CN104603898B - 具有可动接点的电子部件 - Google Patents

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Abstract

一种电子部件，在壳体(2)内组装有开关机构，并且在壳体(2)上以能够滑动变位的方式设置有使开关机构运行的作为驱动器的按钮(14)，并且安装有密封按钮(14)的滑动部的橡胶盖(16)，其中，橡胶盖(16)是环氧氯丙烷系橡胶制橡胶盖。

Description

具有可动接点的电子部件
技术领域
本发明涉及一种开关装置等的具有可动接点的电子部件。
背景技术
在开关装置中，广泛应用着例如下述方式构成的微动开关：该微动开关，在开关壳体内组装有开关机构，通过作为驱动器的按钮的滑动变位使开关机构的可动片快动(snapaction)，由此进行端子之间的导通切换(例如，参考专利文献1)。
在如上所述的微动开关中，有时在接近微动开关的部位，或者，在与微动开关处于相同的密闭空间内，使用有硅系的粘接剂或硅润滑脂等的产生硅氧烷气体的硅系材料。硅氧烷气体侵入微动开关的壳体内部时，会作为SiO2等的绝缘物而附着在开关机构的接点上，由此引起接触不良。
为了防止如上所述的绝缘物的附着，在微动开关中，密封开关壳体的连接部，并用橡胶盖覆盖按钮的滑动部分，或者，用垫片堵塞，由此构成密闭结构。
对于橡胶盖或垫片，大多使用硅橡胶。对于橡胶盖或垫片使用硅橡胶时，为了防止成型后仍残留的硅氧烷气体引起的上述的绝缘物的附着问题，实施“二次加硫”。二次加硫，是为了去除残留硅氧烷气体而实施的措施，但是，在生产方面或品质管理方面存在烦琐问题。
另外，硅橡胶，即使实施了二次加硫，因为作为化学特性的分子间键合稀疏，因此，还存在使气体容易通过的问题。
另一方面，在专利文献2中记载了一种微动开关，其对于相当于按钮的操作扣的外侧整体通过乙烯-丙烯系共聚物橡胶制的垫片进行覆盖而被密闭。在专利文献2中记载有，通过将垫片设为乙烯-丙烯系共聚物橡胶制垫片，能够防止在开关运行时相当于按钮的操作扣的上下运动引起的从垫片和操作扣的接合部向开关内部侵入灰尘、液体以及气体。另外，还记载有，无需实施用于去除残留硅氧烷成分的二次加硫，能够容易地进行垫片的制造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“特开2006-351391号公报”
专利文献2：日本公开专利公报“特开2007-042359号公报”
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献2中，用于垫片的乙烯-丙烯系共聚物橡胶具有吸收润滑脂(grease)等的油成分而膨胀的性质。作为润滑材料的润滑脂经常用于电子部件，其用于柱塞(plunger)部分等使开关机构或按钮能够滑动变位。另外，开关装置还搭载于汽车等中，在汽车中使用着各种油。因此，具有由对油成分耐受性弱的乙烯-丙烯系共聚物橡胶构成的垫片的开关装置，存在油成分的附着引起的垫片劣化并且不能长期保持密闭结构的问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够降低硅氧烷气体等的气体的影响并且能够长期保持密闭结构的具有可动接点的电子部件。
解决课题的方法
为了解决上述课题，本发明的电子部件，在壳体内组装有开关机构，并且，在所述壳体上以能够滑动变位的方式设置有使所述开关机构运行的驱动器，并且，安装有密封所述驱动器的滑动部的橡胶盖，其特征在于，所述橡胶盖是环氧氯丙烷系橡胶(ヒドリン系ゴム：hydrin rubber)制橡胶盖。
如上所述，通过将橡胶盖设为环氧氯丙烷系橡胶制橡胶盖，即使在从硅系材料挥发出硅氧烷气体那样的环境下使用该电子部件，也能够有效抑制硅氧烷气体透过橡胶盖而侵入壳体内部致使开关机构的接点上附着硅氧化物，由此，能够减少接触不良。
