(57)【要約】【課題】  リード端子をプリント基板に支持するように形成してプリント基板に接合させることで、はんだに掛かるストレスの低減が図れる電気部品制御基板およびその組み付け方法を実現する。【解決手段】  電気部品１、２のリード端子部１１、１２は、段差状に形成した突出部１１ａ、１２ａを有するとともに、リード端子部１１、１２をプリント基板９の基板穴に挿入して突出部１１ａ、１２ａをプリント基板９反対側に貫通させ、リード端子部１１、１２の段差をプリント基板９の基板穴の外ぶちに当接させてプリント基板９反対側に突き出した突出部１１ａ、１２ａを折り曲げた後に、リード端子部１１、１２が貫通したプリント基板９の基板穴近傍を接合するように構成した。これにより、はんだに掛かるストレスの低減が図れる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板（９）と、電気部品（１、２）と、ヒートシンク（８）とを設け、
前記電気部品（１、２）の放熱部側が前記ヒートシンク（８）に面接触されるとともに、前記電気部品（１、２）を前記プリント基板（９）にはんだ付け接合によって構成する電気部品制御基板において、
前記電気部品（１、２）のリード端子部（１１、１２）は、段差状に形成した突出部（１１ａ、１２ａ）を有するとともに、前記リード端子部（１１、１２）を前記プリント基板（９）の基板穴に挿入して前記突出部（１１ａ、１２ａ）を前記プリント基板（９）反対側に貫通させ、前記リード端子部（１１、１２）の段差を前記プリント基板（９）の基板穴の外ぶちに当接させて前記プリント基板（９）反対側に突き出した前記突出部（１１ａ、１２ａ）を折り曲げた後に、前記リード端子部（１１、１２）が貫通した前記プリント基板（９）の基板穴近傍を接合するように構成したことを特徴とする電気部品制御基板。
【請求項２】
前記リード端子部（１１、１２）は、突出部が凸形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気部品制御基板。
【請求項３】
前記電気部品（１、２）は、インバータ方式で電動機（６）を駆動するためのスイッチング素子（１）およびダイオードブリッジ（２）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気部品制御基板。
【請求項４】
プリント基板（９）と、電気部品（１、２）と、ヒートシンク（８）とを設け、
前記電気部品（１、２）の放熱部側が前記ヒートシンク（８）に面接触されるとともに、前記電気部品（１、２）を前記プリント基板（９）にはんだ付け接合によって構成する電気部品制御基板の組み付け方法であって、
前記電気部品（１、２）のリード端子部（１１、１２）を前記プリント基板（９）の基板穴の外ぶちに段差が当接するように段差状の突出部（１１ａ、１２ａ）を形成し、前記突出部（１１ａ、１２ａ）が形成された前記リード端子部（１１、１２）を前記基板穴に挿入して前記突出部（１１ａ、１２ａ）を前記プリント基板（９）反対側に貫通させ、前記リード端子部（１１、１２）の段差を前記プリント基板（９）の基板穴の外ぶちに当接させて前記プリント基板（９）反対側に突き出した前記突出部（１１ａ、１２ａ）を折り曲げた後に、前記リード端子部（１１、１２）が貫通した前記プリント基板（９）の基板穴近傍をはんだ付けすることを特徴とする電気部品制御基板の組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイオードブリッジ、スイッチング素子などの電気部品を備える電気部品制御基板とその組み付け方法に関するものであり、特に、電気部品のプリント基板に固着するリード端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気部品制御基板として、図５に示すように、プリント基板１００と、スイッチング素子、ダイオードブリッジなどの電気部品１２０と、ヒートシンク１３０とを設け、電気部品１２０の放熱部側がヒートシンク１３０に面接触されるとともに、電気部品１２０のリード端子１２０ａがプリント基板１００に形成された基板穴にはんだ１４０付けで接合している。つまり、真っ直ぐな状態のリード端子１２０ａをプリント基板１００の基板穴に挿入、貫通させ、はんだ付けすることでプリント基板に組み付かれている。
【０００３】
また、電気部品１２０をはんだ付けする前に電気部品１２０の脱落を防止するために、リード端子に弾性を有する突出部を形成し、その突出部をプリント基板の基板穴に押し込み挿入して、プリント基板反対側に貫通させた後にはんだ付けをしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−８６０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成によれば、放熱部側に設けられたヒートシンク１３０を含めた電気部品１２０をはんだにより支持していることで、常時接合部にストレスが掛かっている。それに、電気部品制御基板が動作すると、電気部品１２０やヒートシンク１３０に熱膨張が起きることで接合部のはんだにストレスが掛かる。これにより、接合部でははんだクラックなどが発生して接合不良に至る問題がある。
【０００５】
