JP2001023490A - 保護スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】保護スイッチの可動接点板に弾性を持たせる。 【解決手段】可動接点板の先端に可動接点材を接着する
とともに、固定接点板の先端に固定接点材を接着した状
態で、バイメタル等の温度・電流検知素子の稼働に応じ
てＯＮ、ＯＦＦを繰り返す保護スイッチを前提とする。
上記構成において、上記可動接点材の長手方向基端部に
幅方向にくびれ部を設けて長手方向の弾性を確保した構
成とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は保護スイッチに関
し、特に、温度・電流検知素子を備える保護スイッチに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話の電源電池から回路に必要な電
力を導く配線の途中には、回路故障等に起因して過電流
が流れたときに、回路及び電池の両方を保護する目的で
過電流保護スイッチが設けられている。

【０００３】図５は、上記保護スイッチの構成を簡略的
に示す構成図である。可動接点板１１の基端はケース１
に固定され、該可動接点板１１の先端に可動接点材１２
が接着されている。一方、固定接点板２１はケース１に
固定され上記可動接点板１１の先端の可動接点材１２に
対応する先端の位置に、固定接点材２２が接着された状
態となっている。また、第１の温度（例えば７０°）で
変形し、第２の温度（例えば４０°）で復帰する第１の
バイメタル３１が固定接点板２１と可動接点板１１の基
端部とに跨がって、すなわち、可動接点板１１の上側に
配置された構成となっている。更に、上記第１のバイメ
タル３１のケース側（可動接点板１１と反対側）に、上
記第１の温度より高い第３の温度（例えば８０°）で変
形し、上記第２の温度より低い第４の温度（例えば−１
０°）で復帰する第２のバイメタル３２が重ねて配置さ
れるようになっている。

【０００４】上記構成において、回路２０が正常な状態
であるときは、図４（ａ）に示すように、接点は閉じた
状態になっている。ここで、回路２０に異常が発生して
電池３０から過電流（正常状態で１〜３ｍＡ）が流れ、
可動接点板１１、固定接点板２１等が熱を持つようにな
ると、当然上記２枚のバイメタル３１、３２も加熱され
ることになる。バイメタル３１が上記第１の温度になっ
たときに、図４（ｂ）に示すように、該第１のバイメタ
ル３１が変形して上記可動接点板１１を押圧して上記接
点をＯＦＦにし、上記第２の温度になったときに、該第
１のバイメタル３１がもとの状態に復帰し、可動接点板
１１が自己の備える弾性で接点を閉じる状態（図４
（ａ）の状態）に戻るようになっている。

【０００５】このＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮの状態変化は、過
電流が余り大きくない限り電池の容量がなくなるまで繰
り返されることになるが、過電流が大きいと発熱量も大
きく、上記第１の温度を越した状態が発生する。ここ
で、上記２枚のバイメタルの温度が第２の温度より高く
なると、第１のバイメタル３１とともに、図４（ｃ）に
示すように、第２のバイメタル３２も変形し接点をＯＦ
Ｆにし、この状態は第１のバイメタル３１が復帰する第
２の温度以下になっても第２のバイメタル３２で保持さ
れる。第２のバイメタル３２は上記のように負の温度に
設定されているので、特殊な状態（例えば冷蔵庫入れ
る）にしない限り復帰しないことになる。

【０００６】上記第２のバイメタル３２に代えて、可動
接点板１１の一部を細くしてヒューズ機能を持たせ、上
記第２の温度が近辺になると該細くした部分が溶断する
ように構成された製品もある。

【０００７】上記の構成において、可動接点板は弾性を
備え、バイメタルが復帰すると、自己の弾性によって接
点をＯＮする位置に復帰する必要がある。そこで、従来
は当該可動接点板を弾性を持った材質たとえば銅−ベリ
リウムを使用するようにしていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では可動接
点板として、銅−ベリリウムを用いている。銅−ベリリ
ウムはコストが比較的高いが、上記のように動作する保
護スイッチの可動接点板とし必要な弾性率を備えてい
る。しかしながら、銅−ベリリウムは抵抗率が低く他の
部品（電池）の端子とスポット溶接で接続使用とすると
きに充分な強度のあつ接続ができない難点がある。 そ
こで、従来の技術では、上記銅−ベリリウムの可動接点
板にさらにニッケル板をつないで、該ニッケル板を利用
して他の部品とのスポット溶接をする構成をとるように
なっている。従って、構造が複雑になりコストも当然上
がることになる。