并且，环氧氯丙烷系橡胶耐油性优异，因此，即使在容易附着润滑脂等的油成分的环境下使用该电子部件，也不会发生吸收附着的油成分而使橡胶盖劣化的问题，能够长期保持密闭结构。
发明的效果
根据本发明，能够获得可提供一种能够降低硅氧烷气体等的气体的影响 并且能够长期保持密闭结构的具有可动接点的电子部件的效果。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的微动开关的立体图。
图2是图1的微动开关的分解立体图。
图3是图1的微动开关的剖面图。
图4是表示环氧氯丙烷系橡胶和硅橡胶的硅氧烷气体透过试验的结果的说明图。
图5是表示用于硅氧烷气体透过试验的实验系统的说明图。
图6是表示在硅氧烷气体环境下实施微动开关的电开闭试验的结果的说明图，其中，(a)表示实施例的结果，(b)表示比较例的结果。
图7是表示环氧氯丙烷系橡胶和硅橡胶的耐油试验的结果的说明图。
图8是表示研究环氧氯丙烷系橡胶和硅橡胶在低温环境下的柔软性的结果的说明图。
具体实施方式
下面，对于本发明的实施方式进行详细说明。图1是作为本实施方式的电子部件的微动开关的立体图，图2是微动开关的分解立体图，图3是微动开关的剖面图。
如图1～图3所示，本实施方式的微动开关1具有，树脂制的壳体2和外嵌安装该壳体2的树脂制的底座4，该底座4上设置有三个端子6、8、10。各端子6、8、10在底座4成型时通过插入成型(insert moulding)一体制作，这些端子可使微动开关1和外部导线相连接。
由壳体2和底座4分割出的壳体内部中安装有快动式的开关机构12。此外，微动开关1上装有：在壳体2上以能够滑动变位的方式安装的作为驱动器的按钮14，以及密封该按钮14的滑动部分的橡胶盖16等。
开关机构12具有：基端部(图2、图3中左端部)与成为公共端子(common terminal)的端子6的内端部连接的板簧制的可动片18、成为常开端子的端子8的内端部中连接的固定片20、成为常闭端子的端子10的内端部中连接的固定片22，在可动片18的自由端部侧和中央侧之间，快动用的弹簧片19以弹 性弯曲的状态安装。
可动片18悬臂式支撑成以与端子6的连接部位为支点能够沿上下方向弯曲摇动，一对固定片20、22以可动片18的自由端部为基准在上下方向上相向配置。
各固定片20、22上设置有固定接点26、28，该固定接点26、28与在可动片18的自由端上装有的上下的可动接点24相向，可动片18沿上下进行摇动而使可动接点24接触于固定接点26或者固定接点28，由此，能够得到端子6和端子8的导通状态或者端子6与端子10的导通状态。
当按钮14被实施有按压操作时，可动片18进行下方变位，使可动接点24接触于固定片20的固定接点26。另外，在对按钮14未施加有外力的常态下，根据弹簧片19的弹性恢复力，可动片18的自由端侧朝上方施力(付勢)而变位，由此使可动接点24维持成接触于固定片22的固定接点28。
微动开关1中，用粘接剂密封壳体2和底座4而使它们相连，并且，如上所述，用橡胶盖16密封按钮14的滑动部分，即微动开关1是所谓的防滴型的微动开关。橡胶盖16是覆盖按钮14等驱动器的滑动部的橡胶制的构件。微动开关1中，橡胶盖16是横跨按钮14和壳体2而安装。
此外，在图1～3中作为橡胶盖16例示出具有使驱动器的上部贯通的孔的构成，但是，可以是不具有这样的孔而覆盖包含驱动器的上部的构成。主要是，覆盖驱动器的上部的构成即可。
接着，在微动开关1中，为了抑制壳体内部侵入硅氧烷气体而发生开关机构12的接触不良，对于橡胶盖16，可以使用耐寒耐油性能优异且能够抑制气体透过的环氧氯丙烷系橡胶。
