JP6816875B2 - 保護素子 - Google Patents
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Description
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の構成を説明する。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。
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、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100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100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、巻線抵抗器70,72と第1リード線76と第2リード線78とセラミック板84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を負極24の支持接触部120の上に載せる。中間材130が支持接触部120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。これにより、中間材130は、正極22の空間形成片110の対に覆われることとなる。次に、製造者は、接合材28によって正極22の端部100に通電体26を接合させる。通電体26が正極22の端部100に接合されると、製造者は、空間形成片110の対の間から、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。
本実施形態にかかる保護素子10の使用方法は以下の通りである。まず、使用者は、本実施形態にかかる保護素子10による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。その回路は、パワーラインのほか、センサと、制御装置と、信号ラインとを有している。パワーラインとは、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のことである。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、図示されない電源から供給された電力を負荷に供給している。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に電流を流す。その電流は、第1リード用端子36と第2リード用端子38とを介して加熱体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。
以上のように、本実施形態にかかる保護素子10においては、空間形成片110の対と支持接触部120とが対向平面102から突出し、かつ、それらが伝熱用絶縁固体74に接触する。その場合、そうでない場合に比べ、正極22及び負極24における伝熱用絶縁固体74への接触面積が大きくなる。接触面積が大きくなると、正極22及び負極24へ伝熱用絶縁固体74からの熱が伝わり易くなる。熱が伝わり易くなると、抵抗器70,72が発生させた熱のうち接合材28に伝わらないものが少なくなる。接合材28に伝わらない熱が少なくなると、接合材28の接合強度を低下させるための熱効率が改善される。
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。
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
38…通電体
40…加熱体
42…管状支持体
44…ブロック状永久磁石
46…ケース
70,72…巻線抵抗器
74…伝熱用絶縁固体
76…第1リード線
78…第2リード線
82…加熱体密着部
84…セラミック板
100…端部
102…対向平面
110…空間形成片
120…支持接触部
130…中間材
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、
前記一対の電極間に配置され、かつ、前記接合材に伝わる熱を発生させる抵抗器と、
前記抵抗器に接触し、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抵抗器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、
前記一対の電極の双方が、
前記通電体と接合される端部と、
前記端部に連なり前記抵抗器と対向する対向部とを有しており、
前記一対の電極の少なくとも一方が、前記対向部から突出するように設けられ前記伝熱用絶縁固体に接触する絶縁体接触部をさらに有していることを特徴とする保護素子。 - 前記一対の電極の双方が前記絶縁体接触部を有しており、
前記一対の電極の一方が有する前記絶縁体接触部が、前記抵抗器の位置から見たとき前記一対の電極の他方が有する前記絶縁体接触部がある方向とは反対方向にあって突出していることを特徴とする請求項1に記載の保護素子。 - 前記一対の電極の一方が有する前記絶縁体接触部が、前記対向部から同じ方向に突出し空間を形成するよう離れておりいずれも前記伝熱用絶縁固体に接触する空間形成片の対を有していることを特徴とする請求項2に記載の保護素子。
- 前記伝熱用絶縁固体が、
前記抵抗器に密着する加熱体密着部と、
前記加熱体密着部に密着するセラミック板とを有していることを特徴とする請求項1に記載の保護素子。
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