(57)【要約】【課題】大きな衝撃荷重を受けた場合であっても、電流ヒューズの溶断を抑制できる熱応動スイッチ素子を提供する。【解決手段】熱応動スイッチ素子１は、固定接点２１を有する固定片２と、弾性変形することにより固定接点に接触可能に配された可動片３と、温度上昇に伴って変形することにより、可動片３を固定接点２１から離隔する遮断状態から固定接点２１に接触する導通状態へと移行させる熱応動素子４とを備える。熱応動スイッチ素子１は、可動片３が弾性変形によって固定接点２１と接触する前に、可動片３と当接し、可動片３の弾性変形を抑制する変形抑制部材５をさらに備える。【選択図】図１
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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、
弾性変形することにより前記固定接点に接触可能に配された可動片と、
温度上昇に伴って変形することにより該可動片を前記固定接点から離隔する遮断状態から前記固定接点に接触する導通状態へと移行させる熱応動素子とを備え、
前記可動片が弾性変形によって前記固定接点と接触する前に、前記可動片と当接し、前記可動片の弾性変形を抑制する変形抑制部材をさらに備えたことを特徴とする熱応動スイッチ素子。
【請求項２】
前記変形抑制部材は、前記熱応動素子が変形する温度よりも低い温度で軟化する請求項１記載の熱応動スイッチ素子。
【請求項３】
前記変形抑制部材は、前記可動片を前記固定接点から離れる方向に付勢する弾性体である請求項１記載の熱応動スイッチ素子。
【請求項４】
前記弾性体は、リフローソルダリングに用いられるソルダーペーストよりも高い温度で溶融する請求項３記載の熱応動スイッチ素子。
【請求項５】
電流ヒューズを介して直流電源から負荷に電力を供給する電気回路であって、
請求項１乃至４のいずれかに記載の熱応動スイッチ素子を含み、
前記導通状態の前記熱応動スイッチ素子によって、前記直流電源と前記電流ヒューズとを短絡させる短絡回路を含むことを特徴とする電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の保護装置として用いられる小型の熱応動スイッチ素子等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、温度変化に応じて変形する熱応動素子を備え、上記熱応動素子の変形によって接点を開閉する熱応動スイッチ素子が検討されている。このような熱応動スイッチ素子の一例として、例えば、特許文献１には、負荷に対して並列に接続され、電源と負荷との間に直列に接続された電流ヒューズと共に用いられる熱応動スイッチ素子が開示されている。この種の熱応動スイッチ素子は、通常温度で固定接点と可動接点とが開状態にあり、異常な高温で固定接点可動接点が接触して閉状態となるいわゆる「ノーマルオープンタイプ」と称される素子として使用可能である。
【０００３】
特許文献１に示される熱応動スイッチ素子では、温度変化に応じて変形するトリメタルから成る可動片（トリメタル片）の先端部に、銅・ニッケル合金や銀酸化錫等からなる可動接点部材がかしめ固定されている。このような可動片は、先端部が重いため、電気機器の落下等により熱応動スイッチ素子に大きな衝撃荷重が加えられたとき、可動接点部材がその慣性によって固定接点に接触して閉状態となり、電流ヒューズを溶断させるおそれがある。また、例えば、電動工具等の電気機器に熱応動スイッチ素子が用いられる場合、熱応動スイッチ素子の内部構造がモーター等の動力源から発生される継続的な振動の影響を受けるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１１３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、大きな衝撃荷重や継続的な振動を受けた場合であっても、電流ヒューズの溶断を抑制できる熱応動スイッチ素子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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の熱応動スイッチ素子は、固定接点を有する固定片と、弾性変形することにより前記固定接点に接触可能に配された可動片と、温度上昇に伴って変形することにより該可動片を前記固定接点から離隔する遮断状態から前記固定接点に接触する導通状態へと移行させる熱応動素子とを備え、前記可動片が弾性変形によって前記固定接点と接触する前に、前記可動片と当接し、前記可動片の弾性変形を抑制する変形抑制部材をさらに備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る前記熱応動スイッチ素子において、前記変形抑制部材は、前記熱応動素子が変形する温度よりも低い温度で軟化することが望ましい。
