JP2000294099A - サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パック - Google Patents
サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パックInfo
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Breakers (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安全性の高い手動復帰式サーマルプロテクタ
を提供する。 【解決手段】 内面に被係止部１１を有する容器１の内
部に、リセットボタン２を兼ねた樹脂ブロック３にプラ
ンジャー４を設ける。プランジャー４の一端部に金属板
５を介して第１および第２のコイルばね６，７を直列配
置し、第２のコイルばね側には被係止部１１に係止され
る係止部１０を一端に有する板ばね８を配置する。さら
に、一端部が金属板５と板ばね８とに挟まれた湾曲反転
動作によって被係止部１１から係止部１０を離脱させる
熱応動素子９を設ける。また、金属板５に第１および第
２の可動電極１２ａ，１２ｂを設け、可動電極１２ａ，
１２ｂと対向して第１および第２の固定電極１３ａ，１
３ｂを容器１の内部の支持体１４に設ける。
を提供する。 【解決手段】 内面に被係止部１１を有する容器１の内
部に、リセットボタン２を兼ねた樹脂ブロック３にプラ
ンジャー４を設ける。プランジャー４の一端部に金属板
５を介して第１および第２のコイルばね６，７を直列配
置し、第２のコイルばね側には被係止部１１に係止され
る係止部１０を一端に有する板ばね８を配置する。さら
に、一端部が金属板５と板ばね８とに挟まれた湾曲反転
動作によって被係止部１１から係止部１０を離脱させる
熱応動素子９を設ける。また、金属板５に第１および第
２の可動電極１２ａ，１２ｂを設け、可動電極１２ａ，
１２ｂと対向して第１および第２の固定電極１３ａ，１
３ｂを容器１の内部の支持体１４に設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過熱・過電流によ
る電気機器等の焼損を防ぐためのサーマルプロテクタ
と、それを収納した２次電池パックに関するものであ
る。
る電気機器等の焼損を防ぐためのサーマルプロテクタ
と、それを収納した２次電池パックに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】自己復帰式サーマルプロテクタは、熱に
よって反転動作を行う熱応動素子を有する可動電極と、
この可動電極に対向して設けられ、かつ可動電極と接離
可能に設けられた固定電極とを備えており、機器の異常
温度上昇や、過電流に対し、熱応動素子がその動作温度
以上になると熱応動素子が反転動作して可動電極と固定
電極との接点を開き、給電を遮断して機器を保護する。
そして、電気機器の異常が取り除かれ、熱応動素子の温
度が下がると、熱応動素子は再び反転動作を行い、給電
を再開する。このように自己復帰式サーマルプロテクタ
は取り替え不要で電気機器の異常を検知させることがで
き、ヒューズとは異なる大きな利点を備えた安全素子の
一つとして用いられる。
よって反転動作を行う熱応動素子を有する可動電極と、
この可動電極に対向して設けられ、かつ可動電極と接離
可能に設けられた固定電極とを備えており、機器の異常
温度上昇や、過電流に対し、熱応動素子がその動作温度
以上になると熱応動素子が反転動作して可動電極と固定
電極との接点を開き、給電を遮断して機器を保護する。
そして、電気機器の異常が取り除かれ、熱応動素子の温
度が下がると、熱応動素子は再び反転動作を行い、給電
を再開する。このように自己復帰式サーマルプロテクタ
は取り替え不要で電気機器の異常を検知させることがで
き、ヒューズとは異なる大きな利点を備えた安全素子の
一つとして用いられる。
【０００３】図９に示すように従来のサーマルプロテク
タは、容器２５内に、樹脂ブロック２６に固定された固
定電極支持部２７および熱応動素子支持部２８と、固定
電極支持部２７の一端部に接続された固定電極２９と、
熱応動素子支持部２８の一端部に接続された熱応動素子
３０と、熱応動素子３０の一端部に設けられた可動電極
３１とを備えている。固定電極支持部２７および熱応動
素子支持部２８の他端部には、リード線３２がそれぞれ
接続され、各々のリード線３２は容器２５から外部に導
出している。なお、樹脂ブロック２６は、充填剤１５で
容器２５内に固定されている。
タは、容器２５内に、樹脂ブロック２６に固定された固
定電極支持部２７および熱応動素子支持部２８と、固定
電極支持部２７の一端部に接続された固定電極２９と、
熱応動素子支持部２８の一端部に接続された熱応動素子
３０と、熱応動素子３０の一端部に設けられた可動電極
３１とを備えている。固定電極支持部２７および熱応動
素子支持部２８の他端部には、リード線３２がそれぞれ
接続され、各々のリード線３２は容器２５から外部に導
出している。なお、樹脂ブロック２６は、充填剤１５で
容器２５内に固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の自己
復帰型のサーマルプロテクタは、現在２次電池パックの
分野において携帯電話等の比較的低電流容量の機器向け
に使用されている。一方、電動工具等に代表される大電
流容量の機器の場合、安全性の面から自己復帰型は適さ
ず、一度動作した後は作業者の手動操作による復帰方式
が要求されること、また許容される形状寸法に対して定
格電流が過大であることなどから、これまで２次短絡に
対する好適なサーマルプロテクタが存在せず、安全性の
高いサーマルプロテクタが望まれてきた。
