JPH1055905A - 過電流保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障時にも容易に対処でき、低コストで容易
に取付けられる過電流保護装置を提供することを課題と
する。 【解決手段】 両面に電極が形成されたＰＴＣ素子１
と、一端に電極に接触してＰＴＣ素子１を挟持する弾性
挟持部３ａを有し、他端に接続片３ｂを有する一対の導
体部（ブスバー）３，３と、ＰＴＣ素子１および一対の
導体部を収容する一端面が開口した上カバー２と、一端
に接続片３ｂと電気的に接続させるための接続部５ａを
有し、他端に外部のコネクタ等と電気的に接続する端子
部５ｂを有する一対のコンタクト５，５と、コンタクト
を固定し、上カバー２が冠着されるハウジング４とを備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気回路に過電流が
流れた場合、抵抗値を増加させて過電流が流れるのを阻
止して電気回路を保護する過電流保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気回路に過電流が流れた場合、過電流
による温度上昇に伴って抵抗値が増加するＰＴＣ素子を
用いて過電流が流れるのを阻止して電気回路を保護する
過電流保護装置が従来より使用されている。

【０００３】特開平４−７８１０４号公報においては、
図４に示すものが開示されている。図４において、１１
はＰＴＣ素子、１２ａおよび１２ｂはＰＴＣ素子の両面
に設けられた電極、１３ａおよび１３ｂはＰＴＣ素子１
１の両電極１２ａおよび１２ｂと接続されたリード線で
あり、該リード線１３ａおよび１３ｂを電気回路の電源
線に直列に接続して過電流の保護を行わせる。なお、電
極１２ａおよび１２ｂとリード線１３ａおよび１３ｂと
の接続はハンダ１４ａおよび１４ｂによって接合してい
る。

【０００４】また、特開平７−９１３５６号公報には、
図５に示すものが開示されている。すなわち、図５に示
すように、エンジンルームＥ．Ｇ内に設けたエンジン用
のワイヤハーネスプロテクタ２１にプラスチック等で形
成した電気絶縁性の収納ボックス２２を取付可能に設
け、該収納ボックス２２内に着脱可能に挿入される前後
２枚の雄端子板２３，２４にＰＴＣ素子２０を挟持、固
定する。そしてプロテクタ２１への収納ボックス２２の
取付手段は、プロテクタ２１に断面がＴ字状のブラケッ
ト２５を設け、収納ボックス２２の背面に断面がＬ字状
の差込みガイド２２ａ，２２ａを設けることにより、前
記ブラケット２５に差込みガイド２２ａ，２２ａを抜き
差し可能に嵌入して収納ボックス２２をプロテクタ２１
に着脱可能に取付ける。

【０００５】ＰＴＣ素子２０を前記収納ボックス２２内
に取付けるのには、ＰＴＣ素子２０を挟持、固定してい
る２枚の雄端子板２３，２４の脚部２３ａ，２４ａを収
納ボックス２２内に設けた孔２２ｂ，２２ｂ内に挿入の
上、電線２６，２６の先端に装着された雌端子２７，２
７内に前記脚部２３ａ，２４ａを嵌入することにより取
付ける。この際、２個の雄端子板２３，２４相互の固定
は、ニッケルメッキ等の下地を半田付けする等して相互
に固定され、しかも雄端子板２３，２４へのＰＴＣ素子
２０の固定は、例えば導電性の接着剤を使用することに
よってＰＴＣ素子２０を雄端子板２３，２４へ接着した
り、雄端子板２３，２４相互をかしめ固定したり、ねじ
止めする等して達成している。

【０００６】また、特開平７−１２２３２３号公報に
は、図６に示されるものが開示されている。すなわち、
図６に示すように、ＰＴＣ素子３０の挿着用回路体は、
導電性板体を折曲して形成した一対の回路体であるブス
バー３１，３１′から成り、電気接続箱等に収容される
配線板３２にそれぞれ配設されて使用されるものであ
る。ブスバー３１，３１′は、その基板部３１ａ，３１
ａ′の両縁部に係止爪３３，３３′を有し、配線板３２
に設けられた固定用孔３２ａと係止爪、３３′，３３と
を係合させて配線板３２に固定するようにしている。

