JP2016143801A

JP2016143801A - 基板上の絶縁構造

Info

Publication number: JP2016143801A
Application number: JP2015019495A
Authority: JP
Inventors: 雅子児玉; Masako Kodama
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2016-08-08
Anticipated expiration: 2035-02-03
Also published as: JP6547315B2

Abstract

【課題】簡易な構成で、既存の基板上で導体部品間の絶縁距離を柔軟かつ容易に大きくすることができる基板上の絶縁構造を提供すること。【解決手段】基板１０上に配置された２つの導体部品であるトランスピン１１，１２間の絶縁を行う基板上の絶縁構造であって、トランスピン１１，１２間の基板１０上にスリット５を設け、スリット５に挿入される挿入部３とトランスピン１１，１２間を遮蔽する遮蔽部２とを有した絶縁シート１の挿入部３をスリット５に挿入し、遮蔽部２をスリット５から立設させるようにしている。なお、挿入部３は、Ｘ方向に延びてＸ方向に対して折り曲げられる折り曲げ部４を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、簡易な構成で、既存の基板上で導体部品間の絶縁距離を柔軟かつ容易に大きくすることができる基板上の絶縁構造に関する。

従来から、高圧電気部品が配置される基板では、電気部品間の絶縁対策を施す必要がある。このため、例えば、特許文献１では、絶縁板上の２つの銅箔パターン間にスリットを形成し、銅箔パターン間の沿面距離を長くするものが記載されている。また、特許文献２では、トランスの１次側のピンと２次側のピンとが設けられるプリント基板上でピン間にスリットを設けた絶縁構造が記載されている。

実開昭６０−１６９８５６号公報特開２０００−６０１２５号公報

ここで、すでに設計された基板上で電気部品間の絶縁距離をさらに大きくとることが要求された場合、上述したスリットのみでは、絶縁距離を大きくすることができず、電気部品自体の絶縁性の設計変更をせざるを得ない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で、既存の基板上で導体部品間の絶縁距離を柔軟かつ容易に大きくすることができる基板上の絶縁構造を提供す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、本発明にかかる基板上の絶縁構造は、基板上に配置された２つの導体部品間の絶縁を行う基板上の絶縁構造であって、前記２つの導体部品間の基板上にスリットを設け、該スリットに挿入される挿入部と前記２つの導体部品間を遮蔽する遮蔽部とを有した絶縁シートの挿入部を前記スリットに挿入し、前記遮蔽部を前記スリットから立設させたことを特徴とする。

また、本発明にかかる基板上の絶縁構造は、上記の発明において、前記挿入部は、前記基板に垂直な方向の幅が基板厚以上であり、該基板厚以上の部分に、前記スリットに挿入される際、前記基板に平行な方向に延び該基板に水平な方向に折り曲げられ、前記スリットに挿入後、前記挿入部に対して折り曲げ状態を維持して前記基板の裏面に係止する折り曲げ部を有したことを特徴とする。

また、本発明にかかる基板上の絶縁構造は、上記の発明において、前記折り曲げ部は、前記挿入部に対し、前記基板に水平な双方向に設けられることを特徴とする。

また、本発明にかかる基板上の絶縁構造は、上記の発明において、前記挿入部の前記基板に水平な方向の幅は、前記絶縁シートの塑性限界を超えない応力範囲で前記スリットの最大幅を超えていることを特徴とする。

また、本発明にかかる基板上の絶縁構造は、上記の発明において、前記スリットの最大幅は、前記挿入部の前記基板に平行な方向の幅と前記折り曲げ部の前記基板に平行な方向の幅とのうちの大きい方の幅以上であることを特徴とする。

