(57)【要約】【課題】可溶材による接合固定で保持されている弾性体の弾性歪エネルギーが可溶材の溶融で解放されて動作されるケースタイプのサーモプロテクタにおいて、可溶材をクリープ変形をよく排除して安定に保持でき、しかもケースをプレート打ち抜き部材により簡易に形成できるサーモプロテクタを提供する。【解決手段】上下に隔てられた一対の導体１１，１２の一方の導体１２に、長手方向圧縮力により曲げられた板状または線状弾性体２の両端が固定され、その少なくとも一方の固定が可溶材３を介し撓み角０で行われて弾性体２に弾性歪エネルギーが保持され、弾性体２の曲げ中間部と他方の導体１２との接触部が接点部ｐとされてているプロテクタ本体Ａがプレート枠４０の上下にプレート４１，４２が固着されてなる保護ケース４内に収容されている。【選択図】図２−１
2006202677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状または線状弾性体に長手方向圧縮が加えられた状態でその弾性体が可溶材により固定されて弾性歪エネルギーが保持され、この保持のもとで接点部が接触され、可溶材の溶融若しくは軟化で弾性歪エネルギーが解放されて前記接点部が離隔されるプロテクタ本体が、プレート枠の上下にプレートが固着されてなる保護ケース内に収容されていることを特徴とするサーモプロテクタ。
【請求項２】
上下に隔てられた一対の導体の一方の導体に、長手方向圧縮力により曲げられた板状または線状弾性体の両端が固定され、その少なくとも一方の固定が可溶材を介しかつ撓み角０のもとで行われて弾性体に弾性歪エネルギーが保持され、弾性体の曲げ中間部と他方の導体との接触部が接点部とされてプロテクタ本体が構成されていることを特徴とする請求項１記載のサーモプロテクタ。
【請求項３】
上下に隔てられた一対の導体の一方の導体に板状または線状弾性体の一端部が可溶材を介し、しかも弾性体と一方の導体とが所定の角度で交叉するように固定され、当該弾性体が長手方向に圧縮された状態で弾性体他端部が前記一方の導体に固定されて弾性体が曲げられると共に弾性曲げ歪エネルギーが保持され、曲げられた弾性体の曲げ中間部と他方の導体との接触部が接点部とされてプロテクタ本体が構成されていることを特徴とする請求項１記載のサーモプロテクタ。
【請求項４】
線状または板状弾性体の一端部が所定の角度で折り返され、弾性体一端部の一方の導体への可溶材を介しての固定が前記折り返された部分において行われていることを特徴とする請求項３記載のサーモプロテクタ。
【請求項５】
線状または板状弾性体の他端を押圧して弾性体を長手方向に圧縮する押え片が保護ケースの挿入孔より挿入固定され、この押え片により弾性体他端部の固定が行われていることを特徴とする請求項２〜４何れか記載のサーモプロテクタ。
【請求項６】
弾性体一端部の可溶材を介しての固定が面接合により行われていることを特徴とする請求項１〜５何れか記載のサーモプロテクタ。
【請求項７】
弾性体が金属、金属と樹脂との重合物あるいは複合物の何れかであることを特徴とする請求項２〜６何れか記載のサーモプロテクタ。
【請求項８】
線状または板状弾性体の一端部を一方の導体に固定する可溶材が低融点金属または導電性熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項７記載のサーモプロテクタ。
【請求項９】
線状または板状弾性体の他端部を一方の導体への固定が電気的に導通可能なように行われ、弾性体一端部を一方の導体に固定する可溶材が低融点金属または熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項７記載のサーモプロテクタ。
【請求項１０】
接点の周りが保護層で覆われていることを特徴とする請求項１〜９何れか記載のサーモプロテクタ。
【請求項１１】
請求項２〜４何れか記載のサーモプロテクタを製作する方法であり、一方の導体を一方の導体への弾性体の固定を行ったうえで一方のプレートに固着し、他方の導体を他方のプレートに固着し、而るのち、プレート枠の上下に前記の両プレートを固着して保護ケースを組み立てると共に接点部を接触させることを特徴とするサーモプロテクタの製作方法。
【請求項１２】
請求項５記載のサーモプロテクタを製作する方法であり、一方の導体を弾性体一端部の一方の導体への可溶材による固定を行ったうえで一方のプレートに固着し、他方の導体を他方のプレートに固着し、次でプレート枠の上下に前記の両プレートを固着して保護ケースを組み立て、而るのち、保護ケースの挿入孔から押え片を挿入固定して弾性体の他端を長手方向に押圧することにより弾性体を曲げ、その曲げ中間部を他方の導体にさせることを特徴とするサーモプロテクタの製作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可溶材の融点または軟化点を動作温度とするサーモプロテクタ及びその製作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子・電気機器における異常発熱を感知し、この感知に基づくカットオフ動作で機器を電源から遮断して機器の過熱を防止し、火災の発生を未然に防止するサーモプロテクタとして、弾性歪みエネルギーを保持させておき、可溶材の溶融乃至は軟化により弾性歪みエネルギーを解放させる方式が知られている。