【０００８】
本発明に係る前記熱応動スイッチ素子において、前記変形抑制部材は、前記可動片を前記固定接点から離れる方向に付勢する弾性体であることが望ましい。
【０００９】
本発明に係る前記熱応動スイッチ素子において、前記弾性体は、リフローソルダリングに用いられるソルダーペーストよりも高い温度で溶融することが望ましい。
【００１０】
本発明は、電流ヒューズを介して直流電源から負荷に電力を供給する電気回路であって、前記熱応動スイッチ素子を含み、前記導通状態の前記熱応動スイッチ素子によって、前記直流電源と前記電流ヒューズとを短絡させる短絡回路を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の熱応動スイッチ素子では、大きな衝撃荷重や継続的な振動を受けたとき、可動片が弾性変形によって固定接点と接触する前に、変形抑制部材が可動片と当接する。これにより、可動片の弾性変形が抑制され、可動片が固定接点に接触して閉状態となることが抑制され、電流ヒューズの溶断が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による熱応動スイッチ素子の概略構成を示す組立て前の状態を示す斜視図。
【図２】接点が開状態における上記熱応動スイッチ素子を示す断面図。
【図３】上記熱応動スイッチ素子のケース本体及びケース本体に収容された変形抑制部材を示す平面図。
【図４】変形抑制部材が溶融した状態における上記熱応動スイッチ素子を示す断面図。
【図５】接点が閉状態における上記熱応動スイッチ素子を示す断面図。
【図６】接点が開状態における上記熱応動スイッチ素子の変形例を示す断面図。
【図７】図６の熱応動スイッチ素子で接点が閉状態を示す断面図。
【図８】上記熱応動スイッチ素子を備えた電気回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態による熱応動スイッチ素子について図面を参照して説明する。図１乃至図３は、熱応動スイッチ素子の構成を示している。熱応動スイッチ素子１は、固定接点２１を有する固定片２と、弾性変形することにより固定接点２１に接触可能に配された可動片３と、温度変化に伴って変形する熱応動素子４とを備える。固定片２、可動片３及び熱応動素子４は、ケース７に収容されている。ケース７は、ケース本体（第１ケース）７１とケース本体７１に装着される蓋部材（第２ケース）８１等によって構成されている。
【００１４】
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の一端側には固定接点２１が形成され、他端側には、外部回路と電気的に接続される端子２２が形成されている。
【００１５】
固定接点２１は、固定片２の本体部分から一部が可動片３の側に突出することにより形成されている。固定接点２１は、可動片３の先端部に対向する位置に形成され、ケース本体７１の内部に形成されている空間（後述する収容凹部）に露出されている。可動片３との接触抵抗を低減するために、固定接点２１の表面には、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がめっき又は塗布されている。端子２２は、熱応動スイッチ素子１の外部回路と電気的に接続される。本実施形態の固定接点２１は、可動片３の側に球面状に突出し、その厚さは略一様である。このような固定接点２１は、プレス加工等により容易に形成されうる。
【００１６】
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２１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）を表（おもて）面、その反対側の面を裏（うら）面として説明している。他の部品、例えば、可動片３及び熱応動素子４等についても同様である。
【００１７】
可動片３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、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。
【００１８】
可動片３は、長手方向の先端部に、固定接点２１と接触する接点領域３１を有している。本実施形態の熱応動スイッチ素子１では、固定接点２１との接触抵抗を低減するために、接点領域３１の表面（ひょうめん）には、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がめっき又は塗布されている。接点領域３１は平面状に形成されている。本実施形態では、平面状の接点領域３１は、上述した球面状の固定接点２１と組み合わせられる。これにより、可動片３の寸法公差内でその先端部の姿勢にばらつきが生じても、接点領域３１と固定接点２１との間で安定した接触が得られる。
