JPH04598A - 感知器の基板組み込み構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、感知器回路を実装したプリント基板の感知器
内に組込む感知器の基板組込構造及び基板組込用コネク
タに関する。

［従来の技術］ 近年、火災感知器の小型薄型化が押し進められ、従来品
に比べ容積的に数分の１程度に小型薄型化されたものが
実用化されている。

このような感知器の小型薄型化に伴ない感知器内に組込
む感知器回路についても、チップ部品を使用し、またプ
リント基板として両面実装タイプのものを使用して回路
の高密度化と同時に実装面積の拡大を図っている。

従って感知器の小型薄型化により回路収納部の面積が低
減しても、チップ部品の多様と両面プリント基板の採用
で火災検出信号が設定閾値に達した時にオンして発報信
号を送出する所謂オンオフ型感知器については、問題な
く感知器回路を実装することができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、近年にあっては、火災検出信号そのもの、即
ちアナログ火災検出信号を感知器から受信機に伝送し、
受信機側で火災を判断する所謂アナログ型感知器が実用
化されている。

しかしながら、アナログ型感知器は、オンオフ型の感知
器回路に加えて受信機からの呼出を判別してアナログ検
出情報を伝送する伝送制御回路を必要とし、伝送制御回
路を設けた分だけ実装回路面積が拡大し、オンオフ型で
は問題のなかった小型薄型化された感知器の回路収納部
では、回路実装面積が不足し、小型薄型化された感知器
構造を転用することができない問題があった。

そこで伝送回路部を感知器本体から感知器ベースに分け
て実装することも考えられているが、感知器ベース側に
新たに回路収納部を確保することから全体としての構造
が複雑化してコストアップになり、更に感知器ベースに
対し感知器本体は着脱自在に設けられることから、両者
間の嵌合端子構造が信号線数の増加により複雑化する問
題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、まず本発明の目的は、小型薄型化された感知器構
造であっても高さ方向の寸法に余裕がある点に着目し、
簡単に感知器回路の実装面積を拡大して伝送制御回路を
備えたアナログ型であっても組込み可能とする感知器の
回路基板組込構造を提供することを目的とる。

また本発明の他の目的は、プリント基板の高密度な組込
構造を実現するために使用される回路基板組込用コネク
タを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため本発明は次のように構成する。

尚、実施例図面中の番号を併せて示す。

まず本発明は、カバー部に保護された火災検出部１０の
背後に形成された回路収納部１２に、感知器回路を実装
したプリント基板を組込んだ構造の感知器を対象とする
。

このような感知器につき本発明の回路基板組込構造にあ
っては、感知器回路を少なくと第１のプリント基板１４
と第２のプリント基板１６の２枚に分けて実装し、２枚
のプリント基板１４．１６を間にコネクタ１８を介在し
て重ね合わせ、且つコネクタ１８のコネクタピンとプリ
ント基板１４．１６とのハンダ付けにより電気的に接続
すると同時に機械的に支持固定した状態で回路収納部１
２に組込むようにしたものである。

また本発明の組込構造を実現するためのコネクタ１８と
して、絶縁本体２０を貫通して上下に複数の電気接続用
コネクタピン２２及び支持固定用コネクタピン２４を突
出させ、絶縁本体の一方に突出した電気接続用コネクタ
ピン２２の先端に横方向に延在する接触ピン部２６を形
成した構造のものを使用する。

［作用］ このような構成を備えた本発明の回路基板組込構造によ
れば、小型薄型化された感知器構造であっても回路収納
部の高さ方向にはスペース的な余裕があることから、コ
ネクタを間に介して２枚のプリント基板を重ね合わせた
状態で組込むことができ、回路実装面積を約２倍に拡大
し、伝送制御回路を備えたアナログ型の感知器回路であ
っても十分余裕をもって感知器本体内の回路収納部に組
込むことができる。

また２枚のプリント基板の間にコネクタを介在して重ね
合わせ、コネクタピンと回路パターンとのハンダ付けに
より電気的且つ機械的に接続固定でき、２枚のプリント
基板の重ね合わせ支持にビス等による支持構造を別途必
要とせず、プリント基板に電気部品をハンダ付けする工
程を通して階層的な組込構造が実現でき、生産効率が良
いことからコスト的にも安価にできる。

