CN108701565B - 电子设备壳体、电子设备壳体的制造方法以及具备该电子设备壳体的断路器 - Google Patents
电子设备壳体、电子设备壳体的制造方法以及具备该电子设备壳体的断路器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供能在不损害盒的刚性和强度的情况下实现小型化的断路器。断路器1具备固定接点21、将可动接点41向固定接点21按压以使其接触的可动片4、热反应元件5、固定接点21、容纳有可动片4以及热反应元件5的盒7、和安装于盒7的盖片8,所述热反应元件5是通过随着温度变化进行变形来使可动片4动作,从而把可动接点41从固定接点21分开的热反应元件5。盒7具有装载盖片8的端面72、从端面72凹陷而形成容纳可动片4以及热反应元件5的空间的容纳凹部73、和从端面72突出并嵌合有盖片8的第一突出部74。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备壳体、电子设备壳体的制造方法以及具备该电子设备壳体的断路器。
背景技术
作为由电子设备壳体构成的装置的一个例子,例如断路器被用作为二次电池或电动机等的保护装置(安全电路),所述电子设备壳体具备容纳有电子设备部件的盒。当发生充放电中的二次电池的温度过度上升、或者配备在汽车或家电产品等设备中的电动机等中通过过流这样的异常情况时,断路器为了保护二次电池或电动机而切断电流。为了确保设备的安全,要求作为这样的保护装置而使用的断路器要遵循温度变化来正确地运行(具有良好的温度特性)、且通电时电阻值稳定。
断路器中具备根据温度变化而运行来导通或切断电流的热反应元件。在专利文献1中示出了使用双金属片作为热反应元件的断路器。双金属片是这样的元件,即其由热膨胀率不同的两种金属材料构成的板状片层叠而成,借助热膨胀率之差,层叠的板状片根据温度变化而改变形状来控制接点的导通状态。在该文献示出的断路器中,固定片、可动片、热反应元件、PTC热敏电阻等部件被收纳在盒中,固定片以及可动片的端子分别与电器设备的电路相连而得以使用。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本专利第5452771号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1公开的断路器中,以磷青铜为主要成分的盖片嵌入成型在构成一部分盒的盖部件中,从而可提高盒的刚性和强度。盖部件由树脂形成,且配置在盖片的表背两面。在这样的结构中,包含盖片的盖部件的整体厚度变大,难以实现断路器的小型化(低型化)。尤其,俯视视角下与热反应元件重合的断路器的中央区域的厚度大,从而限制了在电器设备中的安装自由度。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于,提供能在不损害盒的刚性和强度的情况下,进一步实现小型化的电子设备壳体、电子设备壳体的制造方法以及具备该电子设备壳体的断路器。
用于解决问题的方法
为了实现上述目的,本发明的电子设备壳体,其中,具备容纳电子设备部件的盒、和安装于所述盒处的盖片,所述盒具有装载所述盖片的端面、从所述端面凹陷来形成容纳所述电子设备部件的空间的容纳凹部、和从所述端面突出并嵌合所述盖片的第一突出部,所述盒以含有载荷挠曲温度为120℃以上320℃以下、且熔点与载荷挠曲温度之差为15℃以上的热塑性树脂组合物的方式而得以形成。
优选的是,所述盖片具有从所述盒露出的外表面,所述第一突出部从所述外表面突出而形成。
优选的是,所述盒具有与所述端面或该端面的延长面相交的外侧面,所述第一突出部配置于比所述外侧面更靠该盒的内部。
所述盒可以具有从所述第一突出部向该盒的内部突出并与所述外表面接合的第二突出部。
所述第一突出部的前端部可以比所述第二突出部更远离所述端面地突出。
所述第一突出部可以绕所述盖片的整周无缝地连续地形成。
所述第二突出部可以绕所述盖片的整周无缝地连续地形成。
所述盒可以进一步具有从所述第一突出部向该盒外部突出的第三突出部。
上述任意一种电子设备壳体的制造方法,其特征在于,包含:在所述容纳凹部中至少容纳所述电子设备部件的第一工序、在所述端面安装所述盖片的第二工序、将所述第一突出部向所述端面一侧按压的第三工序、至少对所述第一突出部以及所述盖片中的任一者加热使所述第一突出部变形的第四工序。
