(57)【要約】      （修正有）【課題】バイメタルを有する保護素子において、熱応動素子の過剰変位に伴う可動アームの変形を抑える。【解決手段】固定接点１１を有する第１リード１２と、可動接点１３を有して固定接点１１に押圧して接触させる可動アーム１４と、この可動アーム１４に電気接続した第２リード１５と、温度変化に伴って可動アーム１４を作動させる熱応動素子１６と、第１リード１２に接続され可動接点１３と固定接点１１が開離した時に第２リード１５と接触し通電されて熱応動素子１６の復帰動作を制御する発熱素子１７と、可動アーム１４と熱応動素子１６および発熱素子１７を収容する筐体１８と、可動アーム１４を覆って筐体１８の開口を封口する蓋体１９を備え、蓋体１９は、接点開離した時の可動アーム１４の曲面に合致した曲面を有し、この曲面で接点開離時の可動アーム１４の対向面全体をホールドすることで可動アーム１４の過剰変形を抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定接点を有する第１リードと、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アームと、この可動アームに電気接続した第２リードと、温度変化に伴って前記固定接点および前記可動接点を開閉するように前記可動アームを作動させる熱応動素子と、前記第１リードに接続され前記可動接点と前記固定接点が開離した時に前記第２リードと接触し通電されて前記熱応動素子の復帰動作を制御する発熱素子と、前記第１リードおよび前記第２リードを挿着し前記可動アームと前記熱応動素子および前記発熱素子を収容する筐体と、前記可動アームを覆って前記筐体の開口を封口する蓋体を備え、前記蓋体は、接点開離した時の前記可動アームの曲面に合致した曲面を有し、この曲面で接点開離時の前記可動アームの対向面全体をホールドすることで前記可動アームの過剰変形を抑制したことを特徴とする保護素子。
【請求項２】
前記蓋体は、前記可動アームの平常な接点開離時の変位角α２と等しい屈曲角α１の屈曲を設けたことを特徴とする請求項１に記載の気密端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱応動素子の反転による電流遮断機構を有する保護素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイメタルを熱応動素子に用いる保護素子は、従来から電動器、二次電池などの電源回路の保護装置に利用されている。このような保護装置には、高精度な動作設定が可能であり、動作温度も比較的自由に設定でき、かつ繰り返し復帰動作できるという利点から、接点開閉式の保護素子が用いられる。保護素子の基本構成としては、固定接点を有する第１のリード端子と、可動接点を有し、この可動接点を固定接点に押圧して接触させる可動アームと、この可動アームに電気接続した第２のリード端子と、温度変化に伴って固定接点と可動接点を開閉するように可動アームを作動させるバイメタルと、これら部材を収容する筐体からなる。近年では、特許文献１記載された保護素子のように、前述の基本構成に加えて、可動接点と固定接点が開離した時に通電されバイメタルの復帰動作をセルフコントロールするヒーターとしてＰＴＣ（正特性サーミスター）を搭載するものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、固定片３、可動片２、反転型の熱応動素子４、ＰＴＣ素子（正特性サーミスター５）を扁平なケース６に収容した保護素子（ブレーカー１）において、正特性サーミスター５及び熱応動素子４は固定片３と可動片２との間に挟まれ、熱応動素子４は正特性サーミスター５の上面５３に被さり、かつ熱応動素子４の片面が反転時に正特性サーミスター５に接触し、もう片面が可動片２に接触する状態で各部材を積層的に配置した保護素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２９４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に保護素子は、熱容量がなるべく小さい熱感受性が高いパッケージを用いる。このため、保護素子をリフローソルダリングによってはんだ付けする場合、保護素子が一時的に過熱状態に曝される。リフローソルダリングのような過熱工程では、バイメタルの変位量が過大となり、可動アームが過度に押圧されて変形してしまうことがある。可動アームが変形してしまうと保護素子の動作温度や動作精度に狂いが生じ好ましくない。可動アームの意図しない過剰な変形を防止するため、従来からパッケージにストッパーとなる突起を設けて可動アームの過剰変形を抑えている。しかしながら、従来のストッパーは、突起状の点や線で支えるため、それから外れた部分の変形に十分対処することができず可動アームに永久変形が生ずる惧れがあった。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解消するために提案されたものであり、バイメタルなどの熱応動素子による電流遮断機構を有する保護素子において、熱応動素子の過剰変位に伴う可動アームの変形を抑えて保護素子の動作温度や動作精度を安定させ、ばらつきを減少させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、固定接点を有する第１リードと、可動接点を有し、この可動接点を固定接点に押圧して接触させる可動アームと、この可動アームに電気接続した第２リードと、温度変化に伴って固定接点および可動接点を開閉するように可動アームを作動させる熱応動素子と、第１リードに接続され可動接点と固定接点が開離した時に第２リードと接触し通電されて熱応動素子の復帰動作を制御する発熱素子と、第１リードおよび第２リードを挿着し可動アームと熱応動素子および発熱素子を収容する筐体と、可動アームを覆って筐体の開口を封口する蓋体を備え、蓋体は、接点開離した時の可動アームの曲面に合致した曲面を有し、この蓋体の曲面で接点開離時の可動アームの対向面全体をホールドすることで可動アームの過剰変形を抑制したことを特徴とする保護素子が提供される。なお、上記保護素子は、蓋体と筐体開口との周縁部を封止樹脂または筐体を圧着成形して封止される。
