外部操作型热保护器制造技术

本发明专利技术涉及以即便产生由发热时的热膨胀引起的体积膨胀也不会产生局部过热的安全的状态装配有聚合物ＰＴＣ的外部操作型热保护器，具有第一聚合物ＰＴＣ（２）的第一电阻元件模块和具有第二聚合物ＰＴＣ（３２）的第二电阻元件模块的各自的一方的端子板（４、３３）在支柱３７的上下被铆接，并和与双金属片（１４）联动的可动板（１５）的固定端部以及第二端子（１７）一起固定于主体框体（１３）。第一电阻元件模块和第二电阻元件模块的各自的另一方的端子板（５、３４）配置成与主体框体（１３）的内壁之间具有用于吸收各聚合物ＰＴＣ发热时的体积膨胀的间隙。通过从外部对第二端子（１７）和第三端子（５－１）通电，从而第一端子（３４－２）和第二端子（１７）之间的外部负载用的电流被切断。在电流被切断后，借助第二聚合物ＰＴＣ（３２）的发热，电流切断自保持。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于防止电气产品等的温度过度升高的热保护器，更详细地说，涉及 不仅能够自动动作、而且能够利用来自外部的强制操作而动作，并且以不会产生局部过热 的安全的状态装配有聚合物PTC的热保护器。
技术介绍
以往，电源电路中的保护元件多为自动恢复型的双金属片式保护器、或者使用温 度保险丝或电流保险丝这样的易熔体的非自动恢复型保护器，很多时候也使用组合了保险 丝或保护器与发热电阻器的保护元件。对于以电阻为主体的保护元件，以下的保护元件等已经实用化内置于水泥电阻 的保护元件；和在以保险丝为主体的情况下，将易熔体和电阻器内置于板状体中并安装于 印刷电路板的保护元件。这些保护元件除了用于切断异常电流或用于进行检测的目的之外，还用于对电阻 通电而强制地切断电流。为了避免由于周围的温度异常、流过过大的电流引起的过热等过热状态而使部件 熔断的危险，以普通的保护器为代表的保护装置进行条件设定，以便根据这些温度或电流 的变化而自动地动作。以例如150°C以上为危险状态的情况下的过热保护、或者需要切断例如20A以上 的电流这样的过载保护等作为对象设定条件。在这些异常为暂时的异常的情况下，作为保 护器需要是自动恢复型保护器。与此相对，在电源电路中，由电源的外部原因引起的问题、例如由过载、短路、散热 不足造成的过热即便是使用自动恢复型的保护元件也是很危险的，这种危险状态会持续、 会发展。作为能够应对这种情况的保护器，如果像以往那样使保险丝这样的非自动恢复型 的保护元件动作，则会引起保护电路不能再次使用的问题。在这种情况下，作为保护器使用 手动复位型保护器或者自保持型保护器。但是，在确认了这种危险的情况下，如果借助电子电路或者软件有意地使保护元 件动作以避免危险的话，则能够得到安全性更高的对策。需要保护的系统越昂贵、越要求高可靠性，以下的条件就越是必要的条件能够在 内部部件发生故障之前使功能停止、且在避免了危险之后能够再次使用。作为能够如上所述有意地使保护元件动作以避免危险、且能够在安全确认之后使 系统恢复至能够再次使用的状态的保护器，外部操作型的热保护器是合适的。通常，作为在保护器中使用的发热电阻器使用PT^PositiveTemperature Coefficient 正温度系数电阻)。PTC大致分为陶瓷PTC和聚合物PTC，陶瓷PTC虽然昂贵， 但是形状相对于热的变化稳定，因此具有容易作为部件装配于保护器主体的优点。如果发热电阻器的形状稳定而不存在由热引起的变化，则当将发热电阻器装配于保护器主体时，为了有效地利用热传导，能够以从上下牢固地按压发热电阻器的方式对发 热电阻器进行固定并装配。例如，如日本特许第3825583号那样，作为电池组件中的操作型热保护器的现有 例，提出了组合双金属片和发热电阻器而成的双金属片式的保护器的例子，在该保护器中， 示出了利用铆接压接PTC来进行组装的情况。即，在该情况下假想为陶瓷PTC。另一方面，例如在以防止商用电源电压以下的电压电路的过度升温为目的的热保 护器中，使用电流量小且电路结构廉价的情况多，因此，与使用昂贵的陶瓷PTC相比，如果 能够使用以低电阻动作的廉价的聚合物PTC的话则更加优选。聚合物PTC通过在绝缘性的合成树脂中分散导电性粒子、如碳粒子而制作，其电 流切断的原理已经公知。即，虽然常温下电在经由导电性粒子形成的导电路径中流动，但 是，如果温度变高则会由于合成树脂的熔点附近的热膨胀而引起体积膨胀，由此，导电性粒 子之间的电连接被切断，内部电阻急剧上升，从而使电流大幅减少。然而，对于聚合物PTC的电流的切断动作，如上所述，由热引起的体积膨胀很重 要，当约束该体积膨胀、在电流切断状态下也以强压力使聚合物PTC主体产生压缩变形时， 会局部地产生电流集中、会产生热失控(局部过热)。