JP7425768B2 - ブレーカー、安全回路及び２次電池パック - 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等に関するものである
従来、固定接点、可動接点を有する可動片、熱応動素子、正特性サーミスター及びケースとを備えたブレーカーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
近年の電気機器の小型化に伴い、ブレーカーの小型化、特に低背化が要望されている。ブレーカーの低背化は、例えば、可動接点の近傍における可動片と熱応動素子とのクリアランスを小さく設定することにより実現される。
しかしながら、上記クリアランスを減少させた場合、熱応動素子の熱変形が開始する前に熱応動素子が可動片に接触し可動片の弾性力の影響を受けて、熱応動素子のスナップ変形が妨げられるおそれがある。その結果、ブレーカーの動作温度にばらつきが生ずるおそれがある。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、可動片と熱応動素子とのクリアランスが小さいコンパクト設計にあっても、安定した動作温度が容易に確保されるブレーカーを提供することを主たる目的としている。
本発明は、固定接点を有する固定片と、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、前記可動片が前記遮断状態にあるとき、前記固定片と前記可動片とを導通させる正特性サーミスターと、前記固定片、前記可動片、前記熱応動素子及び前記正特性サーミスターを収容するケースと、を備えたブレーカーにおいて、前記熱応動素子は、前記可動片と前記正特性サーミスターとの間に配され、前記ケースは、底面を有し、前記可動片の長手方向で、前記可動接点の側を前側としたとき、前記正特性サーミスターは、前記ケースの前記底面に対して後傾姿勢で配されている。
本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記固定片は、前記正特性サーミスターの底面と当接し、前記正特性サーミスターを支持するための支持面を有し、前記支持面は、前記ケースの前記底面に対して後傾姿勢で配されている、ことが望ましい。
本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記支持面は、前記正特性サーミスターの側に突出する第１突起を含む、ことが望ましい。
本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記支持面は、前記第１突起よりも後側で前記正特性サーミスターの側に突出する第２突起を含み、前記第１突起の突出高さは、前記第２突起の突出高さよりも大きい、ことが望ましい。
本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記固定片は、前記支持面を含み、前記可動片の長手方向にのびる支持部を有し、前記支持部が前記ケースの前記底面に対して後傾姿勢となるように、前記ケースに埋設されている、ことが望ましい。
本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記固定片は、前記支持面を含み、前記可動片の長手方向にのびる支持部を有し、前記支持部の厚さは、前記後側に向かって減少する、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る。
本発明の電気機器用の２次電池パックは、前記ブレーカーを備える。
本発明のブレーカーは、熱応動素子が、可動片と正特性サーミスターとの間に配され、可動片の長手方向で、可動接点の側を前側としたとき、正特性サーミスターは、底面に対して後傾姿勢でケースに収容されている。これにより、ブレーカーの小型化を妨げることなく、可動片の後側での熱応動素子と可動片とのクリアランスを容易に増大させることが可能となる。従って、熱応動素子の温度が上昇する過程で、熱応動素子と可動片との接触が遅延する。これにより、可動片の弾性力の影響を受けることなく熱応動素子がスナップ変形し、ブレーカーの動作温度が安定する。
本発明の一実施形態によるブレーカーの製造方法について図面を参照して説明する。図１乃至図３は、本発明によって製造されるブレーカー１の構成を示している。ブレーカー１は、電気機器等に実装され、過度な温度上昇又は過電流から電気機器を保護する。
ブレーカー１は、固定接点２１を有する固定片２と、一端部に可動接点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、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ケース）８等によって構成されている。
固定片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。固定片２の一端側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）２４の上に載置されて、突起２４に支持される。固定片２が階段状に曲げられることにより、固定接点２１と支持部２３とが段違いに配置され、ＰＴＣサーミスター６を収納する空間が容易に確保される。
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の一部から露出されている。端子２２はケース本体７の端縁から外側に突き出されている。支持部２３は、ケース本体７の内部に形成されている開口７３ｄから露出されている。
