CN107851535A

CN107851535A - 磁屏蔽结构

Info

Publication number: CN107851535A
Application number: CN201680040711.9A
Authority: CN
Inventors: 下田城毅; 阿部正章
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2018-03-27
Also published as: US20180144892A1; JP2017054757A; WO2017043348A1; DE112016004126T5

Abstract

在磁屏蔽结构中，在由电介质材料构成的外壳的形成表面的外表面和内表面中的至少任一方部分地设置有通过金属镀覆形成的磁屏蔽体。

Description

磁屏蔽结构

技术领域

本发明涉及磁屏蔽结构，特别是涉及对外壳实施金属镀覆而形成的磁屏蔽结构。

背景技术

以往，作为磁屏蔽结构的一个示例，例如有一种高频继电器，通过将分体的金属壳嵌合于继电器主体，并包覆整个所述继电器主体，从而实现磁屏蔽(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-340084号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，所述高频继电器构成为，使金属壳包覆继电器主体，所述继电器主体构成为使罩包覆主体。因此，所述高频继电器需要分体的金属壳，部件数量、装配工时多，生产率低。

此外，金属壳的外形尺寸及金属壳与高频传送部件的位置关系影响高频特性。因此，在所述金属壳的制造、装配中，需要高的尺寸精度、装配精度，制造、装配不容易。

并且，所述金属壳将所述继电器主体的除了设置面以外的露出面整体包覆。因此，由于所述金属壳将反而使传输路径结构的特性变差的区域及不需要的区域包覆，因而，结果是，存在这样的问题：无法得到所希望的高频特性。

本发明的目的在于，鉴于所述问题，提供生产率高、制造、装配容易、并具有优异的高频特性的磁屏蔽结构。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，在本发明的磁屏蔽结构中，在由电介质材料构成的外壳的形成表面的外表面和内表面中、至少任一方部分地设置有通过金属镀覆形成的磁屏蔽体。

发明效果

根据本发明，由于在外壳直接设置磁屏蔽体，因此，可得到部件数量、装配工时少、生产率高的磁屏蔽结构。

此外，在外壳的需要的区域直接形成磁屏蔽体。因此，能够防止外壳的尺寸精度、装配精度的偏差导致的高频特性的降低。

并且，限定在外壳的需要的区域形成磁屏蔽体。因此，不像以往示例那样在反而使传输路径结构的特性变差的区域及不需要的区域形成磁屏蔽体。由此，结果是，有这样的效果：可得到具有优异的高频特性的磁屏蔽结构。

