JP6706477B2 - Switch element - Google Patents

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Description

本発明は、液体の浸入に応じて電気回路を開放又は短絡させるスイッチ素子に関する。 The present invention relates to a switch element that opens or short-circuits an electric circuit in response to infiltration of liquid.

近年、携帯電話、ノートPC等の多くにリチウムイオン二次電池が採用されている。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高いため、ユーザ及び電子機器の安全を確保するために、一般的に、過充電保護、過放電保護等のいくつもの保護回路をバッテリパックに内蔵し、所定の場合にバッテリパックの入出力を遮断する機能を有している。しかしながら、水濡れにより電池の正極/負極絶縁嵌合部が腐食した場合、電池内部の圧力がリークし、安全弁が正しく機能せずに発火事故に繋がるリスクがある。 In recent years, lithium ion secondary batteries have been adopted in many mobile phones, notebook PCs, and the like. Since the lithium ion secondary battery has a high energy density, in order to ensure the safety of users and electronic devices, generally, several protection circuits such as overcharge protection and overdischarge protection are built in the battery pack and In this case, it has a function of shutting off the input/output of the battery pack. However, if the positive electrode/negative electrode insulating fitting portion of the battery corrodes due to water wetting, there is a risk that the pressure inside the battery leaks, the safety valve does not function properly, and a fire accident occurs.

特開平11−144695号公報JP, 11-144695, A 特開2000−162081号公報JP, 2000-162081, A

水濡れに対して濡れた形跡を検知するシールを添付し、警告を発するものがある(例えば、特許文献1参照)が、電池の使用を制限するものではないため、回路基板の水濡れによるマイグレーション(絶縁劣化)やショートによる回路誤動作が発生する虞がある。また、電池の異常に伴う電解液の漏れに対しても、上記と同等の不具合が発生する虞がある。 There is a device that issues a warning by attaching a seal that detects a wet trace against water wetting (for example, see Patent Document 1), but since it does not limit the use of the battery, migration of the circuit board due to water wetting (Insulation deterioration) or short circuit may cause circuit malfunction. Further, there is a possibility that the same trouble as described above may occur even when the electrolyte leaks due to the abnormality of the battery.

また、電子機器の水濡れ対策としては、水等の液体を検知するセンサーを設け、水濡れを検知した当該センサーから発信される信号によって保護回路を作動させるものも用いられている。例えば、絶縁基板上に所定間隔をおいて対向配置された一対の電極からなる検知部を備える水漏れセンサーが提案されている(例えば、特許文献2参照)。この水漏れセンサーは、検知部の電極間が水濡れ状態になると、端子部間がリークすることで制御回路に信号が入力され、機器の動作が制御される。すなわち、この水濡れセンサーは、検知部への液体の流入が作動条件となっているため、水濡れ状態が起きたときには、積極的に検知部へ液体を流入させる構成が望まれる一方で、制御回路を作動させる必要のない水濡れ状態以外では、誤作動させないようにし、センサーとしての信頼性を確保する必要もある。 In addition, as a measure against water wetting of electronic devices, there is also used a sensor which detects a liquid such as water and operates a protection circuit by a signal transmitted from the sensor which detects water wetting. For example, there has been proposed a water leak sensor including a detection unit composed of a pair of electrodes arranged facing each other at a predetermined interval on an insulating substrate (see, for example, Patent Document 2). In this water leak sensor, when the electrodes of the detection unit are wet, a signal is input to the control circuit by leaking between the terminals, and the operation of the device is controlled. That is, this water-wetting sensor is operated under the condition that the liquid flows into the detection unit. Therefore, when the water-wet condition occurs, it is desirable that the liquid is positively flowed into the detection unit. It is also necessary to ensure the reliability of the sensor so that it will not malfunction unless it is wet with water so that the circuit does not need to be activated.

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、水濡れや電池からの液漏れ等の異常に対し、安全に電気回路を開放又は短絡させることができるスイッチ素子を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides a switching element that can safely open or short-circuit an electric circuit against abnormalities such as water wetting and liquid leakage from a battery. The purpose is to do.

上述した課題を解決するために、本発明に係るスイッチ素子は、外部回路に接続されるヒューズエレメントと、上記ヒューズエレメントに近接して配置された上記ヒューズエレメントよりも相対的にイオン化傾向の小さい導電体を備え、上記ヒューズエレメントと上記導電体との間に液体が存在することにより上記ヒューズエレメントを遮断する反応部と、上記反応部が内蔵された筐体とを有し、上記筐体には、上記反応部に液体を導く導入口が設けられているものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a switching element according to the present invention has a fuse element connected to an external circuit, and a conductive material having a relatively smaller ionization tendency than the fuse element arranged near the fuse element. A reaction part for interrupting the fuse element by the presence of a liquid between the fuse element and the conductor, and a housing containing the reaction part. An inlet for introducing a liquid is provided in the reaction section.

本発明によれば、筐体に反応部に液体を導く導入口が設けられることにより、水濡れ状態になると効率的に液体を筐体内に取り込むとともに反応部に保持し、ヒューズエレメントを遮断させることができる。 According to the present invention, the housing is provided with the introduction port for guiding the liquid to the reaction part, so that when the liquid gets wet, the liquid is efficiently taken into the housing and is held in the reaction part to interrupt the fuse element. You can

図1は、本発明が適用されたスイッチ素子の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a switch element to which the present invention is applied. 図2は、電蝕前のヒューズエレメントを模式的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing the fuse element before electrolytic corrosion. 図3は、正極として接続されたヒューズエレメント及び負極として接続された電極を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a fuse element connected as a positive electrode and an electrode connected as a negative electrode. 図4は、電蝕後のヒューズエレメントを模式的に示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view schematically showing the fuse element after electrolytic corrosion. 図5(A)はそれぞれ貫通孔を形成したヒューズエレメント及び電極の反応部を示す斜視図であり、図5(B)は貫通孔を形成したヒューズエレメント及び電極を用いて形成された反応部を示す斜視図である。FIG. 5A is a perspective view showing a reaction part of a fuse element and an electrode having a through hole formed therein, and FIG. 5B is a reaction part formed using the fuse element and an electrode having a through hole formed therein. It is a perspective view shown. 図6は、ヒューズエレメントと電極との間にセパレータを備えた反応部を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a reaction part provided with a separator between a fuse element and an electrode. 図7は、ヒューズエレメントが複数並列に所定間隔で重畳配置されるとともに、各ヒューズエレメントの間に電極が配置された反応部の構成例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a configuration example of a reaction part in which a plurality of fuse elements are arranged in parallel and overlapped at a predetermined interval, and electrodes are arranged between the fuse elements. 図8は、ヒューズエレメントが複数並列に所定間隔で重畳配置するとともに、電極をヒューズエレメントの数よりも1つ多くし、各ヒューズエレメントの両面に対向して重畳させた反応部の構成例を示す斜視図である。FIG. 8 shows a configuration example of a reaction section in which a plurality of fuse elements are arranged in parallel at a predetermined interval and the number of electrodes is one more than the number of fuse elements, and the fuse elements are overlapped so as to face both sides of each fuse element. It is a perspective view. 図9は、スイッチ素子の筐体を示す斜視図であり、(A)は天面に導入口が形成された状態、(B)は天面に複数の導入口が形成された状態、(C)は天面及び側面に導入口が形成された状態、(D)は天面及び側面に複数の導入口が形成された状態を示す。9A and 9B are perspective views showing a housing of the switch element. FIG. 9A is a state in which an inlet is formed on the top surface, FIG. 9B is a state in which a plurality of inlets are formed in the top surface, and FIG. () shows a state in which the inlets are formed on the top and side surfaces, and (D) shows a state in which a plurality of inlets are formed on the top and side surfaces. 図10は、円筒状の筐体を用いたスイッチ素子を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a switch element using a cylindrical casing. 図11は、排出口が形成された筐体を用いたスイッチ素子を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a switch element using a casing having a discharge port. 図12は、反応部が設けられた位置と同じ高さに排出口が設けられたスイッチ素子を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a switch element in which an outlet is provided at the same height as a position where a reaction part is provided. 図13は、スリット状の導入口及びスリット状の排出口が形成された筐体を用いたスイッチ素子を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a switch element using a case in which a slit-shaped inlet and a slit-shaped outlet are formed. 図14は、導入溝が形成された筐体を用いたスイッチ素子を示す図であり、(A)は断面図、(B)は外観斜視図である。14A and 14B are views showing a switch element using a housing having an introduction groove formed therein, FIG. 14A being a sectional view and FIG. 14B being an external perspective view. 図15は、複数の導入口及び導入溝が形成された筐体を用いたスイッチ素子を示す図であり、(A)は断面図、(B)は外観斜視図である。15A and 15B are views showing a switch element using a case in which a plurality of introduction ports and introduction grooves are formed. FIG. 15A is a sectional view and FIG. 15B is an external perspective view. 図16(A)は反応部が設けられた内部にかけて漸次狭小化する導入溝が形成された筐体を用いたスイッチ素子を示す断面図であり、図16(B)は導入溝内を水溶性の絶縁材料で封止したスイッチ素子を示す断面図である。FIG. 16(A) is a cross-sectional view showing a switch element using a housing in which an introducing groove is formed that is gradually narrowed toward the inside where a reaction part is provided, and FIG. 16(B) is water-soluble in the introducing groove. 3 is a cross-sectional view showing a switch element sealed with the insulating material of FIG. 図17は、導電体及び反応部の位置に応じた高さに導入口を形成した筐体を用いたスイッチ素子を示す斜視図である。FIG. 17 is a perspective view showing a switch element using a case in which an inlet is formed at a height corresponding to the positions of the conductor and the reaction part. 図18は、反応部以外の場所に撥水処理部を形成した筐体を用いたスイッチ素子を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing a switch element using a case in which a water repellent treatment portion is formed in a place other than the reaction portion. 図19は、反応部に応じた位置に液体を貯留する貯留部を設けたスイッチ素子を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing a switch element provided with a storage part for storing a liquid at a position corresponding to a reaction part. 図20は、導入口を水溶性の絶縁材料でシールした筐体を用いたスイッチ素子を示す斜視図である。FIG. 20 is a perspective view showing a switch element using a case in which the inlet is sealed with a water-soluble insulating material. 図21は、ヒューズエレメントと電極とを隣接配置するとともに、反応部においてヒューズエレメントと電極とを面対向させ、間隔が相対的に狭小化された反応部の構成例を示す図であり、(A)は斜視図、(B)は平面図、(C)は断面図である。FIG. 21 is a diagram showing a configuration example of a reaction part in which a fuse element and an electrode are arranged adjacent to each other, a fuse element and an electrode are face-to-face opposed to each other in the reaction part, and a gap is relatively narrowed. ) Is a perspective view, (B) is a plan view, and (C) is a sectional view. 図22は、ヒューズエレメントと電極とを隣接配置するとともに、反応部においてヒューズエレメント上に電極先端を線状に対向させ、間隔が相対的に狭小化された反応部の構成例を示す図であり、(A)は斜視図、(B)は断面図である。FIG. 22 is a diagram showing a configuration example of a reaction part in which a fuse element and an electrode are arranged adjacent to each other, and the tips of the electrodes are linearly opposed to each other on the fuse element in the reaction part, and the interval is relatively narrowed. , (A) is a perspective view, and (B) is a sectional view. 図23は、ヒューズエレメントと電極とを複数面で対向させた反応部を示す斜視図であり、(A)はヒューズエレメントに電極の両側面及び底面の3面を囲む湾曲部を形成した構成を示し、(B)はヒューズエレメントに電極の両側面及び底面の3面を囲む屈曲部を形成した構成を示す。FIG. 23 is a perspective view showing a reaction part in which a fuse element and an electrode are opposed to each other on a plurality of surfaces. FIG. 23A shows a configuration in which a curved part surrounding both sides and a bottom surface of the electrode is formed on the fuse element. 3B shows a structure in which the fuse element is provided with bent portions surrounding the two sides and the bottom of the electrode. 図24は、電極のヒューズエレメントと対向する一面に液溶性材料からなるコート層が形成された反応部の構成例を示す斜視図である。FIG. 24 is a perspective view showing a configuration example of a reaction part in which a coating layer made of a liquid-soluble material is formed on one surface of the electrode facing the fuse element. 図25は、絶縁基板の反応部及びその近傍以外の場所に撥水処理部を設け、反応部の近傍に吸水発熱材を設けたスイッチ素子の分解斜視図である。FIG. 25 is an exploded perspective view of a switch element in which a water repellent treatment part is provided in a place other than the reaction part of the insulating substrate and its vicinity and a water absorbing heat generating material is provided in the vicinity of the reaction part. 図26は、導電体として撚り線を用いたスイッチ素子を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a switch element using a stranded wire as a conductor. 図27は、導電体としてスポンジメタルを用いたスイッチ素子を示す断面図である。FIG. 27 is a sectional view showing a switch element using sponge metal as a conductor. 図28(A)は液溶解性材料によって被覆された導電性粒子の凝集体を示す外観斜視図であり、図28(B)は導電体として(A)に示す凝集体を用いたスイッチ素子を示す断面図である。FIG. 28(A) is an external perspective view showing an aggregate of conductive particles coated with a liquid-soluble material, and FIG. 28(B) shows a switch element using the aggregate shown in (A) as a conductor. It is sectional drawing shown. 図29は、導電体として導電材料からなる筒状の外部導体及び内部導体を用いた例を示す外観斜視図である。FIG. 29 is an external perspective view showing an example in which tubular outer conductors and inner conductors made of a conductive material are used as conductors. 図30(A)は外部導体の内面に液溶解性材料からなる絶縁コート層が形成された状態を示す断面図であり、図30(B)は内部導体の外面に液溶解性材料からなる絶縁コート層が形成された状態を示す断面図である。FIG. 30(A) is a cross-sectional view showing a state in which an insulating coating layer made of a liquid-soluble material is formed on the inner surface of the outer conductor, and FIG. 30(B) is an insulation made of a liquid-soluble material on the outer surface of the inner conductor. It is sectional drawing which shows the state in which the coat layer was formed. 図31は、外部導体と内部導体との間に、液溶解性材料からなる絶縁フィルムが介在されている状態を示す断面図である。FIG. 31 is a cross-sectional view showing a state in which an insulating film made of a liquid-soluble material is interposed between the outer conductor and the inner conductor. 図32は、導電体として一対の金属端子片を用いたスイッチ素子を示す断面図である。FIG. 32 is a cross-sectional view showing a switch element using a pair of metal terminal pieces as conductors. 図33は、一対の金属端子片の接続又は離間状態を示す図であり、(A)は絶縁材料が液体と接触する前で一対の金属端子片が接触している状態、(B)は絶縁材料が液体と接触して膨張することにより一対の金属端子片が離間された状態を示す。FIG. 33 is a diagram showing a connected or separated state of a pair of metal terminal pieces, (A) shows a state where the pair of metal terminal pieces are in contact with each other before the insulating material comes into contact with the liquid, and (B) shows insulation. The state where the pair of metal terminal pieces are separated by the material coming into contact with the liquid and expanding. 図34は、一対の金属端子片の接続又は離間状態を示す図であり、(A)は絶縁材料が液体と接触する前で一対の金属端子片が接触している状態、(B)は絶縁材料が液体と接触して収縮、溶解、軟化等することにより一対の金属端子片が離間された状態を示す。FIG. 34 is a diagram showing a connected or separated state of a pair of metal terminal pieces, (A) shows a state where the pair of metal terminal pieces are in contact with each other before the insulating material comes into contact with the liquid, and (B) shows insulation. The state where the pair of metal terminal pieces are separated by the material coming into contact with the liquid and contracting, melting, softening, or the like is shown. 図35は、一対の金属端子片の接続又は離間状態を示す図であり、(A)は絶縁材料が液体と接触する前で一対の金属端子片が接触している状態、(B)は絶縁材料が液体と接触して溶解、軟化等することにより一対の金属端子片が離間された状態を示す。FIG. 35 is a diagram showing a connected or separated state of a pair of metal terminal pieces, (A) shows a state where the pair of metal terminal pieces are in contact with each other before the insulating material comes into contact with the liquid, and (B) shows insulation. It shows a state in which the pair of metal terminal pieces are separated from each other by the material coming into contact with the liquid and melting, softening, or the like. 図36は、導電性粒子を介して導電体となる一対のリード線が接続されたスイッチ素子を示す断面図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。FIG. 36 is a cross-sectional view showing a switch element in which a pair of lead wires serving as conductors are connected via conductive particles. (A) is a state before liquid infiltration, (B) is liquid infiltration Indicates the state of. 図37は、図36に示すスイッチ素子の外観斜視図である。37 is an external perspective view of the switch element shown in FIG. 図38は、導電性粒子を介して導電体となる一対の金属端子片が接続されたスイッチ素子を示す断面図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。FIG. 38 is a cross-sectional view showing a switch element in which a pair of metal terminal pieces serving as conductors are connected via conductive particles. (A) is a state before liquid infiltration, (B) is liquid infiltration The latter state is shown. 図39は、導電性粒子を介して導電体となる一対のリード線が接続されたスイッチ素子を示す断面図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。FIG. 39 is a cross-sectional view showing a switch element in which a pair of lead wires serving as conductors are connected via conductive particles. (A) is a state before liquid infiltration, (B) is liquid infiltration Indicates the state of. 図40は、テーパ状の導入溝を形成したスイッチ素子を示す断面図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。40A and 40B are cross-sectional views showing a switch element in which a tapered introduction groove is formed. FIG. 40A shows a state before liquid infiltration, and FIG. 40B shows a state after liquid infiltration. 図41は、液体と接触することにより膨張するシート状の絶縁材料を用いたスイッチ素子を示す図であり、(A)はシート状の絶縁材料が設けられた筐体の上ハーフを示す平面図であり、(B)は導電体となる金属端子片及び導電性粒子が設けられた筐体の下ハーフを示す平面図である。FIG. 41 is a diagram showing a switch element that uses a sheet-shaped insulating material that expands when brought into contact with a liquid, and FIG. 41A is a plan view showing an upper half of a housing provided with the sheet-shaped insulating material. FIG. 3B is a plan view showing the lower half of the housing provided with the metal terminal piece serving as a conductor and the conductive particles. 図42は、図41に示すスイッチ素子を示す断面図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。42A and 42B are cross-sectional views showing the switch element shown in FIG. 41, where FIG. 42A shows a state before liquid infiltration and FIG. 42B shows a state after liquid infiltration. 図43は、導電性粒子を介して導電体となる一対のリード線が接続されるスイッチ素子を示す断面図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。43A and 43B are cross-sectional views showing a switch element in which a pair of lead wires serving as conductors are connected via conductive particles. FIG. 43A is a state before liquid infiltration, and FIG. Indicates the state of. 図44は、格子状に配列された導電性粒子を介して導電体となる一対の外部接続電極が接続されたスイッチ素子を示す斜視図である。FIG. 44 is a perspective view showing a switch element to which a pair of external connection electrodes to be conductors are connected via conductive particles arranged in a grid. 図45は、図44に示すスイッチ素子において液体と接触した導電材料によって導電性粒子が凝集し、導電パスが遮断されたスイッチ素子を示す図であり、(A)は外観斜視図、(B)は筐体内部を示す斜視図である。FIG. 45 is a diagram showing a switch element in which conductive particles are agglomerated by a conductive material in contact with a liquid in the switch element shown in FIG. 44 to cut off a conductive path, (A) is an external perspective view, and (B) is a perspective view. FIG. 3 is a perspective view showing the inside of the housing. 図46は、図45に示すスイッチ素子の断面図である。46 is a cross-sectional view of the switch element shown in FIG. 45. 図47は、線状に配列された導電性粒子を介して導電体となる一対の外部接続電極が接続されたスイッチ素子を示す斜視図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。FIG. 47 is a perspective view showing a switch element in which a pair of external connection electrodes, which become conductors, are connected through conductive particles arranged in a line, and (A) shows a state before liquid infiltration, B) shows the state after the infiltration of the liquid. 図48は、導電体としてリード端子を用いたスイッチ素子を示す図であり、(A)は外観斜視図、(B)は分解斜視図である。48A and 48B are views showing a switch element using a lead terminal as a conductor, FIG. 48A is an external perspective view, and FIG. 48B is an exploded perspective view. 図49は、図48に示すスイッチ素子の内部を示す斜視図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。FIG. 49 is a perspective view showing the inside of the switch element shown in FIG. 48, where (A) shows a state before liquid infiltration and (B) shows a state after liquid infiltration. 図50は、開放されていたリード端子間を導通させるスイッチ素子を示す斜視図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。50A and 50B are perspective views showing a switch element for electrically connecting the open lead terminals, where FIG. 50A shows a state before liquid infiltration, and FIG. 50B shows a state after liquid infiltration. 図51は、開放されていたリード端子間を導通させるスイッチ素子を示す斜視図であり、(A)は外観斜視図、(B)は分解斜視図である。FIG. 51 is a perspective view showing a switch element for conducting the open lead terminals, (A) is an external perspective view, and (B) is an exploded perspective view. 図52は、図51に示すスイッチ素子の内部を示す斜視図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。52 is a perspective view showing the inside of the switch element shown in FIG. 51, where (A) shows a state before the liquid has entered, and (B) shows a state after the liquid has entered. 図53は、開放されていたリード端子間を導通させる他のスイッチ素子を示す斜視図であり、(A)は外観斜視図、(B)は分解斜視図である。FIG. 53 is a perspective view showing another switch element for conducting the open lead terminals to each other, (A) is an external perspective view, and (B) is an exploded perspective view. 図54は、図53に示すスイッチ素子の内部を示す斜視図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。54 is a perspective view showing the inside of the switch element shown in FIG. 53, where (A) shows a state before the liquid has entered, and (B) shows a state after the liquid has entered. 図55は、絶縁材料の側面に導電層を形成するとともに、液体と接触した絶縁材料が膨張することにより、導電層の両端を断絶するスイッチ素子を示す斜視図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。FIG. 55 is a perspective view showing a switch element which forms a conductive layer on a side surface of an insulating material and disconnects both ends of the conductive layer due to expansion of the insulating material in contact with a liquid. The state before infiltration, (B) shows the state after infiltration of the liquid. 図56は、図55に示すスイッチ素子の断面図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。56 is a cross-sectional view of the switch element shown in FIG. 55, where (A) shows a state before liquid infiltration, and (B) shows a state after liquid infiltration. 図57は、導電層を絶縁材料の側面を螺旋状に周回する導電性を有する線材で構成したスイッチ素子の斜視図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。FIG. 57 is a perspective view of a switch element in which a conductive layer is formed of a conductive wire that spirally circulates a side surface of an insulating material. FIG. 57A is a state before liquid infiltration, and FIG. The state after infiltration is shown. 図58は、絶縁材料の側面に形成された断絶されていた導電層が、液体と接触した絶縁材料が膨張することにより接続されるスイッチ素子の斜視図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。FIG. 58 is a perspective view of a switch element in which the disconnected conductive layer formed on the side surface of the insulating material is connected by the expansion of the insulating material that is in contact with the liquid. (B) shows the state after infiltration of the liquid. 図59は、図58に示すスイッチ素子の断面図であり、(A)は液体の浸入前の状態、(B)は液体の浸入後の状態を示す。FIG. 59 is a cross-sectional view of the switch element shown in FIG. 58, where (A) shows a state before liquid infiltration and (B) shows a state after liquid infiltration. 図60は、サーミスタからなる導電体を用いたスイッチ素子の概略構成を示す図である。FIG. 60 is a diagram showing a schematic configuration of a switch element using a conductor made of a thermistor. 図61は、図60に示すスイッチ素子の構成例を示す分解斜視図である。FIG. 61 is an exploded perspective view showing a configuration example of the switch element shown in FIG.

