(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁本体と、
それぞれが開口部を画定している、前記絶縁本体に取り付けられた第１および第２の導電端部キャップであって、前記開口部が前記端部キャップの壁を通して延在する、第１および第２の導電端部キャップと、
前記絶縁本体および前記開口部を貫通して延びている、水平部分を有するヒューズ素子であって、前記水平部分の対向する端部に接続され、前記開口部から前記第１および第２の導電端部キャップの外側壁に沿って延在する第１の曲げ部分をさらに含み、かつ、前記第１の曲げ部分に接続され、前記水平部分に平行であり、プリント回路基板上のパッドに前記ヒューズ素子を固定するよう構成された第２の曲げ部分をさらに含む、ヒューズ素子と
を含み、
前記ヒューズ素子は前記絶縁本体中に保持され、前記第１および第２の導電端部キャップは前記第１の曲げ部分によって前記絶縁本体に対して保持される、表面実装ヒューズ。
【請求項２】
前記ヒューズ素子を前記第１および第２の導電端部キャップに接続するためのはんだが施されていない、請求項１に記載の表面実装ヒューズ。
【請求項３】
前記ヒューズ素子の前記第２の曲げ部分が、はんだによる前記プリント回路基板への取り付けのために、前記第１および第２の端部キャップの前記外側壁から軸方向に離れて延びている、請求項１に記載の表面実装ヒューズ。
【請求項４】
前記ヒューズ素子の前記第２の曲げ部分が、前記第１および第２の端部キャップの下を軸方向に延びている、請求項１に記載の表面実装ヒューズ。
【請求項５】
前記ヒューズ素子が、ワイヤおよびストリップの一方である、請求項１に記載の表面実装ヒューズ。
【請求項６】
絶縁ハウジングが、セラミックおよびガラス、メラミンまたはガラスエポキシ複合材料のうちの１つから作られている、請求項１に記載の表面実装ヒューズ。
【請求項７】
ハウジングならびに第１および第２の端部キャップを有する表面実装ヒューズのための方法であって、
前記第１および第２の端部キャップがプリント回路基板（「ＰＣＢ」）に配置された第１および第２の接触部と一直線に揃うように、前記ＰＣＢ上に前記表面実装ヒューズを配置するステップと、
（ｉ）前記第１および第２の端部キャップが前記第１および第２の接触部に固定され、（ｉｉ）前記ハウジング内に配置されたヒューズ素子が前記第１および第２の端部キャップにはんだで初めて固定されるように、前記第１および第２の端部キャップを前記第１および第２の接触部にはんだ付けするステップと
を含む方法。
【請求項８】
前記ＰＣＢに前記表面実装ヒューズを配置する前に、前記ヒューズ素子のまわりのガラスを、前記第１および第２の端部キャップを形成する第１および第２の端部において熱によって崩すステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＰＣＢに前記表面実装ヒューズを配置する前に、前記第１および第２の端部キャップを形成する前記第１および第２の端部にめっきするステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＰＣＢに前記表面実装ヒューズを配置する前に、前記ハウジングと前記第１の端部キャップと前記第２の端部キャップとの間の前記ヒューズ素子をクリンプするステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＰＣＢに前記表面実装ヒューズを配置する前に、前記第１および第２の端部キャップのそれぞれについて第１の部分と第２の部分との間で前記ヒューズ素子をクリンプするステップを含む、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連技術の相互参照