本发明的断路器,其特征在于,在上述任一种电子设备壳体中,作为所述电子设备部件,容纳有固定片、可动片和热反应元件,所述固定片是具有固定接点的固定片,所述可动片是具有可动接点,且将该可动接点向所述固定接点按压以使其接触的可动片,所述热反应元件是通过随着温度变化进行变形而使所述可动片动作,从而使所述可动接点从所述固定接点分开的热反应远件。
发明的效果
本发明的电子设备壳体具备盒和安装于盒处的盖片,所述盒是容纳有诸如固定接点、可动片以及热反应元件等电子设备部件的盒。由于盖片被直接装载在盒的端面,因此,抑制了电子设备壳体的厚度,能实现例如使用电子设备壳体的断路器的小型化,提高了在电器设备中的安装自由度。另外,盖片与从端面突出的第一突出部嵌合。由此,盖片与第一突出部接合牢固,借助盒与盖片能得到充分的刚性和强度。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施例的具备电子设备壳体的断路器的示意结构的组装立体图。
图2是表示在正常的充电或放电状态下的上述断路器的剖面图。
图3是表示在过充电状态或异常时等情况下的上述断路器的剖面图。
图4是表示上述电子设备壳体或具备该电子设备壳体的断路器的盒的结构的立体图。
图5是表示完成后的断路器的结构的剖面图。
图6是表示具备上述电子设备壳体的断路器的制造工序的剖面图。
图7是表示具备上述电子设备壳体的断路器的变形例的结构的剖面图。
图8是表示具备本发明的上述断路器的二次电池组的结构的平面图。
图9是具备本发明的上述断路器的安全电路的电路图。
图10是表示具备与上述电子设备壳体同等的盒以及盖片的树脂成型体的结构的剖面图。
图11是表示试做的盒以及盖片的形状以及尺寸的图。
图12是表示对实施例1的盒照射激光而使第一突出部变形时的盖片的固定状态的照片。
图13是表示对实施例2的盒照射激光而使第一突出部变形时的盖片的固定状态的照片。
图14是表示对实施例3的盒照射激光而使第一突出部变形时的盖片的固定状态的照片。
图15是表示对实施例4的盒照射激光而使第一突出部变形时的盖片的固定状态的照片。
图16是表示对比较例1的盒照射激光而使第一突出部变形时的盖片的固定状态的照片。
图17是表示在比较例1的盒中,即使把激光输出提高到直至盖片因热变色为止也无法固定盖片的比较照片。
图18是表示对实施例5的盒照射激光而使第一突出部变形时的盖片的固定状态的照片。
部件代表符号说明
1 断路器
3 端子片
4 可动片
5 热反应元件
7 盒
8 盖片
21 固定接点
41 可动接点
72 端面
73 容纳凹部
74 第一突出部
75 外侧面
76 第二突出部
77 第三突出部
501 二次电池
502 安全电路
具体实施方式
参照附图说明本发明的一个实施例的电子设备壳体、电子设备壳体的制造方法以及具备该电子设备壳体的断路器。图1至图3表示本实施例的具备电子设备壳体的断路器的结构。断路器1由具有固定接点21的固定片2、形成有端子的端子片3、前端部具有可动接点41的可动片4、随着温度变化而变形的热反应元件5、PTC(Positive TemperatureCoefficient)热敏电阻6、盒7、安装于盒7处的盖片8等所构成,所述盒7是容纳了固定片2、端子片3、可动片4、热反应元件5以及PTC热敏电阻6的盒7。
固定片2例如由以铜等为主要成分的金属板(此外,还可以是铜-钛合金、德银、黄铜等金属板)冲压加工形成,通过嵌入成型而嵌入在盒7中。固定片2的一端形成有与外部电路电连接的端子22,另一端一侧形成有支承PTC热敏电阻6的支承部23。PTC热敏电阻6被安装在形成于固定片2的支承部23的三处凸状的突起(榫钉)24上,受到突起24支承。
除了银、镍、镍-银合金以外,还可通过铜-银合金、金-银合金等导电性好的材料的包覆、电镀或涂布等,将固定接点21形成在与可动接点41相向的位置上,并从形成于盒7内部的开口73a的局部露出。端子22从盒7的边缘向外侧突出。支承部23从形成于盒7内部的开口73d露出。
在本发明的说明中只要没有特别说明,则在固定片2中,将形成有固定接点21的一侧的面(即图1中的上侧的面)作为表(正)面、其相反侧的面作为背(反)面进行说明。至于其他部件,例如可动片4以及热反应元件5等也相同。
