TW202326781A - 保護元件 - Google Patents
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Abstract
本發明之保護元件具有保險絲組件、收容保險絲組件之絕緣盒(10)、第1端子(91)及第2端子(92),進而具有以近接或接觸之狀態配置於保險絲組件之第1絕緣構件及第2絕緣構件、將保險絲組件分斷之遮斷構件(20)、推壓遮斷構件(20)之推壓機構(30)、抑制遮斷構件(20)之移動之卡止構件、加熱卡止構件而使其軟化之發熱體(80A、80B)、及向發熱體(80A、80B)通入電流之供電構件(90a、90b),且絕緣盒(10)進而收容第1絕緣構件、第2絕緣構件、遮斷構件(20)、推壓機構(30)、卡止構件、發熱體(80A、80B)、及供電構件(90a、90b)之一部分,保險絲組件於第1端部與第2端部之間具有用以阻斷電流路徑之阻斷部。
Description
本發明係關於一種保護元件。
本發明基於2021年09月03日於日本申請之特願2021-144287號、及2022年08月01日於日本申請之特願2022-122938號主張優先權,並將其內容引用於此。
先前,存在當電流路徑中流通超過額定之電流時,發熱,熔斷,而阻斷電流路徑之保險絲組件。具備保險絲組件之保護元件(保險絲元件)一直被應用於家電製品至電動汽車等廣泛領域內。
例如,專利文獻1中記載有一種保險絲組件,其作為主要用於汽車用電氣電路等之保險絲組件,具備連結在位於兩端部之端子部之間之2個組件、及設置於該組件之大致中央部之熔斷部。專利文獻1中記載有一種保險絲,其於外殼之內部儲納有以2片為一組之保險絲組件,且於保險絲組件與外殼之間封入有消弧材。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2017-004634號公報
[發明所欲解決之問題]
在設置於高電壓且大電流之電流路徑上之保護元件中,若保險絲組件熔斷,則容易發生電弧放電。若發生大規模之電弧放電,則收納保險絲組件之絕緣盒有可能遭到破壞。因此,一直使用銅等低電阻且高熔點之金屬作為保險絲組件之材料,來抑制電弧放電之發生。又,一直使用陶瓷等堅固且高耐熱之材料作為絕緣盒之材料,進而不斷擴大絕緣盒之尺寸。
又,迄今為止,高電壓大電流(100 V/100 A以上)之電流保險絲僅能實現過電流阻斷,並不兼具根據阻斷信號加以阻斷之功能。
本發明係鑒於上述情況設計而成,其目的在於提供一種保護元件,該保護元件能確保於保險絲組件熔斷時不易發生大規模之電弧放電,並能使絕緣盒之尺寸小型輕量化,且兼具可應對高電壓大電流之過電流阻斷與根據阻斷信號加以阻斷之功能。
[解決問題之技術手段]
本發明為了解決上述問題,而提供以下手段。
[1]一種保護元件,其具有保險絲組件、收容上述保險絲組件之絕緣盒、第1端子及第2端子,進而具有:
第1絕緣構件及第2絕緣構件,其等以近接或接觸之狀態配置於上述保險絲組件,且該第1絕緣構件形成有第1開口部或第1分離部,該第2絕緣構件形成有第2開口部或第2分離部;
遮斷構件,其可向能插入至上述第1開口部或上述第1分離部之方向移動通過上述第1絕緣構件之上述第1開口部或上述第1分離部、及上述第2絕緣構件之上述第2開口部或上述第2分離部,以將上述保險絲組件分斷;
推壓機構,其將上述遮斷構件向上述遮斷構件之可移動方向推壓;
卡止構件,其抑制上述遮斷構件之移動;
發熱體,其加熱上述卡止構件或固定上述卡止構件之固定構件,使其軟化;及
供電構件,其向上述發熱體通入電流;且
上述保險絲組件具有相互對向之第1端部與第2端部,上述第1端子之一端部與上述第1端部連接,另一端部自上述絕緣盒向外部露出,上述第2端子之一端部與上述第2端部連接,另一端部自上述絕緣盒向外部露出,
上述絕緣盒進而收容上述第1絕緣構件、上述第2絕緣構件、上述遮斷構件、上述推壓機構、上述卡止構件、上述發熱體、及上述供電構件之一部分,
上述保險絲組件於上述第1端部與上述第2端部之間具有用以阻斷電流路徑之阻斷部。
[2]如[1]之保護元件,其中藉由上述發熱體發熱,使上述卡止構件或上述固定構件軟化,上述遮斷構件利用上述推壓機構之應力將上述卡止構件切斷,或將上述固定構件分離,
進而,上述遮斷構件藉由移動通過上述第2絕緣構件之上述第2開口部或上述第2分離部、及上述第1絕緣構件之上述第1開口部或上述第1分離部,將上述保險絲組件之上述阻斷部切斷,而阻斷上述保險絲組件之通電。
[3]如[1]或[2]之保護元件,其中上述遮斷構件將上述保險絲組件之上述阻斷部切斷,而於上述保險絲組件之通電方向上遮斷上述保險絲組件。
[4]如[1]至[3]中任一項之保護元件,其中上述推壓機構為彈簧。
[5]如[1]至[4]中任一項之保護元件,其中上述第1絕緣構件、上述第2絕緣構件、上述遮斷構件及上述絕緣盒中至少一者由耐追蹤指標CTI為500 V以上之材料形成。
[6]如[1]至[5]中任一項之保護元件,其中上述第1絕緣構件、上述第2絕緣構件、上述遮斷構件及上述絕緣盒中至少一者由選自於由聚醯胺系樹脂、氟系樹脂所組成之群中之一種樹脂材料形成。
[7]如[1]至[6]中任一項之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且上述低熔點金屬層包含錫,上述高熔點金屬層包含銀或銅。
[8]如[7]之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有積層體,該積層體具有2層以上之上述高熔點金屬層,具有1層以上之上述低熔點金屬層,且上述低熔點金屬層配置於上述高熔點金屬層之間。
[9]如[1]至[8]中任一項之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有包含銀或銅之單層體。
[10]如[1]至[9]中任一項之保護元件,其中上述保險絲組件於上述第1端部與上述第2端部之間具有熔斷部,且相較上述第1端部及上述第2端部之自上述第1端部朝向上述第2端部之通電方向之剖面面積,上述熔斷部之上述通電方向之剖面面積更小。
[11]如[1]至[10]中任一項之保護元件,其中上述卡止構件之一部分與上述保險絲組件近接或接觸。
[12]如[1]至[11]中任一項之保護元件,其中上述保險絲組件於上述阻斷部具有低熔點金屬層或包含上述低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且於上述第1端部及上述第2端部均具有上述高熔點金屬層,上述低熔點金屬層包含錫,上述高熔點金屬層包含銀或銅。
[13]如[1]至[12]中任一項之保護元件,其中於上述保險絲組件中,至少上述阻斷部之厚度小於上述阻斷部以外之厚度。
[14]如[1]至[13]中任一項之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且
上述第1絕緣構件與上述第1保持構件一體化。
[15]如[1]至[14]中任一項之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且
上述第2絕緣構件與上述第2保持構件一體化。
[16]如[1]至[15]中任一項之保護元件,其具有複數個上述保險絲組件與上述第1絕緣構件,且
複數個上述保險絲組件係以近接或接觸之狀態配置於上述第1絕緣構件或上述第2絕緣構件之間。
[17]如[16]之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且
上述第1絕緣構件中之一個與上述第1保持構件一體化。
[18]一種保護元件,其具有保險絲組件、收容上述保險絲組件之絕緣盒、第1端子及第2端子,進而具有:
第1絕緣構件,其以近接或接觸之狀態配置於上述保險絲組件,且形成有第1開口部或第1分離部;
遮斷構件,其可向能插入至上述第1開口部或上述第1分離部之方向移動通過上述第1絕緣構件之上述第1開口部或上述第1分離部,以將上述保險絲組件分斷;
推壓機構,其將上述遮斷構件向上述遮斷構件之可移動方向推壓;及
卡止構件,其抑制上述遮斷構件之移動;且
上述保險絲組件具有相互對向之第1端部與第2端部,上述第1端子之一端部與上述第1端部連接,另一端部自上述絕緣盒向外部露出,上述第2端子之一端部與上述第2端部連接,另一端部自上述絕緣盒向外部露出,
上述絕緣盒進而收容上述第1絕緣構件、上述遮斷構件、上述推壓機構及上述卡止構件,
上述保險絲組件於上述第1端部與上述第2端部之間具有用以阻斷電流路徑之阻斷部。
[19]如[18]之保護元件,其具有固定上述卡止構件之固定構件,且
上述遮斷構件將上述保險絲組件之上述阻斷部切斷,或將上述固定構件分離,而於上述保險絲組件之通電方向上遮斷上述保險絲組件。
[20]如[18]或[19]之保護元件,其中上述推壓機構為彈簧。
[21]如[18]至[20]中任一項之保護元件,其中上述第1絕緣構件、上述遮斷構件及上述絕緣盒中至少一者由耐追蹤指標CTI為500 V以上之材料形成。
[22]如[18]至[21]中任一項之保護元件,其中上述第1絕緣構件、上述遮斷構件及上述絕緣盒中至少一者由選自於由聚醯胺系樹脂、氟系樹脂所組成之群中之一種樹脂材料形成。
[23]如[18]至[22]中任一項之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且上述低熔點金屬層包含錫,上述高熔點金屬層包含銀或銅。
[24]如[23]之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有積層體,該積層體具有2層以上之上述高熔點金屬層,具有1層以上之上述低熔點金屬層,且上述低熔點金屬層配置於上述高熔點金屬層之間。
[25]如[18]至[24]中任一項之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有包含銀或銅之單層體。
[26]如[18]至[25]中任一項之保護元件,其中上述保險絲組件於上述第1端部與上述第2端部之間具有熔斷部,且相較上述第1端部及上述第2端部之自上述第1端部朝向上述第2端部之通電方向之剖面面積,上述熔斷部之上述通電方向之剖面面積更小。
[27]如[18]至[26]中任一項之保護元件,其中上述卡止構件之一部分與上述保險絲組件近接或接觸。
[28]如[18]至[27]中任一項之保護元件,其中在以近接或接觸之狀態配置於上述保險絲組件之外側之上述第1絕緣構件,具有保持上述卡止構件之卡止構件保持部。
[29]如[18]至[28]中任一項之保護元件,其中上述保險絲組件於上述阻斷部具有低熔點金屬層或包含上述低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且於上述第1端部及上述第2端部均具有上述高熔點金屬層,上述低熔點金屬層包含錫,上述高熔點金屬層包含銀或銅。
[30]如[18]至[29]中任一項之保護元件,其中於上述保險絲組件中,至少上述阻斷部之厚度小於上述阻斷部以外之厚度。
[31]如[18]至[30]中任一項之保護元件,其具有:
發熱體,其加熱上述卡止構件或固定上述卡止構件之固定構件,使其軟化;及
供電構件,其向上述發熱體通入電流;且
藉由上述發熱體發熱,使上述卡止構件或上述固定構件軟化,上述遮斷構件利用上述推壓機構之應力將上述卡止構件切斷,或將上述固定構件分離,
進而,上述遮斷構件藉由移動通過上述第1絕緣構件之上述第1開口部或上述第1分離部,將上述保險絲組件之上述阻斷部切斷,而阻斷上述保險絲組件之通電。
[32]如[18]至[31]中任一項之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且
上述第1絕緣構件與上述第1保持構件一體化。
[33]如[18]至[32]中任一項之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且
第2絕緣構件與上述第2保持構件一體化。
[34]如[18]至[33]中任一項之保護元件,其具有複數個上述保險絲組件與上述第1絕緣構件,且
複數個上述保險絲組件係以近接或接觸之狀態配置於上述第1絕緣構件或第2絕緣構件之間。
[35]如[34]之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且
上述第1絕緣構件中之一個與上述第1保持構件一體化。
[發明之效果]
根據本發明,可提供一種保護元件,該保護元件能確保於保險絲組件熔斷時不易發生大規模之電弧放電,並能使絕緣盒之尺寸小型輕量化,且兼具可應對高電壓大電流之過電流阻斷與根據阻斷信號加以阻斷之功能。
以下,酌情參照圖式對本實施方式進行詳細說明。關於以下說明中所使用之圖式,為了使特徵容易理解,方便起見有時會將特徵部分放大顯示,各構成要素之尺寸比例等有可能與實際不同。以下說明中所例示之材料、尺寸等僅為一例,本發明並不限定於其等,可於能達成本發明效果之範圍內適當加以變更而實施。
(保護元件(第1實施方式))
圖1~圖5係表示本發明之第1實施方式之保護元件之模式圖。於以下說明所使用之圖式中,X所示之方向係保險絲組件之通電方向。Y所示之方向係與X方向正交之方向,亦稱為寬度方向。Z所示之方向係與X方向及Y方向正交之方向,亦稱為厚度方向。
圖1係模式性表示本發明之第1實施方式之保護元件之立體圖。圖2係為了能看見圖1所示之保護元件之內部,將一部分去除而加以模式性表示之立體圖。
圖3係模式性表示圖1所示之保護元件之分解立體圖。圖4(a)係模式性表示第1端子及第2端子與1個構成保險絲組件積層體之可熔性導體片材之俯視圖,(b)係模式性表示保險絲組件積層體、第2絕緣構件、第1端子及第2端子之俯視圖,(c)係沿著(b)所示之俯視圖之X-X線之剖視圖。圖5(a)係沿著圖1之V-V'線之剖視圖,(b)係卡止構件附近之放大圖。
圖1~圖5所示之保護元件100具有絕緣盒10、保險絲組件積層體40、第1絕緣構件60A、第2絕緣構件60B、遮斷構件20、推壓機構30、卡止構件70、發熱體80、供電構件90a、90b、第1端子91及第2端子92。再者,於本實施方式之保護元件100中,通電方向表示使用時電力流通之方向(X方向),通電方向之剖面面積表示與通電方向正交之方向之面(Y-Z面)之面積。
於圖1~圖5所示之保護元件100中,示出了第1絕緣構件60A與第2絕緣構件60B為具有不同構成之構件之例,但該等第1絕緣構件60A與第2絕緣構件60B亦可為具有相同構成之構件。
於本實施方式之保護元件100中,作為阻斷電流路徑之機構,具有過電流阻斷及主動阻斷兩種機構,該過電流阻斷機構於可熔性導體片材50(參照圖4(c))中流通超過額定電流之過電流時,使可熔性導體片材50熔斷,而阻斷電流路徑;該主動阻斷機構於發生過電流以外之異常時,向發熱體80通入電流,將抑制遮斷構件20之移動之卡止構件70熔融,使被推壓機構30賦予朝向下方之推壓力之遮斷構件20移動,將保險絲組件50切斷,而阻斷電流路徑。
(絕緣盒)
絕緣盒10呈大致長圓柱狀(於X方向之任意位置,Y-Z面之剖面均為長圓形)。絕緣盒10包含外罩10A與保持構件10B。
