(57)【要約】【課題】２次電池等の保護装置として使用されるブレーカーにおいて、熱応動素子の錆を防止することにより良好な温度特性を得る。【解決手段】可動片４は、ケース７の外側に突出される端子４１と、可動接点を固定接点に押圧するための弾性力を発生する弾性部４３と、端子４１と弾性部４３との間においてケース７に当接する当接部４２を有する。ケース７を構成する樹脂ベース７１は、可動片４の当接部４２と当接する当接部７４を有する。可動片４の当接部４２と樹脂ベース７１の当接部７４との隙間には、樹脂７４ｈが充填され、可動片４とケース７との間の密着性が高められる。これにより、ケース７の内部に水分等が侵入することが防止され、熱応動素子５の錆を防止して、正常な熱変形動作を維持する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点を有する固定片と、可動接点を有し、この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接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、
前記可動片は、前記ケースに当接する当接部を有し、
前記当接部と前記ケースとの隙間に充填剤が充填されていることを特徴とするブレーカー。
【請求項２】
前記ケースは、外部から前記当接部に至る貫通穴を有することを特徴とする請求項１に記載のブレーカー。
【請求項３】
前記ケースの内面には、前記充填剤が充填される凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブレーカー。
【請求項４】
前記凹部は、少なくとも一部において、前記可動片が延出されている方向に垂直な方向に連続して形成されていることを特徴とする請求項３に記載のブレーカー。
【請求項５】
前記充填剤は、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のブレーカー
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項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。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のブレーカーを備えたことを特徴とする２次電池回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
ブレーカーには、温度変化に応じて動作し、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（ベースターミナル）、可動片（可動アーム）、熱応動素子、ＰＴＣサーミスター等の部品が、樹脂ケースに収納されてなり、固定片及び可動片の端子が電気機器の電気回路に接続されて使用される。
【０００５】
上記特許文献１に示されたブレーカーにおいては、蓋部材（カバー部材）がケース本体（樹脂ベース）に超音波溶着されて樹脂ケースが一体化されると共に、可動片が固定部（当接部）において蓋部材とケース本体とによって表裏両面から挟み込まれて、可動片の姿勢が固定される（同文献の段落（００３２）、（００３７）等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／１０５１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１において、樹脂ケースを構成するケース本体と蓋部材とは、共に樹脂材料によって形成されているので、超音波溶着によって互いに強固に結合し、両者の間で高い結合強度と気密性（密封性）が得られる。一方、固定片と共に電気回路を構成する可動片は、金属材料によって形成されている。金属材料と樹脂材料との結合は、樹脂材料同士の結合に比べて劣るため、両者の間で結合強度が低下したり、可動片とケース本体及び蓋部材の間に生じた僅かな隙間等によって気密性が低下することがある。このため、極めて劣悪な使用環境によっては、内部の空間に水分が入り込み、熱応動素子等を構成する金属に錆が発生することがあり、錆により熱応動素子の正常な熱変形動作が妨げられる虞があった。
【０００８】
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。ところが、可動片とケース本体及び蓋部材の間に生じた僅かな隙間からフラックスが侵入することがあり、上述した錆の一因となっている。
【０００９】
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、可動片とケースとの結合強度及び気密性を高めて、熱応動素子等の錆を防止することにより熱応動素子の正常な熱変形動作を維持し、良好な温度特性を得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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のブレーカーは、固定接点を有する固定片と、可動接点を有し、この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接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、前記可動片は、前記ケースに当接する当接部を有し、前記当接部と前記ケースとの隙間に充填剤が充填されているものである。
