具有過電流阻斷功能的自復型保險絲的制作方法【專利摘要】本發明涉及一種具有過電流阻斷功能的自復型保險絲。在該自復型保險絲中，當施加上高于基準值的過電流而導致溫度高于特定臨界溫度，則正溫度系數熱敏電阻的電阻增大而主彈簧伸長，且在所述主彈簧的拉力作用下，心軸向殼體的另一側方向移動而與第一引線端子電斷開，從而持續阻斷第二引線端子與所述第一引線端子之間的電流的流動，而如果所述過電流消失，則所述正溫度系數熱敏電阻冷卻，且所述主彈簧的拉力減小，所述心軸向所述殼體的一側方向移動而與所述第一引線端子電連接，從而恢復到正常狀態。【專利說明】具有過電流阻斷功能的自復型保險絲【
技術領域：
】[0001]本發明涉及一種具有正溫度系數熱敏電阻(positivetemperaturecoefficientthermistor)的自復型(repeatable)保險絲,尤其涉及一種具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，該自復型保險絲在過電流引起正溫度系數熱敏電阻自加熱(self-heating)而升溫至特定臨界溫度以上的情況下，電阻急劇增加而繼續限制電流的流動，從而可以持續阻斷電源供應，而如果過電流消失，則隨著正溫度系數熱敏電阻的冷卻而恢復到正常狀態的電流流動。【
背景技術：
】[0002]通常，凡是利用電的所有電氣電子產品就始終隱含有電路內的非正常過電流或外部過熱原因所致的過熱引起的事故發生的可能性。在現有技術中，為了對此進行預防而使用了由過電流通過時在電流引起的熱量作用下熔融而被切斷的材料形成的一次性保險絲。這樣的一次性保險絲雖然價格低廉，然而不能重新使用，從而需要在使用之后更換新的保險絲，因此具有更換所帶來的成本高的缺點。為了解決這一問題，替代一次性保險絲而使用了將熱膨脹系數不同的異質金屬板粘接而成的雙金屬溫度開關(Bimetalthermalswitch)，然而雙金屬溫度開關僅僅執行接點的功能，其基于溫度的工作偏差較大，而且還存在需要限位開關(limitswitches)之類的額外的裝置的問題。[0003]另外，對于近來的電子設備，主要因為印刷電路基板的表面貼裝化，保險絲也要求可進行表面貼裝的保險絲。然而，對于根據現有技術的一次性保險絲而言，在表面貼裝過程中為了焊接而需要大致為270°C以上的溫度，因此由于保險絲固有的特性而熔融，從而無法實現表面貼裝。當然，雙金屬溫度開關能夠解決這樣的問題，但由于過大的部件尺寸以及焊接溫度所致的劣化可能性而難以進行表面貼裝。[0004]為了解決這樣的問題，開發出一種自復型保險絲，這種自復型保險絲利用可連續使用并能夠表面貼裝化的彈性部件，例如利用形狀記憶合金材料的彈性部件，從而可以自動實施電源阻斷以及所述電源阻斷狀態的解除，并由于形狀記憶合金材料的彈性部件的溫度偏差較小而具有較高的可靠度。[0005]然而，在電流或電壓不穩定的情況下，如果自復型保險絲重復進行阻斷電源并在電路等尚未充分冷卻的狀態下自動解除所述電源阻斷狀態的過程，則最終將在自復型保險絲自身當中引起異常，或者引起電氣電子產品的電路過熱之類的異常，歸根結底存在導致電氣電子產品的火災或故障的問題。[0006][現有技術文獻][0007]韓國注冊專利第10-1017995號；[0008]韓國注冊專利第10-0912215號；[0009]韓國注冊專利第10-1017996號。【
發明內容】[0010]技術問題[0011]本發明所要解決的技術問題為提供一種具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，該自復型保險絲在過電流引起正溫度系數熱敏電阻自加熱(self-heating)而升溫至特定臨界溫度以上的情況下，電阻急劇增加而繼續限制電流的流動，從而可以持續阻斷電源供應，而如果過電流消失，則隨著正溫度系數熱敏電阻的冷卻而恢復到正常狀態的電流流動。[0012]技術方案[0013]本發明提供一種具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，包括:殼體，具有內部空間；第一引線端子，配置于所述殼體的一側；第二引線端子，配置于所述殼體的另一側；心軸，配置于所述殼體內部而與所述第一引線端子電續斷并與所述第二引線端子電連接；主彈簧，配備于所述第一引線端子與心軸之間，用于將所述第一引線端子與所述心軸電斷開；偏置彈簧，配備于所述心軸與所述第二引線端子之間，用于將所述第一引線端子與所述心軸電續斷；正溫度系數熱敏電阻，插設于所述殼體的內部一側，連接于所述第一引線端子和所述殼體或者連接于所述第一引線端子和所述主彈簧，其中，所述正溫度系數熱敏電阻包括當溫度高于特定臨界溫度時電阻增大的正溫度系數元件，且在施加上高于基準值的過電流而導致溫度高于特定臨界溫度時，所述正溫度系數熱敏電阻的電阻增加而所述主彈簧伸長，且在所述主彈簧的拉力作用下所述心軸向所述殼體的另一側方向移動而與所述第一引線端子電斷開，從而持續阻斷所述第二引線端子與所述第一引線端子之間的電流的流動，而如果所述過電流消失，則所述正溫度系數熱敏電阻冷卻且所述主彈簧的拉力減小，所述心軸朝所述殼體的另一側方向移動而與所述第一引線端子電連接，從而恢復到正常狀態。[0014]所述正溫度系數熱敏電阻可包括:第一電極，與所述第一引線端子連接；第二電極，與所述殼體連接；正溫度系數元件，配備于所述第一電極與所述第二電極之間，且在溫度高于特定臨界溫度時電阻增大。[0015]所述正溫度系數熱敏電阻可包括:第一電極，與所述第一引線端子連接；第二電極，與所述殼體連接；第三電極，與所述主彈簧連接；正溫度系數元件，配備于所述第一電極、所述第二電極以及所述第三電極之間，且在溫度高于特定臨界溫度時電阻增大。