JP2009076364A - Electromagnetic relay - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁継電器に関し、特に基板実装時の加熱処理工程による障害を防ぐことができる車載用途の電装部品として好適な電磁継電器に関する。 The present invention relates to an electromagnetic relay, and more particularly to an electromagnetic relay suitable as an on-vehicle electrical component capable of preventing a failure due to a heat treatment process during board mounting.
図4は、従来の一般的な電磁継電器の分解斜視図である。図5は図4に示した電磁継電器の成型樹脂カバーの貫通穴の構造を説明する縦断面図であり、図5(a)アンシール(非封止)タイプの貫通穴構造、図5(b)はシール(封止)タイプの貫通穴構造を示す。 FIG. 4 is an exploded perspective view of a conventional general electromagnetic relay. 5 is a longitudinal sectional view for explaining the structure of the through hole of the molded resin cover of the electromagnetic relay shown in FIG. 4. FIG. 5 (a) Unsealed (non-sealed) type through hole structure, FIG. Indicates a seal (sealing) type through-hole structure.
図4左側に示すように、従来の電磁継電器は、貫通穴2が形成された成型樹脂カバー1と、電気接点部を保持した電磁駆動部3と、成型樹脂ベース4とを有している。電磁駆動部3は成型樹脂ベース4に搭載されて本体部を構成し、その本体部全体が成型樹脂カバー1で覆われる。また、成型樹脂ベース4に形成された穴に挿入された電磁駆動部3の端子等と成形樹脂ベース4との隙間及び本体部と成型樹脂カバー1との間隙は、図4右側に示すように、封止用樹脂5で封止される。
As shown on the left side of FIG. 4, the conventional electromagnetic relay includes a molded
図4及び図5に示すように、成型樹脂カバー1の天面には、外側に向けて突起する突起部が設けられており、この突起部を貫く貫通穴2が形成されている。この成型樹脂カバー1は、アンシールタイプの電磁継電器及びシールタイプの電磁継電器に共通に使用される。アンシールタイプの電磁継電器に用いられるときは、図5(a)に示すように、突起部に加工を加えず、貫通穴2aをそのまま残す。これに対して、シールタイプの電磁継電器に用いられるときは、図5(b)に示すように、突起部を熱かしめにより溶融し、貫通穴2bを塞ぐ。このように、成型樹脂カバー1は、シールタイプの電磁継電器にも共通使用されるため、天面に形成される突起部及び貫通穴2は、成型性及び熱かしめの作業性を考慮して形状、穴径などが決定される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the top surface of the molded
通常、リフロー加熱工程などにより大きな熱ストレスを受けることが想定される場合には、アンシールタイプの電磁継電器が用いられる。これは、シールタイプの電磁継電器は、電磁駆動部等が外部から完全密封され、内部気体の逃げ道が閉ざされている状態にあるため、リフロー加熱工程等の熱ストレスによって気密破壊が起こる可能性があるからである。 Usually, an unseal type electromagnetic relay is used when it is assumed that a large thermal stress is received by a reflow heating process or the like. This is because the seal-type electromagnetic relay is in a state in which the electromagnetic drive unit is completely sealed from the outside and the escape path of the internal gas is closed, and there is a possibility that hermetic failure may occur due to thermal stress such as a reflow heating process. Because there is.
