(57)【要約】【課題】高定格、大電流の用途に対応可能なヒューズ素子において、電流遮断時における耐衝撃性に優れ、ケースの脱落を防止できるヒューズ素子を提供する。【解決手段】ベース部材２と、ベース部材２と嵌合され、ベース部材２の表面２ａ上を覆うカバー部材３と、ベース部材２の表面２ａに搭載されるヒューズエレメント５を有し、ベース部材２とカバー部材３は、いずれか一方に、ベース部材２の表面２ａの面方向に対して立設され、開口部１７，２８が形成された側壁１１，２２が設けられ、いずれか他方に、ベース部材２表面２ａと平行な面方向に張り出し、側壁１１，２２の開口部１７，２８に嵌合される嵌合凸部１８，２９が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
上記ベース部材と嵌合され、上記ベース部材の表面上を覆うカバー部材と、
上記ベース部材と上記カバー部材の間に配置されるヒューズエレメントを有し、
上記ベース部材と上記カバー部材は、いずれか一方に、上記ベース部材の上記表面の面方向に対して交差され、開口部が形成された側壁が設けられ、いずれか他方に、上記ベース部材の上記表面と交差する面から外部に張り出し、上記側壁の上記開口部に嵌合される嵌合凸部が設けられているヒューズ素子。
【請求項２】
上記嵌合凸部が形成された上記ベース部材又は上記カバー部材は、上記嵌合凸部に隣接して、上記ベース部材の上記表面と交差する面から外部に張り出すとともに、先端に上記開口部の挿入方向と交差する方向へ膨出する係止爪が形成され、上記係止爪が上記開口部に係止される一又は複数の係止片が形成されている請求項１に記載のヒューズ素子。
【請求項３】
上記ベース部材と上記カバー部材は、それぞれ、相対向する辺の一方に上記開口部が形成された側壁が設けられ、相対向する辺の他方に上記嵌合凸部が設けられている請求項１又は２に記載のヒューズ素子。
【請求項４】
上記側壁には、上記開口部と連続され、上記嵌合凸部と当接される当接面が設けられ、
上記嵌合凸部は、上記開口部への挿入方向と交差する幅方向の長さが挿入方向の長さよりも幅広に形成され、
上記嵌合凸部と上記当接面の接触面も、上記開口部の上記挿入方向よりも上記幅方向が広い請求項１〜３のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項５】
上記嵌合凸部は、先端から基部にかけて上記開口部と嵌合されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項６】
上記側壁は、上記ベース部材の上記表面の面方向に対して立設されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項７】
上記嵌合凸部は、上記ベース部材の上記表面と平行な面に沿って外部に張り出している請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項８】
上記係止爪は、上記ベース部材の上記表面と平行な面方向且つ上記嵌合凸部の上記開口部への挿入方向と直交する方向へ膨出する請求項２に記載のヒューズ素子。
【請求項９】
上記ヒューズエレメントは、両端に外部回路基板に形成された電極と接続される端子部が形成され、
上記カバー部材は、上記嵌合凸部及び／又は上記側壁が設けられた辺と異なる辺に、上記ヒューズエレメントの上記端子部が露出され、上記端子部の上記挿入方向又は上記挿入方向の反対方向の移動を規制する脚部が形成されている請求項１〜８のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項１０】
上記ベース部材には、表面に上記ヒューズエレメントが搭載される第１、第２の電極が設けられ、裏面及び／又は側面に上記第１、第２の電極と接続された第１、第２の外部接続電極が設けられ、
上記カバー部材は、上記嵌合凸部及び／又は上記側壁が設けられた辺と異なる辺に、第１、第２の外部接続電極が露出され、外部回路基板に実装された際に上記第１、第２の外部接続電極及び／又は上記第１、第２の外部接続電極に接続された実装用接続材料が上記挿入方向又は上記挿入方向の反対方向の移動を規制する脚部が形成されている請求項１〜８のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項１１】
上記ベース部材および／又は上記カバー部材の上記ヒューズエレメントとの対向表面の一部に溝部を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項１２】
上記ベース部材および／又は上記カバー部材の上記溝部は、上記ヒューズエレメントの通電方向と交差する方向に形成されている請求項１１に記載のヒューズ素子。
【請求項１３】
上記ベース部材及び上記カバー部材は、耐トラッキング性が２５０Ｖ以上であるプラスチック材料からなる請求項１〜１２のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項１４】
上記プラスチック材料はナイロン系材料である請求項１３に記載のヒューズ素子。
【請求項１５】
上記プラスチック材料は耐トラッキング性が６００Ｖ以上である請求項１４に記載のヒューズ素子。
【請求項１６】
上記ヒューズ素子は表面実装型である請求項１〜１５のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項１７】
上記ヒューズエレメントは、鉛を主成分とする高融点ハンダである請求項１〜１６のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項１８】
上記ヒューズエレメントは、高融点金属層と低融点金属層を含む積層体である請求項１〜１６のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項１９】
上記ヒューズエレメントは、内層を低融点金属層、外層を高融点金属層の被覆構造である請求項１８に記載のヒューズ素子。
【請求項２０】
上記低融点金属層は、Ｓｎ若しくはＳｎを主成分とする金属からなり、上記高融点金麗層は、Ａｇ若しくはＣｕ又はＡｇ若しくはＣｕを主成分とする金属からなる請求項１８又は１９に記載のヒューズ素子。
【請求項２１】
発熱体を備え、上記発熱体の加熱により上記ヒューズエレメントを溶断させる請求項１〜２０のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項２２】
ベース部材と、
上記ベース部材と嵌合され、上記ベース部材の表面上を覆うカバー部材と、
上記ベース部材と上記カバー部材の間に配置されるヒューズエレメントを有し、
上記ベース部材及び上記カバー部材は、ナイロン系のプラスチック材料からなるヒューズ素子。
【請求項２３】
上記プラスチック材料は、ポリアミド４６である請求項２２に記載のヒューズ素子。
【請求項２４】
上記ベース部材と上記カバー部材は、いずれか一方に、上記ベース部材の上記表面の面方向に対して交差され、開口部が形成された側壁が設けられ、いずれか他方に、上記ベース部材の上記表面と交差する面から外部に張り出し、上記側壁の上記開口部に嵌合される嵌合凸部が設けられている請求項２３に記載のヒューズ素子。
【請求項２５】
上記嵌合凸部が形成された上記ベース部材又は上記カバー部材は、上記嵌合凸部に隣接して、上記ベース部材の上記表面と交差する面から外部に張り出すとともに、先端に上記開口部の挿入方向と交差する方向へ膨出する係止爪が形成され、上記係止爪が上記開口部に係止される一又は複数の係止片が形成されている請求項２４に記載のヒューズ素子。
【請求項２６】
上記プラスチック材料は、耐トラッキング性が２５０Ｖ以上である請求項２２〜２５のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項２７】
上記プラスチック材料は、耐トラッキング性が６００Ｖ以上である請求項２２〜２５のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項２８】
上記ヒューズ素子は表面実装型である請求項２２〜２７のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項２９】
上記ヒューズエレメントは、鉛を主成分とする高融点ハンダである請求項２２〜２８のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項３０】
上記ヒューズエレメントは、高融点金属層と低融点金属層を含む積層体である請求項２２〜２８のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項３１】
上記ヒューズエレメントは、内層を低融点金属層、外層を高融点金属層の被覆構造である請求項３０に記載のヒューズ素子。
【請求項３２】
上記低融点金属層は、Ｓｎ若しくはＳｎを主成分とする金属からなり、上記高融点金麗層は、Ａｇ若しくはＣｕ又はＡｇ若しくはＣｕを主成分とする金属からなる請求項３０又は３１に記載のヒューズ素子。
【請求項３３】
発熱体を備え、上記発熱体の加熱により上記ヒューズエレメントを溶断させる請求項２２〜３２のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項３４】
ベース部材と、
上記ベース部材の表面を覆うカバー部材と、
上記ベース部材と上記カバー部材の間に配置されるヒューズエレメントを有し、
上記ベース部材及び上記カバー部材は、耐トラッキング性が２５０Ｖ以上であるプラスチック材料からなるヒューズ素子。
【請求項３５】
上記プラスチック材料は耐トラッキング性が６００Ｖ以上である請求項３４に記載のヒューズ素子。
【請求項３６】
上記プラスチック材料はナイロン系材料である請求項３４又は３５に記載のヒューズ素子。
【請求項３７】
発熱体を備え、上記発熱体の加熱により上記ヒューズエレメントを溶断させる請求項３４〜３６のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項３８】
ベース部材と、
上記ベース部材と嵌合され、上記ベース部材の表面上を覆うカバー部材と、
上記ベース部材と上記カバー部材の間に配置されるヒューズエレメントを有し、
上記ベース部材と上記カバー部材は、いずれか一方に、上記ベース部材の上記表面の面方向に対して交差され、開口部が形成された側壁が設けられ、いずれか他方に、上記ベース部材の上記表面と交差する面から外部に張り出し、上記側壁の上記開口部に嵌合される嵌合凸部が設けられ、
