特許 5743575 サーマルプロテクター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5743575

(24)【登録日】2015年5月15日

(45)【発行日】2015年7月1日

(54)【発明の名称】サーマルプロテクター

(51)【国際特許分類】

   H01H 37/54 20060101AFI20150611BHJP

   H01H 11/00 20060101ALI20150611BHJP

   H01H 37/32 20060101ALI20150611BHJP

【ＦＩ】

   H01H37/54 C

   H01H11/00 U

   H01H37/32 D

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-20011(P2011-20011)

(22)【出願日】2011年2月1日

(65)【公開番号】特開2012-160375(P2012-160375A)

(43)【公開日】2012年8月23日

【審査請求日】2014年1月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】390025140

【氏名又は名称】株式会社小松ライト製作所

(72)【発明者】

【氏名】八木 孝太

【審査官】 出野 智之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２９７２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１７４８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５０−０８２６７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−３１３０２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３７／５４

Ｈ０１Ｈ １１／００

Ｈ０１Ｈ ３７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アーム及び反転型の感熱素子が、カバー部及びベース部を備えるケースに収納されてなり、
前記アームは、前記ベース部に形成された固定接点と接触又は離反する可動接点を付され、
前記カバー部は、金属プレートが前記アームと当接して共にカバー樹脂部に埋設されてなり、
該カバー樹脂部は、前記金属プレートの上面を覆い、盲穴を有し、
該盲穴は、前記金属プレートと前記アームとが当接する接触域の上方位置において前記金属プレートまで至り、該盲穴の底面が溶接部位に用いられ、
前記ベース部には、接合金属部が埋設され、
前記アームは、前記溶接部位において、前記金属プレート及び又は前記接合金属部と溶接され、
前記金属プレートは、前記溶接部位の直上において貫通孔を有することを特徴とするサーマルプロテクター。

【請求項2】

請求項１において、前記金属プレートの一部が前記ケースの外部に延設されてなるカバー端子部であることを特徴とするサーマルプロテクター。

【請求項3】

請求項１又は２の一において、前記アームの一部が前記ケースの外部に延設されてなるアーム端子部であることを特徴とするサーマルプロテクター。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３の一において、前記接合金属部の一部が前記ケースの外部に延設されてなる接合側端子部であることを特徴とするサーマルプロテクター。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４の一において、前記盲穴の底面に溶接痕を有することを特徴とするサーマルプロテクター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、サーマルプロテクターに関するものである。詳細には、低費用の装置で効率的に生産でき、且つ小型化及び低背化を図ることの可能なサーマルプロテクター及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ノート型パソコンなどに使用されるリチウム2次電池は、反応性に富んだ大量の化学エネルギーを小区画に備蓄した装置部品であり、発熱や発煙を未然防止するための安全装置を具備する必要がある。昨今、ノート型パソコンなどの電算機製品は携帯化が進んで、益々電池の小型化及び低背化が求められており、上記のごとき安全装置たるサーマルプロテクターも更なる小型化及び低背化を迫られている。

【0003】

かかる要求に対応して、様々の技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示されるサーマルプロテクターは、外部接続端子が貫通する態様で一体成形した樹脂製ケースがスイッチ機構部を囲んでいるところに、このケースの上部開口が密封されるようにフィルム状のカバー部材、続いて金属製の補強部材を載せて構成される。特許文献２は、ＰＴＣ素子を固定片と可動片との相対する面相互の間に配置し、熱応動素子を該ＰＴＣ素子の上面に被さった状態に配置したサーマルプロテクターを開示する。

【0004】

これら従来品の一では、アーム（スイッチ機構部、可動片）がケースに載置されケース内で端子と接合された後に、カバー（カバー部材、蓋体）が該ケースを閉じている。そして、カバーにアームと金属プレート（金属板）とがインサート成形により一体的に形成されている形態おいても、カバー中の金属プレートは、アームと化学的に接合されていない。加えて、カバーの樹脂部は、該カバーを囲繞する部分でアーム及び金属プレートを接合するにとどまる。

