DE112010003841T5

DE112010003841T5 - Überstromtrennvorrichtung und überstromerfassungselement zur verwendung in der überstromtrennvorrichtung

Info

Publication number: DE112010003841T5
Application number: DE201011003841
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Shimizu; Kouji Nishi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2012-12-06
Also published as: CN102577001A; WO2011040295A1; US20120170164A1; US8891220B2; CN102577001B; JP2012029545A

Abstract

Eine Überstromtrennvorrichtung 10 enthält eine Wärmeerzeugungseinheit 21, die in Serie zu einem Pfad, der von einer Batterie B für ein Fahrzeug zu einem Motor M über einen Draht führt, angeordnet ist, und eine Wärmeerfassungseinheit 24 mit Charakteristika, die sich mit der Temperatur, die von der Wärmeerzeugungseinheit 21 zugeführt wird, ändern. Die Überstromtrennvorrichtung trennt einen Überstrom durch Aktivieren eines Schaltelements 13 auf der Grundlage eines Signals entsprechend der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit 24 erhalten wird. Die Überstromtrennvorrichtung 10 enthält ein Überstromerfassungselement 20, in dem die Wärmeerzeugungseinheit 21 und die Wärmeerfassungseinheit 24 einstückig mit einem Gießharzabschnitt 30 bedeckt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überstromtrennvorrichtung und ein Überstromerfassungselement zur Verwendung in einer Überstromtrennvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Wenn ein Überstrom in einem Pfad, der von einer Energiequelle für ein Fahrzeug wie beispielsweise ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug zu einer Last über einen Draht führt, erzeugt wird, wird die Temperatur des Drahts höher, und es können Probleme wie beispielsweise Rauch von einem Isoliermantel oder Ähnliches auftreten. Daher wird eine Überstromtrennvorrichtung, die einen Strom in dem Fall der Erzeugung eines Überstroms abtrennt bzw. unterbricht, bereitgestellt.
Herkömmlicherweise wird ein Sicherungselement in einer derartigen Überstromtrennvorrichtung verwendet. Eine Sicherung schmilzt jedoch zu dem Zeitpunkt des Trennens des Überstroms, und daher muss sie durch eine neue ersetzt werden. Im Hinblick darauf wurde eine Überstromtrennvorrichtung vorgeschlagen, die keine Sicherung verwendet, um das Problem der Wartung und Ähnlichem zu beseitigen.
Das Patentdokument 1 beschreibt eine Überstromtrennvorrichtung, bei der ein PTC-Element um einen Schaltungsleiter gewickelt und das PTC-Element mit einer Signalleitung verbunden ist. Wenn ein Überstrom auf den Schaltungsleiter einwirkt und die Temperatur des Schaltungsleiters höher wird, wird die Temperatur des PTC-Elements ebenfalls höher. Der Widerstandswert in dem PTC-Element ändert sich dann, und die Spannung an beiden Enden des PTC-Elements (der Strom, der in dem PTC-Element fließt) ändert sich. Auf der Grundlage der Spannung (des Stroms) wird die Schaltung abgetrennt, so dass die Erzeugung des Überstroms beseitigt wird.
ZITIERUNGSLISTE
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-108357

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
15 zeigt eine Zeitkennlinie eines Stroms, mit dem ein Draht Rauch erzeugt. Die Temperatur des Drahts wird mit einer Erhöhung des Stroms höher. Wenn jedoch ein Überstrom innerhalb einer kurzen Zeit (Einschaltstromstoß oder Ähnliches) fließt, erreicht die Temperatur des Drahts die Raucherzeugungstemperatur nicht, und der Draht erzeugt somit keinen Rauch. Wenn die Zeit, während derer ein Überstrom fließt, länger wird, erreicht die Temperatur des Drahts die Raucherzeugungstemperatur, und der Draht erzeugt somit leicht Rauch.
In der obigen Struktur, die in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, erzeugt der Schaltungsleiter Wärme, wenn ein Überstrom in dem Schaltungsleiter fließt. Das PTC-Element wird sofort durch die Wärme aufgeheizt, und der Widerstandswert ändert sich. Daher wird in der Überstromtrennvorrichtung, die eine Schaltung entsprechend dem Widerstandswert in dem PTC-Element abtrennt, die Schaltung abgetrennt, obwohl eine Erhöhung der Raucherzeugungstemperatur des Drahts weiterhin erlaubt ist. Als Ergebnis kann keine hochgenaue Überstromtrennung erfolgen.
Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf Obiges, und es ist ihre Aufgabe, eine Überstromtrennvorrichtung, die eine hochgenaue Überstromtrennung durchführt, und ein Überstromerfassungselement zur Verwendung in einer Überstromtrennvorrichtung zu schaffen.
Eine Überstromtrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Überstromtrennvorrichtung, die eine Wärmeerzeugungseinheit, die in Serie zu einem Pfad, der von einer Energiequelle für ein Fahrzeug zu einer Last über einen Draht führt, angeordnet ist, und eine Wärmeerfassungseinheit enthält, die Charakteristika aufweist, die sich mit der Temperatur, die von der Wärmeerzeugungseinheit zugeführt wird, ändern. Die Überstromtrennvorrichtung trennt einen Überstrom durch Aktivieren eines Elements zum Abtrennen eines Stroms auf der Grundlage eines Signals entsprechend der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, ab. Die Überstromtrennvorrichtung enthält ein Überstromerfassungselement, das die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit aufweist, die einstückig mit einem Gießharzabschnitt bedeckt sind.
Ein Überstromerfassungselement gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Überstromerfassungselement zur Verwendung in einer Überstromtrennvorrichtung, die eine Wärmeerzeugungseinheit, die in Serie zu einem Pfad, der von einer Energiequelle für ein Fahrzeug zu einer Last über einen Draht führt, angeordnet ist, und eine Wärmeerfassungseinheit enthält, die Charakteristika aufweist, die sich mit der Temperatur, die von der Wärmeerzeugungseinheit zugeführt wird, ändern. Die Überstromtrennvorrichtung trennt einen Überstrom durch Aktivieren eines Elements zum Abtrennen eines Stroms auf der Grundlage eines Signals entsprechend der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, ab. Die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit sind mit einem Gießharzabschnitt einstückig bedeckt, um das Überstromerfassungselement auszubilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Überstromerfassungselement, in dem die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit einstückig mit dem Gießharzabschnitt bedeckt sind, bereitgestellt. Dementsprechend kann die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die an der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, näher bei der Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Gießharzabschnitt nicht bereitgestellt wird, liegen. Somit kann in einer Situation, in der sich eine Stromänderung in einer Übergangsbedingung befindet, verhindert werden, dass das Element zum Trennen des Stroms betrieben wird, um den Strom abzutrennen bzw. zu unterbrechen, wenn ein Anstieg der Temperatur des Drahts noch erlaubt ist. Auf diese Weise kann eine Überstromtrennung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
Wie es oben beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung eine Überstromtrennvorrichtung, die eine hochgenaue Überstromtrennung durchführt, und ein Überstromerfassungselement zur Verwendung in einer Überstromtrennvorrichtung schaffen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das die elektrische Konfiguration einer Überstromtrennvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Diagramm, das eine Situation zeigt, bei der ein Überstromerfassungselement auf einer Leiterplatte montiert ist.
3 ist eine Draufsicht auf das Überstromerfassungselement.
4 ist eine Draufsicht auf eine Wärmeerzeugungseinheit und Anschlusseinheiten.
5 ist eine Grafik, die die Temperatur-Zeitcharakteristika bzw. -kennlinien einer Wärmeerfassungseinheit zeigt.
6 ist eine Grafik, die die Charakteristika bzw. Kennlinie einer thermischen Zeitkonstante über einem Harzvolumen des Überstromerfassungselements zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer Anordnungsbasis bzw. Zusammenbaubasis.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Situation zeigt, bei der Wärmeerfassungseinheiten auf der Anordnungsbasis montiert sind.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Situation zeigt, bei der Gießharzabschnitte auf der Anordnungsbasis ausgebildet sind.
11 ist ein Diagramm, das eine Situation zeigt, bei der ein Überstromerfassungselement gemäß einer zweiten Ausführungsform auf einer Leiterplatte montiert ist.
12 ist eine Draufsicht auf das Überstromerfassungselement.
13 ist eine Draufsicht auf eine Wärmeerzeugungseinheit, eine Wärmeerfassungseinheit und Anschlusseinheiten.
14 ist ein Diagramm, das eine Situation zeigt, bei der Drahtanschlüsse an Hülseneinheiten anstelle von Anschlusseinheiten angebracht sind.
15 ist eine Grafik, die die Zeitcharakteristika bzw. -kennlinie eines Stroms, bei dem der Draht Rauch erzeugt, zeigt.
16 ist ein Diagramm, das eine Situation zeigt, bei der ein Überstromerfassungselement gemäß einer dritten Ausführungsform auf einer Leiterplatte montiert ist.
17 ist eine Draufsicht auf das Überstromerfassungselement.
18 ist eine Draufsicht auf eine Wärmeerzeugungseinheit und Anschlusseinheiten.
19 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Überstromerfassungselements.
20 ist ein Diagramm, das eine Situation zeigt, bei der ein Überstromerfassungselement gemäß einer vierten Ausführungsform auf einer Leiterplatte montiert ist.
21 ist eine Draufsicht auf das Überstromerfassungselement.
22 ist eine Draufsicht auf eine Wärmeerzeugungseinheit und Anschlusseinheiten.
23 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Überstromerfassungselements.
Bezugszeichenliste

