JP2016201306A - 端子の接続構造およびこれを用いた電磁継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】材料の歩留まりがよく、生産性が高いとともに、実装不良が生じない端子の接続構造を提供する。【解決手段】端子孔１１と、固定接点端子部１３と、固定接点端子部１３の軸心に沿って貫通し、かつ、端子孔１１に連通する貫通孔１５と、端子孔１１の内周面、貫通孔１５の内周面および固定接点端子部１３の露出面に連続するように形成された導電膜１７と、を有するベース１０と、端子孔１１に圧入され、導電膜１７を介して固定接点端子部１３に電気接続された接触片と、からなる。【選択図】図１１

Description

本発明はベースに立設した端子の接続構造に関する。

従来、電子部品に係る端子の接続構造としては、例えば、ベースの上面片側に電磁石部を形成する一方、前記ベースの残る上面片側に接点機構部を形成するとともに、前記電磁石部の励磁,消磁に基づいて前記鉄芯の上端部に吸着,開離して回動する可動鉄片の上端部と前記接点機構部とをカードを介して連結し、前記電磁石部の励磁,消磁に基づいて水平方向に往復移動する前記カードで前記接点機構部を駆動し、接点を開閉する電磁継電器であって、前記スプールの基部に設けた位置決め用凹部に、前記可動鉄片の下端部に設けた軸部を嵌合するとともに、前記スプールに組み付けた鉄芯の下端部に位置する磁極部で、前記可動鉄片の軸部を回動可能に抜け止めした電磁継電器が開示されている（特許文献１参照）。
そして、前記電磁継電器では、その図２，３に示すように、ベース１０に設けた端子孔１８，１９に可動接触片３５，固定接触片３０をそれぞれ圧入し、その端子部を前記ベース１０の下面からそれぞれ突出させた端子の接続構造が開示されている。

特開２００５−２９４１６１号公報

しかしながら、前述の端子の接続構造では、前記ベース１０に、端子部を有する可動接触片３５および固定接触片３０を圧入して一体化している。このため、前記可動接触片３５および前記固定接触片３０を導電性薄板材から打ち抜く場合の材料取りが悪く、生産コストが高い。
また、前記可動接触片３５および前記固定接触片３０の前記端子部を、前記ベース１０の上面から前記端子部を圧入し、前記ベース１０の下面から突出させる必要がある。このため、位置決めおよび組み付け作業に手間がかかり、生産性が低い。
特に、前記可動接触片３５および固定接触片３０の端子部は導電性薄板材から形成されているので、塑性変形しやすい。そして、前述のような端子部を備えた電子部品をプリント基板に実装する際に、前記端子部が塑性変形していると、実装不良の原因になるという問題点がある。
本発明に係る端子の接続構造は、前記問題点に鑑み、材料の歩留まりがよく、生産性が高いとともに、実装不良が生じない端子の接続構造を提供することにある。

本発明に係る端子の接続構造は、前記課題を解決すべく、端子孔と、端子用突部と、前記端子用突部の軸心に沿って貫通し、かつ、前記端子孔に連通する貫通孔と、前記端子孔の内周面、前記貫通孔の内周面および前記端子用突部の露出面に連続するように形成された導電膜と、を有するベースと、前記端子孔に圧入され、前記導電膜を介して前記端子用突部に電気接続される接触片と、からなる構成としてある。

本発明によれば、前記ベースの端子孔に接触片の下端部を圧入するだけで端子用突部に電気接続できる。このため、前記接触片に端子部を設ける必要がなく、短冊状のような簡単な形状を有する接触片で対応できるので、材料の歩留まりを改善できる。
また、簡単な形状の接触片を組み付けるだけでよいので、位置決め，組み付け作業が容易になり、生産性が向上する。
そして、ベースに端子用突部を設けてあるので、従来例のように端子部が塑性変形することがなく、実装不良が生じない。

本発明の実施形態としては、前記端子孔の内周面、前記貫通孔の内周面および前記端子用突部の露出面にレーザを照射し、金属粉を析出させた領域に金属メッキを施して前記導電膜を形成してもよい。
本実施形態によれば、レーザ照射および金属メッキを介して連続する導電膜を形成するので、電気接続に要する生産工程が自動化しやすくなり、生産性がより一層向上する。

本発明に係る他の端子の接続構造は、前記課題を解決すべく、接触片と、端子用突部と、前記端子用突部の軸心に沿って貫通し、かつ、前記接触片の基部で開口する貫通孔と、前記接触片の表面、貫通孔の内周面、前記接触片の表面から前記貫通孔の内周面までを繋ぐ領域および前記端子用突部の露出面に連続するように形成された導電膜と、を有するベースからなる端子の接続構造であって、前記ベースに一体成形された接触片を前記導電膜を介して前記端子用突部に電気接続した構成としてある。

