JP2014235913A - ブレーカー及びそれを備えた安全回路並びに２次電池回路 - Google Patents

Abstract

【課題】２次電池等の保護装置として使用されるブレーカーにおいて、ケースの気密性を高めて、熱応動素子等のへの悪影響を防止することにより熱応動素子の正常な熱変形動作を維持し、良好な温度特性を得る。【解決手段】固定接点２１を有する固定片２と、可動接点３を有し、可動接点３を固定接点２１に押圧して接触させる可動片４と、温度変化に伴って変形することにより可動接点３が固定接点２１から離反するように可動片４を作動させる熱応動素子５と、熱応動素子５を収容する収容部７３を有する樹脂ベース７１と、樹脂ベース７１に装着されるカバー部材７２とを備えたブレーカーにおいて、樹脂ベース７１とカバー部材７２とは、収容部７３の外側で全周に亘って接合されている。【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器の２次電池パック等に内蔵される小型のブレーカーに関するものである。

従来、各種電気機器の２次電池やモーター等の保護装置（安全回路）としてブレーカーが使用されている。ブレーカーは、充放電中の２次電池の温度が過度に上昇した場合、又は自動車、家電製品等の機器に装備されるモーター等に過電流が流れた場合等の異常が生じた際に、２次電池やモーター等を保護するために電流を遮断する。このような保護装置として用いられるブレーカーは、機器の安全を確保するために、温度変化に追従して正確に動作する（良好な温度特性を有する）ことと、通電時の抵抗値が安定していることが求められる。

また、ブレーカーが、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型携帯情報端末機器又はスマートフォンと称される薄型の多機能携帯電話機等の電気機器に装備される２次電池等の保護装置として用いられる場合、上述した安全性の確保に加えて、小型化が要求される。特に、近年の携帯情報端末機器にあっては、ユーザーの小型化（薄型化）の志向が強く、各社から新規に発売される機器は、デザイン上の優位性を確保するために、小型に設計される傾向が顕著である。こうした背景の下、携帯情報端末機器を構成する一部品として、２次電池と共に実装されるブレーカーもまた、さらなる小型化が強く要求されている。

ブレーカーには、温度変化に応じて動作し、電流を導通又は遮断する熱応動素子が備えられている。特許文献１には、熱応動素子としてバイメタルを適用したブレーカーが示されている。バイメタルとは、熱膨張率の異なる２種類の板状の金属材料が積層されてなり、温度変化に応じて形状を変えることにより、接点の導通状態を制御する素子である。同文献に示されたブレーカーは、固定片（ベースターミナル）、可動片（可動アーム）、熱応動素子、ＰＴＣサーミスター等の部品が、ケースに収納されてなり、固定片及び可動片の端子が電気機器の電気回路に接続されて使用される。ケースは、通常、成形の容易さ及びコスト等を考慮して、熱可塑性等の樹脂材料によって構成されている。

ＷＯ２０１１／１０５１７５号公報

しかしながら、上記特許文献に示された構造のブレーカーにおいては、リン青銅等を主成分とする金属板によって構成される可動片と樹脂ベース及びカバー部材との間で十分な密着性が得られず、極めて温度及び湿度の高い雰囲気で長時間に亘ってブレーカーが使用される場合、熱応動素子等を収容する内部空間に水蒸気が侵入する虞がある。ブレーカーの内部空間に侵入した水蒸気は、熱応動素子等を構成する金属に悪影響を及ぼすことが懸念される。

また、近年、生産効率の向上を狙って、ブレーカーを回路基板に直接的に実装する形態が検討されており、さらには、ブレーカーの端子と回路基板のリードとの接続にリフロー方式のはんだ付けを用いることが検討されている。ところが、可動片と樹脂ベース及びカバー部材の間に生じた僅かな隙間からフラックスが侵入することがあり、上述した懸念の一因となっている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ケースの気密性を高めて、熱応動素子等の金属への悪影響を防止することにより熱応動素子の正常な熱変形動作を維持し、良好な温度特性を得ることができるブレーカーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のブレーカーは、固定接点を有する固定片と、可動接点を有し、この可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、前記熱応動素子を収容する収容部を有する第１ケースと、前記第１ケースに装着される第２ケースとを備えたブレーカーにおいて、前記第１ケースと第２ケースとは、前記収容部の外側で全周に亘って接合されていることを特徴とする。