上記嵌合凸部には、上記開口部への挿入方向と交差する方向へ膨出する嵌合爪部が形成され、
上記開口部には、上記嵌合爪が係止する凸面部が形成されているヒューズ素子。
【請求項３９】
上記嵌合爪部は、上記開口部への挿入時に上記凸面部と摺接するテーパ部が形成されている請求項３８記載のヒューズ素子。
【請求項４０】
上記ベース部材と上記カバー部材は、それぞれ、相対向する辺の一方に上記開口部が形成された上記側壁が設けられ、相対向する辺の他方に上記嵌合凸部が設けられている請求項３８又は３９に記載のヒューズ素子。
【請求項４１】
上記カバー部材は、上記ベース部材の上記表面と対向する内面に、ヒューズエレメントと離間して内部空間を形成する凹部が形成されている請求項３８〜４０のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項４２】
上記ヒューズエレメントは、両端に外部回路基板に形成された電極と接続される端子部が形成され、
上記カバー部材は、上記嵌合凸部及び／又は上記側壁が設けられた辺と異なる辺に、上記ヒューズエレメントの上記端子部が露出され、上記端子部の上記挿入方向又は上記挿入方向の反対方向の移動を規制する脚部が形成されている請求項３８〜４１のいずれか１項に記載のヒューズ素子。
【請求項４３】
上記ベース部材は、上記端子部に繋がる上記ヒューズエレメントの屈曲部もしくは傾斜部の下部に位置する裾部を有する請求項９又は４２に記載のヒューズ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、電流経路上に実装され、定格を超える電流が流れた時に自己発熱によりヒューズエレメントが溶断し当該電流経路を遮断するヒューズ素子に関し、特に高定格、大電流の用途に対応可能なヒューズ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定格を超える電流が流れた時に自己発熱により溶断し、当該電流経路を遮断するヒューズエレメントが用いられている。ヒューズエレメントとしては、例えば、ハンダをガラス管に封入したホルダー固定型ヒューズや、セラミック基板表面にＡｇ電極を印刷したチップヒューズ、銅電極の一部を細らせてプラスチックケースに組み込んだねじ止め又は差し込み型ヒューズ等が多く用いられている。
【０００３】
しかし、上記既存のヒューズエレメントにおいては、リフローによる表面実装ができない、電流定格が低く、また大型化によって定格を上げると速断性に劣る、といった問題点が指摘されている。
【０００４】
また、リフロー実装用の速断ヒューズ素子を想定した場合、リフローの熱によって溶融しないように、一般的には、ヒューズエレメントには融点が３００℃以上のＰｂ入り高融点ハンダが溶断特性上好ましい。しかしながら、ＲｏＨＳ指令等においては、Ｐｂ含有ハンダの使用は、限定的に認められているに過ぎず、今後Ｐｂフリー化の要求は、強まるものと考えられる。
【０００５】
すなわち、ヒューズエレメントとしては、リフローによる表面実装が可能でヒューズ素子への実装性に優れること、定格を上げて大電流に対応可能であること、定格を超える過電流時には速やかに電流経路を遮断する速溶断性を備えることが求められる。
【０００６】
そこで、第１、第２の電極を備えた絶縁基板上に、当該第１、第２の電極間にわたってヒューズエレメントを搭載したヒューズ素子が提案されている（文献１参照）。
【０００７】
文献１に記載のヒューズ素子は、回路基板に表面実装されると、ヒューズエレメントが搭載された第１、第２の電極間が電流経路の一部に組み込まれ、定格よりも高い値の電流が流れると自己発熱によりヒューズエレメントが溶融し、電流経路を遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−２０９４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、この種のヒューズ素子の用途は電子機器から産業用機械、電動自転車、電動バイク、クルマ等の大電流用途にまで広がっている。このため、搭載される電子機器やバッテリパック等の高容量化、高定格化に伴い、ヒューズ素子は、電流定格のさらなる向上が求められている。
【００１０】
電流定格を上げるためには、ヒューズエレメントを大型化することで低抵抗化を図ることが有効である。しかし、ヒューズエレメントは、定格を超えた電圧が印加され過電流が流れると、アーク放電が発生しながら溶断する。したがって、ヒューズエレメントを大型化すると、それに比例してアーク放電による衝撃も大規模化してくる。
【００１１】
また、電流定格の向上に伴い、過電流による自己発熱遮断時の温度も高くなり素子筐体に対する熱影響も増してくる。
【００１２】
このため、絶縁基板に取り付けられヒューズエレメントを保護するケース部材が電流遮断時の熱影響及び急激に増加する内圧に耐え切れず、破損し、あるいは絶縁基板からズレたり、脱落するおそれもある。また、脱落したケースが周囲の部材と衝突したり、ヒューズエレメントの溶融物が飛散、付着することによるショート等の想定しえない被害を招いたりする恐れもある。
【００１３】
アーク放電を速やかに止めて回路を遮断する対策として、中空ケース内に消弧材を詰めたものや、放熱材の周りにヒューズエレメントを螺旋状に巻きつけてタイムラグを発生させる高電圧対応の電流ヒューズも提案されている。しかし、従来の高電圧対応の電流ヒューズにおいては、消弧材の封入や螺旋ヒューズの製造といった、何れも複雑な材料や加工プロセスが必要とされ、ヒューズ素子の小型化や電流の高定格化といった面で不利である。
【００１４】
そこで、本技術は、高定格、大電流の用途に対応可能なヒューズ素子において、電流遮断時における耐衝撃性に優れ、ケースの脱落を防止できるヒューズ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、本技術に係るヒューズ素子は、ベース部材と、上記ベース部材と嵌合され、上記ベース部材の表面上を覆うカバー部材と、上記ベース部材と上記カバー部材の間に配置されるヒューズエレメントを有し、上記ベース部材と上記カバー部材は、いずれか一方に、上記ベース部材の上記表面の面方向に対して交差され、開口部が形成された側壁が設けられ、いずれか他方に、上記ベース部材の上記表面と交差する面から外部に張り出し、上記側壁の上記開口部に嵌合される嵌合凸部が設けられているものである。
【００１６】
また、本技術が適用されたヒューズ素子は、ベース部材と、上記ベース部材と嵌合され、上記ベース部材の表面上を覆うカバー部材と、上記ベース部材と上記カバー部材の間に配置されるヒューズエレメントを有し、上記ベース部材及び上記カバー部材は、ナイロン系のプラスチック材料からなるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本技術によれば、ヒューズ素子は、ベース部材の開口部にカバー部材の嵌合凸部が嵌合することにより、過電流によってヒューズエレメントがアーク放電を伴って自己発熱遮断した際に、カバー部材にベース部材の表面上方へ急激に圧力が加わっても、開口部と嵌合凸部とが当接することで、ベース部材の表面上方への圧力に対する耐性が向上されており、カバー部材がベース部材から外れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、ヒューズ素子をカバー部材側から示す外観斜視図である。
【図２】図２は、ヒューズ素子をベース部材側から示す外観斜視図である。
【図３】図３は、ヒューズ素子をカバー部材側から示す外観斜視図である。
【図４】図４（Ａ）はヒューズエレメントを表面側から示す外観斜視図であり、図４（Ｂ）はヒューズエレメントを裏面側から示す外観斜視図である。
【図５】図５は、ベース部材にヒューズエレメントが搭載された状態を示す外観斜視図である。
【図６】図６は、ベース部材にヒューズエレメントが搭載された状態を示す外観斜視図である。
【図７】図７は、ベース部材を第１の側壁側から示す外観斜視図である。
【図８】図８は、ベース部材を裏面側から示す外観斜視図である。
【図９】図９は、ベース部材を第１の嵌合凸部側から示す外観斜視図である。
【図１０】図１０は、カバー部材を天面側から示す外観斜視図である。
【図１１】図１１は、カバー部材の内部を示す外観斜視図である。
【図１２】図１２は、カバー部材を第２の側壁側から示す外観斜視図である。
【図１３】図１３は、変形規制部を形成したヒューズエレメントの断面図である。
【図１４】図１４は、ヒューズ素子の回路図であり、（Ａ）はヒューズエレメントの溶断前、（Ｂ）はヒューズエレメントの溶断後を示す。
【図１５】図１５は、発熱体を設けたヒューズ素子を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１６】図１６は、ヒューズ素子の回路図であり、（Ａ）はヒューズエレメントの溶断前、（Ｂ）はヒューズエレメントの溶断後を示す。
【図１７】図１７（Ａ）はヒューズ素子をカバー部材側から示す平面図であり、図１７（Ｂ）はヒューズ素子の側面図であり、図１７（Ｃ）はヒューズ素子の背面図であり、図１７（Ｄ）はヒューズ素子の正面図であり、図１７（Ｅ）はヒューズ素子をベース部材側から示す裏面図である。
【図１８】図１８は、ベース部材を第１の側壁側から示す外観斜視図である。
【図１９】図１９は、ベース部材を第１の嵌合凸部側から示す外観斜視図である。
【図２０】図２０は、ベース部材の裏面を第１の側壁側から示す外観斜視図である。
【図２１】図２１は、ベース部材の裏面を第１の嵌合凸部側から示す外観斜視図である。
【図２２】図２２（Ａ）はベース部材の平面図であり、図２２（Ｂ）はベース部材の側面図であり、図２２（Ｃ）はベース部材の背面図であり、図２２（Ｄ）はベース部材の正面図であり、図２２（Ｅ）はベース部材の裏面図である。
【図２３】図２３は、カバー部材を第２の嵌合凸部側から示す外観斜視図である。
【図２４】図２４は、カバー部材を第２の側壁側から示す外観斜視図である。
【図２５】図２５は、カバー部材の内面を第２の嵌合凸部側から示す外観斜視図である。
【図２６】図２６は、カバー部材の内面を第２の側壁側から示す外観斜視図である。
【図２７】図２７（Ａ）はカバー部材の平面図であり、図２７（Ｂ）はカバー部材の側面図であり、図２７（Ｃ）はカバー部材の背面図であり、図２７（Ｄ）はカバー部材の正面図であり、図２７（Ｅ）はカバー部材の裏面図である。