本出願においては、特に断りのない限り、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）を天面、その反対側の面を底面として説明している。他の部品、例えば、端子片３、可動片４及び熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６、ケース１０等についても同様である。
端子片３は、固定片２と同様に、銅等を主成分とする金属板により形成されている。端子片３の一端側には外部回路と電気的に接続される端子３２が形成され、他端側には、可動片４と電気的に接続される接続部３３が形成されている。端子３２はケース本体７の端縁から外側に突き出されている。接続部３３は、可動片４と電気的に接続される。
可動片４は、銅等を主成分とする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の長手方向の一端部には、可動接点４１が形成されている。可動接点４１は、例えば、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の一端部に接合されている。
可動片４の他端部には、端子片３の接続部３３と電気的に接続される接続部４２が形成されている。端子片３の接続部３３の天面と可動片４の接続部４２の底面とは、例えば、溶接によって固着されている。接続部３３の底面は、ケース本体７と接触し、接続部４２の天面は、蓋部材８と接触している。これにより、可動片４及び端子片３は、ケース本体７と蓋部材８とによって挟み込まれて固定される。
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。可動片４は、弾性部４３の基端側の接続部４２で、ケース１０及び端子片３によって片持ち支持され、その状態で弾性部４３が弾性変形することにより、弾性部４３の先端部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、固定片２と可動片４とが通電可能となる。可動片４と端子片３とは、電気的に接続されているので、固定片２と端子片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のが望ましい。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の底面には、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）。
熱応動素子５は、可動片４とＰＴＣサーミスター６との間に配されている。すなわち、熱応動素子５は、後述するＰＴＣサーミスター６の天面６１上に載置されている。熱応動素子５は、可動片４の状態を可動接点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は、熱膨張率の異なる薄板材を積層することにより板状に形成され、断面が円弧状に湾曲した初期形状をなしている。過熱により反転動作温度に達すると、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、冷却により正転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の逆反り変形により可動片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の材料及び形状は特に限定されるものでないが、生産性及び逆反り変形の効率性の観点から矩形状が望ましい。
熱応動素子５の材料としては、洋白、黄銅、ステンレス鋼等の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。例えば、安定した反転動作温度及び正転復帰温度が得られる熱応動素子５の材料としては、高膨脹側に銅－ニッケル－マンガン合金、低膨脹側に鉄－ニッケル合金を組み合わせたものが望ましい。また、化学的安定性の観点からさらに望ましい材料として、高膨脹側に鉄－ニッケル－クロム合金、低膨脹側に鉄－ニッケル合金を組み合わせたものが挙げられる。さらにまた、化学的安定性及び加工性の観点からさらに望ましい材料として、高膨脹側に鉄－ニッケル－クロム合金、低膨脹側に鉄－ニッケル－コバルト合金を組み合わせたものが挙げられる。
ＰＴＣサーミスター６は、可動片４が遮断状態にあるとき、熱応動素子５を介して固定片２と可動片４とを導通させる。ＰＴＣサーミスター６は、固定片２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、固定片２の支持部２３は熱応動素子５の直下に位置している。熱応動素子５の逆反り変形により固定片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、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は、天面７１と底面７２とを有している。天面７１には、蓋部材８が装着される。底面７２は、天面７１に対して反対側に設けられている。底面７２は、実質的に平面状に形成されている。ブレーカー１は、通常、底面７２が下方を向くように配されてタブリードに接続されるが、二次電池等の実装の形態によっては、底面７２が上方または側方を向くように配されてもよい。
