TWI450301B - 可重複的熔絲 - Google Patents

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TWI450301B
TWI450301B TW100132682A TW100132682A TWI450301B TW I450301 B TWI450301 B TW I450301B TW 100132682 A TW100132682 A TW 100132682A TW 100132682 A TW100132682 A TW 100132682A TW I450301 B TWI450301 B TW I450301B
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Description

可重複的熔絲 【相關申請案】
本申請案主張於2010年9月9日所申請之韓國專利申請案第10-2010-0088282號的優先權,及根據35 U.S.C.119而自此產生之所有權益,此案之全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明是關於一種可重複的熔絲,且更特定言之是關於一種可針對各種操作溫度及額定電流而具有準確之操作溫度及額定電流性質且可以小體型(size)製造之可重複的熔絲。
一般而言,使用電力之所有器具總是具有由歸因於電路中的異常過電流或外部過熱的緣由造成之過熱所引起之事故的機率。按照慣例,為防止過熱,已使用由某種材料所製成之拋棄式(disposable)熔絲,此材料由在過電流流動時所產生的熱量熔斷並切斷。然而,因為拋棄式熔絲儘管不昂貴但不可再使用,所以拋棄式熔絲在熔毀(blown)之後應藉由新的拋棄式熔絲來替換,此情形不利地導致大成本。為解決此問題,使用具有不同之熱膨脹係數的兩種異質金屬板而結合之雙金屬熱開關來替代拋棄式熔絲。然而,雙金屬熱開關具有如下問題:其僅充當接觸點且根據溫度而具有大的操作偏差(deviation),以及需要諸如極限開關(limit switch)之類的額外裝置。
儘管已開發使用特殊聚合物之聚合物熔絲,但聚合物熔絲亦具有如下問題:其材料化學性質不穩定,且在發生電壓及電流的突變時存在歸因於***或其類似者的起火之危險。另外,聚合物熔絲在材料上不穩定且具有低的耐久性及慢的反應時間,此情形可能導致緊急狀況。
同時,由於一般在印刷電路板上表面安裝的裝置,因此電氣裝置最近要求允許表面安裝的熔絲。然而,因為對於表面安裝習知的拋棄式熔絲之製程中的焊接需要270℃或270℃以上之溫度,所以熔絲歸因於其固有性質而熔斷且由此不可進行表面安裝。當然,儘管雙金屬熱開關可解決此問題,但歸因於其笨重及由焊接溫度所引起之惡化的可能性而難以將此開關予以表面安裝。
為解決此等問題,已使用可再使用且可表面安裝之彈性構件(例如,形狀記憶合金(shape memory alloy))來開發形狀記憶合金熔絲。因為形狀記憶合金具有小的溫度偏差,所以其提供具有高可靠性的可重複之熔絲。
然而,尚未確立此形狀記憶合金熔絲之形狀記憶合金彈簧導線及偏置(bias)彈簧導線(其提供對應於形狀記憶合金彈簧的張力)之諸如導線直徑、導線匝數及其類似者的設計尺寸(dimension),使得實務上經由大量實驗以藉由試誤來製造形狀記憶合金熔絲。因此,製造時間延長且製造成本歸因於在實驗中所使用之材料而增加,藉此使形狀記憶合金熔絲之生產力惡化。
本發明提供一種能夠以小體型來製造且可重複地使用之可重複的熔絲。
另外,本發明提供一種針對各種操作溫度及額定電流而具有準確之操作溫度及額定電流性質之可重複的熔絲。
此外,本發明提供一種藉由減少製造時間及成本而具有改良的生產力之可重複的熔絲。
根據用於達成此等目標之本發明的態樣,提供一種可重複的熔絲,其包含:形狀記憶合金彈簧;以及對應於此形狀記憶合金彈簧之偏置彈簧,其中此形狀記憶合金彈簧以線圈形狀形成以具有0.15毫米至0.50毫米之導線直徑及3.5至7.0之導線匝數。
較佳地,形狀記憶合金彈簧之導線直徑為0.20毫米至0.40毫米且其導線匝數為4.0至6.5。
