JP6195910B2 - Protective device - Google Patents

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Description

本発明は、電気または電子装置(例えばモーター、2次電池パック)に異常が発生した場合に、その装置を流れる電流を実質的に遮断する、バイメタル素子およびPTC素子を有して成る保護装置に関する。   The present invention relates to a protective device having a bimetal element and a PTC element that substantially cuts off a current flowing through an electric or electronic device (for example, a motor, a secondary battery pack) when an abnormality occurs. .

電気装置(例えばモーター)に電流が過剰に流れて電気装置が異常に高い温度になった場合、過剰電流以外の何等かの理由で電気装置の温度が異常に高い温度になった場合等の異常が生じた際、電気装置を流れる電流を遮断して、必要に応じてそのような異常を解消して、電気装置の安全を確保する必要がある。そのように電流を遮断する手段としてバイメタル素子が使用されている。   Abnormalities such as when the electric device (for example, motor) flows excessively and the electric device reaches an abnormally high temperature, or when the electric device temperature becomes abnormally high for any reason other than excessive current When this occurs, it is necessary to cut off the current flowing through the electric device, eliminate such abnormality as necessary, and ensure the safety of the electric device. Bimetal elements are used as means for interrupting current.

バイメタル素子は、バイメタル金属のシート部材を有して成り、それ自体が特定の温度を越えて高温になった場合、あるいはその周囲の雰囲気の温度が高くなってバイメタル素子が特定の温度を超えて高温になった場合、作動して(即ち、変形して)、バイメタル素子を流れる電流を遮断するように構成されている。   A bimetallic element has a sheet member made of bimetallic metal, and when the temperature of the bimetallic element itself exceeds a specific temperature or when the temperature of the surrounding atmosphere becomes high, the bimetallic element exceeds a specific temperature. When the temperature becomes high, it is configured to operate (i.e., to be deformed) and to interrupt a current flowing through the bimetal element.

そのようなバイメタル素子が電気装置に組み込まれている場合、過剰電流または他の理由によって電気装置が異常な高温になると作動して電流を遮断する。電流の遮断により電気装置の温度が低下するが、バイメタル素子は、その温度も低下するので、元の形状に戻り(即ち、復帰して)、その結果、電気装置の安全を確保する前に、再び電流が流れることを許容することになり得る。   When such a bimetal element is incorporated into an electrical device, it will operate and cut off the current when the electrical device becomes abnormally hot due to excess current or for other reasons. Although the temperature of the electrical device decreases due to the interruption of the current, the bimetal element also returns to its original shape (that is, returns) because the temperature also decreases, and as a result, before ensuring the safety of the electrical device, It may allow the current to flow again.

そのように再び電流が流れることを防止するには、バイメタル素子が作動した状態を確保・維持する必要がある。そのために、電気装置の回路においてバイメタル素子を直列に配置して、その回路の電流を遮断できるようにすると共に、バイメタル素子に対してPTC素子が並列に配置されている。このような配置によって、バイメタル素子が作動した場合に、それを流れていた電流をPTC素子に迂回させ、その電流によってPTC素子がジュール熱を発生して、その熱をバイメタル素子に伝達してバイメタル素子の作動状態を確保できる。   In order to prevent such a current from flowing again, it is necessary to ensure and maintain the state in which the bimetal element is activated. For this purpose, bimetal elements are arranged in series in the circuit of the electric device so that the current of the circuit can be cut off, and PTC elements are arranged in parallel to the bimetal elements. With such an arrangement, when the bimetal element is activated, the current flowing therethrough is diverted to the PTC element, and the PTC element generates Joule heat by the current, and the heat is transmitted to the bimetal element to transmit the bimetal element. The operating state of the element can be secured.

このように電気回路においてバイメタル素子の作動により動作する可動接点を直列に配置し、また、PTC素子をバイメタル素子に対して並列に配置するように構成された保護装置が知られている。このような保護装置は、例えば下記特許文献1に開示されている。そのような保護装置では、ターミナルを有する樹脂ベースがそれに設けた空間内にPTC素子、バイメタル素子およびアームを有して成り、上方プレートを予め設けたカバーが樹脂ベース上に配置され、この状態で樹脂ベースと樹脂カバーとが接着剤または超音波溶融によって接着されている。   As described above, a protection device is known in which movable contacts that are operated by the operation of a bimetal element in an electric circuit are arranged in series, and a PTC element is arranged in parallel to the bimetal element. Such a protection device is disclosed in, for example, Patent Document 1 below. In such a protection device, a resin base having a terminal has a PTC element, a bimetal element and an arm in a space provided in the resin base, and a cover provided with an upper plate in advance is disposed on the resin base. The resin base and the resin cover are bonded by an adhesive or ultrasonic melting.

特開2005−203277号公報JP 2005-203277 A

上記のような従来の保護装置では、異常発熱が保護装置から離れた位置で生じたり、過電流以外の異常、例えば過電圧が生じたりした場合は、電気または電子装置を適確に保護することができない。したがって、本発明は、異常発熱が保護装置から離れた位置で生じたり、過電流以外の異常が生じたりした場合でも、保護すべき装置を適切に保護することができる保護装置を提供することを目的とする。   In the conventional protection device as described above, when abnormal heat generation occurs at a position away from the protection device, or when an abnormality other than overcurrent, for example, overvoltage occurs, the electrical or electronic device can be properly protected. Can not. Therefore, the present invention provides a protective device capable of appropriately protecting a device to be protected even when abnormal heat generation occurs at a position away from the protective device or when an abnormality other than overcurrent occurs. Objective.

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、バイメタル素子の作動により動作する可動接点を含む主回路とは別に、種々の異常に応じて通電されるPTC素子を含む副回路を設けることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have determined that, in addition to the main circuit including the movable contact that operates by the operation of the bimetal element, the secondary circuit including the PTC element that is energized in response to various abnormalities. It has been found that the above problems can be solved by providing a circuit, and the present invention has been achieved.

本発明の第1の要旨によれば、樹脂ベース、第1ターミナル、第2ターミナル、PTC素子、絶縁層、バイメタル素子、アーム、上方プレートおよび樹脂カバーを有して成る保護装置であって、
樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第1ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
第1ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
平常時には、主回路は、第1ターミナルとアームとが、双方の接点部を介して電気的に直列に接続された状態にあり、一方、副回路には電流が流れず、
異常時には、副回路に通電されると、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されていることを特徴とする保護装置が提供される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a protective device comprising a resin base, a first terminal, a second terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover,
In the resin housing defined by the resin base and the resin cover, the first terminal, the PTC element, the second terminal, the insulating layer, the bimetal element, the arm and the upper plate are stacked in this order,
A first terminal and an arm having a terminal function are arranged in series to constitute a main circuit,
The first terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
In normal times, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact points, while no current flows in the sub circuit,
In an abnormal state, when the subcircuit is energized, the PTC element generates heat due to this current, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened. A protection device is provided that is configured as described above.

本発明によれば、バイメタル素子が作動することにより遮断される主回路とは別に、PTC素子を含み、異常時に通電される副回路を設けることにより、過電流以外の異常が生じた場合であっても、その異常に応じて副回路に通電することにより、副回路のPTC素子がジュール熱を生じ、この熱によりバイメタル素子を作動させて主回路をオープンにすることにより、保護すべき電気または電子装置を適切に保護することができる。   According to the present invention, there is a case where an abnormality other than an overcurrent has occurred by providing a sub-circuit that includes a PTC element and is energized in the event of an abnormality, in addition to the main circuit that is interrupted by the operation of the bimetal element. However, by energizing the subcircuit according to the abnormality, Joule heat is generated in the PTC element of the subcircuit, and this heat activates the bimetal element to open the main circuit. The electronic device can be appropriately protected.

図1は、3端子型の本発明の保護装置1Aの斜視図を模式的に示す。FIG. 1 schematically shows a perspective view of a protection device 1A of the present invention of a three-terminal type. 図2は、図1の保護装置1Aの直線x−xを含む平面に対して垂直な面に沿った断面図を模式的に示す。FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view along a plane perpendicular to the plane including the straight line x 1 -x 2 of the protective device 1 A of FIG. 図3は、図1の保護装置1Aを、それを構成する要素に仮に分解したとした場合に得られる分解斜視図を模式的に示す。FIG. 3 schematically shows an exploded perspective view obtained when the protection device 1A of FIG. 1 is temporarily disassembled into elements constituting the protection device 1A. 図4は、図1の保護装置1Aの樹脂ベースの斜視図を模式的に示す。FIG. 4 schematically shows a perspective view of the resin base of the protection device 1A of FIG. 図5は、図1の保護装置1Aの第1ターミナルの斜視図を模式的に示す。FIG. 5 schematically shows a perspective view of the first terminal of the protective device 1A of FIG. 図6は、4端子型の本発明の保護装置1Bの斜視図を模式的に示す。FIG. 6 schematically shows a perspective view of the protection device 1B of the present invention of a four-terminal type. 図7は、図6の保護装置1Bの直線x−xを含む平面に対して垂直な面に沿った断面図を模式的に示す。FIG. 7 schematically shows a cross-sectional view along a plane perpendicular to the plane including the straight line x 1 -x 2 of the protection device 1 B of FIG. 図8は、図6の保護装置1Bを、それを構成する要素に仮に分解したとした場合に得られる分解斜視図を模式的に示す。FIG. 8 schematically shows an exploded perspective view obtained when the protection device 1B of FIG. 6 is temporarily disassembled into elements constituting the protection device 1B. 図9は、図6の保護装置1Bの樹脂ベースの斜視図を模式的に示す。FIG. 9 schematically shows a perspective view of the resin base of the protection device 1B of FIG.

