JP6195910B2 - Protective device - Google Patents
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Description
本発明は、電気または電子装置(例えばモーター、2次電池パック)に異常が発生した場合に、その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 relates to a protective device having a bimetal element and a PTC element that substantially cuts off a current flowing through an electric or electronic device (for example, a motor, a secondary battery pack) when an abnormality occurs. .
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超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, Patent Document 1 below. In such a protection device, a resin base having a terminal has a PTC element, a bimetal element and an arm in a space provided in the resin base, and a cover provided with an upper plate in advance is disposed on the resin base. The resin base and the resin cover are bonded by an adhesive or ultrasonic melting.
上記のような従来の保護装置では、異常発熱が保護装置から離れた位置で生じたり、過電流以外の異常、例えば過電圧が生じたりした場合は、電気または電子装置を適確に保護することができない。したがって、本発明は、異常発熱が保護装置から離れた位置で生じたり、過電流以外の異常が生じたりした場合でも、保護すべき装置を適切に保護することができる保護装置を提供することを目的とする。 In the conventional protection device as described above, when abnormal heat generation occurs at a position away from the protection device, or when an abnormality other than overcurrent, for example, overvoltage occurs, the electrical or electronic device can be properly protected. Can not. Therefore, the present invention provides a protective device capable of appropriately protecting a device to be protected even when abnormal heat generation occurs at a position away from the protective device or when an abnormality other than overcurrent occurs. Objective.
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、バイメタル素子の作動により動作する可動接点を含む主回路とは別に、種々の異常に応じて通電されるPTC素子を含む副回路を設けることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have determined that, in addition to the main circuit including the movable contact that operates by the operation of the bimetal element, the secondary circuit including the PTC element that is energized in response to various abnormalities. It has been found that the above problems can be solved by providing a circuit, and the present invention has been achieved.
本発明の第1の要旨によれば、樹脂ベース、第1ターミナル、第2ターミナル、PTC素子、絶縁層、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、
樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第1ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
第1ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
平常時には、主回路は、第1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、一方、副回路には電流が流れず、
異常時には、副回路に通電されると、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構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 a first aspect of the present invention, there is provided a protective device comprising a resin base, a first terminal, a second terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover,
In the resin housing defined by the resin base and the resin cover, the first terminal, the PTC element, the second terminal, the insulating layer, the bimetal element, the arm and the upper plate are stacked in this order,
A first terminal and an arm having a terminal function are arranged in series to constitute a main circuit,
The first terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
In normal times, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact points, while no current flows in the sub circuit,
In an abnormal state, when the subcircuit is energized, the PTC element generates heat due to this current, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened. A protection device is provided that is configured as described above.
本発明によれば、バイメタル素子が作動することにより遮断される主回路とは別に、PTC素子を含み、異常時に通電される副回路を設けることにより、過電流以外の異常が生じた場合であっても、その異常に応じて副回路に通電することにより、副回路のPTC素子がジュール熱を生じ、この熱によりバイメタル素子を作動させて主回路をオープンにすることにより、保護すべき電気または電子装置を適切に保護することができる。 According to the present invention, there is a case where an abnormality other than an overcurrent has occurred by providing a sub-circuit that includes a PTC element and is energized in the event of an abnormality, in addition to the main circuit that is interrupted by the operation of the bimetal element. However, by energizing the subcircuit according to the abnormality, Joule heat is generated in the PTC element of the subcircuit, and this heat activates the bimetal element to open the main circuit. The electronic device can be appropriately protected.
