JPH10108357A - 過電流防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＴＣ素子がトリップ状態においても、回路
導体に流れる過電流状態にある負荷電流を完全に遮断で
き、更に、過負荷時に溶断してしまう従来のワンタイム
タイプのヒューズを不要とすることができる、メンテナ
ンスフリーの過電流防止装置１０を提供すること。 【解決手段】 回路導体１４に発生するジュール熱を検
知すると共に、検知量信号１２ａを生成する感温手段１
２（ＰＴＣ素子１２２）と、検知量信号１２ａが所定レ
ベルに達した過熱状態の際に電流遮断の制御信号をを生
成し、過電流遮断制御実行後の過熱状態が解除された際
に通電可能状態へ復帰する制御信号を生成する過電流制
御手段１６と、過電流遮断制御信号１６ａに応じて回路
導体１４に流れる負荷電流１８ａを遮断すると共に、通
電復帰制御信号１６ｂに応じて回路導体１４を通電可能
状態に復帰させる継電手段１８（リレー素子）とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過電流の発生を防
止するための過電流防止装置に関し、特に、自動車や電
車等の車両に装備され、モータやヒータ等を内蔵する電
装品、及び電装品を電気的に接続する電気配線を過電流
から保護するための自動車用過電流防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の過電流防止装置としては、
例えば、特開平６−３３５１５９号公報（発明の名称：
自動車用配線保護装置、出願人：矢崎総業株式会社、出
願日：平成５年１２月２８日）に開示されたようなもの
がある（図４の機能ブロック図を参照）。

【０００３】則ち、自動車用配線保護装置９は、自動車
の車体に配設される回路導体７にＰＴＣ素子１が直列に
接続されて構成されていた。またＰＴＣ素子１を流れる
過電流を検出して異常発生の表示を行う表示手段６を備
えていた。

【０００４】負荷駆動用回路の保護機能として可溶体を
用いた従来のヒューズに代えて、ある温度（単位は
［℃］）で急激に抵抗値（単位は［Ω］）が上昇するＰ
ＴＣ素子１を使用しているため、ＰＴＣ素子１の抵抗値
−温度特性に従って負荷駆動用回路の過電流を検知する
と共に、その負荷駆動用回路の電流を略遮断することが
でき、多重制御ユニット３に接続された負荷である電装
品Ｌ，Ｌの保護が可能となることが開示されている。

【０００５】ＰＴＣ素子１は、その抵抗値−温度特性に
従って、所定の温度になると急激に抵抗値が変化する性
質があることが開示されている。

【０００６】この急激な抵抗値変化を利用して、ＰＴＣ
素子１にヒューズ機能を代替させることに依り、従来の
ヒューズを廃止することができることが開示されてい
る。また、特性曲線Ｕの初期値は、その製造の際に種々
変えることができることが開示されている。したがっ
て、ヒューズとして使用するＰＴＣ素子１自体が電圧降
下機能をもつので、従来の電線長による電圧調整が不要
となり、負荷駆動用回路電線の短縮、軽量化と共に全車
両にたいする共用化ができることが開示されている。

【０００７】また、このＰＴＣ素子１を負荷駆動用回路
に直列に入れると、負荷駆動用回路を過電流、過熱から
保護することができることが開示されている。

【０００８】則ち、負荷駆動用回路に一定電圧が印加さ
れ、かつ負荷駆動用回路の負荷抵抗ＲLがＰＴＣ素子１
の定常状態での抵抗値より十分大きいとすると、ＰＴＣ
素子１の発熱−温度曲線は、極大値をもつ曲線で表され
ることが開示されている。

【０００９】また、ＰＴＣ素子１の放熱量はＰＴＣ素子
１温度と環境温度の差に比例し、ＰＴＣ素子１は放熱量
と発熱量が等しくなるところで平衡状態となるから、所
定数の安定平衡点ができることになる。

【００１０】例えば、平常時、ＰＴＣ素子１はある平衡
点を保つが、何らかの異常が起こると、別の平衡点に達
する。このとき、ＰＴＣ素子１は高抵抗となり、同時に
負荷駆動用回路に流れる電流を制限することができる。

【００１１】このように平衡点が移動する現象をトリッ
プ現象と呼んでいる。

【００１２】そして、一旦トリップ現象が発生してトリ
ップ状態になると、負荷駆動用回路の異常を取り除いて
も、負荷駆動用回路は復帰せず、負荷駆動用回路を正常
に働かせるには、ＰＴＣ素子１の印加電圧を下げるか、
又は電源を切ってＰＴＣ素子１が冷却するのを待つ必要
があることが開示されている。

