DE69415592T2

DE69415592T2 - Sicherung

Info

Publication number: DE69415592T2
Application number: DE69415592T
Authority: DE
Inventors: Shigemitsu C/O Yazaki Parts Co. Ltd. Haibara-Gun Shizuoka Inaba; Hiroki C/O Yazaki Parts Co. Ltd. Haibara-Gun Shizuoka Kondo; Toshiharu C/O Yazaki Parts Co. Ltd. Haibara-Gun Shizuoka Kudo; Mitsuhiko C/O Yazaki Parts Co. Ltd. Haibara-Gun Shizuoka Totsuka
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2014-06-22
Also published as: US5528213A; EP0631294A3; DE69415592D1; JPH0714494A; EP0631294B1; EP0631294A2; JP2872002B2

Description

Hintergrund der Erfindung

Bereich der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Sicherung, die in einem Kraftfahrzeug od. dgl. verwendet wird zum Schützen eines Lastkreises gegenüber einem Überstrom.

Stand der Technik

Sicherungen, die aus einer Kupferlegierung od. dgl. hergestellt waren, wurden vordem zum Schützen eines von einem Überstrom durchflossenen Kreises, wie z. B. einem Motorlastkreis in einem Kraftfahrzeug und auch zum Schützen eines Kreises, wenn ein großer Stromstoß aufgrund eines seltenen Kurzschlusses erzeugt wird, verwendet. Üblicherweise wurde eine solche Sicherung in Form einer Anschlußklemme mit einer Sicherung vorgesehen, in welcher die Sicherung integriert mit einem Anschlußklemmenbereich ausgebildet ist oder in Form einer Anschlußklemme mit einer Sicherung, in welcher ein Sicherungselement mit einem Anschlußklemmenbereich verbunden ist, vorgesehen.
Fig. 6 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines Beispiels einer solchen herkömmlichen Anschlußklemme mit einer Sicherung, bei welcher ein Sicherungselement mit einem Anschlußklemmenbereich verbunden ist.
In dieser Figur umfaßt die Anschlußklemme 100 mit einer Sicherung das Sicherungselement 101, umfaßt den Anschlußklemmenbereich 102, der ein Paar von Drahteinpaßbereichen 102A umfaßt, von denen jeder ein Sicherungselementverbindungsbereich 102B aufweist, der an einem oberen Ende desselben ausgebildet ist, und umfaßt ein Gehäuse 103. Die gegenüberliegenden Enden des Sicherungselementes 101 sind jeweils mit den beiden Sicherungselementverbindungsbereichen 102B des Anschlußklemmenbereichs 102 verbunden, und das Sicherungselement 101 und der Anschlußklemmenbereich 102, die so miteinander verbunden sind, werden in dem Gehäuse 103 aus Kunstharz od. dgl. aufgenommen.
Eine Abdeckung 104, die aus einem durchsichtigen Harz hergestellt ist, ist abnehmbar an einem oberen Ende des Gehäuses 103 befestigt, um zu verhindern, daß Staub u. dgl. in das Gehäuse eindringt und um zu ermöglichen, daß das Schmelzen der Sicherung mit den Augen von außen zu betrachten ist.
Ein Paar von Gegenanschlußklemmen (nicht gezeigt), die mit einem Lastkreis verbunden sind, sind in dem Paar Drahteinpaßbereichen 102A jeweils eingepaßt und damit verbunden, so daß Strom, der in einen Drahteinpaßbereich 102A fließt, durch das Sicherungselement 101 hindurchfließt und dann aus dem anderen Drahteinpaßbereich 102A herausfließt. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Überstrom, der größer als ein Betriebsstrom ist, als ein Ergebnis des Auftretens einer bestimmten Abnormalität fließt, wird die Temperatur des Sicherungselementes 101 durch die Erzeugung von Joulescher Wärme, die proportional dem Produkt des Quadrates der Stromdichte und eines Widerstandswertes ist, angehoben, und wenn diese eine vorbestimmte Temperatur überschreitet, schmilzt das Sicherungselement 101, um den Stromkreis zu unterbrechen.
Drei Arten von Sicherungselementen, die vorher benutzt wurden, werden unter Bezugnahme jeweils auf die Fig. 7 bis 9 beschrieben.
Fig. 7(a) ist eine obere Draufsicht eines Sicherungselementes 51, und das Sicherungselement 51 umfaßt einen Schmelzkörper 52, wobei ein Teil dessen ein verengter Bereich 53 ist, und umfaßt Verbindungsenden 54, die jeweils an entgegengesetzten Enden dieses Schmelzkörpers ausgebildet sind. Die Verbindungsenden 54 sind jeweils mit den Sicherungselementverbindungsbereichen 102B von Fig. 6 verbunden. Da die Querschnittsfläche des verengten Bereiches 53 kleiner als der vom Rest des Schmelzkörpers 52 ist, ist eine Stromdichte des verengten Bereichs 53 höher als die vom Rest des Schmelzkörpers 52, und daher kann der verengte Bereich 53 leicht geschmolzen werden (siehe Veröffentlichung des ungeprüften japanischen Patentes 60-127630).
