CN105308709B - 保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种包含PTC元件以及双金属元件且对于过电流以外的异常也能够提供适当的保护的保护装置。该保护装置具有：树脂基体、第1端子、第2端子、PTC元件、绝缘层、双金属元件、臂、上方板以及树脂外罩，在通过树脂基体以及树脂外罩来规定的树脂壳体内，第1端子、PTC元件、第2端子、绝缘层、双金属元件、臂以及上方板被依次重叠，第1端子以及具有端子功能的臂被串联配置来构成主电路，第1端子、PTC元件以及第2端子串联电连接来构成副电路，构成为：平常时，主电路处于第1端子与臂经由双方的触点部而串联电连接的状态，电流不流过副电路，异常时，若向副电路通电，则该电流导致PTC元件发热，双金属元件因该热量而动作，第1端子以及臂的电连接被切断，主电路成为开路。

Description

保护装置

技术领域

本发明涉及在电气或者电子装置(例如电动机、2次电池组)产生异常的情况下，实质上切断流过该装置的电流的、具有双金属元件以及PTC元件的保护装置。

背景技术

在电气装置(例如电动机)中电流过度流过从而电气装置变成异常高的温度的情况、因除了过度电流以外的任意理由导致电气装置的温度变成异常高的温度的情况等异常发生时，需要切断流过电气装置的电流，根据需要消除该异常，来确保电气装置的安全。作为这种切断电流的单元，使用双金属元件。

双金属元件具有双金属的片状部件，其本身构成为在超过特定的温度而变成高温的情况、或者在其周围环境的温度变高从而双金属元件超过特定的温度而变成高温的情况下，进行动作(即，变形)，切断流过双金属元件的电流。

在这样的双金属元件被组装于电气装置的情况下，若由于过度电流或者其他理由导致电气装置变成异常的高温，则进行动作来切断电流。虽然通过电流的切断，电气装置的温度降低，但由于双金属元件的温度也降低，因此恢复(即，复原)到原来的形状，其结果，会在确保电气装置的安全之前，允许电流再次流动。

为了防止电流这样再次流动，需要确保/维持双金属元件进行动作的状态。因此，在电气装置的电路将双金属元件串联配置，以使得能够切断其电路的电流，并且相对于双金属元件并联配置PTC元件。通过这样的配置，从而在双金属元件进行动作的情况下，使流过其的电流迂回到PTC元件，通过该电流导致PTC元件产生焦耳热，将该热量传递到双金属元件从而能够确保双金属元件的动作状态。

已知这种构成为在电气电路串联配置通过双金属元件的动作来进行动作的可动触点，另外，将PTC元件相对于双金属元件并联配置的保护装置。这种保护装置例如被公开在下述专利文献1中。在这种保护装置中，具有端子的树脂基体在设置其的空间内具有：PTC元件、双金属元件以及臂，预先设置有上方板的外罩被配置在树脂基体上，在该状态下树脂基体与树脂外罩通过粘接剂或者超声波熔融而被粘接。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-203277号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

在上述那样的现有的保护装置中，在异常发热在离开保护装置的位置产生、或者过电流以外的异常、例如过电压产生的情况下，不能够适当地保护电气或者电子装置。因此，本发明的目的在于，提供一种即使在异常发热在从保护装置离开的位置产生、或者过电流以外的异常产生的情况下，也能够适当地保护应保护的装置的保护装置。

-解决课题的手段-

本发明人为了解决上述课题而进行了认真研究，其结果发现，通过除了包含通过双金属元件的动作来进行动作的可动触点的主电路以外，还设置包含根据各种异常而被通电的PTC元件的副电路，则能够解决上述课题，完成了本发明。

根据本发明的第1主旨，提供一种保护装置，其具有：树脂基体、第1端子、第2端子、PTC元件、绝缘层、双金属元件、臂、上方板以及树脂外罩，

在通过树脂基体以及树脂外罩来规定的树脂壳体内，第1端子、PTC元件、第2端子、绝缘层、双金属元件、臂以及上方板被依次重叠，

第1端子以及具有端子功能的臂被串联配置来构成主电路，

第1端子、PTC元件以及第2端子串联电连接来构成副电路，

所述保护装置构成为：

平常时，主电路处于第1端子与臂经由双方的触点部来串联电连接的状态，另一方面，电流不流过副电路，

异常时，若向副电路通电，则通过该电流导致PTC元件发热，通过该热量从而双金属元件进行动作，第1端子以及臂的电连接被切断，主电路成为开路。

-发明效果-

根据本发明，通过除了通过双金属元件进行动作而被切断的主电路以外，还设置包含PTC元件并在异常时被通电的副电路，从而即使在过电流以外的异常产生的情况下，也根据该异常来向副电路通电，从而副电路的PTC元件产生焦耳热，通过该热量来使双金属元件进行动作，将主电路开路，从而能够适当地保护应保护的电气或者电子装置。

