CN113811973A - 断路器、具备该断路器的安全电路以及二次电池电路 - Google Patents
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Abstract
本发明的断路器(1)具备：固定片(2)，具有固定触点(21)；可动片(4)，具有可动触点(41)，使可动触点(41)按压并接触固定触点(21)；热致动元件(5)，通过随着温度变化而变形，从而使可动片(4)从可动触点(41)与固定触点(21)接触的导通状态转换至可动触点(41)从固定触点(21)分离的阻断状态；壳体(10)，容纳固定片(2)、可动片(4)以及热致动元件(5)，壳体(10)包含树脂材料和填充至树脂材料的填充材料，固定触点(21)依据JIS B 0 601的表面粗糙度(Rz)大于填充材料的短边方向的长度。
Description
技术领域
本发明涉及内置于电气设备的二次电池组等的小型的断路器等。
背景技术
以往，使用断路器作为各种电气设备的二次电池、电动机等的保护装置(安全电路)。在充放电中的二次电池的温度过度上升的情况、或者过电流流经安装于汽车、家电产品等设备的电动机等情况等的异常产生时，断路器为了保护二次电池、电动机等而阻断电流。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根据温度变化准确地动作(具有良好的温度特性)，并且使通电时的电阻值稳定。
在断路器中具备根据温度变化工作使电流导通或者阻断的热致动元件。在专利文献1中，示出了应用双金属作为热致动元件的断路器。双金属是指热膨胀系数不同的2种板状的金属材料层叠而成，且通过根据温度变化而改变形状，来控制触点的导通状态的元件。该文献所示出的断路器将固定片、端子片、可动片、热致动元件、PTC热敏电阻等部件容纳于壳体而成，固定片以及端子片的端子从壳体突出，与电气设备的电气电路连接使用。
上述壳体由具有绝缘性的热塑性树脂成形。在构成断路器等的电子部件的壳体的树脂材料中有时填充有玻璃纤维等填充材料。这样的填充材料提高壳体的强度以及刚性。
在专利文献1所公开的构成的断路器中，上述壳体由壳体主体和盖部件构成。在壳体主体嵌入成形有固定片且使可动片、热致动元件等容纳于壳体主体后，将盖部件装配在壳体主体上，两者被超声波焊接(参照该文献的0037段落)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2011/105175号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，在将填充有玻璃纤维的树脂应用于专利文献1所记载的断路器的壳体主体的情况下，例如，在使壳体主体从模具脱模时，若从壳体主体产生的碎片侵入固定触点和可动触点之间，则有可能对固定触点和可动触点的接触状态造成影响。因此，在断路器出厂前测量通电时的电阻值等的检查工序是必要的。
本发明是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种能够简化出厂前的检查工序，实现生产性的提高的断路器。
用于解决上述技术问题的方案
为了实现上述目的，本发明的断路器具备：固定片，具有固定触点；可动片，具有可动触点，使所述可动触点按压并接触所述固定触点；热致动元件，通过随着温度变化而变形，从而使所述可动片从所述可动触点与所述固定触点接触的导通状态转换至所述可动触点从所述固定触点分离的阻断状态；壳体，容纳所述固定片、所述可动片以及所述热致动元件，其特征在于，所述壳体包含树脂材料和填充至所述树脂材料的填充材料，所述固定触点依据JIS B 0601的表面粗糙度Rz大于所述填充材料的短边方向的长度。