【００１１】
この発明において、前記ケースは、外部から前記当接部に至る貫通穴を有することが好ましい。
【００１２】
この発明において、前記ケースの内面には、前記充填剤が充填される凹部が形成されていることが好ましい。
【００１３】
この発明において、前記凹部は、少なくとも一部において、前記可動片が延出されている方向に垂直な方向に連続して形成されていることが好ましい。
【００１４】
この発明において、前記充填剤は、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂であることが好ましい。
【００１５】
また、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。
【００１６】
また、本発明の２次電池パックは、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のブレーカーによれば、当接部とケースとの隙間に充填剤が充填されることにより、可動片とケースとの間の気密性が高められる。従って、可動片からケースに至る領域の結合強度が高められ、極めて高い密封性が得られる。これにより、ケースの内部に水分やフラックスが侵入することを防止して、熱応動素子等の金属部品に錆が発生することを防止でき、熱応動素子の正常な熱変形動作を維持し、良好な温度特性を得ることができる。
【００１８】
また、ケースが外部から前記当接部に至る貫通穴を有する構成によれば、ケースに可動片等の部品を組み込んだ後、貫通穴から充填剤を充填することができ、ブレーカーの製造工程の簡素化を図り、生産効率を高めることができる。
【００１９】
また、ケースの内面に、充填剤が充填される凹部が形成されている構成によれば、ケース内に充填された樹脂材料が凹部を伝って流動する。これにより、当接部の表面（ひょうめん）の隅々に樹脂材料を行き渡らせることができ、可動片からケースに至る領域の結合強度がより一層高められ、極めて高い密封性が得られる。
【００２０】
また、凹部は、少なくとも一部において、前記可動片が延出されている方向に垂直な方向に連続して形成されている構成によれば、ケースの密閉性がより一層高められ、ケース内部への水分等の侵入を防止できる。
【００２１】
また、エポキシ樹脂等が充填される構成によれば、硬化前における樹脂材料の流動性が高いので、当接部の表面の隅々にエポキシ樹脂を行き渡らせ易くなり、ケースの密閉性がより一層高められる。また、隙間なく充填されたエポキシ樹脂材料が硬化した後は、可動片の当接部及びケースに強固に結合するため、ケースの密閉性がより一層高められ、ケース内部への水分等の侵入を防止できる。
【００２２】
また、本発明のブレーカーを備えた安全回路又は２次電池パックによれば、優れた温度特性によって安全性を確保した安全回路又は２次電池パックを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態によるブレーカーの構成を示す組み立て斜視図。
【図２】通常の充電又は放電状態におけるブレーカーの動作を示す断面図。
【図３】過充電状態又は異常時などにおけるブレーカーの動作を示す断面図。
【図４】同ブレーカーに適用される樹脂ベースの構成を樹脂ベースの一部を破断して示す斜視図。
【図５】樹脂ベースに可動片が組み込まれ、カバー部材が装着される様子を時系列で示す断面図。
【図６】ケースの内部に樹脂材料を充填する工程を示す断面図。
【図７】充填された樹脂材料が硬化して、ケースが密封される工程を示す断面図。
【図８】同ブレーカーの変形例を示す断面図。
【図９】本発明のブレーカーを備えた２次電池パックの構成を示す平面図。
【図１０】本発明のブレーカーを備えた安全回路の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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す。ブレーカー１は、固定接点２１を有する固定片２と、先端部に可動接点３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、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７等によって構成されている。ケース７は、樹脂ベース（第１ケース）７１と樹脂ベース７１の上面に装着されるカバー部材（第２ケース）７２とカバー片８等によって構成されている。
【００２５】
固定片２は、リン青銅等を主成分とする金属板（この他、銅−チタン合金、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、樹脂ベース７１にインサート成形により埋め込まれている。固定片２の一端には外部回路と電気的に接続される端子２２が形成され、他端部２３の近傍にはＰＴＣサーミスター６が載置されている。ＰＴＣサーミスター６は、固定片２の他端部２３の近傍に３箇所形成された凸状のダボ（小突起）２３ａの上に載置される。固定接点２１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可動接点３に対向する位置に形成され、樹脂ベース７１の上方に形成されている開口７３ｂの一部から露出されている。端子２２は樹脂ベース７１の一端から外側に突出されている。
