JP2000311574A - 電気装置 - Google Patents
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- JP2000311574A JP2000311574A JP11121950A JP12195099A JP2000311574A JP 2000311574 A JP2000311574 A JP 2000311574A JP 11121950 A JP11121950 A JP 11121950A JP 12195099 A JP12195099 A JP 12195099A JP 2000311574 A JP2000311574 A JP 2000311574A
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- Japan
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- contact
- layer
- electric device
- electric
- contacts
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/0015—Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
- H01H1/023—Composite material having a noble metal as the basic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
- H01H2001/506—Fail safe contacts, i.e. the contacts being kept in a safe position, usually in an open circuit position, at end of life time of switch
Landscapes
- Thermally Actuated Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 接点を有する電気装置において、その接点の
最終の故障モードが不導通となることを保証する。 【解決手段】 本発明に係る電気装置10は、電気的に
分離された第1及び第2の外部端子14、13と、第1
の外部端子14に電気的に接続された第1の接点16
と、第2の外部端子13に電気的に接続された第2の接
点15と、上記第1及び第2の接点を相対的に接離させ
る作動手段20とを備える。本発明において、少なくと
も上記第1の接点16は、第2の接点に接触される面を
含む所定厚さの第1の層41と、第1の外部端子14に
接続される側の第2の層42と、上記第1及び第2の層
間に介在される絶縁性繊維43であって、上記接点の接
離動作に伴う第1の層41の消耗によって該絶縁性繊維
が露出された際に、上記第2の接点が接触されるものと
を備える。
最終の故障モードが不導通となることを保証する。 【解決手段】 本発明に係る電気装置10は、電気的に
分離された第1及び第2の外部端子14、13と、第1
の外部端子14に電気的に接続された第1の接点16
と、第2の外部端子13に電気的に接続された第2の接
点15と、上記第1及び第2の接点を相対的に接離させ
る作動手段20とを備える。本発明において、少なくと
も上記第1の接点16は、第2の接点に接触される面を
含む所定厚さの第1の層41と、第1の外部端子14に
接続される側の第2の層42と、上記第1及び第2の層
間に介在される絶縁性繊維43であって、上記接点の接
離動作に伴う第1の層41の消耗によって該絶縁性繊維
が露出された際に、上記第2の接点が接触されるものと
を備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度変化や電流変
化等に基いて動作される電気接点を有する電気装置に関
し、特に、有限の動作回数を保証されるサーモスタット
やサージプロテクタに用いて好適な電気装置に関する。
化等に基いて動作される電気接点を有する電気装置に関
し、特に、有限の動作回数を保証されるサーモスタット
やサージプロテクタに用いて好適な電気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】熱、電流値、大気圧その他の周囲の物理
的変化によって接点を開閉することをその主たる機能と
する電気装置が多く存在する。この種の電気装置におい
ては、対象に予め予想された物理的変化が生じると、こ
れに基いて電気接点が開かれ又は閉じられる。このよう
な電気装置としては、例えば、バッテリプロテクタ、モ
ータプロテクタ、サーモスタット、圧力スイッチ、ブレ
ーカ、リレー等がある。バッテリプロテクタ又はモータ
プロテクタは、バッテリ又はモータと対象電気製品、例
えば、携帯型コンピュータ、カメラ、通信機器、自動車
制御機器等の間に取り付けられ、バッテリ(又はモータ)
から過電流が生じた場合に内部接点を分離し、対象電気
製品を保護する。サーモスタットは、周囲温度の変化に
従って接点を開閉して熱源を継断し、これによって周囲
温度を一定に維持するよう機能される。
的変化によって接点を開閉することをその主たる機能と
する電気装置が多く存在する。この種の電気装置におい
ては、対象に予め予想された物理的変化が生じると、こ
れに基いて電気接点が開かれ又は閉じられる。このよう
な電気装置としては、例えば、バッテリプロテクタ、モ
ータプロテクタ、サーモスタット、圧力スイッチ、ブレ
ーカ、リレー等がある。バッテリプロテクタ又はモータ
プロテクタは、バッテリ又はモータと対象電気製品、例
えば、携帯型コンピュータ、カメラ、通信機器、自動車
制御機器等の間に取り付けられ、バッテリ(又はモータ)
から過電流が生じた場合に内部接点を分離し、対象電気
製品を保護する。サーモスタットは、周囲温度の変化に
従って接点を開閉して熱源を継断し、これによって周囲
温度を一定に維持するよう機能される。
【0003】これらの接点を有する電気装置における共
通の問題点は、接点の開閉時に生じるアーク放電による
接点の消耗である。接触された接点を、電流が印加され
た状態で相互に分離することによって、アーク放電が引
き起こされ、接点材料の一部が消耗する。繰り返される
接点の開閉によって、接点材料は徐々に削られ、これに
よって上記装置の寿命が決定付けられる。
