(57)【要約】【課題】端子とランドとの間で良好な電気的接続が得られる電気部品を提供する。【解決手段】電気部品１００は、樹脂ケース１０１に埋設された埋設部１０３と、樹脂ケース１０１から突出された突出部１０４とを有する端子片１０２を備える。突出部１０４は、樹脂ケース１０１側に形成された第１曲げ部１１１と、第１曲げ部１１１よりも樹脂ケース１０１から離れる先端部１０２ｅ側に形成された第２曲げ部１１２とを含む階段状の段曲げ部１１０と、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間に、複数に枝分かれする分岐部１２０とを有する。【選択図】図１
2016035822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂ケースに埋設された埋設部と、前記樹脂ケースから突出された突出部とを有する端子片を備えた電気部品において、
前記突出部は、
前記樹脂ケース側に形成された第１曲げ部と、前記第１曲げ部よりも前記樹脂ケースから離れる先端側に形成された第２曲げ部とを含む階段状の段曲げ部と、
前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間に、複数に枝分かれする分岐部とを有することを特徴とする電気部品。
【請求項２】
前記分岐部は、前記突出部の一部が取り除かれることにより形成されている請求項１に記載の電気部品。
【請求項３】
前記突出部は、前記樹脂ケースの端縁と前記第１曲げ部との間に形成された第１平面部をさらに含む請求項１又は２に記載の電気部品。
【請求項４】
前記突出部は、前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間に形成された第２平面部をさらに含み、
前記分岐部は、前記第２平面部に設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の電気部品。
【請求項５】
前記端子片は、前記樹脂ケースの端縁に接する領域で、該端子片を貫通する貫通孔を有し、
前記貫通孔に前記樹脂ケースを構成する樹脂が充填されている請求項１乃至４のいずれかに記載の電気部品。
【請求項６】
前記電気部品は、
固定接点に電気的に接続された第１端子片と、
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、
前記可動片に電気的に接続された第２端子片と、
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を備え、
前記第１端子片又は前記第２端子片のうち、少なくともいずれか一方は、前記埋設部と前記突出部とを有する請求項１乃至５のいずれかに記載の電気部品。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の電気部品を備えたことを特徴とする回路基板。
【請求項８】
請求項６に記載の電気部品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等に用いて好適な電気部品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】
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、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。
【０００４】
上記特許文献１に示されたブレーカーにおいて、固定片及び可動片の一部は、樹脂ケースの両端から突出されている（同文献の段落（００３１）、（００３２）等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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ラン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。
【０００７】
しかしながら、インサート成形時に金型のキャビティ空間に充填される樹脂材料が端子片に沿ってはみ出すことにより、端子片の表面にばりが形成され、端子片とランドとの電気的接続に影響を及ぼすおそれがある。
【０００８】
また、上記特許文献１に開示されている形状の端子片は、熱容量が大きいため、リフロー時の加熱によって温度を十分に高められず、適正にはんだ付けができなくなるおそれがある。
【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、端子片とランドとの間で良好な電気的接続が得られるブレーカー等の電気部品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、本発明は、樹脂ケースに埋設された埋設部と、前記樹脂ケースから突出された突出部とを有する端子片を備えた電気部品において、前記突出部は、前記樹脂ケース側に形成された第１曲げ部と、前記第１曲げ部よりも前記樹脂ケースから離れる先端側に形成された第２曲げ部とを含む階段状の段曲げ部と、前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間に、複数に枝分かれする分岐部とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る前記電気部品において、前記分岐部は、前記突出部の一部が取り除かれることにより形成されていることが望ましい。
【００１２】
本発明に係る前記電気部品において、前記突出部は、前記樹脂ケースの端縁と前記第１曲げ部との間に形成された第１平面部をさらに含むことが望ましい。
