KR20230086749A - 보호 소자 - Google Patents

Abstract

이 보호 소자는, 제 1 단부로부터 제 2 단부를 향하는 제 1 방향으로 통전되는 퓨즈 엘리먼트와, 제 1 단부와 전기적으로 접속된 제 1 단자와, 제 2 단부와 전기적으로 접속된 제 2 단자와, 절연 재료로 이루어지고 퓨즈 엘리먼트를 수납하는 수용부가 내부에 형성되고, 제 1 단자 및 제 2 단자의 일부를 외부에 노출시키는 케이스와, 통모양 형상을 갖는 절연 재료로 이루어지고, 케이스의 제 1 방향을 따르는 측면을 피복하고, 제 1 단으로부터 제 1 단자의 일부를 노출시키고, 제 2 단으로부터 제 2 단자의 일부를 노출시키는 커버를 갖는다.

Description

보호 소자

본 발명은, 보호 소자에 관한 것이다.

본원은, 2021년 2월 19일에, 일본에 출원된 일본 특허출원 2021-025652호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 전류 경로에 정격을 초과하는 전류가 흘렀을 때에, 발열하여 용단되어, 전류 경로를 차단하는 퓨즈 엘리먼트가 있다. 퓨즈 엘리먼트를 구비하는 보호 소자 (퓨즈 소자) 는, 예를 들어, 전기 자동차 등 폭넓은 분야에서 사용되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 정격 전류를 초과하는 통전에 의해 용단되는 퓨즈 엘리먼트와, 퓨즈 엘리먼트의 가용부를 내부에 수용한 케이스를 구비한 퓨즈가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1 에는, 케이스가 서로 접합된 한 쌍의 분할 통체이며, 한 쌍의 분할 통체의 외주가 링으로 체결되어 있는 것이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2011-238489호

보호 소자에 있어서, 퓨즈 엘리먼트가 용단되면, 아크 방전이 발생하고, 퓨즈 엘리먼트가 수납되어 있는 케이스 내의 압력이 상승한다. 이 때문에, 케이스로서, 퓨즈 엘리먼트의 용단에 수반되는 압력 상승에 견딜 수 있는 강도를 갖는 것이 요구되고 있다. 특히, 고전압 또한 대전류의 전류 경로에 설치되는 보호 소자에서는, 퓨즈 엘리먼트의 용단시에 발생하는 아크 방전의 에너지가 크기 때문에, 케이스 내의 압력이 크게 상승한다. 이 때문에, 케이스의 강도를 한층 더 향상시켜, 퓨즈 엘리먼트의 용단시에 있어서의 보호 소자의 파괴를 보다 효과적으로 방지하는 것이 요구되고 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 퓨즈 엘리먼트의 용단시에 잘 파괴되지 않고, 우수한 안전성을 갖는 보호 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

[1] 제 1 단부로부터 제 2 단부를 향하는 제 1 방향으로 통전되는 퓨즈 엘리먼트와, 상기 제 1 단부와 전기적으로 접속된 제 1 단자와,

상기 제 2 단부와 전기적으로 접속된 제 2 단자와,

절연 재료로 이루어지고, 상기 퓨즈 엘리먼트를 수납하는 수용부가 내부에 형성되고, 상기 제 1 단자 및 상기 제 2 단자의 일부를 외부에 노출시키는 케이스와,

통모양 형상을 갖는 절연 재료로 이루어지고, 상기 케이스의 상기 제 1 방향을 따르는 측면을 피복하고, 제 1 단으로부터 상기 제 1 단자의 일부를 노출시키고, 제 2 단으로부터 상기 제 2 단자의 일부를 노출시키는 커버를 갖는, 보호 소자.

[2] 상기 케이스가, 제 1 케이스와, 상기 제 1 케이스와 상기 퓨즈 엘리먼트에 대해 대향 배치된 제 2 케이스로 이루어지고,

상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스가, 상기 제 1 단자 및 상기 제 2 단자의 일부를 사이에 끼워 지지하고, 상기 커버에 의해 고정되어 있는, [1] 에 기재된 보호 소자.

[3] 상기 케이스의 외면과 상기 커버의 내면으로 둘러싸인 내압 완충 공간을 갖고,

상기 케이스가, 상기 케이스를 관통하여 상기 수용부와 상기 내압 완충 공간을 연통하는 통기 구멍을 갖고,

상기 케이스의 외면과 상기 커버의 내면에 의해, 상기 수용부와 상기 내압 완충 공간으로 이루어지는 공간 영역이 밀폐되어 있는, [1] 또는 [2] 에 기재된 보호 소자.

[4] 상기 케이스와 상기 커버의 일방 또는 양방이, 나일론계 수지, 불소계 수지, 폴리프탈아미드 수지에서 선택되는 어느 1 종의 수지 재료로 이루어지는, [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 보호 소자.

[5] 상기 수지 재료가, 내트래킹 지표 CTI 가 600 V 이상인 수지 재료로 형성되어 있는, [4] 에 기재된 보호 소자.

[6] 상기 나일론계 수지가, 벤젠 고리를 포함하지 않는 수지인, 청구항 4 에 기재된 보호 소자.

[7] 상기 퓨즈 엘리먼트가, 저융점 금속으로 이루어지는 내층과, 고융점 금속으로 이루어지는 외층이 두께 방향으로 적층된 적층체로 이루어지는, [1] ∼ [6] 중 어느 하나에 기재된 보호 소자.

[8] 상기 저융점 금속은, Sn 혹은 Sn 을 주성분으로 하는 금속으로 이루어지고,

상기 고융점 금속은, Ag 혹은 Cu, 또는 Ag 혹은 Cu 를 주성분으로 하는 금속으로 이루어지는, [7] 에 기재된 보호 소자.

본 발명의 보호 소자는, 절연 재료로 이루어지고, 제 1 방향으로 통전되는 퓨즈 엘리먼트와 전기적으로 접속된 제 1 단자 및 제 2 단자의 일부를 노출시키고, 퓨즈 엘리먼트를 수납하는 케이스와, 통모양 형상을 갖는 절연 재료로 이루어지고, 케이스의 제 1 방향을 따르는 측면을 피복하고, 제 1 단으로부터 제 1 단자의 일부를 노출시키고, 제 2 단으로부터 제 2 단자의 일부를 노출시키는 커버를 갖는다. 본 발명의 보호 소자에서는, 퓨즈 엘리먼트의 용단시에 있어서의 케이스 내의 압력 상승에 의한 응력이, 케이스와, 케이스의 제 1 방향을 따른 측면을 피복하는 커버에 부하된다. 이 때문에, 케이스 내의 압력 상승에 대하여 우수한 강도가 얻어진다. 따라서, 본 발명의 보호 소자는, 퓨즈 엘리먼트의 용단시에 잘 파괴되지 않고, 우수한 안전성을 갖는다.

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 보호 소자 (100) 의 전체 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 보호 소자 (100) 의 전체 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태에 관련된 보호 소자 (100) 를 도 1 에 나타내는 A-A' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4 는, 도 3 의 일부를 확대하여 나타낸 확대 단면도이다.
도 5 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도 1 에 나타낸 A-A' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6 은, 도 5 의 일부를 확대하여 나타낸 확대 단면도이다.
도 7 은, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 의 일부를 설명하기 위한 확대도로, 퓨즈 엘리먼트와, 제 1 단자와, 제 2 단자를 나타낸 사시도이다.
도 8A 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 차폐 부재 (3a) 의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 수용부측에서 본 사시도이다.
도 8B 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 차폐 부재 (3a) 의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 퓨즈 엘리먼트측에서 본 사시도이다.
도 9 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 차폐 부재 (3a) 의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 9(a) 는 퓨즈 엘리먼트측에서 본 평면도이고, 도 9(b) 는 수용부측에서 본 평면도이고, 도 9(c) ∼ (e) 는 측면도이다.
도 10A 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 케이스 (6a) 의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 외측에서 본 사시도이다.
도 10B 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 케이스 (6a) 의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 수용부 내부의 사시도이다.
도 10C 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 케이스 (6a) 의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 수용부 내부의 사시도이다.
도 11 은, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 케이스 (6a) 의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 11(a) 는 제 1 케이스 (6a) 의 수용부 내부를 제 2 케이스 (6b) 측에서 본 평면도이고, 도 11(b) 는 제 1 케이스 (6a) 를 외측에서 본 평면도이고, 도 11(c) ∼ (e) 는 제 1 케이스 (6a) 의 측면도이다.
도 12A 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 의 제조 공정을 설명하기 위한 도면으로, 제 2 차폐 부재 (3b) 가 설치된 제 2 케이스 (6b) 를, 수용부 (60) 가 되는 측에서 본 사시도이다.
도 12B 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 의 제조 공정을 설명하기 위한 도면으로, 제 2 차폐 부재 (3b) 가 설치된 제 2 케이스 (6b) 상에, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 와 일체화된 퓨즈 엘리먼트 (2) 를 설치한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 13A 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 의 제조 공정을 설명하기 위한 도면으로, 제 2 케이스 (6b) 상에 퓨즈 엘리먼트 (2) 를 개재하여, 제 1 케이스 (6a) 가 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 13B 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 의 제조 공정을 설명하기 위한 도면으로, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 를 일체화시킨 상태에서, 커버 (4) 에 수용한 상태를 나타낸 사시도이다.

이하, 본 실시형태에 대하여, 도면을 적절히 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용하는 도면은, 특징을 알기 쉽게 하기 위해서 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있고, 각 구성 요소의 치수 비율 등은 실제와는 상이한 경우가 있다. 이하의 설명에 있어서 예시되는 재료, 치수 등은 일례로서, 본 발명은 그것들에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위에서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.

(보호 소자)

도 1 ∼ 도 11 은, 제 1 실시형태에 관련된 보호 소자를 나타낸 모식도이다. 이하의 설명에서 사용하는 도면에 있어서, X 로 나타내는 방향은 퓨즈 엘리먼트의 통전 방향 (제 1 방향) 이다. Y 로 나타내는 방향은 X 방향 (제 1 방향) 과 직교하는 방향이고, Z 로 나타내는 방향은, X 방향 및 Y 방향에 직교하는 방향이다.

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 보호 소자 (100) 의 전체 구조를 나타낸 사시도이다. 도 2 는, 도 1 에 나타내는 보호 소자 (100) 의 전체 구조를 나타낸 분해 사시도이다. 도 3 은, 제 1 실시형태에 관련된 보호 소자 (100) 를 도 1 에 나타내는 A-A' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 4 는, 도 3 의 일부를 확대하여 나타낸 확대 단면도이다. 도 5 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도 1 에 나타낸 A-A' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 6 은, 도 5 의 일부를 확대하여 나타낸 확대 단면도이다.

본 실시형태의 보호 소자 (100) 는, 도 1 ∼ 도 3 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와, 차폐 부재 (3) 와, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 차폐 부재 (3) 가 수납되는 수용부 (60) 가 내부에 형성된 케이스 (6) 와, 케이스 (6) 의 Y 방향 및 Z 방향 측면을 피복하는 커버 (4) 를 구비하고 있다.

본 실시형태의 보호 소자 (100) 는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전에 의한 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의해, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 차폐 부재 (3) 가 회전축 (33) 을 중심으로 하여 회전하여, 차폐 부재 (3) 에 의해 수용부 (60) 내가 분단된다.

(퓨즈 엘리먼트)

도 7 은, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 의 일부를 설명하기 위한 확대도로, 퓨즈 엘리먼트와, 제 1 단자와, 제 2 단자를 나타낸 사시도이다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 띠 형상으로, 제 1 단부 (21) 와, 제 2 단부 (22) 와, 제 1 단부 (21) 와 제 2 단부 (22) 의 사이에 형성된 잘록부로 이루어지는 절단부 (23) 를 가지고 있다. 퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 제 1 단부 (21) 로부터 제 2 단부 (22) 를 향하는 방향인 X 방향 (제 1 방향) 으로 통전된다.

도 3 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 단부 (21) 는, 제 1 단자 (61) 와 전기적으로 접속되어 있다. 제 2 단부 (22) 는, 제 2 단자 (62) 와 전기적으로 접속되어 있다.

제 1 단자 (61) 와 제 2 단자 (62) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 대략 동형 (同形) 이어도 되고, 각각 상이한 형상이어도 된다. 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 기준을 말하면, 0.3 ∼ 1.0 ㎜ 로 할 수 있다. 제 1 단자 (61) 의 두께와 제 2 단자 (62) 의 두께는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 동일해도 되고, 상이해도 된다.

도 1 ∼ 도 3, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 단자 (61) 는, 외부 단자 구멍 (61a) 을 구비하고 있다. 또, 제 2 단자 (62) 는, 외부 단자 구멍 (62a) 을 구비하고 있다. 외부 단자 구멍 (61a), 외부 단자 구멍 (62a) 중, 일방은 전원측에 접속하기 위해서 사용되고, 타방은 부하측에 접속하기 위해서 사용된다. 외부 단자 구멍 (61a) 및 외부 단자 구멍 (62a) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 평면에서 봤을 때 대략 원형의 관통 구멍으로 할 수 있다.

