(57)【要約】【課題】ピン間の短絡を防止するとともに、回路内の部品点数を削減し、部品の実装時間の軽減、実装コストの削減することができる。【解決手段】  本体部１０と、本体部の両端に設けられた一対の端子部２ａ、２ｂとを有するアキシャル部品１であって、本体部は、接続部を介して直列に連結される、少なくとも２以上の同種の素子１１ａ、１１ｂを有し、一対の端子部は、本体部の両端の素子から、同軸方向にそれぞれ延設される。接続部には、その軸方向に対して略垂直に、補強用端子部１３が配設される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、前記本体部の両端に設けられた一対の端子部とを有するアキシャル部品であって、
前記本体部は、接続部を介して直列に連結される、少なくとも２以上の同種の素子を有し、
前記一対の端子部は、前記本体部の両端の素子から、同軸方向にそれぞれ延設されることを特徴とする、アキシャル部品。
【請求項２】
前記接続部には、その軸方向に対して略垂直に、補強用端子部が配設されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のアキシャル部品。
【請求項３】
前記素子はダイオードであり、前記本体部には、前記ダイオードが極性を同じ向きにして並設されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のアキシャル部品。
【請求項４】
本体部と、前記本体部の両端に設けられた一対の端子部とを有し、
前記本体部は、接続部を介して直列に連結される、少なくとも２以上の同種の素子を有し、
前記一対の端子部は、前記本体部の両端の素子から、同軸方向にそれぞれ延設され、
前記接続部には、その軸方向に対して略垂直に、補強用端子部が配設されるアキシャル部品は、
前記一対の端子部及び前記補強用端子部が、基板に形成された貫通孔に挿通されるとともに、
前記一対の端子部及び前記補強用端子部が、それぞれ半田で固定されることによって基板に固着されることを特徴とする、アキシャル部品の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャル部品及びアキシャル部品の実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路、とりわけ電源回路では、最も発生する障害の一つに、リード部品のピン間の短絡がある。これは例えば、クリップや金属片が製品内部に誤って混入することなどの要因によって引き起こされる。
【０００３】
上記障害発生防止の策として、例えば特許文献１には、リード部品短絡時の発煙、発火を防止する部分平滑回路が記載されている。
【０００４】
特許文献１の部分平滑回路は、図６に示すように、コンデンサＣ１’、Ｃ２’、ダイオードＤ１’、Ｄ２’、Ｄ３’、Ｄ４’、及び、突入電流防止用の抵抗Ｒ’からなる。コンデンサＣ１’の負極（−）とコンデンサＣ２’の正極（＋）との間に、ダイオードＤ１’が充電電流の流れる方向に突入電流防止用の抵抗Ｒ’と直列に接続され、かつ、ダイオードＤ１’と直列に１個又は複数個のダイオードＤ４’を接続している。ダイオードＤ１’、Ｄ４’は、例えば、図７（ａ）、図７（ｂ）のように基板に実装される。なお、図７（ａ）のｂ’は、ダイオードＤ１’、Ｄ４’周囲の基板のみを一点鎖線によって形式的に示した。
【０００５】
直列に接続されたダイオードＤ１’、Ｄ４’は、例えばその一方（例えば、図７（ｂ）のダイオードＤ１’）に、金属片ａ’等の異物が混入してしまい短絡してしまうことがある。これはリード部品の中でも、特に素子の両端から同軸方向に端子部を設させた図示例のようなアキシャル部品に多くみられる現象である。ここで、アキシャル部品とは、素子にリード線を配したリード部品の一種であって、中央に抵抗素子その他の電気的素子を有し、その両端からほぼ等長のリード線が同軸方向に延びた同軸部品の総称である。
【０００６】
