KR102629256B1 - 보호 소자 - Google Patents
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Abstract
이 보호 소자(100)는, 제1 전극부(1)와, 제1 전극부(1)와 이격해서 배치되는 제2 전극부(2)와, 스프링성을 갖는 퓨즈 엘리먼트부(3)와, 퓨즈 엘리먼트부(3)의 적어도 일부를 수용하는 케이스(4)를 갖고, 퓨즈 엘리먼트부(3)가 제1 전극부(1)에 접속되는 제1 단부(3A)와, 제2 전극부(2)에 접속되는 제2 단부(3B)와, 제1 단부(3A)와 제2 단부(3B)의 사이에 배치되는 절단부(3C)를 구비하고, 퓨즈 엘리먼트부(3)는, 그 절단 시에 절단부(3C)의 양쪽 절단 단부끼리 분리되도록 휘게 한 상태에서 케이스(4) 내에 보유 지지되어 있다.
Description
본 발명은 보호 소자에 관한 것이다.
본원은, 2019년 3월 28일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2019-064820호에 기초해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때 발열해서 용단되어 전류 경로를 차단하는 퓨즈 엘리먼트를 구비하는 보호 소자(퓨즈 소자)가 사용되고 있다.
보호 소자로서는, 예를 들어 땜납을 유리관에 봉입한 홀더 고정형 퓨즈나, 세라믹 기판 표면에 Ag 전극을 인쇄한 칩 퓨즈, 구리 전극의 일부를 가늘게 해서 플라스틱 케이스에 내장한 나사 고정 또는 삽입형 보호 소자 등이 많이 사용되고 있다. 이러한 보호 소자는, 리플로우에 의한 표면 실장이 곤란해서, 부품 실장의 효율이 낮아지거나 혹은 표면 실장이 가능해도 전류 정격이 낮기 때문에, 근년에는 고정격 표면 실장형 보호 소자가 개발되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).
표면 실장형 보호 소자는 예를 들어, 리튬 이온 이차 전지를 사용한 전지 팩의 과충전이나 과전류의 보호 소자로서 채용되어 있다. 리튬 이온 이차 전지는, 노트 퍼스컴, 휴대 전화, 스마트폰 등의 모바일 기기에서 사용되고 있으며, 근년에는 전동 공구, 전동 자전거, 전동 바이크 및 전기 자동차 등에도 채용되어 있다. 그 때문에, 대전류, 고전압용 보호 소자가 요구되고 있다.
고전압용 보호 소자에서는, 퓨즈 엘리먼트가 용단될 때 아크 방전이 생길 수 있다. 아크 방전이 발생하면, 퓨즈 엘리먼트가 광범위에 걸쳐 용융하여, 증기화한 금속이 비산되는 경우가 있다. 이 경우, 비산된 금속에 의해 새롭게 전류 경로가 형성되거나, 혹은 비산된 금속이 단자나 주위의 전자 부품 등에 부착될 우려가 있다. 그 때문에, 고전압용 보호 소자에서는, 아크 방전을 발생시키지 않거나, 혹은 아크 방전을 멈추는 대책이 실시되어 있다.
아크 방전을 발생시키지 않거나, 혹은 아크 방전을 멈추는 대책으로서, 퓨즈 엘리먼트의 주위에 소호재를 채우는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 3 참조).
또한, 아크 방전을 멈추는 다른 방법으로서, 퓨즈 엘리먼트와 탄성 복원력을 축적한 상태의 스프링을 직렬로 연결시켜서 저융점 금속으로 접합하는 타입의 보호 소자가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 4 내지 6 참조). 이 타입의 보호 소자에서는, 과전류가 흘러서 저융점 금속이 용융하면, 스프링의 탄성 복원력에 의해 스프링과 퓨즈 엘리먼트의 분리를 촉진하여, 과전류의 신속한 차단을 가능하게 한다.
아크 방전은 전계 강도(전압/거리)에 의존하여, 접점간 거리가 일정 간격 이상으로 될 때까지 아크 방전은 멈추지 않는다. 그래서, 스프링을 이용하는 타입의 보호 소자는, 스프링과 퓨즈 엘리먼트를, 스프링의 탄성 복원력을 이용해서 아크 방전을 유지할 수 없게 되는 거리까지 신속하게 분리함으로써, 아크 방전을 신속하게 멈추는 것이다.
그러나, 상기 소호재를 사용한 보호 소자에서는 제조 공정이 복잡해져서, 보호 소자의 소형화가 어렵다는 문제가 있었다.
또한, 상기 스프링을 이용하는 보호 소자에서는, 사용 환경에서 퓨즈 엘리먼트와 스프링의 접합 강도가 경시 변화로 저하되기 쉬워, 장기 안정성이 염려된다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 장기 안정성을 확보하면서, 절단 시의 아크 방전을 억제함과 함께, 소호제를 필요로 하지 않는 보호 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 수단을 제공한다.
(1) 본 발명의 일 양태에 관한 보호 소자는, 제1 전극부와, 상기 제1 전극부와 이격해서 배치되는 제2 전극부와, 스프링성을 갖는 퓨즈 엘리먼트부와, 상기 퓨즈 엘리먼트부의 적어도 일부를 수용하는 케이스를 갖고, 상기 퓨즈 엘리먼트부가 상기 제1 전극부에 접속되는 제1 단부와, 상기 제2 전극부에 접속되는 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부의 사이에 배치되는 절단부를 구비하고, 상기 퓨즈 엘리먼트부는, 그 절단 시에 상기 절단부의 양쪽 절단 단부끼리 분리되도록 휘게 한 상태에서 상기 케이스 내에 보유 지지되어 있다.
(2) 상기 (1)에 기재된 양태에 있어서, 상기 절단부의 양쪽 절단 단부끼리 분리되도록 휘게 하기 위해서, 보호 소자는, 상기 퓨즈 엘리먼트부의 한쪽 면을 압박하면서 맞닿는 제1 고정부와, 상기 퓨즈 엘리먼트부의 다른 쪽 면을 압박하면서 맞닿는 제2 고정부를 구비해도 된다.
