JPH0712908Y2 - フラットケーブル付き過熱検出素子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、各種機器に取り付けられ該機器が過熱された
場合にその回路が切断するように構成されたフラットケ
ーブル付き過熱検出素子に関するものである。

〔従来の技術〕

機器に異常が生じた場合には、その内部の部材が異常な
高温となることがある。

このような場合には、該機器の運転を停止する必要があ
り、このためには該高温を発する恐れのある部分が異常
の高温となったことを検知し、これによって該機器への
通電をカットする必要がある。

ここで従来はその異常高温を検知するため、サーモスタ
ットや熱電対が用いられていた。

〔考案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サーモスタットや熱電対
では、その構造が複雑であり、小型化に適さず、またそ
の取付作業も繁雑になるという問題点があった。

また前記高温を発する恐れのある部分が曲面であった場
合は該部材に密着して前記サーモスタット等が取り付け
にくく、その異常高温を即座に正確には検知出来ないと
いう問題点もあった。

さらにこのサーモスタット等を他の回路基板に接続する
ためには、該サーモスタット等にリード線を半田付け等
によって取り付ける作業が必要となりその作業が繁雑に
なるという問題点もあった。

本考案は上述の点に鑑みてなされたものであり、構造が
簡単で、小型化・薄型化でき、その取付作業も容易で、
曲面でも容易に密着して取り付けられ、リード線の取り
付け作業も不要なフラットケーブル付き過熱検出素子を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本考案はフラットケーブル付
き過熱検出素子を、１枚の合成樹脂製のフイルム上に、
ペースト性材料からなる少なくとも２つの配線パターン
をスクリーン印刷によって形成するとともに所定の温度
が加わると溶接し切断するペースト性材料からなる過熱
検出パターンをスクリーン印刷によって前記２つの配線
パターン間を接続するように形成してフレキシブル過熱
検出素子基板を構成するとともに、前記フレキシブル過
熱検出素子基板を構成するフイルム自体を引き伸ばして
該引き伸ばしたフイルム上に前記全ての配線パターンを
集合して引き伸ばしその端部まで並列に延長してフラッ
トケーブルを構成し、さらに過熱検出パターンと、過熱
検出パターンの配線パターンへの接続部分と、フラット
ケーブル上に引き出された配線パターンの端部とを除く
配線パターン上に絶縁層をスクリーン印刷し、該配線パ
ターン端部の絶縁層に被覆されない部分を端子部として
構成した。

〔作用〕

上記の如くフラットケーブル付き過熱検出素子を構成す
ることにより、フラットケーブル付き過熱検出素子を構
成する材料が安価となり、またその構造から機器への実
装が容易となる。

また、過熱検出素子とフラットケーブルが一体に形成さ
れているので、この過熱検出素子を他の回路基板に接続
するとき、過熱検出素子にリード線を半田付け等で接続
する作業が不要となる。またこの過熱検出素子にリード
線を半田付けしなくてよいので、該過熱検出素子の小型
化・薄型化が図れる。

また、合成樹脂製のフイルム上に過熱検出パターンや配
線パターン等を形成した構造なので、該過熱検出素子の
厚みが非常に薄く該過熱検出素子の薄型化が図れるばか
りか、容易にたわむため、たとえその取り付け位置が曲
面であっても、容易に該曲面に密接させて取り付けるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本考案に係るフラットケーブル付き過熱検出素
子１を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）
は裏面図である。

同図に示すように、このフラットケーブル付き過熱検出
素子１は、フレキシブル過熱検出素子基板10とフラット
ケーブル20からなる。

ここでフレキシブル過熱検出素子基板10は、合成樹脂製
のフイルム上に２つの配線パターン15,15を形成すると
ともに、該２つの配線パターン15,15間を接続するよう
に過熱検出パターン11を形成して構成されている。

またフラットケーブル20は、前記フレキシブル過熱検出
素子基板10と同じ合成樹脂製のフイルム上に前記フレキ
シブル過熱検出素子基板10の配線パターン15,15から沿
設された配線パターン15,15の延長部が形成されてい
る。

