JP2018083347A - 端子取付穴付基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶融した樹脂同士が接触することで生じる接合面のウェルドが生じても、端子取付穴の周囲の強度を強く維持できる端子取付穴付基板及びその製造方法を提供すること。【解決手段】樹脂製の板体からなる基板１１の表面に回路パターン１３，１５を形成すると共に、端子取付穴１７を形成してなる端子取付穴付基板１である。基板１１は、基板１１の一部を構成する第一基材１１Ａと、第一基材１１Ａの天面を覆う第二基材１１Ｂとを射出成型によって一体化して構成されている。第一基材１１Ａの樹脂注入部ａ１と、第二基材１１Ｂの樹脂注入部ａ２の位置を異なる位置とする。【選択図】図２

Description

本発明は、表面に所望の回路パターンを形成してなる樹脂製の基板に、金属端子を取り付ける端子取付穴を設けてなる端子取付穴付基板及びその製造方法に関するものである。

従来、回転式電子部品やスライド式電子部品等には、各種回路パターンを形成した樹脂製の基板が用いられている。また、この種の基板には、金属端子を鳩目カシメによって取り付けるため、貫通孔からなる端子取付穴を設けた構造のものがある（例えば、特許文献１）。

図１１は、この種の端子取付穴１０７を設けた基板（以下「端子取付穴付基板」という）１００に金属端子１１０を取り付けた端子付き基板１００Ａを示す図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＥ−Ｅ概略断面図である。この端子付き基板１００Ａは、回転式電子部品（回転式可変抵抗器）に用いられる。同図において、端子取付穴付基板１００は、樹脂製の板体からなる矩形状の基板１０１の上面に、円弧状の抵抗体パターン１０３及び前記抵抗体パターン１０３の両端に接続する端子接続パターン１０５を形成すると共に、前記端子接続パターン１０５の部分に上下に貫通する端子取付穴１０７を設けて構成されている。そしてこの端子取付穴１０７に、端子取付穴付基板１００の下面側から、金属端子１１０に設けた筒状の取付部１１１を挿入してその先端をカシメることで、金属端子１１０を固定すれば、端子付き基板１００Ａが構成される。

図１２は、前記基板１０１を示す平面図である。同図に示すように、上記構造の基板１０１には、端子取付穴１０７の内周から基板１０１の外周側辺にかけて、ウェルド（ウェルドライン、溶接線）Ｗが発生し、その強度が弱くなる虞があった。

このようなウェルドＷが発生するのは、以下の理由による。図１３は基板１０１の成形方法説明図である。同図に示すように、基板１０１の形状のキャビティーｋ１１を形成した金型ｋ１を用意する。このキャビティーｋ１１の外周には、溶融樹脂を注入する樹脂注入口（ゲート）ｋ１３が接続されている。またキャビティーｋ１１内には、前記端子取付穴１０７を成形するための円柱状の一対の取付穴形成用突起ｋ１５が設けられている。そして、樹脂注入口ｋ１３からキャビティーｋ１１内に溶融樹脂を注入すると、溶融樹脂は図に矢印で示すような流れで流れて行き、キャビティーｋ１１内を満たす。そして硬化した溶融樹脂を金型ｋ１のキャビティーｋ１１から取り外せば、図１２に示す基板１０１が得られる。ところで前記キャビティーｋ１１内に注入した溶融樹脂は、取付穴形成用突起ｋ１５の部分でその両側に流れが分けられ、分けられた溶融樹脂は、その後、取付穴形成用突起ｋ１５の反対側の位置で接合し、一体化する。注入された溶融樹脂の先端は最も冷めやすく、最初に固化を始める面であり、その面同士が取付穴形成用突起ｋ１５の反対側の位置で接合すると、両面の間に前記ウェルドＷが発生してしまう。ウェルドＷは、基板１０１の強度を弱める虞があり、例えば、端子取付穴１０７と基板１０１の外周側面との間の距離が短いような場合や、基板１０１の厚みが薄いような場合や、基板１０１を構成する樹脂の材質等によっては、端子取付穴１０７に金属端子１１０の取付部１１１をカシメる際の強い力によって、ウェルドＷの部分に割れが生じてしまう虞があった。

