JP2018129201A - 瞬断防止用のマイクロブレーカ及び瞬断防止マイクロブレーカの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弾性アームの先端に可動接点を設けてなる可動接点板1と、可動接点との対向位置に固定接点を設けている固定接点板と、設定温度で接点をオープン状態とするバイメタルと、固定接点板と可動接点板1とに接続しているPTC7と、PTC7を可動接点板1に接続するケース外に溶着端子19を設けているリードワイヤー14とを備え、可動接点板1のケースの外部に配置する接続端子11には、溶着端子19を接続端子11の非接触位置に押圧する絶縁ロッド98を通過させる切り欠き部Sを設けている。
【選択図】図9
Description
本明細書において「マイクロブレーカ」は、厚さを2mm以下とする超小型のブレーカを意味するものとする。
本明細書において、PTCがトリップしない状態における電気抵抗である「低抵抗値」は20℃におけるPTCの電気抵抗を意味する。
図1に示す従来のマイクロブレーカにおいて、
(1)は、周囲温度が設定温度よりも低い状態におけるブレーカの通電状態を示す。
この状態でバイメタル96は非反転状態にあって接点90はクローズしている。
(2)は、周囲温度が設定温度よりも高くなってブレーカが電流を遮断する状態を示す。
この状態でバイメタル96は反転して接点90をオープン状態とする。
(3)は、振動で接点90がオープンする状態を示す。
この状態で、バイメタル96は非反転状態にあって接点90がオープン状態となる。
(1)は、周囲温度が設定温度よりも低い状態におけるブレーカの通電状態を示す。
この状態でバイメタル6は非反転状態にあって接点10はクローズしている。
PTC7と接点10とが並列に接続されて通電される。
したがって、この状態でブレーカの電流は、接点10とPTC7とに分流して流れるが、接点10の接触抵抗はPTC7の低抵抗値よりも小さく、ブレーカの電流はほとんど接点10に流れる。
この状態でバイメタル6は反転して接点10をオープン状態とするが、接点10と並列にPTC7が接続されるので、PTC7に通電され、PTC7は電流で加熱されてトリップし、電気抵抗が急激に増加して実質的に電流を遮断する。
この状態は、バイメタル6は非反転状態にあって、接点10はオープン状態となる。
接点10と並列にPTC7が接続されるが、トリップしていないPTC7の電気抵抗は小さく、接点10に流れていた電流はPTC7に流れる。したがって、接点10が瞬間的にオープンとなっても、ブレーカは電流を遮断しない。接点10が連続してオープン状態にあると、PTC7がトリップしてPTC7の電気抵抗が急激に大きくなって電流を遮断するが、接点10は衝撃で接点10をオープンとする時間は極めて短く、この状態でPTC7がトリップすることはない。したがって、振動で接点10がオープンとなっても、PTC7に電流が流れて瞬断は防止される。
これ等のマイクロブレーカは、弾性アーム5の先端に可動接点3を設けてなる可動接点板1と、可動接点3との対向位置に固定接点4を設けている固定接点板2と、周囲温度が設定温度に上昇すると反転して可動接点3を固定接点4から離してオープン状態とするバイメタル6と、固定接点板2と可動接点板1とに接続しているPTC7とを備える。
超音波活性処理する工程で、可動接点板1と固定接点板2は電源30に接続されて、可動接点と固定接点は通電状態に維持される。電源30は直流電源が適しているが、低周波の交流電源も使用できる。接点に通電するために、可動接点板1と固定接点板の接続端子11、12に電源端子が押圧される。この通電状態で、PTC7は接点と並列に接続されない。PTC7が接点と並列に接続されると、接点のオープン状態でPTC7に電流が流れて、接点にスパークが発生しなくなり、スパークによる接点の波活性化が実現できないからである。PTC7を接点から切り離すために、絶縁ロッド98が溶着端子19を押圧して変形させる。絶縁ロッド98に押されて変形する溶着端子19は、接続端子11から離れて接続されなくなる。絶縁ロッド98は、溶着端子19を確実に接続端子11から離すために、接続端子11に設けた切り欠き部Sを通過して溶着端子19の端部を押圧する。