本発明にかかるブレーカーにおいては、前記第２ケースに一体に成形されたカバー片をさらに備え、前記第２ケースは、前記カバー片の周縁に形成された周縁部と、前記周縁部から連続して前記カバー片の内面側に形成された内面部とを有し、前記内面部において前記第１ケースと接合されていることが望ましい。

本発明にかかるブレーカーにおいては、前記第２ケースの前記内面部には、前記第１ケースの側に突出し、前記収容部の側壁を構成する突出部が形成されていることが望ましい。

本発明にかかるブレーカーにおいては、前記第２ケースの前記内面部には、前記熱応動素子の熱変形時に、前記熱応動素子と当接する当接部を有することが望ましい。

本発明にかかるブレーカーにおいては、前記カバー片は、前記第２ケースから突出する端子を有することが望ましい。

本発明にかかるブレーカーにおいては、前記カバー片は、その内面に、前記可動片の一部が接合される接合部を有することが望ましい。

本発明にかかるブレーカーにおいては、前記カバー片は、前記端子と前記接合部との間において、前記突出部に埋設されていることが望ましい。

本発明にかかるブレーカーにおいては、前記可動片は、前記熱応動素子と平面視で重複する領域において前記カバー片と接合されていることが望ましい。

また、本発明の電気機器用の安全回路は、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする。

また、本発明の２次電池パックは、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする。

本発明のブレーカーによれば、第１ケースと第２ケースとは、収容部の外側で全周に亘って接合されているので、収容部の内部空間は、密閉されてブレーカーの外部から隔離される。これにより、ケースの気密性が高められ、熱応動素子を構成する金属等に悪影響を及ぼすことを防止でき、熱応動素子の正常な熱変形動作が維持され、良好な温度特性を得ることができる。

第２ケースが、カバー片の周縁に形成された周縁部と、周縁部から連続してカバー片の内面側に形成された内面部とを有し、内面部において第１ケースと接合されている構成によれば、ブレーカーの高さ寸法を低減しながら、収容部の密閉性を高めることができる。

第２ケースの内面部に、第１ケースの側に突出する突出部が形成されている構成によれば、突出部において第２ケースとカバー片とが強固に接合され、ケースの気密性がより一層高められる。さらに、突出部が収容部の側壁を構成するので、熱応動素子の位置及び姿勢が安定し、良好な温度特性が得られる。

第２ケースの内面が、熱応動素子の熱変形時に、熱応動素子と当接する当接部を有する構成によれば、熱変形した熱応動素子による可動片の押し上げ量を大きくできる。これにより、ブレーカーの高さ寸法を増大させることなく、ブレーカーによる電流の遮断動作の安定性を高めることができる。

カバー片が、第２ケースから突出する端子を有する構成によれば、可動片の周辺の構成が簡素化されるので、ブレーカーの設計の自由度が高まる。

カバー片が、その内面に、可動片の一部が接合される接合部を有する構成によれば、可動片の姿勢が安定するので、固定接点と可動接点との接触圧力が安定し、通電時の抵抗値が安定すると共に、良好な温度特性を得ることができる。

カバー片が、端子と接合部との間において、突出部に埋設されている構成によれば、ケースの気密性がより一層高められると共に、ケースの強度・剛性が高められ、可動片の姿勢がより一層安定する。

接合部が、熱応動素子と平面視で重複する領域に設けられている構成によれば、カバー片及び第２ケースの小型化を図ることができる。

また、本発明のブレーカーを備えた安全回路又は２次電池回路によれば、優れた温度特性によって安全性を確保した安全回路又は２次電池回路を製造できる。

本発明の一実施形態によるブレーカーの構成を示す組み立て斜視図。 通常の充電又は放電時などの通電状態におけるブレーカーの動作を示す断面図。 過充電状態又は異常時などの電流遮断状態におけるブレーカーの動作を示す断面図。 同ブレーカーの可動片、カバー部材及びカバー片の構成を内面側から示す斜視図。 同カバー片をインサートしてカバー部材を成形する工程を示す断面図。 同ブレーカーを組み立てる工程を示す断面図。 ブレーカーにおいて、樹脂ベースとカバー部材との接合状態を示す断面図。 ブレーカーの変形例の構成を示す斜視図。 ブレーカーの別の変形例の構成を示す斜視図。 ブレーカーのさらに別の変形例の構成を示す斜視図。 ブレーカーのさらに別の変形例の構成を示す断面図。 ブレーカーのさらに別の変形例の構成を示す断面図。 本発明のブレーカーを備えた２次電池パックの構成を示す平面図。 本発明のブレーカーを備えた安全回路の回路図。