10: Überstromtrennvorrichtung
11: Leitungspfad
12: Leiterplatte
13: Schaltelement (Element zum Trennen bzw. Abtrennen eines Stroms
14: Steuerschaltungseinheit
20, 70, 90: Überstromerfassungselemente
21, 58, 71, 91: Wärmeerzeugungseinheiten
22, 54, 55, 73, 74, 93, 94: Erstreckungsabschnitte
23, 53, 75, 95: Umgehungsabschnitte
24, 57, 72, 96: Wärmeerfassungseinheiten
25: Anschlusseinheiten
26: wärmeerzeugungsseitige Anschlüsse
27, 51, 52, 99: wärmeerfassungsseitige Anschlüsse
30, 100: Gießharzabschnitte
56: Draht
60: Hülseneinheit
95C: dritter Pfad (Rückkehrabschnitt)
B: Batterie (Energieversorgung)
M: Motor (Last)
G: Lücke

BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
<Erste Ausführungsform
Mit Bezug auf die 1 bis 10 wird im Folgenden eine erste Ausführungsform einer Überstromtrennvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Überstromtrennvorrichtung 10 ist in einem Pfad von einer Batterie B (ein Beispiel der „Energiequelle” in den Ansprüchen), die als die Energiequelle zum Antreiben eines Fahrzeugs wie beispielsweise eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs dient, zu einem Motor M (ein Beispiel der „Last” in den Ansprüchen) mittels eines elektrischen Drahts vorgesehen.
Wie es in 1 gezeigt ist, enthält die Überstromtrennvorrichtung 10 eine Leiterplatte 12, die einen Leitungspfad 11 aufweist, der mit dem Pfad, der von der Batterie B zu dem Motor M führt, verbunden ist, ein Überstromerfassungselement 20, das auf der Leiterplatte 12 montiert ist, ein Schaltelement 13 (ein Beispiel des „Elements zum Trennen eines Stroms” in den Ansprüchen), das den Leitungspfad 11 ein- und ausschaltet, und eine Steuerschaltungseinheit 14, die das Einschalten und Ausschalten des Schaltelements 13 steuert.
Wie es in 3 gezeigt ist, enthält das Überstromerfassungselement 20 eine Wärmeerzeugungseinheit 21, die in Serie zu dem Leitungspfad 11 geschaltet ist, eine Wärmeerfassungseinheit 24, die in der Nähe der Wärmeerzeugungseinheit 21 angeordnet ist und die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 21 erfasst, Anschlusseinheiten 25, die die Wärmeerzeugungseinheit 21 und die Wärmeerfassungseinheit 24 mit dem Leitungspfad 11 verbinden, und einen Gießharzabschnitt 30 (Gießharz), der einstückig die Wärmeerzeugungseinheit 21 und die Wärmeerfassungseinheit 24 bedeckt. Das Überstromerfassungselement 20 weist eine derartige Gestalt auf, dass die vier Anschlusseinheiten 25 zur Außenseite außerhalb des rechteckigen Gießharzabschnitts 30 freigelegt sind.
Die Anschlusseinheiten 25 enthalten zwei wärmeerzeugungsseitige Anschlüsse 26, die mit beiden Enden der Wärmeerzeugungseinheit 21 verbunden sind, und zwei wärmeerfassungsseitige Anschlüsse 27, die mit beiden Enden der Wärmeerfassungseinheit 24 verbunden sind. Die wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 und die wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 27 sind parallel zu dem jeweils anderen Paar angeordnet. Die Endabschnitte der wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 27 auf den Seiten der Wärmeerfassungseinheit 24 weisen größere Breiten auf und dienen als Anordnungsabschnitte 27A. Die Wärmeerfassungseinheit 24 ist auf den beiden Anordnungsabschnitten 27A derart angeordnet, dass die Wärmeerfassungseinheit 24 die Anordnungsabschnitte 27A überbrückt. Wie es in 2 gezeigt ist, weisen die Anschlusseinheiten 25 absatzförmige bzw. kurbelförmige Seitenflächen auf. Jede der Anschlusseinheiten 25 steht horizontal von dem Gießharzabschnitt 30 zur Außenseite vor und ist abwärts in eine L-Gestalt gebogen. Jede der Anschlusseinheiten 25 weist außerdem einen unteren Endabschnitt auf, der auswärts gebogen ist. Der untere Endabschnitt jeder der Anschlusseinheiten 25 dient als ein Kontaktabschnitt, der einen Kontakt zu dem Leitungspfad 11 auf der Oberfläche der Leiterplatte 12 aufweist, und wird mit dem Leitungspfad 11 mittels Löten oder Ähnlichem verbunden.
Hier ist die Länge jeder Anschlusseinheit 25, die sich abwärts erstreckt, gleich der Länge ihres unteren Endabschnitts, der abwärts von dem unteren Ende des Gießharzabschnitts 30 vorsteht, so dass eine Lücke G zwischen dem unteren Ende des Gießharzabschnitts 30 und der Oberfläche der Leiterplatte 12 ausgebildet wird.
Die Wärmeerzeugungseinheit 21 ist in Serie zu dem Pfad, der dem Motor M Energie von der Batterie B zuführt, geschaltet. Wie es in 3 gezeigt ist, ist die Wärmeerzeugungseinheit 21 einstückig mit dem wärmeerzeugungsseitigen Anschlüssen 26 ausgebildet und in Serie zwischen die beiden wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 geschaltet.
Wie es in 4 gezeigt ist, enthält die Wärmeerzeugungseinheit 21 Erstreckungsabschnitte 22, die sich in dieselben Richtungen wie die wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 erstrecken, und einen Umgehungsabschnitt 23, der eine Umgehung zwischen den Erstreckungsabschnitten 22 bildet und die Erstreckungsabschnitte 22 miteinander verbindet.
Die Breiten (die Größen in der vertikalen Richtung der 4) der erstreckenden Abschnitte 22 sind stufenweise in Bezug auf die Breiten der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 kleiner (kleiner im Durchmesser) (das heißt, die Querschnittsbereiche der erstreckenden Abschnitte 22 verringern sich stufenweise in Bezug auf die Querschnittsbereiche der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse).
Die Breite (der Querschnittsbereich) der Umgehungseinheit 23 ist dieselbe wie diejenige der erstreckenden Abschnitte 22 und verläuft in derselben Ebene wie die erstreckenden Abschnitte 22, so dass sie eine rechteckige Gestalt abzüglich einer Seite auf der Seite der Wärmeerfassungseinheit 24 zeichnen. Der obere Endabschnitt des Umgehungsabschnitts 23 ist im Wesentlichen in der Breitenrichtung (in der vertikalen Richtung der 3) quer über der gesamten Wärmeerfassungseinheit 24 angeordnet.
Durch Ausbilden der Breite (des Querschnittsbereichs) der Wärmeerzeugungseinheit 21 kleiner (hinsichtlich des Durchmessers kleiner) als diejenige der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 wird der Widerstandswert der Wärmeerzeugungseinheit 21 größer ausgebildet, und es wird die Erzeugung von Wärme erleichtert. Wenn dem Motor M über die Wärmeerzeugungseinheit 21 ein Strom zugeführt wird, wird Wärme entsprechend dem Widerstand R1, der gleich dem spezifischen Widerstand ρ (Länge l/Querschnittsbereich S) der Wärmeerzeugungseinheit 21 ist, erzeugt. Dementsprechend kann durch Ändern der Breite (des Durchmessers), die ein Faktor zum Bestimmen des Querschnittsbereichs der Wärmeerzeugungseinheit 21 ist, der Widerstandswert der Wärmeerzeugungseinheit 21 oder die Größe der Wärmeerzeugung auf einen gewünschten Wert eingestellt werden. Man beachte, dass der Widerstandswert in der Wärmeerzeugungseinheit 21 in dieser Ausführungsform 9 mΩ beträgt.
Ein NTC-Thermistor wird als die Wärmeerfassungseinheit 24 verwendet. Der NTC-Thermistor ist ein Thermistor, in dem sich der Widerstand mit einer Erhöhung der Temperatur verringert. Die Längsendabschnitte eines rechteckigen Thermistorkörpers, der eine interne Elektrode enthält, sind mit einer Metallplattierung unter Verwendung von Pb oder Ähnlichem bedeckt. Ein Ende des Thermistors ist mit dem Leitungspfad 11 auf der Seite der Batterie B verbunden, und das andere Ende ist über einen Widerstand R geerdet.
Der Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 21 und der Wärmeerfassungseinheit 24 wird auf einen Abstand (in dieser Ausführungsform 50 μm) derart eingestellt, dass fast dieselben Temperatur-Zeit-Charakteristika wie diejenigen des später beschriebenen Drahts („CHFUS 0,13 sq”, von Sumitomo Wiring Systems, Ltd. hergestellt, wird in dieser Ausführungsform verwendet) erzielt werden, wenn sich die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit 21 erzeugt wird, durch den Gießharzabschnitt 30, der den Zwischenraum zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 21 und der Wärmeerfassungseinheit 24 füllt, fortpflanzt.
Der Gießharzabschnitt 30 weist eine rechteckige Parallelepipedgestalt auf und ist mit synthetischem Harz ohne jeglichen Zwischenraum gefüllt, so dass der Gießharzabschnitt 30 die gesamte Wärmeerzeugungseinheit 21 und die gesamte Wärmeerfassungseinheit 24 enthält. Das synthetische Harz kann ein bekanntes Material wie beispielsweise wärmehärtendes Harz (Epoxydharz oder Ähnliches) oder thermoplastisches Harz (Polyethylen, Polypropylen oder Ähnliches) sein.
In dieser Ausführungsform wird Epoxydharz für den Gießharzabschnitt 30 verwendet. Der Gießharzabschnitt 30 weist eine derartige Gestalt auf, dass die Größe in der Breitenrichtung (in dieser Ausführungsform 2,4 mm in der horizontalen Richtung der 3) am größten ist, die Größe in der Tiefenrichtung (in dieser Ausführungsform 1,8 mm in der vertikalen Richtung der 3) kleiner als diese ist, und die Größe in der vertikalen Richtung (in dieser Ausführungsform 1,43 mm in der vertikalen Richtung der 2) noch kleiner als die Größe in der Tiefenrichtung ist.
Hier wird das Volumen (oder die Harzmenge) des Gießharzabschnitts 30 beispielsweise auf einen derartigen Wert eingestellt, dass die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante τ1 (in dieser Ausführungsform „6,4 s”: τ1 = {1 – 1/e)ΔT}) der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit 24 erfasst wird, näher bei der Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante τ0 (in dieser Ausführungsform „20 s”) der Temperatur des Drahts als bei der Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante τh der Temperatur der Sicherung liegt.
Der Grund dafür ist der folgende. Wenn das Schaltelement 13 eingeschaltet wird, fließt ein Strom zu dem Leitungspfad 11, Energie wird dem Motor M zugeführt, und die Wärmeerzeugungseinheit 21 erzeugt Wärme.
Da der elektrische Widerstand des Drahts niedrig ist, erreicht die Temperatur des Drahts nicht sofort die Temperatur, die dem Stromwert an diesem Punkt entspricht, und die Temperatur-Zeit-Charakteristika sind wie in 5 gezeigt.
Die Temperatur der Wärmeerzeugungseinheit 21, die in Serie zu dem Leitungspfad 11 geschaltet ist, erhöht sich schnell (nicht gezeigt) mit der Größe des Stroms in dem Leitungspfad 11, da der Widerstandswert in der Wärmeerzeugungseinheit 21 groß ist.
Die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit 21 erzeugt wird, erreicht die Wärmeerfassungseinheit 24 über den Gießharzabschnitt 30. Die Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit 24 zu diesem Zeitpunkt erfasst wird, weist eine Temperatur-Zeit-Charakteristik entsprechend dem Volumen des Gießharzabschnitts 30 auf (dem Volumen einschließlich der Abschnitte der Wärmeerzeugungseinheit 21, der Wärmeerfassungseinheit 24 und der Anschlusseinheiten 25, die in dem Gießharzabschnitt 30 vergraben sind).
Insbesondere liegt, wie es in 5 gezeigt ist, wenn das Harzvolumen in dieser Ausführungsform 6,1776 mm³ (2,4 × 1,8 × 1,43) beträgt, die Temperatur-Zeit-Charakteristik (der thermischen Zeitkonstante τ1) der Wärmeerfassungseinheit 24 näher bei der Temperatur-Zeit-Charakteristik (der thermischen Zeitkonstante τ0) des Drahts als bei der Temperatur-Zeit-Charakteristik (der thermischen Zeitkonstante τh) der Sicherung.
Wenn das Harzvolumen weiter vergrößert wird, um das Volumen des Gießharzabschnitts 30 auf 70 mm³ zu erhöhen, liegt die Temperatur-Zeit-Charakteristik (der thermischen Zeitkonstante τ2) der Wärmeerfassungseinheit 24 sogar nach näher bei der Temperatur-Zeit-Charakteristik (der thermischen Zeitkonstante τ0) des Drahts, wie es in 5 gezeigt ist. 6 zeigt experimentelle Daten der Thermische-Zeitkonstante-Volumen-Charakteristik des Gießharzabschnitts 30. Wie es anhand der experimentellen Daten ersichtlich ist, wird die thermische Zeitkonstante τ im Wesentlichen proportional zu dem Harzvolumen größer.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist das Schaltelement 13 eine Halbleitervorrichtung, die auf der Leiterplatte 12 montiert ist, und es wird in dieser Ausführungsform ein MOSFEST vom N-Typ als das Schaltelement 13 verwendet. Hier ist der Leitungspfad 11, der dem Motor Energie zuführt, zwischen die Source und den Drain geschaltet, und es wird dem Gate ein Signal von der Steuerschaltungseinheit 14 derart zugeführt, dass die Energiezufuhr zu dem Motor getrennt werden kann.
Die Steuerschaltungseinheit 14 vergleicht einen Spannungsausgang von der Wärmeerfassungseinheit 24 mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Wenn die Spannung größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, führt die Steuerschaltungseinheit 14 ein Steuern zum Ausschalten des Schaltelements 13 durch.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des Überstromerfassungselements 20 beschrieben. Es wird ein flaches Metallplattenmaterial 41 geätzt (7), um einen Stanzprozess bzw. Ausstoßprozess durchzuführen, um eine Anordnungsbasis 42 (8) auszubilden, die die flachen Anschlusseinheiten 25 und die flachen Wärmeerzeugungseinheiten 21, die darin belassen werden, aufweist. Es wird ein Lötdrucken auf den Anordnungsabschnitten 27A der wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 27 in der Anordnungsbasis 42 durchgeführt, und es werden die Wärmeerfassungseinheiten 24 angeordnet, um die jeweiligen Paare von Anordnungsabschnitten 27A zu überbrücken, um ein Reflow-Löten bzw. Wiederaufschmelzlöten durchzuführen (9). Die Anordnungsbasis 42 wird in eine Metallform gesetzt, und es wird Epoxydharz in die Metallform eingeleitet, um die Gießharzabschnitte 30 (Gießharz) auszubilden (10). Die Anschlusseinheiten 25 werden dann von der Anordnungsbasis 42 getrennt und in kurbelförmige Gestalten gebogen. Die Anschlusseinheiten 25 werden dann auf den Leitungspfaden 11 auf der Leiterplatte 12 durch ein Reflow-Löten montiert (2).
Diese Ausführungsform kann die folgenden Wirkungen erzielen.

