JP2002056755A

JP2002056755A - バッテリーブレーカ

Info

Publication number: JP2002056755A
Application number: JP2000240505A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nagai; 健史永井; Kiyoshi Yamamoto; 潔山本
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Precision Engineering Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Precision Engineering Co Ltd
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2002-02-22
Anticipated expiration: 2020-08-08
Also published as: JP3779865B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バイメタルの動作が俊敏で反応性のよい小型
なバッテリーブレーカを提供する。【解決手段】バッテリーブレーカは、固定接点（１
６）、可動接点（１１）、可動片（１２）、反転中心部
がほぼ中央に設けられているバイメタル（２０）、ケー
ス（３０）とその蓋（３５）で構成されており、固定接
点（１６）はケース（３０）内の一方の端側（３２）に
設けられている。可動接点（１１）が接合されている可
動片（１２）はケース（３０）のもう一方の端側（３
８）から固定接点（１６）に伸びている。また可動片
（１２）には、凸部（１３）（１４）が形成されてい
る。所定の温度より高くなるとバイメタル（２０）は反
転し、可動片（１２）を押し上げて、固定接点（１６）
から可動接点（１１）を離反させ電流を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、可動片のバネ作
用とバイメタル作用により可動接点を固定接点に対して
接触離反させるバッテリーブレーカに関し、特にニッケ
ル水素電池またはリチウムイオン電池に用いられるバッ
テリーブレーカに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話、ノート型パソコン等に
用いられる２次電池用のバッテリーブレーカとして、発
熱により温度が上昇した場合に回路を遮断するＰＴＣ物
質（特定の温度範囲以上において固有抵抗が増大する導
電物質）を用いた保護回路が知られている。また、従
来、バイメタルを用いたものとして、図１７（ａ）
（ｂ）及び図１８に示すような温度スイッチは公知であ
る。

【０００３】従来の図１７（ａ）（ｂ）に示す温度スイ
ッチは、基台（７０）の固定接点（８０）に接点バネ
（８２）の可動接点（８３）が、動作温度の異なる主反
転バイメタル（７７）と補助反転バイメタル（７４）に
より接触、離反するように設けられ、ハウジング（７
９）で覆われているものである。主反転バイメタル（７
７）には係合可能な切欠部（７８）、補助反転バイメタ
ル（７４）には係合可能な切欠部（７６）が形成されて
おり、基台（７０）の係止突起（７１）に係合されてい
る。また補助反転バイメタル（７４）は孔（７５）は突
起（７２）に挿通され、主反転バイメタル（７７）は突
起（７２）に搭載されているもので、主反転バイメタル
（７７）及び補助反転バイメタル（７４）は、その中央
部が突起（７２）に当接してバイメタルの曲げ応力の分
布を一方に偏ることを少なくしたものである。

【０００４】また、従来の図１８に示すスイッチは、基
板（９０）の固定接点（９１）に可動板（９３）の接点
（９２）が、バイメタル（９４）により接触、離反する
ように設けられいる。バイメタル（９４）はその孔が突
起（９５）に挿通され、またその一端（９６）は係止さ
れているもので、バイメタル（９４）の自由端を可動板
（９３）の凸部（９７）に作用させて接点（９２）を離
反させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のＰＴＣ
物質を用いた保護回路は、電流が異常に上昇してＰＴＣ
素子の温度が上昇した場合、ＰＴＣ物質の固有抵抗の増
大により、遮断状態とするもので、ＰＴＣは、定常時の
固有抵抗も大きいために、電力消費量が大きく、バッテ
リーの寿命が短くなるという欠点があった。この欠点を
解消するために、ＰＴＣ物質を用いた保護回路から機械
的動作を伴うバッテリーブレーカに変更したいというニ
ーズが存在したが、このためには、ＰＴＣ素子（厚さ
１．０〜１．５ｍｍ）と同程度にバッテリーブレーカを
小形化しなければならないという問題があり、従来のバ
ッテリーブレーカと同様の設計では、この小形化が不可
能であった。すなわち従来の機械式バッテリーブレーカ
は、その機構上の問題と充分な反転力を得る必要から、
その大きさは長さ２０ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ５ｍｍ程
度で、特に厚さは４ｍｍ以上が限界とされていたので、
ＰＴＣ素子（厚さ１．０〜１．５ｍｍ）と同程度に小形
化することはできなかった。

