JP7017922B2 - ブレーカー及びそれを備えた安全回路 - Google Patents

Description

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

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

ブレーカーには、温度変化に応じて作動し、電流を導通又は遮断する熱応動素子が備えられている。特許文献１には、熱応動素子としてバイメタルを適用したブレーカーが示されている。バイメタルとは、熱膨張率の異なる２種類の板状の金属材料が積層されてなり、温度変化に応じて形状を変えることにより、接点の導通状態を制御する素子である。同文献に示されたブレーカーは、固定片、端子片、可動片、熱応動素子、ＰＴＣサーミスター等の部品が、ケースに収納されてなり、固定片及び端子片の端子がケースから突出し、電気機器の電気回路に接続されて使用される。

特開２０１６－６２７２９号公報

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

図８は、上記特許文献１に開示されているブレーカーと同等な構成のブレーカー１００を示している。同図において、（ａ）は、高温環境下に晒されたブレーカー１００の断面図であり、（ｂ）は、その後常温環境で冷却されたブレーカー１００の断面図である。

図８（ａ）に示されるように、高温環境の熱によって逆反り変形した熱応動素子５が、ＰＴＣサーミスター６を樹脂製のケース本体７の底面側に押すことにより、固定片２の支持部２６及びケース本体７の底壁７５が外側に膨張する。このとき、ケース本体７の底壁７５は、温度上昇に伴い軟化しているため、塑性変形する。

このような底壁７５は、図８（ｂ）に示されるように、冷却された後にあっても膨張した形状を維持するため、ブレーカー１００の厚さ寸法が肥大し、電気機器の薄型化を妨げる。

また、近年、生産効率の向上を狙って、ブレーカーを回路基板に直接的に実装する形態が検討されており、さらには、ブレーカーの端子と回路基板のリードとの接続にリフロー方式のはんだ付けを用いることが検討されている。このようなリフロー工程では、ブレーカー１００が高温環境下に晒されるため、上述した底壁７５の膨張が顕著となる。特に、上述した底壁７５の膨張は、底壁７５の厚さが薄いブレーカー１００において発生しやすいため、電気機器のさらなる薄型化を図ることが困難であった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、温度上昇に伴うケースの膨張を抑制し、容易に小型化を図ることができるブレーカーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、固定接点を有する固定片と、可動接点を有し、前記可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、温度変化に伴って変形することにより、前記可動片を前記可動接点が前記固定接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記固定接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子と、前記可動片が前記遮断状態にあるとき、前記固定片と前記可動片とを導通させる正特性サーミスターと、前記固定片、前記可動片、前記熱応動素子及び前記正特性サーミスターを収容する樹脂ケースと、を備えたブレーカーにおいて、前記固定片は、前記正特性サーミスターと当接する当接部を有し、前記樹脂ケースは、底面と、前記底面から前記固定片を挟んで前記正特性サーミスターの側へ陥没する凹部と、を有し、前記正特性サーミスターから前記固定片を視た平面視で、前記当接部が前記凹部の内側に配されていることを特徴とする。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記平面視で、前記正特性サーミスターの全体が前記凹部の内側に配されている、ことが望ましい。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記凹部から前記固定片が露出している、ことが望ましい。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記固定片は、前記底面から露出して外部回路と接続される端子を有する、ことが望ましい。

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記凹部は、前記端子に対向する領域に隅部を有する矩形状に形成され、前記隅部は、前記端子側に凸な円弧状に形成されている、ことが望ましい。

本発明の電気機器用の安全回路は、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする。

本発明のブレーカーでは、固定片は、正特性サーミスターと当接する当接部を有し、樹脂ケースは、底面と、底面から固定片を挟んで正特性サーミスターの側へ陥没する凹部と、を有している。そして、正特性サーミスターから固定片を視た平面視で、当接部が凹部の内側に配されている。従って、本発明のブレーカーが高温環境下に晒され、逆反り変形した熱応動素子が正特性サーミスターを樹脂ケースの底面側に押す場合であっても、固定片及び樹脂ケースは、当接部が設けられた領域すなわち当初より陥没している凹部で外側に膨張する。従って、樹脂ケースひいてはブレーカー全体での厚さ寸法の肥大が抑制され、容易に小型化を図ることが可能となる。

