JP6437221B2 - Switch element, switch circuit and alarm circuit - Google Patents
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Description
本発明は、スイッチ素子及びスイッチ回路に関し、特に小型化を図り、かつ表面実装により動作させる回路に容易に組み込むことができるスイッチ素子、スイッチ回路及び警報回路に関する。 The present invention relates to a switch element and a switch circuit, and more particularly to a switch element, a switch circuit, and an alarm circuit that can be reduced in size and can be easily incorporated into a circuit that is operated by surface mounting.
警報器を作動させるスイッチ素子としては、一般に警報用ヒューズが用いられている。警報用ヒューズの一例を示すと、図18に示すように、ヒューズホルダ100内に、それぞれ警報器を作動させる警報回路105と接続されるとともに平常時は離間して配置されている一対の警報接点101,102と、警報接点101,102を接触させるスプリング103と、スプリング103を警報接点102と離間した位置に付勢した状態で保持するヒューズ線104が設けられている。
An alarm fuse is generally used as a switch element for operating an alarm device. An example of the alarm fuse is shown in FIG. 18. As shown in FIG. 18, a pair of alarm contacts that are connected to
警報接点101,102は、接触することにより警報回路105を作動させるものであり、板バネ等の弾性を有する導通材料によって形成され、近接配置されている。警報回路105は、例えばブザーやランプの作動、サイリスタやリレー回路の駆動等による警報システムの作動等を行う。
The
スプリング103は、ヒューズ線104によって警報接点102と離間した位置に付勢された状態で保持される。そして、スプリング103は、ヒューズ線104が溶断することにより弾性復帰し、警報接点102を押圧して警報接点101に接触させる。
The
ヒューズ線104は、スプリング103を弾性変位させた状態で保持するとともに、ヒューズ線104に流れる定格電流以上の過電流に応じて自己発熱により溶断し、スプリング103を開放する。
The
従来の警報用ヒューズでは、ヒューズ線104によってスプリング103を弾性変位させた状態で保持するとともに、ヒューズ線104を溶断させて当該スプリング103の応力を開放することによって警報接点102を物理的に押圧し、これにより警報接点101,102間を短絡させる構成を用いている。このような警報用ヒューズでは、機械要素の物理的な連動により警報回路を作動させる構成を用いているため、警報接点101,102やスプリング103の可動範囲を確保するなど警報用ヒューズの構成が大きくなり、狭小化した回路に使用することは困難となり、また製造コストも高い。
In the conventional alarm fuse, the
また、警報接点101,102の短絡にはヒューズ線104の溶断を必須とすることから、定格を超える電流を通電させ続け、ヒューズ線104を溶断させない限り警報回路を作動させることができない。
In addition, since the
さらに、従来の警報ヒューズは、正常時は開放状態である警報接点101,102を短絡させることにより警報回路を作動させるものであるため、例えば正常時に点灯しているパイロットランプを異常時に消灯させる等の警報動作には使用できない。
Further, since the conventional alarm fuse operates the alarm circuit by short-circuiting the
遮断状態の検出は、ヒューズの1遮断端電位検出でも可能であるが、特に、ヒューズが配置される電力系パワーラインと分離した信号系ラインに警報信号を出力する場合には、遮断時に発生する大きな電源ノイズが問題となり、そのノイズ対策用回路が別途必要となる。 The detection of the cut-off state is also possible by detecting one cut-off end potential of the fuse. In particular, when an alarm signal is output to a signal system line separated from the power system power line where the fuse is arranged, it occurs at the time of the cut-off. Large power supply noise becomes a problem, and a circuit for countermeasures against the noise is required separately.
そこで、本発明は、異常時は警報回路等の外部回路を遮断するスイッチ素子及びスイッチ回路であって、物理的な機械要素の連動によらず、小型化を図るとともに、速やかに外部回路への給電を切り替えるスイッチ素子、スイッチ回路及びこれを用いた警報回路を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a switch element and a switch circuit that shuts off an external circuit such as an alarm circuit in the event of an abnormality, and is designed to be downsized and quickly connected to the external circuit regardless of the interlocking of physical mechanical elements. It is an object of the present invention to provide a switch element that switches power feeding, a switch circuit, and an alarm circuit using the switch element.
上述した課題を解決するために、本発明に係るスイッチ素子は、第1、第2の電極と、上記第1、第2の電極間に跨って接続された第1の可溶導体と、近接して配置された第3、第4の電極と、上記第3の電極上に搭載された第2の可溶導体と、上記第1、第2の可溶導体よりも融点の高い発熱導体とを有し、上記発熱導体に定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第1の可溶導体を溶断し上記第1、第2の電極間を遮断し、上記第2の可溶導体を溶融し上記第3、第4の電極間を短絡するものである。
また、本発明に係るスイッチ素子は、第1、第2の電極と、上記第1、第2の電極間に跨って接続された第1の可溶導体と、近接して配置された第3、第4の電極と、上記第3の電極上に搭載された第2の可溶導体と、外部回路と接続され、上記第1、第2の可溶導体よりも融点の高い発熱導体とを有し、上記外部回路の異常によって上記発熱導体に定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第1の可溶導体を溶断し上記第1、第2の電極間を遮断し、上記第2の可溶導体を溶融し上記第3、第4の電極間を短絡するものである。
In order to solve the above-described problem, a switch element according to the present invention includes a first and second electrodes, a first soluble conductor connected across the first and second electrodes, and a proximity The third and fourth electrodes, the second soluble conductor mounted on the third electrode, and the heat generating conductor having a higher melting point than the first and second soluble conductors. The first fusible conductor is melted and the first and second electrodes are cut off by the heat generated when an overcurrent exceeding the rated current flows through the heat generating conductor, and the second possible electrode is cut off. The molten conductor is melted to short-circuit the third and fourth electrodes.
In addition, the switch element according to the present invention includes a first and second electrodes, a first soluble conductor connected across the first and second electrodes, and a third element disposed adjacent to the first and second electrodes. A fourth electrode; a second soluble conductor mounted on the third electrode; and a heating conductor connected to an external circuit and having a melting point higher than that of the first and second soluble conductors. And heat generation due to an overcurrent greater than or equal to a rated current flowing through the heat generating conductor due to an abnormality in the external circuit, so that the first soluble conductor is melted and the first and second electrodes are cut off, The second soluble conductor is melted to short-circuit the third and fourth electrodes.
また、本発明に係るスイッチ回路は、第1のヒューズと、上記第1のヒューズよりも融点の低い材料からなる第2のヒューズと、上記第1のヒューズよりも融点の低い材料からなる可溶導体の溶融導体を介して短絡する開放状態のスイッチを備え、上記第1のヒューズに定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第2のヒューズを遮断するとともに、開放状態の上記スイッチを短絡させるものである。 The switch circuit according to the present invention includes a first fuse, a second fuse made of a material having a melting point lower than that of the first fuse, and a fusible material made of a material having a melting point lower than that of the first fuse. A switch in an open state that is short-circuited through a molten conductor of the conductor, and the second fuse is shut off by heat generated when an overcurrent greater than or equal to a rated current flows through the first fuse; The switch is short-circuited.
また、本発明に係る警報回路は、第1のヒューズが直列に接続された制御回路と、第2のヒューズと第1の警報器が直列に接続された第1の作動回路と、開放状態のスイッチと第2の警報器が直列に接続された第2の作動回路とを備え、上記第1のヒューズに定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第2のヒューズを溶断させて上記第1の作動回路を遮断し上記第1の警報器を停止させるとともに、開放状態の上記スイッチを短絡させ上記第2の作動回路を開通し上記第2の警報器を作動させるものである。 The alarm circuit according to the present invention includes a control circuit in which a first fuse is connected in series, a first operating circuit in which a second fuse and a first alarm are connected in series, and an open state. A second operating circuit in which a switch and a second alarm device are connected in series, and the second fuse is blown by heat generated when an overcurrent exceeding a rated current flows through the first fuse. The first operation circuit is shut off to stop the first alarm device, and the open switch is short-circuited to open the second operation circuit to operate the second alarm device. .
また、本発明に係る冗長回路は、第1のヒューズが直列に接続された制御回路と、第2のヒューズが直列に接続された通常作動回路と、開放状態のスイッチに直列に接続されたバックアップ回路とを備え、上記第1のヒューズに定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第2のヒューズを溶断させて上記通常作動回路を停止させるとともに、開放状態の上記スイッチを短絡させ上記バックアップ回路を作動させるものである。 The redundant circuit according to the present invention includes a control circuit in which a first fuse is connected in series, a normal operation circuit in which a second fuse is connected in series, and a backup that is connected in series to an open switch. Circuit, and the heat generated by overcurrent exceeding the rated current flowing through the first fuse causes the second fuse to be blown to stop the normal operation circuit, and the open switch is short-circuited. The backup circuit is activated.