【０００６】従来、機械式のバッテリーブレーカには、
大きく分けると２つのタイプがある。その一つは、ケー
スと固定片と可動片から構成されるバッテリーブレーカ
で、しかも可動片自身がバイメタルからなり、可動片自
身が温度上昇により反転するタイプである。このタイプ
のバイメタルを使用したバッテリーブレーカでは、可動
片（バイメタル）が大型の場合は、可動片の反転ストロ
ークが十分取れるために、反転力を大きく安定なものと
することができたが、小形化には適さないものであっ
た。実際に、この方式で小型のバッテリーブレーカを試
作したところ可動片自身がバイメタルであるために、反
転のための距離が不足して、ブレーカの開閉動作が不安
定になり、実用に使用することができないことが判明し
た。また、可動片自身をバイメタルとしたこの場合は、
可動片がバイメタル材でできているため、可動片の固有
抵抗が高い等の問題もあった。

【０００７】そこで、ケースと固定片と可動片、さらに
これに可動片と別体に設けたバイメタルから構成される
バッテリーブレーカで、このバイメタルと可動接点が別
体の構造についても検討したが、いずれも下記の理由に
より、小型のバッテリーブレーカーを得ることができな
かった。従来技術の図１７に示す温度スイッチは、主反
転バイメタル（７７）、補助反転バイメタル（７４）の
切欠部（７８）（７６）を突起（７１）に係合させてい
るので、動作性能が悪く、また切欠き部の形成、組み立
てが困難であり、反転により切欠部から割れが発生し、
構造が複雑なため、小形化が困難であるという問題があ
った。また、図１８に示すスイッチ（ブレーカー）は、
バイメタル（９４）の一端（９６）を係止し、自由端の
みで可動板（９３）を離反させるので、動作性能が悪
く、所望の作用をさせるにバイメタルメタルを大きくし
なければならず、また突起（９５）に挿通される孔の形
成、その組み立てが困難で小形化が適さないという問題
があり、これらの構造のものは、リチウム電池やＮｉ水
素電池のバッテリーブレーカに応用することはできなか
った。また、バイメタルに対し、切り欠きがなく、拘束
をせずにフリーしてバイメタルの反転力を利用するもの
では、切り欠きがないため、バイメタルの疲労寿命等は
改善されるが、フリーのバイメタルを用いただけでは、
バイメタルを反転させるための変位を多く必要とし、さ
らにバイメタルの反転力が可動接点に及ぼす力も小さい
ことから、バイメタルを小形化することができない等の
問題があった。本願発明は、バイメタルの動作が俊敏で
反応性のよい小型なバッテリーブレーカを提供するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、固定接点、可
動接点、可動片、バイメタルをケースに封入し、可動片
のバネ作用とバイメタルの温度変化による反転作用によ
り可動接点が固定接点に対して、接触離反するバッテリ
ーブレーカであって、反転中心部がほぼ中央に設けら
れ、かつケース底面にケースと所定の間隔をもって配置
されるような外周部を有する凹曲面状のバイメタルと、
可動片の可動接点側及び可動片の固定端側に反転時にバ
イメタルと接する凸部が形成された可動片と、前記ケー
ス内の一方の端側に固定接点及び可動接点を位置させ、
ケースのもう一方の端側から固定接点に伸びている前記
可動片と前記ケース底面との間に前記バイメタルを前記
ケース底面に設けた突起上に配設したものであることを
特徴とするバッテリーブレーカである。

【０００９】また、本発明は、固定接点、可動接点、可
動片、バイメタルをケースに封入し、可動片のバネ作用
とバイメタルの温度変化による反転作用により可動接点
が固定接点に対して、接触離反するバッテリーブレーカ
であって、反転中心部がほぼ中央に設けられ、かつケー
ス底面と相似形状（またはケース側面と一定間隔をとっ
ているもの）でケースと所定の間隔をもって配置される
ような外周部を有する凹曲面状のバイメタルと、可動片
の可動接点側及び可動片の固定端側に反転時にバイメタ
ルと接する凸部が形成された可動片と、前記ケース内の
一方の端側に固定接点及び可動接点を位置させ、ケース
のもう一方の端側から固定接点に伸びている前記可動片
と前記ケース底面との間に前記バイメタルを前記ケース
底面に設けた突起上に配設したものであることを特徴と
するバッテリーブレーカである。

【００１０】また、本発明のバッテリーブレーカは、ケ
ースが収容部と蓋からなり、ケース収容部の一方の端側
に固定接点及び可動接点を位置させ、ケースのもう一方
の端側から固定接点に伸びている可動片とケース収容部
の底面との間にバイメタルをケース収容部底面に設けた
突起上に配設し、蓋を接合させたことを特徴とするもの
である。また、本発明のバッテリーブレーカは、ケース
底面の突起がケース底面のほぼ中心に設けられているこ
とを特徴とするものである。また、本発明のバッテリー
ブレーカは、ケース底面の突起がケース底面で可動片の
長さ方向の偏った位置に設けられていることを特徴とす
るものである。