1) Gemäß dieser Ausführungsform weist das Überstromerfassungselement 20 die Wärmeerzeugungseinheit 21 und die Wärmeerfassungseinheit 24 auf, die einstückig mit dem Gießharzabschnitt 30 bedeckt sind. Dementsprechend kann die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante τ1 der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit 24 erfasst wird, näher bei der Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstarte τ0 der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Gießharzabschnitt 30 nicht vorhanden ist, sein. Somit kann in einer Situation, in der sich eine Stromänderung in einer Übergangsbedingung befindet, verhindert werden, dass das Element zum Trennen des Stroms betrieben wird, um den Strom zu trennen, wenn ein Anstieg der Temperatur des Drahts noch erlaubt ist. Auf diese Weise kann ein Trennen eines Überstroms mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
2) Die Harzmenge in dem Gießharzabschnitt 30 wird derart eingestellt, dass die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit 21 erzeugt wird, der Wärmeerfassungseinheit 24 mit einer Charakteristik entsprechend der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den. Draht erlaubt ist, zugeführt wird. Dementsprechend wird die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit 21 zugeführt wird, der Wärmeerfassungseinheit 24 mit einer Charakteristik entsprechend der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, zugeführt, und das Element zum Abtrennen des Stroms kann zum Trennen des Stroms entsprechend der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, betrieben werden. Somit kann ein Trennen eines Überstroms mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.

Außerdem kann mittels Durchführen einer Berechnung oder Ähnlichem unter Verwendung einer Steuerschaltung oder Ähnlichem bewirkt werden, dass das Signal, das von der Wärmeerfassungseinheit 24 wie beispielsweise einem PTC-Element erhalten wird, konform zu der Charakteristik des Drahts ist. In einem derartigen Fall wird jedoch eine Steuerschaltung. oder Ähnliches benötigt, und die Schaltungskonfiguration wird kompliziert, was hinsichtlich der Herstellungskosten und Ähnlichem nicht wünschenswert ist. In dieser Ausführungsform kann andererseits einfach durch Ändern der Harzmenge in dem Gießharzabschnitt 30 (Gießharz) bewirkt werden, dass die Wärmeerfassungseinheit 24 ein Signal entsprechend der Charakteristik des Drahts ausgibt. Dementsprechend kann die Konfiguration der Überstromtrennschaltung vereinfacht werden.
Hinsichtlich seiner Charakteristik entsprechend der Zeitcharakteristik des Stroms, der für den Draht erlaubt ist, oder der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, sollte die Harzmenge derart eingestellt werden, dass beispielsweise Wärme, die eine Zeitcharakteristik der Zeitkonstante der Temperatur entsprechend der Zeitcharakteristik der Zeitkonstante der Temperatur des Drahts aufweist, der Wärmeerfassungseinheit 24 zugeführt wird. Dementsprechend kann die Harzmenge derart eingestellt werden, dass Wärme, die eine Zeitcharakteristik der Zeitkonstante der Temperatur entsprechend der Zeitcharakteristik der Zeitkonstante des Stroms des Drahts aufweist, der Wärmeerfassungseinheit 24 zugeführt wird.

3) Die Harzmenge in dem Gießharzabschnitt 30 wird derart eingestellt, dass die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante τ der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit 24 erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in Bezug auf die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante τ0 der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, liegt. Dementsprechend sollte die thermische Zeitkonstante τ1 als der vorbestimmte Bereich beim Einstellen der Harzmenge in dem Gießharzabschnitt 30 eingestellt werden. Somit wird die Einstellung. der Harzmenge in dem Gießharzabschnitt 30 einfacher.
4) Ein Signal, das von der Wärmeerfassungseinheit 24 erhalten wird und der Temperatur entspricht, wird mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen, der entsprechend der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, eingestellt wird. Auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses wird das Element zum Trennen des Stroms aktiviert, um einen Überstrom abzutrennen. Dementsprechend kann die Konfiguration zum Abtrennen eines Überstroms vereinfacht werden.
5) Das Überstromerfassungselement 20 ist auf der Leiterplatte 12 montiert, und es wird die Lücke G zwischen der Oberfläche der Leiterplatte 12 und dem Gießharzabschnitt 30 ausgebildet. Dementsprechend kann verhindert werden, dass Wärme das Überstromerfassungselement 20 von der Leiterplatte 12 erreicht.

