JP2005011587A

JP2005011587A - プレスフィットピン、インシュレータ及びそのインサート成型方法

Info

Publication number: JP2005011587A
Application number: JP2003172426A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Oshima; 貴博大島
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】低コストで製造可能なプレスフィットピン、インシュレータ及びそのインサート成型方法を提供すること。
【解決手段】プレスフィットピン５には第１及び第２樹脂止め部９，１０が形成されている。第１及び第２樹脂止め部９，１０はそれぞれ凸Ｒ状に突出している。第１〜第３撓み部１１〜１３の突出幅は第１及び第２樹脂止め部９，１０の突出幅より小さく設定されている。金型１４の内壁面の先端には固定部１５が形成されている。固定部１５はプレスフィットピン５の先端の形状と略同一形状に形成されている。金型１４の長手方向略中央位置の両内壁面の幅は間隔Ｙ１より狭い間隔Ｙ２に設定されている。間隔Ｙ２は両樹脂止め部９，１０の頂部にて形成される突出幅と略等しく設定されており、突出幅よりも大きく設定されている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレスフィットピン、インシュレータ及びそのインサート成型方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の内部には、例えばパワーウインドウ装置などに使用される回路ユニットが複数配置されている。回路ユニットは電装回路や電子部品が実装されたプリント基板にて構成されており、該プリント基板の所定箇所には所定の金属ピンが貫挿される。プリント基板は貫挿された金属ピンとハンダ付けにて接続されており、金属ピンを介して接続された各種素子との間で電源や信号の授受が行われる。
【０００３】
ところで、近年、ハンダ付け工程の省略などの目的から金属ピンとして、プリント基板に差し込むだけで該プリント基板との導通を確保できるプレスフィットピンを用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、プレスフィットピン２１は１本の長板状の金属板にて形成されており、本体部２２及び可撓部２３を備えている。可撓部２３はプレスフィットピン２１の先端部近傍位置に形成されている。可撓部２３は本体部２２を中心として金属板の厚さ方向両側に突出する第１〜第３撓み部２４〜２６を備えている。図４（ｂ）において第１及び第３撓み部２４，２６は右側に、第２撓み部２５は左側に突出しており、それぞれ左右両側へ弾性変形可能に形成されている。
【０００５】
このように形成されたプレスフィットピン２１は金型に挿入された状態で本体部２２の周囲に回路ユニットの収容ケースを形成する樹脂が充填され、該樹脂と一体に固着される。そして、プレスフィットピン２１は可撓部２３がプリント基板に差し込まれることでプリント基板とプレスフィットピン２１とを圧着させ、両者の導通を確保する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−９２９９９号公報（図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような回路ユニットは金型に樹脂を充填することでピンと収容ケースとが一体に固着されるが、上述したプレスフィットピンにおいては収容ケースに一体に固着される本体部２２よりも第１〜第３撓み部２４〜２６が金属板の厚さ方向両側に突出した形状となっている。従って、本体部２２の周囲にのみ樹脂を充填するためには樹脂が第１〜第３撓み部２４〜２６に流れ込まないような特別な処理を行う必要があった。具体的には、例えば図５に示すように、金型２７の先端側（図５において上側）に形成された第１〜第３撓み部２４〜２６に樹脂２８が流れ込まないように金型２７に出没孔２７ａ，２７ｂを設け流れ止め部材２９，３０を金型２７の内部に突出させるなどの処理を施していた。
【０００８】
そのため、金型２７の形状の複雑化及び処理工程の増加などによりプレスフィットピンの製造コストが高くなっていた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、低コストで製造可能なプレスフィットピン、インシュレータ及びそのインサート成型方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、長板状の金属板にて形成され、前記金属板の長手方向一方には可撓性を有する可撓部が形成され、前記金属板の長手方向他方には樹脂にてモールドされる本体部が形成されたプレスフィットピンであって、前記本体部には、該本体部を屈曲して前記可撓部よりも前記金属板の厚さ方向に突出する樹脂止め部を備えた。
