(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗体と、前記抵抗体の発熱作用により回路を断線させるように設けられた温度ヒューズと、前記抵抗体と温度ヒューズを直列に接続するリード線と、前記リード線の端部が外部に引き出された状態で前記抵抗体と温度ヒューズを内部に収容するために一面が開口され、一側壁面に前記リード線の引き出すための引出ホールが備えられるように設けられたケースと、抵抗体と温度ヒューズが内部に埋設されるように前記ケース内部に充填され、二酸化ケイ素を含むように設けられた充填材と、を備える温度ヒューズ抵抗器において、
前記ケースは、前記充填材よりも相対的に耐熱性が小さい熱硬化性樹脂材質を射出成形して設けられ、
前記抵抗体と温度ヒューズは、並んで前記ケースの開口された一面に向うようにケース内部に配置され、前記開口面に対向するケースの壁面厚さは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、
前記抵抗体と温度ヒューズが水平をなすように、前記ケースにおける前記抵抗体側の壁面の厚さが、前記温度ヒューズ側の壁面の厚さよりも小さく形成されていることを特徴とするヒューズ抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度ヒューズ抵抗器及びその製造方法と設置方法に関し、より詳しくは、電子製品の軽量化とスリム化に適合するように設けられた温度ヒューズ抵抗器及びその製造方法と設置方法（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｆｕｓｅ  Ｒｅｓｉｓｔｏｒ、Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ  ｔｈｅｒｅｏｆ、ａｎｄ  Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ  ｔｈｅｒｅｏｆ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にＬＣＤテレビ、ＰＤＰテレビのような大型電子製品の電気回路には、電源を入力する際に発生する突入電流、内部温度上昇、持続する過電流などによって発生する機器故障を防止するために電気回路の電源入力端に温度ヒューズ抵抗器（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｆｕｓｅ  Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）のような保護素子を備えて電源回路を保護する。
【０００３】
このような温度ヒューズ抵抗器は、抵抗体と温度ヒューズを備え、抵抗体と温度ヒューズはリード線を介して相互直列に接続される。
【０００４】
また、温度ヒューズ抵抗器は、溶断体の溶断時に発生する破片によって他の電子部品に影響を与えないように、抵抗体と温度ヒューズをケースにパッケージングし、ケース内部には充填材が充填される。
【０００５】
ここで、前記充填材は、耐熱性、伝導性、硬化性などを向上させるために二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むスラリー状の充填材が用いられる。前記ケースは、典型的な抵抗体のケースとして用いられるセラミックス材質のケースが使用される。
【０００６】
また、前記リード線の端部はケース外部に引き出されるように延長され、従来の温度ヒューズ抵抗器は前記リード線の端部を印刷回路基板（ＰＣＢ）に半田付けして抵抗体と温度ヒューズとが立設された状態になるように、印刷回路基板に設置される。
【０００７】
よって、このように設けられた温度ヒューズ抵抗器は、突入電流が流入される場合には、抵抗体を用いてこれを所定電流に制限し、過電流が流入される場合には、抵抗体の発熱によって発生した熱を、前記充填材を介して温度ヒューズに伝導して、温度ヒューズ内部に設けられている固体状の鉛（Ｐｂ）または高分子ペレットを含む溶断体が溶断されるように、回路を断線させることで家電製品の電気回路を保護する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このようにケースはセラミックス材質からなっており、抵抗体が印刷回路基板上に直立状態になるように設けられた従来の温度ヒューズ抵抗器は、その厚さや重量を減少するのに限界があって、電子製品をより軽量化及びスリム化させるのに適合してなかった。
【０００９】
より詳しく説明すると、セラミックスは、金属を除いた他の材質と比べて比重が大きい方であるが、このようにケースが比較的に比重が大きいセラミックス材質からなる温度ヒューズ抵抗器は、それを採用した電子製品の軽量化を困難とさせる。
【００１０】
