JP2007141898A - 電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】防水性を向上できる電気機器を提供することにある。
【解決手段】電気機器は、プリント基板１と、該プリント基板１が底面と略並行して収納されるケース２と、プリント基板１に一端側が接続されて他端側がケース２から外方に引き出される４本のリード線３Ａ〜３Ｄと、ケース２内においてリード線３Ａ〜３Ｄを結束するための結束部材４と、プリント基板１が収納された状態でケース２内に充填される防水用のポッティング材５とを備え、ケース２は、ケース２の底面においてプリント基板１とリード線３Ａ〜３Ｄとの接続部位Ｃの近傍に突設されたリブ６０と、該リブ６０を厚み方向に貫通するとともにリブ６０に所定間隔で設けられ、４本のリード線３Ａ〜３Ｄが個別に挿通される４つの挿通孔６２とを有するリード線保持部６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント基板を備える電気機器に関するものである。

従来から、各種集積回路や回路部品等とともに複数のリード線が実装されたプリント基板を有するような電気機器では、プリント基板をケースに収納した際に、ケース内のプリント基板の防水性を確保するために、ポッティング材をケース内に充填することが行われている（例えば、特許文献１）。

ところが、プリント基板に実装された複数のリード線については、単にケースから外方へ引き出されているだけでケースには保持されていないので、例えばポッティング材をケース内に充填する充填作業や、他の部品を取り付ける組立作業等を行う際に、リード線が予期せず動いて、充填作業や組立作業の作業性が悪くなるという問題があった。

そこで、上記の問題を解決するために、図４（ａ）〜（ｃ）に示すような電気機器が提案されている。図４（ａ）〜（ｃ）に示す電気機器は、プリント基板１０１と、該プリント基板１０１に一端側が接続された４本のリード線１０３Ａ〜１０３Ｄと、リード線１０３Ａ〜１０３Ｄ固定用の柱部１０２ａを有してプリント基板１０１が収納されるケース１０２と、リード線１０３Ａ〜１０３Ｄを結束する結束バンド１０４と、プリント基板１０１が収納されたケース１０２内に充填される防水用のポッティング材１０５とを備え、リード線１０３Ａ〜１０３Ｄは、結束バンド１０４を用いて柱部１０２ａに括り付けられた状態で、他端側がケース１０２から外方へ引き出されている。尚、図４（ａ）では、ポッティング材１０５を省略している。
特開平１０−１９０２４５号公報（第１図）

上述した図４（ａ）〜（ｃ）に示す電気機器では、結束バンド１０４によってリード線１０３Ａ〜１０３Ｄがケース１０２の柱部１０２ａにまとめて括り付けられているので、ポッティング材１０５の充填作業時や組立作業時にリード線１０３Ａ〜１０３Ｄがばらけたり、予期せず動いたりすることがなくなるから、作業性を向上することができていた。

しかしながら、結束バンド１０４によってリード線１０３Ａ〜１０３Ｄを結束した際には、各リード線１０３Ａ〜１０３Ｄ間の隙間が非常に狭くなっているため、ポッティング材１０５の充填時に、ポッティング材１０５がこれらリード線１０３Ａ〜１０３Ｄ間の隙間に入り込みにくく、各リード線１０３Ａ〜１０３Ｄ間の隙間にポッティング材１０５が十分に充填されないおそれがあった。

このような各リード線１０３Ａ〜１０３Ｄ間の隙間は、粘性の高いポッティング材１０５にとっては入り込みにくいものであるが、水のように粘性の低いものや、湿気等は、上記の隙間でも十分に入り込むことができる。そのため、各リード線１０３Ａ〜１０３Ｄ間の隙間にポッティング材１０５が十分に充填されていないと、各リード線１０３Ａ〜１０３Ｄ間の隙間を介して水等がケース１０２内に侵入してしまい、防水性を十分に確保することができないという問題が生じていた。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、防水性を向上できる電気機器を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１の電気機器の発明では、プリント基板と、該プリント基板が収納されるケースと、前記プリント基板に一端側が接続されて他端側が前記ケースから外方に引き出される複数のリード線と、前記プリント基板が収納された状態で前記ケース内に充填される防水用のポッティング材とを備え、前記ケースは、前記ケースの前記ポッティング材に浸る面において前記プリント基板と前記リード線との接続部位の近傍に突設されたリブと、該リブを厚み方向に貫通するとともに前記リブに所定間隔で設けられ、前記複数のリード線が個別に挿通される複数の挿通孔とを有するリード線保持部を備えていることを特徴とする。