本発明の一の実施形態である保護装置1Aについて、図1〜5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1A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1A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。
A
本発明の保護装置1A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1Aは、第1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、その底部には第1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、その上方に第2ターミナル16が配置され、その上方に絶縁層18が配置され、その上方にバイメタル素子20が配置され、その上方にターミナルとしても機能するアーム22が配置されている。第1ターミナルの一部24、第2ターミナルの一部26およびアームの一部28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。第1ターミナルの露出部分12、PTC素子14、第2ターミナル16の一部分、絶縁層18、バイメタル素子20およびアーム22の一部分を含む空間10は、上方プレート30により密閉されており、さらにこれらは、第1ターミナル2、第2ターミナル16およびアーム22の一部を除いて樹脂カバー6により覆われている。保護装置1Aにおいて、第1ターミナル2およびアーム22により主回路が構成され、第1ターミナル2、PTC素子14および第2ターミナル16により副回路が構成される。以下、このように他の電気要素との接続端子を3つ有する保護装置を「3端子型」の保護装置ともいう。
The
本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、平常時には、第1ターミナル2とアーム22とは、双方の接点部32,34を介して電気的に直列に接続されている。また、バイメタル素子20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る。また、第2ターミナル16とバイメタル素子20は、絶縁層18により電気的に遮断されている。平常時には、電流は、主回路、即ち、第1ターミナル2、第1ターミナルの接点部32、アームの接点部34、アーム22の順(またはその逆)に流れ、副回路には電流は流れない。異常時には、第2ターミナルに接続された電気要素から副回路に通電が開始され、副回路、即ち、第1ターミナル2、PTC素子14、第2ターミナル16の順(またはその逆)に電流が流れ、この電流によりPTC素子14がトリップ(動作)し、ジュール熱を生じ、その熱によりバイメタル素子20が作動して、上向き凸から下向き凸に変形し、これによりアーム22が上方に押し上げられ、アームの接点部34と第1ターミナルの接点部32の電気的接続が遮断され、主回路がオープンになる。尚、「平常時」とは、保護すべき電気または電子装置に異常が生じていないことを意味し、「異常時」とは、例えば、保護すべき電気または電子装置が接続されている回路に過電流が流れる、過電圧がかかる、あるいは、保護すべき電気もしくは電子装置またはその周辺で異常発熱が生じている状況を意味する。
In the three-
本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、第1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、第1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、その底部では第1ターミナル2の一部が露出している。この第1ターミナル2の露出部分12上にPTC素子14が配置される。第1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36を複数、例えば3個有していてもよい(図4参照)。
In the three-
第1ターミナル2は、アーム22の接点部34との接点部32を有する。当該接点部32は、第1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、第1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。第1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
第1ターミナル2は、好ましくは、第1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38にリブ72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(第1ターミナルが露出する側)からの外圧に対する強度を高めることができる。
The
上記第1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38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、第1ターミナルの部分38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38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。
The
上記したように、第1ターミナルの一部24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。この第1ターミナルの一部24は、本発明の保護装置1A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、ターミナルとしての本来の機能を果たす。図示するように、第1ターミナルの一部24に接点40を設けてよい。
As described above, the first
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 a resin having a flow length of 25 mm or more, preferably 30 mm. 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.
また、樹脂ベース4は、耐熱性樹脂から形成されていてもよい。このような樹脂を用いることにより、リフロー炉など高温環境に付された場合であっても、保護素子の変形を防止することができる。
The
上記の耐熱性樹脂としては、例えば、LCP樹脂、ポリアミド系樹脂、PPS系樹脂等が挙げられる。 Examples of the heat resistant resin include LCP resin, polyamide resin, PPS resin, and the like.
本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、上記第1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、第1ターミナル2とPTC素子14は、例えば接点36を介して電気的に接続されている。
In the three-
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素子とは、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 formed by extruding a conductive composition containing a polymer (for example, polyethylene, polyvinylidene fluoride, etc.) in which a conductive filler (for example, carbon black, nickel alloy, etc.) is dispersed. And the electrode (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、本発明の保護装置では、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 protective device of the present invention, for example, a disk-shaped element having a diameter of 2.0 mm or less and a thickness of 0.20 mm or less can be used.
本発明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.
本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、PTC素子14の上方には第2ターミナル16が配置されている。PTC素子14と第2ターミナル16とは、例えば半田により電気的に接続されている。
In the three-
第2ターミナル16は、異常に応じて副回路に通電するための電気要素、例えばスイッチング素子、FET(電解効果トランジスタ)等に接続される。異常時に、第2ターミナルを介して上記電気要素からPTC素子に電流を流すことにより、PTC素子を高温・高抵抗状態とし、即ち、トリップさせて、その熱によりバイメタル素子20を作動させる。
The
上記したように、第2ターミナルの一部26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。この第2ターミナルの一部26は、本発明の保護装置1Aを所定の電気要素に電気的に接続するための部分である。図面には記載されていないが、第2ターミナルの一部26に接点を設けてもよい。
As described above, the
本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、第2ターミナル16の上方には絶縁層18が配置されている。絶縁層18は、空間10内に設けた段差部42上で支持される。この絶縁層18により、第2ターミナル16とバイメタル素子20とが電気的に離隔されている。
In the three-terminal protection device 1 </ b> A of the present invention, an insulating
上記絶縁層は、絶縁性材料から形成される。絶縁性材料としては、特に限定されないが、好ましくは樹脂、セラミック、シリコーン、紙、ゴム等が挙げられる。 The insulating layer is made of an insulating material. Although it does not specifically limit as an insulating material, Preferably resin, ceramic, silicone, paper, rubber | gum etc. are mentioned.