ＬＣＤテレビやＰＤＰテレビなどの製品の場合、外部フレームと液晶を除いて製品の実質的な厚さがフレーム内部の印刷回路基板及び温度ヒューズ抵抗器のように印刷回路基板上に実装される素子によって決定される。しかし、従来のように温度ヒューズ抵抗器の抵抗体などが印刷回路基板に立設された状態で設けられた場合は、ケースの全体長さがすべて製品の厚さに反映される。このため、そのような温度ヒューズ抵抗器を採用した電子製品のスリム化は実現困難であった。
【００１１】
また、セラミックス材質からなるケースは、粉末状のセラミックス粒子を焼結して製造されるが、脆性の大きいセラミックス材質の特性上、このようなケースは内壁が１．５ｍｍ以下の厚さとした場合、運搬や製造過程において割れやすいという問題があった。また、焼結過程において通常のセラミックスは±０．５ｍｍ以上の過度な収縮率を持つので、従来は、内壁厚さが２．０ｍｍであるケースを製造するには収縮率を勘案してケース内壁厚さを２．５ｍｍ以上の大きさに設計しなければならなかった。このように、従来の温度ヒューズ抵抗器は、脆性が大きく収縮が過度に起きるケースの材質的な特性上、ケース厚さを効果的に減少させることができなかった。これも電子製品のスリム化に邪魔となる要因であった。
【００１２】
したがって、本発明は、電子製品の軽量化とスリム化に適合する温度ヒューズ抵抗器及びその製造方法と設置方法を提供することを目的とする。さらなる態様及び／または効果は、以下の記載において一部が説明されるとともに、一部は記載から明らかとされ、または、開示内容の実践から学ぶことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するための本発明によるヒューズ抵抗器は、抵抗体と、前記抵抗体の発熱作用により回路が断線させるように設けられた温度ヒューズと、前記抵抗体と温度ヒューズとを直列に接続するリード線と、前記リード線の端部が外部に引き出された状態で前記抵抗体と温度ヒューズを内部に収容するために一面が開口され、一側壁面に前記リード線を引き出すための引出ホールを備えるように設けられたケースと、抵抗体と温度ヒューズが内部に埋設されるように前記ケース内部に充填され、二酸化ケイ素を含むように設けられた充填材と、を備え、前記ケースは前記充填材より相対的に耐熱性が小さい熱硬化性樹脂材質を射出成形して設けられ、前記抵抗体と温度ヒューズは、並んで前記ケースの開口された一面に向うようにケース内部に配置され、前記開口面に対向するケースの壁面厚さは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記抵抗体と温度ヒューズが水平をなすように、前記ケースにおける前記抵抗体側の壁面の厚さが、前記温度ヒューズ側の壁面の厚さよりも小さく形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上、説明したように、本発明による温度ヒューズ抵抗器及びその製造方法によれば、ケースが充填材に比べて相対的に耐熱性の小さい熱硬化性樹脂材質で射出成形される。
【００１８】
したがって、本発明による温度ヒューズ抵抗器は、従来と比べてケースの重量が減少し、ケースを薄くしてもケース破損が抑制され、温度ヒューズ抵抗器を採用する電子製品の軽量化及びスリム化に適合する。
【００１９】
また、本発明による温度ヒューズ抵抗器の設置方法によれば、抵抗体と温度ヒューズが印刷回路基板上に安着された状態になるように、温度ヒューズ抵抗器が印刷回路基板に対向する。したがって、温度ヒューズ抵抗器のケースの厚さだけが電子製品の厚さに反映されるため、温度ヒューズ抵抗器を採用する電子製品をよりスリム化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明におけるこれら及び／または他の態様及び効果は、添付図面と併用される以下の実施形態の記載から明らかになるとともに容易に理解されるであろう。
【図１】本発明の好ましい一実施形態による温度ヒューズ抵抗器の構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態による温度ヒューズ抵抗器の製造過程を順に示すフローチャートである。
【図３】本発明の好ましい一実施形態による温度ヒューズ抵抗器の製造過程中の素子接続ステップが完了した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態による温度ヒューズ抵抗器の製造過程中のケース射出成形ステップを介して成形されたケースの構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の好ましい一実施形態による温度ヒューズ抵抗器の製造過程中の素子挿入ステップが完了した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の好ましい一実施形態による温度ヒューズ抵抗器の製造過程中の充填材充填ステップが完了した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の好ましい一実施形態による温度ヒューズ抵抗器の設置過程中の半田付けステップが完了した状態を示す側面図である。
