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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-07
(45)【発行日】2023-08-16
(54)【発明の名称】複数素子ヒューズ
(51)【国際特許分類】
   H01H 85/12 20060101AFI20230808BHJP
   H01H 85/147 20060101ALI20230808BHJP
   H01H 69/02 20060101ALI20230808BHJP
   H01H 85/10 20060101ALI20230808BHJP
【FI】
H01H85/12
H01H85/147
H01H69/02
H01H85/10
【請求項の数】 18
(21)【出願番号】P 2020511796
(86)(22)【出願日】2018-09-25
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-12-03
(86)【国際出願番号】 US2018052556
(87)【国際公開番号】W WO2019060874
(87)【国際公開日】2019-03-28
【審査請求日】2021-09-22
(31)【優先権主張番号】15/713,892
(32)【優先日】2017-09-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】519226506
【氏名又は名称】リテルフューズ、インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人RYUKA国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ラシニ、デレク
(72)【発明者】
【氏名】シュラーク、マイケル
(72)【発明者】
【氏名】ミラー、マシュー
(72)【発明者】
【氏名】ユルカニン、マシュー
【審査官】松永 謙一
(56)【参考文献】
【文献】特開2012-043573(JP,A)
【文献】特開2017-117565(JP,A)
【文献】特開2017-004634(JP,A)
【文献】米国特許第05736918(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01H 37/02、69/02
H01H 85/00-87/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数素子ヒューズであって、
第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子と、
第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子と、を備え、前記第1の端子対が、前記第2の端子対と直接物理的に結合されており、
前記第1の端子対を前記第2の端子対に結合させるリンク素子を更に備える、複数素子ヒューズ。
【請求項2】
前記第1の端子対及び前記第2の端子対が各々、
内表面及び外表面を含む端子本体であって、前記第1の端子対の前記内表面と前記第2の端子対の前記内表面とが、互いに平行であり、かつ互いに直接物理的に接触している、端子本体と、
前記端子本体を通って形成された開口と、を含む、請求項1に記載の複数素子ヒューズ。
【請求項3】
前記端子本体が、前記内表面及び前記外表面を接続する縁部を更に含み、前記リンク素子は、前記縁部と一体的に形成されている、請求項2に記載の複数素子ヒューズ。
【請求項4】
前記第1の可融性リンク及び前記第2の可融性リンクが、互いに平行に延在する、請求項1~3の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
【請求項5】
前記第1の可融性リンクが、前記第1の端子対に接続された第1の組のショルダ領域を含み、前記第2の可融性リンクが、前記第2の端子対に接続された第2の組のショルダ領域を含む、請求項1~4の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
【請求項6】
前記第1の組及び第2の組のショルダ領域が、湾曲形状を有する、請求項5に記載の複数素子ヒューズ。
【請求項7】
前記第1の端子対及び前記第1の可融性リンクが、異なる平面に沿って互いに平行に延在する、請求項1~6の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
【請求項8】
前記第2の端子対及び前記第2の可融性リンクが、異なる平面に沿って互いに平行に延在する、請求項1~7の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
【請求項9】
第3の可融性リンクによって接合された第3の端子対を更に備え、前記第3の端子対が、前記第1の端子対及び前記第2の端子対のうちの少なくとも1つと直接物理的に結合される、請求項1~8の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
【請求項10】
