JP2008177379A - 回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を向上させると共に小形化を実現し得る回路基板を提供する。
【解決手段】回路基板本体１１と、回路基板本体１１に取り付けられた電気部品１２ｂを覆う絶縁カバー１３とを備え、回路基板本体１１には、電気部品１２ｂの周囲にスリット２２が形成され、絶縁カバー１３は、主板３１ａ，３１ｂと主板３１ａ，３１ｂの外周縁部に立設された側板３２ａ，３２ｂとをそれぞれ有して各側板３２ａ，３２ｂが互いに重なり合う状態で嵌合可能な第１カバー１４ａおよび第２カバー１４ｂを備えて構成されると共に、回路基板本体１１を挟んで両主板３１ａ，３１ｂが互いに対向し、かつスリット２２を挿通させられた各側板３２ａ，３２ｂが互いに重なり合うようにして両カバー１４ａ，１４ｂが互いに嵌合する状態で回路基板本体１１に取り付け可能に形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、回路基板本体と、回路基板本体に取り付けられた電気部品を覆う絶縁カバーとを備えた回路基板に関するものである。

この種の回路基板として、特開平５−３３５０７７号公報に開示されたプリント基板が知られている。このプリント基板は、高周波加熱装置の電源部として機能するプリント基板であって、各種の回路部品が基板（回路基板本体）上にハンダ付けによって固定されると共に、樹脂取り付け板に取り付け可能に構成されている。この場合、この回路基板本体には、隣接する回路部品の端子間の位置にスリットが形成されており、樹脂取り付け板に形成された樹脂製の突き出し板がスリットを貫通して回路基板本体の表側（回路部品の取り付け側）に突き出すように構成されている。したがって、このプリント基板では、昆虫等が回路基板本体上に侵入したとしても、突き出し板が障害物となるため、隣接する端子同士がその昆虫等を介して短絡する事態を防止することが可能となっている。また、突き出し板の存在によって端子間の絶縁距離（沿面距離）を長くすることが可能となっている。
特開平５−３３５０７７号公報（第２−３頁、第２図）

ところが、上記のプリント基板には、以下の問題点がある。すなわち、このプリント基板では、突き出し板を回路基板本体の表側に突き出すことによって昆虫等による端子同士の短絡を防止している。しかしながら、回路部品の周囲が覆われていないため、端子に埃が付着し易く、付着した埃によって端子同士が短絡するおそれがある。また、例えば、高電圧が印加されている回路部品の端子に埃が付着したときには、発火のおそれもある。さらに、回路部品の周囲が覆われていないため、回路部品の端子に指等が触れる危険性もある。また、このプリント基板では、例えば、さらに高い電圧が印加される回路部品の装着に伴って沿面距離を一層長く確保することが必要となったときには、突き出し板を高くしなければならず、その分プリント基板が全体として厚くなる（大形化する）という不都合も生じる。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、安全性を向上させると共に小形化を実現し得る回路基板を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の回路基板は、電気部品が取り付けられる回路基板本体と、当該回路基板本体に取り付けられた前記電気部品を覆う絶縁カバーとを備え、前記回路基板本体には、前記電気部品の周囲にスリットが形成され、前記絶縁カバーは、主板と当該主板の外周縁部に立設された側板とをそれぞれ有して当該各側板が互いに重なり合う状態で嵌合可能な第１カバーおよび第２カバーを備えて構成されると共に、前記回路基板本体を挟んで前記両主板が互いに対向し、かつ前記スリットを挿通させられた前記各側板が互いに重なり合うようにして当該両カバーが互いに嵌合する状態で前記回路基板本体に取り付け可能に形成されている。

また、請求項２記載の回路基板は、請求項１記載の回路基板において、前記側板には、前記回路基板本体に取り付けられる際の前記電気部品および当該回路基板本体との干渉を回避可能な切り欠きが形成されている。