(1)下ケース8Yにインサート成形して固定している固定接点板2の上面にクリームハンダを供給する。
(2)クリームハンダを付着している固定接点板2の上にPTC7を載せて、クリームハンダを固定接点板2とPTC7の下側電極7aに密着させる。
(3)PTC7の上側電極7bにクリームハンダを供給する。
(4)PTC7の上にリードワイヤー14をセットする。リードワイヤー14を下ケース8Yの定位置にセットするために、リードワイヤー14は位置決め穴18Aの貫通穴を設けており、下ケース8Yは位置決め穴18Aの挿入位置に位置決め凸部18Bを設けている。位置決め凸部18Bを位置決め穴18Aに挿入して、リードワイヤー14は下ケース8Yの定位置にセットされる。PTC7の上側電極7bに供給されたクリームハンダは、上側電極7bとリードワイヤー14とに密着される。
以上の状態で、固定接点板2を固定している下ケース8Yに、PTC7とリードワイヤー14とがセットされた組み立てパーツ20となる。
(5)上ケースをセットしていない組み立てパーツ20をリフロー炉31に入れて加熱し、クリームハンダを溶融して、PTC7の下側電極7aを固定接点板2に、PTC7の上側電極7bをリードワイヤー14にリフローハンダして固定する。
(6)リフローハンダして固定されたリードワイヤー14の上に、可動接点板1をセットする。このとき、リードワイヤー14と可動接点板1との間に絶縁シート17を積層する。絶縁シート17は、リードワイヤー14と可動接点板1との積層部分であって、溶着端子19の先端部である非絶縁部19aを除く領域に配置される。また、PTC7と可動接点板1との間にはバイメタル6を配置する。その後、上ケース8Xをセットして、上ケース8Xを下ケース8Yに固定する。上ケース8Xと下ケース8Yは、超音波振動させて周壁を溶着し、あるいは接着剤を介して接着して固定する。
(7)ケース8から引き出されたリードワイヤー14の溶着端子19を、絶縁ロッド98で矢印で示す方向に押圧して変形し、溶着端子19の非絶縁部19aを可動接点板1から離して、リードワイヤー14の溶着端子19を可動接点板1の接続端子11に接続しない絶縁状態として、接点10を超音波活性する。
(8)接点10を活性化処理した後、溶着端子19の非絶縁部19aを可動接点板1に積層する状態で、リードワイヤー14にレーザービームを照射して、リードワイヤー14を可動接点板1に接続する。図示しないが、レーザービームを照射する状態で、溶着端子19を接続端子11に押圧してレーザービームを照射して、溶着端子19をより確実に接続端子11に接続できる。
2…固定接点板
3…可動接点
4…固定接点
5…弾性アーム
6…バイメタル
7…PTC
7a…下側電極
7b…上側電極
8…ケース
8X…上ケース
8Y…下ケース
8A…周壁
9…中空部
10…接点
11…接続端子
12…接続端子
14…リードワイヤー
17…絶縁シート
18…位置決め構造
18A…位置決め穴
18B…凸部
19…溶着端子
19a…非絶縁部
20…組み立てパーツ
30…電源
31…リフロー炉
90…接点
96…バイメタル
97…PTC
98…絶縁ロッド
S……切り欠き部
Claims (10)
- 接点を超音波活性してなる瞬断防止用のマイクロブレーカであって、
弾性アームの先端に前記可動接点を設けてなる可動接点板と、
前記可動接点との対向位置に固定接点を設けてなる固定接点板と、
設定温度において熱変形して反転して前記可動接点を前記固定接点から離してオープン状態とするバイメタルと、
前記固定接点板と前記可動接点板とに接続してなるPTCと、
前記可動接点板と前記固定接点板を固定しているケースと、
前記PTCの表面に接続され、かつ端部を前記ケースの外部に配置してなる溶着端子を備えるリードワイヤーとを備え、
前記可動接点板は前記ケースの外部に配置してなる接続端子を有し、
前記溶着端子と前記接続端子は、前記ケースの外部において対向位置に配置され、
前記接続端子が、前記接続端子を通過して前記溶着端子を前記接続端子から非接触位置に押圧する絶縁ロッドを通過させる切り欠き部を有することを特徴とする瞬断防止用のマイクロブレーカ。 - 請求項1に記載される瞬断防止用のマイクロブレーカであって、