以下、本発明が適用されたスイッチ素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Hereinafter, a switch element to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Moreover, the drawings are schematic, and the ratios of the respective dimensions may differ from the actual ones. Specific dimensions should be judged in consideration of the following description. Further, it is needless to say that the drawings include portions in which dimensional relationships and ratios are different from each other.

本発明が適用されたスイッチ素子は、バッテリ回路、警報回路等の外部回路に組み込まれ、水没や液漏れ等の水濡れ状態が生じた場合に、バッテリ回路の遮断や警報回路や保護回路の導通を行うものである。図1に示すように、スイッチ素子1は、外部回路に接続される1又は複数の導電体2と、液体と接触することにより導電体2を導通又は遮断する反応部3と、反応部3が内蔵された筐体4とを有し、筐体4には、反応部3に液体を導く導入口5が設けられているものである。 The switch element to which the present invention is applied is incorporated in an external circuit such as a battery circuit or an alarm circuit, and when a water immersion state such as submersion in water or liquid leakage occurs, the battery circuit is shut off or the alarm circuit or protection circuit is conducted. Is to do. As shown in FIG. 1, the switch element 1 includes one or a plurality of conductors 2 connected to an external circuit, a reaction part 3 for conducting or blocking the conductors 2 by contact with a liquid, and a reaction part 3. The housing 4 has a built-in housing 4, and the housing 4 is provided with an inlet 5 for guiding the liquid to the reaction part 3.

[導電体]
導電体2は、スイッチ素子1の組み込まれる外部回路に設けられた端子部と接続されるものであり、例えばスイッチ素子1の筐体4内に内蔵された絶縁基板に形成されたパターン電極や金属端子、リード端子、ヒューズエレメント等を用いることができる。また、導電体2は、絶縁基板に形成された複数の電極と、複数の電極間にわたって接続されているヒューズエレメントやリード線によって構成されてもよい。
[conductor]
The conductor 2 is connected to a terminal portion provided in an external circuit in which the switch element 1 is incorporated, and is, for example, a pattern electrode or a metal formed on an insulating substrate built in the housing 4 of the switch element 1. A terminal, a lead terminal, a fuse element, etc. can be used. The conductor 2 may be composed of a plurality of electrodes formed on the insulating substrate and a fuse element or a lead wire connected between the plurality of electrodes.

スイッチ素子1は、導電体2の接続端が、筐体4の外部に引き出され、あるいは図示しない外部接続端子と接続されることにより、外部回路の端子部と接続可能とされている。また、スイッチ素子1は、導電体2が常態において導通あるいは開放されており、反応部3に液体が接触することにより、当該反応部3の作用によって導通状態が開放され、あるいは開放状態が導通される。 The switch element 1 can be connected to the terminal portion of the external circuit by connecting the connection end of the conductor 2 to the outside of the housing 4 or connecting to an external connection terminal (not shown). Further, in the switch element 1, the conductor 2 is normally conducted or opened, and the liquid is brought into contact with the reaction portion 3 so that the conduction state is opened by the action of the reaction portion 3 or the opened state is conducted. It

[反応部]
反応部3は、筐体4内に浸入した液体と接触することにより導電体2を不可逆的に導通又は遮断するものであり、導電体2の形態やスイッチ素子1が外部回路の遮断又は開放のいずれを目的とするかによって様々な構成を有する。
[Reaction part]
The reaction part 3 irreversibly connects or disconnects the conductor 2 by coming into contact with the liquid that has penetrated into the housing 4, and the form of the conductor 2 or the switch element 1 blocks or disconnects an external circuit. It has various configurations depending on the purpose.

以下では、図2に示すように、導電体2の一例として、常態において外部回路を接続し、水濡れ状態になると開放させる平板状のヒューズエレメント11を用い、ヒューズエレメント11よりもイオン化傾向の小さい金属からなる電極12を、ヒューズエレメント11の中心部の一面に対向して配置することにより反応部3を形成した場合について説明する。 In the following, as shown in FIG. 2, as an example of the conductor 2, a flat plate-shaped fuse element 11 that is connected to an external circuit in a normal state and is opened when it becomes wet is used, and has a smaller ionization tendency than the fuse element 11. The case where the reaction part 3 is formed by disposing the electrode 12 made of metal so as to face one surface of the central part of the fuse element 11 will be described.

この反応部3は、ヒューズエレメント11と電極12とが互いに近接配置されることにより、水濡れや電池からの液漏れ等の異常時に、その間に液体が存在するとヒューズエレメント11を電蝕させる。これにより、電気抵抗が上昇し、定格電流値が低下するため、ヒューズエレメント11への通電電流により自己遮断し、安全に電気回路を開放させることができる。 When the fuse element 11 and the electrode 12 are arranged close to each other, the reaction section 3 causes the fuse element 11 to be electrolytically corroded when liquid is present between the fuse element 11 and the electrode 12 in the case of abnormality such as water wetting or liquid leakage from the battery. As a result, the electric resistance increases and the rated current value decreases, so that the electric current flowing to the fuse element 11 self-interrupts the electric current and the electric circuit can be safely opened.

ヒューズエレメント11と電極12とは、水が浸入可能なように近接しており、その距離は、0.01mm〜10mmであることが好ましい。また、ヒューズエレメント11と電極12間の距離が小さい方が、電界強度が大きく電蝕作用が強いため、また、毛細管現象によってヒューズエレメント11と電極12との間に水を導入しやすいため、より効率的に電気回路を開放させるためには、電極12との距離を0.01〜1mmとすることがより好ましい。 The fuse element 11 and the electrode 12 are close to each other so that water can enter, and the distance is preferably 0.01 mm to 10 mm. In addition, the smaller the distance between the fuse element 11 and the electrode 12, the larger the electric field strength and the stronger electrolytic corrosion effect, and the easier it is to introduce water between the fuse element 11 and the electrode 12 due to the capillary phenomenon. In order to efficiently open the electric circuit, the distance from the electrode 12 is more preferably 0.01 to 1 mm.

ヒューズエレメント11は、所定の定格電流値を有し、定格電流値を超える電流が通電されると溶断する。ヒューズエレメント11は、アルミニウム、鉄、ニッケル、錫、鉛から選択されるいずれか1種を主成分とすることが好ましい。なお、本明細書において、主成分とは、材料全質量を基準として、50wt%以上である成分をいう。 The fuse element 11 has a predetermined rated current value and blows when a current exceeding the rated current value is applied. The fuse element 11 preferably contains any one selected from aluminum, iron, nickel, tin, and lead as a main component. In addition, in this specification, the main component means a component of 50 wt% or more based on the total mass of the material.

電極12は、ヒューズエレメント11の中心部の一面に対向して配置される。なお、電極12は、ヒューズエレメント11の電蝕する物質量が大きくなるように、ヒューズエレメント11の中心部の両面に対向して配置してもよい。 The electrode 12 is arranged to face one surface of the central portion of the fuse element 11. It should be noted that the electrodes 12 may be arranged so as to face both surfaces of the central portion of the fuse element 11 so that the amount of the substance that is electrically corroded in the fuse element 11 becomes large.

また、電極12は、ヒューズエレメントよりもイオン化傾向の小さい金属からなり、金、白金、銀、銅、パラジウムから選択されるいずれか1種を主成分とすることが好ましい。これにより、ヒューズエレメント11と電極12との間に水が浸入した場合、卑な金属からなるヒューズエレメント11が正極となってイオン化(腐食)し、ヒューズエレメント11が細ったり、ピンホールが発生したりしてヒューズエレメント11の導体抵抗が上昇し、定格電流値を低下させることができる。 Further, the electrode 12 is made of a metal having a smaller ionization tendency than that of the fuse element, and it is preferable that the electrode 12 contains any one selected from gold, platinum, silver, copper, and palladium as a main component. As a result, when water enters between the fuse element 11 and the electrode 12, the fuse element 11 made of a base metal becomes a positive electrode and is ionized (corroded), and the fuse element 11 becomes thin and pinholes are generated. As a result, the conductor resistance of the fuse element 11 increases and the rated current value can be reduced.

また、図3、図4に示すように、ヒューズエレメント11は、正極として接続され、電極12は、負極として接続されることが好ましい。これにより、電蝕反応を促進することができ、ヒューズエレメント11の定格電流値を早く低下させることができる。 Further, as shown in FIGS. 3 and 4, it is preferable that the fuse element 11 is connected as a positive electrode and the electrode 12 is connected as a negative electrode. As a result, the electrolytic corrosion reaction can be promoted, and the rated current value of the fuse element 11 can be quickly reduced.

すなわち、スイッチ素子1は、直流電源に正極として直列接続されてなるヒューズエレメント11と、ヒューズエレメント11に近接して配置され、ヒューズエレメント11よりもイオン化傾向の小さい金属からなり、負極として接続されてなる電極12とを備える遮断回路を構成する。また、スイッチ素子1は、ヒューズエレメント11に通電するための第1の端子及び第2の端子と、電極12を負極として接続する第3の端子とを備え、第1の端子及び第2の端子を正極の通電経路に直列接続し、第3の端子を負極に接続し又は接地する。 That is, the switch element 1 is a fuse element 11 that is connected in series as a positive electrode to a DC power source, is disposed in the vicinity of the fuse element 11, is made of a metal having a smaller ionization tendency than the fuse element 11, and is connected as a negative electrode. And an electrode 12 that becomes a cutoff circuit. Further, the switch element 1 includes a first terminal and a second terminal for energizing the fuse element 11, and a third terminal for connecting the electrode 12 as a negative electrode, and the first terminal and the second terminal. Is connected in series to the energization path of the positive electrode, and the third terminal is connected to the negative electrode or grounded.

図3及び図4は、それぞれ電蝕前及び電蝕後のヒューズエレメントを模式的に示す斜視図である。図3に示すように、電蝕前のヒューズエレメント11は、短形形状を保っている。ヒューズエレメント11と電極12との間に水が浸入した場合、図4に示すように卑な金属からなるヒューズエレメント11が正極となってイオン化(腐食)し、ヒューズエレメント11が細ったり、ピンホールが発生したりする。このため、ヒューズエレメント11の導体抵抗が上昇し、定格電流値が低下する。導体抵抗の上昇に伴う発熱により、ヒューズエレメント11と電極12との間の水や電解液が蒸発することがあるが、定格電流値が低下しているため、ヒューズエレメント11への通電電流により自己遮断し、安全に外部回路を開放させることができる。 3 and 4 are perspective views schematically showing the fuse element before and after electrolytic corrosion, respectively. As shown in FIG. 3, the fuse element 11 before electrolytic corrosion has a short shape. When water enters between the fuse element 11 and the electrode 12, the fuse element 11 made of a base metal becomes a positive electrode and is ionized (corroded) as shown in FIG. 4, and the fuse element 11 becomes thin or pinholes. May occur. Therefore, the conductor resistance of the fuse element 11 increases and the rated current value decreases. Water or electrolyte between the fuse element 11 and the electrode 12 may evaporate due to heat generation due to the increase in conductor resistance. However, since the rated current value is reduced, the self-current may flow due to the current flowing through the fuse element 11. It is possible to shut off and safely open the external circuit.

[貫通孔・凹部・凸部]
また、反応部3は、ヒューズエレメント11と電極12との一方又は両方に、1又は複数の貫通孔、凹部又は凸部を設けてもよい。図5(A)(B)は、一例として、ヒューズエレメント11と、電極12とに貫通孔13を形成した導電体2及び反応部3を示す斜視図である。これにより、スイッチ素子1は、筐体4内に流入した液体を優先的に反応部3に導入、保持しやすくすることができ、また、貫通孔13によって液体の保持量が増えることによりヒューズエレメント11と電極12との接触面積が増大し、ヒューズエレメント11の電蝕作用を促進させることができる。さらに、ヒューズエレメント11に貫通孔13を形成することにより溶断面積が減少するため、より速やかに溶断させることができる。
[Through hole, concave part, convex part]
Further, the reaction part 3 may be provided with one or a plurality of through holes, recesses or protrusions in one or both of the fuse element 11 and the electrode 12. 5A and 5B are perspective views showing, as an example, the fuse element 11, the conductor 2 in which the through hole 13 is formed in the electrode 12, and the reaction portion 3. This allows the switch element 1 to preferentially introduce and hold the liquid that has flowed into the housing 4 into the reaction section 3 and to increase the amount of the liquid held by the through hole 13 to increase the fuse element. The contact area between the electrode 11 and the electrode 12 increases, and the electrolytic corrosion action of the fuse element 11 can be promoted. Further, since the through-hole 13 is formed in the fuse element 11 to reduce the melting cross-sectional area, the fuse element 11 can be melted more quickly.

凹部又は凸部を設けた場合も同様に、スイッチ素子1は、筐体4内に流入した液体を優先的に反応部3に導入、保持しやすくすることができ、また、凹部又は凸部によって液体の保持量が増えることによりヒューズエレメント11と電極12との接触面積が増大し、ヒューズエレメント11の電蝕作用を促進させることができる。 Similarly, when the concave portion or the convex portion is provided, the switch element 1 can easily preferentially introduce and hold the liquid flowing into the housing 4 into the reaction portion 3, and the concave portion or the convex portion can be used. By increasing the holding amount of the liquid, the contact area between the fuse element 11 and the electrode 12 increases, and the electrolytic corrosion action of the fuse element 11 can be promoted.

[セパレータ]
また、図6に示すように、ヒューズエレメント11と電極12との間にセパレータ14を備えることが好ましい。また、セパレータ14は、メッシュ状、多孔質状を有することが好ましい。これにより、セパレータ14は、ヒューズエレメント11と電極12との間に水や電解液等の液体を集め、保持する集液性、保水性を確保することができる。また、セパレータ14は、絶縁体からなることが好ましい。これにより、セパレータ14は、ヒューズエレメント11と電極12との間の直接短絡を抑制することができる。
[Separator]
Further, as shown in FIG. 6, it is preferable to provide a separator 14 between the fuse element 11 and the electrode 12. Further, the separator 14 preferably has a mesh shape or a porous shape. As a result, the separator 14 can secure the liquid collecting property and the water retention property for collecting and holding a liquid such as water or an electrolytic solution between the fuse element 11 and the electrode 12. Moreover, the separator 14 is preferably made of an insulator. As a result, the separator 14 can suppress a direct short circuit between the fuse element 11 and the electrode 12.

また、セパレータは、NaCl等の電解質を担持することが好ましい。これにより、水や電解液の電気伝導度を向上し、電蝕を促進させることができる。 Further, the separator preferably carries an electrolyte such as NaCl. As a result, the electrical conductivity of water or the electrolytic solution can be improved and electrolytic corrosion can be promoted.

さらに、セパレータ14は、水や電解液等の液体に溶解する液溶性を有していてもよい。この場合、セパレータ14は、液溶性に加え絶縁性を有することが好ましい。これにより、セパレータ14は、液体の浸入前の状態においてはヒューズエレメント11と電極12とのクリアランスを確保し、短絡を防止するとともに、液体の浸入時には溶解し、より多くの液体をヒューズエレメント11と電極12との間に導入させ電蝕作用を促進させることができる。 Furthermore, the separator 14 may have liquid solubility that dissolves in a liquid such as water or an electrolytic solution. In this case, the separator 14 preferably has an insulating property in addition to the liquid solubility. As a result, the separator 14 secures the clearance between the fuse element 11 and the electrode 12 in the state before the infiltration of the liquid, prevents a short circuit, and melts when the liquid intrudes, so that a larger amount of the liquid can be exchanged with the fuse element 11. It can be introduced between the electrode 12 and the electrode 12 to promote the electrolytic corrosion action.

液溶性を有する材料としては、例えば、寒天,ゼラチンなどの天然ポリマー、セルロース,でんぷんなどの半合成ポリマー、ポリビニルアルコールなどの合成ポリマー等が挙げられる。これらは、液体と接触することにより収縮あるいは溶解する。なお、高分子量になると溶解せず膨張する性質が強くなるため、重合度を調整して用いることが好ましい。また、液溶性材料として角砂糖のような水溶性の固形物を用いた場合、液体と接触することにより溶解、あるいは体積が減少する。 Examples of the liquid-soluble material include natural polymers such as agar and gelatin, semi-synthetic polymers such as cellulose and starch, and synthetic polymers such as polyvinyl alcohol. These contract or dissolve when they come into contact with a liquid. It is preferable to adjust the degree of polymerization before use, since a polymer having a high molecular weight has a property of not dissolving but expanding. Further, when a water-soluble solid substance such as sugar cube is used as the liquid-soluble material, it is dissolved or its volume is reduced by coming into contact with the liquid.

また、液体としてバッテリセルに充填されたエチレンカーボネート等の電解液を想定し、電解液漏れに対応して作動するスイッチ素子の場合、液溶性材料としては、ABS、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、あるいはPET、PTT、PEN等の飽和ポリエステルなどを用いることができる。これらの液溶性材料も、高分子量になると溶解速度が落ち、スイッチ素子1として反応速度が低下する場合もあるため、反応速度を優先する場合は、重合度を調整して用いることが好ましい。 Also, assuming a liquid electrolyte filled with ethylene carbonate or the like as a liquid, in the case of a switch element that operates in response to electrolyte leakage, the liquid-soluble material is ABS, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, or A saturated polyester such as PET, PTT, or PEN can be used. When these liquid-soluble materials also have a high molecular weight, the dissolution rate may decrease and the reaction rate as the switch element 1 may decrease. Therefore, when priority is given to the reaction rate, it is preferable to adjust the degree of polymerization before use.

また、ヒューズエレメント11と電極12との間に配置されるセパレータ14は、吸水性又は吸湿性の絶縁物であってもよい。また、ヒューズエレメント11と電極12との間に、ゾル、ゲル、又は固体からなる絶縁物を配置し、液体により導電性が発現するようにしてもよい。また、ヒューズエレメント11と電極12との間に、ゾル又はゲルからなる電解質が浸入したときに、ヒューズエレメント11の電蝕作用を発揮するようにしてもよい。 Further, the separator 14 arranged between the fuse element 11 and the electrode 12 may be a water-absorbing or hygroscopic insulator. Further, an insulator made of sol, gel, or solid may be arranged between the fuse element 11 and the electrode 12 so that the liquid exhibits conductivity. In addition, the electrolytic corrosion action of the fuse element 11 may be exhibited when an electrolyte made of sol or gel enters between the fuse element 11 and the electrode 12.

[積層構造]
また、導電体2及び反応部3は、前述した構成例に限られず、例えば、導電体2となるヒューズエレメントが複数並列に重畳配置され、電極が各ヒューズエレメント間に配置されることにより反応部3が形成されていてもよい。図7は、導電体2として平板状に形成されたヒューズエレメント11が複数並列に所定間隔で重畳配置されるとともに、各ヒューズエレメント11の間に平板状に形成された電極12が配置されることにより形成された反応部3の構成例を示す斜視図である。
[Layered structure]
In addition, the conductor 2 and the reaction part 3 are not limited to the above-described configuration example, and, for example, a plurality of fuse elements to be the conductor 2 are arranged in parallel and the electrodes are arranged between the fuse elements, so that the reaction part is formed. 3 may be formed. In FIG. 7, a plurality of fuse elements 11 formed in a flat plate shape as conductors 2 are arranged in parallel and superposed at a predetermined interval, and an electrode 12 formed in a flat plate shape is arranged between each fuse element 11. It is a perspective view which shows the structural example of the reaction part 3 formed by.

この反応部3は、ヒューズエレメント11と電極12とが3つずつ交互に積層された積層構造を有する。各ヒューズエレメント11は並列に接続され、また各電極12も並列に接続されている。 This reaction part 3 has a laminated structure in which three fuse elements 11 and three electrodes 12 are alternately laminated. Each fuse element 11 is connected in parallel, and each electrode 12 is also connected in parallel.

このようにヒューズエレメント11を複数並列に配置することにより、定格電流を大きくすることができるとともに、ヒューズエレメント11と電極12との間に液体が浸入した場合におけるヒューズエレメント11の電蝕を促進させることができる。 By arranging a plurality of fuse elements 11 in parallel in this way, the rated current can be increased and the electrolytic corrosion of the fuse elements 11 when liquid penetrates between the fuse elements 11 and the electrodes 12 is promoted. be able to.

なお、導電体2及び反応部3は、図8に示すように、平板状に形成されたヒューズエレメント11が複数並列に所定間隔で重畳配置されるとともに、平板状に形成された電極12をヒューズエレメント11の数よりも1つ多くし、各ヒューズエレメント11の間に配置するとともに、各ヒューズエレメント11の両面に対向して重畳させてもよい。 In addition, as shown in FIG. 8, the conductor 2 and the reaction part 3 have a plurality of fuse elements 11 formed in a flat plate shape arranged in parallel at a predetermined interval, and fuse the electrodes 12 formed in a flat plate shape. The number of elements may be one more than the number of the elements 11, and the elements may be arranged between the fuse elements 11 and may be overlapped on both sides of each of the fuse elements 11.

反応部3は、各ヒューズエレメント11の両面に電極12を対向させることにより、ヒューズエレメント11の両面と電極12との間に液体を介在させ、ヒューズエレメント11の電蝕をより促進させることができる。 The reaction part 3 allows the liquid to be interposed between both surfaces of the fuse element 11 and the electrode 12 by facing the electrodes 12 on both surfaces of each fuse element 11 to further promote the electrolytic corrosion of the fuse element 11. ..