また、ケースの膨張を抑制する作用は、ブレーカーが高温に晒されるリフロー工程において、顕著に発揮される。これにより、リフロー工程で、回路基板に対するブレーカーの姿勢が安定し、回路基板のランドとブレーカーの端子との接触状態が安定し、容易に良好なはんだ付けがなされる。

本発明の一実施形態によるブレーカーの概略構成を示す組み立て前の斜視図。 通常の充電又は放電状態における上記ブレーカーを示す断面図。 過充電状態又は異常時などにおける上記ブレーカーを示す断面図。 上記ブレーカーの底面側から視た斜視図。 上記ブレーカーの底面図。 上記ブレーカーの固定片及び端子片の斜視図。 本発明の上記ブレーカーを備えた安全回路の回路図。 従来のブレーカーを示す断面図。

本発明の一実施形態によるブレーカーについて図面を参照して説明する。図１乃至図３は、ブレーカーの構成を示している。ブレーカー１は、一部がケース１０から外部に露出する固定片２及び端子片３を備える。固定片２及び端子片３の露出部が外部回路（図示せず）と電気的に接続されることにより、ブレーカー１は、電気機器の安全回路の主要部を構成する。

図１に示されるように、ブレーカー１は、固定接点２０及び端子２２を有する固定片２と、端子３２を有する端子片３と、先端部に可動接点４１を有する可動片４と、温度変化に伴って変形する熱応動素子５と、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスター６と、固定片２、端子片３、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を収容するケース１０等によって構成されている。ケース１０は、ケース本体（第１ケース）７とケース本体７の上面に装着される蓋部材（第２ケース）８等によって構成されている。

固定片２は、例えば、銅等を主成分とする金属板（この他、銅－チタニウム合金、洋白、黄銅などの金属板）をプレス加工することにより形成され、ケース本体７にインサート成形により埋め込まれている。

固定接点２０は、銀、ニッケル、ニッケル－銀合金の他、銅－銀合金、金－銀合金などの導電性の良い材料のクラッド、メッキ又は塗布等により、形成されている。固定接点２０は、可動接点４１に対向する接点部２１に形成され、ケース本体７の内部に形成されている開口７３ａの一部からケース本体７の収容凹部７３に露出されている。

本出願においては、特に断りのない限り、固定片２において、固定接点２０が形成されている側の面（すなわち図１において上側の面）を第１面、その反対側の底面を第２面として説明している。他の部品、例えば、端子片３、可動片４及び熱応動素子５、ケース１０、金属プレート９等についても同様である。

図２に示されるように、固定片２は、階段状（側面視でクランク状）に曲げられた段曲げ部２５と、ＰＴＣサーミスター６を支持する支持部２６とを有する。段曲げ部２５は、固定接点２０と支持部２６とを繋ぎ、固定接点２０と支持部２６とを高さ違いに配置する。段曲げ部２５は、ケース本体７に埋設されている。ＰＴＣサーミスター６は、支持部２６に３箇所形成された凸状の突起（ダボ）２６ａの上に載置されて、突起２６ａに支持される。

端子片３は、固定片２と同様に、銅等を主成分とする金属板をプレス加工することにより形成され、ケース本体７にインサート成形により埋め込まれている。端子片３は、可動片４と接続される接続部３１と、端子３２とを有している。

接続部３１は、ケース本体７の内部に形成されている開口７３ｂの一部からケース本体７の収容凹部７３に露出し、可動片４と電気的に接続される。

可動片４は、銅等を主成分とする板状の金属材料をプレス加工することにより形成されている。可動片４は、長手方向の中心線に対して対称なアーム状に形成されている。

可動片４の一端部には、可動接点４１が形成されている。可動接点４１は、固定接点２０と同等の材料によって可動片４の第２面に形成され、溶接の他、クラッド、かしめ（crimping）等の手法によって可動片４の先端部に接合されている。

