JP6216140B2 - Breaker, safety circuit including the same, and secondary battery circuit - Google Patents
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Description
本発明は、電気機器の２次電池パック等に内蔵される小型のブレーカーに関するものである。 The present invention relates to a small breaker built in a secondary battery pack or the like of an electric device.
従来、各種電気機器の２次電池やモーター等の保護装置（安全回路）としてブレーカーが使用されている。ブレーカーは、充放電中の２次電池の温度が過度に上昇した場合、又は自動車、家電製品等の機器に装備されるモーター等に過電流が流れた場合等の異常が生じた際に、２次電池やモーター等を保護するために電流を遮断する。このような保護装置として用いられるブレーカーは、機器の安全を確保するために、温度変化に追従して正確に動作する（良好な温度特性を有する）ことと、通電時の抵抗値が安定していることが求められる。 Conventionally, a breaker is used as a protection device (safety circuit) for secondary batteries and motors of various electric devices. When the temperature of the secondary battery during charging / discharging rises excessively, or when an abnormality occurs such as when an overcurrent flows through a motor or the like equipped in a device such as an automobile or home appliance, Cut off current to protect secondary batteries and motors. Breakers used as such protective devices operate accurately following temperature changes (having good temperature characteristics) and have stable resistance when energized to ensure the safety of the equipment. It is required to be.
また、ブレーカーが、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型携帯情報端末機器又はスマートフォンと称される薄型の多機能携帯電話機等の電気機器に装備される２次電池等の保護装置として用いられる場合、上述した安全性の確保に加えて、小型化が要求される。特に、近年の携帯情報端末機器にあっては、ユーザーの小型化（薄型化）の志向が強く、各社から新規に発売される機器は、デザイン上の優位性を確保するために、小型に設計される傾向が顕著である。こうした背景の下、携帯情報端末機器を構成する一部品として、２次電池と共に実装されるブレーカーもまた、さらなる小型化が強く要求されている。 In addition, when the breaker is used as a protection device for a secondary battery or the like installed in an electric device such as a thin-type multifunctional mobile phone called a notebook personal computer, a tablet-type portable information terminal device, or a smartphone, the above-described case is used. In addition to ensuring safety, miniaturization is required. In particular, in recent portable information terminal devices, users have a strong desire for miniaturization (thinning), and devices newly released by each company are designed to be small in order to ensure superiority in design. The tendency to be remarkable is remarkable. Against this background, breakers that are mounted together with secondary batteries as one component of portable information terminal devices are also strongly required to be further miniaturized.
ブレーカーには、温度変化に応じて動作し、電流を導通又は遮断する熱応動素子が備えられている。特許文献１には、熱応動素子としてバイメタルを適用したブレーカーが示されている。バイメタルとは、熱膨張率の異なる２種類の板状の金属材料が積層されてなり、温度変化に応じて形状を変えることにより、接点の導通状態を制御する素子である。同文献に示されたブレーカーは、固定片（ベースターミナル）、可動片（可動アーム）、熱応動素子、ＰＴＣサーミスター等の部品が、ケースに収納されてなり、固定片及び可動片の端子が電気機器の電気回路に接続されて使用される。上記特許文献１に示されたブレーカーにおいて、固定片は、ケース本体（樹脂ベース）にインサート成形により組み込まれる（同文献の段落（００３１）等参照）。
The breaker is provided with a thermally responsive element that operates according to a temperature change and conducts or cuts off a current.
しかしながら、上記特許文献に示された構造のブレーカーにおいては、リン青銅等を主成分とする金属板によって構成される固定片と樹脂ベースとの間で十分な密着性が得られず、極めて湿度の高い雰囲気でブレーカーが使用される場合、熱応動素子等を収容する内部空間に水蒸気が侵入する虞がある。ブレーカーの内部空間に侵入した水蒸気は、熱応動素子等を構成する金属の錆を誘発させ、この錆により熱応動素子の正常な熱変形動作が妨げられる虞があった。 However, in the breaker having the structure shown in the above-mentioned patent document, sufficient adhesion cannot be obtained between the fixed piece constituted by the metal plate mainly composed of phosphor bronze or the like and the resin base, and the humidity is extremely low. When the breaker is used in a high atmosphere, there is a risk that water vapor may enter the internal space that houses the thermally responsive element or the like. The water vapor that has entered the internal space of the breaker induces rusting of the metal that constitutes the thermally responsive element, and there is a risk that the normal thermal deformation operation of the thermally responsive element may be hindered by this rust.
また、近年、生産効率の向上を狙って、ブレーカーを回路基板に直接的に実装する形態が検討されており、さらには、ブレーカーの端子と回路基板のリードとの接続にリフロー方式のはんだ付けを用いることが検討されている。ところが、固定片と樹脂ベースの間に生じた僅かな隙間からフラックスが侵入することがあり、上述した錆の一因となっている。 In recent years, with the aim of improving production efficiency, a form in which the breaker is directly mounted on the circuit board has been studied. Furthermore, reflow soldering is used to connect the breaker terminal and the circuit board lead. Use is under consideration. However, the flux may enter through a slight gap generated between the fixed piece and the resin base, which contributes to the rust described above.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、固定片とケースとの結合強度及び気密性を高めて、熱応動素子等の錆を防止することにより熱応動素子の正常な熱変形動作を維持し、良好な温度特性を得ることができるブレーカーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and improves the bonding strength and airtightness between the fixing piece and the case, and prevents the heat-responsive element and the like from rusting, thereby preventing the normal heat of the heat-responsive element. An object of the present invention is to provide a breaker capable of maintaining a deformation operation and obtaining good temperature characteristics.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、固定接点と可動接点との接触抵抗を抑制しつつ、良好な温度特性を維持することができるブレーカーを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a breaker that can maintain good temperature characteristics while suppressing contact resistance between a fixed contact and a movable contact. .
上記目的を達成するために、本発明のブレーカーは、固定接点を有する固定片と、可動接点を有し、この可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、前記固定片は、その裏面において前記ケースの外部に露出する露出部と、前記露出部の端縁から突き出されて前記ケースに埋設される埋設部とを有し、前記埋設部は、前記固定片の表裏両面から前記ケースに埋設されているものである。 In order to achieve the above object, a breaker of the present invention includes a fixed piece having a fixed contact, a movable contact, a movable piece that presses the movable contact against the fixed contact, and a temperature change. A breaker comprising: a thermally responsive element that operates the movable piece so that the movable contact is separated from the fixed contact by being deformed; and a case that houses the fixed piece, the movable piece, and the thermally responsive element. The piece has an exposed portion exposed to the outside of the case on the back surface, and a buried portion that protrudes from an edge of the exposed portion and is buried in the case, and the buried portion is a front and back surface of the fixed piece. It is embedded in the case from both sides.
この発明において、前記埋設部には、前記固定片の裏面において、段差部が形成されていることが好ましい。 In this invention, it is preferable that a stepped portion is formed in the buried portion on the back surface of the fixed piece.
この発明において、前記埋設部には、前記固定片の裏面において、前記露出部に対して傾斜する傾斜部が形成されていることが好ましい。 In this invention, it is preferable that an inclined portion that is inclined with respect to the exposed portion is formed on the back surface of the fixed piece.
この発明において、前記埋設部の表面は、平坦に形成されていることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the surface of the embedded portion is formed flat.
この発明において、前記埋設部は、前記露出部の端縁の全幅に亘って形成されていることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the embedded portion is formed over the entire width of the edge of the exposed portion.
この発明において、前記熱応動素子と前記固定片との間に介挿され、前記固定接点から前記可動接点が離反しているときに、前記熱応動素子を介して前記可動片と前記固定片を導通させる正特性サーミスターをさらに備え、前記固定片の表面は、前記ケースの内部の収容空間に露出し、前記正特性サーミスターと電気的に接触していることが好ましい。 In this invention, the movable piece and the fixed piece are inserted via the thermal response element when the movable contact is inserted between the thermal response element and the fixed piece and the movable contact is separated from the fixed contact. It is preferable that a positive temperature coefficient thermistor is further provided, and the surface of the fixed piece is exposed to an accommodation space inside the case and is in electrical contact with the positive temperature coefficient thermistor.
この発明において、前記固定片は、前記正特性サーミスターの端縁に沿って形成された沿端部を有することが好ましい。 In this invention, it is preferable that the fixed piece has a side end portion formed along an edge of the positive temperature coefficient thermistor.
この発明において、前記ケースは、周辺部分から陥没する凹部を有し、前記沿端部は、前記ケースの凹部から退避して形成されていることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the case has a concave portion that is recessed from a peripheral portion, and the side end portion is formed so as to be retracted from the concave portion of the case.