本発明は、リード線保持部によって複数のリード線が互いに所定間隔で離間した状態でケースに保持されているので、ポッティング材を充填した際に、リード線間の隙間にポッティング材が入り込んでリード線間の隙間を埋め易くなり、これによりリード線間の隙間を介して水や湿気がケース内に侵入することを防止できて、防水性を向上できるという効果を奏する。しかも、リード線間の隙間を介して水や湿気がケース内に侵入した場合でも、リード線保持部のリブが、このような水や湿気を塞き止める防水壁となるから、防水性のさらなる向上を図ることができるという効果を奏する。

以下に、図１〜図３を参照して本発明の電気機器の一実施形態について説明する。

本実施形態の電気機器は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、プリント基板１と、該プリント基板１が底面と略並行して収納されるケース２と、プリント基板１に一端側が接続されて他端側がケース２から外方に引き出される複数（本実施形態では４本）の略同形状のリード線３Ａ〜３Ｄと、ケース２内においてリード線３Ａ〜３Ｄを結束するための結束部材４と、プリント基板１が収納された状態でケース２内に充填される防水用のポッティング材５とで構成されている。尚、図１（ａ）では、ポッティング材５を省略している。

プリント基板１は、例えば、紙基材エポキシ樹脂銅張積層板等の紙基材銅張積層板や、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板等のガラス布基材銅張積層板、ガラス不織布基材エポキシ樹脂銅張積層板等のガラス不織布銅張積層板等が用いられ、電気機器に必要な各種集積回路や回路部品等が実装されている。また、プリント基板１の一端部（図１（ａ）における右端部）には、４本のリード線３Ａ〜３Ｄの一端側が半田付け等により接続されている。加えて、プリント基板１には、プリント基板１をケース２に固定するための固定ねじ７０が挿通されるねじ挿通孔（図示せず）が貫設されている。

ケース２は、例えば、図１（ａ），（ｂ）に示すように、合成樹脂等を用いて一面が開口した箱状に形成されており、ポッティング材５に浸る面となる底面には、リード線保持部６が一体に設けられている他、プリント基板１用の固定ねじ７０が螺着されるねじ孔（図示せず）を有するリブ（図示せず）や、結束部材４用の固定ねじ７１が螺着されるねじ孔（図示せず）を有するリブ（図示せず）等が一体に設けられている。

ここで、リード線保持部６は、リード線３Ａ〜３Ｄを互いに所定間隔で離間した状態で保持するためのものであり、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ケース２の底面においてプリント基板１とリード線３Ａ〜３Ｄとの接続部位Ｃ（図１（ａ）参照）の近傍に突設された略矩形状のリブ６０と、リブ６０の長さ方向に所定間隔（本実施形態では等間隔）で設けられた４つの切欠部６１Ａ〜６１Ｄとを有する略櫛歯状に形成されている。

上記の切欠部６１Ａ〜６１Ｄは、リード線３Ａ〜３Ｄの外径と同等の内径を有してリブ６０を厚み方向に貫通する略円形状の孔からなり、リード線３Ａ〜３Ｄが個別に挿通される挿通孔６２と、リブ６０の先端面（図２（ｂ）における右端面）側からリード線３Ａ〜３Ｄを挿通孔６２に配置するための通り道となる連通部６３とを各々有してなる。この連通部６３の幅寸法（図２（ｂ）における上下方向の寸法）は、リード線３Ａ〜３Ｄの外径と略同寸法としているが、その開口端側（図２（ｂ）における右端側）の幅寸法は、リード線３Ａ〜３Ｄを挿通孔６２に配置しやすくするために、リード線３Ａ〜３Ｄの外径よりも幅広に形成している。

