JP7416505B1

JP7416505B1 - protection element

Info

Publication number: JP7416505B1
Application number: JP2023134588A
Authority: JP
Inventors: 田中嘉明
Original assignee: Uchihashi Estec Co Ltd
Current assignee: Uchihashi Estec Co Ltd
Priority date: 2023-08-22
Filing date: 2023-08-22
Publication date: 2024-01-17
Anticipated expiration: 2043-08-22

Abstract

【課題】偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作が生じる恐れが軽減される。【解決手段】保護素子１４は、ケース４２と、温度ヒューズエレメント３４と、電流ヒューズエレメント３６とを有する。温度ヒューズエレメント３４は、ケース４２に収容される。電流ヒューズエレメント３６は、ケース４２に収容される。電流ヒューズエレメント３６は、温度ヒューズエレメント３４よりも融点が高い。温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが並列に接続されている。【選択図】図１An object of the present invention is to reduce the possibility of malfunction occurring when a large current accidentally flows. A protection element (14) includes a case (42), a thermal fuse element (34), and a current fuse element (36). Thermal fuse element 34 is housed in case 42 . Current fuse element 36 is housed in case 42 . Current fuse element 36 has a higher melting point than thermal fuse element 34. A temperature fuse element 34 and a current fuse element 36 are connected in parallel. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、例えば高圧直流送電に用いられる保護素子に関する。 The present invention relates to a protection element used, for example, in high-voltage DC power transmission.

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、メインヒューズエレメントと、メインヒューズエレメントよりも融点の高いサブヒューズエレメントとを有し、メインヒューズエレメントの抵抗値は、サブヒューズエレメントの抵抗値以下であり、メインヒューズエレメントとサブヒューズエレメントとが並列に接続されているものである。特許文献１に開示された電流ヒューズによると、定格の向上を図ることができ、かつ、アーク放電に伴う低融点金属の爆発的な飛散を防止できる。 Patent Document 1 discloses a current fuse. This current fuse has a main fuse element and a sub-fuse element having a higher melting point than the main fuse element, and the resistance value of the main fuse element is less than or equal to the resistance value of the sub-fuse element, and the main fuse element and the sub-fuse element have a resistance value lower than that of the sub-fuse element. The elements are connected in parallel. According to the current fuse disclosed in Patent Document 1, the rating can be improved and explosive scattering of low-melting point metal due to arc discharge can be prevented.

特開２０１５－７６２９５号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-76295

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、偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作として電流を遮断してしまう恐れがあるという問題点がある。 However, the current fuse disclosed in Patent Document 1 has a problem in that if a large current accidentally flows, the current fuse may malfunction and shut off the current.

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、偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子を提供することにある。 The present invention solves these problems. An object of the present invention is to provide a protection element that is less likely to malfunction when a large current accidentally flows.

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 protection element of the present invention will be explained with reference to the drawings. Note that the reference numerals in the figures are used in this column to aid understanding of the content of the invention, and are not intended to limit the content 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１４は、ケース４２と、温度ヒューズエレメント３４と、電流ヒューズエレメント３６とを有する。温度ヒューズエレメント３４は、ケース４２に収容される。電流ヒューズエレメント３６は、ケース４２に収容される。電流ヒューズエレメント３６は、温度ヒューズエレメント３４よりも融点が高い。温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが並列に接続されている。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, the protection element 14 includes a case 42, a thermal fuse element 34, and a current fuse element 36. Thermal fuse element 34 is housed in case 42 . Current fuse element 36 is housed in case 42 . Current fuse element 36 has a higher melting point than thermal fuse element 34. A temperature fuse element 34 and a current fuse element 36 are connected in parallel.

本発明のある局面に従う保護素子１４は任意の負荷１２に接続され得る。その保護素子１４が負荷１２に接続されたとき、その負荷１２に異常な熱が生じることがある。その異常な熱の少なくとも一部はケース４２を介して温度ヒューズエレメント３４に伝わる。その熱が伝えられたことにより温度ヒューズエレメント３４が溶断すると、本発明のある局面に従う保護素子１４を流れる電流の経路のうち温度ヒューズエレメント３４を経由するものが遮断される。この時点では、その電流の経路のうち電流ヒューズエレメント３６を経由するものは遮断されていない。温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが並列に接続されており、かつ、温度ヒューズエレメント３４は電流ヒューズエレメント３６よりも融点が低いためである。本発明のある局面に従う保護素子１４を流れる電流の経路のうち温度ヒューズエレメント３４を経由するものが遮断されると、その分、その電流の経路を流れる電流は電流ヒューズエレメント３６に流れることとなる。これにより電流ヒューズエレメント３６に定格を超える電流が流れるとその電流ヒューズエレメント３６は自己発熱により溶断する。すなわち、本発明のある局面に従う保護素子１４は、熱に加え大きな電流を受けた場合に電流の経路を遮断する。一方、温度ヒューズエレメント３４が溶断するまで、電流ヒューズエレメント３６は溶断し難い。保護素子１４を流れる電流の一部が温度ヒューズエレメント３４を流れる分、電流ヒューズエレメント３６に流れる電流は小さくなるためである。電流ヒューズエレメント３６に流れる電流は小さくなる分、電流ヒューズエレメント３６へ一時的に大きな電流が流れたとしてもそれによって電流ヒューズエレメント３６が溶断する可能性は小さくなる。本発明のある局面に従う保護素子１４は、熱に加え大きな電流を受けた場合に電流の経路を遮断する。その結果、偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子１４が提供されることとなる。さらに、本発明のある局面に従う保護素子１４は、ケース４２を有する。温度ヒューズエレメント３４も電流ヒューズエレメント３６もケース４２に収容される。これにより、温度ヒューズエレメント３４および電流ヒューズエレメント３６の溶断の際に生じるアークが本発明のある局面に従う保護素子１４の周囲に拡がる可能性は小さくなる。 A protection element 14 according to certain aspects of the invention may be connected to any load 12. When the protection element 14 is connected to the load 12, abnormal heat may be generated in the load 12. At least a portion of the abnormal heat is transmitted to the thermal fuse element 34 via the case 42. When the thermal fuse element 34 blows out due to the transfer of the heat, the path of the current flowing through the protective element 14 according to an aspect of the present invention that passes through the thermal fuse element 34 is cut off. At this point, the path of the current that passes through the current fuse element 36 is not cut off. This is because the thermal fuse element 34 and the current fuse element 36 are connected in parallel, and the thermal fuse element 34 has a lower melting point than the current fuse element 36. When the current path passing through the thermal fuse element 34 among the current paths flowing through the protection element 14 according to an aspect of the present invention is cut off, the current flowing through that current path will flow to the current fuse element 36. . As a result, when a current exceeding the rating flows through the current fuse element 36, the current fuse element 36 fuses due to self-heating. That is, the protection element 14 according to an aspect of the present invention interrupts the current path when receiving a large current in addition to heat. On the other hand, the current fuse element 36 is difficult to blow until the thermal fuse element 34 blows. This is because a portion of the current flowing through the protection element 14 flows through the thermal fuse element 34, so that the current flowing through the current fuse element 36 becomes smaller. As the current flowing through the current fuse element 36 becomes smaller, even if a large current temporarily flows through the current fuse element 36, the possibility of the current fuse element 36 blowing out is reduced. The protection element 14 according to an aspect of the present invention interrupts the current path when receiving a large current in addition to heat. As a result, a protection element 14 is provided in which the risk of malfunction occurring when a large current accidentally flows is reduced. Furthermore, the protection element 14 according to an aspect of the present invention includes a case 42. Both thermal fuse element 34 and current fuse element 36 are housed in case 42 . This reduces the possibility that arcs generated upon blowing of thermal fuse element 34 and current fuse element 36 will spread around protection element 14 according to certain aspects of the present invention.