この発明において、前記埋設部は、その先端が延出され、前記ケースに埋設される延出部を有することが好ましい。 In this invention, it is preferable that the embedded portion has an extended portion that is extended at the tip thereof and embedded in the case.
また、本発明の電気機器用の安全回路は、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする。 In addition, a safety circuit for an electric device according to the present invention includes the breaker.
また、本発明の２次電池パックは、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする。 In addition, a secondary battery pack according to the present invention includes the breaker.
本発明のブレーカーによれば、露出部の端縁から突き出された埋設部が、固定片の表裏両面からケースに埋設されているので、固定片とケースとの結合強度及び気密性が高められ、ブレーカーの内部空間への水蒸気及びフラックス等の侵入が抑制される。これにより、熱応動素子等の錆を防止でき、熱応動素子の正常な熱変形動作を維持し、ブレーカーの温度特性を良好なものとすることができる。 According to the breaker of the present invention, since the embedded portion protruding from the edge of the exposed portion is embedded in the case from both the front and back surfaces of the fixed piece, the bonding strength and the air tightness between the fixed piece and the case are improved, Invasion of water vapor and flux into the internal space of the breaker is suppressed. As a result, rust of the thermally responsive element or the like can be prevented, normal thermal deformation operation of the thermally responsive element can be maintained, and the temperature characteristics of the breaker can be improved.
また、固定片の裏面において、埋設部に段差部が形成されている構成によれば、段差部によって除去された領域にケースを構成する材料を充填することができる。これにより、ケースの肉厚を増やすことなく、埋設部を固定片の表裏両面からケースに埋設させることが可能となり、ケースの薄型化を図ることができる。 Further, according to the configuration in which the step portion is formed in the embedded portion on the back surface of the fixed piece, the material constituting the case can be filled in the region removed by the step portion. Thereby, it becomes possible to embed the embedded portion in the case from both the front and back surfaces of the fixed piece without increasing the thickness of the case, and the case can be thinned.
また、固定片の裏面において、埋設部に傾斜部が形成されている構成によれば、傾斜部の外側にケースを構成する材料を充填することができる。これにより、ケースの肉厚を増やすことなく、埋設部を固定片の表裏両面からケースに埋設させることが可能となり、ケースの薄型化を図ることができる。 Further, according to the configuration in which the inclined portion is formed in the embedded portion on the back surface of the fixed piece, the material constituting the case can be filled outside the inclined portion. Thereby, it becomes possible to embed the embedded portion in the case from both the front and back surfaces of the fixed piece without increasing the thickness of the case, and the case can be thinned.
また、埋設部の表面が、平坦に形成されている構成によれば、ケースの内部において埋設部がその表面側に突出しないので、埋設部と熱応動素子や可動片等の構成部品との接触・干渉等を防止できる。これにより、ブレーカーの薄型化を図ることができる。 In addition, according to the configuration in which the surface of the embedded portion is formed flat, the embedded portion does not protrude to the surface side inside the case, so that the embedded portion and the components such as the thermal response element and the movable piece are in contact with each other. -Interference can be prevented. Thereby, thickness reduction of a breaker can be achieved.
また、埋設部は、露出部の端縁の全幅に亘って形成されている構成によれば、端縁の全幅に亘って固定片とケースとの結合強度及び気密性を高めることができ、熱応動素子等の錆をより一層防止できるようになる。 Further, according to the configuration in which the embedded portion is formed over the entire width of the edge of the exposed portion, the bonding strength and airtightness between the fixed piece and the case can be increased over the entire width of the edge, It becomes possible to further prevent rusting of the response element and the like.
また、固定片の表面が、ケースの内部の収容空間に露出し、正特性サーミスターと電気的に接触している構成によれば、熱応動素子が熱変形することにより、固定接点から可動接点が離反しているときに、正特性サーミスターに微弱な電流が流れ、可動片と固定片を導通させることができる。また、ケースの肉厚を薄く構成できるので、さらなるブレーカーの薄型化を図ることができる。 Further, according to the configuration in which the surface of the fixed piece is exposed in the housing space inside the case and is in electrical contact with the positive temperature coefficient thermistor, the thermally actuated element is thermally deformed, so that the fixed contact is moved from the fixed contact to the movable contact. When the is separated, a weak current flows through the positive temperature coefficient thermistor, and the movable piece and the fixed piece can be conducted. In addition, since the thickness of the case can be reduced, the thickness of the breaker can be further reduced.
また、固定片が、正特性サーミスターの端縁に沿って形成された沿端部を有する構成によれば、固定片の小型化を図ることができ、ブレーカーを容易に小型化できるようになる。 Moreover, according to the structure which has a side part formed along the edge of a positive temperature coefficient thermistor, a fixed piece can aim at size reduction and a breaker can be reduced in size easily. .