【００１０】
従って、請求項１に記載の発明によれば、可撓部よりも本体部の方が金属板の厚さ方向に突出する形状となるため、プレスフィットピンを金型に挿入して樹脂をモールドする際、本体部側から樹脂を充填することでアンダーカット処理を施すことなくプレスフィットピンに樹脂がモールドされる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記本体部は樹脂によるモールドの中心となる軸部を備え、前記金属板の厚さ方向における前記可撓部の中心は、前記軸部と前記金属板の長手方向に沿って直列するように配列した。
【００１２】
従って、請求項２に記載の発明によれば、本体部を樹脂にてモールドする際、軸部の位置を正確に設定することで、金属板の厚さ方向における可撓部の中心位置も正確に位置決めされる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記樹脂止め部の頂部を凸Ｒ形状に形成した。
従って、請求項３に記載の発明によれば、プレスフィットピンを金型に挿入する際、プレスフィットピンは凸Ｒ形状に形成された樹脂止め部の頂部にて金型と当接する。従って、金型と樹脂止め部との間に発生する摩擦力が減少し、プレスフィットピンはスムーズに金型内に挿入される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちの何れか一項に記載のプレスフィットピンを備えてインシュレータを形成した。
従って、請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の作用にてインシュレータが形成される。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、長板状の金属板にて形成され、前記金属板の長手方向一方には可撓性を有する可撓部が形成され、前記金属板の長手方向他方には樹脂にてモールドされる本体部が形成されたプレスフィットピンであって、前記本体部に該本体部を屈曲して前記可撓部よりも前記金属板の厚さ方向に突出する樹脂止め部を備えたプレスフィットピンを内壁面の幅が前記本体部の突出幅と等しく形成された金型に挿入する工程と、前記金型に前記プレスフィットピンの本体部側からインシュレータを成型する樹脂を充填する工程とを備えた。
【００１６】
従って、請求項５に記載の発明によれば、本体部から可撓部側に向かって樹脂止めが行われるとともに、アンダーカット処理を施すことなくプレスフィットピンが樹脂にてモールドされる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記本体部は樹脂によるモールドの中心となる軸部を備え、前記金属板の厚さ方向における前記可撓部の中心は、前記軸部と前記金属板の長手方向に沿って直列するように配列した。
【００１８】
従って、請求項６に記載の発明によれば、本体部を樹脂にてモールドする際、軸部の位置を正確に設定することで、金属板の厚さ方向における可撓部の中心位置も正確に位置決めされる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、前記樹脂止め部の頂部を凸Ｒ形状に形成した。
従って、請求項７に記載の発明によれば、プレスフィットピンは凸Ｒ形状に形成された樹脂止め部の頂部にて金型と当接する。従って、金型と樹脂止め部との間に発生する摩擦力が減少し、プレスフィットピンはスムーズに金型内に挿入される。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のうちの何れか一項に記載の発明において、前記金型の先端の形状を前記可撓部の先端の形状と等しく形成した。
従って、請求項８に記載の発明によれば、プレスフィットピンを金型に挿入した際に可撓部の先端が金型にて保持されプレスフィットピンが揺動しない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に基づき詳細に説明する。
図１に示すように、回路ユニット１は電装回路や電子部品が実装されたプリント基板３にて構成されており、インシュレータ２に収容された各種素子との間で電源や信号の授受を行う。
【００２２】
インシュレータ２は樹脂にて略箱型に形成されており、内部に各種素子を収容した状態で蓋部２ａにて密閉されている。蓋部２ａは平板状に形成されており、該蓋部２ａをその厚さ方向に貫通する複数のプレスフィットピン５を備えている。プレスフィットピン５は蓋部２ａから一体的に突出形成されたピン支持部４にてその周囲が包囲されるとともに、該ピン支持部４に固着されている。プレスフィットピン５はピン支持部４に固着されることで蓋部２ａに一体に固着されている。