与固定片2相同,端子片3由以铜等为主要成分的金属板冲压加工而形成,通过嵌入成型而嵌入在盒7中。端子片3的一端形成有与外部电路电连接的端子32,在另一端一侧形成有与可动片4电连接的连接部33。端子32从盒7的边缘向外侧突出。连接部33从设置于盒7内部的开口73b露出,与可动片4电连接。
通过对板状的金属材料进行冲压加工,可动片4得以形成为相对于纵向上的中心线呈对称的臂状。作为可动片4的材料,优选与固定片2同等的、以铜等为主要成分的材料。此外,也可使用铜-钛合金、德银、黄铜等的导电性弹性材料。
在可动片4的前端部形成有可动接点41。可动接点41由与固定接点21同等的材料所形成,除了用焊接以外,也可用包覆、铆接(crimping)等方法与可动片4的前端部接合。
可动片4的前端部形成有与端子片3的连接部33电连接的连接部42。端子片3的连接部33与可动片4的连接部42之间例如通过焊接而得以固定。
可动片4在可动接点41和连接部42之间具有弹性部43。弹性部43从连接部42延伸到可动接点41一侧。在连接部42中,通过与端子片3的连接部33固定来使可动片4固定,弹性部43通过弹性形变而使形成于其前端的可动接点41向固定接点21一侧按压接触,使固定片2和可动片4之间可通电。由于可动片4和端子片3电连接,从而固定片2和端子片3之间可通电。
通过冲压加工使可动片4在弹性部43处弯曲或曲折。只要能收纳热反应元件5,弯曲或曲折的程度就没有特别限定,可考虑动作温度以及复位温度中的弹性力、接点的按压力等来适当地设定。另外,在弹性部43的背面形成有与热反应元件5相向的一对突起(接触部)44a,44b。突起44a,44b与热反应元件5接触,热反应元件5的变形通过突起44a,44b传递到弹性部43(参照图1、图2以及图3)。
热反应元件5呈弯曲为圆弧状的初始形状,通过不同热膨胀率的薄板材层叠而形成。如果由于过热而达到动作温度,则热反应元件5的弯曲形状随着突然运动而发生反翘,如果经冷却而低于复位温度则复原。可通过冲压加工形成热反应元件5的初始形状。只要在预期的温度下,热反应元件5的反翘动作使可动片4的弹性部43隆起,且借助弹性部43的弹性力复原,则热反应元件5的材质以及形状没有特别限定,但从生产性以及反翘动作的效率性的观点出发,优选为矩形,并优选为小型、同时为了使弹性部43有效地隆起而接近于正方形的长方形。且,作为热反应元件5的材料,根据必要条件来组合使用例如在高膨胀侧层叠由以铜-镍-锰合金或者镍-铬-铁合金为代表的、在低膨胀侧层叠由以铁-镍合金为代表的德银、黄铜、不锈钢等各种合金构成的热膨胀率不同的两种材料而成的材料。
PTC热敏电阻6配置在固定片2和热反应元件5之间。即,固定片2在夹持PTC热敏电阻6的状态下,位于热反应元件5的正下方。当通过热反应元件5的反翘动作切断固定片2和可动片4的通电时,流经PTC热敏电阻6的电流增大。PTC热敏电阻6只要为电阻值在温度上升的同时增大而限制电流的正特性热敏电阻,则可根据动作电流、动作电压、动作温度、复位温度等需要来选择种类,其材料以及形状只要不损害这些特性,就没有特别限定。在本实施例中,可使用包含钛酸钡、钛酸锶或钛酸钙的陶瓷烧结体。除了陶瓷烧结体以外,也可使用聚合物中包含碳等导电性粒子的、所谓的聚合物PTC。
盒7的构成材料由载荷挠曲温度为120℃以上、320℃以下,且熔点与载荷挠曲温度之差为15℃以上的热塑性树脂组合物成形而成。作为用于热塑性树脂组合物的树脂优选阻燃性的聚酰胺、耐热性优异的聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等的热塑性树脂。此处,当电子设备壳体被用在暴露于高温中的用途等的、要求耐热性的情况下时,热塑性树脂组合物的载荷挠曲温度优选为200℃以上,在使盒的第一突出部变形来固定盖片的工序中,基于能抑制盖片变色的观点,载荷挠曲温度优选为300℃以下。另外,基于在抑制盒整体的变形的同时,仅使第一突出部变形容易这一点,熔点与载荷挠曲温度之差优选为50℃以上。另一方面,在电子设备壳体被使用在无铅的再流焊工序中这样的、尤其要求高的耐热性的情况下,熔点与载荷挠曲温度都优选为300℃以上。可根据使用的树脂种类以及填充剂的种类和量来适当地调整热塑性树脂组合物的熔点或载荷挠曲温度。此外,为了根据用途付与所需要的特性,可添加阻燃剂、阻燃助剂、抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、成核剂、润滑剂、脱模剂等通常用在热塑性树脂组合物中的添加剂。且,当使用载荷挠曲温度高的热塑性树脂组合物时,如果添加吸收激光的着色剂(碳黑等),在后述的第四工序中,以第一突出部中也打到激光的方式进行照射,则激光对第一突出部的加热得到促进,从而即使在不使盖片变色的程度的加热条件下,也容易使第一突出部变形,从而优选。只要能得到和上述树脂同等以上的特性,则可采用树脂以外的材料。