(3) 상기 (1) 또는 (2) 중 어느 것에 기재된 양태에 있어서, 상기 퓨즈 엘리먼트부는 S자상으로 휘게 한 상태에서 상기 케이스 내에 보유 지지되어 있어도 된다.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 양태에 있어서, 상기 절단부는, 상기 퓨즈 엘리먼트부의 중앙 변곡부에 배치되어 있어도 된다.
(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 양태에 있어서, 과전류 통전 시에, 상기 퓨즈 엘리먼트부가 상기 휘게 한 상태에서 해방되어, 물리적으로 절단되어도 된다.
(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 양태에 있어서, 상기 절단부는, 복수의 천공을 가짐과 함께, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에 비하여 협폭이거나, 및/또는, 박육 두께이어도 된다.
(7) 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 양태에 있어서, 상기 절단부는, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부가 구비하는 갈고리부에 끼워진 상태에서 보유 지지되어 있어도 된다.
(8) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 양태에 있어서, 상기 절단부는, 내층을 저융점 금속, 외층을 고융점 금속으로 하는 적층체이어도 된다.
(9) 상기 (8)에 기재된 양태에 있어서, 상기 절단부를 가열하는 발열 소자를 가져도 된다.
(10) 상기 (9)에 기재된 양태에 있어서, 제3 전극부를 갖고, 상기 발열 소자가 구비하는 발열체는, 일단이 상기 제3 전극부에 접속되고, 타단이 상기 절단부, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 적어도 1개에 접속되어 있어도 된다.
(11) 상기 (9) 또는 (10)에 기재된 양태에 있어서, 상기 발열 소자를 발열시키면, 상기 절단부의 상기 저융점 금속이 용융해서 상기 절단부가 연화되고, 상기 퓨즈 엘리먼트부가 상기 휘게 한 상태에서 해방되어, 상기 절단부가 물리적으로 절단되어도 된다.
본 발명에 따르면, 장기 안정성을 확보하면서, 절단 시의 아크 방전을 억제함과 함께, 소호제를 필요로 하지 않는 보호 소자를 제공할 수 있다.
도 1의 (a)는 제1 실시 형태에 따른 보호 소자의 사시 모식도이며, (b)는 (a)에서 도시한 보호 소자에 있어서, 케이스(4)를 분리한 상태의 사시 모식도이며, (c)는 퓨즈 엘리먼트부(3)의 절단부 근방을 확대한 정면 모식도이며, (d)는 (c)에서 도시한 절단부가 절단된 직후의 모습을 도시하는 모식도이다.
도 2는 도 1의 (a)에 도시한 보호 소자(100)에 있어서, 제1 케이스부(4A)를 분리한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 (a) 내지 (d)에 도시한 보호 소자(100)에 대해서, (a)는 퓨즈 엘리먼트부(3)가 절단되기 전의 상태의 단면 모식도이며, (b) 및 (c)는 퓨즈 엘리먼트부(3)가 절단된 후의 상태의 단면 모식도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 따른 보호 소자의 주요부의 모식도이며, (a)는 도 2에 대응하는 사시 모식도이며, (b)는 도 3의 (a)에 대응하는 단면 모식도이다.
도 5는 제3 실시 형태에 따른 보호 소자의 주요부의 모식도이며, (a)는 도 2에 대응하는 사시 모식도이며, (b)는 도 3의 (a)에 대응하는 단면 모식도이다.
도 6은 제4 실시 형태에 따른 보호 소자의 주요부의 모식도이며, (a)는 y 방향에서 본 퓨즈 엘리먼트부의 단면 모식도이며, (b)는 제1 단부 및 제2 단부가 절단부를 끼워 넣는 구성의 부분의 z 방향에서 본 평면 모식도이며, (c)는 제1 단부 및 제2 단부가 절단부를 끼워 넣는 구성의 부분의 y 방향에서 본 측면 모식도이며, (d)는 (c)에서 도시한 구성에 있어서 절단부가 절단된 후의 y 방향에서 본 측면 모식도이다.
도 7은 제5 실시 형태에 따른 보호 소자의 주요부의 모식도이며, (a)는 도 5의 (a)에 대응하는 사시 모식도이며, (b)는 도 5의 (b)에 대응하는 단면 모식도이다.
도 8은 발열 소자의 일례의 구성의 모식도이며, (a)는 z 방향에서 본 평면 모식도이며, (b)는 y 방향에서 본 (a)의 단면 모식도이다.
도 2는 도 1의 (a)에 도시한 보호 소자(100)에 있어서, 제1 케이스부(4A)를 분리한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 (a) 내지 (d)에 도시한 보호 소자(100)에 대해서, (a)는 퓨즈 엘리먼트부(3)가 절단되기 전의 상태의 단면 모식도이며, (b) 및 (c)는 퓨즈 엘리먼트부(3)가 절단된 후의 상태의 단면 모식도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 따른 보호 소자의 주요부의 모식도이며, (a)는 도 2에 대응하는 사시 모식도이며, (b)는 도 3의 (a)에 대응하는 단면 모식도이다.
도 5는 제3 실시 형태에 따른 보호 소자의 주요부의 모식도이며, (a)는 도 2에 대응하는 사시 모식도이며, (b)는 도 3의 (a)에 대응하는 단면 모식도이다.
도 6은 제4 실시 형태에 따른 보호 소자의 주요부의 모식도이며, (a)는 y 방향에서 본 퓨즈 엘리먼트부의 단면 모식도이며, (b)는 제1 단부 및 제2 단부가 절단부를 끼워 넣는 구성의 부분의 z 방향에서 본 평면 모식도이며, (c)는 제1 단부 및 제2 단부가 절단부를 끼워 넣는 구성의 부분의 y 방향에서 본 측면 모식도이며, (d)는 (c)에서 도시한 구성에 있어서 절단부가 절단된 후의 y 방향에서 본 측면 모식도이다.
도 7은 제5 실시 형태에 따른 보호 소자의 주요부의 모식도이며, (a)는 도 5의 (a)에 대응하는 사시 모식도이며, (b)는 도 5의 (b)에 대응하는 단면 모식도이다.
도 8은 발열 소자의 일례의 구성의 모식도이며, (a)는 z 방향에서 본 평면 모식도이며, (b)는 y 방향에서 본 (a)의 단면 모식도이다.
