(57)【要約】【課題】落下による衝撃などによってケースに外力が加わった際に端子ピンへの荷重集中を防止でき、端子ピンの抜け落ちをなくすことができると共に、ケース内の電気部品への応力集中を低減でき、電気部品の保護強化を図ること。【解決手段】電気部品を内装するケース１に電気部品がポッティング樹脂３により封止される封止部４が設けられ、ケース１の一端１ａ側に、端子台６にインサート成形された端子ピン５が立設され、ケース１の封止部４に、ポッティング樹脂３により封止されたダミーピン７がケース１底面部分から立設されていると共にダミーピン７の先端部がケース１の一端１ａ側とは反対側の他端側の封止部４の表面から突出しており、端子ピン５及びダミーピン７の先端部がそれぞれ回路基板に対して半田付け接続される電気機器である。【選択図】図１
2008311085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気部品を内装するケースを備え、回路基板に実装される電気機器であって、上記ケースに電気部品がポッティング樹脂により封止される封止部が設けられ、上記ケースの一端側に、端子台にインサート成形された端子ピンが立設され、上記ケースの封止部には、ポッティング樹脂により封止されたダミーピンがケース底面部分から立設されていると共にダミーピンの先端部がケースの一端側とは反対側の他端側の封止部の表面から突出しており、上記端子ピン及びダミーピンの先端部がそれぞれ回路基板に対して半田付け接続されることを特徴とする電気機器。
【請求項２】
上記ケースに内装される電気部品がトランスであり、上記端子ピンがインサート成形される端子台がトランスのボビンに一体に設けられており、上記端子台には、トランスのコイル端部に接続される接続ピンがインサート成形されていると共に端子ピンと接続ピンとが端子台の内部でＬ字形に連続して形成されていることを特徴とする請求項１記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に実装される電気機器に関し、詳しくは電気部品を内装するケースをポッティング樹脂で封止するようにした電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、所定の位置に端子ピンが立てられ、また半導体チップが実装されたプリント基板をポッティング樹脂により封止するようにした半導体パッケージが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところが特許文献１に見られる従来例では、端子ピンがプリント基板上に立てられた状態でポッティング樹脂で封止されているにすぎないため、仮りに落下による衝撃などによって端子ピンに外力が加わった際には、端子ピンが抜け落ちて、断線に至る可能性がある。
【０００４】
また他の従来例として、例えば図７に示すように、電気部品を内装するケース１’のポッティング樹脂３で封止される封止部４以外の部位に端子ピン５を立設し、端子ピン５を回路基板に半田付け接続することが知られている。なお図中の２１は高圧・ＧＮＤ線である。
【０００５】
ところがこの従来例では、仮りに落下による衝撃などによってケース１’に外力が加わった際には、ケース１’の底面に圧入されている端子ピン５が抜けて離脱するおそれがあり、そのうえ、複数本の端子ピン５間のスパンは短く、しかも各端子ピン５はケース１の一端１ａ側に寄せて立設されるため、ケース１’の他端１ｂ側は回路基板２に対して接続されない部位となり、このため回路基板２に対するケース１’の接続強度が弱く、外力によってケース１’が変形しやすく、ケース１’内の電気部品に応力が集中しやすくなるという問題もある。
【特許文献１】特開昭６１−５１８５２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、落下による衝撃などによってケースに外力が加わった際に端子ピンへの荷重集中を防止でき、端子ピンの抜け落ちをなくすことができると共に、ケース内の電気部品への応力集中を低減でき、電気部品の保護強化を図ることができる電気機器を提供することを課題とし、さらに、ケースと回路基板とを強固に一体化できる電気機器を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明は、電気部品を内装するケース１を備え、回路基板２に実装される電気機器であって、上記ケース１に電気部品がポッティング樹脂３により封止される封止部４が設けられ、上記ケース１の一端１ａ側に、端子台６にインサート成形された端子ピン５が立設され、上記ケース１の封止部４には、ポッティング樹脂３により封止されたダミーピン７がケース１底面部分から立設されていると共にダミーピン７の先端部がケース１の一端１ａ側とは反対側の他端側の封止部４の表面から突出しており、上記端子ピン５及びダミーピン７の先端部がそれぞれ回路基板２に対して半田付け接続されることを特徴としている。