外罩10A呈兩端開口之長圓筒形狀。外罩10A之開口部處之內側之緣部為經過倒角之傾斜面21。外罩10A之中央部為收容保持構件10B之收容部22。
保持構件10B包含配置於Z方向下側之第1保持構件10Ba、及配置於Z方向上側之第2保持構件10Bb。
如圖3所示,於第1保持構件10Ba之通電方向(X方向)之兩端部(第1端部10Baa、第2端部10Bab)設置有端子載置面111。
又,如圖3所示,於第1保持構件10Ba之兩端部(第1端部10Baa、第2端部10Bab)設置有供電構件載置面12。供電構件載置面12之Z方向之位置(高度)位於與發熱體80之位置(高度)大致相同之高度,藉此縮短了供電構件90之牽引距離。
於保持構件10B之內部形成有內壓緩衝空間15(參照圖5(a)、圖6)。內壓緩衝空間15具有抑制保護元件100之內壓急遽上升之作用,該內壓之急遽上升緣於因保險絲組件積層體40熔斷時所發生之電弧放電而產生之氣體。
外罩10A及保持構件10B較佳為由耐追蹤指標CTI(對追蹤(碳化導電電路)破壞之耐性)為500 V以上之材料形成。
耐追蹤指標CTI可藉由基於IEC60112之試驗來求出。
作為外罩10A及保持構件10B之材料,可使用樹脂材料。樹脂材料相較陶瓷材料而言,熱容小,熔點亦低。因此,若使用樹脂材料作為保持構件10B之材料,則具有如下兩種特性:減弱氣化冷卻(消融)所致之電弧放電;熔融飛散之金屬粒子附著於保持構件10B時,保持構件10B之表面變形,附著物凝聚,因此變得疏鬆而難以形成傳導路徑;故而較佳。
作為樹脂材料,例如可使用聚醯胺系樹脂或氟系樹脂。聚醯胺系樹脂可為脂肪族聚醯胺,亦可為半芳香族聚醯胺。作為脂肪族聚醯胺之例,可例舉尼龍4、尼龍6、尼龍46、尼龍66。作為半芳香族聚醯胺之例,可例舉尼龍6T、尼龍9T、聚鄰苯二甲醯胺(PPA)樹脂。作為氟系樹脂之例,可例舉聚四氟乙烯。又,聚醯胺系樹脂及氟系樹脂之耐熱性高,不易燃燒。尤其是脂肪族聚醯胺,即便燃燒亦不易產生石墨。因此,藉由使用脂肪族聚醯胺來形成外罩10A及保持構件10B,能利用因保險絲組件積層體40熔斷時之電弧放電而產生之石墨,更切實地防止新電流路徑之形成。
(保險絲組件積層體)
保險絲組件積層體具有:複數個可熔性導體片材(有時會將複數個可熔性導體片材統稱為保險絲組件),其等沿著厚度方向並列配置;及複數個第1絕緣構件,其等以近接或接觸之狀態配置於複數個可熔性導體片材各者之間、及複數個可熔性導體片材中配置於最下部之可熔性導體片材之外側,且形成有第1開口部或第1分離部。保險絲組件積層體包含保險絲組件與第1絕緣構件。
保險絲組件積層體40具有沿著厚度方向(Z方向)並列配置之6個可熔性導體片材50a、50b、50c、50d、50e、50f。於可熔性導體片材50a~50f各者之間配置有第1絕緣構件60Ab、60Ac、60Ad、60Ae、60Af。第1絕緣構件60Aa~60Af係以與可熔性導體片材50a~50f分別近接或接觸之狀態配置。近接之狀態較佳為第1絕緣構件60Ab~60Af與可熔性導體片材50a~50f之距離為0.5 mm以下之狀態,更佳為0.2 mm以下之狀態。又,於可熔性導體片材50a~50f中配置於最下部之可熔性導體片材50a之外側配置有第1絕緣構件60Aa。進而,於可熔性導體片材50a~50f中配置於最上部之可熔性導體片材50f之外側配置有第2絕緣構件60B。可熔性導體片材50a~50f之寬度(Y方向之長度)小於第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B之寬度。
保險絲組件積層體40係複數個可熔性導體片材為6個之例,但並不限定於6個,只要為複數個即可。
可熔性導體片材50a~50f各自具有相互對向之第1端部51及第2端部52、以及位於第1端部51與第2端部52之間之熔斷部53。沿著厚度方向並列配置之可熔性導體片材50a~50f中自下而上之3個可熔性導體片材50a~50c之第1端部51連接於第1端子91之下表面,自上而下之3個可熔性導體片材50d~50f之第1端部51連接於第1端子91之上表面。又,可熔性導體片材50a~50f中自下而上之3個可熔性導體片材50a~50c之第2端部52連接於第2端子92之下表面,自上而下之3個可熔性導體片材50d~50f之第2端部52連接於第2端子92之上表面。再者,可熔性導體片材50a~50f與第1端子91及第2端子92之連接位置並不限定於此。例如,亦可為可熔性導體片材50a~50f之第1端部51全部連接於第1端子91之上表面,還可全部連接於第1端子91之下表面。又,亦可為可熔性導體片材50a~50f之第2端部52全部連接於第2端子92之上表面,還可全部連接於第2端子92之下表面。
可熔性導體片材50a~50f均既可為包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,亦可為單層體。包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體可為以高熔點金屬層覆蓋低熔點金屬層之周圍之構造。
積層體之低熔點金屬層包含Sn。低熔點金屬層可為Sn單體,亦可為Sn合金。Sn合金係以Sn為主成分之合金。Sn合金係合金所包含之金屬當中Sn之含量最多之合金。作為Sn合金之例,可例舉Sn-Bi合金、In-Sn合金、Sn-Ag-Cu合金。高熔點金屬層包含Ag或Cu。高熔點金屬層可為Ag單體,亦可為Cu單體,還可為Ag合金,也可為Cu合金。Ag合金係合金所包含之金屬當中Ag之含量最多之合金,Cu合金係合金所包含之金屬當中Cu之含量最多之合金。積層體可為低熔點金屬層/高熔點金屬層之雙層構造,亦可為具有2層以上高熔點金屬層,具有1層以上低熔點金屬層,且低熔點金屬層配置於高熔點金屬層之間之3層以上之多層構造。
於為單層體之情形時,包含Ag或Cu。單層體可為Ag單體,亦可為Cu單體,還可為Ag合金,也可為Cu合金。
可熔性導體片材50a~50f均可於熔斷部53具有貫通孔54(54a、54b、54c)。於圖示之例中,貫通孔為3個,但對個數並無限制。藉由具有貫通孔54,熔斷部53之剖面面積變得較第1端部51及第2端部52之剖面面積小。藉由使熔斷部53之剖面面積變小,於可熔性導體片材50a~50f中分別流通超過額定之大電流之情形時,熔斷部53之發熱量變大,因此熔斷部53成為熔斷部而變得容易熔斷。作為使熔斷部53較第1端部51及第2端部52側更易熔斷之構成,並不限於貫通孔,亦可採用使其呈窄幅狀或使其厚度局部較薄等構成。還可使其為如孔狀縫線般之切入形狀。
又,於可熔性導體片材50a~50f各者中,以容易熔斷之方式構成之熔斷部53容易被遮斷構件20之凸狀部20a切斷。
可熔性導體片材50a~50f之厚度為會因過電流而熔斷,且會被遮斷構件20物理切斷之厚度。具體厚度與可熔性導體片材50a~50f之材料及個數(片數)、以及推壓機構30之推壓力(應力)相關,例如以可熔性導體片材50a~50f為銅箔之情形為基準,上述厚度可處於0.01 mm以上0.1 mm以下之範圍內。又,以可熔性導體片材50a~50f為藉由Ag鍍敷以Sn為主成分之合金之周圍而形成之箔之情形為基準,上述厚度可處於0.1 mm以上1.0 mm以下之範圍內。
第1絕緣構件60Aa~60Af各自包含隔著間隙(第1分離部)64相互對向之第1絕緣片63a與第2絕緣片63b。第2絕緣構件60B亦同樣包含隔著間隙(第2分離部)65相互對向之第3絕緣片66a與第4絕緣片66b。於圖示之例中,第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B之間隙64、65係分離出2個構件(第1絕緣片63a與第2絕緣片63b、及第3絕緣片66a與第4絕緣片66b)之分離部(第1分離部、第2分離部),但其亦可為可供遮斷構件20之凸狀部20a移動(通過)之開口部(第1開口部、第2開口部)。
第1絕緣片63a及第2絕緣片63b各自於Y方向之兩端側具有通氣孔67,用以使隨著保險絲組件被阻斷時所發生之電弧放電而出現之壓力上升現象效率良好地向絕緣盒之推壓機構收容空間規避。於圖示之例中,第1絕緣片63a及第2絕緣片63b於各自之Y方向之兩端側各有3個,但對個數並無限制。
因電弧放電而產生之上升壓力穿過通氣孔67,經由設置於推壓機構支持部20b與第2保持構件10Bb之間之四角之間隙(未圖示),效率良好地向絕緣盒10之收容推壓機構30之空間規避。其結果,遮斷構件20之遮斷動作順暢進行,並且第1絕緣構件60Aa~60Af與第2絕緣構件60B之破壞得到防止。
間隙64、65處在與配置於可熔性導體片材50a~50f之第1端部51與第2端部52之間之熔斷部53對向之位置。即,第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B於與可熔性導體片材50a~50f之熔斷部53對向之位置處分離。
第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B較佳為由耐追蹤指標CTI為500 V以上之材料形成。
作為第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B之材料,可使用樹脂材料。樹脂材料之例與外罩10A及保持構件10B之情形時相同。
保險絲組件積層體40例如可藉由如下操作加以製造。
使用具有與設置於第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B之凸部對應之定位凹部、以及第1端子91與第2端子92之定位固定部之治具,將可熔性導體片材50a~50f與第1絕緣構件60Ab~60Af分別沿著厚度方向交替地積層於第1絕緣構件60Aa之上,並將第2絕緣構件60B配置於最上部所配置之可熔性導體片材50f之上表面,從而獲得積層體。
(遮斷構件)
遮斷構件20具有:凸狀部20a,其朝向保險絲組件積層體40側;及推壓機構支持部20b,其具有收容並支持推壓機構30之下部之凹部20ba。
遮斷構件20於被推壓機構30賦予朝向下方之推壓力之狀態下,由卡止構件70抑制了向下方之移動。因此,若藉由發熱體80之發熱而加熱卡止構件70,使其於軟化溫度以上之溫度時軟化,則遮斷構件20能向下方移動。此時,軟化後之卡止構件70視其材料種類及加熱狀況等,被遮斷構件20物理切斷,或被熱熔斷,或受到遮斷構件20之物理切斷與熱熔斷兩者結合之作用。
遮斷構件20一旦不再被卡止構件70抑制向下方之移動,便會向下方移動,將可熔性導體片材50a~50f物理切斷。
於遮斷構件20中,凸狀部20a之前端20aa尖細,係容易將可熔性導體片材50a~50f切斷之形狀。
圖6表示遮斷構件20移動通過保險絲組件積層體40之間隙64、65,藉由凸狀部20a將可熔性導體片材50a、50b、50c、50d、50e、50f切斷,然後遮斷構件20下降之狀態之保護元件之剖視圖。
若遮斷構件20移動通過保險絲組件積層體40之間隙65、64而下降,藉由遮斷構件20之凸狀部20a將可熔性導體片材50f、50e、50d、50c、50b、50a依序切斷,則切斷面彼此被凸狀部20a遮斷而絕緣,經由各可熔性導體片材之通電路徑被切實地物理阻斷。藉此,電弧放電迅速熄滅(消弧)。
又,於遮斷構件20移動通過保險絲組件積層體40之間隙65、64向下方下降之狀態下,遮斷構件20之推壓機構支持部20b自第2絕緣構件60B推壓保險絲組件積層體40,從而可熔性導體片材與第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B密接,因此其等之間能繼續電弧放電之空間消失,電弧放電切實熄滅。
凸狀部20a之厚度(X方向之長度)小於第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B之間隙64、65之X方向之寬度。藉由該構成,凸狀部20a能往Z方向下方移動通過間隙64、65。
例如,於可熔性導體片材50a~50f為銅箔之情形時,凸狀部20a之厚度與間隙64、65之X方向之寬度之差例如可為0.05~1.0 mm,較佳為0.2~0.4 mm。為0.05 mm以上時,即便切斷後最小厚度為0.01 mm時之可熔性導體片材50a~50f之端部進入至第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B與凸狀部20a之間隙,凸狀部20a亦能順暢移動,從而電弧放電更迅速、切實地熄滅。其原因在於:上述差為0.05 mm以上時,凸狀部20a不易發生鉤掛。又,上述差為1.0 mm以下時,間隙64、65作為使凸狀部20a移動之導件發揮功能。因此,於可熔性導體片材50a~50f熔斷時移動之凸狀部20a之位置偏移得到防止,電弧放電更迅速、切實地熄滅。於可熔性導體片材50a~50f為藉由Ag鍍敷以Sn為主成分之合金之周圍而形成之箔之情形時,凸狀部20a之厚度與間隙64、65之X方向之寬度之差例如可為0.2~2.5 mm,較佳為0.22~2.2 mm。
凸狀部20a之寬度(Y方向之長度)大於保險絲組件積層體40之可熔性導體片材50a~50f之寬度。藉由該構成,凸狀部20a能將可熔性導體片材50a~50f分別切斷。
凸狀部20a之Z方向之長度L具有往Z方向下方下降時,凸狀部20a之前端20aa能到達較第1絕緣構件60Aa~60Af中配置於Z方向最下部之第1絕緣構件60Aa更靠下方之長度。凸狀部20a下降至較配置於最下部之第1絕緣構件60Aa低時,插入至形成於保持構件10Ba之內底面13之插入孔14。
藉由該構成,凸狀部20a能將可熔性導體片材50a~50f分別切斷。
(推壓機構)
推壓機構30於將遮斷構件20往Z方向下方推壓之狀態下收容於遮斷構件20之凹部20ba。
作為推壓機構30,例如可使用彈簧、橡膠等可賦予彈力之公知機構。
於保護元件100中,使用彈簧作為推壓機構30。彈簧(推壓機構)30以收縮狀態保持於遮斷構件20之凹部20ba。
作為用作推壓機構30之彈簧之材料,可使用公知者。
作為可用作推壓機構30之彈簧,可使用圓筒狀者,亦可使用圓錐狀者。若使用圓錐狀之彈簧,則能縮短收縮長度,因此能抑制推壓時之高度,從而使保護元件小型化。又,亦可將複數個圓錐狀之彈簧疊加使用來增強應力。
於使用圓錐狀之彈簧作為推壓機構30之情形時,可使外徑較小之側朝向可熔性導體片材50a~50f各自之熔斷部(切斷部)53側而配置,亦可使外徑較大之側朝向可熔性導體片材50a~50f各自之熔斷部53側而配置。
於使用圓錐狀之彈簧作為推壓機構30之情形時,若使外徑較小之側朝向可熔性導體片材50a~50f各自之熔斷部(切斷部)53側而配置,則例如於彈簧由金屬等導電性材料形成之情形時,能更有效地抑制可熔性導體片材50a~50f各自之熔斷部53被切斷時所發生之電弧放電繼續。其原因在於:容易確保電弧放電之發生位置與形成彈簧之導電性材料之距離。
又,於使用圓錐狀之彈簧作為推壓機構30,並使外徑較大之側朝向可熔性導體片材50a~50f各自之熔斷部53側而配置之情形時,能自推壓機構30向遮斷構件20更均等地賦予彈力,故而較佳。