なお17は、配線パターン15,15を保護する絶縁層であ
り、18はカーボン層19,19を施した端子部である。また
同図（ｂ）に示す21は感圧接着剤層である。

次にこのフラットケーブル付き過熱検出素子１の製造方
法を第３図（ａ）乃至（ｃ）を用いて説明する。

まず同図（ａ）に示すように、合成樹脂製のフイルム10
0上に銀ペーストをスクリーン印刷して配線パターン15,
15を形成する。

ここでフイルム100はポリエステルフイルム等、用途に
合った各種の合成樹脂フイルムを用いる。また配線パタ
ーン15,15は、スクリーン印刷でなく、例えばフイルム1
00上に接着または蒸着等の手段によって形成したアルミ
層や銅層等の金属層をエッチングすることによって形成
してもよい。また配線パターン15,15は上記以外の各種
の導電性材料で構成してもよい。

次に同図（ｂ）に示すように、フイルム100上の２つの
配線パターン15,15間を接続するように過熱検出パター
ン11をスクリーン印刷によって形成する。

ここでこの過熱検出パターン11は、所定の温度が加わる
と溶融し切断する導電材料で構成される。即ち例えば、
この過熱検出パターン11の材料としては、 熱溶融性マトリクス（例えばパラフィンワックス、ポリ
スチレン、ロジン系ワックス、アクリル、ポリアミド、
熱可塑性エポキシ、ポリウレタン、テルペン樹脂、ポリ
酢酸ビニル、エチレン−酢ビ共重合樹脂、ポリエステ
ル、以上２種以上の配合物、の内の少なくとも１つ）
に、 導電粒子（カーボン、銀、銅、ニッケル）を分散させた
ものを、 溶剤（アセトン、トルエン、メタノール、エタノール、
IPA、ソルベントナフサ、酢酸エチル、酢酸ブチル、エ
チルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトー
ル、ブチルカルビトール、エチレングリコール、エチレ
ングリコージアセテート、等の有機溶剤の内の少なくと
も１つ）に溶解したものを用いる。

なおこの過熱検出パターン11の材料としてはこれに限定
されるものではなく、他の低融点合金や半田のペースト
等であってもよく、要は所定の温度が加わると溶融し切
断する性質を有する材料であればどのような材料でもよ
いのである。

次に同図（ｂ）に示すように、上記過熱検出パターン1
1,11の形成と前後して、配線パターン15,15の下端部上
にカーボン層19,19を形成して端子部18を構成する。こ
のカーボン層19,19は低抵抗カーボンを該配線パターン1
5,15上にスクリーン印刷することによって形成する。

次に同図（ｃ）に示すように、過熱検出パターン11の配
線パターン15,15への接続部分とカーボン層19,19を形成
する部分を除く配線パターン15,15上に、ポリエステル
等からなる絶縁層17をスクリーン印刷する。なおこの絶
縁層17の材質は、ポリエステル系、ポリウレタン系、エ
ポキシ系、これらの複合系等の他の各種の合成樹脂で構
成してもよい。

ここで絶縁層17とカーボン層19,19の材質にはそれぞれ
他の各種の材料が利用できることは言うまでもなく、ま
たその形成方法もスクリーン印刷以外の各種の方法、例
えば真空蒸着の手段等を用いてもよい。

次にフイルム100の裏面に両面テープからなる感圧接着
剤層21を貼り付ける（第１図（ｂ）参照）。またこの感
圧接着剤層21はスクリーン印刷その他の方法で塗布して
もよい。

そしてこのフラットケーブル付き過熱検出素子をフイル
ム100から型抜きすれば、第１図に示すフラットケーブ
ル付き過熱検出素子１が完成する。

第２図は、本考案に係るフラットケーブル付き過熱検出
素子１の他の実施例を示す図である。

同図に示すようにこの実施例においては、上記実施例と
相違し、その端子部18′には金属端子片25,25が取り付
けられている。

端子部18′以外の部分は上記第１図に示す実施例と同一
なのでその詳細な説明は省略する。

ここでこの端子部18′を形成するには、第４図に示すよ
うに、支持部材26と一体的に形成された金属端子片25,2
5を用意し、この金属端子片25,25の先端部分を配線パタ
ーン15,15の端部上に導電性接着剤層を介して載置する
（なおこの実施例の場合は配線パターン15,15の端部上
に第１図（ａ）に示すカーボン層19,19は形成されてい
ない）。