附图说明

图1示意性地表示3端子型的本发明的保护装置1A的立体图。

图2示意性地表示沿着相对于包含图1的保护装置1A的直线x₁-x₂的平面垂直的面的剖视图。

图3示意性地表示假设将图1的保护装置1A分解为构成其的要素的情况下得到的分解立体图。

图4示意性地表示图1的保护装置1A的树脂基体的立体图。

图5示意性地表示图1的保护装置1A的第1端子的立体图。

图6示意性地表示4端子型的本发明的保护装置1B的立体图。

图7示意性地表示沿着相对于包含图6的保护装置1B的直线x₁-x₂的平面垂直的面的剖视图。

图8示意性地表示假设将图6的保护装置1B分解为构成其的要素的情况下得到的分解立体图。

图9示意性地表示图6的保护装置1B的树脂基体的立体图。

具体实施方式

参照图1～5来详细说明作为本发明一实施方式的保护装置1A。另外，图3中示意性地表示将图1以及图2所示的本发明的保护装置1A按照每个构成其的要素分解的样子，图3示意性地表示作为装置处于完成状态的、假设将本发明的保护装置1A分解为构成其的要素的情况下得到的分解立体图，应当注意通过将图3所示的要素组装，并不能得到本发明的保护装置。

本发明的保护装置1A概略性地具有图1～3所示的结构。具体来讲，保护装置1A具有通过树脂基体4以及树脂外罩6来规定的树脂壳体8，其中，该树脂基体4具有第1端子2。树脂基体4具有空间10，第1端子2的一部分在其底部露出，在该露出部分12的上方配置PTC元件14，在该PTC元件14的上方配置第2端子16，在该第2端子16的上方配置绝缘层18，在该绝缘层18的上方配置双金属元件20，在该双金属元件20的上方配置也作为端子而起作用的臂22。第1端子的一部分24、第2端子的一部分26以及臂的一部分28贯通树脂壳体8，并延伸到壳体的外部。包含第1端子的露出部分12、PTC元件14、第2端子16的一部分、绝缘层18、双金属元件20以及臂22的一部分的空间10通过上方板30而被封闭，进一步地，除了第1端子2、第2端子16以及臂22的一部分以外，这些部分被树脂外罩6覆盖。在保护装置1A中，通过第1端子2以及臂22来构成主电路，通过第1端子2、PTC元件14以及第2端子16来构成副电路。以下，将这种具有3个与其他电气要素的连接端子的保护装置也称为“3端子型”的保护装置。

在本发明的3端子型的保护装置1A中，平常时，第1端子2与臂22经由双方的触点部32、34来串联电连接。此外，双金属元件20如图所示，是向上(臂侧)凸出弯曲的状态。此外，第2端子16与双金属元件20被绝缘层18电切断。平常时，电流流过主电路，即依次流过第1端子2、第1端子的触点部32、臂的触点部34、臂22(或者反向流过)，电流不流过副电路。异常时，开始从与第2端子连接的电气要素向副电路通电，电流流过副电路，即依次流过第1端子2、PTC元件14、第2端子16(或者反向流过)，通过该电流，PTC元件14跳闸(动作)，产生焦耳热，通过该热量导致双金属元件20进行动作，从向上凸变形为向下凸，由此，臂22被压向上方，臂的触点部34与第1端子的触点部32的电连接被切断，主电路成为开路。另外，所谓“平常时”，是指应保护的电气或者电子装置没有产生异常，所谓“异常时”，例如是指过电流流过应保护的电气或者电子装置所连接的电路、施加过电压、或者在应保护的电气或电子装置或者其周边产生异常发热的状况。

在本发明的3端子型的保护装置1A中，第1端子2和树脂基体4通过嵌入成形来形成为一体。通过这样嵌入成形，能够提高第1端子2与树脂基体4之间的密接性。树脂基体4具有空间10，第1端子2的一部分在其底部露出。在该第1端子2的露出部分12上配置PTC元件14。第1端子2在露出部分12上具有多个例如穹顶状的触点36，例如可以具有3个，以使得能够容易地确保与PTC元件14的电连接(参照图4)。

第1端子2具有与臂22的触点部34的触点部32。该触点部32能够通过将触点材料铆接在贯通设置在第1端子2的对应位置的孔来形成。在本说明书中，所谓“铆接”，是指在贯通设置在某个部件(例如，第1端子用的板)孔，嵌入具有与该孔的直径同等的直径并且具有比该孔的厚度大的厚度(高度)的另一部件(例如，触点材料)，通过将从该孔向上下突出的部分压扁，从而将另一部件固定在某个部件。另外，触点材料不是必须为圆柱形，也可以是棱柱形等。通过在第1端子2形成这样的触点部，能够使触点部具有较大的热容量，由此即使在保护装置中流过较大电流的情况下，也能够防止触点部的温度的急剧上升，能够增大保护装置的保持电流。

构成上述触点材料的金属并不被特别限定，但优选是热容量大的金属，例如，优选是银-镍、银-铜、AgCdO、AgSnO₂、AgZnO、AgSnOInO、AgCu、铜-钨合金等。从硬度低、触点部的形状、特别是能够进行厚度的微小设计、热容量也大的观点出发，优选90％银10％镍合金。

