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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】P2023037581
(43)【公開日】2023-03-15
(54)【発明の名称】保護素子
(51)【国際特許分類】
H01H 37/76 20060101AFI20230308BHJP
H01H 85/10 20060101ALI20230308BHJP
【ＦＩ】
H01H37/76 G
H01H85/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】35
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022122938
(22)【出願日】2022-08-01
(31)【優先権主張番号】P 2021144287
(32)【優先日】2021-09-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】100215935
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 茂輝
(74)【代理人】
【識別番号】100141999
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 敬一郎
(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】和田 豊
(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
5G502BB07
5G502BB09
5G502BC05
(57)【要約】
【課題】過電流遮断と遮断信号による遮断機能を両立する保護素子を提供する。
【解決手段】保護素子は、ヒューズエレメントと、ヒューズエレメントを収容する絶縁ケース１０と、第１端子９１と、第２端子９２とを有し、さらに、ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置された第１絶縁部材及び第２絶縁部材と、ヒューズエレメントを分断する遮蔽部材２０と、遮蔽部材２０を押圧する押圧手段３０と、遮蔽部材２０の移動を抑える係止部材と、係止部材を加熱し軟化させる発熱体８０Ａ、８０Ｂと、発熱体８０Ａ、８０Ｂに電流を通電する給電部材９０ａ、９０ｂとを有し、絶縁ケース１０はさらに、第１絶縁部材と、第２絶縁部材と、遮蔽部材２０と、押圧手段３０と、係止部材と、発熱体８０Ａ、８０Ｂと、給電部材９０ａ、９０ｂの一部とを収容し、ヒューズエレメントは、第１端部と第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する。
【選択図】図２
【解決手段】保護素子は、ヒューズエレメントと、ヒューズエレメントを収容する絶縁ケース１０と、第１端子９１と、第２端子９２とを有し、さらに、ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置された第１絶縁部材及び第２絶縁部材と、ヒューズエレメントを分断する遮蔽部材２０と、遮蔽部材２０を押圧する押圧手段３０と、遮蔽部材２０の移動を抑える係止部材と、係止部材を加熱し軟化させる発熱体８０Ａ、８０Ｂと、発熱体８０Ａ、８０Ｂに電流を通電する給電部材９０ａ、９０ｂとを有し、絶縁ケース１０はさらに、第１絶縁部材と、第２絶縁部材と、遮蔽部材２０と、押圧手段３０と、係止部材と、発熱体８０Ａ、８０Ｂと、給電部材９０ａ、９０ｂの一部とを収容し、ヒューズエレメントは、第１端部と第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ヒューズエレメントと、前記ヒューズエレメントを収容する絶縁ケースと、第１端子と、第２端子とを有し、
さらに、前記ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された第１絶縁部材、及び第２開口部若しくは第２分離部が形成された第２絶縁部材と、
前記ヒューズエレメントを分断するように、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部と、前記第２絶縁部材の前記第２開口部若しくは前記第２分離部とを、前記第１開口部若しくは前記第１分離部に挿入可能な方向に移動可能な遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記遮蔽部材の移動可能な方向に押圧する押圧手段と、
前記遮蔽部材の移動を抑える係止部材と、
前記係止部材若しくは前記係止部材を固定する固定部材を加熱し軟化させる発熱体と、
前記発熱体に電流を通電する給電部材と、を有し、
前記ヒューズエレメントは、互いに対向する第１端部と第２端部を有し、前記第１端子は、一方の端部が前記第１端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出し、前記第２端子は、一方の端部が前記第２端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出しており、
前記絶縁ケースはさらに、前記第１絶縁部材と、前記第２絶縁部材と、前記遮蔽部材と、前記押圧手段と、前記係止部材と、前記発熱体と、前記給電部材の一部とを収容し、
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する、保護素子。
さらに、前記ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された第１絶縁部材、及び第２開口部若しくは第２分離部が形成された第２絶縁部材と、
前記ヒューズエレメントを分断するように、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部と、前記第２絶縁部材の前記第２開口部若しくは前記第２分離部とを、前記第１開口部若しくは前記第１分離部に挿入可能な方向に移動可能な遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記遮蔽部材の移動可能な方向に押圧する押圧手段と、
前記遮蔽部材の移動を抑える係止部材と、
前記係止部材若しくは前記係止部材を固定する固定部材を加熱し軟化させる発熱体と、
前記発熱体に電流を通電する給電部材と、を有し、
前記ヒューズエレメントは、互いに対向する第１端部と第２端部を有し、前記第１端子は、一方の端部が前記第１端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出し、前記第２端子は、一方の端部が前記第２端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出しており、
前記絶縁ケースはさらに、前記第１絶縁部材と、前記第２絶縁部材と、前記遮蔽部材と、前記押圧手段と、前記係止部材と、前記発熱体と、前記給電部材の一部とを収容し、
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する、保護素子。
【請求項2】
前記発熱体が発熱し、前記係止部材若しくは前記固定部材が軟化することによって、前記押圧手段の応力により前記遮蔽部材が前記係止部材を切断若しくは前記固定部材を離間し、
さらに前記遮蔽部材が前記第２絶縁部材の前記第２開口部若しくは前記第２分離部と、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部とを移動して前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断することによって、前記ヒューズエレメントの通電を遮断する、請求項１に記載の保護素子。
さらに前記遮蔽部材が前記第２絶縁部材の前記第２開口部若しくは前記第２分離部と、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部とを移動して前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断することによって、前記ヒューズエレメントの通電を遮断する、請求項１に記載の保護素子。
【請求項3】
前記遮蔽部材は、前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断し、前記ヒューズエレメントを前記ヒューズエレメントの通電方向に遮蔽する、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項4】
前記押圧手段はバネである、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項5】
前記第１絶縁部材、前記第２絶縁部材、前記遮蔽部材及び前記絶縁ケースのうち少なくとも一つは、耐トラッキング指標ＣＴＩが５００Ｖ以上の材料で形成されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項6】
前記第１絶縁部材、前記第２絶縁部材、前記遮蔽部材及び前記絶縁ケースのうち少なくとも一つは、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂からなる群より選ばれる一種の樹脂材料で形成されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項7】
前記ヒューズエレメントは、低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を少なくとも一部に有し、前記低融点金属層は錫を含み、前記高融点金属層は銀もしくは銅を含む、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項8】
前記ヒューズエレメントは、前記高融点金属層を２層以上有し、前記低融点金属層を１層以上有し、前記低融点金属層が前記高融点金属層の間に配置された積層体を少なくとも一部に有する、請求項７に記載の保護素子。
【請求項9】
前記ヒューズエレメントは、銀もしくは銅を含む単層体を少なくとも一部に有する、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項10】
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に溶断部を有し、前記第１端部および前記第２端部の前記第１端部から前記第２端部に向かう通電方向の断面積より、前記溶断部の前記通電方向の断面積の方が小さい、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項11】
前記係止部材の一部が、前記ヒューズエレメントと近接若しくは接触している、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項12】
前記ヒューズエレメントは、前記遮断部に低融点金属層又は前記低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を有し、かつ、前記第１端部及び前記第２端部の両方に前記高融点金属層を有し、前記低融点金属層は錫を含み、前記高融点金属層は銀もしくは銅を含む、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項13】
前記ヒューズエレメントにおいて少なくとも前記遮断部の厚みは、前記遮断部以外の厚みよりも薄い、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項14】
前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第１絶縁部材は、前記第１保持部材と一体化されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
前記第１絶縁部材は、前記第１保持部材と一体化されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項15】
前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第２絶縁部材は、前記第２保持部材と一体化されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
前記第２絶縁部材は、前記第２保持部材と一体化されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項16】
前記ヒューズエレメントと前記第１絶縁部材を複数有し、
複数の前記ヒューズエレメントは、前記第１絶縁部材又は前記第２絶縁部材の間に近接若しくは接触させた状態で配置されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
複数の前記ヒューズエレメントは、前記第１絶縁部材又は前記第２絶縁部材の間に近接若しくは接触させた状態で配置されている、請求項１または請求項２に記載の保護素子。
【請求項17】
前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第１絶縁部材の一つは、前記第１保持部材と一体化されている、請求項１６に記載の保護素子。
前記第１絶縁部材の一つは、前記第１保持部材と一体化されている、請求項１６に記載の保護素子。
【請求項18】
ヒューズエレメントと、前記ヒューズエレメントを収容する絶縁ケースと、第１端子と、第２端子とを有し、
さらに、前記ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された第１絶縁部材と、
前記ヒューズエレメントを分断するように、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部を、前記第１開口部若しくは前記第１分離部に挿入可能な方向に移動可能な遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記遮蔽部材の移動可能な方向に押圧する押圧手段と、
前記遮蔽部材の移動を抑える係止部材と、を有し、
前記ヒューズエレメントは、互いに対向する第１端部と第２端部を有し、前記第１端子は、一方の端部が前記第１端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出し、前記第２端子は、一方の端部が前記第２端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出しており、
前記絶縁ケースはさらに、前記第１絶縁部材と、前記遮蔽部材と、前記押圧手段と、前記係止部材とを収容し、
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する、保護素子。
さらに、前記ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された第１絶縁部材と、
前記ヒューズエレメントを分断するように、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部を、前記第１開口部若しくは前記第１分離部に挿入可能な方向に移動可能な遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記遮蔽部材の移動可能な方向に押圧する押圧手段と、
前記遮蔽部材の移動を抑える係止部材と、を有し、
前記ヒューズエレメントは、互いに対向する第１端部と第２端部を有し、前記第１端子は、一方の端部が前記第１端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出し、前記第２端子は、一方の端部が前記第２端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出しており、
前記絶縁ケースはさらに、前記第１絶縁部材と、前記遮蔽部材と、前記押圧手段と、前記係止部材とを収容し、
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する、保護素子。
【請求項19】
前記係止部材を固定する固定部材を有し、
前記遮蔽部材は、前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断若しくは前記固定部材を離間し、前記ヒューズエレメントを前記ヒューズエレメントの通電方向に遮蔽する、請求項１８に記載の保護素子。
前記遮蔽部材は、前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断若しくは前記固定部材を離間し、前記ヒューズエレメントを前記ヒューズエレメントの通電方向に遮蔽する、請求項１８に記載の保護素子。
【請求項20】
前記押圧手段はバネである、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項21】
前記第１絶縁部材、前記遮蔽部材及び前記絶縁ケースのうち少なくとも一つは、耐トラッキング指標ＣＴＩが５００Ｖ以上の材料で形成されている、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項22】
前記第１絶縁部材、前記遮蔽部材及び前記絶縁ケースのうち少なくとも一つは、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂からなる群より選ばれる一種の樹脂材料で形成されている、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項23】
前記ヒューズエレメントは、低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を少なくとも一部に有し、前記低融点金属層は錫を含み、前記高融点金属層は銀もしくは銅を含む、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項24】
前記ヒューズエレメントは、前記高融点金属層を２層以上有し、前記低融点金属層を１層以上有し、前記低融点金属層が前記高融点金属層の間に配置された積層体を少なくとも一部に有する、請求項２３に記載の保護素子。
【請求項25】
前記ヒューズエレメントは、銀もしくは銅を含む単層体を少なくとも一部に有する、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項26】
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に溶断部を有し、前記第１端部および前記第２端部の前記第１端部から前記第２端部に向かう通電方向の断面積より、前記溶断部の前記通電方向の断面積の方が小さい、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項27】
前記係止部材の一部が、前記ヒューズエレメントと近接若しくは接触している、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項28】
前記ヒューズエレメントの外側に近接若しくは接触させた状態で配置された前記第１絶縁部材には、前記係止部材を保持する係止部材保持部を有する、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項29】
前記ヒューズエレメントは、前記遮断部に低融点金属層又は前記低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を有し、かつ、前記第１端部及び前記第２端部の両方に前記高融点金属層を有し、前記低融点金属層は錫を含み、前記高融点金属層は銀もしくは銅を含む、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項30】
前記ヒューズエレメントにおいて少なくとも前記遮断部の厚みは、前記遮断部以外の厚みよりも薄い、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項31】
前記係止部材若しくは前記係止部材を固定する固定部材を加熱し軟化させる発熱体と、
前記発熱体に電流を通電する給電部材と、を有し、
前記発熱体が発熱し、前記係止部材若しくは前記固定部材が軟化することによって、前記押圧手段の応力により前記遮蔽部材が前記係止部材を切断若しくは前記固定部材を離間し、
さらに前記遮蔽部材が前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部を移動して前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断することによって、前記ヒューズエレメントの通電を遮断する、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
前記発熱体に電流を通電する給電部材と、を有し、
前記発熱体が発熱し、前記係止部材若しくは前記固定部材が軟化することによって、前記押圧手段の応力により前記遮蔽部材が前記係止部材を切断若しくは前記固定部材を離間し、
さらに前記遮蔽部材が前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部を移動して前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断することによって、前記ヒューズエレメントの通電を遮断する、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項32】
前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第１絶縁部材は、前記第１保持部材と一体化されている、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
前記第１絶縁部材は、前記第１保持部材と一体化されている、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項33】
前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
第２絶縁部材は、前記第２保持部材と一体化されている、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
第２絶縁部材は、前記第２保持部材と一体化されている、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項34】
前記ヒューズエレメントと前記第１絶縁部材を複数有し、
複数の前記ヒューズエレメントは、前記第１絶縁部材又は第２絶縁部材の間に近接若しくは接触させた状態で配置されている、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
複数の前記ヒューズエレメントは、前記第１絶縁部材又は第２絶縁部材の間に近接若しくは接触させた状態で配置されている、請求項１８または請求項１９に記載の保護素子。
【請求項35】
前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第１絶縁部材の一つは、前記第１保持部材と一体化されている、請求項３４に記載の保護素子。
前記第１絶縁部材の一つは、前記第１保持部材と一体化されている、請求項３４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、家電製品から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、主に自動車用電気回路等に用いられるヒューズエレメントとして、両端部に位置する端子部の間に連結された２つのエレメントと、当該エレメントの略中央部に設けられた溶断部と、を備えるヒューズエレメントが記載されている。特許文献１には、ケーシングの内部に２枚組のヒューズエレメントが格納され、ヒューズエレメントとケーシングとの間に、消弧材を封入したヒューズが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－００４６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
高電圧かつ大電流の電流経路に設置される保護素子においては、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やすい。大規模なアーク放電が発生すると、ヒューズエレメントが収納されている絶縁ケースが破壊されてしまう場合がある。このため、ヒューズエレメントの材料として、銅などの低抵抗でかつ高融点の金属を用いてアーク放電の発生を抑えることが行われている。また、絶縁ケースの材料として、セラミックスなどの堅牢でかつ高耐熱性の材料を用いること、さらに絶縁ケースのサイズを大きくすることが行われている。
また、これまでの高電圧大電流（１００Ｖ／１００Ａ以上)の電流ヒューズは過電流遮断のみであり、遮断信号による遮断機能を両立するものはなかった。
また、これまでの高電圧大電流（１００Ｖ／１００Ａ以上)の電流ヒューズは過電流遮断のみであり、遮断信号による遮断機能を両立するものはなかった。
【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大規模なアーク放電が発生しにくく、絶縁ケースのサイズを小型軽量化することが可能であると共に、高電圧大電流対応の過電流遮断と遮断信号による遮断機能を両立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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【0008】
［１］ヒューズエレメントと、前記ヒューズエレメントを収容する絶縁ケースと、第１端子と、第２端子とを有し、
さらに、前記ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された第１絶縁部材、及び第２開口部若しくは第２分離部が形成された第２絶縁部材と、
前記ヒューズエレメントを分断するように、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部と、前記第２絶縁部材の前記第２開口部若しくは前記第２分離部とを、前記第１開口部若しくは前記第１分離部に挿入可能な方向に移動可能な遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記遮蔽部材の移動可能な方向に押圧する押圧手段と、
前記遮蔽部材の移動を抑える係止部材と、
前記係止部材若しくは前記係止部材を固定する固定部材を加熱し軟化させる発熱体と、
前記発熱体に電流を通電する給電部材と、を有し、
前記ヒューズエレメントは、互いに対向する第１端部と第２端部を有し、前記第１端子は、一方の端部が前記第１端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出し、前記第２端子は、一方の端部が前記第２端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出しており、
前記絶縁ケースはさらに、前記第１絶縁部材と、前記第２絶縁部材と、前記遮蔽部材と、前記押圧手段と、前記係止部材と、前記発熱体と、前記給電部材の一部とを収容し、
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する、保護素子。
さらに、前記ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された第１絶縁部材、及び第２開口部若しくは第２分離部が形成された第２絶縁部材と、
前記ヒューズエレメントを分断するように、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部と、前記第２絶縁部材の前記第２開口部若しくは前記第２分離部とを、前記第１開口部若しくは前記第１分離部に挿入可能な方向に移動可能な遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記遮蔽部材の移動可能な方向に押圧する押圧手段と、
前記遮蔽部材の移動を抑える係止部材と、
前記係止部材若しくは前記係止部材を固定する固定部材を加熱し軟化させる発熱体と、
前記発熱体に電流を通電する給電部材と、を有し、
前記ヒューズエレメントは、互いに対向する第１端部と第２端部を有し、前記第１端子は、一方の端部が前記第１端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出し、前記第２端子は、一方の端部が前記第２端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出しており、
前記絶縁ケースはさらに、前記第１絶縁部材と、前記第２絶縁部材と、前記遮蔽部材と、前記押圧手段と、前記係止部材と、前記発熱体と、前記給電部材の一部とを収容し、