【０００８】
このような構成とすることで、端子台６にインサート成形された端子ピン５と、ポッティング樹脂３に封止されたダミーピン７とをケース１の両端１ａ，１ｂ側に離間して立設し、これら端子ピン５とダミーピン７とを回路基板２に半田付け接続することにより、落下による衝撃などによってケース１に外力が加わった際に、端子ピン５にかかる荷重をダミーピン７で確実に受け止めて荷重を分散でき、端子ピン５への荷重集中を防止できる結果、端子ピン５の抜け落ちを防止できるようになると共に、端子ピン５とダミーピン７とのスパンを長くすることができるので、回路基板２に対するケース１の接続強度が高まり、ケース１の変形による電気部品への応力集中を低減できるようになる。
【０００９】
また、上記ケース１に内装される電気部品がトランス８であり、上記端子ピン５がインサート成形される端子台６がトランス８のボビンに一体に設けられており、上記端子台６には、トランス８のコイル端部に接続される接続ピン９がインサート成形されていると共に端子ピン５と接続ピン９とが端子台６の内部でＬ字形に連続して形成されているのが好ましく、この場合、ポッティング樹脂３で封止されるトランス８のボビンに端子台６を一体に設けることにより、トランス８に対する端子台６の取り付け強度が高まり、この端子台６に端子ピン５と接続ピン９のＬ字形に連続形成された部分をインサート成形したことにより、端子ピン５が端子台６から抜けない構造となる。そのうえ、端子台６からの端子ピン５の突出方向と直角方向に接続ピン９を突出させることができるので、接続ピン９に妨げられることなく端子台６を回路基板２に密着させた状態で端子ピン５を回路基板２に半田付け接続することができるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、落下による衝撃などによってケースに外力が加わった際に端子ピンへの荷重集中を防止でき、従来の端子ピンをケース底面に圧入しただけの構造と比較して、端子ピンの抜け防止効果を高めると共に、ケース内の電気部品への応力集中を低減でき、電気部品の保護強化を図ることができるものである。
【００１１】
また本発明は、トランスのコイルに接続される接続ピンを利用して端子台から端子ピンが抜けない構造にできるうえに、接続ピンに妨げられることなく端子台を回路基板に密着させた状態で端子ピンを回路基板に半田付け接続することができる結果、ケースと回路基板とを強固に一体化できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の電気機器の一例であり、例えばヘアドライヤーに搭載される静電霧化装置における高電圧発生装置１０を例示する。
【００１４】
高電圧発生装置１０は、トランス８や高圧基板組立品１１等からなる電気部品を内装したケース１を回路基板２に実装して構成されており、電気部品の絶縁性、防水性を確保するためにケース１内部がポッティング樹脂３にて封止される。なお図２は高電圧発生装置１０の斜視図、図３はケース１側から見た正面図であり、図４は回路基板２側から見た背面図である。
【００１５】
上記ケース１は、図４に示すように、上方に開口した長方形の略箱状に形成されており、その長さ方向の一端１ａ側にトランス８の二次コイル８ａを収納する第１収納室１２が設けられ、他端１ｂ側に高圧基板組立品１１を収納する第２収納室１３が設けられている。なお、トランス８は、ボビンに一次コイルと二次コイル８ａの巻線を行ないコア８ｂを組み込んで一体に構成されている。なお一次コイルは絶縁部材８ｃで被覆されている。
【００１６】
上記第１収納室１２の両端には図４に示すように、それぞれ切欠穴１４，１５が設けられており、外側の切欠穴１４からトランス８の絶縁部材８ｃで被覆された一次コイル、端子ピン５及び端子台６がそれぞれ外部に突出可能となっている。外側の切欠穴１４の内周に設けた差込溝１６に上記トランス８の一次コイルと二次コイル８ａとの間から突設したフランジ部３３（図５（ａ））を上方から挿入嵌合し、且つ、内側の切欠穴１５の内周に設けた差込溝１７に、二次コイル８ａの先端側に突設したフランジ部３４（図５（ａ））を上方から挿入嵌合することにより、各切欠穴１４，１５がそれぞれ閉鎖され、これにより二次コイル８ａを第１収納室１２に密閉収納してポッティング樹脂３が漏出しない構造とする。