第1端子2优选在第1端子的至少一部分，例如图5所示，在部分38具有肋条72。在本说明书中，所谓“肋条”，是指用于提高设置有肋条的部件的强度的要素或者结构，例如举例有：设置在部件面的线状、棒状或者带状的加强材料、使部件的表面的一部分变形为凸状或者凹状的结构。通过形成这样的肋条，能够提高保护装置的刚性、特别是从背面(第1端子露出的一侧)对外压的强度。

上述第1端子2优选如图2所示，弯曲形成为曲柄形状，以使得包含上述露出部分12的部分38位于树脂基体4的空间10的更深位置。通过设为这样的形状，能够增大树脂基体4的空间10的容量。在该情况下，第1端子的部分38也可以在树脂基体的背侧(与空间10侧相反的一侧)露出。通过这样使第1端子的部分38露出，能够减少保护装置的厚度，并且能将在第1端子与臂的触点等保护装置内部产生的热量高效地消散到外部，能够进一步提高保持电流。

如上所述，第1端子的一部分24贯通树脂壳体8的侧面并向外延伸。该第1端子的一部24是用于将本发明的保护装置1A与规定的电气要素电连接的部分，起到作为端子本来的功能。如图所示，也可以在第1端子的一部分24设置触点40。

优选地，树脂基体4由流动性高的树脂形成。通过使用这样的树脂，在嵌入成形时树脂遍及到细微部分，因此能够进行更微小的设计。例如，能够减小树脂基体的底面以及侧面的厚度，能够进行小型化。

所谓上述流动性高的树脂，例如举例有：流动长度为25mm以上、优选为30mm的树脂。作为该树脂，虽然并不特别限定，但例如举例有：SZ6505HF(住友化学株式会社)以及SZ6506HF(住友化学株式会社)等，优选为SZ6505HF。

上述“流动长度”被定义为：使用PS10E1ASE(日精树脂工业株式会社制)来作为注塑成形机，经由的浇道部、宽度1.5mm、厚度0.3mm、长度2.0mm的浇口，在90MPa的压力下对宽度5.0mm，厚度0.3mm的制品进行注塑成形6秒的情况下的制品的长度。

此外，树脂基体4也可以由耐热性树脂形成。通过使用这样的树脂，从而即使在被提供给回焊炉等高温环境的情况下，也能够防止保护元件的变形。

作为上述的耐热性树脂，例如举例有：LCP树脂、聚酰胺系树脂、PPS系树脂等。

在本发明的3端子型的保护装置1A中，在上述第1端子的露出部分12的上方配置PTC元件14。其结果，第1端子2与PTC元件14例如经由触点36而电连接。

作为上述PTC元件，可以使用陶瓷PTC元件或者聚合物PTC元件的任意一个，但优选使用聚合物PTC元件。聚合物PTC元件与陶瓷PTC元件相比，在元件本身的电阻值低、即使成为一定以上的温度也难以产生自我破坏的方面有利。此外，聚合物PTC元件与陶瓷PTC元件相比，为了保持跳闸状态所需要的电压低，即使在电路的电压低的状态下也能够保持跳闸状态。其结果，在能够将触点维持在开路状态(锁定状态)，能够防止反复触点的接通闭合的振荡现象方面有利。进一步地，在保持电流值同等的情况下，聚合物PTC元件在比陶瓷PTC元件小型/低电阻方面也优选。

所谓上述聚合物PTC元件，具有：通过推出包含分散有导电性填充剂(例如，炭黑、镍合金等)的聚合物(例如，聚乙烯、聚偏氟乙烯等)的导电性组成物而得到的层状的PTC要素以及配置在其两侧的电极(例如金属箔)。

聚合物PTC元件的大小以及形状并不被特别限定，但在本发明的保护装置中，例如能够使用直径2.0mm以下、厚度0.20mm以下的盘状的元件。

在本发明的保护装置中，在使用聚合物PTC元件来作为PTC元件的情况下，其电阻值优选为0.8～10Ω，更优选为4.5～10Ω。通过将聚合物PTC元件的电阻值设为0.8Ω以上，能够维持在3V下跳闸的状态。此外，通过将聚合物PTC元件的电阻值设为4.5Ω以上，能够将3V下的跳闸状态时的漏电流设为0.2A以下。此外，通过将聚合物PTC元件的电阻值设为10Ω以下，从而在其制造时，能够容易地缩小电阻值的偏差。

另外，在本说明书中，所谓聚合物PTC元件的电阻值，是指根据在25℃下向聚合物PTC元件的两电极之间施加6.5mV(直流)的电压的状态下测定出的电流值以及施加电压来计算出的电阻值(基于4端子法的测定、电阻测定器的测定范围的施加电流：100mA)，其中，该聚合物PTC元件是在挤压包含聚合物的导电性组成物而得到的PTC要素的两侧压接电极(优选为镍箔)来得到的。另外，在电极的电阻值与PTC要素的电阻值相比的情况下，由于小到能够忽略的程度，因此PTC元件的电阻值实质上与PTC要素的电阻值相等。

