(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度ヒューズであって、
第１端部および第２端部を有する伝導要素、
該伝導要素と機械的に通じたセンサー、
前記温度ヒューズの作動状態において、前記伝導要素に力を加えるようになっている弾性要素、および
該弾性要素を保持し、それによって、前記温度ヒューズが設置された状態で、前記弾性要素により、前記伝導要素に力を加えないようになっている抑止要素を含んで成り、
前記抑止要素を介して作動電流を流すことにより、前記抑止要素が破壊され、それによって前記弾性要素を解放させて、前記温度ヒューズを作動状態に置く、
温度ヒューズ。
【請求項２】
温度ヒューズの周囲温度が閾値を超えると、センサーが復元性を失い、歪みやすくなり、更に、弾性要素によって加えられる力を受けて伝導要素が開状態になることができる、請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項３】
センサーがはんだを含んで成る、請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項４】
弾性要素がバネに相当する、請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項５】
弾性要素が導電性材料を含んで成る、請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項６】
温度ヒューズのパネルへの表面実装を可能とするハウジングの少なくとも一部の外側に配置された複数の実装パッドを更に含んで成る、請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項７】
抑止要素が、
(ａ)複数の実装パッドの第３実装パッドおよび第４実装パッドと電気的に通じた第１端部および第２端部、
(ｂ)第１実装パッドおよび第２実装パッドの少なくとも一方と電気的に通じた第１端部、および複数の実装パッドの第３パッドと電気的に通じた第２端部、又は
(ｃ)複数の実装パッドの各第１実装パッドおよび第２実装パッドと電気的に通じた第１端部および第２端部
を含んで成る、請求項６に記載の温度ヒューズ。
【請求項８】
作動電流が抑止要素を介して流れると、開状態になる第１領域、および作動電流が抑止要素を介して流れると、開状態にならない第２領域を、抑止要素が含んで成る、請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項９】
第１端部および第２端部を有する伝導要素、
伝導要素と機械的に通じたセンサー、
不良状態の間、熱を発生させるようになっているセンサーと電気的に通じた熱発生デバイス、
温度ヒューズが作動状態である場合に、伝導要素に力を加えるようになっている弾性要素、および
弾性要素を保持し、それによって温度ヒューズが設置された状態で弾性要素が伝導要素に力を加えないようになっている抑止要素を含んで成り、
発生した熱により、センサーが復元性を失い、
抑止要素を介して作動電流を流すことにより、抑止要素が破壊され、それによって弾性要素を解放させて、温度ヒューズを設置する、温度ヒューズ。
【請求項１０】
温度ヒューズであって、
表面実装技術を通じて温度ヒューズを実装することが可能である複数のパッドを有するハウジング、
ハウジングの少なくとも一部の外側に配置された第１パッド、第２パッドおよび第３パッド、
ハウジング内に配置され、第１パッドおよび第２パッドと電気的に通じた第１端部および第２端部を有する伝導要素、
ハウジング内に配置され、温度ヒューズの作動状態において伝導要素に力を加えるようになっている弾性要素、および
第１パッドと電気的に通じた第１端部および第３パッドと電気的に通じた第２端部を有する抑止要素を含んで成り、
抑止要素が弾性要素を保持し、それによって温度ヒューズが設置された状態で伝導要素に弾性要素が力を加えないようになっており、更に、