【００１３】則ち、ＰＴＣ素子１の抵抗値−温度特性
は、ＰＴＣ素子１の温度上昇に伴って抵抗値が増加し、
或る温度（具体的には、約１２０℃）において、急激に
抵抗値が増大する。

【００１４】従って、短絡事故等によって負荷駆動用回
路に過電流が流れた場合、ＰＴＣ素子１を流れる電流に
よりＰＴＣ素子１自体が発熱し、その発熱によってＰＴ
Ｃ素子１の抵抗値が急上昇してその負荷駆動用回路の電
流は激減し、ほとんど遮断された状態となって配線およ
び電装品が保護されることが開示されている。

【００１５】これに依り、従来のヒューズの場合のよう
に過電流によって溶断したヒューズを取り除いて新品と
交換する必要がなく、何ら保護部品の交換を要せずに正
常な状態に復帰することが可能となるという効果が開示
されている。

【００１６】また、ＰＴＣ素子１を流れる過電流を検出
して異常発生の表示を行う表示手段６を設けることに依
り、異常状態の認知が容易となることが開示されてい
る。

【００１７】例えば、ＰＴＣ素子１を流れる過電流に応
じて発生する電位差を、コンパレータ２が検出してラン
プ８，８、警報等の表示手段６によって異常状態を表示
する負荷駆動用回路を設けることに依り、その表示を認
知して直ちに負荷駆動用回路の開閉器を遮断するなど異
常事態を排除すれば、ＰＴＣ素子１自体が放熱冷却さ
れ、元の状態に復帰させることができることが開示され
ている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動車用配線保護装置９において、ＰＴＣ素
子１は、平常時、ある平衡点を保つが、何らかの異常が
起こると、別の平衡点に達して高抵抗値となり（則ち、
トリップ状態となり）、同時に負荷駆動用回路に流れる
電流を制限することができるできるものの、その抵抗値
は有限値であるため、負荷駆動用回路又は負荷Ｌ，Ｌへ
の電流を完全には遮断できず、漏れ電流が流れてしまう
という技術的課題があった。

【００１９】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題としており、特に、回路導体に発生する
ジュール熱を検知すると共に、検知量信号を生成する感
温手段（具体的には、ＰＴＣ素子）と、検知量信号が所
定レベルに達した過熱状態の際に電流遮断の制御信号を
を生成し、過電流遮断制御実行後の過熱状態が解除され
た際に通電可能状態へ復帰する制御信号を生成する過電
流制御手段と、過電流遮断制御信号に応じて回路導体に
流れる負荷電流を遮断すると共に、通電復帰制御信号に
応じて回路導体を通電可能状態に復帰させる継電手段と
を設けることに依り、ＰＴＣ素子が前述のトリップ状態
においても、回路導体に流れる過電流状態にある負荷電
流を完全に遮断できる過電流防止装置を提供することを
課題としている。

【００２０】更に、このようなＰＴＣ素子にヒューズ機
能を代替させることに依り、過負荷時に溶断してしまう
従来のワンタイムタイプのヒューズを不要とすることが
可能となり、その結果、メンテナンスフリーの過電流防
止装置を提供することを課題としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、負荷２０に接続された回路導体１４を流れる負荷電
流１８ａに応じて当該回路導体１４に発生するジュール
熱を検知すると共に、当該検知量が所定レベルに達した
過熱状態の際に当該負荷電流１８ａを遮断する制御を実
行し、当該過電流遮断制御実行後であって当該過熱状態
が解除された際に通電可能状態へ復帰する制御を実行す
るように構成されている、ことを特徴とする過電流防止
装置１０である。

【００２２】請求項１に記載の発明に依れば、回路導体
１４に流れる過電流状態にある負荷電流１８ａを完全に
遮断できるようになる。

【００２３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の過電流防止装置１０において、前記回路導体１４に発
生するジュール熱を検知すると共に、前記検知量の信号
を生成する感温手段１２と、前記検知量信号１２ａが所
定レベルに達した過熱状態の際に電流遮断の制御信号を
を生成し、当該過電流遮断制御実行後に前記過熱状態が
解除された際に通電可能状態へ復帰する制御信号を生成
する過電流制御手段１６と、前記過電流遮断制御信号１
６ａに応じて前記回路導体１４に流れる負荷電流１８ａ
を遮断すると共に、前記通電復帰制御信号１６ｂに応じ
て前記回路導体１４を通電可能状態に復帰させる継電手
段１８とを有する、ことを特徴とする過電流防止装置１
０である。