本発明によれば、接触片をベースに一体成形して形成できるので、部品点数，組立工数が少なくなり、生産性の高い端子の接続構造が得られる。
そして、ベースに端子用突部を設けてあるので、従来例のように端子部が塑性変形することがなく、実装不良が生じない。

本発明の実施形態としては、前記接触片の表面、前記貫通孔の内周面、前記接触片の表面から前記貫通孔の内周面までを繋ぐ領域および前記端子用突部の露出面にレーザを照射し、金属粉を析出させた領域に金属メッキを施して前記導電膜を形成してもよい。
本実施形態によれば、レーザ照射および金属メッキを介して連続する導電膜を形成するので、電気接続に要する生産工程が自動化しやすくなり、生産性がより一層向上する。

本発明に係る他の実施形態としては、前記貫通孔の内周面がテーパ面を有していてもよい。
前記貫通孔の内周面が、例えば、円錐台、四角錐台のようなテーパ面を有していれば、レーザによるエッチング作業が容易となり、生産性がより一層向上する。

本発明の別の実施形態としては、前記端子用突部の少なくとも露出面に予備半田を付着させておいてもよい。
本実施形態によれば、次工程の接続工程が容易、かつ、確実に行える端子の接続構造が得られる。

本発明に係る電磁継電器としては、前述の端子の接続構造を備えたものであってもよい。
本発明によれば、前記ベースの端子孔に接触片の下端部を圧入するだけで端子用突部に電気接続できる。このため、前記接触片に端子部を設ける必要がなく、短冊状のような簡単な形状でよいので、材料の歩留まりを改善できる。
また、簡単な形状の接触片を組み付けるだけでよいので、位置決めおよび組み付け作業が容易になり、生産性の高い電磁継電器が得られるという効果がある。

本発明に係る端子の接続構造の第１実施形態を適用した電磁継電器の斜視図である。 図１で示した電磁継電器のベースを示す部分斜視図である。 図２で示したベースの縦断面図である。 図１で示した電磁継電器に係るベースの製造工程を説明するための斜視図である。 図４で示したベースの縦断面図である。 図４で示したベースの横断面図である。 図４に続く製造工程を説明するための斜視図である。 図７で示したベースの縦断面図である。 図７で示したベースの横断面図である。 図７に続く製造工程を説明するための斜視図である。 図１０で示したベースの縦断面図である。 図１０で示したベースの横断面図である。 図１０に続く製造工程を説明するための斜視図である。 本発明に係る端子の接続構造の第２実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る端子の接続構造の第３実施形態を示す斜視図である。 図１５の縦断面図である。 本発明に係る端子の接続構造の第４実施形態を適用した電磁継電器の斜視図である。 図１７で示したベースの部分平面図である。 図１８で示したベースの縦断面図である。 図１７で示したベースの部分斜視図である。 図１７で示したベースの正面図である。 図１７で示したベースをプリント基板に実装する方法を説明するための縦断面図である。 図１７で示したベースをプリント基板に実装する他の方法を説明するための縦断面図である。 本発明に係る端子の接続構造の第５実施形態を適用した電磁継電器のベースの製造工程を説明するための斜視図である。 図２４に続く製造工程を説明するための斜視図である。 図２５に続く製造工程を説明するための斜視図である。 本発明に係る端子の接続構造の第６実施形態を適用したコネクタを示す斜視図である。 図２７で示したコネクタの縦断面斜視図である。

本発明に係る端子の接続構造の実施形態を図１ないし図２８の添付図面に従って説明する。
なお、以下の説明では、図面に表された構成を説明するうえで、「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す用語、及びそれらを含む別の用語を使用するが、それらの用語を使用する目的は図面を通じて実施形態の理解を容易にするためである。したがって、それらの用語は本発明の実施形態が実際に使用されるときの方向を示すものとは限らないし、それらの用語によって特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきでない。

第１実施形態は、図１ないし図１３に示すように、本発明に係る端子の接続構造を電磁継電器に適用した場合である。
すなわち、前記電磁継電器は、図１に示すように、ベース１０と、前記ベース１０に立設した電磁石装置２０と、前記電磁石装置２０の励磁，消磁に基づいて回動する断面略Ｌ字形状の可動鉄片２１と、前記可動鉄片２１の回動に伴って往復移動するカード２２と、前記カード２２で押圧される可動接触片２３と、前記可動接触片２３に設けた可動接点２４が接離する固定接点２６を有する固定接触片２５と、からなるものがある。そして、前記電磁石装置２０等の内部構成部品は、前記ベース１０に嵌合したカバー２７によって被覆されている。