【００２６】
可動片４は、板状の金属材料をプレス加工することにより、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の材料としては、固定片２と同等のリン青銅等を主成分とするものが好ましい。この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの導電性弾性材料を用いてもよい。可動片４の長手方向の一端には外部回路と電気的に接続される端子４１が形成されて樹脂ベース７１から外側に露出される。可動片４の他端（アーム状の可動片４の先端に相当）には可動接点３が形成されている。可動接点３は、固定接点２１と同等の材料によって形成され、溶接等の手法によって可動片４の先端部に接合されている。なお、本出願においては、可動片４において、可動接点３が接合されている面（すなわち図１において下側の面）を裏（うら）面、その反対側の面を表（おもて）面として説明している。可動片４は、可動接点３と端子４１の間に、当接部４２（アーム状の可動片４の基端及びケース７に埋設される部分に相当）、及び弾性部４３を有している。当接部４２は、端子４１と弾性部４３との間で樹脂ベース７１及びカバー部材７２と当接し、可動片４の短手方向に翼状に突出する突出部４２ａを有する。弾性部４３は、当接部４２から可動接点３の側に延出されている。当接部４２において樹脂ベース７１とカバー部材７２によって裏表両面側から挟み込まれて可動片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３が固定接点２１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。
【００２７】
樹脂ベース７１とカバー部材７２には、可動片４の当接部４２と当接し、当接部４２を固定状態で保持する当接部７４と当接部７９がそれぞれ形成されている。本実施形態では、樹脂ベース７１の収納部７３の外縁から樹脂ベース７１の外壁に亘る領域に当接部７４が形成されている。当接部７４は、図１中、ケース７の底壁（内底面）の一部を構成する。また、カバー部材７２において、可動片４を挟んで当接部７４と対向する領域に当接部７９が形成されている。当接部７９は、図１中、ケース７の天壁（内天面）の一部を構成する。当接部４２は、その裏面において樹脂ベース７１の当接部７４と当接し、その表面においてカバー部材７２の当接部７９と当接する。可動片４は、当接部７４及び当接部７９によって当接部４２の裏表両面から挟み込まれて、ケース７に対して固定される。本実施形態においては、当接部４２が可動片４の短手方向に翼状に突出する突出部４２ａを有するので、当接部４２が幅広く大きな領域でケース７の当接部７４及び当接部７９によって挟み込まれるので、可動片４がケース７に対して強固に固定される。
【００２８】
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、動作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の下面には、熱応動素子５に対向して一対の小突起（接触部）４４が形成されている。小突起４４と熱応動素子５とは接触して、小突起４４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、図２及び図３参照）。
【００２９】
また、可動片４には、可動片４の厚み方向に貫通し、樹脂ベース７１の突起７４ａが挿通される貫通穴４５と、クランク状に形成された段曲げ部４６と、段曲げ部４６に形成された斜面４７と、樹脂ベース７１の位置決め部７５と係合される一対の係合部４８と、可動片４の長手方向に対して垂直な短手方向に可動片４の一部が切除されたくびれ部４９が形成されている。貫通穴４５、段曲げ部４６、斜面４７、係合部４８及びくびれ部４９は、弾性部４３を挟んで可動接点３とは反対側、すなわち弾性部４３に対して端子４１の側に設けられている。貫通穴４５は、くびれ部４９において可動片４の長手方向の中心線上に設けられている。斜面４７は、可動片４の短手方向に沿って連続して形成されている。係合部４８は、可動片４の短手方向に沿って２箇所に設けられている。
【００３０】
貫通穴４５は、可動片４の当接部４２に形成されている。当接部４２は、弾性部４３に対して可動片４の短手方向に幅広に形成されている。これにより、当接部４２における可動片４の長手方向に垂直な断面積が、弾性部４３における該断面積に対して大きい箇所となる。また、貫通穴４５は、平面視で（可動片４の厚み方向に視て）可動片４の短手方向に長い長円形状に形成されている。
【００３１】
係合部４８は、くびれ部４９の端子４１の側の端縁にて形成される。くびれ部４９は、当接部４２を挟んで弾性部４３とは反対側で、当接部４２と端子４１の間に配設されている。くびれ部４９の幅寸法（可動片４の短手方向の長さ寸法、以下同様）は、弾性部４３の幅寸法に対して同等以下に設定されているのが望ましいが、少なくとも当接部４２及び端子４１の幅寸法よりも小さく設定されていればよい。本実施形態におけるくびれ部４９は、上記特許文献１における第２弾性部としての機能を有しており、端子４１に加えられた外力や衝撃を吸収し、可動接点３の位置を適正に維持する。
