JP6574690B2 - 保護素子 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電流ヒューズといった保護素子に関する。

特許文献１は、電流ヒューズを開示する。この電流ヒューズは導電体を備える。導電体の周囲はフラックスでもって覆われる。この電流ヒューズにおいて、導電体はケースに収容される。

特許文献１に開示された電流ヒューズによれば、導電体の表面の酸化を防止できる。

特開平１１−２１３８５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された電流ヒューズには、導電体における断線が生じやすい場合があるという問題点がある。本発明は、このような問題を解決するものである。本発明の目的は、導電体における断線が生じ難い保護素子を提供することにある。

図面を参照し本発明の保護素子を説明する。なおこの欄で図中の符号を使用したのは発明の内容の理解を助けるためであって内容を図示した範囲に限定する意図ではない。

上述した課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、保護素子は、導電体５４と、ケース１２と、固定用合成樹脂１４とを備える。導電体５４はジュール熱積分値が所定の値以上になると溶断する。ケース１２は導電体５４を収容する。固定用合成樹脂１４は、導電体５４と共にケース１２内に収容される。固定用合成樹脂１４は、導電体５４をケース１２内に固定する。ケース１２が、外殻部３０と補強部３２とを有する。外殻部３０は収容空間９０を形成する。収容空間９０には導電体５４および固定用合成樹脂１４が収容される。補強部３２は外殻部３０に力がかかったときに外殻部３０の変形を抑える。外殻部３０が、対向面部３６と包囲面部３８とを有している。対向面部３６は収容空間９０に対向する。包囲面部３８は対向面部３６から突出するよう対向面部３６に固定される。包囲面部３８は収容空間９０を取り囲む。補強部３２が、対向箇所連結部４２と別箇所連結部４４とを有している。対向箇所連結部４２は、外殻部３０の対向面部３６から突出する。対向箇所連結部４２は、包囲面部３８のうち収容空間９０を挟んで対向する箇所同士をつなぐように設けられる。別箇所連結部４４は外殻部３０の対向面部３６から突出する。別箇所連結部４４は対向箇所連結部４２のうち包囲面部３８に直接つながる箇所とは異なる箇所を包囲面部３８のうち対向箇所連結部４２が直接つながる箇所とは別の箇所につなぐよう設けられる。

固定用合成樹脂１４が導電体５４と共にケース１２内に収容される場合、導電体５４が歪むことがある。導電体５４が歪む原因には、例えばケース１２の変形がある。そのような変形の原因は、例えば固定用合成樹脂１４への加熱および加圧がある。固定用合成樹脂１４への加熱および加圧は、本発明にかかる保護素子の製造の際、固定用合成樹脂１４の硬化のために必要である。導電体５４が歪むことは、導電体５４の断線の原因となる。対向箇所連結部４２は、外殻部３０の対向面部３６から突出する。対向箇所連結部４２は、包囲面部３８のうち収容空間９０を挟んで対向する箇所同士をつなぐように設けられる。包囲面部３８は対向面部３６から突出するよう対向面部３６に固定される。これにより、例えば固定用合成樹脂１４への加圧があってもケース１２の変形が抑えられる。ケース１２の変形が抑えられるとケース１２に固定されている導電体５４の変形が抑えられる。別箇所連結部４４が外殻部３０の対向面部３６から突出する。別箇所連結部４４が、対向箇所連結部４２のうち包囲面部３８に直接つながる箇所とは異なる箇所を包囲面部３８のうち対向箇所連結部４２が直接つながる箇所とは別の箇所につなぐ。これにより、補強部３２が別箇所連結部４４を有していない場合に比べ、ケース１２の変形が抑えられる。ケース１２の変形が抑えられるとケース１２に固定されている導電体５４の変形が抑えられる。導電体５４の変形が抑えられると、導電体５４の断線も抑えられる。その結果、導電体５４における断線が生じ難い保護素子を提供できる。

