JP2013235983A - High voltage part potting structure and potting method of high voltage part - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電圧に対する空間距離を十分確保できないような狭い空間で高電圧を取り扱う電気回路の分野における高電圧部ポッティング構造及び高電圧部のポッティング方法に関するものである。 The present invention relates to a high-voltage part potting structure and a high-voltage part potting method in the field of electric circuits that handle high voltages in a narrow space where a sufficient spatial distance with respect to voltage cannot be secured.
従来、高電圧回路を省スペースで実現する場合、回路間に樹脂絶縁物を充填して耐電圧を確保するためのポッティングという作業(ポッティング方法、樹脂ポッティング)という技術がある(例えば、特許文献1参照)。ポッティングが必要とされる高電圧回路には、電圧に対する空間距離を十分確保できないような狭い空間で高電圧を取り扱う電気回路の分野、例えば、TWT(進行波管)に用いるような高圧電源部(例えば、特許文献2参照)などが想定されている。 Conventionally, when realizing a high voltage circuit in a space-saving manner, there is a technique called potting (potting method, resin potting) for filling a resin insulator between circuits to ensure a withstand voltage (for example, Patent Document 1). reference). For high voltage circuits that require potting, a high voltage power supply unit (such as a TWT (traveling wave tube)) used in the field of electric circuits that handle high voltages in a narrow space where a sufficient spatial distance for the voltage cannot be secured. For example, see Patent Document 2).
特許文献1に記載のポッティング方法は、ポッティングする対象をトランスの端子部ごととして、端子部の周囲を囲むようにシート部材で巻回し、その内部を封止してからシート部材を除去するので、ポッティング材(樹脂)の使用量を少量とすることを目的としたものである。
In the potting method described in
一般的に、ポッティング方法は、真空状態でクラックやボイド(気泡による空間)の入らないように絶縁物を充填するが、固化(硬化)したポッティング材(樹脂)にクラックやボイドの発生した箇所があると絶縁不良によるアーク放電を引き起こす。ポッティング材に選択した樹脂の種類によっては、絶縁物が硬化する過程において収縮(縮合)が発生し、引っ張り応力などで絶縁物にクラックが入り、絶縁物の絶縁性能が劣化する場合がある。クラック発生・進展を防ぐには樹脂充填部の上面を開放して応力を逃がしたり、気泡が抜けやすくなるよう内部構造を工夫したりする必要がある。 In general, the potting method is filled with an insulator so that cracks and voids (spaces due to bubbles) do not enter in a vacuum state, but there are places where cracks and voids have occurred in the solidified (cured) potting material (resin). If there is, it causes arc discharge due to poor insulation. Depending on the type of resin selected for the potting material, shrinkage (condensation) may occur in the process of hardening the insulator, and the insulator may be cracked by tensile stress or the like, and the insulation performance of the insulator may deteriorate. In order to prevent the occurrence and development of cracks, it is necessary to release the stress by releasing the upper surface of the resin-filled portion, or to devise the internal structure so that bubbles can be easily removed.
なお、従前より、成形品の成形時に生ずるクラックの対策として、成形品の硬化時に不織布を接着させるものがある(例えば、特許文献3参照)。不織布には、シート状のものや筒状のもの(例えば、特許文献4参照)が一般的に知られている。 Conventionally, as a countermeasure for cracks that occur during molding of a molded product, there is a method in which a nonwoven fabric is bonded when the molded product is cured (see, for example, Patent Document 3). Nonwoven fabrics are generally known in the form of sheets and cylinders (see, for example, Patent Document 4).
高圧電源部(電圧に対する空間距離を十分確保できないような狭い空間で高電圧を取り扱う電気回路)の分野における絶縁信頼性を向上させるためには、高電圧回路における樹脂ポッティング箇所のクラック発生・進展による絶縁劣化を防止する必要ある。具体的には、アーク放電が発生しないようにするためには、絶縁部と接地部を隙間なくポッティング材(樹脂)で埋めることが重要である。 In order to improve insulation reliability in the field of high-voltage power supplies (electric circuits that handle high voltages in a narrow space where a sufficient space distance against voltage cannot be secured) It is necessary to prevent insulation deterioration. Specifically, in order to prevent arc discharge from occurring, it is important to fill the insulating portion and the ground portion with a potting material (resin) without a gap.
しかし、特許文献1に係るポッティング方法は、樹脂ポッティングを行う範囲をトランスの端子部のみに限定しておりトランス・回路基板を含めた全体のポッティングを一度に行うとを目的としていないという課題があった。また、特許文献1に係るポッティング方法には、端子部のポッティング後にシート部材を剥がす工程があるが、多数の端子がある場合には剥がす手間がかかるという課題もあった。
However, the potting method according to
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、ポッティング材(樹脂)のクラック発生及び進展を阻止し、絶縁劣化を防止することが容易で、さらに、端子ごとではなく回路全体のポッティングを一度に行う場合に好適な高電圧部ポッティング構造及び高電圧部のポッティング方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. It is easy to prevent cracking and progress of a potting material (resin) and prevent insulation deterioration. An object of the present invention is to provide a high-voltage part potting structure and a high-voltage part potting method that are suitable for performing entire potting at once.