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する、保護素子。
【0009】
［２］前記発熱体が発熱し、前記係止部材若しくは前記固定部材が軟化することによって、前記押圧手段の応力により前記遮蔽部材が前記係止部材を切断若しくは前記固定部材を離間し、
さらに前記遮蔽部材が前記第２絶縁部材の前記第２開口部若しくは前記第２分離部と、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部とを移動して前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断することによって、前記ヒューズエレメントの通電を遮断する、［１］に記載の保護素子。
さらに前記遮蔽部材が前記第２絶縁部材の前記第２開口部若しくは前記第２分離部と、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部とを移動して前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断することによって、前記ヒューズエレメントの通電を遮断する、［１］に記載の保護素子。
【0010】
［３］前記遮蔽部材は、前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断し、前記ヒューズエレメントを前記ヒューズエレメントの通電方向に遮蔽する、［１］または［２］に記載の保護素子。
【0011】
［４］前記押圧手段はバネである、［１］から［３］のいずれかに記載の保護素子。
【0012】
［５］前記第１絶縁部材、前記第２絶縁部材、前記遮蔽部材及び前記絶縁ケースのうち少なくとも一つは、耐トラッキング指標ＣＴＩが５００Ｖ以上の材料で形成されている、［１］から［４］のいずれかに記載の保護素子。
【0013】
［６］前記第１絶縁部材、前記第２絶縁部材、前記遮蔽部材及び前記絶縁ケースのうち少なくとも一つは、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂からなる群より選ばれる一種の樹脂材料で形成されている、［１］から［５］のいずれかに記載の保護素子。
【0014】
［７］前記ヒューズエレメントは、低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を少なくとも一部に有し、前記低融点金属層は錫を含み、前記高融点金属層は銀もしくは銅を含む、［１］から［６］のいずれかに記載の保護素子。
【0015】
［８］前記ヒューズエレメントは、前記高融点金属層を２層以上有し、前記低融点金属層を１層以上有し、前記低融点金属層が前記高融点金属層の間に配置された積層体を少なくとも一部に有する、［７］に記載の保護素子。
【0016】
［９］前記ヒューズエレメントは、銀もしくは銅を含む単層体を少なくとも一部に有する、［１］から［８］のいずれかに記載の保護素子。
【0017】
［１０］前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に溶断部を有し、前記第１端部および前記第２端部の前記第１端部から前記第２端部に向かう通電方向の断面積より、前記溶断部の前記通電方向の断面積の方が小さい、［１］から［９］のいずれかに記載の保護素子。
【0018】
［１１］前記係止部材の一部が、前記ヒューズエレメントと近接若しくは接触している、［１］から［１０］のいずれかに記載の保護素子。
【0019】
［１２］前記ヒューズエレメントは、前記遮断部に低融点金属層又は前記低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を有し、かつ、前記第１端部及び前記第２端部の両方に前記高融点金属層を有し、前記低融点金属層は錫を含み、前記高融点金属層は銀もしくは銅を含む、［１］から［１１］のいずれかに記載の保護素子。
【0020】
［１３］前記ヒューズエレメントにおいて少なくとも前記遮断部の厚みは、前記遮断部以外の厚みよりも薄い、［１］から［１２］のいずれかに記載の保護素子。
【0021】
［１４］前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第１絶縁部材は、前記第１保持部材と一体化されている、［１］から［１３］のいずれかに記載の保護素子。
前記第１絶縁部材は、前記第１保持部材と一体化されている、［１］から［１３］のいずれかに記載の保護素子。
【0022】
［１５］前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第２絶縁部材は、前記第２保持部材と一体化されている、［１］から［１４］のいずれかに記載の保護素子。
前記第２絶縁部材は、前記第２保持部材と一体化されている、［１］から［１４］のいずれかに記載の保護素子。
【0023】
［１６］前記ヒューズエレメントと前記第１絶縁部材を複数有し、
複数の前記ヒューズエレメントは、前記第１絶縁部材又は前記第２絶縁部材の間に近接若しくは接触させた状態で配置されている、［１］から［１５］のいずれかに記載の保護素子。
複数の前記ヒューズエレメントは、前記第１絶縁部材又は前記第２絶縁部材の間に近接若しくは接触させた状態で配置されている、［１］から［１５］のいずれかに記載の保護素子。
【0024】
［１７］前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第１絶縁部材の一つは、前記第１保持部材と一体化されている、［１６］に記載の保護素子。
前記第１絶縁部材の一つは、前記第１保持部材と一体化されている、［１６］に記載の保護素子。
【0025】
［１８］ヒューズエレメントと、前記ヒューズエレメントを収容する絶縁ケースと、第１端子と、第２端子とを有し、
さらに、前記ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された第１絶縁部材と、
前記ヒューズエレメントを分断するように、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部を、前記第１開口部若しくは前記第１分離部に挿入可能な方向に移動可能な遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記遮蔽部材の移動可能な方向に押圧する押圧手段と、
前記遮蔽部材の移動を抑える係止部材と、を有し、
前記ヒューズエレメントは、互いに対向する第１端部と第２端部を有し、前記第１端子は、一方の端部が前記第１端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出し、前記第２端子は、一方の端部が前記第２端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出しており、
前記絶縁ケースはさらに、前記第１絶縁部材と、前記遮蔽部材と、前記押圧手段と、前記係止部材とを収容し、
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する、保護素子。
さらに、前記ヒューズエレメントに近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された第１絶縁部材と、
前記ヒューズエレメントを分断するように、前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部を、前記第１開口部若しくは前記第１分離部に挿入可能な方向に移動可能な遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記遮蔽部材の移動可能な方向に押圧する押圧手段と、
前記遮蔽部材の移動を抑える係止部材と、を有し、
前記ヒューズエレメントは、互いに対向する第１端部と第２端部を有し、前記第１端子は、一方の端部が前記第１端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出し、前記第２端子は、一方の端部が前記第２端部と接続し他方の端部が前記絶縁ケースから外部に露出しており、
前記絶縁ケースはさらに、前記第１絶縁部材と、前記遮蔽部材と、前記押圧手段と、前記係止部材とを収容し、
前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に電流経路を遮断させるための遮断部を有する、保護素子。
【0026】
［１９］前記係止部材を固定する固定部材を有し、
前記遮蔽部材は、前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断若しくは前記固定部材を離間し、前記ヒューズエレメントを前記ヒューズエレメントの通電方向に遮蔽する、［１８］に記載の保護素子。
前記遮蔽部材は、前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断若しくは前記固定部材を離間し、前記ヒューズエレメントを前記ヒューズエレメントの通電方向に遮蔽する、［１８］に記載の保護素子。
【0027】
［２０］前記押圧手段はバネである、［１８］または［１９］に記載の保護素子。
【0028】
［２１］前記第１絶縁部材、前記遮蔽部材及び前記絶縁ケースのうち少なくとも一つは、耐トラッキング指標ＣＴＩが５００Ｖ以上の材料で形成されている、［１８］から［２０］のいずれかに記載の保護素子。
【0029】
［２２］前記第１絶縁部材、前記遮蔽部材及び前記絶縁ケースのうち少なくとも一つは、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂からなる群より選ばれる一種の樹脂材料で形成されている、［１８］から［２１］のいずれかに記載の保護素子。
【0030】
［２３］前記ヒューズエレメントは、低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を少なくとも一部に有し、前記低融点金属層は錫を含み、前記高融点金属層は銀もしくは銅を含む、［１８］から［２２］のいずれかに記載の保護素子。
【0031】
［２４］前記ヒューズエレメントは、前記高融点金属層を２層以上有し、前記低融点金属層を１層以上有し、前記低融点金属層が前記高融点金属層の間に配置された積層体を少なくとも一部に有する、［２３］に記載の保護素子。
【0032】
［２５］前記ヒューズエレメントは、銀もしくは銅を含む単層体を少なくとも一部に有する、［１８］から［２４］のいずれかに記載の保護素子。
【0033】
［２６］前記ヒューズエレメントは、前記第１端部と前記第２端部の間に溶断部を有し、前記第１端部および前記第２端部の前記第１端部から前記第２端部に向かう通電方向の断面積より、前記溶断部の前記通電方向の断面積の方が小さい、［１８］から［２５］のいずれかに記載の保護素子。
【0034】
［２７］前記係止部材の一部が、前記ヒューズエレメントと近接若しくは接触している、［１８］から［２６］のいずれかに記載の保護素子。
【0035】
［２８］前記ヒューズエレメントの外側に近接若しくは接触させた状態で配置された前記第１絶縁部材には、前記係止部材を保持する係止部材保持部を有する、［１８］から［２７］のいずれかに記載の保護素子。
【0036】
［２９］前記ヒューズエレメントは、前記遮断部に低融点金属層又は前記低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を有し、かつ、前記第１端部及び前記第２端部の両方に前記高融点金属層を有し、前記低融点金属層は錫を含み、前記高融点金属層は銀もしくは銅を含む、［１８］から［２８］のいずれかに記載の保護素子。
【0037】
［３０］前記ヒューズエレメントにおいて少なくとも前記遮断部の厚みは、前記遮断部以外の厚みよりも薄い、［１８］から［２９］のいずれかに記載の保護素子。
【0038】
［３１］前記係止部材若しくは前記係止部材を固定する固定部材を加熱し軟化させる発熱体と、
前記発熱体に電流を通電する給電部材と、を有し、
前記発熱体が発熱し、前記係止部材若しくは前記固定部材が軟化することによって、前記押圧手段の応力により前記遮蔽部材が前記係止部材を切断若しくは前記固定部材を離間し、
さらに前記遮蔽部材が前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部を移動して前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断することによって、前記ヒューズエレメントの通電を遮断する、［１８］から［３０］のいずれかに記載の保護素子。
前記発熱体に電流を通電する給電部材と、を有し、
前記発熱体が発熱し、前記係止部材若しくは前記固定部材が軟化することによって、前記押圧手段の応力により前記遮蔽部材が前記係止部材を切断若しくは前記固定部材を離間し、
さらに前記遮蔽部材が前記第１絶縁部材の前記第１開口部若しくは前記第１分離部を移動して前記ヒューズエレメントの前記遮断部を切断することによって、前記ヒューズエレメントの通電を遮断する、［１８］から［３０］のいずれかに記載の保護素子。
【0039】
［３２］前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第１絶縁部材は、前記第１保持部材と一体化されている、［１８］から［３１］のいずれかに記載の保護素子。
前記第１絶縁部材は、前記第１保持部材と一体化されている、［１８］から［３１］のいずれかに記載の保護素子。
【0040】
［３３］前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
第２絶縁部材は、前記第２保持部材と一体化されている、［１８］から［３２］のいずれかに記載の保護素子。
第２絶縁部材は、前記第２保持部材と一体化されている、［１８］から［３２］のいずれかに記載の保護素子。
【0041】
［３４］前記ヒューズエレメントと前記第１絶縁部材を複数有し、
複数の前記ヒューズエレメントは、前記第１絶縁部材又は第２絶縁部材の間に近接若しくは接触させた状態で配置されている、［１８］から［３３］のいずれかに記載の保護素子。
複数の前記ヒューズエレメントは、前記第１絶縁部材又は第２絶縁部材の間に近接若しくは接触させた状態で配置されている、［１８］から［３３］のいずれかに記載の保護素子。
【0042】
［３５］前記絶縁ケースは、第１保持部材と第２保持部材を含み、
前記第１絶縁部材の一つは、前記第１保持部材と一体化されている、［３４］に記載の保護素子。
前記第１絶縁部材の一つは、前記第１保持部材と一体化されている、［３４］に記載の保護素子。
【発明の効果】
【0043】
本発明によれば、ヒューズエレメントの溶断時に大規模なアーク放電が発生しにくく、絶縁ケースのサイズを小型軽量化することが可能であると共に、高電圧大電流対応の過電流遮断と遮断信号による遮断機能を両立する保護素子を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の第１実施形態に係る保護素子の斜視図である。
【図4】（ａ）は、第１端子及び第２端子とヒューズエレメント積層体を構成する可溶性導体シート１個とを模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、ヒューズエレメント積層体、第２絶縁部材、第１端子、及び、第２端子を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、（ｂ）で示した平面図のＸ－Ｘ’線に沿った断面図である。
【図6】遮蔽部材がヒューズエレメントを切断して下がりきった状態の保護素子の断面図である。
【図7】（ａ）は係止部材の変形例を有する保護素子の断面図であり、（ｂ）は、係止部材近傍の拡大図である。
【図8】発熱体の構造の一例を示すものであり、（ａ）は上面平面図であり、（ｂ）は印刷前の絶縁基板の上面平面図、（Ｃ）は抵抗層印刷後の上面平面図、（ｄ）は絶縁層印刷後の上面平面図、（ｅ）は電極層印刷後の上面平面図、（ｆ）は下面平面図である。
【図9】発熱体へ給電する給電部材の引き出し方法を説明するための保護素子の斜視図であり、（ａ）は２個の発熱体を直列につなぐ場合であり、（ｂ）は２個の発熱体を並列につなぐ場合である。
【図10】第１実施形態の変形例の模式図であり、（ａ）は保持部材１０Ｂの変形例である保持部材１０ＢＢの斜視図であり、（ｂ）は保持部材１０Ｂの変形例である保持部材１０ＢＢと、第１絶縁部材６０Ａ及び第２絶縁部材６０Ｂの変形例である第１絶縁部材６１Ａ及び第２絶縁部材６１Ｂの斜視図である。
【図11】（ａ）は変形例の第２絶縁部材６１Ｂの斜視図であり、（ｂ）は第１絶縁部材６１Ａの斜視図である。
【図12】第２実施形態に係る保護素子の内部が見えるように一部を除去して模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は遮蔽部材の下側斜視図である。
【図14】遮蔽部材がヒューズエレメントを分断して下がりきった状態の保護素子の断面図である。
【図15】ヒューズエレメント積層体、第１端子及び第２端子を第１保持部材に設置された状態を模式的に示した斜視図である。
【図18】（ａ）は第３実施形態に係るヒューズエレメントの断面図であり、（ｂ）はヒューズエレメントの平面図である。
【図19】（ａ）は第３実施形態の第１変形例のヒューズエレメントの断面図であり、（ｂ）は第２変形例のヒューズエレメントの断面図である。
【図20】第３実施形態の第３変形例のヒューズエレメントの平面図である。
【図21】（ａ）は第３実施形態の第４変形例のヒューズエレメントの断面図であり、（ｂ）は第５変形例のヒューズエレメントの断面図であり、（ｃ）は第６変形例のヒューズエレメントの断面図であり、（ｄ）は第７変形例のヒューズエレメントの断面図であり、（ｅ）は第８変形例のヒューズエレメントの断面図であり、（ｆ）は第９変形例のヒューズエレメントの断面図である。
【図22】第３実施形態のヒューズエレメントが単層体である例の断面図である。
【図23】第３実施形態のヒューズエレメントが積層体である例の断面図である。
【図26】第４実施形態に係るヒューズエレメントの断面図である。
【図27】第４実施形態に係るヒューズエレメントの遮断部以外の厚みと遮断部の厚みとの厚み比と、ヒューズ抵抗との関係を示す図である。
【図28】第４実施形態のヒューズエレメントが積層体である例の断面図である。
【図29】第４実施形態の第１変形例のヒューズエレメントの平面図である。
【図30】第４実施形態の第２変形例のヒューズエレメントの平面図である。
【図31】第４実施形態の第３変形例のヒューズエレメントの断面図である。
【図32】第４実施形態のヒューズエレメントの製造方法の一例を示す模式図である。
【図33】第４実施形態のヒューズエレメントの製造方法の一例を示す模式図である。
【図34】第４実施形態のヒューズエレメントの製造方法の一例を示す模式図である。
【図35】第４実施形態のヒューズエレメントの製造方法の一例を示す模式図である。
【図38】第４実施形態のヒューズエレメントの製造方法の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0045】
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。
【0046】
（保護素子（第１実施形態））
図１～図５は、本発明の第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である。Ｙで示す方向はＸ方向と直交する方向であり、幅方向ともいう。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り、厚さ方向ともいう。
図１～図５は、本発明の第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である。Ｙで示す方向はＸ方向と直交する方向であり、幅方向ともいう。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り、厚さ方向ともいう。
【0047】
図１は、本発明の第１実施形態に係る保護素子を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す保護素子の内部が見えるように一部を除去して模式的に示した斜視図である。
図３は、図１に示す保護素子を模式的に示す分解斜視図である。図４（ａ）は、第１端子及び第２端子とヒューズエレメント積層体を構成する可溶性導体シート１個とを模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、ヒューズエレメント積層体、第２絶縁部材、第１端子、及び、第２端子を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、（ｂ）で示した平面図のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。図５（ａ）は、図１のＶ－Ｖ’線に沿った断面図であり、（ｂ）は、係止部材の近傍の拡大図である。
図３は、図１に示す保護素子を模式的に示す分解斜視図である。図４（ａ）は、第１端子及び第２端子とヒューズエレメント積層体を構成する可溶性導体シート１個とを模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、ヒューズエレメント積層体、第２絶縁部材、第１端子、及び、第２端子を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は、（ｂ）で示した平面図のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。図５（ａ）は、図１のＶ－Ｖ’線に沿った断面図であり、（ｂ）は、係止部材の近傍の拡大図である。
【0048】
図１～図５に示す保護素子１００は、絶縁ケース１０と、ヒューズエレメント積層体４０と、第１絶縁部材６０Ａと、第２絶縁部材６０Ｂと、遮蔽部材２０と、押圧手段３０と、係止部材７０と、発熱体８０と、給電部材９０ａ、９０ｂと、第１端子９１と、第２端子９２とを有する。なお、本実施形態の保護素子１００において、通電方向は、使用時において電気が流れる方向（Ｘ方向）を意味し、通電方向の断面積は、通電方向に対して直交する方向の面（Ｙ－Ｚ面）の面積を意味する。
図１～図５に示す保護素子１００においては、第１絶縁部材６０Ａと第２絶縁部材６０Ｂとが異なる構成を有する部材である例を示したが、これらの第１絶縁部材６０Ａと第２絶縁部材６０Ｂとが同じ構成を有する部材であってもよい。
図１～図５に示す保護素子１００においては、第１絶縁部材６０Ａと第２絶縁部材６０Ｂとが異なる構成を有する部材である例を示したが、これらの第１絶縁部材６０Ａと第２絶縁部材６０Ｂとが同じ構成を有する部材であってもよい。
【0049】
本実施形態の保護素子１００は、電流経路を遮断させる機構として、可溶性導体シート５０（図４（ｃ）参照）に定格電流を超えた過電流が流れた場合に可溶性導体シート５０が溶断されて電流経路を遮断させる過電流遮断と、過電流以外の異常が発生した場合に発熱体８０に電流を通電して遮蔽部材２０の移動を抑制している係止部材７０を溶融し、押圧手段３０によって下方に押圧力を付与されている遮蔽部材２０を移動させてヒューズエレメント５０を切断して電流経路を遮断させるアクティブ遮断とを有する。
【0050】
（絶縁ケース）
絶縁ケース１０は、略長円柱状（Ｙ－Ｚ面の断面がＸ方向のどの位置でも長円）である。絶縁ケース１０は、カバー１０Ａと保持部材１０Ｂとからなる。
カバー１０Ａは、両端が開口した長円筒形状である。カバー１０Ａの開口部における内側の縁部は、面取りされた傾斜面２１とされている。カバー１０Ａの中央部は、保持部材１０Ｂが収容される収容部２２とされている。
絶縁ケース１０は、略長円柱状（Ｙ－Ｚ面の断面がＸ方向のどの位置でも長円）である。絶縁ケース１０は、カバー１０Ａと保持部材１０Ｂとからなる。
カバー１０Ａは、両端が開口した長円筒形状である。カバー１０Ａの開口部における内側の縁部は、面取りされた傾斜面２１とされている。カバー１０Ａの中央部は、保持部材１０Ｂが収容される収容部２２とされている。
【0051】
保持部材１０Ｂは、Ｚ方向で下側に配置する第１保持部材１０ＢａとＺ方向で上側に配置する第２保持部材１０Ｂｂとからなる。
図３に示すように、第１保持部材１０Ｂａの通電方向（Ｘ方向）における両端部（第１端部１０Ｂａａ、第２端部１０Ｂａｂ）には端子載置面１１１が設けられている。
また、図３に示すように、第１保持部材１０Ｂａの両端部（第１端部１０Ｂａａ、第２端部１０Ｂａｂ）には給電部材載置面１２が設けられている。給電部材載置面１２のＺ方向の位置（高さ）が発熱体８０の位置（高さ）とほぼ同じ高さにあることで給電部材９０の引き回し距離の短縮を図っている。
図３に示すように、第１保持部材１０Ｂａの通電方向（Ｘ方向）における両端部（第１端部１０Ｂａａ、第２端部１０Ｂａｂ）には端子載置面１１１が設けられている。
また、図３に示すように、第１保持部材１０Ｂａの両端部（第１端部１０Ｂａａ、第２端部１０Ｂａｂ）には給電部材載置面１２が設けられている。給電部材載置面１２のＺ方向の位置（高さ）が発熱体８０の位置（高さ）とほぼ同じ高さにあることで給電部材９０の引き回し距離の短縮を図っている。
【0052】
保持部材１０Ｂの内部には、内圧緩衝空間１５（図５（ａ）、図６参照）が形成されている。内圧緩衝空間１５は、ヒューズエレメント積層体４０の溶断時に発生するアーク放電によって生成する気体による保護素子１００の内圧の急激な上昇を抑える作用がある。
【0053】
カバー１０Ａおよび保持部材１０Ｂは、耐トラッキング指標ＣＴＩ（トラッキング（炭化導電路）破壊に対する耐性）が５００Ｖ以上の材料で形成されていることが好ましい。
耐トラッキング指標ＣＴＩは、ＩＥＣ６０１１２に基づく試験により求めることができる。
耐トラッキング指標ＣＴＩは、ＩＥＣ６０１１２に基づく試験により求めることができる。
【0054】
カバー１０Ａおよび保持部材１０Ｂの材料としては、樹脂材料を用いることができる。
樹脂材料は、セラミック材料よりも熱容量が小さく融点も低い。このため、保持部材１０Ｂの材料として樹脂材料を用いると、ガス化冷却（アブレーション）によるアーク放電を弱める特性や、溶融飛散した金属粒子が保持部材１０Ｂに付着する際に、保持部材１０Ｂの表面が変形したり付着物が凝集したりすることで、疎らとなり伝導パスを形成し難い特性があり好ましい。
樹脂材料は、セラミック材料よりも熱容量が小さく融点も低い。このため、保持部材１０Ｂの材料として樹脂材料を用いると、ガス化冷却（アブレーション）によるアーク放電を弱める特性や、溶融飛散した金属粒子が保持部材１０Ｂに付着する際に、保持部材１０Ｂの表面が変形したり付着物が凝集したりすることで、疎らとなり伝導パスを形成し難い特性があり好ましい。
【0055】
樹脂材料としては、例えば、ポリアミド系樹脂またはフッ素系樹脂を用いることができる。ポリアミド系樹脂は、脂肪族ポリアミドであってもよいし、半芳香族ポリアミドであってもよい。脂肪族ポリアミドの例としては、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６を挙げることができる。半芳香族ポリアミドの例としては、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔ、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂を挙げることができる。フッ素系樹脂の例としては、ポリテトラフルオロエチレンを挙げることができる。また、ポリアミド系樹脂およびフッ素系樹脂は耐熱性が高く、燃焼しにくい。特に、脂肪族ポリアミドは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、カバー１０Ａおよび保持部材１０Ｂを形成することで、ヒューズエレメント積層体４０の溶断時のアーク放電に生成したグラファイトによって、新たな電流経路が形成されることをより確実に防止できる。
【0056】
（ヒューズエレメント積層体）
ヒューズエレメント積層体は、厚さ方向に並列配置された複数個の可溶性導体シート（複数個の可溶性導体シートをまとめてヒューズエレメントということがある）と、複数個の可溶性導体シートの各々の間、及び、複数個の可溶性導体シートのうちの最下部に配置された可溶性導体シートの外側に近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された複数の第１絶縁部材とを有する。ヒューズエレメント積層体はヒューズエレメントと第１絶縁部材とからなる。