例えば図７に示すように、並設弾性金属板１１’，１２’の先端部を合掌接触させ、その接触部を金属板の弾性反力に抗して低融点金属３’で接合し、保護ケース４’で包囲したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５６−１１４２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種のサーモプロテクタでは、低融点金属に作用する応力が複雑であり、低融点金属がクリープ変形し易く、安定性に問題がある。例えば、図７に示すサーモプロテクタでは、弾性金属板１１’，１２’の曲げ反力により低融点金属３’の接合界面に作用する劈開力が接合界面の内側ｅに集中的に作用し、接合界面の内側ｅから漸次に劈開が進行していき、経時的に接合界面全体が開離されるに至ることが往々にしてある。
また、保護ケースには射出成形品が使用されることが多く、成形金型を必要とし、コストが高くつく不利もある。
【０００５】
本発明の目的は、可溶材による接合固定で保持されている弾性体の弾性歪エネルギーが可溶材の溶融で解放されて動作されるケースタイプのサーモプロテクタにおいて、可溶材をクリープ変形をよく排除して安定に保持でき、しかもケースをプレート打ち抜き部材により簡易に形成できるサーモプロテクタとその製作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係るサーモプロテクタは、板状または線状弾性体に長手方向圧縮が加えられた状態でその弾性体が可溶材により固定されて弾性歪エネルギーが保持され、この保持のもとで接点部が接触され、可溶材の溶融若しくは軟化で弾性歪エネルギーが解放されて前記接点部が離隔されるプロテクタ本体が、プレート枠の上下にプレートが固着されてなる保護ケース内に収容されていることを特徴とするサーモプロテクタ。
【０００７】
請求項２に係るサーモプロテクタは、請求項１のサーモプロテクタにおいて、上下に隔てられた一対の導体の一方の導体に、長手方向圧縮力により曲げられた板状または線状弾性体の両端が固定され、その少なくとも一方の固定が可溶材を介し撓み角０で行われて弾性体に弾性歪エネルギーが保持され、弾性体の曲げ中間部と他方の導体との接触部が接点部とされてプロテクタ本体が構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係るサーモプロテクタは、請求項１のサーモプロテクタにおいて、上下に隔てられた一対の導体の一方の導体に板状または線状弾性体の一端部が可溶材を介し、しかも弾性体と一方の導体とが所定の角度で交叉するように固定され、当該弾性体が長手方向に圧縮された状態で弾性体他端部が前記一方の導体に固定されて弾性体が曲げられると共に弾性曲げ歪エネルギーが保持され、曲げられた弾性体の曲げ中間部と他方の導体との接触部が接点部とされてプロテクタ本体が構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係るサーモプロテクタは、請求項３のサーモプロテクタにおいて、線状または板状弾性体の一端部が所定の角度で折り返され、弾性体一端部の一方の導体への可溶材を介しての固定が前記折り返された部分において行われていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係るサーモプロテクタは、請求項２〜４何れかのサーモプロテクタにおいて、線状または板状弾性体の他端を押圧して弾性体を長手方向に圧縮する押え片が保護ケースの挿入孔より挿入固定され、この押え片により弾性体他端部の固定が行われていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係るサーモプロテクタは、請求項１〜５何れかのサーモプロテクタにおいて、弾性体一端部の可溶材を介しての固定が面接合により行われていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係るサーモプロテクタは、請求項２〜６何れかのサーモプロテクタにおいて、弾性体が金属、金属と樹脂との重合物あるいは複合物の何れかであることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係るサーモプロテクタは、請求項７のサーモプロテクタにおいて、線状または板状弾性体の一端部を一方の導体に固定する可溶材が低融点金属または導電性熱可塑性樹脂であることを特徴とする。
