JP2007317514A

JP2007317514A - 電磁リレー

Info

Publication number: JP2007317514A
Application number: JP2006146149A
Authority: JP
Inventors: Masaru Sasaki; 優佐々木
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】簡易な構造でありながら、確実に半田付けができ、接続信頼性の高い電磁リレーを提供する。
【解決手段】電磁リレー１の構成部品を表面に搭載し、裏面より接続端子４を突出させたリレーベース２を、電磁リレーの構成部品とともにケース本体３で覆い、該ケース本体の裏底面を上にして上記リレーベースの裏面上に液状の絶縁封止剤５を充たし、硬化させて封止する構造にした電磁リレーにおいて、上記リレーベースの裏面より突出させた上記接続端子の根元には、凹部４ａを形成して、上記液状の絶縁封止剤を上記リレーベースの裏面に充たした際に、該液面に作用する表面張力による上記絶縁封止剤の這い上がりを抑制するようにしていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板に実装される電磁リレーに関し、詳しくは回路基板へ確実に半田付けができ、実装後の接続信頼性が高い電磁リレーの改良に関する。

従来より、回路基板へ実装される電磁リレーは、回路基板への実装形態やその構造等、用途に応じて様々なタイプのものがある。その中で、電磁リレーの接続端子を回路基板の孔部に挿入し、半田付けにより実装するタイプのものにおいて、回路基板への実装工程においてフラックスがケース本体内に浸入しないように、また、洗浄時にも洗浄液がケース本体内に浸入しないように、上記リレーベースとケース本体とを接着剤等の絶縁封止剤によって封止することにより、電磁リレーの構成部品への汚染を抑制する構造としたものがある。

しかしながらこのように絶縁封止剤として液状の接着剤を用いて封止する構造には、以下のような問題があった。
図４は従来の電磁リレーの封止構造の問題点を示す図であり、図４（ａ）、（ｂ）は電磁リレーの部分拡大断面図である。ここで図４は接着剤によって封止される電磁リレーのケース本体を天地逆に示しており、図４（ｂ）は接着剤によって封止した後、電磁リレーが実装される回路基板に形成された孔部に電磁リレーの接続端子を挿通させ、半田付けを行った状態を示している。
ここに示す電磁リレーは、裏面より接続端子４００を突出させた平板状のリレーベース２００を、電磁リレーの構成部品（不図示）とともにケース本体３００で覆い、該ケース本体３００の裏底面よりリレーベース２００の裏面上に液状の接着剤５００を充たし硬化させて、封止する構造にしたものである。２００ａは接続端子４００をリレーベース２００の裏面側へと挿通させるために形成された挿通孔、３００ａは、ケース本体３００の下端に形成されたスタンドオフ突起である。このスタンドオフ突起３００ａは、電磁リレーを回路基板６００へ実装した際に、回路基板６００と適切な一定離隔間隔を保持することができるよう形成されている。

このような構造において、ケース本体３００の裏底面を上にし、リレーベース２００の裏面上に液状の接着剤５００を充填していくと、接着剤５００に表面張力が働き、接続端子４００の根元から接着剤５００が、図４（ａ）に示すように表面張力により這い上がってきてしまう現象が見られる。
接続端子４００の根元を這い上がろうとする接着剤５００が、この状態で硬化すると、電磁リレーを回路基板６００に半田付けする際に、この硬化した接着剤５００が障害となって、図４（ｂ）に示すように、電磁リレーが回路基板６００上で浮き上がってしまったり、孔部６００ａに硬化した接着剤５００が嵌まり込んで充分な半田フィレット７００の形成ができないため、確実な半田付けができず、接続信頼性を損なう要因となっていた。

下記特許文献１にはこのような接着剤の這い上がり現象を抑制するために、接続端子の一方面側の中央部に細い凹条打痕を設け、その凹条打痕の内面に長手方向に略直交する方向に走査する溝を施されてなる電磁リレーの端子構造が開示されている。
特開平５−２８２９８０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の端子構造は、溝加工が複雑であるため、電磁リレーの接続端子の形状や大きさによってはこのような溝加工を施すことが難しく、採用できない場合があった。また電磁リレーの接続信頼性を高めるためは、電磁リレーを回路基板へ半田付けするにあたり、一定の離隔間隔を保持した状態で電磁リレーと回路基板とが、平行に実装されることが望ましいが、上記特許文献１はこれに対して何ら配慮がなされていないものであった。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、簡易な構造でありながら、リレーベースの裏面を絶縁封止剤で封止する際に生じる余分な絶縁封止剤の這い上がりを抑制し、接続信頼性の高い電磁リレーを提供することを目的としている。