이하, 본 실시 형태에 대해서, 도면을 적절히 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용하는 도면은, 특징을 이해하기 쉽게 하기 위해서 편의상 특징이 되는 부분을 확대해서 도시하고 있는 경우가 있어, 각 구성 요소의 치수 비율 등은 실제와는 다른 경우가 있다. 이하의 설명에서 예시되는 재료, 치수 등은 일례이며, 본 발명은 그것들에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위에서 적절히 변경해서 실시하는 것이 가능하다.
(제1 실시 형태)
도 1의 (a)는 제1 실시 형태에 따른 보호 소자(100)의 사시 모식도이며, 도 1의 (b)는 (a)에서 도시한 보호 소자(100)에 있어서, 케이스(4)를 분리한 상태의 사시 모식도이며, 도 1의 (c)는 퓨즈 엘리먼트부(3)의 절단부(3C) 근방을 확대한 정면 모식도이며, 도 1의 (d)는 (c)에서 도시한 절단부(3C)가 절단된 직후의 모습을 도시하는 모식도이다.
도 1의 (a) 내지 (d)에 도시하는 보호 소자(100)는, 제1 전극부(1)와, 제1 전극부(1)와 이격해서 배치되는 제2 전극부(2)와, 스프링성을 갖는 퓨즈 엘리먼트부(3)와, 퓨즈 엘리먼트부(3)의 적어도 일부를 수용하는 케이스(4)(제1 케이스부(4A), 제2 케이스부(4B))를 갖는다. 퓨즈 엘리먼트부(3)는, 제1 전극부(1)에 접속되는 제1 단부(3A)와, 제2 전극부(2)에 접속되는 제2 단부(3B)와, 제1 단부(3A)와 제2 단부(3B)의 사이에 배치되는 절단부(3C)를 구비한다. 퓨즈 엘리먼트부(3)는, 그 절단 시에 절단부(3C)의 양쪽 절단 단부(3Ca, 3Cb)(도 1의 (d) 참조)끼리 분리되도록 휘게 한 상태에서 케이스(4) 내에 보유 지지되어 있다.
도 1의 (a) 내지 (d)에 도시하는 보호 소자(100)에서는, 제1 전극부(1), 제2 전극부(2) 및 퓨즈 엘리먼트부(3)는 단일의 판상 부재에 의해 구성되어 있지만, 각각 별개의 부재에 의해 구성되어도 된다. 별개의 부재에 의해 구성되는 경우에는, 공지된 방법에 의해 서로 접속할 수 있다. 예를 들어, 땜납에 의해 접속할 수 있다.
<제1 전극부, 제2 전극부>
제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)는 서로 이격해서 배치된다.
제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)는 각각, 퓨즈 엘리먼트부(3)의 제1 단부(3A), 제2 단부(3B)에 전기적으로 접속되어 있다.
제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)로서는, 공지된 전극 재료의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 금속(합금을 포함함)이며, 구체적인 재료로서는, 구리, 황동, 니켈, 스테인리스, 42 알로이(Fe-42％ Ni) 등을 들 수 있다.
도 1의 (a) 내지 (d)에 도시하는 보호 소자(100)에서는, 제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)가 퓨즈 엘리먼트부(3)와 단일의 판상 부재에 의해 구성되어 있는 경우, 스프링성을 갖는 재료를 포함하면 된다. 이 경우, 저저항으로 판 스프링 재료에 적합한 금속 재료(합금을 포함함)인 것이 바람직하고, 구체적인 재료로서는, 인청동, 구리 합금, 티타늄 구리, 콜슨 합금, 베릴륨 구리 등을 들 수 있다.
제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)의 형상은, 도 1의 (b)에 도시하는 것은 평면으로 보아 전체적으로 직사각형이지만, 본 발명의 효과를 발휘하는 한, 어떠한 형상이든 사용할 수 있다.
제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)는 각각, 외부 단자 구멍(1a), 외부 단자 구멍(2a)을 구비하고 있다.
한 쌍의 외부 단자 구멍(1a, 2a) 중, 한쪽의 외부 단자 구멍은 전원측에 접속하기 위해서 사용할 수 있고, 다른 쪽의 외부 단자 구멍은 부하측에 접속하기 위해서 사용할 수 있다.
제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)의 두께로서는, 한정하는 것은 아니지만, 그 기준을 말하자면 0.05 내지 0.5mm로 할 수 있다.
<퓨즈 엘리먼트부>
퓨즈 엘리먼트부(3)는, 제1 전극부(1)에 접속되는 제1 단부(3A)와, 제2 전극부(2)에 접속되는 제2 단부(3B)와, 제1 단부(3A)와 제2 단부(3B)의 사이에 배치되는 절단부(3C)를 구비하고 있다. 퓨즈 엘리먼트부(3)는 스프링성을 갖는 것이며, 그 절단 시에 절단부(3C)의 양쪽 절단 단부(3Ca, 3Cb)(도 3의 (b) 참조)끼리 분리되도록 휘게 한 상태에서 보유 지지되어 있다.
「절단 시에 절단부의 양쪽 절단 단부끼리 분리되도록 휘게 한 상태」란, 퓨즈 엘리먼트부의 절단 시에 절단부의 양쪽 절단 단부끼리 분리되도록, 퓨즈 엘리먼트부가 탄성 복원력을 축적하면서 휘게 한 상태를 말한다.
도 1의 (a) 내지 (d)에 도시하는 퓨즈 엘리먼트부(3)는 절단부가 하나이지만, 복수 구비해도 된다.
여기서, 본 명세서에서 「스프링성」이란, 힘이 가해지면 변형하고, 힘을 제거하면 원래대로 돌아가는 성질을 말한다. 구체적으로는, 스프링성을 갖는 퓨즈 엘리먼트부(3)는, 절단 시에 절단부(3C)의 양쪽 절단 단부(3Ca, 3Cb)끼리 분리되도록 휘게 한 상태에서 보유 지지되어 있어, 과전류 시에 퓨즈 엘리먼트부(3)가 가열되면, 휘게 한 상태에서 해방되어, 절단부(3C)를 물리적으로 절단할 수 있다.
도 1의 (a) 내지 (d)에 도시하는 보호 소자(100)에서는, 일례로서, 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)가 서로 역배향으로 S자상으로 휘게 한 상태에서 보유 지지되어 있지만, 절단부(3C)에 있어서 절단 단부끼리 분리되는 탄성 복원력이 부여되는 것이라면, 퓨즈 엘리먼트부(3)를 휘게 하는 방식에 제한은 없다.