【００２４】請求項２に記載の発明に依れば、請求項１
に記載の効果に加えて、感温手段１２に依って制御可能
な継電手段１８を設けることに依り、回路導体１４に流
れる過電流状態にある負荷電流１８ａを完全に遮断でき
るようになる。

【００２５】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の過電流防止装置１０において、前記感温手段１２は、
前記回路導体１４に接触した状態で設けられ、検知温度
に対して非線形に変化する抵抗値を前記検知量信号１２
ａとして出力するＰＴＣ素子１２２を有する、ことを特
徴とする過電流防止装置１０である。

【００２６】請求項３に記載の発明に依れば、請求項２
に記載の効果に加えて、感温手段１２としてＰＴＣ素子
１２２を設けることに依り、回路導体１４に流れる過電
流状態にある負荷電流１８ａを完全に遮断できるように
なる。

【００２７】更に、継電手段１８を設けることに依り、
ＰＴＣ素子１２２が前述のトリップ状態においても、回
路導体１４に流れる過電流状態にある負荷電流１８ａを
完全に遮断できる過電流防止装置１０を提供することを
課題としている。

【００２８】更に、このようなＰＴＣ素子１２２にヒュ
ーズ機能を代替させることに依り、過負荷時に溶断して
しまう従来のワンタイムタイプのヒューズを不要とする
ことが可能となり、その結果、メンテナンスフリーの過
電流防止装置１０を提供できるようになる。

【００２９】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の過電流防止装置１０において、前記回路導体１４は、
途中を所定回数折り畳んで形成された曲折部１４２２を
有するバスバー１４２であり、前記ＰＴＣ素子１２２
は、前記曲折部１４２２内に熱的に密着された状態で設
けられて構成されている、ことを特徴とする過電流防止
装置１０である。

【００３０】請求項４に記載の発明に依れば、請求項３
に記載の効果に加えて、バスバー１４２に曲折部１４２
２を設けることに依り、ＰＴＣ素子１２２との熱的な密
着性を向上させることが可能となり、更に、密着面積も
大きくすることができ、その結果、高い感温特性（則
ち、感温速度特性と測温感度特性）を有するバスバー１
４２を実現できるようになる。

【００３１】このような高い感温特性を有するバスバー
１４２にＰＴＣ素子１２２を熱的に高い密着性を保持し
た接続形態で設けることに依り、回路導体１４に流れる
過電流状態にある負荷電流１８ａを高い応答性を以て完
全に遮断できるようになる。

【００３２】更に、継電手段１８は、ＰＴＣ素子１２２
のこのような高速応答性に十分見合う応答速度を以て、
回路導体１４に流れる過電流状態にある負荷電流１８ａ
を高速に且つ完全に遮断できるようになる。

【００３３】更に、このような高速応答を有するＰＴＣ
素子１２２にヒューズ機能を代替させることに依り、過
負荷時に溶断してしまう従来のワンタイムタイプのヒュ
ーズを不要とすることが可能となり、メンテナンスフリ
ー且つ高速遮断特性を有する過電流防止装置１０を提供
できるようになる。

【００３４】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の過電流防止装置１０において、前記回路導体１４は、
前記ＰＴＣ素子１２２の外形に応じた空孔部１４２４を
有するバスバー１４２であり、前記ＰＴＣ素子１２２
は、前記空孔部１４２４内に熱的に密着された状態で嵌
挿されて構成されている、ことを特徴とする過電流防止
装置１０である。

【００３５】請求項５に記載の発明に依れば、請求項３
に記載の効果に加えて、バスバー１４２に空孔部１４２
４を設けることに依り、ＰＴＣ素子１２２との熱的な密
着性を向上させることが可能となり、更に、密着面積も
大きくすることができ、その結果、高い感温特性（則
ち、感温速度特性と測温感度特性）を有するバスバー１
４２を実現できるようになる。

【００３６】このような高い感温特性を有するバスバー
１４２にＰＴＣ素子１２２を熱的に高い密着性を保持し
た接続形態で設けることに依り、回路導体１４に流れる
過電流状態にある負荷電流１８ａを高い応答性を以て完
全に遮断できるようになる。

