JP6816874B2 - Protective element - Google Patents

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Description

本発明は、保護素子に関する。 The present invention relates to a protective element.

特許文献1は、保護素子にかかる発明を開示する。特許文献1にかかる保護素子は、一対の電極と、発熱片と、接合材と、抵抗器と、弾性体とを備える。一対の電極は互いに対向するよう配置される。発熱片は、一対の電極間にまたがって配置される。発熱片は電流が流れると発熱する。接合材は、発熱片を一対の電極それぞれへ接合する。抵抗器は、電流が流れると発熱する。これにより抵抗器は熱源の役割を果たす。弾性体は、一対の電極の間に配置される。弾性体が発熱片に分離力を加える。分離力は発熱片が一対の電極から離れる方向の力である。接合材の強度が所定の温度で所定の強さを下回る。その所定の温度は発熱片の発熱によって到達する温度である。所定の強さは分離力に耐える強さである。保護素子は、遮蔽用絶縁体と、磁場発生部とをさらに備える。遮蔽用絶縁体は、一対の電極の一方から見て他方を遮るように一対の電極間に配置される。磁場発生部は、一対の電極の間に予め磁力を発生させる。 Patent Document 1 discloses an invention relating to a protective element. The protective element according to Patent Document 1 includes a pair of electrodes, a heating piece, a bonding material, a resistor, and an elastic body. The pair of electrodes are arranged so as to face each other. The heating pieces are arranged so as to straddle the pair of electrodes. The heating piece generates heat when an electric current flows. As the bonding material, the heat generating pieces are bonded to each of the pair of electrodes. The resistor generates heat when an electric current flows through it. This causes the resistor to act as a heat source. The elastic body is placed between the pair of electrodes. The elastic body applies a separating force to the heating piece. The separating force is the force in the direction in which the heating piece separates from the pair of electrodes. The strength of the bonding material falls below a predetermined strength at a predetermined temperature. The predetermined temperature is a temperature reached by the heat generated by the heating piece. The predetermined strength is the strength to withstand the separating force. The protective element further includes a shielding insulator and a magnetic field generating portion. The shielding insulator is arranged between the pair of electrodes so as to block the other when viewed from one of the pair of electrodes. The magnetic field generator generates a magnetic force in advance between the pair of electrodes.

特許文献1に開示された保護素子においては、弾性体によって発熱片が電極から離される。これにより電極間の電流は遮断される。電流が遮断された後、電極間にアークが発生すると、磁場発生部が発生させる磁力によってアークはローレンツ力を受ける。ローレンツ力を受けることによりアークは延びる。また、一対の電極の一方から見ると、他方は遮蔽用絶縁体によって遮られている。遮蔽用絶縁体によって遮られているので、一対の電極の一方から出たアークは遮蔽用絶縁体を避けた上で電極の他方に到達する。遮蔽用絶縁体を避けるので、アークは延びる。ローレンツ力とアークが遮蔽用絶縁体を避けたこととによってアークが延びると、延びない場合に比べ、アーク電圧が上昇する。また、アークは延ばされることで冷却される。アーク電圧の上昇とアークの冷却との相乗効果によってアークは持続し難くなる。その結果、特許文献1に開示された保護素子においては、大きな電流を流すことが可能になる。 In the protective element disclosed in Patent Document 1, the heating piece is separated from the electrode by the elastic body. As a result, the current between the electrodes is cut off. When an arc is generated between the electrodes after the current is cut off, the arc receives Lorentz force due to the magnetic force generated by the magnetic field generator. The arc is extended by receiving the Lorentz force. Further, when viewed from one of the pair of electrodes, the other is shielded by a shielding insulator. Since it is blocked by the shielding insulator, the arc emitted from one of the pair of electrodes reaches the other electrode after avoiding the shielding insulator. The arc extends because it avoids shielding insulation. When the arc is extended due to the Lorentz force and the arc avoiding the shielding insulator, the arc voltage is higher than when it is not extended. Also, the arc is cooled by being extended. The synergistic effect of rising arc voltage and cooling the arc makes it difficult for the arc to sustain. As a result, a large current can be passed through the protective element disclosed in Patent Document 1.

特開2013−98134号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-98134

しかしながら、特許文献1に開示された保護素子には、抵抗器の許容電圧に改善の余地がある。従来の保護素子において、抵抗器の許容電圧は電極の許容電圧に比べて大幅に小さい。このことは、電極と抵抗器との間の絶縁対策に大きな労力を費やす原因の一つとなっている。本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、電極と抵抗器とを備えている保護素子におけるその抵抗器の許容電圧の上昇を容易化することにある。 However, in the protection element disclosed in Patent Document 1, there is room for improvement in the allowable voltage of the resistor. In the conventional protection element, the allowable voltage of the resistor is significantly smaller than the allowable voltage of the electrode. This is one of the causes of spending a great deal of effort on insulation measures between electrodes and resistors. The present invention has been made to solve such a problem. An object of the present invention is to facilitate an increase in the allowable voltage of a protective element including an electrode and a resistor.

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。 The protective element of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the reference numerals in the drawings are used in this column to assist in understanding the contents of the invention, and are not intended to limit the contents to the illustrated range.

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10は、一対の電極22,24と、通電体26と、接合材28と、弾性体32と、加熱体40とを備える。一対の電極22,24は互いに対向するよう配置される。通電体26は、一対の電極22,24間にまたがって配置される。通電体26は一対の電極22,24間に電流が流れ得る状態にする。接合材28は、通電体26を一対の電極22,24それぞれへ接合する。弾性体32は、一対の電極22,24の間に配置される。弾性体32が通電体26に分離力を加える。加熱体40は接合材28に伝わる熱を発生させる。分離力は通電体26が一対の電極22,24から離れる方向の力である。接合材28の接合強度が所定の温度で所定の強さを下回る。その所定の温度は加熱体40の発熱によって到達する温度である。所定の強さは分離力に耐える強さである。加熱体40は、互いに直列に接続される複数個の巻線抵抗器70,72を有する。 In order to solve the above-mentioned problems, according to a certain aspect of the present invention, the protective element 10 comprises a pair of electrodes 22 and 24, an energizing body 26, a bonding material 28, an elastic body 32, and a heating body 40. Be prepared. The pair of electrodes 22 and 24 are arranged so as to face each other. The energizing body 26 is arranged so as to straddle the pair of electrodes 22 and 24. The energizing body 26 is in a state where a current can flow between the pair of electrodes 22 and 24. The joining material 28 joins the energizing body 26 to each of the pair of electrodes 22 and 24. The elastic body 32 is arranged between the pair of electrodes 22 and 24. The elastic body 32 applies a separating force to the energizing body 26. The heating body 40 generates heat transferred to the bonding material 28. The separating force is a force in the direction in which the energizing body 26 separates from the pair of electrodes 22 and 24. The bonding strength of the bonding material 28 is lower than the predetermined strength at a predetermined temperature. The predetermined temperature is a temperature reached by the heat generated by the heating body 40. The predetermined strength is the strength to withstand the separating force. The heating body 40 has a plurality of winding resistors 70 and 72 connected in series with each other.

加熱体40が互いに直列に接続される複数個の巻線抵抗器70,72を有すると、加熱体40が1個の巻線抵抗器を有する場合に比べて、加熱体40において熱が発生する場所が分散することとなる。熱が発生する場所が分散すると、加熱体40から熱を受ける物の表面における温度分布を同等にするために必要な個々の巻線抵抗器70,72の抵抗値を、1個の巻線抵抗器を有する加熱体40のその巻線抵抗器の抵抗値に比べて小さくできる。個々の巻線抵抗器70,72の抵抗値を小さくできると、その巻線抵抗器70,72が有する巻線を太くできる。巻線が太くなると、その巻線の許容電圧は高くなる。その結果、電極と抵抗器とを備えている保護素子におけるその抵抗器の許容電圧の上昇を容易化できる。 When the heating body 40 has a plurality of winding resistors 70 and 72 connected in series with each other, heat is generated in the heating body 40 as compared with the case where the heating body 40 has one winding resistor. The locations will be dispersed. When the places where heat is generated are dispersed, the resistance values of the individual winding resistors 70 and 72 required to equalize the temperature distribution on the surface of the object receiving heat from the heating body 40 are set to one winding resistance. It can be made smaller than the resistance value of the winding resistor of the heating body 40 having the device. If the resistance values of the individual winding resistors 70 and 72 can be reduced, the windings of the winding resistors 70 and 72 can be thickened. The thicker the winding, the higher the permissible voltage of that winding. As a result, it is possible to facilitate an increase in the allowable voltage of the resistor in the protective element including the electrode and the resistor.