【図８】本発明の好ましい一実施形態による温度ヒューズ抵抗器の設置過程中のベンディングステップが完了した状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
開示された実施形態、及び、同種の素子に同種の参照符号を付した添付図面に記載されている実施例について詳細に説明する。以下には、添付図面を参照しながら、開示内容を説明するための実施形態を記載する。
【００２２】
以下、開示された典型的な実施形態による温度ヒューズ抵抗器１の構成及びその製造方法について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態による温度ヒューズ抵抗器１は、ＬＣＤテレビ、ＰＤＰテレビのような大型電子製品の電気回路に採用されるように設けられたものであって、抵抗体１０と、前記抵抗体１０の発熱作用により回路を断線させるように設けられた温度ヒューズ２０と、前記抵抗体１０と温度ヒューズ２０とを直列に接続するリード線３１、３２、３３、３４と、を備える。
【００２４】
抵抗体１０は、一般に用いられるセメント抵抗器であってもよいし、パーワー用ＮＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）などの突入電流を制限するための素子であってもよい。抵抗体１０は、高い電流にも溶断せず耐えられるように、好ましくは、銅（Ｃｕ）とニッケル（Ｎｉ）との合金線をセラミックスロッドに巻回して形成されてもよい。抵抗体１０の両端には、第１及び第２リード線３１、３２が接続される。
【００２５】
温度ヒューズ２０は、所定長さの絶縁性セラミックスロッドに巻回される溶断体（図示せず）を含んでいてもよい。前記リード線３１、３２、３３、３４は、前記絶縁性セラミックスロッドの両端にそれぞれ設けられた伝導性キャップに電気的に接続される第３及び第４リード線３３、３４を含んでいてもよい。抵抗体１０の発熱により溶断される温度ヒューズ２０は既に多様な形態で公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００２６】
抵抗体１０の第１リード線３１は、アーク溶接またはスポット溶接を介して、温度ヒューズ２０の第３リード線３３と直列に接続される。
【００２７】
また、温度ヒューズ抵抗器１は、前記溶断体の溶断時に発生する破片によって温度ヒューズ抵抗器１と印刷回路基板（ＰＣＢ）２上に一緒に実装される他の電子部品に影響を与えないように、抵抗体１０と温度ヒューズ２０をケース４０にパッケージングし、ケース４０内部には充填材５０が充填される。
【００２８】
ケース４０は、抵抗体１０及び温度ヒューズ２０を挿入しやすくするために一面が開口され、ロッド状に設けられた抵抗体１０及び温度ヒューズ２０の形態に対応するように、長さに比べて厚みが薄い中空の直方体ボックス形状を有している。抵抗体１０と温度ヒューズ２０は、ケース４０内部に収容された状態で、並んでケース４０の開口面を向いていて、ケース４０の長手方向の一側壁面には前記第２及び第４リード線３２、３４をケース４０外部に引き出すための一対の引出ホール４１が形成される。抵抗体１０の直径が、温度ヒューズ２０の直径よりも大きく形成されるので、ケース４０の厚さを薄く形成できるように、ケース４０内部の収容空間４０ａの奥行きは抵抗体１０の直径より少し深く形成した方がよい。
【００２９】
また、充填材５０は、耐熱性、伝導性、硬化性などを考慮して二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含み、このような二酸化ケイ素に接着剤の役割をするシリコンが混合されたスラリー状に設けられる。よって、充填材５０はケース４０内部に充填された状態で乾燥過程を経て硬化される。
【００３０】
このように構成された温度ヒューズ抵抗器１は、ケース４０外部に引き出される第２及び第４リード線３２、３４が印刷回路基板２に半田付けされることにより、印刷回路基板２上に実装される。突入電流が流入される場合には、抵抗体１０を用いて、温度ヒューズ抵抗器１が突入電流を所定電流に制限する。過電流が流入される場合には、抵抗体１０の発熱により発生した熱を、温度ヒューズ抵抗器１が前記充填材５０を介して温度ヒューズ２０に伝導して、温度ヒューズ２０内部に設けられている固体状の鉛（Ｐｂ）または高分子ペレットを含む溶断体が溶断されるように回路を断線させることで、電子製品の電気回路を保護することができる。
【００３１】