通の問題点は、接点の開閉時に生じるアーク放電による
接点の消耗である。接触された接点を、電流が印加され
た状態で相互に分離することによって、アーク放電が引
き起こされ、接点材料の一部が消耗する。繰り返される
接点の開閉によって、接点材料は徐々に削られ、これに
よって上記装置の寿命が決定付けられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方で、この種の電気
装置を供給するメーカーにおいては、上記アーク放電に
よる接点の消耗により、装置がその寿命に至る前の所定
動作回数を、装置が正常に動作する回数として保証し、
該回数を超える装置の使用を避けるよう促している。し
かしながら、現実には該保証回数を超えてこれら電気装
置が使用されることがあり、このような場合、従来の電
気装置においては、最終的な故障モードが接点融着で終
わるか又は不導通で終わるかが不定であった。従ってこ
の場合、該電気装置は所望の目的通りに機能せず、保護
すべき対象の電気製品に障害を与える危険性があった。
装置を供給するメーカーにおいては、上記アーク放電に
よる接点の消耗により、装置がその寿命に至る前の所定
動作回数を、装置が正常に動作する回数として保証し、
該回数を超える装置の使用を避けるよう促している。し
かしながら、現実には該保証回数を超えてこれら電気装
置が使用されることがあり、このような場合、従来の電
気装置においては、最終的な故障モードが接点融着で終
わるか又は不導通で終わるかが不定であった。従ってこ
の場合、該電気装置は所望の目的通りに機能せず、保護
すべき対象の電気製品に障害を与える危険性があった。
【0005】従って、本発明の目的は、物理的変化によ
って開閉される接点を有する電気装置において、その最
終の故障モードが不導通となること保証することにあ
る。
って開閉される接点を有する電気装置において、その最
終の故障モードが不導通となること保証することにあ
る。
【0006】また本発明の別の目的は、上記電気装置の
所定の動作回数を保証し、これが経過した後に接点が不
導通となることを保証することにある。
所定の動作回数を保証し、これが経過した後に接点が不
導通となることを保証することにある。
【0007】更に本発明の別の目的は、上記最終の故障
モードを不導通とした接点を有する電気装置を、安価に
作成でき、且つ信頼性高いものにすることにある。
モードを不導通とした接点を有する電気装置を、安価に
作成でき、且つ信頼性高いものにすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気装置
は、電気的に分離された第1及び第2の外部端子と、上
記第1の外部端子に電気的に接続された第1の接点と、
上記第2の外部端子に電気的に接続された第2の接点
と、上記第1及び第2の接点を相対的に接離させること
によって上記第1及び第2の外部端子を電気的に継断す
る作動手段とを備える。本発明において、少なくとも上
記第1の接点は、上記第2の接点に接触される面を含む
所定厚さの第1の層と、上記第1の外部端子に接続され
る側の第2の層と、上記第1及び第2の層間に介在され
る絶縁性繊維であって、上記第1及び第2の接点の接離
動作に伴う上記第1の層の消耗によって該絶縁性繊維が
露出された際に、上記第2の接点が接触されるものとを
備える。
は、電気的に分離された第1及び第2の外部端子と、上
記第1の外部端子に電気的に接続された第1の接点と、
上記第2の外部端子に電気的に接続された第2の接点
と、上記第1及び第2の接点を相対的に接離させること
によって上記第1及び第2の外部端子を電気的に継断す
る作動手段とを備える。本発明において、少なくとも上
記第1の接点は、上記第2の接点に接触される面を含む
所定厚さの第1の層と、上記第1の外部端子に接続され
る側の第2の層と、上記第1及び第2の層間に介在され
る絶縁性繊維であって、上記第1及び第2の接点の接離
動作に伴う上記第1の層の消耗によって該絶縁性繊維が
露出された際に、上記第2の接点が接触されるものとを
備える。
【0009】ここで、上記第1の接点における上記第1
の層と上記第2の層が、相互に熱間圧接されたものであ
ることが好ましい。
の層と上記第2の層が、相互に熱間圧接されたものであ
ることが好ましい。
【0010】また、上記接点の材料に関し、上記第1の
層が銀(Ag)とニッケル(Ni)の合金を主成分とする材料か
らなり、上記第2の層が銀(Ag)を主成分とする材料から
なることが好ましい。
層が銀(Ag)とニッケル(Ni)の合金を主成分とする材料か
らなり、上記第2の層が銀(Ag)を主成分とする材料から
なることが好ましい。
【0011】また、上記絶縁性繊維は、好適にはガラス
繊維である。
繊維である。
【0012】また、本発明は、上記第1の接点を固定接
点とし、上記第2の接点を可動接点として構成すること
ができる。
点とし、上記第2の接点を可動接点として構成すること
ができる。
【0013】ここで、上記作動手段は、上記第2の接点
と上記第1の接点の接触面が、相互に摺接するよう上記
第2の接点を移動させることが好ましい。
と上記第1の接点の接触面が、相互に摺接するよう上記
第2の接点を移動させることが好ましい。
【0014】この場合において、上記絶縁性繊維が、上
記接点の接触面が摺接する方向に沿って延びていること
が好ましい。
記接点の接触面が摺接する方向に沿って延びていること
が好ましい。
【0015】また、本発明において、上記第1の接点に
おける上記第1の層の厚さが、保証する接点の開閉回数
に対応して変えられるものであることが好ましい。
おける上記第1の層の厚さが、保証する接点の開閉回数
に対応して変えられるものであることが好ましい。
【0016】更に、本発明において、上記作動手段が、
その周囲の温度変化に基いて機械的に変位する部材を含
み、該部材の機械的変位によって上記第2の接点を動作
させるものとすることができ、従って上記電気装置を、
その周囲の温度が所定値を超えたときに上記第1の接点
と上記第2の接点を接触又は分離するサーモスタット又
はプロテクタとして構成することができる。
その周囲の温度変化に基いて機械的に変位する部材を含
み、該部材の機械的変位によって上記第2の接点を動作
させるものとすることができ、従って上記電気装置を、
その周囲の温度が所定値を超えたときに上記第1の接点
と上記第2の接点を接触又は分離するサーモスタット又