【００３２】
熱応動素子５は円弧状に湾曲した初期形状をなし、バイメタル、トリメタルなどの複合材料からなる。過熱により動作温度に達すると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。なお、熱応動素子５の材料としては、例えば、高膨脹側に銅−ニッケル−マンガン合金又はニッケル−クロム−鉄合金、低膨脹側に鉄−ニッケル合金をはじめとする、洋白、黄銅、ステンレス鋼など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。既に述べたように熱応動素子５に錆が生ずると、熱応動素子５を構成する金属の物性に変化が生ずることから動作温度を超えても逆反り変形が発生せず、ブレーカーによる正常な電流遮断機能が妨げられる虞がある。そこで、本実施形態のブレーカー１にあっては、ケース７の密封性を高め、熱応動素子５の錆を防止する。
【００３３】
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、動作電流、動作電圧、動作温度、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、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム又はチタン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。
【００３４】
ケース７を構成する樹脂ベース７１及びカバー部材７２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。樹脂ベース７１には、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収納部７３及び可動片４を収納するための開口７３ａ，７３ｂなどが形成されている。なお、樹脂ベース７１に組み込まれた可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６の端縁は、収納部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。
【００３５】
また、樹脂ベース７１は、可動片４の貫通穴４５に挿通される突起７４ａと、可動片４を位置決めするための一対の位置決め部７５と、可動片４の端子４１を外部に露出させるための窓７６を有する。突起７４ａは、貫通穴４５に対応する形状に形成され、樹脂ベース７１を補強する。突起７４ａの高さすなわち突出量は、可動片４の厚みより大きく設定され、カバー部材７２の裏面には、突起７４ａの頂部に対応する凹部が必要に応じて設けられる。位置決め部７５は、可動片４のくびれ部４９に対応する形状に設けられている。すなわち、位置決め部７５は、くびれ部４９の近傍において切除された部分に介在し、樹脂ベース７１を補強すると共に、カバー部材７２の当接部７９と溶着されて、ケース７の剛性・強度を高める。
【００３６】
カバー部材７２には、カバー片８がインサート成形によって埋め込まれている。カバー片８は、上述したリン青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。カバー片８は、図２及び図３に示すように、可動片４の上面と適宜当接し、可動片４の動きを規制すると共に、カバー部材７２のひいては筐体としてのケース７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。
【００３７】
図１に示すように、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等を収容した樹脂ベース７１の開口７３ａ等を塞ぐように、カバー部材７２が、樹脂ベース７１の上面に装着される。樹脂ベース７１とカバー部材７２とは、例えば超音波溶着によって接合される。
【００３８】
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は初期形状を維持し（逆反り前であり）、固定接点２１と可動接点３は接触し、可動片４の弾性部４３などを通じてブレーカー１の両端子２２、４１間は導通している。可動片４の弾性部４３と熱応動素子５とは接触しており、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る。しかし、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２１及び可動接点３を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。
【００３９】
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、ＰＴＣサーミスター６が過熱され、動作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２１と可動接点３とが離反する。このとき、固定接点２１と可動接点３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２１と可動接点３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。