【００１１】また、本発明のバッテリーブレーカは、可
動片のケース固定端側に形成された凸部の裏側には、支
え部が設けられていることを特徴とするものであり、こ
の支え部を設けることにより、接点での接触圧力を安定
化できる。また、本発明のバッテリーブレーカは、可動
片のケース固定端側に形成された凸部の裏側に設けられ
る支え部が、ケースの蓋に設けられていることを特徴と
するものである。また、本発明のバッテリーブレーカ
は、ケース内の一方の端側に位置している固定接点は、
固定接点表面がケース面とほぼ同一面になるように設け
られ、可動接点の隅部が固定接点表面に接触することを
特徴とするものである。また、本発明のバッテリーブレ
ーカは、可動片の可動接点側及び可動片のケース固定端
側に形成されているバイメタルと接する凸部が、プレス
成形によるものであることを特徴とするものである。

【００１２】また、本発明のバッテリーブレーカは、可
動片が、リン青銅であることを特徴とするものである。
また、本発明のバッテリーブレーカは、固定接点と可動
接点がニッケル１０％を含む銀合金であることを特徴と
するものである。また、本発明のバッテリーブレーカ
は、接点に接続されているケース外の端子が、２分割さ
れていることを特徴とするものである。また、本発明の
バッテリーブレーカは、接点に接続されているケース外
の端子が、ニッケルメッキされていることを特徴とする
ものである。さらに、本発明のバッテリーブレーカは、
固定接点と可動接点の間に電流を流し、離反させて接触
抵抗を安定させたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明は、反転中心部がほぼ中央に設けられて
いるバイメタルをケース底面に所定間隔をもって配置
し、ケース底面の突起に拘束せずに、バイメタルの反転
スナップ作用が行われるものである。またケース底面の
突起および可動片に凸部を設けたのでの離反力が大きく
なり、スナップ作用が速やかに、安定的に可動片に伝え
られる効果がある。そのため、小型のバイメタルを用い
ても離反力を大きくできるとともに、反転時のブレーカ
ー内面のバイメタルの設置空間を小さくできる。さらに
ケース底面の突起及び可動片の凸部により、バイメタル
の反転、スナップ作用は、速やかに、かつ安定的に可動
片に伝えられ、固定接点から可動接点を離反させること
ができるものである。このように、バイメタルは拘束さ
れておらず、その動作が俊敏で反応性のよいので、小型
化が図れるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のバッテリーブレーカは、
ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等にバッテ
リーブレーカとして用いられるもので、例えば、携帯電
話、ノート型パソコン等の２次電池用のバッテリーブレ
ーカとして用いられるものである。本発明のバッテリー
ブレーカについて、図１４〜図１６に示して説明する。
図１４に示すように、バッテリーブレーカ（１）は、ケ
ース（３０）内の一方の端側（３２）の固定接点（１
６）に可動片（１２）のバネ作用で可動接点（１１）が
押し付けられて接触させるもので、可動片（１２）には
凸部（１３）と（１４）が形成されている。ほぼ中央に
反転中心部（２１）を有するバイメタル（２０）は突起
（３４）に載置されている。

【００１５】バイメタルは、例えば高膨脹側はＣｕ−Ｎ
ｉ−Ｍｎ、低膨脹側はＮｉ−Ｆｅの２つの材料を積層さ
せたものである。可動片の材料としてはリン青銅が好ま
しい。例えば８％のリンを含むリン青銅である。またＣ
ｕ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ｂｅ合金、洋白、黄銅、Ｃｕ−Ｎ
ｉ−Ｓｉ合金などの導電性バネ材料でもよい。また図１
４では、可動片（１２）はケース外に伸びている端子
（１５）と１体になっている。また、固定片の材料とし
てはリン青銅が好ましい。例えば８％のリンを含むリン
青銅である。また、銅、Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ｂｅ合
金、洋白、黄銅、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金などの導電性材
料でもよい。また図１４では固定片（１７）ケースに埋
め込れ、ケース外に伸びている端子（１８）と１体にな
っている。可動片の凸部は、リン青銅あるいはＣｕ−Ｔ
ｉ合金、Ｃｕ−Ｂｅ合金、洋白、黄銅、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓ
ｉ合金などの可動片にプレス成形により形成することが
好ましい。凸部となる部材を溶着してもよい。固定接
点、可動接点は、ニッケル−銀合金が好ましく、具体的
にはニッケル１０％を含む銀合金が好ましい。また銅−
銀合金、金−銀合金、炭素−Ａｇ合金、タングステン−
銀合金などの接点材料でもよい。

【００１６】ケースは、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）等の樹脂が用いら
れる。ケース（３０）と蓋（３５）は超音波溶接により
溶着し、固定接点、可動接点、可動片、バイメタルをケ
ースに封入する。固定接点（１６）の表面がケース面と
ほぼ同一面になるように、例えばインサート成形工法等
を用いてケース埋め込みで設ける。