本出願は、参照によって開示全体が本明細書に組み込まれている、２００９年３月２５日に出願した米国出願第１２／４１０，５９６号の優先権の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面実装ヒューズの欠点の１つは、ヒューズ素子をヒューズの導電端部に接続するために、はんだを使用することである。まず、はんだ付けステップは、ヒューズ製造のコストと複雑さを増やす。はんだ付けされたヒューズ素子は、密封されたヒューズの中に実装されており、それによって、２つの導電端部キャップの内側にヒューズ素子をはんだ付けし、端部キャップを絶縁ハウジングに取り付ける比較的複雑なシーケンスが必要となる。２つの端部キャップ接続部に至るヒューズ素子の電気抵抗は、ヒューズを流れる電流によって望ましくない熱上昇をまねく恐れがある。さらに、はんだは、アーク経路長を短くし、また有機物フラックスを含む場合があり、これらは共にヒューズの短絡遮断性能を極度に制限する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国出願第１２／４１０，５９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、ヒューズの端部キャップにはんだ付けされるヒューズ素子を要さないヒューズが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示では、無はんだ表面実装ヒューズに関する複数の実施形態が説明される。それぞれの実施形態は、プリント回路基板にヒューズをはんだ付けするために使用されるはんだが、さらに、ヒューズのヒューズ素子をヒューズの導電部分または導電端部キャップにはんだ付けするか、または恒久的に付けるための機能も兼ねることを利用している。このような特徴は、少なくとも２つの理由で有利である。第１に、ヒューズは、はんだ付けステップを用いずに製造することができ、それによって材料コストおよび製造コストの両方が節約され、また、内部はんだ付けステップをなくすことによって信頼性が向上する。第２に、ヒューズがプリント回路基板にはんだ付けされるときに付けられるはんだによって、端部キャップの外側においてヒューズの導電部分または導電端部キャップにヒューズ素子が付けられ、それによってヒューズ素子が無はんだヒューズの内部に配置され得る。ヒューズの内部からはんだを除くことによって、所与の定格電流に対するヒューズの抵抗が減り、正常通電動作時の熱上昇が低減され、アーク経路長が増え、また有機物フラックスがなくなり、これらはそれぞれヒューズの性能を向上させる。
【０００６】
一実施形態では、ヒューズは、例えばセラミック、ガラス、メラミン、ガラスエポキシ複合材料、または他の好適な材料から作ることができる絶縁ハウジングを含む。絶縁ハウジングは、断面が円形または長方形（正方形）でもよい。絶縁ハウジングは、ヒューズ内部のヒューズ素子の長さを概ね定める長さ部分を有する。第１および第２の端部キャップは、例えばプレス嵌めを経て、接着剤および／またはクリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）によって絶縁ハウジングの第１および第２の端部に付けられる。
【０００７】
端部キャップには、スロットまたは開口部がそれぞれ設けられている。ヒューズ素子は、絶縁ハウジング内に配置され、端部キャップの外側に延びるように端部キャップのスロットまたは開口部を貫通して取り付けられる。ヒューズ素子は、端部キャップの外側表面に沿って延びるようにそれぞれの端部で最初に曲げられ、端部キャップの端に達すると、ヒューズから外側に軸方向に延びるように、あるいはヒューズの中央に向かって端部キャップの下を軸方向に延びるようにもう一度曲げられる。
【０００８】
ヒューズ素子はワイヤでもよいが、好ましい一実施形態では、単一金属またはめっきされた金属でできた扁平ストリップである。ストリップの中央部分は、ヒューズ素子およびヒューズが溶断する可能性のある箇所を高抵抗の箇所とするために、切り込みを入れるか、穴をあけるか、あるいは断面積を小さくすることができる。異なる金属のスポットまたは被膜をヒューズ素子の上に所望の位置で形成するか、またはめっきすることもできる。このスポットまたは被膜は、異常電流によって加熱されると、ヒューズ素子の中に拡散してヒューズ素子をより早く溶断することができる。この現象は、１つの金属が他の金属に拡散することによって生成される合金が、ヒューズ素子自体よりも高い抵抗および低い融解温度を有するように２つの金属が選択されることによって生じる。
【０００９】