【0005】

しかしながら、アームが化学的に接合され固定されていない形態（特許文献１）を採ると、サーマルプロテクターは端子の捻転に対して脆弱となる。さらに、カバー樹脂部の肉厚が不足すると（特許文献２）、カバーが損傷しやすく、アームの接合を含め全体的な強度も小さくなり、内部の接点が影響を受けて接触抵抗が変動しやすくなる。アームの接合強度の不足はサーマルプロテクターの品質低下を招く原因である。一方、アームをケースに載置してからケース内で端子と十分強固に接合する形態を採ると、サーマルプロテクターの小型化に限界がある。アームと端子とを接合する際に用いられる溶接用の治具をサーマルプロテクターの小型化に対応して小さくすると、この治具の摩耗が激しく、生産性の維持に限界が来るからである。

【0006】

次に、本発明と従来技術との違いを明確にするために、従来技術の形態を図説する。図６（ａ）は、従来技術によるサーマルプロテクターの製造方法を概念的に図説したものである。図６（ｂ）は、もう一つの従来技術によるサーマルプロテクターの分解断面図である。

【0007】

図６（ａ）に図示される製造方法では、ベースターミナル５２ｃ（接合金属部に相当）上にアーム２を置き、このアームを治具６で、更に詳細には治具先端６ａで押さえ付けた状態でこれらを溶接してアームに接合を施していた。しかし、アーム２を押える治具６を更に小さくすることは困難である。なぜなら、治具６を小さくすると治具先端６ａの消耗が速くなり、製造費用の高まる原因となるからであり、加えて、治具６の押圧力の減少で品質低下が起こるからである。

【0008】

図６（ｂ）に図示されるサーマルプロテクターにおいては、蓋体５１（カバー部に相当）が可動片２（アーム）と金属板５１ｂ（金属プレート）とがインサート成形により一体的に形成されているものの、金属板は上面が樹脂により覆われておらず、樹脂部５１ａにあたる部分は、金属板５１ｂ上でその中央より一段薄くなっている外縁部５１ｂ１を被覆するにとどまる。このような構造においては、用いられる金属板５１ｂは、強度を得るために相当に厚み寸法を大きくせざるを得なかった。しかも、かかる蓋体５１の設計をそのまま寸法縮小すれば、機械的強度が損失するのは免れない。よって、図６（ｂ）に図示される従来技術では小型化及び低背化に限界があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００１−３５１４９０号公報

【特許文献2】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】

【0010】

上記のような問題を解決して、本発明は、小型化及び低背化の要求を満たしながら、端子の捻転などに対して堅牢性が維持され、且つ生産性の損なわれないサーマルプロテクター及びその製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

（１）本発明は、アーム及び反転型の感熱素子が、カバー部及びベース部を備えるケースに収納されてなり、前記カバー部は、金属プレートが前記アームと当接して共にカバー樹脂部に埋設されてなるサーマルプロテクターであって、前記カバー樹脂部は、前記金属プレートの上面を覆い、盲穴を有することを特徴とする。さらに該盲穴は、前記金属プレートと前記アームとが当接する接触域の上方において前記金属プレートまで至り、該盲穴の底面が溶接部位に用いられる。

【0012】

（２）さらに本発明は、上記構成のサーマルプロテクターにおいて、前記アームが、前記溶接部位において、前記金属プレート、及び又は前記ベース部に埋設された接合金属部と溶接されたことを特徴とする。

【0013】

（３）さらに本発明は、上記構成のサーマルプロテクターにおいて、前記金属プレートが前記溶接部位の直上において貫通孔を有し、前記溶接部位が前記アーム及び前記ベース部に埋設された前記接合金属部に設けられることを特徴とする。

