CN117836890A - 保护器件 - Google Patents
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Abstract
一种保护器件,其中,具有熔丝元件(50)、绝缘壳体(260)、第一端子以及第二端子,还具有:绝缘构件(60),以与熔丝元件(50)接近或接触的状态配置,形成有开口部或分离部;遮蔽构件(220),能够向下方移动以便将熔丝元件(50)截断;按压单元,将遮蔽构件(220)向下方按压;以及卡定构件,抑制遮蔽构件(220)的下方移动,遮蔽构件(220)具有向熔丝元件(50)突出的凸状部(220a),凸状部(220a)具有配置于凸状部(220a)的下端部且在宽度方向上延伸的顶端(220aa),顶端(220aa)具有随着朝向宽度方向的一侧而向下侧延伸的第一倾斜刀(221),从上下方向观察,第一倾斜刀(221)与熔丝元件(50)的宽度方向的总长中的至少超过一半的区域重叠。
Description
技术领域
本发明涉及一种保护器件。
本申请基于2021年9月3日在日本申请的日本特愿2021-144287和2022年8月4日在日本申请的日本特愿2022-124862主张优先权,将其内容援引于此。
背景技术
以往,具有在电流路径中流过超过额定的电流时发热熔断而阻断电流路径的熔丝元件。具备熔丝元件的保护器件(熔丝器件)在从家电产品到电动汽车等广泛的领域中使用。
例如锂离子电池在从移动设备用途到电动汽车(EV)、蓄电池等广泛的用途中使用,正在推进大容量化。随着锂离子电池的大容量化,电压成为数百伏的高电压规格,电流也要求从数百安到数千安的大电流规格。
例如,在专利文献1中,作为主要用于汽车用电路等的熔丝元件,记载了具备连结于位于两端部的端子部之间的两个元件和设于该元件的大致中央部的熔断部的熔丝元件。在专利文献1中,记载了在外壳的内部收纳有两片熔丝元件的组,且在熔丝元件与外壳之间封入有灭弧材料的熔丝。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-004634号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在设置于高电压且大电流的电流路径的保护器件中,若熔丝元件熔断,则容易产生电弧放电。若产生大规模的电弧放电,则有时收纳有熔丝元件的绝缘壳体被破坏。因此,作为熔丝元件的材料,使用铜等低电阻且高熔点的金属来抑制电弧放电的产生。此外,作为绝缘壳体的材料,使用陶瓷等坚固且高耐热性的材料,进而增大绝缘壳体的尺寸。
此外,迄今为止的高电压大电流(100V/100A以上)的电流熔丝仅为过电流阻断,没有兼顾基于阻断信号的阻断功能。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其第一目的在于在熔丝元件中可靠地阻断电流。此外,第二目的在于提供一种保护器件,其在熔丝元件熔断时不易产生大规模的电弧放电,使绝缘壳体的尺寸小型轻量化,并且兼顾应对高电压大电流的过电流阻断和基于阻断信号的阻断功能。
用于解决问题的方案
本发明为了解决上述技术问题,提供以下方案。
〔本发明的方案1〕
一种保护器件,其中,具有熔丝元件、容纳所述熔丝元件的绝缘壳体、第一端子以及第二端子,还具有:绝缘构件,以与所述熔丝元件接近或接触的状态配置,形成有开口部或分离部;遮蔽构件,配置于所述熔丝元件的上方,插入至所述绝缘构件的所述开口部或所述分离部并且能够向下方移动,以便将所述熔丝元件截断;按压单元,将所述遮蔽构件向下方按压;以及卡定构件,抑制所述遮蔽构件的下方移动,所述熔丝元件具有配置于通电方向的两端部的第一端部和第二端部,所述第一端子的一个端部与所述第一端部连接且另一个端部从所述绝缘壳体向外部露出,所述第二端子的一个端部与所述第二端部连接且另一个端部从所述绝缘壳体向外部露出,所述遮蔽构件具有向所述熔丝元件和所述开口部或所述分离部突出的凸状部,所述凸状部具有配置于所述凸状部的下端部且在宽度方向上延伸的顶端,所述顶端具有随着朝向宽度方向的一侧而向下侧延伸的第一倾斜刀,从上下方向观察,所述第一倾斜刀与所述熔丝元件的宽度方向的总长中的至少超过一半的区域重叠。
〔本发明的方案2〕
根据方案1所述的保护器件,其中,从上下方向观察,所述第一倾斜刀与所述熔丝元件以遍及宽度方向的总长的方式重叠。
〔本发明的方案3〕
根据方案1所述的保护器件,其中,所述顶端还具有:第二倾斜刀,配置于所述第一倾斜刀的宽度方向的一侧,随着朝向所述第一倾斜刀而向下侧延伸;以及突端,连接所述第一倾斜刀和所述第二倾斜刀,向下方凸出,从上下方向观察,所述第二倾斜刀和所述突端与所述熔丝元件的一部分重叠。
〔本发明的方案4〕
根据方案1至3中任一项所述的保护器件,其中,从通电方向观察,所述第一倾斜刀相对于在宽度方向上延伸的基准线倾斜的倾斜角为3°以上且27°以下。
〔本发明的方案5〕
根据方案1至4中任一项所述的保护器件,其中,在与宽度方向垂直的剖面中,所述顶端呈向下方凸出的V字形,其刀尖角为10°以上且90°以下。
〔本发明的方案6〕
根据方案1至5中任一项所述的保护器件,其中,还具有:发热体,对所述卡定构件或固定所述卡定构件的固定构件进行加热而使其软化;以及供电构件,对所述发热体接通电流,随着所述遮蔽构件的下方移动,所述卡定构件的至少一部分与所述凸状部一起插入至所述开口部或所述分离部。
〔本发明的方案7〕
根据方案6所述的保护器件,其中,所述卡定构件是配置于所述开口部或所述分离部的上方并在通电方向上延伸的线材,从下方支承所述顶端,所述卡定构件的通电方向的两端部被一对支承构件支承,一对所述支承构件中的至少一个为所述发热体,随着所述遮蔽构件的下方移动,所述卡定构件的通电方向的一端部维持被支承的状态,另一端部的支承被解除而插入至所述开口部或所述分离部。
〔本发明的方案8〕
根据方案7所述的保护器件,其中,所述卡定构件在宽度方向上排列设有多个,随着所述遮蔽构件的下方移动,所有的所述卡定构件的通电方向的一端部维持被支承的状态,另一端部的支承被解除而插入至所述开口部或所述分离部。
〔本发明的方案9〕
根据方案1至8中的任一项所述的保护器件,其中,所述顶端还具有设于所述顶端的下表面且在上下方向上延伸的夹槽,所述卡定构件是配置于所述开口部或所述分离部的上方并在通电方向上延伸的线材,通过被插入至所述夹槽而从下方支承所述顶端。
〔本发明的方案10〕
根据方案9所述的保护器件,其中,所述卡定构件在宽度方向上排列设有多个,所述夹槽以与所述卡定构件相同数量以上的方式在宽度方向上排列设置,各所述夹槽的上端位置彼此相同。
发明效果
根据本发明的保护器件,能在熔丝元件中可靠地阻断电流。此外,根据本发明,能提供一种保护器件,其在熔丝元件熔断时不易产生大规模的电弧放电,使绝缘壳体的尺寸小型轻量化,并且兼顾应对高电压大电流的过电流阻断和基于阻断信号的阻断功能。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的保护器件的立体图。
图2是为了能看到图1所示的保护器件的内部而去除了一部分的立体图。
图3是图1所示的保护器件的分解立体图。
图4A是示意性地示出第一端子和第二端子以及构成熔丝元件层叠体的一个可熔性导体片的俯视图。
图4B是示意性地示出熔丝元件层叠体、第二绝缘构件、第一端子以及第二端子的俯视图。
图4C是沿图4B所示的俯视图的X-X’线的剖视图。
图5是沿图1的V-V’线的剖视图,将其卡定构件附近以放大图的方式示出。
图6是遮蔽构件切断熔丝元件而下降到底的状态的保护器件的剖视图。
图7是具有卡定构件的变形例的保护器件的剖视图,将其卡定构件附近以放大图的方式示出。
图8A示出发热体的结构的一个例子,表示上表面俯视图。
图8B示出发热体的结构的一个例子,表示印刷前的绝缘基板的上表面俯视图。
图8C示出发热体的结构的一个例子,表示电阻层印刷后的上表面俯视图。
图8D示出发热体的结构的一个例子,表示绝缘层印刷后的上表面俯视图。
图8E示出发热体的结构的一个例子,表示电极层印刷后的上表面俯视图。
图8F示出发热体的结构的一个例子,表示下表面俯视图。
图9A是用于对向发热体供电的供电构件的拉出方法进行说明的保护器件的立体图,示出将两个发热体串联连接的情况。
图9B是用于对向发热体供电的供电构件的拉出方法进行说明的保护器件的立体图,示出将两个发热体并联连接的情况。
图10A是第一实施方式的变形例的示意图,示出作为保持构件10B的变形例的保持构件10BB的立体图。
图10B是第一实施方式的变形例的示意图,示出作为保持构件10B的变形例的保持构件10BB以及作为第一绝缘构件60A和第二绝缘构件60B的变形例的第一绝缘构件61A和第二绝缘构件61B的立体图。
图11A是变形例的第二绝缘构件61B的立体图。
图11B是变形例的第一绝缘构件61A的立体图。
图12A是为了能看到第二实施方式的保护器件的内部而去除了一部分来示意性地示出的立体图。
图12B是图12A的遮蔽构件的下侧立体图。
图13是第二实施方式的保护器件的与图5对应的剖视图。
图14是遮蔽构件将熔丝元件截断而下降到底的状态的保护器件的剖视图。
图15是示意性地示出将熔丝元件层叠体、第一端子以及第二端子设置于第一保持构件的状态的立体图。
图16是从通电方向观察第三实施方式的保护器件的遮蔽构件的主视图。
图17是从宽度方向观察第三实施方式的保护器件的遮蔽构件的侧视图。
图18是对第三实施方式的遮蔽构件切断熔丝元件的行程(切断行程)进行说明的剖视图(与通电方向垂直的剖视图)。
图19是对第三实施方式的遮蔽构件切断熔丝元件的行程(切断行程)进行说明的剖视图(与通电方向垂直的剖视图)。
图20是示出第三实施方式的保护器件的卡定构件、发热体以及供电构件的上表面俯视图。
图21是示出第三实施方式的保护器件的遮蔽构件、卡定构件以及发热体的侧视图。
图22是表示遮蔽构件切断熔丝元件时的切断强度的柱形图。具体而言,柱形图A表示利用遮蔽构件从熔丝元件的宽度方向的中央开始切断的情况的切断强度,柱形图B表示利用第三实施方式的遮蔽构件从熔丝元件的宽度方向的一端部开始切断的情况的切断强度。
图23是表示遮蔽构件的凸状部的顶端(刀部)的第一倾斜刀的倾斜角与切断强度的关系的曲线图。
图24是表示遮蔽构件的凸状部的顶端(刀部)的刀尖角与切断强度的关系的曲线图。
图25是示意性地示出第三实施方式的变形例的遮蔽构件和熔丝元件的剖视图或主视图。
图26是示意性地示出第三实施方式的变形例的遮蔽构件和熔丝元件的剖视图或主视图。
图27是示出第三实施方式的变形例的保护器件的一部分的剖视图(X-Z剖视图)。
具体实施方式
以下,适当参照附图对本实施方式详细地进行说明。在以下的说明中使用的附图中,为了容易理解特征,方便起见,有时将成为特征的部分放大来示出,各构成要素的尺寸比率等有时与实际不同。在以下的说明中举例示出的材料、尺寸等是一个例子,本发明并不限定于此,可以在发挥本发明的效果的范围内适当变更而实施。
(保护器件(第一实施方式))
图1~图5是示出本发明的第一实施方式的保护器件的示意图。在以下的说明中使用的附图中,X所示的方向为熔丝元件的通电方向。Y所示的方向为与X方向正交的方向,也称为宽度方向。在本实施方式中,宽度方向(Y方向)当中的一侧相当于-Y侧,另一侧相当于+Y侧。但是不限于此,也可以设为宽度方向的一侧相当于+Y侧,宽度方向的另一侧相当于-Y侧。Z所示的方向为与X方向和Y方向正交的方向,也称为厚度方向。厚度方向也可以改称为上下方向。在上下方向(Z方向)当中,上方相当于+Z侧,下方相当于-Z侧。
需要说明的是,在本实施方式中,上方和下方仅是用于对各部的相对位置关系进行说明的名称,实际的配置关系也可以是这些名称所示的配置关系以外的配置关系。
图1是示意性地示出本发明的第一实施方式的保护器件的立体图。图2是为了能看到图1所示的保护器件的内部而去除了一部分来示意性地示出的立体图。图3是示意性地示出图1所示的保护器件的分解立体图。图4A是示意性地示出第一端子和第二端子以及构成熔丝元件层叠体的一个可熔性导体片的俯视图。图4B是示意性地示出熔丝元件层叠体、第二绝缘构件、第一端子以及第二端子的俯视图。图4C是沿图4B所示的俯视图的X-X’线的剖视图。图5是沿图1的V-V’线的剖视图,将其卡定构件附近以放大图的方式示出。
