JP2002252504A - 非可逆回路素子及び通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型成形で生じるバリを収容するための切り
欠き部を不要とした樹脂部品を有する非可逆回路素子及
び通信装置を提供する。 【解決手段】 非可逆回路素子は、永久磁石９と、永久
磁石９により直流磁界が印加されるフェライト２０と、
フェライト２０に配置された中心電極２１〜２３と、整
合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３及び抵抗素子Ｒからなる
電気機能素子と、電気機能素子の上方に配置された樹脂
部材１０と、フェライト２０と中心電極２１〜２３と電
気機能素子と樹脂部材１０を収容する樹脂ケース３と、
永久磁石９と樹脂ケース３とを組み込んだ上側ケース８
と下側ケース４からなる。樹脂部材１０は、金型成形品
であり、金型の樹脂注入用ゲート口に形成されかつ樹脂
部材１０の一つの側面全長に渡って配置された切断しろ
１１ｂを切断して形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非可逆回路素子及
び通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、携帯電話等の移動通信機器に採
用される集中定数型アイソレータは、信号を伝送方向に
のみ通過させ、逆方向への伝送を阻止する機能を有して
いる。また、最近の移動通信機器では、その用途からし
て電気的品質の向上に対する要請が強くなっており、こ
れに伴って集中定数型アイソレータにおいても電気的品
質の向上が要請されている。

【０００３】このような集中定数型アイソレータは、永
久磁石と、永久磁石により直流磁界が印加されるフェラ
イトと、フェライトに配置された複数の中心電極と、電
気機能素子と、樹脂部材と、樹脂ケースと、金属からな
る上側ケース及び下側ケース等を備えている。電気機能
素子としては、整合用コンデンサ素子や抵抗素子等があ
る。

【０００４】樹脂ケースには、フェライトと中心電極と
電気機能素子等が収容されている。さらに、中心電極と
電気機能素子の電気的接続を確実かつ安定にするため、
樹脂部材を電気機能素子の上方に配置（収容）し、中心
電極の一端と電気機能素子が重なり合っている部分を押
さえている。従って、樹脂部材は、電気機能素子等を適
切に押さえることができる面積を有する形状であること
が必要である。

【０００５】この樹脂ケース及び樹脂部材の樹脂部品
は、金型で成形している。この金型成形は、溶融した樹
脂を金型の樹脂注入用ゲート口から注入して金型内に充
填させた後、固化させる。その後、金型から樹脂部品素
体を取り出し、金型の樹脂注入用ゲート口に形成される
切断しろを切断して樹脂部品を得る。この樹脂部品に
は、切断しろを切断したときに、樹脂部品の外側に向か
ったバリが残るので、樹脂部品の外形寸法がバリの寸法
分大きくなってしまう。

【０００６】そこで、従来より、例えば、図７に示す樹
脂部材２００のように、残ったバリ２１０が樹脂部材２
００の外形から突出するのを防止するために、バリ２１
０を収容するための幅ｄの切り欠き部２０５を設けてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、樹脂部材２
００は、樹脂ケース内に配置される中心電極組立体及び
整合用コンデンサ素子Ｃ等の電気機能素子と永久磁石と
の隙間を埋め、適度な押圧を与える押圧機能を有してい
る。従って、樹脂部材は、高さが異なる電気機能素子等
を均一に押さえるため、樹脂部材全体において、厚みが
異なっている。例えば、整合用コンデンサ素子Ｃの上面
の一部には中心電極の一端Ｐが重なっているため、整合
用コンデンサ素子Ｃの上面には段差が形成されている。
そこで、樹脂部材２００の裏面２０１に凸部２０２を設
けて、この段差を吸収し、樹脂部材２００が整合用コン
デンサ素子Ｃの上面を均一な圧力で押圧するように工夫
している。

【０００８】しかし、整合用コンデンサ素子Ｃの配置位
置は二点鎖線で示すように、樹脂部材２００の切り欠き
部２０５と重なっている。この重なっている部分では、
樹脂部材２００の押圧機能が十分に発揮しないので、整
合用コンデンサ素子Ｃの電気的接続が不十分になる。ま
た、電気的接続を十分にするために、切り欠き部２０５
の形成位置を押圧機能に影響を与えない位置に配置し直
す必要が生じている。