復帰型のサーマルプロテクタは、現在２次電池パックの
分野において携帯電話等の比較的低電流容量の機器向け
に使用されている。一方、電動工具等に代表される大電
流容量の機器の場合、安全性の面から自己復帰型は適さ
ず、一度動作した後は作業者の手動操作による復帰方式
が要求されること、また許容される形状寸法に対して定
格電流が過大であることなどから、これまで２次短絡に
対する好適なサーマルプロテクタが存在せず、安全性の
高いサーマルプロテクタが望まれてきた。
【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、安全性の高い手動復帰方式サーマル
プロテクタを提供することを目的とするものである。
になされたもので、安全性の高い手動復帰方式サーマル
プロテクタを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のサーマルプロテクタは、内面に被係止部を有する容器
内に、固定電極と、可動電極と、前記固定電極に対して
前記可動電極を接離させるプランジャーと、前記プラン
ジャーの軸方向に配置された弾性体と、前記プランジャ
ーに支持され、かつ前記容器の被係止部に係止される係
止部を一端に有する弾性板と、湾曲反転動作によって前
記容器の被係止部から前記弾性板の係止部を離脱させる
熱応動素子とを備え、前記弾性板の係止部が前記容器の
被係止部から離脱するにともない、前記弾性体の伸長作
用によって前記プランジャーを軸方向に移動させること
により、前記固定電極と前記可動電極との接触状態を解
除して前記固定電極と前記可動電極とを離間させ、この
離間した状態を維持する構成を有している。
のサーマルプロテクタは、内面に被係止部を有する容器
内に、固定電極と、可動電極と、前記固定電極に対して
前記可動電極を接離させるプランジャーと、前記プラン
ジャーの軸方向に配置された弾性体と、前記プランジャ
ーに支持され、かつ前記容器の被係止部に係止される係
止部を一端に有する弾性板と、湾曲反転動作によって前
記容器の被係止部から前記弾性板の係止部を離脱させる
熱応動素子とを備え、前記弾性板の係止部が前記容器の
被係止部から離脱するにともない、前記弾性体の伸長作
用によって前記プランジャーを軸方向に移動させること
により、前記固定電極と前記可動電極との接触状態を解
除して前記固定電極と前記可動電極とを離間させ、この
離間した状態を維持する構成を有している。
【０００７】この構成により、機器の温度上昇に伴う熱
応動素子の湾曲反転動作によって、弾性板が押し下げら
れ、弾性板の係止部が容器の被係止部から離脱する。こ
のとき弾性体の伸長によってプランジャーが移動し、固
定電極と可動電極との接触状態を解除して離間させ、回
路を遮断する。
応動素子の湾曲反転動作によって、弾性板が押し下げら
れ、弾性板の係止部が容器の被係止部から離脱する。こ
のとき弾性体の伸長によってプランジャーが移動し、固
定電極と可動電極との接触状態を解除して離間させ、回
路を遮断する。
【０００８】次に、機器の異常状態を除去した後、リセ
ットボタンを弾性板の係止部と被係止部とが係止する位
置まで押し戻してやれば再び固定電極と可動電極との前
記接点が閉じて給電が可能となる。
ットボタンを弾性板の係止部と被係止部とが係止する位
置まで押し戻してやれば再び固定電極と可動電極との前
記接点が閉じて給電が可能となる。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
サーマルプロテクタにおいて、前記弾性体と前記固定電
極は、それぞれ第１および第２のコイルばねと第１およ
び第２の固定電極からなり、前記第１および第２の固定
電極は支持体内に一定距離をおいて固定され、かつ第１
および第２の固定電極間に前記第１のコイルばねが前記
支持体内に埋設され、前記可動電極は第１および第２の
可動電極からなり、それぞれ一定距離をおいて導電性の
板に固定され、かつ前記第１および第２の固定電極と前
記第１および第２の可動電極とはそれぞれ対を成して対
向した双断型接点の形態をとり、前記第２のコイルばね
は前記導電性の板を介して前記第１のコイルばねと対向
して直列配列され前記プランジャーの一端部で支持され
ている構成を有している。
サーマルプロテクタにおいて、前記弾性体と前記固定電
極は、それぞれ第１および第２のコイルばねと第１およ
び第２の固定電極からなり、前記第１および第２の固定
電極は支持体内に一定距離をおいて固定され、かつ第１
および第２の固定電極間に前記第１のコイルばねが前記
支持体内に埋設され、前記可動電極は第１および第２の
可動電極からなり、それぞれ一定距離をおいて導電性の
板に固定され、かつ前記第１および第２の固定電極と前
記第１および第２の可動電極とはそれぞれ対を成して対
向した双断型接点の形態をとり、前記第２のコイルばね
は前記導電性の板を介して前記第１のコイルばねと対向
して直列配列され前記プランジャーの一端部で支持され
ている構成を有している。
【００１０】この構成により、第１のコイルばねの伸縮
動作によって可動接点を形成した導電性の板の駆動によ
る固定接点と可動接点の接離が可能となり、第２のコイ
ルばねの収縮によって導電性の板に負荷をかけ固定接点
と可動接点間に接圧を発生させることができる。
動作によって可動接点を形成した導電性の板の駆動によ
る固定接点と可動接点の接離が可能となり、第２のコイ
ルばねの収縮によって導電性の板に負荷をかけ固定接点
と可動接点間に接圧を発生させることができる。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のサーマルプロテクタにおいて、前記プランジ
ャーが凸部を有するブロックに固定されており、前記凸
部は前記容器外に導出され、前記固定電極と前記可動電