また、本発明に係るスイッチ方法は、第1、第2の電極と、上記第1、第2の電極間に跨って接続された第1の可溶導体と、近接して配置された第3、第4の電極と、上記第3の電極上に搭載された第2の可溶導体と、上記第1、第2の可溶導体よりも融点の高い発熱導体とを有し、上記発熱導体に定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第1の可溶導体を溶断し上記第1、第2の電極間を遮断し、上記第2の可溶導体を溶融し上記第3、第4の電極間を短絡するものである。
また、本発明に係るスイッチ方法は、第1、第2の電極と、上記第1、第2の電極間に跨って接続された第1の可溶導体と、近接して配置された第3、第4の電極と、上記第3の電極上に搭載された第2の可溶導体と、外部回路と接続され、上記第1、第2の可溶導体よりも融点の高い発熱導体とを有し、上記外部回路の異常によって上記発熱導体に定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第1の可溶導体を溶断し上記第1、第2の電極間を遮断し、上記第2の可溶導体を溶融し上記第3、第4の電極間を短絡するものである。
The switching method according to the present invention includes a first electrode, a second electrode, a first fusible conductor connected between the first electrode and the second electrode, and a third electrode disposed close to the first electrode. A fourth electrode; a second soluble conductor mounted on the third electrode; and a heating conductor having a melting point higher than that of the first and second soluble conductors, and the heating conductor. The first fusible conductor is melted by the heat generated by the overcurrent exceeding the rated current flowing through the first electrode, the first and second electrodes are disconnected, the second fusible conductor is melted, and the second fusible conductor is melted. 3. Short-circuit between the fourth and fourth electrodes.
The switching method according to the present invention includes a first electrode, a second electrode, a first fusible conductor connected between the first electrode and the second electrode, and a third electrode disposed close to the first electrode. A fourth electrode; a second soluble conductor mounted on the third electrode; and a heating conductor connected to an external circuit and having a melting point higher than that of the first and second soluble conductors. And heat generation due to an overcurrent greater than or equal to a rated current flowing through the heat generating conductor due to an abnormality in the external circuit, so that the first soluble conductor is melted and the first and second electrodes are cut off, The second soluble conductor is melted to short-circuit the third and fourth electrodes.
本発明によれば、スプリングや警報接点等の機械要素を用いず、また機械要素の物理的な連動によらず構成することができるため、絶縁基板の面内において、コンパクトに設計することができ、狭小化された実装領域にも実装可能となる。 According to the present invention, since it can be configured without using mechanical elements such as springs and alarm contacts and without being physically linked with the mechanical elements, it can be designed compactly in the plane of the insulating substrate. It is possible to mount even in a narrowed mounting area.
また、本発明によれば、発熱導体を発熱させる回路と可溶導体が搭載されている回路とが電気的に独立し、発熱導体の発熱により可溶導体を溶断するものであるため、発熱導体の遮断を要せずに異常な過電流を検知し回路を作動させることができるとともに、発熱導体の遮断時のノイズによる影響もない。 In addition, according to the present invention, the circuit that generates heat from the heat generating conductor and the circuit on which the soluble conductor is mounted are electrically independent, and the heat generating conductor generates heat to melt the soluble conductor. It is possible to detect an abnormal overcurrent without interrupting the circuit and operate the circuit, and there is no influence of noise when the heat-generating conductor is interrupted.
さらに、本発明によれば、絶縁基板をリフロー実装等により表面実装することができ、狭小化された実装領域においても、簡易に実装することができる。 Furthermore, according to the present invention, the insulating substrate can be surface-mounted by reflow mounting or the like, and can be easily mounted even in a narrowed mounting area.
以下、本発明が適用されたスイッチ素子、スイッチ回路及び警報回路について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Hereinafter, a switch element, a switch circuit, and an alarm circuit to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Further, the drawings are schematic, and the ratio of each dimension may be different from the actual one. Specific dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
本発明が適用されたスイッチ素子1は、図1に示すように、絶縁基板10と、絶縁基板10上に形成された第1、第2の電極11,12と、第1、第2の電極11,12間に跨って接続された第1の可溶導体21と、絶縁基板10上に近接して配置された第3、第4の電極13,14と、第3の電極上に搭載された第2の可溶導体21と、絶縁基板10に形成され、第1、第2の可溶導体21,22よりも融点の高い発熱導体15とを有する。なお、図1(A)はスイッチ素子1のカバー部材20を除いて示す平面図であり、図1(B)はA-A’断面図であり、図1(C)は回路図である。
As shown in FIG. 1, the
このスイッチ素子1は、第1、第2の電極11,12が第1の外部回路と直列に接続され、第3、第4の電極13,14が第2の外部回路と直列に接続され、発熱導体15の発熱により第1の可溶導体21を溶融させて第1、第2の電極11,12間を溶断し第1の外部回路を遮断するとともに、第2の可溶導体22を溶融させて第3、第4の電極13,14間を短絡し第2の外部回路を開通するものである。
In the
例えば、スイッチ素子1は、第1、第2の電極11,12がパイロットランプ等からなる第1の警報器31と接続され、第3、第4の電極13,14がブザーやランプあるいは警報システム等からなる第2の警報器32と接続され、発熱導体15に流れる定格電流以上の過電流に伴う発熱により第1、第2の可溶導体21,22を溶融させることにより、第1、第2の電極11,12間を溶断させ、パイロットランプを消灯させる等、警報器31への給電を停止するとともに、第2の可溶導体22の溶融導体22aを介して第3、第4の電極13,14を短絡させ、ブザーやランプその他の警報システムを作動させるものである。また、スイッチ素子1は、発熱導体15を高融点金属により構成し、第1、第2の電極11,12間の遮断、及び第3、第4の電極13,14間の短絡後に、発熱導体15が自己発熱により溶断することにより、発熱が停止する。
For example, in the
[絶縁基板]
絶縁基板10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部材を用いて形成されている。スイッチ素子1は、絶縁基板10を介して発熱導体15の熱を第1〜第4の電極11〜14及び第1、第2の可溶導体21,22に伝達するために、絶縁基板10としては、セラミックス基板等の耐熱性に優れ、かつ熱伝導率の高い材料により形成することが好ましい。なお、絶縁基板10は、その他にも、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を用いてもよいが、発熱導体15や第1、第2の可溶導体21,22の溶断時の温度に留意する必要がある。
[Insulated substrate]
The insulating
スイッチ素子1は、第1〜第4の電極11〜14と発熱導体15とが、絶縁基板10の同一面に形成され、発熱導体15の一方の側に第1、第2の電極11,12が配置され、発熱導体15の他方の側に第3、第4の電極13,14が配置されている。
In the
[第1〜第4の電極]
第1、第2の電極11,12は、絶縁基板10の表面10a上に、対向配置されるとともに離間されることにより開放されている。また、第1、第2の電極11,12の対向する先端部11b,12b間には、後述する第1の可溶導体21が跨って搭載されている。第1、第2の電極11,12は、第1の可溶導体21を介して電気的に接続され、発熱導体15が通電に伴って発熱すると、この熱により加熱され、第1の可溶導体21を溶断させることにより、開放される。
[First to fourth electrodes]
The first and