图1~图5中示出的保护器件100具有绝缘壳体10、熔丝元件层叠体40、第一绝缘构件60A、第二绝缘构件60B、遮蔽构件20、按压单元30、卡定构件70、发热体80、供电构件90a、90b、第一端子91以及第二端子92。需要说明的是,第一绝缘构件60A和第二绝缘构件60B也可以仅改称为绝缘构件60A、60B。
在本实施方式的保护器件100中,通电方向是指在使用时电流流动的方向(X方向),即,相当于连结第一端子91和第二端子92的方向。需要说明的是,有时将通电方向当中的从第一端子91朝向第二端子92的方向称为第二端子92侧(-X侧),将从第二端子92朝向第一端子91的方向称为第一端子91侧(+X侧)。此外,通电方向的截面积是指与通电方向正交的方向的面(Y-Z面)的面积。
在图1~图5中示出的保护器件100中,示出了第一绝缘构件60A和第二绝缘构件60B是具有不同构成的构件的例子,但这些第一绝缘构件60A和第二绝缘构件60B也可以是具有相同构成的构件。
本实施方式的保护器件100具有过电流阻断和主动阻断作为阻断电流路径的机构。在过电流阻断中,在可熔性导体片50(参照图4C)中流过超过额定电流的过电流的情况下,可熔性导体片50被熔断而阻断电流路径。在主动阻断中,在发生了过电流以外的异常的情况下,对发热体80接通电流而使抑制遮蔽构件20的移动的卡定构件70熔融,使被按压单元30向下方赋予按压力的遮蔽构件20移动,切断熔丝元件50而阻断电流路径。
(绝缘壳体)
绝缘壳体10为大致椭圆柱状(Y-Z面的剖面在X方向的任意位置均为椭圆)。绝缘壳体10由罩10A和保持构件10B构成。
罩10A为两端开口的椭圆筒形状。罩10A的开口部的内侧的缘部设为经倒角的倾斜面21。罩10A的中央部设为容纳保持构件10B的容纳部22。
保持构件10B由在Z方向上配置于下侧的第一保持构件10Ba和在Z方向上配置于上侧的第二保持构件10Bb构成。
如图3所示,在第一保持构件10Ba的通电方向(X方向)上的两端部(第一端部10Baa、第二端部10Bab)设有端子载置面111。
此外,如图3所示,在第一保持构件10Ba的两端部(第一端部10Baa、第二端部10Bab)设有供电构件载置面12。供电构件载置面12的Z方向的位置(高度)位于与发热体80的位置(高度)大致相同的高度,由此谋求供电构件90的拉绕距离的缩短。
在保持构件10B的内部形成有内压缓冲空间15(参照图5、图6)。内压缓冲空间15具有抑制保护器件100的内压的急剧上升的作用,所述保护器件100的内压的急剧上升由在熔丝元件层叠体40熔断时产生的电弧放电而生成的气体引起。
罩10A和保持构件10B优选由耐电痕化指标CTI(对电痕化(碳化导电通路)破坏的耐性)为500V以上的材料形成。
耐电痕化指标CTI可以通过基于IEC60112的试验来求出。
作为罩10A和保持构件10B的材料,可以使用树脂材料。
树脂材料与陶瓷材料相比热容量小且熔点也低。因此,在使用树脂材料作为保持构件10B的材料时,具有如下特性,因此优选:减弱因气化冷却(烧蚀)引起的电弧放电的特性;在熔融飞散的金属粒子附着于保持构件10B时,保持构件10B的表面变形或附着物凝聚,由此金属粒子变得稀疏而不易形成传导路径的特性。
作为树脂材料,例如可以使用聚酰胺系树脂或氟系树脂。聚酰胺系树脂可以为脂肪族聚酰胺,也可以为半芳香族聚酰胺。作为脂肪族聚酰胺的例子,可列举出尼龙4、尼龙6、尼龙46、尼龙66。作为半芳香族聚酰胺的例子,可列举出尼龙6T、尼龙9T、聚邻苯二甲酰胺(PPA)树脂。作为氟系树脂的例子,可列举出聚四氟乙烯。此外,聚酰胺系树脂和氟系树脂的耐热性高,不易燃烧。特别是,脂肪族聚酰胺即使燃烧也不易生成石墨。因此,通过使用脂肪族聚酰胺来形成罩10A和保持构件10B,能更可靠地防止由于熔丝元件层叠体40熔断时的电弧放电中生成的石墨而形成新的电流路径。
(熔丝元件层叠体)
熔丝元件层叠体具有:多个可熔性导体片,在厚度方向上并列配置;以及多个第一绝缘构件,以与多个可熔性导体片的各自之间、以及多个可熔性导体片当中的配置于最下部的可熔性导体片的外侧接近或接触的状态配置,形成有第一开口部或第一分离部。需要说明的是,有时将多个可熔性导体片统称为熔丝元件。熔丝元件层叠体由熔丝元件和第一绝缘构件构成。
熔丝元件层叠体40具有在厚度方向(Z方向)上并列配置的六个可熔性导体片50a、50b、50c、50d、50e、50f。在各个可熔性导体片50a~50f之间配置有第一绝缘构件60Ab、60Ac、60Ad、60Ae、60Af。第一绝缘构件60Aa~60Af以与各个可熔性导体片50a~50f接近或接触的状态配置。接近的状态优选第一绝缘构件60Ab~60Af与可熔性导体片50a~50f的距离为0.5mm以下的状态,更优选为0.2mm以下的状态。
此外,在可熔性导体片50a~50f当中的配置于最下部的可熔性导体片50a的外侧配置有第一绝缘构件60Aa。而且,在可熔性导体片50a~50f当中的配置于最上部的可熔性导体片50f的外侧配置有第二绝缘构件60B。可熔性导体片50a~50f的宽度(Y方向上的长度)比第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B的宽度窄。
熔丝元件层叠体40是多个可熔性导体片为六个的例子,但不限定于六个,只要是多个即可。
各个可熔性导体片50a~50f具有相互对置的第一端部51和第二端部52以及位于第一端部51和第二端部52之间的熔断部53。在厚度方向上并列配置的可熔性导体片50a~50f当中的从下数三个可熔性导体片50a~50c的第一端部51连接于第一端子91的下表面,从上数三个可熔性导体片50d~50f的第一端部51连接于第一端子91的上表面。此外,可熔性导体片50a~50f当中的从下数三个可熔性导体片50a~50c的第二端部52连接于第二端子92的下表面,从上数三个可熔性导体片50d~50f的第二端部52连接于第二端子92的上表面。需要说明的是,可熔性导体片50a~50f与第一端子91和第二端子92的连接位置并不限定于此。例如,可熔性导体片50a~50f的所有第一端部51可以连接于第一端子91的上表面,也可以连接于第一端子91的下表面。此外,可熔性导体片50a~50f的所有第二端部52可以连接于第二端子92的上表面,也可以连接于第二端子92的下表面。
各个可熔性导体片50a~50f可以为包含低熔点金属层和高熔点金属层的层叠体,也可以为单层体。包含低熔点金属层和高熔点金属层的层叠体可以为用高熔点金属层覆盖低熔点金属层的周围而成的结构。
层叠体的低熔点金属层包含Sn。低熔点金属层可以为Sn单质,也可以为Sn合金。Sn合金是以Sn为主要成分的合金。Sn合金是合金中所含的金属中Sn的含量最多的合金。作为Sn合金的例子,可列举出:Sn-Bi合金、In-Sn合金、Sn-Ag-Cu合金。高熔点金属层包含Ag或Cu。高熔点金属层可以为Ag单质,也可以为Cu单质,也可以为Ag合金,也可以为Cu合金。Ag合金是合金中所含的金属中Ag的含量为最多的合金,Cu合金是合金中所含的金属中Cu的含量为最多的合金。层叠体可以为低熔点金属层/高熔点金属层的二层结构,也可以为具有二层以上的高熔点金属层、低熔点金属层为一层以上且低熔点金属层配置于高熔点金属层之间的三层以上的多层结构。
在单层体的情况下包含Ag或Cu。单层体可以为Ag单质,也可以为Cu单质,也可以为Ag合金,也可以为Cu合金。
各个可熔性导体片50a~50f可以在熔断部53具有贯通孔54(54a、54b、54c)。在图中示出的例子中,贯通孔为三个,但个数没有限制。通过具有贯通孔54,使熔断部53的截面积比第一端部51和第二端部52的截面积小。由于熔断部53的截面积小,在各个可熔性导体片50a~50f中流过超过额定的大电流的情况下,熔断部53的发热量变大,因此熔断部53成为熔断部而容易熔断。作为使熔断部53比第一端部51和第二端部52侧容易熔断的构成,并不限于贯通孔,也可以采用宽度变窄或使厚度局部变薄等的构成。也可以为穿孔那样的切口形状。
此外,在各个可熔性导体片50a~50f中,构成为容易熔断的熔断部53容易被遮蔽构件20的凸状部20a切断。
可熔性导体片50a~50f的厚度设为被过电流熔断且被遮蔽构件20物理性地切断的厚度。具体的厚度取决于可熔性导体片50a~50f的材料、个数(片数)、或按压单元30的按压力(应力),例如,在可熔性导体片50a~50f为铜箔的情况下厚度可以大致设为0.01mm以上且0.1mm以下的范围。此外,在可熔性导体片50a~50f为用Ag镀敷了以Sn为主要成分的合金的周围而成的箔的情况下,厚度可以大致设为0.1mm以上且1.0mm以下的范围。
各个第一绝缘构件60Aa~60Af由隔着间隙(第一分离部)64相互对置的第一绝缘片63a和第二绝缘片63b构成。第二绝缘构件60B也同样地由隔着间隙(第二分离部)65相互对置的第三绝缘片66a和第四绝缘片66b构成。在图示的例子中,第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B的间隙64、65是与两个构件分离的分离部(第一分离部、第二分离部),但也可以是遮蔽构件20的凸状部20a能够移动(通过)的开口部(第一开口部、第二开口部)。上述两个构件是第一绝缘片63a和第二绝缘片63b,或第三绝缘片66a和第四绝缘片66b。需要说明的是,第一分离部64和第二分离部65也可以仅改称为分离部64、65。此外,第一开口部和第二开口部也可以仅改称为开口部(参照后述的变形例的第一开口部64A和第二开口部65A)。
第一绝缘片63a和第二绝缘片63b分别在Y方向的两端侧具有通气孔67,所述通气孔67用于使与熔丝元件的阻断时产生的电弧放电相伴的压力上升向绝缘壳体的按压单元容纳空间高效地释放。在图示的例子中,第一绝缘片63a和第二绝缘片63b分别在Y方向的两端侧各具有三个通气孔67,但个数没有限制。
由电弧放电产生的上升压力穿过通气孔67,经由设于按压单元支承部20b与第二保持构件10Bb之间的四个角的间隙(未图示),向容纳绝缘壳体10的按压单元30的空间高效地释放。而且,其结果是,遮蔽构件20的遮蔽动作顺畅地进行,并且防止第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B的破坏。
间隙64、65位于与配置于可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第二端部52之间的熔断部53对置的位置。即,第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B在与可熔性导体片50a~50f的熔断部53对置的位置分离。
第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B优选由耐电痕化指标CTI为500V以上的材料形成。
作为第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B的材料,可以使用树脂材料。树脂材料的例子与罩10A和保持构件10B的情况相同。
熔丝元件层叠体40例如可以如下进行制造。
使用具有与设于第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B的凸部对应的定位凹部、以及第一端子91和第二端子92的定位固定部的夹具,在第一绝缘构件60Aa上,将可熔性导体片50a~50f和第一绝缘构件60Ab~60Af分别在厚度方向上交替层叠,在配置于最上部的可熔性导体片50f的上表面配置第二绝缘构件60B,得到层叠体。
(遮蔽构件)
遮蔽构件20具有:凸状部20a,朝向熔丝元件层叠体40侧;以及按压单元支承部20b,具有容纳并支承按压单元30的下部的凹部20ba。
