CN117882167A - 保护器件 - Google Patents
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Abstract
一种保护器件,其中,具有熔丝元件层叠体、容纳所述熔丝元件层叠体的绝缘壳体、第一端子以及第二端子,所述熔丝元件层叠体包含:多个可熔性导体片,在厚度方向上并列配置;以及第一绝缘构件,以与多个所述可熔性导体片的各自之间接近或接触的状态配置,多个所述可熔性导体片各自具有相互对置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,另一个端部从所述绝缘壳体露出于外部,所述第二端子的一个端部与所述第二端部连接,另一个端部从所述绝缘壳体露出于外部。
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7日在日本申请的日本特愿2021-145576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通超过额定值的电流时发热而熔断,从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)在从家电产品至电动汽车等广泛的领域中使用。
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。
本发明是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供一种在熔丝元件熔断时不易产生大规模的电弧放电,且能够使绝缘壳体的尺寸小型轻量化的保护器件。
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。
[1]一种保护器件,其中,具有熔丝元件层叠体、容纳所述熔丝元件层叠体的绝缘壳体、第一端子以及第二端子,所述熔丝元件层叠体包含:多个可熔性导体片,在厚度方向上并列配置;以及第一绝缘构件,以与多个所述可熔性导体片的各自之间接近或接触的状态配置,多个所述可熔性导体片各自具有相互对置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,另一个端部从所述绝缘壳体露出于外部,所述第二端子的一个端部与所述第二端部连接,另一个端部从所述绝缘壳体露出于外部。
[2]根据[1]所述的保护器件,其中,在多个所述可熔性导体片当中的配置于最下部的可熔性导体片与所述绝缘壳体之间、以及多个所述可熔性导体片当中的配置于最上部的可熔性导体片与所述绝缘壳体之间分别配置有第二绝缘构件。
[3]根据[2]所述的保护器件,其中,所述第一绝缘构件和所述第二绝缘构件以在所述可熔性导体片的所述第一端部与所述第二端部之间的中央部将从所述第一端部朝向所述第二端部的方向遮断的方式分离。
[4]根据[2]或[3]所述的保护器件,其中,具有:按压构件,配置于所述绝缘壳体的内部,将所述第二绝缘构件向所述可熔性导体片侧的方向按压。
[5]根据[2]~[4]中任一项所述的保护器件,其中,所述第一绝缘构件、所述第二绝缘构件以及所述绝缘壳体当中的至少一个由耐电痕化指标CTI为500V以上的材料形成。
[6]根据[2]~[5]中任一项所述的保护器件,其中,所述第一绝缘构件、所述第二绝缘构件以及所述绝缘壳体当中的至少一个由选自由聚酰胺系树脂、氟系树脂构成的组中的一种树脂材料形成。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的保护器件,其中,多个所述可熔性导体片各自为包含低熔点金属层和高熔点金属层的层叠体,所述低熔点金属层包含锡,所述高熔点金属层包含银或铜。
[8]根据[7]所述的保护器件,其中,多个所述可熔性导体片各自为具有两层以上的所述高熔点金属层、具有一层以上的所述低熔点金属层、且所述低熔点金属层配置于所述高熔点金属层之间的层叠体。
[9]根据[1]~[6]中任一项所述的保护器件,其中,多个所述可熔性导体片各自为包含银或铜的单层体。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的保护器件,其中,多个所述可熔性导体片各自在所述第一端部与所述第二端部之间具有熔断部,所述熔断部的所述通电方向的截面积比所述第一端部和所述第二端部的从所述第一端部朝向所述第二端部的通电方向的截面积小。
发明效果
根据本发明,能够提供一种在熔丝元件熔断时不易产生大规模的电弧放电,且能够使绝缘壳体的尺寸小型轻量化的保护器件。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的保护器件的立体图。
图2是图1所示的保护器件的分解立体图。
图3是图2所示的熔丝元件层叠体的分解立体图。
图4是图3所示的可熔性导体片的俯视图。
图5是沿着图1的V-V’线的保护器件的横剖视图。
图6是沿着图1的VI-VI’线的保护器件的纵剖视图。
图7是表示图1所示的保护器件的熔丝元件层叠体熔断状态的纵剖视图。
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表示,有时各构成要素的尺寸比率等与实际不同。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)
图1~图6是表示本发明的一个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,由X表示的方向为熔丝元件的通电方向。由Y表示的方向为与X方向正交的方向,也称为宽度方向。由Z表示的方向为与X方向和Y方向正交的方向,也称为厚度方向。
