(57)【要約】【課題】  電池ボックスにセットした乾電池が発熱した場合に電流路を遮断する安全装置であって、構造が簡単であると共に該装置が作動して電流路を遮断しても、乾電池を交換することで電池ボックスを再度使用できる乾電池発熱時の安全装置の提供。【解決手段】  加熱されることで撓み変形する熱変形端子８を＋電極端子３に接触させて設けると共に熱変形端子８からリード線５を延ばしている。また撓み変形した上記熱変形端子８が冷却して元の形状に復帰することを阻止する為に、先端が係止する係止リブ９を上記電極端子付近に設けている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池ボックスにセットした乾電池が発熱した場合に電流路を遮断する安全装置において、加熱されることで撓み変形する熱変形端子を電極端子に接触させて設けると共に熱変形端子からリード線を延ばし、また撓み変形した上記熱変形端子が冷却して元の形状に復帰することを阻止する係止リブを上記電極端子付近に設けたことを特徴とする乾電池発熱時の安全装置。
【請求項２】
上記熱変形端子電極端子に接する接点及び先端に係止片を有す概略Ｖ型の係止部を形成し、係止リブの先端を傾斜面とした請求項１記載の乾電池発熱時の安全装置。
【請求項３】
電池ボックスにセットした乾電池が発熱した場合に電流路を遮断する安全装置において、加熱されることで撓み変形する熱変形端子を電極端子に接触させて設けると共に熱変形端子からリード線を延ばし、また撓み変形した上記熱変形端子が冷却することで元の形状に復帰する場合には、電極端子と熱変形端子の間に挟み込むことが出来る絶縁部材を撓み変形可能に起立したことを特徴とする乾電池発熱時の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源として電池ボックスに取付けた乾電池から生じる発熱の危険性を解消する安全装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乾電池を電源として使用することは色々な分野で行われている。しかし、該乾電池を不正に使用するならば発熱する為に、通電状態が自動的に切れるような安全装置が用いられている。実用新案登録第３０９６２４７号に係る「電池ボックス内における乾電池の接点接触構造」は従来技術の１つである。
【０００３】
この「電池ボックス内における乾電池の接点接触構造」は、電池ボックス内の配線の端子部に乾電池のプラス接点を接触させるようにし、配線の端子部は乾電池のプラス接点から離れる向きに屈曲形成されていて、電池ボックスの側壁から一体に突設された合成樹脂性の板状基部とその先端の略Ｕ字形状部からなる押さえ片の先端部で乾電池のプラス接点から離れる向きに付勢されている配線の端子部が、乾電池のプラス接点側に向けて押されて通常の状態では配線の端子部が乾電池のプラス接点に接触していて、乾電池が発熱した際に合成樹脂性の押え片がこの熱の影響で柔軟になって配線の端子の付勢力に押されて外向きに開いて配線の端子部と乾電池のプラス接点とが離反する。
【０００４】
すなわち、電池ボックスの＋端子をバネ性の物質で構成し、その端子を電池の＋極に接触しない位置に取付け、該＋端子を押さえ込んで電池の＋極に接触させる位置に熱可塑性物質を取付け、乾電池が発熱した際には、上記熱可塑性物質が軟化して電池ボックスの＋端子が電池の＋極から離脱し、乾電池の電流路を遮断することが出来る。従って、乾電池の発熱事故の際に、電流路を遮断する為に乾電池のこれ以上の発熱や液漏れなどの事故を未然に防ぐことが出来る。
【０００５】
しかし、一旦乾電池が発熱して電流路が遮断されるならば、その電池ボックスは再度使用することが出来なくなり、新たな電池ボックスに交換する必要がある。特開平１１−２４９２１０号に係る「温度ヒューズ機能付電池室及びそれを用いた装置」は、電池からの過電流による発熱状態を検出する温度ヒューズ機能を備えたものであり、電池室内に配置される電池バネと負荷回路との接点とを直接ハンダ付けし、電気的導通を達成すると共に固定するようにし、電池の過電流で電池切片が加熱すると、ハンダが溶けて電池切片が接点から外れ、電流ループを遮断するので温度ヒューズの役目を果たすことが出来る。
【０００６】
この装置の場合も、加熱により温度ヒューズが一旦働くならば該温度ヒューズの機能は失われて該電池室を再び使用することが出来なくなる。
【特許文献１】実用新案登録第３０９６２４７号に係る「電池ボックス内における乾電池の接点接触構造」
