JP2019128194A - プリント配線基板の劣化検出センサ - Google Patents

プリント配線基板の劣化検出センサ Download PDF

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Abstract

【課題】検出精度を高めたプリント配線基板の劣化検出センサを提供すること。【解決手段】プリント配線基板２の劣化検出センサ５は、プリント配線基板２上に垂直に設けられた回路基板であり、プリント配線基板２に対し下端の半田付け部５１で半田付けされている。劣化検出センサ５は、異物を検出する検出面５２を有する。検出面５２は、プリント配線基板２の面方向に対して交差する交差面を構成する。このような劣化検出センサ５は、検出面５２における配線５２１が断線することで異物を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線基板の劣化検出センサに関する。
従来、工作機械の制御機器は、切削液等の異物がミスト化した環境下で動作することから、該異物の付着によるプリント配線基板の故障が問題となっている。このため、プリント配線基板に切削液等の異物を検出するセンサが設けられ、故障を予知する構造が提案されている。例えば、特許文献１及び２には、劣化しやすい位置にセンサを設ける構造が開示されている。
特開２００１−３５８４２９号公報 特開２００１−２５１０２６号公報
このようなセンサには、検出精度を高めるために多くの異物が付着することが求められる。しかしながら、プリント配線基板に銅箔パターンで作り込んだセンサの場合、センサ自体の高さが低いので、センサに多くの異物を付着させることは難しく、検出精度を高めることができない。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、検出精度を高めたプリント配線基板の劣化検出センサを提供することを目的とする。
（１）本発明は、プリント配線基板（例えば、後述のプリント配線基板２）上に設けられ、異物を検出する検出面（例えば、後述の検出面５２，１６１）を有するセンサ本体（例えば、後述の劣化検出センサ５及びセンサ本体１６）を備え、前記プリント配線基板の面方向に対して交差する交差面（例えば、後述の検出面５２及び交差面１７１，２７１，３７１，４７１）を有することを特徴とする、プリント配線基板の劣化検出センサ（例えば、後述の劣化検出センサ５、５，２５，３５，４５）に関する。
（２） （１）に記載のプリント配線基板の劣化検出センサは、前記検出面が前記交差面を構成してもよい。
（３） （１）又は（２）に記載のプリント配線基板の劣化検出センサは、前記センサ本体とは別体であって、前記交差面を構成することで、付着した異物を前記検出面に垂らす別部品（例えば、後述の別部品１７，２７，３７，４７）を備えてもよい。
本発明によれば、検出精度を高めたプリント配線基板の劣化検出構造を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る劣化検出センサを備える制御機器の斜視図である。 図１に示す劣化検出センサの正面図である。 本発明の第２実施形態に係る劣化検出センサの斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る劣化検出センサの斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る劣化検出センサの斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る劣化検出センサの斜視図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る回路基板について説明する。なお、第２実施形態以降の実施形態において、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、対応する構成については同一の規則性に従って符号を付し、適宜その説明を省略する。また、第２実施形態以降の実施形態において、第１実施形態と共通する作用、効果については、適宜その説明を省略する。
［第１実施形態］