また、ケースが、周辺部分から陥没する凹部を有し、沿端部が、ケースの凹部から退避して形成されている構成によれば、ケースに凹部を設けることに伴う樹脂材料の充填不良を抑制できる。従って、凹部の位置、大きさ等の自由度を高めることができる。なお、凹部は、例えば、ケースを成形する際に生じるゲート跡や凸状の刻印がケースの底面から突出しないように、ゲート跡や凸状の刻印の周辺に形成される。 In addition, according to the configuration in which the case has a recessed portion that is recessed from the peripheral portion and the side end portion is formed by retracting from the recessed portion of the case, poor filling of the resin material associated with providing the recessed portion in the case Can be suppressed. Therefore, the degree of freedom such as the position and size of the recess can be increased. The concave portion is formed around the gate mark or the convex marking so that the gate mark or the convex marking generated when the case is molded does not protrude from the bottom surface of the case.
また、本発明のブレーカーを備えた安全回路又は２次電池パックによれば、優れた温度特性によって安全性を確保した安全回路又は２次電池パックを製造できる。 Moreover, according to the safety circuit or the secondary battery pack provided with the breaker of the present invention, the safety circuit or the secondary battery pack in which safety is ensured by excellent temperature characteristics can be manufactured.
本発明の一実施形態によるブレーカーについて図面を参照して説明する。図１乃至図３はブレーカーの構成を示す。ブレーカー１は、固定接点２１を有する固定片２と、先端部に可動接点３を有する可動片４と、温度変化に伴って変形する熱応動素子５と、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスター６と、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を収容するケース７等によって構成されている。ケース７は、樹脂ベース（第１ケース）７１と樹脂ベース７１の上面に装着されるカバー部材（第２ケース）７２とカバー片８等によって構成されている。
A breaker according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show the configuration of the breaker. The
固定片２は、リン青銅等を主成分とする金属板（この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの金属板）をプレス加工することにより形成され、樹脂ベース７１にインサート成形により埋め込まれている。固定片２の一端には外部回路と電気的に接続される端子２２が形成され、他端側には、ＰＴＣサーミスター６を支持する支持部２３が形成されている。ＰＴＣサーミスター６は、固定片２の支持部２３に３箇所形成された凸状の突起（ダボ）２４ａ，２４ｂの上に載置されて、突起２４ａ，２４ｂに支持される。固定接点２１は、銀、ニッケル、ニッケル−銀合金の他、銅−銀合金、金−銀合金などの導電性の良い材料のクラッド、メッキ又は塗布等により可動接点３に対向する位置に形成され、樹脂ベース７１の上方に形成されている開口７３ｂの一部から露出されている。端子２２は樹脂ベース７１の一端から外側に突き出されている。
The fixing
本出願においては、固定片２において、固定接点２１が形成されている側の面（すなわち図１において上側の面）を表（おもて）面、その反対側の面を裏（うら）面として説明している。固定片２は、端子２２、固定接点２１及び支持部２３（図中裏面が露出部２３ｄに相当する）において露出し、端子２２と固定接点２１との間及び固定接点２１と支持部２３との間において樹脂ベース７１に埋設される。固定片２の支持部２３の表面は、ケース７の内部の収容空間に露出し、突起２４ａ，２４ｂを介してＰＴＣサーミスター６と電気的に接触している。
In the present application, in the fixed
可動片４は、板状の金属材料をプレス加工することにより、長手方向の中心線に対して対称なアーム状に形成されている。可動片４の材料としては、固定片２と同等のリン青銅等を主成分とするものが好ましい。この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの導電性弾性材料を用いてもよい。可動片４の長手方向の一端には外部回路と電気的に接続される端子４１が形成されて樹脂ベース７１から外側に露出される。可動片４の他端（アーム状の可動片４の先端に相当）には可動接点３が形成されている。可動接点３は、固定接点２１と同等の材料によって形成され、溶接の他、クラッド、かしめ（crimping）等の手法によって可動片４の先端部に接合されている。なお、本出願においては、可動片４において、可動接点３が接合されている面（すなわち図１において下側の面）を裏（うら）面、その反対側の面を表（おもて）面として説明している。可動片４は、可動接点３と端子４１の間に、当接部４２（アーム状の可動片４の基端及びケース７に埋設される部分に相当）、及び弾性部４３を有している。当接部４２は、端子４１と弾性部４３との間で樹脂ベース７１及びカバー部材７２と当接し、可動片４の短手方向に翼状に突出する突出部４２ａを有する。弾性部４３は、当接部４２から可動接点３の側に延出されている。当接部４２において樹脂ベース７１とカバー部材７２によって裏表両面側から挟み込まれて可動片４が固定され、弾性部４３が弾性変形することにより、その先端に形成されている可動接点３が固定接点２１の側に押圧されて接触し、固定片２と可動片４とが通電可能となる。
The movable piece 4 is formed in an arm shape symmetrical to the center line in the longitudinal direction by pressing a plate-like metal material. As a material of the movable piece 4, a material mainly composed of phosphor bronze or the like equivalent to the fixed
樹脂ベース７１とカバー部材７２には、可動片４の当接部４２と当接し、当接部４２を固定状態で保持する当接部７４と当接部７９がそれぞれ形成されている。本実施形態では、樹脂ベース７１の収納部７３の外縁から樹脂ベース７１の外壁に亘る領域に当接部７４が形成されている。当接部７４は、図１中、ケース７の底壁（内底面）の一部を構成する。また、カバー部材７２において、可動片４を挟んで当接部７４と対向する領域に当接部７９が形成されている。当接部７９は、図１中、ケース７の天壁（内天面）の一部を構成する。当接部４２は、その裏面において樹脂ベース７１の当接部７４と当接し、その表面においてカバー部材７２の当接部７９と当接する。可動片４は、当接部７４及び当接部７９によって当接部４２の裏表両面から挟み込まれて、ケース７に対して固定される。本実施形態においては、当接部４２が可動片４の短手方向に翼状に突出する突出部４２ａを有するので、当接部４２が幅広く大きな領域でケース７の当接部７４及び当接部７９によって挟み込まれ、可動片４がケース７に対して強固に固定される。
The
可動片４は、弾性部４３において、プレス加工により湾曲又は屈曲されている。湾曲又は屈曲の度合いは、熱応動素子５を収納できる限り特に限定はなく、動作温度及び復帰温度における弾性力、接点の押圧力などを考慮して適宜設定すればよい。また、弾性部４３の下面には、熱応動素子５に対向して一対の突起（接触部）４４ａ，４４ｂが形成されている。突起４４ａ，４４ｂと熱応動素子５とは接触して、突起４４ａ，４４ｂを介して熱応動素子５の変形が弾性部４３に伝達される（図１、図２及び図３参照）。
The movable piece 4 is curved or bent at the
また、可動片４には、可動片４の厚み方向に貫通し、樹脂ベース７１の突起７４ａが挿通される貫通穴４５と、クランク状に形成された段曲げ部４６と、段曲げ部４６に形成された斜面４７と、樹脂ベース７１の位置決め部７５と係合される一対の係合部４８と、可動片４の長手方向に対して垂直な短手方向に可動片４の一部が切除されたくびれ部４９が形成されている。貫通穴４５、段曲げ部４６、斜面４７、係合部４８及びくびれ部４９は、弾性部４３を挟んで可動接点３とは反対側、すなわち弾性部４３に対して端子４１の側に設けられている。貫通穴４５は、くびれ部４９において可動片４の長手方向の中心線上に設けられている。斜面４７は、可動片４の短手方向に沿って連続して形成されている。係合部４８は、可動片４の短手方向に沿って２箇所に設けられている。
Further, the movable piece 4 has a through
貫通穴４５は、可動片４の当接部４２に形成されている。当接部４２は、弾性部４３に対して可動片４の短手方向に幅広に形成されている。これにより、当接部４２における可動片４の長手方向に垂直な断面積が、弾性部４３における該断面積に対して大きい箇所となる。また、貫通穴４５は、平面視で（可動片４の厚み方向に視て）可動片４の短手方向に長い長円形状に形成されている。
The through
係合部４８は、くびれ部４９の端子４１の側の端縁にて形成される。くびれ部４９は、当接部４２を挟んで弾性部４３とは反対側で、当接部４２と端子４１の間に配設されている。くびれ部４９の幅寸法（可動片４の短手方向の長さ寸法、以下同様）は、弾性部４３の幅寸法に対して同等以下に設定されているのが望ましいが、少なくとも当接部４２及び端子４１の幅寸法よりも小さく設定されていればよい。本実施形態におけるくびれ部４９は、上記特許文献１における第２弾性部としての機能を有しており、端子４１に加えられた外力や衝撃を吸収し、可動接点３の位置を適正に維持する。