[0016]所述正溫度系數熱敏電阻可包括:第一電極，與所述第一引線端子連接；第三電極，與所述主彈簧連接；正溫度系數元件，配備于所述第一電極與所述第三電極之間，且在溫度高于特定臨界溫度時電阻增大。[0017]所述正溫度系數元件可以由BaTi03系陶瓷材料構成。[0018]所述正溫度系數元件可以由具有導電性的金屬粒子分布于聚合物基體中而形成的聚合物材料構成。[0019]所述正溫度系數元件可具有中心部形成有用于提供所述心軸往復移動的通道的開口部的套筒結構，所述第一電極可形成于所述正溫度系數元件的正面，所述第三電極可形成于所述正溫度系數元件的背面，所述正溫度系數元件的側面可具有用于防止所述第一電極與所述第三電極之間的短路的絕緣體。[0020]在所述具有過電流阻斷功能的自復型保險絲中，還可以包括:[0021]由絕緣體構成的陶瓷塊，位于所述第一引線端子所處的所述殼體的一側內部，包覆所述第一引線端子的整個區域當中插入到所述殼體的一側內部的區域的一部分，而且構成為包覆所述第一引線端子與所述心軸電連接的區域以外的區域，并用于防止所述殼體與所述第一引線端子電連接。[0022]所述第一引線端子可具有包含長條狀延伸的棒狀的銷和配備于所述銷的一端的大片擴展的板狀的連接板的圖釘型結構，所述第一電極可以與所述第一引線端子的連接板連接，而配備于所述第一電極的相反側的所述第三電極可以與所述主彈簧形成連接。[0023]在所述具有過電流阻斷功能的自復型保險絲中，還可以包括:由絕緣體構成的陶瓷塊，位于所述第一引線端子所處的所述殼體的一側內部，用于防止所述殼體與所述第一引線端子電連接，并用于固定所述第一引線端子，其中，所述陶瓷塊上可具有用于安置所述第一引線端子的一部分的渠或溝道形狀的臺階部，所述第一引線端子可具有包含板狀的條帶部和配備于所述條帶部的一端的大片擴展的板狀的連接部的結構以便于與電池的正極端子連接，且安置于所述臺階部的所述第一引線端子的上部可具有絕緣體。[0024]所述殼體可具有方箱結構，所述正溫度系數元件可具有中心部形成有用于提供所述心軸往復移動的通道的開口部的方箱型或套筒型結構，所述第一電極可形成于所述正溫度系數元件的正面，所述第三電極可形成于所述正溫度系數元件的背面，所述正溫度系數元件的側面可具有用于防止所述第一電極與所述第三電極之間的短路的絕緣體。[0025]所述主彈簧由形狀記憶合金構成并與所述第一引線端子電斷開，所述偏置彈簧由導電性彈簧構成，當施加上高于基準值的過電流而導致溫度高于轉變溫度時，所述主彈簧的拉力大于所述偏置彈簧的拉力，從而所述心軸向所述第二引線端子方向移動而導致所述第一引線端子與所述心軸電斷開，而當過電流起因消除而導致所述正溫度系數熱敏電阻冷卻或者外部過熱的熱源消失時，所述主彈簧的拉力小于所述偏置彈簧的拉力，從而所述心軸在所述偏置彈簧的拉力作用下受到向所述第一引線端子方向移動的力。[0026]有益效果[0027]根據本發明，如果在過電流的作用下正溫度系數熱敏電阻自加熱(self-heating)而升溫至特定臨界溫度以上，則電阻急劇增加而繼續限制電流的通過，從而可以持續阻斷電源供應，因此可以抑制電路等的過電流或過熱引起的電氣電子產品的火災或故障的發生。[0028]并且，如果過電流消失，則隨著正溫度系數熱敏電阻的冷卻而恢復到正常狀態的電流流動，而在恢復到正常狀態的電流流動的情況下，延遲與正溫度系數熱敏電阻冷卻的時間一樣長的時間，隨之執行在電路等充分冷卻的狀態下自動解除所述電源阻斷狀態的過程，從而抑制在自復型保險絲自身當中出現異常的現象，而且還抑制電氣電子產品的電路過熱之類的現象，因此具有可以使電氣電子產品的火災或故障最少化的優點。【專利附圖】【附圖說明】[0029]圖1和圖2為表示根據本發明的一例的自復型保險絲的圖。[0030]圖3和圖4為表示根據一例的正溫度系數熱敏電阻的圖。[0031]圖5和圖6為表示根據本發明的另一例的自復型保險絲的圖。[0032]圖7為表示根據另一例的正溫度系數熱敏電阻的圖。[0033]圖8為根據本發明的一例的自復型保險絲的分解立體圖。[0034]圖9為表示正溫度系數熱敏電阻的基于溫度的電阻特性的曲線圖。[0035]圖10為表示根據本發明的又一例的自復型保險絲的圖。[0036]圖11為表示正溫度系數熱敏電阻的圖。[0037]圖12為表示根據本發明的又一例的自復型保險絲的殼體的圖。[0038]圖13為表示第一引線端子、陶瓷塊、以及正溫度系數熱敏電阻的圖。[0039]符號說明:[0040]100:殼體102:非導電性防水粘接部[0041]104:第一開口部106:第二開口部[0042]110:第一引線端子112:銷[0043]114:連接板116:條帶部[0044]118:連接部120:第二引線端子[0045]130:心軸132:第一連接部[0046]134:支撐部136:第二連接部[0047]134:支撐部140:主彈簧[0048]150:偏置彈簧160:正溫度系數熱敏電阻[0049]162:第一電極164:第二電極[0050]166:正溫度系數兀件168:第三電極[0051]170:絕緣體172、180:開口部[0052]最優實施方式[0053]本發明提供一種具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，包括:殼體，具有內部空間；第一引線端子，配置于所述殼體的一側；第二引線端子，配置于所述殼體的另一側；心軸，配置于所述殼體內部而與所述第一引線端子電續斷并與所述第二引線端子電連接；主彈簧，配備于所述第一引線端子與心軸之間，用于將所述第一引線端子與所述心軸電斷開；偏置彈簧，配備于所述心軸與所述第二引線端子之間，用于將所述第一引線端子與所述心軸電續斷；正溫度系數熱敏電阻，插設于所述殼體的內部一側，連接于所述第一引線端子和所述殼體或者連接于所述第一引線端子和所述主彈簧，其中，所述正溫度系數熱敏電阻包括當溫度高于特定臨界溫度時電阻增大的正溫度系數元件，且在施加上高于基準值的過電流而導致溫度高于特定臨界溫度時，所述正溫度系數熱敏電阻的電阻增加而所述主彈簧伸長，且在所述主彈簧的拉力作用下所述心軸向所述殼體的另一側方向移動而與所述第一引線端子電斷開，從而持續阻斷所述第二引線端子與所述第一引線端子之間的電流的流動，而如果所述過電流消失，則所述正溫度系數熱敏電阻冷卻且所述主彈簧的拉力減小，所述心軸朝所述殼體的另一側方向移動而與所述第一引線端子電連接，從而恢復到正常狀態。【具體實施方式】[0054]以下，參照附圖詳細說明根據本發明的優選實施例。然而以下的實施例只是為了讓該【
