JPH0817068B2 - ヒューズ抵抗器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、絶縁基板上に被着形
成した発熱抵抗体の、過電流の通電による発熱作用によ
って上記絶縁基板が砕裂し、もって上記発熱抵抗体が切
断されて過電流の通電を遮断するよう構成したヒューズ
抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、過電流から電子回路素子等を保護
するための過電流遮断手段として、図９に示すヒューズ
抵抗器70が用いられている。このヒューズ抵抗器70は、
アルミナやフォルステライト等の絶縁基板72の一面に、
ルテニウム系ペースト等の発熱抵抗体74を被着形成し、
該発熱抵抗体74の両側辺に取り出し用電極パターン76，
76を接続し、該電極パターン76，76に外部端子78，78を
接続してなる。

【０００３】このヒューズ抵抗器70は、図示は省略する
が、上記外部端子78，78を介して、例えば電子機器に通
じる通信ラインや電源ラインを構成する線路に直列接続
される。しかして、電子機器をその定格を上回る電源へ
誤接続した場合や、過電圧試験の実施等により、上記線
路に過電圧が連続して印加された場合には、該過電圧の
印加による過電流によって上記発熱抵抗体74が発熱す
る。そして、この発熱作用によって絶縁基板72が熱歪み
を起こし、２点鎖線（ロ）に沿って左右に砕裂する。そ
の結果、過電流の通路たる発熱抵抗体74自身も切断され
るため、連続過電流の通電が遮断され、上記電子機器を
保護することができる。

【０００４】図１０及び図１１は、他の従来例に係るヒ
ューズ抵抗器80を示すものであり、絶縁基板82の第１面
84に発熱抵抗体86を被着形成すると共に、第２面88に導
電パターン90を被着形成してなる。そして、発熱抵抗体
86の両側辺には取出電極パターン91，91が接続され、こ
れら取出電極パターン91，91には第１の外部端子92及び
第２の外部端子93が接続される。また、上記導電パター
ン90の両端には、第３の外部端子94及び第４の外部端子
95が接続される。なお、絶縁基板82の砕裂を容易にする
ため、絶縁基板82の下辺には切欠部96が形成されてい
る。

【０００５】上記両面使用型のヒューズ抵抗器80は、例
えば図１２に示すように、第３の外部端子94、第４の外
部端子95及び第１の外部端子92が、電子機器の電子回路
（図示は省略）に通じる電源ラインを構成する線路Ａに
接続されると共に、第２の外部端子が、同線路Ａ’に一
端が接続されたサージ吸収素子97の他端に接続される。
その結果、導電パターン90が線路Ａに直列接続されると
共に、発熱抵抗体86がサージ吸収素子97と直列接続され
る。しかして、上記線路Ａ，Ａ’に連続過電圧が印加さ
れると、上記発熱抵抗体86が発熱し、絶縁基板82が切欠
部96の頂点の延長線（ハ）に沿って左右に砕裂する（図
１０）。その結果、発熱抵抗体86が切断され、サージ吸
収素子97が線路Ａから分離されされるため、該素子97が
連続過電流によって焼損等することを防止できる。ま
た、同時に導電パターン90も切断され、線路Ａ自体が遮
断されるため、サージ吸収素子97の分離後に過電圧が電
子回路側に印加されることを防止できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、過電圧や
過電流から上記電子機器やサージ吸収素子等を確実に保
護するためには、上記発熱抵抗体に過電流が流れた場合
に、上記絶縁基板が短時間のうちに確実に砕裂する必要
がある。しかしながら、この点に関し、従来は必ずしも
満足のいくものではなかった。すなわち、過電流が流れ
ているにもかかわらず、絶縁基板が十分に砕裂しないた
め、過電流が流れつづけて電子機器等が破壊されるおそ
れがあった。また、両面使用型のヒューズ抵抗器におい
ては、発熱抵抗体にのみクラックが生じ、裏面の導電パ
ターンは無傷で導電状態を維持するおそれがあった。

