JP3185917U - Protective device - Google Patents
Protective device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3185917U JP3185917U JP2013002259U JP2013002259U JP3185917U JP 3185917 U JP3185917 U JP 3185917U JP 2013002259 U JP2013002259 U JP 2013002259U JP 2013002259 U JP2013002259 U JP 2013002259U JP 3185917 U JP3185917 U JP 3185917U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- terminal
- resin
- resin base
- protective device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/02—Details
- H01H37/32—Thermally-sensitive members
- H01H37/52—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
- H01H37/54—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element wherein the bimetallic element is inherently snap acting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/02—Details
- H01H37/04—Bases; Housings; Mountings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H2229/00—Manufacturing
- H01H2229/044—Injection moulding
- H01H2229/048—Insertion moulding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
【課題】電気または電子装置に過剰電流が流れた場合、そのような装置を流れる電流を実質的に遮断する、バイメタル素子およびPTC素子を有して成る保護装置を提供する。
【解決手段】樹脂ベース4、ターミナル2、PTC素子14、バイメタル素子16、アーム18、上方プレート24および樹脂カバー6を有して成る。平常時にはターミナル2とアーム18とが電気的に直列に接続された状態にあり、バイメタル素子16が作動する異常時には、ターミナル2とアーム18とが電気的に遮断された状態になる一方、ターミナル2、PTC素子14、バイメタル素子16およびアーム18がこの順で電気的に直列に接続された状態となるように構成され、保持電流が大きな保護装置を構成する。ターミナル2およびアーム18の少なくとも一方の接点部26,28を、接点材をターミナル2およびアーム18にかしめることにより形成する。
【選択図】図2A protective device comprising a bimetallic element and a PTC element that substantially interrupts the current flowing through such an apparatus when an excess current flows through the electrical or electronic device.
A resin base, a terminal, a PTC element, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover are provided. In normal times, the terminal 2 and the arm 18 are electrically connected in series. When the bimetal element 16 is abnormally operated, the terminal 2 and the arm 18 are electrically disconnected. The PTC element 14, the bimetal element 16 and the arm 18 are configured to be electrically connected in series in this order, and constitute a protective device with a large holding current. The contact portions 26 and 28 of at least one of the terminal 2 and the arm 18 are formed by caulking the contact material to the terminal 2 and the arm 18.
[Selection] Figure 2
Description
本考案は、電気または電子装置(例えばモーター、2次電池パック)に過剰電流が流れた場合、あるいは、電気もしくは電子装置またはその周囲の温度が過度に上昇した場合、そのような装置を流れる電流を実質的に遮断する、バイメタル素子およびPTC素子を有して成る保護装置に関する。 The present invention is directed to an electric current flowing through an electric or electronic device (for example, a motor, a secondary battery pack), or when an electric or electronic device or an ambient temperature rises excessively. The present invention relates to a protection device having a bimetal element and a PTC element.
電気装置(例えばモーター)に電流が過剰に流れて電気装置が異常に高い温度になった場合、過剰電流以外の何等かの理由で電気装置の温度が異常に高い温度になった場合等の異常が生じた際、電気装置を流れる電流を遮断して、必要に応じてそのような異常を解消して、電気装置の安全を確保する必要がある。そのように電流を遮断する手段としてバイメタル素子が使用されている。 Abnormalities such as when the electric device (for example, motor) flows excessively and the electric device reaches an abnormally high temperature, or when the electric device temperature becomes abnormally high for any reason other than excessive current When this occurs, it is necessary to cut off the current flowing through the electric device, eliminate such abnormality as necessary, and ensure the safety of the electric device. Bimetal elements are used as means for interrupting current.
バイメタル素子は、バイメタル金属のシート部材を有して成り、それ自体が特定の温度を越えて高温になった場合、あるいはその周囲の雰囲気の温度が高くなってバイメタル素子が特定の温度を越えて高温になった場合、作動して(即ち、変形して)、バイメタル素子を流れる電流を遮断するように構成されている。 A bimetallic element has a sheet member made of bimetallic metal, and when the temperature of the bimetallic element itself exceeds a specific temperature or when the temperature of the surrounding atmosphere becomes high, the bimetallic element exceeds a specific temperature. When the temperature becomes high, it is configured to operate (i.e., to be deformed) and to interrupt a current flowing through the bimetal element.
そのようなバイメタル素子が電気装置に組み込まれている場合、過剰電流または他の理由によって電気装置が異常な高温になると作動して電流を遮断する。電流の遮断により電気装置の温度が低下するが、バイメタル素子は、その温度も低下するので、元の形状に戻り(即ち、復帰して)、その結果、電気装置の安全を確保する前に、再び電流が流れることを許容することになり得る。 When such a bimetal element is incorporated into an electrical device, it will operate and cut off the current when the electrical device becomes abnormally hot due to excess current or for other reasons. Although the temperature of the electrical device decreases due to the interruption of the current, the bimetal element also returns to its original shape (that is, returns) because the temperature also decreases, and as a result, before ensuring the safety of the electrical device, It may allow the current to flow again.
そのように再び電流が流れることを防止するには、バイメタル素子が作動した状態を確保・維持する必要がある。そのために、電気装置の回路においてバイメタル素子を直列に配置して、その回路の電流を遮断できるようにすると共に、バイメタル素子に対してPTC素子が並列に配置されている。このような配置によって、バイメタル素子が作動した場合に、それを流れていた電流をPTC素子に迂回させ、その電流によってPTC素子がジュール熱を発生して、その熱をバイメタル素子に伝達してバイメタル素子の作動状態を確保できる。 In order to prevent such a current from flowing again, it is necessary to ensure and maintain the state in which the bimetal element is activated. For this purpose, bimetal elements are arranged in series in the circuit of the electric device so that the current of the circuit can be cut off, and PTC elements are arranged in parallel to the bimetal elements. With such an arrangement, when the bimetal element is activated, the current flowing therethrough is diverted to the PTC element, and the PTC element generates Joule heat by the current, and the heat is transmitted to the bimetal element to transmit the bimetal element. The operating state of the element can be secured.