【0014】

（４）さらに本発明は、上記構成のサーマルプロテクターにおいて、前記金属プレートの一部が前記ケースの外部に延設されてなるカバー端子部であることを特徴とする。

【0015】

（５）さらに本発明は、上記構成のサーマルプロテクターにおいて、前記アームの一部が前記ケースの外部に延設されてなるアーム端子部であることを特徴とする。

【0016】

（６）さらに本発明は、上記構成のサーマルプロテクターにおいて、前記接合金属部の一部が前記ケースの外部に延設されてなる接合側端子部であることを特徴とする。

【0017】

（７）さらに本発明は、上記構成のサーマルプロテクターにおいて、前記盲穴の底面に溶接痕を有することを特徴とする。

【0018】

（８）また本発明は、アームと一体的に構成されるカバー部を有するサーマルプロテクターの製造方法であって、アームに金属プレートを当接させ重ねた状態にて樹脂中にインサート成形することにより、前記金属プレートの上面を覆うカバー樹脂部において、前記金属プレートと前記アームとが当接する接触域の上に前記金属プレートまで至る盲穴が設けられるようにカバー部を構成する工程、インサート成形した前記カバー部で、反転型の感熱素子が収納されたベース部を被覆することによりケースを構成する工程、前記盲穴の底面を溶接部位に用いて、前記アームを、前記溶接部位において前記金属プレート、及び又は前記ベース部に埋設された接合金属部と溶接する工程、及び、前記カバー樹脂部と前記ベース部のベース樹脂部とを接合させ前記ケースを密封する工程を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

（１）本発明は、アーム及び反転型の感熱素子が、カバー部及びベース部を備えるケースに収納されてなり、前記カバー部は、金属プレートが前記アームと当接して共にカバー樹脂部に埋設されてなるサーマルプロテクターであって、前記カバー樹脂部は、前記金属プレートの上面を覆い、盲穴を有し、さらに該盲穴は、前記金属プレートと前記アームとが当接する接触域の上方において前記金属プレートまで至り、該盲穴の底面が溶接部位に用いられる従来より小形で低背でありながら堅牢であり、高い生産性を可能とする。

【0020】

さらに本発明のサーマルプロテクターは、上記構成において、前記アームが、前記溶接部位において、前記金属プレート、及び又は前記ベース部に埋設された接合金属部と前記盲穴を通して強固に溶接されたことにより、従来より小形で低背でありながら堅牢であり、高い生産性を可能とする。

【0021】

さらに本発明のサーマルプロテクターは、上記構成において、前記金属プレートが前記溶接部位の直上において貫通孔を有し、前記溶接部位が、前記アーム及び前記ベース部に埋設された前記接合金属部に設けられることにより、外部端子とアームとの溶接を確実とし、安定した電気特性を実現する。

【0022】

さらに本発明のサーマルプロテクターは、上記構成において、前記金属プレートの一部が前記ケースの外部に延設されてなるカバー端子部であることにより、部品点数及び工程数を減らし、同時に製造費用の低減を可能とする。

【0023】

さらに本発明のサーマルプロテクターは、上記構成において、前記アームの一部が前記ケースの外部に延設されてなるアーム端子部であることにより、部品点数及び工程数を減らし、同時に製造費用の低減を可能とする。

【0024】

さらに本発明のサーマルプロテクターは、上記構成において、前記接合金属部の一部が前記ケースの外部に延設されてなる接合側端子部であることにより、従来より小形で低背でありながら、優れた電気特性と機械的強度を可能とする。

【0025】

また本発明によるサーマルプロテクターの製造方法は、従来より更に小型化及び低背化のなされた製品の溶接作業において従来と同様の大きさの治具を用いることができる。場合によっては、溶接作業において治具で固定する必要がなくなる。少なくとも、アームを抑えるための治具は不要となる。よって、更に小さい治具を用いるのに比べて保守作業の必要回数が少なく、製造費用の低減を可能とする。押圧力の不足により品質を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施態様１によるサーマルプロテクターの断面図である。

【図2】本発明の実施態様２によるサーマルプロテクターの断面図である。

【図3】本発明の実施態様３によるサーマルプロテクターの断面図である。

【図4】本発明の実施態様１によるサーマルプロテクターの組立工程図である。

【図5】本発明におけるカバー部を一部透視した上面図である。

【図6】従来技術によるサーマルプロテクターの分解断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施形態について、図１乃至５を用いて説明する。

