JP2002203704A - Ｐｔｃ素子の放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＴＣ素子の電流容量を負荷などに応じて設
定すると共に、コストを低減する。 【解決手段】 印加された電流値に応じて発熱し、この
発熱により抵抗値を変化させるＰＴＣ素子３３と、この
ＰＴＣ素子３３に形成された放熱面３３と、所定の形状
にカットされて前記放熱面３７に密着接合される放熱シ
ート３９とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路に過電流が流
れたとき、回路などを保護するＰＴＣ素子の放熱構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】回路を過電流から保護する場合には、印
加された電流値に応じて発熱してこの発熱により抵抗値
を増大させるＰＴＣ素子が用いられる。このＰＴＣ素子
は、回路に過電流が流れたときに発熱して抵抗値が増大
し、回路を流れる電流を遮断する。この場合、ＰＴＣ素
子の電流容量を増大させるときには、ＰＴＣ素子の放熱
性能を向上させることで行われており、ＰＴＣ素子に放
熱性能を向上させる放熱構造が用いられる。

【０００３】従来のＰＴＣ素子の放熱構造としては、実
開昭６２−１６３９０２号公報に記載されたものがあ
る。このＰＴＣ素子１の放熱構造３は、図９に示すよう
に、一対の電極５，５を有した円板状のＰＴＣ素子１
と、このＰＴＣ素子１の両側に形成された放熱面７，７
にそれぞれ設けられた放熱板９，９とを備えている。

【０００４】放熱板９，９は、矩形板状体からなり、一
側面にそれぞれ長手方向に沿った複数の突条部１３が設
けられている。これらの放熱板９，９は、他側面がＰＴ
Ｃ素子１の放熱面７，７にそれぞれ接合されてＰＴＣ素
子１を挟み込んでいる。

【０００５】このため、放熱構造３では、放熱板９，９
によりＰＴＣ素子１の放熱面７，７の表面積を大きくし
た状態となっており、ＰＴＣ素子１の放熱性能を向上し
ている。

【０００６】また、従来のＰＴＣ素子の放熱構造には、
特公平２−４１１６１号公報に記載されたものがある。
このＰＴＣ素子１７の放熱構造１９は、図１０に示すよ
うに、一対の電極２１，２１を有したＰＴＣ素子１７
と、このＰＴＣ素子１７の外周壁２３に設けられた複数
の凹条部２５からなる。

【０００７】複数の凹条部２５は、それぞれＰＴＣ素子
１７の外周壁２３を外周面２７から内周面２９にかけて
湾曲させて形成されており、内周面２９に複数の凸条部
３１を形成している。

【０００８】このため、放熱構造１９では、凹条部２５
および凸条部３１により全体としてＰＴＣ素子１７の表
面積を大きくした状態となっており、放熱性能を向上さ
せている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＰＴＣ素子１の放熱構造３では、回路に接続された
負荷などの容量に応じてＰＴＣ素子１の電流容量を設定
する場合、形状を大型化あるいは小型化などした新規な
放熱板９を形成していたため、コスト高となっていた。

【００１０】また、ＰＴＣ素子１７の放熱構造１９で
は、ＰＴＣ素子１７の外周壁２３を加工することで凹条
部２５を形成しているため、回路に接続された負荷など
の容量に応じてＰＴＣ素子１７が電流容量を設定する場
合、ＰＴＣ素子１７を大型化または小型化、あるいは凹
条部２５の形状を変更する必要があり、コスト高となっ
ていた。

【００１１】そこで、本発明は、ＰＴＣ素子の電流容量
を負荷などに応じて設定すると共に、コストを低減する
ことができるＰＴＣ素子の放熱構造の提供を目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、印加された電流値に応じて
発熱し、この発熱により抵抗値を変化させるＰＴＣ素子
と、このＰＴＣ素子に形成された放熱面と、この放熱面
に密着接合されて発熱した前記ＰＴＣ素子の熱を放熱す
る軟性の放熱シートとを備えていることを特徴とする。

【００１３】このように構成された請求項１記載の発明
は、放熱シートを所定の形状にカットし、このカットさ
れた放熱シートをＰＴＣ素子の放熱面に密着接合してＰ
ＴＣ素子の放熱面の表面積を大きくすることができ、Ｐ
ＴＣ素子の放熱性能を向上することができる。

【００１４】また、放熱構造では、放熱シートがカット
されて所定の形状に形成されているため、放熱シートの
カット時に形状を変更することができる。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載のＰ
ＴＣ素子の放熱構造であって、前記放熱シートが、前記
ＰＴＣ素子の放熱面に接合されるシート部と、このシー
ト部の内面に形成され、前記シート部が前記放熱面に接
合された状態で前記シート部と前記放熱面とを接着する
接着部とからなることを特徴とする。