【図２８】図２８は、第１の嵌合爪部及び第２の凸面部、並びに第２の嵌合爪部及び第１の凸面部が、互いに係止する状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本技術が適用されたヒューズ素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本技術は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２０】
［ヒューズ素子］
本発明に係るヒューズ素子１は、小型且つ高定格のヒューズ素子を実現するものであり、平面寸法が３〜５ｍｍ×５〜１０ｍｍ、高さが２〜５ｍｍと小型でありながら、抵抗値が０．２〜１ｍΩ、５０〜１５０Ａ定格と高定格化が図られている。なお、本発明は、あらゆるサイズ、抵抗値及び電流定格を備えるヒューズ素子に適用することができるのはもちろんである。
【００２１】
本発明に係るヒューズ素子１は、図１〜図３に示すように、ベース部材２と、ベース部材２の表面２ａ上を覆うカバー部材３とを有する。ベース部材２とカバー部材３とは、互いに嵌合することにより素子筐体４を構成する。なお、図１はヒューズ素子１をカバー部材３側から示す外観斜視図であり、図２はヒューズ素子１をベース部材２の裏面側から示す外観斜視図であり、図３はヒューズ素子１をカバー部材３側から示す外観斜視図である。
【００２２】
ベース部材２には、ヒューズエレメント５が搭載される。ヒューズエレメント５は、例えば図４（Ａ）（Ｂ）に示すように略矩形板状に形成されるとともにベース部材２の側面に沿うように通電方向の両側が屈曲されることにより、図５、図６に示すように、ベース部材２の表面２ａに嵌合可能とされている。さらに、ヒューズエレメント５は、両端部が外方に延長され図示しない外部回路の接続電極と接続される端子部５ａ，５ｂとされている。ヒューズエレメント５は、上下一対のベース部材２及びカバー部材３によって挟持されるとともに、素子筐体４の外に一対の端子部５ａ，５ｂが導出されている。ヒューズ素子１は、外部回路基板に実装されると、ヒューズエレメント５の端子部５ａ，５ｂが外部回路の接続電極と接続され、当該外部回路の電流経路に組み込まれる。そして、ヒューズ素子１は、定格を超える電流が通電することによってヒューズエレメント５が自己発熱により溶断し、外部回路の電流経路を遮断する。なお、ヒューズエレメント５の具体的な構成については、後に詳述する。
【００２３】
［ベース部材］
ベース部材２は、例えばエンジニアリングプラスチック、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性を有する部材によって形成される。また、ベース部材は、モールド成型、粉体成型等、材料に応じた製法によって製造される。図７〜図９に示すように、ベース部材２は、表面２ａにヒューズエレメント５が搭載されるとともに、一方の側縁側には表面２ａの面方向に対して交差され、素子筐体４の側面を構成する第１の側壁１１が立設されている。なお、図７はベース部材２を第１の側壁１１側から示す外観斜視図であり、図８はベース部材２を裏面側から示す外観斜視図であり、図９はベース部材２を第１の嵌合凸部１８側から示す外観斜視図である。
【００２４】
ベース部材２は、略矩形板状に形成され、幅方向を通電方向としてヒューズエレメント５が搭載される。また、ベース部材２は、幅方向の略中央に長さ方向にわたって溝部１２が形成されている。ベース部材２は、溝部１２の両側でカバー部材３とともにヒューズエレメント５を挟持する。これにより、ヒューズエレメント５は、通電方向と直交する幅方向にわたって溝部１２と対峙し、ベース部材２及びカバー部材３によって挟持される高熱伝導部１４と、溝部１２と対峙する低熱伝導部１５とが形成される。
【００２５】
高熱伝導部１４は、ベース部材２及びカバー部材３によって挟持されることによりヒューズエレメント５の面内において相対的に放熱性が高く、過電流により発熱した熱をベース部材２及びカバー部材３を通じて外部に逃がすことができ、温度上昇を抑制でき、また端子部５ａ，５ｂの過熱を抑えることができる。低熱伝導部１５は、溝部１２と対峙することによりベース部材２及びカバー部材３と熱的に接触せず、かつベース部材２及びカバー部材３よりも熱伝導率の低い空気と触れることにより、ヒューズエレメント５の面内において相対的に放熱性が低く、過電流により発熱した熱が集中することにより溶断する溶断部となる。なお、高熱伝導部１４は、ベース部材２及びカバー部材３と熱的に接触していればよく、ベース部材２及びカバー部材３と直接接触する他、熱伝導性を備えた部材を介して接触してもよい。
【００２６】
なお、溝部１２の第１の側壁１１側の端部には、ヒューズエレメント５の位置決めを図る位置決め壁１６が形成されている。位置決め壁１６は、溝部１２よりベース部材２の表面２ａ上に立設され、ヒューズエレメント５の一方の側面が突き当てられることによりベース部材２上の搭載位置を決める。
【００２７】
［接着剤］
また、ヒューズ素子１は、ヒューズエレメント５を、接着剤（図示せず）でベース部材２又はベース部材２及びカバー部材３に接続してもよい。接着剤は、ベース部材２の表面２ａの溝部１２以外の部位に設けられる。これにより、ヒューズ素子１は、接着剤を介してベース部材２又はベース部材２及びカバー部材３とヒューズエレメント５の高熱伝導部１４との密着性が高まり、より効率よく熱を伝達させることができる。
【００２８】
接着剤は、公知のいずれの接着剤を用いることができるが、高い熱伝導性を有することがヒューズエレメント５の放熱を促進する上で好ましい（例えば、ＫＪＲ−９０８６：信越化学工業株式会社製、ＳＸ７２０：セメダイン株式会社製、ＳＸ１０１０：セメダイン株式会社製）。また、接着剤は、バインダー樹脂に導電性粒子を含有させた導電性接着剤を用いてもよい。接着剤として導電性接着剤を用いることによっても、ベース部材２又はベース部材２及びカバー部材３とヒューズエレメント５との密着性を高めるとともに、導電性粒子を介して高熱伝導部１４の熱を効率よくベース部材２又はベース部材２及びカバー部材３に伝達させることができる。また、接着剤の替わりにハンダで接続してもよい。
【００２９】
ベース部材２の一方の側縁側には、ベース部材２の表面２ａの面方向に対して交差、好ましくは略直交する方向に立設され、素子筐体４の側面を構成する第１の側壁１１が形成されている。第１の側壁１１は、嵌合凹部１１ａが形成され、嵌合凹部１１ａ内に、後述するカバー部材３に形成された第２の嵌合凸部２９が嵌合する第１の開口部１７及び第１の開口部１７と連続し第１の開口部１７に挿入された第２の嵌合凸部２９と当接する当接面１１ｂが形成されている。
【００３０】
また、ベース部材２の第１の側壁１１が設けられた一方の側縁と反対側の他方の側縁には、ベース部材２の表面２ａの面と交差する面から外方に張り出し、後述するカバー部材３に形成された第２の側壁２２に形成された第２の開口部２８に嵌合する第１の嵌合凸部１８と、第１の嵌合凸部１８の両側に、ベース部材２の表面２ａの面と交差する面から外方に張り出し、第２の開口部２８に係止される第１、第２の係止片１９ａ，１９ｂが形成されている。第１の嵌合凸部１８は、好ましくはベース部材２の表面２ａと平行な面に沿って外部に張り出している。
【００３１】
［カバー部材］
ベース部材２の表面２ａ上を覆うカバー部材３は、ベース部材２と同じ材料、同じ製法により形成することができる。図１０〜図１２に示すように、カバー部材３は、素子筐体４の第１の側壁１１と対向する側面を構成する第２の側壁２２と、ヒューズエレメント５の通電方向に設けられ端子部５ａ，５ｂが外部に露出される第３、第４の側壁２３，２４と、素子筐体４の天面を構成する天面部２５とを有する。なお、図１０はカバー部材３を天面２５側から示す外観斜視図であり、図１１はカバー部材３の内部を示す外観斜視図であり、図１２はカバー部材３を第２の側壁２２側から示す外観斜視図である。
【００３２】
カバー部材３の天面２５の内面２５ａは、ベース部材２と同様に、幅方向の略中央に長さ方向にわたって溝部２６が形成されている。カバー部材３は、溝部２６の両側でベース部材２とともにヒューズエレメント５の高熱伝導部１４を挟持する。
【００３３】
また、溝部２６の第２の側壁２２側の端部には、位置決め壁１６とともにヒューズエレメント５の位置決めを図る位置決め壁２７が形成されている。位置決め壁２７は、溝部２６よりカバー部材３の天面２５の内面２５ａ上に立設され、ヒューズエレメント５の他方の側面が突き当てられることによりベース部材２上の搭載位置を決める。
【００３４】
カバー部材３の一方の側縁側には、ベース部材２の表面２ａの面方向に対して交差、好ましくは略直交する方向に立設され、素子筐体４の側面を構成する第２の側壁２２が形成されている。第２の側壁２２は、嵌合凹部２２ａが形成され、嵌合凹部２２ａ内に、上述したベース部材２に形成された第１の嵌合凸部１８が嵌合する第２の開口部２８及び第２の開口部２８と連続し第２の開口部２８に挿入された第１の嵌合凸部１８と当接する当接面２２ｂが形成されている。
【００３５】
また、カバー部材３の第２の側壁２２が設けられた一方の側縁と反対側の他方の側縁には、ベース部材２の表面２ａの面方向と交差する面から外方に張り出し、上述したベース部材２の第１の側壁１１形成された第１の開口部１７に嵌合する第２の嵌合凸部２９と、第２の嵌合凸部２９の両側に、ベース部材２の表面２ａの面と交差する面から外方に張り出し、第１の開口部１７に係止される第３、第４の係止片３０ａ，３０ｂが形成されている。第２の嵌合凸部２９は、好ましくはベース部材２の表面２ａと平行な面に沿って外部に張り出している。
【００３６】
［開口部／嵌合凸部／係止片］
ヒューズ素子１は、ベース部材２の表面２ａにヒューズエレメント５が搭載された後、ベース部材２にカバー部材３が組み付けられることにより素子筐体４が形成される。このとき、ヒューズ素子１は、ベース部材２の第１の側壁１１に形成された第１の開口部１７に、カバー部材３に形成された第２の嵌合凸部２９が嵌合され、また、カバー部材３の第２の側壁２２に形成された第２の開口部２８に、ベース部材２に形成された第１の嵌合凸部１８が嵌合される。
【００３７】
ヒューズ素子１は、ベース部材２の第１の開口部１７にカバー部材３の第２の嵌合凸部２９が嵌合することにより、嵌合凹部１１ａの当接面１１ｂが第２の嵌合凸部２９の上面と当接する（図１）。これにより、過電流によってヒューズエレメント５がアーク放電を伴って自己発熱遮断した際に、カバー部材３にベース部材２の表面２ａ上方へ急激に圧力が加わっても、第１の開口部１７と連続する当接面１１ｂで第２の嵌合凸部２９を押さえることで、ベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性が向上されており、カバー部材３がベース部材２から外れることを防止することができる。