【００１３】
本発明に係る前記電気部品において、前記突出部は、前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間に形成された第２平面部をさらに含み、前記分岐部は、前記第２平面部に設けられていることが望ましい。
【００１４】
本発明に係る前記電気部品において、前記端子片は、前記樹脂ケースの端縁に接する領域で、該端子片を貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔に前記樹脂ケースを構成する樹脂が充填されていることが望ましい。
【００１５】
本発明に係る前記電気部品において、前記電気部品は、固定接点に電気的に接続された第１端子片と、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、前記可動片に電気的に接続された第２端子片と、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を備え、前記第１端子片又は前記第２端子片のうち、少なくともいずれか一方は、前記埋設部と前記突出部とを有することが望ましい。
【００１６】
本発明の回路基板は、前記電気部品を備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の２次電池回路は、前記電気部品を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電気部品によれば、端子片は、樹脂ケースから突出された突出部を有し、突出部は、階段状の段曲げ部と複数に枝分かれする分岐部とを有する。段曲げ部によって、端子片の先端部からの樹脂ケースの高さを適宜設定できる。これにより、電気部品の回路基板への実装が容易となる。また、分岐部が設けられていることにより、端子片と外部回路のランドとを複数箇所ではんだ付けできるので、両者の間で良好な電気的接続が得られる。
【００１９】
段曲げ部は、樹脂ケース側に形成された第１曲げ部と、第１曲げ部よりも突出部の先端側に形成された第２曲げ部とを含んでいる。さらに、分岐部は、第１曲げ部と第２曲げ部との間、すなわち樹脂ケースを起点とすると、第１曲げ部よりも距離を隔てて形成される。これにより、分岐部よりも先端部側で、突出部に樹脂ばりが形成されることが抑制され、端子片とランドとの間で良好な電気的接続が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態による電気部品を備えた回路基板の構成を示す斜視図。
【図２】同回路基板の断面図。
【図３】上記電気部品に適用される端子片の構成を示す斜視図。
【図４】上記電気部品の第１ケースの成形工程を示す断面図。
【図５】上記電気部品の一実施形態であるブレーカーの概略構成を示す組立て斜視図。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】本発明の上記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９】本発明の上記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】
【００２１】
本発明の第１発明の一実施形態による電気部品について、図面を参照して説明する。図１及び図２は、電気部品を備えた回路基板の構成を示している。
【００２２】
電気部品１００は、電気部品１００を構成する各部品を収容する樹脂ケース１０１と、回路基板２００に形成されている外部回路２０１に電気的に接続される端子片１０２とを備えている。
【００２３】
樹脂ケース１０１は、例えば、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。
【００２４】
端子片１０２は、例えば、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ている。本実施形態では、端子片１０２として、例えば、一対の端子片１０２Ａ、及び１０２Ｂが設けられている（図１参照）。３個以上の端子片１０２が樹脂ケース１０１から突設されていてもよい。
【００２５】
各端子片１０２は、樹脂ケース１０１に埋設された埋設部１０３と、樹脂ケース１０１から突出された突出部１０４とを有している。
【００２６】
埋設部１０３は、例えば、インサート成形により樹脂ケース１０１に埋設され、樹脂ケース１０１の内部で電気回路の一部を構成する。突出部１０４は、回路基板２００に形成されている外部回路２０１に電気的に接続される。
【００２７】
回路基板２００の表面には、外部回路２０１の一部を構成する配線パターンがランド２０２によって形成されている。ランド２０２は、例えば、銅を含む金属材料からなり、回路基板２００の表面に形成されている。
【００２８】
突出部１０４は、ランド２０２に電気的に接続される。突出部１０４とランド２０２とは、例えば、はんだ付けによって接続されている。電気部品１００が回路基板２００に実装された製品の生産効率を高めるためには、端子片１０２の突出部１０４と回路基板２００のランド２０２との接続にリフロー方式のはんだ付けを適用するのが望ましい。
【００２９】
リフロー方式のはんだ付けでは、ランド２０２の表面にペースト状のはんだ２１０が塗布されている回路基板２００に電気部品１００が実装され、加熱によりはんだ付けがなされる。
【００３０】
突出部１０４は、階段状の段曲げ部１１０と、複数に枝分かれする分岐部１２０と、ランド２０２と電気的に接続される接続部１２５とを有している。
