保護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在電氣或者電子裝置（例如電動(dòng)機(jī)、2次電池組）產(chǎn)生異常的情況下， 實(shí)質(zhì)上切斷流過該裝置的電流的、具有雙金屬元件以及PTC元件的保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電氣裝置（例如電動(dòng)機(jī)）中電流過度流過從而電氣裝置變成異常高的溫度的情 況、因除了過度電流以外的任意理由導(dǎo)致電氣裝置的溫度變成異常高的溫度的情況等異常 發(fā)生時(shí)，需要切斷流過電氣裝置的電流，根據(jù)需要消除該異常，來(lái)確保電氣裝置的安全。作 為這種切斷電流的單元，使用雙金屬元件。
[0003] 雙金屬元件具有雙金屬的片狀部件，其本身構(gòu)成為在超過特定的溫度而變成高溫 的情況、或者在其周圍環(huán)境的溫度變高從而雙金屬元件超過特定的溫度而變成高溫的情況 下，進(jìn)行動(dòng)作（即，變形），切斷流過雙金屬元件的電流。
[0004] 在這樣的雙金屬元件被組裝于電氣裝置的情況下，若由于過度電流或者其他理由 導(dǎo)致電氣裝置變成異常的高溫，則進(jìn)行動(dòng)作來(lái)切斷電流。雖然通過電流的切斷，電氣裝置的 溫度降低，但由于雙金屬元件的溫度也降低，因此恢復(fù)（即，復(fù)原）到原來(lái)的形狀，其結(jié)果， 會(huì)在確保電氣裝置的安全之前，允許電流再次流動(dòng)。
[0005] 為了防止電流這樣再次流動(dòng)，需要確保/維持雙金屬元件進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài)。因此， 在電氣裝置的電路將雙金屬元件串聯(lián)配置，以使得能夠切斷其電路的電流，并且相對(duì)于雙 金屬元件并聯(lián)配置PTC元件。通過這樣的配置，從而在雙金屬元件進(jìn)行動(dòng)作的情況下，使流 過其的電流迂回到PTC元件，通過該電流導(dǎo)致PTC元件產(chǎn)生焦耳熱，將該熱量傳遞到雙金屬 元件從而能夠確保雙金屬元件的動(dòng)作狀態(tài)。
[0006] 已知這種構(gòu)成為在電氣電路串聯(lián)配置通過雙金屬元件的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行動(dòng)作的可動(dòng) 觸點(diǎn)，另外，將PTC元件相對(duì)于雙金屬元件并聯(lián)配置的保護(hù)裝置。這種保護(hù)裝置例如被公開 在下述專利文獻(xiàn)1中。在這種保護(hù)裝置中，具有端子的樹脂基體在設(shè)置其的空間內(nèi)具有： PTC元件、雙金屬元件以及臂，預(yù)先設(shè)置有上方板的外罩被配置在樹脂基體上，在該狀態(tài)下 樹脂基體與樹脂外罩通過粘接劑或者超聲波熔融而被粘接。
[0007] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2005-203277號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]-發(fā)明要解決的課題-
[0011] 在上述那樣的現(xiàn)有的保護(hù)裝置中，在異常發(fā)熱在離開保護(hù)裝置的位置產(chǎn)生、或者 過電流以外的異常、例如過電壓產(chǎn)生的情況下，不能夠適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)電氣或者電子裝置。因 此，本發(fā)明的目的在于，提供一種即使在異常發(fā)熱在從保護(hù)裝置離開的位置產(chǎn)生、或者過電 流以外的異常產(chǎn)生的情況下，也能夠適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)應(yīng)保護(hù)的裝置的保護(hù)裝置。
[0012] -解決課題的手段-