【０００９】そこで、本発明の目的は、金型成形で生じ
るバリを収容するための切り欠き部を不要とした樹脂部
品を有する非可逆回路素子及び通信装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】前記目的を達成
するため、本発明に係る非可逆回路素子は、（ａ）永久
磁石と、（ｂ）前記永久磁石により直流磁界が印加され
るフェライトと、（ｃ）前記フェライトに配置された複
数の中心電極と、（ｄ）電気機能素子と、（ｅ）前記電
気機能素子の上方に配置された樹脂部材と、（ｆ）前記
フェライトと前記中心電極と前記電気機能素子と前記樹
脂部材を収容する樹脂ケースと、（ｇ）前記永久磁石と
前記樹脂ケースとを組み込んだ金属ケースとを備え、
（ｈ）前記樹脂部材及び前記樹脂ケースの少なくとも一
つの樹脂部品が金型成形品であり、前記樹脂部品は、金
型の樹脂注入用ゲート口に形成されかつ前記樹脂部品の
一つの側面全長に渡って配置された切断しろを切断して
形成されていること、を特徴とする。

【００１１】以上の構成により、樹脂部品は、一つの側
面全長に渡って配置された切断しろを切断して形成され
ているので、バリが発生しない。従って、バリを収容す
るための切り欠き部を設ける必要がなくなる。

【００１２】また、切断しろの厚みを０．０８ｍｍ以上
にすることで、金型の樹脂注入用ゲート口の開口断面積
が大きくなり、溶融した樹脂の注入が容易になる。ま
た、切断しろの厚みを１．２ｍｍ以下にすることで、切
断しろを切断する際に、樹脂部品の損傷や形状変形の発
生が抑えられる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る非可逆回路
素子及び通信装置の実施の形態について添付の図面を参
照して説明する。

【００１４】［第１実施形態、図１〜図５］本発明に係
る非可逆回路素子の一実施形態の構成を示す分解斜視図
を図１に示す。図２は図１に示した樹脂部材１０の下面
１０ｃ側からみた平面図、図３は図１に示した非可逆回
路素子１を一部組み立てた平面図、図４は図１に示した
非可逆回路素子１の組立完成後の外観斜視図をそれぞれ
示す。該非可逆回路素子１は、集中定数型アイソレータ
である。

【００１５】図１に示すように、集中定数型アイソレー
タ１は、概略、下側ケース４及び上側ケース８と、樹脂
ケース３と、中心電極組立体１３と、永久磁石９と、抵
抗素子Ｒと、整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３と樹脂部
材１０等を備えている。

【００１６】下側ケース４は、底壁４ａと左右の側壁４
ｂとを有している。また、上側ケース８は、平面視矩形
状であり、上壁８ａと四つの側壁８ｂを有している。下
側ケース４及び上側ケース８は、鉄を主成分とする材料
からなる薄板を打ち抜き、曲げ加工をした後、銅めっき
や銀めっきを施して得る。

【００１７】樹脂ケース３は、底壁３ａと四つの側壁３
ｂを有している。この底壁３ａの中央部には円形状の挿
通孔３ｃが形成されている。また、樹脂ケース３には、
入力端子１４、出力端子１５及びアース端子１６がイン
サートモールドされている。入力端子１４は一端が側壁
３ｂの外側面に露出し、他端が底壁３ａの内側面に露出
して入力引出電極１４ａを形成している。出力端子１５
は一端が側壁３ｂの外側面に露出し、他端が底壁３ａの
内側面に露出して出力引出電極１５ａ（図３参照）を形
成している。二つのアース端子１６はそれぞれ、一端が
対向する側壁３ｂの外側面に露出し、他端が底壁３ａに
形成された凹部３ｄの底面に露出してアース端子電極１
６ａを形成している。整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３
と抵抗素子Ｒを凹部３ｄに収容したとき、整合用コンデ
ンサ素子Ｃ１〜Ｃ３と抵抗素子Ｒと入出力引出電極１４
ａ，１５ａのそれぞれの上面の高さは、略同じであり、
かつ、樹脂ケース３の底壁３ａより若干高くなるように
設定されている。

【００１８】中心電極組立体１３は、平面形状が円形状
のマイクロ波フェライト２０の上面に三つの中心電極２
１〜２３を絶縁シート（図示せず）を介在させて略１２
０度ごとに交差するように配置している。これら中心電
極２１〜２３は、各々の一端側のポート部Ｐ１〜Ｐ３を
水平に導出するとともに、他端側の中心電極２１〜２３
の共通のアース電極２５をフェライト２０の下面に当接
させている。共通のアース電極２５は、フェライト２０
の下面を略覆っている。中心電極２１〜２３とアース電
極２５は、導電性材料からなり、金属薄板を打ち抜き加
工や、エッチング加工することによって一体に形成され
る。