在本发明的所述断路器中，期望所述表面粗糙度Rz为所述填充材料的短边方向的长度的200％以上。
在本发明的所述断路器中，期望所述固定触点依据JIS B 0601的表面粗糙度Rsm小于所述填充材料的长边方向的长度。
在本发明的所述断路器中，期望所述表面粗糙度Rsm为所述填充材料的长边方向的长度的150％以上。
在本发明的所述断路器中，期望所述固定触点具有第1表面、和呈面状扩展且所述表面粗糙度Rz大于所述第1表面的第2表面。
在本发明的所述断路器中，期望所述填充材料形成为短纤维状。
在本发明的所述断路器中，期望所述填充材料依据JIS Z 2244的维氏硬度相对于所述固定触点的所述维氏硬度的比为9以下。
本发明的电气设备用的安全电路的特征在于，具备所述断路器。
本发明的二次电池电路的特征在于，具备所述断路器。
发明效果
在本发明的断路器中，固定触点依据JIS B 0601的表面粗糙度Rz大于填充材料的短边方向的长度。因此，即使壳体的碎片侵入固定触点和可动触点之间，也会被容纳至在固定触点的表面所形成的凹部(谷部)，而抑制对固定触点和可动触点的接触状态造成的影响。由此，能够简化出厂前的检查工序，实现生产性的提高。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的断路器的概略构成的组装前的立体图。
图2是示出通常的充电或者放电状态中的上述断路器的剖视图。
图3是示出过充电状态或者异常时等的上述断路器的剖视图。
图4是示出上述断路器的壳体所包含的填充材料的侧视图。
图5是示出去除了盖部件、热致动元件以及可动片等的状态的壳体主体的立体图。
图6是放大示出固定触点和可动触点的接触状态的剖视图。
图7是从背面侧观察从壳体主体拆卸的可动片的立体图。
图8是具备本发明的上述断路器的二次电池的俯视图。
图9是具备本发明的上述断路器的安全电路的电路图。
具体实施方式
参照附图对本发明的一实施方式的断路器进行说明。图1至图3示出断路器1的构成。断路器1安装于电气设备等，保护电气设备免受过度的温度上升或者过电流的影响。
断路器1由以下等部件构成：固定片2，具有固定触点21；可动片4，在前端部具有可动触点41；热致动元件5，随着温度变化而变形；PTC(Positive Temperature Coefficient：正温度系数)热敏电阻6；壳体10，容纳固定片2、可动片4、热致动元件5以及PTC热敏电阻6。壳体10由壳体主体(第1壳体)7与装配在壳体主体7的上表面的盖部件(第2壳体)8等构成。
固定片2例如是对以铜等作为主要成分的金属板(除此之外，还有铜-钛合金、洋白铜、黄铜等的金属板)进行冲压加工来形成，并通过嵌入成形埋入壳体主体7。在固定片2的一端形成有与外部电路电连接的端子22，在另一端侧形成有支承PTC热敏电阻6的支承部23。PTC热敏电阻6被载置于在固定片2的支承部23形成有3处凸状的突起(榫)24之上，并被突起24支承。由于固定片2被弯曲成阶梯状，固定触点21和支承部23被配置在不同的高度，从而容易确保收纳PTC热敏电阻6的空间。
固定触点21除了银、镍、镍-银合金以外，还通过铜-银合金、金-银合金等导电性良好的材料的包层(clad)、镀覆或者涂布等形成在与可动触点41对置的位置，并从形成在壳体主体7的内部的开口73a的一部分露出。端子22从壳体主体7的端缘向外侧突出。支承部23从形成在壳体主体7的内部的开口73d露出。
在本申请中，只要没有特别说明，则将固定片2中形成有固定触点21一侧的面(即图1中上侧的面)作为正(外)面，将其相反侧的面作为背(里)面进行说明。在分别将从固定触点21朝向可动触点41的方向定义为第1方向、将与第1方向相反的方向定义为第2方向的情况下，正面朝向第1方向，背面朝向第2方向。对于其他的部件例如可动片4以及热致动元件5、PTC热敏电阻6等也是同样。
