JP2007005066A - サーモプロテクタ及びその製作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性歪エネルギーをはんだ等の可溶材による接合固定で支持している弾性体の弾性歪エネルギーが可溶体の溶融で解放されて動作するタイプのサーモプロテクタの長期安定性の向上や小型化を図る。
【解決手段】対向する一対のリード導体１０，１０が配設され、一方のリード導体１の先端が他方のリード導体１０の先端を越えて平行部が設けられ、その平行部間に導電弾性体２が長さ方向に圧縮されると共に曲げ変形された状態でその導電弾性体一端部２１０が一方のリード導体１０先端部に導電可溶材３を介して面接合され、同導電弾性体２の他端部２０１が他方のリード導体１の先端において折り返され、その折り返し部２０１が同リード導体先端部に連結されている。
【選択図】図１−１

Description

本発明は可溶材の融点または軟化点を動作温度とするサーモプロテクタ及びその製作方法に関するものである。

電子・電気機器における異常発熱を感知し、この感知に基づくカットオフ動作で機器を電源から遮断して機器の過熱を防止し、火災の発生を未然に防止するサーモプロテクタとして、弾性歪みエネルギーを蓄積させておき、可溶材の溶融乃至は軟化により弾性歪みエネルギーを解放させる方式が知られている。
例えば、図５に示すサーモプロテクタでは、導電弾性板２’の一端部２１’がリード導体１’にリベッティングや溶接等により固定され、該導電弾性板２’が凸曲線状に曲げられて弾性曲げ歪エネルギーが加えられた状態で当該導電弾性板２’の他端部２２’が前記リード導体１’に低融点可溶合金等の可溶材３’による面接合で固定されて導電弾性板２’の曲げ頂部が他方のリード導体１０’に接触されており、可溶材３’の溶融乃至は軟化による前記弾性曲げ歪エネルギーの解放で前記接触が開放される（特許文献１参照）。

特開２００５−７８９５４号公報

しかしながら、このサーモプロテクタでは、次のような不具合がある。
（１）図５において、ハウジング内に収容するために点線で示す空間が必要である。
而るに、このサーモプロテクタでは、導電弾性体２’の両端部をリード導体１’に撓み角ほぼ０で面接合するために、ΔＬ及びΔＬ’のスペースが必要であり、小型化に適合しない。
（２）導電弾性板２’の凸曲線頂部とリード導体１０’との接触点ｐの電気導通性が酸化や汚損等により低下し易く、経時的な性能低下が懸念され長期安定性に問題がある。
（３）また、接触点ｐの接触圧力を高くして電気導通性を高くするには、導電弾性板２’の曲げ剛性ＥＩをある程度高くする必要があり、このように曲げ剛性を高くすると可溶材３’による接合界面に作用する法線方向反力、いわゆる劈開力が大となって接合界面が剥離し易くなり、長期安定性を保証し難い。

本発明の目的は、弾性歪エネルギーをはんだ等の可溶材による接合固定で支持している弾性体の弾性歪エネルギーが可溶体の溶融で解放されて動作するタイプのサーモプロテクタの長期安定性の向上や小型化を図ることにある。