在本发明的3端子型的保护装置1A中，在PTC元件14的上方配置有第2端子16。PTC元件14与第2端子16经由例如焊锡来电连接。

第2端子16与用于根据异常而向副电路通电的电气要素，例如开关元件、FET(场效应晶体管)等连接。通过在异常时，经由第2端子而从上述电气要素向PTC元件流过电流，从而使PTC元件为高温/高电阻状态，也就是说，使其跳闸，通过该热量来使双金属元件20动作。

综上所述，第2端子的一部分26贯通树脂壳体8的侧面并向外延伸。该第2端子的一部分26是用于将本发明的保护装置1A与规定的电气要素电连接的部分。虽然在附图中未记载，但也可以在第2端子的一部分26设置触点。

在本发明的3端子型的保护装置1A中，在第2端子16的上方配置绝缘层18。绝缘层18被支撑在设置于空间10内的台阶部42上。通过该绝缘层18，第2端子16与双金属元件20被电隔离。

上述绝缘层由绝缘性材料形成。作为绝缘性材料，虽然并不特别限定，但优选举例有：树脂、陶瓷、硅酮、纸、橡胶等。

上述绝缘层的厚度只要能够确保第2端子与双金属元件的电绝缘就不特别限定，可以是50～500μm，优选是150～400μm。由于绝缘层越薄，越能够将PTC元件中产生的焦耳热高效地传递到双金属元件，因此优选为250μm以下，更优选为200μm以下。此外，为了使第2端子与双金属元件的电绝缘可靠，优选为50μm以上，更优选为100μm以上。

在本发明的3端子型的保护装置1A中，在绝缘层18的上方配置双金属元件20。此外，双金属元件20处于PTC元件14的热量影响下。该双金属元件20只要能够通过PTC元件14中产生的焦耳热而变形就不特别限定，能够使用本身公知的元件。

双金属元件20在树脂基体的空间10能够允许的情况下，优选表面积尽量大。通过增大表面积，能够减少动作温度的偏差，此外，在异常时变形时将臂22向上方按压的力变大。

优选地，双金属元件20也可以在其下表面(PTC元件侧)的中央部附近，具有突起、例如穹顶状的凸部44。该突起在双金属元件20进行动作，从向上凸的状态变为向下凸的情况下，成为与PTC元件14接触的状态。由于臂22被进一步向上方按压相当于该突起的高度的部分，因此即使在双金属元件20本身的弯曲程度更小的情况下，也能够充分地按压臂22，能够更可靠地切断臂与第1端子的触点的电连接。

在本发明的3端子型的保护装置1A中，臂22位于双金属元件20的上方，被固定于树脂基体4。固定方法并不被特别限定，但优选将臂22的固定部46弯曲为曲柄形状，在其阶梯部48的两端部设置嵌合部50(例如，突出部)。在该情况下，在树脂基体4设置与该嵌合部对应的被嵌合部52(例如，上述突出部嵌入的凹部)。通过使这些嵌合(压入)，能够将臂22固定在树脂基体4。通过设为这样的形态，能够确保树脂基体4的空间10更宽，能够设置更大的双金属元件。

此外，臂22具有触点部34，如图所示，优选形成为弯曲为其触点部34相对于水平方向(树脂基体的底面的延伸方向)位于稍靠下方的状态。该触点部34在平常时与第1端子的触点部32接触，在异常时通过双金属元件20变形从而臂22被向上方按压，该接触状态被解除。

上述触点部34与第1端子的触点部32同样地，能够通过在设置在臂22的对应位置的孔，将触点材料铆接来形成。通过在臂22形成这样的触点部，能够使触点部具有较大的热容量，由此，即使在较大的电流流过保护装置的情况下也能够防止触点部的温度的急剧上升，能够增大保护装置的保持电流。另外，可以第1端子的触点部32以及臂的触点部34的任意一个通过将触点材料铆接在第1端子以及/或者臂来形成，但优选两个触点部都通过铆接触点材料来形成。

构成上述触点材料的金属与构成形成第1端子的触点部32的触点材料的金属相同。

此外，臂22如图所示，也可以具有凸部54、56。该凸部在双金属元件20进行动作，从向上凸的状态变为向下凸的情况下，通过利用该凸部54来支撑双金属元件的一端，能够更加提高双金属元件的另一端的高度，由于进一步将臂22更向上方按压相当于凸部56的高度的部分，因此即使在双金属元件20本身的弯曲程度更小的情况下，也能够充分按压臂22，能够更可靠地切断臂与第1端子的触点的电连接。这样的凸部优选在臂22的长度方向(图2的左右方向)上分离设置在双金属元件20的长度方向(图2的左右方向)的两端或者其附近。

