JP2006059568A - ヒューズおよび回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造のヒューズを提供する。
【解決手段】 ヒューズ１０は、弾性に富んだ金属の線状部材を２本の腕を持つねじりコイルバネと略同一の形状に形成した部材である。腕１０ａ，１０ｂのなす角度が略１８０度になるまで開いた状態で、第１端部１１を回路基板２０のスルーホール２１ｂへ挿入し、第２端部１２を回路基板２０の係止孔２３へ挿入して、バネ部１４の弾性力でヒューズ１０を回路基板２０に仮止めする。第１端部１１および中間端子１３をそれぞれ各端子１１，２２にハンダ付けする。一点鎖線Ｃで立ち上げ部１５を切断して、切り離された腕１０ｂの先端部分を係止孔２３から外して取り除く。中間端子１３と第２端子２２とを固定するハンダ３２が溶融すると、バネ部１４の弾性力によって腕１０ｂがバネ部１４を中心に旋回されて、中間端子１３が第２端子２２から離脱し、第１端子２１と第２端子２２との間が開路される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、回路に流れる過電流を防止するヒューズおよびヒューズが設けられた回路基板に関する。

回路基板の回路で過電流を防止するために、回路を電流が流れることによって発生するジュール熱で接合部分のハンダを溶かして、過電流を遮断するヒューズが知られている。この種のヒューズとして、電流を確実に遮断するために、ヒューズの弾性力に抗して回路基板の端子にハンダ付けで固定し、過電流によって接合部分のハンダが溶融すると、弾性力によってヒューズが回路基板の端子から離間するよう構成されたものが知られている（特許文献１参照）。

特開平６−２０５７５号公報

しかし、このヒューズでは、通電に寄与しないフレーム部分についても回路基板にハンダ付けして固定しなければならないなど、冗長な構造である。

（１） 請求項１の発明によるヒューズは、電流によるジュール熱でハンダが溶融するとハンダによる回路基板への固定が弾性力によって解除されて過電流を防止するヒューズにおいて、回路基板に係止される第１および第２の端部と、第１および第２の端部との間に設けられ、回路基板にハンダで固定される中間部と、第１の端部と中間部との間に設けられ、弾性力を付与する弾性力付与部と、中間部と第２の端部との間に設けられ、中間部が回路基板に固定された後に分離される分離部とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のヒューズにおいて、弾性力付与部は、回路基板に取り付けられた状態で、回路基板の表面と平行な方向に第１の端部と中間部とを接近させる方向に弾性力を付与することを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項１に記載のヒューズにおいて、弾性力付与部は、回路基板に取り付けられた状態で、弾性力付与部を中心として中間部を回動させる方向に弾性力を付与することを特徴とする。
（４） 請求項４の発明は、請求項１に記載のヒューズにおいて弾性力付与部は、回路基板に取り付けられた状態で、弾性力付与部を中心として回路基板の表面と平行な方向に中間部を回動させる方向に弾性力を付与することを特徴とする。
（５） 請求項５の発明による回路基板は、２つの端子間に電流を流すヒューズを備えた回路基板において、ヒューズは、回路基板に係止されて端子のうちの一方の端子に接続される第１の端部と、回路基板に係止される第２の端部と、第１および第２の端部との間に設けられて端子のうちの他方の端子にハンダで固定される中間部と、第１の端部と中間部との間に設けられて弾性力を付与する弾性力付与部と、中間部と第２の端部との間に設けられて中間部が他方の端子に固定された後に分離される分離部とを有し、２つの端子間に流れる電流によるジュール熱でハンダが溶融すると、弾性力によって中間部が他方の端子から離脱して２つの端子間に流れる電流を遮断することを特徴とする。
（６） 請求項６の発明は、請求項５に記載の回路基板において、第１の端部は、一方の端子にハンダで固定され、中間部を他方の端子に固定するハンダの溶融温度は、第１の端部を一方の端子に固定するハンダの溶融温度とは異なることを特徴とする。

