保护元件的制作方法

本发明涉及保护元件。本技术基于2020年11月27日在日本技术的特愿2020-197198号而主张优先权，并在此引用其内容。

背景技术：

1、以往，有在电流路径中流过超过额定值的电流时发热而熔断、截断电流路径的熔丝元件。具备熔丝元件的保护元件(熔丝器件)例如在电动汽车等广泛的领域中使用。

2、例如，专利文献1中记载了主要用于汽车用电路等的熔丝元件。在专利文献1中记载了一种熔丝元件，其具备在位于两端部的端子部之间连结的2个单元和设置在该单元的大致中央部的熔断部。在专利文献1中，记载了一种熔丝，其在外壳的内部收容2片组熔丝元件，在熔丝元件与外壳之间封入灭弧材料。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2017-004634号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在设置于高电压且大电流的电流路径的保护元件中，若熔丝元件熔断，则容易产生电弧放电。若发生大规模的电弧放电，则存在收纳有熔丝元件的壳体被破坏的情况。因此，在以往的技术中，设置保护元件的电流路径的电压越高、电流越大，越使用在大型的壳体中收纳有熔丝元件的保护元件。

3、然而，收纳熔丝元件的壳体越大型，则壳体所使用的材料需要越多。另外，在保护元件中，要求小型轻量化。

4、本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种熔丝元件熔断时产生的电弧放电成为小规模的能够小型化的保护元件。

5、用于解决课题的方法

6、本发明人等为了解决上述课题、得到熔丝元件熔断时产生的电弧放电为小规模的小型的保护元件，着眼于收纳熔丝元件的切断部的壳体中的收容部的大小，如以下所示反复进行了深入研究。

7、即，如后所述，制造了将厚度为0.2mm、宽度为6.5mm的熔丝元件设置在壳体的收容部内、且将收容部内的熔丝元件的厚度方向的距离设为0.75mm而得的保护元件a，将其设置在电压150v、电流190a的电流路径中，从而进行电流截断。

8、另外，制造具备与保护元件a相同的熔丝元件且将壳体的收容部内的熔丝元件的厚度方向的距离设为14mm而得的保护元件b，将其设置于电压150v、电流190a的电流路径，从而进行电流截断。

9、其结果是，在保护元件b中，发生了大规模的电弧放电。另一方面，在保护元件a的保护元件中，与保护元件b相比，电弧放电成为非常小规模。推测这是由于以下所示的理由。

10、图15是用于说明保护元件a中的熔丝元件的切断部的电力线密度的图。图16是用于说明保护元件b中的熔丝元件的切断部的电力线密度的图。

11、在图15以及图16中，符号2表示熔丝元件，符号61表示第一端子，符号62表示第二端子。符号6表示壳体。符号4表示电力线。电力线是表示从q(c)的电荷出来q/ε(根)的电荷后，q/ε(根)进入-q(c)的电荷的线。

12、在保护元件a和保护元件b中，熔丝器件相同，截断时的电压以及电流相同，所以通过电弧放电产生的电力线的密度相同。因此，如图15和图16所示，推定壳体6的收容部内的熔丝元件的厚度方向的距离越长，电力线4的根数越多，上述距离越短，电力线4的根数越少。即，电荷(热电子)彼此为同极(负)而排斥，因此在相同的放电条件下，无论上述距离如何，电荷彼此的间隔(电力线的密度)均相同。由此推定，若上述距离长，则移动电荷量变多，电弧放电成为大规模，若上述距离短，则移动电荷量变少，电弧放电成为小规模。

13、进而，本发明人等基于上述见解，着眼于壳体的收容部内的熔丝元件的切断部的厚度方向的距离与切断部的厚度的关系，反复进行了深入研究。其结果是，确认了将壳体的收容部内的切断部的厚度方向的距离设为切断部的厚度的10倍以下即可。

14、另外，本发明人等基于上述见解反复进行了深入研究，得到了如下见解：在将壳体的收容部内的切断部的厚度方向的距离设为切断部的厚度的10倍以下的保护元件中，通过将壳体的收容部内的熔丝器件的厚度方向的壁面中的至少一方与切断部相接地配置，电弧放电会成为小规模。

15、推测这是因为，与壳体的收容部内相接的切断部熔断的情况下，因电弧放电而产生的电力线的根数变少，并且熔丝元件被冷却。

16、进而，本发明人等在将壳体的收容部内的切断部的厚度方向的距离设为切断部的厚度的10倍以下的保护元件中，着眼于壳体的收容部内的熔丝元件的宽度方向的距离与电弧放电的关系，反复进行了研究。