さらに、上述された保護素子１４が、金属製の一端接続体３８と、金属製の他端接続体４０とをさらに有する。一端接続体３８には、温度ヒューズエレメント３４の一端および電流ヒューズエレメント３６の一端が接続される。他端接続体４０には、温度ヒューズエレメント３４の他端および電流ヒューズエレメント３６の他端が接続される。この場合、温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とは、一端接続体３８と他端接続体４０とにより並列に接続されている。この場合、一端接続体３８が、一端側基部１００と、一端側突出部１０２とを有している。一端側突出部１０２は、一端側基部１００の一端から突出する。この場合、温度ヒューズエレメント３４の一端が一端側突出部１０２に接続される。電流ヒューズエレメント３６の一端が一端側基部１００に接続される。この場合、他端接続体４０が、他端側基部１０４と、他端側突出部１０６とを有している。他端側突出部１０６は、他端側基部１０４の一端から突出する。この場合、温度ヒューズエレメント３４の他端が他端側突出部１０６に接続される。電流ヒューズエレメント３６の他端が他端側基部１０４に接続される。 Furthermore , the protection element 14 described above further includes a metal one end connector 38 and a metal other end connector 40. One end of the thermal fuse element 34 and one end of the current fuse element 36 are connected to the one end connector 38 . The other end of the thermal fuse element 34 and the other end of the current fuse element 36 are connected to the other end connector 40 . In this case, the temperature fuse element 34 and the current fuse element 36 are connected in parallel by one end connector 38 and the other end connector 40. In this case, the one end connector 38 has a one end base 100 and a one end protrusion 102 . The one end protrusion 102 protrudes from one end of the one end base 100. In this case, one end of the thermal fuse element 34 is connected to the one end side protrusion 102 . One end of the current fuse element 36 is connected to the one end side base 100. In this case, the other end connector 40 has an other end base 104 and an other end protrusion 106 . The other end protrusion 106 protrudes from one end of the other end base 104 . In this case, the other end of the thermal fuse element 34 is connected to the other end protrusion 106 . The other end of the current fuse element 36 is connected to the other end base 104 .

温度ヒューズエレメント３４が溶断するまでの間、保護素子１４が接続された負荷１２からの熱は一端接続体３８および他端接続体４０を介して電流ヒューズエレメント３６へ伝わる。一端接続体３８および他端接続体４０が金属製である。これにより、一端接続体３８および他端接続体４０の熱伝導率が高いので、保護素子１４が接続された負荷１２からの熱は電流ヒューズエレメント３６へ効率よく伝わる。熱が電流ヒューズエレメント３６へ伝わることに伴い、電流ヒューズエレメント３６の温度は上昇する。これにより、例えば過酷な環境において電流ヒューズエレメント３６が十分な温度上昇を達成できないため大きな電流が流れているにも関わらず電流ヒューズエレメント３６が溶断しないという事態の発生確率は小さくなる。さらに、温度ヒューズエレメント３４が溶断した後、一端側突出部１０２と他端側突出部１０６とは保護素子１４が接続された負荷１２からの熱を受けることとなる。一端側突出部１０２は、一端側基部１００の一端から突出する。他端側突出部１０６は、他端側基部１０４の一端から突出する。これにより、一端接続体３８が一端側突出部１０２を有しておらず他端接続体４０が他端側突出部１０６を有していない場合に比べ、一端接続体３８および他端接続体４０は保護素子１４が接続された負荷１２からの熱を多く受け得ることとなる。その熱を多く受け得ることとなるので、電流ヒューズエレメント３６が十分な温度上昇を達成できないという事態の発生確率はより小さくなる。その結果、大きな電流が流れているにも関わらず回路が遮断されないという誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子１４が提供されることとなる。 Until the temperature fuse element 34 melts, heat from the load 12 to which the protection element 14 is connected is transmitted to the current fuse element 36 via the one end connector 38 and the other end connector 40. The one end connector 38 and the other end connector 40 are made of metal. As a result, the heat conductivity of the one end connector 38 and the other end connector 40 is high, so that heat from the load 12 to which the protection element 14 is connected is efficiently transmitted to the current fuse element 36. As the heat is transferred to the current fuse element 36, the temperature of the current fuse element 36 increases. This reduces the probability that the current fuse element 36 will not blow out even though a large current is flowing because the current fuse element 36 cannot achieve a sufficient temperature rise in a harsh environment, for example. Further, after the thermal fuse element 34 blows out, the one end protrusion 102 and the other end protrusion 106 receive heat from the load 12 to which the protection element 14 is connected. The one end protrusion 102 protrudes from one end of the one end base 100. The other end protrusion 106 protrudes from one end of the other end base 104 . As a result, the one end connector 38 and the other end connector 4 The protection element 14 can receive a large amount of heat from the connected load 12. Since the current fuse element 36 can receive a large amount of the heat, the probability of occurrence of a situation in which the current fuse element 36 cannot achieve a sufficient temperature rise becomes smaller. As a result, a protection element 14 is provided in which the risk of malfunction in which the circuit is not cut off even though a large current is flowing is reduced.

また、上述された温度ヒューズエレメント３４が、次に述べられる機械的強度を有していることが望ましい。その機械的強度は、一端接続体３８および他端接続体４０の一方が支持され他方が支持されないとき電流ヒューズエレメント３６の塑性変形を防止できるものである。この場合、一端接続体３８および他端接続体４０の機械的強度が温度ヒューズエレメント３４の機械的強度以上であることが望ましい。 Further, it is desirable that the thermal fuse element 34 described above has the mechanical strength described below. The mechanical strength is such that plastic deformation of the current fuse element 36 can be prevented when one of the one end connector 38 and the other end connector 40 is supported and the other is unsupported. In this case, it is desirable that the mechanical strength of the one end connector 38 and the other end connector 40 be greater than or equal to the mechanical strength of the thermal fuse element 34.

温度ヒューズエレメント３４が上述された機械的強度を有していると、温度ヒューズエレメント３４と一端接続体３８と他端接続体４０とのうちいずれかを把持すれば電流ヒューズエレメント３６を塑性変形させずにこれら全体を支持できることとなる。これにより、温度ヒューズエレメント３４が上述された機械的強度を有していない場合に比べ、これら全体の移動を容易とすることができる。 If the thermal fuse element 34 has the above-mentioned mechanical strength, the current fuse element 36 can be plastically deformed by gripping either the thermal fuse element 34, the one end connector 38, or the other end connector 40. This means that they can be supported in their entirety. Thereby, the entire movement of the thermal fuse element 34 can be made easier than when the thermal fuse element 34 does not have the above-mentioned mechanical strength.

本発明の他の局面に従うと、保護素子１４は、温度ヒューズエレメント３４と、電流ヒューズエレメント３６とを有する。電流ヒューズエレメント３６は、温度ヒューズエレメント３４よりも融点が高い。温度ヒューズエレメント３４の抵抗値は、電流ヒューズエレメント３６の抵抗値以下である。温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが並列に接続されている。さらに、上述された保護素子１４が、金属製の一端接続体３８と、金属製の他端接続体４０とをさらに有する。一端接続体３８には、温度ヒューズエレメント３４の一端および電流ヒューズエレメント３６の一端が接続される。他端接続体４０には、温度ヒューズエレメント３４の他端および電流ヒューズエレメント３６の他端が接続される。この場合、温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とは、一端接続体３８と他端接続体４０とにより並列に接続されている。この場合、一端接続体３８が、一端側基部１００と、一端側突出部１０２とを有している。一端側突出部１０２は、一端側基部１００の一端から突出する。この場合、温度ヒューズエレメント３４の一端が一端側突出部１０２に接続される。電流ヒューズエレメント３６の一端が一端側基部１００に接続される。この場合、他端接続体４０が、他端側基部１０４と、他端側突出部１０６とを有している。他端側突出部１０６は、他端側基部１０４の一端から突出する。この場合、温度ヒューズエレメント３４の他端が他端側突出部１０６に接続される。電流ヒューズエレメント３６の他端が他端側基部１０４に接続される。 According to another aspect of the invention, protection element 14 includes a thermal fuse element 34 and a current fuse element 36. Current fuse element 36 has a higher melting point than thermal fuse element 34. The resistance value of the temperature fuse element 34 is less than or equal to the resistance value of the current fuse element 36. A temperature fuse element 34 and a current fuse element 36 are connected in parallel. Furthermore, the protection element 14 described above further includes a metal one end connector 38 and a metal other end connector 40. One end of the thermal fuse element 34 and one end of the current fuse element 36 are connected to the one end connector 38 . The other end of the thermal fuse element 34 and the other end of the current fuse element 36 are connected to the other end connector 40 . In this case, the temperature fuse element 34 and the current fuse element 36 are connected in parallel by one end connector 38 and the other end connector 40. In this case, the one end connector 38 has a one end base 100 and a one end protrusion 102 . The one end protrusion 102 protrudes from one end of the one end base 100. In this case, one end of the thermal fuse element 34 is connected to the one end side protrusion 102 . One end of the current fuse element 36 is connected to the one end side base 100. In this case, the other end connector 40 has an other end base 104 and an other end protrusion 106 . The other end protrusion 106 protrudes from one end of the other end base 104 . In this case, the other end of the thermal fuse element 34 is connected to the other end protrusion 106 . The other end of the current fuse element 36 is connected to the other end base 104 .

