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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022127479
(43)【公開日】2022-08-31
(54)【発明の名称】保護素子
(51)【国際特許分類】
H01H 85/165 20060101AFI20220824BHJP
【ＦＩ】
H01H85/165
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021025652
(22)【出願日】2021-02-19
(71)【出願人】
【識別番号】000108410
【氏名又は名称】デクセリアルズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100163496
【弁理士】
【氏名又は名称】荒 則彦
(74)【代理人】
【識別番号】100142424
【弁理士】
【氏名又は名称】細川 文広
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】米田 吉弘
【テーマコード（参考）】
5G502
【Ｆターム（参考）】
5G502AA01
5G502AA09
5G502AA11
5G502AA13
5G502AA15
5G502AA20
5G502BA04
5G502BB01
5G502BB07
5G502BB08
5G502BB17
5G502BC07
5G502BC12
5G502BD03
5G502BE09
5G502BE10
5G502CC12
5G502CC33
5G502JJ01
(57)【要約】
【課題】ヒューズエレメントの溶断時に破壊しにくく、優れた安全性を有する保護素子を提供する。
【解決手段】第１端部２１から第２端部２２に向かう第１方向に通電されるヒューズエレメント２と、第１端部２１と電気的に接続された第１端子６１と、第２端部２２と電気的に接続された第２端子６２と、絶縁材料からなり、ヒューズエレメント２を収納する収容部６０が内部に設けられ、第１端子６１および第２端子６２の一部を外部に露出させるケース６と、筒状形状を有する絶縁材料からなり、ケース６の第１方向に沿う側面を被覆し、第１端から第１端子６１の一部を露出させ、第２端から第２端子６２の一部を露出させるカバー４とを有する、保護素子１００とする。
【選択図】図３
【解決手段】第１端部２１から第２端部２２に向かう第１方向に通電されるヒューズエレメント２と、第１端部２１と電気的に接続された第１端子６１と、第２端部２２と電気的に接続された第２端子６２と、絶縁材料からなり、ヒューズエレメント２を収納する収容部６０が内部に設けられ、第１端子６１および第２端子６２の一部を外部に露出させるケース６と、筒状形状を有する絶縁材料からなり、ケース６の第１方向に沿う側面を被覆し、第１端から第１端子６１の一部を露出させ、第２端から第２端子６２の一部を露出させるカバー４とを有する、保護素子１００とする。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１端部から第２端部に向かう第１方向に通電されるヒューズエレメントと、
前記第１端部と電気的に接続された第１端子と、
前記第２端部と電気的に接続された第２端子と、
絶縁材料からなり、前記ヒューズエレメントを収納する収容部が内部に設けられ、前記第１端子および前記第２端子の一部を外部に露出させるケースと、
筒状形状を有する絶縁材料からなり、前記ケースの前記第１方向に沿う側面を被覆し、第１端から前記第１端子の一部を露出させ、第２端から前記第２端子の一部を露出させるカバーとを有する、保護素子。
前記第１端部と電気的に接続された第１端子と、
前記第２端部と電気的に接続された第２端子と、
絶縁材料からなり、前記ヒューズエレメントを収納する収容部が内部に設けられ、前記第１端子および前記第２端子の一部を外部に露出させるケースと、
筒状形状を有する絶縁材料からなり、前記ケースの前記第１方向に沿う側面を被覆し、第１端から前記第１端子の一部を露出させ、第２端から前記第２端子の一部を露出させるカバーとを有する、保護素子。
【請求項2】
前記ケースが、第１ケースと、前記第１ケースと前記ヒューズエレメントに対して対向配置された第２ケースとからなり、
前記第１ケースと前記第２ケースとが、前記第１端子および前記第２端子の一部を挟持し、前記カバーによって固定されている、請求項１に記載の保護素子。
前記第１ケースと前記第２ケースとが、前記第１端子および前記第２端子の一部を挟持し、前記カバーによって固定されている、請求項１に記載の保護素子。
【請求項3】
前記ケースの外面と前記カバーの内面とに囲まれた内圧緩衝空間を有し、
前記ケースが、前記ケースを貫通して前記収容部と前記内圧緩衝空間とを連通する通気孔を有し、
前記ケースの外面と前記カバーの内面とによって、前記収容部と前記内圧緩衝空間とからなる空間領域が密閉されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
前記ケースが、前記ケースを貫通して前記収容部と前記内圧緩衝空間とを連通する通気孔を有し、
前記ケースの外面と前記カバーの内面とによって、前記収容部と前記内圧緩衝空間とからなる空間領域が密閉されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項4】
前記ケースと前記カバーの一方または両方が、ナイロン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリフタルアミド樹脂から選ばれるいずれか一種の樹脂材料からなる、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の保護素子。
【請求項5】
前記樹脂材料が、耐トラッキング指標ＣＴＩが６００Ｖ以上の樹脂材料で形成されている、請求項４に記載の保護素子。
【請求項6】
前記ナイロン系樹脂が、ベンゼン環を含まない樹脂である、請求項４に記載の保護素子。
【請求項7】
前記ヒューズエレメントが、低融点金属からなる内層と、高融点金属からなる外層とが厚み方向に積層された積層体からなる、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の保護素子。
【請求項8】
前記低融点金属は、ＳｎもしくはＳｎを主成分とする金属からなり、
前記高融点金属は、ＡｇもしくはＣｕ、またはＡｇもしくはＣｕを主成分とする金属からなる、請求項７に記載の保護素子。
前記高融点金属は、ＡｇもしくはＣｕ、またはＡｇもしくはＣｕを主成分とする金属からなる、請求項７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、保護素子に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電流経路に定格を超える電流が流れたときに、発熱して溶断し、電流経路を遮断するヒューズエレメントがある。ヒューズエレメントを備える保護素子（ヒューズ素子）は、例えば、電気自動車など幅広い分野で使用されている。
【0003】
例えば、特許文献１には、定格電流を超える通電により溶断するヒューズエレメントと、ヒューズエレメントの可溶部を内部に収容したケースとを備えたヒューズが記載されている。また、特許文献１には、ケースが互いに接合された一対の分割筒体であり、一対の分割筒体の外周がリングで締結されていることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－２３８４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
保護素子において、ヒューズエレメントが溶断されると、アーク放電が発生し、ヒューズエレメントの収納されているケース内の圧力が上昇する。このため、ケースとして、ヒューズエレメントの溶断に伴う圧力上昇に耐えうる強度を有するものが要求されている。特に、高電圧かつ大電流の電流経路に設置される保護素子では、ヒューズエレメントの溶断時に発生するアーク放電のエネルギーが大きいため、ケース内の圧力が大きく上昇する。このため、ケースの強度をより一層向上させて、ヒューズエレメントの溶断時における保護素子の破壊をより効果的に防止することが要求されている。
【0006】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、ヒューズエレメントの溶断時に破壊しにくく、優れた安全性を有する保護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】
【0007】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
【0008】
［１］ 第１端部から第２端部に向かう第１方向に通電されるヒューズエレメントと、
前記第１端部と電気的に接続された第１端子と、
前記第２端部と電気的に接続された第２端子と、
絶縁材料からなり、前記ヒューズエレメントを収納する収容部が内部に設けられ、前記第１端子および前記第２端子の一部を外部に露出させるケースと、
筒状形状を有する絶縁材料からなり、前記ケースの前記第１方向に沿う側面を被覆し、第１端から前記第１端子の一部を露出させ、第２端から前記第２端子の一部を露出させるカバーとを有する、保護素子。
前記第１端部と電気的に接続された第１端子と、
前記第２端部と電気的に接続された第２端子と、
絶縁材料からなり、前記ヒューズエレメントを収納する収容部が内部に設けられ、前記第１端子および前記第２端子の一部を外部に露出させるケースと、
筒状形状を有する絶縁材料からなり、前記ケースの前記第１方向に沿う側面を被覆し、第１端から前記第１端子の一部を露出させ、第２端から前記第２端子の一部を露出させるカバーとを有する、保護素子。
【0009】
［２］ 前記ケースが、第１ケースと、前記第１ケースと前記ヒューズエレメントに対して対向配置された第２ケースとからなり、
前記第１ケースと前記第２ケースとが、前記第１端子および前記第２端子の一部を挟持し、前記カバーによって固定されている、［１］に記載の保護素子。
［３］ 前記ケースの外面と前記カバーの内面とに囲まれた内圧緩衝空間を有し、
前記ケースが、前記ケースを貫通して前記収容部と前記内圧緩衝空間とを連通する通気孔を有し、
前記ケースの外面と前記カバーの内面とによって、前記収容部と前記内圧緩衝空間とからなる空間領域が密閉されている、［１］または［２］に記載の保護素子。
前記第１ケースと前記第２ケースとが、前記第１端子および前記第２端子の一部を挟持し、前記カバーによって固定されている、［１］に記載の保護素子。
［３］ 前記ケースの外面と前記カバーの内面とに囲まれた内圧緩衝空間を有し、
前記ケースが、前記ケースを貫通して前記収容部と前記内圧緩衝空間とを連通する通気孔を有し、
前記ケースの外面と前記カバーの内面とによって、前記収容部と前記内圧緩衝空間とからなる空間領域が密閉されている、［１］または［２］に記載の保護素子。
【0010】
［４］ 前記ケースと前記カバーの一方または両方が、ナイロン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリフタルアミド樹脂から選ばれるいずれか一種の樹脂材料からなる、［１］～［３］のいずれかに記載の保護素子。
［５］ 前記樹脂材料が、耐トラッキング指標ＣＴＩが６００Ｖ以上の樹脂材料で形成されている、［４］に記載の保護素子。
［６］ 前記ナイロン系樹脂が、ベンゼン環を含まない樹脂である、請求項４に記載の保護素子。
［５］ 前記樹脂材料が、耐トラッキング指標ＣＴＩが６００Ｖ以上の樹脂材料で形成されている、［４］に記載の保護素子。
［６］ 前記ナイロン系樹脂が、ベンゼン環を含まない樹脂である、請求項４に記載の保護素子。
【0011】
［７］ 前記ヒューズエレメントが、低融点金属からなる内層と、高融点金属からなる外層とが厚み方向に積層された積層体からなる、［１］～［６］のいずれかに記載の保護素子。
［８］ 前記低融点金属は、ＳｎもしくはＳｎを主成分とする金属からなり、
前記高融点金属は、ＡｇもしくはＣｕ、またはＡｇもしくはＣｕを主成分とする金属からなる、［７］に記載の保護素子。
［８］ 前記低融点金属は、ＳｎもしくはＳｎを主成分とする金属からなり、
前記高融点金属は、ＡｇもしくはＣｕ、またはＡｇもしくはＣｕを主成分とする金属からなる、［７］に記載の保護素子。
【発明の効果】
【0012】
本発明の保護素子は、絶縁材料からなり、第１方向に通電されるヒューズエレメントと電気的に接続された第１端子および第２端子の一部を露出させて、ヒューズエレメントを収納するケースと、筒状形状を有する絶縁材料からなり、ケースの第１方向に沿う側面を被覆し、第１端から第１端子の一部を露出させ、第２端から第２端子の一部を露出させるカバーとを有する。本発明の保護素子では、ヒューズエレメントの溶断時におけるケース内の圧力上昇による応力が、ケースと、ケースの第１方向に沿う側面を被覆するカバーとに負荷される。このため、ケース内の圧力上昇に対して優れた強度が得られる。したがって、本発明の保護素子は、ヒューズエレメントの溶断時に破壊しにくく、優れた安全性を有する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図8】図８は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１遮蔽部材３ａの構造を説明するための図面である。図８（ａ）は収容部側から見た斜視図であり、図８（ｂ）はヒューズエレメント側から見た斜視図である。
【図9】図９は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１遮蔽部材３ａの構造を説明するための図面である。図９（ａ）はヒューズエレメント側から見た平面図であり、図９（ｂ）は収容部側から見た平面図であり、図９（ｃ）～（ｅ）は側面図である。
【図10】図１０は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１ケース６ａの構造を説明するための図面である。図１０（ａ）は外側から見た斜視図であり、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は収容部側から見た斜視図である。
【図11】図１１は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１ケース６ａの構造を説明するための図面である。図１１（ａ）は収容部側から見た平面図であり、図１１（ｂ）は外側から見た平面図であり、図１１（ｃ）～（ｅ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本実施形態について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【0015】