上記絶縁層の厚さは、第2ターミナルとバイメタル素子との電気的絶縁を確保できるものであれば特に限定されるものではないが、50〜500μm、好ましくは150〜400μmであり得る。絶縁層が薄いほど、PTC素子で生じたジュール熱を、効率よくバイメタル素子に伝達することができることから、250μm以下であることが好ましく、200μm以下であることがより好ましい。また、第2ターミナルとバイメタル素子との電気的絶縁を確実にするため、50μm以上であることが好ましく、100μm以上であることがより好ましい。 The thickness of the insulating layer is not particularly limited as long as electrical insulation between the second terminal and the bimetal element can be secured, but may be 50 to 500 μm, preferably 150 to 400 μm. The thinner the insulating layer, the more efficiently Joule heat generated in the PTC element can be transmitted to the bimetal element, and therefore it is preferably 250 μm or less, and more preferably 200 μm or less. Moreover, in order to ensure electrical insulation between the second terminal and the bimetal element, it is preferably 50 μm or more, and more preferably 100 μm or more.
本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、絶縁層18の上方にはバイメタル素子20が配置されている。また、バイメタル素子20は、PTC素子14の熱影響下にある。当該バイメタル素子20は、PTC素子14で生じるジュール熱により変形し得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。
In the three-
バイメタル素子20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22を上方に押し上げる力が大きくなる。
The
好ましくは、バイメタル素子20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44を有していてもよい。この突起は、バイメタル素子20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22がさらに上方に押し上げられるので、バイメタル素子20自体の湾曲の程度がより小さい場合であっても、アーム22を十分に押し上げることができ、アームと第1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
本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、アーム22は、バイメタル素子20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22の固定部46をクランク形状に曲げ、そのステップ部48の両端部に嵌合部50(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52(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22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 three-terminal protection device 1 </ b> A of the present invention, the
また、アーム22は、接点部34を有し、図示するように、その接点部34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34は、平常時には、第1ターミナルの接点部32と接触しており、異常時には、バイメタル素子20が変形することによりアーム22が上方に押し上げられ、この接触状態が解除される。
Further, the
上記接点部34は、第1ターミナルの接点部32と同様に、アーム22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22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。尚、第1ターミナルの接点部32およびアームの接点部34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。
Similar to the
上記接点材を構成する金属は、第1ターミナルの接点部32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22は、図示するように、凸部54,56を有していてもよい。この凸部は、バイメタル素子20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、この凸部54でバイメタル素子の一端を支持することにより、バイメタル素子の他端の高さをより高くすることができ、さらに凸部56の高さに相当する分だけアーム22をより上方に押し上げられるので、バイメタル素子20自体の湾曲の程度がより小さい場合であっても、アーム22を十分に押し上げることができ、アームと第1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。このような凸部は、アーム22の長さ方向(図2の左右方向)に離間してバイメタル素子20の長さ方向(図2の左右方向)の両端またはその近傍に設けるのが好ましい。
Moreover, the
好ましくは、アーム22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20によりアーム22が押し上げられた際、接点部32と接点部34間の距離(接点ギャップ)を大きくすることができ、両者の接触状態をより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28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。このアームの一部28は、本発明の保護素子1A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28に接点58を設けてよい。
As described above, the
本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、空間10内のアーム22の上方には、上方プレート30が配置されている。上方プレート30は、バイメタル素子20が所定の高温になって作動してアーム22を上方に押し上げた際に、バイメタル素子20からの熱によって加熱状態にあり得るアーム22および/または接点部34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30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30からそれに接触しているアームを経てアームの一部28を介して散逸する。したがって、上方プレート30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20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 three-terminal protection device 1 </ b> A of the present invention, an
図示するように、上方プレート30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、本発明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、本発明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 illustrated, the
上方プレート30は係止部60を有し、これが樹脂ベース4の被係止部62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60は、鉤型形状(フック形状)であり、被係止部62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、保護装置をより小型化することができ、あるいは、空間10をより大きく確保することができ、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
本発明の3端子型の保護装置1Aにおいて、上方プレート30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 three-