盒7中形成有用于容纳可动片4、热反应元件5以及PTC热敏电阻6等的容纳凹部73。容纳凹部73具有用于容纳可动片4的开口73a,73b、用于容纳可动片4以及热反应元件5的开口73c、以及用于容纳PTC热敏电阻6的开口73d等。且,装入盒7的可动片4以及热反应元件5边缘分别受到形成于容纳凹部73的内部的框的抵接,在热反应元件5反翘时得到引导。
盖片8通过上述以铜等为主要成分的金属板或不锈钢等金属板冲压加工而形成。盖片8形成为矩形的平板状,具有外表面81和边缘82。外表面81形成在盖片8的表面侧。边缘82形成于盖片8的周缘。如图2以及图3所示,盖片8与可动片4的表面适当抵接,在控制可动片4的移动的同时,提高作为壳体的盒7的刚性和强度,并有助于断路器1的小型化。
如图1所示,盒7安装有盖片8来堵住开口73a、73b、73c等,所述开口73a、73b、73c是容纳了固定片2、可动片4、热反应元件5以及PTC热敏电阻6等的盒7的开口73a、73b、73c。
图2表示正常的充电或放电状态下的断路器1的动作。在正常的充电或放电状态中,热反应元件5维持初始形状(反翘前),固定接点21与可动接点41接触,断路器1的两端子22、32之间通过可动片4的弹性部43等而导通。可动片4的弹性部43和热反应元件5接触,可动片4、热反应元件5、PTC热敏电阻6以及固定片2作为电路而导通。但由于PTC热敏电阻6的电阻远远大于可动片4的电阻,因此,相比流经固定接点21以及可动接点41的电流量,流经PTC热敏电阻6的电流基本上可以忽略。
图3表示过充电状态或异常时等的断路器1的动作。如果过充电或异常导致高温状态,则达到动作温度的热反应元件5反翘,可动片4的弹性部43隆起,固定接点21和可动接点41分离。此时,流经固定接点21和可动接点41之间的电流被切断,极少的漏电流过热反应元件5以及PTC热敏电阻6。由于只要这样的漏电流流动,PTC热敏电阻6就持续发热,在将热反应元件5维持为反翘状态的同时使电阻值激增,因此电流不流经固定接点21和可动接点41之间的路径,存在的只有上述极少的漏电流(构成自保电路)。该漏电流可起到安全装置的其他功能。
如果解除过充电状态或消除异常状态,则PTC热敏电阻6的发热也消失,热反应元件5回到复位温度,恢复到原来的初始形状。进而,借助可动片4的弹性部43的弹性力使可动接点41和固定接点21再次接触,电路解除切断状态,复位到图2所示的导通状态。
图4表示盒7。另外,图5表示完成的断路器1的结构。盒7具有装载盖片8的端面72、用于容纳可动片4以及热反应元件5的容纳凹部73、和嵌合盖片8的边缘82的第一突出部74。
端面72形成为与盖片8的背面对应的形状。例如,本实施例的端面72形成为平面状来与盖片8的背面形状的平面相对应。
容纳凹部73从端面72凹陷,形成容纳可动片4以及热反应元件5的空间。
第一突出部74从端面72突出而形成。在本实施例中,第一突出部74从端面72垂直立起。第一突出部74与盖片8的边缘82嵌合,通过铆接将盖片8固定在端面72上。
如图5所示,由于盖片8直接装在盒7的端面72,从而抑制了断路器1的厚度,能实现断路器1的小型化,提高了在电器设备等中的安装自由度。另外,盖片8与从端面72突出的第一突出部74嵌合、铆接。由此,盖片8和第一突出部74牢固地接合,通过盒7与盖片8能得到充分的刚性和强度。
如果把盖片8安装于盒7,则大部分的外表面81从盒7露出。由此,尤其俯视视角下与热反应元件5重合的断路器1的中央区域处,能降低断路器1的高度。进而,从外表面81突出形成第一突出部74。由此,即使因为某些原因,在导体接近断路器1的上方,并且产生短路的危险时,第一突出部74都会构成墙体来阻断导体,所述第一突出部74位于盖片8的外表面81、与固定片2的端子22以及端子片3的端子32之间。因此,通过从外表面81突出的第一突出部74有效地抑制了盖片8和固定片2以及/或者端子片3之间的短路。
