(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジュール熱積分値が所定の値以上になると溶断する導電体と、
前記導電体を収容するケースとを備える保護素子であって、
前記導電体および前記ケースに接触し前記導電体と共に前記ケースに収容される接触材をさらに備え、
前記ケース内に空間が形成されており、
前記導電体および前記接触材を被覆する被覆樹脂をさらに備え、
前記被覆樹脂が、
無機フィラーと、
合成樹脂とを含み、
前記被覆樹脂の一部が、前記ケースの内周面の少なくとも一部を覆い、
前記ケースが、複数の区画が並ぶよう前記ケース内部を区切る少なくとも１つの仕切りを有しており、
前記接触材が、前記複数の区画のいずれかにおいて前記導電体と前記ケースとに接触しており、
前記導電体と前記ケースとに前記接触材が接触している前記区画の隣の前記区画において前記空間が形成されていることを特徴とする保護素子。
【請求項２】
前記接触材が前記導電体と前記ケースとに接触している前記区画と前記空間が形成されている前記区画とが連通していることを特徴とする請求項１に記載の保護素子。
【請求項３】
前記ケースが、前記仕切りに加え、前記接触材と直接接触し前記接触材の熱を吸収し前記ケースの外へ前記熱を放出する放熱体を有していることを特徴とする請求項１に記載の保護素子。
【請求項４】
前記合成樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の保護素子。
【請求項５】
前記ケースの内周面が、
前記導電体および前記接触材に対向する対向部と、
前記対向部と前記導電体および前記接触材との間の空間を取囲む囲い部とを有しており、
前記被覆樹脂の一部が、前記対向部の少なくとも一部を覆うことを特徴とする請求項４に記載の保護素子。
【請求項６】
前記無機フィラーがアルミナを含むことを特徴とする請求項４に記載の保護素子。
【請求項７】
前記接触材がシリコーン樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の保護素子。
【請求項８】
前記シリコーン樹脂がシリコーンゴムを含むことを特徴とする請求項７に記載の保護素子。
【請求項９】
前記接触材が、前記シリコーン樹脂に加え、金属酸化物を含むことを特徴とする請求項７に記載の保護素子。
【請求項１０】
前記金属酸化物が粒子状であることを特徴とする請求項９に記載の保護素子。
【請求項１１】
前記金属酸化物がアルミナを含むことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の保護素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電流ヒューズといった保護素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電流ヒューズを開示する。この電流ヒューズにおいて、円筒状のケースの中央部に電流ヒューズエレメントが配置される。両側のリードでもって電流ヒューズエレメントが支持される。電流ヒューズエレメントの周囲はフラックスでもって覆われる。
【０００３】
特許文献１に開示された電流ヒューズによれば、電流ヒューズエレメントの表面の酸化を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２１３８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された電流ヒューズには、遮断限界電圧が低いという問題点がある。本発明は、このような問題を解決するものである。本発明の目的は、遮断限界電圧を従来よりも向上させる保護素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
図面を参照し本発明の保護素子を説明する。なおこの欄で図中の符号を使用したのは発明の内容の理解を助けるためであって内容を図示した範囲に限定する意図ではない。
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、保護素子は、導電体５４と、ケース１２とを備える。導電体５４はジュール熱積分値が所定の値以上になると溶断する。ケース１２は導電体５４を収容する。保護素子は接触材１４をさらに備える。接触材１４は導電体５４およびケース１２に接触する。接触材１４は導電体５４と共にケース１２に収容される。ケース１２内に空間が形成されている。また、保護素子は、被覆樹脂１８をさらに備える。被覆樹脂１８は、導電体５４および接触材１４を被覆する。被覆樹脂１８が、無機フィラーと、合成樹脂とを含む。被覆樹脂１８の一部が、ケース１２の内周面の少なくとも一部を覆う。
