热熔断器及用于热熔断器的金属壳体

摘要

本发明提供了一种热熔断器及用于热熔断器的金属壳体，其中，该热熔断器包括：壳体，壳体沿纵向轴线从第一端延伸至第二端，壳体具有内部空间，壳体有内表面和外表面；其中，壳体包括多层金属材料，多层金属材料包括：铜基层；第一镍层，设置在铜基层的第一侧且包括外表面；第二镍层，设置在铜基层的第二侧，第二侧和第一侧相对设置；银层，设置在第二镍层且包括内表面。通过本发明，解决了热熔断器中银含量不合理的问题，达到了在保持热熔断器性能的基础上，优化银含量的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及温控领域，具体而言，涉及一种热熔断器及用于热熔断器的金属壳体。

背景技术

为了保护工业或者家用电子、电气设备的过热损坏而使用热熔断器。热熔断器作为感知设备的温度，并在异常过热时迅速切断电路的保护元器件，应用场景非常广泛，包括各种家电产品、移动设备、通信设备、办公设备、车载设备、电源适配器、充电器、电动机、电池以及其它的电子元器件。

相关技术中，因为银的导电性比较高，银可以作为热熔断器铜外壳的镀层，热熔断器的外壳的内表面和外表面都镀有银。但是大量的银的使用，银的使用量不合理，导致了成本浪费。

针对相关技术中的热熔断器中银含量不合理的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

为解决上述问题，提供了一种热熔断器及用于热熔断器的金属壳体。

一方面，提供了一种热熔断器，包括：壳体，所述壳体沿纵向轴线从第一端延伸至第二端，所述壳体具有内部空间，所述壳体有内表面和外表面；

第一导电构件，设置在所述壳体的第一端，并且在沿着所述纵向轴线的方向上从所述壳体延伸；

第二导电构件，设置在所述壳体的所述第二端，在沿着所述纵向轴线的方向上从所述壳体延伸，并且在远端包括接触表面，所述远端设置在所述壳体的内部空间内；

热响应构件，包括非导电材料，所述非导电材料在达到阈值温度或高于所述阈值温度时从固态物理状态转变为非固态物理状态，设置在所述壳体的所述内部空间，且位于所述第一导电构件和所述第二导电构件的所述远端之间；

导电的可移动接触构件，设置在所述壳体的内部，且位于所述热响应构件和所述第二导电构件的所述远端之间，所述可移动接触构件包括与所述壳体的内表面接触的周长部分；

第一偏压构件，设置在所述热响应构件与所述可移动接触构件之间，所述第一偏压构件在沿着所述纵轴的第一方向上作用于所述可移动的接触构件。

所述第二偏压构件设置在所述可移动接触构件和所述壳体的所述第二端之间，第二偏压构件在沿着纵轴的与所述第一方向相反的第二方向上对所述可移动接触构件起作用。

其中，当所述热响应构件低于所述阈值温度时，第一偏置构件的偏置力大于所述第二偏置构件的偏置力，所述可移动接触构件与所述第二导电构件的所述远端直接接触，所述热熔断器可操作为使电流流过所述热熔断器，其中，通过所述热熔断器的电流路径是从所述第一导电构件到所述壳体的内表面，然后再到所述可移动接触构件，再到所述第二导电构件；

其中，当所述热响应构件高于所述阈值温度时，所述第一偏置构件的偏置力小于所述第二偏置构件的偏置力，所述可移动接触构件移动远离所述第二导电构件的所述远端并与所述第二导电构件分离，所述可移动接触构件的周边部分保持与所述壳体的内表面接触并且所述热熔断器不能操作以通过所述热熔断器传导电流；

其中，所述壳体包括多层金属材料，所述多层金属材料包括：铜基层；第一镍层，设置在所述铜基层的第一侧且包括所述外表面；第二镍层，设置在所述铜基层的第二侧，所述第二侧和所述第一侧相对设置；银层，设置在所述第二镍层且包括所述内表面。

优选地，所述第一镍层的厚度的范围为15微英寸至约25微英寸，所述第二镍层的厚度的范围为3微英寸至5微英寸，所述银层的厚度的范围为4微英寸至100微英寸。

优选地，所述银层的厚度小于70微英寸。

优选地，所述银层的厚度小于30微英寸。

优选地，所述银层的厚度小于10微英寸。

优选地，所述银层的厚度的范围在4微英寸至约6微英寸之间。

优选地，所述壳体的外表面的粗糙度Ra，Ra＞35微英寸。

优选地，所述铜基层包括：铜，含量范围为84％至86％，铅，含量范围小于或等于0.03％，铁，含量范围小于或等于0.05％，镉，含量范围小于或等于0.007％，镍，含量范围小于或等于0.01％，其余为锌。优选地，所述铜基层包括黄铜H85Cu。