遮蔽构件20在被向下方赋予按压单元30的按压力的状态下,向下方的移动被卡定构件70抑制。因此,在卡定构件70因发热体80的发热而被加热并在软化温度以上的温度下被软化时,遮蔽构件20能够向下方移动。此时,经软化的卡定构件70根据其材料的种类、加热状况等,被遮蔽构件20物理性地切断、或者被热熔断、或者受到基于遮蔽构件20的物理性切断与热熔断配合的作用。
在由卡定构件70进行的向下方的移动抑制被解除时,遮蔽构件20向下方移动而将可熔性导体片50a~50f物理性地切断。
在遮蔽构件20中,凸状部20a的顶端20aa尖锐,成为容易将可熔性导体片50a~50f切断的形状。
图6中示出遮蔽构件20在熔丝元件层叠体40的间隙64、65移动,通过凸状部20a将可熔性导体片50a、50b、50c、50d、50e、50f切断,遮蔽构件20下降到底的状态的保护器件的剖视图。
遮蔽构件20在熔丝元件层叠体40的间隙65、64移动并逐渐下降,通过遮蔽构件20的凸状部20a将可熔性导体片50f、50e、50d、50c、50b、50a依次切断。如此一来,切断面彼此被凸状部20a遮蔽而绝缘,经由各可熔性导体片的通电路径被物理性地可靠地阻断。由此,电弧放电迅速地熄灭(灭弧)。
此外,在遮蔽构件20在熔丝元件层叠体40的间隙65、64移动并向下方下降到底的状态下,遮蔽构件20的按压单元支承部20b从第二绝缘构件60B按压熔丝元件层叠体40,可熔性导体片与第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B紧贴。因此,在它们之间不再有能持续进行电弧放电的空间,电弧放电可靠地熄灭。
凸状部20a的厚度(X方向的长度)比第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B的间隙64、65的X方向的宽度小。通过该构成,凸状部20a能够在间隙64、65向Z方向下方移动。
例如,在可熔性导体片50a~50f为铜箔的情况下,凸状部20a的厚度与间隙64、65的X方向上的宽度之差例如可以设为0.05~1.0mm,优选设为0.2~0.4mm。若上述差为0.05mm以上,则即使被切断的最小厚度0.01mm的情况的可熔性导体片50a~50f的端部进入到第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B与凸状部20a的间隙,凸状部20a的移动也会变得顺畅,电弧放电会更迅速且可靠地熄灭。这是因为,若上述差为0.05mm以上,则凸状部20a不易卡住。此外,若上述差为1.0mm以下,则间隙64、65作为使凸状部20a移动的引导件而发挥功能。因此,防止在可熔性导体片50a~50f熔断时移动的凸状部20a的位置偏移,电弧放电会更迅速且可靠地熄灭。在可熔性导体片50a~50f为用Ag镀敷了以Sn为主要成分的合金的周围而成的箔的情况下,凸状部20a的厚度与间隙64、65的X方向上的宽度之差例如可以设为0.2~2.5mm,优选设为0.22~2.2mm。
凸状部20a的宽度(Y方向的长度)比熔丝元件层叠体40的可熔性导体片50a~50f的宽度宽。根据该构成,凸状部20a能切断各个可熔性导体片50a~50f。
凸状部20a的Z方向的长度L具有如下的长度,即,在向Z方向下方下降到底时,凸状部20a的顶端20aa能到达第一绝缘构件60Aa~60Af中的在Z方向上配置于最下部的第一绝缘构件60Aa的下方。凸状部20a相对于配置于最下部的第一绝缘构件60Aa下降时,插入至形成于保持构件10Ba的内底面13的插入孔14。
通过该构成,凸状部20a能够切断各个可熔性导体片50a~50f。
(按压单元)
按压单元30以将遮蔽构件20向Z方向下方按压的状态被容纳于遮蔽构件20的凹部20ba。
作为按压单元30,例如可以使用弹簧、橡胶等能赋予弹力的公知的单元。
在保护器件100中,使用弹簧作为按压单元30。弹簧(按压单元)30以收缩的状态保持于遮蔽构件20的凹部20ba。
作为用作按压单元30的弹簧的材料,可以使用公知的材料。
作为用作按压单元30的弹簧,可以使用圆筒状的弹簧,也可以使用圆锥状的弹簧。若使用圆锥状的弹簧,则能缩短收缩长度,因此能抑制按压时的高度来谋求保护器件的小型化。此外,圆锥状的弹簧也可以重叠多个来谋求应力的增强。
在将圆锥状的弹簧用作按压单元30的情况下,可以配置为将外径小的一侧朝向各个可熔性导体片50a~50f的熔断部(切断部)53侧,也可以配置为将外径大的一侧朝向各个可熔性导体片50a~50f的熔断部53侧。
在将圆锥状的弹簧用作按压单元30的情况下,配置为将外径小的一侧朝向各个可熔性导体片50a~50f的熔断部(切断部)53侧。由此,例如,在弹簧由金属等导电性材料形成的情况下,能更有效地抑制在切断各个可熔性导体片50a~50f的熔断部53时产生的电弧放电的持续。这是因为,容易确保电弧放电的产生部位与形成弹簧的导电性材料的距离。
此外,在将圆锥状的弹簧用作按压单元30并配置为将外径大的一侧朝向各个可熔性导体片50a~50f的熔断部53侧的情况下,能通过遮蔽构件20从按压单元30均匀地赋予弹力,是优选的。
(卡定构件)
卡定构件70桥接于第二绝缘构件60B的间隙65,抑制遮蔽构件20的移动。
在保护器件100中,具备三个卡定构件70(70A、70B、70C),但不限定于三个。
卡定构件70A载置于(插入至)第二绝缘构件60B的槽60Ba1和槽60Ba2,卡定构件70B载置于(插入至)第二绝缘构件60B的槽60Bb1和槽60Bb2,卡定构件70C载置于(插入至)第二绝缘构件60B的槽60Bc1和槽60Bc2。
此外,在遮蔽构件20的凸状部20a的顶端20aa具有与卡定构件70的形状和位置对应的槽(参照图12B),该槽以夹持卡定构件70的方式稳定地保持卡定构件70。
三个卡定构件70A、70B、70C为相同形状。若使用附图对卡定构件70A的形状进行说明,则卡定构件70A具有:支承部70Aa,载置并支承于在第二绝缘构件60B形成的槽;以及突出部70Ab,从支承部向下方延伸,其顶端70Aba与最上部的可熔性导体片50f接近或接触。在卡定构件70中,所有的卡定构件70为相同形状,但也可以包括不同形状的卡定构件。
发热体80A、80B载置于卡定构件70A、70B、70C上。若对发热体80A、80B接通电流,则发热体80A、80B发热,向卡定构件70传热,卡定构件70升温并在软化温度以上的温度下软化。在此,软化温度是指固相与液相混在一起或者共存的温度或者温度范围。若卡定构件70成为软化温度以上的温度,则变软至因外力而变形的程度。
软化的卡定构件70容易被受按压单元30的按压力按压的遮蔽构件20的凸状部20a物理性地切断。在卡定构件70被切断时,遮蔽构件20的凸状部20a向Z方向下方插入至间隙65、64。
在凸状部20a向Z方向下方插入间隙65、64时,凸状部20a在切断可熔性导体片的同时突进而到达最下方位置。由此,凸状部20a将可熔性导体片50a~50f在其熔断部53被遮蔽为第一端子91侧和第二端子92侧。由此,可以迅速且可靠地熄灭在切断可熔性导体片50a~50f时产生的电弧放电。
发热体80A、80B的发热经由卡定构件70对可熔性导体片50f进行加热,进而也对其他可熔性导体片进行加热,可熔性导体片50a~50f容易被物理性地切断。此外,根据发热体80A、80B的发热的大小,可熔性导体片50f可以被热熔断。在该情况下,凸状部20a保持原样突进而到达最下方位置。
在卡定构件70中,突出部70Ab与可熔性导体片50f接触。因此,在可熔性导体片中流过超过额定电流的过电流时,与可熔性导体片50f接触的卡定构件70传热而升温,在软化温度以上的温度下软化。
此外,在流过大的过电流而可熔性导体片50f瞬间熔断的情况下,产生的电弧放电也流向卡定构件70,卡定构件70在软化温度以上的温度下软化。
软化的卡定构件70容易被受按压单元30的按压力按压的遮蔽构件20的凸状部20a物理性地切断。在卡定构件70被切断时,遮蔽构件20的凸状部20a向Z方向下方逐渐插入至间隙65、64。
在该情况下,可熔性导体片流过超过额定电流的过电流而被热熔断,凸状部20a保持原样向Z方向下方逐渐插入至间隙65、64。此时,凸状部20a将可熔性导体片50a~50f在其熔断部被遮蔽为第一端子91侧和第二端子92侧。由此,可以迅速且可靠地熄灭在切断可熔性导体片50a~50f时产生的电弧放电。
假设即使在可熔性导体片尚未被热熔断时,在凸状部20a向Z方向下方插入至间隙65、64时,凸状部20a也在切断可熔性导体片的同时突进而到达最下方位置。由此,凸状部20a将可熔性导体片50a~50f在其熔断部被遮蔽为第一端子91侧和第二端子92侧。由此,可以迅速且可靠地熄灭在阻断可熔性导体片50a~50f时产生的电弧放电。
图7中示出具有作为卡定构件70的变形例的卡定构件71的保护器件。图7还示出卡定构件71的附近的放大图。
卡定构件71是仅具有载置并支承于在第二绝缘构件60B形成的槽的支承部71Aa,不具有与可熔性导体片50f接触的突出部的构成。
卡定构件71不具有与可熔性导体片50f接触的部分,因此即使在可熔性导体片中流过超过额定电流的过电流也不会软化,仅通过发热体80软化。但是,在产生了与高电压相伴的电弧放电的情况下,电弧放电到达卡定构件71而使卡定构件71熔断,由凸状部20a将可熔性导体片50a~50f在其熔断部被遮蔽为第一端子91侧和第二端子92侧。
卡定构件70、71的材料可以设为与可熔性导体片相同的材料,但会因发热体80的通电而迅速地软化,因此优选为包含低熔点金属层和高熔点金属层的层叠体。例如,可以使用用熔点962℃的Ag镀敷了以熔点217℃的Sn为主要成分的合金的周围而成的合金。
(发热体)
发热体80以与卡定构件70的上表面接触的方式载置。通过对发热体80接通电流而发热,利用该热对卡定构件70进行加热而使其软化、熔融。
通过卡定构件70的熔融,由按压单元30向Z方向下方赋予按压力的遮蔽构件20插入至熔丝元件层叠体40的间隙,切断可熔性导体片50,将熔丝元件层叠体40被遮蔽为第一端子91侧和第二端子92侧。
在保护器件100中,具备两个发热体80(80A、80B),但并不限定于两个。
图8A~图8F中示出发热体80的示意图。图8A是发热体80的正面(按压单元30侧的面)的俯视图。图8B是绝缘基板的俯视图。图8C~图8E分别是将绝缘基板的正面侧的三层依次层叠,以下层也可见的方式示出的透视俯视图。图8C是在绝缘基板上层叠有电阻层的状态的俯视图。图8D是在图8C上进一步层叠有绝缘层的状态的俯视图。图8E是在图8D上进一步层叠有电极层的状态的俯视图。图8F是发热体80的背面(熔丝元件层叠体40侧的面)的俯视图。
发热体80A、80B分别具有:两个电阻层80-1(80-1a、80-1b),以平行地分离的方式配置于绝缘基板80-3的正面80-3A(按压单元30侧的面);绝缘层80-4,覆盖电阻层80-1;发热体电极80-5a和发热体电极80-5b,形成于绝缘基板80-3上,与电阻层80-1a的两端电连接;发热体电极80-5c和发热体电极80-5d,与电阻层80-1b的两端电连接;以及电极层80-2(80-2a、80-2b),形成于绝缘基板80-3的背面80-3B(熔丝元件层叠体40侧的面)。分别在发热体80A、80B各具备两个电阻层,但这是考虑到可以旋转180度来搭载的故障保护设计,两个电阻层不是必须的。
电阻层80-1由通电时发热的具有导电性的材料、例如镍铬合金、W、Mo、Ru等、或包含它们的材料构成。电阻层80-1通过如下方式形成:将这些合金或者组合物、化合物的粉状体与树脂粘合剂等混合,制成膏状,使用丝网印刷技术使该膏状物在绝缘基板80-3上形成图案,进行烧成等。绝缘基板80-3例如为氧化铝、玻璃陶瓷、莫来石、氧化锆等具有绝缘性的基板。绝缘层80-4为了谋求电阻层80-1的保护而设置。作为绝缘层80-4的材料,例如可以使用陶瓷、玻璃等绝缘材料。绝缘层80-4可以通过涂布绝缘材料的膏,进行烧成的方法来形成。