作为环氧氯丙烷系橡胶，可以使用：环氧氯丙烷均聚物(CO)、环氧氯丙烷·环氧乙烷共聚物(ECO)或者环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物(エピクロルヒドリン·エチレンオキサイド·アクルグリシジルエーテルターポリマー)(GECO)等。其中，从耐油性能优异、低温时的操作性优异方面考虑时，特别优选GECO。
CO的耐油体积变化率是，ASTM 1号：0％、ASTM 3号：10～20％、燃油B(FUEL B)：～20％，CO的最低使用温度：-15℃、CO的最高使用温度：140℃。
ECO的耐油体积变化率是，ASTM 1号：0％、ASTM 3号：10～20％、燃油B(FUEL B)：～30％，ECO的最低使用温度：-35℃、ECO的最高使用温度：120℃。
GECO的耐油体积变化率是，ASTM 1号：0％、ASTM 3号：10～20％、燃油B(FUEL B)：～35％，GECO的最低使用温度：-35℃、GECO的最高使用温度：130℃。
图4中表示出环氧氯丙烷系橡胶(橡胶材料)和硅橡胶(橡胶材料)的硅氧烷气体透过试验的结果。试验中，参考MJIS K7126(塑料膜以及片的气体透过度测定方法)，通过等压法进行气体透过评价。该方法，是仅评价对象气体透过性的方法，其对试验片的一面供给对象气体，使另一面保持成等压，并使用各种检测方法测定透过的对象气体。
图5中表示出使用于硅氧烷气体透过试验的实验系统。此次检测方法使用了捕获方法(trap method)，通过重量测量方法测量透过样品的透过量。具体地，准备样品管100内放入硅捕获器(trapper)102并用透过样品108堵塞样品管100的口而成的测定对象物。
透过样品108是，作为环氧氯丙烷系橡胶使用了作为GECO的EPION-301((ダイソー(株))DAISO株式会社制)、硅橡胶KE-9511((信越シリコーン(株))信越硅株式会社制)，对于带有各透过样品108的测定对象物，各准备两个。增塑剂，保持低温时的橡胶的可塑性，例如，在作为橡胶盖16使用时，为了使按钮14的上下动作平稳地进行而进行添加。
接着，硅室104内放入准备的测定对象物，向室104内部供给试验气体106，将测定对象物在试验气体106的环境下放置规定时间。其中，作为试验气体106使用D4试剂，室104内的试验气体106的浓度(周围环境)设为25ppm、硅室104内的温度(周围温度)设为80℃并放置126小时。经过规定时间后，从样品管100中取出硅捕获器(trapper)102，热处理硅捕获器(trapper)102而测定重量。并且，基于重量变化量测量吸附硅，并计算透过系数(参考资料：安田武夫：塑性材料的各种特性的试验方法和评价结果(5)，塑料：日本塑料工业联盟杂志/“塑料”编集委员会编(安田武夫：プラスチック材料の各動特性の試験法と評価結果(5)，プラスチック：日本プラスチック工業連盟誌/「プラスチック」編集委員会編))。
如图4所示，硅橡胶的两个测定对象物均通过有490×10-10g·cm2/秒/Pa以上的硅氧烷气体(D4试剂)。相对于此，环氧氯丙烷系橡胶的两个测定对象物中，一个的硅氧烷气体(D4试剂)的通过量为零，另一个几乎为零。此外，环氧氯丙烷系橡胶的一个中虽检出有少量的硅氧烷气体，但是，从实验系统的精度等方面考虑时，应考虑其处于误差范围之内。
图6的(a)、(b)中表示出在硅氧烷气体环境下实施微动开关的电开闭试验的结果。其中，使用具有由环氧氯丙烷系橡胶的GECO构成的橡胶盖16的实施例的微动开关和具有硅橡胶(实施二次加硫)制的橡胶盖的现有技术实例的微动开关，在硅氧烷气体环境下实施开关的电开闭试验，由此比较接点的表面变化。
作为表示接点的表面变化的数据，表示出用X射线衍射装置测定的接点的表面的Si强度(CPS)的测定结果和用电子显微镜拍摄的接点的表面的相片。图6的(a)是实施例的结果，(b)是现有技术实例的结果。