通过对以铜等作为主要成分的板状的金属材料进行冲压加工，可动片4形成为相对于长边方向的中心线对称的臂状。
在可动片4的长边方向的前端部形成有可动触点41。可动触点41例如由与固定触点21同等的材料形成，除了通过焊接外，还通过包层、铆接(crimping)等方法与可动片4的前端部接合。
在可动片4的长边方向的另一端部形成有与外部电路电连接的端子42。可动片4在可动触点41和端子42之间具有抵接部43(相当于埋设于臂状的可动片4的基端以及壳体10的部分)以及弹性部44。抵接部43在端子42和弹性部44之间与壳体主体7以及盖部件8抵接，具有向可动片4的短边方向呈翼状突出的突出部43a。通过设置突出部43a，抵接部43在大范围的区域内被壳体主体7的抵接部74以及盖部件8的抵接部83(参照图2)夹持，可动片4相对于壳体10被牢固地固定。
弹性部44从抵接部43向可动触点41一侧延伸。在抵接部43中，通过壳体主体7和盖部件8从正面背面两面侧夹持而将可动片4固定，由于弹性部44弹性变形，从而形成于其前端的可动触点41按压并接触固定触点21一侧，使固定片2和可动片4变得可通电。
在弹性部44中，可动片4通过冲压加工而弯曲或者弯折。弯曲或者弯折的程度只要能够收纳热致动元件5便没有特别限定，考虑反转动作温度以及正转恢复温度中的弹性力、触点的按压力等来适当地设定即可。此外，在弹性部44的下表面形成有与热致动元件5对置的一对突起(接触部)44a、44b。突起44a、44b与热致动元件5接触，经由突起44a、44b使热致动元件5的变形传递至弹性部44(参照图1、图2以及图3)。
热致动元件5使可动片4从可动触点41与固定触点21接触的导通状态转换至可动触点41从固定触点21分离的阻断状态。热致动元件5形成为截面弯曲成圆弧状的初始形状，通过层叠热膨胀系数不同的薄板材料而形成。若由于过热而达到工作温度，则热致动元件5的弯曲形状随着速动(snap motion)而反翘，若由于冷却降低至恢复温度则复原。热致动元件5的初始形状能够利用冲压加工来形成。只要在期望的温度下通过热致动元件5的反翘动作上推可动片4的弹性部44，且通过弹性部44的弹性力复原，则热致动元件5的材质以及形状便没有特别限定，但从生产性以及反翘动作的高效性的观点出发，期望为矩形状，为了在小型的同时高效地上推弹性部44，期望为接近正方形的长方形。
由洋白铜、黄铜、不锈钢等各种合金构成的热膨胀系数不同的2种材料层叠而得的材料作为热致动元件5的材料，但也可根据需要条件组合使用。例如，作为可得到稳定的工作温度以及恢复温度的热致动元件5的材料，期望将在高膨胀侧为铜-镍-锰合金、在低膨胀侧为铁-镍合金进行组合的材料。此外，作为从化学稳定性的观点出发而进一步期望的材料，可以例举将在高膨胀侧为铁-镍-铬合金、在低膨胀侧为铁-镍合金进行组合的材料。另外，作为从化学稳定性以及加工性的观点出发而进一步期望的材料，可以例举将在高膨胀侧为铁-镍-铬合金、在低膨胀侧为铁-镍-钴合金进行组合的材料。
在可动片4处于阻断状态时，PTC热敏电阻6使固定片2和可动片4导通。PTC热敏电阻6配设在固定片2和热致动元件5之间。即，固定片2的支承部23夹着PTC热敏电阻6而位于热致动元件5的正下方。在通过热致动元件5的反翘动作，阻断固定片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只要是电阻值随着温度上升而增大来限制电流的正特性热敏电阻，就能够根据工作电流、工作电压、工作温度、恢复温度等的需要来选择种类，只要不损害这些特性，其材料以及形状就没有特别限定。在本实施方式中，使用包含钛酸钡、钛酸锶或者钛酸钙的陶瓷烧结体。除了陶瓷烧结体以外，也可以使用在聚合物中含有碳等的导电性粒子的所谓聚合物PTC。