極との離間状態を接触状態に復帰させるためのリセット
ボタンになっている構成を有している。
２に記載のサーマルプロテクタにおいて、前記プランジ
ャーが凸部を有するブロックに固定されており、前記凸
部は前記容器外に導出され、前記固定電極と前記可動電
極との離間状態を接触状態に復帰させるためのリセット
ボタンになっている構成を有している。
【００１２】この構成により、固定電極と可動電極との
接点の離間状態において、容器外に導出されたリセット
ボタンを押し戻すことで再び接点を接触状態に復帰させ
ることができる。
接点の離間状態において、容器外に導出されたリセット
ボタンを押し戻すことで再び接点を接触状態に復帰させ
ることができる。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１ないし
３に記載のサーマルプロテクタにおいて、前記弾性板の
係止部が形成されてない他端部は前記ブロックの一部に
当接して支持されている構成を有している。
３に記載のサーマルプロテクタにおいて、前記弾性板の
係止部が形成されてない他端部は前記ブロックの一部に
当接して支持されている構成を有している。
【００１４】この構成により、前記弾性板の静止状態で
の安定性が増し、ひいては前記固定電極と可動電極との
接点の接圧の安定化が実現できる。
の安定性が増し、ひいては前記固定電極と可動電極との
接点の接圧の安定化が実現できる。
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
４記載のサーマルプロテクタにおいて、前記熱応動素子
は、前記固定電極と前記可動電極との接点近傍に設置さ
れた構成を有している。
４記載のサーマルプロテクタにおいて、前記熱応動素子
は、前記固定電極と前記可動電極との接点近傍に設置さ
れた構成を有している。
【００１６】この構成により、熱応動素子を固定電極と
可動電極との接点、すなわち通電による発熱部に、より
近い位置に配置することにより機器の過電流による自己
発熱に対する動作感度を向上させることができる。
可動電極との接点、すなわち通電による発熱部に、より
近い位置に配置することにより機器の過電流による自己
発熱に対する動作感度を向上させることができる。
【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれかに記載のサーマルプロテクタにおいて、前
記弾性板の係止部の端部が湾曲状である構成を有してい
る。
５のいずれかに記載のサーマルプロテクタにおいて、前
記弾性板の係止部の端部が湾曲状である構成を有してい
る。
【００１８】この構成により、前記被係止部と前記係止
部との摺動による耐摩耗性を向上させることができる。
部との摺動による耐摩耗性を向上させることができる。
【００１９】請求項７に記載の発明は、請求項１ないし
６のいずれかに記載のサーマルプロテクタにおいて、前
記弾性板の係止部と前記容器の被係止部が樹脂または金
属からなる構成を有している。
６のいずれかに記載のサーマルプロテクタにおいて、前
記弾性板の係止部と前記容器の被係止部が樹脂または金
属からなる構成を有している。
【００２０】この構成により、前記被係止部と前記係止
部との摺動による耐摩耗性を向上させることができる。
部との摺動による耐摩耗性を向上させることができる。
【００２１】請求項８に記載の発明は、請求項１ないし
７のいずれかに記載のサーマルプロテクタにおいて、前
記リセットボタンが導出された側の一部に凹部または凸
部が形成されている構成を有している。
７のいずれかに記載のサーマルプロテクタにおいて、前
記リセットボタンが導出された側の一部に凹部または凸
部が形成されている構成を有している。
【００２２】この構成により、前記凹部または凸部を利
用した嵌合によって前記サーマルプロテクタを任意の箇
所に簡単に装着することができる。
用した嵌合によって前記サーマルプロテクタを任意の箇
所に簡単に装着することができる。
【００２３】請求項９に記載の電池パックは、複数の２
次電池が収納された電池パック内に、請求項１ないし８
のいずれかに記載のサーマルプロテクタが電池回路に直
列に接続され、前記サーマルプロテクタの前記固定電極
と前記可動電極との離間状態を接触状態とするととも
に、前記電池回路のオフ状態をオン状態とするリセット
ボタンが設置されている構成を有している。
次電池が収納された電池パック内に、請求項１ないし８
のいずれかに記載のサーマルプロテクタが電池回路に直
列に接続され、前記サーマルプロテクタの前記固定電極
と前記可動電極との離間状態を接触状態とするととも
に、前記電池回路のオフ状態をオン状態とするリセット
ボタンが設置されている構成を有している。
【００２４】この構成により、２次電池の２次短絡等の
異常が発生した場合、固定電極と可動電極とが離間状態
となり電池回路を遮断（オフ状態）することができる。
この後リセットボタンを押し戻して固定電極と可動電極
とを接触状態にすることで、電池回路を通電状態（オン
状態）にでき、給電を再開することができる。
異常が発生した場合、固定電極と可動電極とが離間状態
となり電池回路を遮断（オフ状態）することができる。
この後リセットボタンを押し戻して固定電極と可動電極
とを接触状態にすることで、電池回路を通電状態（オン
状態）にでき、給電を再開することができる。
【００２５】請求項１０に記載の発明は、請求項９記載
の電池パックにおいて、電池パック内面に凹凸部を形成
し、この凹凸が請求項８記載のサーマルプロテクタの容
器に形成された凹凸部と嵌合することで、前記サーマル
プロテクタが前記電池パック内に保持されている構成を
有している。
の電池パックにおいて、電池パック内面に凹凸部を形成
し、この凹凸が請求項８記載のサーマルプロテクタの容
