JP2611512B2 - 過電流保護部品 - Google Patents
過電流保護部品Info
- Publication number
- JP2611512B2 JP2611512B2 JP2192584A JP19258490A JP2611512B2 JP 2611512 B2 JP2611512 B2 JP 2611512B2 JP 2192584 A JP2192584 A JP 2192584A JP 19258490 A JP19258490 A JP 19258490A JP 2611512 B2 JP2611512 B2 JP 2611512B2
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- JP
- Japan
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- ptc element
- overcurrent protection
- main surface
- case
- ptc
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/01—Mounting; Supporting
- H01C1/014—Mounting; Supporting the resistor being suspended between and being supported by two supporting sections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Details Of Resistors (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、過電流が流れた場合に回路を保護するのに
用いられる過電流保護部品に関し、特に、正特性サーミ
スタ（以下、PTC）素子を用いて構成された過電流保護
部品に関する。
用いられる過電流保護部品に関し、特に、正特性サーミ
スタ（以下、PTC）素子を用いて構成された過電流保護
部品に関する。
電話器関係では、200Vの電圧が印加された際の過電流
保護を行うために、従来、溶断性金属材料よりなるヒュ
ーズやチタン酸バリウム等からなるPTC素子が過電流保
護素子として用いられてきた。
保護を行うために、従来、溶断性金属材料よりなるヒュ
ーズやチタン酸バリウム等からなるPTC素子が過電流保
護素子として用いられてきた。
ところが、最近になり、200Vの電圧だけでなく、600V
の電圧印加時の保護についても規格に追加され、従って
600Vの電圧が印加された際の保護が求められている。
の電圧印加時の保護についても規格に追加され、従って
600Vの電圧が印加された際の保護が求められている。
しかしながら、従来の過電流保護部品のうち、ヒュー
ズでは、600V試験において溶断されて保護動作を果たす
が、200V試験においても同様に溶断する。従って、メン
テナンスが煩雑であるという問題があった。
ズでは、600V試験において溶断されて保護動作を果たす
が、200V試験においても同様に溶断する。従って、メン
テナンスが煩雑であるという問題があった。
他方、チタン酸バリウム系セラミックスを用いたPTC
素子では、200Vにおける保護動作は可能であり、動作終
了後、繰り返し使用することができるという大きな利点
を有する。しかしながら、600Vの電圧を印加した場合に
は、素子の破壊が生じ、火災や機器の破損を引き起こす
ため使用することができなかった。
素子では、200Vにおける保護動作は可能であり、動作終
了後、繰り返し使用することができるという大きな利点
を有する。しかしながら、600Vの電圧を印加した場合に
は、素子の破壊が生じ、火災や機器の破損を引き起こす
ため使用することができなかった。
従って、600Vの電圧印加時にも確実に保護することが
でき、かつ簡単なメンテナンスで使用することが可能な
過電流保護部品が求められている。
でき、かつ簡単なメンテナンスで使用することが可能な
過電流保護部品が求められている。
本発明の目的は、200V電圧印加時には過電流保護を繰
り返し行うことができ、かつ600Vの電圧印加時には火災
等を引き起こさずに過電流に対する保護動作を行い得る
過電流保護部品を提供することにある。
り返し行うことができ、かつ600Vの電圧印加時には火災
等を引き起こさずに過電流に対する保護動作を行い得る
過電流保護部品を提供することにある。
本発明の過電流保護部品は、PTC素子を用いて構成さ
れている。すなわち、ケース内にPTC素子が収納されて
おり、このPTC素子は、その両主面に電極が形成されて
おり、かつ少なくとも一方主面の中央領域に溝が形成さ
れた構造を有する。
れている。すなわち、ケース内にPTC素子が収納されて
おり、このPTC素子は、その両主面に電極が形成されて
おり、かつ少なくとも一方主面の中央領域に溝が形成さ
れた構造を有する。
上記ケース内からケース外へ第1,第２のばね端子が引
出されている。第1,第２のばね端子は、ケース内におい
てPTC素子を弾力挟持するように配置されている。ま
た、PTC素子の一方主面側に接触されている第１のばね
端子と、他方主面側に接触されている第２のばね端子と
