特許 5918525 ブレーカー

(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】5918525

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】ブレーカー

(51)【国際特許分類】

   H01H 37/54 20060101AFI20160428BHJP

   H01H 37/04 20060101ALI20160428BHJP

【ＦＩ】

   H01H37/54 C

   H01H37/04 A

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-276397(P2011-276397)

(22)【出願日】2011年12月16日

(65)【公開番号】特開2013-127870(P2013-127870A)

(43)【公開日】2013年6月27日

【審査請求日】2014年12月12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

(74)【代理人】

【識別番号】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】311002724

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(72)【発明者】

【氏名】八木 孝太

(72)【発明者】

【氏名】公文 高博

【審査官】 高橋 学

(56)【参考文献】

【文献】 特公昭５６−０２２０９４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開昭６３−１９３４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０５６８４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３７／５２−３７／５４

Ｈ０１Ｈ ３７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定接点を有する固定片と、
弾性変形する弾性部と該弾性部の先端部に可動接点とを有し、前記可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、
温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、
前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、
前記熱応動素子は、変形時に前記ケースに形成されている枠によって案内される被案内部と、前記被案内部から延出されて、変形時に前記可動片の基端部と当接される第１延出部を有することを特徴とするブレーカー。

【請求項2】

前記熱応動素子は、前記被案内部から延出されて、変形時に前記可動片の先端部と当接される第２延出部を有することを特徴とする請求項１に記載のブレーカー。

【請求項3】

前記ケースは、前記第１延出部及び／又は第２延出部との干渉を回避するために、前記枠から退避された退避部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブレーカー。

【請求項4】

前記第１延出部と前記退避部とのクリアランスは、前記被案内部と前記枠とのクリアランスよりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のブレーカー。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のブレーカーを備えたことを特徴とする電気機器用の安全回路。

【請求項6】

請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のブレーカーを備えたことを特徴とする２次電池パック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気機器の２次電池パック等に内蔵される小型のブレーカーに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、各種電気機器の２次電池パックやモーター等の保護装置としてブレーカーが使用されている（図９及び図１０参照）。ブレーカーは、充放電中の２次電池の温度が過度に上昇した場合、又は自動車、家電製品等の機器に装備されるモーター等に過電流が流れた場合等の異常が生じた際に、２次電池やモーター等を保護するために電流を遮断する。このような保護装置の安全回路として用いられるブレーカーは、機器の安全を確保するために、温度変化に追従して正確に動作することと、通電時の抵抗値が安定していることが求められる。

【0003】

また、ブレーカーが、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型携帯情報端末機器又はスマートフォンと称される薄型の多機能携帯電話機等の電気機器に装備される２次電池等の保護装置として用いられる場合、上述した安全性の確保に加えて、小型化が要求される。特に、近年の携帯情報端末機器にあっては、ユーザーの小型化（薄型化）の志向が強く、各社から新規に発売される機器は、デザイン上の優位性を確保するために、小型に設計される傾向が顕著である。こうした背景の下、携帯情報端末機器を構成する一部品として、２次電池と共に実装されるブレーカーもまた、さらなる小型化が強く要求されている。

【0004】

ブレーカーには、温度変化に応じて動作し、電流を導通又は遮断する熱応動素子が備えられている。特許文献１には、熱応動素子としてバイメタルを適用したブレーカーが示されている。バイメタルとは、熱膨張率の異なる２種類の板状の金属材料が積層されてなり、温度変化に応じて形状を変えることにより、接点の導通状態を制御する素子である。同文献に示されたブレーカーは、固定片（ベースターミナル）、可動片（可動アーム）、熱応動素子、ＰＴＣサーミスター等の部品が、樹脂ケースに収容されてなり、固定片及び可動片の端子が電気機器の電気回路に接続されて使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ＷＯ２０１１−１０５１７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に示されたブレーカーにおいて薄型化を追求する場合、開回路時（図３参照）の固定接点と可動接点の距離（ギャップ）が短くなる傾向にある。ところが、開回路時における固定接点と可動接点との距離が短くなりすぎると、電流の遮断が十分に行えなくなる虞が生じ、安全性を確保することが容易ではなくなる。特に、薄型化のために熱応動素子の厚みを薄く設定すると、熱応動素子の逆反り変形時に可動片の先端部を押し上げる力が弱くなるため、開回路時の固定接点と可動接点との距離を維持することが困難になり、電流の遮断を確実に行えなくなる虞がある。また、薄型化のために湾曲係数の小さい熱応動素子を用いた場合も、可動片の先端部の押し上げ量が減少し、同様の課題が生ずる。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、開回路時に電流を確実に遮断して電気機器の安全性を確保しつつ、小型化を実現できるブレーカーを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明のブレーカーは、固定接点を有する固定片と、弾性変形する弾性部と該弾性部の先端部に可動接点とを有し、前記可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離反するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを備えたブレーカーにおいて、前記熱応動素子は、変形時に前記ケースに形成されている枠によって案内される被案内部と、前記被案内部から延出されて、変形時に前記可動片の基端部と当接される第１延出部を有することを特徴とする。