【０００７】また、ブスバー３１，３１′の端部には、
それぞれ逆Ｕ字型に折り返して形成した弾性挟持片３
４，３４′が設けられており、双方の弾性挟持片３４，
３４′を互いに対向させることにより、電気接続部３５
が形成されている。ブスバー３１の弾性挟持片３４の先
端部には、素子固定用爪３６が突設されている。また、
ブスバー３１，３１′の弾性挟持片３４，３４′と、基
板部３１ａ，３１ａ′との中間部には、階段状に屈折し
て形成された放熱部３１ｂ，３１ｂ′が設けられてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、図４
のＰＴＣ素子１１にリード線１３ａ，１３ｂを直接接続
するものは、放熱性が悪く、また車両に取付ける場合は
レイアウト上の制限条件があるためフリーロケーション
性が悪い。また、図５のワイヤハーネスやジョイントボ
ックスに直接取付けタイプのものは、ＰＴＣ素子２０を
収納するケースと電線、端子、カバー等を必要とするの
でコストアップとなる。また、図６のような基板および
配線板に搭載されるブスバー体型の端子を持ったもの
は、ジョイントボックスやリレーボックス等に搭載され
るので、ＰＴＣ素子３０の故障時のメンテナンス性が悪
い。本発明は、放熱性がよく、故障時にも容易に対処で
き、低コストで容易に取付けられる過電流保護装置を提
供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、第１の発明においては、両面に電極が形成され、
温度に対して抵抗値が増加するＰＴＣ素子と、一端に前
記電極に接触してＰＴＣ素子を挟持する弾性挟持片を有
し、他端に接続片を有する一対の導体部と、前記ＰＴＣ
素子および前記一対の導体部を収容する一端面が開口し
た上カバーと、一端に前記接続片と電気的に接続させる
ための接続部を有し、他端に外部のコネクタ等と電気的
に接続する端子部を有する一対のコンタクトと、前記コ
ンタクトを固定し、前記上カバーが冠着されるハウジン
グとを備える。

【００１０】第１の発明においては、電気回路の電源線
に対してはコネクタ接続で行い、コネクタと接続するハ
ウジングに上カバーを設け、上カバー内に導体部の弾性
挟持片を介してＰＴＣ素子を弾性挟持させるようにした
ので、故障時には上記カバーをハウジングより引き離す
ことによって容易にＰＴＣ素子を取り出して対処するこ
とができ、またコネクタ接続としたため、ジョイントボ
ックスやリレーボックス内に取付けることも、また電線
の中間に取付けることもでき、低コストの過電流保護装
置を提供することができる。

【００１１】第２の発明は、前記導体部が射出成形回路
部品として上カバーと一体的に形成されているから、上
カバーと導体部との間に隙間が生じることもない。従っ
て、放熱性がよく、ＰＴＣ素子の延命と共に過電流によ
る回路遮断後の復帰が速やかに行われる。

【００１２】第３の発明においては、前記導体部をブス
バーで形成し、該ブスバーの一端に設けられている弾性
挟持片を他端に設けられている接続片と同方向になるよ
う折り曲げ、かつ弾性挟持片と接続片を接続するブスバ
ーの一部または全部を前記上カバーの内面形状と同一と
し、前記上カバーの内面に前記ブスバーの一部または全
部を収納する溝を設ける。上カバーの内面に溝を設けて
ＰＴＣ素子を挟持する弾性挟持片と接続しているブスバ
ーを収納するようにしたので、簡単な構造でブスバーを
着脱可能に固定することができる。

【００１３】第４の発明においては、前記ブスバーの一
端に設けられている弾性挟持片を他端に設けられている
接続片と同方向になるよう折り曲げ、かつ弾性挟持片と
接続片を接続するブスバーをＣ字状に折り曲げ、前記上
カバーの天井壁の中央に前記挟持片側の折曲部が当接す
る突起と、前記Ｃ字状に折り曲げた接続片側の折曲部が
当接する段部を上カバーの側壁内面に設ける。ブスバー
をＣ字状に折り曲げ、上カバーの天井壁の中央に突起
を、また側壁内面に段部を設けて弾性挟持片側および接
続片側の折曲部を当接させてブスバーを収納するように
したので、簡単な構造でブスバーを着脱可能に固定する
ことができる。

【００１４】第５の発明においては、前記弾性挟持片の
巾を導体部の巾より広くする。ＰＴＣ素子を挟持する弾
性挟持片の巾を導体部の巾より広くしたので、効率よく
弾性挟持片を介して熱を放散させることができる。

【００１５】また、第６の発明においては、前記弾性挟
持片に接続される前記ＰＴＣ素子を、容量の異なるもの
を挟持させる。弾性挟持片に挟持させるＰＴＣ素子を容
量の異なるものを挟持させるようにしたので、同一形状
で容量の異なる過電流保護装置が得られ、低コスト化が
図れるる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の具体例を図
１を参照して説明する。図１（Ａ）および（Ｂ）は本発
明の一実施例の斜視図および断面図である。図１におい
て、１は温度に対して抵抗値が上昇するＰＴＣ素子、２
は合成樹脂絶縁体からなる直方体形状の上カバー、３は
ＰＴＣ素子１の導体部としてのブスバー、４は同じく合
成樹脂絶縁体製のハウジング、５はコンタクトである。

