JPH0652182U - 電気部品の取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子機器の小型化を損なわず、安価な方法で
信頼性の高いコモンモードサージを保護すること。 【構成】 プリント基板９の下面には銅箔部１４を形成
し、この銅箔部１４と金属ケース１の係止部１３の上端
面とが接触するようにする。従って、特別に電気的に接
続する手間が不要となっている。また、この銅箔部１４
と対向し、電源端子１６の一端に接続された銅箔部１５
をプリント基板９の下面に形成する。この両銅箔部１
４，１５間を放電ギャップ１１としている。この放電ギ
ャップ１１のブレークオーバ電圧を回路中で最も低く設
定する。また、係止部１３が多少位置ズレしても対向銅
箔部１４，１５間の距離が一定になるような形状の銅箔
としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子機器を外来サージから保護するための電気部品の取付構造に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

電子機器の発達に伴い、電源ラインからのサージ電圧の侵入による誤動作や故 障などのトラブルが増加してきている。それに対しての保護手段も各種考案され ている。 その一例を図６〜図８に示す。図６は非常灯の回路例を示し、図７及び図８は その構造を示している。図６において、非常灯はトランスＴ₁ の１次側が商用電 源ＡＣに接続され、２次側は整流器Ｒｅを介して電池３を充電している。

【０００３】 また、トランスＴ₁ の２次側はダイオードＤ₁ ，Ｄ₂ を介してコンデンサＣ₁ に接続され、通電時においては、コンデンサＣ₁ の充電電圧が上昇して、トラン ジスタＱ₂ ，Ｑ₁ をオフさせ、ランプ２を消灯させている。そして、この通電時 においては、電池３を充電している。 停電時においては、電池３を電源として、トランジスタＱ₂ ，Ｑ₁ をオンさせ ることで、ランプ２を点灯させるようになっている。

【０００４】 ここで、非常灯の電気部品は金属ケース１により覆設されている。 この図６に示す非常灯の場合に、サージ電圧保護手段としての第１は、ノーマ ルモード（電源線間）に対して電源と並列にサージアブソーバＡＶを接続し、サ ージ電圧吸収を行っている。 尚、電源（商用電源ＡＣ）と直列に接続された電流ヒューズＦは、サージアブ ソーバＡＶに過大なサージ電圧が印加され、サージアブソーバＡＶが短絡モード で破壊した場合、電源短絡となって配線からの焼損あるいはシステムダウンなど の２次的災害の防止手段として用いている。

【０００５】 このような保護手段は、非常灯に限らず多くの電子機器に広く採用されている 方法である。 サージ電圧の印加モードは、ノーマルモードだけではなく、コモンモード（電 源線−大地間）も考慮する必要がある。一方、電子機器は、万一内部の部品が寿 命末期等で故障し、異常に発熱したり、焼損する場合も考えられるため、それを 収納するケースは類焼を防止するため金属製のものを使用することも多い。

【０００６】 このため、場合によっては、この金属ケースがアースされた時が発生する。こ のような場合、コモンモードに対するサージ電圧対策として、従来では、図７及 び図８に示すような構造としていた。 すなわち、金属ケース１は、ケース４とカバー５とで構成され、ケース４の底 面に略コ字型の絶縁物６を配設し、この上のケース４の底板より切り起こした係 止部７の上に電子部品８を実装したプリント基板９を配設している。また、ケー ス４の側板の端部より固定部１０を形成して、プリント基板９の位置決めを行っ ている。

【０００７】 つまり、コモンモードに対するサージ電圧対策としては、電子部品８を搭載し たプリント基板９と金属製のケース４との間にコ字型の絶縁物６でサージ電圧の 耐量を上げたり、充分に絶縁距離を確保するなどしてコモンモードサージ電圧耐 量（この場合、ブレークオーバ電圧を上げる）を確保していた。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、この方法では、次のような問題がある。 絶縁物６の形状が複雑になり、部品も高価になったり、組立作業性も悪い 。 絶縁物６の挿入スペースや絶縁距離の確保など電子機器が大型となる。

【０００９】 サージ電圧が所定値以上になると全体の中で最も弱い箇所からブレークオ ーバし、電子部品８が故障となり、耐量に限界がある。 また、別の保護手段として、図９に示すように、商用電源ＡＣの一端とアース 間にサージアブソーバＡＶ₂ を接続することで、先の従来例で述べた欠点を克服 することができるが、前述のように過大なサージ電圧（エネルギー）が印加され た場合には、短絡モードで故障する場合がある。そうなると、感電地絡など危険 性があり、好ましくない。