また、上記特許文献１によれば、電気部品１２０をはんだ付けする前には電気部品１２０の脱落を防止することができるが、上記と同じように、接合後において熱膨張、および突出部の弾性により接合部のはんだにストレスが掛かっている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、リード端子をプリント基板に支持するように形成してプリント基板に接合させることで、はんだに掛かるストレスの低減が図れる電気部品制御基板およびその組み付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項４に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、プリント基板（９）と、電気部品（１、２）と、ヒートシンク（８）とを設け、電気部品（１、２）の放熱部側がヒートシンク（８）に面接触されるとともに、電気部品（１、２）をプリント基板（９）にはんだ付け接合によって構成する電気部品制御基板において、電気部品（１、２）のリード端子部（１１、１２）は、段差状に形成した突出部（１１ａ、１２ａ）を有するとともに、リード端子部（１１、１２）をプリント基板（９）の基板穴に挿入して突出部（１１ａ、１２ａ）をプリント基板（９）反対側に貫通させ、リード端子部（１１、１２）の段差をプリント基板（９）の基板穴の外ぶちに当接させてプリント基板（９）反対側に突き出した突出部（１１ａ、１２ａ）を折り曲げた後に、リード端子部（１１、１２）が貫通したプリント基板（９）の基板穴近傍を接合するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、電気部品（１、２）およびヒートシンク（８）をリード端子部（１１、１２）で支持することになるのではんだに掛かるストレスの低減が図れる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、リード端子部（１１、１２）は、突出部が凸形に形成されていることを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、凸形とすることでリード端子部（１１、１２）とプリント基板（９）との接合面積が拡大されるため確実に電気部品（１、２）およびヒートシンク（８）をリード端子部（１１、１２）で支持することができるとともに、接合部に流れる許容電流を大きくすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、電気部品（１、２）は、インバータ方式で電動機（６）を駆動するためのスイッチング素子（１）およびダイオードブリッジ（２）であることを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、これらの電気部品（１、２）は、大電流が流れることでヒートシンク（８）の重量が重いため本発明による支持する方策が好適である。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、プリント基板（９）と、電気部品（１、２）と、ヒートシンク（８）とを設け、電気部品（１、２）の放熱部側がヒートシンク（８）に面接触されるとともに、電気部品（１、２）をプリント基板（９）にはんだ付け接合によって構成する電気部品制御基板の組み付け方法であって、電気部品（１、２）のリード端子部（１１、１２）をプリント基板（９）の基板穴の外ぶちに段差が当接するように段差状の突出部（１１ａ、１２ａ）を形成し、突出部（１１ａ、１２ａ）が形成されたリード端子部（１１、１２）を基板穴に挿入して突出部（１１ａ、１２ａ）をプリント基板（９）反対側に貫通させ、リード端子部（１１、１２）の段差をプリント基板（９）の基板穴の外ぶちに当接させてプリント基板（９）反対側に突き出した突出部（１１ａ、１２ａ）を折り曲げた後に、リード端子部（１１、１２）が貫通したプリント基板（９）の基板穴近傍をはんだ付けすることを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、電気部品（１、２）およびヒートシンク（８）をリード端子部（１１、１２）で支持することになるのではんだに掛かるストレスの低減が図れる。また、はんだ付け時に、確実に電気部品（１、２）の位置決めができることで接合部における接合不良がない。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態における電気部品制御基板を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は本実施形態の電気部品制御基板の全体構成を示す模式図、図２はリード端子１１、１２の先端形状を示す斜視図である。また、図３は本実施形態の電気部品制御基板を給湯装置に用いられる循環ポンプの電動機６に適用したもので、電気部品制御基板の電気接続を示す回路図である。
【００１５】
本実施形態の電気部品制御基板は、１００Ｖの交流電源を直流に変換しパワートランジスタなどのスイッチング素子１で電動機６をインバータ方式で駆動させるものであり、スイッチチング素子１、ダイオードブリッジ２など電気部品とこれらに関わる電子部品をプリント基板９に一体構成している。
【００１６】
具体的には、図３に示すように、７は１００Ｖ用商用電源で２のダイオードブリッジに電源を供給している。３は倍電圧整流用コンデンサーで、４は平滑用コンデンサーである。４の平滑用コンデンサーで生成された直流電源は１のスイッチング素子に電流を供給し最終的に電動機６にその電流が供給される。５はスナバー用コンデンサーでスイッチング素子１の一方の端子とシャント抵抗２０の一方の端子とに接続される。そして、スイッチング素子１にはシャント抵抗２０が接続されている。
