JPH0666406B2 - 熱により作動して短絡するダイオード・スイッチ - Google Patents

熱により作動して短絡するダイオード・スイッチ

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JPH0666406B2
JPH0666406B2 JP59503710A JP50371084A JPH0666406B2 JP H0666406 B2 JPH0666406 B2 JP H0666406B2 JP 59503710 A JP59503710 A JP 59503710A JP 50371084 A JP50371084 A JP 50371084A JP H0666406 B2 JPH0666406 B2 JP H0666406B2
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H79/00—Protective switches in which excess current causes the closing of contacts, e.g. for short-circuiting the apparatus to be protected
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling

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  • Thermally Actuated Switches (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1. 発明の技術分野 本発明は電気ヒューズ、特に、熱により作動して短絡す
るダイオード・スイッチに関する。
以下に特定の実施例を参照して本発明を説明するが、本
発明は説明に使用する実施例に限定されるものではない
ことを予め断っておく。この技術分野で通常の技術力を
有する者が本明細書を読めば、本発明の範囲内で本発明
を様々に実施したり使用したりすることができることは
言うまでもない。
2. 従来技術 直列に接続してあるバッテリー・セルの一つに欠陥があ
る場合に、短絡により欠陥のあるバッテリー・セルを除
去する機能が望まれるが、このようにして導通経路を切
り替える際に回路を流れる電流を中断してはならないこ
とが極めて重要である。例えば、通信衛星では揮発性処
理回路機構に供給される電流が本の一瞬でも中断する
と、基本的な動作能力が失われてしまい、回復不能にな
ることもある。衛星では本来的に重量に制限があるの
で、これも制約になる。即ち、重量が制限されているの
で、電流維持装置を取り付けることはできない。従っ
て、バッテリー短絡機構自体が電流維持能力を有してい
なければならない。
従来のダイオード短絡ヒューズには電流の中断を確実に
防止する能力がないという致命的な欠点がある。例え
ば、米国特許第3,213,345号の装置では、ヒューズには
弾性力により位置を変える弾性導線成分が設けられてい
る。この弾性導線成分が物理的に変位すると、所望の短
絡接触が達成される。短絡前の非導通状態では、弾性導
線成分は温度に敏感な半田によりダイオード素子と電気
的に接続されている。接合材である半田が溶けて、導線
成分がそれ自体の弾性力により横方向に変位する。この
時、装置の動作中に回路が瞬間的に切断される可能性が
ある。この可能性は衛星のような厳しい物理的環境の下
では更に増大する。この装置に使用されている半田には
流れる特性があり、導線成分には弾性力により変位する
特性があるが、衛星では飛行により必然的に生じる激し
い振動や、不規則な姿勢や、遠心力などにより半田や導
線成分の特性がかなり変化してしまう可能性がある。従
って、物理機能の維持が重要な場合には、米国特許第3,
213,345号の装置を使用することはできない。
しかしながら、電流の流れを中断し易いこのような短絡
装置の替わりに従来の構成のダイオード装置を用いるこ
とは好ましくない。従来の構成のダイオード装置では位
置の物理的な変化はないので電流の中断は確実に防止で
きるが、「短絡」機能は抵抗の低い順方向導通状態によ
り達成される。ところで、宇宙船では先にも述べたよう
に使用可能な空間や重量に制約があり、従来の構成のダ
イオード装置ではバッテリーの迂回路に多数のダイオー
ドを用いているために使用空間や重量が増大し、しかも
ダイオードが低抵抗状態であるとは言えパワーがダイオ
ードにより多少消費されてしまうので、他の装備を除去
するなどして宇宙船の装備と重量や空間との兼ね合いを