【００３８】
同様に、ヒューズ素子１は、カバー部材３の第２の開口部２８にベース部材２の第１の嵌合凸部１８が嵌合することにより、嵌合凹部２２ａの当接面２２ｂが第１の嵌合凸部１８の下面と当接する（図３）。これにより、第２の開口部２８と連続する当接面２２ｂが第１の嵌合凸部１８で押さえられることで、ベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性が向上されカバー部材３がベース部材２から外れることを防止することができる。
【００３９】
したがって、ヒューズ素子１は、少なくともベース部材２及びカバー部材３の一方に開口部を設けるとともに他方に嵌合凸部を設けることで、ベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性を向上させることができるが、好ましくは、ベース部材２及びカバー部材３のそれぞれに、開口部を設けるとともに嵌合凸部を設けて相互に嵌合させあうことにより、より確実にカバー部材３がベース部材２から外れることを防止することができる。
【００４０】
ここで、第１の開口部１７は、ベース部材２の幅方向を長さ方向とする長方形状をなし、また、第１の側壁１１も肉厚に形成されることで第２の嵌合凸部２９を押さえる当接面１１ｂも第１の側壁１１の厚さに応じた幅を備えている。同様に、第２の開口部２８は、ベース部材２の幅方向を長さ方向とする長方形状をなし、また、第２の側壁２２も肉厚に形成されることで第１の嵌合凸部１８に押さえられる当接面２２ｂも第２の側壁２２の厚さに応じた幅を備えている。
【００４１】
第１の開口部１７に嵌合する第２の嵌合凸部２９は、図１０に示すように、ベース部材２の表面２ａの面方向に張り出し、第１の側壁１１の第１の開口部１７に挿入されることにより嵌合される。そして、第２の嵌合凸部２９は、その先端から基部２９ａにかけて第１の開口部１７と嵌合され、当接面１１ｂと当接されている。同様に、第２の開口部２８に嵌合する第１の嵌合凸部１８は、図７に示すように、ベース部材２の表面２ａの面方向に張り出し、第２の側壁２２の第２の開口部２８に挿入されることにより嵌合される。そして、第１の嵌合凸部１８は、その先端から基部１８ａにかけて第２の開口部２８と嵌合され、当接面２２ｂと当接されている。
【００４２】
また、第２の嵌合凸部２９は、ベース部材２の表面２ａの面方向において、第１の開口部１７への挿入方向と交差する幅方向の長さが挿入方向の長さよりも幅広に形成され、第２の嵌合凸部２９と当接面１１ｂの接触面も第１の開口部１７の挿入方向よりも幅方向が広い。同様に、第１の嵌合凸部１８は、ベース部材２の表面２ａの面方向において、第２の開口部２８への挿入方向と交差する幅方向の長さが挿入方向の長さよりも幅広に形成され、第１の嵌合凸部１８と当接面２２ｂの接触面も第２の開口部２８の挿入方向よりも幅方向が広い。すなわち、第１、第２の開口部１７，２８は、第１、第２の嵌合凸部１８，２９を幅方向に広く嵌合することで、ベース部材２の表面２ａ上方へ衝撃耐性が高い構造となっている。
【００４３】
また、第１、第２の嵌合凸部１８，２９は、第１、第２の開口部１７，２８に圧入することで係合させるものではないため、可撓性を持たせる必要が無く、より強固な材料を用いたり、寸法を肉厚にしたりするなど、嵌合強度が高められ、また、第１、第２の開口部１７，２８に深く挿入、嵌合させることができる。
【００４４】
したがって、ヒューズ素子１は、ヒューズエレメント５がアーク放電を伴って自己発熱遮断した際に、高熱によって第１、第２の嵌合凸部１８，２９が軟化して第１、第２の開口部１７，２８との係合が外れるようなことは起こらず、カバー部材３がベース部材２の表面２ａ上方へ急激に圧力が加わっても、第１の開口部１７と第２の嵌合凸部２９との嵌合、及び第２の開口部２８と第１の嵌合凸部１８との嵌合が外れることはない。
【００４５】
なお、第１、第２の嵌合凸部１８，２９は、第１、第２の開口部１７，２８への挿入端となる先端面にテーパ部が面取り形成されている。
【００４６】
ここで、第１の開口部１７は、ベース部材２の溝部１２の延長線上に設けられ、ベース部材２の幅方向を長さ方向とする長方形状をなす。同様に、第２の開口部２８は、ベース部材２の溝部１２の延長線上に設けられ、ベース部材２の幅方向を長さ方向とする長方形状をなす。すなわち、第１、第２の開口部１７，２８は、ヒューズエレメント５の溶断部となる低熱伝導部１５の延長線上に位置する。したがって、ヒューズ素子１は、ヒューズエレメント５の自己発熱遮断時においてアーク放電が発生し、衝撃を受けやすい溶断部に対応して、第１、第２の嵌合凸部１８，２９を第１、第２の開口部１７，２８に嵌合させている。したがって、より効果的に熱影響及び急激に増加する内圧に対する耐性を向上させることができる。
【００４７】
ベース部材２は、第１の側壁の第１の開口部１７の両側に、カバー部材３の第２の嵌合凸部２９の両側に突設された第３、第４の係止片３０ａ，３０ｂが係止される係止段部１７ａが形成されている。係止段部１７ａは、カバー部材３がベース部材２の表面２ａの面内方向への抜け止めを図るものであり、第１の側壁１１の外面に形成された嵌合凹部１１ａの側面に形成され、第１の側壁１１の面内方向に張り出すことで段差形状を構成する。
【００４８】
第３、第４の係止片３０ａ，３０ｂは、ベース部材２の表面２ａの面方向に張り出すとともに、先端部に係止段部１７ａに係止する係止爪３１が形成されている。係止爪３１は、ベース部材２の表面２ａと平行な面方向且つ第２の嵌合凸部２９の第１の開口部１７への挿入方向と直交する方向へ膨出する。また、係止爪３１は、係止段部１７ａに係止する係止面３１ａと、第１の開口部１７の両側面を摺動する円弧状又はテーパ状の摺動面３１ｂを有する。
【００４９】
第３、第４の係止片３０ａ，３０ｂは、第１の開口部１７に挿入されると、摺動面３１ｂが第１の開口部１７の両側面を摺動し、内側に撓まされながら圧入され、係止爪３１が第１の開口部１７を通過することにより、係止面３１ａが係止段部１７ａに係止される。これにより、カバー部材３は、ベース部材２の挿入方向への抜け止めが図られる。
【００５０】
このように、ヒューズ素子１の素子筐体４は、カバー部材３に形成した第２の嵌合凸部２９がベース部材２の第１の側壁１１に形成した第１の開口部１７に挿入されることにより、ベース部材２の表面２ａの上方に係る圧力に対する耐性が向上され、カバー部材３に形成した第３、第４の係止片３０ａ，３０ｂがベース部材２の第１の側壁１１に形成した第１の開口部１７に圧入されるとともに係止爪３１が係止段部１７ａに係止されることにより、挿入方向であるベース部材２の表面２ａの面方向への抜け止めが図られている。
【００５１】
同様に、カバー部材３は、第２の側壁の第２の開口部２８の両側に、第１の嵌合凸部１８の両側に突設された第１、第２の係止片１９ａ，１９ｂが係止される係止段部２８ａが形成されている。係止段部２８ａは、第２の側壁２２の外面に形成された嵌合凹部２２ａの側面に形成され、第２の側壁２の面内方向に張り出すことで段差形状を構成する。また、第１、第２の係止片１９ａ，１９ｂは、ベース部材２の表面２ａの面方向に張り出すとともに、先端部に係止段部２８ａに係止する係止爪２０が形成されている。係止爪２０は、ベース部材２の表面２ａと平行な面方向且つ第１の嵌合凸部１８の第２の開口部２８への挿入方向と直交する方向へ膨出する。また、係止爪２０は、係止段部２８ａに係止する係止面２０ａと、第２の開口部２８の両側面を摺動する円弧状又はテーパ状の摺動面２０ｂを有する。これら係止段部２８ａ及び第１、第２の係止片１９ａ，１９ｂの構成及び機能は、上述した係止段部１７ａ及び第３、第４の係止片３０ａ，３０ｂと同じであるため、詳細は省略する。
【００５２】
そして、ヒューズ素子１は、少なくともベース部材２及びカバー部材３の一方に開口部及び係止段部を設けるとともに他方に係止片を設けることで、挿入方向であるベース部材２の表面２ａの面方向への抜けを防止することができるが、好ましくは、ベース部材２及びカバー部材３のそれぞれに、開口部及び係止段部を設けるとともに係止片を設け相互に係止させあうことにより、より確実にベース部材２からカバー部材３が挿入方向へ抜けることを防止することができる。
【００５３】
なお、ヒューズ素子１は、第１、第２の係止片１９ａ，１９ｂが第２の開口部２８の上面に当接することで、ベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性が向上され、同様に、第３、第４の係止片３０ａ，３０ｂが第１の開口部１７の上面に当接することで、ベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性が向上されている。
【００５４】
［ヒューズエレメント］
次いで、ヒューズエレメント５について説明する。ヒューズエレメント５は、ハンダ又はＳｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の低融点金属、若しくは低融点金属と高融点金属の積層体である。例えば図１３に示すように、ヒューズエレメント５は、内層と外層とからなる積層構造体であり、内層として低融点金属層９、低融点金属層９に積層された外層として高融点金属層１０を有する。
【００５５】
低融点金属層９は、好ましくは、Ｓｎを主成分とする金属であり、「Ｐｂフリーハンダ」と一般的に呼ばれる材料である。低融点金属層９の融点は、必ずしもリフロー温度よりも高い必要はなく、２００℃程度で溶融してもよい。高融点金属層１０は、低融点金属層９の表面に積層された金属層であり、例えば、Ａｇ若しくはＣｕ又はこれらのうちのいずれかを主成分とする金属からなり、ヒューズ素子１をリフロー炉によって外部回路基板上に実装する場合においても溶融しない高い融点を有する。
【００５６】
ヒューズエレメント５は、内層となる低融点金属層９に、外層として高融点金属層１０を積層することによって、リフロー温度が低融点金属層９の溶融温度を超えた場合であっても、ヒューズエレメント５として溶断するに至らない。したがって、ヒューズ素子１は、リフローによって効率よく実装することができる。
【００５７】