このように電気回路においてバイメタル素子の作動により動作する可動接点を直列に配置し、また、PTC素子をバイメタル素子に対して並列に配置するように構成された保護装置が知られている。このような保護装置は、例えば下記特許文献1に開示されている。そのような保護装置では、ターミナルを有する樹脂ベースがそれに設けた空間内にPTC素子、バイメタル素子およびアームを有して成り、上方プレートを予め設けたカバーが樹脂ベース上に配置され、この状態で樹脂ベースと樹脂カバーとが接着剤または超音波溶融によって接着されている。
As described above, a protection device is known in which movable contacts that are operated by the operation of a bimetal element in an electric circuit are arranged in series, and a PTC element is arranged in parallel to the bimetal element. Such a protection device is disclosed in, for example,
上記のような従来の保護装置において、アームおよびターミナルは接点部を有するが、これらの接点部は、それぞれアームおよびターミナルと一体にプレス加工により形成されている。しかしながら、このように接点部がプレス加工によって形成されている保護装置は、接点部の熱容量が低く、比較的大きな電流が流れると、アームとターミナルとの接点で発生したジュール熱により保護装置の温度が上昇し、バイメタル素子が作動し、保護装置が作動してしまう。即ち、このような保護装置は、保持電流を大きくすることができないという問題が見出された。 In the conventional protection device as described above, the arm and the terminal have contact portions, and these contact portions are formed by pressing together with the arm and the terminal, respectively. However, in the protection device in which the contact portion is formed by pressing as described above, the heat capacity of the contact portion is low, and when a relatively large current flows, the temperature of the protection device is caused by Joule heat generated at the contact point between the arm and the terminal. Rises, the bimetal element is activated, and the protective device is activated. That is, a problem has been found that such a protective device cannot increase the holding current.
本考案者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、ターミナルとアームの接点部の少なくとも一方を、ターミナルおよび/またはアームに接点材をかしめることにより形成することによって解決できることを見出し、本考案に至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that at least one of the contact portions of the terminal and the arm can be solved by caulking the contact material to the terminal and / or the arm. Heading, came to the present invention.
本考案の要旨によれば、樹脂ベース、ターミナル、PTC素子、バイメタル素子、アーム、上方プレートおよび樹脂カバーを有して成る保護装置であって、
樹脂ベースは、インサート成形によりターミナルと一体に形成されており、
樹脂ベースの空間内においてターミナル上に、PTC素子、バイメタル素子、アーム、および上方プレートが、この順に重ねられた状態で樹脂カバーに覆われており、
平常時にはターミナルとアームとが双方の接点部を介して電気的に直列に接続された状態にあり、
バイメタル素子が作動する異常時には、ターミナルとアームとが電気的に遮断された状態になる一方、ターミナル、PTC素子、バイメタル素子およびアームがこの順で電気的に直列に接続された状態となるように構成されており、
ターミナルおよびアームの接点部の少なくとも一方が、接点材をターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成されていることを特徴とする保護装置が提供される。
According to the gist of the present invention, a protective device comprising a resin base, a terminal, a PTC element, a bimetal element, an arm, an upper plate and a resin cover,
The resin base is formed integrally with the terminal by insert molding,
A PTC element, a bimetal element, an arm, and an upper plate are covered with a resin cover in a state of being stacked in this order on a terminal in a resin-based space,
In normal times, the terminal and arm are electrically connected in series via both contact points,
At the time of abnormal operation of the bimetal element, the terminal and the arm are electrically disconnected, while the terminal, the PTC element, the bimetal element and the arm are electrically connected in series in this order. Configured,
A protection device is provided in which at least one of the contact portions of the terminal and the arm is formed by caulking the contact material to the terminal and / or the arm.
本考案によれば、樹脂ベース、ターミナル、PTC素子、バイメタル素子、アーム、上方プレートおよび樹脂カバーを有して成る保護装置において、ターミナルおよびアームの接点部の少なくとも一方を、接点材をターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成する。これにより、接点部の熱容量が大きくなり、比較的大きな電流が流れた場合でも接点部の急激な発熱を抑制することができ、保護装置の保持電流を大きくすることができる。 According to the present invention, in a protective device having a resin base, a terminal, a PTC element, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover, at least one of the terminal and the contact portion of the arm, the contact material as the terminal, and / or Alternatively, it is formed by caulking on an arm. As a result, the heat capacity of the contact portion increases, and even when a relatively large current flows, rapid heat generation at the contact portion can be suppressed, and the holding current of the protection device can be increased.
