TWI788328B - 保險絲元件 - Google Patents

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Abstract

本發明針對能夠應對高額定、大電流之用途之保險絲元件，提供電流切斷時之耐衝擊性優異而可防止外殼之脫落的保險絲元件。 本發明之保險絲元件包含：基底構件2；蓋構件3，其與基底構件2嵌合，且覆蓋於基底構件2之正面2a上；及保險絲零件5，其搭載於基底構件2之正面2a；且於基底構件2及蓋構件3之任一者設置相對於基底構件2之正面2a之面方向豎立設置且形成有開口部17、28之側壁11、22，於任一另一者設置有向與基底構件2正面2a平行之面方向突出且嵌合於側壁11、22之開口部17、28之嵌合凸部18、29。

Description

保險絲元件
本技術係關於一種安裝於電流路徑上、於超過額定之電流流過時保險絲零件藉由自發熱熔斷而將該電流路徑切斷之保險絲元件，尤其關於一種可應對高額定、大電流之用途之保險絲元件。本案係以2017年2月28日於日本申請之日本專利申請特願2017-037574號、2017年4月18日於日本申請之日本專利申請特願2017-082025號、及2018年2月5日於日本申請之日本專利申請特願2018-018293號為基礎而主張優先權者，該等申請案藉由參照而援用於本案。
先前，使用有於超過額定之電流流過時藉由自發熱熔斷而將該電流路徑切斷之保險絲零件。作為保險絲零件，例如多數情況下使用將焊料封入至玻璃管所得之保持器固定型保險絲、或於陶瓷基板表面印刷Ag電極所得之晶片保險絲、使銅電極之一部分變細並組入至塑膠盒所得之螺固或插入型保險絲等。
然而，於上述既有之保險絲零件中，被指出有如下問題：無法進行藉由回焊之表面安裝，電流額定較低，且若因大型化提高額定則速斷性差。
又，於假定回焊安裝用之速斷保險絲元件之情形時，為了不因回焊 之熱引起熔融，一般而言，於保險絲零件中，添加有熔點為300℃以上之鉛(Pb)之高熔點焊料在熔斷特性方面較佳。然而，於RoHS指令等中，含鉛之焊料之使用僅被限定性地許可，認為今後無鉛化之要求會加強。
即，作為保險絲零件，要求如下情況：可藉由回焊進行表面安裝而對保險絲元件之安裝性優異；提高額定而可應對大電流；具備於超過額定之過電流時迅速地將電流路徑切斷之速熔斷性。
因此，提出有於具備第1、第2電極之絕緣基板上橫跨該第1、第2電極間而搭載有保險絲零件之保險絲元件(參照文獻1)。
文獻1中所記載之保險絲元件若表面安裝於電路基板，則搭載有保險絲零件之第1、第2電極間組入至電流路徑之一部分，當高於額定之值之電流流過時保險絲零件藉由自發熱熔融，而將電流路徑切斷。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2014-209467號公報
此處，此種保險絲元件之用途自電子機器擴展至至產業用機械、電動腳踏車、電動機車、車等大電流用途。因此，伴隨著所搭載之電子機器或電池組等之高電容化、高額定化，保險絲元件尋求電流額定之進一步之提高。
為了提高電流額定，藉由將保險絲零件大型化而謀求低電阻化較為有效。然而，保險絲零件若被施加超過額定之電壓而過電流流過，則一面產生電弧放電一面熔斷。因此，若將保險絲零件大型化，則因電弧放電引 起之衝擊亦與此成比例地大規模化。
又，伴隨著電流額定之提高，因過電流引起之自發熱切斷時之溫度亦變高，而對元件殼體之熱影響亦增加。
因此，亦有安裝於絕緣基板而保護保險絲零件之外殼構件無法充分承受電流切斷時之熱影響及急遽增加之內壓而破損、或者自絕緣基板偏移、或脫落之虞。又，亦有已脫落之外殼與周圍之構件碰撞、或引起因保險絲零件之熔融物飛散、附著導致之短路等意想不到之損害之虞。
作為迅速地阻止電弧放電而將電路切斷之對策，亦提出有於中空外殼內塞滿消弧材者、或將保險絲零件呈螺旋狀地捲繞於散熱材之周圍而使時滯產生之應對高電壓的電流保險絲。然而，於先前之應對高電壓之電流保險絲中，需要消弧材之封入或螺旋保險絲之製造等均複雜之材料或加工製程，於保險絲元件之小型化或電流之高額定化等方面不利。
因此，本技術之目的在於針對能夠應對高額定、大電流之用途之保險絲元件，提供電流切斷時之耐衝擊性優異而可防止外殼之脫落的保險絲元件。
為了解決上述問題，本技術之保險絲元件包含：基底構件；蓋構件，其與上述基底構件嵌合，且覆蓋於上述基底構件之正面上；及保險絲零件，其配置於上述基底構件與上述蓋構件之間；且於上述基底構件及上述蓋構件之任一者設置相對於上述基底構件之上述正面之面方向交叉且形成有開口部之側壁，於任一另一者設置有自與上述基底構件之上述正面交叉之面突出至外部且嵌合於上述側壁之上述開口部之嵌合凸部。
又，應用本技術之保險絲元件包含：基底構件；蓋構件，其與上述 基底構件嵌合，且覆蓋於上述基底構件之正面上；及保險絲零件，其配置於上述基底構件與上述蓋構件之間；且上述基底構件及上述蓋構件係由尼龍系之塑膠材料構成者。
根據本技術，保險絲元件係藉由蓋構件之嵌合凸部嵌合於基底構件之開口部，而即便於因過電流導致保險絲零件伴隨著電弧放電自發熱切斷時對蓋構件向基底構件之正面上方急遽地施加壓力，亦可藉由開口部與嵌合凸部抵接，提高對朝向基底構件之正面上方之壓力之耐受性，從而防止蓋構件自基底構件脫離。
1:保險絲元件
2:基底構件
2a:正面
2b:背面
3:蓋構件
4:元件殼體
5:保險絲零件
5a:端子部
5b:端子部
6:變形限制部
7:孔
8:第2高熔點金屬層
9:低熔點金屬層
10:高熔點金屬層
11:第1側壁
11a:嵌合凹部
11b:抵接面
12:槽部
14:高導熱部
15:低導熱部
16:定位壁
17:第1開口部
17a:卡止階部
18:第1嵌合凸部
18a:基部
19:卡止片
19a:第1卡止片
19b:第2卡止片
20:卡止爪
20a:卡止面
20b:滑動面
22:第2側壁
22a:嵌合凹部
22b:抵接面
23:第3側壁
24:第4側壁
25:頂面部
25a:內表面
26:槽部
27:定位壁
28:第2開口部
28a:卡止階部
29:第2嵌合凸部
29a:基部
30:卡止爪
30a:第3卡止片
30b:第4卡止片
31:卡止爪
31a:卡止面
31b:滑動面
35:腳部
40:保險絲元件
41:發熱體
42:絕緣構件
43:第1電極
44:第2電極
45:發熱體引出電極
47:助焊劑
48:第1發熱體電極
49:第2發熱體電極
49a:發熱體供電電極
50:保險絲元件
51:第1嵌合爪部
51a:第1嵌合面
52:第1凸面部
53:第1錐形部
56:第2嵌合爪部
56a:第2嵌合面
57:第2凸面部
58:第2錐形部
60:凹部
61:下端部
圖1係自蓋構件側表示保險絲元件之外觀立體圖。
圖2係自基底構件側表示保險絲元件之外觀立體圖。
圖3係自蓋構件側表示保險絲元件之外觀立體圖。
圖4(A)係自正面側表示保險絲零件之外觀立體圖，圖4(B)係自背面側表示保險絲零件之外觀立體圖。
圖5係表示在基底構件搭載有保險絲零件之狀態之外觀立體圖。
圖6係表示在基底構件搭載有保險絲零件之狀態之外觀立體圖。
圖7係自第1側壁側表示基底構件之外觀立體圖。
圖8係自背面側表示基底構件之外觀立體圖。
圖9係自第1嵌合凸部側表示基底構件之外觀立體圖。
圖10係自頂面側表示蓋構件之外觀立體圖。
圖11係表示蓋構件之內部之外觀立體圖。
圖12係自第2側壁側表示蓋構件之外觀立體圖。
圖13係形成有變形限制部之保險絲零件之剖視圖。
圖14係保險絲元件之電路圖，(A)表示保險絲零件之熔斷前，(B)表示保險絲零件之熔斷後。
圖15係表示設置有發熱體之保險絲元件之圖，(A)係俯視圖，(B)係剖視圖。
圖16係保險絲元件之電路圖，(A)表示保險絲零件之熔斷前，(B)表示保險絲零件之熔斷後。
圖17(A)係自蓋構件側表示保險絲元件之俯視圖，圖17(B)係保險絲元件之側視圖，圖17(C)係保險絲元件之後視圖，圖17(D)係保險絲元件之前視圖，圖17(E)係自基底構件側表示保險絲元件之背面圖。
圖18係第1側壁側表示基底構件之外觀立體圖。
圖19係自第1嵌合凸部側表示基底構件之外觀立體圖。
圖20係自第1側壁側表示基底構件之背面之外觀立體圖。