第3、第4の電極13,14も、絶縁基板10の表面10a上に、対向して近接配置されるとともに離間されることにより開放されている。また、第3の電極13の第4の電極4と対向する先端部13bには、後述する第2の可溶導体22が搭載されている。第3、第4の電極13,14は、発熱導体15が通電に伴って発熱すると、この熱により加熱溶融された第2の可溶導体22が第3、第4の電極13,14間に跨って凝集することにより、電気的に短絡されるスイッチ2を構成する。
The third and
また、スイッチ素子1は、図2に示すように、第4の電極14の第3の電極4と対向する先端部14bに第3の可溶導体23を搭載してもよい。スイッチ素子1は、第2、第3の可溶導体22,23を設けることにより、より多くの溶融導体22a,23aが第3、第4の電極13,14間にわたって凝集し、より速やかに且つより確実に第3、第4の電極13,14間を短絡させるとともに、短絡後における短絡抵抗を低下させることができる。以下では、図2に示す、第3の電極13上に第2の可溶導体22を搭載し、第4の電極14上に第3の可溶導体23を搭載したスイッチ素子1の構成を例に説明する。
Further, as shown in FIG. 2, the
なお、第3、第4の電極13,14は、発熱導体15によって加熱されることにより、第2の可溶導体22の溶融導体22aを凝集しやすくすることができる。
In addition, the 3rd,
第1〜第4の電極11〜14は、それぞれ、絶縁基板10の側縁10b,10cに外部接続端子11a〜14aが設けられている。第1、第2の電極11,12は、これら外部接続端子11a,12aを介して常時第1の警報器31と接続され、スイッチ素子1が動作することにより、当該第1の警報器31への給電を遮断する。また、第3、第4の電極13,14は、外部接続端子13a,14aを介して第2の警報器32と接続され、スイッチ素子1が動作することにより、当該第2の警報器32への給電を可能とする。
The first to
第1〜第4の電極11〜14は、銀若しくは銅、又は銀若しくは銅を主成分とする高融点金属等の一般的な電極材料を用いて形成することができる。第1〜第4の電極11〜14は、これら電極材料をペースト状にしたものをスクリーン印刷技術を用いて絶縁基板10の表面10a上にパターン形成して、焼成する等によって形成することができる。
The first to
なお、第1〜第4の電極11〜14の表面上には、Ni/Auメッキ、Ni/Pdメッキ、Ni/Pd/Auメッキ等の被膜が、メッキ処理等の公知の手法によりコーティングされていることが好ましい。これにより、スイッチ素子1は、第1〜第4の電極11〜14の酸化を防止し、第1〜第3の可溶導体21〜23の溶融導体21a〜23aを確実に保持させることができる。また、スイッチ素子1をリフロー実装する場合に、第1〜第3の可溶導体21〜23を接続する接続用ハンダあるいは第1〜第3の可溶導体21〜23の外層を形成する低融点金属が溶融することにより第1〜第4の電極11〜14を溶食(ハンダ食われ)するのを防ぐことができる。
The first to
[発熱導体]
第1、第2の可溶導体21,22を加熱、溶融させる発熱導体15は、通電すると発熱する導電性を有する材料であって、たとえばニクロム、W、Mo、Ru、Cu、Ag等又はこれらを含む高融点金属材料を好適に用いることができる。発熱導体15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スクリーン印刷技術を用いてパターン形成して、焼成する等によって形成することができる。
[Heat conductor]
The
発熱導体15は、絶縁基板10の表面10a上に、第1、第2の電極11,12及び第3、第4の電極13,14と並んで配置されている。これにより発熱導体15は、通電に伴って発熱すると、第1〜第4の電極11〜14上に搭載されている第1〜第3の可溶導体21〜23を溶融させることができる。
The
また、発熱導体15は、絶縁基板10の側縁10b,10cに第5、第6の外部接続端子15a1,15a2が設けられている。発熱導体15は、第5、第6の外部接続端子15a1,15a2を介して、第1の警報器31の作動のトリガーとなる制御回路34と接続され、異常時に制御回路34より印加される定格を超えた過電流によって高温に発熱し、第1〜第3の可溶導体21〜23を溶断させる。例えば、発熱導体15は、20〜30Wの電力が印加されることにより300℃程度に発熱する電力設計が採られる。
The
また、発熱導体15は、第1〜第3の可溶導体21〜23と近接する位置において、相対的に細くなり、電流が集中することにより局部的に高温に発熱する発熱部15bが形成されている。第1〜第3の可溶導体21〜23と近接する位置に発熱部15bを設けることにより、発熱導体15は、効率よく第1〜第3の可溶導体21〜23を溶融させ、速やかに第1、第2の電極11,12間を遮断させ、また第3、第4の電極13,14間を短絡させることができる。
Moreover, the
また、スイッチ素子1は、第1又は第2の電極11,12の一方、例えば図2に示すように、第1の電極11の第1の可溶導体21が搭載されている先端部11bと発熱導体15の発熱部15bとが近接するように形成されることが好ましい。第1の電極11の第1の可溶導体21が搭載されている先端部11bと近接する位置に発熱部15bを設けることにより、発熱導体15は、絶縁基板10及び先端部11bを介して効率よく第1の可溶導体21に熱を伝えて溶融させ、速やかに第1、第2の電極11,12間を遮断させることができる。
Further, the
また、第1又は第2の電極11,12の第1の可溶導体21が搭載されている先端部11b,12bのうち、発熱部15bに近接する一方の面積が他方の面積よりも広く、他方の電極よりも多くの第1の可溶導体21を保持することが好ましい。例えば図2に示すように、スイッチ素子1は、発熱導体15の発熱部15bと第1の電極11の先端部11bとを近接させた場合、第1の電極11の先端部11bを第2の電極12の先端部12bよりも広く形成し、第1の可溶導体21を第1の電極11の先端部11b側に多く搭載することが好ましい。
In addition, of the
第1の電極11の先端部11bは、発熱部15bに近接されているため、発熱導体15からの熱がより多く伝わり、第1の可溶導体21を効率よく溶融させることができる。したがって、第1の電極11の先端部11bを相対的に広面積とし、より多くの可溶導体を保持させることで、より速やかに第1の可溶導体21に熱を伝えて溶融させ、第1、第2の電極11,12間を遮断させることができる。
Since the
また、第1の電極11の先端部11bは、発熱部15bに近接されるとともに相対的に広面積に形成することにより、より高温に加熱され、溶融した第1の可溶導体21の大部分を保持することができる。
Further, the
また、スイッチ素子1は、第2の可溶導体22が搭載されている第3の電極13の先端部13bと発熱部15bとが近接するように形成されることが好ましい。第3の電極13の第2の可溶導体22が搭載されている先端部13bと発熱部15bとを近接する位置に設けることにより、発熱導体15は、絶縁基板10及び先端部13bを介して効率よく第2の可溶導体22に熱を伝えて溶融させ、速やかに第3、第4の電極13,14間を短絡させることができる。なお、第4の電極14に第3の可溶導体23を搭載するとともに、第4の電極14の先端部14bと発熱部15bとを近接させてもよい。
The
図1に示すように、発熱導体15は、制御回路34が正常に作動しているときは、定格内の適正な電流が流れている。そして、発熱導体15は、制御回路34が異常を検知することによって、又は制御回路34の異常によって、定格を超える過電流が流れると高温に発熱し、図3に示すように、第1〜第3の可溶導体21〜23を溶断させ、第1、第2の電極11,12を遮断させるとともに、第3、第4の電極13,14を短絡させる。その後も、発熱導体15は発熱を続けることにより、図4に示すように、自身のジュール熱によって溶断する。これにより、スイッチ素子1は、制御回路34から発熱導体15への給電経路が遮断され、発熱導体15の発熱が停止する。すなわち、発熱導体15は、第1〜第3の可溶導体21〜23を溶融させるとともに自己発熱によって自身の給電経路を遮断するヒューズとして機能する。
As shown in FIG. 1, when the
また、発熱導体15は、局部的に高温となる発熱部15bを設けることにより、当該発熱部15bにおいて溶断する。このとき、発熱導体15は、発熱部15bが相対的に細く形成されているため、溶断時に発生するアーク放電も小規模なものに収まり、後述する絶縁層16の被覆効果とともに、溶融導体の飛散を防止することができる。
Moreover, the
なお、発熱導体15は、上述した導電ペーストを印刷することによりパターン形成する他にも、Ag、Cu、W,Mo、Ru、ニクロム若しくはこれらを含む材料からなる箔、板状体、ワイヤーその他の実装体を用いて形成してもよい。また、これら実装体を用いて発熱導体15を構成する場合、絶縁基板10として熱伝導性に優れ、第1〜第3の可溶導体21〜23を速やかに溶融させることができるセラミックス基板を用いても、発熱導体15の溶断後における溶融導体のリークの問題が導電パターンに比して少ない。
In addition to forming the pattern by printing the above-mentioned conductive paste, the
[絶縁層]
第1〜第4の電極11〜14及び発熱導体15は、絶縁基板10の表面10a上において絶縁層16に被覆されている。絶縁層16は、第1〜第4の電極11〜14及び発熱導体15の保護及び絶縁を図るとともに、発熱導体15の溶断時におけるアーク放電を抑制するために設けられ、例えばガラス層やガラスを主成分とする材料からなる層である。
[Insulation layer]
The first to
図1〜図4に示すように、絶縁層16は、発熱導体15の発熱部15bを覆うとともに、第1、第2の電極11,12の先端部11b,12bを除く領域上に形成されている。すなわち、第1、第2の電極11,12は、先端部11b,12bが絶縁層16より露出され、後述する第1の可溶導体21が搭載可能とされている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the insulating
また、絶縁層16を第1、第2の電極11,12の先端部11b,12bを除く領域上に形成することで、絶縁基板10を介して伝わった発熱導体15の熱が放熱されることを防止し、効率よく先端部11b,12bを加熱し、第1の可溶導体21に熱を伝えることができる。また、第1、第2の電極11,12は、先端部11b,12bと外部接続電極11a,12aとの間に絶縁層16が設けられることにより、溶融した第1の可溶導体21が外部接続電極11a,12a側に流出し、スイッチ素子1が実装される回路基板との接続用ハンダを溶融させる事態を防止することができる。
Further, by forming the insulating
また、図1〜図4に示すように、絶縁層16は、第3、第4の電極13,14の先端部13b,13bを除く領域上に形成されている。すなわち、第3、第4の電極13,14は、先端部13b,14bが絶縁層16より露出され、後述する第2、第3の可溶導体22,23が凝集、結合可能とされている。
Moreover, as shown in FIGS. 1-4, the insulating
また、第3、第4の電極13,14は、絶縁層16の一部に形成された開口部16aから支持部17が外方の露出されている。そして、第3、第4の電極13,14は、先端部13b,14b及び支持部17に接続用ハンダが設けられ、この接続用ハンダによって先端部13b,14bと支持部17との間にわたって、絶縁層16上に第2、第3の可溶導体22,23を支持している。
In addition, the third and
また、スイッチ素子1は、発熱導体15と絶縁基板10との間にもガラス等からなる絶縁層16を形成し、発熱導体15を絶縁層16の内部に形成してもよい。これにより、スイッチ素子1は、発熱導体15の遮断後において溶融導体が絶縁基板10の表面に付着することによるリークを防止し、絶縁抵抗を高くすることができる。更に、発熱導体15と絶縁基板10との間に形成する絶縁層16を発熱部15bの中心付近のみに部分的に形成する事で、第1、第2の可溶導体21,22への伝熱性確保と遮断後の絶縁抵抗確保の両立が可能となる。
In the
[可溶導体]
第1〜第4の電極11〜14上に搭載される第1〜第3の可溶導体21〜23は、発熱導体15の発熱により速やかに溶融されるいずれの金属を用いることができ、例えば、ハンダや、Pbを主成分とする260℃リフロー実装時に溶融しないハンダ等の低融点金属を好適に用いることができる。