17、其结果可知，壳体的收容部内的熔丝元件的宽度方向的距离越长，电弧放电越被抑制而成为小规模。推测这是因为，在壳体的收容部内的切断部的厚度方向的距离相同的情况下，若延长壳体的收容部内的熔丝元件的宽度方向的距离，则熔丝元件熔断时的收容部内的压力上升被抑制，能够得到抑制由电弧放电产生的电力线密度的上升的效果。

18、本发明人等基于这些见解而想到了本发明。

19、为了解决上述课题，本发明提出了以下的方法。

20、[1]一种保护元件，具备熔丝元件和壳体，上述熔丝元件在第一端部与第二端部之间具有切断部、且在从上述第一端部朝向上述第二端部的第一方向上被通电，上述壳体由绝缘材料构成且在内部设置有收纳上述切断部的收容部，上述切断部的垂直于上述第一方向的截面中的厚度方向的长度为垂直于上述第一方向的截面中的与上述厚度方向交叉的宽度方向的长度以下，在上述收容部设置有在上述厚度方向上对置的第一壁面以及第二壁面，上述第一壁面与上述第二壁面之间的上述厚度方向的距离为上述切断部的上述厚度方向的长度的10倍以下。

21、[2]根据[1]所述的保护元件，其中，上述第一壁面与上述第二壁面之间的上述厚度方向的距离为上述切断部的上述厚度方向的长度的5倍以下。

22、[3]根据[1]所述的保护元件，其中，上述第一壁面与上述第二壁面之间的上述厚度方向的距离为上述切断部的上述厚度方向的长度的2倍以下。

23、[4]根据[1]～[3]中任一项所述的保护元件，其中，上述切断部与上述第一壁面和上述第二壁面中的一方或双方相接地配置。

24、[5]根据[1]～[4]中任一项所述的保护元件，其中，在上述收容部设置有在上述宽度方向上对置的第三壁面和第四壁面，上述第三壁面与上述第四壁面之间的上述宽度方向的距离为上述熔丝元件的上述宽度方向的长度的1.5倍以上。

25、[6]根据[5]所述的保护元件，其中，上述第三壁面与上述第四壁面之间的上述宽度方向的距离为上述熔丝元件的上述宽度方向的长度的2倍～5倍。

26、[7]根据[1]～[6]中任一项所述的保护元件，其中，上述熔丝元件为平板状或线状。

27、[8]根据[1]～[7]中任一项所述的保护元件，其中，上述第一端部与第一端子电连接，上述第二端部与第二端子电连接。

28、[9]根据[1]～[8]中任一项所述的保护元件，其中，上述熔丝元件的熔融温度为600℃以下。

29、[10]根据[1]～[8]中任一项所述的保护元件，其中，上述熔丝元件的熔融温度为400℃以下。

30、[11]根据[1]～[10]中任一项所述的保护元件，其中，上述熔丝元件由在厚度方向上层叠有由低熔点金属构成的内层和由高熔点金属构成的外层的层叠体构成。

31、[12]根据[11]所述的保护元件，其中，上述低熔点金属由sn或以sn为主成分的金属构成，上述高熔点金属由ag或cu或者以ag或cu为主成分的金属构成。

32、[13]根据[1]～[12]中任一项所述的保护元件，其中，上述壳体由耐漏电起痕指数cti为400v以上的树脂材料形成。

33、[14]根据[1]～[12]中任一项所述的保护元件，其中，上述壳体由耐漏电起痕指数cti为600v以上的树脂材料形成。

34、[15]根据[1]～[14]中任一项所述的保护元件，其中，上述壳体由选自尼龙系树脂、氟系树脂、聚邻苯二甲酰胺树脂中的任一种构成。

35、[16]根据[15]所述的保护元件，其中，上述尼龙系树脂为不含苯环的树脂。

36、发明效果

37、在本发明的保护元件中，在壳体的收容部设置有在熔丝元件的切断部的厚度方向上对置的第一壁面以及第二壁面，第一壁面与第二壁面之间的厚度方向的距离为切断部的厚度方向的长度的10倍以下。因此，熔丝元件熔断时产生的电弧放电成为小规模。因此，在本发明的保护元件中，例如能够优选设置于100v以上的高电压且100a以上的大电流的电流路径。另外，本发明的保护元件由于第一壁面与第二壁面之间的厚度方向的距离短，因此能够小型化。而且，本发明的保护元件的电弧放电为小规模，因此使壳体的收容部与外表面之间的厚度变薄而能够小型化。