JPS63174521A

JPS63174521A - 回路保護素子を含む回路

Info

Publication number: JPS63174521A
Application number: JP384587A
Authority: JP
Inventors: 永堀　淳司; 昭彦松丸
Original assignee: Nippon Mektron KK
Current assignee: Nippon Mektron KK
Priority date: 1987-01-10
Filing date: 1987-01-10
Publication date: 1988-07-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、短絡などの異常が回路に生じたとき回路保護
作用が機能する電気回路、より詳細には、温度上昇に伴
って比較的狭い温度領域で電気抵抗が急増する性質［Ｐ
ＴＣ特性（Ｐｏｓｌｔｌｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　
ｃｏｅｆｆ’１ｃｉｅｎｔ　）　）を有するＰＴＣ素子
を回路保護素子として設けられた回路に関する。

〔従来の技術〕

ＰＴＣ組成物は、一定の温度に上昇すると発熱が止まる
ヒータ、正特性サーミスタ（ＰＴＣＴＨＥＲＭＩＳＴＥ
Ｒ）　、感熱センサ、電池などを含む回路が短絡などし
たときジュール熱に基づく自己発熱により抵抗値が増大
して過電流を所定の電流以下に制限し、その短絡などが
取除かれたとき回路が復帰する回路保護素子などに利用
することができる。ＰＴＣ組成物として現在種々の物質
が開発され、従来から、例えば、Ｂ　ａ　Ｔ　ｉＯａに
１価または３価の金属酸化物を添加したセラミック系の
もの、また、ポリエチレン、エチレン−アクリル酸共重
合体などの重合体にカーボンブラックなどの導電性粒子
が均一に分散されたポリマー系のものがある。このポリ
マー系のＰＴＣ組成物の製造法は、一般的に、重合体と
して用いる１種またはそれ以上の樹脂に必要量のカーボ
ンブラックを添加して混練することからなる。

ＰＴＣ組成物を利用するＰＴＣ素子１は、例えば、第３
図に示すように、ＰＴＣ組成物２と、これを挟持する金
属電極板３と、電極板に電気的に接続されたリード（端
子）４とからなる。このＰＴＣ素子の製造法は、例えば
、ＰＴＣ組成物をまず調製し、このＰＴＣ組成物をフィ
ルムの上下に圧延ニッケルなどの金属箔の電極を熱圧着
して積層体を形成し、この積層体を所定の寸法に切断し
、電極表面にリード板をスポット溶接、半田付けなどで
接合してＰＴＣ素子を製造してなる。

ＰＴＣ素子の両電極に印加した電圧■とそのＰＴＣ素子
に流れる電流Ｉとの関係、電圧−電流特性は、代表的に
は、第４図に示すように低い印加電圧ＶからＶを増大さ
せると電流Ｉも当初は増大するが、ある電流値を境にし
て印加電圧Ｖの増大に伴って電流Ｉが減少する。この境
の電流値、最大電流値が、ＰＴＣ素子の特性の一つであ
るトリップ電流Ｉｔｒであり、このトリップ電流１ｔｒ
を越える電流が回路に流れた場合、第５図に示す抵抗一
温度特性のようにＰＴＣ素子温度が上昇してＰＴＣ素子
の抵抗が増大する。通常回路の場合、電源電圧Ｅが一定
であるのでＥすｖで平衡に達し、制限電流Ｉ　ｃｏｎｔ
を与え、制限抵抗Ｒｃｏｎｔになる。

ＰＴＣ素子を回路保護素子として用いた場合、上述のよ
うにＰＴＣ素子１は、例えば、第６図に示すように電源
１０と負荷（例えば、ＤＣモータ）１１とに直列に接続
され、回路が正常に作動してＰＴＣ素子温度が室温であ
るとき例えば１００ミリΩ以下の低い抵抗値Ｒｒを示す
。そのモータ１１が異物などによりホールドされるとＰ
ＴＣ素子１を含む回路に過電流が流れ、ジュール熱に基
づく自己発熱により抵抗値が第５図に示すように制限抵
抗Ｒｃｏｎｔに急激に増大して過電流を所定の電流以下
に制限する。この様にして、例えば、第６図に示すモー
タのコイルの発熱・焼損を防止して回路を保護すること
ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