ヒューズエレメント積層体４０は、厚さ方向（Ｚ方向）に並列配置された６個の可溶性導体シート５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆを有する。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の間には、第１絶縁部材６０Ａｂ、６０Ａｃ、６０Ａｄ、６０Ａｅ、６０Ａｆが配置されている。第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々に近接もしくは接触させた状態で配置されている。近接させた状態は、第１絶縁部材６０Ａｂ～６０Ａｆと可溶性導体シート５０ａ～５０ｆとの距離が０．５ｍｍ以下の状態であることが好ましく、より好ましくは０．２ｍｍ以下の状態である。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最下部に配置された可溶性導体シート５０ａの外側には第１絶縁部材６０Ａａが配置されている。さらに、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最上部に配置された可溶性導体シート５０ｆの外側には第２絶縁部材６０Ｂが配置されている。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの幅（Ｙ方向の長さ）は、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂの幅よりも狭くなっている。
ヒューズエレメント積層体４０は、複数個の可溶性導体シートが６個の例であるが、６個に限定されず、複数個であればよい。
ヒューズエレメント積層体は、厚さ方向に並列配置された複数個の可溶性導体シート（複数個の可溶性導体シートをまとめてヒューズエレメントということがある）と、複数個の可溶性導体シートの各々の間、及び、複数個の可溶性導体シートのうちの最下部に配置された可溶性導体シートの外側に近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部若しくは第１分離部が形成された複数の第１絶縁部材とを有する。ヒューズエレメント積層体はヒューズエレメントと第１絶縁部材とからなる。
ヒューズエレメント積層体４０は、厚さ方向（Ｚ方向）に並列配置された６個の可溶性導体シート５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆを有する。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の間には、第１絶縁部材６０Ａｂ、６０Ａｃ、６０Ａｄ、６０Ａｅ、６０Ａｆが配置されている。第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々に近接もしくは接触させた状態で配置されている。近接させた状態は、第１絶縁部材６０Ａｂ～６０Ａｆと可溶性導体シート５０ａ～５０ｆとの距離が０．５ｍｍ以下の状態であることが好ましく、より好ましくは０．２ｍｍ以下の状態である。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最下部に配置された可溶性導体シート５０ａの外側には第１絶縁部材６０Ａａが配置されている。さらに、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最上部に配置された可溶性導体シート５０ｆの外側には第２絶縁部材６０Ｂが配置されている。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの幅（Ｙ方向の長さ）は、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂの幅よりも狭くなっている。
ヒューズエレメント積層体４０は、複数個の可溶性導体シートが６個の例であるが、６個に限定されず、複数個であればよい。
【0057】
可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々は、互いに対向する第１端部５１及び第２端部５２と、第１端部５１及び第２端部５２の間に位置する溶断部５３とを有する。厚さ方向に並列配置された可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの下から３つの可溶性導体シート５０ａ～５０ｃの第１端部５１は、第１端子９１の下面に接続し、上から３つの可溶性導体シート５０ｄ～５０ｆの第１端部５１は、第１端子９１の上面に接続されている。また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの下から３つの可溶性導体シート５０ａ～５０ｃの第２端部５２は、第２端子９２の下面に接続し、上から３つの可溶性導体シート５０ｄ～５０ｆの第２端部５２は、第２端子９２の上面に接続されている。なお、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆと第１端子９１及び第２端子９２の接続位置はこれに限定されるものではない。例えば、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１の全てが、第１端子９１の上面に接続されていてもよいし、第１端子９１の下面に接続されていてもよい。また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第２端部５２の全てが、第２端子９２の上面に接続されていてもよいし、第２端子９２の下面に接続されていてもよい。
【0058】
可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々は、低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体であってもよいし、単層体であってもよい。低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体は低融点金属層の周囲を高融点金属層で覆った構造でもよい。
積層体の低融点金属層はＳｎを含む。低融点金属層は、Ｓｎ単体であってもよいし、Ｓｎ合金であってもよい。Ｓｎ合金は、Ｓｎを主成分とする合金である。Ｓｎ合金は、合金に含まれる金属の中でＳｎの含有量が最も多い合金である。Ｓｎ合金の例としては、Ｓｎ－Ｂｉ合金、Ｉｎ－Ｓｎ合金、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ合金を挙げることができる。高融点金属層は、ＡｇもしくはＣｕを含む。高融点金属層は、Ａｇ単体であってもよいし、Ｃｕ単体であってもよいし、Ａｇ合金であってもよいし、Ｃｕ合金であってもよい。Ａｇ合金は合金に含まれる金属の中でＡｇの含有量が最も多い合金であり、Ｃｕ合金は、合金に含まれる金属の中でＣｕの含有量が最も多い合金である。積層体は、低融点金属層／高融点金属層の２層構造であってもよいし、高融点金属層を２層以上有し、低融点金属層が１層以上で、低融点金属層が高融点金属層の間に配置された３層以上の多層構造であってもよい。
積層体の低融点金属層はＳｎを含む。低融点金属層は、Ｓｎ単体であってもよいし、Ｓｎ合金であってもよい。Ｓｎ合金は、Ｓｎを主成分とする合金である。Ｓｎ合金は、合金に含まれる金属の中でＳｎの含有量が最も多い合金である。Ｓｎ合金の例としては、Ｓｎ－Ｂｉ合金、Ｉｎ－Ｓｎ合金、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ合金を挙げることができる。高融点金属層は、ＡｇもしくはＣｕを含む。高融点金属層は、Ａｇ単体であってもよいし、Ｃｕ単体であってもよいし、Ａｇ合金であってもよいし、Ｃｕ合金であってもよい。Ａｇ合金は合金に含まれる金属の中でＡｇの含有量が最も多い合金であり、Ｃｕ合金は、合金に含まれる金属の中でＣｕの含有量が最も多い合金である。積層体は、低融点金属層／高融点金属層の２層構造であってもよいし、高融点金属層を２層以上有し、低融点金属層が１層以上で、低融点金属層が高融点金属層の間に配置された３層以上の多層構造であってもよい。
【0059】
単層体の場合は、ＡｇもしくはＣｕを含む。単層体は、Ａｇ単体であってもよいし、Ｃｕ単体であってもよいし、Ａｇ合金であってもよいし、Ｃｕ合金であってもよい。
【0060】
可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々は、溶断部５３に貫通孔５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）を有していてもよい。図に示す例では、貫通孔は３個であるが、個数に制限はない。貫通孔５４を有することによって、第１端部５１および第２端部５２の断面積より、溶断部５３の断面積が小さくなる。溶断部５３の断面積が小さくなることによって、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々に定格を超える大電流が流れた場合には、溶断部５３の発熱量が大きくなるため、溶断部５３が溶断部となって溶断しやすくなる。第１端部５１及び第２端部５２側よりも溶断部５３を溶断され易くする構成としては貫通孔に限らず、幅狭にしたり部分的に厚みを薄くするなどの構成とすることもできる。ミシン目の様な切込み形状でもよい。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々において、溶断され易く構成された溶断部５３は遮蔽部材２０の凸状部２０ａによって切断され易い。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々において、溶断され易く構成された溶断部５３は遮蔽部材２０の凸状部２０ａによって切断され易い。
【0061】
可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの厚さは、過電流によって溶断され、かつ、遮蔽部材２０によって物理的に切断される厚さとされている。具体的な厚さは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの材料や個数（枚数）、また押圧手段３０の押圧力（応力）に依存するが、例えば、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが銅箔である場合は目安として、０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲とすることができる。また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆがＳｎを主成分とする合金の周囲をＡｇでめっきした箔である場合は目安として、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲とすることができる。
【0062】
第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆの各々は、互いに隙間（第１分離部）６４を介して対向した第１絶縁片６３ａと第２絶縁片６３ｂからなる。第２絶縁部材６０Ｂも同様に、互いに隙間（第２分離部）６５を介して対向した第３絶縁片６６ａと第４絶縁片６６ｂからなる。図示する例では、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆ及び第２絶縁部材６０Ｂの隙間６４、６５は、２つの部材（第１絶縁片６３ａ及び第２絶縁片６３ｂ及び第３絶縁片６６ａ及び第４絶縁片６６ｂ）に分離する分離部（第１分離部、第２分離部）であるが、遮蔽部材２０の凸状部２０ａが移動（通過）可能な開口部（第１開口部、第２開口部）であってもよい。
第１絶縁片６３ａおよび第２絶縁片６３ｂはそれぞれＹ方向の両端側に、ヒューズエレメントの遮断時に発生するアーク放電に伴う圧力上昇を絶縁ケースの押圧手段収容空間へ効率良く逃がすための通気孔６７を有する。図示した例では、第１絶縁片６３ａおよび第２絶縁片６３ｂはそれぞれＹ方向の両端側に３個ずつ有するが、個数に制限はない。
アーク放電により発生した上昇圧力は、通気孔６７を通り、押圧手段支持部２０ｂと第２保持部材１０Ｂｂとの間に設けられた四隅の隙間（不図示）を介して、絶縁ケース１０の押圧手段３０を収容する空間へと効率良く逃がされる。そして、その結果、遮蔽部材２０の遮蔽動作がスムーズに行われると共に、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆと第２絶縁部材６０Ｂの破壊が防止される。
隙間６４、６５は、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第２端部５２との間に配置する溶断部５３に対向する位置にある。すなわち、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断部５３に対向する位置で分離されている。
第１絶縁片６３ａおよび第２絶縁片６３ｂはそれぞれＹ方向の両端側に、ヒューズエレメントの遮断時に発生するアーク放電に伴う圧力上昇を絶縁ケースの押圧手段収容空間へ効率良く逃がすための通気孔６７を有する。図示した例では、第１絶縁片６３ａおよび第２絶縁片６３ｂはそれぞれＹ方向の両端側に３個ずつ有するが、個数に制限はない。
アーク放電により発生した上昇圧力は、通気孔６７を通り、押圧手段支持部２０ｂと第２保持部材１０Ｂｂとの間に設けられた四隅の隙間（不図示）を介して、絶縁ケース１０の押圧手段３０を収容する空間へと効率良く逃がされる。そして、その結果、遮蔽部材２０の遮蔽動作がスムーズに行われると共に、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆと第２絶縁部材６０Ｂの破壊が防止される。
隙間６４、６５は、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第２端部５２との間に配置する溶断部５３に対向する位置にある。すなわち、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断部５３に対向する位置で分離されている。
【0063】
第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂは、耐トラッキング指標ＣＴＩが５００Ｖ以上の材料で形成されていることが好ましい。
第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂの材料としては、樹脂材料を用いることができる。樹脂材料の例は、カバー１０Ａおよび保持部材１０Ｂの場合と同じである。
第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂの材料としては、樹脂材料を用いることができる。樹脂材料の例は、カバー１０Ａおよび保持部材１０Ｂの場合と同じである。
【0064】
ヒューズエレメント積層体４０は、例えば、次のようにして製造することができる。
第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆと第２絶縁部材６０Ｂに設けられた凸部に対応した位置決め凹部と第１端子９１と第２端子９２の位置決め固定部を有する治具を用い、第１絶縁部材６０Ａａの上に、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆと第１絶縁部材６０Ａｂ～６０Ａｆとを、それぞれ厚さ方向に交互に積層し、最上部に配置された可溶性導体シート５０ｆの上面に第２絶縁部材６０Ｂを配置して、積層体を得る。
第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆと第２絶縁部材６０Ｂに設けられた凸部に対応した位置決め凹部と第１端子９１と第２端子９２の位置決め固定部を有する治具を用い、第１絶縁部材６０Ａａの上に、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆと第１絶縁部材６０Ａｂ～６０Ａｆとを、それぞれ厚さ方向に交互に積層し、最上部に配置された可溶性導体シート５０ｆの上面に第２絶縁部材６０Ｂを配置して、積層体を得る。
【0065】
（遮蔽部材）
遮蔽部材２０は、ヒューズエレメント積層体４０側に向いた凸状部２０ａと、押圧手段３０の下部を収容して支持する凹部２０ｂａを有する押圧手段支持部２０ｂとを有する。
遮蔽部材２０は、押圧手段３０の押圧力を下方に付与された状態で、係止部材７０によって下方への移動が抑えられている。そのため、係止部材７０が発熱体８０の発熱によって加熱され軟化温度以上の温度で軟化されると、遮蔽部材２０は下方へ移動可能になる。このとき、軟化された係止部材７０はその材料の種類や加熱状況等によって、遮蔽部材２０によって物理的に切断され、あるいは、熱的に溶断され、あるいは遮蔽部材２０による物理的切断と熱的溶断が合わさった作用を受ける。
遮蔽部材２０は係止部材７０による下方への移動抑制が外れると、下方へ移動して可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを物理的に切断する。
遮蔽部材２０では、凸状部２０ａの先端２０ａａが尖っており、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを切断しやすい形状とされている。
図６に、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５を移動し、凸状部２０ａによって可溶性導体シート５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆを切断し、遮蔽部材２０が下がりきった状態の保護素子の断面図を示す。
遮蔽部材２０は、ヒューズエレメント積層体４０側に向いた凸状部２０ａと、押圧手段３０の下部を収容して支持する凹部２０ｂａを有する押圧手段支持部２０ｂとを有する。
遮蔽部材２０は、押圧手段３０の押圧力を下方に付与された状態で、係止部材７０によって下方への移動が抑えられている。そのため、係止部材７０が発熱体８０の発熱によって加熱され軟化温度以上の温度で軟化されると、遮蔽部材２０は下方へ移動可能になる。このとき、軟化された係止部材７０はその材料の種類や加熱状況等によって、遮蔽部材２０によって物理的に切断され、あるいは、熱的に溶断され、あるいは遮蔽部材２０による物理的切断と熱的溶断が合わさった作用を受ける。
遮蔽部材２０は係止部材７０による下方への移動抑制が外れると、下方へ移動して可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを物理的に切断する。
遮蔽部材２０では、凸状部２０ａの先端２０ａａが尖っており、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを切断しやすい形状とされている。
図６に、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５を移動し、凸状部２０ａによって可溶性導体シート５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆを切断し、遮蔽部材２０が下がりきった状態の保護素子の断面図を示す。
【0066】
遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６５、６４を移動して下がっていき、遮蔽部材２０の凸状部２０ａによって可溶性導体シート５０ｆ、５０ｅ、５０ｄ、５０ｃ、５０ｂ、５０ａを順に切断すると、切断面同士が凸状部２０ａによって遮蔽されて絶縁され、各可溶性導体シートを介した通電経路が物理的に確実に遮断される。これによって、アーク放電が迅速に消滅（消弧）する。
また、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６５、６４を移動して下方に下がりきった状態では、遮蔽部材２０の押圧手段支持部２０ｂが第２絶縁部材６０Ｂからヒューズエレメント積層体４０を押圧し、可溶性導体シートと第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆ及び第２絶縁部材６０Ｂとが密着するので、その間にアーク放電が継続できる空間がなくなり、アーク放電が確実に消滅する。
また、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６５、６４を移動して下方に下がりきった状態では、遮蔽部材２０の押圧手段支持部２０ｂが第２絶縁部材６０Ｂからヒューズエレメント積層体４０を押圧し、可溶性導体シートと第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆ及び第２絶縁部材６０Ｂとが密着するので、その間にアーク放電が継続できる空間がなくなり、アーク放電が確実に消滅する。
【0067】
凸状部２０ａの厚み（Ｘ方向の長さ）は、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆ及び第２絶縁部材６０Ｂの隙間６４、６５のＸ方向の幅よりも小さい。この構成によって、凸状部２０ａは隙間６４、６５をＺ方向下方に移動可能となる。
例えば、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが銅箔である場合は、凸状部２０ａの厚みと隙間６４、６５のＸ方向の幅との差は例えば、０．０５～１．０ｍｍとすることができ、０．２～０．４ｍｍとすることが好ましい。０．０５ｍｍ以上であると、切断された最小厚み０．０１ｍｍの場合の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの端部が第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆ及び第２絶縁部材６０Ｂと凸状部２０ａの隙間に入り込んでも凸状部２０ａの移動がスムーズとなり、アーク放電がより迅速かつ確実に消滅される。これは、上記差が０．０５ｍｍ以上であると、凸状部２０ａが引掛りにくいためである。また、上記差が１．０ｍｍ以下であると、隙間６４、６５が、凸状部２０ａを移動させるガイドとして機能する。したがって、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断時に移動する凸状部２０ａの位置ずれが防止され、アーク放電がより迅速かつ確実に消滅される。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆがＳｎを主成分とする合金の周囲をＡｇでめっきした箔である場合は、凸状部２０ａの厚みと隙間６４、６５のＸ方向の幅との差は例えば、０．２～２．５ｍｍとすることができ、０．２２～２．２ｍｍとすることが好ましい。
例えば、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが銅箔である場合は、凸状部２０ａの厚みと隙間６４、６５のＸ方向の幅との差は例えば、０．０５～１．０ｍｍとすることができ、０．２～０．４ｍｍとすることが好ましい。０．０５ｍｍ以上であると、切断された最小厚み０．０１ｍｍの場合の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの端部が第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆ及び第２絶縁部材６０Ｂと凸状部２０ａの隙間に入り込んでも凸状部２０ａの移動がスムーズとなり、アーク放電がより迅速かつ確実に消滅される。これは、上記差が０．０５ｍｍ以上であると、凸状部２０ａが引掛りにくいためである。また、上記差が１．０ｍｍ以下であると、隙間６４、６５が、凸状部２０ａを移動させるガイドとして機能する。したがって、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断時に移動する凸状部２０ａの位置ずれが防止され、アーク放電がより迅速かつ確実に消滅される。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆがＳｎを主成分とする合金の周囲をＡｇでめっきした箔である場合は、凸状部２０ａの厚みと隙間６４、６５のＸ方向の幅との差は例えば、０．２～２．５ｍｍとすることができ、０．２２～２．２ｍｍとすることが好ましい。
【0068】
凸状部２０ａの幅（Ｙ方向の長さ）は、ヒューズエレメント積層体４０の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの幅より広い。この構成によって、凸状部２０ａが可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々を切断することが可能である。
【0069】
凸状部２０ａのＺ方向の長さＬは、Ｚ方向下方に下がりきったときに、凸状部２０ａの先端２０ａａが、第１絶縁部材６０Ａａ～６０ＡｆのうちＺ方向で最下部に配置する第１絶縁部材６０Ａａよりも下方まで到達できる長さを有する。凸状部２０ａは最下部に配置する第１絶縁部材６０Ａａよりも下がるときには、保持部材１０Ｂａの内底面１３に形成された挿入孔１４に挿入される。
この構成によって、凸状部２０ａが可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々を切断することが可能となる。
この構成によって、凸状部２０ａが可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々を切断することが可能となる。
【0070】
（押圧手段）
押圧手段３０は、遮蔽部材２０をＺ方向下方に押圧した状態で遮蔽部材２０の凹部２０ｂａに収容されている。
押圧手段３０は、遮蔽部材２０をＺ方向下方に押圧した状態で遮蔽部材２０の凹部２０ｂａに収容されている。
【0071】
押圧手段３０としては、例えば、バネ、ゴムなど、弾性力を付与できる公知の手段を用いることができる。
保護素子１００においては、押圧手段３０としてバネが用いられている。バネ（押圧手段）３０は、遮蔽部材２０の凹部２０ｂａに縮められた状態で保持されている。
保護素子１００においては、押圧手段３０としてバネが用いられている。バネ（押圧手段）３０は、遮蔽部材２０の凹部２０ｂａに縮められた状態で保持されている。
【0072】
押圧手段３０として用いるバネの材料としては、公知のものを用いることができる。
押圧手段３０として用いられるバネとしては、円筒状のものを用いてもよいし、円錐状のものを用いてもよい。円錐状のバネを用いると収縮長を短くできるため、押圧時の高さを抑制して保護素子の小型化を図ることができる。また、円錐状のバネは、複数個重ねて応力の増強を図ることも可能である。
押圧手段３０として円錐状のバネを用いる場合、外径の小さい側を可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部（切断部）５３側に向けて配置してもよいし、外径の大きい側を可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部５３側に向けて配置してもよい。
押圧手段３０として円錐状のバネを用いる場合、外径の小さい側を可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部（切断部）５３側に向けて配置することにより、例えば、バネが金属などの導電性材料で形成されている場合に、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部５３の切断時に発生するアーク放電の継続をより効果的に抑制できる。これは、アーク放電の発生場所と、バネを形成している導電性材料との距離が確保されやすくなるためである。
また、押圧手段３０として円錐状のバネを用い、外径の大きい側を可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部５３側に向けて配置した場合、押圧手段３０から遮蔽部材２０により均等に弾性力を付与でき、好ましい。
押圧手段３０として用いられるバネとしては、円筒状のものを用いてもよいし、円錐状のものを用いてもよい。円錐状のバネを用いると収縮長を短くできるため、押圧時の高さを抑制して保護素子の小型化を図ることができる。また、円錐状のバネは、複数個重ねて応力の増強を図ることも可能である。
押圧手段３０として円錐状のバネを用いる場合、外径の小さい側を可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部（切断部）５３側に向けて配置してもよいし、外径の大きい側を可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部５３側に向けて配置してもよい。
押圧手段３０として円錐状のバネを用いる場合、外径の小さい側を可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部（切断部）５３側に向けて配置することにより、例えば、バネが金属などの導電性材料で形成されている場合に、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部５３の切断時に発生するアーク放電の継続をより効果的に抑制できる。これは、アーク放電の発生場所と、バネを形成している導電性材料との距離が確保されやすくなるためである。
また、押圧手段３０として円錐状のバネを用い、外径の大きい側を可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の溶断部５３側に向けて配置した場合、押圧手段３０から遮蔽部材２０により均等に弾性力を付与でき、好ましい。
【0073】
（係止部材）
