JP4084276B2 - ガス漏れ警報器及びその製造時における流動方法 - Google Patents

ガス漏れ警報器及びその製造時における流動方法 Download PDF

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Description

本発明は商用電源で駆動するガス漏れ警報器及びその製造時における流動方法に関する。
ガス漏れ警報器には商用電源で駆動するタイプのものが多く存在する。この種のガス漏れ警報器はプラグが取り付けられた電源コード部を有しているため、これに係る種々の問題があった。以下にこの問題を図面を用いて説明する。図6及び図7は、従来のこの種のガス漏れ警報器の基本構成を示す図である。なお、図6及び図7は、ガス漏れ警報器の断面形状に対応している。
図6に示すガス漏れ警報器8の外形は箱型をしており、本体ケース811側と電源コード部12側とから基本構成されている。本体ケース811に収容された基板814の実装面(図中下面)には、ガスセンサSやマイコンM等の各種電子部品が搭載されている。各電子部品の端子は、基板814を貫通して、半田ランドや配線パターンが印刷された基板814のパターン面(図中上面)にて半田815付けされている。このパターン面上には、各種電子部品に電源供給するための電源コード121の導線121aが半田815付けされている。
電源コード121は、基板814の実装面からパターン面に導線が貫通されて上述のように半田付けされると共に、ブッシュ123を介して本体ケース811側のブッシュ固定壁812に固定されて外部に導出されている。そして、その一端には、商用電源に電気接続するためのプラグ122が取り付けられている。なお、このような電源コード121に関わる部位を電源コード部12とよぶ。
ところで、周知のように、ガス漏れ警報器をはじめとする電子機器類は、検査工程や調整工程を経て、製造されて出荷される。この検査工程や調整工程は、できるだけ出荷製品に近い状態で行う必要がある。すなわち、図6に示すような、電子部品が実装された基板814が本体ケース811に収容された状態で検査や調整を行う必要がある。特に、ガス漏れ警報器においては、運用時に正確に警報を行うために、ガス濃度の検査や調整は、センサSが本体ケース811に収容された状態で行う必要がある。
このため、製造時において警報器は、図6に示すような電源コード部12が取り付けられた状態で、検査工程や調整工程をはじめとする他工程を流動することになり、作業性が好ましくなかった。そこで、図7に示すように、電源コード部12を最終段階で取り付け可能なようにしたガス漏れ警報器9が提案されている。
図7に示すガス漏れ警報器9の外形も箱型をしており、本体ケース911側と電源コード部12側とから基本構成されている。図6の従来例と同様、本体ケース911に収容された基板914の実装面には、ガスセンサSやマイコンM等の各種電子部品が搭載され、それらの端子は、基板914を貫通して、半田ランドや配線パターンが印刷されたパターン面にて半田915付けされている。このパターン面上には、メス型電源コネクタ912の端子912aも半田915付けされている。
そして、上記メス型電源コネクタ912に嵌合可能なオス型電源コネクタ124が電源コード121に取り付けられており、最終段階までは電源コード部12を取り外した状態で流動できるようにしている。
しかしながら、図7の従来例は、部品点数の増加、構成の複雑化、筐体の大型化、これにともなうコスト高を招くものであった。すなわち、図7の従来例を、図6の従来例と比較すると明らかなように、付加された両コネクタ912、124の分だけ筐体が大型化すると共に複雑化していることがわかる。
よって本発明は、上述した現状に鑑み、コネクタ等の付加部品を用いることなく、容易に最終段階で電源コード部を取り付けることを可能にして、製造時の作業性を大幅に向上させることができるガス漏れ警報器及びその流動方法を提供することを課題としている。