【００１４】
請求項９に係るサーモプロテクタは、請求項７のサーモプロテクタにおいて、線状または板状弾性体の他端部を一方の導体への固定が電気的に導通可能なように行われ、弾性体一端部を一方の導体に固定する可溶材が低融点金属または熱可塑性樹脂であることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に係るサーモプロテクタは、請求項１〜９何れかのサーモプロテクタにおいて、接点の周りが保護層で覆われていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１１は請求項２〜４何れかのサーモプロテクタを製作する方法であり、一方の導体を一方の導体への弾性体の固定を行ったうえで一方のプレートに固着し、他方の導体を他方のプレートに固着し、而るのち、プレート枠の上下に前記の両プレートを固着して保護ケースを組み立てると共に接点部を接触させることを特徴とする。
【００１７】
請求項１２は請求項５のサーモプロテクタを製作する方法であり、一方の導体を弾性体一端部の一方の導体への可溶材による固定を行ったうえで一方のプレートに固着し、他方の導体を他方のプレートに固着し、次でプレート枠の上下に前記の両プレートを固着して保護ケースを組み立て、而るのち、保護ケースの挿入孔から押え片を挿入固定して弾性体の他端を長手方向に押圧することにより弾性体を曲げ、その曲げ中間部を他方の導体にさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
弾性体に長手方向圧縮力を加えてその弾性体を曲げ、その弾性体両端の導体への固定のうちの少なくとも一方の固定を可溶材による面接合によ行っており、この接合面に作用する主なる応力が前記長手方向圧縮力に対する剪断反力であり、接合界面に充分に一様に分布されるから、接合界面を安定に保持でき、可溶材のクリープ変形をよく防止できる。
【００１９】
また、可溶材の溶融若しくは軟化に伴う弾性歪エネルギー解放時の弾性体の変動が長手方向であり、ケース内に上下方向スペースを設ける必要がなく、従ってプレート枠の上下にプレートが固着された扁平な薄型ケースを用いることができ、ケース形成の簡易化、ひいてはサーモプロテクタの製作の簡易化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１の（イ）及び（ロ）は本発明において使用するプロテクタ本体の一例を示し、図１の（イ）は弾性歪エネルギーを保持している状態を、図１の（ロ）は弾性歪エネルギーを解放したのちの状態をそれぞれ示している。
図１において、１１，１２は上下に間隔を隔てて配設された一対の導体である。２は板状または線状の弾性体であり、図１の（イ）に示す状態では、長手方向圧縮力により曲げられ、一端部２０１が撓み角０で可溶材３を介して一方の導体１１に面接合され、他端部２０２がスポット抵抗溶接等の溶接、リベッティング等で一方の導体に固定されている。  弾性体他端部２０２の一方の導体１１への固定も可溶材を介しての面接合により行うこともできる。
この弾性体２の曲げ中間部と他方の導体１２との接触部が接点部ｐとされている。
弾性体他端部２０２を一方の導体１１に電気的導通可能に固定する場合、可溶材３には導電性、非導電性の何れをも使用できる。
弾性体他端部２０２を一方の導体１１に電気的に非導通または係止等の高い電気接触抵抗のもとで行う場合、可溶材３には低融点金属、導電性熱可塑性樹脂等の導電性可溶材が使用される。
【００２１】
図１の（イ）において、可溶材３で面接合固定された弾性体一端部２０１に臨む箇所の弾性体の撓み角が０とされているから、接合界面に作用する弾性体の曲げモーメント反力が充分に小とされ、、接合界面に作用する劈開力が僅小とされる。
而して、接合界面に作用する主なる反力が長手方向圧縮力に対する剪断力となり、この剪断力が弾性体一端部２０１の剛性のためにその一端部２０１の全長で支持されるから、接合界面に作用する剪断応力が充分に一様な分布とされる。従って、接合界面を可溶材３のクリープ変形をよく防止して充分安定に保持できる。
【００２２】
前記接合界面の剪断応力τは弾性体２に作用する長手方向圧縮力をｆ、接合界面の面積をＳとすると、τ＝ｆ／Ｓで与えられ、接合界面の剪断強度をｆ／Ｓを越える強度とする必要がある。この剪断強度は充分な安全率を有するものでなくてはならず、このため面接合される部分の弾性体２または一方の導体１１の双方あるいは一方に、孔、窪み、切欠きを設けて可溶材を食い込ませたり、面接合される接触片端部または一方のリード導体部分の一方または双方を粗面として接合界面の剪断強度を増強することが望ましい。また、前記可溶材で面接合された界面を機械的に補強するために可溶材を盛り付けることもできる。また、可溶材で接合される弾性体部分を局部的に溶接性に優れた素材に変えることもできる。