【００３１】
段曲げ部１１０は、樹脂ケース１０１側に形成された第１曲げ部１１１と、第１曲げ部１１１よりも樹脂ケース１０１から離れる端子片１０２の先端部１０２ｅ側に形成された第２曲げ部１１２とを含んでいる。本実施形態では、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２とにおいて、突出部１０４が逆方向に曲げられることにより、階段状の段曲げ部１１０が構成される。
【００３２】
段曲げ部１１０によって、端子片１０２の先端部１０２ｅからの樹脂ケース１０１の高さを適宜設定できる。すなわち、第２曲げ部１１２に対する第１曲げ部１１１の高さを適宜設定することにより、樹脂ケース１０１の高さが適正化され、電気部品１００の回路基板２００への実装が容易となる。なお、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２とにおいて、突出部１０４が同一方向に曲げられていてもよい。この場合、端子片１０２は、側面視でＵ字状の断面をなす。
【００３３】
分岐部１２０は、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間に形成されている。本実施形態では、突出部１０４は、分岐部１２０で２方に枝分かれしている。分岐部１２０で枝分かれした突出部１０４は、先端部１０２ｅ側に延出されて、接続部１２５でランド２０２と接続されている。分岐部１２０は、端子片１０２Ａ及び１０２Ｂの両方に設けられているのが望ましいが、端子片１０２Ａ又は１０２Ｂのうち、少なくとも一方に設けられていてもよい。
【００３４】
接続部１２５は、分岐部１２０よりも、端子片１０２の先端部１０２ｅ側に設けられている。本実施形態では、突出部１０４は、分岐部１２０で２方に枝分かれしているので、一対の接続部１２５が形成されている。
【００３５】
本発明の電気部品１００によれば、分岐部１２０が設けられていることにより、端子片１０２と外部回路２０１のランド２０２とを複数箇所ではんだ付けできるので、両者の間で良好な電気的接続が得られる。
【００３６】
さらに、分岐部１２０は、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間、すなわち樹脂ケース１０１を起点とすると、第１曲げ部１１１よりも距離を隔てて形成される。これにより、分岐部１２０よりも先端部１０２ｅ側で、突出部１０４の表面に樹脂ばりが形成されることが抑制され、端子片１０２とランド２０２との間で良好な電気的接続が得られる。
【００３７】
図１に示されるように、分岐部１２０は、突出部１０４の一部が取り除かれることにより形成されている。本実施形態では、分岐部１２０は、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間から先端部１０２ｅに亘って、突出部１０４の中央部分が取り除かれることにより形成されている。
【００３８】
突出部１０４の一部が取り除かれることにより、突出部１０４の熱容量が減少する。従って、リフロー時に、突出部１０４の温度が上昇し易くなり、短時間で確実にはんだ付けを行なうことが可能となる。
【００３９】
図３は、端子片１０２Ａ及び端子片１０２Ｂを示している。以下、端子片１０２Ａ及び端子片１０２Ｂにおいて、共通する構成について説明する。
【００４０】
端子片１０２Ａ及び端子片１０２Ｂの埋設部１０３、突出部１０４、第１曲げ部１１１、第２曲げ部１１２及び分岐部１２０等を含む構成は、例えば、プレス加工によって成形されうる。より具体的には、例えば、金属板を打ち抜くことにより、埋設部１０３、突出部１０４及び分岐部１２０が形成される。分岐部１２０は、突出部１０４の一部に開口又は切り欠きを設けることにより形成される。その後、曲げ工程を経て、第１曲げ部１１１、第２曲げ部１１２が形成される。本実施形態では、逆方向に曲げられた第１曲げ部１１１及び第２曲げ部１１２により、階段状の段曲げ部１１０が構成されているので、簡素なプレス金型によってプレス加工が容易に実行されうる。なお、分岐部１２０によって枝分かれした先の先端部分は、樹脂ケース１０１のインサート成形前又はその後に適宜切断される。
【００４１】
突出部１０４は、平面状に形成された第１平面部１３１を有している。第１平面部１３１は、樹脂ケース１０１の端縁１０１ｅ（図１参照）と第１曲げ部１１１との間に形成されている。本実施形態では、第１平面部１３１は、突出部１０４から埋設部１０３に亘って形成されている。
【００４２】
第１平面部１３１には、第１平面部１３１を貫通する貫通孔１４０が形成されている。貫通孔１４０は、図１に示される樹脂ケース１０１の端縁１０１ｅに接する領域で、端子片１０２Ａを貫通する。貫通孔１４０は、突出部１０４から埋設部１０３に亘って形成されている。すなわち、貫通孔１４０の一部が突出部１０４に形成され、他の一部が埋設部１０３に形成されている。貫通孔１４０の全体が、埋設部１０３に形成されていてもよい。また、貫通孔１４０の形状は、円形状に限られず、例えば、楕円形状や矩形状であってもよい。端子片１０２Ｂに形成される貫通孔１４０についても、上記と同様である。
【００４３】
突出部１０４は、平面状に形成された第２平面部１３２を有している。第２平面部１３２は、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間に形成されている。従って、第２平面部１３２は分岐部１２０を有し、突出部１０４は、第２平面部１３２において２方に分岐している。分岐部１２０の形成領域は、第２平面部１３２に留められ、第１曲げ部１１１又は第２曲げ部１１２には及ばない。
【００４４】
