JP2013098180A - アースコイルの固定構造及びそれを用いた機器 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上にアースとなるトラック（パターン）が形成されていなくてもアースコイルを基板上に固定できるようにする。
【解決手段】機器１０の可触導電部４，５のアース内部配線９の途中に接続されたアースコイル２と、電気部品が実装された基板１と、基板１と係合可能な係止爪３４を有し、アースコイルを保持するとともに、係止爪３４を基板１と係合させることで、アースコイル２を基板１上に機械的に固定するスペーサー３と、を備えた構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、アースコイルの固定構造及びそれを用いた機器に関する。

一般に、アース接続を必要とする機器においては、可触導電部に二重絶縁や強化絶縁を施すか、可触導電部を機器の内部配線により電源プラグのアースへ接続することで感電に対しての保護を行う。可触導電部とは、人が触ることのできる金属部分であり、ＩＥＣ（国際電気標準会議）規格上では「テストプローブ（人の指を想定した試験指）で触れることができる部分又は表面」と定義されている。また、アース接続された可触導電部から電源プラグまでの内部配線上に発生したノイズ成分や電源プラグのアースを通して機器の外部から侵入してくるノイズ成分を、アースコイルによって低減させるように構成した機器が存在する。

このノイズ対策用のアースコイルは、従来、可触導電部に接続されているアース内部配線の途中に接続し、完全な固定をせずに機器内部に配置されている場合や、あるいは電気部品が実装された基板上にアースとなるトラック（パターン）を形成して、この基板にアースコイルを接続するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０２−１５５１０９号公報（図１、図４）

しかしながら、アースコイルをアース内部配線の途中に接続して完全な固定をせずに機器内部に配置されているものにあっては、アースコイルの巻線を充電部などから絶縁するための絶縁材（例えば絶縁テープ等）が必要となる。これを解消するには、アースコイルを固定する構造を追加するためにスペースを確保すればよいが、機器によってはこのスペースを確保することが困難な場合もある。

また、基板上にアースとなるトラック（パターン）を形成して、この基板にアースコイルを接続するようにしたものにあっては、ＩＥＣ（国際電気標準会議）規格に準拠するために、基板上に、アースとなる最低２つのトラック（パターン）を独立した半田付けの点として形成する必要がある。そのため、アースコイルのリードを少なくとも２つに分割し、基板に実装するなどの対策が必要となるが、アースコイルのリードを少なくとも２つに分割する加工が困難であったり、基板上のスペースの問題で実現が困難な場合もある。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、基板上にアースとなるトラック（パターン）が形成されていなくてもアースコイルを基板上に固定できるようにすることを目的とする。

本発明に係るアースコイルの固定構造は、機器の可触導電部のアース内部配線の途中に接続されたアースコイルと、電気部品が実装された基板と、この基板と係合可能な係止爪を有し、アースコイルを保持するとともに、前記係止爪を前記基板と係合させることで、アースコイルを基板上に機械的に固定するスペーサーと、を備えたものである。

本発明のアースコイルの固定構造においては、基板上に、機器の可触導電部のアースとなるトラック（パターン）が形成されていなくても、基板と係合可能な係止爪を有するとともにアースコイルを保持するスペーサーを用いて、アースコイルを基板上に固定することができる。このため、アース内部配線の途中にアースコイルを接続し完全な固定をせずに機器内部に配置されている場合に必要であった充電部などから絶縁するための絶縁材（例えば絶縁テープ等）を不要とすることができる。また、アースコイルの設置スペースの確保が容易となり、限られたスペースの中で効率の良い配置ができる。

本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造を備えた機器（炊飯器）の結線図である。 本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造を図３とは異なる角度から示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造に用いるスペーサーを係止爪側より見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造に用いるスペーサーの下面図である。 本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造に用いるスペーサーの上面図である。

図１は本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造を備えた機器（炊飯器）の結線図、図２は本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造を示す斜視図、図３は本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造を示す縦断面図、図４は本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造を図３とは異なる角度から示す縦断面図である。
本発明の実施形態のアースコイルの固定構造は、図１乃至図４のように基板１上に、アースとなるトラック（パターン）が形成されていなくても、アースコイル２を、スペーサー３を用いて機械的に固定できるようにしたものである。基板１には電子部品を含む電気部品が実装されている。