本考案の一の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図3に、図1および図2に示す本発明の保護装置を、それを構成する要素毎に分解した様子を模式的に示すが、図3は、装置として完成状態にある、本発明の保護装置1をそれを構成する要素に仮に分解した場合に得られる分解斜視図を模式的に示すものであって、図3に示す要素を組み立てることによって、本発明の保護装置が得られるわけではない点に留意すべきである。
An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 schematically shows a state in which the protection device of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 is disassembled for each element constituting the protection device, but FIG. 3 shows the present invention in a completed state as the device. FIG. 3 schematically shows an exploded perspective view obtained when the
本考案の保護装置1は、概略的には、図1〜3に示されるような構造を有する。具体的には、保護装置1は、ターミナル2を有する樹脂ベース4および樹脂カバー6により規定される樹脂ハウジング8を有して成る。樹脂ベース4は空間10を有し、その底部にはターミナル2の一部が露出し、その露出部分12の上方にPTC素子14が配置され、その上方にバイメタル素子16が配置され、その上方にアーム18が配置されている。ターミナルの一部20およびアームの一部22は樹脂ハウジング8を貫通し、ハウジングの外部に延在している。ターミナルの露出部分12、PTC素子14、バイメタル素子16およびアーム18の一部分を含む空間10は、上方プレート24により密閉されており、さらにこれらは、ターミナル2およびアーム18の一部を除いて樹脂カバー6により覆われている。
The
保護装置1において、平常時には、ターミナル2とアーム18とは電気的に直列に接続されている。また、バイメタル素子16は、図示するように上向き(アーム側)に凸となるよう湾曲した状態であり、PTC素子14およびアーム18から離隔されている。この状態では、電流は、ターミナル2、ターミナルの接点部28、アームの接点部26、アーム18の順(またはその逆)に流れ、PTC素子14およびバイメタル素子16には電流は流れない。異常時、即ち、過電流が生じた場合または異常発熱が生じた場合には、バイメタル素子16が作動して、上向きに凸から下向き凸に変形し、これによりアーム18が上方に持ち上げられ、アームの接点部26とターミナルの接点部28の電気的接続が遮断される。また、変形したバイメタル素子16は、PTC素子14およびアーム18と接触して電気的に接続された状態となる。この状態では、電流は、ターミナル2、PTC素子14、バイメタル素子16、アーム18の順(またはその逆)に流れ、この電流によりPTC素子がトリップ(動作)し、ジュール熱を生じる。このジュール熱によりバイメタル素子16は下向き凸の状態に保持され、アーム18とターミナル2の接点の開放状態を維持することができる。このとき保護されるべき回路には、実質的に電流が遮断される(ただし、漏れ電流としての微少電流は流れる)。
In the
本考案において、ターミナル2と樹脂ベース4は、インサート成形により一体に形成される。このようにインサート成形することにより、ターミナル2と樹脂ベース4間の密着性を高めることができる。樹脂ベース4は、空間10を有し、その底部ではターミナル2の一部が露出している。このターミナル2の露出部分12上にPTC素子14が配置される。ターミナル2は、露出部分12上に、PTC素子14との電気的接続を容易に確保できるように、例えばドーム状の接点56を複数、例えば3個有していてもよい(図4参照)。
In the present invention, the
ターミナル2は、アーム18の接点部26との接点部28を有する。当該接点部28は、ターミナル2の対応する位置に貫通して設けられた穴に、接点材をかしめることにより形成することができる。本明細書において「かしめる」とは、ある部材(例えば、ターミナル用のプレート)に貫通して設けられた穴に、その穴の直径と同等の直径を有し、その穴の厚みよりも大きい厚み(高さ)を有する別の部材(例えば、接点材)をはめ込み、この穴から上下に突出した部分を潰すことによりある部材に別の部材を固定することを意味する。尚、接点材は必ずしも円柱形である必要はなく、角柱形等であってもよい。ターミナル2にこのような接点部を形成することにより、接点部に大きな熱容量を持たせることが可能になり、これにより保護装置に比較的大きな電流を流した場合でも接点部の温度の急激な上昇を防止することができ、保護装置の保持電流を大きくすることが可能になる。
The
上記接点材を構成する金属は、特に限定されないが、熱容量が大きいものが好ましく、例えば、銀−ニッケル、銀−銅、AgCdO、AgSnO2、AgZnO、AgSnOInO、AgCu、銅−タングステン合金等が好ましい。硬度が低く、接点部の形状、特に厚みの微細な設計が可能であり、熱容量も大きいという観点から、90%銀10%ニッケル合金が好ましい。
Metal constituting the contact material is not particularly limited, preferably those having a large heat capacity, for example, silver - nickel, silver - copper, AgCdO, AgSnO 2, AgZnO, AgSnOInO, AgCu, copper - tungsten alloy or the like are preferable. A 90
ターミナル2は、好ましくは、ターミナルの少なくとも一部に、例えば図5に示すように、部分30の周囲にリブ58を有する。本明細書において、「リブ」とは、それが設置された部材の強度を高めるための要素または構造を言い、例えば、部材面に設置される線状、棒状またはストリップ状の補強材、部材の表面の一部を凸状または凹状に変形させた構造が挙げられる。このようなリブを形成することにより、保護装置の剛性、特に裏面(ターミナル側)からの外圧に対する強度を高めることができる。
The
上記ターミナル2は、好ましくは、図2に示されるように、上記露出部分12を含む部分30が樹脂ベース4の空間10のより深い位置に位置するように、クランク形状に曲がって形成される。このような形状とすることにより、樹脂ベース4の空間10の容量を大きくすることができる。この場合、ターミナルの部分30は、樹脂ベースの裏側(空間10側と反対の側)で露出していてもよい。このように第1ターミナルの部分30を露出させることにより、保護装置の厚みを低減できることに加え、第1ターミナルとアームとの接点など保護装置内部で生じた熱を効率よく外部に消散することができ、保持電流をより向上させることができる。
As shown in FIG. 2, the
上記したように、ターミナルの一部20は、樹脂ハウジング8の側面を貫通して外向きに延在している。このターミナルの一部20は、本考案の保護装置1を所定の電気要素に電気的に接続するための部分であり、ターミナルの本来の機能を果たす。図示するように、ターミナルの一部20に接点32を設けてよい。
As described above, the
好ましくは、樹脂ベース4は、流動性の高い樹脂から形成される。このような樹脂を用いることにより、インサート成形時に細部にまで樹脂が行き渡るので、より微細な設計が可能になる。例えば、樹脂ベースの底面および側面の厚みを小さくし、小型化することが可能になる。
Preferably, the
上記の流動性の高い樹脂としては、例えば、流動長が25mm以上、好ましくは30mm以上である樹脂が挙げられる。かかる樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えばSZ6505HF(住友化学株式会社)およびSZ6506HF(住友化学株式会社)等が挙げられ、SZ6505HFが好ましい。 Examples of the resin having high fluidity include resins having a flow length of 25 mm or more, preferably 30 mm or more. Such a resin is not particularly limited, and examples thereof include SZ6505HF (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and SZ6506HF (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and SZ6505HF is preferred.
