JP6316724B2

JP6316724B2 - 熱遮断装置

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Publication number: JP6316724B2
Application number: JP2014203149A
Authority: JP
Inventors: チュオン・グエン; ジョージ・クラーク
Original assignee: サーム−オー−ディスク・インコーポレイテッド
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-10-01
Also published as: US20150091689A1; EP2858083A1; CN104517779A; US9378910B2; JP2015092472A; HK1209231A1; CN104517779B; CN204167198U

Description

本開示は、電気回路を遮断することにより過熱に対する保護を提供する熱遮断装置に関する。

この節は、必ずしも従来技術でない本開示に関連した背景情報を提供する。

一般的に、電気器具、電子器械、モータ等を含む電気装置の作動温度は、最適な値域、又は好ましい値域を有し、作動温度がこれら値域を越えると、これら装置又はその構成要素に損傷が起こり得て、言い換えればこれら装置の安全な作動が重要になる。公知の様々な装置は、これら装置内の電流を遮断することにより、過熱状態に対する保護を可能にする。

過熱からの保護及び電流遮断に特に適したある装置は、熱遮断（Ｔｈｅｒｍａｌｃｕｔ−ｏｆｆ、ＴＣＯ）装置として公知である。ＴＣＯ装置は、この装置内における／この装置への、望まれていない過熱状態が起きたときにおいて回路の連続状態を遮断できるように、ＴＣＯ装置は、一般的に、電流源と、電気構成要素との間に電気アプリケーションとして取り付けられる。ＴＣＯ装置は、多くは、装置を遮断しているＴＣＯ装置の電流をリセットする選択をせずに、不可逆の方法で前記アプリケーションへの電流の流れを遮断するように設計されている。

この技術において公知の典型的なＴＣＯ装置は、図１に示される。概して、ＴＣＯ装置１００は、導電性の金属ケース、すなわちハウジング１０２を含み、ハウジング１０２は、第１導電体すなわちリード１０４を有し、リード１０４は、ケース１０２の閉じられた第１端部１０６と電気接触する。セラミック製ブッシュのような、絶縁性ブッシュ１０８は、ケース１０２の開口部に配置されている。ケース１０２は、保持縁部１１０をさらに含み、保持縁部１１０は、ケース１０２の第２端部１１２の内部に絶縁性ブッシュ１０８を固定する。第２導電体又は絶縁性のリード１１６は、ケース１０２の第２端部１１２において、開口部１１８を通って、ケース１０２の内部に少なくとも部分的に配置されている。第２導電体１１６は、絶縁性ブッシュ１０８を貫通しており、絶縁性ブッシュ１０８の一方に対して配置された大きくなった先端部１２０と、絶縁性ブッシュ１０８の外側の端に突出している第２端部１２２とを有する。シール１２４は、開口部１１８を覆って配置されており、ケース１０２と、絶縁性ブッシュ１０８と、第２導電体１１６の第２端部１２２の露出部との接触箇所をシールし得る。この方法によって、ケース１０２の内部は、外部環境からおおむねシールされる。

高温に応答して装置を作動させるための電流遮断アセンブリ１１４は、例えば一般的に第１導電体と、第２導電体との間に配置される。電流遮断アセンブリ１１４は、作動する、すなわちＴＣＯ装置１００の電気回路の連続状態を切るために「自動的に切れる」。電流遮断アセンブリは、金属のような導電性材料で形成された、動かせるスライド接触部材１２６を含む。このスライド接触部材１２６は、ケース１０２の内側に配置されており、そこの間に電気接触を与えるためにケース１０２の内面と周囲でスライド係合して配置されている。さらに、ＴＣＯ装置が、所定の閾値セットポイント温度未満の温度で作動しているとき、スライド接触部材１２６は、第２導電体１１６の先端部１２０に電気接触して配置されている。

電流遮断アセンブリ１１４はまた、付勢手段を含む。この付勢手段は、作動温度がＴＣＯ装置の閾値セットポイント温度未満の温度である第１作動状態における電気接触を確立するために、第２導電体１１６の先端部１２０へ向かってスライド接触部材１２６を付勢する。図に示すように、付勢手段は、第１、第２圧縮スプリング１２８、１３０を含み、それぞれは、異なるスプリングレートを有し、スライド接触部材１２６に向い合わせにそれぞれ配置される。２つのディスク部材１３１、１３３は、第１圧縮スプリング１２８に向い合わせに配置されている。ディスク部材は、第１圧縮スプリング１２８の力をおおよそ均等に割り当てるように作用する。