請求項１に係る電磁リレーは、電磁リレーの構成部品を表面に搭載し、裏面より接続端子を突出させたリレーベースを、電磁リレーの構成部品とともにケース本体で覆い、該ケース本体の裏底面を上にして上記リレーベースの裏面上に液状の絶縁封止剤を充たし、硬化させて封止する構造にした電磁リレーにおいて、上記リレーベースの裏面より突出させた上記接続端子の根元には、凹部を形成して、上記液状の絶縁封止剤を上記リレーベースの裏面に、充たした際に生じる該液面に作用する表面張力による上記絶縁封止剤の這い上がりを抑制するようにしていることを特徴とする。ここで絶縁封止剤としては、例えば熱硬化性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂系接着剤、ＵＶ硬化型接着剤（アクリル系）等が用いられる。

請求項２に係る電磁リレーは、ケース本体の下縁は、該電磁リレーが実装される回路基板との離隔間隔を一定に保持するスタンドオフ突起を有していることを特徴とする。

請求項１に記載の電磁リレーによれば、リレーベースの裏面上に液状の絶縁封止剤を充たして封止する際に、接続端子の根元より液面に作用する表面張力によって這い上がろうとする絶縁封止剤は、凹部へ流れ込むので、絶縁封止剤の這い上がりを抑制することができる。
そのため、電磁リレーを回路基板に半田付けする際に、這い上がって硬化した絶縁封止剤が障害となって、電磁リレーが回路基板上で浮き上がったり、回路基板の孔部に硬化した絶縁封止剤が嵌まり込んで充分な半田フィレットの形成を阻害するといったことがないので、確実に半田付けでき、接続信頼性が確保できる。

請求項２に記載の電磁リレーによれば、ケース本体の下縁は、該電磁リレーが実装される回路基板との離隔間隔を一定に保持するスタンドオフ突起を有しているので、このスタンドオフ突起によって、電磁リレーを回路基板に実装する際に、電磁リレーの底面が回路基板に接触することなく、適切な離隔間隔を一定に保持することができる。
そのため、電磁リレーが回路基板上で上下位置にずれることなく、平行に実装でき、半田不良が生じにくいため、接続信頼性の高いものとすることができる。
また電磁リレーの接続端子を回路基板の孔部へ挿入する際には、スタンドオフ突起と回路基板とが接触する位置まで挿入させればよく、実装工程をスムーズに行うことができる。

以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明の電磁リレーを示した斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ部の部分拡大斜視図、図２（ａ）は、図１（ａ）のＸ部の拡大要部正面図、図２（ｂ）は図１（ａ）のＸ部の拡大要部側面図、図３（ａ）は本発明の電磁リレーの構造を示した部分拡大断面図、図３（ｂ）は本発明の電磁リレーが回路基板に実装された状態を示した部分拡大断面図である。
尚、これら図面はいずれも説明のため、ケース本体の裏側が上面になっている状態、即ち、天地逆の状態を示しており、図１〜図２は接着剤５により、接着封止する前の状態を示しており、図３は接着剤５により、接着封止された後の状態を示している。

図中、１は電磁リレー、４は接続端子、２はリレーベース、２ａはリレーベース２上に形成される挿通孔、３はケース本体、３ａはスタンドオフ突起、３ｂはケース本体３の側壁下端、５は接着剤、６は電磁リレー１が実装される回路基板、６ａは回路基板６の孔部、７は半田フィレットである。

電磁リレー１は、コイルボビン、鉄芯、通電コイル、制御接点等で構成される構成物品（不図示）と、コイルへの通電端子、固定接点端子、制御端子となる種々の接続端子４と、上記構成部品をシールドするためのケース本体３と、リレーベース２とで構成されている。平板状でなるリレーベース２には、接続端子４を挿通する挿通孔２ａが形成されており、リレーベース２の表面には上記構成部品が搭載され、その裏面は、図１（ａ）に示すように挿通孔２ａを通じて接続端子４が突出している。
ケース本体３は一方が開口された箱状体でなり、ケース本体３の下端、即ち側壁下縁３ｂには、電磁リレー１を実装する回路基板６との離隔間隔を一定に保持するためのスタンドオフ突起３ａが形成されている。
リレーベース２上に搭載された構成物品は、リレーベース２とともに、このケース本体３により覆われている。そして、この電磁リレー１は、回路基板６への実装工程においてフラックスや洗浄液等がケース本体３内へ浸入しないよう、リレーベース２とケース本体３との間に生じる隙間や挿通孔２ａと接続端子４との間に生じる隙間を接着封止するため、ケース本体３の裏底面を上にしてリレーベース２の裏面上に液状の接着剤５を充たし、硬化させて、接着封止する構造としている。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ部の部分拡大斜視図である。
接続端子４の根元には、凹部４ａが形成されており、図では、凹部４ａが横一列に形成されている例を示している。
凹部４ａの形状や構成は図例のものに限定されるものではないが、このように凹部４ａの切り込み口が上下左右ともテーパー状に切り欠いたものとすれば、充填される接着剤５が凹部４ａに流れ込みやすいものとできる。また凹部４ａを図例のように複数形成すれば、這い上がろうとする接着剤５が流れ込む場所を多く確保でき、更に接続端子４の表面が凸凹状になるため、接着剤５に生じる表面張力が分散され、その這い上がり力を抑制することができる。
これによれば、電磁リレー１のリレーベース２の裏側面上に充填され、接続端子４の根元より這い上がってくる接着剤５の一部が、凹部４ａへ流れ込むため、接着剤５の這い上がりを抑制することができる。