第２の主要な実施形態では、ヒューズは、第１および第２の端部において開口している絶縁ヒューズ本体を含む。ヒューズ本体は、第１および第２の開口端部で、第１および第２の端部キャップをそれぞれ受ける。第１および第２の端部キャップは、第１および第２のハウジング端部にそれぞれ隣接するフランジ部分を含む。また、第１および第２の内側端部キャップは、フランジ部分からハウジング内に内側に延びる管部分を含む。フランジ部分は、管部分の内径に少なくとも実質的に等しい大きさの開口部を有して形成されており、それによって、第１および第２の内側端部キャップの外側から管部分の内側へのアクセスを行うことができる。この目的のために、一実施形態では、内側端部キャップの管部分は、絶縁ハウジングの内径よりわずかに小さい外径を有する。
【００１０】
また、第２の主要な実施形態のヒューズは、第１および第２の外側端部キャップを含む。外側端部キャップは、内側端部キャップのフランジ部分の開口部の内側、および内側端部キャップの管位置の内径にぴったりと嵌合する外径を有する、内側に向かう閉じている管状突起をそれぞれ含んでよい。また、外側端部キャップは、絶縁ハウジングの端部の一方を密封、例えばプレス嵌めする、半径方向に外側に、また軸方向に内側に向かう管状フランジをそれぞれ含む。外側端部キャップは閉じており、絶縁ハウジングの第１および第２の開口端部を密封する。
【００１１】
また、第２の主要な実施形態のヒューズは、直線ワイヤ、巻線ワイヤ、または扁平ストリップでもよいヒューズ素子を含む。いずれの例でも、ヒューズ素子と、結合している内側端部キャップと外側端部キャップとの間で無はんだ恒久導電接続部を形成するために、ヒューズ素子は、結合している内側端部キャップと外側端部キャップの間で、２つの端部のそれぞれにおいてクリンプされる。次に、ヒューズ全体は、第１および第２の外側端部キャップを介して、例えばプリント回路基板にはんだ付けされる。
【００１２】
第３の主要な実施形態では、ヒューズには、フレームコンタクト（ｆｌａｍｅ  ｃｏｎｔａｃｔ）、赤外線加熱、または誘導加熱などの熱的方法によってヒューズ素子のまわりを密封した端部を有するガラスハウジングが用いられる。次に、ヒューズをプリント回路基板にはんだ付けする前に、ヒューズ素子が端部に少なくとも部分的にクリンプまたは固定されるように、端部部分は、銀または銅などの金属性材料の薄膜で覆われる。
【００１３】
動作用に金属化端部およびヒューズを、例えばプリント回路基板にはんだ付けする作業は、ヒューズ素子（ワイヤまたは扁平ストリップ）を金属化端部に固定するための役割も果たす。ここでも同様に、ヒューズは、内部のはんだ付けをせずに製造することができ、また使用のために取り付けることができる。さらに、内部のはんだまたは有機物フラックスがないため、所与のヒューズ長に対するアーク経路長が最大となり、アーク抑圧が強化され、障害遮断性能が向上する。また、ヒューズの抵抗が全体的に減少し、正常通電動作時における熱上昇の低下がもたらされる。
【００１４】
第４の主要な実施形態では、それぞれの端部キャップは、開口部を有して形成されている。ヒューズ素子は、金属の扁平ストリップ、金属合金、またはめっきされた金属によって形成されている。ヒューズ素子は、ヒューズ素子のそれぞれの端部で少なくとも一度曲げられており、第１および第２の端部接触表面を形成している。第１および第２の端部接触表面は、ヒューズ素子が絶縁ハウジング内に配置され、また端部キャップがハウジングに付けられているときには、端部キャップの内部表面と結合している。ヒューズ素子ストリップは、端部キャップの開口部全体を覆うのに十分広いため、第１の接触表面は第１の端部キャップの開口部を覆い、第２の接触表面は第２の端部キャップの開口部を覆う。
【００１５】
第４の主要な実施形態のヒューズを例えばプリント回路基板に取り付けると、ヒューズを固定するために使用されたはんだは、端部キャップの外側表面に沿って上方に流れ、端部キャップの開口部に流れ込み、ヒューズ素子を第４の主要な実施形態のヒューズにさらに固定するために、ヒューズ素子の第１および第２の接触表面を第１および第２の端部キャップにそれぞれ固定する。ここでも同様に、内部はんだは必要なく、第１のアーク経路の実効長が増え、電気抵抗は全体的に低下する。
【００１６】
したがって、表面実装ヒューズ用の材料コストを低減することは、本開示の利点である。
【００１７】
表面実装ヒューズ用の製造コストを低減することは、本開示の別の利点である。
【００１８】
表面実装ヒューズ用の製造の複雑さを低減することは、本開示のさらなる利点である。
【００１９】