The engaging
熱応動素子５は円弧状に湾曲した初期形状をなし、バイメタル、トリメタルなどの複合材料からなる。過熱により動作温度に達すると湾曲形状はスナップモーションを伴って逆反りし、冷却により復帰温度を下回ると復元する。熱応動素子５の初期形状は、プレス加工により形成することができる。所期の温度で熱応動素子５の逆反り動作により可動片４の弾性部４３が押し上げられ、かつ弾性部４３の弾性力により元に戻る限り、熱応動素子５の材質及び形状は特に限定されるものでないが、生産性及び逆反り動作の効率性の観点から矩形が望ましく、小型でありながら弾性部４３を効率的に押し上げるために正方形に近い長方形であるのが望ましい。なお、熱応動素子５の材料としては、例えば、高膨脹側に銅−ニッケル−マンガン合金又はニッケル−クロム−鉄合金、低膨脹側に鉄−ニッケル合金をはじめとする、洋白、黄銅、ステンレス鋼など各種の合金からなる熱膨張率の異なる２種類の材料を積層したものが、所要条件に応じて組み合わせて使用される。
The thermally
熱応動素子５の逆反り動作により固定片２と可動片４との通電が遮断されたとき、ＰＴＣサーミスター６に流れる電流が増大する。ＰＴＣサーミスター６は、温度上昇と共に抵抗値が増大して電流を制限する正特性サーミスターであれば、動作電流、動作電圧、動作温度、復帰温度などの必要に応じて種類を選択でき、その材料及び形状はこれらの諸特性を損なわない限り特に限定されるものではない。本実施形態では、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム又はチタン酸カルシウムを含むセラミック焼結体が用いられる。セラミック焼結体の他、ポリマーにカーボン等の導電性粒子を含有させたいわゆるポリマーＰＴＣを用いてもよい。
When the energization of the fixed
ケース７を構成する樹脂ベース７１及びカバー部材７２は、難燃性のポリアミド、耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの樹脂により成形されている。上述した樹脂と同等以上の特性が得られるのであれば、樹脂以外の材料を適用してもよい。樹脂ベース７１には、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６などを収容するための収納部７３及び可動片４を収納するための開口７３ａ，７３ｂなどが形成されている。なお、樹脂ベース７１に組み込まれた可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６の端縁は、収納部７３の内部に形成されている枠によってそれぞれ当接され、熱応動素子５の逆反り時に案内される。
The
また、樹脂ベース７１は、可動片４の貫通穴４５に挿通される突起７４ａと、可動片４を位置決めするための一対の位置決め部７５と、可動片４の端子４１を外部に露出させるための窓７６を有する。突起７４ａは、貫通穴４５に対応する形状に形成され、樹脂ベース７１を補強する。突起７４ａの高さすなわち突出量は、可動片４の厚みより大きく設定され、カバー部材７２の裏面には、突起７４ａの頂部に対応する凹部が必要に応じて設けられる。位置決め部７５は、可動片４のくびれ部４９に対応する形状に設けられている。すなわち、位置決め部７５は、くびれ部４９の近傍において切除された部分に介在し、樹脂ベース７１を補強すると共に、カバー部材７２の当接部７９と溶着されて、ケース７の剛性・強度を高める。
The
カバー部材７２には、カバー片８がインサート成形によって埋め込まれている。カバー片８は、上述したリン青銅等を主成分とする金属板又はステンレス鋼等の金属板をプレス加工することにより形成される。カバー片８は、図２及び図３に示すように、可動片４の上面と適宜当接し、可動片４の動きを規制すると共に、カバー部材７２のひいては筐体としてのケース７の剛性・強度を高めつつブレーカー１の小型化に貢献する。
A
図１に示すように、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等を収容した樹脂ベース７１の開口７３ａ等を塞ぐように、カバー部材７２が、樹脂ベース７１の上面に装着される。樹脂ベース７１とカバー部材７２とは、例えば超音波溶着によって接合される。
As shown in FIG. 1, the
図２は、通常の充電又は放電状態におけるブレーカー１の動作を示している。通常の充電又は放電状態においては、熱応動素子５は初期形状を維持し（逆反り前であり）、固定接点２１と可動接点３は接触し、可動片４の弾性部４３などを通じてブレーカー１の両端子２２、４１間は導通している。可動片４の弾性部４３と熱応動素子５とは接触しており、可動片４、熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６及び固定片２は、回路として導通している。しかし、ＰＴＣサーミスター６の抵抗は、可動片４の抵抗に比べて圧倒的に大きいため、ＰＴＣサーミスター６を流れる電流は、固定接点２１及び可動接点３を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。
FIG. 2 shows the operation of the
図３は、過充電状態又は異常時などにおけるブレーカー１の動作を示している。過充電又は異常により高温状態となると、ＰＴＣサーミスター６が過熱され、動作温度に達した熱応動素子５は逆反りし、可動片４の弾性部４３が押し上げられて固定接点２１と可動接点３とが離反する。このとき、固定接点２１と可動接点３の間を流れていた電流は遮断され、僅かな漏れ電流が熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を通して流れることとなる。ＰＴＣサーミスター６は、このような漏れ電流の流れる限り発熱を続け、熱応動素子５を逆反り状態に維持させつつ抵抗値を激増させるので、電流は固定接点２１と可動接点３の間の経路を流れず、上述の僅かな漏れ電流のみが存在する（自己保持回路を構成する）。この漏れ電流は安全装置の他の機能に充てることができる。
FIG. 3 shows the operation of the
過充電状態を解除し、又は異常状態を解消すると、ＰＴＣサーミスター６の発熱も収まり、熱応動素子５は復帰温度に戻り、元の初期形状に復元する。そして、可動片４の弾性部４３の弾性力によって可動接点３と固定接点２１とは再び接触し、回路は遮断状態を解かれ、図２に示す導通状態に復帰する。
When the overcharge state is canceled or the abnormal state is resolved, the heat generation of the
図４は、通常の充電又は放電状態におけるブレーカー１の別の断面を示す。ブレーカー１のケース７の樹脂ベース７１の底面には、凹部９１（後述する図５参照）が形成されており、図４は、凹部９１が含まれる断面である。
FIG. 4 shows another cross section of the
図５は、ブレーカー１を構成するケース７の樹脂ベース７１及び固定片２の底面を示す。固定片２の支持部２３は、樹脂ベース７１の底面に露出している。樹脂ベース７１の外底面の隅部の近傍には、周辺部分から陥没する凹部９１，９３が形成されている。
FIG. 5 shows the
凹部９１は、ゲート跡９２を収容する。ゲート跡９２は、金型のゲート内で硬化し離型時又はその後切断された樹脂材料の痕跡であり、凹部９１の底面から若干量突出する。ゲート跡９２の先端が樹脂ベース７１の底面から突出しないように、凹部９１の深さが設定される。また、凹部９１の半径は、ゲートの径に応じて設定される。
The
凹部９３は、凸状の刻印９４の周辺に形成される。図５においては、一例として文字列”ＡＡ”の刻印９４が、凹部９３の底面から突き出して形成されている。刻印９４が表す文字列によって、例えばブレーカー１の品番や生産ロット番号を示すことができる。ゲート跡９２と同様に、刻印９４の先端が樹脂ベース７１の底面から突出しないように、凹部９３の深さ及び刻印９４の突出量が設定される。また、凹部９３の形状及び大きさは、刻印９４に応じて設定される。なお、ここでは刻印９４の形態として文字列を例示しているが、記号、図形等によって凹部９３や刻印９４を形成しても同等の効果を得ることができる。
The
加工の容易性を考慮すると、通常であれば、固定片２は、支持部２３において矩形の形状に形成される。この矩形の形状は、図５において固定片２の仮想の端縁２３ｚとして一点鎖線で示される。なお、固定片２の仮想の端縁２３ｚが含まれる矩形は、ＰＴＣサーミスター６等の他の部材を考慮に入れて、固定片２が備えるべき形状、寸法、機能などから推定できる。本実施形態のブレーカー１は、図５において破線のハッチングで示した退避部２５を有する。本実施形態のブレーカー１は、支持部２３の仮想の端縁２３ｚから内側に退避する退避部２５を設けることにより、固定片２の端縁と樹脂ベース７１の凹部９１，９３との距離Ｄ（それぞれの最短距離）が所定の第１距離Ｄ１以上になるように構成されている。すなわち、固定片２の仮想の端縁と樹脂ベース７１の凹部９１，９３との距離Ｄが第１距離Ｄ１未満となる場合であっても、退避部２５は、固定片２の端縁と樹脂ベース７１の凹部９１，９３との距離Ｄが第１距離Ｄ１以上隔たるように、凹部９１，９３から退避する。第１距離Ｄ１は、樹脂ベース７１を形成する樹脂材料の金型内における流れ具合や、樹脂ベース７１の機械的強度、ブレーカー１の耐電圧、温度特性等を考慮して、さらにはＵＬ（Underwriters Laboratories Inc.）規格やＴＵＶ（技術検査協会）規格等の各種の安全規格において使用する樹脂材料ごとに定められている樹脂部分の最小肉厚と同程度以上に設定される。より具体的には、第１距離Ｄ１は、例えば０．１ｍｍ〜０．４０ｍｍに設定される。ブレーカー１の小型化を実現するためには、第１距離Ｄ１を上記上限値以下に設定することが望ましい。また、樹脂材料の流れ不良を抑制すると共に、樹脂ベース７１の機械的強度、ブレーカー１の耐電圧等を確保するためには、第１距離Ｄ１を上記下限値以上に設定することが望ましい。
Considering the ease of processing, normally, the fixed
