JP2013068514A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】試験工数の増大によるコスト高および品質の不安定要素を解決し、簡易に絶縁耐圧試験が行える電子機器を得ること。
【解決手段】本発明にかかる電子機器は、サージ保護用のバリスタ５と、サージ保護の対象である被保護回路１と、を備え、バリスタ５はプリント基板６に実装されており、アースに接地された筐体８とバリスタ５は、プリント基板６をアースネジ７で筐体８に取り付けることにより電気的に接続されるようにしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、開閉サージ、誘導雷サージ等の瞬間的な過電圧から機器を保護するための素子を備えた電子機器に関する。

電気製品機器の検査では、最終工程などにおいて絶縁耐圧試験を実施する。ここで、サージ保護用の素子としてバリスタを装着した機器の絶縁耐圧試験においては、バリスタを装着した状態で試験を実施すると、バリスタの特性上の漏れ電流により試験ＮＧとなってしまう。これを避けるために、絶縁耐圧試験の際にはバリスタを一旦取り外し、試験終了後に再度取り付けるようにしている（特許文献１の段落０００２など参照）。

特開平１０−２５３６９５号公報

しかしながら、上記のような絶縁耐圧試験では工数が増大し、コスト高となるのは勿論のこと、製品の品質についても不安定の原因となっている。また、特許文献１に記載の発明では、ループコネクタを設けてバリスタの接続／非接続状態を切り換えるようにしているが、部品（ループコネクタ）代や短絡用のリードの加工費が増え、コストアップとなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、試験工数の増大等によるコスト高及び品質の不安定要素を解決し、簡易に絶縁耐圧試験が行える電子機器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、サージ保護用の素子と、サージ保護の対象である被保護回路と、を備え、前記素子はプリント基板に実装されており、アースに接地された筐体と前記素子は、当該プリント基板を金属ネジで当該筐体に取り付けることにより電気的に接続されることを特徴とする。

本発明によれば、絶縁抵抗試験や絶縁耐圧試験の作業性が向上しコストを低減できるという効果を奏する。また、機器の組立後の解体，組立がないため、安定した品質が確保できるという効果を奏する。さらに、サージ保護用素子の接続／非接続状態を切替えるための専用コネクタなどを必要としないので、コストアップを防止できる。

図１は、本発明にかかる電子機器の構成例を示す図である。 図２は、絶縁抵抗試験および絶縁耐圧試験を実施する際の回路状態を示す図である。

以下に、本発明にかかる電子機器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明にかかる電子機器の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の電子機器は、被保護回路１と、ＡＣ入力部２と、バリスタ３，４，５と、を備えている。また、これらの各構成要素はプリント基板６において、基板パターン６１を形成している。プリント基板６は、アースネジ７によって、アースに接地された筐体８に取り付けられるようになっている。被保護回路１が搭載されるプリント基板と各バリスタが搭載されるプリント基板は異なるプリント基板でも構わないが、同一基板とした場合には生産時の工数やコストの削減、作業性向上などの点で有利である。

被保護回路１は、開閉サージ、誘導雷サージ等からの保護対象回路であり、電子機器が提供する各種機能を実現する。この被保護回路１はＡＣ入力部２経由で外部からＡＣ電源の供給を受けて動作する。バリスタ３および４は、線間サージ対策用の素子として、ＡＣ入力間（Ｈ，Ｃ）に設けられている。バリスタ５は、線大地間サージ対策用の素子として、バリスタ３，４の接続点と筐体８の間に設けられている。プリント基板６に搭載されているバリスタ５と筐体８との電気的接続は、容易に取り付け／取り外しが可能な金属ネジであるアースネジ７の着脱によって行う構成としている。すなわち、図１に示した電子機器においては、アースネジ７により、基板パターン部６１とアースに接地された筐体８が電気的に接続され、このアースネジ７の取り付け・取り外しにより回路を断続することが出来る。なお、図示を省略しているが、プリント基板はアースネジ７とは異なる３点以上のネジによって筐体に位置決めされている。しかし、アースネジ７以外のネジと筐体８に電気的な接続はないものとする。

このような構成の電子機器において、一般条件の試験は市場での再現性を考慮し、アースネジ７を取り付け、サージ保護用のバリスタをアースに接地された筐体８と接続した状態にて行う。