【００１９】
可動片３の長手方向の他端部には、外部回路と電気的に接続される端子３２が形成されている。端子３２は、熱応動スイッチ素子１の外部回路と電気的に接続される。可動片３は、接点領域３１と端子３２との間に、固定部３３及び弾性部３４を有している。
【００２０】
固定部３３は、端子３２と弾性部３４との間に設けられ、ケース本体７１と蓋部材８１とによって裏表両面側から挟み込まれて固定される。固定部３３は、可動片３の厚さ方向で固定片２に向って突出する一対の突出部３３ａを有する。突出部３３ａは、ケース本体７１に設けられている一対の凹部７４に挿入され、ケース本体７１に対する可動片３の位置決めを容易とする。突出部３３ａは、可動片３の短手方向の両端に設けられている。これにより、ケース本体７１に対する可動片３の位置及び姿勢が安定する。
【００２１】
弾性部３４は、固定部３３から接点領域３１の側に延出されている。すなわち、固定部３３から延びる弾性部３４の先端部に接点領域３１が設けられている。固定部３３においてケース本体７１と蓋部材８１によって可動片３が固定され、弾性部３４が弾性変形することにより、その先端に形成されている接点領域３１が可動片３の厚さ方向に移動し、固定接点２１と接点領域３１との距離が変動し、熱応動スイッチ素子１の開閉が実現される。
【００２２】
本実施形態では、弾性部３４は、平板状に形成されているが、接点領域３１が固定接点２１に接近又は離隔するように、湾曲又は屈曲して形成されていてもよい。
【００２３】
可動片３は、弾性部３４の基端部すなわち固定部３３の近傍において、可動片３の短手方向に延びる溝３５を有する。溝３５は、プレス（コイニング）加工により形成されうる。溝３５によって弾性部３４の弾性力が容易に微調整可能とされる。本実施形態では、可動片３の裏面側に突出部３３ａが、可動片３の表面側に溝３５がそれぞれ設けられている。これにより、可動片３の裏面側に突出部３３ａ及び溝３５が設けられている形態と比較して、可動片３の加工が容易となり、熱応動スイッチ素子１の生産性が向上する。
【００２４】
熱応動素子４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。本実施形態では、熱応動素子４として、熱膨張率の異なる２枚の金属薄板材が積層されてなるバイメタルが採用されている。なお、熱応動素子４のうち、高膨脹側の薄板材には、例えば、銅−ニッケル−マンガン合金又はニッケル−クロム−鉄合金が、低膨脹側の薄板材には、例えば、鉄−ニッケル合金をはじめとする、洋白、黄銅、ステンレス鋼などの合金が、所要条件に応じて組み合わせて使用されうる。各薄板材は、例えば、圧延等によって貼り合わせられる。
【００２５】
熱応動素子４は、動作温度よりも低い温度で、可動片３の方向に凸となる姿勢で、配される（図２参照）。
【００２６】
過熱により動作温度に達すると、熱応動素子４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４の初期形状は、プレス加工により形成することができる。熱応動素子４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、厚さ方向の平面視で矩形状が望ましく、小型でありながら弾性部３４を効率的に押し下げるために正方形に近い長方形であるのが望ましい。
【００２７】
本実施形態では、固定片２は、可動片３に対して相対的に厚く形成されている。このような固定片２は低抵抗であり、熱応動スイッチ素子１を含む短絡回路に大電流を流すのに好適である。また、プレス加工等により固定接点２１を形成する際に、その寸法精度を容易に確保することが可能となる。
【００２８】
一方、可動片３が固定片２に対して相対的に薄く形成されていることにより、可動片３の弾性力を抑制しつつ、慣性質量の低減を図ることができる。これにより、逆反り変形時の付勢力の小さい熱応動素子４を採用することが可能となり、熱応動スイッチ素子１の設計自由度を高め、コストダウンを図ることが可能となる。なお、可動片３の接点領域３１が平面上に形成されているので、可動片３の厚さを減じても、接点領域３１の寸法精度を容易に確保することが可能である。
【００２９】
ケース７を構成するケース本体７１及び蓋部材８１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。
【００３０】
ケース本体７１には、可動片３及び熱応動素子４などを収容するための収容凹部７３が形成されている。収容凹部７３は、可動片３及び熱応動素子４を収容するための開口７３ａを有している。
【００３１】