第１パッドを介して第３パッドへ作動電流を流すことにより、抑止要素が破壊され、それによって弾性要素を解放させて、温度ヒューズを作動状態に置く、温度ヒューズ。
【請求項１１】
バネがコイルバネ又は板バネに相当する、請求項４に記載の温度ヒューズ。
【請求項１２】
伝導要素の第１端部および第２端部が、複数の実装パッドの第１および第２実装パッドと電気的に通じている、請求項６に記載の温度ヒューズ。
【請求項１３】
熱発生デバイスが、正の温度係数(ＰＴＣ)デバイスに相当する、請求項９に記載の温度ヒューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に電子保護回路に関する。より具体的には、本発明は電気的に作動させた表面実装温度ヒューズに関する。
【背景技術】
【０００２】
保護回路は、不良回路を他の回路から絶縁するために電子回路でよく活用されている。例えば、保護回路を活用して、電子的な自動車エンジンコントローラーで回路モジュールのカスケードの不良を防いでもよい。又、保護回路を活用して、電源供給回路の不良により生じる火災等のより深刻な問題を保護してもよい。
【０００３】
保護回路のあるタイプは温度ヒューズである。温度ヒューズの機能は典型的なガラスフューズの機能と似ている。すなわち、標準的な操作状況の下では、ヒューズは短絡回路のように動き、不良状態の間は、ヒューズは開回路のように動く。温度ヒューズの温度が特定の温度を超えると、これら２つの操作モードの間を移行する。これらモードの移行を容易にするために、温度ヒューズは伝導要素(又はエレメント；ｅｌｅｍｅｎｔ)を含んで成る。伝導要素とは、例えば伝導性状態から非伝導性状態へ切り替えることが可能な可溶性ワイヤー、金属接触一式、又ははんだ付け金属コンタクトである。又、検知要素が取り入れられてもよい。検知要素の物理的状態は、検知要素の温度と共に変化する。例えば、検知要素は作動(又は活性化；ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ)温度で溶融する溶融軽金属又は離散した溶融有機化合物に相当してもよい。検知要素の状態が変わると、伝導要素は電子伝導経路を物理的に遮断することにより、伝導性状態から非伝導性状態へと切り替わる。
【０００４】
操作中、電流はヒューズ・要素を介して流れる。一旦、検知要素が特定の温度に到達すると、検知要素の状態が変わり、伝導要素は伝導性状態から非伝導性状態へと切り替わる。
【０００５】
温度ヒューズが有する１つの欠点は、温度ヒューズを設置する間、温度ヒューズが検知要素の状態が変わる温度に到達しないようにケアする必要があることである。結果的に、既存の温度ヒューズは、リフロー炉を通じて回路に備え付けることはできず、検知要素が早期に開状態になる温度で操作している。
【発明の概要】
【０００６】
ある態様では、リフロー可能な温度ヒューズは第１端部および第２端部を有する伝導要素を含んで成る。又、リフロー可能な温度ヒューズは、リフロー可能な温度ヒューズの作動(又は活性化；ａｃｔｉｖａｔｅｄ）状態において、伝導要素に力を加える弾性要素を含んで成る。抑止(又は拘束；ｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇ)要素を利用して、弾性要素を保持し、リフロー可能な温度ヒューズを取付け状態で弾性要素の力が伝導要素に加えられないようにする。抑止要素を介して作動電流を流すことにより、抑止要素が破壊(又は切断；ｒｕｐｔｕｒｅ)され、その結果、弾性要素を解放させ、リフロー可能な温度ヒューズを作動状態に置く。
【０００７】
他の態様では、パネルにリフロー可能な温度ヒューズを設置する方法は、上記に記載のリフロー可能な温度ヒューズを供することを含んで成る。次いで、リフロー可能な温度ヒューズが、リフロー可能な温度ヒューズをパネルにはんだ付けするためのパッドを含んで成るパネルに設置される。次いで、パネルをリフロー炉に通過させることで、リフロー可能な温度ヒューズをパネルにはんだ付けする。最後に、作動電流をリフロー可能な温度ヒューズのピンに通すことで、リフロー可能な温度ヒューズが作動状態に入る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、リフロー可能な温度ヒューズの第１の態様の断面図である。