圖21係自第1嵌合凸部側表示基底構件之背面之外觀立體圖。
圖22(A)係基底構件之俯視圖，圖22(B)係基底構件之側視圖，圖22(C)係基底構件之後視圖，圖22(D)係基底構件之前視圖，圖22(E)係基底構件之背面圖。
圖23係自第2嵌合凸部側表示蓋構件之外觀立體圖。
圖24係自第2側壁側表示蓋構件之外觀立體圖。
圖25係自第2嵌合凸部側表示蓋構件之內表面之外觀立體圖。
圖26係自第2側壁側表示蓋構件之內表面之外觀立體圖。
圖27(A)係蓋構件之俯視圖，圖27(B)係蓋構件之側視圖，圖27(C)係蓋構件之後視圖，圖27(D)係蓋構件之前視圖，圖27(E)係蓋構件之背面 圖。
圖28係表示第1嵌合爪部及第2凸面部、以及第2嵌合爪部及第1凸面部相互卡止之狀態之剖視圖。
以下，一面參照圖式，一面對應用本技術之保險絲元件詳細地進行說明。再者，本技術當然並不僅限於以下實施形態，可於不脫離本技術之主旨之範圍內進行各種變更。又，圖式係模式圖，存在各尺寸之比率等與現實不同之情況。具體之尺寸等應參考以下說明而判斷。又，當然於圖式相互間，亦包含相互之尺寸之關係或比率不同之部分。
[保險絲元件]
本發明之保險絲元件1係實現小型且高額定之保險絲元件者，且謀求小型為平面尺寸3~5mm×5~10mm、高度2~5mm，並且電阻值0.2~1mΩ、高額定化為50~150A額定。再者，本發明當然可應用於具備所有尺寸、電阻值及電流額定之保險絲元件。
如圖1~圖3所示，本發明之保險絲元件1包含基底構件2、及覆蓋於基底構件2之正面2a上之蓋構件3。基底構件2與蓋構件3藉由相互嵌合而構成元件殼體4。再者，圖1係自蓋構件3側表示保險絲元件1之外觀立體圖，圖2係自基底構件2之背面側表示保險絲元件1之外觀立體圖，圖3係自蓋構件3側表示保險絲元件1之外觀立體圖。
於基底構件2搭載保險絲零件5。例如圖4(A)、(B)所示，保險絲零件5形成為大致矩形板狀並且以沿著基底構件2之側面之方式向通電方向之兩側彎曲，藉此可如圖5、圖6所示般，與基底構件2之正面2a嵌合。進而，保險絲零件5之兩端部向外側延長而成為與未圖示之外部電路之連接電極 連接之端子部5a、5b。保險絲零件5由上下一對之基底構件2及蓋構件3夾持並且一對端子部5a、5b被導出至元件殼體4之外。若保險絲元件1安裝於外部電路基板，則保險絲零件5之端子部5a、5b與外部電路之連接電極連接，而組入至該外部電路之電流路徑。而且，保險絲元件1係藉由超過額定之電流通電，使保險絲零件5因自發熱而熔斷，從而將外部電路之電流路徑切斷。再者，下文將對保險絲零件5之具體之構成進行詳細敍述。
[基底構件]
基底構件2例如藉由工程塑膠、氧化鋁、玻璃陶瓷、富鋁紅柱石、氧化鋯等具有絕緣性之構件而形成。又，基底構件藉由模鑄成型、粉體成型等與材料對應之製法而製造。如圖7~圖9所示，基底構件2於正面2a搭載保險絲零件5，並且於一側緣側豎立設置有與正面2a之面方向交叉且構成元件殼體4之側面之第1側壁11。再者，圖7係自第1側壁11側表示基底構件2之外觀立體圖，圖8係自背面側表示基底構件2之外觀立體圖，圖9係自第1嵌合凸部18側表示基底構件2之外觀立體圖。
基底構件2形成為大致矩形板狀，將寬度方向作為通電方向而搭載保險絲零件5。又，基底構件2於寬度方向之大致中央遍及長度方向地形成有槽部12。基底構件2於槽部12之兩側，與蓋構件3一起夾持保險絲零件5。藉此，保險絲零件5遍及與通電方向正交之寬度方向而與槽部12面對，形成由基底構件2及蓋構件3夾持之高導熱部14、及與槽部12面對之低導熱部15。
高導熱部14由基底構件2及蓋構件3夾持，藉此於保險絲零件5之面內散熱性相對較高，可使因過電流而發熱之熱通過基底構件2及蓋構件3逸出至外部，從而可抑制溫度上升，又，可抑制端子部5a、5b之過熱。低導熱 部15藉由與槽部12面對，而不與基底構件2及蓋構件3熱接觸，且藉由與導熱率低於基底構件2及蓋構件3之空氣接觸，而於保險絲零件5之面內散熱性相對較低，從而成為會因由過電流發熱產生之熱集中而熔斷之熔斷部。再者，高導熱部14只要與基底構件2及蓋構件3熱接觸即可，除了與基底構件2及蓋構件3直接接觸以外，亦可經由具備導熱性之構件而接觸。
再者，於槽部12之第1側壁11側之端部，形成有謀求保險絲零件5之定位之定位壁16。定位壁16自槽部12豎立設置於基底構件2之正面2a上，藉由碰觸保險絲零件5之一側面而決定基底構件2上之搭載位置。
[接著劑]
又，保險絲元件1亦可將保險絲零件5藉由接著劑(未圖示)連接於基底構件2或基底構件2及蓋構件3。接著劑設置於基底構件2之正面2a之槽部12以外之部位。藉此，保險絲元件1經由接著劑使基底構件2或基底構件2及蓋構件3與保險絲零件5之高導熱部14密接性提高，從而可更高效率地使熱傳遞。
接著劑可使用公知之任意之接著劑，於促進保險絲零件5之散熱方面較佳為具有較高之導熱性(例如KJR-9086：信越化學工業股份有限公司製；SX720：施敏打硬股份有限公司製；SX1010：施敏打硬股份有限公司製)。又，接著劑亦可使用使導電性粒子含有於黏合劑樹脂所得之導電性接著劑。藉由使用導電性接著劑作為接著劑，亦可提高基底構件2或基底構件2及蓋構件3與保險絲零件5之密接性，並且經由導電性粒子使高導熱部14之熱高效率地傳遞至基底構件2或基底構件2及蓋構件3。又，亦可代替接著劑而藉由焊料連接。
於基底構件2之一側緣側形成有第1側壁11，該第1側壁11豎立設置於 相對於基底構件2之正面2a之面方向交叉、較佳為大致正交之方向上，且構成元件殼體4之側面。第1側壁11形成有嵌合凹部11a，於嵌合凹部11a內，形成有供形成於下述蓋構件3之第2嵌合凸部29嵌合之第1開口部17、及與第1開口部17連續且與插入至第1開口部17之第2嵌合凸部29抵接之抵接面11b。
又，於基底構件2之與形成有第1側壁11之一側緣為相反側之另一側緣形成有：第1嵌合凸部18，其自與基底構件2之正面2a之面交叉之面突出至外側，且嵌合於在形成於下述蓋構件3之第2側壁22中形成之第2開口部28；及第1、第2卡止片19a、19b，其等在第1嵌合凸部18之兩側，自與基底構件2之正面2a之面交叉之面突出至外側，且卡止於第2開口部28。第1嵌合凸部18較佳為沿著與基底構件2之正面2a平行之面突出至外部。
[蓋構件]
覆蓋於基底構件2之正面2a上之蓋構件3可藉由與基底構件2相同之材料、及相同之製法而形成。如圖10~圖12所示，蓋構件3包含：第2側壁22，其構成元件殼體4之與第1側壁11對向之側面；第3、第4側壁23、24，其等使設置於保險絲零件5之通電方向上之端子部5a、5b露出於外部；及頂面部25，其構成元件殼體4之頂面。再者，圖10係自頂面部25側表示蓋構件3之外觀立體圖，圖11係表示蓋構件3之內部之外觀立體圖，圖12係自第2側壁22側表示蓋構件3之外觀立體圖。
蓋構件3之頂面部25之內表面25a與基底構件2同樣地，於寬度方向之大致中央遍及長度方向地形成有槽部26。蓋構件3於槽部26之兩側，與基底構件2一起夾持保險絲零件5之高導熱部14。
又，於槽部26之第2側壁22側之端部，形成有與定位壁16一起謀求保 險絲零件5之定位之定位壁27。定位壁27自槽部26豎立設置於蓋構件3之頂面部25之內表面25a上，藉由碰觸保險絲零件5之另一側面而決定基底構件2上之搭載位置。
於蓋構件3之一側緣側形成有第2側壁22，該第2側壁22豎立設置於相對於基底構件2之正面2a之面方向交叉、較佳為大致正交之方向上，且構成元件殼體4之側面。第2側壁22形成有嵌合凹部22a，於嵌合凹部22a內，形成有供形成於上述基底構件2之第1嵌合凸部18嵌合之第2開口部28、及與第2開口部28連續且與插入至第2開口部28之第1嵌合凸部18抵接之抵接面22b。
又，於蓋構件3之與形成有第2側壁22之一側緣為相反側之另一側緣形成有：第2嵌合凸部29，其自與基底構件2之正面2a之面方向交叉之面突出至外側，且嵌合於形成於上述基底構件2之第1側壁11之第1開口部17；第3、第4卡止片30a、30b，其等在第2嵌合凸部29之兩側，自與基底構件2之正面2a之面交叉之面突出至外側，且卡止於第1開口部17。第2嵌合凸部29較佳為沿著與基底構件2之正面2a平行之面突出至外部。
[開口部/嵌合凸部/卡止片]
