JP2011009426A - 電子レンジのトランス搭載基板装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスの二次巻線端子と高圧回路パターンとの接続部に機械的ストレスがかかることを防止できるようにする。
【解決手段】電子レンジのトランス搭載基板装置１０は、基板１９に、昇圧トランス９の二次巻線端子９ｃ１と接続される接続部２１ａを備えた導体パターン２１を囲うようにスリット２６を形成している。基板１９のスリット２６に囲まれた領域１９Ｅには、前記昇圧トランス９を基板１９に固定するための固定部を設け、前記導体パターン２１の前記接続部２１ａに前記二次巻線端子９ｃ１を接続し、前記固定部でのねじ２９、３０止めにより昇圧トランス９を基板１９に固定している。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランスを基板に搭載し該トランスの巻線端子を該基板の回路に接続するようにした電子レンジのトランス搭載基板装置に関する。

家庭用の電子レンジ等の高周波加熱装置では、マグネトロンを駆動するために、商用電源を直流化し、この直流電力をトランスの一次巻線や共振コンデンサ及びスイッチング素子などにより高周波電力に変換し、このトランスの二次巻線側に高圧コンデンサや高圧ダイオードなどからなるマグネトロン駆動回路を設けている。

上述した回路において、商用電源とマグネトロン以外は基板に半田付けにより固定されている。このような構成において、トランスの二次巻線端子と高圧回路パターンとの接続部の絶縁距離を確保するために、この接続部を囲うようにスリットを形成したものがある（特許文献１）。

特開平５−３３５０５７号公報

ところで、上述のスリットを設けた場合、基板の小形化が図れるが、ある程度十分な絶縁距離を確保するためにある程度大きくする必要がある。この場合、前記スリットで囲われた部分が撓むおそれがあり、トランスの二次巻線端子と高圧回路パターンとの接続部に機械的ストレスがかかり、接続部に亀裂などが発生するおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板にスリットを設けて良好な絶縁を図りつつ基板の小形化を図ると共に、トランスの二次巻線端子と高圧回路パターンとの接続部に機械的ストレスがかかることを防止できる電子レンジのトランス搭載基板装置を提供することにある。

本発明は、基板に、トランスを備えると共にこのトランスの二次側にマグネトロンを駆動するための高圧回路であるマグネトロン駆動回路を備えた電子レンジのトランス搭載基板装置において、前記基板に、前記トランスの二次巻線端子と接続される接続部を備えた高圧回路パターンを囲うようにスリットを形成し、前記基板の前記スリットに囲まれた領域に前記トランスを基板に固定するための固定部を設け、前記高圧回路パターンの前記接続部に前記二次巻線端子を接続し、前記固定部で前記トランスを前記基板に固定したところに特徴を有する。

この発明によれば、前記トランスの二次巻線端子と接続される接続部を備えた高圧回路パターンを囲うようにスリットを形成し、前記高圧回路パターンの前記接続部にトランスの二次巻線端子を接続したから、高圧部分と他の部分との良好な絶縁を図りつつ基板の小形化を図ることができ、しかも前記基板の前記スリットに囲まれた領域（以下スリット内領域という）に前記トランスを基板に固定するための固定部を設け、この固定部に前記トランスを固定したから、このトランスによって前記スリット内領域の撓みを防止でき、トランスの二次巻線端子と高圧回路パターンとの接続部に機械的ストレスがかかることを防止できる。

本発明は、基板にスリットを設けて良好な絶縁を図りつつ基板の小形化を図ると共に、トランスの二次巻線端子と高圧回路パターンとの接続部に機械的ストレスがかかることを防止できる。

本発明の一実施形態を示し、基板の半田付け面が上面となる状態でのトランス搭載基板装置の部分的平面図 基板の電気部品固定面が上面となる状態でのトランス搭載基板装置の部分的斜視図 基板シートを示す平面図 電子レンジの電気的構成を示す図

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図４には、電子レンジの電気的構成が概略的に示されており、以下これについて説明する。電源装置１は、商用交流電源２に接続された一対の電源線３、４から給電されるようになっている。この電源装置１は、商用交流電源２の出力を全波整流する整流回路５と、その整流出力を平滑するための平滑用リアクトル６及び平滑用コンデンサ７と、その平滑直流出力を所定周波数の交流出力に変換するためのインバータ回路８とを備えた構成となっている。

インバータ回路８は、トランスである昇圧トランス９の一次巻線９ａを共振要素として利用する構成のものであり、前記平滑用コンデンサ７と並列に、共振コンデンサ１０及びＩＧＢＴ１１のコレクタ・エミッタ間の直列回路を接続すると共に、共振コンデンサ１０の両端に昇圧トランス９の一次巻線９ａを接続した構成となっている。前記ＩＧＢＴ１１は制御装置１８によりオンオフ制御される。