請求項１に係るサーモプロテクタは、対向する一対のリード導体が配設され、一方のリード導体の先端が他方のリード導体の先端を越える平行部が設けられ、その平行部間に導電弾性体が長さ方向に圧縮されると共に曲げ変形された状態でその導電弾性体一端部が一方のリード導体先端部に導電可溶材を介して面接合され、同導電弾性体の他端部が他方のリード導体先端において折り返され、その折り返し部が同リード導体先端部に連結されていることを特徴とする。
請求項２に係るサーモプロテクタは、請求項１のサーモプロテクタにおいて、導電弾性体の他端部が他方のリード導体先端においてそのリード導体の裏面側に折り返され、その折り返し部が同リード導体先端部に連結されていることを特徴とする。
請求項３に係るサーモプロテクタは、請求項１または２のサーモプロテクタにおいて、連結が溶接により行われていることを特徴とする。
請求項４に係るサーモプロテクタは、請求項１〜３何れかのサーモプロテクタにおいて、導電弾性体の一端部が折り返され、その折り返し部が一方のリード導体に導電性可溶材を介して面接合されていることを特徴とする。
請求項５に係るサーモプロテクタは、請求項１〜４何れかのサーモプロテクタにおいて、導電弾性体の弾性歪エネルギーが前記導電性可溶材の軟化乃至は溶融により開放されて前記面接合の界面が離脱される際、面接合箇所から離脱された導電弾性体端部をフロートさせるガイド部を有することを特徴とする。
請求項６に係るサーモプロテクタは、請求項１〜５何れかのサーモプロテクタにおいて、可溶材を介しての接合面に可溶材が入り込む孔、窪みまたは切欠きが設けられていることを特徴とする。
請求項７に係るサーモプロテクタは、請求項１〜６何れかのサーモプロテクタにおいて、導電性可溶材と導電弾性体との接合面または導電性可溶材とリード導体との接合面を粗面としたことを特徴とする。
請求項８係るサーモプロテクタは、請求項１〜７何れかのサーモプロテクタにおいて、導電弾性体が金属または金属と樹脂との混合物若しくは積層体であることを特徴とする。
請求項９に係るサーモプロテクタは、請求項１〜８何れかのサーモプロテクタにおいて、導電性可溶材が低融点金属または導電性熱可塑性樹脂であることを特徴とする。
請求項１０係るサーモプロテクタは、請求項１〜９何れかのサーモプロテクタにおいて、導電弾性体が多層の重畳体とされていることを特徴とする。
請求項１１係るサーモプロテクタの製作方法は、一対の対向するリード導体の重ねられた先端部間に導電弾性体が配置され、導電弾性体の一端部が一方のリード導体の先端部に導電可溶材を介して面接合され、同導電弾性体の他端部が他方のリード導体の先端部側に連結されてなる導電弾性体付きリード導体の各リード導体に上下分割ハウジングの各ハウジング片を両ハウジング片相互間を導電弾性体長さ方向にずらせた状態で装着し、この装着に伴い導電弾性体付きリード導体間の間隔を上下に広げ、上下の両ハウジング片を前記ずれに対し位置的に揃えて導電弾性体に長手方向圧縮力を加え、この状態で両ハウジング片を接合することを特徴とする。

（１）導電弾性体の他端部を他方のリード導体先端において折り返して同リード導体先端部に連結しており、折り返さずに連結する場合に較べ他方のリード導体長さを短くでき、サーモプロテクタを小型化できる。
（２）通電路中にオーミックな接触部位が存在しないので、接触部位の酸化や汚損による性能低下の問題がない。
（３）蓄積させる弾性歪エネルギーの大部分を導電弾性体の長手方向圧縮力により得ており、この長手方向圧縮力に対して可溶材の接合界面に作用する反力が主に剪断応力であって接合界面に作用する法線方向の反力が僅かであるために接合界面に作用する劈開力を充分に小さくして接合界面を安定に保持できる。
（４）サーモプロテクタの製作においては、導電弾性体付きリード導体の各リード導体に各ハウジング片を装着し、これらの両ハウジング片を接合する際に、導電弾性体に曲げ及び長手方向圧縮力が加えられて導電弾性体に弾性歪エネルギーが加えられる。従って、導電弾性体付きリード導体を応力フリーの状態で製作でき、その製作が容易である。また、導電弾性体付きリード導体の寸法や機械的特性の管理及びハウジング片の位置決め管理により弾性歪エネルギーのバラツキを排除でき、サーモプロテクタの動作を一定にできる。

図１−１は本発明に係るサーモプロテクタの基本的構造を示す図面である。
図１−１において、１及び１０は対向する一対の平行リード導体であり、一方のリード導体の先端が他方のリード導体の先端を越えている。２は導電弾性板、３は導電性可溶材、４は溶接等の連結箇所箇所であり、図１−２の（イ）に示すように、導電弾性板２の一端部２０１が一方のリード導体１の先端において折り返され、その折り返し部２０１が一方のリード導体１の先端部裏面側にスポット溶接、レーザ溶接等の溶接４により連結され、図１−２の（ロ）に示すように導電弾性体２の他端２１０が導電性可溶材３を介して他方のリード導体１０に撓み角ほぼ０で面接合されている。
更に、図１−２の（ハ）に示すように、導電弾性体２が横方向力Ｆ及び長手方向圧縮力Ｓにより弾性変形され、この弾性変形が保持されて弾性歪エネルギーが蓄積されている。