しかしながら、アンシールタイプの電磁継電器は、車載用途には適していない。なぜなら、車載用途の場合、リフロー加熱工程によって電磁継電器をプリント基板に搭載した後、そのプリント基板全面にコーティング剤を塗布する場合があるからである。この場合、貫通穴2から電磁継電器内部にコーティング剤が侵入すると、動作障害、接点接触障害を引き起こすおそれがある。また、半田接続の際のフラックスの残渣を除去するため、電磁継電器はプリント基板と共に洗浄液に浸漬して丸洗いされる場合があるからである。この場合も、貫通穴2から電磁継電器内部に洗浄剤が侵入すると、動作障害、接点接触障害を引き起こすおそれがある。したがって、車載用の電磁継電器としては、信頼性を確保するためにシールタイプのものが用いられるものが一般的である。
However, the unsealed electromagnetic relay is not suitable for in-vehicle use. This is because in the case of in-vehicle use, after the electromagnetic relay is mounted on the printed board by the reflow heating process, the coating agent may be applied to the entire printed board. In this case, if the coating agent enters the electromagnetic relay from the through
シールタイプの電磁継電器では、リフロー加熱工程での熱ストレスによっても気密破壊が生じないように封止構造を強固にすることが行なわれる。例えば図4の電磁継電器において、封止用樹脂5をより耐熱性が高く、かつ成型樹脂カバー1や成型樹脂ベース4とより強固な接着特性を持つ封止用樹脂に変更し、気密性を上げることが行われる。
In a seal-type electromagnetic relay, a sealing structure is strengthened so that airtight destruction does not occur even by thermal stress in the reflow heating process. For example, in the electromagnetic relay of FIG. 4, the sealing resin 5 is changed to a sealing resin having higher heat resistance and stronger adhesive properties with the molded
一方、加熱による気密破壊を防止するとともに、洗浄液等への浸漬を可能にした従来の電磁継電器として、ハウジングの外郭の一部を耐水性と通気性とをあわせ持つ連続多孔質材料よりなるフィルター部で形成したものがある(例えば、特許文献1参照)。連続多孔質材料としては、例えば、ジャパンゴアテックス株式会社製のゴアテックス(登録商標)(連続多孔質構造を有するPTFE(ポリテトラフロロエチレン))がある。 On the other hand, as a conventional electromagnetic relay that prevents hermetic breakage due to heating and enables immersion in a cleaning solution, etc., a filter part made of a continuous porous material that has both water resistance and air permeability in part of the outer shell of the housing (For example, refer to Patent Document 1). An example of the continuous porous material is Gore-Tex (registered trademark) (PTFE (polytetrafluoroethylene) having a continuous porous structure) manufactured by Japan Gore-Tex Co., Ltd.
また、同様の構造を有する電磁継電器として、ケースに形成された空気孔部に、通気性を有する多孔質の被膜を形成したものがある(例えば、特許文献2参照)。 Moreover, as an electromagnetic relay having a similar structure, there is one in which a porous film having air permeability is formed in an air hole portion formed in a case (see, for example, Patent Document 2).
シールタイプの電磁継電器には、加熱により内部気体が熱膨張した場合に気密破壊を起こす限界点が存在する。この限界点は、封止用樹脂の耐熱性や接着強度を向上させる技術によって高めることができる。 A seal type electromagnetic relay has a limit point that causes hermetic failure when the internal gas is thermally expanded by heating. This limit can be raised by a technique for improving the heat resistance and adhesive strength of the sealing resin.
しかしながら、気密破壊は、封止用樹脂の接着強度の最も弱い部分で生じる。しかも、封止用樹脂の接着特性は、その塗布条件や熱硬化条件、あるいは周囲温度や湿度等の外部条件によって変化しやすく、製造工程において接着強度を完全に一定に保つよう制御することは困難である。したがって、封止用樹脂の耐熱性や接着強度を強くする技術によっても、より条件の厳しいリフロー加熱条件下において電磁継電器の気密を維持することは困難である。 However, the hermetic breakage occurs at a portion where the adhesive strength of the sealing resin is the weakest. Moreover, the adhesive properties of the sealing resin are likely to change depending on the application conditions, thermosetting conditions, or external conditions such as ambient temperature and humidity, and it is difficult to control the adhesive strength to be kept completely constant in the manufacturing process. It is. Therefore, it is difficult to maintain the airtightness of the electromagnetic relay under more severe reflow heating conditions even by a technique for increasing the heat resistance and adhesive strength of the sealing resin.