図２に示されるように、蓋部材８１には、熱応動素子４を収容するための収容凹部８３が形成されている。収容凹部８３には、熱応動素子４の側に突出する突出部８４と、熱応動素子４の反対側に退避する退避部８５と、堤状の側壁８６と、凸部８７とが形成されている。
【００３２】
突出部８４の頂部は、初期形状の熱応動素子４の表面に沿う形状に形成されている。退避部８５は、熱応動素子４の外縁と蓋部材８１との緩衝を回避する。側壁８６は、退避部８５の外縁に沿って形成されている。側壁８６は、開状態での熱応動素子４の外縁と対向し、適宜当接する。側壁８６は、熱応動素子４の位置ずれを防止するストッパーとして機能する。これにより、例えば、端子２２、３２が下方を向く姿勢で熱応動スイッチ素子１が使用される場合であっても、側壁８６によって熱応動素子４の位置ずれが防止され、熱応動スイッチ素子１の動作が損なわれない。
【００３３】
凸部８７は、開状態での可動片３の弾性部３４の表面と当接する。これにより、熱応動スイッチ素子１に継続的な振動が加えられたときであっても、可動片３の振動が抑制される。なお、可動片３は、弾性部３４の弾性力により、熱応動素子４と当接し、熱応動素子４を突出部８４の側に付勢する。本実施形態では、開状態で凸部８７が弾性部３４と当接することにより、弾性部３４が熱応動素子４を付勢する力が低減され、これにより、熱応動素子４の温度特性に及ぼす影響を調節できる。
【００３４】
蓋部材８１には、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がインサート成形によって埋め込まれていてもよい。金属板は、蓋部材８１ひいては筐体としてのケース７の剛性・強度を高めつつ熱応動スイッチ素子１の小型化に貢献する。
【００３５】
図１に示すように、可動片３及び熱応動素子４等を収容したケース本体７１の開口７３ａを塞ぐように、蓋部材８１が、ケース本体７１に装着される。ケース本体７１と蓋部材８１とは、例えば超音波溶着によって接合される。
【００３６】
ケース本体７１の収容凹部７３の周辺部には、凹部７５及び一対の凹部７６が形成されている。凹部７５は、可動片３の先端部の近傍に配されている。凹部７６は、可動片３の厚さ方向で凹部７４と連通している。凹部７６は、可動片３をケース本体７１に組み込む際に、突出部３３ａをガイドする。
【００３７】
蓋部材８１の裏面には、凸部８８（図２参照）、凸部８９が収容凹部７３に向って突出して形成されている。凸部８８は、凹部７５に対応する位置及び形状に形成され、蓋部材８１が、ケース本体７１に装着されたとき、凸部８８は、凹部７５と嵌合する。凸部８９は、凹部７６に対応する位置及び形状に形成され、蓋部材８１が、ケース本体７１に装着されたとき、凸部８９は、凹部７６と嵌合する。これらにより、蓋部材８１が、ケース本体７１に装着される際に、ケース本体７１に対する蓋部材８１の位置決めが容易かつ正確になされる。また、ケース本体７１と蓋部材８１との溶着が強固となる。
【００３８】
図２は、固定接点２１から可動片３の接点領域３１が離隔する開状態（遮断状態）での熱応動スイッチ素子１の動作を示している。この開状態においては、熱応動素子４は初期形状を維持し、弾性部３４の弾性力によって固定接点２１と接点領域３１との間の距離が維持され、熱応動スイッチ素子１内で固定片２と可動片３とが電気的に遮断された絶縁状態とされる。
【００３９】
本実施形態の熱応動スイッチ素子１は、ケース７の長手方向の長さが数mm程度の小型の素子である。従って、固定接点２１と接点領域３１との間の距離も必然的に短くなり、遮断状態での両者間の絶縁の確保が困難となる。
【００４０】
熱応動スイッチ素子１では、可動片３の先端部の近傍に変形抑制部材５が設けられている。変形抑制部材５は、弾性部３４の弾性変形によって接点領域３１が固定接点２１と接触する前に、可動片３と当接し、可動片３の弾性変形を抑制する。これにより、大きな衝撃荷重や継続的な振動を受けたときであっても、可動片３の弾性変形が抑制され、可動片３が固定接点２１に接触して閉状態となることが抑制され、電流ヒューズの溶断が抑制される。
【００４１】
図３は、ケース本体７１及びケース本体７１に収容された変形抑制部材５を示している。変形抑制部材５は、ケース本体７１に設けられている凹部７７に収容されている。凹部７７は、凹部７５の底部からさらに陥没して形成されている。
【００４２】
凹部７７は、変形抑制部材５の外壁と相似形に形成された第１収容部７７ａと、第１収容部７７ａの内壁から退避して形成された第２収容部７７ｂとを有している。第２収容部７７ｂは、変形抑制部材５から離れる方向に退避して形成されている。通常の動作状態では、第２収容部７７ｂは、空洞である。第２収容部７７ｂの形状は特に限定されない。
【００４３】