突出部１０４は、平面状に形成された第３平面部１３３を有している。第３平面部１３３は、第２曲げ部１１２よりも先端部１０２ｅ側に形成されている。従って、第２平面部１３２から第２曲げ部１１２を経て第３平面部１３３に至るまで、突出部１０４は、２方に分岐して形成されている。換言すると、１つの突出部１０４には、第２曲げ部１１２及び第３平面部１３３がそれぞれ一対ずつ形成されている。
【００４５】
第１曲げ部１１１及び第２曲げ部１１２を有する段曲げ部１１０を挟んで、第１平面部１３１と第３平面部１３３とが、段違いに配設されている。第３平面部１３３の裏面は、はんだ２１０を介してランド２０２と電気的に接続される。すなわち、第３平面部１３３の裏面に接続部１２５が形成されている。
【００４６】
図１及び図２に示されるように、本実施形態では、樹脂ケース１０１は、第１ケース３０１と第２ケース３０２とによって構成されている。端子片１０２Ａ及び端子片１０２Ｂの各埋設部１０３は、第１ケース３０１に埋設されている。
【００４７】
図４は、第１ケース３０１を成形する工程を示している。第１ケース３０１は、例えば、雄金型４１０と雌金型４２０とを有する金型４００によって成形される。本実施形態では、逆方向に曲げられた第１曲げ部１１１及び第２曲げ部１１２により、階段状の段曲げ部１１０が構成されているので、簡素な金型４００によってインサート成形が容易に実行されうる。図４（ｂ）に示されるように、雄金型４１０と雌金型４２０とが接近し、金型４００が閉じられると、雄金型４１０と雌金型４２０とによって、キャビティ空間４３０が区画される。
【００４８】
雄金型４１０には、キャビティ空間４３０の内部で端子片１０２Ａと当接する凸部４１１、４１２と、キャビティ空間４３０の外部で端子片１０２Ａと当接する凸部４１３、４１４とが形成されている。また、雄金型４１０には、キャビティ空間４３０の内部で端子片１０２Ｂと当接する凸部４１５と、キャビティ空間４３０の外部で端子片１０２Ｂと当接する凸部４１６、４１７とが形成されている。
【００４９】
一方、雌金型４２０には、キャビティ空間４３０の内部で端子片１０２Ａと当接する凸部４２１、４２２と、キャビティ空間４３０の外部で端子片１０２Ａと当接する凸部４２３及び、凹部４２４とが形成されている。凹部４２４は、端子片１０２Ａの突出部１０４を収容する。また、雌金型４２０には、キャビティ空間４３０の内部で端子片１０２Ｂと当接する凸部４２５と、キャビティ空間４３０の外部で端子片１０２Ｂと当接する凸部４２６及び凹部４２７とが形成されている。凹部４２７は、端子片１０２Ｂの突出部１０４を収容する。
【００５０】
雌金型４２０の凸部４２１と雄金型４１０の凸部４１１とは、装填された端子片１０２Ａの埋設部１０３を挟んで、互いに対向するように設けられている。同様に、凸部４２２と凸部４１２とは、端子片１０２Ａの埋設部１０３を挟んで互いに対向するように設けられ、凸部４２３と凸部４１３とは、端子片１０２Ａの突出部１０４を挟んで互いに対向するように設けられている。また、凹部４２４と凸部４１４とは、端子片１０２Ａの突出部１０４を挟んで互いに対向するように設けられている。
【００５１】
また、雌金型４２０の凸部４２５と雄金型４１０の凸部４１５とは、装填された端子片１０２Ｂの埋設部１０３を挟んで、互いに対向するように設けられている。同様に、凸部４２６と凸部４１６とは、端子片１０２Ｂの突出部１０４を挟んで互いに対向するように設けられ、凹部４２７と凸部４１７とは、端子片１０２Ｂの突出部１０４を挟んで互いに対向するように設けられている。
【００５２】
図４（ａ）に示されるように、本実施形態では、端子片１０２Ａ及び端子片１０２Ｂが雌金型４２０に装填される。端子片１０２Ａは、第３平面部１３３等が凹部４２４に収容されるように装填される。装填された端子片１０２Ａは、凸部４２１、４２２、４２３及び凹部４２４によって支持されている。一方、端子片１０２Ｂは、第３平面部１３３等が凹部４２７に収容されるように装填される。装填された端子片１０２Ｂは、凸部４２５、４２６及び凹部４２７によって支持されている。
【００５３】
図４（ｂ）に示されるように、雄金型４１０と雌金型４２０とが接近して、金型４００が閉じられると、雄金型４１０と雌金型４２０とによって、キャビティ空間４３０が区画される。このとき、端子片１０２Ａは、キャビティ空間４３０の内部で凸部４１１及び凸部４２１並びに凸部４１２及び凸部４２２によって表裏両面から挟み込まれて強固に支持される。これにより、金型４００のキャビティ空間４３０に対して端子片１０２Ａが正確な位置及び姿勢で位置決めされ、第１ケース３０１に対する端子片１０２Ａの相対的な精度が向上する。また、端子片１０２Ａは、キャビティ空間４３０の外部で凸部４１３及び凸部４２３並びに凸部４１４及び凹部４２４によって表裏両面から挟み込まれて強固に支持される。これにより、端子片１０２Ａと雄金型４１０及び雌金型４２０との隙間が小さくなり、突出部１０４への樹脂材料のはみ出しが抑制される。
【００５４】
同様に、端子片１０２Ｂは、キャビティ空間４３０の内部で凸部４１５及び凸部４２５によって表裏両面から挟み込まれて強固に支持される。これにより、金型４００のキャビティ空間４３０に対して端子片１０２Ｂが正確な位置及び姿勢で位置決めされ、第１ケース３０１に対する端子片１０２Ｂの相対的な精度が向上する。また、端子片１０２Ｂは、キャビティ空間４３０の外部で凸部４１６及び凸部４２６並びに凸部４１７及び凹部４２７によって表裏両面から挟み込まれて強固に支持される。これにより、端子片１０２Ｂと雄金型４１０及び雌金型４２０との隙間が小さくなり、突出部１０４への樹脂材料のはみ出しが抑制される。
【００５５】