次に配線パターン15,15上に載置した金属端子片25,25の
上に、フイルム100と同質の合成樹脂製のフイルムから
なる端子固定用フイルム27を載置する。

続いて金属端子片25,25が位置しない部分（第２図
（ａ）の27aの部分）に超音波発射用のホーン（図示せ
ず）を載置し、該ホーンより超音波を発射し、端子固定
用フイルム27とフイルム100を超音波加熱によって局部
的に溶融し、配線パターン15,15上に金属端子片25,25
を、これらの合成樹脂フイルムの収縮力により強固に固
着する。

次に端子固定用フイルム27又はフイルム100の上から金
属端子片25,25の部分を加熱コテで加熱して、前記導電
性接着剤層を溶かすことにより、金属端子片25,25を配
線パターン15,15上に確実に固着する。

そして金属端子片25,25をＡ−Ａ線で切断し、また端子
固定用フイルム27を所定部分で切断すれば、端子部18′
が完成する。

以上の方法で金属端子片25,25を取り付ければ、その取
り付け作業が容易であり、またその接続強度は大きくな
る。

なお、上記超音波加熱による合成樹脂製フイルムの溶融
固着は強固なものであるから、場合によっては前記導電
性接着剤による接着を省略してもよい。

なお、この端子部18′はフラットケーブル20と金属端子
片25,25の接続強度が大きいというだけではなく、その
厚さはフラットケーブル付き過熱検出素子１を構成する
フイルム100と金属端子片25,25と端子固定用フイルム27
の厚み及び導電性接着剤層と配線パターン15の若干の厚
みが加わるだけで極めて薄い端子構造となる。

次にこのフラットケーブル付き過熱検出素子１の使用方
法を説明する。

第５図は上記第１図に示すフラットケーブル付き過熱検
出素子１の使用状態を示す図である。

同図に示すように、過熱状態の検知が必要な被検出体20
0の所定場所に、フレキシブル過熱検出素子基板10の裏
面を貼り付ける。このとき、該裏面には感圧接着剤層21
が形成されているので、その貼り付けは容易である。そ
して該フラットケーブル付き過熱検出素子１に取り付け
たフラットケーブル20の端部の端子部18,18′を図示し
ない回路基板の端子接続部に接続するだけでそのフラッ
トケーブル付き過熱検出素子１の取り付け作業は終了す
る。

そしてもしこの被検出体200の温度が異常に上昇すれ
ば、フレキシブル過熱検出素子基板10上の過熱検出パタ
ーン11が溶融・切断し、その温度の異常上昇が検出でき
るのである。

以上本考案に係るフラットケーブル付き過熱検出素子の
実施例を詳細に説明したが、本考案はこれに限定される
ものではなく、各構成部品の材質・形状等はその用途・
価格等によって種々の変更が可能であり、例えばフラッ
トケーブル20はその端子部18,18′が接続される回路基
板（図示せず）の位置によってその長さ・形状を自由に
変形できる。

またこのフラットケーブル付き過熱検出素子は、通常の
ヒューズとしても使用出来る。この場合は、過熱検出パ
ターン11を過電流が流れると発熱し、該温度によって溶
融し切断する材料で構成すればよい。

またこのフラットケーブル付き過熱検出素子は必ずしも
異常加熱の場合にのみ用いる必要はなく、要は所定温度
に過熱された場合に過熱検出パターン11が溶融・切断
し、その過熱状態を検出できるものであればよいのであ
る。

なお絶縁層17を過熱検出パターン11の上にスクリーン印
刷しなかったのは、以下の理由による。即ち過熱検出パ
ターン11と絶縁層17はいずれもスクリーン印刷されるも
のであり、たとえ過熱検出パターン11を乾燥させた後で
あってもその上に絶縁層を印刷すれば、絶縁層17に含ま
れる溶剤が乾燥した過熱検出パターン11を再び溶かして
しまい、過熱検出パターン11の当初の特性を変化させて
しまう恐れがあるからである。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明したように、本考案に係るフラットケー
ブル付き過熱検出素子によれば以下のような優れた効果
を有する。

（１）フラットケーブル付き過熱検出素子を構成する材
料が安価となり、またその構造から機器への実装が容易
となる。

（２）フレキシブル過熱検出素子基板とフラットケーブ
ルが一体に形成されているので、このフレキシブル過熱
検出素子基板を他の回路基板に接続するとき、このフレ
キシブル過熱検出素子基板にリード線を半田付け等で接
続する作業が不要となる。またフレキシブル過熱検出素
子基板にリード線を半田付けしなくてよいので、該フレ
キシブル過熱検出素子基板の小型化が図れ、また半田付
け等による凸部がなくなり薄型化が図れる。