考慮しなければならず、その結果、宇宙船の装備全体の
性能が制限されてしまうことになる。
従って、電流の中断を確実に防止し、しかも短絡機能を
有しているダイオード・スイッチが是非とも必要であ
る。
発明の概要 本発明は従来の技術が有している以上に述べた欠点を解
消するためになされたものであり、熱により作動して短
絡するダイオード・スイッチが本発明により提供され
る。本発明のダイオード・スイッチでは、熱に敏感な付
属素子によりダイオードの短絡が達成されて自動的に導
通経路が切り替わる。
本発明のダイオード・スイッチには半導体ダイオード素
子が用いられている。半導体ダイオード素子には第１及
び第２の導線成分が固定されている。両導線成分は固定
されていて全然移動しないので、どのような動作環境で
も電気の流れを中断させることがない。導通によりダイ
オード素子の温度が上昇してダイオード・スイッチが作
動すると、付属の短絡素子が両導線成分相互を直に接続
してダイオード素子の迂回路を形成する。
本発明では、温度に応じて変形する感熱変形機構が用い
られている。感熱変形機構は作動すると第１の導線のカ
ンチレバー片を変形させて第２の導線の対応片に接続さ
せて、ダイオード素子を越えて架橋する接続経路を形成
する。
図面の簡単な説明 図１に参考例を示す。この参考例では、熱による短絡は
ダイオード素子の導通温度で溶けて流れ出してダイオー
ド素子を覆う半田プリフォームにより達成される。
図２に実施態様を示す。実施態様では、熱による短絡は
カンチレバー状の導線片により達成される。カンチレバ
ー状の導線片は弧状のバイメタル部材である感熱変形機
構により変形してダイオード素子を越えて架橋する接続
経路を形成する。
図3aに本発明の短絡ダイオード・スイッチの動作特性を
示す回路網の概略を示す。
図3bに従来の短絡ダイオード・スイッチの動作特性を示
す回路網の概略を示す。
詳細な説明 I. 発明の原理 熱により作動して短絡する本発明のダイオード・スイッ
チは、固定されていて移動しない接続経路を有する複合
ダイオード機構と、このダイオード機構に組み合わされ
た短絡機構とを備えている。ダイオード機構自体は半導
体ダイオード素子と、２本の導線機構とを有している。
両導線機構は一方がダイオード素子の第１の接点形成領
域に接続されていて、他方がダイオード素子の第２の接
点形成領域に接続されている。接続経路が固定されてい
て移動しないという特性は、両導線機構がダイオード素
子に移動しないように固定されているという特徴より生
じるものである。
ダイオード機構は順方向にバイアスされると導通し、予
め設定しておくことのできる導通領域の温度になるまで
温度が上昇する。このダイオード機構に組み合わされて
いる短絡機構は、一般にダイオード機構の温度に応答す
るように構成されている。ダイオード素子が導通し始め
るときに短絡することが望ましいので、ダイオード機構
の温度が特定の導通領域に到達したときに短絡機構の短
絡機能が作動するように構成されている。即ち、所定の
温度になると、短絡機構が作動して両導線機構が接続さ
れることにより短絡が生じ、迂回路が形成される。
II. 従来の機構についての注意 従来のダイオード・アセンブリを使用して、本発明の実
施態様を様々に実現することができることを予め断って
おく。図１に断面を示した参考例に基づく複合ユニット
であるダイオード・スイッチ100は、以下に説明する素
子110を除いて、商業的に入手可能な装置を本発明の実
施に適用した例である。ダイオード・スイッチ100とし
て図示したユニットは、米国陸海軍共通部品番号第1N63
04号〜第1N6306号と指定することができるもので、例え
ば、（米国）マサチューセッツ州レキシントンのユナイ
トロード・コーポレーション社で入手可能な一連のダイ
オード・コンポーネントである。このようなユニットに
は、半導体ダイオード・ウェーハ120が含まれている。
この半導体ダイオード・ウェーハ120は、図示していな
いが第１及び第２の接点形成領域を本来的に有してい
る。第１の接点形成領域には半田153により第１の導線
機構130が固定されていて、第２の接点形成領域には半
田158により第２の導線機構140が固定されている。この
ようにして形成されたダイオード素子と導線との接続部
は決して移動しない。即ち、破壊のような極限状態を除
いて、通常の切り替え動作では接続部の一般的な形状が
変形することはない。
半田153及び158は導体なのであるから、対応する導線機
構130及び140の動作部とみなすことができる。更に、両
導線機構はダイオード・ウェーハと共に本発明のダイオ
ード機構を構成している。
導線機構140は金属ベース145を有している。この金属ベ