【００１９】整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３は、上面
全体にホット側コンデンサ電極２７を、下面全体にコー
ルド側コンデンサ電極２８を配設している。

【００２０】抵抗素子Ｒは、絶縁性基板の両端部に厚膜
印刷等でアース側端子電極１８及びホット側端子電極１
９を形成し、その間に抵抗体を配設している。

【００２１】樹脂部材１０は、抵抗素子Ｒ及び整合用コ
ンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３の上方に配置されている。この
樹脂部材１０の中央付近には、アイソレータ１の低背化
のために、中心電極組立体１３の上面中央に積み重ねら
れている中心電極２１〜２３や絶縁シートを収容する孔
１０ａが設けられている。

【００２２】図２に示すように、樹脂部材１０の下面１
０ｃには、整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２の上面を押
さえるための凸部１７ａ，１７ｂが形成されている。凸
部１７ｃは、樹脂ケース３の底壁３ａと接触して樹脂部
材１０を平衡に支えるために形成されている。凸部１７
ａ〜１７ｃの厚みは、ポート部Ｐ１，Ｐ２の厚みとポー
ト部Ｐ１，Ｐ２を接続するためのはんだの厚みの合計厚
みと略等しくなるように設定されている。樹脂部材１０
及び樹脂ケース３の材料としては、液晶ポリマー又はポ
リフェニレンサルファイド樹脂等であることが好まし
い。液晶ポリマーやポリフェニレンサルファイド樹脂
は、耐熱性と低損失に優れているからである。

【００２３】この樹脂部材１０は金型成形品である。樹
脂部材１０を形成するための金型は、その樹脂注入用ゲ
ート口の幅を、樹脂部材１０の一つの側面（本第１実施
形態では、図２に示した樹脂部材１０の右側面）の全長
と略等しい寸法に設定している。そして、樹脂注入用ゲ
ート口を通して金型内に溶融した樹脂を注入、充填させ
た後、固化させると、金型内には樹脂部材１０が形成さ
れ、樹脂注入用ゲート口には切断しろ１１ｂが形成され
る。つまり、右側面の全長に渡って切断しろ１１ｂを有
した樹脂部材素体１１が得られる。この後、右側面の全
長を超える刃幅を有する金型プレス等を用いて、切断し
て切断しろ１１ｂを切り落とし、所定のサイズの樹脂部
材１０を得る。これにより、切断面１０ｄにはバリは発
生せず、バリを収容するための切り欠き部を樹脂部材１
０に設ける必要もなくなる。この結果、本来なら樹脂部
材で押圧したい部分が、切り欠き部があるために押圧で
きない、という従来の問題が解消される。

【００２４】ここに、切断しろ１１ｂの厚みｔ（図１参
照）は、０．０８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下に設定されて
いる。切断しろ１１ｂの厚みｔを０．０８ｍｍよりも薄
くすると、金型の樹脂注入用ゲート口の開口断面積が小
さくなり、樹脂の溶融温度を上げたり、金型に溶融した
樹脂を注入するための注入圧力を増したりしても、樹脂
注入用ゲート口から金型内に、溶融した樹脂を注入する
ことができないからである。また、切断しろ１１ｂの厚
みｔが１．２ｍｍを超えると、切断しろ１１ｂを全長に
渡ってプレスで切断することが困難になり、樹脂部材１
０に損傷が生じたり、樹脂部材１０の形状不具合が起き
たりするからである。

【００２５】以上の構成部品は、以下のように組み立て
られる。図３に示すように、下側ケース４に、樹脂ケー
ス３を組み込んだ後、樹脂ケース３内に、中心電極組立
体１３や整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３や抵抗素子Ｒ
等を収容する。

【００２６】中心電極組立体１３は、挿通孔３ｃに挿通
される。中心電極組立体１３のアース電極２５は、挿通
孔３ｃに露出している下側ケース４の底壁４ａにはんだ
付け等の方法により接続され、接地される。中心電極２
１のポート部Ｐ１は入力引出電極１４ａに、中心電極２
２のポート部Ｐ２は出力引出電極１５ａに、それぞれは
んだ付けされる。

