JP2016157756A - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 低いコストで高精度に作製できると共に、金属と樹脂との高い密着性を有した電子部品及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 金属製の筒状部材２と、筒状部材内に少なくとも一部が封入される成形樹脂部３と、成形樹脂部内に封入される電子部品本体４とを備え、筒状部材の内周面に雌ネジ部２ａが形成され、成形樹脂部が、筒状部材内に射出成形によって電子部品本体と共に一体成形されている。また、筒状部材の開口端面に凹部又は凸部が形成され、成形樹脂部が、前記凹部又は前記凸部を埋めて前記開口端面に密着して成形されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、金属製の筒状部材に成形樹脂部を封入した温度センサ等の電子部品及びその製造方法に関する。

温度センサとして、金属ケース内にサーミスタチップと共に樹脂を一体成形したものが知られている。例えば、特許文献１には、金属製保護筒と、金属製保護筒内に挿入された板状金属リードと、板状金属リードの挿入端に固着された感温素子と、感温素子及び板状金属リードを覆って金属製保護筒内に封入する樹脂体とを備えた温度センサが記載されている。

また、特許文献２には、金属ケースと、金属ケースに挿入された樹脂ホルダと、樹脂ホルダにモールドされたサーミスタ素子と、一端がサーミスタ素子に接続され他端が樹脂ホルダから導出されたリード端子と、樹脂ホルダと金属ケースとの間に設けられたＯリングとを備え、金属ケース及び樹脂ホルダにそれぞれネジ部を設け、金属ケース及び樹脂ホルダを螺着により一体化させた温度センサが提案されている。

特開平８−２９２１０６号公報 特開２０１０−２１０５４９号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
特許文献１のように、被着体である金属ケースに樹脂を一体成形する場合、樹脂が金属ケースから抜けることを防止するために、金属ケースの内面に凹凸のアンダー形状を設けている。しかしながら、このアンダー形状は、旋盤のボーリング加工で作製する必要があり、加工費用が高いと共に時間がかかるという問題があった。また、特許文献２のように、金属ケースとは別に樹脂ホルダを作製し、金属ケースのネジ部に樹脂ホルダを螺着させる方法であると、樹脂ホルダを予め作製し別途用意する必要があり、部材コストが増大してしまうと共に、金属ケースのネジ部に樹脂ホルダをねじ込んで取り付けるために、金属と樹脂との密着性が不十分になる可能性があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、低いコストで高精度に作製できると共に、金属と樹脂との高い密着性を有した電子部品及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係る電子部品は、金属製の筒状部材と、前記筒状部材内に少なくとも一部が封入される成形樹脂部と、前記成形樹脂部内に封入される電子部品本体とを備え、前記筒状部材の内周面に雌ネジ部が形成され、前記成形樹脂部が、前記筒状部材内に射出成形によって前記電子部品本体と共に一体成形されていることを特徴とする。

この電子部品では、筒状部材の内周面に雌ネジ部が形成され、成形樹脂部が、筒状部材内に射出成形によって電子部品本体と共に一体成形されているので、ネジタッピング加工等で容易に雌ネジ部を低コストで高精度に形成することができると共に、射出成形により成形樹脂部が雌ネジ部に密着して成形され、高い抜け止め性及び防水性が得られる。このように、雌ネジ部に射出成形されることで、アンダー形状の場合に比べて樹脂との密着面積が大きくなり、高い抜け止め強度が得られる。また、筒状部材が小型になった場合でも、雌ネジ部を形成可能な内周面があれば適用可能である。さらに、外部から水分等が筒状部材と成形樹脂部との界面を通って内部に侵入した場合であっても、雌ネジ部によって外部と内部との沿面距離が長くなると共に、射出成形による高い密着性も加わって高い防水性能を得ることができる。

第２の発明に係る電子部品は、第１の発明において、前記筒状部材の開口端面に凹部又は凸部が形成され、前記成形樹脂部が、前記凹部又は前記凸部を埋めて前記開口端面に密着して成形されていることを特徴とする。
すなわち、この電子部品では、成形樹脂部が、凹部又は凸部を埋めて開口端面に密着して成形されているので、凹部及び凸部に埋まった成形樹脂部の部分が、成形樹脂部が軸心回りに緩んでしまうことを防止する回り止めとして機能している。また、射出成形後に成形樹脂部が熱収縮した場合、成形樹脂部の雌ネジ部に密着している部分と、筒状部材の開口端面に密着している部分とが収縮し、開口端面でより高い密着性を確保することができる。