技術領域：
】中具有普通知識的人員能夠充分理解本發明而提供的，其可以變形為其他多種形態，本發明的范圍并不局限于以下記載的實施例。在圖中同一符號指同一構成要素。[0055]圖1和圖2為表示根據本發明的一例的自復型保險絲的圖，圖3和圖4為表示根據一例的正溫度系數熱敏電阻(positivetemperaturecoefficientthermistor)的圖，圖5和圖6為表示根據本發明的另一例的自復型保險絲的圖，圖7為表示根據另一例的正溫度系數熱敏電阻(positivetemperaturecoefficientthermistor)的圖，圖8為根據本發明的一例的自復型保險絲的分解立體圖，圖9為表示正溫度系數熱敏電阻的基于溫度的電阻特性的曲線圖。[0056]參照圖1至圖9，根據本發明的優選實施例的自復型保險絲包括:殼體100，具有內部空間；第一引線端子110，配置于殼體100的一側；第二引線端子120，配置于殼體100的另一側；心軸130，配置于殼體100內部而與第一引線端子110電續斷，并與第二引線端子120電連接；作為彈性部件的主彈簧140和偏置(Bias)彈簧150，被設置于殼體內部而與心軸130連接,并使第一引線端子110與心軸130電斷續；正溫度系數熱敏電阻(positivetemperaturecoefficientthermistor)160,插設于殼體100的內部一側,從而與第一引線端子110和殼體100連接或者與第一引線端子110和主彈簧140連接。此時，還可以包括非導電性防水粘接部102，用于固定第一引線端子110并對殼體100的內部進行密封處理。[0057]殼體100為具有內部空間并朝長度方向延伸形成的盒狀，其內部收容心軸130、主彈簧140以及偏置彈簧150而予以保護。并且，殼體100的內部一側具有連接于第一引線端子110和殼體100或者連接于第一引線端子110和主彈簧140的正溫度系數熱敏電阻160。殼體100的一側和另一側形成開口部104、106，形成于殼體100—側的第一開口部104上可以插設第一引線端子110，形成于殼體100另一側的第二開口部106上可以插設第二引線端子120。殼體100可以由絕緣材料或導電性材料形成，由于根據本實施例的自復型保險絲的殼體100能夠與第二引線端子120相接而電連接，因此以形成為導電性材料的情形為例進行說明。當然，根據實施形態而也可以由非導電性材料形成。殼體100的與長度方向垂直的截面可以形成為圓形、橢圓形、多邊形等，因此殼體100可以具有圓形盒、橢圓形盒、多邊形盒等多種多樣的形狀。在本實施例中以與長度方向垂直的截面為圓形的氣缸型殼體100為例。[0058]第一引線端子110為用于電連接的單元，例如將從第二引線端子120接收的電流傳遞給電氣電子元件，并構成為包含導電性物質材料。第一引線端子Iio配備于殼體100一側，在本實施例中配置于圓形盒形狀的殼體100的一端。此時，第一引線端子110可配置為貫通殼體100的一側而插入的形態，然而并不局限于此，也可以配置為分離于殼體100的一側。即，只要是心軸130移動而可以與第一引線端子110連接或斷開的位置，就能夠配置于任何位置。[0059]第二引線端子120為得到外部電源的供應或者與電源連接的構成要素，其包含導電性材料而構成。第二引線端子120與第一引線端子110分離預定距離而配置，在本實施例中，在圓形盒形狀的殼體100中設置于形成有第一引線端子110的一端的相反方向上的另一端。第二引線端子120通過殼體100或專門的連接部件(未圖示)等而電連接于主彈簧140或偏置彈簧150，由此再與心軸電連接。例如在殼體100由導電性材料構成而主彈簧140或偏置彈簧150與殼體100的內表面相接的情況下，第二引線端子120通過殼體100而電連接。另外，主彈簧140或偏置彈簧150可以與心軸130連接而電連接。第二引線端子120在本實施例中構成為圓柱形狀，然而并不局限于此，能夠電連接的任何形狀均可。[0060]第一引線端子110通過心軸130而與第二引線端子120電連接或斷開。第一引線端子110通過心軸130而與第二引線端子120電連接，因此第一引線端子110被配置為與跟第二引線端子120電連接的殼體100絕緣。為此，可以將配置第一引線端子110的殼體100的一側形成為開口形狀而使殼體100與第一引線端子110分離，或者也可以在第一引線端子110經過的殼體100內周面涂覆絕緣物而形成。并且，在殼體100與第一引線端子110之間配置正溫度系數熱敏電阻160，從而可以使第一引線端子110與殼體100絕緣。[0061]為了有效性，正溫度系數熱敏電阻160位于第一引線端子110所處的殼體100的一側內部，并使其包覆第一引線端子110的整個區域中插入到殼體100的一側內部的區域的一部分。當然，優選地，正溫度系數熱敏電阻160包覆第一引線端子110與心軸130電連接的區域以外的區域。正溫度系數熱敏電阻160為了能夠固定在殼體100內部而可以形成為對應于殼體100的一側內部區域。