また、上述した複数個の巻線抵抗器70,72のいずれかが、近傍抵抗器70である。近傍抵抗器70は、他の巻線抵抗器72よりも接合材28の近傍に配置される。近傍抵抗器70は、他の巻線抵抗器72よりも電気抵抗が高い。 Further, any of the plurality of the wire-wound resistor 70, 72 described above, Ru near the resistor 70 der. The proximity resistor 70 is arranged closer to the bonding member 28 than the other winding resistor 72. The proximity resistor 70 has a higher electrical resistance than the other winding resistors 72.

接合材28に近い場所に他の巻線抵抗器よりも電気抵抗が高い近傍抵抗器70が配置されると、次に述べられる場合に比べ、複数個の巻線抵抗器70,72が発生させる熱は接合材28に流れやすくなる。その場合とは、他の巻線抵抗器のいずれかの電気抵抗が近傍抵抗器70よりも高い場合である。これにより、その熱が接合材28以外の物に流れる場合に比べ、保護素子10を動作させるための熱効率が高くなる。 When a nearby resistor 70 having a higher electrical resistance than other winding resistors is arranged near the joint material 28, a plurality of winding resistors 70 and 72 are generated as compared with the case described below. The heat easily flows to the bonding material 28. In that case, the electrical resistance of any of the other winding resistors is higher than that of the nearby resistor 70. As a result, the thermal efficiency for operating the protective element 10 becomes higher than in the case where the heat flows to an object other than the bonding material 28.

もしくは、上述した近傍抵抗器70が一対の電極22,24の間に配置されることが望ましい。 Alternatively, it is desirable that the above-mentioned proximity resistor 70 is arranged between the pair of electrodes 22 and 24.

近傍抵抗器70が一対の電極22,24の間に配置されると、次に述べられる場合に比べ、近傍抵抗器70が発生させる熱は一対の電極22,24のいずれかに流れやすくなる。その場合とは、近傍抵抗器70の表面のうちいずれかの単一の領域が一対の電極22,24の双方に対向する場合である。一対の電極22,24に流れた熱は接合材28に流れる。これにより、近傍抵抗器70の表面のうちいずれかの単一の領域が一対の電極22,24の双方に対向する場合に比べ、保護素子10を動作させるための熱効率が高くなる。 When the proximity resistor 70 is arranged between the pair of electrodes 22 and 24, the heat generated by the proximity resistor 70 tends to flow to any of the pair of electrodes 22 and 24 as compared with the case described below. The case is a case where any single region of the surface of the nearby resistor 70 faces both of the pair of electrodes 22 and 24. The heat flowing through the pair of electrodes 22 and 24 flows through the bonding material 28. As a result, the thermal efficiency for operating the protection element 10 becomes higher than in the case where any single region of the surface of the near resistor 70 faces both of the pair of electrodes 22 and 24.

また、上述した加熱体40が、伝熱用絶縁固体74をさらに有することが望ましい。伝熱用絶縁固体74は、複数個の巻線抵抗器70,72を取り囲む。伝熱用絶縁固体74は、複数個の巻線抵抗器70,72それぞれに接触する。伝熱用絶縁固体74は、一対の電極22,24の少なくとも一方に接触する。 Further, it is desirable that the heating body 40 described above further has an insulating solid 74 for heat transfer. The heat transfer insulating solid 74 surrounds a plurality of winding resistors 70 and 72. The heat transfer insulating solid 74 comes into contact with each of the plurality of winding resistors 70 and 72. The heat transfer insulating solid 74 contacts at least one of the pair of electrodes 22, 24.

伝熱用絶縁固体74は、複数個の巻線抵抗器70,72それぞれに接触する。伝熱用絶縁固体74は、一対の電極22,24の少なくとも一方に接触する。これにより、巻線抵抗器70,72が発生させた熱は伝熱用絶縁固体74を介して一対の電極22,24の少なくとも一方に伝わる。固体は気体より熱を伝えやすい。これにより、一対の電極22,24と巻線抵抗器70,72との間が空間となっている場合に比べ、複数個の巻線抵抗器70,72が発生させる熱は一対の電極22,24に流れやすくなる。一対の電極22,24に流れた熱は接合材28に流れる。これにより、複数個の巻線抵抗器70,72と一対の電極22,24との間が空間になっている場合に比べ、保護素子10を動作させるための熱効率が高くなる。 The heat transfer insulating solid 74 comes into contact with each of the plurality of winding resistors 70 and 72. The heat transfer insulating solid 74 contacts at least one of the pair of electrodes 22, 24. As a result, the heat generated by the winding resistors 70 and 72 is transferred to at least one of the pair of electrodes 22 and 24 via the heat transfer insulating solid 74. Solids transfer heat more easily than gases. As a result, the heat generated by the plurality of winding resistors 70 and 72 is generated by the pair of electrodes 22, as compared with the case where the space between the pair of electrodes 22 and 24 and the winding resistors 70 and 72 is provided. It becomes easy to flow to 24. The heat flowing through the pair of electrodes 22 and 24 flows through the bonding material 28. As a result, the thermal efficiency for operating the protection element 10 is higher than in the case where the space between the plurality of winding resistors 70 and 72 and the pair of electrodes 22 and 24 is formed.

もしくは、上述した一対の電極22,24の少なくとも一方が加熱体対向平面50,52を有していることが望ましい。加熱体対向平面50,52は加熱体40に対向する。この場合、伝熱用絶縁固体74が、接触平面92,94と、露出平面90とを有することが望ましい。接触平面92,94は、加熱体対向平面50,52に接触する。露出平面90は、加熱体40に接する空間に露出する。 Alternatively, it is desirable that at least one of the pair of electrodes 22 and 24 described above has the heated body facing planes 50 and 52. The heating body facing planes 50 and 52 face the heating body 40. In this case, it is desirable that the heat transfer insulating solid 74 has contact planes 92 and 94 and an exposed plane 90. The contact planes 92 and 94 come into contact with the heated body facing planes 50 and 52. The exposure plane 90 is exposed in a space in contact with the heating body 40.

露出平面90が加熱体40に接する空間に露出する。接触平面92,94が加熱体対向平面50,52に接触する。加熱体対向平面50,52は一対の電極22,24の少なくとも一方が有しているものである。これにより、加熱体40が発生させた熱は、露出平面90が露出する空間よりも、接触平面92,94が接触する加熱体対向平面50,52に伝わりやすくなる。露出平面90は、これが露出した空間に向かって突出する凸面よりも表面積が小さい。露出平面90は、これが露出した空間から見て凹んだ凹面よりも表面積が小さい。表面積が小さいので、熱は空間に流れにくくなる。その結果、保護素子10を動作させるための熱効率が高くなる。 The exposed plane 90 is exposed in the space in contact with the heating body 40. The contact planes 92 and 94 come into contact with the heated body facing planes 50 and 52. The heated body facing planes 50 and 52 are provided by at least one of the pair of electrodes 22 and 24. As a result, the heat generated by the heating body 40 is more likely to be transferred to the heating body facing planes 50 and 52 with which the contact planes 92 and 94 are in contact than in the space where the exposed plane 90 is exposed. The exposed plane 90 has a smaller surface area than the convex surface on which it projects toward the exposed space. The exposed plane 90 has a smaller surface area than the concave surface that is recessed when viewed from the exposed space. The small surface area makes it difficult for heat to flow into space. As a result, the thermal efficiency for operating the protection element 10 is increased.