また、樹脂カバー6は、第1ターミナル2を有する樹脂ベース4、PTC素子14、第2ターミナル16、絶縁層18、バイメタル素子20、アーム22および上方プレート30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、金型の側面から第1ターミナルの一部24、第2ターミナルの一部26およびアームの一部28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30を樹脂ベース4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、この樹脂カバーの一部7を有する上方プレートを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30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30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。
Further, the
一の態様において、上方プレート30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 aspect, 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30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28は省略することができる。この場合、装置を流れる電流は、平常時には、第1ターミナル2、第1ターミナルの接点部32、アームの接点部34、アーム22、上方プレート30の順(またはその逆)に流れ、異常時には、第1ターミナルの接点部32とアームの接点部34との電気的接続が遮断される。
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
好ましい態様において、本発明の3端子型の保護装置は、樹脂ベース、第1ターミナル、第2ターミナル、PTC素子、絶縁層、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、
(1)樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第1ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
(2)第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
(3)第1ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
(4)平常時には、主回路は、第1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、異常時には、副回路に通電が開始され、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されており、
(5)第1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、
(6)樹脂ベースが、インサート成形により第1ターミナルと一体に形成されており、
(7)第1ターミナルの少なくとも一部がリブを有し、
(8)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(9)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、
(10)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、
(11)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、
(12)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)〜(12)の少なくとも1つを備えればよいが、好ましくは複数、例えば2〜5つ、さらに好ましくはすべてを備える。In a preferred embodiment, the three-terminal protection device of the present invention comprises a resin base, a first terminal, a second terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover.
(1) A first terminal, a PTC element, a second terminal, an insulating layer, a bimetal element, an arm and an upper plate are stacked in this order in a resin housing defined by a resin base and a resin cover.
(2) The first terminal and the arm having the terminal function are arranged in series to constitute the main circuit,
(3) The first terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
(4) During normal operation, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact portions. When an abnormality occurs, the subcircuit is energized, and this current The PTC element generates heat, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened,
(5) At least one of the contact portions of the first terminal and the arm is formed by caulking the contact material to the first terminal and / or the arm,
(6) The resin base is formed integrally with the first terminal by insert molding,
(7) At least a part of the first terminal has a rib,
(8) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(9) 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.
(10) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(11) The fixed portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both ends of the step portion of the crank, and the arm is fitted by fitting the fitting portion to the fitted portion of the resin base. Fixed,
(12) The bimetal element has a protrusion near its center. However, at least one of the above features (5) to (12) may be provided, but preferably a plurality of, for example, 2 to 5, more preferably all.
本発明の別の実施形態である保護装置1Bについて、図6〜9を参照しながら詳細に説明する。なお、図8に、図6および図7に示す本発明の保護装置1B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8は、装置として完成状態にある、本発明の保護装置1B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8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。 A protection device 1B according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 8 schematically shows a state in which the protection device 1B of the present invention shown in FIGS. 6 and 7 is disassembled for each element constituting the protection device 1B. FIG. FIG. 9 schematically shows an exploded perspective view obtained when the protection device 1B of the present invention is temporarily disassembled into elements constituting the protection device 1B, and the protection device of the present invention is obtained by assembling the elements shown in FIG. It should be noted that this is not the case.