また、ヒューズエレメント５は、所定の定格電流が流れている間は、自己発熱によっても溶断することがない。そして、定格よりも高い値の電流が流れると、自己発熱によって低融点金属層９の融点から溶融を開始し、速やかに端子部５ａ，５ｂ間の電流経路を遮断することができる。例えば、低融点金属層９をＳｎ‐Ｂｉ系合金やＩｎ‐Ｓｎ系合金などで構成した場合、ヒューズエレメント５は、１４０℃や１２０℃前後という低温から溶融を開始する。このとき、ヒューズエレメント５は、例えば低融点金属としてＳｎを４０％以上含ませる合金を用いることで、溶融した低融点金属層９が高融点金属層１０を溶食することにより、高融点金属層１０が溶融温度よりも低い温度で溶融する。したがって、ヒューズエレメント５は、低融点金属層９による高融点金属層１０の溶食作用を利用して短時間で溶断することができる。
【００５８】
また、ヒューズエレメント５は、内層となる低融点金属層９に高融点金属層１０が積層されて構成されているため、溶断温度を従来の高融点金属からなるチップヒューズ等よりも大幅に低減することができる。したがって、ヒューズエレメント５は、高融点金属エレメントに比して、幅広に形成するとともに通電方向を短く形成することにより電流定格を大幅に向上させながら小型化を図り、かつ回路基板との接続部位への熱の影響を抑えることができる。また、同じ電流定格をもつ従来のチップヒューズよりも小型化、薄型化を図ることができ、速溶断性にも優れる。
【００５９】
また、ヒューズエレメント５は、ヒューズ素子１が組み込まれた電気系統に異常に高い電圧が瞬間的に印加されるサージへの耐性（耐パルス性）を向上することができる。すなわち、ヒューズエレメント５は、例えば１００Ａの電流が数ｍｓｅｃ流れたような場合にまで溶断してはならない。この点、極短時間に流れる大電流は導体の表層を流れることから（表皮効果）、ヒューズエレメント５は、外層として抵抗値の低いＡｇメッキ等の高融点金属層１０が設けられているため、サージによって印加された電流を流しやすく、自己発熱による溶断を防止することができる。したがって、ヒューズエレメント５は、従来のハンダ合金からなるヒューズに比して、大幅にサージに対する耐性を向上させることができる。
【００６０】
ヒューズエレメント５は、低融点金属層９の表面に高融点金属層１０を電解メッキ法等の成膜技術を用いることにより製造できる。例えば、ヒューズエレメント５は、ハンダ箔や糸ハンダの表面にＡｇメッキを施すことにより効率よく製造できる。
【００６１】
なお、ヒューズエレメント５は、低融点金属層９の体積を、高融点金属層１０の体積よりも多く形成することが好ましい。ヒューズエレメント５は、自己発熱によって低融点金属が溶融することにより高融点金属を溶食し、これにより速やかに溶融、溶断することができる。したがって、ヒューズエレメント５は、低融点金属層９の体積を高融点金属層１０の体積よりも多く形成することにより、この溶食作用を促進し、速やかに端子部５ａ，５ｂ間を遮断することができる。
【００６２】
［変形規制部］
また、図４（Ａ）に示すように、ヒューズエレメント５は、溶融した低融点金属の流動を抑え、変形を規制する変形規制部６を設けてもよい。これにより大面積化することで高定格化、低抵抗化されたヒューズエレメント５においても、リフロー加熱時等において低融点金属の流動による変形を抑制し、溶断特性の変動を防止することができる。
【００６３】
変形規制部６は、ヒューズエレメント５の表面に設けられ、図１３に示すように、低融点金属層９に設けられた１又は複数の孔７の側面７ａの少なくとも一部が、高融点金属層１０と連続する第２の高融点金属層８によって被覆されてなる。孔７は、例えば低融点金属層９に針等の先鋭体を突き刺し、或いは低融点金属層９に金型を用いてプレス加工を施す等により形成することができる。また、孔７の形状は、例えば楕円形、長方形、その他、任意の形状を採用することができる。また、孔７は、ヒューズエレメント５の溶断部となる中央部に形成してもよく、全面にわたって一様に形成してもよい。なお、孔７を溶断部に対応した位置に形成することで、溶断部における溶融金属量を減らすとともに高抵抗化させ、より速やかに過熱溶断させることができる。
【００６４】
第２の高融点金属層８を構成する材料は、高融点金属層１０を構成する材料と同様に、リフロー温度によっては溶融しない高い融点を有する。また、第２の高融点金属層８は、高融点金属層１０と同じ材料で、高融点金属層１０の形成工程において合わせて形成されることが製造効率上、好ましい。
【００６５】
［第１、第２の電極、第１、第２の外部接続電極］
なお、ヒューズエレメント５は、端子部５ａ，５ｂを設けることなく、ベース部材２の表面２ａに形成した第１、第２の電極にハンダ等の接続材料を介して接続してもよい。この場合、ベース部材２の裏面及び／又は側面には、第１、第２の電極と電気的に接続された第１、第２の外部接続電極が形成される。
【００６６】
［脚部］
また、カバー部材３は、第３、第４の側壁２３，２４の両端部に脚部３５が形成されている。ヒューズ素子１は、側壁２３，２４各々の両端部に形成された脚部３５の間にヒューズエレメント５の端子部５ａ，５ｂがそれぞれ設けられ、端子部５ａ，５ｂをヒューズ素子１が表面実装される外部回路基板の接続電極にハンダ等の実装用接続材料にて接続させる。これにより、ヒューズ素子１は、カバー部材３にベース部材２へ挿入した向きと反対の向きに抜ける力がかかった場合にも、実装用接続材料で接続固定されたヒューズエレメント５の端子部５ａ，５ｂによって脚部３５の移動が阻害され、カバー部材３の抜け止めが図られている。
【００６７】
なお、ヒューズエレメント５に端子部５ａ，５ｂを形成することに代えて、ベース部材２の表面に第１、第２の電極を設け、裏面及び／又は側面に第１、第２の電極と接続された第１、第２の外部接続電極を形成した場合には、カバー部材３は、第２の嵌合凸部２９及び／又は第２の側壁２２が設けられた辺と異なる辺に、第１、第２の外部接続電極が露出され、外部回路基板に実装された際に第１、第２の外部接続電極及び／又は上記第１、第２の外部接続電極に接続された実装用接続材料（フィレット）によって脚部３５の移動が阻害される。したがって、カバー部材３にベース部材２へ挿入した向きと反対の向きに抜ける力がかかった場合にも、カバー部材３の抜け止めを図ることができる。
【００６８】
このようなヒューズ素子１は、図１４（Ａ）に示す回路構成を有する。ヒューズ素子１は、端子部５ａ，５ｂを介して外部回路に実装されることにより、当該外部回路の電流経路上に組み込まれる。ヒューズ素子１は、ヒューズエレメント５に所定の定格電流が流れている間は、自己発熱によっても溶断することがない。そして、ヒューズ素子１は、定格を超える過電流が通電するとヒューズエレメント５が自己発熱によって低熱伝導部１５が溶断し、端子部５ａ，５ｂ間を遮断することにより、当該外部回路の電流経路を遮断する（図１４（Ｂ））。
【００６９】
このとき、ヒューズエレメント５は、上述したように、高熱伝導部１４における発熱による熱がベース部材２及びカバー部材３を介して積極的に放熱され、溝部１２，２６に沿って形成された低熱伝導部１５を選択的に過熱させることができる。したがって、ヒューズエレメント５は、端子部５ａ，５ｂや実装用接着材料への熱の影響を抑えつつ低熱伝導部１５を溶断することができる。
【００７０】
また、上述したように、ヒューズ素子１は、ベース部材２の第１の開口部１７にカバー部材３の第２の嵌合凸部２８が嵌合することにより、過電流によってヒューズエレメント５がアーク放電を伴って自己発熱遮断した際に、カバー部材３にベース部材２の表面２ａ上方へ急激に圧力が加わっても、第１の開口部１７と連続する当接面１１ｂで第２の嵌合凸部２９を押さえることで、ベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性が向上されており、カバー部材３がベース部材２から外れることを防止することができる。
【００７１】
また、高融点金属層１０よりも融点の低い低融点金属層９を含有することにより、過電流による自己発熱により、低融点金属層９の融点から溶融を開始し、高融点金属層１０を浸食し始める。したがって、ヒューズエレメント５は、低融点金属層９による高融点金属層１０の浸食作用を利用することにより、高融点金属層１０が自身の融点よりも低い温度で溶融され、速やかに溶断することができる。
【００７２】
［ベース部材及びカバー部材の材料］
ここで、ヒューズ素子１は、ベース部材及びカバー部材を、耐トラッキング性が２５０Ｖ以上であるプラスチック材料により形成することが好ましい。これは、以下の事情による。
【００７３】
すなわち、昨今、環境要求に伴い電子部品のハロゲンフリー化が進み、ヒューズ素子の素子筐体材料はハロゲンフリーのＬＣＰに置き換わってきた。この種のヒューズ素子の用途は電子機器から産業用機械、電動自転車、電動バイク、クルマ等の大電流用途にまで広がっている。このため、搭載される電子機器やバッテリパック等の高容量化、高定格化に伴い、ヒューズ素子は、電流定格のさらなる向上が求められている。
【００７４】
電流定格を上げるためには、ヒューズエレメントを大型化することで低抵抗化を図ることが有効である。しかし、ヒューズエレメントは、定格を超えた過電流が流れると溶断し、溶断と共にアーク放電が発生する。したがって、ヒューズエレメントを大型化すると、それに比例してアーク放電による発熱も大規模化してくる。
【００７５】
また、電流定格の向上に伴い、過電流による自己発熱遮断時の発熱量も多くなり素子筐体に対する熱影響も増してくる。例えば、ヒューズ素子の電流定格が１００Ａレベルに上昇し、且つ定格電圧が６０Ｖレベルに上昇すると、電流遮断時のアーク放電により素子筐体のヒューズエレメント対向表面が炭化して、リーク電流が流れて絶縁抵抗が低下したり、発火して素子筐体が破損し、あるいは搭載基板からズレたり、脱落したりする事象も懸念される。これは、液晶ポリマーの主鎖中に有する芳香環がアーク放電によって炭化してしまうことによる。
【００７６】
アーク放電を速やかに止めて回路を遮断する対策として、中空ケース内に消弧材を詰めたものや、放熱材の周りにヒューズエレメントを螺旋状に巻きつけてタイムラグを発生させる高電圧対応の電流ヒューズも提案されている。しかし、従来の高電圧対応の電流ヒューズにおいては、消弧材の封入や螺旋ヒューズの製造といった、何れも複雑な材料や加工プロセスが必要とされ、ヒューズ素子の小型化や電流の高定格化といった面で不利である。
【００７７】
さらに、素子筐体材料をセラミック材等の燃えない無機材料とする事で絶縁抵抗の低下や発火を抑制する事ができるが、材料コストとプロセスコストが高くなるというデメリットが伴う。
【００７８】
そこで、高定格、大電流の用途に対応可能なヒューズ素子において、電流遮断時における耐アーク性に優れ、絶縁抵抗の向上、及び素子筐体の搭載基板からの脱落等を防止できるヒューズ素子が求められている。
【００７９】