本実施形態の変形抑制部材５は、熱応動素子４が変形する温度よりも低い温度で溶融する低融点金属（例えば、Ｕアロイと称される、ビスマス、スズ、インジウム、鉛、カドミウム等の金属を適宜組み合わせた合金等）によって、半円柱状に形成されている。変形抑制部材５の形状は特に限定されない。
【００４４】
図４及び５は、温度上昇に伴う熱応動スイッチ素子１の動作状態を時系列で示している。図４に示されるように、熱応動スイッチ素子１の温度が上昇し、変形抑制部材５の温度が上記金属の融点に達すると、変形抑制部材５は溶融し、溶融した金属の一部が第２収容部７７ｂに収容される。これに伴い、変形抑制部材５は、可動片３の変形を抑制する機能を失う。この段階では、熱応動素子４の動作温度よりも低い温度領域であるため、熱応動素子４は略初期形状を維持している。
【００４５】
図５に示されるように、熱応動スイッチ素子１の温度がさらに上昇すると、動作温度に達した熱応動素子４は可動片３の方向に凹状にスナップ変形する。これに伴い、熱応動素子４は、可動片３の長手方向の両端部で可動片３と、中央部で蓋部材８１の突出部８４と接触し、可動片３の先端部を固定片２の方向（図５中下方）に付勢する。これにより、固定接点２１に接点領域３１が接触し、固定片２と可動片３とが導通状態となる。すなわち、熱応動スイッチ素子１が閉状態に移行する。このとき、既に溶融している変形抑制部材５によって可動片３の変形が抑制されないので、熱応動スイッチ素子１の開状態から閉状態への移行は妨げられない。
【００４６】
なお、変形抑制部材５の可動片３の変形を抑制する機能は、変形抑制部材５が溶融した状態のみならず、変形抑制部材５の融点に近い温度（軟化点）まで過熱されて軟化した状態でも喪失する場合がある。従って、変形抑制部材５は、熱応動素子４が変形する温度よりも低い温度で軟化する物質によって構成されていてもよい。
【００４７】
本実施形態では、突出部８４の頂部が、初期形状の熱応動素子４に沿うように断面円弧形状に突出しているので、熱変形後の熱応動素子４の中央部と接触し、熱応動素子４を可動片３に接近する方向に移動させて位置決めする。これにより、可動片３の先端部の変位量が十分に確保され、開状態での接点領域３１と固定接点２１との距離を容易に確保しつつ、閉状態での接点領域３１と固定接点２１との接触圧力が高められ、両者間の接触抵抗が容易に低減される。
【００４８】
図６及び図７は、熱応動スイッチ素子１の変形例である熱応動スイッチ素子１Ａの構成を示している。図６は、開状態での熱応動スイッチ素子１Ａの動作を示し、図７は、閉状態での熱応動スイッチ素子１Ａの動作を示している。熱応動スイッチ素子１Ａのうち、以下で説明されてない部分については、上述した熱応動スイッチ素子１の構成が採用されうる。
【００４９】
熱応動スイッチ素子１Ａは、変形抑制部材５Ａが可動片３を固定接点２１から離れる方向に付勢する弾性体６で構成されている点で、上記熱応動スイッチ素子１とは異なる。より具体的には、変形抑制部材５Ａは、コイルばねで構成されている。変形抑制部材５Ａは、板状又は棒状のばね部材や他の弾性体によって構成されていてもよい。
【００５０】
変形抑制部材５Ａの弾性力は、加熱により逆反り変形した熱応動素子４が発生する弾性力よりも小さくなるように設定されている。変形抑制部材５Ａの弾性力を変更することにより、上記衝撃荷重等に対する耐性と熱応動素子４がスナップ変形する温度を微調整することが可能となる。
【００５１】
熱応動スイッチ素子１Ａでは、変形抑制部材５Ａが可動片３を固定接点２１から離れる方向（すなわち、熱応動素子４が可動片３を付勢する方向とは逆方向）に付勢し、弾性部３４の弾性力を補助する。これにより、大きな衝撃荷重や継続的な振動を受けたときであっても、固定接点２１と接点領域３１との間の距離が維持され、可動片３が固定接点２１に接触して閉状態となることが抑制され、電流ヒューズの溶断が抑制される。
【００５２】
弾性体６は、その融点がリフローソルダリングに用いられるソルダーペーストの融点よりも高い金属（例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼等）によって構成されている。上記ソルダーペーストの融点よりも高い温度で弾性力を維持できれば、上記金属以外の物質（樹脂等を含む）によって構成されていてもよい。
【００５３】
このような弾性体６を変形抑制部材５Ａに適用することにより、リフローソルダリングの手法を用いて熱応動スイッチ素子１Ａを回路基板に実装する際、リフロー時に弾性体６が溶融し、可動片３の変形を抑制する機能を失うことが抑制される。従って、熱応動スイッチ素子１Ａが用いられる電気機器の生産性を容易に高めることが可能となる。
【００５４】
本実施形態では、固定片２の端子２２は、屈曲部２２ａを有している。同様に、可動片３の端子３２は、屈曲部３２ａを有している。屈曲部２２ａ及び屈曲部３２ａによって端子２２及び端子３２の先端部は、それぞれ反対方向に曲げられ、リフローソルダリングに適した形状となる。