【００２３】
図１の（イ）において、可溶材３が溶融若しくは軟化されると、弾性体２の弾性曲げ歪エネルギーが解放され、図１の（ロ）に示すように弾性体２が長手方向に延び、接点部ｐが離隔される。この場合、弾性体２の変動に要する空間スペースが長手方向スペースのみで上下方向スペースを必要としないので、保護ケースを薄くできる。
【００２４】
図２−１は図１に示したプロテクタ本体を用いたサーモプロテクタを示す図面、図２−２はそのサーモプロテクタの製作過程を示す図面である。
図２−１及び図２−２において、４は保護ケースであり、プレート枠４０の上下にプレート４１，４２が固着されている。この保護ケース４の材質としては、合成樹脂、セラミックス等を使用できる。Ａは前記した一対の導体１１，１２及び弾性体２からなるプロテクタ本体であり、図２−１の（イ）に示すように弾性体２を取着した一方の導体１１を一方のプレート２１に熱圧着、リベッティング突起、接着剤、粘着剤等により固定し、他方の導体１２を他方のプレート４２に熱圧着、リベッティング突起、接着剤、粘着剤等により固定し、図２−１の（ロ）に示すようにプレート枠４０の上下にプレート４１，４２を超音波融着、レーザ溶接等による熱溶着または接着剤で固着してある。
【００２５】
図２−３に示すように、プレート枠は多連品４００とし、上下プレート４１，４２の固着後に切断するようにしてもよい。その切断はカッターによる剪断、超音波切断、レーザー切断等により行うことができる。
【００２６】
弾性体２を取着した一方の導体１１をプレート４１に熱圧着により固定する場合は、可溶材３により面接合された弾性体２の一端部を局部的に冷却しつつその熱圧着固定を行うことが安全である。また、プレート４１，４２とプレート枠４０との固着界面に位置する導体部分に孔や切欠きを設けてプレートやプレート枠の樹脂を食い込ませることが好ましい。また、枠プレート４０の上下へのプレート４１，４２の固着を超音波プレス等の融着で行う場合、プレスの沈み込み深さにリミットを設けてケースの内部空間厚み及び接点の状態を一定に設定することが好ましい。
【００２７】
図３の（イ）〜（ニ）は本発明に係るサーモプロテクタの上記とは別の実施例の組立て過程を示している。
図３の（イ）〜（ニ）において、１１及び１２は一対の導体を、２は弾性体を、４１及び４２はプレートを、４０はプレート枠をそれぞれ示し、図３の（イ）に示すように、弾性体２の一端部２０１を可溶材３により一方の導体１１に面接合固定し、弾性体２の他端２０２をフリーとして一方の導体１１を一方のプレート４１に熱圧着、リベッティング突起、接着剤、粘着剤等により固定し、他方の導体１２を他方のプレート４２に熱圧着、リベッティング突起、接着剤、粘着剤等により固定し、挿入孔用切欠き部４００を設けたプレート枠４０に図３の（ロ）〜（ハ）に示すように前記の両プレート４１，４２を超音波融着、レーザ溶接等による熱溶着または接着剤で固着してケースを組立て、次で、図３の（ニ）に示すように押え片５をケース４の挿入孔４００より挿入固定して弾性体２の他端２０２を押え片５で長手方向に押圧し、この押圧により弾性体２を曲げると共に曲げ中間部を他方の導体１２に接触させて接点部を形成している。
押え片５のケース４への固定は、押え片５に抜止め用係止爪を設けることにより、または接着剤、熱融着等により行うことができる。
押え片５には、合成樹脂を用いることができ、ケース４と同材質とすることが好ましい。押え片５は押圧力を調節するために、ゴム弾性を有する材質とすることもできる。
【００２８】
図３の（イ）〜（ニ）に示したサーモプロテクタでは、ケースを超音波融着、レーザ溶接等による熱溶着で組み立てても、組立て時、可溶材が実質上無応力状態にあり、ケースの組立て後に可溶材が応力状態とされるから、可溶材による接合界面を安定に保持できる。
【００２９】
このサーモプロテクタにおいては、弾性体の他端側を解放した状態でケースを保護機器や回路板にはんだ付けにより取付け、而るのち、押え片を挿入固定して可溶材を応力状態とすると共に接点部を形成する態様で使用することもできる。
【００３０】
図４の（イ）〜（ニ）は本発明において使用するプロテクタ本体の別例をその製作過程により説明する図面であり、図４−１の（イ）に示すように、一方の導体１１に弾性体２の一端部２０１を可溶材３により面接合で、しかも弾性体２を一方の導体１１に所定の角度αで交叉させて固定し、更に、図４−１の（ロ）に示すように、弾性体２の他端２０２側に横荷重ｑを加えて弾性体２を曲げ、更に図４−１の（ハ）に示すように、弾性体２の他端側２０２を長手方向圧縮力ｆを加えて一方の導体１１に固定してある。この弾性体他端側２０２の固定はリベッティング突起、スポット抵抗溶接等による溶接で行うことができる。
このようにして一方の導体１１に取着された弾性体２の曲げ中間部が図４−１の（ニ）に示すように他方の導体２０２に接触されて接点部ｐが形成されている。