所与のハウジング長に対するアーク経路の実効長を増やすことは、本開示のさらに別の利点である。
【００２０】
遮断プロセス中に生じる電気アークを防ぐヒューズの能力を劣化させ得るはんだをヒューズの内部から効果的に除くことによって、改善した遮断ヒューズを提供することは、本開示のさらなる利点である。
【００２１】
正常通電動作中の熱上昇が少ない低抵抗ヒューズを提供することは、本開示のさらに別の利点である。
【００２２】
本明細書ではさらなる特徴および利点が説明されているが、それらは、以下の詳細な説明および図面より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実装された状態における、本開示の無はんだ表面実装ヒューズの第１の主要な実施形態の正面断面図である。
【図２】ヒューズ素子が除かれた状態における、図１の無はんだ表面実装ヒューズの外側の斜視図である。
【図３】異なる製造段階における、図１の無はんだ表面実装ヒューズの正面断面図である。
【図４】異なる製造段階における、図１の無はんだ表面実装ヒューズの正面断面図である。
【図５】本開示の無はんだ表面実装ヒューズの第２の主要な実施形態の正面断面図である。
【図６Ａ】図５の無はんだ表面実装ヒューズに用いられる内側端部キャップの一実施形態の上面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの線ＶＩＢ−ＶＩＢにおける、内側端部キャップの実施形態の正面断面図である。
【図７Ａ】図５の無はんだ表面実装ヒューズに用いられる外側端部キャップの一実施形態の上面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの外側端部キャップの側面図である。
【図８Ａ】ガラス管ハウジングを用いる、本開示の第３の主要な無はんだ表面実装ヒューズの実施形態の正面図である。
【図８Ｂ】ガラス管ハウジングを用いる、本開示の第３の主要な無はんだ表面実装ヒューズの実施形態の端面図である。
【図９Ａ】本開示の第３の主要な無はんだ表面実装ヒューズの実施形態である別のガラス管の正面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの無はんだ表面実装ヒューズの実施形態であるガラス管の異なる変形を示す異なる端面図である。
【図９Ｃ】図９Ａの無はんだ表面実装ヒューズの実施形態であるガラス管の異なる変形を示す異なる端面図である。
【図９Ｄ】図９Ａの無はんだ表面実装ヒューズの実施形態であるガラス管の異なる変形を示す異なる端面図である。
【図９Ｅ】実装された状態における、図９Ａから図９Ｄのいずれかの変形によるヒューズである。
【図１０Ａ】本開示の無はんだ表面実装ヒューズの第４の主要な実施形態の端面図である。
【図１０Ｂ】本開示の無はんだ表面実装ヒューズの第４の主要な実施形態の正面断面図である。
【図１０Ｃ】実装された状態で示されている、第４の主要な実施形態の端部部分の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に図面、特に図１から図４を参照すると、無はんだ表面実装ヒューズの第１の主要な実施形態がヒューズ１０によって示されている。ヒューズ１０は、セラミック、ガラス、メラミンまたはガラスエポキシ複合材料などの絶縁材料から作られるセラミック本体１２を含む。絶縁本体１２は、無はんだヒューズ１０をプリント回路基板（「ＰＣＢ」）１４にはんだ付けすることによる熱に耐えられる材料でできている。端部キャップ１６ａおよび１６ｂは、円形、正方形、または長方形の断面を有するヒューズを形成するハウジング１２の第１および第２の端部に圧力嵌め、またはプレス嵌めされている。端部キャップ１６ａおよび１６ｂには、ヒューズ素子２０を絶縁ハウジング１２に貫通して挿入することが可能な穴またはスロット１８ａおよび１８ｂがそれぞれ画定されている。端部キャップ１６ａおよび１６ｂは、銅、ニッケル、銀、または真鍮などの導電材料で付加的または代替的に作られている。端部キャップ１６ａおよび１６ｂは、金属合金で作ることができ、かつ／または、銀、金もしくは錫でめっきされた銅で作られるように、めっきすることができる。
【００２５】