各々電気的に並列に接続された複数の負荷（例えば、モ
ータなど）と、それらと直列に接続された電源と、電源
に直列に接続されたＰＴＣ素子と、を含む従来の回路で
は、負荷の出力に差異があるためにある負荷（モータ）
に異常があるときはＰＴＣ素子がトリップして作動する
が、他の負荷（モータ）に異常があってもＰＴＣ素子の
トリッブ電流より小さい過電流が流れるためにＰＴＣ素
子がトリップせず作動しない恐れがあった。

さらに、この回路を改良する次の回路が考えられるが、
複数の負荷と、その負荷の各々に電気的直列に接続され
たＰＴＣ素子と、を含む従来の回路では、負荷と同様に
ＰＴＣ素子も各々別々に設けられている。例えば、複数
のＤＣモータを使用するＶＴＲやテープレコーダの音響
機器および電気機器では、複数のＤＣモータの各々に直
列にＰＴＣ素子が接続されている。この回路では、モー
タのいずれかが短絡したときＰＴＣ素子が作動し過電流
を所定の電流値以下に下げて回路を保護するが、故障し
たモータが停止しているにも拘らず他のモータは依然と
回転したままである。しかも、ＶＴＲやテープレコーダ
の音響機器および電気機器では、各モータが機械的若し
くは物理的に接続しているので一部のモータが回転停止
し他方のモータが回転し続けるとヘッドの摩耗、テープ
の切断などの問題が生じる。

〔間コ点を解決するための手段〕

本発明の第一の態様は、上記の問題点を解決するために
、電源と、負荷が他の負荷と機械的若しくは物理的に接
続している複数の負荷と、電気的直列に該負荷の各々に
保護素子として接続されかつＰＴＣ組成物および２以上
の電極を有する複数のＰＴＣ素子と、からなる電気的回
路であって、該ＰＴＣ素子は、回路が正常に作動してＰ
ＴＣ素子温度が正常温度にあるとき低い抵抗値Ｒｒを示
し、回路に生じた異常により回路に過電流が流れたとき
ジュール熱に基づく自己発熱により抵抗値が制限抵抗Ｒ
ｃｏｎ　ｔに急激に増大して過電流を所定の電流以下に
制限し、ＰＴＣ素子が他のＰＴＣ素子と熱的に結合され
ているものである。

本発明の第二の態様は、上記の問題点を解決するために
、電源と、複数の負荷と、電気的直列に該負荷の各々に
保護素子として接続されかつＰＴＣ組成物および２以上
の電極を有する複数のＰＴＣ素子と、からなる電気的回
路であって、該ＰＴＣ素子は、回路が正常に作動してＰ
ＴＣ素子温度が正常温度にあるとき低い抵抗値Ｒｒを示
し、回路に生じた異常により回路に過電流が流れたとき
ジュール熱に基づく自己発熱により抵抗値が制限抵抗Ｒ
ｃｏｎｔに急激に増大して過電流を所定の電流以下に制
限し、制限抵抗Ｒｃｏｎｔに急激に増大させるＰＴＣ素
子のトリップ電流値が、ＰＴＣ素子と電気的直列に接続
された負荷に流れる異常時の過電流より低く設定されて
いるものである。

更に、本発明の第三の態様は、上記の問題点を解決する
ために、電源と、負荷が他の負荷と機械的若しくは物理
的に接続している複数の負荷と、電気的直列に該負荷の
各々に保護素子として接続されかつＰＴＣ組成物および
２以上の電極を宵する複数のＰＴＣ素子と、からなる電
気的回路であって、該ＰＴＣ素子は、回路が正常に作動
してＰＴＣ素子温度が正常温度にあるとき低い抵抗値Ｒ
ｒを示し、回路に生じた異常により回路に過電流が流れ
たときジュール熱に基づく自己発熱により抵抗値が制限
抵抗Ｒｃｏｎｔに急激に増大して過電流を所定の電流以
下に制限し、制限抵抗Ｒｃｏｎｔに急激に増大させるＰ
ＴＣ素子のトリップ電流値が、ＰＴＣ素子と電気的直列
に接続された負荷に流れる異常時の過電流より低く設定
され、ＰＴＣ素子が他のＰＴＣ素子と熱的に結合されて
いるものである。