また、上述した対向箇所連結部４２が次に述べられる複数の対向箇所連結片１００を有している。それらの対向箇所連結片１００は、外殻部の対向面部３６から突出する。それらの対向箇所連結片１００は、包囲面部３８のうち収容空間９０を挟んで対向する箇所同士をそれぞれつなぐように設けられる。この場合、別箇所連結部４４が、次に述べられる複数の別箇所連結片１２０を有している。それらの別箇所連結片１２０は、外殻部３０の対向面部３６から突出する。それらの別箇所連結片１２０は、複数の対向箇所連結片１００それぞれを包囲面部３８のうち複数の対向箇所連結片１００のいずれかが直接つながる箇所とは別の箇所につなぐよう設けられる。

対向箇所連結部４２が複数の対向箇所連結片１００を有していると、次に述べられる場合に比べ、包囲面部３８においてそれらの対向箇所連結片１００によりつながれる箇所が多くなる。その場合とは、それらの対向箇所連結片１００の１つのみが包囲面部３８のうち収容空間９０を挟んで対向する箇所同士をつなぐ場合である。しかも、別箇所連結片１２０は、複数の対向箇所連結片１００それぞれを包囲面部３８のうち複数の対向箇所連結片１００のいずれかが直接つながる箇所とは別の箇所につなぐ。外殻部３０において対向箇所連結片１００および別箇所連結片１２０によりつながれている箇所が多くなると、ケース１２が変形し難くなる。ケース１２が変形し難くなるとケース１２に固定されている導電体５４の変形が抑えられる。導電体５４の変形が抑えられると、導電体５４の断線も抑えられる。その結果、導電体５４における断線が生じ難い保護素子を提供できる。

上述した複数の対向箇所連結片１００のうち少なくとも２つが互いに対向している。この場合、補強部３２が補強板４０をさらに備える。補強板４０は、互いに対向している対向箇所連結片１００の間に挟まれる。

互いに対向している対向箇所連結片１００の間に補強板４０が挟まれると、それら対向箇所連結片１００の間に補強板４０が挟まれない場合に比べて、補強板４０が挟まれた箇所におけるケース１２の変形が抑えられる。ケース１２の変形が抑えられると導電体５４の変形が抑えられる。導電体５４の変形が抑えられると、導電体５４の断線も抑えられる。その結果、導電体５４における断線が生じ難い保護素子を提供できる。

もしくは、上述した複数の別箇所連結片１２０のうち少なくとも２つが、複数の対向箇所連結片１００のうち１つを包囲面部３８のうち複数の対向箇所連結片１００のいずれかが直接つながる箇所とは別の箇所につなぐよう設けられることが望ましい。この場合、それら少なくとも２つの別箇所連結片１２０が、複数の対向箇所連結片１００のうち１つの延びる方向に沿って並ぶことが望ましい。

複数の別箇所連結片１２０のうち少なくとも２つが複数の対向箇所連結片１００のうち１つを包囲面部３８につなぐと、次に述べられる場合に比べ、その対向箇所連結片１００の変形が抑えられる。その場合とは、その対向箇所連結片１００につながる別箇所連結片１２０が１つの場合である。それらの別箇所連結片１２０が、その対向箇所連結片１００の延びる方向に沿って並びその対向箇所連結片１００につながると、次に述べられる場合に比べ、その対向箇所連結片１００は変形し難くなる。その場合とは、それらの別箇所連結片１２０がその対向箇所連結片１００の１か所につながる場合である。その対向箇所連結片１００が変形し難くなると、その変形に起因するケース１２の変形が抑えられる。ケース１２の変形が抑えられると導電体５４の変形が抑えられる。導電体５４の変形が抑えられると、導電体５４の断線も抑えられる。その結果、導電体５４における断線が生じ難い保護素子を提供できる。

本発明によれば、導電体における断線が生じ難い保護素子を提供できる。

本発明のある実施形態にかかる保護素子の平面図である。 本発明のある実施形態にかかる保護素子の断面図である。 本発明のある実施形態にかかる導電部の平面図である。 本発明のある実施形態にかかるケースの斜視図である。 本発明のある実施例にかかる保護素子と比較例にかかる保護素子との遮断試験結果を示す図である。

以下、本発明について図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。従って、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［構成の説明］
図１は、本実施形態にかかる保護素子の平面図である。図１において、被覆樹脂２２の一部と裏ロウ材６６の一部とは取り除かれている。図２は、本実施形態にかかる保護素子の断面図である。図２において、本実施形態にかかる保護素子は、中央部分でリード線６４に沿って切断されている。図１と図２とに基づいて、本実施形態にかかる保護素子の構成が説明される。

