Brevet FR2946794A1 — publié le 20101217

La présente invention se rapporte à une liaison fusible et plus particulièrement à une liaison fusible qui n'est pas fondue par une surintensité dans une plage de court-circuit limité. De manière conventionnelle, des liaisons fusibles (F/L) ont été utilisées comme fusible de protection pour un circuit électrique tel qu'un circuit de charge de moteur à travers lequel une surintensité avec une conductivité électrique de 200 % ou plus s'écoule. Dans ce but, des liaisons fusibles ont été exigées pour protéger efficacement un tel circuit électrique quand un courant de coupure avec une conductivité électrique de 200 % ou plus (un court-circuit franc se produit) est généré. C'est-à-dire qu'une plage de courant est divisée sur la base d'une valeur limite. Un écoulement de courant à la valeur limite est aussi grand que deux fois une valeur nominale. Une plage de court-circuit franc est une plage de courant au-dessus de la valeur limite et une plage de court-circuit limité est une plage de courant en dessous de la valeur limite. Un fusible ayant des caractéristiques qui sont efficaces à la fois pour la plage de court-circuit franc et la plage de court-circuit limité est exigé. Quand une forte surintensité s'écoule comme quand un court-circuit franc se produit, une liaison fusible doit assurer l'interruption d'un circuit de charge avant que le circuit soit endommagé ou qu'un fil relié au circuit de charge soit fondu ou fume. De plus, par exemple, quand une vitre électrique d'un véhicule à moteur est ouverte ou fermée, bien qu'un courant de blocage de moteur, dans une plage de courant intermédiaire avec une conductivité électrique de 200 ou moins, s'écoule à travers un circuit pendant un temps de l'ordre d'environ 10 secondes, le circuit doit être empêché d'être interrompu facilement même si le courant de blocage de moteur s'écoule fréquemment. Comme fusible ayant des caractéristiques analogues à celles décrites ci-dessus a été proposé un fusible qui comprend une paire de parties de raccordement qui sont opposées l'une à l'autre, et une partie d'élément fusible (une partie de fusible) qui est prévue au niveau d'une partie intermédiaire d'une des parties de raccordement et fixe une plaquette en métal grâce à une partie de fixation périphérique (voir le document de brevet JP-A-5-166453, par exemple). Ici, la plaquette en métal est une matière linéaire qui est produite en extrudant un métal à bas de point de fusion dans une forme linéaire et en le découpant à une longueur prédéterminée, et la partie d'élément fusible se compose d'un conducteur métallique fusible en forme de plaque. Une matière de base de la partie d'élément fusible est un alliage de cuivre qui constitue un fil conducteur, et la partie d'élément fusible est amenée à être fondue momentanément lorsqu'un courant important s'écoule dans une section qui est plus petite qu'une autre partie. D'autre part, la matière de la plaquette en métal est de l'étain (Sn) dont le point de fusion est inférieur à celui du cuivre (Cu), et quand elle est sous tension, la plaquette en métal chauffe et fond au point d'être dispersée dans la partie d'élément fusible pour formation d'une phase d'alliage. Par conséquent, dans la plage de courant faible à la plage de courant intermédiaire, la partie d'élément fusible est fondue dans la phase d'alliage dont la résistance est plus grande que celle de l'alliage de cuivre qui constitue la matière de base. De cette manière, le fusible ayant le métal à bas de point de fusion tel que de l'étain ou un alliage contenant de l'étain en tant que constituant principal change son temps de fusion par rapport au courant conduit en fonction de la masse de l'étain. De manière conventionnelle, le fusible de ce type utilise une plaquette en métal plein, et les caractéristiques de fusion de celle-ci ont été commandées en changeant les dimensions de la plaquette en métal plein utilisée. Dans le fusible conventionnel qui a été décrit ci-dessus, cependant, quand une surintensité ayant une conductivité électrique dans la plage de court-circuit limité (par exemple, une plage de faible courant dont la conductivité électrique est de l'ordre de 110 %) s'écoule, la dispersion de l'étain progresse par effet Joule et la phase d'alliage est formée, de sorte que le fusible devient facile à fondre ou à chauffer au point de fondre. A cause de cela, il devient difficile de maintenir le fusible non