はプロテクタとして構成することができる。
【0017】また、本発明において、上記作動手段が、
電流の変化に基いて機械的に変位する部材を含み、該部
材の機械的変位によって上記第2の接点を動作させるも
のとすることができ、従って、上記電気装置を、電源か
らの電流が所定値を超えたときに上記第1の接点と上記
第2の接点を分離するプロテクタとして構成することが
できる。
電流の変化に基いて機械的に変位する部材を含み、該部
材の機械的変位によって上記第2の接点を動作させるも
のとすることができ、従って、上記電気装置を、電源か
らの電流が所定値を超えたときに上記第1の接点と上記
第2の接点を分離するプロテクタとして構成することが
できる。
【0018】更に、本発明において、上記作動手段が、
圧力の変化に基いて機械的に変位する部材を含み、該部
材の機械的変位によって上記第2の接点を動作させるも
のとすることができ、従って上記電気装置を、外部流体
の圧力が所定値を超えたときに上記第1の接点と上記第
2の接点を接触又は分離する圧力スイッチとして構成す
ることができる。
圧力の変化に基いて機械的に変位する部材を含み、該部
材の機械的変位によって上記第2の接点を動作させるも
のとすることができ、従って上記電気装置を、外部流体
の圧力が所定値を超えたときに上記第1の接点と上記第
2の接点を接触又は分離する圧力スイッチとして構成す
ることができる。
【0019】本発明は、また、電気回路を開閉するため
の電気接点に関する。本発明の電気接点は、対向側の接
点に接触される面を含む所定厚さの第1の層と、上記電
気回路に接続される側の第2の層と、上記第1及び第2
の層間に介在される絶縁性繊維であって、上記対向側の
接点との接離動作に伴う上記第1の層の消耗によって該
絶縁性繊維が露出された際に、上記対向側の接点が接触
されるものとを備えて構成される。
の電気接点に関する。本発明の電気接点は、対向側の接
点に接触される面を含む所定厚さの第1の層と、上記電
気回路に接続される側の第2の層と、上記第1及び第2
の層間に介在される絶縁性繊維であって、上記対向側の
接点との接離動作に伴う上記第1の層の消耗によって該
絶縁性繊維が露出された際に、上記対向側の接点が接触
されるものとを備えて構成される。
【0020】ここで、上記第1の層と上記第2の層が、
相互に熱間圧接されたものであることが好ましい。
相互に熱間圧接されたものであることが好ましい。
【0021】また、上記第1の層が銀(Ag)とニッケル(N
i)の合金を主成分とする材料からなり、上記第2の層が
銀(Ag)を主成分とする材料からなることが好ましい。
i)の合金を主成分とする材料からなり、上記第2の層が
銀(Ag)を主成分とする材料からなることが好ましい。
【0022】更に、上記絶縁性繊維がガラス繊維である
ことが好ましい。
ことが好ましい。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に沿って説明する。以下で説明される本発明の実施形態
は、バッテリ駆動型の携帯型電子機器、例えば携帯型コ
ンピュータ、カメラ、携帯電話その他の通信機器等に搭
載されるバッテリプロテクタにおける適用例である。本
実施形態に係るバッテリプロテクタは、電子機器に搭載
されたバッテリの発熱及び過電流から該電子機器を保護
する。尤も本発明の適用範囲はこの種のバッテリプロテ
クタに限定されず、上記した各種の電気装置において適
用可能であり、これは以下の説明により明らかにされる
であろう。
に沿って説明する。以下で説明される本発明の実施形態
は、バッテリ駆動型の携帯型電子機器、例えば携帯型コ
ンピュータ、カメラ、携帯電話その他の通信機器等に搭
載されるバッテリプロテクタにおける適用例である。本
実施形態に係るバッテリプロテクタは、電子機器に搭載
されたバッテリの発熱及び過電流から該電子機器を保護
する。尤も本発明の適用範囲はこの種のバッテリプロテ
クタに限定されず、上記した各種の電気装置において適
用可能であり、これは以下の説明により明らかにされる
であろう。
【0024】図1及び図2は、それぞれ本発明の実施形
態に係るバッテリプロテクタの側断面図及び平断面図で
ある。バッテリプロテクタ10は、薄型立方体状の筐体
11を有する。筐体11は、内部に空間11aを有し、
ここにバッテリプロテクタの機能部品を収容する。機能
部品を筐体11内へ納めたのち、その開口11bに封止
部材12を注入し、機能部品を封止する。バッテリプロ
テクタの機能部品は、外部からの電気的な影響を無くす
必要がある一方で、後述するように、この近傍に設置さ
れたバッテリの熱的な変化に反応できる必要がある。従
って、筐体10の材質として、内部機能部品に対し、外
部からの電気的な影響を遮断する一方で、周囲の温度を
できるだけ伝達できるもの、例えば熱伝導特性が高い絶
縁材料が好ましい。一つの実施例において筐体10の材
質として、ナイロン樹脂を用いることができる。
態に係るバッテリプロテクタの側断面図及び平断面図で
ある。バッテリプロテクタ10は、薄型立方体状の筐体
11を有する。筐体11は、内部に空間11aを有し、
ここにバッテリプロテクタの機能部品を収容する。機能
部品を筐体11内へ納めたのち、その開口11bに封止
部材12を注入し、機能部品を封止する。バッテリプロ
テクタの機能部品は、外部からの電気的な影響を無くす
必要がある一方で、後述するように、この近傍に設置さ
れたバッテリの熱的な変化に反応できる必要がある。従
って、筐体10の材質として、内部機能部品に対し、外
部からの電気的な影響を遮断する一方で、周囲の温度を
できるだけ伝達できるもの、例えば熱伝導特性が高い絶
縁材料が好ましい。一つの実施例において筐体10の材
質として、ナイロン樹脂を用いることができる。
【0025】バッテリプロテクタ10は、上記筐体11
内に一対のリード13及び14を有する。一方のリー
ド、すなわち固定側リード13は、筐体11の内部側の
一端寄りに固定接点15を支持すると共に、その他端側
の端子部13aは筐体11から外側へ引き出されてい
る。同様に、他方のリード、すなわち可動側リード14
は、その筐体11の内部側の一端寄りに可動接点16を
支持すると共に、その他端側の端子部14aは筐体11
から外側へ引き出されている。上記各接点15及び16
が相互に接触された状態(図1に示す状態)において、上
記各リードの端子部13a及び14aを、バッテリの各
電極と、保護すべき電気製品の間に接続することによっ
