JP2017199574A - 電子部品用ヒューズ、並びに、ヒューズ付き電子部品モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電流遮断を素早く行うことができ、しかも、定格電流が大きな電子部品にも適用できる電子部品用ヒューズを提供する。【解決手段】電子部品用ヒューズ１０は、（１）両端が外部に開放した空洞部１１ａを有する絶縁体スリーブ１１と、（２）空洞部１１ａの断面積よりも断面積が小さい溶断部１２ａと、溶断部１２ａの一端に設けられた第１係合部１２ｂと、溶断部１２ａの他端に設けられた第２係合部１２ｃとを有し、溶断部１２ａが空洞部１１ａに配置され、第１係合部１２ｂが絶縁体スリーブ１１の一端部に係合され、第２係合部１２ｃが絶縁体スリーブ１１の他端部に係合された導体エレメント１２と、（３）第１連結部１３ａが第１係合部１２ｂに連結された第１ターミナル１３と、（４）第２連結部１４ａが第２係合部１２ｃに連結された第２ターミナル１４と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品用ヒューズと、この電子部品用ヒューズを用いたヒューズ付き電子部品モジュールに関する。

前掲に関連し、特許文献１及び２には、複数の金属ワイヤの一部又は全部を絶縁樹脂で被覆して構成されたヒューズと、このヒューズを用いたヒューズ付きコンデンサモジュールが開示されている。

ところで、電子部品用ヒューズによって電子部品や電子部品に接続された回路を保護するには、電子部品或いは回路の定格電流よりも大きな電流、即ち、異常電流が流れた際に直ちにこの異常電流を遮断できることが望ましい。この異常電流の遮断を素早く行うには電子部品用ヒューズの溶断部分の断面積を小さくする等して溶断し易くすればよいが、このようにすると電子部品用ヒューズ自体の定格電流が小さくなるため、定格電流が大きな電子部品に適用する際に不便が生じる。

特開２００５−１１６６４２号公報 特開２００５−１２３５１６号公報

本発明の課題は、電流遮断を素早く行うことができ、しかも、定格電流が大きな電子部品にも適用できる電子部品用ヒューズと、この電子部品用ヒューズを用いたヒューズ付き電子部品モジュールを提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明に係る電子部品用ヒューズは、（１）両端が外部に開放した空洞部を有する絶縁体スリーブと、（２）前記絶縁体スリーブの前記空洞部の断面積よりも断面積が小さい溶断部と、前記溶断部の一端に設けられた第１係合部と、前記溶断部の他端に設けられた第２係合部とを有し、前記溶断部が前記絶縁体スリーブの前記空洞部に配置され、前記第１係合部が前記絶縁体スリーブの一端部に係合され、前記第２係合部が前記絶縁体スリーブの他端部に係合された導体エレメントと、（３）第１連結部と第１引出部とを有し、前記第１連結部が前記導体エレメントの前記第１係合部に連結された第１ターミナルと、（４）第２連結部と第２引出部とを有し、前記第２連結部が前記導体エレメントの前記第２係合部に連結された第２ターミナルと、を備えている。

また、本発明に係るヒューズ付き電子部品モジュールは、少なくとも２個の外部電極を有する電子部品と、前記電子部品の前記外部電極それぞれに対応した導体パッドを有する基板とを備えているとともに、前掲の電子部品用ヒューズを少なくとも１個備えており、前記電子部品の前記外部電極の少なくとも１個とこれに対応する前記基板の前記導体パッドに、前記電子部品用ヒューズの前記第１ターミナルの前記第１引出部と前記第２ターミナルの前記第２引出部がそれぞれに接続されている。

本発明によれば、電流遮断を素早く行うことができ、しかも、定格電流が大きな電子部品にも適用できる電子部品用ヒューズと、この電子部品用ヒューズを用いたヒューズ付き電子部品モジュールを提供することができる。

図１は本発明の第１実施形態を示す電子部品用ヒューズの側面図である。 図２は図１に示した電子部品用ヒューズのＳ１−Ｓ１線に沿う断面図である。 図３（Ａ）は図１に示した電子部品用ヒューズを長さ方向一端側から見た図、図３（Ｂ）は図１に示した電子部品用ヒューズを長さ方向他端側から見た図である。 図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は図１に示した電子部品用ヒューズの作製方法例の説明図である。 図５は図１に示した電子部品用ヒューズの電流遮断挙動の説明図である。 図６は本発明の第２実施形態を示す電子部品用ヒューズの側面図である。 図７は本発明の第３実施形態を示す電子部品用ヒューズの側面図である。 図８は本発明の第４実施形態を示すヒューズ付き電子部品モジュールの側面図である。 図９は図８に示したヒューズ付き電子部品モジュールの変形例を示す図である。

《第１実施形態》
図１〜５に示した第１実施形態は、電子部品用ヒューズの実施形態である。先ず、図１〜図３を用いて、電子部品用ヒューズ１０（以下、単にヒューズ１０と言う）の構造について説明する。この説明では図１及び図２の左右方向を長さ方向と言い、各構成要素の長さ方向に沿う寸法を長さと言う。

図１〜図３に示したヒューズ１０は、絶縁体スリーブ１１と、導体エレメント１２と、第１ターミナル１３と、第２ターミナル１４と、を備えている。

絶縁体スリーブ１１は、長さＬ１と外径と内径によって規定された略円筒状であり、両端が外部に開放した空洞部１１ａを有している。また、絶縁体スリーブ１１の一端部には、絶縁体スリーブ１１の一端から内側に延びた略Ｕ字状の第１溝部１１ｂが設けられ、絶縁体スリーブ１１の他端部には、絶縁体スリーブ１１の他端から内側に延びた略Ｕ字状の第２溝部１１ｃが設けられている。