本発明の一の実施形態である保護装置1Aについて、図1〜5を参照しながら詳細に説明する。なお、図3に、図1および図2に示す本発明の保護装置1Aを、それを構成する要素毎に分解した様子を模式的に示すが、図3は、装置として完成状態にある、本発明の保護装置1Aをそれを構成する要素に仮に分解した場合に得られる分解斜視図を模式的に示すものであって、図3に示す要素を組み立てることによって、本発明の保護装置が得られるわけではない点に留意すべきである。   A protective device 1A according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 schematically shows a state in which the protection device 1A of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is disassembled for each element constituting the protection device 1A. FIG. FIG. 3 schematically shows an exploded perspective view obtained when the protective device 1A of the present invention is temporarily disassembled into elements constituting the protective device 1A, and the protective device of the present invention is obtained by assembling the elements shown in FIG. It should be noted that this is not the case.

本発明の保護装置1Aは、概略的には、図1〜3に示されるような構造を有する。具体的には、保護装置1Aは、第1ターミナル2を有する樹脂ベース4および樹脂カバー6により規定される樹脂ハウジング8を有して成る。樹脂ベース4は空間10を有し、その底部には第1ターミナル2の一部が露出し、その露出部分12の上方にPTC素子14が配置され、その上方に第2ターミナル16が配置され、その上方に絶縁層18が配置され、その上方にバイメタル素子20が配置され、その上方にターミナルとしても機能するアーム22が配置されている。第1ターミナルの一部24、第2ターミナルの一部26およびアームの一部28は樹脂ハウジング8を貫通し、ハウジングの外部に延在している。第1ターミナルの露出部分12、PTC素子14、第2ターミナル16の一部分、絶縁層18、バイメタル素子20およびアーム22の一部分を含む空間10は、上方プレート30により密閉されており、さらにこれらは、第1ターミナル2、第2ターミナル16およびアーム22の一部を除いて樹脂カバー6により覆われている。保護装置1Aにおいて、第1ターミナル2およびアーム22により主回路が構成され、第1ターミナル2、PTC素子14および第2ターミナル16により副回路が構成される。以下、このように他の電気要素との接続端子を3つ有する保護装置を「3端子型」の保護装置ともいう。   The protection device 1A of the present invention schematically has a structure as shown in FIGS. Specifically, the protective device 1 </ b> A includes a resin housing 8 defined by a resin base 4 having a first terminal 2 and a resin cover 6. The resin base 4 has a space 10, a part of the first terminal 2 is exposed at the bottom thereof, the PTC element 14 is disposed above the exposed portion 12, and the second terminal 16 is disposed above the exposed portion 12. An insulating layer 18 is disposed above it, a bimetal element 20 is disposed above it, and an arm 22 that also functions as a terminal is disposed above it. The first terminal portion 24, the second terminal portion 26 and the arm portion 28 penetrate the resin housing 8 and extend to the outside of the housing. The space 10 including the exposed portion 12 of the first terminal, the PTC element 14, a part of the second terminal 16, the insulating layer 18, the bimetal element 20 and a part of the arm 22 is sealed by the upper plate 30, The resin cover 6 covers the first terminal 2, the second terminal 16, and a part of the arm 22. In the protection device 1A, the first terminal 2 and the arm 22 constitute a main circuit, and the first terminal 2, the PTC element 14 and the second terminal 16 constitute a sub circuit. Hereinafter, such a protection device having three connection terminals with other electrical elements is also referred to as a “3-terminal type” protection device.

本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、平常時には、第1ターミナル2とアーム22とは、双方の接点部32,34を介して電気的に直列に接続されている。また、バイメタル素子20は、図示するように上向き(アーム側)に凸となるよう湾曲した状態である。また、第2ターミナル16とバイメタル素子20は、絶縁層18により電気的に遮断されている。平常時には、電流は、主回路、即ち、第1ターミナル2、第1ターミナルの接点部32、アームの接点部34、アーム22の順(またはその逆)に流れ、副回路には電流は流れない。異常時には、第2ターミナルに接続された電気要素から副回路に通電が開始され、副回路、即ち、第1ターミナル2、PTC素子14、第2ターミナル16の順(またはその逆)に電流が流れ、この電流によりPTC素子14がトリップ(動作)し、ジュール熱を生じ、その熱によりバイメタル素子20が作動して、上向き凸から下向き凸に変形し、これによりアーム22が上方に押し上げられ、アームの接点部34と第1ターミナルの接点部32の電気的接続が遮断され、主回路がオープンになる。尚、「平常時」とは、保護すべき電気または電子装置に異常が生じていないことを意味し、「異常時」とは、例えば、保護すべき電気または電子装置が接続されている回路に過電流が流れる、過電圧がかかる、あるいは、保護すべき電気もしくは電子装置またはその周辺で異常発熱が生じている状況を意味する。   In the three-terminal protection device 1A of the present invention, the first terminal 2 and the arm 22 are electrically connected in series via both contact portions 32 and 34 in a normal state. Moreover, the bimetal element 20 is in a state of being curved so as to protrude upward (arm side) as shown in the figure. The second terminal 16 and the bimetal element 20 are electrically cut off by the insulating layer 18. Under normal conditions, the current flows in the order of the main circuit, that is, the first terminal 2, the first terminal contact 32, the arm contact 34, and the arm 22 (or vice versa), and no current flows in the subcircuit. . When an abnormality occurs, energization of the subcircuit is started from the electrical element connected to the second terminal, and a current flows in the order of the subcircuit, that is, the first terminal 2, the PTC element 14, and the second terminal 16 (or vice versa). This current causes the PTC element 14 to trip (operate), generating Joule heat, and the bimetal element 20 is activated by the heat to deform from upward convex to downward convex, thereby pushing up the arm 22 upward, The electrical connection between the contact portion 34 and the contact portion 32 of the first terminal is cut off, and the main circuit is opened. Note that “normal” means that no abnormality has occurred in the electrical or electronic device to be protected, and “when abnormal” means, for example, a circuit to which the electrical or electronic device to be protected is connected. It means a situation in which an overcurrent flows, an overvoltage is applied, or abnormal heat is generated in or around the electrical or electronic device to be protected.

本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、第1ターミナル2と樹脂ベース4は、インサート成形により一体に形成される。このようにインサート成形することにより、第1ターミナル2と樹脂ベース4間の密着性を高めることができる。樹脂ベース4は、空間10を有し、その底部では第1ターミナル2の一部が露出している。この第1ターミナル2の露出部分12上にPTC素子14が配置される。第1ターミナル2は、露出部分12上に、PTC素子14との電気的接続を容易に確保できるように、例えばドーム状の接点36を複数、例えば3個有していてもよい(図4参照)。   In the three-terminal protection device 1A of the present invention, the first terminal 2 and the resin base 4 are integrally formed by insert molding. By performing insert molding in this way, the adhesion between the first terminal 2 and the resin base 4 can be enhanced. The resin base 4 has a space 10 and a part of the first terminal 2 is exposed at the bottom. A PTC element 14 is disposed on the exposed portion 12 of the first terminal 2. The first terminal 2 may have a plurality of, for example, three, for example, three dome-shaped contacts 36 on the exposed portion 12 so as to easily ensure electrical connection with the PTC element 14 (see FIG. 4). ).

第1ターミナル2は、アーム22の接点部34との接点部32を有する。当該接点部32は、第1ターミナル2の対応する位置に貫通して設けられた穴に、接点材をかしめることにより形成することができる。本明細書において「かしめる」とは、ある部材(例えば、第1ターミナル用のプレート)に貫通して設けられた穴に、その穴の直径と同等の直径を有し、その穴の厚みよりも大きい厚み(高さ)を有する別の部材(例えば、接点材)をはめ込み、この穴から上下に突出した部分を潰すことによりある部材に別の部材を固定することを意味する。尚、接点材は必ずしも円柱形である必要はなく、角柱形等であってもよい。第1ターミナル2にこのような接点部を形成することにより、接点部に大きな熱容量を持たせることが可能になり、これにより保護装置に比較的大きな電流を流した場合でも接点部の温度の急激な上昇を防止することができ、保護装置の保持電流を大きくすることが可能になる。   The first terminal 2 has a contact portion 32 with a contact portion 34 of the arm 22. The contact portion 32 can be formed by caulking a contact material in a hole provided through a corresponding position of the first terminal 2. In the present specification, “caulking” means that a hole provided through a certain member (for example, a plate for the first terminal) has a diameter equivalent to the diameter of the hole, and from the thickness of the hole. It means that another member (for example, contact material) having a large thickness (height) is fitted and another member is fixed to a certain member by crushing a portion protruding vertically from this hole. Note that the contact material does not necessarily have a cylindrical shape, and may have a prismatic shape or the like. By forming such a contact portion in the first terminal 2, it becomes possible to give the contact portion a large heat capacity, and even when a relatively large current is passed through the protective device, the temperature of the contact portion is rapidly increased. Can be prevented, and the holding current of the protective device can be increased.

上記接点材を構成する金属は、特に限定されないが、熱容量が大きいものが好ましく、例えば、銀−ニッケル、銀−銅、AgCdO、AgSnO、AgZnO、AgSnOInO、AgCu、銅−タングステン合金等が好ましい。硬度が低く、接点部の形状、特に厚みの微細な設計が可能であり、熱容量も大きいという観点から、90%銀10%ニッケル合金が好ましい。Metal constituting the contact material is not particularly limited, preferably those having a large heat capacity, for example, silver - nickel, silver - copper, AgCdO, AgSnO 2, AgZnO, AgSnOInO, AgCu, copper - tungsten alloy or the like are preferable. A 90% silver 10% nickel alloy is preferred from the viewpoints of low hardness, fine design of the contact portion shape, particularly thickness, and a large heat capacity.