构成壳体10的壳体主体7以及盖部件8由阻燃性的聚酰胺、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)等热塑性树脂成形。只要能够得到与上述树脂同等或以上的特性，则也可以应用树脂以外的材料。
在壳体主体7形成有用于容纳可动片4、热致动元件5以及PTC热敏电阻6等的内部空间即容纳凹部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以及热致动元件5的开口73c；以及用于容纳PTC热敏电阻6的开口73d等。另外，组装在壳体主体7的可动片4、热致动元件5的端缘分别抵接于形成在容纳凹部73的内部的框，在热致动元件5的反翘时被该框所引导。
也可以通过嵌入成形，将以铜等作为主要成分的金属板或者不锈钢等的金属板埋入盖部件8。金属板适当地抵接于可动片4的表面，限制可动片4的移动，且提高盖部件8乃至作为外壳的壳体10的刚性、强度，同时有助于断路器1的小型化。
如图1所示，盖部件8以将容纳有固定片2、可动片4、热致动元件5以及PTC热敏电阻6等的壳体主体7的开口73a、73b、73c等堵塞的方式装配在壳体主体7。壳体主体7和盖部件8例如通过超声波焊接来接合。
图2以及图3示出断路器1的动作的概略。图2示出通常的充电或者放电状态中的断路器1的动作。在通常的充电或者放电状态下，热致动元件5维持反翘前的初始形状。通过固定触点21、可动触点41以及可动片4的弹性部44等，使断路器1的两端子22、42之间导通。然而，PTC热敏电阻6的电阻压倒性地大于可动片4的电阻，因此与流经固定触点21以及可动触点41的量相比，流经PTC热敏电阻6的电流为实质上能够忽略的程度。
热致动元件5也可以与导通状态的可动片4分离。由此，可动触点41和固定触点21的接触压力升高，两者间的接触电阻降低。
图3示出过充电状态或者异常时等的断路器1的动作。若由于过充电或者异常而成为高温状态，则达到动作温度的热致动元件5反翘并与可动片4的弹性部44接触，弹性部44被上推而使固定触点21和可动触点41分离。此时，在固定触点21和可动触点41之间流动的电流被阻断。另一方面，热致动元件5与可动片4接触，微小的漏电流通过热致动元件5以及PTC热敏电阻6而流动。即，PTC热敏电阻6经由使可动片4转换至阻断状态的热致动元件5，使固定片2和可动片4导通。只要这样的漏电流流过，PTC热敏电阻6就会持续发热，使热致动元件5维持反翘状态的同时使电阻值急剧增加，因此电流不流经固定触点21和可动触点41之间的路径，而是仅存在上述微小的漏电流(构成自保持电路)。该漏电流能够充当安全装置的其他功能。
若解除过充电状态或者消除异常状态，则PTC热敏电阻6的发热也会收敛，热致动元件5返回到恢复温度，复原至原来的初始形状。并且，通过可动片4的弹性部44的弹性力，可动触点41和固定触点21再次接触，电路解除阻断状态，恢复到图2示出的导通状态。
壳体10包含上述的树脂材料和填充至树脂材料的填充材料。通过填充材料可提高壳体10的强度以及刚性。
图4示出填充材料。本实施方式的填充材料形成为具有长边方向以及短边方向的形状。长边方向的长度L是填充材料的最大长度，短边方向的长度D是填充材料的短边方向的最大长度。在与填充材料的长边方向垂直的截面为圆形的情况下，短边方向的长度D由填充材料的最大直径来表示。填充材料的前端形状也可以是尖锐的。此外，也可以是无法明确地区分长边方向和短边方向的形状(例如球状)。在该情况下，长度L和长度D变为相等。
