JP2004296293A - Discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路基板に形成された電子回路に発生するサージ電流を放電する放電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、各種の電気・電子機器には、情報の処理や機器の制御を行う電子回路が搭載されている。このような電子回路は、一般に、ポリカーボネート等の非導電性材料からなる回路基板上に配線パターンが形成され、この配線パターンに半導体チップ等の電子部品が取り付けられてなる。ところで、このような電子部品は、過大な電流に対して非常に脆弱であるため、例えば雷などにより発生するサージ電流によって損傷してしまう虞がある。
【0003】
そこで、従来の回路基板には、例えば図4に示すように、微小な間隔Bを隔てて互いに向き合うパターンで配線が形成された放電ギャップ部100が設けられている。そして、この放電ギャップ部100でサージ電流を放電させることにより、例えば雷サージ等によって電子部品が損傷してしまうことを防止している。
【0004】
また、このような放電ギャップ部100を設ける代わりに、例えば特開2001?134248号公報に開示されているような構造を有するサージアブソーバや、特開2002?246141号公報に開示されているような構造を有するアレスタ装置などを電子回路に取り付けることによってサージ電流を放電させることも提案されている。
【0005】
さらに、比較的大型の電気機器に取り付けることを目的とした放電装置としては、例えば特開2001?006839号公報や特開2001?135451号公報に開示されているような火花放電ギャップが提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図4に示す構造とされた放電ギャップ部100は、放電の安定性に欠けるという問題があり、雷サージが適切に放電されずに回路基板に取り付けられた電子部品が損傷してしまう虞があった。
【0007】
また、従来のサージアブソーバやアレスタ装置は、比較的高価であるため、低価格化が求められる電子機器には搭載することが困難であるといった問題があった。
【0008】
さらに、上述した火花放電ギャップのような放電装置は、大電力で駆動する比較的大型の電気機器に取り付けることを目的としているため、サイズが大きく、半導体チップなどが配設される電子回路基板に取り付けるには不向きである。したがって、例えば携帯型電話機や携帯型情報端末などの小型の電子機器に搭載することは困難であるといった問題があった。
【0009】
そこで、本発明は、上述した従来の実情に鑑みてなされたものであり、電子回路基板に取り付けるに好適であり、小型且つ低コストであるとともに、安定して放電することが可能な放電装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る放電装置は、電子回路基板に形成された電子回路に発生するサージ電流を放電する放電装置において、非導電性材料によって形成され、前記電子回路基板上に配設されるベース部材と、前記ベース部材に挿通されるとともに、前記電子回路に対して電気的に接続され、前記ベース部材に対して前記電子回路基板とは反対側において所定距離の間隙を隔てて互いに向き合う方向に屈曲形成された一対の金属ピンとを備えることを特徴とするものである。
【0011】
以上の構成とされた本発明の請求項1に係る放電装置は、ベース部材を介して一対の金属ピンを電子回路に接続することができ、一対の金属ピンが向き合う間隙部を放電ギャップとして用いることにより、電子回路に発生するサージ電流を放電することができる。また、比較的構造が簡単であるために小型化・低コスト可を図ることができる。
【0012】
本発明の請求項2に係る放電装置は、請求項1に係る構成に加えて、前記一対の金属ピンは、前記電気回路基板に形成された孔部に挿通され、前記電子回路基板の裏面側で前記電子回路に対して半田付けされることにより前記電子回路に接続されることを特徴とするものである。
【0013】
以上の構成とされた本発明の請求項2に係る放電装置は、一対の金属ピンが電子回路基板を通して裏面側で半田付けされることによって、電気的に接続され、固定される。したがって、電子回路に対する接続をより確実なものとすることができるだけでなく、放電装置の電子回路基板に対する取り付け強度を向上させることができる。
【0014】
本発明の請求項3に係る放電装置は、請求項1に係る構成に加えて、前記一対の金属ピンのうちの少なくとも一方は、互いに向かい合う先端部において尖った形状に形成されていることを特徴とするものである。
【0015】
以上の構成とされた本発明の請求項3に係る放電装置は、一対の金属ピンのうちの少なくとも一方が、互いに向かい合う先端部において尖った形状に形成されているため、一対の金属ピンの間隙部における放電特性を向上させることができ、これにより、電子回路に発生するサージ電流を確実に放電することができる。
【0016】
本発明の請求項4に係る放電装置は、請求項1に係る構成に加えて、前記ベース部材は、少なくとも前記一対の金属ピンの屈曲した部位に接する高さに形成されるとともに、前記一対の金属ピンを前記間隙の近傍位置で外方に臨ませる切欠部が形成されていることを特徴とするものである。
【0017】
以上の構成とされた本発明の請求項4に係る放電装置は、ベース部材が一対の金属ピンの少なくとも底部に接触するように構成されているため、ベース部材によって一対の金属ピンを安定して固定支持することができる。これにより、例えば外部から物理的な衝撃が加わる等した場合であっても、一対の金属ピンによじれや変形が生じてしまうことを防止することができる。また、切欠部によって金属ピン同士の間隙が外方に臨んだ状態とされていることから、当該間隙部における放電特性を損なうことがない。
【0018】
本発明の請求項5に記載の放電装置は、請求項4に係る構成に加えて、前記ベース部材は、前記一対の金属ピンが屈曲する側の主面に、前記一対の金属ピンの屈曲した部位が嵌合されて当該部位を固定支持する溝部が形成されていることを特徴とするものである。
【0019】
以上のように構成された請求項5に係る放電装置は、一対の金属ピンがベース部材の溝部に一部埋め込まれた状態で固定されるため、一対の金属ピンをより安定して固定支持することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、図1に示す構造とされた放電装置10について説明する。
【0021】
放電装置10は、図1に示すように、非導電性材料によって形成された直方体形状のベース部材11と、このベース部材11に挿通された一対の金属ピン12a,12bとを備える。
【0022】
ベース部材11は、図2に示すように、電子回路基板50の主面に取り付けられて用いられる。また、ベース部材11は、例えば各種樹脂材料を成型加工するなどにより形成されており、電子回路基板50に取り付けられる他の電子部品、すなわち例えば半導体チップ、抵抗素子、或いはコンデンサ素子等と同等程度の大きさとされている。