複数素子ヒューズを形成する方法であって、
第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子を提供することと、
第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子を提供することと、
前記第1の端子対及び前記第2の端子対が、異なる平面に沿って互いに平行に配向されるように、前記第1の端子対を前記第2の端子対に直接結合することと、を含み、
リンク素子を使用して、前記第1の端子対を前記第2の端子対に接続することを更に含む、方法。
【請求項11】
前記第1のヒューズ素子の上に前記第2のヒューズ素子を積み重ねることを更に含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記第1のヒューズ素子及び前記第2のヒューズ素子が各々、同一平面に沿って延在する内表面を含み、前記第1のヒューズ素子及び前記第2のヒューズ素子が、前記リンク素子によって接続され、
前記方法は、
前記第2のヒューズ素子に隣接する前記第1のヒューズ素子を提供することと、
前記第1のヒューズ素子の前記内表面を、前記第2のヒューズ素子の前記内表面に直接結合することと、を更に含む、請求項10または11に記載の方法。
【請求項13】
前記リンク素子を屈曲させて、前記第1のヒューズ素子の内表面を前記第2のヒューズ素子の内表面に当接させることを更に含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記第1の端子対に接続された第1の組のショルダ領域を有する第1の可融性リンクと、前記第2の端子対に接続された第2の組のショルダ領域を有する第2の可融性リンクを提供することと、
前記第1の端子対及び前記第1の可融性リンクが、異なる平面に沿って互いに平行に延在し、前記第2の端子対及び前記第2の可融性リンクが、異なる平面に沿って互いに平行に延在するように、前記第1の組及び第2の組のショルダ領域を屈曲させることと、を更に含む、請求項10に記載の方法。
【請求項15】
第3の可融性リンクによって接合された第3の端子対を提供することを更に含み、前記第3の端子対が、前記第1の端子対及び前記第2の端子対のうちの少なくとも1つと直接物理的に結合される、請求項10~14の何れか一項に記載の方法。
【請求項16】
複数素子ヒューズを形成する方法であって、
第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子を提供することと、
第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子を提供することと、
前記第1の端子対及び前記第2の端子対が、異なる平面に沿って互いに平行に配向されるように、前記第1の端子対を前記第2の端子対に直接結合することと、を含み、
前記第1の端子対を含む第1の複数の端子対を、一諸に一体的に結合させ、同じ平面に沿って延在させることと、
前記第2の端子対を含む第2の複数の端子対を、一諸に一体的に結合させ、別の同じ平面に沿って延在させることと、
前記第1の複数の端子対及び前記第2の複数の端子対を、互いに平行に積み重ねることと、を更に含む、方法。
【請求項17】
複数素子ヒューズであって、
第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子と、
第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子と、を備え、前記第1の端子対及び前記第2の端子対が各々、内表面及び外表面を含み、前記第1の端子対の前記内表面及び前記第2の端子対の前記内表面が、平行であり、かつ互いに直接物理的に接触しており、
前記第1の端子対及び前記第2の端子対と一体的に形成されたリンク素子を更に備える、複数素子ヒューズ。
【請求項18】
複数素子ヒューズであって、
第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子と、
第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子と、を備え、前記第1の端子対及び前記第2の端子対が各々、内表面及び外表面を含み、前記第1の端子対の前記内表面及び前記第2の端子対の前記内表面が、平行であり、かつ互いに直接物理的に接触しており、
前記第1の端子対を含む第1の複数の端子対であって、前記第1の複数の端子対が一諸に一体的に結合され、同じ平面に沿って延在する、第1の複数の端子対と、
前記第2の端子対を含む第2の複数の端子対であって、前記第2の複数の端子対が一諸に一体的に結合され、別の同じ平面に沿って延在する、第2の複数の端子対と、を更に備え、前記第1の複数の端子対及び前記第2の複数の端子対が、互いに平行であり、かつ互いに対して積み重ねられている、複数素子ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、保護デバイス構成要素の分野に関し、より具体的には、複数素子ヒューズに関する。
【背景技術】
【0002】