优选地，当所述热响应构件高于所述阈值温度并且所述可移动接触构件移动时，所述可移动接触构件的周长部分保持与所述壳体的所述内表面接触，所述可移动接触构件的周边部分和所述壳体的内表面之间的运动相反的摩擦力小于约0.3千克力(kgf)。

根据本发明的另一方面，还提供了一种用于热熔断器的金属壳体，包括：第一导电构件，设置在所述壳体的第一端，并且在沿着所述纵向轴线的方向上从所述壳体延伸；

第二导电构件，设置在所述壳体的所述第二端，在沿着所述纵向轴线的方向上从所述壳体延伸，并且在远端包括接触表面，所述远端设置在所述壳体的内部空间内；

热响应构件，包括非导电材料，所述非导电材料在达到阈值温度或高于所述阈值温度时从固态物理状态转变为非固态物理状态，设置在所述壳体的所述内部空间，且位于所述第一导电构件和所述第二导电构件的所述远端之间；

导电的可移动接触构件，设置在所述壳体的内部，且位于所述热响应构件和所述第二导电构件的所述远端之间，所述可移动接触构件包括与所述壳体的内表面接触的周长部分；

第一偏压构件，设置在所述热响应构件与所述可移动接触构件之间，所述第一偏压构件在沿着所述纵轴的第一方向上作用于所述可移动的接触构件。

所述第二偏压构件设置在所述可移动接触构件和所述壳体的所述第二端之间，第二偏压构件在沿着纵轴的与所述第一方向相反的第二方向上对所述可移动接触构件起作用。

其中，当所述热响应构件低于所述阈值温度时，第一偏置构件的偏置力大于所述第二偏置构件的偏置力，所述可移动接触构件与所述第二导电构件的所述远端直接接触，所述热熔断器可操作为使电流流过所述热熔断器，其中，通过所述热熔断器的电流路径是从所述第一导电构件到所述壳体的内表面，然后再到所述可移动接触构件，再到所述第二导电构件；

其中，当所述热响应构件高于所述阈值温度时，所述第一偏置构件的偏置力小于所述第二偏置构件的偏置力，所述可移动接触构件移动远离所述第二导电构件的所述远端并与所述第二导电构件分离，所述可移动接触构件的周边部分保持与所述壳体的内表面接触并且所述热熔断器不能操作以通过所述热熔断器传导电流；

其中，所述壳体包括多层金属材料，所述多层金属材料包括：铜基层；第一镍层，设置在所述铜基层的第一侧且包括所述外表面；第二镍层，设置在所述铜基层的第二侧，所述第二侧和所述第一侧相对设置；银层，设置在所述第二镍层且包括所述内表面。

优选地，所述第一镍层的厚度的范围为15微英寸至约25微英寸，所述第二镍层的厚度的范围为3微英寸至5微英寸，所述银层的厚度的范围为4微英寸至100微英寸。

优选地，所述银层的厚度小于70微英寸。

优选地，所述银层的厚度小于30微英寸。

优选地，所述银层的厚度小于10微英寸。

优选地，所述银层的厚度的范围在4微英寸至约6微英寸之间。

优选地，所述壳体的外表面的粗糙度Ra，Ra＞35微英寸。

优选地，所述铜基层包括：铜，含量范围为84％至86％，铅，含量范围小于或等于0.03％，铁，含量范围小于或等于0.05％，镉，含量范围小于或等于0.007％，镍，含量范围小于或等于0.01％，其余为锌。

通过本发明提供的技术方案，壳体采用多层金属材料，包括铜基层、第一镍层、第二镍层和银层，银层设置在第二镍层上，且包括内表面，这样可以只是内部镀银，外表面是镍层(单面电镀银盒)，这样在可以使得热熔断器完成中断性能的情况下，对银量的使用合理化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的层叠结构的示意图；

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供了一种热熔断器，包括：壳体，壳体沿纵向轴线从第一端延伸至第二端，壳体具有内部空间，壳体有内表面和外表面；