【００３１】
図４−１の（ロ）において、横荷重ｑのために、可溶材３による面接合で固定された弾性体２の一端部２０１に曲げモーメントｍが作用するが、図４−１の（ハ）に示すように、長手方向圧縮力ｆのために前記曲げモーメントｍを減じる方向の曲げモーメントｍ’が作用するから、前記した交叉角αまたは長手方向圧縮力ｆを調節することにより、曲げモーメントｍを曲げモーメントｍ’で相殺して弾性体一端部に作用する曲げモーメントを０にすることが可能である。
従って、弾性体一端部に作用する曲げモーメントを充分に小さく抑えて当該一端部の可溶材による接合界面に作用する劈開力を僅小にできる。而して、接合界面に作用する主なる反力を長手方向圧縮力に対する剪断力となし得、この剪断力が弾性体一端部の剛性のためにその一端部全長で支持されるから、接合界面に作用する剪断応力は充分に一様な分布となる。従って、接合界面を可溶材のクリープ変形をよく防止して充分安定に保持できる。
【００３２】
前記接合界面の剪断応力τは弾性体２に作用する長手方向圧縮力をｆ、接合界面の面積をＳとすると、τ＝ｆ／Ｓで与えられ、接合界面の剪断強度をｆ／Ｓを越える強度とする必要がある。この剪断強度は充分な安全率を有するものでなくてはならず、このため面接合される部分の弾性体または一方の導体の双方あるいは一方に、孔、窪み、切欠きを設けて可溶材を食い込ませたり、面接合される接触片端部または一方のリード導体部分の一方または双方を粗面として接合界面の剪断強度を増強することが望ましい。また、前記可溶材で面接合された界面を機械的に補強するために可溶材を盛り付けることもできる。また、可溶材で接合される弾性体部分を局部的に溶接性に優れた素材に変えることもできる。
【００３３】
図４−１に示すプロテクタ本体の例では、図４−２の（イ）にも示すように、弾性体２の一端部２０１を角度αで折り返し、その折り返し部を一方の導体１１に可溶材３により面接合している。
図４−２の（ロ）に示すように、弾性体２の一端部２０１を角度（π−α）で折り曲げ、その折り曲げ部を一方の導体１１に可溶材３により面接合してもよく、図４−２の（ハ）に示すように、弾性体２の一端部２０１を一方の導体１１の厚みに等しい垂直部２００１を経て角度αで折り返し、その折り返し部２０１を一方の導体１１の先端部裏面に可溶材３により面接合してもよい。
図４−２の（イ）〜（ハ）に示した弾性体２を取着した導体１１を得るには、広巾弾性板の一端部を広巾導体に可溶材により面接合し、而るのち、短冊状に分断することができる。
【００３４】
図４−３は図に示したプロテクタ本体を用いたサーモプロテクタの一実施例を示す図面、図４−４はそのサーモプロテクタの製作過程を示す図面である。
図４−３及び図４−４において、４は合成樹脂、セラミックス等の保護ケースであり、プレート枠４０の上下にプレート４１，４２が固着されている。Ａは前記した一対の導体１１，１２及び弾性体２からなるプロテクタ本体であり、図４−４の（イ）に示すように弾性体２を取着した一方の導体１１を一方のプレート４１に熱圧着、リベッティング突起、接着剤、粘着剤等により固定し、他方の導体１２を他方のプレート４２に熱圧着、リベッティング突起、接着剤、粘着剤等により固定し、プレート枠４０の上下にプレート４１，４２を超音波融着、レーザ溶接等による熱溶着または接着剤で固着してある。
弾性体２を取着した一方の導体１１をプレート４１に熱圧着により固定する場合は、可溶材３により面接合された弾性体２の一端部２０１を局部的に冷却しつつその熱圧着固定を行うことが安全である。また、プレートとプレート枠との固着界面に位置する導体部分に孔や切欠きを設けてプレートやプレート枠の樹脂を食い込ませることができる。また、枠プレートの上下へのプレートの固着を超音波プレス等による融着で行う場合、プレスの沈み込み深さにリミットを設けてケースの内部空間厚み及び接点の状態を一定に設定することが好ましい。
【００３５】
図４−５の（イ）〜（ニ）は本発明に係るサーモプロテクタの上記とは別の実施例の組立て過程を示している。
図４−５の（イ）〜（ニ）において、１１及び１２は一対の導体を、２は弾性体を、４１及び４２はプレートを、４０はプレート枠をそれぞれ示し、図４−５の（イ）に示すように、弾性体２の一端部２０１を可溶材３により一方の導体１１に面接合固定し、弾性体２の他端２０２をフリーとして一方の導体１１を一方のプレート４１に熱圧着、リベッティング突起、接着剤、粘着剤等により固定し、他方の導体１２を他方のプレート４２に熱圧着、リベッティング突起、接着剤、粘着剤等により固定し、挿入孔用切欠き部４００を設けたプレート枠４０に図４−５の（ロ）〜（ハ）に示すように、前記の両プレート４１，４２を超音波融着、レーザ溶接等による熱溶着または接着剤で固着してケースを組立て、次で図４−５の（ニ）に示すように押え片５をケース４の挿入孔４００より挿入固定して弾性体２の他端２０２を押え片５で長手方向に押圧し、この押圧により弾性体２を曲げると共に曲げ中間部を他方の導体１２に接触させて接点部を形成している。