ヒューズは、電気回路のための過電流保護デバイスであり、電力システムを保護し、特定の回路条件が発生すると回路及び関連する構成要素への損傷を防止するために広く使用されている。可融性素子又はアセンブリは、ヒューズの端子素子間に結合され、特定の電流条件が発生すると、可融性素子又はアセンブリは、崩壊、溶融、または別の方法で構造的に破損し、ヒューズ端子間の電流経路を開く。したがって、ライン側回路は、ヒューズを介して負荷側回路から電気的に絶縁され、過電流条件からの負荷側回路の損傷を防止することができる。
【0003】
ヒューズは、単一又は複数の素子であってもよく、後者は、性能上の利点を有するが、製造がより複雑で費用がかかる。これは、一つには、複雑な取り付けを必要とし、エラーの可能性を増加させる、複数の部品を有することに起因する。これらの課題を考慮すると、複数素子の電気ヒューズの改善が所望される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示の実施形態による一手法では、複数素子ヒューズは、第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子と、第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子と、を備え、第1の端子対は、第2の端子対と直接物理的に結合される。
【0005】
本開示の実施形態による別の手法では、複数素子ヒューズを形成する方法は、第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子を提供することと、第2の可溶性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子を提供することと、第1の端子対及び第2の端子対が、異なる平面に沿って互いに平行に配向されるように、第1の端子対を第2の端子対に直接結合することと、を含む。
【0006】
本開示の実施形態による更に別の手法では、複数素子ヒューズは、第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子と、第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子と、を含み、第1の端子対及び第2の端子対は各々、内表面及び外表面を含み、第1の端子対及び第2の端子対の内表面が、平行であり、互いに直接物理的に接触している。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】本開示の実施形態による複数素子ヒューズの斜視図である。
【0008】
図2】本開示の実施形態による図1の複数素子ヒューズの側面図である。
【0009】
図3】本開示の実施形態による、初期の処理段階での、複数素子ヒューズの斜視図である。
【0010】
図4】本開示の実施形態による、更なる処理ステップに続く、図3の複数素子ヒューズの斜視図である。
【0011】
図5】本開示の実施形態による、更なる処理ステップに続く、図3の複数素子ヒューズの斜視図である。
【0012】
図6】本開示の実施形態による5ヒューズ素子アレイの斜視図である。
【0013】
図7】本開示の実施形態による図6の複数素子ヒューズの分解側面図である。
【0014】
図8】本開示の実施形態による複数素子ヒューズの平面図である。
【0015】
図9】本開示の実施形態による、形成に続く、図8の複数素子ヒューズの側面図である。
【0016】
図10】本開示の実施形態による、形成に続く、図8の複数素子ヒューズの側面図である。
【0017】
図11】本開示の実施形態による複数素子ヒューズの平面図。
【0018】
図12】本開示の実施形態による、形成に続く、図11の複数素子ヒューズの側面図である。
【0019】
図面は、必ずしも縮尺どおりではない。図面は、単に図示であり、本開示の特定のパラメータを描写することを意図するものではない。図面は、本開示の例示的な実施形態を描写することを意図しており、したがって、範囲を限定するものと見なされるべきではない。図面において、同様の番号付けは、同様の素子を表す。
【発明を実施するための形態】
【0020】
ここで、本開示による様々な手法が、添付図面を参照して以下により完全に説明され、デバイス及び方法の実施形態が示される。デバイス(複数可)及び方法(複数可)は、多くの異なる形態で実施されてもよく、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。代わりに、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全になるように提供され、当業者にシステム及び方法の範囲を十分に伝えるように提供される。
【0021】
便宜上及び明確さのために、「頂部」、「底部」、「上部」、「下部」、「垂直」、「水平」、「横方向」、及び「長手方向」などの用語は、本明細書では、図に現れる半導体製造デバイスの構成要素の幾何学的形状及び配向に関して、これらの構成要素及びそれらの構成部品の相対的配置及び配向を説明するために使用される。用語は、具体的に言及された単語、その派生語、及び同様の意味を含む単語を含む。