제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 로는, 예를 들어, 구리, 황동, 니켈 등으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 의 재료로서, 강성 강화의 관점에서는 황동을 사용하는 것이 바람직하고, 전기 저항 저감의 관점에서는 구리를 사용하는 것이 바람직하다. 제 1 단자 (61) 와 제 2 단자 (62) 는, 동일한 재료로 이루어지는 것이어도 되고, 상이한 재료로 이루어지는 것이어도 된다.

제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 의 형상은, 도시하지 않은 전원측의 단자 혹은 부하측의 단자에 걸어맞춤 가능한 형상이면 되고, 예를 들면, 일부에 개방 부분을 갖는 손톱 형상이어도 되고, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 접속되는 측의 단부에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 를 향하여 양측으로 확폭된 플랜지부 (도 7 에 있어서 부호 61c, 62c 로 나타낸다) 를 가지고 있어도 되며, 특별히 한정되지 않는다. 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 가 플랜지부 (61c, 62c) 를 갖는 경우, 케이스 (6) 로부터 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 가 빠지기 어려워, 신뢰성 및 내구성이 양호한 보호 소자 (100) 가 된다.

도 7 에 나타내는 퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 두께 (Z 방향의 길이) 가 대략 균일하게 되어 있다. 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 두께는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 균일해도 되고, 부분적으로 상이해도 된다. 두께가 부분적으로 상이한 퓨즈 엘리먼트로는, 예를 들어, 절단부 (23) 에서부터 제 1 단부 (21) 및 제 2 단부 (22) 를 향하여 서서히 두께가 두꺼워지고 있는 것 등을 들 수 있다. 이와 같은 퓨즈 엘리먼트는, 과전류가 흘렀을 때에 절단부 (23) 가 히트 스폿이 되어, 절단부 (23) 가 우선적으로 승온하여 연화되어, 보다 확실하게 절단된다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 의 두께는, 예를 들어, 0.03 ∼ 1.0 mm 으로 할 수 있고, 바람직하게는, 0.2 ∼ 0.5 mm 으로 할 수 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 평면에서 봤을 때 대략 장방형의 형상을 가지고 있다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 단부 (21) 에 있어서의 Y 방향의 폭 (21D) 과, 제 2 단부 (22) 에 있어서의 Y 방향의 폭 (22D) 은, 대략 동일하게 되어 있다. 따라서, 도 7 에 나타내는 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 Y 방향의 폭이란, 제 1 단부 (21) 및 제 2 단부 (22) 의 Y 방향의 폭 (21D, 22D) 을 의미한다.

도 1, 도 3, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 는, 제 1 단자 (61) 와 평면에서 봤을 때 겹쳐서 배치되어 있다. 또, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 2 단부 (22) 는, 제 2 단자 (62) 와 평면에서 봤을 때 겹쳐서 배치되어 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 단부 (21) 에 있어서의 X 방향의 길이는, 제 1 단자 (61) 와 평면에서 보아 겹치는 영역으로부터 절단부 (23) 측으로 연장되어 있다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 2 단부 (22) 에 있어서의 X 방향의 길이는, 제 2 단자 (62) 와 평면에서 보아 겹치는 영역으로부터 절단부 (23) 측으로 연장되어 있다. 도 7 에 나타내는 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 있어서는, 제 2 단부 (22) 에 있어서의 X 방향의 길이와, 제 1 단부 (21) 에 있어서의 X 방향의 길이가, 대략 동일하게 되어 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태에서는, 절단부 (23) 가, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 X 방향 중심에 배치되어 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 절단부 (23) 와 제 1 단부 (21) 사이에는, 평면에서 봤을 때 대략 사다리꼴인 제 1 연결부 (25) 가 배치되어 있다. 평면에서 봤을 때 대략 사다리꼴인 제 1 연결부 (25) 에 있어서의 평행한 변 중 긴 쪽이, 제 1 단부 (21) 와 결합되어 있다. 또, 절단부 (23) 와 제 2 단부 (22) 사이에는, 평면에서 봤을 때 대략 사다리꼴인 제 2 연결부 (26) 가 배치되어 있다. 평면에서 봤을 때 대략 사다리꼴인 제 2 연결부 (26) 에 있어서의 평행한 변 중 긴 쪽이, 제 2 단부 (22) 와 결합되어 있다. 제 1 연결부 (25) 와 제 2 연결부 (26) 는, 절단부 (23) 에 대하여 대칭으로 되어 있다. 이것에 의해, 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 있어서의 Y 방향의 폭은, 절단부 (23) 로부터 제 1 단부 (21) 및 제 2 단부 (22) 를 향하여 서서히 넓어지고 있다. 그 결과, 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 과전류가 흘렀을 때에, 절단부 (23) 가 히트 스폿이 되고, 절단부 (23) 가 우선적으로 승온하여 연화되어, 용이하게 절단 혹은 용단된다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단부 (23) 에 있어서의 Y 방향의 폭 (23D) 은, 제 1 단부 (21) 및 제 2 단부 (22) 의 Y 방향의 폭 (21D, 22D) 보다 좁다. 이것에 의해, 절단부 (23) 의 Y 방향의 단면적은, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단부 (23) 이외의 영역의 단면적보다 좁아져 있다. 그것에 의해, 절단부 (23) 는, 절단부 (23) 와 제 1 단부 (21) 의 사이의 영역 및 절단부 (23) 와 제 2 단부 (22) 의 사이의 영역보다 절단 혹은 용단되기 쉽게 되어 있다.

본 실시형태에서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 로서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 단부 (21) 및 제 2 단부 (22) 의 Y 방향의 폭 (21D, 22D) 보다, Y 방향의 폭 (23D) 이 좁은 잘록부로 이루어지는 절단부 (23) 를 갖는 것을 예로 들어 설명했지만, 퓨즈 엘리먼트는, 절단부의 Y 방향의 폭이 제 1 단부 및 제 2 단부와 동일해도 되며, 절단부의 Y 방향의 폭이 제 1 단부 및 제 2 단부보다 좁은 것에 한정되지 않는다.

예를 들어, 도 7 에 나타내는 퓨즈 엘리먼트 (2) 대신에, Y 방향의 단면적이 균일한 선 형상 또는 띠 형상의 퓨즈 엘리먼트를 형성하는 것도 가능하다. 이 경우, 퓨즈 엘리먼트의 절단부의 Y 방향 (제 2 방향) 의 단면적은, 퓨즈 엘리먼트의 절단부 이외의 영역의 단면적과 동일하다.

도 3 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 띠 형상 부재가 Y 방향을 따라 대략 직각으로 2 회 꺾여 구부러진 제 1 굴곡부 (24a) 및 제 2 굴곡부 (24b) 로 이루어지는 2 개의 굴곡부를 갖는다. 제 1 굴곡부 (24a) 는, 제 1 단부 (21) 와 제 1 단자 (61) 가 평면에서 보아 겹치는 영역의 가장자리부를 따라, 제 1 단자 (61) 의 단면을 덮도록 형성된 단차이다. 제 2 굴곡부 (24b) 는, 제 2 단부 (22) 와 제 2 단자 (62) 가 평면에서 보아 겹치는 영역의 가장자리부를 따라, 제 2 단자 (62) 의 단면을 덮도록 형성된 단차이다. 제 1 굴곡부 (24a) 및 제 2 굴곡부 (24b) 는, X 방향으로 연장되는 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 열에 의한 팽창 수축에 수반하는 응력을 완화하여, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 내구성을 향상시킨다.

본 실시형태에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 제 1 굴곡부 (24a) 및 제 2 굴곡부 (24b) 를 가짐으로써, 제 1 단자 (61) 의 제 1 단부 (21) 가 적층되어 있지 않은 측의 면과, 제 2 단자 (62) 의 제 2 단부 (22) 가 적층되어 있지 않은 측의 면과, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 중앙부에 있어서의 일방의 면 (도 3 에서의 하측의 면) 이 대략 동일 평면 상에 배치되어 있다.

본 실시형태에서는, 굴곡부로서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 띠 형상 부재가 Y 방향을 따라 꺾여 구부러진 제 1 굴곡부 (24a) 및 제 2 굴곡부 (24b) 를 예로 들어 설명했지만, 굴곡부를 형성하고 있는 띠 형상 소재가 구부러져 있는 방향은, X 방향과 교차하는 방향이면 되고, Y 방향에 한정되는 것은 아니다.

또, 본 실시형태에서는, 굴곡부로서, 띠 형상 부재가 대략 직각으로 2 회 꺾여 구부러진 제 1 굴곡부 (24a) 및 제 2 굴곡부 (24b) 를 예로 들어 설명했지만, 굴곡부를 형성하고 있는 띠 형상 소재가 구부러져 있는 각도 및 횟수는 특별히 한정되지 않는다.

또한, 본 실시형태에서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 측에 제 1 굴곡부 (24a) 가 형성되고, 제 2 단부 (22) 측에 제 2 굴곡부 (24b) 가 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명했지만, 퓨즈 엘리먼트에 형성되어 있는 굴곡부의 수는 1 개여도 되고, 3 개 이상이어도 되며, 퓨즈 엘리먼트에 굴곡부가 형성되어 있지 않아도 된다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 의 재료로는, 합금을 포함하는 금속 재료 등, 공지된 퓨즈 엘리먼트에 사용되는 재료를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 재료로서, Pb 85 ％/Sn, Sn/Ag 3 ％/Cu 0.5 ％ 등의 합금을 예시할 수 있다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 저융점 금속으로 이루어지는 내층과, 고융점 금속으로 이루어지는 외층이 두께 방향으로 적층된 적층체로 이루어지는 것인 것이 바람직하다. 이와 같은 퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 를 납땜하는 경우에, 납땜성이 양호하여, 바람직하다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 가, 저융점 금속으로 이루어지는 내층과, 고융점 금속으로 이루어지는 외층이 두께 방향으로 적층된 적층체로 이루어지는 것인 경우, 저융점 금속의 체적이 고융점 금속의 체적보다 많은 편이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 전류 차단 특성상 바람직하다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 의 재료로서 사용되는 저융점 금속으로는, Sn 혹은 Sn 을 주성분으로 하는 금속을 사용하는 것이 바람직하다. Sn 의 융점은 232 ℃ 이기 때문에, Sn 을 주성분으로 하는 금속은 저융점이며, 저온에서 부드러워진다. 예를 들어, Sn/Ag 3 ％/Cu 0.5 ％ 합금의 고상선은 217 ℃ 이다.

여기서, 저융점이란 120 ℃ ∼ 260 ℃ 의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 주성분이란 50 질량％ 이상 함유하는 것을 말한다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 의 재료로서 사용되는 고융점 금속으로는, Ag 혹은 Cu, 또는 Ag 혹은 Cu 를 주성분으로 하는 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, Ag 의 융점은 962 ℃ 이기 때문에, Ag 를 주성분으로 하는 금속으로 이루어지는 층은, 저융점 금속으로 이루어지는 층이 부드러워지는 온도에서는 강성이 유지된다.

또한, Ag 를 주성분으로 하는 금속을 외층으로서 형성한 경우, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 저항값을 효율적으로 저하시킬 수 있어, 보호 소자로서의 정격 전류를 높게 설정할 수 있기 때문에, 바람직하다.

여기서, 고융점이란 800 ℃ ∼ 1200 ℃ 의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 주성분이란 90 질량％ 이상 함유하는 것을 말한다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 가, 저융점 금속으로 이루어지는 내층과, 고융점 금속으로 이루어지는 외층이 두께 방향으로 적층된 적층체로 이루어지는 것으로서, 제 1 단부 (21) 및 제 2 단부 (22) 의 Y 방향의 폭 (21D, 22D) 보다 Y 방향의 폭 (23D) 이 좁은 잘록부로 이루어지는 절단부 (23) 를 갖는 경우, 절단부 (23) 의 Y 방향의 측면에는, 외층이 형성되어 있어도 되고, 외층이 형성되어 있지 않아도 된다.

본 실시형태의 보호 소자 (100) 에 있어서의 퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 용융 온도가 600 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 400 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 용융 온도가 600 ℃ 이하이면, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이 한층 더 소규모가 된다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 1 장만 사용해도 되고, 필요에 따라 복수 장 적층하여 사용해도 된다. 본 실시형태에서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 로서, 2 장 적층한 것을 사용하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 1 장만 사용해도 되고, 3 장 이상 적층한 것을 사용해도 된다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.

예를 들어, 퓨즈 엘리먼트 (2) 가, 저융점 금속으로 이루어지는 내층과, 고융점 금속으로 이루어지는 외층이 두께 방향으로 적층된 적층체로 이루어지고, 잘록부로 이루어지는 절단부 (23) 의 Y 방향의 측면에, 외층이 형성되어 있지 않은 것인 경우, 이하에 나타내는 방법에 의해 제조할 수 있다. 먼저, 저융점 금속으로 이루어지는 금속박을 준비한다. 다음으로, 금속박의 표면 전체면에, 도금법을 사용하여 고융점 금속층을 형성하여, 적층판으로 한다. 그 후, 적층판을 절단하여 잘록부로 이루어지는 절단부 (23) 를 갖는 소정의 형상으로 한다. 이상의 공정에 의해, 3 층 구조의 적층체로 이루어지는 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 얻어진다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 로서, 상기 적층체로 이루어지고, 잘록부로 이루어지는 절단부 (23) 를 갖고, 절단부 (23) 의 Y 방향의 측면에, 외층이 형성되어 있는 것을 제조하는 경우, 예를 들어, 이하에 나타내는 방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 저융점 금속으로 이루어지는 금속박을 준비하고, 금속박을 절단하여 소정의 형상으로 한다. 다음으로, 금속박의 표면 전체면에, 도금법을 사용하여 고융점 금속층을 형성하여, 적층판으로 한다. 이상의 공정에 의해, 3 층 구조의 적층체로 이루어지는 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 얻어진다.