盒7具有与端面72或端面72的延长面相交的两对的外侧面75。各外侧面75形成为平面状,并且面向盒7的长度方向或宽度方向来配置。固定片2以及端子片3从面向盒7的长度方向所配置的外侧面75突出,从盒7露出。
将断路器1安装在电器设备时,各外侧面75用于定位。当推进断路器1的小型化时,平面状的外侧面75适合作为定位组件。在本实施例中,端面72延伸至第一突出部74的外侧区域,与外侧面75垂直。因此,第一突出部74配置在比外侧面75更靠近盒7的内部。本实施例中,端面72也可以仅在第一突出部74的内侧区域形成。此时,第一突出部74的外侧面与盒7的外侧面75也可设置在同一平面上。
如上所述,在有盖片8与第一突出部74铆接的结构中,第一突出部74内产生应力,第一突出部74向外部微微膨大。因此,在具有包含第一突出部74来作为安装到电器设备时的定位组件的结构的断路器中,如果第一突出部74比起外侧面75更向盒7的外部膨大,则可能会影响断路器的定位精度。
然而,在本实施例中,由于第一突出部74配置在比外侧面75更靠盒7的内部,从而当采用外侧面75作为断路器1的定位组件时,可不受第一突出部74膨大的影响来正确地对断路器1进行定位。
如图5所示,盒7进一步具有第二突出部76,所述第二突出部76是俯视视角下从第一突出部74向盒7内部突出的第二突出部76。通过第二突出部76能提高第一突出部74乃至盒7的刚性和强度。第二突出部76与外表面81的周缘部接合。以端面72、第一突出部74以及第二突出部76包围盖片8的边缘82的方式来形成剖面呈U字状的嵌合部,嵌合盖片8。由此,能进一步提高盒7与盖片8的接合强度。
第一突出部74的前端部74a比第二突出部76更远离端面72地向上方突出。通过这样的第一突出部74,进一步有效地抑制了盖片8和固定片2以及/或者端子片3之间的短路。
绕着盖片8整周无缝地连续地形成第一突出部74。进而,优选绕盖片8的整周且均匀地形成第一突出部74从端面72的突出量。由此,能进一步提高盒7与盖片8的接合强度。另外,能提高盒7与盖片8的密闭性,能有效地抑制水蒸汽等从断路器1的外部向内部的容纳凹部73等的侵入。
进而,在本实施例中,绕着盖片8整周,无缝地连续地形成有第二突出部76。由此,能进一步提高盒7与盖片8的接合强度。另外,能提高盒7与盖片8的密闭性,能有效地抑制水蒸汽等从断路器1的外部向内部的容纳凹部73等的侵入。
盖片8优选用比可动片4的弹性率大的材料来构成。作为这样的例子,例如通过用以铜等为主要成分的金属板构成可动片4,用不锈钢等金属板构成盖片8,可以轻松地实现。由此,在实现断路器1的小型化的同时,盒7能够有效地加强。
以下对断路器1的制造方法进行说明。断路器1的制造方法包括第一工序至第四工序。
在第一工序中,如图1所示,在预先嵌入成型有固定片2以及端子片3的盒7的容纳凹部73中,依次容纳有PTC热敏电阻6、热反应元件5以及可动片4。进而,通过焊接将可动片4接合于端子片3。
图6表示第二工序至第四工序。如图6(a)所示,在第二工序中,盒7的端面72安装有盖片8。由此,盖片8的边缘82与第一突出部74嵌合。
如图6(b)所示,在第三工序中,按压组件100装载于第一突出部74,通过按压组件100,第一突出部74被力F向端面72侧按压。按压组件100例如由玻璃板等的透过激光的材料构成。通过按压组件100按压的区域优选为第一突出部74的整周,但也可以是第一突出部74的一部分。
如图6(c)所示,在第四工序中,加热第一突出部74以及盖片8。在该第四工序中,维持上述第三工序中的力F。在本实施例中,通过对第一突出部74以及盖片8照射激光L,从而加热第一突出部74以及盖片8。加热的方法不限于激光L的照射。例如可以通过吹热风加热、通过照射红外线加热、或者通过从按压组件100等传热加热等。另外,可以对盖片8施加高电压,用该焦耳热加热盖片8。加热区域优选为第一突出部74的整周以及其附近的盖片8,但也可以是第一突出部74的一部分以及其附近的盖片8。