图1是本发明的一个实施方式的保护器件的立体图。图2是图1所示的保护器件的分解立体图。图3是图2所示的熔丝元件层叠体的分解立体图。图4是图3所示的可熔性导体片的俯视图。图5是沿着图1的V-V’线的保护器件的横剖视图。图6是沿着图1的VI-VI’线的保护器件的纵剖视图。
图1~图6所示的本实施方式的保护器件100具有绝缘壳体10、容纳于绝缘壳体10内的熔丝元件层叠体40、第一按压构件71、第二按压构件72、第一端子91以及第二端子92。需要说明的是,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通的方向(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10为大致圆柱状。绝缘壳体10包括罩20和保持构件30。
罩20为两端开口的圆筒形状。罩20的开口部中的内侧的缘部设为经倒角的倾斜面21。罩20的中央部设为容纳保持构件30的容纳部22。
保持构件30包括第一保持构件30a和第二保持构件30b。第一保持构件30a与第二保持构件30b形状相同,为大致半圆柱状。在第一保持构件30a与第二保持构件30b的通电方向(X方向)上的两端部(第一端部31a、第二端部31b)的顶面设有端子载置面32,且设有连接于端子载置面32的半圆形状的端子粘接剂注入口33。此外,在第一端部31a与第二端部31b的宽度方向(Y方向)的两端分别形成有切口34a。切口34a为通过将第一保持构件30a与第二保持构件30b一体化,形成从通电方向观察具有剖视半圆形的槽状形状的中空的壳体粘接剂注入口34。进而,在第一端部31a的顶面设有凸部35,在第二端部31b的顶面设有凹部36。通过使第一保持构件30a的凸部35与第二保持构件30b的凹部36卡合,使第一保持构件30a的凹部36与第二保持构件30b的凸部35卡合,从而形成保持构件30。
第一保持构件30a和第二保持构件30b的通电方向上的中央设为熔丝元件容纳部37。熔丝元件容纳部37具备:引导销插入孔38,接受用于固定熔丝元件层叠体40的引导销41;以及按压构件插入孔39,接受用于按压熔丝元件层叠体40的按压构件(第一按压构件71、第二按压构件72)。
熔丝元件容纳部37的侧面被削掉,由此,在绝缘壳体10的内部形成有内压缓冲空间80。内压缓冲空间80具有抑制保护器件100的内压的急剧上升的作用,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20和保持构件30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的试验而求出。
作为罩20和保持构件30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,若使用树脂材料作为保持构件30的材料,则在气化的金属和熔融飞散的金属粒子附着于保持构件30时,保持构件30的表面变形、或金属粒子以粒状凝聚于保持构件30的表面,由此存在附着于保持构件30的金属、金属粒子变得稀疏而不易形成传导通道的倾向,因此优选。
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,且不易燃烧。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20和保持构件30,能更可靠地防止由于在熔丝元件层叠体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61a、61b、61c、61d、61e。第一绝缘构件61a~61e以与各个可熔性导体片50a~50f接近或接触的状态配置。接近的状态优选为第一绝缘构件61a~61e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与第一保持构件30a之间,第二绝缘构件62a以与可熔性导体片50a接近或接触的状态配置。进而,在可熔性导体片50a~50f中的配置于最上部的可熔性导体片50f与第二保持构件30b之间,第二绝缘构件62b以与可熔性导体片50f接近或接触的状态配置。可熔性导体片50a~50f的宽度(Y方向的长度)比第一绝缘构件61a~61e和第二绝缘构件62a、62b的宽度窄。通过使第一绝缘构件61a~61e与第二绝缘构件62a、62b各自以与可熔性导体片50a~50f接近或接触的状态配置,能使在伴随过电流的可熔性导体片50a~50f熔断时产生电弧放电的空间本身极窄。构成电弧放电的等离子体通过空间内的气体电离而产生,因此通过使产生电弧放电的空间本身极窄,能使等离子体的产生量降低,将电弧放电的规模抑制得较小。
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。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的第一端部51全部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的第二端部52全部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。