【００１６】このように構成された請求項２記載の発明
は、放熱シートがシート部とこのシート部に形成された
接着部とで形成されているため、シート部を放熱面に接
合すると同時にシート部を接着部を介して放熱面に接着
することができる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のＰＴＣ素子の放熱構造であって、前記放熱シート
が、前記シート部の外面から突設された複数の突起部を
備えていることを特徴とする。

【００１８】このように構成された請求項３記載の発明
は、突起部により放熱面の表面積を大きくすることがで
きるため、放熱シートを大型化することなくＰＴＣ素子
の放熱性能を向上することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるＰＴＣ素子
の放熱構造の実施形態について説明する。図１は、本発
明にかかるＰＴＣ素子の放熱構造の第１実施形態を示す
斜視図である。図２は、図１に示すＰＴＣ素子の斜視図
である。図３は、図１に示す放熱シートのＰＴＣ素子へ
の接合前の斜視図である。

【００２０】ＰＴＣ素子３３の放熱構造３５は、図１に
示すように、印加された電流値に応じて発熱し、この発
熱により抵抗値を変化させるＰＴＣ素子３３と、このＰ
ＴＣ素子３３に形成された放熱面３７と、所定の形状に
カットされて放熱面３７に密着接合されている放熱シー
ト３９とを備えている。

【００２１】ＰＴＣ素子３３は、図２に示すように、矩
形板状の素子本体４１と、この素子本体４１に設けら
れ、素子本体４１に電流を印加するための電極４３，４
３とからなる。

【００２２】電極４３，４３は、素子本体４１を挟んで
互いに相対しており、それぞれ素子本体４１の外側面４
５に固着されている電極本体４７と、この電極本体４７
に設けられた引き出し部４９とで形成されている。電極
本体４７は、矩形板状体に形成され、一側面５１が素子
本体４１の外側面４５の形状と略同一形状に形成されて
いる。この電極本体４７は、一側面５１がＰＴＣ素子３
３の外側面４５に密接し、他側面がＰＴＣ素子３３の放
熱面３７となっている。上述したように電極本体４７
は、引き出し部４９を備えている。

【００２３】引き出し部４９は、矩形板状体となってお
り、電極本体４７の端面の幅方向の端部から外側に延設
されている。この引き出し部４９は、図示しないが、回
路などに接続されて電極本体４７を介して素子本体４１
に電流を印加可能としている。このようなＰＴＣ素子３
３は、所定の形状にカットされた放熱シート３９，３９
が放熱面３７，３７にそれぞれ密着接合されている。

【００２４】なお、上記ＰＴＣ素子３３は、素子本体４
１の形状が矩形板状であったが、例えば円板状や棒状に
形成してもよい。

【００２５】放熱シート３９は、図１、図３、図４に示
すように、ＰＴＣ素子３３の放熱面３７に接合されるシ
ート部５５と、このシート部５５の内面５７に形成され
てシート部５５が放熱面３７に接合された状態でシート
部５５と放熱面３７とを接着する接着部５９とで形成さ
れている。

【００２６】シート部５５は、軟質の矩形膜状となって
おり、アルミニウムなどの熱伝導性を有した金属を圧延
して形成されている。このシート部５５は、内面５７が
放熱面３７の形状と略同一形状となっている。また、シ
ート部５５は、内面５７および外面５８が平面で形成さ
れており、内面５７に接着部５９が一体に形成されてい
る。

【００２７】接着部５９は、熱伝導性を有した接着剤か
らなっており、矩形膜状に形成されている。この接着部
５９は、シート部５５の内面５７の全域にわたって形成
され、シート部５５と略同一形状となっている。そし
て、接着部５９は、自身の粘性および厚みによりシート
部５５の形状を保持している。また、接着部５９は、放
熱シート３９のＰＴＣ素子３３への接合前で放熱面３７
に接着される接着面６１に剥離フィルム６３が設けられ
ている。

【００２８】この剥離フィルム６３は、軟質の合成樹脂
からなり、シート部５５および接着部５９の厚みよりも
小さい寸法の厚みを有した矩形膜状に形成されている。
この剥離フィルム６３は、接着面６１の全域を覆って接
着面６１を保護しており、放熱シート３９を放熱面３７
に密着接合するときに接着面６１から剥離される。

【００２９】このように形成されたＰＴＣ素子３３のＰ
ＴＣ素子３５を組み付けるには、図１に示すように、ま
ず、放熱シート３９を所定の形状にカットする。次に、
カットされた放熱シート３９をＰＴＣ素子３３の放熱面
３７に密着接合する。