て、ここに閉じられた回路が形成される。なお、固定接
点15は、固定側リード13に形成した開口13b内に
かしめられ、これに保持されている。
内に一対のリード13及び14を有する。一方のリー
ド、すなわち固定側リード13は、筐体11の内部側の
一端寄りに固定接点15を支持すると共に、その他端側
の端子部13aは筐体11から外側へ引き出されてい
る。同様に、他方のリード、すなわち可動側リード14
は、その筐体11の内部側の一端寄りに可動接点16を
支持すると共に、その他端側の端子部14aは筐体11
から外側へ引き出されている。上記各接点15及び16
が相互に接触された状態(図1に示す状態)において、上
記各リードの端子部13a及び14aを、バッテリの各
電極と、保護すべき電気製品の間に接続することによっ
て、ここに閉じられた回路が形成される。なお、固定接
点15は、固定側リード13に形成した開口13b内に
かしめられ、これに保持されている。
【0026】可動側リード14は、その概略中央を、金
属製の押え板17と樹脂ブロック18との間に、後述す
るフリッププレート20と共に固定されている。具体的
には、樹脂ブロック18に形成した係止突部18aに、
フリッププレート20及び可動側リード14に形成した
孔を嵌め入れ、更にその上から押え板17を嵌め入れ
る。その状態で、係止突部18aの上部を熱又は超音波
によって潰し、これらが相互に一体となるようにする。
上記可動側リード14において、係止突部18aで固定
された位置から可動接点16を備えた側(以下、先端側
という)は、基本的に自由にされている。自由にされた
該可動側リード14の先端側は、概略への字あるいは山
型に屈曲されており、図1に示すように、可動接点16
が固定接点15に接触された状態で、その屈曲点14b
は、上方の押え板17に突き当てられている。可動側リ
ード14は、少なくとも弾性変形可能な導電性部材、例
えばベリリウム銅で構成される。該部材の特性によっ
て、後述するバイメタル部材からなるフリッププレート
20が上方に湾曲して可動側リード14に形成された凸
部14cが突き上げられたときに、可動側リード14の
先端側は、上方に持ち上げられる。その一方で、該フリ
ッププレート20が元の状態に復帰したときには、これ
に追随して復帰し、その可動接点14を固定接点13に
接触させるよう機能する。また、可動側リード14は、
それに過電流が与えられたときに、上記フリッププレー
ト20に熱的影響を与えるものでなければならない。す
なわち、過電流が与えられたときに可動側リード14が
異常発熱するよう、該可動側リード14を設計する。フ
リッププレート20が可動側リード14の発熱に対し敏
感になるように、フリッププレート20と可動側リード
14の面を対向させ、近接させる配置構成を取ることが
好ましい。
属製の押え板17と樹脂ブロック18との間に、後述す
るフリッププレート20と共に固定されている。具体的
には、樹脂ブロック18に形成した係止突部18aに、
フリッププレート20及び可動側リード14に形成した
孔を嵌め入れ、更にその上から押え板17を嵌め入れ
る。その状態で、係止突部18aの上部を熱又は超音波
によって潰し、これらが相互に一体となるようにする。
上記可動側リード14において、係止突部18aで固定
された位置から可動接点16を備えた側(以下、先端側
という)は、基本的に自由にされている。自由にされた
該可動側リード14の先端側は、概略への字あるいは山
型に屈曲されており、図1に示すように、可動接点16
が固定接点15に接触された状態で、その屈曲点14b
は、上方の押え板17に突き当てられている。可動側リ
ード14は、少なくとも弾性変形可能な導電性部材、例
えばベリリウム銅で構成される。該部材の特性によっ
て、後述するバイメタル部材からなるフリッププレート
20が上方に湾曲して可動側リード14に形成された凸
部14cが突き上げられたときに、可動側リード14の
先端側は、上方に持ち上げられる。その一方で、該フリ
ッププレート20が元の状態に復帰したときには、これ
に追随して復帰し、その可動接点14を固定接点13に
接触させるよう機能する。また、可動側リード14は、
それに過電流が与えられたときに、上記フリッププレー
ト20に熱的影響を与えるものでなければならない。す
なわち、過電流が与えられたときに可動側リード14が
異常発熱するよう、該可動側リード14を設計する。フ
リッププレート20が可動側リード14の発熱に対し敏
感になるように、フリッププレート20と可動側リード
14の面を対向させ、近接させる配置構成を取ることが
好ましい。
【0027】上述のように上記フリッププレート20
は、上記可動側リード14と共に、係止突部18aによ
って樹脂ブロック18と押え板17の間に固定されてい
る。図1で示すように、フリッププレート20は、平常
時、すなわち非作動時において僅かに下方に湾曲してい
る。フリッププレート20の下方には、樹脂ブロック1
9が位置しており、該樹脂ブロック19によって、フリ
ッププレート20の上記平常時における可動側リード1
4に対する相対距離が必要以上に広がらないようにされ
る。
は、上記可動側リード14と共に、係止突部18aによ
って樹脂ブロック18と押え板17の間に固定されてい
る。図1で示すように、フリッププレート20は、平常
時、すなわち非作動時において僅かに下方に湾曲してい
る。フリッププレート20の下方には、樹脂ブロック1
9が位置しており、該樹脂ブロック19によって、フリ
ッププレート20の上記平常時における可動側リード1
4に対する相対距離が必要以上に広がらないようにされ
る。
【0028】フリッププレート20は、バイメタル、す
なわち熱膨張係数差のある2種類の金属を張り合わせる
ことによって形成され、周囲温度が予め設定された温度
を超えた場合に動作するよう構成される。周囲温度の上
昇によりフリッププレート20に、所定の熱量を超える
熱量が与えられた場合、これを構成する2種類の金属の
伸縮率の相違によって、その先端側が上方に湾曲、すな
わちフリップする。該フリップによってフリッププレー
ト20の先端は、凸部14cに突き当たり、これによっ
て可動側リード14が押上げられる。その結果、可動接
点16が固定接点15から分離される。フリッププレー
ト20に与えられる温度上昇は、バッテリプロテクタ1
0の周囲温度の上昇又は可動側リード14の発熱であ
り、従って、接続されたバッテリの発熱又は該バッテリ