また、電流遮断アセンブリ１１４には、物理的固体状態であるときペレットの形態を取り得る熱反応部材１３２が含まれる。固体の熱反応部材１３２は、ケース１０２内に配置されており、第１端部１０６で容積を占有する。電流遮断アセンブリ１１４の第１圧縮スプリング１２８は、熱反応部材１３２とスライド接触部材１２６との間に配置されており、第２導電体１１６と係合する方へスライド接触部材１２６を付勢する。第２圧縮スプリング１３０は、スライド接触部材１２６と絶縁性ブッシュ１０８との間に配置されており、第２導電体１１６との係合から離れるようにスライド接触部材１２６を付勢する。第１圧縮スプリング１２８は第２圧縮スプリング１３０よりも大きなバイアスを有しているので、スライド接触部材１２６を第２導電体１１６の大きくなった先端部１２０と接触させて電気係合させるように、合力がスライド接触部材１２６に対して作用する。このようにして、電気回路は、第１導電体１０４を通って、また導電性のケース１０２を通って、スライド接触部材１２６に向かって、また第２導電体１１６に向かって、ＴＣＯ装置を通って確立される。

熱反応部材１３２は、ＴＣＯ装置が組み入れられた装置の作動温度、又は周囲環境の温度が例えば所定の閾値セットポイント温度未満である第１作動状態で、確実に安定した固体の相を有する。固体の熱反応部材１３２は、しかしながら、第２作動状態において閾値セットポイント温度を満たす又は上回るとき、異なる物理状態に確実に転移する。このような状態のもとで、熱反応部材は、例えば融解する、溶解する、軟化する、蒸発する、又は付勢手段の力に対抗できないような別の物理的状態へ転移する。

さらに図２を参照すると、第２導電体１１６の一部は、より詳細に示される。第２導電体１１６は、先端部１２０で接続している軸部１３４を含む。先端部１２０は、一端に接触面１３８と、軸部１３４に当接する反対の端に肩部１４０とを有する。ふたたび図１を参照して、第２導電体１１６の先端部１２０は、作動温度がＴＣＯ装置の閾値セットポイント温度未満であるときの状態のもとで、ＴＣＯを貫通して電気回路を閉じるために接触面１３８でスライド接触部材１２６に当接する。接触面１３８は、第２導電体１１６の先端部１２０の最も先端の部分にのみ、電気回路を閉じるためにスライド接触部材と接触するようになるような凸型の、半球形状を有する。したがって最高の状況であるとき、第２導電体１１６及びスライド接触部材１２６の非常に小さな表面積が、回路を閉じるように係合する。

作動温度、又は周辺温度がＴＣＯ装置の閾値セットポイント温度を満たす又は上回る状態のもとで、サーマルペレットは、ケース１０２の第１端部１０６で容積をもはや占有しないような別の物理的状態に転移する。そして、第１圧縮スプリング１２８は、かつてサーマルペレット１３２によって占有されていた空間に広がる。これにより、第１圧縮スプリング１２８は、第２圧縮スプリング１３０のバイアスに打ち勝つための十分なバイアスで第２導電体１１６と係合するようにスライド接触部材１２６をもはや付勢しない。したがって、第２圧縮スプリング１３０の付勢力は、第２導電体１１６と係合しなくなるように、スライド接触部材１２６を押し込み、それによって、ＴＣＯ装置における電気回路を遮断する。

ＴＣＯ装置が、電流が流れるときに自己発熱（Ｉ^２Ｒ発熱）の性質を有することは公知である。自己発熱の減少は、自己発熱を、ＴＣＯ装置の閾値セットポイント温度と、サーマルペレットの相転移温度とから、より低い温度にさせることにより、ＴＣＯ装置の作動を向上させる。また、ＴＣＯ装置の設計の継続的な発展は、材料の選択、金属板の薄さ、接触システム等のようなその構造の変化を要求する。いくつかの例において、ＴＣＯ装置を改良するためにこれらの特徴を変えるための従来の試みは、ＴＣＯ装置の性能の好ましくない変化という結果となってきた。

