特許 6997689 ブレーカー、安全回路及び２次電池パック

(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】

(24)【登録日】2021-12-21

(45)【発行日】2022-01-18

(54)【発明の名称】ブレーカー、安全回路及び２次電池パック

(51)【国際特許分類】

   H01H 37/54 20060101AFI20220107BHJP

【ＦＩ】

H01H37/54 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018158064

(22)【出願日】2018-08-27

(65)【公開番号】P2020035515

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-03-09

(73)【特許権者】

【識別番号】390025140

【氏名又は名称】ボーンズ株式会社

(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】100168549

【弁理士】

【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】浪川 勝史

【審査官】内田 勝久

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－３９１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６２４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／１０５１７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２２２５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１０００５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｈ ３７／００ － ３７／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定接点と、
板状に形成され弾性変形する弾性部及び該弾性部の一端部に可動接点を有し、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、前記可動片の状態を前記可動接点が前記固定接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記固定接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子と、
前記可動片及び前記熱応動素子を収容するための開口を有する第１樹脂ケースと、
前記開口を閉鎖するために前記第１樹脂ケースに装着される第２樹脂ケースと、
前記第２樹脂ケースに埋設された板状のカバー片とを備えたブレーカーであって、
前記第１樹脂ケースには、前記第２樹脂ケースに固着される第１固着面が前記開口の周囲に連続して形成され、
前記第２樹脂ケースには、前記第１樹脂ケースに固着される第２固着面が前記第１固着面に対向して連続して形成され、
前記第２固着面には、前記第１固着面に向って突出する突出部が形成され、
前記開口は、前記カバー片の厚さ方向から視た平面視で、矩形状に形成された矩形領域を含み、
前記突出部と前記カバー片とは、前記平面視で、前記矩形領域の４隅の外側に近接する領域で重複している、ことを特徴とするブレーカー。

【請求項2】

固定接点と、
板状に形成され弾性変形する弾性部及び該弾性部の一端部に可動接点を有し、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、前記可動片の状態を前記可動接点が前記固定接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記固定接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子と、
前記可動片及び前記熱応動素子を収容するための開口を有する第１樹脂ケースと、
前記開口を閉鎖するために前記第１樹脂ケースに装着される第２樹脂ケースと、
前記第２樹脂ケースに埋設された板状のカバー片とを備えたブレーカーであって、
前記第１樹脂ケースには、前記第２樹脂ケースに固着される第１固着面が前記開口の周囲に連続して形成され、
前記第２樹脂ケースには、前記第１樹脂ケースに固着される第２固着面が前記第１固着面に対向して連続して形成され、
前記第１固着面には、前記第２固着面に向って突出する突出部が形成され、
前記開口は、前記カバー片の厚さ方向から視た平面視で、矩形状に形成された矩形領域を含み、
前記突出部と前記カバー片とは、前記平面視で、前記矩形領域の４隅の外側に近接する領域で重複している、ことを特徴とするブレーカー。

【請求項3】

前記第２樹脂ケースは、前記平面視で前記可動片の長手方向に長い矩形状に形成され、
前記突出部は、前記開口に沿って前記第２樹脂ケースの長辺と平行に直線状にのびる第１部分と、前記第１部分から連続し、前記近接する領域で前記可動片の短手方向の内方に曲がる第２部分とを有する、請求項１又は２に記載のブレーカー。

【請求項4】

前記第２部分と前記カバー片とは、前記平面視で重複している、請求項３記載のブレーカー。

【請求項5】

前記突出部は、前記第２部分から連続し、前記第１部分よりも前記短手方向の内方に設けられ、前記第１部分と平行に直線状にのびる第３部分をさらに有する、請求項３又は４に記載のブレーカー。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか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7】

請求項１乃至５のいずれか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、電気機器の安全回路に用いて好適な小型のブレーカー等に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、各種電気機器の２次電池やモーター等の保護装置（安全回路）としてブレーカーが使用されている。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（良好な温度特性を有する）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】

ブレーカーには、温度変化に応じて作動し、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、可動片、熱応動素子、ＰＴＣサーミスター等の部品が、ケースに収納されてなり、固定片及び可動片の端子がケースから突出し、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】

【0004】

【文献】特開２０１６－５１５９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。

【0006】

上記特許文献１に示されたブレーカーにおいて、可動片、熱応動素子及びＰＴＣサーミスターは、ケース本体に設けられている開口から収容される。可動片、熱応動素子及びＰＴＣサーミスターが収容されたケース本体の開口には蓋部材が装着され、ケース本体の第１固着面と蓋部材の第２固着面とは、超音波溶着等によって固着される（同文献の段落（００３２）等参照）。