図１〜図３から分かるように、絶縁体スリーブ１１の第１溝部１１ｂの位置と第２溝部１１ｃの位置は、空洞部１１ａの中心線ＣＬを基準として周方向に略１８０度ずれている。第１溝部１１ｂの長さＬ３と第２溝部１１ｃの長さＬ４は略同じであり、第１溝部１１ｂの幅と第２溝部１１ｃの幅も略同じである。第１溝部１１ｂの幅と第２溝部１１ｃの幅は、導体エレメント１２を挿入可能な幅、好ましくは挿入を許容する最小幅となっている。

ちなみに、図１〜図３に示した絶縁体スリーブ１１の実際の長さＬは８ｍｍで外径は１．５ｍｍで内径は０．７ｍｍであり、第１溝部１１ｂと第２溝部１１ｃそれぞれの長さＬ３及びＬ４は０．５ｍｍで幅は０．２ｍｍである。

絶縁体スリーブ１１の材料には絶縁性を有する種々の材料、例えば合成樹脂系材料、セラミックス系材料（例えばアルミナ、窒化ケイ素、ムライト等）、ガラス系材料（例えばシリカガラス等）、ゴム系材料（例えばエチレン・プロピレンゴム、シリコーンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム等）等が適宜使用可能である。通電時及び溶断時の発熱と溶断時の衝撃を考慮すれば、これらの中では耐熱性と弾性を兼ね備えた合成樹脂、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニルデン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン等が好ましく使用できる。溶断の有無を絶縁体スリーブ１１の外部から視認できるようにするには、絶縁体スリーブ１１は透明又は半透明であることが好ましい。絶縁体スリーブ１１の厚さ（ここでは（外径−内径）／２））は、材料の種類に拘わらず、絶縁体スリーブ１１の形を維持できる厚さであればよい。

導体エレメント１２は、断面が略円形状の金属線から構成されており、絶縁体スリーブ１１の空洞部１１ａの断面積よりも断面積が小さい溶断部１２ａと、溶断部１２ａの一端に設けられた第１係合部１２ｂと、溶断部１２ａの他端に設けられた第２係合部１２ｃとを有している。この導体エレメント１２は、溶断部１２ａを絶縁体スリーブ１１の空洞部１１ａに配置され、第１係合部１２ｂを絶縁体スリーブ１１の一端部に係合され、第２係合部１２ｃを絶縁体スリーブ１１の他端部に係合されている。即ち、溶断部１２ａの断面積が絶縁体スリーブ１１の空洞部１１ａの断面積よりも小さいため、溶断部１２ａの周囲には空気で満たされた隙間が存在し、この隙間は空洞部１１ａの両端を通じて外部に開放している。

図１〜図３から分かるように、導体エレメント１２の溶断部１２ａの長さＬ２は絶縁体スリーブ１１の長さＬ１よりも短く、溶断部１２ａの一端は空洞部１１ａの一端よりも長さＬ３だけ内側に位置しており、溶断部１２ａの他端は空洞部１１ａの他端よりも長さＬ４だけ内側に位置している。先に述べたように、絶縁体スリーブ１１の第１溝部１１ｂの位置と第２溝部１１ｃの位置が、空洞部１１ａの中心線ＣＬを基準として周方向に略１８０度ずれているため、導体エレメント１２の溶断部１２ａは、絶縁体スリーブ１１の空洞部１１ａの中心線ＣＬに対して斜めに配置されている。

また、導体エレメント１２の第１係合部１２ｂは、絶縁体スリーブ１１の空洞部１１ａに挿入された導体エレメント１２の一端部を、第１溝部１１ｂを通じて外部に引き出して、絶縁体スリーブ１１の一端部の外周面に巻き付けた部分によって構成されている。この巻き付けた部分は、空洞部１１ａの中心線ＣＬを基準として７２０度以上、且つ、隙間なく巻き付けた部分であることが好ましい。これと同様に、導体エレメント１２の第２係合部１２ｃは、絶縁体スリーブ１１の空洞部１１ａに挿入された導体エレメント１２の他端部を、第２溝部１２ｃを通じて外部に引き出して、絶縁体スリーブ１１の他端部の外周面に巻き付けた部分によって構成されている。この巻き付けた部分は、空洞部１１ａの中心線ＣＬを基準として７２０度以上、且つ、隙間なく巻き付けた部分であることが好ましい。

ちなみに、図１〜図３に示した導体エレメント１２の実際の直径は０．２ｍｍであり、溶断部１２ａの実際の長さＬ２は７ｍｍである。

導体エレメント１２の材料には導電性を有する金属系材料が適宜使用可能である。定格電流の向上と通電時の発熱を考慮すれば、金属系材料の中では電気抵抗率が低い金属、例えば銅、銀、金、アルミニウム、マグネシウム、タングステン、亜鉛、ニッケル、又はこれらの合金等が好ましく使用でき、電気抵抗率が３．０×１０^−８Ωｍ以下の金属がより好ましく使用できる。また、導体エレメント１２には、金属線の表面に該金属線とは異種の金属の膜が形成されたものも使用可能である。

第１ターミナル１３は、金属板から構成されており、略Ｃ字状の第１連結部１３ａと、帯状の第１引出部１３ｂとを有している。この第１ターミナル１３は、第１連結部１３ａを導体エレメント１２の第１係合部１２ｂに連結されている。第２ターミナル１４は、金属板から構成されており、略Ｃ字状の第２連結部１４ａと、帯状の第２引出部１４ｂとを有している。この第２ターミナル１４は、第２連結部１４ａを導体エレメント１２の第２係合部１２ｃに連結されている。

