JP2020057634A - 電子部品保護ケース - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁基板に搭載した電子部品を外的衝撃から防護することができると共に、電子部品を収納する外装ケースを内的衝撃から防護することができ、さらに、電子部品を搭載した絶縁基板を収納して成る外装ケース内に封止樹脂を充填した場合に、電子部品と封止樹脂との接触を防止できる電子部品保護ケースの実現。【解決手段】矩形状の上面壁12ａ、上面壁の四辺から垂設される正面壁12ｂ、背面壁12ｃ、右面壁12ｄ、左面壁12ｅを有する本体部12を備えると共に、本体部12の内面に強度向上用のリブ20〜30を形成し、また、本体部12の上面壁12ａに突起部14を形成すると共に、突起部14を含む本体部12全体を透明と成し、さらに、正面壁12ｂ及び背面壁12ｃに、下端から本体部外方へ向かって傾斜する傾斜面18ａと傾斜面18ａの上端から垂直に延びる平坦面18ｂを備えた案内部18を形成した。【選択図】図１

Description

この発明は、絶縁基板に搭載された電子部品に被せて使用される電子部品保護ケースに関する。

従来より、絶縁基板に、所定の回路を構成するよう各種の電子部品を搭載することが行われている。
例えば、本出願人が先に提案した特開２０１８−１０９０６号（特許文献１）には、「絶縁基板に、３個のバリスタ（第１のバリスタ，第２のバリスタ，第３のバリスタ）と、２個の温度ヒューズ（第１の温度ヒューズ，第２の温度ヒューズ）と、１個のガスアレスタを搭載してなる避雷器」（特許文献１の図３参照）が開示されている。

上記バリスタ（第１のバリスタ，第２のバリスタ，第３のバリスタ）、温度ヒューズ（第１の温度ヒューズ，第２の温度ヒューズ）、ガスアレスタを搭載した絶縁基板は、樹脂等の絶縁材料より成る外装ケース（特許文献１の図１参照）内に収納されて使用されるものである。

また、図示は省略するが、ＩＥＣ（国際電気標準会議）が定める防水・防塵の保護規格である「ＩＰ６６」（粉塵が内部に侵入せず、且つ、いかなる方向からの水の強い直接噴流によっても有害な影響をうけない）に適合させるため、避雷器を構成する電子部品（バリスタ、温度ヒューズ、ガスアレスタ）を搭載した絶縁基板を、外装ケース内に収納すると共に、外装ケース内に封止樹脂を充填することも行われている（非特許文献１参照）。

上記避雷器は、誘導雷等のサージが印加されると、バリスタ及び／又はガスアレスタが動作してサージを吸収するのである。

上記バリスタは、サージの印加後、約１０^−９秒程度でサージ吸収を開始する優れた応答特性を有する反面、電流耐量が小さいという欠点があり、そのため、バリスタに定格を越える異常な過電圧が印加され、継続的な過電流が流れる等して故障に至る際には、発熱して異常な高温状態となり、発火・焼損する危険性がある。

そこで、避雷器は、バリスタの近傍に温度ヒューズを設け、バリスタが故障して高温状態になると、温度ヒューズが溶断・分離して給電を遮断する仕組みとなっている。

特開２０１８−１０９０６号公報

ＡＣ電源用サージプロテクタ インターネットURL：https://www.okayaelec.co.jp/dcms_media/other/sa_p12-13_sv.pdf 検索日：２０１８年９月１９日

上記従来例の如く、絶縁基板に搭載した電子部品（バリスタ、温度ヒューズ、ガスア レスタ）が剥き出しの状態で、外装ケース内に収納すると、収納作業時に電子部品が外装ケース等と接触して破損する虞があった。
また、絶縁基板に搭載した電子部品（バリスタ、温度ヒューズ、ガスアレスタ）が剥き出しの状態で、外装ケース内に収納して使用に供される場合、強い外的衝撃を受けると外装ケース内の電子部品が破損する可能性があった。