此時，可以使插入正溫度系數熱敏電阻160的區域的殼體100內部形成臺階，從而可使正溫度系數熱敏電阻160在被插入到預定位置時被固定。另外，在如此構成正溫度系數熱敏電阻160時，為了有效性，使插入于正溫度系數熱敏電阻160的第一引線端子110上形成用于防止與正溫度系數熱敏電阻160之間的脫離的臺階部。此時，有效的是讓所述臺階部朝與第一引線端子110的長度方向交叉的方向形成臺階，例如使之朝與第一引線端子110的長度方向垂直的方向形成臺階。并且，在第一引線端子110中，與主彈簧140相接的區域的一部分可向垂直于長度方向的方向突出而位于正溫度系數熱敏電阻160的臺階部，由此可以使第一引線端子110被固定。[0062]正溫度系數熱敏電阻160為具有當溫度上升時電阻值上升的正溫度系數(positivetemperaturecoefficient:PTC)的熱敏電阻(thermallysensitiveresistor)，其為電阻值對應于溫度變化而急劇增加的電阻器。這種正溫度系數熱敏電阻160表現出自加熱(self-heating)的特性。[0063]如圖1、圖2和圖4所示，根據一例的正溫度系數熱敏電阻160可以由與第一引線端子Iio連接的第一電極162、與殼體100連接的第二電極164、帶有具有在特定臨界溫度以上時電阻急劇增加的性質的正溫度系數(positivetemperaturecoefficient:PTC)的正溫度系數元件166構成。正溫度系數元件166可以由陶瓷材料或者聚合物材料構成。[0064]如圖7所示，根據另一例的正溫度系數熱敏電阻160可以由與第一引線端子110連接的第一電極162、與殼體100連接的第二電極164、與主彈簧140連接的第三電極168、帶有具有在特定臨界溫度以上時電阻急劇增加的性質的正溫度系數(positivetemperaturecoefficient:PTC)的正溫度系數元件166構成。[0065]在圖1和圖2中形成了與殼體100連接的第二電極164，然而在形成與主彈簧140連接的第三電極168的情況下，當然也可以不形成第二電極160。[0066]如圖9所示，正溫度系數熱敏電阻160具有電阻在臨界溫度(居里溫度)附近劇變的特性。[0067]正溫度系數元件166可通過在BaTiO3系陶瓷中混合預定含量(例如2~0.01%)的錫(Sn)、鋪(Ce)等而制造。[0068]作為制造正溫度系數元件166的另一例，還可以將鈦酸鋇(BaTiO3)粉末與三氧化鈮(NbO3)粉末以98~99.95:2~0.05的重量比混合，并成型為所需的正溫度系數特性的熱敏電阻形狀，然后在1100~1500°C左右的溫度下燒制I~12小時而形成。[0069]作為制造正溫度系數元件166的又一例，也可以將鈦酸鋇(BaTiO3)粉末、三氧化鈮(NbO3)粉末、五氧化二鈮(Nb2O5)粉末以預定的重量比(例如98~99.95:2~0.05:0.5~0.01的比率)混合，并成型為所需的正溫度系數特性的熱敏電阻形狀，然后在1100~1500°C左右的溫度下燒制I~12小時而形成。[0070]作為另一例，正溫度系數元件166還可以由聚合物基體中包含具有導電性的鎳(Ni)之類的導電性金屬粒子而形成的聚合物材料構成。[0071]圖9表示正溫度系數熱敏電阻的基于溫度的電阻特性。普通的正溫度系數熱敏電阻在80~150°C下電阻急劇增加。對于具有這種正溫度系數熱敏電阻的自復型保險絲而言，如果在過電流的作用下使正溫度系數熱敏電阻的溫度上升到作為臨界溫度的80~150°C以上，則由于正溫度系數熱敏電阻自身的電阻非常急劇地增加而使電流無法通過，在正溫度系數熱敏電阻的溫度不降低到小于臨界溫度的前提下，通過正溫度系數熱敏電阻的電流的流動就可以被持續地阻斷。[0072]心軸130為用于將第一引線端子110與第二引線端子120電連接或者斷開的單元，其配備于殼體100的內部。心軸130可包括作為與第一引線端子110連接的部位的第一連接部132、支撐部134、以及與第二引線端子120連接的第二連接部136。與朝長度方向延伸形成的殼體100相同，心軸130可配備為朝長度方向延伸形成的軸形態。心軸130的垂直于長度方向的截面可形成為圓形、橢圓形、多邊形等，優選地，形成為與殼體100的截面形狀相同。在本實施例中，形成為沿著氣缸形態的殼體100形成的活塞形狀。心軸130可通過主彈簧140而與第一引線端子110電連接，為此，優選以導電性材料形成。心軸130在主彈簧140和偏置彈簧150的伸縮運動下可在殼體100內部沿著長度方向往復運動而與第一引線端子110電續斷，即電連接或斷開。因此，根據心軸130與第一引線端子110連接或者斷開，第一引線端子110與第二引線端子120形成連接或者斷開。心軸130在側面的至少一部分上形成有可用于支撐主彈簧140或偏置彈簧150的支撐部134，從而可以與主彈簧140或偏置彈簧150連接。支撐部134可在心軸130側面上朝與心軸130的軸方向垂直的方向突出而形成。支撐部134可沿著心軸130側面的周圍連續形成，也可以在心軸130側面非連續形成。即，只要是可以使心軸130與主彈簧140或偏置彈簧150連接的形態，任何形態均可。[0073]主彈簧140和偏置彈簧150為用于將第一引線端子110與心軸130連接或者斷開的單元。主彈簧140和偏置彈簧150被配置于殼體100內部，其被配置為沿著殼體100的長度方向伸長或壓縮。主彈簧140被配置于殼體100內部一側,在本實施例中，與殼體100內部的正溫度系數熱敏電阻160連接。另外，偏置彈簧150以心軸130為基準而配置于設置有主彈簧140的一側的相反側，即被配置于殼體100內部的另一側而與心軸130連接或者連接于心軸130的支撐部134而形成電連接。