退避部２５を設けることにより、固定片２の実際の端縁と凹部９１，９３との距離は、固定片２の仮想の端縁と凹部９１，９３との距離より大きくすることができる。従って、固定片２の実際の端縁と凹部９１，９３との距離が第１距離Ｄ１より長く確保されていれば、固定片２の仮想の端縁と凹部９１，９３との距離は、第１距離Ｄ１より短くなってもよい。なお、図５に示すように、退避部２５と凹部９１とが平面視（底面視）で一部が重複する場合は、固定片２の仮想の端縁と凹部９１との距離は、負値として距離を比較することができる。
By providing the retracting
図５に示すように、退避部２５によって退避された固定片２の端縁は、ＰＴＣサーミスター６の端縁に沿って形成されている。換言すれば、退避部２５は、平面視で固定片２の端縁がＰＴＣサーミスター６の端縁に沿うように、仮想の端縁から内側に退避して形成されている。本実施形態では、退避部２５によって退避された固定片２の端縁は、ＰＴＣサーミスター６の端縁に対して、平面視で相似形となるように形成されている。すなわち、退避部２５によって退避された固定片２の端縁は、ＰＴＣサーミスター６の端縁に沿って形成された沿端部２６となる。また、図１及び図５に示すように、樹脂ベース７１に形成されている枠７３ｄが、ＰＴＣサーミスター６の端縁に対向して形成されているので、退避部２５によって退避された固定片２の端縁（沿端部２６）は、枠７３ｄに沿って形成され、枠７３ｄに対して、平面視で相似形となるように形成され、枠７３ｄの外側で樹脂ベース７１を構成する樹脂に埋設されている。ここで、相似形とは、両者の外形が略一致することを意味し、両者の輪郭が著しく相違しないように互いに近い曲率で形成されていればよい。また、その曲率は、退避部２５によって退避された領域において一定とは限らず、部分的に異なっていてもよい。
As shown in FIG. 5, the end edge of the fixed
退避部２５においては、固定片２を形成する金属材料が除去されており、樹脂ベース７１のインサート成形時に樹脂ベース７１を形成する樹脂材料が充填されている。退避部２５は、プレス加工によって形成される。金属材料が除去された部分には、樹脂材料が充填されるので、従来と同等の金型を使用して、樹脂ベース７１を安価に成形することができる。退避部２５によって、固定片２の端縁と樹脂ベース７１の凹部９１，９３との距離Ｄを第１距離Ｄ１以上隔てることができるので、樹脂ベース７１を成形する金型のキャビティ空間が局所的に狭くなることが抑制される。その結果、固定片２の端縁と凹部９１，９３との間における樹脂材料の充填不良やケース７の強度低下を抑制できる。
In the retracting
固定片２の端縁に退避部２５を設けることにより、固定片２の端縁と凹部９１，９３との距離Ｄを第１距離Ｄ１以上に確保しながら、凹部９１，９３の配置の自由度を高めることができ、凹部９１，９３を固定片２の突起２４ａ，２４ｂすなわちＰＴＣサーミスター６の近傍に集約して配置することが可能になる。特に、本実施形態においては、退避部２５によって退避された固定片２の端縁が、ＰＴＣサーミスター６の端縁に沿って形成されているので、凹部９１，９３をより一層ＰＴＣサーミスター６の近傍に集約して配置することが可能になる。これにより、ケース７ひいてはブレーカー１の小型化を図ることができる。
By providing the retracting
また、退避部２５によって退避された固定片２の端縁が、枠７３ｄの外側で樹脂ベース７１を構成する樹脂に埋設されているので、固定片２の端縁を樹脂ベース７１に強固に結合させることができる。また、退避部２５によって退避された固定片２の端縁が、枠７３ｄに沿って形成され、枠７３ｄに対して、平面視で相似形となるように形成されているので、枠７３ｄの外側において固定片２が樹脂ベース７１に埋設される領域の分布を均一にすることができる。これにより、固定片２及び樹脂ベース７１に応力が集中することを回避でき、ブレーカー１の強度を高めることができる。枠７３ｄが、ＰＴＣサーミスター６の端縁の側面に対向するように形成されているので、ＰＴＣサーミスター６の位置及び姿勢が適正に維持される。これにより、ＰＴＣサーミスター６と固定片２の突起２４ａ，２４ｂとの接触状態が安定し、上述したＰＴＣサーミスター６による自己保持回路を有効に機能させることができる。
Further, since the edge of the fixed
また、凹部９１，９３の配置の自由度を高めて、ＰＴＣサーミスター６の近傍に凹部９１，９３を集約して配置することにより、可動片４の一部（特に可動片４の段曲げ部４６）と凹部９１，９３との距離Ｄを長く設定することができる。これにより、可動片４と凹部９１，９３との距離Ｄを第２距離Ｄ２（図４参照）以上に確保して、可動片４と凹部９１，９３との間における樹脂材料の充填不良やケース７の強度低下を抑制しつつ、ブレーカー１の小型化を図ることが容易となる。第２距離Ｄ２は、第１距離Ｄ１と同様に、樹脂ベース７１を形成する樹脂材料の金型内における流れ具合や、樹脂ベース７１の強度、ブレーカー１の耐電圧さらには各種の安全規格等を考慮して定められる。
Further, by increasing the degree of freedom of arrangement of the
ところで、固定片２に退避部２５を設けて、沿端部２６を仮想の端縁から内側に退避させた場合、支持部２３の先端近傍において、固定片２と樹脂ベース７１との接触面積が減少し、両者の結合力が低下することが懸念される。従って、図１７において従来技術を示したように、熱応動素子５が熱によって逆反り変形し電流を遮断している状態にあっては、樹脂ベース７１から固定片２の先端部２３ａが離反し、固定片２の支持部２３が大きく変形する傾向が強くなる。
By the way, when the retracting
そこで、本実施形態は、固定片２の端縁である沿端部２６において、固定片２の表裏両面から樹脂ベース７１に埋設される埋設部２６ａを設けて、固定片２と樹脂ベース７１との結合力を確保するように構成されている。また、退避部２５が設けられていない支持部２３の先端部２３ａ及び側端部２３ｂから延出された延出部２７ａ，２７ｂ（図６等参照）が形成され、固定片２と樹脂ベース７１との接触面積、すなわち両者の結合力を確保するように構成されている。なお、延出部２７ａ，２７ｂの形態は特に限定されることなく、例えば櫛歯状に延出されていてもよい。また、延出部２７ａ，２７ｂの個数、位置、寸法及び角度（露出部２３ｄに対する傾斜部２９ａ，２９ｂの起立角度）は、特に限定されることなく、固定片２と樹脂ベース７１との間で必要とされる結合力等に応じて適宜設定される。
Therefore, in the present embodiment, the embedded
図６は、上述のごとく構成されたブレーカー１を裏面側から視た斜視図である。固定片２のうち、樹脂ベース７１に埋設された部分は、破線で示される。図７は、熱応動素子５の変形時における固定片２の先端近傍を拡大して示す。図８は、固定片２がインサートされた樹脂ベース７１の断面を破断して示す。また、図９において、（ａ）は固定片２を表面側から視た斜視図、（ｂ）は固定片２を裏面側から視た斜視図である。固定片２は、支持部２３の裏面に形成され、樹脂ベース７１の外部に露出する露出部２３ｄと、露出部２３ｄの先端縁（端子４１側の端縁）から突き出されて、樹脂ベース７１に埋設される埋設部２６ａと、支持部２３の先端部２３ａから延出された延出部２７ａと、互いに対向する一対の側端部２３ｂから延出された延出部２７ｂ等を有する。露出部２３ｄは、樹脂ベース７１外底面においてケース７の外部に露出する。固定片２をインサートして樹脂ベース７１を成形する際に、樹脂ベース７１の外底面から外部に支持部２３の裏面の一部が露出して、その後の塗装やコーティング等の２次加工により、当該部分が覆われていても、露出部２３ｄであることには変わりない。
FIG. 6 is a perspective view of the
埋設部２６ａは、露出部２３ｄに対して階段状に形成され、その表裏両面から樹脂ベース７１に埋設される。埋設部２６ａは、露出部２３ｄの全幅すなわちブレーカー１の短手方向（弾性部４３が延出されている方向に垂直な方向）における露出部２３ｄの一端から他端に亘って連続的に形成されている。埋設部２６ａを階段状に形成するために、埋設部２６ａには、段差部２６ｂが形成される。段差部２６ｂは、埋設部２６ａと露出部２３ｄとの境界に設けられ、露出部２３ｄに対して埋設部２６ａを段違いに配置する。埋設部２６ａは、例えば固定片２の先端を精密プレス加工（コイニング）することにより形成できるが、切削加工等によって形成されていてもよい。本実施形態では、埋設部２６ａが設けられていることに伴い、延出部２７ａは、埋設部２６ａの先端から延出されるが、埋設部２６ａを経ることなく、露出部２３ｄから直接的に延出されていてもよい。
The embedded
延出部２７ａ，２７ｂの基端は、樹脂ベース７１の内方に向かって屈曲又は湾曲される。すなわち、固定片２は、延出部２７ａ，２７ｂの基端に、内方に向かって屈曲又は湾曲された曲部２８ａ，２８ｂを有する。延出部２７ａ，２７ｂの基端に曲部２８ａ，２８ｂが形成されていることに伴い、延出部２７ａ，２７ｂの外面は、その先端が樹脂ベース７１の内方に向かって傾斜される。すなわち、支持部２３の外面には、樹脂ベース７１の内方に向かって傾斜され、樹脂ベース７１に埋設される傾斜部２９ａ，２９ｂが形成されている。また、ブレーカー１の長手方向における延出部２７ｂの端縁２７ｃ及び２７ｄは、長手方向（端子２２又は端子４１が延出されている方向）に突き出される。なお、本実施形態において、延出部２７ｂ及び傾斜部２９ｂは、支持部２３の側端部２３ｂの全体に亘って形成されているが、側端部２３ｂの一部（例えば、突起２４ｂの近傍等）に部分的に形成されていてもよい。また、段差部２６ｂによって露出部２３ｄに対して段違いに配置された埋設部２６ａが設けられているので、延出部２７ａは、曲部２８ａを介することなく、埋設部２６ａとは同一の平面上に形成されていてもよい。
The base ends of the extending
図７及び図８に示すように、樹脂ベース７１の外面（同図において下側の面）は、固定片２の支持部２３の外面、すなわち露出部２３ｄと略同一の平面上に形成されている。従って、基端に曲部２８ａ，２８ｂを有する延出部２７ａ，２７ｂの外面には、インサート成形の際、樹脂ベース７１を構成する樹脂材料が流れ込んで、係止部９６ａ，９６ｂが形成される。また、段差部２６ｂを有する埋設部２６ａの外面には、インサート成形の際、樹脂ベース７１を構成する樹脂材料が流れ込んで、図７に示す断面では、係止部９６ａに連続して係止部９６ｃが形成される。また、係止部９６ｃは、沿端部２６に沿って連続的に形成される。