【０００８】
導電体５４が接触材１４に接触されると、そうでない場合に比べ、通電により導電体５４で発生した熱が容易に導電体５４の外へ流出しやすくなる。熱が外へ流出しやすいので、そうでない場合に比べ、導電体５４が溶断した後にアークが早く冷却される。さらに、ケース１２内に形成されている空間によって、アーク発生による衝撃を緩和することができる。アークを早く冷却でき、かつ、アーク発生による衝撃を緩和できるので、遮断限界電圧を従来よりも向上できる。また、被覆樹脂１８の一部がケース１２の内周面の少なくとも一部を覆うと、そこへアークが到達したとき、そのアークを消弧できる。これにより、アークによる衝撃の発生を抑えることができる。
【０００９】
また、上述したケース１２が少なくとも１つの仕切り４２を有している。仕切り４２は、複数の区画が並ぶようケース１２内部を区切る。この場合、接触材１４が、複数の区画のいずれかにおいて導電体５４とケース１２とに接触している。この場合、接触材１４が導電体５４とケース１２とに接触している区画の隣の区画において空間が形成されている。
【００１０】
複数の区画が並ぶようケース１２内部が仕切り４２によって区切られる。導電体５４とケース１２とに接触材１４が接触している区画の隣の区画において空間が形成されている。これらにより、導電体５４が溶断した際のアーク発生による衝撃をその空間が緩和できる。接触材１４が導電体５４とケース１２とに接触している区画と空間が形成されている区画とは仕切り４２によって仕切られているので、そうでない場合に比べ、接触材１４が変形したときその変形によって空間が塞がれてしまう可能性は低くなる。空間が塞がれてしまう可能性が低くなるので、その空間による衝撃緩和能力が損なわれる可能性も低くなる。
【００１１】
もしくは、上述した接触材１４が導電体５４とケース１２とに接触している区画と空間が形成されている区画とが連通していることが望ましい。
【００１２】
接触材１４が導電体５４とケース１２とに接触している区画と空間が形成されている区画とが連通していると、アーク発生による衝撃がその連通によって直接伝わる。これにより、これらの区画が仕切り４２によって完全に遮断されている場合に比べ、衝撃緩和能力が高くなる。
【００１３】
また、上述したケース１２が、仕切り４２に加え、放熱体４０を有していることが望ましい。放熱体４０は、接触材１４と直接接触し接触材１４の熱を吸収する。放熱体４０は、ケース１２の外へ熱を放出する。
【００１４】
放熱体４０が接触材１４と直接接触していると、導電体５４で発生した熱が容易に導電体５４の外へ流出しやすくなる。これにより、そうでない場合に比べ、導電体５４が溶断した後にアークが早く冷却される。
【００１５】
また、上述した合成樹脂がエポキシ樹脂であることが望ましい。
【００１６】
【００１７】
もしくは、上述したケース１２の内周面が、対向部３６と、囲い部３８とを有していることが望ましい。対向部３６は導電体５４および接触材１４に対向する。囲い部３８は対向部３６と導電体５４および接触材１４との間の空間を取囲む。この場合、被覆樹脂１８の一部が、対向部３６の少なくとも一部を覆うことが望ましい。
【００１８】
被覆樹脂１８の一部がケース１２の対向部３６の少なくとも一部を覆うと、アークによる衝撃の発生をより効果的に抑えることができる。
【００１９】
もしくは、上述した無機フィラーがアルミナを含むことが望ましい。
【００２０】
また、上述した接触材１４がシリコーン樹脂を含むことが望ましい。
【００２１】
もしくは、上述したシリコーン樹脂がシリコーンゴムを含むことが望ましい。
【００２２】
もしくは、上述した接触材１４が、シリコーン樹脂に加え、金属酸化物を含むことが望ましい。
【００２３】
もしくは、上述した金属酸化物が粒子状であることが望ましい。
【００２４】
もしくは、上述した金属酸化物がアルミナを含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、遮断限界電圧を従来よりも向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のある実施形態にかかる保護素子の平面図である。