发热体80A、80B各自的正面的发热体电极80-5a~80-5d和背面的电极层80-2a~80-2b通过绝缘基板80-3而电绝缘。
作为发热体80A、80B,不限于图8A~图8F所示的发热体,可以使用公知的发热体。
在由于作为保护器件100的通电路径的外部电路发生异常等而需要阻断通电路径的情况下,发热体80A、80B通过设于外部电路的电流控制器件通电而发热。
(供电构件)
图9A和图9B是用于对向发热体80A、80B供电的供电构件的拉出方法进行说明的保护器件的立体图。图9A是将发热体80A、80B串联连接的情况。图9B是将发热体80A、80B并联连接的情况。在本实施方式中,供电构件的至少一部分由电线(布线构件)构成。但并不限于此,虽然未特别进行图示,但供电构件的至少一部分也可以由具有导电性的板状构件、棒状构件等构成。
在图9A中,供电构件90a与发热体80A的发热体电极80-5c(参照图8E)连接,供电构件90b与发热体80B的发热体电极80-5a(参照图8E)连接,供电构件90A与发热体80A的发热体电极80-5d(参照图8E)和发热体80B的发热体电极80-5b(参照图8E)连接。此外,发热体80A的电极层80-2经由卡定构件70(70A、70B、70C)与发热体80B的电极层80-2连接。在该构成中,以“供电构件90a~发热体80A的发热体电极80-5c~发热体80A的电阻层80-1a~发热体80A的发热体电极80-5d~供电构件90A~发热体80B的发热体电极80-5b~发热体80B的电阻层80-1b~发热体80B的发热体电极80-5a~供电构件90b”的路径供电,使发热体80A、80B发热。通过该发热,卡定构件70(70A、70B、70C)熔融,遮蔽构件20插入至熔丝元件层叠体40的间隙64、65。通过将遮蔽构件20插入至熔丝元件层叠体40的间隙64、65,供电构件90A被切断,向发热体80A、80B的供电被阻断,发热体80A、80B的发热停止。
在图9B中,供电构件90c与发热体80A的发热体电极80-5c连接,供电构件90e与发热体80A的发热体电极80-5d连接。此外,供电构件90d与发热体80B的发热体电极80-5a连接,供电构件90f与发热体电极80-5b(参照图8E)连接。在该构成中,由“供电构件90c~发热体80A的发热体电极80-5c~发热体80A的电阻层80-1a~发热体80A的发热体电极80-5d~供电构件90e”的第一路径与“供电构件90d~发热体80B的发热体电极80-5a~发热体80B的电阻层80-1b~发热体80B的发热体电极80-5b~供电构件90f”的第二路径并联而构成。通过第一路径和第二路径供电来使发热体80A、80B发热。通过该发热,卡定构件70(70A、70B、70C)熔融,遮蔽构件20插入至熔丝元件层叠体40的间隙64、65。在该构成中,通过将遮蔽构件20插入至熔丝元件层叠体40的间隙64、65,向发热体80A、80B的供电不被阻断,发热体80A、80B的发热持续。因此,通过另外利用系统控制(计时器等)适时停止向电流控制元件的通电,能停止阻断后的保护器件100的发热体80A、80B的发热。
(第一端子、第二端子)
第一端子91的一个端部与可熔性导体片50a~50f的第一端部51连接,另一个端部露出至绝缘壳体10的外部。此外,第二端子92的一个端部与可熔性导体片50a~50f的第二端部52连接,另一个端部露出至绝缘壳体10的外部。
第一端子91与第二端子92可以为大致相同形状,也可以为各自不同的形状。第一端子91和第二端子92的厚度没有特别限定,例如,可以为0.3mm以上且1.0mm以下的范围内。第一端子91的厚度与第二端子92的厚度可以相同,也可以不同。
第一端子91具备外部端子孔91a。此外,第二端子92具备外部端子孔92a。外部端子孔91a、外部端子孔92a中的一方用于连接于电源侧,另一方用于连接于负荷侧。或者,外部端子孔91a、外部端子孔92a也可以用于连接于负荷的内部的通电路径。外部端子孔91a和外部端子孔92a可以设为在俯视观察下大致圆形的贯通孔。
作为第一端子91和第二端子92,例如可以使用由铜、黄铜、镍等构成的端子。作为第一端子91和第二端子92的材料,从刚性强化的观点考虑优选使用黄铜,从降低电阻的观点考虑优选使用铜。第一端子91和第二端子92可以由相同的材料构成,也可以由不同的材料构成。
(保护器件的制造方法)
本实施方式的保护器件100可以如下进行制造。
首先,准备利用夹具定位的熔丝元件层叠体40以及第一端子91和第二端子92。然后,通过焊接将熔丝元件层叠体40的各个可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第一端子91连接。
此外,通过焊接将第二端部52与第二端子92连接。作为用于焊接的焊料材料,可以使用公知的材料,从电阻率、熔点以及应对环境无铅的观点考虑,优选使用以Sn为主要成分的材料。可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第一端子91的连接和可熔性导体片50a~50f的第二端部52与第二端子92的连接并不限定于焊接,也可以使用利用熔接的接合等公知的接合方法。
接着,准备卡定构件70A、70B、70C。将各个卡定构件70A、70B、70C分别配置于图3所示的第二绝缘构件60B的槽60Ba1和槽60Ba2、槽60Bb1和槽60Bb2以及槽60Bc1和槽60Bc2。此外,也可以使用与第二绝缘构件60B相同形状的夹具。
接着,准备图8A和图8B所示的发热体80A、80B和焊膏。然后,在卡定构件70A、70B、70C与发热体80A、80B的连接部位适量涂布焊膏后,如图9A所示,将发热体80A、80B配置于第二绝缘构件60B的规定的位置。发热体80A、80B的背侧载置于卡定构件70A、70B、70C上。利用烘箱、回焊炉等进行加热,将卡定构件70A、70B、70C与发热体80A、80B焊接连接。
接着,准备供电构件90a、90b、90A。通过将供电构件90a配置于供电构件载置面12,通过焊接将供电构件90a连接于发热体80A的发热体电极80-5c。此外,通过将供电构件90b配置于供电构件载置面12,通过焊接将供电构件90b连接于发热体80B的发热体电极80-5a。此外,通过焊接将供电构件90A连接于发热体80A的发热体电极80-5d和发热体80B的发热体电极80-5b。供电构件90a、90b、90A与发热体80A、80B也可以通过利用熔接的接合来连接,也可以使用公知的接合方法。
接着,准备第二保持构件10Bb、遮蔽构件20以及按压单元30。然后,将按压单元30配置于遮蔽构件20的凹部20ba,容纳于第二保持构件10Bb。
接着,一边将卡定构件70A、70B、70C嵌入至设于遮蔽构件20的顶端20aa的槽对按压单元30进行压缩,一边将形成于第二保持构件10Bb的对应部位的四个凸部(未图示)卡合于在第一保持构件10Ba的第一端部10Baa和第二端部10Bab分别各形成有两个的凹部17,从而形成保持构件10B。
接着,准备罩10A。然后,将保持构件10B插入至罩10A的容纳部22。接着,向保持构件10B的端子粘接剂注入口16注入粘接剂,埋入端子载置面111与第一端子91和第二端子92的间隙。此外,向作为壳体粘接剂注入口的罩10A的椭圆状侧面的倾斜面21注入粘接剂,使罩10A与保持构件10B粘接。作为粘接剂,例如,可以使用包含热固性树脂的粘接剂。如此一来,形成罩10A内被密闭的绝缘壳体10。
通过以上的工序,得到本实施方式的保护器件100。
在本实施方式的保护器件100中,在熔丝元件50(多个可熔性导体片50a~50f)中流过超过额定电流的过电流的情况下,熔丝元件50被热熔断而阻断电流路径。此外,除了上述以外,还能够对发热体80接通电流而使抑制遮蔽构件20的移动的卡定构件70熔融,通过按压单元30使遮蔽构件20移动,将熔丝元件50物理性地切断而阻断电流路径。
在本实施方式的保护器件100中,采用通过卡定构件70抑制被赋予了按压单元30的按压力的遮蔽构件20的移动的构成,因此除了阻断电流路径时以外,不对熔丝元件50(多个可熔性导体片50a~50f)施加按压单元30和遮蔽构件20的切断按压力。因此,熔丝元件50的经时劣化得到抑制,此外,能防止在无需阻断电流路径时起因于熔丝元件50升温时处于被赋予按压力的状态的断线。
在本实施方式的保护器件100中,熔丝元件层叠体40包括在厚度方向上并列配置的多个可熔性导体片50a~50f,该各个可熔性导体片50a~50f与配置于它们之间的第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B接近或接触(紧贴)并绝缘。因此,流过各个可熔性导体片50a~50f的电流值变小并且围绕可熔性导体片50a~50f的空间变得极窄,通过熔断而产生的电弧放电的规模容易变小。就是说,若熔断空间窄,则该空间内的气体变少,在电弧放电中成为电流流动的路径的“空间内的气体电离而产生的等离子体”的量也变少,容易尽快将电弧放电灭弧。因此,根据本实施方式的保护器件100,能使绝缘壳体10的尺寸小型轻量化。
在本实施方式的保护器件100中,若第一绝缘构件60Aa配置于可熔性导体片50a~50f当中的配置于最下部的可熔性导体片50a与绝缘壳体10的第一保持构件10Ba之间,而且第二绝缘构件60B配置于各个可熔性导体片50a~50f当中的配置于最上部的可熔性导体片50f与绝缘壳体10的第二保持构件10Bb之间,则可熔性导体片50a、50f不与第一保持构件10Ba、第二保持构件10Bb直接接触。因此,不易因电弧放电而在这些绝缘壳体10的内部表面形成成为导电路的碳化物,因此即使使绝缘壳体10的尺寸小型,也不易产生漏电流。
在本实施方式的保护器件100中,若第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B在与可熔性导体片50a~50f的第一端部51和第二端部52的熔断部53对置的位置分离,则能抑制可熔性导体片50a~50f在熔断部53熔断时,第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B的表面的连续的熔融飞散物的附着。因此,能使因可熔性导体片50a~50f的熔断而产生的电弧放电尽快灭弧。
在本实施方式的保护器件100中,第一绝缘构件60Aa~60Af、第二绝缘构件60B、遮蔽构件20、绝缘壳体10的罩10A以及保持构件10B中的至少一个由耐电痕化指标CTI为500V以上的材料形成。因此,不易因电弧放电而在这些部件的表面形成成为导电通路的碳化物,因此即使使绝缘壳体10的尺寸小型,也更不易产生漏电流。
在本实施方式的保护器件100中,第一绝缘构件60Aa~60Af、第二绝缘构件60B、遮蔽构件20、绝缘壳体10的罩10A以及保持构件10B中的至少一个由聚酰胺系树脂或氟系树脂形成。聚酰胺系树脂或氟系树脂的绝缘性和耐电痕化性优异,因此容易兼顾保护器件100的小型化和轻量化。
在本实施方式的保护器件100中,各个可熔性导体片50a~50f是包含低熔点金属层和高熔点金属层的层叠体,若低熔点金属层包含Sn,高熔点金属层包含Ag或Cu,则由于低熔点金属层熔融,高熔点金属被Sn熔解。因此,可熔性导体片50a~50f的熔断温度降低。此外,Ag、Cu的物理强度比Sn的物理强度高,因此在低熔点金属层上层叠高熔点金属层而成的可熔性导体片50a~50f的物理强度比低熔点金属层单质的物理强度高。而且,Ag、Cu的电阻率比Sn的电阻率低,在低熔点金属层上层叠高熔点金属层而成的可熔性导体片50a~50f的电阻值比低熔点金属层单质的电阻值低。即,成为应对更大电流的熔丝元件。