(차폐 부재)

차폐 부재 (3) 는, 도 1 ∼ 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 와, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 동형의 제 2 차폐 부재 (3b) 로 이루어진다. 본 실시형태에서는, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 가 동형이므로, 동일한 재료를 사용하여 제조함으로써, 제조하는 부품의 종류를 적게 할 수 있어, 바람직하다. 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 는, 상이한 재료로 형성된 것이어도 된다.

본 실시형태에서는, 차폐 부재 (3) 로서, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 의 2 개를 갖는 경우를 예로 들어 설명하지만, 차폐 부재 (3) 는, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 중, 어느 일방만이어도 된다.

본 실시형태에서는, 차폐 부재 (3) 로서, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 의 2 개를 갖기 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의해, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 가 회전한다. 그리고, 제 1 차폐 부재 (3a) 에 의해 수용부 (60) 내가 분단됨과 함께, 제 2 차폐 부재 (3b) 에 의해 수용부 (60) 내가 분단된다. 이 때문에, 차폐 부재 (3) 가, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 의 2 개를 갖는 경우, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 중, 어느 일방만인 경우와 비교하여, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이, 보다 신속하고 또한 확실하게 소멸 (소호) 된다.

본 실시형태에서는, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 2 차폐 부재 (3b) 는, 제 1 차폐 부재 (3a) 와, A-A' 단면의 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 X 방향 중심을 축으로 하여 점 대칭의 위치에 배치되어 있다. 즉, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 가, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 X 방향 중심에 대해 X 방향으로 대칭 배치되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 에서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의해, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 가 동시에 회전해도 서로 간섭하지 않아, 서로의 회전 이동에 지장을 초래하지 않는다. 따라서, 수용부 (60) 내의 X 방향의 2 군데에서, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 에 의해 수용부 (60) 내가 보다 확실하게 분단된다. 또, 회전 이동하기 전의 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 를, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 함께, 수용부 (60) 내의 소정의 위치에 안정적으로 배치할 수 있기 때문에, 신뢰성이 우수한 보호 소자 (100) 가 된다.

게다가, 본 실시형태에서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 가, 제 1 단부 (21) 와 제 2 단부 (22) 사이에 절단부 (23) 를 갖고, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 가 회전함으로써, 절단부 (23) 를 사이에 두는 수용부 (60) 내의 X 방향의 근접한 2 군데에서, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 에 의해 수용부 (60) 내가 분단된다. 그 결과, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이, 보다 신속하고 또한 확실하게 소멸 (소호) 된다.

본 실시형태에서는, 도 8A ∼ 도 8B 및 도 9 를 사용하여, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 구조에 대해 설명한다. 제 2 차폐 부재 (3b) 의 구조에 대해서는, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 동일하므로, 설명을 생략한다.

도 8A ∼ 도 8B 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 차폐 부재 (3a) 의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 8A 는 수용부측에서 본 사시도이고, 도 8B 는 퓨즈 엘리먼트측에서 본 사시도이다. 도 9 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 차폐 부재 (3a) 의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 9(a) 는 퓨즈 엘리먼트측에서 본 평면도이고, 도 9(b) 는 수용부측에서 본 평면도이고, 도 9(c) ∼ (e) 는 측면도이다.

제 1 차폐 부재 (3a) 는 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 수용부 (60) 를 포함하는 제 1 케이스 (6a) 와의 사이에 끼워져 있다. 퓨즈 엘리먼트측이란, 제 1 차폐 부재 (3a) 에 대해서, 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 배치되어 있는 측을 말한다. 수용부측이란, 제 1 차폐 부재 (3a) 에 대해서, 수용부 (60) 를 포함하는 제 1 케이스 (6a) 가 배치되어 있는 측을 말한다.

도 1 ∼ 도 9 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 는, 판상부 (30) 를 갖는다. 판상부 (30) 는, 평면에서 봤을 때 대략 직사각형이며, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 대향 배치되는 제 1 면 (31) 과, 케이스 (6) 의 수용부 (60) 에 형성된 오목부 (68) 의 저면 (제 1 저면 (68c) 또는 제 2 저면 (68d)) 에 대향 배치되는 제 2 면 (32) 을 갖는다.

판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 은, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 근접 또는 접하여 배치되며, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 접하여 배치되어 있는 것이 바람직하고, 제 1 면 (31) 의 전체면이 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 접하여 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 제 1 면 (31) 과 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 접하여 배치되어 있으면, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이 한층 더 소규모가 된다.

판상부 (30) 의 제 2 면 (32) 은, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, Y 방향으로 연장되는 회전축 (33) 에 접하여 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 회전축 (33) 은, 케이스 (6) 의 수용부 (60) 에 형성된 오목부 (68) 내의 단차로 이루어진다.

본 실시형태에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 도 8B 및 도 9 에 나타내는 제 1 차폐 부재 (3a) 의 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 에 있어서의 X 방향 양단 중, 회전축 (33) 에 가까운 제 1 단변 (31a) 이 수용부 (60) 의 X 방향 내측에 배치되고, 회전축 (33) 에 먼 제 2 단변 (31b) 이 수용부 (60) 의 X 방향 외측에 배치되어 있다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 단변 (31a) 은, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전함으로써, 수용부 (60) 의 내면에 형성된 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 저면 상에 가압된다. 또한, 제 2 단변 (31b) 은, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전함으로써 오목부 (68) 내에 수용된다.

본 실시형태에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 도 8A 및 도 9 에 나타낸 제 1 차폐 부재 (3a) 의 판상부 (30) 의 제 2 면 (32) 에 있어서의 X 방향 양단 중, 회전축 (33) 에 가까운 제 1 단변 (32a) 이 수용부 (60) 의 X 방향 내측에 배치되고, 회전축 (33) 에 먼 제 2 단부에 배치된 제 2 단면 (32b) 이 수용부 (60) 의 X 방향 외측에 배치되어 있다.

제 1 차폐 부재 (3a) 는, 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 에서 본 판상부 (30) 의 면적이, 판상부 (30) 와 회전축 (33) 의 접촉 위치 (33a) 에서 분단되어 이루어지는 제 1 면적 (30a) 과 제 2 면적 (30b) 에서 상이하다. 또한, 판상부 (30) 와 회전축 (33) 의 접촉 위치 (33a) 란, 판상부 (30) 에 있어서의 제 2 면 (32) 의 회전축 (33) 에 접촉하는 위치뿐만 아니라, 제 2 면 (32) 의 접촉 위치 (33a) 에 대향하는 제 1 면 (31) 의 위치도 접촉 위치 (33a) 로 한다. 본 실시형태에서는, 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이, 회전축 (33) 에 가까운 제 1 단변 (31a) 측에 배치된 제 1 면적 (30a) 이, 회전축 (33) 에 먼 제 2 단변 (31b) 측에 배치된 제 2 면적 (30b) 보다 좁은 면적으로 되어 있다.

제 1 차폐 부재 (3a) 는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전에 의한 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의해, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 면 (31) 이 가압되어 회전축 (33) 을 중심으로 하여 회전한다. 본 실시형태에서는, 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의한 제 1 면 (31) 에 대한 가압력은, 도 9(a) 에 나타내는 제 1 면적 (30a) 과 제 2 면적 (30b) 중, 면적이 넓은 제 2 면적 (30b) 에 대한 힘이, 면적이 좁은 제 1 면적 (30a) 에 대한 힘보다 상대적으로 강해진다. 따라서 제 1 면 (31) 에 있어서의 제 2 단변 (31b) 측에 대한 가압력이, 제 1 단변 (31a) 측에 대한 가압력보다 강해진다. 이 때문에, 제 1 차폐 부재 (3a) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 수용부 (60) 의 X 방향 외측에 배치된 제 2 단변 (31b) 측이 퓨즈 엘리먼트 (2) 로부터 멀어지는 방향 (퓨즈 엘리먼트 (2) 로부터 멀어지는 방향) 이면서, 수용부 (60) 의 X 방향 내측에 배치된 제 1 단변 (31a) 측이 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 가까워지는 방향으로 회전한다.

도 8A 및 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 면 (32) 의 제 2 단면 (32b) 에 있어서의 Y 방향 중심부에는, 볼록부 (38) 가 기립 형성되어 있다. 볼록부 (38) 는, 사각 기둥상이다. 볼록부 (38) 의 측면 중 1 개의 면은, 판상부 (30) 의 X 방향 측면과 연속된 평면으로 되어 있다.

볼록부 (38) 는, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 가이드 구멍 (66) 에 수용되어, 소정의 위치로 제 1 차폐 부재 (3a) 를 회전 이동시키는 가이드로서 기능한다. 따라서, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 볼록부 (38) 를 가짐으로써, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 소정의 위치로 회전 이동하기 쉬운 것이 된다. 그 결과, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전함으로써, 수용부 (60) 내가 보다 확실하게 분단된다.

본 실시형태에서는, 볼록부 (38) 가 제 2 면 (32) 의 제 2 단면 (32b) 에 있어서의 Y 방향 중심부에 배치되어 있으므로, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 회전 이동하는 제 1 차폐 부재 (3a) 의 위치 어긋남이, 보다 효과적으로 방지된다.

본 실시형태에서는 도 8A 및 도 9(b) 및 도 9(e) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 면 (32) 의 제 2 단면 (32b) 이, 볼록부 (38) 의 X 방향의 치수에 대응하는 폭으로 모따기된 경사면으로 되어 있다. 이 때문에, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 2 면 (32) 의 제 2 단면 (32b) 이, 후술하는 오목부 (68) 의 제 2 저면 (68d) 에 맞닿음으로써, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 회전 이동에 수반되는 볼록부 (38) 의 가이드 구멍 (66) 으로의 진입이 방해되지 않는다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 소정의 위치로 회전 이동하기 쉬운 것이 된다. 또한, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 회전 이동에 수반되는 볼록부 (38) 와 제 2 저면 (68d) 의 접촉을 피하기 위해, 오목부 (68) 를 깊게 할 필요가 없기 때문에, 보호 소자 (100) 를 소형화할 수 있다. 또한, 오목부 (68) 를 깊게 할 필요가 없기 때문에, 케이스 (6) 의 두께를 확보할 수 있어, 케이스 (6) 의 강도를 확보할 수 있다.

볼록부 (38) 의 크기는, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전하기 전의 상태에서, 수용부 (60) 내에 형성된 오목부 (68) 에 수용 가능하며, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전했을 때에, 오목부 (68) 내에 형성된 가이드 구멍 (66) 에 수용 가능한 치수로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 볼록부 (38) 의 X 방향의 치수 및 제 2 면 (32) 으로부터 볼록부 (38) 의 정상부까지의 길이가, 판상부 (30) 의 두께와 대략 동일하게 되고, 볼록부 (38) 의 Y 방향의 치수가 X 방향의 치수보다 긴 것으로 되어 있다.

본 실시형태에서는, 볼록부 (38) 로서, 상기의 사각 기둥상인 것이 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명했지만, 볼록부의 형상은, 상기 사각 기둥상에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 정사각 기둥상이어도 되며, Y 방향의 치수가 X 방향의 치수보다 짧아도 된다. 또한, 볼록부의 형상은, 예를 들어 원 형상, 장원 형상, 타원 형상, 삼각 형상, 육각 형상 등의 단면 형상을 갖는 기둥상인 것이어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 볼록부 (38) 가 제 2 면 (32) 의 Y 방향 중심부에 배치되어 있는 경우를 예로 들어 설명했지만, 제 2 면 (32) 상에 있어서의 볼록부의 Y 방향의 위치는 중심부가 아니어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 차폐 부재가 볼록부를 갖는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 볼록부는, 차폐 부재가 소정의 위치로 회전 이동되기 쉬워지도록, 필요에 따라 형성되는 것으로, 형성되어 있지 않아도 된다. 차폐 부재가 볼록부를 갖지 않는 경우에도, 오목부 (68) 내에는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 아크 방전에 의해 발생한 수용부 (60) 내의 기체를 내압 완충 공간 (71) 에 배출하기 위해, 가이드 구멍 (66) 이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 는, 절연 재료로 이루어진다. 절연 재료로는, 세라믹스 재료, 수지 재료 등을 사용할 수 있다.

세라믹스 재료로는, 알루미나, 멀라이트, 지르코니아 등을 예시할 수 있고, 알루미나 등의 열전도율이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 가 세라믹스 재료 등의 열전도율이 높은 재료로 형성되어 있는 경우, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단시에 발생한 열을 효율적으로 외부로 방열할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단시에 발생하는 아크 방전의 계속이 보다 효과적으로 억제된다.