この節は、本開示の概略的な要約を提供し、また完全な範囲又はその特徴のすべての包括的な開示ではない。

一態様において、本開示は、第１端部から第２端部への長軸に沿って延在しているケースを含む熱遮断装置を提供する。第１導電部材は、前記ケースの前記第１端部に配置され、前記長軸に沿って前記ケースから延在している。熱反応部材は、閾値温度以上の温度で物理的固体状態から物理的非固体状態に転移する非導電性材料からなる。第２導電性部材は、前記ケースの前記第２端部に配置されており、前記長軸に沿って前記ケースから延在している。前記第２導電性部材は、先端部に接触面を含む。導電性の可動接触部材が、前記熱反応部材と、前記第２導電性部材との間に配置されている。第１付勢部材は、前記熱反応部材と、前記可動接触部材との間に配置されている。前記第１付勢部材は、前記第２導電性部材に向かって前記長軸に沿った方向に前記可動接触部材を付勢する。第２付勢部材は、前記可動接触部材と前記ケースの前記第２端部との間に配置されている。前記第２付勢部材は、前記第２導電性部材から前記長軸に沿って前記可動接触部材を付勢する。前記第２導電性部材の前記先端部は、凹部を有し、前記接触面は、概して平たく、前記先端部の周囲を取り囲む環状部を有する。前記閾値温度未満の温度で、前記接触面の前記環状部は、前記可動接触部材と直接に係合する。

別態様において、前記凹部は、前記第２導電性部材の前記先端部の中央部の近くに位置し得て、また前記第２導電性部材は、前記中央部で前記可動接触部材に係合しない。さらに、前記先端部は、前記接触面に向い合う肩部を含み得る。前記肩部の直径は、前記接触面の直径よりも大きい。別態様において、前記肩部の前記直径は、前記接触面の直径よりも小さい。

前記熱反応部材は、有機化合物であり得て、また前記閾値温度未満の温度で、ペレット形状の固体になり得る。固体のとき、前記可動接触部材が、前記第２導電性部材と係合する前記第１付勢部材及び前記第２付勢部材のバイアスを逆転させ得る。前記閾値温度より上の温度で、前記熱反応部材は、液体又は気体になり得て、前記第１付勢部材及び前記第２付勢部材のバイアスがもはや逆転し得ない。そのように、前記可動接触部材は、係合しなくなるように付勢されて、また、第２導電性部材から離れる。

その上、本開示の別態様では、前記熱遮断装置は、前記熱反応部材と前記第１付勢部材との間に配置された第１ディスクと、前記第１付勢部材と前記可動接触部材との間に配置された第２ディスクとを含む。

その上、本開示の別態様では、閾値温度で電気回路を遮断するための熱遮断装置は、ケース、第１リード、第２リード、及び電流遮断アセンブリを有する。前記電流遮断アセンブリは、前記ケースの内壁と係合する導電性の可動接触部材を含み得て、前記閾値温度未満の温度で、前記第２リードの前記接触面に対して付勢される。前記第２リードの前記先端部は、凹部を含み得て、また前記接触面は前記第２リードの前記先端部のまわりにほぼ平たい部分を含み得る。前記凹部は、前記第２リードの前記先端部の中央部の近くに位置し得る。前記接触面は、前記中央部で前記接触部材に係合しない。

その上、本開示の別態様において、熱遮断装置は、ケースと、第１リードと、第２リードと、電流遮断アセンブリとを有する。前記接触部材は、凸部を有し、前記接触部材は、凹部を有する。前記凸部及び前記凹部は、前記凸部及び前記凹部が互いにぴったりと対応するように、ほぼ同じ曲率半径を有している。前記凸部と前記凹部とは、入れ子関係で互いに係合し得る。前記接触部材に当接して位置されたディスク部材は、第２凹部を含み得、前記接触部材は、さらに前記凸部に向かい合う第２凸部を含み得る。前記第２凹部は、前記第２凸部にぴったりと対応している。

さらに、適用可能な範囲は、ここに与えられる記載から明確になる。この概要における記載及び特定の例は、説明目的のためにのみ意図されたものであり、本開示の範囲を限定する意図はない。

