專利名稱：用于熔線元件的帶有絕緣中間線圈的線圈熔斷導體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于熔線元件的熔斷導體，其具有纏繞在一個電絕緣芯線周圍的熔絲。
用于具有承載特性的熔線保險絲的熔斷導體目前通常以線圈熔斷導體的形式來實現。一個例如由銀或銀的合金所制成的熔斷導體纏繞在不導電的承載芯線(例如玻璃纖維)上。線纏繞得越緊密，即每單元長度纏繞的匝數越多，每單位長度的熔斷導體的電阻就越大，而每單位長度上的熱負荷也就越高。
此外，在對線圈熔斷導體進行處理期間，以及在將其安裝到一個保險絲盒中時，彼此平行纏繞的線繞組可能會移動到絕緣芯線上，從而使繞組密度發生局部改變。這進而會導致局部不同的熱負荷。在極端環境下，線繞組的這種位移也可能導致在相鄰繞組間發生電氣短路。另外，也可能出現“近似短路”，這是因為與熔斷導體的電流負載特性相關地，在保險絲工作時在匝與匝之間可能出現故障。
經驗表明，以常規方式纏繞的熔斷導體的最大繞組密度不能超過大約50％。
本發明的目的是提供一種改進的線圈熔斷導體，其中避免了上述缺點。
根據本發明，該目標由具有權利要求1所述特征的用于熔線元件的熔斷導體來實現。
根據本發明的熔斷導體具有纏繞在一個電絕緣芯線上的熔絲。平行于所述熔絲纏繞在所述芯線上的是至少一根電絕緣的纖維，從而將熔絲固定在位置上，避免了相鄰匝之間的短路。與熔絲和至少一根電絕緣纖維構成的平行繞組的特性相關地，避免了熔絲在芯線的縱向方向上或多或少的移動。
在本發明的一個優選實施例中，熔絲和絕緣纖維彼此靠得很近地纏繞。這一實施例的結果是，不僅避免了相鄰匝之間的短路，而且確保了均勻的繞組和位置固定，使得熔斷導體的每單位長度的熱負荷保持恒定。
熔絲和絕緣纖維都最好具有近似為圓形的橫截面，熔絲的直徑與絕緣纖維直徑的比值最好在1/3到3之間。在一個優選實施例中，熔絲的直徑與絕緣纖維直徑的比值在1到3之間，即熔絲的直徑至少和絕緣纖維的直徑一樣大。其優點首先在于，熔絲的外表面超過電絕緣纖維的直徑突出出來，從而可以實現可靠的接觸，甚至不需要焊接。此外，熔絲直徑與絕緣纖維直徑的比值相對較高允許實現更高的繞組密度。“3”這個值近似構成了一個仍能保證相鄰匝之間可靠絕緣的上限。
在一個實施例中，在纏繞到芯線上的過程中絕緣纖維發生變形(從最初的近似于圓形的橫截面開始發生變形)，例如變得扁平。然后如此選擇所述纖維，使得熔絲各匝之間的間距最好保持在熔絲直徑的0.2-2倍之間。
在一個優選實施例中，其上平行纏繞著熔絲和絕緣纖維的芯線具有圓形的橫截面，并且所述絕緣纖維的橫截面直徑，例如在圓形橫截面情況下，其直徑小于芯線的直徑。芯線直徑與絕緣纖維直徑的比值最好在3到8之間，最好為5。
常規的材料，例如銀、銀銅合金、銀的合金、銅、錫和其他材料，用作熔絲的材料。玻璃、陶瓷材料和耐熱材料科用作絕緣纖維的材料。類似的材料可用于芯線。絕緣纖維的材料是有彈性的，并且芯線的材料也可以是一種剛體。在一個優選實施例中，絕緣纖維由一根或多根平行的玻璃纖維或者一根或多根陶瓷纖維構成。芯線最好也由一根或多根玻璃纖維構成。
本發明的優點和/或優選實施例在從屬權利要求中描述。
下面參考附圖中所示的優選示例性實施例更詳細地描述本發明，其中
圖1是根據本發明的熔斷導體的示意性側視圖；以及圖2是用截面來表示的兩根平行的熔絲匝的一部分的示意圖。
圖1是根據本發明的熔斷導體的示意圖，其中熔絲2和絕緣纖維3都平行地纏繞在電絕緣芯線1的周圍。在所示的實施例中，熔絲2和絕緣纖維3彼此靠得很近地纏繞。絕緣纖維最初具有近似為圓形的橫截面，在纏繞過程中發生變形，形成了扁平的帶狀，其寬度近似為熔絲2的直徑的兩倍。