（保護素子）
図１～図１１は、第１実施形態に係る保護素子を示した模式図である。以下の説明で用いる図面において、Ｘで示す方向はヒューズエレメントの通電方向（第１方向）である。Ｙで示す方向はＸ方向（第１方向）と直交する方向であり、Ｚで示す方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向である。
図１～図１１は、第１実施形態に係る保護素子を示した模式図である。以下の説明で用いる図面において、Ｘで示す方向はヒューズエレメントの通電方向（第１方向）である。Ｙで示す方向はＸ方向（第１方向）と直交する方向であり、Ｚで示す方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向である。
【0016】
図１は、第１実施形態に係る保護素子１００の全体構造を示した斜視図である。図２は、図１に示す保護素子１００の全体構造を示した分解斜視図である。図３は、第１実施形態に係る保護素子１００を図１に示すＡ－Ａ´線に沿って切断した断面図である。図４は、図３の一部を拡大して示した拡大断面図である。図５は、第１実施形態の保護素子１００の動作を説明するための図であり、図１に示すＡ－Ａ´線に沿って切断した断面図である。図６は、図５の一部を拡大して示した拡大断面図である。
【0017】
本実施形態の保護素子１００は、図１～図３に示すように、ヒューズエレメント２と、遮蔽部材３と、ヒューズエレメント２と遮蔽部材３とが収納される収容部６０が内部に設けられたケース６と、ケース６のＹ方向およびＺ方向側面を被覆するカバー４とを備えている。
本実施形態の保護素子１００は、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電による収容部６０内の圧力上昇によって、図５および図６に示すように、遮蔽部材３が回転軸３３を中心として回転し、遮蔽部材３によって収容部６０内が分断される。
本実施形態の保護素子１００は、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電による収容部６０内の圧力上昇によって、図５および図６に示すように、遮蔽部材３が回転軸３３を中心として回転し、遮蔽部材３によって収容部６０内が分断される。
【0018】
（ヒューズエレメント）
図７は、第１実施形態の保護素子１００の一部を説明するための拡大図であり、ヒューズエレメントと、第１端子と、第２端子とを示した斜視図である。
図７に示すように、ヒューズエレメント２は、帯状であり、第１端部２１と、第２端部２２と、第１端部２１と第２端部２２との間に設けられた括れ部からなる切断部２３とを有している。ヒューズエレメント２は、第１端部２１から第２端部２２に向かう方向であるＸ方向（第１方向）に通電される。
図３および図７に示すように、第１端部２１は、第１端子６１と電気的に接続されている。第２端部２２は、第２端子６２と電気的に接続されている。
図７は、第１実施形態の保護素子１００の一部を説明するための拡大図であり、ヒューズエレメントと、第１端子と、第２端子とを示した斜視図である。
図７に示すように、ヒューズエレメント２は、帯状であり、第１端部２１と、第２端部２２と、第１端部２１と第２端部２２との間に設けられた括れ部からなる切断部２３とを有している。ヒューズエレメント２は、第１端部２１から第２端部２２に向かう方向であるＸ方向（第１方向）に通電される。
図３および図７に示すように、第１端部２１は、第１端子６１と電気的に接続されている。第２端部２２は、第２端子６２と電気的に接続されている。
【0019】
第１端子６１と第２端子６２とは、図７に示すように、略同形であってもよいし、それぞれ異なる形状であってもよい。第１端子６１および第２端子６２の厚みは、特に限定されるものではないが、目安を言えば、０．３～１．０ｍｍとすることができる。第１端子６１の厚みと第２端子６２の厚みとは、図３に示すように、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【0020】
図１～図３、図７に示すように、第１端子６１は、外部端子孔６１ａを備えている。また、第２端子６２は、外部端子孔６２ａを備えている。外部端子孔６１ａ、外部端子孔６２ａのうち、一方は電源側に接続するために用いられ、他方は負荷側に接続するために用いられる。外部端子孔６１ａおよび外部端子孔６２ａは、図７に示すように、平面視略円形の貫通孔とすることができる。
【0021】
第１端子６１および第２端子６２としては、例えば、銅、黄銅、ニッケルなどからなるものを用いることができる。第１端子６１および第２端子６２の材料として、剛性強化の観点からは黄銅を用いることが好ましく、電気抵抗低減の観点からは銅を用いることが好ましい。第１端子６１と第２端子６２とは、同じ材料からなるものであってもよいし、異なる材料からなるものであってもよい。
【0022】
第１端子６１および第２端子６２の形状は、図示しない電源側の端子あるいは負荷側の端子に係合可能な形状であればよく、例えば、一部に開放部分を有するつめ形状であってもよいし、図７に示すように、ヒューズエレメント２と接続される側の端部に、ヒューズエレメント２に向かって両側に拡幅された鍔部（図７において符号６１ｃ、６２ｃで示す。）を有していてもよく、特に限定されない。第１端子６１および第２端子６２が鍔部６１ｃ、６２ｃを有する場合、ケース６から第１端子６１および第２端子６２が抜けにくく、信頼性および耐久性の良好な保護素子１００となる。
【0023】
図７に示すヒューズエレメント２は、厚み（Ｚ方向の長さ）が略均一とされている。ヒューズエレメント２の厚みは、図３に示すように、均一であってもよいし、部分的に異なっていてもよい。厚みが部分的に異なっているヒューズエレメントとしては、例えば、切断部２３から第１端部２１および第２端部２２に向かって徐々に厚みが厚くなっているものなどが挙げられる。このようなヒューズエレメントは、過電流が流れた時に切断部２３がヒートスポットとなって、切断部２３が優先的に昇温して軟化され、より確実に切断される。
ヒューズエレメント２の厚みは、例えば、０．０３～１．０ｍｍとすることができ、好ましくは、０．２～０．５ｍｍとすることができる。
ヒューズエレメント２の厚みは、例えば、０．０３～１．０ｍｍとすることができ、好ましくは、０．２～０．５ｍｍとすることができる。
【0024】
図７に示すように、ヒューズエレメント２は、平面視略長方形の形状を有している。図７に示すように、第１端部２１におけるＹ方向の幅２１Ｄと、第２端部２２におけるＹ方向の幅２２Ｄとは、略同じとされている。したがって、図７に示すヒューズエレメント２のＹ方向の幅とは、第１端部２１および第２端部２２のＹ方向の幅２１Ｄ、２２Ｄを意味する。
【0025】
図１、図３、図７に示すように、ヒューズエレメント２の第１端部２１は、第１端子６１と平面視で重ねて配置されている。また、ヒューズエレメント２の第２端部２２は、第２端子６２と平面視で重ねて配置されている。
図７に示すように、第１端部２１におけるＸ方向の長さは、第１端子６１と平面視で重なる領域から切断部２３側に延在している。また、図７に示すように、第２端部２２におけるＸ方向の長さは、第２端子６２と平面視で重なる領域から切断部２３側に延在している。図７に示すヒューズエレメント２においては、第２端部２２におけるＸ方向の長さと、第１端部２１におけるＸ方向の長さとが、略同じとなっている。言い換えると、本実施形態では、切断部２３が、ヒューズエレメント２のＸ方向中心に配置されている。
図７に示すように、第１端部２１におけるＸ方向の長さは、第１端子６１と平面視で重なる領域から切断部２３側に延在している。また、図７に示すように、第２端部２２におけるＸ方向の長さは、第２端子６２と平面視で重なる領域から切断部２３側に延在している。図７に示すヒューズエレメント２においては、第２端部２２におけるＸ方向の長さと、第１端部２１におけるＸ方向の長さとが、略同じとなっている。言い換えると、本実施形態では、切断部２３が、ヒューズエレメント２のＸ方向中心に配置されている。
【0026】
図７に示すように、切断部２３と第１端部２１との間には、平面視略台形の第１連結部２５が配置されている。平面視略台形の第１連結部２５における平行な辺の長い方が、第１端部２１と結合されている。また、切断部２３と第２端部２２との間には、平面視略台形の第２連結部２６が配置されている。平面視略台形の第２連結部２６における平行な辺の長い方が、第２端部２２と結合されている。第１連結部２５と第２連結部２６とは、切断部２３に対して対称となっている。このことにより、ヒューズエレメント２におけるＹ方向の幅は、切断部２３から第１端部２１および第２端部２２に向かって徐々に広くなっている。その結果、ヒューズエレメント２に過電流が流れた時に、切断部２３がヒートスポットとなって、切断部２３が優先的に昇温して軟化され、容易に切断もしくは溶断される。
【0027】
図７に示すように、ヒューズエレメント２の切断部２３におけるＹ方向の幅２３Ｄは、第１端部２１および第２端部２２のＹ方向の幅２１Ｄ、２２Ｄよりも狭い。このことにより、切断部２３のＹ方向の断面積は、ヒューズエレメント２の切断部２３以外の領域の断面積よりも狭くなっている。それによって、切断部２３は、切断部２３と第１端部２１との間の領域、および切断部２３と第２端部２２との間の領域よりも切断もしくは溶断されやすくなっている。
【0028】
本実施形態では、ヒューズエレメント２として、図７に示すように、第１端部２１および第２端部２２のＹ方向の幅２１Ｄ、２２Ｄよりも、Ｙ方向の幅２３Ｄが狭い括れ部からなる切断部２３を有するものを例に挙げて説明したが、ヒューズエレメントは、切断部のＹ方向の幅が第１端部および第２端部と同じであってもよく、切断部のＹ方向の幅が第１端部および第２端部よりも狭いものに限定されない。
例えば、図７に示すヒューズエレメント２に代えて、Ｙ方向の断面積が均一な線状または帯状のヒューズエレメントを設けることも可能である。この場合、ヒューズエレメントの切断部のＹ方向（第２方向）の断面積は、ヒューズエレメントの切断部以外の領域の断面積と同じである。
例えば、図７に示すヒューズエレメント２に代えて、Ｙ方向の断面積が均一な線状または帯状のヒューズエレメントを設けることも可能である。この場合、ヒューズエレメントの切断部のＹ方向（第２方向）の断面積は、ヒューズエレメントの切断部以外の領域の断面積と同じである。
【0029】
図３および図７に示すように、ヒューズエレメント２は、帯状部材がＹ方向に沿って略直角に２回折り曲げられた第１屈曲部２４ａおよび第２屈曲部２４ｂからなる２つの屈曲部を有する。第１屈曲部２４ａは、第１端部２１と第１端子６１とが平面視で重なる領域の縁部に沿って、第１端子６１の端面を覆うように形成された段差である。第２屈曲部２４ｂは、第２端部２２と第２端子６２とが平面視で重なる領域の縁部に沿って、第２端子６２の端面を覆うように形成された段差である。第１屈曲部２４ａおよび第２屈曲部２４ｂは、Ｘ方向に延在するヒューズエレメント２の熱による膨張収縮に伴う応力を緩和し、ヒューズエレメント２の耐久性を向上させる。
【0030】
本実施形態では、図３に示すように、第１屈曲部２４ａおよび第２屈曲部２４ｂを有することにより、第１端子６１の第１端部２１が積層されていない側の面と、第２端子６２の第２端部２２が積層されていない側の面と、ヒューズエレメント２の中央部における一方の面（図３における下側の面）とが略同一平面上に配置されている。
【0031】
本実施形態では、屈曲部として、図７に示すように、帯状部材がＹ方向に沿って折り曲げられた第１屈曲部２４ａおよび第２屈曲部２４ｂを例に挙げて説明したが、屈曲部を形成している帯状素材が折り曲げられている方向は、Ｘ方向と交差する方向であればよく、Ｙ方向に限定されるものではない。
また、本実施形態では、屈曲部として、帯状部材が略直角に２回折り曲げられた第１屈曲部２４ａおよび第２屈曲部２４ｂを例に挙げて説明したが、屈曲部を形成している帯状素材が折り曲げられている角度および回数は特に限定されない。
また、本実施形態では、屈曲部として、帯状部材が略直角に２回折り曲げられた第１屈曲部２４ａおよび第２屈曲部２４ｂを例に挙げて説明したが、屈曲部を形成している帯状素材が折り曲げられている角度および回数は特に限定されない。
【0032】
また、本実施形態では、ヒューズエレメント２の第１端部２１側に第１屈曲部２４ａが設けられ、第２端部２２側に第２屈曲部２４ｂが設けられている場合を例に挙げて説明したが、ヒューズエレメントに設けられている屈曲部の数は１つであってもよいし、３つ以上であってもよいし、ヒューズエレメントに屈曲部が設けられていなくてもよい。
【0033】
ヒューズエレメント２の材料としては、合金を含む金属材料など、公知のヒューズエレメントに用いられる材料を用いることができる。具体的には、ヒューズエレメント２の材料として、Ｐｂ８５％／Ｓｎ、Ｓｎ／Ａｇ３％／Ｃｕ０．５％などの合金を例示できる。
【0034】
ヒューズエレメント２は、低融点金属からなる内層と、高融点金属からなる外層とが厚み方向に積層された積層体からなるものであることが好ましい。このようなヒューズエレメント２は、ヒューズエレメント２に第１端子６１および第２端子６２をハンダ付けする場合に、ハンダ付け性が良好であり、好ましい。
ヒューズエレメント２が、低融点金属からなる内層と、高融点金属からなる外層とが厚み方向に積層された積層体からなるものである場合、低融点金属の体積が高融点金属の体積よりも多い方が、ヒューズエレメント２の電流遮断特性上好ましい。
ヒューズエレメント２が、低融点金属からなる内層と、高融点金属からなる外層とが厚み方向に積層された積層体からなるものである場合、低融点金属の体積が高融点金属の体積よりも多い方が、ヒューズエレメント２の電流遮断特性上好ましい。
【0035】
ヒューズエレメント２の材料として使用される低融点金属としては、ＳｎもしくはＳｎを主成分とする金属を用いることが好ましい。Ｓｎの融点は２３２℃であるため、Ｓｎを主成分とする金属は低融点であり、低温で柔らかくなる。例えば、Ｓｎ／Ａｇ３％／Ｃｕ０．５％合金の固相線は２１７℃である。
【0036】
ヒューズエレメント２の材料として使用される高融点金属としては、ＡｇもしくはＣｕ、またはＡｇもしくはＣｕを主成分とする金属を用いることが好ましい。例えば、Ａｇの融点は９６２℃であるため、Ａｇを主成分とする金属からなる層は、低融点金属からなる層が柔らかくなる温度では剛性が維持される。
また、Ａｇを主成分とする金属を外層として形成した場合、ヒューズエレメント２の抵抗値を効率良く低下させることができ、保護素子としての定格電流を高く設定できるため、好ましい。
また、Ａｇを主成分とする金属を外層として形成した場合、ヒューズエレメント２の抵抗値を効率良く低下させることができ、保護素子としての定格電流を高く設定できるため、好ましい。