形狀記憶合金彈簧可形成為具有為導線直徑的7.0至8.5倍之外徑。
形狀記憶合金彈簧之平均間距較佳地為1.0毫米至1.5毫米。
偏置彈簧之導線直徑較佳地為形狀記憶合金彈簧之導線直徑的60%至65%。
偏置彈簧之導線直徑為0.10毫米至0.30毫米。偏置彈簧之導線匝數大於形狀記憶合金彈簧之導線匝數且為4.0至7.5。
較佳地,偏置彈簧之導線直徑為0.15毫米至0.25毫米,且其導線匝數為5.0至6.0。
偏置彈簧之平均間距(pitch)較佳地為1.0毫米至1.5毫米。
偏置彈簧之高度較佳地為形狀記憶合金彈簧之高度的120%至125%。
形狀記憶合金彈簧較佳地包含鎳(Ni)及鈦(Ti)。
形狀記憶合金彈簧可包含鈷(Co)、鉬(Mo)、鎢(W)及鉻(Cr)中之至少任一者。
偏置彈簧可包含SUS不鏽鋼,且此不鏽鋼可塗佈有Ni、Cu、Ag、Au及Sn中之至少任一者。
根據本發明之前述實施例,有可能提供一種以小體型製造之可重複的熔絲,甚至在此可重複的熔絲被重複地使用時其操作性質仍得以維持。
另外,本發明可提供一種針對各種操作溫度及額定電流而具有準確之操作溫度及額定電流性質之可重複的熔絲。
此外,本發明可提供一種可重複的熔絲,其中可呈現針對此可重複的熔絲之形狀記憶合金彈簧及偏置彈簧之最佳設計參數,藉此減少製造時間及成本且由此改良生產力。
可自結合隨附圖式所考慮之以下描述而更詳細地理解本發明之較佳實施例。
下文中,將參看隨附圖式來詳細描述本發明之較佳實施例。首先,應注意,遍及圖式,相似的參考數字用以指定相似的組件或零件。當描述本發明時,將省略相關的已 知功能或組態之特定描述,以便使得本發明之主旨不模糊。
圖1為說明根據本發明之實施例的可重複之熔絲之分解透視圖,圖2及圖3展示根據本發明之實施例的可重複之熔絲之操作狀態,且圖4為說明根據本發明之實施例的可重複之熔絲之部分的截面圖。
如圖1至圖4中所展示,根據本發明之實施例的可重複之熔絲包含:外殼(housing)100;第一引線端子200,其配置於外殼之一側中;第二引線端子300,其與外殼絕緣且配置於外殼之另一側中;軸(spindle)400,其配置於外殼之內部以電性連接至第一引線端子且連接至第二引線端子或與第二引線端子斷開連接;及彈性構件,亦即,形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520,其配置於外殼之內部以連接至軸且將第二引線端子300與軸電性連接或斷開。
外殼100具有內部空間且以在其縱向方向上延伸之盒形狀形成以容納且保護該軸400、形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520。外殼100可與第一引線端子200接觸以電性連接至其,使得外殼100較佳地由導電材料形成。當然,根據實施例,外殼100可由非導電材料形成。可將外殼100形成為具有垂直於縱向方向的圓形、橢圓形、多邊形或其類似者之橫截面,使得外殼可具有圓柱體、橢圓柱體、稜柱(prism)或其類似者之盒形狀。在此實施例中,會將外殼說明為具有如圖1中所展示之圓柱體盒形狀。
此外,鎖扣突出物(catching protrusion)120形成為自外殼100之內部圓周面之預定位置向內水平突出以支撐形狀 記憶合金彈簧510。形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520安裝於鎖扣突出物120與外殼100之配置有第二引線端子300的一末端之間。此時,形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520之設計參數得到準確控制,稍後將詳細描述此情形。
作為用於接收外部電力或連接至電源之部件的第一引線端子200由導電材料製成。第一引線端子200提供於外殼100之一側處,亦即,在此實施例中,配置於圓柱體盒形狀外殼100之另一末端處。第一引線端子200經由外殼100或額外的連接構件(未圖示)而電性連接至形狀記憶合金彈簧510或偏置彈簧520,且又經由形狀記憶合金彈簧510或偏置彈簧520而電性連接至軸400。舉例而言,若外殼100由導電材料製成且形狀記憶合金彈簧510或偏置彈簧520與外殼100之內側或鎖扣突出物120接觸,則第一引線端子200經由外殼100而電性連接至軸400。另外,形狀記憶合金彈簧510或偏置彈簧520連接至軸400之一側且電性連接至其。儘管在此實施例中,第一引線端子200是以桿形狀提供,但本發明不限於此。亦即,若第一引線端子200被電性連接,則其可具有任何形狀。