本実施形態にかかる保護素子は、導電部１０と、ケース１２と、固定用合成樹脂１４とを備える。導電部１０は電流が流れる部分である。ケース１２は導電部１０を収容する。固定用合成樹脂１４は、導電部１０をケース１２内に固定する。

図３は、本実施形態にかかる導電部１０の平面図である。図３において、表ロウ材５６の一部は切り欠かれている。図１ないし図３に基づいて、本実施形態にかかる導電部１０の構成が説明される。本実施形態にかかる導電部１０は、基板５０と、一対の表電極５２と、導電体５４と、一対の表ロウ材５６と、合金基部５８と、低融点合金６０と、一対の裏電極６２と、一対のリード線６４と、一対の裏ロウ材６６とを有する。表電極５２は、基板５０のいずれかの面に配置される。本実施形態では、表電極５２が配置されている面を基板５０のおもて面とみなす。本実施形態の場合、表電極５２として銅箔が基板５０のおもて面に固定される。導電体５４は、基板５０のおもて面に配置される。ケース１２の中において、導電体５４はケース１２の内周面に対向するように配置される。導電体５４は電流が流れるとその電流のエネルギの一部を熱にする。導電体５４はジュール熱積分値が所定の値以上になると自ずと溶断する。「ジュール熱積分値」は、ヒューズのエレメント（本実施形態の場合、導電体５４が「ヒューズのエレメント」に相当する）に流れる電流の２乗とその電流が流れた時間との積で定義される。本実施形態の場合、導電体５４は線材である。本実施形態の場合、導電体５４の一端は表電極５２の一方に接続されている。導電体５４の他端は表電極５２の他方に接続されている。本実施形態の場合、導電体５４は錫メッキされた純銅製である。表ロウ材５６は、表電極５２と導電体５４とを接続する。これにより、表電極５２と導電体５４との間が導通する。合金基部５８は、基板５０のおもて面に固定される。低融点合金６０は、導電体５４と同様に、基板５０のおもて面に配置される。低融点合金６０は、合金基部５８を介して基板５０に固定される。低融点合金６０もケース１２の内周面に対向する。本実施形態の場合、低融点合金６０は導電体５４の中央部分をまたぐようにして導電体５４を覆っている。本実施形態の場合「低融点合金」とは、上述した導電体５４が溶断する温度以下の融点であり、かつ、融解した状態であれば上述した導電体５４が溶解する合金のことである。このような低融点合金は周知である。したがって、ここではその詳細な説明は繰返されない。裏電極６２は、基板５０の面のうち、上述したおもて面から見て裏にあたる面に配置される。本実施形態では、この面を基板５０の裏面とみなす。本実施形態の場合、裏電極６２は、表電極５２と同様に銅箔である。一対の裏電極６２のうち一方は、一対の表電極５２のうち一方の裏にあたる位置に配置される。一対の裏電極６２のうち他方は、一対の表電極５２のうち他方の裏にあたる位置に配置される。一対のリード線６４の一方が一対の裏電極６２の一方に接続される。一対のリード線６４の他方が一対の裏電極６２の他方に接続される。リード線６４はケース１２の側壁を貫通する。裏ロウ材６６は、裏電極６２とリード線６４とを接続する。これにより、裏電極６２とリード線６４との間が導通する。なお、上述されたように、本実施形態にかかる導電部１０は導電体５４を有する。上述されたように、固定用合成樹脂１４は、導電部１０をケース１２内に固定する。これにより、固定用合成樹脂１４は、導電体５４をケース１２内に固定することとなる。

基板５０はスルーホール７０を有する。本実施形態の場合、基板５０は４個のスルーホール７０を有する。表電極５２の一方と裏電極６２の一方とは２個のスルーホール７０において互いに接続されている。これにより、表電極５２の一方と裏電極６２の一方との間が導通する。表電極５２の他方と裏電極６２の他方とは他の２個のスルーホール７０において互いに接続されている。しかも、これら４個のスルーホール７０には、裏ロウ材６６の一部が充填されている。表ロウ材５６は、これらのスルーホール７０の端部で、裏ロウ材６６とつながっている。その端部で、表ロウ材５６と裏ロウ材６６とは一体となっている。その結果、リード線６４の一方を流れた電流は、裏電極６２の一方と表電極５２の一方とを経て導電体５４に流れる。導電体５４に流れた電流は、裏電極６２の他方と表電極５２の他方とを経てリード線６４の他方を流れる。