优选地，臂22如图所示，在空间10内被弯曲为曲柄形状。通过设为这样的形状，能够在异常时通过双金属元件20来按压臂22时，增大触点部32与触点部34之间的距离(触点间隙)，能够更可靠地解除两者的接触状态。

综上所述，臂的一部分28贯通树脂壳体8的侧面并向外延伸。该臂的一部分28是用于将本发明的保护元件1A与规定的电气要素电连接的部分，起到与端子同样的功能。如图所示，可以在臂的一部分28设置触点58。

在本发明的3端子型的保护装置1A中，在空间10内的臂22的上方，配置上方板30。上方板30具有如下功能：在双金属元件20成为规定的高温并进行动作来将臂22向上方按压时，能够通过来自双金属元件20的热量而处于加热状态的臂22以及/或者触点部34接触来使热量消散。因此，上方板30优选具有优良的热传导性，热量从上方板30通过与其接触的臂并经由臂的一部分28而散出。因此，上方板30优选由例如金属片形成。其结果，能够尽可能地减少从双金属元件20传播到树脂外罩6的热量，能够使树脂外罩6由于热量而受到的影响为最小限。

如图所示，上方板30将通过树脂基体4来规定的空间10实质封闭。另外，所谓“实质封闭”，是指在本发明的保护装置的制造中，在通过嵌入成形来形成树脂外罩6的情况下，处于成形所用的熔融树脂不能侵入到空间10内的状态。换言之，是指在本发明的保护装置中，在嵌入成形树脂外罩6的情况下，处于成形所用的树脂未侵入到空间10内的状态。

上方板30具有卡止部60，其通过与树脂基体4的被卡止部62卡合而被固定。优选地，卡止部60是钩型形状(钩状(hook)形状)，被卡止部62是与其对应的切口形状。通过设为这样的结构，能够减小卡合所需要的区域，其结果，能够使保护装置更小型化，或者能够确保空间10更大，能够使用更大的双金属元件。

在本发明的3端子型的保护装置1A中，树脂外罩6被配置为覆盖上方板30。树脂外罩6规定树脂基体4以及树脂壳体8。树脂外罩6与树脂基体4能够通过例如粘接剂、超声波熔敷、激光熔敷等来粘接。

此外，树脂外罩6也可以是将具有第1端子2的树脂基体4、PTC元件14、第2端子16、绝缘层18、双金属元件20、臂22以及上方板30如图示那样组装而成的组件放入规定的模具，在第1端子的一部分24、第2端子的一部分26以及臂的一部分28从模具的侧面向外延伸的状态下，通过将树脂注塑成形，即通过嵌入成形来形成在组件的周围。通过该嵌入成形而被提供到模具的熔融树脂在与树脂基体4的树脂部分接触的位置与该树脂成为一体，确保树脂基体4与树脂外罩6的粘接状态。在该情况下，由于通过树脂外罩6的注塑成形时的压力来防止上方板变形，因此在将上方板30固定在树脂基体4之前，预先将树脂外罩的一部分7嵌入成形在其一部分，优选在中央部附近的上方，将具有该树脂外罩的一部分7的上方板固定在树脂基体，优选接着再嵌入成形树脂外罩的剩余部分7’。另外，由于在嵌入成形时被提供给模具的树脂的压力将上方板30向树脂基体4(即，图2中向下)按压，因此能够进一步确保基于上方板30的树脂基体4的空间10的封闭。通过这样形成树脂外罩6，能够抑制氧气侵入到空间内。

在一个方式中，上方板30的上表面部的一部分也可以从树脂外罩6露出。通过设为这样的结构，能够将在保护装置的内部、特别是在触点产生的热量高效地消散到装置外部，由此能够增大保持电流。

在进一步的方式中，如上述那样使其在装置的上部露出的上方板30也能够用作为电极。在该情况下，能够省略臂的一部分28。在该情况下，流过装置的电流在平常时依次流过第1端子2、第1端子的触点部32、臂的触点部34、臂22、上方板30(或者反向流过)，在异常时第1端子的触点部32与臂的触点部34的电连接被切断。

构成树脂外罩6的树脂并不被特别限定，但优选与构成树脂基体4的树脂相同。通过使用相同的树脂，能够使树脂基体4与树脂外罩6的粘接更加可靠。

在优选的方式中，本发明的3端子型的保护装置的特征在于，具有：树脂基体、第1端子、第2端子、PTC元件、绝缘层、双金属元件、臂、上方板以及树脂外罩，

(1)在通过树脂基体以及树脂外罩来规定的树脂壳体内，第1端子、PTC元件、第2端子、绝缘层、双金属元件、臂以及上方板被依次重叠，

(2)第1端子以及具有端子功能的臂被串联配置来构成主电路，

(3)第1端子、PTC元件以及第2端子串联电连接来构成副电路，

(4)所述保护装置构成为：平常时，主电路处于第1端子与臂经由双方的触点部而串联电连接的状态，异常时，开始向副电路通电，通过该电流导致PTC元件发热，通过该热量导致双金属元件进行动作，第1端子以及臂的电连接被切断，主电路成为开路，