からの過電流の際に、フリッププレート20が作動し、
その電源供給回路が開かれる。図3には、フリッププレ
ート20が作動して、接点が開かれた様子が明瞭に示さ
れている。なお、上記押え板17は、ここでは金属によ
り形成されており、可動側リード14と筐体11との間
に延びている。これは、過電流により上記可動側リード
14が加熱された場合に、その熱が直接樹脂である筐体
11に影響を与えることを防止するためである。
なわち熱膨張係数差のある2種類の金属を張り合わせる
ことによって形成され、周囲温度が予め設定された温度
を超えた場合に動作するよう構成される。周囲温度の上
昇によりフリッププレート20に、所定の熱量を超える
熱量が与えられた場合、これを構成する2種類の金属の
伸縮率の相違によって、その先端側が上方に湾曲、すな
わちフリップする。該フリップによってフリッププレー
ト20の先端は、凸部14cに突き当たり、これによっ
て可動側リード14が押上げられる。その結果、可動接
点16が固定接点15から分離される。フリッププレー
ト20に与えられる温度上昇は、バッテリプロテクタ1
0の周囲温度の上昇又は可動側リード14の発熱であ
り、従って、接続されたバッテリの発熱又は該バッテリ
からの過電流の際に、フリッププレート20が作動し、
その電源供給回路が開かれる。図3には、フリッププレ
ート20が作動して、接点が開かれた様子が明瞭に示さ
れている。なお、上記押え板17は、ここでは金属によ
り形成されており、可動側リード14と筐体11との間
に延びている。これは、過電流により上記可動側リード
14が加熱された場合に、その熱が直接樹脂である筐体
11に影響を与えることを防止するためである。
【0029】次に、本実施形態における可動接点16の
詳細について説明する。図4及び図5は、可動接点の断
面を示すそれぞれ図2におけるA−A線及びB−B線の
断面図である。これら図に示すように、可動接点16
は、固定接点15との接触側の金属層、すなわち接点層
41と、可動側リード14が固定される側の金属層、す
なわち母材層42と、これらの層の間に介在された絶縁
性繊維からなる層、すなわち絶縁層43で構成される。
可動接点16は、絶縁層43を挟んだ状態で、接点層4
1と母材層42の面を相互に熱間圧接することによって
形成されるクラッド部材であることが好ましい。このよ
うに形成される可動接点16は、その母材層42側の周
囲を、可動側リードの開口14d内にかしめることによ
って、支持される。すなわち可動側リード14と可動接
点16における母材層42側が、直接的に導通される状
態に構成される。一方で、この母材層42と接点層41
との間の導通は、図4において示された、絶縁層43の
両側の領域、すなわち母材層42と接点層41が直接接
触する部分で取られている。なお、実施例において、上
記母材層を銀(Ag)で形成し、上記接点層41を銀(Ag)と
ニッケル(Ni)の合金(含有率90:10)で形成すること
が好ましい。
詳細について説明する。図4及び図5は、可動接点の断
面を示すそれぞれ図2におけるA−A線及びB−B線の
断面図である。これら図に示すように、可動接点16
は、固定接点15との接触側の金属層、すなわち接点層
41と、可動側リード14が固定される側の金属層、す
なわち母材層42と、これらの層の間に介在された絶縁
性繊維からなる層、すなわち絶縁層43で構成される。
可動接点16は、絶縁層43を挟んだ状態で、接点層4
1と母材層42の面を相互に熱間圧接することによって
形成されるクラッド部材であることが好ましい。このよ
うに形成される可動接点16は、その母材層42側の周
囲を、可動側リードの開口14d内にかしめることによ
って、支持される。すなわち可動側リード14と可動接
点16における母材層42側が、直接的に導通される状
態に構成される。一方で、この母材層42と接点層41
との間の導通は、図4において示された、絶縁層43の
両側の領域、すなわち母材層42と接点層41が直接接
触する部分で取られている。なお、実施例において、上
記母材層を銀(Ag)で形成し、上記接点層41を銀(Ag)と
ニッケル(Ni)の合金(含有率90:10)で形成すること
が好ましい。
【0030】上記接点層41の厚さ(図5における寸法
h)は、製品としてのバッテリプロテクタで規定される
動作保証回数に従って定めることができる。すなわち、
接点の開閉時に生じるアーク放電によって、接点層41
は、徐々に消耗され薄くなっていく。接続されたバッテ
リから接点に印加される電流によって、接点の開閉時に
アーク放電が発生し、その発生時に接点層41の接触面
が気化する。接点の開閉の繰り返しによって、徐々に接
点層41はその接触面から削られていき、最後には、上
記絶縁層43が露出する。接点層41の材料として同じ
金属を用いることを前提にすれば、接点層41の厚さに
よって絶縁層43が露出されるまでの概略の回数が決定
される。
h)は、製品としてのバッテリプロテクタで規定される
動作保証回数に従って定めることができる。すなわち、
接点の開閉時に生じるアーク放電によって、接点層41
は、徐々に消耗され薄くなっていく。接続されたバッテ
リから接点に印加される電流によって、接点の開閉時に
アーク放電が発生し、その発生時に接点層41の接触面
が気化する。接点の開閉の繰り返しによって、徐々に接
点層41はその接触面から削られていき、最後には、上
記絶縁層43が露出する。接点層41の材料として同じ
金属を用いることを前提にすれば、接点層41の厚さに
よって絶縁層43が露出されるまでの概略の回数が決定
される。
【0031】上記絶縁性繊維からなる絶縁層43は、上
記接点層41が略完全に消耗されこれが露出されたとき
に始めて機能される部材である。接点の開閉の繰り返し
毎に引き起こされるアーク放電によって、接点層41が
消耗されていくと、最終的に絶縁層43が固定接点15
側に露出し、固定接点15はその閉状態で該絶縁層43
の表面に接触される。図6に、接点層41が消耗される
前後の状態における可動接点16と固定接点15との接
触状態を示した。同図(B)には、可動接点16の接点層
41が消耗されている様子が示されると共に、固定接点
15の接点面も同様に消耗されている様子が示されてい
る。接点層41が略完全に消耗された状態(同図(B)の
状態)が、バッテリプロテクタ10の最終状態、すなわ
ち最終の故障モードである。相互の接点が閉じられたこ
の状態で、固定接点15と、可動接点16の導通部分、