これに対して、絶縁抵抗試験および絶縁耐圧試験は図２に示す回路で実施する。すなわち、試験に際し、アースネジ７を取り外してバリスタ５の接地回路を開放モードにする。

絶縁抵抗試験では、バリスタ５の接地回路を開放モードにした後、ＡＣ入力部２の両極（Ｈ，Ｃ）をショートし、ＡＣ入力部２と被保護回路１との間に試験電源９を接続して電源をＯＮした状態において、電源−筐体間の絶縁抵抗値を測定する。

例えば絶縁抵抗の規格は、電源−筐体間に５００Ｖ印加したとき、抵抗値が１０ＭΩ以上であることが必要である。この絶縁抵抗値測定に際してアースネジ７を抜き取ってバリスタ５の接続を断っているので測定誤差の発生を防止できる。

絶縁耐圧試験でも同様に、バリスタ５の接地回路を開放モードにした後、ＡＣ入力部２の両極（Ｈ，Ｃ）をショートし、ＡＣ入力部２と被保護回路１との間に試験電源９を接続して電源をＯＮし電圧を印加する。この状態において、漏洩などの異常のないことを確認する。

例えば耐圧試験の規格は、電源−筐体間に１０００Ｖを１分間印加し異常のないことを確認する。この絶縁耐圧試験においても、アースネジ７を抜き取りバリスタ５の接続を断っているので誤判定やバリスタの破損を防止できる。

以上のようにして絶縁耐圧試験を完了した後は、再びバリスタ５の接続、組立を行うが、金属ネジの取り付けによってバリスタ５の接続は容易にでき、サージ保護対策が実施された製品の出荷ができる。

このように、本実施の形態の電子機器は、線大地間サージ対策用のバリスタとアースに設置された筐体との電気的な接続／断絶を金属ネジであるアースネジ７の取り付け／取り外しにより行うこととした。これにより、絶縁抵抗試験や絶縁耐圧試験の作業性が向上しコストを低減できる。また機器の組立後の解体、組立が不要となり、安定した品質が確保できる。

また、上記の特許文献１に記載された発明、すなわち、コネクタの挿抜によりバリスタの接続／非接続状態を切り換える構成の発明では、追加されるコネクタの分だけ部品代が増加するとともに短絡用のリード加工費が増加するため、製品のコストアップを招くという問題が存在するが、本発明ではネジを使用してバリスタの接続状態を切り換えるため、プリント基板を筐体に固定するために元々必要であったネジの流用が可能であり、部品の追加は発生しない。すなわち、コストアップを抑えることができる。また、コネクタを使用する場合には、挿抜の際にコネクタ等の部品を破損するおそれがあるが、本発明のようにネジを着脱する場合においてネジ自体を破損する恐れは一般的に非常に少ない。コネクタが破損した場合、バリスタによるサージ保護ができなくなり製品の品質が劣化するが、ネジを使用する本発明では、このような品質劣化を防止できる。また、コネクタを使用する場合には、試験終了後にコネクタが接触不良の状態で接続される可能性が比較的高く、接触不良の状態で接続された場合には、バリスタが無い状態で製品を運転することになるので、製品の保護ができない。これに対して、ネジを使用する場合には、ネジの頭とプリント基板のパターンとの間の面接触およびネジの雄ネジ部と筐体側のバーリング等（雌ネジ部）との接触であり、ネジを締めた際の接触不良は極めて少ない。よって、この点からも製品の品質劣化を防止できる。

以上のように、本発明は、サージ保護対策が実施された電子機器として有用であり、特に、絶縁耐圧試験の作業コスト低減と安定した品質の確保が可能な電子機器に適している。

１ 被保護回路
２ ＡＣ入力部
３，４，５ バリスタ
６ プリント基板
７ アースネジ
８ 筐体
６１ 基板パターン

Claims (3)

1. サージ保護用の素子と、
   サージ保護の対象である被保護回路と、
   を備え、
   前記素子はプリント基板に実装されており、アースに接地された筐体と前記素子は、当該プリント基板を金属ネジで当該筐体に取り付けることにより電気的に接続されることを特徴とする電子機器。
2. 前記素子と前記被保護回路が同一プリント基板に実装されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記被保護回路の絶縁耐圧試験および絶縁抵抗試験を前記金属ネジを取り外した状態で実施するように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。

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