(卡止構件)
卡止構件70將第2絕緣構件60B之間隙65跨接,抑制遮斷構件20之移動。
於保護元件100中,具備3個卡止構件70(70A、70B、70C),但並不限定於3個。
卡止構件70A載置於第2絕緣構件60B之槽60Ba1及槽60Ba2,卡止構件70B載置於第2絕緣構件60B之槽60Bb1及槽60Bb2,卡止構件70C載置於第2絕緣構件60B之槽60Bc1及槽60Bc2。
又,於遮斷構件20之凸狀部20a之前端20aa設有與卡止構件之形狀及位置對應之槽(參照圖12(b)),該槽以夾住卡止構件之方式將其穩定保持。
3個卡止構件70A、70B、70C形狀相同。使用圖式對卡止構件70A之形狀進行說明,卡止構件70A具有:支持部70Aa,其載置在形成於第2絕緣構件60B之槽中受到支持;及突出部70Ab,其自支持部向下方延伸,且其前端70Aba與最上部之可熔性導體片材50f近接或接觸。於卡止構件70中,所有卡止構件形狀全部相同,但亦可包含形狀不同者。
於卡止構件70A、70B、70C之上載置有發熱體80A、80B。若向發熱體80A、80B通入電流,則發熱體80A、80B發熱,並向卡止構件70傳熱,從而卡止構件70升溫,並於軟化溫度以上之溫度時軟化。此處,軟化溫度表示固相與液相混在或共存之溫度或溫度範圍。卡止構件70若達到軟化溫度以上之溫度,則變軟至會因外力而變形之程度。
軟化後之卡止構件70容易被受到推壓機構30之推壓力推壓之遮斷構件20之凸狀部20a物理切斷。若卡止構件70被切斷,則遮斷構件20之凸狀部20a往Z方向下方插入間隙65、64。
凸狀部20a往Z方向下方插入間隙65、64時,凸狀部20a一面切斷可熔性導體片材,一面衝刺前進而到達最下方位置。如此,凸狀部20a將可熔性導體片材50a~50f於各自之熔斷部53處遮斷為第1端子91側與第2端子92側。藉此,能使可熔性導體片材50a~50f被切斷時所發生之電弧放電迅速、切實地熄滅。
發熱體80A、80B之發熱經由卡止構件70加熱可熔性導體片材50f,進而亦加熱其他可熔性導體片材,從而可熔性導體片材50a~50f容易被物理切斷。又,視發熱體80A、80B之發熱大小,可熔性導體片材50f有時會被熱熔斷。該情形時,凸狀部20a直接衝刺前進而到達最下方位置。
於卡止構件70中,突出部70Ab與可熔性導體片材50f接觸。因此,若可熔性導體片材中流通超過額定電流之過電流,則與可熔性導體片材50f接觸之卡止構件70傳熱而升溫,並於軟化溫度以上之溫度時軟化。
又,於流通較大過電流,從而可熔性導體片材50f瞬間熔斷之情形時,所產生之電弧放電亦會向卡止構件70流動,使卡止構件70於軟化溫度以上之溫度時軟化。
軟化後之卡止構件70容易被受到推壓機構30之推壓力推壓之遮斷構件20之凸狀部20a物理切斷。若卡止構件70被切斷,則遮斷構件20之凸狀部20a往Z方向下方插入間隙65、64。
該情形時,可熔性導體片材中流通超過額定電流之過電流而被熱熔斷,凸狀部20a直接往Z方向下方插入間隙65、64。此時,凸狀部20a將可熔性導體片材50a~50f於各自之熔斷部處遮斷為第1端子91側與第2端子92側。藉此,能使可熔性導體片材50a~50f被切斷時所發生之電弧放電迅速、切實地熄滅。
即便可熔性導體片材尚未被熱熔斷,凸狀部20a往Z方向下方插入間隙65、64時,凸狀部20a亦會一面切斷可熔性導體片材,一面衝刺前進而到達最下方位置。如此,凸狀部20a將可熔性導體片材50a~50f於各自之熔斷部處遮斷為第1端子91側與第2端子92側。藉此,能使可熔性導體片材50a~50f被阻斷時所發生之電弧放電迅速、切實地熄滅。
圖7(a)中示出了具有作為卡止構件70之變化例之卡止構件71之保護元件。圖7(b)係卡止構件71附近之放大圖。
卡止構件71係僅具有載置在形成於第2絕緣構件60B之槽中受到支持之支持部71Aa,不具有與可熔性導體片材50f接觸之突出部之構成。
因卡止構件71不具有與可熔性導體片材50f接觸之部分,故即便可熔性導體片材中流通超過額定電流之過電流,卡止構件71亦不會被軟化,而僅會被發熱體80軟化。但於隨著高電壓而發生電弧放電之情形時,電弧放電會到達卡止構件71,將卡止構件71熔斷,從而藉由凸狀部20a將可熔性導體片材50a~50f於各自之熔斷部處遮斷為第1端子91側與第2端子92側。
卡止構件70、71之材料可採用與可熔性導體片材相同之材料,但為了可藉由發熱體80之通電而迅速軟化,其較佳為包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體。例如,可使用藉由962℃熔點之Ag鍍敷以217℃熔點之Sn為主成分之合金之周圍而形成者。
(發熱體)
發熱體80以接觸方式載置於卡止構件70之上表面。發熱體80藉由向其中通入電流而發熱,利用該熱來加熱卡止構件70,使其軟化,熔融。
藉由卡止構件70之熔融,被推壓機構30賦予往Z方向下方之推壓力之遮斷構件20插入至保險絲組件積層體40之間隙,切斷可熔性導體片材50,從而將保險絲組件積層體40遮斷於第1端子91側與第2端子92側。
於保護元件100中,具備2個發熱體80(80A、80B),但並不限定於2個。
圖8表示發熱體80之模式圖。圖8(a)係發熱體80之正面(推壓機構30側之面)之俯視圖,圖8(b)係絕緣基板之俯視圖,圖8(c)~(e)分別為使絕緣基板之正面側之3層依序積層,以包括下層亦能看見之方式加以表示之俯視透視圖。圖8(c)係於絕緣基板上積層有電阻層之狀態之俯視圖,(d)係於(c)之狀態下進而積層有絕緣層之狀態之俯視圖,(e)係於(d)之狀態下進而積層有電極層之狀態之俯視圖。圖8(f)係發熱體80之背面(保險絲組件積層體40側之面)之俯視圖。
發熱體80A、80B各自具有:2個電阻層80-1(80-1a、80-1b),其等平行地分離而配置於絕緣基板80-3之正面80-3A(推壓機構30側之面);絕緣層80-4,其覆蓋電阻層80-1;發熱體電極80-5a及發熱體電極80-5b,其等形成於絕緣基板80-3上,且電性連接於電阻層80-1a之兩端;發熱體電極80-5c及發熱體電極80-5d,其等電性連接於電阻層80-1b之兩端;及電極層80-2(80-2a、80-2b),其等形成於絕緣基板80-3之背面80-3B(保險絲組件積層體40側之面)。電阻層於發熱體80A、80B各具備2個,但此僅係為了可旋轉180度加以搭載而採取之失效安全設計,並非必須具備2個。
電阻層80-1由通電後發熱之導電性材料,例如鎳鉻合金、W、Mo、Ru等、或包含其等之材料形成。電阻層80-1係藉由如下等操作而形成:將其等之合金、組成物或化合物之粉狀體與樹脂黏合劑等混合,形成漿狀物,然後使用網版印刷技術,將該漿狀物圖案化形成於絕緣基板80-3上,繼而加以焙燒。絕緣基板80-3例如為氧化鋁、玻璃陶瓷、莫來石、氧化鋯等具有絕緣性之基板。絕緣層80-4係為了保護電阻層80-1而設置。作為絕緣層80-4之材料,例如可使用陶瓷、玻璃等絕緣材料。絕緣層80-4可藉由塗佈絕緣材料之膏漿並加以焙燒之方法而形成。
發熱體80A、80B各自之正面之發熱體電極80-5a~d與背面之電極層80-2a~b藉由絕緣基板80-3而電性絕緣。
作為發熱體80A、80B,並不限於圖8所示者,而可使用公知者。
發熱體80A、80B於作為保護元件100之通電路徑之外部電路上發生異常等原因導致需阻斷通電路徑之情形時,藉由設置於外部電路之電流控制元件而通電,發熱。
(供電構件)
圖9係用以說明向發熱體80A、80B供電之供電構件之引出方法的保護元件之立體圖,(a)係將發熱體80A、80B串聯連接之情形時,(b)係將發熱體80A、80B並聯連接之情形時。
於圖9(a)中,供電構件90a連接於發熱體80A之發熱體電極80-5c(參照圖8),供電構件90b連接於發熱體80B之發熱體電極80-5a(參照圖8),供電構件90A連接於發熱體80A之發熱體電極80-5d(參照圖8)及發熱體80B之發熱體電極80-5b(參照圖8)。又,發熱體80A之電極層80-2經由卡止構件70(70A、70B、70C)連接於發熱體80B之電極層80-2。於該構成中,按照「供電構件90a~發熱體80A之發熱體電極80-5c~發熱體80A之電阻層80-1a~發熱體80A之發熱體電極80-5d~供電構件90A~發熱體80B之發熱體電極80-5b~發熱體80B之電阻層80-1b~發熱體80B之發熱體電極80-5a~供電構件90b」之路徑供電,使發熱體80A、80B發熱。藉由該發熱,卡止構件70(70A、70B、70C)熔融,遮斷構件20插入至保險絲組件積層體40之間隙64、65。藉由遮斷構件20插入至保險絲組件積層體40之間隙64、65,供電構件90A被切斷,向發熱體80A、80B之供電被阻斷,從而發熱體80A、80B之發熱停止。
於圖9(b)中,供電構件90c連接於發熱體80A之發熱體電極80-5c,供電構件90e連接於發熱體80A之發熱體電極80-5d。又,供電構件90d連接於發熱體80B之發熱體電極80-5a,供電構件90f連接於發熱體電極80-5b(參照圖8)。於該構成中,「供電構件90c~發熱體80A之發熱體電極80-5c~發熱體80A之電阻層80-1a~發熱體80A之發熱體電極80-5d~供電構件90e」之第1路徑與「供電構件90d~發熱體80B之發熱體電極80-5a~發熱體80B之電阻層80-1b~發熱體80B之發熱體電極80-5b~供電構件90f」之第2路徑並列構成。按照第1路徑及第2路徑供電,使發熱體80A、80B發熱。藉由該發熱,卡止構件70(70A、70B、70C)熔融,遮斷構件20插入至保險絲組件積層體40之間隙64、65。於該構成中,藉由遮斷構件20插入至保險絲組件積層體40之間隙64、65,向發熱體80A、80B之供電不會被阻斷,從而發熱體80A、80B之發熱繼續。藉此,能利用其他系統控制(計時器等)適時停止向電流控制元件之通電,來停止阻斷後之保護元件100之發熱體80A、80B之發熱。
(第1端子、第2端子)
第1端子91之一端部與可熔性導體片材50a~50f之第1端部51連接,另一端部露出於絕緣盒10之外部。又,第2端子92之一端部與可熔性導體片材50a~50f之第2端部52連接,另一端部露出於絕緣盒10之外部。
第1端子91與第2端子92可為大致相同之形狀,亦可為彼此不同之形狀。第1端子91及第2端子92之厚度並不特別限定,例如可處於0.3 mm以上1.0 mm以下之範圍內。第1端子91之厚度與第2端子92之厚度可相同,亦可不同。
第1端子91具備外部端子孔91a。又,第2端子92具備外部端子孔92a。外部端子孔91a與外部端子孔92a中,一者用以連接於電源側,另一者用以連接於負載側。或外部端子孔91a及外部端子孔92a亦可用以連接於負載內部之通電路徑。外部端子孔91a及外部端子孔92a可為俯視大致圓形之貫通孔。
作為第1端子91及第2端子92,例如可使用由銅、黃銅、鎳等形成者。作為第1端子91及第2端子92之材料,自增強剛性之觀點而言,使用黃銅較佳,自降低電阻之觀點而言,使用銅較佳。第1端子91與第2端子92可由相同材料形成,亦可由不同材料形成。
(保護元件之製造方法)
本實施方式之保護元件100可藉由如下操作加以製造。
首先,準備已由治具加以定位之保險絲組件積層體40、第1端子91及第2端子92。然後,藉由焊接將保險絲組件積層體40之可熔性導體片材50a~50f各自之第1端部51與第1端子91連接。
又,藉由焊接將第2端部52與第2端子92連接。作為用於焊接之焊接材料,可使用公知者,自電阻率與熔點、及環保無鉛之觀點而言,使用以Sn為主成分者較佳。可熔性導體片材50a~50f之第1端部51與第1端子91之連接、及可熔性導體片材50a~50f之第2端部52與第2端子92之連接並不限定於焊接,亦可採用熔接方式之接合等公知之接合方法。
其次,準備卡止構件70A、70B、70C。將卡止構件70A、70B、70C分別配置於圖3所示之第2絕緣構件60B之槽60Ba1及槽60Ba2、槽60Bb1及槽60Bb2、以及槽60Bc1及槽60Bc2。
又,亦可使用形狀與第2絕緣構件60B相同之治具。
其次,準備圖8(a)及圖8(b)所示之發熱體80A、80B與焊膏。然後,於卡止構件70A、70B、70C與發熱體80A、80B之連接部位塗佈適量焊膏後,如圖9(a)所示,將發熱體80A、80B配置於第2絕緣構件60B之特定位置。發熱體80A、80B係以背面側載置於卡止構件70A、70B、70C之上。藉由烘箱或回焊爐等進行加熱,將卡止構件70A、70B、70C與發熱體80A、80B熔焊連接。
其次,準備供電構件90a、90b、90A。將供電構件90a配置於供電構件載置面12,並藉由焊接將供電構件90a連接於發熱體80A之發熱體電極80-5c。又,將供電構件90b配置於供電構件載置面12,並藉由焊接將供電構件90b連接於發熱體80B之發熱體電極80-5a。又,藉由焊接將供電構件90A連接於發熱體80A之發熱體電極80-5d及發熱體80B之發熱體電極80-5b。供電構件90a、90b、90A與發熱體80A、80B亦可藉由熔接方式之接合而連接,可使用公知之接合方法。
其次,準備第2保持構件10Bb、遮斷構件20及推壓機構30。然後,將推壓機構30配置於遮斷構件20之凹部20ba,並收容至第2保持構件10Bb。
其次,一面向設置於遮斷構件20之前端20aa之槽中嵌入卡止構件70A、70B、70C並壓縮推壓機構30,一面向於第1保持構件10Ba之第1端部10Baa及第2端部10Bab各形成有2個之凹部17卡合形成於第2保持構件10Bb之對應部位之4個凸部(未圖示),從而形成保持構件10B。
其次,準備外罩10A。然後,向外罩10A之收容部22插入保持構件10B。繼而,向保持構件10B之端子接著劑注入口16注入接著劑,將端子載置面111與第1端子91及第2端子92之間隙填平。又,向作為盒體接著劑注入口之外罩10A之橢圓狀側面之傾斜面21注入接著劑,使外罩10A與保持構件10B接著。作為接著劑,例如可使用包含熱硬化性樹脂之接著劑。如此操作而形成外罩10A內被密閉之絕緣盒10。
藉由以上步驟,可獲得本實施方式之保護元件100。
於本實施方式之保護元件100中,除了保險絲組件50(複數個可熔性導體片材50a~50f)中流通超過額定電流之過電流時,保險絲組件50會被熱熔斷而阻斷電流路徑以外,還能向發熱體80通入電流,將抑制遮斷構件20之移動之卡止構件70熔融,藉由推壓機構30使遮斷構件20移動,將保險絲組件50物理切斷,而阻斷電流路徑。
於本實施方式之保護元件100中,構成為藉由卡止構件70來抑制被推壓機構30賦予推壓力之遮斷構件20之移動,因此除了阻斷電流路徑之情形時以外,不會藉由推壓機構30與遮斷構件20對保險絲組件50(複數個可熔性導體片材50a~50f)施加切斷推壓力。故而,能抑制保險絲組件50之經時劣化,且能防止本無需阻斷電流路徑但卻因保險絲組件50升溫時處於被賦予推壓力之狀態下而斷線。