上記課題を解決するためになされた請求項1記載のガス漏れ警報器は、商用電源で駆動するガス漏れ警報器において、実装面にガスセンサやマイコン等の各種電子部品が搭載され、パターン面に前記電子部品の端子が半田付けされる半田ランドや配線パターンが印刷されるとともに、商用電源が供給されるコンセントに接続されるプラグを一端に有し前記電子部品に電源供給するための電源コードの他端の導線が半田付けされる電源コード用半田ランドが形成されている基板と、前記パターン面側を露出させて前記基板を保持収容する本体ケースと、前記本体ケースに保持収容された前記基板上方を覆うように前記本体ケースと一体化されるカバーとを備え、前記基板には、前記電源コードの導線を前記電源コード用半田ランドに半田付けする際に少なくとも前記導線の位置決め用として機能する位置決め手段が設けられるとともに、前記電源コードの前記導体が前記電源コード用半田ランドに半田付けされる前の前記ガスセンサやマイコン等の各種電子部品が搭載された前記基板が前記本体ケースに保持収容され前記カバーが前記本体ケースと一体化されない状態でガス濃度の検査や調整を行う検査工程や調整工程において、検査トレイに搭載されたとき、電源供給ピンが接触されて100ボルト試験用電源を前記電子部品に一時的に供給するための電源供給ランドが形成されていることを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、本体ケースにおいて電源コードの導線の半田ランドが形成されている基板上の部位は、露出している。また、この基板には、導線を半田ランドに半田付けする際にこの導線の位置決め用として機能する位置決め手段が設けられている。そして、カバーは、露出されている基板上の部位の上方を覆うように本体ケースと一体化されるような構成になっている。このように、カバーを取り付けるまでは、本体ケースの導線の半田ランドが形成されている基板上の部位は露出しており、基板には導線の位置決め用として機能する位置決め手段が設けられているので、このガス漏れ警報器の製造時の最終段階で電源コードだけを半田付けにより簡単に取り付けることができる。
また、ガス漏れ警報器に必須の検出濃度調整や検査作業は、センサ等の実装部品を本体ケースに取り付けた状態で電源供給ランドから試験用電源を電子部品に一時的に供給することで動作状態にして正確に行うことができるうえに、最終段階で商用電源を供給するための電源コードを半田付けにより容易に取り付けることができる。
上記課題を解決するためになされた請求項2記載のガス漏れ警報器の製造時における流動方法は、請求項1記載のガス漏れ警報器の製造時における流動方法であって、前記電源コードを前記本体ケースに取り付ける作業と前記カバーを前記本体ケースに取り付ける作業を残して、このガス漏れ警報器に関する一連の組立作業を行う第1組立工程と、前記第1組立工程終了後、検査トレイに搭載して電源供給ピンに前記電源供給ランドを接触させ、100ボルトの試験用電源を前記電源供給ランドから前記電子部品に一時的に供給してこのガス漏れ警報器に関するガス濃度の検査及び調整を行う検査調整工程と、前記検査調整工程に続いて、前記位置決め手段を利用して前記導線を前記半田ランドに半田付けすることにより、前記電源コードを前記本体ケースに取り付ける第2組立工程と、前記第2組立工程に続いて、前記カバーを前記本体ケースに取り付ける第3組立工程と、を含むことを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、検査調整工程において、第1組立工程終了後、電源供給ランドから試験用電源を電子部品に一時的に供給してこのガス漏れ警報器に関するガス濃度の検査及び調整を行い、検査調整工程に続く第2組立工程において、位置決め手段を利用して導線を半田ランドに半田付けすることにより電源コードを本体ケースに取り付け、これに続く第3組立工程において、カバーを本体ケースに取り付けるようにしている。したがって、半田付けによる電源コードの取付けを維持しつつ、検査調整工程等ではコードレス状態で製品を流動させることができる。
請求項1記載の発明によれば、カバーを取り付けるまでは、本体ケースの導線の半田ランドが形成されている基板上の部位は露出しており、基板には導線の位置決め用として機能する位置決め手段が設けられているので、このガス漏れ警報器の製造時の最終段階で電源コードだけを半田付けにより簡単に取り付けることができる。すなわち、最終段階に至るまではコードレス状態で製品を流動させ、最終段階で半田付けにより電源コードを取り付けることができる。したがって、半田付けによる電源コードの取付けを維持しつつ、コードレス状態で製品を流動させることができるので、ガス漏れ警報器を大型化、複雑化させることなく、且つ、製造時の作業性を大幅に向上させることができる。