ース145にはケース160が取り付けられている。ケース16
0は側壁163と、絶縁セグメント165と、ピンチ管167とを
有している。導線機構130は端部170がピンチ管167によ
り保持されている。金属ベース145は一般にネジ・スタ
ッド147のヘッドで構成されている。ネジ・スタッド147
はこの複合アセンブリ（ダイオード・スイッチ）を外部
構造に取り付ける際に用いられる。
本発明を実施する際には、以上に述べた標準的なユニッ
トを用途に合わせて様々に修整しなければならないこと
を予め断っておく。例えば、ケース160と金属ベース145
により感熱機構及びダイオード素子の複合アセンブリを
収容するハウジング180が構成されているので、このハ
ウジングがある程度熱を遮断して内部の感熱機構及びダ
イオード素子を熱から保護する環境を形成するように設
計しておくとしばしば有利である。断熱は、ケース160
の金属部を公知の適切なエポキシ組成物に置き換え、ベ
ース140と図示していない取り付け面との間に、或いは
ベース140と半田158が選択的に形成される図示していな
い導体ワッシャとの間にさえも、適切な形状のセラミッ
ク性又はガラス繊維性のワッシャを挿入する従来の手段
により達成することができる。
導線機構の構成要素のうちでベース145やスタッド147の
ような熱を伝える要素を少なくすれば、断熱性能を更に
高めることができる。しかし、特定の電気伝導要件を満
たさなければならないので、むやみに熱伝導性要素を少
なくすることはできない。即ち、特定の電気伝導要件を
満たし、しかも半田付けによる接続端170の外部への接
続や、推進機構によりホスト衛星に戻る際に生じる発熱
などの過渡的な現象に曝されているときに熱の伝導を抑
えて内部を保護できるように、この矛盾した両要件の兼
ね合いを考慮して適切に設計しなければならない。同様
に、ここに例示する装置の全体的な特性は、用途に応じ
た動作要件に従って適宜設定しなければならないことは
言うまでもない。
断熱ハウジングという考えは、従来のハウジングの考え
に反していることに注意されたい。従来では、ハウジン
グの熱伝導性を高めて放熱しやすくしている。ダイオー
ド機構全体にパルス状の電流を供給する典型的な動作状
況では、放熱特性を高めることにより、装置の温度と電
流との両者の相乗効果で周期的に上昇していく温度の影
響を緩和して、装置の完全性を維持している。従来のダ
イオード・スイッチ・ユニットでは、適切に形成された
ベースとスタッドとのアセンブリの放熱による温度上昇
遅延特性により熱伝導性ハウジングの放熱機能を補うよ
うに設計されていることに注意されたい。
しかしながら、本発明のように電流が最初に流れるとき
に短絡して迂回路を形成することを目的とする装置で
は、パルス状電流の影響をなくすことは一般に重要では
ない。むしろ温度を上昇させて熱により作動して短絡す
る機能を積極的に誘発することが重要である。本発明で
は、電流により生じる熱を断熱ハウジングで蓄積するこ
とにより、温度上昇の効率を高めている。
以上に述べた従来の標準的な装置に温度により作動して
ダイオード素子を短絡させる素子を付け加えることによ
り本発明を実施することができる。このような短絡機構
として２種類の例を以下に説明する。
III. 短絡機構 A. 半田プリフォーム 短絡機構の最初の例として半田プリフォームを説明す
る。ダイオード機構が導通状態にある時の温度で溶ける
半田プリフォームをダイオード機構が発生する熱に感応
するように取り付ける。このとき、溶け出した半田プリ
フォームがダイオード機構を覆って２本の導線機構を接
続するように注意して設定する。
図１に示した参考例では、素子110が半田プリフォーム
である。半田プリフォーム110は温度感応及び溶融接続
の両要件を満たすように取り付けられている。半田プリ
フォーム110の組成は、適用条件を考慮して経験的に得
られるものである。例えば、導線機構130及び140をダイ
オード素子120は共融接合してからハウジング180に半田
プリフォーム110を挿入する場合を考えてみる。この場
合には、半田153及び158を物理的に完全なまま維持して
おくために、即ち、半田153及び158が溶けて装置が故障
してしまう前に、半田プリフォーム110が必ず先に溶け
なければならないので、半田プリフォーム110は半田153
及び158の溶融温度よりもかなり低い温度で溶融する半
田で形成しなければならない。また、半田プリフォーム
110の溶融温度をダイオード素子120の破壊温度よりもか
なり低く設定して、ダイオード素子の不純物拡散が悪影
響を及ぼすことのないようにしなければならない。プリ
