JP7049634B1 - ヒューズ及び車載機器 - Google Patents

Abstract

【課題】リフロー方式での回路基板への取り付けに適した構成を有するヒューズと、このヒューズを備える車載機器とを提供する。【解決手段】車載機器はヒューズ１を備える。複数の端子１１は、長板状をなし、一列に並べられている。複数の端子１１中の２つの端子に溶断部が接続されている。ハウジング１０は、複数の端子１１の一部と、溶断部とを覆い、３００度以上の耐熱性を有している。電流は溶断部を介して流れる。溶断部の温度が所定温度を超えた場合、溶断部は溶断される。【選択図】図１

Description

本開示はヒューズ及び車載機器に関する。

車載機器には、電気機器に過電流が流れることを防止するためにヒューズが設けられている（特許文献１を参照）。特許文献１に記載のヒューズは、所謂、ブレード型のヒューズである。ブレード型のヒューズでは２つの端子は長板状をなす。２つの端子は溶断部に接続されている。２つの端子の一部と溶断部とはハウジングによって覆われている。電流は、一方の端子、溶断部及び他方の端子の順に流れる。溶断部が溶断されることによって、過電流の通流が防止される。

特許文献１では、回路基板上にブレード型のヒューズが挿入されるヒューズホルダが取り付けられている。ヒューズの溶断部が溶断された場合、ヒューズをヒューズホルダから取り外し、新たなヒューズをヒューズホルダに挿入する。

特開２０１１－７６７７２号公報

特許文献１では、ヒューズホルダにブレード型のヒューズを挿入することによって車載機器が実現されている。この車載機器の構成は、ヒューズホルダが回路基板上に取り付けられている構成であるため、サイズが大きいという問題がある。車両内では、限られた領域に多数の機器を配置するため、車載機器のサイズは小さいことが好ましい。

小型の車載機器を実現する方法として、ブレード型のヒューズを半田で基板に直接取り付ける方法がある。通常、回路基板には、ヒューズとは異なる多くの部品が半田で取り付けられている。半田で部品を取り付ける方式としてリフロー方式がある。リフロー方式では、回路基板を覆う基板メッキ上にペースト状の半田を塗布し、半田の上に部品の電極を配置する。この状態で、熱風の吹き付け又は赤外線の照射を行う。これにより、半田が溶け、部品の電極と基板メッキとが半田によって接続される。

ヒューズ以外の部品がリフロー方式で回路基板に取り付けられる場合、全ての部品を回路基板に取り付ける工程を安価に実現するためには、ブレード型のヒューズもリフロー方式で回路基板に取り付けられることが好ましい。しかしながら、ブレード型のヒューズは、ヒューズホルダに挿入することを前提として製造されている。このため、ブレード型のヒューズは、現状、リフロー方式での取り付けに適した部品ではない。

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リフロー方式での回路基板への取り付けに適した構成を有するヒューズと、このヒューズを備える車載機器とを提供することにある。

本開示の一態様に係るヒューズは、車載機器が備え、複数の貫通孔を有する回路基板に取り付けられるヒューズであって、一列に並べられている長板状の複数の端子と、前記複数の端子中の２つの端子に接続される溶断部と、前記複数の端子の一部及び前記溶断部を覆うハウジングとを備え、電流は前記溶断部を介して流れ、前記溶断部は、前記溶断部の温度が所定温度を超えた場合に溶断され、前記ハウジングは、３００度以上の耐熱性を有し、各端子は、金属体と、前記金属体の表面を覆う錫製の端子メッキと、一部が前記ハウジングによって覆われている長板状の第１板部分と、前記第１板部分に連結している第２板部分とを有し、前記複数の端子それぞれについて、前記第１板部分の一方の端部は前記ハウジングの共通の一面から突出しており、前記第２板部分は、前記ハウジングから突出している前記第１板部分の先端面の一部分から突出しており、前記第２板部分の断面積は前記第１板部分の断面積よりも小さく、前記複数の端子それぞれの前記第２板部分は前記複数の貫通孔に挿入され、前記複数の端子それぞれの前記第１板部分は前記回路基板に当たる。

本開示の一態様に係る車載機器は、ヒューズと、前記ヒューズが取り付けられる回路基板とを備え、前記ヒューズは、一列に並べられている長板状の複数の端子と、前記複数の端子中の２つの端子に接続される溶断部と、前記複数の端子の一部及び前記溶断部を覆い、耐熱性を有するハウジングとを有し、電流は前記溶断部を介して流れ、前記溶断部は、前記溶断部の温度が所定温度以上となった場合に溶断され、前記ハウジングは、３００度以上の耐熱性を有し、各端子は、金属体と、前記金属体の表面を覆う錫製の端子メッキと、一部が前記ハウジングによって覆われている長板状の第１板部分と、前記第１板部分に連結している第２板部分とを有し、前記複数の端子それぞれについて、前記第１板部分の一方の端部は前記ハウジングの共通の一面から突出しており、前記第２板部分は、前記ハウジングから突出している前記第１板部分の先端面の一部分から突出しており、前記第２板部分の断面積は前記第１板部分の断面積よりも小さく、前記回路基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板を貫通する複数の貫通孔と、前記絶縁基板を覆う複数の基板メッキとを有し、前記複数の端子それぞれは、複数の貫通孔に挿入されており、半田によって前記複数の基板メッキに接続され、前記複数の基板メッキそれぞれは、前記複数の貫通孔周辺の前記絶縁基板を覆い、前記複数の端子それぞれの前記第２板部分は前記複数の貫通孔に挿入され、前記複数の端子それぞれの前記第１板部分は前記複数の基板メッキに当たっている。