このような場合でも、ダイオードＤ１’に直列に接続された、ダイオードＤ４’が整流機能を果たす。これにより、図６の抵抗Ｒ’には、コンデンサＣ１’及びコンデンサＣ２’の放電電流が流れることなく充電電流のみが流れることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２３６２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術にあっては、短絡する危険のある箇所に、複数のアキシャル部品を直列に接続しなければならなかった。このため、回路内の部品点数が増えてしまうという課題があった。特に、回路内に短絡の危険性のある箇所が複数あった場合などには、一箇所につき少なくとも２部品ずつ設置しなければならない。このため、部品を実装する時間も多くかかってしまい、ひいては、より多くの実装コストがかかってしまっていた。
【０００９】
従って、本発明は、ピン間の短絡を防止するとともに、回路内の部品点数を削減し、部品の実装時間の軽減、実装コストの削減を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一つの実施態様に従うアキシャル部品は、本体部と、前記本体部の両端に設けられた一対の端子部とを有するアキシャル部品であって、前記本体部は、接続部を介して直列に連結される、少なくとも２以上の同種の素子を有し、前記一対の端子部は、前記本体部の両端の素子から、同軸方向にそれぞれ延設されることを特徴とする。
【００１１】
好適な実施態様では、前記本体部には、２つの前記素子が並設される。
【００１２】
好適な実施態様では、前記接続部には、その軸方向に対して略垂直に、一本の補強用端子部が配設される。
【００１３】
好適な実施態様では、前記素子はダイオードであり、前記本体部には、前記ダイオードが極性を同じ向きにして並設される。
【００１４】
好適な実施態様では、本体部と、前記本体部の両端に設けられた一対の端子部とを有し、前記本体部は、接続部を介して直列に連結される、少なくとも２以上の同種の素子を有し、前記一対の端子部は、前記本体部の両端の素子から、同軸方向にそれぞれ延設され、前記接続部には、その軸方向に対して略垂直に、補強用端子部が配設されるアキシャル部品は、前記一対の端子部及び前記補強用端子部が、基板に形成された貫通孔に挿通されるとともに、前記一対の端子部及び前記補強用端子部が、それぞれ半田で固定されることによって基板に固着される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好適な一実施形態にかかるアキシャル部品を示す斜視図である。
【図２】図１の端子部を曲げ加工した状態の斜視図である。
【図３】図１のアキシャル部品を基板に実装した状態を示す図である。
【図４】図３（ａ）の正面断面図である。
【図５】図１のアキシャル部品を使用した回路の一例を示す図である。
【図６】特許文献１に示される、従来の部分平滑回路図である。
【図７】図６のダイオードが基板に実装された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な一実施形態にかかるアキシャル部品として、本体部に２つのダイオード素子１１ａ、１１ｂを用いたアキシャル部品１を一例に挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態にかかるアキシャル部品１の斜視図を示したものである。図示例にあっては、アキシャル部品１は、本体部１０と、本体部１０の両端から同軸方向に延設された一対の端子部２ａ、２ｂとを備える。一対の端子部２ａ、２ｂは、ほぼ等長のリード線によって形成される。
【００１８】
本体部１０には、少なくとも２つ以上の同種の素子が並設される。図示例にあっては、２つのダイオード素子１１ａ、１１ｂが極性を同じ向きにして並設されているが、素子の数は、２つ以上であればいくつであってもよい。また、素子の種類は、ダイオードだけには限られず、抵抗やコンデンサなど、周知の素子であってもよい。なお、同種の素子とは、前述のように素子の種類を同じくするものであって、例えば抵抗値等、各種の素子の値を同じくするものではない。従って、同種であれば値が異なってもよい。
【００１９】
本体部１０内の互いに隣接する素子間は、接続部を介して直列に連結される。図示例にあっては、接続部はリード線１２であり、互いに隣接する２つのダイオード素子１１ａ、１１ｂ間が、所定の長さを有する一本のリード線１２で連結されている。
【００２０】