附图说明

图1是示出应用了本发明的磁屏蔽结构的第一实施方式的电磁继电器的立体图。

图2是示出从图1所示的电磁继电器中将壳体消去的状态的立体图。

图3是图1所示的电磁继电器的正面剖视图。

图4是图1所示的电磁继电器的中央正面剖视图。

图5是图1所示的电磁继电器的侧面剖视图。

图6是图1所示的电磁继电器的局部放大剖视图。

图7是图1所示的仅磁屏蔽体的立体图。

图8是示出第一实施方式的实施例、比较例的分析结果的表图。

图9是示出本发明的磁屏蔽结构的第二实施方式的壳体的立体图。

图10是设置于图9所示的壳体的仅磁屏蔽体的立体图。

图11是在图10中位于内侧的仅磁屏蔽体的立体图。

图12是从不同的视点观察图9所示的壳体的立体图。

图13是从不同的角度仅观察图10所示的屏蔽体的立体图。

图14是图9所示的壳体的局部放大剖视图。

图15是图14所示的壳体的仅磁屏蔽体的局部放大剖视图。

图16是示出应用了本发明的磁屏蔽结构的第三实施方式的开关的立体图。

图17是从不同的视点观察图16所示的开关的立体图。

图18是图16所示的开关的中央正面剖视图。

图19是示出从图16所示的开关中将壳体消去的状态的立体图。

图20是示出从图19中将操作杆消去的状态的立体图。

图21是示出从图20中将底座消去的状态的立体图。

图22是图16所示的仅磁屏蔽体的截面立体图。

图23是示出应用了本发明的磁屏蔽结构的第四实施方式的连接器的分解立体图。

图24是图23所示的连接器的截面分解立体图。

图25是示出从图24所示的连接器中将树脂成型部分消去的状态的立体图。

图26是从不同的角度观察图25所示的仅磁屏蔽体的立体图。

具体实施方式

作为本发明的形态的磁屏蔽结构，在由电介质材料构成的外壳的形成表面的外表面和内表面中、至少任一方部分地设置有通过金属镀覆形成的磁屏蔽体。

根据本形态，由于在外壳直接设置磁屏蔽体，因此，可得到部件数量、装配工时少、生产率高的磁屏蔽结构。

作为本发明的形态的磁屏蔽结构，也可以这样：在所述外壳的内表面和/或外表面中、沿着被配置于所述外壳的高频传输路径而对置的区域中，以使得所述高频传输路径的特性阻抗均匀的方式通过所述金属镀覆设置有所述磁屏蔽体。

根据本形态，无需在外壳的内表面和/或外表面的整个面通过金属镀覆始终设置磁屏蔽体。因此，可得到能够节约原材料、并且生产率高的磁屏蔽结构。

作为本发明的其它形态的磁屏蔽结构，也可以这样：在所述外壳的内表面和/或外表面中、沿着被配置于所述外壳的高频传输路径而对置的区域中，以使得所述高频传输路径的特性阻抗均匀的方式通过所述金属镀覆和电介质设置有所述磁屏蔽体。

根据本形态，无需在外壳的内表面和/或外表面的整个面通过金属镀覆和电介质始终设置磁屏蔽体。因此，可得到能够节约原材料、并且生产率高的磁屏蔽结构。

作为本发明的另外的形态的磁屏蔽结构，也可以这样：所述外壳由底座和与所述底座嵌合的壳体构成。

根据本形态，可得到通用性高的磁屏蔽结构。

作为本发明的新的形态的磁屏蔽结构，也可以这样：在所述壳体的外表面的至少一部分形成有所述磁屏蔽体。此外，也可以这样：在所述壳体的内表面的至少一部分形成有所述磁屏蔽体。

根据本形态，由于能够根据需要而在需要的区域形成磁屏蔽体，因此，可得到具有更加优异的高频特性的磁屏蔽结构。

作为本发明的另外的形态的磁屏蔽结构，也可以这样：通过所述金属镀覆将形成于所述壳体的外表面的所述磁屏蔽体和形成于所述壳体的内表面的所述磁屏蔽体电连接。

根据本形态，可得到具有更加优异的高频特性的磁屏蔽结构。

作为本发明的不同的形态的磁屏蔽结构，也可以这样：在所述底座的底面的至少一部分设置有所述磁屏蔽体。

根据本形态，可根据需要而在需要的区域形成磁屏蔽体，因此，可得到用途广泛的磁屏蔽结构。

作为本发明的新的形态的磁屏蔽结构，也可以这样：通过所述金属镀覆将形成于所述壳体的外表面的所述磁屏蔽体和形成于所述底座的底面的所述磁屏蔽体电连接。

根据本形态，可经由设置在底座的底面的磁屏蔽体而接地。

作为本发明的其它的形态的磁屏蔽结构，也可以这样：所述外壳由插头主体和与所述插头主体连接的插座主体构成。

根据本形态，可得到通用性高的磁屏蔽结构。

作为本发明的另外的形态的磁屏蔽结构，也可以这样：在所述插头主体的至少一部分，通过所述金属镀覆设置有所述磁屏蔽体。此外，也可以这样：在所述插座主体的至少一部分，通过所述金属镀覆设置有所述磁屏蔽体。