可動片４の他端部には、端子片３の接続部３１と電気的に接続される接続部４２が形成されている。端子片３の接続部３１の第１面と可動片４の接続部４２の第２面とは、レーザー溶接によって固着されている。レーザー溶接とは、レーザー光をワーク（本実施形態では、端子片３及び可動片４が相当）に照射し、ワークを局部的に溶融及び凝固させることによってワーク同士を接合する溶接手法である。レーザー光が照射されたワークの表面には、他の溶接手法（例えば、ジュール熱を利用する抵抗溶接）による溶接痕とは異なる形態のレーザー溶接痕が形成される。

可動片４は、可動接点４１と接続部４２との間に、弾性部４３を有している。弾性部４３は、接続部４２から可動接点４１の側に延出されている。これにより、接続部４２は、弾性部４３を挟んで可動接点４１とは反対側に設けられる。

接続部４２において端子片３の接続部３１と固着されることにより可動片４が固定され、弾性部４３が弾性変形することにより、その先端に形成されている可動接点４１が固定接点２０の側に押圧されて接触し、固定片２と可動片４とが通電可能となる。可動片４と端子片３とは、接続部３１及び接続部４２において電気的に接続されているので、固定片２と端子片３とが通電可能となる。

可動片４は、弾性部４３において、プレス加工により湾曲又は屈曲されている。湾曲又は屈曲の度合いは、熱応動素子５を収納できる限り特に限定はなく、作動温度及び復帰温度における弾性力、接点の押圧力などを考慮して適宜設定すればよい。また、弾性部４３の第２面には、熱応動素子５に対向して一対の突起（接触部）４４ａ，４４ｂが形成されている。突起４４ａ，４４ｂと熱応動素子５とは接触して、突起４４ａ，４４ｂを介して熱応動素子５の変形が弾性部４３に伝達される（図１及び図３参照）。

熱応動素子５は、可動接点４１が固定接点２０に接触する導通状態から可動接点４１が固定接点２０から離隔する遮断状態に移行させる。熱応動素子５は、円弧状に湾曲した初期形状をなし、熱膨張率の異なる薄板材を積層することにより形成される。過熱により作動温度に達すると、熱応動素子５の湾曲形状は、スナップモーションを伴って逆反りし、冷却により復帰温度を下回ると復元する。熱応動素子５の初期形状は、プレス加工により形成することができる。所期の温度で熱応動素子５の逆反り動作により可動片４の弾性部４３が押し上げられ、かつ弾性部４３の弾性力により元に戻る限り、熱応動素子５の材質及び形状は特に限定されるものでないが、生産性及び逆反り動作の効率性の観点から矩形状が望ましく、小型でありながら弾性部４３を効率的に押し上げるために正方形に近い長方形であるのが望ましい。

熱応動素子５の材料としては、洋白、黄銅、ステンレス鋼等の各種の合金からなる熱膨張率の異なる２種類の材料を積層したものが、所要条件に応じて組み合わせて使用される。例えば、安定した作動温度及び復帰温度が得られる熱応動素子５の材料としては、高膨脹側に銅－ニッケル－マンガン合金、低膨脹側に鉄－ニッケル合金を組み合わせたものが望ましい。また、化学的安定性の観点からさらに望ましい材料として、高膨脹側に鉄－ニッケル－クロム合金、低膨脹側に鉄－ニッケル合金を組み合わせたものが挙げられる。さらにまた、化学的安定性及び加工性の観点からさらに望ましい材料として、高膨脹側に鉄－ニッケル－クロム合金、低膨脹側に鉄－ニッケル－コバルト合金を組み合わせたものが挙げられる。