上記の態様によれば、ヒューズの構成がリフロー方式での回路基板への取り付けに適している。

実施形態１におけるヒューズの正面図である。 ヒューズの側面図である。 端子の断面図である。 ヒューズの断面図である。 図１の上側から見た端子及び溶断部の状態の説明図である。 ヒューズが回路基板に取り付けられた状態を示す説明図である。 ヒューズが回路基板に取り付けられた状態を示す他の説明図である。 回路基板の断面図である。 ２つの貫通孔間の距離が短い場合に得られる効果の説明図である。 実施形態２におけるヒューズの正面図である。 ヒューズの断面図である。 ヒューズが回路基板に取り付けられた状態を示す説明図である。 両側に配置されている２つの貫通孔間の距離が短い場合に得られる効果の説明図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（１）本開示の一態様に係るヒューズは、車載機器が備えるヒューズであって、一列に並べられている長板状の複数の端子と、前記複数の端子中の２つの端子に接続される溶断部と、前記複数の端子の一部及び前記溶断部を覆うハウジングとを備え、電流は前記溶断部を介して流れ、前記溶断部は、前記溶断部の温度が所定温度を超えた場合に溶断され、前記ハウジングは、３００度以上の耐熱性を有し、各端子は、金属体と、前記金属体の表面を覆う錫製の端子メッキと、一部が前記ハウジングによって覆われている長板状の第１板部分と、前記第１板部分に連結している第２板部分とを有し、前記複数の端子それぞれについて、前記第１板部分の一方の端部は前記ハウジングの共通の一面から突出しており、前記第２板部分は、前記ハウジングから突出している前記第１板部分の先端面の一部分から突出しており、前記第２板部分の断面積は前記第１板部分の断面積よりも小さい。

上記の態様にあっては、リフロー方式で回路基板への取り付けを行う場合、熱風がハウジングに吹き付けられるか、又は、赤外線がハウジングに照射される。これにより、ハウジングの温度が上昇する。ハウジングは耐熱性を有する。このため、ハウジングの温度がＸ度以下である場合、ハウジングにおいて変形又は溶融が発生することはない。ここで、Ｘは正の実数である。ハウジングに関して、３００度以上の耐熱性は、Ｘが３００以上であることを意味する。ハウジングにおいて変形又は溶融が発生しない場合、ハウジングの形状が維持される。ハウジングは３００度以上の耐熱性を有しているので、ハウジングにおいては、熱風の吹き付け又は赤外線の照射によって、溶融又は変形が発生することはない。結果、構成は、リフロー方式での回路基板への取り付けに適している。

また、各端子では、金属体の表面が錫製の端子メッキで覆われている。半田には、通常、錫成分が含まれている。従って、錫製の端子メッキを有する端子に関して、半田の馴染み易さ、所謂、濡れ性が高い。このため、半田が端子に強力に接着する。

更に、ハウジングから突出している第１板部分の先端面から第２板部分が突出しており、段差構造が実現されている。回路基板では、絶縁基板に貫通孔が設けられており、貫通孔の内面と、貫通孔周辺の絶縁基板とを基板メッキが覆っている。例えば、面積が第２板部分の断面積よりも若干大きい貫通孔が設けられる。この場合において、第２板部分が貫通孔に挿入されたとき、第１板部分は、貫通孔を通らず、貫通孔周辺の基板メッキに当たる。このとき、ハウジングは、第１板部分によって回路基板から離れている。この場合においては、半田で端子を回路基板に取り付けたときに、フィレット形状の半田が形成され易い。フィレット形状の半田が形成されることは、良好な取り付けが実現されていることを意味する。

また、基板メッキ上にペースト状の半田を塗布した状態で貫通孔に端子が挿入される。前述したように段差構造が実現されているため、貫通孔に端子が挿入された場合、ハウジングがペースト状の半田に接触することはない。このため、リフロー方式で半田を溶かした場合に、ボール状の半田が形成される可能性は低い。

更に、第２板部分の断面積が第１板状部分の断面積よりも小さく、第２板部分は細い。このため、第２板部分を挿入する貫通孔として、面積が小さい貫通孔を用いることができる。この場合においては、第２板部分と貫通孔との間の隙間が小さい。このため、例えば、ハウジングに熱風が吹き付けられた場合であっても、第２板部分、即ち、ヒューズが大きく傾くことがなく、ハウジングは回路基板の板面に対して略垂直に立っている。結果、リフロー方式で実装を行う場合に、治具によってハウジングを、略垂直に立っている状態で固定する必要がなく、安価な実装を実現することができる。

（２）本開示の一態様に係るヒューズでは、前記複数の端子の並び方向の両側に配置されている２つの端子について、２つの第２板部分は、前記並び方向の内側に位置している。

上記の態様にあっては、並び方向の両側に配置されている２つの端子について、２つの第２板部分の距離は短い。このため、第２板部分が回路基板の貫通孔に挿入される構成では、両側に配置されている２つの端子が挿入される２つの貫通孔間の距離は短い。通常、貫通孔の内面と、貫通孔周辺の絶縁基板とは基板メッキで覆われており、半田によって端子が基板メッキに接続される。部品が取り付けられる回路基板として、絶縁基板の内部に配線パターンが形成されている回路基板を用いる場合がある。絶縁基板の表面及び内部において、隣り合う２つの貫通孔間に配線パターンが設けられないことが多い。２つの端子が挿入される貫通孔間の距離は短い場合、絶縁基板の表面及び内部において、配線パターンを形成することができる許可領域が広いので、配線パターンの設計の自由度は高い。

（３）本開示の一態様に係るヒューズでは、前記ハウジングから突出している複数の第１板部分の先端面は同一平面上に位置する。

上記の態様にあっては、複数の端子は、回路基板に設けられた複数の貫通孔に挿入される。例えば、貫通孔の面積が第２板部分の断面積よりも若干大きい場合において、複数の第２板部分を複数の貫通孔に挿入したとき、複数の第１板部分それぞれは、貫通孔周辺の回路基板に当たる。複数の第１板部分の先端面は同一平面上に位置する。このため、ヒューズは安定した状態で回路基板によって支持される。