本発明の他の局面に従う保護素子１４は任意の負荷１２に接続され得る。その保護素子１４が負荷１２に接続されたとき、その負荷１２に異常な熱が生じることがある。その異常な熱の少なくとも一部が温度ヒューズエレメント３４に伝わってその温度ヒューズエレメント３４が溶断すると、本発明の他の局面に従う保護素子１４を流れる電流の経路のうち温度ヒューズエレメント３４を経由するものが遮断される。この時点では、その電流の経路のうち電流ヒューズエレメント３６を経由するものは遮断されていない。温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが並列に接続されており、かつ、温度ヒューズエレメント３４は電流ヒューズエレメント３６よりも融点が低いためである。本発明の他の局面に従う保護素子１４を流れる電流の経路のうち温度ヒューズエレメント３４を経由するものが遮断されると、その分、その電流の経路を流れる電流は電流ヒューズエレメント３６に流れることとなる。これにより電流ヒューズエレメント３６に定格を超える電流が流れるとその電流ヒューズエレメント３６は自己発熱により溶断する。すなわち、本発明の他の局面に従う保護素子１４は、熱に加え大きな電流を受けた場合に電流の経路を遮断する。一方、温度ヒューズエレメント３４が溶断するまで、電流ヒューズエレメント３６は溶断し難い。保護素子１４を流れる電流の一部が温度ヒューズエレメント３４を流れる分、電流ヒューズエレメント３６に流れる電流は小さくなるためである。しかも、温度ヒューズエレメント３４の抵抗値は、電流ヒューズエレメント３６の抵抗値以下である。これにより、温度ヒューズエレメント３４が溶断するまで、電流ヒューズエレメント３６に流れる電流は大きく抑えられることとなる。大きく抑えられる分、電流ヒューズエレメント３６へ一時的に大きな電流が流れたとしてもそれによって電流ヒューズエレメント３６が溶断する可能性は小さくなる。本発明の他の局面に従う保護素子１４は、熱に加え大きな電流を受けた場合に電流の経路を遮断する。その結果、偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子１４が提供されることとなる。加えて、温度ヒューズエレメント３４が溶断するまでの間、保護素子１４が接続された負荷１２からの熱は一端接続体３８および他端接続体４０を介して電流ヒューズエレメント３６へ伝わる。一端接続体３８および他端接続体４０が金属製である。これにより、一端接続体３８および他端接続体４０の熱伝導率が高いので、保護素子１４が接続された負荷１２からの熱は電流ヒューズエレメント３６へ効率よく伝わる。熱が電流ヒューズエレメント３６へ伝わることに伴い、電流ヒューズエレメント３６の温度は上昇する。これにより、例えば過酷な環境において電流ヒューズエレメント３６が十分な温度上昇を達成できないため大きな電流が流れているにも関わらず電流ヒューズエレメント３６が溶断しないという事態の発生確率は小さくなる。さらに、温度ヒューズエレメント３４が溶断した後、一端側突出部１０２と他端側突出部１０６とは保護素子１４が接続された負荷１２からの熱を受けることとなる。一端側突出部１０２は、一端側基部１００の一端から突出する。他端側突出部１０６は、他端側基部１０４の一端から突出する。これにより、一端接続体３８が一端側突出部１０２を有しておらず他端接続体４０が他端側突出部１０６を有していない場合に比べ、一端接続体３８および他端接続体４０は保護素子１４が接続された負荷１２からの熱を多く受け得ることとなる。その熱を多く受け得ることとなるので、電流ヒューズエレメント３６が十分な温度上昇を達成できないという事態の発生確率はより小さくなる。その結果、大きな電流が流れているにも関わらず回路が遮断されないという誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子１４が提供されることとなる。 A protection element 14 according to other aspects of the invention may be connected to any load 12. When the protection element 14 is connected to the load 12, abnormal heat may be generated in the load 12. When at least a portion of the abnormal heat is transmitted to the thermal fuse element 34 and the thermal fuse element 34 is fused, the path of current flowing through the protective element 14 according to another aspect of the present invention passes through the thermal fuse element 34. is blocked. At this point, the path of the current that passes through the current fuse element 36 is not cut off. This is because the thermal fuse element 34 and the current fuse element 36 are connected in parallel, and the thermal fuse element 34 has a lower melting point than the current fuse element 36. When the current path passing through the thermal fuse element 34 among the current paths flowing through the protection element 14 according to another aspect of the present invention is cut off, the current flowing through that current path will flow to the current fuse element 36. Become. As a result, when a current exceeding the rating flows through the current fuse element 36, the current fuse element 36 fuses due to self-heating. That is, the protection element 14 according to another aspect of the present invention blocks the current path when receiving a large current in addition to heat. On the other hand, the current fuse element 36 is difficult to blow until the thermal fuse element 34 blows. This is because a portion of the current flowing through the protection element 14 flows through the thermal fuse element 34, so that the current flowing through the current fuse element 36 becomes smaller. Furthermore, the resistance value of the temperature fuse element 34 is less than or equal to the resistance value of the current fuse element 36. As a result, the current flowing through the current fuse element 36 is largely suppressed until the thermal fuse element 34 blows out. Since it can be suppressed to a large extent, even if a large current temporarily flows to the current fuse element 36, the possibility that the current fuse element 36 will be blown out is reduced. The protection element 14 according to another aspect of the present invention interrupts the current path when subjected to a large current in addition to heat. As a result, a protection element 14 is provided in which the risk of malfunction occurring when a large current accidentally flows is reduced. In addition, until the thermal fuse element 34 melts, heat from the load 12 to which the protection element 14 is connected is transmitted to the current fuse element 36 via the one end connector 38 and the other end connector 40. The one end connector 38 and the other end connector 40 are made of metal. As a result, the heat conductivity of the one end connector 38 and the other end connector 40 is high, so that heat from the load 12 to which the protection element 14 is connected is efficiently transmitted to the current fuse element 36. As the heat is transferred to the current fuse element 36, the temperature of the current fuse element 36 increases. This reduces the probability that the current fuse element 36 will not blow out even though a large current is flowing because the current fuse element 36 cannot achieve a sufficient temperature rise in a harsh environment, for example. Further, after the thermal fuse element 34 blows out, the one end protrusion 102 and the other end protrusion 106 receive heat from the load 12 to which the protection element 14 is connected. The one end protrusion 102 protrudes from one end of the one end base 100. The other end protrusion 106 protrudes from one end of the other end base 104 . As a result, the one end connector 38 and the other end connector 4 The protection element 14 can receive a large amount of heat from the connected load 12. Since the current fuse element 36 can receive a large amount of the heat, the probability of occurrence of a situation in which the current fuse element 36 cannot achieve a sufficient temperature rise becomes smaller. As a result, a protection element 14 is provided in which the risk of malfunction in which the circuit is not cut off even though a large current is flowing is reduced.

本発明によれば、偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作が生じる恐れが軽減される。 According to the present invention, the risk of malfunction occurring when a large current accidentally flows is reduced.

本発明のある実施形態にかかる保護素子が含まれる回路の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a circuit including a protection element according to an embodiment of the present invention. 本発明のある実施形態にかかる保護素子の構成が示される図である。1 is a diagram showing a configuration of a protection element according to an embodiment of the present invention. 本発明のある実施形態にかかる保護素子の温度ヒューズエレメントと電流ヒューズエレメントと一端接続体と他端接続体とが示される第１の図である。FIG. 2 is a first diagram showing a thermal fuse element, a current fuse element, one end connector, and the other end connector of a protection element according to an embodiment of the present invention. 本発明のある実施形態にかかる保護素子の温度ヒューズエレメントと電流ヒューズエレメントと一端接続体と他端接続体とが示される第２の図である。FIG. 2 is a second diagram showing a thermal fuse element, a current fuse element, one end connector, and an other end connector of the protection element according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明が図面に基づき詳細に説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能は同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返されない。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings. In the following description, the same parts are given the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

［回路の説明］
図１は、本実施形態にかかる保護素子１４が含まれる回路の回路図である。なお、図１においては、本実施形態にかかる保護素子１４の構成要素のうち一方端子３０と他方端子３２と温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが示されている。図１に基づいて、本実施形態にかかる保護素子１４が含まれる回路の構成が説明される。 [Circuit description]
FIG. 1 is a circuit diagram of a circuit including a protection element 14 according to this embodiment. In addition, in FIG. 1, one terminal 30, the other terminal 32, the thermal fuse element 34, and the current fuse element 36 are shown among the components of the protection element 14 concerning this embodiment. Based on FIG. 1, the configuration of a circuit including the protection element 14 according to this embodiment will be explained.

