(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末用網制御装置におけるインターフェース回路を構成するフォトカプラを、そのパッケージ部から突出した端子ピンを回路基板に固着して回路基板に具備するものにおいて、
上記端子ピン（１２）（１３）を回路基板（１１）の一方の面（１１ａ）に固着し、その面（１１ａ）側に電気絶縁材料からなるケース（１７）を、フォトカプラのパッケージ部（１５）とその端子ピン（１２）（１３）を覆って固設し、回路基板（１１）には上記パッケージ部（１５）に位置して充填用穴（１６）を形成し、該穴（１６）から上記ケース（１７）内に電気絶縁材（２０）を充填して、該電気絶縁材（２０）で上記パッケージ部（１５）の全面と該パッケージ部（１５）から突出した端子ピン（１２）（１３）の全外面を被覆したことを特徴とする端末用網制御装置におけるフォトカプラの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は端末用網制御装置におけるフォトカプラの取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気、ガス、水道のメータを電話回線を介して自動検針して検針データを収集する装置として図７に示すように、電気、ガス、水道のメータ１よりなる端末装置Ａと、電話回線３に接続されている回線側制御回路４及びメータ側制御回路２等からなる端末用網制御装置Ｂとを接続し、この端末用網制御装置Ｂ内においてフォトカプラ５，６を設け、端末装置Ａからの信号をフォトカプラ５の発光ダイオード７からフォトトランジスタ８を介して端末用網制御装置Ｂへ受信し、また、端末用網制御装置Ｂからの信号をフォトカプラ６の発光ダイオード９からフォトトランジスタ１０を介して端末装置Ａへ送信するように構成し、両装置間を電気的に分離して、耐ノイズ性及び耐雷性を図ったものがある。
【０００３】
そして、インターフェース回路を構成する回路基板に上記のフォトカプラ５を実装する構造として、従来図８に示すように、フォトカプラ５の発光ダイオード７の端子ピン１２とフォトトランジスタ８の端子ピン１３を共にパッケージ部１５から突出してその先部を回路基板１１に貫通し、その貫通した先端１２ａ，１３ａをハンダ付け１４で固着して実装するものがある。図中１５ｂは透明樹脂部を示す。
【０００４】
また、他方のフォトカプラ６についても同様の構造で回路基板１１に実装されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のフォトカプラ５，６の耐ノイズ性、耐雷性は、その発光ダイオード７，９とフォトトランジスタ８，１０とが電気的に分離されていることと、両端子ピン１２，１３の露出部分間がパッケージ部分１５で電気的に分離されていることに依存する。
【０００６】
しかし、一般に上記発光ダイオード７，９とフォトトランジスタ８，１０間の絶縁破壊電圧は、雷サージのように時間幅の短い電圧パルスに対しては２０Ｋｖ以上であるが、両端子ピン１２，１３間での絶縁破壊電圧は、これが外気部へ露出されていることにより約１２Ｋｖ程度である。
【０００７】
そのため、電話回線側から雷のように短時間の高電圧が印加されると、発光ダイオード７，９とフォトトランジスタ８，１０間での絶縁破壊は阻止されるものの図８の矢印Ａに示す如く両端子ピン１２，１３の先端１２ａ，１３ａ間で放電したり、或いは矢印Ｂの如くパッケージ部分１５の表面を伝って両端子ピン１２，１３間で放電し、結果的にフォトカプラ５，６部での絶縁破壊が生じ、端末装置が雷サージから保護されない場合がある。
【０００８】
そこで本発明は、上記のような端末用網制御装置のインターフェース回路において、そのフォトカプラ部での絶縁破壊電圧を高め、耐雷性、耐ノイズ性を高めて雷サージやノイズからの端末装置の保護を向上させることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段とその作用】
上記の目的を解決するために請求項１の第１の発明は、端末用網制御装置におけるインターフェース回路を構成するフォトカプラを、そのパッケージ部から突出した端子ピンを回路基板に固着して回路基板に具備するものにおいて、
上記端子ピン（１２）（１３）を回路基板（１１）の一方の面（１１ａ）に固着し、その面（１１ａ）側に電気絶縁材料からなるケース（１７）を、フォトカプラのパッケージ部（１５）とその端子ピン（１２）（１３）を覆って固設し、回路基板（１１）には上記パッケージ部（１５）に位置して充填用穴（１６）を形成し、該穴（１６）から上記ケース（１７）内に電気絶縁材（２０）を充填して、該電気絶縁材（２０）で上記パッケージ部（１５）の全面と該パッケージ部（１５）から突出した端子ピン（１２）（１３）の全外面を被覆したことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、パッケージ部（１５）から突出した端子ピン（１２）（１３）が電気絶縁材（２０）で被覆されているので、雷のような高電圧が印加された場合においても両端子ピン（１２）（１３）間での放電が阻止される。