Wie in einem Schmelzkennliniendiagramm von Fig. 7(b) gezeigt ist, ist, verglichen mit der idealen Schmelzkennlinie 55, die Zeit, die zum Schmelzen des Sicherungselementes 57 ohne verengten Bereich erforderlich ist, länger, wobei ein Sicherungselement 56 mit dem verengten Bereich vorteilhaft der idealen Kennlinie 55 an einem Bereich mit einem hohen Strom nahekommt. Wenn daher ein Zielschmelzbereich 58 jener eines großen Stromes ist, wird das Schmelzen wirksam ausgeführt.
Fig. 8(a) ist eine Perspektivansicht eines Sicherungselementes mit einem anderen Aufbau. Dieses Sicherungselement 51 umfaßt einen Schmelzkörper 62, der ein Plättchen 63 mit einem niedrigschmelzenden Metall aufweist, das durch einen Teil desselben umschlossen ist, und umfaßt Verbindungsenden 64, die jeweils an entgegengesetzten Enden dieses Schmelzkörpers ausgebildet sind (siehe ungeprüftes japanisches Gebrauchsmuster Veröffentlichungs-Nr. 59-66844).
Wenn die Temperatur des Schmelzkörpers 62 einen Schmelzpunkt des Plättchens 63 erreicht, schmilzt das umschlossene Plättchen 63, um zusammen mit dem Schmelzkörper 62 des Metalls eine eutektische Legierung zu bilden. Ein Schmelzpunkt dieser Legierung ist niedriger als der des ursprünglichen Schmelzkörpers 62, und daher wird ermöglicht, daß der Schmelzkörper in einer kurzen Zeit schmilzt.
Wenn, wie in einem Schmelzkennliniendiagramm von Fig. 8(b) gezeigt ist, ein Überstrom relativ klein ist, ist die Zeit, die zum Schmelzen eines Sicherungselementes 67 ohne Plättchen erforderlich ist, länger verglichen mit der idealen Schmelzkennlinie 65, wobei ein Sicherungselement 66 mit dem Plättchen vorteilhaft der idealen Kennlinie 65 in einem Bereich mit niedrigem Strom auf vorteilhafte Weise nahekommt. Wenn daher der Zielschmelzbereich 68 jener mit einem niedrigen Strom ist, wird das Schmelzen wirksam ausgeführt.
Fig. 9(a) ist eine Perspektivansicht eines Sicherungselementes mit einem weiteren Aufbau. In dieser Figur weist das Sicherungselement 71 einen Schmelzbereich 73 mit einer kleineren Querschnittsfläche an einem Bereich auf, und zwei Wärmestrahlungsplatten 72 mit einer größeren Abstrahlfläche sind jeweils an gegenüberliegenden Endes des Schmelzbereiches vorgesehen, und Verbindungsenden 74 sind jeweils außerhalb der beiden Strahlungsplatten 72 vorgesehen (siehe ungeprüftes japanisches Gebrauchsmuster Veröffentlichungs-Nr. 61-11258).
Der Schmelzbereich 73 hat eine kleine Querschnittsfläche, und daher ist eine Stomdichte dieses Bereiches hoch, und daher kann die Temperatur dieses Bereiches leicht angeho ben werden, wie oben beschrieben wurde, wobei jedoch die Wärmestrahlungsplatten 72, die benachbart dazu angeordnet sind, einen Abstrahlungseffekt ausführen, um den Temperaturanstieg zu vermindern, womit eine Zeitperiode, bevor das Schmelzen stattfindet, eingestellt wird.
Wenn, wie in einem Schmelzkennliniendiagramm von Fig. 9(b) gezeigt ist, ein Überstrom in einem mittleren Strombereich befindlich ist, ist die Zeit, die zum Schmelzen eines Sicherungselementes 77 ohne Strahlungsplatte erforderlich ist, kürzer, verglichen mit der idealen Schmelzkennlinie 75, wobei ein Sicherungselement 76 mit den Strahlungsplatten Eigenschaften aufweist, dahingehend, daß die Zeit, die zum Schmelzen erforderlich ist, relativ lang ist, und daß sie der idealen Kennlinie 75 in einem Bereich mit niedrigem Strom nahekommt. Wenn daher ein Zielschmelzbereich 78 der mit einem mittleren Strom ist, wird eine gewünschte Schmelzzeit erzielt.
Obwohl die herkömmlichen Sicherungen wirksam sind, wenn der Verwendungsbereich, wie oben beschrieben spezifiziert ist, traten die folgenden Probleme auf, wenn der Verwendungsbereich breit ist:
Das Sicherungselement mit dem verengten Bereich, der in Fig. 7 gezeigt ist, ist in der Querschnittsfläche vermindert, so daß er durch einen Überstrom, wie z. B. einen Stromstoß, wie oben beschrieben, augenblicklich geschmolzen wird. Als ein Ergebnis dessen besteht jedoch der Nachteil, daß, wenn der Überstrom in einem mittleren Strombereich ist, das Sicherungselement in einer relativ kurzen Zeit geschmolzen werden kann.
Wenn in diesem Fall ein mittlerer Strom leicht einen stationären Strom überschreitet, der als ein Überstrom fließt, wird auch bei einer kurzen Zeitperiode, unmittelbar nachdem die Betriebsweise gestartet wird, wie in einem Motorlastkreis eines Kraftfahrzeuges, die Sicherung geschmolzen, was das Problem mit sich bringt, daß der Startvorgang sehr störanfällig ist.
In dem Sicherungselement mit dem in Fig. 8 gezeigten Plättchen tritt eine Zeitverzögerung auf, bevor das Plättchen aus niedrigschmelzendem Metall geschmolzen wird, und daher trat ein Problem dahingehend auf, daß das Sicherungselement nicht leicht ge schmolzen werden kann, wenn ein Überstrom ein großer Strom ist, wie z. B. ein Stromstoß.
Wenn in dem Sicherungselement mit den in Fig. 9 gezeigten Strahlungsplatten ein Überstrom in einem niedrigen Strombereich ist, wird der Abstrahlungseffekt durch die Strahlungsplatten ein umgekehrter Effekt, um einen Temperaturanstieg des Schmelzbereiches 73 zu verhindern, welches in einem Nachteil resultiert, dahingehend, daß das Schmelzen nicht innerhalb einer gewünschten Zeitperiode erzielt wird.
Wenn in diesem Fall bewirkt wird, daß ein niedriger Strom, d. h. ein minimaler Betriebsstrom zum Schmelzen der Sicherung oder ein Strom nahe an diesem als ein Überstrom für eine lange Zeitperiode fließt, wird die Gesamtheit der Anschlußklemme mit der Sicherung für eine relativ lange Zeitperiode auf einer hohen Temperatur gehalten, bevor die Sicherung auf eine Temperatur angehoben wird, bei der sie schmilzt, und daher ist ein Problem dahingehend aufgetreten, daß das benachbarte Gehäuse und die benachbarte Abdeckung geschmolzen werden.
Die DE-A-11 35 562, die dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht, offenbart ein Sicherungselement, das einen verengten Bereich mit einer Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist, als die des Schmelzkörpers. Der verengte Bereich schließt einen Bereich mit einem niedrigschmelzenden Metall ein. Der verengte Bereich ist zwischen zwei Strahlungsplatten angeordnet.
Die WOA-92113356 offenbart ein Sicherungselement, das einen verengten Bereich mit einer Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist, als die des Schmelzkörpers. Der verengte Bereich schließt ein Metalltröpfchen mit einer vorbestimmten Kontaktfläche ein.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Nachteile und die Probleme beim Stand der Technik zu lösen, und ein Ziel der Erfindung ist es, eine Sicherung zu schaffen, welche innerhalb einer jeweiligen von vorbestimmten Zeitperioden geschmolzen werden kann, auch wenn ein Überstrom in einem der Bereiche eines Bereiches mit großem Strom, eines Bereiches mit mittlerem Strom und eines Bereiches mit niedrigem Strom erzeugt wird.
Um das obige Ziel zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung eine Sicherung, bei der ein verengter Bereich mit einer kleinen Querschnittsfläche an einem Schmelzkörper aus Metall ausgebildet ist, der ein Plättchen mit einem niedrigschmelzenden Metall aufweist, das durch einen Umschließungsbereich desselben umschlossen wird, und wobei eine Strahlungsplatte in der Nachbarschaft des verengten Bereiches des Schmelzkörpers vorgesehen ist. Der verengte Bereich ist zwischen dem Umschließungsbereich und der Strahlungsplatte vorgesehen.
Der obige Aufbau ist außerdem dadurch gekennzeichnet, daß der Umschließungsbereich, der verengte Bereich und die Strahlungsplatte integriert ausgebildet sind.