在第四工序中,可使用投射激光L的激光投射装置(未图示)。通过激光L的照射,促进第一突出部74中与由金属构成的盖片8抵接的内侧部分的温度上升,第一突出部74的内侧部分的树脂比外侧部分的树脂先熔融。此时,由于通过按压组件100,第一突出部74受到力F按压,从而熔融的树脂向内部移动并骑跨到盖片8上,形成第二突出部76。进而,端面72、第一突出部74以及第二突出部76包围并贴合盖片8的边缘82以及其附近的区域。优选的是,第二突出部76从第一突出部74的突出量在盖片8的整周上均匀。通过加热第一突出部74以及盖片8使第一突出部74的内侧部分的树脂绕盖片8的整周均匀地熔融,从而实现这样的第二突出部76。例如,为了绕盖片8的整周、无缝地连续地且均匀地形成第二突出部76,优选激光L对第一突出部74以及盖片8的照射区域不进行扫描,而是同时照射。
且,当用激光L直接照射第一突出部74对第一突出部74整体进行均匀加热而使树脂熔融时,由于加热的容易程度会因为树脂对激光L的透过率或吸收率而改变,因此,需要考虑这个因素来选择树脂,但在本实施例中,如上所述,第一突出部74由来自盖片8的导热加热,不受激光L的透过率或吸收率的影响,可广泛地使用满足前述熔点和载荷挠曲温度的树脂。
另外,当对第一突出部74整体加热,熔融的树脂骑跨到盖片8上而形成第二突出部76时,如果同样地第一突出部74的外侧也挤出有树脂而发生变形,则第一突出部74比外侧面75更靠盒7的外侧膨大,可能会影响断路器的定位精度,但在本实施例中,由于第一突出部74的内侧部分的树脂比外侧部分的树脂先熔融,从而能在抑制第一突出部74的外侧部分变形的同时形成第二突出部76。其中,本实施例并不排除激光L在照射盖片8的基础上,对第一突出部74整体也进行照射的例子。
当从第一突出部74向盒7的内部形成第二突出部76时,激光L的照射区域只要至少为第一突出部74以及盖片8中的任一者即可。另外,可根据激光L的照射强度以及照射时间等来调整第二突出部76从第一突出部74的突出量。
如图6(b)以及(c)所示,随着第四工序中的第二突出部76的突出,第一突出部74自端面72的突出量变小。因此,应当考虑第四工序中的第二突出部76的突出来决定第三工序以前的第一突出部74从端面72的突出量。进而,在第三工序前后,第一突出部74从端面72的突出量优选均匀地绕盖片8的整周。且,可以与第四工序同时、或在第四工序开始后,与第四工序并行实施第三工序。
也可以是,在第二工序中,在盒7的端面72安装盖片8前,预先在第一突出部74形成第二突出部76。例如,当盒7成形时,可在第一突出部74形成第二突出部76。此时,可省略第三工序以及第四工序。在本实施例中,经由第三工序以及第四工序,充分确保了第二突出部76的突出量,提高了盒7与盖片8的接合强度以及密闭性。
图7表示断路器1的变形例、即断路器1A。断路器1A在盒7中进一步具有第三突出部77这一点上与断路器1不同。在断路器1A中,对于以下未说明的部分可适当采用上述断路器1的结构。
从第一突出部74俯视时,第三突出部77向与盒7的外部、即第二突出部76的相反侧突出。通过第三突出部77,可进一步提高第一突出部74的刚性和强度。优选绕盖片8的整周、无缝地连续地且均匀地形成第三突出部77。
可通过调整上述第四工序中的激光L的照射强度以及照射时间等来形成图7所示的第三突出部77。
本发明不受上述实施例的结构限制,在断路器1等中,盒7只要具有装载有盖片8的端面72、从端面72凹陷而形成容纳可动片4以及热反应元件5的空间的容纳凹部73、从端面72突出而嵌合有盖片8的第一突出部74即可。所述断路器1是至少具备固定接点21、可动片4、热反应元件5、盒7、盖片8的断路器1。所述可动片4具有可动接点41,按压该可动接点41使其接触固定接点21;所述热反应元件5通过随着温度变化变形来使可动片4动作,从而把可动接点41从固定接点21分开;所述盒7容纳固定接点21、可动片4以及热反应元件5;所述盖片8安装于盒7。
另外,可以是这样的结构,即通过双金属片或者三金属片等层叠金属形成可动片4,从而一体地形成可动片4和热反应元件5。此时,断路器的结构得到简化,可实现小型化。
另外,盖片8的形状不限于矩形,可以是包含圆形或椭圆等曲线的形状。此时,与盖片8对应地,第一突出部74等的形状也发生改变。进而,盖片8可以是在边缘82的局部与第一突出部74接合的形态。此时,在局部形成第二突出部76等。
在本实施例中,虽然具有由PTC热敏电阻6形成的自保电路,但即使实施例省略了这样的结构也是可使用的,能在不损害盒7的刚性和强度的情况下,实现断路器1等的进一步的小型化。