次に、前記ベース１０に立設した可動接触片２３および固定接触片２５の接続工程を、図２ないし図１３の添付図面に従って説明する。

まず、図２ないし図４に示すように、前記ベース１０は、その上面に端子孔１１，１２を形成するとともに、前記ベース１０の下面に固定接点端子部１３および可動接点端子部１４を一体成形してある。そして、前記端子孔１１，１２は、前記固定接点端子部１３および前記可動接点端子部１４を貫通する貫通孔１５，１６にそれぞれ連通している。
前記ベース１０の成形材料はベースポリマー、フィラーおよび金属粉を含有している。前記ベースポリマーとしては、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ），ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が挙げられる。
なお、前記貫通孔１５，１６は、単なる円柱形状に限らず、円錐台，四角錐台のようなテーパ面を有していてもよい。これによれば、レーザ照射しやすくなり、生産性が向上するという利点がある。

そして、前記端子孔１１，１２の内周面、貫通孔１５，１６の内周面および前記固定接点端子部１３および可動接点端子部１４の露出面にレーザを照射し、前記成形材料に含有されている金属粉を析出させる。さらに、前記ベース１０を図示しないメッキ槽に浸漬し、金属粉が析出する表面に銅および／またはニッケルメッキ等を行うことにより、導電膜を形成する（図７ないし図９）。ついで、前記固定接点端子部１３および可動接点端子部１４を溶融半田槽に浸漬し、前記固定接点端子部１３および可動接点端子部１４の露出面および貫通孔１５，１６内に予備半田１８を付着させる（図１０ないし図１３）。
なお、前記予備半田１８は電磁継電器の組立完了後に付着させてもよい。

次に、図１３に示すように、前記端子孔１１に短冊状の固定接触片２５を圧入することにより、前記固定接触片２５と固定接点端子部１３の外周面とが電気接続される。同様に、端子孔１２に短冊状の可動接触片２３を圧入することにより、前記可動接触片２３と可動接点端子部１４の外周面とが電気接続される。

第２実施形態は、図１４に示すように、ベース１０の底面に断面半円形の端子用突部１９を突設するとともに、貫通孔１５に連通する断面半円形の溝部１９ａを形成したものである。他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分に同一番号を附して説明を省略する。
本実施形態によれば、貫通孔１５に連通する溝部１９ａが露出しているので、レーザによるエッチングが容易となり、生産性が向上するという利点がある。

第３実施形態は、図１５および図１６に示すように、ベース１０の底面に略Ｌ字形状の端子用突部１９を一体成形するとともに、貫通孔１５に連通する溝部１９ａを前記端子用突部１９の下面に形成したものである。
本実施形態によれば、プリント基板に表面実装でき、設計の自由度が広がるという利点がある。

第４実施形態は、図１７ないし図２３に示すように、プリント基板に表面実装できる電磁継電器に適用した場合である。なお、基本的構成は前述の第１実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を附し、異なる点についてのみ説明する。

まず、第１実施形態と同様、ベースポリマー、フィラーおよび金属粉を含有する成形材料で、前記ベース１０の上面に固定接触片２５ａとなる板状体を一体成形するとともに、前記ベース１０の下面に固定接点端子部１３を一体成形する。同時に、前記固定接触片２５ａの基部に前記固定接点端子部１３を軸心に沿って貫通する貫通孔１５を設ける。
同様に、前記ベース１０の上面に可動接触片２３を圧入するための端子孔１２を設けるとともに、前記ベース１０の下面に可動接点端子部１４を一体成形する。同時に、前記端子孔１２に隣り合う位置に、前記可動接点端子部１４を軸心に沿って貫通する貫通孔１６を設ける。

そして、前記固定接触片２５ａの表面、前記貫通孔１５の内周面、前記固定接触片２５ａと前記貫通孔１５とを繋ぐ領域、前記固定接点端子部１３の露出面をレーザでエッチングし、金属粉を析出させる。
同様に、端子孔１２および貫通孔１６の内周面、前記端子孔１２と前記貫通孔１６とを繋ぐ領域、および、前記可動接点端子部１４の露出面をレーザでエッチングし、金属粉を析出させる。
なお、レーザによるエッチング加工は、例えば、前記固定接触片２５ａの全表面に行う必要はなく、必要な領域だけに限定してもよいことは勿論である。

そして、前記ベース１０を図示しないメッキ槽に浸漬し、金属粉が析出する表面に銅および／またはニッケルメッキ等を行うことにより、導電膜を形成する（図１８ないし図１９）。なお、必要であれば、前記ベース１０の固定接点端子部１３および可動接点端子部１４を溶融半田槽に浸漬し、予備半田を付着させておいてもよい。