また、請求項３記載の回路基板は、請求項１または２記載の回路基板において、前記絶縁カバーには、前記回路基板本体に取り付けられた状態における当該絶縁カバーによって覆われる複数の前記電気部品の間に位置して当該各電気部品を電気的に隔離する隔離壁が形成されている。

さらに、請求項４記載の回路基板は、請求項１から３のいずれかに記載の回路基板において、前記絶縁カバーは、固定用ねじによって前記回路基板本体に固定可能に構成されている。

請求項１記載の回路基板によれば、各側板が互いに重なり合う状態で嵌合可能な第１カバーおよび第２カバーを備えて絶縁カバーを構成すると共に、両カバーの各主板が回路基板本体を挟んで互いに対向し、かつスリットを挿通させられた各側板が互いに重なり合うようにして両カバーが互いに嵌合する状態で回路基板本体に取り付け可能に絶縁カバーを形成したことにより、絶縁カバーの内部への埃の侵入を確実に防止することができるため、電気部品に対する埃の付着を防止することができる。この結果、この回路基板によれば、付着した埃による端子同士の短絡や、埃の付着に起因する発火を確実に防止することができる。また、各電気部品を絶縁カバーで覆うことができるため、電気部品の端子に指等が触れる事態を確実に回避することができる。また、絶縁カバーの各側板同士が重なり合っている分、沿面距離を長くすることができるため、従来のプリント基板の突き出し板と比較して、同じ沿面距離を確保するための絶縁カバーの全体としての厚みを十分に薄くすることができる結果、回路基板の厚みを薄くすることができる。したがって、この回路基板によれば、安全性の向上と小形化とを同時に実現することができる。

また、請求項２記載の回路基板によれば、回路基板本体に取り付けられる際の電気部品および回路基板本体との干渉を回避可能な切り欠きを側板に形成したことにより、電気部品や電気部品の端子を絶縁カバーによって確実に覆うことができるため、安全性をさらに向上させることができる。

また、請求項３記載の回路基板によれば、絶縁カバーに隔離壁を形成したことにより、例えば、絶縁カバーによって覆われている電気部品のうちの隔離（絶縁）したい電気部品同士を隔離壁によって電気的に確実に隔離することができるため、たとえ絶縁カバーの内部に異物が入り込んだとしても、隔離したい電気部品同士のその異物による短絡を確実に防止することができる。

さらに、請求項４記載の回路基板によれば、固定用ねじによって回路基板本体に固定可能に絶縁カバーを構成したことにより、絶縁カバーを回路基板本体に対して確実に固定することができるため、回路基板本体からの絶縁カバーの脱落を確実に回避することができる。

以下、本発明に係る回路基板の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、本発明に係る回路基板の一例としての回路基板１の構成について、図面を参照して説明する。図１に示す回路基板１は、例えば、測定装置用の測定ユニットに組み込まれる回路基板であって、回路基板本体１１と、集積回路、抵抗、コンデンサ、コイル、接続ケーブル、および電気信号の入出力用端子などの各種の電気部品１２と、絶縁カバー１３とを備えて構成されている。回路基板本体１１は、絶縁材料で構成された基板本体２１と、基板本体２１に形成された導体パターン（図示せず）とを備えて構成されている。また、同図に示すように、回路基板本体１１には、絶縁カバー１３を回路基板本体１１に嵌め込むためのスリット２２、および絶縁カバー１３を回路基板本体１１に固定する固定用ねじ３６を挿通させる挿通孔２３が形成されている。電気部品１２は、回路基板本体１１の導体パターンに半田付けされて回路基板本体１１に取り付けられている。この場合、上記した回路基板本体１１のスリット２２は、一例として、回路基板本体１１に取り付けられている各電気部品１２のうちの、高電圧が印加される電気部品１２（例えば同図に示す電気部品１２ａ）の端子Ｔを取り囲む位置に形成されている。