上記「流動長」は、射出成形機としてPS10E1ASE(日精樹脂工業株式会社製)を用いて、4.0mmφのランナ、幅1.5mm、厚さ0.3mm、長さ2.0mmのゲートを介して、90MPaの圧力で6秒間、幅5.0mm、厚さ0.3mmの製品を射出成形した場合の製品の長さとして定義される。 The above “flow length” is obtained by using PS10E1ASE (manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.) as an injection molding machine through a 4.0 mmφ runner, a width of 1.5 mm, a thickness of 0.3 mm, and a length of 2.0 mm. Thus, the length of the product is defined as a product having a width of 5.0 mm and a thickness of 0.3 mm injection-molded at a pressure of 90 MPa for 6 seconds.
本考案の保護装置において、上記ターミナルの露出部分12の上方にPTC素子14が配置されている。その結果、ターミナル2とPTC素子14は、例えば接点56を介して電気的に接続されている。
In the protection device of the present invention, a
上記PTC素子としては、セラミックPTC素子またはポリマーPTC素子のいずれを用いてもよいが、ポリマーPTC素子を使用するのが好ましい。ポリマーPTC素子は、セラミックPTC素子と比較して、素子自体の抵抗値が低く、一定以上の温度になっても自己破壊が生じにくいという点で有利である。また、ポリマーPTC素子は、セラミックPTC素子と比較して、トリップ状態を保持するために必要な電圧が低く、回路の電圧が低い状態であってもトリップ状態を保持することができる。この結果、接点を開放状態に維持することができ(ラッチ状態)、接点の開閉を繰り返すチャタリング現象を防止できるという点で有利である。さらに、保持電流値が同等である場合、ポリマーPTC素子は、セラミックPTC素子よりも小型・低抵抗である点でも好ましい。 As the PTC element, either a ceramic PTC element or a polymer PTC element may be used, but a polymer PTC element is preferably used. The polymer PTC element is advantageous in that the resistance value of the element itself is lower than that of the ceramic PTC element and self-destruction is unlikely to occur even when the temperature exceeds a certain level. In addition, the polymer PTC element has a lower voltage required to maintain the trip state than the ceramic PTC element, and can maintain the trip state even when the circuit voltage is low. As a result, it is advantageous in that the contact can be maintained in an open state (latched state) and chattering phenomenon that repeatedly opens and closes the contact can be prevented. Furthermore, when the holding current values are equal, the polymer PTC element is preferable in that it is smaller and has a lower resistance than the ceramic PTC element.
上記ポリマーPTC素子は、導電性充填剤(例えばカーボンブラック、ニッケル合金等)が分散しているポリマー(例えばポリエチレン、ポリビニリデンフルオライド等)を含んで成る導電性組成物を押出することによって得られる層状のPTC要素およびその両側に配置された電極(例えば金属箔)を有して成る。 The polymer PTC element is obtained by extruding a conductive composition comprising a polymer (for example, polyethylene, polyvinylidene fluoride, etc.) in which a conductive filler (for example, carbon black, nickel alloy, etc.) is dispersed. It has a layered PTC element and electrodes (for example, metal foil) arranged on both sides thereof.
ポリマーPTC素子の大きさおよび形状は、特に限定されないが、本考案の保護装置では、例えば直径2.0mm以下、厚さ0.20mm以下のディスク状のものを使用することができる。 The size and shape of the polymer PTC element are not particularly limited, but in the protection device of the present invention, for example, a disk-shaped device having a diameter of 2.0 mm or less and a thickness of 0.20 mm or less can be used.
本考案の保護装置において、PTC素子としてポリマーPTC素子を使用する場合、その抵抗値は、0.8〜10Ωであるのが好ましく、4.5〜10Ωであるのがより好ましい。ポリマーPTC素子の抵抗値を0.8Ω以上とすることにより、3Vでトリップした状態を維持することができる。また、ポリマーPTC素子の抵抗値を4.5Ω以上とすることにより、3Vでのトリップ状態時の漏れ電流を0.2A以下とすることが可能になる。また、ポリマーPTC素子の抵抗値を10Ω以下とすることにより、その製造に際して、抵抗値のバラツキを小さくするのが容易になる。 In the protection device of the present invention, when a polymer PTC element is used as the PTC element, the resistance value is preferably 0.8 to 10Ω, and more preferably 4.5 to 10Ω. By setting the resistance value of the polymer PTC element to 0.8Ω or more, the tripped state at 3V can be maintained. Further, by setting the resistance value of the polymer PTC element to 4.5Ω or more, it becomes possible to set the leakage current in a trip state at 3 V to 0.2 A or less. Further, by setting the resistance value of the polymer PTC element to 10Ω or less, it becomes easy to reduce the variation of the resistance value in the production.