ここに示される図面は、選択された実施形態の説明目的のみのためのものであり、すべての可能な実施形態ではなく、本開示の範囲を限定する意図はない。
図１は、従来技術である熱遮断装置の正面からみた断面図である。図２は、図１の熱遮断装置の絶縁性電気接触部材の正面図である。図３は、本開示の原理による第１の熱遮断装置の正面断面図である。図４Ａは、図３の熱遮断装置の導電体の断面図である。図４Ｂは、図３の熱遮断装置の導電体の正面図である。図５は、本開示の原理による導電体の別実施形態に関する正面図である。図６は、本開示の原理による導電体の別実施形態に関する正面図である。図７は、本開示の原理による熱遮断装置の別実施形態に関する部分の正面断面図である。

対応する参照符号は、図面のいくつかの図の対応する部分を示している。

さて、添付の図面を参照して、例である実施形態が、より十分に記載される。例である実施形態は、本開示がこの範囲を当業者に完全に示唆するように与えられる。具体的な構成要素、装置、及び方法の例のような、多くの特定の詳細な記述が、本開示の実施形態の完全な理解を与えるために記載される。特定の詳細な記述が必ずしも用いられないこと、また例である実施形態が多くの様々な実施形態に含まれ得ることと、また本開示の範囲を限定するように解釈されるべきでないことは、当業者にとって明白である。

図３を参照すると、本開示の原理による熱遮断装置は、概して１で示されている。概して、ＴＣＯ装置１は、図１に示すＴＣＯ装置１００と同様の構造を有する。従って、同様の参照符号は、ＴＣＯ装置１の同様の構成要素と同一のものとみなしている。図３において、ＴＣＯ装置１は、第１導電体４と第２導電体１６との間で電気回路が閉じている通常作動状態で（例えば、温度を含む通常作動状態のもとで）示されている。通常作動状態のもとで、サーマルペレット３２は、固体の相であり、したがって、ケース２の第１端部６を占有している。第１圧縮部材２８は、それゆえに、サーマルペレット３２とスライド接触部材２６との間で圧縮されて、ケース２を通って、またスライド接触部材２６を通って、第１導電体４と第２導電体１６との間で電気回路を閉じるために、スライド接触部材２６を第２導電体１６に付勢している。

ＴＣＯ装置１は、所定の作動温度のような閾値遮断温度を満たす温度又はこの温度を上回る温度になったとき、第１導電体４と第２導電体１６との間で電気回路を遮断することにより、過熱に対する保護を提供する。ＴＣＯ装置１の温度が閾値遮断温度を満たす又はこの温度を上回る温度になったとき、電流遮断アセンブリ１４は作動し、電気回路の連続を切る。ＴＣＯ装置１に関して、閾値遮断温度は、サーマルペレット３２の物理的特性と、第１圧縮部材２８のスプリングレート及び伸びたスプリングの長さと、第２圧縮部材３０のスプリングレート及び伸びたスプリングの長さと、ＴＣＯ装置１のそれぞれの構成要素の間の間隔及び累積公差とに基づき得る。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の原理によるＴＣＯ装置１に関して、第２導電体１６を詳細に説明する図を示す。第２導電体１６は、軸部３４と、先端部２０とを含む。先端部２０は、軸部３４に当接している一端に肩部４０を有する。先端部２０は、接触面３８を含む。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、接触面３８は、第２導電体１６の先端部２０の周囲を取り囲む、概して平たい環状部４２からなる。接触面３８の環状部４２は、中央の凹部４４を形成する先端部２０の凹みから生ずる。接触面３８の環状部４２は、スライド接触部材２６と係合するために作動し得る。結果として生じる、スライド接触部材２６と係合する接触面３８の表面積（すなわち、環状部４２の表面積）は、公知のＴＣＯ装置よりも著しく増加している。

