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【発明の名称】 放電ギャップ装置及び放電ギャップ形成方法−
【発明者】 【氏名】岡田 真実

【要約】 【課題】安価で、放電に対する耐久性を向上し、長寿命化を図ることができるようにすると共に小スペースで強度を確保できるようにし、製品の小型化の妨げにならない放電ギャップ装置を得る。

【構成】配線基板2の商用電源線路に接続された配線パターン6a及び6bと、接地パターン7との間に銅メッキ線10を接続し、この銅メッキ線の中間部12を所定長さカットしたものである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
配線基板の商用電源線路に接続された配線パターンと接地パターンとの間に銅メッキ線を接続し、該銅メッキ線の中間部を所定長さに間隔を開けたカット部を設けたことを特徴とする
放電ギャップ装置。
【請求項2】
請求項1記載の放電ギャップ装置において、
前記銅メッキ線の所定長さのカット部を放電ギャップとしたことを特徴とする
放電ギャップ装置。
【請求項3】
請求項1記載の放電ギャップ装置において、
前記銅メッキ線の両端を、前記配線基板を貫通して、互いに内側に折り曲げ、この両端間を放電ギャップとしたことを特徴とする
放電ギャップ装置。
【請求項4】
請求項1記載の放電ギャップ装置において、
前記銅メッキ線の径により放電電極の断面積を選択できるようにしたことを特徴とする
放電ギャップ装置。
【請求項5】
請求項1記載の放電ギャップ装置において、
前記銅メッキ線は、前記放電ギャップと並列に接続される回路部品のリード線であり、そのリード線の一端と他端を所定長さで対向させて、前記放電ギャップを形成させたことを特徴とする
放電ギャップ装置。
【請求項6】
配線基板の商用電源線路に接続された配線パターンと接地パターンとの間に銅メッキ線を接続する銅メッキ線接続工程と、
前記銅メッキ線の中間部を所定長さカットするカット工程とを有することを特徴とする
放電ギャップ形成方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばアンテナを有し、且つ商用電源線路に接続されるテレビジョン受像機等の商用電源駆動の電子機器に適用して好適な、放電ギャップ装置及び放電ギャップ形成方法に関し、特に、落雷による高電圧をバイパスし、この電子機器の破壊を防止するようにした技術に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、アンテナを有し、且つ商用電源線路に接続されるテレビジョン受像機やビデオ機器等の商用電源駆動の電子機器においては、アンテナへの落雷によるなんらかの保護対策が必要な場合がある。例えば、テレビジョン受像機等の電子機器として、放電ギャップ装置を備える構成として、落雷による高電圧を、この放電ギャップ装置によりバイパスするものが知られている。このような放電ギャップ装置を備えることで、落雷による高電圧が電子機器の内部に侵入した場合に、放電ギャップ装置によりバイパスされて、この電子機器を破壊することから防止することができる。
【0003】
図3は、放電ギャップ装置を備えた商用電源駆動の電子機器の一例を示す図である。この例では、電子機器としてテレビジョン受像機を想定している。図3において、1は商用電源に接続される電源プラグを示し、例えば100Vの商用交流電源が得られるコンセント(図示せず)に接続する。この商用交流電源が得られる電源プラグ1の一端及び他端を、配線基板2の商用電源線路1a及び1bを介して、交流電圧を直流電圧に変換するAC−DC変換器3の入力側に接続する。AC−DC変換器3では、例えば、100V等の商用交流電源を、直流低圧電源に変換する。
【0004】
このAC−DC変換器3の出力側に得られる直流電圧を電子機器本体4に供給し、この直流電圧(直流電源)で電子機器本体4を動作させる構成とする。また、この電子機器本体4の接地電位部である接地端子4aを、商用電源側とは絶縁されたグランド5に接続する。
【0005】
図3において、6a及び6bは夫々配線基板2の商用電源線路1a及び1bに接続されて、商用電源線路1a及び1bから引き出された配線基板2上の配線パターンを示す。7は、グランド5に接続された配線基板2上の接地パターンを示す。なお、テレビジョン受像機である電子機器本体4には、アンテナ9がアンテナ線を介して接続される。