【図２ａ】図２ａは、取付け状態におけるリフロー可能な温度ヒューズの第１態様の断面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、作動状態におけるリフロー可能な温度ヒューズの第１態様の断面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、不良状態の間におけるリフロー可能な温度ヒューズの第１態様の断面図である。
【図３】図３は、パネルにリフロー可能な温度ヒューズを取り付け、リフロー可能な温度ヒューズを作動させるためのフロー図である。
【図４ａ】図４ａは、４つのパッドを活用するリフロー可能な温度ヒューズの第１態様の断面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、４つのパッドを活用するリフロー可能な温度ヒューズの第２態様の断面図である。
【図４ｃ】図４ｃは、３つのパッドを活用するリフロー可能な温度ヒューズの態様の断面図である。
【図４ｄ】図４ｄは、３つのパッドを活用するリフロー可能な温度ヒューズの第２態様の断面図である。
【図４ｅ】図４ｅは、２つのパッドを活用するリフロー可能な温度ヒューズの態様の断面図である。
【図５ａ】図５ａは、スプリングバーを活用するリフロー可能な温度ヒューズの第１態様である。
【図５ｂ】図５ｂは、スプリングバーを活用するリフロー可能な温度ヒューズの第２態様である。
【図６ａ】図６ａは、リフロー可能な温度ヒューズの更に別の態様の断面図である。
【図６ｂ】図６ｂは、不良状態が発生した後の図６ａのリフロー可能な温度ヒューズである。
【図７ａ】図７ａは、熱発生デバイスを組み入れた様々な典型的なリフロー可能な温度ヒューズの形態を示す。
【図７ｂ】図７ｂは、熱発生デバイスを組み入れた様々な典型的なリフロー可能な温度ヒューズの形態を示す。
【図７ｃ】図７ｃは、熱発生デバイスを組み入れた様々な典型的なリフロー可能な温度ヒューズの形態を示す。
【図７ｄ】図７ｄは、熱発生デバイスを組み入れた様々な典型的なリフロー可能な温度ヒューズの形態を示す。
【図７ｅ】図７ｅは、熱発生デバイスを組み入れた様々な典型的なリフロー可能な温度ヒューズの形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上記課題を解決するために、リフロー可能な温度ヒューズが供される。一般的には、リフロー可能な温度ヒューズは、負荷電流が流れる伝導要素、および伝導要素に力を加えるようになっている弾性要素を含んで成る。ある態様では、伝導要素は検知要素を取り入れている。検知要素の温度が閾値を超えると、検知要素は復元力を失い、弾性要素により伝導要素に加えられる力を通じて歪みやすく、および/又は破損しやすくなる。最後には、弾性要素により伝導要素に加えられる力を受けて、伝導要素は機械的に開き、開回路状態になる。他の態様では、検知要素および伝導要素は分離しており、検知要素が作動することにより、伝導要素が低抵抗状態に保たれる。
【００１０】
リフロー・プロセスの間、検知要素は復元力を失ってもよい。設置の間、弾性要素により加えられる力により伝導要素が開状態になることを防ぐために、抑止要素を活用して、弾性要素により伝導要素に力が加えられない状態で弾性要素を維持してもよい。リフロー可能な温度ヒューズがパネルに設置されリフロー炉を通過した後、作動電流が抑止要素を介して流れることにより、抑止要素がブロー(又は破壊;ｂｌｏｗ)されてもよい。すなわち、これはリフロー可能な温度ヒューズが作動していることを指す。
【００１１】
リフロー可能な温度ヒューズの詳細は下記により詳細に示されている。添付の図面は更に理解を深めるために含まれ、本明細書に取り込まれる。そして、添付の図面は本明細書の一部を構成する。
【００１２】