一方、本実施形態による温度ヒューズ抵抗器１は、このような温度ヒューズ抵抗器１が採用された電子製品の軽量化及びスリム化に適合するように、前記ケース４０が前記充填材５０に比べて耐熱性が相対的に小さい熱硬化性樹脂材質で射出成形される。
【００３２】
さらに詳しく説明すると、本実施形態による温度ヒューズ抵抗器１は、抵抗体１０及び温度ヒューズ２０が充填材５０内部に挿入されるため、抵抗体１０から発生した熱が充填材５０を介して温度ヒューズ２０に伝導される。したがって、抵抗体１０の熱が充填材５０に直接伝達されるのに対して、ケース４０には間接的に伝達される。よって、前記ケース４０は、充填材５０より相対的に耐熱性の少ない熱硬化性樹脂材質で形成しても抵抗体１０の熱による変形や損傷がなく、温度ヒューズ抵抗器１の実質的な性能も低下させることがない。そして、熱硬化性樹脂は温度ヒューズ抵抗器１の性能を低下させず、従来の温度ヒューズ抵抗器のケースを形成していたセラミックスに比べて比重が小さいため、温度ヒューズ抵抗器１の重量を従来に比べて低減することができる。よって、温度ヒューズ抵抗器１が採用された電子製品を軽量化することができる。
【００３３】
また、熱硬化性樹脂はセラミックスに比べて割れにくいため、前記ケース４０壁面の厚さを薄く形成しても運搬や製造過程においてケース４０が破損するのを防止できる。射出成形は、樹脂溶融液を射出金型のキャビティ内部に射出して加工することで、収縮率がほとんどなく、±０．１ｍｍ以下までに誤差を管理することができる。
【００３４】
したがって、本実施形態による温度ヒューズ抵抗器１は、ケース４０壁面の厚さを０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内に薄く形成することができ、このようにケース４０の内壁厚さを薄く形成しても運搬や製造時の衝撃によりケース４０が破損される恐れがない。
【００３５】
後述するが、本実施形態による温度ヒューズ抵抗器１の設置構造において、ケース４０の開口面に対向する壁面の厚さが温度ヒューズ抵抗器１の採用された電子製品の厚さに直接的に影響を与える。したがって、温度ヒューズ抵抗器１が採用された電子製品の軽量化とスリム化を考慮する場合は、ケース４０の全体壁面の厚さを０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で形成するのが好ましく、温度ヒューズ抵抗器１が採用された電子製品のスリム化だけを考慮する場合は、前記開口面に対向する壁面の厚さのみを０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内で形成すればよい。
【００３６】
次に、上記のように設けられる温度ヒューズ抵抗器１の製造過程について説明する。
図２に示すように、本実施形態による温度ヒューズ抵抗器１は、抵抗体１０と温度ヒューズ２０を、リード線３１、３２、３３、３４を用いて直列に接続する素子接続ステップ（Ｓ１００）と、抵抗体１０と温度ヒューズ２０を内部に収容するためのケース４０を、熱硬化性樹脂を用いて射出成形するケース射出成形ステップ（Ｓ２００）と、リード線３２、３４の端部がケース４０の外部に引き出された状態で前記抵抗体１０と温度ヒューズ２０を前記ケース４０の収容空間内部に挿入する素子挿入ステップ（Ｓ３００）と、抵抗体１０と温度ヒューズ２０が収容された前記ケース４０内部に二酸化ケイ素を含むスラリー状の前記充填材５０を充填する充填材充填ステップ（Ｓ４００）と、ケース４０内部に充填された充填材５０を乾燥する充填材乾燥ステップ（Ｓ５００）の工程から製造される。
【００３７】
このうちの素子接続ステップ（Ｓ１００）とケース射出成形ステップ（Ｓ２００）は、順序とは関係なく行われる。素子接続ステップ（Ｓ１００）では、図３に示すように、抵抗体１０の第１リード線３１の端部と温度ヒューズ２０の第３リード線３３の端部をアーク溶接またはスポット溶接によって直列に接続することができる。
【００３８】
ケース射出成形ステップ（Ｓ２００）では、ケース４０の形状通り形成された射出金型のキャビティ内部に熱硬化性樹脂の溶融液を注入して、図４に示すように、一面が開口されるとともに、長手方向の一端側の一側内壁に、第２及び第４リード線３２、３４を引き出すための一対の引出ホール４１を備えるケース４０を射出成形することができる。このとき、ケース４０の壁面の厚さは、温度ヒューズ抵抗器１及び温度ヒューズ抵抗器１が採用される電子製品のスリム化のために、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内とされる。このような射出成形では、ケース４０の収縮率がほとんどなく±０．１ｍｍ以下まで誤差を管理することができ、ケース４０の壁面厚さを設計通りに製作することができる。抵抗体１０は温度ヒューズ２０よりも直径が大きいので、ケース４０の収容空間４０ａに収容された抵抗体１０と温度ヒューズ２０が水平をなすように、前記ケース４０において開口面と対向する壁面は、抵抗体１０側より温度ヒューズ２０側の厚さがより大きく形成されるように設置される。よって、本実施形態においてケース４０の開口面に対向する壁面は、抵抗体１０側の厚さｔ１が０．７ｍｍ程度であり、温度ヒューズ２０側の厚さｔ２が１．２ｍｍ程度となる。