도 1의 (a) 내지 (d)에 도시하는 보호 소자(100)에서는, 절단부(3C)는, 퓨즈 엘리먼트부(3)의 중앙 변곡부에 배치되어 있는 예를 예시했지만, 이것에 한정되지 않는다.
퓨즈 엘리먼트부(3)의 재료로서는, 스프링성을 갖는 도전성 재료를 포함한다. 저저항으로 판 스프링 재료에 적합한 금속 재료(합금을 포함함)인 것이 바람직하며, 구체적인 재료로서는, 인청동, 구리 합금, 티타늄 구리, 콜슨 합금, 베릴륨 구리 등을 들 수 있다.
도 1의 (a) 내지 (d)에 도시하는 보호 소자(100)와 같이, 제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)와 퓨즈 엘리먼트부(3)와 단일의 부재에 의해 구성되어 있는 경우에는, 탄성 복원력을 발휘하기 위한 변형이 시작되고 있는 개소부터 퓨즈 엘리먼트부(3)로 한다.
절단부(3C)는, 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)에 비하여, 물리적으로 절단되기 쉬운 구성을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 퓨즈 엘리먼트부(3)는, 제1 단부(3A)와, 제2 단부(3B)와, 제1 단부(3A)와 제2 단부(3B)의 사이에 배치됨과 함께, 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)에 비하여 물리적으로 절단되기 쉬운 구성을 갖는 절단부(3C)를 포함한다.
도 1의 (a) 내지 (d)에 도시하는 보호 소자(100)에서는, 절단부(3C)는, 폭 방향으로 배열되는 3개의 천공(3Cc)과, 양측 단부 각각에 절결(3Cd)을 갖는 구성을 예시하고 있다. 양측 단부 각각에 절결(3Cd)을 구비하고, 절단부(3C)의 천공(3Cc)을 제외한 총 폭, 즉, 인접하는 천공(3Cc)간의 거리(폭)와, 외측의 천공(3Cc)과 절결(3Cd)의 사이의 거리(폭)를 서로 합친 총 거리(총 폭)(w1)(w11×4)는, 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)의 폭(w0)보다 협폭으로 형성되어 있다(도 1의 (b) 및 (c) 참조). 도 1의 (b) 및 (c)에서는, w1이 천공(3Cc)을 제외한 절단부(3C)의 총 폭이기 때문에, 점선으로 하였다.
천공의 수나 배치에는 특별히 제한은 없다. 절단부(3C)는 천공을 가짐과 함께, 그 두께가 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)의 두께보다도 얇아도 된다. 또한, 절단부(3C)는 천공을 가짐과 함께, 그 두께가 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)의 두께보다도 얇고 또한 그 폭이 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)의 폭보다 협폭이어도 된다.
이러한 구성으로 함으로써, 국소적으로 발열하여, 물리적으로 절단하기 쉬워진다.
도 2는, 도 1의 (a)에 도시한 보호 소자(100)에 있어서, 제1 케이스부(4A)를 분리한 분해 사시도이다. 또한, 도 3의 (a) 내지 (c)는, 도 1의 (a)에 도시한 보호 소자(100)에 대해서, 도 3의 (a)는 퓨즈 엘리먼트부(3)가 절단되기 전의 상태의 단면 모식도이며, 도 3의 (b)는 퓨즈 엘리먼트부(3)가 절단된 직후의 상태의 단면 모식도이며, 도 3의 (c)는 퓨즈 엘리먼트부(3)가 절단된 후의 상태의 단면 모식도이다. 도 3의 (a)에서, x로 나타내는 방향은 제1 전극부(1), 퓨즈 엘리먼트부(3) 및 제2 전극부(2)가 배열되는 방향, y로 나타내는 방향은 그러한 부재의 폭 방향, z로 나타내는 방향은, 방향 x 및 방향 y에 직교하는 방향이다.
절단부(3C)에 있어서 절단 단부끼리 분리되는 탄성 복원력을 부여하는 방법에 특별히 제한은 없지만, 절단부(3C)에 있어서 탄성 복원력을 상시 부여하기 위해서, 절단부(3C)에 있어서, 제1 단부(3A)측으로부터와 제2 단부(3B)측으로부터에서 서로 역배향의 힘 성분을 갖는 탄성력을 상시 부여하는 구성으로 할 수 있다.
<제1 고정부, 제2 고정부>
도 2 및 도 3의 (a) 내지 (c)에 그 일례를 나타내면, 보호 소자(100)는, 절단부(3C)에 있어서 절단 단부끼리 분리되는 탄성 복원력을 부여하기 위해서, 퓨즈 엘리먼트부(3)의 한쪽 면(표면측의 면)(3a)을 압박하면서 맞닿는 제1 고정부(5B)와, 다른 쪽 면(이측의 면)(3b)을 압박하면서 맞닿는 제2 고정부(5A)를 구비하고 있다.
제1 고정부(5A) 및 제2 고정부(5B)는, 예를 들어 엔지니어링 플라스틱, 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 재료에 의해 형성할 수 있다. 후술하는 케이스(4)의 재료와 마찬가지의 재료로 형성된 것을 사용할 수 있다.
도 1의 (a) 내지 (d) 내지 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시한 예의 퓨즈 엘리먼트부(3)를 휘게 한 상태에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시하는 제1 고정부(5A) 및 제2 고정부(5B)는, 반원주상의 형상을 이루고, 그 직경은 케이스(4)의 내부의 높이(저면(4b)과 천장면(4a)의 거리(z 방향의 거리))와 거의 동일한 치수를 갖는다. 제1 고정부(5A) 및 제2 고정부(5B)는, 케이스(4) 내에서, 반원주의 z 방향의 하단(5Aa) 및 상단(5Ab)을 연결하는 직경을 포함하는 평면(5Aab)과 하단(5Ba) 및 상단(5Bb)을 연결하는 직경을 포함하는 평면(5Bab)이 서로 평행하고 또한 각각이 반원주의 기둥의 연장 방향이 y 방향에 평행해지도록 배치된다.