因此，在将聚合物PTC组装于保护器的组装作业中，无法采用像固定陶瓷PTC那样 只要能够进行固定就能够组装到任何地方的容易的组装方法。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述以往的实际情况而完成的，其目的在于，提供一种以不约束 聚合物PTC的体积膨胀的方式安全地装配聚合物PTC的方法，并通过以上述方式将聚合物 PTC装配于保护器而提供一种小型、更安全、能够恢复、且操作性良好的外部操作型热保护O为了达成上述目的，首先，第一方面的外部操作型热保护器构成为，利用双金属片 元件切断电路，该双金属片元件与环境温度对应地在预定温度使翘曲方向反转，其中，外部 操作型热保护器具备主体框体；固定导体，该固定导体在一端具备固定接点；第一端子， 该第一端子形成在该固定导体的端部，用于在上述主体框体的外部与外部电路连接；可动 板，该可动板在自由端侧的与上述固定接点对置的位置具备可动接点，且具有使该可动接 点发挥预定的接点接触压力的弹性，经由绝缘部件将该可动板的位于上述自由端侧的相反 侧的端部固定于上述主体框体，借助上述双金属片元件的反转，上述自由端侧移位；第二端 子，该第二端子与该可动板连接，且用于进行外部连接；电阻元件模块，该电阻元件模块具 备聚合物PTC，该聚合物PTC具有内部电阻器，且在该内部电阻器的两面分别具有电极； 第一端子板和第二端子板，该第一端子板和第二端子板分别钎焊连接于聚合物PTC的上述 两面的电极；以及第一连接部和第二连接部，该第一连接部和第二连接部分别从上述第一 端子板和第二端子板一体地且以与上述电极面平行地引出的方式延伸，在上述可动板的位 于上述自由端侧的相反侧的端部将上述第一连接部连接于上述第二端子，经由上述可动板 和上述绝缘部件将上述第一端子板固定于上述主体框体；以及第三端子，该第三端子由上 述电阻元件模块的上述第二连接部形成，用于在上述主体框体的外部进行外部连接，上述 第二端子板以与上述主体框体的内壁之间设有间隙的方式配置，上述间隙用于吸收由上述聚合物PTC的发热引起的体积膨胀，上述聚合物PTC的电阻急剧变化的跳变温度(trip temperature)设定成比上述双金属片元件的反转动作温度高，当对上述第二端子和第三端 子通以电流时，强制地使上述聚合物PTC成为跳变状态而对上述双金属片元件加热以使该 双金属片元件动作，切断上述第一端子和第二端子之间的通电。该外部操作型热保护器例如构成为在切断上述第一端子和第二端子之间的电流 后，维持对上述第二端子和上述第三端子的通电而使上述聚合物PTC以恒定温度发热，继 续维持上述第一端子和第二端子之间的电流切断动作。并且，该外部操作型热保护器例如能够构成为将上述聚合物PTC的电阻急剧变 化的跳变温度设定成比上述双金属片元件的动作温度低，对上述第二端子和第三端子通以 电流而强制地使聚合物PTC成为跳变状态，以恒定温度对上述双金属片元件进行加热，由 此，对用于进行低温氛围下的过载保护的电流和时间的特性进行补正，以利用在上述第一 端子和第二端子之间流动的过电流进行切断动作。进一步，该外部操作型热保护器例如也可以构成为在上述主体框体的外部连接 上述第一端子和第三端子，由此，追加构成与上述第一端子和第二端子之间的内部的接点 电路并列的上述聚合物PTC的连接，当上述第一端子和第二端子之间由于过热或者过电流 而进行切断动作时进行自保持动作。其次，第二方面的外部操作型热保护器的构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外部操作型热保护器，该外部操作型热保护器利用双金属片元件切断电路，该双金属片元件与环境温度对应地在预定温度使翘曲方向反转，所述外部操作型热保护器的特征在于，所述外部操作型热保护器具备：主体框体；固定导体，该固定导体在一端具备固定接点；第一端子，该第一端子形成在该固定导体的端部，用于在上述主体框体的外部与外部电路连接；可动板，该可动板在自由端侧的与上述固定接点对置的位置具备可动接点，且具有使该可动接点发挥预定的接点接触压力的弹性，经由绝缘部件将该可动板的位于上述自由端侧的相反侧的端部固定于上述主体框体，借助上述双金属片元件的反转，上述自由端侧移位；第二端子，该第二端子与该可动板连接，且用于进行外部连接；电阻元件模块，该电阻元件模块具备：聚合物ＰＴＣ，该聚合物ＰＴＣ具有内部电阻器，且在该内部电阻器的两面分别具有电极；第一端子板和第二端子板，该第一端子板和第二端子板分别钎焊连接于聚合物ＰＴＣ的上述两面的电极；以及第一连接部和第二连接部，该第一连接部和第二连接部分别从