これに対し、特許文献1や2に記載された電磁継電器では、ハウジング等が通気性を有するフィルター部や被膜を備えているため、上述のような気密破壊のおそれはない。
On the other hand, in the electromagnetic relay described in
しかしながら、引用文献1に記載のフィルター部は、例えばゴアテックス製であり、成型樹脂ベース(ハウジング)として通常用いられる液晶ポリマーよりも耐熱限界が低い。それゆえ、鉛レス半田等を用いる場合のように、より厳しいリフロー加熱条件下において、成型樹脂ベースの耐熱限界内であってもその多孔質性を維持することが困難であるという問題点がある。
However, the filter part described in the cited
同様に、引用文献2に記載の被膜は、光重合性モノマーと、光重合性モノマーに対して非相溶である物質と、光重合性モノマーと非相溶物質の両方に対して溶解性のある溶媒と、光重合性モノマーを電磁波照射により硬化させるための光重合開始剤とからなる液体を紫外線照射により硬化させたものであり、上記と同様に、より厳しいリフロー加熱条件下において、その多孔質性を維持することが困難であるという問題点がある。
Similarly, the coating described in
さらに、引用文献2に記載の被膜は、原料が液体であること及びそれを空気孔部に塗布しなければならないなど、均一な特性の実現が困難であり、また生産性が低いという問題点もある。
Furthermore, the coating described in the cited
本発明は、以上のような問題点を鑑みて、より厳しい加熱条件によっても安定した通気性を維持することができ、かつ水やコーティング剤の内部進入を防ぐことができる製造容易な電磁継電器を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides an easy-to-manufacture electromagnetic relay capable of maintaining stable air permeability even under more severe heating conditions and preventing internal entry of water or a coating agent. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明による電磁継電器は、空気抜き用の貫通穴が形成された樹脂カバーを有する電磁継電器において、前記貫通穴の途中に通気性を有しかつ耐水性を有する石英ウールからなるフィルター部を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electromagnetic relay according to the present invention is an electromagnetic relay having a resin cover in which a through hole for venting air is formed. The quartz wool has air permeability and water resistance in the middle of the through hole. The filter part which consists of is provided.
具体的には、上記電磁継電器において、前記樹脂カバーは、前記貫通穴の一部を規定する内周面を持つ中空の突起部を有し、前記フィルター部は前記突起部内に収容され、かつ当該突起部の先端部を熱かしめすることにより固定されている。 Specifically, in the electromagnetic relay, the resin cover has a hollow protrusion having an inner peripheral surface defining a part of the through hole, the filter portion is accommodated in the protrusion, and the The tip of the protrusion is fixed by caulking the heat.
本発明によれば、空気抜き用の貫通穴の途中に石英ウールからなるフィルター部を設けたことで、より厳しいリフロー条件下においても安定した通気性を確保することができるとともに、その後の洗浄時やコーティング剤塗布時における洗浄剤やコーティング剤の内部進入を防ぐことができる電磁継電器を提供することができる。 According to the present invention, by providing the filter portion made of quartz wool in the middle of the air vent through hole, it is possible to ensure stable air permeability even under more severe reflow conditions, It is possible to provide an electromagnetic relay capable of preventing the cleaning agent or the coating agent from entering the coating agent during application.
フィルター部は、突起部に収容され、突起部を熱かしめすることにより固定されるので、製造工程が簡易である。 Since the filter part is accommodated in the protruding part and fixed by heat caulking the protruding part, the manufacturing process is simple.
以下、図面を参照して本発明による電磁継電器の実施例を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。さらには、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。 Embodiments of an electromagnetic relay according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to a following example. Furthermore, the present invention includes modifications within a range not departing from the gist of the present invention.