fondu pendant une longue période (par exemple, 10 heures ou plus). L'invention a été faite dans ces situations et un but de celle-ci est de procurer une liaison fusible ayant des caractéristiques de fusion qui l'empêchent d'être fondue quand une surintensité dans la plage de court- circuit limité s'écoule. Afin d'atteindre le but ci-dessus, selon la présente invention, on prévoit une liaison fusible comportant : une partie de fusible qui a une première partie de résistance et une deuxième partie de résistance qui sont formées avec un conducteur en métal fusible, la première partie de résistance ayant une partie fusible qui est prévue à proximité d'une partie de raccordement de la première partie de résistance à la deuxième partie de résistance et qui est prévue pour être fondue et coupée quand la partie fusible chauffe du fait d'une surintensité une plaquette en métal dont le point de fusion est inférieur à un point de fusion du conducteur en métal fusible, et qui est prévue pour être fondue afin d'être dispersée dans la partie fusible pour la formation d'une phase d'alliage quand la plaquette en métal chauffe du fait de la surintensité ; et une partie de maintien qui est prévue à proximité de la partie fusible de façon à maintenir la plaquette en métal, un rapport des valeurs de résistance de la première partie de résistance et de la deuxième partie de résistance étant établi de telle sorte qu'une partie de concentration de chaleur de la partie de fusible, dont la température est augmentée par la surintensité dans une plage de court-circuit limité, est décalée vers une partie de la première partie de résistance qui exclut la partie fusible. De préférence, le rapport des valeurs de résistance de la première partie de résistance et de la deuxième partie de résistance est établi de telle sorte qu'une chaleur générée au niveau de la partie de la première partie de résistance qui exclut la partie fusible est d'une plus grande température que la chaleur générée au niveau de la partie de fusible. De préférence, le rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance sur la valeur de résistance de la deuxième partie de résistance est compris entre 2 à 1 et 5 à 1. De préférence, une conductivité électrique de la surintensité dans la plage de court-circuit limité est de 110 d'une valeur nominale. De préférence, des caractéristiques de coupure rapide, dans un cas où une surintensité dans une plage de court-circuit franc s'écoule, sont établies sur la base du rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance sur la valeur de résistance de la deuxième partie de résistance. De même, la conductivité électrique de la surintensité dans la plage de court-circuit franc est plus grande que celle de la surintensité dans le court-circuit limité. De préférence, une section de la partie fusible est plus petite que celle de la partie de la première partie de résistance qui exclut la partie fusible. Selon l'invention, la liaison fusible ayant des caractéristiques de fusion, dans lesquelles la partie fusible n'est pas fondue quand la surintensité dans la plage de court-circuit limité s'écoule à travers, peut être procurée. Les buts et les avantages ci-dessus de la présente invention deviendront plus évidents en décrivant en détail des exemples de formes de réalisation préférées en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue en plan d'exemple d'une liaison fusible selon une forme de réalisation de l'invention ; La figure 2 est une vue en plan d'exemple de la liaison fusible selon la forme de réalisation de l'invention ; La figure 3 est une vue en plan d'exemple d'une 25 liaison fusible conventionnelle ; La figure 4 est une table qui explique le décalage d'une partie de concentration de chaleur de la liaison fusible selon la forme de réalisation de l'invention ; 30 La figure 5 est un graphique montrant des caractéristiques de fusion de la liaison fusible selon la forme de réalisation de l'invention et de la liaison fusible conventionnelle ; et La figure 6 est un graphique montrant des relations entre un changement de valeur de résistance et le temps passé jusqu'à ce que la liaison fusible selon la forme de réalisation de l'invention soit fondue. Une forme de réalisation de l'invention va être décrite ci-après en se référant aux dessins. Dans les dessins annexés, des parties identiques ou similaires sont désignées par des références identiques ou similaires. Cependant, les dessins