（３）また本考案に係るフラットケーブル付き過熱検出
素子は、合成樹脂製のフイルム上に過熱検出パターンや
配線パターン等を形成した構造なので、該フラットケー
ブル付き過熱検出素子の厚みが非常に薄く該フラットケ
ーブル付き過熱検出素子の薄型化が図れるばかりか、容
易にたわむため、たとえその取り付け位置が曲面であっ
ても、容易に該曲面に密接させて取り付けることがで
き、取り付けた部材の過熱状態を即座に検出できる。

（４）またフレキシブル過熱検出素子基板の裏面に接着
剤層を形成した場合は、そのフレキシブル過熱検出素子
基板を所定の面に取り付けるときに接着剤を使用しなく
てもよいので、該フレキシブル過熱検出素子基板表面の
汚染、溶剤による劣化、故障が生じない。

（５）配線パターンと過熱検出パターンと絶縁層をいず
れもスクリーン印刷でフイルム上に印刷するように構成
したので、同一のスクリーン印刷設備のみで製造がで
き、従ってその製造が容易で製造コストの低減化が図れ
る。

（６）過熱検出パターンに接続する複数本の配線パター
ンをフラットケーブルを構成するフイルム上に集合して
その端部まで並列に延長せしめその先端を端子部とした
ので、該１つの端子部のみを他の回路基板の１つのコネ
クタなどに接続するだけで容易にその取付作業が終了す
る。

（７）絶縁層を過熱検出パターンの上にスクリーン印刷
しないので、絶縁層に含まれる溶剤によって乾燥した過
熱検出パターンが再び溶かされることはなく、従って過
熱検出パターンの特性が変化してしまうことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）は本考案に係るフラットケーブル
付き過熱検出素子１の一実施例を示す図、第２図
（ａ），（ｂ）は本考案に係るフラットケーブル付き過
熱検出素子１の他の実施例を示す図、第３図（ａ）乃至
（ｃ）はフラットケーブル付き過熱検出素子１の製造方
法を説明するための図、第４図は端子部18に金属端子片
25,25を取り付ける方法を説明するための図、第５図は
フラットケーブル付き過熱検出素子１の使用状態を示す
図である。 図中、１…フラットケーブル付き過熱検出素子、10…フ
レキシブル過熱検出素子基板、11…過熱検出パターン、
15,15…配線パターン、18…端子部、20…フラットケー
ブル、21…感圧接着剤層、25,25…金属端子片、27…端
子固定用フイルム、100…フイルム、である。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１枚の合成樹脂製のフイルム上に、ペース
   ト性材料からなる少なくとも２つの配線パターンをスク
   リーン印刷によって形成するとともに所定の温度が加わ
   ると溶断し切断するペースト性材料からなる過熱検出パ
   ターンをスクリーン印刷によって前記２つの配線パター
   ン間を接続するように形成してフレキシブル過熱検出素
   子基板を構成するとともに、 前記フレキシブル過熱検出素子基板を構成するフイルム
   自体を引き伸ばして該引き伸ばしたフイルム上に前記全
   ての配線パターンを集合して引き伸ばしその端部まで並
   列に延長してフラットケーブルを構成し、 さらに過熱検出パターンと、過熱検出パターンの配線パ
   ターンへの接続部分と、フラットケーブル上に引き出さ
   れた配線パターンの端部とを除く配線パターン上に、絶
   縁層をスクリーン印刷し、 該配線パターン端部の絶縁層に被覆されない部分を端子
   部としたことを特徴とするフラットケーブル付き過熱検
   出素子。
2. 【請求項２】前記フラットケーブル端部の絶縁層に被覆
   されない配線パターン上に金属端子片を接続し、その上
   に合成樹脂製の端子固定用フイルムを載置し、該端子固
   定用フイルムとフラットケーブルのフイルムとを局部的
   に溶着して端子部を構成したことを特徴とする請求項
   （１）記載のフラットケーブル付き過熱検出素子。
3. 【請求項３】前記フレキシブル過熱検出素子基板の裏面
   に接着剤層を形成したことを特徴とする請求項（１）又
   は（２）記載のフラットケーブル付き過熱検出素子。