本技術が適用されたヒューズ素子は、素子筐体を構成するベース部材２及びカバー部材３を、耐トラッキング性が２５０Ｖ以上であるプラスチック材料により形成することにより、ヒューズエレメントの溶断時にアーク放電が発生した場合にも、ベース部材やカバー部材の炭化によるリークの発生による絶縁抵抗の低下を防止し、また、トラッキング現象による発火を防止し、素子筐体が表面実装された搭載基板からズレたり脱落したりすることも防止することができる。
【００８０】
ベース部材２及びカバー部材３を構成するプラスチック材料は、ナイロン系材料が好ましい。ナイロン系のプラスチック材料を用いることにより、ベース部材２及びカバー部材３の耐トラッキング性を２５０Ｖ以上とすることができる。耐トラッキング性は、ＩＥＣ６０１１２に基づく試験により求めることができる。
【００８１】
ベース部材２及びカバー部材３を構成するナイロン系のプラスチック材料の中でも、特に特にナイロン４６を用いることが好ましい。これにより、ヒューズ素子１は、耐トラッキング性を６００Ｖ以上に高めることができる。
【００８２】
上述したように、ヒューズ素子１は、ベース部材２の第１の側壁１１に形成された第１の開口部１７に、カバー部材３に形成された第２の嵌合凸部２９が嵌合され、また、カバー部材３の第２の側壁２２に形成された第２の開口部２８に、ベース部材２に形成された第１の嵌合凸部１８が嵌合される。
【００８３】
これにより、ヒューズ素子１は、嵌合凹部１１ａの当接面１１ｂが第２の嵌合凸部２９の上面と当接し（図１）、また、嵌合凹部２２ａの当接面２２ｂが第１の嵌合凸部１８の下面と当接する（図３）。したがって、ヒューズ素子１は、過電流によってヒューズエレメント５がアーク放電を伴って自己発熱遮断した際に、カバー部材３にベース部材２の表面２ａ上方へ急激に圧力が加わっても、第１の開口部１７と連続する当接面１１ｂで第２の嵌合凸部２９を押さえ、また、第２の開口部２８と連続する当接面２２ｂが第１の嵌合凸部１８で押さえられることで、ベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性が向上されている。
【００８４】
このとき、ヒューズ素子１は、素子筐体を構成するベース部材２及びカバー部材３を、耐トラッキング性が２５０Ｖ以上であるプラスチック材料、好ましくは、ポリアミド樹脂、さらに好ましくは脂肪族ポリアミド樹脂を用いて形成される。これにより、大電流用途に用いられるヒューズエレメントが遮断時にアーク放電を伴い、高熱を発した場合にも、ベース部材２やカバー部材３の炭化によるリークの発生による絶縁抵抗の低下を防止し、また、トラッキング現象による発火を防止することができる。
【００８５】
脂肪族ポリアミド樹脂としては、例えば、ポリアミド４６（融点：２９０℃、ガラス転移温度：７８℃）、ポリアミド６６（融点：２６２℃、ガラス転移温度：６６℃）、ポリアミド６（融点：２２２℃、ガラス転移温度：５９℃）などが挙げられる。これらの中でも、融点及びガラス転移温度が高いポリアミド４６が特に好ましい。これにより、大電流に対応するヒューズエレメントの溶断時においてアーク放電が発生して素子筐体４の内部が高温となっても、熱影響による変形に対する耐性に優れるため、ベース部材２の第１の開口部１７とカバー部材３の第２の嵌合凸部２９との嵌合強度を維持し、また、カバー部材３の第２の開口部２８とベース部材２の第１の嵌合凸部１８との嵌合強度を維持することができる。
【００８６】
表１に、ＨＦナイロンと、ＬＣＰとの主要特性比較を示す。
【００８７】
【表１】
2018166099.tif 000003
【００８８】
表１に示すように、脂肪族ポリアミド樹脂、なかでもポリアミド４６は、ＬＣＰに比して燃焼性や融点において同等の性能を有し、耐トラッキング性において極めて優れた特性を有することがわかる。
【００８９】
なお、ヒューズ素子１は、第１、第２の開口部１７，２８の各係止段部１７ａ，２８ａに係止されている第１〜第４の係止片１９ａ，１９ｂ，３０ａ，３０ｂも、ポリアミド４６等の耐トラッキング性の高いプラスチック材料により形成されることで、アーク放電による高温環境下においても、軟化による係止段部１７ａ，２８ａからの脱落が防止され、ベース部材２の表面２ａの面方向への圧力に対する耐性も向上されている。したがって、ヒューズ素子１は、ベース部材２とカバー部材３との嵌合を維持することができる。
【００９０】
［実施例］
素子筐体４を構成するプラスチック材料の相違による耐トラッキング試験について説明する。上述したヒューズ素子１を、ＬＣＰ、及びＨＦナイロンＰＡ４６を用いて製造し、過電流試験を行った。各ヒューズ素子サンプルに搭載したヒューズエレメントは、内層を構成する低融点金属となる厚さ２００μｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系ハンダ箔（Ｓｎ：Ａｇ：Ｃｕ＝９６．５質量％：３．０質量％：０．５質量％）に、電解メッキによりＡｇメッキを施し高融点金属層を積層したものを用いた。また、ＬＣＰ製及びＨＦナイロン製のヒューズ素子サンプルをそれぞれ８個用意し、２００Ａ、３６Ｖの電流を印加してヒューズエレメントを溶断し、溶断後の絶縁抵抗を測定した。
【００９１】
【表２】
2018166099.tif 000004
【００９２】
表２に示すように、ＬＣＰ製のヒューズ素子では、最低絶縁抵抗が１．０Ｅ＋６Ω未満であったのに対して、ＨＦナイロン製のヒューズ素子では、最低絶縁抵抗が１．１Ｅ＋１１Ωであった。すなわち、ＨＦナイロン製のヒューズ素子では、燃焼傾向が少なく、ヒューズエレメントの溶断によりアーク放電が発生した場合にも、絶縁性を維持できることがわかる。なお、ＬＣＰでは絶縁抵抗が測定不能（Range Over）となったサンプルもあったため、最低絶縁抵抗を１．０Ｅ＋６Ω未満とした。
【００９３】
［発熱体］
また、本技術は、図１５（Ａ）（Ｂ）に示すように、ベース部材２に発熱体４１を設けたヒューズ素子４０に適用することもできる。なお、以下の説明において、上述したヒューズ素子１と同一の部材については同一の符号を付してその詳細を省略する。本発明が適用されたヒューズ素子４０は、ベース部材２と、ベース部材２に積層され、絶縁部材４２に覆われた発熱体４１と、ベース部材２の両端に形成された第１の電極４３及び第２の電極４４と、ベース部材２上に発熱体４１と重畳するように積層され、発熱体４１に電気的に接続された発熱体引出電極４５と、両端が第１、第２の電極４３，４４にそれぞれ接続され、中央部が発熱体引出電極４５に接続されたヒューズエレメント５とを備える。そして、ヒューズ素子４０は、ベース部材２とカバー部材３とは、互いに接着もしくは嵌合することにより素子筐体４を構成する。
【００９４】
ベース部材２の表面２ａには、相対向する両端部に、第１、第２の電極４３，４４が形成されている。第１、第２の電極４３，４４は、発熱体４１が通電し発熱すると、溶融したヒューズエレメント５がその濡れ性により集まり、端子部５ａ，５ｂ間を溶断させる。
【００９５】
発熱体４１は、通電すると発熱する導電性を有する部材であって、たとえばニクロム、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ等又はこれらを含む材料からなる。発熱体４１は、これらの合金あるいは組成物、化合物の粉状体を樹脂バインダ等と混合してペースト状にしたものを、ベース部材２上にスクリーン印刷技術を用いてパターン形成して、焼成する等によって形成することができる。
【００９６】
また、ヒューズ素子４０は、発熱体４１が絶縁部材４２によって被覆され、絶縁部材４２を介して発熱体４１と対向するように発熱体引出電極４５が形成されている。発熱体引出電極４５はヒューズエレメント５が接続され、これにより発熱体４１は、絶縁部材４２及び発熱体引出電極４５を介してヒューズエレメント５と重畳される。絶縁部材４２は、発熱体４１の保護及び絶縁を図るとともに、発熱体４１の熱を効率よくヒューズエレメント５へ伝えるために設けられ、例えばガラス層からなる。
【００９７】
なお、発熱体４１は、ベース部材２に積層された絶縁部材４２の内部に形成してもよい。また、発熱体４１は、第１、第２の電極４３，４４が形成されたベース部材２の表面２ａと反対側の裏面２ｂに形成してもよく、あるいは、ベース部材２の表面２ａに第１、第２の電極４３，４４と隣接して形成してもよい。また、発熱体４１は、ベース部材２の内部に形成してもよい。
【００９８】
また、発熱体４１は、一端がベース部材２の表面２ａ上に形成された第１の発熱体電極４８を介して発熱体引出電極４５と接続され、他端がベース部材２の表面２ａ上に形成された第２の発熱体電極４９と接続されている。発熱体引出電極４５は、第１の発熱体電極４８と接続されるとともに発熱体４１と対向してベース部材２上に積層され、ヒューズエレメント５と接続されている。これにより、発熱体４１は、発熱体引出電極４５を介してヒューズエレメント５と電気的に接続されている。なお、発熱体引出電極４５は、絶縁部材４２を介して発熱体４１に対向配置されることにより、ヒューズエレメント５を溶融させるとともに、溶融導体を凝集しやすくすることができる。
【００９９】
また、第２の発熱体電極４９は、ベース部材２の表面２ａ上に形成され、キャスタレーションを介してベース部材２の裏面２ｂに形成された発熱体給電電極４９ａ（図１６（Ａ）参照）と連続されている。
【０１００】
ヒューズ素子４０は、第１の電極４３から発熱体引出電極４５を介して第２の電極４４に跨ってヒューズエレメント５が接続されている。ヒューズエレメント５は、接続用ハンダ等の接続材料を介して第１、第２の電極４３，４４及び発熱体引出電極４５上に接続されている。
【０１０１】
［フラックス］
また、ヒューズ素子４０は、高融点金属層１０又は低融点金属層９の酸化及び硫化防止と、溶断時の酸化物及び硫化物除去及びハンダの流動性向上のために、ヒューズエレメント５の表面や裏面にフラックス４７をコーティングしてもよい。フラックス４７をコーティングすることにより、ヒューズ素子４０の実使用時において、低融点金属層９（例えばハンダ）の濡れ性を高めるとともに、低融点金属が溶解している間の酸化物及び硫化物を除去し、高融点金属（例えばＡｇ）への浸食作用を用いて溶断特性を向上させることができる。
【０１０２】
また、フラックス４７をコーティングすることにより、最外層の高融点金属層１０の表面に、Ｓｎを主成分とするＰｂフリーハンダ等の酸化防止膜を形成した場合にも、当該酸化防止膜の酸化物を除去することができ、高融点金属層１０の酸化及び硫化を効果的に防止し、溶断特性を維持、向上することができる。