【００５５】
なお、リフローソルダリングの手法を用いない工程により、熱応動スイッチ素子１Ａが回路基板に実装される場合にあっては、熱応動スイッチ素子１の変形抑制部材５に適用されている低融点金属によって変形抑制部材５Ａが形成されていてもよい。このような構成であっても、変形抑制部材５Ａが溶融するまでは、変形抑制部材５Ａによる可動片３の変形を抑制する機能が維持される。一方、変形抑制部材５Ａが溶融した後は、熱応動スイッチ素子１の開状態から閉状態への移行が変形抑制部材５Ａによって妨げられない。
【００５６】
さらにまた、変形抑制部材５Ａは、弾性体６とその他の部品によって構成されていてもよい。例えば、弾性体６を規制し、その付勢力を制限する部品が付加されていてもよい。
【００５７】
図８は、熱応動スイッチ素子１が用いられる電気回路１００の一例を示している。電気回路１００は、電流ヒューズ１０１を介して直流電源１０２から負荷１０３に電力を供給する回路である。電流ヒューズ１０１は、直流電源１０２と負荷１０３との間に直列に接続されている。
【００５８】
熱応動スイッチ素子１又は１Ａ（以下、熱応動スイッチ素子１とする）は、負荷１０３に対して並列に接続されている。直流電源１０２、電流ヒューズ１０１及び熱応動スイッチ素子１によって短絡回路ＳＣ１が構成される。
【００５９】
熱応動素子４の温度が動作温度よりも低い通常時は、熱応動スイッチ素子１は開状態にあるため、電流ヒューズ１０１には、負荷１０３の抵抗値に応じた電流が流れる。電流ヒューズ１０１の定格電流は、この通常時の電流よりも大きく設定されるため、電流ヒューズ１０１が溶断することはない。
【００６０】
一方、何らかの異常により、熱応動素子４の温度が動作温度を超えると、熱応動スイッチ素子１は閉状態に移行し、短絡回路ＳＣ１が有効となる。その結果、電流ヒューズ１０１には、直流電源１０２からの電力が負荷１０３を経由することなく供給される。これに伴い、電流ヒューズ１０１には定格電流を超える電流が供給され、電流ヒューズ１０１が溶断し、負荷１０３への電力の供給が遮断される。
【００６１】
図８に示されるノーマルオープンタイプの熱応動スイッチ素子１を備えた電気回路１００は、パーソナルコンピュータの他、電動工具、電気自動車等の直流電源から大きな電力の供給を受ける機器の安全回路として適用可能である。
【００６２】
本発明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る。すなわち、熱応動スイッチ素子１は、少なくとも、固定接点２１を有する固定片２と、弾性変形することにより固定接点２１に接触可能に配された可動片３と、温度上昇に伴って変形することにより、可動片３を固定接点２１から離隔する遮断状態から固定接点２１に接触する導通状態へと移行させる熱応動素子４とを備え、可動片３が弾性変形によって固定接点２１と接触する前に、可動片３と当接し、可動片３の弾性変形を抑制する変形抑制部材５をさらに備えていればよい。
【００６３】
従って、可動片３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３と熱応動素子４とが一体的に形成された構成であってもよい。この場合、熱応動スイッチ素子１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。
【００６４】
また、ケース本体７１と蓋部材８１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十分な気密性が得られる手法であれば、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、ケース本体７１と蓋部材８１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る形態であればよい。例えば、ケース本体７１と蓋部材８１の外側に、インサート成形等によって第３ケースを構成する樹脂が充填されている形態であってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１    ：熱応動スイッチ素子
１Ａ    ：熱応動スイッチ素子
２    ：固定片
３    ：可動片
４    ：熱応動素子
５      ：変形抑制部材
５Ａ    ：変形抑制部材
２１    ：固定接点
１００  ：電気回路
１０１  ：電流ヒューズ
１０２  ：直流電源
１０３  ：負荷
ＳＣ１  ：短絡回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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