第1ターミナル2は、好ましくは、第1ターミナルの少なくとも一部に、例えば図5に示すように部分38にリブ72を有する。本明細書において、「リブ」とは、それが設置された部材の強度を高めるための要素または構造を言い、例えば、部材面に設置される線状、棒状またはストリップ状の補強材、部材の表面の一部を凸状または凹状に変形させた構造が挙げられる。このようなリブを形成することにより、保護装置の剛性、特に裏面(第1ターミナルが露出する側)からの外圧に対する強度を高めることができる。   The first terminal 2 preferably has ribs 72 on at least a part of the first terminal, for example on the portion 38 as shown in FIG. In this specification, the “rib” refers to an element or structure for increasing the strength of a member in which the rib is installed. For example, a linear, rod-shaped, or strip-shaped reinforcing material installed on a member surface, or a member Examples include a structure in which a part of the surface is deformed into a convex shape or a concave shape. By forming such ribs, it is possible to increase the rigidity of the protective device, particularly the strength against the external pressure from the back surface (the side where the first terminal is exposed).

上記第1ターミナル2は、好ましくは、図2に示されるように、上記露出部分12を含む部分38が樹脂ベース4の空間10のより深い位置に位置するように、クランク形状に曲がって形成される。このような形状とすることにより、樹脂ベース4の空間10の容量を大きくすることができる。この場合、第1ターミナルの部分38は、樹脂ベースの裏側(空間10側と反対の側)で露出していてもよい。このように第1ターミナルの部分38を露出させることにより、保護装置の厚みを低減できることに加え、第1ターミナルとアームとの接点など保護装置内部で生じた熱を効率よく外部に消散することができ、保持電流をより向上させることができる。   The first terminal 2 is preferably bent in a crank shape so that the portion 38 including the exposed portion 12 is located at a deeper position in the space 10 of the resin base 4 as shown in FIG. The By setting it as such a shape, the capacity | capacitance of the space 10 of the resin base 4 can be enlarged. In this case, the portion 38 of the first terminal may be exposed on the back side of the resin base (the side opposite to the space 10 side). Thus, by exposing the portion 38 of the first terminal, the thickness of the protective device can be reduced, and heat generated inside the protective device such as the contact between the first terminal and the arm can be efficiently dissipated to the outside. And the holding current can be further improved.

上記したように、第1ターミナルの一部24は、樹脂ハウジング8の側面を貫通して外向きに延在している。この第1ターミナルの一部24は、本発明の保護装置1Aを所定の電気要素に電気的に接続するための部分であり、ターミナルとしての本来の機能を果たす。図示するように、第1ターミナルの一部24に接点40を設けてよい。   As described above, the first terminal portion 24 extends outward through the side surface of the resin housing 8. The part 24 of the first terminal is a part for electrically connecting the protection device 1A of the present invention to a predetermined electric element, and fulfills the original function as a terminal. As shown in the figure, a contact 40 may be provided on a part 24 of the first terminal.

好ましくは、樹脂ベース4は、流動性の高い樹脂から形成される。このような樹脂を用いることにより、インサート成形時に細部にまで樹脂が行き渡るので、より微細な設計が可能になる。例えば、樹脂ベースの底面および側面の厚みを小さくし、小型化することが可能になる。   Preferably, the resin base 4 is formed from a resin having high fluidity. By using such a resin, since the resin is distributed in detail during insert molding, a finer design becomes possible. For example, the thickness of the bottom surface and the side surface of the resin base can be reduced and the size can be reduced.

上記の流動性の高い樹脂としては、例えば、流動長が25mm以上、好ましくは30mmである樹脂が挙げられる。かかる樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばSZ6505HF(住友化学株式会社)およびSZ6506HF(住友化学株式会社)等が挙げられ、SZ6505HFが好ましい。   Examples of the resin having high fluidity include a resin having a flow length of 25 mm or more, preferably 30 mm. Such a resin is not particularly limited, and examples thereof include SZ6505HF (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and SZ6506HF (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and SZ6505HF is preferred.

上記「流動長」は、射出成形機としてPS10E1ASE(日精樹脂工業株式会社製)を用いて、4.0mmφのランナ、幅1.5mm、厚さ0.3mm、長さ2.0mmのゲートを介して、90MPaの圧力で6秒間、幅5.0mm、厚さ0.3mmの製品を射出成形した場合の製品の長さとして定義される。   The above “flow length” is obtained by using PS10E1ASE (manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.) as an injection molding machine through a 4.0 mmφ runner, a width of 1.5 mm, a thickness of 0.3 mm, and a length of 2.0 mm. Thus, the length of the product is defined as a product having a width of 5.0 mm and a thickness of 0.3 mm injection-molded at a pressure of 90 MPa for 6 seconds.

また、樹脂ベース4は、耐熱性樹脂から形成されていてもよい。このような樹脂を用いることにより、リフロー炉など高温環境に付された場合であっても、保護素子の変形を防止することができる。   The resin base 4 may be formed from a heat resistant resin. By using such a resin, deformation of the protection element can be prevented even when subjected to a high temperature environment such as a reflow furnace.

上記の耐熱性樹脂としては、例えば、LCP樹脂、ポリアミド系樹脂、PPS系樹脂等が挙げられる。   Examples of the heat resistant resin include LCP resin, polyamide resin, PPS resin, and the like.

本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、上記第1ターミナルの露出部分12の上方にPTC素子14が配置されている。その結果、第1ターミナル2とPTC素子14は、例えば接点36を介して電気的に接続されている。   In the three-terminal protection device 1A of the present invention, a PTC element 14 is disposed above the exposed portion 12 of the first terminal. As a result, the first terminal 2 and the PTC element 14 are electrically connected via, for example, the contact 36.

上記PTC素子としては、セラミックPTC素子またはポリマーPTC素子のいずれを用いてもよいが、ポリマーPTC素子を使用するのが好ましい。ポリマーPTC素子は、セラミックPTC素子と比較して、素子自体の抵抗値が低く、一定以上の温度になっても自己破壊が生じにくいという点で有利である。また、ポリマーPTC素子は、セラミックPTC素子と比較して、トリップ状態を保持するために必要な電圧が低く、回路の電圧が低い状態であってもトリップ状態を保持することができる。この結果、接点を開放状態に維持することができ(ラッチ状態)、接点の開閉を繰り返すチャタリング現象を防止できるという点で有利である。さらに、保持電流値が同等である場合、ポリマーPTC素子は、セラミックPTC素子よりも小型・低抵抗である点でも好ましい。   As the PTC element, either a ceramic PTC element or a polymer PTC element may be used, but a polymer PTC element is preferably used. The polymer PTC element is advantageous in that the resistance value of the element itself is lower than that of the ceramic PTC element and self-destruction is unlikely to occur even when the temperature exceeds a certain level. In addition, the polymer PTC element has a lower voltage required to maintain the trip state than the ceramic PTC element, and can maintain the trip state even when the circuit voltage is low. As a result, it is advantageous in that the contact can be maintained in an open state (latched state) and chattering phenomenon that repeatedly opens and closes the contact can be prevented. Furthermore, when the holding current values are equal, the polymer PTC element is preferable in that it is smaller and has a lower resistance than the ceramic PTC element.

上記ポリマーPTC素子とは、導電性充填剤(例えば、カーボンブラック、ニッケル合金等)が分散しているポリマー(例えば、ポリエチレン、ポリビニリデンフルオライド等)を含んで成る導電性組成物を押出することによって得られる層状のPTC要素およびその両側に配置された電極(例えば金属箔)を有して成る。   The polymer PTC element is formed by extruding a conductive composition containing a polymer (for example, polyethylene, polyvinylidene fluoride, etc.) in which a conductive filler (for example, carbon black, nickel alloy, etc.) is dispersed. And the electrode (for example, metal foil) arranged on both sides thereof.

ポリマーPTC素子の大きさおよび形状は、特に限定されないが、本発明の保護装置では、例えば直径2.0mm以下、厚さ0.20mm以下のディスク状のものを使用することができる。   The size and shape of the polymer PTC element are not particularly limited, but in the protective device of the present invention, for example, a disk-shaped element having a diameter of 2.0 mm or less and a thickness of 0.20 mm or less can be used.

本発明の保護装置において、PTC素子としてポリマーPTC素子を使用する場合、その抵抗値は、0.8〜10Ωであるのが好ましく、4.5〜10Ωであるのがより好ましい。ポリマーPTC素子の抵抗値を0.8Ω以上とすることにより、3Vでトリップした状態を維持することができる。また、ポリマーPTC素子の抵抗値を4.5Ω以上とすることにより、3Vでのトリップ状態時の漏れ電流を0.2A以下とすることが可能になる。また、ポリマーPTC素子の抵抗値を10Ω以下とすることにより、その製造に際して、抵抗値のバラツキを小さくするのが容易になる。   In the protection device of the present invention, when a polymer PTC element is used as the PTC element, the resistance value is preferably 0.8 to 10Ω, and more preferably 4.5 to 10Ω. By setting the resistance value of the polymer PTC element to 0.8Ω or more, the tripped state at 3V can be maintained. Further, by setting the resistance value of the polymer PTC element to 4.5Ω or more, it becomes possible to set the leakage current in a trip state at 3 V to 0.2 A or less. Further, by setting the resistance value of the polymer PTC element to 10Ω or less, it becomes easy to reduce the variation of the resistance value in the production.

尚、本明細書において、ポリマーPTC素子の抵抗値とは、ポリマーを含んで成る導電性組成物を押し出して得られるPTC要素の両側に電極(好ましくはニッケル箔)を圧着して得られるポリマーPTC素子の両電極間に25℃にて6.5mV(直流)の電圧を印可した状態で測定される電流値および印可電圧から算出される抵抗値(4端子法による測定、抵抗測定器の測定レンジの印可電流:100mA)を意味する。尚、電極の抵抗値はPTC要素の抵抗値と比較した場合、無視できるほどに小さいので、PTC素子の抵抗値は、PTC要素の抵抗値に実質的に等しい。   In this specification, the resistance value of the polymer PTC element is a polymer PTC obtained by pressure-bonding electrodes (preferably nickel foil) to both sides of a PTC element obtained by extruding a conductive composition containing a polymer. A current value measured with a voltage of 6.5 mV (direct current) applied at 25 ° C. between both electrodes of the element and a resistance value calculated from the applied voltage (measurement by a four-terminal method, measurement range of a resistance measuring instrument) The applied current of 100 mA). Since the resistance value of the electrode is negligibly small when compared with the resistance value of the PTC element, the resistance value of the PTC element is substantially equal to the resistance value of the PTC element.