【図２】本発明のある実施形態にかかる保護素子の断面図である。
【図３】本発明のある実施形態にかかる導電部の平面図である。
【図４】本発明のある実施形態にかかるケースの斜視図である。
【図５】図２の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明について図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。従って、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２８】
［構成の説明］
図１は、本実施形態にかかる保護素子の平面図である。図１において、接触材１４の一部と被覆樹脂１８の一部と裏ロウ材６６の一部とは取り除かれている。図２は、本実施形態にかかる保護素子の断面図である。図２において、本実施形態にかかる保護素子は、中央部分で切断されている。図１および図２に基づいて、本実施形態にかかる保護素子の構成が説明される。
【００２９】
本実施形態にかかる保護素子は、導電部１０と、ケース１２と、接触材１４と、被覆樹脂１８とを備える。導電部１０は電流が流れる部分である。ケース１２は導電部１０および接触材１４を収容する。接触材１４は導電体５４およびケース１２に接触する。被覆樹脂１８は、ケース１２に収容された導電部１０を被覆する。
【００３０】
図３は、本実施形態にかかる導電部１０の平面図である。図３において、表ロウ材５６の一部は取り除かれている。図１ないし図３に基づいて、本実施形態にかかる導電部１０が説明される。本実施形態にかかる導電部１０は、基板５０と、一対の表電極５２と、導電体５４と、一対の表ロウ材５６と、合金基部５８と、低融点合金６０と、一対の裏電極６２と、一対のリード線６４と、一対の裏ロウ材６６とを有する。表電極５２は、基板５０のいずれかの面に配置される。本実施形態では、表電極５２が配置されている面を基板５０のおもて面とみなす。本実施形態の場合、表電極５２として銅箔が基板５０のおもて面に固定される。導電体５４は、基板５０のおもて面に配置される。導電体５４は電流が流れるとその電流のエネルギの一部を熱にする。導電体５４はジュール熱積分値が所定の値以上になると自ずと溶断する。「ジュール熱積分値」とは、ヒューズのエレメント（本実施形態の場合、導電体５４が「ヒューズのエレメント」に相当する）が溶断するのに必要とされるエネルギのことである。ジュール熱積分値の算出式は周知なのでここではその説明は繰返されない。本実施形態の場合、導電体５４は、一端が表電極５２の一方に接続され他端が表電極５２の他方に接続されている線材である。本実施形態の場合、導電体５４は錫メッキされた純銅製である。表ロウ材５６は、表電極５２と導電体５４とを接続する。これにより、表電極５２と導電体５４との間が導通する。合金基部５８は、基板５０のおもて面に固定される。低融点合金６０は、導電体５４と同様に、基板５０のおもて面に配置される。低融点合金６０は、合金基部５８を介して基板５０に固定される。本実施形態の場合、低融点合金６０は導電体５４の中央部分をまたぐようにして導電体５４を覆っている。本実施形態の場合「低融点合金」とは、上述した導電体５４が溶断する温度以下の融点であり、かつ、融解した状態であれば上述した導電体５４が溶解する合金のことである。このような低融点合金は周知である。したがって、ここではその詳細な説明は繰返されない。裏電極６２は、基板５０の面のうち、上述したおもて面から見て裏にあたる面に配置される。本実施形態では、この面を基板５０の裏面とみなす。本実施形態の場合、裏電極６２は、表電極５２と同様に銅箔である。一対の裏電極６２のうち一方は、一対の表電極５２のうち一方の裏にあたる位置に配置される。一対の裏電極６２のうち他方は、一対の表電極５２のうち他方の裏にあたる位置に配置される。一対のリード線６４の一方が一対の裏電極６２の一方に接続される。一対のリード線６４の他方が一対の裏電極６２の他方に接続される。リード線６４はケース１２を貫通する。裏ロウ材６６は、裏電極６２とリード線６４とを接続する。これにより、裏電極６２とリード線６４との間が導通する。
【００３１】