また、ガス漏れ警報器に必須の検出濃度調整や検査作業は、センサ等の実装部品を本体ケースに取り付けた状態で電源供給ランドから試験用電源を電子部品に一時的に供給することで正確に行うことができるうえに、最終段階で商用電源を供給するための電源コードを半田付けにより容易に取り付けることができる。したがって、商用電源で駆動するガス漏れ警報器において、正確に検出濃度調整や検査を行うことができ、その製造時の作業性を向上させることができる。
請求項2記載の発明によれば、検査調整工程において、第1組立工程終了後、電源供給ランドから試験用電源を電子部品に一時的に供給してこのガス漏れ警報器に関するガス濃度の検査及び調整を行い、検査調整工程に続く第2組立工程において、位置決め手段を利用して導線を半田ランドに半田付けすることにより電源コードを本体ケースに取り付け、これに続く第3組立工程において、カバーを本体ケースに取り付けるようにしている。したがって、半田付けによる電源コードの取付けを維持しつつ、検査調整工程等ではコードレス状態で製品を流動させることができるので、ガス漏れ警報器を大型化、複雑化させることなく、且つ、製造時の作業性を大幅に向上させることができる。
[第1実施形態]
図1及び図2は、本発明の第1実施形態に係り、図1(A)は、電源コード部の取り付け前のガス漏れ警報器の状態を示す斜視図であり、図1(B)は、図1(A)の半田ランド近傍を示す正面図である。図2(A)は、電源コード部の取り付け後のガス漏れ警報器の状態を示す斜視図であり、図2(B)は、図2(A)の半田ランド近傍を示す正面図である。
図1(A)に示すように、ガス漏れ警報器1の外形は箱型をしており、本体ケース111側と電源コード部12側とから基本構成されている。本体ケース111内部には、電源コード部12に取り付けられたブッシュ123に対応した形状のブッシュ固定部112aが設けられたブッシュ固定壁112が立設されている。また、本体ケース111の内壁には、図示のように、パターン面側を露出させて基板114を本体ケース111内に保持収容して所定部位に固定するための複数の係止爪113が一体形成されている。
基板114の実装面(図中下面)には、図示しないガスセンサやマイコン等の各種電子部品が搭載されている。各電子部品の端子は、基板114を貫通して、半田ランドや配線パターンが印刷された基板114のパターン面(図中上面)にて半田付けされている。このパターン面上には、各種電子部品に電源供給するための電源コード部の電源コード121の導線121aが半田付けされる電源コード用半田ランド(以下、半田ランドと略記する。)114d等が形成されている。また、パターン面上には、電源コード部12が取り付けられる前の検査工程や調整工程において、試験用電源を一時的に供給するための電源供給ランド114eも形成されている。
半田ランド114dの近傍の基板114上には、図1(B)に示すように、矩形状に切り欠かれた切欠部114a、半田ランド114dの中央部に穿設された導線孔114c、導線孔114c、切欠部114aの一辺(請求項2の基板の縁部に対応)との間に形成された導線通過スリット114b、が形成されている。補足すると、円形状の導線孔114cは、導線121aの外径よりもやや大きく、この導線孔114cを半田ランド114dが円環状に周回するように形成されている。但し、導線孔114c及び半田ランド114d共に、導線通過スリット114bが形成される部分は、スリット状に切りかかれている。導線通過スリット114bは、導線孔114cの直径よりも狭いが、導線121aが通過することができるような幅に設定されている。なお、導線通過スリット114b及び導線孔114cは、請求項の位置決め手段に対応する。
半田ランド114dは、円環状に形成することが半田付けの際に有利であるが、その他の形状であってもよい。また、切欠部114aはスペース効率を高めたり、電源コード部12の取付時に有利であるが必ずしも必要ではないし、矩形状である必要もない。また、図示しないが、この本体ケース111の開口面には、開口面と略同形状のカバーが覆設される。いうまでもなく、このカバーは、図1(A)に示すように、半田ランド114d近傍の露出されている部位の上方を覆うように本体ケース111に一体化され、これと同時にブッシュ固定壁112に嵌合されたブッシュ123を上方から挟持する。
