JP7064350B2 - ブレーカー及びそれを備えた安全回路 - Google Patents

Description

本発明は、電気機器の安全回路に用いて好適な小型のブレーカー等に関するものである。

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。

ブレーカーには、温度変化に応じて作動し、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、端子片、可動片、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、固定片及び端子片の端子がケースから突出し、電気機器の電気回路に接続されて使用される。

特開２０１５－１６２４４８号公報

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。

ケースの小型化が要求されるブレーカーでは、ケースの剛性・強度（耐圧性）が低下する傾向にある。そこで上記特許文献１に開示されているブレーカーにあっては、ケースの耐圧性の低下を補うために、天壁にカバー片が埋設されている。

しかしながら、近年では、ブレーカーの用途は拡大されつつあり、ケースに高い負荷かがかけられる用途では、耐圧性をより一層向上させる技術が望まれている。

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、温度特性を高めつつ、ケースの耐圧性を向上させることが可能なブレーカーを提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、固定接点と、板状に形成され弾性変形する弾性部及び該弾性部の一端部に可動接点を有し、前記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、前記可動片を前記可動接点が前記固定接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記固定接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子と、前記固定接点、前記可動片及び前記熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーであって、前記ケースは、前記可動片の長手方向にのびる側壁を有し、前記側壁は、前記熱応動素子の周辺に、前記ケースの外方に突出する凸部を有する、ことを特徴とする。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記ケースは、前記側壁と交差する天壁を有し、前記天壁には、板状に形成されたカバー片が埋設され、前記カバー片は、前記凸部が突出する方向に延出された幅広部を有し、前記幅広部の前記長手方向の長さは、前記凸部の前記長手方向の長さよりも大きい、ことが望ましい。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記ケースは、前記熱応動素子を収容するための収容凹部を有する第１樹脂ケースと、前記第１樹脂ケースに固着されて前記収容凹部を覆う第２樹脂ケースと、を有し、前記凸部は、前記第１樹脂ケースに設けられ、前記天壁は、前記第２樹脂ケースに設けられている、ことが望ましい。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記第１樹脂ケースは、前記側壁と交差する底壁を有し、前記底壁から露出して外部回路と接続される端子を有する端子片をさらに備え、前記弾性部の厚さ方向から視て、前記幅広部は、前記端子片の少なくとも一部と重複する、ことが望ましい。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記幅広部と前記端子片とが重複する領域には、樹脂が充填されている、ことが望ましい。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記端子片は、前記幅広部の側に曲げられた曲がり部を有する、ことが望ましい。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記弾性部の厚さ方向から視て、前記幅広部は、前記曲がり部と重複する、ことが望ましい。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記端子片は、少なくとも一部が前記凸部に埋設されている、ことが望ましい。

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。

本発明のブレーカーによれば、ケースの側壁には、熱応動素子の周辺に、ケースの外方に突出する凸部が形成されているので、熱応動素子の周辺での側壁の肉厚が容易に確保され、ケースの剛性・強度を高めることが可能となる。また、上記凸部によってケースの内容積を容易に増加させることができ、寸法が大きい熱応動素子を採用することが可能となる。その結果、熱応動素子の作動温度及び復帰温度が安定し、ブレーカーの温度特性が容易に向上する。

本発明の一実施形態によるブレーカーの概略構成を示す組み立て前の斜視図。 通常の充電又は放電状態における上記ブレーカーを示す断面図。 過充電状態又は異常時などにおける上記ブレーカーを示す断面図。 上記ブレーカーを第１面（天面）側から視た斜視図。 上記ブレーカーを第２面（底面）側から視た斜視図。 カバー片の平面図。 ケース等を透視した、ブレーカーの平面図。 図７のＡ－Ａ線断面図。 本発明の上記ブレーカーを備えた安全回路の回路図。

本発明の第１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４は、ブレーカーの構成を示している。図１及び図４に示されるように、ブレーカー１は、一部がケース１０から外部に露出する一対の端子２２，３２を備える。端子２２，３２が外部回路（図示せず）と電気的に接続されることにより、ブレーカー１は、電気機器の安全回路の主要部を構成する。

図１に示されるように、ブレーカー１は、固定接点２１及び端子２２を有する第１端子片（固定片）２と、端子３２を有する第２端子片３と、先端部に可動接点４１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、第１端子片２、第２端子片３、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１０等によって構成されている。ケース１０は、ケース本体（第１樹脂ケース）７とケース本体７の上面に装着される蓋部材（第２樹脂ケース）８等によって構成されている。