昇圧トランス９が有する２個の二次巻線９ｂ、９ｃのうち、一方の二次巻線である陰極用二次巻線９ｂの両端にはマグネトロン１２の陰極が接続されており、このマグネトロン１２の陽極はグランド端子に接続されている。昇圧トランス９の他方の二次巻線９ｃ側にはマグネトロン駆動回路である倍電圧整流回路１３が接続されている。この倍電圧整流回路１３は、２個の高圧コンデンサ１４、１５（高圧部品）の直列回路と２個の高圧ダイオード１６、１７（高圧部品）の直列回路とを並列接続して成るものであり、高電位側の高圧ダイオード１６のアノードがマグネトロン１２の陰極（陰極用二次巻線９ｂの一方の端子）に接続されている。

この高圧ダイオード１６のアノードと、高圧コンデンサ１４の他端部と、前記陰極用二次巻線９ｂの一方の端子との共通接続点を符号Ｐ３で示している。また、高圧コンデンサ１４、１５の共通接続点が二次巻線９ｃの一方の端子９ｃ１に接続されている（それらの共通接続点を符号Ｐ１で示している）。又、高圧ダイオード１６、１７の共通接続点が二次巻線９ｃの他方の端子９ｃ２に接続されている（それらの共通接続点を符号Ｐ２で示している）。又、高圧コンデンサ１５の他端部と高圧ダイオード１７のカソードとの共通接続点を符号Ｐ４で示している。

この場合、倍電圧整流回路１３からマグネトロン１２に電源が供給されると、そのマグネトロン１２が発振してマイクロ波を発生するようになり、そのマイクロ波は、図示しない導波管を介し図示しない回転アンテナにより拡散されて調理室内に照射される構成となっている。

前記昇圧トランス９は、平面形状（図２に一部分を示し、図１に下方からみた下面形状を示す）がほぼ四角形をなし、この昇圧トランス９には、図１におけるねじ２９対応部分及びねじ３０対応部分に被固定部（図２にねじ２９対応の被固定部９ｄを示している）を有する。つまり、昇圧トランス９の対角線上に被固定部がある。

上述した電気構成において、前記交流電源２及びマグネトロン１２以外の電気部品は、図１ないし図３に示す基板１９に搭載されている。この基板１９に電気部品を搭載した構造体を電子レンジのトランス搭載基板装置２０という。前記基板１９は、図３に示すように、複数例えば二つの基板１９、１９を分割可能な継ぎ部１９ａで連結した基板シート１９Ａを分割したものである。この基板１９において分割された側の辺部（分割辺部）に符号１９ｂ（図１参照）を付している。

図１においては、基板１９の半田付け面１９ｃを示しており、この半田付け面１９ｃの反対面は電気部品固定面１９ｄ（図２参照）とされている。この図１において、半田付け面１９ｃにおけるＧＮＤ用導体パターン２４の左側部分は、図示しないが整流回路５から昇圧トランス９の一次巻線９ａまでの電源装置１用の導体パターンが形成されており、この左側部分に対応する電気部品固定面１９ｄには昇圧トランス９以外の電源装置１用の電気部品が固定されている。

そして、この基板１９の半田付け面１９ｃにおけるＧＮＤ用導体パターン２４よりも右側部分には、倍電圧整流回路１３用の複数の導体パターンが形成されている。そして、この右側部分に対応する電気部品固定面１９ｄには昇圧トランス９、倍電圧整流回路１３の電気部品が固定されている。

上記基板１９の半田付け面１９ｃにおいて、主な導体パターンについて述べる。
導体パターン２１は、高圧回路パターンたるものであり、前記共通接続点Ｐ１を構成する。この導体パターン２１には、前記二次巻線９ｃの一方のピン状の端子（二次巻線端子）９ｃ１と接続する接続部（スルーホール付きランドからなる）２１ａと、高圧コンデンサ１４の一方の端子と接続する接続部２１ｂと、高圧コンデンサ１５の一方の端子と接続する接続部２１ｃとを備えている。この場合、上記接続部２１ａは、スリット内領域１９Ｅの先端側の部位に位置している。

別の導体パターン２２は、前記共通接続点Ｐ２を構成し、この導体パターン２２は、高圧ダイオード１６の一方のピン状の端子と接続する接続部（スルーホール付きランドからなる）２２ａを有すると共に、高圧ダイオード１７の一方のピン状の端子と接続する接続部２２ｂを有し、さらに前記二次巻線９ｃの他方のピン状の端子９ｃ２と接続する接続部２２ｃを有する。

