專利名稱：保護(hù)器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及插入到連接組件中的電流和/或電壓保護(hù)器件。
連接組件用在通訊系統(tǒng)中，為中心站和其它場所在引入和引出電纜之間形成電連接同時(shí)提供交叉連接的能力。這種連接組件通常還包含限壓和限流保護(hù)器件，以防止對連接到組件上的電路的損害(例如參看美國專利4171857號和4283103號)。
上述保護(hù)器件通常包括電壓浪涌保護(hù)元件，例如充氣管；限流器件，例如正溫度系數(shù)(PTC)電阻；接地電極，以及某些類型的過熱載保護(hù)，后者當(dāng)保護(hù)器件產(chǎn)生過熱時(shí)，使電路短接，保護(hù)器接地。這些元件通常安裝在電路板上(例如參看美國專利5299088號)。熱過載保護(hù)通常由于一個(gè)或多個(gè)焊料片的熔化而觸發(fā)，該熔化的焊料片使一接地用接觸件與浪涌元件的電極形成電接觸(同樣參看美國專利5248953號和美國專利4642723號)。
這些連接器件的性能是令人滿意的。然而，最近已經(jīng)提出用在短距離的相鄰成對接觸件之間的連接組件。這種短的距離要求采用較小的保護(hù)器件，這在考慮到此種保護(hù)器件所需的全部元件時(shí)，是難于實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明是一種包含有整體并適于插入到連接組件中的保護(hù)器件。該器件包含具有安裝在殼體內(nèi)部的一對偏置電極和一接地電極的電壓浪涌保護(hù)元件。該器件還包含一接地連接件，該連接件包括有與上述接地電極電接觸并以自身一端構(gòu)成一插銷的細(xì)長導(dǎo)電元件，該插銷與在殼體中的開口對準(zhǔn)，以便使該端部適于接納和夾持在連接組件上的接地導(dǎo)條。連接件與各偏置電極絕緣。在保護(hù)元件上形成有一個(gè)易熔元件，它相對于接地導(dǎo)體安裝成，使得當(dāng)保護(hù)元件的溫度達(dá)到預(yù)定值致易熔元件熔化時(shí)，此接地連接件與偏置電極相接觸。
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的上述的和其它的特點(diǎn)。附圖中

圖1是插裝有若干保護(hù)器件的連接組件的透視圖。
圖2是圖1中連接組件各模塊之一在未插裝有保護(hù)器件時(shí)的橫斷面圖。
圖3是上述同一模塊在插裝有一保護(hù)器件時(shí)的橫斷面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的保護(hù)器件的側(cè)視斷面圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的保護(hù)器件的側(cè)視斷面圖。
應(yīng)認(rèn)識到，為便于說明，這些圖不必按比例繪制。
圖1和圖2表明的一種連接組件10，它可以使用根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)器件(例如20)。
連接組件10包括若干連接模塊(例如50)，各模塊插入到鉸接的安裝架51中。如圖2所示，每個(gè)模塊包括一絕緣殼體，該殼體具有一個(gè)帶有絕緣帽14和15的矩形體部11，此體部的一部分分別限定出頂表面12和底表面13。有一排絕緣位移式(displacement)接觸件(例如30)延伸通過頂表面12，以及一排絕緣位移式接觸件(例如31)延伸通過底表面13。每個(gè)接觸件30和31各有一經(jīng)表面伸出的端部32和33，各端部又分別具有絕緣穿透槽34和35。為了能與端部32，33形成電連接，它們可以裝納導(dǎo)線60和61。每個(gè)接觸件還包含有安放在主體部11中的桿部42和43，且能按需要在兩個(gè)點(diǎn)38和39處與另一排上對應(yīng)的接觸件接觸，以與連接到上述兩排上對應(yīng)接觸件30和31上的導(dǎo)線60和61形成電連接。
接觸點(diǎn)30和39與在頂表面12和底表面13中相應(yīng)的槽17和18相對準(zhǔn)，以便使安裝在頂表面或底表面上的保護(hù)器件或其它元件的引線能夠插入。例如，圖1中示明了，根據(jù)本發(fā)明的安裝在所述組件頂表面上的一排保護(hù)器件20，而圖3中則示明安裝在此組件的底表面上的單一的保護(hù)器件21。應(yīng)注意，保護(hù)器件21是利用引線和電連接到兩個(gè)接觸件30和31的桿部以及上述這一排的兩個(gè)相鄰的接觸件(未表示)上，而引線40的兩個(gè)主表面彼此絕緣，從而迫使電流按照由箭頭所示方式流經(jīng)保護(hù)器件。此外，保護(hù)器件電連接到組件表面上如圖2所示的接地導(dǎo)條19上，以使過電流和過電壓能夠轉(zhuǎn)移到地中。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的保護(hù)器件21包括一電壓浪涌保護(hù)元件22，例如標(biāo)準(zhǔn)的充氣管式保護(hù)器件。元件22包括在管兩端的一對偏置電極23和24，以及在中心的接地電極24。此管利用分別連接到管電極23-25上的焊接針27-29穿過通孔安裝到印刷電路板26上。連接到偏置電極23和24上的針27和28電連接到在印刷線路板上的導(dǎo)電片41和42上，以使這兩個(gè)電極電連接到線路板26表面上的引線部分40的接觸片例如43或44上。但是連接到接地電極25上的針29則與線路板上的其它元件或?qū)щ娡ǖ离娊^緣。