さらに、バリスタ等の電子部品が故障した際に放出されるガス等の内的衝撃により、外装ケース内の圧力が上昇して外装ケースが破裂する危険性が有った。

さらにまた、上記の如く、外装ケース内に封止樹脂を充填して使用に供される場合、外的衝撃には強くなるものの、外装ケース内に収納した温度ヒューズ及びバリスタが封止樹脂と接触し、故障時のバリスタの発熱が封止樹脂に拡散してしまうことから、温度ヒューズの分離遅延を招来し、発火・焼損の危険性を生じる虞があった。

この発明は、従来の上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、絶縁基板に搭載した電子部品を外的衝撃から防護することができると共に、電子部品を収納する外装ケースを内的衝撃から防護することができ、さらに、電子部品を搭載した絶縁基板を収納して成る外装ケース内に封止樹脂を充填した場合において、電子部品と封止樹脂との接触を防止することができる電子部品保護ケースを実現することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る請求項１に記載の電子部品保護ケースは、
矩形状の上面壁、上記上面壁の四辺から垂設される正面壁、背面壁、右面壁、左面壁を有する本体部を備えると共に、上記本体部の内面に強度向上用のリブを形成したことを特徴とする。

本発明に係る請求項２に記載の電子部品保護ケースは、請求項１に記載の電子部品保護ケースにおいて、
上記本体部の上面壁に、上方に向かって突出する突起部を形成すると共に、上記突起部を含む本体部全体が透明であることを特徴とする。

本発明に係る請求項３に記載の電子部品保護ケースは、請求項１又は２に記載の電子部品保護ケースにおいて、
上記正面壁及び背面壁に、下端から本体部外方へ向かって傾斜する傾斜面と、該傾斜面の上端から垂直に延びる平坦面を備えた案内部を形成したことを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の電子部品保護ケースは、矩形状の上面壁、上記上面壁の四辺から垂設される正面壁、背面壁、右面壁、左面壁を有する本体部を備えると共に、上記本体部の内面に強度向上用のリブを形成したので、上記本体部を絶縁基板に搭載された電子部品に被せることにより、電子部品を外的衝撃から防護することができると共に、電子部品を収納した外装ケースを内的衝撃から防護することができる。
また、電子部品を搭載した絶縁基板を収納して成る外装ケース内に封止樹脂を充填した場合において、電子部品に被せた本体部の存在により、電子部品と封止樹脂との接触を防止することができる。

請求項２に記載の電子部品保護ケースの如く、本体部の上面壁に、上方に向かって突出する突起部を形成すると共に、上記突起部を含む本体部全体を透明と成した場合、電子部品を搭載した絶縁基板を収納して成る外装ケース内に封止樹脂を充填した際に、上記突起部を封止樹脂の外部に露出させることにより、外装ケースの外部から上記突起部を通して内部の電子部品を視認することができる。

請求項３に記載の電子部品保護ケースの如く、正面壁及び背面壁に、下端から本体部外方へ向かって傾斜する傾斜面と、該傾斜面の上端から垂直に延びる平坦面を備えた案内部を形成するのが好ましく、この場合、正面壁及び背面壁の上記案内部の傾斜面を外装ケースの内壁面に接触させて滑らすことにより、外装ケース内への電子部品保護ケースの収納が容易となる。

以下、添付図面に基づいて、本発明に係る電子部品保護ケースを説明する。
図１は、本発明に係る電子部品保護ケース10を示す平面側斜視図、図２は同背面側斜視図、図３は同正面図、図４は同背面図、図５は同平面図、図６は同底面図、図７は同右側面図、図８は同左側面図、図９は図５のＡ−Ａ’断面図、図１０は図５のＢ−Ｂ’断面図、図１１は図５のＣ−Ｃ’断面図、図１２は図５のＤ−Ｄ’断面図、図１３は図５のＧ−Ｇ’断面図、図１４は図５のＸ−Ｘ’断面図、図１５は図５のＹ−Ｙ’断面図である。
尚、本発明に係る電子部品保護ケース10は「全体が透明」であるが、形状を理解し易くするため、「不透明体」として図示している。