［実施例コ 第１図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
。

第１図において、２５は感知器本体であり、感知器本体
の中央下部に装着した外カバー２８内に火災検出部１０
を組み込んでいる。この実施例において、火災検出部１
０は散乱光式煙検出機構を採用している。即ち、火災検
出部１０の中央には検煙空間３０が形成され、検煙空間
３０には外カバーの周囲に形成した煙流入口３２より煙
が流入可能となっている。検煙空間３０に対しては発光
素子３４と受光素子３６が設けられる。受光素子３６は
散乱光式であることから、発光素子３４からの光が直接
入射しない対向位置からずれた位置に配置されており、
検煙空間３０に流入した煙による発光素子３４からの光
の散乱光を受光する。

火災検出部１０の背後、即ち上部には回路収納部１２が
形成される。即ち、回路収納部１２は感知器本体２５の
中央に形成された凹部に対し下側より火災検出部１０の
上面を嵌着して接着固定することで密閉形成される。ま
た、回路収納部１２の上面には着脱自在な蓋３８が設け
られており、蓋３８を外して回路収納部１２内に組み込
まれた回路基板上のアドレス設定スイッチを操作可能と
している。

回路収納部１２には第１のプリント基板１４と第２のプ
リント基板１６が間にコネクタ１８を介在して重ね合わ
せた状態で組み込まれている。下側に位置する第１のプ
リント基板１４の裏面は、下部に位置する火災検出部１
０の上面に密着固定され、発光素子３４及び受光素子３
６のリード端子を貫通してハンダ付は固定している。

感知器回路は上下に積み重ねられた第１のプリント基板
１４と第２のプリント基板１６に分けて実装されており
、分割された感知器回路間の電気的な接続はコネクタ１
８により行なわれる。同時に、第１のプリント基板１４
上に対する第２のプリント基板１６の階層的な支持固定
もコネクタ１８のみにより行なわれている。プリント基
板１４゜１６の対向した表面には回路パターンが形成さ
れ、チップ部品４０が実装されている。尚、プリント基
板１４．１６は両面実装型を使用している。

第２図は第１図の基板組込構造に使用されるコネクタ１
８を取り出して示したもので、同図（ａ）に正面図を、
同図（ｂ）に底面図を、同図（ｃ）に側面図を示す。

第２図において、コネクタ１８は耐熱性絶縁材料で形成
された長方体形状のコネクタ本体２０を有し、コネクタ
本体２０の両端のそれぞれに上下に貫通して２本の支持
固定用コネクタピン２４を固着しており、この支持固定
用コネクタピン２４の間に２本ずつ平行に並べて合計６
本の電気接続用コネクタピン２２を同じく上下に貫通し
て固着している。

６本の電気接続用コネクタピン２２において、コネクタ
本体２０の下側に突出したコネクタピンの先端は横方向
に屈曲されて延在する接触ピン部２６を一体に形成して
いる。この接触ピン部２６は第２図（ｃ）の側面図から
明らかなように、下側に突出した支持固定用コネクタピ
ン２４の先端の手前で横方向に延在している。接触ピン
部２６の作用は第１図に示すように、第１のプリント基
板１４上にコネクタ１８を乗せた際に、プリント基板１
４の表面上に回路パターンに接触ピン部２６が乗って、
ハンダ付けの際に十分な接触面積を確保するためである
。これに対し、支持固定用のコネクタピン２４はプリン
ト基板１４の貫通孔に嵌着して位置決めと支持固定を行
なうようになる。

第３図は第１図の実施例における火災検出部１０、第１
のプリント基板１４、コネクタ１８及び第２のプリント
基板１６の組立分解図である。

第３図を参照して製造工程を説明すると次のようになる
。

まず、第１のプリント基板１４上にチップ部品４０や必
要な回路素子を乗せ、更にコネクタ１８を両端の支持固
定用コネクタピン２４の取付孔への嵌込みで乗せ、この
状態でリフロー・ハンダ付は工程に流してチップ部品４
０及びコネクタ１８をハンダ付は固定する。

同時に、第２のプリント基板１６についてもチップ部品
４０やアドレス設定スイッチ４２等の回路部品を乗せて
同様にリフロー・ハンダ付は工程に流してハンダ付は固
定する。更に、火災検出部１０についても発光素子３４
及び受光素子３６を組み込んで図示のように組み立てて
おく。