【００１０】 本考案は上述の点に鑑みて提供したものであって、電子機器の小型化を損なわ ず、安価な方法で信頼性の高いコモンモードサージを保護することを目的とした 電気部品の取付構造を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、金属ケースに複数の電子部品を搭載したプリント基板を収納するよ うにした電気部品の取付構造において、上記金属ケースの一部にプリント基板を 固定する係止部を形成し、プリント基板の下面に上記係止部と接触する第１の導 電部を形成し、この第１の導電部に対向し電源の一端に接続されて第１の導電部 と放電ギャップを形成する第２の導電部を形成し、両導電部の距離を略一定に保 つ上記放電ギャップを他の箇所のブレークオーバ電圧より低く設定したものであ る。

【００１２】

【作用】

本考案によれば、過大なサージ電圧を印加しても電子機器の故障を確実に、し かも感電等の危険もなく保護することができる。また、特別な素子や新たな部品 を用いることもなく小型で、安価な電子機器を提供することができる。このよう に、電子機器の小型化を損なわず、安価な方法で信頼性の高いコモンモードサー ジを保護することができる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。本考案は、金属ケースに形 成した係止部と接触するようにプリント基板に銅箔を設け、その銅箔と対向する 位置に電源の一端が接続された銅箔を設け、この銅箔間のブレークオーバ電圧を 回路中で最も低くするようにし、また、金属ケースの係止部が多少位置ズレが生 じても、対向する銅箔間の距離が一定になるような形状の銅箔としたものである 。

【００１４】 図３は本考案を適用した従来と同様な非常灯の回路図を示し、図３に示すよう に、商用電源ＡＣの一端とアースとの間に設けた放電ギャップ１１を利用したも のである。 すなわち、電源の一端とケース（大地）間のブレークオーバ電圧を他の箇所よ り低くすることによってサージ電圧印加時には放電ギャップ１１で放電するもの である。

【００１５】 この場合、商用電源ＡＣとアース間には電子部品等の素子は介していないため 、部品の破壊を防止することができる。 また、過大なサージ電圧が印加された場合でも、所定値以上では他の部分が放 電する以前にこの箇所（放電ギャップ１１）が放電するため、実用的には上限な しに耐えることができる。

【００１６】 以下、具体的な構造について説明する。尚、本例の回路及び放電ギャップの絶 縁物の形状を除く基本的な構造は従来例と同様の非常灯として便宜上説明する。 図２は非常灯の電気部品を納装する金属ケース１の断面図を示し、従来と同様に 、金属ケース１はケース４とカバー５とで構成されている。ケース４の底面には 平板状の絶縁物１２が配設されており、またプリント基板９の上面には各種電子 部品８が実装されている。

【００１７】 図１に示すように、ケース４の底部から係止部１３が切り起こし形成され、こ の係止部１３によりプリント基板９を固定するようにしている。そして、プリン ト基板９の下面には銅箔部１４を形成し、この銅箔部１４と係止部１３の上端面 とが接触するようにしている。従って、特別に電気的に接続する手間が不要とな っている。

【００１８】 また、この銅箔部１４と対向し、電源端子１６の一端に接続された銅箔部１５ をプリント基板９の下面に形成している。この両銅箔部１４，１５間を放電ギャ ップ１１としている。尚、図１において、リード線１７が電源端子１６に半田１ ８により接続されている。 図１（ｂ）において、銅箔部１４の中央の斜線部分は、ケース４の係止部１３ の接触面を示している。また、銅箔部１４内の２点鎖線内の閉面は、係止部１３ の位置がずれる可能性のある範囲を表している。

【００１９】 これに対して、銅箔部１４は、２点鎖線の部分を包含するように形成し、放電 ギャップ１１のブレークオーバ電圧を決める重要な要素である絶縁距離ｌ₁ を一 定に保つようにしている。 仮に、銅箔部１４がなく、ケース４の係止部１３と銅箔部１５との間で放電ギ ャップ１１を形成した場合、絶縁距離にバラツキが生じるため、略一定のブレー クオーバ電圧を得ることができず、短い場合は使用される電圧に絶えず感電等の 危険が生じる虞がある反面、逆の場合には、過大なサージ電圧でも放電せず、他 の箇所での電圧破壊が生じ、保護手段としては充分とは言えない。