リード線１２には、その略中央部から、基板に実装する際の補強のための補強用端子部１３が延設される。図示例にあっては、補強用端子部１３もまた、接続部及び端子部２ａ、２ｂと同様のリード線で形成されており、リード線１２の軸方向に対して略垂直方向に延設されている。
【００２１】
本体部１０には、その両端から端子部２ａ、２ｂが軸方向に沿って延設される。図示例にあっては、本体部１０のリード線１２を介して連結された両端の素子から、リード線で形成された端子部２ａ、２ｂが延設されている。
【００２２】
図２は、図１のアキシャル部品１の端子部２ａ、２ｂを曲げ加工した斜視図である。図３（ａ）は、基板２０に実装されたアキシャル部品の平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の回路図である。図４は、図３（ａ）の正面断面図である。なお、図３（ａ）の２０は、ダイオード素子１１ａ、１１ｂ周囲の基板のみを一点鎖線によって形式的に示している。
【００２３】
基板２０は、従来周知のプリント基板を用いており、基板層２１の下部表面には、銅箔等の導電体によってパターン層（回路配線）２２が形成される。基板２０にリード部品を挿通させるため、基板２０には、基板層２１及びパターン層２２を貫通させて貫通孔２３が形成される。基板２０の下部には、貫通孔２３の周囲以外の部分に、絶縁体のレジスト層２４が形成される。基板２０の下部の貫通孔２３の周囲には、レジスト層２４に取り囲まれて半田２５で固定するためのランド部２６が形成される。
【００２４】
本実施形態にかかるアキシャル部品１は、以下のように基板２０に実装される。
【００２５】
アキシャル部品１は、図２のように、２本の端子部２ａ、２ｂが補強用端子部１３と同方向に曲げ加工される。
【００２６】
端子部２ａ、２ｂが曲げ加工されたアキシャル部品１は、２本の端子部２ａ、２ｂ及び補強用端子部１３がともに貫通孔２３に挿通される。
【００２７】
貫通孔２３に挿通された端子部２ａ、２ｂ及び補強用端子部１３は、ランド部２４に半田２５で固定されることで、基板２０に固着される。
【００２８】
本実施形態にかかるアキシャル部品１の作用を以下に説明する。
【００２９】
回路内において、アキシャル部品１が通電状態となった場合、例えば、端子部２ａから端子部２ｂに向かって電流ｉが流れるときを考える。
【００３０】
通常時においては、電流ｉは、ダイオード素子１１ａの整流機能により、端子部２ａからリード線１２へ流れ、そして、ダイオード素子１１ｂの整流機能により、リード線１２から端子部２ｂへと流れ、逆方向へは流れない。
【００３１】
次に、異常時の場合、例えば、図３のように端子部２ａとリード線１２との間に金属片ａが混入した場合を想定する。この時、アキシャル部品１の一方側のダイオード素子１１ａは、金属片ａによって短絡状態となり、ダイオード素子１１ａはその整流機能を果たせなくなる。しかしながら、電流ｉは、金属片ａを介して端子部２ａリード線１２間に流れ、ダイオード素子１１ｂの機能により、リード線１２から端子部２ｂへと流れて、逆方向へは流れない。このように、ダイオード素子１１ａが、その整流機能を果たせないとしても、ダイオード素子１１ｂが整流機能を果たすことにより、アキシャル部品全体としては整流機能を果たすこととなる。
【００３２】
アキシャル部品１は、回路内の短絡を防止したい箇所に使用する。例えば、図５（ａ）のように使用する。
【００３３】
図５（ａ）は、一般周知の降圧コンバータ回路２０に、通常のダイオード素子に代えて、アキシャル部品１を設置した図である。
【００３４】
この降圧コンバータ回路２０は、図５（ｂ）に示すように、入力電圧Ｖｉを、スイッチングトランジスタＴｒのＯＮ−ＯＦＦ制御によって電圧ＶＬｘとし、ＬＣフィルタにより平滑化することで定電圧Ｖ０を出力する回路である。この降圧コンバータ回路２０は、パルス変調方式を採用しているため、パルス幅を変化させることにより所定の電圧Ｖ０が出力される。制御部は、図示しないエラーアンプを備えており、エラーアンプの基準電圧Ｖｒｅｆと、出力電圧Ｖ０とを比較して、その誤差分によりＰＷＭ信号を生成して、ＯＮ−ＯＦＦ制御を行っている。
【００３５】
スイッチングトランジスタＴｒがＯＮの場合には、アキシャル部品１のダイオード素子１１ａ、１１ｂの整流作用によって、破線で示す電流Ｉｘは流れず、電流Ｉｑが流れる。スイッチングトランジスタＴｒがＯＦＦの場合には、コイルＬには逆起電力が発生し、電流Ｉｄが流れる。コイルＬには、電流ＩｑとＩｄを加えたＩＬが流れることとなる。
