説明

電気機器

【課題】落下による衝撃などによってケースに外力が加わった際に端子ピンへの荷重集中を防止でき、端子ピンの抜け落ちをなくすことができると共に、ケース内の電気部品への応力集中を低減でき、電気部品の保護強化を図ること。
【解決手段】電気部品を内装するケース1に電気部品がポッティング樹脂3により封止される封止部4が設けられ、ケース1の一端1a側に、端子台6にインサート成形された端子ピン5が立設され、ケース1の封止部4に、ポッティング樹脂3により封止されたダミーピン7がケース1底面部分から立設されていると共にダミーピン7の先端部がケース1の一端1a側とは反対側の他端側の封止部4の表面から突出しており、端子ピン5及びダミーピン7の先端部がそれぞれ回路基板に対して半田付け接続される電気機器である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回路基板に実装される電気機器に関し、詳しくは電気部品を内装するケースをポッティング樹脂で封止するようにした電気機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、所定の位置に端子ピンが立てられ、また半導体チップが実装されたプリント基板をポッティング樹脂により封止するようにした半導体パッケージが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
ところが特許文献1に見られる従来例では、端子ピンがプリント基板上に立てられた状態でポッティング樹脂で封止されているにすぎないため、仮りに落下による衝撃などによって端子ピンに外力が加わった際には、端子ピンが抜け落ちて、断線に至る可能性がある。
【0004】
また他の従来例として、例えば図7に示すように、電気部品を内装するケース1’のポッティング樹脂3で封止される封止部4以外の部位に端子ピン5を立設し、端子ピン5を回路基板に半田付け接続することが知られている。なお図中の21は高圧・GND線である。
【0005】
ところがこの従来例では、仮りに落下による衝撃などによってケース1’に外力が加わった際には、ケース1’の底面に圧入されている端子ピン5が抜けて離脱するおそれがあり、そのうえ、複数本の端子ピン5間のスパンは短く、しかも各端子ピン5はケース1の一端1a側に寄せて立設されるため、ケース1’の他端1b側は回路基板2に対して接続されない部位となり、このため回路基板2に対するケース1’の接続強度が弱く、外力によってケース1’が変形しやすく、ケース1’内の電気部品に応力が集中しやすくなるという問題もある。
【特許文献1】特開昭61−51852公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、落下による衝撃などによってケースに外力が加わった際に端子ピンへの荷重集中を防止でき、端子ピンの抜け落ちをなくすことができると共に、ケース内の電気部品への応力集中を低減でき、電気部品の保護強化を図ることができる電気機器を提供することを課題とし、さらに、ケースと回路基板とを強固に一体化できる電気機器を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するために本発明は、電気部品を内装するケース1を備え、回路基板2に実装される電気機器であって、上記ケース1に電気部品がポッティング樹脂3により封止される封止部4が設けられ、上記ケース1の一端1a側に、端子台6にインサート成形された端子ピン5が立設され、上記ケース1の封止部4には、ポッティング樹脂3により封止されたダミーピン7がケース1底面部分から立設されていると共にダミーピン7の先端部がケース1の一端1a側とは反対側の他端側の封止部4の表面から突出しており、上記端子ピン5及びダミーピン7の先端部がそれぞれ回路基板2に対して半田付け接続されることを特徴としている。
【0008】
このような構成とすることで、端子台6にインサート成形された端子ピン5と、ポッティング樹脂3に封止されたダミーピン7とをケース1の両端1a,1b側に離間して立設し、これら端子ピン5とダミーピン7とを回路基板2に半田付け接続することにより、落下による衝撃などによってケース1に外力が加わった際に、端子ピン5にかかる荷重をダミーピン7で確実に受け止めて荷重を分散でき、端子ピン5への荷重集中を防止できる結果、端子ピン5の抜け落ちを防止できるようになると共に、端子ピン5とダミーピン7とのスパンを長くすることができるので、回路基板2に対するケース1の接続強度が高まり、ケース1の変形による電気部品への応力集中を低減できるようになる。