結束部材４は、例えば、合成樹脂製のものであり、取付ねじ７１用のねじ挿通孔（図示せず）が設けられた略矩形状の平板部４ａを有している。また、この平板部４ａにおいてケース２の内側面（図１（ａ）における右内側面）と対向する側面には、ケース２の内側面とでリード線３Ａ〜３Ｄを結束するための一対の突片４ｂ，４ｂが一体に設けられており、この突片４ｂ，４ｂの平板部４ａからの突出寸法は、リード線３Ａ〜３Ｄの外径に略等しく、突片４ｂ，４ｂ間の距離は、リード線３Ａ〜３Ｄの外径の４倍程度としている。さらに、平板部４ａにおいてケース２の底面と対向する面には、ケース２の底面とでリード線３Ａ〜３Ｄを狭持してリード線３Ａ〜３Ｄの張力止めを図るための略矩形状の突部４ｃが一体に設けられている。

以上説明したプリント基板１、リード線３Ａ〜３Ｄ、及び結束部材４は次のようにしてケース２に収納されている。すなわち、プリント基板１は、リード線３Ａ〜３Ｄをケース２の底面に対向させた状態で、プリント基板１のねじ挿通孔（図示せず）を挿通させた固定ねじ７０をケース２のねじ孔（図示せず）に螺着することで、ケース２に収納されている。また、各リード線３Ａ〜３Ｄは、リード線保持部６の切欠部６１Ａ〜６１Ｄの挿通孔６２に連通部６３を経由して配置されるとともに、他端側がケース２から外方へ引き出され、これによりリード線３Ａ〜３Ｄが互いに所定間隔で離間した状態でリード線保持部６に保持されることになる。

さらに、結束部材４は、リード線保持部６よりもリード線３Ａ〜３Ｄの他端側において、ケース２の底面と突部４ｃとでリード線３Ａ〜３Ｄを狭持するとともに、ケース２の内側面と平板部４ａと突片４ｂ，４ｂとで囲まれた空間部Ｓ内にリード線３Ａ〜３Ｄを配置した状態で、結束部材４のねじ挿通孔（図示せず）を挿通させた固定ねじ７１をケース２のねじ孔（図示せず）に螺着することで、ケース２に収納されている。

そして、上述したようにプリント基板１、リード線３Ａ〜３Ｄ、及び結束部材４が収納されたケース２内には、防水用のポッティング材５が充填され、後に硬化される。ここで、防水用のポッティング材５としては、注型用ウレタン樹脂（例えば、サンユレック（株）製の「ＵＥ−９２１」）等の注型用樹脂を用いている。

以上述べたように、本実施形態の電気機器によれば、リード線保持部６によってリード線３Ａ〜３Ｄが互いに所定間隔で離間した状態でケース２に保持されているので、ポッティング材をケース内に充填する際にリード線が予期せず動いたりすることがなくなって、充填作業の作業性を向上できるという効果を奏する。また、ポッティング材５を充填した際に、各リード線３Ａ〜３Ｄ間の隙間にポッティング材５が入り込んで各リード線３Ａ〜３Ｄ間の隙間を埋め易くなり、これにより図４（ａ）〜（ｃ）に示す従来例のようにリード線間の隙間を介して水や湿気がケース内に侵入することを防止できて、防水性を向上できるという効果を奏する。しかも、各リード線３Ａ〜３Ｄ間の隙間を介して水や湿気がケース２内に侵入した場合でも、リード線保持部６のリブ６０が、このような水や湿気を塞き止める防水壁となるから、防水性のさらなる向上を図ることができるという効果を奏する。

さらに、ケース２の内側面と平板部４ａと突片４ｂ，４ｂとで囲まれた空間部Ｓ内にリード線３Ａ〜３Ｄを配置することで、リード線３Ａ〜３Ｄを結束するようにしているので、ポッティング材をケース内に充填する際にリード線が予期せず動いたりすることをさらに防止できて、充填作業の作業性のさらなる向上を図ることできるという効果を奏する。

加えて、リード線３Ａ〜３Ｄを、結束部材４の突部４ｃとケース２の内底面とで狭持するようにしているので、リード線３Ａ〜３Ｄを他端側へ引っ張るような力（負荷）がリード線３Ａ〜３Ｄにかけられたとしても、結束部材４がこのような負荷を受ける張力止めとして作用し、これによりリード線３Ａ〜３Ｄとプリント基板１との接続部分にかかる負荷を低減できるという効果を奏する。