【００３７】更に、継電手段１８は、ＰＴＣ素子１２２
のこのような高速応答性に十分見合う応答速度を以て、
回路導体１４に流れる過電流状態にある負荷電流１８ａ
を高速に且つ完全に遮断できるようになる。

【００３８】更に、このような高速応答を有するＰＴＣ
素子１２２にヒューズ機能を代替させることに依り、過
負荷時に溶断してしまう従来のワンタイムタイプのヒュ
ーズを不要とすることが可能となり、メンテナンスフリ
ー且つ高速遮断特性を有する過電流防止装置１０を提供
できるようになる。

【００３９】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５
のいずれか一項に記載の過電流防止装置１０において、
前記過電流遮断制御信号１６ａに応じて過負荷発生の表
示を行うと共に、前記通電復帰制御信号１６ｂに応じて
負荷２０の接続可能の表示を行う表示手段１９を有す
る、ことを特徴とする過電流防止装置１０である。

【００４０】請求項６に記載の発明に依れば、請求項１
乃至５のいずれか一項に記載の効果に加えて、このよう
な高速遮断特性を有する過電流防止装置１０において、
過負荷発生の表示、及び負荷２０の接続可能の表示を作
業者に明示できるようになる結果、過電流防止装置１０
の高速遮断特性を有効に作業に反映させることができる
ようになる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき実施形態を説
明する。

【００４２】図１は、本発明の過電流防止装置１０の一
実施形態を説明するための機能ブロック図である。

【００４３】本過電流防止装置１０は、自動車や電車等
の車両に装備され、モータやヒータ等を内蔵する電装
品、及び電装品を電気的に接続する電気配線を過電流か
ら保護するための自動車用の過電流防止装置１０であっ
て、負荷２０に接続された回路導体１４を流れる負荷電
流１８ａに応じて、この回路導体１４に発生するジュー
ル熱を検知すると同時に、検知された検知量が所定レベ
ルに達した過熱状態の際に、対象となる負荷電流１８ａ
を遮断する制御を実行し、この過電流遮断制御実行後で
あって過熱状態が解除された際に、通電可能状態へ復帰
する制御を実行する機能を有し、感温手段１２と回路導
体１４と過電流制御手段１６と継電手段１８と表示手段
１９とを有する。

【００４４】このような過電流防止装置１０に依れば、
回路導体１４に流れる過電流状態にある負荷電流１８ａ
を完全に遮断できるようになる。

【００４５】更に具体的に、発明の実施形態を説明す
る。

【００４６】図２は、図１の過電流防止装置１０に用い
られる感温手段１２であるＰＴＣ素子１２２の入出力特
性を説明するためのグラフである。

【００４７】感温手段１２は、回路導体１４に発生する
ジュール熱を検知すると同時に、検知量の信号を生成す
る機能を有し、回路導体１４に設けられると同時に、過
電流制御手段１６に接続されている。

【００４８】具体的には、感温手段１２として、正の非
直線的な温度特性（具体的には、図２に示すように、約
１１０℃から１２０℃にかけて急激に抵抗値が増大する
特性）を有するＰＴＣ素子１２２を用いている。ＰＴＣ
素子１２２は、回路導体１４に接触した状態で設けら
れ、図２に示すように、検知温度に対して非線形に変化
する抵抗値を検知量信号１２ａとして出力する機能を有
する。

【００４９】この温度は素子の材料により自由に設定が
可能で、たとえばポリマーの種類が高密度ポリエチレン
では約１２０℃、ポリビニリデンフルオライドでは約１
８０℃である。

【００５０】所定の温度（単位は［℃］）で急激に抵抗
値（単位は［Ω］）が上昇するこのようなＰＴＣ素子１
２２は、回路導体１４の保護機能として可溶体を用いた
従来のヒューズに代えて使用することができる。

【００５１】ＰＴＣ素子１２２の抵抗値−温度特性（図
２参照）に従って、回路導体１４の過電流を検知すると
同時に、リレー素子１８を用いて、その負荷２０の電流
を完全に遮断することができ、その結果、負荷２０であ
る電装品（則ち、負荷２０）の保護が可能となる。

【００５２】ＰＴＣ素子１２２は、図２に示す抵抗値−
温度特性（則ち、検知温度に対して抵抗値が非線形に変
化する特性）に従って、所定の温度になると急激に抵抗
値が変化する性質がある。

【００５３】この検知した温度に対する急激な抵抗値変
化を利用して、ＰＴＣ素子１２２にヒューズ機能を代替
させることに依り、従来のヒューズを廃止することがで
きる。