本発明の一実施形態によるブレーカーについて図面を参照して説明する。図１乃至図３はブレーカーの構成を示す。ブレーカー１は、固定接点２１を有する固定片２と、先端部に可動接点３を有する可動片４と、温度変化に伴って変形する熱応動素子５と、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスター６と、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を収容するケース７等によって構成されている。ケース７は、樹脂ベース（第１ケース）７１と樹脂ベース７１の上面に装着されるカバー部材（第２ケース）７２とカバー片８等によって構成されている。

固定片２は、リン青銅等を主成分とする金属板（この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの金属板）をプレス加工することにより形成され、樹脂ベース７１にインサート成形により埋め込まれている。固定片２の一端には外部回路と電気的に接続される端子２２が形成され、他端側には、ＰＴＣサーミスター６を支持する支持部２３が形成されている。ＰＴＣサーミスター６は、固定片２の支持部２３に３箇所形成された凸状の突起（ダボ）２４ａの上に載置されて、突起２４ａに支持される。固定接点２１は、銀、ニッケル、ニッケル−銀合金の他、銅−銀合金、金−銀合金などの導電性の良い材料のクラッド、メッキ又は塗布等により可動接点３に対向する位置に形成され、樹脂ベース７１の上方に形成されている開口部７３ｃの一部から露出されている。端子２２は樹脂ベース７１の一端から外側に突き出されている。

固定片２は、端子２２、固定接点２１及び支持部２３において露出し、端子２２と固定接点２１との間及び固定接点２１と支持部２３との間において樹脂ベース７１に埋設される。固定片２の支持部２３の表面は、ケース７の内部の収容空間に露出し、突起２４ａを介してＰＴＣサーミスター６と電気的に接触している。

可動片４は、板状の金属材料をプレス加工することにより、長手方向の中心線に対して対称なアーム状に形成されている。可動片４の材料としては、固定片２と同等のリン青銅等を主成分とするものが好ましい。この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの導電性弾性材料を用いてもよい。可動片４の長手方向の一端には、カバー片８の内面に接合される接合部４２（アーム状の可動片４の基端に相当）が形成されている。接合部４２は、カバー片８の内面に設けられている接合部８２と溶接等により接合されている。可動片４の他端（アーム状の可動片４の先端に相当）には可動接点３が形成されている。可動接点３は、固定接点２１と同等の材料によって形成され、溶接の他、クラッド、かしめ（crimping）等の手法によって可動片４の先端部に接合されている。可動片４は、可動接点３と接合部４２の間に、弾性部４３を有している。弾性部４３は、接合部４２から可動接点３の側に延出されている。接合部４２においてカバー片８によって可動片４が固定され、弾性部４３が弾性変形することにより、その先端に形成されている可動接点３が固定接点２１の側に押圧されて接触し、固定片２と可動片４とが通電可能となる。

可動片４は、弾性部４３において、プレス加工により湾曲又は屈曲されている。湾曲又は屈曲の度合いは、熱応動素子５を収納できる限り特に限定はなく、動作温度及び復帰温度における弾性力、接点の押圧力などを考慮して適宜設定すればよい。また、弾性部４３の下面には、熱応動素子５に対向して突起（接触部）４４が形成されている。熱応動素子５の熱変形時に突起４４と熱応動素子５とは接触して、突起４４を介して熱応動素子５の変形が弾性部４３に伝達される（図３参照）。

熱応動素子５は円弧状に湾曲した初期形状をなし、バイメタル、トリメタルなどの複合材料からなる。過熱により動作温度に達すると湾曲形状はスナップモーションを伴って逆反りし、冷却により復帰温度を下回ると復元する。熱応動素子５の初期形状は、プレス加工により形成することができる。所期の温度で熱応動素子５の逆反り動作により可動片４の弾性部４３が押し上げられ、かつ弾性部４３の弾性力により元に戻る限り、熱応動素子５の材質及び形状は特に限定されるものでないが、生産性及び逆反り動作の効率性の観点から矩形が望ましく、小型でありながら弾性部４３を効率的に押し上げるために正方形に近い長方形であるのが望ましい。なお、熱応動素子５の材料としては、例えば、高膨脹側に銅−ニッケル−マンガン合金又はニッケル−クロム−鉄合金、低膨脹側に鉄−ニッケル合金をはじめとする、洋白、黄銅、ステンレス鋼など各種の合金からなる熱膨張率の異なる２種類の材料を積層したものが、所要条件に応じて組み合わせて使用される。