【００１７】
なお、ダイオードブリッジ２とスイッチング素子１は高電流が流れることから素子の放熱対策としてヒートシンク８に取り付けるのが一般的である。そのパワー素子の取り付け構造を図１により説明する。つまり、図１に示すように、８はヒートシンクであって、その放熱フィンの反対側の平面部にダイオードブリッジ２およびスイッチング素子１の放熱部側が面接触するように配設している。
【００１８】
そして、９はこれら電気部品１、２を一体構成するプリント基板であって、ダイオードブリッジ２とスイッチング素子１との結線をプリント基板９内のパターンで電気的に接続するために、ダイオードブリッジ２およびスイッチング素子１のそれぞれのリード端子１１、１２をプリント基板９の基板穴に挿入してはんだ１３で電気的に接続している。
【００１９】
ここで、本発明の要部である電気部品１、２のプリント基板９への組み付け方法について図１および図２に基づいて説明する。まず、リード端子１１、１２の先端形状を、図２に示すように、段差状の突出部１１ａ、１２ａを形成する。具体的には、例えば、凸形状の突出部１１ａ、１２ａを形成することで段差状にできる。
【００２０】
そして、図１に示すように、突出部１１ａ、１２ａが形成されたリード端子部１１、１２を下方からプリント基板９の基板穴に挿入して突出部１１ａ、１２ａをプリント基板９反対側に貫通させ、リード端子部１１、１２の段差をプリント基板９の基板穴の外ぶちに当接させてプリント基板９反対側に突き出した突出部１１ａ、１２ａを略９０度、折り曲げた後に、リード端子部１１、１２が貫通したプリント基板９の基板穴近傍をはんだ付けする。これにより、リード端子１１、１２がプリント基板９に確実に支持される。
【００２１】
なお、電気部品１、２とヒートシンク８との組み付けは、上述したはんだ付けの前に行なってもよく、はんだ付けの後に、それぞれを結合させても良い。また、図中にしめす１３ははんだであって、リード端子１１、１２がプリント基板９に確実に支持されることで、はんだ１３に掛かるストレスが低減できる。
【００２２】
また、本実施形態では、スイッチング素子１を１００Ｖの商用電源を用いて構成したが、これに限らず、２００Ｖの商用電源を用いて構成しても良い。ただし、この場合には倍電圧整流用コンデンサー３を用いなくても良い。
【００２３】
以上の一実施形態による電気部品制御基板によれば、電気部品１、２のリード端子部１１、１２の先端に段差状に形成した突出部１１ａ、１２ａを有するとともに、この突出部１１ａ、１２ａをプリント基板９に貫通させて、リード端子部１１、１２の段差をプリント基板９の基板穴の外ぶちに当接させてプリント基板９反対側に突き出した突出部１１ａ、１２ａを折り曲げた後に接合させるように構成したことにより、電気部品１、２およびヒートシンク８をリード端子部１１、１２で支持することになるのではんだに掛かるストレスの低減が図れる。
【００２４】
また、上記突出部１１ａ、１２ａを凸形に形成させたことにより、凸形とすることでリード端子部１１、１２とプリント基板９との接合面積が拡大されるため確実に電気部品１、２およびヒートシンク８をリード端子部１１、１２で支持することができるとともに、接合部に流れる許容電流を大きくすることができる。また、スイッチング素子１およびダイオードブリッジ２は大電流が流れることでヒートシンク８の重量が重いため本発明による支持する方策が好適である。
【００２５】
（他の実施形態）
以上の一実施形態では、凸形状の突出部１１ａ、１２ａを形成したが、具体的には、図４に示すように、段差状に形成しても良い。これによれば、上記一実施形態と同じように、段差をプリント基板９の基板穴の外ぶちに当接させることができる。
【００２６】
また、以上の実施形態では、ヒートシンク８を放熱目的として電気部品１、２の一端に配設させたが、ヒートシンク８の代わりに電気部品制御基板を装置に固定するための支持部材などの重量物で有っても良い。
【００２７】
また、以上の実施形態では、電気部品１、２をスイッチング素子１、ダイオードブリッジ２としたが、これに限定するものではなく他の電気部品であっても良い。さらに、本発明を給湯装置に用いられる循環ポンプの電動機６に適用させたが、これに限定するものではなく他の装置の電動機に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態における電気部品制御基板の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるリード端子１１、１２の先端形状を示す斜視図である。
【図３】本発明を循環ポンプの電動機６に適用する電気部品制御基板の電気接続を示す回路図である。
【図４】他の実施形態におけるリード端子１１、１２の先端形状を示す斜視図である。
【図５】従来技術における電気部品制御基板の全体構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…電気部品、スイッチング素子
２…電気部品、ダイオードブリッジ
６…電動機
８…ヒートシンク
９…プリント基板
１１、１２…リード端子部
１１ａ、１２ａ…突出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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