<Zweite Ausführungsform>
Mit Bezug auf die 11 bis 13 wird im Folgenden eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dieselben Komponenten wie diejenigen der ersten Ausführungsform werden mit denselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet, und deren Erläuterung wird hier weggelassen.
In der ersten Ausführungsform ist die Wärmeerfassungseinheit 24 derart vorgesehen, dass sie die wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 27 überbrückt. In der zweiten Ausführungsform ist andererseits eine Wärmeerfassungseinheit 57 an einem wärmeerfassungsseitigen Anschluss 51 vorgesehen, und der andere wärmeerfassungsseitige Anschluss 52 und die Wärmeerfassungseinheit 24 sind mittels Drahtbonden, wie es in 12 gezeigt ist, miteinander verbunden.
Insbesondere wird in dem einen wärmeerfassungsseitigen Anschluss 51 ein Anordnungsabschnitt 51A, auf dem die Wärmeerfassungseinheit 57 angeordnet wird, innerhalb des Gießharzabschnitts 30 angeordnet und weist eine derartige Größe auf, dass er die gesamte Wärmeerfassungseinheit 57 unterbringt. Der Abschnitt des anderen wärmeerfassungsseitigen Anschlusses 52, der innerhalb des Gießharzabschnitts 30 angeordnet ist, weist keinen Anordnungsabschnitt auf und weist dieselbe Gestalt wie der Abschnitt, der sich außerhalb des Gießharzabschnitts 30 erstreckt, auf. Außerdem ist ein Ende eines Drahts 56 mittels Drahtbonden mit einem Punkt auf dem Abschnitt des wärmeerfassungsseitigen Anschlusses 52, der innerhalb des Gießharzabschnitts 30 angeordnet ist, verbunden. Das andere Ende des Drahts 56 ist mit einem Punkt auf der Wärmeerfassungseinheit 57 mittels Banden verbunden.
Eine Wärmeerzeugungseinheit 58 weist einen sich lang erstreckenden Abschnitt 54 und einen sich kurz erstreckenden Abschnitt 55 derart auf, dass ein Umgehungsabschnitt 53 zwischen den wärmeerfassungsseitigen Anschlüssen 51 und 52 angeordnet ist.
<Dritte Ausführungsform>
Mit Bezug auf die 16 bis 19 wird im Folgenden ein Überstromerfassungselement 70 einer dritten Ausführungsform beschrieben. Das Überstromerfassungselement 20 der vorhergehenden Ausführungsformen ist derart ausgelegt, dass ein vorbestimmter Abstand (50 μm) zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 21 und der Wärmeerfassungseinheit 24 vorhanden ist. In dem Überstromerfassungselement 70 (16) der dritten Ausführungsform weist eine Wärmeerzeugungseinheit 71 einen Kontakt zu einer Elektrodeneinheit 80 einer Wärmeerfassungseinheit 72 auf, wie es in 19 gezeigt ist.
Insbesondere enthält die Wärmeerzeugungseinheit 71 Erstreckungsabschnitte 73 und 74, die sich in denselben Richtungen wie die wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 erstrecken, und einen Umgehungsabschnitt 75, der eine Umgehung zwischen den Erstreckungsabschnitten 73 und 74 bildet und die Erstreckungsabschnitte 73 und 74 miteinander verbindet, wie es in 18 gezeigt ist.
Die Breiten (die Größen in der vertikalen Richtung der 18) der Erstreckungsabschnitte 73 und 74 sind stufenweise kleiner (kleiner hinsichtlich des Durchmessers) in Bezug auf die Breiten der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 (das heißt, die Querschnittsbereiche der Erstreckungsabschnitte 73 und 74 sind stufenweise kleiner in Bezug auf die Querschnittsbereiche der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse).
Die Breite (der Querschnittsbereich) des Umgehungsabschnitts 75 ist dieselbe wie diejenige der Erstreckungsabschnitte 73 und 74. Der Umgehungsabschnitt 75 bildet eine Umgehung auf der Seite der Wärmeerfassungseinheit 72 in derselben Ebene wie die Erstreckungsabschnitte 73 und 74. Der Umgehungsabschnitt 75 enthält einen Hauptleitungspfad 76, der dieselbe Breite (Querschnittsbereich) wie diejenige der Erstreckungsabschnitte 73 und 74 aufweist und die Erstreckungsabschnitte 73 und 74 mit denselben Breiten (Querschnittsbereichen) verbindet, und einen Neben- bzw. Unterleitungspfad 77, der sich von dem Hauptleitungspfad 76 in Richtung der wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 27 erstreckt und einen Anordnungsabschnitt bildet, auf dem die Elektrodeneinheit 77 der Wärmeerfassungseinheit 72 angeordnet ist.
Der Hauptleitungspfad 76 biegt sich in einem rechten Winkel von dem Erstreckungsabschnitt 73 in Richtung der wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 27 und biegt sich erneut in einem rechten Winkel in Richtung des wärmeerzeugungsseitigen Anschlusses 26 auf der rechten Seite (der Stromabseite). Auf der rechten Seite (Stromabseite) des Unterleitungspfads 77 weist der Hauptleitungspfad 76 einen kurbelförmigen Abschnitt in Richtung der Rückseite (in Richtung der gegenüberliegenden Seite von dem Unterleitungspfad 77) auf, und das Ende des kurbelförmigen Abschnitts führt zu dem Erstreckungsabschnitt 74.
Der Unterleitungspfad 77 weist eine rechteckige Gestalt auf, und der obere Endabschnitt des Unterleitungspfads 77 erstreckt sich zu der Position im Wesentlichen quer über jeden wärmeerfassungsseitigen Anschluss 27 in der Breitenrichtung (in der vertikalen Richtung der 18).
Die Wärmeerfassungseinheit 72 ist ein bekannter rechteckiger NTC-Thermistor, der in der Breitenrichtung lang ist. Wie es in 19 gezeigt ist, weist die Wärmeerfassungseinheit 72 Elektrodeneinheiten 80 und 81 an beiden Endabschnitten eines mehrschichtigen Thermistorkörpers 73 in der Breitenrichtung auf, und die Elektrodeneinheiten 80 und 81 sind mit einer Pb-Plattierung oder Ähnlichem bedeckt. Eine der Elektrodeneinheiten 80 ist auf (in Kontakt mit) dem Unterleitungspfad 77 der Wärmeerzeugungseinheit 71 angeordnet, und die andere der Elektrodeneinheiten 81 ist auf dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss 27 auf der rechten Seite (der Stromabseite) angeordnet. Die Wärmeerfassungseinheit 72 ist kleiner als die Wärmeerfassungseinheit 24 der ersten Ausführungsform.
Die Elektrodeneinheiten 80 und 81, die (der Unterleitungspfad 77 der) Wärmeerzeugungseinheit 71 und die wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 27 sind auf die folgende Weise miteinander verbunden. Ein leitendes Material (ein Lötmittel oder Ähnliches) wird bei einer hohen Temperatur geschmolzen und dann zu einer Paste gemacht. Ein leitendes Material wird dann auf die Verbindungsabschnitte gegeben und verfestigt (das heißt, es wird eine Legierung mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als diejenigen der Wärmeerzeugungseinheit 71 und der Elektrodeneinheit 77 geschmolzen, um als ein Haftmittel zu dienen, und es wird ein Hartlöten durchgeführt). Auf diese Weise wird ein metallisches Verbinden zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 71 und der Elektrodeneinheit 80 der Wärmeerfassungseinheit 72 durchgeführt.
Die Elektrodeneinheiten 80 und 81, die (der Unterleitungspfad 77 der) Wärmeerzeugungseinheit 71 und die wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 27 müssen nicht mittels Hartlöten verbunden werden, sondern können mittels eines leitenden Haftmittels, das Elektrizität leitet und Substanzen aneinanderfixiert, verbunden werden. Das leitende Haftmittel wird durch Mischen eines Harzes zum Fixieren und eines leitenden Metalls (eines leitenden Füllmittels) ausgebildet. Es kann beispielsweise Epoxydharz als das Harz in dem leitenden Haftmittel verwendet werden, und es kann Ag (Silber) als das Metall in dem leitenden Haftmittel verwendet werden.
Die Wärmeerzeugungseinheit 71 und die Wärmeerfassungseinheit 72 sind einstückig mit dem Gießharzabschnitt 30 bedeckt (mit Harz ohne jeglichen Zwischenraum gefüllt).
In der oben beschriebenen Struktur fließt der Strom, der von der Energiequelle zugeführt wird, von dem wärmeerzeugungsseitigen Anschluss 26 auf der linken Seite (der Stromaufseite) zu dem wärmeerzeugungsseitigen Anschluss 26 auf der rechten Seite (der Stromabseite) durch die Wärmeerzeugungseinheit 71. Außerdem fließt ein Teil des Stroms von der Wärmeerzeugungseinheit 71 zu dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss 27 auf der rechten Seite (der Stromabseite) durch den Unterleitungspfad 77 und die Wärmeerfassungseinheit 72. Dementsprechend kann eine Temperaturerfassung unter Verwendung des Stroms und eines Spannungsabfalls durchgeführt werden. Daher ist der wärmeerfassungsseitige Anschluss 27 auf der linken Seite (der Stromaufseite) des Überstromerfassungselements 70 nicht elektrisch verbunden.
Die dritte Ausführungsform erzielt die folgenden Wirkungen. In den ersten und zweiten Ausführungsformen wird die Zeit für die Wärmeerfassungseinheit 24 zum Erfassen der Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit 21 erzeugt wird, verzögert, so dass eine Überstromtrennung entsprechend der Raucherzeugungscharakteristik des Drahts durchgeführt werden kann. Wenn eine große Strommenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt wird, könnte jedoch eine Überstromtrennung nicht vor einer Raucherzeugung von dem Draht aufgrund der Zeitverzögerung durchgeführt werden deine Überstromtrennung wird nach der Raucherzeugung durchgeführt), oder es könnte eine Vorrichtung, die auf der Schaltung montiert ist, brechen.
In der dritten Ausführungsform sind andererseits die Wärmeerzeugungseinheit 71 und die Wärmeerfassungseinheit 72 in Kontakt zueinander vorhanden. Wenn eine große Strommenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt wird, erreicht dementsprechend die Wärme von der Wärmeerzeugungseinheit 71 die Wärmeerfassungseinheit 72 innerhalb einer kurzen Zeitdauer (mit einer kleineren Zeitverzögerung). Sogar wenn eine große Strommenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt wird, kann das Schaltelement 13 (das Element zum Trennen des Stroms) aktiviert werden, um einen Überstrom zu trennen, bevor der Draht Rauch erzeugt oder eine Vorrichtung bricht. In einem Fall, in dem eine relativ kleine Strommenge zugeführt wird oder die Erhöhung des Stroms relativ gering ist, kann andererseits eine Überstromtrennung in geeigneter Weise mit einer Zeitverzögerung entsprechend der Harzmenge durchgeführt werden.
<Vierte Ausführungsform>