【0022】
本明細書で使用するとき、単数形で列挙され、「一つの(a)」又は「一つの(an)」という語が先行する素子又は操作は、複数の素子又は操作も同様に潜在的に含むものとして理解される。更に、本開示の「一実施形態」への言及は、列挙された特徴を更に組み込む追加の実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図するものではない。
【0023】
更に、以下の説明及び/又は特許請求の範囲において、「の上(on)」、「の上を覆う」、「の上に配設された」、及び「の上(over)」は、以下の説明及び特許請求の範囲において使用され得る。「の上(on)」、「の上を覆う」、「の上に配設された」、及び「の上(over)」は、2つ以上の素子が互いに直接物理的に接触していることを示すために使用され得る。しかしながら、「の上(on)」、「の上を覆う」、「の上に配設された」、及び「の上(over)」は、2つ以上の素子が互いに直接接触していないことも意味し得る。例えば、「の上(over)」は、1つの素子が別の素子の上方にあるが互いに接触していないこと、及び2つの素子の間に別の素子(単数又は複数)を有し得ることを意味し得る。更に、「及び/又は」という用語は、「及び」を意味し得、「又は」を意味し得、それは「排他的な又は」を意味し得、「1つ」を意味し得、「全てではないがいくつかの」を意味し得、「どちららも~ない(neither)」を意味し得、かつ/又は、「両方の(both)」を意味し得るが、特許請求される主題の範囲は、この点において限定されない。
【0024】
本明細書で詳細に説明するように、本開示の実施形態は、第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子と、第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子と、を有する、複数素子ヒューズを含む。第1の端子対は、第2の端子対と直接物理的に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、第1の端子対及び第2の端子対は、互いに対して積み重ねられ、1つ以上のリンク素子によって接合され、したがって、第1の可融性リンク及び第2の可融性リンクを互いに平行に延在させる。いくつかの実施形態では、第1の複数の端子対は、同じ平面に沿って互いに隣接して一体的にリンクされ、その後、第2の複数の端子対に結合される。
【0025】
上述のように、複数素子ヒューズは、単一素子ヒューズに勝る性能上の利点を有する。先行技術の欠陥を克服するために、本開示の実施形態は、組み立てがより簡単で、かつ部品を最少化する、二素子ヒューズを1つの部品にする設計及び製造を簡略化する。いくつかの実施形態では、複数素子ヒューズを製造するために使用される原材料は、最初に適切な厚さに機械加工されるか、又は適切な原材料厚さで開始され、次いで、意図された形状に形成される。次いで、最終形状/構造に形成される前に、はんだオーバレイを追加することによって、複数素子ヒューズを調製することができる。この設計プロセスの少なくとも1つの技術的な利点は、複数素子ヒューズをその最終形状に形成する前に生じるヒューズはんだ作業が簡略化され、複数のヒューズ素子が同時に形成され、したがって、個々のヒューズ素子間の長さのばらつきがなくなることである。端子及び素子のセクションを1つの部品とすることはまた、有利なことには、脆弱な、形成された素子セクションの取り扱いを最小化する。いかなる特定の実装形態にも限定されないが、多くのより高いアンペア数のハイブリッド電気自動車(HEV)は、本開示の複数素子ヒューズから恩恵を受けることができる。
【0026】
ここで図1図2を参照して、本開示のいくつかの実施形態による複数素子ヒューズ100(以下、「ヒューズ」)が、より詳細に説明される。図示されるように、ヒューズ100は、第1の可融性リンク108によって接合された第1の端子対104A~Bを含む第1のヒューズ素子102と、第2の可融性リンク116によって接合された第2の端子対112A~Bを含む第2のヒューズ素子110と、を含む。図示されるように、第1の端子対104~Bは、第2の端子対112A~Bと直接物理的に結合され、第1の端子対104A~B及び第2の端子対112A~Bと一体的に形成される1つ以上のリンク素子118によって一緒に接合される。いくつかの実施形態では、第1及び第2のヒューズ素子102、110は、良好な導電性及び展性を示す銅又は銅合金であってもよい。
【0027】
第1の端子対104A~B及び第2の端子対112A~Bは、各々、内部に形成された開口122を有する端子本体120A~Bを含んでもよい。端子本体120A~Bは、概ね平坦であり、それぞれの内表面124A~D及び外表面128A~Dを含み、第1の端子対104A~Bの内表面124A~C及び第2の端子対112A~Bの内表面124B~Dは、互いに平行に当接し、かつ/又は互いに直接物理的に接触している。図示されるように、端子本体120A~Dは、内表面124A~D及び外表面128A~Dを接続する隣接する縁部を更に含み、リンク素子118は、縁部と一体的に形成されている。端子本体120A~Dは、いずれかの特定のタイプ又は形状に限定されないことが理解されるであろう。例えば、様々なタイプの端子セクションは、接続端子を覆うように構造化されたブレード形状の端子セクション及びボックス形状の端子セクション(挿入タイプの端子セクション)を含んでもよい。