ケース本体７の天面７１側には、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凹部７３が形成されている。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、凹部７３を構成する枠によってそれぞれ当接され、熱応動素子５の逆反り変形時に案内される。
蓋部材８は、凹部７３を覆うように構成されている。蓋部材８は、凹部７３の少なくとも一部を覆う形態であってもよい。蓋部材８には、銅等を主成分とする金属板又はステンレス鋼等のカバー片８１がインサート成形によって埋め込まれていてもよい。カバー片８１は、可動片４の天面と適宜当接し、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。
本ブレーカー１では、可動片４と端子片３とが溶接等により一体化されることにより、複合片９が形成される。端子片３は、ケース本体７内に配置される前に、可動片４と一体化され、複合片９が構成される。複合片９は、ＰＴＣサーミスター６及び熱応動素子５がケース本体７に順次収容された後、ケース本体７に収容される。複合片９は、ケース本体７に形成されている開口７３ａ、７３ｂ、７３ｃから、ケース本体７内に配置されて凹部７３に収容される。複合片９は、例えば、ＷＯ２０１１／１０５１７５号公報等に開示されている可動片と同様にケース本体７に配置することができる。
図１が示すように、固定片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。
図２及び図３は、ブレーカー１の動作の概略を示している。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は逆反り前の初期形状を維持している。弾性部４３によって可動接点４１が固定接点２１の側に押圧されることにより、可動接点４１と固定接点２１とが接触し、可動片４の弾性部４３を介してブレーカー１の固定片２と端子片３とが導通可能な状態とされる。
図２に示される導通状態では、熱応動素子５は、導通状態の可動片４の突起４４ａ及び突起４４ｂと離隔している。これにより、可動接点４１と固定接点２１との接触圧力が高められ、両者間の接触抵抗が低減される。
可動片４の弾性部４３と熱応動素子５とは接触していてもよい。この場合、端子片３、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。熱膨張率の異なる薄板材が積層された構造の熱応動素子５は、温度上昇に伴い、図２に示される湾曲した初期形状が是正されるように変形する。そして、動作温度に達した熱応動素子５は、図３示されるように逆反形状にスナップ変形する。これにより、熱応動素子５が可動片４の弾性部４３と接触し、熱応動素子５によって弾性部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。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る。一方、熱応動素子５は、可動片４と接触して、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。すなわち、ＰＴＣサーミスター６は、可動片４を遮断状態に移行させている熱応動素子５を介して、固定片２と可動片４とを導通させる。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。
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は正転復帰温度に戻り、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４１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。
図４は、図２のブレーカー１を拡大して示している。可動片４の長手方向で、可動接点４１の側を前側、接続部４２の側を後側としたとき、ＰＴＣサーミスター６は、底面７２に対して後傾姿勢でケース１０に収容されている。
ここで、ＰＴＣサーミスター６が底面７２に対して後傾姿勢でケース１０に収容されているとは、底面７２からＰＴＣサーミスター６の厚さ方向の中心線６Ｃまでの距離Ｄが、可動片４の可動接点４１の側から接続部４２の側に向かって減少するようにＰＴＣサーミスター６が配されていることを意図している。
すでに述べたように、可動片４に向かって凸な初期形状の熱応動素子５は、温度上昇に伴い徐々に変形する。そして、熱応動素子５が精度よく設定された動作温度でスナップ変形するためには、動作温度の直前にあっても、可動片４の弾性力の影響を受けないように、熱応動素子５と可動片４とのクリアランスＳ（本実施形態では、突起４４ａと熱応動素子５との距離）が保たれていることが望ましい。
本ブレーカー１では、ＰＴＣサーミスター６の姿勢が底面７２に対して後傾していることにより、ブレーカー１の小型化を妨げることなく、可動片４の後側での熱応動素子５と可動片４とのクリアランスＳを容易に増大させることが可能となる。従って、熱応動素子５の温度が上昇する過程で、熱応動素子５と可動片４との接触が遅延する。これにより、可動片４の弾性力の影響を受けることなく熱応動素子５がスナップ変形し、ブレーカー１の動作温度が安定する。