【0009】
また、上記ケース1に内装される電気部品がトランス8であり、上記端子ピン5がインサート成形される端子台6がトランス8のボビンに一体に設けられており、上記端子台6には、トランス8のコイル端部に接続される接続ピン9がインサート成形されていると共に端子ピン5と接続ピン9とが端子台6の内部でL字形に連続して形成されているのが好ましく、この場合、ポッティング樹脂3で封止されるトランス8のボビンに端子台6を一体に設けることにより、トランス8に対する端子台6の取り付け強度が高まり、この端子台6に端子ピン5と接続ピン9のL字形に連続形成された部分をインサート成形したことにより、端子ピン5が端子台6から抜けない構造となる。そのうえ、端子台6からの端子ピン5の突出方向と直角方向に接続ピン9を突出させることができるので、接続ピン9に妨げられることなく端子台6を回路基板2に密着させた状態で端子ピン5を回路基板2に半田付け接続することができるようになる。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、落下による衝撃などによってケースに外力が加わった際に端子ピンへの荷重集中を防止でき、従来の端子ピンをケース底面に圧入しただけの構造と比較して、端子ピンの抜け防止効果を高めると共に、ケース内の電気部品への応力集中を低減でき、電気部品の保護強化を図ることができるものである。
【0011】
また本発明は、トランスのコイルに接続される接続ピンを利用して端子台から端子ピンが抜けない構造にできるうえに、接続ピンに妨げられることなく端子台を回路基板に密着させた状態で端子ピンを回路基板に半田付け接続することができる結果、ケースと回路基板とを強固に一体化できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【0013】
図1は、本発明の電気機器の一例であり、例えばヘアドライヤーに搭載される静電霧化装置における高電圧発生装置10を例示する。
【0014】
高電圧発生装置10は、トランス8や高圧基板組立品11等からなる電気部品を内装したケース1を回路基板2に実装して構成されており、電気部品の絶縁性、防水性を確保するためにケース1内部がポッティング樹脂3にて封止される。なお図2は高電圧発生装置10の斜視図、図3はケース1側から見た正面図であり、図4は回路基板2側から見た背面図である。
【0015】
上記ケース1は、図4に示すように、上方に開口した長方形の略箱状に形成されており、その長さ方向の一端1a側にトランス8の二次コイル8aを収納する第1収納室12が設けられ、他端1b側に高圧基板組立品11を収納する第2収納室13が設けられている。なお、トランス8は、ボビンに一次コイルと二次コイル8aの巻線を行ないコア8bを組み込んで一体に構成されている。なお一次コイルは絶縁部材8cで被覆されている。
【0016】
上記第1収納室12の両端には図4に示すように、それぞれ切欠穴14,15が設けられており、外側の切欠穴14からトランス8の絶縁部材8cで被覆された一次コイル、端子ピン5及び端子台6がそれぞれ外部に突出可能となっている。外側の切欠穴14の内周に設けた差込溝16に上記トランス8の一次コイルと二次コイル8aとの間から突設したフランジ部33(図5(a))を上方から挿入嵌合し、且つ、内側の切欠穴15の内周に設けた差込溝17に、二次コイル8aの先端側に突設したフランジ部34(図5(a))を上方から挿入嵌合することにより、各切欠穴14,15がそれぞれ閉鎖され、これにより二次コイル8aを第1収納室12に密閉収納してポッティング樹脂3が漏出しない構造とする。
【0017】
ケース1の第2収納室13に収納される高圧基板組立品11は、基板11aに高圧回路部品が実装されたものであり、図5に示すように、配線接続部18を介してトランス8の二次コイル8aに配線接続される。配線接続部18は、例えばトランス8のボビンと一体に設けられると共に高圧基板組立品11の基板11aに対して固着される。ここでは配線接続部18から1本の端子ピン5が立設されていると共に、配線接続部18の上面にポッティング樹脂3を第2収納室13から第1収納室12(或いは逆)に導入する樹脂流動溝19が凹設されている。
【0018】
上記ケース1の他端1b側にはリード線引出用の凹溝20が設けられている。凹溝20は、図6に示すように、ケース1の端縁部の左右2箇所にそれぞれ切り込み形成されている。各凹溝20は同じ構造をしている。一方の凹溝20について説明する。凹溝20は、高圧基板組立品11から引き出されるリード線21を圧入保持するためのものである。リード線21は例えば絶縁被覆電線からなり、静電霧化装置の一対の放電針に接続される高圧線とGND線として用いられる。