【００２０】 また、サージ電圧が繰り返し印加された場合、プリント基板９の銅箔部の圧入 が薄い（通常３５μｍ）ため、消失することが考えられるが、銅箔部１４，１５ 間の平行部分の距離ｌ₂ をある程度長く（目安として、ｌ₁ ＜ｌ₂ ）することに よって、一部分の消失が生じても最短距離ｌ₁ は一定であり、ブレークオーバ電 圧を安定的に確保することができる。

【００２１】 （実施例２） 図４に実施例２を示す。本実施例では、先の実施例に対して放電ギャップ１１ を形成する部分に、空隙を設けるためのスリット１９を追加したものである。ス リット１９がない場合は、電子機器の使用環境によって、例えば、湿度などでブ レークオーバ電圧が大きく変化する場合が考えられる。

【００２２】 また、繰り返しサージ電圧が印加された場合でスリットがない時は、放電ギャ ップ１１のプリント基板９の表面に炭化物が生成され、ブレークオーバが変化す る可能性があるためスリット１９によってその影響を最小限にして、安定な特性 が得られる点で更に良い例である。 （実施例３） 実施例３を図５に示す。本実施例では、先の実施例１，２に対して、銅箔部１ ４，１５の平行部分の距離ｌ₂ を小さくしたものである。これにより、実装密度 を高くすることができ、小型化に寄与できる例である。

【００２３】 本実施例では、銅箔部１４，１５上に半田層２０を形成することにより、繰り 返しサージ電圧印加による銅箔の消失を防止するものである。この実施例では、 ｌ₂ を短かくしているが、係止部１３の位置バラツキを考慮して接触できる寸法 に設定している。 また、本実施例では、導体の厚みを上げるために、半田を用いたが、別のもの で、導電体であれば何でも良い。

【００２４】 上記各実施例１〜３では、便宜上、１種類の形状を用いて説明したが、この形 状に限るものではないことは言うまでもない。

【００２５】

【考案の効果】

本考案は上述のように、金属ケースに複数の電子部品を搭載したプリント基板 を収納するようにした電気部品の取付構造において、上記金属ケースの一部にプ リント基板を固定する係止部を形成し、プリント基板の下面に上記係止部と接触 する第１の導電部を形成し、この第１の導電部に対向し電源の一端に接続されて 第１の導電部と放電ギャップを形成する第２の導電部を形成し、両導電部の距離 を略一定に保つ上記放電ギャップを他の箇所のブレークオーバ電圧より低く設定 したものであるから、過大なサージ電圧を印加しても電子機器の故障を確実に、 しかも感電等の危険もなく保護することができる。また、特別な素子や新たな部 品を用いることもなく小型で、安価な電子機器を提供することができる。このよ うに、電子機器の小型化を損なわず、安価な方法で信頼性の高いコモンモードサ ージを保護することができる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本考案の実施例の断面図である。
（ｂ）は同上の平面図である。

【図２】同上の金属ケースの断面図である。

【図３】同上の本考案を適用した非常灯の回路図であ
る。

【図４】（ａ）は同上の実施例２の断面図である。
（ｂ）は同上の平面図である。

【図５】（ａ）は同上の実施例３の断面図である。
（ｂ）は同上の平面図である。

【図６】従来例の非常灯の回路図である。

【図７】従来例の金属ケースの斜視図である。

【図８】従来例の金属ケースの断面図である。

【図９】他の従来例の非常灯の回路図である。

【符号の説明】

１ 金属ケース ８ 電子部品 ９ プリント基板 １１ 放電ギャップ １３ 係止部 １４ 銅箔部 １５ 銅箔部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ケースに複数の電子部品を搭載した
   プリント基板を収納するようにした電気部品の取付構造
   において、上記金属ケースの一部にプリント基板を固定
   する係止部を形成し、プリント基板の下面に上記係止部
   と接触する第１の導電部を形成し、この第１の導電部に
   対向し電源の一端に接続されて第１の導電部と放電ギャ
   ップを形成する第２の導電部を形成し、両導電部の距離
   を略一定に保つ上記放電ギャップを他の箇所のブレーク
   オーバ電圧より低く設定したことを特徴とする電気部品
   の取付構造。