(5)第1端子以及臂的触点部的至少一个通过将触点材料铆接在第1端子以及/或者臂而形成，

(6)树脂基体通过嵌入成形来与第1端子一体形成，

(7)第1端子的至少一部分具有肋条，

(8)树脂基体由具有高流动性的树脂形成，

(9)上方板具有钩状的卡止部，通过使该卡止部与树脂基体的切口形状的被卡止部卡合来固定在树脂基体，

(10)臂在树脂基体的空间内具有曲柄形状，

(11)臂的固定部具有曲柄形状，在该曲柄的阶梯部的两端部具有嵌合部，通过使该嵌合部嵌合在树脂基体的被嵌合部从而臂被固定，

(12)双金属元件在其中央部附近具有突起。

其中，具备上述特征(5)～(12)的至少一个即可，但优选具备多个，例如2～5个，进一步优选具备全部。

参照图6～9来详细说明作为本发明的其它实施方式的保护装置1B。另外，图8中示意性地表示将图6以及图7所示的本发明的保护装置1B按照每个构成其的要素分解而成的样子，图8示意性地表示作为装置处于完成状态的、假设将本发明的保护装置1B分解为构成其的要素的情况下得到的分解立体图，应注意通过将图8所示的要素组装，并不能得到本发明的保护装置。

本发明的保护装置1B概略性地具有图6～8所示的结构。保护装置1B的特征在于，除了保护装置1A的构成要素还具有第3端子64，该第3端子64在副电路中，取代保护装置1A中的第1端子2(详细来讲是第1端子的部分38)而被设置，在通过树脂基体4以及树脂外罩6来规定的树脂壳体8内，第3端子64、PTC元件14、第2端子16、绝缘层18、双金属元件20、臂22以及上方板30被依次重叠，第3端子64、PTC元件14以及第2端子16被串联电连接来构成副电路。

具体来讲，保护装置1B具有通过具有第1端子2以及第3端子64的树脂基体4以及树脂外罩6来规定的树脂壳体8。在树脂基体4中，第1端子2与第3端子64被电隔离。树脂基体4具有空间10，第3端子64的一部分在其底部露出，在该露出部分66的上方配置PTC元件14，在该PTC元件14的上方配置第2端子16，在该第2端子16的上方配置绝缘层18，在该绝缘层18的上方配置双金属元件20，在该双金属元件20的上方配置臂22。第1端子的一部分24、第2端子的一部分26、第3端子的一部分68以及臂的一部分28贯通树脂壳体8，并向壳体的外部延伸。包含第1端子2的一部分、第3端子的露出部分66、PTC元件14、第2端子16的一部分、绝缘层18、双金属元件20以及臂22的一部分的空间10通过上方板30而被封闭，进一步地，除了第1端子的一部分24、第2端子的一部分26、第3端子的一部分68以及臂的一部分28以外，这些被树脂外罩6覆盖。在保护装置1B中，通过第1端子2以及臂22来构成主电路，通过第3端子64、PTC元件14以及第2端子16来构成副电路。以下，将这样具有4个与其他电气要素的连接端子的保护装置也称为“4端子型”的保护装置。

在本发明的4端子型的保护装置1B中，平常时，第1端子2与臂22经由双方的触点部来串联电连接。此外，双金属元件20如图所示，是弯曲为向上(臂侧)凸的状态。此外，第2端子16与双金属元件20通过绝缘层18而被电切断。平常时，电流流过主电路，即依次流过第1端子2、第1端子的触点部32、臂的触点部34、臂22(或者反向流过)，电流不流过副电路。异常时，开始从与第2端子(或者第3端子)连接的电气要素向副电路通电，电流流过副电路，即依次流过第3端子64、PTC元件14、第2端子16(或者反向流过)，通过该电流，导致PTC元件14跳闸(动作)，产生焦耳热，通过该热量从而双金属元件20进行动作，从向上凸变形为向下凸，由此，臂22被向上方按压，臂的触点部34与第1端子的触点部32的电连接被切断，主电路成为开路。

在本发明的4端子型的保护装置1B中，第1端子2以及第3端子64和树脂基体4通过嵌入成形而一体形成。通过这样嵌入成形，能够提高第1端子2以及第3端子64与树脂基体4之间的封闭性。树脂基体4具有空间10，第3端子64的一部分在其底部露出。在该第3端子64的露出部分66上配置PTC元件14。第3端子64在露出部分66上具有多个例如穹顶状的触点70，以使得能够容易确保与PTC元件14的电连接，也可以具有例如3个(参照图9)。

在本发明的4端子型的保护装置1B中，第1端子2中布存在3端子型的保护装置1A中的第1端子的部分38，在与PTC元件14电隔离方面与3端子型的保护装置1A不同。

在本发明的4端子型的保护装置1B中，第3端子的一部分68从树脂壳体8的侧面向外延伸。该第3端子的一部分68是用于将本发明的保护装置1B与规定的电气要素电连接的部分。虽然附图中未记载，但也可以在第3端子的一部分68设置触点。