絶縁カバー１３は、本発明における絶縁カバーの一例であって、図２に示すように、第１カバー１４ａおよび第２カバー１４ｂ（以下、両カバー１４ａ，１４ｂを区別しないときには「カバー１４」ともいう）を備えて、全体として直方体状に構成されている。第１カバー１４ａは、図３に示すように、略矩形の主板３１ａと主板３１ａの各外周縁部に立設された４枚の側板３２ａとを備えて構成されている。また、第１カバー１４ａは樹脂等（一例としてＡＢＳ樹脂）の絶縁材料で形成されている。この場合、主板３１ａには、第１カバー１４ａを回路基板本体１１に固定するための固定用ねじ３６（図１参照）を挿通させる挿通孔３４ａが形成されている。また、側板３２ａには、回路基板本体１１への取り付けの際の電気部品１２や回路基板本体１１との干渉、および後述する第２カバー１４ｂのリブ３５ｂとの干渉を回避するための切り欠き３３ａが形成されている。さらに、第１カバー１４ａの内側には、主板３１ａおよび各側板３２ａを補強するための複数のリブ３５ａが形成されている。また、第１カバー１４ａは、回路基板本体１１のスリット２２に各側板３２ａが挿通可能にその大きさが規定されている。

第２カバー１４ｂは、図４に示すように、略矩形の主板３１ｂ（以下、第１カバー１４ａの主板３１ａと区別しないときには「主板３１」ともいう）と主板３１ｂの各外周縁部に立設された４枚の側板３２ｂ（以下、第１カバー１４ａの側板３２ａと区別しないときには「側板３２」ともいう）とを備えて第１カバー１４ａに嵌合可能に構成されている。また、第２カバー１４ｂは、第１カバー１４ａに用いられている絶縁材料と同じ絶縁材料で形成されている。この場合、主板３１ｂには、上記した固定用ねじ３６がねじ込まれるねじ孔３４ｂが形成されている。また、各側板３２ｂは、第１カバー１４ａの側板３２ａと同じ（ほぼ同じ）高さに規定されている。また、側板３２ｂには、回路基板本体１１への取り付けの際に電気部品１２や回路基板本体１１との干渉を回避するための切り欠き３３ｂ（以下、第１カバー１４ａの切り欠き３３ａと区別しないときには「切り欠き３３」ともいう）が形成されている。

さらに、第２カバー１４ｂの内側には、隔離壁３７が形成されている。この場合、隔離壁３７は、図５に示すように、回路基板本体１１に取り付けた状態における第２カバー１４ｂによって覆われる複数の電気部品１２（例えば、同図に示す電気部品１２ｂ，１２ｄ）を電気的に隔離（絶縁）する機能を有している。なお、同図は、回路基板１に絶縁カバー１３を取り付けた状態の主要な構成を示す図であって、構成の一部の図示を省略している。また、第２カバー１４ｂの内側には、主板３１ｂ、各側板３２ｂおよび隔離壁３７を補強するための複数のリブ３５ｂ（以下、第１カバー１４ａのリブ３５ａと区別しないときには「リブ３５」ともいう）が形成されている。また、第２カバー１４ｂは、回路基板本体１１に取り付けた状態において各側板３２ｂが第１カバー１４ａの各側板３２ａの外側に位置して各側板３２ａ，３２ｂ同士が互いに対向する状態で重なり合い、かつ回路基板本体１１のスリット２２に各側板３２ｂが挿通可能にその大きさが規定されている。

この場合、絶縁カバー１３は、図５に示すように、両カバー１４ａ，１４ｂにおける各々の主板３１ａ，３１ｂが回路基板本体１１を挟んで互いに対向し、かつ各側板３２ａ，３２ｂを回路基板本体１１のスリット２２に挿通させて両カバー１４ａ，１４ｂを嵌合させた状態で回路基板本体１１に取り付けられる。