すなわち、アースコイル２は、主に可触導電部を有する機器、例えば炊飯器１０のノイズ対策用として設けられたものである。可触導電部とは、既述したように人が触ることのできる金属部分であり、炊飯器１０では、内釜を側面から加熱するための胴ヒーター部４や内釜を上面から加熱するための蓋ヒーター部５が可触導電部となる。したがって、胴ヒーター部４や蓋ヒーター部５には、アース内部配線６，７がそれぞれ接続され、これらアース内部配線６，７は、結束部８によって１本のアース内部配線９にまとめられ、電源プラグ１１のアース１２へ接続されている。１本にまとめられたアース内部配線９の途中には、アースコイル２が接続されており、アース接続された胴ヒーター部４や蓋ヒーター部５から電源プラグまでの内部配線上に発生したノイズ成分や電源プラグのアースを通して機器の外部から侵入してくるノイズ成分をアースコイル２によって低減することができるように構成されている。なお、電源プラグ１１のメインの電源ライン１３は、基板１に接続されている。

また、スペーサー３は、図３及び図４のようにアースコイル２を保持して、アースコイル２を基板１上に機械的に固定するものであり、アースコイル２を基板１の板面から所定距離浮いた状態で保持するための隙間確保用の筒部３１と、アースコイル２が載置されて保持される台座部３２と、筒部３１の内方に設けられて当該筒部３１から下方へ突出し、基板１に形成した係合用穴３３のエッジと係合可能な係止爪３４とを有している。

次に、スペーサー３の詳細と、アース内部配線９とアースコイル２のリード線の結線部の詳細について、図５乃至図７を用い、図１乃至図４を参照しながら説明する。図５は本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造に用いるスペーサーを係止爪側より見た斜視図、図６は本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造に用いるスペーサーの下面図、図７は本発明の実施形態に係るアースコイルの固定構造に用いるスペーサーの上面図である。
スペーサー３は、図３、図４、図５、図７のように台座部３２に、アースコイル２の外郭の側面部の一部を覆う周壁３５が形成され、周壁３５によってアースコイル２の位置決めができ、基板１へのアースコイル２の実装時の作業性を向上させることができるようになっている。また、周壁３５は、基板１上の他の部品とアースコイル２との接触を防止し、アースコイル２の絶縁皮膜を保護する機能も有している。これにより、アースコイル２の信頼性を向上させることができる。

また、スペーサー３には、アースコイル２のリード線２１の引出部付近に切欠き３６が形成されている。アースコイル２のリード線２１とアース内部配線９とは、基板１とアースコイル２の間における切欠き３６部位、つまりアースコイル２のコアよりも低い位置（基板１の板面寄りの位置）における切欠き３６部の位置にて、固定用端子２２によって接続されている。これにより、固定用端子２２がスペーサー３やアースコイル２のコアと干渉するのを防止でき、かつスペーサー３のエッジによる配線の傷つきや固定用端子２２によるコイル絶縁皮膜の傷つきを防止できるようになっている。そして、アース内部配線９に接続したアースコイル２を、スペーサー３によって基板１上に実装することができる。このため、アースコイル２の巻線を充電部などから絶縁するための絶縁材（例えば絶縁テープ等）が不要となる。また、アースコイル２の設置スペースの確保が容易となり、限られたスペースの中で効率の良い配置ができる。

また、固定用端子２２を貫通したアースコイル２のリード線２１の末端を延出させ、図３のように基板１に形成した半田付け用穴３７に挿入し、半田付けしている。つまり、アースコイル２は、これを保持するスペーサー３の係止爪３４により基板１に仮固定され、リード線２１の末端の半田付けにより基板１に本固定される。このように、スペーサー３の係止爪３４を用いることで、アースコイル２と基板１間を半田付けするまでの仮固定ができるので、組立作業性が向上する。また、アースコイル２のリード線２１はスペーサー３の切欠き３６内に配置され、そこからリード線２１の延出部がストレート状に延びているので、基板１の半田付け用穴３７へのリード線２１の挿入性がよくなる。