Der obige Aufbau ist außerdem dadurch gekennzeichnet, daß der Umschließungsbereich, der verengte Bereich und die Strahlungsplatte integriert mit einem Anschlußklemmenbereich ausgebildet sind.
Bei der Sicherung nach dem obigen Aufbau wird das Plättchen aus niedrigschmelzendem Metall, das durch den Umschließungsbereich umschlossen wird, durch einen Überstrom eines Niedrigstrombereiches geschmolzen und arbeitet mit dem Schmelzkörper aus Metall zusammen, um eine niedrigschmelzende eutektische Legierung zu bilden, und daher wird die Sicherung bei niedrigen Temperaturen in einer relativ kurzen Zeit geschmolzen. Der verengte Bereich mit einer kleinen Querschnittsfläche, die an dem Schmelzkörper ausgebildet ist, wird augenblicklich durch einen Überstrom eines Bereiches mit großem Strom geschmolzen. Die Strahlungsplatte, die in der Nachbarschaft des verengten Bereiches des Schmelzbereiches vorgesehen ist, vermindert den Temperaturanstieg des verengten Bereiches, der durch einen Überstrom in einen mittleren Strombereich verursacht wird, durch Wärmestrahlung, wodurch die Schmelzzeit für den mittleren Strom verlängert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer Anschlußklemme mit einer Sicherung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine obere Draufsicht der Anschlußklemme mit der Sicherung von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Anschlußklemme mit der Sicherung von Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Schmelzkennlinie der Sicherung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform einer Sicherung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Anschlußklemme mit einer herkömmlichen Sicherung;
Fig. 7(a) ist eine obere Draufsicht eines herkömmlichen Sicherungselementes;
Fig. 7(b) ist ein Diagramm, das die Schmelzkennlinie des herkömmlichen Sicherungselementes zeigt;
Fig. 8(a) ist eine obere Draufsicht eines anderen herkömmlichen Sicherungselementes;
Fig. 8(b) ist ein Diagramm, das eine Schmelzkennlinie des anderen herkömmlichen Sicherungselementes zeigt;
Fig. 9(a) ist eine obere Draufsicht eines weiteren herkömmlichen Sicherungselementes und
Fig. 9(b) ist ein Diagramm, das die Schmelzkennlinie des weiteren herkömmlichen Sicherungselementes zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer Anschlußklemme mit einer Sicherung nach der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 ist eine obere Draufsicht der Anschlußklemme von Fig. 1, und Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Anschlußklemme von Fig. 1.
In Fig. 1 weist die Sicherung 1 ein Paar Anschlußklemmenbereiche 8A und 8B auf, die integriert an gegenüberliegenden umgebogenen Bereichen derselben ausgebildet sind, und die Sicherung 1 und das Paar Anschlußklemmenbereiche 8A und 8B sind durch Stanzen einer einzelnen elektrisch leitenden Metallplatte und durch Biegen dieser ausgebildet. -
Die Sicherung 1 umfaßt einen Schmelzkörper (fusible body) 2, der einen Bereich einschließt, der ein Plättchen 3 aus einem niedrigschmelzenden Metall umschließt, einen verengten Bereich 4 einschließt, der in der Querschnittsfläche kleiner ist als dessen benachbarte Bereiche und eine Wärmestrahlungsplatte 5 einschließt.
In dieser Figur ist jener Bereich von dem Anschlußklemmenbereich 8B zu dem verengten Bereich 4 (d. h. zu einem im allgemeinen mittleren Bereich des Schmelzkörpers 2) im Querschnitt gezeigt.
In dieser Ausführungsform wird ein Sn-Plättchen als niedrigschmelzendes Metall verwendet.
Ein Paar von Gegenverbindungsanschlußklemmen (nicht gezeigt), die mit einem Lastkreis verbunden sind, sind jeweils in das Paar Anschlußklemmenbereiche 8A und 8B eingepaßt und mit diesen verbunden. Daher fließt Strom in eines der Anschlußklemmenbereiche (z. B. in den Anschlußklemmenbereich 8B) und fließt aufwärts durch ein linkes unteres Ende der Sicherung 1 in den Schmelzkörper 2, und fließt durch den Plättchenumschließungsbereich 7 und den verengten Bereich 4, und fließt über die Strahlungsplat te 5 weg von dem Schmelzkörper 2 und fließt abwärts in ein rechtes unteres Ende der Sicherung 1, und fließt aus dem anderen Anschlußklemmenbereich A heraus.
Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Überstrom, der größer als ein Betriebsstrom ist, aus einem bestimmten Grund fließt, wird die Temperatur des Schmelzkörpers 2 durch die Erzeugung von Joulescher Wärme, die proportional dem Produkt einer Stromdichte und eines Widerstandswertes sind, angehoben, und wenn dieses eine vorbestimmte Temperatur überschreitet, wird jener Bereich geschmolzen, um dadurch den Stromkreis zu unterbrechen.
Der Schmelzkörper 2 der Sicherung 1 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben.
Der Schmelzkörper 2 weist den verengten Bereich 4 auf, der in einem im allgemeinen mittleren Bereich desselben durch Vorsehen einer Ausklinkung ausgebildet ist. Die Querschnittsfläche des verengten Bereiches 4 ist kleiner als die jener Bereich des Schmelzkörpers 2, die benachbart zu und auf den gegenüberliegenden (rechten und linken) Seiten des verengten Bereiches 4 angeordnet sind. Daher ist die Stromdichte des verengten Bereiches 4 höher als die der benachbarten Bereiche des Schmelzkörpers 2.
Die Joulesche Wärme, die an dem verengten Bereich 4, erzeugt wird, wird teilweise zum Anheben der Temperatur dieses verengten Bereiches verwendet, und wird teilweise an der Strahlungsplatte 5 abgestrahlt und wird teilweise durch das Plättchen 3 absorbiert, das durch den Umschließungsbereich 7 umschlossen wird.
Wenn der Überstrom ein großer Strom ist, der schnell ansteigt, holt die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung die Geschwindigkeit der Thermodiffusion nicht den Temperaturanstieg des verengten Bereiches 4 ein, so daß der verengte Bereich 4 augenblicklich geschmolzen wird, bevor der Abstrahlungseffekt auftritt.
Wenn der Überstrom, der durch den verengten Bereich 4 fließt, ein mittlerer Strom ist, wird die Geschwindigkeit des Temperaturanstieges des verengten Bereiches 4 durch den Wärmeübergang und die Thermodiffusionseffekte vermindert, und eine Zeitperiode, bevor das Schmelzen des verengten Bereiches 4 auftritt, wird länger ausgeführt. Wenn daher der Überstrom ein Übergangsstrom mit einem mittleren Wert ist, werden die Querschnittsfläche des verengten Bereiches 4, die Strahlungsfläche der Strahlungsplatte 5 usw. so festgelegt, daß der Überstrom verschwinden kann, bevor die Schmelztemperatur erzielt ist.
Wenn als nächstes der Überstrom ein niedriger Strom ist, der geringfügig einen erlaubten Wert überschreitet, werden der Abstrahlungseffekt der Strahlungsplatte 5 und der Wärmeaufnahmeeffekt des Plättchens 3 für die Wärmemenge, die von dem verengten Bereich 4 erzeugt wird, größer, so daß der Temperaturanstieg des verengten Bereiches 4 leicht wird, und daher kann das Schmelzen nicht auf einfache Weise stattfinden. Als ein Ergebnis dessen führt der Strom ein Fließen für eine lange Zeitperiode fort, und wenn dieser Zustand beibehalten wird, steigt die Temperatur der Anschlußbereiche 8A und 8B auf genügende Weise an, um ein Gehäuse aus Harz zu schmelzen. Dieses ist unerwünscht.
In einem solchen Fall erzielt das Plättchen 3 einen Effekt. Mehr im einzelnen reagiert und verschmilzt das Plättchen 3 aus einem niedrigschmelzenden Metall mit dem Schmelzkörper 2, um eine niedrigschmelzende eutektische Legierung zu bilden. Als ein Ergebnis dessen wird der so ausgebildete eutektische Bereich des Schmelzkörpers bei relativ geringen Temperaturen geschmolzen, wodurch der Überstrom unterbrochen wird.
Fig. 4 zeigt eine Schmelzkennlinie der Sicherung nach der vorliegenden Erfindung.
Bei der Sicherung bei der vorliegenden Erfindung ist die Querschnittsfläche des verengten Bereiches genügend klein, wie oben beschrieben wurde, und wenn daher ein großer Überstrom aufgrund eines seltenen Kurzschlusses od. dgl. fließt, wird der verengte Bereich zwangsläufig geschmolzen, bevor die Last unterbrochen wird oder bevor die Zuleitungsdrähte, die mit der Last verbunden sind, geschmolzen werden, wodurch zwangsläufig der Stromkreis unterbrochen wird. Mit dem Aufbau der vorliegenden Erfindung wird die Schmelzzeit bei einem Schmelzbereich Z für einen großen Strom verkürzt (d. h. in eine Richtung eines nach unten gerichteten Pfeiles in der Figur verschoben).