於本實施方式之保護元件100中,保險絲組件積層體40包含沿著厚度方向並列配置之複數個可熔性導體片材50a~50f,且該等可熔性導體片材50a~50f分別與各者之間配置之第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B近接或接觸(密接)而絕緣。因此,可熔性導體片材50a~50f各者中流通之電流值變小,且捲繞可熔性導體片材50a~50f之空間變得極窄,由此因熔斷而發生電弧放電之規模容易變小。即,若熔斷空間狹小,則該空間內之氣體變少,作為於電弧放電過程中供電流流通之路徑、「由空間內之氣體電離而產生之電漿」之量亦變少,從而容易使電弧放電提前消弧。藉此,根據本實施方式之保護元件100,能使絕緣盒10之尺寸小型輕量化。
於本實施方式之保護元件100中,若在可熔性導體片材50a~50f中配置於最下部之可熔性導體片材50a與絕緣盒10之第1保持構件10Ba之間配置第1絕緣構件60Aa,又,在可熔性導體片材50a~50f中配置於最上部之可熔性導體片材50f與絕緣盒10之第2保持構件10Bb之間分別配置第2絕緣構件60B,則可熔性導體片材50a、50f不與第1保持構件10Ba、第2保持構件10Bb直接接觸,因此電弧放電不易導致該等絕緣盒10之內部表面上形成作為導電路徑之碳化物,故而即便使絕緣盒10之尺寸小型化亦不易產生漏電流。
於本實施方式之保護元件100中,若第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B於和可熔性導體片材50a~50f之第1端部51與第2端部52之熔斷部53對向之位置處分離,則能抑制可熔性導體片材50a~50f於熔斷部53處熔斷時,熔融飛散物連續附著於第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B之表面。因此,能使因可熔性導體片材50a~50f之熔斷而發生之電弧放電提前消弧。
於本實施方式之保護元件100中,若第1絕緣構件60Aa~60Af、第2絕緣構件60B、遮斷構件20、絕緣盒10之外罩10A及保持構件10B中至少一者由耐追蹤指標CTI為500 V以上之材料形成,則電弧放電不易導致該等零件之表面上形成作為導電路徑之碳化物,故而即便使絕緣盒10之尺寸小型化亦更不易產生漏電流。
於本實施方式之保護元件100中,若第1絕緣構件60Aa~60Af、第2絕緣構件60B、遮斷構件20、絕緣盒10之外罩10A及保持構件10B中至少一者由聚醯胺系樹脂或氟系樹脂形成,則因聚醯胺系樹脂或氟系樹脂之絕緣性與耐追蹤性優異,故容易兼顧小型化與輕量化。
於本實施方式之保護元件100中,若可熔性導體片材50a~50f均為包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且低熔點金屬層包含Sn,高熔點金屬層包含Ag或Cu,則藉由低熔點金屬層熔融,高熔點金屬會被Sn熔解,因此可熔性導體片材50a~50f之熔斷溫度變低。又,因Ag及Cu之物理強度較Sn高,故於低熔點金屬層積層高熔點金屬層而形成之可熔性導體片材50a~50f之物理強度高於低熔點金屬層單體之物理強度。進而,因Ag及Cu之電阻率較Sn低,故於低熔點金屬層積層高熔點金屬層而形成之可熔性導體片材50a~50f之電阻值低於低熔點金屬層單體之電阻值。即,成為可應對更大電流之保險絲組件。
於本實施方式之保護元件100中,可熔性導體片材50a~50f若均為積層體,該積層體具有2層以上高熔點金屬層,具有1層以上低熔點金屬層,且低熔點金屬層配置於高熔點金屬層之間,則於外側具備高熔點金屬層,因此可熔性導體片材50a~50f之強度變高。尤其於藉由焊接將可熔性導體片材50a~50f之第1端部51與第1端子91及第2端部52與第2端子92連接之情形時,不易因焊接時之加熱而發生可熔性導體片材50a~50f之變形。
於本實施方式之保護元件100中,可熔性導體片材50a~50f若均為包含銀或銅之單層體,則與為高熔點金屬層與低熔點金屬層之積層體之情形時相比,電阻率容易變小。因此,由包含銀或銅之單層體構成之可熔性導體片材50a~50f即便與由高熔點金屬層與低熔點金屬層之積層體構成之可熔性導體片材50a~50f於相同面積下具有同等電阻,其厚度亦能較薄。若可熔性導體片材50a~50f之厚度較薄,則可熔性導體片材50a~50f熔斷時之熔融飛散物量亦與厚度成正比地變少,從而阻斷後之絕緣電阻變高。
於本實施方式之保護元件100中,可熔性導體片材50a~50f各自於熔斷部53設置有貫通孔54,從而具有熔斷部53之通電方向之剖面面積變得較第1端部51及第2端部52之通電方向之剖面面積小之熔斷部,因此電流路徑中流通超過額定之電流時所熔斷之部位穩定。再者,雖然本實施方式之保護元件100中係於熔斷部53設置貫通孔54,但對使熔斷部53之剖面面積變小之方法並無特別限制。例如,亦可藉由將熔斷部53之兩端部刻蝕成凹狀,或使其厚度部分較薄,而縮小熔斷部53之剖面面積。
(變化例)
圖10係第1實施方式之變化例之模式圖,(a)係作為保持構件10B之變化例之保持構件10BB之立體圖,(b)係作為第1絕緣構件60A及第2絕緣構件60B之變化例之第1絕緣構件61A及第2絕緣構件61B具有可供遮斷構件20之凸狀部20a移動(通過)之開口部的構成之立體圖。圖11(a)表示第2絕緣構件之斜視模式圖,(b)表示第1絕緣構件之斜視模式圖。再者,因6個第1絕緣構件具有相同形狀,故圖11(b)所示之第1絕緣構件係表示其等之共通構成者。
再者,該變化例中之保險絲組件積層體除了第1絕緣構件以外,其他部分與圖4所示之構成相同。因此,以下說明中對與圖4所示之構件共通之構件以相同符號進行記載。
圖10及圖11所示之第1絕緣構件61Aa~61Af各自具有第1開口部64A,第2絕緣構件61B具有第2開口部65A。又,第1開口部64A與第2開口部65A之Y方向之長度大於可熔性導體片材50a~50f及遮斷構件20之凸狀部20a之Y方向之長度。因此,可熔性導體片材50a~50f被阻斷後,凸狀部20a插入至第1開口部64A與第2開口部65A,將可熔性導體片材50a~50f之熔斷部切實地遮斷。
第1絕緣構件61Aa~61Af及第2絕緣構件61B各自於Y方向之兩端側具有通氣孔67A,用以使隨著保險絲組件被阻斷時所發生之電弧放電而出現之壓力上升現象效率良好地向絕緣盒之推壓機構收容空間規避。於圖示之例中,第1絕緣構件61Aa~61Af及第2絕緣構件61B於各自之Y方向之兩端側且隔著第1開口部64A或第2開口部65A之左右兩側,各有5個通氣孔67A,但對個數並無限制。
因電弧放電而產生之上升壓力穿過通氣孔67A,經由設置於推壓機構支持部20b與第2保持構件10BBb之間之四角之間隙(未圖示),效率良好地向絕緣盒10之收容推壓機構30之空間規避。其結果,遮斷構件20之遮斷動作順暢進行,並且第1絕緣構件61Aa~61Af與第2絕緣構件61B之破壞得到防止。
第1開口部64A、第2開口部65A處在與配置於可熔性導體片材50a~50f之第1端部51與第2端部52之間之熔斷部53對向之位置。
關於第1絕緣構件61Aa~61Af及第2絕緣構件61B之材料,採用與第1絕緣構件60Aa~60Af及第2絕緣構件60B之材料相同者較佳,又,可使用相同種類之材料。
圖10(a)及圖10(b)所示之保持構件10BB(配置於Z方向上側之第2保持構件10BBb、及配置於Z方向下側之第1保持構件10BBa)為與第1絕緣構件及第2絕緣構件之變化例對應之形狀。
(保護元件(第2實施方式))
圖12~圖15係表示本發明之第2實施方式之保護元件之模式圖。第2實施方式之保護元件與第1實施方式之保護元件之主要不同點在於:作為阻斷電流路徑之機構,不具有由發熱體構成之主動阻斷機構,而僅具有過電流阻斷機構,該電流阻斷機構於可熔性導體片材中流通超過額定電流之過電流時,使可熔性導體片材熔斷,而阻斷電流路徑。具體而言,第2實施方式之保護元件與第1實施方式之保護元件之主要不同點在於:不具有發熱體及供電構件。
於以下圖式中,對與第1實施方式之保護元件相同或大致相同之構成構件標註相同符號並省略說明。
圖12(a)係與圖2對應之圖,係為了能看見保護元件之內部,將一部分去除而加以模式性表示之立體圖,(b)係遮斷構件之立體圖。圖13係第2實施方式之保護元件之與圖5(a)對應之剖視圖。圖14係與圖6對應之剖視圖,係遮斷構件將保險絲組件切斷後下降之狀態之保護元件之剖視圖。圖15係模式性表示已將保險絲組件積層體、第1端子及第2端子設置於第1保持構件之狀態之立體圖。
圖12~圖15所示之保護元件200具有絕緣盒11、保險絲組件積層體140、第1絕緣構件160A、遮斷構件120、推壓機構30及卡止構件70。再者,於本實施方式之保護元件200中,通電方向表示使用時電力流通之方向(X方向),通電方向之剖面面積表示與通電方向正交之方向之面(Y-Z面)之面積。
(絕緣盒)
絕緣盒11呈大致長圓柱狀(於X方向之任意位置,Y-Z面之剖面均為長圓形)。絕緣盒11包含外罩110A與保持構件110B。
因保護元件200不具有發熱體及供電構件,故外罩110A及保持構件110B隨之不具備發熱體用之部位及供電構件用之部位,此點係與外罩10A及保持構件10B之差異所在。
保持構件110B包含配置於Z方向下側之第1保持構件110Ba、及配置於Z方向上側之第2保持構件110Bb。
外罩110A及保持構件110B之外形為了實現小型且能經受電弧放電所致之內壓上升而採用大致長圓柱狀,抑制了材料使用量,但只要於保護元件之額定電壓、額定電流、阻斷電容下不會因電弧放電而遭到破壞,外形便不限於大致長圓柱狀,而可採用長方體等任意形狀。
於保持構件110B之內部形成有內壓緩衝空間15(參照圖14)。內壓緩衝空間15具有抑制保護元件200之內壓急遽上升之作用,該內壓之急遽上升緣於因保險絲組件積層體140熔斷時所發生之電弧放電而產生之氣體。
作為外罩110A及保持構件110B之材料,可使用與外罩10A及保持構件10B相同之材料。
(保險絲組件積層體)
保險絲組件積層體140具有:複數個可熔性導體片材50(有時會將複數個可熔性導體片材統稱為保險絲組件50),其等沿著厚度方向並列配置;及複數個第1絕緣構件160A(160Aa~160Ag),其等以近接或接觸之狀態配置於複數個可熔性導體片材50各者之間、以及複數個可熔性導體片材50中配置於最下部及最上部之可熔性導體片材50之外側,且形成有第1開口部。保險絲組件積層體140包含保險絲組件與第1絕緣構件。
複數個可熔性導體片材50具有與圖4所示者相同之構成,對其等省略上述特徵之說明。又,複數個第1絕緣構件160A(160Aa~160Ag)均為具有相同構成之構件,具有與圖10(b)所示之第1絕緣構件61A相同之構成,對其等省略上述特徵之說明。
於圖12~圖15所示之保護元件200中,不同點在於:在與保護元件100所具備之第2絕緣構件60B對應之部位具備第1絕緣構件。於保護元件200中,亦可具備構成與第1絕緣構件不同之絕緣構件,以此取代配置於最上部之第1絕緣構件。
此處,於保護元件100中,第2絕緣構件60B與第1絕緣構件60A之不同點在於:具備配置發熱體80之部位;等等。但亦可使用與第1絕緣構件60A相同之構成加以取代,該情形時,第2絕緣構件60B與第1絕緣構件60A無構成上之差異,該情形時,於保護元件100中,保險絲組件積層體40亦包含保險絲組件與第1絕緣構件。
保險絲組件積層體140具有沿著厚度方向(Z方向)並列配置之6個可熔性導體片材50a、50b、50c、50d、50e、50f。於可熔性導體片材50a~50f各者之間配置有第1絕緣構件160Ab、160Ac、160Ad、160Ae、160Af。第1絕緣構件160Ab~160Af係以與可熔性導體片材50a~50f分別近接或接觸之狀態配置。近接之狀態較佳為第1絕緣構件160Ab~160Af與可熔性導體片材50a~50f之距離為0.5 mm以下之狀態,更佳為0.2 mm以下之狀態。
又,於可熔性導體片材50a~50f中配置於最下部之可熔性導體片材50a之外側配置有第1絕緣構件160Aa。進而,於可熔性導體片材50a~50f中配置於最上部之可熔性導體片材50f之外側配置有第1絕緣構件160Ag。可熔性導體片材50a~50f之寬度(Y方向之長度)小於第1絕緣構件160Aa~160Ag之寬度。
保險絲組件積層體140係複數個可熔性導體片材為6個之例,但並不限定於6個,只要為複數個即可。
又,於可熔性導體片材50a~50f各者中,以容易熔斷之方式構成之熔斷部53容易被遮斷構件120之凸狀部120a切斷。
可熔性導體片材50a~50f之厚度為會因過電流而熔斷之厚度。具體厚度與可熔性導體片材50a~50f之材料及個數(片數)、以及推壓機構30之推壓力(應力)相關,例如以可熔性導體片材50a~50f為銅箔之情形為基準,上述厚度可處於0.01 mm以上0.1 mm以下之範圍內。
又,以可熔性導體片材50a~50f為藉由Ag鍍敷以Sn為主成分之合金之周圍而形成之箔之情形為基準,上述厚度可處於0.1 mm以上1.0 mm以下之範圍內。
第1絕緣構件160Aa~160Ag各自於X方向之中央部具有可供遮斷構件120之凸狀部120a移動(通過)之第1開口部64A。
第1絕緣構件160Aa~160Ag具有通氣孔67A,用以使隨著保險絲組件被阻斷時所發生之電弧放電而出現之壓力上升現象效率良好地向絕緣盒之推壓機構收容空間規避。於圖示之例中,第1絕緣構件160Aa~160Ag於各自之Y方向之兩端側且隔著第1開口部64A之左右兩側,各有5個通氣孔67A,但對個數並無限制。
因電弧放電而產生之上升壓力穿過通氣孔67A,經由設置於推壓機構支持部120b與第2保持構件110Bb之間之四角之間隙(未圖示),效率良好地向絕緣盒11之收容推壓機構30之空間規避。其結果,遮斷構件120之遮斷動作順暢進行,並且第1絕緣構件160Aa~160Ag之破壞得到防止。
第1開口部64A處在與配置於可熔性導體片材50a~50f之第1端部51與第2端部52之間之熔斷部53對向之位置。
(遮斷構件)
遮斷構件120具有:凸狀部120a,其朝向保險絲組件積層體140側;及推壓機構支持部120b,其具有收容並支持推壓機構30之下部之凹部120ba。於凸狀部120a之前端具有用以夾持卡止構件70之夾持槽120aA。於遮斷構件120中,具有3個夾持槽120aA,但對個數並無限制。
遮斷構件120於被推壓機構30賦予朝向下方之推壓力之狀態下,由卡止構件70抑制了向下方之移動。因卡止構件70之突出部70Ab與可熔性導體片材50f接觸,故若可熔性導體片材中流通超過額定電流之過電流,則卡止構件70傳熱而升溫,並於軟化溫度以上之溫度時軟化。又,於流通較大過電流,從而可熔性導體片材50f瞬間熔斷之情形時,所產生之電弧放電亦會向卡止構件70流動,使卡止構件70於軟化溫度以上之溫度時軟化。軟化後之卡止構件70容易被受到推壓機構30之推壓力推壓之遮斷構件120之凸狀部120a物理切斷。
若卡止構件70被切斷,而不再藉由卡止構件70抑制向下方之移動,則遮斷構件120向下方移動,將可熔性導體片材50a~50f物理切斷。