在本实施方式的保护器件100中,若各个可熔性导体片50a~50f为具有二层以上的高熔点金属层、具有一层以上的低熔点金属层、且低熔点金属层配置于高熔点金属层之间的层叠体,则由于在外侧具有高熔点金属层,因此可熔性导体片50a~50f的强度变高。特别是,在通过焊接将可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第一端子91和第二端部52与第二端子92连接的情况下,不易发生由焊接时的加热引起的可熔性导体片50a~50f的变形。
在本实施方式的保护器件100中,若各个可熔性导体片50a~50f为包含银或铜的单层体,则与高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体的情况相比,电阻率容易变小。因此,由包含银或铜的单层体构成的可熔性导体片50a~50f即使在以与由高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成的可熔性导体片50a~50f相同的面积具有相等的电阻的情况下,也能使厚度变薄。若可熔性导体片50a~50f的厚度薄,则可熔性导体片50a~50f熔断时的熔融飞散物量也与厚度成比例地减少,阻断后的绝缘电阻提高。
在本实施方式的保护器件100中,各个可熔性导体片50a~50f具有熔断部,所述熔断部被设为:在熔断部53设有贯通孔54,熔断部53的通电方向的截面积比第一端部51和第二端部52的通电方向的截面积小。因此,在电流路径中流过超过额定的电流时熔断的部位稳定。需要说明的是,在本实施方式的保护器件100中,在熔断部53设有贯通孔54,但使熔断部53的截面积变小的方法没有特别限制。例如,可以通过将熔断部53的两端部切取为凹状、使厚度局部变薄,来减小熔断部53的截面积。
(变形例)
图10A和图10B是第一实施方式的变形例的示意图。图10A是作为保持构件10B的变形例的保持构件10BB的立体图。图10B是作为第一绝缘构件60A和第二绝缘构件60B的变形例的第一绝缘构件61A和第二绝缘构件61B具有遮蔽构件20的凸状部20a能够移动(通过)的开口部的构成的立体图。图11A中示出第二绝缘构件的立体示意图,图11B中示出第一绝缘构件的立体示意图。需要说明的是,六个第一绝缘构件具有相同形状,因此图11B所示的第一绝缘构件示出它们共同的构成。
需要说明的是,该变形例中的熔丝元件层叠体除了第一绝缘构件以外,与图4A~图4C所示的构成相同。因此,在以下的说明中,对与图4A~图4C所示的构件共同的构件标注相同的附图标记。
图10B~图11B所示的各个第一绝缘构件61Aa~61Af具有第一开口部64A,第二绝缘构件61B具有第二开口部65A。此外,第一开口部64A与第二开口部65A在Y方向上的长度比可熔性导体片50a~50f和遮蔽构件20的凸状部20a在Y方向上的长度长。因此,在可熔性导体片50a~50f被阻断后,凸状部20a插入至第一开口部64A和第二开口部65A并可靠地遮蔽可熔性导体片50a~50f的熔断部。
第二绝缘构件61B和各个第一绝缘构件61Aa~61Af分别在Y方向的两端侧具有通气孔67A,所述通气孔67A用于使与熔丝元件的阻断时产生的电弧放电相伴的压力上升向绝缘壳体的按压单元容纳空间高效地释放。在图示的例子中,第二绝缘构件61B和各个第一绝缘构件61Aa~61Af分别在Y方向的两端侧即隔着第一开口部64A或者第二开口部65A在左右各具有五个通气孔67A,但个数没有限制。
由电弧放电产生的上升压力穿过通气孔67A,经由设于按压单元支承部20b与第二保持构件10BBb之间的四个角的间隙(未图示),向容纳绝缘壳体10的按压单元30的空间高效地释放。而且,其结果是,遮蔽构件20的遮蔽动作顺畅地进行,并且防止第一绝缘构件61Aa~61Af和第二绝缘构件61B的破坏。
第一开口部64A、第二开口部65A位于与配置于可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第二端部52之间的熔断部53对置的位置。
关于第一绝缘构件61Aa~61Af和第二绝缘构件61B的材料,优选与第一绝缘构件60Aa~60Af和第二绝缘构件60B的材料相同的材料,此外,可以使用相同种类的材料。
图10A和图10B所示的保持构件10BB(在Z方向上配置于上侧的第二保持构件10BBb和在Z方向上配置于下侧的第一保持构件10BBa)设为与第一绝缘构件和第二绝缘构件的变形例对应的形状。
(保护器件(第二实施方式))
图12A~图15是示出本发明的第二实施方式的保护器件的示意图。第二实施方式的保护器件与第一实施方式的保护器件的主要不同点在于:作为阻断电流路径的机构,不具有基于发热体的主动阻断机构,而仅具有在可熔性导体片中流过超过额定电流的过电流的情况下可熔性导体片被熔断而阻断电流路径的过电流阻断机构。具体而言,第二实施方式的保护器件与第一实施方式的保护器件的主要不同点在于:不具有发热体和供电构件。
在以下的附图中,对与第一实施方式的保护器件相同或大致相同的构成构件标注相同的附图标记并省略说明。
图12A是与图2对应的附图,是为了能看到保护器件的内部而去除了一部分来示意性地示出的立体图。图12B是遮蔽构件的立体图。图13是第二实施方式的保护器件的与图5对应的剖视图。图14是与图6对应的剖视图,是遮蔽构件将熔丝元件切断而下降到底的状态的保护器件的剖视图。图15是示意性地示出将熔丝元件层叠体、第一端子以及第二端子设置于第一保持构件的状态的立体图。
图12A~图15所示的保护器件200具有绝缘壳体11、熔丝元件层叠体140、第一绝缘构件160A、遮蔽构件120、按压单元30以及卡定构件170。需要说明的是,在本实施方式的保护器件200中,通电方向是指在使用时电流流动的方向(X方向),通电方向的截面积是指与通电方向正交的方向的面(Y-Z面)的面积。
(绝缘壳体)
绝缘壳体11为大致椭圆柱状(Y-Z面的剖面在X方向的任意位置均为椭圆)。绝缘壳体11由罩110A和保持构件110B构成。
保护器件200不具有发热体和供电构件,因此与之相伴地,罩110A和保持构件110B不具备发热体用的部位、供电构件用的部位,这一点是相对于罩10A和保持构件10B的差异。
保持构件110B由在Z方向上配置于下侧的第一保持构件110Ba和在Z方向上配置于上侧的第二保持构件110Bb构成。
罩110A和保持构件110B的外形采用大致椭圆柱状而抑制材料使用量以便小型且耐受由电弧放电引起的内压上升,但只要与保护器件的额定电压/额定电流/阻断容量相应而不发生由电弧放电引起的破坏,则外形不限于大致椭圆柱状,可以采用长方体等任意的形状。
在保持构件110B的内部形成有内压缓冲空间15(参照图14)。内压缓冲空间15具有抑制保护器件200的内压的急剧上升的作用,所述保护器件200的内压的急剧上升由在熔丝元件层叠体140熔断时产生的电弧放电而生成的气体引起。
作为罩110A和保持构件110B的材料,可以使用与罩10A和保持构件10B相同的材料。
(熔丝元件层叠体)
熔丝元件层叠体140具有:多个可熔性导体片50,在厚度方向上并列配置;以及多个第一绝缘构件160A(160Aa~160Ag),以与多个可熔性导体片50的各自之间、以及多个可熔性导体片50当中的配置于最下部和最上部的可熔性导体片50的外侧接近或接触的状态配置,形成有第一开口部。有时将上述多个可熔性导体片统称为熔丝元件50。熔丝元件层叠体140由熔丝元件和第一绝缘构件构成。
多个可熔性导体片50具有与图4A~图4C所示的可熔性导体片相同的构成,省略上述特征的说明。此外,多个第一绝缘构件160A(160Aa~160Ag)全部是具有相同构成的构件,是具有与图10B所示的第一绝缘构件61A相同构成的构件,省略上述特征的说明。
在图12A~图15所示的保护器件200中,不同点在于,在与保护器件100所具备的第二绝缘构件60B对应的部位具备第一绝缘构件。在保护器件200中,也可以具备与第一绝缘构件不同构成的绝缘构件来代替配置于最上部的第一绝缘构件。
在此,在保护器件100中,第二绝缘构件60B因具备配置发热体80的部位等而与第一绝缘构件60A不同。但是,也可以用与第一绝缘构件60A同样的构成代替使用,在该情况下,第二绝缘构件60B与第一绝缘构件60A不再有结构上的差异,在该情况下,保护器件100和熔丝元件层叠体40均包括熔丝元件和第一绝缘构件。
熔丝元件层叠体140具有在厚度方向(Z方向)上并列配置的六个可熔性导体片50a、50b、50c、50d、50e、50f。在各个可熔性导体片50a~50f之间配置有第一绝缘构件160Ab、160Ac、160Ad、160Ae、160Af。第一绝缘构件160Aa~160Af以与各个可熔性导体片50a~50f接近或接触的状态配置。接近的状态优选第一绝缘构件160Ab~160Af与可熔性导体片50a~50f的距离为0.5mm以下的状态,更优选为0.2mm以下的状态。
此外,在可熔性导体片50a~50f当中的配置于最下部的可熔性导体片50a的外侧配置有第一绝缘构件160Aa。而且,在可熔性导体片50a~50f当中的配置于最上部的可熔性导体片50f的外侧配置有第一绝缘构件160Ag。可熔性导体片50a~50f的宽度(Y方向上的长度)比第一绝缘构件160Aa~160Ag的宽度窄。
熔丝元件层叠体140是多个可熔性导体片为六个的例子,但不限定于六个,只要是多个即可。
此外,在各个可熔性导体片50a~50f中,构成为容易熔断的熔断部53容易被遮蔽构件120的凸状部120a切断。
可熔性导体片50a~50f的厚度设为被过电流熔断的厚度。具体的厚度取决于可熔性导体片50a~50f的材料、个数(片数),或按压单元30的按压力(应力),例如,在可熔性导体片50a~50f为铜箔的情况下可以大致设为0.01mm以上且0.1mm以下的范围。
此外,在可熔性导体片50a~50f为用Ag镀敷了以Sn为主要成分的合金的周围而成的箔的情况下,厚度可以大致设为0.1mm以上且1.0mm以下的范围。
各个第一绝缘构件160Aa~160Ag在X方向的中央部具有遮蔽构件120的凸状部120a能够移动(通过)的第一开口部64A。
第一绝缘构件160Aa~160Ag具有通气孔67A,所述通气孔67A用于使与熔丝元件的阻断时产生的电弧放电相伴的压力上升向绝缘壳体的按压单元容纳空间高效地释放。在图示的例子中,第一绝缘构件160Aa~160Ag分别在Y方向的两端侧即隔着第一开口部64A在左右各具有五个通气孔67A,但个数没有限制。
由电弧放电产生的上升压力穿过通气孔67A,经由设于按压单元支承部120b与第二保持构件110Bb之间的四个角的间隙(未图示),向容纳绝缘壳体11的按压单元30的空间高效地释放。而且,其结果是,遮蔽构件120的遮蔽动作顺畅地进行,并且防止第一绝缘构件160Aa~160Ag的破坏。
第一开口部64A位于与配置于可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第二端部52之间的熔断部53对置的位置。
(遮蔽构件)
遮蔽构件120具有:凸状部120a,朝向熔丝元件层叠体140侧;以及按压单元支承部120b,具有容纳并支承按压单元30的下部的凹部120ba。在凸状部120a的顶端具有用于夹住卡定构件170的夹槽120aA。在遮蔽构件120中具有三个夹槽120aA,但个数没有限制。
遮蔽构件120在被向下方赋予按压单元30的按压力的状态下,向下方的移动被卡定构件170抑制。卡定构件170的突出部170b与可熔性导体片50f接触,因此在可熔性导体片中流过超过额定电流的过电流时,卡定构件170因传热而升温,在软化温度以上的温度下软化。此外,在流过大的过电流而可熔性导体片50f瞬间熔断的情况下,产生的电弧放电也流向卡定构件170,卡定构件170在软化温度以上的温度下软化。软化的卡定构件170容易被受按压单元30的按压力按压的遮蔽构件120的凸状部120a物理性地切断。
在卡定构件170被切断而由卡定构件170进行的向下方的移动抑制被解除时,遮蔽构件120向下方移动而将可熔性导体片50a~50f物理性地切断。
在遮蔽构件120中,凸状部120a的顶端120aa尖锐,成为容易将可熔性导体片50a~50f切断的形状。