在本发明的4端子型的保护装置1B中，其它构成要素：PTC元件14、第2端子16、绝缘层18、双金属元件20、臂22、上方板30以及树脂外罩6与3端子型的保护装置1A实质上同样地构成。

在优选的方式中，本发明的4端子型的保护装置的特征在于，具有：树脂基体、第1端子、第2端子、第3端子、PTC元件、绝缘层、双金属元件、臂、上方板以及树脂外罩，

(1)在通过树脂基体以及树脂外罩来规定的树脂壳体内，第3端子、PTC元件、第2端子、绝缘层、双金属元件、臂以及上方板被依次重叠，

(2)第1端子以及具有端子功能的臂被串联配置来构成主电路，

(3)第3端子、PTC元件以及第2端子串联电连接来构成副电路，

(4)该保护装置构成为：平常时，主电路处于第1端子与臂经由双方的触点部来串联电连接的状态，异常时，开始向副电路通电，通过该电流导致PTC元件发热，通过该热量导致双金属元件进行动作，第1端子以及臂的电连接被切断，主电路成为开路，

(5)第1端子以及臂的触点部的至少一个通过将触点材料铆接在第1端子以及/或者臂来形成，

(6)树脂基体通过嵌入成形来与第1端子以及第3端子一体形成，

(7)第1端子以及/或者第3端子的至少一部分具有肋条，

(8)树脂基体由具有高流动性的树脂形成，

(9)上方板具有钩状的卡止部，通过使该卡止部与树脂基体的切口形状的被卡止部卡合而被固定在树脂基体，

(10)臂在树脂基体的空间内，具有曲柄形状，

(11)臂的固定部具有曲柄形状，在该曲柄的阶梯部的两端部具有嵌合部，通过使该嵌合部与树脂基体的被嵌合部嵌合从而臂被固定，

(12)双金属元件在其中央部附近具有突起。

其中，具备上述特征(5)～(12)的至少一个即可，但优选具备多个，例如2～5个，进一步优选具备全部。

本发明的保护装置能够小型化，例如，能够设为纵向为5.0mm以下、横向为3.0mm以下、高度为0.9mm以下的尺寸，典型地，能够设为纵向为4.6mm、横向为2.8mm、高度为0.88mm的尺寸。

-工业可用性-

本发明的保护装置能够适当地利用为移动电话、平板设备等的锂离子电池单元的保护装置。

-符号说明-

1A…保护装置；1B…保护装置；2…第1端子；4…树脂基体；

6…树脂外罩；7、7’…树脂外罩的一部分；8…树脂壳体；

10…空间；12…露出部分；14…PTC元件；16…第2端子；

18…绝缘层；20…双金属元件；22…臂；

24…第1端子的一部分；26…第2端子的一部分；

28…臂的一部分；30…上方板；32…第1端子的触点部；

34…臂的触点部；36…触点；38…第1端子的部分；

40…触点；42…台阶部；44…凸部；46…固定部；48…阶梯部；

50…嵌合部；52…被嵌合部；54、56…凸部；58…触点；

60…卡止部；62…被卡止部；64…第3端子；66…露出部分；

68…第3端子的一部分；70…触点；72…肋条。

Claims (16)

1.一种保护装置，其具有：树脂基体、第1端子、第2端子、PTC元件、绝缘层、双金属元件、臂、上方板以及树脂外罩，其特征在于，

在通过树脂基体以及树脂外罩来规定的树脂壳体内，第1端子、PTC元件、第2端子、绝缘层、双金属元件、臂以及上方板被依次重叠，其中，第1端子和树脂基体通过嵌入成形来形成为一体，树脂基体具有空间，第1端子的一部分在所述空间的底部露出，在该露出部分的上方配置PTC元件，在该PTC元件的上方配置第2端子，在该第2端子的上方配置绝缘层，在该绝缘层的上方配置双金属元件，在该双金属元件的上方配置也作为端子而起作用的臂；

第1端子以及具有端子功能的臂被串联配置来构成主电路，

第1端子、PTC元件以及第2端子串联电连接来构成副电路，

所述保护装置被构成为：

平常时，主电路处于第1端子与臂经由双方的触点部而串联电连接的状态，另一方面，电流不流过副电路，

异常时，若向副电路通电，则通过该通电产生的电流导致PTC元件发热，双金属元件利用该发热的热量而进行动作，第1端子以及臂的电连接被切断，主电路成为开路。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，