本発明の保護装置1Bは、概略的には、図6〜8に示されるような構造を有する。保護装置1Bは、保護装置1Aの構成要素に加えてさらに第3ターミナル64を有して成り、この第3ターミナル64は、副回路において保護装置1Aにおける第1ターミナル2(詳細には第1ターミナルの部分38)に代えて設置され、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内において、第3ターミナル64、PTC素子14、第2ターミナル16、絶縁層18、バイメタル素子20、アーム22および上方プレート30が、この順に重ねられており、第3ターミナル64、PTC素子14および第2ターミナル16が電気的に直列に接続されて副回路を構成していることを特徴とする。
The protection device 1B of the present invention schematically has a structure as shown in FIGS. The protection device 1B includes a third terminal 64 in addition to the components of the
具体的には、保護装置1Bは、第1ターミナル2および第3ターミナル64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において第1ターミナル2と第3ターミナル64とは電気的に離隔されている。樹脂ベース4は空間10を有し、その底部には第3ターミナル64の一部が露出し、その露出部分66の上方にPTC素子14が配置され、その上方に第2ターミナル16が配置され、その上方に絶縁層18が配置され、その上方にバイメタル素子20が配置され、その上方にアーム22が配置されている。第1ターミナルの一部24、第2ターミナルの一部26、第3ターミナルの一部68およびアームの一部28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。第1ターミナル2の一部分、第3ターミナルの露出部分66、PTC素子14、第2ターミナル16の一部分、絶縁層18、バイメタル素子20およびアーム22の一部分を含む空間10は、上方プレート30により密閉されており、さらにこれらは、第1ターミナルの一部24、第2ターミナルの一部26、第3ターミナルの一部68およびアームの一部28を除いて樹脂カバー6により覆われている。保護装置1Bにおいて、第1ターミナル2およびアーム22により主回路が構成され、第3ターミナル64、PTC素子14および第2ターミナル16により副回路が構成される。以下、このように他の電気要素との接続端子を4つ有する保護装置を「4端子型」の保護装置ともいう。
Specifically, the protection device 1 </ b> B includes a
本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、平常時には、第1ターミナル2とアーム22とは双方の接点部を介して電気的に直列に接続されている。また、バイメタル素子20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る。また、第2ターミナル16とバイメタル素子20は、絶縁層18により電気的に遮断されている。平常時には、電流は、主回路、即ち、第1ターミナル2、第1ターミナルの接点部32、アームの接点部34、アーム22の順(またはその逆)に流れ、副回路には電流は流れない。異常時には、第2ターミナル(または第3ターミナル)に接続された電気要素から副回路に通電が開始され、副回路、即ち、第3ターミナル64、PTC素子14、第2ターミナル16の順(またはその逆)に電流が流れ、この電流によりPTC素子14がトリップ(動作)し、ジュール熱を生じ、その熱によりバイメタル素子20が作動して、上向き凸から下向き凸に変形し、これによりアーム22が上方に押し上げられ、アームの接点部34と第1ターミナルの接点部32の電気的接続が遮断され、主回路がオープンになる。
In the four-terminal protection device 1B of the present invention, in normal times, the
本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、第1ターミナル2および第3ターミナル64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、第1ターミナル2および第3ターミナル64と樹脂ベース4間の密閉性を高めることができる。樹脂ベース4は、空間10を有し、その底部では第3ターミナル64の一部が露出している。この第3ターミナル64の露出部分66上にPTC素子14が配置される。第3ターミナル64は、露出部分66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70を複数、例えば3個有していてもよい(図9参照)。
In the four-terminal protection device 1B of the present invention, the
本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、第1ターミナル2は、3端子型の保護装置1Aにおける第1ターミナルの部分38が存在せず、PTC素子14と電気的に離隔している点で3端子型の保護装置1Aとは異なる。
In the four-terminal protection device 1B of the present invention, the
本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、第3ターミナルの一部68は、樹脂ハウジング8の側面から外向きに延在している。この第3ターミナルの一部68は、本発明の保護装置1Bを所定の電気要素に電気的に接続するための部分である。図面には記載されていないが、第3ターミナルの一部68に接点を設けてもよい。
In the four-terminal protection device 1 </ b> B of the present invention, a
本発明の4端子型の保護装置1Bにおいて、その他の構成要素:PTC素子14、第2ターミナル16、絶縁層18、バイメタル素子20、アーム22、上方プレート30および樹脂カバー6は、3端子型の保護装置1Aと実質的に同様に構成される。
In the four-terminal protection device 1B of the present invention, other components: the
好ましい態様において、本発明の4端子型の保護装置は、樹脂ベース、第1ターミナル、第2ターミナル、第3ターミナル、PTC素子、絶縁層、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、
(1)樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第3ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
(2)第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
(3)第3ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
(4)平常時には、主回路は、第1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、異常時には、副回路に通電が開始され、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されており、
(5)第1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、
(6)樹脂ベースが、インサート成形により第1ターミナルおよび第3ターミナルと一体に形成されており、
(7)第1ターミナルおよび/または第3ターミナルの少なくとも一部がリブを有し、
(8)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(9)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、
(10)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、
(11)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、
(12)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)〜(12)の少なくとも1つを備えればよいが、好ましくは複数、例えば2〜5つ、さらに好ましくはすべてを備える。In a preferred embodiment, the four-terminal protection device of the present invention includes a resin base, a first terminal, a second terminal, a third terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover. Consisting of
(1) A third terminal, a PTC element, a second terminal, an insulating layer, a bimetal element, an arm and an upper plate are stacked in this order in a resin housing defined by the resin base and the resin cover.
