專利名稱：電子元件的熱過載保護器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子元件的、特別是電信的數據技術用的熱過載保護器件，該器件包括一個彈簧彈性短路連接件和一個熔件，短路連接件根據熔件的熔化過程跳閘。
這種熱過載保護器件可從德國專利DE3921225 C1了解到這種公知技術。該文中電子元件是個充氣的三極涌流放電器，熔件在彈簧彈性短路連接件含有兩個橫向伸出的觸指，與涌流放電器的各外電極間隔一段距離固定。過載持續較長一段時間時，熔件會熔化，從而使短路連接件用其兩個觸指將兩個外電極直接與接地的中心電極連接起來，保護涌流放電器免受損傷。
電子元件中現有技術的熱過載保護器件如所謂的“故障保險”(FAIL SAFE)的保護器件就能夠對特別是一般充氣電涌放電器使其減少過熱的危險。這是由熔件實現的。熔件可以是釬料丸或其它熱敏元件。溫度超過涌流放電器表面極限溫度后，熔件熔化，屈服于受彈簧作用的短路連接件。但業已表明，對于這種熱過載保護器件不可能選取其任意高值的彈力，要不然因為熔件在工作溫度范圍內早已產生塑性變形而導致涌流放電器電極出現不希望有的短路。但在一般彈簧力的情況下，短路連接件與各電極之間能夠得到的接觸力畢竟太小，因而不能產生抗短路的涌流電流，額定的涌流放電器涌電流被看作為是涌電流。在最壞的情況下，當“故障保險”器件因涌流放電器的交流負荷而跳閘并且產生涌流負荷時，短路連接件的觸指可能損壞，從而使“故障保險”器件無效，涌流放電器可能過熱，甚至引起火災。
作為電子元件，可配備上述過熱過載保護器件，除按兩極或三極設計充氣式涌流放電器之外，還可以采用半導體涌流放電器件，例如三端雙向可控硅開關元件、硅可控整流器、齊納二極管等。
為此，本發明的目的是要提供一種熱短路保護器件，該器件是對現有技術的保護器件的改進，特別是短路連接件壓到待保護的電子元件電極上的接觸力足以轉移現行的涌電流。
上述目的的一個解決辦法，作為本發明提供相互分開設置的、分別用以驅使短路連接件跳閘和動作的器件。按照本發明，電子元件的、特別是電信和數據技術用的熱過載保護器件適合作為“伺服性故障保險”(SERVO FALL SAFE)器件，該保護器件的跳閘和電極的短路由分立的器件分別執行。跳閘器件與熔件合作，熔件是象釬料丸之類的熱敏元件。但跳閘器件與短路連接件的驅動器件無關，因而跳閘器件僅僅是釋放短路連接件的輔助器件，其上配備有單獨的驅動器件。
其特征為“跳閘器件由一個用熔件與電子元件相間地固定住和彈簧性跳閘連接件構成、驅動器件由一個將短路連接件與電子元件相間地固定住的鎖定件構成、由跳閘連接件作用于鎖定件(18)上將鎖定件釋放”的熱過載保護器件的實際實施例中，跳閘器件由一個彈簧性跳閘連接件構成，該連接件與電子元件間隔一段距離由熔件固定住。驅動器件由一個鎖定件構成，將短路連接件與電子元件間隔一段距離固定住，跳閘連接件則作用于鎖定件上，使驅動器件脫扣。也具彈性的跳閘連接件是方向性較小的彈簧，它只用以釋放鎖定件，從而釋放呈短路連接件形式的、其強度幾乎是任意的彈簧，短路連接件的壓力可以設計得確保其能抗衡涌電流的產生。
本發明的其它實施例的其它優點是彈簧彈性短路連接件的觸指借助鎖定件相間地固定在電子元件的已指定的電極上，且在熔件熔化時，跳閘連接件作用于鎖定件上，使鎖定件脫離彈簧性短路連接件;
電子元件適宜作為配備有一個中心電極和兩個外電極的三極電涌放電器，且彈簧性短路連接件配備有兩個分派給該外電極的觸指，彈簧彈性短路連接件有兩個彈簧條，以大約270度的角度包圍涌流放電器，跳閘連接件配置在所述彈簧條之間，從而使彈簧條的各自由端與沿涌流放電器的縱向延伸的十字架相連接，且跳閘連接件的自由端所固定的鎖定件鉗夾在十字架與涌流放電器之間;
兩個彈簧條和跳閘連接件整體形成，且其一端與一個公用的小柱墊相連接;
半導體保護元件由一個金屬板外殼所包圍，該外殼由一個底板、一個后壁和一個蓋板構成，且在蓋板處設有兩個跳閘連接件作為跳閘器件，在后壁處設有兩個其各端配備有觸指的短路連接件，作為驅動器件。
下面根據附圖中所示的兩極或三極充氣涌流放電器的熱過載保護器件和作為電子元件的半導體保護元件的一些實施例來詳細描述本發明。
圖1 和2分別示出了帶現有技術的熱保護器件的兩極涌流放電器的工作情況或跳閘情況。