電源コード部12は、電源コード121、プラグ122及びブッシュ123を含んで構成される。プラグ122は、商用電源が供給されるコンセントに接続される。電源コード121の中途に取り付けれたブッシュ123は、電源コード部12を本体ケース111側に固定するためのものである。電源コード121は周知のように導線121aとこれを覆う絶縁性の被覆部とから構成される。電源コード121のプラグ122が取り付けられていない側の一端は、半田ランド114dに半田付けするために導線121aが剥き出された状態になっている。
検査及び調整等が終了して最終段階に入り、電源コード部12を本体ケース111側に取り付ける際には、電源コード121先端の導線121aを、図1(A)の矢印の方向に移動させて、導線121aを導線通過スリット114bを通過させて導線孔114cまで導くと同時にブッシュ123をブッシュ固定部112aに嵌合させる。この作業を容易にするために、両導線121aが上を向くように電源コード121を折り曲げ、かつ、両導線121aの幅を両導線孔114cの幅に合わせておくと共に、ブッシュ123をブッシュ固定壁112から導線孔114cまでの距離に基づく所定位置に予め取り付けておくことが好ましい。
導線121aを導線孔114cまで導いた後には、導線121aは半田ランド114dに沿わせるようにやや折り曲げられる。そして、図2(A)及び図2(B)に示すように、折り曲げた導線121aが半田ランド114dに半田115付けされる。最後に、図示しないカバーが、本体ケース111の開口面に覆設される。
[第2実施形態]
図3及び図4は、本発明の第2実施形態に係り、図3(A)は、電源コード部の取り付け前のガス漏れ警報器の状態を示す断面図であり、図3(B)は、図3(A)の半田ランド近傍を示す斜視図である。図4(A)は、電源コード部の取り付け後のガス漏れ警報器の状態を示す断面図であり、図4(B)は、図4(A)の半田ランド近傍を示す斜視図である。
図3(A)に示すガス漏れ警報器2の外形は箱型をしており、本体ケース211側と電源コード部12側とから基本構成されている。本体ケース211に取り付けられた基板214の実装面(図中下面)には、ガスセンサSやマイコンM等の各種電子部品が搭載されている。各電子部品の端子は、基板214を貫通して、配線パターンが印刷された基板214のパターン面(図中上面)にて半田215付けされている。また、パターン面側に形成された半田ランド214dには、各種電子部品に電源供給するための電源コード121の導線121aが半田付けされる。また、図示しないが、パターン面上には、電源コード部12が取り付けられる前の検査工程や調整工程において、試験用電源を一時的に供給するための電源供給ランドも形成されている。
半田ランド214dの近傍の基板214上には、図3(B)に示すように、電源コード121の被覆部を加締め圧着するタイプの固定金具214aが取り付けられられている。詳しくは、固定金具214aは、基板214の縁部と半田ランド214dとの略中間部に取り付けられられている。固定金具214aは、例えば、銅下地半田メッキ処理されたものであり、電源コードを加締め圧着するための複数のバレル214a及び214bが立設されている。バレル214a及び214b間の距離は、圧着する電線の直径よりやや広いものを選択することが好ましい。半田ランド214dは、ここでは四角形状に形成しているが、その他の形状であってもよい。なお、固定金具214aは、電源コードを固定する機能も有するが、取り付け初期には電源コードを正確に位置決めする機能も有し、請求項の位置決め手段に対応する。
電源コード部12は、図1の第1実施形態と同様であるので重複説明は省略する。電源コード121のプラグ122が取り付けられていない側の一端は、ここでも、半田ランド214dに半田付けするために導線121aが剥き出された状態になっている。なお、電源コード部12を本体ケース211側に取り付ける前には、下ケース216を本体ケース211に取り付けておく。そして、この状態で検査及び調整を行うようにする。これは、検査及び調整は、できるだけ出荷製品に近い状態で行うことが好ましいためである。但し、電源コード部12を取り付けるための部位は、まだ、カバー217を取り付けることなくまだ露出した状態にしておく。