基板５０はスルーホール７０を有する。本実施形態の場合、基板５０は４個のスルーホール７０を有する。表電極５２の一方と裏電極６２の一方とは２つのスルーホール７０において互いに接続されている。これにより、表電極５２の一方と裏電極６２の一方との間が導通する。表電極５２の他方と裏電極６２の他方とは他の２つのスルーホール７０において互いに接続されている。これにより、表電極５２の他方と裏電極６２の他方との間が導通する。その結果、リード線６４の一方を流れた電流は、裏電極６２の一方と表電極５２の一方とを経て導電体５４に流れる。導電体５４に流れた電流は、裏電極６２の他方と表電極５２の他方とを経てリード線６４の他方を流れる。
【００３２】
図４は、本実施形態にかかるケース１２の斜視図である。図１と図２と図４とに基づいて、本実施形態にかかるケース１２の構成が説明される。ケース１２は、外殻部３０と補強部３２とを有する。外殻部３０には導電部１０が収容される。補強部３２は外殻部３０に力がかかったときに外殻部３０の変形を抑える。
【００３３】
本実施形態の場合、外殻部３０は合成樹脂製である。外殻部３０の内周面は対向部３６と囲い部３８とを有する。対向部３６は、ケース１２の底面となる部分である。ケース１２の中において、上述した導電体５４はケース１２の対向部３６に対向するように配置される。低融点合金６０も対向部３６に対向する。囲い部３８は対向部３６と導電体５４および接触材１４との間の空間を取囲む。その結果、導電部１０は、ケース１２のうち対向部３６と囲い部３８とよって取囲まれる空間に配置されることとなる。
【００３４】
補強部３２は１枚の放熱体兼補強板４０と４枚の仕切り４２とを有する。本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０はアルミナ製である。本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０はアルミナを焼結したものである。したがって、本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０は合成樹脂製の外殻部３０よりも熱伝導率が高い。放熱体兼補強板４０は接触材１４の熱を吸収する。放熱体兼補強板４０は、吸収した熱を、外殻部３０を介して、ケース１２の外へ放出する。本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０は直方体状である。本実施形態の場合、放熱体兼補強板４０は、外殻部３０の内周面のうち対向部３６に固定される。これにより、放熱体兼補強板４０のうち最も面積が大きい面が導電体５４と対向する。本実施形態の場合、４枚の仕切り４２は外殻部３０と一体となっている。４枚の仕切り４２は外殻部３０の対向部３６から突出する。４枚の仕切り４２のうち一対が放熱体兼補強板４０の一端を挟むように配置される。４枚の仕切り４２のうち他の一対が放熱体兼補強板４０の他端を挟むように配置される。仕切り４２と仕切り４２との間は空いている。これにより、仕切り４２によって区切られた空間は互いに連通することとなる。
【００３５】
図２及び図４に基づいて、本実施形態にかかる接触材１４が説明される。接触材１４は、ケース１２の放熱体兼補強板４０から導電体５４までの空間に充填される。接触材１４が導電体５４を密封することとなる。本実施形態の場合、接触材１４は、シリコーンゴム８０と粒子状のアルミナ８２と含む。なお、漏電が発生しない程度の電気抵抗を接触材１４が有することは言うまでもない。
【００３６】
図５は図２の拡大図である。図２と図４と図５とに基づいて、本実施形態にかかる被覆樹脂１８が説明される。被覆樹脂１８は、ケース１２の導電部１０の外周部分から囲い部３８の縁までの空間に充填される。これにより、上述したように、被覆樹脂１８は、ケース１２に収容された導電部１０および接触材１４を被覆することとなる。被覆樹脂１８の一部は、導電部１０の外周部分と囲い部３８との隙間から、外殻部３０の内周面に流入している。本実施形態の場合、被覆樹脂１８の一部は、外殻部３０の内周面のうち対向部３６に達している。本実施形態の場合、被覆樹脂１８は、エポキシ樹脂と粒子状のアルミナとを含む。この粒子状のアルミナは、無機フィラーとして被覆樹脂１８に含まれている。
【００３７】
［製造方法の説明］