本発明によれば、回路基板に係止される第１および第２の端部と、第１および第２の端部との間に設けられる中間部と、第１の端部と中間部との間に設けられて弾性力を付与する弾性力付与部と、中間部と第２の端部との間に設けられて中間部が回路基板に固定された後に分離される分離部とを備えるようにヒューズを構成した。これにより、弾性力付与部の弾性力でヒューズを回路基板に簡単に仮止めできるとともに、ヒューズを回路基板にハンダ付けした後は、分離部を切断することで、ハンダが溶融したときに弾性力付与部の弾性力で開路できる。したがって、ヒューズが無駄のない簡単な構造となり、取り付けが容易となるとともに、確実に電流を遮断できる。

−−−第１の実施の形態−−−
図１〜１０を参照して、本発明のヒューズおよび回路基板の第１の実施の形態を説明する。図１（ａ）は本実施の形態のヒューズの外観を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ矢視図である。ヒューズ１０は、弾性に富んだ金属の線状部材を２本の腕を持つねじりコイルバネと略同一の形状に形成した部材であり、第１端部１１と、第２端部１２と、中間端子１３と、バネ部１４と、立ち上げ部１５とを備えている。第１端部１１は、一方の腕１０ａの先端近傍をコイル部分の軸ＡＸと平行に略９０度折り曲げたヒューズ１０の端部である。第１端部１１は、後述する回路基板に取り付けられて、回路基板の一方の端子にハンダ付けされる。

第２端部１２は、他方の腕１０ｂの先端を第１端部１１と同一の方向に略９０度折り曲げたヒューズ１０の端部である。中間端子１３は、回路基板の他方の端子にハンダ付けされる部分であり、腕１０ｂの途中に設けられる。ねじりコイルバネのコイル部分に相当するバネ部１４は、第１端部１１と中間端子１３との間に設けられる。２本の腕１０ａ，１０ｂは、バネ部１４のねじれによってバネ部１４を中心に旋回可能である。なお、２本の腕１０ａ，１０ｂに外力が作用していない状態では、２本の腕のなす角度は、略１２０度程度である。

立ち上げ部１５は、中間端子１３と第２端部１２との間に設けられて、第１端部１１および第２端部１２とは逆方向に略矩形形状に立ち上がった部分である。腕１０ｂは、立ち上げ部１５および第２端部１２を除いて略同一直線上に位置する。

図２（ａ），（ｂ）は、各々ヒューズ１０が取り付けられる回路基板を表面から見た平面図、断面図である。回路基板２０は、所定の機能を実現する電子回路を構成する各種電子部品等が上述のヒューズ１０とともに実装される基板である。回路基板２０のヒューズ１０が取り付けられる位置には、２つの端子２１，２２と、係止穴２３とが設けられている。一方の端子（以下、第１端子と呼ぶ）２１は、回路基板２０の表面に設けられた銅箔（プリントパターン）２１ａの端子部分であり、回路基板２０の裏面まで貫通するスルーホール２１ｂが設けられている。

他方の端子（以下、第２端子と呼ぶ）２２は、第１端子２１と同様に回路基板２０の表面に設けられたプリントパターン２２ａの端子部分である。プリントパターン２１ａ，２２ａは、それぞれ回路基板２０の他の回路に接続されている。係止穴２３は、回路基板２０に設けられた回路基板２０の表裏面を貫通する貫通孔であり、第１端子２１から第２端子２２へ向かう直線の延長線上に相当する位置に設けられている。

第１端子２１から第２端子２２までの距離は、バネ部１４を撓ませて腕１０ａ，１０ｂのなす角度が略１８０度になるまで開いたときの第１端部１１から中間端子１３までの距離と略等しい。第１端子２１から係止孔２３までの距離は、同様に腕１０ａ，１０ｂのなす角度が略１８０度になるまでを開いたときの第１端部１１から第２端部１２までの距離、すなわち各腕１０ａ，１０ｂの長さの合計と略等しい。