【0007】

第２固着面には、蓋部材の外縁のやや内側の領域にリブ状に突出し、外縁に沿って連続してのびる突出部が形成されている。超音波溶着の際に突出部が溶融することにより、第１固着面と第２固着面と間で良好な固着が得られる（同文献の段落（００４３）等参照）。

【0008】

しかしながら、極限まで小型化されたブレーカーにあっては、超音波溶着の際に蓋部材が撓み、突出部の頂部に作用する圧力が低下し、第１固着面と第２固着面と間で良好な固着が得られなくなり、ケースの剛性及び強度が不足するおそれがある。

【0009】

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、極限まで小型化されたブレーカーにあっても、良好なケースの剛性及び強度が得られるブレーカーを提供することを主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、本発明の第１発明は、固定接点と、板状に形成され弾性変形する弾性部及び該弾性部の一端部に可動接点を有し、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、前記可動片の状態を前記可動接点が前記固定接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記固定接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子と、前記可動片及び前記熱応動素子を収容するための開口を有する第１樹脂ケースと、前記開口を閉鎖するために前記第１に装着される第２樹脂ケースと、前記第２樹脂ケースに埋設された板状のカバー片とを備えたブレーカーであって、前記第１樹脂ケースには、前記第２樹脂ケースに固着される第１固着面が前記開口の周囲に連続して形成され、前記第２樹脂ケースには、前記第１樹脂ケースに固着される第２固着面が前記第１固着面に対向して連続して形成され、前記第２固着面には、前記第１固着面に向って突出する突出部が形成され、前記突出部と前記カバー片とは、前記カバー片の厚さ方向から視た平面視で、少なくとも一部において重複している、ことを特徴とする。

【0011】

本発明の第２発明は、固定接点と、板状に形成され弾性変形する弾性部及び該弾性部の一端部に可動接点を有し、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、前記可動片の状態を前記可動接点が前記固定接点に接触する導通状態から前記可動接点が前記固定接点から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子と、前記可動片及び前記熱応動素子を収容するための開口を有する第１樹脂ケースと、前記開口を閉鎖するために前記第１に装着される第２樹脂ケースと、前記第２樹脂ケースに埋設された板状のカバー片とを備えたブレーカーであって、前記第１樹脂ケースには、前記第２樹脂ケースに固着される第１固着面が前記開口の周囲に連続して形成され、前記第２樹脂ケースには、前記第１樹脂ケースに固着される第２固着面が前記第１固着面に対向して連続して形成され、前記第１固着面には、前記第２固着面に向って突出する突出部が形成され、前記突出部と前記カバー片とは、前記カバー片の厚さ方向から視た平面視で、少なくとも一部において重複している、ことを特徴とする。

【0012】

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記開口は、前記平面視で矩形状に形成された矩形領域を含み、前記突出部と前記カバー片とは、前記平面視で前記矩形領域の４隅の外側に近接する領域で重複している、ことが望ましい。

【0013】

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記第２樹脂ケースは、前記平面視で前記可動片の長手方向に長い矩形状に形成され、前記突出部は、前記開口に沿って前記第２樹脂ケースの長辺と平行に直線状にのびる第１部分と、前記第１部分から連続し、前記近接する領域で前記可動片の短手方向の内方に曲がる第２部分とを有する、ことが望ましい。

【0014】

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記第２部分と前記カバー片とは、前記平面視で重複している、ことが望ましい。

【0015】

本発明に係る前記ブレーカーにおいて、前記突出部は、前記第２部分から連続し、前記第１部分よりも前記短手方向の内方に設けられ、前記第１部分と平行に直線状にのびる第３部分をさらに有する、ことが望ましい。

【0016】

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。

【0017】

本発明の２次電池回路は、前記ブレーカーを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本第１発明のブレーカーによれば、第１樹脂ケースには、第１固着面が開口の周囲に連続して形成され、第２樹脂ケースには、第２固着面が第１固着面に対向して連続して形成される。第２固着面に形成されている第１固着面に向って突出する突出部は、超音波溶着の際に溶融し、第１固着面と第２固着面との固着を良好とする。第２樹脂ケースに埋設された板状のカバー片は、超音波溶着の際に第２樹脂ケースの撓みを抑制する。さらに、本第１発明では、突出部とカバー片とが平面視で少なくとも一部において重複しているので、突出部の頂部に作用する圧力の低下が抑制され、第１固着面と第２固着面と間でより一層良好な固着が得られる。