第一导电构件，设置在壳体的第一端，并且在沿着纵向轴线的方向上从壳体延伸；

第二导电构件，设置在壳体的第二端，在沿着纵向轴线的方向上从壳体延伸，并且在远端包括接触表面，远端设置在壳体的内部空间内；

热响应构件，包括非导电材料，非导电材料在达到阈值温度或高于阈值温度时从固态物理状态转变为非固态物理状态，设置在壳体的内部空间，且位于第一导电构件和第二导电构件的远端之间；

导电的可移动接触构件，设置在壳体的内部，且位于热响应构件和第二导电构件的远端之间，可移动接触构件包括与壳体的内表面接触的周长部分；

第一偏压构件，设置在热响应构件与可移动接触构件之间，第一偏压构件在沿着纵轴的第一方向上作用于可移动的接触构件。

第二偏压构件设置在可移动接触构件和壳体的第二端之间，第二偏压构件在沿着纵轴的与第一方向相反的第二方向上对可移动接触构件起作用。

其中，当热响应构件低于阈值温度时，第一偏置构件的偏置力大于第二偏置构件的偏置力，可移动接触构件与第二导电构件的远端直接接触，热熔断器可操作为使电流流过热熔断器，其中，通过热熔断器的电流路径是从第一导电构件到壳体的内表面，然后再到可移动接触构件，再到第二导电构件；

其中，当热响应构件高于阈值温度时，第一偏置构件的偏置力小于第二偏置构件的偏置力，可移动接触构件移动远离第二导电构件的远端并与第二导电构件分离，可移动接触构件的周边部分保持与壳体的内表面接触并且热熔断器不能操作以通过热熔断器传导电流；

其中，壳体采用多层金属材料，多层金属材料包括：铜基层；第一镍层，设置在铜基层的第一侧且包括外表面；第二镍层，设置在铜基层的第二侧，第二侧和第一侧相对设置；银层，设置在第二镍层上且包括内表面。

在该优选实施例中，壳体采用多层金属材料，包括铜基层、第一镍层、第二镍层和银层，银层设置在第二镍层上，且包括内表面，这样可以只是内部镀银，外表面是镍层(单面电镀银盒)，这样在可以使得热熔断器完成中断性能的情况下，对银量的使用合理化。

优选地，第一镍层的厚度的范围为15微英寸至约25微英寸，第二镍层的厚度的范围为3微英寸至5微英寸，银层的厚度的范围为4微英寸至100微英寸。

优选地，作为一个较优的实施方式，银层的厚度小于70微英寸。优选地，优选地，银层的厚度小于30微英寸。在一些实施例方式中，银层的厚度小于10微英寸。在一些优选实施例中，银层的厚度的范围在4微英寸至约6微英寸之间。需要说明的是，上述实施方式是对银层的厚度的示例，本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的银层厚度，保证热熔断器的切断性能又能优化银的合理使用量。

优选地，壳体的外表面的粗糙度Ra，Ra＞35微英寸。本优选实施例中壳体的外表面的粗糙度Ra＞35微英寸，这样，可以增加热熔断器外部的粗糙度，有助于改善模板质量。

作为一个较优的实施方式，铜基层包括：铜，含量范围为84％至86％，铅，含量范围小于或等于0.03％，铁，含量范围小于或等于0.05％，镉，含量范围小于或等于0.007％，镍，含量范围小于或等于0.01％，其余为锌。

在上述实施例中，铜基层包括黄铜H85Cu。

优选地，当热响应构件高于阈值温度并且可移动接触构件移动时，可移动接触构件的周长部分保持与壳体的内表面接触，可移动接触构件的周边部分和壳体的内表面之间的运动相反的摩擦力小于约0.3千克力(kgf)。该优选实施例中，较小的摩擦力可以改善热熔断器的中断性能，使得热熔断器的使用更加安全可靠。

经过实验，在CI测试期间打开热熔断器时，外壳的外表面的粗糙度越高，其印字性能越好；内表面的粗糙度和摩擦力越低，则中断性能越好。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际的需要，设计壳体外表面的粗糙度和内表面的摩擦力的大小。

基于相同的构思，本实施例还提供了一种用于热熔断器的金属壳体，包括：第一导电构件，设置在壳体的第一端，并且在沿着纵向轴线的方向上从壳体延伸；

第二导电构件，设置在壳体的第二端，在沿着纵向轴线的方向上从壳体延伸，并且在远端包括接触表面，远端设置在壳体的内部空间内；

热响应构件，包括非导电材料，非导电材料在达到阈值温度或高于阈值温度时从固态物理状态转变为非固态物理状态，设置在壳体的内部空间，且位于第一导电构件和第二导电构件的远端之间；