【００１７】図１５はリチウムイオン電池のバッテリー
ブレーカとして使用する例を示すもので、バッテリーブ
レーカ（１）を枠（２）に取付けてリチウムイオン電池
（３）の−極側に設け、バッテリーブレーカ（１）のケ
ース外の端子（１８）をリチウムイオン電池（３）の−
極に接続する。図１６は、３個のニッケル水素電池（４
ａ）（４ｂ）（４ｃ）のバッテリーブレーカとして使用
する例を示すもので、バッテリーブレーカ（１）を枠
（２）に取付けて、ニッケル水素電池（４ａ）の−極に
バッテリーブレーカ（１）の端子（１８）、ニッケル水
素電池（４ｂ）の＋極側に端子（１８）を接続する。バ
ッテリーブレーカ（１）の端子（１８）は（１８ａ）
（１８ｂ）のように２分割にし抵抗溶接で接合する。抵
抗溶接で接合する際に、端子には必要に応じてニッケル
めっきをする。

【００１８】このように、本発明の構成により小形化さ
れたバッテリーブレーカは、小形なリチウムイオン電池
やニッケル水素電池に適しているものである。例えば、
本発明のバッテリーブレーカは、電池ケースとリチウム
イオン電池やニッケル水素電池との間の僅かな隙間に設
置するため、厚さ１．５ｍｍ以下、好ましくは１．０ｍ
ｍ以下とし、またバッテリーブレーカの縦と横の大きさ
はリチウムイオン電池やニッケル水素電池に対応させて
小形化させることができる。なお、図１４では、ほぼ中
央に設けられた突起（３４）にバイメタル（２０）が載
置されているものを示したが、図６のように、ケース底
面（３１）の偏った位置に突起（３４）を設け、ほぼ中
央に反転中心部を有するバイメタル（２０）を、その中
心部（２１）からずれた位置で突起に接するように載置
することもできる。このような突起とバイメタルの関係
にすることにより、バイメタルの反転、スナップ作用
は、少ない変位（バイメタル（２０）の外周部の（２
５）側の反転によるストロークを小さくすること）で可
動片（１２）に伝えられ、固定接点（１６）から可動接
点（１１）を速やか離反させることができ、さらに可動
片（１２）に凸部（１３）（１４）が設けられているこ
とにより、より速やかバイメタル（２０）の反転、スナ
ップ作用が、少ない変位で可動片（１２）に伝えられる
ものである。

【００１９】

【実施例１】本発明の実施例１を図１〜図５を参照して
説明する。図１は実施例１のバッテリーブレーカの構成
を分解して示した斜視図、図２は図１の分解して示した
ものを一体化したバッテリーブレーカの断面図で、可動
接点が固定接点に接触している状態を示す図、図３は図
１の分解して示したものを一体化したバッテリーブレー
カの断面図で、可動接点が固定接点から離反している状
態を示す図、図４と図５は図１の分解して示したバイメ
タルを説明する図である。

【００２０】図１に示すように、バッテリーブレーカ
は、固定接点（１６）、可動接点（１１）、可動片（１
２）、バイメタル（２０）、ケース（３０）とその蓋
（３５）で構成される。固定接点（１６）は、ケース
（３０）内の一方の端側（３２）に設けられている。固
定接点（１６）は固定片（１７）に接合されており、固
定片（１７）はケース（３０）の外に伸びている。これ
は固定接点の端子（１８）である。端子（１８ａ）（１
８ｂ）の２つに分割されている。可動接点（１１）は可
動片（１２）の先端に接合されている。可動片（１２）
はケース（３０）のもう一方の端側（３８）から固定接
点（１６）に伸びている。この端側（３８）は可動片
（１２）の係合部となっている。可動片（１２）には、
可動接点側の凸部（１３）とケース側面側の凸部（１
４）が形成されている

【００２１】バイメタル（２０）は、凹面状でほぼ中央
に反転中心部（２１）が位置している。バイメタル（２
０）の（２５）の端付近は可動片（１２）の可動接点側
の凸部（１３）に、バイメタル（２０）の（２４）の端
付近は可動片（１２）のケース側面側の凸部（１４）に
押し付けるところである。またケース（３０）の底面
（３１）には突起（３４）が設けられている。突起（３
４）は、底面（３１）のほぼ中央に設けられ、これはバ
イメタル（２０）の中心部（２１）が載置される位置で
ある。バイメタル（２０）はほぼ長方形で、外周部の角
を丸くしている。これはケース底面（３１）と相似形状
のものである。このバイメタル（２０）の幅（２２）
（２３）は、ケース（３０）の底面（３１）を形成する
側面（３３ｄ）（３３ｂ）に所定の間隔をもって配置さ
れるサイズにする。またバイメタル（２０）の長さ（２
４）（２５）は、側面（３３ｃ）（３３ａ）に所定の間
隔をもって配置されるサイズにする。