上述第一端子板和第二端子板一体地且以与上述电极面平行地引出的方式延伸，在上述可动板的位于上述自由端侧的相反侧的端部将上述第一连接部连接于上述第二端子，经由上述可动板和上述绝缘部件将上述第一端子板固定于上述主体框体；以及第三端子，该第三端子由上述电阻元件模块的上述第二连接部形成，用于在上述主体框体的外部进行外部连接，上述第二端子板以与上述主体框体的内壁之间设有间隙的方式配置，上述间隙用于吸收由上述聚合物ＰＴＣ的发热引起的体积膨胀，上述聚合物ＰＴＣ的电阻急剧变化的跳变温度设定成比上述双金属片元件的反转动作温度高，当对上述第二端子和第三端子通以电流时，强制地使上述聚合物ＰＴＣ成为跳变状态而对上述双金属片元件加热以使该双金属片元件动作，切断上述第一端子和第二端子之间的通电。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-4-10 2008-102657一种外部操作型热保护器，该外部操作型热保护器利用双金属片元件切断电路，该双金属片元件与环境温度对应地在预定温度使翘曲方向反转，所述外部操作型热保护器的特征在于，所述外部操作型热保护器具备主体框体；固定导体，该固定导体在一端具备固定接点；第一端子，该第一端子形成在该固定导体的端部，用于在上述主体框体的外部与外部电路连接；可动板，该可动板在自由端侧的与上述固定接点对置的位置具备可动接点，且具有使该可动接点发挥预定的接点接触压力的弹性，经由绝缘部件将该可动板的位于上述自由端侧的相反侧的端部固定于上述主体框体，借助上述双金属片元件的反转，上述自由端侧移位；第二端子，该第二端子与该可动板连接，且用于进行外部连接；电阻元件模块，该电阻元件模块具备聚合物PTC，该聚合物PTC具有内部电阻器，且在该内部电阻器的两面分别具有电极；第一端子板和第二端子板，该第一端子板和第二端子板分别钎焊连接于聚合物PTC的上述两面的电极；以及第一连接部和第二连接部，该第一连接部和第二连接部分别从上述第一端子板和第二端子板一体地且以与上述电极面平行地引出的方式延伸，在上述可动板的位于上述自由端侧的相反侧的端部将上述第一连接部连接于上述第二端子，经由上述可动板和上述绝缘部件将上述第一端子板固定于上述主体框体；以及第三端子，该第三端子由上述电阻元件模块的上述第二连接部形成，用于在上述主体框体的外部进行外部连接，上述第二端子板以与上述主体框体的内壁之间设有间隙的方式配置，上述间隙用于吸收由上述聚合物PTC的发热引起的体积膨胀，上述聚合物PTC的电阻急剧变化的跳变温度设定成比上述双金属片元件的反转动作温度高，当对上述第二端子和第三端子通以电流时，强制地使上述聚合物PTC成为跳变状态而对上述双金属片元件加热以使该双金属片元件动作，切断上述第一端子和第二端子之间的通电。2.根据权利要求1所述的外部操作型热保护器，其特征在于，在切断上述第一端子和第二端子之间的电流后，维持对上述第二端子和上述第三端子 的通电而使上述聚合物PTC以恒定温度发热，继续维持上述第一端子和第二端子之间的电 流切断动作。3.根据权利要求1所述的外部操作型热保护器，其特征在于，将上述聚合物PTC的电阻急剧变化的跳变温度设定成比上述双金属片元件的动作温 度低，对上述第二端子和第三端子通以电流而强制地使聚合物PTC成为跳变状态，以恒定温 度对上述双金属片元件进行加热，由此，对用于进行低温氛围下的过载保护的电流和时间 的特性进行补正，以利用在上述第一端子和第二端子之间流动的过电流进行切断动作。4.根据权利要求1所述的外部操作型热保护器，其特征在于，在上述主体框体的外部连接上述第一端子和第三端子，由此，追加构成与上述第一端 子和第二端子之间的内部的接点电路并列的上述聚合物PTC的连接，当上述第一端子和第 二端子之间由于过热或者过电流而进行切断动作时进行自保持动作。5.一种外部操作型热保护器，其特征在于， 所述外部操作型热保护器具备主体框体；双金属片元件，该双金属片元件与环境温度对应地在预定温度使翘曲方向反转； 可动板，该可动板在该双金属片元件的与上述主体框体的长度方向对应的两端部与该 双金属片元件卡合，在自由端侧具备可动接点，且该可动板具有使该可动接点发挥预定的 接点接触压力的弹性，该可动板的位于上述自由端侧的相反侧的端部经由绝缘部件固定于 上述主体框体，通过上述双金属片元件的反转，上述自由端侧移位； 第二端子，该第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：武田秀昭，
申请(专利权)人：打矢恒温器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]