导电的可移动接触构件，设置在壳体的内部，且位于热响应构件和第二导电构件的远端之间，可移动接触构件包括与壳体的内表面接触的周长部分；

第一偏压构件，设置在热响应构件与可移动接触构件之间，第一偏压构件在沿着纵轴的第一方向上作用于可移动的接触构件。

第二偏压构件设置在可移动接触构件和壳体的第二端之间，第二偏压构件在沿着纵轴的与第一方向相反的第二方向上对可移动接触构件起作用。

其中，当热响应构件低于阈值温度时，第一偏置构件的偏置力大于第二偏置构件的偏置力，可移动接触构件与第二导电构件的远端直接接触，热熔断器可操作为使电流流过热熔断器，其中，通过热熔断器的电流路径是从第一导电构件到壳体的内表面，然后再到可移动接触构件，再到第二导电构件；

其中，当热响应构件高于阈值温度时，第一偏置构件的偏置力小于第二偏置构件的偏置力，可移动接触构件移动远离第二导电构件的远端并与第二导电构件分离，可移动接触构件的周边部分保持与壳体的内表面接触并且热熔断器不能操作以通过热熔断器传导电流；

其中，壳体包括多层金属材料，多层金属材料包括：铜基层；第一镍层，设置在铜基层的第一侧且包括外表面；第二镍层，设置在铜基层的第二侧，第二侧和第一侧相对设置；银层，设置在第二镍层且包括内表面。

在该优选实施例中，壳体采用多层金属材料，包括铜基层、第一镍层、第二镍层和银层，银层设置在第二镍层上，且包括内表面，这样可以只是内部镀银，外表面是镍层(单面电镀银盒)，这样在可以使得热熔断器完成中断性能的情况下，对银量的使用合理化。

优选地，第一镍层的厚度的范围为15微英寸至约25微英寸，第二镍层的厚度的范围为3微英寸至5微英寸，银层的厚度的范围为4微英寸至100微英寸。

优选地，作为一个较优的实施方式，银层的厚度小于70微英寸。优选地，优选地，银层的厚度小于30微英寸。在一些实施例方式中，银层的厚度小于10微英寸。在一些优选实施例中，银层的厚度的范围在4微英寸至约6微英寸之间。需要说明的是，上述实施方式是对银层的厚度的示例，本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的银层厚度，保证热熔断器的切断性能又能优化银的合理使用量。

优选地，壳体的外表面的粗糙度Ra，Ra＞35微英寸。本优选实施例中壳体的外表面的粗糙度Ra＞35微英寸，镀银层的表面粗糙度是有要求度的，高粗糙度之间的微妙平衡，使外部具有良好的装饰性能，保持一定热熔断器外部的粗糙度，有助于改善模板质量。

作为一个较优的实施方式，铜基层包括：铜，含量范围为84％至86％，铅，含量范围小于或等于0.03％，铁，含量范围小于或等于0.05％，镉，含量范围小于或等于0.007％，镍，含量范围小于或等于0.01％，其余为锌。

在上述实施例中，铜基层包括黄铜H85Cu。

优选地，当热响应构件高于阈值温度并且可移动接触构件移动时，可移动接触构件的周长部分保持与壳体的内表面接触，可移动接触构件的周边部分和壳体的内表面之间的运动相反的摩擦力小于约0.3千克力(kgf)。该优选实施例中，较小的摩擦力可以改善热熔断器的中断性能，使得热熔断器的使用更加安全可靠。

经过实验，在CI测试期间打开热熔断器时，外壳的外表面的粗糙度越高，其印字性能越好；内表面的粗糙度和摩擦力越低，则中断性能越好。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际的需要，设计壳体外表面的粗糙度和内表面的摩擦力的大小。

通过上述实施例，提供了一种热熔断器。通过该技术方案，达到了如下技术效果：镀银层的粗糙度需要平衡良好的装饰性能和中断性能。具有电容和电阻的新电路可能会减慢速度CI测试期间，TCO两端之间的直流电压增加，并显着改善CI热熔断器在直流应用中的性能。新设计的单面电镀表壳可以提升当前的热熔断器的中断性能。需要说明的是，这些技术效果并不是上述所有的实施方式所具有的，有些技术效果是某些优选实施方式才能取得的。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。