図１〜図３から分かるように、第１ターミナル１３の第１連結部１３ａは導体エレメント１２の第１係合部１２ｂの周囲を囲み、且つ、第１係合部１２ｂを締め付けるようにして連結されている。これと同様に、第２ターミナル１４の第２連結部１４ａは導体エレメント１２の第２係合部１２ｃの周囲を囲み、且つ、第２係合部１２ｃを締め付けるようにして連結されている。後記の作製方法例においても説明するが、導体エレメント１２の第１係合部１２ｂに対する第１ターミナル１３の第１連結部１３ａの連結力及び接続性をより向上するために、第１連結部１３ａの内面に設けられた複数の凸部を第１係合部１２ｂに食い込ませるようにしてもよく、これと同様に、導体エレメント１２の第２係合部１２ｃに対する第２ターミナル１４の第２連結部１４ａの連結力及び接続性をより向上させるために、第２連結部１４ａの内面に設けられた複数の凸部を第２係合部１２ｃに食い込ませるようにしてもよい。また、第１ターミナル１３の第１連結部１３ａの導体エレメント１２の第１係合部１２ｂへの連結にハンダ等の接合材を使用してもよいし、第２ターミナル１４の第２連結部１４ａの導体エレメント１２の第２係合部１２ｃへの連結にハンダ等の接合材を使用してもよい。

ちなみに、図１〜図３に示した第１ターミナル１３と第２ターミナル１４それぞれの実際の厚さは０．２ｍｍであり、第１連結部１３ａと第２連結部１４ａそれぞれの実際の長さは１ｍｍ、第１引出部１３ｂと第２引出部１４ｂそれぞれの実際の長さは２．６ｍｍで幅は０．６ｍｍである。

第１ターミナル１３と第２ターミナル１４それぞれの材料には導電性を有する金属系材料が適宜使用可能である。定格電流の向上と通電時の発熱を考慮すれば、金属系材料の中では電気抵抗率が低い金属、例えば銅、銀、金、アルミニウム、マグネシウム、タングステン、亜鉛、ニッケル、又はこれらの合金等が好ましく使用でき、電気抵抗率が３．０×１０^−８Ωｍ以下の金属がより好ましく使用できる。また、第１ターミナル１３と第２ターミナル１４それぞれには、金属板の表面に該金属板とは異種の金属の膜が形成されたものも使用可能である。

図１〜図３に示したヒューズ１０は、第１ターミナル１３の第１引出部１３ｂと第２ターミナル１４の第２引出部１４ｂのそれぞれが入出力部分となる。第１ターミナル１３の第１引出部１３ｂ及び第１連結部１３ａの抵抗値と、第１ターミナル１３の第１連結部１３ａが連結された導体エレメント１２の第１係合部１２ｂの抵抗値と、第２ターミナル１４の第２引出部１４ｂ及び第２連結部１４ａの抵抗値と、第２ターミナル１４の第２連結部１４ａが連結された導体エレメント１２の第２係合部１２ｃの抵抗値は、何れも、導体エレメント１２の溶断部１２ａの抵抗値よりも低い。即ち、ヒューズ１０の定格電流は主として導体エレメント１２の溶断部１２ａの抵抗値に依存することになるため、溶断部１２ａの断面積を変えることによってヒューズ１０の定格電流を任意に設定できる。

次に、図４を用いて、前記ヒューズ１０の作製方法例について説明する。ここで説明する作製方法例はあくまでも一例であって、前記ヒューズ１０の作製方法を制限するものではない。

ヒューズ１０を作製するときには、略円筒状の絶縁筒（以下、絶縁体スリーブ１１と言う）と、所定長の金属線（以下、導体エレメント１２と言う）と、略Ｔ字状の金属板２枚（以下、第１ターミナル１３と第２ターミナル１４と言う）をそれぞれ用意する。絶縁体スリーブ１１の両端部それぞれには第１溝部１１ｂと第２溝部１１ｃが設けられている。また、第１ターミナル１３の第１連結部１３ａに対応する部分と、第２ターミナル１４の第２連結部１４ａに対応する部分は、予め略Ｃ字状（各々の内径は導体エレメント１２の第１係合部１２ｂと第２係合部１２ｃそれぞれの外径よりも大きい）に丸められている。

そして、図４（Ａ）に示したように、絶縁体スリーブ１１の空洞部１１ａに導体エレメント１２を挿入して、空洞部１１ａの両端から突出する長さが略同じになるように調整する。そして、図４（Ｂ）に示したように、導体エレメント１２の一端部を第１溝部１１ｂを通じて外部に引き出して、絶縁体スリーブ１１の一端部の外周面に巻き付けて第１係合部１２ｂを形成するとともに、導体エレメント１２の他端部を第２溝部１１ｃを通じて外部に引き出して、絶縁体スリーブ１１の他端部の外周面に巻き付けて第２係合部１２ｃを形成する。このときには、導体エレメント１２の溶断部１２ａが極力直線状になるようにする。

そして、図４（Ｃ）に示したように、第１ターミナル１３の第１連結部１３ａを導体エレメント１２の第１係合部１２ｂの周囲を覆うように被せるとともに、第２ターミナル１４の第１連結部１４ａを導体エレメント１２の第２係合部１２ｃの周囲を覆うように被せる。そして、締め付け型や締め付け工具等を用いて、第１ターミナル１３の第１連結部１３ａを締め付けて導体エレメント１２の第１係合部１２ｂに連結するとともに、第２ターミナル１４の第２連結部１４ａを締め付けて導体エレメント１２の第２係合部１２ｃに連結する。