本発明に係る電子部品保護ケース10は、ポリカーボネート樹脂等の透明な絶縁材で構成されていて、底面が開口した略直方体形状の外観を呈する箱状の可撓性を有する本体部12を備えている。
上記本体部12は、矩形状の上面壁12ａ、上記上面壁12ａの四辺から垂設された正面壁12ｂ、背面壁12ｃ、右面壁12ｄ、左面壁12ｅを有している。
上記正面壁12ｂと背面壁12ｃは対向配置され、また、上記右面壁12ｄと左面壁12ｅは対向配置されている。

上記本体部12の上面壁12ａには、上方に向かって突出する２個の突起部14が形成されている。
また、本体部12の正面壁12ｂ及び背面壁12ｃの左右下端位置から脚部16が突設形成されている。

上記正面壁12ｂには、その下端から本体部12外方へ向かって傾斜する傾斜面18ａと、該傾斜面18ａの上端から垂直に延びる平坦面18ｂを備えた案内部18が形成されている。
上記正面壁12ｂの案内部18と対向する位置の背面壁12ｃにも、同一形状の案内部18が形成されている。

図２、図３、図６、図１３〜図１５に示す通り、本体部12の正面壁12ｂの内面には、本体部12内方に向かって突出する３本の強度向上用のリブ20,22,24が形成されている。尚、図３に示すように、中央のリブ22は正面壁12ｂの下端から下方に突出する突出端部22ａを有している。
また、本体部12の背面壁12ｃの内面にも、本体部12内方に向かって突出する３本の強度向上用のリブ26,28,30が形成されている。
本体部12の正面壁12ｂ及び背面壁12ｃの内面に、本体部12内方に向かって突出する上記リブ20〜30を形成することにより、電子部品保護ケース10の強度向上を実現することができる。

図１６は、本発明に係る電子部品保護ケース10を、絶縁基板32に搭載された電子部品に被せる状態を示す斜視図である。
図１６に示す絶縁基板32には、避雷器の回路を構成する各種電子部品が搭載されている。

すなわち、絶縁基板32には、４個の略円板状のバリスタ（第１のバリスタ34、第２のバリスタ36、第３のバリスタ38、第４のバリスタ40）と、３個の略円柱状と成された丸型温度ヒューズ（第１の丸型温度ヒューズ42、第２の丸型温度ヒューズ44、第３の丸型温度ヒューズ46）と、２個の略角柱状と成された角型温度ヒューズ（第１の角型温度ヒューズ48、第２の角型温度ヒューズ50）と、１個のガスアレスタ52が搭載されている。
また、絶縁基板32の前方縁には、上記正面壁12ｂ内面に形成したリブ22の突出端部22ａが挿通される切欠54が形成されている。

図１６において、56，58，60は交流電源の３本の電源ラインとそれぞれ接続される第１の電源端子〜第３の電源端子、62はグランド（Ｇ）に接続される接地端子、64は一対の接点間にに接続される接点信号線である。

上記第１のバリスタ34〜第４のバリスタ40は、印加される電圧が上昇するに従って、抵抗が急激に減少する電圧非直線抵抗特性を有する電子部品であり、定格を越えるサージが印加されると、抵抗が急激に減少することにより瞬時（約１０^−９秒程度）に導通してサージの吸収を行うのである。

一方、バリスタ（第１のバリスタ34〜第４のバリスタ40）は電流耐量が小さいという欠点があるため、バリスタに定格を越える異常な過電圧が印加され、継続的な過電流が流れる等して故障に至る際には、発熱して異常な高温状態（例えば１０００℃以上）となり、発火・焼損する危険性がある。
上記第１の丸型温度ヒューズ42〜第３の丸型温度ヒューズ46は、バリスタの発熱で周囲の温度が上昇し、所定温度（例えば１４７℃）に達した時に溶断分離してバリスタへの給電を遮断する過熱保護部品である。