수지 재료로는, 폴리페닐렌술파이드 (PPS) 수지, 나일론계 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소계 수지, 폴리프탈아미드 (PPA) 수지에서 선택되는 어느 1 종을 사용하는 것이 바람직하고, 특히 나일론계 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

나일론계 수지로는, 지방족 폴리아미드를 사용해도 되고, 반방향족 폴리아미드를 사용해도 된다. 나일론계 수지로서 벤젠 고리를 포함하지 않는 지방족 폴리아미드를 사용한 경우, 벤젠 고리를 갖는 반방향족 폴리아미드를 사용한 경우와 비교하여, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전에 의해 제 1 차폐 부재 (3a) 및/또는 제 2 차폐 부재 (3b) 가 연소되어도, 그라파이트가 생성되기 어렵다. 이 때문에, 지방족 폴리아미드를 사용하여 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 를 형성함으로써, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생한 그라파이트에 의해, 새로운 통전 경로가 형성되는 것을 방지할 수 있다.

지방족 폴리아미드로는, 예를 들어, 나일론 4, 나일론 6, 나일론 46, 나일론 66 등을 사용할 수 있다.

반방향족 폴리아미드로는, 예를 들어, 나일론 6T, 나일론 9T 등을 사용할 수 있다.

이들의 나일론계 수지 중에서도, 지방족 폴리아미드인 나일론 4, 나일론 6, 나일론 46, 나일론 66 등의 벤젠 고리를 포함하지 않는 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 내열성이 우수하기 때문에, 나일론 46 또는 나일론 66 을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

예를 들면, 보호 소자 (100) 에 있어서의 차폐 부재 (3), 케이스 (6) 및 커버 (4) 가 지방족 폴리아미드인 나일론 66 으로 이루어지는 경우, 벤젠 고리를 갖는 반방향족 폴리아미드인 나일론 9T 로 이루어지는 경우와 비교하여, 전류 차단 후의 절연 저항이 10 배 ∼ 10000 배가 된다.

수지 재료로는, 내트래킹 지표 CTI 가 400 V 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 600 V 이상인 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 내트래킹성은, IEC60112 에 기초하는 시험에 의해 구할 수 있다.

나일론계 수지는, 수지 재료 중에서도 특히 내트래킹성 (트랙킹 (탄화 도전로) 파괴에 대한 내성) 이 높아, 바람직하다.

수지 재료로는, 유리 전이 온도가 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 수지 재료의 유리 전이 온도 (Tg) 란, 연질의 고무 상태에서 경질의 유리 상태가 되는 온도를 말한다. 수지를 유리 전이 온도 이상으로 가열하면, 분자가 운동하기 쉬워져, 연질의 고무 상태가 된다. 한편, 수지가 식어 가면, 분자의 운동이 제한되어, 경질의 유리 상태가 된다.

제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 는, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.

(케이스)

케이스 (6) 는, 도 1 ∼ 도 3 에 나타내는 바와 같이, 대략 원기둥상이다. 케이스 (6) 는, 제 1 케이스 (6a) 와, 제 2 케이스 (6b) 로 이루어지고, 제 1 케이스 (6a) 와, 제 2 케이스 (6b) 가 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 대해 대향 배치되어 있다. 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 의 사이에는, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 의 일부가 끼여 지지되고, 커버 (4) 에 의해 고정되어 있다. 제 1 단자 (61) 는 케이스 (6) 의 X 방향의 제 1 단측에 사이에 끼여 지지되고, 제 2 단자 (62) 는 케이스 (6) 의 X 방향의 제 2 단측에 파지되어 있다.

도 1 ∼ 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 는 동형이고, 대략 반원 기둥상이다. 본 실시형태에서는, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 동형이므로, 같은 재료를 사용하여 제조함으로써 제조하는 부품의 종류를 적게 할 수 있어, 바람직하다. 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 는, 상이한 재료로 형성된 것이어도 된다.

본 실시형태에서는, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 동형이며, 퓨즈 엘리먼트 (2) 를 개재하여 대향 배치되어 있으므로, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의한 응력이, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 에 균등하게 분산되어 부하된다. 따라서, 케이스 (6) 는, 우수한 강도를 갖고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 보호 소자 (100) 의 파괴를 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1 ∼ 도 3 에 나타내는 바와 같이, 케이스 (6) 의 내부에는, 수용부 (60) 가 형성되어 있다. 수용부 (60) 는, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화됨으로써 형성되어 있다. 수용부 (60) 에는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 가 수납되어 있다.

수용부 (60) 내에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 수용부 (60) 에 개구되는 2 개의 삽입 구멍 (64) 이 X 방향으로 대향 배치되어 있다. 2 개의 삽입 구멍 (64) 은, 제 2 케이스 (6b) 와 제 1 케이스 (6a) 가 일체화됨으로써, 각각 형성되어 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 삽입 구멍 (64) 중 일방에는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 가 수용되고, 다른 일방의 삽입 구멍 (64) 에는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 2 단부 (22) 가 수용되어 있다.

도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 접속된 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 의 일부가, 케이스 (6) 의 외부로 노출되어 있다.

본 실시형태에서는, 도 10A ∼ 도 10C 및 도 11 을 사용하여, 제 1 케이스 (6a) 의 구조에 대해 설명한다. 제 2 케이스 (6b) 의 구조에 대해서는, 제 1 케이스 (6a) 와 동일하므로, 설명을 생략한다.

도 10A ∼ 도 10C 는, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 케이스 (6a) 의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 10A 는 제 1 케이스 (6a) 를 외측에서 본 사시도이고, 도 10B 및 도 10C 는 제 1 케이스 (6a) 의 수용부 내부의 사시도이다. 도 11 은, 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 구비된 제 1 케이스 (6a) 의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 11(a) 는 제 1 케이스 (6a) 의 수용부 내부의 평면도이고, 도 11(b) 는 제 1 케이스 (6a) 를 외측에서 본 평면도이고, 도 11(c) ∼ (e) 는 제 1 케이스 (6a) 의 측면도이다.

도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 제 2 케이스 (6b) 와 대향하는 XY 면은, 평면에서 보아 X 방향을 긴 변으로 하고, Y 방향을 짧은 변으로 하는 대략 직사각형이고, X 방향 중심부의 Y 방향의 길이가 짧은 형상을 가지고 있다.

도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 에 있어서, 제 2 케이스 (6b) 와 일체화됨으로써 수용부 (60) 의 내면이 되는 영역에는, 오목부 (68) 와, 차폐 부재 수용 홈 (34) 과, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (載置面) (65) 이 형성되어 있다.

도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 오목부 (68) 는, 평면에서 보아 대략 직사각형이다. 오목부 (68) 에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) (제 2 케이스 (6b) 의 경우에는 제 2 차폐 부재 (3b)) 가 수용되어 있다. 본 실시형태에서는 도 4, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 오목부 (68) 의 내벽면 중, 제 1 케이스 (6a) 의 X 방향 내측에 배치된 제 1 벽면 (68a) 이, 제 1 케이스 (6a) 의 X 방향 대략 중심에 배치되어 있다. 따라서, 제 1 벽면 (68a) 은, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단부 (23) 와, Z 방향으로 서로 겹쳐서 배치되어 있다 (도 4 참조).

도 4 에 나타내는 바와 같이, 오목부 (68) 의 저면은, 제 1 차폐 부재 (3a) (제 2 케이스 (6b) 의 경우에는 제 2 차폐 부재 (3b)) 의 판상부 (30) 에 있어서의 제 2 면 (32) 과의 대향면이다. 오목부 (68) 의 저면은, 도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 벽면 (68a) 측에 배치된 제 1 저면 (68c) 과, 제 1 벽면 (68a) 과 대향하는 제 2 벽면 (68b) 측에 배치된 제 2 저면 (68d) 을 갖는다. 제 1 저면 (68c) 은, 제 2 저면 (68d) 보다 Z 방향에 있어서 퓨즈 엘리먼트 (2) 와의 대향면에 가까운 위치에 형성되어 있다. 이것에 의해, 도 4 및 도 10C 에 나타내는 바와 같이, 제 1 저면 (68c) 과 제 2 저면 (68d) 의 경계 부분에는, Y 방향으로 연장되는 단차가 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 도 4 및 도 10C 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 오목부 (68) 내에 형성되어 있는 단차가, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 회전축 (33) (제 2 케이스 (6b) 의 경우에는 제 2 차폐 부재 (3b) 의 회전축 (33)) 으로서 기능한다.

도 4 및 도 10C 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 오목부 (68) 내에 형성되어 있는 단차 (회전축 (33)) 의 X 방향의 위치는, 제 2 벽면 (68b) 보다 제 1 벽면 (68a) 에 가까운 위치로 되어 있다. 이로써, 도 9(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) (제 2 케이스 (6b) 의 경우에는 제 2 차폐 부재 (3b)) 의 퓨즈 엘리먼트 (2) 에서 본 판상부 (30) 의 면적 중, 판상부 (30) 와 회전축 (33) 의 접촉 위치 (33a) 보다 회전축 (33) 에 가까운 제 1 단변 (31a) 측에 배치된 제 1 면적 (30a) 이, 회전축 (33) 에 먼 제 2 단변 (31b) 측에 배치된 제 2 면적 (30b) 보다 좁은 면적으로 되어 있다.

본 실시형태에서는, 오목부 (68) 의 X 방향 길이에 대한 제 1 저면 (68c) 의 X 방향 길이의 비율 (제 1 저면 (68c)/오목부 (68) 의 X 방향 길이) 은, 판상부 (30) 의 면적과 제 1 면적 (30a) 의 비율 (제 1 면적 (30a)/판상부 (30) 의 면적) 과 대략 동일하며, 0.5 미만이고, 0.2 ∼ 0.49 인 것이 바람직하고, 0.3 ∼ 0.4 인 것이 보다 바람직하다.

여기서, 오목부 (68) 의 X 방향 길이란, 오목부 (68) 의 제 1 벽면 (68a) 으로부터 제 2 벽면 (68b) 까지의 X 방향 길이로 한다.

오목부 (68) 의 X 방향 길이에 대한 제 1 저면 (68c) 의 X 방향 길이의 비율이 0.4 이하이면, 제 1 면적 (30a) 과 제 2 면적 (30b) 의 차가 충분히 커진다. 이것에 의해, 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의한 제 1 차폐 부재 (3a) 의 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 에 대한 가압력에 대해서도, 제 2 단변 (31b) 측과 제 1 단변 (31a) 측의 차가 커진다. 이 때문에, 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의한 가압력이, 제 1 차폐 부재 (3a) 를 회전 이동시키는 구동력으로 효율적으로 변환된다. 그 결과, 제 1 차폐 부재 (3a) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 수용부 (60) 의 X 방향 외측에 배치된 제 2 단변 (31b) 측이 퓨즈 엘리먼트 (2) 로부터 멀어지는 방향이면서, 수용부 (60) 의 X 방향 내측에 배치된 제 1 단변 (31a) 측이 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 가까워지는 방향으로, 충분한 회전 속도로 회전한다. 그리고 제 1 단변 (31a) 이, 수용부 (60) 의 내면에 형성된 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 저면 상에, 강한 힘으로 가압된다. 이것으로부터, 오목부 (68) 의 X 방향 길이에 대한 제 1 저면 (68c) 의 X 방향 길이의 비율이 0.4 이하이면, 수용부 (60) 안이, 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 의 제 1 단변 (31a) 과, 제 2 면 (32) 의 회전축 (33) 에 접하고 있는 부분과, 판상부 (30) 의 측면에 의해, 보다 확실하게 가로막혀 분단된다.

오목부 (68) 의 X 방향 길이에 대한 제 1 저면 (68c) 의 X 방향 길이의 비율이 0.3 이상이면, 제 1 저면 (68c) 의 면적을 충분히 확보할 수 있다. 이 때문에, 제 1 저면 (68c) 에 의해, 회전 이동하기 전의 제 1 차폐 부재 (3a) 를 제 1 케이스 (6a) 내의 소정의 위치에 한층 더 안정적으로 유지할 수 있다. 그 결과, 보다 신뢰성이 우수한 보호 소자 (100) 가 된다.

본 실시형태에서는, 오목부 (68) 의 제 1 벽면 (68a) 측에 제 1 저면 (68c) 이 배치되고, 제 2 벽면 (68b) 측에 제 2 저면 (68d) 이 배치되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 오목부 (68) 의 제 1 벽면 (68a) 측에 제 2 저면 (68d) 이 배치되고, 제 2 벽면 (68b) 측에 제 1 저면 (68c) 이 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 제 1 케이스 (6a) 의 오목부 (68) 내에 형성되어 있는 단차 (회전축 (33)) 의 X 방향의 위치는, 제 1 벽면 (68a) 보다 제 2 벽면 (68b) 에 가까운 위치가 된다. 따라서, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 에 있어서의 X 방향 양단 중, 회전축 (33) 에 가까운 제 1 단변 (31a) 이 수용부 (60) 의 X 방향 외측에 배치되고, 회전축 (33) 에 먼 제 2 단변 (31b) 이 수용부 (60) 의 X 방향 내측에 배치된다. 그리고, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 회전 방향이, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 와 반대 방향이 된다.