本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、PTC素子14の上方には第2ターミナル16が配置されている。PTC素子14と第2ターミナル16とは、例えば半田により電気的に接続されている。   In the three-terminal protection device 1A of the present invention, a second terminal 16 is disposed above the PTC element 14. The PTC element 14 and the second terminal 16 are electrically connected by, for example, solder.

第2ターミナル16は、異常に応じて副回路に通電するための電気要素、例えばスイッチング素子、FET(電解効果トランジスタ)等に接続される。異常時に、第2ターミナルを介して上記電気要素からPTC素子に電流を流すことにより、PTC素子を高温・高抵抗状態とし、即ち、トリップさせて、その熱によりバイメタル素子20を作動させる。   The second terminal 16 is connected to an electrical element for energizing the sub circuit according to an abnormality, for example, a switching element, an FET (electrolytic effect transistor) or the like. When an abnormality occurs, a current is passed from the electric element to the PTC element via the second terminal, whereby the PTC element is brought into a high temperature / high resistance state, that is, tripped, and the bimetal element 20 is operated by the heat.

上記したように、第2ターミナルの一部26は、樹脂ハウジング8の側面を貫通して外向きに延在している。この第2ターミナルの一部26は、本発明の保護装置1Aを所定の電気要素に電気的に接続するための部分である。図面には記載されていないが、第2ターミナルの一部26に接点を設けてもよい。   As described above, the portion 26 of the second terminal extends outward through the side surface of the resin housing 8. The part 26 of the second terminal is a part for electrically connecting the protection device 1A of the present invention to a predetermined electric element. Although not shown in the drawing, a contact may be provided on a part 26 of the second terminal.

本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、第2ターミナル16の上方には絶縁層18が配置されている。絶縁層18は、空間10内に設けた段差部42上で支持される。この絶縁層18により、第2ターミナル16とバイメタル素子20とが電気的に離隔されている。   In the three-terminal protection device 1 </ b> A of the present invention, an insulating layer 18 is disposed above the second terminal 16. The insulating layer 18 is supported on the step portion 42 provided in the space 10. By this insulating layer 18, the second terminal 16 and the bimetal element 20 are electrically separated.

上記絶縁層は、絶縁性材料から形成される。絶縁性材料としては、特に限定されないが、好ましくは樹脂、セラミック、シリコーン、紙、ゴム等が挙げられる。   The insulating layer is made of an insulating material. Although it does not specifically limit as an insulating material, Preferably resin, ceramic, silicone, paper, rubber | gum etc. are mentioned.

上記絶縁層の厚さは、第2ターミナルとバイメタル素子との電気的絶縁を確保できるものであれば特に限定されるものではないが、50〜500μm、好ましくは150〜400μmであり得る。絶縁層が薄いほど、PTC素子で生じたジュール熱を、効率よくバイメタル素子に伝達することができることから、250μm以下であることが好ましく、200μm以下であることがより好ましい。また、第2ターミナルとバイメタル素子との電気的絶縁を確実にするため、50μm以上であることが好ましく、100μm以上であることがより好ましい。   The thickness of the insulating layer is not particularly limited as long as electrical insulation between the second terminal and the bimetal element can be secured, but may be 50 to 500 μm, preferably 150 to 400 μm. The thinner the insulating layer, the more efficiently Joule heat generated in the PTC element can be transmitted to the bimetal element, and therefore it is preferably 250 μm or less, and more preferably 200 μm or less. Moreover, in order to ensure electrical insulation between the second terminal and the bimetal element, it is preferably 50 μm or more, and more preferably 100 μm or more.

本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、絶縁層18の上方にはバイメタル素子20が配置されている。また、バイメタル素子20は、PTC素子14の熱影響下にある。当該バイメタル素子20は、PTC素子14で生じるジュール熱により変形し得るものであれば特に限定されず、自体公知のものを用いることができる。   In the three-terminal protection device 1A of the present invention, a bimetal element 20 is disposed above the insulating layer 18. Further, the bimetal element 20 is under the thermal influence of the PTC element 14. The bimetal element 20 is not particularly limited as long as it can be deformed by Joule heat generated in the PTC element 14, and a known one can be used.

バイメタル素子20は、樹脂ベースの空間10が許容し得る限り、できるだけ表面積が大きいものが好ましい。表面積を大きくすることにより、動作温度のばらつきを低減することができ、また、異常時に変形した際にアーム22を上方に押し上げる力が大きくなる。   The bimetal element 20 preferably has a surface area as large as possible, as long as the resin-based space 10 can allow it. By increasing the surface area, variations in operating temperature can be reduced, and the force that pushes the arm 22 upward when deformed during an abnormality increases.

好ましくは、バイメタル素子20は、その下面(PTC素子側)の中央部付近に、突起、例えばドーム状の凸部44を有していてもよい。この突起は、バイメタル素子20が作動して、上向きに凸の状態から下向きに凸となった場合、PTC素子14と接触した状態となる。この突起の高さに相当する分だけアーム22がさらに上方に押し上げられるので、バイメタル素子20自体の湾曲の程度がより小さい場合であっても、アーム22を十分に押し上げることができ、アームと第1ターミナルの接点での電気的接続をより確実に遮断することができる。   Preferably, the bimetal element 20 may have a protrusion, for example, a dome-shaped convex part 44 in the vicinity of the center part of the lower surface (PTC element side). The protrusion comes into contact with the PTC element 14 when the bimetal element 20 is actuated to protrude downward from the upward convex state. Since the arm 22 is further pushed upward by an amount corresponding to the height of the protrusion, the arm 22 can be sufficiently pushed up even when the degree of curvature of the bimetal element 20 itself is smaller. The electrical connection at the contact of one terminal can be more reliably interrupted.

本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、アーム22は、バイメタル素子20の上方に位置し、樹脂ベース4に固定されている。固定方法は、特に限定されないが、アーム22の固定部46をクランク形状に曲げ、そのステップ部48の両端部に嵌合部50(例えば、突出部)を設けることが好ましい。この場合、樹脂ベース4に、この嵌合部に対応する被嵌合部52(例えば、上記突出部が嵌まり込む凹部)を設ける。これらを嵌合させる(圧入する)ことにより、アーム22を樹脂ベース4に固定することができる。このような形態とすることにより、樹脂ベース4の空間10をより広く確保することができ、より大きなバイメタル素子を設置することが可能になる。   In the three-terminal protection device 1 </ b> A of the present invention, the arm 22 is positioned above the bimetal element 20 and is fixed to the resin base 4. The fixing method is not particularly limited, but it is preferable to bend the fixing portion 46 of the arm 22 into a crank shape and provide fitting portions 50 (for example, protruding portions) at both ends of the step portion 48. In this case, the to-be-fitted part 52 (for example, the recessed part in which the said protrusion part fits) corresponding to this fitting part is provided in the resin base 4. FIG. By fitting (press-fitting) these, the arm 22 can be fixed to the resin base 4. By setting it as such a form, the space 10 of the resin base 4 can be ensured more widely, and it becomes possible to install a larger bimetal element.

また、アーム22は、接点部34を有し、図示するように、その接点部34が水平方向(樹脂ベースの底面の延在方向)に対してやや下方に位置するように湾曲している状態に形成されているのが好ましい。この接点部34は、平常時には、第1ターミナルの接点部32と接触しており、異常時には、バイメタル素子20が変形することによりアーム22が上方に押し上げられ、この接触状態が解除される。   Further, the arm 22 has a contact portion 34, and as shown in the figure, the contact portion 34 is curved so as to be located slightly below the horizontal direction (extending direction of the bottom surface of the resin base). It is preferable that it is formed. This contact portion 34 is normally in contact with the contact portion 32 of the first terminal, and when an abnormality occurs, the arm 22 is pushed upward by the deformation of the bimetal element 20 and this contact state is released.

上記接点部34は、第1ターミナルの接点部32と同様に、アーム22の対応する位置に設けられた穴に、接点材をかしめることにより形成することができる。アーム22にこのような接点部を形成することにより、接点部に大きな熱容量を持たせることが可能になり、これにより保護装置に比較的大きな電流を流した場合でも接点部の温度の急激な上昇を防止することができ、保護装置の保持電流を大きくすることが可能になる。尚、第1ターミナルの接点部32およびアームの接点部34のいずれか一方が、接点材を第1ターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成されていればよいが、好ましくは両方の接点部が接点材をかしめることにより形成される。   Similar to the contact portion 32 of the first terminal, the contact portion 34 can be formed by caulking a contact material in a hole provided at a corresponding position of the arm 22. By forming such a contact portion on the arm 22, it becomes possible to give the contact portion a large heat capacity, so that even when a relatively large current flows through the protective device, the temperature of the contact portion increases rapidly. Can be prevented, and the holding current of the protective device can be increased. Any one of the contact portion 32 of the first terminal and the contact portion 34 of the arm may be formed by caulking the contact material to the first terminal and / or the arm, but preferably both contact portions. Is formed by caulking the contact material.

上記接点材を構成する金属は、第1ターミナルの接点部32を形成する接点材を構成するものと同様である。   The metal which comprises the said contact material is the same as that which comprises the contact material which forms the contact part 32 of a 1st terminal.