請求項1の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、トランスと、このトランスを取り囲んだ筒状の第1不織布と、少なくとも一方の面に複数の突起部分を有する基板と、この基板の側面及び前記突起部分を取り囲んだ筒状の第2不織布と、前記トランス及び前記基板を支持するシャーシと、前記第1不織布を含む前記トランス及び前記第2不織布を含む前記基板の周囲に充填され、前記トランス及び前記基板を封止したポッティング材とを備えたことを特徴とするものである。
The high voltage part potting structure according to the invention of
請求項2の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、トランスと、このトランスの周囲に巻かれ、前記トランスを取り囲んだ筒状の第1不織布と、少なくとも一方の面に複数の突起部分を有する基板と、この基板の側面に巻かれ、前記突起部分を取り囲んだ筒状の第2不織布と、前記トランス及び前記基板を支持するシャーシと、前記第1不織布を含む前記トランス及び前記第2不織布を含む前記基板の周囲に充填され、前記トランス及び前記基板を封止したポッティング材とを備えたことを特徴とするものである。
The high-voltage part potting structure according to the invention of
請求項3の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、トランスと、このトランスが差し込まれている筒状の第1不織布と、少なくとも一方の面に複数の突起部分を有する基板と、この基板が差し込まれて、前記基板の側面及び前記突起部分を取り囲む筒状の第2不織布と、前記トランス及び前記基板を支持するシャーシと、前記第1不織布を含む前記トランス及び前記第2不織布を含む前記基板の周囲に充填され、前記トランス及び前記基板を封止したポッティング材とを備えたことを特徴とするものである。
The high voltage part potting structure according to the invention of
請求項4の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、前記突起部分を取り囲んだ筒状の第3不織布を有する請求項1〜3のいずれかに記載のものである。
The high voltage part potting structure according to the invention of claim 4 is the one according to any one of
請求項5の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、前記シャーシが、前記トランスと前記突起部分とを対向させて支持するものである請求項1〜4のいずれかに記載のものである。 The high-voltage part potting structure according to a fifth aspect of the present invention is the high-voltage part potting structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the chassis supports the transformer and the projecting portion facing each other.
請求項6の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、前記第2不織布による筒の内部に前記第1不織布による筒の少なくとも一部が包含されたものである請求項5に記載のものである。
The high voltage part potting structure according to the invention of
請求項7の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、前記第2不織布による筒が、底面に前記基板が配置されたものである請求項1〜6のいずれかに記載のものである。
The high-voltage part potting structure according to the invention of
請求項8の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、トランスと、このトランスを取り囲んだ筒状の第1不織布と、少なくとも一方の面に複数の突起部分を有する基板と、この基板の前記突起部分を取り囲んだ筒状の第3不織布と、前記トランス及び前記基板を支持するシャーシと、前記第1不織布を含む前記トランス及び前記第3不織布を含む前記基板の周囲に充填され、前記トランス及び前記基板を封止したポッティング材とを備えたことを特徴とするものである。
The high-voltage part potting structure according to the invention of
請求項9の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、前記ポッティング材が、不織布片が混入又は混練されたものである請求項1〜8のいずれかに記載のものである。
The high-voltage part potting structure according to the invention of claim 9 is the one according to any one of
請求項10の発明に係る高電圧部ポッティング構造は、トランスと、少なくとも一方の面に複数の突起部分を有する基板と、前記トランス及び前記基板を支持するシャーシと、前記トランス及び前記基板の周囲に充填され、前記トランス及び前記基板を封止したポッティング材とを備え、前記ポッティング材は、不織布片が混入又は混練されたものであることを特徴とするものである。
The high-voltage part potting structure according to the invention of
請求項11の発明に係る高電圧部のポッティング方法は、トランスの周囲に第1不織布を巻きつける、又は、前記トランスを筒状の前記第1不織布に挿入する、第1不織布層形成工程と、少なくとも一方の面に複数の突起部分を有する基板の側面に第2不織布を巻きつけ、前記第2不織布に前記突起部分を取り囲ませる、又は、前記基板を筒状の前記第2不織布に挿入し、筒状の前記第2不織布が前記基板の側面及び前記突起部分を取り囲み、筒状の前記第2不織布の底面に前記基板を配置する、第2不織布層形成工程と、前記第1不織布を含む前記トランス及び前記第2不織布を含む前記基板の周囲にポッティング材を充填し、前記トランス及び前記基板を封止するポッティング工程とを備えたことを特徴とするものである。 The potting method of the high voltage part according to the invention of claim 11 includes a first nonwoven fabric layer forming step of winding a first nonwoven fabric around a transformer, or inserting the transformer into the tubular first nonwoven fabric. Wrapping the second nonwoven fabric around the side surface of the substrate having a plurality of protruding portions on at least one surface, and surrounding the protruding portion with the second nonwoven fabric, or inserting the substrate into the cylindrical second nonwoven fabric, The cylindrical second nonwoven fabric surrounds the side surface and the protruding portion of the substrate, and the second nonwoven fabric layer forming step of arranging the substrate on the bottom surface of the cylindrical second nonwoven fabric includes the first nonwoven fabric, A potting step of filling a potting material around the substrate including the transformer and the second nonwoven fabric, and sealing the transformer and the substrate.
請求項12の発明に係る高電圧部のポッティング方法は、少なくとも、前記ポッティング工程の前に、前記突起部分の周囲に第3不織布を巻きつける、又は、前記突起部分を筒状の第3不織布に挿入する、第3不織布層形成工程を有する請求項11に記載のものである。 In the potting method of the high voltage portion according to the invention of claim 12, at least before the potting step, a third nonwoven fabric is wound around the protruding portion, or the protruding portion is formed into a cylindrical third nonwoven fabric. It is a thing of Claim 11 which has a 3rd nonwoven fabric layer formation process inserted.
請求項13の発明に係る高電圧部のポッティング方法は、少なくとも、前記ポッティング工程の前に、前記トランスと前記基板とをシャーシに支持させる支持工程を有する請求項11又は12に記載のものである。 The high voltage portion potting method according to a thirteenth aspect of the present invention is the method according to claim 11 or 12, further comprising a supporting step of supporting the transformer and the substrate on a chassis before the potting step. .