圖3 和4分別示出了帶本發明的熱保護器件的兩極涌流電器的工作情況或跳閘情況。
圖5 是本發明的熱過載保護器件配置在三極涌流放電器上處于工作狀態時的正視圖。
圖6 是側視圖。
圖7 是后視圖。
圖8 是對應于圖6的側視圖，熱過載保護器件處于跳閘狀態。
圖9 是半導體保護元件的側視圖，熱過載保護器件處于工作狀態。
圖10是頂視圖。
圖11是正視圖。
圖12是熱過載保護器件處于跳閘狀態的正視圖。
現在參看圖1和2，圖中示出了兩極涌流放電器1，該放電器有兩個外電極3、4和一個熔件13，彈性連接件6在彈簧力F的作用下以眾所周知的方式壓在熔件13上。當熱過載的持續時間較長時，熔件13會熔化，呈圖2所示的形狀。接著，彈性連接件6的觸指與涌流放電器1的外電極3、4接觸，從而保護涌流放電器免遭損傷。其缺點是彈簧力F不能選得過大，不然，由于熔件13在工作溫度范圍內就會產生塑性變形，從而使外電極3、4產生不希望有的短路。然而，在普通彈力F的情況下，短路連接件6與外電極3之間得出的接觸力小得不足以產生抗短路的涌電流。
如圖3和4所示的本發明供作為電子元件的兩極涌流放電器使用的熱過載保護器件中，兩個跳閘連接件16將短路連接6的觸指10、11與外電極3、4間隔一段距離固定住，并使其與外電極3、4絕緣。跳閘連接件16在彈力K的作用下壓住熔件13，熔件13則同時壓住涌流放電器1。熔件13在熱過載作用下熔化時，彈力K會將兩個跳閘連接件16向里壓，這時，短路連接件6的彈力起作用，不受兩個跳閘連接件16的影響。在整個彈力F的作用下，兩個觸指10、11與外電極3、4接觸。
圖5至8所示的熱過載保護器件的實施例是供充氣三極筒形涌流放電器1用的。該熱過載保護器件包括一個接地的中心電極2(圖中沒有詳細示出)和兩個外電極3、4，在中心電極2與各外電極3、4之間設有一個帶火花隙的充氣拖曳腔5。
涌流放電器1周圍配置有一個跳閘器件15和驅動彈簧性材料制成的短路連接件5用的驅動器件17。這兩個器件由兩個彎成圓形的彈簧條7、8以大約270度的角度圍繞著涌流放電器1且彼此平行間隔一段距離構成，彈簧條7、8的各自由端連接有十字架9，該小十字架沿涌流放電器1上蓋表面的縱向配置，各端有一個觸指10、11分配給外電極3、4，且與外電極3、4間隔一段距離固定。短路連接件6在其兩個彈簧條7、8的另一端有一個小柱墊12與兩個彼此間隔一段距離的彈簧條7、8相連接。
跳閘器件15由彎成圓形的彈簧彈性跳閘連接件16組成，連接件16配置在短路連接件6的兩個彈簧條7、8之間，與短路連接件6的小柱墊12相連接，由彈性材料、特別是彈性鋼制成，與短路連接件6形成一個整體。特別是如圖6的側視圖所示的那樣，短路連接件6(跳閘連接件16)的柱墊12以大致五點鐘的位置靠在涌流放電器1上蓋表面，以大約220度的角度圍繞著涌流放電器，并將呈釬料丸形式的熔件12壓到涌流放電器1的周邊上，將其固定在大約七點鐘的位置上。跳閘連接件16的自由端14上固定有用以驅動短路連接件6的驅動器件17。
短路連接件6的驅動器件17有一個寬度與跳閘連接件16相當的鎖定件18，該鎖定件在大致一點半的位置上夾持在短路連接件6的十字架9與涌流放電器1的上蓋表面。在側視圖中，鎖定元件18適宜作為止動件，其朝向熔件13的后端有一個厚度較小的延伸部分19與跳閘連接件16相連。
上面在圖5至8中所述的熱過載保護器件的工作情況如下適合作為中心彈簧的跳閘連接件16壓在呈釬料丸形式的熔件13上，并將位于短路連接件6的十字架9與涌流放電器1的周邊之間的鎖定件緊緊夾住。因此，短路連接件6不能將其觸指10、11與外電極13、14連接。熔件13在達到對應于涌流放電器1過載情況的極限溫度-熔化，鎖定件就沿切線方向位移，短路連接件6就壓在兩個觸指10、11上，其全部彈力作用于外電極3、4上，借此，由于短路而保護了涌流放電器上述的跳閘連接件16工作方式基于以下事實熔件13熔化時，跳閘連接件16在其彈力的作用下會徑向趨近涌流放電器的周邊表面，這時其自由端14從十二點鐘的位置順時針移到兩點鐘的位置，如圖8所示。固定在跳閘連接件16的自由端14的鎖定件18如圖8所示的那樣在切線方向上移動，以使鎖定件18脫離十字架9，這時短路連接件6的觸指10、11就能以全部彈力壓住涌流放電器1的外電極3、4。從圖8中可以看到，熔件13呈釬料丸的形式，處于熔化或熔融狀態中。