Mit Bezug auf die 20 bis 23 wird im Folgenden ein Überstromerfassungselement 90 einer vierten Ausführungsform beschrieben. Dieselben Komponenten wie diejenigen der oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen bezeichnet, und deren Erläuterung wird hier weggelassen.
In der dritten Ausführungsform sind der Hauptleitungspfad 76 und der Unterleitungspfad 77 in dem Umgehungsabschnitt 75 der Wärmeerzeugungseinheit 71 vorgesehen. In der vierten Ausführungsform ist andererseits ein Neben- bzw. Unterleitungspfad nicht in einem Umgehungsabschnitt 95 einer Wärmeerzeugungseinheit 91 vorgesehen, und der Umgehungsabschnitt 95 ist nur aus einem Hauptleitungspfad ausgebildet. Außerdem sind in der dritten Ausführungsform vier Anschlüsse einschließlich eines wärmeerfassungsseitigen Anschlusses 27, der nicht elektrisch verbunden ist, vorgesehen. In der vierten Ausführungsform ist andererseits das Überstromerfassungselement 90 aus drei Anschlüssen ausgebildet, und es ist kein Anschluss vorgesehen, der nicht elektrisch verbunden ist. Man beachte, dass die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit in der vierten Ausführungsform wie in der dritten Ausführungsform einen Kontakt zueinander aufweisen.
Wie es in 21 gezeigt ist, enthält das Überstromerfassungselement 90 die Wärmeerzeugungseinheit 91, eine Wärmeerfassungseinheit 96, drei Anschlüsse 26, 26 und 99 und einen Gießharzabschnitt 100, der einstückig die Wärmeerzeugungseinheit 91 und die Wärmeerfassungseinheit 96 im Wesentlichen ohne jeglichen Zwischenraum bedeckt (um die Basisabschnitte der Anschlüsse unterzubringen).
Die drei Anschlüsse 26, 26 und 99 sind zwei linke und rechte wärmeerzeugungsseitige Anschlüsse 26 und ein wärmeerfassungsseitiger Anschluss 99. Der wärmeerfassungsseitige Anschluss 99 weist dieselbe Konfiguration wie diejenige eines der (des rechten) wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 27 in den oben beschriebenen Ausführungsformen auf.
Wie es in 22 gezeigt ist, enthält die Wärmeerzeugungseinheit 91 Erstreckungsabschnitte 93 und 94, die sich in denselben Richtungen wie die wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 26 erstrecken, und den Umgehungsabschnitt 95, der eine Umgehung zwischen den Erstreckungsabschnitten 93 und 94 bildet und die Erstreckungsabschnitte 93 und 94 miteinander verbindet.
Die Breiten (die Größen in der vertikalen Richtung der 22) der Erstreckungsabschnitte 93 und 94 sind stufenweise kleiner (kleiner hinsichtlich des Durchmessers) in Bezug auf die Breiten der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 (das heißt, die Querschnittsbereiche der Erstreckungsabschnitte 93 und 94 sind stufenweise in Bezug auf die Querschnittsbereiche der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 kleiner).
Der Umgehungsabschnitt 95 weist dieselbe Breite (Querschnittsbereich) wie diejenigen der Erstreckungsabschnitte 93 und 94 auf und bildet eine Umgehung auf der Seite der Wärmeerfassungseinheit 96 in derselben Ebene wie die Erstreckungsabschnitte 93 und 94. Der Umgehungsabschnitt 95 verbindet die beiden Erstreckungsabschnitte 93 und 94 mit denselben Breiten (Querschnittsbereichen) miteinander.
Insbesondere enthält der Umgehungsabschnitt 95 einen ersten Pfadabschnitt 95A, der in eine L-Gestalt gebogen ist und sich von dem Erstreckungsabschnitt 93 in Richtung des wärmeerfassungsseitigen Anschlusses 99 erstreckt, einen zweiten Pfadabschnitt 95B, der in eine L-Gestalt an dem Ende des ersten Pfadabschnitts 95A gebogen ist und sich in derselben Richtung wie die Erstreckungsrichtung des wärmeerfassungsseitigen Anschlusses 99 erstreckt, einen dritten Pfadabschnitt 95C, der in eine L-Gestalt an dem Ende des zweiten Pfadabschnitts 95B gebogen ist und sich in Richtung der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 erstreckt, einen vierten Pfadabschnitt 95D, der in eine L-Gestalt an dem Ende des dritten Pfadabschnitts 95C gebogen ist und in Richtung des ersten Pfadabschnitts 95A mit einem vorbestimmten Abstand zurückkehrt, und einen fünften Pfadabschnitt 95E, der in eine L-Gestalt an dem Ende des vierten Pfadabschnitts 95D gebogen ist, sich in Richtung des Erstreckungsabschnitts 94 erstreckt und einstückig zu dem Erstreckungsabschnitt 94 führt.
Die Wärmeerfassungseinheit 96 ist ein bekannter rechteckiger NTC-Thermistor, der in der Breitenrichtung lang ist. Wie es in 23 gezeigt ist, weist die Wärmeerfassungseinheit 96 Elektrodeneinheiten 97 und 98 an beiden Endabschnitten eines mehrschichtigen Thermistorkörpers in der Breitenrichtung auf, und die Elektrodeneinheiten 97 und 98 sind mit einer Pb-Plattierung oder Ähnlichem bedeckt. Eine der Elektrodeneinheiten 97 ist auf (in Kontakt mit) dem dritten Pfadabschnitt 95C, der den Rückkehrabschnitt zwischen der L-Gestalt des zweiten Pfadabschnitts 95B und der L-Gestalt des vierten Pfadabschnitts 95D der Wärmeerzeugungseinheit 91 bildet, angeordnet, und die andere der Elektrodeneinheiten 98 ist auf der rechten Seite auf dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss 99 (der Stromabseite) angeordnet. Die Wärmeerfassungseinheit 96 ist kleiner als die Wärmeerfassungseinheit 24 der ersten Ausführungsform.
Die Elektrodeneinheiten 97 und 98, die Wärmeerzeugungseinheit 91 und der wärmeerfassungsseitige Anschluss 99 werden auf die folgende Weise miteinander verbunden. Ein leitendes Material (ein Lötmittel oder Ähnliches) wird bei einer hohen Temperatur geschmolzen und dann zu einer Paste ausgebildet. Das leitende Material wird dann auf die Verbindungsabschnitte gegeben und verfestigt (das heißt, eine Legierung mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als diejenigen der Wärmeerzeugungseinheit und den Elektrodeneinheiten wird geschmolzen, um als ein Haftmittel zu dienen, und es wird ein Hartlöten durchgeführt). Auf diese Weise wird eine metallische Verbindung zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 91 und einer der Elektrodeneinheiten 97 der Wärmeerfassungseinheit 96 erstellt, und es wird eine metallische Verbindung zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 91 und der anderen der Elektrodeneinheiten 98 erstellt.
Die Elektrodeneinheiten 97 und 98, die Wärmeerzeugungseinheit 91 und der wärmeerfassungsseitige Anschluss 99 müssen nicht mittels Hartlöten miteinander verbunden werden, sondern können mittels eines leitenden Haftmittels, das Elektrizität leitet und Substanzen aneinanderfixiert, miteinander verbunden werden. Das leitende Haftmittel wird durch Mischen eines Harzes zum Fixieren und eines leitenden Metalls (eines leitenden Füllmittels) ausgebildet. Es kann beispielsweise Epoxydharz als das Harz in dem leitenden Haftmittel verwendet werden, und es kann Ag (Silber) als das Metall in dem leitenden Haftmittel verwendet werden.
Die Wärmeerzeugungseinheit 91 und die Wärmeerfassungseinheit 96 sind einstückig mit dem Gießharzabschnitt 100 bedeckt (mit Harz ohne jeglichen Zwischenraum gefüllt).
Bei der oben beschriebenen Konfiguration fließt der Strom, der von der Energiequelle zugeführt wird, von dem wärmeerzeugungsseitigen Anschluss 26 auf der linken Seite (der Stromauseite) zu dem wärmeerzeugungsseitigen Anschluss 26 auf der rechten Seite (der Stromabseite) durch die Wärmeerzeugungseinheit 91. Außerdem fließt ein Teil des Stroms von der Wärmeerzeugungseinheit 91 zu dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss 99 auf der rechten Seite (der Stromabseite) durch die Wärmeerfassungseinheit 96. Dementsprechend kann eine Temperaturerfassung unter Verwendung des Stroms und eines Spannungsabfalls durchgeführt werden.
Wie es oben beschrieben wurde, weist die Wärmeerfassungseinheit 96 gemäß der vierten Ausführungsform die beiden Elektrodeneinheiten 97 und 98 auf und enthält die beiden wärmeerfassungsseitigen Anschlüsse 26, die zu der Wärmeerzeugungseinheit 91 führen und mit dem Leitungspfad 11 auf der Leiterplatte 12 verbunden sind, und den wärmeerfassungsseitigen Anschluss 99, der mit dem Leitungspfad 11 auf der Leiterplatte 12 verbunden ist. Eine der Elektrodeneinheiten 97 der Wärmeerfassungseinheit 96 ist auf der Wärmeerzeugungseinheit 91 angeordnet und mit dieser verbunden, und die andere der Elektrodeneinheiten 98 der Wärmeerfassungseinheit 96 ist auf dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss 99 angeordnet und mit diesem verbunden. Mit dieser Anordnung kann der Strom von der Wärmeerzeugungseinheit 91 in die wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse 26 und die Wärmeerfassungseinheit 96 fließen und beim Erfassen der Temperatur verwendet werden. Da die Elektrodeneinheit 97 der Wärmeerfassungseinheit 96 auf der Wärmeerzeugungseinheit 91 angeordnet und mit dieser verbunden ist, kann außerdem die Wärme von der Wärmeerzeugungseinheit 91 auf einfache Weise die Wärmeerfassungseinheit 96 erreichen. Da eine Erfassung ohne zwei wärmeerfassungsseitige Anschlüsse durchgeführt werden kann, kann außerdem die Anzahl der Anschlüsse geringer als in einem Fall sein, in dem zwei wärmeerfassungsseitige Anschlüsse verwendet werden.
Da ein Hartlöten durchgeführt wird, um eine der Elektrodeneinheiten 97 mit der Wärmeerzeugungseinheit 91 und die andere der Elektrodeneinheiten 98 mit dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss 99 zu verbinden, kann die Verbindung zwischen der Elektrodeneinheit 97 und der Wärmeerzeugungseinheit 91 und die Verbindung zwischen der Elektrodeneinheit 98 und dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss 99 sicher mit einer einfachen Konfiguration durchgeführt werden.
Da eine der Elektrodeneinheiten 97 auf dem dritten Pfadabschnitt 95C (dem Rückkehrabschnitt) angeordnet ist, der Wärmeerzeugungsabschnitte mit hoher Dichte aufweist, kann die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit 91 erzeugt wird, auf einfache Weise die Wärmeerfassungseinheit 96 erreichen.
<Weitere Ausführungsformen>
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben mit Bezug auf die Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern die folgenden Ausführungsformen sind beispielsweise ebenfalls in dem technischen Bereich der vorliegenden Erfindung enthalten.