sont des exemples, et une relation entre épaisseur et dimensions vues de dessus et un rapport des épaisseurs des couches respectives sont différents de ceux en réalité. Par conséquent, des épaisseurs spécifiques et d'autres dimensions doivent être estimées en se référant à la description qui suit. De plus, les mêmes relations ou rapports dimensionnels peuvent, bien sûr, être illustrés différemment entre les dessins annexés. (Forme de réalisation) Comme cela est représenté dans les figures 1 et 2, une liaison fusible selon une forme de réalisation de l'invention comprend une partie de fusible 1, une plaquette en métal à bas point de fusion 32, et une partie de maintien 30. La partie de fusible 1 a une première partie de résistance 10 et une deuxième partie de résistance 20. La première partie de résistance 10 et la deuxième partie de résistance 20 sont formées chacune avec un conducteur fusible. La partie de fusible 1 a une partie fusible 12 qui est prévue à proximité d'une partie de raccordement de la première partie de résistance 10 à la deuxième partie de résistance 20. La partie fusible 12 est prévue pour être fondue au point d'être cassée quand la partie fusible 12 est chauffée par une surintensité. La plaquette en métal à bas point de fusion 32, dont le point de fusion est inférieur à celui du conducteur en métal fusible, est prévue pour être fondue de façon à être dispersée dans la partie fusible 12 pour formation d'une phase d'alliage quand la plaquette en métal à bas point de fusion 32 est chauffée par la surintensité. La partie de maintien 30 est prévue à proximité de la partie fusible 12 et maintient la plaquette en métal à bas point de fusion 32. Des valeurs de résistance de la première partie de résistance 10 et de la deuxième partie de résistance 20 sont établies à un rapport tel qu'une partie de concentration de chaleur de la partie de fusible 1, dont la température est augmentée par une surintensité dans la plage de court-circuit limité, est décalée vers une partie (une partie non-fusible 13) de la première partie de résistance 10 qui exclut la partie fusible 12. Par exemple, la première partie de résistance 10 est formée dans une forme allongée qui a des parties coudées de manière à établir la valeur de résistance de la première partie de résistance 10. De ce fait, la chaleur est générée dans une partie centrale de la première partie de résistance 10, et la chaleur qui est concentrée dans la partie centrale est décalée depuis la partie fusible 12 vers la partie non-fusible 13. Avec la partie de fusible 1, le conducteur en métal fusible est moulé en une forme de plaque afin de former la première partie de résistance 10 et la deuxième partie de résistance 20. Une matière de base de la partie de fusible 1 est un alliage de cuivre (Cu) qui constitue un fil conducteur. La partie fusible 12, qui est prévue sur la première partie de résistance 10, a une section plus petite que celle d'un câblage de la première partie de résistance 10. La plaquette en métal à bas point de fusion 32 est chauffée au point d'être fondue par la surintensité et est alors dispersée dans la partie fusible 12 pour formation d'une phase d'alliage. La phase d'alliage formée au niveau de la partie fusible 12 a une résistance qui est plus élevée que celle de l'alliage de Cu de la partie de fusible 1. La phase d'alliage de la partie fusible 12 est chauffée et fondue quand la surintensité dans la plage de court- circuit limité s'écoule. La plage de court-circuit limité est d'une plage intermédiaire à une plage de faible courant avec une conductivité électrique jusqu'à de l'ordre de 200 % d'un courant conduit, ce qui signifie un courant de deux fois une valeur nominale. La plaquette en métal à bas point de fusion 32 est une plaquette qui est chauffée jusqu'à fondre par la surintensité de façon à être dispersée dans le conducteur en métal fusible pour formation d'une phase d'alliage. Une matière de la plaquette à bas point de fusion 32 est de l'étain (Sn) ou équivalent dont le point de fusion est inférieur à celui du Cu qui compose le conducteur en métal fusible. La plaquette en métal à bas point de fusion 32 a une conductivité thermique qui est plus grande que celle de la partie de fusible 1, de façon à absorber de la chaleur générée dans la partie de fusible 1 par la surintensité. La partie de maintien 30 est formée avec une forme cylindrique de façon à être courbée autour de la plaquette en métal à