以下、本発明の実施の形態を図面に基づい� ��詳細に説明する。
<実施例1>
 図1Aは、実施例1の外部操作型サーマルプロ� ��クタに用いられ抵抗素子モジュールを示す� ��視図である。図1Bは図1Aの平面図である。図 1Cは図1BのA-A´断面矢視図である。

 図1A、図1B、図1Cに示す抵抗素子モジュール1 は、ポリマPTC2、第1の端子板4、及び第2の端� �板5から成る。
 本例において、抵抗素子としてのポリマPTC2 は、内部抵抗体3と、その内部抵抗体3の上下� ��面にそれぞれ貼着された薄層状の電極箔3a� �び3bから成り、全体として板状体に形成され ている。

 内部抵抗体3の上下両面の電極の一方の電 極箔3bには、第1の端子板4が半田付けされて� �る。この第1の端子板4には、第1の端子板4と� ��体で、内部抵抗体3の電極箔3bの面と平行に� ��内部抵抗体3よりも外方に延び出す第1の接� �部4-1が形成されている。

 また、内部抵抗体3の他方の電極箔3aには� ��第2の端子板5が半田付けされている。この� �2の端子板5には、第2の端子板5と一体で、内� ��抵抗体3の電極箔3aの面と平行に、内部抵抗� ��3よりも外方に延び出す第2の接続部5-1が形� �されている。

 上記板状態のポリマPTC2には、板状体の厚 さ方向に内部抵抗体3及び両面の電極箔3a及び 3bを貫通する孔6が形成されている。この孔6� �、図ではほぼ直方形をなしているが、孔6は� ��例えば、丸形でも三角でも四角以上の多角� ��でもよく、孔6の形状に限定は無い。

 図1A、図1B、図1Cにおいて、第1の端子板4� �、孔6に重なる部分に孔6よりも小径の孔7を� �成されている。この第1の端子板4は、孔6よ� �も小径の孔7の周囲部4-2を支柱上部を加締め� ��より変形させて、加締められることにより� ��後述する可動板の固定側端部に、外部接続� ��の第2の端子と共に接続して固定される。

 すなわち、この抵抗素子モジュール1が、 後述する外部操作型サーマルプロテクタの一 要素として、外部操作型サーマルプロテクタ の本体筐体内に組み込まれたとき、抵抗素子 モジュール1全体が可動板の固定側端部を介� �て本体筐体により支持されるように構成さ� �る。

 また、第2の端子板5は、孔6に重なる部分� ��孔6よりも少なくとも同径以上の孔8を形成� �れている。また、第2の接続部5-1は、この抵� ��素子モジュール1が、後述する外部操作型サ ーマルプロテクタの一要素として、外部操作 型サーマルプロテクタの本体筐体内に組み込 まれたとき、外部接続用の第3の端子を形成� �る。

 図2Aは、ポリマPTC2、第1の端子板4、及び� �2の端子板5から成る抵抗素子モジュール1が� �外部操作型サーマルプロテクタの本体筐体� �に組み込まれて、本例の外部操作型サーマ� �プロテクタが完成した状態を示す透視的平� �図である。

 図2Bは図2Aの側断面図である。図2Cは図2A及� �図2Bに示す外部操作型サーマルプロテクタの 回路配線図である。
 なお、図2A、図2Bには、図1A、図1B、図1Cに示 した構成部分と同一の構成部分には図1A、図1 B、図1Cと同一の番号を付与して示している。

 図2A、図2Bに示す外部操作型サーマルプロ テクタ10(以下、単にプロテクタ10という)は、 箱状のケース11と、このケース11の開口部(図� ��は右方の端部)を封止する絶縁性充填材12と� ��形成される本体筐体13を備えている。本体� �体13の内部には、所定温度で反転動作する熱 応動素子としてのバイメタル14と、導電性の� ��動板15を備えている。

 可動板15は、自由端側(図の左方)に可動接 点16を保持し、その自由端側端部に爪部15-1が 形成されている。この可動板15は、可動接点1 6に所定の接点接触圧を発揮させるバネ性を� �しており、通常の状態では図2Bに示すように 、可動接点16を所定の接点接触圧で固定接点1 8に押圧させている。

 他方のバイメタル14は、一端(図では右方� ��部)を可動板15の固定側端部とともに、第2の 端子17の固定部17-1と抵抗素子モジュール1(図1 A、図1B、図1C参照)の第1の端子板4とを介して� ��縁支柱部材19の上部の加締め部19-1を加締め� ��より変形させて加締められて本体筐体13の� �面に固定されている。

 これにより可動板15の固定側端部と抵抗� �子モジュール1の第1の端子板4(つまりポリマP TC2の下部の電極箔3b)とが、共に第2の端子17に 接続された状態となっている。