【特許文献２】特開平１１−２４９２１０号に係る「温度ヒューズ機能付電池室及びそれを用いた装置」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように乾電池から発生する加熱事故を防止する為に用いられる従来の安全装置には上記ごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、加熱事故が発生しても再び利用することが出来るように構成した乾電池発熱時の安全装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る乾電池発熱時の安全装置は、熱によって撓み変形する熱変形端子を電極端子に接触して設け、乾電池の発熱によって上記熱変形端子が撓み変形して電極端子から離れ、電流路が遮断される。しかし、電流路が断たれることで冷却した電極に再び端子が接触するならば、同じように発熱する。本発明は発熱による撓み変形で、電極端子から離れた熱変形端子が再び電極端子に接触しないように係止リブを設けている。
【０００９】
係止リブは電極付近に近接して設けられ、熱変形端子の先端が係止することが出来る。すなわち、乾電池の加熱によって撓み変形する場合には係止リブを乗越えて変形するが、冷却して元の形状に復帰する際には係止リブの先端に係止して電極端子に接して通電しないようにしている。ここで、上記熱変形端子としては異種材質を組合わせたバイメタル、又は形状記憶合金などが使用される。
【００１０】
一方、撓み変形した熱変形端子が冷却することで電極端子に接しない手段として上記係止リブに限らず、撓み変形する絶縁部材を起立し、元の形状に復帰する熱変形端子が電極端子に接しないように間に該絶縁部材を挟み込むことで通電状態にならないような構造とすることも可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の乾電池発熱時の安全装置はバイメタルなどで構成した熱変形端子を備えていることで、乾電池が発熱するならば上記熱変形端子は撓み変形して電極端子から離れて電流路が遮断される。従って、発熱は解消されて冷却することになる。そこで、冷却した熱変形端子は元の形状に復帰するが、電極付近に設けている係止リブに先端が係止して電極に接することはなく、独りでに通電状態になることはない。
【００１２】
しかし、従来技術で説明したように、安全装置が作動してもその機能は失われず、電池ボックスを交換する必要はない。すなわち、係止リブに係止した熱変形端子を外すならば再び電極に接して通電が開始される。一方、係止リブの代わりに撓み変形する絶縁部材を設けることで、冷却した熱変形端子が元の形状に復帰しても電極端子に接しないように絶縁することが出来る。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明に係る乾電池発熱時の安全装置を示す実施例であり、同図の１は乾電池、２は電池ボックス、３は＋極端子、４は−極端子をそれぞれ表している。同図(ａ)のように電池ボックス２に乾電池１をセットするならば、乾電池の＋極６と−極７は＋極端子３と−極端子４に接触して通電状態となり、電流は両極端子３，４に接続しているリード線５を通して流れる。
【００１４】
電池ボックス２の−極端子４はコイルバネで構成されて、乾電池１を電池ボックス２にセットすることで圧縮変形し、−極７は−極端子４に、＋極６は＋極端子３に接触することが出来る。そして、＋極端子３の付近には熱変形端子８が設けられ、上記リード線５は熱変形端子８から延びていて、図２に拡大図を示しているように熱変形端子８の接点１３は＋極端子３に接し、＋極端子３から熱変形端子８へ流れる。図３は＋極端子側の詳細図を示している。
【００１５】
ところが、何らかの原因で乾電池１が発熱するならば、＋極端子３の温度は上がり、該＋極端子３に接触している熱変形端子８も加熱されて温度が上昇する。図１(ｂ)及び図４の拡大図は熱変形端子８が加熱されて撓み変形した場合を示している。このように熱変形端子８が撓み変形することで＋極端子３から離れ、リード線５へ流れる電流路は遮断される。従って、発熱はなくなって熱変形端子８は次第に冷却される。
【００１６】
この熱変形端子８が冷却すれば元の形状に復帰し、＋極端子３に接触して通電状態となり、再び加熱されて熱変形端子８が撓み変形するといった現象を繰り返すことに成る。本発明ではこのような現象を防止する為に、一旦撓み変形して＋極端子３から離れた熱変形端子８が、＋極端子３に再び接触して通電状態にならない構造と成っている。
【００１７】
そこで、＋極端子３の付近には係止リブ９を設け、この係止リブ９の先端に熱変形端子８が係止して上記＋極端子３に接しないようにしている。ここで、係止リブ９はその上端が傾斜し、加熱されることで熱変形端子８が係止リブ９を乗り越えて撓み変形し易い形状に成っている。上記熱変形端子８の先端にはＶ字状に屈曲した係止部１０を有し、該係止部１０には係止片１１を形成している。
【００１８】
そこで、加熱された熱変形端子８の係止片１１は係止リブ９の先端傾斜面１２に当ることで係止部１０は変形し、該係止リブ９を乗り越えることが出来る。しかし、一旦乗り越えた係止部１０の係止片１１は熱変形端子８が元の位置に戻ろうとする場合、図１(ｃ)及び図５の拡大図に示すように、係止片１１の先端は尖った係止リブ９の先端に係止して元の位置へ復帰することが出来なくなる。すなわち、＋極端子３に接触して通電状態に成ることはない。