作為用於電性連接之部件的第二引線端子300(例如)將自第一引線端子200所接收之電流傳輸至電子/電氣裝置且由導電材料製成。第二引線端子300經配置以與第一引線端子200間隔開一預定距離。在此實施例中,圓柱體盒形狀外殼100具有第二引線端子300,第二引線端子300 形成於外殼100之一末端中且與形成有第一引線端子200的外殼的另一末端相對。此處,第二引線端子300可以如下方式配置:其穿透外殼之此一末端且***至其中。然而,本發明不限於此,且第二引線端子300與外殼之此一末端間隔開。亦即,若軸400移動以與第二引線端子300連接或斷開連接,則第二引線端子300可配置於任何位置處。
第二引線端子300藉由軸400而與第一引線端子200連接或斷開。因為第二引線端子300經由軸400而電性連接至第一引線端子200,所以第二引線端子300經配置以與電性連接至第一引線端子200之外殼100絕緣。為此目的,外殼100之配置有第二引線端子300的末端形成為具有開口,使得第二引線端子300與外殼100間隔開或第二引線端子300通過之外殼100面可塗佈有絕緣物。
作為用於連接或斷開第一引線端子200與第二引線端子300之部件的軸400提供於外殼100的內部。類似於在縱向方向上延伸之外殼100,軸400可以在其縱向方向上延伸之軸桿形狀來提供。軸400可形成為具有垂直於縱向方向的圓形、橢圓形、多邊形或其類似者之橫截面,且較佳地具有與外殼100之橫截面相同的橫截面。在此實施例中,如圖1中所展示,軸400形成為具有圓柱體形狀以符合圓柱體盒形狀外殼100。軸400可藉由形狀記憶合金彈簧510而電性連接至第一引線端子200。為此目的,軸400較佳地由導電材料形成。如圖2及圖3中所展示,軸400藉由形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520之伸長及壓縮 移動而在縱向方向上於外殼100內往復移動,以藉此而電性連接(見圖2)至第二引線端子300或與第二引線端子300斷開(見圖3)。因此,隨著軸400連接至第二引線端子300或與第二引線端子300斷開,第一引線端子200與第二引線端子300亦彼此連接或斷開。能夠支撐形狀記憶合金彈簧510或偏置彈簧520之支撐物410可形成於軸400之一側的至少一部分中,使得支撐物410可連接至形狀記憶合金彈簧510或偏置彈簧520。支撐物410可形成為在垂直於軸400之軸向方向的方向上自軸400之側突出。可連續地或者不連續地圍繞軸400之一側而形成支撐物410。亦即,若軸400可連接至形狀記憶合金彈簧510或偏置彈簧520,則支撐物410可具有任何形狀。
形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520為用於連接或斷開第二引線端子300與軸400之部件。此等彈簧配置於外殼100內以在外殼100之縱向方向上伸長或壓縮。形狀記憶合金彈簧510連接至外殼100之內側。在此實施例中,形狀記憶合金彈簧510連接至外殼100之鎖扣突出物120。接著,偏置彈簧520連接至軸400或軸之支撐物410以藉此電性連接至其。儘管在此實施例中說明形狀記憶合金彈簧510配置於軸400之左側且偏置彈簧520配置於軸400之右側,但可將此等彈簧510及520配置為其位置互換。亦即,偏置彈簧520可配置於軸400之左側且形狀記憶合金彈簧510可配置於軸400之右側。在此狀況下,與在正常狀態中可重複的熔絲接通之狀況相反,在正常狀態 中可重複的熔絲斷開。
前述內容僅用於描述隨後將描述之形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520之設計尺寸可被應用的實施例中之一些實施例,且不欲限制本發明之設計尺寸可被應用的實施例。