【００５４】また、図２の特性曲線の初期値は、その製
造の際に、種々変えることができる。従って、ヒューズ
として使用するＰＴＣ素子１２２自体が電圧降下機能を
もつので、従来の電線長による電圧調整が不要となり、
負荷２０の駆動用回路電線の短縮、軽量化と共に全車両
に対する共用化ができる。

【００５５】ところで、負荷２０に所定の電圧が印加さ
れ、かつ負荷２０の抵抗がＰＴＣ素子１２２の定常状態
での抵抗値より十分大きいとすると、ＰＴＣ素子１２２
の発熱−温度曲線は、極大値をもつ曲線で表される。

【００５６】また、ＰＴＣ素子１２２の放熱量はＰＴＣ
素子１２２温度と環境温度の差に比例し、ＰＴＣ素子１
２２は放熱量と発熱量が等しくなるところで平衡状態と
なるから、所定数の安定平衡点ができることになる。

【００５７】例えば、平常時、ＰＴＣ素子１２２はある
平衡点を保つが、何らかの異常が起こると、別の平衡点
に達する。このとき、ＰＴＣ素子１２２は高抵抗とな
る。このように平衡点が移動する現象をトリップ現象と
呼んでいる。

【００５８】そして、一旦トリップ現象が発生してトリ
ップ状態になると、負荷２０の過電流状態を取り除いて
も復帰せず、正常状態に復帰させるには、ＰＴＣ素子１
２２の印加電圧を下げるか、又は電源を切ってＰＴＣ素
子１２２が冷却するのを待つ必要がある。

【００５９】則ち、ＰＴＣ素子１２２の抵抗値−温度特
性は、ＰＴＣ素子１２２の温度上昇に伴って抵抗値が増
加し、所定レベルの温度（具体的には、約１２０℃）に
おいて、急激に抵抗値が増大する。

【００６０】従って、短絡事故等によって回路導体１４
に過電流が流れた場合、回路導体１４を流れる電流によ
り（具体的には、ジュール熱により）、回路導体１４自
体が発熱し、その発熱によってＰＴＣ素子１２２の抵抗
値が急上昇すると、この発熱量（ジュール熱量）に応じ
た検知温度に対して非線形に変化する抵抗値を検知量信
号１２ａとして出力する。

【００６１】このように、感温手段１２としてＰＴＣ素
子１２２を設けることに依り、回路導体１４に流れる過
電流状態にある負荷電流１８ａを完全に遮断できるよう
になる。

【００６２】更に、継電手段１８を設けることに依り、
ＰＴＣ素子１２２が前述のトリップ状態においても、回
路導体１４に流れる過電流状態にある負荷電流１８ａを
完全に遮断できる過電流防止装置１０を提供することを
課題としている。

【００６３】更に、このようなＰＴＣ素子１２２にヒュ
ーズ機能を代替させることに依り、過負荷時に溶断して
しまう従来のワンタイムタイプのヒューズを不要とする
ことが可能となり、その結果、メンテナンスフリーの過
電流防止装置１０を提供できるようになる。

【００６４】過電流制御手段１６は、検知量信号１２ａ
が所定レベルに達した過熱状態の際に、電流遮断の制御
信号をを生成し、当該過電流遮断制御実行後であって過
熱状態が解除された際に、通電可能状態へ復帰する制御
信号を生成する機能を有し、感温手段１２と継電手段１
８と表示手段１９とに接続されている。

【００６５】具体的には、図１に示すように、過電流制
御手段１６を、ｐｎｐトランジスタＱ１とスイッチ（図
中ＳＷ）１６２によって実現することが高速な遮断特性
を得る上で望ましい。

【００６６】ｐｎｐトランジスタＱ１は、スイッチＳＷ
１６２のＯＮ状態において、検知量信号１２ａをベース
電圧として検出することができる。

【００６７】回路導体１４が所定レベル以下の温度（具
体的には、１２０℃）である場合、ＰＴＣ素子１２２の
抵抗値（則ち、検知量信号１２ａ）は図２に示すように
０．０１［Ω］程度であるため、ｐｎｐトランジスタＱ
１のベース電位は０［Ｖ］程度に保持される。このた
め、ｐｎｐトランジスタＱ１はＯＮ状態となり、エミッ
ターコレクター間が導通状態となり、リレー素子１８も
これに応じてＯＦＦ状態となる。