（４）本開示の一態様に係る車載機器は、ヒューズと、前記ヒューズが取り付けられる回路基板とを備え、前記ヒューズは、一列に並べられている長板状の複数の端子と、前記複数の端子中の２つの端子に接続される溶断部と、前記複数の端子の一部及び前記溶断部を覆い、耐熱性を有するハウジングとを有し、電流は前記溶断部を介して流れ、前記溶断部は、前記溶断部の温度が所定温度以上となった場合に溶断され、前記ハウジングは、３００度以上の耐熱性を有し、各端子は、金属体と、前記金属体の表面を覆う錫製の端子メッキと、一部が前記ハウジングによって覆われている長板状の第１板部分と、前記第１板部分に連結している第２板部分とを有し、前記複数の端子それぞれについて、前記第１板部分の一方の端部は前記ハウジングの共通の一面から突出しており、前記第２板部分は、前記ハウジングから突出している前記第１板部分の先端面の一部分から突出しており、前記第２板部分の断面積は前記第１板部分の断面積よりも小さく、前記回路基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板を貫通する複数の貫通孔と、前記絶縁基板を覆う複数の基板メッキとを有し、前記複数の端子それぞれは、複数の貫通孔に挿入されており、半田によって前記複数の基板メッキに接続されている。

上記の態様にあっては、ヒューズが有する複数の端子それぞれを、絶縁基板に設けられている複数の貫通孔に挿入する。その後、複数の端子それぞれを、半田によって複数の基板メッキに接続する。これにより、機器が実現される。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係るヒューズの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

（実施形態１）
＜ヒューズの構成＞
図１は実施形態１におけるヒューズ１の正面図である。図２はヒューズ１の側面図である。ヒューズ１は、樹脂製のハウジング１０を備える。図１及び図２に示すように、ヒューズ１では、ハウジング１０の共通の一面から２つの端子１１が突出している。各端子１１は導電性を有する。

図３は端子１１の断面図である。各端子１１は長板状の金属体３０を有する。各端子１１では、金属体３０の両側の板面は錫（Ｓｎ）製の端子メッキ３１によって覆われている。板面は板の幅広面である。各端子１１の側面では、金属体３０が露出している。金属体３０及び端子メッキ３１は導電性を有する。金属体３０は、例えば、亜鉛合金を用いて製造される。図３以外の図面では、金属体３０及び端子メッキ３１の記載を省略している。
なお、端子メッキ３１は、板面とは異なる金属体３０の面、例えば側面を覆ってもよい。

図４はヒューズ１の断面図である。図１、図２及び図４に示すように、ハウジング１０は一面が開放された箱体状をなす。２つの端子１１それぞれの一部は、ハウジング１０によって覆われている。前述したように、ハウジング１０の共通の一面から２つの端子１１が突出している。ここで、共通の一面は、開放面であり、図１、図２及び図４の下側に位置する。図４に示すように、ハウジング１０の内部において、２つの端子１１は一列に並べられている。２つの端子１１は、棒状の溶断部１２に接続されている。溶断部１２は導電性を有する。溶断部１２もハウジング１０によって覆われている。

ヒューズ１を含む電気回路として、ヒューズ１がバッテリ及び負荷に接続される回路が挙げられる。具体的には、ヒューズ１の一方の端子１１はバッテリの正極に接続されている。ヒューズ１の他方の端子１１は、スイッチを介して負荷の一端に接続されている。バッテリの負極と負荷の他端とは接地されている。負荷は車両に搭載されている電気機器である。この電気回路では、スイッチがオンである場合、電流は一方の端子１１、溶断部１２及び他方の端子１１の順に流れる。

溶断部１２を介して電流が流れた場合、溶断部１２は発熱する。溶断部１２を介して流れる電流の電流値が大きい程、溶断部１２の発熱量は大きい。溶断部１２について、単位時間当たり発熱量が単位時間当たりの放熱量を超えている場合、溶断部１２の温度は上昇する。溶断部１２を介して流れる電流の電流値が一定の所定値を超えている場合、溶断部１２の温度は上昇し続ける。溶断部１２の温度が所定温度、例えば４２０度を超えた場合、溶断部１２は溶断される。これにより、溶断部１２を介した電流の通流が停止する。結果、負荷に過電流が流れることが防止される。

図５は、図１の上側から見た２つの端子１１及び溶断部１２の状態の説明図である。図４及び図５に示すように、各端子１１は長板状をなす。２つの端子１１の板面は揃っており、図４では２つの端子１１の板面が示されている。２つの端子１１それぞれについて、一方の端部はハウジング１０の共通の一面（開放面）から、図４の下側に向けて突出している。
なお、２つの端子１１の板面は同一平面上に位置していることが好ましい。

前述したように、各端子１１が長板状をなしているので、ヒューズ１はブレード型のヒューズである。一般的に、ブレード型のヒューズの端子の断面積は、チップ型のヒューズの端子の断面積よりも大きい。このため、ブレード型のヒューズは、状態が正常である場合に大電流が流れる回路のヒューズとして用いることができる。

各端子１１では、長板状の第１板部分２０の端部に長板状の第２板部分２１の端部が連結している。第１板部分２０の一部はハウジング１０によって覆われている。第１板部分２０の第１端部は、前述したハウジング１０の共通の一面から、図４の下側に向けて突出している。ハウジング１０の共通の一面と、第１板部分２０の第１端部の先端面は平行である。また、２つの端子１１について、２つの第１板部分２０の第１端部の先端面は同一平面上に位置する。