発明の詳細な説明以下、この発明を、より詳細に説明する。

ＰＴＣ組成物この発明において用いられるＰＴＣ素子は、通常、２以
上の電極と、その電極と電気的に接合されたＰＴＣ組成
物とからなるものである。このＰＴＣ組成物は、例えば
、Ｂ　ａ　Ｔ　ｉＯａに１価または３価の金属酸化物を
添加したもの、重合体と導電性粒子との混合物などがあ
る。

この発明に於いて用いることのできる重合体として、ポ
リエチレン、ポリエチレンオキシド、を−４−ポリブタ
ジェン、ポリエチレンアクリレート、エチレン−エチル
アクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体
、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリカプ
ロラクタム、フッ素化エチレン−プロピレン共重合体、
塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化エチレン、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリ塩化
ビニル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアル
キレンオキシド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホ
ン、フッ素樹脂、およびこれ等のうちから選ばれた少な
くとも２種のブレンドポリマー等がある。この発明のお
いて、重合体の種類、組成比などは、所望の性能、用途
などに応じて適宜選択することができる。

また、重合体に分散される導電性粒子としては、カーボ
ンブラック、グラファイト、炭素粉、スズ、銀、金、銅
などの導電性物質の粒子、銀や銅メ・ツキされたセラミ
ック粒子などを用いることができる。ＰＴＣ組成物の調
製に際して、上記の重合体、導電性粒子以外に、必要に
応じて種々の添加剤を混合することができる。そのよう
な添加剤として、例えば、アンチモン化合物、リン化合
物、塩素化化合物、臭素化化合物などの難燃剤、酸化防
止剤、安定剤、熱伝導性粒子などがある。

この発明においてＰＴＣ組成物は、その原材料、重合体
、導電性粒子、その他添加剤を所定の割合いで配合・混
練して調製される。

ＰＴＣ素子この発明のＰＴＣ素子は、上述のＰＴＣ組成物と、それ
と接触する２以上の電極とからなる。ここで用いること
のできる電極材料の種類としては、通常の電極として用
いることのできる金属であり、その様なものとして、例
えば、ニッケル、コバルト、アルミニウム、クロム、ス
ズ、銅、銀、鉄（ステンレス鋼などの鉄合金を含む）、
亜鉛、金、鉛、白金などがある。電極の形状、寸法など
はＰＴＣ素子の用途などに応じて適宜選択することが望
ましい。この発明において電極材料として、圧延金属箔
の他、焼鈍処理した金属がよい。ここで焼鈍は、金属を
所定の温度に加熱後、徐冷して行われる。加熱速度、加
熱温度、加熱時間、加熱雰囲気、冷却速度、冷却雰囲気
などの焼鈍条件は、熱処理対象物である金属の材質など
によって適宜選択する。

次いで、この発明においてＰＴＣ組成物と電極とを接合
する方法の一例を説明する。得られたＰＴＣ組成物を、
例えば、フィルム状に成形し金属電極をフィルムの上下
に熱圧着して積層体を形成し、また、導電性接着剤を用
いて電極板とＰＴＣ組成物とを接合して積層体を形成し
、若しくは印刷などの手段によって積層体を形成し、こ
の積層体を所定の寸法に切断し、電極表面にリード線を
スポット溶接、半田付けなどで接続してＰＴＣ素子を製
造することができる。

この発明の回路におけるＰＴＣ素子は、ＰＴＣ素子と電
気的直列に接続された負荷の異常時の過電流１　ｃｒｉ
ｔより低いトリップ電流１ｔｒを有する。

負荷によって異常時の過電流の値が相違することがある
ので、従って、ＰＴＣ素子のトリップ電流は負荷に応じ
て設定される。各ＰＴＣ素子のトリップ電流の変更は、
例えば、ＰＴＣ素子の電極表面の面積を変えることによ
り実施することができる。

ＰＴＣ素子が回路保護素子として利用されるので当然な
がら、ＰＴＣ素子のトリップ電流は、そのＰＴＣ素子と
電気的直列に接続された負荷の正常時の電流値１ｃより
高い値に設定されている。

回路この発明の回路は、少なくとも電源と、複数の負荷と、
複数のＰＴＣ素子と、からなり、そのＰＴＣ素子は、負
荷の各々に電気的直列に保護素子をして接続される。上
記の回路構成素子およびディバイスの他に種々の能動素
子および受動素子を回路内に設けることができる。