【0028】
いくつかの実施形態では、第1の可融性リンク108及び第2の可融性リンク116は、互いに平行又は実質的に平行に延在する。可融性リンク108、116の各々は、第1及び第2の可融性リンク108、116を通して形成される複数の開口134の結果であり得る導電性ブリッジ132によって一緒に接合された複数の中実セクション130を含んでもよい。様々な実施形態では、第1及び第2の可融性リンク108、116は、それぞれの端子104A~B及び112A~Bと比較して、同じか又は低減された厚さを有し得る。図示されるように、各可融性リンク108、116は、端子104A~B及び112A~Bに接続されたそれぞれのショルダ領域138及び140を更に含む。様々な実施形態では、ショルダ領域138は、屈曲又は湾曲した形状を有してもよく、したがって、第1の端子対104A~B及び第1の可融性リンク108を、異なるx-y平面に沿って互いに平行に延在させる。同様に、ショルダ領域140は、第2の端子対112A~B及び第2の可融性リンク116を、異なるx-y平面に沿って互いに平行に延在させる。本実施形態の可融性リンク108及び116は、いずれかの特定の形状又はタイプに限定されないことが理解されるであろう。例えば、各可融性リンク108、116は、より小さな断面を有する部分、及び/又はスズ、銀、鉛、ニッケル、又はそれらの合金などの、より低い融点を有する領域を有してもよい。
【0029】
ここで図3図5を参照して、本開示の実施形態によるヒューズ100を形成する方法について、より詳細に説明する。図3に示すように、本方法は、第1の可融性リンク108によって接合された第1の端子対104A~Bを含む第1のヒューズ素子102を提供することと、第2の可融性リンク116によって接合された第2の端子対112A~Bを含む第2のヒューズ素子110を提供することと、を含むことができる。いくつかの実施形態では、第1のヒューズ素子102及び第2のヒューズ素子110は、初期に、単一の材料片から機械加工/製造された後、同じ平面に沿って互いに隣接して配置される。第1及び第2のヒューズ素子102、110は、第1及び第2の端子対104A~B、112A~Bの各々の内縁部の間に延在することができるリンク素子118のみによって互いに結合することができる。
【0030】
次に、図4に示すように、第1及び第2のヒューズ素子102、110の形状は、それぞれの端子104A~B及び112A~Bに接続されたショルダ領域138及び140を屈曲させることによって、修正することができる。いくつかの実施形態では、第1及び第2のヒューズ素子102、110の形状は、例えば、ヒューズ100の用途、ヒューズ素子のタイプ、及び所望の定格電流に依存する。ヒューズ100の開発された形状に形成された材料を得るために、この開発された形状に適合する切断刃を有するスタンピング工具を使用することができる。いくつかの実施形態では、端子及び可融性リンクは、異なるプロセスを通して個別に取得することができる。
【0031】
図示されるように、ショルダ領域138及び140を屈曲させた後、第1及び第2の端子対104A~B、112A~Bは、第1の平面に沿って互いに隣接して延在し、一方、第1及び第2の可融性リンク108、116は、第2の平面に沿って延在する。次いで、可融性リンク108及び116の各々を通るはんだ穴142は、はんだ材料(図示せず)で充填されてもよく、第1及び第2のヒューズ素子102、110は、図5に示されるようにリンク素子118を折り畳むことによって重ね合わされてもよい。例示的な実施形態では、第1の端子104Aの内表面124Aは、第2の端子112Aの内表面124Cの方に近付けられ、第1の端子104Bの内表面124Bは、第2の端子112Bの内表面124Dの方に近付けられる。第1及び第2のヒューズ素子102及び110が定位置にあるとき、例えば、図1図2に示されるように、第1の端子対104A~Bは、第2の端子対112A~Bに直接物理的に結合され、及び/又は、第2の端子対112A~Bに直接隣接し、かつそれと当接する。いくつかの実施形態では、第1及び第2の端子対104A~B、112A~Bは、例えば、レーザ溶接、スポット溶接、及び/又は超音波溶接によって一緒に固設される。図示されるように、第1の端子対104A~B及び第2の端子対112A~Bは、異なるx-y平面に沿って互いに平行に積み重ねられ、配向される。リンク素子118の長さ及び厚さは、第1及び第2のヒューズ素子102、110の折り畳み及び積み重ねを可能にするように選択されることが理解されるであろう。
【0032】