【００４０】
過充電状態を解除し、又は異常状態を解消すると、ＰＴＣサーミスター６の発熱も収まり、熱応動素子５は復帰温度に戻り、元の初期形状に復元する。そして、可動片４の弾性部４３の弾性力によって可動接点３と固定接点２１とは再び接触し、回路は遮断状態を解かれ、図２に示す導通状態に復帰する。
【００４１】
図４は、固定片２が埋設されている樹脂ベース７１の当接部７４及びその周辺を拡大して示す。当接部７４は、収納部７３の端縁から樹脂ベース７１の端縁に形成されている窓７６に亘って形成されている。当接部７４は、突起７４ａが形成される上段部７４ｂと、可動片４の段曲げ部４６の斜面４７に対応して傾斜する法面部７４ｃと、法面部７４ｃを挟んで上段部７４ｂと段違いに配置される下段部７４ｄと、下段部７４ｄに形成された凹部７４ｅ等を有する。凹部７４ｅは、樹脂ベース７１の内面において、開口７３ａの全幅に亘って形成されている。すなわち、凹部７４ｅは、可動片４の短手方向（弾性部４３が延出されている方向に垂直な幅方向）おける一端から他端に亘って連続して形成されている。
【００４２】
凹部７４ｅには、樹脂ベース７１の外表面から内表面に貫通する貫通穴７４ｆが形成されている。貫通穴７４ｆは、ブレーカー１の外部空間と、凹部７４ｅ及び可動片４の当接部４２によって区画される空間とを連通させる。凹部７４ｅには、後述するように樹脂（充填剤）７４ｈが充填され、ケース７の気密性が高められる。貫通穴７４ｆの個数、位置、大きさ及び形状は、樹脂材料７４ｇの注入及び流動、すなわち充填が円滑になされる限り、特に制限はない。
【００４３】
図５（ａ）（ｂ）は、樹脂ベース７１に可動片４が組み込まれ、カバー部材７２が装着されて溶着される様子を時系列で示す。可動片４は、樹脂ベース７１の開口７３ａ，７３ｂに案内されて樹脂ベース７１に組み込まれる。このとき、図１に示すように、可動片４に形成されているくびれ部４９の両側の係合部４８に位置決め部７５が係合されると共に、貫通穴４５に樹脂ベース７１の突起７４ａが挿通される。また、貫通穴４５に突起７４ａが挿通されることに加え、一対の係合部４８と一対の位置決め部７５との係合により、樹脂ベース７１に対する可動片４の回転が規制され、仮の位置決めが容易に行われる。
【００４４】
この仮の位置合わせの段階では、樹脂ベース７１に対する可動片４の位置合わせが正確になされている必要はない。また、可動片４は、後の工程で最終的な位置合わせができるように、樹脂ベース７１の上に載置された状態であり、固定されてはいない。なお、樹脂ベース７１の開口７３ａ，７３ｂ及び突起７４ａの位置、形状、寸法等は、仮の位置合わせがなされた位置から完全に位置決めされる定位置まで可動片４を案内し易くなるように、可動片４の対応する箇所と相似形に形成されている。
【００４５】
図５（ａ）に示すように可動片４が樹脂ベース７１に組み込まれた後、樹脂ベース７１にカバー部材７２が装着される。カバー部材７２は、樹脂ベース７１の開口７３ａに段部７７を挿入し、可動片４の段曲げ部４６に段部７７を押し当てることで可動片４を位置合わせしながら、樹脂ベース７１に装着される。
【００４６】
図５（ｂ）に示すように、カバー部材７２が樹脂ベース７１の方向（図中白抜き矢印方向）に押圧されると、可動片４の斜面４７とカバー部材７２の斜面７８とが当接する。斜面４７及び斜面７８は、可動片４の長手方向に対して垂直な方向に沿って連続して形成されているので、なおもカバー部材７２が樹脂ベース７１の方向に押圧されると、可動片４の斜面４７はカバー部材７２の斜面７８によって可動片４の長手方向に押される（付勢される）。その結果、斜面７８，４７によって力の方向が変換され、可動片４の全体が長手方向すなわち固定片２の存在する矢印Ａ方向に押されて移動する。このとき、斜面４７に対向して配設されている一対の係合部４８と、斜面７８に対向して配設されている一対の位置決め部７５とが当接して係合する。これにより、突起７４ａ等によって仮の位置合わせがなされていた可動片４は、樹脂ベース７１に対して正確に位置決めされる。すなわち、樹脂ベース７１に対して可動片４が組み込まれる際に生じている仮の位置合わせ時の誤差は軽減され、樹脂ベース７１に対する可動片４の位置決め誤差を、実質的に樹脂ベース７１の位置決め部７５と可動片４の係合部４８の製造時における寸法誤差程度に留めることができる。
【００４７】
そして、樹脂ベース７１にカバー部材７２が装着されて超音波溶着されるとき、樹脂ベース７１の突起７４ａの先端がカバー部材７２の内壁面と当接し接合される。これに伴い、可動片４が、貫通穴４５の周辺すなわち当接部４２において、樹脂ベース７１及びカバー部材７２によって上下方向から強固に接合される。これにより、可動片４が、樹脂ベース７１に対して定位置（あるべき位置）で固定される。なお、カバー部材７２が樹脂ベース７１に溶着され、可動片４が固定された後も、斜面４７と斜面７８とは当接状態を維持し、可動片４は、矢印Ａ方向に押され続ける。また、これに伴い、位置決め部７５と係合部４８とは係合状態を維持し、樹脂ベース７１に対する可動片４の位置及び姿勢は、正常に維持され続ける。
【００４８】