保險絲元件1係藉由於將保險絲零件5搭載於基底構件2之正面2a後將蓋構件3組裝於基底構件2，而形成元件殼體4。此時，保險絲元件1係形成於蓋構件3之第2嵌合凸部29嵌合於形成於基底構件2之第1側壁11之第1開口部17，又，形成於基底構件2之第1嵌合凸部18嵌合於形成於蓋構件3之第2側壁22之第2開口部28。
保險絲元件1係藉由蓋構件3之第2嵌合凸部29嵌合於基底構件2之第1開口部17，而嵌合凹部11a之抵接面11b與第2嵌合凸部29之上表面抵接(圖 1)。藉此，即便於因過電流導致保險絲零件5伴隨著電弧放電而自發熱切斷時對蓋構件3朝向基底構件2之正面2a上方急遽地施加壓力，亦可藉由利用與第1開口部17連續之抵接面11b壓抵第2嵌合凸部29，提高對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性，從而防止蓋構件3自基底構件2脫離。
同樣地，保險絲元件1係藉由基底構件2之第1嵌合凸部18嵌合於蓋構件3之第2開口部28，而嵌合凹部22a之抵接面22b與第1嵌合凸部18之下表面抵接(圖3)。藉此，可藉由利用第1嵌合凸部18壓抵與第2開口部28連續之抵接面22b，提高對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性，從而防止蓋構件3自基底構件2脫離。
因此，保險絲元件1藉由至少於基底構件2及蓋構件3之一者設置開口部並且於另一者設置嵌合凸部，可使對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性提高，較佳為，於基底構件2及蓋構件3之各者設置開口部並且設置嵌合凸部並使其等相互嵌合，藉此可更確實地防止蓋構件3自基底構件2脫離。
此處，第1開口部17形成以基底構件2之寬度方向為長度方向之長方形狀，又，第1側壁11亦較壁厚地形成，藉此壓抵第2嵌合凸部29之抵接面11b亦具備與第1側壁11之厚度對應之寬度。同樣地，第2開口部28形成以基底構件2之寬度方向為長度方向之長方形狀，又，第2側壁22亦較壁厚地形成，藉此被第1嵌合凸部18壓抵之抵接面22b亦具備與第2側壁22之厚度對應之寬度。
如圖10所示，嵌合於第1開口部17之第2嵌合凸部29沿基底構件2之正面2a之面方向突出，並藉由插入至第1側壁11之第1開口部17而嵌合於該 第1開口部17。而且，第2嵌合凸部29自其前端與第1開口部17嵌合、與抵接面11b抵接至基部29a。同樣地，如圖7所示，嵌合於第2開口部28之第1嵌合凸部18沿基底構件2之正面2a之面方向突出，並藉由插入至第2側壁22之第2開口部28而嵌合於該第2開口部28。而且，第1嵌合凸部18自其前端與第2開口部28嵌合、與抵接面22b抵接至基部18a。
又，第2嵌合凸部29於基底構件2之正面2a之面方向上，與插入至第1開口部17之方向交叉之寬度方向之長度較插入方向之長度寬幅地形成，第2嵌合凸部29與抵接面11b之接觸面之寬度方向亦較第1開口部17之插入方向寬。同樣地，第1嵌合凸部18於基底構件2之正面2a之面方向上，與插入至第2開口部28之方向交叉之寬度方向之長度較插入方向之長度寬幅地形成，第1嵌合凸部18與抵接面22b之接觸面之寬度方向亦較第2開口部28之插入方向寬。即，第1、第2開口部17、28藉由於寬度方向上較寬地嵌合第1、第2嵌合凸部18、29，而成為向基底構件2之正面2a上方衝擊耐受性較高之構造。
又，第1、第2嵌合凸部18、29由於並非藉由壓入至第1、第2開口部17、28而卡合於第1、第2開口部17、28者，故而無須具備可撓性，可使用更堅固之材料或將尺寸設為較厚等提高嵌合強度，又，使第1、第2開口部17、28較深地插入、嵌合。
因此，保險絲元件1於保險絲零件5伴隨著電弧放電而自發熱切斷時，不會引起如第1、第2嵌合凸部18、29因高熱而軟化從而使與第1、第2開口部17、28之卡合脫離之情況，即便對蓋構件3向基底構件2之正面2a上方急遽地施加壓力，第1開口部17與第2嵌合凸部29之嵌合、及第2開口部28與第1嵌合凸部18之嵌合亦不會脫離。
再者，第1、第2嵌合凸部18、29於成為向第1、第2開口部17、28之插入端之前端面倒角形成有錐形部。
此處，第1開口部17設置於基底構件2之槽部12之延長線上，形成以基底構件2之寬度方向為長度方向之長方形狀。同樣地，第2開口部28設置於基底構件2之槽部12之延長線上，形成以基底構件2之寬度方向為長度方向之長方形狀。即，第1、第2開口部17、28位於成為保險絲零件5之熔斷部之低導熱部15之延長線上。因此，保險絲元件1係對應於在保險絲零件5之自發熱切斷時產生電弧放電而容易受到衝擊之熔斷部，使第1、第2嵌合凸部18、29嵌合於第1、第2開口部17、28。因此，可更有效地使對熱影響及急遽增加之內壓之耐受性提高。
基底構件2係於第1側壁之第1開口部17之兩側，形成有供突出設置於蓋構件3之第2嵌合凸部29之兩側之第3、第4卡止片30a、30b卡止之卡止階部17a。卡止階部17a係阻止蓋構件3向基底構件2之正面2a之面內方向脫出者，形成於在第1側壁11之外表面形成之嵌合凹部11a之側面，藉由向第1側壁11之面內方向突出而構成階差形狀。
第3、第4卡止片30a、30b沿基底構件2之正面2a之面方向突出，並且於前端部形成有卡止於卡止階部17a之卡止爪31。卡止爪31向與基底構件2之正面2a平行之面方向且與第2嵌合凸部29插入至第1開口部17之方向正交之方向鼓出。又，卡止爪31具有卡止於卡止階部17a之卡止面31a、及於第1開口部17之兩側面上滑動之圓弧狀或錐形狀之滑動面31b。
第3、第4卡止片30a、30b若插入至第1開口部17，則滑動面31b於第1開口部17之兩側面滑動，一面向內側撓曲一面被壓入，而卡止爪31通過第1開口部17，藉此使卡止面31a卡止於卡止階部17a。藉此，蓋構件3阻 止向基底構件2之插入方向之脫出。
如此，保險絲元件1之元件殼體4藉由形成於蓋構件3之第2嵌合凸部29插入至形成於基底構件2之第1側壁11之第1開口部17，對朝向基底構件2之正面2a之上方施加之壓力之耐受性提高，藉由將形成於蓋構件3之第3、第4卡止片30a、30b壓入至形成於基底構件2之第1側壁11之第1開口部17並且將卡止爪31卡止於卡止階部17a，而阻止向作為插入方向之基底構件2之正面2a之面方向之脫出。
同樣地，蓋構件3於第2側壁之第2開口部28之兩側，形成有供突出設置於第1嵌合凸部18之兩側之第1、第2卡止片19a、19b卡止之卡止階部28a。卡止階部28a形成於在第2側壁22之外表面形成之嵌合凹部22a之側面，藉由向第2側壁2之面內方向突出而構成階差形狀。又，第1、第2卡止片19a、19b沿基底構件2之正面2a之面方向突出，並且於前端部形成有卡止於卡止階部28a之卡止爪20。卡止爪20向與基底構件2之正面2a平行之面方向且與第1嵌合凸部18插入至第2開口部28之方向正交之方向鼓出。又，卡止爪20具有卡止於卡止階部28a之卡止面20a、及於第2開口部28之兩側面滑動之圓弧狀或錐形狀之滑動面20b。該等卡止階部28a及第1、第2卡止片19a、19b之構成及功能由於與上述卡止階部17a及第3、第4卡止片30a、30b相同，故而省略詳細說明。
而且，保險絲元件1可藉由至少於基底構件2及蓋構件3之一者設置開口部及卡止階部並且於另一者設置卡止片，而阻止向作為插入方向之基底構件2之正面2a之面方向之脫出，較佳為，於基底構件2及蓋構件3之各者設置開口部及卡止階部並且設置卡止片並使其等相互卡止，藉此可更確實地防止蓋構件3自基底構件2向插入方向脫出。
再者，保險絲元件1藉由第1、第2卡止片19a、19b抵接於第2開口部28之上表面，而提高對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性，同樣地，藉由第3、第4卡止片30a、30b抵接於第1開口部17之上表面，而提高對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性。
[保險絲零件]
繼而，對保險絲零件5進行說明。保險絲零件5係焊料或以Sn為主成分之無鉛焊料等低熔點金屬、或低熔點金屬與高熔點金屬之積層體。例如圖13所示，保險絲零件5係包含內層及外層之積層構造體，具有低熔點金屬層9作為內層，具有高熔點金屬層10作為積層於低熔點金屬層9之外層。