ヒューズ素子２０は、絶縁ハウジング１２の内部、ならびに端部キャップ１６ａおよび１６ｂの穴またはスロット１８ａおよび１８ｂを貫通して延在する水平部分２２を含む。ヒューズ素子２０の第１の部分２４ａおよび２４ｂは、それぞれの端部キャップ１６ａおよび１６ｂの外側壁に沿って延びるように、図示されているように曲げられている。第２の曲げ部分２６ａおよび２６ｂは、ＰＣＢ１４の表面に沿って延びるように、それぞれ、第１の曲げ部分２４ａおよび２４ｂから曲げられている。あるいは、部分２６ａおよび２６ｂは、端部キャップ１６ａおよび１６ｂの下で、ヒューズ１０の中央に向かってＰＣＢ１４の表面に沿って延びるように、反対方向（図示せず）に曲げられていてもよい。
【００２６】
図１は、はんだ接合部分２８ａおよび２８ｂを介してＰＣＢ１４にはんだ付けされた表面実装ヒューズ１０を示す。はんだ接合部分２８ａおよび２８ｂは、端部キャップ１６ａおよび１６ｂの部分、ならびにヒューズ素子２０の第２の曲げ表面２６ａおよび２６ｂにそれぞれ接続している。さらに、はんだ接合部分２８ａおよび２８ｂは、ヒューズ素子２０の第１の曲げ表面２４ａおよび２４ｂと、それぞれの端部キャップ１６ａおよび１６ｂの対向する表面である外面との間を「這い上がって」いる。したがって、はんだ接合部分２８ａおよび２８ｂは、ヒューズ１０をＰＣＢ１４に固定することと、ヒューズ素子２０を端部キャップ１６ａおよび１６ｂに固定することとの二重の目的を果たしている。
【００２７】
ヒューズ１０がＰＣＢ１４にはんだ付けされるまで、ヒューズ素子２０を端部キャップ１６ａおよび１６ｂに固定するためにはんだが使用されないことを理解されたい。代わりに、開口部１８ａおよび１８ｂを貫通するヒューズ素子２０の延長部分における部分２４ａおよび２４ｂの曲げによって、ヒューズ素子２０が所定位置に少なくともゆるく保持される。ヒューズ１０を製造するのに必要なはんだをなくすことによって、コスト、製造の複雑さ、および部品が不適切に作られる可能性が低減する。さらに、ハウジング１２ならびに端部キャップ１６ａおよび１６ｂの内部にはんだがないため、実効アーク経路長が増える。また、ヒューズ１０の内部に必要な有機物フラックスがないため、アーク消去が強化される。そのため、パッケージサイズあたりの効果がより大きいヒューズとなる。
【００２８】
図２は、ヒューズ素子２０の挿入前のヒューズ１０を示す。開口部は共に（開口部１８ｂのみ示す）、ストリップ形状のヒューズ素子２０を受け入れるスロット形状である。別法としては、開口部１８ａおよび１８ｂは、円筒状またはワイヤ型のヒューズ素子を受け入れる穴である。好ましい実施形態では、開口部１８ａおよび１８ｂの形状にかかわらず、開口部は、ヒューズ素子２０が、ぴったり合い、いくらか機能的に係合するようにその開口部を貫通することができる大きさである。
【００２９】
図３は、ヒューズ素子２０が開口部１８ａおよび１８ｂに貫通して挿入された、製造の一段階におけるヒューズ１０を示す。扁平状態のヒューズ素子２０は、曲げ部分２４ａ、２４ｂ、２６ａ、および２６ｂを考慮した大きさである。
【００３０】
図４は、完成状態におけるヒューズ１０を示す。ここでも同様に、ヒューズ１０を仕上げるためのはんだは付けられていない。はんだは、はんだペーストが一般に付けられており、ヒューズ１０が配置されてリフローされるＰＣＢ１４などの所定位置にはんだ付けされるまで用いられない。
【００３１】
次に図５、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、および図７Ｂを参照すると、無はんだ表面実装ヒューズの第２の主要な実施形態が、ヒューズ５０によって示されている。図５に見られるように、ヒューズ５０は、ハウジング１２について上記で説明した任意の材料で作ることができる絶縁ハウジング５２を含む。第１および第２の内側端部キャップ５４ａおよび５４ｂは、絶縁ハウジング５２の第１および第２の端部にそれぞれ挿入されている。さらに、第１および第２の外側端部キャップ５６ａおよび５６ｂが、絶縁ハウジング５２の円筒形、正方形、または長方形の外面に圧力嵌めされている。このようにして、外側端部キャップ５６ａおよび５６ｂは、摩擦によってハウジング５２に固定されているときに、さらに、内側端部キャップ５４ａおよび５４ｂを所定位置に固定するように押し付けている。内側端部キャップ５４ａおよび５４ｂならびに外側端部キャップ５６ａおよび５６ｂは、端部キャップ１６ａおよび１６ｂについて上記で説明した材料、および材料の組合せのうちのいずれかで作ることができる。