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的含量最多的合金,Cu合金是合金中所含的金属中Cu的含量最多的合金。层叠体可以为低熔点金属层/高熔点金属层的两层结构,也可以为具有两层以上的高熔点金属层、低熔点金属层为一层以上且所述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也可以在第一端部51和第二端部52之间的中央部53具有贯通孔54。通过具有贯通孔54,使中央部53的截面积比第一端部51和第二端部52的截面积小。由于中央部53的截面积变小,在各个可熔性导体片50a~50f中流通超过额定值的大电流的情况下,中央部53的发热量变大,因此中央部53成为熔断部而容易熔断(消失)。
各个可熔性导体片50a~50f优选相对于X方向(通电方向)的截面积相同。可熔性导体片50a~50f的截面积也可以相对于可熔性导体片50a~50f的截面积的平均值处于±10%以内。可熔性导体片50a~50f的厚度没有特别限定,例如可以设为0.01mm以上且1.0mm以下的范围内。优选的是,在包含Ag或Cu的单层体的情况下的可熔性导体片50a~50f的厚度为0.01mm以上且0.1mm以下,在包含低熔点金属层和高熔点金属层的层叠体的情况下的可熔性导体片50a~50f的厚度为0.1mm以上且0.5mm以下。
第一绝缘构件61a~61e和第二绝缘构件62a、62b各自包括相互隔着间隙65而对置的第一绝缘片63a与第二绝缘片63b。第一绝缘片63a和第二绝缘片63b分别具有供引导销41插入的引导销贯通孔64。间隙65位于与可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第二端部52的中央部53对置的位置。即,第一绝缘构件61a~61e和第二绝缘构件62a、62b各自在与可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第二端部52的中央部53对置的位置分离。
优选的是,第一绝缘构件61a~61e和第二绝缘构件62a、62b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61a~61e和第二绝缘构件62a、62b的材料,可以使用树脂材料。树脂材料的例子与罩20和保持构件30的情况相同。
作为引导销41,例如,可以使用树脂线、玻璃线等绝缘性线。作为树脂线的材料,例如,可以使用聚酰胺系树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚碳酸酯树脂。引导销41的直径例如也可以为0.5mm以上且1.2mm以下的范围内。引导销41例如也可以为尼龙线。
熔丝元件层叠体40例如可以按照以下的方式制造。首先,将引导销41插入至第一保持构件30a的引导销插入孔38。接着,一边将第一绝缘构件61a~61e与第二绝缘构件62a、62b各自的引导销贯通孔64分别插入至引导销41,一边在第二绝缘构件62a之上,将可熔性导体片50a~50f与第一绝缘构件61a~61e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62b,得到层叠体。也可以代替插入有引导销41的第一保持构件30a,而使用相同形状或将引导销41竖立设置于适当位置的形状的金属制夹具。
(第一按压构件、第二按压构件)
第一按压构件71的一个端部插入至第一保持构件30a的按压构件插入孔39,另一个端部与第二绝缘构件62a的第二绝缘片63b的间隙65侧的端部相接。第一按压构件71将第二绝缘片63b向上方(可熔性导体片50a侧)按压。第一按压构件71的按压例如为不会将可熔性导体片50a~50f切断的压力,且为在可熔性导体片50a~50f熔断时可以将第一绝缘构件61a~61e和第二绝缘构件62a、62b的第二绝缘片63b向上方上推的压力。
第二按压构件72的一个端部插入至第二保持构件30b的按压构件插入孔39,另一个端部与第二绝缘构件62b的第一绝缘片63a的间隙65侧的端部相接。第二按压构件72将第一绝缘片63a向下方(可熔性导体片50f侧)按压。第二按压构件72的按压例如为不会将可熔性导体片50a~50f切断的压力,且为在可熔性导体片50a~50f熔断时可以将第一绝缘构件61a~61e和第二绝缘构件62a、62b的第一绝缘片63a向下方下推的压力。
作为第一按压构件71和第二按压构件72,例如,可以使用压缩螺旋弹簧和橡胶。
(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,另一个端部露出于绝缘壳体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,另一个端部露出于绝缘壳体10的外部。
第一端子91与第二端子92可以为大致相同的形状,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,也可以为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载侧。或者,外部端子孔91a、外部端子孔92a也可以用于连接于负载的内部的通电路径。外部端子孔91a和外部端子孔92a可以设为在俯视观察时大致圆形的贯通孔。
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。
图7是表示保护器件100的熔丝元件层叠体40熔断状态的纵剖视图。图7的纵剖视图相当于沿着图1的VI-VI’线的纵剖视图。