次に、回路基板１への絶縁カバー１３の取り付け方法について、図面を参照して説明する。まず、第１カバー１４ａを回路基板本体１１に取り付ける。この場合、第１カバー１４ａにおける各側板３２ａの先端部を回路基板本体１１のスリット２２に挿入する。次いで、第１カバー１４ａ全体を回路基板本体１１側に押し込むことにより、各側板３２ａをスリット２２に挿通させる（嵌め込む）。この場合、側板３２ａに切り欠き３３ａが形成されているため、回路基板本体１１に取り付けられている電気部品１２や回路基板本体１１との干渉が回避されて、電気部品１２や電気部品１２の端子が第１カバー１４ａによって確実に覆われる。

続いて、第２カバー１４ｂを回路基板本体１１に取り付ける。この場合、第２カバー１４ｂの各側板３２ｂが第１カバー１４ａの各側板３２ａの外側に位置するようにして、側板３２ｂの先端部を回路基板本体１１のスリット２２に挿入する。次いで、図５に示すように、第１カバー１４ｂ全体を回路基板本体１１側に押し込むことにより、各側板３２ｂをスリット２２に挿通させる。この場合、側板３２ｂに切り欠き３３ｂが形成されているため、回路基板本体１１に取り付けられている電気部品１２や回路基板１１との干渉が回避されて、電気部品１２や電気部品１２の端子が第２カバー１４ｂによって確実に覆われる。これにより、同図に示すように、回路基板本体１１を挟んで両主板３１ａ，３１ｂが互いに対向し、かつスリット２２を挿通させられた各側板３２ａ，３２ｂの一部同士が互いに重なり合うようにして両カバー１４ａ，１４ｂが互いに嵌合する。なお、上記の手順とは逆に、第２カバー１４ｂを先に取り付けた後に第１カバー１４ａを取り付けて、両カバー１４ａ，１４ｂを嵌合させることもできる。

続いて、第１カバー１４ａの挿通孔３４ａおよび回路基板本体１１の挿通孔２３に固定用ねじ３６を挿通させて、第２カバー１４ｂのねじ孔３４ｂに固定用ねじ３６をねじ込む。これにより、第１カバー１４ａおよび第２カバー１４ｂが回路基板本体１１に固定されて、両カバー１４ａ，１４ｂの回路基板本体１１からの脱落が回避される。

この場合、この回路基板１では、各電気部品１２が絶縁カバー１３によって覆われているため、絶縁カバー１３の内部への埃の侵入が防止される結果、電気部品１２に対する埃の付着が防止されている。このため、この回路基板１では、付着した埃による端子同士の短絡や、埃の付着に起因する発火が確実に防止されている。また、各電気部品１２が絶縁カバー１３によって覆われているため、電気部品１２の端子に指等が触れる事態が確実に回避される。また、第１カバー１４ａおよび第２カバー１４ｂに補強用のリブ３５ａ，３５ｂがそれぞれ形成されているため、例えば、回路基板１を測定ユニットに組み込む際に測定ユニットのシャーシ等との接触によってカバー１４に力が加わったとしても、カバー１４が破損する事態が確実に防止される。また、図５に示すように、第２カバー１４ｂの内側に形成されている隔離壁３７によって隔離（絶縁）を希望する電気部品１２ｂ，１２ｄが電気的に隔離されているため、例えば、第２カバー１４ｂを取り付ける際に第２カバー１４ｂの内部に異物が入り込んだとしても、隔離したい電気部品１２ｂ，１２ｄ同士のその異物による短絡が確実に防止されている。