본 실시형태에서는, 오목부 (68) 의 제 1 벽면 (68a) 측에 제 1 저면 (68c) 이 배치되고, 제 2 벽면 (68b) 측에 제 2 저면 (68d) 이 배치되어 있으므로, 제 1 벽면 (68a) 측에 제 2 저면 (68d) 이 배치되고, 제 2 벽면 (68b) 측에 제 1 저면 (68c) 이 배치되어 있는 경우와 비교하여, 수용부 (60) 내에 있어서, 제 1 차폐 부재 (3a) 에 의해 가로막히는 X 방향의 위치와, 제 2 차폐 부재 (3b) 에 의해 가로막히는 X 방향의 위치가 근접함과 함께, 절단부 (23) (히트 스폿) 에 가까워진다. 이 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이 한층 더 소규모가 되기 쉬워, 바람직하다.

본 실시형태에서는, 오목부 (68) 의 Y 방향의 길이는, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 판상부 (30) 가 오목부 (68) 의 내벽면에 접촉하면서 오목부 (68) 내에 끼워지는 형상인 것이 바람직하다. 이 경우, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의해, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전 가능하다. 게다가, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전함으로써, 수용부 (60) 내가, 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 의 제 1 단변 (31a) 과, 제 2 면 (32) 의 회전축 (33) 에 접하고 있는 부분과, 판상부 (30) 의 측면에 의해, 보다 확실하게 가로막혀 분단된다. 또한, 회전 이동하기 전의 제 1 차폐 부재 (3a) 를, 제 1 케이스 (6a) 내의 소정의 위치에 한층 더 안정적으로 유지할 수 있다. 구체적으로는, 오목부 (68) 의 Y 방향으로 대향하는 내벽면과 판상부 (30) 와의 이간 거리는, 예를 들면 0.05 ∼ 0.2 mm 로 하는 것이 바람직하고, 0.05 ∼ 0.1 mm 로 하는 것이 보다 바람직하다.

도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 오목부 (68) 의 제 2 저면 (68d) 에는, 1 개의 가이드 구멍 (66) 과, 2 개의 저면 통기 구멍 (69) 이 형성되어 있다. 도 11(a) 및 도 11(b) 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 가이드 구멍 (66) 및 2 개의 저면 통기 구멍 (69) 은, 제 1 케이스 (6a) 를 Z 방향으로 관통하여, 제 2 저면 (68d) 과 제 1 케이스 (6a) 의 외면에 개구되어 있다.

가이드 구멍 (66) 은, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 아크 방전에 의해 발생한 수용부 (60) 내의 기체를 내압 완충 공간 (71) 에 배출한다. 가이드 구멍 (66) 은, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 볼록부 (38) 와 함께, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 소정의 위치로 제 1 차폐 부재 (3a) 를 회전 이동시키는 가이드로서도 기능한다. 가이드 구멍 (66) 은, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전했을 때에 제 1 차폐 부재 (3a) 의 볼록부 (38) 가 수용 가능한 치수로 되어 있다.

가이드 구멍 (66) 은, 평면에서 보아 대략 직사각형이다. 가이드 구멍 (66) 의 X 방향 외측의 내벽면은, 도 4, 도 10B, 도 11(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 벽면 (68b) 보다 X 방향 외측의 위치에 배치되고, 도 4, 도 10B 에 나타내는 바와 같이, 제 2 저면 (68d) 보다 퓨즈 엘리먼트 (2) 와의 대향면에 가까운 위치까지 연장되어 형성되어 있다. 이 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전 이동하고, 가이드 구멍 (66) 에 볼록부 (38) 가 수용되어도, 가이드 구멍 (66) 이 차폐 부재 (3) 에 의해 폐색되지 않는다. 따라서, 아크 방전에 의해 발생한 수용부 (60) 내의 기체를 확실하게 내압 완충 공간 (71) 으로 배출할 수 있다. 또, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전함으로써, 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 의 제 2 단변 (31b) 이, 가이드 구멍 (66) 의 내벽면을 따라 오목부 (68) 내에 수용되기 쉽다. 게다가, 제 1 케이스 (6a) 가 제 2 벽면 (68b) 을 가지고 있기 때문에, 제 1 케이스 (6a) 는, 회전 이동하기 전의 제 1 차폐 부재 (3a) 를, 제 2 벽면 (68b) 을 따라 소정의 위치에 높은 정밀도로, 한층 더 안정적으로 유지할 수 있다.

저면 통기 구멍 (69) 은, 대략 원통형이다. 저면 통기 구멍 (69) 은, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 오목부 (68) 내의 압력 상승을 억제하여, 아크 방전을 억제한다.

본 실시형태에서는, 대략 원통형의 저면 통기 구멍 (69) 이 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 통기 구멍의 형상은 대략 원통형으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 장원통형, 타원통형, 다각형 통형 등이어도 좋다.

2 개의 저면 통기 구멍 (69) 은, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, Y 방향 중심에 대해 대칭으로 배치되어 있다. 이 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 수용부 (60) 내의 기체가, 2 개의 저면 통기 구멍 (69) 을 통하여, 수용부 (60) 의 밖으로 균등하고 신속하게 배출되기 쉬워, 바람직하다.

본 실시형태에서는, 저면 통기 구멍 (69) 이 2 개 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명했지만, 저면 통기 구멍의 수는 특별히 한정되는 것은 아니며, 1 개여도 되고, 3 개 이상이어도 되며, 저면 통기 구멍 (69) 이 형성되어 있지 않아도 된다. 저면 통기 구멍 (69) 이 형성되어 있지 않은 경우, 가이드 구멍 (66) 및/또는 후술하는 측면 통기구 (77) 를 갖는 것이 바람직하다.

도 3, 도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 수용부 (60) 측의 면에 있어서, X 방향 대략 중심에 대해 평면에서 보아 오목부 (68) 와 반대측에는, 차폐 부재 수용 홈 (34) 이 형성되어 있다. 차폐 부재 수용 홈 (34) 은, 평면에서 보아 대략 직사각형이며, 저면이 평탄한 홈으로 이루어진다. 차폐 부재 수용 홈 (34) 에는, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전함으로써, 판상부 (30) 의 일부가 수용된다. 본 실시형태에서는, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 Y 방향의 길이가, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 Y 방향의 길이보다 길게 되어 있다. 이 때문에, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전함으로써, 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 에 있어서의 제 1 단변 (31a) 전체가, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 저면 상에 접하여 배치된다.

본 실시형태에서는, 도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 Y 방향으로 대향하는 가장자리부의 외측은, 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 으로 되어 있다. 이 때문에, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 를 접합한 상태에서 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전함으로써, 수용부 (60) 내가, 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 의 제 1 단변 (31a) 과, 제 2 면 (32) 의 회전축 (33) 에 접하고 있는 부분과, 판상부 (30) 의 측면에 의해, 보다 확실하게 가로막혀 분단된다.

차폐 부재 수용 홈 (34) 의 깊이는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 두께의 0.5 ∼ 2 배로 하는 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 1 배로 하는 것이 보다 바람직하다. 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 깊이가 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 두께의 0.5 배 이상이면, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전함으로써, 수용부 (60) 내를 보다 확실하게 분단할 수 있다. 또, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 깊이가 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 두께의 2 배 이하이면, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 스토퍼로서의 기능에 의해, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 회전 이동하는 범위가 적정하게 된다. 이 때문에, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 회전 이동에 수반되는 제 1 차폐 부재 (3a) 와 오목부 (68) 의 접촉을 피하기 위해, 오목부 (68) 의 크기를 과잉으로 크게 하여, 보호 소자 (100) 의 소형화에 지장을 초래하는 일이 없다.

또, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단시에 발생하는 아크 방전의 계속을 효과적으로 억제하기 위해서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 표면과 수용부 (60) 의 내벽과의 Z 방향의 거리가 가까운 것이 바람직하다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 표면과 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 저면과의 Z 방향의 거리는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 표면과 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 저면과의 Z 방향의 거리보다 가깝다. 따라서, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 X 방향의 길이를 짧게 하고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 표면 중, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 과 대향하는 영역을 많게 하는 것이 바람직하다.

차폐 부재 수용 홈 (34) 의 깊이가 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 두께의 2 배 이하이면, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 X 방향의 길이가 짧아도, 제 1 차폐 부재 (3a) 를 과잉으로 회전 이동시키지 않고, 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 에 있어서의 제 1 단변 (31a) 을, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 저면 상에 접하여 배치할 수 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 표면 중, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 과 대향하는 영역의 비율을 많게 할 수 있고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단시에 발생하는 아크 방전을 억제할 수 있다.

도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 수용부 (60) 측의 면에 있어서, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 평면에서 보아 X 방향 외측에는, 오목부로 이루어지는 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 이 형성되어 있다. 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 과, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 경계 부분, 및 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 과, 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 의 경계 부분에는, 단차가 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 을 형성하고 있는 오목부의 깊이는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 두께 치수 이하인 것이 바람직하고, 예를 들면, 퓨즈 엘리먼트 (2) 두께의 절반의 치수로 할 수 있다.

퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 저면은, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 근접 또는 접하여 배치되고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 접하여 배치되어 있는 것이 바람직하다. 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 저면과 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 접하여 배치되어 있으면, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이 한층 더 소규모가 된다.

본 실시형태에서는, 제 1 케이스 (6a) (제 2 케이스 (6b)) 의 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 저면과, 퓨즈 엘리먼트 (2) 를 개재하여 대향 배치된 제 2 차폐 부재 (3b) (제 1 차폐 부재 (3a)) 사이의 Z 방향의 거리는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 두께의 10 배 이하인 것이 바람직하고, 5 배 이하인 것이 보다 바람직하고, 2 배 이하인 것이 더욱 바람직하며, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와, 제 1 케이스 (6a) (제 2 케이스 (6b)) 의 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 저면, 및/또는 제 2 차폐 부재 (3b) (제 1 차폐 부재 (3a)) 가 접하고 있는 것이 특히 바람직하다. 상기한 Z 방향의 거리가, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 두께의 10 배 이하이면, 아크 방전에 의해 발생하는 전기력선의 개수가 적어져, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이 소규모가 된다. 또한, 상기한 Z 방향의 거리가 짧기 때문에, 보호 소자 (100) 를 소형화할 수 있다.

도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 저면에 있어서의 X 방향 외측의 위치에는, Y 방향으로 연장되는 리크 방지 홈 (35) 이 형성되어 있다. 리크 방지 홈 (35) 은, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 용융된 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 비산하여 수용부 (60) 내에 비산물이 부착된 경우에, 부착물에 의해 형성되는 통전 경로를 분단하여, 리크 전류를 방지한다.

리크 방지 홈 (35) 의 Y 방향의 길이는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 에 있어서의 Y 방향의 폭 (21D) 및 제 2 단부 (22) 에 있어서의 Y 방향의 폭 (22D) 보다 긴 것이 바람직하다. 이 경우, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 수용부 (60) 내에 부착된 비산물이, 제 1 단자 (61) 또는 제 2 단자 (62) 와 전기적으로 접속되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 리크 전류의 발생을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

리크 방지 홈 (35) 은, 대략 일정한 폭 및 깊이로 형성되어 있다. 리크 방지 홈 (35) 의 폭 및 깊이는, 리크 방지 홈 (35) 에 의해, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 비산한 부착물에 의해 형성되는 통전 경로를 분단하여, 리크 전류를 방지할 수 있으면 되고, 특별히 한정되지 않는다.

본 실시형태의 보호 소자 (100) 에 있어서는, 리크 방지 홈 (35) 이 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 리크 방지 홈 (35) 은 없어도 된다. 또, 리크 방지 홈 (35) 은, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 저면에 있어서의 X 방향 외측의 위치에 Y 방향으로 연장되어 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 저면 상의 다른 위치여도 되고, Y 방향으로 연장되어 있지 않아도 된다.

도 10A ∼ 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 오목부 (68) 의 Y 방향에 대향하는 가장자리부로서, X 방향의 위치가 제 2 저면 (68d) 이 형성되어 있는 범위 내인 부분에는, 각각 오목부로 이루어지는 측면 오목부 (77a) 가 형성되어 있다. 도 10B 및 도 10C 에 나타내는 바와 같이, 오목부 (68) 의 가장자리부에 배치된 측면 오목부 (77a) 와, 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 의 경계 부분에는, 단차가 형성되어 있다.

도 10A ∼ 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 Y 방향으로 대향하는 가장자리부로서, X 방향의 위치가 리크 방지 홈 (35) 보다 중심측인 부분에는, 각각 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 저면으로부터 연속된 평면으로 이루어지는 측면 오목부 (77a) 가 형성되어 있다. 도 10B 및 도 10C 에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 가장자리부에 배치된 측면 오목부 (77a) 와, 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 의 경계 부분에는, 단차가 형성되어 있다.

제 1 케이스 (6a) 의 오목부 (68) 의 가장자리부에 형성되어 있는 4 개의 측면 오목부 (77a) 는 각각, 제 2 케이스 (6b) 와 일체화됨으로써, 제 2 케이스 (6b) 에 형성되어 있는 4 개의 측면 오목부 (77a) 와 함께, 케이스 (6) 를 관통하는 4 개의 측면 통기구 (77) 를 형성한다 (도 1 참조). 측면 통기구 (77) 는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 수용부 (60) 내의 압력 상승을 억제하여, 아크 방전을 억제한다.