[0013] 本發(fā)明人為了解決上述課題而進(jìn)行了認(rèn)真研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過除了包含通過 雙金屬元件的動(dòng)作來(lái)進(jìn)行動(dòng)作的可動(dòng)觸點(diǎn)的主電路以外，還設(shè)置包含根據(jù)各種異常而被通 電的PTC元件的副電路，則能夠解決上述課題，完成了本發(fā)明。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第1主旨，提供一種保護(hù)裝置，其具有：樹脂基體、第1端子、第2端 子、PTC元件、絕緣層、雙金屬元件、臂、上方板以及樹脂外罩，
[0015] 在通過樹脂基體以及樹脂外罩來(lái)規(guī)定的樹脂殼體內(nèi)，第1端子、PTC元件、第2端 子、絕緣層、雙金屬元件、臂以及上方板被依次重疊，
[0016] 第1端子以及具有端子功能的臂被串聯(lián)配置來(lái)構(gòu)成主電路，
[0017] 第1端子、PTC元件以及第2端子串聯(lián)電連接來(lái)構(gòu)成副電路，
[0018] 所述保護(hù)裝置構(gòu)成為：
[0019] 平常時(shí)，主電路處于第1端子與臂經(jīng)由雙方的觸點(diǎn)部來(lái)串聯(lián)電連接的狀態(tài)，另一 方面，電流不流過副電路，
[0020] 異常時(shí)，若向副電路通電，則通過該電流導(dǎo)致PTC元件發(fā)熱，通過該熱量從而雙金 屬元件進(jìn)行動(dòng)作，第1端子以及臂的電連接被切斷，主電路成為開路。
[0021] -發(fā)明效果-
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，通過除了通過雙金屬元件進(jìn)行動(dòng)作而被切斷的主電路以外，還設(shè)置 包含PTC元件并在異常時(shí)被通電的副電路，從而即使在過電流以外的異常產(chǎn)生的情況下， 也根據(jù)該異常來(lái)向副電路通電，從而副電路的PTC元件產(chǎn)生焦耳熱，通過該熱量來(lái)使雙金 屬元件進(jìn)行動(dòng)作，將主電路開路，從而能夠適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)應(yīng)保護(hù)的電氣或者電子裝置。
【附圖說明】
[0023] 圖1示意性地表示3端子型的本發(fā)明的保護(hù)裝置1A的立體圖。
[0024] 圖2示意性地表示沿著相對(duì)于包含圖1的保護(hù)裝置1A的直線Xl_x2的平面垂直的 面的剖視圖。
[0025] 圖3示意性地表示假設(shè)將圖1的保護(hù)裝置1A分解為構(gòu)成其的要素的情況下得到 的分解立體圖。
[0026] 圖4示意性地表示圖1的保護(hù)裝置1A的樹脂基體的立體圖。
[0027] 圖5示意性地表示圖1的保護(hù)裝置1A的第1端子的立體圖。
[0028] 圖6示意性地表示4端子型的本發(fā)明的保護(hù)裝置1B的立體圖。
[0029] 圖7示意性地表示沿著相對(duì)于包含圖6的保護(hù)裝置1B的直線Xl_x2的平面垂直的 面的剖視圖。
[0030] 圖8示意性地表示假設(shè)將圖6的保護(hù)裝置1B分解為構(gòu)成其的要素的情況下得到 的分解立體圖。
[0031] 圖9示意性地表示圖6的保護(hù)裝置1B的樹脂基體的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 參照?qǐng)D1~5來(lái)詳細(xì)說明作為本發(fā)明一實(shí)施方式的保護(hù)裝置1A。另外，圖3中示 意性地表示將圖1以及圖2所示的本發(fā)明的保護(hù)裝置1A按照每個(gè)構(gòu)成其的要素分解的樣 子，圖3示意性地表示作為裝置處于完成狀態(tài)的、假設(shè)將本發(fā)明的保護(hù)裝置1A分解為構(gòu)成 其的要素的情況下得到的分解立體圖，應(yīng)當(dāng)注意通過將圖3所示的要素組裝，并不能得到 本發(fā)明的保護(hù)裝置。