[0074]具體而言，主彈簧140為用于將第一引線端子110與心軸130電氣性地斷開的單元，其可以被配備于第一引線端子Iio與心軸130之間。此時，優選地，主彈簧140被配備于心軸130的一側，而且是配備于正溫度系數熱敏電阻160與心軸130之間。并且，主彈簧140能夠以壓縮的狀態位于正溫度系數熱敏電阻160與心軸130之間。即，對于根據本實施例的自復型保險絲而言，在主彈簧140被壓縮的狀態下，第一引線端子110可與心軸130相接，而在主彈簧140伸長的狀態下，第一引線端子110可與心軸130斷開。并且，為此，在本發明中用具有在轉變溫度以下發生變形而在成為轉變溫度以上時回到變形之前的形狀的性質的形狀記憶合金形成主彈簧140，并構成為當熱量施加于壓縮狀態的主彈簧140時，主彈簧140可以伸長。這種主彈簧140可包含作為鈦(Ti)與鎳(Ni)的合金的鎳鈦合金(nitinol)或銅(Cu)/鋅(Zn)/鋁(Al)合金等而構成。優選地，這種主彈簧140與心軸130電連接，并且與第一引線端子110電斷開。[0075]偏置彈簧150是與主彈簧140—同用于將第一引線端子110與心軸130電續斷的單元，可在心軸130上配備為相接于主彈簧140的相反側面。在此，與主彈簧140不同，偏置彈簧150不是由形狀記憶合金材料形成，而是可以由不銹鋼之類的普通金屬材料形成。例如，偏置彈簧150可通過將不銹鋼使用為主體并在所述主體上施加銀層鍍覆而形成。即，偏置彈簧150需要任意的彈簧拉力，且為了有助于電流的流動而進行預定厚度的銀層鍍覆處理。在預定的電壓和電流下，由于金屬自身的導電性和銀層鍍覆而開始流過穩定的電流，后來在過電壓或過電流施加時引起偏置彈簧150的溫度上升。似此，偏置彈簧150與普通彈簧一樣地以拉伸的狀態配備于心軸130的另一側面，從而施壓以使心軸130與第一引線端子110得以維持連接，且在主彈簧140伸長的情況下，偏置彈簧150被壓縮而可將第一引線端子110心軸130斷開。[0076]對于具有如上所述結構的根據一個實施例的自復型保險絲而言，如果在第一引線端子110和第二引線端子120上施加基準值以下的正常的電流或電壓，則如圖1和圖5所示，偏置彈簧150處于被拉伸的狀態，且在被拉伸的偏置彈簧150的拉力作用下，主彈簧140維持被壓縮的狀態。而且，據此使第一引線端子110與心軸130的第一連接部132相接，并通過與心軸130的另一面相接的偏置彈簧150以及與偏置彈簧150相接的殼體100而與第二引線端子120電連接。[0077]在根據一個實施例的自復型保險絲中，如果在第一引線端子110和第二引線端子120上施加非正常的電源，例如施加上高于基準值的電流或電壓，則偏置彈簧150上有大電流產生。如果偏置彈簧150上被施加大電流，則由于偏置彈簧150所具有的電阻值而使偏置彈簧150的溫度上升，并使殼體100內部的溫度上升。并且，電熱設備或電子設備的異常過熱使得由形狀記憶合金形成的主彈簧140基于被提高的溫度而變化為被拉伸的主彈簧140的形狀。即，如圖2和圖6所示，如果主彈簧140成為被拉伸的形狀，則在主彈簧140的拉力的作用下使心軸130向偏置彈簧150所處的方向受壓，據此使偏置彈簧150壓縮。而且，如果主彈簧140如此地拉伸，則在心軸130的移動下第一引線端子110與心軸130斷開，結果使第一引線端子HO與第二引線端子120斷開，從而第一引線端子110與第二引線端子120之間不會產生電流。此時，為了實現這樣的動作，優選地，轉變(過渡)溫度以下的情況下的主彈簧140的拉力小于偏置彈簧150的拉力，而在轉變(過渡)溫度以上的情況下的主彈簧140的拉力大于偏置彈簧150的拉力。[0078]在上述的例中，是以主彈簧140由形狀記憶合金構成的情形為例，然而也可以使偏置彈簧150由形狀記憶合金構成，而主彈簧140由并非形狀記憶合金材料的不銹鋼之類的普通金屬材料形成。[0079]另外，在本實施例中是將線圈形態的主彈簧140和偏置彈簧150利用為彈性部件而形成自復型保險絲，然而并不局限于此，主彈簧140和/或偏置彈簧150也可以是具有板彈簧之類的線圈以外的形態的彈簧。[0080]所述的實施例只是用于說明自復型保險絲的一種實施例，對于所述自復型保險絲而言，當正溫度系數熱敏電阻160在過電流作用下上升到特定臨界溫度以上時，正溫度系數熱敏電阻160的電阻急劇增加而使電流的流動連續被限制，從而可以持續阻斷電源供應，而如果過電流消失，則正溫度系數熱敏電阻冷卻，從而恢復到正常狀態的電流流動。[0081]在本發明中，使用一種具有電阻隨著溫度上升而增加并尤其在特定臨界溫度以上時電阻急劇增加而持續限制電流的流動的特性的陶瓷或聚合物材料，從而形成正溫度系數熱敏電阻160,且如上所述的正溫度系數熱敏電阻160被配置于殼體100的內部一側,從而起到固定第一引線端子110的作用。[0082]正溫度系數熱敏電阻160由鈦酸鋇(BaTi03)系陶瓷或聚合物材料構成，并具有溫度上升時電阻急劇增加的性質。正溫度系數熱敏電阻160并非與溫度上升成正比而使電阻緩慢增加，而是具有在特定臨界溫度下電阻急劇增加的特性，如果維持在所述特定臨界溫度以上，則持續地限制電流的流動，從而即便在外氣的溫度或電源電壓改變的情況下也能夠將正溫度系數熱敏電阻160本身的溫度維持為大致恒定，據此，電阻隨著溫度而改變或者在過電流流過時電阻變大，從而可以起到使電流不再流動的開關作用。