又、導体パターン２３は前記共通接続点Ｐ３を構成し、この導体パターン２３は、前記高圧コンデンサ１４の他方のピン状の端子と接続する接続部２３ａを有すると共に、高圧ダイオード１６の他方のピン状の端子と接続する接続部２３ｂを有する。さらに、この導体パターン２３には陰極用二次巻線９ｄの両端子が接続される接続部２３ｃ、２３ｄが形成されている。

又、導体パターン２５は、高圧コンデンサ１５の他方の端子を接続するためのものであり、前記ＧＮＤ用導体パターン２４と導通している。このＧＮＤ用導体パターン２４の下端部には前記高圧ダイオード１７の他方のピン状の端子と接続される接続部２４ａが設けられている。従って、前記ＧＮＤ用導体パターン２４は前記共通接続点Ｐ４を構成している。

ここで、前記基板１９には、図１及び図３に示すように、前記導体パターン２１を囲うように、ほぼＣ状をなすスリット２６が形成されている。このスリット２６により高圧回路部分と低圧回路部分（相対的に低圧）とを絶縁している。この基板１９において該スリット２６により囲われた領域であるスリット内領域１９Ｅには、前記昇圧トランス９の被固定部９ｄを固定するための固定部としての第１のねじ挿通孔部２７が形成されている。また、基板１９において低圧回路側には前記昇圧トランス９の他の被固定部を固定するための別固定部として第２のねじ挿通孔部２８が形成されている。

前記昇圧トランス９の前記二次巻線９ｃの一方の端子９ｃ１は、前記導体パターン２１の接続部２１ａに半田付けにより接続固定されている。又、この昇圧トランス９の二次巻線９ｃの他方の端子９ｃ２は前記導体パターン２２の接続部２２ｃに接続されている。

そして、前記昇圧トランス９は、各被固定部が、前記第１のねじ挿通孔部２７及び第２のねじ挿通孔部２８を通したねじ（固定手段）２９及び３０によりねじ止め固定されている。

又、前記高圧コンデンサ１４の一端部と高圧コンデンサ１５の一端部とは、スリット内領域１９Ｅにある導体パターン２１において相互に接近する接続部２１ｂ、２１ｃに接続されており、そして、この高圧コンデンサ１４の他端部は、前記接続部２１ｂに対して前記スリット２６を挟んで向こう側の右部に存在する前記導体パターン２３の接続部２３ａに接続固定され、前記高圧コンデンサ１５の他端部は前記接続部２１ｃに対して前記スリット２６を挟んで向こう側の左部（前記高圧コンデンサ１４の他端部と離れた部位）に存在する前記導体パターン２５の接続部２５ａに接続固定されている。

この結果、高圧コンデンサ１４と１５とが夫々の一端部を近づけて前記スリット内領域１９Ｅ内の前記導体パターン２１に接続し、この両コンデンサ１４及び１５の各他端部を前記スリット２６を跨いで且つ相互に離した部位で他の導体パターン２３、２５に接続している。従って、この高圧コンデンサ１４及び１５は、ほぼＶ形配置形態をなし、その頂部がスリット内領域１９Ｅ内に位置するようにスリット２６を跨いで基板１９に固定されている。

このような本実施形態によれば、基板１９に、昇圧トランス９の二次巻線端子９ｃ１と接続される接続部２１ａを備えた導体パターン２１を囲うようにスリット２６を形成し、この導体パターン２１の接続部２１ａに昇圧トランス９の二次巻線端子９ｃ１を接続したから、高圧部分と他の部分との良好な絶縁を図りつつ基板の小形化を図ることができる。しかも基板１９の前記スリット２６に囲まれたところのスリット内領域１９Ｅに昇圧トランス９を基板１９に固定するための固定部であるねじ挿通孔部２７を設け、このねじ挿通孔部２７部分で基板１９に前記昇圧トランス９を固定したから、この昇圧トランス９によって、該スリット内領域１９Ｅの上下方向の変位を規制することができ、もって、前記スリット内領域１９Ｅの撓みを防止できると共に、昇圧トランス９の二次巻線端子９ｃ１と導体パターン２１の接続部２１ａとの接続部分に機械的ストレスがかかることを防止できる。

又、本実施形態によれば、基板１９のスリット内領域１９Ｅ以外の部位に第１のねじ挿通孔部２７以外の別固定部である第２のねじ挿通孔部２８が設けられ、昇圧トランス９がこの二つの第１のねじ挿通孔部２７及び第２のねじ挿通孔部２８で基板１９に固定されているから、昇圧トランス９を基板１９に安定的に且つ一体化可能に固定することができ、もって、スリット内領域１９Ｅの撓み防止をさらに確実化できる。