また、本発明にかかる基板上の絶縁構造は、上記の発明において、前記折り曲げ部は、多重に折り曲げられることを特徴とする。

また、本発明にかかる基板上の絶縁構造は、上記の発明において、前記スリットは、曲げられていることを特徴とする。

また、本発明にかかる基板上の絶縁構造は、上記の発明において、前記絶縁シートは、全芳香族ポリアミドポリマーによる絶縁紙であることを特徴とする。

本発明によれば、基板上に配置された２つの導体部品間の基板上にスリットを設け、該スリットに挿入される挿入部と前記２つの導体部品間を遮蔽する遮蔽部とを有した絶縁シートの挿入部を前記スリットに挿入し、前記遮蔽部を前記スリットから立設させるようにしているので、基板上に立体的な絶縁構造が簡易な構成で形成でき、既存の基板上で導体部品間の必要な絶縁距離を柔軟かつ容易に大きくすることができる。

図１は、絶縁シートを用いた本発明の実施の形態である基板の絶縁構造を説明する斜視図である。図２は、図１に示した基板の絶縁構造の組み立て状態を示す模式図である。図３は、挿入部の水平方向の双方に折り曲げ部を設けた絶縁シートの構成の一例を示す斜視図である。図４は、折り曲げ部を多重構成とした絶縁シートの構成の一例を示す斜視図である。図５は、スリット内に挿入部を湾曲させて配置した構成の一例を示す図である。図６は、曲げスリット内に挿入部を挿入した構成の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。

図１は、絶縁シート１を用いた本発明の実施の形態である基板の絶縁構造を説明する斜視図である。また、図２は、図１に示した基板の絶縁構造の組み立て状態を示す模式図である。図１及び図２に示すように、基板１０には、図示しないトランスが表面側（＋Ｚ方向側）に配置されており、トランスの電極であるトランスピン１１，１２が表面側（＋Ｚ方向側）から基板１０の孔に挿入される。トランスピン１１，１２間の絶縁距離を大きくするために、基板１０のトランスピン１１，１２間にスリット５が形成され、このスリット５に絶縁シート１が立設される。

絶縁シート１は、トランスピン１１，１２間を遮蔽する遮蔽部２、スリット５に挿入される挿入部３、及び絶縁シート１を基板１０に係止する折り曲げ部４を有する。挿入部３は、折り曲げ部４が挿入部３側に折り曲げられた状態でスリット５に挿入され、遮蔽部２は基板１０に対して立設した状態となる。そして、挿入部３の水平方向に延設された折り曲げ部４は基板１０の裏面側で係止することによって、遮蔽部２の立設状態を保持する。なお、折り曲げ部４は、遮蔽部２の立設状態を保持する上で設けることが好ましいが、必須のものではない。また、挿入部３の高さは、少なくとも基板１０の厚さ、すなわちスリット５の厚さに対応する幅Ｓ５に対応する高さＲ５以上を有することが好ましい。

スリット５の長手方向（Ｘ方向）の幅はＳ３であるが、スリット５の最大幅は、詳細には、図２に示すように、スリット５の対角線の幅Ｓ３ａである。スリット５の最大の幅Ｓ３ａは、挿入部３及び折り曲げ部４がスリット５に挿入できるように、挿入部３の基板１０に平行な方向の幅Ｒ３と折り曲げ部４の基板１０に平行な方向の幅Ｒ４とのうちの大きい方の幅以上である必要がある。

遮蔽部２の大きさは、トランスピン１１，１２間の電位差に応じて決定される。トランスピン１１，１２間の絶縁を確保するためには、空間距離と沿面距離とを確保する必要がある。このため、遮蔽部２の高さＲ２および長さＲ１は、沿面距離ＲＡと空間距離ＲＢ，ＲＣがトランスピン１１，１２間の絶縁を確保できる空間距離と沿面距離以上となる寸法とする。

絶縁シート１は、例えば、全芳香族ポリアミドポリマーによる絶縁紙で形成されている。なお、絶縁シート１は、ノーメックス（登録商標）紙であることが好ましい。

折り曲げ部４は、挿入部３の水平方向の双方向にさらに延設してもよい。例えば、図３に示すように、＋Ｘ方向に折り曲げ部４を設けるとともに、−Ｘ方向に折り曲げ部１４を設けるようにしてもよい。折り曲げ部４，１４を挿入部３に対して双方向に設けることによって、基板１０に対する絶縁シート１の係合状態がさらに高まる。