(2) The first terminal and the arm having the terminal function are arranged in series to constitute the main circuit,
(3) The third terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
(4) During normal operation, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact portions. When an abnormality occurs, the subcircuit is energized, and this current The PTC element generates heat, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened,
(5) At least one of the contact portions of the first terminal and the arm is formed by caulking the contact material to the first terminal and / or the arm,
(6) The resin base is formed integrally with the first terminal and the third terminal by insert molding,
(7) At least a part of the first terminal and / or the third terminal has a rib,
(8) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(9) 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.
(10) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(11) The fixed portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both ends of the step portion of the crank, and the arm is fitted by fitting the fitting portion to the fitted portion of the resin base. Fixed,
(12) The bimetal element has a protrusion near its center. However, at least one of the above features (5) to (12) may be provided, but preferably a plurality of, for example, 2 to 5, more preferably all.
本発明の保護装置は、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 miniaturized, and can be, for example, a size having a length of 5.0 mm or less, a width of 3.0 mm or less, and a height of 0.9 mm or less. The size can be 6 mm, width 2.8 mm, and height 0.88 mm.
本発明の保護装置は、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 cells such as mobile phones and tablet devices.
1A…保護装置;1B…保護装置;2…第1ターミナル;4…樹脂ベース;
6…樹脂カバー;7,7’…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…第2ターミナル;
18…絶縁層;20…バイメタル素子;22…アーム;
24…第1ターミナルの一部;26…第2ターミナルの一部;
28…アームの一部;30…上方プレート;32…第1ターミナルの接点部;
34…アームの接点部;36…接点;38…第1ターミナルの部分;
40…接点;42…段差部;44…凸部;46…固定部;48…ステップ部;
50…嵌合部;52…被嵌合部;54,56…凸部;58…接点;
60…係止部;62…被係止部;64…第3ターミナル;66…露出部分;
68…第3ターミナルの一部;70…接点;72…リブDESCRIPTION OF
6 ... Resin cover; 7, 7 '... Part of resin cover; 8 ... Resin housing;
DESCRIPTION OF
18 ... Insulating layer; 20 ... Bimetal element; 22 ... Arm;
24 ... part of the first terminal; 26 ... part of the second terminal;
28 ... a part of the arm; 30 ... an upper plate; 32 ... a contact part of the first terminal;
34 ... arm contact; 36 ... contact; 38 ... part of the first terminal;
40 ... Contact; 42 ... Step part; 44 ... Convex part; 46 ... Fixed part; 48 ... Step part;
50 ... fitting part; 52 ... mated part; 54, 56 ... convex part; 58 ... contact point;
60 ... locking part; 62 ... locked part; 64 ... third terminal; 66 ... exposed part;
68 ... Part of the third terminal; 70 ... Contact; 72 ... Rib
Claims (16)
樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第1ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
第1ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
平常時には、主回路は、第1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、一方、副回路には電流が流れず、
異常時には、副回路に通電されると、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構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 first terminal, a second terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate and a resin cover,
In the resin housing defined by the resin base and the resin cover, the first terminal, the PTC element, the second terminal, the insulating layer, the bimetal element, the arm and the upper plate are stacked in this order,
A first terminal and an arm having a terminal function are arranged in series to constitute a main circuit,
The first terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
In normal times, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact points, while no current flows in the sub circuit,
In an abnormal state, when the subcircuit is energized, the PTC element generates heat due to this current, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened. It is comprised so that the protective device characterized by the above-mentioned.