本実施形態にかかる保護素子の製造方法は、導電部形成工程と、接触材塗布工程と、ケース収容工程と、被覆工程とを備える。導電部形成工程において導電部１０が形成される。導電部１０を形成するための具体的な工程は、基板上に形成される周知の保護素子と同様なのでここではその詳細な説明は繰返されない。接触材塗布工程において、導電部１０の導電体５４にシリコーンゴムと粒子状のアルミナとの混合物が塗布される。この混合物中のシリコーンゴムは、塗布された後、硬化する。硬化したその混合物が、接触材１４となる。ケース収容工程において、まず、ケース１２の外殻部３０に放熱体兼補強板４０が固定される。外殻部３０は射出成型によって予め製造されている。放熱体兼補強板４０が固定された外殻部３０がケース１２である。ケース１２は、導電部１０に被せられる。これにより、外殻部３０の区画のうち真ん中の区画において、接触材塗布工程において塗布された混合物が、導電体５４と放熱体兼補強板４０とに接触する。その区画の隣の区画においては、仕切り４２によってその混合物の進入が抑えられるので、空間が形成される。その後、接触材塗布工程において塗布された混合物は硬化させられる。硬化したその混合物が、接触材１４となる。被覆工程において、ケース１２内にまだ硬化していないエポキシ樹脂と粒子状のアルミナとの混合物が充填される。これにより、ケース１２内の導電部１０は被覆される。その後、その充填された混合物は硬化させられる。硬化した後の混合物が被覆樹脂１８となる。
【００３８】
［使用方法の説明］
本実施形態にかかる保護素子の使用方法は、周知の電流ヒューズと同一である。すなわち、本実施形態にかかる保護素子は、図示されない回路に接続される。予め定められていた範囲の大きな電流が導電体５４に流れると、導電体５４の温度は所定の温度を超える。導電体５４はジュール熱積分値が所定の値以上になると溶断する。溶断後アークが発生する場合は保護素子内部で消弧される。これにより、保護素子が接続されていた回路において電流が遮断される。
【００３９】
［実施例の説明］
（実施例１）
上述した保護素子を５個作成した。ただし、ケース収容工程において、外殻部３０に放熱体兼補強板４０が固定された後、対向部３６と囲い部３８とに、エポキシ樹脂と粒子状のアルミナとの混合物が塗布された。この混合物の組成は被覆工程において充填される混合物と同一成分であった。この混合物が塗布されたのは、導電部１０の外周部分と囲い部３８との隙間から被覆樹脂１８の一部が外殻部３０の内周面に流入し対向部３６に到達した状況を再現するためである。これにより、対向部３６の表面と囲い部３８の表面とには、被覆樹脂１８の層が形成された。各保護素子には、「１」ないし「５」という試験片番号が設定された。
【００４０】
（実施例２）
上述した保護素子を２個作成した。ただし、ケース収容工程において、外殻部３０に放熱体兼補強板４０が固定された後、囲い部３８に、エポキシ樹脂と粒子状のアルミナとの混合物が塗布された。この混合物の組成は被覆工程において充填される混合物と同一成分であった。対向部３６にはその混合物は塗布されなかった。この混合物が塗布されたのは、導電部１０の外周部分と囲い部３８との隙間から被覆樹脂１８の一部が外殻部３０の内周面に流入し囲い部３８まで到達した状況を再現するためである。これにより、囲い部３８の表面には、被覆樹脂１８の層が形成された。対向部３６の表面には、被覆樹脂１８の層が形成されてなかった。各保護素子には、「１」ないし「２」という試験片番号が設定された。
【００４１】
（比較例１）
次に述べられる２点を除き実施例１にかかる保護素子と同一構造の保護素子を１０個作成した。その第１点目は、接触材塗布工程における混合物の塗布がなかったという点である。その結果、この保護素子は、接触材１４を備えていなかった。第２点目は、ケース収容工程における対向部３６と囲い部３８とへの混合物の塗布がなかったという点である。その結果、この保護素子において、対向部３６の表面と囲い部３８の表面とには、被覆樹脂１８の層が形成されなかった。各保護素子には、「１」ないし「１０」という試験片番号が設定された。
【００４２】
（比較例２）
次に述べられる２点を除き実施例１にかかる保護素子と同一構造の保護素子を８個作成した。その第１点目は、接触材塗布工程において、ケース１２内に充満するよう混合物が塗布されたという点である。その結果、この保護素子において、ケース１２内に空間が形成されなかった。第２点目は、ケース収容工程における対向部３６と囲い部３８とへの混合物の塗布がなかったという点である。その結果、この保護素子において、対向部３６の表面と囲い部３８の表面とには、被覆樹脂１８の層が形成されなかった。各保護素子には、「１」ないし「８」という試験片番号が設定された。
【００４３】
（遮断限界電圧の測定）