検査及び調整等が終了して最終段階に入り、電源コード部12を本体ケース211側に取り付ける際には、電源コード121先端を図3(A)の矢印の方向に移動させて、固定金具214aのバレル214a及び214bを位置決め手段として利用しつつ、すなわち、電源コード121の被覆部をバレル214a及び214bの間を通しつつ、導線121aを半田ランド214dに沿わせるようにする。これと同時に、ブッシュ123をブッシュ固定部212aに嵌合させる。この作業を容易にするために、両導線121aの幅を両半田ランド214dの幅に合わせておくと共に、ブッシュ123をブッシュ固定壁212から半田ランド214dまでの距離に基づく所定位置に予め取り付けておくことが好ましい。
導線121aを所定の半田ランド214dに沿わせた後には、図4(B)に示すように、電源コードがバレル214a及び214bにより加締め圧着される。そして、導線121aを半田ランド214dに半田215付けする。最後に、カバー217が、本体ケース211に覆設される。
[第3実施形態]
次に、上述のような構成のガス漏れ警報器1及び2の製造時における流動方法について説明する。図5は、本発明の第3実施形態に係り、ガス漏れ警報器の製造時における流動方法を例示するフローチャートである。ステップS1の第1組立工程では、コードレス及びカバーレス製品の状態までガス漏れ警報器が組み立てが行われる。すなわち、上述の図1及び図3で示したように、電源コード部及びガバーを本体ケースに取り付ける作業を残して、ガス漏れ警報器に関する一連の組立作業が行われる。この状態では、ガス漏れ警報器は、電源供給しさえすれば、出荷製品と同様に動作する状態にある。
続いて、ステップS2の検査工程及びステップS3の調整工程に移行する。これらの工程では、上記電源供給ランドに対して、100ボルトの試験用電源が一時的に供給され、ガス漏れ警報に関する検査やガス濃度調整等が行われる。この際、100ボルトの試験用電源が供給される検査トレイに、例えば、図1に示したような状態のガス漏れ警報器が、そのパターン面側が下向きになるように搭載されて、電源供給ランドに電源供給ピンが接触するようになっている。このとき、電源コード部はまだ取り付けられていないので、検査や調整等に係る作業が非常に行いやすい。また、カバーが未装着である以外は、出荷製品と同じ状態であるので、出荷製品を想定した正確な濃度検査や調整を行うことができる。なお、ステップS2及びステップS3は、請求項の検査調整工程に対応する。
続いて、ステップS4の第2組立工程に移行する。この工程では、上述のようにして、電源コード部12が本体ケースに装着されている基板に半田付けにより、取り付けられる。すなわち、第1実施形態の構成では、導線が導線通過スリット介して導線孔まで導かれたうえで半田付けされ、第2実施形態の構成では、電源コードがバレルにより加締め圧着されたうえで半田付けされる。このときには、基板のパターン面(実装面とは逆側)が露出されているので、半田付けが非常に行いやすい。補足すると、電源コード部を含む電子部品は、通常、実装面側から、それらの導線や端子が基板を貫通するように取り付けられた後、パターン面側で半田付けされるため、本願のように半田付けすべき電源コード部を後付けするためには、基板の実装面及びパターン面の両面を露出させる必要がある。ところが、図1及び図3で示したような位置決め手段により、パターン面側のみを露出させるだけでよくなる。これにより、電源コード部の取り付けも容易になるうえ、より出荷製品に近い状態での検査及び調整が可能になる。
そして、ステップS5の第3組立工程に移行して、本体ケースにカバーが取り付けられる。詳しくは、カバーを覆設する前に、電源コードに取り付けられたブッシュ123の下側を本体ケース側のブッシュ固定部に嵌合させておく。そして、ブッシュ123の上側を、カバーとブッシュ固定部とで挟み込むようにして、カバーを取り付ける。これにより、所望のガス漏れ警報器の一連の組立作業が完了する。
[変形例]