熱応動素子５の逆反り動作により固定片２と可動片４との通電が遮断されたとき、ＰＴＣサーミスター６に流れる電流が増大する。ＰＴＣサーミスター６は、温度上昇と共に抵抗値が増大して電流を制限する正特性サーミスターであれば、動作電流、動作電圧、動作温度、復帰温度などの必要に応じて種類を選択でき、その材料及び形状はこれらの諸特性を損なわない限り特に限定されるものではない。本実施形態では、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム又はチタン酸カルシウムを含むセラミック焼結体が用いられる。セラミック焼結体の他、ポリマーにカーボン等の導電性粒子を含有させたいわゆるポリマーＰＴＣを用いてもよい。

ケース７を構成する樹脂ベース７１及びカバー部材７２は、難燃性のポリアミド（ＰＡ）、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）などの熱可塑性樹脂により成形されている。上述した樹脂と同等以上の特性が得られるのであれば、樹脂以外の材料を適用してもよい。樹脂ベース７１には、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６などを収容するための収容部７３、カバー部材７２の突出部９５を収納するための凹部７３ａ、開口部７３ｂ及び可動接点３を収納するための開口部７３ｃなどが形成されている。凹部７３ａ及び開口部７３ｂの形状は、突出部９５に対応する。なお、樹脂ベース７１に組み込まれた熱応動素子５の端縁は、収容部７３の内部に形成されている枠によって当接され、熱応動素子５の逆反り時に案内される。

カバー部材７２には、カバー片８がインサート成形によって埋め込まれている。カバー片８は、可動片４を支持すると共に、カバー部材７２を補強し、カバー部材７２のひいては筐体としてのケース７の剛性・強度を高めつつブレーカー１の小型化に貢献する。カバー片８は、上述したリン青銅等を主成分とする金属板又はステンレス鋼等の金属板をプレス加工することにより形成される。

カバー片８は、その先端部に端子８１を有する。端子８１の底面は、樹脂ベース７１の底面及び固定片２の端子２２の底面と同一平面上に形成されている。カバー片８は、その内面に可動片４が接合される接合部８２を有し、その外面にカバー部材７２からブレーカー１の外部に露出する露出部８３を有する。

接合部８２は、熱応動素子５と平面視で重複する領域に設けられている。これにより、カバー片８及びカバー部材７２の小型化を図ることができる。露出部８３は、カバー部材７２に形成されている開口部９１からブレーカー１の外部に露出する。露出部８３の外面とカバー部材７２の外面とは同一平面上に形成されている。これにより、ブレーカー１の高さ寸法を小さくできる。

図１に示すように、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等を収容した樹脂ベース７１の収容部７３等を塞ぐように、カバー部材７２が、樹脂ベース７１の上面に装着される。樹脂ベース７１とカバー部材７２とは、例えば超音波溶着によって接合される。

図２は、通常の充電又は放電状態におけるブレーカー１の動作を示している。通常の充電又は放電状態においては、熱応動素子５は初期形状を維持し（逆反り前であり）、固定接点２１と可動接点３は接触し、可動片４の弾性部４３及びカバー片８などを通じてブレーカー１の両端子２２、８１間は導通している。可動片４の弾性部４３と熱応動素子５とは接触しており、可動片４、熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６及び固定片２は、回路として導通している。しかし、ＰＴＣサーミスター６の抵抗は、可動片４の抵抗に比べて圧倒的に大きいため、ＰＴＣサーミスター６を流れる電流は、固定接点２１及び可動接点３を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。

図３は、過充電状態又は異常時などにおけるブレーカー１の動作を示している。過充電又は異常により高温状態となると、ＰＴＣサーミスター６が過熱され、動作温度に達した熱応動素子５は逆反りし、可動片４の弾性部４３が押し上げられて固定接点２１と可動接点３とが離反する。このとき、固定接点２１と可動接点３の間を流れていた電流は遮断され、僅かな漏れ電流が熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を通して流れることとなる。ＰＴＣサーミスター６は、このような漏れ電流の流れる限り発熱を続け、熱応動素子５を逆反り状態に維持させつつ抵抗値を激増させるので、電流は固定接点２１と可動接点３の間の経路を流れず、上述の僅かな漏れ電流のみが存在する（自己保持回路を構成する）。この漏れ電流は安全装置の他の機能に充てることができる。