【０００７】ここで、絶縁基板の砕裂を確実にするため
には、上記発熱抵抗体の抵抗値を高く設定し、その発熱
量を高めることが考えられる。しかしながら、発熱抵抗
体の抵抗値をあまり高く設定すると、ヒューズ抵抗器を
上記線路に直列接続した場合には電送損失が大きくな
り、また、上記線路間に接続した場合にはその分高い電
圧が電子機器側に加わることとなる。したがって、発熱
抵抗体の抵抗値を調節することによって絶縁基板を砕裂
し易くする方法には、一定の限界がある。一方、絶縁基
板の材質や形状・寸法（特に厚さ）を適宜設定すること
によって、絶縁基板自体を割れ易くすることも考えられ
るが、絶縁基板自体をあまり割れ易く構成すると、製造
過程において破損し易くなるため、これにも一定の限界
がある。

【０００８】本発明は、上記した従来例の問題点に鑑み
てなされたものであり、発熱抵抗体の抵抗値を極端に高
く設定したり、絶縁基板自体を極端に割れ易くしたりす
ることなく、過電流が流れた場合には、短時間のうちに
確実に絶縁基板が砕裂して、過電流の通電を遮断するこ
とができるヒューズ抵抗器を実現することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るヒューズ抵抗器は、絶縁基板と、該絶
縁基板の表面に被着形成された発熱抵抗体とを備え、該
発熱抵抗体に過電流が流れた場合に、該発熱抵抗体の発
熱作用によって上記絶縁基板が熱歪みを起こして砕裂
し、もって上記発熱抵抗体が切断されて過電流の通電を
遮断するよう構成したヒューズ抵抗器において、上記絶
縁基板の砕裂を促進する方向に向けて、該絶縁基板を付
勢する付勢手段を設けたことを特徴とする。上記付勢手
段は、例えばスプリング部材によって構成される。

【００１０】

【作用】上記発熱抵抗体に過電流が流れると、該発熱抵
抗体が発熱して上記絶縁基板における発熱抵抗体形成面
が膨張すると共に反対面が収縮し、熱応力が生ずる。し
たがって、上記絶縁基板を、上記付勢手段によってその
砕裂を促進する方向、すなわち熱応力の働く方向に向け
て付勢することによって、上記絶縁基板は確実に砕裂す
る。この結果、発熱抵抗体自身も切断されるため、過電
流の通電が遮断される。

【００１１】

【実施例】以下に本発明を、図示の実施例に基づいて説
明する。図１は本発明に係るヒューズ抵抗器２の一実施
例を示す概略斜視図であり、図２はその概略側面図であ
る。このヒューズ抵抗器２は、アルミナ、フォルステラ
イト、ステアタイト等のセラミックによって形成された
絶縁基板４と、該絶縁基板４を一定の方向に付勢する付
勢手段としての第１のスプリング部材６とを有してな
る。

【００１２】図３に示すように、上記絶縁基板４の第１
面８には、ルテニウム（Ｒｕ）系ペースト等よりなる第
１の発熱抵抗体10及び第２の発熱抵抗体12が、両者間に
一定の間隔をおいて被着形成される。該第１の発熱抵抗
体10及び第２の発熱抵抗体12の抵抗値は、それぞれ６Ω
程度に設定される。第１の発熱抵抗体10の上端辺には第
１の電極パターン14が接続されており、その下端辺には
第１の取出電極パターン16が接続されている。また、第
２の発熱抵抗体12の上端辺には第２の電極パターン18が
接続されており、その下端辺には第２の取出電極パター
ン20が接続されている。これらの電極パターンは、それ
ぞれＡｇ・Ｐｄ系ペースト等により構成される。そし
て、第１の電極パターン14及び第２の電極パターン間18
には、絶縁基板４の第１面８上に固着されたチップ型シ
リコンサージアブソーバ22が接続される。図４に示すよ
うに、上記絶縁基板４の第２面24には、Ａｇ・Ｐｄ系ペ
ースト等よりなる導電パターン26が被着形成される。な
お、図示は省略したが、上記第１の発熱抵抗体10、第２
の発熱抵抗体12及び導電パターン26の表面は、それぞれ
沿面放電防止用のガラス膜によって被覆されている。