また、反応部3は、図7、図8に示す積層構造において、ヒューズエレメント11及び電極12の一方又は両方に、上述した1又は複数の貫通孔13や、凹部又は凸部を設けてもよい。 In the laminated structure shown in FIGS. 7 and 8, the reaction part 3 may be provided with the above-mentioned one or more through-holes 13 or a concave part or a convex part in one or both of the fuse element 11 and the electrode 12. .

さらに、反応部3は、図7、図8に示す積層構造において、ヒューズエレメント11及び電極12の間に、上述したセパレータ14を配置してもよい。これにより、ヒューズエレメント11と電極12との間の直接短絡を抑制するとともに、水や電解液の保持性を確保することができる。このとき、セパレータ14は、メッシュ状、多孔質状のものを用いてもよく、絶縁材料を用いてもよい。また、セパレータ14は、NaCl等の電解質を担持させ、水や電解液の電気伝導度を向上させ、電蝕を促進させるようにしてもよい。また、上述したように、セパレータ14は、吸水性又は吸湿性の絶縁物であってもよい。また、ヒューズエレメント11と電極12との間に、ゾル、ゲル、又は固体からなる絶縁物を配置し、液体により導電性が発現するようにしてもよい。また、ヒューズエレメント11と電極12との間に、ゾル又はゲルからなる電解質が浸入したときに、ヒューズエレメント11の電蝕作用を発揮するようにしてもよい。 Furthermore, the reaction part 3 may arrange|position the above-mentioned separator 14 between the fuse element 11 and the electrode 12 in the laminated structure shown in FIG. 7, FIG. As a result, it is possible to suppress a direct short circuit between the fuse element 11 and the electrode 12 and ensure the retention of water or the electrolytic solution. At this time, as the separator 14, a mesh-shaped or porous material may be used, or an insulating material may be used. Further, the separator 14 may carry an electrolyte such as NaCl to improve the electric conductivity of water or an electrolytic solution and promote electrolytic corrosion. Further, as described above, the separator 14 may be a water-absorbing or hygroscopic insulator. Further, an insulator made of sol, gel, or solid may be arranged between the fuse element 11 and the electrode 12 so that the liquid exhibits conductivity. In addition, the electrolytic corrosion action of the fuse element 11 may be exhibited when an electrolyte made of sol or gel enters between the fuse element 11 and the electrode 12.

なお、導電体2及び反応部3は、上述したように様々な形態を採用することができる。導電体2及び反応部3の他の形態例については、後に詳述する。 In addition, the conductor 2 and the reaction part 3 can employ various forms as described above. Other examples of the conductor 2 and the reaction part 3 will be described later.

[筐体1]
スイッチ素子1の筐体4は、各種エンジニアリングプラスチック、セラミックス等の絶縁性を有する部材により形成することができる。スイッチ素子1は、筐体4を設けることにより、導電体2及び反応部3を外部より受ける機械的な外乱等から保護するとともに、導電体2として用いたヒューズエレメントがアーク放電の発生を伴って溶断した際に、溶融金属の周囲への飛散を防止することができる。
[Case 1]
The housing 4 of the switch element 1 can be formed of an insulating member such as various engineering plastics and ceramics. The switch element 1 is provided with the housing 4 to protect the conductor 2 and the reaction portion 3 from mechanical disturbances or the like received from the outside, and the fuse element used as the conductor 2 causes arc discharge. When melted, the molten metal can be prevented from scattering around.

筐体4には、反応部3に液体を導く導入口5が設けられている。スイッチ素子1は、筐体4に設けられた導入口5を介して液体が反応部3へ流入することにより、導電体2を不可逆的に導通又は遮断させる。 The housing 4 is provided with an inlet 5 that guides the liquid to the reaction unit 3. The switch element 1 irreversibly connects or disconnects the conductor 2 by the liquid flowing into the reaction part 3 through the inlet 5 provided in the housing 4.

筐体4は、例えば図9(A)に示すように、多面体からなり、一の面に、一の導入口5が設けられている。スイッチ素子1は、外部回路が形成された回路基板に実装されるチップ部品として形成された場合、筐体4の実装面と反対側の天面4aに導入口5が設けられることが好ましい。天面4aに導入口5が設けられることにより、水濡れ状態になると効率的に液体を筐体4内に取り込むとともに反応部3に保持し、導電体2を導通又は遮断させることができる。もちろん筐体4は、天面4a以外の面、例えば側面4bに導入口5を形成してもよい。また、筐体4は、図9(B)に示すように、天面4aに複数の導入口5を形成してもよく、あるいは側面4bに複数の導入口5を形成してもよい。筐体4は、複数の導入口5を設けることにより、より液体を反応部3に導入しやすくすることができる。 For example, as shown in FIG. 9A, the housing 4 is made of a polyhedron, and one introduction port 5 is provided on one surface. When the switch element 1 is formed as a chip component mounted on a circuit board on which an external circuit is formed, it is preferable that the introduction port 5 be provided on the top surface 4a opposite to the mounting surface of the housing 4. By providing the inlet port 5 on the top surface 4a, it is possible to efficiently take in the liquid into the housing 4 and hold the liquid in the reaction part 3 when the water is wet, so that the conductor 2 can be conducted or blocked. Of course, the housing 4 may have the introduction port 5 formed on a surface other than the top surface 4a, for example, the side surface 4b. Further, as shown in FIG. 9B, the housing 4 may have a plurality of inlets 5 formed on the top surface 4a, or may have a plurality of inlets 5 formed on the side surface 4b. By providing the housing 4 with a plurality of inlets 5, the liquid can be introduced into the reaction section 3 more easily.

また、筐体4は、例えば図9(C)に示すように、多面体からなり、複数の面、例えば天面4aと側面4bに導入口5を設けてもよい。また、筐体4は、図9(D)に示すように、複数の面にそれぞれ一又は複数の導入口5を形成してもよい。 Further, the housing 4 may be formed of a polyhedron, for example, as shown in FIG. 9C, and the introduction port 5 may be provided on a plurality of surfaces, for example, the top surface 4a and the side surface 4b. In addition, as shown in FIG. 9D, the housing 4 may have one or a plurality of inlets 5 formed on a plurality of surfaces, respectively.

また、筐体4は、筒状に形成し、導入口5を任意の位置に、任意の個数だけ形成してもよい。図10は筐体4を円筒状に形成し、全周にわたって複数の導入口5を形成したスイッチ素子1の外観斜視図である。筐体4を中空の円柱状、角柱状に形成することにより、スイッチ素子1の配置に応じた面や角度、液体の浸入経路等に左右されずに導入口5を形成することができる。なお、図10に示すスイッチ素子1は、導電体2が筐体4の外周面より突出して形成されている。 Further, the housing 4 may be formed in a tubular shape, and the introduction ports 5 may be formed at arbitrary positions and in an arbitrary number. FIG. 10 is an external perspective view of the switch element 1 in which the housing 4 is formed in a cylindrical shape and a plurality of inlets 5 are formed over the entire circumference. By forming the housing 4 into a hollow columnar shape or a prismatic shape, the introduction port 5 can be formed without being influenced by a surface or an angle according to the arrangement of the switch element 1, a liquid infiltration path, or the like. In the switch element 1 shown in FIG. 10, the conductor 2 is formed so as to protrude from the outer peripheral surface of the housing 4.

また、筐体4は、導入口5より浸入した液体を排出する排出口を形成してもよい。図11は、多面体からなる筐体4の天面4aに導入口5を形成するとともに、側面4bに液体を排出する排出口6を形成したスイッチ素子1を示す外観斜視図である。排出口6を形成することにより、液体が多量に筐体4内に浸入することによって導電体2及び反応部3が冷却され、ヒューズエレメント11の電蝕作用や自己発熱が阻害される等、反応部3の作用や、導電体2の導通状態の開放、あるいは開放状態の導通が阻害される事態を防止することができる。 Further, the housing 4 may form a discharge port for discharging the liquid that has entered through the introduction port 5. FIG. 11 is an external perspective view showing the switch element 1 in which the inlet 4 is formed on the top surface 4a of the housing 4 made of a polyhedron and the outlet 6 for discharging the liquid is formed on the side surface 4b. By forming the discharge port 6, a large amount of liquid infiltrates into the housing 4 to cool the conductor 2 and the reaction part 3, and to inhibit the electrolytic corrosion action and self-heating of the fuse element 11 and the like. It is possible to prevent the action of the portion 3, the opening of the conductive state of the conductor 2, or the situation where the conduction of the open state is obstructed.

なお、排出口6は、導入口5よりも小さく形成されることが好ましい。排出口6を相対的に小さくすることで、筐体4内に浸入した液体が過剰に排出され、却って反応部3の作用や、導電体2の開放あるいは導通が遅延することを防止することができる。 The discharge port 6 is preferably formed smaller than the introduction port 5. By making the discharge port 6 relatively small, it is possible to prevent the liquid that has entered the housing 4 from being excessively discharged and rather delay the action of the reaction part 3 and the opening or conduction of the conductor 2. it can.

また、排出口は6、筐体4の反応部3が設けられた位置と同じ高さ、又は反応部3が設けられた位置よりも上方に設けられていることが好ましい。例えば、図12に示すように、筐体4を多面形状に形成するとともに、回路基板に実装されるチップ部品として形成された場合、排出口6は、筐体4の側面4bの反応部3が設けられた位置と同じ高さ又は上方に設けられることが好ましい。これにより、筐体4内に浸入した液体は、反応部3より上方に浸入した分が排水され、反応部3には残留するため、反応部3の作用を確保するとともに、筐体4内に多量に浸入した液体によって導電体2及び反応部3が冷却され、ヒューズエレメント11の電蝕作用や自己発熱が阻害される等、反応部3の作用や、導電体2の導通状態の開放、あるいは開放状態の導通が阻害される事態を防止することができる。 Further, it is preferable that the discharge port 6 is provided at the same height as the position where the reaction unit 3 of the housing 4 is provided, or above the position where the reaction unit 3 is provided. For example, as shown in FIG. 12, when the housing 4 is formed in a polyhedral shape and is formed as a chip component to be mounted on a circuit board, the discharge port 6 has a reaction part 3 on a side surface 4b of the housing 4. It is preferably provided at the same height as or above the provided position. As a result, the liquid that has entered the housing 4 is drained to the extent that it has entered above the reaction unit 3 and remains in the reaction unit 3, so that the action of the reaction unit 3 is ensured and The conductor 2 and the reaction portion 3 are cooled by a large amount of the liquid that has entered, and the action of the reaction portion 3 and the conduction state of the conductor 2 are released, such that the electrolytic corrosion action and self-heating of the fuse element 11 are hindered. It is possible to prevent the situation where the conduction in the open state is obstructed.

なお、液体を導入する導入口5及び液体を排出する排出口6は、円形、矩形等、その形状は問わない。また、導入口5及び排出口6は、図13に示すように、スリット状に形成してもよい。導入口5をスリット状に形成することにより、より広範に液体を導入させ、速やかに反応部3を反応させて導電体2を開放又は導通させることができる。また、排出口6をスリット状に形成することにより、筐体4内に浸入した余剰の液体を速やかに排水することができ、反応部3の作用や導電体2の開放あるいは導通の進行が遅延することを防止することができる。 The inlet 5 for introducing the liquid and the outlet 6 for discharging the liquid may have any shape such as a circular shape or a rectangular shape. Further, the inlet 5 and the outlet 6 may be formed in a slit shape as shown in FIG. By forming the introduction port 5 in a slit shape, the liquid can be introduced in a wider range and the reaction part 3 can be reacted quickly to open or conduct the conductor 2. Further, by forming the discharge port 6 in a slit shape, the excess liquid that has entered the housing 4 can be quickly drained, and the action of the reaction part 3 and the opening or conduction of the conductor 2 are delayed. Can be prevented.

また、筐体4は、天面4aにスリット状の導入口5を設けるとともに、反応部3へ液体を導く導入溝7を設けてもよい。図14(A)(B)に示すように、導入溝7は、溝壁7aが天面4aに形成された導入口5から反応部3の近傍まで延在される。これにより、筐体4は、導入口5に浸入した液体が反応部3以外の場所に流入することなく、確実に反応部3へ導くことができる。また、筐体4は、導入口5に浸入した液体が筐体4内に散逸し、反応部3による導電体2の開放あるいは導通が遅延することを防止することができる。 Further, the housing 4 may be provided with a slit-shaped introduction port 5 on the top surface 4 a and an introduction groove 7 for guiding the liquid to the reaction section 3. As shown in FIGS. 14A and 14B, the introduction groove 7 extends from the introduction port 5 in which the groove wall 7a is formed on the top surface 4a to the vicinity of the reaction section 3. As a result, the housing 4 can reliably guide the liquid that has entered the inlet 5 to the reaction section 3 without flowing into a place other than the reaction section 3. Further, the housing 4 can prevent the liquid that has entered the introduction port 5 from being dissipated into the housing 4 and delaying the opening or conduction of the conductor 2 by the reaction part 3.

また、筐体4は、図14(B)に示すように、導入溝7を側面4bまで延ばし、側面4bに形成された排出口6と連続させてもよい。これにより、筐体4は、導入口5から浸入した液体を効率よく反応部3に導くとともに、過剰な液体を効率よく排出口6から排水することができる。 Further, as shown in FIG. 14(B), the housing 4 may extend the introduction groove 7 to the side surface 4b and be continuous with the discharge port 6 formed in the side surface 4b. As a result, the housing 4 can efficiently guide the liquid that has entered through the introduction port 5 to the reaction unit 3 and efficiently drain the excess liquid from the discharge port 6.

なお、図15(A)(B)に示すように、導入溝7は、複数形成してもよい。導入溝7を複数形成することにより、反応部3の全幅にわたって液体を導くことができる。 In addition, as shown in FIGS. 15A and 15B, a plurality of introduction grooves 7 may be formed. By forming a plurality of introduction grooves 7, the liquid can be guided over the entire width of the reaction section 3.

また、図16(A)に示すように、導入溝7は、天面4aに臨む導入口5の開口部から反応部3が設けられた内部にかけて漸次狭小化させてもよい。導入溝7を反応部3に近づくにつれて狭小化することにより、導入口5の開口部から浸入した液体を、毛細管現象によって効率よく反応部3に導くことができる。 Further, as shown in FIG. 16(A), the introduction groove 7 may be gradually narrowed from the opening of the introduction port 5 facing the top surface 4a to the inside where the reaction section 3 is provided. By narrowing the introduction groove 7 toward the reaction section 3, the liquid that has entered through the opening of the introduction port 5 can be efficiently guided to the reaction section 3 by the capillary phenomenon.

また、スイッチ素子1は、図17に示すように、筐体4に導電体2及び反応部3の位置に応じて導入口5、又は導入口5及び導入溝7を形成してもよい。スイッチ素子1は、例えば図7に示す導電体2及び反応部3の構成例のように、ヒューズエレメント11及び電極12を複数並列に積層配置させるとともに、側面4bのヒューズエレメント11及び電極12の位置に対応した高さに、ヒューズエレメント11と同数の導入口5、又はヒューズエレメント11と同数の導入口5及び導入溝7を、ヒューズエレメント11と同間隔で形成してもよい。 Further, as shown in FIG. 17, the switch element 1 may have an inlet 5 or an inlet 5 and an inlet groove 7 formed in the housing 4 depending on the positions of the conductor 2 and the reaction portion 3. In the switch element 1, a plurality of fuse elements 11 and electrodes 12 are stacked in parallel and the positions of the fuse elements 11 and electrodes 12 on the side surface 4b are arranged as in the configuration example of the conductor 2 and the reaction portion 3 shown in FIG. The same number of the introduction ports 5 as the fuse element 11, or the same number of the introduction ports 5 and the introduction grooves 7 as the fuse element 11 may be formed at the same height as the fuse element 11.

導入口5等が反応部3の位置に応じた位置に形成されることにより、スイッチ素子1は、効率良く多量の液体を導入口5から導電体2及び反応部3へ導くことができ、反応部3の反応を効率良く行い、導電体2の導通又は開放を促進させることができる。 By forming the inlet port 5 and the like at positions corresponding to the position of the reaction part 3, the switch element 1 can efficiently guide a large amount of liquid from the inlet port 5 to the conductor 2 and the reaction part 3, and The reaction of the portion 3 can be efficiently performed, and conduction or opening of the conductor 2 can be promoted.

また、スイッチ素子1は、反応部3以外の場所に撥水処理を施し、液体を反応部3に誘導してもよい。例えば図18に示すように、スイッチ素子1は、導入口5、又は導入口5及び導入溝7の溝壁7aに撥水処理が施された撥水処理部16を形成してもよい。撥水処理部16は、例えばフッ素系コーティング剤の塗布、ソルダーペーストコーティング等、公知の手法により形成することができる。 Further, the switch element 1 may be subjected to water repellent treatment at a place other than the reaction part 3 to guide the liquid to the reaction part 3. For example, as shown in FIG. 18, the switch element 1 may be provided with a water repellent treatment part 16 in which a water repellent treatment is applied to the introduction port 5 or the groove wall 7a of the introduction port 5 and the introduction groove 7. The water-repellent treatment portion 16 can be formed by a known method such as application of a fluorine-based coating agent or solder paste coating.

これによりスイッチ素子1は、導入口5より浸入した液体を効率よく反応部3に導くことができる。また、導入口5や導入溝7に撥水処理を施すことにより、スイッチ素子1を作動させるべき水濡れ状態以外では、少量の液体を弾いて筐体4内に浸入させないことから、誤作動を防止し、センサーとしての信頼性を確保することもできる。 As a result, the switch element 1 can efficiently guide the liquid that has entered through the introduction port 5 to the reaction section 3. Further, by applying a water-repellent treatment to the introduction port 5 and the introduction groove 7, a small amount of liquid is not repelled and penetrates into the housing 4 except in a water wet state where the switch element 1 should be operated. It is also possible to prevent and secure the reliability as a sensor.

また、スイッチ素子1は、筐体4の内壁に撥水処理を施してもよい。筐体4の内壁に撥水処理を施すことによっても、筐体4内に浸入した液体を効率良く反応部3に導き、速やかに反応部3を作用させることができる。 Further, in the switch element 1, the inner wall of the housing 4 may be subjected to water repellent treatment. Even by subjecting the inner wall of the housing 4 to the water-repellent treatment, the liquid that has entered the housing 4 can be efficiently guided to the reaction part 3 and the reaction part 3 can be promptly acted.

また、スイッチ素子1は、図19に示すように、筐体4内に浸入した液体を貯留する貯留部8を設けてもよい。貯留部8は、反応部3の周囲を囲むように凹状に形成され、筐体4に一体に成型され、あるいは凹状部材が筐体4の底面に配置されることにより形成することができる。スイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入すると、貯留部8に液体が貯留されることにより反応部3の周囲が液体に満たされる。これにより、スイッチ素子1は、筐体4内に浸入した液体が少量であっても効率よく反応部3を反応させることができる。このため、スイッチ素子1は、排出口6を反応部3よりも下方に形成し、余分な液体を排出することができる。 Further, the switch element 1 may be provided with a storage portion 8 for storing the liquid that has entered the housing 4, as shown in FIG. The storage portion 8 is formed in a concave shape so as to surround the periphery of the reaction portion 3, is integrally molded with the housing 4, or can be formed by disposing a concave member on the bottom surface of the housing 4. In the switch element 1, when the liquid enters the housing 4, the liquid is stored in the storage portion 8 so that the periphery of the reaction portion 3 is filled with the liquid. As a result, the switch element 1 can efficiently react the reaction portion 3 even if the amount of the liquid that has entered the housing 4 is small. For this reason, in the switch element 1, the discharge port 6 is formed below the reaction section 3, and excess liquid can be discharged.

なお、図19に示すスイッチ素子1は、導電体2を湾曲させて貯留部8内に通すとともに、導電体2の両端を、筐体4の底面に臨まされている外部接続電極10に接続させている。 In the switch element 1 shown in FIG. 19, the conductor 2 is curved to pass through the storage portion 8, and both ends of the conductor 2 are connected to the external connection electrode 10 facing the bottom surface of the housing 4. ing.

また、スイッチ素子1は、図20に示すように、導入口5を液体で溶解する水溶性封止材9で形成されたシート体を天面4aに貼付することにより閉塞してもよい。また、スイッチ素子1は、図16(B)に示すように、導入溝7を液体で溶解する水溶性封止材9で閉塞してもよい。水溶性封止材9としては、例えば、寒天,ゼラチンなどの天然ポリマー、セルロース,でんぷんなどの半合成ポリマー、ポリビニルアルコールなどの合成ポリマー等が挙げられる。これらは、液体と接触することにより収縮あるいは溶解する。なお、高分子量になると溶解せず膨張する性質が強くなるため、重合度を調整して用いることが好ましい。また、液溶性材料として角砂糖のような水溶性の固形物を用いた場合、液体と接触することにより溶解、あるいは体積が減少する。 Further, as shown in FIG. 20, the switch element 1 may be closed by attaching a sheet body formed of a water-soluble sealing material 9 that dissolves the introduction port 5 with a liquid to the top surface 4a. Further, as shown in FIG. 16(B), the switch element 1 may close the introduction groove 7 with a water-soluble sealing material 9 which is dissolved by a liquid. Examples of the water-soluble sealing material 9 include natural polymers such as agar and gelatin, semi-synthetic polymers such as cellulose and starch, and synthetic polymers such as polyvinyl alcohol. These contract or dissolve when they come into contact with a liquid. It is preferable to adjust the degree of polymerization to be used, since the polymer has a high molecular weight and has a property of expanding without being dissolved. Further, when a water-soluble solid substance such as sugar cube is used as the liquid-soluble material, it is dissolved or its volume is reduced by coming into contact with the liquid.

また、液体としてバッテリセルに充填されたエチレンカーボネート等の電解液を想定し、電解液漏れに対応して作動するスイッチ素子の場合、水溶性封止材9の材料としては、ABS、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、あるいはPET、PTT、PEN等の飽和ポリエステルなどを用いることができる。これらの水溶性材料も、高分子量になると溶解速度が落ち、スイッチ素子1として反応速度が低下する場合もあるため、反応速度を優先する場合は、重合度を調整して用いることが好ましい。 Further, assuming a liquid electrolyte such as ethylene carbonate filled in the battery cell as a liquid, in the case of a switch element that operates in response to electrolyte leakage, the material of the water-soluble sealing material 9 is ABS, polyacrylonitrile, Polyvinylidene fluoride or saturated polyester such as PET, PTT and PEN can be used. When these water-soluble materials also have a high molecular weight, the dissolution rate may decrease, and the reaction rate of the switch element 1 may decrease. Therefore, when the reaction rate is prioritized, the degree of polymerization is preferably adjusted before use.