ＰＴＣサーミスター６は、可動片４が遮断状態にあるとき、固定片２と可動片４とを導通させる。ＰＴＣサーミスター６は、固定片２の支持部２６と熱応動素子５との間に配設されている。すなわち、ＰＴＣサーミスター６を挟んで、支持部２６は熱応動素子５の直下に位置している。熱応動素子５の逆反り動作により固定片２と可動片４との通電が遮断されたとき、ＰＴＣサーミスター６に流れる電流が増大する。ＰＴＣサーミスター６は、温度上昇と共に抵抗値が増大して電流を制限する正特性サーミスターであれば、作動電流、作動電圧、作動温度、復帰温度などの必要に応じて種類を選択でき、その材料及び形状はこれらの諸特性を損なわない限り特に限定されるものではない。本実施形態では、チタニウム酸バリウム、チタニウム酸ストロンチウム又はチタニウム酸カルシウムを含むセラミック焼結体が用いられる。セラミック焼結体の他、ポリマーにカーボン等の導電性粒子を含有させたいわゆるポリマーＰＴＣを用いてもよい。

ケース１０は、可動片４の弾性部４３の厚さ方向から視て、弾性部４３の長手方向（すなわち、接続部４２側から可動接点側に向う方向）を長辺とする矩形状に形成されている。

ケース１０を構成するケース本体７及び蓋部材８は、難燃性のポリアミド、耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの熱可塑性樹脂により成形されている。上述した樹脂と同等以上の特性が得られるのであれば、樹脂以外の材料を適用してもよい。

ケース本体７には、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６などを収容するための内部空間である収容凹部７３が形成されている。収容凹部７３は、可動片４を収容するための開口７３ａ，７３ｂ、可動片４及び熱応動素子５を収容するための開口７３ｃ、並びに、ＰＴＣサーミスター６を収容するための開口７３ｄ等を有している。なお、ケース本体７に組み込まれた可動片４、熱応動素子５の端縁は、収容凹部７３の内部に形成されている枠によってそれぞれ当接され、熱応動素子５の逆反り時に案内される。

蓋部材８には、金属プレート９がインサート成形によって埋め込まれている。金属プレート９は、上述した銅等を主成分とする金属板又はステンレス鋼等の金属板をプレス加工することにより形成される。金属プレート９は、図２及び図３に示すように、可動片４の第１面と適宜当接し、可動片４の動きを規制すると共に、蓋部材８ひいては筐体としてのケース１０の剛性・強度を高めつつブレーカー１の小型化に貢献する。

図１が示すように、固定片２、端子片３、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等を収容したケース本体７の開口７３ａ、７３ｂ、７３ｃ等を塞ぐように、蓋部材８が、ケース本体７に装着される。ケース本体７と蓋部材８とは、例えば超音波溶着によって接合される。このとき、ケース本体７と蓋部材８とは、それぞれの外縁部の全周にわたって連続的に接合され、ケース１０の気密性が向上する。これにより、収容凹部７３がもたらすケース１０の内部空間は密閉され、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等の部品がケース１０の外部の雰囲気から遮断され、保護されうる。本実施形態では、金属プレート９の第１面側には、樹脂が全体的に配されているので、収容凹部７３の気密性がより一層高められる。

図２は、通常の充電又は放電状態におけるブレーカー１の動作を示している。通常の充電又は放電状態においては、熱応動素子５は初期形状を維持（逆反り前）している。金属プレート９には、可動片４の頂部４３ａと当接し、頂部４３ａを熱応動素子５の側に押圧する突出部９１が設けられている。突出部９１が頂部４３ａを押圧することにより、弾性部４３は弾性変形し、その先端に形成されている可動接点４１が固定接点２０の側に押圧されて接触する。これにより、可動片４の弾性部４３などを通じてブレーカー１の固定片２と端子片３との間は導通している。可動片４の弾性部４３と熱応動素子５とが接触し、可動片４、熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６及び固定片２は、回路として導通していてもよい。しかしながら、ＰＴＣサーミスター６の抵抗は、可動片４の抵抗に比べて圧倒的に大きいため、ＰＴＣサーミスター６を流れる電流は、固定接点２０及び可動接点４１を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。