電壓浪涌保護(hù)元件22電連接著一對正溫度系數(shù)(PTC)電阻45和46；這對電阻也以穿過通孔的方式通過焊接安裝到印刷線路板26上。浪涌保護(hù)元件22、PTC電阻45和46由例如塑料絕緣殼體52保護(hù)，該殼體封裝各元件和部分線路板26。線路板26的先前稱作引線部分的這一部分40，經(jīng)孔口47伸入到殼體52內(nèi)，以便使所述引線部分能夠插入到連接組件中，如圖3所示。
將一大致呈C形的導(dǎo)電卡緊件53裝附到浪涌保護(hù)元件22上?？ňo件53的中心包括-與接地電極25形成電和機(jī)械接觸的波紋狀部分54。卡緊件的端部與分別位于偏置電極23和24上的絕緣易熔層55和56形成機(jī)械接觸。絕緣層55和56最好由例如商品名為Mylar的材料制成，此種材料的熔點(diǎn)低于200℃，厚度范圍為0.025到0.076毫米。利用點(diǎn)焊將卡緊件裝附到元件22上。
接地連接件70電連接到卡緊件53上，此接地連接件可以是一金屬薄片，寬度與殼體52近于相同。導(dǎo)體70例如可以由厚度范圍為0.25到0.5毫米的鈹銅制成。此片的一端形成一弧形部71，且與卡緊件53機(jī)械接觸，還楔進(jìn)卡緊件和殼體52之間。此片的另一端形成一插銷57，在殼體52中與孔口58對準(zhǔn)，使得當(dāng)引線40插入到圖3所示的連接組件中時(shí)，插銷57將以一“卡達(dá)”聲接納和夾持圖2所示的接地導(dǎo)條19，而讓技工知道保護(hù)器件已經(jīng)完全插入。利用一基本上呈C形的伸出件59，可使插銷部保持就位，此伸出件59裝附著到殼體52的后表面上或與其形成一體。需要時(shí)，插銷部可有一用于接納接地導(dǎo)條中波紋狀部分(圖2中的19)的孔口(未示明)。
在正常運(yùn)行過程中，電流將沿非導(dǎo)通的浪涌保護(hù)元件22依圖3所示方向傳導(dǎo)。根據(jù)周知的技術(shù)，改變PTC電阻就能防止過電流。當(dāng)偏置電極23和24上出現(xiàn)的電壓達(dá)到閾值時(shí)，管22將使電流導(dǎo)向接地電極25、通過卡緊件53和連接件70而到達(dá)連接組件的接地導(dǎo)條19，以便對浪涌電壓提供保護(hù)。須知在常用的保護(hù)器件中，應(yīng)使過電壓通過接地針29分流。然而，申請人業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通過使接地針電絕緣而且形成經(jīng)過連接件70的接地通道，這樣線路板26可以做得更窄(通常為6.1毫米)，使得所述器件可以裝在與相鄰接觸件之間只有很窄空隙的連接模塊50內(nèi)部。
此外，在發(fā)生熱過載時(shí)，絕緣膜55和56將熔化，而使C形卡緊件的端部與偏置電極23和24形成機(jī)械和電接觸。由于卡緊件經(jīng)過連接件70接地，整個(gè)器件將短路，防止了對連接到連接組件上的電路形成熱損害。既然連接件70能在防止過電壓的同時(shí)防止熱過載，所述保護(hù)器件可以做得較小。圖5示明了另一實(shí)施例，其中與圖4中相似的元件采用相似的標(biāo)號。這里的充氣管22已由固態(tài)電壓保護(hù)元件80替代。取代卡緊件53的是位于電壓保護(hù)元件的接地電極62上的易熔焊料片81。再有，連接到接地電極62上的針63是電絕緣的。在這一實(shí)施例中，過電壓將經(jīng)過該焊料片和連接件70到連接組件的接地導(dǎo)條19而分流。應(yīng)注意，在此實(shí)施例中有兩個(gè)波紋狀部分64和65，它們分別位于偏置電極66和67上方并與之隔開。在出現(xiàn)過載時(shí)，焊料片81將熔化，使波紋狀部分64和65與它們對應(yīng)的偏置電極66和67作電和機(jī)械接觸，得以經(jīng)過連接件70短接該器件。再有，由于接地針是絕緣的，且有連接件70用于過電壓同時(shí)用作熱過載保護(hù)，故保護(hù)器件可以做得較小。
權(quán)利要求