図４は、本実施形態にかかるケース１２の斜視図である。図１と図２と図４とに基づいて、本実施形態にかかるケース１２の構成が説明される。ケース１２は、外殻部３０と補強部３２とを有する。外殻部３０は収容空間９０を形成する。収容空間９０には導電体５４が収容される。補強部３２は外殻部３０に力がかかったときに外殻部３０の変形を抑える。

本実施形態の場合、外殻部３０は合成樹脂製である。本実施形態の場合、外殻部３０は一体に形成されている。外殻部３０は対向面部３６と包囲面部３８とを有する。これらは外殻部３０の内周面に配置されている。対向面部３６は、外殻部３０の内周面の底となる部分である。したがって、対向面部３６は収容空間９０に対向する。包囲面部３８は対向面部３６の縁から突出する。本実施形態の場合、外殻部３０が一体に形成されているので、包囲面部３８は対向面部３６に固定されていることとなる。包囲面部３８は収容空間９０を取り囲む。

図１から明らかなように、補強部３２は放熱体兼補強板４０と対向箇所連結部４２と別箇所連結部４４とを有する。本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０はアルミナ製である。本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０はアルミナを焼結したものである。したがって、本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０は合成樹脂製の外殻部３０よりも熱伝導率が高い。放熱体兼補強板４０は、吸収した熱を、ケース１２の外へ放出する。本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０は直方体状である。本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０は、外殻部３０の内周面のうち対向面部３６に、周知のシリコーン樹脂によって接着される。これにより、放熱体兼補強板４０のうち最も面積が大きい面が導電体５４と対向する。対向箇所連結部４２は外殻部３０の対向面部３６から突出する。別箇所連結部４４も外殻部３０の対向面部３６から突出する。本実施形態の場合、図４から明らかなように、対向箇所連結部４２と別箇所連結部４４とによって、複数の区画１３０が形成される。

図１から明らかなように、本実施形態の場合、対向箇所連結部４２は、２枚の対向箇所連結片１００を有している。図４から明らかなように、それらの対向箇所連結片１００は、外殻部３０の対向面部３６から突出する。それらの対向箇所連結片１００は、包囲面部３８のうち収容空間９０を挟んで対向する箇所同士をそれぞれつなぐように設けられる。図４から明らかなように、本実施形態の場合、対向箇所連結片１００は、端部１１０と、間部１１２とを有している。端部１１０は対向箇所連結片１００の両端部分である。対向箇所連結片１００のうち端部１１０が包囲面部３８に直接つながる。間部１１２は端部１１０の間の部分である。本実施形態の場合、対向面部３６から見た間部１１２の突出高さは、そこから見た端部１１０の突出高さより低い。

図４から明らかなように、本実施形態の場合、別箇所連結部４４は、４枚の別箇所連結片１２０を有している。それらの別箇所連結片１２０のうち２枚は、対向箇所連結片１００の１枚を包囲面部３８につないでいる。それらの別箇所連結片１２０のうち残る２枚は、対向箇所連結片１００の残る１枚を包囲面部３８につないでいる。本実施形態の場合、別箇所連結片１２０は、対向箇所連結片１００の端部１１０につながる。本実施形態の場合、それらの別箇所連結片１２０が延びる方向は、それらがつながる対向箇所連結片１００が延びる方向と直交している。これにより、別箇所連結片１２０が対向箇所連結片１００をつなぐ箇所は、包囲面部３８のうち、対向箇所連結片１００が包囲面部３８に直接つながる箇所とは別の箇所となる。すなわち、対向箇所連結片１００は、別箇所連結片１２０を介してつながる箇所と自らが直接つながる２箇所とによって包囲面部３８につながっている。本実施形態の場合、同一の対向箇所連結片１００につながる別箇所連結片１２０は、その対向箇所連結片１００の延びる方向に沿って並んでいる。その結果、それらの別箇所連結片１２０は、互いに異なる場所において対向箇所連結片１００につながっている。