この後、図４（ｃ）に示されるように、キャビティ空間４３０には、第１ケース３０１を形成するための樹脂材料３０１ｂが充填される。樹脂材料３０１ｂは、例えば、雌金型４２０に設けられているゲート（図示せず）を介して充填される。このとき、第１平面部１３１に形成されている貫通孔１４０にも、キャビティ空間４３０から流入し樹脂材料３０１ｃが充填される。これにより、第１平面部１３１の表面側に充填された樹脂と裏面側に充填された樹脂とが、一体的に連続して形成され、第１ケース３０１の強度及び剛性が高められる。特に本実施形態では、貫通孔１４０が埋設部１０３から突出部１０４に亘って形成されているので、貫通孔１４０に流入した樹脂材料３０１ｃによって、第１ケース３０１の端縁３０１ｅを含む領域で第１平面部１３１の表面側に充填された樹脂と裏面側に充填された樹脂とが一体的に連続して形成される。これにより、例えば、突出部１０４に捻りや撓み等の外力が付与された場合であっても、端子片１０２Ａの埋設部１０３と第１ケース３０１との密着性が良好に維持されうる。また、端子片１０２Ａの内側に形成される内壁３１０と外側に形成される外壁３２０とによって第１ケース３０１の強度、剛性及び耐熱性が高められる。
【００５６】
キャビティ空間４３０に充填された樹脂材料３０１ｂの硬化後、図４（ｄ）に示されるように、金型４００が開かれて、第１ケース３０１が金型４００から取り外される。第１ケース３０１の内壁３１０には、凸部４１１によって開口３１１が、凸部４１２によって開口３１２が、凸部４１５によって開口３１５がそれぞれ形成される。一方、第１ケース３０１の外壁３２０には、凸部４２１によって貫通孔３２１が、凸部４２２によって貫通孔３２２が、凸部４２５によって貫通孔３２５がそれぞれ形成される。
【００５７】
図４（ｂ）に示される型閉じ工程において、端子片１０２Ａ及び端子片１０２Ｂの第１平面部１３１と雌金型４２０の凸部４２３及び４２６との間に、樹脂材料３０１ｂが侵入可能な隙間が生じた場合、図４（ｃ）に示される充填工程において、樹脂材料３０１ｂが上記隙間にはみ出して樹脂ばりとなる。分岐部１２０に樹脂材料３０１ｂが侵入すると、例えば、分岐部１２０の端縁に沿って先端部１０２ｅ側に樹脂材料３０１ｂが流れ、樹脂ばりの形成領域が拡大するおそれがある。第３平面部１３３の裏面まで樹脂ばりの形成領域が拡大すると、端子片１０２とランド２０２との間の良好な電気的接続が阻害されるおそれがある。
【００５８】
しかしながら、本実施形態では、分岐部１２０は、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間、すなわち第１ケース３０１を起点とすると、第１曲げ部１１１よりも距離を隔てて形成されている。従って、上記第１平面部１３１と凸部４２３及び４２６との隙間に樹脂材料３０１ｂが侵入する場合であっても、分岐部１２０まで樹脂材料３０１ｂが侵入することが抑制される。従って、第３平面部１３３の裏面まで樹脂ばりの形成領域が拡大されることが抑制され、端子片１０２とランド２０２との間で良好な電気的接続が得られる。
【００５９】
また、第１平面部１３１が第１ケース３０１の端縁３０１ｅと第１曲げ部１１１との間に形成されているので、雄金型４１０の凸部４１３、４１６及び雌金型４２０の凸部４２３、４２６の先端面の形状を平面状に形成することができる。従って、簡素かつ安価な金型４００によって、第１平面部１３１と凸部４１３、４１６及び凸部４２３、４２６との密閉性を高めて、上記樹脂ばりの発生を抑制できる。
【００６０】
例えば、分岐部１２０が第２曲げ部１１２に設けられている構成では、上述したプレス工程において、打抜き等により分岐部１２０が形成されている端子片１０２に第２曲げ部１１２を形成する際に、分岐部１２０の周辺で第２曲げ部１１２の曲率が不均一となるおそれがある。このような、不均一な曲率の第２曲げ部１１２は、雄金型４１０及び雌金型４２０との間に隙間を生じやすくなり、樹脂材料３０１ｂの侵入を助長するおそれがある。また、金型４００内での端子片１０２の姿勢及び位置決めに影響を及ぼし、電気部品１００の精度が悪化するおそれがある。
【００６１】
しかしながら、本実施形態では、分岐部１２０が第２平面部１３２に設けられているので、分岐部１２０の周辺を変形させることなく、かつ均一な曲率で第２曲げ部１１２を形成することができる。これにより、樹脂ばりが抑制されうると共に、金型４００内で端子片１０２が正確な姿勢及び位置で支持され、電気部品１００の精度を高めることが可能となる。
【００６２】
既に述べたように、電気部品１００では、第１ケース３０１の強度及び剛性を高めるために、第１平面部１３１に貫通孔１４０が形成され、この貫通孔１４０に樹脂材料３０１ｃが充填されている。樹脂材料３０１ｃが貫通孔１４０からはみ出して分岐部１２０に侵入した場合、樹脂ばりの形成領域が拡大し、端子片１０２とランド２０２との間の良好な電気的接続が阻害されるおそれがある。
【００６３】