針對具有形狀記憶合金彈簧之可重複的熔絲,本發明者藉由在多種設計條件下製造形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520來提出展現準確之操作溫度及額定電流性質之形狀記憶合金彈簧510的設計參數。另外,提出對應於形狀記憶合金彈簧之設計條件的偏置彈簧520之設計參數。下文中,此等設計參數將描述如下。
形狀記憶合金彈簧510可由含有鎳(Ni)及鈦(Ti)之合金製成。有可能藉由如以下的表1中所展示來改變組成比率以製造具有不同的操作溫度性質之三個彈簧。當然,其僅出於說明性目的,且操作溫度不限於此。此外,可藉由含有鈷(Co)、鉬(Mo)、鎢(W)及鉻(Cr)中之至少任一者來製造具有多種操作溫度性質的彈簧。
參看圖4,將描述形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧 520之設計參數。本文中,「導線直徑Φ1或Φ2」意謂彈簧510或520之導線的直徑(在四邊形彈簧之狀況下,橫截面之長度及寬度),且「導線匝數T1或T2」意謂線圈形狀彈簧510或520之匝數。另外,「平均間距P1或P2」意謂線圈形狀彈簧的間隔之平均值(在彈簧導線之相鄰的匝之間的間隔),且「高度H1或H2」意謂彈簧510或520之總長度。又,「外徑OD1或OD2」意謂由彈簧510或520所界定之圓形的直徑。
形狀記憶合金彈簧510被允許以線圈形狀形成以具有0.15毫米至0.50毫米之導線直徑Φ1及3.5至7.0之導線匝數T1。因而,可展現操作溫度及額定電流性質。較佳地,自實驗證實,當導線直徑Φ1為0.20毫米至0.40毫米且導線匝數T1為4.0至6.5時,展現更準確之操作溫度及額定電流性質。同時,線圈彈簧可具有各種形狀,諸如圓形、多邊形及其類似者。然而,線圈彈簧較佳地形成為對應於外殼100之內部形狀以便利於製造。
形狀記憶合金彈簧之外徑OD1被允許為導線直徑Φ1的約7.0至8.5倍。舉例而言,若導線直徑Φ1為0.25毫米,則彈簧之外徑OD1被允許為大致1.75毫米,且若導線直徑Φ1為0.3毫米,則彈簧之外徑OD1被允許為大致2.50毫米。此外,若導線直徑Φ1為0.35毫米,則彈簧之外徑OD1被允許為大致3.00毫米。因而,針對處理形狀記憶合金彈簧510所需之最小曲率半徑(導線直徑之3至5倍)可得到確保,且用於熱處理之後的膨脹(約10%或10%以 上之膨脹比率)的空間、用於組裝外殼100及彈簧之空間及其類似者亦可得到確保。
為確保形狀記憶合金彈簧510之適當彈性,形狀記憶合金彈簧之平均間距P1被允許為1.00毫米至1.50毫米。當平均間距P1大於1.50毫米或小於1.00毫米時,不可獲得在可重複的熔絲中所使用之適當彈性,且當平均間距P1為1.00毫米至1.50毫米時,可獲得最佳彈性,此情形由實驗證實。
平均間距P1及導線匝數T1得到確定,接著,彈簧510之高度H1可得到確定。舉例而言,因為彈簧510之兩個末端重疊,所以在平均間距P1為1.50毫米且導線匝數T1為5.0時,有效導線匝數T1應為3.0且由此使彈簧510之高度H1為1.50毫米×3.0=4.50毫米。
在上文所提出之範圍中設計了導線直徑Φ1、導線匝數T1、外徑OD1、間距P1及高度H1,接著,製造形狀記憶合金彈簧510。
將確定該偏置彈簧520之條件,以便獲得對應於設計參數連同形狀記憶合金彈簧510之設計參數的張力。
在前述範圍中確定形狀記憶合金彈簧510之設計參數之後,重複針對偏置彈簧520之條件的實驗,在偏置彈簧520之條件中產生對應於設計參數之張力。結果,證實可在偏置彈簧520之導線直徑Φ2平均為形狀記憶合金彈簧510之導線直徑Φ1的約60%至65%時實施可重複的熔絲之準確的操作性質。另外,證實可在偏置彈簧520之導線 匝數T2平均比形狀記憶合金彈簧510之導線匝數T1大0.5時實施可重複的熔絲之準確的操作性質。