1) In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Material des Gießharzabschnitts 30 Epoxydharz. Das Material ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann ein anderes Harz sein.
2) Obwohl die Wärmeerfassungseinheit 24 ein NTC-Thermistor ist, kann ein anderer Thermistor wie beispielsweise ein PTC-Thermistor verwendet werden. Außerdem muss die Wärmeerfassungseinheit 24 nicht notwendigerweise ein Thermistor sein, sondern es kann eine Vorrichtung wie beispielsweise eine Diode, die eine Charakteristik aufweist, die sich mit der Temperatur ändert, verwendet werden, um eine Temperatur zu erfassen.
3) Obwohl der Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 21 und der Wärmeerfassungseinheit 24 konstant ist (50 μm) oder ein Kontakt zwischen diesen Einheiten besteht, ist der Abstand nicht darauf beschränkt. In dem Überstromerfassungselement 20 kann die Zeitcharakteristik der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit 24 erfasst wird, durch den Abstand (wobei die Zeitkonstante mit einer Erhöhung des Abstands größer wird) zwischen der Wärmeerzeugungseinheit 21 und der Wärmeerfassungseinheit 24 ebenso wie durch die Harzmenge (das Volumen) des Gießharzabschnitts 30 bestimmt werden.
4) In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Anschlusseinheiten 25 mit dem Leitungspfad 11 auf der Leiterplatte 12 verbunden. Die Struktur ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es können beispielsweise, wie es in 14 gezeigt ist, Hülseneinheiten 60 anstelle der Anschlusseinheiten vorgesehen sein. Die Endabschnitte eines Drahts können an den Hülseneinheiten 60 fixiert sein. Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann eine Hülseneinheit 60 nur anstelle einer der Anschlusseinheiten vorgesehen sein, und die andere Anschlusseinheit kann mit dem Leitungspfad 11 auf der Leiterplatte 12 verbunden sein.
5) In der oben beschriebenen Ausführungsform wird bewirkt, dass die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante τ1 der Temperatur der Wärmeerfassungseinheit 24 näher bei der Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante τ0 der Temperatur liegt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Temperatur-Zeit-Charakteristik der Wärmeerfassungseinheit 24 kann konform zu der Temperatur-Zeit-Charakteristik des Drahts ausgebildet sein.
6) Hinsichtlich des Einstellens der Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante τ1 der Temperatur der Wärmeerfassungseinheit 24 kann die thermische Zeitkonstante τ1 durch Ausbilden einer Kerbe auf dem oberen Abschnitt des Gießharzabschnitts 30 und Verringern der Harzmenge (des Volumens) auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
7) Alternativ kann die Zeitcharakteristik (der thermischen Zeitkonstante) der Temperatur der Wärmeerfassungseinheit näher bei der Zeitcharakteristik (der thermischen Zeitkonstante) der Temperatur des Drahts durch Andern der Einstellungen bzw. Festlegungen der Wärmeerzeugungseinheit 21 (58) oder der Wärmeerfassungseinheit 24 (57) ebenso wie der Harzmenge (Volumen) in dem Gießharzabschnitt 30 ausgebildet werden.