低熔點金屬層9較佳為以Sn為主成分之金屬且一般被稱為「無鉛焊料」之材料。低熔點金屬層9之熔點並非必須高於回焊溫度，亦可於200℃左右熔融。高熔點金屬層10係積層於低熔點金屬層9之表面之金屬層，例如包含Ag或Cu或者以該等中之任一者為主成分之金屬，具有即便於將保險絲元件1藉由回焊爐安裝於外部電路基板上之情形時亦不熔融之較高之熔點。
保險絲零件5藉由將高熔點金屬層10作為外層積層於成為內層之低熔點金屬層9，即便於回焊溫度超過低熔點金屬層9之熔融溫度之情形時，保險絲零件5亦不會熔斷。因此，保險絲元件1可藉由回焊而高效率地進行安裝。
又，保險絲零件5於特定之額定電流流過期間，亦不會因自發熱而熔斷。而且，若高於額定之值之電流流過，則因自發熱而自低熔點金屬層9之熔點開始熔融，從而可迅速地將端子部5a、5b間之電流路徑切斷。例 如，於藉由Sn-Bi系合金或In-Sn系合金等構成低熔點金屬層9之情形時，保險絲零件5自140℃或120℃左右之低溫開始熔融。此時，保險絲零件5例如藉由使用包含40%以上之Sn之合金作為低熔點金屬，而已熔融之低熔點金屬層9將高熔點金屬層10熔蝕，藉此高熔點金屬層10於較熔融溫度低之溫度熔融。因此，保險絲零件5可利用因低熔點金屬層9產生之高熔點金屬層10之熔蝕作用而短時間內熔斷。
又，保險絲零件5由於構成為將高熔點金屬層10積層於成為內層之低熔點金屬層9，故而可使熔斷溫度較先前之由高熔點金屬構成之晶片保險絲等大幅度地降低。因此，保險絲零件5相較於高熔點金屬零件寬幅地形成並且較短地形成通電方向，藉此可一面大幅度地提高電流額定一面謀求小型化，並且抑制對於與電路基板之連接部位之熱之影響。又，相較於具有相同電流額定之先前之晶片保險絲可謀求小型化、薄型化，且速熔斷性亦優異。
又，保險絲零件5可提高對異常高之電壓瞬間施加至組入有保險絲元件1之電氣系統之突波之耐受性(耐脈衝性)。即，保險絲零件5例如不會於如100A之電流流動數msec之情形時熔斷。於此方面，於極短時間內流動之大電流於導體之表層流動(表皮效果)，故而保險絲零件5由於設置有電阻值較低之鍍Ag等高熔點金屬層10作為外層，因此可使由突波施加之電流容易地流動，而防止因自發熱導致熔斷。因此，保險絲零件5與先前之由焊料合金構成之保險絲相比，可大幅度提高對突波之耐受性。
保險絲零件5可藉由使用將高熔點金屬層10電解鍍覆於低熔點金屬層9之表面之方法等成膜技術而製造。例如，保險絲零件5可藉由於焊料箔或焊線之表面實施鍍Ag而高效率地製造。
再者，保險絲零件5較佳為將低熔點金屬層9之體積較高熔點金屬層10之體積多地形成。保險絲零件5藉由低熔點金屬因自發熱熔融而將高熔點金屬熔蝕，藉此可迅速地熔融、熔斷。因此，保險絲零件5藉由將低熔點金屬層9之體積較高熔點金屬層10之體積多地形成，可促進該熔蝕作用，而迅速地將端子部5a、5b間切斷。
[變形限制部]
又，如圖4(A)所示，保險絲零件5亦可設置抑制已熔融之低熔點金屬之流動而限制變形之變形限制部6。藉此，即便於因大面積化而高額定化、低電阻化之保險絲零件5中，亦可於回焊加熱時等抑制因低熔點金屬之流動引起之變形，而防止熔斷特性之變動。
變形限制部6設置於保險絲零件5之表面，如圖13所示，設置於低熔點金屬層9之1個或複數個孔7之側面7a之至少一部分由與高熔點金屬層10連續之第2高熔點金屬層8被覆而成。孔7可藉由例如對低熔點金屬層9刺入針等尖銳體，或對低熔點金屬層9使用模具並實施衝壓加工等而形成。又，孔7之形狀可採用例如橢圓形、長方形、及此外任意形狀。又，孔7可形成於成為保險絲零件5之熔斷部之中央部，亦可遍及整個面均勻地形成。再者，藉由將孔7形成於對應於熔斷部之位置，可減少熔斷部之熔融金屬量並且高電阻化、更快地過熱熔斷。
構成第2高熔點金屬層8之材料與構成高熔點金屬層10之材料同樣地，具有不會因回焊溫度而熔融之較高之熔點。又，於製造效率方面，第2高熔點金屬層8較佳為利用與高熔點金屬層10相同之材料於高熔點金屬層10之形成步驟中一起形成。
[第1、第2電極、第1、第2外部連接電極]
再者，保險絲零件5亦可不設置端子部5a、5b，而經由焊料等連接材料連接於形成於基底構件2之正面2a之第1、第2電極。於此情形時，於基底構件2之背面及/或側面，形成與第1、第2電極電連接之第1、第2外部連接電極。
[腳部]
又，蓋構件3於第3、第4側壁23、24之兩端部形成有腳部35。保險絲元件1係於形成於側壁23、24各自之兩端部之腳部35之間分別設置保險絲零件5之端子部5a、5b，而使端子部5a、5b藉由焊料等安裝用連接材料連接於供保險絲元件1表面安裝之外部電路基板之連接電極。藉此，保險絲元件1即便於對蓋構件3施加向與插入至基底構件2之朝向相反之朝向脫出之力的情形時，亦可藉由利用安裝用連接材料連接固定之保險絲零件5之端子部5a、5b阻礙腳部35之移動，而阻止蓋構件3之脫出。
再者，於在基底構件2之正面設置第1、第2電極且於背面及/或側面形成與第1、第2電極連接之第1、第2外部連接電極而代替在保險絲零件5形成端子部5a、5b之情形時，蓋構件3於與設置有第2嵌合凸部29及/或第2側壁22之邊不同之邊，使第1、第2外部連接電極露出，於安裝於外部電路基板時藉由第1、第2外部連接電極及/或上述連接於第1、第2外部連接電極之安裝用連接材料(填角)而阻礙腳部35之移動。因此，即便於對蓋構件3施加向與插入至基底構件2之朝向相反之朝向脫出之力的情形時，亦可阻止蓋構件3之脫出。
此種保險絲元件1具有圖14(A)所示之電路構成。保險絲元件1藉由經由端子部5a、5b安裝於外部電路，而組入至該外部電路之電流路徑上。保險絲元件1於特定之額定電流流過保險絲零件5期間，即便自發熱亦不會因 此而熔斷。而且，保險絲元件1係若超過額定之過電流通電，則保險絲零件5因自發熱使低導熱部15熔斷，而將端子部5a、5b間切斷，藉此將該外部電路之電流路徑切斷(圖14(B))。
此時，如上所述，保險絲零件5可使因高導熱部14中之發熱產生之熱經由基底構件2及蓋構件3積極地散熱，而選擇性地使沿著槽部12、26形成之低導熱部15過熱。因此，保險絲零件5可一面抑制對端子部5a、5b或安裝用接著材料之熱之影響一面將低導熱部15熔斷。
又，如上所述，保險絲元件1係藉由蓋構件3之第2嵌合凸部28嵌合於基底構件2之第1開口部17，即便於因過電流導致保險絲零件5伴隨著電弧放電而自發熱切斷時對蓋構件3朝向基底構件2之正面2a上方急遽地施加壓力，亦可藉由利用與第1開口部17連續之抵接面11b壓抵第2嵌合凸部29，而提高對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性，從而防止蓋構件3自基底構件2脫離。
又，藉由含有熔點低於高熔點金屬層10之低熔點金屬層9，而藉由因過電流引起之自發熱，自低熔點金屬層9之熔點開始熔融，並開始浸蝕高熔點金屬層10。因此，保險絲零件5藉由利用因低熔點金屬層9產生之高熔點金屬層10之浸蝕作用，可於低於自身之熔點之溫度將高熔點金屬層10熔融，而迅速地熔斷。
[基底構件及蓋構件之材料]
此處，保險絲元件1較佳為藉由耐電痕性為250V以上之塑膠材料形成基底構件及蓋構件。其原因如下。
即，近來，伴隨著環境要求，電子零件之無鹵素化發展，逐漸將保險絲元件之元件殼體材料置換為無鹵素之LCP(liquid crystal polymer，液 晶聚合物)。此種保險絲元件之用途自電子機器擴展至產業用機械、電動腳踏車、電動機車、車等大電流用途。因此，伴隨著所搭載之電子機器或電池組等之高電容化、高額定化，保險絲元件尋求電流額定之進一步之提高。
為了提高電流額定，藉由使保險絲零件大型化謀求低電阻化較為有效。然而，保險絲零件係若超過額定之過電流流過則熔斷，且與熔斷同時產生電弧放電。因此，若使保險絲零件大型化，則因電弧放電引起之發熱亦與此成比例地大規模化。
又，伴隨著電流額定之提高，因過電流引起之自發熱切斷時之發熱量亦變多而對元件殼體之熱影響亦增加。例如，亦擔憂如下現象：若保險絲元件之電流額定上升至100A水準，且額定電壓上升至60V水準，則因電流切斷時之電弧放電導致元件殼體之保險絲零件對向表面碳化，而漏電流流動從而絕緣電阻降低，或者著火而元件殼體破損，或自搭載基板偏移或脫落。其原因在於：液晶聚合物之主鏈中所具有之芳香環因電弧放電而碳化。