第１端子片２は、例えば、銅等を主成分とする金属板（この他、銅－チタニウム合金、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、ケース本体７にインサート成形により埋め込まれている。

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、形成されている。固定接点２１は、第１端子片２の可動接点４１に対向する位置に形成され、ケース本体７の内部に形成されている開口７３ａの一部からケース本体７の収容凹部７３に露出されている。固定接点２１と、端子２２とは、ケース本体７に埋設された段曲げ部（図示せず）によって高さ違いに配置されている。

本出願においては、特に断りのない限り、第１端子片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）を第１面、その反対側の底面を第２面として説明している。他の部品、例えば、第２端子片３、可動片４及び熱応動素子５、ケース１０、カバー片９等についても同様である。

後述する図５等に示されるように、端子２２は、ケース本体７の底壁１６から矩形状に露出し、回路基板のランド部とはんだ付け等の手法により接続される。本実施形態では、ブレーカー１の短手方向に一対の端子２２が並設されている。

図２に示されるように、第１端子片２は、階段状（側面視でクランク状）に曲げられた段曲げ部２５と、ＰＴＣサーミスター６を支持する支持部２６とを有する。段曲げ部２５は、固定接点２１と支持部２６とを繋ぎ、固定接点２１と支持部２６とを高さ違いに配置する。ＰＴＣサーミスター６は、支持部２６に３箇所形成された凸状の突起（ダボ）２６ａの上に載置されて、突起２６ａに支持される。

第２端子片３は、第１端子片２と同様に、銅等を主成分とする金属板をプレス加工することにより形成され、ケース本体７にインサート成形により埋め込まれている。第２端子片３は、可動片４と接続される接続部３１と、端子３２とを有している。接続部３１と、端子３２とは、ケース本体７に埋設された段曲げ部（図示せず）によって高さ違いに配置されている。

接続部３１は、ケース本体７の内部に形成されている開口７３ｂの一部からケース本体７の収容凹部７３に露出し、可動片４と電気的に接続される。一方、図４に示されるように、端子３２は、ケース本体７の底壁１６から矩形状に露出し、回路基板のランド部とはんだ付け等の手法により接続される。本実施形態では、ブレーカー１の短手方向に一対の端子３２が並設されている。

可動片４は、銅等を主成分とする金属材料をプレス加工することにより板状に形成されている。可動片４は、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の一端部には、可動接点４１が形成されている。可動接点４１は、固定接点２１と同等の材料によって可動片４の第２面に形成され、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。

可動片４の他端部には、第２端子片３の接続部３１と電気的に接続される接続部４２が形成されている。第２端子片３の接続部３１の第１面と可動片４の接続部４２の第２面とは、例えば、レーザー溶接によって固着されている。レーザー溶接とは、レーザー光をワーク（本実施形態では、第２端子片３及び可動片４が相当）に照射し、ワークを局部的に溶融及び凝固させることによってワーク同士を接合する溶接手法である。レーザー光が照射されたワークの表面には、他の溶接手法（例えば、ジュール熱を利用する抵抗溶接）による溶接痕とは異なる形態のレーザー溶接痕が形成される。

可動片４は、可動接点４１と接続部４２との間に、弾性部４３を有している。弾性部４３は、接続部４２から可動接点４１の側に延出されている。これにより、接続部４２は、弾性部４３を挟んで可動接点４１とは反対側に設けられる。

接続部４２において第２端子片３の接続部３１と固着されることにより可動片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４１が固定接点２１の側に押圧されて接触し、第１端子片２と可動片４とが通電可能となる。可動片４と第２端子片３とは、接続部３１及び接続部４２において電気的に接続されているので、第１端子片２と第２端子片３とが通電可能となる。

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、作動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の第２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及び図３参照）。

熱応動素子５は、可動接点４１が固定接点２１に接触する導通状態から可動接点４１が固定接点２１から離隔する遮断状態に移行させる。熱応動素子５は、円弧状に湾曲した初期形状をなし、熱膨張率の異なる薄板材を積層することにより形成される。過熱により作動温度に達すると、熱応動素子５の湾曲形状は、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状が望ましく、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。

ＰＴＣサーミスター６は、可動片４が遮断状態にあるとき、第１端子片２と可動片４とを導通させる。ＰＴＣサーミスター６は、第１端子片２の支持部２６と熱応動素子５との間に配設されている。すなわち、ＰＴＣサーミスター６を挟んで、支持部２６は熱応動素子５の直下に位置している。熱応動素子５の逆反り動作により第１端子片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、作動電流、作動電圧、作動温度、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、チタニウム酸バリウム、チタニウム酸ストロンチウム又はチタニウム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。