なお、共通の一面及び先端面の平行は、完全な平行のみを意味せず、実質的な平行であればよい。従って、共通の一面及び先端面が平行である状態には、共通の一面及び先端面がなす角度が設計上の誤差範囲内の値である状態も含まれる。また、２つの先端面が同一平面上に位置することは、２つの先端面の段差が実質的にないことを意味する。従って、２つの先端面の段差が設計上の誤差範囲内の値である場合、２つの先端面は同一平面上に位置する。

各端子１１では、第１板部分２０の第１端部の先端面の一部分から、第１板部分２０の長さ方向に沿って、第２板部分２１が突出している。第２板部分２１の断面積は第１板部分２０の断面積よりも小さく、第２板部分２１は第１板部分２０よりも細い。第１板部分２０及び第２板部分２１の厚みは一致しており、第１板部分２０及び第２板部分２１の板面は連続している。第１板部分２０及び第２板部分２１の長さ方向は、一致しており、図１、図２及び図４の上下方向である。第１板部分２０及び第２板部分２１の断面積は、第１板部分２０及び第２板部分２１の幅方向、即ち、図１、図２及び図４の左右方向に沿った切断によって得られる断面の面積である。

なお、第１板部分２０及び第２板部分２１の厚みの一致は、完全な一致のみを意味せず、実質的な一致であればよい。従って、第１板部分２０及び第２板部分２１の厚みが一致している状態には、２つの厚みの差が誤差範囲である状態も含まれる。また、２つの長さ方向の一致は、完全な一致のみを意味せず、実質的な一致であればよい。従って、２つの長さ方向が一致している状態には、２つの長さ方向がなす角度が誤差範囲内である状態も含まれる。

２つの端子１１について、２つの第２板部分２１は、２つの端子１１の並び方向の内側に位置している。並び方向は図４の左右方向である。従って、図４において、左側の端子１１については、第２板部分２１は、第１板部分２０の第１端部の先端面において、右側の縁部分から突出している。右側の端子１１については、第２板部分２１は、第１板部分２０の第１端部の先端面において、左側の縁部分から突出している。このように、２つの第２板部分２１が突出しているので、２つの端子１１の第２板部分２１間の距離は短い。また、図１及び図２に示すように、第２板部分２１の先端部分は角錐台状をなし、第２板部分２１について、ハウジング１０に近い部分の断面積は大きく、ハウジング１０から遠い部分の断面積は小さい。

図４及び図５に示すように、棒状の溶断部１２は、２つの端子１１の第１板部分２０間に配置されている。溶断部１２の一方の端部は、一方の端子１１の第１板部分２０の側面に接続されている。溶断部１２の他方の端部は、他方の端子１１の第１板部分２０の側面に接続されている。溶断部１２が接続している２つの側面は互いに対向している。溶断部１２は、曲がっており、全体としてＶ字状をなす。図４の例では、溶断部１２は、図４の上側に曲がっている。
なお、溶断部１２の形状は、Ｖ字状に限定されず、例えば、Ｓ字状であってもよい。

図４及び図５に示すように、ハウジング１０について、前述した共通の一面の反対側に位置する一面、即ち、図４の上側の一面には、２つの開口４０が設けられている。２つの端子１１の第１板部分２０の第２端部それぞれは、２つの開口４０と対向している。ヒューズ１の使用者は、例えば、テスターを用いて、２つの端子１１間の抵抗値を測定する。使用者は、測定した抵抗値に基づいて、溶断部１２が溶断しているか否かを確認することができる。

＜ヒューズ１の取り付け状態＞
図６は、ヒューズ１が回路基板５に取り付けられた状態を示す説明図である。図７は、ヒューズ１が回路基板５に取り付けられた状態を示す他の説明図である。回路基板５は、所謂、プリント基板である。ヒューズ１は、半田Ｈによって回路基板５に取り付けられる。図６及び図７は、ヒューズ１が半田Ｈによって回路基板５に取り付けられた後の状態を示している。図６及び図７には、回路基板５の断面が示されている。図６及び図７に示すように、回路基板５は絶縁基板５０を有する。絶縁基板５０では、表側板面から裏側板面まで貫通する２つの貫通孔５０ａが設けられている。貫通孔５０ａの数は、ヒューズ１の端子１１の数以上である。貫通孔５０ａの開口は円形状をなす（図９参照）。絶縁基板５０について、図６及び図７では、上側の板面が表側板面であり、下側の板面が裏側板面である。

絶縁基板５０の表側板面上には、導電性を有する複数の配線パターン５２が配置されている。絶縁基板５０の裏側板面上にも、複数の配線パターン５２が配置されている。回路基板５では、各貫通孔５０ａの内面は基板メッキ５１によって覆われている。基板メッキ５１は導電性を有する。表側板面及び裏側板面それぞれにおける貫通孔５０ａの周縁部は配線パターン５２によって覆われている。各基板メッキ５１は、貫通孔５０ａの内面に加えて、表側板面及び裏側板面それぞれにおける貫通孔５０ａの周縁部を、配線パターン５２を介して覆っている。図６においては、基板メッキ５１は、配線パターン５２の上側から貫通孔５０ａの周縁部を覆うとともに、配線パターン５２の下側から貫通孔５０ａの周縁部を覆っている。

基板メッキ５１は例えば錫成分を含む。配線パターン５２は、例えば銅製である。基板メッキ５１は、配線パターン５２に接触しており、配線パターン５２と導通している。基板メッキ５１において、貫通孔５０ａの内面及び周縁部を除く他の部分は、絶縁性を有するレジスト５３によって覆われている。

貫通孔５０ａの面積は、端子１１の第２板部分２１の断面積よりも若干大きい。このため、端子１１の第２板部分２１を貫通孔５０ａに挿入することができる。第１板部分２０の幅は十分に長いので、第２板部分２１を貫通孔５０ａに挿入した場合、端子１１の第１板部分２０は、貫通孔５０ａを通らず、貫通孔５０ａ周辺の基板メッキ５１に当たる。２つの第１板部分２０の第１端部の先端面は同一平面上に位置するので、ヒューズ１は、安定した状態で回路基板５によって支持される。