퓨즈 엘리먼트부(3)의 제1 단부(3A) 중, 제1 전극부(1)측의 부분(3Aa)은 그 이측의 면이, 반원주상의 제1 고정부(5A)의 외측면(5AA)에 의해 +z 방향으로 압박되어 있다. 부분(3Aa)은, 외측면(5AA)의 상단(5Ab)과 케이스(4) 내부의 천장면(4a)의 사이에 끼워지고, 그 끼워진 위치로부터, -z 방향으로 절곡되어 있는 부분이 부분(3Ab)이며, 제1 단부(3A)는 이렇게 휘게 한 상태로 되어 있다. 퓨즈 엘리먼트부(3)는 스프링성을 갖기 때문에, 제1 단부(3A)에서는, 부분(3Ab)이 케이스(4) 내부의 천장면(4a)측을 향하도록 탄성 복원력이 작용하고 있다.
또한, 퓨즈 엘리먼트부(3)의 제2 단부(3B) 중, 제2 전극부(2)측의 부분(3Ba)은, 그 표면측의 면이, 반원주상의 제2 고정부(5B)의 외측면(5BB)에 의해 -z 방향으로 압박되어 있다. 부분(3Ba)은, 외측면(5BB)의 하단(5Ba)과 케이스(4) 내부의 저면(4b)의 사이에서 끼워지고, 그 끼워진 위치로부터, 부분(3Ba)과 동일 정도의 곡률로 +z 방향으로 절곡되어 있는 부분이 부분(3Bb)이며, 제2 단부(3B)는 이렇게 휘게 한 상태로 되어 있다. 퓨즈 엘리먼트부(3)는 스프링성을 갖기 때문에, 제2 단부(3B)에서는, 부분(3Bb)이 케이스(4) 내부의 저면(4b)측을 향하도록 탄성 복원력이 작용하고 있다.
퓨즈 엘리먼트부(3)는, 이렇게 휘게 한 상태로 되어 있기 때문에, 제1 단부(3A) 중 제1 전극부(1)측의 부분(3Aa), 및 제2 단부(3B) 중 제2 전극부(2)측의 부분(3Ba)에는 서로 역배향의 힘 성분을 갖는 탄성 복원력이 인가되어 있다. 그 때문에, 절단부(3C)에서 절단이 생겼을 때, 각각의 절단 단부(3Ca, 3Cb)(도 3의 (b) 참조)가 서로 분리되게 된다.
도 2 및 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시한 상태에서, 과전류가 흘러, 퓨즈 엘리먼트부(3)의 온도가, 보호 소자를 구비하는 장치가 통상의 작동 중의 통전에 의한 온도보다도 높아지고, 그 결과, 퓨즈 엘리먼트부(3)가 유연해지면, 혹은, 반용융하면, 도 3의 (b), (c)에 도시하는 바와 같이, 휘게 한 상태가 해방되어 절단부(3C)가 물리적으로 절단되어, 회로 전류가 차단된다. 여기서, 퓨즈 엘리먼트부(3)가 유연해지는, 혹은, 반용융하는 상태는, 고상과 액상이 혼재 혹은 공존하는 상태라고 할 수 있다.
이와 같이, 보호 소자(100)에서는, 퓨즈 엘리먼트부(3) 자체를 물리적으로 절단하는 점에서, 퓨즈 엘리먼트부와 스프링의 접합을 분리하는 상술한 스프링 이용 타입의 보호 소자와는 다르다.
아크 방전은, 거리에 반비례하는 전계 강도에 의존하는데, 보호 소자(100)에서는, 절단된 퓨즈 엘리먼트부의 절단면끼리의 거리는, 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)에 축적되어 있던 탄성 복원력에 의해 급속하게 커지므로, 아크 방전을 빠르게 멈출 수 있다.
또한, 보호 소자(100)에서는, 퓨즈 엘리먼트부가 용융 상태에 이르기 전의 유연해지는 온도, 즉, 용융 상태에 이르는 온도보다도 저온에서 퓨즈 엘리먼트부를 절단할 수 있으므로, 아크 방전의 발생 리스크를 저감할 수 있다.
<케이스>
케이스(4)는, 예를 들어 엔지니어링 플라스틱, 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 재료에 의해 형성할 수 있다.
케이스(4)는, 알루미나 등의 열전도율이 높은 세라믹스 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 퓨즈 엘리먼트부가 과전류에 의해 발열한 열을 효율적으로 외부로 방열하여, 중공에서 보유 지지된 퓨즈 엘리먼트부를 국소적으로 가열, 용단시키는 것이 가능하게 된다.
(제2 실시 형태)
도 4의 (a) 및 (b)는 제2 실시 형태에 따른 보호 소자(200)의 주요부의 모식도이며, 도 4의 (a)는 도 2에 대응하는 사시 모식도이며, 도 4의 (b)는 도 3의 (a)에 대응하는 단면 모식도이다. 제1 실시 형태와 동일한 부호를 사용한 부재는 동일한 구성을 갖는 것으로, 설명을 생략한다. 또한, 제1 실시 형태와 부호가 달라도 기능이 동일한 부재에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
제2 실시 형태에 따른 보호 소자(200)는, 제1 실시 형태에 따른 보호 소자(100)와 비교하여, 제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)의 두께 방향으로, 제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2) 각각의 외부와의 접속을 위한 강성을 보강하고, 전기 저항을 저감하는 단자 부재(11 및 12)가 겹치도록 접속되어 있는 점이 주된 차이이다.
구체적으로는, 도 4의 (a)에 도시하는 보호 소자(200)는, 도 1의 (a)에서 도시한 보호 소자(100)에 비하여, 제1 전극부(1)에 제1 단자 부재(11)가 접속되고, 제2 전극부(2)에 제2 단자 부재(12)가 접속되어 있다. 도 4의 (a)에 도시하는 보호 소자(200)에서는, 제1 단자 부재(11) 및 제2 단자 부재(12)가 각각, 제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2)에 접속되어 있는 면은 다르지만, 동일한 면에 접속된 구성이어도 된다.
제1 단자 부재(11)는, 제1 전극부(1)가 구비하는 외부 단자 구멍(1a)에 대응하는 위치에 외부 단자 구멍을 갖는다. 또한, 제2 단자 부재(12)는, 제2 전극부(2)가 구비하는 외부 단자(2a)에 대응하는 위치에 외부 단자 구멍을 갖는다.