図１−２の（ロ）において、間隙寸法Ｈ’がほぼ０であって導電弾性体２とリード導体１とが実質的に接触しているとする。
この場合、図１−２の（ロ）において、導電弾性体２の端部２０１の撓み角を０とみなし得、前記した通り導電弾性体２の端部２１０の撓み角も０としてあるから、図１−１または図１−２の（ハ）における導電弾性体２の曲げ形状ｙは
ｙ＝Ｈ（１−cosｘπ／Ｌ）／２
で表すことができる。
この曲げにおける横方向反力Ｆは、図１−２の（ロ）〜（ハ）において、導電弾性体の曲げ剛性をＥＩ、導電弾性体の長さをＬ’とすると、
〔式１〕 Ｆ＝３ＥＩＨ／Ｌ’³
で与えられる。
図１−１または図１−２の（ハ）において、位置（ｘ，ｙ）における前記横方向力Ｆによる曲げモーメントＭｙは
Ｍｙ＝Ｆｘ
で与えられ、
長手方向圧縮力Ｓによる曲げモーメントＭｘは
Ｍｘ＝Ｆｙ
で与えられ、
蓄積弾性歪エネルギーＷは
Ｗ＝∫（Ｍｙ）^２／（２ＥＩ）ｄｘ＋∫（Ｍｘ）^２／（２ＥＩ）ｄｘ
＝｛Ｆ²Ｌ³＋（９Ｓ²Ｈ²Ｌ）／８｝／（６ＥＩ）
で与えられる（積分領域は０〜Ｌ）。
〔式１〕のＦ＝３ＥＩＨ／Ｌ’³において、導電弾性体２の長さＬ'が図１−２の（ハ）の曲げ形状の巾Ｌにほぼ等しいから、
〔式２〕
Ｗ＝（ＦＨ／２）＋（９Ｓ²Ｈ²Ｌ）／（４８ＥＩ）
で表すことができる。

前記横方向Ｆは、導電可溶材３による接合界面に法線方向反力を発生させ、この法線方向反力Ｆはその接合界面の劈開力として作用する。
而して、〔式２〕から可溶材３の接合面に作用する劈開力Ｆを小さくしても長手方向圧縮力Ｓのために導電弾性体に充分な量の弾性歪エネルギーＷを蓄積させることができる。
このように、導電弾性体２に充分に強い弾性歪エネルギーを蓄積させることができるから、サーモプロテクタを高速で動作させることができる。また可溶材３の接合界面に作用する劈開力Ｆを低減できるから、可溶材３による接合界面でのクリープ変形を排除して長期安定性を保証できる。

前記の〔式１〕の横方向力Ｆは、導電弾性体２の端部２０１がリード導体１に撓み角０で固定されているとして求められている。
しかしながら、図１−１や図１−２で説明した実施形態では、導電弾性体２の端部２０１をリード導体１の先端において当該リード導体１の裏面側に折り返して溶接しており、リード導体１の厚みのために折り返しにより生じる曲げ径が０にならずにある程度の曲げ半径の曲がり部が形成される。この曲がり部が曲がり易いために、横方向反力Ｆは〔式１〕で表されるものよりも小さくなり、かかる面からも、図１−１や図１−２で説明した実施形態は導電可溶材による接合界面の劈開防止に有利である。

前記の〔式１〕から明らかな通り、可溶材３の接合界面に作用する劈開力Ｆを低減するには導電弾性体２の曲げ剛性ＥＩを低減することが有効であり、前記の〔式２〕から明らかな通り、曲げ剛性ＥＩの低減は弾性歪エネルギーＷの増加にも有効である。
この導電弾性体の曲げ剛性の低減には、多層積重構成とすることが有効である。１枚ものの導電弾性板の厚みをｔ、巾をｂ、弾性率をＥとすると、その導電弾性板の曲げ剛性ＥＩは
ＥＩ＝Ｅｂｔ^３／１２
で与えられ、この１枚もの導電弾性板の厚みｔをｎ分割して積重構成にすると、その積重導電弾性板の曲げ剛性ＥＩ’は
ＥＩ’＝Ｅｂｎ（ｔ／ｎ）^３／１２＝Ｅｂｔ^３／（１２ｎ^２）
で与えられ、例えばｎ＝２の場合、曲げ剛性を１／４にできる。
従って、導体断面積を同一にして曲げ剛性を１／４にできる結果、可溶材による接合界面に作用する劈開力を充分に低くでき、接合界面の可溶材の常時でのクリープをよく排除できて接合界面の可溶材がクリープすること等に起因する動作不良を良好に防止できる。