尚、本明細書において、ポリマーPTC素子の抵抗値とは、ポリマーを含んで成る導電性組成物を押し出して得られるPTC要素の両側に電極(好ましくはニッケル箔)を圧着して得られるポリマーPTC素子の両電極間に25℃にて6.5mV(直流)の電圧を印可した状態で測定される電流値および印可電圧から算出される抵抗値(4端子法による測定、抵抗測定器の測定レンジの印可電流:100mA)を意味する。尚、電極の抵抗値はPTC要素の抵抗値と比較した場合、無視できるほどに小さいので、PTC素子の抵抗値は、PTC要素の抵抗値に実質的に等しい。 In this specification, the resistance value of the polymer PTC element is a polymer PTC obtained by pressure-bonding electrodes (preferably nickel foil) to both sides of a PTC element obtained by extruding a conductive composition containing a polymer. A current value measured with a voltage of 6.5 mV (direct current) applied at 25 ° C. between both electrodes of the element and a resistance value calculated from the applied voltage (measurement by a four-terminal method, measurement range of a resistance measuring instrument) The applied current of 100 mA). Since the resistance value of the electrode is negligibly small when compared with the resistance value of the PTC element, the resistance value of the PTC element is substantially equal to the resistance value of the PTC element.
本考案の保護装置において、PTC素子14の上方にはバイメタル素子16が配置されている。当該バイメタル素子16は、空間10内に設けた段差部50上で支持される。当該バイメタル素子16は、異常状態と判断すべき温度で変形するものであれば特に限定されず、自体公知のものを用いることができる。平常時には、バイメタル素子16は、PTC素子14と電気的に接続されていてもいなくてもよいが、異常時には電気的に接続される。
In the protection device of the present invention, a
バイメタル素子16は、樹脂ベースの空間10が許容し得る限り、できるだけ表面積が大きいものが好ましい。表面積を大きくすることにより、動作温度のばらつきを低減することができ、また、異常時に変形した際にアーム18を上方に持ち上げる力が大きくなる。
The
好ましくは、バイメタル素子16は、その下面(PTC素子側)の中央部付近に、突起、例えばドーム状の凸部54を有していてもよい。この突起は、バイメタル素子16が作動して、上向きに凸の状態から下向きに凸となった場合、PTC素子14と接触した状態となる。この突起の高さに相当する分だけアーム18がさらに上方に押し上げられるので、バイメタル素子16自体の湾曲の程度がより小さい場合であっても、アーム18を十分に押し上げることができ、アームとターミナルの接点での電気的接続をより確実に遮断することができる。
Preferably, the
本考案の保護装置において、アーム18は、バイメタル素子16の上方に位置し、樹脂ベース4に固定されている。固定方法は、特に限定されないが、アーム18の固定部34をクランク形状に曲げ、そのステップ部36の両端部に嵌合部38(例えば、突出部)を設けることが好ましい。この場合、樹脂ベース4に、この嵌合部に対応する被嵌合部40(例えば、上記突出部が嵌まり込む凹部)を設ける。これらを嵌合させる(圧入する)ことにより、アーム18を樹脂ベース4に固定することができる。このような形態とすることにより、樹脂ベース4の空間10をより広く確保することができ、より大きなバイメタル素子を設置することが可能になる。
In the protection device of the present invention, the
また、アーム18は、接点部26を有し、図示するように、その接点部26が水平方向(樹脂ベースの底面の延在方向)に対してやや下方に位置するように湾曲している状態に形成されているのが好ましい。この接点部26は、正常時には、ターミナルの接点部28と接触しており、異常時には、バイメタル16が変形することによりアーム18が上方に持ち上げられ、この接触状態が解除される。
Further, the
上記接点部26は、ターミナルの接点部28と同様に、アーム18の対応する位置に設けられた穴に、接点材をかしめることにより形成することができる。アーム18にこのような接点部を形成することにより、接点部に大きな熱容量を持たせることが可能になり、これにより保護装置に比較的大きな電流を流した場合でも接点部の温度の急激な上昇を防止することができ、保護装置の保持電流を大きくすることが可能になる。なお、第1ターミナルの接点部28およびアーム18の接点部26のいずれか一方が、接点材を第1ターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成されていればよいが、好ましくは両方の接点部が接点材をかしめることにより形成される。
The
上記接点材を構成する金属は、ターミナルの接点部28を形成する接点材を構成するものと同様である。
The metal which comprises the said contact material is the same as that which comprises the contact material which forms the
また、アーム18は、異常時にバイメタル素子が変形した場合に、アームとバイメタル素子との電気的接続をより確実にするための接点42、44を有していてもよい。
Further, the
好ましくは、アーム18は、図示するように、空間10内でクランク形状に曲げられる。このような形状とすることにより、異常時にバイメタル素子16によりアーム18が持ち上げられた際、接点部26と接点部28間の距離(接点ギャップ)を大きくすることができ、両者の接触状態を確実に解除することができる。
Preferably, the
上記したように、アームの一部22は、樹脂ハウジング8の側面を貫通して外向きに延在している。このアーム一部22は、本考案の保護素子1を所定の電気要素に電気的に接続するための部分であり、ターミナルと同様の機能を果たす。図示するように、アームの一部22に接点52を設けてよい。
As described above, the
本考案の保護装置において、空間10内のアームの上方には、上方プレート24が配置されている。上方プレート24は、バイメタル素子16が所定の高温になって作動してアーム18を上方に押し上げた際に、バイメタル素子16からの熱によって加熱状態にあり得るアーム18および/または接点部26が接触して熱を消散させる機能を有する。したがって、上方プレート24は優れた熱伝導性を有するのが好ましく、熱は、上方プレート24からそれに接触しているアームを経てアームの一部22を介して散逸する。したがって、上方プレート24は例えば金属シートによって形成されていることが好ましい。その結果、バイメタル素子16から樹脂カバー6に伝えられる熱量を可及的に減らすことができ、熱により樹脂カバー6が受ける影響を最小限とできる。