増加した表面積は、性能の進歩と、公知のＴＣＯ装置の設計では得られない製造上の利益とを提供する。例えば、ＴＣＯ装置の製造性及び組立てプロセスは、スライド接触部材２６と係合し、ＴＣＯ装置１の組立て中のスライド接触部材２６を支持し安定にする（例えば公知の装置において得られた極小の接触部材の代わりに）接触面３８の比較的大きな環状部４２により改良される。増加した接触部材の表面積は、スライド接触部材２６と第２導電体１６との間の接触面積において回路の電流密度を減少させる。概して、増加した接触面積は、接触面３８及びＴＣＯ装置両端間で電気回路の抵抗を減少させる。例えば、ＴＣＯ装置両端間の抵抗のほぼ１０−１５％のオーダの減少が達成され得る。抵抗の減少は、ＴＣＯ装置１の性能の劣化を改良する。さらに、接触面３８での抵抗の減少は、ＴＣＯ装置１を通る電気回路の部分を形成するＴＣＯ装置１のケース２が公知のＴＣＯ装置において使用されていたものよりも低い銅含有量を有する材料から製造することを可能にし、これにより、ＴＣＯ装置１に関して材料比を著しく減少させる。

図４Ｂに示すように、環状部４２は、凹部４４により限定された内側の寸法Ａと外側の寸法Ｂとをさらに有することができる。肩部４０は、外側の寸法Ｃを有することができる。図４Ａに示すように、領域Ａは、領域Ｂよりも小さくなり得て、また寸法Ｂは、寸法Ｃよりも小さくなり得る。例えば、寸法Ａは、約０．０３０インチのオーダであることができ、寸法Ｂは、約０．０５０インチのオーダであることができ、寸法Ｃは、約０．０６０インチのオーダであることができる。

第２導電体１６´及び第２導電体１６´´に関する別の実施形態が図５及び図６に示されている。図５及び図６に示すように、寸法Ｂ´、寸法Ｂ´´は、肩部４０´、肩部４０´´の寸法Ｃ´、Ｃ´´よりも大きいことができる。第２導電体１６´及び第２導電体１６´´は、概して第２導電体１６と同様にして組み立てられており、同様の参照符号は、同様の機能と同一のものとみなす。第２導電体１６´、１６´´は、軸部３４´、３４´´及びヘッド部３６´、３６´´を含み得る。ヘッド部３６´、３６´´は、接触面３８´、３８´´及び肩部４０´、４０´´を含み得る。接触面３８´、３８´´は、直径の寸法Ａ´、Ａ´´を有するヘッド部３６´、３６´´の先端部２０´、２０´´における中央の凹部４４´、４４´´により形成された環状部４２´、４２´´をさらに有することができる。

図５に示すように、寸法Ａ´は、寸法Ｂ´よりも小さいことができ、寸法Ｃ´は、寸法Ｂ´よりも小さいことができ、また、寸法Ａ´は、寸法Ｃよりも小さいことができる。例えば、寸法Ａ´は、約０．０３０インチのオーダであることができ、寸法Ｂ´は、約０．０６０インチのオーダであることができ、寸法Ｃ´は、約０．０５０インチのオーダであることができる。

図６に示すように、中央の凹部４４´´は、中央の凹部４４及び４４´の直径の寸法よりも大きな直径の寸法を有し得て、それによって、結果として、より狭い寸法の環状部４２´´が生じる。寸法Ａ´´は、寸法Ｂ´´よりも小さいことができ、寸法Ｃ´´は、寸法Ｂ´´よりも小さいことができ、寸法Ａ´´は、寸法Ｃ´´よりも小さいことができる。例えば、寸法Ａ´は、約０．０４０インチのオーダであることができ、寸法Ｂ´´は、約０．０６０インチのオーダであることができ、寸法Ｃ´´は、約０．０５０インチのオーダであることができる。

次に、図７を参照して、本開示の原理による別のＴＣＯ装置３００に関する部分的に拡大した断面図を示す。別のＴＣＯ装置３００は、同じ概略的な構成要素を含み、以前に説明したＴＣＯ装置１、ＴＣＯ装置１００とほぼ同じようにして作動する。ＴＣＯ装置３００は、ＴＣＯ装置３００を通る電気回路が非遮断状態であるような通常作動状態で示される。

図７は、第２導電体、又は軸部３３４と凸形状の接触面３３８を有する先端部３２０とを含む絶縁性のリード３１６を示す。作動する、又はＴＣＯ装置３００を通った電気回路の連続を切るために「自動的に切れる」電流遮断アセンブリ３１４（部分的にのみ示す）は、金属のような導電性材料で形成されているスライド接触部材３２６を含み、スライド接触部材３２６は、ケース３０２の内側の面と周囲でスライド係合するようにケース３０２の内側に配置され、それらの間に電気接触を与える。通常作動状態において、ＴＣＯ装置３００は、所定の閾値セットポイント温度未満の温度である。そのように、スライド接触部材３２６は、第２導電体３１６の終端部３２０と電気接触して配置される。