更特定言之,偏置彈簧520由SUS不鏽鋼(例如,SUS304)製成,或可使用塗佈有Ni、Cu、Ag、Au及Sn中之至少一者的不鏽鋼以便調整偏置彈簧520的電阻。另外,將偏置彈簧形成為具有0.10毫米至0.30毫米之導線直徑Φ2。此外,將偏置彈簧520形成為具有對應於形狀記憶合金彈簧510之線圈形狀的形狀且具有大於形狀記憶合金彈簧之導線匝數T1的導線匝數T2。較佳地,偏置彈簧520之導線匝數T2大於形狀記憶合金彈簧之導線匝數T1,例如導線匝數T2在4.0至7.5之範圍中。更佳地,自實驗證實,當偏置彈簧520之導線直徑Φ2為0.15毫米至0.25毫米且導線匝數為5.0至6.0時,展現準確之操作溫度及額定電流性質。
出於與形狀記憶合金彈簧510的狀況類似之原因,偏置彈簧520較佳地形成為具有與形狀記憶合金彈簧之外徑OD1類似的外徑OD2。
此外,為確保偏置彈簧520之適當彈性,偏置彈簧之間距P2被允許為1.00毫米至1.50毫米且其高度H2較形狀記憶合金彈簧之高度H1大出約大致20%至25%為較佳。
如上文所描述,有可能藉由適當地組合形狀記憶合金彈簧510之導線直徑Φ1、導線匝數T1、外徑OD1、間距P1及高度H1與偏置彈簧520之導線直徑Φ2、導線匝數T2、外徑OD2、間距P2及高度H2來製造具有2A至20A 之額定電流的可重複之熔絲。
此外,若形狀記憶合金彈簧510由具有不同之轉移(transition)溫度的形狀記憶合金製成,則有可能在不改變形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520之導線直徑Φ1及Φ2、匝數T1及T2、外徑OD1及OD2、間距P1及P2以及高度H1及H2之情況下製造能夠在各種溫度(諸如,75℃、95℃、115℃及其類似者)下操作之可重複的熔絲。亦即,可藉由改變形狀記憶合金之組成來實施操作溫度之改變,且對應於其之偏置彈簧520的導線直徑Φ2經設計而根據操作溫度漸漸不同。舉例而言,95℃之可重複的熔絲可使用與75℃之可重複的熔絲相比減小約5%至12%之導線直徑,且115℃之可重複的熔絲可使用與95℃之可重複的熔絲相比減小約5%至12%之導線直徑。
若使用具有前述設計參數之形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520,則有可能製造具有約1.5毫米之直徑(在四邊形之狀況下,橫截面之長度及寬度)及約4毫米之長度的微型(subminiature)可重複的熔絲。甚至在額定電流為大電流之20A的狀況下,仍有可能製造具有約4.5毫米之直徑(在四邊形之狀況下,橫截面之長度及寬度)及約10毫米或10毫米以下之長度的小體型可重複的熔絲。
將經由以下實驗的實例來描述針對前述參數值之技術意義。在以下實驗的實例中,「◎」指定「優秀」且意謂可重複的熔絲靠近操作溫度範圍之中心而優秀地操作。此外,「○」指定「良好」且意謂操作溫度偏差在±5度之範圍 中且可重複的熔絲靠近操作溫度範圍之中心而良好地操作。「△」指定「一般(average)」且意謂操作溫度偏差稍大且額定電流不穩定但可使用可重複的熔絲。「×」指定「不可能操作」且意謂操作溫度過高或可重複的熔絲根本不能操作。額定電流為可被准許在裝置中於正常溫度下長時間穩定地流動之電流,且實際的熔絲操作所處之斷路電流(亦即,在並非可重複的熔絲之狀況下,熔絲熔毀)為額定電流的2或3倍。
實驗的實例1
在導線直徑Φ1及導線匝數T1改變之情況下執行關於具有75度(±5度)之操作溫度性質的形狀記憶合金彈簧510之若干實驗,使得可獲得以下的表2中所展示之結果。
參看表2,可看出:若形狀記憶合金彈簧510之導線直徑Φ1小於0.15毫米,則不可能製造彈簧,或即使可能, 彈簧亦幾乎不具有彈性。
當導線直徑Φ1為0.15毫米且導線匝數T1為3.5或4.5時,可看出:儘管操作溫度偏差稍大且額定電流不穩定,但即使可重複的熔絲經製造以具有小體型(例如,約1.5毫米之直徑及約4毫米之長度),仍可使用可重複的熔絲(「一般(average)」)。
另外,當導線直徑Φ1為0.15毫米且導線匝數T1為4時,可看出:操作溫度偏差為±5度且可重複的熔絲靠近操作溫度範圍之中心而相對良好地操作(「良好」)。