導入口5や導入溝7を水溶性封止材9で閉塞することにより、スイッチ素子1を作動させるべき水濡れ状態以外では、少量の液体を弾いてスイッチ素子1内に浸入させないことから、誤作動を防止し、センサーとしての信頼性を確保することもできる。 By closing the introduction port 5 and the introduction groove 7 with the water-soluble sealing material 9, a small amount of liquid is not repelled to enter the switch element 1 except in a wet state where the switch element 1 should be operated. It is also possible to prevent operation and ensure reliability as a sensor.

[反応部の構成例]
上述したように、スイッチ素子1は、導電体2及び反応部3について、様々な形態を採用することができる。以下、導電体2及び反応部3の構成例について説明する。なお、本発明に係る導電体2及び反応部3は、以下に説明する構成に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。
[Example of configuration of reaction part]
As described above, the switch element 1 can adopt various forms for the conductor 2 and the reaction part 3. Hereinafter, a configuration example of the conductor 2 and the reaction unit 3 will be described. The conductor 2 and the reaction section 3 according to the present invention are not limited to the configurations described below, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

[構成例1]
スイッチ素子1は、反応部3を構成するヒューズエレメント11と電極12との近傍領域における間隔を、その他の領域における間隔よりも狭くしてもよい。例えばスイッチ素子1は、図21(A)〜(C)に示すように、導電体2として矩形板状のヒューズエレメント11を用い、略板状の電極12を筐体4内に隣接して配置されるとともに、反応部3においてヒューズエレメント11と電極12とが重畳されることにより、間隔が相対的に狭小化されている。
[Configuration example 1]
In the switch element 1, the space in the vicinity of the fuse element 11 and the electrode 12 forming the reaction part 3 may be narrower than the space in other regions. For example, in the switch element 1, as shown in FIGS. 21A to 21C, a rectangular plate-shaped fuse element 11 is used as the conductor 2, and a substantially plate-shaped electrode 12 is arranged adjacently in the housing 4. At the same time, the fuse element 11 and the electrode 12 are superposed on each other in the reaction part 3, so that the interval is relatively narrowed.

電極12は、長手方向の略中央部に、ヒューズエレメント11上に張り出す重畳部12bが形成されている。スイッチ素子1は、ヒューズエレメント11と電極12の重畳部12bとが面対向されるとともに近接配置されることにより、液体を集めヒューズエレメント11を電蝕させる反応部3が形成される。 The electrode 12 is provided with a superposed portion 12b that overhangs the fuse element 11 at a substantially central portion in the longitudinal direction. In the switch element 1, the fuse element 11 and the overlapping portion 12b of the electrode 12 face each other and are arranged in proximity to each other, so that the reaction portion 3 that collects liquid and causes the fuse element 11 to undergo electrolytic corrosion is formed.

重畳部12bは、筐体4等に設けられた支持部15に支持されることにより、ヒューズエレメント11と面対向されるとともに、液体が浸入、保持可能な所定の間隔が設けられている。ヒューズエレメント11と重畳部12bとの間隔は、0.01mm〜10mmであることが好ましい。また、ヒューズエレメント11と電極12間の距離が小さい方が、電界強度が大きく電蝕作用が強いため、また、毛細管現象によってヒューズエレメント11と電極12との間に水を導入しやすいため、より効率的に電気回路を開放させるためには、ヒューズエレメント11と重畳部12bとの間隔を0.01〜1mmとすることがより好ましい。 The overlapping portion 12b is supported by a supporting portion 15 provided on the housing 4 or the like to face the fuse element 11 and is provided with a predetermined interval at which the liquid can enter and hold. The distance between the fuse element 11 and the overlapping portion 12b is preferably 0.01 mm to 10 mm. In addition, the smaller the distance between the fuse element 11 and the electrode 12, the larger the electric field strength and the stronger electrolytic corrosion effect, and the easier it is to introduce water between the fuse element 11 and the electrode 12 due to the capillary phenomenon. In order to efficiently open the electric circuit, it is more preferable that the distance between the fuse element 11 and the overlapping portion 12b be 0.01 to 1 mm.

また、スイッチ素子1は、図22(A)(B)に示すように、ヒューズエレメント11と電極12とを隣接配置し、電極12の先端部12cを屈曲させるとともに支持部15に支持されることにより、ヒューズエレメント11の表面上に先端部12cが所定の間隔を隔てて線状に対向するようにしてもよい。 Further, in the switch element 1, as shown in FIGS. 22A and 22B, the fuse element 11 and the electrode 12 are arranged adjacent to each other, and the tip portion 12c of the electrode 12 is bent and supported by the support portion 15. Thus, the tip portions 12c may be linearly opposed to each other on the surface of the fuse element 11 with a predetermined gap.

[構成例2]
また、スイッチ素子1は、図23(A)に示すように、導電体2として略矩形板状のヒューズエレメント11を用い、略棒状の電極12を近傍に配置することにより反応部3を構成する場合に、ヒューズエレメント11に、電極12の両側面及び底面の3面を囲むように湾曲させた湾曲部11cを形成することにより、電極12の複数面で対向させてもよい。あるいは、スイッチ素子1は、図23(B)に示すように、ヒューズエレメント11に、電極12の両側面及び底面の3面を囲むように矩形状に屈曲させた屈曲部11dを形成することにより、ヒューズエレメント11及び電極12の複数面で対向させてもよい。ヒューズエレメント11の湾曲部11c又は屈曲部11dと電極12とは、いずれの面も所定の狭小化された間隔を隔てて対向され、液体を浸入、保持可能とされている。
[Configuration example 2]
In addition, as shown in FIG. 23A, the switch element 1 uses the fuse element 11 having a substantially rectangular plate shape as the conductor 2 and arranges the substantially rod-shaped electrode 12 in the vicinity to form the reaction portion 3. In this case, the fuse element 11 may be formed so as to face each other on a plurality of surfaces of the electrode 12 by forming a curved portion 11c that is curved so as to surround both sides and the bottom surface of the electrode 12. Alternatively, in the switch element 1, as shown in FIG. 23B, the fuse element 11 is formed with a bent portion 11d that is bent in a rectangular shape so as to surround both side surfaces and the bottom surface of the electrode 12. The fuse element 11 and the electrode 12 may be opposed to each other on a plurality of surfaces. The curved portion 11c or the bent portion 11d of the fuse element 11 and the electrode 12 are opposed to each other with a predetermined narrowed interval on both surfaces, and are capable of infiltrating and holding a liquid.

この反応部3によれば、ヒューズエレメント11と電極12とが複数面で対向されることにより、スイッチ素子1は、一面にて対向する形態に比して液体を保持する面積が増え、ヒューズエレメント11の電蝕による溶断をより促進させることができる。 According to the reaction unit 3, since the fuse element 11 and the electrode 12 are opposed to each other on a plurality of surfaces, the switch element 1 has an increased area for holding the liquid, as compared with a case where the switch element 1 is opposed to the one surface. The fusing of No. 11 due to electrolytic corrosion can be further promoted.

なお、反応部3は、電極12に、ヒューズエレメント11の両側面及び底面の3面を囲む湾曲部あるいは屈曲部を形成することにより、複数面で対向させてもよい。 The reaction portion 3 may be opposed to a plurality of surfaces by forming a curved portion or a bent portion on the electrode 12 so as to surround both sides and the bottom surface of the fuse element 11.

[構成例3]
また、スイッチ素子1は、反応部3を構成するヒューズエレメント11及び電極12の少なくとも一方の表面を、水や電解液等の液体に触れることで溶解する液溶性材料で被覆してもよい。例えばスイッチ素子1は、図24に示すように、略矩形板状のヒューズエレメント11と略矩形板状の電極12とを対向させるとともに、電極12のヒューズエレメント11と対向する一面に液溶性材料からなるコート層17が形成されている。
[Configuration example 3]
Further, in the switch element 1, at least one surface of the fuse element 11 and the electrode 12 forming the reaction part 3 may be covered with a liquid-soluble material which is dissolved by contact with a liquid such as water or an electrolytic solution. For example, in the switch element 1, as shown in FIG. 24, a substantially rectangular plate-shaped fuse element 11 and a substantially rectangular plate-shaped electrode 12 are made to face each other, and one surface of the electrode 12 facing the fuse element 11 is made of a liquid-soluble material. The coat layer 17 is formed.

これにより、スイッチ素子1は、液体の浸入前の状態においてはヒューズエレメント11と電極12とのクリアランスを確保し、短絡を防止するとともに、液体の浸入時には溶解し、より多くの液体をヒューズエレメント11と電極12との間に導入させ電蝕作用を促進させることができる。 As a result, the switch element 1 secures the clearance between the fuse element 11 and the electrode 12 in the state before the infiltration of the liquid, prevents a short circuit, and melts when the liquid intrudes, so that more liquid is fused to the fuse element 11. It can be introduced between the electrode and the electrode 12 to promote the electrolytic corrosion action.

コート層17を構成する液溶性材料としては、上述した液溶性材料を用いて形成されるセパレータ14と同じ材料を用いることができる。 As the liquid-soluble material forming the coat layer 17, the same material as the separator 14 formed using the liquid-soluble material described above can be used.

また、液溶性材料からなるコート層17は、ヒューズエレメント11の電極12と対向する一面側に形成してもよく、ヒューズエレメント11及び電極12の互いに対向する面にそれぞれ形成してもよい。 Further, the coat layer 17 made of a liquid-soluble material may be formed on one surface side of the fuse element 11 facing the electrode 12 or may be formed on each of the surfaces of the fuse element 11 and the electrode 12 facing each other.

[構成例4]
また、スイッチ素子1は、反応部3以外の場所、又は反応部3及びその近傍以外の場所に、撥水領域を設けてもよい。例えばスイッチ素子1は、図25に示すように、略矩形板状のヒューズエレメント11と、略矩形板状の電極12とを対向させるとともに、ヒューズエレメント11と電極12とが筐体4内に配設された絶縁基板20上に搭載される。そして、スイッチ素子1は、絶縁基板20のヒューズエレメント11と電極12とが近接する反応部3及びその近傍を除く領域が撥水処理部18とされる。
[Configuration example 4]
Further, the switch element 1 may be provided with a water-repellent region in a place other than the reaction part 3 or in a place other than the reaction part 3 and its vicinity. For example, in the switch element 1, as shown in FIG. 25, the fuse element 11 having a substantially rectangular plate shape and the electrode 12 having a substantially rectangular plate shape are opposed to each other, and the fuse element 11 and the electrode 12 are arranged in the housing 4. It is mounted on the installed insulating substrate 20. In the switch element 1, a region other than the reaction part 3 where the fuse element 11 and the electrode 12 of the insulating substrate 20 are close to each other and the vicinity thereof is used as the water repellent treatment part 18.

撥水処理部18は、例えばフッ素系コーティング剤の塗布、ソルダーペーストコーティング等、公知の手法により形成することができる。 The water repellent treatment portion 18 can be formed by a known method such as application of a fluorine-based coating agent or solder paste coating.

これにより、スイッチ素子1は、絶縁基板20上に浸入した液体を非撥水領域である反応部3及びその近傍に導くことができ、ヒューズエレメント11の電蝕による溶断を促進させることができる。 As a result, the switch element 1 can guide the liquid that has infiltrated onto the insulating substrate 20 to the reaction part 3 which is a non-water repellent region and its vicinity, and can accelerate the fusing of the fuse element 11 due to electrolytic corrosion.

[構成例5]
また、スイッチ素子1は、反応部3の近傍に吸水発熱材19を配置してもよい。例えば、スイッチ素子1は、図25に示す絶縁基板20の表面上にヒューズエレメント11を配置するとともに電極12と対向させた構成において、反応部3へ熱が伝わる近傍領域に、吸水することで発熱する材料19を配置する。吸水発熱材料19は、例えば生石灰を用いることができる。
[Configuration example 5]
Further, in the switch element 1, the water absorbing heat generating material 19 may be arranged in the vicinity of the reaction section 3. For example, in the switch element 1, when the fuse element 11 is arranged on the surface of the insulating substrate 20 shown in FIG. 25 and is opposed to the electrode 12, heat is generated by absorbing water in the vicinity of where heat is transferred to the reaction section 3. The material 19 to be placed is placed. As the water absorption heat generating material 19, for example, quicklime can be used.

このようなスイッチ素子1は、反応部3の近傍に液体が浸入すると、吸水発熱材19が吸湿、発熱し、その熱が反応部3に伝達する。反応部3は、吸水発熱材19の熱により、より反応効率が向上され、ヒューズエレメント11を速やかに電蝕、溶断させることができる。 In such a switch element 1, when the liquid enters the vicinity of the reaction part 3, the water absorbing heat generating material 19 absorbs moisture and generates heat, and the heat is transferred to the reaction part 3. The reaction portion 3 is further improved in reaction efficiency due to the heat of the water absorption heat generating material 19, and the fuse element 11 can be electrolytically corroded and melted quickly.

なお、スイッチ素子1は、図25に示すように、絶縁基板20の反応部3及びその近傍を除く領域に撥水処理部18を設けるとともに、反応部3の近傍に吸水発熱材19を配置してもよく、撥水処理部18又は吸水発熱材19のいずれかを設けるようにしてもよい。 In the switch element 1, as shown in FIG. 25, the water repellent treatment portion 18 is provided in a region of the insulating substrate 20 excluding the reaction portion 3 and the vicinity thereof, and the water absorption heat generating material 19 is arranged in the vicinity of the reaction portion 3. Alternatively, either the water repellent treatment portion 18 or the water absorption heat generating material 19 may be provided.

[構成例6]
また、スイッチ素子1は、導電体2として、例えばリード線やスポンジメタル等、公知の導電部材を用い、反応部3として、導電体2を被覆することにより外部回路と絶縁し、液体が接触することにより溶解し導電体2と外部回路を導通させる液溶解性材料23を用いてもよい。
[Configuration example 6]
Further, in the switch element 1, a known conductive member such as a lead wire or sponge metal is used as the conductor 2, and the conductor 2 is coated as the reaction part 3 to insulate the external circuit and come into contact with the liquid. A liquid-soluble material 23 that is thereby dissolved to bring the conductor 2 and the external circuit into conduction may be used.

スイッチ素子1は、導電体2が常態において反応部3を構成する液溶解性材料23によって被覆されることにより外部回路と絶縁されており、反応部3に液体が接触することにより、導電体2を被覆していた液溶解性材料23が溶解し、導電体2を介して外部回路が導通される。 The switch element 1 is insulated from the external circuit by the conductor 2 being covered with the liquid-soluble material 23 that constitutes the reaction part 3 in the normal state, and when the liquid contacts the reaction part 3, the conductor 2 The liquid-soluble material 23 that has been coated with is dissolved, and the external circuit is brought into conduction through the conductor 2.

例えば導電体2は、図26に示すように、それぞれ外部回路と接続されている一対の導線21A,21Bが撚り合わされた撚り線22を用いることができる。導線21A,21Bは、それぞれ液溶解性材料23によって被覆されることにより、互いに絶縁されている。そして、導線21Aは、スイッチ素子1と接続された外部回路の通電経路の一方の自由端に接続され、導線21Bは、同通電経路の他方の自由端に接続されている。これにより、当該外部回路は通常時において開放されている。 For example, as the conductor 2, as shown in FIG. 26, a twisted wire 22 in which a pair of conductive wires 21A and 21B connected to an external circuit are twisted together can be used. The conductors 21A and 21B are insulated from each other by being covered with the liquid-soluble material 23. The conducting wire 21A is connected to one free end of the energizing path of the external circuit connected to the switch element 1, and the conducting wire 21B is connected to the other free end of the energizing path. As a result, the external circuit is normally opened.

反応部3は、液体と接触することにより導電体2を不可逆的に導通するためのものであり、導電体2を被覆する液溶解性材料23を備える。液溶解性材料23は、絶縁性を有し、液体と接触することにより溶解する任意の材料を用いることができ、例えば、寒天,ゼラチンなどの天然ポリマー、セルロース,でんぷんなどの半合成ポリマー、ポリビニルアルコールなどの合成ポリマー等が挙げられる。これらは、液体と接触することにより溶解する。なお、高分子量になると溶解せず膨張する性質が強くなるため、重合度を調整して用いることが好ましい。また、液溶性材料として角砂糖のような水溶性の固形物を用いた場合、液体と接触することにより溶解する。 The reaction part 3 is for conducting the conductor 2 irreversibly by coming into contact with a liquid, and includes a liquid-soluble material 23 that coats the conductor 2. As the liquid-soluble material 23, any material having an insulating property and capable of being dissolved by being brought into contact with a liquid can be used. For example, a natural polymer such as agar or gelatin, a semi-synthetic polymer such as cellulose or starch, or polyvinyl. Examples thereof include synthetic polymers such as alcohol. These dissolve upon contact with a liquid. It is preferable to adjust the degree of polymerization to be used, since the polymer has a high molecular weight and has a property of expanding without being dissolved. When a water-soluble solid substance such as sugar cube is used as the liquid-soluble material, it dissolves when it comes into contact with a liquid.

また、液体としてバッテリセルに充填されたエチレンカーボネート等の電解液を想定し、電解液漏れに対応して作動するスイッチ素子の場合、液溶解性材料23としては、ABS、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、あるいはPET、PTT、PEN等の飽和ポリエステルなどを用いることができる。これらの液溶解性材料23も、高分子量になると溶解速度が落ち、スイッチ素子1として反応速度が低下する場合もあるため、反応速度を優先する場合は、重合度を調整して用いることが好ましい。 Further, in the case of a switch element that operates in response to electrolyte leakage assuming an electrolyte such as ethylene carbonate filled in a battery cell as the liquid, the liquid-soluble material 23 may be ABS, polyacrylonitrile, or polyvinylidene fluoride. Alternatively, saturated polyester such as PET, PTT and PEN can be used. These liquid-soluble materials 23 also have a low dissolution rate when the molecular weight is high, and the reaction rate may decrease as the switch element 1. Therefore, when the reaction rate is prioritized, the degree of polymerization is preferably adjusted before use. ..

導電体2を被覆している液溶解性材料23は、筐体4内において反応部3を構成する。反応部3は、水濡れや電池からの液漏れ等の異常時に、筐体4内に浸入した液体によって液溶解性材料23が溶解し、導電体2と外部回路の開放端を接触させ、外部回路を通電させることができる。 The liquid-soluble material 23 covering the conductor 2 constitutes the reaction part 3 in the housing 4. In the reaction part 3, when an abnormality such as water wetting or liquid leakage from a battery occurs, the liquid-soluble material 23 is dissolved by the liquid that has entered the housing 4, and the conductor 2 is brought into contact with the open end of the external circuit, The circuit can be energized.

例えば、反応部3は、液溶解性材料23によって上述した一対の導線21A,21Bを被覆することにより、通常時には絶縁することにより外部回路を開放させている。そして、反応部3は、水濡れや電池からの液漏れ等の異常時に、筐体4内に浸入した液体が液溶解性材料23と接触、溶解することにより、一対の導線21A,21Bを接続させ、これにより外部回路を通電させることができる。 For example, the reaction unit 3 covers the pair of conductive wires 21A and 21B described above with the liquid-soluble material 23, and normally insulates them to open the external circuit. Then, the reaction unit 3 connects the pair of conductive wires 21A and 21B by contacting and dissolving the liquid that has entered the housing 4 with the liquid-soluble material 23 in the event of an abnormality such as water wetting or liquid leakage from the battery. Thus, the external circuit can be energized.

[構成例7]
また、スイッチ素子1は、図27に示すように、導電体2として、スポンジメタル24を用いてもよい。スポンジメタル24は、液溶解性材料23に被覆されるとともに、筐体4に設けられ、外部回路の開放端と接続される一対の外部接続端子25a,25b間にわたって搭載されている。外部接続端子25a,25bは、例えば筐体4内に設けられた金属端子や、筐体4あるいは筐体4内に配設された絶縁基板に形成された電極パターンにより形成される。
[Configuration example 7]
Further, as shown in FIG. 27, the switch element 1 may use sponge metal 24 as the conductor 2. The sponge metal 24 is provided on the housing 4 while being covered with the liquid-soluble material 23, and is mounted between the pair of external connection terminals 25a and 25b connected to the open end of the external circuit. The external connection terminals 25a and 25b are formed of, for example, metal terminals provided in the housing 4 or electrode patterns formed on the housing 4 or an insulating substrate provided in the housing 4.

スイッチ素子1は、スポンジメタル24が、表面を被覆する液溶解性材料23を介して外部接続端子25a,25b上に搭載されることにより、通常時は、外部回路を開放させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等の異常時に、筐体4内に浸入した液体が液溶解性材料23と接触、溶解することにより、スポンジメタル24と外部接続端子25a,25bを接続させ、これにより外部回路を通電させることができる。 In the switch element 1, the sponge metal 24 is mounted on the external connection terminals 25a and 25b through the liquid-soluble material 23 that covers the surface thereof, so that the external circuit is normally opened. Then, in the switch element 1, the liquid that has entered the housing 4 comes into contact with and dissolves in the liquid-soluble material 23 in the event of an abnormality such as water wetting or liquid leakage from the battery, so that the sponge metal 24 and the external connection terminal 25a. , 25b are connected so that the external circuit can be energized.

なお、導電体2として、スポンジメタル24の他、導電性繊維を用いた織布、不織布や、金属メッシュ等の多孔質体、あるいは金属箔等のメタルシートを用い、液溶解性材料23で被覆させてもよい。 In addition to the sponge metal 24, a woven or non-woven fabric using conductive fibers, a porous body such as a metal mesh, or a metal sheet such as a metal foil is used as the conductor 2, and the conductor 2 is covered with the liquid-soluble material 23. You may let me.

[構成例8]
また、スイッチ素子1は、図28(A)に示すように、導電体2として、液溶解性材料23によって被覆された導電性粒子27の凝集体28を用いてもよい。凝集体28は、個々の導電性粒子27を被覆する液溶解性材料23によって略シート形状あるいは略フィルム形状を維持し、図28(B)に示すように、筐体4内に設けられた金属端子や筐体4あるいは筐体4内に配設された絶縁基板に形成された電極パターンにより形成される外部接続端子25a,25b間にわたって搭載されている。
[Configuration example 8]
Further, as shown in FIG. 28A, the switch element 1 may use, as the conductor 2, an aggregate 28 of the conductive particles 27 coated with the liquid-soluble material 23. The aggregate 28 maintains a substantially sheet shape or a substantially film shape by the liquid-soluble material 23 that coats the individual conductive particles 27, and is provided in the housing 4 as shown in FIG. 28B. The terminals, the housing 4, and the external connection terminals 25a and 25b formed by the electrode pattern formed on the insulating substrate arranged in the housing 4 are mounted between the terminals.