又、本実施形態によれば、第１のねじ挿通孔部２７及び第２のねじ挿通孔部２８を、昇圧トランス９のほぼ対角線上に設け、該昇圧トランス９をこれのほぼ対角線上で固定するようにしたから、昇圧トランス９さらに安定的に且つ一体化可能に固定することができ、もって、スリット内領域１９Ｅの撓み防止をさらに確実化できる。

又、本実施形態によれば、マグネトロン駆動回路である倍電圧整流回路１３の一部を構成する二つの高圧部品である高圧コンデンサ１４、１５の各一端部を近づけて前記スリット内領域１９Ｅ内の前記導体パターン２１に接続し、この二つの高圧コンデンサ１４、１５の各他端部を、前記スリット２６を跨いで且つ相互に離した部位で他の導体パターン２３、２５に接続したから、この高圧コンデンサ１４、１５がいわゆる三角梁構造となってスリット２６に跨り、スリット内領域１９Ｅの撓み防止に一層有効である。

又、本実施形態によれば、スリット２６をほぼＣ状に形成し、導体パターン２１の接続部２１ａを、スリット内領域１９Ｅのうち先端側の部位に設けたから、高圧である二次巻線端子９ｃ１を、スリット２６のない部分つまり絶縁が弱い部分から離すことができ、沿面の絶縁距離を長く確保できて絶縁性のさらなる向上を図ることができる。

又、本実施形態によれば、基板１９を、複数の基板１９を分割可能に連結した基板シート１９Ａから分割して構成し、該基板１９の分割辺部１９ｂと反対側の部位に前記スリット２６を形成したから、基板１９を分割するときに前記スリット２６に力がかかることを防止でき、基板１９のスリット２６部分での割れを防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られず、次のように変更して実施しても良い。基板を樹脂ホルダによって支持する構成の場合、この樹脂ホルダに、スリット内領域におけるスリット近傍部を支える部分を設ける構成としても良い。このようにすると、スリット内領域の撓みをさらに防止できる。

又、トランスを別固定する別固定部は上記樹脂ホルダに形成し、トランスを直接この別固定部で固定するようにしても良い。
又、トランスを固定する手段としてはねじ止めでなく係合などでも良く、この場合、上記固定部及び別固定部としてはねじ挿通孔部ではなく、係合孔あるいは係合突起などでも良い。

図面中、８はインバータ回路、９は昇圧トランス（トランス）、９ｃは二次巻線、１２はマグネトロン、１３は倍電圧整流回路（マグネトロン駆動回路）、１４、１５は高圧コンデンサ（高圧部品）、１６、１７は高圧ダイオード（高圧部品）、１９は基板、１９Ｅはスリット内領域、２０はトランス搭載基板装置、２１は導体パターン（高圧回路パターン）、２１ａは接続部、２６はスリット、２７は第１のねじ挿通孔部（固定部）、２８は第２のねじ挿通孔部（別固定部）、２９、３０はねじを示す。

Claims (6)

1. 基板に、トランスを備えると共にこのトランスの二次側にマグネトロンを駆動するための高圧回路であるマグネトロン駆動回路を備えた電子レンジのトランス搭載基板装置において、
   基板に、前記トランスの二次巻線端子と接続される接続部を備えた高圧回路パターンを囲うようにスリットを形成し、
   前記基板の前記スリットに囲まれた領域に前記トランスを基板に固定するための固定部を設け、
   前記高圧回路パターンの前記接続部に前記二次巻線端子を接続し、
   前記固定部で前記トランスを前記基板に固定したことを特徴とする電子レンジのトランス搭載基板装置。
2. 前記基板の前記領域以外の部位に前記固定部以外の別固定部が設けられ、前記トランスが前記固定部及び前記別固定部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジのトランス搭載基板装置。
3. 前記固定部及び別固定部が前記トランスのほぼ対角線上に設けられ、前記トランスをこれのほぼ対角線上で固定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電子レンジのトランス搭載基板装置。
4. マグネトロン駆動回路の一部を構成する二つの高圧部品の各一端部を近づけて前記領域内の前記高圧回路パターンに接続し、この二つの高圧部品の各他端部を前記スリットを跨いで且つ相互に離した部位で他の高圧回路パターンに接続したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子レンジのトランス搭載基板装置。
5. 前記スリットはほぼＣ状をなし、前記高圧回路パターンの前記接続部は、前記基板のこのスリットに囲まれた領域のうち先端側の部位に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電子レンジのトランス搭載基板装置。
6. 前記基板は、複数の基板を分割可能に連結した基板シートから分割されたものであり、該基板の分割辺部と反対側の部位に前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電子レンジのトランス搭載基板装置。
   

Images