図１は、リフロー可能な温度ヒューズ１００の第１の態様の断面図である。リフロー可能な温度ヒューズ１００は、伝導要素１４５、弾性要素１２０および抑止要素１６０ａを含んで成る。ある態様では、伝導要素１４５、弾性要素１２０および抑止要素１６０は、ハウジング１５０の周囲に配置された第１パッド１１０、第２パッド１１５および第３パッド１０５を含んで成るハウジング１５０内に配置されてもよい。他の態様では、伝導要素１４５、弾性要素１２０および抑止要素１６０は、基板および/又は回路ボードに配置されてもよい。
【００１３】
第１パッド１１０、第２パッド１１５および第３パッド１０５を活用して、リフロー可能な温度ヒューズ１００を回路パネル(図示していない)に実装し、伝導要素１４５および/又は抑止要素１６０とハウジング１５０の外側にある回路とを電気的に通じさせてもよい。
【００１４】
伝導要素１４５は、第１パッド１１０および第２パッド１１５の各々と電気的に通じさせてもよい第１端部１４５ａおよび第２端部１４５ｂを含んで成る。又、伝導要素はセンサー１４５ｃを含んで成る。センサー１４５ｃは、相対的に低い融点を有し、および/又は特定の温度で復元力を失う伝導性材料又は非伝導性材料、例えばはんだ又はプラスチックから成ってもよい。ある態様では、センサー１４５ｃが復元力を失うと、センサー１４５ｃを包含するようになっている外管１４５ｄの内部に、センサー１４５ｃが配置される。例えば、センサー１４５ｃが溶けると、外管１４５ｄにより、センサー１４５ｃがハウジング１５０の内側を自由に動かないようにしてよい。別の態様では、検知要素は表面張力により包含されてもよい。リフロー可能な温度ヒューズの操作中、負荷電流が伝導要素１４５を介して流れる。例えば、電源からの負荷電流は、リフロー可能な温度ヒューズを介して、他の回路まで流れてもよい。ある態様では、伝導要素１４５を介して流れる電流は、主としてセンサー１４５ｃを介して流れる。他の態様では、主電流はセンサー１４５ｃを介して流れない。
【００１５】
更に他の態様では、伝導要素および検知要素は分離されてもよいが、検知要素を作動させて、伝導要素を低抵抗状態に維持してもよい。例えば、伝導要素は、米国特許第４５１４７１８号で開示されている４-メチルウンベリフェロンのような離散した溶融有機材料を含んで成るセンサーにより結合される「ドライ」(すなわちはんだ付けされていない)なコンタクトを含んで成ってもよい。
【００１６】
弾性要素１２０は、伝導要素１４５に力を加えるようになっている適当な任意の材料に相当する。ある態様では、弾性要素は、図１に示すようにコイルバネに相当する。別の態様では、弾性要素１２０は、図４ａに示すように板バネ４２０に相当する。出願人は、弾性要素１２０が当業者に周知の他の材料および/又は構造から成ってもよいと考えている。例えば、弾性要素１２０は、シリコーン・ラバー・フォームのような材料と似たスポンジに相当する。弾性要素１２０は、銅若しくはステンレス鋼のような伝導性材料、又はプラスチック若しくはプラスチック複繊維のような非伝導性材料から成ってもよい。他の材料および構造が活用されてもよい。
【００１７】
ある態様では、弾性要素１２０は図１に示すチップ１３５又は図４ａに示すチップ４３５のようなテーパー・チップを含んで成ってもよい。テーパー・チップを活用して、弾性要素１２０によって加えられる力をこのチップに集中させてもよい。これにより、下記に示す不良状態の間、センサー１４５ｃと切断することができてもよい。この場合、センサー１４５ｃおよび伝導要素１４５は一心同体である。溶融機能を果たす伝導要素１４５を破壊するのである。
【００１８】