スイッチ素子1は、導電性粒子27の凝集体28が、表面を被覆する液溶解性材料23を介して外部接続端子25a,25b上に搭載されることにより、通常時は、外部回路を開放させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等の異常時に、筐体4内に浸入した液体が液溶解性材料23と接触、溶解することにより、外部接続端子25a,25b間にわたって連続する導電性粒子27を介して両端子間を接続させ、これにより外部回路を通電させることができる。 In the switch element 1, the agglomerate 28 of the conductive particles 27 is mounted on the external connection terminals 25a and 25b through the liquid-soluble material 23 that covers the surface, so that the external circuit is normally opened. ing. Then, in the switch element 1, when an abnormality such as water wetting or liquid leakage from the battery occurs, the liquid that has entered the housing 4 comes into contact with and dissolves in the liquid-soluble material 23, so that the external connection terminals 25a and 25b are spread across the external connection terminals 25a and 25b. Both terminals can be connected through the continuous conductive particles 27, so that the external circuit can be energized.

[構成例9]
また、スイッチ素子1は、図29に示すように、導電体2として、導電材料からなる筒状の外部導体30と、外部導体30の内部に設けられた導電材料からなる内部導体31とを用いてもよい。図29に示す導電体2は、外部導体30が外部回路の一方の開放端と接続され、内部導体31が外部回路の他方の開放端と接続されている。外部導体30は、例えば円筒状導体であり、外周面に液体が浸入する開口部30aが一又は複数形成されている。なお、外部導体30は、円筒状の他、内部導体31を収納できる中空形状であればどのような形状でもよい。
[Configuration example 9]
Further, as shown in FIG. 29, the switch element 1 uses, as the conductor 2, a cylindrical outer conductor 30 made of a conductive material and an inner conductor 31 made of a conductive material provided inside the outer conductor 30. May be. In the conductor 2 shown in FIG. 29, the outer conductor 30 is connected to one open end of the external circuit, and the inner conductor 31 is connected to the other open end of the external circuit. The outer conductor 30 is, for example, a cylindrical conductor, and has one or a plurality of openings 30a through which liquid penetrates, formed on the outer peripheral surface thereof. The outer conductor 30 may have any shape other than a cylindrical shape as long as it has a hollow shape capable of accommodating the inner conductor 31.

内部導体31は、外部導体30の内部に配置されるあらゆる形態をとり得、図29に示す円柱状の他、角柱状、シートの巻装体状、ブロック体状等でもよい。また、内部導体31は、外部導体30の内部において、移動可能に保持されている。 The inner conductor 31 may take any form arranged inside the outer conductor 30, and may have a prismatic shape, a sheet winding body shape, a block body shape or the like in addition to the columnar shape shown in FIG. The inner conductor 31 is movably held inside the outer conductor 30.

スイッチ素子1は、図30(A)に示すように、外部導体30の内面に液溶解性材料23によって絶縁コート層30bが形成され、これにより外部導体30と内部導体31とは、常態において絶縁され、外部回路を開放させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等の異常時に、筐体4内に浸入した液体が外部導体30の開口部30a内に浸入し、液溶解性材料23と接触することにより絶縁コート層30bが溶解し、外部導体30と内部導体31とが電気的に接続され、これにより外部回路を通電させることができる。 As shown in FIG. 30(A), the switch element 1 has an insulating coat layer 30b formed on the inner surface of the outer conductor 30 by the liquid-soluble material 23, so that the outer conductor 30 and the inner conductor 31 are normally insulated from each other. The external circuit is opened. In the switch element 1, the liquid that has entered the housing 4 enters the opening 30a of the outer conductor 30 and contacts the liquid-soluble material 23 when there is an abnormality such as water wetting or liquid leakage from the battery. As a result, the insulating coat layer 30b is melted, and the outer conductor 30 and the inner conductor 31 are electrically connected to each other, so that the external circuit can be energized.

なお、スイッチ素子1は、図30(B)に示すように、内部導体31の外面に液溶解性材料23を塗布することにより絶縁コート層31aを形成してもよい。絶縁コート層31aは、外部導体30の開口部30aより浸入した液体と接触することにより溶解し、外部導体30と内部導体31とが電気的に接続可能となる。 In the switch element 1, as shown in FIG. 30B, the insulating coat layer 31a may be formed by applying the liquid-soluble material 23 to the outer surface of the inner conductor 31. The insulating coat layer 31a is dissolved by coming into contact with the liquid that has entered through the opening 30a of the outer conductor 30, and the outer conductor 30 and the inner conductor 31 can be electrically connected.

また、スイッチ素子1は、図31に示すように、外部導体30と内部導体31との間に、液溶解性材料23からなる絶縁フィルム32を介在させてもよい。絶縁フィルム32は、少なくとも内部導体31を外部導体30の内面から遮蔽する大きさ、形状を有し、常態において外部導体30と内部導体31とを絶縁している。そして、絶縁フィルム32は、水濡れや電池からの液漏れ等の異常時に、筐体4及び外部導体30の開口部30aを介して浸入した液体と接触することにより溶解し、外部導体30と内部導体31とが電気的に接続可能とする。 Further, in the switch element 1, as shown in FIG. 31, an insulating film 32 made of the liquid-soluble material 23 may be interposed between the outer conductor 30 and the inner conductor 31. The insulating film 32 has a size and a shape that shield at least the inner conductor 31 from the inner surface of the outer conductor 30, and insulates the outer conductor 30 and the inner conductor 31 in a normal state. Then, the insulating film 32 is melted by coming into contact with the liquid that has penetrated through the housing 4 and the opening 30a of the outer conductor 30 in the event of an abnormality such as water wetting or liquid leakage from the battery, and the inner conductor 30 and the inside The conductor 31 can be electrically connected.

[構成例10]
また、スイッチ素子1は、導電体2として、それぞれ外部回路と接続された一対のリード線や金属端子片等を用い、反応部3として、液体と接触することにより状態変化し、一対の導電体2を不可逆的に接続又は離間させることにより外部回路を開放又は導通させる絶縁材料40を用いてもよい。
[Configuration example 10]
In addition, the switch element 1 uses a pair of lead wires and a metal terminal piece, which are each connected to an external circuit, as the conductor 2, and the reaction part 3 changes its state by coming into contact with a liquid, and a pair of conductors. An insulating material 40 that opens or conducts an external circuit by irreversibly connecting or separating the two may be used.

絶縁材料40としては、絶縁性を有し、液体と接触することにより膨張、収縮、軟化、溶解、凝集といった状態変化をする任意の材料を用いることができ、一対の導電体2を接続あるいは離間させる方法や一対の導電体2や筐体4の形態等に応じて求められる状態変化から、最適な材料を選択することができる。 As the insulating material 40, any material having an insulating property and capable of changing states such as expansion, contraction, softening, dissolution, and aggregation when contacted with a liquid can be used, and a pair of conductors 2 are connected or separated. The optimum material can be selected from the state change required depending on the method of making it and the form of the pair of conductors 2 and the housing 4.

絶縁材料40の候補としては、例えば、寒天,ゼラチンなどの天然ポリマー、セルロース,でんぷんなどの半合成ポリマー、ポリビニルアルコールなどの合成ポリマー等が挙げられる。これらは、液体と接触することにより収縮あるいは溶解し、高分子量になると溶解せず膨張する性質が強くなる。また、絶縁材料40として角砂糖のような水溶性の固形物を用いた場合、液体と接触することにより溶解、あるいは体積が減少する。 Examples of candidates for the insulating material 40 include natural polymers such as agar and gelatin, semi-synthetic polymers such as cellulose and starch, and synthetic polymers such as polyvinyl alcohol. When they come into contact with a liquid, they contract or dissolve, and when they have a high molecular weight, they do not dissolve but expand. Further, when a water-soluble solid substance such as sugar cube is used as the insulating material 40, it is dissolved or its volume is reduced by coming into contact with a liquid.

また、液体としてバッテリセルに充填されたエチレンカーボネート等の電解液を想定し、電解液漏れに対応して作動するスイッチ素子の場合、絶縁材料40としては、ABS、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、あるいはPET、PTT、PEN等の飽和ポリエステルなどを用いることができる。これらの絶縁材料40も、高分子量になると溶解速度が落ち、スイッチ素子1として反応速度が低下する場合もあるため、反応速度を優先する場合は、重合度を調整して用いることが好ましい。 Further, assuming a liquid electrolyte such as ethylene carbonate filled in the battery cell as a liquid, and in the case of a switch element that operates in response to electrolyte leakage, the insulating material 40 may be ABS, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, or A saturated polyester such as PET, PTT, or PEN can be used. When the insulating material 40 has a high molecular weight, the dissolution rate may decrease and the reaction rate of the switch element 1 may decrease. Therefore, when the reaction rate is prioritized, the degree of polymerization is preferably adjusted and used.

図32は、一対の導電体2及び反応部3を備えたスイッチ素子の一例を示す断面図である。図32に示すスイッチ素子1では、一対の導電体2として、第1、第2の金属端子片41,42を用いる。第1、第2の金属端子片41,42は、それぞれ筐体4内に設けられた外部接続電極43a、43bと接続されるとともに、互いに接触する接点部41a,42aとを有し、常態において接点部41aが、接点部42aの上から接触するように付勢されている。外部接続電極43aは外部回路の一方の開放端と接続され、外部接続電極43bは外部回路の他方の開放端と接続されている。これにより、当該外部回路は、通常時において第1、第2の金属端子片41,42を介して導通されている。 FIG. 32 is a cross-sectional view showing an example of a switch element including a pair of conductors 2 and a reaction section 3. In the switch element 1 shown in FIG. 32, the first and second metal terminal pieces 41 and 42 are used as the pair of conductors 2. The first and second metal terminal pieces 41 and 42 are respectively connected to the external connection electrodes 43a and 43b provided in the housing 4 and have contact portions 41a and 42a that are in contact with each other, and in a normal state. The contact portion 41a is biased so as to come into contact with the contact portion 42a from above. The external connection electrode 43a is connected to one open end of the external circuit, and the external connection electrode 43b is connected to the other open end of the external circuit. As a result, the external circuit is normally conducted through the first and second metal terminal pieces 41 and 42.

また、第1の金属端子片41の下部には、液体と接触すると状態変化する絶縁材料40を有する反応部3が配設されている。スイッチ素子1の反応部3は、液体と接触することにより膨張する絶縁材料40が用いられる。スイッチ素子1は、図33(A)に示すように、絶縁材料40が第1の金属端子片41の下部に配置され、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、第1の金属端子片41の接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aと接触され、外部回路を通電させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により筐体4内に液体が浸入すると、図33(B)に示すように、反応部3の絶縁材料40が液体と接触することにより膨張し、第1の金属端子片41を押し上げる。これにより、第1の金属端子片41の接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aから離間され、外部回路が遮断される。 Further, below the first metal terminal piece 41, the reaction section 3 having the insulating material 40 that changes its state when brought into contact with a liquid is arranged. The reaction part 3 of the switch element 1 is made of an insulating material 40 that expands when contacted with a liquid. As shown in FIG. 33A, in the switch element 1, the insulating material 40 is disposed below the first metal terminal piece 41, and in the state before the liquid enters the housing 4, the first The contact portion 41a of the metal terminal piece 41 is brought into contact with the contact portion 42a of the second metal terminal piece 42 to energize the external circuit. Then, in the switch element 1, when the liquid enters the housing 4 due to water wetting, liquid leakage from the battery, or the like, the insulating material 40 of the reaction part 3 comes into contact with the liquid as shown in FIG. 33(B). Expands and pushes up the first metal terminal piece 41. As a result, the contact portion 41a of the first metal terminal piece 41 is separated from the contact portion 42a of the second metal terminal piece 42, and the external circuit is shut off.

なお、スイッチ素子1は、液体と接触することにより収縮又は溶解する絶縁材料40を用いて、第1、第2の金属端子片41,42を常時離間させ、絶縁材料40の収縮又は溶解により第1、第2の金属端子片41,42を接続してもよい。この場合、第1、第2の金属端子片41,42は常時接触する方向に付勢され、絶縁材料40が第1の金属端子片41の下部に配置されることにより、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、第1の金属端子片41の接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aから離間されている。そして、筐体4内に液体が浸入すると絶縁材料40が収縮又は溶解することにより、第1、第2の金属端子片41,42が弾性復帰し、各接点部41a,42aが接触される。 The switch element 1 uses the insulating material 40 that contracts or dissolves when it comes into contact with a liquid, keeps the first and second metal terminal pieces 41 and 42 apart from each other, and contracts or melts the insulating material 40 to make the first You may connect the 1st, 2nd metal terminal piece 41,42. In this case, the first and second metal terminal pieces 41, 42 are always urged in the contacting direction, and the insulating material 40 is arranged below the first metal terminal piece 41, so that In the state before the liquid enters, the contact portion 41a of the first metal terminal piece 41 is separated from the contact portion 42a of the second metal terminal piece 42. When the liquid enters the housing 4, the insulating material 40 contracts or melts, so that the first and second metal terminal pieces 41 and 42 elastically return to contact the contact portions 41a and 42a.

また、図34に示すように、第1の金属端子片41は、接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aから常時離間する方向に付勢されるとともに、常態において絶縁材料40に押圧されることによって第2の金属端子片42と接触されるようにしてもよい。絶縁材料40は、液体と接触することにより収縮、溶解、軟化等する材料が用いられ、第1の金属端子片41の上方に配置される。 Further, as shown in FIG. 34, the first metal terminal piece 41 is urged in such a direction that the contact portion 41 a is always separated from the contact portion 42 a of the second metal terminal piece 42, and the insulating material 40 is normally provided. You may make it contact with the 2nd metal terminal piece 42 by pressing. The insulating material 40 is made of a material that contracts, melts, softens, or the like when brought into contact with a liquid, and is arranged above the first metal terminal piece 41.

図34(A)に示すように、スイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、第1の金属端子片41が絶縁材料40に押圧されることにより、接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aと接触され、外部回路を通電させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により筐体4内に液体が浸入すると、図34(B)に示すように、反応部3の絶縁材料40が液体と接触することにより収縮、溶解あるいは軟化等、第1の金属端子片41の内部応力に抗しえない性状に変化し、第1の金属端子片41が第2の金属端子片42と離間する方向に弾性復帰する。これにより、第1の金属端子片41の接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aから離間され、外部回路が遮断される。 As shown in FIG. 34(A), in the switch element 1, in the state before the liquid enters the housing 4, the first metal terminal piece 41 is pressed by the insulating material 40, so that the contact portion is formed. 41a is brought into contact with the contact portion 42a of the second metal terminal piece 42 to energize the external circuit. Then, in the switch element 1, when the liquid enters the housing 4 due to water wetting or liquid leakage from the battery, as shown in FIG. 34B, the insulating material 40 of the reaction part 3 comes into contact with the liquid. Is contracted, melted, or softened to change into a property that cannot withstand the internal stress of the first metal terminal piece 41, and elastically returns in a direction in which the first metal terminal piece 41 is separated from the second metal terminal piece 42. To do. As a result, the contact portion 41a of the first metal terminal piece 41 is separated from the contact portion 42a of the second metal terminal piece 42, and the external circuit is shut off.

なお、スイッチ素子1は、液体と接触することにより膨張する絶縁材料40を用いて、離間している第1、第2の金属端子片41,42を接続させてもよい。この場合、絶縁材料40は第1の金属端子片41の上部に配置される。また、第1、第2の金属端子片41,42は常時離間する方向に付勢され、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、第1の金属端子片41の接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aから離間されている。そして、筐体4内に液体が浸入すると絶縁材料40が膨張することにより、第1の金属端子片41が絶縁材料40によって押圧され、接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aに接触される。 In addition, the switch element 1 may connect the spaced apart first and second metal terminal pieces 41 and 42 by using the insulating material 40 that expands when coming into contact with the liquid. In this case, the insulating material 40 is arranged on top of the first metal terminal piece 41. Further, the first and second metal terminal pieces 41, 42 are always urged in the direction of separating from each other, and in the state before the liquid enters the housing 4, the contact portion 41a of the first metal terminal piece 41 is formed. Is separated from the contact portion 42a of the second metal terminal piece 42. Then, when the liquid enters the housing 4, the insulating material 40 expands, the first metal terminal piece 41 is pressed by the insulating material 40, and the contact portion 41 a is the contact portion 42 a of the second metal terminal piece 42. Be touched.

また、図35に示すように、第1の金属端子片41は、接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aから離間する方向に付勢されるとともに、常態において絶縁材料40によって第2の金属端子片42と接触された状態で固着されるようにしてもよい。絶縁材料40は、常態において接着性を有するとともに液体と接触することにより溶解する材料が用いられ、第1、第2の金属端子片41,42の各接点部41a,42a同士を固着する。 In addition, as shown in FIG. 35, the first metal terminal piece 41 is biased in the direction in which the contact portion 41 a is separated from the contact portion 42 a of the second metal terminal piece 42, and is normally in the normal state by the insulating material 40. The second metal terminal piece 42 may be fixed in contact with the second metal terminal piece 42. As the insulating material 40, a material that has adhesiveness in the normal state and is dissolved by contact with a liquid is used, and the contact portions 41a, 42a of the first and second metal terminal pieces 41, 42 are fixed to each other.

図35(A)に示すように、スイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、第1の金属端子片41が絶縁材料40に固着されることにより、接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aと接触され、外部回路を通電させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により筐体4内に液体が浸入すると、図35(B)に示すように、反応部3の絶縁材料40が液体と接触することにより溶解あるいは軟化等、第1の金属端子片41の内部応力に抗しえない性状に変化し、第1の金属端子片41が第2の金属端子片42と離間する方向に弾性復帰する。これにより、第1の金属端子片41の接点部41aが第2の金属端子片42の接点部42aから離間され、外部回路が遮断される。 As shown in FIG. 35(A), in the switch element 1, in the state before the liquid enters the housing 4, the first metal terminal piece 41 is fixed to the insulating material 40, so that the contact portion is formed. 41a is brought into contact with the contact portion 42a of the second metal terminal piece 42 to energize the external circuit. Then, in the switch element 1, when the liquid enters the housing 4 due to water wetting, liquid leakage from the battery, or the like, the insulating material 40 of the reaction part 3 comes into contact with the liquid as shown in FIG. 35(B). As a result, the first metal terminal piece 41 changes to a property that cannot withstand the internal stress of the first metal terminal piece 41, such as melting or softening, and the first metal terminal piece 41 elastically returns in a direction in which it separates from the second metal terminal piece 42. As a result, the contact portion 41a of the first metal terminal piece 41 is separated from the contact portion 42a of the second metal terminal piece 42, and the external circuit is shut off.

[構成例11]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、図36、図37に示すように、導電性粒子45を介して一対の導電体2を接続するとともに、反応部3によって導電性粒子45を介した導電パスを遮断してもよい。図36、図37に示すスイッチ素子1は、一又は複数の液体の導入口5が形成された筐体4を有し、反応部3として、液体と接触することにより溶解する絶縁材料40が筐体4の導入口5が開口された内壁に設けられ、絶縁材料40には、導電性粒子45が固着、配列されている。筐体4は、筒状に形成され、両端から一対の導電体2となるリード線46,47が導出されている。また、導入口5は、リード線46,47が設けられていない略中央部に形成され、筐体4の周方向に亘ってスリット状に形成されてもよい。
[Configuration example 11]
Further, in the switch element to which the present invention is applied, as shown in FIGS. 36 and 37, the pair of conductors 2 are connected via the conductive particles 45, and the reaction portion 3 connects the conductive particles 45. The conductive path may be blocked. The switch element 1 shown in FIG. 36 and FIG. 37 has a housing 4 in which one or a plurality of liquid inlets 5 are formed, and an insulating material 40, which is dissolved by contact with a liquid, is used as the reaction part 3 in the housing. The introduction port 5 of the body 4 is provided on the opened inner wall, and the conductive particles 45 are fixed and arranged on the insulating material 40. The housing 4 is formed in a tubular shape, and lead wires 46 and 47 which are a pair of conductors 2 are led out from both ends. Further, the introduction port 5 may be formed in a substantially central portion where the lead wires 46 and 47 are not provided, and may be formed in a slit shape in the circumferential direction of the housing 4.

また、スイッチ素子1は、筐体4内においてリード線46,47が離間されるとともに、絶縁材料40に固着された導電性粒子45がリード線46,47間にわたって連続することにより導通されている。また、導電性粒子45の配列上には導入口5が形成されている。 Further, in the switch element 1, the lead wires 46 and 47 are separated from each other in the housing 4, and the conductive particles 45 fixed to the insulating material 40 are electrically connected by being continuous between the lead wires 46 and 47. .. Further, the introduction port 5 is formed on the array of the conductive particles 45.

一対の導電体2となるリード線46,47は、筐体4から外部に引き出されるとともに、それぞれ外部回路の接続端と接続される。 The lead wires 46 and 47, which become the pair of conductors 2, are drawn out from the housing 4 and connected to the connection ends of the external circuit.

そして、スイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、図36(A)に示すように、リード線46,47が絶縁材料40に固着された導電性粒子45からなる導電パスを介して導通され、外部回路を通電させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により筐体4内に液体が浸入すると、図36(B)に示すように、反応部3の絶縁材料40が液体と接触することにより溶解、収縮等、形質変位することにより配列されていた導電性粒子45が凝集し、導電性粒子45の配列からなる導電パスが遮断される。これにより、リード線46,47間が切断され、外部回路が遮断される。 Then, in the state before the liquid infiltrates into the housing 4, the switch element 1 is formed from the conductive particles 45 in which the lead wires 46 and 47 are fixed to the insulating material 40, as shown in FIG. The external circuit is energized through the conductive path. Then, in the switch element 1, when the liquid enters the housing 4 due to water wetting, liquid leakage from the battery, or the like, the insulating material 40 of the reaction part 3 comes into contact with the liquid as shown in FIG. 36(B). As a result, the conductive particles 45 that have been arranged due to trait displacement such as dissolution and contraction are aggregated, and the conductive path formed by the arrangement of the conductive particles 45 is blocked. As a result, the lead wires 46 and 47 are disconnected and the external circuit is cut off.