この発明の回路において、負荷相互の電気的接続関係は
任意であり、複数の負荷を直列および／または並列で接
続することができる。回路に設けられる負荷すべてにＰ
ＴＣ素子を直列に接続する必要は必ずしもないが、この
発明の目的に反しない限り主な負荷に、特に、機械的若
しくは物理的に関連する負荷にＰＴＣ素子を直列に接続
することが好ましい。この明細書で「機械的若しくは物
理的に関連（接続）した」とは、ある負荷に異常が生じ
たときその影響が関連（接続）した他の負荷に及んでそ
の負荷に新たな異常を引起こすことを言う。例えば、テ
ープ録音録画再生機などで複数のモータを有しそれらの
モータがベルトやテープなどのより結合し動力の伝達が
行われている囲路で、一つのモータの回転停止が他のモ
ータノ異常を生じさせるような関係を指す。

第１図乃至第２図にこの発明に利用できる電源２０と複
数の負荷２１と複数のＰＴＣ素子１とからなる回路例を
示す。

この発明の回路において、ＰＴＣ素子は他のＰＴＣ素子
と熱的に結合されている。本願明細書において、「熱的
な結合」とは、発熱したＰＴＣ素子から熱エネルギーが
それに結合された他のＰＴＣ素子に伝導し、他のＰＴＣ
素子の温度を上昇させてそのＰＴＣ素子の抵抗値を増大
させることを意味する。第１図および第２図でこの「熱
的結合」を点線で示す。この発明の回路において「熱的
結合」の形態は、上記の意味を満足する限り、どのよう
な態様であってもよい。好ましい熱的な結合を得るため
に、ＰＴＣ素子の全体の熱容量を出来る限り少なくし、
更にＰＴＣ素子間の熱伝導性を十分に確保する。熱結合
の媒体は、この発明の目的に反しない限り任意である。

その様な熱結合の媒体の例として、ＰＴＣ組成物、電極
板、ＰＴＣ素子の被覆材、ＰＴＣ素子の回りに満たされ
た絶縁油、ＰＴＣ組成物中に混入された金属繊維や炭素
繊維など、ＰＴＣ素子を実装した配線基板などがある。

この熱的結合の態様例を第７図乃至第９図に示す。この
発明の回路におけるＰＴＣ素子の熱的な結合の態様には
、上記の例に限定されず、当業者ならば考え得る変形例
も含まれる。

〔作　用〕

この発明によればＰＴＣ素子を含む回路は、以上のよう
に構成されているので、以下の通り作動する。

ＰＴＣ素子の両電極に印加した電圧ＥとそのＰＴＣ素子
に流れる電流Ｉとの関係、電圧−電流特性は、代表的に
は、第４図に示すように低い印加電圧ＶからＶを増大さ
せると電流Ｉも当初は増大するが、トリップ電流を境に
して印加電圧Ｅの増大に伴って電流Ｉが減少する。この
トリップ電流を越える電流が回路に流れた場合、第５図
に示すようにＰＴＣ素子温度が上昇してＰＴＣ素子の抵
抗が増大する。通常回路の場合、電源電圧Ｅが一定であ
るのでＥｉ＝！Ｖで平衡に達し、制限電流Ｉｃ。

ｎｔを与え、制限抵抗Ｒｃｏｎｔになる。

回路保護素子としてＰＴＣ素子を用いたこの発明による
回路では、上述のようにＰＴＣ素子１は、電源１０と負
荷（例えば、ＤＣモータ）１１とに直列に接続され、回
路が正常に作動してＰＴＣ素子温度が室温であるとき例
えば１００ミリΩ以下の低い抵抗値Ｒｒを示し、そのモ
ータ１１にトリップ電流より大きい過電流が流れるとＰ
ＴＣ素子１は作動し、ジュール熱に基づく自己発熱によ
り抵抗値が制限抵抗Ｒｃｏｎｔに急激に増大して過電流
を所定の電流以下に制限する。この様にして、他のモー
タのコイルの発熱・焼損を防止して回路を保護すること
ができる。

各々電気的に並列および／または直列に接続された複数
の負荷（例えば、モータなど）と、それらと直列に接続
された電源と、電源に直列に接続されたＰＴＣ素子と、
を含む従来の回路では、負荷の出力に差異があるために
、ある負荷（モータ）に異常があるときにＰＴＣ素子が
作動するが、他の負荷に異常があってもトリップ電流よ
り小さい過電流が流れるためにＰＴＣ素子が作動しない
恐れがある。