また、アーム22は、図示するように、凸部54,56を有していてもよい。この凸部は、バイメタル素子20が作動して、上向きに凸の状態から下向きに凸となった場合、この凸部54でバイメタル素子の一端を支持することにより、バイメタル素子の他端の高さをより高くすることができ、さらに凸部56の高さに相当する分だけアーム22をより上方に押し上げられるので、バイメタル素子20自体の湾曲の程度がより小さい場合であっても、アーム22を十分に押し上げることができ、アームと第1ターミナルの接点での電気的接続をより確実に遮断することができる。このような凸部は、アーム22の長さ方向(図2の左右方向)に離間してバイメタル素子20の長さ方向(図2の左右方向)の両端またはその近傍に設けるのが好ましい。   Moreover, the arm 22 may have convex parts 54 and 56 as shown in the figure. When the bimetal element 20 is actuated so that the convex portion protrudes downward from the upward convex state, the convex portion supports the one end of the bimetallic element by the convex portion 54, thereby increasing the height of the other end of the bimetallic element. Since the arm 22 can be pushed upward by an amount corresponding to the height of the convex portion 56, the arm 22 can be moved even when the degree of bending of the bimetal element 20 itself is smaller. It can be pushed up sufficiently, and the electrical connection at the contact point between the arm and the first terminal can be more reliably interrupted. Such convex portions are preferably provided at or near both ends in the length direction of the bimetal element 20 (left-right direction in FIG. 2) and separated in the length direction of the arm 22 (left-right direction in FIG. 2).

好ましくは、アーム22は、図示するように、空間10内でクランク形状に曲げられる。このような形状とすることにより、異常時にバイメタル素子20によりアーム22が押し上げられた際、接点部32と接点部34間の距離(接点ギャップ)を大きくすることができ、両者の接触状態をより確実に解除することができる。   Preferably, the arm 22 is bent into a crank shape in the space 10 as shown. By adopting such a shape, when the arm 22 is pushed up by the bimetal element 20 at the time of abnormality, the distance (contact gap) between the contact portion 32 and the contact portion 34 can be increased, and the contact state between the two can be further increased. It can be released reliably.

上記したように、アームの一部28は、樹脂ハウジング8の側面を貫通して外向きに延在している。このアームの一部28は、本発明の保護素子1Aを所定の電気要素に電気的に接続するための部分であり、ターミナルと同様の機能を果たす。図示するように、アームの一部28に接点58を設けてよい。   As described above, the arm portion 28 extends outward through the side surface of the resin housing 8. The arm portion 28 is a portion for electrically connecting the protection element 1A of the present invention to a predetermined electric element, and performs the same function as the terminal. As shown, a contact 58 may be provided on a portion 28 of the arm.

本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、空間10内のアーム22の上方には、上方プレート30が配置されている。上方プレート30は、バイメタル素子20が所定の高温になって作動してアーム22を上方に押し上げた際に、バイメタル素子20からの熱によって加熱状態にあり得るアーム22および/または接点部34が接触して熱を消散させる機能を有する。したがって、上方プレート30は優れた熱伝導性を有するのが好ましく、熱は、上方プレート30からそれに接触しているアームを経てアームの一部28を介して散逸する。したがって、上方プレート30は例えば金属シートによって形成されていることが好ましい。その結果、バイメタル素子20から樹脂カバー6に伝えられる熱量を可及的に減らすことができ、熱により樹脂カバー6が受ける影響を最小限とできる。   In the three-terminal protection device 1 </ b> A of the present invention, an upper plate 30 is disposed above the arm 22 in the space 10. The upper plate 30 is brought into contact with the arm 22 and / or the contact portion 34 that may be heated by heat from the bimetal element 20 when the bimetal element 20 is operated at a predetermined high temperature and pushes the arm 22 upward. And has the function of dissipating heat. Accordingly, the upper plate 30 preferably has excellent thermal conductivity, and heat is dissipated from the upper plate 30 through the arm in contact with it and through the arm portion 28. Therefore, the upper plate 30 is preferably formed of, for example, a metal sheet. As a result, the amount of heat transferred from the bimetal element 20 to the resin cover 6 can be reduced as much as possible, and the influence of the resin cover 6 due to heat can be minimized.

図示するように、上方プレート30は、樹脂ベース4によって規定されている空間10を実質的に閉鎖している。尚、「実質的に閉鎖する」とは、本発明の保護装置の製造において、樹脂カバー6をインサート成形により形成した場合に、成形に用いる溶融樹脂が空間10内に侵入できない状態にあることを意味する。換言すれば、本発明の保護装置においては、樹脂カバー6をインサート成形した場合に、成形に用いた樹脂が、空間10内に侵入していない状態にあることを意味する。   As illustrated, the upper plate 30 substantially closes the space 10 defined by the resin base 4. Note that “substantially close” means that the molten resin used for molding cannot enter the space 10 when the resin cover 6 is formed by insert molding in the production of the protection device of the present invention. means. In other words, in the protection device of the present invention, it means that the resin used for molding does not enter the space 10 when the resin cover 6 is insert-molded.

上方プレート30は係止部60を有し、これが樹脂ベース4の被係止部62と係合することにより固定されている。好ましくは、係止部60は、鉤型形状(フック形状)であり、被係止部62は、これに対応する切欠形状である。このような構造とすることにより、係合に必要な領域を小さくすることができ、その結果、保護装置をより小型化することができ、あるいは、空間10をより大きく確保することができ、より大きなバイメタル素子を用いることが可能になる。   The upper plate 30 has a locking portion 60 that is fixed by being engaged with a locked portion 62 of the resin base 4. Preferably, the locking portion 60 has a saddle shape (hook shape), and the locked portion 62 has a cutout shape corresponding thereto. By adopting such a structure, the area required for engagement can be reduced, and as a result, the protective device can be further reduced in size, or a larger space 10 can be secured. A large bimetal element can be used.

本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、上方プレート30を覆うように、樹脂カバー6が配置される。樹脂カバー6は、樹脂ベース4とともに樹脂ハウジング8を規定する。樹脂カバー6と樹脂ベース4は、例えば接着剤、超音波溶着、レーザー溶着などによって接着することができる。   In the three-terminal protection device 1A of the present invention, the resin cover 6 is disposed so as to cover the upper plate 30. The resin cover 6 defines the resin housing 8 together with the resin base 4. The resin cover 6 and the resin base 4 can be bonded by, for example, an adhesive, ultrasonic welding, laser welding, or the like.

また、樹脂カバー6は、第1ターミナル2を有する樹脂ベース4、PTC素子14、第2ターミナル16、絶縁層18、バイメタル素子20、アーム22および上方プレート30を図示するように組み立てたアッセンブリを所定の金型に入れ、金型の側面から第1ターミナルの一部24、第2ターミナルの一部26およびアームの一部28が外向きに延在した状態で、樹脂を射出成形することによって、即ち、インサート成形することによってアッセンブリの周囲に形成してもよい。このインサート成形によって金型に供給された溶融樹脂は、樹脂ベース4の樹脂部分と接触する箇所にてその樹脂と一体となり、樹脂ベース4と樹脂カバー6との接着状態が確保される。この場合、樹脂カバー6の射出成形時の圧力により上方プレートが変形することを防止するため、上方プレート30を樹脂ベース4に固定する前に、その一部に、好ましくは中央部付近の上方に予め樹脂カバーの一部7をインサート成形し、この樹脂カバーの一部7を有する上方プレートを樹脂ベースに固定し、次いで樹脂カバーの残りの部分7’をインサート成形することが好ましい。尚、インサート成形時に金型に供給される樹脂の圧力が上方プレート30を樹脂ベース4に向かって(即ち、図2において下向きに)押し付けるので、上方プレート30による樹脂ベース4の空間10の閉鎖がより一層確保できる。このように樹脂カバー6を形成することにより、酸素が空間内に侵入することを抑制することができる。   Further, the resin cover 6 is a predetermined assembly made of the resin base 4 having the first terminal 2, the PTC element 14, the second terminal 16, the insulating layer 18, the bimetal element 20, the arm 22 and the upper plate 30 as shown in the figure. In the state where the first terminal part 24, the second terminal part 26 and the arm part 28 extend outward from the side surface of the mold, the resin is injection-molded, That is, it may be formed around the assembly by insert molding. The molten resin supplied to the mold by this insert molding is integrated with the resin at a location where the resin base 4 comes into contact with the resin portion, and an adhesive state between the resin base 4 and the resin cover 6 is ensured. In this case, in order to prevent the upper plate from being deformed by the pressure at the time of injection molding of the resin cover 6, before fixing the upper plate 30 to the resin base 4, preferably a part thereof, preferably above the central portion. It is preferable to insert-mold the resin cover part 7 in advance, fix the upper plate having the resin cover part 7 to the resin base, and then insert-mold the remaining part 7 'of the resin cover. Since the pressure of the resin supplied to the mold at the time of insert molding presses the upper plate 30 toward the resin base 4 (that is, downward in FIG. 2), the space 10 of the resin base 4 is closed by the upper plate 30. It can be secured even more. By forming the resin cover 6 in this manner, oxygen can be prevented from entering the space.

一の態様において、上方プレート30の上面部の一部は、樹脂カバー6から露出していてもよい。このような構成とすることにより、保護装置の内部、特に接点で生じた熱を装置外部に効率的に消散することができ、これにより保持電流を大きくすることができる。   In one aspect, a part of the upper surface portion of the upper plate 30 may be exposed from the resin cover 6. With such a configuration, the heat generated inside the protective device, particularly at the contact point, can be efficiently dissipated to the outside of the device, thereby increasing the holding current.