<제1 단자 부재, 제2 단자 부재>
제1 단자 부재(11) 및 제2 단자 부재(12)의 재료로서는, 예를 들어 구리나 황동 등을 들 수 있다.
그 중, 강성 강화의 관점에서는 황동이 바람직하다.
그 중, 전기 저항 저감의 관점에서는 구리가 바람직하다.
제1 단자 부재(11) 및 제2 단자 부재(12)의 재료는, 동일해도 달라도 된다.
제1 단자 부재(11) 및 제2 단자 부재(12)를 제1 전극부(1), 제2 전극부(2)에 접속하는 방법으로서는, 공지된 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들어 용접에 의한 접합, 리벳 접합이나 나사 접합 등의 기계적 접합 및 땜납 접속 등을 들 수 있다.
제1 단자 부재(11) 및 제2 단자 부재(12)의 두께로서는, 한정하는 것은 아니지만, 기준을 말하자면 0.3 내지 1.0mm로 할 수 있다.
제1 단자 부재(11) 및 제2 단자 부재(12)의 두께는, 동일해도 달라도 된다.
(제3 실시 형태)
도 5의 (a) 및 (b)는 제3 실시 형태에 따른 보호 소자(300)의 주요부의 모식도이며, 도 5의 (a)는 도 2에 대응하는 사시 모식도이며, 도 5의 (b)는 도 3의 (a)에 대응하는 단면 모식도이다. 상기 실시 형태와 동일한 부호를 사용한 부재는 동일한 구성을 갖는 것으로, 설명을 생략한다. 또한, 상기 실시 형태와 부호가 달라도 기능이 동일한 부재에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
제3 실시 형태에 따른 보호 소자(300)는, 퓨즈 엘리먼트부의 절단부(13C)가, 제1 단부(3A) 및 상기 제2 단부(3B)의 재료에 비하여 저융점의 재료를 포함하는 점이 주된 특징이다.
제3 실시 형태에 따른 보호 소자(300)의 절단부(13C)는, 제1 실시 형태에 따른 보호 소자(100)의 절단부(3C)와 마찬가지로 물리적으로 절단되기 쉬운 구조를 갖고 있고 또한 그 재료가 저융점의 재료이어도 된다.
구체적으로는, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시하는 보호 소자(300)는, 도 1의 (a)에서 도시한 보호 소자(100)에 비하여, 퓨즈 엘리먼트부(13)에 있어서, 제1 단부(3A)와 제2 단부(3B)의 사이에 배치되는 절단부(13C)가, 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)의 재료에 비하여 저융점의 재료를 포함한다.
여기서, 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)와 절단부(13C)는 공지된 방법으로 접속할 수 있으며, 예를 들어 땜납에 의해 접속할 수 있다.
예를 들어, 박판상의 절단부(13C)의 일단과 제1 단부(3A)의 일단을 적층해서 땜납으로 접속한다. 또한, 박판상의 절단부(13C)의 타단과 제2 단부(3B)의 일단을 적층해서 땜납으로 접속한다. 여기서, 제1 단부(3A)의 일단과 제2 단부(3B)의 일단은 중복되지 않도록 적층하면 된다.
제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)의 재료에 비하여 저융점의 재료로서는, 예를 들어 Pb 합금을 들 수 있다.
또한, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시하는 보호 소자(300)에 있어서, 절단부(13C)를, 저융점 금속을 내층으로 하고, 저융점 금속보다도 고융점의 고융점 금속을 외층으로 하는 적층체로 해도 된다.
여기서, 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)와 적층체는 공지된 방법으로 접속할 수 있으며, 예를 들어 땜납에 의해 접속할 수 있다.
절단부(13C)가 고융점 금속층과 저융점 금속층을 포함하는 적층체를 포함하는 구성인 경우, 고융점 금속층에 의해 절단부(13C)의 강성을 유지하면서, 저융점 금속층을 구비함으로써 보다 저온에서 절단부(13C)를 유연하게 하거나, 혹은, 반용융하여, 절단부(13C)를 절단 가능하게 한다.
저융점 금속층에 사용되는 저융점 금속으로서는, Sn을 주성분으로 하는 Pb 프리 땜납 등의 땜납을 사용하는 것이 바람직하다. Sn은 융점 217℃이기 때문에, Sn을 주성분으로 하는 땜납은 저융점으로, 저온에서 유연해지기 때문이다.
고융점 금속층에 사용되는 고융점 금속으로서는, Ag, Cu 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, Ag는 융점 962℃이기 때문에, Ag를 주성분으로 하는 합금을 포함하는 고융점 금속층은 저융점 금속층이 유연해지는 온도에서는 강성을 유지할 수 있기 때문이다.
(제4 실시 형태)
도 6의 (a) 내지 (d)는 제4 실시 형태에 따른 보호 소자(400)의 주요부의 모식도이며, 도 6의 (a)는 도 3의 (a)에 대응하는 단면 모식도이며, 도 6의 (b)는 퓨즈 엘리먼트부(23)의 평면 모식도이며, 도 6의 (c)는 제1 단부(23A) 및 제2 단부(23B)가 절단부(23C)를 끼워 넣는 구성의 부분의 y 방향에서 본 측면 모식도이며, 도 6의 (d)는 도 6의 (c)에서 도시한 구성에 있어서 절단부가 절단된 후의 y 방향에서 본 측면 모식도이다. 상기 실시 형태와 동일한 부호를 사용한 부재는 동일한 구성을 갖는 것으로, 설명을 생략한다. 또한, 상기 실시 형태와 부호가 달라도 기능이 동일한 부재에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
제4 실시 형태에 따른 보호 소자(400)는, 제3 실시 형태에 따른 보호 소자(300)와 비교하여, 퓨즈 엘리먼트부(23)의 절단부(23C)가 제1 단부(23A) 및 제2 단부(23B)가 구비하는 갈고리부(23Aa, 23Ab, Ba, Bb)에 의해 끼워 넣어져 있는 점이 주된 차이이다. 절단부(23C)는 갈고리부(23Aa, 23Ab, 23Ba, 23Bb)에 의해 안정적으로 지지된다.