作為迅速地阻止電弧放電而將電路切斷之對策，亦提出有於中空外殼內塞滿消弧材者、或將保險絲零件呈螺旋狀地捲繞於散熱材之周圍而使時滯產生之應對高電壓的電流保險絲。然而，於先前之應對高電壓之電流保險絲中，需要消弧材之封入或螺旋保險絲之製造等均複雜之材料或加工製程，於保險絲元件之小型化或電流之高額定化等方面不利。
進而，藉由將元件殼體材料設為陶瓷材等不會燃燒之無機材料可抑制絕緣電阻之降低或著火，但伴有材料成本及製程成本變高之缺點。
因此，於可應對高額定、大電流之用途之保險絲元件中，尋求電流 切斷時之耐電弧性優異、可提高絕緣電阻、及防止元件殼體自搭載基板之脫落等之保險絲元件。
應用本技術之保險絲元件藉由耐電痕性為250V以上之塑膠材料形成構成元件殼體之基底構件2及蓋構件3，藉此即便於在保險絲零件之熔斷時產生電弧放電之情形時，亦可防止因基底構件或蓋構件之碳化所引起之漏電之產生導致絕緣電阻降低，又，防止因電痕現象導致著火，亦防止元件殼體自所表面安裝之搭載基板偏移或脫落。
構成基底構件2及蓋構件3之塑膠材料較佳為尼龍系材料。藉由使用尼龍系之塑膠材料，可使基底構件2及蓋構件3之耐電痕性成為250V以上。耐電痕性可藉由基於IEC60112之試驗而求出。
於構成基底構件2及蓋構件3之尼龍系之塑膠材料中，尤佳為使用尼龍46。藉此，保險絲元件1可將耐電痕性提高至600V以上。
如上所述，保險絲元件1係形成於蓋構件3之第2嵌合凸部29嵌合於形成於基底構件2之第1側壁11之第1開口部17，又，形成於基底構件2之第1嵌合凸部18嵌合於形成於蓋構件3之第2側壁22之第2開口部28。
藉此，保險絲元件1係嵌合凹部11a之抵接面11b與第2嵌合凸部29之上表面抵接(圖1)，又，嵌合凹部22a之抵接面22b與第1嵌合凸部18之下表面抵接(圖3)。因此，保險絲元件1即便於因過電流導致保險絲零件5伴隨著電弧放電而自發熱切斷時對蓋構件3朝向基底構件2之正面2a上方急遽地施加壓力，亦藉由利用與第1開口部17連續之抵接面11b壓抵第2嵌合凸部29，又，利用第1嵌合凸部18壓抵與第2開口部28連續之抵接面22b，而提高對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性。
此時，保險絲元件1使用耐電痕性為250V以上之塑膠材料、較佳為 聚醯胺樹脂、進而較佳為脂肪族聚醯胺樹脂而形成構成元件殼體之基底構件2及蓋構件3。藉此，即便於用於大電流用途之保險絲零件在切斷時伴隨著電弧放電而產生高熱之情形時，亦可防止因基底構件2或蓋構件3之碳化所引起之漏電之產生導致絕緣電阻降低，又，防止因電痕現象導致著火。
作為脂肪族聚醯胺樹脂，例如可列舉聚醯胺46(熔點：290℃、玻璃轉移溫度：78℃)、聚醯胺66(熔點：262℃、玻璃轉移溫度：66℃)、聚醯胺6(熔點：222℃、玻璃轉移溫度：59℃)等。於該等中，尤佳為熔點及玻璃轉移溫度較高之聚醯胺46。藉此，即便於對應於大電流之保險絲零件之熔斷時產生電弧放電而元件殼體4之內部成為高溫，由於對因熱影響引起之變形之耐受性較優異，故而亦可維持基底構件2之第1開口部17與蓋構件3之第2嵌合凸部29之嵌合強度，又，維持蓋構件3之第2開口部28與基底構件2之第1嵌合凸部18之嵌合強度。
於表1中，表示HF尼龍與LCP之主要特性比較。
Figure 107106315-A0305-02-0024-1
如表1所示可知，脂肪族聚醯胺樹脂、其中聚醯胺46相較於LCP，於燃燒性或熔點方面具有同等性能，於耐電痕性方面具有極優異之特性。
再者，保險絲元件1之卡止於第1、第2開口部17、28之各卡止階部17a、28a之第1~第4卡止片19a、19b、30a、30b亦藉由聚醯胺46等耐電痕性較高之塑膠材料形成，藉此於因電弧放電引起之高溫環境下，亦防止 因軟化引起之自卡止階部17a、28a之脫落，對朝向基底構件2之正面2a之面方向之壓力之耐受性亦提高。因此，保險絲元件1可維持基底構件2與蓋構件3之嵌合。
[實施例]
對根據構成元件殼體4之塑膠材料之不同進行之耐電痕試驗進行說明。使用LCP、及HF尼龍PA46製造上述保險絲元件1，而進行過電流試驗。搭載於各保險絲元件樣品之保險絲零件使用對成為構成內層之低熔點金屬之厚度200μm之Sn-Ag-Cu系焊料箔(Sn：Ag：Cu=96.5質量%：3.0質量%：0.5質量%)藉由電鍍實施鍍Ag而積層高熔點金屬層所得者。又，將LCP製及HF尼龍製之保險絲元件樣品分別準備8個，施加200A、36V之電流將保險絲零件熔斷，並測定熔斷後之絕緣電阻。
Figure 107106315-A0305-02-0025-2
如表2所示，於LCP製之保險絲元件中，最低絕緣電阻未達1.0E+6Ω，相對於此，於HF尼龍製之保險絲元件中，最低絕緣電阻為1.1E+11Ω。即，可知於HF尼龍製之保險絲元件中，燃燒傾向較少，即便於因保險絲零件之熔斷而產生電弧放電之情形時，亦可維持絕緣性。再者，於LCP中亦存在絕緣電阻無法測定(Range Over，超出額定範圍)之樣品，故而將最低絕緣電阻設為未達1.0E+6Ω。
[發熱體]
又，如圖15(A)(B)所示，本技術亦可應用於在基底構件2設置有發熱 體41之保險絲元件40。再者，於以下說明中，對於與上述保險絲元件1相同之構件，標註相同符號並省略其詳細說明。應用本發明之保險絲元件40具備：基底構件2；發熱體41，其積層於基底構件2，且被絕緣構件42覆蓋；第1電極43及第2電極44，其等形成於基底構件2之兩端；發熱體引出電極45，其以與發熱體41重疊之方式積層於基底構件2上，且電連接於發熱體41；及保險絲零件5，其兩端分別連接於第1、第2電極43、44，且中央部連接於發熱體引出電極45。而且，保險絲元件40之基底構件2與蓋構件3藉由相互接著或嵌合而構成元件殼體4。
於基底構件2之正面2a，在相對向之兩端部形成有第1、第2電極43、44。若第1、第2電極43、44使發熱體41通電而發熱，則已熔融之保險絲零件5藉由其潤濕性聚集，而使端子部5a、5b間熔斷。
發熱體41係若通電則發熱之具有導電性之構件，例如包含鎳鉻合金、W、Mo、Ru等或含有該等之材料。發熱體41可藉由於基底構件2上使用網版印刷技術對將該等合金或組合物、化合物之粉狀體與樹脂黏合劑等混合而製成膏狀所得者進行圖案形成、並煅燒等而形成。
又，保險絲元件40係發熱體41由絕緣構件42被覆，且以經由絕緣構件42而與發熱體41對向之方式形成有發熱體引出電極45。發熱體引出電極45連接保險絲零件5，藉此發熱體41經由絕緣構件42及發熱體引出電極45而與保險絲零件5重疊。絕緣構件42係為了謀求發熱體41之保護及絕緣，並且將發熱體41之熱高效率地傳遞至保險絲零件5而設置，例如由玻璃層構成。
再者，發熱體41亦可形成於積層於基底構件2之絕緣構件42之內部。又，發熱體41亦可形成於與形成有第1、第2電極43、44之基底構件2之正 面2a為相反側之背面2b，或者，亦可與第1、第2電極43、44鄰接地形成於基底構件2之正面2a。又，發熱體41亦可形成於基底構件2之內部。
又，發熱體41之一端經由形成於基底構件2之正面2a上之第1發熱體電極48而與發熱體引出電極45連接，另一端與形成於基底構件2之正面2a上之第2發熱體電極49連接。發熱體引出電極45與第1發熱體電極48連接並且與發熱體41對向而積層於基底構件2上，且與保險絲零件5連接。藉此，發熱體41經由發熱體引出電極45而與保險絲零件5電連接。再者，發熱體引出電極45藉由介隔絕緣構件42與發熱體41對向配置，可使保險絲零件5熔融，並且容易地將熔融導體凝聚。
又，第2發熱體電極49形成於基底構件2之正面2a上，且經由齒形結構而與形成於基底構件2之背面2b之發熱體供電電極49a(參照圖16(A))連續。
保險絲元件40係自第1電極43經由發熱體引出電極45跨及第2電極44而形成有保險絲零件5。保險絲零件5經由連接用焊料等連接材料而連接於第1、第2電極43、44及發熱體引出電極45上。
[助焊劑]