在图7中,熔丝元件层叠体40的可熔性导体片50a~50f的中央部熔断。通过使可熔性导体片50a~50f的中央部熔断,从而通过第一按压构件71的按压将第一绝缘构件61a~61e和第二绝缘构件62a、62b的第二绝缘片63b向上方上推。此外,通过第二按压构件72的按压将第一绝缘构件61a~61e和第二绝缘构件62a、62b的第一绝缘片63a向下方下推。由此,层叠的第一绝缘片间和层叠的第二绝缘片间接近/接触,通电路径的空间被物理性地遮蔽,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。
(保护器件的制造方法)
本实施方式的保护器件100可以按照以下的方式制造。
首先,准备利用第一保持构件30a和引导销41或与其相同形状的夹具定位的熔丝元件层叠体40、第一端子91以及第二端子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,可以使用公知的焊料材料,从电阻率与熔点以及应对环境的无铅的观点考虑,优选使用以Sn为主成分的焊料材料。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,准备第一保持构件30a和第二保持构件30b。在第一保持构件30a的熔丝元件容纳部37配置将第一端子91与第二端子92连接的熔丝元件层叠体40。此时,将熔丝元件层叠体40的引导销41插入至第一保持构件30a的引导销插入孔38。接着,在配置有熔丝元件层叠体40的第一保持构件30a之上,将第二保持构件30b以第二保持构件30b的熔丝元件容纳部37与熔丝元件层叠体40对置的方式配置。此时,将熔丝元件层叠体40的引导销41插入至第二保持构件30b的引导销插入孔38,并且使第一保持构件30a的凸部35与第二保持构件30b的凹部36卡合,使第一保持构件30a的凹部36与第二保持构件30b的凸部35卡合。如此一来,形成保持构件30。
接着,准备第一按压构件71和第二按压构件72。将第一按压构件71以压缩的状态容纳于第一保持构件30a的按压构件插入孔39,将第二按压构件72以压缩的状态容纳于第二保持构件30b的按压构件插入孔39。
接着,准备罩20。然后,在罩20的容纳部22插入保持构件30。接着,向保持构件30的端子粘接剂注入口33注入粘接剂,填埋端子载置面32与第一端子91和第二端子的间隙。此外,向壳体粘接剂注入口34与罩20的倾斜面21注入粘接剂,使罩20与保持构件30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20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,熔丝元件层叠体40包含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61a~61e接近或接触(紧贴)并绝缘。因此,在各个可熔性导体片50a~50f中流通的电流值变小且卷绕可熔性导体片50a~50f的空间变得极窄,因熔断而产生的电弧放电的规模容易变小。由此,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与绝缘壳体10的第一保持构件30a之间、以及可熔性导体片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30b之间分别配置有第二绝缘构件62a、62b,则可熔性导体片50a、50f不与第一保持构件30a、第二保持构件30b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61a~61e和第二绝缘构件62a、62b在与可熔性导体片50a~50f的第一端部51与第二端部52的中央部53对置的位置分离,则当可熔性导体片50a~50f在中央部53熔断时,能抑制第一绝缘构件61a~61e和第二绝缘构件62a、62b的表面上熔融飞散物的持续附着。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,提高阻断后的保护器件100的绝缘电阻。
在本实施方式的保护器件100中,若配置第一按压构件71和第二按压构件72,则在可熔性导体片50a~50f熔断时,能分为上方与下方对可熔性导体片50a~50f进行按压而使它们移动,可熔性导体片50a~50f的第一端部51侧的熔断部(消失部)所层叠的第一绝缘片间以及层叠的第二绝缘片间接近或接触,将通电路径的空间物理性地遮蔽。因此,能使因可熔性导体片50a~50f的熔断而产生的电弧放电更加尽快灭弧。需要说明的是,在本实施方式的保护器件100中,具有第一按压构件71和第二按压构件72,但也可以仅配置第一按压构件71与第二按压构件72中的任一方。
在本实施方式的保护器件100中,若第一绝缘构件61a~61e、第二绝缘构件62a、62b以及绝缘壳体10的罩20、保持构件30当中的至少一个由指标CTI为500V以上的材料形成,则不易因电弧放电而在这些零件的表面形成成为导电路的碳化物,因此即使使绝缘壳体10的尺寸小型也更不易产生漏电流。
在本实施方式的保护器件100中,若第一绝缘构件61a~61e、第二绝缘构件62a、62b以及绝缘壳体10的罩20、保持构件30当中的至少一个由聚酰胺系树脂或氟系树脂形成,则由于聚酰胺系树脂或氟系树脂的绝缘性与耐电痕化性优异,因此容易兼顾小型化与轻量化。