【００２７】抵抗素子Ｒのホット側端子電極１９はポー
ト部Ｐ３に、アース側端子電極１８は樹脂ケース３の凹
部３ｄに露出しているアース端子電極１６ａに、それぞ
れはんだ付けされる。整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３
のホット側コンデンサ電極２７はポート部Ｐ１〜Ｐ３
に、コールド側コンデンサ電極２８はアース端子１６の
アース端子電極１６ａに、それぞれはんだ付けされる。
つまり、整合用コンデンサ素子Ｃ３と抵抗素子Ｒとは、
中心電極２３のポート部Ｐ３とアース端子１６との間に
電気的に並列に接続される（図５参照）。

【００２８】このとき、整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ
３の電極２７及び抵抗素子Ｒの電極１９のそれぞれの上
面は、ポート部Ｐ１〜Ｐ３がはんだ付けされている部分
と、電極２７，１９がむき出しになっている部分との間
に段差が生じており、その段差は、ポート部Ｐ１〜Ｐ３
の厚みとはんだ接合によるはんだ厚み分の合計厚みと略
等しい。

【００２９】さらに、その上に樹脂部材１０を樹脂ケー
ス３内に収容する。樹脂部材１０に形成されている凸部
１７ａ，１７ｂは、整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２の
ホット側コンデンサ電極２７の上面に生じた段差と、略
同じ高さを有している。凸部１７ａ，１７ｂは、それぞ
れ整合用コンデンサ素子Ｃ１，Ｃ２の上面のクロスハッ
チングで表示した部分ｅ１，ｅ２に接触し、整合用コン
デンサ素子Ｃ１，Ｃ２を直接押さえる。これにより、樹
脂部材１０の凸部１７ａ，１７ｂは、整合用コンデンサ
素子Ｃ１，Ｃ２の下面に形成されているコールド側コン
デンサ電極２８とアース端子１６のアース端子電極１６
ａの接合不良を防止する。凸部１７ｃは、樹脂ケース３
の底壁３ａのクロスハッチングで表示した部分ｅ３に接
触し、樹脂部材１０を平衡に支える。

【００３０】一方、樹脂部材１０の下面１０ｃの斜線で
表示した部分ｆ１１，ｆ２１，ｆ３１は、それぞれ整合
用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３のホット側コンデンサ電極
２７上に配置されているポート部Ｐ１〜Ｐ３の上面の斜
線で表示した部分ｅ１１，ｅ２１，ｅ３１を押さえる。
下面１０ｃの斜線で表示した部分ｆ１２，ｆ２２は、入
出力引出電極１４ａ，１５ａ上に配置されているポート
部Ｐ１，Ｐ２の斜線で表示した部分ｅ１２，ｅ２２を押
さえる。下面１０ｃの斜線で表示した部分ｆ３２は、抵
抗素子Ｒのホット側端子電極１９上に配置されているポ
ート部Ｐ３の斜線で表示した部分ｅ３２を押さえる。こ
れにより、樹脂部材１０の下面１０ｃの斜線で表示した
部分ｆ１１，ｆ２１，ｆ３１，ｆ３２，ｆ１２，ｆ２２
は、整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３の電極２７、抵抗
素子Ｒの電極１９及び入出力引出電極１４ａ，１５ａ
と、ポート部Ｐ１〜Ｐ３との接合不良を防止する。

【００３１】さらに、永久磁石９を樹脂部材１０の上面
１０ｂに配置した後、上側ケース８を装着する。このと
き、永久磁石９はフェライト２０に直流磁界を印加す
る。下側ケース４と上側ケース８は、側壁４ｂ，８ｂで
接合して金属ケースとなり、磁気回路を構成しており、
ヨークとしても機能する。

【００３２】こうして、図４に示すアイソレータ１が得
られる。また、図５は、アイソレータ１の電気等価回路
図である。

【００３３】［第２実施形態、図６］第２実施形態は、
本発明に係る通信装置として、携帯電話を例にして説明
する。

【００３４】図６は携帯電話１２０のＲＦ部分の電気回
路ブロック図である。図６において、１２２はアンテナ
素子、１２３はデュプレクサ、１３１は送信側アイソレ
ータ、１３２は送信側増幅器、１３３は送信側段間用帯
域通過フィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は受信
側増幅器、１３６は受信側段間用帯域通過フィルタ、１
３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ），１３９はローカル用帯域通過フィルタである。