[Soluble conductor]
As the first to third
また、第1〜第3の可溶導体21〜23は、低融点金属と高融点金属とを含有してもよい。低融点金属としては、ハンダや、Snを主成分とするPbフリーハンダなどを用いることが好ましく、高融点金属としては、Ag、Cu又はこれらを主成分とする合金などを用いることが好ましい。高融点金属と低融点金属とを含有することによって、スイッチ素子1をリフロー実装する場合に、リフロー温度が低融点金属の溶融温度を超えて、低融点金属が溶融しても、低融点金属の外部への流出を抑制し、第1〜第3の可溶導体21〜23の形状を維持することができる。また、溶融時も、低融点金属が溶融することにより、高融点金属を溶食(ハンダ食われ)することで、高融点金属の融点以下の温度で速やかに溶融することができる。なお、第1〜第3の可溶導体21〜23は、後に説明するように、様々な構成によって形成することができる。
Moreover, the 1st-3rd soluble conductors 21-23 may contain a low melting metal and a high melting metal. As the low melting point metal, it is preferable to use solder, Pb-free solder containing Sn as a main component, and as the high melting point metal, it is preferable to use Ag, Cu or an alloy containing these as main components. By containing the high melting point metal and the low melting point metal, even when the reflow temperature exceeds the melting temperature of the low melting point metal and the low melting point metal melts when the
なお、第1〜第3の可溶導体21〜23は、表面上の一部又は全部に、酸化防止、濡れ性の向上等のため、フラックス28が塗布されていることが好ましい。
In addition, it is preferable that the
[スイッチ回路・警報回路]
以上のようなスイッチ素子1は、図2(C)に示すような回路構成を有する。すなわち、スイッチ素子1は、第1の電極11と第2の電極12とが、正常時には第1の可溶導体21を介して接続され(図2(C))、発熱導体15の発熱により第1の可溶導体21が溶融すると、開放される。(図3(C))。また、スイッチ素子1は、第3の電極13と第4の電極14とが、正常時には開放され(図2(C))、発熱導体15の発熱により第2、第3の可溶導体22,23が溶融すると、当該溶融導体22a,23aを介して短絡するスイッチ2を構成する(図3(C))。そして、第3、第4の電極13,14の各外部接続端子13a,14aは、スイッチ2の両端子を構成する。
[Switch circuit / alarm circuit]
The
そして、スイッチ素子1は、例えば警報回路30に組み込まれて用いられる。図5は警報回路30の回路構成の一例を示す図である。警報回路30は、第1〜第3の可溶導体21〜23よりも融点の高い高融点金属体からなる第1のヒューズ33(発熱導体15)が電源に直列に接続された制御回路34と、第1の可溶導体21からなる第2のヒューズ35を介して第1の警報器31を作動させる第1の作動回路36と、第2、第3の可溶導体22,23の溶融導体22a,23aを介して短絡されるスイッチ2により第2の警報器32を作動させる第2の作動回路37とを備え、制御回路34と第1、第2の作動回路36,37とが電気的に独立して形成されたものである。
The
図5に示すように、スイッチ素子1は、第2のヒューズ35(第1の可溶導体21)の両外部接続端子11a,12aが、パイロットランプ等の、正常時に通電し異常時に通電が遮断される第1の警報器31に接続される。また、スイッチ素子1は、スイッチ2の両外部接続端子13a,14aが、正常時には開放され異常時に通電されるブザーやランプあるいは警報システム等からなる第2の警報器31に接続される。さらに、スイッチ素子1は、第1のヒューズ33(発熱導体15)の第5、第6の外部接続端子15a1,15a2が、制御回路34に接続される。
As shown in FIG. 5, in the
このような構成を有するスイッチ素子1は、第1の警報器31を動作させる第1、第2の電極11,12に対して、隣接して形成されている発熱導体15の発熱により第1の可溶導体21を溶融させ、第1、第2の電極11,12間を遮断させる。すなわち、スイッチ素子1は、発熱導体15と第1、第2の電極11,12とは物理的、電気的に独立して構成され、発熱導体15の熱によって第1の可溶導体21が溶融することにより遮断する、いわば熱的に接続することにより連動する構成を取る。
The
同様に、スイッチ素子1は、第2の警報器32を動作させるスイッチ2を構成する第3、第4の電極13,14に対して、隣接して形成されている発熱導体15の発熱により第2、第3の可溶導体22,23を溶融させ、この溶融導体22a,23aを介して短絡させる。すなわち、スイッチ素子1は、発熱導体15と第3、第4の電極13,14とは物理的、電気的に独立して構成され、発熱導体15の熱によって第2、第3の可溶導体22,23が溶融することにより短絡する、いわば熱的に接続することにより連動する構成を取る。
Similarly, the
したがって、スイッチ素子1は、スプリングや警報接点等の機械要素を用いず、また機械要素の物理的な連動によらず構成することができるため、絶縁基板10の面内において、コンパクトに設計することができ、狭小化された実装領域にも実装可能となる。また、スイッチ素子1は、部品点数、製造工数の削減を図り、低コスト化を図ることができる。さらに、スイッチ素子1は、絶縁基板10をリフロー実装等により表面実装することができ、狭小化された実装領域においても、簡易に実装することができる。
Therefore, since the
また、スイッチ素子1は、発熱導体15と第1〜第4の電極11〜14とは物理的、電気的に独立して構成され、第1のヒューズ33として機能する発熱導体15の遮断によらず第1の警報器31の遮断や第2の警報器32の作動を行う。したがって、例えば、ヒューズとして機能する発熱導体15が配置される電力系パワーラインと分離した信号系ラインに警報信号を出す場合に、発熱導体15の遮断時における電源ノイズの影響もなく、ノイズ対策用回路も不要で、信頼性の高い警報回路を構成することができる。
In the
実使用時において、スイッチ素子1は、制御回路34に異常が発生すると、発熱導体15に定格を超える過電流が流れる。すると、図3(A)に示すように、発熱導体15が発熱し、絶縁基板10及び第1、第2の電極11,12の各先端部11b,12bを通じて第1の可溶導体21に熱が伝わり、これにより、第1の可溶導体21が溶融する。第1の可溶導体21の溶融導体21aは、発熱導体15によって加熱された第1、第2の電極11,12の各先端部11b,12bの上に凝集する。これにより、スイッチ素子1は、第1、第2の電極11,12間が遮断し、第1の作動回路36の第1の警報器31への通電を停止させることができる(図3(C))。警報回路30は、警報器31への通電が停止されることにより、例えばパイロットランプが消灯する等、異常を知らせることができる。
In actual use, when an abnormality occurs in the
また、スイッチ素子1は、発熱導体15が発熱すると、第2、第3の可溶導体22,23が溶融する。第2、第3の可溶導体22,23の溶融導体22a,23aは、開口部16aより露出する支持部17に比して広面積で、かつ発熱導体15によって加熱された第3、第4の電極13,14の各先端部13b,14bの上に凝集し、結合する。これにより、スイッチ素子1は、第3、第4の電極13,14間が短絡し、第2の警報器32を作動させることができる。すなわち、スイッチ素子1は、スイッチ2がオンとなる(図3(C))。警報回路30は、スイッチ素子1のスイッチ2がオンとなることにより、第1の作動回路37によって第2の警報器32が作動される。
In the
このとき、スイッチ素子1は、発熱導体15の発熱部15bと、第1の電極11の第1の可溶導体21が搭載されている先端部11bや、第3の電極13の第2の可溶導体22が搭載されている先端部13bとを近接して配置することにより、細く形成され高抵抗の発熱部15bが高温となり、効率よく第1、第2の可溶導体21,22を溶融させ、速やかに第1、第2の電極11,12を遮断させるとともに第3、第4の電極13,14を短絡させることができる。また、発熱導体15は、高抵抗の発熱部15bが局部的に高温となるのみで、側縁に面する第5、第6の外部接続端子15a1,15a2は放熱効果も相まって比較的低温に保たれる。そのため、スイッチ素子1は、第5、第6の外部接続端子15a1,15a2の実装用ハンダが溶融することもない。
At this time, the
図4に示すように、第1、第2の電極11,12間の遮断及び第3、第4の電極13,14の短絡後も発熱導体15は発熱を続け、自身のジュール熱によって遮断する(図4(A)(B))。これにより、スイッチ素子1は、制御回路34による発熱導体15への通電が遮断され、発熱が停止する(図4(C))。このとき、スイッチ素子1は、発熱導体15が絶縁層16によって被覆されているため、大規模なアーク放電を抑制し、溶融導体の爆発的な飛散を抑制することができる。また、発熱導体15に細く形成された発熱部15bを設けることにより、溶断箇所が狭小化され、飛散する溶融導体の量を低減させることができる。
As shown in FIG. 4, the heat-generating
このように、スイッチ素子1は、第1〜第3の可溶導体21〜23よりも融点の高い発熱導体15が発熱することにより、確実に第1〜第3の可溶導体21〜23が発熱導体15よりも先に溶融し、第1、第2の電極11,12を遮断させ、かつ第3、第4の電極13,14を短絡させることができる。すなわち、スイッチ素子1は、発熱導体15の溶断が第1、第2の電極11,12の遮断及び第3、第4の電極13,14の短絡の条件とはなっていない。
As described above, the
これにより、スイッチ素子1は、制御回路34の異常に伴い第1の警報器31を遮断させるとともに第2の警報器32を作動させる警報素子として使用することができる。したがって、スイッチ素子1が組み込まれた警報回路30によれば、パイロットランプの消灯など第1の警報器31の遮断、及び警報ブザーや警報ランプあるいは当該異常に対応した機能回路への通電など第2の警報器32の作動によって、制御回路34の異常に対応させることができる。
Thus, the
なお、スイッチ素子1が組み込まれた警報回路は、制御回路34の異常検知に伴い発熱導体15の定格を超える過電流が流れた場合にも、当該異常を伝える警報素子として使用することができる。当該警報素子は、パイロットランプの消灯や警報ブザーの作動など第1、第2の警報器31,32の動作に応じて制御回路34による異常検知をいち早く察知でき、予防的に制御回路34を停止するとともに、バックアップ回路を作動させる等の対応を図ることができる。
The alarm circuit in which the
また、スイッチ素子1は、警報回路に適用する以外にも、第1、第2の警報回路31,32に代えて、第1、第2の電極11,12に接続されることにより常時導通されている通常作動回路と、第3、第4の電極13,14に接続されることにより常時遮断され、通常作動回路の異常時に作動するバックアップ回路とを備える、バックアップ機能付きのあらゆる冗長回路に適用することもできる。
In addition to applying to the alarm circuit, the
また、発熱導体15は、自身のジュール熱により遮断することにより、自動的に発熱を停止する。したがって、スイッチ素子1は、制御回路34による給電を規制する機構を設ける必要がなく、簡易な構成で発熱導体15の発熱を停止することができ、素子全体の小型化を図ることができる。
The
[接続部]
また、スイッチ素子1は、第1又は第2の電極11,12のうち、発熱導体15の発熱部15bに近い一方の電極と、発熱導体15とを接続してもよい。例えば図6に示すように、スイッチ素子1は、発熱導体15の発熱部15bと、第1の電極11の先端部11bが近接されている場合、発熱導体15の発熱部15bの近傍と第1の電極11とを接続する第1の接続部18を形成してもよい。