【0037】
ヒューズエレメント２が、低融点金属からなる内層と、高融点金属からなる外層とが厚み方向に積層された積層体からなるものであって、第１端部２１および第２端部２２のＹ方向の幅２１Ｄ、２２ＤよりもＹ方向の幅２３Ｄが狭い括れ部からなる切断部２３を有する場合、切断部２３のＹ方向の側面には、外層が形成されていてもよいし、外層が形成されていなくてもよい。
【0038】
本実施形態の保護素子１００におけるヒューズエレメント２は、溶融温度が６００℃以下であることが好ましく、４００℃以下であることがより好ましい。溶融温度が６００℃以下であると、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電がより一層小規模となる。
ヒューズエレメント２は、１枚のみ使用してもよいし、必要に応じて複数枚積層して使用してもよい。本実施形態では、ヒューズエレメント２として、２枚積層したものを使用する場合を例に挙げて説明するが、１枚のみ使用してもよいし、３枚以上積層したものを使用してもよい。
ヒューズエレメント２は、１枚のみ使用してもよいし、必要に応じて複数枚積層して使用してもよい。本実施形態では、ヒューズエレメント２として、２枚積層したものを使用する場合を例に挙げて説明するが、１枚のみ使用してもよいし、３枚以上積層したものを使用してもよい。
【0039】
ヒューズエレメント２は、公知の方法により製造できる。
例えば、ヒューズエレメント２が、低融点金属からなる内層と、高融点金属からなる外層とが厚み方向に積層された積層体からなり、括れ部からなる切断部２３のＹ方向の側面に、外層が形成されていないものである場合、以下に示す方法により製造できる。まず、低融点金属からなる金属箔を用意する。次に、金属箔の表面全面に、めっき法を用いて高融点金属層を形成し、積層板とする。その後、積層板を切断して括れ部からなる切断部２３を有する所定の形状とする。以上の工程により、３層構造の積層体からなるヒューズエレメント２が得られる。
例えば、ヒューズエレメント２が、低融点金属からなる内層と、高融点金属からなる外層とが厚み方向に積層された積層体からなり、括れ部からなる切断部２３のＹ方向の側面に、外層が形成されていないものである場合、以下に示す方法により製造できる。まず、低融点金属からなる金属箔を用意する。次に、金属箔の表面全面に、めっき法を用いて高融点金属層を形成し、積層板とする。その後、積層板を切断して括れ部からなる切断部２３を有する所定の形状とする。以上の工程により、３層構造の積層体からなるヒューズエレメント２が得られる。
【0040】
ヒューズエレメント２として、上記積層体からなり、括れ部からなる切断部２３を有し、切断部２３のＹ方向の側面に、外層が形成されているものを製造する場合、例えば、以下に示す方法により製造できる。すなわち、低融点金属からなる金属箔を用意し、金属箔を切断して所定の形状とする。次に、金属箔の表面全面に、めっき法を用いて高融点金属層を形成し、積層板とする。以上の工程により、３層構造の積層体からなるヒューズエレメント２が得られる。
【0041】
（遮蔽部材）
遮蔽部材３は、図１～図６に示すように、第１遮蔽部材３ａと、第１遮蔽部材３ａと同形の第２遮蔽部材３ｂとからなる。本実施形態では、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとが同形であるので、同じ材料を用いて製造することにより、製造する部品の種類を少なくすることができ、好ましい。第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとは、異なる材料で形成されたものであってもよい。
本実施形態では、遮蔽部材３として、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂの２つを有する場合を例に挙げて説明するが、遮蔽部材３は、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂのうち、いずれか一方のみであってもよい。
遮蔽部材３は、図１～図６に示すように、第１遮蔽部材３ａと、第１遮蔽部材３ａと同形の第２遮蔽部材３ｂとからなる。本実施形態では、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとが同形であるので、同じ材料を用いて製造することにより、製造する部品の種類を少なくすることができ、好ましい。第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとは、異なる材料で形成されたものであってもよい。
本実施形態では、遮蔽部材３として、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂの２つを有する場合を例に挙げて説明するが、遮蔽部材３は、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂのうち、いずれか一方のみであってもよい。
【0042】
本実施形態では、遮蔽部材３として、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂの２つを有するため、ヒューズエレメント２の溶断時における収容部６０内の圧力上昇によって、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂが回転する。そして、第１遮蔽部材３ａによって収容部６０内が分断されるとともに、第２遮蔽部材３ｂによって収容部６０内が分断される。このため、遮蔽部材３が、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂの２つを有する場合、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂのうち、いずれか一方のみである場合と比較して、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電が、より迅速且つ確実に消滅（消弧）される。
【0043】
本実施形態では、図３および図４に示すように、第２遮蔽部材３ｂは、第１遮蔽部材３ａと、Ａ－Ａ‘断面のヒューズエレメント２のＸ方向中心を軸として点対象の位置に配置されている。すなわち、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとが、ヒューズエレメント２のＸ方向中心に対してＸ方向に対称配置されている。したがって、本実施形態の保護素子１００では、ヒューズエレメント２の溶断時における収容部６０内の圧力上昇によって、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとが同時に回転しても互いに干渉せず、互いの回転移動に支障を来すことがない。したがって、収容部６０内のＸ方向の２カ所で、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとによって、収容部６０内がより確実に分断される。また、回転移動する前の第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂを、ヒューズエレメント２とともに、収容部６０内の所定の位置に安定して配置できるため、信頼性に優れる保護素子１００となる。
【0044】
しかも、本実施形態では、ヒューズエレメント２が、第１端部２１と第２端部２２との間に切断部２３を有し、図５および図６に示すように、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂが回転することにより、切断部２３を挟む収容部６０内のＸ方向の近接した２カ所で、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとによって収容部６０内が分断される。その結果、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電が、より迅速且つ確実に消滅（消弧）される。
【0045】
本実施形態では、図８および図９を用いて、第１遮蔽部材３ａの構造について説明する。第２遮蔽部材３ｂの構造については、第１遮蔽部材３ａと同じであるので、説明を省略する。
図８は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１遮蔽部材３ａの構造を説明するための図面である。図８（ａ）は収容部側から見た斜視図であり、図８（ｂ）はヒューズエレメント側から見た斜視図である。図９は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１遮蔽部材３ａの構造を説明するための図面である。図９（ａ）はヒューズエレメント側から見た平面図であり、図９（ｂ）は収容部側から見た平面図であり、図９（ｃ）～（ｅ）は側面図である。
図８は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１遮蔽部材３ａの構造を説明するための図面である。図８（ａ）は収容部側から見た斜視図であり、図８（ｂ）はヒューズエレメント側から見た斜視図である。図９は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１遮蔽部材３ａの構造を説明するための図面である。図９（ａ）はヒューズエレメント側から見た平面図であり、図９（ｂ）は収容部側から見た平面図であり、図９（ｃ）～（ｅ）は側面図である。
【0046】
図１～図９に示すように、第１遮蔽部材３ａは、板状部３０を有する。板状部３０は、平面視略矩形であり、図４に示すように、ヒューズエレメント２に対向配置される第１面３１と、ケース６の収容部６０に対向配置される第２面３２とを有する。
板状部３０の第１面３１は、ヒューズエレメント２と近接または接して配置され、図３および図４に示すように、ヒューズエレメント２と接して配置されていることが好ましく、第１面３１の全面がヒューズエレメント２と接して配置されていることがより好ましい。第１面３１とヒューズエレメント２とが接して配置されていると、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電がより一層小規模となる。
板状部３０の第１面３１は、ヒューズエレメント２と近接または接して配置され、図３および図４に示すように、ヒューズエレメント２と接して配置されていることが好ましく、第１面３１の全面がヒューズエレメント２と接して配置されていることがより好ましい。第１面３１とヒューズエレメント２とが接して配置されていると、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電がより一層小規模となる。
【0047】
板状部３０の第２面３２は、図３および図４に示すように、Ｙ方向に延びる回転軸３３に接して配置されている。本実施形態では、図３および図４に示すように、回転軸３３は、ケース６の収容部６０に形成された凹部６８内の段差からなる。
【0048】
本実施形態では、図４に示すように、図８（ｂ）および図９に示す第１遮蔽部材３ａの板状部３０の第１面３１におけるＸ方向両端のうち、回転軸３３に近い第１端辺３１ａが収容部６０のＸ方向内側に配置され、回転軸３３に遠い第２端辺３１ｂが収容部６０のＸ方向外側に配置されている。図６に示すように、第１端辺３１ａは、第１遮蔽部材３ａが回転することにより、収容部６０の内面に設けられた遮蔽部材収容溝３４の底面上に押し付けられる。また、第２端辺３１ｂは、第１遮蔽部材３ａが回転することにより凹部６８内に収容される。
【0049】
本実施形態では、図４に示すように、図８（ａ）および図９に示す第１遮蔽部材３ａの板状部３０の第２面３２におけるＸ方向両端のうち、回転軸３３に近い第１端辺３２ａが収容部６０のＸ方向内側に配置され、回転軸３３に遠い第２端部に配置された第２端面３２ｂが収容部６０のＸ方向外側に配置されている。
【0050】
第１遮蔽部材３ａは、図９（ａ）に示すように、ヒューズエレメント２から見た板状部３０の面積が、板状部３０と回転軸３３との接触位置３３ａで分断されてなる第１面積３０ａと第２面積３０ｂとで異なる。本実施形態では、図９（ａ）に示すように、回転軸３３に近い第１端辺３１ａ側に配置された第１面積３０ａが、回転軸３３に遠い第２端辺３１ｂ側に配置された第２面積３０ｂよりも狭い面積となっている。
【0051】
第１遮蔽部材３ａは、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電による収容部６０内の圧力上昇によって、図５および図６に示すように、第１面３１が押圧されて回転軸３３を中心として回転する。本実施形態では、収容部６０内の圧力上昇による第１面３１への押圧力は、図９（ａ）に示す第１面積３０ａと第２面積３０ｂのうち、面積の広い第２面積３０ｂへの力が、面積の狭い第１面積３０ａへの力よりも相対的に強くなる。したがって、第１面３１における第２端辺３１ｂ側への押圧力が、第１端辺３１ａ側への押圧力よりも強くなる。このため、第１遮蔽部材３ａは、図６に示すように、収容部６０のＸ方向外側に配置された第２端辺３１ｂ側がヒューズエレメント２から離れる方向（ヒューズエレメント２から遠ざかる方向）であって、収容部６０のＸ方向内側に配置された第１端辺３１ａ側がヒューズエレメント２に近づく方向に回転する。
【0052】
図８（ａ）および図９に示すように、第２面３２の第２端面３２ｂにおけるＹ方向中心部には、凸部３８が立設されている。凸部３８は、四角柱状である。凸部３８の側面のうち１つの面は、板状部３０のＸ方向側面と連続した平面とされている。
凸部３８は、図５および図６に示すように、ヒューズエレメント２の溶断時に、ガイド孔６６に収容され、所定の位置に第１遮蔽部材３ａを回転移動させるガイドとして機能する。したがって、第１遮蔽部材３ａが凸部３８を有することにより、ヒューズエレメント２の溶断時に、第１遮蔽部材３ａが所定の位置に回転移動しやすいものなる。その結果、第１遮蔽部材３ａが回転することによって、収容部６０内がより確実に分断される。
本実施形態では、凸部３８が第２面３２の第２端面３２ｂにおけるＹ方向中心部に配置されているので、ヒューズエレメント２の溶断時に回転移動する第１遮蔽部材３ａの位置ずれが、より効果的に防止される。
凸部３８は、図５および図６に示すように、ヒューズエレメント２の溶断時に、ガイド孔６６に収容され、所定の位置に第１遮蔽部材３ａを回転移動させるガイドとして機能する。したがって、第１遮蔽部材３ａが凸部３８を有することにより、ヒューズエレメント２の溶断時に、第１遮蔽部材３ａが所定の位置に回転移動しやすいものなる。その結果、第１遮蔽部材３ａが回転することによって、収容部６０内がより確実に分断される。
本実施形態では、凸部３８が第２面３２の第２端面３２ｂにおけるＹ方向中心部に配置されているので、ヒューズエレメント２の溶断時に回転移動する第１遮蔽部材３ａの位置ずれが、より効果的に防止される。