【0009】

この発明において、前記熱応動素子は、前記被案内部から延出されて、変形時に前記可動片の先端部と当接される第２延出部を有することが好ましい。

【0010】

この発明において、前記ケースは、前記第１延出部及び／又は第２延出部との干渉を回避するために、前記枠から退避された退避部を有することが好ましい。

【0011】

この発明において、前記可動片には、前記第１延出部及び／又は第２延出部と当接する位置に、前記熱応動素子の側に突出する突起が形成されていることが好ましい。

【0012】

また、本発明の電気機器用の安全回路は、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする。

【0013】

また、本発明の２次電池パックは、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明のブレーカーによれば、ケースの枠に案内される被案内部から可動片の基端部の側に延出された第１延出部によって熱応動素子の全長が伸ばされる。これにより、熱応動素子の逆反り変形時における可動片の先端部の押し上げ量が増加し、開回路時の固定接点と可動接点との距離を大きくすることができる。従って、開回路時に電流を確実に遮断して電気機器の安全性を確保しつつ、ブレーカーの小型化を実現できるようになる。

【0015】

また、被案内部から可動片の先端部の側に延出された第２延出部によって熱応動素子の全長がさらに伸ばされる構成によれば、熱応動素子の逆反り変形時における可動片の先端部の押し上げ量がさらに増加する。その結果、開回路時の固定接点と可動接点との距離をより一層大きくすることができる。

【0016】

また、熱応動素子を案内する枠から退避された退避部がケースに形成されている構成によれば、第１延出部の延出量（被案内部からの突き出し量）を大きく設定しても、ケースと第１延出部との干渉を回避することができる。これにより、第１延出部の延出量を容易に大きく設定することが可能となり、熱応動素子の逆反り変形時における可動片の先端部の押し上げ量をさらに増加させて、開回路時の固定接点と可動接点との距離をより一層大きくすることができる。 退避部によってケースと第２延出部との干渉を回避して、開回路時の固定接点と可動接点との距離をより一層大きくできる効果についても同様である。

【0017】

また、可動片において第１延出部と当接する位置に、熱応動素子の側に突出する突起が形成される構成によれば、熱応動素子の変形時において、可動片が熱応動素子の第１延出部と当接するタイミングを早めつつ、熱応動素子の逆反り変形時における可動片の先端部の押し上げ量をさらに増加させることが可能となり、電機機器の安全性をより一層高めることができる。また、可動片において第２延出部と当接する位置に、熱応動素子の側に突出する突起が形成される構成に関して、可動片が熱応動素子の第２延出部と当接するタイミングを早めつつ、可動片の先端部の押し上げ量をさらに増加させる作用・効果についても同様である。

【0018】

また、本発明のブレーカーを備えた安全回路又は２次電池パックによれば、開回路時に電流を確実に遮断して電気機器の安全性を確保しつつ、安全回路又は２次電池パックの小型化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態によるブレーカーの構成を示す組み立て斜視図。

【図2】通常の充電又は放電状態におけるブレーカーの動作を示す断面図。

【図3】過充電状態又は異常時などにおけるブレーカーの動作を示す断面図。

【図4】樹脂ベースに熱応動素子及び可動片等が組み込まれる様子を示す斜視図。

【図5】樹脂ベースに組み込まれる熱応動素子の変形例を示す斜視図。

【図6】熱応動素子の別の変形例及び可動片の基端部周辺を示す断面図。

【図7】熱応動素子及び樹脂ケースの別の形態を示す平面図。

【図8】熱応動素子の参考例を示す平面図。

【図9】本発明のブレーカーを備えた２次電池パックの構成を示す平面図。

【図10】本発明のブレーカーを備えた安全回路の回路図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の一実施形態によるブレーカーについて図面を参照して説明する。図１乃至図３はブレーカーの構成を示す。ブレーカー１は、固定接点２１を有する固定片２と、先端部に可動接点３を有する可動片４と、温度変化に伴って変形する熱応動素子５と、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスター６と、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を収容する樹脂ケース７等によって構成されている。樹脂ケース７は、樹脂ベース（第１ケース）７１と樹脂ベース７１の上面に装着されるカバー部材（第２ケース）７２等によって構成されている。