樹脂ベース７１にカバー部材７２が装着され、樹脂ベース７１がカバー部材７２の方向に押圧されながら、樹脂ベース７１又はカバー部材７２のいずれか一方又は両方に超音波振動が付与されると、樹脂ベース７１とカバー部材７２との当接部位（主として、樹脂ベース７１及びカバー部材７２の周縁部）は摩擦熱により溶着し、樹脂ベース７１とカバー部材７２とが一体化され、ケース７を構成する。このとき、樹脂ベース７１の当接部７４は可動片４の当接部４２の裏面と、カバー部材７２の当接部７９は可動片４の当接部４２の表面と、それぞれ溶着により結合する。
【００４９】
図６は、超音波溶着等によって樹脂ベース７１とカバー部材７２とが溶着されたブレーカー１を示す。可動片４を挟んで、樹脂ベース７１とカバー部材７２を溶着させる構造を有するブレーカー１においては、溶着時の雰囲気温度や押圧力にバラツキが生ずると、樹脂ベース７１の当接部７４と可動片４の当接部４２とを全ての接触領域で隙間なく完全に結合するのは困難で、両者の間に僅かな隙間が生ずることがある。また、図６（ａ）に示すように、当接部７４の下段部７４ｄに凹部７４ｅが形成されているので、その領域では凹部７４ｅの深さ寸法に相当する隙間が生じている。
【００５０】
そこで、本実施形態のブレーカー１においては、図６（ｂ）に示すように、ブレーカー１の天地を逆に反転させ、注射器９９等を用いて、貫通穴７４ｆから液状の樹脂材料７４ｇを注入する。このとき、凹部７４ｅは、樹脂材料７４ｇの流路として機能すると共に、流入した樹脂材料７４ｇを溜め込む樹脂溜め部としても機能する。従って、注入された樹脂材料７４ｇは、凹部７４ｅを伝って凹部７４ｅ並びに当接部４２と当接部７４との隙間等に流入し、硬化後に樹脂７４ｈとなって、樹脂ベース７１と一体化され、ケース７の一部を構成する要素となる。すなわち、硬化後の樹脂７４ｈは、窓７６の内枠に沿って薄層状に形成される。これにより、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、樹脂ベース７１の当接部７４と可動片４の当接部４２との間に形成される隙間及び当接部７４の凹部７４ｅと可動片４の当接部４２によって区画された空間に樹脂７４ｈが充填され、当接部７４と当接部４２との隙間が封止されることになる。なお、可動片４の当接部４２の端縁と樹脂ベース７１の開口７３ａの内側壁との隙間にも樹脂材料７４ｇが流入し、硬化後樹脂７４ｈとしてとして機能し、同隙間も封止される。
【００５１】
貫通穴７４ｆから注入される樹脂材料７４ｇは、低粘度で流動性に優れた熱硬化性エポキシ樹脂等の液体の接着剤が好ましい。樹脂ベース７１の当接部７４と可動片４の当接部４２との間に生ずる隙間等の隅々に樹脂を行き渡らせることができ、樹脂ベース７１の当接部７４と可動片４の当接部４２との結合強度及び密封性を高めることができるからである。従って、十分な流動性が得られる限り、他の樹脂材料例えばアクリル樹脂等の接着剤であってもよい。また、本実施形態のブレーカー１においては、図７（ｂ）に示すように、凹部７４ｅが、可動片４の短手方向における一端から他端に亘って連続して形成されているので、樹脂材料７４ｇが可動片４の当接部４２の全幅の隅々に行き渡り、樹脂ベース７１の当接部７４と可動片４の当接部４２との結合強度及び密封性を高められる。
【００５２】
なお、後から充填されるエポキシ樹脂は、樹脂ベース７１を構成する樹脂とは成分又は分子構造が異なるため、ブレーカー１の完成品を適宜解体し、ルーペ、拡大鏡、顕微鏡等を用いることにより、その痕跡が確認され得る。
【００５３】
以上のように、本実施形態のブレーカー１によれば、可動片４の当接部４２と樹脂ベース７１の当接部７４との隙間に樹脂７４ｈが充填されることにより、可動片４と樹脂ベース７１との間の気密性が高められる。従って、可動片４から樹脂ベース７１に至る領域の結合強度が高められ、ケース７について極めて高い密封性が得られる。これにより、ケース７の内部に水分やフラックスが侵入することを防止して、熱応動素子等の金属部品に錆が発生することを防止でき、熱応動素子５の正常な熱変形動作を維持し、良好な温度特性を得ることができる。
【００５４】
また、樹脂ベース７１がケース７の外部から可動片４の当接部４２に至る貫通穴７４ｆを有するので、ケース７に可動片４等の部品を組み込んだ後、貫通穴７４ｆから樹脂材料７４ｇを充填することができ、ブレーカー１の製造工程の簡素化を図り、生産効率を高めることができる。
【００５５】
また、樹脂ベース７１の内面に、樹脂７４ｈが充填される凹部７４ｅが形成されているので、ケース７内に充填された樹脂材料７４ｇが凹部７４ｅを伝って流動する。これにより、可動片４の当接部４２と樹脂ベース７１の当接部７４との隙間の隅々に樹脂材料７４ｇを行き渡らせることができ、可動片４から樹脂ベース７１に至る領域の結合強度がより一層高められ、極めて高い密封性が得られる。
【００５６】
また、凹部７４ｅは、樹脂ベース７１の下段部７４ｄにおいて、可動片４の幅方向（すなわち弾性部４３が延出されている方向に垂直な方向）に連続して形成されているので、ケース７の密閉性がより一層高められ、ケース７内部への水分等の侵入を防止できる。
【００５７】
また、硬化前における流動性が高いエポキシ樹脂が充填剤として適用されているので、当接部の表面の隅々に樹脂を行き渡らせ易くなり、ケース７の密閉性がより一層高められる。また、隙間なく充填された樹脂材料７４ｇは、硬化後に樹脂７４ｈとして可動片４の当接部４２と樹脂ベース７１に強固に結合するため、ケース７の密閉性がより一層高められ、ケース７内部への水分等の侵入を防止できる。