フォーム用の半田は以上に述べた要件を満たさなければ
ならない。以上の要件を満たす半田の一例としては、溶
融温度が約190℃で40％の鉛と60％の錫からなる半田を
挙げることができる。
半田プリフォーム110は図１に示すように第１の導線機
構130の近くに配置することが好ましい。第１の導線機
構130と半田プリフォーム110とダイオード機構全体を相
互に適切に配置すると、導通により発生した熱で溶けた
半田プリフォーム110を毛細管現象により必ずダイオー
ド機構に向かって流れるようにすることができる。毛細
管現象により生じる溶融半田の流れの方向は、スイッチ
の向きや、スイッチに加えられる外部の力とは無関係で
ある。
スイッチ100の第１の導線機構130は、縦断面がＴ字形状
をしている釘型部材であり、Ｔ字の横の棒の部分に当た
る第１の部分133とＴ字の縦の棒の部分に当たる第２の
部分138とからなる。共融接合手段である半田153により
ダイオード素子120に物理的に接触しているのは、第１
の部分133である。このような構成の導線機構と一緒に
使用できるように、半田プリフォーム110は軸方向に延
びて第２の部分138を収容する軸部118を有している。第
２の部分138は、半田プリフォーム110が有している軸方
向に延びる軸部118に収容されている。半田プリフォー
ム110は軸部118が第２の部分138を収容するように第１
の導線機構130に隣接して取り付けられている。第２の
部分138は通常断面が円形であり、半田プリフォーム110
は内周が第２の部分138の外周に一致した管状に形成さ
れている。
半田プリフォーム110はピンチ管167と第２の部分138と
によりしっかりと挟まれているので、半田プリフォーム
110を固定するための手段を特に設ける必要はない。半
田プリフォーム110は接続端170の近くに設けられている
ので、コネクタを接続端170に半田付けしている際に、
半田プリフォーム110が溶けてしまわないように何らか
の適切な手段を講じておくことが好ましい。先にも述べ
たように第２の部分138と接続端170とに熱を伝えにくい
材料を使用することの他に、熱の分路を設けて不要な熱
が半田プリフォーム110の領域に伝わらないようにして
も良い。
B. 変形するカンチレバー接点 短絡機構の第２の例として、図２を参照しながら、一方
の導線機構のカンチレバー状延長部と共に作動する感熱
変形機構を説明する。感熱変形機構により一方の導線機
構のカンチレバー状延長部が変形して対応する他方の導
線機構に接続され、これによりダイオード素子を越えて
架橋する迂回接続経路が形成される。
図２に示したダイオード・スイッチ200は図１のダイオ
ード・スイッチ100とほぼ同じ構成要素からなっている
ので、以下では図１のダイオード・スイッチ100とは異
なる構成要素のみを説明する。
第１の導線機構230は第１のダイオード接触部233を有し
ており、第２の導線機構240は第２のダイオード接触部2
43を有している。第１のダイオード接触部233は半導体
ダイオード素子220の第１の接点形成領域に当接してお
り、第２のダイオード接触部243は半導体ダイオード素
子220の第２の接点形成領域に当接している。第１のダ
イオード接触部233は共融半田253によりダイオード素子
220に接続されていて、第２のダイオード接触部243は半
融半田自体で形成されていることが好ましい。
第１のダイオード接触部233は第１の迂回路形成部235を
有していて、第２のダイオード接触部243は第２の迂回
路形成部245を有している。後に詳しく説明するよう
に、ダイオード素子220と、第１及び第２のダイオード
接触部233及び243と、両迂回路形成部235及び245とは、
両迂回路形成部235及び245が相互に離隔していて、未だ
に架橋されていない状態に維持されるように、相互に構
成されている。
ダイオード素子220に接触している第１のダイオード接
触部233のうちで、ダイオード素子220からはみ出してい
る部分が第１の迂回路形成部235である。このはみ出し
ている第１の迂回路形成部235がカンチレバー延長部で
ある。第１の迂回路形成部235はカンチレバー延長部と
して変形可能な性質を有していなければならない。後に
説明する感熱変形機構210によりこの第１の迂回路形成
部235が選択的に変形すると、ダイオード素子220の周囲
に両迂回路形成部235及び245により形成されている空間
255が架橋され、ダイオード素子を迂回する電気接続経
路が形成される。
スイッチ200は、第１の迂回路形成部235に作用する作用
面を有している。この作用面としてスイッチのどの部分