過充電状態を解除し、又は異常状態を解消すると、ＰＴＣサーミスター６の発熱も収まり、熱応動素子５は復帰温度に戻り、元の初期形状に復元する。そして、可動片４の弾性部４３の弾性力によって可動接点３と固定接点２１とは再び接触し、回路は遮断状態を解かれ、図２に示す導通状態に復帰する。

図４は、カバー片８がインサートされ、可動片４が接合されたカバー部材７２を内面側から示している。カバー部材７２は、カバー片８の露出部８３の周縁に形成された周縁部９２と、周縁部９２から連続してカバー片８の内面側に形成された内面部９３とを有する。周縁部９２は、カバー片８を保持する。周縁部９２の内側には、可動片４を収容するための収容部９４が形成されている。内面部９３は、樹脂ベース７１の端面７４（図１参照）と超音波溶着等により接合されている。

カバー部材７２の内面部９３には、樹脂ベース７１の側に突出する突出部９５が形成されている。突出部９５は、第１突出部９５ａ及び第２突出部９５ｂを有する。第１突出部９５ａと第２突出部９５ｂとは、階段状に形成されている。第１突出部９５ａは、樹脂ベース７１の凹部７３ａと、第２突出部９５ｂは、樹脂ベース７１の開口部７３ｂとそれぞれ嵌合し、隙間なく溶着されている。樹脂ベース７１とカバー部材７２とが超音波溶着等により接合されると、カバー部材７２の第１突出部９５ａは、収容部７３の側壁の一部を構成し、熱応動素子５を案内する（図２、図３等参照）。

突出部９５には、カバー片８の埋設部８４が埋設されている。埋設部８４は、カバー片８の接合部８２と端子８１との間に形成されている。埋設部８４は、第１曲げ部８４ａと第２曲げ部８４ｂとを有する。第１曲げ部８４ａ及び第２曲げ部８４ｂによって、埋設部８４は階段状の段曲げ形状に形成されている。

カバー部材７２の突出部９５には、その側壁から収容部９４に突出する当接部９６が形成されている。図３に示すように、当接部９６は、熱応動素子５の熱変形時に、熱応動素子５の端縁と当接し、熱応動素子５の姿勢を規制する。本実施形態にあっては、図２に示す通電時において、熱応動素子５の端縁は、当接部９６から離れているが、両者が常時当接していてもよい。

図５は、カバー部材７２が成形される要領を示している。カバー部材７２は、金型３００を用いた射出成形工程によって形成される。金型３００は、雌金型３０１及び雄金型３０２を有する。図５（ａ）に示すように、射出成形の際には、カバー片８がインサートされる。装填されるカバー片８には、プレス加工等により、端子８１、埋設部８４等が既に形成されている。

カバー片８が金型３００内に装填され、雌金型３０１及び雄金型３０２の間で型閉じ動作がなされると、図５（ｂ）に示すように、雌金型３０１及び雄金型３０２によって区画されたキャビティ空間３０３が金型３００の内部に生ずる。例えば、埋設部８４の周辺には、突出部９５を形成するためのキャビティ空間３０３が区画される。

図５（ｃ）に示すように、上記キャビティ空間３０３には樹脂材料３０４が充填され、冷却・硬化後に型開きの後、カバー片８がインサートされたカバー部材７２が取り出される。埋設部８４の周辺のキャビティ空間３０３に充填された樹脂材料３０４が硬化することによって突出部９５等が形成される。樹脂材料３０４の充填は、雌金型３０１又は雄金型３０２に形成されているゲート（図示せず）を介してなされる。本実施形態においては、カバー片８に可動片４が接合される前に、カバー片８が金型３００内に装填される。これにより、雄金型３０２の形状をカバー片８のみに対応する簡素なものとすることができ、金型３００の製造コストが低減される。

図６は、カバー部材７２のカバー片８に可動片４が接合され、樹脂ベース７１にカバー部材７２が装着される要領を示している。図６（ａ）に示されるように、上述した射出成形工程によって、カバー片８の埋設部８４は、突出部９５に埋設され、突出部９５の側壁には、当接部９６が形成されている。