一方、図７に示すように、回路基板本体１１１から突き出し板１２１を突き出させただけの従来の回路基板１０１では、例えば、電気部品１１２ａの端子から電気部品１１２ｂの端子までの沿面距離は、回路基板本体１１１の表面における電気部品１１２ａの端子から突き出し板１２１までの距離Ｌ１１と、突き出し板１２１の表面に沿った距離Ｌ１２（突き出し板１２１の高さの２倍）と、回路基板本体１１１の表面における突き出し板１２１から電気部品１１２ｂの端子までの距離Ｌ１３との合計となる。これに対して、この回路基板１では、図５に示すように、絶縁カバー１３を構成する両カバー１４ａ，１４ａの各側板３２ａ，３２ｂが互いに重なり合うようにして、絶縁カバー１３が回路基板本体１１に取り付けられている。このため、この回路基板１では、例えば、電気部品１２ｂの端子から電気部品１２ｃの端子までの沿面距離は、同図に示すように、回路基板本体１１の表面における電気部品１２ｂの端子から側板３２ａまでの距離Ｌ１と、側板３２ａ，３２ｂが重なり合った部分における側板３２ａ，３２ｂの表面に沿った距離Ｌ２と、回路基板本体１１の表面における側板３２ｂから電気部品１２ｃの端子までの距離Ｌ３との合計となる。この場合、同図に示すように、側板３２ａ，３２ｂが重なり合っている分、上記した回路基板１０１と比較して、沿面距離が長くなっている。したがって、この回路基板１では、従来のプリント基板１０１の突き出し板１２１と比較して、同じ沿面距離を確保するための絶縁カバー１３の全体としての高さを低くすることができるため、回路基板１の厚みを薄くすることができる結果、回路基板１の小形化を実現することが可能となっている。

このように、この回路基板１によれば、各側板３２が互いに重なり合う状態で嵌合可能な第１カバー１４ａおよび第２カバー１４ｂを備えて絶縁カバー１３を構成すると共に、両カバー１４ａ，１４ｂの各主板３１が回路基板本体１１を挟んで互いに対向し、かつスリット２２を挿通させられた各側板３２が互いに重なり合うようにして両カバー１４ａ，１４ｂが互いに嵌合する状態で回路基板本体１１に取り付け可能に絶縁カバー１３を形成したことにより、絶縁カバー１３の内部への埃の侵入を確実に防止することができるため、電気部品１２に対する埃の付着を防止することができる。この結果、この回路基板１によれば、付着した埃による端子同士の短絡や、埃の付着に起因する発火を確実に防止することができる。また、各電気部品１２を絶縁カバー１３で覆うことができるため、電気部品１２の端子に指等が触れる事態を確実に回避することができる。また、絶縁カバー１３の各側板３２同士が重なり合っている分、沿面距離を長くすることができるため、従来のプリント基板の突き出し板と比較して、同じ沿面距離を確保するための絶縁カバー１３の全体としての厚みを十分に薄くすることができる結果、回路基板１の厚みを薄くすることができる。したがって、この回路基板１によれば、安全性の向上と小形化とを同時に実現することができる。

また、この回路基板１によれば、回路基板本体１１に取り付けられる際の電気部品１２および回路基板本体１１との干渉を回避可能な切り欠き３３を側板３２に形成したことにより、電気部品１２や電気部品１２の端子を絶縁カバー１３（第１カバー１４ａおよび第２カバー１４ｂ）によって確実に覆うことができるため、安全性をさらに向上させることができる。

また、この回路基板１によれば、第２カバー１４ｂ（絶縁カバー１３）に隔離壁３７を形成したことにより、絶縁カバー１３によって覆われている電気部品１２のうちの隔離したい電気部品同士を隔離壁３７によって電気的に確実に隔離することができるため、たとえ絶縁カバー１３の内部に異物が入り込んだとしても、隔離したい電気部品１２同士のその異物による短絡を確実に防止することができる。

さらに、この回路基板１によれば、固定用ねじ３６によって回路基板本体１１に固定可能に絶縁カバー１３を構成したことにより、絶縁カバー１３（第１カバー１４ａおよび第２カバー１４ｂ）を回路基板本体１１に対して確実に固定することができるため、回路基板本体１１からの絶縁カバー１３の脱落を確実に回避することができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、カバー１４の主板３１を矩形に形成した例について上記したが、主板３１の形状はこれに限定されず、円形状、楕円形状、矩形以外の多角形状、および曲線と直線とを組み合わせた形状等の任意の形状に形成することができる。また、回路基板本体１１におけるスリット２２の形状もカバー１４の形状に合わせて任意に規定することができる。また、側板３２の高さも、少なくとも一部が互いに重なり合う限り、任意の高さに規定することができる。また、固定用ねじ３６を用いて絶縁カバー１３を回路基板本体１１に固定する構成例について上記したが、例えば、接着剤を用いて固定する構成を採用することもできる。