第３の発明に係る電子部品は、第１又は第２の発明において、前記電子部品本体が、一対の電極を有するサーミスタ素子と、前記サーミスタ素子の一対の電極に一端が接続された一対のリード線と、前記一対のリード線の他端が一端に結線され電気的に接続された一対のコネクタ端子とを備え、前記成形樹脂部が、先端部に配した前記サーミスタ素子から前記リード線を含んで前記コネクタ端子の一端までを封止していることを特徴とする。
すなわち、この電子部品では、電子部品本体が感温素子であるサーミスタ素子とリード線とコネクタ端子とを備えているので、低コストで作製でき、かつ高い抜け止め強度及び防水性等を有した温度センサとなる。

第４の発明に係る電子部品の製造方法は、第１から第３の発明のいずれかの電子部品の製造方法であって、前記筒状部材の内周面にネジタッピング加工によって前記雌ネジ部を形成する工程と、前記筒状部材内に射出成形によって前記電子部品本体と共に前記成形樹脂部を一体成形する工程とを有していることを特徴とする。
すなわち、この電子部品の製造方法では、筒状部材の内周面にネジタッピング加工によって雌ネジ部を形成し、その筒状部材内に射出成形によって電子部品本体と共に成形樹脂部を一体成形するので、容易に雌ネジ部を形成できると共に、筒状部材内の雌ネジ部によって高い抜け止め強度及び密着性を有した成形樹脂部が得られる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る電子部品及びその製造方法によれば、筒状部材の内周面に雌ネジ部が形成され、成形樹脂部が、筒状部材内に射出成形によって電子部品本体と共に一体成形されるので、容易に雌ネジ部を低コストで高精度に形成でき、射出成形によって雌ネジ部への高い密着性を確保すると共に高い抜け止め性及び防水性が得られる。したがって、本発明においてサーミスタ素子のような感熱素子を電子部品本体に用いることで、安価で高信頼性の温度センサを得ることができる。

本発明に係る電子部品及びその製造方法の一実施形態を示す筒状部材だけを破断した正面図である。 本実施形態の電子部品を示す正面図である。

以下、本発明に係る電子部品及びその製造方法の一実施形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

本実施形態の電子部品１は、図１に示すように、金属製の筒状部材２と、筒状部材２内に少なくとも一部が封入される成形樹脂部３と、成形樹脂部３内に封入される電子部品本体４とを備えている。
上記筒状部材２の内周面には、雌ネジ部２ａが形成されている。
また、上記成形樹脂部３は、筒状部材２内に射出成形によって電子部品本体４と共に一体成形されている。

上記電子部品本体４は、一対の電極（図示略）を有するチップ状又は板状のサーミスタ素子５と、サーミスタ素子５の一対の電極に一端が接続された一対のリード線６と、一対のリード線６の他端が一端に結線され電気的に接続された一対のコネクタ端子７とを備えている。
すなわち、この電子部品１は、例えば自動車の水温測定等に使用される温度センサである。

なお、サーミスタ素子５は、一対のリード線６が接続された状態でガラス材等の絶縁性材料でコーティングされていても構わない。
上記コネクタ端子７は、（銅、ニッケル、ジュメット）等の細長い金属板材で形成されている。
成形樹脂部３は、先端部に配したサーミスタ素子５からリード線６を含んでコネクタ端子７の一端までを封止している。この成形樹脂部３の基端側は、コネクタ部となっている。

上記筒状部材２は、（銅、黄銅、アルミ）等の金属で先端が閉鎖された筒状に形成されている。この筒状部材２は、先端側から外径が段階的に大きく形成されており、筒状部材２内の封止用穴２ｂが、外形状に対応して内径が設定されている。すなわち、封止用穴２ｂは、先端部に形成され内径が小さい先端穴部２ｃと、開口端側に形成され内径が大きい基端穴部２ｄと、先端穴部２ｃと基端穴部２ｄとの間に形成され内径が先端穴部２ｃより大きく基端穴部２ｄよりも小さい中間穴部２ｅとで構成されている。
上記雌ネジ部２ａは、基端穴部２ｄの内周面に形成されている。
筒状部材２の外周面には、取付用の雄ネジ部２ｈが形成されている。

上記成形樹脂部３は、（ＰＢＴ、ＰＡ、ＰＰＳ）等の樹脂による射出成形で形成されている。この成形樹脂部３は、筒状部材２の開口端面２ｆに密着したフランジ部３ａを有している。
また、筒状部材２の開口端面２ｆには、図２に示すように、凹部２ｇが形成され、成形樹脂部３のフランジ部３ａが、凹部２ｇを埋めて開口端面２ｆに密着して成形されている。なお、本実施形態では、筒状部材２の開口端面２ｆに凹部２ｇを形成しているが、凸部を形成しても構わない。