すなわち母材層42とは完全に不導通となる。この結
果、バッテリプロテクタ10の最終モードとして不導通
が保証される。
記接点層41が略完全に消耗されこれが露出されたとき
に始めて機能される部材である。接点の開閉の繰り返し
毎に引き起こされるアーク放電によって、接点層41が
消耗されていくと、最終的に絶縁層43が固定接点15
側に露出し、固定接点15はその閉状態で該絶縁層43
の表面に接触される。図6に、接点層41が消耗される
前後の状態における可動接点16と固定接点15との接
触状態を示した。同図(B)には、可動接点16の接点層
41が消耗されている様子が示されると共に、固定接点
15の接点面も同様に消耗されている様子が示されてい
る。接点層41が略完全に消耗された状態(同図(B)の
状態)が、バッテリプロテクタ10の最終状態、すなわ
ち最終の故障モードである。相互の接点が閉じられたこ
の状態で、固定接点15と、可動接点16の導通部分、
すなわち母材層42とは完全に不導通となる。この結
果、バッテリプロテクタ10の最終モードとして不導通
が保証される。
【0032】本発明において上記絶縁層43を構成する
絶縁性繊維は、好ましくはガラス繊維である。数μmの
繊維化されたストランドに一方向性の撚りをかけた単糸
を複数本撚ったものを絶縁層43の基材として採用する
ことができる。上記接点層41と母材層42の圧着前に
おいてガラス繊維は略断面円形状のものであるが、上記
層の圧着によって潰され、所定の幅及び厚みの層とな
る。一つの実施例では、上記絶縁層43を構成するガラ
ス繊維として、日本板硝子(株)製のマイクロガラスヤ
ーンYECG 75 1/3を使用した。
絶縁性繊維は、好ましくはガラス繊維である。数μmの
繊維化されたストランドに一方向性の撚りをかけた単糸
を複数本撚ったものを絶縁層43の基材として採用する
ことができる。上記接点層41と母材層42の圧着前に
おいてガラス繊維は略断面円形状のものであるが、上記
層の圧着によって潰され、所定の幅及び厚みの層とな
る。一つの実施例では、上記絶縁層43を構成するガラ
ス繊維として、日本板硝子(株)製のマイクロガラスヤ
ーンYECG 75 1/3を使用した。
【0033】以上の如く構成される可動接点16は、上
記ガラス繊維を挟んで上記金属の板を熱間圧接し、ブロ
ック状に切り出すことによって形成することができる。
該方法による接点の成形は、極めて生産性の高いもので
あり、かつ安定した歩留まりを保証する。繊維による絶
縁層43は、圧着時における変形の柔軟性が高いので、
接点層41の厚さに大きなばらつきを生じさせない。こ
の結果、接点が不導通となるまでの安定した動作回数を
保証できる。
記ガラス繊維を挟んで上記金属の板を熱間圧接し、ブロ
ック状に切り出すことによって形成することができる。
該方法による接点の成形は、極めて生産性の高いもので
あり、かつ安定した歩留まりを保証する。繊維による絶
縁層43は、圧着時における変形の柔軟性が高いので、
接点層41の厚さに大きなばらつきを生じさせない。こ
の結果、接点が不導通となるまでの安定した動作回数を
保証できる。
【0034】以上、本発明の実施形態を図面に沿って説
明した。本発明の適用範囲が、上記実施形態において示
した事項に限定されないことは明らかである。上記絶縁
層の接点内における配置は、上記実施形態に示されたも
のに限定されない。絶縁層の配置は、接点層が消耗して
絶縁層が露出したときに、固定接点がここに接触される
ものであれば良い。この場合、両接点の開閉時における
面方向のずれを考慮して、絶縁層の配置を決定すること
が好ましい。すなわち、可動接点が曲線状の軌跡に沿っ
て移動される構成においては、固定接点に対する接触又
は分離の際に、該互いの接点面が摺接されることがある
ので、該移動量を考慮して絶縁層を配置することが好ま
しい。例えば、実施形態の配置と90度交差方向に絶縁
性繊維を配置することによって、確実に絶縁層が機能す
ることが保証される。
明した。本発明の適用範囲が、上記実施形態において示
した事項に限定されないことは明らかである。上記絶縁
層の接点内における配置は、上記実施形態に示されたも
のに限定されない。絶縁層の配置は、接点層が消耗して
絶縁層が露出したときに、固定接点がここに接触される
ものであれば良い。この場合、両接点の開閉時における
面方向のずれを考慮して、絶縁層の配置を決定すること
が好ましい。すなわち、可動接点が曲線状の軌跡に沿っ
て移動される構成においては、固定接点に対する接触又
は分離の際に、該互いの接点面が摺接されることがある
ので、該移動量を考慮して絶縁層を配置することが好ま
しい。例えば、実施形態の配置と90度交差方向に絶縁
性繊維を配置することによって、確実に絶縁層が機能す
ることが保証される。
【0035】また、実施形態においては、可動接点側に
絶縁性繊維を介在したクラッド材を用いた。しかしなが
ら、固定接点側に絶縁性繊維を設けても良いし、また双
方の接点に設けても良い。本発明は、上記バッテリプロ
テクタに限らず、周囲の物理的変化によって接点を開閉
することをその主たる機能とする電気装置、モータプロ
テクタ、サーモスタット、圧力スイッチ、ブレーカ、リ
レー等に広く採用可能である。
絶縁性繊維を介在したクラッド材を用いた。しかしなが
ら、固定接点側に絶縁性繊維を設けても良いし、また双
方の接点に設けても良い。本発明は、上記バッテリプロ
テクタに限らず、周囲の物理的変化によって接点を開閉
することをその主たる機能とする電気装置、モータプロ
テクタ、サーモスタット、圧力スイッチ、ブレーカ、リ
レー等に広く採用可能である。
【0036】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、物理的変化
によって開閉される接点を有する電気装置において、そ
の最終の故障モードが不導通となることが保証され、装
置の信頼性を向上することができる。この場合におい
て、電気装置の所望の動作回数が安定的に保証される。
によって開閉される接点を有する電気装置において、そ
の最終の故障モードが不導通となることが保証され、装
置の信頼性を向上することができる。この場合におい
て、電気装置の所望の動作回数が安定的に保証される。
【0037】また、本発明によれば、上記最終の故障モ
ードを不導通とした接点を有する電気装置を、安価に作
成でき、且つ信頼性高いものにすることができる。
ードを不導通とした接点を有する電気装置を、安価に作