[Connection]
Further, the
同様に、スイッチ素子1は、発熱導体15と、第2の可溶導体22が搭載されている第3の電極13又は第3の可溶導体23が搭載されている第4の電極14とを接続する第2の接続部19を形成してもよい。例えば、スイッチ素子1は、発熱導体15の発熱部15bと第3の電極13の先端部13bとが近接されている場合、発熱導体15の発熱部15bの近傍と第3の電極13とを接続する第2の接続部19を形成してもよい。
Similarly, the
第1、第2の接続部18,19は、例えば発熱導体15や第1〜第4の電極11〜14と同じ導電材料を用いて、発熱導体15や第1〜第4の電極11〜14と同じ工程においてパターン形成されることにより設けることができる。
For example, the first and
発熱導体15と第1、第3の電極11,13とを接続することにより、スイッチ素子1は、発熱導体15が通電により発熱すると、第1の接続部18及び第1の電極11を介しても熱が第1の可溶導体21に伝わり、より速やかに溶融させることができる。同様に、発熱導体15が通電により発熱すると、第2の接続部19及び第3の電極13を介しても熱が第2の可溶導体22に伝わり、より速やかに溶融させることができる。このため、第1、第2の接続部18,19は、熱伝導性に優れるAgやCu等の金属材料により形成することが好ましい。
By connecting the
なお、第1、第2の接続部18,19は、発熱導体15の発熱部15bの中心から若干離れた位置に設ける。発熱導体15は、第1、第2の接続部18,19を設けることで抵抗値が下がり温度が上がり難いため、発熱部15bが高温に発熱するとともに自己発熱による遮断を行うためには、発熱部15bの中心と第1、第2の接続部18,19とは離間した位置に設ける必要があるためである。
Note that the first and
[カバー部電極]
スイッチ素子1は、絶縁基板10上に内部を保護するカバー部材20が取り付けられている。スイッチ素子1は、絶縁基板10がカバー部材20に覆われることによりその内部が保護されている。カバー部材20は、スイッチ素子1の側面を構成する側壁24と、スイッチ素子1の上面を構成する天面部25とを有し、側壁24が絶縁基板10上に接続されることにより、スイッチ素子1の内部を閉塞する蓋体となる。このカバー部材20は、例えば、熱可塑性プラスチック,セラミックス,ガラスエポキシ基板等の絶縁性を有する部材を用いて形成されている。
[Cover electrode]
In the
また、図7に示すように、カバー部材20は、天面部25の内面側に、第1のカバー部電極26が形成されても良い。第1のカバー部電極26は、第1の電極11及び第2の電極12の一方と重畳する位置に形成されている。図7に示すように、第1のカバー部電極26は、発熱導体15の発熱部15bと近接され、かつ相対的に広面積に形成されている第1の電極11の先端部11bと重畳することがより好ましい。これにより、この第1のカバー部電極26は、発熱導体15が発熱し、第1の可溶導体21が溶融されると、第1の電極11の先端部11b上に凝集した溶融導体21aが接触して濡れ広がることにより、溶融導体21aを保持する許容量を増加させ、より確実に第1、第2の電極11,12を遮断させることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
また、図8に示すように、カバー部材20は、天面部25の内面側に、第2のカバー部電極27が形成されても良い。第2のカバー部電極27は、第3、第4の電極13,14の各先端部13b,14b間にわたって重畳する位置に形成されている。この第2のカバー部電極27は、発熱導体15が発熱し、第2、第3の可溶導体22,23が溶融されると、第3、第4の電極13,14上に凝集した溶融導体22a,23aが接触して濡れ広がることにより、溶融導体22a,23aを保持する許容量を増加させ、より確実に第3、第4の電極13,14を短絡させることができる。
As shown in FIG. 8, the
[第2の可溶導体の突出支持]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、図9に示すように、第4の電極14上に第3の可溶導体23を設けず、第2の可溶導体22を第3の電極13から第4の電極14側に突出して支持してもよい。なお、以下の説明において、上述したスイッチ素子1と同様の構成については、同じ符号を付してその詳細を省略する。図9に示すスイッチ素子5は、第3の電極13に支持されている第2の可溶導体22が第4の電極14側に突出されることにより、発熱導体15の発熱によって溶融すると、溶融導体が第3、第4の電極13,14の各先端部13b,14bの上に凝集し結合する。これにより、スイッチ素子5は、第3、第4の電極13,14が短絡する。なお、図9(B)は、同図(a)のA−A’断面図であり、図9(C)は同図(a)のB−B’断面図である。
[Projection support of second soluble conductor]
Further, in the switch element to which the present invention is applied, as shown in FIG. 9, the third
第2の可溶導体22は、第3、第4の電極13,14上に積層された絶縁層16に開口された開口部16aより露出されている支持部17と、絶縁層16より露出されている第3の電極13の先端部13bとに設けられた接続用ハンダによって第3の電極13上に支持されている。また、第2の可溶導体22は、図9(C)に示すように、第4の電極14側突出することにより、第4の電極14上に積層された絶縁層16上に延在され、これにより第4の電極14と重畳されている。第2の可溶導体22は、絶縁層16上に延在されることにより、絶縁層16から露出されている先端部14bと離間され、これにより第3、第4の電極13,14間が開放されている。
The second
そして、第2の可溶導体22は、発熱導体15の発熱によって溶融すると、溶融導体が第3の電極13上に凝集する過程で第4の電極14の先端部14b上にも接触し、第3、第4の電極13,14の各先端部13b,14b間に跨って凝集する。
Then, when the second
なお、図9では、第3の電極13に支持された第2の可溶導体22を第4の電極側に突出させたが、反対に、第3の電極13に第2の可溶導体22を設けず、第3の可溶導体23を第4の電極14から第3の電極13側に突出させて支持するようにしてもよい。
In FIG. 9, the second
また、上述したスイッチ素子1においても、スイッチ素子5と同様に、第4の電極14上に第3の可溶導体23を設けず、第2の可溶導体22を第3の電極13から第4の電極14側に突出して支持してもよい。
In the
[第5、第6の外部接続端子]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、図9に示すように、絶縁基板10の第1〜第4の電極11〜14が形成された表面10a上に、外部回路との接続端子となる第1〜第4の外部接続端子11a〜14aを設けてもよい。また、本発明が適用されたスイッチ素子は、絶縁基板10の発熱導体15が形成された表面10a上に、外部回路との接続端子となる第5、第6の外部接続端子15a1,15a2を設けてもよい。図9に示すスイッチ素子5は、第1〜第4の電極11〜14及び発熱導体15が設けられる絶縁基板10の表面10a側が実装面となる。
[Fifth and sixth external connection terminals]
Further, as shown in FIG. 9, the switch element to which the present invention is applied becomes a connection terminal for an external circuit on the
第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2は、外部回路を構成する基板へ実装するための接続端子であり、例えば金属バンプや金属ポストを用いて形成されている。金属バンプや金属ポストの形状は問わない。また、第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2は、図9(C)に示すように、絶縁基板2上に設けられたカバー部材10よりも突出する高さを有し、短絡素子25の実装対象物となる基板側に実装可能とされている。
The first to sixth
このように、スイッチ素子5は、導電スルーホールを介して絶縁基板10の裏面に連続する外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2を設けるものではなく、第1〜第4の電極11〜14や発熱導体15と同一表面に、外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2を形成している。そして、この外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2は、第1〜第4の電極や発熱導体15上に設けるものであり、形状やサイズ等の自由度が高く、導通抵抗の低い端子を容易に設けることができる。これにより、スイッチ素子5は、導電スルーホールを介して裏面に引き出された第3、第4の外部接続端子13a,14aを用いる場合に比して、第3、第4の電極13,14が短絡し外部回路を開通した際における定格を容易に向上させ、大電流に対応することができる。
As described above, the
なお、スイッチ素子5は、第3の電極13と第4の電極14とが短絡したときの、第3、第4の電極13,14間の導通抵抗よりも、第3の外部接続端子13aと第4の外部接続端子14aとの合成抵抗が低く構成されていることが好ましい。これにより、スイッチ素子5は、第3、第4の外部接続端子13a,14aによって開通された外部回路の定格の向上が阻害されることを防止することができる。
Note that the
第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2は、コアとなる高融点金属の表面に低融点金属層を設けることにより形成してもよい。低融点金属層を構成する金属としては、Snを主成分とするPbフリーハンダなどのハンダを好適に用いることができ、高融点金属としては、Cu若しくはAg又はこれらを主成分とする合金などを好適に用いることができる。
The first to sixth
高融点金属の表面に低融点金属層を設けることにより、スイッチ素子5をリフロー実装する場合に、リフロー温度が低融点金属層の溶融温度を超えて、低融点金属が溶融しても、第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2として溶融することを防止することができる。また、第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2は、外層を構成する低融点金属を用いて、第1〜第4の電極11〜14や発熱導体15へ接続することができる。
By providing the low melting point metal layer on the surface of the high melting point metal, even when the reflow temperature exceeds the melting temperature of the low melting point metal layer when the
第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2は、高融点金属に低融点金属をメッキ技術を用いて成膜することにより形成することができ、またその他の周知の積層技術、膜形成技術を用いることによっても形成することができる。
The first to sixth
なお、第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2は、金属バンプや金属ポストを用いて形成する他にも、導電メッキ層や、導電ペーストを塗布することにより形成された導電層により形成してもよい。
The first to sixth