[0083]如果過電流施加到包含有正溫度系數熱敏電阻160的自復型保險絲，則形狀記憶合金材料的主彈簧140在溫度的上升下被拉伸，且在被拉伸的主彈簧140的壓力下，心軸130移動而與第二引線端子120連接，并由于主彈簧140的伸長而使第一引線端子110與心軸130之間成為電斷開狀態，且隨即使電流路徑(path)通過正溫度系數熱敏電阻160，而正溫度系數熱敏電阻也在焦耳(joule)熱的作用下溫度急劇上升，且如果上升到特定臨界溫度以上,則正溫度系數熱敏電阻160本身的電阻急劇增加并自加熱(self-heating)，從而使形狀記憶合金材料的主彈簧140以被拉伸的狀態繼續維持，據此只要正溫度系數熱敏電阻160的溫度不降低到特定臨界溫度以下，就可以持續阻斷電流的流動。[0084]而且，即使過電流持續施加，由于正溫度系數熱敏電阻160的溫度也不下降到特定臨界溫度以下，因此正溫度系數熱敏電阻160本身的高電阻維持原樣，并借助于正溫度系數熱敏電阻160的發熱而使作為形狀記憶合金材料的主彈簧140繼續維持被拉伸狀態，因此正溫度系數熱敏電阻160中沒有電流通過的狀態將持續。因此，在由于主彈簧140的伸長而使第一引線端子110與心軸130之間的電斷開狀態持續的時間內電流的流動被持續阻斷，因此可通過自復型保險絲阻斷電源供應。包含有正溫度系數熱敏電阻160的自復型保險絲即使在過電流持續施加的情況下也能通過正溫度系數熱敏電阻160而持續維持電流阻斷狀態，從而防止自復型保險絲電連接，據此可以預防因電路等的過熱而導致的電氣電子產品的火災或故障。[0085]在偏置彈簧150的伸長引起心軸130復歸而與第一引線端子110連接之前，通過自復型保險絲的電源供應被完全阻斷。如果過電流消失，則正溫度系數熱敏電阻160被冷卻，并借助于偏置彈簧150的伸長而使心軸130復歸而與第一引線端子110電連接，然后恢復到正常狀態的電流流動，在恢復到正常狀態的電流流動的情況下，延遲與正溫度系數熱敏電阻冷卻的時間一樣長的時間，據此執行在電路等充分冷卻的狀態下自動解除上述的電源阻斷狀態的過程，從而可以抑制在自復型保險絲自身上出現異常的現象，并可以抑制電氣電子產品的電路過熱之類的現象。[0086]在以上的說明中是以第二引線端子120上連接電源而第一引線端子110上連接電路之類的電氣電子元件的情形為例進行了說明，然而當然也可以是第一引線端子110上連接電源而第二引線端子120上連接電氣電子元件。[0087]以下，對自復型保險絲的操作進行更為詳細的說明。[0088]如果不是過電流或者周圍溫度處于過熱狀態的情況而是供應到電氣電子產品的電源為正常狀態，則電流正常流向第二引線端子120、殼體100、偏置彈簧150、心軸130以及第一引線端子110，從而維持幾乎接近于導線的電阻值(例如數πιΩ左右)而完成正常操作。[0089]在正常操作狀態下，如圖1和圖5所示，在偏置彈簧150的拉力的作用下心軸130電連接于第一引線端子110。當通過第二引線端子120而施加上基準值以下的電流或電壓時，電流通過第二引線端子120而流向心軸130，并由于心軸130連接于第一引線端子110，因此構成電路而使電流流向電氣電子元件側。[0090]在電氣電子產品中如果施加上基準值以上的過電流或過電壓，則由于偏置彈簧150的電阻值而產生焦耳(joule)熱，從而使作為形狀記憶合金材料的主彈簧140伸長，并在主彈簧140的壓力作用下使心軸130向殼體100的另一側方向行進而與第二引線端子120連接。由于借助于主彈簧140的伸長而使心軸130與第二引線端子120之間的連接狀態固定，因此可以防止心軸130自動復歸而與第一引線端子110連接，從而可以阻斷電氣電子產品的電源連接。[0091]當突然產生過電流時，由于偏置彈簧150的電阻而使偏置彈簧150在焦耳(Joule)熱的作用下急劇發熱，從而啟動(使膨脹)由形狀記憶合金構成的主彈簧140，于是如圖2和圖6所示，第一引線端子110與心軸130之間的連接斷開而形成電斷開，從而使電流路徑(path)流向偏置彈簧150、心軸130、殼體100以及正溫度系數熱敏電阻160，此時，正溫度系數熱敏電阻160的電阻為數十πιΩ~數Ω左右，其高于偏置彈簧150的阻值(數πιΩ)，卻在過電流的作用下同樣產生焦耳(Joule)熱而在數秒(second)內使電阻值增加到數十kQ~數十ΜΩ，從而幾乎絕緣化，因此將表現出阻斷過電流的效果。[0092]正溫度系數熱敏電阻160在過電流被完全阻斷之前將持續發熱，從而使由形狀記憶合金構成的主彈簧140繼續維持膨脹的狀態，因此只要過電流不被消除，心軸130就不會復歸而繼續維持第一引線端子110與心軸130之間的連接被斷開的狀態，并能夠實現過電流的持續阻斷。[0093]如果過電流被消除而導致正溫度系數熱敏電阻160中不產生電流，則正溫度系數熱敏電阻160的自加熱變得困難，于是正溫度系數熱敏電阻160被自然冷卻，因此主彈簧140的拉力消失，偏置彈簧150的拉力將大于主彈簧140的拉力，據此心軸130向第一引線端子110側移動而使第一引線端子110與心軸130電連接，由此自復型保險絲恢復到正常操作狀態。[0094]如果過電流被消除而導致正溫度系數熱敏電阻160冷卻，則主彈簧140的拉力消失而消除心軸130復歸的障礙，從而在偏置彈簧150的拉力作用下，心軸130復歸而與第一引線端子110連接，從而連接電氣電子產品的電源。由形狀記憶合金構成的主彈簧140的溫度也將緊隨正溫度系數熱敏電阻160的冷卻而一同下降，溫度下降的主彈簧140的由溫度引起的拉力將減少，如此，當主彈簧519的拉力減少時，在偏置彈簧150的拉力作用下主彈簧142再次被壓縮，據此第一引線端子110與心軸130電連接。為了實現這樣的操作，在根據一個實施例的自復型保險絲中，優選地，在轉變(過渡)溫度以上的情況下主彈簧140的拉力大于偏置彈簧150的拉力，然而在殼體100內部的溫度下降而成為主彈簧140的轉變(過渡)溫度以下的情況下，偏置彈簧150的拉力大于主彈簧140的拉力。