さらに、図４に示すように、折り曲げ部４は、さらに水平方向に延設した折り曲げ部４ａを設けるようにしてもよい。すなわち、折り曲げ部４を多重に折り曲げられた状態としてもよい。この場合、折り曲げ部の折り曲げ状態は、例えばジグザグ状とすることが好ましい。

なお、上述した実施の形態では、スリット５に対する挿入部３の挿入状態は、直線状であることを前提として説明したが、図５に示すように、スリット５に対して挿入部３を、スリット５の最大幅を形成する対角線に対して湾曲させて挿入するようにしてもよい。ここで、挿入部３の曲げの度合いは、挿入部３の曲げが塑性限界を超えない応力範囲であればよい。また、挿入部３の幅Ｒ３ｂは、スリット５の対角線の長さＳ３ａよりも長くなる。この場合、挿入部３は、スリット５に対するバネ作用によって、スリット５に対する強い係合が生じる。したがって、折り曲げ部４などを設けなくても、基板１０に対する絶縁シート１の係合を良好に保つことができる。もちろん、折り曲げ部４を設けることによって、絶縁シート１がスリット５から抜けることを防止することができるので、折り曲げ部４を設けることが好ましい。

逆に、図６に示すように、スリット５を、湾曲した曲げスリット５ａとし、曲げスリット５ａの開口に挿入部３を挿入して絶縁シート１を係合させるようにしてもよい。この場合、挿入部３は、曲げスリット５ａによる強制的な曲げによって曲げスリット５ａに対するバネ作用が発生し、挿入部３は、曲げスリット５ａに対して強い係合が生じる。なお、曲げスリット５ａの最大幅に対する挿入部３の幅は、曲げスリット５ａの最大幅以下であればよい。また、折り曲げ部４をさらに設けることが好ましい。なお、図６では、曲げスリット５ａの曲げが湾曲されていたが、これに限らず、曲がっておればよく、例えば、屈曲したスリットであってもよい。

１絶縁シート
２遮蔽部
３挿入部
４，４ａ，１４折り曲げ部
５スリット
５ａ曲げスリット
１０基板
１１，１２トランスピン
ＲＡ沿面距離
ＲＢ，ＲＣ空間距離

Claims

基板上に配置された２つの導体部品間の絶縁を行う基板上の絶縁構造であって、
前記２つの導体部品間の基板上にスリットを設け、該スリットに挿入される挿入部と前記２つの導体部品間を遮蔽する遮蔽部とを有した絶縁シートの挿入部を前記スリットに挿入し、前記遮蔽部を前記スリットから立設させたことを特徴とする基板上の絶縁構造。
前記挿入部は、前記基板に垂直な方向の幅が基板厚以上であり、該基板厚以上の部分に、前記スリットに挿入される際、前記基板に平行な方向に延び該基板に水平な方向に折り曲げられ、前記スリットに挿入後、前記挿入部に対して折り曲げ状態を維持して前記基板の裏面に係止する折り曲げ部を有したことを特徴とする請求項１に記載の基板上の絶縁構造。
前記折り曲げ部は、前記挿入部に対し、前記基板に水平な双方向に設けられることを特徴とする請求項２に記載の基板上の絶縁構造。
前記挿入部の前記基板に水平な方向の幅は、前記絶縁シートの塑性限界を超えない応力範囲で前記スリットの最大幅を超えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板上の絶縁構造。
前記スリットの最大幅は、前記挿入部の前記基板に平行な方向の幅と前記折り曲げ部の前記基板に平行な方向の幅とのうちの大きい方の幅以上であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の基板上の絶縁構造。
前記折り曲げ部は、多重に折り曲げられることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の基板上の絶縁構造。
前記スリットは、曲げられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の基板上の絶縁構造。
前記絶縁シートは、全芳香族ポリアミドポリマーによる絶縁紙であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の基板上の絶縁構造。