さらなる態様において、上記のように装置の上部に露出させた上方プレート30は、電極として用いることもできる。この場合、アームの一部28は省略することができる。この場合、装置を流れる電流は、平常時には、第1ターミナル2、第1ターミナルの接点部32、アームの接点部34、アーム22、上方プレート30の順(またはその逆)に流れ、異常時には、第1ターミナルの接点部32とアームの接点部34との電気的接続が遮断される。   In a further aspect, the upper plate 30 exposed at the top of the device as described above can also be used as an electrode. In this case, the arm portion 28 can be omitted. In this case, the current flowing through the device normally flows in the order of the first terminal 2, the contact portion 32 of the first terminal, the contact portion 34 of the arm, the arm 22, and the upper plate 30 (or vice versa). The electrical connection between the contact portion 32 of the first terminal and the contact portion 34 of the arm is interrupted.

樹脂カバー6を構成する樹脂は、特に限定されないが、樹脂ベース4を構成する樹脂と同じものであることが好ましい。同じ樹脂を用いることにより、樹脂ベース4と樹脂カバー6の接着を一層確実にすることができる。   The resin constituting the resin cover 6 is not particularly limited, but is preferably the same as the resin constituting the resin base 4. By using the same resin, adhesion between the resin base 4 and the resin cover 6 can be further ensured.

好ましい態様において、本発明の3端子型の保護装置は、樹脂ベース、第1ターミナル、第2ターミナル、PTC素子、絶縁層、バイメタル素子、アーム、上方プレートおよび樹脂カバーを有して成り、
(1)樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第1ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
(2)第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
(3)第1ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
(4)平常時には、主回路は、第1ターミナルとアームとが、双方の接点部を介して電気的に直列に接続された状態にあり、異常時には、副回路に通電が開始され、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されており、
(5)第1ターミナルおよびアームの接点部の少なくとも一方が、接点材を第1ターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成され、
(6)樹脂ベースが、インサート成形により第1ターミナルと一体に形成されており、
(7)第1ターミナルの少なくとも一部がリブを有し、
(8)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(9)上方プレートが鉤状の係止部を有し、この係止部を樹脂ベースの切欠形状の被係止部に係合させることにより樹脂ベースに固定されており、
(10)アームが、樹脂ベースの空間内において、クランク形状を有し、
(11)アームの固定部がクランク形状を有し、このクランクのステップ部の両端部に嵌合部を有し、この嵌合部を樹脂ベースの被嵌合部に嵌合させることによりアームが固定されており、
(12)バイメタル素子がその中央部付近に突起を有する
ことを特徴とする。但し、上記特徴(5)〜(12)の少なくとも1つを備えればよいが、好ましくは複数、例えば2〜5つ、さらに好ましくはすべてを備える。
In a preferred embodiment, the three-terminal protection device of the present invention comprises a resin base, a first terminal, a second terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover.
(1) A first terminal, a PTC element, a second terminal, an insulating layer, a bimetal element, an arm and an upper plate are stacked in this order in a resin housing defined by a resin base and a resin cover.
(2) The first terminal and the arm having the terminal function are arranged in series to constitute the main circuit,
(3) The first terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
(4) During normal operation, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact portions. When an abnormality occurs, the subcircuit is energized, and this current The PTC element generates heat, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened,
(5) At least one of the contact portions of the first terminal and the arm is formed by caulking the contact material to the first terminal and / or the arm,
(6) The resin base is formed integrally with the first terminal by insert molding,
(7) At least a part of the first terminal has a rib,
(8) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(9) The upper plate has a hook-shaped locking portion, and is fixed to the resin base by engaging the locking portion with the notched locking portion of the resin base.
(10) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(11) The fixed portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both ends of the step portion of the crank, and the arm is fitted by fitting the fitting portion to the fitted portion of the resin base. Fixed,
(12) The bimetal element has a protrusion near its center. However, at least one of the above features (5) to (12) may be provided, but preferably a plurality of, for example, 2 to 5, more preferably all.

本発明の別の実施形態である保護装置1Bについて、図6〜9を参照しながら詳細に説明する。なお、図8に、図6および図7に示す本発明の保護装置1Bを、それを構成する要素毎に分解した様子を模式的に示すが、図8は、装置として完成状態にある、本発明の保護装置1Bをそれを構成する要素に仮に分解した場合に得られる分解斜視図を模式的に示すものであって、図8に示す要素を組み立てることによって、本発明の保護装置が得られるわけではない点に留意すべきである。   A protection device 1B according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 8 schematically shows a state in which the protection device 1B of the present invention shown in FIGS. 6 and 7 is disassembled for each element constituting the protection device 1B. FIG. FIG. 9 schematically shows an exploded perspective view obtained when the protection device 1B of the present invention is temporarily disassembled into elements constituting the protection device 1B, and the protection device of the present invention is obtained by assembling the elements shown in FIG. It should be noted that this is not the case.

本発明の保護装置1Bは、概略的には、図6〜8に示されるような構造を有する。保護装置1Bは、保護装置1Aの構成要素に加えてさらに第3ターミナル64を有して成り、この第3ターミナル64は、副回路において保護装置1Aにおける第1ターミナル2(詳細には第1ターミナルの部分38)に代えて設置され、樹脂ベース4および樹脂カバー6により規定される樹脂ハウジング8内において、第3ターミナル64、PTC素子14、第2ターミナル16、絶縁層18、バイメタル素子20、アーム22および上方プレート30が、この順に重ねられており、第3ターミナル64、PTC素子14および第2ターミナル16が電気的に直列に接続されて副回路を構成していることを特徴とする。   The protection device 1B of the present invention schematically has a structure as shown in FIGS. The protection device 1B includes a third terminal 64 in addition to the components of the protection device 1A. The third terminal 64 is a first terminal 2 (specifically, the first terminal) in the protection device 1A in a subcircuit. The third terminal 64, the PTC element 14, the second terminal 16, the insulating layer 18, the bimetal element 20, and the arm in the resin housing 8 that is installed in place of the resin base 4 and the resin cover 6. 22 and the upper plate 30 are overlapped in this order, and the third terminal 64, the PTC element 14, and the second terminal 16 are electrically connected in series to form a sub circuit.

具体的には、保護装置1Bは、第1ターミナル2および第3ターミナル64を有する樹脂ベース4および樹脂カバー6により規定される樹脂ハウジング8を有して成る。樹脂ベース4において第1ターミナル2と第3ターミナル64とは電気的に離隔されている。樹脂ベース4は空間10を有し、その底部には第3ターミナル64の一部が露出し、その露出部分66の上方にPTC素子14が配置され、その上方に第2ターミナル16が配置され、その上方に絶縁層18が配置され、その上方にバイメタル素子20が配置され、その上方にアーム22が配置されている。第1ターミナルの一部24、第2ターミナルの一部26、第3ターミナルの一部68およびアームの一部28は樹脂ハウジング8を貫通し、ハウジングの外部に延在している。第1ターミナル2の一部分、第3ターミナルの露出部分66、PTC素子14、第2ターミナル16の一部分、絶縁層18、バイメタル素子20およびアーム22の一部分を含む空間10は、上方プレート30により密閉されており、さらにこれらは、第1ターミナルの一部24、第2ターミナルの一部26、第3ターミナルの一部68およびアームの一部28を除いて樹脂カバー6により覆われている。保護装置1Bにおいて、第1ターミナル2およびアーム22により主回路が構成され、第3ターミナル64、PTC素子14および第2ターミナル16により副回路が構成される。以下、このように他の電気要素との接続端子を4つ有する保護装置を「4端子型」の保護装置ともいう。   Specifically, the protection device 1 </ b> B includes a resin housing 8 defined by a resin base 4 having a first terminal 2 and a third terminal 64 and a resin cover 6. In the resin base 4, the first terminal 2 and the third terminal 64 are electrically separated. The resin base 4 has a space 10, a part of the third terminal 64 is exposed at the bottom thereof, the PTC element 14 is disposed above the exposed portion 66, and the second terminal 16 is disposed above the exposed portion 66, An insulating layer 18 is disposed above, a bimetal element 20 is disposed above, and an arm 22 is disposed above the bimetal element 20. A part 24 of the first terminal, a part 26 of the second terminal, a part 68 of the third terminal and a part 28 of the arm penetrate the resin housing 8 and extend to the outside of the housing. The space 10 including a part of the first terminal 2, the exposed part 66 of the third terminal, the PTC element 14, a part of the second terminal 16, the insulating layer 18, the bimetal element 20 and a part of the arm 22 is sealed by the upper plate 30. Further, they are covered with a resin cover 6 except for a part 24 of the first terminal, a part 26 of the second terminal, a part 68 of the third terminal and a part 28 of the arm. In the protection device 1B, the first terminal 2 and the arm 22 constitute a main circuit, and the third terminal 64, the PTC element 14 and the second terminal 16 constitute a sub circuit. Hereinafter, such a protection device having four connection terminals with other electrical elements is also referred to as a “4-terminal type” protection device.

本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、平常時には、第1ターミナル2とアーム22とは双方の接点部を介して電気的に直列に接続されている。また、バイメタル素子20は、図示するように上向き(アーム側)に凸となるよう湾曲した状態である。また、第2ターミナル16とバイメタル素子20は、絶縁層18により電気的に遮断されている。平常時には、電流は、主回路、即ち、第1ターミナル2、第1ターミナルの接点部32、アームの接点部34、アーム22の順(またはその逆)に流れ、副回路には電流は流れない。異常時には、第2ターミナル(または第3ターミナル)に接続された電気要素から副回路に通電が開始され、副回路、即ち、第3ターミナル64、PTC素子14、第2ターミナル16の順(またはその逆)に電流が流れ、この電流によりPTC素子14がトリップ(動作)し、ジュール熱を生じ、その熱によりバイメタル素子20が作動して、上向き凸から下向き凸に変形し、これによりアーム22が上方に押し上げられ、アームの接点部34と第1ターミナルの接点部32の電気的接続が遮断され、主回路がオープンになる。   In the four-terminal protection device 1B of the present invention, in normal times, the first terminal 2 and the arm 22 are electrically connected in series via both contact portions. Moreover, the bimetal element 20 is in a state of being curved so as to protrude upward (arm side) as shown in the figure. The second terminal 16 and the bimetal element 20 are electrically cut off by the insulating layer 18. Under normal conditions, the current flows in the order of the main circuit, that is, the first terminal 2, the first terminal contact 32, the arm contact 34, and the arm 22 (or vice versa), and no current flows in the subcircuit. . In the event of an abnormality, energization of the subcircuit is started from the electrical element connected to the second terminal (or the third terminal), and the subcircuit, that is, the third terminal 64, the PTC element 14, and the second terminal 16 in that order (or its) On the other hand, a current flows, and this current trips (operates) the PTC element 14 to generate Joule heat. The bimetal element 20 is activated by the heat and deforms from an upward convex to a downward convex. Pushed upward, the electrical connection between the contact part 34 of the arm and the contact part 32 of the first terminal is cut off, and the main circuit is opened.