As shown in FIGS. 7 and 8, the outer surface of the resin base 71 (the lower surface in the figure) is formed on the outer surface of the
このように形成された係止部９６ａ，９６ｂ，９６ｃによって傾斜部２９ａ，２９ｂが係止され、係止部９６ｃによって埋設部２６ａが係止される。特に本実施形態にあっては、延出部２７ａ，２７ｂ及び埋設部２６ａは、その表裏両面において枠７３ｄの外周部及び係止部９６ａ，９６ｂ，９６ｃに挟み込まれた状態で、樹脂ベース７１に埋設される。その結果、延出部２７ａ，２７ｂ及び埋設部２６ａと樹脂ベース７１との結合力は強固なものとなり、両者間における気密性が高められる。インサート成形の際、延出部２７ａ，２７ｂ及び埋設部２６ａの表裏両面側のキャビティ空間に流れ込んだ高温の樹脂材料が、冷却により収縮することにより、延出部２７ａ，２７ｂ及び埋設部２６ａの表裏両面から延出部２７ａ，２７ｂ及び埋設部２６ａを挟み込む力が生じ、両者を強固に密着させるからである。なお、本実施形態においては、傾斜部２９ａ，２９ｂによって、延出部２７ａ，２７ｂの外面が樹脂ベース７１の内方に向かって傾斜されているので、係止部９６ａ，９６ｂ，９６ｃへの樹脂材料の流れ込みも良好となり、係止部９６ａ，９６ｂ，９６ｃによる支持部２３の先端部２３ａ、側端部２３ｂ及び埋設部２６ａの係止作用が十分に得られる。
The
本実施形態において、固定片２の突起２４ａは、先端部２３ａの近傍に設けられ、突起２４ｂは、側端部２３ｂの近傍に設けられる。従って、傾斜部２９ａは、突起２４ａに隣接する場所に形成され、傾斜部２９ｂは、突起２４ｂに隣接する場所に形成される。
In the present embodiment, the
また、図７に示すように、先端部２３ａの近傍に位置される突起２４ａは、熱応動素子５が変形したとき、熱応動素子５とＰＴＣサーミスター６との接触領域５０と平面視で重複する領域に形成されている。従って、熱応動素子５の変形時にＰＴＣサーミスター６が、熱応動素子５から押圧力を受けたとき、ＰＴＣサーミスター６を回転させるモーメントを発生させることなく、上記押圧力を突起２４ａによって受けることができる。また、突起２４ａに対する接触領域５０の微小なずれによりモーメントが発生する場合であっても、その値を小さくすることができる。これにより、熱応動素子５の変形時にＰＴＣサーミスター６の姿勢が安定する。なお、本実施形態においては、ブレーカー１の小型化を図りつつ、熱応動素子５の変形時すなわち電流の遮断時に固定接点２１からの可動接点３の距離を確保するために、上述のごとく接触領域５０と突起２４ａの位置関係を設定しているが、熱応動素子５の変形時にＰＴＣサーミスター６の姿勢を安定させる作用効果を得るためには、熱応動素子５とＰＴＣサーミスター６との接触領域５０が複数の突起２４ａ及び突起２４ｂによって囲まれた領域内に位置するように、構成すればよい。
Further, as shown in FIG. 7, the
以上のように、本実施形態のブレーカー１によれば、露出部２３ｄの先端縁から突き出された埋設部２６ａが、固定片２の表裏両面から樹脂ベース７１に埋設されているので、固定片２と樹脂ベース７１との結合強度及び気密性が高められ、ブレーカー１の内部空間への水蒸気及びフラックス等の侵入が抑制される。これにより、熱応動素子５等の錆を防止でき、熱応動素子５の正常な熱変形動作を維持し、ブレーカー１の温度特性を良好なものとすることができる。
As described above, according to the
また、固定片２の裏面において、埋設部２６ａに段差部２６ｂが形成されているので、段差部２６ｂを形成する際に除去された領域に樹脂ベース７１を構成する材料を充填することができる。これにより、樹脂ベース７１の肉厚を増やすことなく、埋設部２６ａを固定片２の表裏両面から樹脂ベース７１に埋設させることが可能となり、樹脂ベース７１ひいてはケース７の薄型化を図ることができる。
Further, since the stepped
また、埋設部２６ａが、露出部２３ｄの先端縁の全幅に亘って形成されているので、先端縁の全幅に亘って固定片２と樹脂ベース７１との結合強度及び気密性を高めることができ、熱応動素子５等の錆をより一層防止できるようになる。
Further, since the embedded
また、固定片２の支持部２３の表面が、ケース７の内部の収容空間に露出し、ＰＴＣサーミスター６と電気的に接触しているので、熱応動素子５が熱変形することにより、固定接点２１から可動接点３が離反しているときに、ＰＴＣサーミスター６に微弱な電流が流れ、可動片４と固定片２を導通させ、上述した自己保持回路を構成できる。また、ケース７の肉厚を薄く構成できるので、さらなるブレーカー１の薄型化を図ることができる。
Further, since the surface of the
また、固定片２が、ＰＴＣサーミスター６の端縁に沿って形成された沿端部２６を有するので、固定片２の小型化を図ることができ、ブレーカー１を容易に小型化できるようになる。
Moreover, since the fixed
また、樹脂ベース７１が、周辺部分から陥没する凹部９１，９３を有し、沿端部２６が、樹脂ベース７１の凹部９１，９３から退避して形成されている構成によれば、樹脂ベース７１に凹部９１，９３を設けることに伴う樹脂材料の充填不良を抑制できる。従って、凹部９１，９３の位置、大きさ等の自由度を高めることができる。
Further, according to the configuration in which the
また、固定片２が、延出部２７ａ，２７ｂの基端すなわち傾斜部２９ａ，２９ｂの基端に、樹脂ベース７１の内方に向かって曲げられた曲部２８ａ，２８ｂを有するので、簡素な構造で傾斜部２９ａ，２９ｂを容易かつ安価に形成できる。
Further, since the fixed
また、支持部２３にＰＴＣサーミスター６の側に突出してＰＴＣサーミスター６と当接する複数の突起２４ａ，２４ｂが形成され、傾斜部２９ａが、突起２４ａに隣接する場所に形成されているので、熱応動素子５の変形時にＰＴＣサーミスター６から突起２４ａにかかる力Ｆを傾斜部２９ａを介して樹脂ベース７１に効率よく伝達し、支持部２３の先端部２３ａの変形をより一層抑制することができる。同様に、傾斜部２９ｂが、突起２４ｂに隣接する場所に形成されているので、熱応動素子５の変形時にＰＴＣサーミスター６から突起２４ｂにかかる力Ｆを一対の傾斜部２９ｂを介して樹脂ベース７１に効率よく伝達し、支持部２３の変形をより一層抑制することができる。このように、傾斜部２９ａ又は２９ｂが少なくともいずれかの突起２４ａ又は２４ｂに隣接する場所に形成されているので、熱応動素子５の変形時にＰＴＣサーミスター６から突起にかかる力を傾斜部２９ａ又は２９ｂを介してケース７に効率よく伝達し、支持部の変形をより一層抑制することができる。
Also, the
また、突起２４ａが、熱応動素子５が変形したとき、熱応動素子５とＰＴＣサーミスター６との接触領域５０と平面視で重複する領域に形成されているので、熱応動素子５の変形時にＰＴＣサーミスター６及び熱応動素子５の姿勢が安定する。これにより、熱応動素子５の変形時における可動接点３の位置、姿勢が安定し、固定接点２１と可動接点３との位置関係が安定する。従って、ブレーカー１の温度特性をより一層良好に維持することができる。
Further, since the
また、傾斜部２９ａが、支持部２３の先端部２３ａに突出して形成されているので、支持部２３の先端部２３ａの変形を抑制することができる。また、傾斜部２９ｂが、支持部２３の側端部２３ｂに突出して形成されているので、支持部２３の側端部２３ｂの変形を抑制することができる。特に本実施形態においては、支持部２３の先端部２３ａ、側端部２３ｂ及び基端部（固定接点２１の裏面側）、すなわち支持部２３の周囲四方において、固定片２が樹脂ベース７１に埋設されることになるので、支持部２３の変形を効果的に抑制することができる。
Further, since the
（変形例）
図１０は、固定片２の変形例である固定片２Ａを裏面側から視た斜視図で示す。固定片２Ａは、その裏面に、露出部２３ｄに対して斜面状に形成された埋設部２６ｃを有する点で、固定片２とは異なる。斜面状に形成された埋設部２６ｃは、その表裏両面から樹脂ベース７１に埋設される。埋設部２６ｃは、露出部２３ｄの全幅すなわちブレーカー１の短手方向における露出部２３ｄの一端から他端に亘って形成されている。本変形例において、埋設部２６ｃは、延出部２７ａによって分断されているが、図９に示した固定片２と同様に、延出部２７ａの肉厚を薄く形成することにより、斜面状の埋設部２６ｃを露出部２３ｄの一端から他端に亘って連続的に形成してもよい。埋設部２６ｃを斜面状に形成するために、埋設部２６ｃには、露出部２３ｄに対して傾斜する傾斜部２６ｄが形成される。露出部２３ｄに対する傾斜部２６ｄの角度は、傾斜部２６ｄの法線が固定片２の裏面から表面に向かって厚み方向の成分を有するように設定されていればよい。例えば、固定片２の側壁に傾斜部２６ｄを形成する場合、露出部２３ｄを構成する固定片２の底面と傾斜部２６ｄとのなす角が鈍角であればよい。
(Modification)
FIG. 10 is a perspective view of a fixed piece 2A, which is a modification of the fixed
埋設部２６ｃは、埋設部２６ａと同様に、例えば固定片２の先端を精密プレス加工（コイニング）することにより形成できるが、切削加工等によって形成されていてもよい。固定片２Ａをインサートして樹脂ベース７１を成形する際に、傾斜部２９ａ，２９ｂの外側に樹脂ベース７１を構成する樹脂材料が流れ込み、係止部９６ａ，９６ｂが形成される点は、固定片２と同様である。また、同様に、傾斜部２６ｄの外側にも、樹脂ベース７１を構成する樹脂材料が流れ込み、係止部９６ｃが形成され、埋設部２６ｃが固定片２の表裏両面から埋設され係止される。
The embedded
このような構成を有するブレーカーにおいても、固定片２を有するブレーカー１と同様に、露出部２３ｄの先端縁から突き出された埋設部２６ｃが、固定片２Ａの表裏両面から樹脂ベース７１に埋設されているので、固定片２Ａと樹脂ベース７１との結合強度及び気密性が高められ、ブレーカー１の内部空間への水蒸気及びフラックス等の侵入が抑制される。これにより、熱応動素子５等の錆を防止でき、熱応動素子５の正常な熱変形動作を維持し、ブレーカー１の温度特性を良好なものとすることができる。また、この変形例においては、固定片２Ａの裏面において、埋設部２６ｃに傾斜部２６ｄが形成されているので、傾斜部２６ｄの外側に樹脂ベース７１を構成する材料を充填することができる。これにより、樹脂ベース７１の肉厚を増やすことなく、埋設部２６ｃを固定片２の表裏両面から樹脂ベース７１に埋設させることが可能となり、樹脂ベース７１ひいてはケース７の薄型化を図ることができる。