bas point de fusion 32 des deux côtés de celle-ci et est ensuite sertie afin de maintenir la plaquette en métal à bas point de fusion 32 sur la partie de fusible 1. La partie de maintien 30 forme une surface de contact en étant sertie sur la plaquette en métal à bas point de fusion 32, et le courant et la chaleur sont conduits jusqu'à la plaquette en métal à fusion 32 par l'intermédiaire de la surface même matière que la matière de la partie de être adoptée comme matière pour la partie de le cas de la partie de maintien 30 qui est la même matière que celle de la partie de bas point de de contact. La fusible 1 maintien. fabriquée fusible 1, la peut Dans dans partie de maintien 30 peut être moulée d'un seul tenant avec la partie de fusible 1. Des caractéristiques de fusion qui résultent du fait que la surintensité dans la plage de court-circuit limité s'écoule dans la liaison fusible selon la forme de réalisation de l'invention vont être décrites ci-après. Dans la liaison fusible selon la forme de réalisation de l'invention, des valeurs de résistance de la première partie de résistance 10 et de la deuxième partie de résistance 20 sont établies à un rapport qui permet le décalage d'une partie de concentration de chaleur de la partie de fusible 1, dont la température est augmentée par la surintensité dans la plage de court-circuit limité, vers une partie (la partie non-fusible 13) de la première partie de résistance 10 qui exclut la partie fusible 12. Dans le rapport des valeurs de résistance des première et deuxième parties de résistance, une valeur de résistance de la première partie de résistance 10 est plus grande que celle de la deuxième partie de résistance 20, par exemple, un rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance 10 sur la valeur de résistance de la deuxième partie de résistance 20 est compris entre 2 à 1 et 5 à 1. En établissant les valeurs de résistance de la première partie de résistance 10 et de la deuxième partie de résistance 20 de telle sorte que le rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance 10 sur la valeur de résistance de la deuxième partie de résistance 20 varie de 2 à 1 à 5 à 1, comme cela est représenté dans la figure 2, de la chaleur dans une plage B prévue à proximité d'une position où la plaquette en métal à bas point de fusion 32 est disposée peut être conduite jusqu'à une partie de dissipation de chaleur 40 ayant une fonction de dissipation de la chaleur. La partie de dissipation de chaleur 40 est reliée à la deuxième partie de résistance 20. Par conséquent, la température de la plage B, disposée à proximité de la position où la plaquette en métal à bas point de fusion 32 est disposée, est diminuée de façon à être égale ou inférieure à un point de fusion de la plaquette en métal à bas point de fusion 32. Comme exemple spécifique, la figure 4 montre le résultat d'une comparaison entre une température d'une plage A, disposée à proximité d'une position où une plaquette en métal à bas point de fusion 32 est disposée, dans une liaison fusible conventionnelle de la figure 3 où un rapport des valeurs de résistance n'est pas établi et la température de la plage B, disposée dans la position où la plaquette en métal à bas point de fusion 32 est disposée, dans la liaison fusible selon la forme de réalisation. On voit d'après le tableau de la figure 4 que la température de la plage A dans la liaison fusible conventionnelle est de 240°C, qui dépasse 220°C qui est une température favorisant la dispersion dans le cas de la plaquette en métal à bas point de fusion 32 qui est formée avec du Sn. D'autre part, on voit que la température de la plage B dans la liaison fusible selon la forme de réalisation est de 180°C, qui n'atteint pas encore la température favorisant la dispersion de la plaquette en métal à bas point de fusion 32. Dans la liaison fusible selon la forme de réalisation, cependant, une température d'une plage C de la première partie de résistance 10 qui exclut la partie fusible 12 atteint 240°C, ce qui signifie que le décalage de la partie de concentration de chaleur de la plage B à la plage C s'est produit. C'est-à-dire que la partie de concentration de chaleur a été décalée de la partie fusible 12 à la plage de la première partie de résistance 10 qui exclut la partie fusible 12. La figure 5 montre ensuite le résultat d'une comparaison entre les caractéristiques de fusion de la liaison fusible selon la forme de réalisation de