可看出:在導線直徑Φ1為0.20毫米時可針對2A之額定電流而使用可重複的熔絲,其中在導線匝數T1為3.5或4.5時可重複的熔絲「良好地」操作,且在導線匝數T1為4.0時可重複的熔絲靠近操作溫度範圍之中心而優秀地操作(「優秀」)。
實驗的實例2
在導線直徑Φ1及導線匝數T1改變之情況下執行關於具有95度(±5度)之操作溫度性質的形狀記憶合金彈簧510之若干實驗,使得可獲得以下的表3中所展示之結果。
[表3]針對10A之中等額定電流之可重複的熔絲之製造實驗
參看表3,可看出:當形狀記憶合金彈簧510之導線直徑Φ1為0.35毫米時,可針對10A之額定電流使用可重複的熔絲。
詳言之,可看出:當導線直徑Φ1為0.35毫米且導線匝數T1為5.0或6.0時,可重複的熔絲「良好地」操作。另外,可看出:當導線直徑Φ1為0.35毫米且導線匝數T1為5.5時,可重複的熔絲「優秀地」操作。
同時,可看出:當導線直徑Φ1為0.40毫米時,可針對10A或10A以上之額定電流不穩定地使用可重複的熔絲。
特定言之,可看出:當導線直徑Φ1為0.40毫米且導線匝數T1為5.5或7.0時可重複的熔絲「一般地」操作,且當導線直徑Φ1為0.40毫米且導線匝數T1為6.0時可重複的熔絲「良好地」操作。
實驗的實例3
在導線直徑Φ1及導線匝數T1改變之情況下執行關於具有115度(±5度)之操作溫度性質的形狀記憶合金彈簧 510之若干實驗,使得可獲得以下的表4中所展示之結果。
根據表4,當形狀記憶合金彈簧510具有大於0.50毫米之導線直徑Φ1時,可看出:儘管有可能製造彈簧且獲得有效的額定電流,但具有上文所製造的彈簧之可重複的熔絲具有大於4.5毫米之直徑(在四邊形彈簧之狀況下,橫截面之長度及寬度)及大於10毫米之長度,此使得難以將裝置小型化。
同時,當導線直徑Φ1為0.40毫米時,可看出:可針對20A之額定電流而使用可重複的熔絲。
特定言之,當導線直徑Φ1為0.40毫米且導線匝數T1為6.0或7.0時,可看出:可重複的熔絲「良好地」操作。另外,當導線直徑Φ1為0.40毫米且導線匝數T1為6.5時,可看出:可重複的熔絲「優秀地」操作。
同時,當導線直徑Φ1為0.50毫米時,可看出:可針對20A或20A以上之額定電流不穩定地使用可重複的熔絲。
特定言之,可看出:當導線直徑Φ1為0.50毫米且導線匝數T1為6.5或7.5時,可重複的熔絲「一般地」操作,且當導線直徑Φ1為0.50毫米且導線匝數T1為7.0時,可重複的熔絲「優秀地」操作。
若已確定形狀記憶合金彈簧510之設計參數,則偏置彈簧520經設計以使得其具有對應於形狀記憶合金彈簧510之張力。因此,作為偏置彈簧520之設計參數的彈簧外徑OD2等於或小於形狀記憶合金彈簧510之外徑OD1以便與外殼100組裝。另外,因為處於初始組裝狀態,所以偏置彈簧施加張力且應抑制該形狀記憶合金彈簧,該偏置彈簧之導線匝數T2應稍大於該形狀記憶合金彈簧510之導線匝數T1。在此條件下,該偏置彈簧520之導線直徑Φ2可變化之範圍變窄。
在圖5至圖8中展示可基於前述實驗的實例來製造或將製造具有最佳操作性質的可重複之熔絲之形狀記憶合金彈簧510及偏置彈簧520之導線條件。
圖5展示根據形狀記憶合金彈簧之導線直徑Φ1的可重複之熔絲之操作性質。
圖5中,在導線直徑Φ1小於0.15毫米之區A1中不可能製造彈簧,或即使可能,彈簧亦幾乎不具有彈性且因此不能展現操作性質。在導線直徑為0.15毫米至0.20毫 米之區B1及導線直徑為0.40毫米至0.50毫米之區D1中,儘管操作溫度偏差稍許存在,但該可重複的熔絲可操作。在導線直徑為0.20毫米至0.40毫米之區C1中,操作溫度偏差在靠近操作溫度範圍之中心處為小的溫度偏差,且由此使可重複的熔絲非常良好地操作且展現最佳操作性質。因此,若形狀記憶合金彈簧510之導線直徑Φ1為0.15毫米至0.50毫米,則有可能製造即使經小型化仍可操作之可重複的熔絲。舉例而言,有可能製造即使具有小體型(例如,約1.5毫米之直徑及約4毫米之長度)仍可操作之可重複的熔絲。特定言之,當導線直徑Φ1為0.20毫米至0.40毫米時,可看出:可製造具有最佳操作性質之小的可重複之熔絲。
圖6展示根據形狀記憶合金彈簧之導線匝數T1的可重複之熔絲之操作性質。