なお、スイッチ素子1は、一対の導電体2として、筐体4内に支持された金属端子片や絶縁基板に形成された電極パターンからなる外部接続電極を用いてもよい。図38に示すスイッチ素子1は、一対の導電体2として、導電性粒子45によって接続された一対の金属端子片48,49が設けられている。金属端子片48,49は、それぞれ筐体4の実装面から外方に臨まされた外部接続電極50,51と接続されている。スイッチ素子1は、外部接続電極50,51が臨まされた面が外部回路基板への実装面となり、外部回路に形成された電極と外部接続電極50,51が接続される。 The switch element 1 may use, as the pair of conductors 2, an external connection electrode formed of a metal terminal piece supported in the housing 4 or an electrode pattern formed on an insulating substrate. The switch element 1 shown in FIG. 38 is provided with a pair of metal terminal pieces 48 and 49 connected by conductive particles 45 as a pair of conductors 2. The metal terminal pieces 48 and 49 are respectively connected to external connection electrodes 50 and 51 exposed outward from the mounting surface of the housing 4. In the switch element 1, the surface facing the external connection electrodes 50 and 51 is the mounting surface on the external circuit board, and the electrodes formed in the external circuit are connected to the external connection electrodes 50 and 51.

筐体4は、金属端子片48,49が設けられていない天面略中央部に導入口5が設けられるとともに、液体と接触することにより溶解する絶縁材料40が天面内側に形成され、導電性粒子45が接着されている。また、図38(A)に示すように、スイッチ素子1は、筐体4内において金属端子片48,49が離間されるとともに、絶縁材料40に固着された導電性粒子45が金属端子片48,49間にわたって連続することにより導通されている。また、導電性粒子45の配列上には導入口5が形成されている。 In the case 4, the introduction port 5 is provided in a substantially central portion of the top surface where the metal terminal pieces 48 and 49 are not provided, and the insulating material 40 which is dissolved by contact with a liquid is formed inside the top surface, and the conductive material is formed. Particles 45 are adhered. Further, as shown in FIG. 38A, in the switch element 1, the metal terminal pieces 48 and 49 are separated from each other in the housing 4, and the conductive particles 45 fixed to the insulating material 40 are provided on the metal terminal piece 48. , 49 is continuous to establish continuity. Further, the introduction port 5 is formed on the array of the conductive particles 45.

導入口5の下方には、配列から脱落した導電性粒子45が収容される空間52が設けられている。そして図38(B)に示すように、スイッチ素子1は、導入口5から液体が浸入すると、絶縁材料40が溶融することにより、導電性粒子45が空間52に脱落する。これにより、導電性粒子45の配列からなる導電パスが遮断され、金属端子片48,49間が遮断される。 A space 52 for accommodating the conductive particles 45 dropped from the array is provided below the inlet 5. Then, as shown in FIG. 38(B), in the switch element 1, when the liquid enters from the introduction port 5, the insulating material 40 is melted and the conductive particles 45 are dropped into the space 52. As a result, the conductive path composed of the array of conductive particles 45 is blocked, and the metal terminal pieces 48, 49 are blocked.

[構成例12]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、筐体4の導入口5に、絶縁材料40が充填されるとともに導電性粒子53が配列された部位と対峙する導入溝7を設けてもよい。図39(A)(B)に示すスイッチ素子1は、一面にスリット状に開口された導入口5が形成された筐体4と、導入口5から筐体4内に延在された導入溝7と、筐体4内に離間して配置された一対の導電体2となるリード線55,56と、筐体4内に配列されることにより連続されリード線55,56を導通させる導電性粒子53と、導入溝7内に充填され、液体と触れることにより膨張して導電性粒子53の配列を遮断する絶縁材料40とを備える。
[Configuration example 12]
Further, in the switch element to which the present invention is applied, the introduction port 5 of the housing 4 may be provided with the introduction groove 7 that is filled with the insulating material 40 and faces the portion where the conductive particles 53 are arranged. The switch element 1 shown in FIGS. 39(A) and 39(B) has a housing 4 in which a slit-shaped introduction port 5 is formed on one surface and an introduction groove extending from the introduction port 5 into the housing 4. 7, a pair of lead wires 55 and 56 that are separated from each other in the housing 4 and serve as a conductor 2, and a conductive material that is continuous by being arranged in the housing 4 to electrically connect the lead wires 55 and 56. The particles 53 and the insulating material 40 that is filled in the introduction groove 7 and expands when contacted with a liquid to block the arrangement of the conductive particles 53 are provided.

スイッチ素子1は、導入溝7の溝壁7aが導電性粒子53の配列の近傍まで延在されて対峙されている。これにより、筐体4は、導入溝7に液体が浸入すると、絶縁材料40が膨張し導電性粒子53の配列を押圧することができ、また、膨張した絶縁材料40が筐体4内に散逸することなく、確実に絶縁材料40によって導電性粒子53の配列を遮断することができる。また、スイッチ素子1は、導入溝7の導電性粒子53の配列を挟んだ反対側には、導電性粒子53が押し出される空間57が形成されている。 In the switch element 1, the groove wall 7 a of the introduction groove 7 extends to the vicinity of the array of the conductive particles 53 and faces the conductive element 53. Thereby, in the case 4, when the liquid enters the introduction groove 7, the insulating material 40 can expand and press the array of the conductive particles 53, and the expanded insulating material 40 dissipates in the case 4. Without doing so, the arrangement of the conductive particles 53 can be reliably blocked by the insulating material 40. Further, in the switch element 1, a space 57 into which the conductive particles 53 are pushed out is formed on the opposite side of the introduction groove 7 across the array of the conductive particles 53.

このスイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、リード線55,56が筐体4内に配列、固定された導電性粒子53からなる導電パスを介して導通され、外部回路を通電させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により筐体4内に液体が浸入すると、図39(B)に示すように、導入口5から導入溝7に浸入した液体が絶縁材料40と接触することにより膨張し、導電性粒子53が空間57側へ押し出され導電パスが遮断される。これにより、リード線55,56間が切断され、外部回路が遮断される。 In the switch element 1, in a state before the liquid enters the housing 4, the lead wires 55 and 56 are arranged in the housing 4 and are electrically connected via a conductive path made of the conductive particles 53 fixed. , The external circuit is energized. Then, in the switch element 1, when the liquid enters the housing 4 due to water wetting, liquid leakage from the battery, or the like, as shown in FIG. The material 40 expands by coming into contact with the material 40, and the conductive particles 53 are extruded to the space 57 side, and the conductive path is blocked. As a result, the lead wires 55 and 56 are disconnected, and the external circuit is cut off.

なお、スイッチ素子1は、一対の導電体2として、リード線55,56以外にも、金属端子片等、公知の導電体を用いることができる。 In addition to the lead wires 55 and 56, a known conductor such as a metal terminal piece can be used as the pair of conductors 2 in the switch element 1.

なお、スイッチ素子1は、膨張した絶縁材料40よりも網目の小さいメッシュ部材58を筐体4の表面に配置することによって、導入口5を閉塞するようにしてもよい。これにより、スイッチ素子1は、導入溝7に充填された絶縁材料40が導入口5の開口部から浸入した液体と接触し、膨張した際に、メッシュ部材58によって閉塞された導入口5から筐体外部へ膨張、排出されることがなく、筐体4の内部に向かって膨張し、確実に導電性粒子53を空間57側へ押し出し、リード線55,56間を遮断することができる。 The switch element 1 may close the inlet 5 by disposing a mesh member 58 having a mesh smaller than that of the expanded insulating material 40 on the surface of the housing 4. As a result, the switch element 1 has a casing from the introduction port 5 closed by the mesh member 58 when the insulating material 40 filled in the introduction groove 7 comes into contact with the liquid infiltrated from the opening of the introduction port 5 and expands. It can be expanded toward the inside of the housing 4 without being expanded and discharged to the outside of the body, and the conductive particles 53 can be surely pushed out to the space 57 side, and the lead wires 55 and 56 can be blocked.

また、スイッチ素子1は、図40(A)に示すように、導入溝7を、導入口5の開口部から導電性粒子53が配列された内部にかけて漸次拡幅するテーパ状に形成してもよい。導入溝7を導電性粒子53の配列に近づくにつれて漸次拡幅することにより、図40(B)に示すように、導入溝7に充填された絶縁材料40が導入口5から浸入した液体と接触することにより、より膨張しやすくするとともに、膨張した際に幅広な筐体4の内部に向かって膨張し、確実に導電性粒子53を空間57側へ押し出し、リード線55,56間を遮断することができる。 Further, in the switch element 1, as shown in FIG. 40(A), the introduction groove 7 may be formed in a tapered shape in which the width gradually increases from the opening of the introduction port 5 to the inside where the conductive particles 53 are arranged. .. By gradually widening the introduction groove 7 as it approaches the arrangement of the conductive particles 53, the insulating material 40 filled in the introduction groove 7 comes into contact with the liquid that has entered from the introduction port 5, as shown in FIG. This makes it easier to expand and, when expanded, expands toward the inside of the wide housing 4 to reliably push out the conductive particles 53 to the space 57 side, and to interrupt the lead wires 55 and 56. You can

また、スイッチ素子1は、導入溝7を導入口5の開口部から筐体4の内部にかけて拡幅するように形成することにより、スイッチ素子1を作動させるほどではない少量の液体が導入溝7内に浸入することを防止し、センサーとしての信頼性を確保することもできる。 Further, in the switch element 1, the introduction groove 7 is formed so as to widen from the opening of the introduction port 5 to the inside of the housing 4, so that a small amount of liquid that is not enough to operate the switch element 1 is introduced into the introduction groove 7. It is also possible to prevent the intrusion into the sensor and ensure the reliability as a sensor.

また、スイッチ素子1は、筐体4をセラミック製にしてもよい。これにより、筐体4の強度が向上され、絶縁材料40の膨張に伴って膨張圧力が掛かった場合にも筐体4が変形することがない。なお、スイッチ素子1は、筐体4をセラミック製にする他、筐体4をセラミックコーティングすることにより強度を向上させてもよい。また、スイッチ素子1は、筐体4に用いるセラミックあるいはセラミックコート材として、多孔質材を用いることにより、より液体を取り込みやすくできる。 Further, in the switch element 1, the housing 4 may be made of ceramic. Thereby, the strength of the housing 4 is improved, and the housing 4 is not deformed even when an expansion pressure is applied as the insulating material 40 expands. The switch element 1 may be made of ceramic for the housing 4, or may be ceramic-coated to improve the strength. Further, the switch element 1 can more easily take in the liquid by using a porous material as the ceramic or the ceramic coating material used for the housing 4.

また、図41、図42に示すように、スイッチ素子1は、導入口5と導電性粒子53の配列との間にシート状の絶縁材料40を配置してもよい。図41、図42に示すスイッチ素子1は、一面にスリット状に開口された導入口5が形成された筐体4と、導入口5から筐体内に延在された導入溝7と、筐体4内に離間して配置された一対の導電体2となる金属端子片60,61と、筐体4内に配列されることにより連続され金属端子片60,61を導通させる導電性粒子53と、導入口5と導電性粒子53の配列との間に配設され、液体と触れることにより膨張して導電性粒子53の配列を遮断する絶縁材料40のシート体62とを備える。 Further, as shown in FIGS. 41 and 42, in the switch element 1, a sheet-shaped insulating material 40 may be arranged between the inlet 5 and the array of the conductive particles 53. The switch element 1 shown in FIGS. 41 and 42 includes a housing 4 in which a slit-shaped inlet 5 is formed on one surface, an inlet groove 7 extending from the inlet 5 into the housing, and a housing. 4, metal terminal pieces 60 and 61 which become a pair of conductors 2 and are spaced apart from each other, and conductive particles 53 which are arranged in the housing 4 and are made continuous to electrically connect the metal terminal pieces 60 and 61. The sheet body 62 of the insulating material 40 is provided between the inlet 5 and the array of the conductive particles 53, and expands by contact with a liquid to block the array of the conductive particles 53.

筐体4は、上下一対のハーフ4c、4dが付き合わされることにより形成される。上ハーフ4cは、スリット状の導入口5及び導入溝7が形成されるとともに、下ハーフ4dと付き合わされる内面側に、液体と接触することにより膨張する絶縁材料40のシート体62が貼り合わされている。下ハーフ4dには、金属端子片60,61及び導電性粒子53が配設されるとともに、金属端子片60,61の上ハーフ4cと反対側には、導電性粒子53が押し出される空間63が形成されている。金属端子片60,61は、離間されて設けられ、筐体内に配列された導電性粒子53を介して導通されている。 The housing 4 is formed by assembling a pair of upper and lower halves 4c and 4d. The upper half 4c is provided with a slit-shaped introduction port 5 and introduction groove 7, and a sheet body 62 of an insulating material 40 that expands when contacted with a liquid is attached to the inner surface side of which the lower half 4d is abutted. ing. In the lower half 4d, the metal terminal pieces 60, 61 and the conductive particles 53 are arranged, and on the side opposite to the upper half 4c of the metal terminal pieces 60, 61, there is a space 63 into which the conductive particles 53 are pushed out. Has been formed. The metal terminal pieces 60, 61 are provided so as to be separated from each other, and are electrically connected via the conductive particles 53 arranged in the housing.

スイッチ素子1は、上下ハーフ4c,4dが付き合わされることにより、導入口5と導電性粒子53の配列との間には、絶縁材料40のシート体62が配置される。 In the switch element 1, the upper and lower halves 4c and 4d are brought into contact with each other, so that the sheet body 62 of the insulating material 40 is disposed between the introduction port 5 and the array of the conductive particles 53.

このスイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、金属端子片60,61が筐体4内に配列、固定された導電性粒子53からなる導電パスを介して導通され、外部回路を通電させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により筐体4内に液体が浸入すると、図42(B)に示すように、導入口5から導入溝7に浸入した液体がシート体62と接触することにより絶縁材料40が膨張し、導電性粒子53が金属端子片60,61間から空間63側へ押し出され導電パスが遮断される。これにより、金属端子片60,61間が切断され、外部回路が遮断される。 In the switch element 1, in the state before the liquid enters the housing 4, the metal terminal pieces 60 and 61 are arranged in the housing 4 and electrically connected via a conductive path made of the conductive particles 53 fixed. The external circuit is energized. Then, in the switch element 1, when the liquid enters the housing 4 due to water wetting or liquid leakage from the battery, as shown in FIG. By contacting the body 62, the insulating material 40 expands, the conductive particles 53 are extruded from between the metal terminal pieces 60 and 61 to the space 63 side, and the conductive path is blocked. As a result, the metal terminal pieces 60, 61 are disconnected from each other, and the external circuit is cut off.

ここで、図41(B)に示すように、金属端子片60,61は、櫛歯状に形成されるとともに、互いに櫛歯部60a,61aが空間63上に張り出すとともに非接触に咬合するよう配置され、導電性粒子53は、櫛歯部60a,61aの間に配列させてもよい。この場合、スリット状に形成された導入口5及び導入溝7は、櫛歯部60a,61aの間に配列された導電性粒子53に沿って形成することが好ましい。 Here, as shown in FIG. 41(B), the metal terminal pieces 60, 61 are formed in a comb-teeth shape, and the comb-teeth portions 60 a, 61 a project from each other on the space 63 and occlude in a non-contact manner. Thus, the conductive particles 53 may be arranged between the comb tooth portions 60a and 61a. In this case, it is preferable that the slit-shaped introduction port 5 and the introduction groove 7 are formed along the conductive particles 53 arranged between the comb tooth portions 60a and 61a.

[構成例13]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、導入溝7内に充填した導電性粒子65を押し出すことにより一対の導電体2を導通させてもよい。図43に示すスイッチ素子1は、一面に導入口5が形成された筐体4と、導入口5から筐体内に延在された導入溝7と、導入溝7内に充填された導電性粒子65と、導入溝7と連続され、導入溝7内に充填された導電性粒子65が押し出される空間66と、空間66内に離間して配置された一対の導電体2となるリード線67,68と、導入溝7の導入口5側に充填され、液体と触れることにより膨張する絶縁材料40とを有する。
[Configuration example 13]
Moreover, in the switch element to which the present invention is applied, the pair of conductors 2 may be made conductive by extruding the conductive particles 65 filled in the introduction groove 7. The switch element 1 shown in FIG. 43 has a casing 4 having an inlet 5 formed on one surface, an introducing groove 7 extending from the introducing port 5 into the casing, and conductive particles filled in the introducing groove 7. 65, a space 66 that is continuous with the introduction groove 7 and through which the conductive particles 65 filled in the introduction groove 7 are extruded, and a lead wire 67 that becomes a pair of conductors 2 that are arranged in the space 66 at a distance from each other. 68, and the insulating material 40 that is filled on the side of the introduction port 5 of the introduction groove 7 and expands when contacted with a liquid.

導入溝7は、導入口5側に液体と触れることにより膨張する絶縁材料40が充填され、空間66側に導電性粒子65が充填されている。空間66は、導入溝7と連続されるとともに、図43(A)に示すように、リード線67,68の一端と接続された導電性粒子69の配列がそれぞれ離間して設けられている。また、空間66は、導電性粒子65が単層配列可能な高さを有し、導電性粒子65が押し出されると連続するように配列される。 The introduction groove 7 is filled with the insulating material 40 that expands when the introduction port 5 side is brought into contact with a liquid, and the conductive particles 65 are filled in the space 66 side. The space 66 is continuous with the introduction groove 7, and as shown in FIG. 43A, an array of conductive particles 69 connected to one ends of the lead wires 67 and 68 is provided separately. Further, the space 66 has a height such that the conductive particles 65 can be arranged in a single layer, and is arranged so as to be continuous when the conductive particles 65 are extruded.

このスイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、リード線67,68及び導電性粒子69の配列が離間されることにより外部回路を遮断させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により筐体4内に液体が浸入すると、図43(B)に示すように、導入口5から導入溝7に浸入した液体が絶縁材料40と接触することにより絶縁材料40が膨張し、導電性粒子65が空間66へ押し出される。これにより、空間66において導電性粒子65がリード線67,68と連続する導電性粒子69の配列と連続し、リード線67,68間にわたる導電パスが形成され、外部回路が導通される。 In the switch element 1, in the state before the liquid enters the housing 4, the arrangement of the lead wires 67 and 68 and the conductive particles 69 is separated from each other to interrupt the external circuit. When liquid enters the housing 4 due to water wetting or liquid leakage from the battery, the switch element 1 insulates the liquid that has entered the introduction groove 7 from the introduction port 5 as shown in FIG. 43(B). By contacting the material 40, the insulating material 40 expands and the conductive particles 65 are pushed out into the space 66. As a result, in the space 66, the conductive particles 65 are continuous with the array of the conductive particles 69 continuous with the lead wires 67 and 68, a conductive path extending between the lead wires 67 and 68 is formed, and the external circuit is electrically connected.

なお、図43に示すスイッチ素子1は、空間66内に導電性粒子69を配列させる他にも、リード線67,68を導入溝7の下方に延在させ、リード線67,68と導電性粒子65とを直接接触させ、導通させるようにしてもよい。 In addition, in the switch element 1 shown in FIG. 43, in addition to arranging the conductive particles 69 in the space 66, the lead wires 67 and 68 are extended below the introduction groove 7 to be electrically conductive with the lead wires 67 and 68. The particles 65 may be brought into direct contact with each other so as to be electrically connected.

また、図43に示すスイッチ素子1においても、導入溝7を筐体4の内部に向かって拡幅するテーパ状に形成してもよく、また、膨張した絶縁材料40の粒径よりも網目の小さなメッシュ部材によって閉塞するようにしてもよい。これにより、スイッチ素子1は、導入溝7に充填された絶縁材料40が導入口5の開口部から浸入した液体と接触し、膨張した際に、導入口5から筐体外部へ膨張、排出されることがなく、筐体4の内部に向かって膨張し、確実に導電性粒子65を空間66側へ押し出し、リード線67,68間を導通することができる。 Also in the switch element 1 shown in FIG. 43, the introduction groove 7 may be formed in a tapered shape that widens toward the inside of the housing 4, and the mesh size is smaller than the expanded insulating material 40 particle size. It may be closed by a mesh member. As a result, in the switch element 1, when the insulating material 40 filled in the introduction groove 7 comes into contact with the liquid that has infiltrated through the opening of the introduction port 5 and expands, the switch element 1 is expanded and discharged from the introduction port 5 to the outside of the housing. Without expanding, the conductive particles 65 can be surely expanded toward the inside of the housing 4 and pushed out toward the space 66 side, and the lead wires 67 and 68 can be electrically connected.

さらに、図43に示すスイッチ素子1においても、液体と接触することにより溶解する絶縁材料40のシート体70によって導入口5を塞いでもよい。これによりスイッチ素子1は、スイッチ素子1を作動させるほどではない少量の液体が導入口5に浸入することを防止し、センサーとしての信頼性を確保することもできる。なお、スイッチ素子1は、絶縁材料40のシート体70を貼付する他にも、絶縁材料40の塗布、導入口5内への充填等によって導入口5を閉塞してもよい。スイッチ素子1は、絶縁材料40の厚みや成分を調整することにより、作動条件となる導入口5内への液体の浸入を調整することができる。 Further, also in the switch element 1 shown in FIG. 43, the inlet port 5 may be closed by the sheet body 70 of the insulating material 40 which is dissolved by coming into contact with the liquid. As a result, the switch element 1 can prevent a small amount of liquid, which is not enough to operate the switch element 1, from entering the introduction port 5, and can secure reliability as a sensor. The switch element 1 may close the inlet 5 by applying the insulating material 40, filling the inlet 5 or the like, in addition to sticking the sheet body 70 of the insulating material 40. By adjusting the thickness and composition of the insulating material 40, the switch element 1 can adjust the infiltration of the liquid into the inlet 5 which is an operating condition.