【００１７】
ケース１の第２収納室１３に収納される高圧基板組立品１１は、基板１１ａに高圧回路部品が実装されたものであり、図５に示すように、配線接続部１８を介してトランス８の二次コイル８ａに配線接続される。配線接続部１８は、例えばトランス８のボビンと一体に設けられると共に高圧基板組立品１１の基板１１ａに対して固着される。ここでは配線接続部１８から１本の端子ピン５が立設されていると共に、配線接続部１８の上面にポッティング樹脂３を第２収納室１３から第１収納室１２（或いは逆）に導入する樹脂流動溝１９が凹設されている。
【００１８】
上記ケース１の他端１ｂ側にはリード線引出用の凹溝２０が設けられている。凹溝２０は、図６に示すように、ケース１の端縁部の左右２箇所にそれぞれ切り込み形成されている。各凹溝２０は同じ構造をしている。一方の凹溝２０について説明する。凹溝２０は、高圧基板組立品１１から引き出されるリード線２１を圧入保持するためのものである。リード線２１は例えば絶縁被覆電線からなり、静電霧化装置の一対の放電針に接続される高圧線とＧＮＤ線として用いられる。
【００１９】
ここで、上記凹溝２０は、図６（ｂ）に示すように、リード線２１全体が入り込むことができる大きさに切り込み形成されている。凹溝２０の切り込み開口部２０ａの内側面には互いに対向する一対の抜け止め用突部３０が突設されており、抜け止め用突部３０間の開口幅Ａを、絶縁被覆電線からなるリード線２１の外寸Ｂよりも若干狭くすることにより、リード線２１を凹溝２０に圧入可能で且つ圧入したリード線２１を抜け止め保持できるようにしている。ここにおいて、凹溝２０の横幅はリード線２１の外寸Ｂよりも若干短く、抜け止め用突部３０から底面２０ｂまでの深さはリード線２１の外寸Ｂよりも若干長く設定されている。これにより、リード線２１を凹溝２０に圧入した状態では、リード線２１が左右から挟圧された状態で、リード線２１の上面が抜け止め用突部３０に押し付けられ且つリード線２１の下面が凹溝２０の底面２０ｂから若干浮き上がるようにしている。さらに、凹溝２０のケース１の内部に臨む底面内端２０ｃ側には、圧入されたリード線２１に圧接してリード線２１と凹溝２０との隙間Ｇを塞ぐための堰部３１が立設されている。また本例では、凹溝２０をケース１の端縁部の外面よりも外方に延出すると共に、この延出部４０にも上記抜け止め用突部３０を設けている。
【００２０】
上記ケース１内部へのポッティング樹脂３の注入は例えば２段階で行なう。最終段階では図６（ｂ）のように、端子ピン５とダミーピン７の先端部を残して、二次コイル８ａ及び高圧基板組立品１１を覆う位置まで注入する。ポッティング樹脂３として例えば、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などの熱容量が大きいものが用いられ、これによりトランス８の二次コイル８ａや高圧基板組立品１１からの放出熱をよく吸収して冷却効果が高められると共に、ポッティングによって高圧側の二次コイル８ａと高圧基板組立品１１との防水性と絶縁性がそれぞれ確保され、水分等に起因する故障防止にも役立つ。なおケース１の外部に配置されるトランス８の絶縁部材８ｃで被覆された一次コイル、端子ピン５及び端子台６は、いずれもポッティングされない。
【００２１】
その後、ポッティング樹脂３で封止された封止部４から突出している端子ピン５及びダミーピン７を回路基板２にそれぞれ半田付け接続する。
【００２２】
回路基板２には、図３、図４に示すように、上記複数本の端子ピン５及び１本のダミーピン７がそれぞれ挿入されるスルーホール２ａ，２ｂが設けられ、各端子ピン５及びダミーピン７が回路基板２に個別に半田付け接続される。なお、端子ピン５の一部は例えば静電霧化装置の放電針に水分を供給するためのペルチェモジュールの電源端子とされる。ペルチェモジュールは冷却側伝熱部により放電針を冷却することで空気中の水分を放電針表面に結露させるものである。
【００２３】
ここで本発明においては、ケース１の底面からダミーピン７が立設されている。本例では図６（ａ）に示すように、金属材料からなる１本のダミーピン７の基端がケース１の底面部分に設けた圧入凹所１ｃ（図５（ａ））に圧入されており、このダミーピン７の先端部は高圧基板組立品１１の基板１１ａに設けた貫通穴４１（図５（ｂ）（ｃ））を貫通して封止部４の表面から突出している。ダミーピン７はポッティング樹脂３で封止されると共にダミーピン７の先端部は回路基板２に半田付け接続されるが、ダミーピン７自体は電気的に関与しないものであり、落下の衝撃等によって端子ピン５にかかる荷重をダミーピン７で受け止めることで荷重を分散し、端子ピン５への荷重集中を防止するために用いられる。なおダミーピン７の数は２本以上でもよい。