次に、前記ベース１０を有する電磁継電器をプリント基板３０に表面実装する場合には、例えば、図２２に示すように、プリント基板３０の表面に前記ベース１０の固定接点端子部１３を載置する。そして、前記ベース１０の側面から露出する導電膜１７に半田３１を付着させることにより、前記プリント基板３０と導電膜１７とを電気接続する。
本実施形態によれば、ベース１０の側面から露出する導電膜１７に半田３１を付着させて電気接続できるので、接続作業が容易となり、生産性が向上するという利点がある。

また、前記電磁継電器は、前述の接続構造に限らず、図２３に示すように、プリント基板３０に設けた貫通孔３２に前記ベース１０の固定接点端子部１３を嵌合して半田３１で電気接続してもよい。
本実施形態によれば、ベース１０がプリント基板３０から脱落しにくくなり、信頼性の高い端子の接続構造が得られる。
前述のいずれの実施形態においても、前記固定接点端子部１３，前記可動接点端子部１４が従来例のように塑性変形することがないので、前記電磁継電器をプリント基板３０に実装する際に実装不良が生じないという利点がある。コイル端子部も同様である。

第５実施形態は、図２４ないし図２６に図示するように、ベース１０に一体成形した固定接触片２５ａと、ベース１０の端子孔１２に圧入して電気接続する可動接触片２３とで構成される電磁継電器に適用した場合である。
本実施形態に係る固定接触片２５ａは、前述の第４実施形態のように、ベース１０に設けた貫通孔（図示せず。）を介して固定接点端子部１３に電気接続されている。また、本実施形態に係る可動接触片２３は、前述の第１実施形態のように、ベース１０の下面に突設した可動接点端子部１４に電気接続される。
他は前述の実施形態と同様であるので、同一部分に同一番号を附して説明を書略する。

本発明に係る端子の接続構造は、前述の電磁継電器に限らず、例えば、図２７，２８に示す第６実施形態のように、コネクタ３５に適用してもよい。
すなちわ、前記コネクタ３５は、その上面の両側縁部に端子孔３６、および、前記コネクタ３５の下面に端子用突部３７を、金属粉を含有する樹脂材で一体成形してある。そして、前記端子孔３６は前記端子用突部３７を軸心方向に沿って貫通する貫通孔３８に連通している。
なお、樹脂成形した後にレーザでエッチングし、金属粉を析出させた後、銅，ニッケルなどをメッキして導電膜を形成することは前述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

本発明に係る端子の接続構造は、前述の実施形態に限らず、他の開閉器，スイッチ，ＩＣソケット等にも適用できる。

１０ ベース
１１ 端子孔
１２ 端子孔
１３ 固定接点端子部（端子用突部）
１４ 可動接点端子部（端子用突部）
１５ 貫通孔
１６ 貫通孔
１７ 導電膜
１８ 予備半田
１９ 端子用突部
２０ 電磁石装置
２１ 可動鉄片
２２ カード
２３ 可動接触片
２４ 可動接点
２５ 固定接触片
２５ａ 固定接触片
２６ 固定接点
２７ カバー
３０ プリント基板
３１ 半田
３５ コネクタ
３６ 端子孔
３７ 端子用突部
３８ 貫通孔

Claims (7)

1. 端子孔と、
   端子用突部と、
   前記端子用突部の軸心に沿って貫通し、かつ、前記端子孔に連通する貫通孔と、
   前記端子孔の内周面、前記貫通孔の内周面および前記端子用突部の露出面に連続するように形成された導電膜と、を有するベースと、
   前記端子孔に圧入され、前記導電膜を介して前記端子用突部に電気接続される接触片と、
   からなる端子の接続構造。
2. 前記端子孔の内周面、前記貫通孔の内周面および前記端子用突部の露出面にレーザを照射し、金属粉を析出させた領域に金属メッキを施して前記導電膜を形成したことを特徴とする請求項１に記載の端子の接続構造。
3. 接触片と、
   端子用突部と、
   前記端子用突部の軸心に沿って貫通し、かつ、前記接触片の基部で開口する貫通孔と、
   前記接触片の表面、貫通孔の内周面、前記接触片の表面から前記貫通孔の内周面までを繋ぐ領域および前記端子用突部の露出面に連続するように形成された導電膜と、を有するベースからなる端子の接続構造であって、
   前記ベースに一体成形された接触片を前記導電膜を介して前記端子用突部に電気接続したことを特徴とする端子の接続構造。
4. 前記接触片の表面、前記貫通孔の内周面、前記接触片の表面から前記貫通孔の内周面までを繋ぐ領域および前記端子用突部の露出面にレーザを照射し、金属粉を析出させた領域に金属メッキを施して前記導電膜を形成したことを特徴とする請求項３に記載の端子の接続構造。
5. 前記貫通孔の内周面が、テーパ面を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の端子の接続構造。
6. 前記端子用突部の少なくとも露出面に予備半田を付着させたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の端子の接続構造。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の端子の接続構造を備えた電磁継電器。

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