図１に示される回路は、直流高圧電源１０と、負荷１２と、本実施形態にかかる保護素子１４とを備える。直流高圧電源１０は高圧の直流電力を供給する。負荷１２は、所定の動作を行うと共に発熱する。本実施形態にかかる保護素子１４は、所定の要件が満たされた場合に負荷１２への電力供給を遮断する。その要件には次に述べられる２つの要件がある。その要件の一方は、負荷１２の動作に異常が生じたことその他の理由により本実施形態にかかる保護素子１４が所定の熱を受けたことである。その要件の他方は、負荷１２の動作に異常が生じたことその他の理由により本実施形態にかかる保護素子１４に所定の電力が供給されたことである。 The circuit shown in FIG. 1 includes a DC high voltage power supply 10, a load 12, and a protection element 14 according to this embodiment. The DC high voltage power supply 10 supplies high voltage DC power. The load 12 generates heat while performing a predetermined operation. The protection element 14 according to this embodiment cuts off power supply to the load 12 when predetermined requirements are met. The requirements include the following two requirements. One of the requirements is that the protection element 14 according to this embodiment has received a predetermined amount of heat due to an abnormality in the operation of the load 12 or other reasons. The other requirement is that a predetermined power is supplied to the protection element 14 according to the present embodiment due to an abnormality in the operation of the load 12 or other reasons.

［構成の説明］
図２は、本実施形態にかかる保護素子１４の構成が示される図である。図２において、消弧材５０の大部分と被覆樹脂５２の大部分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保護素子１４の構成が説明される。 [Configuration description]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the protection element 14 according to this embodiment. In FIG. 2, most of the arc-extinguishing material 50 and most of the coating resin 52 have been removed. The configuration of the protection element 14 according to this embodiment will be explained based on FIG. 2.

本実施形態にかかる保護素子１４は、一方端子３０と、他方端子３２と、温度ヒューズエレメント３４と、電流ヒューズエレメント３６と、一端接続体３８と、他端接続体４０と、ケース４２と、セラミック体４４と、メインフラックス４６と、サブフラックス４８と、消弧材５０と、被覆樹脂５２とを備える。 The protective element 14 according to the present embodiment includes one terminal 30, the other terminal 32, a thermal fuse element 34, a current fuse element 36, one end connector 38, the other end connector 40, a case 42, and a ceramic It includes a body 44, a main flux 46, a sub flux 48, an arc-extinguishing material 50, and a coating resin 52.

一方端子３０および他方端子３２は、電気回路の接続をするために設けた導体である。本実施形態の場合、一方端子３０は、直流高圧電源１０に接続される。他方端子３２は、負荷１２に接続される。これにより、一方端子３０および他方端子３２には高圧の直流電力が供給されることとなる。一方端子３０および他方端子３２の詳細は周知の端子と同一なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。 One terminal 30 and the other terminal 32 are conductors provided for connecting an electric circuit. In the case of this embodiment, one terminal 30 is connected to the DC high voltage power supply 10. The other terminal 32 is connected to the load 12. As a result, high voltage DC power is supplied to one terminal 30 and the other terminal 32. Since the details of one terminal 30 and the other terminal 32 are the same as known terminals, detailed description thereof will not be repeated here.

本実施形態の場合、温度ヒューズエレメント３４は温度ヒューズの機能を有する。これにより、本実施形態にかかる温度ヒューズエレメント３４は、これが熱を受けたことによりこれ自身の融点に達すると溶断することとなる。本実施形態にかかる温度ヒューズエレメント３４の抵抗値（電気抵抗の値）は、これ自身に供給される電力に基づく温度上昇では溶断困難なほどに小さい。温度ヒューズエレメント３４自体の詳細は周知のヒューズエレメントと同一なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。 In the case of this embodiment, the thermal fuse element 34 has the function of a thermal fuse. As a result, the thermal fuse element 34 according to this embodiment will melt when it reaches its own melting point due to receiving heat. The resistance value (electrical resistance value) of the thermal fuse element 34 according to this embodiment is so small that it is difficult to blow out due to a temperature rise caused by the electric power supplied to the thermal fuse element 34. Since the details of the thermal fuse element 34 itself are the same as known fuse elements, detailed description thereof will not be repeated here.

本実施形態の場合、電流ヒューズエレメント３６は温度ヒューズエレメント３４と並列に接続される。本実施形態の場合、電流ヒューズエレメント３６は電流ヒューズの機能を有する。これにより、本実施形態にかかる電流ヒューズエレメント３６は、定格を超える電流が流れた時に自己発熱により溶断することとなる。本実施形態の場合、電流ヒューズエレメント３６は、温度ヒューズエレメント３４が溶断する温度よりも高い温度で溶断する。すなわち、本実施形態にかかる電流ヒューズエレメント３６の融点は温度ヒューズエレメント３４の融点よりも高い。さらに、本実施形態の場合、電流ヒューズエレメント３６の抵抗値は温度ヒューズエレメント３４の抵抗値を超える。電流ヒューズエレメント３６自体の詳細は周知のヒューズエレメントと同一なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。 In this embodiment, the current fuse element 36 is connected in parallel with the thermal fuse element 34. In this embodiment, the current fuse element 36 has the function of a current fuse. As a result, the current fuse element 36 according to this embodiment will fuse due to self-heating when a current exceeding the rating flows. In the case of this embodiment, the current fuse element 36 melts at a temperature higher than the temperature at which the thermal fuse element 34 melts. That is, the melting point of the current fuse element 36 according to this embodiment is higher than the melting point of the thermal fuse element 34. Furthermore, in the case of this embodiment, the resistance value of the current fuse element 36 exceeds the resistance value of the thermal fuse element 34. The details of the current fuse element 36 itself are the same as known fuse elements, so a detailed description thereof will not be repeated here.

本実施形態の場合、一端接続体３８には、温度ヒューズエレメント３４の一端および電流ヒューズエレメント３６の一端が接続される。本実施形態の場合、一端接続体３８の素材は銅である。これにより、温度ヒューズエレメント３４および電流ヒューズエレメント３６へ一端接続体３８を介して電流が流れ得ることとなる。 In the case of this embodiment, one end of the temperature fuse element 34 and one end of the current fuse element 36 are connected to the one end connector 38 . In the case of this embodiment, the material of the one end connector 38 is copper. This allows current to flow to the thermal fuse element 34 and the current fuse element 36 via the one end connector 38.

本実施形態の場合、他端接続体４０には、温度ヒューズエレメント３４の他端および電流ヒューズエレメント３６の他端が接続される。本実施形態の場合、他端接続体４０の素材は一端接続体３８の素材と同一である。これにより、温度ヒューズエレメント３４および電流ヒューズエレメント３６へ他端接続体４０を介して電流が流れ得ることとなる。 In the case of this embodiment, the other end of the thermal fuse element 34 and the other end of the current fuse element 36 are connected to the other end connector 40 . In the case of this embodiment, the material of the other end connector 40 is the same as the material of the one end connector 38. As a result, current can flow to the temperature fuse element 34 and the current fuse element 36 via the other end connector 40.

本実施形態の場合、ケース４２は合成樹脂製もしくはセラミック製である。ケース４２は、一方端子３０の端部と、他方端子３２の端部と、温度ヒューズエレメント３４と、電流ヒューズエレメント３６と、一端接続体３８と、他端接続体４０と、セラミック体４４とを収容する。図２から明らかなように、本実施形態にかかるケース４２の側壁８２には一方端子３０又は他方端子３２が貫通するための溝８８が形成されている。 In this embodiment, the case 42 is made of synthetic resin or ceramic. The case 42 includes an end of one terminal 30 , an end of the other terminal 32 , a thermal fuse element 34 , a current fuse element 36 , one end connector 38 , another end connector 40 , and a ceramic body 44 . accommodate. As is clear from FIG. 2, a groove 88 through which the one terminal 30 or the other terminal 32 passes is formed in the side wall 82 of the case 42 according to this embodiment.