【０００９】一方、可動接点板として銅−ベリリウム以
外の材質の金属例えば燐−青銅を用いると、上記スポッ
ト溶接に必要な抵抗率を確保することはできるが、これ
を可動接点板と一体にした場合、該可動接点板に保護ス
イッチとして機能するに必要な弾性を与えることができ
なかった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の事情
に鑑みて提案されたものであって、まず、可動接点板の
先端に可動接点材を接着するとともに、固定接点板の先
端に固定接点材を接着した状態で、バイメタル等の温度
・電流検知素子の稼働に応じてＯＮ、ＯＦＦを繰り返す
保護スイッチを前提とする。

【００１１】上記構成において、上記可動接点材の長手
方向基端部に幅方向にくびれ部を設けて長手方向の弾性
を確保した構成とするものである。

【００１２】上記によって、比較的弾性が小さい金属
（たとえば、燐−青銅）であっても、保護スイッチとし
ての機能に耐えるだけの弾性を持たすことができる上、
該金属が上記スポット溶接が可能な抵抗率を有する場合
には、該可動接点板とリードを一体にすることが可能と
なる。

【００１３】 〔発明の詳細な説明〕図１は、本発明が適用された保護
スイッチの構成を簡略的に示す構成図である。可動接点
板１１の基端部はケース１に固定され、該可動接点板１
１（例えば燐−青銅）の先端に可動接点材１２（例えば
銀−ニッケル合金）が接着されている。また上記基端部
のケース１に取り付けられた部分より後端（図１上左）
は当該可動接点板１１と同じ材質でケース１の外部に導
出され、電池との接続のための一方のリード１１３を形
成している。

【００１４】上記において、ケース１の下蓋１ａの上記
可動接点１１の取り付け位置には固定ピン２が立ち上げ
られ、一方、上記ケース１の上蓋１ｂの該固定ピン２に
符合する位置に設差し込み孔３が設けられ、上記固定ピ
ン２を可動接点板１１の基端部後方の固定部１１１に設
けられたピン孔１１２に差し込んだ状態で、上記差し込
み孔３に上記固定ピン２を差し込むことによって、下蓋
１ａと上蓋１ｂが固定されるようになっている。

【００１５】更に、上記において、可動接点板１１の基
端部には図３に示すように幅方向に渡ってくびれ部１１
０が形成されている。このくびれ部１１０は他の部分よ
り僅かに厚みが小さくなっており（例えば０．１ｍｍ厚
の可動接点板が３／１００ｍｍ程度薄くなる）、またこ
のくびれ部の長手方向の幅は０．１〜０．５ｍｍであ
る。このくびれ部１１０によって、本来は弾性が低い材
料（例えば燐−青銅を用いても）を可動接点１１として
用いても、後に説明する保護スイッチとして充分に機能
するに耐える弾性を確保できる。

【００１６】上記くびれ部１１０は硬質の２本の線状の
突起を持つプレス型の間に上記可動接点板１１（または
可動接点板の加工する前の金属板）を配設した状態で、
該プレス型に軽い衝撃厚をかけることによって成形され
る。

【００１７】また、上記の可動接点板１１としてスポッ
ト溶接ができるだけの抵抗率を備えた材質の金属（例え
ば燐−青銅を用いても）を用いると、該可動接点板１１
と該可動接点板１１よりケース１の外部に導出されるリ
ードを同一材質の金属とすることができる。すなわち、
当該リードは直接電池の端子とスポット溶接によって接
続することが可能であるためである。尚、図１、図２に
示すリード先端の突起はスポット溶接をするときに電流
密度を上げるための突起である。

【００１８】一方、固定接点板２１（可動接点板１１と
同じ材質）はケース１の底部に固定され上記可動接点板
１１の先端の可動接点材１２に対応する先端の位置に固
定接点材２２（可動接点材１２と同じ材質）が接着され
た状態となっている。当該固定接点板２１の先端はケー
ス底部より逆Ｌ字状に立ち上げられたストッパ５０の基
端部に当接され、後端は同じ材質でケース１の外部に導
出されて電池との接続のための他方のリードを形成して
いる。この場合も、電池の端子とスポット溶接が可能な
程度の抵抗率を持った材質の金属を、上記固定設定板２
１とリード２１３とで一体にして使用することで、上記
固定設定板２１とリード２１３を分ける必要がなくな
る。この場合もスポット溶接時に電流密度を上げるため
の小突起２１４がリード先端に形成されている。