第1実施形態及び第2実施形態において、カバーは1ピース型及び2ピース型のいずれでもよい。但し、電源コード部を取り付けるための露出部位を残して、カバーはできるだけ小さくすることが検査及び調整の正確性の観点から好ましい。導線を半田付けする替わりに、導線に丸形圧着端子を取り付けておき、これを第2組立工程で基板にネジ止めするようにしてもよい。また、導線にコ字型のクリップピンを取り付けておきこれを第2組立工程で基板側に半田付けするようにしてもよいし、導線にオス型ピン(メス型ピン)を取り付けておきこれを第2組立工程で基板側に取り付けられたメス型ピン(オス型ピン)に挿入するようにしてもよい
このように、本実施形態によれば、図7の従来例で示したように、コネクタ等の付加部品を用いることなく、容易に最終段階で電源コード部を本体ケース側に取り付けることが可能になる。したがって、ガス漏れ警報器の製造時の作業性を大幅に向上させることができる
図1(A)は、電源コード部の取り付け前のガス漏れ警報器の状態を示す斜視図であり、図1(B)は、図1(A)の半田ランド近傍を示す正面図である。 図2(A)は、電源コード部の取り付け後のガス漏れ警報器の状態を示す斜視図であり、図2(B)は、図2(A)の半田ランド近傍を示す正面図である。 図3(A)は、電源コード部の取り付け前のガス漏れ警報器の状態を示す断面図であり、図3(B)は、図3(A)の半田ランド近傍を示す斜視図である。 図4(A)は、電源コード部の取り付け後のガス漏れ警報器の状態を示す断面図であり、図4(B)は、図4(A)の半田ランド近傍を示す斜視図である。 ガス漏れ警報器の製造時における流動方法を例示するフローチャートである。 従来のこの種のガス漏れ警報器の構成を示す図である。 従来のこの種の他のガス漏れ警報器の構成を示す図である。
符号の説明
1、2 ガス漏れ警報器(電子機器)
11、21 本体部
12 電源コード部
111、211 本体ケース
112、212 ブッシュ固定壁
113、213 係止爪
114、214 基板
115、215 半田
214a 固定金具
114d、214d 半田ランド
121 コード
122 プラグ
123 ブッシュ

Claims (2)

  1. 商用電源で駆動するガス漏れ警報器において、
    実装面にガスセンサやマイコン等の各種電子部品が搭載され、パターン面に前記電子部品の端子が半田付けされる半田ランドや配線パターンが印刷されるとともに、商用電源が供給されるコンセントに接続されるプラグを一端に有し前記電子部品に電源供給するための電源コードの他端の導線が半田付けされる電源コード用半田ランドが形成されている基板と、
    前記パターン面側を露出させて前記基板を保持収容する本体ケースと、
    前記本体ケースに保持収容された前記基板上方を覆うように前記本体ケースと一体化されるカバーとを備え、
    前記基板には、前記電源コードの導線を前記電源コード用半田ランドに半田付けする際に少なくとも前記導線の位置決め用として機能する位置決め手段が設けられるとともに、前記電源コードの前記導体が前記電源コード用半田ランドに半田付けされる前の前記ガスセンサやマイコン等の各種電子部品が搭載された前記基板が前記本体ケースに保持収容され前記カバーが前記本体ケースと一体化されない状態でガス濃度の検査や調整を行う検査工程や調整工程において、検査トレイに搭載されたとき、電源供給ピンが接触されて100ボルトの試験用電源を前記電子部品に一時的に供給するための電源供給ランドが形成されている
    ことを特徴とするガス漏れ警報器
  2. 請求項1記載のガス漏れ警報器の製造時における流動方法であって、
    前記電源コードを前記本体ケースに取り付ける作業と前記カバーを前記本体ケースに取り付ける作業を残して、このガス漏れ警報器に関する一連の組立作業を行う第1組立工程と、
    前記第1組立工程終了後、検査トレイに搭載して電源供給ピンに前記電源供給ランドを接触させ、100ボルトの試験用電源を前記電源供給ランドから前記電子部品に一時的に供給してこのガス漏れ警報器に関するガス濃度の検査及び調整を行う検査調整工程と、
    前記検査調整工程に続いて、前記位置決め手段を利用して前記導線を前記半田ランドに半田付けすることにより、前記電源コードを前記本体ケースに取り付ける第2組立工程と、
    前記第2組立工程に続いて、前記カバーを前記本体ケースに取り付ける第3組立工程と、
    を含むことを特徴とするガス漏れ警報器の製造時における流動方法。
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