Bei einem Schmelzbereich Y für einen mittleren Strom in der Figur wird die Wärme, die durch den verengten Bereich erzeugt wird, durch die Strahlungsplatte abgestrahlt, und wenn der Umschließungsbereich in der Nähe des verengten Bereiches vorgesehen ist, wird ein Teil der Wärme durch das Plättchen und andere Bereiche aufgenommen. Daher kann die Schmelzzeit so verlängert werden, daß der Stromkreis nicht durch einen Übergangs-Überstrom mit einem mittleren Wert, der während des Betriebs erzeugt wird, unterbrochen wird. Mit dem Aufbau nach der vorliegenden Erfindung kann nämlich die Schmelzzeit an dem Schmelzbereich Y für einen mittleren Strom verlängert werden (d. h., wird in eine Richtung eines aufwärtsgerichteten Pfeils in der Figur verschoben).
Wenn bei einem Schmelzbereich X für einen niedrigen Strom in der Figur bewirkt wird, daß ein minimaler Betriebsstrom oder ein Strom nahe an diesem für eine lange Zeitperiode fließt, wird die eutektische Legierung als ein Ergebnis des Schmelzens des Plättchens gebildet, und der eutektische Bereich des Schmelzkörpers wird bei relativ geringen Temperaturen geschmolzen. Daher besteht keine Gefahr, daß ein Gehäuse und eine Gehäuseabdeckung geschmolzen werden. Mit dem Aufbau nach der vorliegenden. Erfindung wird die Schmelzzeit an dem Schmelzbereich X für den niedrigen Strom verkürzt (d. h., wird in eine Richtung eines abwärtsgerichteten Pfeils in der Figur verschoben).
Wie aus dem obigen klar ist, wird, wenn in der Sicherung nach der vorliegenden Erfindung ein großer Strom erzeugt wird, wird die Sicherung zwangsläufig geschmolzen, um den Stromkreis zu unterbrechen, und wenn ein mittlerer Übergangsstrom während des Betriebs erzeugt wird, die Schmelzzeit verlängert, um dadurch ein unnötiges Unterbrechen des Stromkreises zu vermeiden, und wenn außerdem ein niedriger Strom, wie z. B. ein minimaler Betriebsstrom, der durch eine Betriebsstörung verursacht wird, für eine lange Zeitperiode fließt, wird die Sicherung bei relativ niedrigen Temperaturen geschmolzen, um dadurch eine Störung zu vermeiden, dahingehend, daß das Gehäuse und die Gehäuseabdeckung geschmolzen werden. Somit werden effektive Kennlinien zu einem Zeitpunkt für verschiedene Arten von Überströmen erzielt.
Fig. 5 ist eine Perspektivansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform einer Sicherung der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur umfaßt eine Sicherung 1 einen Schmelzkörper 2, welcher einen Umschließungsbereich 7, der ein Plättchen 3 umschließt, einschließt, einen verengten Bereich 4 einschließt, der benachbart zu dem Umschließungsbereich 7 angeordnet ist und eine Wärmestrahlungsplatte 5 einschließt, die benachbart zu dem verengten Bereich 4 angeordnet ist. Die Sicherung 1 schließt auch Verbindungsanschlußklemmen 6 ein, die jeweils an gegenüberliegenden Enden des Schmelzkörpers 2 ausgebildet sind. Bei der Verwendung wird diese Sicherung z. B. mit Sicherungselementverbindungsbereichen 102B des Anschlußklemmenbereiches 102 in Fig. 6 verbunden, die den Stand der Technik zeigt. Die Sicherung 1 wird in einem integrierten Aufbau, wie z. B. durch Stanzen aus einem Metallblech ausgebildet. Die Schmelzkennlinien dieser Sicherung 1 sind im allgemeinen jenen von Fig. 4 gleich.
In jeder der obigen Ausführungsformen wird der verengte Bereich in dem im allgemeinen mittleren Bereich des Schmelzkörpers vorgesehen, und das Plättchen und die Strahlungsplatte sind jeweils auf gegenüberliegenden Seiten dieses verengten Bereiches in einer solchen Weise angeordnet, daß der verengte Bereich dazwischen angeordnet ist, wobei jedoch eine andere Konstruktion, als die obige Anordnung, zum Überwinden der Probleme, die durch die vorliegende Erfindung zu lösen sind, übernommen werden können. Wenn jedoch eine andere Anordnung, als jene der obigen Ausführungsformen übernommen wird, wird die Temperaturverteilung des Schmelzkörpers beeinflußt, so daß die Schmelzkennlinien sich verschlechtern.