−−−ヒューズ１０の取り付け−−−
図３（ａ），（ｂ）は、ヒューズ１０を回路基板２０に仮止めした状態を説明する説明図であり、図３（ａ）は、回路基板２０を表面から見た平面図であり、図３（ｂ）は、回路基板２０の断面図である。ヒューズ１０は、次のようにして回路基板２０に取り付けられて、ハンダ付けによって固定される。バネ部１４の弾性力に抗して腕１０ａ，１０ｂのなす角度が略１８０度になるまで開く。この状態では、第１端部１１と第２端部１２とは、バネ部１４の弾性力によって、互いがバネ部１４を中心に旋回して接近するように付勢される。腕１０ａ，１０ｂを開いた状態で、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ヒューズ１０の第１端部１１を回路基板２０のスルーホール２１ｂへ挿入し、ヒューズ１０の第２端部１２を回路基板２０の係止孔２３へ挿入する。これにより、バネ部１４の弾性力に抗して、第１端部１１がスルーホール２１ｂで、第２端部１２が係止孔２３で係止されるので、ヒューズ１０は回路基板２０から脱落しない。すなわち、ヒューズ１０は、バネ部１４の弾性力を利用して回路基板２０に係止する。

ヒューズ１０が回路基板２０の表面に当接するまで各端部１１，１２をスルーホール２１および係止孔２３に挿入した状態では、第１端部１１近傍の略９０度に曲げられた部分が第１端子２１に接触し、中間端子１３が第２端子２２に接触する。このように、バネ部１４の弾性力を利用してヒューズ１０を回路基板２０に仮止めした状態で、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１端部１１を第１端子２１にハンダ付けし、中間端子１３を第２端子２２にハンダ付けする。ハンダ３１，３２が固まった後、ニッパなどの工具で図４（ｂ）に示した一点鎖線Ｃで立ち上げ部１５を切断する。そして、図５に示すように、中間端子１３から切り離された腕１０ｂの先端部分１６を係止孔２３から外して取り除く。なお、ヒューズ１０が実装された回路基板２０の表面が下向きとなるように筐体に取り付けられた状態で過電流が流れた際にもヒューズ１０の回路基板２０への装着が維持されるよう、ヒューズ１０を回路基板２０に仮止めした後、図４（ｂ）に示すように第１端部１１を基板表面に平行な方向に折り曲げた上でハンダ付けすることが望ましい。

以上の手順によって、図６に示すように、ヒューズ１０が回路基板２０に取り付けられる。図６に示す状態では、腕１０ａは、その先端である第１端部１１がスルーホール２１ｂに挿入されるとともに、ハンダ３１で第１端子２１に固定され、腕１０ｂは、中間端子１３が第２端子２２にハンダ３２で固定される。これにより、第１端子２１と第２端子２２は、ヒューズ１０によって閉路されて、第１端子２１と第２端子２２との間で電流を流すことができる。

−−−ヒューズ１０の遮断動作−−−
上述のように、回路基板２０に取り付けられたヒューズ１０は、以下に述べる要因によって中間端子１３と第２端子２２とを固定するハンダ３２が溶融すると、図７に示すように、バネ部１４の弾性力によって腕１０ｂがバネ部１４を中心に旋回されて、中間端子１３が第２端子２２から離脱する。これにより第１端子２１と第２端子２２との間が開路されて、第１端子２１と第２端子２２との間で流れる電流が遮断される。

ハンダ３２が溶融する要因として、次のものが挙げられる。
（１） ヒューズ１０を流れる電流によるジュール熱
（２） ハンダ３２を流れる電流によるジュール熱
（３） プリントパターン２２ａを流れる電流によるジュール熱
（４） 図８に示すように、プリントパターン２２ａで伝達される、第２端子２２の近傍に配設された電子部品等が発する熱
（５） 第２端子２２の周囲の雰囲気から受ける熱

上記要因のうち（１）〜（３）は、ヒューズ１０を主に過電流防止のための電流ヒューズとして使用したときの溶融要因であり、（４），（５）は、ヒューズ１０を主に温度上昇防止のための温度ヒューズとして使用したときの溶融要因である。線径、長さ、電気抵抗率などのヒューズ１０の物理量や、プリントパターン２２ａの幅、厚さ、回路基板２０におけるヒューズ１０の配設位置などを適宜設定することで、ヒューズ１０を電流ヒューズとして使用することも、温度ヒューズとして使用することもできる。