<Mittel zum Lösen der Probleme>
Eine Überstromtrennvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist eine Überstromtrennvorrichtung, die eine Wärmeerzeugungseinheit, die in Serie zu einem Pfad, der von einer Energiequelle für ein Fahrzeug zu einer Last über einen Draht führt, angeordnet ist, und eine Wärmeerfassungseinheit enthält, die Charakteristika aufweist, die sich mit der Temperatur, die von der Wärmeerzeugungseinheit zugeführt wird, ändern. Die Überstromtrennvorrichtung trennt einen Überstrom durch Aktivieren eines Elements zum Trennen eines Stroms auf der Grundlage eines Signals entsprechend der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird. Die Überstromtrennvorrichtung enthält ein Überstromerfassungselement, das die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit, die einstückig mit einem Gießharzabschnitt bedeckt sind, aufweist (Mittel 1).
Mit der Konfiguration der Mittel 1 ist das Überstromerfassungselement, in dem die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit einstückig mit dem Gießharzabschnitt bedeckt sind, vorgesehen. Dementsprechend kann die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die in der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Gießharzabschnitt nicht vorgesehen ist, näher bei der Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, ausgebildet werden. Somit kann in einer Situation, in der sich eine Stromänderung in einer Übergangsbedingung befindet, verhindert werden, dass das Element zum Trennen des Stroms betrieben wird, um den Strom zu trennen, wenn ein Anstieg der Temperatur des Drahts noch erlaubt ist. Auf diese Weise kann eine Überstromtrennung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
In der Konfiguration der Mittel 1 kann der Gießharzabschnitt eine Harzmenge aufweisen, die derart eingestellt wird, dass die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit erzeugt wird, der Wärmeerfassungseinheit mit einer Charakteristik entsprechend der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, zugeführt wird (Mittel 2).
Mit der Konfiguration der Mittel 2 wird die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit erzeugt wird, der Wärmeerfassungseinheit mit einer Charakteristik entsprechend der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, zugeführt, und das Element zum Trennen eines Stroms kann betrieben werden, um einen Überstrom entsprechend der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, zu trennen. Dementsprechend kann eine Überstromtrennung mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden.
Das Signal, das von der Wärmeerfassungseinheit wie beispielsweise einem PTC-Element erhalten wird, kann konform zu den Charakteristika des Drahts durch Durchführen einer Berechnung oder Ähnlichem unter Verwendung einer Steuerschaltung oder Ähnlichem ausgebildet werden. In einem derartigen Fall wird jedoch eine Steuerschaltung oder Ähnliches benötigt, und die Schaltungskonfiguration wird kompliziert, was hinsichtlich der Herstellungskosten und Ähnlichem nicht wünschenswert ist. Andererseits kann in den Mitteln 2 die Wärmeerfassungseinheit durch einfaches Ändern der Harzmenge in dem Gießharzabschnitt (Gießharz) ein Signal entsprechend den Charakteristika des Drahts ausgeben. Dementsprechend kann die Konfiguration der Überstromtrennschaltung vereinfacht werden.
Hinsichtlich der Charakteristika entsprechend der Zeitcharakteristik des Stroms, der für den Draht erlaubt ist, oder der Zeitcharakteristika der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, sollte die Harzmenge derart eingestellt werden, dass der Wärmeerfassungseinheit beispielsweise Wärme, die eine Zeitcharakteristik der Zeitkonstante der Temperatur entsprechend der Zeitcharakteristik der Zeitkonstante der Temperatur des Drahts aufweist, zugeführt wird. Alternativ kann die Harzmenge derart eingestellt werden, dass der Wärmeerfassungseinheit Wärme, die die Zeitcharakteristik der Zeitkonstante der Temperatur entsprechend der Zeitcharakteristik der Zeitkonstante des Stroms des Drahts aufweist, zugeführt wird.
Zusätzlich zur der Konfiguration der Mittel 1 oder 2 kann der Gießharzabschnitt eine Harzmenge aufweisen, die derart einzustellen ist, dass die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in Bezug auf die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, liegt (Mittel 3).
Mit der Konfiguration der Mittel 3 wird die thermische Zeitkonstante beim Einstellen der Harzmenge in dem Gießharzabschnitt innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eingestellt. Dementsprechend kann die Harzmenge in dem Gießharzabschnitt auf einfache Weise eingestellt werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration der Mittel 2 oder 3 kann in dem Überstromerfassungselement die Zeitcharakteristik der Temperatur, die bei der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird (oder von dieser erfasst wird), durch den Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit und der Wärmeerfassungseinheit ebenso wie durch die Harzmenge in dem Gießharzabschnitt bestimmt werden (Mittel 4).
Mit der Konfiguration der Mittel 4 ist es möglich, eine Überstromtrennung durchzuführen, die in einem größeren Grad von der Temperatur-Zeit-Charakteristik des Drahts abhängt.
Zusätzlich zu der Konfiguration einer der Mittel 1 bis 4 können die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit in dem Überstromerfassungselement einen Kontakt zueinander aufweisen (Mittel 5).
Die Zeit bzw. der Zeitpunkt für die Wärmeerfassungseinheit zum Erfassen der Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit erzeugt wird, wird verzögert, so dass eine Überstromtrennung entsprechend den Raucherzeugungscharakteristika des Drahts durchgeführt werden kann. Wenn eine große Strommenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt wird, könnte jedoch eine Überstromtrennung vor einer Raucherzeugung des Drahts aufgrund der Zeitverzögerung nicht durchgeführt werden (eine Überstromtrennung wird nach der Raucherzeugung durchgeführt), oder es könnte eine Vorrichtung, die auf der Schaltung montiert ist, brechen.
Mit der Konfiguration der Mittel 5 weisen andererseits die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit einen Kontakt zueinander auf. Wenn eine große Strommenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt wird, erreicht dementsprechend die Wärme von der Wärmeerzeugungseinheit die Wärmeerfassungseinheit innerhalb einer kurzen Zeitdauer (mit einer kleineren Zeitverzögerung). Sogar wenn eine große Strommenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt wird, kann das Element zum Trennen eines Stroms aktiviert werden, um einen Strom abzutrennen, bevor der Draht Rauch erzeugt oder eine Vorrichtung bricht. In einem Fall, in dem eine relativ kleine Strommenge zugeführt wird oder die Erhöhung des Stroms relativ gering ist, kann andererseits eine Überstromtrennung in geeigneter Weise mit einer Zeitverzögerung entsprechend der Harzmenge durchgeführt werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration eines der Mittel 1 bis 5 wird ein Signal entsprechend der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, mit einem vorbestimmten Schwellenwert, der entsprechend der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, eingestellt wird, verglichen, und auf der Grundlage des Ergebnisses des Vergleichs wird das Element zum Trennen des Stroms aktiviert, um einen Überstrom zu trennen (Mittel 6).
Mit der Konfiguration der Mittel 6 kann die Konfiguration zum Trennen eines Überstroms vereinfacht werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration eines der Mittel 1 bis 6 ist das Überstromerfassungselement auf einer Leiterplatte montiert, und es kann eine Lücke zwischen der Oberfläche der Leiterplatte und dem Gießharzabschnitt ausgebildet sein (Mittel 7).
Mit der Konfiguration der Mittel 7 kann durch Ausbilden der Lücke zwischen der Leiterplatte und dem Gießharzabschnitt vermieden werden, dass die Wärme der Leiterplatte das Überstromerfassungselement erreicht.
Ein Überstromerfassungselement gemäß dieser Ausführungsform ist ein Überstromerfassungselement zur Verwendung in einer Überstromtrennvorrichtung, die eine Wärmeerzeugungseinheit, die in Serie zu einem Pfad, der von einer Energiequelle für ein Fahrzeug zu einer Last über einen Draht führt, angeordnet ist, und eine Wärmeerfassungseinheit mit Charakteristika, die sich mit der Temperatur, die von der Wärmeerzeugungseinheit zugeführt wird, ändern, enthält. Die Überstromtrennvorrichtung trennt einen Überstrom durch Aktivieren eines Elements zum Trennen eines Stroms auf der Grundlage eines Signals entsprechend der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird. Die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit sind einstückig mit einem Gießharzabschnitt bedeckt, um das Überstromerfassungselement zu bilden (Mittel 8).
Mit der Konfiguration der Mittel 8 wird das Überstromerfassungselement, in dem die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit einstückig mit dem Gießharzabschnitt bedeckt sind, bereitgestellt. Dementsprechend kann die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die an der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, näher bei der Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Gießharzabschnitt nicht vorgesehen ist, sein. Somit kann in einer Situation, in der sich eine Stromänderung in einem Übergangszustand befindet, verhindert werden, dass das Element zum Trennen eines Stroms betrieben wird, um den Strom zu trennen, wenn ein Temperaturanstieg des Drahts noch erlaubt ist. Auf diese Weise kann eine Überstromtrennung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration der Mittel 8 kann der Gießharzabschnitt eine Harzmenge aufweisen, die derart einzustellen ist, dass der Wärmeerfassungseinheit die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit erzeugt wird, mit einer Charakteristik entsprechend der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, zugeführt wird (Mittel 9).
Mit der Konfiguration der Mittel 9 wird der Wärmeerfassungseinheit die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit erzeugt wird, mit einer Charakteristik entsprechend der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, zugeführt, und das Element zum Trennen eines Stroms kann betrieben werden, um einen Überstrom entsprechend der Zeitcharakteristik der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, zu trennen. Dementsprechend kann eine Überstromtrennung mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration der Mittel 8 oder 9 kann der Gießharzabschnitt eine Harzmenge aufweisen, die derart einzustellen ist, dass die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die an der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in Bezug auf die Zeitcharakteristik der thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, liegt (Mittel 10).
Mit der Konfiguration der Mittel 10 wird die thermische Zeitkonstante beim Einstellen der Harzmenge des Gießharzabschnitts innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eingestellt. Dementsprechend kann die Harzmenge in dem Gießharzabschnitt auf einfache Weise eingestellt werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration der Mittel 9 oder 10 kann die Zeitcharakteristik der Temperatur, die an der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, durch den Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit und der Wärmeerfassungseinheit in dem Überstromerfassungselement ebenso wie durch die Harzmenge in dem Gießharzabschnitt bestimmt werden (Mittel 11).
Mit der Konfiguration der Mittel 11 ist es möglich, eine Überstromtrennung, die in einem größeren Grad von der Temperatur-Zeit-Charakteristik des Drahts abhängt, durchzuführen.
Zusätzlich zu der Konfiguration einer der Mittel 8 bis 11 können die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit in dem Überstromerfassungselement einen Kontakt zueinander aufweisen (Mittel 12).
Die Zeit bzw. der Zeitpunkt für die Wärmeerfassungseinheit zum Erfassen der Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit erzeugt wird, wird verzögert, so dass eine Überstromtrennung entsprechend den Raucherzeugungscharakteristika des Drahts durchgeführt werden kann. Wenn eine große Strommenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt wird, könnte jedoch eine Überstromtrennung nicht vor einer Raucherzeugung des Drahts aufgrund der Zeitverzögerung durchgeführt werden (eine Überstromtrennung wird nach der Raucherzeugung durchgeführt), oder es könnte eine Vorrichtung, die auf der Schaltung montiert ist, brechen.
Mit der Konfiguration der Mittel 12 weisen andererseits die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit einen Kontakt zueinander auf. Wenn eine große Strommenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt wird, erreicht dementsprechend die Wärme von der Wärmeerzeugungseinheit die Wärmeerfassungseinheit innerhalb einer kurzen Zeitdauer (mit einer kleineren Zeitverzögerung). Sogar wenn eine große Strommenge innerhalb einer kurzen Zeitdauer zugeführt wird, kann daher das Element zum Trennen eines Stroms aktiviert werden, um einen Strom zu trennen, bevor der Draht Rauch erzeugt oder eine Vorrichtung bricht. In einem Fall, in dem eine relativ kleine Strommenge zugeführt wird oder die Stromerhöhung relativ niedrig ist, kann andererseits eine Überstromtrennung in geeigneter Weise mit einer Zeitverzögerung entsprechend der Harzmenge durchgeführt werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration der Mittel 12 kann die Wärmeerfassungseinheit zwei Elektrodeneinheiten aufweisen und enthält zwei wärmeerzeugungsseitige Anschlüsse, die zu der Wärmeerzeugungseinheit führen und mit einem Leitungspfad auf einer Leiterplatte verbunden sind, und einen wärmeerfassungsseitigen Anschluss, der mit dem Leitungspfad auf der Leiterplatte verbunden ist, wobei eine der Elektrodeneinheiten der Wärmeerfassungseinheit auf der Wärmeerzeugungseinheit angeordnet und mit dieser verbunden ist und wobei die andere der Elektrodeneinheiten der Wärmeerfassungseinheit auf dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss angeordnet und mit diesem verbunden ist (Mittel 13).
Mit der Konfiguration der Mittel 13 kann der Strom von der Wärmeerzeugungseinheit in die wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse und die Wärmeerfassungseinheit fließen und beim Erfassen der Temperatur verwendet werden. Da eine Elektrodeneinheit der Wärmeerfassungseinheit auf der Wärmeerzeugungseinheit angeordnet und mit dieser verbunden ist, kann außerdem die Wärme von der Wärmeerzeugungseinheit auf einfache Weise die Wärmeerfassungseinheit erreichen. Da eine Erfassung ohne zwei wärmeerfassungsseitige Anschlüsse durchgeführt werden kann, kann außerdem die Anzahl der Anschlüsse im Vergleich zu einem Fall, in dem zwei wärmeerfassungsseitige Anschlüsse verwendet werden, verringert werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration der Mittel 13 kann die Verbindung zwischen der einen der Elektrodeneinheiten und der Wärmeerzeugungseinheit und die Verbindung zwischen der anderen der Elektrodeneinheiten und dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss mittels Hartlöten oder Banden mit einem leitenden Haftmittel ausgeführt werden (Mittel 14).
Gemäß den Mitteln 14 können die Verbindung zwischen einer Elektrodeneinheit und der Wärmeerzeugungseinheit und die Verbindung zwischen einer Elektrodeneinheit und dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss sicher mit einer einfachen Struktur erzielt werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration der Mittel 13 oder 14 kann die eine der Elektrodeneinheiten auf einem Rückkehrabschnitt der Wärmeerzeugungseinheit angeordnet sein (Mittel 15).
Da der Rückkehrabschnitt in der Wärmeerzeugungseinheit Wärmeerzeugungsabschnitte mit hoher Dichte aufweist, erzeugt der Rückkehrabschnitt auf einfache Weise Wärme. Mit der Konfiguration der Mittel 15 ist eine der Elektrodeneinheiten auf dem Rückkehrabschnitt angeordnet, und dementsprechend kann die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit erzeugt wird, auf einfache Weise die Wärmeerfassungseinheit erreichen.
In der Konfiguration einer der Mittel 8 bis 15 ist das Überstromerfassungselement auf einer Leiterplatte montiert und kann außerdem eine Anschlusseinheit enthalten, die mit einem Leitungspfad auf der Leiterplatte verbunden ist, wobei die Wärmeerzeugungseinheit einstückig mit der Anschlusseinheit ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser als die Anschlusseinheit aufweist (Mittel 16).
Mit der Konfiguration der Mittel 16 wird die Herstellung des Überstromerfassungselements einfacher, da die Wärmeerzeugungseinheit und die Anschlusseinheit einstückig ausgebildet werden.
Die Konfiguration einer der Mittel 8 bis 16 kann außerdem zwei wärmeerzeugungsseitige Anschlüsse, die zu der Wärmeerzeugungseinheit führen und mit einem Leitungspfad auf einer Leiterplatte verbunden sind, und einen wärmeerfassungsseitigen Anschluss, der zu der Wärmeerfassungseinheit führt, mit dem Leitungspfad auf der Leiterplatte verbunden ist und parallel zu den wärmeerzeugungsseitigen Anschlüssen angeordnet ist, enthalten. Bei dieser Konfiguration kann die Wärmeerzeugungseinheit eine Gestalt aufweisen, die eine Umgehung von der Erstreckungsrichtung der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse in Richtung der Wärmeerfassungseinheit bildet, und mindestens ein Teil der Wärmeerzeugungseinheit kann unterhalb der Wärmeerfassungseinheit angeordnet sein (Mittel 17).
Mit der Konfiguration der Mittel 17 kann die Konfiguration des Überstromerfassungselements vereinfacht werden.
Zusätzlich zu der Konfiguration einer der Mittel 8 bis 17 kann, wenn das Überstromerfassungselement auf einer Leiterplatte montiert ist, eine Lücke zwischen der Oberfläche der Leiterplatte und dem Gießharzabschnitt ausgebildet sein (Mittel 18).
Mit der Konfiguration der Mittel 18 kann durch Ausbilden der Lücke zwischen der Leiterplatte und dem Gießharzabschnitt verhindert werden, dass die Wärme der Leiterplatte das Überstromerfassungselement erreicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 10-108357 [0004]