Es wird z. B. angenommen, daß der verengte Bereich an einem im allgemeinen mittleren Bereich des Schmelzkörpers vorgesehen ist und daß das Plättchen und die Strahlungsplatte in dieser Reihenfolge auf einer Seite des verengten Bereiches vorgesehen sind. Wenn in diesem Fall ein mittlerer Übergangsstrom fließt, um zu bewirken, daß der verengte Bereich Wärme erzeugt, wird der Effekt der Strahlungsplatte nicht erzielt, da die Strahlungsplatte von dem verengten Bereich entfernt liegt, und als ein Ergebnis dessen, wird die Sicherung geschmolzen.
Es wird auch angenommen, daß die Strahlungsplatte und das Plättchen in dieser Reihenfolge auf einer Seite des verengten Bereiches vorgesehen sind, der auf dem Schmelzkörper ausgebildet ist. Wenn in diesem Fall ein minimaler Betriebsstrom oder ein Strom nahe an diesem für eine lange Zeitperiode fließt, um den verengten Bereich zu erwärmen, wird diese Wärme auf das Plättchen in einer solchen Weise übertragen, daß diese Wärme durch die Strahlungsplatte unterdrückt wird. Als ein Ergebnis dessen wird der beabsichtigte Effekt, daß das Plättchen die Schmelzzeit verkürzt, vermindert.
Es ist daher am wirksamsten, die Anordnung der obigen Ausführungsformen zu übernehmen, bei welcher der verengte Bereich an dem mittleren Bereich vorgesehen ist, und wobei das Plättchen oder die Strahlungsplatte jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des verengten Bereiches vorgesehen sind.
Obwohl in jeder der obigen Ausführungsformen eine Gruppe des verengten Bereiches, des Plättchens und der Strahlungsplatte vorgesehen sind, können eine Mehrzahl von Gruppen dieser Bereiche auf dem Schmelzkörper vorgesehen werden, um so eine Schmelzempfindlichkeit der Sicherung zu verstärken.
Wie oben beschrieben wurde, ist bei der Sicherung nach der vorliegenden Erfindung der verengte Bereich mit einer kleinen Querschnittsfläche an dem Schmelzkörper des Metalls ausgebildet, der das Plättchen mit dem niedrigschmelzenden Metall aufweist, das durch den Umschließungsbereich desselben umschlossen wird, und die Strahlungsplatte ist in der Nachbarschaft des verengten Bereiches des Schmelzkörpers vorgesehen. Mit diesem Aufbau wird das Plättchen aus niedrigschmelzendem Metall durch den Überstrom des Bereiches für niedrigen Strom geschmolzen, und arbeitet mit dem Schmelzkörper des Metalls zusammen, um die niedrigschmelzende Legierung zu bilden, so daß die Sicherung bei niedrigen Temperaturen in einer relativ kurzen Zeit geschmolzen wird. Wenn daher bewirkt wird, daß der minimale Betriebsstrom oder ein Strom nahe an diesem für eine lange Zeitperiode fließt, wird verhindert, daß die Gesamtheit der Anschlußklemme mit der Sicherung für eine lange Zeitperiode auf hohen Temperaturen gehalten wird, bevor die Sicherung erwärmt und geschmolzen wird, wodurch das Problem gelöst wird, daß das benachbarte Gehäuse und die benachbarte Abdeckung geschmolzen werden.
Andererseits wird der verengte Bereich mit einer kleinen Querschnittsfläche, die an dem Schmelzkörper ausgebildet ist, augenblicklich durch den Überstrom des Bereiches mit großem Strom geschmolzen, und daher kann ein Schaden für den Lastkreis durch eine durch diesen hindurchfließenden großen Strom verhindert werden.
Die Strahlungsplatte, die in der Nachbarschaft des verengten Bereiches des Schmelzkörpers vorgesehen ist, vermindert den Temperaturanstieg des verengten Bereiches aufgrund des Überstroms des Bereiches für den mittleren Strom, so daß die Schmelzzeit in dem Bereich für den mittleren Strom verlängert wird. Wenn daher ein mittlerer Strom leicht einen stationären Strom überschreitet, als ein Überstrom für eine kurze Zeitperiode unmittelbar, nachdem die Betriebsweise gestartet wurde, wie bei einem Motorlastkreis eines Kraftfahrzeuges, wird die Sicherung nicht geschmolzen, wodurch ein gleichförmiger Start der Betriebsweise ermöglicht wird.