於遮斷構件120中,凸狀部120a之前端120aa尖細,係容易將可熔性導體片材50a~50f切斷之形狀。
圖14表示遮斷構件120移動通過保險絲組件積層體140之第1開口部64A,藉由凸狀部120a將可熔性導體片材50a、50b、50c、50d、50e、50f切斷,然後遮斷構件120下降之狀態之保護元件之剖視圖。
若遮斷構件120移動通過保險絲組件積層體140之第1開口部64A而下降,藉由遮斷構件120之凸狀部120a將可熔性導體片材50f、50e、50d、50c、50b、50a依序切斷,則切斷面彼此被凸狀部120a遮斷而絕緣,經由各可熔性導體片材之通電路徑被切實地物理阻斷。藉此,電弧放電迅速熄滅(消弧)。
又,於遮斷構件120移動通過保險絲組件積層體140之第1開口部64A向下方下降之狀態下,遮斷構件120之推壓機構支持部120b自第1絕緣構件160Ag推壓保險絲組件積層體140,從而可熔性導體片材與第1絕緣構件160Aa~160Ag密接,因此其等之間能繼續電弧放電之空間消失,電弧放電切實熄滅。
凸狀部120a之厚度(X方向之長度)小於第1絕緣構件160Aa~160Ag之第1開口部64A之X方向之寬度。藉由該構成,凸狀部120a能往Z方向下方移動通過第1開口部64A。
例如,於可熔性導體片材50a~50f為銅箔之情形時,凸狀部120a之厚度與第1開口部64A之X方向之寬度之差例如可為0.05~1.0 mm,較佳為0.2~0.4 mm。為0.05 mm以上時,即便切斷後最小厚度為0.01 mm之可熔性導體片材50a~50f之端部進入至第1絕緣構件160Aa~160Ag與凸狀部120a之間隙,凸狀部120a亦能順暢移動,從而電弧放電更迅速、切實地熄滅。其原因在於:上述差為0.05 mm以上時,凸狀部120a不易發生鉤掛。又,上述差為1.0 mm以下時,第1開口部64A作為使凸狀部120a移動之導件發揮功能。因此,於可熔性導體片材50a~50f熔斷時移動之凸狀部120a之位置偏移得到防止,電弧放電更迅速、切實地熄滅。於可熔性導體片材50a~50f為藉由Ag鍍敷以Sn為主成分之合金之周圍而形成之箔之情形時,凸狀部120a之厚度與第1開口部64A之X方向之寬度之差例如可為0.2~2.5 mm,較佳為0.22~2.2 mm。
凸狀部120a之寬度(Y方向之長度)大於保險絲組件積層體140之可熔性導體片材50a~50f之寬度。藉由該構成,凸狀部120a能將可熔性導體片材50a~50f分別切斷。
凸狀部120a之Z方向之長度L具有往Z方向下方下降時,凸狀部120a之前端120aa能到達較第1絕緣構件160Aa~160Ag中配置於Z方向最下部之第1絕緣構件160Aa更靠下方之長度。凸狀部120a下降至較配置於最下部之第1絕緣構件160Aa低時,插入至形成於保持構件110Ba之內底面之插入孔114。
藉由該構成,凸狀部120a能將可熔性導體片材50a~50f分別切斷。
(推壓機構)
推壓機構30於將遮斷構件120往Z方向下方推壓之狀態下收容於遮斷構件120之凹部120ba。
推壓機構30可使用與保護元件100所具備者相同之機構。
(卡止構件)
作為卡止構件170之構成(形狀及材料),可使用與卡止構件70相同者。
於保護元件200中,具備3個卡止構件170,但並不限制於3個。
其等以插入至遮斷構件120之凸狀部120a之前端120aa所具備之夾持槽120aA中的狀態受到保持。
卡止構件170具有T字狀之形狀,且具有包含第1腕部170aa與第2腕部170ab之橫延部(支持部)170a、及自橫延部170a之中央部向下方延伸之縱延部(突出部)170b。
於保護元件200中,橫延部170a以第1腕部170aa及第1腕部170aa分別夾持第1絕緣構件160Ag之第1開口部64A而支持於遮斷構件側之面160AgS,縱延部170b以其下端支持於可熔性導體片材50f之遮斷構件側之面50fS。圖示之例中,於第1絕緣構件160Ag之遮斷構件側之面160AgS不具有供載置卡止構件170之槽,但亦可具有供載置卡止構件170之槽。
若縱延部170b支持於可熔性導體片材50f之遮斷構件側之面50fS,則可熔性導體片材50f中流通超過額定電流之過電流時,與可熔性導體片材50f接觸之卡止構件170傳熱而升溫,並於軟化溫度以上之溫度時軟化。
於保護元件200中,橫延部170a及縱延部170b兩個部位均受到支持,亦可為其中任一者受到支持,但為了於可熔性導體片材50f中流通超過額定電流之過電流時軟化,較佳為使縱延部170b以接觸方式支持於可熔性導體片材50f之遮斷構件側之面50fS。於縱延部170b與可熔性導體片材50f之遮斷構件側之面50fS不接觸之情形時,與遮斷構件側之面50fS近接為佳。
3個卡止構件170形狀全部相同,但亦可包含形狀不同者。
卡止構件170若達到軟化溫度以上之溫度,則變軟至會因外力而變形之程度。
軟化後之卡止構件170容易被受到推壓機構30之推壓力推壓之遮斷構件120之凸狀部120a物理切斷。若卡止構件170被切斷,則遮斷構件120之凸狀部120a往Z方向下方插入第1開口部64A。
凸狀部120a往Z方向下方插入第1開口部64A時,凸狀部120a一面切斷可熔性導體片材,一面衝刺前進而到達最下方位置。如此,凸狀部120a將可熔性導體片材50a~50f於各自之熔斷部53處遮斷為第1端子91側與第2端子92側。藉此,能使可熔性導體片材50a~50f被切斷時所發生之電弧放電迅速、切實地熄滅。
於卡止構件170中,縱延部170b與可熔性導體片材50f接觸。因此,若可熔性導體片材中流通超過額定電流之過電流,則與可熔性導體片材50f接觸之卡止構件170傳熱而升溫,並於軟化溫度以上之溫度時軟化。
又,於流通較大過電流,從而可熔性導體片材50f瞬間熔斷之情形時,所產生之電弧放電亦會向卡止構件170流動,使卡止構件170於軟化溫度以上之溫度時軟化。
軟化後之卡止構件170容易被受到推壓機構30之推壓力推壓之遮斷構件120之凸狀部120a物理切斷。若卡止構件170被切斷,則遮斷構件120之凸狀部120a往Z方向下方插入第1開口部64A。
該情形時,可熔性導體片材中流通超過額定電流之過電流而被熱熔斷,凸狀部120a直接往Z方向下方插入第1開口部64A。此時,凸狀部120a將可熔性導體片材50a~50f於各自之熔斷部處遮斷為第1端子91側與第2端子92側。藉此,能使可熔性導體片材50a~50f被切斷時所發生之電弧放電迅速、切實地熄滅。
即便可熔性導體片材尚未被熱熔斷,凸狀部120a往Z方向下方插入第1開口部64A時,凸狀部120a亦會一面切斷可熔性導體片材,一面衝刺前進而到達最下方位置。如此,凸狀部120a將可熔性導體片材50a~50f於各自之熔斷部處遮斷為第1端子91側與第2端子92側。藉此,能使可熔性導體片材50a~50f被阻斷時所發生之電弧放電迅速、切實地熄滅。
第2實施方式之保護元件200除了不具有發熱體及供電構件之點以外,與第1實施方式之保護元件100相同或類似之構件較多,因此省略其製造方法之說明。
於本實施方式之保護元件200中,保險絲組件50(複數個可熔性導體片材50a~50f)中流通超過額定電流之過電流時,保險絲組件50會被熱熔斷而阻斷電流路徑。
於本實施方式之保護元件200中,構成為藉由卡止構件170來抑制被推壓機構30賦予推壓力之遮斷構件120之移動,因此除了阻斷電流路徑之情形時以外,不會藉由推壓機構30與遮斷構件120對保險絲組件50(複數個可熔性導體片材50a~50f)施加切斷推壓力。故而,能抑制保險絲組件50之經時劣化,且能防止本無需阻斷電流路徑但卻因保險絲組件50升溫時處於被賦予推壓力之狀態下而斷線。
於本實施方式之保護元件200中,保險絲組件積層體140包含沿著厚度方向並列配置之複數個可熔性導體片材50a~50f,且該等可熔性導體片材50a~50f分別與各者之間配置之第1絕緣構件160Ab~160Af、及配置於可熔性導體片材50a、50f之外側之第1絕緣構件160Aa~160Ag近接或接觸(密接)而絕緣。因此,可熔性導體片材50a~50f各者中流通之電流值變小,且捲繞可熔性導體片材50a~50f之空間變得極窄,由此因熔斷而發生電弧放電之規模容易變小。藉此,根據本實施方式之保護元件200,能使絕緣盒11之尺寸小型輕量化。
於本實施方式之保護元件200中,若在可熔性導體片材50a~50f中配置於最下部之可熔性導體片材50a與絕緣盒11之第1保持構件110Ba之間配置第1絕緣構件160Aa,又,在可熔性導體片材50a~50f中配置於最上部之可熔性導體片材50f與絕緣盒11之第2保持構件110Bb之間分別配置1個絕緣構件160Ag,則可熔性導體片材50a、50f不與第1保持構件110Ba、第2保持構件110Bb直接接觸,因此電弧放電不易導致該等絕緣盒11之內部表面上形成作為導電路徑之碳化物,故而即便使絕緣盒11之尺寸小型化亦不易產生漏電流。
於本實施方式之保護元件200中,若第1絕緣構件160Aa~160Ag於和可熔性導體片材50a~50f之第1端部51與第2端部52之熔斷部53對向之位置具有開口,則能抑制可熔性導體片材50a~50f於熔斷部53處熔斷時,熔融飛散物連續附著於第1絕緣構件160Aa~160Ag之表面。因此,能使因可熔性導體片材50a~50f之熔斷而發生之電弧放電提前消弧。
於本實施方式之保護元件200中,若第1絕緣構件160Aa~160Ag、遮斷構件120、絕緣盒11之外罩110A及保持構件110B中至少一者由耐追蹤指標CTI為500 V以上之材料形成,則電弧放電不易導致該等零件之表面上形成作為導電路徑之碳化物,故而即便使絕緣盒11之尺寸小型化亦不易產生漏電流。
於本實施方式之保護元件200中,若第1絕緣構件160Aa~160Ag、遮斷構件120、絕緣盒11之外罩110A及保持構件110B中至少一者由聚醯胺系樹脂或氟系樹脂形成,則因聚醯胺系樹脂或氟系樹脂之絕緣性與耐追蹤性優異,故容易兼顧小型化與輕量化。
於本實施方式之保護元件200中,若可熔性導體片材50a~50f均為包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且低熔點金屬層包含Sn,高熔點金屬層包含Ag或Cu,則因藉由低熔點金屬層熔融,高熔點金屬會被Sn熔解,故可熔性導體片材50a~50f之熔斷溫度變低。又,因Ag及Cu之物理強度較Sn高,故於低熔點金屬層積層高熔點金屬層而形成之可熔性導體片材50a~50f之物理強度高於低熔點金屬層單體之物理強度。進而,因Ag及Cu之電阻率較Sn低,故於低熔點金屬層積層高熔點金屬層而形成之可熔性導體片材50a~50f之電阻值低於低熔點金屬層單體之電阻值。即,成為可應對更大電流之保險絲組件。
於本實施方式之保護元件200中,可熔性導體片材50a~50f若均為積層體,該積層體具有2層以上高熔點金屬層,具有1層以上低熔點金屬層,且低熔點金屬層配置於高熔點金屬層之間,則於外側具備高熔點金屬層,因此可熔性導體片材50a~50f之強度變高。尤其於藉由焊接將可熔性導體片材50a~50f之第1端部51與第1端子91及第2端部52與第2端子92連接之情形時,不易因焊接時之加熱而發生可熔性導體片材50a~50f之變形。
於本實施方式之保護元件200中,可熔性導體片材50a~50f若均為包含銀或銅之單層體,則與為高熔點金屬層與低熔點金屬層之積層體之情形時相比,電阻率容易變小。因此,由包含銀或銅之單層體構成之可熔性導體片材50a~50f即便與由高熔點金屬層與低熔點金屬層之積層體構成之可熔性導體片材50a~50f於相同面積下具有同等電阻,其厚度亦能較薄。若可熔性導體片材50a~50f之厚度較薄,則可熔性導體片材50a~50f熔斷時之熔融飛散物量亦與厚度成正比地變少,從而阻斷後之絕緣電阻變高。
於本實施方式之保護元件200中,可熔性導體片材50a~50f各自於熔斷部53設置有貫通孔54,從而具有熔斷部53之通電方向之剖面面積變得較第1端部51及第2端部52之通電方向之剖面面積小之熔斷部,因此電流路徑中流通超過額定之電流時所熔斷之部位穩定。再者,雖然本實施方式之保護元件200中係於熔斷部53設置貫通孔54,但對使熔斷部53之剖面面積變小之方法並無特別限制。例如,亦可藉由將熔斷部53之兩端部刻蝕成凹狀,或使其厚度部分較薄,而縮小熔斷部53之剖面面積。
(保險絲組件(第3實施方式))
圖16係第3實施方式之保險絲組件之模式圖,為與圖4(a)對應之俯視圖。圖17係第3實施方式之保險絲組件之模式圖,為與圖4(c)對應之剖視圖。圖18(a)係第3實施方式之保險絲組件之剖視圖,(b)係保險絲組件之俯視圖。於以下圖式中,對與上述構成相同或大致相同之構成構件標註相同符號並省略說明。
如圖16至圖18所示,複數個保險絲組件550與圖4所示者之不同點在於:各自於第1端部551與第2端部552之間具有用以阻斷電流路徑之阻斷部553(可熔導體),於阻斷部553具有低熔點金屬層或包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且於第1端部551及第2端部552均具有高熔點金屬層,低熔點金屬層包含Sn,高熔點金屬層包含Ag或Cu;等等。其中,複數個保險絲組件550之配置等具有與圖4所示者相同之構成,對其等省略上述特徵之說明。又,複數個第1絕緣構件160A(160Aa~160Ag)均為具有相同構成之構件,具有與圖15所示者相同之構成,對其等省略上述特徵之說明。
例如,可對阻斷部553使用錫等低熔點金屬、或於錫等低熔點金屬積層銀或銅等高熔點金屬所得之材料,並於其兩端連接銅或銀等高熔點金屬箔555、556(由電阻較阻斷部低且熔點較阻斷部高之材料形成者)。藉此,自以額定電流之1.35~2倍通電至在10倍以上時爆發阻斷,均能不造成絕緣構件及絕緣盒破損地阻斷保險絲組件之通電。
例如,即便端子間之保險絲組件由相同材料形成,藉由使阻斷部之厚度較薄,亦能形成熱斑,但存在以額定電流之1.35~2倍通電時阻斷部長時間處於高溫狀態之情形。該情形時,若對金屬箔使用作為低電阻材料之銀或銅,則絕緣構件或絕緣盒有可能熔融。又,若對保險絲組件使用錫等低熔點金屬,則因電阻較銅高,故有可能無法提高額定電流。相對於此,本實施方式中,對阻斷部553使用錫等低熔點金屬、或於錫等低熔點金屬積層銀或銅等高熔點金屬所得之材料,且於其兩端連接有銅或銀等高熔點金屬箔555、556,藉此與以2000 A左右之大電流阻斷(爆發)不同,以150 A至250 A左右之低電流亦能慢慢加溫阻斷部553而將其切斷,因此絕緣構件或絕緣盒熔融之可能性較低。又,本實施方式中,於阻斷部553之低熔點金屬積層有高熔點金屬,故即便阻斷部553之厚度較薄,亦能實現低電阻化,因此無法提高額定電流之可能性較低。
例如,於阻斷部僅含銅之情形時,因阻斷部會被加熱至銅之熔點即1000℃以上,故低電流阻斷時絕緣盒(例如尼龍)熔融之可能性較高。相對於此,本實施方式中,對阻斷部553使用錫與銀之積層體,藉此熔點成為約300℃,故而低電流阻斷時會於300℃左右熔斷,從而於絕緣盒熔解前,加熱會停止。
再者,低電流阻斷時之電流值與額定電流相關,因此額定為150 A時,額定電流之1.35~2倍為210~300 A,額定為300 A時,額定電流之1.35~2倍為420~600 A。