請求項14の発明に係る高電圧部のポッティング方法は、トランスの周囲に第1不織布を巻きつける、又は、前記トランスを筒状の前記第1不織布に挿入する、第1不織布層形成工程と、少なくとも一方の面に複数の突起部分を有する基板の前記突起部分の周囲に第3不織布を巻きつける、又は、前記突起部分を筒状の前記第3不織布に挿入する、第3不織布層形成工程と、前記第1不織布を含む前記トランス及び前記第3不織布を含む前記基板の周囲にポッティング材を充填し、前記トランス及び前記基板を封止するポッティング工程とを備えたことを特徴とするものである。 The potting method of the high voltage part according to the invention of claim 14 is a first nonwoven fabric layer forming step of winding a first nonwoven fabric around a transformer, or inserting the transformer into the tubular first nonwoven fabric. A third nonwoven fabric layer forming step of winding a third nonwoven fabric around the protruding portion of the substrate having a plurality of protruding portions on at least one surface, or inserting the protruding portion into the cylindrical third nonwoven fabric; And a potting step of filling a potting material around the transformer including the first nonwoven fabric and the substrate including the third nonwoven fabric, and sealing the transformer and the substrate. .
請求項15の発明に係る高電圧部のポッティング方法は、前記ポッティング工程が、前記ポッティング材に不織布片が混入又は混練されたものを充填する請求項11〜14のいずれかに記載のものである。 The potting method of the high voltage portion according to the invention of claim 15 is the method according to any one of claims 11 to 14, wherein the potting step fills the potting material with a piece of nonwoven fabric mixed or kneaded. .
請求項16の発明に係る高電圧部のポッティング方法は、トランスと少なくとも一方の面に複数の突起部分を有する基板とをシャーシに支持させる支持工程と、前記トランス及び前記基板の周囲に、不織布片が混入又は混練されたポッティング材を充填し、前記トランス及び前記基板を封止するポッティング工程とを備えたことを特徴とするものである。 A potting method for a high voltage portion according to the invention of claim 16 is a method of supporting a transformer and a substrate having a plurality of protrusions on at least one surface by a chassis, and a piece of nonwoven fabric around the transformer and the substrate. And a potting step of filling the potting material mixed or kneaded and sealing the transformer and the substrate.
以上のように、請求項1〜3に係る発明によれば、ポッティング材(硬化後のポッティング材)にクラックが生じた場合でも、トランス及び基板へのクラックの進展を第1の不織布及び第2の不織布によって防ぐことができる高電圧部ポッティング構造を得ることができる。 As described above, according to the first to third aspects of the present invention, even when a crack is generated in the potting material (potting material after curing), the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric propagate the crack to the transformer and the substrate. A high voltage part potting structure that can be prevented by the non-woven fabric can be obtained.
請求項4に係る発明によれば、請求項1〜3の効果に加えて、第3不織布によって突起部へのクラックの進展を防ぐことができる高電圧部ポッティング構造を得ることができる。 According to the invention concerning Claim 4, in addition to the effect of Claims 1-3, the high voltage part potting structure which can prevent the progress of the crack to a projection part by the 3rd nonwoven fabric can be obtained.
請求項5に係る発明によれば、請求項1〜4の効果に加えて、トランス及び基板を開放させずに支持するシャーシを有する高電圧部ポッティング構造を得ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to fourth aspects, a high-voltage part potting structure having a chassis that supports the transformer and the substrate without opening them can be obtained.
請求項6に係る発明によれば、請求項5の効果に加えて、対向するトランスと突起部分(基板)との間にクラックが進展しにくい高電圧部ポッティング構造を得ることができる。 According to the sixth aspect of the invention, in addition to the effect of the fifth aspect, it is possible to obtain a high voltage portion potting structure in which cracks hardly develop between the opposing transformer and the protruding portion (substrate).
請求項7に係る発明によれば、請求項1〜6の効果に加えて、基板の一方の面(裏面)上に第2不織布をほぼ無くすことができるので、第2不織布の使用量が少ない高電圧部ポッティング構造を得ることができる。
According to the invention according to
請求項8に係る発明によれば、ポッティング材(硬化後のポッティング材)にクラックが生じた場合でも、トランス及び基板へのクラックの進展を第1の不織布及び第3の不織布によって防ぐことができる高電圧部ポッティング構造を得ることができる。
According to the invention which concerns on
請求項9に係る発明によれば、請求項1〜8の効果に加えて、ポッティング材に混入又は混練された不織布片により、ポッティング材(硬化後のポッティング材)にクラックが生じた場合でも、トランス及び基板へのクラックの進展を防ぐことができる高電圧部ポッティング構造を得ることができる。
According to the invention according to claim 9, in addition to the effects of
請求項10に係る発明によれば、ポッティング材(硬化後のポッティング材)にクラックが生じた場合でも、トランス及び基板へのクラックの進展を不織布片よって防ぐことができる高電圧部ポッティング構造を得ることができる。
According to the invention of
請求項11に係る発明によれば、ポッティング材(特に、ポッティング材の硬化後)にクラックが生じた場合でも、トランス及び基板へのクラックの進展を第1の不織布及び第2の不織布によって防ぐことができる高電圧部のポッティング方法を得ることができる。 According to the eleventh aspect of the invention, even when a crack occurs in the potting material (particularly after hardening of the potting material), the progress of the crack to the transformer and the substrate is prevented by the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric. It is possible to obtain a potting method for a high voltage portion that can
請求項12に係る発明によれば、請求項11の効果に加えて、第3不織布によって突起部へのクラックの進展を防ぐことができる高電圧部のポッティング方法を得ることができる。 According to the twelfth aspect of the invention, in addition to the effect of the eleventh aspect, it is possible to obtain a high voltage portion potting method that can prevent the third nonwoven fabric from developing cracks to the protrusions.