器に形成された凹凸部と嵌合することで、前記サーマル
プロテクタが前記電池パック内に保持されている構成を
有している。
【００２６】この構成により、電池パック内にワンタッ
チでサーマルプロテクタを装着することができる。
チでサーマルプロテクタを装着することができる。
【００２７】請求項１１に記載の発明は、請求項９ない
し１０に記載の電池パックにおいて、前記固定電極と前
記可動電極とが接触状態では、前記リセットボタンの先
端部が前記電池パックの外表面よりも内側に位置してい
る構成を有している。
し１０に記載の電池パックにおいて、前記固定電極と前
記可動電極とが接触状態では、前記リセットボタンの先
端部が前記電池パックの外表面よりも内側に位置してい
る構成を有している。
【００２８】この構成により、電池パックを所定の機器
に装着して使用する場合、サーマルプロテクタのリセッ
トボタンが作業の支障とならないようにすることができ
る。
に装着して使用する場合、サーマルプロテクタのリセッ
トボタンが作業の支障とならないようにすることができ
る。
【００２９】請求項１２に記載の発明は、請求項９ない
し１１のいずれかに記載の電池パックについて、前記貫
通孔に取付けられ、かつ前記リセットボタンを操作可能
としたキャップを有する構成を有している。
し１１のいずれかに記載の電池パックについて、前記貫
通孔に取付けられ、かつ前記リセットボタンを操作可能
としたキャップを有する構成を有している。
【００３０】この構成により、電池パックの貫通孔から
侵入する恐れのある水分、ほこり等の電池パック内部の
２次電池およびサーマルプロテクタに悪影響を及ぼす可
能性がある因子から電池パックを保護することができ
る。
侵入する恐れのある水分、ほこり等の電池パック内部の
２次電池およびサーマルプロテクタに悪影響を及ぼす可
能性がある因子から電池パックを保護することができ
る。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１に示すように本発明の第１の
実施の形態であるサーマルプロテクタは、ＰＢＴ（ポリ
ブチレンテレフタレート）などの樹脂などからなる絶縁
性容器１の内部に、リセットボタン２を兼ねた樹脂ブロ
ック３にアルミニウムなどの金属からなる板状のプラン
ジャー４が、この容器１の中心軸と同方向に設けられて
いる。プランジャー４の一端部には銅などの金属板５を
介して、第１のコイルばね６と第２のコイルばね７とが
容器１の中心軸と同軸方向に直列配置され、第２のコイ
ルばね側には弾性を有する銅などの金属製板ばね８が配
置されている。ここで、前記板ばねとしては弾性板であ
ればよく、板ばねに限定されない。さらに、一端部が金
属板５と板ばね８とに挟まれ、他端部が板ばね８を反転
動作によって矢印Ａ方向へ押し下げる働きをもった導電
性熱応動素子９が設けられている。また、板ばね８の一
端部には、湾曲状に形成された係止部１０が設けられ、
この係止部１０の一端部は容器１の内面の所定位置に形
成された被係止部１１の段差部分に収められ、一方、係
止部が形成されていない他端部は、Ｌ字状に延びた樹脂
ブロック３の一端に当接して支持されている。金属板５
の両端部には銀などからなる第１および第２の可動電極
１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。また、接点
に銀などを施した第１および第２の固定電極１３ａ，１
３ｂの一端部は、樹脂などの絶縁性を有する支持体１４
に固定され、他端部は容器１外に導出されている。そし
て、支持体１４の中心部に設けられた穴には第１のコイ
ルばね６の一端部が埋設されている。第１および第２の
可動電極１２ａ，１２ｂは第１および第２の固定電極１
３ａ，１３ｂにそれぞれ接触しており、第２のコイルば
ね７のたわみによって第１および第２の可動電極１２
ａ，１２ｂと第１および第２の固定電極１３ａ，１３ｂ
との接点間に接触圧が発生し、接点は接触状態を保ち、
これによって、固定電極１３ａの外部端部からの電流
は、順に可動電極１２ａ、金属板５、可動電極１２ｂを
通って固定電極１３ｂの外部端部へと流れる電流経路が
形成される。ここで、電流は上記電流経路と逆方向に流
れてもよい。なお、容器１は支持体１４と充填剤１５と
で密閉されている。
実施の形態であるサーマルプロテクタは、ＰＢＴ（ポリ
ブチレンテレフタレート）などの樹脂などからなる絶縁
性容器１の内部に、リセットボタン２を兼ねた樹脂ブロ
ック３にアルミニウムなどの金属からなる板状のプラン
ジャー４が、この容器１の中心軸と同方向に設けられて
いる。プランジャー４の一端部には銅などの金属板５を
介して、第１のコイルばね６と第２のコイルばね７とが
容器１の中心軸と同軸方向に直列配置され、第２のコイ
ルばね側には弾性を有する銅などの金属製板ばね８が配
置されている。ここで、前記板ばねとしては弾性板であ
ればよく、板ばねに限定されない。さらに、一端部が金
属板５と板ばね８とに挟まれ、他端部が板ばね８を反転
動作によって矢印Ａ方向へ押し下げる働きをもった導電
性熱応動素子９が設けられている。また、板ばね８の一
端部には、湾曲状に形成された係止部１０が設けられ、
この係止部１０の一端部は容器１の内面の所定位置に形
成された被係止部１１の段差部分に収められ、一方、係
止部が形成されていない他端部は、Ｌ字状に延びた樹脂
ブロック３の一端に当接して支持されている。金属板５
の両端部には銀などからなる第１および第２の可動電極
１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。また、接点
に銀などを施した第１および第２の固定電極１３ａ，１
３ｂの一端部は、樹脂などの絶縁性を有する支持体１４
に固定され、他端部は容器１外に導出されている。そし