【００１９】
図５(ｂ)は電池ボックス２にピン穴１７を貫通して設け、該ピン穴１７にピン１８を挿通している。係止リブ9の先端に係止した熱変形端子8の係止片１１を手で外すならば、元の位置へ復帰して通電状態となるが、上記ピン１８にて係止片１１を押圧して係止リブ9から外すことが出来る。通常、ピン穴１７にピン１８は挿通していないが、加熱事故が発生して本発明の安全装置が作動した場合、必要に応じて適当なピン１８をピン穴１７に挿通することで元の通電状態に復帰させることが可能である。
【００２０】
ところで、上記熱変形端子８は熱膨張率を異にする異種金属の組合せで構成されるバイメタルが用いられている。図６はこのバイメタルの拡大図であるが、熱膨張率の高い金属１４ａと熱膨張率の低い金属１４ｂが互いに貼り合わされて構成されている。そこで、熱膨張率の高い金属１４ａの伸びは熱膨張率の低い金属１４ｂより大きい為に、同図(ｂ)に示すように熱変形端子８は湾曲変形することが出来る。
【００２１】
上記熱変形端子８はこのバイメタルが一部に用いられ、通電状態での発熱にて熱変形端子８が加熱されるならば、図１(ｂ)及び図４に示すごとく撓み変形することが出来る。勿論、本発明の熱変形端子８の構造として、該バイメタルを用いる場合に限定するものではなく、形状記憶合金を使用することも可能である。
【００２２】
図７は本発明の他の実施例である。この実施例に示す安全装置では前記実施例に相当する係止リブ９の代わりに絶縁部材１５を用いている。＋極端子側に設けられている熱変形端子１６は前記実施例の熱変形端子８とは形状を異にするが、乾電池１の発熱によって撓み変形することが出来る。同図の(ａ)は発熱前の状態、(ｂ)は発熱にて熱変形端子１６が撓み変形して＋極端子から離れ、通電状態が遮断された場合、(ｃ)は冷却して熱変形端子１６が元の位置に戻った場合を示している。しかし、該熱変形端子１６が元の位置に復帰しても通電状態にはならないように絶縁部材１５が間に介在することになる。
【００２３】
図８は前記図７(ｂ)の＋極端子側の拡大図であるが、絶縁部材１５は弾性材で構成されることで、熱変形端子１６が撓み変形するならば、該絶縁部材１５の先端部を押圧して撓ませることになる。そして絶縁部材１５が大きく撓み変形するならば、熱変形端子１６は絶縁部材１５の上端から離れてしまい、熱変形端子１６だけが同図に示すように撓み、絶縁部材１５は元の形状に起立・復帰する。
【００２４】
上記熱変形端子１６が撓み変形して図８のように成るならば、通電状態は遮断されて熱変形端子１６は冷却し、元の形状に戻るが、この場合にも起立する絶縁部材１５の上端部に当って該絶縁部材１５は逆方向へ撓み変形する。しかし、絶縁部材１５は＋極端子３の付近に起立して設けられている為に、大きく撓み変形することが出来ずに＋極端子３に当ってしまい、図７(ｃ)に示すように絶縁部材１５は＋極端子３と熱変形端子１６との間に挟まれる。従って、通電状態は遮断されたままである。図９は絶縁部材１５の先端部が＋極端子３と熱変形端子１６とで挟まれた状態の拡大図を示している。
【００２５】
図１０は図７に示す安全装置に解除手段を備えた場合の実施例である。絶縁部材１５はバネ性のある薄い板材から成り、該絶縁部材１５に解除手段として帯１９を連結している。該帯１９を引くならば薄板で構成される絶縁部材１５は湾曲する為に、図７(ｃ)に示すように＋極端子３と熱変形端子１６との間に挟まれた絶縁部材１５を引抜くことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る乾電池発熱時の安全装置。
【図２】熱変形端子の接点が＋極端子に接している場合。
【図３】図１(ａ)における＋極側拡大図。
【図４】図１(ｂ)における＋極側拡大図。
【図５】図１(ｃ)における＋極側拡大図。
【図６】熱変形端子の一部を構成するバイメタルの拡大図。
【図７】本発明に係る乾電池発熱時の安全装置。
【図８】図７(ｂ)における＋極側拡大図。
【図９】絶縁部材先端が＋極端子と熱変形端子に挟まれた場合。
【図１０】解除手段を備えた乾電池発熱時の安全装置。
【符号の説明】
【００２７】
１  乾電池
２  電池ボックス
３  ＋極端子
４  −極端子
５  リード線
６  ＋極
７  −極
８  熱変形端子
９  係止リブ
10  係止部
11  係止片
12  傾斜面
13  接点
14  金属
15  絶縁部材
16  熱変形端子
17  ピン穴
18  ピン
19  帯
【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】
2005243400.tif 000009
【図８】
2005243400.tif 000010
【図９】
2005243400.tif 000011
【図１０】
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