図１と図２とに基づいて、本実施形態にかかる固定用合成樹脂１４が説明される。本実施形態にかかる固定用合成樹脂１４は、接触樹脂２０と被覆樹脂２２とを有する。接触樹脂２０は、導電部１０と共にケース１２内に収容される。接触樹脂２０は、導電体５４とケース１２内周面との間に充填される。被覆樹脂２２は、ケース１２に収容された導電部１０を被覆する。導電部１０は、接触樹脂２０と被覆樹脂２２とによって、ケース１２に固定されることとなる。

接触樹脂２０が説明される。接触樹脂２０の一部は、ケース１２の放熱体兼補強板４０と導電部１０との間に充填される。これにより、接触樹脂２０は導電体５４とケース１２内周面との間に充填されることとなる。接触樹脂２０の他の一部は、対向箇所連結部４２の間部１１２と導電部１０との隙間を介して導電体５４の両端方向へ及んでいる。本実施形態の場合、接触樹脂２０は、シリコーンゴム８０を主成分とする。本実施形態の場合、接触樹脂２０は、粒子状のアルミナ８２を添加物として含む。なお、漏電が発生しない程度の電気抵抗を接触樹脂２０が有することは言うまでもない。

図１と図２とに基づいて、本実施形態にかかる被覆樹脂２２が説明される。被覆樹脂２２は、ケース１２内の空間のうち導電部１０から包囲面部３８の縁までの部分に充填される。これにより、上述したように、被覆樹脂２２は、ケース１２に収容された導電部１０を被覆することとなる。被覆樹脂２２の一部は、ケース１２の包囲面部３８を伝って導電部１０と対向面部３６との間の空間に進入している。本実施形態の場合、被覆樹脂２２は、エポキシ樹脂を主成分とする。本実施形態の場合、被覆樹脂２２は、粒子状のアルミナを添加剤として含む。

［製造方法の説明］
本実施形態にかかる保護素子の製造方法は、導電部形成工程と、混合物塗布工程と、ケース収容工程と、被覆工程とを備える。導電部形成工程において導電部１０が形成される。導電部１０を形成するための具体的な工程は、基板上に形成される周知の保護素子と同様なのでここではその詳細な説明は繰返されない。混合物塗布工程において、導電部１０の導電体５４にシリコーンゴムと粒子状のアルミナとの混合物が塗布される。ケース収容工程において、まず、ケース１２の外殻部３０に放熱体兼補強板４０が固定される。外殻部３０は射出成型によって予め製造されている。放熱体兼補強板４０が固定された外殻部３０がケース１２である。ケース１２は、導電部１０に被せられる。これにより、放熱体兼補強板４０が配置された区画１３０では、混合物塗布工程において塗布された混合物が、導電体５４と放熱体兼補強板４０とに接触する。その区画１３０の隣の区画１３０においては、対向箇所連結部４２によってその混合物の進入が抑えられるので、空間が形成される。その後、混合物塗布工程において塗布された混合物は硬化させられる。硬化したその混合物が、接触樹脂２０となる。被覆工程において、粒子状のアルミナとまだ硬化していないエポキシ樹脂との混合物がケース１２内に充填される。これにより、ケース１２内の導電部１０は被覆される。その後、その充填されたエポキシ樹脂は硬化させられる。エポキシ樹脂が硬化した後の混合物が被覆樹脂２２となる。

［使用方法の説明］
本実施形態にかかる保護素子の使用方法は、周知の電流ヒューズと同一である。すなわち、本実施形態にかかる保護素子は、図示されない回路に接続される。予め定められていた範囲の大きな電流が導電体５４に流れると、導電体５４の温度は所定の温度を超える。導電体５４はジュール熱積分値が所定の値以上になると溶断する。導電体５４が溶断するまで、接触樹脂２０は導電体５４の熱を吸収する。放熱体兼補強板４０は接触樹脂２０の熱を吸収する。放熱体兼補強板４０はケース１２の外殻部３０にその熱を伝える。ケース１２の外殻部３０はその熱を保護素子の外へ放出する。導電体５４の溶断後アークが発生する場合は保護素子内部で消弧される。これにより、保護素子が接続されていた回路において電流が遮断される。