て、支持体１４の中心部に設けられた穴には第１のコイ
ルばね６の一端部が埋設されている。第１および第２の
可動電極１２ａ，１２ｂは第１および第２の固定電極１
３ａ，１３ｂにそれぞれ接触しており、第２のコイルば
ね７のたわみによって第１および第２の可動電極１２
ａ，１２ｂと第１および第２の固定電極１３ａ，１３ｂ
との接点間に接触圧が発生し、接点は接触状態を保ち、
これによって、固定電極１３ａの外部端部からの電流
は、順に可動電極１２ａ、金属板５、可動電極１２ｂを
通って固定電極１３ｂの外部端部へと流れる電流経路が
形成される。ここで、電流は上記電流経路と逆方向に流
れてもよい。なお、容器１は支持体１４と充填剤１５と
で密閉されている。
【００３２】次に、上記サーマルプロテクタの動作につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３３】いま、過電流あるいは温度の過昇によって
機器（図示せず）の温度が上昇すると、熱応動素子９が
内側に反る湾曲動作をし、これによって板ばね８が、図
１に示す矢印Ａのようにプランジャー４側に押し込まれ
ていき、熱応動素子９の動作温度が所定温度に達して熱
応動素子９の押し量が被係止部１１の段差幅を上回る
と、板ばね８の係止部１０が被係止部１１から離脱す
る。この瞬間、図２に示すように、伸長方向に付勢され
ていた第１のコイルばね６および第２のコイルばね７が
伸長し、金属板５とプランジャー４が伸長方向に移動す
るため、金属板５に取り付けられた第１および第２の可
動電極１２ａ，１２ｂが第１および第２の固定電極１３
ａ，１３ｂから離れて離間状態となり、接点を開いて電
流経路を遮断する。その結果、第１のコイルばね６およ
び第２のコイルばね７の伸長距離の和だけ樹脂ブロック
３の端部すなわちリセットボタン２が容器１の外に突出
する。
機器（図示せず）の温度が上昇すると、熱応動素子９が
内側に反る湾曲動作をし、これによって板ばね８が、図
１に示す矢印Ａのようにプランジャー４側に押し込まれ
ていき、熱応動素子９の動作温度が所定温度に達して熱
応動素子９の押し量が被係止部１１の段差幅を上回る
と、板ばね８の係止部１０が被係止部１１から離脱す
る。この瞬間、図２に示すように、伸長方向に付勢され
ていた第１のコイルばね６および第２のコイルばね７が
伸長し、金属板５とプランジャー４が伸長方向に移動す
るため、金属板５に取り付けられた第１および第２の可
動電極１２ａ，１２ｂが第１および第２の固定電極１３
ａ，１３ｂから離れて離間状態となり、接点を開いて電
流経路を遮断する。その結果、第１のコイルばね６およ
び第２のコイルばね７の伸長距離の和だけ樹脂ブロック
３の端部すなわちリセットボタン２が容器１の外に突出
する。
【００３４】そして、サーマルプロテクタが動作した後
は、機器の異常状態が除かれたことを確認し、リセット
ボタン２を係止部１０が被係止部１１に収まる位置まで
押し戻してやれば、第１の固定電極１３ａと第１の可動
電極１２ａ、および第２の固定電極１３ｂと第２の可動
電極１２ｂがそれぞれ接触状態となり、接点が再び閉じ
て給電可能となる。
は、機器の異常状態が除かれたことを確認し、リセット
ボタン２を係止部１０が被係止部１１に収まる位置まで
押し戻してやれば、第１の固定電極１３ａと第１の可動
電極１２ａ、および第２の固定電極１３ｂと第２の可動
電極１２ｂがそれぞれ接触状態となり、接点が再び閉じ
て給電可能となる。
【００３５】なお、熱応動素子９の湾曲動作を板ばね８
に効率よく伝達するために、板ばね８に突起を設けても
よい。また、熱応動素子９の湾曲動作は、スナップアク
ションあるいはスローアクションのどちらでも差し支え
ない。さらに、本実施の形態では容器１と支持体１４と
は充填剤１５で封着した場合について説明したが、超音
波を利用して固着することも可能である。
に効率よく伝達するために、板ばね８に突起を設けても
よい。また、熱応動素子９の湾曲動作は、スナップアク
ションあるいはスローアクションのどちらでも差し支え
ない。さらに、本実施の形態では容器１と支持体１４と
は充填剤１５で封着した場合について説明したが、超音
波を利用して固着することも可能である。
【００３６】図３に示すように本発明の第２の実施の形
態であるサーマルプロテクタは、図１に示したサーマル
プロテクタと同様な構成であるが、異なっているのは、
板ばね８の係止部１０が容器１の被係止部１１と接触す
る箇所において、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレー
ト）などの樹脂からなる湾曲状の端部を有することであ
る。
態であるサーマルプロテクタは、図１に示したサーマル
プロテクタと同様な構成であるが、異なっているのは、
板ばね８の係止部１０が容器１の被係止部１１と接触す
る箇所において、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレー
ト）などの樹脂からなる湾曲状の端部を有することであ
る。
【００３７】この第２の実施の形態によれば、係止部１
０と被係止部１１との摺動による耐摩耗性を向上させる
ことができる。
０と被係止部１１との摺動による耐摩耗性を向上させる
ことができる。
【００３８】図４に示すように本発明の第３の実施の形
態であるサーマルプロテクタは、図１に示したサーマル
プロテクタと同様な構成であるが、異なっているのは、
容器１の被係止部１１およびその周辺の摺動部に金属体
１６を配置したことである。
態であるサーマルプロテクタは、図１に示したサーマル
プロテクタと同様な構成であるが、異なっているのは、
容器１の被係止部１１およびその周辺の摺動部に金属体
１６を配置したことである。
【００３９】この第３の実施の形態によれば、係止部１