係止部材７０は、第２絶縁部材６０Ｂの隙間６５を橋渡しし、遮蔽部材２０の移動を抑える。
保護素子１００においては、３個の係止部材７０（７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）を備えるが、３個に限定されない。
係止部材７０Ａは第２絶縁部材６０Ｂの溝６０Ｂａ１及び溝６０Ｂａ２に載置され、係止部材７０Ｂは第２絶縁部材６０Ｂの溝６０Ｂｂ１及び溝６０Ｂｂ２に載置され、係止部材７０Ｃは第２絶縁部材６０Ｂの溝６０Ｂｃ１及び溝６０Ｂｃ２に載置される。
また、遮蔽部材２０の凸状部２０ａの先端２０ａａには係止部材の形状と位置に対応した溝があり（図１２（ｂ）参照）、その溝が係止部材を挟み込む様に安定して保持する。
係止部材７０は、第２絶縁部材６０Ｂの隙間６５を橋渡しし、遮蔽部材２０の移動を抑える。
保護素子１００においては、３個の係止部材７０（７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）を備えるが、３個に限定されない。
係止部材７０Ａは第２絶縁部材６０Ｂの溝６０Ｂａ１及び溝６０Ｂａ２に載置され、係止部材７０Ｂは第２絶縁部材６０Ｂの溝６０Ｂｂ１及び溝６０Ｂｂ２に載置され、係止部材７０Ｃは第２絶縁部材６０Ｂの溝６０Ｂｃ１及び溝６０Ｂｃ２に載置される。
また、遮蔽部材２０の凸状部２０ａの先端２０ａａには係止部材の形状と位置に対応した溝があり（図１２（ｂ）参照）、その溝が係止部材を挟み込む様に安定して保持する。
【0074】
３個の係止部材７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃは同じ形状である。係止部材７０Ａについて図を用いて形状を説明すると、係止部材７０Ａは第２絶縁部材６０Ｂに形成された溝に載置されて支持される支持部７０Ａａと、支持部から下方に延びてその先端７０Ａｂａが最上部の可溶性導体シート５０ｆに近接若しくは接触する突出部７０Ａｂとを有する。係止部材７０では、すべての係止部材が同じ形状であるが、異なる形状のものが含まれてもよい。
【0075】
係止部材７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃの上に発熱体８０Ａ、８０Ｂが載置されている。発熱体８０Ａ、８０Ｂに電流が通電されると、発熱体８０Ａ、８０Ｂが発熱し、係止部材７０に伝熱して係止部材７０は昇温し軟化温度以上の温度において軟化する。ここで、軟化温度とは、固相と液相が混在あるいは共存する温度あるいは温度範囲を意味する。係止部材７０が軟化温度以上の温度になると、外力により変形するくらい柔らかくなる。
軟化した係止部材７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材２０の凸状部２０ａによって物理的に切断されやすくなる。係止部材７０が切断されると、遮蔽部材２０の凸状部２０ａは、隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく。
凸状部２０ａが隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく際に、凸状部２０ａが可溶性導体シートを切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部５３で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱が係止部材７０を介して可溶性導体シート５０ｆが加熱され、さらに他の可溶性導体シートも加熱されて、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆは物理的に切断されやすい。また、発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱の大きさによっては可溶性導体シート５０ｆが熱的に溶断され得る。この場合は、凸状部２０ａはそのまま突き進んで最下位置まで到達する。
軟化した係止部材７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材２０の凸状部２０ａによって物理的に切断されやすくなる。係止部材７０が切断されると、遮蔽部材２０の凸状部２０ａは、隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく。
凸状部２０ａが隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく際に、凸状部２０ａが可溶性導体シートを切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部５３で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱が係止部材７０を介して可溶性導体シート５０ｆが加熱され、さらに他の可溶性導体シートも加熱されて、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆは物理的に切断されやすい。また、発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱の大きさによっては可溶性導体シート５０ｆが熱的に溶断され得る。この場合は、凸状部２０ａはそのまま突き進んで最下位置まで到達する。
【0076】
係止部材７０では、突出部７０Ａｂが可溶性導体シート５０ｆに接触している。そのため、可溶性導体シートに定格電流を越えた過電流が流れると、可溶性導体シート５０ｆに接触している係止部材７０は伝熱して昇温し、軟化温度以上の温度において軟化する。
また、大きな過電流が流れ瞬時に可溶性導体シート５０ｆが溶断した場合は、発生したアーク放電が係止部材７０にも流れ、係止部材７０は軟化温度以上の温度において軟化する。
軟化した係止部材７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材２０の凸状部２０ａによって物理的に切断されやすくなる。係止部材７０が切断されると、遮蔽部材２０の凸状部２０ａは、隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく。
この場合、可溶性導体シートは定格電流を越えた過電流が流れて熱的に溶断されており、凸状部２０ａはそのまま隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく。この際、凸状部２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
仮に可溶性導体シートが未だ熱的に溶断されていないときでも、凸状部２０ａが隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく際に、凸状部２０ａが可溶性導体シートを切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが遮断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
また、大きな過電流が流れ瞬時に可溶性導体シート５０ｆが溶断した場合は、発生したアーク放電が係止部材７０にも流れ、係止部材７０は軟化温度以上の温度において軟化する。
軟化した係止部材７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材２０の凸状部２０ａによって物理的に切断されやすくなる。係止部材７０が切断されると、遮蔽部材２０の凸状部２０ａは、隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく。
この場合、可溶性導体シートは定格電流を越えた過電流が流れて熱的に溶断されており、凸状部２０ａはそのまま隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく。この際、凸状部２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
仮に可溶性導体シートが未だ熱的に溶断されていないときでも、凸状部２０ａが隙間６５、６４をＺ方向下方に挿入されていく際に、凸状部２０ａが可溶性導体シートを切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが遮断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
【0077】
図７（ａ）に係止部材７０の変形例である係止部材７１を有する保護素子を示す。図７（ｂ）は、係止部材７１の近傍の拡大図である。
係止部材７１は、第２絶縁部材６０Ｂに形成された溝に載置されて支持される支持部７１Ａａのみを有し、可溶性導体シート５０ｆに接触する突出部を有さない構成である。
係止部材７１は、第２絶縁部材６０Ｂに形成された溝に載置されて支持される支持部７１Ａａのみを有し、可溶性導体シート５０ｆに接触する突出部を有さない構成である。
【0078】
係止部材７１は可溶性導体シート５０ｆに接触する部分を有さないため、可溶性導体シートに定格電流を越えた過電流が流れても軟化されず、発熱体８０によってのみ軟化される。ただし、高電圧に伴うアーク放電が発生した場合に於いては、アーク放電が係止部材７１に達し係止部材７１を溶断させ、凸状部２０ａによる可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。
【0079】
係止部材７０、７１の材料は可溶性導体シートと同じ材料のものとすることができるが、発熱体８０の通電によって迅速に軟化するため、低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体であることが好ましい。例えば、融点２１７℃のＳｎを主成分とする合金の周囲を、融点９６２℃のＡｇでめっきしたものを用いることができる。
【0080】
（発熱体）
発熱体８０は係止部材７０の上面に接触するように載置される。発熱体８０に電流を通電させることによって発熱し、その熱によって係止部材７０を加熱して軟化、溶融する。
係止部材７０の溶融によって、押圧手段３０によってＺ方向下方に押圧力が付与されている遮蔽部材２０はヒューズエレメント積層体４０の隙間に挿入され、可溶性導体シート５０を切断し、ヒューズエレメント積層体４０を第１端子９１側と第２端子９２側に遮蔽する。
発熱体８０は係止部材７０の上面に接触するように載置される。発熱体８０に電流を通電させることによって発熱し、その熱によって係止部材７０を加熱して軟化、溶融する。
係止部材７０の溶融によって、押圧手段３０によってＺ方向下方に押圧力が付与されている遮蔽部材２０はヒューズエレメント積層体４０の隙間に挿入され、可溶性導体シート５０を切断し、ヒューズエレメント積層体４０を第１端子９１側と第２端子９２側に遮蔽する。
【0081】
保護素子１００においては、２個の発熱体８０（８０Ａ、８０Ｂ）を備えるが、２個に限定されない。
図８に発熱体８０の模式図を示す。図８（ａ）は発熱体８０のおもて面（押圧手段３０側の面）の平面図であり、図８（ｂ）は絶縁基板の平面図であり、図８（ｃ）～（ｅ）はそれぞれ、絶縁基板のおもて面側の３層を順に積層し、下の層も見えるように示した透過平面図である。図８（ｃ）は絶縁基板上に抵抗層を積層した状態、（ｄ）は（ｃ）にさらに絶縁層を積層した状態、（ｅ）は（ｄ）にさらに電極層を積層した状態、の平面図である。図８（ｆ）は発熱体８０の裏面（ヒューズエレメント積層体４０側の面）の平面図である。
発熱体８０Ａ、８０Ｂはそれぞれ、絶縁基板８０－３のおもて面８０－３Ａ（押圧手段３０側の面）に平行に離間して配置する２つの抵抗層８０－１（８０－１ａ、８０－１ｂ）と、抵抗層８０－１を覆う絶縁層８０－４と、絶縁基板８０－３上に形成され、抵抗層８０－１ａの両端に電気的に接続する発熱体電極８０－５ａ及び発熱体電極８０－５ｂと、抵抗層８０－１ｂの両端に電気的に接続する発熱体電極８０－５ｃ及び発熱体電極８０－５ｄと、絶縁基板８０－３の裏面８０－３Ｂ（ヒューズエレメント積層体４０側の面）に形成された電極層８０－２（８０－２ａ、８０－２ｂ）と、を有する。抵抗層は、発熱体８０Ａ、８０Ｂそれぞれに２つずつ備えるが、これは１８０度回転して搭載してもよいように配慮したフェールセーフ設計であり、２つが必須ではない。
抵抗層８０－１は、通電すると発熱する導電性を有する材料、例えばニクロム、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ等、又は、これらを含む材料からなる。抵抗層８０－１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絶縁基板８０－３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。絶縁基板８０－３は、例えば、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基板である。絶縁層８０－４は、抵抗層８０－１の保護を図るために設けられる。絶縁層８０－４の材料としては、例えば、セラミックス、ガラスなどの絶縁材料を用いることができる。縁部層８０－４は、絶縁材料のペーストを塗布し、焼成する方法によって形成することができる。
発熱体８０Ａ、８０Ｂのそれぞれのおもて面の発熱体電極８０－５ａ～ｄと、裏面の電極層８０－２ａ～ｂは、絶縁基板８０－３により電気的に絶縁されている。
発熱体８０Ａ、８０Ｂとしては図８に示したものに限らず、公知のものを用いることができる。
図８に発熱体８０の模式図を示す。図８（ａ）は発熱体８０のおもて面（押圧手段３０側の面）の平面図であり、図８（ｂ）は絶縁基板の平面図であり、図８（ｃ）～（ｅ）はそれぞれ、絶縁基板のおもて面側の３層を順に積層し、下の層も見えるように示した透過平面図である。図８（ｃ）は絶縁基板上に抵抗層を積層した状態、（ｄ）は（ｃ）にさらに絶縁層を積層した状態、（ｅ）は（ｄ）にさらに電極層を積層した状態、の平面図である。図８（ｆ）は発熱体８０の裏面（ヒューズエレメント積層体４０側の面）の平面図である。
発熱体８０Ａ、８０Ｂはそれぞれ、絶縁基板８０－３のおもて面８０－３Ａ（押圧手段３０側の面）に平行に離間して配置する２つの抵抗層８０－１（８０－１ａ、８０－１ｂ）と、抵抗層８０－１を覆う絶縁層８０－４と、絶縁基板８０－３上に形成され、抵抗層８０－１ａの両端に電気的に接続する発熱体電極８０－５ａ及び発熱体電極８０－５ｂと、抵抗層８０－１ｂの両端に電気的に接続する発熱体電極８０－５ｃ及び発熱体電極８０－５ｄと、絶縁基板８０－３の裏面８０－３Ｂ（ヒューズエレメント積層体４０側の面）に形成された電極層８０－２（８０－２ａ、８０－２ｂ）と、を有する。抵抗層は、発熱体８０Ａ、８０Ｂそれぞれに２つずつ備えるが、これは１８０度回転して搭載してもよいように配慮したフェールセーフ設計であり、２つが必須ではない。
抵抗層８０－１は、通電すると発熱する導電性を有する材料、例えばニクロム、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ等、又は、これらを含む材料からなる。抵抗層８０－１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絶縁基板８０－３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。絶縁基板８０－３は、例えば、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基板である。絶縁層８０－４は、抵抗層８０－１の保護を図るために設けられる。絶縁層８０－４の材料としては、例えば、セラミックス、ガラスなどの絶縁材料を用いることができる。縁部層８０－４は、絶縁材料のペーストを塗布し、焼成する方法によって形成することができる。
発熱体８０Ａ、８０Ｂのそれぞれのおもて面の発熱体電極８０－５ａ～ｄと、裏面の電極層８０－２ａ～ｂは、絶縁基板８０－３により電気的に絶縁されている。
発熱体８０Ａ、８０Ｂとしては図８に示したものに限らず、公知のものを用いることができる。
【0082】
発熱体８０Ａ、８０Ｂは、保護素子１００の通電経路となる外部回路に異常が発生する等によって通電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通電され発熱される。
【0083】
（給電部材）
図９は、発熱体８０Ａ、８０Ｂへ給電する給電部材の引き出し方法を説明するための保護素子の斜視図であり、（ａ）は発熱体８０Ａ、８０Ｂを直列につなぐ場合であり、（ｂ）は発熱体８０Ａ、８０Ｂを並列につなぐ場合である。
図９（ａ）においては、給電部材９０ａが発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｃ（図８参照）に接続され、発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ａ（図８参照）に給電部材９０ｂが接続され、給電部材９０Ａが発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｄ（図８参照）及び発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ｂ（図８参照）に接続されている。また、発熱体８０Ａの電極層８０－２は係止部材７０（７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）を介して発熱体８０Ｂの電極層８０－２に接続されている。この構成では、「給電部材９０ａ～発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｃ～発熱体８０Ａの抵抗層８０－１ａ～発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｄ～給電部材９０Ａ～発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ｂ～発熱体８０Ｂの抵抗層８０－１ｂ～発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ａ～給電部材９０ｂ」の経路で給電して発熱体８０Ａ、８０Ｂを発熱させる。この発熱によって係止部材７０（７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）が溶融され、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５に挿入される。遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５に挿入されることによって給電部材９０Ａが切断され、発熱体８０Ａ、８０Ｂへの給電が遮断され、発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱が停止する。
図９（ｂ）においては、給電部材９０ｃが発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｃに接続され、発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｄに給電部材９０ｅが接続されている。また、給電部材９０ｄが発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ａに接続され、発熱体電極８０－５ｂ（図８参照）に給電部材９０ｆが接続されている。この構成では、「給電部材９０ｃ～発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｃ～発熱体８０Ａの抵抗層８０－１ａ～発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｄ～給電部材９０ｅ」の第１の経路と、「給電部材９０ｄ～発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ａ～発熱体８０Ｂの抵抗層８０－１ｂ～発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ｂ～給電部材９０ｆ」の第２の経路とが並列で構成されている。第１の経路及び第２の経路で給電して発熱体８０Ａ、８０Ｂを発熱させる。この発熱によって係止部材７０（７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）が溶融され、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５に挿入される。この構成では、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５に挿入されることによって発熱体８０Ａ、８０Ｂへの給電が遮断されずに、発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱が継続する。よって、別途システム制御（タイマー等）により適宜電流制御素子への通電を停止することにより、遮断後の保護素子１００の発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱を停止することができる。
図９は、発熱体８０Ａ、８０Ｂへ給電する給電部材の引き出し方法を説明するための保護素子の斜視図であり、（ａ）は発熱体８０Ａ、８０Ｂを直列につなぐ場合であり、（ｂ）は発熱体８０Ａ、８０Ｂを並列につなぐ場合である。
図９（ａ）においては、給電部材９０ａが発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｃ（図８参照）に接続され、発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ａ（図８参照）に給電部材９０ｂが接続され、給電部材９０Ａが発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｄ（図８参照）及び発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ｂ（図８参照）に接続されている。また、発熱体８０Ａの電極層８０－２は係止部材７０（７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）を介して発熱体８０Ｂの電極層８０－２に接続されている。この構成では、「給電部材９０ａ～発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｃ～発熱体８０Ａの抵抗層８０－１ａ～発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｄ～給電部材９０Ａ～発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ｂ～発熱体８０Ｂの抵抗層８０－１ｂ～発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ａ～給電部材９０ｂ」の経路で給電して発熱体８０Ａ、８０Ｂを発熱させる。この発熱によって係止部材７０（７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）が溶融され、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５に挿入される。遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５に挿入されることによって給電部材９０Ａが切断され、発熱体８０Ａ、８０Ｂへの給電が遮断され、発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱が停止する。
図９（ｂ）においては、給電部材９０ｃが発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｃに接続され、発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｄに給電部材９０ｅが接続されている。また、給電部材９０ｄが発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ａに接続され、発熱体電極８０－５ｂ（図８参照）に給電部材９０ｆが接続されている。この構成では、「給電部材９０ｃ～発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｃ～発熱体８０Ａの抵抗層８０－１ａ～発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｄ～給電部材９０ｅ」の第１の経路と、「給電部材９０ｄ～発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ａ～発熱体８０Ｂの抵抗層８０－１ｂ～発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ｂ～給電部材９０ｆ」の第２の経路とが並列で構成されている。第１の経路及び第２の経路で給電して発熱体８０Ａ、８０Ｂを発熱させる。この発熱によって係止部材７０（７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）が溶融され、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５に挿入される。この構成では、遮蔽部材２０がヒューズエレメント積層体４０の隙間６４、６５に挿入されることによって発熱体８０Ａ、８０Ｂへの給電が遮断されずに、発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱が継続する。よって、別途システム制御（タイマー等）により適宜電流制御素子への通電を停止することにより、遮断後の保護素子１００の発熱体８０Ａ、８０Ｂの発熱を停止することができる。
【0084】
（第１端子、第２端子）
第１端子９１は、一方の端部が可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と接続し、他方の端部が絶縁ケース１０の外部に露出している。また、第２端子９２は、一方の端部が可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第２端部５２と接続し、他方の端部が絶縁ケース１０の外部に露出している。
第１端子９１は、一方の端部が可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と接続し、他方の端部が絶縁ケース１０の外部に露出している。また、第２端子９２は、一方の端部が可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第２端部５２と接続し、他方の端部が絶縁ケース１０の外部に露出している。
【0085】
第１端子９１と第２端子９２とは、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９１および第２端子９２の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内にあってもよい。第１端子９１の厚みと第２端子９２の厚みとは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【0086】
第１端子９１は、外部端子孔９１ａを備えている。また、第２端子９２は、外部端子孔９２ａを備えている。外部端子孔９１ａ、外部端子孔９２ａ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。もしくは、外部端子孔９１ａ、外部端子孔９２ａは、負荷の内部の通電経路に接続されるために用いられてもよい。外部端子孔９１ａおよび外部端子孔９２ａは、平面視略円形の貫通孔とすることができる。
【0087】
第１端子９１および第２端子９２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９１および第２端子９２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９１と第２端子９２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。
【0088】
（保護素子の製造方法）
本実施形態の保護素子１００は、次のようにして製造することができる。
先ず、治具にて位置決めされたヒューズエレメント積層体４０と、第１端子９１および第２端子９２とを用意する。そして、ヒューズエレメント積層体４０の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の第１端部５１と第１端子９１とをハンダ付けによって接続する。