【００３２】
内側端部キャップ５４ａおよび５４ｂには、開口部６８がそれぞれ画定されており、その開口部６８によって、ヒューズ素子６０が、開口部、またそれにより内側端部キャップ５４ａおよび５４ｂを貫通して延在することが可能である。図示されている実施形態におけるヒューズ素子６０は、ガラスまたはセラミック繊維で作ることができる絶縁棒６４のまわりに巻かれているワイヤ６２を含む。あるいは、ワイヤ６２は、異なる直径、組成、および抵抗の（棒６４の位置における）別の導電ワイヤのまわりに巻くこともできる。ワイヤ６２および（棒６４の位置における）内側ワイヤは、銅、銀、または合金で作ることができ、また、銀または錫でめっきした銅などのめっきワイヤでもよい。ワイヤ６２は、第１の端部６２ａおよび第２の端部６２ｂを含み、これらの端部は、図示されている実施形態において、結合している内側端部キャップと外側端部キャップの対５４ａおよび５６ａならびに５４ｂおよび５６ｂの間で、それぞれ対角線上でクリンプされている。上記の例示方法では、ワイヤ６２すなわち素子６０は、内部はんだを用いずに所定位置に保持され、また端部キャップ対に導電的に結合している。
【００３３】
図６Ａおよび図６Ｂは、（両方の端部キャップ５４ａおよび５４ｂを指す）内側端部キャップ５４をより詳細に示す。図示されているように、内側端部キャップ５４には、上記で開示した外側開口部分６６および内側開口部分６８である、２つの開口部分が画定されている。内側端部キャップ５４は、フランジ部分７２と、フランジ７２から延びている突起７４とを有する。図示されている実施形態のフランジ７２は正方形であるが、代替的に円形または長方形でもよい。図示されている実施形態の突起７４は円筒形であるが、代替的に正方形または長方形でもよい。突起７４の頂部には、ヒューズ素子６０が貫通して延在する内側開口部６８が画定されている。突起の内径によって外側開口部６６が画定されており、その外側開口部６６を通って外側端部キャップ５６が延びている。
【００３４】
図７Ａおよび図７Ｂは、（端部キャップ５６ａおよび５６ｂを指す）外側端部キャップ５６をより詳細に示す。外側端部キャップ５６は、ベース７６を含み、ベース７６から中央突起７８および外側壁８０が延びている。突起７８は、ヒューズ５０の内部が周囲から密封されるように閉じている。突起７８は、図示されているように円筒状または環状であるが、代替的には正方形または長方形である。図示されている実施形態では、外側壁８０は正方形であるが、代替的には円筒形または長方形である。外側壁８０の内径は、圧力嵌めまたはプレス嵌めによってハウジング５２の外径に嵌合する大きさである。図示されている実施形態では、内側端部キャップ５４のフランジ７２の外径は正方形であるが、代替的には円形または長方形である。フランジ７２の直径は、絶縁ハウジング５２の端の接触面の全てを実質的に覆うように決められる。
【００３５】
突起７８の外径は、開口部６６の内径にぴったりと嵌る大きさであるため、結合している端部キャップ５４および５６は、ワイヤ端部６２ａおよび６２ｂを十分に締めつけて固定型摩擦保持係合の状態にすることができ、それによってヒューズ素子６０は、ヒューズ５０の内部に堅固に保持される。一例では、突起７４の内径は約１．２インチであり、外側端部キャップ５６の突起７８の外径は約１．１３インチである。
【００３６】
図示されているヒューズ５０は、内部はんだを必要としない。端部キャップ対のプレス嵌めは、組立てが比較的容易である。その結果もたらされるヒューズ５０は、外側端部キャップ５６ａおよび５６ｂから外側に延びる取り付け穴を有さず、実装面積全体が比較的小さくなる。
【００３７】
次に図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、本開示の無はんだ表面実装ヒューズのさらに別の主要な実施形態が、ヒューズ９０によって示されている。ヒューズ９０は、長さ部分９２ならびに端部壁９４および９６を有するガラス本体を含む。ワイヤ素子などのヒューズ素子９８は、ガラスハウジング９２、９４、９６の製造時に所定位置に保持され、それによってヒューズ素子は、端部壁をヒューズ素子上に熱によって崩すかまたは落とすことによって所定位置に固定される。ガラス本体の長さ部分９２は、ヒューズがＰＣＢにはんだ付けされる間にヒューズ９０のバランスをとる脚部分（図示せず）を有することができる。あるいは、ガラス本体の長さ部分９２は、ヒューズ９０を回転または移動させずにＰＣＢに配置することが可能な正方形または長方形の断面を有する。ヒューズ９０は、構造が比較的簡単であり、ハウジング内でヒューズ素子９８の長さを効率的に使う点で有利である。ここでも同様に、ヒューズは、内部はんだを使用せずに製造される。