図５は、固定片２の構成を示す斜視図である。固定片２は、支持部２３においてＰＴＣサーミスター６の側に突出する突起２４として、第１突起２４ａと、第２突起２４ｂとを含んでいる。第１突起２４ａは一対設けられ、いずれも固定接点２１の側（前側）に配されている。第２突起２４ｂは、端子の接続部３３の側（後側）に配されている。
図４に示されるように、ＰＴＣサーミスター６の本体部６０の天面６１及び底面６２は、実質的に平面状に形成されている。天面６１と底面６２とは、平行に形成されているのが望ましい。本実施形態のＰＴＣサーミスター６は、本体部６０の外側に鍔部６３が形成されている。鍔部６３は、省略されていてもよい。この場合、本体部６０によって円柱状のＰＴＣサーミスター６が構成される。
ＰＴＣサーミスター６の底面６２は、固定片２の一対の第１突起２４ａ及び第２突起２４ｂのそれぞれの頂部と当接している。すなわち、ＰＴＣサーミスター６は、一対の第１突起２４ａ及び第２突起２４ｂによって、三点支持される。一対の第１突起２４ａ及び第２突起２４ｂのそれぞれの頂部は、ＰＴＣサーミスター６を支持するための支持面２５を構成する。
突起２４は、第１突起２４ａ及び一対の第２突起２４ｂによって構成されていてもよい。（図示せず）このような形態では、ＰＴＣサーミスター６は、第１突起２４ａ及び一対の第２突起２４ｂによって、三点支持される。第１突起２４ａ及び一対の第２突起２４ｂのそれぞれの頂部は、ＰＴＣサーミスター６を支持するための支持面２５を構成する。
第１突起２４ａの突出高さＨ１は、第２突起２４ｂの突出高さＨ２よりも大きい。これにより、支持面２５は、底面７２に対して後傾姿勢で配される。そして、支持面２５に支持されるＰＴＣサーミスター６も、底面７２に対して後傾姿勢で配されることになる。従って、ブレーカー１の小型化を妨げることなく、可動片４の後側での熱応動素子５と可動片４とのクリアランスＳを容易に増大させることが可能となり、ブレーカー１の動作温度が安定する。
図６は、図４のブレーカー１の変形例であるブレーカー１Ａの断面図である。ブレーカー１Ａのうち、以下で説明されてない部分については、上述したブレーカー１の構成が採用されうる。
ブレーカー１Ａでは、固定片２Ａの第２突起２４ｂが廃されている。従って、支持部２３は、一対の第１突起２４ａ及び底面６２の後端との接触箇所２６にてＰＴＣサーミスター６の底面６２と当接する。これにより、ＰＴＣサーミスター６の底面６２は、一対の第１突起２４ａ及び接触箇所２６で固定片２と当接し、三点支持される。一対の第１突起２４ａのそれぞれの頂部及び接触箇所２６は、ＰＴＣサーミスター６を支持するための支持面２５Ａを構成する。
ブレーカー１Ａの固定片２Ａでは、図４、５に示される第２突起２４ｂが廃されているため、支持面２５Ａは、底面７２に対して後傾姿勢で配される。そして、支持面２５Ａに支持されるＰＴＣサーミスター６も、底面７２に対して後傾姿勢で配されることになる。従って、ブレーカー１Ａの小型化を妨げることなく、可動片４の後側での熱応動素子５と可動片４とのクリアランスＳを容易に増大させることが可能となり、ブレーカー１Ａの動作温度が安定する。
ブレーカー１Ａの固定片２Ａでは、図４、５に示される第２突起２４ｂが廃されているため、固定片２に対して第１突起２４ａの突出高さＨ１をより低く設定することにより、底面７２に対してＰＴＣサーミスター６を低く搭載できる。従って、ブレーカー１Ａの小型化がより一層容易となる。
図７は、図４のブレーカー１の別の変形例であるブレーカー１Ｂの断面図である。ブレーカー１Ｂのうち、以下で説明されてない部分については、上述したブレーカー１等の構成が採用されうる。
ブレーカー１Ｂでは、固定片２Ｂは、支持部２３Ｂが底面７２に対して後傾姿勢となるように、ケース１０に埋設されている。このような構成は、例えば、ケース本体７を成形する際に、固定片２Ｂを後傾姿勢となるように金型に対して傾けて支持することにより、容易に実現できる。
ブレーカー１Ｂでは、ＰＴＣサーミスター６と対向する支持部２３Ｂの天面が、支持面２５Ｂを構成する。すなわち、支持部２３Ｂは、支持面２５Ｂを含んでいる。
固定片２Ｂは、支持面２５Ｂが底面７２に対して後傾姿勢となるように、ケース１０に埋設されている。これにより、支持面２５Ｂで支持部２３Ｂに支持されるＰＴＣサーミスター６も、底面７２に対して後傾姿勢で配されることになる。従って、ブレーカー１Ｂの小型化を妨げることなく、可動片４の後側での熱応動素子５と可動片４とのクリアランスＳを容易に増大させることが可能となり、ブレーカー１Ｂの動作温度が安定する。
図８は、図４のブレーカー１のさらに別の変形例であるブレーカー１Ｃの断面図である。ブレーカー１Ｃのうち、以下で説明されてない部分については、上述したブレーカー１等の構成が採用されうる。
ブレーカー１Ｃの固定片２Ｃでは、支持部２３Ｃの厚さが、後側に向かって減少するように形成されている。固定片２Ｂ全体の厚さが、後側に向かって減少するように構成されていてもよい。このような固定片２Ｃは、プレス加工等により、容易に成形される。
ＰＴＣサーミスター６と対向する支持部２３Ｃの天面は、支持面２５Ｃを構成する。すなわち、支持部２３Ｂは、支持面２５Ｂを含んでいる。
固定片２Ｃでは、支持部２３Ｃの厚さが、後側に向かって減少するので、容易に支持面２５Ｂが底面７２に対して後傾姿勢となる。これにより、支持面２５Ｂに支持されるＰＴＣサーミスター６も、底面７２に対して後傾姿勢で配されることになる。従って、ブレーカー１Ｃの小型化を妨げることなく、可動片４の後側での熱応動素子５と可動片４とのクリアランスＳを容易に増大させることが可能となり、ブレーカー１Ｃの動作温度が安定する。