本発明によれば、電極と抵抗器とを備えている保護素子におけるその抵抗器の許容電圧の上昇を容易化できる。 According to the present invention, it is possible to facilitate an increase in the allowable voltage of a protective element having an electrode and a resistor.

本発明のある実施形態にかかる保護素子の、一部が除去された状態での斜視図である。It is a perspective view of the protection element which concerns on an embodiment of this invention in a state where a part is removed. 本発明のある実施形態にかかる保護素子の側面図である。It is a side view of the protection element which concerns on an embodiment of this invention. 本発明のある実施形態にかかる加熱体附近の外観図である。It is an external view of the vicinity of a heating body according to an embodiment of the present invention. 本発明のある実施形態における中間材の外観図である。It is external drawing of the intermediate material in a certain embodiment of this invention. 本発明のある実施形態における正極及び負極から離れた直後の通電体を示す図である。It is a figure which shows the energized body immediately after being separated from a positive electrode and a negative electrode in a certain embodiment of this invention.

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り返さない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.

[構成の説明]
図1は、本実施形態にかかる保護素子10の斜視図である。図1において保護素子10は組み立てられた状態で示されている。この図において、保護素子10のケース46の一部は取り除かれている。図1に基づいて、本実施形態にかかる保護素子10の構成が説明される。本実施形態にかかる保護素子10は、絶縁基台20と、正極22と、負極24と、通電体26と、接合材28と、リード用絶縁体30と、圧縮コイルバネ32と、バネ用絶縁体34と、第1リード用端子36と、第2リード用端子38と、加熱体40と、管状支持体42と、ブロック状永久磁石44の対と、ケース46とを備える。
[Description of configuration]
FIG. 1 is a perspective view of the protective element 10 according to the present embodiment. In FIG. 1, the protective element 10 is shown in an assembled state. In this figure, a part of the case 46 of the protective element 10 is removed. The configuration of the protection element 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The protective element 10 according to the present embodiment includes an insulating base 20, a positive electrode 22, a negative electrode 24, an energizing body 26, a bonding material 28, a lead insulator 30, a compression coil spring 32, and a spring insulator. A 34, a first lead terminal 36, a second lead terminal 38, a heating body 40, a tubular support 42, a pair of block-shaped permanent magnets 44, and a case 46 are provided.

絶縁基台20は台として用いられる合成樹脂製の部材である。絶縁基台20は加熱体40が発生させる熱によって変形しない程度の耐熱性を有する。正極22と負極24とは絶縁基台20に固定される。絶縁基台20に固定されることにより、正極22と負極24とは互いに対向するように配置される。また、絶縁基台20は、第1リード支持部56と、第2リード支持部58とを有している。 The insulating base 20 is a member made of synthetic resin used as a base. The insulating base 20 has heat resistance to the extent that it is not deformed by the heat generated by the heating body 40. The positive electrode 22 and the negative electrode 24 are fixed to the insulating base 20. By being fixed to the insulating base 20, the positive electrode 22 and the negative electrode 24 are arranged so as to face each other. Further, the insulating base 20 has a first lead support portion 56 and a second lead support portion 58.

本実施形態の場合、正極22と負極24とは周知のパワーライン(図示せず)に接続される。パワーラインとは、負荷に電力を供給するための電線である。そのパワーラインには図示されない負荷が接続されている。そのような負荷の例にはモータがある。正極22と負極24との間に電流が流れることにより、そのパワーラインに電流が流れる。そのパワーラインに電流が流れることにより、その負荷に電力が供給される。 In the case of this embodiment, the positive electrode 22 and the negative electrode 24 are connected to a well-known power line (not shown). A power line is an electric wire for supplying electric power to a load. A load (not shown) is connected to the power line. An example of such a load is a motor. When a current flows between the positive electrode 22 and the negative electrode 24, a current flows through the power line. Power is supplied to the load by the current flowing through the power line.

本実施形態の場合、正極22は、正極側加熱体対向平面50を有する。負極24は、負極側加熱体対向平面52を有する。正極側加熱体対向平面50と負極側加熱体対向平面52とは、加熱体40に対向する。 In the case of the present embodiment, the positive electrode 22 has a plane facing the heating body on the positive electrode side 50. The negative electrode 24 has a flat surface 52 facing the heating body on the negative electrode side. The positive electrode side heating body facing plane 50 and the negative electrode side heating body facing plane 52 face the heating body 40.

本実施形態の場合、通電体26は正極22と負極24とにまたがって配置される。すなわち、保護素子10を組み立てたとき、通電体26は正極22の先端にも負極24の先端にも接合される。通電体26は金属製である。したがって、通電体26は、正極22と負極24とに接合させることにより、正極22と負極24とをそれらの間に電流が流れ得る状態にする。本実施形態の場合、通電体26のうち正極22にも負極24にも接合されていない箇所に図示されない孔が形成されている。 In the case of the present embodiment, the energizing body 26 is arranged so as to straddle the positive electrode 22 and the negative electrode 24. That is, when the protective element 10 is assembled, the energizing body 26 is joined to both the tip of the positive electrode 22 and the tip of the negative electrode 24. The energizing body 26 is made of metal. Therefore, the energizing body 26 is joined to the positive electrode 22 and the negative electrode 24 so that a current can flow between the positive electrode 22 and the negative electrode 24. In the case of the present embodiment, holes (not shown) are formed in the energized body 26 where neither the positive electrode 22 nor the negative electrode 24 is joined.

接合材28は通電体26を正極22に接合する。本実施形態の場合、別の接合材28は通電体26を負極24に接合する。本実施形態の場合、接合材28の接合強度は、所定の温度で所定の強さを下回る。本実施形態の場合、その「所定の温度」とは、加熱体40の発熱によって到達する温度である。本実施形態の場合、その「所定の強さ」とは、分離力に耐える強さである。本実施形態の場合、「分離力」とは、正極22及び負極24に接合されている通電体26がそれらの正極22及び負極24から離れる方向の力である。本実施形態の場合、この分離力は圧縮コイルバネ32によって加えられる。本実施形態の場合、接合材28は上述した「所定の温度」を融点とする合金である。本実施形態にかかる保護素子10の設計者は、周知の合金のなかから接合材28として接合強度が所定の温度で所定の強さを下回る任意の合金を選択できる。 The joining material 28 joins the energizing body 26 to the positive electrode 22. In the case of the present embodiment, another bonding material 28 joins the current-carrying body 26 to the negative electrode 24. In the case of the present embodiment, the bonding strength of the bonding material 28 is lower than the predetermined strength at a predetermined temperature. In the case of the present embodiment, the "predetermined temperature" is the temperature reached by the heat generated by the heating body 40. In the case of the present embodiment, the "predetermined strength" is a strength that can withstand the separating force. In the case of the present embodiment, the "separation force" is a force in the direction in which the energizing body 26 bonded to the positive electrode 22 and the negative electrode 24 is separated from the positive electrode 22 and the negative electrode 24. In the case of this embodiment, this separating force is applied by the compression coil spring 32. In the case of this embodiment, the bonding material 28 is an alloy having the above-mentioned "predetermined temperature" as a melting point. The designer of the protective element 10 according to the present embodiment can select any alloy whose bonding strength is lower than a predetermined strength at a predetermined temperature as the bonding material 28 from among the well-known alloys.

リード用絶縁体30は、通電体26と圧縮コイルバネ32との間に配置される。本実施形態の場合、リード用絶縁体30は通電体26に固定される。リード用絶縁体30の中央には図示されない孔が開いている。この孔は通電体26の孔と連通している。 The lead insulator 30 is arranged between the current-carrying body 26 and the compression coil spring 32. In the case of this embodiment, the lead insulator 30 is fixed to the current-carrying body 26. A hole (not shown) is opened in the center of the lead insulator 30. This hole communicates with the hole of the energizing body 26.