【0019】
ここで、上記凹溝20は、図6(b)に示すように、リード線21全体が入り込むことができる大きさに切り込み形成されている。凹溝20の切り込み開口部20aの内側面には互いに対向する一対の抜け止め用突部30が突設されており、抜け止め用突部30間の開口幅Aを、絶縁被覆電線からなるリード線21の外寸Bよりも若干狭くすることにより、リード線21を凹溝20に圧入可能で且つ圧入したリード線21を抜け止め保持できるようにしている。ここにおいて、凹溝20の横幅はリード線21の外寸Bよりも若干短く、抜け止め用突部30から底面20bまでの深さはリード線21の外寸Bよりも若干長く設定されている。これにより、リード線21を凹溝20に圧入した状態では、リード線21が左右から挟圧された状態で、リード線21の上面が抜け止め用突部30に押し付けられ且つリード線21の下面が凹溝20の底面20bから若干浮き上がるようにしている。さらに、凹溝20のケース1の内部に臨む底面内端20c側には、圧入されたリード線21に圧接してリード線21と凹溝20との隙間Gを塞ぐための堰部31が立設されている。また本例では、凹溝20をケース1の端縁部の外面よりも外方に延出すると共に、この延出部40にも上記抜け止め用突部30を設けている。
【0020】
上記ケース1内部へのポッティング樹脂3の注入は例えば2段階で行なう。最終段階では図6(b)のように、端子ピン5とダミーピン7の先端部を残して、二次コイル8a及び高圧基板組立品11を覆う位置まで注入する。ポッティング樹脂3として例えば、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などの熱容量が大きいものが用いられ、これによりトランス8の二次コイル8aや高圧基板組立品11からの放出熱をよく吸収して冷却効果が高められると共に、ポッティングによって高圧側の二次コイル8aと高圧基板組立品11との防水性と絶縁性がそれぞれ確保され、水分等に起因する故障防止にも役立つ。なおケース1の外部に配置されるトランス8の絶縁部材8cで被覆された一次コイル、端子ピン5及び端子台6は、いずれもポッティングされない。
【0021】
その後、ポッティング樹脂3で封止された封止部4から突出している端子ピン5及びダミーピン7を回路基板2にそれぞれ半田付け接続する。
【0022】
回路基板2には、図3、図4に示すように、上記複数本の端子ピン5及び1本のダミーピン7がそれぞれ挿入されるスルーホール2a,2bが設けられ、各端子ピン5及びダミーピン7が回路基板2に個別に半田付け接続される。なお、端子ピン5の一部は例えば静電霧化装置の放電針に水分を供給するためのペルチェモジュールの電源端子とされる。ペルチェモジュールは冷却側伝熱部により放電針を冷却することで空気中の水分を放電針表面に結露させるものである。
【0023】
ここで本発明においては、ケース1の底面からダミーピン7が立設されている。本例では図6(a)に示すように、金属材料からなる1本のダミーピン7の基端がケース1の底面部分に設けた圧入凹所1c(図5(a))に圧入されており、このダミーピン7の先端部は高圧基板組立品11の基板11aに設けた貫通穴41(図5(b)(c))を貫通して封止部4の表面から突出している。ダミーピン7はポッティング樹脂3で封止されると共にダミーピン7の先端部は回路基板2に半田付け接続されるが、ダミーピン7自体は電気的に関与しないものであり、落下の衝撃等によって端子ピン5にかかる荷重をダミーピン7で受け止めることで荷重を分散し、端子ピン5への荷重集中を防止するために用いられる。なおダミーピン7の数は2本以上でもよい。
【0024】
一方、端子ピン5がインサート成形される端子台6は、トランス8のボビンに一体に設けられている。さらに端子台6には図6(a)に示すように、トランス8の一次コイルに接続される複数本の接続ピン9がインサート成形されていると共に、各々の端子ピン5の基端5a(図5(a))と接続ピン9の基端とが、それぞれ、端子台6の内部でL字形に連続して形成されている。
【0025】