なお、図８は、ヒューズ１０をＦＥＴの過電流防止に利用した一例を示す。ＦＥＴに過大な電流が流れたとき、ＦＥＴで発生する熱がソース端子からプリントパターン２２ａを介してハンダ３２に伝達されてハンダ３２が溶融すると、ヒューズ１０が遮断動作をして、ＦＥＴに流れる電流を遮断する。

ヒューズ１０が遮断動作をするときのハンダ３２の温度（以下、動作温度と呼ぶ）は、ハンダの融点である。なお、ハンダは数種類の金属からなる合金であり、その組成によっては融点がある範囲で広がることがある。このように、ある範囲で広がった融点の範囲内では、温度によってハンダの粘度が変化するため、動作温度がバネ部１４の弾性力の影響を受ける。したがって、融点範囲が広がった合金をハンダとして使用した場合には、動作温度に関して次の関係が成り立つ。
動作温度 ∝ 融点 ／ バネ部１４の弾性係数

ヒューズ１０が遮断動作をする際に、中間端子１３と第２端子２２とを固定するハンダ３２だけではなく、第１端部１１と第１端子２１とを固定するハンダ３１も溶融することもある。ハンダ３１が溶融すると、ヒューズ１０は第１端部１１が挿入されたスルーホール２１ｂを中心に回動可能となる。このとき、図９に示すように腕１０ｂの先端１７が第２端子２２へ接近することが考えられる。第１端部１１と腕１０ｂの先端１７との距離Ｌ１がスルーホール２１ｂと第２端部２２との距離Ｌ２より長い場合には、スルーホール２１を中心にヒューズ１０が回動すると腕１０ｂが第２端子２２に接触してしまうため、第１端子２１と第２端子２２との間を開路できないことがある。本実施の形態のヒューズ１０では、Ｌ１＜Ｌ２となるように各部の寸法を決定しているので、ハンダ３１が溶融することで腕１０ｂの先端１７が第２端子２２へ接近しても、第１端子２１と第２端子２２との間を確実に開路できる。

また、第１端子２１と第２端子２２とで、融点が異なるハンダを使用することで、ハンダ３１が溶融する前にハンダ３２を溶融させることもできる。ハンダ３１の融点がハンダ３２の融点より高くなるようにハンダの種類を選定して使用すればよい。なお、ハンダ３２の融点は、上述した動作温度や通電させる許容電流値などによって適宜決定される。すなわち、ハンダ３２の融点も、動作温度や許容電流値のパラメータとなる。

なお、ヒューズ１０の形状は、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、上述したヒューズ１０の立ち上げ部１５と第２端部１２とを連続的に形成した形状であってもよい。

上述した第１の実施の形態のヒューズおよび回路基板では、次の作用効果を奏する。
（１） 弾性に富んだ金属の線状部材を加工してバネ部１４を備えたヒューズ１０を形成し、中間端子１３と第２端部１２との間に立ち上げ部１５を設けた。これにより、バネ部１４の弾性力でヒューズ１０を回路基板２０に簡単に仮止めできるとともに、ヒューズ１０を回路基板２０にハンダ付けした後は、立ち上げ部１５を切断することで、ハンダ３２が溶融したときにバネ部１４の弾性力で各端子２１，２２の間を開路できる。したがって、ヒューズ１０が無駄のない簡単な構造になり、回路基板２０への取り付けが容易となるとともに、遮断動作時には確実に電流を遮断できる。

（２） ヒューズ１０を回路基板２０にハンダ付けした後に立ち上げ部１５を切断することで、中間端子１３から切り離された腕１０ｂの先端部分１６を係止孔２３から外して取り除くように構成したので、通電に寄与しない部分が回路基板２０に残らない。これにより、回路基板２０に取り付けられたヒューズ１０がコンパクトになり、回路基板２０の小型化に寄与する。

（３） ハンダ３２が溶融したときにバネ部１４の弾性力で中間端子１３が第２端子２２から離脱するよう構成した。これにより、確実に電流を遮断できる。
（４） ハンダ３２が溶融したときにバネ部１４の弾性力で腕１０ｂが回路基板２０の表面に対して平行に回動するよう構成した。これにより、回路基板２０が固定される筐体の内面が回路基板２０に接近するなど、回路基板２０の表面側の高さに余裕がないような場合であっても確実に電流を遮断できる。