根据本形态，具有这样的效果：能够根据需要而在需要的区域形成磁屏蔽结构。

作为本发明的形态的电气/电子部件，其具备上述的所述磁屏蔽结构。

根据本形态，所述磁屏蔽结构不限于电磁继电器、开关、连接器，可应用于在树脂制外壳内具备高频传送部件的其它电气设备、电子部件。

根据图1至图25对本发明的磁屏蔽结构的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

如图1至图7所示，第一实施方式是将本发明的磁屏蔽结构应用于被磁屏蔽的自保持型的电磁继电器10的情况。

如图1和图2所示，所述电磁继电器10中，可动块30可转动地支承于将壳体40嵌合于底座11而形成的内部空间中。另外，为了方便说明，以散布图案图示出设置于所述壳体40的磁屏蔽体50。

如图2至图6所示，所述底座11是将电磁铁块20一体成型而成的。此外，如图2所示，在所述底座11的上表面的角部配置有固定接点12、14。所述固定接点12、14与一体成型于所述底座11的固定接点端子13、15分别连接。此外，在所述底座11的上表面的对置的两侧缘部设置有共同连接承受部16。所述共同连接承受部16与一体成型于所述底座11的共同端子17连接。另外，一体成型于所述底座11的线圈端子18与后述的电磁铁块20的线圈22连接。

如图3和图5所示，所述电磁铁块20是隔着绝缘片(未图示)而将线圈22卷绕于截面为门型的铁芯21、并且将所述铁芯21和所述线圈22一体成型于卷轴23而形成的。并且，所述铁芯21的磁极部21a、21b从所述底座11的上表面的两侧缘部露出(图4)。

此外，所述可动块30是如图4所示地将板状的永磁铁32配置于长方块状的可动铁片31的下表面、并且如图2所示地将可动接触片33、33平行地配置并一体成型于所述可动铁片31的两侧而形成的。并且，在所述可动接触片33中，如图2和图5所示，从其单侧缘部向侧方延伸有平面为大致T字形状的连接舌片34。如图2所示，所述连接舌片34从所述可动块30的两侧端面向同一轴心上突出。并且，如图3所示，所述可动接触片33的两端部具有双接点结构，所述双接点结构的在宽度方向上被分割成两部分的各分割片处分别设置有可动接点35、36。

并且，如图5所示，通过将所述可动块30的所述连接舌片34焊接于所述底座11的所述共同连接承受部16而成为一体，从而所述可动块30被支承成可转动。由此，可动铁片31的两端部31a、31b与铁芯21的磁极部21a、21b可彼此接触/分离地对置。此外，可动接触片33的可动接点35、36与固定接点12、14可彼此接触/分离地对置。

所述壳体40是具有可与所述底座11嵌合的箱形的树脂成型品。并且，在所述壳体40的外周面通过成型电路部件(Molded Interconect Devices：MID)成型法形成有磁屏蔽体50。所述MID成型法是指如下的方法：对由树脂和导电原材料混合而成的材料形成的成型品根据预先确定的图案照射激光并将树脂除去后，通过对露出的所述导电原材料实施金属镀覆，从而形成所希望的电路图案。此外，在从所述壳体40的开口缘部延伸的端子部41的整个表面也设置有筒状磁屏蔽部51(图7)。这是为了与未图示的印刷基板等的接地端连接。

若在高频传输路径中特性阻抗有偏差，则高频信号容易泄漏，根据这样的见解而设置了所述磁屏蔽体50。因此，所述磁屏蔽体50形成为，将高频传输路径中的特性阻抗的偏差缩小以减少高频信号的泄漏。

总之，在需要的区域形成适当的磁屏蔽体50，而非在所述壳体40的整个外周面通过金属镀覆形成磁屏蔽体。由此，所述磁屏蔽体50构成了例如微带结构、带状线结构和共面线结构。