しかして、上記構成の端子台6にインサート成形された端子ピン5と、ポッティング樹脂3に封止されたダミーピン7とをケース1の両端1a,1b側に離間して立設し、これら端子ピン5とダミーピン7とを回路基板2に半田付け接続することにより、落下による衝撃などによってケース1に外力が加わった際に、端子ピン5にかかる荷重をダミーピン7で確実に受け止めて荷重を分散でき、端子ピン5への荷重集中を防止できる。また本例では、トランス8の二次コイル8aがポッティング樹脂3で封止され、トランス8のボビンに端子台6を一体に設けたので、トランス8に対する端子台6の取り付け強度が高まる。そのうえ、トランス8のコイルに接続される接続ピン9と端子ピン5とを端子台6にそれぞれインサート成形すると共に、各々の端子ピン5と接続ピン9とをそれぞれ、端子台6の内部でL字形に連続形成しているので、接続ピン9を利用して端子台6から端子ピン5が抜けない構造となり、結果、従来のケース1に端子ピン5を圧入した構造と比較して、衝撃等による断線発生を確実に防止でき、取り扱い性や作業性の点で優れたものとなる。
【0026】
さらに、端子ピン5とダミーピン7とをケース1の両端1a,1bに離間して配置して、端子ピン5とダミーピン7とのスパンを長くしたことにより、回路基板2に対するケース1の接続強度が高まり、また本例ではケース1の中央側からも1本の端子ピン5を立設したので、ケース1の変形をより確実に防止でき、結果、ケース1に内装されるトランス8や高圧基板組立品11への応力集中を低減でき、これら電気部品の保護強化を図ることができる。
【0027】
そのうえ、端子台6からの端子ピン5の突出方向と直角方向に接続ピン9を突出させたことにより、接続ピン9に妨げられることなく端子台6を回路基板2に密着させた状態で端子ピン5を回路基板2に半田付け接続することができ(図2の状態)、これにより、端子台6と回路基板2との接続強度が高まり、ケース1と回路基板2とを強固に一体化できる利点もある。
【0028】
前記実施形態では、電気機器として静電霧化装置の高電圧発生装置10を例示したが、勿論これに限らず、ケース1に内装される電気部品の端子ピン5を回路基板2に半田付け接続する分野に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の電気機器を構成する高電圧発生装置を示し、(a)(b)はケース内部へのポッティング樹脂の注入過程を説明する斜視図である。
【図2】同上のケースを回路基板に実装した状態の斜視図である。
【図3】(a)は同上のケース側から見た正面図であり、(b)は同上の回路基板側から見た背面図である。
【図4】同上のケースの斜視図である。
【図5】同上のケースに内装される電気部品であるトランス及び高圧基板組立品を示し、(a)は側面図、(b)は底面図、(c)は左側面図、(d)は上面図である。
【図6】(a)は同上の高電圧発生装置の側面断面図、(b)は(a)のD部の正面図、(c)は(a)のD部の側面断面図である。
【図7】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【0030】
1 ケース
1a ケースの一端
1b ケースの他端
2 回路基板
3 ポッティング樹脂
4 封止部
5 端子ピン
6 端子台
7 ダミーピン
8 トランス
9 接続ピン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気部品を内装するケースを備え、回路基板に実装される電気機器であって、上記ケースに電気部品がポッティング樹脂により封止される封止部が設けられ、上記ケースの一端側に、端子台にインサート成形された端子ピンが立設され、上記ケースの封止部には、ポッティング樹脂により封止されたダミーピンがケース底面部分から立設されていると共にダミーピンの先端部がケースの一端側とは反対側の他端側の封止部の表面から突出しており、上記端子ピン及びダミーピンの先端部がそれぞれ回路基板に対して半田付け接続されることを特徴とする電気機器。
【請求項2】
上記ケースに内装される電気部品がトランスであり、上記端子ピンがインサート成形される端子台がトランスのボビンに一体に設けられており、上記端子台には、トランスのコイル端部に接続される接続ピンがインサート成形されていると共に端子ピンと接続ピンとが端子台の内部でL字形に連続して形成されていることを特徴とする請求項1記載の電気機器。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2008−311085(P2008−311085A)
【公開日】平成20年12月25日(2008.12.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−157910(P2007−157910)
【出願日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】