构成盖片8的材料不限于金属。例如,比起构成盒7的树脂,可用激光吸收率低或者熔点高的热塑性树脂来构成盖片8。
另外,固定片2、端子片3、可动片4、热反应元件5、PTC热敏电阻6、盒7以及盖片8等的形状也不限于图1等所示的样子,可适当变化。
另外,本发明也可适用在日本特开2014-235913号公报的各图所示的、将可动片4接合于盖片8的实施例中。此时,不需要端子片3,可在盖片8的外表面81形成端子。
另外,本发明的断路器1可广泛地用在二次电池组、电器设备用的安全电路等中。图8表示二次电池组500。二次电池组500具备二次电池501、和设置在二次电池501的输出端电路中的断路器1。图9表示电器设备用的安全电路502。安全电路502在二次电池501的输出电路中串联有断路器1。通过具备断路器1的二次电池组500或安全电路502,可制造出能确保良好的电流切断动作的二次电池组500或安全电路502。
图10表示具有与本发明的断路器1的盒7以及盖片8同等结构的树脂成型体600的一个实施例。在树脂成型体600中,对于以下未说明的部分适当采用上述的断路器1的结构,能得到同等的作用、效果。
树脂成型体600具备内部具有空间70的盒7B、和安装于盒7B的盖片8B。
盒7B由热塑性树脂构成。盖片8B优选由金属构成。当用与图6所示的工序同等的工序来接合盒7B和盖片8B时,可用与构成盒7B的树脂相比,激光的吸收率更低或熔点更高的热塑性树脂来构成盖片8B。
盒7A以及7B不限于用热塑性树脂,可用热固性树脂来形成。此时,在第四工序中,如果把第一突出部74加热到接近玻璃化点而软化,则能得到和热塑性树脂同样的接合强度以及密闭性。在热塑性树脂中,不限于实施例所示,可根据激光L的波数、照射强度、透过率、吸收率等,根据所需的盒7与盖片8的接合强度等,并根据壳体的使用情况,来放宽载荷挠曲温度或熔点等的实施例的限制。
除了断路器1的壳体以外,树脂成型体600还可适用于例如连接器、继电器或者开关等各种部件的壳体。另外,树脂成型体600的盒7B不限于内部设有空间70的形态,也可适用于在设有盖片8的壳体完成时未设有空间70的形态。另外,盖片8B不限于平面状的形态。
另外,盒7中容纳的电子设备部件的形态除了上述断路器以外,还可考虑各种形态,即平面状的、在盒的容纳凹部形成涂布或印刷等而得的形态,或事先作为盒的一部分而通过成形、埋设、粘合或嵌合等而得以具备的形态等。容纳电子设备部件的时间点不限于将盖片8设置于盒7前,也可在壳体完成的同时进行,或者在完成后再事后进行。
盒7的形态不限于如上所述地绕盒7的整周来嵌合盖片8,也可以在盒7的外侧面75的局部存在不设置第一突出部74的区间。另外,不需要对盒7的开口73a,73b,73c全部密封。也可采用盒7的上表面的一部分或者全部、底面的一部分或者全部、或者侧面的一部分为开口的形态。
以下使用多种树脂材料来试做图11所示的盒7,与此同时,使不锈钢制的盖片8嵌合于试做的盒7,照射激光使第一突出部74变形,观察盖片8的固定状态,从而示出其结果。
实施例1
树脂组合物1:在熔点355℃的液晶聚合物中添加10质量%的长70μm、粗10μm的玻璃纤维、30质量%的滑石并熔融混合而成的树脂组合物(熔点355℃、载荷挠曲温度235℃、熔点与载荷挠曲温度之差120℃)
实施例2
树脂组合物2:在熔点355℃的液晶聚合物中添加40质量%的长70μm、粗10μm的玻璃纤维并熔融混合而成的树脂组合物(熔点355℃、载荷挠曲温度250℃、熔点与载荷挠曲温度之差105℃)
实施例3
树脂组合物3:在熔点355℃的液晶聚合物中添加40质量%的长3mm、粗10μm的玻璃纤维并熔融混合而成的树脂组合物(熔点355℃、载荷挠曲温度280℃、熔点与载荷挠曲温度之差70℃)
实施例4
树脂组合物4:在熔点350℃的液晶聚合物中添加40质量%的长70μm、粗10μm的玻璃纤维并熔融混合而成的树脂组合物(熔点350℃、载荷挠曲温度310℃、熔点与载荷挠曲温度之差40℃)
比较例1
树脂组合物5:在熔点350℃的液晶聚合物中添加35质量%的长度3mm、粗10μm的玻璃纤维并熔融混合而成的树脂组合物(熔点350℃、载荷挠曲温度340℃、熔点与载荷挠曲温度之差10℃)