【００２２】バイメタル（２０）の外周部とケース（３
０）の側面（３３ａ）〜（３３ｄ）との所定の間隔と
は、バイメタル（２０）の反転が、ケース（３０）内で
スムーズに行われるようにするためものである。このよ
うにすることによりバイメタルの反転がケースに案内さ
れて行われる。また、バイメタルは大きい方が、その反
転作用が精度高く、安定に可動片に伝えられるので、バ
イメタル（２０）の外周部とケース（３０）の側面（３
３ａ）〜（３３ｄ）との間隔は、バイメタル（２０）の
反転がスムーズに行われる限り、バイメタルの寸法は大
きくすることが、大きな反転力が得られるため望まし
い。蓋（３５）は、固定接点（１６）、可動接点（１
１）、可動片（１２）、バイメタル（２０）をケース
（３０）に収納し、超音波溶着して封入する。蓋（３
５）には、支え部（３６）が形成されている。支え部
（３６）は可動片（１２）のケース側面側に形成された
凸部（１４）の裏側に設けられる。

【００２３】図２及び図３は、図１の分解して示した構
成を一体化したバッテリーブレーカであり、その作動を
説明する。図２は固定接点（１６）に可動接点（１１）
が接触した正常に電流が流れている状態であり、バッテ
リーブレーカ（１）は、ケース（３０）内の一方の端側
（３２）の固定接点（１６）に可動接点（１１）が接触
している。可動片（１２）はバネ作用で可動接点（１
１）を固定接点（１６）に押し付けるようになっている
ものである。可動片（１２）は図示したようにバネ性を
持たせるため、「への字」状に湾曲させることがバネ作
用の点から好ましい。また可動片（１２）には接点側の
凸部（１３）とケース側面側の凸部（１４）が形成され
ており、凸部（１４）の裏側は支え部（３６）で支持さ
れている。凹面状で反転中心部（２１）がほぼ中央部に
位置しているバイメタル（２０）は、底面（３１）のほ
ぼ中央に設けられた突起（３４）に載置されている。な
お図２ではバイメタル（２０）が突起（３４）に接して
載置されているが、バイメタル（２０）の凹面状の曲り
を大きくして外周部の（２４）（２５）を底面（３１）
に接するように載置してもよい。

【００２４】図３はバッテリーブレーカに異常な電流が
流れて所定温度よりも高くなり、あるいは周囲温度の影
響により所定温度よりも高くなり、所定温度より高くな
った温度変化によりバイメタルが反転して可動接点が固
定接点から離反している状態である。バイメタル（２
０）は、所定の温度より高くなると、スナップ作用によ
り反転する。可動接点（１１）は可動片（１２）のバネ
作用により固定接点（１６）に押し付けられているが、
バイメタル（２０）が反転するスナップ作用により可動
片（１２）を押し上げて、固定接点（１６）から可動接
点（１１）を離反させ電流を遮断する。バイメタル（２
０）は反転すると、外周部の（２５）側は可動片（１
２）の凸部（１３）に、外周部の（２４）側は可動片
（１２）の凸部（１４）に当接し、またバイメタル（２
０）は、底面（３１）の突起（３４）に反って当接す
る。

【００２５】このように、ケース底面（３１）の突起
（３４）及び可動片（１２）の凸部（１３）（１４）に
より、バイメタル（２０）の反転、スナップ作用は、速
やかに、かつ安定的に可動片（１２）に伝えられ、固定
接点（１６）から可動接点（１１）を離反させることが
できる。また、バイメタル（２０）の反転は、ケース底
面（３１）の突起（３４）及び可動片（１２）の凸部
（１３）（１４）により、少ない反転変位（バイメタル
（２０）の外周部の（２５）側の反転によるストロー
ク）で、速やかにかつ安定的に可動片（１２）に伝えら
れ、固定接点（１６）から可動接点（１１）を速やかに
離反させることができる。そして速やかに可動接点（１
１）を離反させることにより、高電圧がかかった場合に
発生する放電の時間が短くなり、接点の寿命が長くな
る。

【００２６】また、可動片（１２）のケース側面側の凸
部（１４）の裏側を支え部（３６）で支持することが好
ましくこれにより、バイメタル（２０）の反転は、安定
的に可動片（１２）に伝えられるものである。裏側の支
え部（３６）が無い場合には、接点間の接触圧力が低下
し、その結果、接触抵抗の増加を招くことになり、接点
での発熱が増大し、接点摩耗が多くなるためブレーカの
寿命が低下するが、この支え部（３６）を設けることで
より一層これを防止できる。