図1は本発明による電磁継電器の第1の実施例を説明するための図であり、図1(a)は本実施例に使用する成型樹脂カバー11及びフィルター部6の分解斜視図、図1(b)はその成型樹脂カバー11に形成された貫通穴12周辺の部分拡大図、及び図1(c)は、貫通穴12の周辺構造を説明するための成型樹脂カバー11の部分断面図である。
FIG. 1 is a view for explaining a first embodiment of an electromagnetic relay according to the present invention. FIG. 1A is an exploded perspective view of a molded
本実施例の電磁継電器は、成型樹脂カバー11に設けたフィルター部6以外の基本的な構造は図4に示した従来の電磁継電器と同じである。詳述すると、本実施例の電磁継電器は、電気接点部を保持した電磁駆動部(図4の3)と成型樹脂ベース(図4の4)とを備える本体部と、その本体部を覆う成型樹脂カバー11とで構成され、成型樹脂ベースとに形成された穴に挿入された端子等と成型樹脂ベースとの間隙及び本体部と成型樹脂カバー11との間隙が封止用樹脂(図4の5)により封止されている。
The electromagnetic relay of this embodiment has the same basic structure as the conventional electromagnetic relay shown in FIG. 4 except for the
成型樹脂カバー11は、図1(b)及び(c)に示すように、天面に設けられた凹所21内に外側へ向かって突起する突起部22を有している。また、成型樹脂カバー11は、突起部22に対応する位置に内側に向かって突起する別の突起部23を有している。そして、これら突起部22,23をともに貫くように貫通穴12が形成されている。換言すると、これら中空の突起部22,23の内周面が、貫通穴12を規定している。
As shown in FIGS. 1B and 1C, the molded
貫通穴12の内径は、突起部22に対応する部分と、突起部23に対応する部分とで異なっている。その結果、貫通穴12には、中央付近に段差が存在する。この段差がフィルター部6を保持する保持部7の一部として利用される。
The inner diameter of the through
フィルター部6は、石英ウールからなり、成形樹脂カバー11の内側から突起部23内に挿入される。突起部23は、その後の熱かしめにより変形し、フィルター部6は成型樹脂カバー11に固着される。
The
図1(c)は、フィルター部6を成型樹脂カバー11に固着させた後の貫通穴12の断面を示している。石英ウールからなるフィルター部6は成型樹脂カバー11に設けられた保持部7に、成型樹脂カバー11の内側からの熱かしめによって固着されることで、圧縮された状態で段差部分に形成された貫通穴12の開口を完全に覆っている。
FIG. 1C shows a cross section of the through
本実施例に用いる石英ウールは、線径を4〜6μmとする。成型樹脂カバー11に固着されたフィルター部6は、熱かしめによる固着により圧縮されているため、微細な繊維による孔径が数μmの多孔質の状態が得られることとなる。具体的には、石英ウールの原材料である石英ガラスの比重は2.2g/cm3であるため、本実施例では10mgの石英ウールによるフィルター部6の体積が固着後に9.1mm3となるように取り付けたので、石英ガラスがフィルター部6全体の50%を占めることとなる。石英ウールは、繊維の太さが一定であることを特徴とするため、フィルター部6は、石英ウールの線径と同等である5μm前後の微細な孔径となる多孔質状態を実現できる。そのため、フィルター部6は、高い通気性を持つとともに、水やコーティング剤の電磁継電器内部への侵入を防ぐことができる。
The quartz wool used in this example has a wire diameter of 4 to 6 μm. Since the
次に、図2を参照して、本実施例におけるフィルター部6の固着方法を説明する。
Next, with reference to FIG. 2, the adhering method of the
図2(a)は、本実施例に使用するフィルター部6が固着される前の成型樹脂カバー11の部分断面図、図2(b)は熱かしめによって保持部7にフィルター部6が固着された後の成型樹脂カバー11の部分断面図である。
2A is a partial cross-sectional view of the molded
図2(a)に示すように、成型樹脂カバー11の内側が上になるようにして、上方からフィルター部6となる石英ウールを成型樹脂カバー11の突起部23内、即ち保持部7、に詰め込む。その後、熱かしめによって突起部23を変形させ、フィルター部6を保持部7に固着させる。このとき、図2(b)に示すように、通気部を完全に閉じてしまわないよう突起部23を溶融させる。本実施例では、通気部の完全密閉を防ぐために、熱かしめ用こて8として、その先端部中央にピン9が設けられているものを用いる。
As shown in FIG. 2A, the quartz wool that becomes the
本実施例によれば、成型樹脂カバー11の貫通穴12は、高い通気性を有する。ここで、成型樹脂カバー11に使用される樹脂は、電磁継電器に一般的に使用される樹脂であるが、耐熱性が高いので、鉛レス半田溶融条件程度のリフロー加熱(最高温度250〜300℃)によっても、貫通穴の形状が熱によって変化することはない。また、石英ウールを用いるフィルター部6においては、石英ウールが1000℃−1時間においても収縮率0%と非常に耐熱性が高いため、鉛レス半田溶融条件のリフロー加熱によっても、フィルター部の性能が変化することはない。
According to the present embodiment, the through
本実施例の電磁継電器は、フィルター部が通気性と耐水性を併せ持つ上、耐熱性も高いため、熱ストレスによる気密破壊によって内部に洗浄剤やコーティング剤が進入することがない。それゆえ、本実施例の電磁継電器は、異物進入による動作障害や接点障害がない。 In the electromagnetic relay of the present embodiment, the filter part has both air permeability and water resistance, and also has high heat resistance, so that the cleaning agent and the coating agent do not enter inside due to hermetic failure due to thermal stress. Therefore, the electromagnetic relay of the present embodiment does not have an operation failure or a contact failure due to foreign matter entry.