【0053】
本実施形態では、図８（ａ）および図９に示すように、第２面３２の第２端面３２ｂが、凸部３８のＸ方向の寸法に対応する幅で面取りされた傾斜面とされている。このため、図６に示すように、第２面３２の第２端面３２ｂが、後述する凹部６８の第２底面６８ｄに当接されることによって、第１遮蔽部材３ａの回転移動に伴う凸部３８のガイド孔６６への進入が妨げられることがない。したがって、ヒューズエレメント２の溶断時に、第１遮蔽部材３ａが所定の位置に回転移動しやすいものとなる。また、第１遮蔽部材３ａの回転移動に伴う凸部３８と第２底面６８ｄとの接触を避けるために、凹部６８を深くする必要がないため、保護素子１００を小型化できる。さらに、凹部６８を深くする必要がないため、ケース６の厚みを確保でき、ケース６の強度を確保できる。
【0054】
凸部３８の大きさは、図３および図４に示すように、第１遮蔽部材３ａが回転する前の状態で、収容部６０内に形成された凹部６８に収容可能であって、図５および図６に示すように、第１遮蔽部材３ａが回転したときに、凹部６８内に形成されたガイド孔６６に収容可能な寸法とされている。本実施形態においては、凸部３８のＸ方向の寸法および第２面３２から凸部３８の頂部までの長さが、板状部３０の厚さと略同じとされ、凸部３８のＹ方向の寸法がＸ方向の寸法よりも長いものとされている。
【0055】
本実施形態では、凸部３８として、上記の四角柱状のものが設けられている場合を例に挙げて説明したが、凸部の形状は、上記の四角柱状に限定されるものではなく、例えば、正四角柱状であってもよいし、Ｙ方向の寸法がＸ方向の寸法よりも短くてもよい。また、凸部の形状は、例えば、円形状、長円形状、楕円形状、三角形状、六角形状などの断面形状を有する柱状のものであってもよい。
また、本実施形態では、凸部３８が第２面３２のＹ方向中心部に配置されている場合を例に挙げて説明したが、第２面３２上における凸部のＹ方向の位置は、中心部でなくてもよい。
また、本実施形態では、凸部３８が第２面３２のＹ方向中心部に配置されている場合を例に挙げて説明したが、第２面３２上における凸部のＹ方向の位置は、中心部でなくてもよい。
【0056】
また、本実施形態では、遮蔽部材が凸部を有する場合を例に挙げて説明したが、凸部は、遮蔽部材が所定の位置に回転移動されやすくなるように、必要に応じて設けられるものであり、設けられていなくてもよい。遮蔽部材が凸部を有さない場合でも、凹部６８内には、ヒューズエレメント２の溶断時にアーク放電によって発生した収容部６０内の気体を内圧緩衝空間７１に排出するために、ガイド孔６６が設けられていることが好ましい。
【0057】
第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂは、絶縁材料からなる。絶縁材料としては、セラミックス材料、樹脂材料などを用いることができる。
セラミックス材料としては、アルミナ、ムライト、ジルコニアなどを例示でき、アルミナなどの熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂがセラミックス材料などの熱伝導率の高い材料で形成されている場合、ヒューズエレメント２の切断時に発生した熱を効率よく外部に放熱できる。したがって、ヒューズエレメント２の切断時に発生するアーク放電の継続がより効果的に抑制される。
セラミックス材料としては、アルミナ、ムライト、ジルコニアなどを例示でき、アルミナなどの熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂがセラミックス材料などの熱伝導率の高い材料で形成されている場合、ヒューズエレメント２の切断時に発生した熱を効率よく外部に放熱できる。したがって、ヒューズエレメント２の切断時に発生するアーク放電の継続がより効果的に抑制される。
【0058】
樹脂材料としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ナイロン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂から選ばれるいずれか一種を用いることが好ましく、特にナイロン系樹脂を用いることが好ましい。
【0059】
ナイロン系樹脂としては、脂肪族ポリアミドを用いてもよいし、半芳香族ポリアミドを用いてもよい。ナイロン系樹脂としてベンゼン環を含まない脂肪族ポリアミドを用いた場合、ベンゼン環を有する半芳香族ポリアミドを用いた場合と比較して、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電によって第１遮蔽部材３ａおよび／または第２遮蔽部材３ｂが燃焼しても、グラファイトが生成しにくい。このため、脂肪族ポリアミドを用いて第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂを形成することで、ヒューズエレメント２の溶断時に発生したグラファイトによって、新たな電通経路が形成されることを防止できる。
【0060】
脂肪族ポリアミドとしては、例えば、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６などを用いることができる。
半芳香族ポリアミドとしては、例えば、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔなどを用いることができる。
半芳香族ポリアミドとしては、例えば、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔなどを用いることができる。
【0061】
これらのナイロン系樹脂の中でも、脂肪族ポリアミドであるナイロン４、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６などのベンゼン環を含まない樹脂を用いることが好ましく、耐熱性に優れるため、ナイロン４６またはナイロン６６を用いることがより好ましい。
例えば、保護素子１００における遮蔽部材３、ケース６およびカバー４が、脂肪族ポリアミドであるナイロン６６からなる場合、ベンゼン環を有する半芳香族ポリアミドであるナイロン９Ｔからなる場合と比較して、電流遮断後の絶縁抵抗が１０倍～１００００倍となる。
例えば、保護素子１００における遮蔽部材３、ケース６およびカバー４が、脂肪族ポリアミドであるナイロン６６からなる場合、ベンゼン環を有する半芳香族ポリアミドであるナイロン９Ｔからなる場合と比較して、電流遮断後の絶縁抵抗が１０倍～１００００倍となる。
【0062】
樹脂材料としては、耐トラッキング指標ＣＴＩが、４００Ｖ以上であるものを用いることが好ましく、６００Ｖ以上のものを用いることがより好ましい。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。
ナイロン系樹脂は、樹脂材料の中でも特に、耐トラッキング性（トラッキング（炭化導電路）破壊に対する耐性）が高く、好ましい。
ナイロン系樹脂は、樹脂材料の中でも特に、耐トラッキング性（トラッキング（炭化導電路）破壊に対する耐性）が高く、好ましい。
【0063】
樹脂材料としては、ガラス転移温度の高いものを用いることが好ましい。樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）とは、軟質のゴム状態から硬質のガラス状態になる温度をいう。樹脂をガラス転移温度以上に加熱すると、分子が運動しやすくなり、軟質のゴム状態になる。一方、樹脂が冷えていくと、分子の運動が制限されて、硬質のガラス状態になる。
第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂは、公知の方法により製造できる。
第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂは、公知の方法により製造できる。
【0064】
（ケース）
ケース６は、図１～図３に示すように、略円柱状である。ケース６は、第１ケース６ａと、第２ケース６ｂとからなり、ヒューズエレメント２に対して対向配置されている。第１ケース６ａと第２ケース６ｂとの間には、第１端子６１および第２端子６２の一部が挟持され、カバー４によって固定されている。
図１～図３に示すように、第１ケース６ａと第２ケース６ｂは、同形であり、略半円柱状である。本実施形態では、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが同形であるので、同じ材料を用いて製造することにより、製造する部品の種類を少なくすることができ、好ましい。第１ケース６ａと第２ケース６ｂとは、異なる材料で形成されたものであってもよい。
ケース６は、図１～図３に示すように、略円柱状である。ケース６は、第１ケース６ａと、第２ケース６ｂとからなり、ヒューズエレメント２に対して対向配置されている。第１ケース６ａと第２ケース６ｂとの間には、第１端子６１および第２端子６２の一部が挟持され、カバー４によって固定されている。
図１～図３に示すように、第１ケース６ａと第２ケース６ｂは、同形であり、略半円柱状である。本実施形態では、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが同形であるので、同じ材料を用いて製造することにより、製造する部品の種類を少なくすることができ、好ましい。第１ケース６ａと第２ケース６ｂとは、異なる材料で形成されたものであってもよい。
【0065】
本実施形態では、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが同形であり、ヒューズエレメント２を介して対向配置されているので、ヒューズエレメント２の溶断時における収容部６０内の圧力上昇による応力が、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとに均等に分散されて負荷される。よって、ケース６は、優れた強度を有し、ヒューズエレメント２の溶断時における保護素子１００の破壊を効果的に防止できる。
【0066】
図１～図３に示すように、ケース６の内部には、収容部６０が設けられている。収容部６０は、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより形成されている。収容部６０には、ヒューズエレメント２と、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂとが収納されている。
【0067】
収容部６０内には、図３に示すように、収容部６０に開口する２つの挿入孔６４がＸ方向に対向配置されている。２つの挿入孔６４は、第２ケース６ｂと第１ケース６ａとが一体化されることによって、それぞれ形成されている。
図３に示すように、２つの挿入孔６４のうち一方には、ヒューズエレメント２の第１端部２１が収容され、もう一方の挿入孔６４には、ヒューズエレメント２の第２端部２２が収容されている。
図１および図３に示すように、ヒューズエレメント２に接続された第１端子６１および第２端子６２の一部が、ケース６の外部に露出されている。
図３に示すように、２つの挿入孔６４のうち一方には、ヒューズエレメント２の第１端部２１が収容され、もう一方の挿入孔６４には、ヒューズエレメント２の第２端部２２が収容されている。
図１および図３に示すように、ヒューズエレメント２に接続された第１端子６１および第２端子６２の一部が、ケース６の外部に露出されている。
【0068】
本実施形態では、図１０および図１１を用いて、第１ケース６ａの構造について説明する。第２ケース６ｂの構造については、第１ケース６ａと同じであるので、説明を省略する。
図１０は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１ケース６ａの構造を説明するための図面である。図１０（ａ）は外側から見た斜視図であり、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は収容部側から見た斜視図である。図１１は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１ケース６ａの構造を説明するための図面である。図１１（ａ）は収容部側から見た平面図であり、図１１（ｂ）は外側から見た平面図であり、図１１（ｃ）～（ｅ）は側面図である。
図１０は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１ケース６ａの構造を説明するための図面である。図１０（ａ）は外側から見た斜視図であり、図１０（ｂ）および図１０（ｃ）は収容部側から見た斜視図である。図１１は、第１実施形態の保護素子１００に備えられた第１ケース６ａの構造を説明するための図面である。図１１（ａ）は収容部側から見た平面図であり、図１１（ｂ）は外側から見た平面図であり、図１１（ｃ）～（ｅ）は側面図である。
【0069】
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１ケース６ａは、平面視でＸ方向を長辺とし、Ｙ方向を短辺とする略長方形であり、Ｘ方向中心部のＹ方向の長さが短い形状を有している。
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１ケース６ａにおいて、第２ケース６ｂと一体化されることにより収容部６０の内面とされる領域には、凹部６８と、遮蔽部材収容溝３４と、ヒューズエレメント載置面６５とが設けられている。
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１ケース６ａにおいて、第２ケース６ｂと一体化されることにより収容部６０の内面とされる領域には、凹部６８と、遮蔽部材収容溝３４と、ヒューズエレメント載置面６５とが設けられている。
【0070】
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、凹部６８は、平面視略矩形である。凹部６８には、図４に示すように、第１遮蔽部材３ａ（第２ケース６ｂの場合には第２遮蔽部材３ｂ）が収容されている。本実施形態では、図４、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、凹部６８の内壁面のうち、第１ケース６ａのＸ方向内側に配置された第１壁面６８ａが、第１ケース６ａのＸ方向略中心に配置されている。したがって、第１壁面６８ａは、ヒューズエレメント２の切断部２３と、Ｚ方向に重なり合って配置されている（図４参照）。
【0071】