又，保險絲元件40亦可為了防止高熔點金屬層10或低熔點金屬層9之氧化及硫化、以及去除熔斷時之氧化物及硫化物及提高焊料之流動性，而於保險絲零件5之正面或背面塗佈助焊劑47。藉由塗佈助焊劑47，於保險絲元件40之實際使用時，可提高低熔點金屬層9(例如焊料)之潤濕性，去除低熔點金屬溶解期間之氧化物及硫化物，並使用對高熔點金屬(例如Ag)之浸蝕作用提高熔斷特性。
又，藉由塗佈助焊劑47，即便於在最外層之高熔點金屬層10之表面 形成有以Sn為主成分之無鉛焊料等抗氧化膜之情形時，亦可去除該抗氧化膜之氧化物，而可有效地防止高熔點金屬層10之氧化及硫化，維持並提高熔斷特性。
再者，第1、第2電極43、44、發熱體引出電極45及第1、第2發熱體電極48、49例如藉由Ag或Cu等之導電圖案形成，較佳為適當地於表面形成有鍍Sn、鍍Ni/Au、鍍Ni/Pd、鍍Ni/Pd/Au等之保護層。藉此，可防止表面之氧化及硫化，並且抑制因保險絲零件5之連接用焊料等連接材料引起之第1、第2電極43、44及發熱體引出電極45之浸蝕。
又，保險絲元件40係藉由保險絲零件5與發熱體引出電極45連接，而構成向發熱體41之通電路徑之一部分。因此，保險絲元件40係若保險絲零件5熔融而與外部電路之連接被切斷，則向發熱體41之通電路徑亦被切斷，故而可使發熱停止。
[電路圖]
應用本發明之保險絲元件40具有如圖16所示之電路構成。即，保險絲元件40係包含經由發熱體引出電極45而橫跨一對端子部5a、5b間串聯連接之保險絲零件5、及藉由經由保險絲零件5之連接點通電並發熱而將保險絲零件5熔融之發熱體41的電路構成。而且，保險絲元件40之設置於保險絲零件5之兩端部之端子部5a、5b及與第2發熱體電極49連接之發熱體供電電極49a連接於外部電路基板。藉此，保險絲元件40之保險絲零件5經由端子部5a、5b而串聯連接於外部電路之電流路徑上，發熱體41經由發熱體供電電極49a而與設置於外部電路之電流控制元件連接。
[熔斷步驟]
包含此種電路構成之保險絲元件40於必須將外部電路之電流路徑切 斷之情形時，藉由設置於外部電路之電流控制元件而將發熱體41通電。藉此，保險絲元件40係藉由發熱體41之發熱，將組入於外部電路之電流路徑上之保險絲零件5熔融，且保險絲零件5之熔融導體被吸引至潤濕性較高之發熱體引出電極45及第1、第2電極43、44，藉此將保險絲零件5熔斷。藉此，保險絲零件5確實地於端子部5a~發熱體引出電極45~端子部5b之間熔斷(圖16(B))，而可將外部電路之電流路徑切斷。又，藉由保險絲零件5熔斷，亦停止對發熱體41之供電。
此時，保險絲零件5藉由發熱體41之發熱，自熔點低於高熔點金屬層10之低熔點金屬層9之熔點開始熔融，並開始侵蝕高熔點金屬層10。因此，保險絲零件5藉由利用因低熔點金屬層9產生之高熔點金屬層10之浸蝕作用，可於低於熔融溫度之溫度將高熔點金屬層10熔融，而迅速地將外部電路之電流路徑切斷。
又，藉由對基底構件2及蓋構件3使用耐電痕性優異之塑膠材料，於保險絲零件5之熔融切斷時，可防止因基底構件2或蓋構件3之碳化所引起之漏電之產生導致絕緣電阻降低，又，防止因電痕現象導致著火。
再者，上述保險絲元件1、40藉由將保險絲零件5之端子部5a、5b利用焊料等連接於設置於外部電路基板之外部連接端子而表面安裝於該外部電路基板，但應用本技術之保險絲元件1、40亦可用於除表面安裝以外之連接。
例如，應用本技術之保險絲元件1、40亦可使保險絲零件5之端子部5a、5b連接於成為可應對大電流之外部連接端子之金屬板。保險絲零件5之端子部5a、5b與金屬板之連接可藉由焊料等連接材連接，亦可使端子部5a、5b夾持於與金屬板連接之夾緊端子，或者亦可藉由利用具有導通性之 螺絲將端子部5a、5b或夾緊端子螺固於金屬板而進行。
[保險絲元件之變化例]
其次，對本發明之保險絲元件之變化例進行說明。再者，於以下說明中，對於與上述保險絲元件1、40相同之構件標註相同符號並省略其詳細說明。
如圖17所示，應用本發明之保險絲元件50包含基底構件2、及覆蓋於基底構件2之正面2a上之蓋構件3。基底構件2與蓋構件3藉由相互嵌合而構成元件殼體4。再者，圖17(A)係自蓋構件3側表示保險絲元件50之俯視圖，圖17(B)係保險絲元件50之側視圖，圖17(C)係保險絲元件50之後視圖，圖17(D)係保險絲元件50之前視圖，圖17(E)係自基底構件2側表示保險絲元件50之背面圖。
[基底構件]
如圖18~圖22所示，基底構件2於正面2a搭載保險絲零件5，並且於一側緣側豎立設置有與正面2a之面方向交叉且構成元件殼體4之側面之第1側壁11。第1側壁11形成有嵌合凹部11a，於嵌合凹部11a內，形成有供形成於下述蓋構件3之第2嵌合凸部29嵌合之第1開口部17、及與第1開口部17連續且與插入至第1開口部17之第2嵌合凸部29抵接之抵接面11b。
再者，圖18係自第1側壁11側表示基底構件2之外觀立體圖，圖19係自第1嵌合凸部18側表示基底構件2之外觀立體圖，圖20係自第1側壁11側表示基底構件2之背面之外觀立體圖，圖21係自第1嵌合凸部18側表示基底構件2之背面之外觀立體圖。又，圖22(A)係基底構件2之俯視圖，圖22(B)係基底構件2之側視圖，圖22(C)係基底構件2之後視圖，圖22(D)係基底構件2之前視圖，圖22(E)係基底構件2之背面圖。
保險絲元件50之基底構件2於與設置有第1側壁11之一側緣為相反側之另一側緣形成有第1嵌合凸部18，該第1嵌合凸部18自與基底構件2之正面2a之面交叉之面突出至外側，且嵌合於在形成於下述蓋構件3之第2側壁22中形成之第2開口部28。第1嵌合凸部18較佳為沿著與基底構件2之正面2a平行之面突出至外部。
[蓋構件]
如圖23~圖27所示，蓋構件3具有：第2側壁22，其構成元件殼體4之與第1側壁11對向之側面；第3、第4側壁23、24，其等使設置於保險絲零件5之通電方向上之端子部5a、5b露出於外部；及頂面部25，其構成元件殼體4之頂面。
再者，圖23係自第2嵌合凸部29側表示蓋構件3之外觀立體圖，圖24係自第2側壁22側表示蓋構件3之外觀立體圖，圖25係自第2嵌合凸部29側表示蓋構件3之內表面之外觀立體圖，圖26係自第2側壁22側表示蓋構件3之內表面之外觀立體圖。又，圖27(A)係蓋構件3之俯視圖，圖27(B)係蓋構件3之側視圖，圖27(C)係蓋構件3之後視圖，圖27(D)係蓋構件3之前視圖，圖27(E)係蓋構件3之背面圖。
第2側壁22形成於蓋構件3之一側緣側，豎立設置於相對於底構件2之正面2a之面方向交叉、較佳為大致正交之方向上，且構成元件殼體4之側面。第2側壁22形成有嵌合凹部22a，於嵌合凹部22a內，形成有供形成於上述基底構件2之第1嵌合凸部18嵌合之第2開口部28、及與第2開口部28連續且與插入至第2開口部28之第1嵌合凸部18抵接之抵接面22b。
保險絲元件50之蓋構件3於與設置有第2側壁22之一側緣為相反側之另一側緣形成有第2嵌合凸部29，該第2嵌合凸部29自與基底構件2之正面 2a之面方向交叉之面突出至外側，且嵌合於形成於上述基底構件2之第1側壁11之第1開口部17。第2嵌合凸部29較佳為沿著與基底構件2之正面2a平行之面突出至外部。
保險絲元件50係形成於蓋構件3之第2嵌合凸部29嵌合於形成於基底構件2之第1側壁11之第1開口部17，又，形成於基底構件2之第1嵌合凸部18嵌合於形成於蓋構件3之第2側壁22之第2開口部28。
此時，保險絲元件50與上述保險絲元件1同樣地，藉由蓋構件3之第2嵌合凸部29嵌合於基底構件2之第1開口部17，而嵌合凹部11a之抵接面11b與第2嵌合凸部29之上表面抵接。又，藉由基底構件2之第1嵌合凸部18嵌合於蓋構件3之第2開口部28，而嵌合凹部22a之抵接面22b與第1嵌合凸部18之下表面抵接。
藉此，即便於因過電流導致保險絲零件5伴隨著電弧放電而自發熱切斷時對蓋構件3朝向基底構件2之正面2a上方急遽地施加壓力，亦可藉由利用與第1開口部17連續之抵接面11b壓抵第2嵌合凸部29，又，利用第1嵌合凸部18壓抵與第2開口部28連續之抵接面22b，提高對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性，從而防止蓋構件3自基底構件2脫離。