図３は、過充電状態又は異常時などにおけるブレーカー１の動作を示している。過充電又は異常により高温状態となると、作動温度に達した熱応動素子５は逆反りし、可動片４の弾性部４３が押し上げられて固定接点２０と可動接点４１とが離隔する。ブレーカー１の内部で熱応動素子５が変形し、可動片４を押し上げるときの熱応動素子５の作動温度は、例えば、７０℃～９０℃である。このとき、固定接点２０と可動接点４１の間を流れていた電流は遮断され、僅かな漏れ電流が熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を通して流れることとなる。ＰＴＣサーミスター６は、このような漏れ電流の流れる限り発熱を続け、熱応動素子５を逆反り状態に維持させつつ抵抗値を激増させるので、電流は固定接点２０と可動接点４１の間の経路を流れず、上述の僅かな漏れ電流のみが存在する（自己保持回路を構成する）。この漏れ電流は安全装置の他の機能に充てることができる。

固定片２は、ＰＴＣサーミスター６と当接する当接部２７を有している。本実施形態では、支持部２６に形成されている突起２６ａの頂部が当接部２７に相当する。突起２６ａが形成されていない形態では、支持部２６のうち、ＰＴＣサーミスター６と当接する領域が当接部となる。例えば、ＰＴＣサーミスター６の第２面及び支持部２６の第１面が平面状に形成されている場合、支持部２６の第１面の大部分が当接部となる。

図４及び図５は、底面側から視たブレーカー１を示している。ケース本体７は、底壁７５を有している。底壁７５は、ブレーカー１の外底を形成する底面７６と、底面７６から固定片２を挟んでＰＴＣサーミスター６の側へ陥没する凹部７７と、を有している。

本ブレーカー１では、ＰＴＣサーミスター６から固定片２を視た平面視で、当接部２７が凹部７７の内側に配されている。すなわち、図５に示される底面視においても、当接部２７が凹部７７の内側に配されている。

従って、図３に示すように、ブレーカー１が高温環境下に晒され、逆反り変形した熱応動素子５がＰＴＣサーミスター６をケース本体７の底面７６側に押す場合であっても、固定片２は、当接部２７が設けられた領域すなわち当初より陥没している凹部７７で外側（図３中下方）に膨張する。このとき、凹部７７の外周を構成する底壁７５は、ほとんど変形することなく、図２に示される当初の形状が維持される。従って、ケース１０ひいてはブレーカー１全体での厚さ寸法の肥大が抑制され、容易に小型化を図ることが可能となる。

上述したケース本体７の底壁７５の膨張を抑制する作用は、ブレーカー１が高温に晒されるリフロー工程において、顕著に発揮される。これにより、リフロー工程で、回路基板に対するブレーカー１の姿勢が安定し、回路基板のランドとブレーカー１の端子２２及び３２との接触状態が安定し、容易に良好なはんだ付けがなされる。

本ブレーカー１では、上記平面視で、ＰＴＣサーミスター６の全体が凹部７７の内側に配されているのが望ましい。すなわち、図５に示される底面視においても、ＰＴＣサーミスター６の全体が凹部７７の内側に配されているのが望ましい。このような形態では、熱応動素子５が逆反り変形したとき、ＰＴＣサーミスター６が固定片２を押す領域が限定され、固定片２の変形が抑制される。従って、ケース本体７の塑性変形がより一層抑制される。

本ブレーカー１では、凹部７７から固定片２の支持部２６が露出しているのが望ましい。すなわち、凹部７７は、底壁７５を厚さ方向に貫通する貫通穴によって構成される。このような形態では、支持部２６の第２面が凹部７７の底面となる。従って、固定片２の変形に伴うブレーカー１の膨張がより一層抑制される。なお、凹部７７は、樹脂によって、有底に形成されていてもよい。この場合、熱応動素子５の逆反り変形時に、凹部７７の底部がケース本体７の底面から外側に突出しないように、凹部７７の底部の高さが設定されるのが望ましい。このような凹部によれば、ケース１０の膨張を抑制しつつ、密閉性を高めることが可能となる。また、上述したリフロー工程において、凹部７７へのはんだの浸透が抑制される。