また、第２端部５２と第２端子９２とをハンダ付けによって接続する。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、抵抗率と融点およ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。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第１端子９１との接続およびの可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第２端部５２と第２端子９２との接続は、ハンダ付けに限定されるものではなく、溶接による接合など公知の接合方法を用いてもよい。
本実施形態の保護素子１００は、次のようにして製造することができる。
先ず、治具にて位置決めされたヒューズエレメント積層体４０と、第１端子９１および第２端子９２とを用意する。そして、ヒューズエレメント積層体４０の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の第１端部５１と第１端子９１とをハンダ付けによって接続する。
また、第２端部５２と第２端子９２とをハンダ付けによって接続する。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、抵抗率と融点およ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。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第１端子９１との接続およびの可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第２端部５２と第２端子９２との接続は、ハンダ付けに限定されるものではなく、溶接による接合など公知の接合方法を用いてもよい。
【0089】
次に、係止部材７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃを用意する。係止部材７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃのそれぞれを、図３に示した第２絶縁部材６０Ｂの溝６０Ｂａ１及び溝６０Ｂａ２、溝６０Ｂｂ１及び溝６０Ｂｂ２、及び、溝６０Ｂｃ１及び溝６０Ｂｃ２のそれぞれに配置する。
また、第２絶縁部材６０Ｂと同じ形状の治具を用いてもよい。
また、第２絶縁部材６０Ｂと同じ形状の治具を用いてもよい。
【0090】
次に、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示した発熱体８０Ａ、８０Ｂとハンダペーストを用意する。そして、係止部材７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃと発熱体８０Ａ、８０Ｂの接続部位にハンダペーストを適量塗布した後、図９（ａ）に示すように、第２絶縁部材６０Ｂの所定の位置に発熱体８０Ａ、８０Ｂを配置する。発熱体８０Ａ、８０Ｂはその裏側が係止部材７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃの上に載置する。オーブンやリフロー炉等で加熱し係止部材７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃと発熱体８０Ａ、８０Ｂをハンダ接続する。
【0091】
次に、給電部材９０ａ、９０ｂ、９０Ａを用意する。給電部材９０ａを給電部材載置面１２に配置し、給電部材９０ａを発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｃにハンダ付けすることによって接続する。また、給電部材９０ｂを給電部材載置面１２に配置し、給電部材９０ｂを発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ａにハンダ付けすることによって接続する。また、給電部材９０Ａを発熱体８０Ａの発熱体電極８０－５ｄ及び発熱体８０Ｂの発熱体電極８０－５ｂにハンダ付けすることによって接続する。給電部材９０ａ、９０ｂ、９０Ａと発熱体８０Ａ、８０Ｂ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。
【0092】
次に、第２保持部材１０Ｂｂ、遮蔽部材２０、及び、押圧手段３０を用意する。そして、押圧手段３０を遮蔽部材２０の凹部２０ｂａに配置し、第２保持部材１０Ｂｂに収容する。
【0093】
次に、遮蔽部材２０の先端２０ａａに設けられた溝に係止部材７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃを嵌め込み押圧手段３０を圧縮しながら、第１保持部材１０Ｂａの第１端部１０Ｂａａ及び第２端部１０Ｂａｂのそれぞれに２個ずつ形成された凹部１７に、第２保持部材１０Ｂｂの対応箇所に形成された４個の凸部（不図示）を係合して、保持部材１０Ｂを形成する。
【0094】
次に、カバー１０Ａを用意する。そして、カバー１０Ａの収容部２２に、保持部材１０Ｂを挿入する。次いで、保持部材１０Ｂの端子接着剤注入口１６に接着剤を注入して、端子載置面１１１と第１端子９１および第２端子９２との隙間を埋める。また、ケース接着剤注入口であるカバー１０Ａの楕円状側面の傾斜面２１に接着剤を注入して、カバー１０Ａと保持部材１０Ｂとを接着させる。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。こうして、カバー１０Ａ内が密閉された絶縁ケース１０が形成される。
以上の工程により、本実施形態の保護素子１００が得られる。
以上の工程により、本実施形態の保護素子１００が得られる。
【0095】
本実施形態の保護素子１００では、ヒューズエレメント５０（複数個の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆ）に定格電流を超えた過電流が流れた場合にヒューズエレメント５０が熱的に溶断されて電流経路を遮断させる他、発熱体８０に電流を通電して遮蔽部材２０の移動を抑制している係止部材７０を溶融し、押圧手段３０によって遮蔽部材２０を移動させて、ヒューズエレメント５０を物理的に切断して電流経路を遮断させることが可能である。
【0096】
本実施形態の保護素子１００では、押圧手段３０による押圧力が付与されている遮蔽部材２０の移動を係止部材７０によって抑制する構成であるため、電流経路の遮断時以外は、ヒューズエレメント５０（複数個の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆ）に押圧手段３０と遮蔽部材２０とによる切断押圧力がかからない。そのため、ヒューズエレメント５０の経時劣化が抑制され、また、電流経路の遮断が必要でないときにヒューズエレメント５０が昇温した際に押圧力が付与された状態であることに起因する断線を防止できる。
【0097】
本実施形態の保護素子１００では、ヒューズエレメント積層体４０が厚さ方向に並列配置された複数個の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを含み、その可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々がその間に配置された第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆ及び第２絶縁部材６０Ｂと近接もしくは接触（密着）して絶縁されている。このため、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々に流れる電流値が小さくなり且つ可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを取り巻く空間が極めて狭くなり、溶断することによって発生するアーク放電の規模が小さくなりやすくなる。つまり、溶断空間が狭いとその空間内の気体が少なくなり、アーク放電中に電流が流れる経路となる「空間内の気体が電離して発生するプラズマ」の量も少なくなり、アーク放電を早期に消弧し易くなる。よって、本実施形態の保護素子１００によれば、絶縁ケース１０のサイズを小型軽量化することが可能となる。
【0098】
本実施形態の保護素子１００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最下部に配置された可溶性導体シート５０ａと絶縁ケース１０の第１保持部材１０Ｂａとの間に第１絶縁部材６０Ａａが配置し、また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最上部に配置された可溶性導体シート５０ｆと絶縁ケース１０の第２保持部材１０Ｂｂとの間の各々に第２絶縁部材６０Ｂが配置されていると、可溶性導体シート５０ａ、５０ｆが第１保持部材１０Ｂａ、第２保持部材１０Ｂｂと直接接触しないので、アーク放電によって、これらの絶縁ケース１０の内部表面に導電路となる炭化物が形成されにくくなるので、絶縁ケース１０のサイズを小型にしてもリーク電流が発生しにくくなる。
【0099】
本実施形態の保護素子１００において、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂが可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第２端部５２との溶断部５３に対向する位置で分離されていると、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが溶断部５３で溶断したときに、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂの表面の連続的な溶融飛散物の付着を抑制することができる。このため、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断によって発生したアーク放電を早期に消弧させることができる。
【0100】
本実施形態の保護素子１００において、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆ、第２絶縁部材６０Ｂ、遮蔽部材２０、絶縁ケース１０のカバー１０Ａ、および保持部材１０Ｂのうち少なくとも一つは、耐トラッキング指標ＣＴＩが５００Ｖ以上の材料で形成されていると、アーク放電によって、これらの部品の表面に導電路となる炭化物が形成されにくくなるので、絶縁ケース１０のサイズを小型にしてもリーク電流がより発生しにくくなる。
【0101】
本実施形態の保護素子１００において、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆ、第２絶縁部材６０Ｂ、遮蔽部材２０、絶縁ケース１０のカバー１０Ａ、および保持部材１０Ｂのうち少なくとも一つは、ポリアミド系樹脂またはフッ素系樹脂で形成されていると、ポリアミド系樹脂またはフッ素系樹脂は、絶縁性と耐トラッキング性とが優れるので、小型化と軽量化を両立しやすくなる。
【0102】
本実施形態の保護素子１００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々が、低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体であり、低融点金属層がＳｎを含み、高融点金属層がＡｇもしくはＣｕを含むと、低融点金属層が溶融することによって高融点金属がＳｎによって溶解されるので、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断温度が低くなる。また、ＡｇやＣｕはＳｎよりも物理的強度が高いため、低融点金属層に高融点金属層を積層した可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの物理的強度は、低融点金属層単体の物理的強度よりも高くなる。さらには、ＡｇやＣｕはＳｎよりも電気抵抗率が低く、低融点金属層に高融点金属層を積層した可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの電気抵抗値は、低融点金属層単体の電気抵抗値よりも低くなる。即ち、より大電流対応のヒューズエレメントとなる。
【0103】
本実施形態の保護素子１００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々が、高融点金属層を２層以上有し、低融点金属層を１層以上有し、低融点金属層が高融点金属層の間に配置された積層体であると、外側に高融点金属層があるので、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの強度が高くなる。特に、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第１端子９１および第２端部５２と第２端子９２とをハンダ付けで接続する場合には、ハンダ付け時の加熱による可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの変形が起こりにくくなる。
【0104】
本実施形態の保護素子１００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々が、銀もしくは銅を含む単層体であると、高融点金属層と低融点金属層の積層体である場合と比較して、電気抵抗率が小さくなりやすい。このため、銀もしくは銅を含む単層体からなる可溶性導体シート５０ａ～５０ｆは、高融点金属層と低融点金属層の積層体からなる可溶性導体シート５０ａ～５０ｆと同じ面積で同等の電気抵抗を有する場合でも、厚みを薄くすることができる。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの厚みが薄いと、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが溶断したときの溶融飛散物量も厚みに比例して少なくなり、遮断後の絶縁抵抗が高くなる。
【0105】
本実施形態の保護素子１００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々は、溶断部５３に貫通孔５４が設けられていて、第１端部５１および第２端部５２の通電方向の断面積より溶断部５３の通電方向の断面積が小さくなるようにされた溶断部を有しているので、電流経路に定格を超える電流が流れたとき溶断する部位が安定する。なお、本実施形態の保護素子１００においては溶断部５３に貫通孔５４を設けているが、溶断部５３の断面積が小さくする方法に特に制限はない。例えば、溶断部５３の両端部を凹状に切り取ることや部分的に厚みを薄くすることによって、溶断部５３の断面積を小さくしてもよい。
【0106】
（変形例）
図１０は、第１実施形態の変形例の模式図であり、（ａ）は保持部材１０Ｂの変形例である保持部材１０ＢＢの斜視図であり、（ｂ）は第１絶縁部材６０Ａ及び第２絶縁部材６０Ｂの変形例である第１絶縁部材６１Ａ及び第２絶縁部材６１Ｂが遮蔽部材２０の凸状部２０ａが移動（通過）可能な開口部を有する構成の斜視図である。図１１（ａ）に第２絶縁部材の斜視模式図、（ｂ）に第１絶縁部材の斜視模式図を示す。なお、６個の第１絶縁部材は同じ形状を有するものであるため、図１１（ｂ）に示す第１絶縁部材はその共通する構成を示すものである。
なお、この変形例におけるヒューズエレメント積層体は、第１絶縁部材以外は図４で示した構成と同様である。従って、以下の説明においては図４で示した部材と共通する部材については同じ符号で記載する。
図１０は、第１実施形態の変形例の模式図であり、（ａ）は保持部材１０Ｂの変形例である保持部材１０ＢＢの斜視図であり、（ｂ）は第１絶縁部材６０Ａ及び第２絶縁部材６０Ｂの変形例である第１絶縁部材６１Ａ及び第２絶縁部材６１Ｂが遮蔽部材２０の凸状部２０ａが移動（通過）可能な開口部を有する構成の斜視図である。図１１（ａ）に第２絶縁部材の斜視模式図、（ｂ）に第１絶縁部材の斜視模式図を示す。なお、６個の第１絶縁部材は同じ形状を有するものであるため、図１１（ｂ）に示す第１絶縁部材はその共通する構成を示すものである。
なお、この変形例におけるヒューズエレメント積層体は、第１絶縁部材以外は図４で示した構成と同様である。従って、以下の説明においては図４で示した部材と共通する部材については同じ符号で記載する。
【0107】
図１０及び図１１に示す第１絶縁部材６１Ａａ～６１Ａｆの各々は第１開口部６４Ａを有し、第２絶縁部材６１Ｂは第２開口部６５Ａを有する。また、第１開口部６４Ａと第２開口部６５ＡのＹ方向の長さは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆ及び遮蔽部材２０の凸状部２０ａのＹ方向の長さよりも大きい。これにより、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが遮断された後、凸状部２０ａが第１開口部６４Ａと第２開口部６５Ａに挿入され可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断部が確実に遮蔽される。
第１絶縁部材６１Ａａ～６１Ａｆの各々および第２絶縁部材６１ＢはそれぞれＹ方向の両端側に、ヒューズエレメントの遮断時に発生するアーク放電に伴う圧力上昇を絶縁ケースの押圧手段収容空間へ効率良く逃がすための通気孔６７Ａを有する。図示した例では、第１絶縁部材６１Ａａ～６１Ａｆの各々および第２絶縁部材６１ＢはそれぞれＹ方向の両端側であって第１開口部６４Ａあるいは第２開口部６５Ａを挟んで左右に、通気孔６７Ａを５個ずつ有するが、個数に制限はない。
アーク放電により発生した上昇圧力は、通気孔６７Ａを通り、押圧手段支持部２０ｂと第２保持部材１０ＢＢｂとの間に設けられた四隅の隙間（不図示）を介して、絶縁ケース１０の押圧手段３０を収容する空間へと効率良く逃がされる。そして、その結果、遮蔽部材２０の遮蔽動作がスムーズに行われると共に、第１絶縁部材６１Ａａ～６１Ａｆと第２絶縁部材６１Ｂの破壊が防止される。
第１開口部６４Ａ、第２開口部６５Ａは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第２端部５２との間に配置する溶断部５３に対向する位置にある。
第１絶縁部材６１Ａａ～６１Ａｆの各々および第２絶縁部材６１ＢはそれぞれＹ方向の両端側に、ヒューズエレメントの遮断時に発生するアーク放電に伴う圧力上昇を絶縁ケースの押圧手段収容空間へ効率良く逃がすための通気孔６７Ａを有する。図示した例では、第１絶縁部材６１Ａａ～６１Ａｆの各々および第２絶縁部材６１ＢはそれぞれＹ方向の両端側であって第１開口部６４Ａあるいは第２開口部６５Ａを挟んで左右に、通気孔６７Ａを５個ずつ有するが、個数に制限はない。
アーク放電により発生した上昇圧力は、通気孔６７Ａを通り、押圧手段支持部２０ｂと第２保持部材１０ＢＢｂとの間に設けられた四隅の隙間（不図示）を介して、絶縁ケース１０の押圧手段３０を収容する空間へと効率良く逃がされる。そして、その結果、遮蔽部材２０の遮蔽動作がスムーズに行われると共に、第１絶縁部材６１Ａａ～６１Ａｆと第２絶縁部材６１Ｂの破壊が防止される。
第１開口部６４Ａ、第２開口部６５Ａは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第２端部５２との間に配置する溶断部５３に対向する位置にある。
【0108】
第１絶縁部材６１Ａａ～６１Ａｆおよび第２絶縁部材６１Ｂの材料については、第１絶縁部材６０Ａａ～６０Ａｆおよび第２絶縁部材６０Ｂの材料と同様のものが好ましく、また、同様の種類の材料を用いることができる。
【0109】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す保持部材１０ＢＢ（Ｚ方向で上側に配置する第２保持部材１０ＢＢｂとＺ方向で下側に配置する第１保持部材１０ＢＢａ）は、第１絶縁部材及び第２絶縁部材の変形例に対応する形状とされている。
【0110】
（保護素子（第２実施形態））
図１２～図１５は、本発明の第２実施形態に係る保護素子を示す模式図である。第２実施形態に係る保護素子は、電流経路を遮断させる機構として、発熱体によるアクティブ遮断機構を有さず、可溶性導体シートに定格電流を超えた過電流が流れた場合に可溶性導体シートが溶断されて電流経路を遮断させる過電流遮断機構のみによる点が第１実施形態に係る保護素子に対する主な相違点である。具体的には、第２実施形態に係る保護素子は、発熱体及び給電部材を有さない点が第１実施形態に係る保護素子に対する主な相違点である。
以下の図面において、第１実施形態に係る保護素子と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
図１２（ａ）は、図２に対応する図であり、保護素子の内部が見えるように一部を除去して模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は遮蔽部材の斜視図である。図１３は、第２実施形態に係る保護素子の、図５（ａ）に対応する断面図である。図１４は、図６に対応する断面図であり、遮蔽部材がヒューズエレメントを切断して下がりきった状態の保護素子の断面図である。図１５は、ヒューズエレメント積層体、第１端子及び第２端子を第１保持部材に設置された状態を模式的に示した斜視図である。
図１２～図１５は、本発明の第２実施形態に係る保護素子を示す模式図である。第２実施形態に係る保護素子は、電流経路を遮断させる機構として、発熱体によるアクティブ遮断機構を有さず、可溶性導体シートに定格電流を超えた過電流が流れた場合に可溶性導体シートが溶断されて電流経路を遮断させる過電流遮断機構のみによる点が第１実施形態に係る保護素子に対する主な相違点である。具体的には、第２実施形態に係る保護素子は、発熱体及び給電部材を有さない点が第１実施形態に係る保護素子に対する主な相違点である。
以下の図面において、第１実施形態に係る保護素子と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
図１２（ａ）は、図２に対応する図であり、保護素子の内部が見えるように一部を除去して模式的に示した斜視図であり、（ｂ）は遮蔽部材の斜視図である。図１３は、第２実施形態に係る保護素子の、図５（ａ）に対応する断面図である。図１４は、図６に対応する断面図であり、遮蔽部材がヒューズエレメントを切断して下がりきった状態の保護素子の断面図である。図１５は、ヒューズエレメント積層体、第１端子及び第２端子を第１保持部材に設置された状態を模式的に示した斜視図である。
【0111】
図１２～図１５に示す保護素子２００は、絶縁ケース１１と、ヒューズエレメント積層体１４０と、第１絶縁部材１６０Ａと、遮蔽部材１２０と、押圧手段３０と、係止部材７０と、を有する。なお、本実施形態の保護素子２００において、通電方向は、使用時において電気が流れる方向（Ｘ方向）を意味し、通電方向の断面積は、通電方向に対して直交する方向の面（Ｙ－Ｚ面）の面積を意味する。
【0112】
（絶縁ケース）
絶縁ケース１１は、略長円柱状（Ｙ－Ｚ面の断面がＸ方向のどの位置でも長円）である。絶縁ケース１１は、カバー１１０Ａと保持部材１１０Ｂとからなる。
保護素子２００は発熱体及び給電部材を有さないため、それに伴って、カバー１１０Ａ及び保持部材１１０Ｂは発熱体用の部位や給電部材用の部位を備えない点がカバー１０Ａ及び保持部材１０Ｂに対する差異である。
保持部材１１０Ｂは、Ｚ方向で下側に配置する第１保持部材１１０ＢａとＺ方向で上側に配置する第２保持部材１１０Ｂｂとからなる。
カバー１１０Ａ及び保持部材１１０Ｂの外形は、小型でアーク放電による内圧上昇に耐える様に略長円柱状とし材料使用量を抑えているが、保護素子の定格電圧・定格電流・遮断容量に応じアーク放電による破壊が起きない限りにおいて、外形は略長円柱状に限らず直方体などの任意の形状を取ることができる。
絶縁ケース１１は、略長円柱状（Ｙ－Ｚ面の断面がＸ方向のどの位置でも長円）である。絶縁ケース１１は、カバー１１０Ａと保持部材１１０Ｂとからなる。
保護素子２００は発熱体及び給電部材を有さないため、それに伴って、カバー１１０Ａ及び保持部材１１０Ｂは発熱体用の部位や給電部材用の部位を備えない点がカバー１０Ａ及び保持部材１０Ｂに対する差異である。
保持部材１１０Ｂは、Ｚ方向で下側に配置する第１保持部材１１０ＢａとＺ方向で上側に配置する第２保持部材１１０Ｂｂとからなる。
カバー１１０Ａ及び保持部材１１０Ｂの外形は、小型でアーク放電による内圧上昇に耐える様に略長円柱状とし材料使用量を抑えているが、保護素子の定格電圧・定格電流・遮断容量に応じアーク放電による破壊が起きない限りにおいて、外形は略長円柱状に限らず直方体などの任意の形状を取ることができる。
【0113】
保持部材１１０Ｂの内部には、内圧緩衝空間１５（図１４参照）が形成されている。内圧緩衝空間１５は、ヒューズエレメント積層体１４０の溶断時に発生するアーク放電によって生成する気体による保護素子２００の内圧の急激な上昇を抑える作用がある。
【0114】
カバー１１０Ａと保持部材１１０Ｂの材料としては、カバー１０Ａ及び保持部材１０Ｂと同様の材料を用いることができる。
【0115】
（ヒューズエレメント積層体）
ヒューズエレメント積層体１４０は、厚さ方向に並列配置された複数個の可溶性導体シート５０（複数個の可溶性導体シートをまとめてヒューズエレメント５０ということがある）と、複数個の可溶性導体シート５０の各々の間、及び、複数個の可溶性導体シート５０のうちの最下部及び最上部に配置された可溶性導体シート５０の外側に近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部が形成された複数の第１絶縁部材１６０Ａ（１６０Ａａ～１６０Ａｇ）とを有する。ヒューズエレメント積層体１４０はヒューズエレメントと第１絶縁部材とからなる。
複数個の可溶性導体シート５０は図４で示したものと同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。また、複数の第１絶縁部材１６０Ａ（１６０Ａａ～１６０Ａｇ）はすべて同じ構成を有する部材であり、図１０（ｂ）で示した第１絶縁部材６１Ａと同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。
ヒューズエレメント積層体１４０は、厚さ方向に並列配置された複数個の可溶性導体シート５０（複数個の可溶性導体シートをまとめてヒューズエレメント５０ということがある）と、複数個の可溶性導体シート５０の各々の間、及び、複数個の可溶性導体シート５０のうちの最下部及び最上部に配置された可溶性導体シート５０の外側に近接若しくは接触させた状態で配置され、第１開口部が形成された複数の第１絶縁部材１６０Ａ（１６０Ａａ～１６０Ａｇ）とを有する。ヒューズエレメント積層体１４０はヒューズエレメントと第１絶縁部材とからなる。
複数個の可溶性導体シート５０は図４で示したものと同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。また、複数の第１絶縁部材１６０Ａ（１６０Ａａ～１６０Ａｇ）はすべて同じ構成を有する部材であり、図１０（ｂ）で示した第１絶縁部材６１Ａと同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。
【0116】
図１２～図１５に示した保護素子２００においては、保護素子１００が備える第２絶縁部材６０Ｂに対応する箇所に第１絶縁部材を備える点で相違する。保護素子２００においても、最上部に配置する第１絶縁部材に替えて、第１絶縁部材とは異なる構成の絶縁部材を備えてもよい。
ここで、保護素子１００においては、第２絶縁部材６０Ｂは発熱体８０を配置する箇所を備えるなどで第１絶縁部材６０Ａと相違する。しかし、第１絶縁部材６０Ａと同様な構成で代用することも可能であり、この場合には第２絶縁部材６０Ｂと第１絶縁部材６０Ａとは構成上の差異はなくなり、この場合には保護素子１００もヒューズエレメント積層体４０もヒューズエレメントと第１絶縁部材とからなるものとなる。
ここで、保護素子１００においては、第２絶縁部材６０Ｂは発熱体８０を配置する箇所を備えるなどで第１絶縁部材６０Ａと相違する。しかし、第１絶縁部材６０Ａと同様な構成で代用することも可能であり、この場合には第２絶縁部材６０Ｂと第１絶縁部材６０Ａとは構成上の差異はなくなり、この場合には保護素子１００もヒューズエレメント積層体４０もヒューズエレメントと第１絶縁部材とからなるものとなる。
【0117】
ヒューズエレメント積層体１４０は、厚さ方向（Ｚ方向）に並列配置された６個の可溶性導体シート５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆを有する。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々の間には、第１絶縁部材１６０Ａｂ、１６０Ａｃ、１６０Ａｄ、１６０Ａｅ、１６０Ａｆが配置されている。第１絶縁部材１６０Ａｂ～１６０Ａｆは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々に近接もしくは接触させた状態で配置されている。近接させた状態は、第１絶縁部材１６０Ａｂ～１６０Ａｆと可溶性導体シート５０ａ～５０ｆとの距離が０．５ｍｍ以下の状態であることが好ましく、より好ましくは０．２ｍｍ以下の状態である。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最下部に配置された可溶性導体シート５０ａの外側には第１絶縁部材１６０Ａａが配置されている。さらに、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最上部に配置された可溶性導体シート５０ｆの外側には第１絶縁部材１６０Ａｇが配置されている。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの幅（Ｙ方向の長さ）は、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇの幅よりも狭くなっている。