【0019】

本第２発明のブレーカーによれば、第１樹脂ケースには、第１固着面が開口の周囲に連続して形成され、第２樹脂ケースには、第２固着面が第１固着面に対向して連続して形成される。第１固着面に形成されている第２固着面に向って突出する突出部は、超音波溶着の際に溶融し、第１固着面と第２固着面との固着を良好とする。第２樹脂ケースに埋設された板状のカバー片は、超音波溶着の際に第２樹脂ケースの撓みを抑制する。さらに、本第２発明では、突出部とカバー片とが平面視で少なくとも一部において重複しているので、突出部の頂部に作用する圧力の低下が抑制され、第１固着面と第２固着面と間でより一層良好な固着が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本第１発明の一実施形態によるブレーカーの概略構成を示す組み立て前の斜視図。

【図2】通常の充電又は放電状態における上記ブレーカーを示す断面図。

【図3】過充電状態又は異常時などにおける上記ブレーカーを示す断面図。

【図4】上記ブレーカーを構成する蓋部材の斜視図。

【図5】上記ブレーカーを構成するケース本体及び蓋部材の溶着部分の断面図。

【図6】上記蓋部材の底面図。

【図7】本第２発明の一実施形態によるブレーカーの概略構成を示す組み立て前の斜視図。

【図8】図７のブレーカーの平面図。

【図9】本発明の上記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】本発明の上記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】

【0021】

（第１発明）
本発明の第１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している。図１及び図３に示されるように、ブレーカー１は、一部がケース１０から外部に露出する一対の端子２２，３２を備える。端子２２，３２が外部回路（図示せず）と電気的に接続されることにより、ブレーカー１は、電気機器の安全回路の主要部を構成する。

【0022】

図１に示されるように、ブレーカー１は、固定接点２１及び端子２２を有する第１端子片（固定片）２と、端子３２を有する第２端子片３と、先端部に可動接点４１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、第１端子片２、第２端子片３、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６を収容するケース１０等によって構成されている。ケース１０は、ケース本体（第１樹脂ケース）７とケース本体７の上面に装着される蓋部材（第２樹脂ケース）８等によって構成されている。

【0023】

第１端子片２は、例えば、銅等を主成分とする金属板（この他、銅－チタニウム合金、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、ケース本体７にインサート成形により埋め込まれている。

【0024】

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、形成されている。固定接点２１は、第１端子片２のうち、可動接点４１に対向する位置に形成され、ケース本体７の内部に形成されている開口７３ａの一部からケース本体７の収容凹部７３に露出されている。固定接点２１と、端子２２とは、ケース本体７に埋設された段曲げ部（図示せず）によって高さ違いに配置されている。

【0025】

本出願においては、特に断りのない限り、第１端子片２において、固定接点２１が形成されている側の面（すなわち図１において上側の面）を第１面、その反対側の底面を第２面として説明している。他の部品、例えば、第２端子片３、可動片４及び熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６、ケース１０、カバー片９等についても同様である。

【0026】

端子２２の第２面は、ケース本体７の底壁から矩形状に露出し（図示せず）、外部回路とはんだ付け等の手法により接続される。本実施形態では、ブレーカー１の短手方向に一対の端子２２が並設されている。

【0027】

図２に示されるように、第１端子片２は、階段状（側面視でクランク状）に曲げられた段曲げ部２５と、ＰＴＣサーミスター６を支持する支持部２６とを有する。段曲げ部２５は、固定接点２１と支持部２６とを繋ぎ、固定接点２１と支持部２６とを高さ違いに配置する。ＰＴＣサーミスター６は、支持部２６に３箇所形成された凸状の突起（ダボ）２６ａの上に載置されて、突起２６ａに支持される。

【0028】

第２端子片３は、第１端子片２と同様に、銅等を主成分とする金属板をプレス加工することにより形成され、ケース本体７にインサート成形により埋め込まれている。第２端子片３は、可動片４と接合される接合部３１と、端子３２とを有している。接合部３１と、端子３２とは、ケース本体７に埋設された段曲げ部（図示せず）によって高さ違いに配置されている。

【0029】

接合部３１は、ケース本体７の内部に形成されている開口７３ｂの一部からケース本体７の収容凹部７３に露出し、可動片４と電気的に接続される。端子３２の第２面は、ケース本体７の底壁から矩形状に露出し（図示せず）、外部回路とはんだ付け等の手法により接続される。本実施形態では、ブレーカー１の短手方向に一対の端子３２が並設されている。

【0030】

可動片４は、銅等を主成分とする金属材料をプレス加工することにより板状に形成されている。可動片４は、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。