图11表示用上述各树脂组合物注塑成形而得的盒7及盖片8的形状以及各部分的尺寸。该盒7为纵5.4mm×横3.2mm×高0.8mm、底面厚度0.2mm、侧壁厚度0.3mm、上表面开口的大致长方体状的盒,绕侧壁的顶部整周形成有高0.25mm、厚0.1mm的矩形的第一突出部74。该盒7的第一突出部74的内周侧嵌合有纵5.0mm×横2.8mm×厚0.07mm的不锈钢制的盖片8,用浜松光子学株式会社制的LD-HEATER L10060以35W的输出对盖片8到第一突出部74照射激光1秒钟来进行加热,使盒7的第一突出部74变形来固定盖片8后,进而用环氧树脂进行包埋,在长度方向的大致中心部切断,观察第一突出部74的变形状态以及由此形成的盖片8的固定状态。把其结果示于图12到图17中。
如图12到图15所示,关于实施例1~4中的树脂组合物1~4可确认熔点与载荷挠曲温度之差越大,第一突出部74的变形越大,盖片8得到的固定越充分。另一方面,如图16所示,像在比较例1的树脂组合物5这样的熔点与载荷挠曲温度之差小的情况中,第一突出部74未充分变形,盖片8未得到固定。此处,关于比较例1中的树脂组合物5,把输出升高至40W来照射激光1秒钟,如图17的右侧所示,尽管加热的条件达到了使盖片8因热变色的程度,盖片8也没得到固定。且,为了比较,图17的左侧表示以输出35W照射激光1秒钟后的盖片8。
且,使用盒7,以30W的输出对盖片8以及第一突出部74照射激光1秒钟,与上述同样地观察盖片8的固定状态,将其结果作为实施例5示于图18,所述盒7是将在熔点350℃的液晶聚合物中添加40质量%的长70μm、粗10μm的玻璃纤维、1质量%的碳黑并熔融混合而成的树脂组合物6(熔点350℃、载荷挠曲温度310℃、熔点与载荷挠曲温度之差40℃)加以注塑成形而得的盒。确认到尽管与无着色的树脂组合物4(图15)相比,熔点和载荷挠曲温度相同,但第一突出部74的变形大,盖片8得到了更牢固的接合。借助吸收激光的着色剂,实施例4的第一突出部74的变形变至与实施例2(图13)的情况相同的程度,能够大幅度地改善铆接状态。如在该实施例5中所见,通过调整作为铆接对象的树脂组合物对激光的吸收容易程度,从而可放宽熔点、载荷挠曲温度等温度特性的条件。
Claims (9)
1.电子设备壳体,具备容纳电子设备部件的盒、和安装于所述盒处并具有从所述盒露出的外表面的盖片,其特征在于,
所述盒具有装载所述盖片的端面、从所述端面凹陷而形成容纳所述电子设备部件的空间的容纳凹部、从所述端面突出并嵌合所述盖片的第一突出部、及从所述第一突出部向该盒的内部突出并与所述外表面接合的第二突出部,
所述盒以含有载荷挠曲温度为120℃以上320℃以下、且熔点与载荷挠曲温度之差为15℃以上的热塑性树脂组合物的方式而得以形成。
2.如权利要求1所述的电子设备壳体,其中,所述第一突出部从所述外表面突出而形成。
3.如权利要求1或2所述的电子设备壳体,其中,所述盒具有与所述端面或该端面的延长面相交的外侧面,所述第一突出部配置在比所述外侧面更靠该盒的内部。
4.如权利要求1或2所述的电子设备壳体,其中,所述第一突出部的前端部比所述第二突出部更远离所述端面地突出。
5.如权利要求1或2所述的电子设备壳体,其中,所述第一突出部绕所述盖片的整周无缝地连续地形成。
6.如权利要求5所述的电子设备壳体,其中,所述第二突出部绕所述盖片的整周无缝地连续地形成。
7.如权利要求1或2所述的电子设备壳体,其中,所述盒进一步具有从所述第一突出部向该盒的外部突出的第三突出部。
8.电子设备壳体的制造方法,其是如权利要求1所述的电子设备壳体的制造方法,其特征在于,包含
在所述容纳凹部中至少容纳所述电子设备部件的第一工序、
在所述端面安装所述盖片的第二工序、
把所述第一突出部向所述端面侧按压的第三工序、
至少对所述第一突出部以及所述盖片中的任一者加热而使所述第一突出部变形的第四工序。
9.断路器,其特征在于,在如权利要求1所述的电子设备壳体中,作为所述电子设备部件,容纳有固定片、可动片和热反应元件,所述固定片是具有固定接点的固定片,所述可动片是具有可动接点,且将该可动接点向所述固定接点按压以使其接触的可动片,所述热反应元件是通过随着温度变化进行变形来使所述可动片动作,从而使所述可动接点从所述固定接点分开的热反应元件。
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