本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、第1ターミナル2および第3ターミナル64と樹脂ベース4は、インサート成形により一体に形成される。このようにインサート成形することにより、第1ターミナル2および第3ターミナル64と樹脂ベース4間の密閉性を高めることができる。樹脂ベース4は、空間10を有し、その底部では第3ターミナル64の一部が露出している。この第3ターミナル64の露出部分66上にPTC素子14が配置される。第3ターミナル64は、露出部分66上に、PTC素子14との電気的接続を容易に確保できるように、例えばドーム状の接点70を複数、例えば3個有していてもよい(図9参照)。   In the four-terminal protection device 1B of the present invention, the first terminal 2, the third terminal 64, and the resin base 4 are integrally formed by insert molding. By performing the insert molding in this way, the sealing performance between the first terminal 2 and the third terminal 64 and the resin base 4 can be enhanced. The resin base 4 has a space 10 and a part of the third terminal 64 is exposed at the bottom. The PTC element 14 is disposed on the exposed portion 66 of the third terminal 64. The third terminal 64 may have, for example, a plurality of, for example, three dome-shaped contacts 70 on the exposed portion 66 so as to easily secure electrical connection with the PTC element 14 (see FIG. 9). ).

本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、第1ターミナル2は、3端子型の保護装置1Aにおける第1ターミナルの部分38が存在せず、PTC素子14と電気的に離隔している点で3端子型の保護装置1Aとは異なる。   In the four-terminal protection device 1B of the present invention, the first terminal 2 does not have the first terminal portion 38 in the three-terminal protection device 1A and is electrically separated from the PTC element 14. Different from the three-terminal type protection device 1A.

本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、第3ターミナルの一部68は、樹脂ハウジング8の側面から外向きに延在している。この第3ターミナルの一部68は、本発明の保護装置1Bを所定の電気要素に電気的に接続するための部分である。図面には記載されていないが、第3ターミナルの一部68に接点を設けてもよい。   In the four-terminal protection device 1 </ b> B of the present invention, a part 68 of the third terminal extends outward from the side surface of the resin housing 8. The part 68 of the third terminal is a part for electrically connecting the protection device 1B of the present invention to a predetermined electric element. Although not shown in the drawing, a contact may be provided on a part 68 of the third terminal.

本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、その他の構成要素:PTC素子14、第2ターミナル16、絶縁層18、バイメタル素子20、アーム22、上方プレート30および樹脂カバー6は、3端子型の保護装置1Aと実質的に同様に構成される。   In the four-terminal protection device 1B of the present invention, other components: the PTC element 14, the second terminal 16, the insulating layer 18, the bimetal element 20, the arm 22, the upper plate 30, and the resin cover 6 are three-terminal type. The configuration is substantially the same as the protection device 1A.

好ましい態様において、本発明の4端子型の保護装置は、樹脂ベース、第1ターミナル、第2ターミナル、第3ターミナル、PTC素子、絶縁層、バイメタル素子、アーム、上方プレートおよび樹脂カバーを有して成り、
(1)樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第3ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
(2)第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
(3)第3ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
(4)平常時には、主回路は、第1ターミナルとアームとが、双方の接点部を介して電気的に直列に接続された状態にあり、異常時には、副回路に通電が開始され、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されており、
(5)第1ターミナルおよびアームの接点部の少なくとも一方が、接点材を第1ターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成され、
(6)樹脂ベースが、インサート成形により第1ターミナルおよび第3ターミナルと一体に形成されており、
(7)第1ターミナルおよび/または第3ターミナルの少なくとも一部がリブを有し、
(8)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(9)上方プレートが鉤状の係止部を有し、この係止部を樹脂ベースの切欠形状の被係止部に係合させることにより樹脂ベースに固定されており、
(10)アームが、樹脂ベースの空間内において、クランク形状を有し、
(11)アームの固定部がクランク形状を有し、このクランクのステップ部の両端部に嵌合部を有し、この嵌合部を樹脂ベースの被嵌合部に嵌合させることによりアームが固定されており、
(12)バイメタル素子がその中央部付近に突起を有する
ことを特徴とする。但し、上記特徴(5)〜(12)の少なくとも1つを備えればよいが、好ましくは複数、例えば2〜5つ、さらに好ましくはすべてを備える。
In a preferred embodiment, the four-terminal protection device of the present invention includes a resin base, a first terminal, a second terminal, a third terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover. Consisting of
(1) A third terminal, a PTC element, a second terminal, an insulating layer, a bimetal element, an arm and an upper plate are stacked in this order in a resin housing defined by the resin base and the resin cover.
(2) The first terminal and the arm having the terminal function are arranged in series to constitute the main circuit,
(3) The third terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
(4) During normal operation, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact portions. When an abnormality occurs, the subcircuit is energized, and this current The PTC element generates heat, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened,
(5) At least one of the contact portions of the first terminal and the arm is formed by caulking the contact material to the first terminal and / or the arm,
(6) The resin base is formed integrally with the first terminal and the third terminal by insert molding,
(7) At least a part of the first terminal and / or the third terminal has a rib,
(8) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(9) The upper plate has a hook-shaped locking portion, and is fixed to the resin base by engaging the locking portion with the notched locking portion of the resin base.
(10) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(11) The fixed portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both ends of the step portion of the crank, and the arm is fitted by fitting the fitting portion to the fitted portion of the resin base. Fixed,
(12) The bimetal element has a protrusion near its center. However, at least one of the above features (5) to (12) may be provided, but preferably a plurality of, for example, 2 to 5, more preferably all.

本発明の保護装置は、小型化が可能であり、例えば、縦5.0mm以下、横3.0mm以下、高さ0.9mm以下のサイズとすることができ、代表的には、縦4.6mm、横2.8mm、高さ0.88mmのサイズとすることができる。   The protective device of the present invention can be miniaturized, and can be, for example, a size having a length of 5.0 mm or less, a width of 3.0 mm or less, and a height of 0.9 mm or less. The size can be 6 mm, width 2.8 mm, and height 0.88 mm.

本発明の保護装置は、携帯電話、タブレット機器などのリチウムイオンバッテリー電池セルの保護装置として好適に利用できる。   The protection device of the present invention can be suitably used as a protection device for lithium ion battery cells such as mobile phones and tablet devices.

1A…保護装置;1B…保護装置;2…第1ターミナル;4…樹脂ベース;
6…樹脂カバー;7,7’…樹脂カバーの一部;8…樹脂ハウジング;
10…空間;12…露出部分;14…PTC素子;16…第2ターミナル;
18…絶縁層;20…バイメタル素子;22…アーム;
24…第1ターミナルの一部;26…第2ターミナルの一部;
28…アームの一部;30…上方プレート;32…第1ターミナルの接点部;
34…アームの接点部;36…接点;38…第1ターミナルの部分;
40…接点;42…段差部;44…凸部;46…固定部;48…ステップ部;
50…嵌合部;52…被嵌合部;54,56…凸部;58…接点;
60…係止部;62…被係止部;64…第3ターミナル;66…露出部分;
68…第3ターミナルの一部;70…接点;72…リブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A ... Protection apparatus; 1B ... Protection apparatus; 2 ... 1st terminal; 4 ... Resin base;
6 ... Resin cover; 7, 7 '... Part of resin cover; 8 ... Resin housing;
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Space; 12 ... Exposed part; 14 ... PTC element; 16 ... 2nd terminal;
18 ... Insulating layer; 20 ... Bimetal element; 22 ... Arm;
24 ... part of the first terminal; 26 ... part of the second terminal;
28 ... a part of the arm; 30 ... an upper plate; 32 ... a contact part of the first terminal;
34 ... arm contact; 36 ... contact; 38 ... part of the first terminal;
40 ... Contact; 42 ... Step part; 44 ... Convex part; 46 ... Fixed part; 48 ... Step part;
50 ... fitting part; 52 ... mated part; 54, 56 ... convex part; 58 ... contact point;
60 ... locking part; 62 ... locked part; 64 ... third terminal; 66 ... exposed part;
68 ... Part of the third terminal; 70 ... Contact; 72 ... Rib

Claims (16)