【００１３】上記第１の取出電極パターン16には、第１
の外部端子28がハンダ付け等によって接続されている。
上記第２の取出電極パターン20には、第２の外部端子30
が同様に接続されている。上記導電パターン26の一端32
には、第３の外部端子34が同様に接続されている。上記
導電パターン26の他端36には、上記第１の外部端子28が
同様に接続されている。上記絶縁基板４の両側辺には、
砕裂を容易化するための、切欠部38，38が形成されてい
る。

【００１４】上記第１のスプリング部材６は、図５に示
すように、断面略Ｕ字形状の押圧部40と、断面略逆Ｕ字
形状の係合部42とを有してなり、上記押圧部40と係合部
42との境界近傍には、上記チップ型シリコンサージアブ
ソーバ22の面積よりもやや広い面積を有する打抜き孔44
が形成されている。この第１のスプリング部材６は、ス
テンレス等によって構成される。

【００１５】上記絶縁基板４は、ベース46の上面に設け
られた固定用ブロック48，48，48間に両面を挟まれた形
で、上記ベース46上に立設される。そして、上記第１の
スプリング部材６の係合部42が、絶縁基板４の上端辺に
係合される。この際、絶縁基板４上に固着された上記チ
ップ型シリコンサージアブソーバ22が、第１のスプリン
グ部材６に形成された上記打抜き孔44から押圧部40の内
側に突き出るように位置決めされる。この結果、押圧部
40の一方の面が、上記絶縁基板４の第１面８と略接触状
態となる。押圧部40の他方の面は、上記ベース46上を覆
うカバー50の内面と接触するよう配置される。この場
合、第１のスプリング部材６によって、絶縁基板４が図
２の矢印方向に常時付勢されるように、第１のスプリン
グ部材６の押圧部40を内方にやや圧縮した状態で配置す
る必要がある。この第１のスプリング部材６のによる付
勢力は、絶縁基板４の破壊強度が３．６ｋｇの場合に、
２００ｇ〜１ｋｇの範囲となるよう設定するのが望まし
い。上記第１〜第３の各外部端子28，30，34は、上記ベ
ース46を貫通して外部に導出され、ヒューズ抵抗器２の
外部端子をそれぞれ構成する。

【００１６】図６に示すように、上記第３の外部端子34
及び第１の外部端子28を、電子機器の電子回路（図示は
省略）に通じる電源ラインを構成する線路Ａに接続する
と共に、第２の外部端子30を同線路Ａ’に接続すること
により、線路Ａに上記導電パターン26が直列接続される
と共に、互いに直列接続された第１の発熱抵抗体10、チ
ップ型シリコンサージアブソーバ−22及び第２の発熱抵
抗体12が、線路Ａ，Ａ’間に接続される。

【００１７】しかして、電源誤接続や過電圧試験の実施
等によって、上記線路Ａ，Ａ’に上記チップ型シリコン
サージアブソーバ22の定格電圧（ブレークダウン電圧）
以上の過電圧が連続して印加されると、この過電圧によ
る過電流の通電によって上記第１の発熱抵抗体10及び第
２の発熱抵抗体12が急激に発熱する。その結果、上記絶
縁基板４の第１面８が膨張して熱歪みを起こし、その熱
応力と第１のスプリング部材６による付勢とによって、
上記絶縁基板４は上記切欠部38，38の両頂点を結ぶ２点
鎖線（イ）に沿って確実に砕裂する（図３、図４）。そ
の結果、絶縁基板４の第１面８に被着形成された第１の
発熱抵抗体10及び第２の発熱抵抗体12が切断されるた
め、チップ型シリコンサージアブソーバ22が線路Ａ及び
Ａ’から分離され、その焼損を防止できる。また、同時
に、絶縁基板４の第２面24に被着形成された導電パター
ン26も切断されるため、線路Ａが遮断され、過電圧が電
子回路側に印加されることを確実に防止できる。