作为填充材料，可以混合使用形状即长边方向的长度L以及短边方向的长度D的组合不同的多种填充材料。此外，也可以混合使用成分(组成)不同的多种填充材料。
图5示出去除了盖部件8、PTC热敏电阻6、热致动元件5以及可动片4的状态的壳体主体7。如所述那样，固定片2嵌入成形于壳体主体7。以固定触点21从壳体10的内部空间即容纳凹部73露出的方式配置固定片2。
图6放大示出固定触点21和可动触点41的接触状态。如图6所示，固定触点21的表面包含较小的凹凸。即，固定触点21在其表面具有凹部(谷部)26以及凸部(山部)27。同样地，可动触点41的表面也包含较小的凹凸。即，可动触点41在其表面具有凹部46以及凸部47。因此，即使在固定触点21和可动触点41这两者接触的导通状态下，固定触点21和可动触点41之间也存在多个微小间隙G。
固定触点21的表面粗糙度能够依据JIS B 0601，利用株式会社东京精密制造的SURFCOM3000A来测量。测量长度为0.25mm，截止波长为0.25mm，测量速度为0.30mm/s，截止类型为高斯(Gaussian)，倾斜校正为最小二乘直线校正，λs截止比为300。在本例中测量的固定触点21的表面粗糙度中，算术平均粗糙度Ra为0.7778μm，最大高度Rz为5.2451μm，元件的平均长度Rsm为33.9844μm。
在该断路器1中，固定触点21的上述表面粗糙度Rz大于填充材料的短边方向的长度D。因此，即使在制造过程中从壳体主体7或者盖部件8的材料等产生的碎片侵入固定触点21和可动触点41之间，也能够被容纳至在固定触点21的表面形成的凹部26(微小间隙G)，从而抑制对固定触点21和可动触点41的接触状态造成的影响。由此，可以抑制固定触点21和可动触点41的接触电阻、即通电时的断路器1的电阻值的增加。因此，能够简化出厂前的检查工序，实现生产性的提高。
期望固定触点21的上述表面粗糙度Rz例如为填充材料的短边方向的长度D的200％以上。根据这样的固定触点21，碎片容易被容纳至凹部26，可以进一步抑制固定触点21和可动触点41的接触电阻增加。
期望固定触点21的上述表面粗糙度Rz例如为0.1μm以上且15μm以下。在上述表面粗糙度Rz小于0.1μm的情况下，碎片有可能难以被容纳至凹部26。在上述表面粗糙度Rz超过15μm的情况下，固定触点21和可动触点41的接触面积有可能减少。
期望固定触点21的上述表面粗糙度Ra例如为填充材料的短边方向的长度D的50％以上。根据这样的固定触点21，碎片容易被容纳至凹部26，可以进一步抑制固定触点21和可动触点41的接触电阻的增加。
在本实施方式中，期望固定触点21的上述表面粗糙度Rsm大于填充材料的长边方向的长度L。根据这样的固定触点21，碎片容易被容纳至凹部26，进一步抑制对固定触点21和可动触点41的接触状态造成的影响。
期望固定触点21的上述表面粗糙度Rsm例如为填充材料的长边方向的长度L的150％以上。根据这样的固定触点21，碎片变得容易被容纳至凹部26，进一步抑制对固定触点21和可动触点41的接触状态造成的影响。
在本实施方式中，有时在断路器1出厂前，实施固定触点21和可动触点41的活化处理。活化处理是指，用于在固定触点21和可动触点41接触的状态下，向固定触点21和可动触点41中的至少一方施加高频振动，并且通过使固定触点21和可动触点41通电，从而以面状去除固定触点21和可动触点41的接触部分以及其周边部分的氧化膜，形成新生面的处理。通过活化处理，固定触点21和可动触点41之间的导通状态稳定。