［実施例の説明］
（実施例１）
上述した保護素子を作成した。この保護素子において導電部１０の定格電流は４アンペアであった。この保護素子に対する遮断試験を行った。遮断試験は、この保護素子に対して電流値が５０アンペアである直流電流を流し、正常に電流を遮断するか否かを観察するというものである。遮断試験の結果、電圧値が５００ボルト以下であれば、この保護素子は正常に電流を遮断した。

（実施例２）
導電体５４の断面積が異なる点を除き実施例１と同一構造の保護素子を作成した。導電体５４の断面積が実施例１と異なるため、導電部１０の定格電流は８アンペアであった。この保護素子に対し、実施例１と同様の方法で遮断試験を行った。その結果、電圧値が４９０ボルト以下であれば、この保護素子は正常に電流を遮断した。

（比較例１）
補強部３２が別箇所連結部４４を有していない点を除き実施例１と同一構造の保護素子を作成した。この保護素子において導電部１０の定格電流は４アンペアであった。この保護素子に対し、実施例１と同様の方法で遮断試験を行った。その結果、電圧値が４４０ボルト以下であれば、この保護素子は正常に電流を遮断した。

（比較例２）
導電体５４の断面積が異なる点を除き比較例１と同一構造の保護素子を１個作成した。導電体５４の断面積が比較例１と異なるため、導電部１０の定格電流は８アンペアであった。この保護素子に対し、実施例１と同様の方法で遮断試験を行った。その結果、電圧値が３８０ボルト以下であれば、この保護素子は正常に電流を遮断した。

図５は、実施例１と比較例１との間における遮断試験の結果と実施例２と比較例２との間における遮断試験の結果とを示す図である。図５から明らかな通り、補強部３２が別箇所連結部４４を有することで、正常に電流を遮断できる電圧の上限値は大きく異なる。

［効果の説明］
本実施形態にかかる保護素子は、１枚の放熱体兼補強板４０と２枚の対向箇所連結片１００と４枚の別箇所連結片１２０とを有している。４枚の別箇所連結片１２０のうち２枚が対向箇所連結片１００のうち１枚を対向面部３６につなぐ。４枚の別箇所連結片１２０のうち残る２枚が対向箇所連結片１００のうち残る１枚を対向面部３６につなぐ。これにより、例えば接触樹脂２０が硬化する際の加圧に起因するケース１２の変形が抑えられる。ケース１２の変形が抑えられると導電体５４の変形が抑えられる。導電体５４の変形が抑えられると、導電体５４の断線も抑えられる。

また、本実施形態にかかる保護素子では、接触樹脂２０が硬化する際の加圧以外の原因によってケース１２が力を受けた場合でも、ケース１２の変形が抑えられる。例えば、導電体５４を溶断させる熱に起因する力をケース１２が受けた場合に、その変形は抑えられる。ケース１２の変形が抑えられると、その変形に起因する導電体５４の断線が抑えられる。このことは、上述された実施例１と実施例２と比較例１と比較例２とからも裏付けられる。

また、導電体５４に電流が流れると、導電体５４はその電流のエネルギの一部を熱にする。本実施形態にかかる保護素子では、接触樹脂２０および放熱体兼補強板４０を介して導電体５４が発生させた熱をケース１２に伝えることができる。これにより、気体を介さずに導電体５４が発生させた熱をケース１２に伝えることができるので、そうでない場合に比べ、通電により導電体５４で発生した熱が容易に導電体５４の外へ流出しやすくなる。熱が外へ流出しやすいので、そうでない場合に比べ、導電体５４が溶断した後においてアークが早く冷やされる。アークが早く冷やされるので、ケース１２の容積を小さくできる。その結果、保護素子を小型化できる。