スライド接触部材３２６は、第２導電体３１６の凸形状の接触面３３８と対応して係合する凹部３４４を第１面３３３に含み得る。これに関して、凹部３４４と凸形状の接触面部３３８とは、それぞれの対応する面が互いにぴったりと対応するように、ほぼ同じ曲率半径Ｒを有することができ、その接触面部３３８での第２導電体３１６とその凹部３４４でのスライド接触部材３２６とが、大きな表面積にわたってぴったりと接触した状態で互いに入れ子になる。凹部３４４は、凸形状の接触面３３８とともに、スライド接触部材３２６と第２導電体３１６との間で直接接触する面の面積を増やし、従来のＴＣＯ装置では得られない性能及び製造上の利益を提供する。

任意に、ディスク部材３３５は、凹部３４４に向い合わせに位置したスライド接触部材３２６の第２面３４１の凸形部３３９に対応して係合する凹み３３７を含み得る。ディスク部材３３５の凹み３３７はまた、凹部３４４の曲率半径及び凸形状の接触面部３３８とほぼ同じ曲率半径を有することができる。ディスク部材３３５の任意の形状は、ＴＣＯ装置３００、特に電流遮断アセンブリの製造性を改良し得る。当然ながら、ディスク部材３３５はまた、図３のＴＣＯ１に示すように構成され得る。