【0028】

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１によるサーマルプロテクター１を模式的に示す断面図である。アーム２、バイメタル３（感熱素子に相当）及び正特性温度サーミスター（以下、ＰＴＣ４という。）はケース５の内部に収納されている。ケース５は、予めアーム２と一体化されたカバー部５１でベース部５２を密封することにより構成される。

【0029】

アーム２は、バネ性に富んだ導通性の良い、細長い矩形の金属板であり、屈曲して上方に凸状で配置され、アーム固定部２ａにおいて一端がベース部５２の周縁部分に固定される。本発明では、アーム2の片端は、アーム固定部２ａとなり、カバー部５１に対して当接して固定されている。さらに、アーム２の別の一端は、可動接点２ｄを先端に付したアーム可動部２ｂであり、アーム可動部２ｂはバイメタル３の上に配置される。アーム固定部２ａのカバー部５１に対して当接する部位は、金属プレート５１ａと共に接触域５１ｅを構成する。アーム２の形状、寸法、材質などは、既存の設計を適用すればよい。

【0030】

バイメタル３（感熱素子）は、ＰＴＣ４の上に載置され、アーム２とＰＴＣ４とに上下から挟まれることになる。バイメタル３は、矩形の薄い金属片であり、四隅が曲線状に形成され、中央は常温では上方に向けてなだらかに凸曲面を呈する。昇温によってバイメタル３は、反転して下方に凸状となり、アーム可動部２ｂを外縁部で持ち上げる。このようにバイメタル３は温度変化による反転動作により、アーム２を動かし、サーマルプロテクター１を導通又は遮断する。バイメタル３の材質、形状、寸法などは、既存の設計を採用することができ、導通性及び温度特性を考慮に入れて適宜に選択すればよい。また、感熱素子には、バイメタルの代わりにトリメタルを用いることも可能である。またさらに、アームを積層金属で形成し、感熱素子とアームとを一体化することも可能である。

【0031】

ＰＴＣ４（温度サーミスター）は、薄い円盤状の部品であり、バイメタル３の直下に配置される。バイメタル３が昇温によって反転すると、ＰＴＣ４には電圧が印加される。ＰＴＣ４は、正特性の温度サーミスターであり、温度の上昇に伴い急激に電気抵抗を増す感熱素子であり、バイメタル３の反転状態を保つための自己保持回路を構成する。ＰＴＣ４の材質、形状、寸法などは、既存の設計を採用することができ、電気特性及び温度特性を考慮に入れて適宜に選択すればよい。

【0032】

自己保持回路を構成する必要のないときは、ＰＴＣ４を備えずに、ケース５の底面にＰＴＣ４と同形の突起を設けるなどしてもよい。さらにまた、バイメタル又はこれに相当する感熱素子及びアームの材料、形状、構成を適宜に選べば、バイメタルとアームとを分離せず、一体化することが可能となる。この場合、アームは、バイメタル又はトリメタルから形成される。このアームの一部には、なだらかな球面状の凸部が設けられる。この凸部の直下にＰＴＣ又はケース底面の突起を位置取りさせる。

【0033】

ケース５は、全体として厚み方向に扁平な直方の筐体であり、内部に各部品を収納する。ケース５は、カバー部５１及びベース部５２から構成される。カバー部５１及びベース部５２は、いずれも樹脂及び金属を材料とする。カバー部５１及びベース部５２は、小型化、低背可及び機械的強度の観点から、金属片を樹脂にインサート成形することにより形成するのが好ましい。ケース５の形状、寸法、材質などは、既存のものを適宜組み合わせて設計すればよい。

【0034】

カバー部５１は、カバー樹脂部５１ａが金属プレート５１ｂの上面のほぼ全面を覆うように構成される。金属プレート５１ｂは、サーマルプロテクター１の機械的強度を担保するための部材である。さらに、カバー樹脂部５１ａが金属プレート５１ｂの上面のほぼ全面を覆うとサーマルプロテクター１の機械的強度が向上する。金属プレート５１ｂの下面には、金属プレート５１ｂがアーム２全体を覆うように位置取りして、金属プレート５１ｂとアーム固定部２ａとが当接して接触域５１ｅをなして共にカバー樹脂部５１ａ中にインサート成形されている。カバー部５１の下面では、樹脂部５１ａからなる側壁部５１ｆが、金属プレート５１ｂとアーム２の積層される範囲を囲繞する。