また、導電体５４が発生させた熱は、接触樹脂２０の粒子状のアルミナ８２とシリコーンゴム８０と低融点合金６０とに伝わる。粒子状のアルミナ８２を伝って、熱は接触樹脂２０全体に拡がる。これにより、導電体５４の周囲に長期にわたり熱がたまることによる導電体５４の温度上昇を抑制できる。これにより、所定のジュール熱積分値より小さなジュール熱積分値によって導電体５４が溶断する可能性は、接触樹脂２０が粒子状のアルミナ８２を含まない場合に比べて低くなる。導電体５４が溶断する可能性が低くなるので、導電体５４の断面のうち電流が流れる方向に直交する面の断面積を大きくする必要がなくなる。その必要がなくなると、その断面積を小さくできない場合に比べ、ジュール熱積分値が所定の値以上になった場合に、導電体５４は溶断しやすくなる。溶断しやすくなるので、熱が接触樹脂２０に十分流出できないほど短時間にジュール熱積分値が所定の値以上になっても導電体５４が溶断しない可能性は低くなる。すなわち、動作の迅速さが向上する。

接触樹脂２０がシリコーンゴム８０を含むので、他の耐熱性が悪い合成樹脂が接触樹脂２０に含まれる場合に比べ熱による接触樹脂２０の劣化を抑制できる。また、接触樹脂２０が粒子状のアルミナ８２を含むので、熱による接触樹脂２０の劣化をさらに抑制できる。

また、保護素子がアルミナ製の放熱体兼補強板４０を備えていると、接触樹脂２０全体に伝わった熱の一部が放熱体兼補強板４０に伝わることとなる。これにより、放熱体兼補強板４０がない場合に比べ、接触樹脂２０の温度上昇速度が低くなる。温度上昇速度が低くなるので、所定のジュール熱積分値より小さなジュール熱積分値で導電体５４が溶断する可能性は、放熱体兼補強板４０がない場合に比べ、低くなる。また、保護素子がアルミナ製の放熱体兼補強板４０を備えていると、そうでない場合に比べ、放熱体兼補強板４０の引っ張り強さと圧縮強さと曲げ強さとが強くなる。これらが強くなるので、導電体５４が溶断した際に発生するアークによってケース１２が破損する可能性は低くなる。

また、対向箇所連結片１００と別箇所連結片１２０とによって、ケース１２の内周面に複数の区画１３０が設けられる。それらの区画１３０のうち、導電体５４とケース１２とに接触樹脂２０が接触している区画１３０の隣の区画において空間が形成されている。これらにより、導電体５４が溶断した際のアーク発生による衝撃をその空間が緩和できる。接触樹脂２０が導電体５４とケース１２とに接触している区画１３０と空間が形成されている区画１３０とは、間部１１２によって仕切られている。対向面部３６から見た間部１１２の突出高さは、そこから見た端部１１０の突出高さより低い。接触樹脂２０が導電体５４とケース１２とに接触している区画１３０と空間が形成されている区画１３０とが間部１１２によって仕切られているので、そうでない場合に比べ、接触樹脂２０が変形したときその変形によって空間が塞がれてしまう可能性は低くなる。空間が塞がれてしまう可能性が低くなるので、その空間による衝撃緩和能力が損なわれる可能性も低くなる。

〈変形例の説明〉
上述した保護素子は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものである。上述した保護素子は、本発明の技術的思想の範囲内において種々の変更を加え得るものである。

例えば、対向箇所連結片１００において別箇所連結片１２０がつながる箇所は特に限定されない。ただしその箇所はその対向箇所連結片１００が包囲面部３８に直接つながる箇所ではない。

また、対向箇所連結部４２において別箇所連結部４４がつながる箇所は特に限定されない。ただしその箇所は対向箇所連結部４２のうち包囲面部３８に直接つながる箇所ではない。包囲面部３８において別箇所連結部４４がつながる箇所は特に限定されない。ただしその箇所は対向箇所連結部４２が直接つながる箇所ではない。

また、対向箇所連結部４２がつなぐ箇所の対は特に限定されない。ただし、その箇所は、包囲面部３８のうち収容空間９０を挟んで対向する箇所の対である。

また、本発明にかかる保護素子は、接触樹脂２０および被覆樹脂２２に代えて、これらの合成樹脂の機能を兼ねる固定用合成樹脂を備えていてもよい。

また、上述した放熱体兼補強板４０の形状及び素材は特に限定されない。すなわち放熱体兼補強板４０はアルミナ以外の金属酸化物を焼結したものであってもよい。放熱体兼補強板４０は焼結以外の方法により製造されたものでもよい。