【００１２】
更に、本発明においては、フォトカプラのパッケージ部（１５）も電気絶縁材（２０）で被覆されているので、端子ピン（１２）（１３）間での放電の阻止が一層確実なものになる。
【００１４】
本発明においては、更に、流動性を有する電気絶縁材（２０）を充填用穴（１６）からケース（１７）内に流し込むことにより、この電気絶縁材（２０）がフォトカプラのパッケージ部（１５）と両端子ピン（１２）（１３）の全外面部に充填され、その後硬化する。したがって、パッケージ部（１５）と両端子ピン（１２）（１３）を電気絶縁材（２０）で被覆する作業が容易に行える。また、多量生産する場合において、全ての製品における電気絶縁材（２０）の被覆厚さを一定にすることができ、全ての製品の性能が安定する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は本発明の第１実施例を示す。
１１は電気絶縁材料からなる回路基板で、プリント配線等によりインターフェース回路を構成する。
【００１６】
５は上記図７に示すように配線されたフォトカプラで、そのパッケージ１５内に発光ダイオード７及びフォトトランジスタ８の素子が対向して配置されているとともにこの両素子相互の対向部分は透明の樹脂１５ｂになっている。また、夫々の端子ピン１２，１３をパッケージ部１５から突出してその先端をハンダ付け１４により回路基板１１に固着してフォトカプラ５が回路基板１１に実装されている。
【００１７】
上記図７に示す他方のフォトカプラ６も上記のフォトカプラ５と同様にして回路基板１１に実装され、両フォトカプラ５，６は図２に示すように近接して配置されている。そして、その一方のフォトカプラ５が端末装置Ａからの信号を発光ダイオード７からフォトトランジスタ４を介して端末用網制御装置Ｂに受信する機能を有し、他方のフォトカプラ６が端末用網制御装置Ｂからの信号を発光ダイオード９からフォトトランジスタ４を介して端末装置Ａに送信する機能を有している。
【００１８】
１６は上記回路基板１１に、その表裏方向に貫通して形成した充填用穴で、上記実装された両フォトカプラ５，６が位置する部分に形成され、かつ、該充填用穴１６の内周端１６ａとフォトカプラ５，６におけるパッケージ部１５の外面との間に間隙ｄが形成されるようにその穴形状が設定されている。
【００１９】
１７は電気絶縁材料、例えば合成樹脂材で形成された充填用のケースで、上記２個のフォトカプラ５，６のパッケージ部１５と両端子ピン１２，１３を覆う箱形に形成され、その開口端周縁にフランジ１７ａが形成されている。そして、該ケース１７は、回路基板１１におけるフォトカプラ５，６が実装された面１１ａ側において、両フォトカプラ５，６を内蔵するように被せてそのフランジ１７ａを接着剤１８により回路基板１１に接着して備えられている。１９は回路基板１１に形成した空気抜き用の穴である。
【００２０】
２０は上記ケース１７内に充填した電気絶縁材で、その使用材料としては、流動性状態で充填でき、その後自然硬化又は熱硬化する樹脂、例えばシリコン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を使用する。この電気絶縁材２０の充填方法としては、図１に示すように、回路基板１１に実装したフォトカプラ５，６及びケース１７が回路基板１１の下側に位置するように回路基板１１を設置し、流動性の上記シリコン樹脂等の電気絶縁材２０を充填用穴１９から流し込んで、ケース１７内の全空間に充填するとともにフォトカプラ５，６におけるパッケージ部１５の上面を被覆するように充填用穴１６部にも充填する。
【００２１】
この流し込み時において、ケース１７内の空気は空気抜き用の穴１９から押し出され、上記の充填が良好に行われる。そして、充填後、その電気絶縁材２０を硬化させることにより、図１に示すように、フォトカプラ５，６のパッケージ部１５及びその突出した端子ピン１２，１３が上記電気絶縁材２０により外気部に露出されることなく埋め込まれた状態で被覆される。
【００２２】
尚、上記の電気絶縁材２０の硬化後における回路基板１１の使用状態は、図１のようにフォトカプラ５，６が下向きの状態に限られるものではなく、フォトカプラ５，６が上向きの状態等、所望の状態で使用できることは勿論である。
【００２３】