また、スペーサー３とアースコイル２は、図示しない接着剤（例えば、シリコンなど）で互いに固定されており、これによって基板１へのアースコイル２の実装時の作業性が向上している。さらに、スペーサー３とアースコイル２間の摩擦がなくなり、スペーサー３によるアースコイル２の絶縁材の傷つけが防止され、さらに振動などによる半田部への応力が緩和されるようになっている。

また、スペーサー３には、図５乃至図７のように少なくともアースコイル２を保持する面、つまり台座部３２に通気穴３８が形成されている。これにより、動作中のノイズ発生時のアースコイル２の発熱を、通気穴３８を通過する空気により冷却することができ、放熱性能が向上する。

なお、固定用端子２２とアースコイル２のコアとの間の隙間に絶縁材（図示せず）を設けることが望ましい。これにより、固定用端子２２によるコイル絶縁皮膜の傷つけを確実に防止することができる。

以上のように、本発明によれば、基板１上に、炊飯器１０の可触導電部のアースとなるトラック（パターン）が形成されていなくても、アースコイル２をスペーサー３を用いて基板１上に実装することができた。このため、アースコイルを機器のアース内部配線の途中に接続し、完全な固定をせずに機器内部に配置されている場合に必要であった充電部などから絶縁するための絶縁材（例えば絶縁テープ等）を不要とすることができた。また、アースコイル２の設置スペースの確保が容易となり、限られたスペースの中で効率の良い配置ができた。

なお、ここでは本発明の適用機器として炊飯器１０を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものでなく、例えば電磁誘導加熱調理器など、アース接続を必要とする機器全般に適用できるものであることは言うまでもない。

１ 基板、２ アースコイル、３ スペーサー、４ 胴ヒーター部（可触導電部）、５ 蓋ヒーター部（可触導電部）、６，７，９ アース内部配線、８ 結束部、１０ 炊飯器（機器）、１１ 電源プラグ、１２ 電源プラグのアース、１３ 電源ライン、２１ アースコイルのリード線、２２ 固定用端子、３１ 筒部、３２ 台座部、３３ 係合用穴、３４ 係止爪、３５ 台座部の周壁、３６ 切欠き、３７ 半田付け用穴、３８ 通気穴。

Claims (10)

1. 機器の可触導電部のアース内部配線の途中に接続されたアースコイルと、
   電気部品が実装された基板と、
   前記基板と係合可能な係止爪を有し、前記アースコイルを保持するとともに、前記係止爪を前記基板と係合させることで、前記アースコイルを前記基板上に機械的に固定するスペーサーと、
   を備えたことを特徴とするアースコイルの固定構造。
2. 前記スペーサーは、
   前記アースコイルを前記基板の板面から所定距離浮いた状態で保持する筒部と、
   前記筒部の内方に設けられて当該筒部から下方へ突出し、前記基板に形成した係合用穴のエッジと係合可能な前記係止爪とを有していることを特徴とする請求項１記載のアースコイルの固定構造。
3. 前記スペーサーの前記筒部により浮かされた前記アースコイルと前記基板との間で、前記アース内部配線と前記アースコイルのリード線とが固定用端子で接続されていることを特徴とする請求項２記載のアースコイルの固定構造。
4. 前記固定用端子を貫通した前記アースコイルのリード線の末端が、前記基板に形成した穴に挿入され、半田付けされていることを特徴とする請求項３記載のアースコイルの固定構造。
5. 前記スペーサーは、前記アースコイルの外郭の少なくとも側面部の一部を覆っていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のアースコイルの固定構造。
6. 前記スペーサーは、前記アースコイルのリード線の引出部付近に切欠きが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のアースコイルの固定構造。
7. 前記スペーサーと前記アースコイルとは、接着剤で互いに固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のアースコイルの固定構造。
8. 前記スペーサーは、少なくとも前記アースコイルを保持する面に、通気穴が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のアースコイルの固定構造。
9. 前記固定用端子と前記アースコイルとの間の隙間に、絶縁材が設けられていることを特徴とする請求項３乃至請求項８のいずれかに記載のアースコイルの固定構造。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれかのアースコイルの固定構造を備えたことを特徴とする機器。

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