押え片５のケース４への固定は、押え片５に抜止め用係止爪を設けること、接着剤、熱融着等により行うことができる。
押え片５には、合成樹脂を用いることができ、ケース４と同材質とすることが好ましい。押圧力を調節するために、ゴム弾性を有する材質とすることもできる。
【００３６】
図４−５の（イ）〜（ニ）に示したサーモプロテクタでは、ケースを超音波融着、レーザ溶接等による熱溶着で組み立てても、組立て時、可溶材が実質上無応力状態にあり、ケースの組立て後に可溶材が応力状態とされるから、可溶材による接合界面を安定に保持できる。
【００３７】
図４−５の（イ）〜（ニ）に示したサーモプロテクタにおいては、弾性体の他端側を解放した状態でケースを保護機器や回路板にはんだ付けにより取付け、而るのち、押え片を挿入固定して可溶材を応力状態とすると共に接点部を形成する態様で使用することもできる。
【００３８】
前記した各実施例の弾性体２には、金属、金属と合成樹脂との積層体、金属粉体の混合により導電化した合成樹脂等を使用できる。
【００３９】
上記実施例のサーモプロテクタにおいては、平常時オンの状態にされている。可溶材３にはんだのような低融点合金や導電性の熱可塑性樹脂を用いる場合、一方の導体１１→可溶材３による接合界面→接点部ｐ（弾性体２と他方の導体１２との接触界面）→他方の導体１２の経路で常時導通状態が維持されている。
【００４０】
上記実施例のサーモプロテクタの可溶材３に絶縁性の熱可塑性樹脂も使用でき、この場合、常時導通状態が一方の導体１１→弾性体２の他端２０２と一方の導体１１との接触界面→接点部ｐ（弾性体２と他方の導体１２との接触界面）→他方の導体１２の経路で維持される。
【００４１】
接点部ｐを可溶材３よりも低融点の金属で接合して接点部ｐの電気接触抵抗を低減することもできる。
また、接点部の接触界面や一方の導体と弾性体との接触界面の酸化・腐食を防止して長期間安定な常時導通状態を維持するために、その接触界面の周りを常温で液体の保護材、例えば油（例えばシリコン系）、油脂、高沸点有機溶剤等で包囲することもできる。
【００４２】
上記のサーモプロテクタにおいては、外部温度の上昇により可溶材３が融点乃至は軟化点にまで加熱されると、弾性体２の弾性歪エネルギーが解放され、弾性体２と他方の導体１２との接触箇所ｐが離隔されてオフ動作する。
【００４３】
図５は本発明に係るサーモプロテクタの上記とは別の実施例を示し、保護ケース４をプレート枠４０と上下のプレート４１，４２との固着により形成し、一方の導体１１を弾性体とし、この一方の導体１１の先端部に長手方向圧縮力ｆを加えてケース４内の一方の導体１１部分を曲げ、この曲げ状態のもとで導体先端部２０１を低融点金属３により一方のプレート４１に面接合固定し、一方の導体１１の曲げ中間部を他方の導体１２に接触させてある。
弾性導体１１の先端部２０１を低融点金属３によりプレート４１に面接合固定するには、金属箔の貼付・エッチングや金属粉ペーストの印刷・焼き付けによりプレート面を金属化することが好ましい。
【００４４】
図６の（イ）（動作前）及び（ロ）（動作後）は本発明に係るサーモプロテクタの上記とは別の実施例を示している。
図６において、４は保護ケースであり、前記したようにプレート枠４０の上下にプレート４１，４２を熱融着や接着剤により固着してある。材質には、セラミックスや合成樹脂を使用できる。１１は可動導体、１２は固定導体である。２は弾性体であり、一端部２０１を一方のプレート４１に可溶材３により面接合固定してある。５はケース４の挿通孔４００に挿入固定した押え片であり、弾性体２の他端を押圧して弾性体２に弾性曲げ歪エネルギーを加えると共に弾性体２の曲げ変形反力で可動導体１１を固定導体１２に接触させてある。
可溶材３には熱可塑性樹脂や可溶合金を使用できる。弾性体２の一端部２０１を可溶合金３により一方のプレート４１に面接合固定するには、金属箔の貼付・エッチングや金属粉ペーストの印刷・焼き付けによりハウジングのベース面を金属化することが好ましい。
弾性体２には、例えばリン青銅の金属を使用できるが、導電性が要求されないので、樹脂（熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂）をガラス繊維、金属繊維、合成繊維等の繊維で補強したＦＲＰ、高剛性エンジニアリングプラスチック等も使用できる。
【００４５】
図６に示すサーモプロテクタにおいて、常時は、固定導体１２→固定導体１２と可動導体１２との接触面→可動導体１２の経路で導通されている。可溶材３は、導通経路に含まれていないので、その導通性への可溶材の導電性の関与はない。