が、上記溝を中心として反対側に配置されている。さら
に、第1,第２のばね端子がそれぞれ接続されているPTC
素子の主面部分とは反対側の主面において、上記第2,第
１のばね端子が接触している部分とは反対側の端部に対
向するように、ケース内に第1,第２の突出部が形成され
ており、前記PTC素子が前記溝に沿って破断した場合、
破断されたPTC素子の各部分が、前記各突出部を支点と
して、前記第1,第２のばね端子の弾性力によって互いに
離れる方向に回転するように構成されている。
出されている。第1,第２のばね端子は、ケース内におい
てPTC素子を弾力挟持するように配置されている。ま
た、PTC素子の一方主面側に接触されている第１のばね
端子と、他方主面側に接触されている第２のばね端子と
が、上記溝を中心として反対側に配置されている。さら
に、第1,第２のばね端子がそれぞれ接続されているPTC
素子の主面部分とは反対側の主面において、上記第2,第
１のばね端子が接触している部分とは反対側の端部に対
向するように、ケース内に第1,第２の突出部が形成され
ており、前記PTC素子が前記溝に沿って破断した場合、
破断されたPTC素子の各部分が、前記各突出部を支点と
して、前記第1,第２のばね端子の弾性力によって互いに
離れる方向に回転するように構成されている。
本発明の過電流保護部品では、PTC素子の過電流保護
動作、すなわち温度の上昇に連れて抵抗値が急激に上昇
するという正特性サーミスタとしての性質を利用するこ
とにより、比較的低電圧の過電流に対する保護が行われ
る。
動作、すなわち温度の上昇に連れて抵抗値が急激に上昇
するという正特性サーミスタとしての性質を利用するこ
とにより、比較的低電圧の過電流に対する保護が行われ
る。
他方、例えば600Vのような高電圧印加時には、過電流
が通電されると、PTC素子が破壊される。しかしなが
ら、本発明の過電流保護部品では、PTC素子の少なくと
も一方主面中央領域に溝が形成されている。従って、こ
の素子の破壊は、PTC素子の弱い部分である、該溝に沿
った部分で発生し、その結果、溝を境にしてPTC素子が
速やかに分断される。
が通電されると、PTC素子が破壊される。しかしなが
ら、本発明の過電流保護部品では、PTC素子の少なくと
も一方主面中央領域に溝が形成されている。従って、こ
の素子の破壊は、PTC素子の弱い部分である、該溝に沿
った部分で発生し、その結果、溝を境にしてPTC素子が
速やかに分断される。
他方、一対のばね端子は、上記溝を挟んで反対側にお
いて、PTC素子を弾力挟持するように配置されている。
従って、分断されたPTC素子部分は、それぞれ、ばね端
子により押圧されて移動される。すなわち、ケース内に
おいて、分断された２個のPTC素子部分はばね端子の押
圧力により速やかに遠ざけられる。
いて、PTC素子を弾力挟持するように配置されている。
従って、分断されたPTC素子部分は、それぞれ、ばね端
子により押圧されて移動される。すなわち、ケース内に
おいて、分断された２個のPTC素子部分はばね端子の押
圧力により速やかに遠ざけられる。
すなわち、本発明では、PTC素子に溝を形成して、あ
えて破壊され易くすることにより、火災に至る前に、PT
C素子を分断し、それによって一対のばね端子間を開放
状態として保護動作が果たされる。
えて破壊され易くすることにより、火災に至る前に、PT
C素子を分断し、それによって一対のばね端子間を開放
状態として保護動作が果たされる。
第１図及び第２図は、本発明の一実施例にかかる過電
流保護部品の平面断面図及び第１図のII−II線に沿う断
面図である。
流保護部品の平面断面図及び第１図のII−II線に沿う断
面図である。
過電流保護部品１は、プラスチック等の絶縁性材料よ
りなるケース２内にPTC素子３を収納した構造を有す
る。ケース２は、上方が開口されたケース本体2aと、該
上方の開口を閉成するように取り付けられた蓋材2bとを
有する。
りなるケース２内にPTC素子３を収納した構造を有す
る。ケース２は、上方が開口されたケース本体2aと、該
上方の開口を閉成するように取り付けられた蓋材2bとを
有する。
PTC素子３は、第４図に斜視図で示すように、チタン
酸バリウム等のように正特性サーミスタとして機能する
材料よりなる板状のPTC素子４の両主面に電極5a,5bを形
成した構造を有する。なお、PTC素子３の両主面中央領
域には、断面Ｖ字状の溝6a,6bが形成されている。溝6a,
6bは、後述するように高電圧の過電流が通電された場合
に、PTC素子３を溝6a,6bが設けられている部分に沿って
分断するために設けられている。
酸バリウム等のように正特性サーミスタとして機能する
材料よりなる板状のPTC素子４の両主面に電極5a,5bを形
成した構造を有する。なお、PTC素子３の両主面中央領
域には、断面Ｖ字状の溝6a,6bが形成されている。溝6a,
6bは、後述するように高電圧の過電流が通電された場合
に、PTC素子３を溝6a,6bが設けられている部分に沿って
分断するために設けられている。
本実施例では、溝6a,6bは、図示のように断面Ｖ字状
に形成されているが、この溝の断面形状は特に限定され
ない。PTC素子３の分断を容易とし得る限り、例えばＵ
字状等の他の適宜の形状の溝を形成してもよく、また溝