【0023】
一対の金属ピン12a,12bは、ベース部材11の両端部位置にそれぞれ挿通されており、ベース部材11に対して電子回路基板50とは反対側において、所定距離Aの間隙(放電ギャップ)を隔てて互いに向き合う方向に屈曲形成されている。
【0024】
また、金属ピン12a,12bは、ベース部材11を挿通して電子回路基板50の裏面側まで所定の長さだけ突出した状態でベース部材11に取り付けられており、図2に示すように、電子回路基板50に形成された孔部(図示せず。)を通して裏面側まで引き出され、この裏面側で半田51が盛られることによって電子回路の配線パターンに対して電気的に接続される。
【0025】
放電装置10は、上述したように、ベース部材11を介して一対の金属ピン12a,12bが電子回路に接続されるように構成されている。そして、放電装置10は、一対の金属ピン12a,12bが向き合う間隙部を放電ギャップとして用いることにより、電子回路に発生するサージ電流を放電する。
【0026】
ここで、放電装置10は、ベース部材11と一対の金属ピン12a,12bのみによって構成されており、比較的構造が簡単であることから、小型化・低コスト化を図ることが容易である。
【0027】
なお、放電装置10においては、放電ギャップの間隔(間隙部における金属ピン12a,12b同士の距離A)を任意に設定することができるが、この間隔を狭くすることによって微弱なサージ電流であっても確実に放電することが可能となる。
【0028】
また、上述の説明においては、金属ピン12a,12bが電子回路基板50に形成された孔部を通して裏面側で電子回路に半田付けされるとしたが、例えば、金属ピン12a,12bをベース部材11の底部又は側部から引き出し、放電装置10を電子回路基板50において配線パターンが形成された側の面に取り付けるとともに、取付面側で配線パターンに対して接続するよう構成してもよい。
【0029】
ただし、金属ピン12a,12bを電子回路基板を通して裏面側で半田付けすることにより、金属ピン12a,12bと電子回路との機械的な接続強度を向上させることができ、ひいては放電装置10の電子回路基板50に対する取り付け強度を向上させることができる。
【0030】
また、金属ピン12a,12bのうちの少なくとも一方は、互いに向かい合う先端部において尖った形状に形成されていることが望ましい。これにより、放電ギャップにおける放電特性を向上させることができ、電子回路に発生するサージ電流を確実に放電させることができる。なお、図1及び図2においては、一対の金属ピン12a,12bの双方共が先端部を尖った形状に形成された場合の例を図示しているが、このような構成とすることにより、放電特性をより一層向上させることができる。
【0031】
また、放電装置10において、ベース部材11から放電ギャップまでの高さは、放電ギャップにおけるサージ電流の放電特性に影響がない範囲であれば、任意に設定すればよい。
【0032】
また、図1及び図2においては、ベース部材11の主面から一対の金属ピン12a,12bが立脚した状態で構成された場合の例を図示したが、例えば、図3に示すように、ベース部材11の主面に溝部13を形成し、金属ピン12a,12bを溝部13内に半埋め込み状態で取り付けるとしてもよい。これにより、金属ピン12a,12bをベース部材11に形成した溝部13によって確実に固定支持することができ、金属ピン12a,12bによじれや変形が生じてしまうことを防止することができる。また、例えば外部から物理的な衝撃が加わるなどした場合であっても、放電ギャップを確実に保持することができる。
【0033】
なお、図3に示す例においては、ベース部材11に切欠部14が形成されており、この切欠部14によって放電ギャップが外方に臨んだ状態とされている。このため、放電ギャップにおける放電特性を損なうことがない。
【0034】
また、図3に示す例では、金属ピン12a,12bをベース部材11に形成した溝部13に半埋め込み状態で取り付けるとしたが、溝部13を形成せずに、ベース部材11の主面と金属ピン12a,12bの底部とが接するように取り付けるとしてもよいし、ベース部材11によって金属ピン12a,12bを完全に埋め込んだ状態で形成してもよい。
【0035】
【発明の効果】
本発明に係る放電装置は、ベース部材を介して一対の金属ピンを電子回路に接続することができ、一対の金属ピンが向き合う間隙部を放電ギャップとして用いることにより、電子回路に発生するサージ電流を放電することができる。また、比較的構造が簡単であるために小型化・低コスト可を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態として示す放電装置の概略斜視図である。
【図2】同放電装置を電子回路基板に取り付けた状態を示す側面図である。
【図3】本発明の別の実施の形態としての放電装置の一例を示す概略斜視図である。
【図4】従来の回路基板に設けられる放電ギャップ部の一例を示す要部拡大平面図である。
【符号の説明】
10 放電装置
11 ベース部材
12a,12b 金属ピン
13 溝部
14 切欠部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge device for discharging a surge current generated in an electronic circuit formed on an electronic circuit board.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various electric and electronic devices are equipped with electronic circuits for processing information and controlling the devices. Generally, such an electronic circuit is formed by forming a wiring pattern on a circuit board made of a non-conductive material such as polycarbonate, and attaching an electronic component such as a semiconductor chip to the wiring pattern. Incidentally, such an electronic component is very vulnerable to an excessive current, and thus may be damaged by a surge current generated by, for example, lightning.
[0003]