구체적으로는, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시하는 보호 소자(400)는, 퓨즈 엘리먼트부(23)가, 갈고리부(23Aa) 및 갈고리부(23Ab)를 구비한 제1 단부(23A)와, 갈고리부(23Ba) 및 갈고리부(23Bb)를 구비한 제2 단부(23B)와, 갈고리부(23Aa) 및 갈고리부(23Ab)와, 갈고리부(23Ba) 및 갈고리부(23Bb)에 의해 끼워 넣어진 절단부(23C)를 포함한다.
각 갈고리부는, 절단부(23C)를 보다 안정적으로 지지하기 위해서 선단에 절곡된 굴곡부를 구비하는 것이 바람직하다.
도 6의 (c)에, 갈고리부(23Aa)의 굴곡부(23Aaa) 및 갈고리부(23Ba)의 굴곡부(23Baa)를 도시한다.
도 6의 (c) 및 도 6의 (d)에서 도시하는 바와 같이, 갈고리부(23Aa) 및 갈고리부(23Ab)는, z 방향에 있어서, 절단부(23C)의 절단 전에는 휜 상태로 S-S면보다도 상측에 위치하고 있었지만(도 6의 (c) 참조), 절단부(23C)의 절단 후에는 휜 상태가 해방되어 S-S면보다도 하측에 위치하고 있다(도 6의 (c) 참조). 환언하면, 갈고리부(23Aa) 및 갈고리부(23Ab)는, 휘게 하는 힘이 없는 상태에서는 S-S면보다도 하측에 위치하는 것이었지만, 절단부(23C)를 위에서부터 압박하도록 휘어져 있었다. 갈고리부(23Aa) 및 갈고리부(23Ab)는, 절단부(23C)의 절단에 의해 휘게 하는 힘이 없어져서, 탄성 복원력에 의해 원래의 상태로 복귀된 것이다.
마찬가지로, 갈고리부(23Ba) 및 갈고리부(23Bb)는, z 방향에 있어서, 절단부(23C)의 절단 전에는 S-S면보다도 하측에 위치하고 있었지만(도 6의 (c) 참조), 절단부(23C)의 절단 후에는 S-S면보다도 상측에 위치하고 있다(도 6의 (d) 참조). 환언하면, 갈고리부(23Ba) 및 갈고리부(23Bb)는 휘게 하는 힘이 없는 상태에서는 S-S면보다도 상측에 위치하는 것인 것이, 절단부(23C)를 밑에서부터 밀도록 휘어져 있었다. 갈고리부(23Ba) 및 갈고리부(23Bb)는, 절단부(23C)의 절단에 의해 휘게 하는 힘이 없어져서, 탄성 복원력에 의해 원래의 상태로 복귀된 것이다.
도 6의 (d)에서의 부호 23C'는, 절단부(23C)의 절단 후에 남은 부분을 나타내는 것이다.
(제5 실시 형태)
도 7의 (a) 및 (b)는 제5 실시 형태에 따른 보호 소자(500)의 주요부의 모식도이며, 도 7의 (a)는 도 5의 (a)에 대응하는 사시 모식도이며, 도 7의 (b)는 도 5의 (b)에 대응하는 단면 모식도이다. 상기 실시 형태와 동일한 부호를 사용한 부재는 동일한 구성을 갖는 것으로, 설명을 생략한다. 또한, 상기 실시 형태와 부호가 달라도 기능이 동일한 부재에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
제5 실시 형태에 따른 보호 소자(500)는, 절단부(13C)가 내층을 저융점 금속, 외층을 고융점 금속으로 하는 적층체일 경우이며, 제3 실시 형태에 따른 보호 소자와 비교하여, 퓨즈 엘리먼트부의 절단부를 가열하는 발열 소자(40)를 구비하는 점이 다르다.
또한, 제5 실시 형태에 따른 보호 소자(500)에서는, 제3 실시 형태에 따른 보호 소자(300)와 비교해서, 제3 전극부(8)를 더 구비하고, 발열체(41)는 일단이 제3 전극(8)에 접속되고, 타단이 퓨즈 엘리먼트부(13), 제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2) 중 적어도 1개에 접속되어 있는 점이 다르다.
구체적으로는, 도 7의 (a) 및 (b)에 도시하는 보호 소자(500)는, 도 5의 (a) 및 (b)에서 도시한 보호 소자(300)에 비하여, 퓨즈 엘리먼트부(13)의 절단부(13C)를 가열하는 발열 소자(40)를 구비하고, 제3 전극(8)을 더 구비하고, 발열 소자(40)가 구비하는 발열체(41)는, 일단이 제3 전극부(8)에 전기적으로 접속되고, 타단이 퓨즈 엘리먼트부(13), 제1 전극부(1) 및 제2 전극부(2) 중 적어도 1개에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 절단부(13C)는, 내층을 저융점 금속, 외층을 고융점 금속으로 하는 적층체이다.
도 8은, 발열 소자(40)의 일례의 구성의 모식도이며, 도 8의 (a)는 z 방향에서 본 평면 모식도이며, 도 8의 (b)는 y 방향에서 본 (a)의 단면 모식도이다.
발열 소자(40)는, 발열체(41)를 갖고, 또한 퓨즈 엘리먼트부(13)의 절단부(13C)측의 표면에, 발열체(41)에 전기적으로 접속된 전극층(42)을 갖는다.
발열 소자(40)는 또한, 발열체(41)가 형성된 절연 기판(43)과, 발열체(41)를 덮는 절연층(44)과, 절연 기판(43)의 양단에 형성된 발열체 전극(45a, 45b)을 구비한다.
발열체(41)는, 통전하면 발열하는 도전성을 갖는 재료, 예를 들어 니크롬, W, Mo, Ru 등, 또는 이들을 포함하는 재료를 포함한다. 발열체(41)는 이들의 합금 혹은 조성물, 화합물의 분상체를 수지 바인더 등과 혼합하여, 페이스트상으로 한 것을 절연 기판(43) 상에 스크린 인쇄 기술을 사용해서 패턴 형성하여, 소성하거나 함으로써 형성한다.
절연 기판(43)은, 예를 들어 알루미나, 유리 세라믹스, 멀라이트, 지르코니아 등의 절연성을 갖는 기판이다.
절연층(44)은, 발열체(41)의 보호 및 절연을 도모함과 함께, 발열체(41)가 발열한 열을 효율적으로 퓨즈 엘리먼트부(3)에 전달하기 위해서 마련된다.