图14中示出遮蔽构件120在熔丝元件层叠体140的第一开口部64A移动,通过凸状部120a将可熔性导体片50a、50b、50c、50d、50e、50f切断,遮蔽构件120下降到底的状态的保护器件的剖视图。
遮蔽构件120在熔丝元件层叠体140的第一开口部64A移动并逐渐下降,通过遮蔽构件120的凸状部120a将可熔性导体片50f、50e、50d、50c、50b、50a依次切断。于是,切断面彼此被凸状部120a遮蔽而绝缘,经由各可熔性导体片的通电路径被物理性地可靠地阻断。由此,电弧放电迅速地熄灭(灭弧)。
此外,在遮蔽构件120在熔丝元件层叠体140的第一开口部64A移动并向下方下降到底的状态下,遮蔽构件120的按压单元支承部120b从第一绝缘构件160Ag按压熔丝元件层叠体140,可熔性导体片与第一绝缘构件160Aa~160Ag紧贴。因此,在它们之间不再有能持续进行电弧放电的空间,电弧放电可靠地熄灭。
凸状部120a的厚度(X方向的长度)比第一绝缘构件160Aa~160Ag的第一开口部64A的X方向的宽度小。通过该构成,凸状部120a能够在第一开口部64A向Z方向下方移动。
例如,在可熔性导体片50a~50f为铜箔的情况下,凸状部120a的厚度与第一开口部64A的X方向上的宽度之差例如可以设为0.05~1.0mm,优选设为0.2~0.4mm。若上述差为0.05mm以上,则即使被切断的最小厚度0.01mm的情况的可熔性导体片50a~50f的端部进入到第一绝缘构件160Aa~160Ag与凸状部120a的间隙,凸状部120a的移动也会变得顺畅,电弧放电会更迅速且可靠地熄灭。这是因为,若上述差为0.05mm以上,则凸状部120a不易卡住。此外,若上述差为1.0mm以下,则第一开口部64A作为使凸状部120a移动的引导件而发挥功能。由此,防止在可熔性导体片50a~50f熔断时移动的凸状部120a的位置偏移,电弧放电会更迅速且可靠地熄灭。在可熔性导体片50a~50f为用Ag镀敷了以Sn为主要成分的合金的周围而成的箔的情况下,凸状部120a的厚度与第一开口部64A的X方向上的宽度之差例如可以设为0.2~2.5mm,优选设为0.22~2.2mm。
凸状部120a的宽度(Y方向的长度)比熔丝元件层叠体140的可熔性导体片50a~50f的宽度宽。根据该构成,凸状部120a能切断各个可熔性导体片50a~50f。
凸状部120a的Z方向的长度L具有如下的长度,即,在向Z方向下方下降到底时,凸状部120a的顶端120aa能到达第一绝缘构件160Aa~160Ag中的在Z方向上配置于最下部的第一绝缘构件160Aa的下方。凸状部120a相对于配置于最下部的第一绝缘构件160Aa下降时,插入至形成于保持构件110Ba的内底面的插入孔114。
根据该构成,凸状部120a能够切断各个可熔性导体片50a~50f。
(按压单元)
按压单元30以将遮蔽构件120向Z方向下方按压的状态被容纳于遮蔽构件120的凹部120ba。
按压单元30可以使用与保护器件100所具备的单元相同的单元。
(卡定构件)
作为卡定构件170的构成(形状、材料),也可以使用与卡定构件70相同的构成(形状、材料)。在保护器件200中,具备三个卡定构件170,但不限制于三个。
卡定构件170被保持为插入至遮蔽构件120的凸状部120a的顶端120aa所具备的夹槽120aA的状态。
卡定构件170具有:横延部(支承部)170a,具有T字形的形状,由第一臂部170aa和第二臂部170ab构成;以及纵延部(突出部)170b,从横延部170a的中央部向下方延伸。
在保护器件200中,横延部170a的第一臂部170aa和第二臂部170ab分别隔着第一绝缘构件160Ag的第一开口部64A支承于遮蔽构件侧的面160AgS,纵延部170b的下端支承于可熔性导体片50f的遮蔽构件侧的面50fS。在图示的例子中,在第一绝缘构件160Ag的遮蔽构件侧的面160AgS不具有供卡定构件170载置的槽,但也可以具有供卡定构件170载置的槽。
若纵延部170b被支承于可熔性导体片50f的遮蔽构件侧的面50fS,则在可熔性导体片50f中流过超过额定电流的过电流时,与可熔性导体片50f接触的卡定构件170传热而升温,在软化温度以上的温度下软化。
在保护器件200中,横延部170a和纵延部170b这两者的部位被支承,但也可以是任一方被支承。其中,优选纵延部170b与可熔性导体片50f的遮蔽构件侧的面50fS接触并被其支承,以便在可熔性导体片50f中流过超过额定电流的过电流时软化。在纵延部170b不与可熔性导体片50f的遮蔽构件侧的面50fS接触的情况下,优选与遮蔽构件侧的面50fS接近。
三个卡定构件170全部为相同形状,但也可以包括不同形状的卡定构件。
若卡定构件170成为软化温度以上的温度,则变软至因外力而变形的程度。
软化的卡定构件170容易被受按压单元30的按压力按压的遮蔽构件120的凸状部120a物理性地切断。在卡定构件170被切断时,遮蔽构件120的凸状部120a向Z方向下方插入至第一开口部64A。
在凸状部120a向Z方向下方插入至第一开口部64A时,凸状部120a在切断可熔性导体片的同时突进而到达最下方位置。由此,凸状部120a将可熔性导体片50a~50f在其熔断部53被遮蔽为第一端子91侧和第二端子92侧。由此,可以迅速且可靠地熄灭在切断可熔性导体片50a~50f时产生的电弧放电。
在卡定构件170中,纵延部170b与可熔性导体片50f接触。因此,在可熔性导体片中流过超过额定电流的过电流时,与可熔性导体片50f接触的卡定构件170传热而升温,在软化温度以上的温度下软化。
此外,在流过大的过电流而可熔性导体片50f瞬间熔断的情况下,产生的电弧放电也流向卡定构件170,卡定构件170在软化温度以上的温度下软化。
软化的卡定构件170容易被受按压单元30的按压力按压的遮蔽构件120的凸状部120a物理性地切断。在卡定构件170被切断时,遮蔽构件120的凸状部120a向Z方向下方逐渐插入至第一开口部64A。
在该情况下,可熔性导体片流过超过额定电流的过电流而被热熔断,凸状部120a保持原样向Z方向下方逐渐插入至第一开口部64A。此时,凸状部120a将可熔性导体片50a~50f在其熔断部被遮蔽为第一端子91侧和第二端子92侧。由此,可以迅速且可靠地熄灭在切断可熔性导体片50a~50f时产生的电弧放电。
假设即使在可熔性导体片尚未被热熔断时,在凸状部120a向Z方向下方插入至第一开口部64A时,凸状部120a也在切断可熔性导体片的同时突进而到达最下方位置。由此,凸状部120a将可熔性导体片50a~50f在其熔断部被遮蔽为第一端子91侧和第二端子92侧。由此,可以迅速且可靠地熄灭在阻断可熔性导体片50a~50f时产生的电弧放电。
第二实施方式的保护器件200不具有发热体和供电构件,除了这一点以外与第一实施方式的保护器件100相同或类似的构件较多,因此省略其制造方法的说明。
在本实施方式的保护器件200中,在熔丝元件50(多个可熔性导体片50a~50f)中流过超过额定电流的过电流的情况下,熔丝元件50被热熔断而阻断电流路径。
在本实施方式的保护器件200中,采用通过卡定构件170抑制被赋予了按压单元30的按压力的遮蔽构件120的移动的构成,因此除了阻断电流路径时以外,不对熔丝元件50(多个可熔性导体片50a~50f)施加按压单元30和遮蔽构件120的切断按压力。因此,熔丝元件50的经时劣化得到抑制,此外,能防止在无需阻断电流路径时起因于熔丝元件50升温时处于被赋予按压力的状态的断线。
在本实施方式的保护器件200中,熔丝元件层叠体140包括在厚度方向上并列配置的多个可熔性导体片50a~50f,该各个可熔性导体片50a~50f与配置于它们之间的第一绝缘构件160Aa~160Af和配置于可熔性导体片50a、50f的外方的第一绝缘构件160Aa~160Ag接近或接触(紧贴)并绝缘。因此,流过各个可熔性导体片50a~50f的电流值变小并且围绕可熔性导体片50a~50f的空间变得极窄,通过熔断而产生的电弧放电的规模容易变小。因此,根据本实施方式的保护器件200,能使绝缘壳体11的尺寸小型轻量化。
在本实施方式的保护器件200中,若第一绝缘构件160Aa配置于可熔性导体片50a~50f当中的配置于最下部的可熔性导体片50a与绝缘壳体11的第一保持构件110Ba之间,而且一绝缘构件160Ag配置于各个可熔性导体片50a~50f当中的配置于最上部的可熔性导体片50f与绝缘壳体11的第二保持构件110Bb之间,则可熔性导体片50a、50f不与第一保持构件110Ba、第二保持构件110Bb直接接触。因此,不易因电弧放电而在这些绝缘壳体11的内部表面形成成为导电路的碳化物,因此即使使绝缘壳体11的尺寸小型,也不易产生漏电流。
在本实施方式的保护器件200中,第一绝缘构件160Aa~160Ag在与可熔性导体片50a~50f的第一端部51和第二端部52的熔断部53对置的位置具有开口。由此,能抑制可熔性导体片50a~50f在熔断部53熔断时,第一绝缘构件160Aa~160Ag的表面的连续的熔融飞散物的附着。因此,能使因可熔性导体片50a~50f的熔断而产生的电弧放电尽快灭弧。
在本实施方式的保护器件200中,第一绝缘构件160Aa~160Ag、遮蔽构件120、绝缘壳体11的罩110A以及保持构件110B中的至少一个由耐电痕化指标CTI为500V以上的材料形成。因此,不易因电弧放电而在这些部件的表面形成成为导电通路的碳化物,因此即使使绝缘壳体11的尺寸小型,也更不易产生漏电流。
在本实施方式的保护器件200中,第一绝缘构件160Aa~160Ag、遮蔽构件120、绝缘壳体11的罩110A以及保持构件110B中的至少一个由聚酰胺系树脂或氟系树脂形成。聚酰胺系树脂或氟系树脂的绝缘性和耐电痕化性优异,因此容易兼顾保护器件200的小型化和轻量化。
在本实施方式的保护器件200中,各个可熔性导体片50a~50f是包含低熔点金属层和高熔点金属层的层叠体,若低熔点金属层包含Sn,高熔点金属层包含Ag或Cu,则由于低熔点金属层熔融,高熔点金属被Sn熔解。因此,可熔性导体片50a~50f的熔断温度降低。此外,Ag、Cu的物理强度比Sn的物理强度高,因此在低熔点金属层上层叠高熔点金属层而成的可熔性导体片50a~50f的物理强度比低熔点金属层单质的物理强度高。而且,Ag、Cu的电阻率比Sn的电阻率低,在低熔点金属层上层叠高熔点金属层而成的可熔性导体片50a~50f的电阻值比低熔点金属层单质的电阻值低。即,成为应对更大电流的熔丝元件。
在本实施方式的保护器件200中,若各个可熔性导体片50a~50f为具有二层以上的高熔点金属层、具有一层以上的低熔点金属层、且低熔点金属层配置于高熔点金属层之间的层叠体,则由于在外侧具有高熔点金属层,因此可熔性导体片50a~50f的强度变高。特别是,在通过焊接将可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第一端子91和第二端部52与第二端子92连接的情况下,不易发生由焊接时的加热引起的可熔性导体片50a~50f的变形。
在本实施方式的保护器件200中,若各个可熔性导体片50a~50f为包含银或铜的单层体,则与高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体的情况相比,电阻率容易变小。因此,由包含银或铜的单层体构成的可熔性导体片50a~50f即使在以与由高熔点金属层和低熔点金属层的层叠体构成的可熔性导体片50a~50f相同的面积具有相等的电阻的情况下,也能使厚度变薄。若可熔性导体片50a~50f的厚度薄,则可熔性导体片50a~50f熔断时的熔融飞散物量也与厚度成比例地减少,阻断后的绝缘电阻提高。
在本实施方式的保护器件200中,各个可熔性导体片50a~50f具有熔断部,所述熔断部被设为:在熔断部53设有贯通孔54,熔断部53的通电方向的截面积比第一端部51和第二端部52的通电方向的截面积小。因此,在电流路径中流过超过额定的电流时熔断的部位稳定。需要说明的是,在本实施方式的保护器件200中,在熔断部53设有贯通孔54,但使熔断部53的截面积变小的方法没有特别限制。例如,可以通过将熔断部53的两端部切取为凹状、使局部厚度变薄,来减小熔断部53的截面积。