ここで、図6図7を参照して、本開示のいくつかの実施形態による複数素子ヒューズ200(以下、「ヒューズ」)が、より詳細に説明される。この実施形態では、ヒューズ200は、例えば、大量生産に使用される、5ヒューズ素子のアレイであってもよい。ヒューズ200は、一旦、固定具に搭載されると、各端子間の正方形のセクションを除去することによって、固定具上で同時に5ヒューズの組み立てを可能にする。しかしながら、たった2つの単一のヒューズ素子が、互いの上に積み重ねられて1つのヒューズを作製してもよく、又は図6に示すアレイ当たり5個のヒューズよりも多くてもよいことが理解されるであろう。様々な他の実施形態は、3、4、5個などのヒューズ素子及び端子を互いの上に積み重ねて、複数素子ヒューズを作製することができ、各々は、ヒューズ素子がヒューズ本体内で分離された状態を維持するように、別々に形成されてもよい。
【0033】
図示されるように、ヒューズ200は、互いの上に積み重ねられた複数のヒューズを有する二素子ヒューズである。例えば、ヒューズ200は、第2の層255に取り付けられた第1の層250を含み、これらの層の両方は、良好な導電性性能及び曲げ性能及び展延性能を呈する銅又は銅合金であってもよい。第1の層250は、一体的に結合され、同じ平面に沿って延在する、第1の複数の端子対201A~B、203A~B、205A~B、207A~B、及び209A~Bを含むことができる。一方、第2の層250は、一体的に結合され、同じ平面に沿って延在する、第2の複数の端子対211A~B、213A~B、215A~B、217A~B、及び219A~Bを含むことができる。
【0034】
第1及び第2の層250、255は、それぞれの端子対の間に延在する複数の可融性リンク221~230を含む。いくつかの実施形態では、第1の層250の可融性リンク221、223、225、227及び229は、例えば、ヒューズ200の長さ(すなわち、x方向)に沿って、互いに平行である。同様に、第2の層250の可融性リンク222、224、226及び228は、ヒューズ200の長さに沿って互いに離間し、かつ平行である。一方、可融性リンク221及び222、223及び224などは、z方向に沿って互いに離間し、かつ平行である。
【0035】
ヒューズ200の製造/組み立ての間、第1の層250及び第2の層255の各々は、別個の材料片として提供することができる。第1の層250及び第2の層255の各々の端子及び可融性リンクは、次いで、機械加工又は形成することができる。初期には、第1の層250の端子及び可融性リンクは、同じ平面に沿って配置されてもよく、第2の層255の端子及び可融性リンクは、別の平面に沿って提供されてもよい。複数の可融性リンク221~230の形状は、複数の可融性リンク221~230のショルダ領域238及び240のうちの1つ以上を屈曲させることによって修正することができる。次いで、可融性リンク221~230の各々を通るはんだ穴242は、はんだ材料(図示せず)で充填され得、第1及び第2の層250、255は、積み重ねられ得る。例示的な実施形態では、第1の層250の内表面260は、例えば、レーザ溶接、スポット溶接、及び/又は超音波溶接によって、第2の層255の内表面264に固設される。
【0036】
ここで、図8図10を参照して、本開示のいくつかの実施形態による複数素子ヒューズ300(以下、「ヒューズ」)が、より詳細に説明される。図示されるように、ヒューズ300は、第1の可融性リンク308によって接合された第1の端子対304A~Bを含む第1のヒューズ素子302と、第2の可融性リンク316によって接合された第2の端子対312A~Bを含む第2のヒューズ素子310と、を含む。図示されるように、第1の端子対304A~Bは、例えば、第1及び第2の端子対304A~B及び312A~Bと一体的に形成される1つ以上のリンク素子318によって、第2の端子対312A~Bと直接物理的に結合される。他の実施形態では、別個のリンク素子が、第1の端子対304A~Bを第2の端子対312A~Bと接合しない。第1及び第2の端子対304A~B及び312A~Bは、各々、内部に形成された開口322を有するそれぞれの端子本体320A~Dを含むことができる。端子本体320A~Dは、概ね平坦であり、それぞれの内表面324A~Dを含み、第1の端子対304A~Bの内表面324A~B、及び第2の端子対312A~Bの内表面324C~Dは、一旦形成されると互いに平行になることができる。図示されるように、端子本体320A~Dは、リンク素子318を介して内表面324A~Dを接続する隣接する縁部を更に含む。
【0037】
ヒューズ300は、第1の端子対304A~B及び第2の端子対312A~Bのうちの少なくとも1つと直接物理的に結合された、第3の端子対370A~Bを更に含むことができる。図示される実施形態では、第3の端子対370A~Bは、一組のリンク素子335によって第2の端子対312A~Bに直接結合される。他の実施形態では、第3の端子対370A~Bを、第1の端子対304A~B及び/又は第2の端子対312A~Bと接合する別個のリンク素子(複数可)はない。いくつかの実施形態では、第3の端子対370A~Bは、可融性リンクによって一緒に接合されなくてもよい。代わりに、組み立て中に、第3の端子対370A~Bが、リンク素子335の周囲で折り畳まれ、例えば図9に示されるように、第1の端子対304A~Bと第2の端子対312A~Bとの間に挟まれてもよい。更に他の実施形態では、図10に示されるように、第3の端子対370A~Bは、第1の端子対304A~B又は第2の端子対312A~Bのいずれかの外表面と直接接触してもよい。ヒューズ300のこの部分の厚さ及び強度を更に増大させるために、追加の端子層を提供することができることは理解されるであろう。例えば、他の実施形態では、4つ以上もの端子層が互いの上に(例えば、z方向に)積み重ねられてもよい。更に、第3の対の端子370A~Bは、いずれのリンク素子(例えば、リンク素子335)も有しなくてもよく、代わりに、第1の端子対304A~B及び第2の端子対312A~Bのうちの少なくとも1つと直接結合されてもよいことは理解されよう。