図６（ｂ）に示されるように、カバー片８の内面に可動片４が接合される。両者の接合は、カバー片８の接合部８２及び可動片４の接合部４２においてなされる。これにより、図６（ｃ）に示されるように、樹脂ベース７１、カバー片８及び可動片４が一体化される。本実施形態にあっては、可動片４は溶接によってカバー片８と接合されるが、十分な接合強度が得られ、かつ可動片４とカバー片８との間で十分な導通が得られれば、他の接合形態を適用してもよい。カバー片８と可動片４との接合は、図５に示めされるインサート成形の前に行ってもよい。この場合、カバー部材７２を構成する樹脂によって、可動片４とカバー片８との接合強度が十分に得られるのであれば、カバー片８と可動片４との溶接による接合を省略してもよい。

その後、図６（ｄ）に示されるように、固定片２が埋設され、ＰＴＣサーミスター６及び熱応動素子５が載置されている樹脂ベース７１にカバー部材７２が装着され、樹脂ベース７１とカバー部材７２とが超音波溶着により接合される。

図７は、樹脂ベース７１とカバー部材７２とが接合されたブレーカー１を示している。超音波溶着により、樹脂ベース７１の端面７４とカバー部材７２の内面部９３とは、隙間なく接合される。また、カバー部材７２の内面部９３に形成されている第１突出部９５ａは、樹脂ベース７１の凹部７３ａと、第２突出部９５ｂは、樹脂ベース７１の開口部７３ｂとそれぞれ嵌合し、隙間なく溶着されている。従って、図中太線にて示されるように、樹脂ベース７１とカバー部材７２とは、収容部７３の外側で全周に亘って接合されていることになる。さらには、階段状の第１突出部９５ａ及び第２突出部９５ｂ並びに凹部７３ａ及び開口部７３ｂによって、樹脂ベース７１とカバー部材７２とが接合される面積を大きく設定することができる。

以上のように、本実施形態のブレーカー１によれば、樹脂ベース７１とカバー部材７２とは、収容部７３の外側で全周に亘って接合されているので、収容部７３の内部空間は、密閉されてブレーカー１の外部から隔離される。これにより、ケース７の気密性が高められ、熱応動素子５を構成する金属に悪影響を及ぼすことを防止でき、熱応動素子５の正常な熱変形動作が維持され、良好な温度特性を得ることができる。

ブレーカー１によれば、カバー部材７２が、カバー片８の周縁に形成された周縁部９２と、周縁部９２から連続してカバー片８の内面側に形成された内面部９３とを有し、内面部９３において樹脂ベース７１と接合されているので、ブレーカー１の高さ寸法を低減しながら、収容部７３の密閉性を高めることができる。

ブレーカー１によれば、カバー部材７２の内面部に、樹脂ベース７１の側に突出する突出部９５が形成されているので、突出部９５においてカバー部材７２とカバー片８とが強固に接合され、ケース７の気密性がより一層高められる。さらに、突出部９５が収容部７３の側壁を構成するので、熱応動素子５の位置及び姿勢が安定し、良好な温度特性が得られる。

ブレーカー１によれば、カバー部材７２の内面が、熱応動素子５の熱変形時に、熱応動素子５と当接する当接部９６を有するので、熱変形した熱応動素子５による可動片４の押し上げ量を大きくできる。これにより、ブレーカー１の高さ寸法を増大させることなく、ブレーカー１による電流の遮断動作の安定性を高めることができる。

ブレーカー１によれば、カバー片８が、カバー部材７２から突出する端子８１を有するので、可動片４に端子を設ける必要がなくなるため、ケース７の気密性がより一層高められる。また、可動片４の周辺（特に可動片４の基端）の構成が簡素化されるので、ブレーカー１の設計の自由度が高まる。

ブレーカー１によれば、カバー片８が、その内面に、可動片４の接合部４２が接合される接合部８２を有するので、可動片４の姿勢が安定する。これにより、固定接点２１と可動接点３との位置関係が安定するので、通電時の抵抗値が安定すると共に、良好な温度特性が得られる。

ブレーカー１によれば、カバー片８が、端子８１と接合部８２との間に形成されている埋設部８４において、カバー部材７２の突出部９５に埋設されているので、ケース７の気密性がより一層高められると共に、可動片４の姿勢がより一層安定する。