圖2是纏繞有熔絲和絕緣纖維的絕緣芯線1的表面的另一實施例的一部分的示意性截面圖。其中分別示出了相鄰的兩匝。即使在纏繞過程之后，熔絲和絕緣纖維也仍然具有近似為圓形的橫截面，熔絲的直徑近似為絕緣纖維直徑的兩倍。這些匝彼此靠近纏繞。熔絲的相鄰匝被標注為2A和2B，而絕緣纖維的相鄰匝被標注為3A和3B。在圖2所示的繞組模式中，可以計算出在熔絲的相鄰各匝之間產生的間距約為直徑的0.4倍。這種高繞組密度用常規的方法不能實現。例如，如果在一個替代實施例中，絕緣纖維的直徑是熔絲直徑的1/3，則計算表明在熔絲各匝之間產生的間距約為熔絲直徑的0.16倍。
當對熔絲和絕緣纖維的尺寸和橫截面輪廓(圓形或其它橫截面形狀)進行選擇時，特別要注意這樣的事實可以與熔絲的外部表面形成良好的接觸，使得只有很少的熱量擴散到平行纏繞的絕緣材料中，并保證了盡可能簡單地進行制造。作為可根據本發明實現的高繞組密度(每單位長度的匝數)的結果，熔線元件的特性得以改善，特別是實現了相對較小的額定電流和相對較高的脈沖電阻，例如額定電流為1.6A，脈沖電阻達到1kA以上。此外，根據本發明的熔斷導體更便于保險絲的制造，因為在進一步處理過程中避免了各匝的移位。
權利要求
1.一種用于熔線元件的熔斷導體，其中所述熔斷導體具有纏繞在電絕緣芯線(1)周圍的熔絲(2)，其特征在于，平行于所述熔絲(2)纏繞在芯線(1)周圍的是至少一根電絕緣的纖維(3)，從而使所述熔絲固定在位置上，避免了相鄰匝之間的短路。
2.如權利要求1所述的熔斷導體，其特征在于，熔絲(2)和絕緣纖維(3)彼此靠近纏繞。
3.如權利要求2所述的熔斷導體，其特征在于，熔絲(2)和絕緣纖維(3)都具有近似為圓形的橫截面，并且熔絲的直徑與絕緣纖維直徑的比值在1/3到3之間。
4.如權利要求3所述的熔斷導體，其特征在于，熔絲的直徑與絕緣纖維直徑的比值在1到3之間。
5.如權利要求2所述的熔斷導體，其特征在于，熔絲(2)具有近似為圓形的橫截面，并且絕緣纖維位于所述熔絲的相鄰各匝之間，從而使各匝之間的間距為熔絲直徑的0.2到2倍。
6.如權利要求5所述的熔斷導體，其特征在于，相鄰各匝之間的間距小于熔絲的直徑。
7.如權利要求5或6所述的熔斷導體，其特征在于，所纏繞的熔絲的外部表面超過絕緣纖維的外部表面突出出來。
8.如權利要求3-7中任一項所述的熔斷導體，其特征在于，所述芯線(1)具有圓形的橫截面，并且絕緣纖維(3)的橫截面尺寸小于芯線(1)的直徑。
9.如權利要求1至8中任一項所述的熔斷導體，其特征在于，所述絕緣纖維(3)由一根或多根玻璃纖維構成。
10.如權利要求1至8中任一項所述的熔斷導體，其特征在于，所述絕緣纖維由一根或多根陶瓷纖維構成。
11.如權利要求1至10中任一項所述的熔斷導體，其特征在于，所述芯線(1)由一根或多根玻璃纖維構成。
全文摘要
本發明涉及一種用于熔線元件的熔斷導體，包括纏繞在電絕緣芯線(1)周圍的熔絲(2)。至少一根電絕緣的纖維(3)平行于所述熔絲(2)纏繞在芯線(1)上，從而使所述熔絲被固定，避免了相鄰繞組之間的短路。所述熔絲(2)和絕緣纖維(3)最好彼此靠近纏繞。
文檔編號H01H85/055GK1868021SQ200480030145
公開日2006年11月22日 申請日期2004年8月26日 優先權日2004年2月21日
發明者弗蘭克·施米德, 曼弗萊德·魯帕拉 申請人:維克曼工廠有限公司