また、成型樹脂カバー11の突起部23内に石英ウールを挿入配置して、突起部23を熱かしめするだけなので、製造工程が簡易である。
Further, since the quartz wool is simply inserted into the
さらに、本実施例の成型樹脂カバー11は、突起部22を熱かしめすることにより通気部を容易に完全閉塞させることができるので、シールタイプの電磁継電器と共用することができる。
Further, the molded
次に、図3を参照して本発明の第2の実施例について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図3(a)は本実施例に使用する成型樹脂カバー31及びフィルター部6の分解斜視図、図3(b)はその成型樹脂カバー31に形成された貫通穴32周辺の部分拡大斜視図である。
3A is an exploded perspective view of the molded resin cover 31 and the
本実施例の電磁継電器は、成型樹脂カバー31に設けた突起部33,34以外の構成は実施例1と同じであり、さらにフィルター部6の基本的な固着方法も実施例1と同じである。
The electromagnetic relay of this embodiment is the same as that of the first embodiment except for the
本実施例においては、外側に向かって突起する突起部33の内径を、内側に向かって突起する突起部34の内径よりも大きくしている。したがって、これら突起部33,34を貫通するよう形成された貫通穴32の中央部段差を利用する保持部7は、成型樹脂カバー31の外側に向かって開口する。そのため、フィルター部6となる石英ウールは、成型樹脂カバー31の外側から保持部7に詰め込まれる。その後、突起部33が熱かしめによって変形させられると、フィルター部6は保持部7に固着される。
In this embodiment, the inner diameter of the
本実施例によっても、実施例1と同じ性能を有するフィルター部6が得られる。本実施例では、成型樹脂カバー31の外側から石英ウールの詰め込み及び突起部33の熱かしめを行うことができるので、成型樹脂カバー31と成型樹脂ベース(図4の4)との間隙が封止用樹脂(図4の5)で封止された後に、フィルター部6の固着を行うことができる。
Also according to the present embodiment, the
本実施例の電磁継電器もまた、フィルター部が通気性と耐水性を併せ持つ上、耐熱性も高いため、熱ストレスによる気密破壊によって内部に洗浄剤やコーティング剤が進入することがない。それゆえ、本実施例の電磁継電器も、異物進入による動作障害や接点障害がない。また、その製造工程が簡易である。 In the electromagnetic relay of this embodiment, the filter part has both air permeability and water resistance, and also has high heat resistance, so that the cleaning agent and the coating agent do not enter the inside due to the hermetic breakage due to thermal stress. Therefore, the electromagnetic relay according to the present embodiment also has no operation failure or contact failure due to the entry of foreign matter. Moreover, the manufacturing process is simple.
以上、本発明について二つの実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、突起部(又は貫通穴)の構造、形状、大きさおよび設置位置は上述の実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。また、貫通穴、フィルター部、保持部の形状、材質は本発明の原理を達成するものであればよく、様々な変更が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated according to two Examples, this invention is not limited to the said Example. For example, it goes without saying that the structure, shape, size, and installation position of the protrusion (or the through hole) are not limited to the above-described embodiments. Further, the shape and material of the through hole, the filter part, and the holding part are only required to achieve the principle of the present invention, and various changes can be made.
本発明の電磁継電器を用いることにより、主に自動車部品や電装部品の信頼性を高めることが可能となる。さらに、その他産業分野では、計測器用途の電磁継電器に用いることで、接点接触信頼性を高めることも可能になる。 By using the electromagnetic relay of the present invention, it is possible to mainly improve the reliability of automobile parts and electrical parts. Furthermore, in other industrial fields, the contact contact reliability can be improved by using the electromagnetic relay for measuring instruments.
1,11,31 成型樹脂カバー
2,12,32 貫通穴
3 電磁駆動部
4 成型樹脂ベース
5 封止用樹脂
6 フィルター部
7 保持部
8 熱かしめ用こて
21 凹所
22,23,33,34 突起部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記貫通穴の途中に通気性を有しかつ耐水性を有する石英ウールからなるフィルター部を設けたことを特徴とする電磁継電器。 In an electromagnetic relay having a resin cover in which a through hole for venting air is formed,
An electromagnetic relay comprising a filter portion made of quartz wool having air permeability and water resistance in the middle of the through hole.
前記フィルター部が前記突起部内に収容され、かつ当該突起部の先端部を熱かしめすることにより固定されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁継電器。 The resin cover has a hollow protrusion having an inner peripheral surface defining a part of the through hole;
2. The electromagnetic relay according to claim 1, wherein the filter part is accommodated in the protrusion part and fixed by heat caulking the tip part of the protrusion part.
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