JP5236256B2 - 対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板に実装される電気部品の異物による短絡を防止する対の短絡防止キャップと短絡防止カバーに関するものである。

電気的特性を測定する測定器では、入力コネクタ部から内部のプリント基板まで絶縁皮膜された配線で接続されて、入力コネクタ部に入力された電気信号がプリント基板に入力されている。従来から、プリント基板に配線接続用の接続端子をあらかじめ実装しておき、この接続端子に入力コネクタ部からの電気配線を半田付けすることで接続作業の容易化が行われている。

特に高電圧の電気的特性を測定する測定器では、接続端子に高電圧が印加される。仮に外部から金属片等の異物が混入して、この接続端子と本体アース間で短絡した場合には、高電圧部が短絡することから感電の恐れがあり、機器故障や発火にもつながる。また、低電圧部であったとしても電気部品と異物との接触で本体アース間と短絡すると機器故障等の恐れがある。

このため、電気部品に絶縁性のシリコーンゴムを塗布することで短絡を防止することが行われている。この方法だと、塗布作業が煩雑であり、硬化時間が長いといった問題があった。

また、部品のリード線を覆う短絡防止カバーが特許文献１に示されている。特許文献１に示された短絡防止カバーでは、抵抗等の実装面と反対側からからリード線を絶縁性の短絡防止カバーで覆って短絡を防止している。また、短絡防止カバーにはプリント基板への固定脚が設けられて、この固定脚がプリント基板の取付孔に挿入されて固定されている。

特開２００７−２２０９６２号公報

特許文献１に示された短絡防止カバーでは、電気部品を、プリント基板にリード線が挿入されて貫通して突出した側のみしか覆わないため、電気部品の実装面側での異物による短絡を防止できない。また、仮に電気部品の実装側からも同様のカバーで覆うとした場合には、プリント基板にカバーの取付け用の孔をさらに設ける必要があり、プリント配線パターンの幅や引き回しに制約が生じる。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、プリント配線の引き回しに大きな制約を生じさせず、プリント基板に実装される電気部品を確実に絶縁できる対の短絡防止キャップおよび短絡防止カバーを提供するものである。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具は、プリント基板に実装される電気部品のリード線が該プリント基板を挿通する部分をキャップ内空に収納して覆い、キャップ開口面がプリント基板に当接し、キャップ頭頂部がシールド板に当接して挟み込まれ固定されるキャップと、該プリント基板を介して該キャップに向き合うカバーであって、該プリント基板の孔に挿入される固定脚を備え、該プリント基板を貫通した該リード線とプリント配線との連結部を覆うカバーとからなり、電気絶縁性樹脂により成形されたことを特徴とする。

請求項２に記載された対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具は、請求項１に記載されたものであって、前記電気部品の配線が通る溝が該キャップ開口面に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載された対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具は、請求項１または２に記載されたものであって、該キャップを構成する電気絶縁性樹脂がシリコーンゴムであることを特徴とする。

請求項４に記載された対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具は、請求項１から３のいずれかに記載されたものであって、該キャップに、該プリント基板の孔を挿通した該カバーの固定脚の先端部を受け入れる窪みが形成されていることを特徴とする。

本発明の対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具によれば、キャップ開口面がプリント基板に当接して電気部品をキャップ内空に収納して覆い、プリント基板を介してキャップに向き合うカバーが電気部品のリード線とプリント配線との連結部を覆うことにより、電気部品およびプリント配線との連結部が覆われるため、異物との接触が防止されるため、他の部品や本体アース間との短絡を確実に防止することができる。また、キャップは、シールド板に当接して挟み込まれて固定されることにより、プリント基板にキャップ取付け用の孔を開ける必要がないため、プリント配線の幅やプリント配線の引き回しに制約を与えない。

電気部品の配線が通る溝がキャップ開口面に形成されている場合、配線によって妨げられることなく、電気部品をキャップで容易に覆うことができる。

キャップを構成する電気絶縁性樹脂がシリコーンゴムである場合、シリコーンゴムの弾性によってプリント基板とシールド板との間に確実に固定することができる。

キャップに、プリント基板の孔を挿通したカバーの固定脚の先端部を受け入れる窪みが形成されている場合、キャップよりも外側に固定脚を配置する必要が無く、省スペースとすることができる。

発明を実施するための好ましい形態

以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

図１には、本発明を適用する対のリード線短絡防止キャップと配線連結部短絡防止カバーの使用状態が示されている。図１に示されるプリント基板２０には、電気部品の一例である端子２３が実装されている。この場合、端子２３のリード線２４が、プリント基板２０の実装面側（図１の上側）から実装用孔に挿通されて貫通して、半田面側（図１の下側）で半田付用ランドパターン（非図示）に半田付けされて固定されている。この半田付用ランドには、プリント配線が繋がって、電子回路に接続されている。この半田付用ランド、リード線２４、および半田付け部分が本発明における連結部に相当する。

端子２３には、配線２５が接続されている。図５には、プリント基板２０が下部筐体に装着された状態での実装面側の斜視図が示されている。図５に示されるように、配線２５は、入力コネクタ部３２に繋がっている。端子２３には、一例として、入力コネクタ部３２から配線２５を介して最大４００Ｖの交流高電圧が入力される。なお、図５では、同様の入力コネクタ部３２および端子２３が２組装備された例が示されているが、２組は同様の物である。配線２５は、絶縁被膜された導線で、絶縁被膜が除去された先端部が端子２３の溝に通されて半田付けされて接続されている。

図１に示されるように、端子２３の実装面に突き出た部分をキャップ１が覆い、端子２３のリード線とその半田付け部分（半田付用ランド）とをカバー２が覆っている。なお、本発明における、電気部品のリード線が該プリント基板を挿通する部分は、この場合、実装面側の端子２３を示す。

図２は本発明を適用するリード線短絡防止キャップの一実施形態を示す外観図である。図２に示されるように、このキャップ１は、電気絶縁性および弾力性を有する樹脂のシリコーンゴムによって、頭頂部９側が細く、基板接触面１０側が太い段付きの円柱状に形成されている。基板接触面１０は、キャップ１の一端側の開口面で平らに形成されている。キャップ１の基板接触面１０から頭頂部９までの高さは、図３に示されるプリント基板２０と端子２３の上方に装着されるシールド板３０との間隔Ｃよりも略長く形成されている。キャップ１には、基板接触面１０側に溝部１１および窪み部１２が形成されている。

溝部１１は、基板接触面１０の中心部を通ってＵ字状に、円柱状の胴部を横切って左右対称に形成されている。この溝部１１は端子２３に接続される配線２５の通る溝である（図１参照）。溝部１１は、端子２３の実装面側の高さ方向の長さよりも深く基板接触面１０側から形成されている。また溝部１１は、配線２５の太さよりも略広い幅で形成されている。

窪み部１２は、基板接触面１０の中心部を通って溝部１１と直交して左右対称に形成されている。この窪み部１２は、円柱状の胴部を円筒壁まで横切らず、基板接触面１０の直径よりも小さい長さであり、基板接触面１０から凹状に形成されている。窪み部１２は、基板接触面１０側から溝部１１の深さと同じ深さで形成されている。また、窪み部１２は、その開口の大きさが、図３に示されるカバー２の固定脚１５の幅Ａと同一または略小形の幅で形成され、一対の固定脚１５，１５の互いに最も離れている部分の距離Ｂと同一または略小形の長さで形成されている。

溝部１１および窪み部１２が直交する基板接触面１０の中心部は、端子２３を収納する空間であり、本発明におけるキャップ内空に相当する。基板接触面１０の中心部の空間は、端子２３が収納できる大きさで形成する。本実施例では、溝部１１と窪み部１２との直交してできた空間が、端子２３を収納できる大きさであったため特に広く形成されていないが、端子２３が大きい場合には、基板接触面１０の中心部を端子２３の収容できる大きさに形成する。

図３は本発明を適用する配線連結部短絡防止カバーの一実施形態を示す外観図である。図３に示されるように、このカバー２は、一例として電気絶縁性樹脂であるＡＢＳ樹脂で形成されている。このカバー２には、丸型のカバー部１４、およびプリント基板孔に挿入される一対の固定脚１５，１５が形成されている。カバー部１４は一端を閉じた薄型の円筒形に形成されている。このカバー部１４の開口の深さは、端子２３をプリント基板２０に実装した際に、プリント基板２０から端子２３のリード線２４の突出する長さよりも深く形成されている（図１参照）。固定脚１５，１５は、カバー部１４の開口の縁部に互いに対向して四角柱状の形状で形成されている。また、固定脚１５には、互いに対向する面と反対面側の先端に、プリント基板２０の取付孔２１に差込んだ際に、取付孔２１の外縁に勘合する係合爪１６が形成されている（図１参照）。この係合爪１６は、カバー部１４の開口部（固定脚１５の根元）からプリント基板２０の厚さだけ間隔をあけた位置に形成されている。

次に、このキャップ１およびカバー２のプリント基板２０への取付け方法について説明する。

図１に示されるように、プリント基板２０には、端子２３の実装用孔の両脇に、固定脚１５が貫通できる大きさの角孔の取付孔２１，２１（本発明におけるプリント基板の孔）が形成されている。取付孔２１，２１は、互いに最も離れている部分の距離が、図３に示した距離Ｂよりも略短い距離でプリント基板２０に形成されている。

先ず、カバー２を取付ける。図４にはプリント基板２０の半田面側の一部斜視図が示されている。図４に示されるように、プリント基板２０の取付孔２１，２１に、半田面側からカバー２の固定脚１５，１５を挿入する。固定脚１５の係合爪１６が取付孔２１を通過する際には、固定脚１５がカバー２の内側に弾性変形する。係合爪１６が取付孔２１を通過すると、固定脚１５の変形が元に戻って、係合爪１６が取付孔２１の外縁に勘合する。これによりカバー２がプリント基板２０に隙間無く確実に固定される。このため、異物が混入しても端子２３のリード部と接触しないため、他の部品や本体アース間との短絡が防止できる。

次に、キャップ１を取付ける。図６には、図５に示したプリント基板２０にキャップ１を取付けた状態が示されている。図６では、図５に示された２個の端子２３にそれぞれキャップ１を取付けた例が示されているが、これらは何れも同様のものであり、キャップ１の取付け方法は同様であるため、１つの端子２３について取付ける方法を説明する。

図６に示されるように、配線２５を溝部１１に通して端子２３にキャップ１を被せる。溝部１１は、円柱状の胴部を横切って左右対称に形成されているため、中心部からみて左右どちらかの溝部１１に配線２５を通すことで端子２３に取付けられる。このため、作業効率が良い。

図１に示されるように、窪み部１２には、固定脚１５が差し込まれる。固定脚１５は窪み部１２の内壁と擦れ合うため、窪み部１２と固定脚１５との摩擦や窪み部１２の弾性力でキャップ１がプリント基板２０に仮固定される。

続いて、図６に示されるシールド板３０をプリント基板２０の実装面側に装着して、ネジ止め固定する。この際に、キャップ１がプリント基板２０に仮固定されているため、位置ずれや脱落を気にすることなく、シールド板３０で容易に固定することができる。

図１に示されるように、キャップ１は、プリント基板２０に基板接触面１１が当接し、シールド板３０に頭頂部９が当接して挟まれて固定される。キャップ１の基板接触面１０からの高さは、間隔Ｃよりも略長く形成されているため、キャップ１はシールド板３０で押し縮められて、その弾性力でしっかりと確実に固定される。また、基板接触面１０は隙間無くプリント基板２０に密着する。したがって異物がキャップ１の内空に入り込まない。

このように、この対のキャップ１とカバー２によれば、基板接触面１０がプリント基板２０に当接して端子２３をキャップ１の内空に収納して覆い、プリント基板２０を介してキャップ１に向き合うカバー２が端子２３のリード線２４とその半田付け部部とを覆うことにより、端子２３およびプリント配線との連結部である半田付け部分が覆われるため、異物との接触が防止されるため、他の部品や本体アース間との短絡を確実に防止することができる。また、キャップ１は、シールド板３０に当接して挟み込まれて固定されることにより、プリント基板２０にキャップ１取付用孔を開ける必要がないため、プリント配線の幅やプリント配線の引き回しに制約を与えない。特に高電圧が印加されるプリント配線の幅は広く形成する必要があるため、配線設計の自由度が大きくなる。また、キャップ１は端子２３に被せるだけなので容易に取付けることができる。

また、この対のキャップ１とカバー２によれば、端子２３に接続される配線２５が通る溝部１１が基板接触面１０に形成されていることにより、配線２５によって妨げられることなく、端子２３をキャップ１で容易に覆うことができる。

また、この対のキャップ１とカバー２によれば、キャップ１を構成する電気絶縁性樹脂がシリコーンゴムであることにより、シリコーンゴムの弾性力によってプリント基板２０とシールド板３０との間に確実に固定することができる。

さらに、この対のキャップ１とカバー２によれば、キャップ１に、プリント基板２０の取付孔２１を挿通したカバーの固定脚１５の先端部を受け入れる窪み部１２が形成されていることにより、キャップ１よりも外側に固定脚１５を配置する必要が無く、省スペースとすることができる。

なお、キャップ１の溝部１１を円柱状の胴部を横切って左右対称に形成した例について説明したが、基板接触面１０の中心部から片側にだけ切り欠いて溝部１１を形成することができる。この場合、キャップ１に取付けの方向性が生じて、取付けの作業性が若干悪化するが、溝が片側に無い分だけ異物が端子２３に接触しにくくなる。

また、窪み部１２は、溝部１１と連通して形成されている例について説明したが、溝部１１と連通することなく、それぞれ独立した一対の凹部で形成して、１つの凹部に１つの固定脚１５が差し込まれる構成にしてもよい。また、カバー２に形成される固定脚１５の数は任意でよい。この場合、固定脚１５の数に応じた凹部がキャップ１の基板接触面１０に形成されていればよい。

また、キャップ１を頭頂部９側が細く、基板接触面１０側が太い円柱状の形状で形成した例について説明したが、外形はどのように形成してもよく、例えば段の無い円柱状に形成したり、角柱状や半球状の形状に形成することもできる。

また、本発明における部品の例として、配線２５が接続される端子２３について説明したが、配線が接続されない抵抗、トランジスタなどの電気部品について本発明を適用することもできる。この場合、キャップ１に溝部１１を形成する必要がない。

また、高電圧が印加される端子２３に本発明に係る対のキャップ１およびカバー２を取付けた例について説明したが、低電圧の印加される電気部品にキャップ１およびカバー２を取付けてもよい。

本発明を適用する対のリード線短絡防止キャップと配線連結部短絡防止カバーの使用状態を示す断面図である。 本発明を適用するリード線短絡防止キャップの外観図である。 本発明を適用する配線連結部短絡防止カバーの外観図である。 本発明を適用する配線連結部短絡防止カバーが取付けられるプリント基板の半田面の斜視図である。 本発明を適用するリード線短絡防止キャップが取付けられるプリント基板の実装面の斜視図である。 本発明を適用するリード線短絡防止キャップの使用状態を示すプリント基板の実装面の斜視図である。

符号の説明

１はキャップ、２はカバー、９は頭頂部、１０は基板接触面、１１は溝部、１２は窪み部、１４はカバー部、１５は固定脚、１６は係合爪、２０はプリント基板、２１は取付孔、２３は端子、２５は配線、２４はリード線、３０はシールド板、３２は入力コネクタ部、Ａは幅、Ｂは距離、Ｃは間隔である。

Claims (4)

1. プリント基板に実装される電気部品のリード線が該プリント基板を挿通する部分をキャップ内空に収納して覆い、キャップ開口面がプリント基板に当接し、キャップ頭頂部がシールド板に当接して挟み込まれ固定されるキャップと、
   該プリント基板を介して該キャップに向き合うカバーであって、該プリント基板の孔に挿入される固定脚を備え、該プリント基板を貫通した該リード線とプリント配線との連結部を覆うカバーとからなり、
   電気絶縁性樹脂により成形されたことを特徴とする対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具。
2. 前記電気部品の配線が通る溝が該キャップ開口面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具。
3. 該キャップを構成する電気絶縁性樹脂がシリコーンゴムであることを特徴とする請求項１または２に記載の対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具。
4. 該キャップに、該プリント基板の孔を挿通した該カバーの固定脚の先端部を受け入れる窪みが形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の対のリード線短絡防止キャップおよび配線連結部短絡防止カバーからなる短絡防止具。

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