図４に示すように、凹部６８の底面は、第１遮蔽部材３ａ（第２ケース６ｂの場合には第２遮蔽部材３ｂ）の板状部３０における第２面３２との対向面である。凹部６８の底面は、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１壁面６８ａ側に配置された第１底面６８ｃと、第１壁面６８ａと対向する第２壁面６８ｂ側に配置された第２底面６８ｄとを有する。第１底面６８ｃは、第２底面６８ｄよりもＺ方向においてヒューズエレメント２との対向面に近い位置に設けられている。このことにより、図４および図１０（ｃ）に示すように、第１底面６８ｃと第２底面６８ｄとの境界部分には、Ｙ方向に延在する段差が形成されている。本実施形態においては、図４および図１０（ｃ）に示すように、第１ケース６ａの凹部６８内に形成されている段差が、第１遮蔽部材３ａの回転軸３３（第２ケース６ｂの場合には第２遮蔽部材３ｂの回転軸３３）として機能する。
【0072】
図４および図１０（ｃ）に示すように、第１ケース６ａの凹部６８内に形成されている段差（回転軸３３）のＸ方向の位置は、第２壁面６８ｂよりも第１壁面６８ａに近い位置とされている。これにより、図９（ａ）に示すように、第１遮蔽部材３ａ（第２ケース６ｂの場合には第２遮蔽部材３ｂ）のヒューズエレメント２から見た板状部３０の面積のうち、板状部３０と回転軸３３との接触位置３３ａより回転軸３３に近い第１端辺３１ａ側に配置された第１面積３０ａが、回転軸３３に遠い第２端辺３１ｂ側に配置された第２面積３０ｂよりも狭い面積となっている。
本実施形態では、凹部６８のＸ方向長さに対する第１底面６８ｃのＸ方向長さの割合（第１底面６８ｃ／凹部６８のＸ方向長さ）は、板状部３０の面積と第１面積３０ａとの割合（第１面積３０ａ／板状部３０の面積）と略同じであり、０．５未満であり、０．２～０．４９であることが好ましく、０．３～０．４であることがより好ましい。
本実施形態では、凹部６８のＸ方向長さに対する第１底面６８ｃのＸ方向長さの割合（第１底面６８ｃ／凹部６８のＸ方向長さ）は、板状部３０の面積と第１面積３０ａとの割合（第１面積３０ａ／板状部３０の面積）と略同じであり、０．５未満であり、０．２～０．４９であることが好ましく、０．３～０．４であることがより好ましい。
【0073】
凹部６８のＸ方向長さに対する第１底面６８ｃのＸ方向長さの割合が、０．４以下であると、第１面積３０ａと第２面積３０ｂとの差が十分に大きくなる。このことにより、収容部６０内の圧力上昇による第１遮蔽部材３ａの板状部３０の第１面３１への押圧力についても、第２端辺３１ｂ側と、第１端辺３１ａ側との差が大きくなる。このため、収容部６０内の圧力上昇による押圧力が、第１遮蔽部材３ａを回転移動させる駆動力に効率よく変換される。その結果、第１遮蔽部材３ａは、図６に示すように、収容部６０のＸ方向外側に配置された第２端辺３１ｂ側がヒューズエレメント２から離れる方向であって、収容部６０のＸ方向内側に配置された第１端辺３１ａ側がヒューズエレメント２に近づく方向に、十分な回転速度で回転する。そして、第１端辺３１ａが、収容部６０の内面に設けられた遮蔽部材収容溝３４の底面上に、強い力で押し付けられる。このことから、凹部６８のＸ方向長さに対する第１底面６８ｃのＸ方向長さの割合が、０．４以下であると、収容部６０内が、板状部３０の第１面３１の第１端辺３１ａと、第２面３２の回転軸３３に接している部分と、板状部３０の側面とによって、より確実に塞がれて分断される。
【0074】
凹部６８のＸ方向長さに対する第１底面６８ｃのＸ方向長さの割合が、０．３以上であると、第１底面６８ｃの面積を十分に確保できる。このため、第１底面６８ｃによって、回転移動する前の第１遮蔽部材３ａを、第１ケース６ａ内の所定の位置により一層安定して保持できる。その結果、より信頼性に優れる保護素子１００となる。
【0075】
本実施形態では、凹部６８の第１壁面６８ａ側に第１底面６８ｃが配置され、第２壁面６８ｂ側に第２底面６８ｄが配置されている場合を例に挙げて説明したが、凹部６８の第１壁面６８ａ側に第２底面６８ｄが配置され、第２壁面６８ｂ側に第１底面６８ｃが配置されていてもよい。この場合、第１ケース６ａの凹部６８内に形成されている段差（回転軸３３）のＸ方向の位置は、第１壁面６８ａよりも第２壁面６８ｂに近い位置となる。したがって、第１遮蔽部材３ａの板状部３０の第１面３１におけるＸ方向両端のうち、回転軸３３に近い第１端辺３１ａが収容部６０のＸ方向外側に配置され、回転軸３３に遠い第２端辺３１ｂが収容部６０のＸ方向内側に配置される。そして、第１遮蔽部材３ａの回転方向が、本実施形態の保護素子１００と反対方向となる。
【0076】
本実施形態では、凹部６８の第１壁面６８ａ側に第１底面６８ｃが配置され、第２壁面６８ｂ側に第２底面６８ｄが配置されているので、第１壁面６８ａ側に第２底面６８ｄが配置され、第２壁面６８ｂ側に第１底面６８ｃが配置されている場合と比較して、収容部６０内において、第１遮蔽部材３ａによって塞がれるＸ方向の位置と、第２遮蔽部材３ｂによって塞がれるＸ方向の位置とが、近接するとともに、切断部２３（ヒートスポット）に近くなる。このため、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電がより一層小規模となりやすく、好ましい。
【0077】
本実施形態では、凹部６８のＹ方向の長さは、第１遮蔽部材３ａの板状部３０が凹部６８の内壁面に接触しつつ凹部６８内に嵌る形状であることが好ましい。この場合、ヒューズエレメント２の溶断時における収容部６０内の圧力上昇によって、第１遮蔽部材３ａが回転可能である。しかも、第１遮蔽部材３ａが回転することにより、収容部６０内が、板状部３０の第１面３１の第１端辺３１ａと、第２面３２の回転軸３３に接している部分と、板状部３０の側面とによって、より確実に塞がれて分断される。さらに、回転移動する前の第１遮蔽部材３ａを、第１ケース６ａ内の所定の位置により一層安定して保持できる。具体的には、凹部６８のＹ方向に対向する内壁面と板状部３０との離間距離は、例えば、０．０５～０．２ｍｍとすることが好ましく、０．０５～０．１ｍｍとすることがより好ましい。
【0078】
図１１（ａ）に示すように、凹部６８の第２底面６８ｄには、１つのガイド孔６６と、２つの底面通気孔６９とが設けられている。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、１つのガイド孔６６および２つの底面通気孔６９は、第１ケース６ａをＺ方向に貫通し、第２底面６８ｄと第１ケース６ａの外面とに開口している。
【0079】
ガイド孔６６は、ヒューズエレメント２の溶断時に、アーク放電によって発生した収容部６０内の気体を内圧緩衝空間７１に排出する。ガイド孔６６は、第１遮蔽部材３ａの凸部３８とともに、ヒューズエレメント２の溶断時に、所定の位置に第１遮蔽部材３ａを回転移動させるガイドとしても機能する。ガイド孔６６は、第１遮蔽部材３ａが回転したときに、第１遮蔽部材３ａの凸部３８が、収容可能な寸法とされている。
【0080】
ガイド孔６６は、平面視略矩形である。ガイド孔６６のＸ方向外側の内壁面は、図４、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）に示すように、第２壁面６８ｂよりもＸ方向外側の位置に配置され、図４、図１０（ｂ）に示すように、第２底面６８ｄよりもヒューズエレメント２との対向面に近い位置にまで延在して形成されている。このため、ヒューズエレメント２の溶断時に第１遮蔽部材３ａが回転移動して、ガイド孔６６に凸部３８が収容されても、ガイド孔６６が遮蔽部材３によって閉塞されることがない。したがって、アーク放電によって発生した収容部６０内の気体を確実に内圧緩衝空間７１に排出できる。また、図６に示すように、第１遮蔽部材３ａが回転することにより、板状部３０の第１面３１の第２端辺３１ｂが、ガイド孔６６の内壁面に沿って、凹部６８内に収容されやすい。しかも、第１ケース６ａが第２壁面６８ｂを有しているため、第１ケース６ａは、回転移動する前の第１遮蔽部材３ａを、第２壁面６８ｂに沿って所定の位置に精度よく、より一層安定して保持できる。
【0081】
底面通気孔６９は、略円筒形である。底面通気孔６９は、ヒューズエレメント２の溶断時における凹部６８内の圧力上昇を抑制して、アーク放電を抑制する。
本実施形態では、略円筒形の底面通気孔６９が設けられている場合を例に挙げて説明したが、通気孔の形状は、略円筒形に限定されるものではなく、例えば、長円筒状、楕円筒状、多角形筒状などであってもよい。
２つの底面通気孔６９は、図１１（ａ）に示すように、Ｙ方向中心に対して対称に配置されている。このため、ヒューズエレメント２の溶断時に、収容部６０内の気体が、２つの底面通気孔６９を介して、収容部６０の外に均等かつ速やかに排出されやすく、好ましい。
本実施形態では、略円筒形の底面通気孔６９が設けられている場合を例に挙げて説明したが、通気孔の形状は、略円筒形に限定されるものではなく、例えば、長円筒状、楕円筒状、多角形筒状などであってもよい。
２つの底面通気孔６９は、図１１（ａ）に示すように、Ｙ方向中心に対して対称に配置されている。このため、ヒューズエレメント２の溶断時に、収容部６０内の気体が、２つの底面通気孔６９を介して、収容部６０の外に均等かつ速やかに排出されやすく、好ましい。
【0082】
本実施形態では、底面通気孔６９が２つ設けられている場合を例に挙げて説明したが、底面通気孔の数は、特に限定されるものではなく、１つであってもよいし、３つ以上であってもよく、底面通気孔６９が設けられていなくてもよい。底面通気孔６９が設けられていない場合、ガイド孔６６および／または後述する側面通気口７７を有することが好ましい。
【0083】
図３、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１ケース６ａの収容部６０側の面において、Ｘ方向略中心に対して平面視で凹部６８と反対側には、遮蔽部材収容溝３４が設けられている。遮蔽部材収容溝３４は、平面視略矩形であり、底面の平坦な溝からなる。遮蔽部材収容溝３４には、図５および図６に示すように、第１遮蔽部材３ａが回転することにより、板状部３０の一部が収容される。本実施形態では、遮蔽部材収容溝３４のＹ方向の長さが、第１遮蔽部材３ａのＹ方向の長さよりも長くなっている。このため、第１遮蔽部材３ａが回転することにより、板状部３０の第１面３１における第１端辺３１ａの全てが、遮蔽部材収容溝３４の底面上に接して配置される。
【0084】
本実施形態では、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、遮蔽部材収容溝３４のＹ方向に対向する縁部の外側は、第２ケース６ｂと接合される接合面７０とされている。このため、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとを接合した状態で第１遮蔽部材３ａが回転することにより、収容部６０内が、板状部３０の第１面３１の第１端辺３１ａと、第２面３２の回転軸３３に接している部分と、板状部３０の側面とによって、より確実に塞がれて分断される。
【0085】
遮蔽部材収容溝３４の深さは、ヒューズエレメント２の厚みの０．５～２倍とすることが好ましく、０．５～１倍とすることがより好ましい。遮蔽部材収容溝３４の深さが、ヒューズエレメント２の厚みの０．５倍以上であると、第１遮蔽部材３ａが回転することにより、収容部６０内をより確実に分断できる。また、遮蔽部材収容溝３４の深さが、ヒューズエレメント２の厚みの２倍以下であると、遮蔽部材収容溝３４のストッパーとしての機能により、第１遮蔽部材３ａの回転移動する範囲が適正となる。このため、第１遮蔽部材３ａの回転移動に伴う第１遮蔽部材３ａと凹部６８との接触を避けるために、凹部６８の大きさを過剰に大きくして、保護素子１００の小型化に支障を来すことがない。
【0086】
また、ヒューズエレメント２の切断時に発生するアーク放電の継続を効果的に抑制するためには、ヒューズエレメント２の表面と収容部６０の内壁とのＺ方向の距離が近いことが好ましい。図４に示すように、ヒューズエレメント２の表面とヒューズエレメント載置面６５の底面とのＺ方向の距離は、ヒューズエレメント２の表面と遮蔽部材収容溝３４の底面とのＺ方向の距離よりも近い。したがって、遮蔽部材収容溝３４のＸ方向の長さを短くして、ヒューズエレメント２の表面のうち、ヒューズエレメント載置面６５と対向する領域を多くすることが好ましい。
【0087】
遮蔽部材収容溝３４の深さがヒューズエレメント２の厚みの２倍以下であると、遮蔽部材収容溝３４のＸ方向の長さが短くても、第１遮蔽部材３ａを過剰に回転移動させることなく、板状部３０の第１面３１における第１端辺３１ａを、遮蔽部材収容溝３４の底面上に接して配置できる。したがって、ヒューズエレメント２の表面のうち、ヒューズエレメント載置面６５と対向する領域の割合を多くでき、ヒューズエレメント２の切断時に発生するアーク放電を抑制できる。
【0088】
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１ケース６ａの収容部６０側の面において、遮蔽部材収容溝３４の平面視でＸ方向外側には、凹部からなるヒューズエレメント載置面６５が設けられている。ヒューズエレメント載置面６５と、遮蔽部材収容溝３４との境界部分、およびヒューズエレメント載置面６５と、第２ケース６ｂと接合される接合面７０との境界部分には、段差が形成されている。本実施形態においては、ヒューズエレメント載置面６５を形成している凹部の深さは、ヒューズエレメント２の厚み寸法以下であることが好ましく、例えば、ヒューズエレメント２の厚みの半分の寸法することができる。
【0089】
ヒューズエレメント載置面６５の底面は、ヒューズエレメント２と近接または接して配置され、図４に示すように、ヒューズエレメント２と接して配置されていることが好ましい。ヒューズエレメント載置面６５の底面とヒューズエレメント２とが接して配置されていると、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電がより一層小規模となる。
【0090】
本実施形態では、第１ケース６ａ（第２ケース６ｂ）のヒューズエレメント載置面６５の底面と、ヒューズエレメント２を介して対向配置された第２遮蔽部材３ｂ（第１遮蔽部材３ａ）との間のＺ方向の距離は、ヒューズエレメント２の厚みの１０倍以下であることが好ましく、５倍以下であることがより好ましく、２倍以下であることがさらに好ましく、ヒューズエレメント２と、第１ケース６ａ（第２ケース６ｂ）のヒューズエレメント載置面６５の底面、および／または第２遮蔽部材３ｂ（第１遮蔽部材３ａ）とが接していることが特に好ましい。上記のＺ方向の距離が、ヒューズエレメント２の厚みの１０倍以下であると、アーク放電により発生する電気力線の本数が少なくなり、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電が小規模となる。また、上記のＺ方向の距離が短いため、保護素子１００を小型化できる。
【0091】