圖6中,在導線匝數T1小於3.5之區A2中有效導線匝數未得到確保,使得歸因於彈性缺乏而不展現操作性質。在導線匝數為3.5至4.0之區B2及導線匝數為6.5至7.0之區D2中,儘管操作溫度偏差稍許存在,但可重複的熔絲即使經小型化仍可操作。在導線匝數為4.0至6.5之區C2中,該操作溫度偏差在靠近操作溫度範圍之中心處為小的溫度偏差,使得可重複的熔絲非常良好地操作且展現最佳操作性質。因此,當形狀記憶合金彈簧510之導線匝數T1為3.5至7.0時,有可能製造即使經小型化仍可操作之可重複的熔絲。特定言之,當導線匝數T1為4.0至 6.5時,可看出:可製造具有最佳操作性質之可重複的熔絲。
圖7展示根據偏置彈簧之導線直徑Φ2的可重複之熔絲之操作性質。
如上文所描述,偏置彈簧520經設計以便獲得對應於先前設計之形狀記憶合金彈簧510的張力。
圖7中,在導線直徑Φ2小於0.10毫米之區A3中不可能製造彈簧,或即使可能,彈簧亦幾乎不具有彈性且因此不展現操作性質。在導線直徑為0.10毫米至0.15毫米之區B3及導線直徑為0.25毫米至0.30毫米之區D3中,儘管操作溫度偏差稍許存在,但有可能製造即使經小型化仍可操作之可重複的熔絲。在導線直徑為0.15毫米至0.25毫米之區C3中,操作溫度偏差在靠近操作溫度範圍之中心處為小的溫度偏差,使得可重複的熔絲非常良好地操作且展現最佳操作性質。因此,當偏置彈簧520之導線直徑Φ2為0.10毫米至0.30毫米時,有可能製造即使經小型化仍可操作之可重複的熔絲。特定言之,當導線直徑Φ2為0.15毫米至0.25毫米時,可看出:可製造具有最佳操作性質之可重複的熔絲。
圖8展示根據偏置彈簧之導線匝數T2的可重複之熔絲之操作性質。
圖8中,在導線匝數T2小於4.0之區A4中有效的導線匝數未得到確保,則歸因於彈性缺乏而不展現操作性質。在導線匝數為4.0至5.0之區B4及導線匝數為6.0至 7.0之區D4中,儘管操作溫度偏差稍許存在,但可重複的熔絲即使經小型化仍可操作。在導線匝數為5.0至6.0之區C4中,該操作溫度偏差在靠近操作溫度範圍之中心處為小的溫度偏差,使得可重複的熔絲非常良好地操作且展現最佳操作性質。因此,當偏置彈簧510之導線匝數T2為4.0至7.0時,有可能製造即使經小型化仍可操作之可重複的熔絲。詳言之,當導線匝數T2為5.0至6.0時,可看出:可製造具有最佳操作性質之可重複的熔絲。
儘管上文已參看隨附圖式而描述根據本發明之可重複的熔絲,但本發明不限於本文中所揭露之實施例及圖式。熟習此項技術者可在本發明之範疇內進行對本發明之各種修改且這些改變將為顯而易見的。
100‧‧‧外殼
120‧‧‧鎖扣突出物
200‧‧‧第一引線端子
300‧‧‧第二引線端子
400‧‧‧軸
410‧‧‧支撐物
510‧‧‧形狀記憶合金彈簧
520‧‧‧偏置彈簧
A1‧‧‧區
A2‧‧‧區
A3‧‧‧區
A4‧‧‧區
B1‧‧‧區
B2‧‧‧區
B3‧‧‧區
B4‧‧‧區
C1‧‧‧區
C2‧‧‧區
C3‧‧‧區
C4‧‧‧區
D1‧‧‧區
D2‧‧‧區
D3‧‧‧區
D4‧‧‧區
E1‧‧‧區
E2‧‧‧區
E3‧‧‧區
E4‧‧‧區
H1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之高度
H2‧‧‧偏置彈簧之高度
OD1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之外徑
OD2‧‧‧偏置彈簧之外徑
P1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之平均間距
P2‧‧‧偏置彈簧之平均間距
T1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之導線匝數
T2‧‧‧偏置彈簧之導線匝數
Φ1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之導線直徑
Φ2‧‧‧偏置彈簧之導線直徑
圖1為說明根據本發明之實施例的可重複之熔絲的分解透視圖。
圖2及圖3展示根據本發明之實施例的可重複之熔絲的操作狀態。