前記締め付けによっても第１係合部１２ｂに対する第１連結部１３ａの連結力及び接続性を十分に確保でき、且つ、第２係合部１２ｃに対する第２連結部１４ａの連結力及び接続性を十分に確保できるが、これら連結力及び接続性をより向上させるときには以下のような手順を採用するとよい。即ち、先に述べた締め付け型や締め付け工具等として締め付け面に複数の凸部を有するものを使用し、前記締め付けと同時に第１連結部１３ａの内面と第２連結部１４ａの内面それぞれに複数の凸部が形成されるようにすれば、第１連結部１３ａの内面に設けられた複数の凸部を第１係合部１２ｂに食い込ませ、且つ、第２連結部１４ａの内面に設けられた複数の凸部を第２係合部１２ｃに食い込ませることによって、前記の連結力及び接続性をより向上させることができる。勿論、第１ターミナル１３の第１連結部１３ａの導体エレメント１２の第１係合部１２ｂへの連結にハンダ等の接合材を使用してもよいし、第２ターミナル１４の第２連結部１４ａの導体エレメント１２の第２係合部１２ｃへの連結にハンダ等の接合材を使用してもよい。

次に、図５を用いて、前記ヒューズ１０の電流遮断挙動について説明する。

ヒューズ１０の第１ターミナル１３と第２ターミナル１４との間に前記定格電流以下の電流が流れるときには、導体エレメント１２の溶断部１２ａはその抵抗値に基づいて発熱するものの溶断するには至らない。これに対し、ヒューズ１０の第１ターミナル１３と第２ターミナル１４との間に前記定格電流よりも大きな電流、即ち、異常電流が流れると、導体エレメント１２の溶断部１２ａは自らの発熱によって急速に溶断すると同時に、この発熱によって溶断部１２ａの周囲の空気が急速に熱膨張する。つまり、図５に示したように、導体エレメント１２の溶断部１２ａが急速に溶断すると同時に溶断部１２ａの周囲の空気が急速に熱膨張するため、熱膨張分の空気と一緒に溶断部１２ａの溶融物や蒸発物やこれらの再凝集物等が空洞部１１ａの両端から外部に急速に放出される。これにより、第１ターミナル１３と第２ターミナル１４との間に流れる電流が確実に遮断される。なお、溶断部１２ａが溶断に至る温度が絶縁体スリーブ１１の融点よりも高い場合でも、溶断部１２ａと絶縁体スリーブ１１との間には空気で満たされた隙間が存在し、この空気が断熱材として作用するとともに、溶断部１２ａの溶断が急速に行われるため、溶断部１２ａが溶断するときの熱によって絶縁体スリーブ１１の形に変化が生じることを極力防止できる。

前記電流遮断挙動が、導体エレメント１２の溶断部１２ａの断面積と絶縁体スリーブ１１の空洞部１１ａの断面積との比に関係することは、実験によって確認できている。詳しく述べれば、（（溶断部１２ａの断面積）／（空洞部１１ａの断面積））×１００（％）の数値が１〜６４％の範囲内にあれば、前記電流遮断挙動をより効果的に行えることが実験によって確認できている。

次に、前記ヒューズ１０によって得られる効果について説明する。

前記ヒューズ１０は、導体エレメント１２の溶断部１２ａを絶縁体スリーブ１１の空洞部１１ａに配置されており、この空洞部１１ａはその両端が外部に開放している。そのため、第１ターミナル１３と第２ターミナル１４との間に前記定格電流よりも大きな電流、即ち、異常電流が流れると、導体エレメント１２の溶断部１２ａが急速に溶断すると同時に溶断部１２ａの周囲の空気が急速に熱膨張して、熱膨張分の空気と一緒に溶断部１２ａの溶融物や蒸発物やこれらの再凝集物等が空洞部１１ａの両端から外部に急速に放出される。即ち、熱膨張分の空気と一緒に溶断部１２ａの溶融物他を外部に急速に放出できるため、溶融物他が空洞部１１ａに残存することによる障害、例えば溶融物他の再付着によって溶断部１２ａの溶断に遅延が生じる不具合等を防止して、所期の電流遮断を素早く行うことができる。

しかも、導体エレメント１２の溶断部１２ａの断面積を大きくすることによりヒューズ１０の定格電流を大きくすることができるとともに、定格電流を大きくしても前記と同様の電流遮断挙動が得られるため、定格電流が大きな電子部品にも十分に適用することができ、且つ、前記同様の効果を得ることができる。

また、前記ヒューズ１０は、導体エレメント１２の溶断部１２ａの一端が空洞部１１ａの一端よりも内側に位置しており、溶断部１２ａの他端が空洞部１１ａの他端よりも内側に位置している。そのため、ヒューズ１０の周囲温度の影響を極力回避しつつ、先に述べた溶断部１２ａの周囲の空気の急速な熱膨張とこの熱膨張に基づく溶断部１２ａの溶融物他の外部への急速な放出を的確に行うことができる。

さらに、前記ヒューズ１０は、導体エレメント１２の溶断部１２ａが空洞部１１ａの中心線ＣＬに対して斜めに配置されている。そのため、溶断部１２ａが絶縁体スリーブ１１の内面に接触することを極力回避して、先に述べた溶断部１２ａの溶断を的確に行うことができる。

次に、前記効果、特に電流遮断を素早く行えることに関して検証した結果について説明する。

効果の検証に際しては、図１〜図３に示したヒューズ１０に対応した実施品と、図１〜図３に示したヒューズ１０に対応しない比較品を用意した。実施品と比較品の仕様は以下のとおりである。