ケース１０を構成するケース本体７及び蓋部材８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）などの熱可塑性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。

ケース本体７には、可動片４、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内部空間である収容凹部７３が形成されている。収容凹部７３は、可動片４を収容するための開口７３ａ，７３ｂ、可動片４及び熱応動素子５を収容するための開口７３ｃ、並びに、ＰＴＣサーミスター６を収容するための開口７３ｄ等を有している。なお、ケース本体７に組み込まれた可動片４、熱応動素子５の端縁は、収容凹部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。

蓋部材８には、カバー片９がインサート成形によって埋め込まれている。カバー片９は、上述した銅等を主成分とする金属又はステンレス鋼等の金属をプレス加工することにより板状に形成される。カバー片９は、図２及び図３に示すように、可動片４の第１面と適宜当接し、可動片４の動きを規制すると共に、蓋部材８のひいては筐体としてのケース１０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。

図１に示すように、第１端子片２、第２端子片３、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等を収容したケース本体７の開口７３ａ、７３ｂ、７３ｃ等を塞ぐように、蓋部材８が、ケース本体７に装着される。ケース本体７と蓋部材８とは、例えば超音波溶着によって接合される。このとき、ケース本体７と蓋部材８とは、それぞれの外縁部の全周にわたって連続的に接合され、ケース１０の気密性が向上する。これにより、収容凹部７３がもたらすケース１０の内部空間は密閉され、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等の部品がケース１０の外部の雰囲気から遮断され、保護されうる。本実施形態では、カバー片９の第１面側には、樹脂が全体的に配されているので、収容凹部７３の気密性がより一層高められる。

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（逆反り前）している。カバー片９には、可動片４の頂部４３ａと当接し、頂部４３ａを熱応動素子５の側に押圧する突出部９１が設けられている。突出部９１が頂部４３ａを押圧することにより、弾性部４３は、弾性変形し、その先端に形成されている可動接点４１が固定接点２１の側に押圧されて接触する。これにより、可動片４の弾性部４３などを通じてブレーカー１の第１端子片２と第２端子片３との間は導通している。可動片４の弾性部４３と熱応動素子５とが接触し、可動片４、熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６及び第１端子片２は、回路として導通していてもよい。しかしながら、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４１を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。

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、作動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４１とが離隔する。ブレーカー１の内部で熱応動素子５が変形し、可動片４を押し上げるときの熱応動素子５の作動温度は、例えば、７０℃～９０℃である。このとき、固定接点２１と可動接点４１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４１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。

図４は、ブレーカー１を第１面側から示す斜視図であり、図５は、ブレーカー１を第２面側から示す斜視図である。図４、５に示されるように、ケース１０は、可動片４の長手方向Ｄ１にのびる側壁１１を有している。

側壁１１は、第１端子片２の周辺領域１２と第２端子片３の周辺領域１３と、ケース１０の外方に突出する凸部１４を有している。凸部１４は、周辺領域１２と周辺領域１３との間に設けられ、周辺領域１２及び周辺領域１３に対して、長手方向Ｄ１に直交する短手方向Ｄ２に突出している。凸部１４は、熱応動素子５の周辺、すなわち、熱応動素子５を収容するための開口７３ｃ（図１参照）の外縁から短手方向Ｄ２の外側に設けられている。

ケース１０の側壁１１に凸部１４が形成されていることにより、熱応動素子５の周辺での側壁１１の肉厚が容易に確保され、ケース１０の剛性・強度を高めることが可能となる。上記特許文献１に開示されたブレーカーにあっては、ケースの内部に可動片及び熱応動素子を変形可能に収容するための収容凹部を設ける必要上、ケースの耐圧性が不足しがちとなる。しかしながら、本ブレーカー１では、側壁１１に凸部１４が形成されていることにより、収容凹部７３の周辺での側壁１１の肉厚が容易に確保され、ケース１０の剛性・強度を高めることが可能となる。

また、上記凸部１４によって側壁１１の肉厚を一定値以上に維持しつつ、ケースの内容積を容易に増加させることができ、寸法が大きい熱応動素子５を採用することが可能となる。その結果、熱応動素子５の作動温度及び復帰温度が安定し、ブレーカー１の温度特性が容易に向上する。さらに、このような大型の熱応動素子５は、加工が容易であり、その結果、熱応動素子５を構成する材料選択の自由度が高められる。例えば、より化学的安定性に優れた材料、又は、より安価な材料にて熱応動素子５を構成することが可能となる。