Also in the breaker having such a configuration, similarly to the
（変形例）
図１１は、固定片２の別の変形例である固定片２Ｂを裏面側から視た斜視図で示す。固定片２Ｂは、延出部２７ａ，２７ｂ及び曲部２８ａ，２８ｂが省略されている点で、図９に示した固定片２とは異なる。また、これに伴い、埋設部２６ａの表面は、平坦に形成されることになる。既に述べたように、露出部２３ｄの先端縁から段差部２６ｂを伴う埋設部２６ａが延出され、埋設部２６ａが固定片２の表裏両面から樹脂ベース７１に埋設されることにより、固定片２Ａと樹脂ベース７１との結合強度及び気密性が高められる。従って、固定片と樹脂ベースとの間で、高い結合強度及び気密性が要求されない場合にあっては、固定片２Ｂのように、固定片２から延出部２７ａ，２７ｂ及び曲部２８ａ，２８ｂを省略することができる。
(Modification)
FIG. 11 is a perspective view of a fixed piece 2B, which is another modification of the fixed
なお、図１１においては、図９に示した固定片２から、延出部２７ａ，２７ｂ及び曲部２８ａ，２８ｂを省略した形態を示したが、図１０に示した固定片２Ａから、延出部２７ａ，２７ｂ及び曲部２８ａ，２８ｂを省略した形態としてもよい。この場合、図１１に示す埋設部２６ａ及び段差部２６ｂに替えて、埋設部２６ｃ及び傾斜部２６ｄが適用される。また、図９における固定片２から延出部２７ａ，曲部２８ａ又は延出部２７ｂ，曲部２８ｂを省略した形態としてもよい。また、図１０における固定片２Ａから延出部２７ａ，曲部２８ａ又は延出部２７ｂ，曲部２８ｂを省略した形態としてもよい。
11 shows a form in which the extending
この変形例においては、固定片２から、延出部２７ａ，２７ｂ及び曲部２８ａ，２８ｂを省略することにより、ブレーカー１の小型化を図ることができる。また、埋設部２６ａの表面が、平坦に形成されているため、樹脂ベース７１の内部において埋設部２６ａがその表面側に突出しないので、埋設部２６ａと熱応動素子５や可動片４等の構成部品との接触・干渉等を防止できる。これにより、ブレーカー１の薄型化を図ることができる。
In this modification, the
（変形例）
図１２は、固定片２Ｂの変形例である固定片２Ｃを裏面側から視た斜視図で示す。固定片２Ｃは、露出部２３ｄの側端縁２３ｅ及び基端縁２３ｆに、露出部２３ｄに対して階段状に形成された埋設部２６ｅ及び埋設部２６ｆが形成されている点で、図１１に示した固定片２Ｂとは異なる。埋設部２６ｅは、露出部２３ｄの全長すなわちブレーカー１の長手方向における露出部２３ｄの一端から他端に亘って連続的に形成されている。また、埋設部２６ｆは、ブレーカー１の短手方向における露出部２３ｄの両端から固定接点２１の近傍の段曲げ部に亘って連続的に形成されている。埋設部２６ｅ，２６ｆを階段状に形成するために、埋設部２６ｅには段差部２６ｇが、埋設部２６ｆには段差部２６ｈがそれぞれ形成される。
(Modification)
FIG. 12 is a perspective view of a fixed piece 2C, which is a modification of the fixed piece 2B, viewed from the back side. The fixed piece 2C is shown in FIG. 11 in that a buried
段差部２６ｇは、埋設部２６ｅと露出部２３ｄとの境界に設けられ、露出部２３ｄに対して埋設部２６ｅを段違いに配置する。段差部２６ｈは、埋設部２６ｆと露出部２３ｄとの境界に設けられ、露出部２３ｄに対して埋設部２６ｆを段違いに配置する。段差部２６ｇ，２６ｈは、埋設部２６ａと同様に加工される。なお、埋設部２６ｅ，２６ｆは、階段状に形成された形態に限られることなく、埋設部２６ｃと同様に、斜面状に形成されていてもよい。この場合、段差部２６ｇ，２６ｈに替えて、傾斜部２６ｄと同等の傾斜部が形成される。
The stepped
この変形例においては、露出部２３ｄの側端縁２３ｅに埋設部２６ｅが形成されているので、露出部２３ｄの側端における固定片２Ｃと樹脂ベース７１との結合強度及び気密性が高められる。その結果、固定片２において、支持部２３の側端部２３ｂから延出された延出部２７ｂを省略しても、露出部２３ｄの側端から水蒸気及びフラックス等が侵入することを抑制できる。また、露出部２３ｄの基端縁２３ｆに埋設部２６ｆが形成されているので、露出部２３ｄの基端における固定片２Ｃと樹脂ベース７１との結合強度及び気密性が高められる。以上により、露出部２３ｄの端縁全域に亘って、固定片２Ｃと樹脂ベース７１との結合強度及び気密性を高めることができ、熱応動素子５等に錆が発生することをより一層防止しうる。なお、ブレーカー１の使用環境等が極めて過酷な場合にあっては、埋設部２６ａ、埋設部２６ｅ及び埋設部２６ｆによっては、固定片２Ｃと樹脂ベース７１との間で十分な結合強度及び気密性が得られないことも考えられる。このような場合は、固定片２と同様に、延出部２７ａ，２７ｂ等を適宜配設すればよい。
In this modification, since the embedded
（変形例）
図１３は、固定片２Ａの変形例である固定片２Ｄの露出部２３ｄを裏面側から拡大して視た斜視図で示す。固定片２Ｄは、延出部２７ａの両側に斜面状に形成された第１埋設部２６ｈと、延出部２７ｂの近傍に斜面状に形成された第２埋設部２６ｉと、第１埋設部２６ｈ及び第２埋設部２６ｉを段違いに配置する段差部２６ｍと、露出部２３ｄ及び第２埋設部２６ｉを段違いに配置する段差部２６ｎとを有する点で、固定片２Ａとは異なる。これに伴い、第１埋設部２６ｈを斜面状に形成するために、第１埋設部２６ｈには、露出部２３ｄに対して傾斜する第１傾斜部２６ｊが形成され、第２埋設部２６ｉを斜面状に形成するために、第２埋設部２６ｉには、露出部２３ｄに対して傾斜する第２傾斜部２６ｋが形成される。
(Modification)
FIG. 13 is an enlarged perspective view of the exposed
第１斜面部２６ｈ、第２斜面部２６ｉ、段差部２６ｍ及び段差部２６ｎと露出部２３ｄとの境界は、直線状に形成される。第１埋設部２６ｈのブレーカー１の長手方向の先端は、円弧状であるため、第１傾斜部２６ｊのブレーカー１の長手方向の長さは、延出部２７ａの両端から延出部２７ｂにかけて漸増し、その後漸減する。第１埋設部２６ｈと第２埋設部２６ｉとは、隣接する端縁同士で高さが異なり、段差部２６ｍを介して段違いに配設される。また、段差部２６ｎは、第２埋設部２６ｉのブレーカー１の短手方向の外側端縁において、露出部２３ｄと第２埋設部２６とを段違いに配設する。このように、第１傾斜部２６ｊ、第２傾斜部２６ｋ、段差部２６ｍ、及び段差部２６ｎを組み合わせて第１埋設部２６ｈ及び第２埋設部２６ｉが構成される。
The boundary between the
図１０に示した固定片２Ａ、図１１に示した固定片２Ｂ、図１２に示した固定片２Ｃ及び図１３に示した固定片２Ｄのいずれの変形例においても、ＰＴＣサーミスターの端縁に沿って沿端部２６を形成することにより、ブレーカー１の小形化を実現でき、かつ樹脂ベース７１と固定片２等との結合力を高めて、気密性を高めることができる。
In any modification of the fixed piece 2A shown in FIG. 10, the fixed piece 2B shown in FIG. 11, the fixed piece 2C shown in FIG. 12, and the fixed
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも固定片２が、その裏面において樹脂ベース７１の外部に露出する露出部２３ｄと、露出部２３ｄの先端縁から突き出されて樹脂ベース７１に埋設される埋設部２６ａとを有し、埋設部２６ａが、固定片２の表裏両面から樹脂ベース７１に埋設されていればよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and at least the fixing
また、延出部２７ａは、沿端部２６に沿ってブレーカー１の短手方向に拡張され、延出部２７ｂと連結されている形態であってもよい。
Further, the extending
また、固定片２と樹脂ベース７１との結合強度及び気密性を高めるために、埋設部２６ａ，２６ｃ，２６ｅ，２６ｆ，第１埋設部２６ｈ及び第２埋設部２６ｉ等に、微小な凹部、又は凸部を形成し、埋設部２６ａ，２６ｃ，２６ｅ，２６ｆ，第１埋設部２６ｈ及び第２埋設部２６ｉ等と樹脂ベース７１との接触面積を確保するように構成してもよい。
Further, in order to increase the bonding strength and the airtightness between the fixing
また、図１等においては、可動片４は、貫通穴４５、段曲げ部４６及びくびれ部４９の構成を有する形態であるが、これらの構成うちのいずれか又は全てが省略されていてもよい。例えば、貫通穴４５を省略する場合は、樹脂ベース７１の突起７４ａも省略される。また、段曲げ部４６が省略される場合は、端子４１が平坦な形状となる。この構成においては、段曲げ部４６を省略することにより、可動片４及び樹脂ベース７１の長手方向の寸法を小さくして、ブレーカー１のさらなる小型化を図ることができる。また、くびれ部４９が省略される場合は、可動片４は、当接部４２から端子４１に亘って等幅に形成され、これに伴い樹脂ベース７１の位置決め部７５の形状も変更される。このように、可動片４の当接部４２並びに樹脂ベース７１の当接部７４及びカバー部材７２の当接部７９等の形状は、図１等に示したものに限られず、適宜変更可能である。また、熱応動素子５及び収納部７３等の形状も、図１等に示したものに限られず、適宜変更可能である。
Moreover, in FIG. 1 etc., the movable piece 4 is a form which has the structure of the through-