抑止要素１６０を取り入れて、弾性要素１２０が伝導要素１４５に力を加えない状態で弾性要素１２０が保持される。例えば、抑止要素１６０は延在した状態又は圧迫した状態で弾性要素１２０を維持することができてもよい。その結果、弾性要素１２０が伝導要素１４５に対して力を加えないようにする。抑止要素１６０は任意の電気を導くことができる材料（又は導電性材料）に相当してもよい。例えば、抑止要素１６０は銅、ステンレス鋼又は合金から成ってもよい。抑止要素１６０の径の大きさは、抑止要素１６０に作動電流を流すことができる大きさであってもよい。換言すれば、抑止要素１６０を介して十分に高い電流又は作動電流により、抑止要素１６０が開状態になってもよい。ある態様では、作動電流は約１Ａであってもよい。しかしながら、抑止要素１６０の径および/又は別の次元を増加又は低減させて、高作動電流又は低作動電流にすることが可能となってよいと出願人は考えている。
【００１９】
作動電流を流しやすくするために、抑止要素１６０の第１端部１６０ｃおよび第２端部１６０ｄはハウジングの周囲に配置された様々なパッドと電気的に通じていてもよい。図１のある態様では、第１端部１６０ｃおよび第２端部１６０ｄは各々第１パッド１１０および第３パッド１０５と電気的に通じていてもよい。次いで、作動電流は、第１パッド１１０および第３パッド１０５を横切って流されてもよい。
【００２０】
ある態様では、抑止要素１６０は作動電流が抑止要素１６０を介して流れると開状態になるようにした第１領域１６０ａおよび作動電流が抑止要素１６０を介して流れると開状態にならないようにした第２領域１６０ｂを含んで成ってもよい。例えば、第１領域１６０ａの径は第２領域１６０ｂの径よりも小さくてもよい。これにより、抑止要素１６０が開状態になる位置を制御することができてもよく、有利であってよい。例えば、図１を参照すると、抑止要素１６０の第１領域１６０ａは弾性要素１２０の長さに沿って延在してもよく、又、第２領域１６０ｂは弾性要素１２０のチップ１３５および第１パッド１１０とつながれてもよい。抑止要素１６０にある２つの領域を供することにより、抑止要素１６０がリフロー可能な温度ヒューズ１００の操作を干渉してもよいハウジング１５０内の位置で、抑止要素１６０が開状態にならないようにしてもよい。
【００２１】
図２ａ〜図２ｃはリフロー可能な温度ヒューズの様々な態様を示す。図２ａでは、リフロー可能な温度ヒューズを取り付けた状態である。この状態では、弾性要素１２０が伝導要素１４５に力を加えないように、抑止要素１６０が活用される。この状態の間、リフロー可能な温度ヒューズ１００は、リフロー炉を通じて回路パネルに設置されてもよい。リフロー・プロセスの間、リフロー可能な温度ヒューズとパネルとを接続するはんだが溶けるまで、パネル台に沿ってリフロー可能な温度ヒューズ１００の温度は増える。この温度では、伝導要素１４５のセンサー１４５ｃは復元力を失い、又、歪みおよび/又は破損しやすくなってもよい。前に述べたように、センサー１４５ｃは、図１に示すように外管に囲まれていてもよい。これにより、リフロー・プロセスの間、センサー１４５ｃの動きを抑制することができてもよい。又、センサー１４５ｃは表面張力を通じてその位置に保持されてもよい。リフロー可能な温度ヒューズ１００がパネルにはんだ付けされた後、パネルが冷却されてはんだを固化することができてもよい。
【００２２】
図２ｂは、作動したリフロー可能な温度ヒューズ１００を示す。抑止要素１６０を介して作動電流を流すことにより、上記リフロー・プロセス後、リフロー可能な温度ヒューズ１００が作動してもよい。これにより、抑止要素１６０に開口が形成される。その結果、弾性要素１２０を解放して、伝導および検知要素１４５に力が加えられてもよい。リフロー可能な温度ヒューズ１００のハウジング１５０の周囲に配置されたパッドを通じて抑止要素１６０に、作動電流が流れてもよい。
【００２３】
図２ｃは、不良状態の間のリフロー可能な温度ヒューズ１００を示す。この状態では、リフロー可能な温度ヒューズ１００は上記で説明するように前もって作動している。リフロー可能な温度ヒューズの周囲温度は、例えば２００度に達していてもよい。それにより、センサー１４５ｃは復元力を失いおよび/又は歪みやすくなっている。これが生じた後、弾性要素１２０を通じて加えられる力により、開口１４７がセンサー１４５ｃに形成される。すなわち、電流がセンサー１４５ｃを介して流れないようにし、その結果、電流が伝導要素１４５に流れないようになる。
【００２４】