【0031】

可動片４の一端部には、可動接点４１が形成されている。可動接点４１は、固定接点２１と同等の材料によって可動片４の第２面に形成され、溶接の他、クラッド、かしめ（crimping）等の手法によって可動片４の先端部に接合されている。

【0032】

可動片４の他端部には、第２端子片３の接合部３１と電気的に接続される接合部４２が形成されている。第２端子片３の接合部３１の第１面と可動片４の接合部４２の第２面とは、例えば、レーザー溶接によって固着されている。レーザー溶接とは、レーザー光をワーク（本実施形態では、第２端子片３及び可動片４が相当）に照射し、ワークを局部的に溶融及び凝固させることによってワーク同士を接合する溶接手法である。レーザー光が照射されたワークの表面には、他の溶接手法（例えば、ジュール熱を利用する抵抗溶接）による溶接痕とは異なる形態のレーザー溶接痕が形成される。

【0033】

可動片４は、可動接点４１と接合部４２との間に、弾性部４３を有している。弾性部４３は、接合部４２から可動接点４１の側に延出されている。これにより、接合部４２は、弾性部４３を挟んで可動接点４１とは反対側に設けられる。

【0034】

接合部４２において第２端子片３の接合部３１と固着されることにより可動片４が固定され、弾性部４３が弾性変形することにより、その先端に形成されている可動接点４１が固定接点２１の側に押圧されて接触し、第１端子片２と可動片４とが通電可能となる。可動片４と第２端子片３とは、接合部３１及び接合部４２において電気的に接続されているので、第１端子片２と第２端子片３とが通電可能となる。

【0035】

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を収納できる限り特に限定はなく、作動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。また、弾性部４３の第２面には、熱応動素子５に対向して一対の突起（接触部）４４ａ，４４ｂが形成されている。突起４４ａ，４４ｂと熱応動素子５とは接触して、突起４４ａ，４４ｂを介して熱応動素子５の変形が弾性部４３に伝達される（図１及び図３参照）。

【0036】

熱応動素子５は、可動片４の状態を、可動接点４１が固定接点２１に接触する導通状態から可動接点４１が固定接点２１から離隔する遮断状態に移行させる。熱応動素子５は、円弧状に湾曲した初期形状をなし、熱膨張率の異なる薄板材を積層することにより形成される。過熱により作動温度に達すると、熱応動素子５の湾曲形状は、スナップモーションを伴って逆反りし、冷却により復帰温度を下回ると復元する。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矩形状が望ましく、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、ステンレス鋼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。

【0037】

ＰＴＣサーミスター６は、可動片４が遮断状態にあるとき、第１端子片２と可動片４とを導通させる。ＰＴＣサーミスター６は、第１端子片２の支持部２６と熱応動素子５との間に配設されている。すなわち、ＰＴＣサーミスター６を挟んで、支持部２６は熱応動素子５の直下に位置している。熱応動素子５の逆反り動作により第１端子片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、作動電流、作動電圧、作動温度、復帰温度などの必要に応じて種類を選択でき、その材料及び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。本実施形態では、チタニウム酸バリウム、チタニウム酸ストロンチウム又はチタニウム酸カルシウムを含むセラミック焼結体が用いられる。セラミック焼結体の他、ポリマーにカーボン等の導電性粒子を含有させたいわゆるポリマーＰＴＣを用いてもよい。

【0038】

ケース１０を構成するケース本体７及び蓋部材８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）などの熱可塑性樹脂により成形されている。上述した樹脂と同等以上の特性が得られるのであれば、樹脂以外の材料を適用してもよい。

【0039】

ケース本体７には、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内部空間である収容凹部７３が形成されている。収容凹部７３は、可動片４を収容するための開口７３ａ，７３ｂ、可動片４及び熱応動素子５を収容するための開口７３ｃ、並びに、ＰＴＣサーミスター６を収容するための開口７３ｄ等を有している。なお、ケース本体７に組み込まれた可動片４、熱応動素子５の端縁は、収容凹部７３の内部に形成されている枠（内壁）によってそれぞれ当接され、熱応動素子５の逆反り時に案内される。

【0040】

蓋部材８には、カバー片９がインサート成形によって埋め込まれている。カバー片９は、上述した銅等を主成分とする金属又はステンレス鋼等の金属をプレス加工することにより板状に形成される。カバー片９は、図２及び図３に示すように、可動片４の第１面と適宜当接し、可動片４の動きを規制すると共に、蓋部材８のひいては筐体としてのケース１０の剛性・強度を高めつつブレーカー１の小型化に貢献する。