【0035】

カバー部５１の上面、接触域５１ｅの直上には、溶接用の溶接穴５１ｄ（盲穴）が設けられる。溶接穴５１ｄは、接触域５１ｅの直上の部分がカバー樹脂部５１ａで覆われず、金属プレート５１ｂの上面が露出することで形成される。溶接穴５１ｄは、カバー樹脂部５１ａにとっては貫通孔であり、そしてカバー樹脂部５１ａを側面、金属プレート５１ｂを底面とする盲穴である。溶接穴５１ｄの形状、寸法などは、後述の溶接操作Ｗの行える程度の大きさであればよい。図示されたものは、円状であり一点に設けられているが、盲穴５１ｄの形状は、金属プレート５１ｂがカバー樹脂部５１ａに覆われることによる機械的強度の損なわれない範囲で、線状又は面状にしてもよく、複数設けてもよい。加えて、溶接操作Wに支障がなければ、カバー樹脂部５１ａにおける完全な貫通孔とする必要はない。

【0036】

溶接穴５１ｄの底面は、溶接操作Ｗにより溶接部位６２となる。溶接穴５１ｄの底面は、実施形態１においては、金属プレート５１bの上面であるが、これに限るものではない。溶接部位６２は熱溶融によりアーム２と外部電源と接続する端子とが電気的につながる箇所である。実施形態１においては、アーム２と金属プレート５１ｂとが接触する接触域５１ｅの直下で、前二者と接合金属部５２ｂの三者が熱溶融した部位である。金属プレート５１ｂの厚みが大きいため、アーム２と外部の端子部との接合が困難であれば、溶接穴５１ｄの底面が金属プレート５１ｂでなく、アーム固定部２ａとなるように金属プレート５１ｂに開けられた貫通穴を溶接穴５１ｄの一部分としてもよいし、金属プレート５１ｂ上の対応箇所を部分的に薄くすることもできる。

【0037】

ベース部５２は、ベース樹脂部５２ａの両端にそれぞれ接合金属部５２ｂ及び接点金属部５２ｅが埋設されるように一体化されて、接合金属部５２ｂの直上に溶接穴５１ｄが来るようにされている。ベース部５２は、全体として筐体状になっており、カバー部５１の接合される前にＰＴＣ４及びバイメタル３を収容する収容部５２ｇと、それを囲繞する周縁部５２ｈとを有する。接点金属部５２ｅは、ＰＴＣ４及びバイメタル３と導通しうるよう位置取りされる。

【0038】

固定接点５２ｄは、ベース部５２において、アーム固定部２ａの反対側の一端に埋設される接点金属部５２ｅに銀などの溶接、めっき、クラッドなどにより形成される。接点金属部５２ｅの一部は、接点側端子部５２ｆとなりケース５の外部に延設される。固定接点５２ｄは、温度変化によるアーム２の揺動により、可動接点２ｄと接触又は離反する。このようにケース５は、カバー部５１がベース部５２と接合された時には、常温時で先端の可動接点２ｄが固定接点５２ｄに押圧されるように設計される。固定接点５２ｄの形状、寸法、材質などは、既存のものを適宜組み合わせて設計すればよい。

【0039】

接合金属部５２ｂは、ベース部５２において、接触域５１ｅの直下に来るように周縁部５２ｅ上に設けられる。接合金属部５２ｂとアーム固定部２ａは、後述の溶接操作Ｗによって電気的に接合される。アーム固定部２ａは、上述のとおりアーム２の一部であり、カバー部５１を成形する際に金属プレート５１ｂと接触域５１ｅにおいて当接している。接触域５１ｅには、溶接穴５１ｄの底面での溶接操作Ｗにより金属プレート５１ｂ、アーム固定部２ａ及び接合金属部５２ｂが一体となった溶接部位６２が形成される。実施形態１では、接合金属部５２ｂの一部がアーム固定部２ａよりアーム可動部２ｂの方向と反対へ向かってケース５から外部にまで延設されて、外部電源と接続する接合側端子部５２ｃとなっている。

