JP3377031B2 - 回路保護素子の接続構造 - Google Patents
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Description
いて過電流の遮断を行う正特性サーミスタ等の回路保護
素子の異常な発熱に対処し得る回路保護素子の接続構造
に関するものである。 【0002】 【従来の技術】電子回路基板において過電流を遮断する
回路保護素子として正特性サーミスタ(以下PTCとい
う)が広く使用されている。PTCは、温度の上昇に伴
って抵抗が二次曲線的に増加する特性を有しており、過
電流が流れた際に発熱して抵抗を増大させ、電流を減少
ないしは遮断して、回路を安全に保つ働きをする。 【0003】以下に従来の回路保護素子の接続構造を幾
つか説明する。図6は、特開平6−151107号公報
に記載された第一の接続構造を示すものである。 【0004】この構造は、PTC41に形状記憶性のば
ね片42を接触させたことを特徴とするものである。ば
ね片42は給電端子43に続いている。ばね片42が所
定温度以上に加熱されると、鎖線の如く外側に開いてP
TC41から離間し、これにより給電が遮断される。 【0005】図7は、特開平8−250304号公報に
記載された第二の接続構造を示すものである。この構造
は、PTC44に一対のリード端子45,46をハンダ
47で接続し、一方のリード端子45に外向き(離間方
向)のばね性を付与したことを特徴とするものである。
リード端子45,46は回路基板48に接続されてい
る。PTC44が異常に発熱すると、ハンダ47が溶
け、リード端子45が跳ね上がってPTC44から離間
し、それにより電流が遮断される。 【0006】特開平9−73848号においては、前述
の図7のリード端子45の途中に巻きばね部材(図示せ
ず)を接続して、リード端子の跳ね上がり力を高めた
り、あるいはリード端子と巻きばね部材とのハンダ接続
部から遮断するようにした構造が示されている。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
一の構造(図6)にあっては、ばね片42に形状記憶合
金を使用するために高価となり、また、第二の構造(図
7)にあっては、リード端子45を弾性力に抗してハン
ダ接続しなければならないために、組付性が悪く、ま
た、リード端子に巻きばね部材を接続する場合には組付
作業が面倒であると共に、部品コストが高くつくという
問題があった。 【0008】本発明は、上記した点に鑑み、回路保護素
子が故障して高温になった場合に回路を確実に遮断でき
ることは勿論のこと、低コストで、しかも回路基板への
回路保護素子の組付・接続を容易に行うことのできる回
路保護素子の接続構造を提供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、本発明は、回路保護素子のリード端子を回路基板の
端子接続孔に挿入してハンダで接続固定した回路保護素
子の接続構造において、該端子接続孔が長孔であり、且
つ該端子接続孔の長手方向が上下方向となるように該回
路基板が配置され、該回路保護素子の異常発熱時に該リ
ード端子からの熱で該ハンダが溶けて該回路保護素子が
脱落するようにしたことを特徴とする。 【0010】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の具体
例を図面を用いて詳細に説明する。図1(a)(b)は、本発
明に係る回路保護素子の接続構造の一実施例を示すもの
である。 【0011】この構造は、回路基板1を垂直に配置し、
回路保護素子である正特性サーミスタ(PTC)2の一
対のリード端子3,3′の一方(3)をPTC2の重心
Pよりも上側に位置させ、且つ一対のリード端子3,
3′に対して回路基板1に一対の長孔形状の端子接続孔
(長孔)5,5′を設け、端子接続孔5,5′の長手方
向を垂直方向と一致させたことを特徴とするものであ
る。 【0012】回路基板1には複数本の導電回路がパター
ン形成され、PTC2の各リード端子3,3′は、上下
に隣接する各導電回路6,6′にハンダ7,7′で接続
されている。リード端子3,3′は板状のPTC本体
(半導体)4の内部でクロスして位置している。PTC
本体4の形状は長方形に限らず円形のものも一般的であ
る。 【0013】図1(a)で矢印Zは上、矢印Z′は下を意
味する。回路基板1は縦置きに配置され、一対の端子接
続孔5,5′は上下に配置され、且つ縦長に形成されて
いる。各端子接続孔5,5′の中央に各リード端子3,
3′が配置され、ハンダ7,7′で回路基板1の導電回
路6,6′(正確には導電回路6,6′と一体の図示し
ないランド部)に接続固定されている。ハンダ7,7′
は回路基板1の裏側において端子接続孔5,5′の中央
部ないしは中央部から上下にかけて盛られている。 【0014】端子接続孔5,5′の縦幅(長さ)L1は
リード端子3,3′の外径Dの少なくとも数倍程度はあ
り、ハンダ7,7′のない状態でリード端子3,3′が
回動しつつ端子接続孔5,5′から容易に離脱できる長
さである必要がある。端子接続孔5,5′の横幅L2は
リード端子3,3′の外径Dよりも若干広い程度であ
る。回路基板1の裏側へのリード端子3,3′の突出長
L3は、ハンダ7,7′による十分な固定力が得られる
範囲で可能な限り短いことが離脱容易性の上から好まし
い。 【0015】図2は上記実施例における作用を示すもの
である。PTC2が故障して異常高温になった場合に、
自己発熱でリード端子3,3’が加熱され、リード端子
3,3′を回路基板1に固定したハンダ7,7′が高熱
で溶け、それに伴ってPTC2が自重で回路基板1から
脱落して、回路6,6′間の電流が遮断される。 【0016】図1の如く端子接続孔5,5′が上下方向
に長く、また、一方のリード端子3がPTC2の重心P
よりも上側に位置しているから、図2でPTC2が脱落