図２（ａ）は図１（ａ）のＸ部の拡大要部平面図であり、図２（ｂ）は図１（ａ）のＸ部の拡大要部側面図である。ここでは図中、接着剤５が充される境界面を接着剤面Ｌとして２点鎖線で示している。
接着剤５は充分な接着封止を行うため、ケース本体３の側壁下端３ｂよりもやや下方に達するところまで充されるので、接着剤面Ｌの位置は、側壁下端３ｂよりやや下方の位置になる。
よって、接続端子４の凹部４ａは、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）に示すように、凹部４ａの中央部Ｐの位置が接着剤面Ｌとなるように形成することが望ましい。
この位置に凹部４ａを形成すれば、接着剤５による封止を行った後に実装する回路基板６の孔部６ａを、這い上がってきた接着剤５が塞いでしまうというような事態をなくすことができるからである。
これについて、図３（ａ）及び（ｂ）に基づいて詳述する。

図３（ａ）は本発明の電磁リレーの構造を示した部分拡大断面図、図３（ｂ）は本発明の電磁リレーが回路基板に実装された状態を示す拡大要部断面図である。
上述のように接続端子４に形成される凹部４ａは、凹部４ａの中央部Ｐの位置が接着剤面Ｌとなるように形成されている。よって、接着剤５が接着剤面Ｌに達する位置、即ち側壁端部３ｂのやや下方まで充填されると、接続端子４の根元に接触する接着剤５は凹部４ａへ流れ込むようになっている。
このように凹部４ａが形成されることにより、リレーベース２の裏面に充たされ硬化した接着剤５が、後に回路基板６へ電磁リレー１を実装する際において、這い上がってきて、硬化した接着剤５が障害になることがなく、図３（ｂ）に示すように、スムーズに電磁リレー１の接続端子をスタンドオフ突起３ａと回路基板６とが接する位置まで挿入させることができる。

即ち、これによれば、接着剤５で封止した電磁リレー１の接続端子４を、回路基板６に形成した孔部６ａに挿通させて半田付けする際にも、硬化した接着剤５が、電磁リレー１を回路基板６上で浮き上がらせたり、或いは回路基板６の孔部６ａに硬化した接着剤５が嵌まり込み、半田フィレット７の形成を阻害するようなことがない。
また硬化した接着剤５が、電磁リレー１を実装する回路基板６との離隔間隔を一定に保持するためのスタンドオフ突起３ａの邪魔になることもないので、電磁リレー１の接続端子を回路基板６の孔部６ａへ挿入する際には、スタンドオフ突起３ａと回路基板６とが接触する位置まで挿入させればよく、実装工程をスムーズに行うことができる。
更にスタンドオフ突起３ａが介在することにより、電磁リレー１の底面が回路基板６に接触することもなく、適切な離隔間隔を一定に保持した状態で実装することができる上、回路基板６上で電磁リレー１が上下位置にずれを生じることなく、平行に実装することができる。

尚、実施形態の説明においては、挿入実装形態の電磁リレーについて説明したが、電磁リレーの接続端子の形状、構成等はこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

（ａ）は本発明の電磁リレーを示した斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ部の部分拡大斜視図である。（ａ）は、図１（ａ）のＸ部の拡大要部正面図、（ｂ）は図１（ａ）のＸ部の拡大要部側面図である。（ａ）は本発明の電磁リレーの構造を示した部分拡大断面図、（ｂ）は本発明の電磁リレーが回路基板に実装された状態を示す拡大要部断面図した図である。（ａ）、（ｂ）は従来の電磁リレーの構造を示した部分拡大断面図である。

符号の説明

１電磁リレー
２リレーベース
３ケース本体
３ａスタンドオフ突起
３ｂ側壁下端（ケース本体の下端）
４接続端子
４ａ凹部
５接着剤（絶縁封止剤）
６回路基板

Claims

電磁リレーの構成部品を表面に搭載し、裏面より接続端子を突出させたリレーベースを、電磁リレーの構成部品とともにケース本体で覆い、該ケース本体の裏底面を上にして上記リレーベースの裏面上に液状の絶縁封止剤を充たし、硬化させて封止する構造にした電磁リレーにおいて、
上記リレーベースの裏面より突出させた上記接続端子の根元には、凹部を形成して、上記液状の絶縁封止剤を上記リレーベースの裏面に充たした際に、該液面に作用する表面張力による上記絶縁封止剤の這い上がりを抑制するようにしていることを特徴とする電磁リレー。
請求項１において、
上記ケース本体の下縁は、該電磁リレーが実装される回路基板との離隔間隔を一定に保持するスタンドオフ突起を有していることを特徴とする電磁リレー。