[構成例14]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、導電性粒子71を格子状に配列するとともに、絶縁材料40の状態変化に応じて導電性粒子71の配列を切断することにより一対の導電体2間を遮断させてもよい。図44に示すスイッチ素子1は、液体が浸入する複数の導入口5が格子状に形成された筐体4を有し、筐体4内には、液体と接触することにより膨張、収縮又は溶解する絶縁材料40が、筐体4内の全面にわたって設けられるとともに、絶縁材料40によって導電性粒子71が固定、配列されている。また、筐体4には、一対の導電体2となる外部接続電極72,73が筐体4の相対向する角部付近に離間して設けられ、筐体4の上下面に臨まされている。導電性粒子71は、隣接する導電性粒子71と密接した状態で絶縁材料40によって格子状に固定、配列されることにより、外部接続電極72,73間にわたる導電パスを形成し、外部接続電極72,73を導通させている。
[Configuration example 14]
Further, the switch element to which the present invention is applied is arranged between the pair of conductors 2 by arranging the conductive particles 71 in a grid pattern and cutting the arrangement of the conductive particles 71 according to the state change of the insulating material 40. May be blocked. The switch element 1 shown in FIG. 44 has a housing 4 in which a plurality of inlets 5 into which a liquid penetrates is formed in a lattice shape, and the housing 4 expands, contracts, or dissolves upon contact with the liquid. The insulating material 40 is provided over the entire surface of the housing 4, and the conductive particles 71 are fixed and arranged by the insulating material 40. Further, the housing 4 is provided with external connection electrodes 72 and 73, which will be a pair of conductors 2, spaced apart from each other in the vicinity of opposite corners of the housing 4, and are exposed to the upper and lower surfaces of the housing 4. .. The conductive particles 71 are fixed and arranged in a grid pattern by the insulating material 40 in a state of being in close contact with the adjacent conductive particles 71, thereby forming a conductive path between the external connection electrodes 72 and 73, and the external connection electrode 72. , 73 are conducted.

また、スイッチ素子1は、筐体4内に、導電性粒子71の移動を規制する固定部74が設けられている。固定部74は、絶縁材料40の状態変化が生じた際の導電性粒子71の移動を規制することにより外部接続電極72,73間にわたる絶縁性を確保するものであり、絶縁材料によって形成され、例えば十字状の立壁が所定の間隔で複数設けられてなる。 Further, in the switch element 1, a fixing portion 74 that restricts the movement of the conductive particles 71 is provided in the housing 4. The fixing portion 74 secures the insulating property between the external connection electrodes 72 and 73 by restricting the movement of the conductive particles 71 when the state change of the insulating material 40 occurs, and is made of an insulating material. For example, a plurality of cross-shaped standing walls are provided at predetermined intervals.

このスイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、離間して設けられた外部接続電極72,73間が、絶縁材料40によって格子状に固定、配列された導電性粒子71を介して連続されることにより、外部回路を導通させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により導入口5から筐体4内に液体が浸入すると、浸入した液体が絶縁材料40と接触することにより状態変化を起し、格子状に配列されていた導電性粒子71の導電パスが遮断される。例えば図45に示すように、スイッチ素子1は、絶縁材料40が液体と接触することにより収縮すると、当該収縮箇所に固定されていた導電性粒子71が凝集することにより、導電性粒子71の導電パスが遮断される。したがって、スイッチ素子1は、外部接続電極72,73間が開放されることにより、外部回路を遮断することができる。 In the switch element 1, in a state before the liquid enters the housing 4, the space between the external connection electrodes 72 and 73 provided apart from each other is fixed and arranged in a lattice by the insulating material 40. The external circuit is made conductive by being connected through the particles 71. When liquid enters the housing 4 from the inlet 5 due to water wetting or liquid leakage from the battery, the switch element 1 causes a change in state due to contact of the liquid that has entered with the insulating material 40, and The conductive paths of the conductive particles 71 arranged in a line are blocked. For example, as shown in FIG. 45, in the switch element 1, when the insulating material 40 contracts due to contact with a liquid, the conductive particles 71 fixed at the contracted portion agglomerate, so that the conductivity of the conductive particles 71 is reduced. The path is blocked. Therefore, the switch element 1 can cut off the external circuit by opening the space between the external connection electrodes 72 and 73.

ここで、スイッチ素子1は、導入口5が筐体4の一面に格子状に形成されるとともに、絶縁材料40が筐体4の全面にわたって設けられ導電性粒子71が格子状に配列されることにより、図45(A)に示すように、液体の浸入箇所Aに応じた箇所の絶縁材料40が状態変化を起し、導電性粒子71が凝集等する。このとき、図45(B)、図46に示すように、スイッチ素子1は、固定部74によって導電性粒子71の自由な移動が規制されているため、導電性粒子71の凝集体が他の配列粒子と接触することにより新たな導電パスが形成されることを防止することができ、絶縁性を確保することができる。また、スイッチ素子1は、液体の浸入箇所Aに応じた箇所の絶縁材料40が状態変化を起して導電性粒子71による導電パスが切断されることから、筐体4のいずれの箇所に液体が浸入しても、その浸入箇所を検出することができる。 Here, in the switch element 1, the introduction ports 5 are formed on one surface of the housing 4 in a grid shape, the insulating material 40 is provided over the entire surface of the housing 4, and the conductive particles 71 are arranged in a grid shape. As a result, as shown in FIG. 45(A), the state of the insulating material 40 at the location corresponding to the location A where the liquid has infiltrated causes the conductive particles 71 to aggregate. At this time, as shown in FIGS. 45(B) and 46, in the switch element 1, since the free movement of the conductive particles 71 is restricted by the fixing portion 74, the aggregates of the conductive particles 71 are different from each other. It is possible to prevent a new conductive path from being formed by contact with the arrayed particles, and ensure the insulation property. In addition, in the switch element 1, since the insulating material 40 at a position corresponding to the liquid infiltrating position A causes a state change and the conductive path by the conductive particles 71 is cut, the liquid can be applied to any part of the housing 4. Even if an intruder enters, the intruded portion can be detected.

また、スイッチ素子1は、導電性粒子71を線状に配列するとともに、絶縁材料40の状態変化に応じて導電性粒子71の配列を切断することにより外部接続電極72,73間を遮断させてもよい。図47に示すスイッチ素子1は、液体が浸入する複数の導入口5が格子状に形成された筐体4を有し、筐体4内には、液体と接触することにより膨張、収縮又は溶解する絶縁材料40が、筐体4内の全面にわたって設けられるとともに、絶縁材料40によって導電性粒子71が固定、配列されている。また、筐体4には、外部接続電極72,73が筐体4の相対向する角部付近に離間して設けられ、筐体4の上下面に臨まされている。絶縁材料40によって固定、配列された導電性粒子71は、線状に配列されることにより、外部接続電極72,73間にわたる導電パスを形成し、外部接続電極72,73を導通させている。 In addition, the switch element 1 arranges the conductive particles 71 in a linear shape, and cuts the arrangement of the conductive particles 71 in accordance with the change in the state of the insulating material 40 to cut off between the external connection electrodes 72 and 73. Good. The switch element 1 shown in FIG. 47 has a housing 4 in which a plurality of inlets 5 into which liquid penetrates is formed in a lattice shape, and the housing 4 expands, contracts, or dissolves upon contact with the liquid. The insulating material 40 is provided over the entire surface of the housing 4, and the conductive particles 71 are fixed and arranged by the insulating material 40. In addition, external connection electrodes 72 and 73 are provided in the housing 4 in the vicinity of opposite corners of the housing 4 so as to be spaced apart from each other and face the upper and lower surfaces of the housing 4. The conductive particles 71 fixed and arranged by the insulating material 40 are arranged linearly to form a conductive path extending between the external connection electrodes 72 and 73, and make the external connection electrodes 72 and 73 conductive.

このとき、スイッチ素子1は、導電性粒子71が蛇行するように配列されることにより、筐体4の全面にわたって広範囲に配列されることが好ましい。また、スイッチ素子1は、筐体4内に、導電性粒子71の移動を規制する上述した固定部74が所定の間隔で複数設けられている。 At this time, the switch elements 1 are preferably arranged in a wide range over the entire surface of the housing 4 by arranging the conductive particles 71 to meander. Further, in the switch element 1, a plurality of the above-mentioned fixing portions 74 that restrict the movement of the conductive particles 71 are provided in the housing 4 at predetermined intervals.

このスイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、図47(A)に示すように、離間して設けられた外部接続電極72,73間が、絶縁材料40によって線状に固定、配列された導電性粒子71を介して連続されることにより、外部回路を導通させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により導入口5から筐体4内に液体が浸入すると、浸入した液体が絶縁材料40と接触することにより状態変化を起し、線状に配列されていた導電性粒子71の導電パスが遮断される。図47(B)に示すように、スイッチ素子1は、絶縁材料40が液体と接触することにより収縮すると、当該収縮箇所に固定されていた導電性粒子71が凝集することにより、導電性粒子71の導電パスが遮断される。したがって、スイッチ素子1は、外部接続電極72,73間が開放されることにより、外部回路を遮断することができる。 In the switch element 1 in the state before the liquid enters the housing 4, as shown in FIG. 47A, the insulating material 40 is provided between the external connection electrodes 72 and 73 provided apart from each other. The external circuit is made conductive by being continuous through the conductive particles 71 fixed and arranged in a line. When liquid enters the housing 4 through the inlet 5 due to water wetting, liquid leakage from the battery, or the like, the switch element 1 causes a state change due to contact of the invading liquid with the insulating material 40, and The conductive paths of the conductive particles 71 arranged in a line are blocked. As shown in FIG. 47(B), in the switch element 1, when the insulating material 40 contracts due to contact with a liquid, the conductive particles 71 fixed at the contracted portion agglomerate, whereby the conductive particles 71. The conductive path of is cut off. Therefore, the switch element 1 can cut off the external circuit by opening the space between the external connection electrodes 72 and 73.

ここで、スイッチ素子1は、導入口5が筐体4の一面に格子状に形成されるとともに、線状に配列された導電性粒子71が筐体4の全面にわたって設けられることにより、液体の浸入箇所に応じた箇所の絶縁材料40が状態変化を起し、当該箇所の導電性粒子71が凝集等する。このとき、スイッチ素子1は、固定部74によって導電性粒子71の自由な移動が規制されているため、導電性粒子71の凝集体が他の配列粒子と接触することにより新たな導電パスが形成されることを防止することができ、絶縁性を確保することができる。また、スイッチ素子1は、液体の浸入箇所Aに応じた箇所の絶縁材料40が状態変化を起して導電性粒子71による導電パスが切断されることから、筐体4のいずれの箇所に液体が浸入しても、その浸入箇所を検出することができる。 Here, in the switch element 1, the introduction ports 5 are formed on one surface of the housing 4 in a grid pattern, and the conductive particles 71 arranged in a line are provided over the entire surface of the housing 4, so that The state of the insulating material 40 at the location corresponding to the infiltrated location changes, and the conductive particles 71 at the location agglomerate. At this time, in the switch element 1, since the fixed portion 74 restricts the free movement of the conductive particles 71, the aggregate of the conductive particles 71 comes into contact with another array particle to form a new conductive path. Can be prevented, and the insulating property can be secured. In addition, in the switch element 1, since the insulating material 40 at a position corresponding to the liquid infiltrating position A causes a state change and the conductive path by the conductive particles 71 is cut, the liquid can be applied to any part of the housing 4. Even if an intruder enters, the intruded portion can be detected.

[構成例15]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、一対の導電体2としてリード端子82,83を用いるとともに、絶縁材料に固定された導電性粒子81を介して導通又は開放され、絶縁材料の状態変化に応じて開放又は導通するようにしてもよい。図48(A)(B)に示すスイッチ素子1は、一対の導電体2として、筐体4の内外にわたって配設されたリード端子82,83が用いられている。リード端子82,83は、筐体4内において互いに離間された状態で固定されるとともに、筐体4内に充填された導電性粒子81を介して導通されている。
[Configuration example 15]
The switch element to which the present invention is applied uses lead terminals 82 and 83 as the pair of conductors 2 and is made conductive or open through the conductive particles 81 fixed to the insulating material to change the state of the insulating material. It may be opened or conducted according to the above. In the switch element 1 shown in FIGS. 48A and 48B, the lead terminals 82 and 83 arranged inside and outside the housing 4 are used as the pair of conductors 2. The lead terminals 82 and 83 are fixed in the housing 4 while being separated from each other, and are electrically connected via the conductive particles 81 filled in the housing 4.

筐体4は、液体が浸入する1又は複数の導入口5が形成されている。筐体4内には、液体と接触することにより収縮又は溶解する絶縁材料40、及びこの絶縁材料40によって固定された導電性粒子81が配設されている。導電性粒子81は、筐体4内に充填された絶縁材料40によって所定の位置に固定されることにより、離間して支持されているリード端子82,83間に充填、配列されている。これにより、スイッチ素子1は、リード端子82,83間を導通させている。 The housing 4 is formed with one or a plurality of inlets 5 through which liquid enters. In the housing 4, an insulating material 40 that contracts or dissolves when it comes into contact with a liquid, and conductive particles 81 fixed by the insulating material 40 are arranged. The conductive particles 81 are fixed and fixed at a predetermined position by the insulating material 40 with which the housing 4 is filled, so that the conductive particles 81 are filled and arranged between the lead terminals 82 and 83 that are supported separately. As a result, the switch element 1 electrically connects the lead terminals 82 and 83.

このスイッチ素子1は、筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、図48に示すように、離間して設けられたリード端子82,83間が、絶縁材料40によって固定、配列された導電性粒子81を介して連続されることにより、外部回路を導通させている。そして、スイッチ素子1は、図49(A)に示すように、水濡れや電池からの液漏れ等により導入口5から筐体4内に液体が浸入すると、図49(B)に示すように、浸入した液体が絶縁材料40と接触することにより収縮又は溶解し、リード端子82,83間において配列されていた導電性粒子81が凝集される。これにより、スイッチ素子1は、リード端子82,83間に配列、固定されていた導電性粒子81が凝集することにより、導電性粒子81の導電パスが遮断される。したがって、スイッチ素子1は、リード端子82,83間が開放されることにより、外部回路を遮断することができる。 In the state before the liquid enters the housing 4, the switch element 1 is fixed and arranged by the insulating material 40 between the lead terminals 82 and 83 provided apart from each other as shown in FIG. The external circuit is electrically connected by being connected through the conductive particles 81. Then, as shown in FIG. 49(A), when the liquid enters the housing 4 through the inlet 5 due to water wetting, liquid leakage from the battery, etc. The infiltrated liquid contracts or dissolves when it contacts the insulating material 40, and the conductive particles 81 arranged between the lead terminals 82 and 83 are aggregated. As a result, in the switch element 1, the conductive particles 81 that are arranged and fixed between the lead terminals 82 and 83 are aggregated, so that the conductive path of the conductive particles 81 is blocked. Therefore, the switch element 1 can interrupt the external circuit by opening the lead terminals 82 and 83.

また、スイッチ素子1は、液体と接触することにより膨張、収縮又は溶解する絶縁材料40を用いて、開放されていたリード端子82,83間を導通させてもよい。図50(A)に示すスイッチ素子1は、絶縁材料40によって導電性粒子81がリード端子82,83間以外の領域に凝集した状態で固定され、常態においてリード端子82,83間が開放されている。 In addition, the switch element 1 may be electrically connected between the open lead terminals 82 and 83 by using the insulating material 40 that expands, contracts, or dissolves when brought into contact with a liquid. In the switch element 1 shown in FIG. 50(A), the conductive material 81 is fixed in a region other than between the lead terminals 82 and 83 by the insulating material 40, and is fixed between the lead terminals 82 and 83 in a normal state. There is.

そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により導入口5から筐体4内に液体が浸入すると、浸入した液体が絶縁材料40と接触することにより膨張、収縮又は溶解し、リード端子82,83間以外の領域において凝集固定されていた導電性粒子81が筐体4内に拡散される。これにより図50(B)に示すように、スイッチ素子1は、リード端子82,83間に多数の導電性粒子81が入り込み、導電性粒子81の導電パスが形成される。したがって、スイッチ素子1は、リード端子82,83間が接続されることにより、外部回路を導通することができる。 The switch element 1 expands, contracts, or dissolves when the liquid enters the housing 4 through the inlet 5 due to water wetting or liquid leakage from the battery, and the invading liquid contacts the insulating material 40. The conductive particles 81 that have been aggregated and fixed in a region other than between the lead terminals 82 and 83 are diffused into the housing 4. Thereby, as shown in FIG. 50B, in the switch element 1, a large number of conductive particles 81 enter between the lead terminals 82 and 83, and a conductive path of the conductive particles 81 is formed. Therefore, the switch element 1 can conduct the external circuit by connecting the lead terminals 82 and 83.

[構成例16]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、筐体4の導入口5を導電性粒子91の凝集位置に応じて形成してもよい。図51に示すスイッチ素子1は、スイッチ素子1と同様に、一対の導電体2としてリード端子92,93を用いるとともに、導電性粒子91を介して開放されていたリード端子92,93間を導通するものである。
[Configuration example 16]
In addition, in the switch element to which the present invention is applied, the introduction port 5 of the housing 4 may be formed according to the aggregation position of the conductive particles 91. Similar to the switch element 1, the switch element 1 shown in FIG. 51 uses the lead terminals 92 and 93 as the pair of conductors 2 and conducts the connection between the lead terminals 92 and 93 opened through the conductive particles 91. To do.

スイッチ素子1は、リード端子92,93が筐体4内において互いに離間されるとともに、液体と接触することにより溶解する絶縁材料40によって導電性粒子91がリード端子92,93間以外の領域に凝集した状態で固定され、常態においてリード端子92,93間が開放されている。 In the switch element 1, the lead terminals 92 and 93 are separated from each other in the housing 4, and the conductive particles 91 are aggregated in a region other than between the lead terminals 92 and 93 by the insulating material 40 which is dissolved by coming into contact with a liquid. The lead terminals 92 and 93 are open in the normal state.

スイッチ素子1の筐体4は、液体が浸入するスリット状の導入口5が形成されている。導入口5は、リード端子92,93間の導電性粒子91の凝集位置に応じた位置にスリット状に形成されている。具体的に、スイッチ素子1は、リード端子92,93が筐体4内において相対向して所定の間隔を隔てて支持され、導電性粒子91が水溶性の絶縁材料40によってリード端子92,93及びこれらの間隙を挟んで対向する位置に凝集固定されている。そして図51(B)に示すように、スイッチ素子1は、筐体4に、リード端子92,93の間隙と交差するスリット状の導入口5が形成されている。絶縁材料40は、筐体4内に全体的に充填され、導電性粒子91を所定の位置に凝集固定している。 The housing 4 of the switch element 1 is provided with a slit-shaped introduction port 5 through which liquid enters. The introduction port 5 is formed in a slit shape at a position corresponding to the aggregation position of the conductive particles 91 between the lead terminals 92 and 93. Specifically, in the switch element 1, the lead terminals 92, 93 are supported in the housing 4 so as to face each other and are spaced apart from each other by a predetermined distance, and the conductive particles 91 are connected by the water-soluble insulating material 40 to the lead terminals 92, 93. Also, they are aggregated and fixed at positions facing each other across these gaps. As shown in FIG. 51(B), in the switch element 1, the housing 4 is provided with the slit-shaped introduction port 5 that intersects with the gap between the lead terminals 92 and 93. The insulating material 40 is wholly filled in the housing 4, and the conductive particles 91 are aggregated and fixed at a predetermined position.

図52(A)に示すように、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により導入口5から筐体4内に液体が浸入すると、浸入した液体がリード端子92,93の間隙を中心に絶縁材料40を溶解させる。これにより図52(B)に示すように、スイッチ素子1は、リード端子92,93間に積極的に導電性粒子91が凝集され、導電性粒子91の導電パスが形成される。したがって、スイッチ素子1は、リード端子92,93間が接続されることにより、外部回路を導通することができる。 As shown in FIG. 52(A), in the switch element 1, when liquid enters the housing 4 through the inlet 5 due to water wetting, liquid leakage from the battery, or the like, the invaded liquid causes a gap between the lead terminals 92 and 93. The insulating material 40 is melted around. Thereby, as shown in FIG. 52B, in the switch element 1, the conductive particles 91 are positively aggregated between the lead terminals 92 and 93, and the conductive path of the conductive particles 91 is formed. Therefore, the switch element 1 can conduct the external circuit by connecting the lead terminals 92 and 93.

また、スイッチ素子1は、図53(A)(B)に示すように、導電性粒子91を、筐体4内において相対向して所定の間隔を隔てて支持されているリード端子92,93側に凝集、固定するとともに、導入口5を、リード端子92,93間の間隙上にリード端子92,93と同方向にわたってスリット状に形成してもよい。 Further, in the switch element 1, as shown in FIGS. 53A and 53B, the lead terminals 92 and 93 in which the conductive particles 91 are supported in the housing 4 so as to face each other and are spaced apart by a predetermined distance. The introduction port 5 may be formed in a slit shape over the gap between the lead terminals 92, 93 in the same direction as the lead terminals 92, 93 while being aggregated and fixed on the side.

これにより、スイッチ素子1は、 図54(A)に示すように、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により導入口5から筐体4内に液体が浸入すると、浸入した液体がリード端子92,93の間隙を中心に絶縁材料40を溶解させる。これによっても図54(B)に示すように、スイッチ素子1は、リード端子92,93間に積極的に導電性粒子91が凝集され、導電性粒子91の導電パスが形成される。したがって、スイッチ素子1は、リード端子92,93間が接続されることにより、外部回路を導通することができる。 As a result, as shown in FIG. 54(A), the switch element 1 has a structure such that when liquid enters the housing 4 through the inlet port 5 due to water wetting, liquid leakage from the battery, or the like. Melts the insulating material 40 around the gap between the lead terminals 92 and 93. As a result, as shown in FIG. 54B, in the switch element 1, the conductive particles 91 are positively aggregated between the lead terminals 92 and 93, and the conductive path of the conductive particles 91 is formed. Therefore, the switch element 1 can conduct the external circuit by connecting the lead terminals 92 and 93.

[構成例17]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、絶縁材料の側面に導電層を形成するとともに、液体と接触した絶縁材料が膨張することにより、導電層の両端を断絶してもよい。図55、図56に示すスイッチ素子1は、液体が浸入する一又は複数の導入口5が形成された筐体4と、筐体4内に設けられ、液体と接触することにより膨張する反応部3を構成する絶縁材料103と、両端が外部回路に接続されるとともに、絶縁材料103の側面に被覆された導電体2を構成する導電層104とを有し、導入口5より浸入した液体と接触した絶縁材料103が膨張することにより、導電層104の両端が断絶されるものである。
[Configuration example 17]
In addition, in the switch element to which the present invention is applied, the conductive layer may be formed on the side surface of the insulating material, and the insulating material in contact with the liquid may expand to disconnect both ends of the conductive layer. The switch element 1 shown in FIG. 55 and FIG. 56 is a case 4 in which one or a plurality of inlets 5 into which a liquid intrudes is formed, and a reaction part which is provided in the case 4 and expands when contacted with the liquid. 3 has an insulating material 103 that constitutes the conductive material 2 and a conductive layer 104 that has both ends connected to an external circuit and that covers the side surface of the insulating material 103 and that constitutes the conductor 2. The contact of the insulating material 103 expands, so that both ends of the conductive layer 104 are disconnected.