ヒューズ１を回路基板５に取り付ける場合、絶縁基板５０の表側板面を覆っている基板メッキ５１上にペースト状の半田Ｈを塗布する。基板メッキ５１上に半田Ｈが塗布されている状態で、２つの端子１１の第２板部分２１それぞれを、絶縁基板５０の表側から、即ち、図６及び図７の上側から、２つの貫通孔５０ａに挿入する。このとき、２つの端子１１の第１板部分２０は、表側板面を覆っている基板メッキ５１によって支持される。第２板部分２１の一部は、回路基板５の裏側板面から露出している。

この状態で、ヒューズ１及び回路基板５はリフロー炉に通される。リフロー炉内では、ヒューズ１及び回路基板５に熱風が吹き付けられるか、又は、ヒューズ１及び回路基板５に赤外線が照射される。これにより、ペースト状の半田Ｈが溶け、半田Ｈは端子１１及び基板メッキ５１を接続する。具体的には、図６及び図７に示すように、半田Ｈの一部は、第１板部分２０の軸回りに沿って、ハウジング１０から露出している端子１１の第１板部分２０の板面及び端面に接着するとともに、絶縁基板５０の表側板面を覆っている基板メッキ５１に接着する。

更に、溶けた半田Ｈの一部は、貫通孔５０ａ内に入り込み、貫通孔５０ａの内面を覆っている基板メッキ５１と、端子１１の第２板部分２１の板面及び端面とに接着する。半田Ｈは導電性を有する。半田Ｈによって、端子１１及び基板メッキ５１は導通する。ヒューズ１が有する２つの端子１１それぞれを半田Ｈによって、回路基板５が有する２つの基板メッキ５１に接続する。これにより、車載機器６が実現される。

以上のように、車載機器６では、ヒューズ１が回路基板５に取付けられている。２つの端子１１それぞれは、２つの貫通孔５０ａに挿入されている。２つの端子１１それぞれは、半田Ｈによって２つの基板メッキ５１に接続されている。車載機器６はヒューズ１を含む複数の回路素子を有する。ヒューズ１とは異なる回路素子も回路基板５に取り付けられている。

リフロー方式の一例では、ヒューズ１が挿入された回路基板５は、リフロー炉内において、第１領域及び第２領域の順に通過する。第１領域の温度は１７０度から１９０度までの範囲内の温度である。回路基板５は、８０秒から１４０秒の間、第１領域内に位置している。第２領域の温度は、２３０度から２５０度までの範囲内の温度である。回路基板５は、６０秒から９０秒の間、第２領域内に位置している。

リフロー方式でヒューズ１を回路基板５に取り付ける場合、熱風がハウジング１０に吹き付けられるか、又は、赤外線がハウジング１０に照射される。このとき、ハウジング１０の温度は上昇する。ヒューズ１のハウジング１０は耐熱性を有する。このため、ハウジング１０の温度がＸ度以下である場合、ハウジング１０において変形又は溶融が発生することはない。ここで、Ｘは正の実数である。ハウジング１０に関して、３００度以上の耐熱性は、Ｘが３００以上であることを意味する。ハウジング１０において変形又は溶融が発生しない場合、ハウジング１０の形状が維持される。ハウジング１０は３００度以上の耐熱性を有する。従って、ハウジング１０の温度が３００度未満である場合、ハウジング１０において変形又は溶融が生じずにハウジング１０の形状が維持される。このため、ハウジング１０では、熱風の吹き付け又は赤外線の照射によって、溶融又は変形が生じることはない。ヒューズ１の構成は、リフロー方式での回路基板５への取り付けに適した構成である。

また、ハウジング１０だけではなく、ヒューズ１も耐熱性を有する。このため、ヒューズ１の温度がＹ度以下である場合、ヒューズ１に関しては、溶断特性が実質的に変化せず、かつ、長期信頼性が実質的に低下しない。ヒューズ１に関して、３００度以上の耐熱性は、Ｙが３００以上であることを意味する。ヒューズ１は３００度以上の耐熱性を有する。従って、ヒューズ１の温度が３００度未満である場合、溶断特性は実質的に変化せず、かつ、長期信頼性は実質的に低下しない。溶断特性は、ヒューズ１を介して流れる電流と、電流が流れてから溶断部１２の溶断が発生するまでの溶断時間との関係を示す。溶断特性では、種々の電流の溶断時間が示されている。長期信頼性は、ヒューズ１が仕様書の規格通りに正常に機能する寿命である。リフロー方式で取り付けを行うことによって、ヒューズ１の寿命が低下することは好ましくない。
ハウジング１０の製造に用いられる耐熱性の樹脂として例えばナイロン樹脂が挙げられる。

前述したように、各端子１１では、金属体３０の表面が錫製の端子メッキ３１で覆われている。半田Ｈには、通常、錫成分が含まれている。従って、錫製の端子メッキ３１を有する端子１１に関して、半田Ｈの馴染み易さ、所謂、濡れ性が高い。このため、半田Ｈが端子１１に強力に接着する。
なお、端子メッキ３１は、錫製に限定されず、例えば、錫成分を含む合金製であってもよい。

前述したように、各端子１１では、第１板部分２０の先端面から第２板部分２１が突出しており、段差構造が実現されている。第１板部分２０は貫通孔５０ａを通らず、絶縁基板５０上の基板メッキ５１に当たっている。このため、ハウジング１０は、回路基板５から離れている。この場合においては、半田Ｈで端子１１を回路基板５に取り付けたときに、フィレット形状の半田Ｈが形成され易い。フィレット形状の半田Ｈが形成されることは、良好な取り付けが実現されていることを意味する。