【0040】

各部品をベース部５２に収納し、カバー部５１を被せた後、実施形態１では、図４における溶接操作Ｗにより、金属プレート５１ｂ、アーム２及び接合金属部５２ｂが接合される。図４においては、溶接操作Ｗに用いられる治具６及びカバー部５２の一部は透視され、アーム２が可視化されている。溶接操作Ｗは、レーザー、電子ビーム、アーク放電などによる。これらの中で、寸法縮小及び溶接材への負担を考慮すると、費用、加工精度などの観点からレーザーが望ましい。レーザー溶接には、既存の装置を行うことができる。サーマルプロテクター１は小さいので、通常、これらの装置はサーマルプロテクター１を固定するための治具６を備える。レーザーによる溶接操作Ｗ及びその他におけるレーザーやビームの出力、溶接の時間、治具６の押圧力などは、溶接材料として接合される金属部材の寸法、性質などにより、金属プレート５１ｂ、アーム２及び接合金属部５２ｂの三者が互いに溶接されるように適宜設定すればよい。あるいは、溶接作業Ｗを行う装置によっては、治具６の治具先端６ａ又は治具６そのものが不要となる。

【0041】

溶接操作Ｗを行った箇所には、即ち溶接穴５１ｄの底面には、溶接痕６１が残る。溶接痕６１は、アーム２が金属プレート５１ｂ及び接合金属部５２ｂと接合された部分である溶接部位６２を示すものである。図４に図示する場合では、金属プレート５１ｂの上面に一カ所である。しかしさらに、溶接穴５１ｄにおける溶接の箇所は一カ所であっても複数カ所であってもよい。溶接の形態も、点状のみでなく、線状或いは面状であってもよい。溶接の箇所は、アーム固定部２ａにアーム翼部２ｅを持たせれば、更に溶接箇所を多くとり接合強度を大きくすることもできる。接合強度の観点から、溶接穴５１ｄは、カバー樹脂部５１ａに囲繞され、外縁部より内側に形成されているのが望ましい。

【0042】

ケース５は、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）その他の耐熱性に優れた樹脂を材質として成形される。接点金属部５２ｅ及びアーム２の材質は、リン青銅、
洋白、 黄銅などの弾性と導電性とに富んだ材料を用いる。固定接点５２ｄ及び可動接点２ｄの材質は、銀又は銀−ニッケル合金など導通性の好い銀を主成分とする合金であり、これをクラッド、溶接、めっき、塗布、その他の方法によりケース５中の接点金属部５２ｅ及びアーム２に付す。バイメタルには、熱膨張の大きい金属材料と熱膨張の小さい金属材料とを積層させ、熱処理を行い所期の温度で反転または原形復帰するようにしたものを用いる。これら各部材の寸法、配置などは、既存の設計を適用すればよい。

【0043】

本発明のサーマルプロテクターは、図１に現れるように、カバー部５１において、金属プレート５１ｂ上面がカバー樹脂部５１ａで覆われることにより、サーマルプロテクター１全体が小型化されても機械的強度が充分に大きく保たれる。同じく、カバー樹脂部５１ａとベース樹脂部５２ａとの溶着に加えて、金属プレート５１ｂが接合金属部５２ｂと溶接されるのでサーマルプロテクター１は外力に対して更に強固になる。さらに、先述のように製品の小型化に応じて治具６を小さくする必要がない。治具６は通常の大きさのもので、カバー部５１の上から抑えるので強い力で以てするのが可能である。場合によっては、溶接作業Ｗにおいて、治具６を用いる必要がない。少なくとも、アーム２を抑えるための治具は本発明において存在しなくてよい。よって、さらに小型化された製品の製造においても治具６の頻繁な交換は不要であり、押圧力の不足はない。アーム２と接合金属部５２ｂとを溶接により接合する時の押圧力が個々に変動しないので、生産された全てのサーマルプロテクター１の電気特性が安定する。