圧縮コイルバネ32は次の要件を満たす位置に配置される。第1の要件は通電体26と加熱体40との間であるという要件である。第2の要件は正極22と負極24との間であるという要件である。圧縮コイルバネ32は正極22及び負極24から離れる方向の力を通電体26に加える。このため、接合材28の接合強度が上述された所定の強さを下回るまで、圧縮コイルバネ32は圧縮された状態である。なお、本実施形態の場合、圧縮コイルバネ32はステンレス製(すなわち導体製)である。 The compression coil spring 32 is arranged at a position that satisfies the following requirements. The first requirement is that it is between the energizing body 26 and the heating body 40. The second requirement is that it is between the positive electrode 22 and the negative electrode 24. The compression coil spring 32 applies a force in the direction away from the positive electrode 22 and the negative electrode 24 to the energizing body 26. Therefore, the compression coil spring 32 is in a compressed state until the bonding strength of the bonding material 28 falls below the predetermined strength described above. In the case of this embodiment, the compression coil spring 32 is made of stainless steel (that is, made of a conductor).

バネ用絶縁体34は圧縮コイルバネ32と加熱体40との間に配置される。バネ用絶縁体34は圧縮コイルバネ32が加熱体40に直接接触することを防止する。これにより圧縮コイルバネ32と加熱体40との間は絶縁される。バネ用絶縁体34の中央には図示されない孔が開いている。 The spring insulator 34 is arranged between the compression coil spring 32 and the heating body 40. The spring insulator 34 prevents the compression coil spring 32 from coming into direct contact with the heating body 40. As a result, the compression coil spring 32 and the heating body 40 are insulated from each other. There is a hole (not shown) in the center of the spring insulator 34.

第1リード用端子36と第2リード用端子38とは絶縁基台20に固定される。第1リード用端子36と第2リード用端子38とは加熱体40と周知の信号ライン(図示せず)とに接続されている。信号ラインは、加熱体40を制御するための電線である。その信号ラインに電流が流れることにより、第1リード用端子36と第2リード用端子38とにも電流が流れる。第1リード用端子36と第2リード用端子38とに電流が流れると、加熱体40に電流が流れる。 The first lead terminal 36 and the second lead terminal 38 are fixed to the insulating base 20. The first lead terminal 36 and the second lead terminal 38 are connected to the heating body 40 and a well-known signal line (not shown). The signal line is an electric wire for controlling the heating body 40. When a current flows through the signal line, a current also flows through the first lead terminal 36 and the second lead terminal 38. When a current flows through the first lead terminal 36 and the second lead terminal 38, a current flows through the heating body 40.

加熱体40は正極22と負極24とに挟まれるように配置される。加熱体40は第1リード用端子36と第2リード用端子38とに接続されている。第1リード用端子36と第2リード用端子38とに電流が流れると、加熱体40にも電流が流れる。加熱体40は自らに電流が流れると発熱する。これにより加熱体40は熱源の役割を果たす。 The heating body 40 is arranged so as to be sandwiched between the positive electrode 22 and the negative electrode 24. The heating body 40 is connected to the first lead terminal 36 and the second lead terminal 38. When a current flows through the first lead terminal 36 and the second lead terminal 38, a current also flows through the heating body 40. The heating body 40 generates heat when an electric current flows through it. As a result, the heating body 40 acts as a heat source.

管状支持体42は、加熱体40と第2リード支持部58との間に配置される。本実施形態の場合、管状支持体42は、管状の部材である。管状支持体42は、圧縮コイルバネ32から力を受ける加熱体40を支持する。 The tubular support 42 is arranged between the heating body 40 and the second lead support 58. In the case of this embodiment, the tubular support 42 is a tubular member. The tubular support 42 supports the heating body 40 that receives a force from the compression coil spring 32.

ブロック状永久磁石44は磁力を発生させる。ブロック状永久磁石44の対は、正極22と負極24とを挟むように配置される。したがって、これらブロック状永久磁石44の対が磁力を発生させている空間は正極22と負極24との間を含んでいる。従って、正極22と負極24との間には磁力が生じている。磁力が発生することで、通電体26が正極22及び負極24から離れたときにアークが発生しても、そのアークを効率よく冷やすことができる。 The block-shaped permanent magnet 44 generates a magnetic force. The pair of block-shaped permanent magnets 44 are arranged so as to sandwich the positive electrode 22 and the negative electrode 24. Therefore, the space in which the pair of the block-shaped permanent magnets 44 generates a magnetic force includes the space between the positive electrode 22 and the negative electrode 24. Therefore, a magnetic force is generated between the positive electrode 22 and the negative electrode 24. By generating a magnetic force, even if an arc is generated when the energizing body 26 is separated from the positive electrode 22 and the negative electrode 24, the arc can be efficiently cooled.

ケース46は、絶縁基台20と、正極22の一部と、負極24の一部と、通電体26と、接合材28と、リード用絶縁体30と、圧縮コイルバネ32と、バネ用絶縁体34と、第1リード用端子36の一部と、第2リード用端子38の一部と、加熱体40と、管状支持体42と、ブロック状永久磁石44とを覆う。ケース46は、ブロック状永久磁石44を所定の位置に固定するための部品でもある。ケース46の素材は合成樹脂である。ケース46は、図示されない磁石収容部を有する。その磁石収容部にブロック状永久磁石44が収容される。 The case 46 includes an insulating base 20, a part of a positive electrode 22, a part of a negative electrode 24, an energizing body 26, a bonding material 28, a lead insulator 30, a compression coil spring 32, and a spring insulator. It covers 34, a part of the first lead terminal 36, a part of the second lead terminal 38, a heating body 40, a tubular support 42, and a block-shaped permanent magnet 44. The case 46 is also a component for fixing the block-shaped permanent magnet 44 in a predetermined position. The material of the case 46 is a synthetic resin. The case 46 has a magnet accommodating portion (not shown). The block-shaped permanent magnet 44 is housed in the magnet housing part.