上記ガスアレスタ52は、気密外囲器内に、放電間隙を設けて配置した複数の放電電極及び放電ガスを封入して成る電子部品であり、放電電極間に定格を越えるサージが印加されると、放電間隙において放電が生成されサージの吸収が行われるのである。

上記角型温度ヒューズ（第１の角型温度ヒューズ48、第２の角型温度ヒューズ50）は、接点信号線64を介して接続された一対の接点間に配置されるものであり、バリスタ（第１のバリスタ34〜第４のバリスタ40）の故障時の発熱によって所定温度（例えば１１５）に達すると溶断分離することにより、バリスタの故障を電気的手段で検知可能とするものである。

尚、第１の角型温度ヒューズ48及び第２の角型温度ヒューズ50の上面には、バリスタの故障時の発熱によって設定温度に達すると色が変化する不可逆性の示温材66が設けられている。
示温材66は、設定温度（例えば９０度）に達すると熱分解等の化学反応を起こして変色する示温顔料等を用いた温度検知材であり、本実施形態においては、所定温度に達して一旦色が変化すると、温度下降しても元の色に戻らず変化色が維持される「不可逆性」の示温材66を用いている。
上記示温材66の色変化を視認することにより、バリスタの故障を検知することができるのである。

図１６及び図１７に示すように、電子部品保護ケース10の本体部12を構成する正面壁12ｂ内面のリブ22の突出端部22ａが、絶縁基板32の切欠54に挿通するように被せていくことにより、４個のバリスタ（第１のバリスタ34、第２のバリスタ36、第３のバリスタ38、第４のバリスタ40）、３個の丸型温度ヒューズ（第１の丸型温度ヒューズ42、第２の丸型温度ヒューズ44、第３の丸型温度ヒューズ46）と、２個の角型温度ヒューズ（第１の角型温度ヒューズ48、第２の角型温度ヒューズ50）が電子部品保護ケース10に覆われるのである。

本発明の電子部品保護ケース10にあっては、正面壁12ｂ内面のリブ22に、正面壁12ｂの下端から下方に突出する突出端部22ａを設けているので、絶縁基板32側の適宜箇所に上記突出端部22ａが挿通される切欠54を形成しておくことにより、電子部品保護ケース10を被せる際の位置決めが容易となる。

本発明の電子部品保護ケース10は「透明」であることから、バリスタ、丸型温度ヒューズ、角型温度ヒューズを覆った場合、図１７において点線で描いたように、内部のバリスタ、丸型温度ヒューズ、角型温度ヒューズを外部から視認することができる。

バリスタ、丸型温度ヒューズ、角型温度ヒューズに電子部品保護ケース10を被せた状態の絶縁基板32は、例えば図１８〜図２０に示すように、樹脂等の絶縁材料より成る外装ケース68内に収納されると共に、外装ケース68内に充填された封止樹脂70によって封止されるのである。
この際、図１９及び図２０に示すように、電子部品保護ケース10の上面壁12ａに形成した２個の突起部14は、封止樹脂70の外部に露出させておく。

上記の通り、本発明に係る電子部品保護ケース10の本体部12の正面壁12ｂ及び背面壁12ｃに、その下端から本体部12外方へ向かって傾斜する傾斜面18ａと、該傾斜面18ａの上端から垂直に延びる平坦面18ｂを備えた案内部18を形成している。
外装ケース68を備えた電子部品の小型化を図る観点から、本体部12の正面壁12ｂの案内部18の平坦面18ｂから本体部12の背面壁12ｃの案内部18の平坦面18ｂ迄の長さと、正面壁12ｂと対向する外装ケース68の内壁面68ａ（図１８参照）から背面壁12ｃと対向する外装ケース68の内壁面68ｂ迄の長さは略同一にしておくのが適当である。
この場合、正面壁12ｂ及び背面壁12ｃの上記案内部18の傾斜面18ａを外装ケース68の内壁面68ａ,68ｂに接触させて滑らすことにより、外装ケース68内への電子部品保護ケース10の収納が容易となる。

また、上記の通り、透明な電子部品保護ケース10の上面壁12ａに形成した２個の突起部14を封止樹脂70の外部に露出させることにより、外装ケース68外部から上記突起部14を通して内部の電子部品を視認することができる。
従って、電子部品保護ケース10を絶縁基板32に被せた場合において、突起部14を第１の角型温度ヒューズ48及び第２の角型温度ヒューズ50の上面に設けた示温材66と対向する位置に形成しておけば、突起部14を通して示温材66の色変化を視認することができる。

本発明の電子部品保護ケース10は、矩形状の上面壁12ａ、上記上面壁12ａの四辺から垂設された正面壁12ｂ、背面壁12ｃ、右面壁12ｄ、左面壁12ｅを有する本体部を備えると共に、上記本体部12の正面壁12ｂ及び背面壁12ｃ内面に、本体部12内方に向かって突出する強度向上用のリブ20,22,24,26,28,30を形成しているので、上記本体部12を絶縁基板32に搭載された電子部品（バリスタ、丸型温度ヒューズ、角型温度ヒューズ）に被せることにより、電子部品を外的衝撃から防護することができると共に、外装ケース68を内的衝撃から防護することができる。
また、電子部品を搭載した絶縁基板32を収納して成る外装ケース68内に封止樹脂70を充填した場合において、電子部品に被せた本体部12の存在により、電子部品と封止樹脂70との接触を防止することができる。

本発明に係る電子部品保護ケースを示す平面側斜視図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを示す背面側斜視図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを示す正面図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを示す背面図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを示す平面図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを示す底面図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを示す右側面図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを示す左側面図である。 図５のＡ−Ａ’断面図である。 図５のＢ−Ｂ’断面図である。 図５のＣ−Ｃ’断面図である。 図５のＤ−Ｄ’断面図である。 図５のＧ−Ｇ’断面図である。 図５のＸ−Ｘ’断面図である。 図５のＹ−Ｙ’断面図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを絶縁基板に搭載された電子部品に被せる状態を示す斜視図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを絶縁基板に搭載された電子部品に被せた状態を示す斜視図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを被せた絶縁基板を外装ケースに収納する状態を示す斜視図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを被せた絶縁基板を収納した外装ケースに封止樹脂を充填した状態を示す斜視図である。 本発明に係る電子部品保護ケースを被せた絶縁基板を収納した外装ケースに封止樹脂を充填した状態を示す平面図である。

10 電子部品保護ケース
12 本体部
12ａ 本体部の上面壁
12ｂ 本体部の正面壁
12ｃ 本体部の背面壁
12ｄ 本体部の右面壁
12ｅ 本体部の左面壁
14 突起部
16 脚部
18 案内部
18ａ 傾斜面
18ｂ 平坦面
20 リブ
22 リブ
22ａ リブの突出端部
24 リブ
26 リブ
28 リブ
30 リブ
32 絶縁基板
34 第１のバリスタ
36 第２のバリスタ
38 第３のバリスタ
40 第４のバリスタ
42 第１の丸型温度ヒューズ
44 第２の丸型温度ヒューズ
46 第３の丸型温度ヒューズ
48 第１の角型温度ヒューズ
50 第２の角型温度ヒューズ
52 ガスアレスタ
54 切欠
56 第１の電源端子
58 第２の電源端子
60 第３の電源端子
62 接地端子
64 接点信号線
66 示温材
68 外装ケース
70 封止樹脂

Claims (3)

1. 矩形状の上面壁、上記上面壁の四辺から垂設される正面壁、背面壁、右面壁、左面壁を有する本体部を備えると共に、上記本体部の内面に強度向上用のリブを形成したことを特徴とする電子部品保護ケース。
2. 上記本体部の上面壁に、上方に向かって突出する突起部を形成すると共に、上記突起部を含む本体部全体が透明であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品保護ケース。
3. 上記正面壁及び背面壁に、下端から本体部外方へ向かって傾斜する傾斜面と、該傾斜面の上端から垂直に延びる平坦面を備えた案内部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品保護ケース。
   

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