[0095]在圖1~圖2、圖5~圖6中圖示的自復型保險絲的結構中，由于要在正溫度系數元件166的彎曲面上形成電極162、164、168，因此可能不易形成電極，鑒于此，為了在實際生產中提高生產率并改善電極形成缺陷等問題，公開一種圖10~圖11所示的自復型保險絲。圖10為表示根據本發明的又一例的自復型保險絲的圖，圖11為表示正溫度系數熱敏電阻的圖。[0096]參照圖10至圖11，將正溫度系數元件166形成為具有開口部172的套筒狀。如果將正溫度系數元件166形成為套筒狀，則易于形成電極162、168，而且可以提高組裝生產率。形成于正溫度系數熱敏電阻160的中心部的開口部172用于插入心軸130的第一連接部132。套筒狀的正溫度系數熱敏電阻160兩端形成第一電極162和第三電極168。第一引線端子110具有包括長條狀延伸的棒狀的銷112和配備于所述銷112的一端的大片擴展的板狀的連接板114的圖釘型結構。[0097]并且，為了防止殼體100與第一引線端子110電連接，需要由絕緣體構成的套筒狀的陶瓷塊(絕緣體)190，且為了第一引線端子110與正溫度系數熱敏電阻160的電連接，需要將第一引線端子110的端部加工為像圖釘一樣大片擴展的模樣。第一電極162與第一引線端子110的連接板114連接，相反側的第三電極168與主彈簧140電連接。如圖10所示，為了防止正溫度系數熱敏電阻160的兩側電極162、168之間的短路(short)，并為了實現與殼體100之間的絕緣，可進行在套筒狀的正溫度系數熱敏電阻160的側面涂覆或蒸鍍絕緣體170之類的絕緣處理。[0098]在流入過電流時，在偏置彈簧150的自加熱作用下主彈簧140膨脹，從而導致第一引線端子Iio與心軸130之間的連接斷開而形成電斷開，于是電流路徑成為偏置彈簧150、心軸130、主彈簧140、正溫度系數熱敏電阻160，而此時主彈簧140的電阻偏低而只有數百πιΩ左右，故幾乎接近于導體而使電流流向正溫度系數熱敏電阻160，而在流入過電流時，由于正溫度系數熱敏電阻160的急劇的自加熱而導致主彈簧140持續維持在高溫狀態(例如110°C以上)，從而第一引線端子110與心軸130維持電斷開的狀態。[0099]然而，如果過電流起因消除而不再有過電流通過，則正溫度系數熱敏電阻160的自加熱中止而得到冷卻，且主彈簧140的拉力也減少，從而在偏置彈簧150的拉力作用下，心軸130向第一引線端子110側移動，于是第一引線端子110與心軸130恢復到電連接的狀態。[0100]而且，作為Li離子電池之類的電池的過電流/過熱防護用，揭示一種如圖12至圖13所示的采用了引線條帶結構的自復型保險絲，以便于貼附電池端子210、220。圖12為表示根據本發明的又一例的自復型保險絲的殼體的圖，圖13為表示第一引線端子、陶瓷塊、以及正溫度系數熱敏電阻的圖。[0101]殼體100由具有內部空間并沿著長度方向延伸形成的方箱型結構形成。并且，為了防止殼體100與第一引線端子110電連接，需要一個由絕緣體構成的陶瓷塊(絕緣體)190。陶瓷塊190被收容于殼體100的一側。優選地，陶瓷塊190以四邊形的塊狀形成，且陶瓷塊190上形成有用于安置第一引線端子110的一部分的臺階部192，臺階部192可形成為渠或者溝道(trench)形狀。[0102]優選地，第一引線端子110形成為板狀的條帶(strap)結構，以便于與電池的正極(+)端子210連接。為此，第一引線端子110具有包含板狀的條帶(strap)部116和配備于所述條帶部116的一端的大片擴展的板狀的連接部118的結構。第一引線端子110具有條帶部116和一端大片展開的連接部118，從而具有可提高組裝生產率的優點。優選地，第一引線端子110的一部分被安置于臺階部192，對安置于臺階部192的第一引線端子110的上部進行涂覆或蒸鍍絕緣體194之類的絕緣處理，從而防止第一引線端子110與殼體100電連接。[0103]正溫度系數熱敏電阻160可形成為中心部具有開口部180的外輪廓為方箱的形態或者套筒狀等。如此，通過形成為方箱形態或套筒狀，從而可以使電極162、168易于形成并提高組裝生產率。形成于正溫度系數熱敏電阻160的中心部的開口部180中將插入心軸130。正溫度系數熱敏電阻160兩端形成第一電極162和第三電極168。第一電極162與第一引線端子110連接，相反側的第三電極168與主彈簧140形成電連接。如圖13所示，為了防止正溫度系數熱敏電阻160的兩側電極162、168之間的短路(short)，且為了實現與殼體100之間的絕緣，可進行在正溫度系數熱敏電阻160的側面涂覆或蒸鍍絕緣體170之類的絕緣處理。[0104]由于主彈簧140、偏置彈簧150以及心軸130可以與圖1~圖2、圖5~圖6所示相同或者類似地形成，故對此省略說明。[0105]以上，已列出本發明的優選實施例進行了詳細說明，然而本發明并不局限于所述的實施例，在本發明技術思想的范圍內可以被本領域中具有普通知識的人員變形為多種形態。[0106]產業上的可利用性[0107]在過電流的作用下正溫度系數熱敏電阻自加熱(self-heating)，從而在上升至特定臨界溫度以上時，電阻急劇增加而繼續限制電流的通過，由此可以持續阻斷電源供應，因此可以抑制電路等的過電流或過熱引起的電氣電子產品的火災或故障的發生，故本發明具有產業上的可利用性。【權利要求】1.