【００５８】
なお、本実施形態においては、カバー部材７２の段部７７にリブ７７ａが形成されている（図５（ａ）参照）。リブ７７ａは、ブレーカー１の短手方向に沿って、段部７７の両端縁に亘って可動片４の側に突出して形成されている。リブ７７ａを構成する樹脂は、樹脂ベース７１とカバー部材７２とを超音波溶着する際に一旦溶融した後、段部７７と可動片４との間に残存し、両者間の密封性を高める。従って、可動片４の当接部４２とカバー部材７２の当接部７９との隙間に流入した樹脂材料７４ｇを堰き止めて、樹脂材料７４ｇがケース７の外部に流出することを抑制する。リブ７７ａの位置及び個数は、図５（ａ）に示した形態に限られない。例えば、図５（ａ）に示したリブ７７ａに替えて又は同リブ７７ａに加えて、貫通穴７４ｆに対して収納部７３の側にリブ７７ａを形成してもよい。このような構成によれば、樹脂材料７４ｇが収納部７３に流入することを抑制できる。
【００５９】
また、可動片４の当接部４２と樹脂ベース７１の当接部７４との隙間に流入した樹脂材料７４ｇが収納部７３に流れ込むと、熱応動素子５の変形に支障を来たす虞がある。従って、樹脂材料７４ｇの注入量を管理すると共に、必要に応じて当接部７４の上段部７４ｂ又は法面部７４ｃに樹脂溜め部として機能する凹部を別途設けてもよい。この場合、可動片４の突出部４２ａの一部を上段部７４ｂ又は法面部７４ｃの側に屈曲させ、上記凹部に挿入又は嵌合させてもよい。このような構成にあっては、可動片４の位置決め精度をより一層高めることができ、さらには、凹部に流れ込んだ樹脂材料７４ｇが硬化することにより、突出部４２ａの一部と強固に結合し、可動片４を強固に固定することができる。また、突起７４ａと貫通穴４５との間に空間を適宜設けることにより、その空間を樹脂溜め部として機能させて、樹脂材料７４ｇが収納部７３に流れ込むことを防止してもよい。このように、樹脂溜め部として機能する凹部７４ｅ等の個数、位置、大きさ及び形状は、樹脂材料７４ｇの流動特性や当接部４２、当接部７４及び当接部７９の態様に応じて、適宜決定すればよい。
【００６０】
（変形例）
図８は、ブレーカー１の変形例であるブレーカー１Ａを示す。ブレーカー１Ａは、可動片４の当接部４２に一対の貫通穴４２ｂが形成され、カバー部材７２の当接部７９においてリブ７７ａよりも内側領域に凹部７９ａが形成されている点でブレーカー１とは異なる。
【００６１】
貫通穴４２ｂは、樹脂ベース７１の貫通穴７４ｆを挟んで可動片４の幅方向の両側に形成されており、樹脂ベース７１の凹部７４ｅとカバー部材７２の凹部７９ａとを連通させる。貫通穴４２ｂによって、樹脂ベース７１の貫通穴７４ｆから注入された樹脂材料７４ｇが、可動片４の当接部４２とカバー部材７２の当接部７９との隙間に流動する。貫通穴４２ｂの個数、位置、大きさ及び形状は、樹脂材料７４ｇの流動が円滑になされる限り、特に制限はない。また、樹脂溜め部として機能する凹部７９ａの個数、位置、大きさ及び形状も、樹脂材料７４ｇの流動特性や当接部４２、当接部７４及び当接部７９の態様に応じて、適宜決定すればよい。
【００６２】
凹部７９ａは、カバー部材７２の当接部７９において、可動片４の幅方向の全幅に亘って連続して形成されている。凹部７９ａには、貫通穴４２ｂから流入された樹脂材料７４ｇが充填されて、硬化後樹脂７９ｂとして可動片４の当接部４２とカバー部材７２の当接部７９との隙間を埋める。この変形例によれば、可動片４の当接部４２の表面及び裏面の両面において、樹脂材料７４ｇが迅速かつより確実に充填され、硬化後に樹脂７４ｈとして可動片４の当接部４２とカバー部材７２に強固に結合するため、ケース７の密閉性がより一層高められ、ケース７内部への水分等の侵入を防止できる。また、貫通穴４２ｂに充填されている樹脂によって、樹脂ベース７１の側の樹脂とカバー部材７２の側の樹脂とが一体化されるので、可動片４の当接部４２とその周辺領域の結合強度が高められる。
【００６３】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも可動片４の当接部４２とケース７との隙間に樹脂７４ｈが充填されていればよい。従って、樹脂ベース７１から貫通穴７４ｆを廃して、窓７６において可動片４の当接部４２と樹脂ベース７１の当接部７４との隙間（端子４１の根元）から樹脂材料７４ｇを注入し、硬化させる構成であってもよい。可動片４の当接部４２とカバー部材７２の当接部７９との隙間についても同様である。また、カバー部材７２の外部から可動片４の当接部４２に至る貫通穴が形成されていてもよい。この場合の貫通穴は、カバー片８を貫通して形成されていてもよく、カバー片８を回避して端子４１の方向に屈曲して形成されていてもよい。
【００６４】
また、凹部７４ｅは、図４等に示される形状に限られず、当接部７４において細溝状に形成されていてもよい。この場合、例えば、貫通穴４２ｂから樹脂ベース７１の端縁方向に平面視で魚骨（herringbone）形状に延出され、枝分かれされた細溝であってもよい。また、樹脂ベース７１から凹部７４ｅを廃して、可動片４の当接部４２と樹脂ベース７１の当接部７４との隙間に樹脂７４ｈが充填されている構造であってもよい。カバー部材７２の凹部７９ａについても同様である。
【００６５】