【0038】
ここで図11図12を参照して、本開示のいくつかの実施形態による複数素子ヒューズ400(以下、「ヒューズ」)が、より詳細に説明される。図11に示すように、ヒューズ400は、第1の可融性リンク408によって接合された第1の端子対404A~Bを含む第1のヒューズ素子402と、第2の可融性リンク416によって接合された第2の端子対412A~Bを含む第2のヒューズ素子410と、を含む。図示されるように、第1の端子対404A~Bは、例えば、第1及び第2の端子対404A~B及び412A~Bと一体的に形成される1つ以上のリンク素子418によって、第2の端子対412A~Bと直接物理的に結合される。第1及び第2の端子対404A~B及び412A~Bは、各々、内部に形成された開口422を有するそれぞれの端子本体420A~Dを含むことができる。端子本体420A~Dは、概ね平坦であり、それぞれの内表面424A~Dを含み、第1の端子対404A~Bの内表面424A~B、及び第2の端子対412A~Bの内表面424C~Dは、一旦ヒューズ400が形成されると互いに平行になることができる。図示されるように、端子本体420A~Dは、リンク素子418を介して内表面424A~Dを接続する隣接する縁部を更に含む。
【0039】
ヒューズ400は、第1の端子対404A~B及び第2の端子対412A~Bのうちの少なくとも1つと直接物理的に結合された第3の端子対470A~Bを含む第3のヒューズ素子469を更に含むことができる。図示される実施形態では、第3の端子対470A~Bは、一組のリンク素子435によって第2の端子対412A~Bに直接結合される。第3の端子対470A~Bは、可融性リンク408及び416と同じであっても異なっていてもよい第3の可融性リンク472によって更に互いに接合されてもよい。図示される実施形態では、第3の端子対470A~Bは、リンク素子435の周囲で折り畳まれ、図12に示されるように、第1の端子対404A~Bと第2の端子対412A~Bとの間に挟まれてもよい。第3の可融性リンク472は、ヒューズ400が形成された後に、第3の端子対470A~Bと同じx-y平面に沿ってまっすぐに、又は実質的にまっすぐに、延在することができる。換言すれば、第3の可融性リンク472のショルダ領域438は、第1及び第2の可融性リンク408及び416のショルダ領域のようには屈曲されなくてもよい。しかしながら、ヒューズ400が形成されるとき、第1、第2、及び第3の可融性リンク408、416及び472の各々の中央領域は、z方向に沿って互いに離間して、平行であってもよい。追加の端子対/可融性リンクが、ヒューズ400の厚さ及び強度を更に増加させるために追加され得ることは理解されるであろう。
【0040】
要約すると、本開示のヒューズは、単純な製造処理を可能にし、有利なことに、それらを含むヒューズ素子及びヒューズの生産性を向上させる。更に、ヒューズは、並列に配置された複数の可融性リンクを含んでもよく、これは有利なことに、溶断電流の流れを複数の流れに分割し、したがって、アークエネルギーを低減する。
【0041】
本開示の特定の実施形態が本明細書に記載されているが、本開示が当該技術分野が許容する広い範囲にあるべきであること、及び本明細書が同様に読まれるべきであることが意図されるため、本開示が特定の実施形態に限定されることは意図されない。したがって、上記の説明は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に特定の実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付の特許請求の範囲の範囲及び趣旨内の他の修正を想定するであろう。
(項目1)
複数素子ヒューズであって、
第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子と、
第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子と、を備え、上記第1の端子対が、上記第2の端子対と直接物理的に結合されている、複数素子ヒューズ。
(項目2)
上記第1の端子対を上記第2の端子対に結合させるリンク素子を更に備える、項目1に記載の複数素子ヒューズ。
(項目3)
上記第1の端子対及び上記第2の端子対が各々、
内表面及び外表面を含む端子本体であって、上記第1の端子対の上記内表面と上記第2の端子対の上記内表面とが、互いに平行であり、かつ互いに直接物理的に接触している、端子本体と、
上記端子本体を通って形成された開口と、を含む、項目2に記載の複数素子ヒューズ。