この電子部品１の製造方法は、筒状部材２の内周面にネジタッピング加工によって雌ネジ部２ａを形成する工程と、筒状部材２内に射出成形によって電子部品本体４と共に成形樹脂部３を一体成形する工程とを有している。
上記射出成形では、先端穴部２ｃの先端側にサーミスタ素子５を配して電子部品本体４を封止用穴２ｂにセットし、その状態で封止用穴２ｂに溶融樹脂を射出成形して成形樹脂部３を一体成形する。

したがって、本実施形態の電子部品１では、筒状部材２の内周面に雌ネジ部２ａが形成され、成形樹脂部３が、筒状部材２内に射出成形によって電子部品本体４と共に一体成形されているので、ネジタッピング加工等で容易に雌ネジ部２ａを低コストで高精度に形成することができると共に、射出成形により成形樹脂部３が雌ネジ部２ａに密着して成形され、高い抜け止め性及び防水性が得られる。

このように雌ネジ部２ａに射出成形されることで、アンダー形状の場合に比べて樹脂との密着面積が大きくなり、高い抜け止め強度が得られる。また、筒状部材２が小型になった場合でも、雌ネジ部２ａを形成可能な内周面があれば適用可能である。さらに、外部から水分等が筒状部材２と成形樹脂部３との界面を通って内部に侵入した場合であっても、雌ネジ部２ａによって外部と内部との沿面距離が長くなると共に、射出成形による高い密着性も加わって高い防水性能を得ることができる。

また、成形樹脂部３が、凹部２ｇを埋めて開口端面２ｆに密着して成形されているので、凹部２ｇに埋まった成形樹脂部３の部分が、成形樹脂部３が軸心回りに緩んでしまうことを防止する回り止めとして機能している。

さらに、射出成形後に成形樹脂部３が熱収縮した場合、成形樹脂部３の雌ネジ部２ａに密着している部分と、筒状部材２の開口端面２ｆに密着している部分（フランジ部３ａ）とが収縮し、開口端面２ｆでより高い密着性を確保することができる。特に、過酷な環境下において、樹脂が熱膨張・収縮を繰り返して劣化した場合でも、フランジ部３ａが筒状部材２の開口端面２ｆに密着することで、高い密着性及び気密性が得られる。

本実施形態の電子部品１は、電子部品本体４が感温素子であるサーミスタ素子５とリード線６とコネクタ端子７とを備えているので、低コストで作製でき、かつ高い抜け止め強度及び防水性等を有した温度センサとなる。

また、この電子部品１の製造方法では、筒状部材２の内周面にネジタッピング加工によって雌ネジ部２ａを形成し、その筒状部材２内に射出成形によって電子部品本体４と共に成形樹脂部３を一体成形するので、容易に雌ネジ部２ａを形成できると共に、筒状部材２内の雌ネジ部２ａによって高い抜け止め強度及び密着性を有した成形樹脂部３が得られる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

１…電子部品、２…筒状部材、２ａ…雌ネジ部、２ｆ…筒状部材の開口端面、２ｇ…凹部、３…成形樹脂部、３ａ…フランジ部、４…電子部品本体、５…サーミスタ素子、６…リード線、７…コネクタ端子

Claims (4)

1. 金属製の筒状部材と、
   前記筒状部材内に少なくとも一部が封入される成形樹脂部と、
   前記成形樹脂部内に封入される電子部品本体とを備え、
   前記筒状部材の内周面に雌ネジ部が形成され、
   前記成形樹脂部が、前記筒状部材内に射出成形によって前記電子部品本体と共に一体成形されていることを特徴とする電子部品。
2. 請求項１に記載の電子部品において、
   前記筒状部材の開口端面に凹部又は凸部が形成され、
   前記成形樹脂部が、前記凹部又は前記凸部を埋めて前記開口端面に密着して成形されていることを特徴とする電子部品。
3. 請求項１又は２に記載の電子部品において、
   前記電子部品本体が、一対の電極を有するサーミスタ素子と、
   前記サーミスタ素子の一対の電極に一端が接続された一対のリード線と、
   前記一対のリード線の他端が一端に結線され電気的に接続された一対のコネクタ端子とを備え、
   前記成形樹脂部が、先端部に配した前記サーミスタ素子から前記リード線を含んで前記コネクタ端子の一端までを封止していることを特徴とする電子部品。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電子部品の製造方法であって、
   前記筒状部材の内周面にネジタッピング加工によって前記雌ネジ部を形成する工程と、
   前記筒状部材内に射出成形によって前記電子部品本体と共に前記成形樹脂部を一体成形する工程とを有していることを特徴とする電子部品の製造方法。

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