对于图6的(a)、(b)中的接点表面相片进行比较可知，显然，现有技术实例的微动开关中，接点的表面上附着有附着物而粗糙。从Si强度的测定结果可知，附着物是Si，即是氧化硅。一方面，实施例的微动开关的接点表面保持成光滑，从Si强度的测定结果可知，未附着有氧化硅。
如上所示，通过使用环氧氯丙烷系橡胶形成密封按钮14的滑动部分的橡胶盖16，能够有效抑制硅氧烷气体等透过橡胶盖16而侵入壳体内的现象。
此外，如上述所示，作为橡胶盖16的材质，必然不能使硅氧烷气体通过，但仅此并不充分，还需要对于润滑脂等油成分的耐受性、及耐油性，与硅橡胶相同程度。
图7中表示出环氧氯丙烷系橡胶和硅橡胶的耐油试验的结果。试验中，使用烯烃系、烷烃(paraffin)系、酯系的三种润滑脂，对于三种润滑脂，将作为环氧氯丙烷系橡胶的两种的#1、#2以及与前述的硅氧烷气体透过试验中使用的硅橡胶相同的硅橡胶，在90℃温度浸渍96小时后，测定重量而求出重量变化率(％)。环氧氯丙烷系橡胶#1，是在GECO(エピクロマーCG102(商品名)，(ダイソー(株))DAISO株式会社制)100重量份中添加醚系增塑剂(アデカサイザーRS-705(商品名))20重量份而成；环氧氯丙烷系橡胶#2，是将醚系增塑剂(アデカサイザーRS-705(商品名))的添加量 减半即添加10重量份而成。
如图7所示，硅橡胶重量增加，其吸收各种润滑脂。硅橡胶具有橡胶材料中吸收润滑脂的性质，但并不是成为问题的吸收量。一方面，环氧氯丙烷系橡胶#1、#2重量减少，可知不吸收各种润滑脂。如此，环氧氯丙烷系橡胶不具有橡胶材料中吸收润滑脂的性质，因此，不会存在如专利文献2的用于垫片的乙烯-丙烯系共聚物橡胶那样吸收润滑脂而膨胀。
此外，作为环氧氯丙烷系橡胶#1、#2重量减少的原因，认为是，由橡胶材料溶出添加物。增塑剂的添加量多的环氧氯丙烷系橡胶#1的一方相比于#2，其重量变化大，根据该现象也能确认到上述情况。从环氧氯丙烷系橡胶#1、#2中溶出这样的添加物的情况，属于对用作橡胶材料的性质不会带来任何问题的范围之内的值。
最后，进行吉曼扭转试验(Gehman torsion test)，研究使用于低温环境时对橡胶盖需求的低温环境下的柔软性，其结果示于图8中。当考虑在低温环境下使用微动开关时，为了保持密着性以及按钮的操作性，需要具有硅橡胶相同程度的低温柔软性。
吉曼扭转试验(低温扭转试验)：对于JIS K 6261进行说明。该试验中，将橡胶的试验片头部连接于扭转常数一定的线上，测定对线头部施加扭转时的试验片头部扭转的角度(X)。将温度和测定的角度X的关系作成曲线图，求出凝固点、软化点。通常，求出比模量(180-X)/X成为常温下的比模量的2、5、10、100倍的温度T2、T5、T10、T100。
在此，使用前述的耐油试验中使用的两种环氧氯丙烷系橡胶#1、#2以及硅橡胶求出温度T2、T5、T10、T100、Tg。T2：该温度附近为止，可以视为维持与室温相同的橡胶弹性。T5、T10：该温度区域中，略微的温度差异就可使刚性率显著发生变化，由此可知处于玻璃化转变区域。T100：该温度中，橡胶几乎冻结，处于玻璃状态。Tg：玻璃化转变温度是，从玻璃状态转变成橡胶状态的温度。
从两种环氧氯丙烷系橡胶#1、#2的结果可知，增塑剂的添加量多的环氧氯丙烷系橡胶#1的各温度相比于添加量少的环氧氯丙烷系橡胶#2整体上低，因此能够以更低的温度保持柔软性。也就是说，为了提高低温下的柔软性，优选，增塑剂的添加量多。另外，环氧氯丙烷系橡胶#1、#2的结果和 硅橡胶的结果可知，环氧氯丙烷系橡胶#1、#2均能得到硅橡胶同等以上的低温时的柔软性。
但是，实际上，橡胶材料成型加工成橡胶盖时，根据橡胶材料的种类决定适当的厚度范围。因此，对于试验片测定的低温时的柔软性并不正好适用于橡胶盖的试验结果。但是，作为橡胶材料，能够得到硅橡胶同等以上的结果，因此，只要设定厚度或形状，则可作为橡胶盖足以得到硅橡胶制的橡胶盖同等的密着性以及按钮的操作性。