【0006】
このような構成において、配線パターン6aと接地パターン7との間と、配線パターン6bと接地パターン7との間とのそれぞれに、落雷による高電圧をバイパスする放電ギャップ装置を設ける構成とする。
【0007】
図6は、従来の放電ギャップ装置の一例を示したものである。この例では、図6に示す如く、配線基板2上の銅箔の配線パターンの放電電極8a及び8bを、所定間隔離して配置して、放電ギャップ8を構成する。この場合、銅箔で構成された放電電極8a及び8bは、その先端部を互いに突き出す形状とし、この銅箔の放電電極8a及び8bを覆う絶縁層9を削除することにより放電を容易とすると共に、この放電電極8a及び8bの先端部に半田を付着させ強度を増すようにしていた。このように構成される放電ギャップ装置を、例えば図3に示した配線パターン6aと接地パターン7との間に設けると共に、配線パターン6bと接地パターン7との間にも設ける。
【0008】
また、別の例の放電ギャップとして、特許文献1には、所定間隔の平行な放電ギャップを挟み、線対称に一対が配設された放電電極と、この放電電極の夫々の外側に固設されたリード線脚があり、放電ギャップが形成された開口を囲み、放電電極の両面をリード線脚の基端まで絶縁用モールドで覆ったサージ吸収装置が開示されている。
【0009】
図7は、この特許文献1に記載された放電ギャップとしてのサージ吸収装置の例を示したものである。図7に示したサージ吸収装置90は、所定間隔gの平行な放電ギャップを挟む一対の金属板状の放電電極91,91と、それら放電電極91,91を所定間隔gに維持するように合成樹脂などでモールドされたモールド部92、放電電極91,91の一端にはそれぞれリード線用の脚93,93が一体に設けられている。94はモールド部92の中央にある開口で、放電電極91,91のギャップ側がモールド部92から露出している構成としてある。
【特許文献1】特開平7−95728号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
然しながら、図6に示す如き、従来例の放電ギャップ装置においては、放電電極8a及び8bを構成する銅箔の厚みは、例えば35μm程度と薄く、放電電極8a及び8b間で放電が発生したときには、その電流で、この放電電極8a及び8bが溶融し、この放電ギャップ装置の劣化が著しい不都合があった。
【0011】
そこで、このような劣化を抑えるため、図6に示した放電電極8a及び8bの先端部に半田を付着させ、強度を増す方法がある。ところが、このようにして半田を付着させたとしても、半田の付着量は、数100μm程度であるため、放電時の劣化を完全に抑えることは難しい。
【0012】
更に、この劣化を抑えるため、図6に示した対向する放電電極8a及び8bの幅を大きくし、強度を増す方法もある。然しながら、これは、製品の小型化の妨げとなり、また、図6の放電ギャップ装置は、配線基板2の配線パターンを使用しているので、配線基板2を新規なものに交換しない限り、この放電電極8a及び8bの劣化を再生することができない不都合があった。
【0013】
また、特許文献1に示す如き、図7例のサージ吸収装置を使用したときには、形状が複雑な放電電極91やモールド部92を必要とするため、コスト的に高価となる不都合があり、好ましくない。
【0014】
更に、図4に示した如き配線板に設けられた銅箔を導体として使用した放電ギャップ装置は、導体間の間隔が、配線板の作成時に唯一の値に限定されてしまい、後から間隔を調整して放電特性を調整することは困難であった。
図5に示した特許文献1に記載のサージ吸収装置の場合にも、同様に、その形状で放電特性が決まってしまい、後からギャップの間隔を広げたり、或いは逆に狭くするような調整を行うことは困難であった。
【0015】
本発明は、斯かる点に鑑み、電子機器に取付けられる放電ギャップ装置において、安価で、放電に対する耐久性を向上し、長寿命化を図ることができるようにすると共に小スペースで強度を確保できるようにし、製品の小型化の妨げにならないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の放電ギャップ装置は、配線基板の商用電源線路に接続された配線パターンに銅メッキ線の一端を接続し、その銅メッキ線の他端を接地パターンに接続する構成とする。そして、この商用電源線路に接続された銅メッキ線の中間部を所定長さカットして、カットさせた部分を、ギャップとして構成させたものである。