【0044】

（製造方法）
実施態様１によるサーマルプロテクターの組立は、図５に模式的に示される。カバー部５１を構成する工程（図５（ａ））では、金属片を所定の形に成形してなしたアーム２及び金属プレート５１ｂを互いに当接させた状態で樹脂中にインサート成形してカバー部５１が完成する。この時、カバー部５１の上面では、金属プレート５１ｂがカバー樹脂部５１ａで覆われる。しかし、カバー部５１上面のカバー樹脂部５１ａには、アーム２のアーム固定部２ａ及び金属プレート５１ｂが互いに当接する接触域５１ｅにおいて、一部に樹脂が充填されずに空所となって金属プレート５１ｂが部分的に外部に露出する。カバー部５１表面のカバー樹脂部５１ａ表面から金属プレート５１ｂにまで至るこの空所は溶接穴５１ｄに用いられる。

【0045】

次に、工程（図５（ｂ））では、インサート成形したカバー部５１がベース部５２を被覆する。こうしてケース５が構成される。一方で、ベース部５２は、予めカバー部５１と同様に、所定の形に形成された金属片をベース樹脂部５２ａに埋め込み状にインサート成形して構成されている。これら金属片は、接合金属部５２ｂ及び接点金属部５２ｅであり、実施形態1においては、それぞれ周縁部５２ｈ上に設けられ、一部がケース５外部に延設されて接合側端子部５２ｃ及び接点側端子部５２ｆとなる。構成されたベース部５２の収容部５２ｇには、カバー部５１が被覆する前に、ＰＴＣ４及びバイメタル３が順に載置されている。

【0046】

そして、工程（図５（ｃ））において溶接操作Ｗにより、カバー部５１とベース部５２とを接合する。実施形態1では、接合は溶接穴５２ｄ直下、ベース部５２の接合金属部５２ｂまで行われる。溶接操作Ｗは、レーザー溶接などの熱線の照射により行うのが好ましい。レーザー溶接の他に、電子ビーム溶接、アーク溶接なども用いられる。その他の溶接方法においても、通常、レーザー、その他の熱線を照射するヘッドの近傍に治具６が存在して、溶接材料たるブレーカー１を押えることがある。図示される実施形態では、治具６、更に詳細には治具先端６ａがカバー部５１を押さえて、溶接穴５２ｄにレーザー又は他の熱源を照射するが、本発明ではインサート成形の工程で、アーム２は既に接触域５１ｅにおいて外部端子との密着が確保されているので、治具６は必ずしも必要ではない。かくして、接触域５１ｅの周辺に溶接部位６２が形成され、金属プレート５２ｂ、アーム固定部２ａ及び接合金属部５２ｂの三者が連結される。アーム２と接合金属部５２ｂは導通しうるようになる。この時、溶接穴５１ｄの底面に溶接痕６１が残される。

【0047】

続いて、最後に、カバー部５１の側壁部５１ｆとベース部５２の周縁部５２ｈとを接合させケース５を密封する工程によって製品を完成させる。ケース５の樹脂部が熱可塑性樹脂である場合、この接合は超音波溶着により行うとよい。サーマルプロテクター１は、以上の工程と場合により適宜にその他の処理を経て完成した後、基板に実装されバッテリーパックに封入される安全回路に組み込まれる。

【0048】

上記の超音波溶着とレーザーによる溶接操作Ｗは、どちらが前後してもよい。超音波溶着によりケースを完成させた後に、続いてレーザー溶接でアーム２とベース部５２とを接合することもでき、また、溶接操作Ｗによりカバー部５１でアーム２を導通可能にした後に、これをベース部５２と接合してケース５を完成させることもできる。図２及び３のように接合側端子５２ｃの存在しない形態においては、カバー部５１の完成直後に溶接操作Ｗでアーム２と金属プレート５１ｂとを接合してもよい。治具６の寸法、形状などは、従来品と同様に市販の溶接装置のうち、レーザー、電子ビーム、アーク放電を熱源に用い、且つ小型の溶接材料を対象とするヘッド及び治具を備えたものを使用すればよい。以上の製造方法に因る作用効果は、既述のとおりである。