【０１０３】
なお、第１、第２の電極４３，４４、発熱体引出電極４５及び第１、第２の発熱体電極４８，４９は、例えばＡｇやＣｕ等の導電パターンによって形成され、適宜、表面にＳｎメッキ、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキ等の保護層が形成されていることが好ましい。これにより、表面の酸化及び硫化を防止するとともに、ヒューズエレメント５の接続用ハンダ等の接続材料による第１、第２の電極４３，４４及び発熱体引出電極４５の浸食を抑制することができる。
【０１０４】
また、ヒューズ素子４０は、ヒューズエレメント５が発熱体引出電極４５と接続されることにより、発熱体４１への通電経路の一部を構成する。したがって、ヒューズ素子４０は、ヒューズエレメント５が溶融し、外部回路との接続が遮断されると、発熱体４１への通電経路も遮断されるため、発熱を停止させることができる。
【０１０５】
［回路図］
本発明が適用されたヒューズ素子４０は、図１６に示すような回路構成を有する。すなわち、ヒューズ素子４０は、発熱体引出電極４５を経て一対の端子部５ａ，５ｂ間にわたって直列接続されたヒューズエレメント５と、ヒューズエレメント５の接続点を介して通電して発熱させることによってヒューズエレメント５を溶融する発熱体４１とからなる回路構成である。そして、ヒューズ素子４０は、ヒューズエレメント５の両端部に設けられた端子部５ａ，５ｂ及び第２の発熱体電極４９と接続された発熱体給電電極４９ａが、外部回路基板に接続される。これにより、ヒューズ素子４０は、ヒューズエレメント５が端子部５ａ，５ｂを介して外部回路の電流経路上に直列接続され、発熱体４１が発熱体給電電極４９ａを介して外部回路に設けられた電流制御素子と接続される。
【０１０６】
［溶断工程］
このような回路構成からなるヒューズ素子４０は、外部回路の電流経路を遮断する必要が生じた場合に、外部回路に設けられた電流制御素子によって発熱体４１が通電される。これにより、ヒューズ素子４０は、発熱体４１の発熱により、外部回路の電流経路上に組み込まれたヒューズエレメント５が溶融され、ヒューズエレメント５の溶融導体が、濡れ性の高い発熱体引出電極４５及び第１、第２の電極４３，４４に引き寄せられることによりヒューズエレメント５が溶断される。これにより、ヒューズエレメント５は、確実に端子部５ａ〜発熱体引出電極４５〜端子部５ｂの間で溶断され（図１６（Ｂ））、外部回路の電流経路を遮断することができる。また、ヒューズエレメント５が溶断することにより、発熱体４１への給電も停止される。
【０１０７】
このとき、ヒューズエレメント５は、発熱体４１の発熱により、高融点金属層１０よりも融点の低い低融点金属層９の融点から溶融を開始し、高融点金属層１０を浸食し始める。したがって、ヒューズエレメント５は、低融点金属層９による高融点金属層１０の浸食作用を利用することにより、高融点金属層１０が溶融温度よりも低い温度で溶融され、速やかに外部回路の電流経路を遮断することができる。
【０１０８】
また、ベース部材２及びカバー部材３を耐トラッキング性に優れたプラスチック材料を用いることにより、ヒューズエレメント５の溶融遮断時において、ベース部材２やカバー部材３の炭化によるリークの発生による絶縁抵抗の低下を防止し、また、トラッキング現象による発火を防止することができる。
【０１０９】
なお、上述したヒューズ素子１，４０は、ヒューズエレメント５の端子部５ａ，５ｂを外部回路基板に設けられた外部接続端子にハンダ等により接続することにより当該外部回路基板に表面実装させたが、本技術が適用されたヒューズ素子１，４０は、表面実装以外の接続にも用いることができる。
【０１１０】
例えば、本技術が適用されたヒューズ素子１，４０は、ヒューズエレメント５の端子部５ａ，５ｂを、大電流対応が可能な外部接続端子となる金属板に接続させてもよい。ヒューズエレメント５の端子部５ａ，５ｂと金属板との接続は、ハンダ等の接続材によって接続させてもよく、金属板と接続されたクランプ端子に端子部５ａ，５ｂを挟持させてもよく、あるいは端子部５ａ，５ｂ又はクランプ端子を金属板に導通性を有するねじによりねじ止めすることにより行ってもよい。
【０１１１】
［ヒューズ素子の変形例］
次いで、本発明に係るヒューズ素子の変形例について説明する。なお、以下の説明において、上述したヒューズ素子１，４０と同一の部材については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【０１１２】
本発明が適用されたヒューズ素子５０は、図１７に示すように、ベース部材２と、ベース部材２の表面２ａ上を覆うカバー部材３とを有する。ベース部材２とカバー部材３とは、互いに嵌合することにより素子筐体４を構成する。なお、図１７（Ａ）はヒューズ素子５０をカバー部材３側から示す平面図であり、図１７（Ｂ）はヒューズ素子５０の側面図であり、図１７（Ｃ）はヒューズ素子５０の背面図であり、図１７（Ｄ）はヒューズ素子５０の正面図であり、図１７（Ｅ）はヒューズ素子５０をベース部材２側から示す裏面図である。
【０１１３】
［ベース部材］
図１８〜図２２に示すように、ベース部材２は、表面２ａにヒューズエレメント５が搭載されるとともに、一方の側縁側には表面２ａの面方向に対して交差され、素子筐体４の側面を構成する第１の側壁１１が立設されている。第１の側壁１１は、嵌合凹部１１ａが形成され、嵌合凹部１１ａ内に、後述するカバー部材３に形成された第２の嵌合凸部２９が嵌合する第１の開口部１７及び第１の開口部１７と連続し第１の開口部１７に挿入された第２の嵌合凸部２９と当接する当接面１１ｂが形成されている。
【０１１４】
なお、図１８はベース部材２を第１の側壁１１側から示す外観斜視図であり、図１９はベース部材２を第１の嵌合凸部１８側から示す外観斜視図であり、図２０はベース部材２の裏面を第１の側壁１１側から示す外観斜視図であり、図２１はベース部材２の裏面を第１の嵌合凸部１８側から示す外観斜視図である。また、図２２（Ａ）はベース部材２の平面図であり、図２２（Ｂ）はベース部材２の側面図であり、図２２（Ｃ）はベース部材２の背面図であり、図２２（Ｄ）はベース部材２の正面図であり、図２２（Ｅ）はベース部材２の裏面図である。
【０１１５】
ヒューズ素子５０のベース部材２は、第１の側壁１１が設けられた一方の側縁と反対側の他方の側縁には、ベース部材２の表面２ａの面と交差する面から外方に張り出し、後述するカバー部材３に形成された第２の側壁２２に形成された第２の開口部２８に嵌合する第１の嵌合凸部１８が形成されている。第１の嵌合凸部１８は、好ましくはベース部材２の表面２ａと平行な面に沿って外部に張り出している。
【０１１６】
［カバー部材］
図２３〜図２７に示すように、カバー部材３は、素子筐体４の第１の側壁１１と対向する側面を構成する第２の側壁２２と、ヒューズエレメント５の通電方向に設けられ端子部５ａ，５ｂが外部に露出される第３、第４の側壁２３，２４と、素子筐体４の天面を構成する天面部２５とを有する。
【０１１７】
なお、図２３はカバー部材３を第２の嵌合凸部２９側から示す外観斜視図であり、図２４はカバー部材３を第２の側壁２２側から示す外観斜視図であり、図２５はカバー部材３の内面を第２の嵌合凸部２９側から示す外観斜視図であり、図２６はカバー部材３の内面を第２の側壁２２側から示す外観斜視図である。また、図２７（Ａ）はカバー部材３の平面図であり、図２７（Ｂ）はカバー部材３の側面図であり、図２７（Ｃ）はカバー部材３の背面図であり、図２７（Ｄ）はカバー部材３の正面図であり、図２７（Ｅ）はカバー部材３の裏面図である。
【０１１８】
第２の側壁２２は、カバー部材３の一方の側縁側に形成され、ベース部材２の表面２ａの面方向に対して交差、好ましくは略直交する方向に立設され、素子筐体４の側面を構成する。第２の側壁２２は、嵌合凹部２２ａが形成され、嵌合凹部２２ａ内に、上述したベース部材２に形成された第１の嵌合凸部１８が嵌合する第２の開口部２８及び第２の開口部２８と連続し第２の開口部２８に挿入された第１の嵌合凸部１８と当接する当接面２２ｂが形成されている。
【０１１９】
ヒューズ素子５０のカバー部材３は、第２の側壁２２が設けられた一方の側縁と反対側の他方の側縁には、ベース部材２の表面２ａの面方向と交差する面から外方に張り出し、上述したベース部材２の第１の側壁１１形成された第１の開口部１７に嵌合する第２の嵌合凸部２９が形成されている。第２の嵌合凸部２９は、好ましくはベース部材２の表面２ａと平行な面に沿って外部に張り出している。
【０１２０】
ヒューズ素子５０は、ベース部材２の第１の側壁１１に形成された第１の開口部１７に、カバー部材３に形成された第２の嵌合凸部２９が嵌合され、また、カバー部材３の第２の側壁２２に形成された第２の開口部２８に、ベース部材２に形成された第１の嵌合凸部１８が嵌合される。
【０１２１】
このとき、ヒューズ素子５０は、上述したヒューズ素子１と同様に、ベース部材２の第１の開口部１７にカバー部材３の第２の嵌合凸部２９が嵌合することにより、嵌合凹部１１ａの当接面１１ｂが第２の嵌合凸部２９の上面と当接する。また、カバー部材３の第２の開口部２８にベース部材２の第１の嵌合凸部１８が嵌合することにより、嵌合凹部２２ａの当接面２２ｂが第１の嵌合凸部１８の下面と当接する。
【０１２２】
これにより、過電流によってヒューズエレメント５がアーク放電を伴って自己発熱遮断した際に、カバー部材３にベース部材２の表面２ａ上方へ急激に圧力が加わっても、第１の開口部１７と連続する当接面１１ｂで第２の嵌合凸部２９を押さえ、また、第２の開口部２８と連続する当接面２２ｂが第１の嵌合凸部１８で押さえられることで、ベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性が向上されており、カバー部材３がベース部材２から外れることを防止することができる。
【０１２３】
図２８に示すように、ヒューズ素子５０は、少なくともベース部材２及びカバー部材３のベース部材２の表面２ａの面方向に対して交差され、素子筐体４の側面を構成する側縁の一方に開口部を設けるとともに他方に嵌合凸部を設けることで、ベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性を向上させることができるが、好ましくは、ベース部材２及びカバー部材３のそれぞれに、開口部を設けるとともに嵌合凸部を設けて相互に嵌合させあうことにより、より確実にカバー部材３がベース部材２から外れることを防止することができる。
【０１２４】
［嵌合爪部／凸面部］