在本实施方式的保护器件100中,若各个可熔性导体片50a~50f为包含低熔点金属层与高熔点金属层的层叠体,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,由于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有高熔点金属层的可熔性导体片50a~50f的物理强度比低熔点金属层单质的物理强度高。进而,Ag、Cu的电阻率比Sn的电阻率低,在低熔点金属层上层叠有高熔点金属层的可熔性导体片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为具有两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,则由于在外侧存在高熔点金属层,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,不易因焊接时的加热而导致发生可熔性导体片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具有与由高熔点金属层和低熔点金属层构成的层叠体的可熔性导体片50a~50f相同的面积且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在中央部53设置有贯通孔54,且具有设为中央部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的熔断部,因此在电流路径中流通超过额定值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,在中央部53设置有贯通孔54,但使中央部53的截面积变小的方法没有特别限制。例如,也可以通过将中央部53的两端部呈凹状切开,而使中央部53的截面积变小。
本发明的保护器件并不限定于上述实施方式。
例如,在上述实施方式的保护器件100中,绝缘壳体10为圆筒形状,但绝缘壳体10的形状没有特别限制。绝缘壳体10也可以为立方体。此外,熔丝元件层叠体40设为层叠有六个可熔性导体片50a~50f的构成,但可熔性导体片的个数没有特别限制。可熔性导体片的个数只要为两个以上即可。可熔性导体片的个数例如也可以为两个以上且十个以下的范围内。
附图标记说明
10:绝缘壳体;20:罩;21:倾斜面;22:容纳部;30:保持构件;30a:第一保持构件;30b:第二保持构件;31a:第一端部;31b:第二端部;32:端子载置面;33:端子粘接剂注入口;34:壳体粘接剂注入口;34a:切口;35:凸部;36:凹部;37:熔丝元件容纳部;38:引导销插入孔;39:按压构件插入孔;40:熔丝元件层叠体;41:引导销;50a、50b、50c、50d、50e、50f:可熔性导体片;51:第一端部;52:第二端部;53:中央部;54:贯通孔;61a、61b、61c、61d、61e:第一绝缘构件;62a、62b:第二绝缘构件;63a:第一绝缘片;63b:第二绝缘片;64:引导销贯通孔;65:间隙;71:第一按压构件;72:第二按压构件;80:内压缓冲空间;91:第一端子;91a:外部端子孔;92:第二端子;92a:外部端子孔;100:保护器件。
Claims (10)
1.一种保护器件,其中,
具有熔丝元件层叠体、容纳所述熔丝元件层叠体的绝缘壳体、第一端子以及第二端子,
所述熔丝元件层叠体包含:多个可熔性导体片,在厚度方向上并列配置;以及第一绝缘构件,以与多个所述可熔性导体片的各自之间接近或接触的状态配置,
多个所述可熔性导体片各自具有相互对置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,另一个端部从所述绝缘壳体露出于外部,所述第二端子的一个端部与所述第二端部连接,另一个端部从所述绝缘壳体露出于外部。
2.根据权利要求1所述的保护器件,其中,
在多个所述可熔性导体片当中的配置于最下部的可熔性导体片与所述绝缘壳体之间、以及多个所述可熔性导体片当中的配置于最上部的可熔性导体片与所述绝缘壳体之间分别配置有第二绝缘构件。
3.根据权利要求2所述的保护器件,其中,
所述第一绝缘构件和所述第二绝缘构件以在所述可熔性导体片的所述第一端部与所述第二端部之间的中央部将从所述第一端部朝向所述第二端部的方向遮断的方式分离。
4.根据权利要求2或3所述的保护器件,其中,
具有:按压构件,配置于所述绝缘壳体的内部,将所述第二绝缘构件向所述可熔性导体片侧的方向按压。
5.根据权利要求2或3所述的保护器件,其中,
所述第一绝缘构件、所述第二绝缘构件以及所述绝缘壳体当中的至少一个由耐电痕化指标CTI为500V以上的材料形成。
6.根据权利要求2或3所述的保护器件,其中,
所述第一绝缘构件、所述第二绝缘构件以及所述绝缘壳体当中至少一个由选自由聚酰胺系树脂、氟系树脂构成的组中的一种树脂材料形成。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的保护器件,其中,
多个所述可熔性导体片各自为包含低熔点金属层和高熔点金属层的层叠体,所述低熔点金属层包含锡,所述高熔点金属层包含银或铜。
8.根据权利要求7所述的保护器件,其中,
多个所述可熔性导体片各自为具有两层以上的所述高熔点金属层、具有一层以上的所述低熔点金属层、且所述低熔点金属层配置于所述高熔点金属层之间的层叠体。
9.根据权利要求1~3中任一项所述的保护器件,其中,
多个所述可熔性导体片各自为包含银或铜的单层体。
10.根据权利要求1~3中任一项所述的保护器件,其中,
多个所述可熔性导体片各自在所述第一端部与所述第二端部之间具有熔断部,所述熔断部的所述通电方向的截面积比所述第一端部和所述第二端部的从所述第一端部朝向所述第二端部的通电方向的截面积小。
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