請求項13に係る発明によれば、請求項11及び12の効果に加えて、トランス及び基板を開放させずにシャーシに支持させる工程を有する高電圧部のポッティング方法を得ることができる。 According to the thirteenth aspect of the invention, in addition to the effects of the eleventh and twelfth aspects, it is possible to obtain a potting method for a high voltage portion including a step of supporting the transformer and the substrate without opening the substrate.
請求項14に係る発明によれば、ポッティング材(特に、ポッティング材の硬化後)にクラックが生じた場合でも、トランス及び基板へのクラックの進展を第1の不織布及び第3の不織布によって防ぐことができる高電圧部のポッティング方法を得ることができる。 According to the invention of claim 14, even when a crack occurs in the potting material (particularly after hardening of the potting material), the progress of the crack to the transformer and the substrate is prevented by the first nonwoven fabric and the third nonwoven fabric. It is possible to obtain a potting method for a high voltage portion that can
請求項15に係る発明によれば、請求項11〜14の効果に加えて、ポッティング材に混入又は混練された不織布片により、ポッティング材(特に、ポッティング材の硬化後)にクラックが生じた場合でも、トランス及び基板へのクラックの進展を防ぐことができる高電圧部のポッティング方法を得ることができる。 According to the invention of claim 15, in addition to the effects of claims 11 to 14, when the non-woven piece mixed or kneaded in the potting material causes cracks in the potting material (particularly after hardening of the potting material) However, it is possible to obtain a high voltage potting method that can prevent the development of cracks in the transformer and the substrate.
請求項16に係る発明によれば、ポッティング材(特に、ポッティング材の硬化後)にクラックが生じた場合でも、トランス及び基板へのクラックの進展を不織布片よって防ぐことができる高電圧部のポッティング方法を得ることができる。 According to the invention of claim 16, even when a crack occurs in the potting material (especially after hardening of the potting material), the non-woven fabric piece can prevent the crack from progressing to the transformer and the substrate. You can get the method.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について図1〜7を用いて説明する。図1(a)図2(a)図3(a)図4(a)(b)は高電圧回路の長手方法の透視図、図1(b)図2(b)図3(b)は高電圧回路の短手方法の透視図、図5は基板の側面に不織布を巻きつけ、不織布に突起部分を取り囲ませた状態を示す図であり、図5(a)は底面に基板が配置された筒状の不織布(第2不織布)と基板とを示す図、図5(b)は基板の表面(一主面)と裏面(他主面)上にそれぞれ内面が対向して配置された筒状の不織布(第2不織布)と基板とを示す図である。図6(a)は電子部品のリードを覆う(取り囲む)第3不織布と電子部品とを示す図、図6(b)は電子部品を覆う(取り囲む)第3不織布と電子部品とを示す図である。
図1〜7において、1はトランス、1aはトランス1の突起部分である端子、2は少なくとも一方の面に複数の突起部分を有する基板、2aは基板2の突起部分である電子部品(部品)、2aaは電子部品(部品)2aのリード、2bは基板2の突起部分であり、基板2の端子である。電子部品2aや端子2bは基板2に実装されたものである。3はトランス1を取り囲んだ筒状の第1不織布、4は基板2の側面及び突起部分を取り囲んだ筒状の第2不織布、5はトランス1及び基板2を支持するシャーシ、5aはトランスを支持するシャーシ、5bは基板を支持するシャーシ、5cはシャーシ5(シャーシ5a,シャーシ5b)の中核となる枠体である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
1 to 7, 1 is a transformer, 1 a is a terminal which is a protruding portion of the
図1〜7において、6は第1不織布3を含むトランス1及び第2不織布4を含む基板2の周囲に充填され、トランス1及び基板2を封止したポッティング材である(絶縁性の樹脂が好適である)。なお、ポッティング材6はトランス1の高圧部の一部(少なくとも第1不織布3に覆われた部分)を封止する設定である。7は突起部分(端子1a,電子部品2a,端子2bなど)を取り囲んだ筒状の第3不織布、8は不織布(第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7)を数平方mmに細かく切断した不織布片である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
1 to 7,
なお、第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7,不織布片8は、絶縁性のものが好適である。また、第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7,不織布片8は、繊維方向が無く(引っ張りに非常に強く)、樹脂(ポッティング材6硬化時)の引っ張り応力に耐える事ができるものであれば、従来からある不織布でよい(例えば、特許文献4参照)。さらに、第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7,不織布片8は、ポッティング材6である樹脂が含浸(浸透)することができる不織布であればよりよい。
The first
図1(a)(b)に記載の高電圧部ポッティング構造を有する高電圧回路は、第1不織布3が、トランス1の周囲に巻かれ、トランス1を取り囲んだ筒状となっているために、第1不織布3が緩衝材となってポッティング材6の硬化後にトランス1の角部分や端子1aの周辺でクラックが生じにくいものとなっている。また、クラックが生じた場合でも第1不織布3によってクラックの延伸・進展(伝線)を抑えることができる。第1不織布3は、このような筒状の内面側(内部)のクラックだけでなく、筒状の外面側(外部)からのクラックの延伸・進展(伝線)を抑えることもできる。さらに、少なくとも、ポッティング材6又は第1不織布3のいずれかが絶縁性であれば、第1不織布3が絶縁層として機能する。
In the high voltage circuit having the high voltage portion potting structure shown in FIGS. 1A and 1B, the first