【0041】

図１に示すように、第１端子片２、第２端子片３、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等を収容したケース本体７の開口７３ａ、７３ｂ、７３ｃ等を塞ぐように、蓋部材８が、ケース本体７に装着される。ケース本体７と蓋部材８とは、例えば超音波溶着によって接合される。このとき、ケース本体７と蓋部材８とは、それぞれの外縁部の全周にわたって連続的に接合され、ケース１０の気密性が向上する。これにより、収容凹部７３がもたらすケース１０の内部空間は密閉され、可動片４、熱応動素子５及びＰＴＣサーミスター６等の部品がケース１０の外部の雰囲気から遮断され、保護されうる。本実施形態では、カバー片９の第１面側には、樹脂が全体的に配されているので、収容凹部７３の気密性がより一層高められる。

【0042】

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は弾性部４３の側に凸となる初期形状を維持（逆反り前）している。カバー片９には、可動片４の頂部４３ａと当接し、頂部４３ａを熱応動素子５の側に押圧する突出部９１が設けられている。突出部９１によって頂部４３ａが押圧されることにより、弾性部４３は、弾性変形し、その先端に形成されている可動接点４１が固定接点２１の側に押圧されて接触する。これにより、可動片４の弾性部４３などを通じてブレーカー１の第１端子片２と第２端子片３との間は導通している。可動片４の弾性部４３と熱応動素子５とが接触し、可動片４、熱応動素子５、ＰＴＣサーミスター６及び第１端子片２は、回路として導通していてもよい。しかしながら、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４１を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。

【0043】

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、作動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４１とが離隔する。ブレーカー１の内部で熱応動素子５が変形し、可動片４を押し上げるときの熱応動素子５の作動温度は、例えば、７０℃～９０℃である。このとき、固定接点２１と可動接点４１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４１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。

【0044】

なお、本実施形態では、作動温度に達した熱応動素子５が逆反り変形する状況においても頂部４３ａと突出部９１との当接が維持される。これにより、頂部４３ａと突出部９１との当接箇所が支点となって可動片４が押し上げられ、固定接点２１と可動接点４１との距離が容易に維持される。また、可動片４が突出部９１によって支持されて、突出部９１が熱応動素子５の押し上げ力の一部を負担するので、可動片４の接合部４２にかかる力が抑制され、接合部３１からの接合部４２の剥離が抑制される。

【0045】

図１に示されるように、ケース本体７には、蓋部材８に固着される第１固着面７５が形成されている。第１固着面７５は、開口７３ａ、７３ｂ及び７３ｃの周囲に連続して形成されている。本実施形態では、第１固着面７５は、ケース本体７の外縁に沿って、ケース本体７の全周に亘って連続する平面状に形成されている。

【0046】

図４は、蓋部材８を可動片４に対向する第２面側から視た斜視図である。蓋部材８には、カバー片９をケース１０の内部空間に露出させるための開口８３と、ケース本体７に固着される第２固着面８５が形成されている。

【0047】

本実施形態の開口８３は、蓋部材８の第２面の側において、ケース本体７の開口７３ａ及び７３ｃに対応する形状に形成されている。すなわち、カバー片９の厚さ方向から視て、開口８３の外縁は、開口７３ａ及び７３ｃの外縁と一致しているのが望ましい。これにより、第１固着面７５と第２固着面８５とが接触する面積を大きくできる。第２固着面８５は、ケース本体７に蓋部材８が装着されたとき、第１固着面７５に対向するように形成されている。本実施形態では、第２固着面８５は、開口８３の周囲において、蓋部材８の外縁に沿って、蓋部材８の全周に亘って連続して形成されている。

【0048】

第２固着面８５には、第１固着面７５に向って突出する突出部８６が形成されている。図４においては、突出部８６の一部が破断されている。突出部８６は、蓋部材８の外縁に沿って、リブ状に延びている。可動片４の長手方向に延びる突出部８６の可動片４の短手方向の断面は、円弧状である。可動片４の短手方向に延びる突出部８６の可動片４の長手方向の断面は、円弧状である。

【0049】

図５は、ケース本体７及び蓋部材８の溶着部分の断面を示している。同図においては、
溶融前の突出部８６が二点鎖線の仮想線で示されている。

【0050】

第２固着面８５に突出部８６が設けられることにより、ケース本体７に蓋部材８が装着されたとき、最初に突出部８６の頂部が第１固着面７５に当接する。これにより、超音波溶着の際に突出部８６の頂部に作用する圧力が高まり、突出部８６の頂部と第１固着面７５との間で発生する摩擦熱が増加する。その結果、突出部８６の樹脂が容易に溶融し、第１固着面７５と第２固着面８５との固着が良好となる。