外部温度の上昇により可溶材４がその融点乃至は軟化点にまで加熱されると、弾性体２の弾性曲げ歪エネルギーにより当該弾性体２とプレート１１との間の可溶材３による面接合が離隔され、同弾性体２が元の直線状に復帰され、可動導体１１がその弾性により固定導体１２より脱離されて非復帰のオフ動作が完結される。
【００４６】
上記した何れの実施例においても、導体にケース外に延びるリード線部を設けているが、ケースの両端部外面に電極を設け各電極を導体に導通したチップタイプとすることもできる。
【００４７】
上記した何れの実施例においても、弾性体２として金属を使用する場合、例えばリン青銅を例示できる。弾性金属材と合成樹脂との複合体としては、例えばリン青銅板とポリアミドフィルムとの積層体を例示きる。
【００４８】
弾性体２の寸法は、金属弾性板の場合、例えば厚み０．００８〜０．１ｍｍ、巾０．３〜４．６ｍｍとされる。
【００４９】
保護ケース部材であるプレート枠４０やプレート４１，４２は押出し延伸による得た樹脂シートの打ち抜き品を好適に使用でき、材質としてはシート押出し成形が可能な樹脂を使用できるが、特にポリエチレンテレフタレ−トが好ましい。
保護ケース４の部材や弾性体２としての樹脂や可溶材としての熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリカ−ボネ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリアミド、ポリイミド、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンサルファイド、ポリサルホン等のエンジニアリングプラスチック、ポリアセタ−ル、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシベンゾイル、ポリエ−テルエ−テルケトン、ポリエ−テルイミド等のエンジニアリングプラスチックやポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンポリテトラフルオロエチレン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アイオノマ−、ＡＡＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂等中から選定できる。
押え片５には、これらの樹脂の外、セラミックスも使用できる。ケースの寸法は、例えば厚み０．７〜２．０ｍｍ、巾１．０〜５．０ｍｍ、長さ２．０〜１０ｍｍとされる。
【００５０】
上記可溶材３としての可溶合金には、ＰｂやＣｄ等の生体系に有害な元素を含まないものを使用することが好ましく、次ぎの組成[Ａ]（１）４３％＜Ｓｎ≦７０％，０．５％≦Ｉｎ≦１０％，残Ｂｉ、（２）２５％≦Ｓｎ≦４０％，５０％≦Ｉｎ≦５５％，残Ｂｉ、（３）２５％＜Ｓｎ≦４４％，５５％＜Ｉｎ≦７４％，１％≦Ｂｉ＜２０％、（４）４６％＜Ｓｎ≦７０％，１８％≦Ｉｎ＜４８％，１％≦Ｂｉ≦１２％、（５）５％≦Ｓｎ≦２８％，１５％≦Ｉｎ＜３７％，残Ｂｉ（但し、Ｂｉ５７．５％，Ｉｎ２５．２％，Ｓｎ１７．３％とＢｉ５４％，Ｉｎ２９．７％，Ｓｎ１６．３％のそれぞれを基準にＢｉ±２％，Ｉｎ及びＳｎ±１％の範囲を除く）、（６）１０％≦Ｓｎ≦１８％，３７％≦Ｉｎ≦４３％，残Ｂｉ、（７）２５％＜Ｓｎ≦６０％，２０％≦Ｉｎ＜５０％，１２％＜Ｂｉ≦３３％、（８）（１）〜（７）の何れか１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、（９）３３％≦Ｓｎ≦４３％，０．５％≦Ｉｎ≦１０％，残Ｂｉ、（１０）４７％≦Ｓｎ≦４９％，５１％≦Ｉｎ≦５３％の１００重量部にＢｉを３〜５重量部を添加、（１１）４０％≦Ｓｎ≦４６％，７％≦Ｂｉ≦１２％，残Ｉｎ、（１２）０．３％≦Ｓｎ≦１．５％，５１％≦Ｉｎ≦５４％，残Ｂｉ、（１３）２．５％≦Ｓｎ≦１０％，２５％≦Ｂｉ≦３５％，残Ｉｎ、（１４）（９）〜（１３）の何れか１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、（１５）１０％≦Ｓｎ≦２５％，４８％≦Ｉｎ≦６０％，残Ｂｉを１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＩｎ−Ｓｎ−Ｂｉ系合金の組成[Ｂ]（１６）３０％≦Ｓｎ≦７０％，０．３％≦Ｓｂ≦２０％，残Ｂｉ、（１７）（１６）の１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＢｉ−Ｓｎ−Ｓｂ系合金の組成[Ｃ]（１８）５２％≦Ｉｎ≦８５％，残Ｓｎ、（１９）（１８）の１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＩｎ−Ｓｎ系合金の組成[Ｄ]（２０）４５％≦Ｂｉ≦５５％，残Ｉｎ、（２１）（２０）の組成の１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＩｎ−Ｂｉ系合金の組成、[Ｅ]（２２）５０％Ｂｉ≦５６％，残Ｓｎ、（２３）（２２）の１００重量部にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、等のＢｉ−Ｓｎ系合金の組成[Ｆ]（２４）Ｉｎの１００重量部にＡｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、（２５）９０％≦Ｉｎ≦９９．