〈実施品の仕様（図１〜図３に示した符号を引用）〉
・絶縁体スリーブ１１の材料はポリエチレンテレフタレート
・絶縁体スリーブ１１の長さＬは８ｍｍ、外径は１．５ｍｍ、内径は０．７ｍｍ
・絶縁体スリーブ１１の第１溝部１１ｂと第２溝部１１ｃそれぞれの長さＬ３及びＬ４は０．５ｍｍ、幅は０．２ｍｍ
・導体エレメント１２の材料は銅、線の直径は０．２ｍｍ
・導体エレメント１２の溶断部１２ａの長さＬ２は７ｍｍ
・導体エレメント１２の第１係合部１２ｂと第２係合部１２ｃそれぞれの巻き数は２回（７２０度）
・第１ターミナル１３と第２ターミナル１４それぞれの材料は銅、厚さは０．２ｍｍ
・第１ターミナル１３の第１連結部１３ａと第２ターミナル１４の第２連結部１４ａそれぞれの長さは１ｍｍ、
・第１ターミナル１３の第１引出部１３ｂと第２ターミナル１４の第２引出部１４ｂそれぞれの長さは２．６ｍｍ、幅は０．６ｍｍ

〈比較品の仕様（図１〜図３に示した符号を引用）〉
・絶縁体スリーブ１１の空洞１１ａの両端をエポキシ樹脂で封止（エポキシ樹脂は溶断部１２ａに非接触）した以外は、前記実施品と同じ

前記仕様に基づく実施品と比較品の定格電流は３０Ａであったため、この定格電流よりも大きな１０００Ａを第１ターミナル１３と第２ターミナル１４との間に流して、通電開始から電流遮断までの時間（電流遮断時間）をそれぞれ１０個ずつ測定した。この電流遮断時間の測定には、オシロスコープＭＤＯ４０５４Ｂ−３（ＴＥＫＴＯＲＯＮＩＸ社製）を使用した。測定した結果、実施品の電流遮断時間の平均値は１ｍｓｅｃ、比較品の電流遮断時間の平均値は３６ｍｓｅｃであり、実施品の方が電流を素早く遮断できることが確認できた。

次に、前記ヒューズ１０の変形例について説明する。

〈変形例１〉図１〜図３には、略円筒状の絶縁体スリーブ１１を示したが、絶縁体スリーブ１１は略楕円筒状や略多角筒状であってもよい。また、図１〜３には、断面が略円形状の金属線から成る導体エレメント１２を示したが、導体エレメント１２の断面形は楕円状や略多角形状であってもよい。

〈変形例２〉図１〜図３には、第１溝部１１ｂの位置と第２溝部１１ｃの位置が空洞部１１ａの中心線ＣＬを基準として周方向に略１８０度ずれている絶縁体スリーブ１１を示したが、ずれ角度が略９０度〜略２７０度の範囲内にあれば、導体エレメント１２の溶断部１２ａを空洞部１１ａの中心線ＣＬに対して斜めに配置することは可能である。

〈変形例３〉図１〜図３には、第１ターミナル１３の第１引出部１３ｂの位置と第２ターミナル１４の第２引出部１４ｂの位置が、空洞部１１ａの中心線ＣＬを基準として周方向にずれていないものを示したが、ヒューズ１０の配置形態に応じて、第１ターミナル１３の第１引出部１３ｂの位置と第２ターミナル１４の第２引出部１４ｂの位置を空洞部１１ａの中心線ＣＬを基準として周方向にずらしてもよい。

〈変形例４〉図１〜図３には、第１ターミナル１３の第１引出部１３ｂの長さと第２ターミナル１４の第２引出部１４ｂの長さが略同じものを示したが、ヒューズ１０の配置形態に応じて、第１引出部１３ｂの長さと第２引出部１４ｂの長さを異ならせてもよい。

《第２実施形態》
図６に示した第２実施形態は、電子部品用ヒューズの実施形態である。図６に示した電子部品用ヒューズ２０（以下、単にヒューズ２０と言う）の構造が、図１〜図３に示したヒューズ１０の構造と異なるところは、絶縁体スリーブ１１の一端部に空洞部１１ａと連通した第１放出向き調整部１５が設けられ、絶縁体スリーブ１１の他端部に空洞部１１ａと連通した第２放出向き調整部１６が設けられている点にある。その他は図１〜図３に示したヒューズ１０の構造と同じであるため、同一符号を用いて説明を省略する。

第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６それぞれは、略Ｌ字状に湾曲した絶縁性の管状部品から成り、接続口１５ａ及び１６ａと放出口１５ｂ及び１６ｂを有している。これら第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６それぞれの材料には、絶縁体スリーブ１１と同様の絶縁材料が任意に使用できる。第１放出向き調整部１５は接続口１５ａを絶縁体スリーブ１１の一端部内に差し込まれて接着剤等によって固定されており、第２放出向き調整部１６は接続口１６ａを絶縁体スリーブ１１の他端部内に差し込まれて接着剤等によって固定されている。第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６それぞれの放出口１５ｂ及び１６ｂの向きは、第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６を絶縁体スリーブ１１に固定するときに任意に設定できる。

第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６それぞれは、先に述べた電流遮断挙動において熱膨張分の空気と一緒に溶断部１２ａの溶融物他が外部に放出されるときの放出向きを変える場合に有用である。つまり、このような第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６が設けられていれば、熱膨張分の空気と溶断部１２ａの溶融物他の放出向きを任意に変更できるため、ヒューズ２０の周囲に存する電子部品等が熱損傷を生じたり短絡を生じたりすることを防止できる。

なお、図６には、絶縁体スリーブ１１の両端部それぞれに第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６を設けたものを示したが、ヒューズ２０の配置形態によって一方が不要な場合には、第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６の一方を排除してもよい。また、図６には、第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６として略Ｌ字状に湾曲した絶縁性の管状部品を示したが、熱膨張分の空気と溶断部１２ａの溶融物他の放出向きを変更できるものであれば、管状部品以外の部品、例えば板状部品や一部開口の袋状部品等で代用することができる。さらに、図６には、熱膨張分の空気と溶断部１２ａの溶融物他の放出向きを略９０度変更するものを示したが、９０度以下の鋭角範囲内の角度方向に放出向きを変更できるものであってもよい。