同じく、図1(a)(b)に記載の高電圧部ポッティング構造を有する高電圧回路は、第2不織布4が、基板2の側面に巻かれ、電子部品2a及び端子2bを取り囲んだ筒状となっているために、第2不織布4が緩衝材となってポッティング材6の硬化後に基板2の突起部分である電子部品2a及び端子2bの周辺でクラックが生じにくいものとなっている。また、クラックが生じた場合でも第2不織布4によってクラックの延伸・進展(伝線)を抑えることができる。第2不織布4は、このような筒状の内面側(内部)のクラックだけでなく、筒状の外面側(外部)からのクラックの延伸・進展(伝線)を抑えることもできる。さらに、少なくとも、ポッティング材6又は第1不織布3のいずれかが絶縁性であれば、第1不織布3が絶縁層として機能する。
Similarly, the high voltage circuit having the high voltage portion potting structure shown in FIGS. 1A and 1B has a cylindrical shape in which the second nonwoven fabric 4 is wound around the side surface of the
図1(a)(b)に記載の高電圧部ポッティング構造を有する高電圧回路における第1不織布3及び第2不織布4は、元の形状から既に筒状のものをそれぞれトランス1及び基板2を差し込むようにしてもよい。つまり、筒状の第1不織布3にトランス1が差し込まれている状態、筒状の第2不織布4に基板が差し込まれて、基板2の側面、電子部品2a及び端子2bを取り囲んでいる状態でもよい。また、第2不織布4による筒の内部に第1不織布3による筒の少なくとも一部が包含するように配置することで(換言すると、筒状の第2不織布4の開口へ筒状の第1不織布3が挿入されているともいえる)、筒状の第1不織布3及び筒状の第2不織布4の開口部分が少なくなり、クラックに対する耐性が高まる。これは、シャーシ5がトランス1と基板2の突起部分(電子部品2a及び端子2b)とを対向させて支持することで容易に達成できる。
The first
次に、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造の効果を説明するために、図2(a)(b)を用いる。図2は、実施の形態1に係るに係る高電圧部ポッティング構造を有する高電圧回路(例)と比較するための高電圧回路(参考構成)の構成図であり、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造のような第1不織布3及び第2不織布4がポッティング材6内には無い状態である。換言すると、図2はシャーシ5(ケース、枠体5c)上面までポッティング材6を充填した際のクラック発生例であるといえる。第1不織布3及び第2不織布4が無い状態で、ポッティングを行った場合、トランス1−シャーシ5間や電子部品2a,端子2b,端子1aの周辺を起点としてクラックが発生しやすい。また、壁面(シャーシ5など)を起点としてクラックも発生しやすい(図2に「クラック」と記載した部分などは実際に生じたクラックを模擬したもの)。
Next, FIGS. 2A and 2B are used to explain the effect of the high voltage portion potting structure according to the first embodiment. FIG. 2 is a configuration diagram of a high voltage circuit (reference configuration) for comparison with a high voltage circuit (example) having a high voltage portion potting structure according to the first embodiment. The first
これは、硬化時に縮合するポッティング材6の場合、樹脂が多い部分では引っ張り応力が強くなり、壁面(シャーシ5など)との間に隙間ができ、壁面や部品(トランス1及び基板2自身やトランス1及び基板2の突起部分を含む突起)に接着しても今度は樹脂の多い中央部が裂けて内部クラックとなる。また、ポッティング材6がシリコン樹脂類である場合はトランス1の端子1aや電子部品2aの角など、突起部分から界面剥離しやすい。そして、その剥離した箇所を起点として応力が集中し、クラックが伝線していく。
In the case of the
一方、図1に示す高電圧部ポッティング構造を有する高電圧回路は、上記のクラック対策が前述のとおり、施されている。第1不織布3及び第2不織布4を挿入してポッティング作業を行っているので、トランス1−シャーシ5間や電子部品2a,端子2b,端子1aの周辺を起点としたクラックの発生・進展を抑える事ができる。また、壁面(シャーシ5など)を起点としたクラックの発生・進展を抑える事ができる。これは、第1不織布3及び第2不織布4は繊維方向が無く、引っ張りに非常に強いため、樹脂(ポッティング材6)の引っ張り応力に耐える事ができる。
On the other hand, in the high voltage circuit having the high voltage portion potting structure shown in FIG. 1, the above-described crack countermeasures are taken as described above. Since the potting operation is performed by inserting the first
また、図1に示す高電圧部ポッティング構造を有する高電圧回路では、樹脂(ポッティング材6)を仕切るように第1不織布3及び第2不織布4を入れることにより、樹脂の応力集中を避ける事ができる。第1不織布3をトランス1,シャーシ5(5a)間に入れることで、クラックがトランス1,シャーシ5(5a)間で進展して絶縁不良となるのを防止する(クラック進展防止機能)。なお、第1不織布3及び第2不織布4は、繊維の奥まで樹脂(ポッティング材6)が浸透するため、絶縁物の層を形成することができる(絶縁層生成)。
Further, in the high voltage circuit having the high voltage part potting structure shown in FIG. 1, it is possible to avoid stress concentration of the resin by inserting the first
特許文献1に記載のポッティング方法では、端子部周囲に付けたシートを除去する必要があったが、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造ではそのままポッティング材6に第1不織布3及び第2不織布4を埋没させてしまえばよく、除去が不要となるので、作業性や経済性も高い。従来から使用されているマイラシートなど、折ったり曲げたりと加工しやすい絶縁物は高価だったが、不織布は安価でかつ加工もしやすく、樹脂を含浸すれば絶縁性も高くなる。一般的に、トランス1などの高電圧回路を省スペースで実現する場合、回路間に樹脂絶縁物を充填して耐電圧を確保するポッティングという作業を実施する。このポッティングは真空状態でクラックや気泡の入らないように絶縁物を充填するが、前述のようなクラックや気泡の発生した箇所があると絶縁不良によるアーク放電を引き起こす。樹脂の種類によっては絶縁物が硬化する過程において収縮(縮合)が発生し、引っ張り応力等で絶縁物にクラックが入る場合がある。
In the potting method described in
従来は、クラック発生・進展を防ぐには応力を逃がしたり、気泡が抜けやすくなるよう高電圧回路(シャーシ)の内部構造を工夫したりすることで、クラックの進展を防いでいたが、高電圧回路の構造上の制限で十分な応力の逃げや空気抜き穴を設ける事ができない場合や十分でない場合が多かった。 In the past, cracks were prevented by preventing stress from developing or developing by releasing stress or devising the internal structure of the high-voltage circuit (chassis) to make it easier for bubbles to escape. There were many cases where sufficient stress relief and air vent holes could not be or could not be provided due to circuit structural limitations.