【００６８】一方、回路導体１４が所定レベルの温度
（１２０℃）に達した場合、ＰＴＣ素子１２２の抵抗値
（検知量信号１２ａ）は図２に示すように１０［ｋΩ］
乃至１００［ｋΩ］程度と急激に大きくなるため、ｐｎ
ｐトランジスタＱ１のベース電位は、電源２２の電圧に
近い値に到達する。このため、ｐｎｐトランジスタＱ１
はＯＦＦ状態となり、エミッターコレクター間が遮断状
態となり、リレー素子１８もこれに応じてＯＮ状態とな
る。

【００６９】継電手段１８は、過電流遮断制御信号１６
ａに応じて回路導体１４に流れる負荷電流１８ａを遮断
すると同時に、通電復帰制御信号１６ｂに応じて回路導
体１４を通電可能状態に復帰させる機能を有し、過電流
制御手段１６に接続されている。

【００７０】具体的には、図１に示すように、回路導体
１４と負荷２０との間に直列に設けられたリレー素子を
用いることが遮断特性上望ましい。

【００７１】このリレー素子１８のＯＮ／ＯＦＦ制御
は、前述したように、過電流制御手段１６としてのｐｎ
ｐトランジスタＱ１によって実現できる。

【００７２】このような感温手段１２に依って制御可能
な継電手段１８を設けることに依り、回路導体１４に流
れる過電流状態にある負荷電流１８ａを完全に遮断でき
るようになる。

【００７３】表示手段１９は、過電流遮断制御信号１６
ａに応じて過負荷発生の表示を行うと同時に、通電復帰
制御信号１６ｂに応じて負荷２０の接続可能の表示を行
う機能を有し、過電流制御手段１６に接続されている。

【００７４】表示手段１９は、メーターパネルなどに設
けた表示部として用いることが望ましい。この場合、表
示部内に設けられた警報ランプ（図示せず）を点灯させ
て過負荷発生を表示することが望ましい。

【００７５】警報ランプの点灯により、過負荷発生を認
知してその過負荷発生原因を排除すれば、ＰＴＣ素子１
２２の温度は自然放熱によって低下して正常な状態に復
帰するので、ＰＴＣ素子１２２を含む保護回路には何ら
手を加えずに元の状態に戻すことができる。

【００７６】このような表示手段１９は、液晶ディスプ
レイ、警告音用のスピーカー、メニュー選択手段（キー
ボード）を中心に構成されていることが望ましい。

【００７７】前述したような高速遮断特性を有する過電
流防止装置１０において、過負荷発生の表示、及び負荷
２０の接続可能の表示を作業者に明示できるようになる
結果、過電流防止装置１０の高速遮断特性を有効に作業
に反映させることができるようになる。

【００７８】図３は、同図（ａ）〜（ｄ）は、図１の過
電流防止装置１０に用いられるバスバー１４２の作製手
順を説明するための工程図である。

【００７９】回路導体１４は、具体的には、図３の作製
手順に示すように、途中を所定回数折り畳んで形成され
た曲折部１４２２を有するバスバー１４２である。

【００８０】このようなバスバー１４２において、ＰＴ
Ｃ素子１２２は、曲折部１４２２内に熱的に密着された
状態で設けられている。

【００８１】このような作製手順に従って作成された曲
折部１４２２をバスバー１４２に設けることに依り、Ｐ
ＴＣ素子１２２との熱的な密着性を向上させることが可
能となり、更に、密着面積も大きくすることができ、そ
の結果、高い感温特性（則ち、感温速度特性と測温感度
特性）を有するバスバー１４２を実現できるようにな
る。

【００８２】このような高い感温特性を有するバスバー
１４２にＰＴＣ素子１２２を熱的に高い密着性を保持し
た接続形態で設けることに依り、回路導体１４に流れる
過電流状態にある負荷電流１８ａを高い応答性を以て完
全に遮断できるようになる。

【００８３】更に、継電手段１８は、ＰＴＣ素子１２２
のこのような高速応答性に十分見合う応答速度を以て、
回路導体１４に流れる過電流状態にある負荷電流１８ａ
を高速に且つ完全に遮断できるようになる。

【００８４】更に、このような高速応答を有するＰＴＣ
素子１２２にヒューズ機能を代替させることに依り、過
負荷時に溶断してしまう従来のワンタイムタイプのヒュ
ーズを不要とすることが可能となり、メンテナンスフリ
ー且つ高速遮断特性を有する過電流防止装置１０を提供
できるようになる。