火災検出部１０、第１及び第２のプリント基板１４．１
６の組立てが済んだならば、まず第１のプリント基板１
４を火災検出部１０の上面に乗せて密着させ、発光素子
３４及び受光素子３６のリド端子をプリント基板１４上
のパターンにハンダ付は固定する。続いて第１のプリン
ト基板１４にハンダ付は固定されているコネクタ１８の
上部に突出した支持固定用コネクタピン２４及び電気接
続用コネクタピン２２を第２のプリント基板１６の通し
孔に嵌め入れて重ね合わせるように組み付ける。そして
最終的に第２のプリント基板１６の上部に突出したコネ
クタ１８のコネクタピン２２．２４をハンダ付は固定す
る。

第４図は第１図に示した第１のプリント基板１４と第２
のプリント基板１６に分けて実装される感知器回路の一
例を示した回路図である。

第４図において、感知器回路は中央の一点鎖線の部分で
上下に分割され、上側の回路部１００が第１のプリント
基板１４に実装され、下側の回路部２００が第２のプリ
ント基板１６に実装される。

回路部１００の端子り、　　Ｃには受信機からの電源兼
用信号線が接続され、ダイオードブリッジ４４により接
続極性を無極性化している。ダイオードブリッジ４４に
続いては定電圧回路４６が設けられ、定電圧回路４６の
出力側に発光素・子３４を駆動するＬＥＤドライブ回路
４８と、表示灯４５を発光駆動するＬＥＤドライブ回路
５０を設けている。発光素子３４からの光の煙による散
乱光は受光素子３６で受光され、増幅回路５２に入力さ
れる。増幅回路５２からの受光信号はサンプルホルト回
路５４でサンプルホールドされた後、アナログ出力制御
回路５６及びオンオフ出力制御回路５８に与えられる。

ＬＥＤドライブ回路４８，５０、増幅回路５２、サンプ
ルホールド回路５４、アナログ出力制御回路５６及びオ
ンオフ出力制御回路５８のそれぞれは回路部２００側か
らのタイミング制御を受けて動作する。

アナログ出力制御回路５６はサンプルホールド回路５４
から得られた受光信号電圧をダイオードブリッジ４４側
の電圧電流変換回路６５に出力し、４〜２０ｍＡの電流
信号に変換して受信機に送出する。また、オンオフ出力
制御回路５８はサンプルホールド回路５４からの受光信
号電圧を比較器で所定の閾値と比較し、受光信号電圧が
閾値電圧を超えたときの比較器出力が、例えば２回連続
して得られたときに火災と判断して発報出力電圧を電圧
電流変換回路６５に出力し、アナログ出力とは異なるタ
イミングで受信機に対し発報電流、即ち火災ビット信号
を送出する。

一方、下側の回路部２００側には受信機からの呼出しを
判別して応答する伝送制御回路部を中心とした回路が設
けられる。

ここで、感知器と受信機との間の伝送制御を第５図のタ
イミングチャートを参照して説明すると次のようになる
。

まず、受信機からはリセットパルスに続いて所定周期毎
に接続感知器数ｎに対応したｎ個の呼出クロックの送出
が行なわれ、このリセットパルスと呼出クロックの送出
を繰り返している。感知器側にあってはリセットパルス
及び呼出クロックを検出し、リセットパルスでアドレス
計数用のカウンタをクリアした後、クロックパルスを検
出する毎にカウンタを１つインクリメントして呼出アド
レスを生成する。カウンタにより計数される呼出アドレ
スは感知器に設定した感知器アドレスと比較されており
、アドレス一致が得られると自己の呼出しと判別し必要
な応答を行なう。

第５図は「アドレス＝２」を設定した感知器の応答動作
を示しており、２番目の呼出クロックの受信で自己の呼
出しを判別し、次の呼出クロックが得られるまでの空き
時間を、例えば９分割してそれぞれステート１〜９とし
て割り付け、例えばステート２で正常信号の応答を行な
い、ステート３で種別信号の応答を行ない、ステート４
でアナログ検出信号の応答を行ない、更にステート５で
火災ビット信号の応答を行なうようになる。

この第５図に示す伝送制御を行なうため、第４図の下側
の回路部２００にはクロック検出回路６０、制御ＩＣ６
２、アドレス設定回路６４、リセット回路６６、タイミ
ングパルス発生回路６８゜７０、正常応答用の電圧電流
変換回路７２、異常判定回路７４、種別応答用の電圧電
流変換回路７６が設けられる。尚、７８は定電圧回路、
８０は基準クロック発生回路である。