【００３９】
素子接続ステップ（Ｓ１００）とケース射出成形ステップ（Ｓ２００）が完了すると、前記素子挿入ステップ（Ｓ３００）が行われる。図５に示すように、素子挿入ステップ（Ｓ３００）では、第２及び第４リード線３２、３４が引出ホール４１を介してケース４０外部に引き出されて、抵抗体１０と温度ヒューズ２０が並んでケース４０の開口面を向くように、抵抗体１０と温度ヒューズ２０がケース４０の収容空間４０ａ内部に挿入される。その後、充填材充填ステップ（Ｓ４００）では、図６に示すように、素子挿入ステップ（Ｓ３００）が完了したケース４０内部にスラリー状の前記充填材５０を充填させることになる。充填材充填ステップ（Ｓ４００）が完了したヒューズ抵抗器１は、１〜２日位かけて充填材５０を乾燥させる充填材乾燥ステップ（Ｓ５００）を経て製造が完了される。
【００４０】
本実施形態による温度ヒューズ抵抗器１は、電子製品のスリム化のために従来と異なる形態として印刷回路基板２上に設けられる。図７及び図８は、本実施形態による温度ヒューズ抵抗器１の設置過程を順に示したものである。
【００４１】
図７に示すように、本実施形態による温度ヒューズ抵抗器１を印刷回路基板２上に設置する際は、まずケース４０外部に引き出された第２及び第４リード線３２、３４を印刷回路基板２の設置ホール２ａに挿入した状態で設置ホール２ａ周辺を半田付けして温度ヒューズ抵抗器１を印刷回路基板２上に固定させる半田付けステップが行われる。この状態で、抵抗体１０と温度ヒューズ２０は、印刷回路基板２に対して立設された状態となり、ケース４０は第２及び第４リード線３２、３４によって、印刷回路基板２から所定間隔離隔した状態となる。そして、この状態の温度ヒューズ抵抗器１は、図８に示すように、ケース４０開口面が前記印刷回路基板２に対向するように、前記ケース４０と印刷回路基板２との間の第２及び第４リード線３２、３４をベンディングさせて抵抗体１０と温度ヒューズ２０が印刷回路基板２上に安着された状態とするベンディングステップを経て印刷回路基板２に設置完了する。
【００４２】
ＬＣＤテレビやＰＤＰテレビなどの製品の場合、外部のフレームと液晶を除いて、製品の実質的な厚さはフレーム内部の印刷回路基板２及び前記温度ヒューズ抵抗器１のように印刷回路基板２上に実装される素子によって決定される。そのため、本実施形態のように、温度ヒューズ抵抗器１が厚さ方向に印刷回路基板２に対向するように印刷回路基板２上に設けられると、温度ヒューズ抵抗器１のケース４０の厚さだけが電子製品の厚さに反映される。したがって、本実施形態によるヒューズ抵抗器１の設置構造にすることで、温度ヒューズ抵抗器１が採用された電子製品をよりスリム化させることができる。
【００４３】
開示されたいくつかの実施形態に限らず、当業者であれば、開示の原理及び精神、並びに請求の範囲に規定された範囲などから逸脱することなく、これらの実施形態に変更を加え得ることが理解できるであろう。
【符号の説明】
【００４４】
１  ヒューズ抵抗器
２  印刷回路基板
１０  抵抗体
２０  温度ヒューズ
３１  第１リード線
３２  第２リード線
３３  第３リード線
３４  第４リード線
４０  ケース
４０ａ  収容空間
４１  引出ホール
５０  充填材
【要約】  本発明によれば、ケースが充填材に比べて相対的に耐熱性が小さい熱硬化性樹脂材質で射出成形される温度ヒューズ抵抗器及びその製造方法と、抵抗体と温度ヒューズが印刷回路基板上に安着した状態になるように設けられる温度ヒューズ抵抗器の設置方法と、が開示される。本発明による温度ヒューズ抵抗器は、ケースの材質変更により従来に比べてケース重量が減少されており、また、ケースが薄くなっても、ケース破損を抑制することができ、温度ヒューズ抵抗器を採用する電子製品の軽量化及びスリム化に適合し、温度ヒューズ抵抗器のケースの厚さのみが電子製品の厚さに反映されるため電子製品をよりスリム化することができる。
【選択図】  図８【図１】
0005027344.tif 000002
【図３】
0005027344.tif 000003
【図４】
0005027344.tif 000004
【図５】
0005027344.tif 000005
【図６】
0005027344.tif 000006
【図７】
0005027344.tif 000007
【図８】
0005027344.tif 000008
【図２】
0005027344.tif 000009