この発明の回路において、ＰＴＣ素子のトリップ電流値
は、ＰＴＣ素子と電気的直列に接続された負荷の異常時
に流れる過電流１ｃｒｌｔより低くかつ負荷の正常時に
流れる電流１ｃより大きい値に設定され、ＰＴＣ素子に
直列接続された負荷に応じてＰＴＣ素子のトリップ電流
値が設定される。従って、いずれの負荷に異状が生じて
もＰＴＣ素子が正常に作動する。

さらに、負荷が他の負荷と機械的若しくは物理的に接続
した複数の負荷と、その負荷の各々に電気的直列に接続
されたＰＴＣ素子と、を含む従来の回路では、ＰＴＣ素
子も各々別々に設けられている。例えば、複数のＤＣモ
ータを使用するＶＴＲやテープレコーダの音響機器およ
び電気機器では、複数のＤＣモータの各々に直列にＰＴ
Ｃ素子が接続されている。この回路では、モータのいず
れかが短絡したときＰＴＣ素子が作動し過電流を所定の
電流値以下に下げて回路を保護するが、故障したモータ
が停止しているにも拘らず他のモータは依然と回転した
ままである。しかも、ＶＴＲやテープレコーダの音響機
器および電気機器では、各モータが機械的若しくは物理
的に接続しているので一部のモータが回転停止し他方の
モータが回転し続けるとヘッドの摩耗、テープの切断な
どの問題が生じる。この発明の回路では、複数の負荷に
各々直列接続されたＰＴＣ素子が、他のＰＴＣ素子と熱
的に結合されている。熱的な結合は、発熱したＰＴＣ素
子から熱エネルギーがそれに結合された他のＰＴＣ素子
に伝導し、他のＰＴＣ素子の温度を上昇させてそのＰＴ
Ｃ素子の抵抗値を増大させる。即ち、複数の負荷のうち
、いずれかに異常が生じたときその負荷のインピーダン
スが減少し、異常の生じた負荷に直列接続したＰＴＣ素
子が作動して発熱する。このように異常の生じた負荷の
過電流を制限すると共に、この熱的エネルギーは、この
発熱したＰＴＣ素子に熱的に結合した他のＰＴＣ素子に
伝達され、他のＰＴＣ素子の温度を上げて他の負荷の電
流を制限する。特に、負荷が他の負荷と機械的若しくは
物理的に結合しているとき、負荷の一つに異常が生じる
と他の負荷にも異常が誘発されるが、上記のようにＰＴ
Ｃ素子が互いに熱的に結合されているので、異常の生じ
た負荷から他の負荷に異常が誘発されることがない。

〔実施例〕

この発明を、例によって具体的に説明する。

実施例１１１１１厚の常炭素Ｎｉ板を６０μまで冷間圧延した後
、アンモニア分解ガス中で６００℃３０分間の焼鈍処理
して得られた完全Ｎｉ箔（性向金属箔粉工業製）を準備
し、５Ｘ１０ｍｎ＋に切断する。

次いで、下記組成のＰＴＣ組成物を調製した。

重量部重合体・・・高密度ポリエチレン　　　　・・・・・・
４０（東洋曹達製、ニボロンハード５１００）エチレン
−アクリル酸共重合体・・・６０（ダウケミカル製、ブ
リマコール３４８０）導電粒子・・・カーボンブラック
　　　　・・・・・・８４（旭カーボン製、旭＃５５）フェノール系酸化防止剤　　　　　　・・・・・・　２
（チバガイギー製、イルガノックス１０１０）これらの
原料をロール温度１５０℃の２本ロールミルで１０分間
、混練してＰＴＣ組成物を調製した。これを０１５ｍ１
厚に成形し、それを冷却後に、５×５■に切断した。

電極およびＰＴＣ組成物を第７図のように重ね、熱圧着
して積層体を形成した。この熱的に結合したＰＴＣ素子
は、ＰＴＣ組成物と、ニッケル電極３とリード４ａ、４
ｂ、４ｃとからなる。