さらに、上記した絶縁カバー１３に代えて、図６に示す第１カバー１１４ａおよび第２カバー１１４ｂを備えた絶縁カバー１１３を採用することもできる。なお、同図は、回路基板１に絶縁カバー１１３を取り付けた状態の主要な構成を示す図であって、構成の一部の図示を省略している。この場合、第１カバー１１４ａは、略矩形の主板１３１ａと、主板１３１ａの各外周縁部に多重（一例として、二重）に立設された複数（この例では、合計で８枚）の側板１３２ａとを備えて構成されている。また、第２カバー１１４ｂは、同図に示すように、略矩形の主板１３１ｂと、主板１３１ｂの各外周縁部に多重（一例として、二重）に立設された複数（この例では、合計で８枚）の側板１３２ｂとを備えて各側板１３２ａ，１３２ｂ同士が互いに対向し合うようにして重なり合う状態で第１カバー１１４ａに嵌合可能に構成されている。この構成によれば、側板１３２ａ，１３２ｂが多重に重なり合っている分、例えば、絶縁カバー１１３の内側に位置する電気部品１２の端子から絶縁カバー１１３の外側に位置する電気部品１２の端子までの沿面距離を一層長くすることができる。

回路基板１の平面図である。 絶縁カバー１３の斜視図である。 第１カバー１４ａの斜視図である。 第２カバー１４ｂの斜視図である。 回路基板１に絶縁カバー１３を取り付けた状態を説明するための説明図である。 絶縁カバー１１３の構成を説明するための説明図である。 従来の回路基板１０１の断面図である。

符号の説明

１ 回路基板
１１ 回路基板本体
１２ 電気部品
１２ａ〜１２ｄ 電気部品
１３，１１３ 絶縁カバー
１４ａ，１４ａ，１１４ａ 第１カバー
１４ｂ，１４ｂ、１１４ｂ 第２カバー
２３ スリット
３１ａ，１３１ａ 主板
３１ｂ，１３１ｂ 主板
３２ａ，１３２ａ 側板
３２ｂ，１３２ｂ 側板
３４ａ 挿通孔
３４ｂ ねじ孔
３６ 固定用ねじ
３７ 隔離壁

Claims (4)

1. 電気部品が取り付けられる回路基板本体と、当該回路基板本体に取り付けられた前記電気部品を覆う絶縁カバーとを備え、
   前記回路基板本体には、前記電気部品の周囲にスリットが形成され、
   前記絶縁カバーは、主板と当該主板の外周縁部に立設された側板とをそれぞれ有して当該各側板が互いに重なり合う状態で嵌合可能な第１カバーおよび第２カバーを備えて構成されると共に、前記回路基板本体を挟んで前記両主板が互いに対向し、かつ前記スリットを挿通させられた前記各側板が互いに重なり合うようにして当該両カバーが互いに嵌合する状態で前記回路基板本体に取り付け可能に形成されている回路基板。
2. 前記側板には、前記回路基板本体に取り付けられる際の前記電気部品および当該回路基板本体との干渉を回避可能な切り欠きが形成されている請求項１記載の回路基板。
3. 前記絶縁カバーには、前記回路基板本体に取り付けられた状態における当該絶縁カバーによって覆われる複数の前記電気部品の間に位置して当該各電気部品を電気的に隔離する隔離壁が形成されている請求項１または２記載の回路基板。
4. 前記絶縁カバーは、固定用ねじによって前記回路基板本体に固定可能に構成されている請求項１から３のいずれかに記載の回路基板。

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