《第３実施形態》
図７に示した第３実施形態は、電子部品用ヒューズの実施形態である。図７に示した電子部品用ヒューズ３０（以下、単にヒューズ３０と言う）の構造が、図１〜図３に示したヒューズ１０の構造と異なるところは、第１ターミナル１７と第２ターミナル１８それぞれを金属線で構成した点にある。その他は図１〜図３に示したヒューズ１０の構造と同じであるため、同一符号を用いて説明を省略する。

第１ターミナル１７と第２ターミナル１８それぞれは、断面が略円形状の金属線から構成されており、各々の金属線の断面積は導体エレメント１２の断面積よりも大きい。第１ターミナル１７の第１連結部１７ａは導体エレメント１２の第１係合部１２ｂの周囲に巻き付けた部分によって構成されている。この巻き付けた部分は、空洞部１１ａの中心線ＣＬ（図２を参照）を基準として７２０度以上、且つ、隙間なく巻き付けた部分であることが好ましい。これと同様に、第２ターミナル１８の第２連結部１８ａは金属線を導体エレメント１２の第２係合部１２ｃの周囲に巻き付けた部分によって構成されている。この巻き付けた部分は、空洞部１１ａの中心線ＣＬ（図２を参照）を基準として７２０度以上、且つ、隙間なく巻き付けた部分であることが好ましい。また、第１ターミナル１７の第１引出部１７ｂは第１連結部１７ａから外側に向けて延びる金属線部分によって構成されている。これと同様に、第２ターミナル１８の第２引出部１８ｂは第２連結部１８ａから外側に向けて延びる金属線部分によって構成されている。

ちなみに、図７に示した第１ターミナル１７用の金属線と第２ターミナル１８用の金属線それぞれの実際の直径は０．３ｍｍであり、第１引出部１７ｂと第２引出部１８ｂそれぞれの実際の長さは２．５ｍｍである。

第１ターミナル１７と第２ターミナル１８それぞれの材料には導電性を有する金属系材料が適宜使用可能である。定格電流の向上と通電時の発熱を考慮すれば、金属系材料の中では電気抵抗率が低い金属、例えば銅、銀、金、アルミニウム、マグネシウム、タングステン、亜鉛、ニッケル、又はこれらの合金等が好ましく使用でき、電気抵抗率が３．０×１０^−８Ωｍ以下の金属がより好ましく使用できる。また、第１ターミナル１７と第２ターミナル１８それぞれには、金属線の表面に該金属線とは異種の金属の膜が形成されたものも使用可能である。

ここで、第１ターミナル１７と第２ターミナル１８の作り方の一例を紹介する。第１ターミナル１７と第２ターミナル１８を作るときには、所定長の金属線２本（以下、第１ターミナル１７と第２ターミナル１８と言う）を用意する。そして、第１ターミナル１７の一端部を導体エレメント１２の第１係合部１２ｂの周囲に巻き付けて第１連結部１７ａを形成するとともに、第２ターミナル１８の一端部を導体エレメント１２の第２係合部１２ｃの周囲に巻き付けて第２連結部１７ａを形成する。そして、締め付け型や締め付け工具等を用いて、第１ターミナル１７の第１連結部１７ａを締め付けて導体エレメント１２の第１係合部１２ｂに連結するとともに、第２ターミナル１８の第２連結部１８ａを締め付けて導体エレメント１２の第２係合部１２ｃに連結する。勿論、第１ターミナル１７の第１連結部１７ａの導体エレメント１２の第１係合部１２ｂへの連結にハンダ等の接合材を使用してもよいし、第２ターミナル１８の第２連結部１８ａの導体エレメント１２の第２係合部１２ｃへの連結にハンダ等の接合材を使用してもよい。

図７に示したヒューズ３０は、第１ターミナル１７の第１引出部１７ｂと第２ターミナル１８の第２引出部１８ｂのそれぞれが入出力部分となる。第１ターミナル１７の第１引出部１７ｂ及び第１連結部１７ａの抵抗値と、第１ターミナル１７の第１連結部１７ａが連結された導体エレメント１２の第１係合部１２ｂの抵抗値と、第２ターミナル１８の第２引出部１８ｂ及び第２連結部１８ａの抵抗値と、第２ターミナル１８の第２連結部１８ａが連結された導体エレメント１２の第２係合部１２ｃの抵抗値は、何れも、導体エレメント１２の溶断部１２ａの抵抗値よりも低い。即ち、ヒューズ３０の定格電流は主として導体エレメント１２の溶断部１２ａの抵抗値に依存することになるため、溶断部１２ａの断面積を変えることによってヒューズ３０の定格電流を任意に設定できる。

なお、図７には、第１ターミナル１７の第１引出部１７ｂの位置と第２ターミナル１８の第２引出部１８ｂの位置が、空洞部１１ａの中心線ＣＬ（図２を参照）を基準として周方向にずれていないものを示したが、ヒューズ３０の配置形態に応じて、第１ターミナル１７の第１引出部１７ｂの位置と第２ターミナル１８の第２引出部１８ｂの位置を空洞部１１ａの中心線ＣＬを基準として周方向にずらしてもよい。また、ヒューズ３０には、図６のヒューズ２０と同様の第１放出向き調整部１５と第２放出向き調整部１６（これらの変形例を含む）を用いてもよい。

《第４実施形態》
図８に示した第４実施形態は、ヒューズ付き電子部品モジュールの実施形態である。先ず、図８を用いて、ヒューズ付き電子部品モジュール４０（以下、単にモジュール４０と言う）の構造について説明する。この説明では図８の左右方向を長さ方向と言い、各構成要素の長さ方向に沿う寸法を長さと言う。

