JP4799376B2 - 電子部品用スペーサ - Google Patents

Description

この発明は、電子部品に装着して、回路基板に取り付ける電子部品用スペーサに関する。

従来、電子機器の回路基板に実装される電子部品の中には、パワートランジスタ等のように、リードが回路基板の取付穴に差し込まれてハンダ付けされているものがある。さらに、電子部品の発熱を吸収し動作を安定させるために、ファンにより外気を吹き付けて強制空冷している電子機器もあり、これらの構造の場合、蓋部から導入された空気に含まれる塵埃などが、基板やその表面に取り付けられた電子部品、及び基板ハンダ付け面に付着し、リード間に堆積することがある。そして、その塵埃などが湿気を帯びたりすると、導電部であるリード間で短絡を起こし故障の原因となる恐れがあった。また、金属くずなどの導電性の埃が飛来して短絡を起こすこともあった。そのため、電子部品のリードにスペーサを設けて、短絡を防止した構造があった。

例えば、図１０に示す電子部品用スペーサ１のように、絶縁性を有し柔軟性のある樹脂により直方体に形成されたスペーサ本体２に、電子部品３のリード４が挿通され反対側へ突出する挿通孔５が設けられたものがある。挿通孔５は、電子部品３に近い部分、つまり回路基板６と反対の部分は、リード４よりも内径が太い大径部５ａであり、回路基板６に近い部分は徐々に内径が小さくなるテーパ部５ｂが連続して設けられた構造になっている。テーパ部５ｂの先はスペーサ本体２の回路基板６側の面に連通する開口縁５ｃであり、開口縁５ｃはリード４より僅かに小さい内径に形成されている。

この電子部品用スペーサ１の使用方法は、電子部品用スペーサ１の挿通孔５にリード４を挿通すると、開口縁５ｃがリード４に押し広げられて圧縮変形され、リード４は挿通孔５の開口縁５ｃに圧迫されて係止される。そしてリード４を取り付けた状態で、回路基板６に取り付けられ、リード４がハンダ付けされて、電子部品３が回路基板６に装着される。

また、電子部品用スペーサ１には開口縁５ｃが電子部品３のリード４よりも大きくゆとりを有して形成されたものもある。このような電子部品用スペーサ１は、接着剤等で電子部品３に取り付けられていた。

その他、特許文献１、２には、電子部品やリードと回路基板との間に一定の距離を持たせるために、電子部品と回路基板の間にスペーサを取り付けた構造が開示されている。
特開平６−６９６２４号公報 特開平６−３３４２９６号公報

上記従来の技術の場合、電子部品用スペーサ１の挿通孔５の開口縁５ｃは、電子部品３のリード４より僅かに小さい内径に形成しなければならず、高い精度が必要であった。しかも、電子部品３は、メーカ、品番によってリード径が異なり、リード４の太さが変わると開口縁５ｃを変えなければならず、多種のリード径に対応する樹脂素材、挿通孔５の内径、特に開口縁５ｃの内径を選定する必要があり、製造や部品管理が面倒であり、コストもかかるものであった。電子部品用スペーサ１は開口縁５ｃがリード４に押されて圧縮変形することで係止されるため、スペーサ本体２を適度に柔軟性を有する樹脂で作る必要があるが、柔軟性を有する樹脂は耐熱性が低く、リード４を回路基板６にハンダ付けする際の熱の影響を受けることがあった。従って、自動ハンダ付け装置に対応させるため耐熱性の高い樹脂を使用すると、樹脂の柔軟性、伸縮性が無く、このような挿通孔５を設定することが難しかった。また、接着剤で電子部品３と電子部品用スペーサ１を固定する方法は、組立作業時の工数が増加し、また接着剤を硬化させる等の接着工程が必要であり、時間がかかるため生産効率が良くなく、コストも掛かっていた。

この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであり、種々の径のリードを確実に保持して回路基板に取り付けることができる電子部品用スペーサを提供することを目的とする。

本発明は、耐熱性及び絶縁性を有する樹脂から成り、電子部品に装着可能に成型されたスペーサ本体と、前記スペーサ本体に貫通して設けられ前記電子部品の各リードを挿通可能に設けられた挿通孔と、前記挿通孔の内周面の一部に形成され前記リードの太さよりも小さい内径の挟持部と、前記挿通孔に沿って前記スペーサ本体の一側面がリード挿通方向に分割され、前記挿通孔に連通して前記スペーサ本体側面に開口したスリットが形成されている電子部品用スペーサである。

前記挿通孔の周囲の部分には、前記スリットを開く方向へたわみ変形しやすくするために、前記スペーサ本体の肉厚を薄くしたぬすみ部が設けられている。さらに、前記ぬすみ部には、たわみ変形する部分に切欠部が設けられていると良い。

前記スペーサ本体には、前記電子部品が実装される回路基板の隔壁用穴を介して回路基板の反対側に突出する板状の隔壁部が設けられている。

前記スリットは、前記スペーサ本体の一側面から前記挿通孔に達し、さらに前記挿通孔を通過して前記一側面と対面する他方の側面近傍に達して形成されている。

本発明の電子部品用スペーサは、簡単な構造でいろいろな電子部品のリードを確実に保持して取り付け、回路基板に装着することができる。また、スペーサ本体は、耐熱性が高い樹脂で作ることができ、ハンダ付けの熱による影響を抑えることができる。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１〜図３はこの発明の第一実施形態を示すもので、この実施形態の電子部品用スペーサ１０は、図１に示すように、耐熱性が高く絶縁性を有するナイロン等の樹脂により直方体に形成されたスペーサ本体１２が設けられている。スペーサ本体１２は、スペーサ本体１２の一方の側面１２ａには電子部品が取り付けられ、側面１２ａに対して平行な反対側の側面１２ｂが図示しない回路基板に取り付けられるものである。側面１２ａ，１２ｂは互いに対称な形であり、一方向に長く形成された矩形であり、長手方向の辺には一対の側面１２ｃ，１２ｄが連続し、長手方向に直行する側縁部には一対の側面１２ｅ，１２ｆが連続して設けられている。

スペーサ本体１２には、電子部品のリードが挿通される挿通孔１４が設けられている。挿通孔１４は、スペーサ本体１２の側面１２ａの、長手方向に並んで２個設けられ、側面１２ａと側面１２ｂを貫通して設けられている。一対の挿通孔１４は互いに平行に、側面１２ａ，１２ｂに対してほぼ直角に挿通して形成されている。

挿通孔１４の内周面の、スペーサ本体１２の側面１２ａ側の約半分は、電子部品のリードよりも内径が太い大径部１４ａであり、大径部１４ａの側面１２ｂ側は、徐々に内径が小さくなるテーパ部１４ｂが連続して設けられている。テーパ部１４ｂは、側面１２ｂに開口して開口縁１４ｃとなり、開口縁１４ｃはリードより僅かに小さい内径に形成され、リードが嵌合して係止される挟持部となる。

挿通孔１４には、スペーサ本体１２の側面１２ｃに開口するスリット１６が設けられている。スリット１６は、側面１２ｃに対して直角方向の深さが一定であり、挿通孔１４の大径部１４ａを通過して、側面１２ｃと挿通孔１４の中心の距離をほぼ２倍した深さに形成されている。スリット１６は、挿通孔１４の中心に沿って形成され、スリット１６の幅は開口縁１４ｃの直径よりもわずかに短く形成されている。スリット１６の一方の端部は側面１２ａに、他方の端部は側面１２ｂに貫通している。一対の挿通孔１４に、それぞれ同形のスリット１６が設けられている。

スペーサ本体１２の側面１２ｃには、一対の挿通孔１４の中間に、第一ぬすみ部１８が設けられている。第一ぬすみ部１８は、側面１２ｃに対して直角方向の深さが一定であり、挿通孔１４の中心軸付近とほぼ同じ位置の深さに形成されている。第一ぬすみ部１８は、挿通孔１４に対して平行な矩形状に形成され、この矩形の幅は一対の挿通孔１４の大径部１４ａの径と同程度である。第一ぬすみ部１８の一方の端部は、側面１２ａ挿通孔１４の大径部１４ａの近傍付近から始まり、他方の端部は側面１２ｂに貫通している。

スペーサ本体１２の側面１２ｃには、図１において左に位置する挿通孔１４の左側に、第２ぬすみ部２０が設けられている。第２ぬすみ部２０は、側面１２ｃに対して直角方向の深さが一定であり、スリット１６とほぼ同じ深さに形成されている。第２ぬすみ部２０は、側面１２ｅに開口され、挿通孔１４側の壁部２０ａは、挿通孔１４の大径部１４ａの同心円筒状に、側面１２ｅ側に膨出している。

スペーサ本体１２の側面１２ｃには、図１において右に位置する挿通孔１４の右側に、第２ぬすみ部２０と対称形の第３ぬすみ部２２が設けられている。第３ぬすみ部２２は、側面１２ｃに対して直角方向の深さが一定であり、スリット１６とほぼ同じ深さに形成されている。第３ぬすみ部２２は、側面１２ｆに開口され、挿通孔１４側の壁部２２ａは、挿通孔１４の大径部１４ａの同心円筒状に、側面１２ｆ側に膨出している。

次に、この実施形態の電子部品用スペーサ１０の使用方法について説明する。電子部品の２本のリードを、電子部品用スペーサ１０のスペーサ本体１２に設けられた挿通孔１４に、側面１２ａから差し込み先端を側面１２ｂへ出す。このとき電子部品のリードは開口縁１４ｃに隙間なく嵌合され、スリット１６がリードに押し広げられて、スペーサ本体１２が僅かにたわみ変形し、その弾性力でリードを挟持し、係止する。そして電子部品に係止された電子部品用スペーサ１０を回路基板の所定位置にセットし、リードをハンダ付けして接続される。

この実施形態の電子部品用スペーサ１０によれば、簡単な構造で種々の径の電子部品のリードを確実に保持して固定し、回路基板に取り付けることができる。電子部品は、メーカ、品番によってリード径や断面形状が異なるが、リードの断面形状や太さが変わっても確実に保持することができるため、追加作業が不要であり、作業効率が良好である。多種のリード径に対応した樹脂素材、挿通孔１４の内径、特に開口縁１４ｃの内径を選定する必要がなく、多種の部品管理や高い精度も不要である。また自動ハンダ付け装置に対応可能な耐熱性の高い樹脂は硬いものが多いが、電子部品用スペーサ１０によれば、耐熱性の高い樹脂を使用しても十分にたわんでリードに確実に係止される。従って、柔軟性、伸縮性の低い樹脂を使用した場合でも、電子部品のリードの保持が確実であり、ハンダ付けの熱による変形等の影響を抑えることができる。また、接着剤で電子部品と電子部品用スペーサを固定する必要がなく、生産効率がよく、コストも安価である。

次にこの発明の第二実施形態について図４〜図６に基づいて説明する。なお、ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の電子部品用スペーサ２３は、スペーサ本体１２の第２ぬすみ部２０に、第１切欠部２４が形成されている。第１切欠部２４は、第２ぬすみ部２０の壁部２０aの、側面１２ｂ側の基端部に沿って形成され、側面１２ｂに対して平行方向の深さが一定であり、挿通孔１４とスリット１６に達しない深さに形成されている。第１切欠部２４は、壁部２０aの側面１２ｂ側の基端部に沿って直線状に形成され、第１切欠部２４の一方の端部は第２ぬすみ部２０の中心付近から始まり、他方の端部は側面１２ｂに貫通している。

スペーサ本体１２の第３ぬすみ部２２には、第１切欠部２４と対称形の第２切欠部２６が設けられている。第２切欠部２６は、第３ぬすみ部２２の壁部２２aの、側面１２ｂ側の基端部に沿って形成され、側面１２ｂに対して平行方向の深さが一定であり、挿通孔１４とスリット１６に達しない深さに形成されている。第２切欠部２６は、壁部２２aの側面１２ｂ側の基端部に沿って直線状に形成され、第２切欠部２６の一方の端部は第３ぬすみ部２２の中心付近から始まり、他方の端部は側面１２ｂに貫通している。

この実施形態の電子部品用スペーサ２３は、上記実施の形態と同様の使用方法で、同様の効果を有するものである。電子部品用スペーサ２３は、第１切欠部２４、第２切欠部２６が設けられているため、壁部２０ａ，２２aが薄肉となり、スリット１６が開くときに側方へ容易にたわみ変形する。このため硬い樹脂で作っても大きなたわみ変形が容易に得られ、電子部品のリードに確実に係止することができる。

次にこの発明の第三実施形態について図７，８に基づいて説明する。なお、ここで、上記実施形態と同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の電子部品用スペーサ２８は、スペーサ本体１２の側面１２ｂに、回路基板３１に差し込まれる隔壁３０が設けられている。隔壁３０は、側面１２ｂの、側面１２ｄに連続する辺に沿って形成され、側面１２ｂからほぼ直角に突出し、側面１２ｂからの突出量は一定である。そして、隔壁３０の長手方向の両端部は、挿通孔１４ｃより外側で側面１２e，１２ｆより少し内側に位置している。

この実施形態の電子部品用スペーサ２８の使用方法は、電子部品３のリード４に取り付けて、回路基板３１の所定位置にセットされ、装着される。回路基板３１には予め隔壁用穴３１ａが設けられ、隔壁用穴３１ａに隔壁３０を差し込んで、位置決めを行う。

この実施形態の電子部品用スペーサ２８によれば、回路基板３１にセットする際に、回路基板３１の隔壁用穴３１ａに隔壁３０を差し込むことで、確実に位置決めすることができ、装着の精度を高めることができる。また、回路基板３１に取り付けられたその他の電子機器との短絡を防止することができる。

次にこの発明の第四実施形態について図９に基づいて説明する。なお、ここで、上記実施形態と同様の部材は同様の符号を付して説明を省略する。この実施形態の電子部品用スペーサ３２は、スペーサ本体１２の側面１２ｂに、開口縁１４ｃに連通する切込線３４が設けられている。切込線３４は、開口縁１４ｃを中心としてスリット１６の深さ方向に対してほぼ直角に、つまり側面１２ｃに対して平行に、開口縁１４ｃの両側に突出して形成されている。切込線３４の長さは、開口縁１４ｃの半径程度の長さである。

この実施形態の電子部品用スペーサ３２によれば、上記実施の形態と同様の使用方法で、同様の効果を有するものである。また、開口縁１４ｃに切込線３４が設けられていることにより、開口縁１４ｃが広がりやすくなる。このため硬い樹脂で作っても容易に広がり、より径が大きいリードにも使用することができる。

なお、この発明の電子部品用スペーサは、上記各実施形態に限定されず、適宜変更可能である。挿通孔の形状や数、各ぬすみ部の形状は確実にたわみ変形して適度な弾性力で電子部品のリードに係止されるものであれば良い。

この発明の第一実施形態の電子部品用スペーサの正面図(ａ)、右側面図（ｂ）、底面図（ｃ）である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 この発明の第二実施形態の電子部品用スペーサの正面図(ａ)、右側面図（ｂ）、底面図（ｃ）である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 この発明の第三実施形態の電子部品用スペーサの正面図(ａ)、右側面図（ｂ）、底面図（ｃ）である。 この実施形態の電子部品用スペーサの使用状態を示す右側面図である。 この発明の第四実施形態の電子部品用スペーサの底面図である。 従来の技術の電子部品用スペーサの正面図(ａ)と底面図（ｂ）である。

符号の説明

４ リード
１０ 電子部品用スペーサ
１２ スペーサ本体
１４ 挿通孔
１４ｃ 開口縁
１６ スリット
１８ 第１ぬすみ部
２０ 第２ぬすみ部
２２ 第３ぬすみ部

Claims (5)

1. 耐熱性及び絶縁性を有する樹脂から成り、電子部品に装着可能に成型されたスペーサ本体と、前記スペーサ本体に貫通して設けられ前記電子部品の各リードを挿通可能に設けられた挿通孔と、前記挿通孔の内周面の一部に形成され前記リードの太さよりも小さい内径の挟持部と、前記挿通孔に沿って前記スペーサ本体の一側面がリード挿通方向に分割され、前記挿通孔に連通して前記スペーサ本体側面に開口したスリットが形成されていることを特徴とする電子部品用スペーサ。
2. 前記挿通孔の周囲の部分には、前記スリットを開く方向へたわみ変形しやすくするために、前記スペーサ本体の肉厚を薄くしたぬすみ部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子部品用スペーサ。
3. 前記ぬすみ部には、たわみ変形する部分に切欠部が設けられていることを特徴とする請求項２記載の電子部品用スペーサ。
4. 前記スペーサ本体には、前記電子部品が実装される回路基板の隔壁用穴を介して回路基板の反対側に突出する板状の隔壁部が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の電子部品用スペーサ。
5. 前記スリットは、前記スペーサ本体の一側面から前記挿通孔に達し、さらに前記挿通孔を通過して前記一側面と対面する他方の側面近傍に達して形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の電子部品用スペーサ。
   
   

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