圖4為說明根據本發明之實施例的可重複之熔絲之部分的截面圖。
圖5展示根據形狀記憶合金彈簧之導線直徑Φ1的可重複之熔絲之操作性質。
圖6展示根據形狀記憶合金彈簧之導線匝數T1的可重複之熔絲之操作性質。
圖7展示根據偏置彈簧之導線直徑Φ2的可重複之熔 絲之操作性質。
圖8展示根據偏置彈簧之導線匝數T2的可重複之熔絲之操作性質。
400‧‧‧軸
410‧‧‧支撐物
510‧‧‧形狀記憶合金彈簧
520‧‧‧偏置彈簧
H1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之高度
H2‧‧‧偏置彈簧之高度
OD1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之外徑
OD2‧‧‧偏置彈簧之外徑
P1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之平均間距
P2‧‧‧偏置彈簧之平均間距
T1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之導線匝數
T2‧‧‧偏置彈簧之導線匝數
Φ1‧‧‧形狀記憶合金彈簧之導線直徑
Φ2‧‧‧偏置彈簧之導線直徑

Claims (11)

  1. 一種可重複的熔絲,其包括:形狀記憶合金彈簧;以及偏置彈簧,其中所述形狀記憶合金彈簧以線圈形狀形成以具有0.15毫米至0.50毫米之導線直徑及3.5至7.0之導線匝數,且所述形狀記憶合金彈簧形成為具有為所述導線直徑的7.0至8.5倍之外徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可重複的熔絲,其中所述形狀記憶合金彈簧之所述導線直徑為0.20毫米至0.40毫米,且所述形狀記憶合金彈簧之所述導線匝數為4.0至6.5。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可重複的熔絲,其中所述形狀記憶合金彈簧之平均間距為1.0毫米至1.5毫米。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之可重複的熔絲,其中所述偏置彈簧之導線直徑為所述形狀記憶合金彈簧之所述導線直徑的60%至65%。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之可重複的熔絲,其中所述偏置彈簧之所述導線直徑為0.10毫米至0.30毫米,且線圈匝數大於所述形狀記憶合金彈簧之所述線圈匝數且為4.0至7.5。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之可重複的熔絲,其中所述偏置彈簧之所述導線直徑為0.15毫米至0.25毫米,且所述偏置彈簧之所述導線匝數為5.0至6.0。
  7. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之可重複的熔絲,其中所述偏置彈簧之平均間距為1.0毫米至1.5毫米。
  8. 如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之可重複的熔絲,其中所述偏置彈簧之高度為所述形狀記憶合金彈簧之高度的120%至125%。
  9. 如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之可重複的熔絲,其中所述形狀記憶合金彈簧包括鎳(Ni)及鈦(Ti)。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之可重複的熔絲,其中所述形狀記憶合金彈簧包括鈷(Co)、鉬(Mo)、鎢(W)及鉻(Cr)中之至少任一者。
  11. 如申請專利範圍第1~6項中任一項所述之可重複的熔絲,其中所述偏置彈簧包括SUS不鏽鋼,且所述不鏽鋼塗佈有Ni、Cu、Ag、Au及Sn中之至少任一者。
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