図８に示したモジュール４０は、基板４１と、積層セラミックコンデンサ４２と、ターミナル４３と、図１〜図３に示した電子部品用ヒューズ１０（以下、単にヒューズ１０と言う）と、を備えている。

基板４１は、積層セラミックコンデンサ４２の外部電極４２ａ及び４２ｂそれぞれに対応した導体パッド４１ａ及び４１ｂを有している。基板４１の材料には、例えば二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化ジルコニウム等のセラミックスや、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性合成樹脂や、これら熱硬化性合成樹脂にガラスフィラー等の補強フィラーを含有させたものが使用できる。また、導体パッド４１ａ及び４１ｂの材料には、例えばニッケル、銅、パラジウム、白金、銀、金、これらの合金等を主成分した良導体が使用できる。

積層セラミックコンデンサ４２は、略直方体状のコンデンサ本体（符号省略）と、コンデンサ本体の長さ方向両面それぞれに設けられた外部電極４２ａ及び４２ｂを有している。コンデンサ本体は、複数の内部電極層（図示省略）が誘電体層（図示省略）を介して積層された容量部（符号省略）を内蔵しており、複数の内部電極層の一部の端縁は一方の外部電極４２ａに接続され、残部の端縁は他方の外部電極４２ｂに接続されている。コンデンサ本体の各内部電極層を除く部分の材料には、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、ジルコン酸カルシウム、チタン酸ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸バリウム、酸化チタン等を主成分とした誘電体セラミックスが使用できる。また、各内部電極層の材料には、ニッケル、銅、パラジウム、白金、銀、金、これらの合金等を主成分した良導体が使用できる。

図示を省略したが、各外部電極４２ａ及び４２ｂは、コンデンサ本体の外面に密着した下地膜とこの下地膜の外面に密着した表面膜との２層構造、下地膜と表面膜との間に少なくとも１つの中間膜を有する多層構造、或いは、表面膜のみを有する単層構造である。下地膜は例えば焼き付け膜又はメッキ膜からなり、この下地膜の材料には好ましくはニッケル、銅、パラジウム、白金、銀、金、これらの合金等を主成分とした良導体を使用できる。表面膜は例えばメッキ膜からなり、この表面膜の材料には好ましくは銅、スズ、パラジウム、金、亜鉛、これらの合金等を主成分とした良導体を使用できる。中間膜は例えばメッキ膜からなり、この中間膜の材料には好ましくは白金、パラジウム、金、銅、ニッケル、これらの合金等を主成分とした良導体を使用できる。

ターミナル４３は、略平行な複数の線状部分とこれらと直行する線状部分とを一体に有し全体が湾曲した形状、或いは、厚さが薄い板材から成り全体が湾曲した形状を有している。ターミナル４３の一端部は、ハンダ等の接合材（図示省略）によって一方の外部電極４２ａに接続されており、ターミナル４３の他端部は、ハンダ等の接合材（図示省略）によって一方の導体パッド４１ａに接続されている。ターミナル４３の材料には、例えばニッケル、銅、パラジウム、白金、銀、金、これらの合金等の金属が使用できる。また、接合材の材料には、有鉛ハンダ（例えばスズ−鉛系合金等）や、無鉛ハンダ（例えばスズ−銀系合金、スズ−銀−銅系合金、スズ−銀−ビスマス−インジウム系合金、スズ−銀−銅−ニッケル−ゲルマニウム系合金、スズ−銅系合金、スズ−銅−ニッケル−ゲルマニウム系合金、スズ−ビスマス系合金、スズ−ビスマス−銀系合金、スズ−ビスマス−銅系合金、金−スズ系合金等）が使用できる。

ヒューズ１０の構造は図１〜図３を用いて先に述べたとおりである。ヒューズ１０の第１ターミナル１３の第１引出部１３ｂは、前記同様のハンダ等の接合材（図示省略）によって他方の外部電極４２ｂに接続されており、第２ターミナル１４の第２引出部１４ｂは、前記同様のハンダ等の接合材（図示省略）によって他方の導体パッド４１ｂに接続されている。図９から分かるように、第１ターミナル１３の第１引出部１３ｂと第２ターミナル１４の第２引出部１４ｂは、接続がし易いように屈曲されている。このヒューズ１０には、積層セラミックコンデンサ４２の定格電流よりも大きな定格電流を有するものが用いられている。

次に、前記モジュール４０における電流遮断挙動と、前記モジュール４０によって得られる効果について説明する。

前記モジュール４０の一方の導体パッド４１ａが入力側で他方の導体パッド４１ｂが出力側である場合、積層セラミックコンデンサ４２にその定格電流よりも大きな電流、即ち、異常電流が入力されて積層セラミックコンデンサ４２に故障（例えば内部電極層の短絡等）が生じ、異常電流がヒューズ１０に入力されると、ヒューズ１０は先に述べた電流遮断挙動に基づいて入力と略同時にこの異常電流を遮断するため、前記モジュール４０に図示省略の回路が接続されている場合には同回路が保護される。

前記とは逆に、前記モジュール４０の他方の導体パッド４１ｂが入力側で一方の導体パッド４１ａが出力側である場合、積層セラミックコンデンサ４２にその定格電流よりも大きな電流、即ち、異常電流がヒューズ１０を通じて入力されると、ヒューズ１０は先に述べた電流遮断挙動に基づいて入力と略同時にこの異常電流を遮断するため、積層セラミックコンデンサ４２が保護されるとともに、前記モジュール４０に図示省略の回路が接続されている場合には同回路が保護される。

次に、前記モジュール４０の変形例について説明する。

〈変形例１〉図８には、入力側と出力側の一方にヒューズ１０を用いたモジュール４０を示したが、図９に示したように、入力側と出力側の両方にヒューズ１０を用いたモジュール５０を構成してもよい。