 そして、バイメタル14の他端(図では左方� ��部)は可動板15の爪部15-1に係合している。こ れによりバイメタル14の反転動作に協働して� ��つでも可動板15が動作できる状態となって� �る。

 また、バイメタル14の中央から固定端側� �なる全体のほぼ1/2の上方には、抵抗素子モ� �ュール1の下方の電極箔3bが露出しているポ� �マPTC2が近接して配置されている。

 これにより、抵抗素子モジュール1のポリ マPTC2が発熱すると、その発熱は、第1の端子� ��4及び第2の端子17の固定部17-1を介してバイ� �タル14の固定端に対しては熱伝導により熱が 伝達され、更にバイメタル14の固定端側ほぼ1 /2に対しては輻射及び本体筐体13内の対流に� �り熱が伝達され、全体として効率よくバイ� �タル14に熱を伝達することができる。

 尚、本例において、ポリマPTC2の内部抵抗体 3の抵抗が急変するトリップ温度は、バイメ� �ル14の反転動作温度よりも高く設定されてい る。
 抵抗素子モジュール1は、上述したように、 下部の第1の端子板4をカシメ付けられて本体� ��体13の底面に固定されている。そして、抵� �素子モジュール1は、上部の第2の端子板5と� �体筐体13の上部内壁面との間にポリマPTC2の� �熱による体積膨張を吸収する間隙hを設けて� ��置されている。

 また、上述したように第2の端子板5から� �長する第2の接続部5-1は、そのまま本体筐体1 3の外部において外部接続部としての第3の端� ��を形成している。つまり、ポリマPTC2の上部 の電極箔3aが第3の端子5-1に接続された形態と なっている。

 図2A、図2Bにおいて、×印a、b、cは、それ� ��れ可動板接続端子部と第2の端子17との溶接� ��、第1の接続部4-1と第2の端子17との溶接部、 第2の端子17と外部接続配線21との溶接部を示� ��ている。これにより、それぞれの接続を確� ��にしている。

 更に、本体筐体13の内部には、一端側に� �記の固定接点18を備えた固定導体22が絶縁支� ��部材19により位置決めされ且つ本体筐体13の 底面に固定されて配置されている。固定導体 22の固定接点18を備えた端部側は、更に本体� �体13の外部に伸び出して、外部回路に接続す るための第1の端子23を形成している。

 図2A、図2Bに示す×印dは、第1の端子23と外部 接続配線24との溶接部を示している。これに� ��り、双方の接続を確実にしている。
 図2A、図2B、図2Cに示す上記構成のプロテク� ��10において、外部操作により第2の端子5-1と� ��3の端子17に外部から十分な電流が通電され� ��と、ポリマPTC2が強制的に発熱し、やがてト リップ状態となり、以降少ない電流で一定の 高い温度を保つことになる。

 この温度はバイメタル14が反転動作する� �度よりも高く設定されているので、やがて� �イメタル14が加熱され、反転動作する。この 反転動作に協働して可動板15の自由端側が上� ��に移動し、可動接点16が固定接点18から離れ て接点を開放する。これにより第1の端子23と 第2の端子17間の通電を遮断する遮断動作が完 了する。

 ポリマPTC2に継続して通電する場合、バイ メタル14は加熱状態が続くため、遮断状態を� ��持することになる。この場合、接点回路に� ��列に抵抗体を接続した自己保持型のプロテ� ��タと異なり、自己保持状態が維持されてい� ��も、接点回路への漏れ電流は無く、完全な� ��断状態で、この遮断を保持することができ� ��。

 尚、ポリマPTC2の抵抗が急変して発熱する 温度が、バイメタル14の動作温度よりも低く� ��定した場合は、ポリマPTC2が外部からの通電 で一定温度で発熱していてもプロテクタは動 作しない。

 また、周囲温度によって、プロテクタに� ��る電流遮断のための時間が変化するため、� ��ーキットブレーカや過負荷保護装置のよう� ��、過電流で規定時間内の動作特性が要求さ� ��る場合は、その特性を規定することは難し� ��。

 周囲温度が低い場合は動作時間が長くな� ��、危険な状態になる場合も想定される。こ� ��ような周囲温度が低温の場合には、ポリマP TC2に通電してプロテクタ内部を一定の高い温 度にして、周囲温度が比較的高い場合の動作 条件に対応するように動作時間を合わせるこ とが可能となる。