一種具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，包括:殼體，具有內部空間；第一引線端子，配置于所述殼體的一側；第二引線端子，配置于所述殼體的另一側；心軸，配置于所述殼體內部而與所述第一引線端子電續斷并與所述第二引線端子電連接;主彈簧，配備于所述第一引線端子與心軸之間，用于將所述第一引線端子與所述心軸電斷開；偏置彈簧，配備于所述心軸與所述第二引線端子之間，用于將所述第一引線端子與所述心軸電續斷；正溫度系數熱敏電阻，插設于所述殼體的內部一側，連接于所述第一引線端子和所述殼體或者連接于所述第一引線端子和所述主彈簧，其中，所述正溫度系數熱敏電阻包括當溫度高于特定臨界溫度時電阻增大的正溫度系數元件，在施加上高于基準值的過電流而導致溫度高于特定臨界溫度時，所述正溫度系數熱敏電阻的電阻增加而所述主彈簧伸長，且在所述主彈簧的拉力作用下所述心軸向所述殼體的另一側方向移動而與所述第一引線端子電斷開，從而持續阻斷所述第二引線端子與所述第一引線端子之間的電流的流動，如果所述過電流消失，則所述正溫度系數熱敏電阻冷卻且所述主彈簧的拉力減小，所述心軸朝所述殼體的另一側方向移動而與所述第一引線端子電連接，從而恢復到正常狀態。2.如權利要求1所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，所述正溫度系數熱敏電阻包括:第一電極，與所述第一引線端子連接；第二電極，與所述殼體連接；正溫度系數元件，配備于所述第一電極與所述第二電極之間，且在溫度高于特定臨界溫度時電阻增大。3.如權利要求1所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，所述正溫度系數熱敏電阻包括:第一電極，與所述第一引線端子連接；第二電極，與所述殼體連接；第三電極，與所述主彈簧連接；正溫度系數元件，配備于所述第一電極、所述第二電極以及所述第三電極之間，且在溫度高于特定臨界溫度時電阻增大。4.如權利要求1所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，所述正溫度系數熱敏電阻包括:第一電極，與所述第一引線端子連接；第三電極，與所述主彈簧連接；正溫度系數元件，配備于所述第一電極與所述第三電極之間，且在溫度高于特定臨界溫度時電阻增大。5.如權利要求2至4中的任意一項所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，所述正溫度系數元件由BaTi03系陶瓷材料構成。6.如權利要求2至4中的任意一項所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，所述正溫度系數元件由具有導電性的金屬粒子分布于聚合物基體中而形成的聚合物材料構成。7.如權利要求4所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，所述正溫度系數元件具有中心部形成有用于提供所述心軸往復移動的通道的開口部的套筒結構，所述第一電極形成于所述正溫度系數元件的正面，所述第三電極形成于所述正溫度系數元件的背面，所述正溫度系數元件的側面具有用于防止所述第一電極與所述第三電極之間的短路的絕緣體。8.如權利要求7所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，還包括:由絕緣體構成的陶瓷塊，位于所述第一引線端子所處的所述殼體的一側內部，包覆所述第一引線端子的整個區域當中插入到所述殼體的一側內部的區域的一部分，而且構成為包覆所述第一引線端子與所述心軸電連接的區域以外的區域，并用于防止所述殼體與所述第一引線端子電連接。9.如權利要求7所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，所述第一引線端子具有包含長條狀延伸的棒狀的銷和配備于所述銷的一端的大片擴展的板狀的連接板的圖釘型結構，所述第一電極與所述第一引線端子的連接板連接，而配備于所述第一電極的相反側的所述第三電極與所述主彈簧形成連接。10.如權利要求4所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，還包括:由絕緣體構成的陶瓷塊，位于所述第一引線端子所處的所述殼體的一側內部，用于防止所述殼體與所述第一引線端子電連接，并用于固定所述第一引線端子，其中，所述陶瓷塊上具有用于安置所述第一引線端子的一部分的渠或溝道形狀的臺階部，所述第一引線端子具有包含板狀的條帶部和配備于所述條帶部的一端的大片擴展的板狀的連接部的結構以便于與電池的正極端子連接，安置于所述臺階部的所述第一引線端子的上部具有絕緣體。11.如權利要求10所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，所述殼體具有方箱結構，所述正溫度系數元件具有中心部形成有用于提供所述心軸往復移動的通道的開口部的方箱型或套筒型結構，所述第一電極形成于所述正溫度系數元件的正面，所述第三電極形成于所述正溫度系數元件的背面，所述正溫度系數元件的側面具有用于防止所述第一電極與所述第三電極之間的短路的絕緣體。12.如權利要求1所述的具有過電流阻斷功能的自復型保險絲，其特征在于，所述主彈簧由形狀記憶合金構成并與所述第一引線端子電斷開，所述偏置彈簧由導電性彈簧構成，當施加上高于基準值的過電流而導致溫度高于轉變溫度時，所述主彈簧的拉力大于所述偏置彈簧的拉力，從而所述心軸向所述第二引線端子方向移動而導致所述第一引線端子與所述心軸電斷開，當過電流起因消除而導致所述正溫度系數熱敏電阻冷卻或者外部過熱的熱源消失時，所述主彈簧的拉力小于所述偏置彈簧的拉力，從而所述心軸在所述偏置彈簧的拉力作用下受到向所述第一引線端子方向移動的力。【文檔編號】H01H85/36GK104025243SQ201280053811【公開日】2014年9月3日申請日期:2012年10月30日優先權日:2011年10月31日【發明者】金德熙,樸夏榮申請人:Ms泰克比強股份有限公司