固定片２は、底面７６から露出して外部回路と接続される端子２２及び３２を有している。端子２２が底面７６から露出する構成により、端子２２を集約して配置することが可能となり、外部回路のランド部の占有範囲が縮小され、パターン設計の自由度が高められる。端子２２は、底壁７５と面一すなわち底面７６と同一平面上に配されている。これにより、容易にブレーカー１の薄型化を図ることができる。端子３２についても同様である。さらに、端子２２及び３２は、底面視で矩形状のケース本体７の４角部に配されている。これにより、上述したリフロー工程において、ブレーカー１の位置及び姿勢が安定し、回路基板上にブレーカー１を精度よく実装できる。

本ブレーカー１では、端子２２及び３２は、ケース本体７の短手方向にのびて形成されている。このような形態では、図８に示されるブレーカー１００と比較して、ブレーカー１の長手方向の長さを抑制できる。端子２２及び３２は、長辺側の側壁７８から突出する突出部２８及び３８を有している。側壁７８からの突出部２８及び３８の突出長さは任意である。突出部２８及び３８は、例えば、ケース本体７に蓋部材８を接合した後、側壁７８と面一で又は側壁７８から僅かに突出する長さで、切断されていてもよい。

図４及び図５に示されるように、本ブレーカー１では、凹部７７は、ケース本体７の底面視で矩形状に形成されている。そして、凹部７７は、２対の端子２２及び３２に対向する領域に隅部７７ａを有している。隅部７７ａは、端子２２及び３２側に凸な円弧状に形成されている。これにより、金型に固定片２をインサートしてケース本体７を成形する際、樹脂材料の流れが良好となり、ケース本体７の成形精度が高められる。また、上述したリフロー工程において、凹部７７へのはんだの浸透が抑制される。なお、凹部７７は、ケース本体７の底面視で、円形又は楕円形に形成されていてもよい。

図６は、固定片２及び端子片３を示している。固定片２において、一対の端子２２は、接点部２１からケース本体７の短手方向に突出する翼状に形成されている。接点部２１と端子２２との間には、階段状の段曲げ部２９が形成されている。段曲げ部２９は、ケース本体７に埋設されている。段曲げ部２９は、端子２２と接点部２１とを高さ違いに配置する。段曲げ部２９によって、ＰＴＣサーミスター６の厚さ及び凹部７７の深さに応じて、底面７６からの接点部２１の高さを設定しつつ、端子２２をケース本体７の底面７６から容易に露出させることが可能となる。

端子片３において、一対の端子３２は、接続部３１からケース本体７の短手方向に突出する翼状に形成されている。接続部３１と端子３２との間には、階段状の段曲げ部３９が形成されている。段曲げ部３９は、ケース本体７に埋設されている。段曲げ部３９は、端子３２と接続部３１とを高さ違いに配置する。段曲げ部３９によって、ＰＴＣサーミスター６の厚さ及び凹部７７の深さに応じて、底面７６からの接続部３１の高さを設定しつつ、端子３２をケース本体７の底面７６から容易に露出させることが可能となる。

支持部２６の長手方向の先端部及び短手方向の両端部には、曲げ部２６ｂが設けられている。曲げ部２６ｂは、支持部２６の上記先端部及び両端部が熱応動素子５の側に屈曲又は湾曲されることにより、形成される。曲げ部２６ｂがケース本体７に食い込むことによって、固定片２がケース本体７に強固に接合される。また、支持部２６に曲げ部２６ｂが形成されることにより、金型に固定片２をインサートしてケース本体７を成形する際、凹部７７の周辺領域への樹脂材料の流れ込みが良好となる。

本発明のブレーカー１は、上記実施形態の構成に限られることなく、種々の態様に変更して実施されうる。すなわち、ブレーカー１は、少なくとも、固定接点２０を有する固定片２と、可動接点４１を有し、可動接点４１を固定接点２０に押圧して接触させる可動片４と、温度変化に伴って変形することにより、可動片４を可動接点４１が固定接点２０に接触する導通状態から可動接点４１が固定接点２０から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子５と、可動片４が遮断状態にあるとき、固定片２と可動片４とを導通させるＰＴＣサーミスター６と、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を収容する樹脂製のケース１０と、を備え、固定片２は、ＰＴＣサーミスター６と当接する当接部２７を有し、ケース１０は、底面７６と、底面７６から固定片２を挟んでＰＴＣサーミスター６の側へ陥没する凹部７７と、を有し、ＰＴＣサーミスター６から固定片２を視た平面視で、当接部２７が凹部７７の内側に配されていればよい。