セラミック体４４は、温度ヒューズエレメント３４、電流ヒューズエレメント３６、一端接続体３８、および、他端接続体４０と共にケース４２に収容される。本実施形態の場合、セラミック体４４の形状は矩形かつ板状である。セラミック体４４は、ケース４２の底部８０に配置される。この場合、セラミック体４４は、温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６との間に形成される空間に対向するように配置される。セラミック体４４自体の詳細は周知のセラミック板と同一なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。 The ceramic body 44 is housed in the case 42 together with the thermal fuse element 34, the current fuse element 36, the one end connector 38, and the other end connector 40. In the case of this embodiment, the shape of the ceramic body 44 is rectangular and plate-like. Ceramic body 44 is located at bottom 80 of case 42 . In this case, the ceramic body 44 is arranged so as to face the space formed between the thermal fuse element 34 and the current fuse element 36. Since the details of the ceramic body 44 itself are the same as those of the known ceramic plate, a detailed description thereof will not be repeated here.

メインフラックス４６は、温度ヒューズエレメント３４を被覆する。メインフラックス４６自体の詳細は周知のフラックスと同一なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。 Main flux 46 covers thermal fuse element 34 . The details of the main flux 46 itself are the same as known fluxes, so detailed description thereof will not be repeated here.

サブフラックス４８は、電流ヒューズエレメント３６を被覆する。サブフラックス４８自体の詳細は周知のフラックスと同一なので、ここではその詳細な説明は繰り返されない。 Subflux 48 covers current fuse element 36 . Since the details of the sub-flux 48 itself are the same as known fluxes, detailed description thereof will not be repeated here.

消弧材５０は、ケース４２の内部特に温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６との間に充填される。これにより、本実施形態の場合、セラミック体４４にはその全面を覆うように消弧材５０が載せられることとなる。消弧材５０は、温度ヒューズエレメント３４および電流ヒューズエレメント３６の少なくとも一方においてアークが発生した場合にそのアークを冷やす。これによりそのアークは消弧される。本実施形態の場合、消弧材５０は、シリコーンゴムを主成分とする。本実施形態の場合、消弧材５０は、粒子状のアルミナ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消弧材５０が有することは言うまでもない。 The arc-extinguishing material 50 is filled inside the case 42, particularly between the thermal fuse element 34 and the current fuse element 36. Thereby, in the case of this embodiment, the arc-extinguishing material 50 is placed on the ceramic body 44 so as to cover the entire surface thereof. The arc-extinguishing material 50 cools an arc when it occurs in at least one of the thermal fuse element 34 and the current fuse element 36. This extinguishes the arc. In the case of this embodiment, the arc-extinguishing material 50 has silicone rubber as a main component. In the case of this embodiment, the arc-extinguishing material 50 contains particulate alumina as an additive. It goes without saying that the arc-extinguishing material 50 has an electrical resistance that does not cause electrical leakage.

被覆樹脂５２は、次に述べられる２つの要件が満たされた状態のケース４２の内部に充填される。その要件の一方は、一方端子３０の端部と、他方端子３２の端部と、温度ヒューズエレメント３４と、電流ヒューズエレメント３６と、一端接続体３８と、他端接続体４０と、セラミック体４４とが収容されたというものである。その温度ヒューズエレメント３４はメインフラックス４６によって被覆された状態である。その電流ヒューズエレメント３６はサブフラックス４８によって被覆された状態である。その要件の他方は、ケース４２の内部に消弧材５０が充填されたというものである。これにより、被覆樹脂５２がケース４２の内部に充填されることにより、一方端子３０の端部と、他方端子３２の端部と、温度ヒューズエレメント３４と、電流ヒューズエレメント３６と、一端接続体３８と、他端接続体４０と、セラミック体４４とはケース４２内に固定されることとなる。 The coating resin 52 is filled inside the case 42 in a state where the following two requirements are satisfied. One of the requirements is that the end of one terminal 30, the end of the other terminal 32, the temperature fuse element 34, the current fuse element 36, the one end connector 38, the other end connector 40, and the ceramic body 44. It is said that these were accommodated. The thermal fuse element 34 is covered with a main flux 46. The current fuse element 36 is covered with a subflux 48. The other requirement is that the inside of the case 42 be filled with an arc-extinguishing material 50. Thereby, by filling the inside of the case 42 with the coating resin 52, the end of one terminal 30, the end of the other terminal 32, the temperature fuse element 34, the current fuse element 36, and the one end connecting body 38 Then, the other end connecting body 40 and the ceramic body 44 are fixed within the case 42.

図３は、本実施形態にかかる保護素子１４の温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６と一端接続体３８と他端接続体４０とが示される第１の図である。図４は、本実施形態にかかる保護素子１４の温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６と一端接続体３８と他端接続体４０とが示される第２の図である。図４に示されたものは図３に示されたものを裏側から見たものにあたる。図３および図４に基づいて、本実施形態にかかる温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６と一端接続体３８と他端接続体４０とが説明される。 FIG. 3 is a first diagram showing the thermal fuse element 34, current fuse element 36, one end connector 38, and other end connector 40 of the protection element 14 according to this embodiment. FIG. 4 is a second diagram showing the thermal fuse element 34, current fuse element 36, one end connector 38, and other end connector 40 of the protection element 14 according to this embodiment. What is shown in FIG. 4 corresponds to what is shown in FIG. 3 viewed from the back side. The thermal fuse element 34, current fuse element 36, one end connector 38, and other end connector 40 according to this embodiment will be explained based on FIGS. 3 and 4.

図３および図４から明らかなように、本実施形態にかかる一端接続体３８は、一端側基部１００と、一端側突出部１０２とを有している。本実施形態の場合、これらは一体となっている。電流ヒューズエレメント３６の一端が一端側基部１００に接続される。一端側突出部１０２は、一端側基部１００の一端から突出する。温度ヒューズエレメント３４の一端が一端側突出部１０２に接続される。 As is clear from FIGS. 3 and 4, the one-end connector 38 according to this embodiment has a one-end base 100 and a one-end protrusion 102. In the case of this embodiment, these are integrated. One end of the current fuse element 36 is connected to the one end side base 100. The one end protrusion 102 protrudes from one end of the one end base 100. One end of the thermal fuse element 34 is connected to the one end side protrusion 102 .

本実施形態の場合、一端側基部１００は、一端接続本体１２０と、一端張出部１２２とを有する。本実施形態の場合、これらは一体となっている。一端接続本体１２０には一方端子３０が固定される。この固定により一方端子３０から一端接続体３８へ電流が流れ得ることとなる。本実施形態の場合、図３および図４に示される一端接続体３８のうち一方端子３０が固定された箇所を含み一方端子３０が延びる方向とは直交する方向に延びる矩形の部分が一端接続本体１２０となる。本実施形態の場合、上述された一端側突出部１０２は、一端側基部１００のうち一端接続本体１２０の一端に連なる。一端張出部１２２は、一端接続本体１２０の他端に連なる。その一端張出部１２２は一端側突出部１０２が突出する方向と同じ方向に延びている。本実施形態の場合、延びる距離が一端側突出部１０２未満という点で、一端張出部１２２は一端接続本体１２０の他端ひいては一端側基部１００の他端から張り出しているに過ぎず突出しているとは言えない。本実施形態の場合、電流ヒューズエレメント３６の一端は、その一端張出部１２２に接続される。 In the case of this embodiment, the one-end base 100 has a one-end connection body 120 and a one-end protrusion 122 . In the case of this embodiment, these are integrated. One terminal 30 is fixed to one end connection body 120 . This fixation allows current to flow from the one terminal 30 to the one end connector 38. In the case of this embodiment, a rectangular portion of the one-end connecting body 38 shown in FIGS. 3 and 4 that includes a portion where the one terminal 30 is fixed and extends in a direction perpendicular to the direction in which the one terminal 30 extends is the one-end connecting body. It becomes 120. In the case of this embodiment, the above-described one-end protrusion 102 is continuous with one end of the one-end connection body 120 of the one-end base 100 . The one end protruding portion 122 is continuous with the other end of the one end connection body 120. The one end protrusion 122 extends in the same direction as the one end protrusion 102 protrudes. In the case of this embodiment, the one end protruding part 122 merely protrudes from the other end of the one end connecting body 120 and, in turn, from the other end of the one end base 100 in that the extending distance is less than the end protruding part 102. It can not be said. In the case of this embodiment, one end of the current fuse element 36 is connected to the one end overhang 122 .