【０００８】
本発明の保護素子は、少なくとも接点が正常に開離した時の可動アームの屈曲の内角に一致した屈曲角を蓋体に設け、両者の屈曲面が同方向に揃うように筐体に固定しておき、接点が開離したときに、熱応動素子の反転に伴って押し上げられる可動アームを、蓋体の屈曲面全体で支えて保持し、それ以上に可動アームが変形することを防止する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る保護素子は、接点開離時の可動アームの屈曲に一致した屈曲面を蓋体に設け、両者をその屈曲面が同方向に揃うようにして筐体に取り付ることで、接点開離時に熱応動素子の反転に伴って、反り上がった可動アームを、蓋体の屈曲面全体で支えて保持することで、可動アームの過剰な変形を抑え保護素子の動作温度や動作精度を安定させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る保護素子１０を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面断面分解図、（ｃ）は正面断面図、（ｄ）は下面図を示す。
【図２】本発明に係る保護素子１０の動作を示し、（ａ）は接点接触状態の正面断面図、（ｂ）は接点開離状態の正面断面図を示す。
【図３】保護素子１０の一部分を示した図で、（ａ）は蓋体に設けた屈曲角α１を、（ｂ）は接点開離時の可動アームの変位角α２を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る保護素子１０は、図１に示すように、固定接点１１を有する第１リード１２と、可動接点１３を有し、この可動接点１３を固定接点１１に押圧して接触させる可動アーム１４と、この可動アーム１４に電気接続した第２リード１５と、温度変化に伴って固定接点１１および可動接点１３を開閉するように可動アーム１４を作動させるバイメタルまたは形状記憶合金などの熱応動素子１６と、第１リード１２に接続され可動接点１３と固定接点１１が開離した時に第２リード１５と接触し通電されて熱応動素子１６の復帰動作を制御するＰＴＣ素子または抵抗素子などの発熱素子１７と、第１リード１２および第２リード１５を挿着し可動アーム１４、熱応動素子１６および発熱素子１７を収容する筐体１８と、可動アーム１４を覆って筐体１８の開口を封口する蓋体１９を備え、蓋体１９は、接点開離した時の可動アームの曲面に合致した曲面２０を有し、この曲面２０で接点開離時の可動アーム１４の対向面全体をホールドすることで可動アーム１４の過剰変形を抑制した保護素子が提供される。
【実施例】
【００１２】
本発明に係る保護素子１０の実施例は、銀合金の固定接点１１を有するニッケルめっき銅合金の第１リード１２と、銀合金の可動接点１３を有し、可動接点１３を固定接点１１に押圧して接触させる銅合金からなる可動アーム１４と、可動アーム１４に電気接続したニッケルめっき銅合金の第２リード１５と、温度変化に伴って固定接点１１および可動接点１３を開閉するように可動アーム１４を作動させるＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金とＮｉ−Ｆｅ合金とを積層させたバイメタルからなる熱応動素子１６と、第１リード１２に接続され可動接点１３と固定接点１１が開離した時に第２リード１５と接触し通電されて熱応動素子１６の復帰動作を制御するＰＴＣ素子からなる発熱素子１７と、第１リード１２および第２リード１５を挿着し可動アーム１４、熱応動素子１６および発熱素子１７を収容するプラスチック製筐体１８と、可動アーム１４を覆って筐体１８の開口を封止するニッケルめっき銅合金の蓋体１９とを備え、蓋体１９は、接点開離した時の可動アームの曲面に合致した曲面２０を有し、この曲面２０で接点開離時の可動アーム１４の対向面全体をホールドすることで可動アーム１４の過剰変形を抑制する。図３は、保護素子１０の蓋体１９の屈曲角α１、および接点開離時の可動アーム１４の変位角α２を示す。なお、実施例の保護素子１０の屈曲角α１と変位角α２は等しい。
【００１３】
実施例の保護素子１０の熱応動素子１６のバイメタル反転温度は、７０〜９０℃の範囲に設定される。この温度を越えると熱応動素子１６は過剰変形することがある。例えば、保護素子１０を保護回路装置にリフローはんだ付けする際などには、この温度を越えて熱応動素子１６が過剰に変形し易い温度条件に曝される。従来の平板状の蓋体では、可動アーム１４の変位角α２を支えて固定することができないので、熱応動素子１６の過剰変形に伴いα２はさらに拡大し変形してしまうことを妨げない。対して実施例の保護素子１０は、予め蓋体１９に可動アーム１４の平常な接点開離時の変位角α２（すなわち、７０〜９０℃における可動アーム１４の変位角α２）と等しい屈曲角α１の屈曲を設けてあるので、可動アーム１４の変位角α２は、熱応動素子１６が過剰に変形しても、蓋体１９に設けた屈曲が、可動アーム１４の変形を蓋体１９の屈曲角α１を超えないように角度をホールドし規制するので、可動アーム１４の過剰な変形を抑え保護素子１０の動作温度や動作精度を安定させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明の保護素子は各種電源の保護装置、例えば、アダプター電源や電池パックなど２次電池の保護装置などに利用できる。
【符号の説明】
【００１５】
１１・・・固定接点、
１２・・・第１リード、
１３・・・可動接点、
１４・・・可動アーム、
１５・・・第２リード、
１６・・・熱応動素子、
１７・・・発熱素子、
１８・・・筐体、
１９・・・蓋体、
２０・・・曲面、
α１・・・蓋体の屈曲角、
α２・・・可動アームの平常な接点開離時の変位角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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