しかしながら、本実施形態では、第１平面部１３１が第１ケース３０１の端縁３０１ｅと第１曲げ部１１１との間に形成され、かつ分岐部１２０が、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間の第２平面部１３２に設けられているので、樹脂ばりが分岐部１２０まで拡大することが抑制され、端子片１０２とランド２０２との間で良好な電気的接続が得られる。また、樹脂ケース１０１から分岐部１２０までの距離を本実施形態と同等に維持しながら分岐部１２０が第１平面部１３１に配される形態と比較すると、第１平面部１３１を短く設定できるので、電気部品１００の小型化を図ることができる。さらにまた、分岐部１２０が第３平面部１３３に配される形態と比較すると、第３平面部１３３を短く設定できるので、電気部品１００の小型化を図ることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、雄金型４１０に、凸部４１１、４１２及び４１５等が、雌金型４２０に凸部４２１、４２２及び４２５等がそれぞれ設けられる都合上、キャビティ空間４３０の形状が複雑となる傾向にある。このような複雑な形状のキャビティ空間４３０の隅々に迅速かつ確実に樹脂材料３０１ｂを充填するには、樹脂材料３０１ｂの充填圧力を高めることが有効である。本発明では、分岐部１２０が、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間の第２平面部１３２に設けられているので、上述のごとく樹脂材料３０１ｂの充填圧力を高めても、樹脂ばりを十分に抑制することが可能である。
【００６５】
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、樹脂ケース１０１に埋設された埋設部１０３と、樹脂ケース１０１から突出された突出部１０４とを有する端子片１０２を備えた電気部品１００において、突出部１０４は、樹脂ケース１０１側に形成された第１曲げ部１１１と、第１曲げ部１１１よりも樹脂ケース１０１から離れる先端部１０２ｅ側に形成された第２曲げ部１１２とを含む階段状の段曲げ部１１０と、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間に、複数に枝分かれする分岐部１２０とを有していればよい。
【００６６】
以下、本発明の第２発明のブレーカーについて図面を参照して説明する。図５乃至図７は、ブレーカーの構成を示している。第２発明は、上記電気部品１００の構成をブレーカーに適用した発明である。
【００６７】
ブレーカー１は、固定接点２１を有する固定片（第１端子片）２と、端子片（第２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と、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、ケース本体７１とケース本体７１の上面に装着される蓋部材８１等によって構成されている。
【００６８】
固定片２は、図１乃至４に示されている端子片１０２Ａに相当し、端子片３は、図１乃至４に示されている端子片１０２Ｂに相当する。ケース７は、図１及び２に示されている樹脂ケース１０１に相当する。すなわち、ケース本体７１は、図１及び２に示されている第１ケース３０１に相当し、蓋部材８１は、図１及び２に示されている第２ケース３０２に相当する。ブレーカー１のうち、以下で説明されてない部分については、上述した電気部品１００の構成が採用される。
【００６９】
固定片２は、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、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の一端には外部回路と電気的に接続される端子２２（接続部１２５）が形成され、他端側には、ＰＴＣサーミスター６を支持する支持部２３が形成されている。ＰＴＣサーミスター６は、固定片２の支持部２３に３箇所形成された凸状の突起（ダボ）２４の上に載置されて、突起２４に支持される。
【００７０】
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４１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開口７３ａの一部から露出されている。端子２２はケース本体７１の端縁から外側に突き出されている。支持部２３は、ケース本体７１の内部に形成されている開口７３ｄから露出されている。
【００７１】
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５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４及び熱応動素子５等についても同様である。
【００７２】
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７１にインサート成形により埋め込まれている。端子片３の一端には外部回路と電気的に接続される端子３２（接続部１２５）が形成され、他端側には、可動片４と電気的に接続される接続部３３が形成されている。端子３２はケース本体７１の端縁から外側に突き出されている。接続部３３は、ケース本体７１の内部に設けられた開口７３ｂから露出し、可動片４と電気的に接続される。
【００７３】
固定片２及び端子片３は、ケース本体７１に埋設された埋設部１０３と、樹脂ケース１０１から突出された突出部１０４とを有している。突出部１０４は、階段状の段曲げ部１１０と、複数に枝分かれする分岐部１２０とを有している。
【００７４】
段曲げ部１１０は、ケース７側に形成された第１曲げ部１１１と、第２曲げ部１１２とを含んでいる。本実施形態では、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２とにおいて、突出部１０４が逆方向に曲げられることにより、階段状の段曲げ部１１０が構成される。分岐部１２０は、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間に形成されている。分岐部１２０は、固定片２及び端子片３の両方に設けられているのが望ましいが、固定片２又は端子片３のうち、少なくとも一方に設けられていてもよい。