（５） 第１端部１１を回路基板２０のスルーホール２１ｂへ挿入し、第２端部１２を回路基板２０の係止孔２３へ挿入するように構成した。これにより、バネ部１４の弾性力でヒューズ１０が回路基板２０から脱落しなくなるので、ハンダ付け前のヒューズ１０の仮固定が容易となって組み立て性が向上するともに、仮止めのための接着剤および接着剤塗布工程も不要となるので、製造コストを低減できる。

（６） 第１端部１１を回路基板２０のスルーホール２１ｂへ挿入し、第２端部１２を回路基板２０の係止孔２３へ挿入すると、中間端子１３が第２端子２２と接触するように構成した。これにより、中間端子１３と第２端子２２とのハンダ付けが容易となり、組み立て性が向上する。
（７） 第１端部１１は、ヒューズ１０を回路基板２０に仮止めする際の係止部分であるとともに、第１端子２１との接点でもある。これにより、ヒューズ１０の構成を単純化でき、製造コストを削減できる。

（８） 立ち上げ部１５は、中間端子１３と第２端部１２との間に設けられて、第１端部１１および第２端部１２とは逆方向に略矩形形状に立ち上がるように構成されている。これにより、ヒューズ１０を回路基板２０に取り付けると、立ち上げ部１５は回路基板２０の表面から突出した状態となるため、立ち上げ部１５の切断が容易となり、組み立て性が向上する。

（９） 中間端子１３が第２端子２２から離脱した後の、第１端部１１と腕１０ｂの先端１７との距離Ｌ１が、スルーホール２１ｂと第２端部２２との距離Ｌ２より短くなるように構成した。これにより、ハンダ３１が溶融することで腕１０ａがスルーホール２１ｂを中心に回動して、腕１０ｂの先端１７が第２端子２２へ接近しても、第１端子２１と第２端子２２との間を確実に開路できるので、ヒューズとしての信頼性が高い。

（１０） 第１端子２１と第２端子２２で、融点が異なるハンダを使用することで、ハンダ３１が溶融する前にハンダ３２を溶融させることもできる。これにより、上述した第１端部１１と腕１０ｂの先端１７との距離Ｌ１が、スルーホール２１ｂと第２端子２２との距離Ｌ２より短くなるように構成されていなくても、中間端子１３と第２端子２２が確実に離れるので、第１端子２１と第２端子２２との間を確実に開路できるので、ヒューズとしての信頼性を高められる。

（１１） 線径、長さ、電気抵抗率などのヒューズ１０の物理量や、プリントパターン２２ａの幅、厚さ、回路基板２０におけるヒューズ１０の配設位置、ハンダ３２の融点などを適宜設定することで、ヒューズ１０を電流ヒューズとして使用することも、温度ヒューズとして使用することもできるとともに、通電させる許容電流値や動作温度を自由に設定できる。これにより、ヒューズ１０の適用範囲を拡大でき、汎用性を持たせることができる。

−−−第２の実施の形態−−−
図１１〜１３を参照して、本発明のヒューズおよび回路基板の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。図１１（ａ），（ｂ）は本実施の形態のヒューズの外観を示す側面図である。

図１１（ａ）に示したヒューズ１１０は、弾性に富んだ金属の線状部材の途中に逆Ｖ字型の板バネを形成した部材であり、第１端部１１と、第２端部１２と、中間端子１３と、バネ部１１４と、立ち上げ部１５とを備えている。図１１（ｂ）に示したヒューズ２１０は、弾性に富んだ金属の線状部材の途中に引張コイルバネを形成した部材であり、第１端部１１と、第２端部１２と、中間端子１３と、バネ部２１４と、立ち上げ部１５とを備えている。

ヒューズ１１０，２２０は、いずれも腕１０ａと腕１０ｂとが略同一直線上に配設された構造となっており、バネ部１１４，２１４の弾性力が腕１０ａ，１０ｂの軸方向に作用する。