図３および図４から明らかなように、本実施形態にかかる他端接続体４０は、他端側基部１０４と、他端側突出部１０６とを有している。本実施形態の場合、これらは一体となっている。電流ヒューズエレメント３６の他端が他端側基部１０４に接続される。他端側突出部１０６は、他端側基部１０４の一端から突出する。温度ヒューズエレメント３４の他端が他端側突出部１０６に接続される。 As is clear from FIGS. 3 and 4, the other end connecting body 40 according to this embodiment has an other end base 104 and an other end protrusion 106. In the case of this embodiment, these are integrated. The other end of the current fuse element 36 is connected to the other end base 104 . The other end protrusion 106 protrudes from one end of the other end base 104 . The other end of the thermal fuse element 34 is connected to the other end protrusion 106 .

本実施形態の場合、他端側基部１０４は、他端接続本体１２４と、他端張出部１２６とを有する。本実施形態の場合、これらは一体となっている。他端接続本体１２４には他方端子３２が固定される。この固定により他端接続体４０から他方端子３２へ電流が流れ得ることとなる。本実施形態の場合、図３および図４に示される他端接続体４０のうち他方端子３２が固定された箇所を含み他方端子３２が延びる方向とは直交する方向に延びる矩形の部分が他端接続本体１２４となる。本実施形態の場合、上述された他端側突出部１０６は、他端側基部１０４のうち他端接続本体１２４の一端に連なる。他端張出部１２６は、他端接続本体１２４の他端に連なる。その他端張出部１２６は他端側突出部１０６が突出する方向と同じ方向に延びている。本実施形態の場合、延びる距離が他端側突出部１０６未満という点で、他端張出部１２６は他端接続本体１２４の他端ひいては他端側基部１０４の他端から張り出しているに過ぎず突出しているとは言えない。本実施形態の場合、電流ヒューズエレメント３６の他端は、その他端張出部１２６に接続される。 In the case of this embodiment, the other end side base 104 has an other end connecting body 124 and an other end protrusion 126 . In the case of this embodiment, these are integrated. The other terminal 32 is fixed to the other end connection body 124 . This fixation allows current to flow from the other end connector 40 to the other terminal 32. In the case of this embodiment, the other end is a rectangular portion of the other end connecting body 40 shown in FIGS. 3 and 4 that includes a portion where the other terminal 32 is fixed and extends in a direction perpendicular to the direction in which the other terminal 32 extends. This becomes the connection body 124. In the case of this embodiment, the other end protrusion 106 described above is continuous with one end of the other end connecting body 124 of the other end base 104 . The other end protruding portion 126 is continuous with the other end of the other end connecting body 124 . The other end projecting portion 126 extends in the same direction as the direction in which the other end projecting portion 106 projects. In the case of this embodiment, the other end protruding portion 126 merely protrudes from the other end of the other end connecting body 124 and further from the other end of the other end base 104 in that the extending distance is less than the other end protruding portion 106 . I can't say that it stands out. In this embodiment, the other end of the current fuse element 36 is connected to the other end overhang 126 .

上述されたように、本実施形態の場合、温度ヒューズエレメント３４の一端と一端側突出部１０２の先端とが突き合わされるように接続される。温度ヒューズエレメント３４の他端と他端側突出部１０６の先端とが突き合わされるように接続される。これにより、一端側突出部１０２と温度ヒューズエレメント３４と他端側突出部１０６とは直線状に連なることとなる。本実施形態の場合、この温度ヒューズエレメント３４は、次に述べられる機械的強度を有している。その機械的強度は、一端接続体３８および他端接続体４０の一方が支持され他方が支持されないとき電流ヒューズエレメント３６の塑性変形を防止できるものである。また、本実施形態の場合、一端接続体３８および他端接続体４０の機械的強度は温度ヒューズエレメント３４の機械的強度以上である。 As described above, in this embodiment, one end of the thermal fuse element 34 and the tip of the one-end protrusion 102 are connected so as to be butted against each other. The other end of the thermal fuse element 34 and the tip of the other end protrusion 106 are connected so as to butt against each other. As a result, the one end protrusion 102, the thermal fuse element 34, and the other end protrusion 106 are connected in a straight line. In the case of this embodiment, this thermal fuse element 34 has the mechanical strength described below. The mechanical strength is such that plastic deformation of the current fuse element 36 can be prevented when one of the one end connector 38 and the other end connector 40 is supported and the other is unsupported. Further, in the case of this embodiment, the mechanical strength of the one end connector 38 and the other end connector 40 is greater than or equal to the mechanical strength of the thermal fuse element 34.

本実施形態の場合、電流ヒューズエレメント３６は、これより融点の低いはんだによって一端接続体３８および他端接続体４０に接続される。電流ヒューズエレメント３６がこのようなはんだによって接続されているのは、電流ヒューズエレメント３６の溶断の際、既に溶融しているはんだの張力によって電流ヒューズエレメント３６に引張力を与えるためである。電流ヒューズエレメント３６に引張力が与えられると、その溶断後にアークが発生する可能性を低下させることができる。 In the case of this embodiment, the current fuse element 36 is connected to the one end connector 38 and the other end connector 40 by solder having a lower melting point than the current fuse element 36 . The reason why the current fuse element 36 is connected by such solder is that when the current fuse element 36 blows out, the tension of the already melted solder applies a tensile force to the current fuse element 36. Applying tension to the current fuse element 36 can reduce the likelihood of arcing after it blows.

本実施形態の場合、一端接続体３８は、次に述べられる機械的強度を有している。その機械的強度は、一端側基部１００のどの箇所が支えられるときもほぼ撓まないというものである。一端側基部１００のどの箇所が支えられるときも一端接続体３８はほぼ撓まないので、一端側基部１００のどの箇所が支えられるときも温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが離れた状態が維持される。本実施形態の場合、他端接続体４０は、次に述べられる機械的強度を有している。その機械的強度は、他端側基部１０４のどの箇所が支えられるときもほぼ撓まないというものである。他端側基部１０４のどの箇所が支えられるときも他端接続体４０はほぼ撓まないので、他端側基部１０４のどの箇所が支えられるときも温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが離れた状態が維持される。 In the case of this embodiment, the one end connector 38 has the mechanical strength described below. Its mechanical strength is such that it hardly bends when any part of the one-end base 100 is supported. Since the one-end connecting body 38 hardly bends when any part of the one-end base 100 is supported, the temperature fuse element 34 and the current fuse element 36 are kept separated when any part of the one-end base 100 is supported. maintained. In the case of this embodiment, the other end connector 40 has the mechanical strength described below. Its mechanical strength is such that it hardly flexes when any part of the other end base 104 is supported. Since the other end connecting body 40 is almost not bent when any part of the other end base 104 is supported, the temperature fuse element 34 and the current fuse element 36 are separated from each other when any part of the other end base 104 is supported. The current state is maintained.

［製造方法の説明］
本実施形態の場合、一端接続体３８と他端接続体４０とは銅製の素形材に対して周知の機械加工を施すことにより形成される。その他の点において、本実施形態にかかる保護素子１４の製造方法は周知の保護素子と同様である。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返されない。 [Description of manufacturing method]
In the case of this embodiment, the one end connector 38 and the other end connector 40 are formed by performing well-known machining on a copper material. In other respects, the method of manufacturing the protection element 14 according to this embodiment is the same as that of a known protection element. Therefore, the detailed description thereof will not be repeated here.

［使用方法の説明］
本実施形態にかかる保護素子１４の使用方法は周知の保護素子と同様である。すなわち、本実施形態にかかる保護素子１４は、例えば図１に示された回路に接続される。本実施形態にかかる保護素子１４は、所定の要件が満たされた場合に負荷１２への電力供給を遮断する。これにより、本実施形態にかかる保護素子１４が接続された回路は保護される。 [Explanation of usage]
The method of using the protection element 14 according to this embodiment is the same as that of a known protection element. That is, the protection element 14 according to this embodiment is connected to the circuit shown in FIG. 1, for example. The protection element 14 according to this embodiment cuts off power supply to the load 12 when predetermined requirements are met. Thereby, the circuit to which the protection element 14 according to this embodiment is connected is protected.