第1ターミナルに代えて第3ターミナルが副回路を構成し、
樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内において、第3ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられていることを特徴とする、請求項1に記載の保護装置。And having a third terminal,
In place of the first terminal, the third terminal constitutes a subcircuit,
In the resin housing defined by the resin base and the resin cover, the third terminal, the PTC element, the second terminal, the insulating layer, the bimetal element, the arm and the upper plate are stacked in this order. Item 2. The protective device according to Item 1.
(1)樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第1ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
(2)第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
(3)第1ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
(4)平常時には、主回路は、第1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、異常時には、副回路に通電が開始され、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されており、
(5)第1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、
(6)樹脂ベースが、インサート成形により第1ターミナルと一体に形成されており、
(7)第1ターミナルの少なくとも一部がリブを有し、
(8)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(9)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、
(10)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、
(11)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、
(12)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, a first terminal, a second terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate, and a resin cover.
(1) A first terminal, a PTC element, a second terminal, an insulating layer, a bimetal element, an arm and an upper plate are stacked in this order in a resin housing defined by a resin base and a resin cover.
(2) The first terminal and the arm having the terminal function are arranged in series to constitute the main circuit,
(3) The first terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
(4) During normal operation, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact portions. When an abnormality occurs, the subcircuit is energized, and this current The PTC element generates heat, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened,
(5) At least one of the contact portions of the first terminal and the arm is formed by caulking the contact material to the first terminal and / or the arm,
(6) The resin base is formed integrally with the first terminal by insert molding,
(7) At least a part of the first terminal has a rib,
(8) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(9) 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.
(10) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(11) The fixed portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both ends of the step portion of the crank, and the arm is fitted by fitting the fitting portion to the fitted portion of the resin base. Fixed,
(12) The protective device, wherein the bimetal element has a protrusion near the center.
(1)樹脂ベースおよび樹脂カバーにより規定される樹脂ハウジング内に、第3ターミナル、PTC素子、第2ターミナル、絶縁層、バイメタル素子、アームおよび上方プレートが、この順に重ねられており、
(2)第1ターミナルおよびターミナル機能を有するアームが直列に配置されて主回路を構成し、
(3)第3ターミナル、PTC素子および第2ターミナルが電気的に直列に接続されて副回路を構成し、
(4)平常時には、主回路は、第1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、異常時には、副回路に通電が開始され、この電流によりPTC素子が発熱し、この熱によりバイメタル素子が作動して、第1ターミナルおよびアームの電気的接続が遮断されて、主回路がオープンになるように構成されており、
(5)第1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、
(6)樹脂ベースが、インサート成形により第1ターミナルおよび第3ターミナルと一体に形成されており、
(7)第1ターミナルおよび/または第3ターミナルの少なくとも一部がリブを有し、
(8)樹脂ベースが高い流動性を有する樹脂から形成され、
(9)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、
(10)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、
(11)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、
(12)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。Comprising a resin base, a first terminal, a second terminal, a third terminal, a PTC element, an insulating layer, a bimetal element, an arm, an upper plate and a resin cover;
(1) A third terminal, a PTC element, a second terminal, an insulating layer, a bimetal element, an arm and an upper plate are stacked in this order in a resin housing defined by the resin base and the resin cover.
(2) The first terminal and the arm having the terminal function are arranged in series to constitute the main circuit,
(3) The third terminal, the PTC element, and the second terminal are electrically connected in series to form a sub circuit,
(4) During normal operation, the main circuit is in a state where the first terminal and the arm are electrically connected in series via both contact portions. When an abnormality occurs, the subcircuit is energized, and this current The PTC element generates heat, the bimetal element is activated by this heat, the electrical connection between the first terminal and the arm is cut off, and the main circuit is opened,
(5) At least one of the contact portions of the first terminal and the arm is formed by caulking the contact material to the first terminal and / or the arm,
(6) The resin base is formed integrally with the first terminal and the third terminal by insert molding,
(7) At least a part of the first terminal and / or the third terminal has a rib,
(8) The resin base is formed from a resin having high fluidity,
(9) 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.
(10) The arm has a crank shape in the resin-based space,
(11) The fixing portion of the arm has a crank shape, and there are fitting portions at both end portions of the step portion of the crank. Fixed,
(12) The protective device, wherein the bimetal element has a protrusion near the center.
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