可溶材３による接合界面をより一層に安定化するために、接合界面の弾性体２またはリード導体１０の一方または双方に、孔、窪み、切欠きを設けて可溶材を食い込ませたり、面接合される弾性体２の端部またはリード導体１０の一方または双方を粗面として接合界面の剪断強度を増強することが望ましい。

前記導電性可溶材３には、はんだ等の可溶合金、単体金属または熱可塑性樹脂に導電性粉末を添加した導電性熱可塑性樹脂を用いることができる。
導電弾性体全長の片面または両面に可溶材をコーティングして弾性体全長の曲げ剛性を均等化することは、曲げ応力の集中化防止に有効である。

本発明に係るサーモプロテクタを製作するには、図１−２の（イ）〜（ロ）で説明したように導電弾性体付きリード導体を使用できる。
図２−１の（イ）はこのようにして得た導電弾性体付きリード導体を示している。
本発明に係るサーモプロテクタを製作するには、図２−１の（ロ）に示すように導電弾性体付きリード導体の各リード導体１（１０）にハウジング片６（６０）を両ハウジング片６，６０相互間を導電弾性体２の長さ方向に対しずらせた状態で装着し、各リード導体１（１０）と各ハウジング片６（６０）との間をリベッティング等（図示されていない）により固着する。この装着時に前記した横方向力Ｆが作用する。
次で、図２−１の（ハ）に示すように両ハウジング片６，６０を上下に位置合わせする。この位置合わせ時に前記の長手方向圧縮力Ｓが作用する。最後に両ハウジング片６，６０を接合し、これにてサーモプロテクタの製作を終了する。

本発明に係るサーモプロテクタの製作においては、図２−２に示すように、導電弾性体２の他端２１０を所定の角度で折り返し、その折り返し部をリード導体１０に可溶材３を介し面接合することもできる。
この場合、図５に示す従来例に対し、ΔＬのみならずΔＬ’も実質的に０にできるので、サーモプロテクタのより一層の小型化を図ることができる。

導電弾性体付きリード導体は、図２−３の（イ）に示すように広巾導電弾性板材２ａの一端部を広巾リード導体１０ａの先端部に可溶材３ａを介しヒートローラや電磁誘導加熱等で面接合し、図２−３の（ロ）に示すように、広巾導電弾性板２ａを所望の角度で折り返し、図２−３の（ハ）〜（ニ）に示すように、所定の形状にカットすると共にリベッティング用孔ａを穿孔し、更に図２−３の（ホ）に示すようにリベッティング用孔ａ付きのリード導体１を導電弾性体２上に導電弾性体先端部を残して重ね、更に図２−３の（ヘ）に示すように導電弾性体２の先端部をリード導体１の先端部上に折り返し、次で図２−３の（ト）に示すように、この折り返し部２０１をリード導体１の先端部にスポット溶接４することにより得ることができる。

ハウジングには、セラミックスや合成樹脂等の絶縁体が使用され、上下二つ割れ構成とし、融着例えば高周波溶着や接着剤や嵌合方式等により組み立てることができる。

図３は本発明に係るサーモプロテクタの動作状態を示し、常時は図３の（イ）に示すように、リード導体１０→このリード導体１０と導電弾性体２との導電性可溶材３による接合面→導電弾性体２と他方のリード導体１とのリベッティング４等による連結箇所→リード導体１の経路で導通されている。
外部温度の上昇により可溶材３がその融点乃至は軟化点にまで加熱されると、図３の（ロ）に示すように、導電弾性体２の弾性歪エネルギーにより導電弾性体他端部とリード導体１との間の可溶材３による面接合が解放され、導電弾性体２が元の平板状に復帰され、前記弾性板２とリード導体１との電気的接続が脱離されて非復帰の通電オフが行なわれる。
動作後、導電弾性体端部２０とリード導体１との確実な絶縁を保証するために、図３の（ロ）に示すように、導電弾性体端部２１０をガイド部２０００により逃がしてフロートさせることが望ましい。
このように導電弾性体端部２１０をガイド部２０００により逃がしてフロートさせる場合は、図１−２の（ロ）においてＨ’を増して図１−２の（ハ）における撓みによる横方向反力Ｆを小とすることができ、このＦの減少により前記した導電可溶材による接合面に作用する劈開力の一層の低減を図ることができる。