1.一種適于插裝到連接組件(10)中的保護(hù)器件(21)，它包含殼體(52)；電壓浪涌保護(hù)元件(22)，安裝在殼體內(nèi)部并具有一對偏置電極(22、23)和一接地電極(25)；其特征在于，接地連接件(70)包括有一與接地電極電接觸的細(xì)長導(dǎo)電元件，而此導(dǎo)電元件的一個(gè)端部則構(gòu)成一個(gè)插銷(57)，與在殼體中的開孔(58)對準(zhǔn)，使得該端部適于接納和夾持連接組件上的接地導(dǎo)條(19)，所述連接件與偏置電極絕緣；同時(shí)具有易熔元件(55、56)，形成在保護(hù)元件上并相對于接地連接件安裝成，使得當(dāng)保護(hù)元件的溫度達(dá)到預(yù)定數(shù)值使易熔元件熔化時(shí)，接地連接件還與偏置電極相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，特征在于上述接地連接件與裝附在保護(hù)器件上的大致呈C形的卡緊件(53)作機(jī)械和電接觸，此卡緊件與接地電極相接觸并借助易熔元件而與偏置電極在易熔元件熔化前一直相絕緣，此易熔元件包括有形成在偏置電極上的絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，特征在于上述接地連接件與包含形成在接地電極上的焊料片81的易熔元件形成機(jī)械和電接觸，此連接件還包括一對直到焊料片熔化前都與偏置電極相隔開的波放狀部分(64、65)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，特征在于所述保護(hù)元件是安裝在上面形成有導(dǎo)電層的印刷線路板(26)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，特征在于所述保護(hù)元件包括與接地電極作電連接且安裝到線路板上但與此板上的導(dǎo)電層電絕緣的導(dǎo)電針(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的器件，特征在于所述連接件利用它的弧形部與卡緊件相接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，特征在于所述連接件包括一薄金屬片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，特征在于所述殼體包括一后表面以及在此后表面上用于固定插銷的基本上呈C形的伸出件(59)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，特征在于它還包括至少一個(gè)正溫度系數(shù)電阻(45、56)，后者安裝在線路板上并與電壓保護(hù)元件作電連接。
10.一種適于插裝到連接組件(10)中的保護(hù)器件(21)，它包含殼體(52)；電壓浪涌保護(hù)元件(22)，安裝在上述殼體內(nèi)并具有一對偏置電極(23、24)和一接地電極(25)；其特征在于，有一基本上呈C形的導(dǎo)電卡緊件(53)安裝在浪涌保護(hù)元件上，以便與接地電極形成機(jī)械和電連接；易熔絕緣層(55、56)，形成在偏置電極上，得以使偏置電極和卡緊件絕緣；以及接地連接件(70)，它的一部分(71)與卡緊件形成電和機(jī)械接觸，而它的一個(gè)端部則形成一個(gè)與在殼體中的孔口(58)對準(zhǔn)的插銷(57)，使得該端部適于接納和夾持連接組件上的接地導(dǎo)條(19)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器件，特征在于所述接觸卡緊件的部分包含一弧形部分。
12.一種適于插裝入連接組件(10)中的保護(hù)器件(21)，它包含殼體(52)；電壓保護(hù)元件(80)，安裝在殼體內(nèi)部且具有一對偏置電極(66、67)和一接地電極(62)；其特征在于，有一易熔元件(81)安裝在接地電極上；以及接地連接件(70)，它具有一個(gè)與易熔元件作電和機(jī)械連接的部分，此部分包含有與偏置電極隔開的波紋狀部分(64、65)，此連接件還包含一個(gè)構(gòu)成為一插銷(57)的端部，該插銷與殼體中的孔口(58)對準(zhǔn)，以便該端部適于接納和夾持連接組件上的接地導(dǎo)條(19)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或12的器件，特征在于所述的接地連接件是一薄金屬片。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或12所述的器件，特征在于所述浪涌保護(hù)元件安裝在印刷線路板(26)上，而所述偏置電極電連接到線路板上的導(dǎo)電片(41、42)上，但是接地電極則與線路板上的導(dǎo)電片絕緣。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件，特征在于所述易熔元件是一焊料片。
全文摘要
公開了一種適用于具有高密度連接件的連接組件(10)中的電壓和電流保護(hù)器件(21)。通過一端安裝在浪涌保護(hù)元件(22)上方的專用接地連接件(70)而不是經(jīng)過元件的通常的接地針來提供熱過載保護(hù)。此接地連接件的另一端形成一插銷(57)，用于夾持連接組件的接地導(dǎo)條(19)。
文檔編號H01H85/02GK1148727SQ96110218
公開日1997年4月30日 申請日期1996年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月30日
發(fā)明者安東尼奧·阿爾畢諾·菲格艾雷多, 亞當(dāng)·斯圖爾特·凱恩 申請人:美國電報(bào)電話Ipm公司