Therefore, a conventional circuit board is provided with a
[0004]
Instead of providing such a
[0005]
Further, as a discharge device intended to be attached to a relatively large electric device, for example, a spark discharge gap as disclosed in JP-A-2001-006839 and JP-A-2001-135451 has been proposed. I have.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the
[0007]
In addition, since conventional surge absorbers and arrester devices are relatively expensive, there is a problem in that it is difficult to mount them on electronic devices that require low cost.
[0008]
Further, since a discharge device such as the above-described spark discharge gap is intended to be attached to a relatively large electric device driven by high power, the discharge device is large in size, and is mounted on an electronic circuit board on which a semiconductor chip or the like is provided. Not suitable for mounting. Therefore, there has been a problem that it is difficult to mount it on a small electronic device such as a portable telephone or a portable information terminal.
[0009]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and is suitable for mounting on an electronic circuit board. The discharge device is small in size and low in cost, and can discharge stably. The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A discharge device according to
[0011]
In the discharge device according to the first aspect of the present invention, the pair of metal pins can be connected to the electronic circuit via the base member, and a gap between the pair of metal pins is used as a discharge gap. Thus, a surge current generated in the electronic circuit can be discharged. Further, since the structure is relatively simple, it is possible to reduce the size and cost.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration according to the first aspect, the pair of metal pins is inserted into a hole formed in the electric circuit board, and a back side of the electronic circuit board. And being connected to the electronic circuit by being soldered to the electronic circuit.
[0013]
In the discharge device according to the second aspect of the present invention, the pair of metal pins are electrically connected and fixed by being soldered on the back side through the electronic circuit board. Therefore, not only can the connection to the electronic circuit be more secure, but also the strength of mounting the discharge device to the electronic circuit board can be improved.
[0014]
The discharge device according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in addition to the configuration according to
[0015]
In the discharge device according to claim 3 of the present invention having the above-described configuration, at least one of the pair of metal pins is formed in a pointed shape at the end portions facing each other, so that the gap between the pair of metal pins is formed. It is possible to improve the discharge characteristics in the part, and thereby, it is possible to reliably discharge the surge current generated in the electronic circuit.