成でき、且つ信頼性高いものにすることができる。
【図1】本発明の実施形態に係るバッテリプロテクタの
側断面図である。
側断面図である。
【図2】図1のバッテリプロテクタの平断面図である。
【図3】フリッププレートの作動状態における図1の対
応図である。
応図である。
【図4】可動接点の断面を示す図2のA−A線断面図で
ある。
ある。
【図5】可動接点の断面を示す図2のB−B線断面図で
ある。
ある。
【図6】可動接点の接点層が消耗される前後の状態にお
ける可動接点と固定接点の接触状態を示す断面図であ
る。
ける可動接点と固定接点の接触状態を示す断面図であ
る。
10 バッテリプロテクタ 15 固定接点 16 可動接点 41 接点層 42 母材層 43 絶縁層 11 筐体 12 封止部材 13 固定側リード 15 固定接点 14 可動側リード 16 可動接点 17 押え板 18 樹脂ブロック 18a 係止突部 20 フリッププレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G041 AA08 AA20 DA11 DB01 DC08 5G051 AA12
Claims (18)
- 【請求項1】 電気的に分離された第1及び第2の外部
端子と、 上記第1の外部端子に電気的に接続された第1の接点
と、 上記第2の外部端子に電気的に接続された第2の接点
と、 上記第1及び第2の接点を相対的に接離させることによ
って上記第1及び第2の外部端子を電気的に継断する作
動手段とを備え、 少なくとも上記第1の接点が、上記第2の接点に接触さ
れる面を含む所定厚さの第1の層と、上記第1の外部端
子に接続される側の第2の層と、上記第1及び第2の層
間に介在される絶縁性繊維であって、上記第1及び第2
の接点の接離動作に伴う上記第1の層の消耗によって該
絶縁性繊維が露出された際に、上記第2の接点が接触さ
れるものと、を備える電気装置。 - 【請求項2】 上記第1の接点における上記第1の層と
上記第2の層が、相互に熱間圧接されたものである請求
項1記載の電気装置。 - 【請求項3】 上記第1の層が銀(Ag)とニッケル(Ni)の
合金を主成分とする材料からなり、上記第2の層が銀(A
g)を主成分とする材料からなる請求項1又は2記載の電
気装置。 - 【請求項4】 上記絶縁性繊維がガラス繊維である請求
項1、2又は3記載の電気装置。 - 【請求項5】 上記第1の接点が固定接点であり、上記
第2の接点が可動接点である請求項1、2、3又は4記
載の電気装置。 - 【請求項6】 上記作動手段は、上記第2の接点と上記
第1の接点の接触面が、相互に摺接するよう上記第2の
接点を移動させる請求項5記載の電気装置。 - 【請求項7】 上記絶縁性繊維が、上記接点の接触面が
摺接する方向に沿って延びている請求項6記載の電気装
置。 - 【請求項8】 上記第1の接点における上記第1の層の
厚さが、保証する接点の開閉回数に対応して変えられる
ものである請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の
電気装置。 - 【請求項9】 上記作動手段が、その周囲の温度変化に
基いて機械的に変位する部材を含み、該部材の機械的変
位によって上記第2の接点を動作させるものである請求
項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の電気装置。 - 【請求項10】 上記電気装置が、その周囲の温度が所
定値を超えたときに上記第1の接点と上記第2の接点を
接触又は分離するサーモスタット又はプロテクタである
請求項9記載の電気装置。 - 【請求項11】 上記作動手段が、電流の変化に基いて
機械的に変位する部材を含み、該部材の機械的変位によ
って上記第2の接点を動作させるものである請求項1、
2、3、4、5、6、7、8又は9記載の電気装置。 - 【請求項12】 上記電気装置が、電源からの電流が所
定値を超えたときに上記第1の接点と上記第2の接点を
分離するプロテクタである請求項11記載の電気装置。 - 【請求項13】 上記作動手段が、圧力の変化に基いて
機械的に変位する部材を含み、該部材の機械的変位によ
って上記第2の接点を動作させるものである請求項1、
2、3、4、5、6、7又は8記載の電気装置。 - 【請求項14】 上記電気装置が、外部流体の圧力が所
定値を超えたときに上記第1の接点と上記第2の接点を
接触又は分離する圧力スイッチである請求項11記載の
電気装置。 - 【請求項15】 電気回路を開閉するための電気接点に
おいて、 対向側の接点に接触される面を含む所定厚さの第1の層
と、 上記電気回路に接続される側の第2の層と、 上記第1及び第2の層間に介在される絶縁性繊維であっ
て、上記対向側の接点との接離動作に伴う上記第1の層
の消耗によって該絶縁性繊維が露出された際に、上記対
向側の接点が接触されるものと、を備える電気接点。 - 【請求項16】 上記第1の層と上記第2の層が、相互
に熱間圧接されたものである請求項15記載の電気接
点。 - 【請求項17】 上記第1の層が銀(Ag)とニッケル(Ni)
の合金を主成分とする材料からなり、上記第2の層が銀
(Ag)を主成分とする材料からなる請求項15又は16記
載の電気接点。 - 【請求項18】 上記絶縁性繊維がガラス繊維である請
求項15、16又は17記載の電気接点。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121950A JP2000311574A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 電気装置 |
| US09/558,823 US6281780B1 (en) | 1999-04-28 | 2000-04-26 | Electrical apparatus having improved electrical contact and electrical contact used therewith |
| EP00303629A EP1049118A3 (en) | 1999-04-28 | 2000-04-28 | Electrical apparatus having improved electrical contact and electrical contact used therewith |