【００１７】コンタクト５は一端に接続部５ａを有し、
他端に電気回路の電源線に接続されるコネクタ（図示せ
ず）と接続される端子部５ｂを有しており、ハウジング
４によって固定されている。接続部５ａには案内テーパ
５ａ₁ を介して圧入溝５ａ₂が形成されている。なお、
図１においては、ハウジング４をコネクタ接続とするた
めその下半部に端子部５ｂを囲むフード４ａを設けてい
るが、ジョイントボックスやリレーボックス等において
コンセント接続させる場合は該フード４ａは必要としな
い。

【００１８】ブスバー３は導電性金属板の打抜、折曲加
工により形成され、その一端にはＰＴＣ素子１を挟持す
る片持ち梁構造の弾性挟持片３ａが設けられ、他端には
前記コンタクト５の接続部５ａに圧入する接続片３ｂが
設けられている。また、ブスバー３の弾性挟持片３ａお
よび接続片３ｂは上カバー２の下方開口端側に折り曲げ
られ、ブスバー３は上カバー２の側壁と天井壁の内壁面
に沿ってＬ字状に折曲げられ、上カバー２の天井壁の内
面中央に設けられた突起２ａおよび側壁の内面に設けら
れた段部２ｂにブスバー３の折曲部が当接してブスバー
３を上カバー３内に固定している。なお、上カバー３の
天井壁に設けた突起２ａの厚さはＰＴＣ素子１の厚さと
ほぼ同一になっており、また弾性挟持片３ａの巾はブス
バー３の巾より広くなっている。

【００１９】本実施例では、ブスバー３を上カバー２に
設けられた突起２ａおよび段部２ｂによって固定してい
るが、上カバー２の内壁面に対して突起３ａと段部２ｂ
との間に溝を設けて、該溝内にブスバー３を収納して固
定するようにしてもよい。

【００２０】ＰＴＣ素子１の取付は、先ず上カバー２内
にブスバー３を入れ、前記折曲部を突起２ａおよび段部
２ｂに当接させて固定した後、ＰＴＣ素子１を弾性挟持
片３ａ，３ａ間に挿入する。次いで、図２に示すよう
に、上カバー２をハウジング４に冠着すると接続片３ｂ
がコンタクト５の接続部５ａの圧入溝５ａ₁ に圧入され
て電気的に接続される。

【００２１】障害が発生した場合は上カバー２をハウジ
ング４より引き離し、ＰＴＣ素子１を交換する。また、
電流容量の異なる過電流保護装置を得ようとする場合
は、図３に示すように、ＰＴＣ素子１の厚みは同じで、
電極面の縦方向の長さｔ（ｔ₁ ，ｔ₂ ）の異なるもの、
また図示しないが電極面の溝方向の長さ、あるいは面積
の異なるＰＴＣ素子を弾性挟持部３ａに挟持させること
によって容易に得ることができる。

【００２２】以上はＰＴＣ素子１の導体部をブスバー３
により上カバー２とは別体で形成した例について説明し
たが、いわゆる射出成形回路部品（ＭＩＤ）として導体
部を上カバー２と一体的に形成することができる。その
場合、例えば２ショット法を採用して、まず第１ショッ
トで上カバー２を形成し、第２ショットで無電解めっき
のための触媒入り樹脂を用いて該上カバー２の内部に上
記ブスバー３、その両端の弾性挟持片３ａ，接続片３ｂ
と略同一形状をもつ導体部本体（図１，２のブスバー３
と殆ど同じ構造であるから図示を省略する）を形成す
る。次いで、触媒入り樹脂からなるこの導体部本体につ
いて接着促進処理を行った後、無電解めっきにより該導
体部本体の表面に銅めっき層を形成する。これにより、
上記ブスバー３と同様に導電性を有する導体部が形成さ
れる。なお、無電解めっきは既知の方法に従えばよく詳
細な説明を省略する。

【００２３】前記導体部を射出成形回路部品として上カ
バー２と一体的に形成する場合、上カバー２のプラスチ
ック材料としては、通常のコネクタハウジングの製造に
用いられるポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレ
ンテレフタレート、ジアリルフタレートの他、耐熱性エ
ンジニヤリングプラスチックとして知られるポリエーテ
ルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド等を好適
に用いることができ、上記導体部本体もこれらのプラス
チック材料から選ぶことができる。