例えば、図2に記載のように、シャーシ5が、トランス1と基板2の突起部分(電子部品2a及び端子2b)とを対向させて支持されるものの場合、つまり、シャーシ5の上面の開放ができない場合や空気抜き箇所を大きく設ける事が困難な場合が考えられる。しかし、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造では、このような場合であっても、ポッティング材6内に第1不織布3及び第2不織布4が存在することで、前述の第1不織布3及び第2不織布4によるクラック進展防止機能からクラックの進展を防ぐことができる。
For example, as shown in FIG. 2, when the
次に、図3,図4,図5を用いて、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造を得るための高電圧部のポッティング方法(以下、単に「実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法」という)を説明する。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。 Next, using FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5, a high voltage portion potting method for obtaining the high voltage portion potting structure according to the first embodiment (hereinafter simply referred to as “high voltage portion according to the first embodiment”). Will be described. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and detailed descriptions thereof are omitted.
図3(a)(b)は、トランス1と基板2とをシャーシに支持させる(取り付ける)支持工程を行った後の高電圧回路を示している。支持工程の詳細は、トランス1をシャーシ5aに取り付け、基板2をシャーシ5bに取り付ける工程である。この支持工程は、後述の第1不織布層形成工程,第2不織布層形成工程(第3不織布層形成工程),ポッティング工程のうち、少なくとも、ポッティング工程の前に行えばよい。
FIGS. 3A and 3B show the high-voltage circuit after performing a supporting process for supporting (attaching) the
図4(a)は、第1不織布層形成工程を施した高電圧回路を示している。第1不織布層形成工程は、具体的には、トランス1の周囲に第1不織布を巻きつける工程である。また、第1不織布層形成工程は、トランス1を筒状の第1不織布3に挿入する工程でもよい。この場合は、元から筒状の第1不織布3を使用することが望ましい。第1不織布層形成工程は、後述の第2不織布層形成工程との実行の順序は特に問わないが、支持工程後に、第1不織布層形成工程及び第2不織布層形成工程を実行し、かつ、図4(図3,図1)に示すように、シャーシ5がトランス1と基板2の突起部分とを対向させて支持する構造の場合で第2不織布4による筒の内部に第1不織布3による筒の少なくとも一部が包含させるときは、第1不織布層形成工程及を先に実行する方がよい。
Fig.4 (a) has shown the high voltage circuit which performed the 1st nonwoven fabric layer formation process. Specifically, the first nonwoven fabric layer forming step is a step of winding the first nonwoven fabric around the
図4(b)は、第1不織布層形成工程後に、第2不織布層形成工程を施した高電圧回路を示している。第2不織布層形成工程は、具体的には、基板2の側面に第2不織布4を巻きつけ、第2不織布4に突起部分(電子部品2a及び端子2b)を取り囲ませる工程である。また、第2不織布層形成工程は、基板2を筒状の第2不織布4に挿入し、筒状の第2不織布4が基板2の側面及び突起部分(電子部品2a及び端子2b)を取り囲み、筒状の第2不織布4の底面に基板2を配置(図5(a)がこの状態を図示)する工程でもよい。この場合は、元から筒状の第2不織布4を使用することが望ましい。図5(a)は基板2の四つの側面を全て第2不織布4で覆っているが、図5(b)に示すように、基板2の二つの側面を第2不織布4で覆うようにしてもよい。
FIG.4 (b) has shown the high voltage circuit which gave the 2nd nonwoven fabric layer formation process after the 1st nonwoven fabric layer formation process. Specifically, the second nonwoven fabric layer forming step is a step in which the second nonwoven fabric 4 is wound around the side surface of the
この場合(図5(b)に示すもの)、第2不織布層形成工程は、基板2の側面に第2不織布4を巻きつけ、第2不織布4に突起部分(電子部品2a及び端子2b)を取り囲ませる工程でもあり、基板2を筒状の第2不織布4に挿入し、筒状の第2不織布4が基板2の側面及び突起部分(電子部品2a及び端子2b)を取り囲み、筒状の第2不織布4の内面に基板2の表面及び裏面を対向させる工程でもあるといえる。
In this case (as shown in FIG. 5 (b)), the second nonwoven fabric layer forming step wraps the second nonwoven fabric 4 around the side surface of the
図5(a)では、第2不織布4が基板2の角部分と接触し、基板2の側面とは接触していないが、第2不織布4と基板2の側面とを接触させてもよい。図5(b)では、第2不織布4が基板2の側面と接触し、基板2の表面及び裏面とは接触していないが、第2不織布4と基板2の表面及び裏面の少なくとも一方とを接触させてもよい。なお、第2不織布4と基板2の表面とを接触させる場合は、端子2bや図5(b)に図示するような電子部品2aと第2不織布4とが接触することになり、第2不織布4の外面には、電子部品2aや端子2bによる膨らみができる。よって、第2不織布4は、基板2の突起部分を取り囲んだ筒状のものともいえる。この場合、第2不織布4は、後に詳細説明する第3不織布7と同じ機能を有するものといえるので、第2不織布層形成工程は第3不織布層形成工程ともいえる。
In FIG. 5A, the second nonwoven fabric 4 is in contact with the corner portion of the
第1不織布層形成工程及び第2不織布層形成工程(第3不織布層形成工程)の後に、ポッティング工程を実行する。ポッティング工程は、第1不織布3を含むトランス1及び第2不織布4(第3不織布7)を含む基板2の周囲にポッティング材6を充填し、トランス1及び基板2を封止する工程である。ポッティング(樹脂ポッティング)自体の手法は、従来の技術と同様である。このポッティング工程を経て、ポッティング材6の硬化した後、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造(による高電圧回路)が得られる。