【００２７】図４、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）でバイメタ
ルについて説明する。図４に示すように、バイメタル
（２０）はほぼ長方形で、その外周部の角を丸くしてい
る。ほぼ長方形のバイメタル（２０）の外周部（２４）
（２５）の長さ（Ａ−Ａの長さ）は、図５（ａ）の断面
図に示すように、中心部（２１）と外周部（２４）（２
５）の長さａであり、また外周部（２２）（２３）の長
さ（Ｂ−Ｂの長さ）は、図５（ｂ）の断面図に示すよう
に、中心部（２１）と外周部（２４）（２５）の長さｂ
であり、ほぼ中央に位置している。図５（ｃ）に示すよ
うに、凹面状バイメタル（２０）は鎖線の状態から所定
の温度より高くなるとスナップ作用により実線の状態に
反転する。温度が所定の温度より低くなると、鎖線の状
態に復帰するものである。

【００２８】

【実施例２】本発明の実施例２について図６、図７を参
照して説明する。実施例２は、図６、図７に示すよう
に、突起（３４）がケース底面（３１）の偏った位置に
設けられており、バイメタル（２０）は、ほぼ中央に位
置している反転中心部（２１）が突起（３４）からずれ
て載置されているものである。図６は、固定接点（１
６）に可動接点（１１）が接触した正常に電流が流れて
いる状態であり、バッテリーブレーカ（１）は、ケース
（３０）内の一方の端側（３２）の固定接点（１６）に
可動片（１２）のバネ作用で可動接点（１１）が押し付
けられて接触している。可動片（１２）には凸部（１
３）と（１４）が形成されており、凸部（１４）の裏側
は支え部（３６）で支持されている。

【００２９】図７はバッテリーブレーカが所定温度より
も高くなり、温度変化によりバイメタルが反転して可動
接点が固定接点から離反している状態である。バイメタ
ル（２０）は、スナップ作用により反転して、バイメタ
ル（２０）の外周部の（２５）側は可動片（１２）の凸
部（１３）に、外周部の（２４）側は可動片（１２）の
凸部（１４）に当接し、またバイメタル（２０）は反っ
て、反転中心部（２１）より外周部（２４）に寄たとこ
ろが突起（３４）に当接して、可動片（１２）を押し上
げて、可動接点（１１）を離反させ電流を遮断するもの
である。

【００３０】

【実施例３】本発明の実施例３について図８を参照して
説明する。実施例３は固定接点表面がケース面とほぼ同
一面になるように設けられいるもので、接点が消耗した
場合に、可動接点の端（隅部）がケース面に当たるよう
にしたものである。図８（ａ）（ｂ）は、本発明のバッ
テリーブレーカの一部で、固定接点に可動接点が接触し
ている状態を示す図である。図８（ａ）は、接点が消耗
していない正常な状態で、固定接点（１６）の表面がケ
ースの一方の端側（３２）とほぼ同一面になるように設
けられ、固定接点（１６）に可動接点（１１）の隅部
（１１ａ）が接触している。なおこの固定接点（１６）
と可動接点（１１）の接触で、電流が正常に流れるよう
になっている。

【００３１】図８（ｂ）は、接点が消耗した異常な状態
で、固定接点（１６）、可動接点（１１）が磨耗、放電
により溶損して、正常な接触状態が得られなくなってい
る。このように接点が減った場合、可動接点（１１）の
一部がケース面（３２）の固定接点（１６）との境界
（３２ａ）に当り、固定接点に可動接点が接触しなくな
る。これにより不十分な接触し状態での通電は行われな
くなる。このように、固定接点（１６）の表面をケース
面（３２）とほぼ同一面になるように設け、可動接点
（１１）に角度をつけて接触させるようにすることによ
り、接点が減ったときには、接点（１１）の一部がケー
ス面（３２）に接触し、通電されないようにする。すな
わちバッテリーブレーカの故障モードではショートが起
こらないように、すなわち固定接点（１６）と可動接点
（１１）とが接触した状態にはせずに、オープン状態と
するものである。また、図８（ｃ）は、可動接点（１
１）の隅部（１１ａ）側を厚して段差を設けたものであ
る。可動片（１２）の接点（１１）にプレス加工等によ
り段差を設ける。可動接点（１１）の隅部（１１ａ）側
は、摩耗しやすいところであり、この摩耗しやすい箇所
を厚することにより、ブレーカの寿命を延ばすことがで
きる。

