[发明专利]热熔断器

说明书

本发明涉及一种热熔断器，用于中断模块中的通过电流，特别适用 于汽车领域。

为了防止电模块过热，需要单向的热熔断器，在过高的环境温度下， 这些热熔断器可以中断(断开)导电线路。依此，热熔断器是如此设计 的，使得断路温度不是由于高的通过电流来达到的，从而保证：热熔断 器可不通过高的电流，而是唯一通过一个过高的环境温度来实现其断路 的。也就是说，热熔断器的作用在于：为电气模块提供一种独立的断路 线路，在电气模块中出现不允许的高温度，例如因部件失效，因外来影 响、绝缘材料缺陷所造成的短路等的情况下，热熔断器即可安全地中断 通过电流。

传统的热熔断器通常都是以一个固定的弹簧例如一个钎焊的板簧 的构思为基础的，该弹簧在跳闸情况下可通过弹力打开一个接触点。依 此，即使在不跳闸的情况下也会对连接点永久地施加一个机械力，这一 点特别在长的使用时间例如在汽车领域中的长的工作时间条件下，可能 导致出现质量问题。尤其在经过一定时间之后，可能发生焊点损坏的现 象。

本发明的任务在于提供这样一种热熔断器，该热熔断器在出现不允 许的高环境温度情况下，这例如在部件失灵、短路时及因外来影响、绝 缘材料失效造成，便能可靠地中断电流。于此，热熔断器基本上是取决 于环境温度而被断路的，不是取决于通过该热熔断器的电流而被触发 的，这样，也能可靠地识别出那些只能导致小于允许最大电流的电流的 故障。此外，本发明提出的热熔断器特别在很高的使用寿命期间，都具 有高度可靠性。

按本发明的传导结构中的热熔断器配有：各自具有连接点的多个传 导部位；熔化元件，该熔化元件与传导结构的连接点实现电和机械连接， 熔化元件的材料具有一个熔化温度，以在超过此熔化温度的环境温度时 熔化开，使得熔化元件的材料由于表面张力之故而积聚在连接点，并将 由熔化元件所形成的电连接分开，其特征在于，所述传导结构具有一个 或多个电抗性传导区段，这些电抗性传导区段无助于电流通过，和/或具 有一个或多个横向区段，这些横向区段横向于由连接点所确定的连接方 向延伸，并且与电抗性传导区段或传导区段相连接。

就一方面而言，在一种传导结构特别是一种冲压栅体或一种电路板 结构中的热熔断器，配有多个传导部位。热熔断器的这些传导部位具有 各自的连接点。此外，还配有一个熔化元件，该熔化元件与传导结构的 连接点是电和机械地相连的，熔化元件的材料具有一个熔化温度，以在 一个高于该熔化温度的环境温度时熔化，从而使熔化元件的材料积聚在 连接点上，并通过熔化元件所形成的电连接分开。

上述热熔断器可依简单方式通过一个熔化元件的电接触而被置于 一个冲压栅体的两个连接点之间。

此外，这些连接点可以彼此保持一定距离。以此距离，熔化元件的 已熔化的材料在这些连接点上是彼此电分离的。

熔化元件最好是钎焊在、钎焊在、夹持在或粘附在连接点上。

此外，熔化元件可以用一种熔剂加以涂层和/或在熔化元件内部的一 个空穴中有一种熔剂。被封存在熔化元件内部的熔剂的优点是减小熔剂 的老化。

此外，连接点可以布置在传导结构的相应的接触片上，这些接触片 具有一个弹簧元件和/或其中至少一个接触片关于一个由连接点所确定 的方向具有一个弯曲部或弯曲点。

根据一个实施形式，传导结构可以具有一个或多个电抗性传导区段 (Blindleitungsabschnitte)，这些电抗性传导区段无助于电流通过，而 且/或者可具有一个或多个横向区段，这些横向区段横向于一个通过连接 点所确定的连接方向延伸，并与一个电抗性传导区段或一个传导区段相 连接。

此外，熔化元件可以设计成长方体形的，或者可以具有一个U-形区 段或S-形区段，借以提高熔化元件的弹性，从而可吸收拉力或压缩力。 此外，还可借以减小局部变形，以便减少由于反复变形所造成的材料疲 劳。

根据一个实施形式，熔化元件是用一种可变形的材料做成的，熔化 元件的变形所用的变形力小于一个最小力，该最小力可导致熔化元件的 退化和/或导致连接点和熔化元件之间的连接的退化。

此外，可以将连接点配置在接触元件中，这些接触元件各自具有传 导性的接触套和一个连接在其上的连接传导体。熔化元件的端头都被嵌 入到接触套中、并在该处分别借助于一种接触材料而与接触套实现电连 接。