まず、図１を用いて、第１実施形態に係る制御機器１について説明する。図１は、劣化検出センサ５を備える制御機器１の斜視図である。図２は、劣化検出センサ５の正面図である。
図１に示すように、制御機器１は、工作機械やロボットコントローラ等に適用される。この制御機器１は、プリント配線基板２と、カバー３と、ファン４と、劣化検出センサ５と、を備える。
プリント配線基板２は、劣化検出センサ５が半田付けされた回路基板であり、劣化検出センサ（センサ本体）５と比較して耐異物性が勝る。このプリント配線基板２は、カバー３と共に制御機器１の筐体を構成する。異物としては、切削液、塩素又は硫黄を含む液体、水、埃、木屑等が挙げられる。
カバー３は、プリント配線基板２の上方に空間を形成するようにプリント配線基板２を覆う蓋であり、プリント配線基板２と共に制御機器１の筐体を構成する。カバー３の前方や側方には、放熱用の開口３ａが形成されている。カバー３の後方には、放熱用のファン４が配置されている。
ファン４は、回転することで、プリント配線基板２及びカバー３が構成する筐体の内部を開口３ｂを介して空気を放出させる。これにより、プリント配線基板２及びカバー３が構成する筐体の内部には、開口３ａを介して外部の空気が取り込まれて気流が発生する。
劣化検出センサ５は、プリント配線基板２上に垂直に設けられた回路基板であり、プリント配線基板２に対し下端の半田付け部５１で半田付けされている。図２に示すように、劣化検出センサ５は、半田付け部５１と、検出面５２と、を備える。半田付け部５１は、通電可能な材質（例えば、銅）からなり、プリント配線基板２に対して半田付けされている。検出面５２は、プリント配線基板２の面方向に対して交差する交差面を構成する。検出面５２には、配線５２１と、該配線５２１とは異なる電位に固定される配線５２２と、が形成されている。これらの配線５２１及び配線５２２は、通電可能な材質（例えば、銅）からなり、これら配線の導体が検出面５２の全面において露出している。これらの配線５２１及び配線５２２は異なる電位となるため、異物が付着すると電食が生じ、配線５２１の方が劣化が速く進行する。その結果、配線５２１が断線することで、劣化検出センサ５は異物を検出可能となっている。
本実施形態の劣化検出センサ５によれば、例えば以下の効果が奏される。
本実施形態の劣化検出センサ５は、プリント配線基板２上に設けられ、異物を検出する検出面５２を有するセンサ本体であり、検出面５２が、プリント配線基板２の面方向に対して交差する交差面を構成する。
従って、異物を検出する検出面５２が、プリント配線基板２の面方向に対して交差する交差面を構成するので、当該検出面５２が、プリント配線基板２及びカバー３が構成する筐体の内部に発生する気流（主として開口３ａ側からファン４に向かう気流）を妨げる。これにより、気流中の異物を検出面５２に付着させることが容易となり、異物の検出精度を高めることができる。
［第２実施形態］
次に、図３を用いて、第２実施形態に係る劣化検出センサ１５について説明する。図３は、劣化検出センサ１５の斜視図である。本実施形態に係る劣化検出センサ１５は、センサ本体１６とは別体の別部品１７を備える点等が第１実施形態と相違する。
図３に示すように、劣化検出センサ１５は、センサ本体１６と、別部品１７と、を備える。センサ本体１６は、プリント配線基板（図示省略）上に積層された回路基板であり、プリント配線基板（図示省略）に対し半田付けされている。このセンサ本体１６は、上面が検出面１６１を構成する。別部品１７は、矩形平板形状であり、センサ本体１６上に垂直に設けられている。この別部品１７は、金属、樹脂等、本発明の趣旨を逸脱しない材質であればいかなる材質から構成されていてもよい。このような別部品１７は、プリント配線基板（図示省略）及び劣化検出センサ１５の面方向に対して交差する交差面１７１を有し、交差面１７１に付着した異物を検出面１６１に垂らす。
本実施形態の劣化検出センサ１５によれば、例えば以下の効果が奏される。
本実施形態の劣化検出センサ１５は、プリント配線基板（図示省略）上に設けられ、異物を検出する検出面１６１を有するセンサ本体１６を備え、プリント配線基板（図示省略）の面方向に対して交差する交差面１７１を有する。
また、劣化検出センサ１５は、センサ本体１６とは別体であって、交差面１７１を構成することで、付着した異物を検出面１６１に垂らす別部品１７を備える。