【0017】
本発明の放電ギャップ形成方法は、配線基板の商用電源線路に接続された配線パターンに銅メッキ線の一端を接続し、その銅メッキ線の他端を接地パターンに接続する銅メッキ線接続工程を行う。さらに、その銅メッキ線接続工程で接続された銅メッキ線の中間部を所定長さカットするカット工程を行う。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、配線基板の商用電源線路に接続された配線パターンと接地パターンとの間に銅メッキ線を接続し、この銅メッキ線の中間部を所定長さカットするだけなので、構成が簡単で安価とすることができ、且つ小スペースで強度を確保でき製品の小型化の妨げになることがない。
【0019】
本発明によれば、銅メッキ線の断面積を大きくすることが、接続する銅メッキ線の選定で簡単に対処可能で、そのように大きくすることで、放電に対する耐久性を向上でき、放電ギャップ装置としての長寿命化を図ることができる。
【0020】
また、放電ギャップ装置として劣化した場合には、配線パターン及び接地パターンと銅メッキ線とを接続させた半田を外して、別の銅メッキ線を半田付けさせる付け替え処理を行うことで、新たな放電ギャップ装置として再生させることができ、容易に再生が可能となる。
【0021】
さらに、配線基板に取付ける銅メッキ線の長さやカットする長さの設定により、任意のギャップ長を自由に選択することができ、多様な規格への対応が容易にできるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、図1及び図3を参照して、本発明の放電ギャップ装置及び放電ギャップ形成方法を実施するための最良の形態の例につき説明する。
【0023】
本例においては、背景技術の欄で既に説明した、図3に示した如き電子機器に適用したものである。即ち、図3に示したように、交流100Vなどの商用電源に接続される電源プラグ1の一端及び他端を、配線基板2の商用電源線路1a及び1bを介して、交流電圧を直流電圧に変換するAC−DC変換器3の入力側に接続する。そして、このAC−DC変換器3の出力側に得られる直流電圧を電子機器本体4に供給し、この直流電圧(直流電源)で電子機器本体4を動作させる構成とする。電子機器本体4としては例えばテレビジョン受像機とし、放送信号を受信するためのアンテナ9が接続される。また、この電子機器本体4の接地電位部である接地端子4aを、商用電源側とは絶縁されたグランド5に接続する。
【0024】
そして、配線基板2上の一方の商用電源線路1aに接続された、一方の配線パターン6aと、商用電源とは絶縁されたグランド5に接続された接地パターン7との間に、図1Aに示す如く、銅メッキ線10を接続する。さらに、配線基板2上の他方の商用電源線路1bに接続された、他方の配線パターン6bと、グランド5に接続された接地パターン7との間にも、別の銅メッキ線10を接続する。図1Aでは、1本の銅メッキ線10だけを示してあるが、2本の銅メッキ線は同様の構成である。
【0025】
本例においては、この場合、1本の銅メッキ線10の一端側10a及び他端側10bを夫々略直角に折り曲げ、この銅メッキ線10の一端側10a及び他端側10bを夫々を配線基板2の一側面より、この配線基板2に形成された貫通孔を貫通し、この配線基板2の他側面に形成された配線パターン6a(6b)及び接地パターン7に、この銅メッキ線10の一端側10a及び他端側10bを半田11により、電気的に接続し、固定する。
【0026】
本例においては、次に、この図1Aに示す如く、接続、固定された銅メッキ線10の中間部の放電ギャップ12に相当する矢印12a及び12b間を図1Bに示す如くカットし、このカット部を放電ギャップ12とし、この銅メッキ線10のカット部の一端及び他端を放電電極10c及び10dとする。
【0027】
この場合、この銅メッキ線10の放電電極10c及び10dの放電による耐久性(強度)は、この銅メッキ線10の太さ(径Φ)により決まり、本例においては、この銅メッキ線10の太さ(径Φ)を任意に選択することができ、多様な規格への対応が容易である。