図３は、リフロー可能な温度ヒューズをパネルに取り付けるためのフロー図である。ブロック５００では、リフロー可能な温度ヒューズはパネルに設置される。例えば、リフロー可能な温度ヒューズ１００のようなリフロー可能な温度ヒューズは、パネルに設置される。リフロー可能な温度ヒューズ１００は、図２ａに示されるように取り付けた状態であってもよい。はんだペーストは、マスキング・プロセスを通じてリフロー可能な温度ヒューズ１００と関連するパネルにあるパッド位置に前もって、はんだペーストが適用されてもよい。次いで、リフロー可能な温度ヒューズを有するパネルが、パッド上のはんだを溶かすためにリフロー炉内に設置される。リフロー後に、パネルを冷却することができる。
【００２５】
ブロック５０５では、作動電流は抑止要素をブローするためにリフロー可能な温度ヒューズのピンを流れる。例えば、図１を参照すると、１アンペアの電流が抑止要素１６０をブローし、弾性要素１２０が伝導要素１４５に力を加えるように、第１パッド１１０および第３パッド１０５を流れてもよい。図２ｂに示すように、この操作によりリフロー可能な温度ヒューズを作動状態に置く。それに続きリフロー可能な温度ヒューズに過剰な熱をかけることにより、センサー１４５ｃが復元性を失い、並びに/又は、弾性要素によってかけられる力を受けて、歪みおよび/若しくは破損しやすくなってもよい。
【００２６】
上記の説明から理解できるように、リフロー可能な温度ヒューズは、リフロー炉を通じてパネル上の温度ヒューズの設置に関連する問題を解決する。リフロー・プロセスの間、抑止要素は伝導要素を保持することができる。次いで、作動電流を流してリフロー可能な温度ヒューズが作動する。次いでそれに続く不良状態の間、伝導要素を開状態にする。
【００２７】
リフロー可能な温度ヒューズおよびリフロー可能な温度ヒューズを使用する方法が、ある態様に関連して説明されている一方、発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更が行われ、同等のものが置換されることは当業者には理解されよう。例えば、図４ａを参照すれば、３つのパッドではなく４つのパッド(４１０ａ、４１０ｄ、４１０ｃおよび４１０ｂ)が活用されてもよい。この場合、作動電流が第１パッド４１０ｄおよび第２パッド４１０ｃを流れることで、リフロー可能な温度ヒューズ４００を作動させてもよい。これは、伝導要素４４５と接触するチップ４３５で生じる。図４ｂに示すように、弾性要素４２０は伝導体として活用されてもよく、パッド４１０ｃと電気的に通じてもよい。それによって、作動電流が弾性要素４２０を介して抑止ワイヤー４６０に流れ、抑止ワイヤー４６０を開状態にすることができる。図４ｃおよび図４ｄに示すように、３つのパッド(４１０ａ、４１０ｄおよび４１０ｂ)を活用してもよく、作動電流が弾性要素４２０を介して流れてもよい。図４ｅに示すように、負荷電流が流れる同じ２つのパッド(４１０ａ、４１０ｂ)を活用して、抑止ワイヤーをブローしてもよい。
【００２８】
図５ａおよび図５ｂは、出願人により考えられた更に他の態様である。図５ａでは、スプリングバー５４５が活用されてもよい。スプリングバーは負荷電流が流れる温度ヒューズの伝導要素５４５として活用されてもよい。伝導要素５４５は、弾性張力がある部分およびセンサー５４５ｃを含んで成ってもよい。抑止要素５６０は、リフロー・プロセスの間、所定の位置で伝導要素５４５を保持するために供されてもよい。標準的な操作の間、負荷電流が伝導要素５４５を介して流れてもよい。抑止要素５６０の動作又はブローの後、伝導要素５４５はセンサー５４５ｃを通じて所定の位置に保持される。不良状態の間、過剰な熱により、センサー５４５ｃが所定の位置で伝導要素５４５を保持することができなくなり、続いて伝導要素５４５は図に示されるように開状態になる。
【００２９】
図５ｂでは、スプリングバー５４５の一部は、図に示されるように標準的な操作状況下で負荷電流が流れる伝導要素に対応してもよい。上記で説明するように、一旦温度ヒューズが作動すると、それに続き過剰な熱が加えられることにより、センサー５４５ｃが所定の位置で伝導要素５４５を保持することができなくなり、続いて伝導要素５４５が図に示されるように開状態になる。