进一步具有第3端子，

第3端子取代第1端子来构成副电路，

在通过树脂基体以及树脂外罩来规定的树脂壳体内，第3端子、PTC元件、第2端子、绝缘层、双金属元件、臂以及上方板被依次重叠。

3.根据权利要求1或者2所述的保护装置，其特征在于，

第1端子以及臂的触点部的任意一个通过将触点材料铆接于第1端子以及/或者臂来形成。

4.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，

端子以及臂双方的触点部都通过将触点材料铆接于端子以及臂来形成。

5.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，

触点材料是银-镍合金。

6.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，

树脂基体通过嵌入成形而与第1端子以及如果存在的情况下的第3端子一体形成。

7.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，

第1端子或者如果存在的情况下的第3端子的至少一部分具有肋条。

8.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，

树脂基体由流动性高的树脂形成。

9.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，

上方板具有钩状的卡止部，通过使该卡止部与树脂基体的切口形状的被卡止部卡合，从而上方板被固定在树脂基体。

10.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，

臂在树脂基体的空间内，具有曲柄形状。

11.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，

臂的固定部具有曲柄形状，在其阶梯部的两端部具有嵌合部，通过使该嵌合部与树脂基体的被嵌合部嵌合，从而臂被固定。

12.根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征在于，

双金属元件在其中央部附近具有突起。

13.一种保护装置，其具有：树脂基体、第1端子、第2端子、PTC元件、绝缘层、双金属元件、臂、上方板以及树脂外罩，其特征在于，

(1)在通过树脂基体以及树脂外罩来规定的树脂壳体内，第1端子、PTC元件、第2端子、绝缘层、双金属元件、臂以及上方板被依次重叠，其中，树脂基体具有空间，第1端子的一部分在所述空间的底部露出，在该露出部分的上方配置PTC元件，在该PTC元件的上方配置第2端子，在该第2端子的上方配置绝缘层，在该绝缘层的上方配置双金属元件，在该双金属元件的上方配置也作为端子而起作用的臂；

(2)第1端子以及具有端子功能的臂被串联配置来构成主电路，

(3)第1端子、PTC元件以及第2端子串联电连接来构成副电路，

(4)所述保护装置构成为：平常时，主电路处于第1端子与臂经由双方的触点部而串联电连接的状态，异常时，开始向副电路通电，该通电产生的电流导致PTC元件发热，双金属元件因该发热的热量而进行动作，第1端子以及臂的电连接被切断，主电路成为开路，

(5)第1端子以及臂的触点部的至少一个通过将触点材料铆接于第1端子以及/或者臂来形成，

(6)树脂基体通过嵌入成形而与第1端子一体形成，

(7)第1端子的至少一部分具有肋条，

(8)树脂基体由具有高流动性的树脂形成，

(9)上方板具有钩状的卡止部，通过使该卡止部与树脂基体的切口形状的被卡止部卡合从而固定在树脂基体，

(10)臂在树脂基体的空间内，具有曲柄形状，

(11)臂的固定部具有曲柄形状，在该曲柄的阶梯部的两端部具有嵌合部，通过使该嵌合部与树脂基体的被嵌合部嵌合从而臂被固定，

(12)双金属元件在其中央部附近具有突起。

14.一种保护装置，其具有：树脂基体、第1端子、第2端子、第3端子、PTC元件、绝缘层、双金属元件、臂、上方板以及树脂外罩，其特征在于，

(1)在通过树脂基体以及树脂外罩来规定的树脂壳体内，第3端子、PTC元件、第2端子、绝缘层、双金属元件、臂以及上方板被依次重叠，其中，树脂基体具有空间，第3端子的一部分在其底部露出，在该露出部分的上方配置PTC元件，在该PTC元件的上方配置第2端子，在该第2端子的上方配置绝缘层，在该绝缘层的上方配置双金属元件，在该双金属元件的上方配置臂；

(2)第1端子以及具有端子功能的臂被串联配置来构成主电路，

(3)第3端子、PTC元件以及第2端子串联电连接来构成副电路，

(4)所述保护装置构成为：平常时，主电路处于第1端子与臂经由双方的触点部而串联电连接的状态，异常时，开始向副电路通电，该通电产生的电流导致PTC元件发热，双金属元件因该发热的热量而进行动作，第1端子以及臂的电连接被切断，主电路成为开路，

(5)第1端子以及臂的触点部的至少一个通过将触点材料铆接于第1端子以及/或者臂来形成，

(6)树脂基体通过嵌入成形而与第1端子以及第3端子一体形成，

(7)第1端子以及/或者第3端子的至少一部分具有肋条，

(8)树脂基体由具有高流动性的树脂形成，

(9)上方板具有钩状的卡止部，通过使该卡止部与树脂基体的切口形状的被卡止部卡合而被固定在树脂基体，

(10)臂在树脂基体的空间内具有曲柄形状，

(11)臂的固定部具有曲柄形状，在该曲柄的阶梯部的两端部具有嵌合部，通过使该嵌合部嵌合在树脂基体的被嵌合部从而臂被固定，

(12)双金属元件在其中央部附近具有突起。

15.根据权利要求1、2、13或14的任意一项所述的保护装置，其特征在于，

上方板从树脂外罩的上部露出。

16.根据权利要求1、2、13或14的任意一项所述的保护装置，其特征在于，

该保护装置是纵向为5.0mm以下、横向为3.0mm以下、高度为0.9mm以下的尺寸。