−−−ヒューズ１１０の取り付け−−−
ヒューズ１１０は、次のようにして回路基板２０に取り付けられて、ハンダ付けによって固定される。なお、ヒューズ２１０についてもヒューズ１１０と同様であるので説明は省略する。ヒューズ１１０の第１端部１１と第２端部１２と互いに外側に引っ張ることでバネ部１１４を撓ませて、ヒューズ１１０の第１端部１１を回路基板２０のスルーホール２１ｂへ挿入し、ヒューズ１１０の第２端部１２を回路基板２０の係止孔２３へ挿入する。これにより、バネ部１１４の弾性力に抗して、第１端部１１がスルーホール２１ｂで、第２端部１２が係止孔２３で係止されるので、ヒューズ１１０は回路基板２０から脱落することなく仮止めされる。

ヒューズ１１０を回路基板２０に仮止めした状態で、第１端部１１を回路基板２０の裏面で基板表面に平行な方向に折り曲げて、第１端子２１にハンダ３１によりハンダ付けし、中間端子１３を第２端子２２にハンダ３２によりハンダ付けする。ハンダ３１，３２が固まった後、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、ニッパなどの工具で立ち上げ部１５を切断して、中間端子１３から切り離された腕１０ｂの先端部分１６を係止孔２３から外して取り除く。以上の手順によって、ヒューズ１１０が回路基板２０に取り付けられる。

−−−ヒューズ１１０の遮断動作−−−
回路基板２０に取り付けられたヒューズ１１０は、第１の実施の形態と同様の要因によって中間端子１３と第２端子２２とを固定するハンダ３２が溶融すると、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、バネ部１１４の弾性力によって腕１０ｂが第１端部１１の方へ引き寄せられて、中間端子１３が第２端子２２から離脱する。これにより第１端子２１と第２端子２２との間が開路されて、第１端子２１と第２端子２２との間で流れる電流が遮断される。このように、ヒューズ１１０の遮断動作は、バネ部１１４の弾性力によって、腕１０ｂが腕１０ａ，１０ｂの軸方向に駆動されることで行われる。ヒューズ２１０についても同様である。

上述した第２の実施の形態のヒューズおよび回路基板では、第１の実施の形態の作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
（１） 逆Ｖ字型のバネであるバネ部１１４、または、引張コイルバネであるバネ部２１４を形成して、バネ部１１４，２１４の弾性力によって、腕１０ｂが腕１０ａ，１０ｂの軸方向に駆動されることでヒューズ１１０，２１０の遮断動作が行われるよう構成した。これにより、基板回路２０の平面内の実装密度が高い場合などでも、他のプリントパターンや電子部品などと干渉することなく遮断動作ができるので、回路基板２０を小型化できる。

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、ヒューズが遮断動作したときに、腕１０ｂが回路基板２０の表面と平行な方向に移動することで、中間端子１３が第２端子２２から離脱するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、回路基板２０の表面から腕１０ｂが離れるように移動させることで中間端子１３を第２端子２２から離脱させてもよい。腕１０ｂが回路基板２０の表面から離れるように構成した例を、図１４，１５を参照して説明する。

図１４（ａ），（ｂ）は、腕１０ｂが腕１０ａに対して上方に折り曲げられたヒューズ３１０と回路基板２０とを模式的に示した側面図である。図１４（ａ）の実線で示すように、ヒューズ３１０は、屈曲部３１４で折り曲げられ、第１端部１１をスルーホール２１に挿入した状態では、腕１０ｂが斜め上方に向かって延在するように構成されている。図１４（ａ）の破線で示すように、第２端部１２を係止穴２３に挿入すると、屈曲部３１４および腕１０ｂが弾性力に抗して撓む。

スルーホール２１ｂへ挿入した第１端部１１の先端、および係止孔２３へ挿入した第２端部の先端は、屈曲部３１４および腕１０ｂの弾性力によって抜けないように、それぞれの先端部分を折り曲げる。なお、係止穴２３の位置を第２端子２２からやや遠目に設定すると、逆Ｖ字型に形成された立ち上げ部３１５の頂点の角度が大きくなるように第２端部１２を引っ張りながら係止穴２３に挿入することになる。このとき、立ち上げ部３１５の撓みを復元しようとする弾性力で、第１端部１１と第２端部１２とが引っ張りあうので、各端部１１，１２の先端部分を折り曲げなくても、第１端部１１がスルーホール２１ｂで、第２端部１２が係止孔２３でそれぞれ係止される。