はPTC素子３の一方主面中央領域にのみ設けられていて
もよい。
に形成されているが、この溝の断面形状は特に限定され
ない。PTC素子３の分断を容易とし得る限り、例えばＵ
字状等の他の適宜の形状の溝を形成してもよく、また溝
はPTC素子３の一方主面中央領域にのみ設けられていて
もよい。
なお、電極5a,5bは、それぞれ、上記溝6a,6b内にも至
るように形成されている。
るように形成されている。
第１図及び第２図に戻り、PTC素子３は、ケース２の
ケース本体2aに上方から挿入されて収納されている。そ
して、ケース本体2aの上方から、弾性接触部7a,8aを有
する一対のばね端子7,8が挿入されている。
ケース本体2aに上方から挿入されて収納されている。そ
して、ケース本体2aの上方から、弾性接触部7a,8aを有
する一対のばね端子7,8が挿入されている。
ばね端子7,8は、共に、ケース２の外部に引出されて
いる端子引出し部7b,8bを有する。また、弾性接触部7a,
8aは、PTC素子３を両側から弾力挟持するように機能す
る。すなわち、弾性接触部7a,8aは、それぞれ、PTC素子
を押圧するように接触されており、それによってPTC素
子３がケース本内2a内に位置決めされている。
いる端子引出し部7b,8bを有する。また、弾性接触部7a,
8aは、PTC素子３を両側から弾力挟持するように機能す
る。すなわち、弾性接触部7a,8aは、それぞれ、PTC素子
を押圧するように接触されており、それによってPTC素
子３がケース本内2a内に位置決めされている。
ばね端子7,8は、例えば金属板から、弾性接触部7a,8a
を切り起こすことにより形成される。
を切り起こすことにより形成される。
また、ばね端子7,8は、溝6a,6bを中心として、反対側
に配置されている。すなわち、溝6a,6bの両側の各領域
において、一方主面側にはばね端子８が、他方主面側に
はばね端子７が接触するように配置されている。
に配置されている。すなわち、溝6a,6bの両側の各領域
において、一方主面側にはばね端子８が、他方主面側に
はばね端子７が接触するように配置されている。
また、ケース本体2aの内壁から内側に突出した突出部
2c,2dが形成されており、この突出部2c,2dと内壁2eとの
間に設けられた凹部9,9内に、それぞれ、ばね端子7,8が
挿入されて位置決めされている。
2c,2dが形成されており、この突出部2c,2dと内壁2eとの
間に設けられた凹部9,9内に、それぞれ、ばね端子7,8が
挿入されて位置決めされている。
さらに、第１図から明らかなように、ケース本体2aの
内壁には、内側に突出した突出部2f,2gが形成されてい
る。突出部2f,2gは、それぞれ、ばね端子7,8の接触して
いるPTC素子３の主面とは反対側の主面の端部に対向す
るように形成されている。
内壁には、内側に突出した突出部2f,2gが形成されてい
る。突出部2f,2gは、それぞれ、ばね端子7,8の接触して
いるPTC素子３の主面とは反対側の主面の端部に対向す
るように形成されている。
上記のようにしてPTC素子３及びばね端子7,8が収納さ
れたケース本体2aの上方開口を蓋材2bで閉成することに
より、第３図に正面図で示す過電流保護部品１が構成さ
れている。
れたケース本体2aの上方開口を蓋材2bで閉成することに
より、第３図に正面図で示す過電流保護部品１が構成さ
れている。
次に、過電流保護部品１の動作を説明する。まず、20
0Vの電圧の過電流が通電された場合には、PTC素子３は
温度上昇に伴ってその抵抗値が急激に上昇するため、こ
の正特性サーミスタとしての作用により過電流に対する
保護動作が行われる。
0Vの電圧の過電流が通電された場合には、PTC素子３は
温度上昇に伴ってその抵抗値が急激に上昇するため、こ
の正特性サーミスタとしての作用により過電流に対する
保護動作が行われる。
他方600Vの電圧の過電流が通電された場合には、PTC
素子３が破壊される。この破壊は、溝6a,6bに沿った部
分が薄くされているため、該溝6a,6bに沿った部分で発
生する。その結果、第５図に示すように、分断されたPT
C素子部分3a,3bは、それぞれ、突出部2f,2gを支点とし
て回転するように、ばね端子7,8の弾性接触部7a,8aによ
り移動される。すなわち、PTC素子部分3a,3bは、速やか
に遠ざけられる。従って、ばね端子7,8間は、この分断
及びPTC素子部分3a,3bの移動により、速やかに開放状態
とされ、過電流に対する保護が行われる。その結果、PT
C素子の破壊に伴う火災等は生じない。
素子３が破壊される。この破壊は、溝6a,6bに沿った部
分が薄くされているため、該溝6a,6bに沿った部分で発
生する。その結果、第５図に示すように、分断されたPT
C素子部分3a,3bは、それぞれ、突出部2f,2gを支点とし
て回転するように、ばね端子7,8の弾性接触部7a,8aによ
り移動される。すなわち、PTC素子部分3a,3bは、速やか
に遠ざけられる。従って、ばね端子7,8間は、この分断
及びPTC素子部分3a,3bの移動により、速やかに開放状態
とされ、過電流に対する保護が行われる。その結果、PT
C素子の破壊に伴う火災等は生じない。
次に、具体的な実験結果につき説明する。
実施例 まず、PTC素子３として、幅5mm、長さ12mm及び厚み2.