ケース１０は、側壁１１とその上端で交差する天壁１５を有している。天壁１５は、蓋部材８によって構成される。天壁１５には、カバー片９が埋設されている。ケース１０は、側壁１１とその下端で交差する底壁１６を有している。底壁１６は、ケース本体７によって構成される。底壁１６からは、端子２２及び３２が露出している。

図６は、カバー片９を示している。カバー片９は、図６においてハッチングにて示される幅広部９２を有している。幅広部９２は、可動片４を挟んで固定接点２１と対向する領域９３及び可動片４を挟んで接続部３１と対向する領域９４よりも短手方向Ｄ２に延出されることにより、短手方向Ｄ２に幅広に形成されている。すなわち、凸部１４が突出する方向と幅広部９２が延出される方向は、共に短手方向Ｄ２である。カバー片９に幅広部９２が形成されることにより、ケース１０の天壁１５がより広い面積で強化され、ケース１０の耐圧性が高められる。

本実施形態では、幅広部９２の長手方向の長さＬ１は、幅広部９２の長手方向の長さＬ２（図４、７参照）よりも大きい。このような幅広部９２によって、ケース１０の天壁１５がより広い面積で強化され、特に凸部１４及びその周辺において側壁１１がより一層強化される。

可動片４の先端４ａ側における幅広部９２の端縁９２ａは、先端４ａ側における凸部１４の端縁１４ａよりも先端４ａ側に位置されているのが望ましい。このような幅広部９２によって、凸部１４から第１端子片２の周辺領域１２に亘って、側壁１１がより一層強化される。

幅広部９２の可動片４の接続部４２側における端縁９２ｂは、凸部１４の接続部４２側における端縁１４ｂよりも接続部４２側に位置されているのが望ましい。このような幅広部９２によって、凸部１４から第２端子片３の周辺領域１３に亘って、側壁１１がより一層強化される。

凸部１４は、ケース本体７に設けられている。また、天壁１５は、蓋部材８に設けられている。すなわち、幅広部９２を有するカバー片９は、蓋部材８に埋設されている。このような構成によって、ケース本体７及び蓋部材８がバランスよく強化され、ケース１０の耐圧性が効率よく高められる。

図７は、ケース１０等を透視した、ブレーカー１の平面図である。同図では、ケース１０を構成するケース本体７及び蓋部材８の外形線が２点鎖線で示され、第１端子片２、第２端子片３及びカバー片９が実線で描かれている。また、同図において凸部１４の領域は、複数のドットによるハッチングで示されている。弾性部４３は、ブレーカー１の天壁１５と略平行に延びているため、図７の第１端子片２、第２端子片３及びカバー片９は、弾性部４３の厚さ方向から視た第１端子片２、第２端子片３及びカバー片９の形状と略一致する。

第１端子片２は、端子２２から第２端子片３の側（長手方向Ｄ１の内側）に向って突出する突出部２７を有している。突出部２７は、支持部２６と対向して配されている。カバー片９の幅広部９２は、第１端子片２の突出部２７と重複している。これにより、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

図８は、図７のＡ－Ａ線断面図、すなわち、第１端子片２及びその周辺の長手方向Ｄ１に平行な断面を示している。ケース１０の内部において、幅広部９２と突出部２７との間、すなわち、幅広部９２と第１端子片２とが平面視で重複する領域には、樹脂１７が充填されている。本実施形態では、突出部２７の第１面から幅広部９２の第２面に亘って連続して樹脂１７が充填されている。このような構成においては、樹脂１７が、幅広部９２と突出部２７とを一体化させるバインダーとして機能し、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

本実施形態では、凸部１４の端縁１４ａは、幅広部９２と第１端子片２とが平面視で重複する領域の近傍に配されるのが望ましい。例えば、短手方向から視た側面視で、両者が重複しているのが望ましい。これにより、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

また、第１端子片２は、幅広部９２の側に曲げられた曲がり部２８を有している。曲がり部２８は、端子２２から突出する突出部２７の基端部に配されている。これにより、突出部２７は、幅広部９２の側に向って傾斜する。曲がり部２８によって第１端子片２がさらに強化され、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。なお、本実施形態では、突出部２７の第２面側にも樹脂１７が充填され、ケース１０の耐圧性がより一層高められている。