ヒューズエレメント積層体１４０は、複数個の可溶性導体シートが６個の例であるが、６個に限定されず、複数個であればよい。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々において、溶断され易く構成された溶断部５３は遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａによって切断され易い。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最下部に配置された可溶性導体シート５０ａの外側には第１絶縁部材１６０Ａａが配置されている。さらに、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最上部に配置された可溶性導体シート５０ｆの外側には第１絶縁部材１６０Ａｇが配置されている。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの幅（Ｙ方向の長さ）は、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇの幅よりも狭くなっている。
ヒューズエレメント積層体１４０は、複数個の可溶性導体シートが６個の例であるが、６個に限定されず、複数個であればよい。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々において、溶断され易く構成された溶断部５３は遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａによって切断され易い。
【0118】
可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの厚さは、過電流によって溶断される厚さとされている。具体的な厚さは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの材料や個数（枚数）、また押圧手段３０の押圧力（応力）に依存するが、例えば、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが銅箔である場合は目安として、０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の範囲とすることができる。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆがＳｎを主成分とする合金の周囲をＡｇでめっきした箔である場合は目安として、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲とすることができる。
また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆがＳｎを主成分とする合金の周囲をＡｇでめっきした箔である場合は目安として、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲とすることができる。
【0119】
第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇの各々は、Ｘ方向における中央部に遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａが移動（通過）可能な第１開口部６４Ａを有する。
第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇはヒューズエレメントの遮断時に発生するアーク放電に伴う圧力上昇を絶縁ケースの押圧手段収容空間へ効率良く逃がすための通気孔６７Ａを有する。図示した例では、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇは、それぞれＹ方向の両端側の、第１開口部６４Ａを挟んで左右に、通気孔６７Ａを５個ずつ有するが、個数に制限はない。
アーク放電により発生した上昇圧力は、通気孔６７Ａを通り、押圧手段支持部１２０ｂと第２保持部材１１０Ｂｂとの間に設けられた四隅の隙間（不図示）を介して、絶縁ケース１１の押圧手段３０を収容する空間へと効率良く逃がされる。そして、その結果、遮蔽部材１２０の遮蔽動作がスムーズに行われると共に、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇの破壊が防止される。
第１開口部６４Ａは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第２端部５２との間に配置する溶断部５３に対向する位置にある。
第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇはヒューズエレメントの遮断時に発生するアーク放電に伴う圧力上昇を絶縁ケースの押圧手段収容空間へ効率良く逃がすための通気孔６７Ａを有する。図示した例では、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇは、それぞれＹ方向の両端側の、第１開口部６４Ａを挟んで左右に、通気孔６７Ａを５個ずつ有するが、個数に制限はない。
アーク放電により発生した上昇圧力は、通気孔６７Ａを通り、押圧手段支持部１２０ｂと第２保持部材１１０Ｂｂとの間に設けられた四隅の隙間（不図示）を介して、絶縁ケース１１の押圧手段３０を収容する空間へと効率良く逃がされる。そして、その結果、遮蔽部材１２０の遮蔽動作がスムーズに行われると共に、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇの破壊が防止される。
第１開口部６４Ａは、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第２端部５２との間に配置する溶断部５３に対向する位置にある。
【0120】
（遮蔽部材）
遮蔽部材１２０は、ヒューズエレメント積層体１４０側に向いた凸状部１２０ａと、押圧手段３０の下部を収容して支持する凹部１２０ｂａを有する押圧手段支持部１２０ｂとを有する。凸状部１２０ａの先端に係止部材７０を挟むための挟み溝１２０ａＡを有する。遮蔽部材１２０では、挟み溝１２０ａＡを３個有するが、個数に制限はない。
遮蔽部材１２０は、押圧手段３０の押圧力を下方に付与された状態で、係止部材７０によって下方への移動が抑えられている。係止部材７０はその突出部７０Ａｂが可溶性導体シート５０ｆに接触しているため、可溶性導体シートに定格電流を越えた過電流が流れると、係止部材７０は伝熱して昇温し、軟化温度以上の温度において軟化する。また、大きな過電流が流れ瞬時に可溶性導体シート５０ｆが溶断した場合は、発生したアーク放電が係止部材７０にも流れ、係止部材７０は軟化温度以上の温度において軟化する。軟化した係止部材７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａによって物理的に切断されやすくなる。
係止部材７０が切断されて係止部材７０による下方への移動抑制が外れると、遮蔽部材１２０は下方へ移動して可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを物理的に切断する。
遮蔽部材１２０では、凸状部１２０ａの先端１２０ａａが尖っており、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを切断しやすい形状とされている。
図１４に、遮蔽部材１２０がヒューズエレメント積層体１４０の第１開口部６４Ａを移動し、凸状部１２０ａによって可溶性導体シート５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆを切断し、遮蔽部材１２０が下がりきった状態の保護素子の断面図を示す。
遮蔽部材１２０は、ヒューズエレメント積層体１４０側に向いた凸状部１２０ａと、押圧手段３０の下部を収容して支持する凹部１２０ｂａを有する押圧手段支持部１２０ｂとを有する。凸状部１２０ａの先端に係止部材７０を挟むための挟み溝１２０ａＡを有する。遮蔽部材１２０では、挟み溝１２０ａＡを３個有するが、個数に制限はない。
遮蔽部材１２０は、押圧手段３０の押圧力を下方に付与された状態で、係止部材７０によって下方への移動が抑えられている。係止部材７０はその突出部７０Ａｂが可溶性導体シート５０ｆに接触しているため、可溶性導体シートに定格電流を越えた過電流が流れると、係止部材７０は伝熱して昇温し、軟化温度以上の温度において軟化する。また、大きな過電流が流れ瞬時に可溶性導体シート５０ｆが溶断した場合は、発生したアーク放電が係止部材７０にも流れ、係止部材７０は軟化温度以上の温度において軟化する。軟化した係止部材７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａによって物理的に切断されやすくなる。
係止部材７０が切断されて係止部材７０による下方への移動抑制が外れると、遮蔽部材１２０は下方へ移動して可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを物理的に切断する。
遮蔽部材１２０では、凸状部１２０ａの先端１２０ａａが尖っており、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを切断しやすい形状とされている。
図１４に、遮蔽部材１２０がヒューズエレメント積層体１４０の第１開口部６４Ａを移動し、凸状部１２０ａによって可溶性導体シート５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆを切断し、遮蔽部材１２０が下がりきった状態の保護素子の断面図を示す。
【0121】
遮蔽部材１２０がヒューズエレメント積層体１４０の第１開口部６４Ａを移動して下がっていき、遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａによって可溶性導体シート５０ｆ、５０ｅ、５０ｄ、５０ｃ、５０ｂ、５０ａを順に切断すると、切断面同士が凸状部１２０ａによって遮蔽されて絶縁され、各可溶性導体シートを介した通電経路が物理的に確実に遮断される。これによって、アーク放電が迅速に消滅（消弧）する。
また、遮蔽部材１２０がヒューズエレメント積層体１４０の第１開口部６４Ａを移動して下方に下がりきった状態では、遮蔽部材１２０の押圧手段支持部１２０ｂが第１絶縁部材１６０Ａｇからヒューズエレメント積層体１４０を押圧し、可溶性導体シートと第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇとが密着するので、その間にアーク放電が継続できる空間がなくなり、アーク放電が確実に消滅する。
また、遮蔽部材１２０がヒューズエレメント積層体１４０の第１開口部６４Ａを移動して下方に下がりきった状態では、遮蔽部材１２０の押圧手段支持部１２０ｂが第１絶縁部材１６０Ａｇからヒューズエレメント積層体１４０を押圧し、可溶性導体シートと第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇとが密着するので、その間にアーク放電が継続できる空間がなくなり、アーク放電が確実に消滅する。
【0122】
凸状部１２０ａの厚み（Ｘ方向の長さ）は、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇの第１開口部６４ＡのＸ方向の幅よりも小さい。この構成によって、凸状部１２０ａは第１開口部６４ＡをＺ方向下方に移動可能となる。
例えば、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが銅箔である場合は、凸状部１２０ａの厚みと第１開口部６４ＡのＸ方向の幅との差は例えば、０．０５～１．０ｍｍとすることができ、０．２～０．４ｍｍとすることが好ましい。０．０５ｍｍ以上であると、切断された最小厚み０．０１ｍｍの場合の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの端部が第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇと凸状部１２０ａの隙間に入り込んでも凸状部１２０ａの移動がスムーズとなり、アーク放電がより迅速かつ確実に消滅される。これは、上記差が０．０５ｍｍ以上であると、凸状部１２０ａが引掛りにくいためである。また、上記差が１．０ｍｍ以下であると、第１開口部６４Ａが、凸状部１２０ａを移動させるガイドとして機能する。したがって、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断時に移動する凸状部１２０ａの位置ずれが防止され、アーク放電がより迅速かつ確実に消滅される。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆがＳｎを主成分とする合金の周囲をＡｇでめっきした箔である場合は、凸状部１２０ａの厚みと第１開口部６４ＡのＸ方向の幅との差は例えば、０．２～２．５ｍｍとすることができ、０．２２～２．２ｍｍとすることが好ましい。
例えば、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが銅箔である場合は、凸状部１２０ａの厚みと第１開口部６４ＡのＸ方向の幅との差は例えば、０．０５～１．０ｍｍとすることができ、０．２～０．４ｍｍとすることが好ましい。０．０５ｍｍ以上であると、切断された最小厚み０．０１ｍｍの場合の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの端部が第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇと凸状部１２０ａの隙間に入り込んでも凸状部１２０ａの移動がスムーズとなり、アーク放電がより迅速かつ確実に消滅される。これは、上記差が０．０５ｍｍ以上であると、凸状部１２０ａが引掛りにくいためである。また、上記差が１．０ｍｍ以下であると、第１開口部６４Ａが、凸状部１２０ａを移動させるガイドとして機能する。したがって、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断時に移動する凸状部１２０ａの位置ずれが防止され、アーク放電がより迅速かつ確実に消滅される。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆがＳｎを主成分とする合金の周囲をＡｇでめっきした箔である場合は、凸状部１２０ａの厚みと第１開口部６４ＡのＸ方向の幅との差は例えば、０．２～２．５ｍｍとすることができ、０．２２～２．２ｍｍとすることが好ましい。
【0123】
凸状部１２０ａの幅（Ｙ方向の長さ）は、ヒューズエレメント積層体１４０の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの幅より広い。この構成によって、凸状部１２０ａが可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々を切断することが可能である。
【0124】
凸状部１２０ａのＺ方向の長さＬは、Ｚ方向下方に下がりきったときに、凸状部１２０ａの先端１２０ａａが、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０ＡｇのうちＺ方向で最下部に配置する第１絶縁部材１６０Ａａよりも下方まで到達できる長さを有する。凸状部１２０ａは最下部に配置する第１絶縁部材１６０Ａａよりも下がるときには、保持部材１１０Ｂａの内底面に形成された挿入孔１１４に挿入される。
この構成によって、凸状部１２０ａが可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々を切断することが可能となる。
この構成によって、凸状部１２０ａが可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々を切断することが可能となる。
【0125】
（押圧手段）
押圧手段３０は、遮蔽部材１２０をＺ方向下方に押圧した状態で遮蔽部材１２０の凹部１２０ｂａに収容されている。
押圧手段３０は、保護素子１００が備えるものと同様なものを用いることができる。
押圧手段３０は、遮蔽部材１２０をＺ方向下方に押圧した状態で遮蔽部材１２０の凹部１２０ｂａに収容されている。
押圧手段３０は、保護素子１００が備えるものと同様なものを用いることができる。
【0126】
（係止部材）
係止部材１７０の構成（形状や材料）としては係止部材７０と同じものを用いてもよい。
保護素子２００においては、３個の係止部材１７０を備えるが、３個に制限されない。
遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａの先端１２０ａａに備える挟み溝１２０ａＡに差し込まれた状態で保持される。
係止部材１７０の構成（形状や材料）としては係止部材７０と同じものを用いてもよい。
保護素子２００においては、３個の係止部材１７０を備えるが、３個に制限されない。
遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａの先端１２０ａａに備える挟み溝１２０ａＡに差し込まれた状態で保持される。
【0127】
係止部材１７０は、Ｔ字状の形状を有し、第１腕部１７０ａａと第２腕部１７０ａｂとからなる横延部（支持部）１７０ａと、横延部１７０ａの中央部から下方に延びる縦延部（突出部）１７０ｂとを有する。
保護素子２００においては、横延部１７０ａは第１腕部１７０ａａ及び第１腕部１７０ａａのそれぞれが、第１絶縁部材１６０Ａｇの第１開口部６４Ａを挟んで遮蔽部材側の面１６０ＡｇＳに支持されており、縦延部１７０ｂはその下端が可溶性導体シート５０ｆの遮蔽部材側の面５０ｆＳに支持されている。図示する例では、第１絶縁部材１６０Ａｇの遮蔽部材側の面１６０ＡｇＳには係止部材１７０が載置される溝を有さないが、係止部材１７０が載置される溝を有してもよい。
縦延部１７０ｂが可溶性導体シート５０ｆの遮蔽部材側の面５０ｆＳに支持されていると、可溶性導体シート５０ｆに定格電流を越えた過電流が流れる際に、可溶性導体シート５０ｆに接触している係止部材１７０は伝熱して昇温し、軟化温度以上の温度において軟化する。
保護素子２００においては、横延部１７０ａ、及び、縦延部１７０ｂの両方の部位が支持されているが、いずれか一方が支持されていてもよいが、可溶性導体シート５０ｆに定格電流を越えた過電流が流れる際に軟化するように縦延部１７０ｂが可溶性導体シート５０ｆの遮蔽部材側の面５０ｆＳに接触して支持されている方が好ましい。縦延部１７０ｂが可溶性導体シート５０ｆの遮蔽部材側の面５０ｆＳに接触していない場合は、遮蔽部材側の面５０ｆＳに近接している方が好ましい。
保護素子２００においては、横延部１７０ａは第１腕部１７０ａａ及び第１腕部１７０ａａのそれぞれが、第１絶縁部材１６０Ａｇの第１開口部６４Ａを挟んで遮蔽部材側の面１６０ＡｇＳに支持されており、縦延部１７０ｂはその下端が可溶性導体シート５０ｆの遮蔽部材側の面５０ｆＳに支持されている。図示する例では、第１絶縁部材１６０Ａｇの遮蔽部材側の面１６０ＡｇＳには係止部材１７０が載置される溝を有さないが、係止部材１７０が載置される溝を有してもよい。
縦延部１７０ｂが可溶性導体シート５０ｆの遮蔽部材側の面５０ｆＳに支持されていると、可溶性導体シート５０ｆに定格電流を越えた過電流が流れる際に、可溶性導体シート５０ｆに接触している係止部材１７０は伝熱して昇温し、軟化温度以上の温度において軟化する。
保護素子２００においては、横延部１７０ａ、及び、縦延部１７０ｂの両方の部位が支持されているが、いずれか一方が支持されていてもよいが、可溶性導体シート５０ｆに定格電流を越えた過電流が流れる際に軟化するように縦延部１７０ｂが可溶性導体シート５０ｆの遮蔽部材側の面５０ｆＳに接触して支持されている方が好ましい。縦延部１７０ｂが可溶性導体シート５０ｆの遮蔽部材側の面５０ｆＳに接触していない場合は、遮蔽部材側の面５０ｆＳに近接している方が好ましい。
【0128】
３個の係止部材１７０はすべて同じ形状であるが、異なる形状のものが含まれてもよい。
【0129】
係止部材１７０が軟化温度以上の温度になると、外力により変形するくらい柔らかくなる。
軟化した係止部材１７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａによって物理的に切断されやすくなる。係止部材１７０が切断されると、遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａは、第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく。
凸状部１２０ａが第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく際に、凸状部１２０ａが可溶性導体シートを切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部１２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部５３で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
軟化した係止部材１７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａによって物理的に切断されやすくなる。係止部材１７０が切断されると、遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａは、第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく。
凸状部１２０ａが第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく際に、凸状部１２０ａが可溶性導体シートを切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部１２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部５３で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
【0130】
係止部材１７０では、縦延部１７０ｂが可溶性導体シート５０ｆに接触している。そのため、可溶性導体シートに定格電流を越えた過電流が流れると、可溶性導体シート５０ｆに接触している係止部材１７０は伝熱して昇温し、軟化温度以上の温度において軟化する。
また、大きな過電流が流れ瞬時に可溶性導体シート５０ｆが溶断した場合は、発生したアーク放電が係止部材１７０にも流れ、係止部材１７０は軟化温度以上の温度において軟化する。
軟化した係止部材１７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａによって物理的に切断されやすくなる。係止部材１７０が切断されると、遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａは、第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく。
この場合、可溶性導体シートは定格電流を越えた過電流が流れて熱的に溶断されており、凸状部１２０ａはそのまま第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく。この際、凸状部１２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
仮に可溶性導体シートが未だ熱的に溶断されていないときでも、凸状部１２０ａが第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく際に、凸状部１２０ａが可溶性導体シートを切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部１２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが遮断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
また、大きな過電流が流れ瞬時に可溶性導体シート５０ｆが溶断した場合は、発生したアーク放電が係止部材１７０にも流れ、係止部材１７０は軟化温度以上の温度において軟化する。
軟化した係止部材１７０は押圧手段３０の押圧力によって押圧された遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａによって物理的に切断されやすくなる。係止部材１７０が切断されると、遮蔽部材１２０の凸状部１２０ａは、第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく。
この場合、可溶性導体シートは定格電流を越えた過電流が流れて熱的に溶断されており、凸状部１２０ａはそのまま第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく。この際、凸状部１２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
仮に可溶性導体シートが未だ熱的に溶断されていないときでも、凸状部１２０ａが第１開口部６４ＡをＺ方向下方に挿入されていく際に、凸状部１２０ａが可溶性導体シートを切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部１２０ａは可溶性導体シート５０ａ～５０ｆをその溶断部で第１端子９１側と第２端子９２側とに遮蔽する。これによって可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが遮断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
【0131】
第２実施形態に係る保護素子２００は、発熱体及び給電部材を有さない点以外は第１実施形態に係る保護素子１００と同様又は類似する部材が多いため、その製造方法の説明は省略する。
【0132】
本実施形態の保護素子２００では、ヒューズエレメント５０（複数個の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆ）に定格電流を超えた過電流が流れた場合にヒューズエレメント５０が熱的に溶断されて電流経路を遮断させる。
【0133】
本実施形態の保護素子２００では、押圧手段３０による押圧力が付与されている遮蔽部材１２０の移動を係止部材１７０によって抑制する構成であるため、電流経路の遮断時以外は、ヒューズエレメント５０（複数個の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆ）に押圧手段３０と遮蔽部材１２０とによる切断押圧力がかからない。そのため、ヒューズエレメント５０の経時劣化が抑制され、また、電流経路の遮断が必要でないときにヒューズエレメント５０が昇温した際に押圧力が付与された状態であることに起因する断線を防止できる。
【0134】
本実施形態の保護素子２００では、ヒューズエレメント積層体１４０が厚さ方向に並列配置された複数個の可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを含み、その可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々がその間に配置された第１絶縁部材１６０Ａｂ～１６０Ａｆ及び可溶性導体シート５０ａ、５０ｆの外方に配置された第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇと近接もしくは接触（密着）して絶縁されている。このため、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々に流れる電流値が小さくなり且つ可溶性導体シート５０ａ～５０ｆを取り巻く空間が極めて狭くなり、溶断することによって発生するアーク放電の規模が小さくなりやすくなる。よって、本実施形態の保護素子２００によれば、絶縁ケース１１のサイズを小型軽量化することが可能となる。
【0135】