例如,絕緣盒可由耐追蹤性較高之尼龍等樹脂材料形成。例如,絕緣盒之材料與低熔點金屬層之材料之熔點之差較佳為200℃以內。藉此,自低電流至大電流,均能不造成絕緣盒破損地阻斷保險絲組件之通電。
例如,絕緣盒之材料與低熔點金屬層之材料之熔點之差更佳為100℃以內,進而更佳為50℃以內。
例如,於阻斷部553具有包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體之情形時,即便阻斷部553之厚度較薄,亦能實現低電阻化。因此,既能藉由彈簧或橡膠等推壓機構進行切斷(根據阻斷信號加以切斷),又能提高額定電流。藉由以上,能實現兼具過電流阻斷與根據阻斷信號加以阻斷之功能之保護元件。
保險絲組件550之厚度為會因過電流而熔斷之厚度。具體厚度與保險絲組件550之材料及個數(片數)、以及推壓機構30之推壓力(應力)相關。例如,於保險絲組件550各自於可熔導體553(阻斷部)之兩端連接有金屬箔555、556之情形時,金屬箔555、556及可熔導體553之尺寸或形狀之條件等可處於以下範圍內。例如,金屬箔555、556之厚度555t、556t可處於0.01 mm以上0.2 mm以下之範圍內,更佳為0.1 mm以下。例如,可熔導體553之厚度553t可處於0.01 mm以上0.2 mm以下之範圍內,更佳為0.1 mm以下。例如,可熔導體553之長度553L可處於1 mm以上5 mm以下之範圍內,更佳為4 mm以下,進而更佳為3 mm以下。此處,將金屬箔555、556之寬度555w、556w之每1 cm之電阻值設為R1,將可熔導體553之寬度553w之每1 cm之電阻值設為R2。例如,其電阻比R2/R1可處於2以上20以下之範圍內,更佳為處於2以上10以下之範圍內。
為了實現低電阻化(提高額定電流)亦可並列配置,但對配置並無限制。圖示之例係複數個保險絲組件為6個之例,但對個數並無限制。
例如,於與可熔導體553之兩端連接之高熔點金屬箔555、556由銅形成之情形時,金屬箔555、556之厚度555t、556t可為0.06 mm,寬度555w、556w可為16 mm,電阻率可為1.7×10
-8[Ω・m]。例如,於可熔導體553為錫與銀之積層體(外周鍍敷)之情形時,可熔導體553之厚度553t可為0.077 mm(其中,鍍銀厚度為0.007 mm),寬度553w可為9 mm,長度553L可為3 mm,電阻率可為7.0×10
-8[Ω・m]。例如,金屬箔555、556之寬度555w、556w之每1 cm之電阻值R1可為0.18 mΩ,可熔導體553之寬度553w之每1 cm之電阻值R2可為1.11 mΩ,電阻比R2/R1可為6.3。再者,上述各值僅為一例,並不限定。
例如,於可熔導體553為以銀鍍敷錫之外周而形成者之情形時,可熔導體553於230℃左右之溫度下開始熔解,於絕緣構件(例如尼龍等樹脂材料)熔解之前,可熔導體553便會熔解。即,於保險絲組件550熔解時,絕緣構件並未熔解。因此,以低電流亦能安全阻斷保險絲組件550之通電。進而,於可熔導體553為以銀鍍敷錫之外周而形成者之情形時,因其熔點較銅低且電阻較銅高,故大電流下亦能形成熱斑,因此能阻斷保險絲組件550之通電。即,無論是低電流還是大電流,電阻較高之可熔導體部分均會形成熱斑,藉由於可熔導體部分形成熱斑,能阻斷保險絲組件550之通電。
(保險絲組件之製造方法)
本實施方式之保險絲組件可藉由如下操作加以製造。
例如,如圖19(a)所示,首先,準備可熔導體553A與2個金屬箔555、556。然後,將2個金屬箔555、556連接於可熔導體553A之兩端。例如,藉由焊接將一金屬箔555之端部連接於可熔導體553A之一端,並且藉由焊接將另一金屬箔556之端部連接於可熔導體553A之另一端。作為用於焊接之焊接材料,可使用公知者,自電阻率與熔點、及環保無鉛之觀點而言,使用以Sn為主成分者較佳。可熔導體553A與金屬箔555、556之連接並不限定於焊接,亦可採用熔接方式之接合等公知之接合方法。
例如,可熔導體553與金屬箔555、556可於同一面上連接,亦可重疊而連接。例如,可熔導體553之Z方向之上表面及下表面可分別配置於與2個金屬箔555、556之Z方向之上表面及下表面相同之面上。例如,亦可如圖19(b)所示,可熔導體553B之一端側之Z方向之下表面連接於一金屬箔555之端部側之Z方向之上表面,可熔導體553B之另一端側之Z方向之下表面連接於另一金屬箔556之端部側之Z方向之上表面。可熔導體553與金屬箔555、556之連接並不限定於上述情形。
例如,如圖20所示,俯視保險絲組件時,金屬箔555、556與可熔導體553C之寬度可不同。例如,較佳為金屬箔555、556之寬度大於可熔導體553C之寬度553Cw。藉此,容易形成電阻之差,從而更易切斷可熔導體553C。
圖式之例係金屬箔555、556之寬度大於可熔導體553C之寬度553Cw之例,但寬度之大小關係並不限定。
例如,剖視保險絲組件時,可熔導體553之構成可採用各種構成。
例如,如圖21(a)所示,於可熔導體553D中,高熔點金屬層553Da可覆蓋低熔點金屬層553Db之整面。於圖式之例中,以覆蓋剖視矩形形狀之低熔點金屬層553Db之整個外表面之方式配置剖視矩形框狀之高熔點金屬層553Da,但並不限定於該配置。
例如,如圖21(b)所示,於可熔導體553E中,低熔點金屬層553Eb可覆蓋高熔點金屬層553Ea之整面。於圖式之例中,以覆蓋剖視矩形形狀之高熔點金屬層553Ea之整個外表面之方式配置剖視矩形框狀之低熔點金屬層553Eb,但並不限定於該配置。
例如,如圖21(c)所示,於可熔導體553F中,高熔點金屬層553Fa可僅覆蓋低熔點金屬層553Fb之Z方向之上表面及下表面。於圖式之例中,以僅沿著剖視矩形形狀之低熔點金屬層553Fb之上表面及下表面之方式配置高熔點金屬層553Fa,但並不限定於該配置。
例如,如圖21(d)所示,於可熔導體553G中,低熔點金屬層553Gb可僅覆蓋高熔點金屬層553Ga之Z方向之上表面及下表面。於圖式之例中,以僅沿著剖視矩形形狀之高熔點金屬層553Ga之上表面及下表面之方式配置低熔點金屬層553Gb,但並不限定於該配置。
例如,如圖21(e)所示,於可熔導體553H中,高熔點金屬層553Ha可僅覆蓋低熔點金屬層553Hb之Z方向之單側面。於圖式之例中,以僅沿著剖視矩形形狀之低熔點金屬層553Hb之上表面之方式配置高熔點金屬層553Ha,但並不限定於該配置。
例如,如圖21(f)所示,於可熔導體553I中,高熔點金屬層553Ia及低熔點金屬層553Ib可均為多層。於圖式之例中,可熔導體553I為3層高熔點金屬層553Ia與2層低熔點金屬層553Ib交替地積層而成之5層多層積層體,但其層數及配置並不限定於此。
例如,如圖22所示,保險絲組件550可由在可熔導體553之兩端連接有金屬箔555、556之單層體構成。
例如,如圖23所示,保險絲組件550亦可由複數個保險絲組件550a~550f積層而成之積層體構成。於圖式之例中,積層有6個保險絲組件550a~550f,但其層數及配置並不限定於此。
本實施方式之保險絲組件550於阻斷部553具有低熔點金屬層或包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且於第1端部551及第2端部552均具有高熔點金屬層,低熔點金屬層包含錫,高熔點金屬層包含銀或銅。藉此,自以額定電流之1.35~2倍通電至在10倍以上時爆發阻斷,均能不造成絕緣構件及絕緣盒破損地阻斷保險絲組件550之通電。又,於阻斷部553具有包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體之情形時,即便阻斷部553之厚度較薄,亦能實現低電阻化。因此,既能藉由彈簧或橡膠等推壓機構進行切斷(根據阻斷信號加以切斷),又能提高額定電流。故而,能實現兼具過電流阻斷與根據阻斷信號加以阻斷之功能之保護元件。
(保險絲組件(第4實施方式))
圖24係第4實施方式之保險絲組件之模式圖,為與圖4(a)對應之俯視圖。圖25係第4實施方式之保險絲組件之模式圖,為與圖4(c)對應之剖視圖。圖26係第4實施方式之保險絲組件之剖視圖。於以下圖式中,對與上述構成相同或大致相同之構成構件標註相同符號並省略說明。
如圖24至圖26所示,複數個保險絲組件650各自與圖4所示者之不同點在於:在保險絲組件650中,阻斷部653之厚度小於阻斷部以外655、656之厚度;等等。其中,複數個保險絲組件650之配置等具有與圖4所示者相同之構成,對其等省略上述特徵之說明。又,複數個第1絕緣構件160A(160Aa~160Ag)均為具有相同構成之構件,具有與圖15所示者相同之構成,對其等省略上述特徵之說明。
保險絲組件650之厚度為會因過電流而熔斷之厚度。具體厚度與保險絲組件650之材料及個數(片數)、以及推壓機構30之推壓力(應力)相關。例如,於保險絲組件650均由銅箔形成之情形時,阻斷部653及阻斷部以外655、656之尺寸或形狀之條件等可處於以下範圍內。例如,阻斷部以外655、656之厚度t1與阻斷部653之厚度t2之厚度比t1/t2可為2以上,更佳為處於3以上30以下之範圍內,進而更佳為處於4以上30以下之範圍內。例如,阻斷部653之厚度t2可為0.05 mm以下,更佳為0.04 mm以下,進而更佳為0.03 mm以下。例如,阻斷部653之長度x2可處於1 mm以上5 mm以下之範圍內,更佳為4 mm以下,進而更佳為3 mm以下。
為了實現低電阻化(提高額定電流)亦可並列配置,但對配置並無限制。圖示之例係複數個保險絲組件650為6個之例,但對個數並無限制。
例如,於保險絲組件650由銅箔形成之情形時,阻斷部653之厚度t2可為0.01 mm。圖27表示阻斷部以外之厚度t1與阻斷部之厚度t2之厚度比t1/t2和保險絲電阻(6層)之關係。圖27中分別示出了阻斷部653之長度x2為1 mm之情形時、及該長度x2為3 mm之情形時。如圖27所示,存在阻斷部以外之厚度t1越厚則電阻越低之傾向。若厚度比t1/t2為30以上,則保險絲電阻幾乎不變。若厚度比t1/t2小於2,則阻斷部以外之部分與阻斷部之電阻差變小,難以形成熱斑。再者,上述各值僅為一例,並不限定。
例如,於對保險絲組件使用銅、銀、錫等金屬箔之保護元件中,較佳為使阻斷部與阻斷部以外之厚度差成為2倍以上,且使阻斷部之長度成為5 mm以下。藉此,過電流時能於厚度較薄之阻斷部形成熱斑,從而使保險絲組件熔斷。
例如,於保險絲組件在阻斷部具有孔之情形時(如圖4所示,於X方向上具有相同厚度之情形時),阻斷部之切斷強度較高,因此難以利用被彈簧或橡膠等之彈力驅動之遮斷構件之力將其切斷。為了使阻斷部容易切斷,需使其較薄,但若使具有孔之阻斷部較薄,則電阻變高,從而有可能無法提高額定電流。相對於此,本實施方式中,僅阻斷部653之厚度較薄,藉此能使保險絲組件650低電阻化,並且因較薄部分之電阻較高,故過電流時能形成熱斑,從而能不導致大規模電弧放電地使特定部分(阻斷部653)熔斷。又,阻斷時之熔斷體積較小,因此不易形成導通路徑,從而絕緣電阻變高。進而,根據阻斷信號加以阻斷時,若阻斷部653之厚度為0.05 mm以下,則以彈簧或橡膠等之彈力即可切斷。藉由以上,能實現兼具過電流阻斷與根據阻斷信號加以阻斷之功能之保護元件。
保險絲組件之構造可採用各種構造。
例如,如圖29所示,於保險絲組件中,熔斷部653A(阻斷部)亦可具有切入部653Aa。藉此,切入部653Aa成為切斷之契點,因此容易藉由遮斷構件將其切斷。圖式之例中,於熔斷部653A以自Y方向之一邊向內側凹陷之方式形成有1個切入部653Aa,但並不限定於該配置及數量。
例如,如圖30所示,熔斷部653B亦可具有複數個切入部653Ba~653Bc。於圖式之例中,包含以自Y方向之2邊向內側凹陷之方式形成於熔斷部653B之2個切入部653Ba、653Bb、及開設於熔斷部653B之Y方向之中央之1個切入部653Bc(貫通孔),但並不限定於該配置及數量。
例如,如圖31所示,於保險絲組件中,厚度較薄之部分653C亦可存在複數個。藉此,能減少過電流阻斷時之電弧放電。圖式之例中,於保險絲組件之X方向上隔開間隔形成有3個薄壁部653C(厚度較薄之部分),但並不限定於該配置及數量。例如,於保險絲組件之各層,薄壁部可配置2個,亦可配置4個以上。
(保險絲組件之製造方法)
本實施方式之保險絲組件可藉由如下操作加以製造。
例如,如圖32所示,首先,準備複數個金屬箔661、662。例如,準備第1金屬箔661、及厚度較第1金屬箔661厚之第2金屬箔662作為複數個金屬箔661、662。然後,將2個第2金屬箔662連接於第1金屬箔661之兩端側。例如,藉由焊接將一第2金屬箔662連接於第1金屬箔661之一端側,並且藉由焊接將另一第2金屬箔662連接於第1金屬箔661之另一端側。即,藉由焊接將2個第2金屬箔662連接於第1金屬箔661之與Z方向垂直之一面,將熔斷部以外積層。作為用於焊接之焊接材料663,可使用公知者,自電阻率與熔點、及環保無鉛之觀點而言,使用以Sn為主成分者較佳。第1金屬箔661與第2金屬箔662之連接並不限定於焊接,亦可採用熔接方式之接合等公知之接合方法。
例如,如圖33所示,保險絲組件亦可藉由切削熔斷部而製造。首先,準備1個金屬箔665。例如,準備熔斷部以外之部分之厚度一樣者作為金屬箔665。然後,藉由切削構件666,僅切削金屬箔665中將成為熔斷部之部分。
例如,如圖34所示,保險絲組件亦可藉由以推壓方式擠壓熔斷部而製造。首先,於基台668之上設置金屬箔669。例如,準備熔斷部以外之部分之厚度一樣者作為金屬箔669。然後,將推壓構件670壓抵於金屬箔669中將成為熔斷部之部分,以推壓方式擠壓熔斷部。
圖式之例係推壓構件670具有剖面圓形狀之例,但推壓構件670亦可具有剖面矩形狀,推壓構件670之形狀並不限定於上述情形。
例如,如圖35及圖36所示,保險絲組件亦可藉由將熔斷部以外翻折並積層而製造。首先,準備特定形狀之金屬箔672。例如,如圖35所示,準備俯視下呈U字形狀者作為金屬箔672。圖中單點鏈線表示谷摺線,虛線表示山摺線。然後,將金屬箔672沿著摺線翻折並積層,從而製造如圖36所示之保險絲組件。
金屬箔之形狀並不限定於上述情形。例如,如圖37所示,亦可準備俯視下呈長方形狀者作為金屬箔674。圖中單點鏈線表示谷摺線,虛線表示山摺線。該情形時,亦能將金屬箔674沿著摺線翻折並積層,從而製造如圖36所示之保險絲組件。
例如,如圖38所示,保險絲組件亦可藉由以衝壓方式將熔斷部以外壓接而製造。首先,準備複數個金屬箔676、677、678,並且於衝壓機械上安裝下模具679及上模具680。例如,準備第1金屬箔676、及厚度較第1金屬箔676厚之第2金屬箔677、678作為複數個金屬箔676、677、678。然後,將第1金屬箔676設置於下模具679之上,並將一第2金屬箔677設置於上模具680中與第1金屬箔676之一端側對向之部分,且將另一第2金屬箔678設置於與第1金屬箔676之另一端側對向之部分。其次,使下模具679與上模具680於上下方向上相對移動,藉此將第1金屬箔676壓抵於第2金屬箔677、678。即,以衝壓方式將2個第2金屬箔677、678之熔斷部以外壓接於第1金屬箔676之Z方向之一面。