【0021】

固定片２は、リン青銅を主成分とする金属板（この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの金属板）をプレス加工することにより形成され、樹脂ベース７１にインサート成形により埋め込まれている。固定片２の一端には外部と電気的に接続される端子２２が形成され、他端部の近傍にはＰＴＣサーミスター６が載置されている。ＰＴＣサーミスター６は、固定片２の他端部の近傍に３箇所形成された凸状のダボ（小突起）の上に載置される。固定接点２１は、銀、ニッケル、ニッケル−銀合金の他、銅−銀合金、金−銀合金などの導電性の良い材料のクラッド、メッキ又は塗布等により可動接点３に対向する位置に形成され、樹脂ベース７１の上方に形成されている開口７３の一部から露出されている。端子２２は樹脂ベース７１の一端から外側に突出されている。

【0022】

可動片４は、固定片２と同等の金属板をプレス加工することにより、長手方向の中心線に対して対称なアーム状に形成されている。可動片４の長手方向の一端には外部と電気的に接続される端子４１が形成されて樹脂ベース７１から外側に突出される。本実施形態においては、固定片２の端子２２と可動片４の端子４１の高さを揃えるために、可動片４は、樹脂ケース７の外部の段曲げ部４６においてクランク状に屈曲されている。可動片４の他端部（アーム状の可動片４の先端部に相当）には可動接点３が形成されている。可動接点３は、固定接点２１と同等の材料によって形成され、溶接等の手法によって可動片４の先端部に接合されている。可動片４は、可動接点３と端子４１の間に、固定部４２（アーム状の可動片４の基端部に相当）、弾性部４３を有している。固定部４２は弾性部４３の根元に相当し、固定部４２において樹脂ベース７１とカバー部材７２によって挟み込まれて可動片４が片持ち固定され、弾性部４３が弾性変形することにより、その先端部に形成されている可動接点３が固定接点２１の側に押圧されて接触し、固定片２と可動片４とが通電可能となる。

【0023】

また、可動片４には、クランク状に形成された段曲げ部４６が形成されている。段曲げ部４６は、弾性部４３を挟んで可動接点３とは反対側、すなわち弾性部４３に対して端子４１の側に設けられている。段曲げ部４６によって、可動片４の端子４１の高さが、固定片２の端子２２の高さに合わせられる。

【0024】

また、弾性部４３の下面には、熱応動素子５に対向して一対の突起４４ａ，４４ｂが形成されている。突起４４ａ，４４ｂと熱応動素子５とが二個所で接触して、突起４４ａ，４４ｂを介して熱応動素子５の逆反り変形が弾性部４３に伝達される（図２及び図３参照）。本実施形態にあっては、図２に示すブレーカー１の閉回路状態において突起４４ａ，４４ｂと熱応動素子５とが接触せず、図３に示すブレーカー１の開回路状態において突起４４ａ，４４ｂと熱応動素子５とが接触する構成を有しているが、突起４４ａ及び/又は４４ｂと熱応動素子５とが常時接触する構成であってもよい。可動片４の材料としては、リン青銅を主成分とするものが好ましい。この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの導電性弾性材料を用いてもよい。なお、可動片４は、弾性部４３において、プレス加工により湾曲又は屈曲されている。湾曲又は屈曲の度合いは、熱応動素子５を収容できる限り特に限定はなく、動作温度及び復帰温度における弾性力、接点の押圧力などを考慮して適宜設定すればよい。