【００１８】図７は、他の実施例を示す概略側面図であ
る。この実施例に係るヒューズ抵抗器２にあっては、上
記第１のスプリング部材６の代わりに、第２のスプリン
グ部材54を用いてなる。この第２のスプリング部材54
は、図８に示すように、断面略Ｖ字形状の押圧部56と、
該押圧部56の両端辺から派生した固定部58，58とを有し
てなる。そして、第２のスプリング部材54は、押圧部56
の頂線60が絶縁基板４の両切欠部38，38の頂点を結ぶ直
線に沿って絶縁基板４の第２面24と接触すると共に、固
定部58，58がカバー50の内面に当接するように配置され
る。この場合に、第２のスプリング部材54の押圧部56に
よって、絶縁基板４が図７の矢印方向に常時付勢される
ように、第２のスプリング部材54をやや外方に開いた状
態で配置する必要がある。なお、他の構成は上記実施例
と実質的に同じである。しかして、上記第１の発熱抵抗
体10及び第２の発熱抵抗体12に過電流が流れた場合に
は、上記実施例と同様に、絶縁基板４は熱応力と第２の
スプリング部材54による付勢によって、確実に砕裂され
る。

【００１９】上記各実施例においては、絶縁基板４の第
１面８に第１の発熱抵抗体10及び第２の発熱抵抗体12を
被着形成すると共に、両者間にチップ型シリコンサージ
アブソーバ22を接続し、第２面24に導電パターン26を被
着形成するように構成したが、本発明はかかる構成に限
定されるものではない。すなわち、少なくとも絶縁基板
の一面に被着形成された１つの発熱抵抗体と、該絶縁基
板をその砕裂を促進する方向に向けて付勢する付勢手段
を備えていれば足りる。したがって、図示は省略する
が、例えば図９に示したヒューズ抵抗器70や、図１０及
び図１１に示したヒューズ抵抗器80を用い、上記第１の
スプリング部材６や第２のスプリング部材54と同様の付
勢手段によって、各絶縁基板の砕裂を促進する方向に付
勢するよう構成してもよい。この図１０及び図１１に示
したヒューズ抵抗器80を用いる場合には、該ヒューズ抵
抗器80と単体のサージ吸収素子とを直列接続するよう構
成すれば、図１２に示した回路構成を実現できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、上記のように、付勢手段によ
って絶縁基板をその砕裂を促進する方向に付勢するよう
構成したため、過電流の通電によって発熱抵抗体が発熱
した場合には、絶縁基板が短時間のうちに確実に砕裂す
る。この結果、過電流の通電を確実に遮断することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヒューズ抵抗器の一実施例を示す
概略斜視図である。

【図２】上記実施例を示す概略側面図である。

【図３】上記実施例に係る絶縁基板の第１面を示す概略
斜視図である。

【図４】上記実施例に係る絶縁基板の第２面を示す概略
斜視図である。

【図５】上記実施例に係る第１のスプリング部材を示す
概略斜視図である。

【図６】上記実施例の使用例を示す回路図である。

【図７】本発明に係るヒューズ抵抗器の他の実施例を示
す概略側面図である。

【図８】上記実施例に係る第２のスプリング部材を示す
概略斜視図である。

【図９】従来例を示す概略斜視図である。

【図１０】他の従来例の前面を示す概略斜視図である。

【図１１】上記従来例の背面を示す概略斜視図である。

【図１２】上記従来例の使用例を示す回路図である。

【符号の説明】

２ ヒューズ抵抗器 ４ 絶縁基板 ６ 第１のスプリング部材 10 第１の発熱抵抗体 12 第２の発熱抵抗体 54 第２のスプリング部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板と、該絶縁基板の表面に被着形
   成された発熱抵抗体とを備え、該発熱抵抗体に過電流が
   流れた場合に、該発熱抵抗体の発熱作用によって上記絶
   縁基板が熱歪みを起こして砕裂し、もって上記発熱抵抗
   体が切断されて過電流の通電を遮断するよう構成したヒ
   ューズ抵抗器において、上記絶縁基板の砕裂を促進する
   方向に向けて、該絶縁基板を付勢する付勢手段を設けた
   ことを特徴とするヒューズ抵抗器。
2. 【請求項２】 上記付勢手段が、スプリング部材である
   ことを特徴とする請求項１に記載のヒューズ抵抗器。