JP5397493B2 - 電気機器 - Google Patents
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Description
(第1実施形態)
図1に示す電気機器10は、例えば工場や検査室などの固定型設備に適用される。電気機器10は、これら固定型設備に固定されているロボットやロボットの制御装置、およびPLCなどに適用される据え置き型の電気機器である。電気機器10は、図1に示す機器回路を初めとする電気的な回路が設けられている図示しない基板を備えている。この基板は、図示しないケースに収容されている。
(2)隣り合う電気回路20との間において、電気回路20を構成する素子の端子(リード)同士を近接させる。
(3)隣り合う電気回路20との間ににおいて、電気回路20を構成する素子の端子(リード)を絶縁体などで保護することなくむき出しにする。
電気回路20に上記の例のような構造の放電ギャップ部24を設けることにより、いずれかの電気回路20から隣接する他の電気回路20への放電が促される。なお、上記の(1)〜(3)の構造は、放電ギャップ部24の例であり、隣り合う電気回路20との間で放電が促される構造であれば、上記(1)〜(3)の例に限るものではない。
図2は、図1に示す電気機器10の回路構成を簡略化して示すブロック図である。電気機器10は、図2に示すように並列に接続される複数の電気回路20を備えている。図2の場合、複数の電気回路を区別するために左端側から20A〜20Dとする。また、図2に示す場合、複数の電気回路20のうち図2における左端側の電気回路20Aの入力端子21が電源27に接続している状態を例に説明する。落雷などが生じると、電源27から電気機器10には通常の電圧(十数V〜数十V)よりも高い数千V以上のサージ電圧が印加される。電気回路20Aの入力端子21が電源27に接続しているとき、電源27から電気機器10に印加されたサージ電圧は、電気回路20Aへ入力される。すなわち、図2に示す場合、電気回路20Aは特定電気回路となる。これにより、この特定電気回路である電気回路20Aに隣接する電気回路20Bは、隣接電気回路となる。
次に、本発明の第2実施形態による電気機器について説明する。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態では、放電ギャップ部24の具体的な形状を特定している。放電ギャップ部24は、図4に示すように電気回路20を形成する配線パターン50に設けられている。配線パターン50は、例えば銅などの導電性の金属により、図示しない板状の基板の表面にプリントすることで形成されている。配線パターン50は、一部が互いに隣り合う電気回路20側へ突出することにより、互いに対向する部分に放電ギャップ部24を形成している。すなわち、放電ギャップ部24は、機能回路部22と降圧回路部40とを接続する配線パターン50に設けられている。
一方、第二端部52は、第一端部51よりもさらに対向する電気回路20側に位置している。この第二端部52は、第一端部51との間に配線パターン50が形成されていない隙間53を形成している。第一端部51と第二端部52との間は、接続パターン部54によって電気的に接続されている。そのため、第一端部51と第二端部52とは、同一の電位となる。すなわち、第一端部51、第二端部52および接続パターン部54は、配線パターン50によって継ぎ目なく一体に形成されている。また、第一端部51および第二端部52は、いずれも図示しない基板の表面に形成されている。すなわち、第一端部51および第二端部52は、同一の平面上に位置している。この第二端部52は、隣り合う電気回路20と対向する端部が平坦形状となっている。これにより、対向する二つの電気回路20の第二端部52は、互いにほぼ平行となっている。
図5(A)に示すように、放電ギャップ部24を形成する配線パターン50は、初期段階すなわち放電ギャップ部24において放電が生じる前の段階において、第二端部52同士が対向している。これにより、放電ギャップ部24は、互いに平坦形状の端面を有する第二端部52によって形成されている。このように、放電ギャップ部24において第二端部52が対向しているとき、サージによるエネルギーが加わると、対向する端部間の距離が小さな第二端部52において放電が生じる。この場合、第二端部52の中でも特に放電を招きやすい先鋭形状部分、すなわち図5(A)の円形状の破線で示すように第二端部52の角部55において隣り合う配線パターン50との間に放電が生じる。