环氧氯丙烷系橡胶中添加的醚系增塑剂的量，优选，相对于橡胶100重量份为5～40重量份的比率。添加量超出40重量份时，润滑脂等油成分附着而引起添加物的溶出变多，因此不优选。另外，添加量小于5重量份时，增塑剂效能变差，在低温环境下无法期待充分的柔软性。
以上述范围添加醚系增塑剂时，能够保持耐油性，并且即使在-40℃的低温环境下，也能够得到硅橡胶同等程度的密着性以及按钮的操作性。
如上所述，对于微动开关1而言，密封驱动器的滑动部的橡胶盖为环氧氯丙烷系橡胶制。
由此，即使在从硅系材料挥发出硅氧烷气体那样的环境下使用微动开关1，也能够有效抑制硅氧烷气体透过橡胶盖16而侵入壳体内部致使开关机构12的接点上附着硅氧化物的现象，能够减少接触不良。
另外，即使在润滑脂剂容易附着的环境下使用，也不会发生吸收附着的润滑脂而使橡胶盖16劣化的现象，能够长期保持密闭结构。
如上所述，本发明的电子部件，其在壳体内组装有开关机构，并且，在所述壳体上以能够滑动变位的方式设置有使所述开关机构运行的驱动器，并且安装有密封所述驱动器的滑动部的橡胶盖，其中，所述橡胶盖是环氧氯丙烷系橡胶制的构成。
本发明的电子部件中，进一步优选，所述环氧氯丙烷系橡胶中相对于橡胶100重量份以5～40重量份的比率添加有醚系增塑剂。
以上述范围添加醚系增塑剂时，能够保持耐油性，并且即使在-40℃的低温环境下也能够得到硅橡胶同等程度的密着性以及按钮的操作性。
本发明的电子部件中，进一步优选，所述环氧氯丙烷系橡胶是环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物。
环氧氯丙烷系橡胶中，环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物，耐寒性和耐油性的平衡最优异，因此优选。
本发明的电子部件，还可以以下述方式构成：具备，安装固定有多个端子的底座和组装在该底座上的壳体，由所述底座和壳体围成的空间中组装所述开关机构，根据以能够滑动变位的方式安装在所述壳体的所述驱动器的变位动作使所述开关机构的可动片快动，由此实施端子间的导通切换。
工业实用性
本发明能够利用于微动开关等。
附图标记的说明
2 壳体；
4 底座；
6，8，10 端子；
12 开关机构；
14 按钮；
16 橡胶盖；
18 可动片；
19 弹簧片；
20，22 固定片；
24 可动接点；
26，28 固定接点；
100 样品管；
102 硅捕获器(trapper)；
104 硅室；
106 试验气体；
108 透过样品。

Claims (4)

1.一种电子部件，其在壳体内组装有开关机构，并且，在所述壳体上以能够滑动变位的方式设置有使所述开关机构运行的驱动器，并且，安装有密封所述驱动器的滑动部以防硅氧烷气体的橡胶盖，其特征在于，
所述橡胶盖是环氧氯丙烷系橡胶制橡胶盖；并且
所述环氧氯丙烷系橡胶中，相对于橡胶100重量份以5～40重量份的比率添加有醚系增塑剂。
2.如权利要求1所述的电子部件，其特征在于，
所述环氧氯丙烷系橡胶是环氧氯丙烷-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物。
3.如权利要求1所述的电子部件，其特征在于，
其具备安装固定有多个端子的底座和组装在该底座上的壳体，在由所述底座和壳体围成的空间中组装所述开关机构，根据以能够滑动变位的方式安装在所述壳体的所述驱动器的变位动作，使所述开关机构的可动片快动，由此实施端子间的导通切换。
4.如权利要求2所述的电子部件，其特征在于，
其具备安装固定有多个端子的底座和组装在该底座上的壳体，在由所述底座和壳体围成的空间中组装所述开关机构，根据以能够滑动变位的方式安装在所述壳体的所述驱动器的变位动作，使所述开关机构的可动片快动，由此实施端子间的导通切换。
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