【0028】
本例によれば、落雷があり、電源プラグ1より、高電圧が供給されたときは、この銅メッキ線10の放電電極10c及び10d間で放電が発生し、この高電圧がバイパスされ、この電子機器本体4内に高電圧が侵入し、この電子機器本体4を破壊することから防止する。
【0029】
本例は上述の如く、銅メッキ線10により、放電電極10c及び10dを形成しているにで、放電電極10c及び10dの放電部の断面積を容易に増やすことができ、放電に対する耐久性が向上し、長寿命化を図ることができる。
【0030】
また、本例によれば、放電電極10c及び10dの放電部の断面積は、この銅メッキ線10の太さ(径Φ)で任意に選択することができるので、多様な規格への対応が容易である。
【0031】
また、本例によれば、従来の銅箔で放電電極8a及び8bを形成するものに比べ、銅メッキ線10で放電電極10c及び10dを形成したときは、その必要な断面積を小スペースで確保することができ、電子機器の小型化を妨げることは無い。
【0032】
また、本例においては、放電電極10c及び10dが劣化したときは、銅メッキ線10の配線パターン6a(6b)及び接地パターン7の半田接続を外すことで、交換ができ、容易に再生することができる。
【0033】
また、本例によれば、放電ギャップ12の長さを銅メッキ線10の中間部のカット長により自由に選択でき、多様な規格への対応が容易である。
【0034】
更に、本例によれば、配線基板2の商用電源線路1a、1bに接続された配線パターン6a、6bと接地パターン7との間に銅メッキ線10を接続し、この銅メッキ線10の中間部を所定長さカットするだけなので、この放電ギャップ装置は構成が簡単であり、安価に得ることができる。
【0035】
図2は、本発明を実施するための最良の形態の他の例を示す。この図2につき説明するに、図1に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【0036】
この放電電極10c及び10dを形成する銅メッキ線10の一端側10a及び他端側10bを配線基板2の一面側より、自動挿入機で挿入し、取り付けるようにしたときには、図2Aに示す如く、この銅メッキ線10の一端側10a及び他端側10bを配線基板2の他面側で脱落防止のため、互いに内側に折り曲げて取り付ける如くする。
【0037】
この図2例では、この銅メッキ線10の一端側10a及び他端側10bの対向する端部を放電電極10c及び10dとし、この放電電極10c及び10d間を放電ギャップ12としたものであり、この銅メッキ線10の中間部を図2Bに示す如く、矢印13a及び13b間をカットしたもので、このカット部13のカット長(矢印13a及び13b間)は、放電ギャップ12の長さより大としたものである。
【0038】
図2例においては、その他は図1例と同様に構成したものである。
この図2例においても、図1例と同様の作用効果が得られることは、容易に理解できよう。
【0039】
図4及び図5は、本発明を実施するための最良の形態のさらに他の例を示す。この図4及び5につき説明するに、図1〜図3に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【0040】
図4は、本例の電子機器の全体構成例である。本例の場合には、放電ギャップ部と並列に、EMC(Electro-Magnetic Compatibility:電磁環境両立性)対策として電気部品を接続させた例としてある。
即ち、図4に示すように、配線基板2上の一方の商用電源線路1aに接続された、一方の配線パターン6aと、商用電源とは絶縁されたグランド5に接続された接地パターン7との間に、放電ギャップを形成し、さらに、配線基板2上の他方の商用電源線路1bに接続された他方の配線パターン6bと、グランド5に接続された接地パターン7との間にも、放電ギャップを形成する点は、図3の構成と同じである。
【0041】
そして本例においては、他方の配線パターン6bと、グランド5に接続された接地パターン7との間に、EMC対策用の部品として抵抗器20とコンデンサ30とを並列に接続してある。
【0042】