図2は、本実施形態にかかる保護素子10の側面図である。図2において、負極24と加熱体40の一部とケース46の一部とは取り除かれている。図2に基づいて、本実施形態にかかる加熱体40の構成を説明する。 FIG. 2 is a side view of the protective element 10 according to the present embodiment. In FIG. 2, the negative electrode 24, a part of the heating body 40, and a part of the case 46 are removed. The configuration of the heating body 40 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態にかかる加熱体40は、近傍抵抗器70と、低抵抗値抵抗器72と、伝熱用絶縁固体74と、第1リード線76と、第2リード線78と、セラミック板80とを有している。本実施形態の場合、近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72とはいずれも巻線抵抗器である。本実施形態にかかる巻線抵抗器とは、図示されないセラミックスコアに抵抗線が巻き付けられたものである。近傍抵抗器70は、正極22と負極24との間に配置される。近傍抵抗器70は、電力が供給されると熱を発生する。近傍抵抗器70は、低抵抗値抵抗器72よりも接合材28の近傍に配置される。本実施形態の場合、近傍抵抗器70は、低抵抗値抵抗器72よりも電気抵抗が高い。低抵抗値抵抗器72も、近傍抵抗器70と同様に、正極22と負極24との間に配置される。低抵抗値抵抗器72は、近傍抵抗器70に直列に接続される。低抵抗値抵抗器72は、電力が供給されると熱を発生する。本実施形態の場合、伝熱用絶縁固体74の素材は合成樹脂である。本実施形態の場合、伝熱用絶縁固体74は、正極22と負極24との間に充填されている。したがって、伝熱用絶縁固体74は、近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72とを取り囲むこととなる。また、伝熱用絶縁固体74は、近傍抵抗器70および低抵抗値抵抗器72それぞれに接触することとなる。伝熱用絶縁固体74は、正極22および負極24にも接触することとなる。これにより、近傍抵抗器70および低抵抗値抵抗器72が発生させた熱は正極22と負極24とを介して接合材28に伝わる。第1リード線76は近傍抵抗器70に接続されている。第1リード線76はリード用絶縁体30の孔と通電体26の孔とを貫通する。リード用絶縁体30の孔の内径が通電体26の孔の内径より小さいため、第1リード線76と通電体26との間は絶縁される。また、第1リード線76はバネ用絶縁体34の孔と圧縮コイルバネ32とを貫通する。第1リード線76は、第1リード用端子36に接続される。第1リード線76は、絶縁基台20の第1リード支持部56に支持される。第2リード線78は、低抵抗値抵抗器72と第2リード用端子38とに接続される。第2リード線78は、絶縁基台20の第2リード支持部58に支持される。第2リード線78は、管状支持体42を貫通する。セラミック板80は、伝熱用絶縁固体74を補強する。 The heating element 40 according to the present embodiment includes a nearby resistor 70, a low resistance value resistor 72, a heat transfer insulating solid 74, a first lead wire 76, a second lead wire 78, and a ceramic plate 80. have. In the case of this embodiment, both the proximity resistor 70 and the low resistance value resistor 72 are winding resistors. The winding resistor according to this embodiment is one in which a resistance wire is wound around a ceramic score (not shown). The proximity resistor 70 is arranged between the positive electrode 22 and the negative electrode 24. The proximity resistor 70 generates heat when electric power is supplied. The proximity resistor 70 is arranged closer to the bonding material 28 than the low resistance value resistor 72. In the case of this embodiment, the proximity resistor 70 has a higher electrical resistance than the low resistance value resistor 72. The low resistance value resistor 72 is also arranged between the positive electrode 22 and the negative electrode 24, similarly to the proximity resistor 70. The low resistance value resistor 72 is connected in series with the nearby resistor 70. The low resistance value resistor 72 generates heat when electric power is supplied. In the case of this embodiment, the material of the heat transfer insulating solid 74 is a synthetic resin. In the case of this embodiment, the heat transfer insulating solid 74 is filled between the positive electrode 22 and the negative electrode 24. Therefore, the heat transfer insulating solid 74 surrounds the proximity resistor 70 and the low resistance value resistor 72. Further, the heat transfer insulating solid 74 comes into contact with the nearby resistor 70 and the low resistance value resistor 72, respectively. The heat transfer insulating solid 74 also comes into contact with the positive electrode 22 and the negative electrode 24. As a result, the heat generated by the proximity resistor 70 and the low resistance value resistor 72 is transferred to the bonding material 28 via the positive electrode 22 and the negative electrode 24. The first lead wire 76 is connected to the nearby resistor 70. The first lead wire 76 penetrates the hole of the lead insulator 30 and the hole of the energizing body 26. Since the inner diameter of the hole of the lead insulator 30 is smaller than the inner diameter of the hole of the energizing body 26, the first lead wire 76 and the energizing body 26 are insulated from each other. Further, the first lead wire 76 penetrates the hole of the spring insulator 34 and the compression coil spring 32. The first lead wire 76 is connected to the first lead terminal 36. The first lead wire 76 is supported by the first lead support portion 56 of the insulating base 20. The second lead wire 78 is connected to the low resistance value resistor 72 and the second lead terminal 38. The second lead wire 78 is supported by the second lead support portion 58 of the insulating base 20. The second lead wire 78 penetrates the tubular support 42. The ceramic plate 80 reinforces the heat transfer insulating solid 74.

図3は、本実施形態にかかる加熱体40附近の外観図である。図3において、負極24の一部は取り除かれている。図2と図3とに基づいて、本実施形態にかかる伝熱用絶縁固体74の構成を説明する。 FIG. 3 is an external view of the vicinity of the heating body 40 according to the present embodiment. In FIG. 3, a part of the negative electrode 24 is removed. The configuration of the heat transfer insulating solid 74 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

本実施形態にかかる伝熱用絶縁固体74は、露出平面90と、負極接触平面92と、正極接触平面94(図5参照)とを有する。本実施形態の場合、露出平面90は、伝熱用絶縁固体74から見て絶縁基台20とは反対の方向に対向する。露出平面90は、加熱体40に接する空間に露出している。本実施形態の場合、露出平面90は負極接触平面92および正極接触平面94に直交している。負極接触平面92は、負極24の負極側加熱体対向平面52に接触する。正極接触平面94は、正極22の正極側加熱体対向平面50に接触する。 The heat transfer insulating solid 74 according to the present embodiment has an exposed plane 90, a negative electrode contact plane 92, and a positive electrode contact plane 94 (see FIG. 5). In the case of the present embodiment, the exposed plane 90 faces the insulating base 20 in the direction opposite to that of the heat transfer insulating solid 74. The exposed plane 90 is exposed in the space in contact with the heating body 40. In the case of this embodiment, the exposed plane 90 is orthogonal to the negative electrode contact plane 92 and the positive electrode contact plane 94. The negative electrode contact plane 92 contacts the negative electrode side heating body facing plane 52 of the negative electrode 24. The positive electrode contact plane 94 contacts the positive electrode side heating body facing plane 50 of the positive electrode 22.

[製造方法の説明]
本実施形態にかかる保護素子10の製造方法は以下の通りである。まず、製造者は、本実施形態にかかる保護素子10のうち、絶縁基台20と、正極22と、負極24と、通電体26と、リード用絶縁体30と、圧縮コイルバネ32と、バネ用絶縁体34と、第1リード用端子36と、第2リード用端子38と、ブロック状永久磁石44の対と、ケース46とを製造する。これらの製造方法は周知なのでここではその詳細な説明は繰り返されない。次に、製造者は、負極24と、第1リード用端子36と、第2リード用端子38とを、絶縁基台20の上に固定する。次に、製造者は、接合材28によって負極24の端部に通電体26を接合させる。本実施形態の場合、この接合材28は周知の合金である。負極24の端部に通電体26が接合されると、製造者は、第1リード線76を第1リード用端子36に接続する。製造者は、第2リード線78を第2リード用端子38に接続する。次に、製造者は、近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72と第1リード線76と第2リード線78とセラミック板80とを図示されない金型の中に収容する。金型への収容作業が終了すると、製造者は、その金型を用いて、成型により中間材130を製造する。図4は、その中間材130の外観図である。中間材130が製造されると、製造者は、その中間材130の第1リード線76を、通電体26の孔と、リード用絶縁体30の孔と、圧縮コイルバネ32と、バネ用絶縁体34の孔とに貫通させる。それらに中間材130の第1リード線76が貫通すると、製造者は、第2リード用端子38を管状支持体42に貫通させる。第2リード用端子38が管状支持体42を貫通すると、製造者は、その中間材130を第1リード支持部56と第2リード支持部58とに支持させる。製造者は、その中間材130を絶縁基台20の上に載せる。中間材130が絶縁基台20の上に載ると、製造者は、正極22を、絶縁基台20の上に固定する。次に、製造者は、接合材28によって正極22の端部に通電体26を接合させる。通電体26が正極22の端部に接合されると、製造者は、正極22の外部から、中間材130と正極22および負極24との間に、合成樹脂を注入する。その合成樹脂が固化することにより、固化した合成樹脂と中間材130とからなる物体は加熱体40となる。合成樹脂が固化すると、製造者は、ブロック状永久磁石44の対が予め収容されているケース46を絶縁基台20に固定する。これにより、本実施形態にかかる保護素子10が完成する。
[Explanation of manufacturing method]
The manufacturing method of the protective element 10 according to the present embodiment is as follows. First, among the protective elements 10 according to the present embodiment, the manufacturer describes the insulating base 20, the positive electrode 22, the negative electrode 24, the current-carrying body 26, the lead insulator 30, the compression coil spring 32, and the spring. An insulator 34, a first lead terminal 36, a second lead terminal 38, a pair of block-shaped permanent magnets 44, and a case 46 are manufactured. Since these manufacturing methods are well known, the detailed description thereof will not be repeated here. Next, the manufacturer fixes the negative electrode 24, the first lead terminal 36, and the second lead terminal 38 on the insulating base 20. Next, the manufacturer joins the energizing body 26 to the end of the negative electrode 24 with the joining material 28. In the case of this embodiment, the bonding material 28 is a well-known alloy. When the energizing body 26 is joined to the end of the negative electrode 24, the manufacturer connects the first lead wire 76 to the first lead terminal 36. The manufacturer connects the second lead wire 78 to the second lead terminal 38. Next, the manufacturer accommodates the proximity resistor 70, the low resistance value resistor 72, the first lead wire 76, the second lead wire 78, and the ceramic plate 80 in a mold (not shown). When the work of accommodating in the mold is completed, the manufacturer manufactures the intermediate material 130 by molding using the mold. FIG. 4 is an external view of the intermediate material 130. When the intermediate material 130 is manufactured, the manufacturer sets the first lead wire 76 of the intermediate material 130 to the hole of the current-carrying body 26, the hole of the lead insulator 30, the compression coil spring 32, and the spring insulator. It penetrates through the holes of 34. When the first lead wire 76 of the intermediate material 130 penetrates them, the manufacturer allows the second lead terminal 38 to penetrate the tubular support 42. When the second lead terminal 38 penetrates the tubular support 42, the manufacturer causes the intermediate member 130 to be supported by the first lead support portion 56 and the second lead support portion 58. The manufacturer places the intermediate material 130 on the insulating base 20. When the intermediate material 130 is placed on the insulating base 20, the manufacturer fixes the positive electrode 22 on the insulating base 20. Next, the manufacturer joins the current-carrying body 26 to the end of the positive electrode 22 by the joining material 28. When the energizing body 26 is joined to the end portion of the positive electrode 22, the manufacturer injects a synthetic resin between the intermediate material 130 and the positive electrode 22 and the negative electrode 24 from the outside of the positive electrode 22. When the synthetic resin is solidified, the object composed of the solidified synthetic resin and the intermediate material 130 becomes the heating body 40. When the synthetic resin solidifies, the manufacturer fixes the case 46, which previously houses the pair of block-shaped permanent magnets 44, to the insulating base 20. As a result, the protective element 10 according to the present embodiment is completed.