ブレーカー１によれば、接合部８２が、熱応動素子５と平面視で重複する領域に設けられているので、カバー片８及びカバー部材７２の小型化を図ることができる。

（変形例１）
図８は、ブレーカー１の変形例であるブレーカー１Ａを示している。ブレーカー１Ａは、ケース７に対する端子２２及び端子８１の高さが変更されている。ブレーカー１Ａにおいて、端子２２は、固定接点２１と同一の平面上に延出されている。端子８１は、樹脂ベース７１の底面に対して端子２２と同一の高さで突き出されている。これに伴い、埋設部８４の第２曲げ部８４ｂは図中上方に移動され、突出部９５の第２突出部９５ｂ及び樹脂ベース７１の開口部７３ｂは省略されている。この変形例によれば、２次電池回路や安全回路の仕様に応じて、ケース７に対する端子２２及び端子８１の高さを調整できる。また、ブレーカー１と比較すると、突出部９５と樹脂ベース７１との接合部の面積が増加するので、ケース７の気密性が一層高められる。

（変形例２）
図９は、ブレーカー１の別の変形例であるブレーカー１Ｂを示している。ブレーカー１Ｂは、ケース７に対する端子２２及び端子８１の高さが変更されている。ブレーカー１Ｂにおいて、端子２２の高さは、ブレーカー１Ａと同等であるが、ブレーカー１と同等であってもよい。ブレーカー１Ｂにおいて、端子８１は、カバー部材７２の天面と同一の平面上に延出されている。これに伴い、露出部８３は、端子８１まで拡張され、第１曲げ部８４ａ及び第２曲げ部８４ｂは省略されている。この変形例によれば、２次電池回路や安全回路の仕様に応じて、ケース７に対する端子８１の高さを調整できる。

（変形例３）
図１０は、ブレーカー１の別の変形例であるブレーカー１Ｃを示している。ブレーカー１Ｃは、端子２２及び端子８１の形状が変更されている。ブレーカー１Ｃにおいて、端子２２及び端子８１は、断面Ｕ字状に折り曲げられ、樹脂ベース７１の底面と同一の平面上に配設されている。端子２２の先端の端面は、樹脂ベース７１に埋設され、端子８１の先端の端面は、カバー部材７２の第２突出部９５ｂに埋設されている。この変形例によれば、ブレーカーのさらなる小型化を図ることができる。

（変形例４）
図１１は、ブレーカー１のさらに別の変形例であるブレーカー１Ｄを示している。ブレーカー１Ｄは、可動片４とカバー片８とが単一の金属板をプレス加工することにより、一体に成形されている。この変形例にあっては、折り返し部８５において、金属板が折り返されることにより、カバー片８の内方に可動片４が形成される。折り返し部８５の位置及び形態は、図１１に示したものに限られることなく、適宜設定可能である（後述する図１２参照）。また、カバー片８の天面を端子８１として機能させることができる。

（変形例５）
図１２は、ブレーカー１のさらに別の変形例であるブレーカー１Ｅを示している。ブレーカー１Ｅは、ブレーカー１Ｄと同様に、可動片４とカバー片８とが単一の金属板をプレス加工することにより、一体に成形されている。この変形例にあっては、第１曲げ部８５ａ及び第２曲げ部８５ｂにおいて、金属板が折り曲げられることにより、突出部９５の周囲及び内部にカバー片８が形成されると共に、カバー片８の内方に可動片４が形成される。このブレーカー１Ｅにおいては、第４曲げ部８５ｂと第２曲げ部８４ｂとの間に、端子８１が形成されている。端子８１は、樹脂ベース７１の底面と同一の平面上に配設されている。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも樹脂ベース７１とカバー部材７２とが収容部７３の外側で全周に亘って接合されていればよい。

例えば、カバー片８の端子８１に替えて可動片４を突出部９５の側に延出し、カバー部材７２から突出させて、端子を構成してもよい。この場合、可動片４及びカバー片８が金型内にインサートされてカバー部材７２が形成される。さらに、可動片４とカバー片８とは、カバー部材７２を構成する樹脂を介して接合されていてもよく、両者間の溶接を省略してもよい。