本実施形態の保護素子２００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最下部に配置された可溶性導体シート５０ａと絶縁ケース１１の第１保持部材１１０Ｂａとの間に第１絶縁部材１６０Ａａが配置し、また、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆのうちの最上部に配置された可溶性導体シート５０ｆと絶縁ケース１１の第２保持部材１１０Ｂｂとの間の各々に１絶縁部材１６０Ａｇが配置されていると、可溶性導体シート５０ａ、５０ｆが第１保持部材１１０Ｂａ、第２保持部材１１０Ｂｂと直接接触しないので、アーク放電によって、これらの絶縁ケース１１の内部表面に導電路となる炭化物が形成されにくくなるので、絶縁ケース１１のサイズを小型にしてもリーク電流が発生しにくくなる。
【0136】
本実施形態の保護素子２００において、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇが可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第２端部５２との溶断部５３に対向する位置で開口を有すると、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが溶断部５３で溶断したときに、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇの表面の連続的な溶融飛散物の付着を抑制することができる。このため、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断によって発生したアーク放電を早期に消弧させることができる。
【0137】
本実施形態の保護素子２００において、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇ、遮蔽部材１２０、絶縁ケース１１のカバー１１０Ａ、および保持部材１１０Ｂのうち少なくとも一つが、耐トラッキング指標ＣＴＩが５００Ｖ以上の材料で形成されていると、アーク放電によって、これらの部品の表面に導電路となる炭化物が形成されにくくなるので、絶縁ケース１１のサイズを小型にしてもリーク電流がより発生しにくくなる。
【0138】
本実施形態の保護素子２００において、第１絶縁部材１６０Ａａ～１６０Ａｇ、遮蔽部材１２０、絶縁ケース１１のカバー１１０Ａ、および保持部材１１０Ｂのうち少なくとも一つが、ポリアミド系樹脂またはフッ素系樹脂で形成されていると、ポリアミド系樹脂またはフッ素系樹脂は、絶縁性と耐トラッキング性とが優れるので、小型化と軽量化を両立しやすくなる。
【0139】
本実施形態の保護素子２００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々が、低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体であり、低融点金属層がＳｎを含み、高融点金属層がＡｇもしくはＣｕを含むと、低融点金属層が溶融することによって高融点金属がＳｎによって溶解されるので、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの溶断温度が低くなる。また、ＡｇやＣｕはＳｎよりも物理的強度が高いため、低融点金属層に高融点金属層を積層した可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの物理的強度は、低融点金属層単体の物理的強度よりも高くなる。さらには、ＡｇやＣｕはＳｎよりも電気抵抗率が低く、低融点金属層に高融点金属層を積層した可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの電気抵抗値は、低融点金属層単体の電気抵抗値よりも低くなる。即ち、より大電流対応のヒューズエレメントとなる。
【0140】
本実施形態の保護素子２００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々が、高融点金属層を２層以上有し、低融点金属層を１層以上有し、低融点金属層が高融点金属層の間に配置された積層体であると、外側に高融点金属層があるので、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの強度が高くなる。特に、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの第１端部５１と第１端子９１および第２端部５２と第２端子９２とをハンダ付けで接続する場合には、ハンダ付け時の加熱による可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの変形が起こりにくくなる。
【0141】
本実施形態の保護素子２００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々が、銀もしくは銅を含む単層体であると、高融点金属層と低融点金属層の積層体である場合と比較して、電気抵抗率が小さくなりやすい。このため、銀もしくは銅を含む単層体からなる可溶性導体シート５０ａ～５０ｆは、高融点金属層と低融点金属層の積層体からなる可溶性導体シート５０ａ～５０ｆと同じ面積で同等の電気抵抗を有する場合でも、厚みを薄くすることができる。可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの厚みが薄いと、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆが溶断したときの溶融飛散物量も厚みに比例して少なくなり、遮断後の絶縁抵抗が高くなる。
【0142】
本実施形態の保護素子２００において、可溶性導体シート５０ａ～５０ｆの各々は、溶断部５３に貫通孔５４が設けられていて、第１端部５１および第２端部５２の通電方向の断面積より溶断部５３の通電方向の断面積が小さくなるようにされた溶断部を有しているので、電流経路に定格を超える電流が流れたとき溶断する部位が安定する。なお、本実施形態の保護素子２００においては溶断部５３に貫通孔５４を設けているが、溶断部５３の断面積が小さくする方法に特に制限はない。例えば、溶断部５３の両端部を凹状に切り取ることや部分的に厚みを薄くすることによって、溶断部５３の断面積を小さくしてもよい。
【0143】
（ヒューズエレメント（第３実施形態））
図１６は、第３実施形態に係るヒューズエレメントの模式図であり、図４（ａ）に対応する平面図である。図１７は、第３実施形態に係るヒューズエレメントの模式図であり、図４（ｃ）に対応する断面図である。図１８（ａ）は第３実施形態に係るヒューズエレメントの断面図であり、（ｂ）はヒューズエレメントの平面図である。以下の図において、上述した構成と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
図１６は、第３実施形態に係るヒューズエレメントの模式図であり、図４（ａ）に対応する平面図である。図１７は、第３実施形態に係るヒューズエレメントの模式図であり、図４（ｃ）に対応する断面図である。図１８（ａ）は第３実施形態に係るヒューズエレメントの断面図であり、（ｂ）はヒューズエレメントの平面図である。以下の図において、上述した構成と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
【0144】
図１６から図１８に示すように、複数個のヒューズエレメント５５０の各々は、第１端部５５１と第２端部５５２の間に電流経路を遮断させるための遮断部５５３（可溶導体）を有し、遮断部５５３に低融点金属層又は低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を有し、かつ、第１端部５５１及び第２端部５５２の両方に高融点金属層を有し、低融点金属層がＳｎを含み、高融点金属層がＡｇもしくはＣｕを含むなどで、図４で示したものと相違する。ただし、複数個のヒューズエレメント５５０の配置などは図４で示したものと同様の構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。また、複数の第１絶縁部材１６０Ａ（１６０Ａａ～１６０Ａｇ）はすべて同じ構成を有する部材であり、図１５で示したものと同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。
【0145】
例えば、遮断部５５３に錫などの低融点金属、又は錫などの低融点金属に銀や銅などの高融点金属を積層させた材料を用い、その両端に銅や銀などの高融点金属箔５５５、５５６（遮断部よりも低抵抗かつ高融点の材料で形成したもの）を接続させることができる。これにより、定格電流の１．３５～２倍の通電から１０倍以上での爆発的な遮断にわたって絶縁部材や絶縁ケースの破損無くヒューズエレメントの通電を遮断することができるようになる。
【0146】
例えば、端子間のヒューズエレメントが同一材料からなる場合でも遮断部の厚みを薄くすることでヒートスポットを形成できるが、定格電流の１．３５～２倍の通電時に遮断部が長時間高温状態となる場合がある。この場合、金属箔に低抵抗材料である銀や銅を使用すると、絶縁部材や絶縁ケースが溶融してしまう可能性がある。また、ヒューズエレメントに錫などの低融点金属を使用すると、銅よりも抵抗が高いため、定格電流を上げられない可能性がある。これに対し本実施形態では、遮断部５５３に錫などの低融点金属、又は錫などの低融点金属に銀や銅などの高融点金属を積層させた材料を用い、その両端に銅や銀などの高融点金属箔５５５、５５６を接続させたことで、２０００Ａ程度の大電流で遮断（爆発）するのとは異なり、１５０Ａから２５０Ａ程度の低電流でも遮断部５５３をゆっくり暖めて切断できるため、絶縁部材や絶縁ケースが溶融してしまう可能性は低い。また本実施形態では、遮断部５５３の低融点金属に高融点金属を積層させることで、遮断部５５３の厚みが薄くても低抵抗化することができるため、定格電流を上げられない可能性は低い。
例えば、遮断部が銅のみの場合、遮断部が銅の融点である１０００℃以上まで加熱されるため、低電流遮断時に絶縁ケース（例えばナイロン）が溶融してしまう可能性が高い。これに対し本実施形態では、遮断部５５３に錫と銀の積層体を用いることで、融点が約３００℃になるため、低電流遮断時に３００℃程度で溶断することにより、絶縁ケースが溶ける前に加熱が止まる。
なお、低電流遮断時の電流値は定格電流に依存するため、定格電流の１．３５～２倍は、定格１５０Ａでは２１０～３００Ａになり、定格３００Ａでは４２０～６００Ａとなる。
例えば、遮断部が銅のみの場合、遮断部が銅の融点である１０００℃以上まで加熱されるため、低電流遮断時に絶縁ケース（例えばナイロン）が溶融してしまう可能性が高い。これに対し本実施形態では、遮断部５５３に錫と銀の積層体を用いることで、融点が約３００℃になるため、低電流遮断時に３００℃程度で溶断することにより、絶縁ケースが溶ける前に加熱が止まる。
なお、低電流遮断時の電流値は定格電流に依存するため、定格電流の１．３５～２倍は、定格１５０Ａでは２１０～３００Ａになり、定格３００Ａでは４２０～６００Ａとなる。
【0147】
例えば、絶縁ケースは耐トラッキング性の高いナイロン等の樹脂材料で形成することができる。例えば、絶縁ケースの材料と低融点金属層の材料との融点の差は、２００℃以内であることが好ましい。これにより、低電流から大電流にわたって絶縁ケースを破損させずにヒューズエレメントの通電を遮断することができるようになる。
例えば、絶縁ケースの材料と低融点金属層の材料との融点の差は、１００℃以内であることがより好ましく、５０℃以内であることが更に好ましい。
例えば、絶縁ケースの材料と低融点金属層の材料との融点の差は、１００℃以内であることがより好ましく、５０℃以内であることが更に好ましい。
【0148】
例えば、遮断部５５３が低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を有する場合は、遮断部５５３の厚みが薄くても低抵抗化することができる。このため、バネやゴム等の押圧手段での切断（遮断信号による切断）と定格電流アップとを両立することができるようになる。以上により、過電流遮断と遮断信号による遮断機能を両立する保護素子が実現できる。
【0149】
ヒューズエレメント５５０の厚さは、過電流によって溶断される厚さとされている。具体的な厚さはヒューズエレメント５５０の材料や個数（枚数）、また押圧手段３０の押圧力（応力）に依存する。例えば、ヒューズエレメント５５０の各々が可溶導体５５３（遮断部）の両端に金属箔５５５、５５６を接続させたものである場合は、金属箔５５５、５５６及び可溶導体５５３の寸法や形状の条件などは以下の範囲とすることができる。例えば、金属箔５５５、５５６の厚み５５５ｔ、５５６ｔは、０．０１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲とすることができ、０．１ｍｍ以下とすることがより好ましい。例えば、可溶導体５５３の厚み５５３ｔは、０．０１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲とすることができ、０．１ｍｍ以下とすることがより好ましい。例えば、可溶導体５５３の長さ５５３Ｌは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲とすることができ、４ｍｍ以下とすることがより好ましく、３ｍｍ以下とすることが更に好ましい。ここで、金属箔５５５、５５６の幅５５５ｗ、５５６ｗに対する長さ１ｃｍあたりの抵抗値をＲ１とし、可溶導体５５３の幅５５３ｗに対する長さ１ｃｍあたりの抵抗値をＲ２とする。例えば、その抵抗比Ｒ２／Ｒ１は、２以上２０以下の範囲とすることができ、２以上１０以下の範囲とすることがより好ましい。
低抵抗化（定格電流アップ）のために並列も可能であり、配置に制限はない。図示した例では、複数個のヒューズエレメントが６個の例であるが、個数に制限はない。
低抵抗化（定格電流アップ）のために並列も可能であり、配置に制限はない。図示した例では、複数個のヒューズエレメントが６個の例であるが、個数に制限はない。
【0150】
例えば、可溶導体５５３の両端に接続した高融点金属箔５５５、５５６が銅で形成されている場合、金属箔５５５、５５６の厚み５５５ｔ、５５６ｔは０．０６ｍｍ、幅５５５ｗ、５５６ｗは１６ｍｍ、抵抗率は１．７×１０－８［Ω・ｍ］とすることができる。例えば、可溶導体５５３が錫及び銀の積層体（外周めっき）である場合、可溶導体５５３の厚み５５３ｔは０．０７７ｍｍ（うち銀めっき厚は０．００７ｍｍ）、幅５５３ｗは９ｍｍ、長さ５５３Ｌは３ｍｍ、抵抗率は７．０×１０－８［Ω・ｍ］とすることができる。例えば、金属箔５５５、５５６の幅５５５ｗ、５５６ｗに対する長さ１ｃｍあたりの抵抗値Ｒ１は０．１８ｍΩとし、可溶導体５５３の幅５５３ｗに対する長さ１ｃｍあたりの抵抗値Ｒ２は１．１１ｍΩとし、抵抗比Ｒ２／Ｒ１は６．３とすることができる。なお、上記の各値は一例であり、限定されない。
【0151】
例えば、可溶導体５５３が錫の外周を銀でめっきしたものである場合は、可溶導体５５３は２３０℃程度の温度で溶けはじめ、絶縁部材（例えばナイロン等の樹脂材料）が溶ける前に可溶導体５５３が溶ける。すなわち、ヒューズエレメント５５０が溶ける際は、絶縁部材は溶けない。したがって、低電流でもヒューズエレメント５５０の通電を安全に遮断することができる。さらに、可溶導体５５３が錫の外周を銀でめっきしたものである場合は、銅よりも低融点かつ高抵抗となるので、大電流でもヒートスポットを形成でき、ヒューズエレメント５５０の通電を遮断することができる。つまり、低電流でも大電流でも抵抗が高い可溶導体部分がヒートスポットとなり、可溶導体部分でのヒートスポット形成により、ヒューズエレメント５５０の通電を遮断することができる。
【0152】
（ヒューズエレメントの製造方法）
本実施形態のヒューズエレメントは、次のようにして製造することができる。
例えば、図１９（ａ）に示すように、先ず、可溶導体５５３Ａと２つの金属箔５５５、５５６とを用意する。そして、可溶導体５５３Ａの両端に２つの金属箔５５５、５５６を接続する。例えば、可溶導体５５３Ａの一端に一方の金属箔５５５の端部をハンダ付けによって接続するとともに、可溶導体５５３Ａの他端に他方の金属箔５５６の端部をハンダ付けによって接続する。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、抵抗率と融点およ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。可溶導体５５３Ａと金属箔５５５、５５６との接続は、ハンダ付けに限定されるものではなく、溶接による接合など公知の接合方法を用いてもよい。
本実施形態のヒューズエレメントは、次のようにして製造することができる。
例えば、図１９（ａ）に示すように、先ず、可溶導体５５３Ａと２つの金属箔５５５、５５６とを用意する。そして、可溶導体５５３Ａの両端に２つの金属箔５５５、５５６を接続する。例えば、可溶導体５５３Ａの一端に一方の金属箔５５５の端部をハンダ付けによって接続するとともに、可溶導体５５３Ａの他端に他方の金属箔５５６の端部をハンダ付けによって接続する。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、抵抗率と融点およ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。可溶導体５５３Ａと金属箔５５５、５５６との接続は、ハンダ付けに限定されるものではなく、溶接による接合など公知の接合方法を用いてもよい。
【0153】
例えば、可溶導体５５３と金属箔５５５、５５６との接続は、同一面でもよいし、重なっていてもよい。例えば、可溶導体５５３のＺ方向の上面及び下面は、それぞれ２つの金属箔５５５、５５６のＺ方向の上面及び下面と同一面に配置されてもよい。例えば、図１９（ｂ）に示すように、可溶導体５５３Ｂの一端側のＺ方向の下面が一方の金属箔５５５の端部側のＺ方向の上面に接続され、可溶導体５５３Ｂの他端側のＺ方向の下面が他方の金属箔５５６の端部側のＺ方向の上面に接続されてもよい。可溶導体５５３と金属箔５５５、５５６との接続は、上記に限定されない。
【0154】
例えば、図２０に示すように、ヒューズエレメントの上面視において金属箔５５５、５５６と可溶導体５５３Ｃの幅とは異なっていてもよい。例えば、金属箔５５５、５５６の幅が可溶導体５５３Ｃの幅５５３Ｃｗよりも大きいことが好ましい。これにより、抵抗の差が出やすくなるため、可溶導体５５３Ｃをより切断しやすくなる。
図の例では、金属箔５５５、５５６の幅が可溶導体５５３Ｃの幅５５３Ｃｗよりも大きい例であるが、幅の大小関係は限定されない。
図の例では、金属箔５５５、５５６の幅が可溶導体５５３Ｃの幅５５３Ｃｗよりも大きい例であるが、幅の大小関係は限定されない。
【0155】
例えば、ヒューズエレメントの断面視において可溶導体５５３の構成は種々の構成を採用することができる。
例えば、図２１（ａ）に示すように、可溶導体５５３Ｄにおいて高融点金属層５５３Ｄａは低融点金属層５５３Ｄｂの全面を覆っていてもよい。図の例では、断面視矩形形状の低融点金属層５５３Ｄｂの外面全体を覆うように断面視矩形枠状の高融点金属層５５３Ｄａが配置されているが、この配置に限定されない。
例えば、図２１（ａ）に示すように、可溶導体５５３Ｄにおいて高融点金属層５５３Ｄａは低融点金属層５５３Ｄｂの全面を覆っていてもよい。図の例では、断面視矩形形状の低融点金属層５５３Ｄｂの外面全体を覆うように断面視矩形枠状の高融点金属層５５３Ｄａが配置されているが、この配置に限定されない。
【0156】
例えば、図２１（ｂ）に示すように、可溶導体５５３Ｅにおいて低融点金属層５５３Ｅｂは高融点金属層５５３Ｅａの全面を覆っていてもよい。図の例では、断面視矩形形状の高融点金属層５５３Ｅａの外面全体を覆うように断面視矩形枠状の低融点金属層５５３Ｅｂが配置されているが、この配置に限定されない。
【0157】
例えば、図２１（ｃ）に示すように、可溶導体５５３Ｆにおいて高融点金属層５５３Ｆａは低融点金属層５５３ＦｂのＺ方向の上面及び下面のみを覆っていてもよい。図の例では、断面視矩形形状の低融点金属層５５３Ｆｂの上面及び下面のみに沿うように高融点金属層５５３Ｆａが配置されているが、この配置に限定されない。
【0158】
例えば、図２１（ｄ）に示すように、可溶導体５５３Ｇにおいて低融点金属層５５３Ｇｂは高融点金属層５５３ＧａのＺ方向の上面及び下面のみを覆っていてもよい。図の例では、断面視矩形形状の高融点金属層５５３Ｇａの上面及び下面のみに沿うように低融点金属層５５３Ｇｂが配置されているが、この配置に限定されない。
【0159】
例えば、図２１（ｅ）に示すように、可溶導体５５３Ｈにおいて高融点金属層５５３Ｈａは低融点金属層５５３ＨｂのＺ方向の片側面のみを覆っていてもよい。図の例では、断面視矩形形状の低融点金属層５５３Ｈｂの上面のみに沿うように高融点金属層５５３Ｈａが配置されているが、この配置に限定されない。
【0160】
例えば、図２１（ｆ）に示すように、可溶導体５５３Ｉにおいて高融点金属層５５３Ｉａ及び低融点金属層５５３Ｉｂの各々は多層であってもよい。図の例では、可溶導体５５３Ｉは３層の高融点金属層５５３Ｉａと２層の低融点金属層５５３Ｉｂとが交互に積層された５層の多層積層であるが、この層数や配置に限定されない。
【0161】
例えば、図２２に示すように、ヒューズエレメント５５０は、可溶導体５５３の両端に金属箔５５５、５５６が接続された単層体で構成されていてもよい。
例えば、図２３に示すように、ヒューズエレメント５５０は、複数個のヒューズエレメント５５０ａ～５５０ｆが積層された積層体で構成されていてもよい。図の例では、６個のヒューズエレメント５５０ａ～５５０ｆが積層されているが、この数や配置に限定されない。
例えば、図２３に示すように、ヒューズエレメント５５０は、複数個のヒューズエレメント５５０ａ～５５０ｆが積層された積層体で構成されていてもよい。図の例では、６個のヒューズエレメント５５０ａ～５５０ｆが積層されているが、この数や配置に限定されない。
【0162】
本実施形態のヒューズエレメント５５０は、遮断部５５３に低融点金属層又は低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を有し、かつ、第１端部５５１及び第２端部５５２の両方に高融点金属層を有し、低融点金属層は錫を含み、高融点金属層は銀もしくは銅を含む。これにより、定格電流の１．３５～２倍の通電から１０倍以上での爆発的な遮断にわたって絶縁部材や絶縁ケースの破損無くヒューズエレメント５５０の通電を遮断することができるようになる。また、遮断部５５３が低融点金属層と高融点金属層とを含む積層体を有する場合は、遮断部５５３の厚みが薄くても低抵抗化することができる。このため、バネやゴム等の押圧手段での切断（遮断信号による切断）と定格電流アップとを両立することができるようになる。したがって、過電流遮断と遮断信号による遮断機能を両立する保護素子が実現できる。
【0163】
（ヒューズエレメント（第４実施形態））
図２４は、第４実施形態に係るヒューズエレメントの模式図であり、図４（ａ）に対応する平面図である。図２５は、第４実施形態に係るヒューズエレメントの模式図であり、図４（ｃ）に対応する断面図である。図２６は、第４実施形態に係るヒューズエレメントの断面図である。以下の図において、上述した構成と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
図２４は、第４実施形態に係るヒューズエレメントの模式図であり、図４（ａ）に対応する平面図である。図２５は、第４実施形態に係るヒューズエレメントの模式図であり、図４（ｃ）に対応する断面図である。図２６は、第４実施形態に係るヒューズエレメントの断面図である。以下の図において、上述した構成と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
【0164】
図２４から図２６に示すように、複数個のヒューズエレメント６５０の各々は、ヒューズエレメント６５０において遮断部６５３の厚みが遮断部以外６５５、６５６の厚みよりも薄いなどで、図４で示したものと相違する。ただし、複数個のヒューズエレメント６５０の配置などは図４で示したものと同様の構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。また、複数の第１絶縁部材１６０Ａ（１６０Ａａ～１６０Ａｇ）はすべて同じ構成を有する部材であり、図１５で示したものと同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。
【0165】
ヒューズエレメント６５０の厚さは、過電流によって溶断される厚さとされている。具体的な厚さはヒューズエレメント６５０の材料や個数（枚数）、また押圧手段３０の押圧力（応力）に依存する。例えば、ヒューズエレメント６５０の各々が銅箔で形成されたものである場合は、遮断部６５３及び遮断部以外６５５、６５６の寸法や形状の条件などは以下の範囲とすることができる。例えば、遮断部以外６５５、６５６の厚みｔ１と遮断部６５３の厚みｔ２との厚み比ｔ１／ｔ２は、２以上とすることができ、３以上３０以下の範囲とすることがより好ましく、４以上３０以下の範囲とすることが更に好ましい。例えば、遮断部６５３の厚みｔ２は、０．０５ｍｍ以下とすることができ、０．０４ｍｍ以下とすることがより好ましく、０．０３ｍｍ以下とすることが更に好ましい。例えば、遮断部６５３の長さｘ２は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲とすることができ、４ｍｍ以下とすることがより好ましく、３ｍｍ以下とすることが更に好ましい。
低抵抗化（定格電流アップ）のために並列も可能であり、配置に制限はない。図示した例では、複数個のヒューズエレメント６５０が６個の例であるが、個数に制限はない。
低抵抗化（定格電流アップ）のために並列も可能であり、配置に制限はない。図示した例では、複数個のヒューズエレメント６５０が６個の例であるが、個数に制限はない。
【0166】
例えば、ヒューズエレメント６５０が銅箔で形成されている場合、遮断部６５３の厚みｔ２は０．０１ｍｍとすることができる。図２７は、遮断部以外の厚みｔ１と遮断部の厚みｔ２との厚み比ｔ１／ｔ２と、ヒューズ抵抗（６層）との関係を示す。図２７では、遮断部６５３の長さｘ２が１ｍｍの場合及び３ｍｍの場合をそれぞれ示す。図２７に示すように、遮断部以外の厚みｔ１が厚くなるほど低抵抗化する傾向がある。厚み比ｔ１／ｔ２が３０以上になると、ヒューズ抵抗はほとんど変化しない。厚み比ｔ１／ｔ２が２より小さいと、遮断部以外の部分と遮断部との抵抗差が小さく、ヒートスポットが形成しにくくなる。なお、上記の各値は一例であり、限定されない。
【0167】
例えば、ヒューズエレメントに銅や銀、錫などの金属箔を使用する保護素子においては、遮断部と遮断部以外の厚み差を２倍以上、かつ、遮断部の長さを５ｍｍ以下とすると好ましい。これにより、過電流時に厚みの薄い遮断部にヒートスポットを形成してヒューズエレメントを溶断させることができる。
【0168】
例えば、ヒューズエレメントが遮断部に孔を有する場合（図４に示すように、Ｘ方向に一様な厚みを有する場合）は、遮断部の切断強度が高いため、バネやゴム等の弾性力で駆動される遮蔽部材の力で切断しにくい。遮断部を切断しやすくするためには薄くする必要があるが、孔を有する遮断部を薄くすると高抵抗になり、定格電流を上げられない可能性がある。これに対し本実施形態では、遮断部６５３の厚みのみが薄いことで、ヒューズエレメント６５０の低抵抗化が可能になるとともに、薄い部分が高抵抗のため、過電流時にヒートスポットを形成し、大規模なアーク放電を発生させることなく、特定部分（遮断部６５３）を溶断させることができる。また、遮断の際の溶断体積が小さいことで、導通経路が形成しにくくなり、絶縁抵抗が高くなる。さらに、遮断信号による遮断の際、遮断部６５３の厚みが０．０５ｍｍ以下であれば、バネやゴム等の弾性力で切断できる。以上により、過電流遮断と遮断信号による遮断機能を両立する保護素子が実現できる。
【0169】
ヒューズエレメントの構造は種々の構造を採用することができる。
例えば、図２９に示すように、ヒューズエレメントにおいて溶断部６５３Ａ（遮断部）は、切込み６５３Ａａを有していてもよい。これにより、切込み６５３Ａａが切断のきっかけとなるため、遮蔽部材で切断しやすくなる。図の例では、溶断部６５３ＡにおいてＹ方向の一辺から内側に窪むように１つの切込み６５３Ａａが形成されているが、この配置や数に限定されない。
例えば、図２９に示すように、ヒューズエレメントにおいて溶断部６５３Ａ（遮断部）は、切込み６５３Ａａを有していてもよい。これにより、切込み６５３Ａａが切断のきっかけとなるため、遮蔽部材で切断しやすくなる。図の例では、溶断部６５３ＡにおいてＹ方向の一辺から内側に窪むように１つの切込み６５３Ａａが形成されているが、この配置や数に限定されない。
【0170】
例えば、図３０に示すように、溶断部６５３Ｂは複数の切込み６５３Ｂａ～６５３Ｂｃを有していてもよい。図の例では、溶断部６５３ＢにおいてＹ方向の２辺から内側に窪むように形成された２つの切込み６５３Ｂａ、６５３Ｂｂと、溶断部６５３ＢにおいてＹ方向の中央に開口する１つの切込み６５３Ｂｃ（貫通孔）とを含むが、この配置や数に限定されない。
【0171】