０と被係止部１１との摺動による耐摩耗性を向上させる
ことができる。
０と被係止部１１との摺動による耐摩耗性を向上させる
ことができる。
【００４０】図５に示すように本発明の第４の実施の形
態であるサーマルプロテクタは、図１に示したサーマル
プロテクタと同様な構成であるが、異なっているのは、
容器１の形状であり、容器１のリセットボタンが導出し
た側の容器１の外表面に２個所の凸部１７が形成されて
いることである。
態であるサーマルプロテクタは、図１に示したサーマル
プロテクタと同様な構成であるが、異なっているのは、
容器１の形状であり、容器１のリセットボタンが導出し
た側の容器１の外表面に２個所の凸部１７が形成されて
いることである。
【００４１】この第４の実施の形態によれば、凸部１７
を利用して、被装着部に別に凹部を設け、両者を嵌合す
ることでサーマルプロテクタを被装着部の任意の箇所に
簡単に装着することができる。
を利用して、被装着部に別に凹部を設け、両者を嵌合す
ることでサーマルプロテクタを被装着部の任意の箇所に
簡単に装着することができる。
【００４２】なお、図５では凸部の例を示したが、被装
着部に凸部を形成すればサーマルプロテクタ側には凹部
を形成すればよいことは言うまでもない。また、サーマ
ルプロテクタのリセットボタンを包囲している筒状の容
器凸部外面にねじを切れば（図示せず）、ねじ込み式で
被装着部に装着することも容易に実現できる。
着部に凸部を形成すればサーマルプロテクタ側には凹部
を形成すればよいことは言うまでもない。また、サーマ
ルプロテクタのリセットボタンを包囲している筒状の容
器凸部外面にねじを切れば（図示せず）、ねじ込み式で
被装着部に装着することも容易に実現できる。
【００４３】図６に示すように本発明の第５の実施の形
態である電池パックの構成は、となり合う２次電池１８
同士にできる空間に本発明の第１ないし第３の実施の形
態のいずれかに記載のサーマルプロテクタ１９を電池回
路に直列に接続し、かつ電池パックの外部からサーマル
プロテクタ１９のリセットボタン２が操作できるように
設けられたものである。電池パックのケース２０の一部
に貫通孔２１が形成され、この貫通孔２１にリセットボ
タン２を配置している。
態である電池パックの構成は、となり合う２次電池１８
同士にできる空間に本発明の第１ないし第３の実施の形
態のいずれかに記載のサーマルプロテクタ１９を電池回
路に直列に接続し、かつ電池パックの外部からサーマル
プロテクタ１９のリセットボタン２が操作できるように
設けられたものである。電池パックのケース２０の一部
に貫通孔２１が形成され、この貫通孔２１にリセットボ
タン２を配置している。
【００４４】この第５の実施の形態によれば、電池パッ
クに２次短絡等の異常が発生した場合、装着したサーマ
ルプロテクタ１９内の固定電極と可動電極との接点が離
間状態となり回路を遮断することができる。異常状態が
除かれたことを確認した後、貫通孔２１から突出したリ
セットボタン２を押し戻して固定電極と可動電極との接
点を接触状態にしてやることで再び接点が閉じて給電さ
れる。
クに２次短絡等の異常が発生した場合、装着したサーマ
ルプロテクタ１９内の固定電極と可動電極との接点が離
間状態となり回路を遮断することができる。異常状態が
除かれたことを確認した後、貫通孔２１から突出したリ
セットボタン２を押し戻して固定電極と可動電極との接
点を接触状態にしてやることで再び接点が閉じて給電さ
れる。
【００４５】また、リセットボタン２の先端部は、サー
マルプロテクタ１９内の固定電極と可動電極との接点が
接触状態では図６のように、電池パックの外表面より常
に内側に位置してもよい。
マルプロテクタ１９内の固定電極と可動電極との接点が
接触状態では図６のように、電池パックの外表面より常
に内側に位置してもよい。
【００４６】図７に示すように本発明の第６の実施の形
態である電池パックは、図６に示した電池パックと同様
な構成であるが、図６のものと異なっているのは、サー
マルプロテクタ１９のリセットボタン２が導出した側の
容器１の外表面の一部に凸部２２が形成され、電池パッ
クのケース２０の側に凹部２３を形成していることであ
る。
態である電池パックは、図６に示した電池パックと同様
な構成であるが、図６のものと異なっているのは、サー
マルプロテクタ１９のリセットボタン２が導出した側の
容器１の外表面の一部に凸部２２が形成され、電池パッ
クのケース２０の側に凹部２３を形成していることであ
る。
【００４７】この第６の実施の形態によれば、凸部２２
と凹部２３とを嵌合することでサーマルプロテクタ１９
を電池パックのケース２０に簡単に装着して保持するこ
とができるという作用を有する。
と凹部２３とを嵌合することでサーマルプロテクタ１９
を電池パックのケース２０に簡単に装着して保持するこ
とができるという作用を有する。
【００４８】図８に示すように本発明の第７の実施の形
態である電池パックは、図６に示した電池パックと同様
な構成であるが、図６と異なっているのは、貫通孔２１
に取付けられ、かつリセットボタン２を操作可能とした
ゴムなどの弾性をもったキャップ２４を有することであ
る。
態である電池パックは、図６に示した電池パックと同様
な構成であるが、図６と異なっているのは、貫通孔２１
に取付けられ、かつリセットボタン２を操作可能とした
ゴムなどの弾性をもったキャップ２４を有することであ
る。
【００４９】この第７の実施の形態によれば、リセット
ボタン２による手動復帰操作に支障をきたすことなく、
作業中に貫通孔２１から侵入し、電池パック内の２次電
池およびサーマルプロテクタ１９に悪影響を及ぼす恐れ
のある水分、ほこり等から電池パックを保護できるとい
う作用を有する。
ボタン２による手動復帰操作に支障をきたすことなく、