【００８５】なお、回路導体１４として、ＰＴＣ素子１
２２の外形に応じた空孔部１４２４を有するバスバー１
４２を用いることも可能である。このとき、ＰＴＣ素子
１２２は、空孔部１４２４内に熱的に密着された状態で
嵌挿されて構成されているこのが望ましい。バスバー１
４２にこのような空孔部１４２４を設けることに依り、
ＰＴＣ素子１２２との熱的な密着性を向上させることが
可能となり、更に、密着面積も大きくすることができ、
その結果、高い感温特性（則ち、感温速度特性と測温感
度特性）を有するバスバー１４２を実現できるようにな
る。更に、このような高い感温特性を有するバスバー１
４２にＰＴＣ素子１２２を熱的に高い密着性を保持した
接続形態で設けることに依り、回路導体１４に流れる過
電流状態にある負荷電流１８ａを高い応答性を以て完全
に遮断できるようになる。更に、継電手段１８は、ＰＴ
Ｃ素子１２２のこのような高速応答性に十分見合う応答
速度を以て、回路導体１４に流れる過電流状態にある負
荷電流１８ａを高速に且つ完全に遮断できるようにな
る。更に、このような高速応答を有するＰＴＣ素子１２
２にヒューズ機能を代替させることに依り、過負荷時に
溶断してしまう従来のワンタイムタイプのヒューズを不
要とすることが可能となり、メンテナンスフリー且つ高
速遮断特性を有する過電流防止装置１０を提供できるよ
うになる。

【００８６】なお、以上説明したように、本実施形態の
過電流防止装置１０は、自動車のドアコントロールリレ
ー回路、自動車のシガレットライター駆動回路、自動車
のワイパーモータやパワーウインド用モータ等のモータ
駆動回路等の負荷２０に広く応用可能であることは明か
である。

【００８７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明に依れば、回路導
体に流れる過電流状態にある負荷電流を完全に遮断でき
るようになる。

【００８８】請求項２に記載の発明に依れば、請求項１
に記載の効果に加えて、感温手段に依って制御可能な継
電手段を設けることに依り、回路導体に流れる過電流状
態にある負荷電流を完全に遮断できるようになる。

【００８９】請求項３に記載の発明に依れば、請求項２
に記載の効果に加えて、感温手段としてＰＴＣ素子を設
けることに依り、回路導体に流れる過電流状態にある負
荷電流を完全に遮断できるようになる。

【００９０】更に、継電手段を設けることに依り、ＰＴ
Ｃ素子が前述のトリップ状態においても、回路導体に流
れる過電流状態にある負荷電流を完全に遮断できる過電
流防止装置を提供することを課題としている。

【００９１】更に、このようなＰＴＣ素子にヒューズ機
能を代替させることに依り、過負荷時に溶断してしまう
従来のワンタイムタイプのヒューズを不要とすることが
可能となり、その結果、メンテナンスフリーの過電流防
止装置を提供できるようになる。

【００９２】請求項４に記載の発明に依れば、請求項３
に記載の効果に加えて、バスバーに曲折部を設けること
に依り、ＰＴＣ素子との熱的な密着性を向上させること
が可能となり、更に、密着面積も大きくすることがで
き、その結果、高い感温特性（則ち、感温速度特性と測
温感度特性）を有するバスバーを実現できるようにな
る。

【００９３】このような高い感温特性を有するバスバー
にＰＴＣ素子を熱的に高い密着性を保持した接続形態で
設けることに依り、回路導体に流れる過電流状態にある
負荷電流を高い応答性を以て完全に遮断できるようにな
る。

【００９４】更に、継電手段は、ＰＴＣ素子のこのよう
な高速応答性に十分見合う応答速度を以て、回路導体に
流れる過電流状態にある負荷電流を高速に且つ完全に遮
断できるようになる。

【００９５】更に、このような高速応答を有するＰＴＣ
素子にヒューズ機能を代替させることに依り、過負荷時
に溶断してしまう従来のワンタイムタイプのヒューズを
不要とすることが可能となり、メンテナンスフリー且つ
高速遮断特性を有する過電流防止装置を提供できるよう
になる。

【００９６】請求項５に記載の発明に依れば、請求項３
に記載の効果に加えて、バスバーに空孔部を設けること
に依り、ＰＴＣ素子との熱的な密着性を向上させること
が可能となり、更に、密着面積も大きくすることがで
き、その結果、高い感温特性（則ち、感温速度特性と測
温感度特性）を有するバスバーを実現できるようにな
る。