また、上述した接触樹脂２０は、繊維状のアルミナを含んでもよい。アルミナ以外の金属酸化物を接触樹脂２０は含んでもよい。アルミナ以外の金属酸化物の例には、ケイ砂と酸化チタンとがある。この場合、アルミナ以上の熱伝導率の金属酸化物であれば、接触樹脂２０全体に素早く熱を伝えることができる。接触樹脂２０は金属酸化物を含まなくてもよい。

また、上述した接触樹脂２０が含む物質はシリコーンゴム８０に限定されない。例えば、シリコーンゴム８０以外のシリコーン樹脂でもよい。シリコーン樹脂以外の重合体でもよい。接触樹脂２０が重合体と金属酸化物とを含む場合、それらの比率は限定されない。接触樹脂２０が重合体と金属酸化物とを含む場合、重合体の体積％よりも金属酸化物の体積％が高い方が好ましい。接触樹脂２０の組成にかかわらず、金属酸化物は５０質量％以上含まれていることが好ましい。

また、上述した導電部１０の構成及び形態は上述したものに限定されない。

１０…導電部、
１２…ケース、
１４…固定用合成樹脂、
２０…接触樹脂、
２２…被覆樹脂、
３０…外殻部、
３２…補強部、
３６…対向面部、
３８…包囲面部、
４０…放熱体兼補強板、
４２…対向箇所連結部、
４４…別箇所連結部、
５０…基板、
５２…表電極、
５４…導電体、
５６…表ロウ材、
５８…合金基部、
６０…低融点合金、
６２…裏電極、
６４…リード線、
６６…裏ロウ材、
７０…スルーホール、
８０…シリコーンゴム、
８２…粒子状のアルミナ、
９０…収容空間、
１００…対向箇所連結片、
１１０…端部、
１１２…間部、
１２０…別箇所連結片、
１３０…区画、

Claims (2)

1. ジュール熱積分値が所定の値以上になると溶断する導電体と、
   前記導電体を収容するケースと、
   前記導電体と共に前記ケース内に収容され、前記導電体を前記ケース内に固定する固定用合成樹脂とを備える保護素子であって、
   前記ケースが、
   前記導電体および前記固定用合成樹脂が収容される収容空間を形成する外殻部と、
   前記外殻部に力がかかったときに前記外殻部の変形を抑える補強部とを有しており、
   前記外殻部が、
   前記収容空間に対向する対向面部と、
   前記対向面部から突出するよう前記対向面部に固定され前記収容空間を取り囲む包囲面部とを有しており、
   前記補強部が、
   前記外殻部の前記対向面部から突出し前記包囲面部のうち前記収容空間を挟んで対向する箇所同士をつなぐように設けられる対向箇所連結部と、
   前記外殻部の対向面部から突出し前記対向箇所連結部のうち前記包囲面部に直接つながる箇所とは異なる箇所を前記包囲面部のうち前記対向箇所連結部が直接つながる箇所とは別の箇所につなぐよう設けられる別箇所連結部とを有しており、
   前記対向箇所連結部が、前記外殻部の前記対向面部からそれぞれ突出し前記包囲面部のうち前記収容空間を挟んで対向する箇所同士をそれぞれつなぐように設けられる複数の対向箇所連結片を有しており、
   前記別箇所連結部が、前記外殻部の前記対向面部からそれぞれ突出し前記複数の対向箇所連結片それぞれを前記包囲面部のうち前記複数の対向箇所連結片のいずれかが直接つながる箇所とは別の箇所につなぐよう設けられる複数の別箇所連結片を有しており、
   前記複数の対向箇所連結片のうち少なくとも２つが互いに対向しており、
   前記補強部が、互いに対向する前記対向箇所連結片の間に挟まれる補強板をさらに有していることを特徴とする保護素子。
2. 前記複数の別箇所連結片のうち少なくとも２つが、前記複数の対向箇所連結片のうち１つを前記包囲面部のうち前記複数の対向箇所連結片のいずれかが直接つながる箇所とは別の箇所につなぐよう設けられ、かつ、前記複数の対向箇所連結片のうち１つの延びる方向に沿って並ぶことを特徴とする請求項１に記載の保護素子。

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