【００２４】ＰＴＣ素子１の導体部を上記のように射出
成形回路部品として上カバー２と一体的に形成した場合
には、該上カバー２と導体部との間に隙間がなく、熱抵
抗が小さいので、放熱性がさらによくなり、ＰＴＣ素子
１の寿命が長くなると共に、回路遮断後の復帰が早くな
る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
の効果が得られる。請求項１の発明は、電気回路の電源
線に対してはコネクタ接続で行い、コネクタと接続する
ハウジングに上カバーを設け、上カバー内にブスバーを
介してＰＴＣ素子を弾性挟持させるようにしたので、故
障時には上記カバーをハウジングより引き離すことによ
って容易にＰＴＣ素子を取り出して対処することがで
き、またコネクタ接続としたため、ジョイントボックス
やリレーボックス内に取付けることも、また電線の中間
に取付けることもでき、低コストの過電流保護装置を提
供することができる。

【００２６】請求項２の発明は、前記導体部が射出成形
回路部品として上カバーと一体的に形成されており、上
カバーと導体部との間には隙間がなく、熱抵抗が小さ
い。従って、放熱性がよく、ＰＴＣ素子の延命と共に過
電流による回路遮断後の復帰が速やかに行われる。

【００２７】請求項３の発明は、ＰＴＣ素子の導体部を
ブスバーで形成し、上カバーの内壁面に溝を設けてＰＴ
Ｃ素子を挟持する弾性挟持片と接続しているブスバーを
収納するようにしたので、簡単な構造でブスバーを着脱
可能に固定することができる。

【００２８】請求項４の発明は、ブスバーをＣ字状に折
り曲げ、上カバーの天井壁の中央に突起を、また側壁内
面に段部を設けて弾性挟持片側および接続片側の折曲部
を当接させてブスバーを収納するようにしたので、簡単
な構造でブスバーを着脱可能に固定することができる。

【００２９】請求項５の発明は、ＰＴＣ素子を挟持する
弾性挟持片の巾を導体部の巾より広くするようにしたの
で、効率よく弾性挟持片を介して熱を放散させることが
できる。

【００３０】請求項６の発明は、弾性挟持片に容量の異
なるＰＴＣ素子を挟持させるようにしたので、同一形状
で容量の異なる過電流保護装置が得られ、低コスト化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の一実施例を示
す過電流保護装置の斜視図および断面図である。

【図２】ＰＴＣ素子の取付および交換を説明するための
図である。

【図３】電流容量の異なるものを得る場合の説明図であ
る。

【図４】（Ａ）および（Ｂ）は従来例の平面図および断
面図である。

【図５】他の従来例の斜視図である。

【図６】他の従来例の斜視図である。

【符号の説明】

１ ＰＴＣ素子 ２ 上カバー ２ａ 突起 ２ｂ 段部 ３ （導体部としての）ブスバー ３ａ 弾性挟持片 ３ｂ 接続片 ４ ハウジング ５ コンタクト ５ａ 接続部 ５ｂ 端子部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面に電極が形成され、温度に対して抵
   抗値が増加するＰＴＣ素子と、 一端に前記電極に接触してＰＴＣ素子を挟持する弾性挟
   持片を有し、他端に接続片を有する一対の導体部と、 前記ＰＴＣ素子および前記一対の導体部を収容する一端
   面が開口した上カバーと、 一端に前記接続片と電気的に接続させるための接続部を
   有し、他端に外部のコネクタ等と電気的に接続する端子
   部を有する一対のコンタクトと、 前記コンタクトを固定し、前記上カバーが冠着されるハ
   ウジングと、を備えたことを特徴とする過電流保護装
   置。
2. 【請求項２】 前記導体部が射出成形回路部品として上
   カバーと一体的に形成されている請求項１に記載の過電
   流保護装置。
3. 【請求項３】 前記導体部がブスバーで形成され、該ブ
   スバーの一端に設けられている弾性挟持片を他端に設け
   られている接続片と同方向になるよう折り曲げ、かつ弾
   性挟持片と接続片を接続するブスバーの一部または全部
   を前記上カバーの内面形状と同一とし、前記上カバーの
   内面に前記ブスバーの一部または全部を収納する溝を設
   けたことを特徴とする請求項１に記載の過電流保護装
   置。
4. 【請求項４】 前記ブスバーの一端に設けられている弾
   性挟持片を他端に設けられている接続片と同方向になる
   よう折り曲げ、かつ弾性挟持片と接続片を接続するブス
   バーをＣ字状に折り曲げ、前記上カバーの天井壁の中央
   に前記弾性挟持部片の折曲部が当接する突起と、前記Ｃ
   字状に折曲げた接続片側の折曲部が当接する段部を上カ
   バーの側壁内面に設けたことを特徴とする請求項１に記
   載の過電流保護装置。
5. 【請求項５】 前記導体部の一端に設けられた弾性挟持
   片の巾を該導体部の巾より広くしたことを特徴とする請
   求項１，２，３または４に記載の過電流保護装置。
6. 【請求項６】 前記弾性挟持片に接続される前記ＰＴＣ
   素子を、容量の異なるものを挟持させるようにしたこと
   を特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載の過
   電流保護装置。