【００１９】上記ストッパ５０は上記固定接点板２１の
接点材２２の高さより所定厚低い位置に設定されてお
り、また、可動接点材１２と固定接点材２２に以下に説
明する磨耗がないときに両者が当接した状態で、上記ス
トッパ５０の先端と可動接点材１２の下面とに間に、上
記所定厚の間隙が設けられている。すなわち、上記スト
ッパ５０の先端に上記所定厚の間隙を置いて可動接点材
１２の固定接点材１２との非接触部分が位置するように
なっている。

【００２０】更に、第１の温度（例えば７０°）で変形
し、第２の温度（例えば４０°）で復帰する弓状のバイ
メタル４１が該弓状の脚部がケース壁（図面上上側壁）
に当接され、腹部が可動接点板１１に当接するように配
置されて、異常がない状態では該バイメタル４１の弾性
で、該バイメタル４１の腹部が可動接点板１１に設けら
れた小突起１１５を押圧するようになっている。これに
よって、該バイメタル４１は可動接点板１１の先端の接
点材１２と、固定接点２１の先端の接点材２２とが当接
し、ＯＮの状態を形成するようにしている。

【００２１】上記の構成において、回路２０に異常が発
生して、電池より異常な電流が流れはじめ、上記バイメ
タル４１の温度が上記第１の温度以上になると、図２に
示すように、該バイメタル４１が変形し、上記可動接点
板１１に接しなくなり、該可動接点板１１は自己の弾性
で接点を開くようになっている。また一旦上昇した温度
が上記第２の温度以下になると、バイメタル４１の形状
は再びもとの状態に復帰し、接点はＯＮの状態になる。

【００２２】このように、回路２０の異常状態が継続す
ると上記第１の温度と第２の温度の間で接点がＯＮ、Ｏ
ＦＦを繰り返すことになる。この繰り返しが継続する
と、可動接点材１２、固定接点材２２ともに次第に磨耗
し、それにともなって上記所定厚の間隙が次第に小さく
なっていくことになる。そして、上記ストッパ５０の先
端と、上記可動接点板１２の非接触部分とが当接するま
で磨耗すると、それ以上のＯＮ、ＯＦＦは継続しなくな
り、バイメタル４１が復帰した状態であっても、ＯＦＦ
の状態を維持することになる。

【００２３】また、上記バイメタルは正常状態で可動接
点板に負勢を加える（接点をＯＮする）構成としたが、
従来のように、異常状態で可動接点板を負勢する（接点
をＯＦＦする）構成としてもよいことは勿論である。

【００２４】以上説明したように、本発明によると、安
価な材質の金属を用いながら可動接点板に保護スイッチ
として必要な弾性を持たすことができ、しかも、該材質
がスポット溶接ができる抵抗率を備えるときには可動接
点板とそにリードを一体にすることがきる、全体を安価
にすることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】正常状態の本発明の断面構成図である。

【図２】異常状態の断面構成図である。

【図３】本発明の可動接点板の拡大平面図と断面図であ
る。

【図４】従来の保護スイッチの構成図である。

【図５】保護スイッチの使用状態を示す回路図である。

【符号の説明】

１１ 可動接点板 １２ 可動接点材 ２１ 固定接点板 ２２ 固定接点材 ４１ バイメタル ５０ ストッパ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動接点板の先端に可動接点材を接着す
   るとともに、固定接点板の先端に固定接点材を接着した
   状態で、温度・電流検知素子の稼働に応じてＯＮ、ＯＦ
   Ｆを繰り返す保護スイッチにおいて、 上記可動接点板の長手方向基端部に幅方向にくびれ部を
   設けて長手方向の弾性を確保したことを特徴とする保護
   スイッチ。
2. 【請求項２】 可動接点板の先端に可動接点材を接着す
   るとともに、固定接点板の先端に固定接点材を接着した
   状態で、温度・電流検知素子の稼働に応じてＯＮ、ＯＦ
   Ｆを繰り返す保護スイッチにおいて、上記可動接点板と
   一体に、可動接点板に連続するリードをケース外部に導
   出したことを特徴とする保護スイッチ。
3. 【請求項３】 可動接点板の先端に可動接点材を接着す
   るとともに、固定接点板の先端に固定接点材を接着した
   状態で、温度・電流検知素子の稼働に応じてＯＮ、ＯＦ
   Ｆを繰り返す保護スイッチにおいて、 上記可動接点材の長手方向基端部に幅方向にくびれ部を
   設けて長手方向の弾性を確保するとともに、上記可動接
   点板と一体に、可動接点板に連続するリードをケース外
   部に導出したことを特徴とする保護スイッチ。