[使用方法の説明]
本実施形態にかかる保護素子10の使用方法の一例は以下の通りである。まず、使用者は、保護の対象となる回路(図示せず)に、本実施形態にかかる保護素子10を接続する。その回路は、モータその他の負荷に仕事をさせるためのものであるとする。その回路は、パワーラインと、センサと、制御装置と、信号ラインとを有している。パワーラインは、負荷(負荷の例にはモータがある)に電力を供給するための電線である。センサは、この回路の設計者によって予め想定されている異常を検知する。制御装置は、センサがその異常を検知したことを受けて本実施形態にかかる保護素子10を動作させる。信号ラインは、その制御装置と本実施形態にかかる保護素子10の加熱体40とを接続するための電線である。使用者は、本実施形態にかかる保護素子10のうち正極22と負極24とをパワーラインに接続する。使用者は、第1リード用端子36と第2リード用端子38とを信号ラインに接続する。これにより、本実施形態にかかる保護素子10は使用可能な状態となる。この回路の使用中、パワーラインは、負荷に電力を供給している。この電力は図示されない電源から供給される。電力の供給中、センサが上述した異常を検知すると、制御装置は、信号ラインを介して本実施形態にかかる保護素子10の第1リード用端子36と第2リード用端子38とに電流を流す。その電流は加熱体40に流れる。加熱体40に電流が流れると、加熱体40は発熱する。加熱体40が発熱した結果、接合材28の接合強度が所定の強さを下回ると、圧縮コイルバネ32は、通電体26を正極22及び負極24から離す。図5は、正極22及び負極24から離れた直後の通電体26を示す図(この図において加熱体40内部の構造は省略されている)である。通電体26が正極22及び負極24から離れると、パワーラインを流れる電流は遮断される。その電流が遮断されると、負荷への電力の供給は停止する。
[Explanation of usage]
An example of how to use the protective element 10 according to this embodiment is as follows. First, the user connects the protection element 10 according to the present embodiment to a circuit (not shown) to be protected. It is assumed that the circuit is for letting a motor or other load do the work. The circuit has a power line, a sensor, a control device, and a signal line. A power line is an electric wire for supplying electric power to a load (an example of a load is a motor). The sensor detects anomalies presumed by the designer of this circuit. The control device operates the protection element 10 according to the present embodiment in response to the sensor detecting the abnormality. The signal line is an electric wire for connecting the control device and the heating body 40 of the protection element 10 according to the present embodiment. The user connects the positive electrode 22 and the negative electrode 24 of the protective elements 10 according to the present embodiment to the power line. The user connects the first lead terminal 36 and the second lead terminal 38 to the signal line. As a result, the protective element 10 according to this embodiment becomes usable. During use of this circuit, the power line powers the load. This power is supplied from a power source (not shown). When the sensor detects the above-mentioned abnormality during power supply, the control device causes a current to flow through the signal line to the first lead terminal 36 and the second lead terminal 38 of the protection element 10 according to the present embodiment. .. The current flows through the heating body 40. When an electric current flows through the heating body 40, the heating body 40 generates heat. As a result of the heating body 40 generating heat, when the joining strength of the joining material 28 falls below a predetermined strength, the compression coil spring 32 separates the energizing body 26 from the positive electrode 22 and the negative electrode 24. FIG. 5 is a diagram showing an energizing body 26 immediately after being separated from the positive electrode 22 and the negative electrode 24 (the structure inside the heating body 40 is omitted in this figure). When the energizing body 26 separates from the positive electrode 22 and the negative electrode 24, the current flowing through the power line is cut off. When the current is cut off, the power supply to the load is stopped.

[効果の説明]
以上のようにして、本実施形態にかかる保護素子10において、加熱体40が、近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72とを有する。近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72とを加熱体40が有すると、加熱体40が1個の巻線抵抗器を有する場合に比べて、加熱体40において熱が発生する場所が分散することとなる。熱が発生する場所が分散すると、加熱体40から熱を受ける物の表面における温度分布を同等にするために必要な近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72の抵抗値を、1個の巻線抵抗器を有する加熱体40のその巻線抵抗器の抵抗値に比べて小さくできる。近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72との抵抗値を小さくできると、近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72とが有する巻線を太くできる。巻線が太くなると、その巻線の許容電圧は高くなる。その結果、本実施形態にかかる保護素子10における近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72との許容電圧の上昇を容易化できる。
[Explanation of effect]
As described above, in the protection element 10 according to the present embodiment, the heating element 40 has a proximity resistor 70 and a low resistance value resistor 72. When the heating element 40 has a nearby resistor 70 and a low resistance value resistor 72, the places where heat is generated in the heating element 40 are dispersed as compared with the case where the heating element 40 has one winding resistor. It will be. When the places where heat is generated are dispersed, the resistance values of the nearby resistor 70 and the low resistance value resistor 72, which are necessary to equalize the temperature distribution on the surface of the object that receives heat from the heating body 40, are wound in one roll. It can be made smaller than the resistance value of the winding resistor of the heating body 40 having the wire resistor. If the resistance value between the proximity resistor 70 and the low resistance value resistor 72 can be reduced, the windings of the proximity resistor 70 and the low resistance value resistor 72 can be made thicker. The thicker the winding, the higher the permissible voltage of that winding. As a result, it is possible to facilitate an increase in the allowable voltage between the near-range resistor 70 and the low resistance value resistor 72 in the protection element 10 according to the present embodiment.