Claims

1. Sicherungselement, mit:

einem Schmelzkörper (2), der einschließt:

einen verengten Bereich (4) mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als die des Schmelzkörpers (2);

einen Umschließungsbereich (7) zum darin Umschließen eines Plättchens (3) aus einem niedrigschmelzenden Metall, und

einer Strahlungsplatte (5) zum Ausführen eines Abstrahlungseffektes;

dadurch gekennzeichnet, daß

der verengte Bereich (4) zwischen dem Umschließungsbereich (7) und der Strahlungsplatte (5) vorgesehen ist.

2. Sicherungselement nach Anspruch 1, wobei der verengte Bereich (4) bei einem ersten vorbestimmten Strom geschmolzen wird.

3. Sicherungselement nach Anspruch 1, wobei der Umschließungsbereich (7) mit einer vorbestimmten Zeitperiode bei einem zweiten vorbestimmten Strom geschmolzen wird, der geringer ist, als der erste vorbestimmte Strom.

4. Sicherungselement nach Anspruch 1, wobei die Strahlungsplatte (5) einen Temperaturanstieg des verengten Bereiches (4) vermindert, um eine Schmelzzeit des Sicherungselementes (1) bei dem zweiten vorbestimmten Strom zu verlängern.

5. Sicherungselement nach Anspruch 1, wobei der Umschließungsbereich (7), der verengte Bereich (4) und die Strahlungsplatte (5) integriert ausgebildet sind.

6. Sicherungselement nach Anspruch 1, das außerdem umfaßt:

einen Anschlußklemmenbereich (8A, 8B), der ein Paar von Kontaktbereichen einschließt,

wobei der Umschließungsbereich (7), der verengte Bereich (4) und die Strahlungsplatte (5) integriert mit dem Anschlußklemmenbereich (6) ausgebildet sind.

7. Sicherungselement nach Anspruch 1, das außerdem umfaßt: einen Anschlußklemmenbereich, der ein Paar von Kontaktbereichen einschließt, wobei jeder Drahteinpaßbereich einen Sicherungselementverbindungsbereich an dem oberen Ende desselben aufweist.