作为形成所述磁屏蔽体50的区域，可列举由底座和壳体构成的外壳的内表面和/或外表面中、沿着被设置于所述外壳的高频传输路径而对置的区域。

更具体而言，优选的是，配置并形成金属镀覆和/或电介质，以使得高频传输路径的特性阻抗均匀。另外，当然也可考虑将空气作为电介质。

例如，优选的是，配置并形成金属镀覆和/或电介质，以使得高频传输路径的各区域的各自的特性阻抗与标准值的50Ω一致。这是因为，若高频传输路径的每个区域中特性阻抗存在差别，则高频容易从该存在差别的区域的边界泄漏，高频特性降低。

作为本实施方式的微带结构，可列举如下结构：例如，如图6所示，利用电磁铁块20的作为电介质的树脂制的卷轴23和设置有磁屏蔽体50的作为电介质的树脂制的壳体40夹持作为高频传输路径的共同端子17。

此外，作为带状线结构，可列举如下结构：例如，如图6所示，在作为高频传输路径的可动接触片33的上方配置有作为电介质的树脂制的壳体40，所述壳体40设置有磁屏蔽体50。

并且，作为共面线结构，可列举如下结构：例如，如图1所示，在作为高频传输路径的线圈端子18与形成于作为电介质的树脂制的壳体40的外周面的磁屏蔽体50之间形成有微小的空隙部。固定接点端子13、15和共同端子17也同样地构成共面线结构。

下面，对由前述的结构构成的自保持型的电磁继电器的操作方法进行说明。

例如，在图4所示的未对所述电磁铁块20的线圈22施加电压的情况下，可动铁片31的一端部31a吸附于铁芯21的一个磁极部、例如磁极部21a，构成了磁路。因此，图3所示的可动接触片33的可动接点35与固定接点12接触，可动接点36从固定接点14离开。

并且，当对所述线圈22施加电压以产生将图4所示的所述永磁铁32的磁力线消除的方向上的磁力线时，克服所述永磁铁32的磁力，图3所示的可动铁片31的另一端部31b被铁芯21的磁极部21b吸引。因此，可动块30以连接舌片34(图5)为中心转动。其结果是，在图3所示的可动接触片33的可动接点36与固定接点14接触后，图4所示的可动铁片31的另一端部31b吸附于铁芯21的磁极部21b，形成磁路。

另外，即使停止对所述线圈22的电压的施加，可动块30也利用所述永磁铁32的磁力继续维持其状态。

最后，对图4所示的所述线圈22施加与前述的电压施加方向相反的方向的电压。由此，当产生的磁力线胜过永磁铁32的磁力线时，图4所示的可动铁片31的一端部31a被铁芯21的磁极部21a吸引，可动块30以连接舌片34(图5)为中心转动。因此，在设置于图3所示的可动接触片33的一端部的可动接点35与固定接点12接触后，图4所示的可动铁片31的一端部31a吸附于铁芯21的磁极部21a。

以后，通过反复同样的操作，从而可切换接点。

(实施例)

对具备本实施方式的磁屏蔽体50的电磁继电器的高频特性进行了分析。图8的表图中示出分析结果。

(比较例)

作为比较例，罩有将整个所述壳体包覆的金属壳，而不在与第一实施方式相同的电磁继电器的壳体形成金属镀覆的磁屏蔽体。其它按与前述的第一实施方式相同的条件对高频特性进行了分析。在图8的表图中示出分析结果。

另外，图8根据时域反射方法(Time Domain Reflectometry：TDR)进行了测定。所述TDR方法是指，对被测定物施加高速的脉冲或者阶跃信号输入，并对返回来的反射波形进行测定。能够根据所述反射波形检测高频传输路径的路径中的特性阻抗。并且，在图8中，

(D)端子部示出图2的共同端子17中被表面安装于印刷基板的仅前端区域的特性阻抗。

(E)固定接点端子示出所述共同端子17中从所述前端区域的边界到共同连接承受部16的区域的特性阻抗。

(F)可动接触片示出从可动接触片33的连接舌片34的基部到可动接点36的区域的特性阻抗。

(D)固定接点端子示出固定接点端子15中从设置于所述固定接点端子15的固定接点14到表面安装于印刷基板的前端区域的边界的区域的特性阻抗。

(E)端子部示出所述固定接点端子15中被表面安装于印刷基板的仅前端区域的特性阻抗。

根据图8可知，实施例的反射波形比比较例的反射波形接近特性阻抗(50Ω)。由此可知，与比较例相比，实施例中对特性阻抗的偏差小，并且高频信号的泄漏少。

(第二实施方式)