を使用するかは、どのような感熱変形機構を採用するか
によって決まる。例えば、図２に示した感熱変形機構21
0ではケース260の基準部261を作用面として用いること
が好ましい。
感熱変形機構210は短絡機構の感熱部として機能する。
感熱変形機構210は作用面261とカンチレバー状の第１の
迂回路形成部235との間に配置されていて、ダイオード
機構の温度、特に、両迂回路形成部近傍の温度が導通領
域に至ると作動する。感熱変形機構210は、作動すると
カンチレバー状の第１の迂回路形成部235を押し曲げ
て、これを第２のダイオード接触部243の第２の迂回路
形成部245に接触させて、ダイオードを迂回する電気接
続経路を形成する。
このように感熱変形機構210と、カンチレバー状の第１
の迂回路形成部235と、第２の迂回路形成部245との協働
作用により短絡が生じて、ダイオードを迂回する電気経
路が形成される。即ち、ここに述べた短絡機構の第２の
例はこれらの３種類の要素で構成されている。
短絡機構の第２の例の特徴を以下に詳しく説明する。ケ
ース260の基準部261で形成されている作用面は、離隔し
た状態で第１のダイオード接触部233に面していること
が好ましい。このような作用部との関連で、感熱変形機
構210を弧状のバイメタル部材で構成し、凹面が第１の
ダイオード接触部233に向くように配置することが好ま
しい。
弧状部材は一端が作用面261に当接する中央の作用部211
で、他端がカンチレバー部として延出している第１の迂
回路形成部235に当接して最終的に押圧する押圧部212で
ある。第１の迂回路形成部235が折れ曲がって第２の迂
回路形成部245に接触するように、押圧部212と第１の迂
回路形成部235との接点は、ダイオード素子220から十分
に離隔している。
作用部211を図示の例のように配置する替わりに、第１
のダイオード接触部233に当接させても良いし、ケース
の側壁263に当接させても良い。作用部211を第１のダイ
オード接触部233に当接させた場合には、第１のダイオ
ード接触部233が作用面として機能し、作用部211をケー
スの側壁263に当接させた場合には、側壁263が作用面と
して機能する。作用部211を第１のダイオード接触部233
に当接させた場合には、感熱変形機構210の凹面を第１
のダイオード接触部233に面して配置し、作用部211をケ
ースの側壁263に当接させた場合には、感熱変形機構210
の凹面を側壁263に面して配置する。
弧状のバイメタル部材で形成されている感熱変形機構21
0は、基本的に通常の性質を有しているもので、外側の
弧を形成する板状部材213は内側の弧を形成する板状部
材216よりも熱膨張率が大きいものを利用する。両板状
部材の熱膨張係数の違いにより、感熱変形機構210は温
度が上昇すると曲率が変化する。曲率の変化は固定作用
面261の支持作用の助けにより所望の曲げ力を第１の迂
回路形成部235に及ぼす。
本発明を実施する際には、本発明の装置を適用する環境
の下で感熱変形機構210が適切に作動するように、両金
属板の熱膨張率の差及び両金属板の熱反応特性を適切に
設定しなければならない。熱膨張率の差と熱反応特性を
適切に設定するための要因としては、使用するダイオー
ド機構が導通により発生する熱、導通から短絡までの所
望の反応時間、様々な切り替え構成要素の実際の物理的
寸法の３点を挙げることができる。
第１の導線機構230が図示のようにほぼＴ字形状をして
いて、Ｔ字の横の棒の部分が第１のダイオード接触部23
3を構成する第１の部分である。Ｔ字の縦の棒の部分が
縦に延びる第２の部分238である。第１のダイオード接
触部233とカンチレバーの第１の迂回路形成部235は、第
２の部分238を中心に対称である。
第１の導線機構230がＴ字形状をしている場合、感熱変
形機構210を椀形状にして、第２の部分238を中心に対称
に配置しても良い。
カンチレバー状の第１の迂回路形成部235には、第２の
ダイオード接触部243の第２の迂回路形成部245に向かっ
て折り曲げられている屈曲部236を予め設けておいても
良い。このような構成にすることにより、屈曲部236が
形成されていない場合に比べて、第１の迂回路形成部23
5の端部237を第２の迂回路形成部245の近傍に配置する
ことができるので、導通から短絡までの時間を短くする
ことができる。これに対して、屈曲部236が形成されて
いない場合には、端部237と第２の迂回路形成部245との
間はダイオード素子220の厚さと共融半田接合部の厚さ
とにより決まる距離だけ相互に離隔してしまうので、導
通から短絡までの時間が掛かってしまうことにる。