ブレーカー１Ｂ、１Ｃでは、第１突起２４ａ及び第２突起２４ｂが省かれているが、従来のブレーカーと同等の突起が固定片２の支持部２３に形成されていてもよい。また、ブレーカー１と同様に、第１突起２４ａ及び第１突起２４ａよりも突出高さの小さい第２突起２４ｂが形成されていてもよい。さらに、ブレーカー１Ａと同様に、第１突起２４ａのみが形成されていてもよい。
以上、本発明のブレーカー１等が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。すなわち、本発明のブレーカー１等は、少なくとも、固定接点２１を有する固定片２と、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、可動片４が遮断状態にあるとき、固定片２と可動片４とを導通させるＰＴＣ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１０と、を備えたブレーカー１等において、熱応動素子５は、可動片４とＰＴＣサーミスター６との間に配され、ケース１０は、底面７２を有し、可動片４の長手方向で、可動接点４１の側を前側としたとき、ＰＴＣサーミスター６は、底面７２に対して後傾姿勢でケース１０に収容されていればよい。
従って、本発明のブレーカー１等では、可動片４と端子片３とは、プレス加工により、一体的に形成されていてもよい。
また、本発明のブレーカー１等は、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２次電池パック５００を示す。２次電池パック５００は、２次電池５０１と、２次電池５０１の出力回路中に設けたブレーカー１とを備える。図１０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１を備えた２次電池パック５００又は安全回路５０２によれば、導通時の電気抵抗を維持しつつ、小型化を容易に実現できる２次電池パック５００又は安全回路５０２を製造できる。
１ ブレーカー
１Ａ ブレーカー
１Ｂ ブレーカー
１Ｃ ブレーカー
２ 固定片
２Ａ 固定片
２Ｂ 固定片
２Ｃ 固定片
４ 可動片
５ 熱応動素子
６ ＰＴＣサーミスター（正特性サーミスター）
１０ ケース
２１ 固定接点
２３ 支持部
２３Ｂ 支持部
２３Ｃ 支持部
２４ 突起
２４ａ 第１突起
２４ｂ 第２突起
２５ 支持面
２５Ａ 支持面
２５Ｂ 支持面
２５Ｃ 支持面
４１ 可動接点
４４ａ 突起
４４ｂ 突起
６２ 底面
７２ 底面
５００ ２次電池パック
５０２ 安全回路
Ｈ１ 突出高さ
Ｈ２ 突出高さ
１Ａ ブレーカー
１Ｂ ブレーカー
１Ｃ ブレーカー
２ 固定片
２Ａ 固定片
２Ｂ 固定片
２Ｃ 固定片
４ 可動片
５ 熱応動素子
６ ＰＴＣサーミスター（正特性サーミスター）
１０ ケース
２１ 固定接点
２３ 支持部
２３Ｂ 支持部
２３Ｃ 支持部
２４ 突起
２４ａ 第１突起
２４ｂ 第２突起
２５ 支持面
２５Ａ 支持面
２５Ｂ 支持面
２５Ｃ 支持面
４１ 可動接点
４４ａ 突起
４４ｂ 突起
６２ 底面
７２ 底面
５００ ２次電池パック
５０２ 安全回路
Ｈ１ 突出高さ
Ｈ２ 突出高さ
Claims (8)
- 固定接点を有する固定片と、
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、
前記可動片が前記遮断状態にあるとき、前記固定片と前記可動片とを導通させる正特性サーミスターと、
前記固定片、前記可動片、前記熱応動素子及び前記正特性サーミスターを収容するケースと、を備えたブレーカーにおいて、
前記熱応動素子は、前記可動片と前記正特性サーミスターとの間に配され、
前記ケースは、底面を有し、
前記可動片の長手方向で、前記可動接点の側を前側としたとき、
前記正特性サーミスターは、前記ケースの前記底面に対して後傾姿勢で前記ケースに収容されている、
ブレーカー。 - 前記固定片は、前記正特性サーミスターの底面と当接し、前記正特性サーミスターを支持するための支持面を有し、
前記支持面は、前記ケースの前記底面に対して後傾姿勢で配されている、請求項１に記載のブレーカー。 - 前記支持面は、前記正特性サーミスターの側に突出する第１突起を含む、請求項２に記載のブレーカー。
- 前記支持面は、前記第１突起よりも後側で前記正特性サーミスターの側に突出する第２突起を含み、前記第１突起の突出高さは、前記第２突起の突出高さよりも大きい、請求項３に記載のブレーカー。
- 前記固定片は、
前記支持面を含み、前記可動片の長手方向にのびる支持部を有し、
前記支持部が前記ケースの前記底面に対して後傾姿勢となるように、前記ケースに埋設されている、請求項２ないし４のいずれかに記載のブレーカー。 - 前記固定片は、
前記支持面を含み、前記可動片の長手方向にのびる支持部を有し、
前記支持部の厚さは、前記後側に向かって減少する、請求項２ないし４のいずれかに記載のブレーカー。 - 請求項１乃至６のいずれかに記載のブレーカーを備える、電気機器用の安全回路。
- 請求項１乃至６のいずれかに記載のブレーカーを備える、２次電池パック。
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|---|---|---|---|
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