本発明に係るサーモプロテクタにおいては、上下のハウジング片を共通化することが好ましい。
図４−１〔図４−１の（イ）は平面図、同じく（ロ）は図４−１の（イ）のロ−ロ断面図、同じく（ハ）は左側面図、同じく（ニ）は右側面図〕はハウジング片６０の一例を示し、ベース部６１の両脇に側壁部６２，６２を設け、その長手方向中央において段差６３を付け、各側壁部６２，６２の長手方向一端側にリード導体押え用凸部５，５を設け、各側壁上面の内側半分の面に超音波溶着用エネルギーダイレクタとしての三角凸条６４を設けてある。また、ベース部の一端側にハウジング片内巾よりも狭巾のリベッティング突部４０を設けてある。

このハウジング片を用いて本発明に係るサーモプロテクタを製作するには、図２−３の（イ）〜（ト）の工程で得た導電弾性体付きリード導体（リード導体の一端側の巾は両押え用凸部６２０，６２０間の内巾に等しくするようにやや狭くしてある）Ａに対し、図２−４の（イ）に示すように、両ハウジング片６０，６０を上下および長手方向に逆向きとし、かつ導電弾性体の長手方向に対し所定の距離だけずらして配し、図４−２の（ロ）に示すように、導電弾性体付きリード導体Ａの一方のリード導体１を孔ａにおいて一方のハウジング片６０にリベッテング突部４０の加熱圧潰により固定し、また、他方のリード導体１０についても、孔ａにおいて他方のハウジング片６０にリベッテング突部４０の加熱圧潰により固定し、次いで、図４−２の（ハ）に示すように、これら両ハウジング片６０，６０を重畳して両ハウジング片６０，６０の側壁を段差６３，６３の噛み合いで勘合して両ハウジング片を上下に揃え、図４−３〔図４−２の（ハ）におけるIII−III断面図）に示すように、導電弾性体付きリード導体Ａのリード導体１，１０の巾両側に他方のハウジング片のリード導体押え用凸部５，５を当接し、ついで超音波溶着機にセットし、図４−２の（ニ）に示すように、両ハウジング片６０，６０の前記エネルギーダイレクタを圧潰溶着させ、これにてサーモプロテクタの製作を終了する。
前記超音波溶着に代え、レーザー溶着や接着剤を使用することも可能である。

両リード導体の１，１０のリード部１ｒ、１０ｒの高さレベルを合わせるように、図４−４に示すように一方のリード導体１のリード部１ｒをハウジング端面に沿い段差を経て折り曲げ加工することもできる。

本発明に係るサーモプロテクタに用いる金属製の導電弾性体には、例えばリン青銅やベリリウム銅を使用できる。導電弾性体として、弾性金属材と合成樹脂との複合体、例えばリン青銅板とポリアミドフィルムとの積層体を使用することもできる。

導電弾性体の寸法は、金属弾性板の場合、例えば厚み０．００８〜０．１ｍｍ、巾０．３〜４．６ｍｍ、長さ１．５〜１１ｍｍとされる。

上記弾性材としての樹脂や可溶材としての熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンサルファイド、ポリサルホン等のエンジニアリングプラスチック、ポリアセタ−ル、ポリカ−ボネ−ト、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシベンゾイル、ポリエ−テルエ−テルケトン、ポリエ−テルイミド等のエンジニアリングプラスチックやポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンポリテトラフルオロエチレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アイオノマ−、ＡＡＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂等中から所定融点のものを選定できる。
ハウジングには、これらの樹脂の外、セラミックスも使用できる。ハウジングの寸法は、例えば厚み０．３〜１．５ｍｍ、巾１〜５ｍｍ、長さ２〜１２ｍｍとされる。