さらに、図７に示されるように、幅広部９２は、曲がり部２８と重複している。これにより、端子２２の周辺部が強化され、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

図７に示されるように、第１端子片２は、端子２２から突出部２７とは逆方向（長手方向Ｄ１の外側）に突出する突出部２９を有していてもよい。また、端子２２から突出する突出部２９の基端部に、曲がり部が配されていてもよい。

第１端子片２と同様に、第２端子片３は、端子３２から第１端子片２の側に向って突出する突出部３７を有している。突出部３７は、第１端子片２の支持部２６と対向して配されている。カバー片９の幅広部９２は、第２端子片３の突出部３７と重複しているのが望ましい。これにより、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

本実施形態では、ケース１０の内部において、幅広部９２と突出部３７との間、すなわち、幅広部９２と第２端子片３とが重複する領域にも、樹脂１７が充填されているのが望ましい。このような構成においては、樹脂１７が幅広部９２と突出部３７とを一体化させるバインダーとして機能し、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

本実施形態では、凸部１４の端縁１４ｂは、幅広部９２と第２端子片３とが平面視で重複する領域の近傍に配されるのが望ましい。例えば、短手方向から視た側面視で、両者が重複しているのが望ましい。これにより、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

また、第２端子片３は、幅広部９２の側に曲げられた曲がり部３８を有している。曲がり部３８は、端子３２から突出する突出部３７の基端部に配されている。これにより、突出部３７は、幅広部９２の側に向って傾斜する。曲がり部３８によって第２端子片３がさらに強化され、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

なお、本実施形態では、突出部３７の第２面側にも樹脂１７が充填され、ケース１０の耐圧性がより一層高められている。

さらに、幅広部９２は、曲がり部３８と重複しているのが望ましい。これにより、端子３２の周辺部が強化され、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

第２端子片３は、端子３２から突出部３７とは逆方向（長手方向Ｄ１の外側）に突出する突出部３９を有していてもよい。また、端子３２から突出する突出部３９の基端部に、曲がり部が配されていてもよい。

第１端子片２の支持部２６は、短手方向Ｄ２の端縁部２６ｂを有している。端縁部２６ｂは、蓋部材８の側に曲げられて傾斜している。端縁部２６ｂは、凸部１４まで延びて凸部１４に埋設されるのが望ましい。このような端縁部２６ｂによって凸部１４が強化され、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

さらに、本実施形態では、端縁部２６ｂの第１面から幅広部９２の第２面に亘って連続して側壁１１を構成する樹脂１７が充填されている。このような構成においては、樹脂１７が、幅広部９２と突出部２７とを一体化させるバインダーとして機能し、ケース１０の耐圧性がより一層高められる。

本実施形態では、短手方向Ｄ２に突出する凸部１４、凸部１４よりも長手方向Ｄ１の長さが大きい幅広部９２及び凸部１４に埋設される端縁部２６ｂの相乗効果によって、ケース１０の側壁１１が、特に熱応動素子５を収容する収容凹部７３の周辺部で強化される。ケース１０の耐圧性がより一層高められている。

端子２２は、第２面がケース本体７の第２面と面一（同一平面）に配され、かつ短手方向Ｄ２の先端が、周辺領域１２から短手方向Ｄ２に突出している。これにより、回路基板のランド部とのはんだ付けが良好になされる。また、一対の端子２２の各先端間の距離、すなわち、第１端子片２の短手方向Ｄ２の長さは、一対の凸部１４間の距離、すなわち、ケース本体７の短手方向Ｄ２の長さ以下が望ましい。これにより、ケース１０の耐圧性が高められると共に、小型化が実現される。

同様に、端子３２は、第２面がケース本体７の第２面と面一（同一平面）に配され、かつ短手方向Ｄ２の先端が、周辺領域１３から短手方向Ｄ２に突出している。これにより、回路基板のランド部とのはんだ付けが良好になされる。また、一対の端子３２の各先端間の距離、すなわち、第２端子片３の短手方向Ｄ２の長さは、一対の凸部１４間の距離、すなわち、ケース本体７の短手方向Ｄ２の長さ以下が望ましい。これにより、ケース１０の耐圧性が高められると共に、小型化が実現される。