本実施形態の前述の記載は、説明図及び記載に関する目的のために与えられている。前述の記載は、本開示を網羅する意図はなく、また本開示を限定する意図はない。特定の実施形態の個々の構成要素又は特徴は、特定の実施形態に概して限定されず、適用可能な個々の構成要素又は特徴は、交換可能であり、たとえ具体的に示されたり記載されたりしていなくても、選択された実施形態において使用され得る。同様に、多くの点が変更され得る。そのような変形例は、本開示から逸脱したものとみなされず、また本開示の範囲内に含まれている。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］第１端部から第２端部まで長軸に沿って延在しているケースと、
前記ケースの前記第１端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在している第１導電性部材と、
閾値温度以上の温度で物理的固体状態から物理的非固体状態へ転移する非導電性材料を有する熱反応部材と、
前記ケースの前記第２端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在しており、その先端部に接触面を有する第２導電性部材と、
前記熱反応部材と、前記第２導電性部材との間に配置された導電性の可動接触部材と、
前記熱反応部材と、前記可動接触部材との間に配置され、前記第２導電性部材に向かって前記長軸に沿った方向に前記可動接触部材を付勢する第１付勢部材と、
前記可動接触部材と、前記ケースの前記第２端部との間に配置され、前記第２導電性部材から前記長軸に沿った方向に前記接触部材を付勢する第２付勢部材とを具備する装置であって、
前記第２導電性部材の前記先端部は凹部を有し、前記接触面は、前記先端部の周囲を取り囲むほぼ平たい環状部を有し、
前記閾値温度未満の温度であるとき、前記接触面の前記環状部は、前記可動接触部材に直接係合する熱遮断装置。
［２］前記凹部は、前記第２導電性部材の前記先端部の中央部の近くに位置し、
前記第２導電性部材は、前記中央部で前記可動接触部材に係合しない［１］に係る熱遮断装置。
［３］前記先端部は、前記接触面に向い合わせに肩部をさらに有し、
前記肩部の直径は、前記接触面の直径よりも大きい［２］に係る熱遮断装置。
［４］前記先端部は、前記接触面に向い合わせに肩部をさらに有し、
前記肩部の直径は、前記接触面の直径よりも小さい［２］に係る熱遮断装置。
［５］前記熱反応部材は、有機化合物を有し、
前記閾値温度未満の温度で、前記熱反応部材は、ペレットの形態の固体であり、また、前記熱反応部材は、前記可動接触部材が前記第２導電性部材に係合するように付勢されるように、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材とのバイアスを逆転させ、
前記閾値温度以上の温度で、前記熱反応部材は、液体又は気体であり、前記可動接触部材が係合しなくなるように付勢され、前記第２導電性部材から離れるように、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材とのバイアスを逆転させることを止める［１］に係る熱遮断装置。
［６］前記熱反応部材と前記第１付勢部材との間に配置された第１ディスクと、
さらに前記第１付勢部材と前記可動接触部材との間に配置された第２ディスクとをさらに有する［１］に係る熱遮断装置。
［７］長軸に沿って延在しているケースと、
前記ケースの第１端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在している第１リードと、
前記ケースの第２端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在し、その先端部に接触面を有する第２リードと、
前記ケースの内壁に係合する導電性の可動接触部材を有し、閾値温度未満の温度で前記第２リードの前記接触面に対して付勢される電流遮断アセンブリとを具備する装置であって、
前記第２リードの先端部は、凹部を有し、前記接触面は、前記第２リードの前記先端部の周回りにほぼ平たい部分を有する、閾値温度で電気回路を遮断するための熱遮断装置。
［８］前記凹部は、前記第２リードの前記先端部の中央部の近くに位置し、前記接触面は、前記中央部で前記可動接触部材に係合しない［７］に係る熱遮断装置。
［９］前記電流遮断アセンブリは、
前記閾値温度以上の温度で、物理的固体状態から物理的非固体状態に転移する非導電性材料を有する熱反応部材と、
前記熱反応部材と、前記可動接触部材との間に配置され、前記第２リードから前記長軸に沿った方向に前記接触部材を付勢する第１付勢部材と、
前記可動接触部材と前記ケースの前記第２端部との間に配置され、前記第２リードから前記長軸に沿った方向に前記接触部材を付勢する第２付勢部材とをさらに有する［７］に係る熱遮断装置。
［１０］前記熱反応部材と前記第１付勢部材との間に配置された第１ディスクと、前記第１付勢部材と前記可動接触部材との間に配置された第２ディスクとをさらに有する［９］に係る熱遮断装置。
［１１］長軸を有するケースと、
前記ケースの第１端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在している導電性の第１リードと、
前記ケースの第２端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在しており、接触面を備える先端部を有する導電性の第２リードと、
前記第２リードに当接するように配置され、閾値温度未満の温度で前記接触面に係合するように付勢され、前記閾値温度より上の温度で前記接触面に係合しなくなるように付勢される導電性の可動接触部材を有する電流遮断アセンブリとを具備し、
前記接触面は、凸部を有し、前記接触部材は、凹部を有し、
前記凸部及び前記凹部は、互いにぴったりと対応するように、ほぼ同じ曲率半径を有する、閾値温度で電気回路を遮断するための熱遮断装置。
［１２］前記凸部及び前記凹部は、入れ子関係で互いに係合する［１１］に係る熱遮断装置。
［１３］前記電流遮断アセンブリは、
前記閾値温度以上の温度で、物理的固体状態から物理的非固体状態に転移する非導電性材料を有する熱反応部材と、
前記熱反応部材と前記可動接触部材との間に配置され、前記第２リードに向かって前記長軸に沿った方向に前記可動接触部材を付勢する第１付勢部材と、
前記可動接触部材と前記ケースの前記第２端部との間に配置され、前記第２リードから前記長軸に沿った方向に前記接触部材を付勢する第２付勢部材と、
をさらに有する［１１］に係る熱遮断装置。
［１４］前記熱反応部材と前記第１付勢部材との間に配置された第１ディスクと、前記第１付勢部材と前記可動接触部材との間に配置された第２ディスクとをさらに有する［１３］に係る熱遮断装置。
［１５］前記熱反応部材は、非導電性の有機化合物を有する［１３］に係る熱遮断装置。
［１６］前記接触部材に当接して位置し、第２凹部を含むディスク部材をさらに有し、
前記接触部材は、前記凹部に向い合わせに位置する第２凸部をさらに有し、
前記第２凹部は、前記第２凸部にぴったりと対応する［１１］に係る熱遮断装置。