従って、別部品１７の交差面１７１が、プリント配線基板（図示省略）及びカバー（図示省略）が構成する筐体の内部に発生する気流を妨げる。これにより、気流中の異物を交差面１７１に付着させることが容易となり、ひいては、交差面１７１に付着した異物を検出面１６１に垂らすことが容易となり、異物の検出精度を高めることができる。
［第３実施形態］
次に、図４を用いて、第３実施形態に係る劣化検出センサ２５について説明する。図４は、劣化検出センサ２５の斜視図である。本実施形態に係る劣化検出センサ２５は、別部品１７に代えて別部品２７を備える点が第２実施形態と相違する。
図４に示すように、劣化検出センサ２５は、センサ本体１６と、別部品２７と、を備える。別部品２７は、薄肉Ｓ字形状であり、センサ本体１６上に垂直に設けられている。この別部品２７は、プリント配線基板（図示省略）及び劣化検出センサ１５の面方向に対して交差する交差面２７１を有し、交差面２７１に付着した異物を検出面１６１に垂らす。この交差面２７１のように、本発明は気流を粗く遮る構造であってもよい。
［第４実施形態］
次に、図５を用いて、第４実施形態に係る劣化検出センサ３５について説明する。図５は、劣化検出センサ３５の斜視図である。本実施形態に係る劣化検出センサ３５は、別部品１７に代えて別部品３７を備える点が第２実施形態と相違する。
図５に示すように、劣化検出センサ３５は、センサ本体１６と、別部品３７と、を備える。別部品３７は、薄肉目の字形状であり、センサ本体１６上に垂直に設けられている。この別部品３７は、プリント配線基板（図示省略）及び劣化検出センサ３５の面方向に対して交差する交差面３７１を有し、交差面３７１に付着した異物を検出面１６１に垂らす。
［第５実施形態］
次に、図６を用いて、第５実施形態に係る劣化検出センサ４５について説明する。図６は、劣化検出センサ４５の斜視図である。本実施形態に係る劣化検出センサ４５は、別部品４７を更に備える点が第１実施形態と相違する。
図６に示すように、劣化検出センサ４５は、センサ本体５と、別部品４７と、を備える。別部品４７は、矩形平板形状であり、センサ本体５上に垂直に設けられている。この別部品３７は、プリント配線基板２（図１参照）の面方向に対して交差する交差面４７１を有し、交差面４７１に付着した異物を検出面５２に垂らす。
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更及び変形が可能である。
例えば、上記実施形態において、検出面５２及び交差面１７１，２７１，３７１，４７１は、矩形平板形状、薄肉Ｓ字形状、又は薄肉目の字形状であったが、これらの形状に限定されない。検出面５２及び交差面１７１，２７１，３７１，４７１は、プリント配線基板の面方向に対して交差する交差面を有していれば、いかなる形状であってもよい。また、検出面５２及び交差面１７１，２７１，３７１，４７１は、プリント配線基板上に垂直に設けられたが、これに限定されない。検出面５２及び交差面１７１，２７１，３７１，４７１は、プリント配線基板の面方向に対して交差するように設けられていればよい。
１ 制御機器
２ プリント配線基板
３ カバー
３ａ，３ｂ 開口
４ ファン
５ 劣化検出センサ（センサ本体）
５１ 半田付け部
５２ 検出面（交差面）
５２１ 配線
５２Ａ 被覆領域
５２Ｂ 露出領域
１５，２５，３５，４５ 劣化検出センサ
１６ センサ本体
１６１ 検出面
１７，２７，３７，４７ 別部品
１７１，２７１，３７１，４７１ 交差面

Claims (3)

  1. プリント配線基板上に設けられ、異物を検出する検出面を有するセンサ本体を備え、
    前記プリント配線基板の面方向に対して交差する交差面を有する、
    プリント配線基板の劣化検出センサ。
  2. 前記検出面が前記交差面を構成する、請求項１に記載のプリント配線基板の劣化検出センサ。
  3. 前記センサ本体とは別体であって、前記交差面を構成することで、付着した異物を前記検出面に垂らす別部品を備える、請求項１又は２に記載のプリント配線基板の劣化検出センサ。
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