ダイオード素子と両接続部はどのような形状にしても構
わないが、図示のように実質的に平坦であることが好ま
しい。平坦な構成とした場合には、３種類の各構成要素
はそれぞれが平坦面に沿って所定の長さを有しているこ
とが好ましい。即ち、既に述べたダイオードの迂回路を
考慮して、第１のダイオード接触部233の長さE1と、第
２のダイオード接触部243の長さE2が、共にダイオード
素子220の長さE3よりも長く、これら３要素が図示のよ
うに配置されていることが好ましい。また、第２の迂回
路形成部245がダイオード素子220の長さE3を越えて延び
る延長片とすることが好ましい。
IV. 実際の動作特性 図3a及び図3bに熱で作動する２種類のダイオード・スイ
ッチの実際の動作特性を示す概略図を比較のために示
す。図3aは本発明の装置を示しており、図3bは米国特許
第3,213,345号に示されているような従来の短絡スイッ
チを示している。図3aの装置ではダイオード310は主回
路に通じる経路350に常に接続されている。電流は短絡
迂回路スイッチ315の状態には無関係に常に流れてい
る。これに対して、図3bの装置にはダイオード320と短
絡迂回路スイッチ325の他に、「不確定スイッチ」321が
存在している。この不確定スイッチ321は、ある状況の
下では、スイッチ325が閉じる前に開いてしまうので、
主回路に通じる経路360を流れる電流を止めてしまうこ
とがある。
V. 請求の範囲について 以上に本発明を適用した好ましい実施態様を例示して本
発明を説明した。当業者であれば添付の請求の範囲に記
載されている本発明の趣旨及び範囲を逸脱しないで本発
明を種々様々に修整や変更をすることができることは言
うまでもない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/91

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１及び第２の接点形成領域を有する半導
    体ダイオード素子（220）と、上記第１及び第２の接点
    形成領域にそれぞれ接続され、電流を１方向にのみ流す
    第１（230）と第２（240）の導線機構とを含み、前記導
    線機構が伝導によって所定のインターバルの温度上昇を
    被る、ダイオード機構と、 上記ダイオード機構の温度に応答しかつ上記伝導インタ
    ーバルにおける温度によって作動して、上記第１及び第
    ２の導線機構間に短絡接続を選択的に形成する短絡手段
    （210）と、を含む熱的に作動する短絡・ダイオード・
    スイッチにおいて、 上記第１及び第２の導線機構が、ダイオード・スイッチ
    の全ての動作条件の下で、上記第１及び第２の接点形成
    領域に固定的に且つ不動に接続されていて、 上記短絡手段が、上記ダイオード素子を選択的にバイパ
    スさせるために屈曲可能の形状を持つ接触手段（235）
    と、上記接触手段を選択的に屈曲させ、上記導線機構の
    間を短絡させる熱的に応答する変形手段（210）とを含
    む、 ことを特徴とする熱により作動して短絡するダイオード
    ・スイッチ。
  2. 【請求項２】熱的に応答する変形手段がバイメタル部材
    （213,216）を含む、 請求の範囲第１項に記載のスイッチ。
  3. 【請求項３】上記バイメタル部材が、所定の熱膨脹係数
    を有する第１金属の外側の弧を形成する板状部材（21
    3）と、同様に所定の熱膨脹係数を有する第２金属の内
    側に弧を形成する板状部材（216）とを有し、 上記金属が、上記第１金属の熱膨脹係数が第２金属の熱
    膨脹係数より大きくなるように選択されている、 請求の範囲第２項に記載のスイッチ。
  4. 【請求項４】上記第１及び第２の導線機構が、それぞ
    れ、第１（233）及び第２（243）のダイオード接触部分
    を含み、これらが、それぞれ、上記ダイオード素子の接
    点形成領域に当接し、上記部分の各々が、それぞれ、迂
    回路形成部（235,245）を含み、上記ダイオード素子に
    おいて、上記接触部分と上記迂回路形成部とが、それぞ
    れ、インターバルはあるがブリッジ可能の関係を持っ
    て、保持されるような形状をしており、 上記第１の接触部分の迂回路形成部が上記当接するダイ
    オード素子に対してカンチレバーの延長セグメントを含
    み、上記カンチレバーの延長セグメントが、上記迂回路
    形成部のインターバルを接続ブリッジすることによっ
    て、上記ダイオード素子を選択的にバイパスさせるよう