【0051】

上記固着工程では、主として突出部８６の樹脂が溶融することによって生じた樹脂８９が、突出部８６の両側かつ第１固着面７５と第２固着面８５との間に流れ込み、両者間の隙間が埋められる。

【0052】

図６は、蓋部材８を第２面側から視た底面図である。蓋部材８に埋設された板状のカバー片９は、超音波溶着の際にも蓋部材８を補強し、蓋部材８の撓みを抑制する。そして、蓋部材８は、底面視で突出部８６とカバー片９とが重複する領域８７を有している。すなわち、突出部８６とカバー片９とは、カバー片９の厚さ方向から視た平面視において、少なくとも一部において重複している。これにより、ケース本体７と蓋部材８とが固着される際に、領域８７における蓋部材８の撓みが減少し、突出部８６の頂部に作用する圧力の低下が抑制され、第１固着面７５と第２固着面８５と間でより一層良好な固着が得られる。

【0053】

図１に示されるように、開口７３ａ，７３ｂ及び７３ｃのうち、開口７３ｃは、平面視で矩形状に形成された矩形領域７６である。ここで、「矩形領域」とは、完全な矩形に限られず、さらには隅部がフィレット状に丸められた形態等も含まれる。

【0054】

図６では、矩形領域７６が２点鎖線にて描かれている。同図に示されるように、蓋部材８は、底面視で矩形領域７６の４隅７６ｚの外側の近傍において、突出部８６とカバー片９とが重複する領域８７を有している。すなわち、突出部８６とカバー片９とは、平面視で矩形領域７６の４隅７６ｚの外側に近接する領域８７で重複している。これにより、ケース本体７と蓋部材８とが固着される際に、４隅７６ｚの外側に近接する領域８７で蓋部材８の撓みが効果的に抑制される。従って、一般に剛性等が不足する傾向にある開口７３ｃの周辺で、ケース本体７と蓋部材８とが強固に固着され、ケース１０の剛性等を容易に高めることが可能となる。

【0055】

図１、４及び６に示されるように、蓋部材８は、平面視で可動片４の長手方向Ｄ１に長い矩形状に形成されている。そして、突出部８６は、開口７３ｃに沿って蓋部材８の長辺と平行に直線状にのびる第１部分８６ａと、第１部分８６ａから連続し、４隅７６ｚに近接する領域８７で可動片４の短手方向Ｄ２の内方に曲がる第２部分８６ｂとを有している。第１部分８６ａから内方に曲がる第２部分８６ｂによって、開口７３ｃの周辺で、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0056】

第２部分８６ｂは、平面視で、少なくとも一部においてカバー片９と重複しているのが望ましい。このような構成により、開口７３ｃの周辺で、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0057】

突出部８６は、第２部分８６ｂから連続して、第１部分８６ａと平行に直線状にのびる第３部分８６ｃをさらに有している。第３部分８６ｃは、第１部分８６ａよりも短手方向Ｄ２の内方に設けられている。上記第１部分８６ａ、第２部分８６ｂ及び第３部分８６ｃによって、４隅７６ｚに近接する領域８７においてジグザク状に蛇行する突出部８６が形成される。これにより、４隅７６ｚに近接する領域８７で突出部８６が緻密に配置され、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0058】

第３部分８６ｃは、平面視で、少なくとも一部においてカバー片９と重複しているのが望ましい。本実施形態では、端子２２の近傍に配された第３部分８６ｃのうち、第２部分８６ｂの側の領域において、平面視でカバー片９と重複している。このような構成により、開口７３ｃの周辺で、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0059】

図６に示されるように、蓋部材８は、底面視で蓋部材８の長手方向Ｄ１の両端近傍で、突出部８６とカバー片９とが重複する領域８８を有している。すなわち、突出部８６とカバー片９とは、平面視で蓋部材８の長手方向Ｄ１の両端近傍の領域８８で重複している。これにより、上述した領域８７での突出部８６とカバー片９との重複と相俟って、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0060】