본 실시형태에 있어서는, 오목부 (68) 의 가장자리부에 배치된 2 개의 측면 오목부 (77a), 및 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 가장자리부에 배치된 2 개의 측면 오목부 (77a) 는, 모두 깊이가 퓨즈 엘리먼트 (2) 두께의 절반의 치수로 되어 있다. 또한, 오목부 (68) 의 가장자리부에 배치된 2 개의 측면 오목부 (77a) 와, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 가장자리부에 배치된 2 개의 측면 오목부 (77a) 는, 동형이며, 수용부 (60) 의 X 방향 중심에 대하여 대칭으로 배치되어 있다. 이 때문에, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화됨으로써 형성되는 4 개의 측면 통기구 (77) 가, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생한 수용부 (60) 내의 기체를, 수용부 (60) 의 밖으로 균등하고 또한 신속하게 배출되기 쉬운 위치에 배치되어, 바람직하다.

본 실시형태에서는, 측면 오목부 (77a) 의 깊이가, 퓨즈 엘리먼트 (2) 두께의 절반의 치수인 경우를 예로 들어 설명했지만, 측면 오목부 (77a) 의 깊이는, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 실시형태에서는, 4 개의 측면 오목부 (77a) 가 동형인 경우를 예로 들어 설명하였지만, 4 개의 측면 오목부 (77a) 중, 일부 또는 전부가 상이한 형상이어도 된다.

본 실시형태에서는, 측면 통기구 (77) 가 4 개 형성되어 있는 경우를 예로 들어 설명했지만, 측면 통기구의 수는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 3 개 이하여도 되고, 5 개 이상이어도 되며, 측면 통기구가 형성되어 있지 않아도 된다. 측면 통기구 (77) 가 형성되어 있지 않은 경우, 가이드 구멍 (66) 및/또는 저면 통기 구멍 (69) 을 갖는 것이 바람직하다.

도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 수용부 (60) 측의 면에 있어서, 오목부 (68) 및 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 평면에서 보아 X 방향 외측에는, 각각 오목부로 이루어지는 삽입 구멍 형성면 (64a) 이 형성되어 있다. 각 삽입 구멍 형성면 (64a) 과, 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 의 경계 부분에는, 단차가 형성되어 있다. 삽입 구멍 형성면 (64a) 과 접합면 (70) 의 단차는, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화됨으로써, 제 1 단자 (61) (또는 제 2 단자 (62)) 와 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 적층 부분을 수용할 수 있는 삽입 구멍 (64) 을 형성 가능한 치수로 되어 있다.

삽입 구멍 형성면 (64a) 의 Y 방향의 길이는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 에 있어서의 Y 방향의 폭 (21D) 및 제 2 단부 (22) 에 있어서의 Y 방향의 폭 (22D) 보다 길다. 이 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 및 제 2 단부 (22) 의 폭 (21D, 22D) 방향 전체면이, 삽입 구멍 형성면 (64a) 상에 배치되도록 되어 있다.

도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 삽입 구멍 형성면 (64a) 의 X 방향 외측과, 삽입 구멍 형성면 (64a) 의 Y 방향 외측의 일부를 평면에서 보아 둘러싸도록, 각각 오목부로 이루어지는 단자 재치면 (64b) 이 형성되어 있다. 단자 재치면 (64b) 은, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 의 평면 형상에 대응하는 외형 형상으로 되어 있다. 이것에 의해, 제 1 케이스 (6a) 와, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 를 용이하게 위치 맞춤할 수 있다. 또한, 케이스 (6) 로부터 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 가 빠지기 어려운 것이 된다.

예를 들면, 본 실시형태에서는, 단자 재치면 (64b) 이, 플랜지부 (61c) 를 갖는 제 1 단자 (61) 및 플랜지부 (62c) 를 갖는 제 2 단자 (62) 의 평면 형상인 대략 T 형 형상에 대응하는 외형 형상을 갖는 것이 바람직하다. 본 구성에 따르면, 플랜지부 (61c), 플랜지부 (62c) 가 빠지기 어려워, 신뢰성 및 내구성이 양호한 보호 소자 (100) 가 된다.

도 10B 및 도 10C 에 나타내는 바와 같이, 단자 재치면 (64b) 은, 삽입 구멍 형성면 (64a) 의 표면보다 Z 방향에 있어서, 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 에 가까운 위치에 형성되어 있다. 이것에 의해, 단자 재치면 (64b) 과 삽입 구멍 형성면 (64a) 의 경계 부분에는, 단차가 형성되어 있다. 또한, 단자 재치면 (64b) 과, 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 의 경계 부분에도, 단차가 형성되어 있다. 단자 배치면 (64b) 과 접합면 (70) 의 단차는, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화됨으로써, 제 1 단자 (61) (또는 제 2 단자 (62)) 를 수용 가능한 치수로 되어 있다.

도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 단자 재치면 (64b) 의 X 방향 외측의 가장자리부에 있어서의 Y 방향 중심부에는, 각각 대략 반원 형상의 저면을 갖는 오목부로 이루어지는 노치 (78a) 가 형성되어 있다. 노치 (78a) 는 각각, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화됨으로써, X 방향에서 보아 대략 원기둥상을 갖는 제 1 접착제 주입구 (78) (도 1 및 도 3 참조) 가 된다.

도 10A ∼ 도 10C, 도 11(a) ∼ 도 11(d) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 에 있어서, 제 1 케이스 (6a) 의 평면에서 보아 4 모서리의 위치에는, 각각 노치 (76a) 가 형성되어 있다. 노치 (76a) 는 각각, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화됨으로써, X 방향에서 보아 단면으로 볼 때 반원형의 기둥상 형상을 갖는 중공의 제 2 접착제 주입구 (76) (도 1 참조) 가 된다.

도 10B 및 도 10C 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 에 형성된 4 개의 노치 (76a) 중, 오목부 (68) 측에 형성된 2 개의 노치 (76a) 와, 단자 재치면 (64b) 의 사이에는, 각각 평면에서 보아 대략 원형의 끼워맞춤 오목부 (63) 가 형성되어 있다.

또한, 도 10B, 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 에 형성된 4 개의 노치 (76a) 중, 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 측에 형성된 2 개의 노치 (76a) 와, 단자 재치면 (64b) 의 사이에는, 각각 평면에서 봤을 때 대략 원형의 끼워맞춤 볼록부 (67) 가 형성되어 있다. 각 끼워맞춤 오목부 (63) 는, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화됨으로써, 각 끼워맞춤 볼록부 (67) 와 끼워맞춰진다.

도 10A, 도 11(b), 도 11(e) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 외면에는, 제 2 케이스 (6b) 와 접합되는 접합면 (70) 과 반대측의 면에 형성된 제 1 완충용 오목부 (73) 가 형성되어 있다. 또한, 도 10A ∼ 도 10C, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 Y 방향 양측면에는, 각각 제 2 오목부 (74) 가 형성되어 있다. 제 2 오목부 (74) 는, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화됨으로써, 제 2 완충용 오목부 (75) (도 1 참조) 가 된다. 또한, 도 10A ∼ 도 10C, 도 11(b) ∼ 도 11(e) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 외면의 X 방향 양단부에는 각각, 반원 기둥상의 외형을 갖는 단 (端) 부재 (72) 가 형성되어 있다. 단 부재 (72) 는, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화됨으로써, 원기둥상의 형상이 된다.

제 1 완충용 오목부 (73) 및 제 2 오목부 (74) (제 2 완충용 오목부 (75)) 는, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화되어 이루어지는 케이스 (6) 의 외면과 커버 (4) 의 내면으로 둘러싸인 내압 완충 공간 (71) 을 형성하고 있다. 내압 완충 공간 (71) 은, 커버 (4) 의 X 방향 중심부에, 커버 (4) 의 내면을 따라 원환상으로 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 내압 완충 공간 (71) 내의 압력 상승에 의한 응력에 견딜 수 있도록, 단 부재 (72) 에 있어서의 X 방향의 길이 (두께) 가 충분히 확보되어 있다. 구체적으로는, 단 부재 (72) 에 있어서의 X 방향의 길이는, 예를 들면, 커버 (4) 두께의 1 ∼ 3 배로 하는 것이 바람직하다.

도 11(a) 및 도 11(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 완충용 오목부 (73) 내에는, 제 1 케이스 (6a) 를 관통하여 수용부 (60) 와 내압 완충 공간 (71) 을 연통하는 가이드 구멍 (66) 및 2 개의 저면 통기 구멍 (69) 이 개구되어 있다. 또한, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 일체화되어 이루어지는 2 개의 제 2 완충용 오목부 (75) 내에는, 각각, 제 1 케이스 (6a) 에 형성된 측면 오목부 (77a) 와, 제 2 케이스 (6b) 에 형성된 측면 오목부 (77a) 가 일체화됨으로써 형성되고, 케이스 (6) 를 관통하여 수용부 (60) 와 내압 완충 공간 (71) 을 연통하는 2 개의 측면 통기구 (77) 가 개구되어 있다.

내압 완충 공간 (71) 에는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생한 수용부 (60) 내의 기체가, 측면 통기구 (77), 가이드 구멍 (66), 저면 통기 구멍 (69) 을 통하여 수용부 (60) 내로부터 유입된다. 이것에 의해, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 수용부 (60) 내의 압력 상승이 억제되어, 아크 방전이 억제된다. 내압 완충 공간 (71) 의 체적은, 수용부 (60) 내의 압력 상승을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 체적 이상인 것이 바람직하고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 체적의 100 배 이상인 것이 보다 바람직하고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 체적의 1000 배 이상인 것이 더욱 바람직하다.

제 1 케이스 (6a) 및 제 2 케이스 (6b) 는, 절연 재료로 이루어진다. 절연 재료로는, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 에 사용할 수 있는 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 제 1 케이스 (6a) 및 제 2 케이스 (6b) 와, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 는, 동일한 재료로 이루어지는 것이어도 되고, 상이한 재료로 이루어지는 것이어도 된다.

제 1 케이스 (6a) 및 제 2 케이스 (6b) 는, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.

(커버)

커버 (4) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 케이스 (6) 의 X 방향을 따르는 측면을 피복함과 함께, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 를 고정한다. 커버 (4) 는, 도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 단 (41) 으로부터 제 1 단자 (61) 의 일부를 노출시키고, 제 2 단 (42) 으로부터 제 2 단자 (62) 의 일부를 노출시키고 있다.

커버 (4) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 대략 균일한 두께의 원통 형상을 갖고, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 의 단 부재 (72) 와 제 2 케이스 (6b) 의 단 부재 (72) 가 일체화된 대략 원기둥상의 형상에 대응하는 내경을 갖는다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 커버 (4) 의 개구부에 있어서의 내측의 가장자리부는, 모따기된 경사면 (4a) 으로 되어 있다.

본 실시형태에서는, 케이스 (6) 의 외면과 커버 (4) 의 내면에 의해, 수용부 (60) 와 내압 완충 공간 (71) 으로 이루어지는 공간 영역이 밀폐되어 있다.

본 실시형태에서는, 커버 (4) 가 원통형이다. 이 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 커버 (4) 에 대한 압력은, 커버 (4) 의 X 방향 중심부에 커버 (4) 의 내면을 따라 원환상으로 형성되어 있는 내압 완충 공간 (71) 과, 커버 (4) 의 X 방향 가장자리부에 커버 (4) 의 내면을 따라 수용되어 있는 단 부재 (72) 를 개재하여, 커버 (4) 의 내면 전체면에 대략 균등하게 분산되어 부하된다. 그 결과, 커버 (4) 는, 우수한 강도를 발휘하여, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 보호 소자 (100) 의 파괴를 효과적으로 방지한다. 또한, 커버 (4) 는 원통형이기 때문에, 용이하게 제조할 수 있어, 생산성이 우수하다.

커버 (4) 는, 절연 재료로 이루어진다. 절연 재료로는, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b), 제 1 케이스 (6a) 및 제 2 케이스 (6b) 에 사용할 수 있는 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 커버 (4) 와, 제 1 케이스 (6a) 및 제 2 케이스 (6b) 와, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 는, 모두 상이한 재료로 이루어지는 것이어도 되고, 일부 또는 전부가 동일한 재료로 이루어지는 것이어도 된다.

커버 (4) 는, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.

(보호 소자의 제조 방법)

다음에, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 실시형태의 보호 소자 (100) 를 제조하려면, 먼저, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 를 준비한다. 그리고, 도 7에 나타내는 바와 같이, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 상에 제 1 단자 (61) 를 납땜함으로써 접속한다. 또, 제 2 단부 (22) 상에 제 2 단자 (62) 를 납땜함으로써 접속한다.

본 실시형태에 있어서 납땜에 사용되는 땜납 재료로는, 공지된 것을 사용할 수 있고, 저항률과 융점 및 환경 대응 납프리의 관점에서 Sn 을 주성분으로 하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 와 제 2 단부 (22), 및 제 1 단자 (61) 와 제 2 단자 (62) 는, 용접에 의한 접합에 의해 접속되어 있어도 되고, 공지된 접합 방법을 사용할 수 있다.

다음으로, 도 8A ∼ 도 8B 및 도 9 에 나타내는 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 와, 도 10A ∼ 도 10C 및 도 11 에 나타내는 제 1 케이스 (6a) 및 제 2 케이스 (6b) 를 준비한다.