【0049】

（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２を示す断面図である。実施形態２のサーマルプロテクター１では、ベース部５２に接合側端子部５２ｃが存在せず、アーム２の一部がケース５の外部に延設されて、外部電源と接続するアーム端子部２ｃとして機能する。アーム２とアーム端子２ｃとは、溶接操作Wの前に既に電気的に接続しているが、本実施形態のようにアーム２が金属プレート５１ｂと溶接されることにより、アーム端子２ｃに外力が加わった場合の堅牢性が優れることとなる。尚、図２においては、ベース部５に接合金属部５２ｂ(図１参照)に相当する部分が存在しないが、堅牢性を一層高めるために、固定接点５２ｄの反対側にアーム固定部２ａと接合される金属部材が予めベース部５２に、埋設されて設けられていてもよい。一方で、図示されるように接合金属部５２ｂのない形態では、部品点数の少ない点で工費についてみると有利である。さらに、この実施形態２においては、カバー部５１を溶接操作Ｗにより完成させて、その後に組立および超音波溶着によりケース５を完成させることも可能である。実施形態２のサーマルプロテクターの他の構成、作用効果、製造法などは、実施形態１のものと同様である。

【0050】

（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態３を示す断面図である。実施形態３のサーマルプロテクター１では、ベース部５２に接合側端子部５２ｃが存在せず、金属プレート５１ｂの一部が外部に延設されて、外部電源と接続するカバー端子５１ｃとして機能する。溶接操作Ｗにより、アーム２とカバー端子５１ｃとは、電気的に接続する。尚、図３においては、ベース部５に接合金属部５２ｂ(図１参照)に相当する部分が存在しないが、固定接点５２ｄの反対側にアーム固定部２ａと接合される金属部材が予めベース部５２に、埋設されて設けられていてもよく、かかる金属部材の作用効果は、前述と同様である。実施形態３のサーマルプロテクターも、他の構成、作用効果、製造法などは、実施形態１のものと同様である。

【0051】

また、金属プレート５１ｂの一部を端子とする形態には、アーム固定部２ａよりアーム可動部２ｂの方向と反対へ向かってケース５から外部にまで延設されて、カバー端子部５１ｃとなっている図３に図示されたものの他、前記と反対の方向にカバー端子部を延設する形態も挙げられる。あるいは、カバー樹脂部５１ａの一部を機械的強度の損なわれない程度に排除し、金属プレート５１ｂを露出させ、カバー部５１上面の一部でカバー樹脂部が排除され金属プレート５１ｂの露出した部分を、金属部がカバー樹脂部５１ａの外縁を超えて延設されずにカバー端子部に充てる形態もありうる。またさらに、接合金属部５２ｂの存在しない形態は、アーム２が接合金属部５２ｂと溶接される形態に比べて、部品点数の少ない点で有利である。さらに、この実施形態３においては、カバー部５１を溶接操作Ｗにより完成させて、その後に組立および超音波溶着によりケース５を完成させることも可能である。

【0052】

以上のように、本発明の実施形態に付いて説明したが、本発明では、樹脂部が金属プレートを覆ってカバー部とアームとが一体的に形成され、且つカバー部の盲穴において溶接されていればよく、上記の実施形態に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0053】

１ サーマルプロテクター，
２ アーム，
２ａ アーム固定部，
２ｂ アーム可動部，
２ｃ アーム端子部，
２ｄ 可動接点，
３ バイメタル（感熱素子），
４ ＰＴＣ（温度サーミスター），
５ ケース，
５１ カバー部，
５１ａ カバー樹脂部，
５１ｂ 金属プレート，
５１ｃ カバー端子部，
５１ｄ 溶接穴（盲穴），
５１ｅ 接触域，
５２ ベース部，
５２ａ ベース樹脂部，
５２ｂ 接合金属部，
５２ｃ 接合側端子部，
５２ｄ 固定接点，
５２ｅ 接点金属部，
５２ｆ 接点側端子部，
６ 溶接治具，
６１ 溶接痕，
６２ 溶接部位，
Ｗ 溶接操作，

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】