また、第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2は、スイッチ素子5が実装される基板等の実装対象物側に予め設け、短絡素子が実装された実装体において、第1〜第4の電極11〜14や発熱導体15と接続されるようにしてもよい。
Further, the first to sixth
また、上述したスイッチ素子1においても、スイッチ素子5と同様に、絶縁基板10の第1〜第4の電極11〜14及び発熱導体15が形成された表面10a上に、外部回路との接続端子となる第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2を設けてもよい。
Also in the
[変形例1]
なお、本発明が適用されたスイッチ素子は、絶縁基板の表面上において、発熱導体上に絶縁層を介して、第1の電極及び/又は第2の電極と、第3の電極13又は第3の電極13及び第4の電極14とを重畳させるとともに、第1及び第2の可溶導体21,22、又は第1〜第3の可溶導体21〜23を重畳させてもよい。なお、以下の説明において、上述したスイッチ素子1と同様の構成については、同じ符号を付してその詳細を省略する。このスイッチ素子40は、図10に示すように、絶縁基板10の表面10aの相対向する側縁10d,10e間にわたって発熱導体15が形成される。また、スイッチ素子40は、第1、第2の電極11,12、及び第3、第4の電極13,14がそれぞれ絶縁基板10の表面10aの相対向する側縁10b,10cに形成される。
[Modification 1]
Note that the switch element to which the present invention is applied includes the first electrode and / or the second electrode and the
発熱導体15は、絶縁基板10の略中央部において第1の絶縁層41によって被覆されている。また、発熱導体15は、絶縁基板10の側縁10d,10eに、それぞれ第5、第6の外部接続端子15a1,15a2が形成されている。また、発熱導体15は、中間部が両端部よりも細く形成されることにより高温に発熱する発熱部15bが形成されている。発熱部15bは、第1の電極11の先端部11b及び/又は第2の電極12の先端部12bと重畳され、当該先端部11b,12b間にわたって搭載されている第1の可溶導体21を効率よく加熱することができる。同様に、発熱部15bは、第3の電極13の先端部13bと重畳され、先端部13bに搭載されている第2の可溶導体22を効率よく加熱することができる。なお、発熱部15bは、第4の電極14の先端部14bとも重畳することにより、先端部14bに搭載されている第3の可溶導体23を効率よく加熱することができる。
The
第1、第2の電極11,12は、絶縁基板10の側縁10b,10cに、それぞれ外部接続端子11a,12aが形成されている。また、第1、第2の電極11,12は、側縁10b,10cから第1の絶縁層41の上面にわたって形成され、第1の絶縁層41の上面において互いの先端部11b,12bが近接されるとともに離間することにより、開放されている。また、第1、第2の電極11,12は、先端部11b,12bを除き、第2の絶縁層42によって被覆されている。
The first and
第1、第2の電極11,12は、先端部11b,12bに接続用ハンダが設けられ、この接続用ハンダによって先端部11b,12b間に跨って第1の可溶導体21が搭載されている。また、スイッチ素子40は、第1、第2の電極11,12の一方、例えば図7に示すように、相対的に広面積に形成されている第1の電極11の先端部11b、及び先端部11bに搭載されている第1の可溶導体21の一部が、発熱導体15の発熱部15bに重畳されている。なお、第1の可溶導体21上には、酸化防止、濡れ性の向上等のため、表面上の一部又は全部に、フラックス28が塗布されている。
The first and
第3、第4の電極13,14は、絶縁基板10の側縁10b,10cに、それぞれ外部接続端子13a,14aが形成されている。また、第3、第4の電極13,14は、側縁10b,10cから第1の絶縁層41の上面にわたって形成され、第1の絶縁層41の上面において互いの先端部13b,14bが近接されるとともに離間することにより、開放されている。また、第3、第4の電極13,14は、先端部13b,14bを除き、第2の絶縁層42によって被覆されている。
The third and
第2の絶縁層42には、一部に開口部42aが形成されている。そして、第3、第4の電極13,14は、先端部13b,14b及び開口部42aから外方に露出された支持部17に接続用ハンダが設けられ、この接続用ハンダによって先端部13b,14bと支持部17との間にわたって、第2の絶縁層42上に第2、第3の可溶導体22,23を支持している。これにより、第3の電極13の先端部13b及び第2の可溶導体22、又は第3、第4の電極13,14の先端部13b,14b及び第2、第3の可溶導体22,23は、少なくとも一部が発熱導体15の発熱部15bと重畳されている。なお、第2、第3の可溶導体22,23上には、酸化防止、濡れ性の向上等のため、表面上の一部又は全部に、フラックス28が塗布されている。
In the second insulating
第1、第2の絶縁層41,42は、上述したスイッチ素子1の絶縁層16と同様に、ガラス等の絶縁材料を好適に用いることができる。
For the first and second insulating
このようなスイッチ素子40によれば、発熱導体15の発熱部15bに重畳して、第1の電極11の先端部11b及び第1の可溶導体21が配置されているため、発熱部15bの発熱により速やかに第1の可溶導体21を溶融させ、第1、第2の電極11,12間を遮断させることができる。このとき、スイッチ素子40は、ガラス等からなる第1の絶縁層41を介して、発熱部15bと第1の電極11及び第1の可溶導体21とが連続的に積層されているため、発熱部15bの熱を効率よく伝えることができる。
According to such a
また、スイッチ素子40によれば、発熱導体15の発熱部15bに重畳して、第3の電極13及び第2の可溶導体22、又は第3、第4の電極13,14及び第2、第3の可溶導体22,23が配置されているため、発熱部15bの発熱により速やかに第2の可溶導体22又は第2、第3の可溶導体22,23を溶融させ、第3、第4の電極13,14を短絡させることができる。このとき、スイッチ素子40は、ガラス等からなる第1、第2の絶縁層41,42を介して、発熱部15bと第3、第4の電極13,14及び第2、第3の可溶導体22,23とが連続的に積層されているため、発熱部15bの熱を効率よく伝導させることができる。
Further, according to the
なお、スイッチ素子40においても、スイッチ素子5と同様に、第4の電極14上に第3の可溶導体23を設けず、第2の可溶導体22を第3の電極13から第4の電極14側に突出して支持してもよい。また、スイッチ素子40においても、スイッチ素子5と同様に、絶縁基板10の第1〜第4の電極11〜14及び発熱導体15が形成された表面10a上に、外部回路との接続端子となる第1〜第6の外部接続端子11a〜14a,15a1,15a2を設けてもよい。
In the
[変形例2]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、絶縁基板の表面に第1〜第4の電極を形成し、絶縁基板の裏面に高融点金属体を形成することにより、高融点金属体上に、第1の電極及び/又は第2の電極と、第3の電極13又は第3の電極13及び第4の電極14とを重畳させるとともに、第1及び第2の可溶導体21,22又は第1〜第3の可溶導体21〜23を重畳させてもよい。なお、以下の説明において、上述したスイッチ素子1と同様の構成については、同じ符号を付してその詳細を省略する。このスイッチ素子50は、図11に示すように、絶縁基板10の裏面10fの相対向する側縁10d,10e間にわたって発熱導体15が形成される。また、スイッチ素子50は、第1、第2の電極11,12、及び第3、第4の電極13,14がそれぞれ絶縁基板10の表面10aの相対向する側縁10b,10cに形成されている。
[Modification 2]
In addition, the switch element to which the present invention is applied is formed on the refractory metal body by forming the first to fourth electrodes on the surface of the insulating substrate and forming the refractory metal body on the back surface of the insulating substrate. The first electrode and / or the second electrode and the
発熱導体15は、絶縁基板10の略中央部において第1の絶縁層51によって被覆されている。また、発熱導体15は、絶縁基板10の側縁10d,10eに、それぞれ第5、第6の外部接続端子15a1,15a2が形成されている。また、発熱導体15は、中間部が両端部よりも細く形成されることにより高温に発熱する発熱部15bが形成されている。発熱部15bは、第1の電極11の先端部11b及び/又は第2の電極12の先端部12bと重畳され、当該先端部11b,12b間にわたって搭載されている第1の可溶導体21を効率よく加熱することができる。同様に、発熱部15bは、第3の電極13の先端部13bと重畳され、先端部13bに搭載されている第2の可溶導体22を効率よく加熱することができる。なお、発熱部15bは、第4の電極14の先端部14bとも重畳することにより、先端部14bに搭載されている第3の可溶導体23を効率よく加熱することができる。
The
第1、第2の電極11,12は、絶縁基板10の側縁10b,10cに、それぞれ外部接続端子11a,12aが形成されている。また、第1、第2の電極11,12は、側縁10b,10cから絶縁基板10の表面10aの略中央部において互いの先端部11b,12bが近接されるとともに離間することにより、開放されている。また、第1、第2の電極11,12は、先端部11b,12bを除き、第2の絶縁層52によって被覆されている。
The first and
第1、第2の電極11,12は、先端部11b,12bに接続用ハンダが設けられ、この接続用ハンダによって先端部11b,12b間に跨って第1の可溶導体21が搭載されている。また、スイッチ素子50は、第1、第2の電極11,12の一方、例えば図11に示すように、相対的に広面積に形成されている第1の電極11の先端部11b、及び先端部11bに搭載されている第1の可溶導体21の一部が、発熱導体15の発熱部15bに重畳されている。なお、第1の可溶導体21上には、酸化防止、濡れ性の向上等のため、表面上の一部又は全部に、フラックス28が塗布されている。
The first and
第3、第4の電極13,14は、絶縁基板10の側縁10b,10cに、それぞれ外部接続端子13a,14aが形成されている。また、第3、第4の電極13,14は、側縁10b,10cから絶縁基板10の表面10aの略中央部において互いの先端部13b,14bが近接されるとともに離間することにより、開放されている。また、第3、第4の電極13,14は、先端部13b,14bを除き、第2の絶縁層52によって被覆されている。
The third and
第2の絶縁層52には、一部に開口部52aが形成されている。そして、第3、第4の電極13,14は、先端部13b,14b及び開口部52aから外方に露出された支持部17に接続用ハンダが設けられ、この接続用ハンダによって先端部13b,14bと支持部17との間にわたって、第2の絶縁層52上に第2、第3の可溶導体22,23を支持している。これにより、第3の電極13の先端部13b及び第2の可溶導体22、又は第3、第4の電極13,14の先端部13b,14b及び第2、第3の可溶導体22,23は、少なくとも一部が発熱導体15の発熱部15bと重畳されている。なお、第2、第3の可溶導体22,23上には、酸化防止、濡れ性の向上等のため、表面上の一部又は全部に、フラックス28が塗布されている。
The second insulating
第1、第2の絶縁層51,52は、上述したスイッチ素子1の絶縁層16と同様に、ガラス等の絶縁材料を好適に用いることができる。
For the first and second insulating