In the protection device of the present invention, an
図示するように、上方プレート24は、樹脂ベース4によって規定されている空間10を実質的に閉鎖している。尚、「実質的に閉鎖する」とは、本考案の保護装置の製造において、樹脂カバー6をインサート成形により形成した場合に、成形に用いる溶融樹脂が空間10内に侵入できない状態にあることを意味する。換言すれば、本考案の保護装置においては、樹脂カバー6をインサート成形した場合に、成形に用いた樹脂が、空間10内に侵入していない状態にあることを意味する。
As shown, the
上方プレート24は係止部46を有し、これが樹脂ベース4の被係止部48と係合することにより固定されている。好ましくは、係止部46は、鉤型形状(フック形状)であり、被係止部48は、これに対応する切欠形状である。このような構造とすることにより、係合に必要な領域を小さくすることができ、その結果、空間10をより大きく確保することが可能になり、より大きなバイメタル素子を用いることが可能になる。
The
本考案の保護装置において、上方プレート24を覆うように、樹脂カバー6が配置される。樹脂カバー6は、樹脂ベース4とともに樹脂ハウジング8を規定する。樹脂カバー6と樹脂ベース4は、例えば接着剤、超音波溶着、レーザー溶着などによって接着することができる。
In the protection device of the present invention, the resin cover 6 is disposed so as to cover the
また、樹脂カバー6は、ターミナル2を有する樹脂ベース4、PTC素子14、バイメタル素子16、アーム18および上方プレート24を図示するように組み立てたアッセンブリを所定の金型に入れ、金型の一方の側方からアームの一部分22が外向きに延在し、また、金型の他方の側方からターミナルの一部20が外向きに延在した状態で、樹脂を射出成形することによって、即ち、インサート成形することによってアッセンブリの周囲に形成してもよい。このインサート成形によって金型に供給された溶融樹脂は、樹脂ベース4の樹脂部分と接触する箇所にてその樹脂と一体となり、樹脂ベース4と樹脂カバー6との接着状態が確保される。この場合、樹脂カバー6の射出成形時の圧力により上方プレートが変形することを防止するため、上方プレートを樹脂ベースに固定する前に、その一部に、好ましくは中央部付近の上方に予め樹脂カバーの一部7をインサート成形し、樹脂ベースに固定し、次いで樹脂カバーの残りの部分7’をインサート成形することが好ましい。尚、インサート成形時に金型に供給される樹脂の圧力が上方プレート24を樹脂ベース4に向かって(即ち、図2において下向きに)押し付けるので、上方プレート24による樹脂ベース4の空間10の閉鎖がより一層確保できる。このように樹脂カバー6を形成することにより、酸素が空間内に侵入することを抑制することができる。
In addition, the resin cover 6 is a
一の態様において、上方プレート24の上面部の一部は、樹脂カバー6から露出していてもよい。このような構成とすることにより、保護装置の内部、特に接点で生じた熱を装置外部に効率的に消散することができ、これにより保持電流を大きくすることができる。
In one embodiment, a part of the upper surface portion of the
さらなる態様において、上記のように装置の上部に露出させた上方プレート24は、電極として用いることもできる。この場合、アームの一部22は省略することができる。この場合、装置を流れる電流は、正常時には、ターミナル2、ターミナルの接点部28、アームの接点部26、アーム18、上方プレート24の順(またはその逆)に流れ、異常時には、ターミナル2、PTC素子14、バイメタル素子16、アーム18、上方プレート24の順(またはその逆)に流れる。
In a further aspect, the
樹脂カバー6を構成する樹脂は、特に限定されないが、樹脂ベース4を構成する樹脂と同じものであることが好ましい。同じ樹脂を用いることにより、樹脂ベース4と樹脂カバー6の接着を一層確実にすることができる。
The resin constituting the resin cover 6 is not particularly limited, but is preferably the same as the resin constituting the
好ましい態様において、本考案の保護装置は、樹脂ベース、ターミナル、PTC素子、バイメタル素子、アーム、上方プレートおよび樹脂カバーを有して成り、平常時にはターミナルとアームとが電気的に直列に接続された状態にあり、バイメタル素子が作動する異常時には、ターミナルとアームとが電気的に遮断された状態になる一方、ターミナル、PTC素子、バイメタル素子およびアームがこの順で電気的に直列に接続された状態となるように構成されている保護装置であって、
(1)樹脂ベースが、インサート成形によりターミナルと一体に形成されており、
(2)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(3)樹脂ベースの空間内においてターミナル上に、PTC素子、バイメタル素子、アーム、および上方プレートが、この順に重ねられた状態で樹脂カバーに覆われており、
(4)ターミナルおよびアームの接点部のいずれか一方、好ましくは両方が、接点材をターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成されており、
(5)ターミナルの少なくとも一部がリブを有し、
(6)上方プレートが鉤状の係止部を有し、この係止部を樹脂ベースの切欠形状の被係止部に係合させることにより樹脂ベースに固定されており、
(7)アームが、樹脂ベースの空間内において、クランク形状を有し、
(8)アームの固定部がクランク形状を有し、このクランクのステップ部の両端部に嵌合部を有し、この嵌合部を樹脂ベースの被嵌合部に嵌合させることによりアームが固定されており、
(9)バイメタル素子がその中央部付近に突起を有する
ことを特徴とする。但し、上記特徴(5)〜(9)の少なくとも1つを備えればよいが、好ましくはいずれか2つ、より好ましくはいずれか3つ、さらに好ましくはすべてを備える。
In a preferred embodiment, the protection device of the present invention includes a resin base, a terminal, a PTC element, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover, and the terminal and the arm are electrically connected in series in normal times. In an abnormal state where the bimetal element is in operation, the terminal and arm are electrically disconnected, while the terminal, PTC element, bimetal element and arm are electrically connected in series in this order A protection device configured to be
(1) The resin base is formed integrally with the terminal by insert molding.