【0025】

熱応動素子５は、バイメタル、トリメタルなどの複合材料からなり、平面視で矩形の本体部５０と、本体部５０の端縁から可動片４の固定部４２の側（すなわち基端部の側）に延出された第１延出部５１とを有する。本体部５０は、側面視で円弧状に湾曲した初期形状をなし、過熱により動作温度に達すると湾曲形状はスナップモーションを伴って逆反り変形し、冷却により復帰温度を下回ると形状が復元する。熱応動素子５の初期形状は、プレス加工により形成することができる。所期の温度で熱応動素子５の逆反り動作により可動片４の弾性部４３が押し上げられ、かつ弾性部４３の弾性力により元に戻る限り、熱応動素子５の材質及び形状は特に限定されるものでないが、生産性及び逆反り動作の効率性の観点から本体部５０は平面視で矩形が望ましく、小型でありながら弾性部４３を効率的に押し上げるために正方形に近い長方形であるのが望ましい。なお、熱応動素子５の材料としては、例えば、高膨脹側に銅−ニッケル−マンガン合金又はニッケル−クロム−鉄合金、低膨脹側に鉄−ニッケル合金をはじめとする、洋白、黄銅、ステンレスなど各種の合金からなる熱膨張率の異なる２種類の材料を積層したものが、所要条件に応じて組み合わせて使用される。第１延出部５１は、本体部５０の端縁の中間部分に形成されている。第１延出部５１の幅寸法（ブレーカー１の短手方向の寸法）は、本体部５０の幅寸法よりも小さく設定されている。これにより、樹脂ベース７１の上面の面積、すなわち樹脂ベース７１とカバー部材７２との接合面積を広くすることができ、両者を強固に接合し、ブレーカー１の堅牢性を高めることができる。

【0026】

熱応動素子５の逆反り動作により固定片２と可動片４との通電が遮断されたとき、ＰＴＣサーミスター６に流れる電流が増大する。ＰＴＣサーミスター６は、温度上昇と共に抵抗値が増大して電流を制限する正特性サーミスターであれば、動作電流、動作電圧、動作温度、復帰温度などの必要に応じて種類を選択でき、その形状はこれらの諸特性を損なわない限り特に限定されるものではない。

【0027】

樹脂ケース７を構成する樹脂ベース７１及びカバー部材７２は、難燃性のポリアミド、耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの樹脂により成形されている。樹脂ベース７１には、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６などを収容するための開口７３などが形成されている。開口７３の内部には、枠７４及び枠７５が形成されている。樹脂ベース７１に組み込まれたＰＴＣサーミスター６の端縁は、枠７４と当接されている。また、熱応動素子５の本体部５０の端縁は、枠７５と当接されて、熱応動素子５の変形時に案内される。すなわち、枠７５は、熱応動素子５の変形時に熱応動素子５を案内する案内部として機能し、熱応動素子５の本体部５０の端縁は、枠７５によって案内される被案内部として機能する。

【0028】

樹脂ベース７１の枠７５は、熱応動素子５を円滑に案内できるように、平面視で本体部５０と相似形でかつ本体部５０よりも僅かに大きく形成されている。また、第１延出部５１に対応する位置には、第１延出部５１との干渉を回避するように、枠７５から可動片の固定部４２の側に凹状に退避された退避部７６が形成されている。退避部７６は、第１延出部５１に対して若干大きく退避されている。すなわち、熱応動素子５の第１延出部５１と退避部７６の側壁とのクリアランスは、熱応動素子５の本体部５０と樹脂ベース７１の枠７５との間のクリアランスよりも大きく設定されている。従って、枠７５の内部で熱応動素子５が移動しても、第１延出部５１の端縁と退避部７６の側壁は当接しない。これにより、熱応動素子５の変形時に第１延出部５１が樹脂ベース７１の一部と干渉することはない。また、カバー部材７２には、固定部４２の上面と当接し、固定部４２を押える押え部７８が設けられる。押え部７８は、平面視で固定部４２と重複する領域から可動接点３の側に、突起４４ａと熱応動素子５との当接部位よりも突出するように形成されている。このように可動接点３の側に押え部７８を延出して設けることにより、弾性部４３を下方に付勢して固定接点２１と可動接点３との接触圧力を高め、両者間の接触抵抗を低減できる。

【0029】

なお、可動片４の固定部４２の近傍には、固定接点２２及び可動接点３等の構成部品が存在しない。従って、熱応動素子５に第１延出部５０を、樹脂ベース７１に退避部７６をそれぞれ設ける形態は、可動接点３の側に延出部及び退避部を設ける形態と比較すると、ブレーカー１の小型化が阻害される傾向が小さい。

【0030】

図１に示すように、固定片２、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等を収容した樹脂ベース７１の開口７３を塞ぐように、カバー部材７２が、樹脂ベース７１の上面に装着される。樹脂ベース７１とカバー部材７２とは、例えば超音波溶着によって接合される。