特開昭６２−１６２３０３号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、例え端子取付穴の周囲にウェルドが生じても、その端子取付穴の周囲の強度を強く維持することができる端子取付穴付基板及びその製造方法を提供することにある。

本発明は、樹脂製の板体からなる基板の表面に回路パターンを形成すると共に、金属端子に設けた筒状の取付部を挿入してその先端をカシメて固定する端子取付穴を形成してなる端子取付穴付基板において、前記基板は、少なくとも、この基板の一部を構成する第一基材と、前記第一基材の天面もしくは底面を覆う第二基材とを、射出成型によって一体化して構成されており、さらに前記第一基材の樹脂注入部と、前記第二基材の樹脂注入部の位置を、異なる位置としたことを特徴としている。
第一基材の樹脂注入部の位置と第二基材の樹脂注入部の位置を異ならせたので、第一基材の端子取付穴周辺に生じるウェルドと、第二基材の端子取付穴周辺に生じるウェルドとが、異なる位置に形成され、これによって端子取付穴の周囲の強度を強く維持することができる。このため、端子取付穴に金属端子の取付部をカシメて取り付ける際に割れが生じる虞はなくなる。

また本発明は、前記第一基材もしくは前記第二基材の内の何れか一方の基材が、他方の基材の天面と側面、もしくは他方の基材の底面と側面を覆っていることを特徴としている。
これによって、第一，第二基材間の接合強度を強くでき、基板全体の強度を高めることができる。
特に、回路パターンを形成する側の基材が、他方の基材の天面と側面を覆うように構成すれば、両基材の境界部分に生じる接合線は回路パターンを形成する側の面には生じず、従ってその面上に形成される回路パターンは全て平坦面に形成され、接続不良を起こす虞がなくなる。

また本発明は、樹脂製の板体からなる基板の表面に回路パターンを形成すると共に、金属端子に設けた筒状の取付部を挿入してその先端をカシメて固定する端子取付穴を形成してなる端子取付穴付基板の製造方法において、前記基板は、少なくとも、この基板の一部を構成する第一基材を射出成形によって成形する第一工程と、前記第一基材の天面もしくは底面を覆う第二基材を射出成形によって成形する第二工程と、によって製造され、さらに前記第一工程における溶融樹脂の射出方向の流れと、前記第二工程における溶融樹脂の射出方向の流れとを、異なる方向としたことを特徴としている。
第一工程における溶融樹脂の射出方向の流れと、第二工程における溶融樹脂の射出方向の流れとを異ならせたので、第一基材の端子取付穴周辺に生じるウェルドと、第二基材の端子取付穴周辺に生じるウェルドとが、異なる位置に形成される。これによって端子取付穴の周囲の強度を強く維持することができる基板を容易に製造することができる。

また本発明は、前記第一工程における溶融樹脂の射出方向の流れと、前記第二工程における溶融樹脂の射出方向の流れとを、平面上で交差させることを特徴としている。
これによって、第一基材の端子取付穴周辺に生じるウェルドと、第二基材の端子取付穴周辺に生じるウェルドとを、確実に異なる位置に形成させることができる。交差の角度は、直交に限らず、種々の角度であってもよい。

本発明にかかる端子取付穴付基板によれば、基板の端子取付穴の周囲の強度を強くすることができる。
また本発明にかかる端子取付穴付基板の製造方法によれば、端子取付穴の周囲の強度が強い基板を容易に製造することができる。