樹脂ベース、第1ターミナル、第2ターミナル、PTC素子、絶縁層、バイメタル素子、アーム、上方プレートおよび樹脂カバーを有して成る保護装置であって、
樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第1ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
第1ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
平常時には、主回路は、第1ターミナルとアームとが、双方の接点部を介して電気的に直列に接続された状態にあり、一方、副回路には電流が流れず、
異常時には、副回路に通電されると、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されていることを特徴とする保護装置。
A protective device comprising a resin base, a first terminal, a second terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate and a resin cover,
In the resin housing defined by the resin base and the resin cover, the first terminal, the PTC element, the second terminal, the insulating layer, the bimetal element, the arm and the upper plate are stacked in this order,
A first terminal and an arm having a terminal function are arranged in series to constitute a main circuit,
The first terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
In normal times, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact points, while no current flows in the sub circuit,
In an abnormal state, when the subcircuit is energized, the PTC element generates heat due to this current, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened. It is comprised so that the protective device characterized by the above-mentioned.
さらに第3ターミナルを有して成り、
第1ターミナルに代えて第3ターミナルが副回路を構成し、
樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内において、第3ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられていることを特徴とする、請求項1に記載の保護装置。
And having a third terminal,
In place of the first terminal, the third terminal constitutes a subcircuit,
In the resin housing defined by the resin base and the resin cover, the third terminal, the PTC element, the second terminal, the insulating layer, the bimetal element, the arm and the upper plate are stacked in this order. Item 2. The protective device according to Item 1.
第1ターミナルおよびアームの接点部のいずれか一方が、接点材を第1ターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成されている、請求項1または2に記載の保護装置。   The protective device according to claim 1 or 2, wherein either one of the contact portions of the first terminal and the arm is formed by caulking a contact material to the first terminal and / or the arm. ターミナルおよびアームの両方の接点部が、接点材をターミナルおよびアームにかしめることにより形成されている、請求項1〜3のいずれかに記載の保護装置。   The protection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the contact portions of both the terminal and the arm are formed by caulking a contact material to the terminal and the arm. 接点材が、銀−ニッケル合金である、請求項1〜4のいずれかに記載の保護装置。   The protective device according to claim 1, wherein the contact material is a silver-nickel alloy. 樹脂ベースが、インサート成形により第1ターミナルおよび存在する場合には第3ターミナルと一体に形成さ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保護装置。   The protective device according to claim 1, wherein the resin base is formed integrally with the first terminal and, if present, the third terminal by insert molding. 第1ターミナルまたは存在する場合には第3ターミナルの少なくとも一部がリブを有する、請求項1〜6のいずれかに記載の保護装置。   The protection device according to any of claims 1 to 6, wherein at least part of the first terminal or, if present, the third terminal has a rib. 樹脂ベースが、流動性が高い樹脂により形成されている、請求項1〜7のいずれかに記載の保護装置。   The protection device according to any one of claims 1 to 7, wherein the resin base is formed of a resin having high fluidity. 上方プレートが鉤状の係止部を有し、この係止部を樹脂ベースの切欠形状の被係止部に係合させることにより、上方プレートが樹脂ベースに固定されている、請求項1〜8のいずれかに記載の保護装置。   The upper plate has a hook-shaped locking portion, and the upper plate is fixed to the resin base by engaging the locking portion with a notched locking portion of the resin base. The protective device according to any one of 8. アームが、樹脂ベースの空間内において、クランク形状を有する、請求項1〜9のいずれかに記載の保護装置。   The protection device according to claim 1, wherein the arm has a crank shape in a resin-based space. アームの固定部がクランク形状を有し、このステップ部の両端部に嵌合部を有し、この嵌合部を樹脂ベースの被嵌合部に嵌合させることによりアームが固定されている、請求項1〜10のいずれかに記載の保護装置。   The fixed part of the arm has a crank shape, and there are fitting parts at both ends of the step part, and the arm is fixed by fitting the fitting part to the fitted part of the resin base. The protective device according to claim 1. バイメタル素子がその中央部付近に突起を有する、請求項1〜11のいずれかに記載の保護装置。   The protective device according to claim 1, wherein the bimetal element has a protrusion in the vicinity of the center thereof. 樹脂ベース、第1ターミナル、第2ターミナル、PTC素子、絶縁層、バイメタル素子、アーム、上方プレートおよび樹脂カバーを有して成り、
(1)樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第1ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
(2)第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
(3)第1ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
(4)平常時には、主回路は、第1ターミナルとアームとが、双方の接点部を介して電気的に直列に接続された状態にあり、異常時には、副回路に通電が開始され、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されており、
(5)第1ターミナルおよびアームの接点部の少なくとも一方が、接点材を第1ターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成され、
(6)樹脂ベースが、インサート成形により第1ターミナルと一体に形成されており、
(7)第1ターミナルの少なくとも一部がリブを有し、
(8)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(9)上方プレートが鉤状の係止部を有し、この係止部を樹脂ベースの切欠形状の被係止部に係合させることにより樹脂ベースに固定されており、
(10)アームが、樹脂ベースの空間内において、クランク形状を有し、
(11)アームの固定部がクランク形状を有し、このクランクのステップ部の両端部に嵌合部を有し、この嵌合部を樹脂ベースの被嵌合部に嵌合させることによりアームが固定されており、
(12)バイメタル素子がその中央部付近に突起を有する
ことを特徴とする、保護装置。
It has a resin base, a first terminal, a second terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover.
(1) A first terminal, a PTC element, a second terminal, an insulating layer, a bimetal element, an arm and an upper plate are stacked in this order in a resin housing defined by a resin base and a resin cover.
(2) The first terminal and the arm having the terminal function are arranged in series to constitute the main circuit,
(3) The first terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
(4) During normal operation, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact portions. When an abnormality occurs, the subcircuit is energized, and this current The PTC element generates heat, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened,
(5) At least one of the contact portions of the first terminal and the arm is formed by caulking the contact material to the first terminal and / or the arm,
(6) The resin base is formed integrally with the first terminal by insert molding,
(7) At least a part of the first terminal has a rib,
(8) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(9) The upper plate has a hook-shaped locking portion, and is fixed to the resin base by engaging the locking portion with the notched locking portion of the resin base.
(10) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(11) The fixed portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both ends of the step portion of the crank, and the arm is fitted by fitting the fitting portion to the fitted portion of the resin base. Fixed,
(12) The protective device, wherein the bimetal element has a protrusion near the center.
樹脂ベース、第1ターミナル、第2ターミナル、第3ターミナル、PTC素子、絶縁層、バイメタル素子、アーム、上方プレートおよび樹脂カバーを有して成り、
(1)樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第3ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
(2)第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
(3)第3ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
(4)平常時には、主回路は、第1ターミナルとアームとが、双方の接点部を介して電気的に直列に接続された状態にあり、異常時には、副回路に通電が開始され、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されており、
(5)第1ターミナルおよびアームの接点部の少なくとも一方が、接点材を第1ターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成され、
(6)樹脂ベースが、インサート成形により第1ターミナルおよび第3ターミナルと一体に形成されており、
(7)第1ターミナルおよび/または第3ターミナルの少なくとも一部がリブを有し、
(8)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(9)上方プレートが鉤状の係止部を有し、この係止部を樹脂ベースの切欠形状の被係止部に係合させることにより樹脂ベースに固定されており、
(10)アームが、樹脂ベースの空間内において、クランク形状を有し、
(11)アームの固定部がクランク形状を有し、このクランクのステップ部の両端部に嵌合部を有し、この嵌合部を樹脂ベースの被嵌合部に嵌合させることによりアームが固定されており、
(12)バイメタル素子がその中央部付近に突起を有する
ことを特徴とする、保護装置。
Comprising a resin base, a first terminal, a second terminal, a third terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate and a resin cover;
(1) A third terminal, a PTC element, a second terminal, an insulating layer, a bimetal element, an arm and an upper plate are stacked in this order in a resin housing defined by the resin base and the resin cover.
(2) The first terminal and the arm having the terminal function are arranged in series to constitute the main circuit,
(3) The third terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
(4) During normal operation, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact portions. When an abnormality occurs, the subcircuit is energized, and this current The PTC element generates heat, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened,
(5) At least one of the contact portions of the first terminal and the arm is formed by caulking the contact material to the first terminal and / or the arm,
(6) The resin base is formed integrally with the first terminal and the third terminal by insert molding,
(7) At least a part of the first terminal and / or the third terminal has a rib,
(8) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(9) The upper plate has a hook-shaped locking portion, and is fixed to the resin base by engaging the locking portion with the notched locking portion of the resin base.
(10) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(11) The fixing portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both end portions of the step portion of the crank. Fixed,
(12) The protective device, wherein the bimetal element has a protrusion near the center.
上面プレートが樹脂カバーの上部から露出していることを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載の保護装置。   The protective device according to claim 1, wherein the top plate is exposed from an upper portion of the resin cover. 縦5.0mm以下、横3.0mm以下、高さ0.9mm以下のサイズである、請求項1〜15のいずれかに記載の保護装置。   The protective device according to any one of claims 1 to 15, which has a size of 5.0 mm or less in length, 3.0 mm or less in width, and 0.9 mm or less in height.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105529213A (en) * 2016-01-28 2016-04-27 苏州工业园区凯恩电子科技有限公司 Combined temperature controller
KR102176851B1 (en) * 2016-12-28 2020-11-10 주식회사 엘지화학 Reusable fuse
JP6967878B2 (en) * 2017-06-01 2021-11-17 ボーンズ株式会社 A breaker and a safety circuit equipped with it.
CN109649303A (en) * 2017-10-12 2019-04-19 阿尔卑斯阿尔派株式会社 Rotary connector with PTC element
JP7017922B2 (en) * 2017-12-21 2022-02-09 ボーンズ株式会社 Breaker and safety circuit with it
DE102019125452B4 (en) * 2019-09-20 2021-04-22 Marcel P. HOFSAESS Temperature dependent switch

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3825583B2 (en) * 1999-06-25 2006-09-27 ウチヤ・サーモスタット株式会社 Thermal shutdown device and battery pack
JP2005108585A (en) * 2003-09-30 2005-04-21 Alps Electric Co Ltd Thermally-actuated switch
JP4170232B2 (en) 2004-01-16 2008-10-22 株式会社小松ライト製作所 Safety device using bimetal
JP4815151B2 (en) * 2005-05-31 2011-11-16 パナソニック株式会社 Thermal protection switch device and battery pack
JP4884694B2 (en) * 2005-04-20 2012-02-29 パナソニック株式会社 Secondary battery protection circuit and battery pack
JP5784925B2 (en) * 2011-02-24 2015-09-24 株式会社小松ライト製作所 Thermal protector

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