Claims

Überstromtrennvorrichtung, die eine Wärmeerzeugungseinheit, die in Serie zu einem Pfad, der von einer Energiequelle für ein Fahrzeug zu einer Last über einen Draht führt, angeordnet ist, und eine Wärmeerfassungseinheit mit Charakteristika, die sich mit einer Temperatur, die von der Wärmeerzeugungseinheit zugeführt wird, ändern, enthält, wobei die Überstromtrennvorrichtung einen Überstrom durch Aktivieren eines Elements zum Trennen eines Stroms auf der Grundlage eines Signals entsprechend einer Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, trennt, und die Überstromtrennvorrichtung ein Überstromerfassungselement aufweist, das die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit aufweist, die einstückig mit einem Gießharzabschnitt bedeckt sind.
Überstromtrennvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Gießharzabschnitt eine Harzmenge aufweist, die derart einzustellen ist, dass der Wärmeerfassungseinheit die Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit erzeugt wird, mit einer Charakteristik entsprechend einer Zeitcharakteristik einer Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, zugeführt wird.
Überstromtrennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gießharzabschnitt eine Harzmenge aufweist, die derart einzustellen ist, dass eine Zeitcharakteristik einer thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die an der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in Bezug auf eine Zeitcharakteristik einer thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, liegt.
Überstromtrennvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei in dem Überstromerfassungselement die Zeitcharakteristik der Temperatur, die an der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, durch einen Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit und der Wärmeerfassungseinheit ebenso wie durch die Harzmenge in dem Gießharzabschnitt eingestellt wird.
Überstromtrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in dem Überstromerfassungselement die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit einen Kontakt zueinander aufweisen.
Überstromtrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Signal entsprechend der Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen wird, der entsprechend der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, eingestellt wird, und auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs das Element zum Trennen eines Stroms aktiviert wird, um einen Überstrom zu trennen.
Überstromtrennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Überstromerfassungselement auf einer Leiterplatte montiert ist, und eine Lücke zwischen einer Oberfläche der Leiterplatte und dem Gießharzabschnitt ausgebildet ist.
Überstromerfassungselement zur Verwendung in einer Überstromtrennvorrichtung, die eine Wärmeerzeugungseinheit, die in Serie zu einem Pfad, der von einer Energiequelle für ein Fahrzeug zu einer Last über einen Draht führt, angeordnet ist, und eine Wärmeerfassungseinheit mit Charakteristika, die sich mit einer Temperatur, die von der Wärmeerzeugungseinheit zugeführt wird, ändern, enthält, wobei die Überstromtrennvorrichtung einen Überstrom durch Aktivieren eines Elements zum Trennen eines Stroms auf der Grundlage eines Signals entsprechend einer Temperatur, die von der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, trennt, und die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit einstückig mit einem Gießharzabschnitt bedeckt sind, um das Überstromerfassungselement zu bilden.
Überstromerfassungselement nach Anspruch 8, wobei der Gießharzabschnitt eine Harzmenge aufweist, die derart einzustellen ist, dass der Wärmeerfassungseinheit Wärme, die von der Wärmeerzeugungseinheit erzeugt wird, mit einer Charakteristik entsprechend einer Zeitcharakteristik einer Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, zugeführt wird.
Überstromerfassungselement nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Gießharzabschnitt eine Harzmenge aufweist, die derart einzustellen ist, dass eine Zeitcharakteristik einer thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die an der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in Bezug auf eine Zeitcharakteristik einer thermischen Zeitkonstante der Temperatur, die für den Draht erlaubt ist, liegt.
Überstromerfassungselement nach Anspruch 9 oder 10, wobei in dem Überstromerfassungselement die Zeitcharakteristik der Temperatur, die an der Wärmeerfassungseinheit erhalten wird, durch einen Abstand zwischen der Wärmeerzeugungseinheit und der Wärmeerfassungseinheit ebenso wie durch die Harzmenge in dem Gießharzabschnitt eingestellt wird.
Überstromerfassungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Wärmeerzeugungseinheit und die Wärmeerfassungseinheit einen Kontakt zueinander aufweisen.
Überstromerfassungselement nach Anspruch 12, wobei die Wärmeerfassungseinheit zwei Elektrodeneinheiten aufweist und enthält: zwei wärmeerzeugungsseitige Anschlüsse, die zu der Wärmeerzeugungseinheit führen und mit einem Leitungspfad auf einer Leiterplatte verbunden sind, und einen wärmeerfassungsseitigen Anschluss, der mit dem Leitungspfad auf der Leiterplatte verbunden ist, wobei eine der Elektrodeneinheiten der Wärmeerfassungseinheit auf der Wärmeerzeugungseinheit angeordnet und mit dieser verbunden ist, und die andere der Elektrodeneinheiten der Wärmeerfassungseinheit auf dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss angeordnet und mit diesem verbunden ist.
Überstromerfassungselement nach Anspruch 13, wobei die Verbindung zwischen der einen der Elektrodeneinheiten und der Wärmeerzeugungseinheit und die Verbindung zwischen der anderen der Elektrodeneinheiten und dem wärmeerfassungsseitigen Anschluss mittels Hartlöten oder Bonden mittels eines leitenden Haftmittels erzielt werden.
Überstromerfassungselement nach Anspruch 13 oder 14, wobei die eine der Elektrodeneinheiten auf einem Rückkehrabschnitt der Wärmeerzeugungseinheit angeordnet ist.
Überstromerfassungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei das Überstromerfassungselement auf einer Leiterplatte montiert ist und außerdem aufweist: eine Anschlusseinheit, die mit einem Leitungspfad auf der Leiterplatte verbunden ist, wobei die Wärmeerzeugungseinheit einstückig mit der Anschlusseinheit ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser als die Anschlusseinheit aufweist.
Überstromerfassungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 16, das außerdem aufweist: zwei wärmeerzeugungsseitige Anschlüsse, die zu der Wärmeerzeugungseinheit führen und mit einem Leitungspfad auf einer Leiterplatte verbunden sind, und einen wärmeerfassungsseitigen Anschluss, der zu der Wärmeerfassungseinheit führt, mit dem Leitungspfad auf der Leiterplatte verbunden ist und parallel zu den wärmeerzeugungsseitigen Anschlüssen angeordnet ist, wobei die Wärmeerzeugungseinheit eine Gestalt aufweist, die eine Umgehung von einer Erstreckungsrichtung der wärmeerzeugungsseitigen Anschlüsse in Richtung der Wärmeerfassungseinheit bildet, und mindestens ein Teil der Wärmeerzeugungseinheit unterhalb der Wärmeerfassungseinheit angeordnet ist.
Überstromerfassungselement nach einem der Ansprüche 8 bis 17, wobei, wenn das Überstromerfassungselement auf einer Leiterplatte montiert ist, eine Lücke zwischen einer Oberfläche der Leiterplatte und dem Gießharzabschnitt ausgebildet ist.