［効果の説明］
本実施形態にかかる保護素子１４に電流が流れると、その電流は一方端子３０を経て温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とに流れる。温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とを流れた電流は他方端子３２を流れる。これにより、本実施形態にかかる保護素子１４が接続された回路は導通状態となる。 [Explanation of effects]
When a current flows through the protection element 14 according to this embodiment, the current flows through the one terminal 30 to the thermal fuse element 34 and the current fuse element 36. The current flowing through the thermal fuse element 34 and the current fuse element 36 flows through the other terminal 32. As a result, the circuit to which the protection element 14 according to this embodiment is connected becomes conductive.

その後、負荷１２はその動作に伴って熱を発する。その熱の一部は本実施形態にかかる保護素子１４に伝わる。温度ヒューズエレメント３４は、熱を受けたことにより温度ヒューズエレメント３４自身の融点に達すると溶断する。その際、電流ヒューズエレメント３６は導通したままである。温度ヒューズエレメント３４の溶断の際、温度ヒューズエレメント３４においてアークが発生しても、それは消弧材５０によって消弧される。 Thereafter, the load 12 generates heat as it operates. A part of the heat is transmitted to the protection element 14 according to this embodiment. The thermal fuse element 34 melts when it reaches its own melting point due to receiving heat. In this case, the current fuse element 36 remains conductive. Even if an arc is generated in the thermal fuse element 34 when the thermal fuse element 34 is fused, the arc is extinguished by the arc extinguishing material 50.

本実施形態にかかる保護素子１４を流れる電流の経路のうち温度ヒューズエレメント３４を経由するものが遮断されると、その分、その電流の経路を流れる電流は電流ヒューズエレメント３６に流れることとなる。これにより電流ヒューズエレメント３６に定格を超える電流が流れるとその電流ヒューズエレメント３６は自己発熱により溶断する。すなわち、本実施形態にかかる保護素子１４は、熱に加え大きな電流を受けた場合に電流の経路を遮断する。一方、温度ヒューズエレメント３４が溶断するまで、電流ヒューズエレメント３６は溶断し難い。保護素子１４を流れる電流の一部が温度ヒューズエレメント３４を流れる分、電流ヒューズエレメント３６に流れる電流は小さくなるためである。電流ヒューズエレメント３６に流れる電流は小さくなる分、電流ヒューズエレメント３６へ一時的に大きな電流が流れたとしてもそれによって電流ヒューズエレメント３６が溶断する可能性は小さくなる。本実施形態にかかる保護素子１４は、熱に加え大きな電流を受けた場合に電流の経路を遮断する。その結果、偶発的に大きな電流が流れた場合に誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子１４が提供されることとなる。 When the current path passing through the thermal fuse element 34 among the current paths flowing through the protection element 14 according to the present embodiment is cut off, the current flowing through that current path will flow to the current fuse element 36 accordingly. As a result, when a current exceeding the rating flows through the current fuse element 36, the current fuse element 36 fuses due to self-heating. That is, the protection element 14 according to this embodiment interrupts the current path when receiving a large current in addition to heat. On the other hand, the current fuse element 36 is difficult to blow until the thermal fuse element 34 blows. This is because a portion of the current flowing through the protection element 14 flows through the thermal fuse element 34, so that the current flowing through the current fuse element 36 becomes smaller. As the current flowing through the current fuse element 36 becomes smaller, even if a large current temporarily flows through the current fuse element 36, the possibility of the current fuse element 36 blowing out is reduced. The protection element 14 according to this embodiment interrupts the current path when receiving a large current in addition to heat. As a result, a protection element 14 is provided in which the risk of malfunction occurring when a large current accidentally flows is reduced.

さらに、本実施形態にかかる保護素子１４は、ケース４２を有する。温度ヒューズエレメント３４も電流ヒューズエレメント３６もケース４２に収容される。これにより、温度ヒューズエレメント３４および電流ヒューズエレメント３６の溶断の際に生じるアークが本実施形態にかかる保護素子１４の周囲に拡がる可能性は小さくなる。 Furthermore, the protection element 14 according to this embodiment has a case 42. Both thermal fuse element 34 and current fuse element 36 are housed in case 42 . Thereby, the possibility that the arc generated when the temperature fuse element 34 and the current fuse element 36 are blown out will spread around the protection element 14 according to this embodiment is reduced.

負荷１２から伝わる熱は一端接続体３８および他端接続体４０を介して電流ヒューズエレメント３６へ伝わる。本実施形態の場合、一端接続体３８の素材および他端接続体４０の素材が銅である。これにより、一端接続体３８の素材および他端接続体４０の熱伝導率が高いので、保護素子１４が接続された負荷１２からの熱は電流ヒューズエレメント３６へ効率よく伝わる。熱が電流ヒューズエレメント３６へ伝わることに伴い、電流ヒューズエレメント３６の温度は上昇する。これにより、例えば過酷な環境（過酷な環境の例には、電流ヒューズエレメント３６において生じた熱が順次奪われてしまうような極寒の環境がある）において電流ヒューズエレメント３６が十分な温度上昇を達成できないため大きな電流が流れているにも関わらず電流ヒューズエレメント３６が溶断しないという事態の発生確率は小さくなる。 Heat transmitted from the load 12 is transmitted to the current fuse element 36 via the one end connector 38 and the other end connector 40. In the case of this embodiment, the material of the one end connector 38 and the material of the other end connector 40 are copper. Accordingly, since the material of the one end connector 38 and the other end connector 40 have high thermal conductivity, heat from the load 12 to which the protection element 14 is connected is efficiently transmitted to the current fuse element 36. As the heat is transferred to the current fuse element 36, the temperature of the current fuse element 36 increases. As a result, the current fuse element 36 achieves a sufficient temperature rise, for example, in a harsh environment (an example of a harsh environment is an extremely cold environment where the heat generated in the current fuse element 36 is sequentially removed). Therefore, the probability of occurrence of a situation in which the current fuse element 36 does not blow out even though a large current is flowing is reduced.

また、本実施形態にかかる保護素子１４では、温度ヒューズエレメント３４が溶断した後、一端側突出部１０２と他端側突出部１０６とは保護素子１４が接続された負荷１２からの熱を受けることとなる。一端側突出部１０２は、一端側基部１００の一端から突出する。他端側突出部１０６は、他端側基部１０４の一端から突出する。これにより、一端接続体３８が一端側突出部１０２を有しておらず他端接続体４０が他端側突出部１０６を有していない場合に比べ、一端接続体３８および他端接続体４０は保護素子１４が接続された負荷１２からの熱を多く受け得ることとなる。その熱を多く受け得ることとなるので、電流ヒューズエレメント３６が十分な温度上昇を達成できないという事態の発生確率はより小さくなる。その結果、大きな電流が流れているにも関わらず回路が遮断されないという誤動作が生じる恐れが軽減された保護素子１４が提供されることとなる。 Furthermore, in the protection element 14 according to the present embodiment, after the thermal fuse element 34 is fused, the one end side protrusion 102 and the other end side protrusion 106 receive heat from the load 12 to which the protection element 14 is connected. becomes. The one end protrusion 102 protrudes from one end of the one end base 100. The other end protrusion 106 protrudes from one end of the other end base 104 . As a result, the one end connector 38 and the other end connector 4 The protection element 14 can receive a large amount of heat from the connected load 12. Since the current fuse element 36 can receive a large amount of the heat, the probability of occurrence of a situation in which the current fuse element 36 cannot achieve a sufficient temperature rise becomes smaller. As a result, a protection element 14 is provided in which the risk of malfunction in which the circuit is not cut off even though a large current is flowing is reduced.

また、本実施形態にかかる保護素子１４においては、温度ヒューズエレメント３４と一端接続体３８と他端接続体４０とのうちいずれかが把持されれば電流ヒューズエレメント３６を塑性変形させずにこれら全体が支持され得ることとなる。これにより、温度ヒューズエレメント３４が上述された機械的強度を有していない場合に比べ、これら全体の移動を容易とすることができる。 In addition, in the protection element 14 according to the present embodiment, if any one of the thermal fuse element 34, the one-end connector 38, and the other-end connector 40 is gripped, the current fuse element 36 is not plastically deformed, and all of them are gripped. can be supported. Thereby, the entire movement of the thermal fuse element 34 can be made easier than when the thermal fuse element 34 does not have the above-mentioned mechanical strength.