Claims

第１端部から第２端部まで長軸に沿って延在しているケースと、
前記ケースの前記第１端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在している第１導電性部材と、
閾値温度以上の温度で物理的固体状態から物理的非固体状態へ転移する非導電性材料を有する熱反応部材と、
前記ケースの前記第２端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在しており、その先端部に接触面を有する第２導電性部材と、
前記熱反応部材と、前記第２導電性部材との間に配置された導電性の可動接触部材と、
前記熱反応部材と、前記可動接触部材との間に配置され、前記第２導電性部材に向かって前記長軸に沿った方向に前記可動接触部材を付勢する第１付勢部材と、
前記可動接触部材と、前記ケースの前記第２端部との間に配置され、可動接触部材と直接に係合し、前記第２導電性部材から離れる前記長軸に沿った方向に前記可動接触部材を付勢する第２付勢部材とを具備する装置であって、
前記第２導電性部材の前記先端部は凹部を有し、前記接触面は、前記凹部の周囲を取り囲むほぼ平たい環状部を有し、
前記熱反応部材が、閾値温度未満であり、熱遮断装置が、電流を導くように動作可能であるときに、前記接触面の前記環状部は、前記可動接触部材に直接係合しており、
前記熱反応部材が、閾値温度より高くなり、熱遮断装置が、電流を遮断するように動作可能であるときに、前記接触面の前記環状部は、前記可動接触部材から離れる、熱遮断装置。
前記凹部は、前記第２導電性部材の前記先端部の中央部の近くに位置し、
前記第２導電性部材は、前記中央部で前記可動接触部材に係合しない請求項１に係る熱遮断装置。
前記先端部は、前記接触面に向い合わせに肩部をさらに有し、
前記肩部の直径は、前記接触面の直径よりも小さい請求項２に係る熱遮断装置。
前記熱反応部材は、有機化合物を有し、
前記閾値温度未満の温度で、前記熱反応部材は、ペレットの形態の固体であり、また、前記熱反応部材は、前記可動接触部材が前記第２導電性部材に係合するように付勢されるように、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材とのバイアスを逆転させ、
前記閾値温度以上の温度で、前記熱反応部材は、液体又は気体であり、前記可動接触部材が係合しなくなるように付勢され、前記第２導電性部材から離れるように、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材とのバイアスを逆転させることを止める請求項１に係る熱遮断装置。
前記熱反応部材と前記第１付勢部材との間に配置された第１ディスクと、
さらに前記第１付勢部材と前記可動接触部材との間に配置された第２ディスクとをさらに有する請求項１に係る熱遮断装置。
長軸に沿って延在しているケースと、
前記ケースの第１端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在している第１リードと、
前記ケースの第２端部に配置され、前記長軸に沿った方向に前記ケースから延在し、その先端部に接触面を有する第２リードと、
前記ケースの内壁に係合する導電性の可動接触部材を有し、閾値温度未満の温度で前記第２リードの前記接触面に対して付勢される電流遮断アセンブリとを具備する装置であって、
前記第２リードの先端部は、凹部を有し、前記接触面は、前記第２リードの前記先端部の周回りにほぼ平たい部分を有し、
熱遮断装置が、閾値温度未満であるときに、前記第２リードの先端部の前記接触面は、前記可動接触部材に直接係合しており、熱遮断装置は、これを通る電流を導くように動作可能であり、
熱遮断装置が、閾値温度以上になったときに、前記第２リードの先端部の前記接触面は、前記可動接触部材から離れ、熱遮断装置は、これを通る電流を導くことが不動作可能となる、閾値温度で電気回路を遮断するための熱遮断装置。
前記凹部は、前記第２リードの前記先端部の中央部の近くに位置し、前記接触面は、第２リードの先端部の前記中央部で前記可動接触部材に係合しない請求項６に係る熱遮断装置。
前記電流遮断アセンブリは、
前記閾値温度以上の温度で、物理的固体状態から物理的非固体状態に転移する非導電性材料を有する熱反応部材と、
前記熱反応部材と、前記可動接触部材との間に配置され、前記第２リードに向かって前記長軸に沿った方向に前記可動接触部材を付勢する第１付勢部材と、
前記可動接触部材と前記ケースの前記第２端部との間に配置され、前記第２リードから前記長軸に沿った方向に前記可動接触部材を付勢する第２付勢部材とをさらに有する請求項６に係る熱遮断装置。
前記熱反応部材と前記第１付勢部材との間に配置された第１ディスクと、前記第１付勢部材と前記可動接触部材との間に配置された第２ディスクとをさらに有する請求項８に係る熱遮断装置。
前記先端部は、前記接触面に向い合わせに肩部をさらに有し、
前記肩部の直径は、前記接触面の直径よりも大きくない請求項２に係る熱遮断装置。