【００３２】

【実施例４】本発明の実施例４について図９〜図１３を
参照して説明する。実施例３はバイメタルの形状の他の
例を示すものである。図９、図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）
に示すバイメタル（４０）はほぼ楕円形である。ほぼ楕
円形なバイメタル（４０）の外周部（４４）（４５）の
長さ（Ａ−Ａの長さ）は、図１０（ａ）の断面図に示す
ように、中心部（４１）と外周部（４４）（４５）の長
さａであり、また外周部（４２）（４３）の長さ（Ｂ−
Ｂの長さ）は、図１０（ｂ）の断面図に示すように、中
心部（４１）と外周部（４４）（４５）の長さｂであ
り、ほぼ中央に位置している。図１０（ｃ）に示すよう
に、凹面状で楕円形のバイメタル（４０）は鎖線の状態
から所定の温度より高くなるとスナップ作用により実線
の状態に反転する。温度が所定の温度より低くなると、
鎖線の状態に復帰するものである。

【００３３】図１１、図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す
バイメタル（４０）は、ほぼ十字状のもので、バイメタ
ル（５０）の外周部（５４）（５５）の長さ（Ａ−Ａの
長さ）は、図１２（ａ）の断面図に示すように、中心部
（５１）と外周部（５４）（５５）の長さａであり、ま
た外周部（５２）（５３）の長さ（Ｂ−Ｂの長さ）は、
図１２（ｂ）の断面図に示すように、中心部（５１）と
外周部（５４）（５５）の長さｂであり、ほぼ中央に位
置している。図１２（ｃ）に示すように、凹面状で十字
状のバイメタル（５０）は鎖線の状態から所定の温度よ
り高くなるとスナップ作用により実線の状態に反転す
る。温度が所定の温度より低くなると、鎖線の状態に復
帰するものである。

【００３４】図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すバイメタ
ル（６０）は、円形凹部（６６）がもうけられているも
のである。バイメタル（６０）のＡ−Ａ断面は、図１３
（ｂ）に示すように、円形凹部（６６）と平坦部（６
７）である。ほぼ中心部と外周部（６４）（６５）の長
さはａであり、また外周部（６２）（６３）の長さ（Ｂ
−Ｂの長さ）は、図１３（ｃ）の断面図に示すように、
中心部と外周部（６２）（６３）の長さはｂであり、ほ
ぼ中央に位置しているものである。

【００３５】

【実施例５】本発明の実施例５は、固定接点と可動接点
の間に電流を流し、離反させて接触抵抗を安定させもの
であり、上記実施例１の図１〜図５を用いて説明す
る。。図１、図２に示すように、バッテリーブレーカ
（１）は固定接点（１６）、可動接点（１１）、可動片
（１２）、バイメタル（２０）が組み込まれ、ケース
（３０）に蓋（３５）を溶着しているものである。この
ように組み込まれた固定接点（１６）と可動接点（１
１）には、極めて微細な異物が付着したり、また接点の
表面には極めて微細な凹凸が存在している場合があり、
バッテリーブレーカの組み立て後の、固定接点（１６）
と可動接点（１１）の接触抵抗は、１２〜１８ｍΩであ
った。

【００３６】そこで、固定接点（１６）の端子（１８）
と可動接点（１１）の端子（１５）間にＤＣ６Ｖ−１５
Ａを印加する。これにより可動片（１２）、固定片（１
７）、固定接点（１６）、可動接点（１１）が発熱し、
バイメタル（２０）を反転させ、固定接点（１６）と可
動接点（１１）が離反する。この離反時に、固定接点
（１６）と可動接点（１１）間の接触抵抗が大きくな
り、熱せられて固定接点（１６）と可動接点（１１）上
の異物等が飛ばされる。また同時に接点表面の凹凸は滑
らかになる。異物等が飛ばされ、表面が滑らかになった
固定接点（１６）と可動接点（１１）間の接触抵抗は、
５〜８ｍΩと減少した。またそれ以降の離反においても
接触抵抗を安定させることができた。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バイメタルはケースに拘束されずに配置され、またケー
ス底面の突起及び可動片の凸部により、その反転、スナ
ップ作用は、速やかでかつ安定的に可動片に伝えられ、
固定接点から可動接点を離反させることができるので、
小型が図られバッテリーブレーカとして優れた効果を有
するものである。またニッケル水素電池またはリチュウ
ムイオン電池等にバッテリーブレーカとして用いられ、
携帯電話、ノート型パソコン等の２次電池用のバッテリ
ーブレーカとしてバッテリーブレーカとして優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例１を示す図