A potting process is performed after a 1st nonwoven fabric layer formation process and a 2nd nonwoven fabric layer formation process (3rd nonwoven fabric layer formation process). The potting step is a step of filling the
図6は、基板2の突起部分を取り囲んだ筒状の第3不織布7を示している。この図6を用いて、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造(実施の形態1に係る高電圧部ポッティングの方法)に第3不織布7を適用する場合を説明する。図6(a)に記載の第3不織布7は、基板2の突起部分である電子部品2aのリード2aaの周囲に巻かれ、リード2aaを取り囲んだ筒状のものである。若しくは、リード2aaが差し込まれて、リード2aaを取り囲む筒状の第3不織布7である。後者の場合は、元から筒状の第3不織布7を使用することが望ましい。
FIG. 6 shows a cylindrical third
図6(b)に記載の第3不織布7は、電子部品2a及びリード2aaの周囲に巻かれ、電子部品2a及びリード2aaを取り囲んだ筒状のものである。若しくは、電子部品2a及びリード2aaが差し込まれて、電子部品2a及びリード2aaを取り囲む筒状の第3不織布7である。
The third
実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造は、前述の第1不織布3及び第2不織布4に加え、第3不織布7を有するものでもよいし、第2不織布4に代えて、第3不織布7を有するものでもよい。これは、第2不織布4を第3不織布7の機能を有するようにした場合も含む。
The high voltage part potting structure according to
また、実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法では、少なくとも、ポッティング工程の前に、第3不織布層形成工程である突起部分(リード2aa、或いは、電子部品2a及びリード2aa)の周囲に第3不織布7を巻きつける、又は、突起部分(リード2aa、或いは、電子部品2a及びリード2aa)を筒状の第3不織布7に挿入する工程を行えばよい。もちろん、実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法は、前述の第1不織布層形成工程及び第2不織布層形成工程に加え、第3不織布層形成工程を有するものでもよいし、第2不織布層形成工程に代えて、第3不織布層形成工程を有するものでもよい。
Further, in the potting method of the high voltage portion according to the first embodiment, at least before the potting step, around the protruding portion (the lead 2aa or the electronic component 2a and the lead 2aa) which is the third nonwoven fabric layer forming step. A step of winding the third
つまり、第3不織布7を突起部分の先端など突起物に巻く事で、突起物を起点とした剥離やクラックの発生を止める事ができる。特に、リード2aa部分は摩擦が低く、樹脂(ポッティング材6)が界面剥離しやすいが、第3不織布7を巻き付ける事でクラック進展を防止することできる。第3不織布7を形成する対象は、リード2aa、或いは、電子部品2a及びリード2aaだけでなく、端子1aや端子2bでもよい。形成方法も同様である。
That is, by winding the third
実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造(実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法)では、トランス1−シャーシ5間やトランス1−基板2間に、それぞれ間仕切りとなるよう垂直方向や水平方向または周囲を囲うようにシート状の不織布(第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7)を挿入してもよい。また、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造(実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法)では、第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7を元の形状から既に筒状のものでもよいとしているが、これは、片側の開口が封止された帽子状のものも含んでいるとする。
In the high-voltage part potting structure according to the first embodiment (the high-voltage part potting method according to the first embodiment), the vertical direction and the partition between the
図7は、ポッティング材6に、不織布片8が混入又は混練されたもの示している。図7を用いて、これまでに説明してきた施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造(施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法)において、不織布片8が混入又は混練されたポッティング材6を用いる場合について説明する。
FIG. 7 shows the
図7に示すように、ポッティング材6へ不織布片8を混入又は混練したものを使用して、ポッティング工程にて、ポッティング材6に不織布片8が混入又は混練されたものを充填することで、第1不織布3,第2不織布4(第3不織布7)によるクラック進展防止機能やアーク放電防止機能(絶縁機能)に加えて、不織布片8によるクラッククラック進展防止機能やアーク放電防止機能(絶縁機能)が得られるので、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造(実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法)によって、さらに高性能な高電圧回路を得ることができる。不織布片8によって、第1不織布3,第2不織布4(第3不織布7)から離れた位置から発生したクラックの進展(伝線)も抑えることができる。
As shown in FIG. 7, by using a
なお、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造(実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法)では、第1不織布3,第2不織布4(第3不織布7)を用いずに、不織布片8のみを用いて、クラック進展防止機能やアーク放電防止機能(絶縁機能)を高電圧回路に付与してもよい。この場合、高電圧部ポッティング構造は、シャーシ5に支持されたトランス1及び基板2の周囲にトランス1及び基板2を封止したポッティング材6(不織布片が混入又は混練)が充填されたものといえる。また、高電圧部のポッティング方法は、支持工程の後に、トランス1及び基板2の周囲に、不織布片8が混入又は混練されたポッティング材6を充填し、トランス1及び基板2を封止するポッティング工程を実行するものであるといえる。