cette demande de brevet et la liaison fusible conventionnelle. Dans la figure 5, un rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance 10 sur la valeur de résistance de la deuxième partie de résistance 20 varie de 2 à 1 à plus. Comme cela est représenté dans un graphique de la figure 5, quand la conductivité électrique est de 110 il faut de l'ordre de 1000000 secondes pour que la liaison fusible selon la forme de réalisation de cette demande de brevet fonde, tandis qu'il faut seulement de l'ordre de 10000 secondes pour que la liaison fusible conventionnelle soit fondue. D'autre part, quand une surintensité dans la plage de court-circuit franc dont la conductivité électrique est de 200 % ou plus s'écoule, la liaison fusible selon la forme de réalisation est fondue en un temps de fusion plus court que celui de la liaison fusible conventionnelle, et ceci indique que des caractéristiques de coupure rapide peuvent être établies pour la première liaison fusible. De plus, avec le rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance 10 sur la valeur de résistance de la deuxième partie de résistance 10 établi dans la plage de 1 à 1 à 5 à 1, les caractéristiques de fusion peuvent également être établies en changeant un rapport entre les valeurs de résistance de la partie fusible 12 et de la partie non-fusible 13 de la première partie de résistance 10. Comme exemple spécifique, la figure 6 montre des temps passés avant que la partie fusible 12 soit fondue quand le rapport de la valeur de résistance de la partie fusible 12 sur la valeur de résistance de la partie non-fusible 13 est changé pas à pas de 1 à 1 à 5 à 1 dans un état tel que le rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance 10 sur la valeur de résistance de la deuxième partie de résistance 20 est changé pas à pas de 1 à 1 à 5 à 1 quand la conductivité électrique est de 110 Comme cela est représenté dans un graphique de la figure 6, la liaison fusible selon la forme de réalisation a des caractéristiques telles que plus le rapport de la première partie de résistance 10 devient grand, plus le temps de fusion est long à n'importe lequel des rapports de la valeur de résistance de la partie fusible 12 sur la valeur de résistance de la partie non-fusible 13 dans un état tel que le rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance 10 sur la valeur de résistance la deuxième partie de résistance 20 est établi à l'un quelconque des rapports s'échelonnant de 1 à 1 à 5 à 1. De plus, la figure 6 montre que la liaison fusible selon la forme de réalisation a des caractéristiques telles que plus le rapport de la partie fusible 12 devient petit, plus la liaison fusible lâche vite dans un état tel que le rapport de la valeur de résistance de la partie fusible 12 sur la valeur de résistance de la partie non-fusible 13 a changé de 1 à 1 à 5 à 1. Selon la liaison fusible de la forme de réalisation, puisque la partie de concentration de chaleur de la partie de fusible 1 dont la température est augmentée par la surintensité dans la plage de court-circuit limité (en particulier, la surintensité dont la conductivité électrique est de l'ordre de 110 %) peut être décalée vers la plage de la première partie de résistance 10 qui exclut la partie fusible 12, il est possible d'obtenir les caractéristiques de fusion telles que la liaison fusible n'est pas fondue sur une longue période pendant laquelle la surintensité dans la plage de court-circuit limité s'écoule. En outre, dans le cas où la conductivité électrique serait supérieure à 110 en particulier dans le cas où la surintensité dans la plage de court-circuit franc dont la conductivité électrique est de 200 % ou plus s'écoule, la liaison fusible selon la forme de réalisation de cette demande de brevet et la liaison fusible conventionnelle ne sont pas affectées par la dispersion de la plaquette en métal à bas point de fusion 32 qui se compose de Sn ou équivalent. Pour cette raison, la fusion de ces liaisons fusibles n'est pas affectée. Cependant, dans le cas où la surintensité dans la plage de court-circuit franc dont la conductivité électrique est de 200 % ou plus s'écoule, avec la liaison fusible selon la forme de réalisation de cette demande de brevet, les caractéristiques de coupure rapide dans lesquelles le temps de fusion est rendu plus court que le temps de fusion de la liaison fusible conventionnelle peuvent être établies. (Autres modes de réalisation) Tandis que