また、本実施形態にかかる保護素子１４では、温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６との間に形成される空間に対向するようにセラミック体４４が配置される。これにより、温度ヒューズエレメント３４の溶断に伴って仮にアークが生じたとしても、電流ヒューズエレメント３６の溶断に伴って仮にアークが生じたとしても、発生したアークは冷やされることとなる。その結果アークは消弧される。アークが消弧されるので、保護素子１４の安全性は向上する。 Furthermore, in the protection element 14 according to this embodiment, the ceramic body 44 is arranged so as to face the space formed between the thermal fuse element 34 and the current fuse element 36. As a result, even if an arc occurs due to the melting of the thermal fuse element 34, or even if an arc occurs due to the melting of the current fuse element 36, the generated arc will be cooled down. As a result, the arc is extinguished. Since the arc is extinguished, the safety of the protection element 14 is improved.

〈変形例の説明〉
上述した保護素子１４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１４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 modification example>
The protection element 14 described above is exemplified to embody the technical idea of the present invention. The protection element 14 described above may be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.

例えば、上述された一端接続体３８の素材および他端接続体４０の素材は銅に限定されない。これらの素材は、アルミニウム、銅、銀、金、錫、鉄、ニッケル、もしくは、アルミニウムと銅と銀と金と錫と鉄とニッケルとのうち少なくとも一種類を主成分とする合金のいずれかであってもよい。これらの素材は、その他の金属であってもよい。また、これらの素材は、金属製の部材に錫めっき、ニッケルめっき、銅めっき、銀めっき、金めっきのうち少なくとも一種を施したものであってもよい。なお、ここで言う「主成分」とは、合金に占める割合が最も高い成分を意味する。したがって、アルミニウムと銅と銀と金と錫と鉄とニッケルとのうち複数種類を主成分とする場合には、それら複数種類の主成分が合金に占める割合は等しくなる。もちろん、その合金は、アルミニウムと銅と銀と金と錫と鉄とニッケルとのうち複数種類を含み、かつ、それらのうち一種類が合金に占める割合が他よりも多いものであってもよい。 For example, the materials of the one end connector 38 and the other end connector 40 described above are not limited to copper. These materials are either aluminum, copper, silver, gold, tin, iron, nickel, or alloys whose main components are at least one of aluminum, copper, silver, gold, tin, iron, and nickel. There may be. These materials may also be other metals. Further, these materials may be metal members plated with at least one of tin plating, nickel plating, copper plating, silver plating, and gold plating. Note that the term "main component" as used herein means the component that accounts for the highest proportion in the alloy. Therefore, when a plurality of types of aluminum, copper, silver, gold, tin, iron, and nickel are used as main components, the proportions of the plurality of types of main components in the alloy are equal. Of course, the alloy may include multiple types of aluminum, copper, silver, gold, tin, iron, and nickel, and the proportion of one of these types in the alloy may be larger than the others. .

一端接続体３８および他端接続体４０の形態は上述されたものに限定されない。したがって、例えば、一端側基部１００は、一端側突出部１０２が突出する方向と同じ方向に延びており、かつ、延びる距離が一端側突出部１０２以上である部分を一端張出部１２２に代えて有していてもよい。 The forms of the one end connector 38 and the other end connector 40 are not limited to those described above. Therefore, for example, the one-end base 100 extends in the same direction as the one-end protrusion 102 protrudes, and the extending distance is equal to or longer than the one-end protrusion 102 in place of the one-end protrusion 122. may have.

また、一端接続体３８および他端接続体４０の双方が共に上述の機械的強度を有していなければならない訳ではない。温度ヒューズエレメント３４が接続される箇所と電流ヒューズエレメント３６が接続される箇所との間が支えられるとき温度ヒューズエレメント３４と電流ヒューズエレメント３６とが離れた状態を維持できる機械的強度を有しているのは、一端接続体３８又は他端接続体４０の一方のみであってもよい。 Moreover, both the one end connector 38 and the other end connector 40 do not necessarily have to have the above-mentioned mechanical strength. It has mechanical strength that allows the temperature fuse element 34 and the current fuse element 36 to maintain a separated state when the space between the location where the thermal fuse element 34 is connected and the location where the current fuse element 36 is connected is supported. Only one end connection body 38 or the other end connection body 40 may be present.

また、上述された保護素子１４は、ケース４２を有していなくてもよい。さらに、上述された保護素子１４は、一方端子３０と、他方端子３２と、セラミック体４４と、メインフラックス４６と、サブフラックス４８と、消弧材５０と、被覆樹脂５２とを備えなくてもよい。 Further, the protection element 14 described above does not need to have the case 42. Furthermore, the protection element 14 described above does not need to include the one terminal 30, the other terminal 32, the ceramic body 44, the main flux 46, the sub flux 48, the arc extinguishing material 50, and the coating resin 52. good.

１０…直流高圧電源
１２…負荷
１４…保護素子
３０…一方端子
３２…他方端子
３４…温度ヒューズエレメント
３６…電流ヒューズエレメント
３８…一端接続体
４０…他端接続体
４２…ケース
４４…セラミック体
４６…メインフラックス
４８…サブフラックス
５０…消弧材
５２…被覆樹脂
８０…底部
１００…一端側基部
１０２…一端側突出部
１０４…他端側基部
１０６…他端側突出部
１２０…一端接続本体
１２２…一端張出部
１２４…他端接続本体
１２６…他端張出部 10...DC high voltage power supply 12...Load 14...Protective element 30...One terminal 32...Other terminal 34...Thermal fuse element 36...Current fuse element 38...One end connection body 40...Other end connection body 42...Case 44...Ceramic body 46... Main flux 48... Subflux 50... Arc-extinguishing material 52... Coating resin 80... Bottom 100... One end side base 102... One end side protrusion 104... Other end side base 106... Other end side protrusion 120... One end connection body 122... One end Overhanging part 124...other end connection body 126...other end overhanging part

Claims

case and
a thermal fuse element housed in the case;
a current fuse element housed in the case and having a higher melting point than the temperature fuse element;
The temperature fuse element and the current fuse element are connected in parallel ,
a metal one-end connector to which one end of the temperature fuse element and one end of the current fuse element are connected;
further comprising a metal other end connector to which the other end of the temperature fuse element and the other end of the current fuse element are connected;
The temperature fuse element and the current fuse element are connected in parallel by the one end connection body and the other end connection body,
The above one end connection body is
one end side base;
and a one-end protrusion protruding from one end of the one-end base,
One end of the thermal fuse element is connected to the one end side protrusion,
One end of the current fuse element is connected to the one end side base,
The other end connection body is
the other end side base;
and a protrusion on the other end side that protrudes from one end of the other end side base,
The other end of the thermal fuse element is connected to the other end side protrusion,
A protection element in which the other end of the current fuse element is connected to the other end side base .

The temperature fuse element has mechanical strength that can prevent plastic deformation of the current fuse element when one of the one end connector and the other end connector is supported and the other is not supported,
The protection element according to claim 1 , wherein the mechanical strength of the one end connector and the other end connector is greater than or equal to the mechanical strength of the thermal fuse element.

A thermal fuse element,
and a current fuse element having a higher melting point than the temperature fuse element,
The resistance value of the temperature fuse element is less than or equal to the resistance value of the current fuse element,
The temperature fuse element and the current fuse element are connected in parallel ,
a metal one-end connector to which one end of the temperature fuse element and one end of the current fuse element are connected;
further comprising a metal other end connector to which the other end of the temperature fuse element and the other end of the current fuse element are connected;
The temperature fuse element and the current fuse element are connected in parallel by the one end connection body and the other end connection body,
The above one end connection body is
one end side base;
and a one-end protrusion protruding from one end of the one-end base,
One end of the thermal fuse element is connected to the one end side protrusion,
One end of the current fuse element is connected to the one end side base,
The other end connection body is
the other end side base;
and a protrusion on the other end side that protrudes from one end of the other end side base,
The other end of the thermal fuse element is connected to the other end side protrusion,
A protection element in which the other end of the current fuse element is connected to the other end side base .