(項目4)
上記端子本体が、上記内表面及び上記外表面を接続する縁部を更に含み、上記リンク素子は、上記縁部と一体的に形成されている、項目3に記載の複数素子ヒューズ。
(項目5)
上記第1の可融性リンク及び上記第2の可融性リンクが、互いに平行に延在する、項目1~4の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
(項目6)
上記第1の可融性リンクが、上記第1の端子対に接続された第1の組のショルダ領域を含み、上記第2の可融性リンクが、上記第2の端子対に接続された第2の組のショルダ領域を含む、項目1~5の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
(項目7)
上記第1の組及び第2の組のショルダ領域が、湾曲形状を有する、項目6に記載の複数素子ヒューズ。
(項目8)
上記第1の端子対及び上記第1の可融性リンクが、異なる平面に沿って互いに平行に延在する、項目1~7の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
(項目9)
上記第2の端子対及び上記第2の可融性リンクが、異なる平面に沿って互いに平行に延在する、項目1~8の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
(項目10)
第3の可融性リンクによって接合された第3の端子対を更に備え、上記第3の端子対が、上記第1の端子対及び上記第2の端子対のうちの少なくとも1つと直接物理的に結合される、項目1~9の何れか一項に記載の複数素子ヒューズ。
(項目11)
複数素子ヒューズを形成する方法であって、
第1の可溶性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子を提供することと、
第2の可溶性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子を提供することと、
上記第1の端子対及び上記第2の端子対が、異なる平面に沿って互いに平行に配向されるように、上記第1の端子対を上記第2の端子対に直接結合することと、を含む、方法。
(項目12)
上記第1のヒューズ素子の上に上記第2のヒューズ素子を積み重ねることを更に含む、項目11に記載の方法。
(項目13)
リンク素子を使用して、上記第1の端子対を上記第2の端子対に接続することを更に含む、項目11または12に記載の方法。
(項目14)
上記第2のヒューズ素子に隣接する上記第1のヒューズ素子を提供することであって、上記第1のヒューズ素子及び上記第2のヒューズ素子が各々、同一平面に沿って延在する内表面を含み、上記第1のヒューズ素子及び上記第2のヒューズ素子が、上記リンク素子によって接続される、提供することと、
上記第1のヒューズ素子の上記内表面を、上記第2のヒューズ素子の上記内表面に直接結合することと、を更に含む、項目13に記載の方法。
(項目15)
上記リンク素子を屈曲させて、上記第1のヒューズ素子の内表面を上記第2のヒューズ素子の内表面に当接させることを更に含む、項目13に記載の方法。
(項目16)
上記第1の端子対に接続された第1の組のショルダ領域を有する第1の可融性リンクと、上記第2の端子対に接続された第2の組のショルダ領域を有する第2の可融性リンクを提供することと、
上記第1の端子対及び上記第1の可融性リンクが、異なる平面に沿って互いに平行に延在し、上記第2の端子対及び上記第2の可融性リンクが、異なる平面に沿って互いに平行に延在するように、上記第1の組及び第2の組のショルダ領域を屈曲させることと、を更に含む、項目11に記載の方法。
(項目17)
第3の可融性リンクによって接合された第3の端子対を提供することを更に含み、上記第3の端子対が、上記第1の端子対及び上記第2の端子対のうちの少なくとも1つと直接物理的に結合される、項目11~16の何れか一項に記載の方法。
(項目18)
複数素子ヒューズであって、
第1の可融性リンクによって接合された第1の端子対を含む第1のヒューズ素子と、
第2の可融性リンクによって接合された第2の端子対を含む第2のヒューズ素子と、を備え、上記第1の端子対及び上記第2の端子対が各々、内表面及び外表面を含み、上記第1の端子対の上記内表面及び上記第2の端子対の上記内表面が、平行であり、かつ互いに直接物理的に接触している、複数素子ヒューズ。
(項目19)
上記第1の端子対及び上記第2の端子対と一体的に形成されたリンク素子を更に備える、項目18に記載の複数素子ヒューズ。
(項目20)
上記第1の端子対を含む第1の複数の端子対であって、上記第1の複数の端子対が一諸に一体的に結合され、同じ平面に沿って延在する、第1の複数の端子対と、
上記第2の端子対を含む第2の複数の端子対であって、上記第2の複数の端子対が一諸に一体的に結合され、別の同じ平面に沿って延在する、第2の複数の端子対と、を更に備え、上記第1の複数の端子対及び上記第2の複数の端子対が、互いに平行であり、かつ互いに対して積み重ねられている、項目18に記載の複数素子ヒューズ。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12