(保护器件(第三实施方式))
参照图16~图24对本发明的第三实施方式的保护器件250进行说明。就第三实施方式的保护器件250而言,主要是遮蔽构件220和卡定构件270的各构成等与所述的第一实施方式、第二实施方式不同。需要说明的是,在本实施方式的各附图中,对于与第一实施方式、第二实施方式相同或大致相同的构成构件,有时标注相同的附图标记、相同的名称等并省略说明。
图18和图19是示出本实施方式的保护器件250的一部分的剖视图,具体而言,是将保护器件250的一部分作为与通电方向(X方向)垂直的剖面(Y-Z剖面)来表示的剖视图。此外,图20是示出保护器件250的一部分的顶视图。
如图18~图20所示,保护器件250具有绝缘壳体260、熔丝元件(可熔性导体片)50、第一端子91(省略图示)、第二端子92(省略图示)、绝缘构件60、遮蔽构件220、按压单元30(省略图示)、发热体80、卡定构件270、固定构件85以及供电构件90。
(绝缘壳体)
绝缘壳体260具有:至少两个(在本实施方式中例如为三个)保持构件260Ba、260Bb……,在上下方向(Z方向)层叠地配置;以及筒状的罩(省略图示),容纳这些保持构件260Ba、260Bb……。罩嵌合于多个保持构件260Ba、260Bb……的外侧。至少两个保持构件260Ba、260Bb……在上下方向上配置于熔丝元件50的两侧。
绝缘壳体260容纳熔丝元件50、第一端子91(省略图示)的一部分、第二端子92(省略图示)的一部分、绝缘构件60、遮蔽构件220、按压单元30(省略图示)、发热体80、卡定构件270、固定构件85以及供电构件90的一部分。
(熔丝元件)
如图18所示,熔丝元件50在上下方向(厚度方向)排列设有多个。在本实施方式中,四个熔丝元件50在上下方向上并列配置。在上下方向上相邻的熔丝元件50之间和位于最上部的熔丝元件50(50f)的上侧(外侧)分别配置绝缘构件60。此外,在位于最下部的熔丝元件50(50a)的下侧(外侧),以接近或接触的状态配置保持构件260Ba的内底面13。需要说明的是,在得到实现需要的额定电流的熔断电阻的情况下,熔丝元件50可以仅设置单层(一层)(参照图27)。
熔丝元件50为在通电方向上延伸的板状。熔丝元件50的一对的面(正面和背面)面向上下方向。需要说明的是,上下方向是与熔丝元件50的面垂直的方向,因此也可以改称为垂直方向。
熔丝元件50具有相互对置的第一端部51(省略图示)和第二端部52(省略图示)。即,换言之,熔丝元件50具有配置于通电方向的两端部的第一端部51和第二端部52。
(第一端子、第二端子)
虽然未特别进行图示,但第一端子91的一个端部与第一端部51连接,另一个端部从绝缘壳体260露出至外部。具体而言,第一端子91的另一个端部从绝缘壳体260向通电方向的第一端子91侧(+X侧)突出。
此外,第二端子92的一个端部与第二端部52连接,另一个端部从绝缘壳体260露出至外部。具体而言,第二端子92的另一个端部从绝缘壳体260向通电方向的第二端子92侧(-X侧)突出。
(绝缘构件)
绝缘构件60在上下方向上排列设有多个。在本实施方式中,四个绝缘构件60在上下方向上并列配置。各绝缘构件60以与各熔丝元件50接近或接触的状态配置。在绝缘构件60形成有开口部或分离部。
(遮蔽构件)
如图16~图19所示,遮蔽构件220配置于熔丝元件50的上方。遮蔽构件220由于因后述的卡定构件270引起的下方移动的限制被解除,因此通过按压单元30的按压力(也可以改称为应力或施加力),在插入至绝缘构件60的开口部或分离部的同时能够向下方移动,以便将熔丝元件50截断。
遮蔽构件220具有凸状部220a和按压单元支承部220b。
凸状部220a为在与通电方向(X方向)垂直的面(Y-Z面)方向上扩展的板状。凸状部220a的上端部与按压单元支承部220b连接。按压单元支承部220b为在与上下方向(Z方向)垂直的面(X-Y面)方向上扩展的大致板状。
凸状部220a从按压单元支承部220b向下方突出。详细而言,凸状部220a向绝缘构件60的开口部或分离部和熔丝元件50突出。
凸状部220a具有配置于凸状部220a的下端部且在宽度方向(Y方向)上延伸的顶端220aa。需要说明的是,顶端220aa也可以改称为刀部220aa。在与宽度方向垂直的剖面(X-Z剖面)中,顶端220aa呈向下方凸出的V字形。该剖面所示的顶端220aa的刀尖角β例如为10°以上且90°以下。
顶端220aa具有随着朝向宽度方向的一侧(-Y侧)而向下侧延伸的第一倾斜刀221。从上下方向观察,第一倾斜刀221与熔丝元件50的宽度方向(Y方向)的总长中的至少超过一半的区域重叠。在本实施方式中,从上下方向观察,第一倾斜刀221与熔丝元件50以遍及宽度方向的总长的方式重叠(参照图18和图19)。
即,第一倾斜刀221的宽度方向尺寸比熔丝元件50的宽度方向尺寸的一半大。在本实施方式中,第一倾斜刀221的宽度方向尺寸比熔丝元件50的宽度方向尺寸大。
如图16、图18以及图19所示,从通电方向(X方向)观察,第一倾斜刀221相对于在宽度方向上延伸的基准线RL倾斜的倾斜角α例如为3°以上且27°以下。需要说明的是,在图18中示出倾斜角α设为5°的一个例子,在图19中示出倾斜角α设为10°的另一个例子。在倾斜角α变大时,存在第一倾斜刀221的锋利度(切断能力)提高的倾向,但熔丝元件50的切断所需的上下方向的行程S(以下,有时称为切断行程S)变大。
如图16所示,顶端220aa还具有设于顶端220aa的下表面且在上下方向上延伸的夹槽220aA。夹槽220aA在宽度方向(Y方向)上排列设有多个。夹槽220aA的数量为与后述的卡定构件270的数量相同或以上(就是说相同数量以上),在本实施方式中,例如为三个。
各夹槽220aA的上端的上下方向的位置彼此相同。由于第一倾斜刀221倾斜,各夹槽220aA的下端的上下方向的位置互不相同。因此,各夹槽220aA的上下方向的尺寸互不相同。
在图16中附图标记225所示的槽为供电构件插通槽。例如在使用图9A所示的供电构件90A的情况等中,供供电构件90A插通。
通过以横穿遮蔽构件220的方式配置供电构件90A,在遮蔽构件220朝向熔丝元件50移动的阶段,供电构件90A被切断或释放,能使发热体80的发热自动地停止。
需要说明的是,在图18和图19中,省略夹槽220aA和供电构件插通槽225的图示。
(按压单元)
虽然未特别进行图示,但按压单元30配置于遮蔽构件220的上方。具体而言,按压单元30载置于按压单元支承部220b的上表面。按压单元30的一部分配置于在按压单元支承部220b的上表面设置的凹部内。
按压单元30将遮蔽构件220向下方按压。具体而言,按压单元30是能够弹性变形的压缩螺旋弹簧等弹簧(施力构件),以在上下方向上收缩而弹性变形的状态安装于保护器件250内,通过复原变形力的按压力(应力、施加力),将按压单元支承部220b向下方按压。
(发热体、固定构件、供电构件)
如图20所示,在通电方向(X方向)上相互隔开间隙地设置一对发热体80。发热体80对卡定构件270或将卡定构件270固定于发热体80的固定构件85进行加热,使其软化。在本实施方式中,固定构件85例如为焊料等。在本实施方式中,发热体80使固定构件85软化。
对通过固定构件85将卡定构件270固定于发热体80的构成的一个例子进行说明。发热体80例如由氧化铝制的陶瓷基板构成,在陶瓷基板上,在固定构件85与供电构件90的连接部的正下方的位置印刷有电阻体。在电阻体上,隔着玻璃层印刷有银膏。需要说明的是,在银膏的表面例如设有Ni-Au镀层。在银膏的印刷之上涂布焊料(固定构件85),用焊料将卡定构件270和供电构件90固定于发热体80上。通过这样的构成,对供电构件90通电,由此能使电阻体发热,能使固定构件85软化并熔化。需要说明的是,不限于上述构成,例如,也可以在陶瓷基板整个面印刷电阻体,通过供电构件90的通电,对陶瓷基板整个面进行加热。
供电构件90对发热体80接通电流。在图20所示的例子中,两根供电构件90仅与一对发热体80中的一个发热体80连接。就是说,一个发热体80作为加热器发挥功能(具有发热功能),另一个发热体80则不具有发热功能。因此,另一个发热体80也可以改称为发热体80以外的构件名称。即,在本实施方式中发热体80设置至少一个即可。
需要说明的是,不与供电构件90连接的另一个发热体80不需要发热功能,因此也可以不在陶瓷基板上设置电阻体和玻璃层。然后,例如,在银膏的印刷之上涂布焊料(固定构件85),用焊料将卡定构件270固定于发热体80上。
(卡定构件)
图21是表示保护器件250的一部分的侧视图。如图21所示,卡定构件270从下方与遮蔽构件220的顶端220aa接触。卡定构件270从下方支承顶端220aa。由此,卡定构件270抑制(限制)遮蔽构件220的下方移动。
如图20和图21所示,本实施方式的卡定构件270例如是由铜等的金属线等构成的线材。卡定构件270配置于绝缘构件60的开口部或分离部的上方,在通电方向上延伸。
卡定构件270的通电方向的两端部被一对支承构件支承,一对支承构件中的至少一个为发热体80。卡定构件270架设于一对支承构件(在本实施方式中为一对发热体80)。即,卡定构件270桥接于一对支承构件。
卡定构件270在宽度方向上排列设有多个,在本实施方式中,例如设有三个。各卡定构件270插入至凸状部220a的顶端220aa的各夹槽220aA。各卡定构件270从下方与各夹槽220aA的槽内周的上端接触。由此卡定构件270从下方支承顶端220aa。
在通过卡定构件270或固定构件85的软化,由卡定构件270进行的遮蔽构件220的下方移动的限制被解除时,遮蔽构件220通过按压单元30的按压力而向下方移动。随着遮蔽构件220的下方移动,卡定构件270的至少一部分与凸状部220a一起插入至绝缘构件60的开口部或分离部(参照图21中虚线所示的卡定构件270)。
详细而言,随着遮蔽构件220的下方移动,卡定构件270的通电方向的一端部维持被支承的状态,另一端部的支承被解除而插入至开口部或分离部。在本实施方式中,仅一对发热体80中的一个发热体80具有发热功能,因此随着遮蔽构件220的下方移动,所有的卡定构件270的通电方向的一端部维持被支承的状态,另一端部的支承被解除而插入至开口部或分离部。即,如图21中虚线所示,所有的卡定构件270以悬臂状态被另一个发热体80(支承构件)支承。
在本实施方式的保护器件250中,在熔丝元件50中流过超过额定电流的过电流的情况下,熔丝元件50被热熔断而阻断电流路径。此外,除了上述以外,还能够对发热体80接通电流而使抑制遮蔽构件220的移动的卡定构件270或固定构件85软化,通过按压单元30的按压力使遮蔽构件220移动,将熔丝元件50物理性地切断而阻断电流路径。
此外,在本实施方式中,熔丝元件50与绝缘构件60接近或接触,优选紧贴。因此,在熔丝元件50与绝缘构件60之间不再有能持续进行电弧放电的空间,电弧放电可靠地熄灭。
根据本实施方式的保护器件250,在遮蔽构件220进行下方移动而切断熔丝元件50时,第一倾斜刀221切入熔丝元件50的宽度方向总长中的超过一半的区域。即,凸状部220a对熔丝元件50的切断从偏离其宽度方向的中央的位置开始。
因此,如图22所示,例如与从熔丝元件50的宽度方向的中央开始切断的情况(柱状图A)相比,在如本实施方式那样从熔丝元件50的宽度方向的一侧(-Y侧)的端部开始切断的情况(柱状图B)下,能将切断强度抑制得小。需要说明的是,在本实施方式中“切断强度”表示切断对象物(熔丝元件50)所需的力的大小。
详细而言,在凸状部220a的顶端220aa切进熔丝元件50时,若从宽度方向的中央开始切断,则到其切断结束为止,切断力大致均匀地分散于两点(两个部位),因此存在切断强度容易提高的倾向。与此相对,若如本实施方式那样从宽度方向的中央以外的部分开始切断,则在从切断开始起的早期或在整个切断期间容易使切断力集中于大致一点(一个部位),因此能将切断强度抑制得小。