例如,保險絲組件之製造方法並不限定於上述情形,而可採用各種方法。例如,亦可藉由蝕刻、超音波焊接、熔接或點焊等方法,製造保險絲組件(阻斷部之厚度小於阻斷部以外之厚度之保險絲組件)。
於本實施方式之保險絲組件中,阻斷部653之厚度t2小於阻斷部以外655、656之厚度t1。因此,藉由僅使阻斷部653之厚度t2較薄,能使保險絲組件低電阻化,並且因較薄部分之電阻較高,故過電流時能形成熱斑,從而能不導致大規模電弧放電地使特定部分(阻斷部653)熔斷。又,阻斷時之熔斷體積較小,因此不易形成導通路徑,從而絕緣電阻變高。進而,根據阻斷信號加以阻斷時,若阻斷部653之厚度t2為0.05 mm以下,則以彈簧或橡膠等之彈力即可切斷。因此,能實現兼具過電流阻斷與根據阻斷信號加以阻斷之功能之保護元件。
(保護元件(第5實施方式))
圖39係本發明之第5實施方式之保護元件的與圖5(a)對應之剖視圖。第5實施方式之保護元件與第1實施方式之保護元件之主要不同點在於:保險絲組件夾在2個盒體零件之間。於圖39中,對與第1實施方式之保護元件及上述變化例之構成相同或大致相同之構成構件標註相同符號並省略說明。
圖39所示之保護元件300具有絕緣盒310、保險絲組件250、遮斷構件320、推壓機構30、卡止構件370、發熱體80、供電構件90、第1端子291及第2端子292。再者,於本實施方式之保護元件300中,通電方向表示使用時電力流通之方向(X方向),通電方向之剖面面積表示與通電方向正交之方向之面(Y-Z面)之面積。
(絕緣盒)
絕緣盒310包含外罩310A與保持構件310B。作為外罩310A及保持構件310B之材料,可使用與外罩10A及保持構件10B相同之材料。於保持構件310B之內部形成有內壓緩衝空間15。內壓緩衝空間15具有抑制保護元件300之內壓急遽上升之作用,該內壓之急遽上升緣於因保險絲組件250熔斷時所發生之電弧放電而產生之氣體。
保持構件310B包含配置於Z方向下側之第1保持構件310Ba、及配置於Z方向上側之第2保持構件310Bb。第2保持構件310Bb係2個盒體零件中之一者之一例,第1保持構件310Ba係2個盒體零件中之另一者之一例。
於圖式之例中,絕緣盒310包含至少2個盒體零件(配置於Z方向下側之第1保持構件310Ba、及配置於Z方向上側之第2保持構件310Bb),作為一盒體零件之第2保持構件310Bb與第1絕緣構件一體,但並不限定於此。例如,於保護元件具有第1絕緣構件及第2絕緣構件之情形時,可為一盒體零件與第1絕緣構件一體,且另一盒體零件與第2絕緣構件一體,亦可為一盒體零件與第1絕緣構件一體,或另一盒體零件與第2絕緣構件一體。
(保險絲組件)
於圖式之例中,保險絲組件250為單層體。保險絲組件250具有與圖18所示者相同之構成,對其省略上述特徵之說明。
於圖式之例中,保險絲組件250夾在第1保持構件310Ba與第2保持構件310Bb之間,但並不限定於此。例如,保險絲組件250亦可隔著第1絕緣構件或第2絕緣構件,配置於第1保持構件310Ba與第2保持構件310Bb之間。例如,保險絲組件250亦能以與2個盒體零件近接或接觸之狀態配置於2個盒體零件之間。
於圖式之例中,第2保持構件310Bb與第1絕緣構件一體,且保險絲組件250沿著第2保持構件310Bb之下表面而配置,但並不限定於此。例如,亦可為於第1保持構件310Ba與第1絕緣構件一體之情形時,保險絲組件沿著第1保持構件310Ba之上表面而配置。保險絲組件250相對於第1保持構件310Ba或第2保持構件310Bb之配置並不限定於上述情形。
(遮斷構件)
遮斷構件320具有:凸狀部320a,其朝向保險絲組件250側;及推壓機構支持部320b,其具有收容並支持推壓機構30之下部之凹部320ba。凸狀部320a朝向保險絲組件250側突出。
遮斷構件320於被推壓機構30賦予朝向下方之推壓力之狀態下,由卡止構件370抑制了向下方之移動。因此,若藉由發熱體80之發熱而加熱卡止構件370,使其於軟化溫度以上之溫度時軟化,則遮斷構件320能向下方移動。此時,軟化後之卡止構件370視其材料種類及加熱狀況等,被推壓機構30之推壓力物理壓扁,或被熱熔斷,或受到推壓機構30之物理之力與熱熔斷兩者結合之作用。
遮斷構件320一旦不再被卡止構件370抑制向下方之移動,便會向下方移動,將保險絲組件250物理切斷。
於遮斷構件320中,凸狀部320a之前端320aa尖細,係容易將保險絲組件250切斷之形狀。
例如,若遮斷構件320向下方移動,藉由遮斷構件320之凸狀部320a將保險絲組件250切斷,則切斷面彼此被凸狀部320a遮斷而絕緣,經由保險絲組件250之通電路徑被切實地物理阻斷。藉此,電弧放電迅速熄滅(消弧)。
(推壓機構)
推壓機構30於將遮斷構件320往Z方向下方推壓之狀態下收容於遮斷構件320之凹部320ba。推壓機構30以收縮狀態保持於遮斷構件320之凹部320ba。推壓機構30雖然配置與圖5所示者不同,但具有與其相同之構成,對其省略上述特徵之說明。
於圖式之例中,使用圓錐狀之彈簧作為推壓機構30,且使外徑較大之側朝向保險絲組件250側而配置,並將第3保持構件310Bc以壓縮圓錐狀之彈簧之方式配置於其Z方向之上部。因此,自第2保持構件3101Bb之上側插入彈簧時定位穩定性提高,能實現製造流程之自動化,基於此而言較佳。
(卡止構件)
卡止構件370抑制遮斷構件320之移動。卡止構件370設置於遮斷構件320之上部。卡止構件370支持於第2保持構件310Bb之上部與遮斷構件320之上部。於第2保持構件310Bb之上部與遮斷構件320之上部,具有與卡止構件370之形狀及位置對應之凹部,該凹部以夾住卡止構件370之方式將其穩定保持。
(發熱體)
發熱體80以接觸方式載置於卡止構件370之X方向之外表面。發熱體80加熱卡止構件370或固定卡止構件370之固定構件(例如,將2片卡止構件370之間接合之焊料、或將發熱體80與卡止構件370之間接合之焊料),使其軟化。於圖式之例中,2個發熱體80上分別連接有供電構件90,但並不限定於此。
若向發熱體80通入電流,則發熱體80發熱,並向卡止構件370傳熱,從而卡止構件370升溫,並於軟化溫度以上之溫度時軟化。此處,軟化溫度表示固相與液相混在或共存之溫度或溫度範圍。卡止構件370若達到軟化溫度以上之溫度,則變軟至會因外力而變形之程度。
軟化後之卡止構件370容易被推壓機構30之推壓力物理壓碎。若卡止構件370被壓碎或熱熔斷,則遮斷構件320之凸狀部320a往Z方向下方插入第2保持構件310Bb之間隙。然後,凸狀部320a一面切斷保險絲組件250,一面衝刺前進而到達最下方位置。如此,凸狀部320a將保險絲組件250於其熔斷部處遮斷為第1端子291側與第2端子292側。藉此,能使保險絲組件250被切斷時所發生之電弧放電迅速、切實地熄滅。
又,發熱體80藉由向其中通入電流而發熱,利用該熱來加熱卡止構件370,使其軟化,熔融。藉由卡止構件370之熔融,被推壓機構30賦予往Z方向下方之推壓力之遮斷構件320向下方移動,切斷保險絲組件250,從而將保險絲組件250遮斷於第1端子291側與第2端子292側。
進而,於使用將2片卡止構件370之間以固定構件接合之複合卡止構造之情形時、或使用將卡止構件370與發熱體80之間以固定構件接合之構造之情形時,發熱體80藉由向其中通入電流而發熱,利用該熱使固定構件軟化、熔融。藉由固定構件之軟化、熔融,被推壓機構30賦予往Z方向下方之推壓力之遮斷構件320向下方移動,切斷保險絲組件250,從而將保險絲組件250遮斷於第1端子291側與第2端子292側。
再者,於固定構件軟化之情形時,將固定構件分離。即,不切斷卡止構件370地釋放(鬆開)卡止構件370。
於本實施方式之保護元件300中,絕緣盒310包含至少2個盒體零件(配置於Z方向下側之第1保持構件310Ba、及配置於Z方向上側之第2保持構件310Bb),作為一盒體零件之第2保持構件310Bb與第1絕緣構件一體。因此,無需另外設置第1絕緣構件,從而能削減零件個數,有助於低成本化。
於本實施方式之保護元件300中,保險絲組件250夾在第1保持構件310Ba與第2保持構件310Bb之間。因此,保險絲組件250與第1保持構件310Ba及第2保持構件310Bb近接或接觸(密接)而絕緣。藉此,捲繞保險絲組件250之空間變得極窄,因熔斷而發生電弧放電之規模容易變小。藉此,根據本實施方式之保護元件300,能使絕緣盒310之尺寸小型輕量化。
(保護元件(第6實施方式))
圖40係本發明之第6實施方式之保護元件的與圖5(a)對應之剖視圖。第6實施方式之保護元件與第1實施方式之保護元件之主要不同點在於:保險絲組件積層體夾在2個盒體零件之間。於圖40中,對與第1實施方式之保護元件及上述變化例之構成相同或大致相同之構成構件標註相同符號並省略說明。
圖40所示之保護元件700具有絕緣盒710、保險絲組件積層體40、遮斷構件20、推壓機構30、卡止構件70、發熱體80A、80B、供電構件90a、90b、第1端子91及第2端子92。再者,於本實施方式之保護元件700中,通電方向表示使用時電力流通之方向(X方向),通電方向之剖面面積表示與通電方向正交之方向之面(Y-Z面)之面積。
(絕緣盒)
絕緣盒710包含外罩10A與保持構件710B。作為外罩10A及保持構件710B之材料,可使用與外罩10A及保持構件10B相同之材料。於保持構件710B之內部形成有內壓緩衝空間15。內壓緩衝空間15具有抑制保護元件700之內壓急遽上升之作用,該內壓之急遽上升緣於因保險絲組件積層體40熔斷時所發生之電弧放電而產生之氣體。
保持構件710B包含配置於Z方向下側之第1保持構件710Ba、及配置於Z方向上側之第2保持構件710Bb。第1保持構件710Ba係2個盒體零件中之一者之一例,第2保持構件710Bb係2個盒體零件中之另一者之一例。
於圖式之例中,絕緣盒710包含至少2個盒體零件(配置於Z方向下側之第1保持構件710Ba、及配置於Z方向上側之第2保持構件710Bb),作為一盒體零件之第1保持構件710Ba與第1絕緣構件一體,且作為另一盒體零件之第2保持構件710Bb與第2絕緣構件一體,但並不限於此。例如,於保護元件具有第1絕緣構件及第2絕緣構件之情形時,可為一盒體零件與第1絕緣構件一體,或另一盒體零件與第2絕緣構件一體。於圖式之例中,具有複數個保險絲組件與第1絕緣構件,且複數個保險絲組件以近接或接觸之狀態配置於複數個第1絕緣構件之間,但並不限於此。例如,於另一盒體零件與第2絕緣構件不同體之情形時,保險絲組件亦能以近接或接觸之狀態配置於第1絕緣構件與第2絕緣構件之間。於圖式之例中,複數個第1絕緣構件中之一者與第1保持構件710Ba一體,但並不限於此。例如,亦可為複數個第1絕緣構件均與第1保持構件710Ba一體。例如,亦可為複數個第1絕緣構件中之至少一者與第1保持構件710Ba一體化。
於本實施方式之保護元件700中,絕緣盒710包含至少2個盒體零件(配置於Z方向下側之第1保持構件710Ba、及配置於Z方向上側之第2保持構件710Bb),作為一盒體零件之第1保持構件710Ba與第1絕緣構件一體,且作為另一盒體零件之第2保持構件710Bb與第2絕緣構件一體。因此,無需另外設置第1絕緣構件及第2絕緣構件,從而能削減零件個數,有助於低成本化。
於本實施方式之保護元件700中,保險絲組件積層體40夾在第1保持構件710Ba與第2保持構件710Bb之間。因此,保險絲組件積層體40與第1保持構件710Ba及第2保持構件710Bb近接或接觸(密接)而絕緣。藉此,捲繞保險絲組件積層體40之空間變得極窄,因熔斷而發生電弧放電之規模容易變小。藉此,根據本實施方式之保護元件700,能使絕緣盒710之尺寸小型輕量化。
本發明之保護元件並不限定於上述實施方式。
10,11,310,710:絕緣盒
10A,110A,310A:外罩
10B,10BB,110B,310B,710B:保持構件
10Ba,10BBa,110Ba,310Ba,710Ba:第1保持構件
10Bb,10BBb,110Bb,310Bb,710Bb:第2保持構件
12:供電構件載置面
13:保持構件之內底面
14,114:插入孔
15:內壓緩衝空間
16:端子接著劑注入口
17,20ba:凹部
20,120,320:遮斷構件
20a,120a,320a:凸狀部
20aa,120aa,320aa:凸狀部之前端
20b,120b,320b:推壓機構支持部
20ba,120ba,320ba:凹部
21:傾斜面
22:收容部
30:推壓機構
40,140:保險絲組件積層體
50,50a,50b,50c,50d,50e,50f:可熔性導體片材
51,251,551,651:第1端部
52,252,552,652:第2端部
53:熔斷部
54,54a,54b,54c:貫通孔
60A,60Aa,60Ab,60Ac,60Ad,60Ae,60Af,160A,160Aa,160Ab,160Ac,160Ad,160Ae,160Af,160Ag,260A,260Aa,260Ab,260Ac:第1絕緣構件
60B:第2絕緣構件
60Ba1,60Ba2,60Bb1,60Bb2,60Bc1,60Bc2:槽
63a:第1絕緣片
63b:第2絕緣片
64、65:間隙
64A:第1開口部
65A:第2開口部
66a:第3絕緣片
66b:第4絕緣片
67,67A:通氣孔
70,70A,70B,70C,170,370:卡止構件
70Aa:支持部
70Ab:突出部
70Aba:突出部之前端
71:卡止構件
71Aa:支持部
80,80A,80B:發熱體
80-1,80-1a,80-1b:電阻層
80-2,80-2a,80-2b:電極層
80-3:絕緣基板
80-3A:絕緣基板之正面
80-3B:絕緣基板之背面
80-4:絕緣層
80-5a,80-5b,80-5c,80-5d:發熱體電極
90,90a,90b,90c,90d,90e,90f,90A:供電構件
91,291:第1端子
91a,92a:外部端子孔
92,292:第2端子
100,200,300,700:保護元件
111:端子載置面
120aA:夾持槽
160AgS:第1絕緣構件之遮斷構件側之面
170a:橫延部(支持部)
170aa:第1腕部
170ab:第2腕部
170b:縱延部(突出部)
250,550,550a,550b,550c,550d,550e,550f,650,650a,650b,650c,650d,650e,650f:保險絲組件
310Bc:第3保持構件
553,653:阻斷部
553A,553B,553C,553D,553E,553F,553G,553H,553I:可熔導體
553Da,553Ea,553Fa,553Ga,553Ha,553Ia:高熔點金屬層
553Db,553Eb,553Fb,553Gb,553Hb,553Ib:低熔點金屬層
553w,553Cw:可熔導體之寬度