【００３０】放熱シート３９を所定の形状にカットする
ときには、図５に示すように、予め放熱面３７（図示省
略）よりも幅方向および長手方向の寸法が大きい放熱シ
ート３９を用意しておく。そこで、放熱シート３９を所
定の形状にカットする。このとき、カットされた放熱シ
ート３９は、図６に示すように、シート部５５の内面５
７がＰＴＣ素子３３の放熱面３７と略同一形状に形成さ
れている。

【００３１】なお、上記放熱シート３９は、所定の形状
にカットされた状態で、シート部５５の内面５７が放熱
面３７と略同一形状となっているが、ＰＴＣ素子３３の
仕様に応じてカット時に適宜形状を変更される。例え
ば、図７に示すように、ＰＴＣ素子３３に対して小さい
形状に形成されたＰＴＣ素子６６に用いる場合には、Ｐ
ＴＣ素子６６の形状に応じてカット時に放熱シート３９
をＰＴＣ素子３３に用いられる放熱シート３９よりも小
さい寸法に形成される。

【００３２】そこで、カットされた放熱シート３９をＰ
ＴＣ素子３３の放熱面３７に密着接合する。このとき、
まず、図６に示すように、放熱面３７と放熱シート３９
の接着部５９の接着面６１とを一致させる。次に、放熱
シート３９をＰＴＣ素子３３側に移動させて放熱面３７
に接着部５９の接着面６１を接合させる。このとき、放
熱シート３９の剥離フィルム６３（図示省略）を接着部
５９の接着面６１から予め剥離しておくことで、接着面
５９と放熱面３７とが密着してシート部５５が接着部５
９を介して放熱面３７に接着される。

【００３３】この状態では、図１に示すように、シート
部５５および接着部５９により放熱面３７の表面積を大
きくしており、ＰＴＣ素子３３の放熱性能が向上してい
る。

【００３４】上記本実施形態のＰＴＣ素子３３の放熱構
造３５は、放熱シート３９を所定の形状にカットし、こ
のカットされた放熱シート３９をＰＴＣ素子３３の放熱
面３７に密着接合してＰＴＣ素子３３の放熱性能を向上
することができる。このため、放熱構造３５では、ＰＴ
Ｃ素子３３を大型化することなく電流容量を増大すると
共に、ＰＴＣ素子３３の冷却性能を向上して復帰特性を
向上させることができる。

【００３５】また、放熱構造３５では、放熱シート３９
がカットされて所定の形状に形成されているため、ＰＴ
Ｃ素子３３を負荷などが接続された回路に用いる場合、
放熱シート３９の形状をカット時に適宜変更すること
で、ＰＴＣ素子３３を負荷などの容量に応じた電流容量
に容易に設定することができる。

【００３６】さらに、放熱シート３９は、カット時に適
宜形状を変更して用いることができるため、ＰＴＣ素子
３３の形状が変更された場合でも、容易に対応すること
ができる。

【００３７】また、放熱構造３５では、放熱シート３９
が所定の形状にカットして用いられるため、放熱シート
３９をカット前の状態で汎用化することができ、コスト
を低減することができる。

【００３８】本実施形態の放熱構造３５では、放熱シー
ト３９がシート部５５とこのシート部５５に一体に形成
された接着部５９とで形成されているため、シート部５
５を放熱面３７に接合すると同時にシート部５５を接着
部５９を介して放熱面３７に接着することができ、放熱
シート３９のＰＴＣ素子３３への組み付けの際に作業工
数を低減することができる。

【００３９】また、放熱シート３９は、接着部５９の接
着面６１が剥離フィルム６３により覆われているため、
取り回し時に撓んで接着面６１同士が接着されるなどの
不具合を防止することができ、ＰＴＣ素子３３への組付
作業の作業性を向上させることができる。

【００４０】さらに、放熱構造３５では、放熱シート３
９によりＰＴＣ素子３３の放熱性能を向上しているた
め、コンパクトで大電流に対応することができる。

【００４１】なお、上記実施形態では、放熱シート３９
に予め一体に形成した接着部５９を設けていたが、接着
部５９を省略してもよい。この場合、放熱シート３９を
ＰＴＣ素子３３の放熱面３７に密着接合するときに、放
熱シート３９の内面に接着剤を塗布する。

【００４２】また、放熱構造３５は、ＰＴＣ素子３３の
放熱面３７にのみ放熱シート３９が密着接合された一層
であったが、ＰＴＣ素子３３に密着接合されている放熱
シート３９の外面５８にさらに放熱シート３９を密着接
合することで複数層に形成することもできる。この場
合、ＰＴＣ素子３３の放熱面３７は、表面積がさらに大
きくなっており、ＰＴＣ素子３３の放熱性能をより向上
させることができる。

【００４３】上記実施形態では、シート部５５の外面５
８を平面状に形成していたが、外側面５８に突起部６５
を設けることで、放熱シート３９の放熱性能を向上する
ことができる。