更に詳細に説明すると、クロック検出回路６０は受信機
からの呼出クロックを検出して制御ＩＣ６２に出力し、
制御ＩＣ６２内に設けられたカウンタによる計数で呼出
アドレスを判別する。このカウンタ計数値として得られ
る呼出アドレスはアドレス設定回路６４で設定された感
知器アドレスと比較されており、両者が一致すると自己
の呼出しを判別してタイミングパルス発生回路６８に制
御信号ａを出力する。この制御信号ａを受けてタイミン
グパルス発生回路６８はＬＥＤドライブ回路４８を駆動
し、発光素子３４を発光駆動する。

同時にサンプルホールド回路５４に制御信号を与え、発
光素子３４の発光駆動のタイミングに同期して受光素子
３６の受光出力に基づく増幅回路５２からの受光信号電
圧をサンプルホールドする。

一方、制御信号ａと略同−タイミングで制御ＩＣ６２は
タイミングパルス発生回路７０に制御信号すを出力し、
タイミングパルス発生回路７０は回路部１００側の増幅
回路５２、サンプルホールド回路５４、アナログ出力制
御回路５６及びオンオフ出力制御回路５８に動作電源を
供給して作動状態とする。この結果、回路部１００側に
おいて呼出アドレスの判別に同期した発光駆動による煙
濃度の検出と、煙濃度に応じた受光信号電圧のサンプリ
ング結果に基づくアナログ出力及びオンオフ出力の各制
御が行なわれる。

更に、制御ＩＣ６２は自己の呼出しを判別した後、次の
呼出クロックが得られるまでに設定されるステート１〜
９において、例えば第５図に示すように、ステート２の
タイミングで制御信号Ｃを正常応答用の電圧電流変換回
路７２に出力し、ステート３のタイミングで制御信号ｄ
を種別応答用の電圧電流変換回路７６に出力し、ステー
ト４のタイミングで制御信号ｅをアナログ出力制御回路
５６に出力し、更にステート５のタイミングで制御信号
ｆをオンオフ出力制御回路５８に与える。

その結果、ステート２のタイミングの制御信号Ｃにより
電圧電流変換回路７２は異常判定回路７４の異常判定出
力が得られていないことを条件に正常状態にあることを
示す正常信号を電流モードで受信機に送出する。また、
ステート３のタイミングで出力される制御信号ｄを受け
た電圧電流変換回路７６は感知器の種別を示す信号を電
流モードで受信機に送出する。また、ステート４で制御
信号ｅを受けた回路部１００側のアナログ出力制御回路
５６は、そのときサンプルホールド回路５４より出力さ
れている受光信号電圧を電圧電流変換回路６５に出力し
、電流モードにより受信機に送出する。更に、ステート
５における制御信号ｆの出力により回路部１００側のオ
ンオフ出力制御回路５８は、そのとき受光信号電圧が閾
値を超えた２回目の比較出力であれば、発報出力電圧を
電圧電流変換回路６５に出力して電流モードで火災ビッ
ト信号を受信機に送出する。

更に、制御ＩＣ６２はアドレス一致により自己の呼出し
を判別する毎に、制御信号ｇを回路部１００側のＬＥＤ
ドライブ回路５０に出力し、表示灯４５を発光駆動して
呼出しが正常に行なわれることを表示する。

尚、回路部２００側に設けた異常判定回路７４は、回路
部１００側の電源電圧、発光素子３４の発光駆動が正常
に得られ、且つタイミングパルス発生回路７０からのタ
イミングパルスが得られたときに正常判断出力を生じ、
いずれか一方または両方が異常であれば電圧電流変換回
路７２による正常応答を解除し、受信側に感知器異常の
発生を知らせるようになる。

この第４図に示した感知器回路にあっては、回路部１０
０と２００に分けることにより一点鎖線で示す回路境界
線の丸印の端子番号に示すように端子１〜１１をコネク
タ１８により電気的に接続する。この実施例においては
、第２図に示したようにコネクタ１８の電気接続用コネ
クタピン２２は６本であることから、第４図の感知器回
路を実装したプリンタ基板１４と１６の接続にはコネク
タ１８を２個使用することになる。