回路基板２０に取り付けられたヒューズ３１０は、中間端子１３と第２端子２２とを固定するハンダ３２が溶融すると、図１４（ｂ）の破線で示すように、屈曲部３１４および腕１０ｂの弾性力によって腕１０ｂが回路基板２０の表面から離れるように跳ね上げられて、中間端子１３が第２端子２２から離脱する。

図１５（ａ），（ｂ）に示すように、コイル部分の軸ＡＸが回路基板２０の表面に平行となるように、ねじりコイルバネのコイル部分に相当するバネ部４１４を設けたヒューズ４１０でも、ヒューズ３１０と同様に組み立ておよび遮断動作が可能である。なお、ヒューズ４１０では、ヒューズ３１０のように腕１０ｂを撓ませる必要はない。

（２） 上述の説明では、ヒューズ１０の２本の腕１０ａ，１０ｂに外力が作用していないときに２本の腕のなす角度は、略１２０度程度であるが、本発明はこれに限定されない。ヒューズ１０が遮断動作したときに、中間端子１３が第２端子２２から確実に離脱できる角度であればよい。
（３） 上述の説明では、中間端子１３と第２端子２２との固定にハンダを用いているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ハンダの代わりに低い融点を持つ様々な合金を用いることができる。

（４） 上述の説明では、ハンダ３１，３２が固まった後、ニッパなどの工具で図４（ｂ）に示した一点鎖線部分Ｃで立ち上げ部１５を切断しているが、本発明はこれに限定されない。中間端子１３から第２端部１２までの間で少なくとも１カ所で切断されれば、ヒューズ１０の遮断動作が可能となる。

（５） 上述の説明では、中間端子１３から切り離された腕１０ｂの先端部分１６を係止孔２３から外して取り除いているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、中間端子１３から切り離された後も第２端部１２が係止穴２３に残っていてもよい。この場合には、第２端部１２が係止穴２３から離脱して、回路基板２０のショートの原因とならないように、先端部分１６は回路基板２０に固着されることが望ましい。

（６） 上述の説明では、第１端部１１がスルーホール２１ｂに挿入されるように構成されているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ヒューズ１０を仮止めしたときに、腕１０ａの先端が第１端子２１の上にとどまるように構成されていればよく、図１６に示すように、腕１０ａの途中にＵ字状にきつく折り曲げた突起１８を設けて、回路基板２０の貫通孔２４に挿入させて係止するようにしてもよい。また、突起１８を設けなくても、先に腕１０ａの先端だけを第１端子２１にハンダ付けすることとしてもよい。

（７） 上述の説明では、立ち上げ部１５は腕１０ｂにのみ設けられているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、腕１０ａも腕１０ｂと同じ構成とすることとしてもよい。すなわち、バネ部１４を中心に、２本の腕がともに上述した腕１０ｂと同じ形状となるように構成するとともに、双方の腕を上述した腕１０ｂと同じ取り付け方法で、回路基板２０に取り付けることとしてもよい。
（８） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

以上の実施の形態およびその変形例において、たとえば、第１の端部は第１端部１１に、第２の端部は第２端部１２に、中間部は中間端子１３に、弾性力付与部はバネ部１４，１１４，２１４，３１４，４１４に、分離部は立ち上げ部１５にそれぞれ対応する。さらに、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における機器構成に何ら限定されない。