如图9至图15所示，第二实施方式与前述的第一实施方式同样地是将本发明的磁屏蔽结构应用于电磁继电器的壳体40的情况。与第一实施方式不同之处在于，在所述壳体40的内周面也通过MID成型法形成有磁屏蔽体60。因此，对与第一实施方式不同之处进行说明，对相同部分标注相同号码而省略说明。

所述磁屏蔽体60分别被设置于所述壳体40的内周面的对置的角部。特别是，如图11所示，在所述磁屏蔽体60中，从两端部延伸有一对臂部61。所述臂部61呈将第一实施方式的可动接触片33的两端部围绕的形状。此外，所述磁屏蔽体60经由朝向下方延伸的腿部62而与所述磁屏蔽体50的筒状磁屏蔽部51电连接。

根据本实施方式，如图14和图15所示，在安装于作为电介质的树脂制的壳体的内表面的磁屏蔽体60与该臂部61之间，以形成微小的空隙的方式配置有可动接触片33的两端部。由此，构成与第一实施方式同样的共面线结构。

因此，根据第二实施方式，通过不仅设置磁屏蔽体50、还设置磁屏蔽体60，从而容易调整特性阻抗。因此，容易更进一步减少高频传输路径中的特性阻抗的偏差，能够改善高频特性。因此，具有设计的自由度扩宽、用途更进一步扩大的优点。

(第三实施方式)

如图16至图22所示，第三实施方式是将本发明的磁屏蔽结构应用于开关70的情况。所述开关70由板状底座71、箱形壳体80和被安装于所述箱形壳体80的操作杆100形成。

如图18所示，在所述板状底座71中，以固定接点74、75露出于板状底座71的上表面的两侧缘部的方式一体成型有一对固定接点端子72、73。此外，在所述板状底座71中，在其下表面中、在所述固定接点端子72、73之间突出设置有四个定位用腿部76。并且，在所述板状底座71中，在包括所述定位用腿部76的下表面通过MID成型法形成有磁屏蔽体90。

所述箱形壳体80具有可包覆所述板状底座71的上表面的箱形状，在其顶面形成有操作孔81。此外，在所述箱形壳体80的外侧面通过MID成型法形成有环状的磁屏蔽体91。并且，所述磁屏蔽体91经由连接部92而与所述磁屏蔽体90电连接。因此，所述磁屏蔽体91能够经由将所述板状底座71的定位用腿部76包覆的磁屏蔽体90而接地。

如图18所示，操作杆100具有截面为倒T字的形状，并且，在可动接触片105的铆接孔108中插入地固定有设置于操作杆100的下表面的铆接用突起101。所述可动接触片105具有使位于其两端部的可动接点106、107与所述固定接点74、75分别接触的截面形状。并且，使突出地设置于所述操作杆100的上表面的操作突部102突出成可从所述箱形壳体80的操作孔81进行操作。

因此，通过使所述操作杆100的操作突部102滑动移动，从而可动接点106、107与固定接点74、75分别接触。并且，即使高频信号流向固定接点端子72、可动接触片105和固定接点端子73，也可利用磁屏蔽体90、91实现磁屏蔽。因此，具有这样的优点：不仅高频信号不会泄漏，还能够防止外部信号的侵入。

(第四实施方式)

如图22至图25所示，第四实施方式是将本发明的磁屏蔽结构应用于高频用连接器的情况。并且，所述高频用连接器由插头110和插座130构成。

所述插头110是将并列设置的三根连接销112、113、114一体成型于由作为电介质的树脂成型的插头主体111而形成的。并且，在所述插头主体111通过MID成型法形成有磁屏蔽体120。