【００４４】以下、本発明にかかるＰＴＣ素子のＰＴＣ
素子３５の第２実施形態について説明する。なお、上記
実施形態と同一構成部分は、同一符号を付して詳細な説
明を省略する。図８は、本発明にかかる第２実施形態の
ＰＴＣ素子３３の放熱構造６７を示す斜視図である。

【００４５】ＰＴＣ素子３３の放熱構造６７は、図８に
示すように、ＰＴＣ素子３３と、このＰＴＣ素子３３に
形成された放熱面３７と、この放熱面３７に密着接合さ
れている放熱シート６９とからなる。

【００４６】放熱シート６９は、ＰＴＣ素子３３の放熱
面３７に接合されるシート部７１と、このシート部５５
の内面５７に形成された接着部５９とで形成されてい
る。シート部７１は、外面５８に複数の突起部６５，６
５が一体成形されている。

【００４７】複数の突起部６５，６５は、それぞれシー
ト部７１の外面５８の長手方向に沿って突設されてい
る。

【００４８】このように形成された、放熱構造６７は、
複数の突起部６５，６５によりＰＴＣ素子３３の放熱面
３７の表面積をより大きくして放熱シート６９およびＰ
ＴＣ素子３３を大型化することなく放熱性能を向上する
ことができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、放熱シートを所定の形状にカットし、このカットさ
れた放熱シートをＰＴＣ素子の放熱面に密着接合してＰ
ＴＣ素子の放熱性能を向上することができる。このた
め、放熱構造では、ＰＴＣ素子を大型化することなく電
流容量を増大することができる。

【００５０】また、放熱構造では、放熱シートがカット
されて所定の形状に形成されているため、ＰＴＣ素子を
負荷などが接続された回路に用いる場合、放熱シートの
形状をカット時に適宜変更することで、ＰＴＣ素子を負
荷などの容量に応じた電流容量に容易に設定することが
できる。

【００５１】さらに、放熱構造では、放熱シートが所定
の形状にカットして用いられるため、放熱シートをカッ
ト前の状態で汎用化することができ、コストを低減する
ことができる。

【００５２】請求項２記載の発明は、放熱シートがシー
ト部とこのシート部に形成された接着部とで形成されて
いるため、シート部を放熱面に接合すると同時にシート
部を接着部を介して放熱面に接着することができ、放熱
シートのＰＴＣ素子への組み付けの際に作業工数を低減
することができる。

【００５３】請求項３記載の発明は、突起部によりＰＴ
Ｃ素子の放熱面の表面積をより大きくして放熱シートお
よびＰＴＣ素子を大型化することなく放熱性能を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかるＰＴＣ素子の放熱構造
の第１実施形態を示す斜視図である。

【図２】図２は、図１に示すＰＴＣ素子の斜視図であ
る。

【図３】図３は、図１に示す放熱シートのＰＴＣ素子へ
の接合前の斜視図である。

【図４】図４は、図３に示す放熱シートの断面図であ
る。

【図５】図５は、図１に示す放熱シートのカット前の状
態の斜視図である。

【図６】図６は、第１の実施形態の放熱構造を組み付け
るときの斜視図である。

【図７】図７は、第１の実施形態の放熱構造を他のＰＴ
Ｃ素子に用いるときの斜視図である。

【図８】図８は、本発明にかかるＰＴＣ素子の放熱構造
の第２実施形態を示す斜視図である。

【図９】図９は、従来のＰＴＣ素子の放熱構造を示す斜
視図である。

【図１０】図１０は、従来の他のＰＴＣ素子の放熱構造
を示す斜視図である。

【符号の説明】

３３ ＰＴＣ素子 ３５ 放熱構造 ３７ 放熱面 ３９ 放熱シート ５５，７１ シート部 ５７ 内面 ５８ 外面 ５９ 接着部 ６５ 突起部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印加された電流値に応じて発熱し、この
   発熱により抵抗値を変化させるＰＴＣ素子と、このＰＴ
   Ｃ素子に形成された放熱面と、所定の形状にカットされ
   て前記放熱面に密着接合される放熱シートとを備えてい
   ることを特徴とするＰＴＣ素子の放熱構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＰＴＣ素子の放熱構造で
   あって、 前記放熱シートが、前記ＰＴＣ素子の放熱面に接合され
   るシート部と、このシート部の内面に形成され、前記シ
   ート部が前記放熱面に接合された状態で前記シート部と
   前記放熱面とを接着する接着部とからなることを特徴と
   するＰＴＣ素子の放熱構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のＰＴＣ素子の放
   熱構造であって、 前記放熱シートが、前記シート部の外面から突設された
   複数の突起部を備えていることを特徴とするＰＴＣ素子
   の放熱構造。