ヒューズ素子５０において、ベース部材２の第１の嵌合凸部１８には、第２の側壁２２に形成された第２の開口部２８への挿入方向と交差する方向へ膨出する第１の嵌合爪部５１が形成されている。また、ヒューズ素子５０において、カバー部材３は、第２の開口部２８の当接面２２ｂに、第１の嵌合凸部１８の挿入方向と交差する方向へ膨出する第２の凸面部５７が形成されている。
【０１２５】
同様に、カバー部材３の第２の嵌合凸部２９には、第１の側壁１１に形成された第１の開口部１７への挿入方向と交差する方向へ膨出する第２の嵌合爪部５６が形成されている。また、ヒューズ素子５０において、ベース部材２は、第１の開口部１７の当接面１１ｂに、第２の嵌合凸部２９の挿入方向と交差する方向へ膨出する第１の凸面部５２が形成されている。
【０１２６】
図２８に示すように、第１の嵌合爪部５１及び第２の凸面部５７、並びに第２の嵌合爪部５６及び第１の凸面部５２は、互いに係止することにより、カバー部材３のベース部材２の表面２ａの面内方向への抜け止めを図るものである。
【０１２７】
第２の嵌合爪部５６は、第２の嵌合凸部２９が第１の開口部１７へ挿入された際に当接面１１ｂと対向する面に、第２の嵌合凸部２９の幅方向にわたって膨出形成されている。また、第２の嵌合爪部５６は、第２の嵌合凸部２９が第１の開口部１７へ挿入されると第１の凸面部５２を乗り越えて係止する第２の嵌合面５６ａが形成されている。また、第２の嵌合爪部５６は、第２の嵌合凸部２９の第１の開口部１７への挿入時に第１の凸面部５２と摺接する第２のテーパ部５８が形成されている。第２のテーパ部５８は、第２の嵌合凸部２９の先端に向かって第２の嵌合凸部２９が薄肉化するように形成されている。これにより、第２の嵌合凸部２９は、若干撓みながら第１の開口部１７へ圧入されると、第２のテーパ部５８を第１の凸面部５２が摺動し、第２の嵌合爪部５６が第１の凸面部５２をスムーズに乗り越え、第２の嵌合面５６ａを第１の凸面部５２に係止させることができる。これにより、カバー部材３は、ベース部材２の挿入方向への抜け止めが図られる。
【０１２８】
このように、ヒューズ素子５０の素子筐体４は、カバー部材３に形成した第２の嵌合凸部２９がベース部材２の第１の側壁１１に形成した第１の開口部１７に挿入されることにより、ベース部材２の表面２ａの上方に係る圧力に対する耐性が向上されている。また、素子筐体４は、第２の嵌合凸部２９に形成した第２の嵌合爪部５６がベース部材２の第１の側壁１１に形成した第１の開口部１７に圧入されるとともに第２の嵌合面５６ａが第１の凸面部５２に係止されることにより、挿入方向であるベース部材２の表面２ａの面方向への抜け止めが図られる。さらに、素子筐体４は、第２の嵌合爪部５６が第２の嵌合凸部２９からカバー部材３がベース部材２から垂直方向に離間する方向に膨出成形され、第１の凸面部５２が当接面１１ｂから第２の嵌合爪部５６と反対方向に膨出成形されているため、ヒューズエレメント５の遮断時における圧力が上下方向に加わった場合に、互いの引っ掛かり強度が増強され、より確実にベース部材２及びカバー部材３が外れることを防止することができる。
【０１２９】
同様に、第１の嵌合爪部５１は、第１の嵌合凸部１８が第２の開口部２８へ挿入された際に当接面２２ｂと対向する面に、第１の嵌合凸部１８の幅方向にわたって膨出形成されている。また、第１の嵌合爪部５１は、第１の嵌合凸部１８が第２の開口部２８へ挿入されると第２の凸面部５７を乗り越えて係止する第１の嵌合面５１ａが形成されている。また、第１の嵌合爪部５１は、第１の嵌合凸部１８の第２の開口部２８への挿入時に第２の凸面部５７と摺接する第１のテーパ部５３が形成されている。第１のテーパ部５３は、第１の嵌合凸部１８の先端に向かって第１の嵌合凸部１８が薄肉化するように形成されている。これにより、第１の嵌合凸部１８は、若干撓みながら第２の開口部２８へ圧入されると、第１のテーパ部５３を第２の凸面部５７が摺動し、第１の嵌合爪部５１が第２の凸面部５７をスムーズに乗り越え、第１の嵌合面５１ａを第２の凸面部５７に係止させることができる。これら第１の嵌合爪部５１及び第２の凸面部５７の構成及び機能は、上述した第２の嵌合爪部５６及び第１の凸面部５２と同じであるため、詳細は省略する。
【０１３０】
そして、ヒューズ素子５０は、少なくともベース部材２及びカバー部材３の一方に開口部及び凸面部を設けるとともに他方に嵌合爪部を設けることで、挿入方向であるベース部材２の表面２ａの面方向への抜けを防止することができるが、好ましくは、ベース部材２及びカバー部材３のそれぞれに、開口部及び凸面部を設けるとともに嵌合爪部を設け相互に係止させあうことにより、より確実にベース部材２からカバー部材３が外れることを防止できる。
【０１３１】
なお、ヒューズ素子５０は、第１、第２の嵌合凸部１８，２９が第１、第２の凸面部５２，５７の上面に当接するようにしてもよく、これによってもベース部材２の表面２ａ上方への圧力に対する耐性を向上させることができる。
【０１３２】
また、ヒューズ素子５０は、第１、第２の凸面部５２，５７と摺接する第１、第２の嵌合爪部５１，５６に第１、第２のテーパ部５３，５８を形成する他にも、第１、第２の嵌合凸部１８，２９の先端面の全側縁にテーパ部を形成してもよい。これによりベース部材２とカバー部材３とを組み付ける際に、第１、第２の嵌合凸部１８，２９を第１、第２の開口部１７、２８へスムーズに挿入させることができる。
【０１３３】
［凹部］
ヒューズ素子５０は、カバー部材３のベース部材２の表面２ａと対向する内面２５ａに、ヒューズエレメント５と離間して内部空間を形成する凹部６０を形成してもよい。凹部６０は、ヒューズエレメント５が溶断する際に、瞬間的に高熱になり、素子筐体４内部の空気が急激に膨張した際に、膨張空気を逃がして素子筐体４内部を減圧させ、また、溶融したヒューズエレメント５の気化物質の付着する面積を増やし、カバー部材３の内面２５ａを気化物質が連続することによる絶縁抵抗の低下を防止するものである。
【０１３４】
凹部６０は、例えば、カバー部材３の内面２５ａにおいて、ヒューズエレメント５と熱的に接触する接触部に隣接して設けられ、ヒューズエレメント５の溶断部位となる低熱伝導部１５との間に内部空間を形成する。また、凹部６０により形成される内部空間は、ヒューズエレメント５の溶断部位となる溝部２６と連続されていることが好ましい。
【０１３５】
凹部６０を形成することにより、ヒューズ素子５０は、ヒューズエレメント５の溶断時における膨張空気を凹部６０で減圧させるとともに、溝部２６で溶断したヒューズエレメント５の気化物質を積極的に凹部６０に付着させ、多量の気化物質が内面２５ａ及び溝部２６に付着、堆積しヒューズエレメント５の端子部５ａ，５ｂ間の絶縁抵抗が低下することを防止することができる。
【０１３６】
また、凹部６０は、カバー部材３の内面２５ａから脚部３５が形成された第３、第４の側壁２３，２４の内面にかけて連続して形成してもよく、さらに第３、第４の側壁２３，２４の下部より外部に連続させてもよい。これにより、ヒューズ素子５０は、ヒューズエレメント５の溶断時おいて発生する膨張気体を凹部６０を介して排出し、内圧の急激な上昇による素子筐体４の損傷や素子筐体４が実装されている外部回路基板からの剥離を防止することができる。
【０１３７】
［ベース部材及びカバー部材の材料］
なお、ヒューズ素子５０は、上述したヒューズ素子１と同様に、ベース部材及びカバー部材を、耐トラッキング性が２５０Ｖ以上であるプラスチック材料により形成することが好ましく、また、ベース部材２及びカバー部材３をナイロン系のプラスチック材料により構成し、ナイロン系のプラスチック材料の中でも、特に特にナイロン４６を用いることが好ましい。これにより、ヒューズ素子１は、耐トラッキング性を６００Ｖ以上に高めることができる。このようなベース部材及びカバー部材の材料の構成及び機能は、上述したヒューズ素子１と同じであるため、詳細は省略する。
【０１３８】
［発熱体］
また、ヒューズ素子５０は、上述したヒューズ素子４０と同様に、ベース部材２に発熱体４１を設けてもよい。ヒューズ素子５０において、発熱体を設ける構成及び機能は、上述したヒューズ素子４０と同じであるため、詳細は省略する。
【０１３９】
［裾部］
また、ヒューズ素子１，５０は、ベース部材２のヒューズエレメント５が嵌合する両側面の下端縁に、外方に張り出す裾部６１を設けてもよい。裾部６１は、ベース部材２の表面２ａにヒューズエレメント５が嵌合することにより、端子部５ａ，５ｂに繋がるヒューズエレメント５の屈曲部もしくは傾斜部の下部に入り込む構造が好ましい。
【０１４０】
これにより、ヒューズ素子１，５０は、裾部６１の上にヒューズエレメント５の端子部５ａ，５ｂ及びヒューズエレメント５の屈曲部や傾斜部が一部重畳することとなり、過電流によるヒューズエレメント５の遮断時にヒューズエレメント５の溶断エリアが高熱伝導部１４まで広がった場合においても、裾部６１が端子部５ａ，５ｂとヒューズエレメント５の屈曲部に引っ掛り、端子部５ａ，５ｂを介して実装されている外部回路基板からの脱落を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１４１】
１  ヒューズ素子１、２  ベース部材、２ａ  表面、３  カバー部材、４  素子筐体、５  ヒューズエレメント、５ａ，５ｂ  端子部、６  変形規制部、７  孔、９  低融点金属層、１０  高融点金属層、１１  第１の側壁、１１ａ  嵌合凹部、１２  溝部、１４  高熱伝導部、１５  低熱伝導部、１６  位置決め壁、１７  第１の開口部、１７ａ  係止段部、１８  第１の嵌合凸部、１９  係止片、２０  係止爪、２０ａ  係止面、２０ｂ  摺動面、２２  第２の側壁、２２ａ  嵌合凹部、２３  第３の側壁、２４  第４の側壁、２５  天面部、２６  溝部、２７  位置決め壁、２８  第２の開口部、２８ａ  係止段部、２９  第２の嵌合凸部、３０  係止爪、３１ａ  係止面、３１ｂ  摺動面、３５  脚部、４０  ヒューズ素子、４１  発熱体、４２  絶縁部材、４３  第１の電極、４４  第２の電極、４５  発熱体引出電極、４７  フラックス、４８  第１の発熱体電極、４９  第２の発熱体電極、５０  ヒューズ素子、５１  第１の嵌合爪部、５１ａ  第１の嵌合面、５２  第１の凸面部、５３  第１のテーパ部、５６  第２の嵌合爪部、５６ａ  第２の嵌合面、５７  第２の凸面部、５８  第２のテーパ部、６０  凹部、６１  裾部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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