また、支持部２３に設けられる突起の数は、特に限定されない。例えば、突起２４ａのみが設けられる構成であってもよいし、固定接点２１に隣接する箇所や支持部２３の中央部等に、別の突起が追加されていてもよい。さらにまた、ＰＴＣサーミスター６と固定片２との間に別部品を配置する構成であってもよい。この場合、支持部２３は、上記別部品を介してＰＴＣサーミスター６を支持する。また、支持部２３において、一部又は全ての突起が省略されていてもよい。
Further, the number of protrusions provided on the
また、樹脂ベース７１とカバー部材７２との接合手法は、超音波溶着に限られることなく、両者が強固に接合される手法であれば、適宜適用することができる。例えば、液状又はゲル状の接着剤を塗布・充填し、硬化させることにより、両者が接着されてもよい。また、ケース７は、樹脂ベース７１とカバー部材７２等によって構成される形態に限られることなく、２個以上の部品によって可動片４が挟まれて保持される形態であればよい。この場合、一方が第１ケース、他方が第２ケースとなる。
Moreover, the joining method of the
また、可動片４をバイメタル又はトリメタル等によって形成することにより、可動片４と熱応動素子５を一体的に形成する構成であってもよい。この場合、一体化された可動片に伝熱部が形成されることになり、ブレーカーの構成が簡素化されて、さらなる小型化を図ることができる。
Moreover, the structure which forms the movable piece 4 and the thermally
また、特開２００５−２０３２７７号公報に示されるような、当接部４２又はその近傍において、可動片４が端子４１の側と可動接点３の側に構造的に分離されている形態に、本発明を適用してもよい。また、アームターミナルと可動アームとが溶接等によって固定されていてもよい。この場合において、当接部４２及び端子４１は、固定片２等と共に樹脂ベース７１にインサート成形されていてもよい。
Further, as shown in JP-A-2005-203277, the movable piece 4 is structurally separated into the terminal 41 side and the
また、本発明のブレーカー１は、２次電池パック、電気機器用の安全回路等にも広く適用できる。図１４は２次電池パック１００を示す。２次電池パック１００は、２次電池１０１と、２次電池１０１の出力端回路中に設けたブレーカー１とを備える。図１５は電気機器用の安全回路１０２を示す。安全回路１０２は２次電池１０１の出力回路中に直列にブレーカー１を備えている。
Further, the
１ ブレーカー
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 固定片
３ 可動接点
４ 可動片
５ 熱応動素子
７ ケース
８ カバー片
２１ 固定接点
２３ｄ 露出部
２６ 沿端部
２６ａ，２６ｃ 埋設部
２６ｂ 段差部
２６ｄ 傾斜部
２７ａ，２７ｂ 延出部（埋設部）
９１，９３ 凹部
１０１ ２次電池
１０２ 安全回路
DESCRIPTION OF
91,93
Claims (9)
可動接点を有し、この可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、
温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、
前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、
前記固定片は、その裏面において前記ケースの外部に露出する露出部と、前記露出部の端縁から突き出されて前記ケースに埋設される埋設部とを有し、
前記埋設部は、前記固定片の裏面において、段差部が形成され、表面は平坦に形成され、前記固定片の表裏両面から前記ケースに埋設されていることを特徴とするブレーカー。 A fixed piece having a fixed contact;
A movable piece having a movable contact, and pressing the movable contact against the fixed contact;
A thermally responsive element that operates the movable piece so that the movable contact is separated from the fixed contact by being deformed with a temperature change;
In the breaker comprising the fixed piece, the movable piece, and a case for accommodating the thermally responsive element,
The fixed piece has an exposed portion exposed to the outside of the case on the back surface thereof, and an embedded portion that protrudes from an edge of the exposed portion and is embedded in the case.
The breaker is characterized in that a stepped portion is formed on the back surface of the fixed piece, the surface is formed flat, and is embedded in the case from both the front and back surfaces of the fixed piece.
可動接点を有し、この可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、
温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、
前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、
前記固定片は、その裏面において前記ケースの外部に露出する露出部と、前記露出部の端縁から突き出されて前記ケースに埋設される埋設部とを有し、
前記埋設部は、前記固定片の裏面において、前記露出部に対して傾斜する傾斜部が形成され、表面は平坦に形成され、前記固定片の表裏両面から前記ケースに埋設されていることを特徴とするブレーカー。 A fixed piece having a fixed contact;
A movable piece having a movable contact, and pressing the movable contact against the fixed contact;
A thermally responsive element that operates the movable piece so that the movable contact is separated from the fixed contact by being deformed with a temperature change;
In the breaker comprising the fixed piece, the movable piece, and a case for accommodating the thermally responsive element,
The fixed piece has an exposed portion exposed to the outside of the case on the back surface thereof, and an embedded portion that protrudes from an edge of the exposed portion and is embedded in the case.
The embedded portion is formed with an inclined portion that is inclined with respect to the exposed portion on the back surface of the fixed piece, the surface is formed flat, and is embedded in the case from both the front and back surfaces of the fixed piece. And a breaker.
前記固定片の表面は、前記ケースの内部の収容空間に露出し、前記正特性サーミスターと電気的に接触していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のブレーカー。 A positive characteristic that is inserted between the thermally responsive element and the fixed piece and electrically connects the movable piece and the fixed piece via the thermally responsive element when the movable contact is separated from the fixed contact. Thermistor further,
4. The surface of the fixed piece is exposed to a storage space inside the case and is in electrical contact with the positive temperature coefficient thermistor. 5. Breaker.
前記沿端部は、前記ケースの凹部から退避して形成されていることを特徴とする請求項５に記載のブレーカー。 The case has a recess recessed from a peripheral portion,
The breaker according to claim 5 , wherein the end portion is formed by being retracted from a concave portion of the case .
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