例えば、図３１に示すように、ヒューズエレメントにおいて厚みが薄い部分６５３Ｃは複数箇所あってもよい。これにより、過電流遮断時のアーク放電を低減できる。図の例では、ヒューズエレメントのＸ方向において間隔をあけて３つの薄肉部６５３Ｃ（厚みが薄い部分）が形成されているが、この配置や数に限定されない。例えば、ヒューズエレメントの各層において薄肉部は２つ配置されていてもよいし、４つ以上配置されていてもよい。
【0172】
（ヒューズエレメントの製造方法）
本実施形態のヒューズエレメントは、次のようにして製造することができる。
例えば、図３２に示すように、先ず、複数の金属箔６６１、６６２を用意する。例えば、複数の金属箔６６１、６６２として、第１の金属箔６６１と、第１の金属箔６６１よりも厚みが厚い第２の金属箔６６２と、を用意する。そして、第１の金属箔６６１の両端側に２つの第２の金属箔６６２を接続する。例えば、第１の金属箔６６１の一端側に一方の第２の金属箔６６２をハンダ付けによって接続するとともに、第１の金属箔６６１の他端側に他方の第２の金属箔６６２をハンダ付けによって接続する。すなわち、第１の金属箔６６１のＺ方向に垂直な一面に２つの第２の金属箔６６２をハンダ付けで接続して溶断部以外を積層する。ハンダ付けに使用されるハンダ材料６６３としては、公知のものを用いることができ、抵抗率と融点およ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。第１の金属箔６６１と第２の金属箔６６２との接続は、ハンダ付けに限定されるものではなく、溶接による接合など公知の接合方法を用いてもよい。
本実施形態のヒューズエレメントは、次のようにして製造することができる。
例えば、図３２に示すように、先ず、複数の金属箔６６１、６６２を用意する。例えば、複数の金属箔６６１、６６２として、第１の金属箔６６１と、第１の金属箔６６１よりも厚みが厚い第２の金属箔６６２と、を用意する。そして、第１の金属箔６６１の両端側に２つの第２の金属箔６６２を接続する。例えば、第１の金属箔６６１の一端側に一方の第２の金属箔６６２をハンダ付けによって接続するとともに、第１の金属箔６６１の他端側に他方の第２の金属箔６６２をハンダ付けによって接続する。すなわち、第１の金属箔６６１のＺ方向に垂直な一面に２つの第２の金属箔６６２をハンダ付けで接続して溶断部以外を積層する。ハンダ付けに使用されるハンダ材料６６３としては、公知のものを用いることができ、抵抗率と融点およ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。第１の金属箔６６１と第２の金属箔６６２との接続は、ハンダ付けに限定されるものではなく、溶接による接合など公知の接合方法を用いてもよい。
【0173】
例えば、図３３に示すように、ヒューズエレメントは、溶断部を切削することで製造してもよい。まず、１つの金属箔６６５を用意する。例えば、金属箔６６５として、溶断部以外の部分の厚みを一様に有するものを用意する。そして、切削部材６６６により、金属箔６６５において溶断部となる部分のみを切削する。
【0174】
例えば、図３４に示すように、ヒューズエレメントは、溶断部を押圧により潰すことで製造してもよい。まず、土台６６８の上に金属箔６６９を設置する。例えば、金属箔６６９として、溶断部以外の部分の厚みを一様に有するものを用意する。そして、金属箔６６９において溶断部となる部分に押圧部材６７０を押し付け、溶断部を押圧により潰す。
図の例では、押圧部材６７０が断面円形状を有する例であるが、押圧部材６７０が断面矩形状を有していてもよく、押圧部材６７０の形状は上記に限定されない。
図の例では、押圧部材６７０が断面円形状を有する例であるが、押圧部材６７０が断面矩形状を有していてもよく、押圧部材６７０の形状は上記に限定されない。
【0175】
例えば、図３５及び図３６に示すように、ヒューズエレメントは、溶断部以外を折って積層することで製造してもよい。まず、所定形状の金属箔６７２を用意する。例えば、図３５に示すように、金属箔６７２として、平面視でＵ字形状のものを用意する。図中一点鎖線は谷折り、破線は山折りを示す。そして、金属箔６７２を折り目に沿って折るとともに積層し、図３６に示すようなヒューズエレメントを製造する。
金属箔の形状は上記に限定されない。例えば、図３７に示すように、金属箔６７４として、平面視で長方形状のものを用意してもよい。図中一点鎖線は谷折り、破線は山折りを示す。この場合においても、金属箔６７４を折り目に沿って折るとともに積層し、図３６に示すようなヒューズエレメントを製造することができる。
金属箔の形状は上記に限定されない。例えば、図３７に示すように、金属箔６７４として、平面視で長方形状のものを用意してもよい。図中一点鎖線は谷折り、破線は山折りを示す。この場合においても、金属箔６７４を折り目に沿って折るとともに積層し、図３６に示すようなヒューズエレメントを製造することができる。
【0176】
例えば、図３８に示すように、ヒューズエレメントは、プレスで溶断部以外を圧着することで製造してもよい。先ず、複数の金属箔６７６、６７７、６７８を用意するとともに、プレス機械に下金型６７９及び上金型６８０を装着する。例えば、複数の金属箔６７６、６７７、６７８として、第１の金属箔６７６と、第１の金属箔６７６よりも厚みが厚い第２の金属箔６７７、６７８と、を用意する。そして、下金型６７９の上に第１の金属箔６７６を設置するとともに、上金型６８０において第１の金属箔６７６の一端側と対向する部分に一方の第２の金属箔６７７を設置し、かつ、第１の金属箔６７６の他端側と対向する部分に他方の第２の金属箔６７８を設置する。次に、下金型６７９及び上金型６８０を上下方向に相対移動させることによって第１の金属箔６７６を第２の金属箔６７７、６７８に押し付ける。すなわち、第１の金属箔６７６のＺ方向の一面に２つの第２の金属箔６７７、６７８をプレスで溶断部以外を圧着する。
【0177】
例えば、ヒューズエレメントの製造方法は上記に限定されず、種々の方法を採用することができる。例えば、エッチング、超音波溶着、溶接又はスポット溶接等の方法により、ヒューズエレメント（ヒューズエレメントにおいて遮断部の厚みが遮断部以外の厚みよりも薄いもの）を製造してもよい。
【0178】
本実施形態のヒューズエレメントにおいて遮断部６５３の厚みｔ２は、遮断部以外６５５、６５６の厚みｔ１よりも薄い。これにより、遮断部６５３の厚みｔ２のみが薄いことで、ヒューズエレメントの低抵抗化が可能になるとともに、薄い部分が高抵抗のため、過電流時にヒートスポットを形成し、大規模なアーク放電を発生させることなく、特定部分（遮断部６５３）を溶断させることができる。また、遮断の際の溶断体積が小さいことで、導通経路が形成しにくくなり、絶縁抵抗が高くなる。さらに、遮断信号による遮断の際、遮断部６５３の厚みｔ２が０．０５ｍｍ以下であれば、バネやゴム等の弾性力で切断できる。したがって、過電流遮断と遮断信号による遮断機能を両立する保護素子が実現できる。
【0179】
（保護素子（第５実施形態））
図３９は、本発明の第５実施形態に係る保護素子の、図５（ａ）に対応する断面図である。第５実施形態に係る保護素子は、ヒューズエレメントが２つのケース部品の間に挟まれている点が第１実施形態に係る保護素子に対する主な相違点である。図３９において、第１実施形態に係る保護素子及び上述した変形例の構成と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
図３９は、本発明の第５実施形態に係る保護素子の、図５（ａ）に対応する断面図である。第５実施形態に係る保護素子は、ヒューズエレメントが２つのケース部品の間に挟まれている点が第１実施形態に係る保護素子に対する主な相違点である。図３９において、第１実施形態に係る保護素子及び上述した変形例の構成と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
【0180】
図３９に示す保護素子３００は、絶縁ケース３１０と、ヒューズエレメント２５０と、遮蔽部材３２０と、押圧手段３０と、係止部材３７０と、発熱体８０と、給電部材９０と、第１端子２９１と、第２端子２９２とを有する。なお、本実施形態の保護素子３００において、通電方向は、使用時において電気が流れる方向（Ｘ方向）を意味し、通電方向の断面積は、通電方向に対して直交する方向の面（Ｙ－Ｚ面）の面積を意味する。
【0181】
（絶縁ケース）
絶縁ケース３１０は、カバー３１０Ａと保持部材３１０Ｂとからなる。カバー３１０Ａと保持部材３１０Ｂの材料としては、カバー１０Ａ及び保持部材１０Ｂと同様の材料を用いることができる。保持部材３１０Ｂの内部には、内圧緩衝空間１５が形成されている。内圧緩衝空間１５は、ヒューズエレメント２５０の溶断時に発生するアーク放電によって生成する気体による保護素子３００の内圧の急激な上昇を抑える作用がある。
絶縁ケース３１０は、カバー３１０Ａと保持部材３１０Ｂとからなる。カバー３１０Ａと保持部材３１０Ｂの材料としては、カバー１０Ａ及び保持部材１０Ｂと同様の材料を用いることができる。保持部材３１０Ｂの内部には、内圧緩衝空間１５が形成されている。内圧緩衝空間１５は、ヒューズエレメント２５０の溶断時に発生するアーク放電によって生成する気体による保護素子３００の内圧の急激な上昇を抑える作用がある。
【0182】
保持部材３１０Ｂは、Ｚ方向で下側に配置する第１保持部材３１０ＢａとＺ方向で上側に配置する第２保持部材３１０Ｂｂとからなる。第２保持部材３１０Ｂｂは２つのケース部品の一方の一例であり、第１保持部材３１０Ｂａは２つのケース部品の他方の一例である。
【0183】
図の例では、絶縁ケース３１０は、少なくとも２つのケース部品（Ｚ方向で下側に配置する第１保持部材３１０ＢａとＺ方向で上側に配置する第２保持部材３１０Ｂｂ）から成り、一方のケース部品である第２保持部材３１０Ｂｂが第１絶縁部材と一体であるが、これに限定されない。例えば、保護素子が第１絶縁部材及び第２絶縁部材を有する場合は、一方のケース部品が第１絶縁部材と一体且つ他方のケース部品が第２絶縁部材と一体であってもよいし、一方のケース部品が第１絶縁部材と一体又は他方のケース部品が第２絶縁部材と一体であってもよい。
【0184】
（ヒューズエレメント）
図の例では、ヒューズエレメント２５０は、単層体である。ヒューズエレメント２５０は図１８で示したものと同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。
図の例では、ヒューズエレメント２５０は、単層体である。ヒューズエレメント２５０は図１８で示したものと同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。
【0185】
図の例では、ヒューズエレメント２５０は、第１保持部材３１０Ｂａと第２保持部材３１０Ｂｂとの間に挟まれているが、これに限定されない。例えば、ヒューズエレメント２５０は、第１絶縁部材又は第２絶縁部材を介して、第１保持部材３１０Ｂａと第２保持部材３１０Ｂｂとの間に配置されていてもよい。例えば、ヒューズエレメント２５０は、２つのケース部品に近接若しくは接触させた状態で２つのケース部品の間に配置されていてもよい。
【0186】
図の例では、第２保持部材３１０Ｂｂが第１絶縁部材と一体であり、ヒューズエレメント２５０が第２保持部材３１０Ｂｂの下面に沿って配置されているが、これに限定されない。例えば、第１保持部材３１０Ｂａが第１絶縁部材と一体である場合は、ヒューズエレメントが第１保持部材３１０Ｂａの上面に沿って配置されていてもよい。第１保持部材３１０Ｂａ又は第２保持部材３１０Ｂｂに対するヒューズエレメント２５０の配置は、上記に限定されない。
【0187】
（遮蔽部材）
遮蔽部材３２０は、ヒューズエレメント２５０側に向いた凸状部３２０ａと、押圧手段３０の下部を収容して支持する凹部３２０ｂａを有する押圧手段支持部３２０ｂとを有する。凸状部３２０ａは、ヒューズエレメント２５０側に向かって突出している。
遮蔽部材３２０は、押圧手段３０の押圧力を下方に付与された状態で、係止部材３７０によって下方への移動が抑えられている。そのため、係止部材３７０が発熱体８０の発熱によって加熱され軟化温度以上の温度で軟化されると、遮蔽部材３２０は下方へ移動可能になる。このとき、軟化された係止部材３７０はその材料の種類や加熱状況等によって、押圧手段３０の押圧力によって物理的に押し潰され、あるいは、熱的に溶断され、あるいは押圧手段３０による物理的な力と熱的溶断が合わさった作用を受ける。
遮蔽部材３２０は、係止部材３７０による下方への移動抑制が外れると、下方へ移動してヒューズエレメント２５０を物理的に切断する。
遮蔽部材３２０では、凸状部３２０ａの先端３２０ａａが尖っており、ヒューズエレメント２５０を切断しやすい形状とされている。
遮蔽部材３２０は、ヒューズエレメント２５０側に向いた凸状部３２０ａと、押圧手段３０の下部を収容して支持する凹部３２０ｂａを有する押圧手段支持部３２０ｂとを有する。凸状部３２０ａは、ヒューズエレメント２５０側に向かって突出している。
遮蔽部材３２０は、押圧手段３０の押圧力を下方に付与された状態で、係止部材３７０によって下方への移動が抑えられている。そのため、係止部材３７０が発熱体８０の発熱によって加熱され軟化温度以上の温度で軟化されると、遮蔽部材３２０は下方へ移動可能になる。このとき、軟化された係止部材３７０はその材料の種類や加熱状況等によって、押圧手段３０の押圧力によって物理的に押し潰され、あるいは、熱的に溶断され、あるいは押圧手段３０による物理的な力と熱的溶断が合わさった作用を受ける。
遮蔽部材３２０は、係止部材３７０による下方への移動抑制が外れると、下方へ移動してヒューズエレメント２５０を物理的に切断する。
遮蔽部材３２０では、凸状部３２０ａの先端３２０ａａが尖っており、ヒューズエレメント２５０を切断しやすい形状とされている。
【0188】
例えば、遮蔽部材３２０が下方へ移動し、遮蔽部材３２０の凸状部３２０ａによってヒューズエレメント２５０を切断すると、切断面同士が凸状部３２０ａによって遮蔽されて絶縁され、ヒューズエレメント２５０を介した通電経路が物理的に確実に遮断される。これによって、アーク放電が迅速に消滅（消弧）する。
【0189】
（押圧手段）
押圧手段３０は、遮蔽部材３２０をＺ方向下方に押圧した状態で遮蔽部材３２０の凹部３２０ｂａに収容されている。押圧手段３０は、遮蔽部材３２０の凹部３２０ｂａに縮められた状態で保持されている。押圧手段３０は、図５で示したものと配置は異なるが同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。
押圧手段３０は、遮蔽部材３２０をＺ方向下方に押圧した状態で遮蔽部材３２０の凹部３２０ｂａに収容されている。押圧手段３０は、遮蔽部材３２０の凹部３２０ｂａに縮められた状態で保持されている。押圧手段３０は、図５で示したものと配置は異なるが同じ構成を有するものであり、上述した特徴の説明は省略する。
【0190】
図の例では、押圧手段３０として円錐状のバネを用い、外径の大きい側をヒューズエレメント２５０側に向けて配置し、そのＺ方向の上部に第３保持部材３１０Ｂｃを円錐状のバネを押し縮めるように配置している。このため、第２保持部材３１０１Ｂｂの上側からバネを挿入した際に位置決め安定性が高まり、製造プロセスの自動化を図る上で好ましい。
【0191】
（係止部材）
係止部材３７０は、遮蔽部材３２０の移動を抑える。係止部材３７０は、遮蔽部材３２０の上部に設けられている。係止部材３７０は、第２保持部材３１０Ｂｂの上部と遮蔽部材３２０の上部とに支持されている。第２保持部材３１０Ｂｂの上部と遮蔽部材３２０の上部とには、係止部材３７０の形状と位置に対応した凹部があり、その凹部が係止部材３７０を挟み込む様に安定して保持する。
係止部材３７０は、遮蔽部材３２０の移動を抑える。係止部材３７０は、遮蔽部材３２０の上部に設けられている。係止部材３７０は、第２保持部材３１０Ｂｂの上部と遮蔽部材３２０の上部とに支持されている。第２保持部材３１０Ｂｂの上部と遮蔽部材３２０の上部とには、係止部材３７０の形状と位置に対応した凹部があり、その凹部が係止部材３７０を挟み込む様に安定して保持する。
【0192】
（発熱体）
発熱体８０は、係止部材３７０のＸ方向の外面に接触するように載置されている。発熱体８０は、係止部材３７０若しくは係止部材３７０を固定する固定部材（例えば、２枚の係止部材３７０間を接合するはんだや、発熱体８０と係止部材３７０間を接合するはんだ）を加熱し軟化させる。図の例では、２個の発熱体８０のそれぞれに給電部材９０が接続されているが、これに限定されない。
発熱体８０は、係止部材３７０のＸ方向の外面に接触するように載置されている。発熱体８０は、係止部材３７０若しくは係止部材３７０を固定する固定部材（例えば、２枚の係止部材３７０間を接合するはんだや、発熱体８０と係止部材３７０間を接合するはんだ）を加熱し軟化させる。図の例では、２個の発熱体８０のそれぞれに給電部材９０が接続されているが、これに限定されない。
【0193】
発熱体８０に電流が通電されると、発熱体８０が発熱し、係止部材３７０に伝熱して係止部材３７０は昇温し軟化温度以上の温度において軟化する。ここで、軟化温度とは、固相と液相が混在あるいは共存する温度あるいは温度範囲を意味する。係止部材３７０が軟化温度以上の温度になると、外力により変形するくらい柔らかくなる。
軟化した係止部材３７０は押圧手段３０の押圧力によって物理的に押し千切られやすくなる。係止部材３７０が押し千切られ又は熱的に溶断されると、遮蔽部材３２０の凸状部３２０ａは、第２保持部材３１０Ｂｂの隙間をＺ方向下方に挿入されていく。すると、凸状部３２０ａがヒューズエレメント２５０を切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部３２０ａはヒューズエレメント２５０をその溶断部で第１端子２９１側と第２端子２９２側とに遮蔽する。これによってヒューズエレメント２５０が切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
軟化した係止部材３７０は押圧手段３０の押圧力によって物理的に押し千切られやすくなる。係止部材３７０が押し千切られ又は熱的に溶断されると、遮蔽部材３２０の凸状部３２０ａは、第２保持部材３１０Ｂｂの隙間をＺ方向下方に挿入されていく。すると、凸状部３２０ａがヒューズエレメント２５０を切断しながら、突き進んで最下位置まで到達する。これによって凸状部３２０ａはヒューズエレメント２５０をその溶断部で第１端子２９１側と第２端子２９２側とに遮蔽する。これによってヒューズエレメント２５０が切断される際に発生するアーク放電は迅速かつ確実に消滅させることができる。
【0194】
また、発熱体８０は電流を通電させることによって発熱し、その熱によって係止部材３７０を加熱して軟化、溶融する。係止部材３７０の溶融によって、押圧手段３０によってＺ方向下方に押圧力が付与されている遮蔽部材３２０は下方へ移動し、ヒューズエレメント２５０を切断し、ヒューズエレメント２５０を第１端子２９１側と第２端子２９２側に遮蔽する。
更に、２枚の係止部材３７０間を固定部材で接合する複合係止構造を用いる場合や、係止部材３７０と発熱体８０の間を固定部材で接合する構造を用いる場合は、発熱体８０は電流を通電させることによって発熱し、その熱によって固定部材が軟化、溶融する。固定部材の軟化、溶融によって、押圧手段３０によってＺ方向下方に押圧力が付与されている遮蔽部材３２０は下方へ移動し、ヒューズエレメント２５０を切断し、ヒューズエレメント２５０を第１端子２９１側と第２端子２９２側に遮蔽する。
なお、固定部材が軟化する場合は、固定部材を離間することとなる。つまり、係止部材３７０は切断できず解放される（外れる）こととなる。
更に、２枚の係止部材３７０間を固定部材で接合する複合係止構造を用いる場合や、係止部材３７０と発熱体８０の間を固定部材で接合する構造を用いる場合は、発熱体８０は電流を通電させることによって発熱し、その熱によって固定部材が軟化、溶融する。固定部材の軟化、溶融によって、押圧手段３０によってＺ方向下方に押圧力が付与されている遮蔽部材３２０は下方へ移動し、ヒューズエレメント２５０を切断し、ヒューズエレメント２５０を第１端子２９１側と第２端子２９２側に遮蔽する。
なお、固定部材が軟化する場合は、固定部材を離間することとなる。つまり、係止部材３７０は切断できず解放される（外れる）こととなる。
【0195】
本実施形態の保護素子３００では、絶縁ケース３１０は、少なくとも２つのケース部品（Ｚ方向で下側に配置する第１保持部材３１０ＢａとＺ方向で上側に配置する第２保持部材３１０Ｂｂ）とからなり、一方のケース部品である第２保持部材３１０Ｂｂが第１絶縁部材と一体である。このため、第１絶縁部材を別に設ける必要がなくなり、部品点数を削減することができ、低コスト化に寄与する。
【0196】
本実施形態の保護素子３００では、ヒューズエレメント２５０は、第１保持部材３１０Ｂａと第２保持部材３１０Ｂｂとの間に挟まれている。これにより、ヒューズエレメント２５０は、第１保持部材３１０Ｂａと第２保持部材３１０Ｂｂとに近接もしくは接触（密着）して絶縁されている。このため、ヒューズエレメント２５０を取り巻く空間が極めて狭くなり、溶断することによって発生するアーク放電の規模が小さくなりやすくなる。よって、本実施形態の保護素子３００によれば、絶縁ケース３１０のサイズを小型軽量化することが可能となる。
【0197】
（保護素子（第６実施形態））
図４０は、本発明の第６実施形態に係る保護素子の、図５（ａ）に対応する断面図である。第６実施形態に係る保護素子は、ヒューズエレメント積層体が２つのケース部品の間に挟まれている点が第１実施形態に係る保護素子に対する主な相違点である。図４０において、第１実施形態に係る保護素子及び上述した変形例の構成と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
図４０は、本発明の第６実施形態に係る保護素子の、図５（ａ）に対応する断面図である。第６実施形態に係る保護素子は、ヒューズエレメント積層体が２つのケース部品の間に挟まれている点が第１実施形態に係る保護素子に対する主な相違点である。図４０において、第１実施形態に係る保護素子及び上述した変形例の構成と同様又はほぼ同様の構成部材については同じ符号を付与して説明を省略する。
【0198】
図４０に示す保護素子７００は、絶縁ケース７１０と、ヒューズエレメント積層体４０と、遮蔽部材２０と、押圧手段３０と、係止部材７０と、発熱体８０Ａ、８０Ｂと、給電部材９０ａ、９０ｂと、第１端子９１と、第２端子９２とを有する。なお、本実施形態の保護素子７００において、通電方向は、使用時において電気が流れる方向（Ｘ方向）を意味し、通電方向の断面積は、通電方向に対して直交する方向の面（Ｙ－Ｚ面）の面積を意味する。
【0199】
（絶縁ケース）
絶縁ケース７１０は、カバー１０Ａと保持部材７１０Ｂとからなる。カバー１０Ａと保持部材７１０Ｂの材料としては、カバー１０Ａ及び保持部材１０Ｂと同様の材料を用いることができる。保持部材７１０Ｂの内部には、内圧緩衝空間１５が形成されている。内圧緩衝空間１５は、ヒューズエレメント積層体４０の溶断時に発生するアーク放電によって生成する気体による保護素子７００の内圧の急激な上昇を抑える作用がある。
絶縁ケース７１０は、カバー１０Ａと保持部材７１０Ｂとからなる。カバー１０Ａと保持部材７１０Ｂの材料としては、カバー１０Ａ及び保持部材１０Ｂと同様の材料を用いることができる。保持部材７１０Ｂの内部には、内圧緩衝空間１５が形成されている。内圧緩衝空間１５は、ヒューズエレメント積層体４０の溶断時に発生するアーク放電によって生成する気体による保護素子７００の内圧の急激な上昇を抑える作用がある。
【0200】
保持部材７１０Ｂは、Ｚ方向で下側に配置する第１保持部材７１０ＢａとＺ方向で上側に配置する第２保持部材７１０Ｂｂとからなる。第１保持部材７１０Ｂａは２つのケース部品の一方の一例であり、第２保持部材７１０Ｂｂは２つのケース部品の他方の一例である。
【0201】
図の例では、絶縁ケース７１０は、少なくとも２つのケース部品（Ｚ方向で下側に配置する第１保持部材７１０ＢａとＺ方向で上側に配置する第２保持部材７１０Ｂｂ）から成り、一方のケース部品である第１保持部材７１０Ｂａが第１絶縁部材と一体であり、他方のケース部品である第２保持部材７１０Ｂｂが第２絶縁部材と一体であるが、これに限らない。例えば、保護素子が第１絶縁部材及び第２絶縁部材を有する場合は、一方のケース部品が第１絶縁部材と一体又は他方のケース部品が第２絶縁部材と一体であってもよい。図の例では、ヒューズエレメントと第１絶縁部材を複数有し、複数のヒューズエレメントは、複数の第１絶縁部材の間に近接若しくは接触させた状態で配置されているが、これに限らない。例えば、他方のケース部品が第２絶縁部材と別体である場合は、ヒューズエレメントは、第１絶縁部材と第２絶縁部材との間に近接若しくは接触させた状態で配置されていてもよい。図の例では、複数の第１絶縁部材の一つは、第１保持部材７１０Ｂａと一体であるが、これに限らない。例えば、複数の第１絶縁部材のそれぞれが第１保持部材７１０Ｂａと一体であってもよい。例えば、複数の第１絶縁部材の少なくとも１つが第１保持部材７１０Ｂａと一体化されていてもよい。
【0202】
本実施形態の保護素子７００では、絶縁ケース７１０は、少なくとも２つのケース部品（Ｚ方向で下側に配置する第１保持部材７１０ＢａとＺ方向で上側に配置する第２保持部材７１０Ｂｂ）とからなり、一方のケース部品である第１保持部材７１０Ｂａが第１絶縁部材と一体であり、他方のケース部品である第２保持部材７１０Ｂｂが第２絶縁部材と一体である。このため、第１絶縁部材及び第２絶縁部材を別に設ける必要がなくなり、部品点数を削減することができ、低コスト化に寄与する。
【0203】
本実施形態の保護素子７００では、ヒューズエレメント積層体４０は、第１保持部材７１０Ｂａと第２保持部材７１０Ｂｂとの間に挟まれている。これにより、ヒューズエレメント積層体４０は、第１保持部材７１０Ｂａと第２保持部材７１０Ｂｂとに近接もしくは接触（密着）して絶縁されている。このため、ヒューズエレメント積層体４０を取り巻く空間が極めて狭くなり、溶断することによって発生するアーク放電の規模が小さくなりやすくなる。よって、本実施形態の保護素子７００によれば、絶縁ケース７１０のサイズを小型軽量化することが可能となる。
【0204】
本発明の保護素子は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0205】
１０、１１、３１０、７１０ 絶縁ケース
１０Ａ、１１０Ａ、３１０Ａ カバー
１０Ｂ、１０ＢＢ、１１０Ｂ、３１０Ｂ、７１０Ｂ 保持部材
１０Ｂａ、１０ＢＢａ、１１０Ｂａ、３１０Ｂａ、７１０Ｂａ 第１保持部材
１０Ｂｂ、１０ＢＢｂ、１１０Ｂｂ、３１０Ｂｂ、７１０Ｂｂ 第２保持部材
３１０Ｂｃ 第３保持部材
２０、１２０、３２０ 遮蔽部材
３０ 押圧手段
４０、１４０ ヒューズエレメント積層体
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ 可溶性導体シート
５１、２５１、５５１、６５１ 第１端部
５２、２５２、５５２、６５２ 第２端部
５３ 溶断部
５４ 貫通孔
６０Ａ、６０Ａａ、６０Ａｂ、６０Ａｃ、６０Ａｄ、６０Ａｅ、６０Ａｆ、１６０Ａ、
１６０Ａａ、１６０Ａｂ、１６０Ａｃ、１６０Ａｄ、１６０Ａｅ、１６０Ａｆ、１６０Ａｇ、２６０Ａ、２６０Ａａ、２６０Ａｂ、２６０Ａｃ 第１絶縁部材
６０Ｂ 第２絶縁部材
６４、６５ 隙間
６４Ａ 第１開口部
６５Ａ 第２開口部
６７、６７Ａ 通気孔
７０、１７０、３７０ 係止部材
８０ 発熱体
９０ 給電部材
９１、２９１ 第１端子
９２、２９２ 第２端子
１００、２００、３００ 保護素子
２５０、５５０、６５０ ヒューズエレメント
５５３、６５３ 遮断部
１０Ａ、１１０Ａ、３１０Ａ カバー
１０Ｂ、１０ＢＢ、１１０Ｂ、３１０Ｂ、７１０Ｂ 保持部材
１０Ｂａ、１０ＢＢａ、１１０Ｂａ、３１０Ｂａ、７１０Ｂａ 第１保持部材
１０Ｂｂ、１０ＢＢｂ、１１０Ｂｂ、３１０Ｂｂ、７１０Ｂｂ 第２保持部材
３１０Ｂｃ 第３保持部材
２０、１２０、３２０ 遮蔽部材
３０ 押圧手段
４０、１４０ ヒューズエレメント積層体
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ 可溶性導体シート
５１、２５１、５５１、６５１ 第１端部
５２、２５２、５５２、６５２ 第２端部
５３ 溶断部
５４ 貫通孔
６０Ａ、６０Ａａ、６０Ａｂ、６０Ａｃ、６０Ａｄ、６０Ａｅ、６０Ａｆ、１６０Ａ、
１６０Ａａ、１６０Ａｂ、１６０Ａｃ、１６０Ａｄ、１６０Ａｅ、１６０Ａｆ、１６０Ａｇ、２６０Ａ、２６０Ａａ、２６０Ａｂ、２６０Ａｃ 第１絶縁部材
６０Ｂ 第２絶縁部材
６４、６５ 隙間
６４Ａ 第１開口部
６５Ａ 第２開口部
６７、６７Ａ 通気孔
７０、１７０、３７０ 係止部材
８０ 発熱体
９０ 給電部材
９１、２９１ 第１端子
９２、２９２ 第２端子
１００、２００、３００ 保護素子
２５０、５５０、６５０ ヒューズエレメント
５５３、６５３ 遮断部
【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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】