도 7의 (a) 및 (b)에 도시하는 보호 소자(500)에서는, 발열체(41)는, 전극층(42)을 통해서 퓨즈 엘리먼트부(13)의 절단부(13C)에 접속되어 있다. 또한, 제3 전극부(8)는, 접속 도체(31)를 통해서, 발열 소자(40)의 발열체 전극(45a)에 전기적으로 접속되어 있다.
도 7의 (a) 및 (b)에 도시하는 보호 소자(500)에서는, 외부 회로의 전류 경로를 차단할 필요가 생긴 경우에, 외부 회로에 마련된 전류 제어 소자에 의해 발열체(41)에 통전된다. 이에 의해, 퓨즈 엘리먼트부(13)의 절단부(13C)는, 발열체(41)의 발열을 받아서 유연해지거나, 혹은, 반용융하여, 절단부(13C)가 절단된다. 절단부(13C)가 절단됨으로써, 외부 회로의 전류 경로가 차단됨과 함께, 발열체(41)에의 급전도 차단된다.
절단부(13C)가 고융점 금속층과 저융점 금속층의 적층체를 포함하는 경우, 발열 소자에 의한 가열에 의해 저융점 금속층이 용융하여, 고융점 금속층을 침식하면서, 습윤성이 높은 제1 및 제2 전극부 그리고 전극층(42)측으로 가까이 끌어당겨져 온다.
저융점 금속층이 용융하여, 절단부 전체적으로 외력에 의해 변형될 정도로 유연해지면(연화되면), 제1 단부(3A) 및 제2 단부(3B)에 축적되어 있던 탄성 복원력에 의해 절단부가 절단된다.
1: 제1 전극부
2: 제2 전극부
3, 13, 23: 퓨즈 엘리먼트부
3A, 23A: 제1 단부
3B, 23B: 제2 단부
3C, 13C, 23C: 절단부
3Ca, 3Cb: 절단 단부
4: 케이스
5A: 제1 고정부
5B: 제2 고정부
8: 제3 전극부
11: 제1 단자 부재
12: 제2 단자 부재
40: 발열 소자
41: 발열체
100, 200, 300, 400, 500: 보호 소자
2: 제2 전극부
3, 13, 23: 퓨즈 엘리먼트부
3A, 23A: 제1 단부
3B, 23B: 제2 단부
3C, 13C, 23C: 절단부
3Ca, 3Cb: 절단 단부
4: 케이스
5A: 제1 고정부
5B: 제2 고정부
8: 제3 전극부
11: 제1 단자 부재
12: 제2 단자 부재
40: 발열 소자
41: 발열체
100, 200, 300, 400, 500: 보호 소자
Claims (11)
- 제1 전극부와,
상기 제1 전극부와 이격해서 배치되는 제2 전극부와,
상기 제1 전극부에 접속되는 제1 단부와, 상기 제2 전극부에 접속되는 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부의 사이에 배치되는 절단부를 구비하고, 스프링성을 갖는 퓨즈 엘리먼트부와,
상기 퓨즈 엘리먼트부의 적어도 일부를 수용하는 케이스와,
상기 절단부의 양쪽 절단 단부끼리 분리되도록 휘게 하기 위해서, 상기 퓨즈 엘리먼트부의 한쪽 면을 압박하면서 맞닿는 제1 고정부를 갖고,
상기 제1 단부는 상기 케이스와 상기 제1 고정부 사이에 끼워지며,
상기 퓨즈 엘리먼트부는, 그 절단 시에 상기 절단부의 양쪽 절단 단부끼리 분리되도록 휘게 한 상태에서 상기 케이스 내에 보유 지지되어 있는, 보호 소자. - 제1항에 있어서, 상기 절단부의 양쪽 절단 단부끼리 분리되도록 휘게 하기 위해서, 상기 퓨즈 엘리먼트부의 다른 쪽 면을 압박하면서 맞닿는 제2 고정부를 구비하고,
상기 제2 단부는 상기 케이스와 상기 제2 고정부 사이에 끼워지는, 보호 소자. - 제1 전극부와,
상기 제1 전극부와 이격해서 배치되는 제2 전극부와,
상기 제1 전극부에 접속되는 제1 단부와, 상기 제2 전극부에 접속되는 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부의 사이에 배치되는 절단부를 구비하고, 스프링성을 갖는 퓨즈 엘리먼트부와,
상기 퓨즈 엘리먼트부의 적어도 일부를 수용하는 케이스를 갖고,
상기 절단부는, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부가 구비하는 갈고리부에 끼워 넣어진 상태에서 보유 지지되며,
상기 퓨즈 엘리먼트부는, 그 절단 시에 상기 절단부의 양쪽 절단 단부끼리 분리되도록 휘게 한 상태에서 상기 케이스 내에 보유 지지되어 있는, 보호 소자. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 퓨즈 엘리먼트부는 S자상으로 휘게 한 상태에서 상기 케이스 내에 보유 지지되어 있는, 보호 소자.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절단부는, 상기 퓨즈 엘리먼트부의 중앙 변곡부에 배치되어 있는, 보호 소자.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 과전류 통전 시에, 상기 퓨즈 엘리먼트부가 상기 휘게 한 상태에서 해방되어, 물리적으로 절단되는, 보호 소자.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절단부는, 복수의 천공을 가짐과 함께, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에 비하여 협폭이거나, 및/또는, 박육 두께인, 보호 소자.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절단부는, 내층을 저융점 금속, 외층을 고융점 금속으로 하는 적층체인, 보호 소자.
- 제8항에 있어서, 상기 절단부를 가열하는 발열 소자를 갖는, 보호 소자.
- 제9항에 있어서, 제3 전극부를 갖고,
상기 발열 소자가 구비하는 발열체는, 일단이 상기 제3 전극부에 접속되고, 타단이 상기 절단부, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 적어도 1개에 접속되어 있는, 보호 소자. - 제9항에 있어서, 상기 발열 소자를 발열시키면, 상기 절단부의 상기 저융점 금속이 용융하여 상기 절단부가 연화되고, 상기 퓨즈 엘리먼트부가 상기 휘게 한 상태에서 해방되어, 상기 절단부가 물리적으로 절단되는, 보호 소자.
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