【００７５】
固定片２及び端子片３には、貫通孔１４０（図３参照）が設けられている。例えば、貫通孔１４０は、固定片２の突出部１０４から埋設部１０３に亘って形成されている。より具体的には、図７に示されるように、貫通孔１４０の先端部１０２ｅ側の端縁はケース本体７１の端縁７１ｅから突出され、貫通孔１４０の固定接点２１側の端縁は、ケース本体７１の側壁７１ｗに埋設されている。貫通孔１４０の固定接点２１側の端縁がケース本体７１の側壁７１ｗに埋設されることにより、固定接点２１への樹脂材料のはみ出しが抑制され、固定接点２１と可動接点４１との間で良好な導通が得られる。端子片３に設けられている貫通孔１４０についても、上記と同様である。
【００７６】
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。
【００７７】
可動片４の先端部には、可動接点４１が形成されている。可動接点４１は、固定接点２１と同等の材料によって形成され、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。
【００７８】
可動片４の先端部には、端子片３の接続部３３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３３と可動片４の接続部４２とは、例えば、溶接によって固着されている。
【００７９】
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。接続部４２において端子片３の接続部３３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。可動片４と端子片３とは、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。
【００８０】
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の裏面には、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５、図６及び図７参照）。
【００８１】
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。過熱により動作温度に達すると、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。
【００８２】
ＰＴＣサーミスター６は、熱応動素子５との間に配設されている。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、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。
【００８３】
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。
【００８４】
ケース本体７１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。
【００８５】
蓋部材８１には、カバー片９がインサート成形によって埋め込まれている。カバー片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。カバー片９は、図６及び図７に示すように、可動片４の表面と適宜当接し、可動片４の動きを規制すると共に、蓋部材８１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。カバー片９の外面側には、樹脂が配されている。
【００８６】
図５に示すように、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７１の開口７３ａ、７３ｂ、７３ｃ等を塞ぐように、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。
【００８７】
図６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４１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、３２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４１を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。
【００８８】
図７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４１とが離反する。このとき、固定接点２１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２１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。
【００８９】
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４１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６に示す導通状態に復帰する。
【００９０】
以上のような構成を有するブレーカー１によれば、固定片２及び端子片３は、ケース本体７１から突出された突出部１０４を有し、突出部１０４は、階段状の段曲げ部１１０と複数に枝分かれする分岐部１２０とを有する。段曲げ部１１０によって、固定片２及び端子片３すなわち端子片１０２の先端部１０２ｅからのケース本体７１の高さを適宜設定できる。これにより、ブレーカー１の回路基板２００（図１等参照）への実装が容易となる。また、分岐部１２０が設けられていることにより、固定片２及び端子片３と外部回路２０１のランド２０２とを複数箇所ではんだ付けできるので、固定片２及び端子片３とランド２０２との間で良好な電気的接続が得られる。