In the high voltage portion potting structure according to the first embodiment (the high voltage portion potting method according to the first embodiment), the first
実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造(実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法)をまとめると、樹脂ポッティングによる絶縁を行っている高電圧回路において、不織布を樹脂中に埋没させることによって絶縁劣化を防止するものといえる。樹脂ポッティングによる絶縁を行っている高電圧回路において、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造(実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法)による不織布(第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7)を樹脂中に埋没させることによって絶縁劣化を防止する際の不織布の入れ方を整理すると次の1〜4のとおりになる。
Summarizing the high-voltage part potting structure according to the first embodiment (the high-voltage part potting method according to the first embodiment), the non-woven fabric is embedded in the resin in the high-voltage circuit that performs insulation by resin potting. It can be said that the insulation deterioration is prevented. Non-woven fabric (first
1、トランス1−シャーシ5間やトランス1−基板2間に、それぞれ間仕切りとなるよう
垂直方向や水平方向または周囲を囲うようにシート状又は筒状の不織布(第1不織布
3,第2不織布4,第3不織布7)を挿入する。
2、電気部品2aのリード2aa(端子1a,端子2aでもよい)に不織布(第1不織布
3,第2不織布4,第3不織布7)を巻き付ける。
3、突起部分(端子1a,電気部品2a,端子2b)の先端に不織布(第1不織布3,第
2不織布4,第3不織布7)被せる。
4、不織布(第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7と同じ構成のものでよい)を数
平方mmに細かく切断して不織布片8として樹脂に混入する。
1. Between the
2. A non-woven fabric (first
3. Put the non-woven fabric (first
4. A non-woven fabric (which may have the same structure as the first
したがって、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造は、トランス1と、基板2と、トランス1及び基板2を支持するシャーシ5と、トランス1及び基板2の周囲に充填され、トランス1及び基板2並びに不織布(第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7,不織布片8のいずれか)を封止したポッティング材6とを備えたものである。
Therefore, the high voltage part potting structure according to the first embodiment is filled around the
同じく、実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法は、トランス1と基板2とをシャーシ5に支持させる支持工程と、トランス1及び基板2の周囲に、ポッティング材6を充填し、トランス1及び基板2並びに不織布(第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7,不織布片8のいずれか)を封止するポッティング工程とを備えたものである。
Similarly, the potting method of the high voltage part according to the first embodiment includes a supporting step of supporting the
実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造は、シャーシ5がトランス1又は基板2のいずれかを有するものであってもよい。この場合、実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法の支持工程は、トランス1又は基板2の少なくとも一方を支持する工程となる。また、シャーシ5がトランス1のみを支持する場合は、第1不織布3(トランス1用)又は第3不織布7(端子1a用)の少なくとも一方がトランス1に形成されておればよい。この場合、第2不織布形成工程はない。同じく、シャーシ5が基板2のみを支持する場合は、第2不織布4(基板2用)又は第3不織布7(電子部品2a,端子2a,リード2aa用)の少なくとも一方が基板2に形成されておればよい。この場合、第1不織布形成工程はない。
In the high voltage part potting structure according to the first embodiment, the
このような場合、ポッティング工程は、トランス1又は基板2の周囲に、ポッティング材6を充填し、トランス1又は基板2を封止する工程といえる。また、第3不織布層形成工程は、突起部分(端子1a,電子部品2a,端子2a,リード2aaの少なくとも一つ)の周囲に第3不織布7を巻きつける、又は、突起部分(端子1a,電子部品2a,端子2a,リード2aaの少なくとも一つ)を筒状の第3不織布7に挿入する工程といえる。
In such a case, the potting process can be said to be a process of filling the
さらに、シャーシ5がトランス1又は基板2のいずれかを有するもの場合であって、第1不織布3,第2不織布4,第3不織布7のいずれも高電圧部ポッティング構造が備えていなくても、ポッティング材6に不織布片8が混入又は混練されておれば、実施の形態1に係る高電圧部ポッティング構造を構成することができる。この場合、実施の形態1に係る高電圧部のポッティング方法の支持工程は、トランス1又基板2のいずれをシャーシに支持させる支持工程と、トランス1又は基板2の周囲に、不織布片8が混入又は混練されたポッティング材6を充填し、トランス1又は基板2を封止するポッティング工程とを備えたものといえる。
Furthermore, in the case where the
1・・トランス、1a・・端子(突起部分)、2・・基板、2a・・電子部品(突起部分)、2aa・・リード、2b・・端子(突起部分)、3・・第1不織布、4・・第2不織布、5・・シャーシ、5a・・シャーシ(トランス1用シャーシ)、5b・・シャーシ(基板2用シャーシ)、5c・・シャーシ(枠体)、6・・ポッティング材、7・・第3不織布、8・・不織布片。
1..Transformer, 1a..Terminal (protruding part), 2..Board, 2a..Electronic component (protruding part), 2aa..Lead, 2b..Terminal (protruding part), 3..First nonwoven fabric, 4 .. Second
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