この結合したＰＴＣ素子における各々の電極間４ａ−４
ｂおよび４ｂ−４ｃの室温抵抗は共に０．５Ωであり、
１．ＯＡのトリップｍｆｆ１を有していた。

各電極を、２ＰＪの負荷（ＤＣモータ）２１ａおよび２
１ｂに各々直列に接続し、この発明による回路例を構成
した。

モータ２１ａおよび２１ｂは定格０．７Ａ。

１２Ｖで作動し、磁気テープにより機械的に接合（接続
）されている。この発明の効果を確認するために、負荷
（モータ）の一方を異物等により回転停止させるとその
負荷に２．ＯＡの過電流がながれ約５秒でトリップし、
過電流を０．３Ａに制限するとともに、ＰＴＣ組成物の
発熱により隣のＰＴＣ組成物を加熱して別の負荷の電流
を０．４５Ａに制限した。

実施例２実施例１で調製したと同じＰＴＣ組成物を０、　５ｍｍ
厚に成形し、第８図ＡおよびＢに示すように一面の金属
電極を共通にし、他面を３分割した電極にして熱圧着し
、ＰＴＣ素子を作製した。

それらの電極３ａ、３ｂおよび３ｃの面積は、各各３Ｘ
３，３Ｘ５，３Ｘ２ａｍであった。電極３−３ａ間の抵
抗は１．５Ωであり、そのＰＴＣ素子のトリップ電流は
５６０ａＡであり、電極３−３ｂ間の抵抗は０，９Ωで
あり、そのＰＴＣ素子のトリップ電流は７８０ａＡであ
り、電極３−３ａ間の抵抗は２．１Ωであり、そのＰＴ
Ｃ素子のトリップ電流は２５０ａＡであった。このＰＴ
Ｃ素子は共通する電極３を熱的媒体として結合されてい
る。

各々のＰＴＣ素子に定格１２Ｖ、４５０ａＡの負荷、定
格１２Ｖ、６００ａＡの負荷、定ｔ８１２Ｖ。

２００ａＡの負荷を接続し、電源に接続してこの発明に
よる回路例を構成した。

実施例３実施例１で調製したと同じＰＴＣ組成物を０６５■厚に
成形し、これに銀インクパターン３を第９図Ａのように
印刷して電極３を形成し、第９図ＢのようにＰＴＣ素子
１をコンタクトビン４が埋め込まれたモールド６で挟持
して電気的に接続し、さらに第９図Ｃに示すようにこの
間隙にシリコーンオイル５で満たして蓋７で密閉した。

〔発明の効果〕

この発明によればＰＴＣ素子を含む回路は、以上のよう
に構成されているので、以下のような効果を奏する各々電気的に並列および／または直列に接続された複数
の負荷（例えば、モータなど）と、それらと直列に接続
された電源と、電源に直列に接続されたＰＴＣ素子と、
を含む従来の回路では、負荷の出力に差異があるために
、ある負荷（モータ）に異常があるときにＰＴＣ素子が
作動するが、他の負荷に異常があってもトリップ電流よ
り小さい過電流が流れるためにＰＴＣ素子が作動しない
恐れがある。

この発明の回路において、ＰＴＣ素子のトリップ電流値
は、ＰＴＣ素子と電気的直列に接続された負荷の異常時
に流れる過電流１ｅｒｌｔより低くかつ負荷の正常時に
流れる電流１ｃより大きい値に設定され、ＰＴＣ素子に
直列接続された負荷に応じてＰＴＣ素子のトリップ電流
値が設定される。従って、いずれの負荷に異状が生じて
もＰＴＣ素子が正常に作動する。