在這種情況下，接地的中心電極2與外電極3、4之間產生短路，以使所需的“故障保險”特性以“伺服性的故障保險”的形式得以實現。
圖9至12所示熱過載保護器件的另一實施例是供半導體保護元件20(例如，硅可控整流器或穩壓二極管)使用的，半導體保護元件20有兩個供電話設備的a線和b線用的端子腿21、22，還有一個接地用的中心端子腿23。上至某一跳閘電壓時，元件20處于絕緣狀態。超過此跳閘電壓時，就有電流流過，硅可控整流器二極管產生達剩余電壓的電壓擊穿，達到齊納二極管限壓二極管的極限電壓。在兩種情況下，都會消耗大量功率，可能把元件加熱到不能容許的程度。
為避免這一點，半導體保護元件20周圍配備了一整片金屬板制成的外殼24，外殼24由一個底板25、一個后壁26和一個蓋板27構成。兩個橫向的短路連接件6的后側端固定在后壁26上，短路連接件6的各自端配有觸指10、11。由熔件13與元件20間隔一段距離固定的蓋板27，其自由端設有兩個跳閘連接件16，在工作情況下將短路連接間6的觸指與端子臂21、22間隔一段距離固定，如圖11所示。在圖12的跳閘狀態下，跳閘連接件16脫離短路連接件6的觸指10、11，從而可以全部接觸彈力F壓在端子腿21、22上，進而使它們接地。為此，用接地片28將中心端子腿23與金屬板外殼24的底板連接起來。
權利要求
1.一種供電子元件用的、特別是供電信和數據技術用的熱過載保護器件，包括一個彈簧彈力短路連接件和一個熔件，短路連接件根據熔件的熔化過程跳閘，其特征在于，為使短路連接件(6)跳閘和驅動而設置了相互分開的跳閘和驅動器件(15、17)。
2.根據權利要求1所述的熱過載保護器件，其特征在于，上述的跳閘器件(15)由彈簧彈性跳閘連接件(6)構成，該連接件(6)借助熔件(13)而相間地固定住在電子元件上，上述的驅動器件(17)則由一個鎖定件(18)構成，將短路連接件(6)間隔一段距離固定在電子元件上，而且上述跳閘連接件(16)作用于鎖定件(18)上用以釋放上述鎖定件(18)。
3.根據權利要求2所述的熱過載保護器件，所述的電子元件配備的至少兩個電極，上述的彈簧彈性短路連接件配備有至少一個觸指，其特征在于，上述彈簧彈性短路連接件(6)的上述觸指(10、11)借助上述鎖定件(18)相間地固定在電子元件的已指定的電極(3、4)上，且在熔件(13)熔化時，上述跳閘連接件(16)作用于鎖定件(18)上，使鎖定件(18)脫離彈簧彈性短路連接件(6)。
4.根據權利要求3所述的熱過載保護器件，上述電子元件適合作為三極涌流放電器，其上配備有一個中心電極和兩個外電極且彈簧彈性短路連接件配備有兩個分配給該外電極的觸指，其特征在于，上述彈簧彈性短路連接件(6)有兩個彈簧條(7、8)，以大約270度的角度包圍上述涌流放電器(1)，上述跳閘連接件(16)配置在所述彈簧條之間，以使上述彈簧條(7、8)的各自端與沿上述涌流放電器(1)的縱向延伸的十字架(9)相連接，且上述跳閘連接件(16)的自由端(14)所固定的鎖定件(18)鉗夾在上述十字架(9)與上述涌流放電器(1)之間。
5.根據權利要求4所述的熱過載保護器件，其特征在于，上述的兩個彈簧條(7、8)和上述的跳閘連接件(16)整體形成，且其一端與一個公用的小柱墊(12)相連接。
6.根據權利要求1所述的熱過載保護器件，其特征在于，元件(20)由一個金屬板外殼(24)所包圍，該外殼由一個底板(25)、一個后壁(26)和一個蓋板(27)構成，且在蓋板(27)處設有兩個跳閘連接件(16)作為跳閘器件(15)，在后壁(25)處設有兩個其各端配備有觸指的短路連接件(6)，作為驅動器件(17)。
全文摘要
本發明涉及電子元件用的特別是供電信和數據技術用的熱過載保護器件，該器件有一個彈簧彈性短路連接件6和一個熔件13。短路連接件6隨熔件13的熔化過程跳閘。為獲取伺服性故障保險特性，短路連接件6的彈力可任意大，本發明的短路連接件6的跳閘器件和驅動器件是分開設置的。
文檔編號H01H83/10GK1067526SQ92101349
公開日1992年12月30日 申請日期1992年2月26日 優先權日1991年6月5日
發明者R·亨爾 申請人:克羅內有限公司