【００９７】このような高い感温特性を有するバスバー
にＰＴＣ素子を熱的に高い密着性を保持した接続形態で
設けることに依り、回路導体に流れる過電流状態にある
負荷電流を高い応答性を以て完全に遮断できるようにな
る。

【００９８】更に、継電手段は、ＰＴＣ素子のこのよう
な高速応答性に十分見合う応答速度を以て、回路導体に
流れる過電流状態にある負荷電流を高速に且つ完全に遮
断できるようになる。

【００９９】更に、このような高速応答を有するＰＴＣ
素子にヒューズ機能を代替させることに依り、過負荷時
に溶断してしまう従来のワンタイムタイプのヒューズを
不要とすることが可能となり、メンテナンスフリー且つ
高速遮断特性を有する過電流防止装置を提供できるよう
になる。

【０１００】請求項６に記載の発明に依れば、請求項１
乃至５のいずれか一項に記載の効果に加えて、このよう
な高速遮断特性を有する過電流防止装置において、過負
荷発生の表示、及び負荷の接続可能の表示を作業者に明
示できるようになる結果、過電流防止装置の高速遮断特
性を有効に作業に反映させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の過電流防止装置の一実施形態を説明す
るための機能ブロック図である。

【図２】図１の過電流防止装置に用いられる感温手段で
あるＰＴＣ素子の入出力特性を説明するためのグラフで
ある。

【図３】同図（ａ）〜（ｄ）は、図１の過電流防止装置
に用いられるバスバーの作製手順を説明するための工程
図である。

【図４】従来の過電流防止装置を説明するための機能ブ
ロック図である。

【符号の説明】 １０ 過電流防止装置 １２ 感温手段 １２ａ 検知量信号 １２２ ＰＴＣ素子 １４ 回路導体 １４２ バスバー １４２２ 曲折部 １４２４ 空孔部 １６ 過電流制御手段 １６ａ 過電流遮断制御信号 １６ｂ 通電復帰制御信号 １８ 継電手段 １８ａ 負荷電流 １９ 表示手段 ２０ 負荷

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷に接続された回路導体を流れる負荷
   電流に応じて当該回路導体に発生するジュール熱を検知
   すると共に、当該検知量が所定レベルに達した過熱状態
   の際に当該負荷電流を遮断する制御を実行し、当該過電
   流遮断制御実行後であって当該過熱状態が解除された際
   に通電可能状態へ復帰する制御を実行するように構成さ
   れている、 ことを特徴とする過電流防止装置。
2. 【請求項２】 前記回路導体に発生するジュール熱を検
   知すると共に、前記検知量の信号を生成する感温手段
   と、 前記検知量信号が所定レベルに達した過熱状態の際に電
   流遮断の制御信号をを生成し、当該過電流遮断制御実行
   後に前記過熱状態が解除された際に通電可能状態へ復帰
   する制御信号を生成する過電流制御手段と、 前記過電流遮断制御信号に応じて前記回路導体に流れる
   負荷電流を遮断すると共に、前記通電復帰制御信号に応
   じて前記回路導体を通電可能状態に復帰させる継電手段
   とを有する、 ことを特徴とする請求項１に記載の過電流防止装置。
3. 【請求項３】 前記感温手段は、前記回路導体に接触し
   た状態で設けられ、検知温度に対して非線形に変化する
   抵抗値を前記検知量信号として出力するＰＴＣ素子を有
   する、 ことを特徴とする請求項２に記載の過電流防止装置。
4. 【請求項４】 前記回路導体は、途中を所定回数折り畳
   んで形成された曲折部を有するバスバーであり、 前記ＰＴＣ素子は、前記曲折部内に熱的に密着された状
   態で設けられて構成されている、 ことを特徴とする請求項３に記載の過電流防止装置。
5. 【請求項５】 前記回路導体は、前記ＰＴＣ素子の外形
   に応じた空孔部を有するバスバーであり、 前記ＰＴＣ素子は、前記空孔部内に熱的に密着された状
   態で嵌挿されて構成されている、 ことを特徴とする請求項３に記載の過電流防止装置。
6. 【請求項６】 前記過電流遮断制御信号に応じて過負荷
   発生の表示を行うと共に、前記通電復帰制御信号に応じ
   て負荷接続可能の表示を行う表示手段を有する、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載
   の過電流防止装置。