【００３８】
次に図９Ａから図９Ｅを参照すると、本開示の無はんだ表面実装ヒューズについて、さらなる主要な実施形態がヒューズ１００によって示されている。ヒューズ１００は、ガラスハウジング１０２を含む点でヒューズ９０に類似している。一方、ヒューズ１００は、他の主要な実施形態の端部キャップについて上記で説明した導電材料、および導電材料の組合せのうちの任意のものから作ることができる金属化端部壁１０４および１０６を含む。金属化端部壁１０４および１０６は、浸漬、転写、スパッタリング、または蒸着などのプロセスを経てガラス本体１０２に堆積する。ヒューズ素子１０８は、この金属化プロセスの間、所定位置に保持されることによって、金属化端部壁１０４および１０６の形成と共に所定位置に固定される。
【００３９】
図９Ｂから図９Ｄは、３つの異なる種類のヒューズ素子１０８ａから１０８ｃ（本明細書ではまとめてヒューズ素子１０８と呼ぶ）を示す。ヒューズ素子１０８ａは、単線であるかまたは撚り合せが可能な単純なワイヤ素子である。ヒューズ素子１０８ｂは、ヒューズ素子１０８ａと同じ材料で作ることができるが、ＰＣＢに取り付けるための余分の長さを提供するためにヒューズ１００の外側で巻かれている。図９Ｄに関連して示されているヒューズ素子１０８ｃから分かるように、金属化端部キャップ１０６は、ヒューズ素子１０８をストリップ形状にすることもできる。
【００４０】
図９Ｅは、ＰＣＢ１４、特にＰＣＢ１４のパッド１１０ａおよび１１０ｂに実装されたヒューズ１００を示す。図１に関連して上記で説明したはんだ接合部分２８ａおよび２８ｂは、ヒューズ１００を導電パッド１１０ａおよび１１０ｂにそれぞれはんだ付けするだけでなく、（ヒューズ素子１０８ａから１０８ｃのいずれでもよい）ヒューズ素子１０８を端部キャップ１０４および１０６に固定するのにも役立つ。したがって、ヒューズ９０に対するヒューズ１００の利点の１つは、ヒューズ１００をＰＣＢ１４にはんだ付けするプロセスが、ヒューズ素子をヒューズ本体またはヒューズ端部キャップに固定するのに役立つことである。ヒューズ１００は、ヒューズ９０、および本明細書で説明する他のヒューズの効率の利点を共有しており、内部のはんだ付けを必要とせず、また構造が比較的簡単である。
【００４１】
次に図１０Ａから図１０Ｃを参照すると、本開示の無はんだ表面実装ヒューズのさらに別の主要な実施形態が、ヒューズ１２０によって示されている。ヒューズ１２０は、本明細書で説明した任意の絶縁ハウジング材料で作ることができる絶縁ハウジング１２２を含む。図示されている実施形態では、ハウジング１２２およびヒューズ１２０は正方形であるが、代替的に円筒形または長方形でもよい。第１の端部キャップ１２４は、ハウジング１２２の第１の端部に摩擦によって固定されている。第２の端部キャップ（図示せず）は、ハウジング１２２の第２の端部（図示せず）に固定されている。これらの端部キャップは、本明細書で説明した任意の材料で作ることができる。図示されている端部キャップ１２４には、円形、正方形、または他の好適な形状の開口部１２６が画定されている。開口部１２６の目的を、図１０Ｃに関連して以下に説明する。
【００４２】
ヒューズ素子１３０は、端部キャップ１２４とハウジング１２２の間に無はんだで固定されている。ヒューズ素子１３０は、ハウジング１２２の大部分の中で延在しているメインの水平長さ部分１３２を含む。素子１３０の第１の部分１３４は、ヒューズ素子長さ部分１３２のそれぞれの端部で曲げられている。ヒューズ素子１３０の第２の部分１３６は、それぞれの曲げ部分１３４の遠位端で曲げられている。ヒューズ素子１３０、または、ヒューズ素子の少なくとも第２の曲げ部分１３６は、好ましい一実施形態では、開口部１２６の直径または幅より大きい幅を有する。このようにして、第２の曲げ部分１３６は、端部キャップ１２４によって画定された開口部１２６を完全に覆っている。
【００４３】