本第１発明のブレーカー１は、上記実施形態の構成に限られることなく、種々の態様に変更して実施されうる。すなわち、ブレーカー１は、少なくとも、固定接点２１と、板状に形成され弾性変形する弾性部４３及び弾性部４３の一端部に可動接点４１を有し、可動接点４１を固定接点２１に押圧して接触させる可動片４と、温度変化に伴って変形することにより、可動片４の状態を可動接点４１が固定接点２１に接触する導通状態から可動接点４１が固定接点２１から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子５と、可動片４及び熱応動素子５を収容するための開口７３ｃを有するケース本体７と、開口７３ｃを閉鎖するためにケース本体７に装着される蓋部材８と、蓋部材８に埋設された板状のカバー片９とを備えたブレーカー１であって、ケース本体７には、蓋部材８に固着される第１固着面７５が開口７３ｃの周囲に連続して形成され、蓋部材８には、ケース本体７に固着される第２固着面８５が第１固着面７５に対向して連続して形成され、第２固着面８５には、第１固着面７５に向って突出する突出部８６が形成され、突出部８６とカバー片９とは、カバー片９の厚さ方向から視た平面視で、少なくとも一部において重複していればよい。

【0061】

例えば、ケース本体７の外縁が、突出部８６に沿って形成されていてもよい。より具体的には、ケース本体７の側壁７４（図１参照）が、端子２２，３２の近傍において、第２部分８６ｂ及び第３部分８６ｃに沿って短手方向Ｄ２の内方に陥没して形成されていてもよい。同様に、蓋部材８の外縁が、突出部８６に沿って形成されていてもよい。このような構成によって、側壁７４からの端子２２，３２の突出量を確保しながら、ブレーカー１の短手方向Ｄ２の幅寸法を抑制できる。

【0062】

（第２発明）
図７は、図１乃至６に示されるブレーカー１の変形例である第２発明の一実施形態によるブレーカー１Ａの構成を示している。ブレーカー１Ａのうち、以下で説明されてない部分については、上述したブレーカー１の構成が採用されうる。

【0063】

ブレーカー１Ａは、突出部７７が、ケース本体７の第１固着面７５に設けられている点でブレーカー１とは異なる。これに伴い、蓋部材８の突出部８６は廃されている。

【0064】

突出部７７は、第２固着面８５に向って突出している。図７においては、突出部７７の一部が破断されている。突出部７７は、ケース本体７の外縁に沿って、リブ状に延びている。可動片４の長手方向に延びる突出部７７の可動片４の短手方向の断面は、円弧状である。可動片４の短手方向に延びる突出部７７の可動片４の長手方向の断面は、円弧状である。

【0065】

ケース本体７と蓋部材８との溶着の際、突出部７７の樹脂が容易に溶融し、第１固着面７５と第２固着面８５との固着が良好となる点は、上記ブレーカー１と同様である。また、上記固着工程において、主として突出部７７の樹脂が溶融することによって生じた樹脂が、突出部７７側かつ第１固着面７５と第２固着面８５との間に流れ込み、両者間の隙間が埋められる点も、上記ブレーカー１と同様である。

【0066】

図８は、ブレーカー１をカバー片９の厚さ方向から視た平面図を示している。ケース本体７は、平面視で突出部７７とカバー片９とが重複する領域７８を有している。すなわち、突出部７７とカバー片９とは、カバー片９の厚さ方向から視た平面視において、少なくとも一部において重複している。これにより、ケース本体７と蓋部材８とが固着される際に、領域７８における蓋部材８の撓みが減少し、突出部７７の頂部に作用する圧力の低下が抑制され、第１固着面７５と第２固着面８５と間でより一層良好な固着が得られる。

【0067】

図８に示されるように、ケース本体７は、平面視で矩形領域７６の４隅７６ｚの外側の近傍において、突出部７７とカバー片９とが重複する領域７８を有している。これにより、ケース本体７と蓋部材８とが固着される際に、４隅７６ｚの外側に近接する領域７８で蓋部材８の撓みが効果的に抑制される。

【0068】

図７及び８に示されるように、ケース本体７は、平面視で可動片４の長手方向Ｄ１に長い矩形状に形成されている。そして、突出部７７は、開口７３ｃに沿ってケース本体７の長辺と平行に直線状にのびる第１部分７７ａと、第１部分７７ａから連続し、４隅７６ｚに近接する領域７８で可動片４の短手方向Ｄ２の内方に曲がる第２部分７７ｂとを有している。第１部分７７ａから内方に曲がる第２部分７７ｂによって、開口７３ｃの周辺で、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0069】

第２部分７７ｂは、平面視で、少なくとも一部においてカバー片９と重複しているのが望ましい。このような構成により、開口７３ｃの周辺で、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0070】