【００９１】
段曲げ部１１０は、ケース本体７１側に形成された第１曲げ部１１１と、第１曲げ部１１１よりも端子片１０２の先端部１０２ｅ側に形成された第２曲げ部１１２とを含んでいる。さらに、分岐部１２０は、第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間、すなわちケース本体７１を起点とすると、第１曲げ部１１１よりも距離を隔てて形成される。これにより、分岐部１２０よりも先端部１０２ｅ側で、突出部１０４に樹脂ばりが形成されることが抑制され、固定片２及び端子片３とランド２０２との間で良好な電気的接続が得られる。
【００９２】
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、固定接点２１に電気的に接続された固定片２と、可動接点４１を固定接点２１に押圧して接触させる可動片４と、可動片４に電気的に接続された端子片３と、熱変形により可動接点４１が固定接点２１から離反するように可動片４を作動させる熱応動素子５とを備え、固定片２又は端子片３のうち、少なくともいずれか一方は、埋設部１０３と突出部１０４とを有し、突出部１０４は、階段状の段曲げ部１１０と複数に枝分かれする分岐部１２０とを含み、分岐部１２０は、段曲げ部１１０の第１曲げ部１１１と第２曲げ部１１２との間に形成されていればよい。
【００９３】
ケース７は、二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、固定片２の端子２２及び端子片３の端子３２が、回路基板２００等のランド２２０に固定され導通可能なように、ケース７の外側に形成された樹脂から露出していればよい。
【００９４】
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ていればよい。
【００９５】
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り、固定片２及び端子片３とランド２０２との間で良好な電気的接続を確保しつつ、ブレーカー１の小型化を図ることができる。
【００９６】
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、小型化を図ることができる。
【００９７】
また、固定片２、端子片３、可動片４、熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６及び収容凹部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。
【００９８】
また、上記特許文献１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。この場合、一体化された端子片３及び可動片４は、例えば、ケース本体７１と蓋部材８１とによって挟み込まれて溶着される。
【００９９】
さらにまた、本発明は、特開２００６−３３１７０５号公報に示されるような、２つの固定接点（同文献中、第１外部接続端子１２３−１、第２外部接続端子１２３−２）を有する形態にも適用可能である。この場合、例えば、上記外部接続端子に段曲げ部１１０及び分岐部１２０が形成されうる。
【０１００】
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８は２次電池パック５００を示す。２次電池パック５００は、２次電池５０１と、２次電池５０１の出力端回路中に設けたブレーカー１とを備える。図９は電気機器用の安全回路５０２を示す。安全回路５０２は、例えば、回路基板２００上に形成され、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。ブレーカー１を備えた２次電池パック５００又は安全回路５０２によれば、良好な電流遮断動作を確保できる２次電池パック５００又は安全回路５０２を製造できる。
【０１０１】
また、本発明の電子部品は、ブレーカー以外にも、樹脂ケースに埋設された埋設部と、樹脂ケースから突出された突出部とを有する端子片を備えた各種の電気部品にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  ブレーカー
２    固定片
２１    固定接点
３    端子片
４    可動片
４１    可動接点
５    熱応動素子
７    ケース
７１    ケース本体
８１    蓋部材
１００    電気部品
１０１    樹脂ケース
１０２    端子片
１０３    埋設部
１０４    突出部
１１０    段曲げ部
１１１    第１曲げ部
１１２    第２曲げ部
１２０    分岐部
１３１    第１平面部
１３２    第２平面部
１４０    貫通孔
２００    回路基板
５０１    ２次電池
【図１】
2016035822.tif 000003
【図２】
2016035822.tif 000004
【図３】
2016035822.tif 000005
【図４】
2016035822.tif 000006
【図５】
2016035822.tif 000007
【図６】
2016035822.tif 000008
【図７】
2016035822.tif 000009
【図８】
2016035822.tif 000010
【図９】
2016035822.tif 000011