〈変形例２〉図８及び図９には、入力側と出力側の一方に１個のヒューズ１０を用いたモジュール４０と、入力側と出力側の両方に１個のヒューズ１０を用いたモジュール５０を示したが、モジュール４０に関しては入力側と出力側の一方に複数個のヒューズ１０を並列に接続して用いてもよく、モジュール５０に関しては入力側と出力側の両方に複数個のヒューズ１０を並列に接続して用いてもよい。

〈変形例３〉図８及び図９には、図１〜図３に示したヒューズ１０を用いたモジュール４０及び５０を示したが、このヒューズ１０の代わりに、ヒューズ１０の変形例に記載したヒューズ、図６に示したヒューズ２０（変形例を含む）、又は図７に示したヒューズ３０（変形例を含む）を用いても、前記同様の効果を得ることができる。

〈変形例４〉図８及び図９には、図１〜図３に示したヒューズ１０を縦向きに配置したものを示したが、積層セラミックコンデンサ４２の高さ寸法が小さい場合には、ヒューズ１０を横向き等の他の向きで配置してもよい。

〈変形例５〉図８及び図９には、電子部品として、１対の外部電極４２ａ及び４２ｂを有する積層セラミックコンデンサ４２を示したが、この積層セラミックコンデンサ４２の代わりに、３個以上の外部電極を有する積層セラミックコンデンサを備えたモジュールや、少なくとも２個の外部電極を有する積層セラミックコンデンサ以外の電子部品を用いたモジュールであっても、前記前記同様の効果を得ることができる。

１０，２０，３０…電子部品用ヒューズ、１１…絶縁体スリーブ、１１ａ…空洞部、１１ｂ…第１溝部、１１ｃ…第２溝部、１２…導体エレメント、１２ａ…溶断部、１２ｂ…第１係合部、１２ｃ…第２係合部、１３…第１ターミナル、１３ａ…第１連結部、１３ｂ…第１引出部、１４…第２ターミナル、１４ａ…第２連結部、１４ｂ…第２引出部、１５…第１放出向き調整部、１６…第２放出向き調整部、１７…第１ターミナル、１７ａ…第１連結部、１７ｂ…第１引出部、１８…第２ターミナル、１８ａ…第２連結部、１８ｂ…第２引出部、４０，５０…ヒューズ付き電子部品モジュール、４１…基板、４１ａ，４１ｂ…導体パッド、４２…積層セラミックコンデンサ（電子部品）、４２ａ，４２ｂ…外部電極、４３…ターミナル。

Claims (8)

1. 電子部品用ヒューズであって、
   （１）両端が外部に開放した空洞部を有する絶縁体スリーブと、
   （２）前記絶縁体スリーブの前記空洞部の断面積よりも断面積が小さい溶断部と、前記溶断部の一端に設けられた第１係合部と、前記溶断部の他端に設けられた第２係合部とを有し、前記溶断部が前記絶縁体スリーブの前記空洞部に配置され、前記第１係合部が前記絶縁体スリーブの一端部に係合され、前記第２係合部が前記絶縁体スリーブの他端部に係合された導体エレメントと、
   （３）第１連結部と第１引出部とを有し、前記第１連結部が前記導体エレメントの前記第１係合部に連結された第１ターミナルと、
   （４）第２連結部と第２引出部とを有し、前記第２連結部が前記導体エレメントの前記第２係合部に連結された第２ターミナルと、を備えている、
   電子部品用ヒューズ。
2. 前記導体エレメントの前記溶断部の長さは前記絶縁体スリーブの長さよりも短く、
   前記導体エレメントの前記溶断部の一端は前記絶縁体スリーブの前記空洞部の一端よりも内側に位置しており、
   前記導体エレメントの前記溶断部の他端は前記絶縁体スリーブの前記空洞部の他端よりも内側に位置している、
   請求項１に記載の電子部品用ヒューズ。
3. 前記導体エレメントの前記溶断部は、前記絶縁体スリーブの前記空洞部の中心線に対して斜めに配置されている、
   請求項１又は２に記載の電子部品用ヒューズ。
4. 前記導体エレメントは金属線から成り、
   前記導体エレメントの前記第１係合部は、前記金属線の一端部を前記絶縁体スリーブの一端部の外周面に巻き付けた部分によって構成されており、
   前記導体エレメントの前記第２係合部は、前記金属線の他端部を前記絶縁体スリーブの他端部の外周面に巻き付けた部分によって構成されている、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の電子部品用ヒューズ。
5. 前記導体エレメントの前記溶断部の断面積は、前記絶縁体スリーブの前記空洞部の断面積の１〜６４％の範囲内で設定されている、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の電子部品用ヒューズ。
6. 前記絶縁体スリーブの一端部と他端部の少なくとも一方に、前記空洞と連通した放出向き調整部が設けられている、
   請求項１〜５の何れか１項に記載の電子部品用ヒューズ。
7. ヒューズ付き電子部品モジュールであって、
   少なくとも２個の外部電極を有する電子部品と、前記電子部品の前記外部電極それぞれに対応した導体パッドを有する基板とを備えているとともに、請求項１〜６の何れか１項に記載の電子部品用ヒューズを少なくとも１個備えており、
   前記電子部品の前記外部電極の少なくとも１個とこれに対応する前記基板の前記導体パッドに、前記電子部品用ヒューズの前記第１ターミナルの前記第１引出部と前記第２ターミナルの前記第２引出部がそれぞれに接続されている、
   ヒューズ付き電子部品モジュール
8. 前記電子部品は、積層セラミックコンデンサである、
   請求項７に記載のヒューズ付き電子部品モジュール。

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