【００２３】
このように蓋部２ａに固着されたプレスフィットピン５は、その両端がそれぞれインシュレータ２の内部及び外部に突出している。インシュレータ２の内部に突出するプレスフィットピン５の端部は、上述した図示しない電源供給回路に接続されている。一方、インシュレータ２の外部に突出するプレスフィットピン５の端部はプリント基板３に接続される。
【００２４】
プリント基板３にはプレスフィットピン５の端部を差し込む導通孔６が複数形成されている。導通孔６はその内壁面が長方形を描くように形成されており、その大きさは、後述するプレスフィットピン５の可撓部８が貫挿された際に可撓部８が弾性変形し、導通孔６の壁面と圧着する大きさに設定されている。具体的には、プレスフィットピン５を形成する金属板の厚さ方向に対面する導通孔６の壁面間の長さが可撓部８の突出幅Ｘ１より小さくなるように設定されている。導通孔６はインシュレータ２から突出する複数のプレスフィットピン５を同時に差し込み可能となる位置に配設されている。
【００２５】
このように形成されたプリント基板３は各導通孔６にプレスフィットピン５が差し込まれることでプレスフィットピン５と接続され、該プレスフィットピン５を介してインシュレータ２に収容された各種素子との間で電源や信号の授受が行われる。
【００２６】
次に、プレスフィットピン５について詳細に説明する。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、プレスフィットピン５は１本の長板状の金属板を屈曲することにて形成されている。プレスフィットピン５は本体部７及び可撓部８を備えている。
【００２７】
可撓部８には先端部８ａ及び第１〜第３撓み部１１〜１３が形成されている。先端部８ａはプレスフィットピン５の端部に形成されており、その幅が徐々に狭くなるように形成されているとともに、その肉厚が徐々に薄くなるように形成されている。
【００２８】
第１〜第３撓み部１１〜１３は金属板の幅方向の長さを略三等分して形成されている。第１及び第３撓み部１１，１３は金属板が先端部８ａの厚さ方向片側（図２（ｂ）において右側）に向かって突出するように打ち出し成型され、第２撓み部１２は金属板が先端部８ａの厚さ方向他側（図２（ｂ）において左側）に向かって突出するように打ち出し成型されている。
【００２９】
第１〜第３撓み部１１〜１３は先端部８ａの厚さ方向両側にそれぞれ略等しい幅に突出しており、該先端部８ａの厚さ方向において第１及び第３撓み部１１，１３の端面から第２撓み部１２の端面までの長さは突出幅Ｘ１に設定されている。第１〜第３撓み部１１〜１３は先端部８ａの厚さ方向両側にそれぞれ略等しい幅に突出しているため、先端部８ａの厚さ方向において、可撓部８の中心は先端部８ａと直列状態となる。
【００３０】
本体部７には第１及び第２連結部７ａ，７ｂ、軸部７ｃ、第１及び第２樹脂止め部９，１０が形成されている。第１連結部７ａは可撓部８側の端部に形成されており、前述した先端部８ａ及び該先端部８ａの厚さ方向における可撓部８の中心とプレスフィットピン５の長手方向において直列状態となっている。
【００３１】
第２連結部７ｂは後述する第１及び第２樹脂止め部９，１０との間に形成されており、両樹脂止め部９，１０を連結している。軸部７ｃはプレスフィットピン５の基端に形成されており、該軸部７ｃの周りを樹脂にてモールドされることでプレスフィットピン５は蓋部２ａに一体に固着されている。
【００３２】
第１連結部７ａ、第２連結部７ｂ及び軸部７ｃはプレスフィットピン５の長手方向において直列状態となっている。従って、先端部８ａ、先端部の厚さ方向における可撓部８の中心、第１連結部７ａ、第２連結部７ｂ及び軸部７ｃはプレスフィットピン５の長手方向において直列状態となる。
【００３３】
第１連結部７ａと第２連結部７ｂとの間には第１樹脂止め部９が形成されており、第２連結部７ｂと軸部７ｃとの間には第２樹脂止め部１０が形成されている。
【００３４】
第１樹脂止め部９は本体部７が第１及び第２連結部７ａ，７ｂの厚さ方向片側（図２（ｂ）において右側）に向かって突出するように打ち出し成型されている。第２樹脂止め部１０は本体部７が第２連結部７ｂ及び軸部７ｃの厚さ方向他側（図２（ｂ）において左側）に向かって突出するように打ち出し成型されている。第１及び第２樹脂止め部９，１０は第１連結部７ａ、第２連結部７ｂ及び軸部７ｃの厚さ方向両側にそれぞれ略等しい幅に突出している。第１及び第２樹脂止め部９，１０はそれぞれ頂部が凸Ｒ状に突出しており、第１連結部７ａ、第２連結部７ｂ及び軸部７ｃの厚さ方向において第１樹脂止め部９の頂部から第２樹脂止め部１０の頂部までの長さは前述した第１〜第３撓み部１１〜１３の突出幅Ｘ１より大きい突出幅Ｘ２に設定されている。