【図２】本願発明の実施例１を示す図

【図３】本願発明の実施例１を示す図

【図４】本願発明の実施例１を示す図

【図５】本願発明の実施例１を示す図

【図６】本願発明の実施例２を示す図

【図７】本願発明の実施例２を示す図

【図８】本願発明の実施例３を示す図

【図９】本願発明の実施例４を示す図

【図１０】本願発明の実施例４を示す図

【図１１】本願発明の実施例４を示す図

【図１２】本願発明の実施例４を示す図

【図１３】本願発明の実施例４を示す図

【図１４】本願発明の実施の形態を説明する図

【図１５】本願発明の実施の形態を説明する図

【図１６】本願発明の実施の形態を説明する図

【図１７】従来例を示す図

【図１８】従来例を示す図

【符号の説明】

１１可動接点１２可動片１３，１４可動片凸部１６固定接点２０バイメタル３０ケース３４ケース底面の突起３５蓋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｍ 2/34 Ｈ０１Ｍ 2/34 Ａ (72)発明者山本潔東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 5G023 AA04 CA01 CA25 5G041 AA03 BB11 CD03 CD06 CE03 DA12 DB01 DC11 5G050 AA01 AA29 CA01 DA10 5H022 AA04 AA09 BB11 CC10 CC12 EE01 EE03 KK01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定接点、可動接点、可動片、バイメタ
ルをケースに封入し、可動片のバネ作用とバイメタルの
温度変化による反転作用により可動接点が固定接点に対
して、接触離反するバッテリーブレーカであって、反転
中心部がほぼ中央に設けられ、かつケース底面にケース
と所定の間隔をもって配置されるような外周部を有する
凹曲面状のバイメタルと、可動片の可動接点側及び可動
片の固定端側に反転時にバイメタルと接する凸部が形成
された可動片と、前記ケース内の一方の端側に固定接点
及び可動接点を位置させ、ケースのもう一方の端側から
固定接点に伸びている前記可動片と前記ケース底面との
間に前記バイメタルを前記ケース底面に設けた突起上に
配設したものであることを特徴とするバッテリーブレー
カ。
【請求項２】固定接点、可動接点、可動片、バイメタ
ルをケースに封入し、可動片のバネ作用とバイメタルの
温度変化による反転作用により可動接点が固定接点に対
して、接触離反するバッテリーブレーカであって、反転
中心部がほぼ中央に設けられ、かつケース底面と相似形
状でケースと所定の間隔をもって配置されるような外周
部を有する凹曲面状のバイメタルと、可動片の可動接点
側及び可動片の固定端側に反転時にバイメタルと接する
凸部が形成された可動片と、前記ケース内の一方の端側
に固定接点及び可動接点を位置させ、ケースのもう一方
の端側から固定接点に伸びている前記可動片と前記ケー
ス底面との間に前記バイメタルを前記ケース底面に設け
た突起上に配設したものであることを特徴とするバッテ
リーブレーカ。
【請求項３】ケースが、収容部と蓋からなり、ケース
収容部の一方の端側に固定接点及び可動接点を位置さ
せ、ケースのもう一方の端側から固定接点に伸びている
可動片とケース収容部の底面との間にバイメタルをケー
ス収容部底面に設けた突起上に配設し、蓋を接合させた
ものであることを特徴とする請求項１または２に記載の
バッテリーブレーカ。
【請求項４】ケース底面の突起が、ケース底面のほぼ
中心に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載のバッテリーブレーカ。
【請求項５】ケース底面の突起が、ケース底面で可動
片の長さ方向の偏った位置に設けられていることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリーブレ
ーカ。
【請求項６】可動片のケース固定端側に形成された凸
部の裏側には、支え部が設けられていることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれかに記載のバッテリーブレー
カ。
【請求項７】可動片のケース固定端側に形成された凸
部の裏側に設けられる支え部が、ケースの蓋に設けられ
ていることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載
のバッテリーブレーカ。
【請求項８】ケース内の一方の端側に位置している固
定接点は、固定接点表面がケース面とほぼ同一面になる
ように設けられ、可動接点の隅部が固定接点表面に接触
することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の
バッテリーブレーカ。
【請求項９】可動片の可動接点側及び可動片のケース
固定端側に形成されているバイメタルと接する凸部が、
プレス成形により形成されたものであることを特徴とす
る請求項１〜８のいずれかに記載のバッテリーブレー
カ。
【請求項１０】可動片が、リン青銅であることを特徴
とする請求項１〜９のいずれかに記載のバッテリーブレ
ーカ。
【請求項１１】固定接点と可動接点が、ニッケル１０
％を含む銀合金であることを特徴とする請求項１〜１０
のいずれかに記載のバッテリーブレーカ。
【請求項１２】接点に接続されているケース外の端子
が、２分割されていることを特徴とする請求項１〜１１
のいずれかに記載のバッテリーブレーカ。
【請求項１３】接点に接続されているケース外の端子
が、ニッケルメッキされていることを特徴とする請求項
１〜１１のいずれかに記載のバッテリーブレーカ。
【請求項１４】固定接点と可動接点の間に電流を流し、
離反させて接触抵抗を安定させたことを特徴とする請求
項１〜１２のいずれかに記載のバッテリーブレーカ。