９％，０．１％≦Ａｇ≦１０％の１００重量部にＡｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加、（２６）��５％≦Ｉｎ≦９９．９％，０．１％≦Ｓｂ≦５％の１００重量部にＡｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加等のＩｎ系合金の組成（２７）２％≦Ｚｎ≦１５％，７０％≦Ｓｎ≦９５％，残Ｂｉ及びその合金１００重量部にＡｕ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｐの１種または２種以上を合計０．０１〜７重量部添加した合金の組成等からサーモプロテクタの動作温度に適合した融点の組成を選定することができる。
また、可溶合金にｂ．ｃ．ｃやｃ．ｐ．ｈ等の結晶構造の金属を多く含ませることにより塑性変形を抑止しクリープ強度を向上させることができる。
【００５１】
これらの合金、特に、Ｂｉリッチ合金の場合は、弾性体に予め層状に被覆しておくことが好ましい。
【００５２】
導体には、ニッケル、銅、銅合金等の導電性金属乃至は合金を使用でき、必要に応じ鍍金することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
リチウムイオン２次電池、リチウムポリマー２次電池等に対する電池パックにおいては、電池や電力トランジスター等の異常発熱を検知して不通電とするサーモプロテクタが必要であるが、本発明に係るサーモプロテクタにおいては小型化が容易であり電池パックに良好に組み込み得、その電池用サーモプロテクタとして好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明において使用されるプロテクタ本体の一例を示す図面である。
【図２−１】図１のプロテクタ本体を使用した本発明に係るサーモプロテクタの一実施例を示す図面である。
【図２−２】図２−１に示すサーモプロテクタの製作過程を示す図面である。
【図３】本発明に係るサーモプロテクタの別実施例の製作過程を示す図面である。
【図４−１】本発明において使用されるプロテクタ本体の別例を示す図面である。
【図４−２】図４−１のプロテクタ本体における弾性体取着導体の異なる例を示す図面である。
【図４−３】図４−１のプロテクタ本体を使用した本発明に係るサーモプロテクタの一実施例を示す図面である。
【図４−４】図４−３に示すサーモプロテクタの製作過程を示す図面である。
【図４−５】本発明に係るサーモプロテクタの上記とは別の実施例の製作過程を示す図面である。
【図５】本発明に係るサーモプロテクタの上記とは別の実施例を示す図面である。
【図６】本発明に係るサーモプロテクタの上記とは別の実施例を示す図面である。
【図７】従来のサーモプロテクタを示す図面である。
【符号の説明】
【００５５】
１１          導体
１２          導体
２            弾性体
２０１        弾性体の一端部
２０２        弾性体の他端部
３            可溶材
４            保護ケース
４０          プレート枠
４１          プレート
４２          プレート
４００        挿入孔
５            押え片
ｐ            接点部
Ａ            プロテクタ本体
【図１】
2006202677.tif 000003
【図２−１】
2006202677.tif 000004
【図２−２】
2006202677.tif 000005
【図３】
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【図４−１】
2006202677.tif 000007
【図４−２】
2006202677.tif 000008
【図４−３】
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【図４−４】
2006202677.tif 000010
【図４−５】
2006202677.tif 000011
【図５】
2006202677.tif 000012
【図６】
2006202677.tif 000013
【図７】
2006202677.tif 000014