また、本実施形態にかかる保護素子10において、接合材28に近い場所に低抵抗値抵抗器72よりも電気抵抗が高い近傍抵抗器70が配置されると、次に述べられる場合に比べ、近傍抵抗器70と低抵抗値抵抗器72とが発生させる熱は接合材28に流れやすくなる。その場合とは、低抵抗値抵抗器72の電気抵抗が近傍抵抗器70よりも高い場合である。これにより、その熱が接合材28以外の物に流れる場合に比べ、保護素子10を動作させるための熱効率が高くなる。 Further, in the protective element 10 according to the present embodiment, when a nearby resistor 70 having a higher electric resistance than the low resistance value resistor 72 is arranged near the bonding material 28, it is closer than in the case described below. The heat generated by the resistor 70 and the low resistance value resistor 72 easily flows to the bonding material 28. In that case, the electric resistance of the low resistance value resistor 72 is higher than that of the nearby resistor 70. As a result, the thermal efficiency for operating the protective element 10 becomes higher than in the case where the heat flows to an object other than the bonding material 28.

また、本実施形態にかかる保護素子10において、近傍抵抗器70が正極22と負極24との間に配置されると、次に述べられる場合に比べ、近傍抵抗器70が発生させる熱は正極22と負極24とに流れやすくなる。その場合とは、正極22と負極24とが熱を伝える媒体となって近傍抵抗器70の表面のうちいずれかの単一の領域が正極22と負極24との双方に対向する場合である。正極22と負極24とに流れた熱は接合材28に流れる。これにより、近傍抵抗器70の表面のうちいずれかの単一の領域が正極22と負極24との双方に対向する場合に比べ、保護素子10を動作させるための熱効率が高くなる。 Further, in the protection element 10 according to the present embodiment, when the proximity resistor 70 is arranged between the positive electrode 22 and the negative electrode 24, the heat generated by the proximity resistor 70 is generated by the positive electrode 22 as compared with the case described below. And the negative electrode 24 can easily flow. In that case, the positive electrode 22 and the negative electrode 24 serve as a medium for transferring heat, and any single region of the surface of the nearby resistor 70 faces both the positive electrode 22 and the negative electrode 24. The heat flowing between the positive electrode 22 and the negative electrode 24 flows through the bonding material 28. As a result, the thermal efficiency for operating the protective element 10 is higher than in the case where any single region of the surface of the near-range resistor 70 faces both the positive electrode 22 and the negative electrode 24.

また、本実施形態にかかる保護素子10において、伝熱用絶縁固体74は、近傍抵抗器70および低抵抗値抵抗器72それぞれに接触する。伝熱用絶縁固体74は、正極22と負極24とに接触する。これにより、近傍抵抗器70および低抵抗値抵抗器72が発生させた熱は伝熱用絶縁固体74を介して正極22と負極24とに伝わる。固体は気体より熱を伝えやすいので、正極22および負極24と近傍抵抗器70および低抵抗値抵抗器72との間が空間となっている場合に比べ、近傍抵抗器70および低抵抗値抵抗器72が発生させる熱は正極22および負極24に流れやすくなる。正極22と負極24とに流れた熱は接合材28に流れる。これにより、正極22および負極24と近傍抵抗器70および低抵抗値抵抗器72との間が空間となっている場合に比べ、保護素子10を動作させるための熱効率が高くなる。 Further, in the protective element 10 according to the present embodiment, the heat transfer insulating solid 74 contacts the proximity resistor 70 and the low resistance value resistor 72, respectively. The heat transfer insulating solid 74 comes into contact with the positive electrode 22 and the negative electrode 24. As a result, the heat generated by the nearby resistor 70 and the low resistance value resistor 72 is transferred to the positive electrode 22 and the negative electrode 24 via the heat transfer insulating solid 74. Since a solid conducts heat more easily than a gas, the proximity resistor 70 and the low resistance value resistor are compared with the case where there is a space between the positive electrode 22 and the negative electrode 24 and the proximity resistor 70 and the low resistance value resistor 72. The heat generated by 72 easily flows to the positive electrode 22 and the negative electrode 24. The heat flowing between the positive electrode 22 and the negative electrode 24 flows through the bonding material 28. As a result, the thermal efficiency for operating the protective element 10 is higher than in the case where the space between the positive electrode 22 and the negative electrode 24 and the nearby resistor 70 and the low resistance value resistor 72 is provided.

また、本実施形態にかかる保護素子10において、露出平面90が加熱体40に接する空間に露出する。正極接触平面94は、正極22の正極側加熱体対向平面50に接触する。負極接触平面92は、負極24の負極側加熱体対向平面52に接触する。正極側加熱体対向平面50および負極側加熱体対向平面52は正極22および負極24が有しているものである。これにより、加熱体40が発生させた熱は、露出平面90が露出した空間よりも、正極側加熱体対向平面50および負極側加熱体対向平面52に伝わりやすくなる。露出平面90は、これが露出した空間に向かって突出する凸面よりも表面積が小さい。露出平面90は、これが露出した空間から見て凹んだ凹面よりも表面積が小さい。表面積が小さいので、熱はその空間に流れにくくなる。その結果、保護素子10を動作させるための熱効率が高くなる。 Further, in the protective element 10 according to the present embodiment, the exposed flat surface 90 is exposed in the space in contact with the heating body 40. The positive electrode contact plane 94 contacts the positive electrode side heating body facing plane 50 of the positive electrode 22. The negative electrode contact plane 92 contacts the negative electrode side heating body facing plane 52 of the negative electrode 24. The positive electrode side heating body facing plane 50 and the negative electrode side heating body facing flat surface 52 are possessed by the positive electrode 22 and the negative electrode 24. As a result, the heat generated by the heating body 40 is more likely to be transferred to the positive electrode side heating body facing plane 50 and the negative electrode side heating body facing plane 52 than in the space where the exposed plane 90 is exposed. The exposed plane 90 has a smaller surface area than the convex surface on which it projects toward the exposed space. The exposed plane 90 has a smaller surface area than the concave surface that is recessed when viewed from the exposed space. The small surface area makes it difficult for heat to flow into the space. As a result, the thermal efficiency for operating the protection element 10 is increased.

また、本実施形態にかかる保護素子10において、第1リード線76が、絶縁基台20の第1リード支持部56に支持される。第2リード線78が、絶縁基台20の第2リード支持部58に支持される。これにより、第1リード線76と第2リード線78とが第1リード支持部56と第2リード支持部58とに支持されていない場合に比べ、加熱体40特に第1リード端子36と第1リード線76の接合部と第2リード端子38と第2リード線78の接合部との疲労破壊が生じ難くなる。 Further, in the protection element 10 according to the present embodiment, the first lead wire 76 is supported by the first lead support portion 56 of the insulating base 20. The second lead wire 78 is supported by the second lead support portion 58 of the insulating base 20. As a result, compared to the case where the first lead wire 76 and the second lead wire 78 are not supported by the first lead support portion 56 and the second lead support portion 58, the heating body 40, particularly the first lead terminal 36 and the first lead terminal 36 Fatigue fracture between the joint portion of the 1 lead wire 76 and the joint portion of the second lead terminal 38 and the second lead wire 78 is less likely to occur.

また、本実施形態にかかる保護素子10において、管状支持体42は、加熱体40と第2リード支持部58との間に配置される。管状支持体42は、圧縮コイルバネ32から力を受ける加熱体40を支持する。これにより、接合材28の接合強度が所定の強さを下回ったとき、圧縮コイルバネ32が通電体26を正極22及び負極24から十分離すことができる。 Further, in the protective element 10 according to the present embodiment, the tubular support 42 is arranged between the heating body 40 and the second lead support portion 58. The tubular support 42 supports the heating body 40 that receives a force from the compression coil spring 32. As a result, when the bonding strength of the bonding material 28 falls below a predetermined strength, the compression coil spring 32 can sufficiently separate the energizing body 26 from the positive electrode 22 and the negative electrode 24.