[0016]
The discharge device according to claim 4 of the present invention, in addition to the configuration according to
[0017]
In the discharge device according to claim 4 of the present invention having the above-described configuration, since the base member is configured to contact at least the bottom of the pair of metal pins, the pair of metal pins can be stably held by the base member. Can be fixedly supported. Thereby, even when, for example, a physical impact is applied from the outside, it is possible to prevent the pair of metal pins from being twisted or deformed. In addition, since the gap between the metal pins faces outward due to the notch, the discharge characteristics in the gap are not impaired.
[0018]
The discharge device according to claim 5 of the present invention, in addition to the configuration according to claim 4, wherein the base member has a bent main surface of the pair of metal pins on a main surface on which the pair of metal pins bend. A part is fitted to form a groove for fixing and supporting the part.
[0019]
In the discharge device according to claim 5 configured as described above, since the pair of metal pins is fixed in a state of being partially embedded in the groove of the base member, the pair of metal pins is more stably fixed and supported. be able to.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, the
[0021]
As shown in FIG. 1, the
[0022]
The
[0023]
The pair of
[0024]
The metal pins 12a and 12b are attached to the
[0025]
As described above, the
[0026]
Here, the
[0027]
In the
[0028]
In the above description, the metal pins 12a and 12b are soldered to the electronic circuit on the back side through the holes formed in the electronic circuit board 50. For example, the metal pins 12a and 12b may be , The
[0029]
However, by soldering the metal pins 12a and 12b on the back side through the electronic circuit board, the mechanical connection strength between the metal pins 12a and 12b and the electronic circuit can be improved, and the electronic circuit of the
[0030]
Further, it is desirable that at least one of the metal pins 12a and 12b is formed in a pointed shape at the end portions facing each other. Thus, the discharge characteristics in the discharge gap can be improved, and the surge current generated in the electronic circuit can be reliably discharged. Although FIGS. 1 and 2 show an example in which both of the pair of
[0031]
Further, in the
[0032]
Further, FIGS. 1 and 2 show an example in which a pair of
[0033]
In the example shown in FIG. 3, a
[0034]
In the example shown in FIG. 3, the metal pins 12 a and 12 b are attached to the
[0035]
【The invention's effect】
The discharge device according to the present invention can connect a pair of metal pins to an electronic circuit via a base member, and can use a gap portion facing the pair of metal pins as a discharge gap to generate a surge current generated in the electronic circuit. Can be discharged. Further, since the structure is relatively simple, it is possible to reduce the size and cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a discharge device shown as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a state where the discharge device is mounted on an electronic circuit board.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of a discharge device as another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged plan view of a main part showing an example of a discharge gap portion provided on a conventional circuit board.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
非導電性材料によって形成され、前記電子回路基板上に配設されるベース部材と、
前記ベース部材に挿通されるとともに、前記電子回路に対して電気的に接続され、前記ベース部材に対して前記電子回路基板とは反対側において所定距離の間隙を隔てて互いに向き合う方向に屈曲形成された一対の金属ピンとを備えること
を特徴とする放電装置。In a discharge device that discharges a surge current generated in an electronic circuit formed on an electronic circuit board,
A base member formed of a non-conductive material and disposed on the electronic circuit board;
While being inserted into the base member, it is electrically connected to the electronic circuit, and is bent and formed in a direction facing the base member with a gap of a predetermined distance on the opposite side to the electronic circuit board. And a pair of metal pins.
を特徴とする請求項1記載の放電装置。The pair of metal pins may be inserted into holes formed in the electric circuit board, and may be connected to the electronic circuit by being soldered to the electronic circuit on the back side of the electronic circuit board. The discharge device according to claim 1, characterized in that:
を特徴とする請求項1記載の放電装置。2. The discharge device according to claim 1, wherein at least one of the pair of metal pins is formed in a pointed shape at front ends facing each other. 3.
を特徴とする請求項1記載の放電装置。The base member is formed at least at a height in contact with a bent portion of the pair of metal pins, and is formed with a notch that exposes the pair of metal pins outward at a position near the gap. The discharge device according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項4記載の放電装置。The base member is characterized in that a bent portion of the pair of metal pins is fitted on a main surface on a side where the pair of metal pins bends, and a groove portion for fixing and supporting the portion is formed. The discharge device according to claim 4.
Priority Applications (1)
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JP2003087706A JP2004296293A (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Discharge device |
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JP2003087706A JP2004296293A (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Discharge device |
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JP2003087706A Pending JP2004296293A (en) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | Discharge device |
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