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、ヒューズエレメント載置面６５の底面におけるＸ方向外側の位置には、Ｙ方向に延在するリーク防止溝３５が設けられている。リーク防止溝３５は、ヒューズエレメント２の溶断時に、溶融したヒューズエレメント２が飛散して、収容部６０内に飛散物が付着した場合に、付着物によって形成される電通経路を分断して、リーク電流を防止する。
【0092】
リーク防止溝３５のＹ方向の長さは、ヒューズエレメント２の第１端部２１におけるＹ方向の幅２１Ｄおよび第２端部２２におけるＹ方向の幅２２Ｄよりも長いことが好ましい。この場合、ヒューズエレメント２の溶断時に収容部６０内に付着した飛散物が、第１端子６１または第２端子６２と電気的に接続されることをより効果的に防止でき、リーク電流の発生をより効果的に防止できる。
リーク防止溝３５は、略一定の幅および深さで形成されている。リーク防止溝３５の幅および深さは、リーク防止溝３５によって、ヒューズエレメント２の溶断時に飛散した付着物によって形成される電通経路を分断し、リーク電流を防止できればよく、特に限定されない。
リーク防止溝３５は、略一定の幅および深さで形成されている。リーク防止溝３５の幅および深さは、リーク防止溝３５によって、ヒューズエレメント２の溶断時に飛散した付着物によって形成される電通経路を分断し、リーク電流を防止できればよく、特に限定されない。
【0093】
本実施形態の保護素子１００においては、リーク防止溝３５が設けられていることが好ましいが、リーク防止溝３５はなくてもよい。また、リーク防止溝３５は、ヒューズエレメント載置面６５の底面におけるＸ方向外側の位置にＹ方向に延在して設けられていることが好ましいが、ヒューズエレメント載置面６５の底面上の他の位置であってもよいし、Ｙ方向に延在していなくてもよい。
【0094】
図１０（ａ）～図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、凹部６８のＹ方向に対向する縁部であって、Ｘ方向の位置が第２底面６８ｄの形成されている範囲内である部分には、それぞれ凹部からなる側面凹部７７ａが設けられている。図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、凹部６８の縁部に配置された側面凹部７７ａと、第２ケース６ｂと接合される接合面７０との境界部分には、段差が形成されている。
【0095】
図１０（ａ）～図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、ヒューズエレメント載置面６５のＹ方向に対向する縁部であって、Ｘ方向の位置がリーク防止溝３５よりも中心側である部分には、それぞれヒューズエレメント載置面６５の底面から連続した平面からなる側面凹部７７ａが設けられている。図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、ヒューズエレメント載置面６５の縁部に配置された側面凹部７７ａと、第２ケース６ｂと接合される接合面７０との境界部分には、段差が形成されている。
【0096】
第１ケース６ａの凹部６８の縁部に設けられている４つの側面凹部７７ａはそれぞれ、第２ケース６ｂと一体化されることにより、第２ケース６ｂに設けられている４つの側面凹部７７ａとともに、ケース６を貫通する４つの側面通気口７７を形成する（図１参照）。側面通気口７７は、ヒューズエレメント２の溶断時における収容部６０内の圧力上昇を抑制して、アーク放電を抑制する。
【0097】
本実施形態においては、凹部６８の縁部に配置された２つの側面凹部７７ａ、およびヒューズエレメント載置面６５の縁部に配置された２つの側面凹部７７ａは、いずれも深さがヒューズエレメント２の厚みの半分の寸法とされている。また、凹部６８の縁部に配置された２つの側面凹部７７ａと、ヒューズエレメント載置面６５の縁部に配置された２つの側面凹部７７ａとは、同形であり、収容部６０のＸ方向中心に対して対称に配置されている。このため、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより形成される４つの側面通気口７７が、ヒューズエレメント２の溶断時に発生した収容部６０内の気体を、収容部６０の外に均等かつ速やかに排出されやすい位置に配置され、好ましい。
【0098】
本実施形態では、側面凹部７７ａの深さが、ヒューズエレメント２の厚みの半分の寸法である場合を例に挙げて説明したが、側面凹部７７ａの深さは、特に限定されない。また、本実施形態では、４つの側面凹部７７ａが同形である場合を例に挙げて説明したが、４つの側面凹部７７ａのうち、一部または全部が異なる形状であってもよい。
【0099】
本実施形態では、側面通気口７７が４つ設けられている場合を例に挙げて説明したが、側面通気口の数は、特に限定されるものではなく、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよく、側面通気口が設けられていなくてもよい。側面通気口７７が設けられていない場合、ガイド孔６６および／または底面通気孔６９を有することが好ましい。
【0100】
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１ケース６ａの収容部６０側の面において、凹部６８およびヒューズエレメント載置面６５の平面視でＸ方向外側には、それぞれ凹部からなる挿入孔形成面６４ａが設けられている。各挿入孔形成面６４ａと、第２ケース６ｂと接合される接合面７０との境界部分には、段差が形成されている。挿入孔形成面６４ａと接合面７０との段差は、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより、第１端子６１（または第２端子６２）とヒューズエレメント２との積層部分を収容できる挿入孔６４を形成可能な寸法とされている。
【0101】
挿入孔形成面６４ａのＹ方向の長さは、ヒューズエレメント２の第１端部２１におけるＹ方向の幅２１Ｄおよび第２端部２２におけるＹ方向の幅２２Ｄよりも長い。このため、ヒューズエレメント２の第１端部２１および第２端部２２の幅２１Ｄ、２２Ｄ方向全面が、挿入孔形成面６４ａ上に配置されるようになっている。
【0102】
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、２つの挿入孔形成面６４ａのＸ方向外側と、挿入孔形成面６４ａのＹ方向外側の一部を平面視で囲むように、それぞれ凹部からなる端子載置面６４ｂが設けられている。端子載置面６４ｂは、第１端子６１および第２端子６２の平面形状に対応する外形形状とされている。このことにより、第１ケース６ａと、第１端子６１および第２端子６２とを容易に位置合わせできる。また、ケース６から第１端子６１および第２端子６２が抜けにくいものとなる。
【0103】
図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、端子載置面６４ｂは、挿入孔形成面６４ａの表面よりもＺ方向において、第２ケース６ｂと接合される接合面７０に近い位置に設けられている。このことにより、端子載置面６４ｂと挿入孔形成面６４ａとの境界部分には、段差が形成されている。また、端子載置面６４ｂと、第２ケース６ｂと接合される接合面７０との境界部分にも、段差が形成されている。端子載置面６４ｂと接合面７０との段差は、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより、第１端子６１（または第２端子６２）を収容可能な寸法とされている。
【0104】
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、２つの端子載置面６４ｂのＸ方向外側の縁部におけるＹ方向中心部には、それぞれ略半円状の底面を有する凹部からなる切り欠き７８ａが形成されている。切り欠き７８ａはそれぞれ、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより、Ｘ方向から見て略円柱状を有する第１接着剤注入口７８（図１および図３参照）とされる。
【0105】
図１０（ａ）～図１０（ｃ）、図１１（ａ）～図１１（ｄ）に示すように、第１ケース６ａの第２ケース６ｂと接合される接合面７０において、第１ケース６ａの平面視四隅の位置には、それぞれ切り欠き７６ａが形成されている。切り欠き７６ａはそれぞれ、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより、Ｘ方向から見て断面視半円形の柱状形状を有する中空の第２接着剤注入口７６（図１参照）とされる。
【0106】
図１０（ｂ）および図１０（ｃ）に示すように、第１ケース６ａの第２ケース６ｂと接合される接合面７０に形成された４つの切り欠き７６ａのうち、凹部６８側に形成された２つの切り欠き７６ａと、端子載置面６４ｂとの間には、それぞれ平面視略円形の勘合凹部６３が形成されている。
また、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１ケース６ａの第２ケース６ｂと接合される接合面７０に形成された４つの切り欠き７６ａのうち、ヒューズエレメント載置面６５側に形成された２つの切り欠き７６ａと、端子載置面６４ｂとの間には、それぞれ平面視略円形の勘合凸部６７が形成されている。各勘合凹部６３は、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより、各勘合凸部６７と嵌合される。
また、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１ケース６ａの第２ケース６ｂと接合される接合面７０に形成された４つの切り欠き７６ａのうち、ヒューズエレメント載置面６５側に形成された２つの切り欠き７６ａと、端子載置面６４ｂとの間には、それぞれ平面視略円形の勘合凸部６７が形成されている。各勘合凹部６３は、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより、各勘合凸部６７と嵌合される。
【0107】
図１０（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｅ）に示すように、第１ケース６ａの外面には、第２ケース６ｂと接合される接合面７０と反対側の面に形成された第１緩衝用凹部７３が設けられている。また、図１０（ａ）～図１０（ｃ）、図１１（ａ）に示すように、第１ケース６ａのＹ方向両側面には、それぞれ第２凹部７４が設けられている。第２凹部７４は、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより、第２緩衝用凹部７５（図１参照）とされる。また、図１０（ａ）～図１０（ｃ）、図１１（ｂ）～図１１（ｅ）に示すように、第１ケース６ａの外面のＸ方向両端部にはそれぞれ、半円柱状の外形を有する端部材７２が設けられている。端部材７２は、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されることにより、円柱状の形状とされる。
【0108】
第１緩衝用凹部７３および第２凹部７４（第２緩衝用凹部７５）は、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されてなるケース６の外面と、カバー４の内面とに囲まれた内圧緩衝空間７１を形成している。内圧緩衝空間７１は、カバー４のＸ方向中心部に、カバー４の内面に沿って円環状に設けられている。
本実施形態では、ヒューズエレメント２の溶断時における内圧緩衝空間７１内の圧力上昇による応力に耐えうるように、端部材７２におけるＸ方向の長さ（厚み）が十分に確保されている。具体的には、端部材７２におけるＸ方向の長さは、例えば、カバー４の厚みの１～３倍とすることが好ましい。
本実施形態では、ヒューズエレメント２の溶断時における内圧緩衝空間７１内の圧力上昇による応力に耐えうるように、端部材７２におけるＸ方向の長さ（厚み）が十分に確保されている。具体的には、端部材７２におけるＸ方向の長さは、例えば、カバー４の厚みの１～３倍とすることが好ましい。
【0109】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、第１緩衝用凹部７３内には、第１ケース６ａを貫通して収容部６０と内圧緩衝空間７１とを連通するガイド孔６６および２つの底面通気孔６９が開口している。また、図１に示すように、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが一体化されてなる２つの第２緩衝用凹部７５内には、それぞれ、第１ケース６ａに設けられた側面凹部７７ａと、第２ケース６ｂに設けられた側面凹部７７ａとが一体化されることにより形成され、ケース６を貫通して収容部６０と内圧緩衝空間７１とを連通する２つの側面通気口７７が開口している。
【0110】
内圧緩衝空間７１には、ヒューズエレメント２の溶断時に発生した収容部６０内の気体が、側面通気口７７、ガイド孔６６、底面通気孔６９を介して収容部６０内より流入される。このことにより、ヒューズエレメント２の溶断時における収容部６０内の圧力上昇が抑制され、アーク放電が抑制される。内圧緩衝空間７１の体積は、収容部６０内の圧力上昇を効果的に抑制できるため、ヒューズエレメント２の体積以上であることが好ましく、ヒューズエレメント２の体積の１００倍以上であることがより好ましく、ヒューズエレメント２の体積の１０００倍以上であることがさらに好ましい。
【0111】
第１ケース６ａおよび第２ケース６ｂは、絶縁材料からなる。絶縁材料としては、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂに使用できるものと同様のものを用いることができる。第１ケース６ａおよび第２ケース６ｂと、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂとは、同じ材料からなるものであってもよいし、異なる材料からなるものであってもよい。
第１ケース６ａおよび第２ケース６ｂは、公知の方法により製造できる。
第１ケース６ａおよび第２ケース６ｂは、公知の方法により製造できる。
【0112】
（カバー）
カバー４は、図１に示すように、ケース６のＸ方向に沿う側面を被覆するとともに、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとを固定する。カバー４は、図１および図３に示すように、第１端４１から第１端子６１の一部を露出させ、第２端４２から第２端子６２の一部を露出させている。
カバー４は、図２に示すように、略均一な厚みの円筒形状を有し、図３に示すように、第１ケース６ａの端部材７２と第２ケース６ｂの端部材７２とが一体化された略円柱状の形状に対応する内径を有する。図２および図３に示すように、カバー４の開口部における内側の縁部は、面取りされた傾斜面４ａとされている。