また、基板メッキ５１上にペースト状の半田Ｈを塗布した状態で貫通孔５０ａに端子１１が挿入される。前述したように段差構造が実現されているため、貫通孔５０ａに端子１１が挿入された場合、ハウジング１０がペースト状の半田Ｈに接触することはない。このため、リフロー方式で半田Ｈを溶かした場合に、ボール状の半田Ｈが形成される可能性は低い。

前述したように、端子１１について、第２板部分２１の断面積は第１板部分２０の断面積よりも小さく、第２板部分２１は細い。このため、貫通孔５０ａとして、面積が小さい貫通孔を用いることができる。この場合において、第２板部分２１と貫通孔５０ａとの間の隙間が小さい。このため、例えば、ハウジング１０に熱風が吹き付けられた場合であっても、第２板部分２１、即ち、ヒューズ１が大きく傾くことはなく、ハウジング１０は、回路基板５の板面に対して略垂直に立っている。結果、リフロー方式で実装を行う場合に、治具によってハウジング１０を、略垂直に立っている状態で固定する必要がなく、安価な実装を実現することができる。

前述したように、ヒューズ１が有する２つの端子１１について、２つの第２板部分２１は、２つの端子１１の並び方向の内側に位置しているので、２つの端子１１の第２板部分２１間の距離は短い。このため、２つの第２板部分２１を挿入する２つの貫通孔５０ａ間の距離は短い。以下では、２つの貫通孔５０ａ間の距離が短い場合に得られる効果を説明する。

＜２つの貫通孔５０ａ間の距離が短い場合に得られる効果＞
図８は回路基板５の断面図である。前述したように、回路基板５では、絶縁基板５０の表側板面及び裏側板面の両方又は一方に配線パターン５２が設けられている。図８の例では、絶縁基板５０の表側板面及び裏側板面の両方に配線パターン５２が設けられている。図８に示すように、配線パターン５２は絶縁基板５０の内部にも設けられている。図８の例では、絶縁基板５０の内部に２つの層が形成されており、各層に複数の配線パターン５２が設けられている。表側板面、２つの層及び裏側板面それぞれに設けられた４つの配線パターン５２中の２つの接続はビアによって実現される。

図９は、２つの貫通孔間の距離が短い場合に得られる効果の説明図である。ヒューズ１が有する２つの貫通孔５０ａ間に配線パターン５２が設けられないことが多い。このため、図９に示すように、２つの貫通孔５０ａ間の距離が長い場合、配線パターン５２を設けることが禁止されている禁止領域は広い。一方で、２つの貫通孔５０ａ間の距離が短い場合、配線パターン５２の禁止領域は、横線のハッチングで示す２つの領域分、狭い。

前述したように、ヒューズ１が有する２つの端子１１を挿入する２つの貫通孔５０ａ間の距離は短い。このため、絶縁基板５０の内部において、配線パターン５２の禁止領域は狭く、配線パターン５２を形成することができる許可領域が広い。同様に、絶縁基板５０の表面においても、配線パターン５２の禁止領域は狭く、配線パターン５２を形成することができる許可領域が広い。結果、配線パターン５２の設計の自由度が高い。

（実施形態２）
実施形態１では、ヒューズ１が有する端子１１の数は２である。しかしながら、ヒューズ１が有する端子１１の数は、２に限定されない。
以下では、実施形態２について、実施形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施形態１と共通している。このため、実施形態１と共通する構成部には実施形態１と同一の参照符号を付し、その構成部の説明を省略する。

＜ヒューズ１の構成＞
図１０は実施形態２におけるヒューズ１の正面図である。実施形態２におけるヒューズ１の側面は、図２に示すヒューズ１の側面と同様である。実施形態２におけるヒューズ１では、ハウジング１０の共通の一面（開放面）から３つの端子１１が突出している。各端子１１は導電性を有する。

図１１はヒューズ１の断面図である。図２、図１０及び図１１に示すように、３つの端子１１それぞれの一部は、ハウジング１０によって覆われている。図１１に示すように、ハウジング１０の内部において、３つの端子１１は一列に並べられている。ヒューズ１は２つの溶断部１２を有する。隣り合う２つの端子１１は、溶断部１２によって接続されている。２つの溶断部１２もハウジング１０によって覆われている。

ヒューズ１を含む電気回路として、ヒューズ１がバッテリ及び２つの負荷に接続される回路が挙げられる。具体的には、中央の端子１１はバッテリの正極に接続されている。両側に配置されている２つの端子１１それぞれは、スイッチを介して負荷の一端に接続されている。バッテリの負極と２つの負荷の他端とは接地されている。２つの負荷は車両に搭載されている電気機器である。図１１の左側に位置する端子１１のスイッチがオンである場合、電流は中央の端子１１、溶断部１２及び左側の端子１１の順に流れる。同様に、図１１の右側に位置する端子１１のスイッチがオンである場合、電流は中央の端子１１、溶断部１２及び右側の端子１１の順に流れる。

実施の形態１の説明で述べたように、溶断部１２を介して電流が流れた場合、溶断部１２は発熱する。溶断部１２の温度が所定温度、例えば４２０度を超えた場合、溶断部１２は溶断される。

実施形態１と同様に、各端子１１は長板状をなす。３つの端子１１の板面（幅広面）は揃っている。３つの端子１１の一方の端部は、ハウジング１０の共通の一面から、図１１の下側に向けて突出している。各端子１１では、長板状の第１板部分２０の端部に長板状の第２板部分２１の端部が連結している。第１板部分２０の一部は、ハウジング１０によって覆われている。第１板部分２０の第１端部は、前述したハウジング１０の共通の一面から、図１１の下側に向けて突出している。ハウジング１０の共通の一面と、第１板部分２０の第１端部の先端面は平行である。また、３つの端子１１について、３つの第１板部分２０の第１端部の先端面は同一平面上に位置する。