また、可動片４の当接部４２とケース７との隙間に充填される樹脂７４ｈは、樹脂ベース７１とカバー部材７２を溶着した後に注入される形態に限られない。例えば、樹脂７４ｈは、樹脂ベース７１に可動片４等を組み込む前に、樹脂ベース７１の当接部７４又は可動片４の当接部４２に充填された液状又はゲル状（膠状）の接着剤又は充填剤が硬化した形態であってもよい。この場合、充填される接着剤又は充填剤は、上述したエポキシ樹脂等よりも高粘度であっても構わない。また、接着剤又は充填剤は、当接部７４又は当接部４２に充填される形態に限られず、当接部７４又は当接部４２に塗布される形態であってもよい。樹脂７９ｂについても同様である。
【００６６】
また、固定片２の一部がケース７と溶着される構造において、固定片２とケース７との隙間に樹脂が充填されている構成であってもよい。さらには、ブレーカーを構成するカバー片等、他の金属部品がケース内部の収納部から外部に延出され、その一部がケースと溶着される構造において、ケースと溶着される部分に樹脂が充填されていてもよい。すなわち、ケース内部の収納部から外部に至る領域における各部品の境界が、金属材料の周囲に樹脂材料が隙間なく充填されている形態、又は樹脂材料同士が隙間なく接着されている形態等によって構成され、収納部全体がケースの外部から封鎖されている構造が好ましい。
【００６７】
また、樹脂ベース７１の凹部７４ｅに替えて又は凹部７４ｅに加えて、可動片４の当接部４２に貫通穴７４ｆ等に連通する凹部が形成されていてもよく、カバー部材７２の凹部７９ａに替えて又は凹部７９ａに加えて、可動片４の当接部４２に貫通穴４２ｂ等に連通する凹部が形成されていてもよい。
【００６８】
また、図１等においては、可動片４は、貫通穴４５、段曲げ部４６及びくびれ部４９の構成を有する形態であるが、これらの構成うちのいずれか又は全てが廃されていてもよい。例えば、貫通穴４５を廃する場合は、樹脂ベース７１の突起７４ａも廃される。また、段曲げ部４６が廃される場合は、端子４１が平坦な形状となる。この構成においては、段曲げ部４６を廃することにより、可動片４及び樹脂ベース７１の長手方向の寸法を小さくして、ブレーカー１のさらなる小型化を図ることができる。また、くびれ部４９が廃される場合は、可動片４は、当接部４２から端子４１に亘って等幅に形成され、これに伴い樹脂ベース７１の位置決め部７５の形状も変更される。このように、可動片４の当接部４２並びに樹脂ベース７１の当接部７４及びカバー部材７２の当接部７９等の形状は、図1等に示したものに限られず、適宜変更可能である。また、熱応動素子５及び収納部７３等の形状も、図1等に示したものに限られず、適宜変更可能である。
【００６９】
また、樹脂ベース７１とカバー部材７２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７は、樹脂ベース７１とカバー部材７２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可動片４が挟まれて保持される形態であればよい。この場合、一方が第１ケース、他方が第２ケースとなる。
【００７０】
また、可動片４をバイメタル又はトリメタル等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、一体化された可動片に伝熱部が形成されることになり、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、本実施形態では、ＰＴＣサーミスター６による自己保持回路を有しているが、このような構成を省いた形態であっても適用可能である。
【００７１】
また、特開２００５−２０３２７７号公報に示されるような、当接部４２又はその近傍において、可動片４が端子４１の側と可動接点３の側に構造的に分離されている形態に、本発明を適用してもよい。また、アームターミナルと可動アームとが溶接等によって固定されていてもよい。
【００７２】
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９は２次電池パック１００を示す。２次電池パック１００は、２次電池１０１と、２次電池１０１の出力端回路中に設けたブレーカー１とを備える。図１０は電気機器用の安全回路１０２を示す。安全回路１０２は２次電池１０１の出力回路中に直列にブレーカー１を備えている。
【符号の説明】
【００７３】
１，１Ａ    ブレーカー
２    固定片
３    可動接点
４    可動片
５    熱応動素子
７    ケース
８    カバー片
２１    固定接点
４２    当接部
７４ｅ    凹部
７４ｆ    貫通穴
７４ｈ    樹脂（充填剤）
７９ａ    凹部
７９ｂ    樹脂（充填剤）
１０１    ２次電池
１０２    安全回路  
【図１】
2014102955.tif 000003
【図２】
2014102955.tif 000004
【図３】
2014102955.tif 000005
【図４】
2014102955.tif 000006
【図５】
2014102955.tif 000007
【図６】
2014102955.tif 000008
【図７】
2014102955.tif 000009
【図８】
2014102955.tif 000010
【図９】
2014102955.tif 000011
【図１０】
2014102955.tif 000012