前記切り欠き部が、前記接続端子の側縁に設けられ、前記切り欠き部に挿通される前記絶縁ロッドが前記溶着端子を前記接続端子から非接触位置に配置するようにしてなる瞬断防止用のマイクロブレーカ。 - 請求項2に記載される瞬断防止用のマイクロブレーカであって、
前記切り欠き部が、前記接続端子が側縁に設けてなる切欠凹部で、前記切欠凹部に挿通される前記絶縁ロッドが前記溶着端子を前記接続端子から非接触状態とするようにしてなる瞬断防止用のマイクロブレーカ。 - 請求項2に記載される瞬断防止用のマイクロブレーカであって、
前記溶着端子の横幅が前記接続端子よりも広く、前記切り欠き部が前記接続端子の側縁に設けてられ、前記切り欠き部に挿通される前記絶縁ロッドが前記溶着端子を前記接続端子から非接触状態とするようにしてなる瞬断防止用のマイクロブレーカ。 - 請求項1に記載される瞬断防止用のマイクロブレーカであって、
前記切り欠き部が、前記接続端子に設けてなる貫通穴で、前記貫通穴に挿通される前記絶縁ロッドが前記溶着端子を前記接続端子から非接触位置に配置するようにしてなる瞬断防止用のマイクロブレーカ。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載される瞬断防止用のマイクロブレーカであって、
前記溶着端子が、前記押圧ロッドの非押圧状態において前記接続端子の積層位置に配置してなる弾性変形できる金属板である、前記絶縁ロッドの押圧状態において弾性変形して、前記接続端子との非接触位置に変形し、前記絶縁ロッドの非押圧状態においては弾性復元力で前記接続端子との積層位置に配置されることを特徴とする瞬断防止用のマイクロブレーカ。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載される瞬断防止用のマイクロブレーカであって、
前記リードワイヤーが、前記可動接点板との対向位置の一部を絶縁シートで絶縁してなることを特徴とする瞬断防止用のマイクロブレーカ。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載される瞬断防止用のマイクロブレーカであって、
前記リードワイヤーが位置決め構造で前記ケースの定位置に配置されてなることを特徴とする瞬断防止用のマイクロブレーカ。 - 請求項8に記載される瞬断防止用のマイクロブレーカであって、
前記位置決め構造が、前記リードワイヤーに設けた位置決め穴と、前記ケースに設けられて前記位置決め穴に挿入される位置決め凸部とで構成され、前記位置決め凸部が前記位置決め穴に挿入されて、前記リードワイヤーが前記ケースの定位置に配置されてなることを特徴とする瞬断防止用のマイクロブレーカ。 - 接点を超音波活性してなるマイクロブレーカの製造方法であって、
弾性アームの先端に前記可動接点を設けてなる可動接点板と、
前記可動接点との対向位置に前記固定接点を設けてなる固定接点板と、
設定温度において熱変形して反転して前記可動接点を前記固定接点から離してオープン状態とするバイメタルと、
前記固定接点板と前記可動接点板とに接続してなるPTCと、
前記可動接点板と前記固定接点板を固定しているケースと、
前記PTCの表面に接続され、かつ端部を前記ケースの外部に配置してなる溶着端子を備えるリードワイヤーとを備え、
前記可動接点板は前記ケースの外部に配置してなる接続端子を有し、
前記溶着端子と前記接続端子は、前記ケースの外部において対向位置に配置され、
前記接続端子が、前記接続端子を通過して前記溶着端子を前記接続端子から非接触位置に押圧する絶縁ロッドを通過させる切り欠き部を有し、
前記切り欠き部を通過する絶縁ロッドで前記溶着端子を押圧して前記溶着端子を前記接続端子から離して前記接続端子の非接触位置に配置し、
変形し、前記溶着端子を前記接続端子の非接触位置に配置して前記リードワイヤーを前記可動接点に接続しない状態で、前記可動接点と前記固定接点とを通電状態として超音波振動して接点を超音波活性し、その後前記溶着端子を前記接続端子に接続することを特徴とする接点を超音波活性してなるマイクロブレーカの製造方法。
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