由此,例如,能通过由小型按压单元30实现的小的按压力进行熔丝元件50的切断。因此,能够实现保护器件250的小型化,得到部件成本削减的效果。或者,即使是经低电阻化的厚的熔丝元件50也能够被切断,因此也容易应对额定电流的大电流化。
根据本实施方式,能使基于遮蔽构件220的电流阻断功能稳定,能在熔丝元件50中将电流可靠地阻断。
此外,在本实施方式中,从上下方向观察,第一倾斜刀221与熔丝元件50以遍及宽度方向的总长的方式重叠。
根据上述构成,容易使凸状部220a的切断力更集中于一点。由此,能将切断强度抑制得更小。
此外,在本实施方式中,第一倾斜刀221倾斜的倾斜角α为3°以上且27°以下。
图23是表示第一倾斜刀221的倾斜角α与切断强度的关系的曲线图。如图23所示,只要为上述倾斜角α的范围,基于第一倾斜刀221的切断强度就稳定且被抑制得小。具体而言,若上述倾斜角α小于3°,则切断强度可能会过高。此外,若上述倾斜角α超过27°,则凸状部220a的切断行程S可能会过大而影响绝缘壳体260的上下方向的外形尺寸。
需要说明的是,上述倾斜角α优选为3°以上且20°以下,更理想的为4°以上且10°以下。
此外,在本实施方式中,顶端220aa的刀尖角β为10°以上且90°以下。
图24是表示顶端220aa的刀尖角β与切断强度的关系的曲线图。如图24所示,只要为上述刀尖角β的范围,凸状部220a的顶端(刀部)220aa的切断强度就稳定且被抑制得小。具体而言,若上述刀尖角β小于10°,则可能会发生刀尖损耗(卷刃)等。此外,若上述刀尖角β超过90°,则切断强度可能会过高。
需要说明的是,上述刀尖角β优选为20°以上且60°以下,更理想的为20°以上且45°以下。
此外,在本实施方式中,卡定构件270由金属线等线材构成,因此在遮蔽构件220的下方移动的限制被解除时,卡定构件270被凸状部220a按压,以悬臂状态下垂,并且与凸状部220a一起插入至绝缘构件60的开口部或分离部。在遮蔽构件220向下方移动时,能稳定地防止该下方移动被插入至开口部或分离部的卡定构件270阻碍那样的不良状况。更详细而言,例如能防止由于板状的卡定构件因熔断等被切离,在开口部或分离部的内部冷却变硬等,从而阻碍遮蔽构件220对熔丝元件50的切断动作那样的不良状况。
此外,在本实施方式中,随着遮蔽构件220的下方移动,卡定构件270的通电方向的一端部维持被支承的状态,另一端部的支承被解除而插入至绝缘构件60的开口部或分离部。
根据上述构成,在遮蔽构件220的下方移动的限制被解除时,卡定构件270的通电方向的一端部维持被支承的状态。由于能抑制卡定构件270向开口部或分离部掉落,因此能抑制如遮蔽构件220的切断动作被掉落的卡定构件270阻碍那样的不良状况。
此外,在本实施方式中,通过仅一对发热体80中的一个发热体80发热,使卡定构件270或固定构件85(在本实施方式中为固定构件85)软化。因此,随着遮蔽构件220的下方移动,所有的卡定构件270的通电方向的一端部维持被支承的状态,另一端部的支承被解除而插入至开口部或分离部。
根据上述构成,在遮蔽构件220的下方移动的限制被解除时,能在开口部或分离部的内部将所有的卡定构件270配置于凸状部220a的单面侧。与上述构成不同,例如,与在开口部或分离部的内部将多个卡定构件270配置于凸状部220a的两面(两侧)的情况相比,在本实施方式中凸状部220a的下方移动更顺畅地进行。此外,能将凸状部220a与开口部或分离部之间的空间(间隙)抑制得小,因此能更稳定地抑制电弧放电。
此外,在本实施方式中,通过将由线材构成的卡定构件270插入至夹槽220aA,能从下方稳定地支承遮蔽构件220。
此外,在本实施方式中,卡定构件270在宽度方向上排列设有多个,夹槽220aA设为与卡定构件270相同数量以上并在宽度方向上排列设置,各夹槽220aA的上端位置彼此相同。
根据上述构成,各卡定构件270从下方支承各夹槽220aA(的上端)的力被均匀化。从按压单元30经由遮蔽构件220传递的按压力均匀地分散于多个卡定构件270,通过各卡定构件270能稳定地抑制遮蔽构件220的下方移动。
(变形例)
图25和图26是示意性地示出第三实施方式的变形例的遮蔽构件220和熔丝元件50的立体图。在该变形例中,凸状部220a的顶端220aa还具有第二倾斜刀222和突端(刀顶点)223。
第二倾斜刀222配置于第一倾斜刀221的宽度方向的一侧,随着朝向第一倾斜刀221而向下侧延伸。即,第二倾斜刀222的倾斜方向与第一倾斜刀221的倾斜方向相反,具体而言,随着朝向宽度方向的另一侧而向下侧延伸。第二倾斜刀222的刀长比第一倾斜刀221的刀长短。
突端223是顶端220aa中的连接第一倾斜刀221和第二倾斜刀222的部分。从通电方向观察,突端223呈向下方凸出的例如钝角的V字形。
从上下方向观察,第二倾斜刀222和突端223与熔丝元件50的一部分重叠。即,在该变形例中,第一倾斜刀221、第二倾斜刀222以及突端223切入熔丝元件50而切断熔丝元件50。
需要说明的是,在图25所示的例子中,在将熔丝元件50的宽度方向的总长设为10的情况下,突端223在以宽度方向的比(比例)计8∶2的位置切入。在该情况下,第一倾斜刀221切断熔丝元件50的宽度方向尺寸与第二倾斜刀222切断熔丝元件50的宽度方向尺寸之比也大约为8∶2。
此外,在图26所示的例子中,在将熔丝元件50的宽度方向的总长设为10的情况下,突端223在以宽度方向的比(比例)计9∶1的位置切入。在该情况下,第一倾斜刀221切断熔丝元件50的宽度方向尺寸与第二倾斜刀222切断熔丝元件50的宽度方向尺寸之比也大约为9∶1。
根据该变形例,熔丝元件50的切断从凸状部220a的顶端(刀部)220aa中的突端(刀顶点)223开始,通过第一倾斜刀221和第二倾斜刀222切进宽度方向的两侧。与如所述第三实施方式那样仅通过第一倾斜刀221切断熔丝元件50的情况相比,在该变形例中,能将凸状部220a的上下方向的切断行程(从切断开始到结束为止的行程)S抑制得更小。或者,在维持规定的切断行程S的状态下,能确保更大的第一倾斜刀221的倾斜角α并提高锋利度,将切断强度抑制得更小。
(变形例)
图27是示出第三实施方式的变形例的保护器件250的一部分的剖视图(X-Z剖视图)。在该变形例中,绝缘壳体260的两个保持构件260Ba、260Bb中的一方或两方与绝缘构件60一体地形成。在图示的例子中,两个保持构件260Ba、260Bb中的一方(保持构件260Bb)与绝缘构件60一体地形成。此外,熔丝元件50仅设置单层(一层)。
在上述构成中,将绝缘构件60与保持构件260Ba、260Bb一体化。因此,可以削减部件件数来简化保护器件250的制造,或削减制造成本。
本发明的保护器件并不限定于上述的实施方式。
本发明可以在不脱离本发明的主旨的范围内,将所述的实施方式和变形例等中说明的各构成进行组合,或进行构成的附加、省略、置换、其他变更。此外,本发明不由所述的实施方式等限定,仅由权利要求的范围限定。
产业上的可利用性
根据本发明的保护器件,能在熔丝元件中可靠地阻断电流。此外,在熔丝元件熔断时不易产生大规模的电弧放电,能使绝缘壳体的尺寸小型轻量化。此外,能提供一种能兼顾应对高电压大电流的过电流阻断和基于阻断信号的阻断功能的保护器件。因此,具有产业上的可利用性。
附图标记说明
10、11、260:绝缘壳体;20、120、220:遮蔽构件;20a、120a、220a:凸状部;20aa、120aa、220aa:顶端;30:按压单元;50:熔丝元件;51:第一端部;52:第二端部;60、60A、60B、160A:绝缘构件;64、65:分离部;64A、65A:开口部;70、70A、70B、70C、71、170、270:卡定构件;80:发热体(支承构件);85:固定构件;90、90a、90b、90c、90d、90e、90f、90A:供电构件;91:第一端子;92:第二端子;100、200、250:保护器件;220aA:夹槽;221:第一倾斜刀;222:第二倾斜刀;223:突端;RL:基准线;α:倾斜角;β:刀尖角。
Claims (10)
1.一种保护器件,其中,
具有熔丝元件、容纳所述熔丝元件的绝缘壳体、第一端子以及第二端子,
还具有:绝缘构件,以与所述熔丝元件接近或接触的状态配置,形成有开口部或分离部;
遮蔽构件,配置于所述熔丝元件的上方,插入至所述绝缘构件的所述开口部或所述分离部并且能够向下方移动,以便将所述熔丝元件截断;
按压单元,将所述遮蔽构件向下方按压;以及
卡定构件,抑制所述遮蔽构件的下方移动,
所述熔丝元件具有配置于通电方向的两端部的第一端部和第二端部,所述第一端子的一个端部与所述第一端部连接且另一个端部从所述绝缘壳体向外部露出,所述第二端子的一个端部与所述第二端部连接且另一个端部从所述绝缘壳体向外部露出,
所述遮蔽构件具有向所述熔丝元件和所述开口部或所述分离部突出的凸状部,
所述凸状部具有配置于所述凸状部的下端部且在宽度方向上延伸的顶端,
所述顶端具有随着朝向宽度方向的一侧而向下侧延伸的第一倾斜刀,
从上下方向观察,所述第一倾斜刀与所述熔丝元件的宽度方向的总长中的至少超过一半的区域重叠。
2.根据权利要求1所述的保护器件,其中,
从上下方向观察,所述第一倾斜刀与所述熔丝元件以遍及宽度方向的总长的方式重叠。
3.根据权利要求1所述的保护器件,其中,
所述顶端还具有:
第二倾斜刀,配置于所述第一倾斜刀的宽度方向的一侧,随着朝向所述第一倾斜刀而向下侧延伸;以及
突端,连接所述第一倾斜刀和所述第二倾斜刀,向下方凸出,
从上下方向观察,所述第二倾斜刀和所述突端与所述熔丝元件的一部分重叠。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的保护器件,其中,
从通电方向观察,所述第一倾斜刀相对于在宽度方向上延伸的基准线倾斜的倾斜角为3°以上且27°以下。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的保护器件,其中,
在与宽度方向垂直的剖面中,所述顶端呈向下方凸出的V字形,其刀尖角为10°以上且90°以下。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的保护器件,其中,
还具有:发热体,对所述卡定构件或固定所述卡定构件的固定构件进行加热而使其软化;以及
供电构件,对所述发热体接通电流,
随着所述遮蔽构件的下方移动,所述卡定构件的至少一部分与所述凸状部一起插入至所述开口部或所述分离部。
7.根据权利要求6所述的保护器件,其中,
所述卡定构件是配置于所述开口部或所述分离部的上方并在通电方向上延伸的线材,从下方支承所述顶端,
所述卡定构件的通电方向的两端部被一对支承构件支承,
一对所述支承构件中的至少一个为所述发热体,
随着所述遮蔽构件的下方移动,所述卡定构件的通电方向的一端部维持被支承的状态,另一端部的支承被解除而插入至所述开口部或所述分离部。
8.根据权利要求7所述的保护器件,其中,
所述卡定构件在宽度方向上排列设有多个,
随着所述遮蔽构件的下方移动,所有的所述卡定构件的通电方向的一端部维持被支承的状态,另一端部的支承被解除而插入至所述开口部或所述分离部。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的保护器件,其中,
所述顶端还具有设于所述顶端的下表面且在上下方向上延伸的夹槽,
所述卡定构件是配置于所述开口部或所述分离部的上方并在通电方向上延伸的线材,通过被插入至所述夹槽而从下方支承所述顶端。
10.根据权利要求9所述的保护器件,其中,
所述卡定构件在宽度方向上排列设有多个,
所述夹槽以与所述卡定构件相同数量以上的方式在宽度方向上排列设置,
各所述夹槽的上端位置彼此相同。
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