l'invention ait été décrite sur la base de sa forme de réalisation, la description et l'illustration de la forme de réalisation faites dans la description et les dessins annexés qui constituent une partie de la divulgation de l'invention ne doivent pas être interprétées comme une limitation de l'invention. Différentes variantes de formes, formes de réalisation et techniques de mise en oeuvre de celle-ci sont évidentes pour les hommes de l'art. Par exemple, il est décrit dans la forme de réalisation que les valeurs de résistance de la première partie de résistance 10 et de la deuxième partie de résistance 20 sont établies au rapport qui permet le décalage de la partie de concentration de chaleur de la partie de fusible 1 dont la température est augmentée par la surintensité dans la plage de court-circuit limité jusqu'à la plage de la première partie de résistance 10 qui exclut la partie fusible 12. Comme exemple d'un procédé de détermination du rapport de résistance, dans le cas où les sections de la première partie de résistance 10 et de la deuxième partie de résistance 20 sont les mêmes, un rapport de valeur de résistance souhaité peut être établi en formant la première partie de résistance 10 et la deuxième partie de résistance 20 à un rapport de longueur souhaité. Il est par ailleurs évident que, bien que cela ne soit pas décrit ci-dessus, l'invention comprend différentes formes de mise en oeuvre de l'invention. REVENDICATIONS1. Liaison fusible, caractérisée en ce qu'elle comporte : une partie de fusible (1) qui a une première partie de résistance (10) et une deuxième partie de résistance (20) qui sont formées avec un conducteur en métal fusible, la première partie de résistance (10) ayant une partie fusible (12) qui est prévue à proximité d'une partie de raccordement de la première partie de résistance (10) à la deuxième partie de résistance (20) et qui est prévue pour être fondue et coupée quand la partie fusible (12) chauffe du fait d'une surintensité ; une plaquette en métal (32) dont le point de fusion est inférieur à un point de fusion du conducteur en métal fusible, et qui est prévue pour être fondue afin d'être dispersée dans la partie fusible (12) pour la formation d'une phase d'alliage quand la plaquette en métal (32) chauffe du fait de la surintensité ; et une partie de maintien (30) qui est prévue à 20 proximité de la partie fusible (12) de façon à maintenir la plaquette en métal (32), un rapport des valeurs de résistance de la première partie de résistance (10) et de la deuxième partie de résistance (20) étant établi de telle sorte qu'une 25 partie de concentration de chaleur de la partie de fusible (1), dont la température est augmentée par la surintensité dans une plage de court-circuit limité, est décalée vers une partie (13) de la première partie de résistance (10) qui exclut la partie fusible (12). 30 2. Liaison fusible selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport des valeurs de résistance de la première partie de résistance (10) et de la deuxième partie de résistance (20) est établi de telle sorte qu'une chaleur générée au niveau de la partie (13) de la première partie de résistance (10) qui exclut la partie fusible (12) est d'une plus grande température que la chaleur générée au niveau de la partie de fusible (1). 3. Liaison fusible selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance (10) sur la valeur de résistance de la deuxième partie de résistance (20) est compris entre 2 à 1 et 5 à 1. 4. Liaison fusible selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une conductivité électrique de la surintensité dans la plage de court-circuit limité est de 110 d'une valeur nominale. 5. Liaison fusible selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que des caractéristiques de coupure rapide, dans un cas où une surintensité dans une plage de court-circuit franc s'écoule, sont établies sur la base du rapport de la valeur de résistance de la première partie de résistance (10) sur la valeur de résistance de la deuxième partie de résistance (20) ; et la conductivité électrique de la surintensité 30 dans la plage de court-circuit franc est plus grande que celle de la surintensité dans le court-circuit limité. 6. Liaison fusible selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'une section dela partie fusible (12) est plus petite que celle de la partie de la première partie de résistance (10) qui exclut la partie fusible (12).