【００３５】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ピン支持部４を成型する金型１４は開口側（図３において下側）から先端（図３において上端）に近付くにつれて徐々にその内壁面の幅が狭くなるように形成されている。詳述すると、金型１４の開口端近傍の両内壁面の幅はプレスフィットピン５を蓋部２ａに安定して固着可能と考えられる間隔Ｙ１に形成されており、該間隔Ｙ１はプレスフィットピン５の両樹脂止め部９，１０の頂部の突出幅Ｘ２より大きい値に設定されている。
【００３６】
金型１４の長手方向（図３において上下方向）略中央位置の両内壁面の幅は間隔Ｙ１より狭い間隔Ｙ２に設定されている。間隔Ｙ２は両樹脂止め部９，１０の頂部にて形成される突出幅Ｘ２と略等しく設定されており、第１〜第３撓み部１１〜１３にて形成される突出幅Ｘ１よりも大きく設定されている。
【００３７】
尚、金型１４の深さ（図３（ａ）及び図３（ｂ）において表裏方向の長さ）はプレスフィットピン５の幅と略等しく設定されている。従って、プレスフィットピン５の幅方向に樹脂が充填されることはなく、プレスフィットピン５の幅方向両端から金型１４内に樹脂が流れ込むことはない。
【００３８】
金型１４の先端近傍の両内壁面の幅は間隔Ｙ２より狭い間隔Ｙ３に形成されており、該間隔Ｙ３はプレスフィットピン５の先端部８ａの厚さと略等しく設定されている。このようにして金型１４の先端近傍はその内壁面がプレスフィットピン５の先端部８ａ近傍の外形と略同一形状に形成された固定部１５が形成されている。
【００３９】
次に、上記のように形成された金型１４を用いてピン支持部４を成型する際の作用について説明する。
先ず、金型１４には開口側からプレスフィットピン５が挿入される。この際、間隔Ｙ２は突出幅Ｘ１よりも大きく設定されているため第１〜第３撓み部１１〜１３は金型１４の内壁面に当接することなく金型１４内に挿入される。一方、間隔Ｙ２と突出幅Ｘ２とは略等しく設定されているため、両樹脂止め部９，１０は金型１４の両内壁面にそれぞれ当接する。
【００４０】
また、金型１４内に挿入されたプレスフィットピン５は、該プレスフィットピン５の先端部８ａ近傍の外形と略同一形状に形成された固定部１５にてその先端部８ａの周囲が包囲される。プレスフィットピン５は先端部８ａの周囲が固定部１５にて包囲されることで幅方向への揺動が抑制される。
【００４１】
このようにして、プレスフィットピン５は該プレスフィットピン５の先端部８ａが固定部１５の先端に当接するまで金型１４に挿入される。
プレスフィットピン５を金型１４に挿入すると、次に、金型１４の開口側から樹脂１６を充填する。金型１４に挿入されたプレスフィットピン５は、第１及び第２樹脂止め部９，１０が金型１４の内壁面に当接しているため第１及び第２樹脂止め部９，１０より先端側に樹脂１６が流入することがない。
【００４２】
その後、樹脂１６が凝固し、ピン支持部４とプレスフィットピン５とが一体に固着されると、金型１４からピン支持部４及びプレスフィットピン５を引き抜きピン支持部４の成型が終了する。
【００４３】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）プレスフィットピン５は金属板の厚さ方向における可撓部８の突出幅Ｘ１よりも本体部７の突出幅Ｘ２の方が大きく設定されている。従って、プレスフィットピン５を金型に挿入して本体部７側から樹脂を充填する際に、本体部７の第１及び第２樹脂止め部９，１０が金型１４の内壁面に当接することで可撓部８への樹脂の流れ止めが行われる。従って、樹脂１６の可撓部８への流れ込みを防止する工程を加えずに本体部７への樹脂１６の充填を開始することができ、蓋部２ａとプレスフィットピン５とを効率よく一体成型することができる。
【００４４】
（２）先端部８ａの厚さ方向における可撓部８の中心は、軸部７ｃとプレスフィットピン５の長手方向において直列状態となる。従って、蓋部２ａに固着する軸部７ｃの位置を設定することで可撓部８の位置を高精度に設定することができる。
【００４５】
（３）金型１４はその先端にプレスフィットピン５の先端部８ａが挿入される固定部１５が形成されているため、金型１４に挿入されたプレスフィットピン５は先端部８ａが固定部１５に挿入され幅方向への揺動が抑制される。従って、プレスフィットピン５が揺動して第１或いは第２樹脂止め部９，１０が金型１４の内壁面から離間することが防がれる。その結果、可撓部８への樹脂１６の流入を防止することができる。
【００４６】