尚、上記の実施例は火災検出部１０として散乱光式煙検
出部を例にとるものであったが、本発明はこれに限定さ
れず、イオン化式煙検出部、熱式煙検出部等適宜の感知
器につきそのまま適用できる。

また、コネクタ１８により回路収納部１２に２枚重ねで
組み込まれたプリント基板１４．１６に実装する感知器
回路として、受信機との間の伝送制御機能を備えた感知
器回路を例にとるものであったが、適宜の感知器回路の
実装につき回路を２分割して実装することでそのまま適
用できる。

また、上記の実施例は２枚のプリント基板１４゜１６を
コネクタ１８を間に介在して重ね合わせることにより上
下に電気的且つ機械的に接続する場合を例にとるもので
あったが、プリント基板を３枚、４枚と必要に応じて適
宜の枚数重ね合わせるようにしてもよいことは勿論であ
る。

更にまた、本発明の基板組込みに使用したコネクタ１８
は、感知器の基板実装に限定されるものではなく、一般
のプリント基板実装における基板重ね合わせにそのまま
回路部品として使用することができる。

［発明の効果コ 以上説明してきたように本発明によれば、コネクタを間
に介在して２枚のプリント基板を重ね合わせた状態で組
み込むことができ、感知器の小型、薄型化により回路収
納部が狭くなっても、従来の１枚のプリント基板を組み
込んだ場合に比べ、回路実装面積を約２倍に拡大するこ
とができ、例えば伝送制御回路を備えたアナログ型の感
知器回路であっても充分余裕をもって回路収納部に組み
込むことができる。

また、２枚のプリント基板を間に設けたコネクタによる
ハンダ付けで電気的且つ機械的に接続固定でき、ビス等
による支持構造を別途必要としないため、プリント基板
に対する電気部品の実装工程を通じて階層的な組込構造
が実現でき、生産効率が良いことからコスト的にも安価
にできる。

更に、実施例特有の効果として２枚のプリント基板を間
にコネクタを介在して電気的且つ機械的に接続した積み
重ね構造をにおいて、２枚のプリント基板の向かい合う
内面側にチップ部品等の回路部品を実装することで、回
路部品を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による基板組込構造の実施例構成図； 第２図は本発明に用いるコネクタの実施例構成図；第３
図は本発明の組込構造の組立分解図；第４図は本発明の
感知器構造により実装される感知器回路図； 第５図は第４図の感知器回路の伝送制御を示したタイム
チャートである。 図中、 １０：火災検出部 １２：回路収納部 １４：第１のプリント基板 １６：第２のプリント基板 １８：コネクタ ２０：コネクタ本体 ２２：電気接続用コネクタピン ２４：支持固定用コネクタピン ２６：接触ピン部 ２８：外カバー ３０：検煙空間 ３２：煙流入口 ３４：発光素子 ３６：受光素子 ３８：蓋 ４０：チップ部品 ４２ニアドレス設定スイツチ ４４：ダイオードブリッジ ４５：表示灯 ４６．７８：定電圧回路 ４８．５０：ＬＥＤドライブ回路 ５２：増幅回路 ５４：サンプルホールド回路 ５６：アナログ出力回路 ５８：オンオフ出力回路 ６０：クロック検出回路 ６２　： ６４　： ６５゜ ６６　： ６８゜ ７４　： ８０　： 制御ＩＣ アドレス設定回路 ７２．７６：電圧電流変換回路 リセット回路 ７０：タイミングパルス発生回路 異常判定回路 基準クロック発生回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カバー部に保護された火災検出部の背後に形成され
   た回路収納部に、感知器回路を実装したプリント基板を
   組込んだ構造の感知器に於いて、前記感知器回路を少な
   くとも第１のプリント基板と第２のプリント基板の２枚
   に分けて実装し、該２枚の基板プリント基板を間にコネ
   クタを介在して重ね合わせ、且つ該コネクタのコネクタ
   ピンと前記プリント基板とのハンダ付けにより電気的に
   接続すると同時に機械的に支持固定した状態で前記回路
   収納部に組込んだことを特徴とする感知器の基板組込構
   造。 ２、絶縁本体を貫通して上下に複数の電気接続用コネク
   タピン及び支持固定用コネクタピンを突出させ、前記絶
   縁本体の下側に突出した電気接続用コネクタピンの先端
   に横方向に延在する接触ピン部を形成したことを特徴と
   する感知器の基板組込用コネクタ。