【００３０】
図６ａはリフロー可能な温度ヒューズの更に別の態様の断面図である。図６ａでは、伝導要素６４５は第１部分(又は部材；ｐｏｒｔｉｏｎ）６４５ａおよび第２部分６４５ｂを含んで成る。センサー６４５ｃは２つの部分の間に配置され、センサー６４５ｃにより、電流は第１部分６４５ａおよび第２部分６４５ｂとの間を流れることができる。スプリングに相当する弾性要素６２０は、伝導要素６４５の第２部分６４５ｂの周りにラップされ、第１部分６４５ａおよび第２部分６４５ｂとの間に力を加える。抑止要素６６０は、リフローの間所定の位置で伝導要素６４５の第１部分６４５ａおよび第２部分６４５ｂを保持するために供される。作動電流を抑止要素６６０に流して、抑止要素６６０をブローする。それに続いて、過剰な熱を加えることにより、センサー６４５ｃは所定の位置で伝導要素６４５の２つの部分を保持することができなくなり、図６ｂに示すように弾性要素６２０により２つの部分が離れてしまう。これに続き、順に伝導要素６４５を開状態にする。
【００３１】
出願人は、上記に記載のリフロー可能な温度ヒューズは、特定の不良状態において十分な程速く反応できない例があってもよいと考えている。例えば、センサーは回路をカスケード不良から保護するために十分な程速い復元力を失ってもよい。その結果、別の態様では、全体を参照することにより取り込まれている正の温度係数デバイス(ＰＴＣ)、例えば米国特許出願番号第１２/３８３５６０号に開示されているＰＴＣデバイスを伝導要素と直列に挿入することで、ＰＴＣデバイスがセンサーに近づき、センサーのより急速な加熱がＰＴＣデバイスにより生じるＩ２Ｒ加熱により可能となってもよい。例えば、デバイスを介して電流が流れることで熱が発生する伝導性複合材料ヒーターのような他の熱発生デバイスは、ＰＴＣデバイスに加えて又はＰＴＣデバイスの代わりに活用してもよい。更に、ＰＴＣデバイスは、ヒューズが過電流ヒューズになり得る過電流の機能を供してもよい。それにより持続的な開状態を生じさせる。
【００３２】
図７ａ〜図７ｅは、上記に説明するＰＴＣデバイスのような熱発生デバイス７８０ａ〜ｅを取り入れた様々な典型的なリフロー可能な温度ヒューズの形態７００ａ〜ｅを示す。図に示すように、熱発生デバイス７８０ａ〜ｅは電気的に、および/又は機械的に伝導要素７４５ａ〜ｅと通じていてもよい。電流は熱発生デバイス７８０ａ〜ｅを介して流れ、そして伝導要素７４５ａ〜ｅを通り続けてもよい。熱発生デバイス７８０ａ〜ｅを介して流れる電流が増えるため、熱発生デバイスの抵抗が増えて、結果として熱発生デバイス７８０ａ〜ｅの温度が高くなってもよい。温度が高くなることにより、伝導要素の復元力がよりすばやく失われて、開回路状態となってもよい。
【００３３】
リフロー可能な温度ヒューズおよびリフロー可能な温度ヒューズの使用方法がある態様に基づいて説明されている一方で、特許請求の範囲から逸脱することなく種々の変更が行われ、同等のものに置換されてもよいことは当業者により理解されよう。例えば、上記で説明する熱発生デバイスは、本明細書に開示されているリフロー可能な温度ヒューズ又は同等のものと連動するために取り入れられて、リフロー可能な温度ヒューズの操作特性を高めてもよい。更に、特許請求の範囲から逸脱することなく、教示に対して特有の状況又は材料を適応させるために、多くの変更が行われてもよい。従って、リフロー可能な温度ヒューズおよびリフロー可能な温度ヒューズの使用方法が開示されている特定の態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲内にある任意の態様も含んで成ることを意味している。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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