作業中に貫通孔２１から侵入し、電池パック内の２次電
池およびサーマルプロテクタ１９に悪影響を及ぼす恐れ
のある水分、ほこり等から電池パックを保護できるとい
う作用を有する。
【００５０】ただし、キャップ２４は、ケース２０の内
部から取付けているが、ケース２０の外表面に取付けて
も問題ない。
部から取付けているが、ケース２０の外表面に取付けて
も問題ない。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は過電流に
よって一度動作した後は作業者の手動操作によって復帰
する安全性の高いサーマルプロテクタを得ることがで
き、大電流容量の機器である電動工具等の電池パックに
用いることにより、２次電池の２次短絡等の異常が発生
した場合に手動で給電を再開できるというすぐれた効果
を有する。
よって一度動作した後は作業者の手動操作によって復帰
する安全性の高いサーマルプロテクタを得ることがで
き、大電流容量の機器である電動工具等の電池パックに
用いることにより、２次電池の２次短絡等の異常が発生
した場合に手動で給電を再開できるというすぐれた効果
を有する。
【図１】本発明の第１の実施の形態であるサーマルプロ
テクタにおいて固定電極と可動電極とが接触状態にある
断面図
テクタにおいて固定電極と可動電極とが接触状態にある
断面図
【図２】同じく固定電極と可動電極とが開離状態にある
断面図
断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態であるサーマルプロ
テクタの要部拡大断面図
テクタの要部拡大断面図
【図４】本発明の第３の実施の形態であるサーマルプロ
テクタの要部拡大断面図
テクタの要部拡大断面図
【図５】本発明の第４の実施の形態であるサーマルプロ
テクタの要部拡大斜視図
テクタの要部拡大斜視図
【図６】本発明の第５の実施の形態である電池パックの
要部断面図
要部断面図
【図７】本発明の第６の実施の形態である電池パックの
要部断面図
要部断面図
【図８】本発明の第７の実施の形態である電池パックの
要部断面図
要部断面図
【図９】従来のサーマルプロテクタの断面図
【符号の説明】 １ 容器 ２ リセットボタン ３ 樹脂ブロック ４ プランジャー ５ 金属板 ６ 第１のコイルばね ７ 第２のコイルばね ８ 板ばね ９ 熱応動素子 １０ 係止部 １１ 被係止部 １２ａ，１２ｂ 可動電極 １３ａ，１３ｂ 固定電極 １４ 支持体 １５ 充填剤 １６ 金属体 １７ 凸部 １８ 電池 １９ サーマルプロテクタ ２０ 電池パックのケース ２１ 貫通孔 ２２ 凸部 ２３ 凹部 ２４ キャップ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/48 ３０１ Ｈ０１Ｍ 10/48 ３０１ 10/50 10/50 Ｆターム(参考） 5G041 AA09 BB11 DA02 DB01 DC09 5H020 AA01 AS06 CC06 CC13 EE01 EE06 KK00 5H030 AA03 AA04 AA06 AS12 FF21 FF26 5H031 CC05 EE01 EE04 KK00
Claims (12)
- 【請求項１】 内面に被係止部を有する容器内に、固定
電極と、可動電極と、前記固定電極に対して前記可動電
極を接離させるプランジャーと、前記プランジャーの軸
方向に配置された弾性体と、前記プランジャーに支持さ
れ、かつ前記容器の被係止部に係止される係止部を一端
に有する弾性板と、湾曲反転動作によって前記容器の被
係止部から前記弾性板の係止部を離脱させる熱応動素子
とを備え、前記弾性板の係止部が前記容器の被係止部か
ら離脱するにともない、前記弾性体の伸長作用によって
前記プランジャーを軸方向に移動させることにより、前
記固定電極と前記可動電極との接触状態を解除して前記
固定電極と前記可動電極とを離間させ、この離間した状
態を維持するようにしたことを特徴とするサーマルプロ
テクタ。 - 【請求項２】 前記弾性体と前記固定電極は、それぞれ
第１および第２のコイルばねと第１および第２の固定電
極からなり、前記第１および第２の固定電極は支持体内
に一定距離をおいて固定され、かつ第１および第２の固
定電極間に前記第１のコイルばねが前記支持体内に埋設
され、前記可動電極は第１および第２の可動電極からな
り、それぞれ一定距離をおいて導電性の板に固定され、
かつ前記第１および第２の固定電極と前記第１および第
２の可動電極とはそれぞれ対を成して対向した双断型接
点の形態をとり、前記第２のコイルばねは前記導電性の
板を介して前記第１のコイルばねと対向して直列配置さ
れ前記プランジャーの一端部で支持されていることを特
徴とする請求項１に記載のサーマルプロテクタ。 - 【請求項３】 前記プランジャーは凸部を有するブロッ
クに固定されており、前記凸部は前記容器外に導出さ
れ、前記固定電極と前記可動電極との離間状態を接触状
態に復帰させるためのリセットボタンになっていること
を特徴とする請求項１または２記載のサーマルプロテク
タ。 - 【請求項４】 前記弾性板の係止部が形成されてない他
端部は前記ブロックの一部に当接して支持されているこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のサ
ーマルプロテクタ。 - 【請求項５】 前記熱応動素子は、前記固定電極と前記
可動電極との接点近傍に設置されていることを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載のサーマルプロテ
クタ。 - 【請求項６】 前記弾性板の係止部の端部が湾曲状であ
ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載