このようなスイッチ素子50によれば、発熱導体15の発熱部15bに重畳して第1の電極11の先端部11b及び第1の可溶導体21が配置されているため、発熱部15bの発熱により速やかに第1の可溶導体21を溶融させ、第1、第2の電極11,12間を遮断させることができる。
According to such a
また、スイッチ素子50によれば、発熱導体15の発熱部15bに重畳して、第3の電極13及び第2の可溶導体22、又は第3、第4の電極13,14及び第2、第3の可溶導体22,23が配置されているため、発熱部15bの発熱により速やかに第2の可溶導体22又は第2、第3の可溶導体22,23を溶融させ、第3、第4の電極13,14を短絡させることができる。
Further, according to the
このとき、スイッチ素子50は、絶縁基板10として、セラミックス基板等の熱伝導性に優れたものを用いることにより、発熱導体15を第1〜第3の可溶導体21〜23の設けられた面と同一面に形成した場合と同等に加熱することができるため好適である。
At this time, the
なお、スイッチ素子50においても、スイッチ素子5と同様に、第4の電極14上に第3の可溶導体23を設けず、第2の可溶導体22を第3の電極13から第4の電極14側に突出して支持してもよい。
In the
[可溶導体の変形例]
上述したように、第1〜第3の可溶導体21〜23のいずれか又は全部は、低融点金属と高融点金属とを含有してもよい。高融点金属層60はAg、Cu又はこれらを主成分とする合金等からなり、低融点金属層61はハンダや、Snを主成分とするPbフリーハンダ等からなる。このとき、第1〜第3の可溶導体21〜23は、図12(A)に示すように、内層として高融点金属層60が設けられ、外層として低融点金属層61が設けられた可溶導体を用いてもよい。この場合、第1〜第3の可溶導体21〜23は、高融点金属層60の全面が低融点金属層61によって被覆された構造としてもよく、相対向する一対の側面を除き被覆された構造であってもよい。高融点金属層60や低融点金属層61による被覆構造は、メッキ等の公知の成膜技術を用いて形成することができる。
[Modified example of soluble conductor]
As described above, any or all of the first to third
また、図12(B)に示すように、第1〜第3の可溶導体21〜23は、内層として低融点金属層61が設けられ、外層として高融点金属層60が設けられた可溶導体を用いてもよい。この場合も、第1〜第3の可溶導体21〜23は、低融点金属層61の全面が高融点金属層60によって被覆された構造としてもよく、相対向する一対の側面を除き被覆された構造であってもよい。
Further, as shown in FIG. 12B, the first to third
また、第1〜第3の可溶導体21〜23は、図13に示すように、高融点金属層60と低融点金属層61とが積層された積層構造としてもよい。
Moreover, the 1st-3rd soluble conductors 21-23 are good also as a laminated structure on which the high melting-
この場合、第1〜第3の可溶導体21〜23は、図13(A)に示すように、第1〜第4の電極11〜14に支持される下層と、下層の上に積層される上層からなる2層構造として形成され、下層となる低融点金属層61の上面に上層となる高融点金属層60を積層してもよく、反対に下層となる高融点金属層60の上面に上層となる低融点金属層61を積層してもよい。あるいは、第1〜第3の可溶導体21〜23は、図13(B)に示すように、内層と内層の上下面に積層される外層とからなる3層構造として形成してもよく、内層となる低融点金属層61の上下面に外層となる高融点金属層60を積層してもよく、反対に内層となる高融点金属層60の上下面に外層となる低融点金属層61を積層してもよい。
In this case, the 1st-3rd soluble conductors 21-23 are laminated | stacked on the lower layer supported by the 1st-4th electrodes 11-14, and a lower layer, as shown to FIG. 13 (A). The upper
また、第1〜第3の可溶導体21〜23は、図14に示すように、高融点金属層60と低融点金属層61とが交互に積層された4層以上の多層構造としてもよい。この場合、第1〜第3の可溶導体21〜23は、最外層を構成する金属層によって、全面又は相対向する一対の側面を除き被覆された構造としてもよい。
Moreover, the 1st-3rd soluble conductors 21-23 are good also as a multilayered structure of four or more layers by which the high
また、第1〜第3の可溶導体21〜23は、内層を構成する低融点金属層61の表面に高融点金属層60をストライプ状に部分的に積層させてもよい。図15は、第1〜第3の可溶導体21〜23の平面図である。
In the first to third
図15(A)に示す第1〜第3の可溶導体21〜23は、低融点金属層61の表面に、幅方向に所定間隔で、線状の高融点金属層60が長手方向に複数形成されることにより、長手方向に沿って線状の開口部62が形成され、この開口部62から低融点金属層61が露出されている。第1〜第3の可溶導体21〜23は、低融点金属層61が開口部62より露出することにより、溶融した低融点金属と高融点金属との接触面積が増え、高融点金属層60の溶食作用をより促進させて溶断性を向上させることができる。開口部62は、例えば、低融点金属層61に高融点金属層60を構成する金属の部分メッキを施すことにより形成することができる。
The first to third
また、第1〜第3の可溶導体21〜23は、図15(B)に示すように、低融点金属層61の表面に、長手方向に所定間隔で、線状の高融点金属層60を幅方向に複数形成することにより、幅方向に沿って線状の開口部62を形成してもよい。
Further, as shown in FIG. 15B, the first to third
また、第1〜第3の可溶導体21〜23は、図16に示すように、低融点金属層61の表面に高融点金属層60を形成するとともに、高融点金属層60の全面に亘って円形状又は矩形状の開口部63が形成され、この開口部63から低融点金属層61を露出させてもよい。開口部63は、例えば、低融点金属層61に高融点金属層60を構成する金属の部分メッキを施すことにより形成することができる。
Further, as shown in FIG. 16, the first to third
第1〜第3の可溶導体21〜23は、低融点金属層61が開口部63より露出することにより、溶融した低融点金属と高融点金属との接触面積が増え、高融点金属の溶食作用をより促進させて溶断性を向上させることができる。
In the first to third
また、第1〜第3の可溶導体21〜23は、図17に示すように、内層となる高融点金属層60に多数の開口部64を形成し、この高融点金属層60に、メッキ技術等を用いて低融点金属層61を成膜し、開口部64内に充填してもよい。これにより、第1〜第3の可溶導体21〜23は、溶融する低融点金属が高融点金属に接する面積が増大するので、より短時間で低融点金属が高融点金属を溶食することができるようになる。
In addition, as shown in FIG. 17, the first to third
また、第1〜第3の可溶導体21〜23は、低融点金属層61の体積を、高融点金属層60の体積よりも多く形成することが好ましい。第1〜第3の可溶導体21〜23は、発熱導体15によって加熱されることにより、低融点金属が溶融することにより高融点金属を溶食し、これにより速やかに溶融、溶断することができる。したがって、第1〜第3の可溶導体21〜23は、低融点金属層61の体積を、高融点金属層60の体積よりも多く形成することにより、この溶食作用を促進し、速やかに第1、第2の電極11,12間の遮断、及び第3、第4の電極13,14間の短絡を行うことができる。
Moreover, it is preferable that the 1st-3rd soluble conductors 21-23 form the volume of the low
1,40,50 スイッチ素子、10 絶縁基板、10a 表面、10f 裏面、11 第1の電極、12 第2の電極、13 第3の電極、14 第4の電極、15 発熱導体、16 絶縁層、18 第1の接続部、19 第2の接続部、20 カバー部材、21 第1の可溶導体、22 第2の可溶導体、23 第3の可溶導体、24 側壁、25 天面部、26 第1のカバー部電極、27 第2のカバー部電極、28 フラックス、30 警報回路、31 第1の警報器、32 第2の警報器、33 第1のヒューズ、34 制御回路、35 第2のヒューズ、36 第1の作動回路、37 第2の作動回路、41 第1の絶縁層、42 第2の絶縁層 1, 40, 50 switch element, 10 insulating substrate, 10a surface, 10f back surface, 11 first electrode, 12 second electrode, 13 third electrode, 14 fourth electrode, 15 heating conductor, 16 insulating layer, 18 1st connection part, 19 2nd connection part, 20 cover member, 21 1st soluble conductor, 22 2nd soluble conductor, 23 3rd soluble conductor, 24 side wall, 25 top surface part, 26 1st cover part electrode, 27 2nd cover part electrode, 28 flux, 30 alarm circuit, 31 1st alarm device, 32 2nd alarm device, 33 1st fuse, 34 control circuit, 35 2nd Fuse, 36 first operating circuit, 37 second operating circuit, 41 first insulating layer, 42 second insulating layer
Claims (47)
上記第1、第2の電極間に跨って接続された第1の可溶導体と、
近接して配置された第3、第4の電極と、
上記第3の電極上に搭載された第2の可溶導体と、
上記第1、第2の可溶導体よりも融点の高い発熱導体とを有し、
上記発熱導体に定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第1の可溶導体を溶断し上記第1、第2の電極間を遮断し、上記第2の可溶導体を溶融し上記第3、第4の電極間を短絡するスイッチ素子。 First and second electrodes;
A first soluble conductor connected across the first and second electrodes;
Third and fourth electrodes arranged in close proximity;
A second soluble conductor mounted on the third electrode;
A heating conductor having a higher melting point than the first and second soluble conductors,
The first fusible conductor is melted and the first and second electrodes are cut off by melting the second fusible conductor due to heat generated when an overcurrent exceeding the rated current flows through the heating conductor. And a switch element for short-circuiting the third and fourth electrodes.