如图5所示，实施了活化处理的固定触点21具有第1表面21a和第2表面21b。第2表面21b形成在固定触点21的中央部，第1表面21a形成在第2表面21b的周边部。第2表面21b是固定触点21从容纳凹部73露出的区域中与可动触点41接触的区域，是通过上述活化处理而出现的表面。第2表面21b的表面粗糙度Rz大于第1表面21a的表面粗糙度Rz。即，通过活化处理，使第2表面21b的表面形成得比第1表面21a粗糙。上述固定触点21的表面粗糙度是测量第2表面21b而得到的粗糙度。
第2表面21b不限于是通过活化处理形成的表面，也可以是通过其他的表面粗糙化处理形成的表面。例如，也可以在将固定片2嵌入使壳体主体7成形的模具内之前形成。在该情况下，也可以对固定触点21的表面整体实施表面粗糙化处理。
如图4所示，本实施方式的填充材料形成为短纤维状。作为短纤维状的填充材料的具体例，可例举包含钛酸化合物(例如钛酸钾)或者硼酸化合物(例如硼酸铝)的晶须(whisker)。与以往的玻璃纤维相比，这样的晶须的短边方向的长度D以及长边方向的长度L较小。因此，在制造过程中难以从壳体主体7或者盖部件8的材料等产生碎片。此外，碎片变得容易被容纳至凹部26，可以进一步抑制固定触点21和可动触点41的接触电阻增加。
期望填充材料的长边方向的长度L相对于短边方向的长度D的比L/D为20以上。根据这样的填充材料，壳体10变得牢固从而抑制碎片的产生，因此进一步抑制对固定触点21和可动触点41的接触状态造成的影响。从上述观点出发，长度D的期望范围为0.1μm以上且5μm以下，进一步期望的范围为0.1μm以上且1μm以下。
期望填充材料依据JIS Z 2244的维氏硬度为700以下。在该情况下，碎片有可能对固定触点21和可动触点41的接触状态造成影响。
期望填充材料的维氏硬度相对于固定触点21的维氏硬度的比为9以下。在上述比超过9的情况下，碎片有可能对固定触点21和可动触点41的接触状态造成影响。期望填充材料的维氏硬度相对于固定触点21的维氏硬度的比为0.25以上。在上述比小于0.25的情况下，有可能对壳体10的强度以及刚性造成影响。从上述观点出发，填充材料的维氏硬度相对于固定触点21的维氏硬度的比的更期望的范围为0.35以上且7以下，进一步期望的范围为0.5以上且4以下。
可动触点41的表面粗糙度能够与固定触点21的表面粗糙度同样地进行测量。在本例测量的固定触点21的表面粗糙度中，算术平均粗糙度Ra为1.8439μm，最大高度Rz为8.4357μm，元件的平均长度Rsm为70.6771μm。
在本断路器1中，可动触点41的上述表面粗糙度Rz大于填充材料的短边方向的长度D。因此，即使碎片从壳体主体7剥离而侵入固定触点21和可动触点41之间，也能够被容纳至在可动触点41的表面形成的凹部46(微小间隙G)，从而抑制对固定触点21和可动触点41的接触状态造成的影响。由此，可以抑制固定触点21和可动触点41的接触电阻、即通电时的断路器1的电阻值增加。因此，能够简化出厂前的检查工序，实现生产性的提高。
期望可动触点41的上述表面粗糙度Rz例如为填充材料的短边方向的长度D的200％以上。根据这样的可动触点41，碎片变得容易被容纳至凹部46，可以进一步抑制固定触点21和可动触点41的接触电阻增加。
期望可动触点41的上述表面粗糙度Rz例如为0.1μm以上且15μm以下。在上述表面粗糙度Rz小于0.1μm的情况下，碎片有可能难以被容纳至凹部46。在上述表面粗糙度Rz超过15μm的情况下，固定触点21和可动触点41的接触面积有可能减少。
期望可动触点41的上述表面粗糙度Ra例如为填充材料的短边方向的长度D的50％以上。根据这样的可动触点41，碎片变得容易被容纳至凹部46，可以进一步抑制固定触点21和可动触点41的接触电阻增加。