【００２４】
一方、端子ピン５がインサート成形される端子台６は、トランス８のボビンに一体に設けられている。さらに端子台６には図６（ａ）に示すように、トランス８の一次コイルに接続される複数本の接続ピン９がインサート成形されていると共に、各々の端子ピン５の基端５ａ（図５（ａ））と接続ピン９の基端とが、それぞれ、端子台６の内部でＬ字形に連続して形成されている。
【００２５】
しかして、上記構成の端子台６にインサート成形された端子ピン５と、ポッティング樹脂３に封止されたダミーピン７とをケース１の両端１ａ，１ｂ側に離間して立設し、これら端子ピン５とダミーピン７とを回路基板２に半田付け接続することにより、落下による衝撃などによってケース１に外力が加わった際に、端子ピン５にかかる荷重をダミーピン７で確実に受け止めて荷重を分散でき、端子ピン５への荷重集中を防止できる。また本例では、トランス８の二次コイル８ａがポッティング樹脂３で封止され、トランス８のボビンに端子台６を一体に設けたので、トランス８に対する端子台６の取り付け強度が高まる。そのうえ、トランス８のコイルに接続される接続ピン９と端子ピン５とを端子台６にそれぞれインサート成形すると共に、各々の端子ピン５と接続ピン９とをそれぞれ、端子台６の内部でＬ字形に連続形成しているので、接続ピン９を利用して端子台６から端子ピン５が抜けない構造となり、結果、従来のケース１に端子ピン５を圧入した構造と比較して、衝撃等による断線発生を確実に防止でき、取り扱い性や作業性の点で優れたものとなる。
【００２６】
さらに、端子ピン５とダミーピン７とをケース１の両端１ａ，１ｂに離間して配置して、端子ピン５とダミーピン７とのスパンを長くしたことにより、回路基板２に対するケース１の接続強度が高まり、また本例ではケース１の中央側からも１本の端子ピン５を立設したので、ケース１の変形をより確実に防止でき、結果、ケース１に内装されるトランス８や高圧基板組立品１１への応力集中を低減でき、これら電気部品の保護強化を図ることができる。
【００２７】
そのうえ、端子台６からの端子ピン５の突出方向と直角方向に接続ピン９を突出させたことにより、接続ピン９に妨げられることなく端子台６を回路基板２に密着させた状態で端子ピン５を回路基板２に半田付け接続することができ（図２の状態）、これにより、端子台６と回路基板２との接続強度が高まり、ケース１と回路基板２とを強固に一体化できる利点もある。
【００２８】
前記実施形態では、電気機器として静電霧化装置の高電圧発生装置１０を例示したが、勿論これに限らず、ケース１に内装される電気部品の端子ピン５を回路基板２に半田付け接続する分野に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の電気機器を構成する高電圧発生装置を示し、（ａ）（ｂ）はケース内部へのポッティング樹脂の注入過程を説明する斜視図である。
【図２】同上のケースを回路基板に実装した状態の斜視図である。
【図３】（ａ）は同上のケース側から見た正面図であり、（ｂ）は同上の回路基板側から見た背面図である。
【図４】同上のケースの斜視図である。
【図５】同上のケースに内装される電気部品であるトランス及び高圧基板組立品を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は上面図である。
【図６】（ａ）は同上の高電圧発生装置の側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ部の正面図、（ｃ）は（ａ）のＤ部の側面断面図である。
【図７】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ケース
１ａ  ケースの一端
１ｂ  ケースの他端
２  回路基板
３  ポッティング樹脂
４  封止部
５  端子ピン
６  端子台
７  ダミーピン
８  トランス
９  接続ピン
【図１】
2008311085.tif 000003
【図２】
2008311085.tif 000004
【図３】
2008311085.tif 000005
【図４】
2008311085.tif 000006
【図５】
2008311085.tif 000007
【図６】
2008311085.tif 000008
【図７】
2008311085.tif 000009