553L:可熔導體之長度
553t:可熔導體之厚度
555t,556t:金屬箔之厚度
555w,556w:金屬箔之寬度
653A,653B:熔斷部
653Aa,653Ba,653Bb,653Bc:切入部
655,656:阻斷部以外
661,662,665,669,672,674,676,677,678:金屬箔
663:焊接材料
666:切削構件
668:基台
670:推壓構件
679:下模具
680:上模具
圖1係本發明之第1實施方式之保護元件之立體圖。
圖2係為了能看見圖1所示之保護元件之內部而將一部分去除後之立體圖。
圖3係圖1所示之保護元件之分解立體圖。
圖4(a)係模式性表示第1端子及第2端子與1個構成保險絲組件積層體之可熔性導體片材之俯視圖,(b)係模式性表示保險絲組件積層體、第2絕緣構件、第1端子及第2端子之俯視圖,(c)係沿著(b)所示之俯視圖之X-X'線之剖視圖。
圖5(a)係沿著圖1之V-V'線之剖視圖,(b)係卡止構件附近之放大圖。
圖6係遮斷構件將保險絲組件切斷後下降之狀態之保護元件之剖視圖。
圖7(a)係具有變化例之卡止構件之保護元件之剖視圖,(b)係卡止構件附近之放大圖。
圖8係表示發熱體之構造之一例者,(a)係上表面俯視圖,(b)係印刷前之絕緣基板之上表面俯視圖,(c)係印刷電阻層後之上表面俯視圖,(d)係印刷絕緣層後之上表面俯視圖,(e)係印刷電極層後之上表面俯視圖,(f)係下表面俯視圖。
圖9係用以說明向發熱體供電之供電構件之引出方法的保護元件之立體圖,(a)係將2個發熱體串聯連接之情形時,(b)係將2個發熱體並聯連接之情形時。
圖10係第1實施方式之變化例之模式圖,(a)係作為保持構件10B之變化例之保持構件10BB之立體圖,(b)係作為保持構件10B之變化例之保持構件10BB、以及作為第1絕緣構件60A及第2絕緣構件60B之變化例之第1絕緣構件61A及第2絕緣構件61B之立體圖。
圖11(a)係變化例之第2絕緣構件61B之立體圖,(b)係第1絕緣構件61A之立體圖。
圖12(a)係為了能看見第2實施方式之保護元件之內部,將一部分去除而加以模式性表示之立體圖,(b)係遮斷構件之下側立體圖。
圖13係第2實施方式之保護元件之與圖5(a)對應之剖視圖。
圖14係遮斷構件將保險絲組件分斷後下降之狀態之保護元件之剖視圖。
圖15係模式性表示已將保險絲組件積層體、第1端子及第2端子設置於第1保持構件之狀態之立體圖。
圖16係第3實施方式之保險絲組件之模式圖,為與圖4(a)對應之俯視圖。
圖17係第3實施方式之保險絲組件之模式圖,為與圖4(c)對應之剖視圖。
圖18(a)係第3實施方式之保險絲組件之剖視圖,(b)係保險絲組件之俯視圖。
圖19(a)係第3實施方式之第1變化例之保險絲組件之剖視圖,(b)係第2變化例之保險絲組件之剖視圖。
圖20係第3實施方式之第3變化例之保險絲組件之俯視圖。
圖21(a)係第3實施方式之第4變化例之保險絲組件之剖視圖,(b)係第5變化例之保險絲組件之剖視圖,(c)係第6變化例之保險絲組件之剖視圖,(d)係第7變化例之保險絲組件之剖視圖,(e)係第8變化例之保險絲組件之剖視圖,(f)係第9變化例之保險絲組件之剖視圖。
圖22係第3實施方式之保險絲組件為單層體之例之剖視圖。
圖23係第3實施方式之保險絲組件為積層體之例之剖視圖。
圖24係第4實施方式之保險絲組件之模式圖,為與圖4(a)對應之俯視圖。
圖25係第4實施方式之保險絲組件之模式圖,為與圖4(c)對應之剖視圖。
圖26係第4實施方式之保險絲組件之剖視圖。
圖27係表示第4實施方式之保險絲組件之阻斷部以外之厚度與阻斷部之厚度的厚度比和保險絲電阻之關係之圖。
圖28係第4實施方式之保險絲組件為積層體之例之剖視圖。
圖29係第4實施方式之第1變化例之保險絲組件之俯視圖。
圖30係第4實施方式之第2變化例之保險絲組件之俯視圖。
圖31係第4實施方式之第3變化例之保險絲組件之剖視圖。
圖32係表示第4實施方式之保險絲組件的製造方法之一例之模式圖。
圖33係表示第4實施方式之保險絲組件的製造方法之一例之模式圖。
圖34係表示第4實施方式之保險絲組件的製造方法之一例之模式圖。
圖35係表示第4實施方式之保險絲組件的製造方法之一例之模式圖。
圖36係接續於圖35而表示保險絲組件之製造方法之一例之模式圖。
圖37係表示與圖35不同之保險絲組件的製造方法之一例之模式圖。
圖38係表示第4實施方式之保險絲組件的製造方法之一例之模式圖。
圖39係第5實施方式之保護元件之與圖5(a)對應之剖視圖。
圖40係第6實施方式之保護元件之與圖5(a)對應之剖視圖。
10:絕緣盒
10A:外罩
10B:保持構件
10Ba:第1保持構件
10Bb:第2保持構件
20:遮斷構件
30:推壓機構
80A,80B:發熱體
90a,90b:供電構件
91:第1端子
91a,92a:外部端子孔
92:第2端子
Claims (35)
- 一種保護元件,其具有保險絲組件、收容上述保險絲組件之絕緣盒、第1端子及第2端子,進而具有: 第1絕緣構件及第2絕緣構件,其等以近接或接觸之狀態配置於上述保險絲組件,且該第1絕緣構件形成有第1開口部或第1分離部,該第2絕緣構件形成有第2開口部或第2分離部; 遮斷構件,其可向能插入至上述第1開口部或上述第1分離部之方向移動通過上述第1絕緣構件之上述第1開口部或上述第1分離部、及上述第2絕緣構件之上述第2開口部或上述第2分離部,以將上述保險絲組件分斷; 推壓機構,其將上述遮斷構件向上述遮斷構件之可移動方向推壓; 卡止構件,其抑制上述遮斷構件之移動; 發熱體,其加熱上述卡止構件或固定上述卡止構件之固定構件,使其軟化;及 供電構件,其向上述發熱體通入電流;且 上述保險絲組件具有相互對向之第1端部與第2端部,上述第1端子之一端部與上述第1端部連接,另一端部自上述絕緣盒向外部露出,上述第2端子之一端部與上述第2端部連接,另一端部自上述絕緣盒向外部露出, 上述絕緣盒進而收容上述第1絕緣構件、上述第2絕緣構件、上述遮斷構件、上述推壓機構、上述卡止構件、上述發熱體、及上述供電構件之一部分, 上述保險絲組件於上述第1端部與上述第2端部之間具有用以阻斷電流路徑之阻斷部。
- 如請求項1之保護元件,其中藉由上述發熱體發熱,使上述卡止構件或上述固定構件軟化,上述遮斷構件利用上述推壓機構之應力將上述卡止構件切斷,或將上述固定構件分離, 進而,上述遮斷構件藉由移動通過上述第2絕緣構件之上述第2開口部或上述第2分離部、及上述第1絕緣構件之上述第1開口部或上述第1分離部,將上述保險絲組件之上述阻斷部切斷,而阻斷上述保險絲組件之通電。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述遮斷構件將上述保險絲組件之上述阻斷部切斷,而於上述保險絲組件之通電方向上遮斷上述保險絲組件。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述推壓機構為彈簧。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述第1絕緣構件、上述第2絕緣構件、上述遮斷構件及上述絕緣盒中至少一者由耐追蹤指標CTI為500 V以上之材料形成。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述第1絕緣構件、上述第2絕緣構件、上述遮斷構件及上述絕緣盒中至少一者由選自於由聚醯胺系樹脂、氟系樹脂所組成之群中之一種樹脂材料形成。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且上述低熔點金屬層包含錫,上述高熔點金屬層包含銀或銅。
- 如請求項7之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有積層體,該積層體具有2層以上之上述高熔點金屬層,具有1層以上之上述低熔點金屬層,且上述低熔點金屬層配置於上述高熔點金屬層之間。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有包含銀或銅之單層體。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述保險絲組件於上述第1端部與上述第2端部之間具有熔斷部,且相較上述第1端部及上述第2端部之自上述第1端部朝向上述第2端部之通電方向之剖面面積,上述熔斷部之上述通電方向之剖面面積更小。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述卡止構件之一部分與上述保險絲組件近接或接觸。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述保險絲組件於上述阻斷部具有低熔點金屬層或包含上述低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且於上述第1端部及上述第2端部均具有上述高熔點金屬層,上述低熔點金屬層包含錫,上述高熔點金屬層包含銀或銅。
- 如請求項1或2之保護元件,其中於上述保險絲組件中,至少上述阻斷部之厚度小於上述阻斷部以外之厚度。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且 上述第1絕緣構件與上述第1保持構件一體化。
- 如請求項1或2之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且 上述第2絕緣構件與上述第2保持構件一體化。
- 如請求項1或2之保護元件,其具有複數個上述保險絲組件與上述第1絕緣構件,且 複數個上述保險絲組件係以近接或接觸之狀態配置於上述第1絕緣構件或上述第2絕緣構件之間。
- 如請求項16之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且 上述第1絕緣構件中之一個與上述第1保持構件一體化。
- 一種保護元件,其具有保險絲組件、收容上述保險絲組件之絕緣盒、第1端子及第2端子,進而具有: 第1絕緣構件,其以近接或接觸之狀態配置於上述保險絲組件,且形成有第1開口部或第1分離部; 遮斷構件,其可向能插入至上述第1開口部或上述第1分離部之方向移動通過上述第1絕緣構件之上述第1開口部或上述第1分離部,以將上述保險絲組件分斷; 推壓機構,其將上述遮斷構件向上述遮斷構件之可移動方向推壓;及 卡止構件,其抑制上述遮斷構件之移動;且 上述保險絲組件具有相互對向之第1端部與第2端部,上述第1端子之一端部與上述第1端部連接,另一端部自上述絕緣盒向外部露出,上述第2端子之一端部與上述第2端部連接,另一端部自上述絕緣盒向外部露出, 上述絕緣盒進而收容上述第1絕緣構件、上述遮斷構件、上述推壓機構及上述卡止構件, 上述保險絲組件於上述第1端部與上述第2端部之間具有用以阻斷電流路徑之阻斷部。
- 如請求項18之保護元件,其具有固定上述卡止構件之固定構件,且 上述遮斷構件將上述保險絲組件之上述阻斷部切斷,或將上述固定構件分離,而於上述保險絲組件之通電方向上遮斷上述保險絲組件。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述推壓機構為彈簧。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述第1絕緣構件、上述遮斷構件及上述絕緣盒中至少一者由耐追蹤指標CTI為500 V以上之材料形成。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述第1絕緣構件、上述遮斷構件及上述絕緣盒中至少一者由選自於由聚醯胺系樹脂、氟系樹脂所組成之群中之一種樹脂材料形成。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有包含低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且上述低熔點金屬層包含錫,上述高熔點金屬層包含銀或銅。
- 如請求項23之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有積層體,該積層體具有2層以上之上述高熔點金屬層,具有1層以上之上述低熔點金屬層,且上述低熔點金屬層配置於上述高熔點金屬層之間。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述保險絲組件於至少一部分具有包含銀或銅之單層體。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述保險絲組件於上述第1端部與上述第2端部之間具有熔斷部,且相較上述第1端部及上述第2端部之自上述第1端部朝向上述第2端部之通電方向之剖面面積,上述熔斷部之上述通電方向之剖面面積更小。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述卡止構件之一部分與上述保險絲組件近接或接觸。
- 如請求項18或19之保護元件,其中在以近接或接觸之狀態配置於上述保險絲組件之外側之上述第1絕緣構件,具有保持上述卡止構件之卡止構件保持部。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述保險絲組件於上述阻斷部具有低熔點金屬層或包含上述低熔點金屬層與高熔點金屬層之積層體,且於上述第1端部及上述第2端部均具有上述高熔點金屬層,上述低熔點金屬層包含錫,上述高熔點金屬層包含銀或銅。
- 如請求項18或19之保護元件,其中於上述保險絲組件中,至少上述阻斷部之厚度小於上述阻斷部以外之厚度。
- 如請求項18或19之保護元件,其具有: 發熱體,其加熱上述卡止構件或固定上述卡止構件之固定構件,使其軟化;及 供電構件,其向上述發熱體通入電流;且 藉由上述發熱體發熱,使上述卡止構件或上述固定構件軟化,上述遮斷構件利用上述推壓機構之應力將上述卡止構件切斷,或將上述固定構件分離, 進而,上述遮斷構件藉由移動通過上述第1絕緣構件之上述第1開口部或上述第1分離部,將上述保險絲組件之上述阻斷部切斷,而阻斷上述保險絲組件之通電。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且 上述第1絕緣構件與上述第1保持構件一體化。
- 如請求項18或19之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且 第2絕緣構件與上述第2保持構件一體化。
- 如請求項18或19之保護元件,其具有複數個上述保險絲組件與上述第1絕緣構件,且 複數個上述保險絲組件係以近接或接觸之狀態配置於上述第1絕緣構件或第2絕緣構件之間。
- 如請求項34之保護元件,其中上述絕緣盒包含第1保持構件與第2保持構件,且 上述第1絕緣構件中之一個與上述第1保持構件一體化。
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