그리고, 제 1 케이스 (6a) 의 오목부 (68) 내에, 제 1 차폐 부재 (3a) 를 설치한다. 이 때, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 판상부 (30) 에 있어서의 제 2 면 (32) 을, 제 1 케이스 (6a) 의 오목부 (68) 내에 형성되어 있는 단차 (회전축 (33)) 에 접하여 배치한다. 또, 제 2 케이스 (6b) 의 오목부 (68) 내에, 제 2 차폐 부재 (3b) 를 설치한다. 이 때, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 2 차폐 부재 (3b) 의 판상부 (30) 에 있어서의 제 2 면 (32) 을, 제 2 케이스 (6b) 의 오목부 (68) 내에 형성되어 있는 단차 (회전축 (33)) 에 접하여 배치한다. 도 12A 는, 제 2 차폐 부재 (3b) 가 설치된 제 2 케이스 (6b) 를, 수용부 (60) 가 되는 측에서 본 사시도이다.

다음으로, 도 12B 에 나타내는 바와 같이, 제 2 차폐 부재 (3b) 가 설치된 제 2 케이스 (6b) 상에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 가 일체화된 부재를 설치한다. 본 실시형태에서는, 2 개의 단자 재치면 (64b) 에 각각 제 1 단자 (61) 와 제 2 단자 (62) 를 재치함으로써, 제 2 케이스 (6b) 에 대해서, 퓨즈 엘리먼트 (2), 제 1 단자 (61), 제 2 단자 (62) 가 위치 맞춤된다.

본 실시형태에서는, 도 12B 에 나타내는 바와 같이, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 와, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 와 제 2 단부 (22) 의 접속 부분에 있어서의 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 측의 면을, 제 2 케이스 (6b) 를 향하여 설치하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 퓨즈 엘리먼트 (2) 측의 면을, 제 2 케이스 (6b) 를 향해 설치해도 된다.

다음으로, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 설치된 제 1 케이스 (6a) 를, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 가 일체화된 부재와, 제 2 차폐 부재 (3b) 가 설치된 제 2 케이스 (6b) 상에 설치한다. 이 때, 제 1 케이스 (6a) 가 갖는 끼워맞춤 오목부 (63) 와, 제 2 케이스 (6b) 가 갖는 끼워맞춤 볼록부 (67) 를 끼워맞추고, 제 1 케이스 (6a) 가 갖는 끼워맞춤 볼록부 (67) 와, 제 2 케이스 (6b) 가 갖는 끼워맞춤 오목부 (63) 를 끼워맞춘다. 이것에 의해, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 위치 맞춤된다. 도 13A 는, 제 2 케이스 (6b) 상에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 를 개재하여, 제 1 케이스 (6a) 가 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 13A 에 나타내는 바와 같이, 제 2 케이스 (6b) 상에 제 1 케이스 (6a) 가 설치됨에 의해, 제 2 완충용 오목부 (75), 측면 통기구 (77), 제 1 접착제 주입구 (78), 제 2 접착제 주입구 (76) 가 형성된다. 또한, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 일방의 삽입 구멍 (64) 에 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 1 단부 (21) 가 수용되고, 다른 일방의 삽입 구멍 (64) 에 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 제 2 단부 (22) 가 수용되고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 접속된 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 의 일부가, 케이스 (6) 의 외부에 노출된 상태가 된다.

다음으로, 도 13B 에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 를 일체화시킨 상태로, 커버 (4) 에 수용한다. 이것에 의해, 케이스 (6) 의 X 방향을 따르는 측면을 형성하고 있는 단 부재 (72) 와, 제 1 완충용 오목부 (73) 와, 제 2 완충용 오목부 (75) 가 커버 (4) 에 의해 피복됨과 함께, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 고정된다.

그 후, 커버 (4) 의 경사면 (4a), 제 1 접착제 주입구 (78), 제 2 접착제 주입구 (76) 에, 각각 접착제를 주입한다. 접착제로는, 예를 들어, 열경화성 수지를 함유하는 접착제를 사용할 수 있다. 이것에 의해, 커버 (4) 내가 밀폐되고, 도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 수용부 (60) 와 내압 완충 공간 (71) 으로 이루어지는 공간 영역이, 케이스 (6) 의 외면과 커버 (4) 의 내면에 의해서 밀폐된다.

이상의 공정에 의해, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 가 얻어진다.

(보호 소자의 동작)

다음으로, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 의 퓨즈 엘리먼트 (2) 에, 정격 전류를 초과한 전류가 흐른 경우에 있어서의 보호 소자 (100) 의 동작에 대해 설명한다.

본 실시형태의 보호 소자 (100) 의 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 정격 전류를 초과한 전류가 흐르면, 퓨즈 엘리먼트 (2) 는, 과전류에 의한 발열에 의해 승온한다. 그리고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단부 (23) 가, 승온에 의해 용융되면, 용단 혹은 절단된다. 이 때, 절단부 (23) 의 절단면 혹은 용단면끼리의 사이에 스파크가 발생하여, 아크 방전이 발생한다.

본 실시형태의 보호 소자 (100) 에서는, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 의 퓨즈 엘리먼트 (2) 에서 본 판상부 (30) 의 면적 중, 회전축 (33) 에 가까운 제 1 단변 (31a) 측에 배치된 제 1 면적 (30a) 이, 회전축 (33) 에서 먼 제 2 단변 (31b) 측에 배치된 제 2 면적 (30b) 보다 좁은 면적으로 되어 있다. 이 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전에 의한 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의해, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 가 갖는 판상부 (30) 에 있어서의 제 1 면 (31) 이 가압되면, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 가 회전축 (33) 을 중심으로 하여 회전함과 함께, 제 2 차폐 부재 (3b) 가 회전축 (33) 을 중심으로 하여 회전한다.

본 실시형태에서는, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 수용부 (60) 의 X 방향 외측에 배치된 제 2 단변 (31b) 측이 퓨즈 엘리먼트 (2) 로부터 멀어지는 방향이면서, 수용부 (60) 의 X 방향 내측에 배치된 제 1 단변 (31a) 측이 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 가까워지는 방향으로 회전한다. 그리고 제 1 단변 (31a) 이, 수용부 (60) 의 내면에 형성된 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 저면 상에 가압된다. 또한 제 2 단변 (31b) 이, 오목부 (68) 내에 수용된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 는, 제 1 단부 (21) 로부터 제 2 단부 (22) 를 향하는 X 방향으로 통전되는 퓨즈 엘리먼트 (2) 와, 제 1 단부 (21) 와 전기적으로 접속된 제 1 단자 (61) 와, 제 2 단부 (22) 와 전기적으로 접속된 제 2 단자 (62) 와, 절연 재료로 이루어지고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 를 수납하는 수용부 (60) 가 내부에 형성되고, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 의 일부를 외부에 노출시키는 케이스 (6) 와, 통모양 형상을 갖는 절연 재료로 이루어지고, 케이스 (6) 의 X 방향을 따르는 측면을 피복하고, 제 1 단 (41) 으로부터 제 1 단자 (61) 의 일부를 노출시키고, 제 2 단 (42) 으로부터 제 2 단자 (62) 의 일부를 노출시키는 커버를 갖는다.

따라서, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 에서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 케이스 (6) 내의 압력 상승에 의한 응력이, 케이스 (6) 와, 케이스 (6) 의 X 방향을 따르는 측면을 피복하는 커버 (4) 에 부하된다. 이 때문에, 예를 들어 커버 (4) 를 갖지 않는 경우와 비교하여, 케이스 (6) 내의 압력 상승에 대하여 우수한 강도가 얻어진다. 따라서, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 잘 파괴되지 않고, 우수한 안전성을 갖는다.

또한, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 에서는, 케이스 (6) 가, 제 1 케이스 (6a) 와, 제 1 케이스 (6a) 와 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 대해 대향 배치된 제 2 케이스 (6b) 로 이루어지고, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가, 제 1 단자 (61) 및 제 2 단자 (62) 의 일부를 사이에 끼워 지지하고, 커버 (4) 에 의해 고정되어 있다. 이 때문에, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 수용부 (60) 내에서 발생한 기체에 의한 압력은, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 에 대략 균등하게 분산되어 부하된다. 또한, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 커버 (4) 에 의해 고정되어 있기 때문에, 수용부 (60) 내의 압력 상승에서 기인하는 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 의 분리가 방지됨과 함께, 커버 (4) 에 의해 케이스 (6) 의 X 방향을 따르는 측면이 보강된다. 이러한 점들로부터, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 보다 파괴되기 어려운 보호 소자 (100) 가 된다.

또한, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 는, 케이스 (6) 의 외면과 커버 (4) 의 내면으로 둘러싸인 내압 완충 공간 (71) 을 갖고, 케이스 (6) 가, 케이스 (6) 를 관통하여 수용부 (60) 와 내압 완충 공간 (71) 을 연통하는 통기 구멍인 측면 통기구 (77) 및 저면 통기 구멍 (69) 을 갖고, 케이스 (6) 의 외면과 커버 (4) 의 외면에 의해, 수용부 (60) 와 내압 완충 공간 (71) 으로 이루어지는 공간 영역이 밀폐되어 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 케이스 (6) 의 수용부 (60) 내에서 발생한 기체는, 측면 통기구 (77), 가이드 구멍 (66), 저면 통기 구멍 (69) 을 통하여 내압 완충 공간 (71) 내에 유입된다. 그 결과, 수용부 (60) 내의 압력 상승이 억제된다. 게다가, 내압 완충 공간 (71) 내에 있어서, X 방향과 직교하는 방향의 압력은 주로 커버 (4) 에 부하되고, X 방향을 따르는 방향의 압력은 주로 케이스 (6) 의 단 부재 (72) 에 부하된다. 이러한 점들에서부터, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 있어서의 케이스 (6) 내의 압력 상승에 의한 응력이, 케이스 (6) 와 커버 (4) 에 적정한 비율로 분산되어 부하되어, 케이스 (6) 내의 압력 상승에 대하여, 보다 우수한 강도가 얻어진다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에, 보다 파괴되기 어려운 보호 소자 (100) 가 된다. 또, 이와 같은 보호 소자 (100) 에서는, 공간 영역이 밀폐되어 있기 때문에, 용융된 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 비산물이 공간 영역 밖으로 비산되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 는, 절연 재료로 이루어지고, 제 1 면 (31) 이 퓨즈 엘리먼트 (2) 에 대향 배치되고, 제 2 면 (32) 이 Y 방향으로 연장되는 회전축 (33) 에 접하여 배치된 판상부 (30) 를 갖고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 에서 본 판상부 (30) 의 면적이, 판상부 (30) 와 회전축 (33) 의 접촉 위치 (33a) 에서 분단되어 이루어지는 제 1 면적 (30a) 과 제 2 면적 (30b) 에서 상이한 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 와, 절연 재료로 이루어지고, 퓨즈 엘리먼트 (2) 와 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 가 수납되는 수용부 (60) 가 내부에 형성된 케이스 (6) 가 구비되어 있다.

그리고, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 에서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전에 의한 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의해, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 의 제 1 면 (31) 이 가압된다. 그것에 따라, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 가 회전축 (33) 을 중심으로 하여 각각 회전한다. 그 결과, 수용부 (60) 안은, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 에 의해, X 방향의 2 군데에서 가로막혀 분단된다.

이 때, 본 실시형태에서는, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 사이에 끼인 공간이 형성된다. 이 공간은, 차폐 부재 수용 홈 (34) 의 저면과, 오목부 (68) 와, 제 1 차폐 부재 (3a) 및 제 2 차폐 부재 (3b) 가 각각 갖는 판상부 (30) 의 제 1 면 (31) 의 제 1 단변 (31a) 과, 제 2 면 (32) 의 회전축 (33) 에 접하고 있는 부분과, 판상부 (30) 의 측면에 의해 둘러싸여 있다.

따라서, 본 실시형태에서는, 수용부 (60) 내가, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 에 의해 분단됨으로써, 절단 혹은 용단된 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단면 혹은 절단면끼리가 절연됨과 함께, 수용부 (60) 에 개구되는 2 개의 삽입 구멍 (64) 사이가 분리되어, 전류 경로가 차단된다. 그 결과, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이 신속히 소멸 (소호) 된다.

즉, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 에 있어서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이 소규모가 된다. 따라서, 본 실시형태의 보호 소자 (100) 에서는, 수용부 (60) 내의 압력 상승에 의해, 수용부 (60) 가 파괴되는 것을 방지할 수 있어, 안전성이 우수하다.

본 실시형태의 보호 소자 (100) 는, 예를 들어 100 V 이상의 고전압 또한 100 A 이상의 대전류의 전류 경로에 바람직하게 설치할 수 있고, 400 V 이상의 고전압 또한 120 A 이상의 대전류의 전류 경로에도 설치할 수 있다.

본 실시형태의 보호 소자 (100) 에 있어서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 가, Sn 혹은 Sn 을 주성분으로 하는 금속으로 이루어지는 내층과, Ag 혹은 Cu, 또는 Ag 혹은 Cu 를 주성분으로 하는 금속으로 이루어지는 외층이 두께 방향으로 적층된 적층체로 이루어지고, 차폐 부재 (3), 케이스 (6) 및 커버 (4) 가 수지 재료 형성되어 있는 것이, 보다 바람직하다. 이와 같은 보호 소자에서는, 이하에 나타내는 이유에 의해, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전이 보다 더 소규모가 됨과 함께, 보다 더 소형화가 가능하다.