5mmのBaTiO3系材料からなり、両主面中央部に深さ0.2mm
の溝6a,6bが形成されたPTC素体４を用意した。次に、PT
C素体の両主面にAgを含有する導電ペーストを塗布し、
電極5a,5bを形成し、PTC素子３とした。このPTC素子３
を用いて、前述した実施例の過電流保護部品を形成し
た。
5mmのBaTiO3系材料からなり、両主面中央部に深さ0.2mm
の溝6a,6bが形成されたPTC素体４を用意した。次に、PT
C素体の両主面にAgを含有する導電ペーストを塗布し、
電極5a,5bを形成し、PTC素子３とした。このPTC素子３
を用いて、前述した実施例の過電流保護部品を形成し
た。
比較例１ 比較のために、溝6a,6bを形成したことを除いては上
記実施例と同一試料を用いてPTC素子を用意した。この
溝が形成されていないPTC素子を用いて、実施例と同様
にして過電流保護部品を構成し、比較例１とした。
記実施例と同一試料を用いてPTC素子を用意した。この
溝が形成されていないPTC素子を用いて、実施例と同様
にして過電流保護部品を構成し、比較例１とした。
比較例２ 比較例１で用意したPTC素子の両主面の電極に、0.65m
m径のCu線をはんだ付けし、シリコン系ディップ材によ
り周囲をモールドし、比較例２の過電流保護部品とし
た。
m径のCu線をはんだ付けし、シリコン系ディップ材によ
り周囲をモールドし、比較例２の過電流保護部品とし
た。
上記実施例及び比較例1,2の過電流保護部品につき、
それぞれ、200V・4Aの電流を10回通電した。その結果、
何れの過電流保護部品においても、PTC素子の特性によ
って保護動作が果たされた。
それぞれ、200V・4Aの電流を10回通電した。その結果、
何れの過電流保護部品においても、PTC素子の特性によ
って保護動作が果たされた。
次に、上記３種の過電流保護部品に、600V・10Aの電
流を通電したところ、実施例の過電流保護部品では、PT
C素子が溝が形成されている部分で分断され、かつ分断
されたPTC素子部分がばねにより速やかに遠ざけられ開
放状態とされた。
流を通電したところ、実施例の過電流保護部品では、PT
C素子が溝が形成されている部分で分断され、かつ分断
されたPTC素子部分がばねにより速やかに遠ざけられ開
放状態とされた。
これに対して、比較例１の過電流保護部品では、PTC
素子が完全に破壊し、該破壊時に火花が発生した。
素子が完全に破壊し、該破壊時に火花が発生した。
比較例２の過電流保護部品では、PTC素子から発火
し、外装樹脂が燃焼した。
し、外装樹脂が燃焼した。
なお、本発明は、上述したように200V及び600V印加時
の過電流に対する保護を行うための過電流保護部品に限
定されない。すなわち、他の数値の電圧を印加した場合
の過電流保護に対しても、その電圧値に応じたPTC素子
を用いることにより対応することができる。
の過電流に対する保護を行うための過電流保護部品に限
定されない。すなわち、他の数値の電圧を印加した場合
の過電流保護に対しても、その電圧値に応じたPTC素子
を用いることにより対応することができる。
本発明によれば、PTC素子が溝の形成されている部分
で分断され易く構成されており、かつばね端子により速
やかに分断されたPTC素子部分同士が遠ざけられるた
め、PTCの特性に基づく過電流保護動作だけでなく、PTC
素子が破壊に至るように高電圧の過電流が通電された場
合に速やかに回路を開放状態として保護動作が行われ
る。従って、高電圧の過電流が通電された場合に火災等
の事故を引き起こすことなく、回路を完全に保護するこ
とが可能となる。
で分断され易く構成されており、かつばね端子により速
やかに分断されたPTC素子部分同士が遠ざけられるた
め、PTCの特性に基づく過電流保護動作だけでなく、PTC
素子が破壊に至るように高電圧の過電流が通電された場
合に速やかに回路を開放状態として保護動作が行われ
る。従って、高電圧の過電流が通電された場合に火災等
の事故を引き起こすことなく、回路を完全に保護するこ
とが可能となる。
しかも、例えば200Vの電圧の過電流のように比較的低
電圧の過電流に対しては、PTC素子自身の保護動作特性
により保護されるため、繰り返し使用することができ、
メンテナンスが煩雑となることもない。
電圧の過電流に対しては、PTC素子自身の保護動作特性
により保護されるため、繰り返し使用することができ、
メンテナンスが煩雑となることもない。
第１図は本発明の一実施例にかかる過電流保護部品の平
面断面図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第
３図は第１図実施例の過電流保護部品の外観を示す正面
図、第４図はPTC素子の斜視図、第５図はPTC素子が分断
された状態を示す平面断面図である。 図において、１は過電流保護部品、２はケース、３はPT
C素子、5a,5bは電極、6a,6bは溝、7,8はばね端子、7a,8
aは弾性接触部を示す。
面断面図、第２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第
３図は第１図実施例の過電流保護部品の外観を示す正面
図、第４図はPTC素子の斜視図、第５図はPTC素子が分断
された状態を示す平面断面図である。 図において、１は過電流保護部品、２はケース、３はPT
C素子、5a,5bは電極、6a,6bは溝、7,8はばね端子、7a,8