【００３５】ここに、送信側アイソレータ１３１とし
て、前記第１実施形態の集中定数型アイソレータ１を使
用することができる。このアイソレータ１を実装するこ
とにより、小型化及び低背化された携帯電話を実現する
ことができる。

【００３６】［他の実施形態］本発明は、前記実施形態
に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種
々の構成に変更することができる。例えば、前記第１実
施形態では、樹脂部材１０にのみ本発明を適用した例に
ついて説明したが、樹脂ケース３等の樹脂部品全般にも
本発明を適用することができる。さらに、前記実施形態
ではアイソレータに適用したが、本発明は、勿論サーキ
ュレータにも適用できる。また、それぞれの中心電極２
１〜２３の交差角は、１１０〜１４０度の範囲であれば
よい。また、永久磁石９及び樹脂部材１０は平面形状が
略矩形状に限定されるものではなく、例えば、円形状
や、角が丸い三角形状や変形角形状等任意である。ま
た、フェライト２０は平面形状が円形状に限定されるも
のではなく、例えば、矩形状や、角が丸い三角形状や変
形角形状等任意である。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、樹脂部材や樹脂ケース等の樹脂部品を、金型
の樹脂注入用ゲート口に形成されかつ樹脂部品の一つの
側面全長に渡って配置された切断しろを切断して形成し
ているので、樹脂部品にはバリが発生せず、バリを収容
するための切り欠き部を設ける必要がなくなる。この結
果、樹脂部品の設計の自由度を向上させた非可逆回路素
子及び通信装置を得ることができる。特に、樹脂部材
は、電気機能素子の上面に配置された電極を十分に押さ
えることができる形状にすることができ、電気的接続不
良を抑えた非可逆回路素子及び通信装置を得ることがで
きる。

【００３８】また、切断しろの厚みを０．０８ｍｍ以上
にすることで、金型の樹脂注入用ゲート口の開口断面積
が大きくなり、溶融した樹脂の注入を容易にすることが
できる。また、切断しろの厚みを１．２ｍｍ以下にする
ことで、切断しろを切断する際に、樹脂部品の損傷や形
状変形の発生を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態の分
解斜視図。

【図２】図１に示した樹脂部材を下面側からみた平面
図。

【図３】図１に示した非可逆回路素子を一部組み立てた
平面図。

【図４】図１に示した非可逆回路素子の組み立て完成後
の斜視図。

【図５】図４に示した非可逆回路素子の電気等価回路
図。

【図６】本発明に係る通信装置の一実施形態を示すブロ
ック図。

【図７】従来の非可逆回路素子の樹脂部品の下面側から
みた平面図。

【符号の説明】

１…集中定数型アイソレータ（非可逆回路素子） ３…樹脂ケース ４…下側ケース ８…上側ケース ９…永久磁石 １０…樹脂部材 １１ｂ…切断しろ １３…中心電極組立体 ２０…マイクロ波フェライト ２１〜２３…中心電極 １２０…携帯電話 Ｃ１〜Ｃ３…整合用コンデンサ素子（電気機能素子） Ｒ…抵抗素子（電気機能素子） ｔ…切断しろの厚み

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石と、 前記永久磁石により直流磁界が印加されるフェライト
   と、 前記フェライトに配置された複数の中心電極と、 電気機能素子と、 前記電気機能素子の上方に配置された樹脂部材と、 前記フェライトと前記中心電極と前記電気機能素子と前
   記樹脂部材を収容する樹脂ケースと、 前記永久磁石と前記樹脂ケースとを組み込んだ金属ケー
   スとを備え、 前記樹脂部材及び前記樹脂ケースの少なくとも一つの樹
   脂部品が金型成形品であり、前記樹脂部品は、金型の樹
   脂注入用ゲート口に形成されかつ前記樹脂部品の一つの
   側面全長に渡って配置された切断しろを切断して形成さ
   れていること、 を特徴とする非可逆回路素子。
2. 【請求項２】 前記切断しろの厚みが０．０８ｍｍ以上
   １．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載
   の非可逆回路素子。
3. 【請求項３】 前記樹脂部品が液晶ポリマー及びポリフ
   ェニレンサルファイド樹脂のいずれか一つからなること
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか一つに記
   載の非可逆回路素子。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３に記載の非可逆回路
   素子を備えたことを特徴とする通信装置。