する際に、リード端子3,3′の先端が略円弧状の軌跡
を描いて、端子接続孔5,5′の端縁に何ら引っ掛かる
ことなく、簡単且つ確実に端子接続孔5,5′から離脱
する。これにより、簡単且つ確実に回路6,6′(図
1)の遮断が行われる。 【0017】また、PTC2は既存のものであり、従来
例のような形状記憶性の端子(図6)やばね性の端子
(図7)といった高価な部品を何ら使う必要がないの
で、部品コストがアップすることがなく、しかもPTC
2の接続作業(接続工程)は既存のPTCの接続作業
(接続工程)と何ら変わらないため、接続工数や製造コ
ストがアップすることもない。 【0018】図3(a)(b)は、前例同様のPTC(回路保
護素子)12を水平にして垂直な回路基板11に接続さ
せた実施例を示すものである。一対のリード端子13,
13′は左右並列に位置し、縦長の一対の端子接続孔1
5,15′にそれぞれハンダ17,17′で接続固定さ
れている。一対の端子接続孔15,15′は左右並列に
位置している。図3(a)で矢印Zは上を、矢印Z′は下
を示している。リード端子13,13′と端子接続孔1
5,15′との寸法関係は前例と同様であるので説明を
省略する。図3(b)で16,16′は導電回路を示す。 【0019】図4は、図3の実施例において温度異常時
にハンダ17,17′(図3)が溶けてPTC12が脱
落する状態を示すものである。前例と同様に端子接続孔
15,15′が縦長であるから、左右一対のリード端子
13,13′は端子接続孔15,15′に引っ掛かるこ
となく、端子接続孔15,15′からスムーズに離脱
し、PTC12の脱落によって回路16,16′(図
3)が確実に遮断される。本例の構造においても前例と
同様の効果が奏される。 【0020】図5は、PTC(回路保護素子)22を接
続した回路基板組立体20の適用例としてのジャンクシ
ョンボックス19を示すものである。PTC22の一対
のリード端子23,23′は回路基板21の長孔状の一
対の端子接続孔(長孔)25,25′にハンダ(図示せ
ず)で接続固定され、各端子接続孔25,25′は各導
電回路26,26′に続いている。回路基板21には複
数のPTC22の他にリレー28やトランジスタ29、
抵抗30、ダイオード31といった電子素子が接続され
て、パワー回路基板組立体20が構成されている。 【0021】回路基板組立体20には、雄端子32を有
する端子保持台33が覆設され、雄端子32の一方のピ
ン部32aが回路基板21の接続孔34に挿入接続され
る。回路基板組立体20及び端子保持台33はケース3
5の収容室36内に収容される。ケース35にはカバー
37が覆設され、雄端子32の他方のタブ部32bはケ
ース37のコネクタ部38内に位置する。ケース37内
には図示しないバスバー等が収容されて、ヒューズ接続
部39等が構成される。ジョイントボックス19は、回
路基板21の端子接続孔25,25′の長手方向を上下
方向と一致させるように、縦置きに車両ボディ(図示せ
ず)に組み付けられる。 【0022】PTC22が異常に発熱した場合には、リ
ード端子23,23′のハンダ(図示せず)が溶けて、
リード端子23,23′が端子接続孔25,25′から
容易に離脱し、PTC22が回路基板21から脱落し
て、端子保持台33の内側に収容される。PTC22の
脱落による回路26,26′の確実な遮断により、回路
基板組立体20の他の電子部品28〜31やジョイント
ボックス19の他の部品が安全に保護される。 【0023】なお、前記各例における回路基板1,1
1,21の角度は90°(垂直)に限らず、端子接続孔
(長孔)5,5′,15,15′,25,25′の長手
方向が上下方向と一致するように、回路基板1,11,
21が90°以上に傾斜していてもよい。PTC2,1
2,22が倒立して回路基板1,11,21に接続され
た場合も有効である。 【0024】 【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、回路保護
素子が故障して異常高温になった場合に、リード端子か
らの熱でハンダが溶けると同時にリード端子が端子接続
孔から容易に抜け出して、回路保護素子が自重で回路基
板から脱落し、それにより回路が簡単且つ確実に遮断さ
れる。また、回路基板への回路保護素子の組付・接続は
既存の回路保護素子と同様に簡単に行えるから、従来例
で示した形状記憶性のリード端子やばね性のリード端子
やばね部材を使用する場合に較べて、コスト及び組付・
接続の工数が大幅に低減される。
一実施例を示す要部縦断面図、(b)は(a)のA−A断面図
である。 【図2】図1の接続構造の作用を示す要部縦断面図であ
る。 【図3】(a)は回路保護素子の接続構造の他の実施例を
示す要部縦断面図、(b)は(a)のB−B断面図である。 【図4】図3の接続構造の作用を示す要部縦断面図であ
る。 【図5】回路保護素子の接続構造を適用したジョイント
ボックスを示す分解斜視図である。 【図6】一従来例を示す縦断面図である。 【図7】他の従来例を示す側面図である。 【符号の説明】 1,11,21 回路基板 2,12,22 PTC(回路
保護素子) 3,3′,13,13′,23,23′ リード端子 5,5′,15,15′,25,25′ 端子接続孔 7,7′,17,17′ ハンダ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 回路保護素子のリード端子を回路基板の
端子接続孔に挿入してハンダで接続固定した回路保護素
子の接続構造において、該端子接続孔が長孔であり、且
つ該端子接続孔の長手方向が上下方向となるように該回
路基板が配置され、該回路保護素子の異常発熱時に該リ
ード端子からの熱で該ハンダが溶けて該回路保護素子が
脱落するようにしたことを特徴とする回路保護素子の接
続構造。
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