在本实施方式中，期望可动触点41的上述表面粗糙度Rsm大于填充材料的长边方向的长度L。根据这样的可动触点41，碎片变得容易被容纳至凹部46，进一步抑制对固定触点21和可动触点41的接触状态造成的影响。
期望可动触点41的上述表面粗糙度Rsm例如为填充材料的长边方向的长度L的150％以上。根据这样的固定触点21，碎片变得容易被容纳至凹部26，进一步抑制对固定触点21和可动触点41的接触状态造成的影响。
图7示出实施了活化处理后的可动片4。可动触点41具有第1表面41a和第2表面41b。第2表面41b形成在可动触点41的中央部，第1表面41a形成在第2表面41b的周边部。第2表面41b是可动触点41中与固定触点21接触的区域，是通过上述活化处理出现的表面。第2表面41b的表面粗糙度Rz大于第1表面41a的表面粗糙度Rz。即，通过活化处理，使第2表面41b的表面粗糙地形成。上述可动触点41的表面粗糙度是在第2表面41b测量而得的。在活化处理后的断路器1中，固定触点21的第2表面21b和可动触点41的第2表面41b接触导通。
第2表面41b不限于是通过活化处理而形成的表面，也可以是通过其他的表面粗糙化处理而形成的。例如，也可以在将可动片4装填至壳体主体7的容纳凹部73前形成。在该情况下，也可以对可动触点41的表面整体实施表面粗糙化处理。
期望填充材料的维氏硬度相对于可动触点41的维氏硬度的比为6以下。在上述比超过6的情况下，碎片有可能对固定触点21和可动触点41的接触状态造成影响。期望填充材料的维氏硬度相对于可动触点41的维氏硬度的比为0.25以上。在上述比小于0.25的情况下，有可能对壳体10的强度以及刚性造成影响。
然而，固定触点21和可动触点41之间在触点的开闭时有时会产生从负极朝向正极的火花(火花放电)。因此，为了抑制接收火花的正极侧的触点的消耗(磨损)，优选由维氏硬度大于负极侧的触点的材料形成该正极侧的触点。在本实施方式中，如前文所述那样，可动片4仅由金属材料形成而不经过嵌入成形，因此能够容易地通过铆接、焊接等形成可动触点41。因此，能够容易在这样的可动触点41中应用维氏硬度大于固定触点21的材料。并且，通过以可动触点41成为正极侧的触点的方式将断路器1安装至电气设备等，能够抑制正极侧的触点的消耗。
期望可动触点41的上述表面粗糙度Rz大于固定触点21的上述表面粗糙度Rz。根据这样的可动触点41，能够有效地抑制由于上述的火花导致的正极侧的触点的消耗(表面粗糙度的恶化)。
期望可动触点41的上述表面粗糙度Ra相对于固定触点21的上述表面粗糙度Ra的比为0.5以上且3以下。在这样的固定触点21以及可动触点41中，两触点的接触面积适度地增大，接触电阻乃至通电时的断路器1的电阻值稳定，可以容易地确保断路器1的电流容量。
期望可动触点41的上述表面粗糙度Rsm相对于固定触点21的上述表面粗糙度Rsm的比为0.5以上且3以下。在这样的固定触点21以及可动触点41中，两触点的接触面积适度地增大，接触电阻乃至通电时的断路器1的电阻值稳定，可以容易地确保断路器1的电流容量。
本发明的断路器1不限于上述实施方式的构成，可以变更为各种方式来实施。即，断路器1至少具备：固定片2，具有固定触点21；可动片4，具有可动触点41，将可动触点41按压至固定触点21并使其与固定触点21接触；热致动元件5，通过随着温度变化而变形，使可动片4从可动触点41与固定触点21接触的导通状态转换至可动触点41从固定触点21分离的阻断状态；壳体10，容纳固定片2、可动片4以及热致动元件5，壳体10包含树脂材料和填充至树脂材料的填充材料，固定触点21依据JIS B 0601的表面粗糙度Rz只要大于填充材料的短边方向的长度即可。