第１の実施の形態のヒューズ１０の外観を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。 ヒューズ１０が取り付けられる回路基板２０を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 ヒューズ１０を回路基板２０に仮止めした状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 回路基板２０に仮止めしたヒューズ１０をハンダ付けした状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 ヒューズ１０を回路基板２０にハンダ付けした後に立ち上げ部１５を切断した状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 回路基板２０へのヒューズ１０の取り付けが終わった状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 ヒューズ１０が遮断動作をしたときの様子を示す平面図である。 ヒューズ１０をＦＥＴの過電流防止に利用した一例を示す回路基板２０の斜視図である。 第１端部１１と腕１０ｂの先端１７との距離Ｌ１、およびスルーホール２１ｂと第２端子２２との距離Ｌ２の関係について示す図である。 ヒューズ１０の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ矢視図である。 第２の実施の形態のヒューズを示す図であり、（ａ）はヒューズ１１０の側面図であり、（ｂ）はヒューズ２１０の側面図である。 ヒューズ１１０を回路基板２０に仮止めしてハンダ付けした後の状態を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 ヒューズ１１０が遮断動作をしたときの様子を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。 ヒューズの変形例を示す側面図であり、（ａ）はヒューズ３１０を回路基板２０に取り付ける様子を示す図であり、（ｂ）はヒューズ３１０の遮断動作を示す図である。 ヒューズの変形例を示す側面図であり、（ａ）はヒューズ４１０を回路基板２０に取り付ける様子を示す図であり、（ｂ）はヒューズ３１０の遮断動作を示す図である。 ヒューズの変形例を示す側面図である。

符号の説明

１０，１１０，２１０，３１０，４１０ ヒューズ
１０ａ，１０ｂ 腕
１１ 第１端部
１２ 第２端部
１３ 中間端子
１４，１１４，２１４，４１４ バネ部
１５ 立ち上げ部
２０ 回路基板
２１ 第１端子
２１ｂ スルーホール
２２ 第２端子
２３ 係止穴

Claims (6)

1. 電流によるジュール熱でハンダが溶融すると前記ハンダによる回路基板への固定が弾性力によって解除されて過電流を防止するヒューズにおいて、
   前記回路基板に係止される第１および第２の端部と、
   前記第１および第２の端部との間に設けられ、前記回路基板にハンダで固定される中間部と、
   前記第１の端部と前記中間部との間に設けられ、前記弾性力を付与する弾性力付与部と、
   前記中間部と前記第２の端部との間に設けられ、前記中間部が前記回路基板に固定された後に分離される分離部とを備えることを特徴とするヒューズ。
2. 請求項１に記載のヒューズにおいて、
   前記弾性力付与部は、前記回路基板に取り付けられた状態で、前記回路基板の表面と平行な方向に前記第１の端部と前記中間部とを接近させる方向に前記弾性力を付与することを特徴とするヒューズ。
3. 請求項１に記載のヒューズにおいて
   前記弾性力付与部は、前記回路基板に取り付けられた状態で、前記弾性力付与部を中心として前記中間部を回動させる方向に前記弾性力を付与することを特徴とするヒューズ。
4. 請求項１に記載のヒューズにおいて
   前記弾性力付与部は、前記回路基板に取り付けられた状態で、前記弾性力付与部を中心として前記回路基板の表面と平行な方向に前記中間部を回動させる方向に前記弾性力を付与することを特徴とするヒューズ。
5. ２つの端子間に電流を流すヒューズを備えた回路基板において、
   前記ヒューズは、前記回路基板に係止されて前記端子のうちの一方の端子に接続される第１の端部と、前記回路基板に係止される第２の端部と、前記第１および第２の端部との間に設けられて前記端子のうちの他方の端子にハンダで固定される中間部と、前記第１の端部と前記中間部との間に設けられて弾性力を付与する弾性力付与部と、前記中間部と前記第２の端部との間に設けられて前記中間部が前記他方の端子に固定された後に分離される分離部とを有し、
   前記２つの端子間に流れる電流によるジュール熱で前記ハンダが溶融すると、前記弾性力によって前記中間部が前記他方の端子から離脱して前記２つの端子間に流れる電流を遮断することを特徴とする回路基板。
6. 請求項５に記載の回路基板において、
   前記第１の端部は、前記一方の端子にハンダで固定され、
   前記中間部を前記他方の端子に固定する前記ハンダの溶融温度は、前記第１の端部を前記一方の端子に固定する前記ハンダの溶融温度とは異なることを特徴とする回路基板。

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