[0033] 本發(fā)明的保護(hù)裝置1Α概略性地具有圖1~3所示的結(jié)構(gòu)。具體來(lái)講，保護(hù)裝置1Α 具有通過樹脂基體4以及樹脂外罩6來(lái)規(guī)定的樹脂殼體8,其中，該樹脂基體4具有第1端 子2。樹脂基體4具有空間10,第1端子2的一部分在其底部露出，在該露出部分12的上 方配置PTC元件14,在該P(yáng)TC元件14的上方配置第2端子16,在該第2端子16的上方配 置絕緣層18,在該絕緣層18的上方配置雙金屬元件20,在該雙金屬元件20的上方配置也 作為端子而起作用的臂22。第1端子的一部分24、第2端子的一部分26以及臂的一部分 28貫通樹脂殼體8,并延伸到殼體的外部。包含第1端子的露出部分12、PTC元件14、第2 端子16的一部分、絕緣層18、雙金屬元件20以及臂22的一部分的空間10通過上方板30 而被封閉，進(jìn)一步地，除了第1端子2、第2端子16以及臂22的一部分以外，這些部分被樹 脂外罩6覆蓋。在保護(hù)裝置1A中，通過第1端子2以及臂22來(lái)構(gòu)成主電路，通過第1端子 2、PTC元件14以及第2端子16來(lái)構(gòu)成副電路。以下，將這種具有3個(gè)與其他電氣要素的 連接端子的保護(hù)裝置也稱為"3端子型"的保護(hù)裝置。
[0034] 在本發(fā)明的3端子型的保護(hù)裝置1A中，平常時(shí)，第1端子2與臂22經(jīng)由雙方的觸 點(diǎn)部32、34來(lái)串聯(lián)電連接。此外，雙金屬元件20如圖所示，是向上（臂側(cè)）凸出彎曲的狀 態(tài)。此外，第2端子16與雙金屬元件20被絕緣層18電切斷。平常時(shí)，電流流過主電路，即 依次流過第1端子2、第1端子的觸點(diǎn)部32、臂的觸點(diǎn)部34、臂22 (或者反向流過），電流不 流過副電路。異常時(shí)，開始從與第2端子連接的電氣要素向副電路通電，電流流過副電路， 即依次流過第1端子2、PTC元件14、第2端子16 (或者反向流過），通過該電流，PTC元件 14跳閘（動(dòng)作），產(chǎn)生焦耳熱，通過該熱量導(dǎo)致雙金屬元件20進(jìn)行動(dòng)作，從向上凸變形為向 下凸，由此，臂22被壓向上方，臂的觸點(diǎn)部34與第1端子的觸點(diǎn)部32的電連接被切斷，主 電路成為開路。另外，所謂"平常時(shí)"，是指應(yīng)保護(hù)的電氣或者電子裝置沒有產(chǎn)生異常，所謂 "異常時(shí)"，例如是指過電流流過應(yīng)保護(hù)的電氣或者電子裝置所連接的電路、施加過電壓、或 者在應(yīng)保護(hù)的電氣或電子裝置或者其周邊產(chǎn)生異常發(fā)熱的狀況。
[0035] 在本發(fā)明的3端子型的保護(hù)裝置1A中，第1端子2和樹脂基體4通過嵌入成形來(lái) 形成為一體。通過這樣嵌入成形，能夠提高第1端子2與樹脂基體4之間的密接性。樹脂 基體4具有空間10,第1端子2的一部分在其底部露出。在該第1端子2的露出部分12上 配置PTC元件14。第1端子2在露出部分12上具有多個(gè)例如穹頂狀的觸點(diǎn)36,例如可以 具有3個(gè)，以使得能夠容易地確保與PTC元件14的電連接（參照?qǐng)D4)。
[0036]第1端子2具有與臂22的觸點(diǎn)部34的觸點(diǎn)部32。該觸點(diǎn)部32能夠通過將觸點(diǎn) 材料鉚接在貫通設(shè)置在第1端子2的對(duì)應(yīng)位置的孔來(lái)形成。在本說明書中，所謂"鉚接"， 是指在貫通設(shè)置在某個(gè)部件（例如，第1端子用的板）孔，嵌入具有與該孔的直徑同等的直 徑并且具有比該孔的厚度大的厚度（高度）的另一部件（例如，觸點(diǎn)材料），通過將從該孔 向上下突出的部分壓扁，從而將另一部件固定在某個(gè)部件。另外，觸點(diǎn)材料不是必須為圓柱 形，也可以是棱柱形等。通過在第1端子2形成這樣的觸點(diǎn)部，能夠使觸點(diǎn)部具有較大的熱 容量，由此即使在保護(hù)裝置中流過較大電流的情況下，也能夠防止觸點(diǎn)部的溫度的急劇上 升，能夠增大保護(hù)裝置的保持電流。
[0037]構(gòu)成上述觸點(diǎn)材料的金屬并不被特別限定，但優(yōu)選是熱容量大的金屬，例如，優(yōu)選 是銀-鎳、銀-銅、AgCdO、AgSn02、AgZnO、AgSnOInO、AgCu、銅-鎢合金等。從硬度低、觸點(diǎn) 部的形狀、特別是能夠進(jìn)行厚度的微小設(shè)計(jì)、熱容量也大的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選90%銀10%鎳 合金。
[0038] 第1端子2優(yōu)選在第1端子的至少一部分，例如圖5所示，在部分38具有肋條72。 在本說明書中，所謂"肋條"，是指用于提高設(shè)置有肋條的部件的強(qiáng)度的要素或者結(jié)構(gòu)，例如 舉例有：設(shè)置在部件面的線狀、棒