上記可溶材としての可溶合金としては、ＰｂやＣｄ等の生体系に有害な元素を含まないものを使用することが好ましく、次ぎの組成[Ａ]（１）４３％＜Ｓｎ≦７０％，０．５％≦Ｉｎ≦１０％，残Ｂｉ、（２）２５％≦Ｓｎ≦４０％，５０％≦Ｉｎ≦５５％，残Ｂｉ、（３）２５％＜Ｓｎ≦４４％，５５％＜Ｉｎ≦７４％，１％≦Ｂｉ＜２０％、（４）４６％＜Ｓｎ≦７０％，１８％≦Ｉｎ＜４８％，１％≦Ｂｉ≦１２％、（５）５％≦Ｓｎ≦２８％，１５％≦Ｉｎ＜３７％，残Ｂｉ（但し、Ｂｉ５７．５％，Ｉｎ２５．２％，Ｓｎ１７．３％とＢｉ５４％，Ｉｎ２９．７％，Ｓｎ１６．３％のそれぞれを基準にＢｉ±２％，Ｉｎ及びＳｎ±１％の範囲を除く）、（６）１０％≦Ｓｎ≦１８％，３７％≦Ｉｎ≦４３％，残Ｂｉ、（７）２５％＜Ｓｎ≦６０％，２０％≦Ｉｎ＜５０％，１２％＜Ｂｉ≦３３％、（８）（１）〜（７）の何れか１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、（９）３３％≦Ｓｎ≦４３％，０．５％≦Ｉｎ≦１０％，残Ｂｉ、（１０）４７％≦Ｓｎ≦４９％，５１％≦Ｉｎ≦５３％の１００重量部にＢｉを３〜５重量部を添加、（１１）４０％≦Ｓｎ≦４６％，７％≦Ｂｉ≦１２％，残Ｉｎ、（１２）０．３％≦Ｓｎ≦１．５％，５１％≦Ｉｎ≦５４％，残Ｂｉ、（１３）２．５％≦Ｓｎ≦１０％，２５％≦Ｂｉ≦３５％，残Ｉｎ、（１４）（９）〜（１３）の何れか１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、（１５）１０％≦Ｓｎ≦２５％，４８％≦Ｉｎ≦６０％，残Ｂｉを１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＩｎ−Ｓｎ−Ｂｉ系合金の組成[Ｂ]（１６）３０％≦Ｓｎ≦７０％，０．３％≦Ｓｂ≦２０％，残Ｂｉ、（１７）（１６）の１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＢｉ−Ｓｎ−Ｓｂ系合金の組成[Ｃ]（１８）５２％≦Ｉｎ≦８５％，残Ｓｎ、（１９）（１８）の１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＩｎ−Ｓｎ系合金の組成[Ｄ]（２０）４５％≦Ｂｉ≦５５％，残Ｉｎ、（２１）（２０）の組成の１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＩｎ−Ｂｉ系合金の組成、[Ｅ]（２２）５０％＜Ｂｉ≦５６％，残Ｓｎ、（２３）（２２）の１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＢｉ−Ｓｎ系合金の組成[Ｆ]（２４）Ｉｎの１００重量部にＡｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、（２５）９０％≦Ｉｎ≦９９．９％，０．１％≦Ａｇ≦１０％の１００重量部にＡｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、（２６）９５％≦Ｉｎ≦９９．９％，０．１％≦Ｓｂ≦５％の１００重量部にＡｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加等のＩｎ系合金の組成（２７）２％≦Ｚｎ≦１５％，７０％≦Ｓｎ≦９５％，残Ｂｉ及びその合金１００重量部にＡｕ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加した合金の組成等からサーモプロテクタの動作温度に適合した融点の組成を選定することができる。
また、可溶合金にｂ．ｃ．ｃやｃ．ｐ．ｈ等の結晶構造の金属を多く含ませることにより塑性変形を抑止しクリープ強度を向上させることができる。

これらの合金、特に、Ｂｉリッチ合金の場合は、金属弾性体に予め層状に被覆しておくことが好ましい。

上記のリード導体には、ニッケル、銅、銅合金等の導電性金属乃至は合金を使用でき、必要に応じ鍍金することができる。
リード導体にはリード部付きのものが使用され、リード導体の先端部を扁平に圧潰加工してリード導体部とすることもできる。
リード導体の寸法は、例えば厚み、０．０５〜０．３ｍｍ、巾０．５〜４．６ｍｍとされる。