突出部７７は、第２部分７７ｂから連続して、第１部分７７ａと平行に直線状にのびる第３部分７７ｃをさらに有している。第３部分７７ｃは、第１部分７７ａよりも短手方向Ｄ２の内方に設けられている。上記第１部分７７ａ、第２部分７７ｂ及び第３部分７７ｃによって、４隅７６ｚに近接する領域７８においてジグザク状に蛇行する突出部７７が形成される。これにより、４隅７６ｚに近接する領域７８で突出部７７が緻密に配置され、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0071】

第３部分７７ｃは、平面視で、少なくとも一部においてカバー片９と重複しているのが望ましい。本実施形態では、端子２２の近傍に配された第３部分７７ｃのうち、第２部分７７ｂの側の領域において、平面視でカバー片９と重複している。このような構成により、開口７３ｃの周辺で、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0072】

図８に示されるように、ケース本体７は、平面視で、ケース本体７の長手方向Ｄ１の両端近傍で、突出部７７とカバー片９とが重複する領域７９を有している。これにより、上述した領域７８での突出部７７とカバー片９の重複と相俟って、ケース本体７と蓋部材８とがより一層強固に固着される。

【0073】

本第２発明のブレーカー１Ａは、上記実施形態の構成に限られることなく、種々の態様に変更して実施されうる。すなわち、ブレーカー１Ａは、少なくとも、固定接点２１と、板状に形成され弾性変形する弾性部４３及び弾性部４３の一端部に可動接点４１を有し、可動接点４１を固定接点２１に押圧して接触させる可動片４と、温度変化に伴って変形することにより、可動片４の状態を可動接点４１が固定接点２１に接触する導通状態から可動接点４１が固定接点２１から離隔する遮断状態に移行させる熱応動素子５と、可動片４及び熱応動素子５を収容するための開口７３ｃを有するケース本体７と、開口７３ｃを閉鎖するためにケース本体７に装着される蓋部材８と、蓋部材８に埋設された板状のカバー片９とを備えたブレーカー１であって、ケース本体７には、蓋部材８に固着される第１固着面７５が開口７３ｃの周囲に連続して形成され、蓋部材８には、ケース本体７に固着される第２固着面８５が第１固着面７５に対向して連続して形成され、第１固着面７５には、第２固着面８５に向って突出する突出部７７が形成され、突出部７７とカバー片９とは、カバー片９の厚さ方向から視た平面視で、少なくとも一部において重複していればよい。

【0074】

例えば、ケース本体７の外縁が、突出部７７に沿って形成されていてもよい。より具体的には、ケース本体７の側壁７４が、端子２２，３２の近傍において、第２部分７７ｂ及び第３部分７７ｃに沿って短手方向Ｄ２の内方に陥没して形成されていてもよい。同様に、蓋部材８の外縁が、突出部７７に沿って形成されていてもよい。このような構成によって、側壁７４からの端子２２，３２の突出量を確保しながら、ブレーカー１Ａの短手方向Ｄ２の幅寸法を抑制できる。

【0075】

また、本第１発明及び第２発明は、例えば、ＷＯ２０１１／１０５１７５号公報に示されるような、第２端子片３と可動片４とが一体に形成されている形態に適用されてもよい。さらに本第１発明及び第２発明は、同公報に示されるような、端子２２等がケースの長手方向に突出している形態に適用されてもよい。

【0076】

本第１発明及び第２発明のブレーカー１，１Ａ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る。

【0077】

また、本第１発明及び第２発明のブレーカー１，１Ａは、２次電池パック、電気機器用の安全回路等にも広く適用できる。図９は２次電池パック５００を示す。２次電池パック５００は、２次電池５０１と、２次電池５０１の出力端回路中に設けたブレーカー１等とを備える。図１０は電気機器用の安全回路５０２を示す。安全回路５０２は２次電池５０１の出力回路中に直列にブレーカー１を備えている。ブレーカーを備えたコネクタを含むケーブルによって安全回路５０２の一部が構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0078】

１ ：ブレーカー
４ ：可動片
５ ：熱応動素子
７ ：ケース本体
８ ：蓋部材
９ ：カバー片
２１ ：固定接点
４１ ：可動接点
４３ ：弾性部
７３ａ ：開口
７３ｂ ：開口
７３ｃ ：開口
７５ ：第１固着面
７６ ：矩形領域
７６ｚ ：４隅
７７ ：突出部
７７ａ ：第１部分
７７ｂ ：第２部分
７７ｃ ：第３部分
７８ ：領域
７９ ：領域
８５ ：第２固着面
８６ ：突出部
８６ａ ：第１部分
８６ｂ ：第２部分
８６ｃ ：第３部分
８７ ：領域
８８ ：領域
５０１ ：２次電池
５０２ ：安全回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】