また、可動片４が端子８１の側に延出され、接合部４２が突出部９５の内部に形成されていてもよい。

また、当接部９６の替わりにカバー片８の内面に突起が設けられ、この突起が熱変形時の熱応動素子５の端縁と当接するように構成されていてもよい。さらに、可動片４の接合部４２がブレーカー１の長手方向に延出され、この接合部４２に熱変形時の熱応動素子５の端縁と当接する突起が形成されていてもよい。

また、カバー片８を樹脂ベース７１に搭載し、それらを金型内にインサートしてカバー部材７２が形成されていてもよい。

また、カバー片８の天面全体がカバー部材７２を構成する樹脂によって、覆われていてもよい。

また、樹脂ベース７１とカバー部材７２との接合手法は、超音波溶着に限られることなく、両者が強固に接合され十分な気密性が得られる手法であれば、適宜適用することができる。例えば、液状又はゲル状の接着剤を塗布・充填し、硬化させることにより、両者が接着されてもよい。また、ケース７は、樹脂ベース７１とカバー部材７２等によって構成される形態に限られることなく、２個以上の部品によって構成される形態であればよい。この場合、一方が第１ケース、他方が第２ケースとなる。

また、可動片４、樹脂ベース７１及びカバー部材７２の形状は、図１等に示したものに限られず、適宜変更可能である。また、熱応動素子５及び収容部７３等の形状も、図１等に示したものに限られず、適宜変更可能である。

また、支持部２３に設けられる突起の数は、特に限定されない。例えば、固定接点２１に隣接する箇所や支持部２３の中央部等に、別の突起が追加されていてもよい。さらにまた、ＰＴＣサーミスター６と固定片２との間に別部品を配置する構成であってもよい。この場合、支持部２３は、上記別部品を介してＰＴＣサーミスター６を支持する。また、支持部２３において、一部又は全ての突起が省略されていてもよい。

また、可動片４をバイメタル又はトリメタル等によって形成することにより、可動片４と熱応動素子５を一体的に形成する構成であってもよい。この場合、ブレーカーの構成が簡素化されて、さらなる小型化を図ることができる。

また、本発明のブレーカー１は、２次電池パック、電気機器用の安全回路等にも広く適用できる。図１３は２次電池パック１００を示す。２次電池パック１００は、２次電池１０１と、２次電池１０１の出力端回路中に設けたブレーカー１とを備える。図１４は電気機器用の安全回路１０２を示す。安全回路１０２は２次電池１０１の出力回路中に直列にブレーカー１を備えている。

１ ブレーカー
２ 固定片
３ 可動接点
４ 可動片
５ 熱応動素子
７ ケース
８ カバー片
７１ 樹脂ベース（第１ケース）
７２ カバー部材（第２ケース）
７３ 収容部
８１ 端子
８２ 接合部
９２ 周縁部
９３ 内面部
９５ 突出部
９６ 当接部
１０１ ２次電池
１０２ 安全回路

Claims (10)

1. 固定接点を有する固定片と、
   可動接点を有し、この可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、
   温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、
   前記熱応動素子を収容する収容部を有する第１ケースと、
   前記第１ケースに装着される第２ケースとを備えたブレーカーにおいて、
   前記第１ケースと第２ケースとは、前記収容部の外側で全周に亘って接合されていることを特徴とするブレーカー。
2. 前記第２ケースに一体に成形されたカバー片をさらに備え、
   前記第２ケースは、
   前記カバー片の周縁に形成された周縁部と、前記周縁部から連続して前記カバー片の内面側に形成された内面部とを有し、
   前記内面部において前記第１ケースと接合されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーカー。
3. 前記第２ケースの前記内面部には、前記第１ケースの側に突出し、前記収容部の側壁を構成する突出部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のブレーカー。
4. 前記第２ケースの前記内面部には、前記熱応動素子の熱変形時に、前記熱応動素子と当接する当接部を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のブレーカー。
5. 前記カバー片は、前記第２ケースから突出する端子を有することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載のブレーカー。
6. 前記カバー片は、その内面に、前記可動片の一部が接合される接合部を有することを特徴とする請求項５に記載のブレーカー。
7. 前記カバー片は、前記端子と前記接合部との間において、前記突出部に埋設されていることを特徴とする請求項６に記載のブレーカー。
8. 前記可動片は、前記熱応動素子と平面視で重複する領域において前記カバー片と接合されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載のブレーカー。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のブレーカーを備えたことを特徴とする電気機器用の安全回路。
10. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のブレーカーを備えたことを特徴とする２次電池回路。

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