【0031】

図２は、通常の充電又は放電状態におけるブレーカー１の閉回路動作を示している。通常の充電又は放電状態においては、熱応動素子５は初期形状を維持し（逆反り前であり）、固定接点２１と可動接点３は接触し、可動片４の弾性部４３などを通じてブレーカー１の両端子２２、４１間は導通している。可動片４の弾性部４３と熱応動素子５とは接触しており、可動片４、熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６及び固定片２は、回路として導通している。しかし、ＰＴＣサーミスター６の抵抗は、可動片４の抵抗に比べて圧倒的に大きいため、ＰＴＣサーミスター６を流れる電流は、固定接点２１及び可動接点３を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。

【0032】

図３は、過充電状態又は異常時などにおけるブレーカー１の開回路動作を示している。過充電又は異常により高温状態となると、ＰＴＣサーミスター６が過熱され、動作温度に達した熱応動素子５は逆反りし、可動片４の弾性部４３が押し上げられて固定接点２１と可動接点３とが離反する。このとき、固定接点２１と可動接点３の間を流れていた電流は遮断され、僅かな漏れ電流が熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を通して流れることとなる。ＰＴＣサーミスター６は、このような漏れ電流の流れる限り発熱を続け、熱応動素子５を逆反り状態に維持させつつ抵抗値を激増させるので、電流は固定接点２１と可動接点３の間の経路を流れず、上述の僅かな漏れ電流のみが存在する（自己保持回路を構成する）。この漏れ電流は安全装置の他の機能に充てることができる。

【0033】

過充電状態を解除し、又は異常状態を解消すると、ＰＴＣサーミスター６の発熱も収まり、熱応動素子５は復帰温度に戻り、元の初期形状に復元する。そして、可動片４の弾性部４３の弾性力によって可動接点３と固定接点２１とは再び接触し、回路は遮断状態を解かれ、図２に示す導通状態に復帰する。

【0034】

図４は、樹脂ベース７１に熱応動素子５及び可動片４が組み込まれる様子を示す。熱応動素子５は、樹脂ベース７１の枠７５に案内されて、樹脂ベース７１に組み込まれる。枠７５は、平面視で可動片４の本体部５０よりも僅かに大きく形成されているので、熱応動素子５は、枠７５の内側で僅かながら移動可能とされる。枠７５の内側で熱応動素子５がどのように移動しても、第１退避部５１が樹脂ベース７１の内側壁に接触しないように退避部７６が形成されている。従って、図２乃至図３に示す熱応動素子５の変形時に第１延出部５１が樹脂ベース７１の内側壁と干渉しないため、熱応動素子５の変形動作が阻害されることがない。

【0035】

図４に示すように熱応動素子５及び可動片４が樹脂ベース７１に組み込まれた後、樹脂ベース７１にカバー部材７２が装着される。

【0036】

樹脂ベース７１にカバー部材７２が完全に装着されると、樹脂ベース７１又はカバー部材７２のいずれか一方又は両方に超音波振動が付与され、樹脂ベース７１とカバー部材７２が溶着される。

【0037】

以上のように、本実施形態のブレーカー１によれば、樹脂ベース７１の枠７５に案内される被案内部（すなわち熱応動素子５の本体部５０の端縁）から可動片４の固定部４２の側に延出された第１延出部５１によって熱応動素子５の全長が伸ばされる。これにより、熱応動素子５の逆反り変形時における可動片４の先端部の押し上げ量が増加し、開回路時の固定接点２１と可動接点３との距離を大きくすることができる。従って、開回路時に電流を確実に遮断して電気機器の安全性を確保しつつ、ブレーカー１の小型化を実現できるようになる。

【0038】

また、熱応動素子５を案内する枠７５から可動片４の固定部４２の側に退避された退避部７６が樹脂ベース７１に形成されているので、第１延出部５１の延出量（本体部５０の端縁からの突き出し量）を大きく設定しても、樹脂ベース７１と第１延出部５１との干渉を回避することができる。これにより、第１延出部５１の延出量を容易に大きく設定することが可能となり、熱応動素子５の逆反り変形時における可動片４の先端部の押し上げ量をさらに増加させて、開回路時の固定接点２１と可動接点３との距離をより一層大きくすることができる。