実施例１と実施例２と比較例１と比較例２とにかかる保護素子により、遮断限界電圧が測定された。測定は、電流値５０アンペアかつ電圧値が互いに異なる直流電流を各保護素子に流すという方法で行った。直流電流が流れた結果、次のいずれかの要件を満たす保護素子は、不合格と判定された。その第１の要件は、漏れ電流が２．５ミリアンペアを超えるというものである。第２の要件は、発火するというものである。第３の要件は、例えば破壊するといった外観上の問題が生じるという要件である。第４の要件は、絶縁抵抗が０．２ＭΩ未満であるという要件である。これらの要件のいずも満たさない保護素子は合格と判定された。また、遮断限界電圧の測定後に、各保護素子の絶縁抵抗が測定された。表１には、測定結果の一覧が示される。
【００４４】
【表１】
0006538364.tif 000002
【００４５】
表１に示されるように、実施例１にかかる保護素子の場合、電圧値が４９０ボルト以下の直流電流が流されたものはいずれも合格と判定された。電圧値が５００ボルトの直流電流が流されたものは発火した。したがって、実施例１にかかる保護素子の遮断限界電圧は４９０ボルトと判定された。実施例２にかかる保護素子の場合、電圧値が４５０ボルトの直流電流が流されたものは合格と判定された。電圧値が４６０ボルトの直流電流が流されたものは発火した。したがって、実施例２にかかる保護素子の遮断限界電圧は４５０ボルトと判定された。比較例１にかかる保護素子の場合、電圧値が２４０ボルト以下の直流電流が流されたものはいずれも不合格と判定された。絶縁抵抗が０．２ＭΩ未満であり、かつ、漏れ電流が２．５ミリアンペアを超えたためである。電圧値が２６０ボルトの直流電流が流されたものには外観上の問題が生じた。すなわち、不合格と判定された。したがって、比較例１にかかる保護素子はいずれも不合格なので、その遮断限界電圧は１００ボルト未満と判定された。比較例２にかかる保護素子の場合、電圧値が４２０ボルト以下の直流電流が流されたものはいずれも合格と判定された。電圧値が４３０ボルトの直流電流が流されたものの中には外観上の問題が生じたものがあった。したがって、比較例２にかかる保護素子の遮断限界電圧は４２０ボルトと判定された。
【００４６】
表１の結果から明らかな通り、接触材１４を備えている保護素子は、そうでない保護素子に比べて、遮断限界電圧が大幅に高い。接触材１４を備えている保護素子の中では、空間が形成されている保護素子は、そうでない保護素子に比べて、遮断限界電圧が高い。接触材１４を備え、かつ、空間が形成されている保護素子の中では、対向部３６に被覆樹脂１８の層が形成されている保護素子は、そうでない保護素子に比べて、遮断限界電圧が高い。したがって、接触材１４を備え、かつ、空間が形成されている保護素子は、そうでない保護素子に比べて、遮断限界電圧が高いと言える。その中でも、外殻部３０の内周面に被覆樹脂１８の層が形成されているものは、特に遮断限界電圧が高いと言える。その結果、被覆工程においてケース１２内に充填された混合物の一部が対向部３６と導電部１０との間に進入したものは、そのような進入がないものに比べ、遮断限界電圧が高くなる。特に、被覆工程においてケース１２内に充填された混合物の一部が対向部３６に達したものは、遮断限界電圧が高くなる。
【００４７】
［効果の説明］
本実施形態にかかる保護素子では、導電体５４が接触材１４に接触されると、そうでない場合に比べ、通電により導電体５４で発生した熱が容易に導電体５４の外へ流出しやすくなる。熱が外へ流出しやすいので、そうでない場合に比べ、導電体５４が溶断した後においてアークが早く冷却される。ケース１２内に形成されている空間によって、アーク発生による衝撃を緩和することができる。アークを早く冷却でき、かつ、アーク発生による衝撃を緩和できるので、遮断限界電圧を従来よりも向上できる。
【００４８】
本実施形態にかかる保護素子では、複数の区画が並ぶようケース１２内部が仕切り４２によって区切られる。ケース１２内部の外殻部３０の区画のうち真ん中の区画において、導電体５４と放熱体兼補強板４０とに接触材１４が接触する。これらにより、導電体５４が溶断した際のアーク発生による衝撃をその空間が緩和できる。導電体５４と放熱体兼補強板４０とに接触材１４が接触する区画と空間が形成されている区画とは仕切り４２によって仕切られているので、そうでない場合に比べ、接触材１４が変形したときその変形によって空間が塞がれてしまう可能性は低くなる。空間が塞がれてしまう可能性が低くなるので、その空間による衝撃緩和能力が損なわれる可能性も低くなる。