(2) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(3) The PTC element, the bimetal element, the arm, and the upper plate are covered with the resin cover in a state where they are stacked in this order on the terminal in the resin-based space,
(4) Either one or preferably both of the contact portions of the terminal and the arm are formed by caulking the contact material to the terminal and / or the arm,
(5) At least a part of the terminal has a rib,
(6) The upper plate has a hook-shaped locking portion, and is fixed to the resin base by engaging the locking portion with the notched locking portion of the resin base,
(7) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(8) The fixing portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both ends of the step portion of the crank. By fitting the fitting portion to the fitting portion of the resin base, the arm is Fixed,
(9) The bimetal element has a protrusion near its center. However, at least one of the above features (5) to (9) may be provided, but preferably any two, more preferably any three, and even more preferably all.
本考案の保護装置は、小型化が可能であり、例えば、縦5.0mm以下、横3.0mm以下、高さ0.9mm以下のサイズとすることができ、代表的には、縦4.6mm、横2.8mm、高さ0.88mmのサイズとすることができる。 The protective device of the present invention can be reduced in size, and can be, for example, a size of 5.0 mm or less in length, 3.0 mm or less in width, and 0.9 mm or less in height. The size can be 6 mm, width 2.8 mm, and height 0.88 mm.
本考案の保護装置は、携帯電話、タブレット機器などのリチウムイオンバッテリー電池セルの保護装置として好適に利用できる。
The protection device of the present invention can be suitably used as a protection device for lithium ion battery battery cells such as mobile phones and tablet devices.
1…保護装置
2…ターミナル
4…樹脂ベース
6…樹脂カバー
7…樹脂カバーの一部
7’…樹脂カバーの一部
8…樹脂ハウジング
10…空間
12…露出部分
14…PTC素子
16…バイメタル素子
18…アーム
20…ターミナルの一部
22…アームの一部
24…上方プレート
26…アームの接点部
28…ターミナルの接点部
30…ターミナルの部分
32…接点
34…固定部
36…ステップ部
38…嵌合部
40…被嵌合部
42,44…接点
46…係止部
48…被係止部
50…段差部
52…接点
54…凸部
56…接点
58…リブ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
樹脂ベースは、インサート成形によりターミナルと一体に形成されており、
樹脂ベースの空間内においてターミナル上に、PTC素子、バイメタル素子、アーム、および上方プレートが、この順に重ねられた状態で樹脂カバーに覆われており、
平常時にはターミナルとアームとが双方の接点部を介して電気的に直列に接続された状態にあり、
バイメタル素子が作動する異常時には、ターミナルとアームとが電気的に遮断された状態になる一方、ターミナル、PTC素子、バイメタル素子およびアームがこの順で電気的に直列に接続された状態となるように構成されており、
ターミナルおよびアームの接点部の少なくとも一方が、接点材をターミナルおよび/またはアームにかしめることにより形成されていることを特徴とする保護装置。 A protective device comprising a resin base, a terminal, a PTC element, a bimetal element, an arm, an upper plate and a resin cover,
The resin base is formed integrally with the terminal by insert molding,
A PTC element, a bimetal element, an arm, and an upper plate are covered with a resin cover in a state of being stacked in this order on a terminal in a resin-based space,
In normal times, the terminal and arm are electrically connected in series via both contact points,
At the time of abnormal operation of the bimetal element, the terminal and the arm are electrically disconnected, while the terminal, the PTC element, the bimetal element and the arm are electrically connected in series in this order. Configured,
At least one of the contact part of a terminal and an arm is formed by crimping a contact material on a terminal and / or an arm.
(1)樹脂ベースが、インサート成形によりターミナルと一体に形成されており、
(2)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(3)樹脂ベースの空間内においてターミナル上に、PTC素子、バイメタル素子、アーム、および上方プレートが、この順に重ねられた状態で樹脂カバーに覆われており、
(4)ターミナルおよびアームの接点部が、それぞれ、接点材をターミナルおよびアームにかしめることにより形成されており、
(5)ターミナルの少なくとも一部がリブ形状を有し、
(6)上方プレートが鉤状の係止部を有し、この係止部を樹脂ベースの切欠形状の被係止部に係合させることにより樹脂ベースに固定されており、
(7)アームが、樹脂ベースの空間内において、クランク形状を有し、
(8)アームの固定部がクランク形状を有し、このクランクのステップ部の両端部に嵌合部を有し、この嵌合部を樹脂ベースの被嵌合部に嵌合させることによりアームが固定されており、
(9)バイメタル素子がその中央部付近に突起を有する
ことを特徴とする、保護装置。 It has a resin base, terminal, PTC element, bimetal element, arm, upper plate, and resin cover. In normal times, the terminal and arm are electrically connected in series, and when the bimetal element operates abnormally The protective device is configured so that the terminal, the PTC element, the bimetal element, and the arm are electrically connected in series in this order while the terminal and the arm are electrically disconnected. There,
(1) The resin base is formed integrally with the terminal by insert molding.