（４）金型１４に挿入されたプレスフィットピン５の先端部８ａは、該プレスフィットピン５の先端部８ａと略同一形状に形成された固定部１５の内壁面にて包囲される。従って、プレスフィットピン５の先端部８ａの形状の変化を抑制することができる。
【００４７】
（５）プレスフィットピン５を金型１４に挿入する際、該金型１４の内壁面に当接するのは第１及び第２樹脂止め部９，１０のみとなる。また、第１及び第２樹脂止め部９，１０の頂部は凸Ｒ形状に突出形成されている。従って、プレスフィットピン５と金型１４の壁面との間に発生する摩擦力を小さく抑えることができ、プレスフィットピン５を容易に金型１４に挿入することができる。
【００４８】
尚、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態において、樹脂止め部９，１０は本体部７の両側にそれぞれ１つずつ成型されていたが、例えば本体部の両側に交互に合計３つ以上の樹脂止め部を成型してもよい。このように樹脂止め部を形成すると、本体部の両側に交互に配設された３つ以上の樹脂止め部にてプレスフィットピンの幅方向への揺動が抑制される。従って、金型１４に固定部１５を設ける必要が無くなり金型を容易に形成することができる。
【００４９】
・上記実施の形態において、可撓部８は金属板の両側に突出する第１〜第３撓み部１１〜１３を備えていたが、可撓部の形状は他の形状であってもよい。
・上記実施の形態において、第１及び第２樹脂止め部９，１０は本体部７の両側にそれぞれ突出形成されていたが、樹脂止め部はプレスフィットピンの先端側に形成された可撓部への樹脂の流れ込みを防止できるものであればよい。従って、例えば本体部の片側のみに突出する突出量の大きな樹脂止め部を形成することで可撓部への樹脂の流れ込みを防止してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、低コストで製造可能なプレスフィットピン、インシュレータ及びそのインサート成型方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路ユニットの分解斜視図。
【図２】（ａ）、（ｂ）はプレスフィットピンの説明図。
【図３】（ａ）、（ｂ）はピン支持部の成型工程の説明図。
【図４】（ａ）、（ｂ）は従来のプレスフィットピンの説明図。
【図５】従来の樹脂の流れ止め工程の説明図。
【符号の説明】
２…インシュレータ、５…プレスフィットピン、７…本体部、７ｃ…軸部、８…可撓部、９…第１樹脂止め部、１０…第２樹脂止め部、１４…金型、１５…固定部、１６…樹脂。

Claims

長板状の金属板にて形成され、前記金属板の長手方向一方には可撓性を有する可撓部が形成され、前記金属板の長手方向他方には樹脂にてモールドされる本体部が形成されたプレスフィットピンであって、
前記本体部には、該本体部を屈曲して前記可撓部よりも前記金属板の厚さ方向に突出する樹脂止め部を備えたことを特徴とするプレスフィットピン。
前記本体部は樹脂によるモールドの中心となる軸部を備え、
前記金属板の厚さ方向における前記可撓部の中心は、前記軸部と前記金属板の長手方向に沿って直列するように配列されていることを特徴とする請求項１に記載のプレスフィットピン。
前記樹脂止め部の頂部は凸Ｒ形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレスフィットピン。
請求項１〜３のうちの何れか一項に記載のプレスフィットピンを備えたことを特徴とするインシュレータ。
長板状の金属板にて形成され、前記金属板の長手方向一方には可撓性を有する可撓部が形成され、前記金属板の長手方向他方には樹脂にてモールドされる本体部が形成されたプレスフィットピンであって、前記本体部に該本体部を屈曲して前記可撓部よりも前記金属板の厚さ方向に突出する樹脂止め部を備えたプレスフィットピンを内壁面の幅が前記本体部の突出幅と等しく形成された金型に挿入する工程と、
前記金型に前記プレスフィットピンの本体部側からインシュレータを成型する樹脂を充填する工程と
を備えたことを特徴とするインシュレータのインサート成型方法。
前記本体部は樹脂によるモールドの中心となる軸部を備え、
前記金属板の厚さ方向における前記可撓部の中心は、前記軸部と前記金属板の長手方向に沿って直列するように配列されていることを特徴とする請求項５に記載のインシュレータのインサート成型方法。
前記樹脂止め部の頂部は凸Ｒ形状に形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のインシュレータのインサート成型方法。
前記金型の先端の形状は前記可撓部の先端の形状と等しく形成されていることを特徴とする請求項５〜７のうちの何れか一項に記載のインシュレータのインサート成型方法。