〈変形例の説明〉
上述した保護素子10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10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。
<Explanation of modified example>
The protective element 10 described above is exemplified in order to embody the technical idea of the present invention. The protective element 10 described above can be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.

例えば、伝熱用絶縁固体74の形態は上述したものに限定されない。伝熱用絶縁固体74のうちこれが露出した空間に接する面は、その空間に向かって突出していてもよい。その面はその空間から見て凹んでいてもよい。伝熱用絶縁固体74が正極22および負極24に接触する箇所の形態は平面に限定されない。加熱体40は伝熱用絶縁固体74を有していなくてもよい。 For example, the form of the heat transfer insulating solid 74 is not limited to that described above. The surface of the heat transfer insulating solid 74 in contact with the exposed space may protrude toward the space. The surface may be recessed when viewed from the space. The form of the portion where the heat transfer insulating solid 74 contacts the positive electrode 22 and the negative electrode 24 is not limited to a flat surface. The heating body 40 does not have to have the heat transfer insulating solid 74.

また、近傍抵抗器70および低抵抗値抵抗器72の位置は正極22および負極24の間に限定されない。例えば、これらは通電体26を挟んで対向していてもよい。 Further, the positions of the proximity resistor 70 and the low resistance value resistor 72 are not limited to between the positive electrode 22 and the negative electrode 24. For example, they may face each other with the energizing body 26 in between.

また、加熱体40が有する巻線抵抗器の数は近傍抵抗器70および低抵抗値抵抗器72の2個に限定されない。その数は3個以上であってもよい。それらの巻線抵抗器は直列に接続される。それらの巻線抵抗器の電気抵抗の大きさは特に限定されない Further, the number of winding resistors included in the heating element 40 is not limited to two, a nearby resistor 70 and a low resistance value resistor 72. The number may be 3 or more. The winding resistors are connected in series. The magnitude of the electrical resistance of these winding resistors is not particularly limited .

また、絶縁基台20の素材は特に限定されない。例えばフェノール樹脂がその素材として利用できる。一対の電極である正極22及び負極24の素材も特に限定されない。例えば銅や錫めっき真鍮などがその素材として利用できる。通電体26の素材も特に限定されない。また、正極22及び負極24の形態は上述したものに限定されない。 Further, the material of the insulating base 20 is not particularly limited. For example, phenol resin can be used as the material. The materials of the positive electrode 22 and the negative electrode 24, which are a pair of electrodes, are not particularly limited. For example, copper or tin-plated brass can be used as the material. The material of the energizing body 26 is also not particularly limited. Further, the forms of the positive electrode 22 and the negative electrode 24 are not limited to those described above.

また、接合材28の素材は特に限定されない。その素材の例には、合金の他、純金属、及び、導電性接着剤がある。 Further, the material of the bonding material 28 is not particularly limited. Examples of such materials include alloys, pure metals, and conductive adhesives.

また、リード用絶縁体30を備える代わりに通電体26の表面に絶縁膜を形成してもよい。 Further, instead of providing the lead insulator 30, an insulating film may be formed on the surface of the current-carrying body 26.

また、保護素子10は、圧縮コイルバネ32の代わりに、別の弾性体を備えてもよい。 Further, the protective element 10 may include another elastic body instead of the compression coil spring 32.

10…保護素子
20…絶縁基台
22…正極
24…負極
26…通電体
28…接合材
30…リード用絶縁体
32…圧縮コイルバネ
34…バネ用絶縁体
36…第1リード用端子
38…第2リード用端子
40…加熱体
42…管状支持体
44…ブロック状永久磁石
46…ケース
50…正極側加熱体対向平面
52…負極側加熱体対向平面
56…第1リード支持部
58…第2リード支持部
70…近傍抵抗器
72…低抵抗値抵抗器
74…伝熱用絶縁固体
76…第1リード線
78…第2リード線
80…セラミック板
90…露出平面
92…負極接触平面
94…正極接触平面
130…中間材
10 ... Protective element 20 ... Insulation base 22 ... Positive electrode 24 ... Negative electrode 26 ... Energizer 28 ... Bonding material 30 ... Lead insulator 32 ... Compression coil spring 34 ... Spring insulator 36 ... First lead terminal 38 ... Second Lead terminal 40 ... Heating body 42 ... Tubular support 44 ... Block-shaped permanent magnet 46 ... Case 50 ... Positive side heating body facing plane 52 ... Negative side heating body facing plane 56 ... First lead support portion 58 ... Second lead support Part 70 ... Near resistance resistor 72 ... Low resistance value resistor 74 ... Insulating solid for heat transfer 76 ... First lead wire 78 ... Second lead wire 80 ... Ceramic plate 90 ... Exposed plane 92 ... Negative negative contact plane 94 ... Positive contact plane 130 ... Intermediate material

Claims (4)

互いに対向するよう配置される一対の電極と、
前記一対の電極間にまたがって配置され、かつ、前記一対の電極間に電流が流れ得る状態にする通電体と、
前記通電体を前記一対の電極それぞれへ接合する接合材と、
前記一対の電極間に配置され、かつ、前記通電体に分離力を加える弾性体と、
前記接合材に伝わる熱を発生させる加熱体とを備え、
前記分離力は前記通電体が前記一対の電極から離れる方向の力であり、
前記接合材の接合強度が所定の温度で所定の強さを下回り、
前記所定の温度が前記加熱体の発熱によって到達する温度であり、
前記所定の強さは前記分離力に耐える強さである保護素子であって、
前記加熱体が、互いに直列に接続される複数個の巻線抵抗器を有し、
前記複数個の巻線抵抗器のいずれかが、他の前記巻線抵抗器よりも前記接合材の近傍に配置され、かつ、前記他の巻線抵抗器よりも電気抵抗が高い近傍抵抗器であることを特徴とする保護素子。
A pair of electrodes arranged to face each other,
An energizing body that is arranged across the pair of electrodes and that allows current to flow between the pair of electrodes.
A bonding material for joining the current-carrying body to each of the pair of electrodes,
An elastic body arranged between the pair of electrodes and applying a separating force to the current-carrying body,
It is provided with a heating body that generates heat transferred to the bonding material.
The separating force is a force in the direction in which the energizing body separates from the pair of electrodes.
The bonding strength of the bonding material falls below a predetermined strength at a predetermined temperature,
The predetermined temperature is the temperature reached by the heat generation of the heating body.
The predetermined strength is a protective element having a strength to withstand the separation force.
The heater has a plurality of winding resistors connected in series with each other.
In a proximity resistor in which one of the plurality of winding resistors is arranged closer to the bonding material than the other winding resistor and the electrical resistance is higher than that of the other winding resistor. protection element you wherein there.
前記近傍抵抗器が前記一対の電極の間に配置されることを特徴とする請求項に記載の保護素子。 The protective element according to claim 1 , wherein the near resistor is arranged between the pair of electrodes. 前記加熱体が、前記複数個の巻線抵抗器を取り囲み、前記複数個の巻線抵抗器それぞれに接触し、かつ、前記一対の電極の少なくとも一方に接触する伝熱用絶縁固体をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の保護素子。 The heating body further has a heat transfer insulating solid that surrounds the plurality of winding resistors, is in contact with each of the plurality of winding resistors, and is in contact with at least one of the pair of electrodes. The protective element according to claim 1. 前記一対の電極の少なくとも一方が前記加熱体に対向する加熱体対向平面を有しており、
前記伝熱用絶縁固体が、
前記加熱体対向平面に接触する接触平面と、
前記加熱体に接する空間に露出する露出平面とを有することを特徴とする請求項に記載の保護素子。
At least one of the pair of electrodes has a heating body facing plane facing the heating body.
The heat transfer insulating solid
The contact plane in contact with the heating body facing plane and
The protective element according to claim 3 , further comprising an exposed flat surface exposed in a space in contact with the heating body.
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