本実施形態では、ケース６の外面とカバー４の内面とによって、収容部６０と内圧緩衝空間７１とからなる空間領域が密閉されている。
カバー４は、図１に示すように、ケース６のＸ方向に沿う側面を被覆するとともに、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとを固定する。カバー４は、図１および図３に示すように、第１端４１から第１端子６１の一部を露出させ、第２端４２から第２端子６２の一部を露出させている。
カバー４は、図２に示すように、略均一な厚みの円筒形状を有し、図３に示すように、第１ケース６ａの端部材７２と第２ケース６ｂの端部材７２とが一体化された略円柱状の形状に対応する内径を有する。図２および図３に示すように、カバー４の開口部における内側の縁部は、面取りされた傾斜面４ａとされている。
本実施形態では、ケース６の外面とカバー４の内面とによって、収容部６０と内圧緩衝空間７１とからなる空間領域が密閉されている。
【0113】
本実施形態では、カバー４が、円筒形である。このため、ヒューズエレメント２の溶断時におけるカバー４への圧力は、カバー４のＸ方向中心部にカバー４の内面に沿って円環状に設けられている内圧緩衝空間７１と、カバー４のＸ方向縁部にカバー４の内面に沿って収容されている端部材７２とを介して、カバー４の内面全面に略均等に分散されて負荷される。その結果、カバー４は、優れた強度を発揮し、ヒューズエレメント２の溶断時における保護素子１００の破壊を効果的に防止する。また、カバー４は、円筒形であるため、容易に製造でき、生産性に優れる。
【0114】
カバー４は、絶縁材料からなる。絶縁材料としては、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂ、第１ケース６ａおよび第２ケース６ｂに使用できるものと同様のものを用いることができる。カバー４と、第１ケース６ａおよび第２ケース６ｂと、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂは、全て異なる材料からなるものであってもよいし、一部または全部が同じ材料からなるものであってもよい。
カバー４は、公知の方法により製造できる。
カバー４は、公知の方法により製造できる。
【0115】
（保護素子の製造方法）
次に、本実施形態の保護素子１００の製造方法について、説明する。
本実施形態の保護素子１００を製造するには、まず、ヒューズエレメント２と、第１端子６１および第２端子６２とを用意する。そして、図７に示すように、ヒューズエレメント２の第１端部２１上に第１端子６１をハンダ付けすることにより接続する。また、第２端部２２上に第２端子６２をハンダ付けすることにより接続する。
次に、本実施形態の保護素子１００の製造方法について、説明する。
本実施形態の保護素子１００を製造するには、まず、ヒューズエレメント２と、第１端子６１および第２端子６２とを用意する。そして、図７に示すように、ヒューズエレメント２の第１端部２１上に第１端子６１をハンダ付けすることにより接続する。また、第２端部２２上に第２端子６２をハンダ付けすることにより接続する。
【0116】
本実施形態においてハンダ付けに使用されるハンダ材料としては、公知のものを用いることができ、抵抗率と融点及び環境対応鉛フリーの観点からＳｎを主成分とするものを用いることが好ましい。
ヒューズエレメント２の第１端部２１と第２端部２２、および第１端子６１と第２端子６２とは、溶接による接合によって接続されていてもよく、公知の接合方法を用いることができる。
ヒューズエレメント２の第１端部２１と第２端部２２、および第１端子６１と第２端子６２とは、溶接による接合によって接続されていてもよく、公知の接合方法を用いることができる。
【0117】
次に、図８および図９に示す第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂと、図１０および図１１に示す第１ケース６ａおよび第２ケース６ｂとを用意する。
そして、第１ケース６ａの凹部６８内に、第１遮蔽部材３ａを設置する。このとき、図４に示すように、第１遮蔽部材３ａの板状部３０における第２面３２を、第１ケース６ａの凹部６８内に形成されている段差（回転軸３３）に接して配置する。また、第２ケース６ｂの凹部６８内に、第２遮蔽部材３ｂを設置する。このとき、図４に示すように、第２遮蔽部材３ｂの板状部３０における第２面３２を、第２ケース６ｂの凹部６８内に形成されている段差（回転軸３３）に接して配置する。図１２（ａ）は、第２遮蔽部材３ｂの設置された第２ケース６ｂを、収容部６０となる側から見た斜視図である。
そして、第１ケース６ａの凹部６８内に、第１遮蔽部材３ａを設置する。このとき、図４に示すように、第１遮蔽部材３ａの板状部３０における第２面３２を、第１ケース６ａの凹部６８内に形成されている段差（回転軸３３）に接して配置する。また、第２ケース６ｂの凹部６８内に、第２遮蔽部材３ｂを設置する。このとき、図４に示すように、第２遮蔽部材３ｂの板状部３０における第２面３２を、第２ケース６ｂの凹部６８内に形成されている段差（回転軸３３）に接して配置する。図１２（ａ）は、第２遮蔽部材３ｂの設置された第２ケース６ｂを、収容部６０となる側から見た斜視図である。
【0118】
次に、図１２（ｂ）に示すように、第２遮蔽部材３ｂの設置された第２ケース６ｂ上に、ヒューズエレメント２と、第１端子６１および第２端子６２とが一体化された部材を設置する。本実施形態では、２つの端子載置面６４ｂにそれぞれ第１端子６１と第２端子６２を載置することにより、第２ケース６ｂに対して、ヒューズエレメント２、第１端子６１、第２端子６２が位置合わせされる。
【0119】
本実施形態では、図１２（ｂ）に示すように、第１端子６１および第２端子６２と、ヒューズエレメント２の第１端部２１と第２端部２２との接続部分における第１端子６１および第２端子６２側の面を、第２ケース６ｂに向けて設置する場合を例に挙げて説明するが、ヒューズエレメント２側の面を、第２ケース６ｂに向けて設置してもよい。
【0120】
次に、第１遮蔽部材３ａの設置された第１ケース６ａを、ヒューズエレメント２と、第１端子６１および第２端子６２とが一体化された部材と、第２遮蔽部材３ｂの設置された第２ケース６ｂ上に設置する。このとき、第１ケース６ａの有する勘合凹部６３と、第２ケース６ｂの有する勘合凸部６７とを嵌合させ、第１ケース６ａの有する勘合凸部６７と、第２ケース６ｂの有する勘合凹部６３とを嵌合させる。このことにより、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが位置合わせされる。図１３（ａ）は、第２ケース６ｂ上に、ヒューズエレメント２を介して、第１ケース６ａが設置された状態を示した斜視図である。
【0121】
図１３（ａ）に示すように、第２ケース６ｂ上に第１ケース６ａが設置されることにより、第２緩衝用凹部７５、側面通気口７７、第１接着剤注入口７８、第２接着剤注入口７６が形成される。また、図３に示すように、一方の挿入孔６４にヒューズエレメント２の第１端部２１が収容され、もう一方の挿入孔６４にヒューズエレメント２の第２端部２２が収容され、ヒューズエレメント２に接続された第１端子６１および第２端子６２の一部が、ケース６の外部に露出された状態となる。
【0122】
次に、図１３（ｂ）に示すように、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとを一体化させた状態で、カバー４に収容する。このことにより、ケース６のＸ方向に沿う側面を形成している端部材７２と、第１緩衝用凹部７３と、第２緩衝用凹部７５とがカバー４によって被覆されるとともに、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが固定される。
その後、カバー４の傾斜面４ａ、第１接着剤注入口７８、第２接着剤注入口７６に、それぞれ接着剤を注入する。接着剤としては、例えば、熱硬化性樹脂を含む接着剤を用いることができる。このことにより、カバー４内が密閉され、図１および図３に示すように、収容部６０と内圧緩衝空間７１とからなる空間領域が、ケース６の外面とカバー４の内面とによって密閉される。
以上の工程により、本実施形態の保護素子１００が得られる。
その後、カバー４の傾斜面４ａ、第１接着剤注入口７８、第２接着剤注入口７６に、それぞれ接着剤を注入する。接着剤としては、例えば、熱硬化性樹脂を含む接着剤を用いることができる。このことにより、カバー４内が密閉され、図１および図３に示すように、収容部６０と内圧緩衝空間７１とからなる空間領域が、ケース６の外面とカバー４の内面とによって密閉される。
以上の工程により、本実施形態の保護素子１００が得られる。
【0123】
（保護素子の動作）
次に、本実施形態の保護素子１００のヒューズエレメント２に、定格電流を越えた電流が流れた場合における保護素子１００の動作について説明する。
本実施形態の保護素子１００のヒューズエレメント２に定格電流を越えた電流が流れると、ヒューズエレメント２は、過電流による発熱によって昇温する。そして、ヒューズエレメント２の切断部２３が、昇温により溶融すると、溶断もしくは切断される。このとき、切断部２３の切断面もしくは溶断面同士の間にスパークが発生し、アーク放電が発生する。
次に、本実施形態の保護素子１００のヒューズエレメント２に、定格電流を越えた電流が流れた場合における保護素子１００の動作について説明する。
本実施形態の保護素子１００のヒューズエレメント２に定格電流を越えた電流が流れると、ヒューズエレメント２は、過電流による発熱によって昇温する。そして、ヒューズエレメント２の切断部２３が、昇温により溶融すると、溶断もしくは切断される。このとき、切断部２３の切断面もしくは溶断面同士の間にスパークが発生し、アーク放電が発生する。
【0124】
本実施形態の保護素子１００では、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂのヒューズエレメント２から見た板状部３０の面積のうち、回転軸３３に近い第１端辺３１ａ側に配置された第１面積３０ａが、回転軸３３に遠い第２端辺３１ｂ側に配置された第２面積３０ｂよりも狭い面積となっている。このため、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電による収容部６０内の圧力上昇によって、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂの有する板状部３０における第１面３１が押圧されると、図５および図６に示すように、第１遮蔽部材３ａが回転軸３３を中心として回転するとともに、第２遮蔽部材３ｂが回転軸３３を中心として回転する。
【0125】
本実施形態では、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂは、図６に示すように、収容部６０のＸ方向外側に配置された第２端辺３１ｂ側がヒューズエレメント２から離れる方向であって、収容部６０のＸ方向内側に配置された第１端辺３１ａ側がヒューズエレメント２に近づく方向に回転する。そして、第１端辺３１ａが、収容部６０の内面に設けられた遮蔽部材収容溝３４の底面上に押し付けられる。また、第２端辺３１ｂが、凹部６８内に収容される。
【0126】
以上説明したように、本実施形態の保護素子１００は、第１端部２１から第２端部２２に向かうＸ方向に通電されるヒューズエレメント２と、第１端部２１と電気的に接続された第１端子６１と、第２端部２２と電気的に接続された第２端子６２と、絶縁材料からなり、ヒューズエレメント２を収納する収容部６０が内部に設けられ、第１端子６１および第２端子６２の一部を外部に露出させるケース６と、筒状形状を有する絶縁材料からなり、ケース６のＸ方向に沿う側面を被覆し、第１端４１から第１端子６１の一部を露出させ、第２端４２から第２端子６２の一部を露出させるカバーとを有する。
したがって、本実施形態の保護素子１００では、ヒューズエレメント２の溶断時におけるケース６内の圧力上昇による応力が、ケース６と、ケース６のＸ方向に沿う側面を被覆するカバー４とに負荷される。このため、例えば、カバー４を有さない場合と比較して、ケース６内の圧力上昇に対して優れた強度が得られる。よって、本実施形態の保護素子１００は、ヒューズエレメント２の溶断時に破壊しにくく、優れた安全性を有する。
したがって、本実施形態の保護素子１００では、ヒューズエレメント２の溶断時におけるケース６内の圧力上昇による応力が、ケース６と、ケース６のＸ方向に沿う側面を被覆するカバー４とに負荷される。このため、例えば、カバー４を有さない場合と比較して、ケース６内の圧力上昇に対して優れた強度が得られる。よって、本実施形態の保護素子１００は、ヒューズエレメント２の溶断時に破壊しにくく、優れた安全性を有する。
【0127】
また、本実施形態の保護素子１００では、ケース６が、第１ケース６ａと、第１ケース６ａとヒューズエレメント２に対して対向配置された第２ケース６ｂとからなり、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが、第１端子６１および第２端子６２の一部を挟持し、カバー４によって固定されている。このため、ヒューズエレメント２の溶断時に、収容部６０内で発生した気体による圧力は、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとに略均等に分散されて負荷される。また、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとがカバー４によって固定されているため、収容部６０内の圧力上昇に起因する第１ケース６ａと第２ケース６ｂとの分離が防止されるとともに、カバー４によってケース６のＸ方向に沿う側面が補強される。これらのことから、ヒューズエレメント２の溶断時に、より破壊しにくい保護素子１００となる。
【0128】
また、本実施形態の保護素子１００は、ケース６の外面とカバー４の内面とに囲まれた内圧緩衝空間７１を有し、ケース６が、ケース６を貫通して収容部６０と内圧緩衝空間７１とを連通する通気孔である側面通気口７７および底面通気孔６９を有し、ケース６の外面とカバー４の外面とによって、収容部６０と内圧緩衝空間７１とからなる空間領域が密閉されている。したがって、ヒューズエレメント２の溶断時にケース６の収容部６０内で発生した気体は、側面通気口７７、ガイド孔６６、底面通気孔６９を介して内圧緩衝空間７１内に流入する。その結果、収容部６０内の圧力上昇が抑制される。しかも、内圧緩衝空間７１内において、Ｘ方向に直交する方向の圧力は主にカバー４に負荷され、Ｘ方向に沿う方向の圧力は主にケース６の端部材７２に負荷される。これらのことから、ヒューズエレメント２の溶断時におけるケース６内の圧力上昇による応力が、ケース６とカバー４とに適正な割合で分散されて負荷され、ケース６内の圧力上昇に対して、より優れた強度が得られる。よって、ヒューズエレメント２の溶断時に、より破壊しにくい保護素子１００となる。また、このような保護素子１００では、空間領域が密閉されているため、溶融したヒューズエレメント２の飛散物が、空間領域外に飛散することを防止できる。