さらに、例えば、複数のＤＣモータを使用する器では、
複数のＤＣモータの各々に直列にＰＴＣ素子が接続され
ている。この回路では、モータのいずれかが短絡したと
きＰＴＣ素子が作動し過電流を所定の電流値以下に下げ
て回路を保護するが、故障したモータが停止しているに
も拘らず他のモータは依然と回転したままである。しか
も、ＶＴＲやテープレコーダの音響機器および電気機器
では、各モータが機械的若しくは物理的に接続している
ので一部のモータが回転停止し他方のモータが回転し続
けるとヘッドの摩耗、テープの切断などの問題が生じる
。この発明の回路では、複数の負荷に各々直列接続され
たＰＴＣ素子が、他のＰＴＣ素子と熱的に結合されてい
る。熱的な結合は、発熱したＰＴＣ素子から熱エネルギ
ーがそれに結合された他のＰＴＣ素子に伝導し、他のＰ
ＴＣ素子の温度を上昇させてそのＰＴＣ素子の抵抗値を
増大させる。即ち、複数の負荷のうち、いずれかに異常
が生じたときその負荷のインピーダンスが減少し、異常
の生じた負荷に直列接続したＰＴＣ素子が作動して発熱
する。このように異常の生じた負荷の過電流を制限する
と共に、この熱的エネルギーは、この発熱したＰＴＣ素
子に熱的に結合した他のＰＴＣ素子に伝達され、他のＰ
ＴＣ素子の温度を上げて他の負荷の電流を制限する。特
に、負荷が他の負荷と機械的若しくは物理的に結合して
いるとき、負荷の一つに異常が生じると他の負荷にも異
常が誘発されるが、上記のようにＰＴＣ素子が互いに熱
的に結合されているので、異常の生じた負荷から他の負
荷に異常が誘発されることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による実施例を示す回路図、第２図
はこの発明による別の実施例を示す回路図、第３図はＰ
ＴＣ素子の一例を示す斜視図、第４図はＰＴＣ素子の電
圧−電流特性を示す線図、第５図はＰＴＣ素子の抵抗一
温度特性を示す線図、第６図はＰＴＣ素子を回路保護素
子として用いた従来の回路図、第７図乃至第９図は、こ
の発明による熱的結合の態様を示す説明図である。１・・・ＰＴＣ素子、２・・・ＰＴＣ組成物、３・・・
電極、４・・・リード、５・・・シリコンオイル、６・
・・モールド、７・・・蓋、１０・・・電源、１１・・
・負荷、２０・・・電源、２１・・・負荷。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第土図第２−図第、５′″図第６図ん第（？図

Claims

【特許請求の範囲】１、電源と、負荷が他の負荷と機械的若しくは物理的に
接続している複数の負荷と、電気的直列に該負荷の各々
に保護素子として接続されかつＰＴＣ組成物および２以
上の電極を有する複数のＰＴＣ素子と、からなる電気的
回路であつて、該ＰＴＣ素子は、回路が正常に作動して
ＰＴＣ素子温度が正常温度にあるとき低い抵抗値Ｒｒを
示し、回路に生じた異常により回路に過電流が流れたと
きジュール熱に基づく自己発熱により抵抗値が制限抵抗
Ｒｃｏｎｔに急激に増大して過電流を所定の電流以下に
制限し、ＰＴＣ素子が他のＰＴＣ素子と熱的に結合され
ていることを特徴とする回路保護素子を含む回路。２、電源と、複数の負荷と、電気的直列に該負荷の各々
に保護素子として接続されかつＰＴＣ組成物および２以
上の電極を有する複数のＰＴＣ素子と、からなる電気的
回路であつて、該ＰＴＣ素子は、回路が正常に作動して
ＰＴＣ素子温度が正常温度にあるとき低い抵抗値Ｒｒを
示し、回路に生じた異常により回路に過電流が流れたと
きジュール熱に基づく自己発熱により抵抗値が制限抵抗
Ｒｃｏｎｔに急激に増大して過電流を所定の電流以下に
制限し、制限抵抗Ｒｃｏｎｔに急激に増大させるＰＴＣ
素子のトリップ電流値が、ＰＴＣ素子と電気的直列に接
続された負荷の異常時に流れる過電流より低く設定され
ていることを特徴とする回路保護素子を含む回路。３、電源と、負荷が他の負荷と機械的若しくは物理的に
接続している複数の負荷と、電気的直列に該負荷の各々
に保護素子として接続されかつＰＴＣ組成物および２以
上の電極を有する複数のＰＴＣ素子と、からなる電気的
回路であつて、該ＰＴＣ素子は、回路が正常に作動して
ＰＴＣ素子温度が正常温度にあるとき低い抵抗値Ｒｒを
示し、回路に生じた異常により回路に過電流が流れたと
きジュール熱に基づく自己発熱により抵抗値が制限抵抗
Ｒｃｏｎｔに急激に増大して過電流を所定の電流以下に
制限し、制限抵抗Ｒｃｏｎｔに急激に増大させるＰＴＣ
素子のトリップ電流値が、ＰＴＣ素子と電気的直列に接
続された負荷の異常時に流れる過電流より低く設定され
、ＰＴＣ素子が他のＰＴＣ素子と熱的に結合されている
ことを特徴とする回路保護素子を含む回路。