如圖28所示，保險絲元件50藉由至少於基底構件2及蓋構件3之相對於基底構件2之正面2a之面方向交叉且構成元件殼體4之側面的側緣之一者設置開口部並且於另一者設置嵌合凸部，可使對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性提高，較佳為，於基底構件2及蓋構件3之各者設置開口部並且設置嵌合凸部並使其等相互嵌合，藉此可更確實地防止蓋構件3自基底構件2脫離。
[嵌合爪部/凸面部]
於保險絲元件50中，在基底構件2之第1嵌合凸部18形成有第1嵌合爪部51，第1嵌合爪部51向與插入至形成於第2側壁22之第2開口部28之方向交叉之方向鼓出。又，於保險絲元件50中，蓋構件3於第2開口部28之抵接面22b，形成有向與第1嵌合凸部18之插入方向交叉之方向鼓出之第2凸面部57。
同樣地，於蓋構件3之第2嵌合凸部29形成有第2嵌合爪部56，該第2嵌合爪部56向與插入至形成於第1側壁11之第1開口部17之方向交叉之方向鼓出。又，於保險絲元件50中，基底構件2於第1開口部17之抵接面11b，形成有向與第2嵌合凸部29之插入方向交叉之方向鼓出之第1凸面部52。
如圖28所示，第1嵌合爪部51及第2凸面部57、以及第2嵌合爪部56及第1凸面部52係藉由相互卡止而阻止蓋構件3向基底構件2之正面2a之面內方向脫出者。
第2嵌合爪部56遍及第2嵌合凸部29之寬度方向地鼓出形成於第2嵌合凸部29插入至第1開口部17時與抵接面11b對向之面。又，第2嵌合爪部56形成有第2嵌合面56a，該第2嵌合面56a當第2嵌合凸部29插入至第1開口部17時越過第1凸面部52並與其卡止。又，第2嵌合爪部56形成有於第2嵌合凸部29插入至第1開口部17時與第1凸面部52滑動接觸之第2錐形部58。第2錐形部58以使第2嵌合凸部29朝向第2嵌合凸部29之前端薄壁化之方式形成。藉此，若第2嵌合凸部29一面略微撓曲一面被壓入至第1開口部17，則可使第1凸面部52於第2錐形部58滑動，使第2嵌合爪部56順利地越過第1凸面部52，並使第2嵌合面56a卡止於第1凸面部52。藉此，蓋構件3阻止向基底構件2之插入方向之脫出。
如此，保險絲元件50之元件殼體4藉由形成於蓋構件3之第2嵌合凸部29插入至形成於基底構件2之第1側壁11之第1開口部17，對朝向基底構件2之正面2a之上方施加之壓力之耐受性提高。又，元件殼體4藉由形成於第2嵌合凸部29之第2嵌合爪部56被壓入至形成於基底構件2之第1側壁11之第1開口部17並且第2嵌合面56a卡止於第1凸面部52，而阻止向作為插入方向之基底構件2之正面2a之面方向脫出。進而，元件殼體4之第2嵌合爪部56自第2嵌合凸部29於蓋構件3自基底構件2在垂直方向上隔開之方向上鼓出成形，第1凸面部52自抵接面11b於與第2嵌合爪部56為相反方向上鼓出成形，故而可於在上下方向施加保險絲零件5之切斷時之壓力之情形時，增強相互之卡鉤強度，而更確實地防止基底構件2及蓋構件3脫離。
同樣地，第1嵌合爪部51遍及第1嵌合凸部18之寬度方向地鼓出形成於第1嵌合凸部18插入至第2開口部28時與抵接面22b對向之面。又，第1嵌合爪部51形成有第1嵌合面51a，該第1嵌合面51a當第1嵌合凸部18插入至第2開口部28時越過第2凸面部57並與其卡止。又，第1嵌合爪部51形成有於第1嵌合凸部18插入至第2開口部28時與第2凸面部57滑動接觸之第1錐形部53。第1錐形部53以使第1嵌合凸部18朝向第1嵌合凸部18之前端薄壁化之方式形成。藉此，若第1嵌合凸部18一面略微撓曲一面被壓入至第2開口部28，則可使第2凸面部57於第1錐形部53滑動，使第1嵌合爪部51順利地越過第2凸面部57，並使第1嵌合面51a卡止於第2凸面部57。該等第1嵌合爪部51及第2凸面部57之構成及功能由於與上述第2嵌合爪部56及第1凸面部52相同，故而省略詳細說明。
而且，保險絲元件50藉由至少於基底構件2及蓋構件3之一者設置開口部及凸面部並且於另一者設置嵌合爪部，可防止向作為插入方向之基底 構件2之正面2a之面方向之脫出，較佳為，於基底構件2及蓋構件3之各者設置開口部及凸面部並且設置嵌合爪部並使其等相互卡止，藉此可更確實地防止基蓋構件3自底構件2脫離。
再者，保險絲元件50亦可使第1、第2嵌合凸部18、29抵接於第1、第2凸面部52、57之上表面，藉此亦可使對朝向基底構件2之正面2a上方之壓力之耐受性提高。
又，保險絲元件50於與第1、第2凸面部52、57滑動接觸之第1、第2嵌合爪部51、56形成第1、第2錐形部53、58，此外亦可於第1、第2嵌合凸部18、29之前端面之整個側緣形成錐形部。藉此，於將基底構件2與蓋構件3組裝時，可使第1、第2嵌合凸部18、29順利地插入至第1、第2開口部17、28。
[凹部]
保險絲元件50亦可於蓋構件3之與基底構件2之正面2a對向之內表面25a，形成與保險絲零件5隔開而形成內部空間之凹部60。凹部60於當保險絲零件5熔斷時瞬間變得高熱而元件殼體4內部之空氣急遽膨脹時，使膨脹空氣逸出而使元件殼體4內部減壓，又，增加已熔融之保險絲零件5之氣化物質之附著之面積，而防止因氣化物質於蓋構件3之內表面25a連續導致絕緣電阻降低。
凹部60例如於蓋構件3之內表面25a，鄰接於與保險絲零件5熱接觸之接觸部而設置，且於與成為保險絲零件5之熔斷部位之低導熱部15之間形成內部空間。又，藉由凹部60形成之內部空間較佳為與成為保險絲零件5之熔斷部位之槽部26連續。
藉由形成凹部60，保險絲元件50可使保險絲零件5之熔斷時之膨脹空 氣於凹部60減壓，並且使於槽部26熔斷之保險絲零件5之氣化物質積極地附著於凹部60，而防止大量之氣化物質附著、堆積於內表面25a及槽部26使保險絲零件5之端子部5a、5b間之絕緣電阻降低。
又，凹部60可自蓋構件3之內表面25a連續地形成至形成有腳部35之第3、第4側壁23、24之內表面，亦可進而自第3、第4側壁23、24之下部連續至外部。藉此，保險絲元件50將於保險絲零件5之熔斷時產生之膨脹氣體經由凹部60排出，而可防止因內壓之急遽上升引起之元件殼體4之損傷或元件殼體4自所安裝之外部電路基板之剝離。
[基底構件及蓋構件之材料]
再者，保險絲元件50與上述保險絲元件1同樣地，較佳為藉由耐電痕性為250V以上之塑膠材料形成基底構件及蓋構件，又，藉由尼龍系之塑膠材料構成基底構件2及蓋構件3，於尼龍系之塑膠材料中，尤佳為使用尼龍46。藉此，保險絲元件1可將耐電痕性提高至600V以上。此種基底構件及蓋構件之材料之構成及功能由於與上述保險絲元件1相同，故而省略詳細說明。
[發熱體]
又，保險絲元件50與上述保險絲元件40同樣地，亦可於基底構件2設置發熱體41。於保險絲元件50中，設置發熱體之構成及功能由於與上述保險絲元件40相同，故而省略詳細說明。
[下端部]
又，保險絲元件1、50亦可於基底構件2之供保險絲零件5嵌合之兩側面之下端緣設置突出至外側之下端部61。下端部61較佳為藉由保險絲零件5嵌合於基底構件2之正面2a而進入連結於端子部5a、5b之保險絲零件5 之彎曲部或傾斜部之下部之構造。
藉此，保險絲元件1、50之保險絲零件5之端子部5a、5b及保險絲零件5之彎曲部或傾斜部之一部分重疊於下端部61之上，即便於在因過電流引起之保險絲零件5之切斷時保險絲零件5之熔斷區域擴展至高導熱部14之情形時，下端部61亦卡鉤於端子部5a、5b及保險絲零件5之彎曲部，可抑制自經由端子部5a、5b安裝之外部電路基板之脫落。
1‧‧‧保險絲元件
2‧‧‧基底構件
3‧‧‧蓋構件
4‧‧‧元件殼體
5a‧‧‧端子部
11‧‧‧第1側壁
11a‧‧‧嵌合凹部
17a‧‧‧卡止階部
23‧‧‧第3側壁
25‧‧‧頂面部
29‧‧‧第2嵌合凸部
30a‧‧‧第3卡止片
30b‧‧‧第4卡止片
35‧‧‧腳部

Claims (41)

  1. 一種保險絲元件，其包含：基底構件；蓋構件，其與上述基底構件嵌合，且覆蓋於上述基底構件之正面上；及保險絲零件，其配置於上述基底構件與上述蓋構件之間；且於上述基底構件及上述蓋構件之任一者設置有相對於上述基底構件之上述正面之面方向交叉且形成有開口部之側壁，於任一另一者設置有自與上述基底構件之上述正面交叉之面突出至外部且嵌合於上述側壁之上述開口部之嵌合凸部，形成有上述嵌合凸部之上述基底構件或上述蓋構件形成有卡止爪，該卡止爪鄰接於上述嵌合凸部，自與上述基底構件之上述正面交叉之面突出至外部，並且於前端向與上述開口部之插入方向交叉之方向鼓出，且上述卡止爪形成有卡止於上述開口部之一個或複數個卡止片。