そして、繰り返される放電によって残存する接続パターン部54も損傷すると、図5(E)に示すように第一端部51が隣接する電気回路20の配線パターン50側へ露出する。これにより、サージによるエネルギーが加わったとき、図5(E)の円形状の破線で示すように先鋭形状の第一端部51において放電が生じる。
次に、本発明の第3実施形態による電気機器について説明する。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第3実施形態では、第2実施形態と同様に放電ギャップ部24の具体的な形状を特定している。放電ギャップ部24は、図6に示すように電気回路20を形成する配線パターン50に設けられている。配線パターン50の構成は、第2実施形態とほぼ同一である。
放電ギャップ部24は、配線パターン50で形成される第一端部61と、配線パターン50とは別体の第二端部62を形成する導電部材63とを有している。第一端部61は、隣り合う電気回路20と互いに対向し、その対向する配線パターン50の先端が先鋭形状に形成されている。すなわち、第一端部61は、隣り合う他の電気回路20と先鋭形状の先端同士が対向している。
図7(A)に示すように、放電ギャップ部24を形成する配線パターン50は、初期段階すなわち放電ギャップ部24において放電が生じる前の段階において、第二端部62同士が対向している。これにより、放電ギャップ部24は、互いに平坦形状の端面を有する第二端部62によって形成されている。これにより、放電ギャップ部24において第二端部62が対向しているとき、サージによるエネルギーが加わると、対向する端部間の距離が小さな第二端部62において放電が生じる。この場合、第二端部62の中でも特に放電を招きやすい先鋭形状部分、すなわち図7(A)の円形状の破線で示すように第二端部62の角部65において隣り合う配線パターン50との間に放電が生じる。
本発明の第4実施形態による電気機器の要部を図8に示す。第4実施形態は、第3実施形態の変形である。そのため、第3実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第4実施形態では、図8に示すように導電部材63が形成する第二端部62は、第一端部61と同様に先鋭形状を形成している。その他の構成、すなわち第一端部61と第二端部62との三次元的な位置関係は第3実施形態と同様である。このように、第二端部62を先鋭形状とすることにより、平坦形状の場合と比較して、互いの距離を大きく確保することができる。導電部材63は、第一端部61を形成する配線パターン50と別部材である。そのため、微小な放電ギャップ部24を形成する二つの導電部材63を精度よく基板に取り付けるのは困難である。第4実施形態のように第二端部62を先鋭形状とすることにより、上述のように互いに距離を大きく確保することができるので、導電部材63の取り付けは容易となる。
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
例えば、第2実施形態のように一つの先鋭形状部分を有する第一端部51に代えて、二つの先鋭形状部分または二つ以上の先鋭形状部分を有する第一端部51としてもよい。第4実施形態においても同様である。
Claims (1)
- 施設に固定して用いられる電気機器であって、
電力供給部に接続される複数の入力端子と、
少なくとも一つの抵抗素子を有し、前記入力端子のそれぞれ接続し、互いに近接して並列に設けられている複数の電気回路と、
複数の前記電気回路において、前記抵抗素子と直列にそれぞれ接続されている機能回路部と、
複数の前記電気回路において、前記抵抗素子と直列であって前記機能回路部と並列にそれぞれ接続されている保護回路部と、
複数の前記電気回路において、前記機能回路部よりも前記入力端子側で前記電気回路を構成する配線パターンに設けられ、複数の前記電気回路のうちいずれかの特定電気回路に印加される電圧が所定電圧以上になると、前記特定電気回路に隣接する隣接電気回路との間に放電を促す放電ギャップ部と、
を備えることを特徴とする電気機器。
Priority Applications (1)
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JP2012071510A JP5397493B2 (ja) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | 電気機器 |
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Family Applications (1)
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