端部キャップ１２４が絶縁ハウジング１２２に圧力嵌めされているため、第１の曲げ部分１３４は、第２の曲げ部分１３６に押し付けられ、教示のヒューズ素子１３０の長さ部分１３２を引っ張ることになる。曲げ部分１３４と１３６の間の初期角度は、およそ３０度以下であり得る。第２の曲げ部分１３６は、素子１３０の水平長さ部分１３２に対して少なくとも実質的に垂直になるように曲げられている。あるいは、第２の曲げ部分１３６は、水平部分から９０度より大きく延びるように曲げられていてもよく、その結果、絶縁本体１２２を覆う端部キャップ１２４の摩擦嵌めまたはプレス嵌めによって、第２の曲げ部分１３６は、ヒューズ素子１３０の水平長さ部分１３２に対して直角になるまで回転する。絶縁ハウジング１２２への端部キャップ１２４の摩擦嵌めまたは圧力嵌めによって、端部キャップ１２４の内部表面がハウジング１２２の端に接し、それによって端部キャップ１２４は、ヒューズ素子１３０との良好な電気的導通を有する。
【００４４】
次に図１０Ｃを参照すると、ＰＣＢ１４の取り付けパッド１１０ａおよび１１０ｂへのヒューズ１２０のはんだ付けが、端部キャップ１２４がヒューズ素子１３０に電気的に接続されることを確実にするのにも役立っている点が理解される。図示されているように、はんだ接合部分２８ａは、端部キャップ１２４の上に上方に流れており、穴または開口部１２６を通って流れて、ヒューズ素子１３０の第２の曲げ部分１３６に接触して、第２の曲げ部分を固定している。したがって、はんだ接合部分２８ａ（および図示されていないはんだ接合部分）は、（ｉ）ヒューズ１２０をＰＣＢ１４に固定することと、（ｉｉ）ヒューズ素子１３０と端部キャップの間のさらにより堅固な電気的接続を行うことに役立つこととの、２つの機能を果たす。
【００４５】
上記で説明した実施形態のいずれにおいても、結果的にもたらされるヒューズをプリント回路基板（「ＰＣＢ」）に取り付けるために使用されるはんだによる適切な濡れを確実なものにするために、それぞれの端部キャップの外面をはんだ、または高温の錫に浸すことが意図されている。このようなはんだは、ヒューズハウジングの内部に達することがないため、（内部的に）無はんだのヒューズに対して本明細書で説明した利点を妨げることはない。
【００４６】
本明細書で説明した現在好ましい実施形態に対する様々な変更および改変が、当業者には明白となることを理解されたい。このような変更および改変は、本発明の主題の趣旨および範囲から逸脱することなく、また本発明の主題の意図された利点を減らすことなく行うことが可能である。したがって、このような変更および改変は、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ヒューズ
１２  絶縁本体
１４  プリント回路基板
１６ａ  端部キャップ
１６ｂ  端部キャップ
１８ａ  穴またはスロット
１８ｂ  穴またはスロット
２０  ヒューズ素子
２２  水平部分
２４ａ  第１の曲げ部分
２４ｂ  第１の曲げ部分
２６ａ  第２の曲げ部分
２６ｂ  第２の曲げ部分
２８ａ  はんだ接合部分
２８ｂ  はんだ接合部分
５０  ヒューズ
５２  絶縁ハウジング
５４ａ  第１の内側端部キャップ
５４ｂ  第２の内側端部キャップ
５６ａ  第１の外側端部キャップ
５６ｂ  第２の外側端部キャップ
６０  ヒューズ素子
６２  ワイヤ
６２ａ  第１の端部
６２ｂ  第２の端部
６４  絶縁棒
６６  外側開口部分
６８  開口部
７２  フランジ部分
７４  突起
７６  ベース
７８  中央突起
８０  外側壁
９０  ヒューズ
９２  長さ部分
９４  端部壁
９６  端部壁
９８  ヒューズ素子
１００  ヒューズ
１０２  ガラスハウジング
１０４  金属化端部壁
１０６  金属化端部壁
１０８  ヒューズ素子
１０８ａ  ヒューズ素子
１０８ｂ  ヒューズ素子
１０８ｃ  ヒューズ素子
１１０ａ  導電パッド
１１０ｂ  導電パッド
１２０  ヒューズ
１２２  絶縁ハウジング
１２４  第１の端部キャップ
１２６  開口部
１３０  ヒューズ素子
１３２  水平長さ部分
１３４  第１の曲げ部分
１３６  第２の曲げ部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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