図5は、この抵抗器20の接続部で放電ギャップを構成させた例である。抵抗器20は、抵抗器本体20aの一端及び他端に、リード線である銅メッキ線21が接続させてあり、その2本のリード線21の先端を、図5に示すように、配線基板2の配線パターン6b配置部に設けた透孔と、接地パターン7に設けた透孔に挿入する。
【0043】
その上で、それぞれの透孔への挿入部を図5に示すように半田11で半田付けして、固定させると共に、電気的にも接続させる。そして、透孔からはみ出たリード線21を、折り曲げ部21a,21bで内側に折り曲げ、その先端部21c,21dを、所定間隔で近接させた状態で対向させる。このように構成することで、先端部21c,21dの間が、放電ギャップ22となる。
【0044】
図5では抵抗器20のリード線を使用した例としたが、コンデンサ30を接続するリード線を、同様に加工して、放電ギャップを形成させてもよい。或いは、抵抗器20の接続部とコンデンサ30の接続部の双方で、放電ギャップを形成させるようにしてもよい。
【0045】
このように、EMC対策用の部品として用意した素子のリード線の先端を折り曲げ加工するだけで、上述した他の例と同様な放電ギャップ部が形成され、専用の銅メッキ線を用意することなく、より簡単に放電ギャップ部を構成させることができる。
また、図4、図5の例の場合には、配線基板上のEMC対策用の部品の取付け個所に、放電ギャップ部が同時に構成されるので、それだけ設置スペースを節約でき、配線基板を小型に構成させることが可能になる。
【0046】
尚、本発明は上述した実施の形態で説明した例に限ることなく、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り得ることは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、放電ギャップ装置を、アンテナが接続されるテレビジョン受像機の電源部に適用した例としたが、放電ギャップ装置が必要なその他の電子機器に適用してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の放電ギャップ装置を実施するための最良の形態の例を示す断面図で、図1Aは切断前の状態を示した断面図で、図1Bは切断後の状態を示した断面図である。
【図2】本発明の放電ギャップ装置を実施するための最良の形態の他の例を示す断面図で、図2Aは切断前の状態を示した断面図で、図2Bは切断後の状態を示した断面図である。
【図3】放電ギャップ装置を備えた電子機器構成の一例を示すブロック図である。
【図4】放電ギャップ装置を備えた電子機器構成の他の例を示すブロック図である。
【図5】本発明の放電ギャップ装置を実施するための最良の形態の更に他の例を示す断面図である。
【図6】従来の放電ギャップ装置の例を示す平面図である。
【図7】従来の放電ギャップ装置の別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0048】
1…電源プラグ、1a、1b…商用電源線路、2…配線基板、3…AC−DC変換器、4…電子機器本体、4a…接地端子、5…グランド、6a、6b…配線パターン、7…接地パターン、8…放電ギャップ、9…アンテナ、10…銅メッキ線、10a…銅メッキ線の一端、10b…銅メッキ線の他端、10c、10d…放電電極、11…半田、12…放電ギャップ、12a,12b…切断位置、13a,13b…切断位置、20…抵抗器、21…銅メッキ線(リード線)、21a,21b…折り曲げ部、21c,21d…先端部、22…放電ギャップ、30…コンデンサ、90…サージ吸収装置、91…放電電極、92…モールド部、93…リード線用の脚、94…モールド部の中央の開口
【出願人】 【識別番号】000002185
【氏名又は名称】ソニー株式会社
【出願日】 平成18年8月4日(2006.8.4)
【代理人】 【識別番号】100122884
【弁理士】
【氏名又は名称】角田 芳末

【識別番号】100133824
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 仁恭


【公開番号】 特開2008−41408(P2008−41408A)
【公開日】 平成20年2月21日(2008.2.21)
【出願番号】 特願2006−213674(P2006−213674)