【0129】
さらに、本実施形態の保護素子１００は、絶縁材料からなり、第１面３１がヒューズエレメント２に対向配置され、第２面３２がＹ方向に延びる回転軸３３に接して配置された板状部３０を有し、ヒューズエレメント２から見た板状部３０の面積が、板状部３０と回転軸３３との接触位置３３ａで分断されてなる第１面積３０ａと第２面積３０ｂとで異なる第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂと、絶縁材料からなり、ヒューズエレメント２と第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂとが収納される収容部６０が内部に設けられたケース６と、が備えられている。
【0130】
そして、本実施形態の保護素子１００では、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電による収容部６０内の圧力上昇によって、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂの第１面３１が押圧される。それによって、図５および図６に示すように、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂが回転軸３３を中心としてそれぞれ回転する。その結果、収容部６０内は、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂによって、Ｘ方向の２カ所で塞がれて分断される。
【0131】
このとき、本実施形態では、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとに挟まれた空間が形成される。この空間は、遮蔽部材収容溝３４の底面と、凹部６８と、第１遮蔽部材３ａおよび第２遮蔽部材３ｂがそれぞれ有する板状部３０の第１面３１の第１端辺３１ａと、第２面３２の回転軸３３に接している部分と、板状部３０の側面とによって囲まれている。
【0132】
したがって、本実施形態では、収容部６０内が、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂによって分断されることにより、切断もしくは溶断されたヒューズエレメント２の溶断面もしくは切断面同士が絶縁されるとともに、収容部６０に開口する２つの挿入孔６４間が分離され、電流経路が遮断される。その結果、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電が、迅速に消滅（消弧）される。
【0133】
すなわち、本実施形態の保護素子１００においては、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電が小規模となる。したがって、本実施形態の保護素子１００では、収容部６０内の圧力上昇によって、収容部６０が破壊されることを防止でき、安全性に優れる。
本実施形態の保護素子１００は、例えば、１００Ｖ以上の高電圧かつ１００Ａ以上の大電流の電流経路に好ましく設置でき、４００Ｖ以上の高電圧かつ１２０Ａ以上の大電流の電流経路にも設置できる。
本実施形態の保護素子１００は、例えば、１００Ｖ以上の高電圧かつ１００Ａ以上の大電流の電流経路に好ましく設置でき、４００Ｖ以上の高電圧かつ１２０Ａ以上の大電流の電流経路にも設置できる。
【0134】
本実施形態の保護素子１００においては、ヒューズエレメント２が、ＳｎもしくはＳｎを主成分とする金属からなる内層と、ＡｇもしくはＣｕ、またはＡｇもしくはＣｕを主成分とする金属からなる外層とが厚み方向に積層された積層体からなり、遮蔽部材３、ケース６およびカバー４が樹脂材料で形成されていることが、より好ましい。このような保護素子では、以下に示す理由により、ヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電がより一層小規模になるとともに、より一層の小型化が可能である。
【0135】
すなわち、ヒューズエレメント２が上記積層体からなる場合、ヒューズエレメント２の溶断温度は、例えば、３００～４００℃と低くなる。したがって、遮蔽部材３、ケース６およびカバー４が樹脂材料であっても、十分な耐熱性が得られる。また、ヒューズエレメント２の溶断温度が低いため、遮蔽部材３および／または収容部６０の内面と、ヒューズエレメント２の切断部２３とを接して配置しても、ヒューズエレメント２が短時間で溶断温度に達する。したがって、ヒューズエレメント２の機能に支障を来すことなく、遮蔽部材３および／または収容部６０の内面と、ヒューズエレメント２との間のＺ方向の距離を、十分に短くできる。
【0136】
しかも、このような保護素子では、ヒューズエレメント２の溶断に伴う熱によって、遮蔽部材３、ケース６およびカバー４を形成している樹脂材料が分解して熱分解ガスが発生し、その気化熱によって収容部６０内が冷却される（樹脂によるアブレーション効果）。その結果、アーク放電がより一層小規模となる。これらのことから、ヒューズエレメント２が上記積層体からなり、遮蔽部材３、ケース６およびカバー４が樹脂材料で形成されている保護素子では、遮蔽部材３および／または収容部６０の内面と、ヒューズエレメント２との間のＺ方向の距離を短くして、より一層アーク放電を小規模にできるとともに、より一層の小型化が可能である。
【0137】
ヒューズエレメント２の溶断に伴う熱によるアブレーション効果が得られやすい樹脂材料としては、ナイロン４６、ナイロン６６、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが挙げられる。遮蔽部材３、ケース６およびカバー４を形成している樹脂材料としては、耐熱性および難燃性の観点から、ナイロン４６またはナイロン６６を用いることが好ましい。
【0138】
樹脂によるアブレーション効果は、収容部６０の内面を形成している凹部６８、遮蔽部材収容溝３４、ヒューズエレメント載置面６５のＹ方向の距離、および遮蔽部材３の第１面３１のＹ方向の距離が、ヒューズエレメント２のＹ方向の長さ（幅２１Ｄ、２２Ｄ）の１．５倍以上である場合に、より効果的に得られる。これは、遮蔽部材３および／または収容部６０の内面と、ヒューズエレメント２の切断部２３とを接して配置した場合であっても、遮蔽部材３の表面積および／または収容部６０内の表面積が十分に広いものとなり、ヒューズエレメント２の溶断に伴う熱による樹脂材料の分解が促進されるためであると推定される。
【0139】
これに対し、例えば、ヒューズエレメントがＣｕからなり、ケースがセラミックス材料からなる保護素子では、以下に示す理由により、小型化しにくい場合がある。
すなわち、ヒューズエレメントがＣｕからなる場合、ヒューズエレメントの溶断温度は、１０００℃以上の高温となる。このため、ケースの材料として樹脂材料を用いると、ケースの耐熱性が不足する可能性がある。したがって、ケースの材料としては、耐熱性に優れる材料であるセラミックス材料が用いられる。
すなわち、ヒューズエレメントがＣｕからなる場合、ヒューズエレメントの溶断温度は、１０００℃以上の高温となる。このため、ケースの材料として樹脂材料を用いると、ケースの耐熱性が不足する可能性がある。したがって、ケースの材料としては、耐熱性に優れる材料であるセラミックス材料が用いられる。
【0140】
この保護素子では、ヒューズエレメントの溶断温度が高いものであり、ケースの材料としてセラミックス材料を用いているので、ヒューズエレメントの切断部とケースの内面との距離を近くすると、切断部で発生した熱がケースを介して放熱されて、ヒューズエレメントが溶断温度に達しにくくなる。このため、切断部とケースの内面との間に十分な距離を確保する必要がある。よって、ヒューズエレメントがＣｕからなり、ケースがセラミックス材料からなる保護素子では、ケース内に広い収容部を設けなければならない。
【0141】
しかも、切断部とケースの内面との間に十分な距離を確保すると、アーク放電により発生する電気力線の本数が多くなるため、ヒューズエレメントの溶断時に発生するアーク放電が大規模なものとなる。このことから、アーク放電を迅速に消滅（消弧）させるために、ケース内の収容部に消弧剤を入れる必要が生じる場合がある。ケース内に消弧剤を入れる場合には、ケース内に消弧剤を収容するスペースを確保する必要がある。このため、ケース内により一層広い収容部を設けなければならなくなり、より一層小型化しにくくなる場合がある。
【0142】
［他の例］
本発明の保護素子は、上述した第１実施形態の保護素子１００に限定されるものではない。
例えば、上述した第１実施形態の保護素子１００では、切断部２３が、ヒューズエレメント２のＸ方向中心付近に配置され、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとが同形であり、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが同形である場合を例に挙げて説明したが、切断部の位置は、ヒューズエレメントのＸ方向中心付近でなくてもよい。この場合、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂは、Ｘ方向の長さが異なるものとされる。また、第１ケース６ａは、第１遮蔽部材３ａの形状に対応する収容部の形状を有するものとされ、第２ケース６ｂは、第２遮蔽部材３ｂの形状に対応する収容部の形状を有するものとされる。
本発明の保護素子は、上述した第１実施形態の保護素子１００に限定されるものではない。
例えば、上述した第１実施形態の保護素子１００では、切断部２３が、ヒューズエレメント２のＸ方向中心付近に配置され、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂとが同形であり、第１ケース６ａと第２ケース６ｂとが同形である場合を例に挙げて説明したが、切断部の位置は、ヒューズエレメントのＸ方向中心付近でなくてもよい。この場合、第１遮蔽部材３ａと第２遮蔽部材３ｂは、Ｘ方向の長さが異なるものとされる。また、第１ケース６ａは、第１遮蔽部材３ａの形状に対応する収容部の形状を有するものとされ、第２ケース６ｂは、第２遮蔽部材３ｂの形状に対応する収容部の形状を有するものとされる。
【0143】
上述した第１実施形態では、遮蔽部材３を有する保護素子１００を例に挙げて説明したが、遮蔽部材３はヒューズエレメント２の溶断時に発生するアーク放電を迅速に消滅（消弧）するために、必要に応じて収容部６０内に設置されるものであり、設置されていなくてもよい。保護素子が遮蔽部材を有さない場合、収容部内に遮蔽部材収容溝を設ける必要はない。このため、例えば、遮蔽部材収容溝に代えて、遮蔽部材収容溝の配置されていた領域にまで、ヒューズエレメント載置面の底面を延在して配置できる。また、保護素子が遮蔽部材を有さない場合、ガイド孔は不要である。さらに、ヒューズエレメントの溶断時に発生するアーク放電を迅速に消滅（消弧）するために、収容部内の凹部に代えて、ヒューズエレメント載置面を設けてもよい。この場合、ヒューズエレメント載置面の底面には、１つまたは２つ以上の底面通気孔を設けることが好ましい。
【0144】
上述した第１実施形態では、カバー４が円筒形状を有する場合を例に挙げて説明したが、カバーの形状は、筒状形状であればよく、例えば、長円筒状、楕円筒状、多角形筒状などの形状を有していてもよく、円筒形状に限定されるものではない。カバーが円筒形状でない場合、第１ケースおよび第２ケースの有する端部材の断面形状は、カバーの断面形状に対応する形状を有するものとされることが好ましい。カバー内を容易に密閉できるためである。
【0145】
上述した第１実施形態１００には、必要に応じて、板状部の第２面に対して、遮蔽部材の回転方向に力を加えるバネなどの押圧手段が備えられていてもよい。このような保護素子では、ヒューズエレメントの溶断時に発生するアーク放電が、より迅速に消滅（消弧）される。よって、ヒューズエレメントの溶断時に破壊しにくく、より優れた安全性を有する保護素子となる。
【符号の説明】
【0146】
２ ヒューズエレメント
３ 遮蔽部材
３ａ 第１遮蔽部材
３ｂ 第２遮蔽部材
４ カバー
４１ 第１端
４２ 第２端
６ ケース
６ａ 第１ケース
６ｂ 第２ケース
２１ 第１端部
２２ 第２端部
２３ 切断部（括れ部）
２４ａ 第１屈曲部
２４ｂ 第２屈曲部
２５ 第１連結部
２６ 第２連結部
３０ 板状部
３３ａ 接触位置
３０ａ 第１面積
３０ｂ 第２面積
３１ 第１面
３１ａ、３２ａ 第１端辺
３１ｂ 第２端辺
３２ 第２面
３２ｂ 第２端面
３３ 回転軸
３４ 遮蔽部材収容溝
３５ リーク防止溝
３８ 凸部
６０ 収容部
６１ 第１端子
６１ａ、６２ａ 外部端子孔
６１ｃ、６２ｃ 鍔部
６２ 第２端子
６３ 勘合凹部
６４ 挿入孔
６４ａ 挿入孔形成面
６４ｂ 端子載置面
６５ ヒューズエレメント載置面
６６ ガイド孔
６７ 勘合凸部
６８ 凹部
６８ａ 第１壁面
６８ｂ 第２壁面
６８ｃ 第１底面
６８ｄ 第２底面
６９ 底面通気孔
７０ 接合面
７１ 内圧緩衝空間
７２ 端部材
７３ 第１緩衝用凹部
７４ 第２凹部
７５ 第２緩衝用凹部
７６ 第２接着剤注入口
７６ａ 切り欠き
７７ 側面通気口
７７ａ 側面凹部
７８ 第１接着剤注入口
７８ａ 切り欠き
１００ 保護素子
３ 遮蔽部材
３ａ 第１遮蔽部材
３ｂ 第２遮蔽部材
４ カバー
４１ 第１端
４２ 第２端
６ ケース
６ａ 第１ケース
６ｂ 第２ケース
２１ 第１端部
２２ 第２端部
２３ 切断部（括れ部）
２４ａ 第１屈曲部
２４ｂ 第２屈曲部
２５ 第１連結部
２６ 第２連結部
３０ 板状部
３３ａ 接触位置
３０ａ 第１面積
３０ｂ 第２面積
３１ 第１面
３１ａ、３２ａ 第１端辺
３１ｂ 第２端辺
３２ 第２面
３２ｂ 第２端面
３３ 回転軸
３４ 遮蔽部材収容溝
３５ リーク防止溝
３８ 凸部
６０ 収容部
６１ 第１端子
６１ａ、６２ａ 外部端子孔
６１ｃ、６２ｃ 鍔部
６２ 第２端子
６３ 勘合凹部
６４ 挿入孔
６４ａ 挿入孔形成面
６４ｂ 端子載置面
６５ ヒューズエレメント載置面
６６ ガイド孔
６７ 勘合凸部
６８ 凹部
６８ａ 第１壁面
６８ｂ 第２壁面
６８ｃ 第１底面
６８ｄ 第２底面
６９ 底面通気孔
７０ 接合面
７１ 内圧緩衝空間
７２ 端部材
７３ 第１緩衝用凹部
７４ 第２凹部
７５ 第２緩衝用凹部
７６ 第２接着剤注入口
７６ａ 切り欠き
７７ 側面通気口
７７ａ 側面凹部
７８ 第１接着剤注入口
７８ａ 切り欠き
１００ 保護素子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】