(2) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(3) The PTC element, the bimetal element, the arm, and the upper plate are covered with the resin cover in a state where they are stacked in this order on the terminal in the resin-based space,
(4) The contact portions of the terminal and the arm are formed by caulking the contact material to the terminal and the arm, respectively.
(5) At least a part of the terminal has a rib shape,
(6) The upper plate has a hook-shaped locking portion, and is fixed to the resin base by engaging the locking portion with the notched locking portion of the resin base,
(7) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(8) The fixing portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both ends of the step portion of the crank. By fitting the fitting portion to the fitting portion of the resin base, the arm is Fixed,
(9) The protective device, wherein the bimetal element has a protrusion near the center.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013002259U JP3185917U (en) | 2013-04-19 | 2013-04-19 | Protective device |
KR2020140003122U KR200487774Y1 (en) | 2013-04-19 | 2014-04-18 | Protection device |
CN201420191920.1U CN204011270U (en) | 2013-04-19 | 2014-04-18 | Protective device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013002259U JP3185917U (en) | 2013-04-19 | 2013-04-19 | Protective device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3185917U true JP3185917U (en) | 2013-09-12 |
Family
ID=50429632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013002259U Expired - Lifetime JP3185917U (en) | 2013-04-19 | 2013-04-19 | Protective device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3185917U (en) |
KR (1) | KR200487774Y1 (en) |
CN (1) | CN204011270U (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015156136A1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-10-15 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Protection device |
CN105336552A (en) * | 2014-08-08 | 2016-02-17 | 上海神沃电子有限公司 | Circuit protector and production method thereof |
CN108766833A (en) * | 2018-07-11 | 2018-11-06 | 贵州航天电器股份有限公司 | A kind of structure improving temperature relay vibration resistance |
WO2019167568A1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | ボーンズ株式会社 | Breaker and safety circuit equipped with same |
CN113572128A (en) * | 2021-08-11 | 2021-10-29 | 上海维安电子有限公司 | Over-temperature and over-current integrated protection element |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107210159B (en) * | 2015-02-04 | 2020-01-14 | 打矢恒温器株式会社 | Thermal protector |
CN113921333A (en) * | 2021-10-28 | 2022-01-11 | 江苏常胜电器股份有限公司 | Wide temperature range self-sustaining formula protector |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0664979B2 (en) * | 1988-05-13 | 1994-08-22 | ウチヤ・サーモスタット株式会社 | Thermostat manufacturing method |
KR20030047801A (en) * | 2001-12-07 | 2003-06-18 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | Thermal protector |
JP4170232B2 (en) * | 2004-01-16 | 2008-10-22 | 株式会社小松ライト製作所 | Safety device using bimetal |
KR100656504B1 (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-11 | 센서스앤드컨트롤스코리아 주식회사 | Circuit breaker and battery pack with the same |
-
2013
- 2013-04-19 JP JP2013002259U patent/JP3185917U/en not_active Expired - Lifetime
-
2014
- 2014-04-18 CN CN201420191920.1U patent/CN204011270U/en not_active Expired - Lifetime
- 2014-04-18 KR KR2020140003122U patent/KR200487774Y1/en active IP Right Grant
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015156136A1 (en) * | 2014-04-09 | 2015-10-15 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Protection device |
CN106463303A (en) * | 2014-04-09 | 2017-02-22 | 力特电子(日本)有限责任公司 | Protection device |
CN105336552A (en) * | 2014-08-08 | 2016-02-17 | 上海神沃电子有限公司 | Circuit protector and production method thereof |
WO2019167568A1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | ボーンズ株式会社 | Breaker and safety circuit equipped with same |
US11239037B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-02-01 | Bourns Kk | Breaker and safety circuit equipped with the same |
CN108766833A (en) * | 2018-07-11 | 2018-11-06 | 贵州航天电器股份有限公司 | A kind of structure improving temperature relay vibration resistance |
CN113572128A (en) * | 2021-08-11 | 2021-10-29 | 上海维安电子有限公司 | Over-temperature and over-current integrated protection element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140005595U (en) | 2014-10-29 |
CN204011270U (en) | 2014-12-10 |
KR200487774Y1 (en) | 2019-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6117106B2 (en) | Protective device | |
JP3185917U (en) | Protective device | |
JP6195910B2 (en) | Protective device | |
JP6297028B2 (en) | Protective device | |
JP5695695B2 (en) | Breaker and secondary battery provided with the same | |
WO2015029826A1 (en) | Protective device | |
US6414285B1 (en) | Thermal protector | |
JP2016031917A (en) | Breaker, safety circuit with the same, and secondary battery circuit | |
JP7017874B2 (en) | A breaker and a safety circuit equipped with it. | |
JP6457810B2 (en) | Breaker, safety circuit including the same, and secondary battery circuit. | |
JP6393119B2 (en) | Breaker, safety circuit including the same, and secondary battery circuit. | |
JP2006100054A (en) | Battery protector with pressure withstanding property | |
JP4815151B2 (en) | Thermal protection switch device and battery pack | |
WO2015156136A1 (en) | Protection device | |
JP6401550B2 (en) | Breaker, safety circuit including the same, and secondary battery circuit. | |
JP2019075354A (en) | Current interrupting device, safety circuit, and secondary battery pack |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3185917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |