JP5369983B2 - 防爆型無線機、及び防爆型無線機の充填剤充填方法。 - Google Patents

Description

この発明は防爆型無線機に係わり、特に、ハンディ型防爆無線機及びハンディ型防爆無線機の充填剤充填方法に関する。

従来防爆型無線機において、プリント基板に引火性ガスが触れないようにするため、プリント基板を樹脂製の充填剤で覆う手法が用いられている。図７〜図９によりその従来の手法について説明する。

先ず、図７に示す箱型のシャシ１１にはプリント基板１２と樹脂板１３が図示していないリブに締着されている。プリント基板１２の上面には図示していない電子部品が実装されている。プリント基板１２には充填剤注入口１２ａと空気排出口１２ｂ、１２ｂ…が設けられている。充填剤注入口１２ａに充填剤注入ノズル３を位置合わせして充填剤注入ノズル３によりプリント基板１２とシャシ１１の間に図８に示す樹脂５を注入する。

樹脂５はシャシ１１とプリント基板１２の間に流れ込み、空気排出口１２ｂ、１２ｂ…から空気を押し出しながら図の右方向に侵入してシャシ１１とプリント基板１２の間を満たす。図８に樹脂５がシャシ１１とプリント基板１２の間に注入された状態を示している。この状態では充填剤注入口１２ａや空気排出口１２ｂ、１２ｂ…から樹脂５が溢れた状態となる。全ての空気排出口１２ｂ、１２ｂ…から樹脂５が溢れたことによりシャシ１１とプリント基板１２の間の樹脂５の注入の完了を確認する。

次に、図９に示すように、充填剤注入口１２ａから充填剤注入ノズル３を引き抜き、樹脂板１３の充填剤注入口１３ａに充填剤注入ノズル３を位置合わせして充填剤注入ノズル３により樹脂板１３とプリント基板１２の上面の間に樹脂５を注入する。なお、図９には示していないが、樹脂板１３とプリント基板１２の上面の間にプリント基板１２に実装された電子部品が存在する。このようにプリント基板１２の上下面を覆うように注入された樹脂５は高温硬化されてプリント基板１２の導電部を覆い防爆性能が得られる。

上記、図７〜図９に示す従来のプリント基板を樹脂製の充填剤で覆う手法によると、シャシ１１とプリント基板１２の間への樹脂５の注入が完了した時点で、充填剤注入口１２ａからの樹脂５の注入を停止する。しかしながら、樹脂注入が完了したと判断しても、実際には空気が残っている可能性がある。

また、プリント基板の上面側に樹脂を注入するときには、この部分には電子部品が存在し、シャシ１１とプリント基板１２の間で樹脂の流路が狭くなる所があり、場所により充填の進行度がばらつき充填に要する時間が長くなるという問題があった。

さらに、プリント基板１２とシャシ１１の間に樹脂を注入する工程と、樹脂板１３とプリント基板１２の上面の間の間に樹脂を注入する工程とで充填剤注入ノズル３を差し替えなければならず、工程の管理や手間に時間がかかるという問題があった。

特開２００６−１４５７６号公報に開示された電気接続箱に置ける実施の形態１では、回路基板（プリント基板）１１の上にポッテイング材を満たすことで、回路基板１１に設けたポッテイング材注入口から筐体２０の底面に形成された凹部５０と回路基板１１の裏面間の空間にポッテイング材が流れ込み、前記空間を満たした後、ポッテイング材が前記空間に通じた筒部５４から回路基板１１の表面側に溢れだし回路基板１１の表面に実装された電子部品の周囲を覆う。このときポッテイング材は重力で筐体２０の底面に形成された凹部５０に流れ込むためにポッテイング材の注入に時間がかかかるという問題があった。

また、特開２００６−１４５７６号公報に開示された電気接続箱に置ける実施の形態２では、回路基板１１に設けたポッテイング材流入口５１から注入ノズルで凹部５０に流し込む。そして、ポッテイング材流入口５１から最も離れた位置の空気排出口５２からポッテイング材が溢れはじめたら、注入ノズル６０をポッテイング材流入口５１から抜き取り、注入ノズル６０により回路基板１１の上方からポッテイング材を流し込む。

この実施の形態２では、回路基板１１の下方の凹部５０にポッテイング材を注入する工程と、回路基板１１の上方からポッテイング材を流し込む工程とで注入ノズル６０の位置を変えなければなければならず、工程の管理や手間に時間がかかるという問題があった。
特開２００６−１４５７６号公報、段落００４３〜段落００４８、図１〜図７

この発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、製造工程の管理が容易であり、充填剤の注入が短期間に行え、しかも、充填剤注入場所に空気だまりが残ることのないハンディ型無線機の充填剤の充填構造および充填剤の充填方法を提供することにある。

この発明の防爆型無線機は、上面解放の箱型のシャシ底面に間隔をおいて対向するようにプリント基板を前記シャシ内部に配置した防爆型無線機において、前記プリント基板は充填剤を注入する充填剤注入ノズルを挿入するための充填剤注入口と、１または複数の空気排出口とを有し、前記充填剤注入ノズルの先端と前記充填剤注入口との間には予め定められた面積の第１の隙間が設けられ、前記充填剤注入口から前記充填剤注入ノズルを挿入して前記シャシと前記プリント基板との間の空間に充填剤を充填することで前記空間内の空気を排出し、さらに、充填を継続することで充填剤を前記空気排出口からプリント基板上面に溢れさせ、さらに、前記第１の隙間からも充填剤を溢れさせることにより、前記空間と前記プリント基板の上面の上方まで充填剤が充填されて高温硬化されるものである。

また、前記防爆型無線機において、前記プリント基板を支えるリブが前記シャシ底面の周囲角部に形成され、前記プリント基板外周部とシャシ内壁との間に第２の隙間が設けられ、前記リブ上面の一部に設けた切り欠きと前記第２の隙間とにより前記空気排出口が形成されているものである。

また、前記各防爆型無線機において、前記第１の隙間の面積に対して前記空気排出口の 面積が略等しいように設けられたものである。

この発明の防爆型無線機の充填剤の充填方法は、上面解放の箱型のシャシ底面に間隔をおいて対向するようにプリント基板が前記シャシ内部に配置される防爆型無線機の充填剤の充填方法において、充填剤注入ノズルの先端との間に予め定められた面積の第１の隙間を設けたプリント基板上の充填剤注入口から前記シャシと前記プリント基板の間の空間に充填剤を注入し前記空間内の空気を前記プリント基板に設けた１または複数の空気排出口より排出させるステップと、前記空間に充填剤を充填後さらに充填を継続し、前記第１の隙間と空気排出口から充填剤を前記プリント基板上面に溢れさせるステップと、前記第１の隙間と空気排出口から溢れる充填剤によって前記プリント基板上面を略水平に覆うステップと、前記プリント基板上面が充填剤で覆われた後充填剤注入ノズルを抜き取り、充填剤を硬化させるステップと、を含むものである。

また、前記防爆型無線機の充填剤の充填方法において、前記充填剤注入口から充填剤注入ノズルにより前記空気排出口から充填剤が溢れでるまでの間前記シャシを傾斜させる治具により前記空気排出口より前記充填剤注入口を上側位置とするものである。

この発明の防爆型無線機の充填剤の充填構造および充填方法によれば、プリント基板とシャシ底面との間に空気を残すことなく、容易に充填剤を過不足なく充填できるので、製造コストが安く、品質が安定する。

この発明の実施例１である防爆型無線機の充填剤の充填構造を示す概略断面図である。 同充填構造の他の状態を示す概略断面図である。 同充填構造のさらに他の状態を示す概略断面図である。 同充填構造のさらに他の状態を示す概略断面図である。 同充填構造のさらに他の状態を示す概略断面図である。 この発明の実施例２であるハンディ型防爆型無線機の充填剤の充填構造を示す概略断面図である。 従来の防爆型無線機の充填剤の充填構造を示す概略断面図である。 同充填構造の他の状態を示す概略断面図である。 同充填構造のさらに他の状態を示す概略断面図である。

以下この発明を実施するための形態を実施例に即して説明する。

この発明の実施例１である防爆型無線機の充填剤の充填構造を図１〜図５により説明する。図１はこの発明の実施例１である防爆型無線機の充填剤の充填構造を示す概略断面図である。

図１に示すシャシ１は箱型に形成されており、プリント基板２の下面がシャシ１の底面と対向するようにプリント基板２がシャシ１の図示していないリブに締着される。プリント基板２にはＵ字形の充填剤注入口２ａと空気排出口２ｂ、２ｂ…が設けられている。空気排出口２ｂ、２ｂ…は充填剤注入口２ａから離れた位置に形成されたスルーホール拡大丸穴である。

本構造では、シャシ１の底面とプリント基板２の下面との間の空間の充填時には流動抵抗を軽減するために無線機本体を傾け、充填剤の自重で流れやすくしている。すなわち、シャシ１は傾け治具４に載置され、充填剤注入口２ａが上方となるようにシャシ１が傾斜している。この状態で充填剤注入口２ａの円弧形状部に円筒形の充填剤注入ノズル３を置合わせし、充填剤注入ノズル３から合成樹脂製の充填剤である樹脂５が充填される。

そして、樹脂５は前記空間の空気を空気排出口２ｂ、２ｂ…から押し出してこの空間を満たす。シャシ側充填後、そのまま充填を継続し空気排出口２ｂ、２ｂ…や充填剤注入口２ａから溢れた充填剤でプリント基板２表面を覆うが、特定の箇所より溢れる量が多い場合、プリント基板２上面で充填剤が平坦になるまでに長時間を要するようになる。よって複数の箇所より充填剤をプリント基板２上面に略均一に溢れさせるようにすることで充填剤が平坦となるまでの時間を短くしている。

前記空間充填完了時に充填剤が空気排出口２ｂ、２ｂ…や充填剤注入口２ａから均等に溢れるにようにするためには、シャシ内部空気が排出され充填剤が満たされたことによる流動抵抗発生時に過度の溢れ出しを抑制することと、充填剤注入口２ａの隙間と空気排出口２ｂ、２ｂ…から同時に、かつ略均一に溢れ出すようにする必要がある。

前記空間の充填が完了した状態では、充填剤注入口２ａの隙間と各空気排出口２ｂ、２ｂ…それぞれには等しく大気圧がかかっているため、プリント基板２上面に溢れる量は充填剤注入口２ａの隙間と各空気排出口２ｂ、２ｂ…のそれぞれの面積に比例する。

充填剤が充填剤注入口２ａで溢れ出す量と各空気排出口２ｂ、２ｂ…で溢れ出す量を均一にするために、充填剤注入口２ａと充填剤注入ノズル３の隙間の面積に対して各空気排出口２ｂ、２ｂ…のそれぞれの面積が略等しいように設定している。

このように、空気排出口２ｂ、２ｂ…の数、大きさ、位置を最適とすることにより樹脂５がプリント基板２の上面に略水平状態となるように溢れさせることができ、水平となるまでに放置する時間を短縮することが可能となっている。

充填剤注入口２ａの位置と大きさ、各空気排出口２ｂ、２ｂ…の位置と大きさは設計事項であるが、充填剤注入口２ａと各空気排出口２ｂ、２ｂ…はプリント基板２上で対称の位置であることが望ましく、プリント基板２上に均等（等間隔）かつ対称に配置することで、複数の箇所から略同時かつ均一に溢れ、略水平にプリント基板２表面を充填剤で覆うことがでる。

なお、プリント基板２の外周付近に、充填剤注入口２ａと各空気排出口２ｂ、２ｂ…が配置され、プリント基板２上面の中央部の充填が遅れ略均一とならない場合は、必要に応じて中央部に適当な空気排出口を設けてもよい。また、プリント基板２上面の部品配置により充填剤が流れにくい箇所には適当な排出口を設けてもよい。

図２および図３に樹脂５がプリント基板２の下面とシャシ１の底面との間を流れる様子が示されている。このとき、シャシ１は傾斜しているので樹脂５は充填剤注入口２ａから離れた方向に容易に流れる。そして、空気排出口２ｂ、２ｂ…から溢れるようになる。

図４は全ての空気排出口２ｂ、２ｂ…から樹脂５が溢れた状態を示しており、この状態となると、シャシ１は傾け治具４から取り上げて図５に示すように水平状態とする。この状態に放置することにより重力により樹脂５の表面は水平となる。その後、樹脂５は高温硬化されてプリント基板２の上下面が硬化された樹脂５の充填剤で覆われた状態となる。

このように、プリント基板２の上面に溢れる樹脂５は殆ど全てがプリント基板２の下面を流れるので、プリント基板２の下面を流れる樹脂の量が多く、プリント基板２の下面に残る空気がなくなる。

図６はこの発明の実施例２である防爆型無線機の充填剤の充填構造を示す概略断面図である。この例では、シャシ６の下面周囲に角部リブ６ａが形成され、シャシ６の下面中央部にプリント基板２をねじ７で締着するための締着用リブ６ｂが形成されている。角部リブ６ａの一部に切欠き６ｃが設けられており、プリント基板２の対応する位置にも切り欠きを設けることにより空気排出口が形成されている。他の構成は実施例１と同様である。

この例によると、プリント基板２の周辺部に大きい空気排出口が形成され、樹脂５の停滞部分を少なくすることができ、プリント基板２の下面の空気をさらに容易に押し出すことが可能となる。

この発明の防爆型無線機の充填剤の充填構造および充填方法によると、プリント基板の導電部が完全に充填剤で覆われるため、発火性雰囲気で使用されるハンディ型無線機に好適に利用できる。

１ シャシ
２ プリント基板、２ａ 充填剤注入口、２ｂ 空気排出口
３ 充填剤注入ノズル
４ 傾け治具
５ 樹脂
６ シャシ、６ａ 角部リブ、６ｂ 締着用リブ、６ｃ 切欠き
７ ねじ
１１ シャシ
１２ プリント基板、１２ａ 充填剤注入口、１２ｂ 空気排出口
１３ 樹脂板、１３ａ 充填剤注入口、１３ｂ 空気排出口

Claims (5)

1. 上面解放の箱型のシャシ底面に間隔をおいて対向するようにプリント基板を前記シャシ内部に配置した防爆型無線機において、
   前記プリント基板は充填剤を注入する充填剤注入ノズルを挿入するための充填剤注入口と、１または複数の空気排出口とを有し、
   前記充填剤注入ノズルの先端と前記充填剤注入口との間には予め定められた面積の第１の隙間が設けられ、
   前記充填剤注入口から前記充填剤注入ノズルを挿入して前記シャシと前記プリント基板との間の空間に充填剤を充填することで前記空間内の空気を排出し、さらに、充填を継続することで充填剤を前記空気排出口からプリント基板上面に溢れさせ、さらに、前記第１の隙間からも充填剤を溢れさせることにより、
   前記空間と前記プリント基板の上面の上方まで充填剤が充填されていることを特徴とする防爆型無線機。
2. 前記プリント基板を支えるリブが前記シャシ底面の周囲角部に形成され、前記プリント基板外周部とシャシ内壁との間に第２の隙間が設けられ、
   前記リブ上面の一部に設けた切り欠きと前記第２の隙間とにより前記空気排出口が形成されていることを特徴とする請求項１の防爆型無線機。
3. 前記第１の隙間の面積に対して前記空気排出口の面積が略等しいように設けられたこと を特徴とする請求項１または請求項２の防爆型無線機。
4. 上面解放の箱型のシャシ底面に間隔をおいて対向するようにプリント基板が前記シャシ内部に配置される防爆型無線機の充填剤の充填方法において、
   充填剤注入ノズルの先端との間に予め定められた面積の第１の隙間を設けたプリント基板上の充填剤注入口から前記シャシと前記プリント基板の間の空間に充填剤を注入し前記空間内の空気を前記プリント基板に設けた１または複数の空気排出口より排出させるステップと、
   前記空間に充填剤を充填後さらに充填を継続し、前記第１の隙間と空気排出口から充填剤を前記プリント基板上面に溢れさせるステップと、
   前記第１の隙間と空気排出口から溢れる充填剤によって前記プリント基板上面を略水平に覆うステップと、
   前記プリント基板上面が充填剤で覆われた後充填剤注入ノズルを抜き取り、充填剤を硬化させるステップと、
   を含むことを特徴とする防爆型無線機の充填剤の充填方法。
5. 前記充填剤注入口から充填剤注入ノズルにより前記空気排出口から充填剤が溢れでるまでの間前記シャシを傾斜させる治具により前記空気排出口より前記充填剤注入口を上側位置とすること、
   を特徴する請求項４に記載の防爆型無線機の充填剤の充填方法。

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