筐体4は、例えば筒状に形成され、内部に絶縁材料103が収納されている。また、筐体4は、筐体4の内部に貫通する液体の導入口5が複数形成されている。筐体4内に収納されている絶縁材料103は、液体と接触することにより膨張する材料であり、上述した絶縁材料40と同様の材料を用いて形成することができる。絶縁材料103は、例えば円柱状に形成され、外周面に導電層104が形成されている。 The housing 4 is formed, for example, in a tubular shape, and the insulating material 103 is housed inside. Further, the housing 4 is formed with a plurality of liquid inlets 5 that penetrate the inside of the housing 4. The insulating material 103 housed in the housing 4 is a material that expands when coming into contact with a liquid, and can be formed using the same material as the insulating material 40 described above. The insulating material 103 is formed, for example, in a cylindrical shape, and the conductive layer 104 is formed on the outer peripheral surface.

導電層104は、ハンダ等、導電材料として用いられる公知の材料によって形成することができ、導電メッキや印刷等、公知の方法により形成することができる。また、導電層104は、一対のリード線等の外部接続電極材105,106と接続され、この外部接続電極材105,106が外部回路の接続電極と接続されることにより、当該外部回路の通電経路の一部を構成する。 The conductive layer 104 can be formed of a known material used as a conductive material such as solder, and can be formed by a known method such as conductive plating or printing. In addition, the conductive layer 104 is connected to the external connection electrode materials 105 and 106 such as a pair of lead wires, and the external connection electrode materials 105 and 106 are connected to the connection electrodes of the external circuit, thereby energizing the external circuit. Form part of a route.

このスイッチ素子1は、導入口5を介して筐体4内に液体が浸入する前の状態においては、図55(A)、図56(A)に示すように、導電層104を介して接続された一対の外部接続電極材105,106が接続されることにより外部回路を導通させている。そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により導入口5から筐体4内に液体が浸入すると、図55(B)、図56(B)に示すように、絶縁材料103が浸入した液体と接触することにより膨張し、絶縁材料103の周囲に形成されていた導電層104が破断する。これにより、スイッチ素子1は、導電層104を介して接続されていた一対の外部接続電極材105,106が切断され、外部回路を遮断することができる。 The switch element 1 is connected via the conductive layer 104 as shown in FIGS. 55(A) and 56(A) in a state before the liquid enters the housing 4 through the inlet 5. The external circuit is made conductive by connecting the pair of external connection electrode members 105 and 106 thus formed. When liquid enters the housing 4 through the inlet 5 due to water wetting or liquid leakage from the battery, the switch element 1 has an insulating material 103 as shown in FIGS. 55(B) and 56(B). Expands by coming into contact with the invading liquid, and the conductive layer 104 formed around the insulating material 103 breaks. As a result, in the switch element 1, the pair of external connection electrode members 105 and 106, which are connected via the conductive layer 104, are disconnected and the external circuit can be cut off.

なお、スイッチ素子1は、導電層104を絶縁材料103の周囲全体にベタで形成してもよく、あるいは、線状の導電パターンが絶縁材料103の周囲を螺旋状に周回するように形成してもよい。また、スイッチ素子1は、図57(A)に示すように、導電層104を絶縁材料103の側面を螺旋状に周回するワイヤー等の導電性を有する線材107で構成してもよい。 In the switch element 1, the conductive layer 104 may be formed entirely around the insulating material 103, or the linear conductive pattern may be formed so as to spirally surround the insulating material 103. Good. Further, as shown in FIG. 57A, the switch element 1 may be configured such that the conductive layer 104 is made of a conductive wire material 107 such as a wire that spirals around the side surface of the insulating material 103.

スイッチ素子1は、導電層104を導電性の線材107を螺旋状に巻き付けることで、容易に形成することができ、また、図57(B)に示すように、絶縁材料103が膨張した際にも、線材107の一部が断線することで確実に導電パスを遮断することができる。 The switch element 1 can be easily formed by spirally winding the conductive wire 104 around the conductive layer 104, and when the insulating material 103 expands as shown in FIG. Also, the conductive path can be reliably cut off by breaking a part of the wire rod 107.

なお、スイッチ素子1は、絶縁材料103を中空円筒状に形成するとともに、内周面に導電層104を形成してもよい。この場合も、絶縁材料103が液体と接触して膨張することにより、内周面に形成された導電層104が切断され、導電パスを遮断することができる。 In addition, in the switch element 1, the insulating material 103 may be formed in a hollow cylindrical shape, and the conductive layer 104 may be formed on the inner peripheral surface. Also in this case, the insulating material 103 is brought into contact with the liquid and expands, whereby the conductive layer 104 formed on the inner peripheral surface is cut and the conductive path can be blocked.

[構成例18]
また、本発明が適用されたスイッチ素子は、絶縁材料の側面に導電層を形成するとともに、液体と接触した絶縁材料が膨張することにより、導電層の断絶されていた両端を接続してもよい。図58、図59に示すスイッチ素子1は、液体が浸入する一又は複数の導入口5が形成された中空状の筐体4と、筐体4の内壁に沿って配置され、液体と接触することにより膨張する反応部3を構成する筒状の絶縁材料113と、両端が外部回路に接続されるとともに、絶縁材料113の内周面を周回する導電体2を構成する線状の導電層114とを有する。
[Configuration example 18]
Further, in the switch element to which the present invention is applied, the conductive layer may be formed on the side surface of the insulating material, and the insulating material in contact with the liquid may expand to connect the disconnected ends of the conductive layer. .. The switch element 1 shown in FIG. 58 and FIG. 59 is arranged along the inner wall of the housing 4 and the hollow housing 4 in which one or a plurality of inlets 5 into which the liquid penetrates is formed, and contacts the liquid. As a result, the tubular insulating material 113 that constitutes the reaction part 3 that expands, and the linear conductive layer 114 that constitutes the conductor 2 that has both ends connected to the external circuit and that circulates on the inner peripheral surface of the insulating material 113. Have and.

筐体4は、例えば円筒形状をなし、内壁に沿って絶縁材料113が収納されている。また、筐体4は、スリット状の導入口5が形成されている。筐体4内に収納されている絶縁材料113は、液体と接触することにより膨張する材料であり、上述した絶縁材料40と同様の材料を用いて形成することができる。絶縁材料113は、筐体4と同様の例えば円筒形状をなし、内周面に線状の導電層114が螺旋状に周回されている。 The housing 4 has, for example, a cylindrical shape, and the insulating material 113 is housed along the inner wall. Further, the housing 4 is formed with a slit-shaped introduction port 5. The insulating material 113 accommodated in the housing 4 is a material that expands when it comes into contact with a liquid, and can be formed using the same material as the insulating material 40 described above. The insulating material 113 has, for example, a cylindrical shape similar to that of the housing 4, and a linear conductive layer 114 is spirally wound around the inner peripheral surface.

導電層114は、ハンダ等、導電材料として用いられる公知の材料によって形成することができ、導電メッキや印刷等、公知の方法により形成することができる。また、導電層114は、一対のリード線等の外部接続電極材115,116と接続され、この外部接続電極材115,116が外部回路の接続電極と接続されることにより、当該外部回路の通電経路の一部を構成する。 The conductive layer 114 can be formed of a known material used as a conductive material such as solder, and can be formed by a known method such as conductive plating or printing. In addition, the conductive layer 114 is connected to the external connection electrode materials 115 and 116 such as a pair of lead wires, and the external connection electrode materials 115 and 116 are connected to the connection electrodes of the external circuit, thereby energizing the external circuit. Form part of a route.

図58(A)、図59(A)に示すように、絶縁材料113及び導電層114は、導入口5と連続するスリット117が形成され、導電層114は、スリット117によって外部接続電極材115,116と接続されている両端が断絶されている。これにより、スイッチ素子1は、導入口5を介して筐体4内に液体が浸入する前の状態において、導電層114が断絶されることにより外部回路を遮断している。 As shown in FIGS. 58A and 59A, the insulating material 113 and the conductive layer 114 are provided with a slit 117 which is continuous with the inlet 5, and the conductive layer 114 is formed by the slit 117 to the external connection electrode material 115. , 116 connected to both ends are disconnected. As a result, the switch element 1 interrupts the external circuit by disconnecting the conductive layer 114 in the state before the liquid enters the housing 4 through the introduction port 5.

そして、スイッチ素子1は、水濡れや電池からの液漏れ等により導入口5及びスリット117に液体が浸入すると、図58(B)、図59(B)に示すように、絶縁材料113が浸入した液体と接触することにより筐体4の内周面に沿って膨張し、スリット117が閉じられる。これにより、スイッチ素子1は、絶縁材料113の周囲に形成されていた導電層114が接続することにより導電パスが形成され、スリット117によって断絶されていた外部回路を導通させることができる。 Then, in the switch element 1, when the liquid enters the inlet 5 and the slit 117 due to water wetting, liquid leakage from the battery, or the like, as shown in FIGS. 58B and 59B, the insulating material 113 enters. By contacting the liquid, the liquid expands along the inner peripheral surface of the housing 4 and the slit 117 is closed. Thereby, in the switch element 1, a conductive path is formed by connecting the conductive layer 114 formed around the insulating material 113, and the external circuit disconnected by the slit 117 can be made conductive.

なお、スイッチ素子1は、導電層114として、導電パターンによる他、導電性を有する線材を用いてもよく、また導電パターンと導電性を有する線材を混合して用いてもよい。また、スリット117で断絶され、絶縁材料113の膨張に伴って接続される導電層114の断絶部分の一端又は両端を、金属端子によって形成し、接続性を向上させてもよい。 In the switch element 1, as the conductive layer 114, in addition to the conductive pattern, a conductive wire may be used, or a conductive pattern and a conductive wire may be mixed and used. Alternatively, one or both ends of the disconnected portion of the conductive layer 114, which is disconnected by the slit 117 and is connected as the insulating material 113 expands, may be formed with a metal terminal to improve connectivity.

[構成例19]
また、本発明が適用されたスイッチ素子1は、図60に示すように、液体に触れることで発熱する反応部3と、反応部3の近傍に配置され、温度上昇に伴い電気抵抗値が低下するサーミスタ120からなる導電体2とを有してもよい。反応部3は、例えば水と反応して発熱する生石灰を用いて構成することができ、例えば図61に示すように、絶縁基板121上に配設、保持されている。反応部3とサーミスタ120とは互いに近接して配置されることにより熱的に接続され、反応部3の熱によってサーミスタ120が熱せられる。
[Configuration example 19]
Further, as shown in FIG. 60, the switch element 1 to which the present invention is applied is arranged in the vicinity of the reaction part 3 and the reaction part 3 which generates heat when it is in contact with a liquid, and its electric resistance value decreases as the temperature increases. And the conductor 2 including the thermistor 120. The reaction unit 3 can be configured using, for example, quick lime that reacts with water to generate heat, and is disposed and held on the insulating substrate 121, as shown in FIG. 61, for example. The reaction section 3 and the thermistor 120 are thermally connected by being arranged close to each other, and the thermistor 120 is heated by the heat of the reaction section 3.

サーミスタ120は、絶縁基板121上に形成されるとともに、両端が第1、第2の外部接続電極122,123と接続されている。サーミスタ120は第1、第2の外部接続電極122,123を介して外部回路の通電経路上に接続され、常時、高い電気抵抗によって外部回路の通電を規制している。また、サーミスタ120は、NTC(negative temperature coefficient)サーミスタ又はCTR(critical temperature resistor)サーミスタを好適に用いることができる。そして、スイッチ素子1は、反応部3が液体と接触することにより発熱すると、サーミスタ120の電気抵抗値が低下することにより、外部回路を通電させることができる。 The thermistor 120 is formed on the insulating substrate 121, and both ends thereof are connected to the first and second external connection electrodes 122 and 123. The thermistor 120 is connected to the energization path of the external circuit via the first and second external connection electrodes 122 and 123, and always restricts energization of the external circuit by high electric resistance. As the thermistor 120, an NTC (negative temperature coefficient) thermistor or a CTR (critical temperature resistor) thermistor can be preferably used. Then, in the switch element 1, when the reaction portion 3 comes into contact with a liquid to generate heat, the electric resistance value of the thermistor 120 is reduced, so that the external circuit can be energized.

また、スイッチ素子1は、絶縁基板121上を覆うカバー部材124により筐体4が形成される。カバー部材124には、反応部3に液体を導く導入口5が形成されている。 Further, in the switch element 1, the housing 4 is formed by the cover member 124 that covers the insulating substrate 121. The cover member 124 is formed with an inlet 5 that guides the liquid to the reaction section 3.

なお、スイッチ素子1は、反応部3とサーミスタ120とが重畳して配置されることが好ましい。例えば、スイッチ素子1は、絶縁基板上に配置された生石灰上にサーミスタ120が重畳配置される。これにより反応部3とサーミスタ120とが熱的に密接に接続され、反応部3が発熱することにより、速やかにサーミスタ120の電気抵抗値を低下させることができる。 The switch element 1 is preferably arranged so that the reaction section 3 and the thermistor 120 overlap each other. For example, in the switch element 1, the thermistor 120 is superposed on the quicklime placed on the insulating substrate. As a result, the reaction part 3 and the thermistor 120 are thermally and closely connected to each other, and the reaction part 3 generates heat, whereby the electric resistance value of the thermistor 120 can be promptly lowered.

なお、スイッチ素子1は、図61に示すように、反応部3以外の場所、又は反応部3及びその近傍以外の場所に、撥水処理部125を設けてもよい。例えばスイッチ素子1は、反応部3、サーミスタ120を除く絶縁基板121の表面121aの露出領域に、撥水処理部125が設けられる。 As shown in FIG. 61, the switch element 1 may be provided with the water repellent treatment part 125 at a place other than the reaction part 3 or a place other than the reaction part 3 and its vicinity. For example, in the switch element 1, the water repellent treatment part 125 is provided in the exposed region of the surface 121 a of the insulating substrate 121 excluding the reaction part 3 and the thermistor 120.

撥水処理部125は、例えばフッ素系コーティング剤の塗布、ソルダーペーストコーティング等、公知の手法により形成することができる。 The water repellent portion 125 can be formed by a known method such as application of a fluorine-based coating agent or solder paste coating.

これにより、スイッチ素子1は、絶縁基板121上の液体を非撥水領域である反応部3に導くことができ、サーミスタ120の加熱を促進して速やかにサーミスタ120の電気抵抗値を低下させることができる。 As a result, the switch element 1 can guide the liquid on the insulating substrate 121 to the reaction part 3 which is a non-water repellent region, accelerate the heating of the thermistor 120, and quickly reduce the electric resistance value of the thermistor 120. You can

1 スイッチ素子、2 導電体、3 反応部、4 筐体、4a 天面、4b 側面、5 導入口、6 排出口、7 導入溝、8 貯留部、9 水溶性封止材、10 外部接続電極、11 ヒューズエレメント、12 電極、13 貫通孔、14 セパレータ、15 支持部、16 撥水処理部、17 コート層、18 撥水処理部、19 吸水発熱材、20 絶縁基板、21 導線、22 撚り線、23 液溶解性材料、24 スポンジメタル、25 外部接続端子、27 導電性粒子、28 凝集体、30 外部導体、30a 開口部、30b 絶縁コート層、31 内部導体、31a 絶縁コート層、32 絶縁フィルム、40 絶縁材料、41 第1の金属端子片、41a 接点部、42 第2の金属端子片、42a 接点部、43 外部接続電極、45 導電性粒子、46 リード線、47 リード線、48 金属端子片、49 金属端子片、50 外部接続電極、51 外部接続電極、52 空間、53 導電性粒子、55 リード線、56 リード線、57 空間、58 メッシュ部材、60 金属端子片、60a 櫛歯部、61 金属端子片、61a 櫛歯部、62 シート体、63 空間、65 導電性粒子、66 空間、67 リード線、68 リード線、69 導電性粒子、70 シート体、71 導電性粒子、72 外部接続電極、73 外部接続電極、74 固定部、81 導電性粒子、82 リード線、83 リード線、91 導電性粒子、92 リード線、93 リード線、103 絶縁材料、104 導電層、105 外部接続電極材、106 外部接続電極材、107 線材、113 絶縁材料、114 導電層、115 外部接続電極材、116 外部接続電極材、117 スリット、120 サーミスタ、121 絶縁基板、122 第1の外部接続電極、123 第2の外部接続電極、124 カバー部材、125 撥水処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 switch element, 2 conductor, 3 reaction part, 4 housing, 4a top surface, 4b side surface, 5 introduction port, 6 discharge port, 7 introduction groove, 8 storage part, 9 water-soluble sealant, 10 external connection electrode , 11 fuse element, 12 electrode, 13 through hole, 14 separator, 15 support part, 16 water repellent treatment part, 17 coat layer, 18 water repellent treatment part, 19 water absorbing heat generating material, 20 insulating substrate, 21 conductive wire, 22 stranded wire , 23 liquid-soluble material, 24 sponge metal, 25 external connection terminal, 27 conductive particles, 28 aggregate, 30 outer conductor, 30a opening, 30b insulating coat layer, 31 inner conductor, 31a insulating coat layer, 32 insulating film , 40 insulating material, 41 first metal terminal piece, 41a contact part, 42 second metal terminal piece, 42a contact part, 43 external connection electrode, 45 conductive particle, 46 lead wire, 47 lead wire, 48 metal terminal Piece, 49 metal terminal piece, 50 external connection electrode, 51 external connection electrode, 52 space, 53 conductive particles, 55 lead wire, 56 lead wire, 57 space, 58 mesh member, 60 metal terminal piece, 60a comb tooth portion, 61 metal terminal piece, 61a comb tooth portion, 62 sheet body, 63 space, 65 conductive particles, 66 space, 67 lead wire, 68 lead wire, 69 conductive particle, 70 sheet body, 71 conductive particle, 72 external connection Electrodes, 73 external connection electrodes, 74 fixing parts, 81 conductive particles, 82 lead wires, 83 lead wires, 91 conductive particles, 92 lead wires, 93 lead wires, 103 insulating materials, 104 conductive layers, 105 external connection electrode materials , 106 external connection electrode material, 107 wire material, 113 insulating material, 114 conductive layer, 115 external connection electrode material, 116 external connection electrode material, 117 slit, 120 thermistor, 121 insulating substrate, 122 first external connection electrode, 123 2 external connection electrode, 124 cover member, 125 water repellent treatment part

Claims (14)

外部回路に接続されるヒューズエレメントと、上記ヒューズエレメントに近接して配置された上記ヒューズエレメントよりも相対的にイオン化傾向の小さい導電体を備え、上記ヒューズエレメントと上記導電体との間に液体が存在することにより上記ヒューズエレメントを遮断する反応部と、
上記反応部が内蔵された筐体とを有し、
上記筐体には、上記反応部に液体を導く導入口が設けられているスイッチ素子。
A fuse element that is connected to an external circuit and a conductor that has a relatively smaller ionization tendency than the fuse element that is arranged close to the fuse element are provided, and liquid may be present between the fuse element and the conductor. A reaction portion that interrupts the fuse element when present ,
And a housing in which the reaction section is built-in,
A switch element in which the housing is provided with an inlet for introducing liquid to the reaction section.
上記筐体は多面体からなり、一又は複数の面に、一又は複数の上記導入口が設けられている請求項1記載のスイッチ素子。 The switch element according to claim 1, wherein the housing is made of a polyhedron, and one or a plurality of the inlets are provided on one or a plurality of surfaces. 上記筐体は円筒状に形成され、側面に一又は複数の上記導入口が形成されている請求項1記載のスイッチ素子。 The switch element according to claim 1, wherein the housing is formed in a cylindrical shape, and one or a plurality of the introduction ports are formed on a side surface. 上記筐体には、流入した上記液体を排出する排出口が設けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 The switch element according to any one of claims 1 to 3, wherein the housing is provided with a discharge port for discharging the inflowing liquid. 上記排出口は、上記反応部が設けられた位置と同じ高さ、又は上記反応部が設けられた位置よりも上方に設けられている請求項4記載のスイッチ素子。 The switch element according to claim 4, wherein the discharge port is provided at the same height as the position where the reaction unit is provided, or above the position where the reaction unit is provided. 上記導入口は、上記反応部へ上記液体を導く導入溝が設けられている請求項1〜5のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 The switch element according to claim 1, wherein the introduction port is provided with an introduction groove for guiding the liquid to the reaction part. 上記導入溝は、上記導入口の開口部から内部にかけて漸次狭小化されている請求項6記載のスイッチ素子。 The switch element according to claim 6, wherein the introduction groove is gradually narrowed from the opening of the introduction port toward the inside. 上記筐体は、上記導入口に撥水処理が施されている請求項1〜7のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 The switch element according to claim 1, wherein the housing has a water-repellent treatment on the inlet. 上記筐体は、上記導入溝に撥水処理が施されている請求項6又は7に記載のスイッチ素子。 The switch element according to claim 6 or 7, wherein the housing has a water repellent treatment applied to the introduction groove. 上記筐体は、内壁に撥水処理が施されている請求項1〜9のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 The switch element according to any one of claims 1 to 9, wherein the housing has an inner wall subjected to a water repellent treatment. 上記導入口は、上記液体で溶解する水溶性材料で閉塞されている請求項1〜10のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 The switch element according to claim 1, wherein the inlet is closed with a water-soluble material that dissolves in the liquid. 上記導入溝は、上記液体で溶解する水溶性材料が配置されている請求項6,7,9のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 The switch element according to claim 6, wherein a water-soluble material that dissolves in the liquid is arranged in the introduction groove. 上記反応部が設けられた位置に上記液体を貯留する貯留部が設けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載のスイッチ素子。 The switch element according to any one of claims 1 to 3, wherein a storage portion that stores the liquid is provided at a position where the reaction portion is provided. 上記筐体には、上記貯留部が設けられた位置と同じ高さ、又は上記貯留部が設けられた位置よりも下方に、流入した上記液体を排出する排出口が設けられている請求項13記載のスイッチ素子。 The discharge port for discharging the inflowing liquid is provided in the housing at the same height as the position where the storage part is provided, or below the position where the storage part is provided. Switch element described.
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