以上のように両端子ピン１２，１３を電気絶縁材２０で被覆することにより、図１に示す一方の端子ピン１３に雷のような高電圧が印加された場合でも、その端子ピン１３から他方の端子ピン１２への放電が阻止される。したがって、絶縁破壊電圧は、発光ダイオード７，９とフォトトランジスタ８，１０との離間による耐電圧特性により定まることになり、この部分での耐電圧特性を高くすることにより、雷のような高電圧によるフォトカプラ５，６部での絶縁破壊を阻止することができる。
【００２４】
更に、図１のようにフォトカプラ５，６におけるパッケージ部１５の全外面をも電気絶縁材２０で被覆したことにより、一層確実に上記の放電を阻止することができる。
【００２５】
図３及び図４は本発明の第２実施例を示す。
【００２６】
本実施例は、上記フォトカプラ５，６の端子ピン１２，１３を回路基板１１に貫通し、その先端１２ａ，１３ａをハンダ付け１４してフォトカプラ５，６を回路基板１１に実装する構造のものに適用した例である。尚、図中、７は発光ダイオード、８はフォトトランジスタを示す。
【００２７】
この構造においては、上記実施例のような１個のケース１７によっては両端子ピン１２，１３の全面及びパッケージ部１５の全外面を被うことができない。そのため、上記のようなケース１７を使用することなく、突出した両端子ピン１２，１３とパッケージ部１５の全外面及び両端子ピン１２，１３の先端１２ａ，１３ａ部の全外面に上記と同様な樹脂からなる電気絶縁材２０を盛り付けて、両端子ピン１２，１３間の上記のような放電を阻止している。
【００２８】
また、回路基板１１には上記実施例と同様な充填用穴１６を形成し、パッケージ部１５の裏側への電気絶縁材２０の盛り付け作業の容易性と確実性を図っている。
【００２９】
本第２実施例においても上記第１実施例と同様の作用、効果を発揮する。
図５は本発明の第３実施例を示す。
本実施例は、上記両端子ピン１２，１３を回路基板１１に貫通することなく接着剤１４で固着してフォトカプラ５，６を実装する構造のものにおいて、上記電気絶縁材２０を、パッケージ部１５から突出した両端子ピン１２，１３の全外面と、パッケージ部１５における両端子ピン１２，１３の突出部付近に盛り付け、その他のパッケージ外面１５ａには電気絶縁材２０を盛り付けないようにしたものである。
【００３０】
本実施例においても、パッケージ部１５から突出した両端子ピン１２，１３の全外面が電気絶縁材２０で被覆されているため、両端子ピン１２，１３間での上記の放電は阻止される。
【００３１】
図６は本発明の第４実施例を示す。
本実施例は、上記両端子ピン１２，１３を回路基板１１に貫通し、その先端１２ａ，１３ａをハンダ付け１４してフォトカプラ５，６を回路基板１１に実装する構造のものにおいて、上記第３実施例のように、パッケージ部１５から突出した両端子ピン１２，１３の全外面とパッケージ部１５における両端子ピン１２，１３の突出部付近を上記電気絶縁材２０で被覆したものである。
【００３２】
本実施例においても、パッケージ部１５から突出した両端子ピン１２，１３の全外面が電気絶縁材２０で被覆されているため、両端子ピン１２，１３間での上記の放電は阻止される。
【００３３】
【発明の効果】
以上のようであるから、請求項１記載の発明によれば、フォトカプラの外部、すなわちパッケージ部から突出した両端子ピン間での放電を阻止できるため、フォトカプラの耐電圧を、その内部、すなわち発光ダイオードとフォトトランジスタの電気的分離部における絶縁破壊電圧まで高めることができる。したがって、電話回線側からのノイズや雷サージの侵入に対するメータ側の保護性能を向上することができる。
【００３４】
更に、フォトカプラのパッケージ部も電気絶縁材料で被覆したので、両端子ピン間での放電の阻止を一層確実なものにできる。
更に、上記電気絶縁材の被覆作業が容易かつ確実に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す側断面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】本発明の第２実施例を示す側断面図。
【図４】図３の平面図。
【図５】本発明の第３実施例を示す側断面図。
【図６】本発明の第４実施例を示す側断面図。
【図７】本発明を適用する端末用網制御装置の回路図。
【図８】従来のフォトカプラ取付構造を示す側断面図。
【符号の説明】
５，６…フォトカプラ            ７，９…発光ダイオード
８，１０…フォトトランジスタ    １１…回路基板
１２，１３…端子ピン            １５…パッケージ部
１６…充填用穴                  １７…ケース
２０…電気絶縁材
【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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【図８】
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