 実施例1の変形例
 図2A、図2B、図2Cに示す構成において、図2C� �示すように、第1の端子23と第3の端子5-1とを� ��線25によりプロテクタ外部で接続すること� �より、接点回路と並列に抵抗体を有する一� �的な自己保持型のプロテクタとして使用す� �こともできる。
<実施例2>
 図3A、図3Bは実施例2の外部操作型サーマル� �ロテクタに用いられる第1の抵抗素子モジュ� ��ルを示す図であり、図1A及び図1Cの再掲であ る。図3Cは同じく実施例2の外部操作型サーマ ルプロテクタに用いられる第2の抵抗素子モ� �ュールを示す斜視図、図3DDはそのB-B´断面矢 視図である。

 図4Aは、本体筐体内に2個の抵抗素子モジ� ��ールが組み込まれて完成した実施例2の外部 操作型サーマルプロテクタ29(以下、単にプロ テクタ29という)を示す透視的平面図、図4Bは� ��の側断面図、図4Cはその回路配線図である� �

 尚、図3A、図3B及び図4A、図4B、図4Cには、 図1A、図1B、図1C及び図2A、図2B、図2Cと同一構 成部分には、図1A、図1B、図1C及び図2A、図2B� �図2Cと同一の番号を付与して示している。

 また、本例では、図3A、図3Bに示すように、 図1A、図1Bに示した抵抗素子モジュール1を第1 のポリマPTCを有する第1の抵抗素子モジュー� �として採用する。
 したがって、ここでは、第1の抵抗素子モジ ュール1については、必要な部分についての� �番号を再掲して説明は省略し、第2のポリマP TCを有する第2の抵抗素子モジュール30につい� ��説明する。

 図3C、図3D及び図4A、図4B、図4Cに示すよう に、第2の抵抗素子モジュール30は、内部抵抗 体31と、この内部抵抗体31の両面にそれぞれ� �極箔31a、31bを有する第2のポリマPTC32を備え� �いる。

 更に、この第2の抵抗素子モジュール30は� ��上記第2のポリマPTC32の両面の電極箔31a、31b� ��それぞれ半田付けされた第3の端子板33及び� ��4の端子板34と、これら第3の端子板33及び第4 の端子板34から一体にそれぞれ電極箔31a、31b� ��面と平行に引き出されて延在する第3の接続 部33-1及び第4の接続部34-1を備えている。

 この板状態の第2のポリマPTC32には、板状� ��の厚さ方向に内部抵抗体31及び両面の電極� �31a及び31bを貫通する孔35が形成されている。 この孔35は、形としては、例えば、直方形で� ��丸形でも三角でも四角以上の多角形でもよ� ��、形状に限定は無い。

 図3C、図3Dにおいて、第4の端子板34は、孔 35に重なる部分に孔35と同等以上の径の孔35b� �形成されている。また、第3の端子板33は、� �35に重なる部分に孔35よりも小径の直方形の� ��36を形成されている。

 この第3の端子板33は、図4Bに示すように� �第2の抵抗素子モジュール30がプロテクタ29の 本体筐体13内に組み込まれたとき、孔35より� �小径の孔36の周囲部33-2を、支柱37の下部37-1� �加締めにより変形させて加締められること� �より、可動板15の固定側端部の下側に接続し て固定される。

 可動板15の固定側端部は、図2Bで既に示し たように、抵抗素子モジュール1(本例の第1の 抵抗素子モジュール1)の第1の接続部4-1と共に 外部接続用の第2の端子17に接続されている。

 したがって、本例の第2の抵抗素子モジュ ール30の第3の端子板33、つまり第2のポリマPTC 32の電極箔31aは、第1の抵抗素子モジュール1� �第1の接続部4-1つまり第1のポリマPTC2の電極� �3bと、第2の端子17とに接続されている。

 図4Bに示す×印eは、第3の端子板33の引き� �し部である第3の接続部33-1と第2の端子17との 溶接部を示している。これにより、接続部33- 1と第2の端子17との接続を確実にしている。� �、上記の×印eと共に図4Bの右側に示す×印f及 びgは、図1Bに示した×印a、b及びcと同一の内� ��を示している。

 また、第2の抵抗素子モジュール30の第4の 端子板34の延長部である第4の接続部34-1上に� �、本体筐体13の内部において可動接点16に対� ��する位置に固定接点38が形成されている。

 第4の接続部34-1の固定接点38が形成された 位置より延長する部分は本体筐体13の外部に� ��いて、外部配線39と外部接続するための第1� ��端子34-2を形成している。

 図4Bの左側に示す×印iは、第1の端子34-2と外 部配線39との溶接部を示している。これによ� ��、第1の端子34-2と外部配線39との接続を確実 にしている。
 図4A、図4Bに示す配置構成において、第2の� �子板5は、図1Bで述べたように、本体筐体13の 内壁面(上部内壁面)との間に第1のポリマPTC2� �発熱による体積膨張を吸収する間隙hを設け� ��配置されている。