リチウムイオン２次電池、リチウムポリマー２次電池等に対する電池パックにおいては、電池や電力トランジスター等の異常発熱を検知して不通電とするサーモプロテクタが必要であるが、本発明に係るサーモプロテクタにおいては小型化が容易であり電池パックに良好に組み込み得、その電池用サーモプロテクタとして好適に利用できる。

本発明に係るサーモプロテクタの基本的構造を示す図面である。 図１−１のサーモプロテクタにおける導電弾性板の弾性歪エネルギーの付与経過を示す図面である。 本発明に係るサーモプロテクタの製作過程を示す図面である。 本発明に係るサーモプロテクタの上記とは別の異なる実施例の要部を示す図面である。 本発明に係るサーモプロテクタにおいて使用される導電弾性体付きリード導体の製作過程を示す図面である。 本発明に係るサーモプロテクタの動作状態を示す図面である。 本発明に係るサーモプロテクタに使用されるハウジングの一例を示す図面である。 図４−１に示すハウジングを用いた本発明に係るサーモプロテクタを示す図面である。 図４−２の（ハ）におけるIII−III断面図である。 本発明に係るサーモプロテクタの上記とは別の実施例の要部を示す図面である。 従来のサーモプロテクタを示す図面である。

符号の説明

１ リード導体
１０ リード導体
２ 導電弾性体
３ 可溶材
４ 溶接箇所
６ ハウジング
６０ ハウジング片
Ａ 導電弾性体付きリード導体

Claims (11)

1. 対向して一対のリード導体が配設され、一方のリード導体の先端が他方のリード導体の先端を越える平行部が設けられ、その平行部間に導電弾性体が長さ方向に圧縮されると共に曲げ変形された状態でその導電弾性体一端部が一方のリード導体先端部に導電可溶材を介して面接合され、同導電弾性体の他端部が他方のリード導体先端において折り返され、その折り返し部が同リード導体先端部に連結されていることを特徴とするサーモプロテクタ。
2. 導電弾性体の他端部が他方のリード導体先端においてそのリード導体の裏面側に折り返され、その折り返し部が同リード導体先端部に連結されていることを特徴とする請求項１記載のサーモプロテクタ。
3. 連結が溶接により行われていることを特徴とする請求項１または２記載のサーモプロテクタ。
4. 導電弾性体の一端部が折り返され、その折り返し部が一方のリード導体に導電性可溶材を介して面接合されていることを特徴とする請求項１〜３何れか記載のサーモプロテクタ。
5. 導電弾性体の弾性歪エネルギーが前記導電性可溶材の軟化乃至は溶融により開放されて前記面接合の界面が離脱される際、面接合箇所から離脱された導電弾性体端部をフロートさせるガイド部を有することを特徴とする請求項１〜４何れか記載のサーモプロテクタ。
6. 可溶材を介しての接合面に可溶材が入り込む孔、窪みまたは切欠きが設けられていることを特徴とする請求項１〜５何れか記載のサーモプロテクタ。
7. 導電性可溶材と導電弾性体との接合面または導電性可溶材とリード導体との接合面を粗面としたことを特徴とする請求項１〜６何れか記載のサーモプロテクタ。
8. 導電弾性体が金属または金属と樹脂との混合物若しくは積層体であることを特徴とする請求項１〜７何れか記載のサーモプロテクタ。
9. 導電性可溶材が低融点金属または導電性熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１〜８何れか記載のサーモプロテクタ。
10. 導電弾性体が多層の重畳体とされていることを特徴とする請求項１〜９何れか記載のサーモプロテクタ。
11. 一対の対向するリード導体の重ねられた先端部間に導電弾性体が配置され、導電弾性体の一端部が一方のリード導体の先端部に導電可溶材を介して面接合され、同導電弾性体の他端部が他方のリード導体の先端部側に連結されてなる導電弾性体付きリード導体の各リード導体に上下分割ハウジングの各ハウジング片を両ハウジング片相互間を導電弾性体長さ方向にずらせた状態で装着し、この装着に伴い導電弾性体付きリード導体間の間隔を上下に広げ、上下の両ハウジング片を前記ずれに対し位置的に揃えて導電弾性体に長手方向圧縮力を加え、この状態で両ハウジング片を接合することを特徴とするサーモプロテクタの製作方法。

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