【００４９】
本実施形態にかかる保護素子では、導電体５４が配置される区画と空間が形成されている区画とが連通しているので、アーク発生による衝撃がその連通によって直接伝わる。これにより、これらの区画が仕切り４２によって完全に遮断されている場合に比べ、衝撃緩和能力が高くなる。
【００５０】
本実施形態にかかる保護素子では、放熱体兼補強板４０が接触材１４と直接接触しているので、導電体５４で発生した熱が容易に導電体５４の外へ流出しやすくなる。これにより、そうでない場合に比べ、導電体５４が溶断した後にアークが早く冷却される。また、本実施形態にかかる保護素子では、アルミナ製の放熱体兼補強板４０を備えているので、そうでない場合に比べ、ケース１２の機械的強度が高くなる。
【００５１】
本実施形態にかかる保護素子では、被覆樹脂１８の一部がケース１２の対向部３６を覆うので、そこにアークが到達したとき、そのアークを消弧できる。被覆樹脂１８がアルミナを含むためである。これにより、アークによる衝撃の発生を抑えることができる。
【００５２】
本実施形態にかかる保護素子では、導電体５４に電流が流れると、導電体５４はその電流のエネルギの一部を熱にする。熱は、接触材１４のアルミナ８２とシリコーンゴム８０と低融点合金６０とに伝わる。接触材１４に接触されるので、周りが空間である場合に比べ、導電体５４で発生した熱は容易にアルミナ８２及びシリコーンゴム８０へ流出する。粒子状のアルミナ８２を伝って、熱は接触材１４全体に拡がる。これにより、導電体５４の温度上昇を効果的に抑制できる。
【００５３】
本実施形態にかかる保護素子では、接触材１４がシリコーンゴム８０を含むので、他の耐熱性が悪い合成樹脂が接触材１４に含まれる場合に比べ熱による接触材１４の劣化を抑制できる。
【００５４】
〈変形例の説明〉
上述した保護素子は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものである。上述した保護素子は、本発明の技術的思想の範囲内において種々の変更を加え得るものである。
【００５５】
例えば、上述した放熱体兼補強板４０の形状及び素材は特に限定されない。すなわち放熱体兼補強板４０はアルミナ以外の金属酸化物を焼結したものであってもよい。放熱体兼補強板４０は焼結以外の方法により製造されたものでもよい。保護素子は放熱体兼補強板４０を備えていなくともよい。
【００５６】
また、上述した接触材１４は、繊維状のアルミナを含んでもよい。アルミナ以外の金属酸化物を接触材１４は含んでもよい。アルミナ以外の金属酸化物の例には、ケイ砂と酸化チタンとがある。この場合、アルミナ以上の熱伝導率の金属酸化物であれば、接触材１４全体に素早く熱を伝えることができる。接触材１４は金属酸化物を含まなくてもよい。
【００５７】
また、上述した接触材１４が含む物質はシリコーンゴム８０に限定されない。例えば、シリコーンゴム８０以外のシリコーン樹脂でもよい。シリコーン樹脂以外の重合体でもよい。接触材１４が重合体と金属酸化物とを含む場合、それらの比率は限定されない。接触材１４が重合体と金属酸化物とを含む場合、重合体の体積％よりも金属酸化物の体積％が高い方が好ましい。接触材１４の組成にかかわらず、金属酸化物は５０質量％以上含まれていることが好ましい。
【００５８】
また、無機フィラーと合成樹脂とを含む限り、上述した被覆樹脂１８の成分も上述したものに限定されない。例えば、被覆樹脂は、上述したアルミナに代えて他の無機フィラーを含んでもよい。被覆樹脂は、エポキシ樹脂に代えて、他の合成樹脂を含んでもよい。
【００５９】
また、上述した導電部１０の構成及び形態は上述したものに限定されない。
【符号の説明】
【００６０】
１０…導電部、
１２…ケース、
１４…接触材、
１８…被覆樹脂、
３０…外殻部、
３２…補強部、
３６…対向部、
３８…囲い部、
４０…放熱体兼補強板、
４２…仕切り、
５０…基板、
５２…表電極、
５４…導電体、
５６…表ロウ材、
５８…合金基部、
６０…低融点合金、
６２…裏電極、
６４…リード線、
６６…裏ロウ材、
７０…スルーホール、
８０…シリコーンゴム、
８２…粒子状のアルミナ、
【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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