なお、３つの端子１１の板面は同一平面上に位置することが好ましい。
また、共通の一面及び先端面の平行は、完全な平行のみを意味せず、実質的な平行であればよい。また、３つの先端面は同一平面上に位置していなくてもよい。３つの先端面が同一平面上に位置することは、３つの先端面の中で最も離れている２つの先端面の段差が実質的にないことを意味する。従って、３つの先端面の中で最も離れている２つの先端面の段差が設計上の誤差範囲内の値である場合、３つの先端面は同一平面上に位置する。

各端子１１では、第１板部分２０の第１端部の先端面の一部分から、第１板部分２０の長さ方向に沿って、第２板部分２１が突出している。第２板部分２１の断面積は第１板部分２０の断面積よりも小さく、第２板部分２１は第１板部分２０よりも細い。第１板部分２０及び第２板部分２１の厚みは一致しており、第１板部分２０及び第２板部分２１の板面は連続している。第１板部分２０及び第２板部分２１の長さ方向は、一致しており、図１１の上下方向である。
なお、第１板部分２０及び第２板部分２１の厚みの一致は、完全な一致のみを意味せず、実質的な一致であればよい。２つの長さ方向の一致は、完全な一致のみを意味せず、実質的な一致であればよい。

３つの端子１１の並び方向の両側に配置されている端子１１について、２つの第２板部分２１は、並び方向の内側に位置している。並び方向は図１１の左右方向である。従って、図１１において、左側の端子１１については、第２板部分２１は、第１板部分２０の第１端部の先端面において、右側の縁部分から突出している。右側の端子１１については、第２板部分２１は、第１板部分２０の第１端部の先端面において、左側の縁部分から突出している。このように、２つの第２板部分２１が突出しているので、両側に配置されている２つの端子１１の第２板部分２１間の距離は短い。

中央の端子１１については、第２板部分２１は、第１板部分２０の第１先端部の先端面から突出していればよい。図１１の例では、第２板部分２１は、第１板部分２０の第１先端部の先端面の中央から突出している。

各端子１１について、第２板部分２１の先端部分は実施形態１と同様に角錐台状をなし、第２板部分２１について、ハウジング１０に近い部分の断面積は大きく、ハウジング１０から遠い部分の断面積は小さい。ここで、断面積は、前述したように、第２板部分２１の幅方向、即ち、図１０及び図１１の左右方向に沿った切断によって得られる断面の面積である。

図１１に示すように、溶断部１２は、隣り合う２つの端子１１の第１板部分２０間に配置されている。溶断部１２の一方の端部は、一方の端子１１の第１板部分２０の側面に接続されている。溶断部１２の他方の端部は、他方の端子１１の第１板部分２０の側面に接続されている。溶断部１２が接続している２つの側面は互いに対向している。溶断部１２は、曲がっており、全体としてＶ字状をなす。図１１の例では、溶断部１２は、図１１の上側に曲がっている。
なお、溶断部１２の形状は、実施形態１と同様に、Ｖ字状に限定されず、例えば、Ｓ字状であってもよい。

実施形態２におけるヒューズ１では、実施形態１と同様に、３つの端子１１に対応する３つの開口４０が設けられている。３つの端子１１の第１板部分２０の第２端部それぞれは、３つの開口４０と対向している。ヒューズ１の使用者は、例えば、テスターを用いて、２つの端子１１間の抵抗値を測定する。使用者は、測定した抵抗値に基づいて、２つの溶断部１２それぞれについて、溶断が行われているか否かを確認することができる。

＜ヒューズ１の取り付け状態＞
図１２は、ヒューズ１が回路基板５に取り付けられた状態を示す説明図である。図１２は図６に対応する。図１２には、回路基板５の断面が示されている。実施形態２における回路基板５の絶縁基板５０では、ヒューズ１が有する３つの端子に対応する３つの貫通孔５０ａが設けられている。３つの貫通孔５０ａは一列に並んでいる。実施形態１と同様に、各貫通孔５０ａの内面は基板メッキ５１によって覆われている。絶縁基板５０の表側板面及び裏側板面それぞれにおける貫通孔５０ａの周縁部は配線パターン５２によって覆われている。各基板メッキ５１は、貫通孔５０ａの内面に加えて、表側板面及び裏側板面それぞれにおける貫通孔５０ａの周縁部を、基板メッキ５１を介して覆っている。図１１においては、基板メッキ５１は、配線パターン５２の上側から貫通孔５０ａの周縁部を覆うとともに、配線パターン５２の下側から貫通孔５０ａの周縁部を覆っている。

実施形態１と同様に、３つの端子１１の第２板部分２１を３つの貫通孔５０ａに挿入する。リフロー方式で、ヒューズ１が有する３つの端子１１それぞれを半田Ｈによって、回路基板５が有する３つの基板メッキ５１に接続する。これにより、車載機器６が実現される。

実施形態１と同様に、車載機器６では、ヒューズ１が回路基板５に取付けられている。３つの端子１１それぞれは、３つの貫通孔５０ａに挿入されている。３つの端子１１それぞれは、半田Ｈによって３つの基板メッキ５１に接続されている。ヒューズ１のハウジング１０は３００度以上の耐熱性を有する。ヒューズ１も３００度以上の耐熱性を有する。車載機器６はヒューズ１を含む複数の回路素子を有する。ヒューズ１とは異なる回路素子も回路基板５に取り付けられている。