例如，壳体主体7和盖部件8的接合方法不限于超声波焊接，只要是将两者牢固地接合的方法，便能够适当地应用。例如，可以通过涂布、填充液状或者凝胶状的粘接剂并使其固化，来将两者粘接。此外，壳体10不限于是由壳体主体7和盖部件8等构成的方案，只要通过2个以上的部件构成即可。
此外，也可以是通过由双金属或者三金属等层叠金属形成可动片4，从而使可动片4和热致动元件5一体形成的构成。在该情况下，能够将断路器的构成简化，进一步实现小型化。
此外，也可以将本发明应用在如日本特开2017-37757号公报所示出的、独立形成端子片和可动片的方案中。另外，也可以将本发明应用在如日本特开2014-203787号公报所示出的、可动片在壳体的内部形成为阶梯状的方案中。
在本实施方式中具有由PTC热敏电阻6实现的自保持电路，但即使是省略了这样的构成的方案也可以应用。在这样的构成中，断路器1的高度尺寸变小，可以实现小型化。
此外，固定触点21和可动触点41的活化处理是任意的，可以省略。在该情况下，在固定触点21不形成第2表面21b，固定触点21的表面整体为表面粗糙度同等的第1表面21a。此外，在可动触点41不形成第2表面41b，可动触点41的表面整体为表面粗糙度同等的第1表面41a。
此外，本发明的断路器1也能够广泛地应用于二次电池组、电气设备用的安全电路等。图8示出二次电池组100。二次电池组100具备二次电池101和设置在二次电池101的输出端电路中的断路器1。图9示出电气设备用的安全电路502。安全电路502在二次电池501的输出电路中串联地具备断路器1，在二次电池的异常发热时阻断电流。在与各种电气设备连接的连接器安装有断路器1的情况下，断路器1在异常发热时阻断电流，提高电气设备的安全性。
附图标记说明
1 断路器
2 固定片
4 可动片
5 热致动元件
10 壳体
21 固定触点
21a 第1表面
21b 第2表面
41 可动触点
101 二次电池
502 安全电路。
Claims (9)
1.一种断路器，具备：
固定片，具有固定触点；
可动片，具有可动触点，使所述可动触点按压并接触所述固定触点；
热致动元件，通过随着温度变化而变形，从而使所述可动片从所述可动触点与所述固定触点接触的导通状态转换至所述可动触点从所述固定触点分离的阻断状态；
壳体，容纳所述固定片、所述可动片以及所述热致动元件，
其特征在于，
所述壳体包含树脂材料和填充至所述树脂材料的填充材料，
所述固定触点依据JIS B 0601的表面粗糙度Rz大于所述填充材料的短边方向的长度。
2.如权利要求1所述的断路器，其特征在于，
所述表面粗糙度Rz为所述填充材料的短边方向的长度的200％以上。
3.如权利要求1或2所述的断路器，其特征在于，
所述固定触点依据JIS B 0601的表面粗糙度Rsm大于所述填充材料的长边方向的长度。
4.如权利要求3所述的断路器，其特征在于，
所述表面粗糙度Rsm为所述填充材料的长边方向的长度的150％以上。
5.如权利要求1～4中任一项所述的断路器，其特征在于，
所述固定触点具有第1表面、和呈面状扩展且所述表面粗糙度Rz大于所述第1表面的第2表面。
6.如权利要求1～5中任一项所述的断路器，其特征在于，
所述填充材料形成为短纤维状。
7.如权利要求1～6中任一项所述的断路器，其特征在于，
所述填充材料的所述维氏硬度相对于所述固定触点依据JIS Z 2244的维氏硬度的比为9以下。
8.一种电气设备用的安全电路，其特征在于，
具备权利要求1～7中任一项所述的断路器。
9.一种二次电池电路，其特征在于，
具备权利要求1～7中任一项所述的断路器。
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