【0039】

また、可動片４の弾性部４３において第１延出部５１と当接する位置に、熱応動素子５の側に突出する突起４４ａが形成されているので、熱応動素子５の本体部５０の曲率（湾曲係数）を維持しつつ、可動片４と第１延出部５１との間隔（ギャップ）を小さくできる。これにより、熱応動素子５の変形時において、可動片４が熱応動素子５の第１延出部５１と当接するタイミングを早めつつ、熱応動素子５の逆反り変形時における可動片４の先端部の押し上げ量をさらに増加させることが可能となる。従って、電機機器の安全性をより一層高めることができる。

【0040】

（変形例）
図５は、樹脂ベース７１と、それに組み込まれる熱応動素子５の変形例を示す。この変形例においては、熱応動素子５に第２延出部５２が、樹脂ベース７１に退避部７７がそれぞれ形成されている点で、上記実施形態と相違する。第２延出部５２は、本体部５０の端縁から可動接点３の側、すなわち可動片４の先端部の側に延出される。これに伴い、突起４４ｂも可動片４の先端部の側に移動され、開回路時に第２延出部５２と当接される。また、第２延出部５２に対応する位置には、第２延出部５２との干渉を回避するように、枠７５から可動接点３の側に凹状に退避された退避部７７が形成されている。

【0041】

本変形例によれば、樹脂ベース７１の枠７５に案内される熱応動素子５の本体部５０の端縁から可動片４の先端部の側に延出された第２延出部５２によって熱応動素子５の全長がさらに伸ばされ、熱応動素子５の逆反り変形時における可動片４の先端部の押し上げ量がさらに増加する。その結果、開回路時の固定接点２１と可動接点３との距離をより一層大きくすることができる。

【0042】

また、退避部７６と同様に、退避部７７によって樹脂ベース７１と第２延出部５２との干渉を回避して、開回路時の固定接点２１と可動接点３との距離をより一層大きくできる。また、突起４４ａと同様に、可動片４の弾性部４３において第２延出部５２と当接する位置に、熱応動素子５の側に突出する突起４４ｂが形成されているので、熱応動素子５の本体部５０の曲率（湾曲係数）を維持しつつ、可動片４と第２延出部５２との間隔（ギャップ）を小さくできる。これにより、熱応動素子５の変形時において、可動片４が熱応動素子５の第２延出部５２と当接するタイミングを早めつつ、熱応動素子５の逆反り変形時における可動片４の先端部の押し上げ量をさらに増加させることが可能となる。従って、電機機器の安全性をより一層高めることができる。なお、第２延出部５２の幅寸法が、本体部５０の幅寸法よりも小さく設定され、樹脂ベース７１とカバー部材７２との接合面積を広くしてブレーカー１の堅牢性を高める点に関しては、図１乃至図４に示した形態と同様である。

【0043】

（変形例）
図６は、熱応動素子５の別の変形例及び可動片４４の基端部周辺を拡大して示す。この変形例においては、熱応動素子５の第１延出部５５が、本体部５０との境界において屈曲され、平面状に形成されている点で、上記実施形態と相違する。この変形例によれば、熱応動素子５の変形時において、可動片４が熱応動素子５の第１延出部５５と当接するタイミングを早めつつ、熱応動素子５の逆反り変形時における可動片４の先端部の押し上げ量をさらに増加させることが可能となる。従って、電機機器の安全性をより一層高めることができる。図５に示した第２延出部５２を同様に形成しても同等の作用・効果が得られる。

【0044】

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも熱応動素子５が、変形時に樹脂ケース７に形成されている枠７５によって案内される被案内部と、被案内部から延出されて、変形時に可動片４の基端部と当接される第１延出部５１を有していればよい。例えば、熱応動素子５を構成する枠７５、退避部７６，７７及び樹脂ベース７１を構成する第１延出部５１、第２延出部５２等の形状は、図１乃至図６に示したものに限られない。