  2. 如請求項1之保險絲元件，其中上述基底構件及上述蓋構件分別於相對向之邊之一者設置形成有上述開口部之側壁，於相對向之邊之另一者設置有上述嵌合凸部。
  3. 如請求項1或2之保險絲元件，其中於上述側壁，設置與上述開口部連續且與上述嵌合凸部抵接之抵接面，上述嵌合凸部係與插入至上述開口部之方向交叉之寬度方向之長度較插入方向之長度寬幅地形成，且 上述嵌合凸部與上述抵接面之接觸面亦為上述寬度方向寬於上述開口部之上述插入方向。
  4. 如請求項1或2之保險絲元件，其中上述嵌合凸部自前端與上述開口部嵌合至基部。
  5. 如請求項1或2之保險絲元件，其中上述側壁相對於上述基底構件之上述正面之面方向豎立設置。
  6. 如請求項1或2之保險絲元件，其中上述嵌合凸部沿著與上述基底構件之上述正面平行之面突出至外部。
  7. 如請求項1之保險絲元件，其中上述卡止爪向與上述基底構件之上述正面平行之面方向且與上述嵌合凸部插入至上述開口部之方向正交之方向鼓出。
  8. 如請求項1或2之保險絲元件，其中上述保險絲零件於兩端形成與形成於外部電路基板之電極連接之端子部，且上述蓋構件於與設置有上述嵌合凸部及/或上述側壁之邊不同之邊形成有腳部，該腳部使上述保險絲零件之上述端子部露出，且限制上述端子部於插入方向或於上述插入方向之相反方向之移動。
  9. 如請求項1或2之保險絲元件，其中於上述基底構件，在正面設置供 上述保險絲零件搭載之第1、第2電極，在背面及/或側面設置與上述第1、第2電極連接之第1、第2外部連接電極，且上述蓋構件於與設置有上述嵌合凸部及/或上述側壁之邊不同之邊形成有腳部，該腳部使第1、第2外部連接電極露出，且於安裝於外部電路基板時限制上述第1、第2外部連接電極及/或連接於上述第1、第2外部連接電極之安裝用連接材料於插入方向或於上述插入方向之相反方向之移動。
  10. 如請求項1或2之保險絲元件，其中於上述基底構件及/或上述蓋構件之與上述保險絲零件之對向表面之一部分具有槽部。
  11. 如請求項10之保險絲元件，其中上述基底構件及/或上述蓋構件之上述槽部於與上述保險絲零件之通電方向交叉之方向上形成。
  12. 如請求項1或2之保險絲元件，其中上述基底構件及上述蓋構件由耐電痕性為250V以上之塑膠材料構成。
  13. 如請求項12之保險絲元件，其中上述塑膠材料為尼龍系材料。
  14. 如請求項13之保險絲元件，其中上述塑膠材料之耐電痕性為600V以上。
  15. 如請求項1或2之保險絲元件，其中上述保險絲元件為表面安裝型。
  16. 如請求項1或2之保險絲元件，其中上述保險絲零件係以鉛為主成分之高熔點焊料。
  17. 如請求項1之保險絲元件，其中上述保險絲零件係包含高熔點金屬層及低熔點金屬層之積層體。
  18. 如請求項17之保險絲元件，其中上述保險絲零件係內層為低熔點金屬層、外層為高熔點金屬層之被覆構造。
  19. 如請求項17或18之保險絲元件，其中上述低熔點金屬層包含Sn或以Sn為主成分之金屬，上述高熔點金屬層包含Ag或Cu或者以Ag或Cu為主成分之金屬。
  20. 如請求項1或2之保險絲元件，其具備發熱體，且藉由上述發熱體之加熱而使上述保險絲零件熔斷。
  21. 一種保險絲元件，其包含：基底構件；蓋構件，其與上述基底構件嵌合，且覆蓋於上述基底構件之正面上；及保險絲零件，其配置於上述基底構件與上述蓋構件之間；上述基底構件及上述蓋構件係由尼龍系之塑膠材料構成，於上述基底構件及上述蓋構件之任一者設置相對於上述基底構件之上述正面之面方向交叉且形成有開口部之側壁，於任一另一者設置有自與 上述基底構件之上述正面交叉之面突出至外部且嵌合於上述側壁之上述開口部之嵌合凸部，形成有上述嵌合凸部之上述基底構件或上述蓋構件形成有卡止爪，該卡止爪鄰接於上述嵌合凸部，自與上述基底構件之上述正面交叉之面突出至外部，並且於前端向與上述開口部之插入方向交叉之方向鼓出，且上述卡止爪形成有卡止於上述開口部之一個或複數個卡止片。
  22. 如請求項21之保險絲元件，其中上述塑膠材料係聚醯胺46。
  23. 如請求項21或22之保險絲元件，其中上述塑膠材料之耐電痕性為250V以上。
  24. 如請求項21或22之保險絲元件，其中上述塑膠材料之耐電痕性為600V以上。
  25. 如請求項21或22之保險絲元件，其中上述保險絲元件為表面安裝型。
  26. 如請求項21或22之保險絲元件，其中上述保險絲零件係以鉛為主成分之高熔點焊料。
  27. 如請求項21之保險絲元件，其中上述保險絲零件係包含高熔點金屬層及低熔點金屬層之積層體。
  28. 如請求項27之保險絲元件，其中上述保險絲零件係內層為低熔點金屬層、外層為高熔點金屬層之被覆構造。
  29. 如請求項27或28之保險絲元件，其中上述低熔點金屬層包含Sn或以Sn為主成分之金屬，上述高熔點金屬層包含Ag或Cu或者以Ag或Cu為主成分之金屬。
  30. 如請求項21或22之保險絲元件，其具備發熱體，且藉由上述發熱體之加熱而使上述保險絲零件熔斷。
  31. 一種保險絲元件，其包含：基底構件；蓋構件，其覆蓋上述基底構件之正面；及保險絲零件，其配置於上述基底構件與上述蓋構件之間；上述基底構件及上述蓋構件係由耐電痕性為250V以上之塑膠材料構成，於上述基底構件及上述蓋構件之任一者設置相對於上述基底構件之上述正面之面方向交叉且形成有開口部之側壁，於任一另一者設置有自與上述基底構件之上述正面交叉之面突出至外部且嵌合於上述側壁之上述開口部之嵌合凸部，形成有上述嵌合凸部之上述基底構件或上述蓋構件形成有卡止爪，該卡止爪鄰接於上述嵌合凸部，自與上述基底構件之上述正面交叉之面突出至外部，並且於前端向與上述開口部之插入方向交叉之方向鼓出，且上 述卡止爪形成有卡止於上述開口部之一個或複數個卡止片。
  32. 如請求項31之保險絲元件，其中上述塑膠材料之耐電痕性為600V以上。
  33. 如請求項31或32之保險絲元件，其中上述塑膠材料係尼龍系材料。
  34. 如請求項31或32之保險絲元件，其具備發熱體，且藉由上述發熱體之加熱而使上述保險絲零件熔斷。
  35. 一種保險絲元件，其包含：基底構件；蓋構件，其與上述基底構件嵌合，且覆蓋於上述基底構件之正面上；及保險絲零件，其配置於上述基底構件與上述蓋構件之間；且於上述基底構件及上述蓋構件之任一者設置相對於上述基底構件之上述正面之面方向交叉且形成有開口部之側壁，於任一另一者設置有自與上述基底構件之上述正面交叉之面突出至外部且嵌合於上述側壁之上述開口部之嵌合凸部，於上述嵌合凸部，形成向與插入至上述開口部之方向交叉之方向鼓出之嵌合爪部，且於上述開口部形成有供上述嵌合爪部卡止之凸面部。
  36. 如請求項35之保險絲元件，其中上述嵌合爪部形成有於插入至上述 開口部時與上述凸面部滑動接觸之錐形部。
  37. 如請求項35或36之保險絲元件，其中上述基底構件及上述蓋構件分別於相對向之邊之一者設置形成有上述開口部之上述側壁，於相對向之邊之另一者設置有上述嵌合凸部。
  38. 如請求項35或36之保險絲元件，其中上述蓋構件於與上述基底構件之上述正面對向之內表面，形成有與保險絲零件分開而形成內部空間之凹部。
  39. 如請求項35或36之保險絲元件，其中上述保險絲零件於兩端形成與形成於外部電路基板之電極連接之端子部，且上述蓋構件於與設置有上述嵌合凸部及/或上述側壁之邊不同之邊形成有腳部，該腳部使上述保險絲零件之上述端子部露出，且限制上述端子部於上述插入方向或於上述插入方向之相反方向之移動。
  40. 如請求項8之保險絲元件，其中上述基底構件具有位於連結於上述端子部之上述保險絲零件之彎曲部或傾斜部之下部的下端部。
  41. 如請求項39之保險絲元件，其中上述基底構件具有位於連結於上述端子部之上述保險絲零件之彎曲部或傾斜部之下部的下端部。
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