のサーマルプロテクタ。 - 【請求項７】 前記弾性板の係止部と前記容器の被係止
部が樹脂または金属からなることを特徴とする請求項１
ないし６のいずれかに記載のサーマルプロテクタ。 - 【請求項８】 前記リセットボタンが導出した側の容器
の外表面の一部に凹部または凸部が形成されていること
を特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のサー
マルプロテクタ。 - 【請求項９】 複数の２次電池が収納された電池パック
内に、請求項１ないし８のいずれかに記載のサーマルプ
ロテクタが電池回路に直列に接続され、前記サーマルプ
ロテクタの前記リセットボタンが前記電池パックの一部
に形成された貫通孔に配置されていることを特徴とする
電池パック。 - 【請求項１０】 電池パック内面に凹部または凸部を形
成し、この凹部または凸部が請求項８記載のサーマルプ
ロテクタの容器に形成された凹部または凸部と嵌合され
て、前記サーマルプロテクタが前記電池パック内に保持
されていることを特徴とする請求項９記載の電池パッ
ク。 - 【請求項１１】 前記固定電極と前記可動電極とが接触
状態では、前記リセットボタンの先端部が前記電池パッ
クの外表面よりも内側に位置していることを特徴とする
請求項９または請求項１０に記載の電池パック。 - 【請求項１２】 前記貫通孔に取付けられ、かつ前記リ
セットボタンを操作可能としたキャップを有することを
特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の電池
パック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10360499A JP3731380B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10360499A JP3731380B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000294099A true JP2000294099A (ja) | 2000-10-20 |
| JP3731380B2 JP3731380B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=14358388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10360499A Expired - Fee Related JP3731380B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | サーマルプロテクタおよびこのサーマルプロテクタを用いた電池パック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3731380B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016143559A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | 株式会社生方製作所 | 高電圧直流電源遮断装置 |
| US10714736B2 (en) | 2018-08-29 | 2020-07-14 | International Business Machines Corporation | Battery pack system with integrated battery disconnect mechanism |
| CN111919276A (zh) * | 2018-03-28 | 2020-11-10 | 松下知识产权经营株式会社 | 电路切断装置 |
| CN115621080A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-01-17 | 溯源电气(泉州)有限公司 | 一种带有手动复位功能的电流温度热保护器 |
-
1999
- 1999-04-12 JP JP10360499A patent/JP3731380B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016143559A (ja) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | 株式会社生方製作所 | 高電圧直流電源遮断装置 |
| CN111919276A (zh) * | 2018-03-28 | 2020-11-10 | 松下知识产权经营株式会社 | 电路切断装置 |
| US10714736B2 (en) | 2018-08-29 | 2020-07-14 | International Business Machines Corporation | Battery pack system with integrated battery disconnect mechanism |
| CN115621080A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-01-17 | 溯源电气(泉州)有限公司 | 一种带有手动复位功能的电流温度热保护器 |
| CN115621080B (zh) * | 2022-12-16 | 2023-03-14 | 溯源电气(泉州)有限公司 | 一种带有手动复位功能的电流温度热保护器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3731380B2 (ja) | 2006-01-05 |
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