【0045】

図７は、樹脂ベース７１の枠７５、退避部７６，７７及び熱応動素子５の本体部５０、第１延出部５１、第２延出部５２の変形例を示す。（ａ）は第１延出部５１を三角状に延出した変形例、（ｂ）は第１延出部５１を半円状に延出した変形例、（ｃ）は本体部５０を円形に形成し、第１延出部５１を矩形状に延出した変形例、（ｄ）は本体部５０を小判型に形成し、第１延出部５１を矩形状に延出した変形例である。（ｄ）に類似する変形例として、本体部５０を楕円状に形成してもよい。また、（ｅ）乃至（ｈ）は、上記第１延出部５１と対称に第２延出部５２を延出した変形例である。いずれの変形例においても、枠７５は、平面視で本体部５０と相似形でかつ本体部５０よりも僅かに大きく形成されている。また、退避部７６は、枠７５内で熱応動素子５が移動した場合であっても第１延出部５１と干渉しないように、固定部４２の側に退避されている。同様に、退避部７７も、枠７５内で熱応動素子５が移動した場合であっても第２延出部５２と干渉しないように、可動接点３の側に退避されている。なお、第１延出部５１及び第２延出部５２の幅寸法が、本体部５０の幅寸法よりも小さく設定され、樹脂ベース７１とカバー部材７２との接合面積を広くしてブレーカー１の堅牢性を高める点に関しては、図１乃至図４に示した形態と同様である。

【0046】

また、本実施形態では、ＰＴＣサーミスター６による自己保持回路を有しているが、このような構成を省いた形態であっても適用可能であり、導通抵抗を抑制しつつ、ブレーカー１の小型化を図ることができる。また、樹脂ケース７は、樹脂ベース７１とカバー部材７２によって構成される形態に限られることなく、固定片２、可動片４及び熱応動素子５等を収容する形態であれば他の形態であってもよい。また、枠７５及び退避部７６，７７は、樹脂ベース７１に設けられる形態に限られることなく、樹脂ケース７のいずれかに形成されていればよい。

【0047】

また、特開２００５−２０３２７７号公報に示されるような、固定部４２又はその近傍において、可動片４が端子４１の側と可動接点３の側に構造的に分離している形態に、本発明を適用してもよい。

【0048】

図８は、参考例として、従来から上記特許文献１に記載のブレーカー等に適用されている熱応動素子５００の一例を示す。特開２００２−８３５２３号公報に示されるように、ブレーカーの製造工程において熱応動素子５００はキャリア５０１によって搬送され、キャリア５０１の根元近傍が切断されて、熱応動素子５００が樹脂ベース７１の開口７３に組み込まれる。切断端縁５５０ａが本体部５５０の端縁５５０ｂから外側に突出すると、樹脂ベース７１の一部と干渉し、熱応動素子５００の変形が阻害される。ところが、切断端縁５５０ａの突出量は、キャリア５０１の切断精度に依存するため、管理に限界がある。

【0049】

そこで、上記特許文献１に記載のブレーカーにおいては、切断端縁５５０ａが本体部５５０の端縁５５０ｂから外側に突出しないように、端縁５５０ｂから内側に一対の切り欠き５５０ｃを設け、端縁５５０ｂの内側でキャリア５０１を切断している。すなわち、キャリア５０１の切断精度に応じて切り欠き５０ｃの深さ等を設定することにより、切断端縁５５０ａが常に端縁５５０ｂから内側に位置されるように設計されていた。ところが、このような熱応動素子５００にあっては、熱応動素子５００の変形時に切り欠き５５０ｃの周辺に応力が集中しやすく、繰り返しの変形においては、疲労によってクラックが生ずる虞があった。

【0050】

一方、本発明のブレーカー１においては、キャリア５０１の一部を第１延出部５１又は第２延出部５２として用いることができる。この場合、樹脂ベース７１に退避部７６，７７が形成されているので、キャリア５０１の切断精度にバラツキが生じても切断端縁（第１延出部５１又は第２延出部５２の先端縁）と樹脂ベース７１との干渉が回避される。これにより、熱応動素子５に切り欠き５５０ｃを設ける必要がなくなる。熱応動素子５の形状によっては、第１延出部５１又は第２延出部５２の根元に応力が集中しがちな隅部が存在することもあるが、この隅部は、図８に示した本体部５５０の内側に存在する切り欠き５０ｃよりも、外側に位置される。従って、熱応動素子５の変形の際に、隅部に生ずる応力は切り欠き５０ｃに生ずる応力よりも小さくなり、クラックが生じ、スナップアクションにより凹凸を転ずる本体部５０の曲面に悪影響が及ぶ虞が低減される。

【符号の説明】

【0051】

１ ブレーカー
２ 固定片
３ 可動接点
４ 可動片
５ 熱応動素子
７ 樹脂ケース
４４ａ 突起
４４ｂ 突起
５０ 本体部（被案内部）
５１ 第１延出部
５２ 第２延出部
７１ 樹脂ベース
７５ 退避部
７６ 退避部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】