즉, 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 상기 적층체로 이루어지는 경우, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단 온도는, 예를 들어, 300 ∼ 400 ℃ 로 낮아진다. 따라서, 차폐 부재 (3), 케이스 (6) 및 커버 (4) 가 수지 재료여도, 충분한 내열성이 얻어진다. 또한, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단 온도가 낮기 때문에, 차폐 부재 (3) 및/또는 수용부 (60) 의 내면과, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단부 (23) 를 접하여 배치해도, 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 단시간에 용단 온도에 도달한다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 기능에 지장을 초래하지 않고, 차폐 부재 (3) 및/또는 수용부 (60) 의 내면과, 퓨즈 엘리먼트 (2) 사이의 Z 방향의 거리를, 충분히 짧게 할 수 있다.

게다가, 이러한 보호 소자에서는, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단에 수반되는 열에 의해, 차폐 부재 (3), 케이스 (6) 및 커버 (4) 를 형성하고 있는 수지 재료가 분해되어 열분해 가스가 발생하고, 그 기화열에 의해 수용부 (60) 내가 냉각된다 (수지에 의한 어블레이션 효과). 그 결과, 아크 방전이 보다 더욱 소규모가 된다. 이러한 것들에서, 퓨즈 엘리먼트 (2) 가 상기 적층체로 이루어지고, 차폐 부재 (3), 케이스 (6) 및 커버 (4) 가 수지 재료로 형성되어 있는 보호 소자에서는, 차폐 부재 (3) 및/또는 수용부 (60) 의 내면과, 퓨즈 엘리먼트 (2) 사이의 Z 방향의 거리를 짧게 하여, 한층 더 아크 방전을 소규모로 할 수 있음과 함께, 한층 더 소형화가 가능하다.

퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단에 수반되는 열에 의한 어블레이션 효과가 얻어지기 쉬운 수지 재료로는, 나일론 46, 나일론 66, 폴리아세탈 (POM), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등을 들 수 있다. 차폐 부재 (3), 케이스 (6) 및 커버 (4) 를 형성하고 있는 수지 재료로는, 내열성 및 난연성의 관점에서, 나일론 46 또는 나일론 66 을 사용하는 것이 바람직하다.

수지에 의한 어블레이션 효과는, 수용부 (60) 의 내면을 형성하고 있는 오목부 (68), 차폐 부재 수용 홈 (34), 퓨즈 엘리먼트 재치면 (65) 의 Y 방향의 거리, 및 차폐 부재 (3) 의 제 1 면 (31) 의 Y 방향의 거리가, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 Y 방향의 길이 (폭 (21D, 22D)) 의 1.5 배 이상인 경우에, 보다 효과적으로 얻어진다. 이것은, 차폐 부재 (3) 및/또는 수용부 (60) 의 내면과, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 절단부 (23) 를 접하여 배치한 경우에도, 차폐 부재 (3) 의 표면적 및/또는 수용부 (60) 내의 표면적이 충분히 넓은 것이 되어, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단에 수반되는 열에 의한 수지 재료의 분해가 촉진되기 때문이라고 추정된다.

이에 대하여, 예를 들어, 퓨즈 엘리먼트가 Cu 로 이루어지고, 케이스가 세라믹스 재료로 이루어지는 보호 소자에서는, 이하에 나타내는 이유에 의해, 소형화하기 어려운 경우가 있다.

즉, 퓨즈 엘리먼트가 Cu 로 이루어지는 경우, 퓨즈 엘리먼트의 용단 온도는, 1000 ℃ 이상의 고온이 된다. 이 때문에, 케이스의 재료로서 수지 재료를 사용하면 케이스의 내열성이 부족할 가능성이 있다. 따라서, 케이스의 재료로는, 내열성이 우수한 재료인 세라믹스 재료가 사용된다.

이 보호 소자에서는, 퓨즈 엘리먼트의 용단 온도가 높은 것이고, 케이스의 재료로서 세라믹스 재료를 사용하고 있으므로, 퓨즈 엘리먼트의 절단부와 케이스의 내면의 거리를 가깝게 하면, 절단부에서 발생한 열이 케이스를 통하여 방열되어, 퓨즈 엘리먼트가 용단 온도에 도달하기 어려워진다. 이 때문에, 절단부와 케이스의 내면 사이에 충분한 거리를 확보할 필요가 있다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트가 Cu 로 이루어지고, 케이스가 세라믹스 재료로 이루어지는 보호 소자에서는, 케이스 내에 넓은 수용부를 형성해야 한다.

또한, 절단부와 케이스의 내면 사이에 충분한 거리를 확보하면, 아크 방전에 의해 발생하는 전기력선의 개수가 많아지기 때문에, 퓨즈 엘리먼트의 용단시에 발생하는 아크 방전이 대규모의 것이 된다. 이 점에서, 아크 방전을 신속히 소멸 (소호) 시키기 위해서, 케이스 내의 수용부에 소호제를 넣을 필요가 발생하는 경우가 있다. 케이스 내에 소호제를 넣는 경우에는, 케이스 내에 소호제를 수용하는 스페이스를 확보할 필요가 있다. 이 때문에, 케이스 내에 보다 더 넓은 수용부를 형성하지 않으면 안되게 되어, 한층 더 소형화하기 어려워지는 경우가 있다.

[다른 예]

본 발명의 보호 소자는, 상기 서술한 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 서술한 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에서는, 절단부 (23) 가, 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 X 방향 중심 부근에 배치되고, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 가 동형이며, 제 1 케이스 (6a) 와 제 2 케이스 (6b) 가 동형인 경우를 예로 들어 설명했지만, 절단부의 위치는, 퓨즈 엘리먼트의 X 방향 중심 부근이 아니어도 된다. 이 경우, 제 1 차폐 부재 (3a) 와 제 2 차폐 부재 (3b) 는, X 방향의 길이가 상이한 것이 된다. 또, 제 1 케이스 (6a) 는, 제 1 차폐 부재 (3a) 의 형상에 대응하는 수용부의 형상을 갖는 것이 되고, 제 2 케이스 (6b) 는, 제 2 차폐 부재 (3b) 의 형상에 대응하는 수용부의 형상을 갖는 것이 된다.

상기 서술한 제 1 실시형태에서는, 차폐 부재 (3) 를 갖는 보호 소자 (100) 를 예로 들어 설명했지만, 차폐 부재 (3) 는 퓨즈 엘리먼트 (2) 의 용단시에 발생하는 아크 방전을 신속하게 소멸 (소호) 하기 위해서, 필요에 따라 수용부 (60) 내에 설치되는 것으로, 설치되지 않아도 된다. 보호 소자가 차폐 부재를 갖지 않는 경우, 수용부 내에 차폐 부재 수용 홈을 형성할 필요는 없다. 이 때문에, 예를 들어, 차폐 부재 수용 홈 대신에, 차폐 부재 수용 홈이 배치되어 있던 영역에까지, 퓨즈 엘리먼트 재치면의 저면을 연장하여 배치할 수 있다. 또한, 보호 소자가 차폐 부재를 갖지 않는 경우, 가이드 구멍은 불필요하다. 나아가, 퓨즈 엘리먼트의 용단시에 발생하는 아크 방전을 신속하게 소멸 (소호) 하기 위해서, 수용부 내의 오목부 대신에, 퓨즈 엘리먼트 재치면을 형성해도 된다. 이 경우, 퓨즈 엘리먼트 재치면의 저면에는, 1 개 또는 2 개 이상의 저면 통기 구멍을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 서술한 제 1 실시형태에서는, 커버 (4) 가 원통 형상을 갖는 경우를 예로 들어 설명했지만, 커버의 형상은, 통모양 형상이면 되고, 예를 들어 장원 통모양, 타원 통모양, 다각형 통모양 등의 형상을 갖고 있어도 되고, 원통 형상에 한정되는 것은 아니다. 커버가 원통 형상이 아닌 경우, 제 1 케이스 및 제 2 케이스가 갖는 단 부재의 단면 형상은, 커버의 단면 형상에 대응하는 형상을 갖는 것으로 되는 것이 바람직하다. 커버 안을 용이하게 밀폐할 수 있기 때문이다.

상기 서술한 제 1 실시형태의 보호 소자 (100) 에는, 필요에 따라, 판상부의 제 2 면에 대하여, 차폐 부재의 회전 방향으로 힘을 가하는 스프링 등의 가압 수단이 구비되어 있어도 된다. 이러한 보호 소자에서는, 퓨즈 엘리먼트의 용단시에 발생하는 아크 방전이, 보다 신속하게 소멸 (소호) 된다. 따라서, 퓨즈 엘리먼트의 용단시에 잘 파괴되지 않고, 보다 우수한 안전성을 갖는 보호 소자가 된다.

2 : 퓨즈 엘리먼트
3 : 차폐 부재
3a : 제 1 차폐 부재
3b : 제 2 차폐 부재
4 : 커버
41 : 제 1 단
42 : 제 2 단
6 : 케이스
6a : 제 1 케이스
6b : 제 2 케이스
21 : 제 1 단부
22 : 제 2 단부
23 : 절단부 (잘록부)
24a : 제 1 굴곡부
24b : 제 2 굴곡부
25 : 제 1 연결부
26 : 제 2 연결부
30 : 판상부
33a : 접촉 위치
30a : 제 1 면적
30b : 제 2 면적
31 : 제 1 면
31a, 32a : 제 1 단변
31b : 제 2 단변
32 : 제 2 면
32b : 제 2 단면
33 : 회전축
34 : 차폐 부재 수용 홈
35 : 리크 방지 홈
38 : 볼록부
60 : 수용부
61 : 제 1 단자
61a, 62a : 외부 단자 구멍
61c, 62c : 플랜지부
62 : 제 2 단자
63 : 끼워맞춤 오목부
64 : 삽입 구멍
64a : 삽입 구멍 형성면
64b : 단자 재치면
65 : 퓨즈 엘리먼트 재치면
66 : 가이드 구멍
67 : 끼워맞춤 볼록부
68 : 오목부
68a : 제 1 벽면
68b : 제 2 벽면
68c : 제 1 저면
68d : 제 2 저면
69 : 저면 통기 구멍
70 : 접합면
71 : 내압 완충 공간
72 : 단 부재
73 : 제 1 완충용 오목부
74 : 제 2 오목부
75 : 제 2 완충용 오목부
76 : 제 2 접착제 주입구
76a : 노치
77 : 측면 통기구
77a : 측면 오목부
78 : 제 1 접착제 주입구
78a : 노치
100 : 보호 소자

Claims (8)

1. 제 1 단부로부터 제 2 단부를 향하는 제 1 방향으로 통전되는 퓨즈 엘리먼트와,
   상기 제 1 단부와 전기적으로 접속된 제 1 단자와,
   상기 제 2 단부와 전기적으로 접속된 제 2 단자와,
   절연 재료로 이루어지고, 상기 퓨즈 엘리먼트를 수납하는 수용부가 내부에 형성되고, 상기 제 1 단자 및 상기 제 2 단자의 일부를 외부에 노출시키는 케이스와,
   통모양 형상을 갖는 절연 재료로 이루어지고, 상기 케이스의 상기 제 1 방향을 따르는 측면을 피복하고, 제 1 단으로부터 상기 제 1 단자의 일부를 노출시키고, 제 2 단으로부터 상기 제 2 단자의 일부를 노출시키는 커버를 갖는, 보호 소자.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스가, 제 1 케이스와, 상기 제 1 케이스와 상기 퓨즈 엘리먼트에 대해 대향 배치된 제 2 케이스로 이루어지고,
   상기 제 1 케이스와 상기 제 2 케이스가, 상기 제 1 단자 및 상기 제 2 단자의 일부를 사이에 끼워 지지하고, 상기 커버에 의해 고정되어 있는, 보호 소자.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스의 외면과 상기 커버의 내면으로 둘러싸인 내압 완충 공간을 갖고,
   상기 케이스가, 상기 케이스를 관통하여 상기 수용부와 상기 내압 완충 공간을 연통하는 통기 구멍을 갖고,
   상기 케이스의 외면과 상기 커버의 내면에 의해, 상기 수용부와 상기 내압 완충 공간으로 이루어지는 공간 영역이 밀폐되어 있는, 보호 소자.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스와 상기 커버의 일방 또는 양방이, 나일론계 수지, 불소계 수지, 폴리프탈아미드 수지에서 선택되는 어느 1 종의 수지 재료로 이루어지는, 보호 소자.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 수지 재료가, 내트래킹 지표 CTI 가 600 V 이상인 수지 재료로 형성되어 있는, 보호 소자.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 나일론계 수지가 벤젠 고리를 포함하지 않는 수지인, 보호 소자.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 퓨즈 엘리먼트가, 저융점 금속으로 이루어지는 내층과, 고융점 금속으로 이루어지는 외층이 두께 방향으로 적층된 적층체로 이루어지는, 보호 소자.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 저융점 금속은, Sn 혹은 Sn 을 주성분으로 하는 금속으로 이루어지고,
   상기 고융점 금속은, Ag 혹은 Cu, 또는 Ag 혹은 Cu 를 주성분으로 하는 금속으로 이루어지는, 보호 소자.

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