 そして、第4の端子板34は、本体筐体13の� �部内壁面と対向する内壁面(下部内壁面)との 間に、図では定かに見えないが、第2のポリ� �PTC30の発熱による体積膨張を吸収する間隙を 設けて配置されている。

 また、本例おいては、第1のポリマPTC2の� �抗が急変するトリップ温度はバイメタル14の 反転動作温度よりも高く設定されている。そ して、第2のポリマPTC30の抵抗が急変するトリ ップ温度はバイメタル14の復帰温度よりも高� ��設定されている。

 この構成により、第2の端子17と第3の端子 5-1に外部から強制的に電流が通電されたとき 、第1のポリマPTC2が強制的にトリップ状態に� ��ってバイメタル14を加熱して反転動作させ� �。

 これにより、第1の端子34-2と第2の端子17� �間の通電が遮断される。そして、この電流� �遮断後は、第2のポリマPTC32の発熱温度でバ� �メタル14の復帰が妨げられて、電流の遮断状 態が維持される。

 尚、上記の実施例では、抵抗素子モジュ� ��ルの一方の端子板を可動板の固定端部に固� ��するために、支柱を用いて加締めによって� ��定している。このように加締めによって固� ��する場合は可動板の固定端部に接する側の� ��子板に孔部が必要であるが、端子板の固定� ��これに限るものではない。

 例えば、抵抗溶接やレーザ溶接、さらに� ��超音波溶着のような方法で端子板と可動板� ��固定端部とを接合する場合は、孔部は不要� ��あり、端子板と可動板の固定端部との位置� ��合わせるガイド部があれば十分である。こ� ��ようないくつかの工法によってもプロテク� ��10又は29の組立加工を行うことができる。

 また、上述の実施例2によれば、ポリマPTC のような抵抗体を2つ内蔵するプロテクタは� �第2と第3の端子間に所定の電流を通電し、プ ロテクタを強制動作させた後、その第2と第3� ��端子間の電流を止めても、第1と第2の端子� �の電流遮断の自己保持状態を維持すること� �可能となる。ただし、そのように電流遮断� �維持するためには、第2のポリマPTCの十分な� ��熱のための電気的条件が前提となる。

 この他、特に直流の比較的高い電圧条件� ��おいては、機械的接点には遮断アークの問� ��が生じる。接点回路すなわち第1と第2の端� �間に、第2のポリマPTCのような低抵抗の抵抗� ��が並列に接続されていると、接点解放時に� ��荷抵抗と抵抗体との並列抵抗で、電圧が分� ��され、接点間には並列抵抗両端の電圧に制� ��されるから、放電開始電圧より低く維持で� ��る場合は、接点間に遮断アークを発生させ� ��に遮断動作を終えることが可能となる。

 これらの状態は電源電圧と負荷抵抗で変� ��るが、電源電圧がDC48VからDC60V程度で有れば 、そして第1のポリマPTCの抵抗が負荷抵抗と� �等又は1/2程度の抵抗で有れば、また、遮断� �の第2のポリマPTC両端の電圧を30V以下好まし& lt;は24V以下に制限できれば、十分大きな電流 を遮断することが可能となる。

 接点遮断後、第2のポリマPTCに直ちに分圧 された電流と抵抗値で制限される電流が流れ 、瞬時に第2のポリマPTCはトリップ状態に移� �することで、遮断動作を完了できる。

 また、実施例2の変形例として、第3の端� �を第1の端子に接続すると、外部操作機能は� ��えなくなるが、第1と第2のポリマPTCが並列� �接続できるので、実質的な公称抵抗値が小� �くなり、より大きな電流を遮断することで� �るようになる。

 これは、PTC側の抵抗が小さくなると負荷� ��抗が小さい場合のより大きな電流でもPTC側� ��分圧をより小さくすることができ、接点間� ��放電開始電圧以下に維持することが容易に� ��るためである。

 以上のように、本発明のプロテクタによ� ��ば、ポリマPTCを安全に組み込み、その一方� ��端子を外部操作用としてプロテクタ外部に� ��り出すことにより、以下の作用・効果が得� ��れる。

 すなわち、第1には、自動動作による安全確 保と異なり、回路やソフトウェアによる意図 した保護を実現でき、より安全な動作を保証 することができる。
 第2には、意図した動作後に、動作状態を容 易に保持でき、不具合が解消できた段階でシ ステムの再使用が可能となる。

 第3には、直流の比較的高い電圧での大電流 遮断の操作を行うことができ、近年の2次電� �を応用した動力システムの安全を確保する� �で非常に有効である。
 第4には、その他、トリップ温度とバイメタ ルの動作温度で様々な活用方法がある。

 第5には、第3の外部接続端子の接続の仕� �により、様々な用途に対応することができ� �。