【００３６】
この降圧コンバータ回路２０において、アキシャル部品１が設置されている箇所が、仮に短絡状態となった場合には、Ｖｉ電圧によってスイッチングトランジスタＴｒを介して破線方向に大きな電流Ｉｘが流れてしまい、スイッチングトランジスタＴｒが破損してしまうという危険を伴う。このような箇所に複数のダイオード素子１１ａ、１１ｂを備えたアキシャル部品２０を設置することにより、金属片などの混入により、ダイオード素子１１ａ、１１ｂのいずれか一方が短絡した場合であっても、ダイオード素子１１ｂ、１１ａのいずれか他方が整流機能を果たすため、スイッチングトランジスタＴｒの破損を防止しうる。
【００３７】
本実施形態にあっては、本体部１０に、２以上の同種の素子（ダイオード素子１１ａ、１１ｂ）を並設し、素子間を接続部（リード線１２）を介して直列に連結した。これにより、このアキシャル部品１が回路に配置される際には、本体部１０内の一方の素子が短絡したとしても、短絡していない他方の素子が有効に機能し、アキシャル部品１自体の機能を保持することで、回路内の障害を防止することができる。このように、回路内の障害防止対策を、２以上の素子を連結させた一体構造のアキシャル部品１自体で実現したので、回路内の短絡の危険性のある箇所一箇所について、本実施形態のアキシャル部品１を１つ使用すればよい。これにより、回路全体の部品点数が削減され、回路に実装される部品の実装時間・実装コストの削減することができる。
【００３８】
本実施形態にあっては、接続部に補強用端子部１３を設けたので、従来技術のように、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すような同種の部品（図示例ではダイオードＤ１’、Ｄ２’）を２つ若しくはそれ以上直列接続した場合と同様の固着強度を確保することができる。また、従来技術のように、２以上の部品を直列に接続した場合には、部品間の端子部（例えば、図７（ｂ）の端子部２ｂ’や端子部２ｃ’）のいずれか一方でも半田づけがうまくいかなければ、回路が開放状態となってしまう。これに比べて、本発明のアキシャル部品１にあっては、たとえ補強用端子部１３が基板２０にうまく半田づけされていなかった場合であっても、素子（ダイオード素子１１ａ、１１ｂ）間が接続部（リード線１２）で連結されているため、開放状態にはならないというメリットがある。
【００３９】
本発明にあっては、本実施形態のように素子がダイオードの場合、特にダイオードの整流作用によって、回路内に電流が流れる方向を制御する場合に有効である。この場合には、本体内のダイオード素子１１ａ（若しくは１１ｂ）が短絡したとしても、本体内のダイオード素子１１ｂ、（若しくは１１ａ）が一つでも機能していれば、回路内に電流が流れる方向を制御できる。
【００４０】
本実施形態にあっては、従来の図７（ｂ）に示すような、２つの部品を直列につないだ回路に比べて、２つの端子部２ｂ、２ｃを半田づけする必要がなく、１つの補強用端子部１３のみを半田づけすればよいので、半田づけ不良の確率が下がる。また、半田づけの手間が少なくなり、ひいては、半田の量も減少させることが可能となり、実装時間及び実装コストの削減にさらに効果を奏する。
【００４１】
上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１      アキシャル部品
２ａ    端子部
２ｂ    端子部
１０    本体部
１１ａ  ダイオード素子
１１ｂ  ダイオード素子
１２    リード線
１３    補強用端子部
２０    基板
２１    基板層
２２    パターン層
２３    貫通孔
２４    レジスト層
２５    半田
２６    ランド部
【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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【図６】
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【図７】
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