また、上記の図１〜図２に示すリード線保持部６の代わりに、図３に示すようなリード線保持部８を用いるようにしてもよい。

このリード線保持部８は、リード線保持部６と同様に、ケース２の底面においてプリント基板１とリード線３Ａ〜３Ｄとの接続部位の近傍に突設された略矩形状のリブ８０と、リブ８０の長さ方向に所定間隔で設けられた４つの切欠部８１Ａ〜８１Ｄとを有する略櫛歯状に形成されているが、切欠部８１Ａ〜８１Ｄの構成が上記の切欠部６１Ａ〜６１Ｄの構成と異なっている。この切欠部８１Ａ〜８１Ｄは、リード線３Ａ〜３Ｄの外径と同等の内径を有して各々リブ８０を厚み方向に貫通する略円形状の孔からなり、リード線３Ａ〜３Ｄが個別に挿通される挿通孔８２と、リブ８０の先端面（図３における右端面）側からリード線３Ａ〜３Ｄを挿通孔８２に配置するための通り道となる連通部８３とで構成され、連通部８３の幅寸法（図３における上下方向の寸法）を、リード線３Ａ〜３Ｄの外径と略同寸法とし、その開口端側（図３における右端側）の幅寸法を、リード線３Ａ〜３Ｄの外径よりも小さく（リード線３Ａ〜３Ｄを圧入できる程度に小さく）設定している。

このようなリード線保持部８を採用した際には、例えば結束部材４の取り付け時や、ポッティング材５の充填等の作業時に、リード線３Ａ〜３Ｄが切欠部８１Ａ〜８１Ｄから浮き上がったり、脱落したりしてしまうことを防止でき、これにより作業性のさらなる向上を図ることができる。

一方、本実施形態では、リード線３Ａ〜３Ｄを略同形状のものとしたが、例えば外径や線種等が異なるものであってもよく、この場合、リード線保持部の挿通孔の形状を、それぞれ対応するリード線に適した形状とすればよい。また、上記の例では、切欠部（挿通孔）間の間隔を等間隔としているが、等間隔でなくてもよい。さらに、切欠部に連通部を設けずに、挿通孔のみとしてもよい。

尚、結束部材４の代わりに、図４に示すような結束バンド１０４を用いて各リード線３Ａ〜３Ｄをケース２に固定するようにしてもよい。また尚、プリント基板１や、ケース２の形状も上記の例に限られるものではなく、状況に応じて好適なものを用いればよい。

ところで、本実施形態では、防水性にのみ焦点を絞って説明したが、ポッティング材５を充填することによって、ケース２の気密性を確保したい場合でも、本実施形態の電気機器の構成（特にリード線保持部の構成）を利用できることは勿論である。

（ａ）は、本発明の実施形態１の電気機器の平面図であり、（ｂ）は、同図（ａ）のＡ１−Ａ１線の断面図である。 （ａ）は、図１（ａ）にＰ１で示す部分の拡大図であり、（ｂ）は、リード線保持部にリード線を固定した状態の概略説明図である。 他のリード線保持部にリード線を固定した状態の概略説明図である。 （ａ）は、従来例の電気機器の平面図であり、（ｂ）は、同図（ａ）のＡ２−Ａ２線の断面図であり、（ｃ）は、同図（ａ）にＰ２で示す部分の拡大図である。

符号の説明

１ プリント基板
２ ケース
３Ａ〜３Ｄ リード線
４ 結束部材
５ ポッティング材
６ リード線保持部
６０ リブ
６２ 挿通孔
Ｃ 接続部位

Claims (1)

1. プリント基板と、該プリント基板が収納されるケースと、前記プリント基板に一端側が接続されて他端側が前記ケースから外方に引き出される複数のリード線と、前記プリント基板が収納された状態で前記ケース内に充填される防水用のポッティング材とを備え、前記ケースは、前記ケースの前記ポッティング材に浸る面において前記プリント基板と前記リード線との接続部位の近傍に突設されたリブと、該リブを厚み方向に貫通するとともに前記リブに所定間隔で設けられ、前記複数のリード線が個別に挿通される複数の挿通孔とを有するリード線保持部を備えていることを特徴とする電気機器。

Images