上記第1、第2の電極間に跨って接続された第1の可溶導体と、A first soluble conductor connected across the first and second electrodes;
近接して配置された第3、第4の電極と、Third and fourth electrodes arranged in close proximity;
上記第3の電極上に搭載された第2の可溶導体と、A second soluble conductor mounted on the third electrode;
外部回路と接続され、上記第1、第2の可溶導体よりも融点の高い発熱導体とを有し、A heating conductor connected to an external circuit and having a melting point higher than those of the first and second fusible conductors,
上記外部回路の異常によって上記発熱導体に定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第1の可溶導体を溶断し上記第1、第2の電極間を遮断し、上記第2の可溶導体を溶融し上記第3、第4の電極間を短絡するスイッチ素子。The first fusible conductor is melted and the first and second electrodes are cut off by the heat generated when an overcurrent greater than or equal to the rated current flows through the heat generating conductor due to an abnormality in the external circuit, and the first and second electrodes are cut off. A switch element that melts the soluble conductor of the first electrode and short-circuits the third and fourth electrodes.
上記第1又は第2の電極の上記第1の可溶導体が搭載されている先端部のうち、上記発熱部と近接する一方の面積が他方の面積よりも広い請求項9〜11のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 One of the front end portions of the first or second electrode on which the first soluble conductor is mounted and the heat generating portion are close to each other,
Any one of the front-end | tip parts by which the said 1st soluble conductor of the said 1st or 2nd electrode is mounted has one area which adjoins the said heat-emitting part is wider than the other area. The switch element according to item 1.
上記発熱導体が、上記第1又は第2の電極の一方及び当該一方の電極に搭載されている上記第1の可溶導体と、上記第3の電極及び上記第3の電極に搭載されている上記第2の可溶導体とに、上記絶縁基板を介して重畳されている請求項7に記載のスイッチ素子。 The first to fourth electrodes are disposed on one surface of the insulating substrate, and the heating conductor is disposed on the other surface of the insulating substrate,
The heating conductor is mounted on one of the first or second electrode and the first soluble conductor mounted on the one electrode, and the third electrode and the third electrode. The switch element according to claim 7 , wherein the switch element is superimposed on the second soluble conductor via the insulating substrate.
上記低融点金属が上記発熱導体の発熱により溶融し、上記高融点金属を溶食する請求項1〜24のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 The first and second soluble conductors contain a low melting point metal and a high melting point metal,
The switch element according to any one of claims 1 to 24 , wherein the low-melting-point metal melts due to heat generated by the heat-generating conductor and erodes the high-melting-point metal.
上記高融点金属は、Ag、Cu又はAg若しくはCuを主成分とする合金である請求項26記載のスイッチ素子。 The low melting point metal is solder,
27. The switch element according to claim 26 , wherein the refractory metal is Ag, Cu, or an alloy containing Ag or Cu as a main component.
上記カバー部材は、上記第1及び第2の電極のいずれか一方と重畳する位置に、第1のカバー部電極が設けられている請求項7、8、21〜24のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 A cover member provided on the insulating substrate for protecting the inside;
The said cover member is provided with the 1st cover part electrode in the position which overlaps with any one of the said 1st and 2nd electrode, The any one of Claim 7, 8 , 21-24. Switch element.
上記カバー部材は、上記第3及び第4の電極の各先端部間に亘って重畳する位置に、第2のカバー部電極が設けられている請求項7、8、21〜24、37のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 A cover member provided on the insulating substrate for protecting the inside;
The cover member is in a position to be superimposed over between the distal end of the third and fourth electrodes, any claim 7,8,21~24,37 which the second cover portion electrode is provided The switch element according to claim 1.
上記第1のヒューズよりも融点の低い材料からなる第2のヒューズと、
上記第1のヒューズよりも融点の低い材料からなる可溶導体の溶融導体を介して短絡する開放状態のスイッチを備え、
上記第1のヒューズに定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第2のヒューズを遮断するとともに、開放状態の上記スイッチを短絡させるスイッチ回路。 A first fuse;
A second fuse made of a material having a melting point lower than that of the first fuse;
A switch in an open state that short-circuits through a molten conductor of a fusible conductor made of a material having a melting point lower than that of the first fuse;
A switch circuit that shuts off the second fuse and short-circuits the open switch due to heat generated when an overcurrent greater than or equal to a rated current flows through the first fuse.
第2のヒューズと第1の警報器が直列に接続された第1の作動回路と、
開放状態のスイッチと第2の警報器が直列に接続された第2の作動回路とを備え、
上記第1のヒューズに定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第2のヒューズを溶断させて上記第1の作動回路を遮断し上記第1の警報器を停止させるとともに、開放状態の上記スイッチを短絡させ上記第2の作動回路を開通し上記第2の警報器を作動させる警報回路。 A control circuit having a first fuse connected in series;
A first operating circuit in which a second fuse and a first alarm are connected in series;
An open switch and a second operating circuit with a second alarm connected in series;
The heat generated by the overcurrent exceeding the rated current flowing through the first fuse causes the second fuse to blow, shuts off the first operating circuit, stops the first alarm device, and opens. An alarm circuit for operating the second alarm device by short-circuiting the switch in a state to open the second operation circuit;
第2のヒューズが直列に接続された通常作動回路と、
開放状態のスイッチに直列に接続されたバックアップ回路とを備え、
上記第1のヒューズに定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第2のヒューズを溶断させて上記通常作動回路を停止させるとともに、開放状態の上記スイッチを短絡させ上記バックアップ回路を作動させる冗長回路。 A control circuit having a first fuse connected in series;
A normal operating circuit with a second fuse connected in series;
A backup circuit connected in series to the open switch,
Due to the heat generated when overcurrent exceeding the rated current flows through the first fuse, the second fuse is blown to stop the normal operation circuit, and the open switch is short-circuited to short-circuit the backup circuit. Redundant circuit to operate.
上記第1、第2の電極間に跨って接続された第1の可溶導体と、
近接して配置された第3、第4の電極と、
上記第3の電極上に搭載された第2の可溶導体と、
上記第1、第2の可溶導体よりも融点の高い発熱導体とを有し、
上記発熱導体に定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第1の可溶導体を溶断し上記第1、第2の電極間を遮断し、上記第2の可溶導体を溶融し上記第3、第4の電極間を短絡するスイッチ方法。 First and second electrodes;
A first soluble conductor connected across the first and second electrodes;
Third and fourth electrodes arranged in close proximity;
A second soluble conductor mounted on the third electrode;
A heating conductor having a higher melting point than the first and second soluble conductors,
The first fusible conductor is melted and the first and second electrodes are cut off by melting the second fusible conductor due to heat generated when an overcurrent exceeding the rated current flows through the heating conductor. A switch method for short-circuiting the third and fourth electrodes.
上記第1、第2の電極間に跨って接続された第1の可溶導体と、A first soluble conductor connected across the first and second electrodes;
近接して配置された第3、第4の電極と、Third and fourth electrodes arranged in close proximity;
上記第3の電極上に搭載された第2の可溶導体と、A second soluble conductor mounted on the third electrode;
外部回路と接続され、上記第1、第2の可溶導体よりも融点の高い発熱導体とを有し、A heating conductor connected to an external circuit and having a melting point higher than those of the first and second fusible conductors,
上記外部回路の異常によって上記発熱導体に定格電流以上の過電流が流れることに伴う発熱により、上記第1の可溶導体を溶断し上記第1、第2の電極間を遮断し、上記第2の可溶導体を溶融し上記第3、第4の電極間を短絡するスイッチ方法。The first fusible conductor is melted and the first and second electrodes are cut off by the heat generated when an overcurrent greater than or equal to the rated current flows through the heat generating conductor due to an abnormality in the external circuit, and the first and second electrodes are cut off. A switch method in which the fusible conductor is melted and the third and fourth electrodes are short-circuited.
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