    な、屈曲可能の形状をしており、 上記スイッチが基準面（261）を含み、この面に対し
    て、上記第１の接触部分が固定関係で装着されており、 上記短絡手段が熱的に応答する変形手段（210）を含
    み、前記変形手段が、上記基準面と上記カンチレバー・
    セグメントとの間に作動可能に挿入され、上記伝導イン
    ターバル温度によって作動し、上記セグメントをダイオ
    ード・バイパスの中に選択的に曲げて、仲間の第２の接
    触部分の迂回路形成部と電気接触し、 上記短絡手段が、上記カンチレバー・セグメントと上記
    第２の接触部分の迂回路形成部との両方と組み合わされ
    た前記変形手段を含み、 上記スイッチが、ケース（260）を含み、上記基準面が
    上記ケースの基準部分を含み、上記基準面が上記第１の
    接触部分に向かい合い且つ基準的インターバルを有して
    配置されており、 上記変形手段が、上記第１の接触部分に対して凹面状に
    配置されたアーク状のバイメタル部材（210）を含み、
    前記バイメタル部材が、 （１）上記基準面に当接する中央作用面（211）と、 （２）上記ダイオード素子から屈曲可能に離れた部分
    で、上記カンチレバー・セグメントに当接する、アーク
    端の押圧部（212）とを有し、 上記バイメタル部材が、 （１）所定の熱膨脹係数を持つ第１金属の外側の弧を形
    成する板状部材（213）と、 （２）所定の熱膨脹係数を持つ第２金属の内側に弧を形
    成する板状部材（216）とを有し、 上記金属が、上記第１金属の熱膨脹係数が上記第２金属
    の熱膨脹係数より大きくなるように選択されている、 請求の範囲第１項に記載のスイッチ。
  5. 【請求項５】上記第１の導線機構が、上記ダイオード機
    構のダイオード素子に接する平坦な第１の部分（233）
    と、前記第１の部分から延びた第２部分（238）とを有
    するＴ形部材を含み、 上記アーク状変形部材が実質的にドーム状の形状を有
    し、上記第２部分に対して対称的に軸の左右に位置する
    形で配置されている、 請求の範囲第４項に記載のスイッチ。
  6. 【請求項６】上記カンチレバー・セグメントが仲間の上
    記第２接触部分の迂回路形成部に向かって角度をなす屈
    曲部（236）を含む、 請求の範囲第４項に記載のスイッチ。
  7. 【請求項７】上記第１及び第２の接触部分と上記ダイオ
    ード素子とが、それぞれ、実質的に平らな幾何学形状を
    有し、それぞれが、所定の平らな延長部を具備し、両上
    記接触部分の平らな延長部が上記ダイオード素子の平ら
    な延長部よりも架橋を形成できる程大きな寸法を有し、 上記第２の接触部分の迂回路形成部が、上記ダイオード
    素子の平らな延長部よりも寸法の大きい延長部を含む、 請求の範囲第４項に記載のスイッチ。
  8. 【請求項８】上記短絡手段及び上記ダイオード機構に対
    して、実質的に断熱された環境を作り出すハウジング
    （260）を含む、 請求の範囲第１項に記載のスイッチ。
JP59503710A 1984-03-05 1984-05-24 熱により作動して短絡するダイオード・スイッチ Expired - Lifetime JPH0666406B2 (ja)

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US06/585,962 US4774558A (en) 1984-03-05 1984-03-05 Thermally-activated, shorting diode switch having non-operationally-alterable junction path
PCT/US1984/000798 WO1985004045A1 (en) 1984-03-05 1984-05-24 Thermally-activated, shorting diode switch having non-operationally-alternable junction path

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JPS61501602A JPS61501602A (ja) 1986-07-31
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IT8547764A0 (it) 1985-03-04
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