即，所述磁屏蔽体120借助于连接部123将以从上下夹着所述连接销112、113、114的方式配置的上片部121和下片部122电连接。所述连接部123与接地的连接销114电连接。

此外，所述插座130是将并列设置的三根接纳销132、133、134一体成型于由作为电介质的树脂成型的插座主体131而形成的。并且，所述插座主体131通过MID成型法形成有磁屏蔽体140。

即，所述磁屏蔽体140借助于连接部143将以从上下夹着所述接纳销132、133、134的方式配置的上片部141和下片部142电连接。所述连接部143与接地的接纳销134电连接。

产业上的可利用性

本发明的磁屏蔽结构不限于前述的电磁继电器、开关、连接器，当然也可以应用于在树脂制外壳内具备高频传送部件的其它电气设备、电子部件。

标号说明

11 电磁继电器

11 底座

12 固定接点

13 固定接点端子

14 固定接点

15 固定接点端子

16 共同连接承受部

17 共同端子

18 线圈端子

20 电磁铁块

21 铁芯

22 线圈

23 卷轴

30 可动块

31 可动铁片

32 永磁铁

33 可动接触片

40 壳体

41 端子部

50 磁屏蔽体

51 筒状磁屏蔽部

60 磁屏蔽体

61 臂部

62 腿部

70 开关

71 板状底座

72 固定接点端子

73 固定接点端子

74 固定接点

75 固定接点

76 定位用腿部

80 箱形壳体

81 操作孔

90 磁屏蔽体

91 磁屏蔽体

92 连接部

110 插头

111 插头主体

120 磁屏蔽体

121 上片部

122 下片部

123 连接部

130 插座

131 插座主体

140 磁屏蔽体

141 上片部

142 下片部

143 连接部

Claims

1.一种磁屏蔽结构，其特征在于，

在由电介质材料构成的外壳的形成表面的外表面和内表面中的至少任一方部分地设置有通过金属镀覆形成的磁屏蔽体。

2.根据权利要求1所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

在所述外壳的内表面和/或外表面中、沿着被配置于所述外壳的高频传输路径而对置的区域中，以使得所述高频传输路径的特性阻抗均匀的方式通过所述金属镀覆设置有所述磁屏蔽体。

3.根据权利要求1或2所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

在所述外壳的内表面和/或外表面中、沿着被配置于所述外壳的高频传输路径而对置的区域中，以使得所述高频传输路径的特性阻抗均匀的方式通过所述金属镀覆和电介质设置有所述磁屏蔽体。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

所述外壳由底座和与所述底座嵌合的壳体构成。

5.根据权利要求4所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

在所述壳体的外表面的至少一部分形成有所述磁屏蔽体。

6.根据权利要求4或5所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

在所述壳体的内表面的至少一部分形成有所述磁屏蔽体。

7.根据权利要求4至6中的任一项所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

通过金属镀覆将形成于所述壳体的外表面的所述磁屏蔽体和形成于所述壳体的内表面的所述磁屏蔽体电连接。

8.根据权利要求4至7中的任一项所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

在所述底座的底面的至少一部分设置有所述磁屏蔽体。

9.根据权利要求4至8中的任一项所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

通过所述金属镀覆将形成于所述壳体的外表面的所述磁屏蔽体和形成于所述底座的底面的所述磁屏蔽体电连接。

10.根据权利要求1至3中的任一项所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

所述外壳由插头主体和与所述插头主体连接的插座主体构成。

11.根据权利要求10所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

在所述插头主体的至少一部分，通过所述金属镀覆设置有所述磁屏蔽体。

12.根据权利要求10或11所述的磁屏蔽结构，其特征在于，

在所述插座主体的至少一部分，通过所述金属镀覆设置有所述磁屏蔽体。

13.一种电气/电子部件，其具备权利要求1至12中的任一项所述的所述磁屏蔽结构。