＜両側に配置された２つの貫通孔５０ａ間の距離が短い場合に得られる効果＞
図１３は、両側に配置されている２つの貫通孔間の距離が短い場合に得られる効果の説明図である。実施形態１の説明で述べたように、回路基板５では、配線パターン５２は絶縁基板５０の内部にも設けられている。隣り合う２つの貫通孔５０ａ間に配線パターン５２が設けられないことが多い。このため、図１３に示すように、両側に配置されている２つの貫通孔５０ａ間の距離が長い場合、配線パターン５２を設けることが禁止されている禁止領域は広い。一方で、両側に配置されている２つの貫通孔５０ａ間の距離が短い場合、配線パターン５２の禁止領域は、横線のハッチングで示す２つの領域分、狭い。

前述したように、ヒューズ１が有する２つの端子１１を挿入する２つの貫通孔５０ａ間の距離は短い。このため、配線パターン５２の禁止領域は狭く、配線パターン５２を形成することができる許可領域が広い。同様に、絶縁基板５０の表面においても、配線パターン５２の禁止領域は狭く、配線パターン５２を形成することができる許可領域が広い。結果、配線パターン５２の設計の自由度が高い。ここで述べた配線パターン５２は、電位が基板メッキ５１の電位とは異なる配線パターンである。

実施形態２におけるヒューズ１及び車載機器６それぞれは、実施形態１におけるヒューズ１及び車載機器６が奏する効果を同様に奏する。
なお、実施形態２において、ヒューズ１が有する端子１１の数は、３に限定されず、４以上であってもよい。この場合、例えば、複数の溶断部１２それぞれは、共通の端子１１と、残りの端子１１中の１つとに接続される。従って、端子１１の数がＮで表されると仮定する。Ｎは４以上の整数である。溶断部１２の数は（Ｎ－１）であり、（Ｎ－１）個の溶断部１２は共通の端子１１に接続される。共通の端子１１は、例えば、バッテリに接続される端子であり、残りの端子１１は負荷に接続される端子である。

なお、端子１１の構成は、第１板部分２０の先端面から第２板部分２１が突出している構成に限定されない。端子１１は、十分に長い第１板部分２０によって構成されてもよい。この場合、貫通孔５０ａの開口は矩形状をなし、第１板部分２０を回路基板５の貫通孔５０ａに挿入する。第１板部分２０は、半田Ｈによって基板メッキ５１に接続される。

開示された実施形態１，２はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ヒューズ
５ 回路基板
６ 車載機器
１０ ハウジング
１１ 端子
１２ 溶断部
２０ 第１板部分
２１ 第２板部分
３０ 金属体
３１ 端子メッキ
４０ 開口
５０ 絶縁基板
５０ａ 貫通孔
５１ 基板メッキ
５２ 配線パターン
５３ レジスト
Ｈ 半田

Claims (4)

1. 車載機器が備え、複数の貫通孔を有する回路基板に取り付けられるヒューズであって、
   一列に並べられている長板状の複数の端子と、
   前記複数の端子中の２つの端子に接続される溶断部と、
   前記複数の端子の一部及び前記溶断部を覆うハウジングと
   を備え、
   電流は前記溶断部を介して流れ、
   前記溶断部は、前記溶断部の温度が所定温度を超えた場合に溶断され、
   前記ハウジングは、３００度以上の耐熱性を有し、
   各端子は、
   金属体と、
   前記金属体の表面を覆う錫製の端子メッキと、
   一部が前記ハウジングによって覆われている長板状の第１板部分と、
   前記第１板部分に連結している第２板部分と
   を有し、
   前記複数の端子それぞれについて、前記第１板部分の一方の端部は前記ハウジングの共通の一面から突出しており、
   前記第２板部分は、前記ハウジングから突出している前記第１板部分の先端面の一部分から突出しており、
   前記第２板部分の断面積は前記第１板部分の断面積よりも小さく、
   前記複数の端子それぞれの前記第２板部分は前記複数の貫通孔に挿入され、
   前記複数の端子それぞれの前記第１板部分は前記回路基板に当たる
   ヒューズ。
2. 前記複数の端子の並び方向の両側に配置されている２つの端子について、２つの第２板部分は、前記並び方向の内側に位置している
   請求項１に記載のヒューズ。
3. 前記ハウジングから突出している複数の第１板部分の先端面は同一平面上に位置する
   請求項１又は請求項２に記載のヒューズ。
4. ヒューズと、
   前記ヒューズが取り付けられる回路基板と
   を備え、
   前記ヒューズは、
   一列に並べられている長板状の複数の端子と、
   前記複数の端子中の２つの端子に接続される溶断部と、
   前記複数の端子の一部及び前記溶断部を覆い、耐熱性を有するハウジングと
   を有し、
   電流は前記溶断部を介して流れ、
   前記溶断部は、前記溶断部の温度が所定温度以上となった場合に溶断され、
   前記ハウジングは、３００度以上の耐熱性を有し、
   各端子は、
   金属体と、
   前記金属体の表面を覆う錫製の端子メッキと、
   一部が前記ハウジングによって覆われている長板状の第１板部分と、
   前記第１板部分に連結している第２板部分と
   を有し、
   前記複数の端子それぞれについて、前記第１板部分の一方の端部は前記ハウジングの共通の一面から突出しており、
   前記第２板部分は、前記ハウジングから突出している前記第１板部分の先端面の一部分から突出しており、
   前記第２板部分の断面積は前記第１板部分の断面積よりも小さく、
   前記回路基板は、
   絶縁基板と、
   前記絶縁基板を貫通する複数の貫通孔と、
   前記絶縁基板を覆う複数の基板メッキと
   を有し、
   前記複数の端子それぞれは、複数の貫通孔に挿入されており、半田によって前記複数の基板メッキに接続され、
   前記複数の基板メッキそれぞれは、前記複数の貫通孔周辺の前記絶縁基板を覆い、
   前記複数の端子それぞれの前記第２板部分は前記複数の貫通孔に挿入され、
   前記複数の端子それぞれの前記第１板部分は前記複数の基板メッキに当たっている
   車載機器。

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