| KR1020000022854A KR20000071862A (ko) | 1999-04-28 | 2000-04-28 | 개선된 전기 콘택트를 가진 전자 장치 및 이것에 사용되는전기 콘택트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121950A JP2000311574A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 電気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000311574A true JP2000311574A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14823942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11121950A Pending JP2000311574A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 電気装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6281780B1 (ja) |
| EP (1) | EP1049118A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000311574A (ja) |
| KR (1) | KR20000071862A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2007111017A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | クラッド接点材及びそのクラッド接点取付加工方法 |
| KR20160107180A (ko) * | 2014-01-16 | 2016-09-13 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 고전류를 스위칭하기 위한 스위칭 장치 및 이러한 스위칭 장치를 포함하는 배터리 시스템 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3787482B2 (ja) * | 2000-04-17 | 2006-06-21 | ウチヤ・サーモスタット株式会社 | サーマルプロテクタ |
| JP4338332B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2009-10-07 | ウチヤ・サーモスタット株式会社 | サーマルプロテクタ |
| JP4424870B2 (ja) * | 2001-03-19 | 2010-03-03 | 株式会社センサータ・テクノロジーズジャパン | プロテクタ |
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| JP3828476B2 (ja) * | 2002-10-15 | 2006-10-04 | 株式会社センサータ・テクノロジーズジャパン | 無通電式密閉型モータプロテクタ |
| CN101529546B (zh) * | 2006-10-30 | 2012-01-25 | 打矢恒温器株式会社 | 热保护器 |
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| DE102008048554B3 (de) * | 2008-09-16 | 2010-02-04 | Hofsaess, Marcel P. | Temperaturabhängiger Schalter |
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| DE112009004858B4 (de) * | 2009-03-12 | 2022-08-11 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Schaltung mit einem selbstschaltenden Wärme-Schutzschalter und einem Strombegrenzungs-element für einen elektrischen Schaltkreis, sowie einen entsprechenden elektrischen Schaltkreis |
| DE112010004265B4 (de) | 2009-11-04 | 2023-07-20 | Uchiya Thermostat Co., Ltd. | Elektrische Schaltkreise mit einem Wärme- Schutzschalter mit drei Anschlüssen sowie dazugehörige Anschlussverfahren |
| TWI415155B (zh) | 2010-09-13 | 2013-11-11 | Powertech Ind Co Ltd | 保護電路 |
| CN102412094B (zh) * | 2010-09-20 | 2014-12-31 | 胜德国际研发股份有限公司 | 保护电路 |
| CN102593633B (zh) * | 2011-01-10 | 2014-08-20 | 胜德国际研发股份有限公司 | 具有替换式保护模块的插座装置 |
| US9159985B2 (en) * | 2011-05-27 | 2015-10-13 | Ostuka Techno Corporation | Circuit breaker and battery pack including the same |
| CN105304357B (zh) * | 2015-09-15 | 2017-09-19 | 中国北车集团大连机车车辆有限公司 | 层式复合触点 |
| CN106206088A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 南通万德科技有限公司 | 一种电触点及其制造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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