本発明のブレーカー１は、上記実施形態の構成に限られることなく、種々の態様に変更して実施されうる。すなわち、ブレーカー１は、少なくとも、固定接点２１と、板状に形成され弾性変形する弾性部４３及び該弾性部４３の一端部に可動接点４１を有し、可動接点４１を固定接点２１に押圧して接触させる可動片４と、温度変化に伴って変形することにより、可動片４を可動接点４１が固定接点２１に接触する導通状態から可動接点４１が固定接点２１から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子５と、固定接点２１、可動片４及び熱応動素子５を収容するケース１０とを備え、ケース１０は、可動片４の長手方向Ｄ１にのびる側壁１１を有し、側壁１１は、熱応動素子５の周辺に、ケース１０の外方に突出する凸部１４を有していればよい。

例えば、ケース本体７と蓋部材８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１０は、ケース本体７と蓋部材８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構成されていればよい。

また、ケース１０は、二次的なインサート成形等により、樹脂等で密封されていてもよい。これにより、ケース１０の気密性がより一層高められる。本実施形態では、二次的なインサート成形の際の樹脂材料の充填圧力が蓋部材８に負荷された場合であっても、上述した凸部１４、幅広部９２等の構成によってケース１０が強化されているので、ケース１０の変形が抑制される。

また、可動片４をバイメタル又はトリメタル等の積層金属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、ブレーカーの構成が簡素化されて、小型化を図ることができる。

また、ＷＯ２０１１／１０５１７５号公報に示されるような、第２端子片３と可動片４とが一体に形成されている形態に、本発明を適用してもよい。

本実施形態では、ＰＴＣサーミスター６による自己保持回路を有しているが、このような構成を省いた形態であっても適用可能である。

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９は電気機器用の安全回路５０２を示す。安全回路５０２は２次電池５０１の出力回路中に直列にブレーカー１を備えている。ブレーカーを備えたコネクタを含むケーブルによって安全回路５０２の一部が構成されていてもよい。

１ ：ブレーカー
２ ：第１端子片
３ ：第２端子片
４ ：可動片
５ ：熱応動素子
７ ：ケース本体
８ ：蓋部材
９ ：カバー片
１０ ：ケース
１１ ：側壁
１４ ：凸部
１５ ：天壁
１６ ：底壁
１７ ：樹脂
２１ ：固定接点
２２ ：端子
２６ｂ ：端縁部（一部）
２７ ：突出部（一部）
２８ ：曲がり部
３２ ：端子
３７ ：突出部（一部）
３８ ：曲がり部
４１ ：可動接点
４３ ：弾性部
９２ ：幅広部
５０１ ：２次電池
５０２ ：安全回路
Ｄ１ ：長手方向
Ｄ２ ：短手方向

Claims (8)

1. 固定接点と、
   板状に形成され弾性変形する弾性部及び該弾性部の一端部に可動接点を有し、前記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、前記可動片を前記可動接点が前記固定接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記固定接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子と、
   前記固定接点、前記可動片及び前記熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーであって、
   前記ケースは、前記可動片の長手方向にのびる側壁を有し、
   前記側壁は、前記熱応動素子の周辺に、前記ケースの外方に突出する凸部を有し、
   前記ケースは、前記側壁と交差する天壁を有し、
   前記天壁には、板状に形成されたカバー片が埋設され、
   前記カバー片は、前記凸部が突出する方向に延出された幅広部を有し、前記幅広部の前記長手方向の長さは、前記凸部の前記長手方向の長さよりも大きい、ことを特徴とするブレーカー。
2. 前記ケースは、前記熱応動素子を収容するための収容凹部を有する第１樹脂ケースと、
   前記第１樹脂ケースに固着されて前記収容凹部を覆う第２樹脂ケースと、を有し、
   前記凸部は、前記第１樹脂ケースに設けられ、
   前記天壁は、前記第２樹脂ケースに設けられている、請求項１記載のブレーカー。
3. 前記第１樹脂ケースは、前記側壁と交差する底壁を有し、
   前記底壁から露出して外部回路と接続される端子を有する端子片をさらに備え、
   前記弾性部の厚さ方向から視て、前記幅広部は、前記端子片の少なくとも一部と重複する、請求項２記載のブレーカー。
4. 前記幅広部と前記端子片とが重複する領域には、樹脂が充填されている、請求項３記載のブレーカー。
5. 前記端子片は、前記幅広部の側に曲げられた曲がり部を有する、請求項４記載のブレーカー。
6. 前記弾性部の厚さ方向から視て、前記幅広部は、前記曲がり部と重複する、請求項５記載のブレーカー。
7. 前記端子片は、少なくとも一部が前記凸部に埋設されている、請求項３乃至６のいずれかに記載のブレーカー。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のブレーカーを備えたことを特徴とする電気機器用の安全回路。

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