aは弾性接触部を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】ケースと、 前記ケース内に収納されており、両主面に電極が形成さ
れておりかつ少なくとも一方主面の中央領域に溝が形成
されたPTC素子と、 前記ケース内からケース外へ引出されており、かつケー
ス内において前記PTC素子を弾力挟持するように配置さ
れた第1,第２のばね端子とを備え、 前記PTC素子の一方主面側に接触されている第１のばね
端子と、他方主面側に接触されている第２のばね端子と
が、前記溝を中心として反対側に配置されており、 第1,第２のばね端子がそれぞれ接触しているPTC素子の
主面部分とは反対側の主面において、第2,第１のばね端
子が接触している部分とは主面に沿って反対側の端部に
対向するように、ケース内に突出部が形成されており、 前記PTC素子が前記溝に沿って破断した場合、破断され
たPTC素子の各部分が前記各突出部を支点として、前記
各ばね端子の弾性力によって互いに離れる方向に回転す
るように構成されていることを特徴とする、過電流保護
部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192584A JP2611512B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 過電流保護部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192584A JP2611512B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 過電流保護部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478103A JPH0478103A (ja) | 1992-03-12 |
| JP2611512B2 true JP2611512B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16293715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2192584A Expired - Lifetime JP2611512B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 過電流保護部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2611512B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2582338Y2 (ja) * | 1993-03-29 | 1998-09-30 | 株式会社村田製作所 | サーミスタ装置 |
| KR100231796B1 (ko) * | 1995-11-07 | 1999-12-01 | 무라타 야스타카 | 고장시에 내부 소자의 파괴를 줄이는 전자 장치 |
| JPH10149906A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-06-02 | Tdk Corp | Ｐｔｃ素子保持構造 |
| DE19638631C2 (de) * | 1996-09-20 | 2002-09-26 | Epcos Ag | Kontaktgruppe für Halbleiter-Widerstände, wie Kaltleiter |
| JP3811804B2 (ja) * | 2003-08-26 | 2006-08-23 | 株式会社センサータ・テクノロジーズジャパン | モータ始動用リレーおよびそれを用いた電動圧縮機 |
| CN104319042A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-01-28 | 深圳市慧瑞电子材料有限公司 | 一种表面贴装型过电流保护元件及其制备方法 |
| CN109546893A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-03-29 | 广州森宝电器股份有限公司 | 一种ptc启动器 |
| US10984927B2 (en) | 2019-05-03 | 2021-04-20 | Electrica S.R.L. | PTC thermistor switch for electric motors |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60176503U (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-22 | 株式会社東芝 | セラミツク製電子素子の電極構造 |
| JPS6377303U (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-23 |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP2192584A patent/JP2611512B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0478103A (ja) | 1992-03-12 |
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