例えば、ケース本体７と蓋部材８との接合手法は、超音波溶着に限られることなく、両者が強固に接合される手法であれば、適宜適用することができる。例えば、液状又はゲル状の接着剤を塗布・充填し、硬化させることにより、両者が接着されてもよい。また、ケース１０は、ケース本体７と蓋部材８等によって構成される形態に限られることなく、２個以上の部品によって構成されていればよい。

また、ケース１０は、端子２２、３２が露出した状態で、２次的なインサート成形等により、樹脂等で密封されていてもよい。この場合、凹部７７に対応する領域がＰＴＣサーミスター６の側へ陥没するのが望ましい。これにより、ケース１０の膨張を抑制しつつ、気密性がより一層高められる。

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

また、ＷＯ２０１１／１０５１７５号公報に示されるような、端子片３と可動片４とが一体に形成されている形態に、本発明を適用してもよい。

また、本発明のブレーカー１は、２次電池パック、電気機器用の安全回路等にも広く適用できる。図７は電気機器用の安全回路５０２を示す。安全回路５０２は２次電池５０１の出力回路中に直列にブレーカー１を備えている。

さらにまた、本発明のブレーカー１は、例えば、特開２０１６－２２５１４２号公報に開示されているコネクタにも適用可能である。この場合、容易にコネクタの小型化を図ることが可能となる。また、ブレーカー１を備えたコネクタを含むケーブルによって安全回路５０２の一部が構成されていてもよい。

１ ：ブレーカー
２ ：固定片
４ ：可動片
５ ：熱応動素子
６ ：ＰＴＣサーミスター（正特性サーミスター）
１０ ：ケース
２０ ：固定接点
２７ ：当接部
４１ ：可動接点
７６ ：底面
７７ ：凹部
７７ａ ：隅部
５０２ ：安全回路

Claims (7)

1. 固定接点を有する固定片と、
   可動接点を有し、前記可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、
   温度変化に伴って変形することにより、前記可動片を前記可動接点が前記固定接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記固定接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子と、
   前記可動片が前記遮断状態にあるとき、前記固定片と前記可動片とを導通させる正特性サーミスターと、
   前記固定片、前記可動片、前記熱応動素子及び前記正特性サーミスターを収容する樹脂ケースと、を備えたブレーカーにおいて、
   前記固定片は、前記正特性サーミスターを支持する支持部と、前記正特性サーミスターと当接する当接部と、を有し、
   前記樹脂ケースは、第１底面と、前記第１底面から前記固定片を挟んで前記正特性サーミスターの側へ陥没する凹部と、を有し、
   前記凹部は、前記支持部において前記正特性サーミスターを支持する面とは反対側に第２底面を有し、
   前記正特性サーミスターから前記固定片を視た平面視で、前記当接部が前記第２底面の内側に配されていることを特徴とするブレーカー。
2. 前記平面視で、前記正特性サーミスターの全体が前記第２底面の内側に配されている請求項１記載のブレーカー。
3. 前記固定片は、前記第１底面から露出して外部回路と接続される端子を有する請求項１又は２に記載のブレーカー。
4. 前記第２底面は、前記端子に対向する領域に隅部を有する矩形状に形成され、前記隅部は、前記端子側に凸な円弧状に形成されている請求項３記載のブレーカー。
5. 前記可動片が前記遮断状態にあるとき、前記支持部は前記第１底面から突出しない請求項１ないし４のいずれかに記載のブレーカー。
6. 前記固定片は、複数の前記当接部を有し、
   各当接部が前記第２底面の内側に配されている請求項１ないし５のいずれかに記載のブレーカー。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のブレーカーを備えたことを特徴とする電気機器用の安全回路。
   

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