端子取付穴付基板１を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ概略断面図である。 基板１１を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ概略断面図である。 基板１１の裏面図である。 端子付き基板１０を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ概略断面図である。 基板１１の製造方法説明図である。 基板１１の製造方法説明図である。 基板１１の他の製造方法説明図である。 他の実施形態に係る基板１１を示す概略断面図である。 他の実施形態に係る基板１１を示す概略断面図である。 他の実施形態に係る基板１１を示す概略断面図である。 端子付き基板１００Ａを示す図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＥ−Ｅ概略断面図である。 基板１０１を示す平面図である。 基板１０１の製造方法説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の１実施形態に係る端子取付穴付基板１を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ概略断面図である。同図に示すように、端子取付穴付基板１は、樹脂製で矩形状の板体からなる基板１１の上面（表面）に、円弧状で帯状の抵抗体パターン１３及び前記抵抗体パターン１３の両端に接続する略矩形状の端子接続パターン１５を形成すると共に、前記端子接続パターン１５の部分に上下に貫通する略円形の端子取付穴１７を設けて構成されている。端子接続パターン１５は抵抗値の低い導電パターンによって形成されている。この端子取付穴付基板１は、回転式電子部品（回転式可変抵抗器）に用いられる。なお以下の説明において、「上」とは基板１１から抵抗体パターン１３側を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとする。

ここで図２は基板１１を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ概略断面図である。また図３は基板１１の裏面図である。これらの図に示すように、基板１１は、平板矩形状の第一基材１１Ａと、前記第一基材１１Ａの天面を覆う第二基材１１Ｂとを射出成型によって一体化して構成されている。そして第一基材１１Ａの樹脂注入部ａ１と、第二基材１１Ｂの樹脂注入部ａ２の位置とを、異なる位置（この例では直交する位置）としている。この実施形態では、第一基材１１Ａを構成する樹脂材料と第二基材１１Ｂを構成する樹脂材料として、同じものを用いている。樹脂材料としては、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ樹脂など、何れの樹脂であっても良い。また第一基材１１Ａを構成する樹脂材料と第二基材１１Ｂを構成する樹脂材料を、異なる材質としても良い。

端子取付穴１７は第一基材１１Ａと第二基材１１Ｂの両者にわたって形成されている。第二基材１１Ｂは、第一基材１１Ａの天面（この例ではその全体）と側面（この例ではその全体）を覆っている。回路パターン（抵抗体パターン１３と端子接続パターン１５）を形成する面となる第二基材１１Ｂが、第一基材１１Ａの天面と側面を覆うので、第一基材１１Ａと第二基材１１Ｂの境界部分に生じる接合線ｃ１（図３参照）は回路パターン１３，１５を形成する面には生じない。従って、基板１１の天面、即ち第二基材１１Ｂの天面はすべて平坦面となり、その上に形成される回路パターン１３，１５は全て平坦面に形成され、このため接続不良を起こす虞はない。また第二基材１１Ｂが第一基材１１Ａの天面と側面を覆うことで、第一，第二基材１１Ａ，１１Ｂ間の接合強度を強くでき、基板１１全体の強度を高めることができる。

図５，図６は、基板１１の製造方法説明図である。基板１１を製造するには、まず図５に示すように、第１金型Ｋ１を用意する。第１金型Ｋ１には、前記第一基材１１Ａと同じ形状のキャビティーＫ１１が形成されており、キャビティーＫ１１の外周には、溶融樹脂を射出する樹脂注入口（ゲート）Ｋ１３が接続されている。またキャビティーＫ１１内には前記端子取付穴１７を成形するための円柱状の一対の取付穴形成用突起Ｋ１５が設けられている。樹脂注入口Ｋ１３は、キャビティーＫ１１の１側辺（図５では左側の側辺）の中央位置に垂直に接続されている。そして、前記樹脂注入口Ｋ１３から、第一基材１１Ａとなる溶融樹脂を射出し、キャビティーＫ１１内を満たして硬化させ、第一基材１１Ａを成形する（第１工程）。

次に、第１金型Ｋ１の一部又は全部を取り外した後、図６に示すように、硬化した第一基材１１Ａを第２金型Ｋ２内に収納する。第２金型Ｋ２には、前記第二基材１１Ｂと同じ形状のキャビティーＫ２１が形成されており、キャビティーＫ２１の外周には、溶融樹脂を射出する樹脂注入口（ゲート）Ｋ２３が接続されている。またキャビティーＫ２１内には前記端子取付穴１７を成形するための円柱状の一対の取付穴形成用突起Ｋ２５が設けられている。樹脂注入口Ｋ２３は、キャビティーＫ２１の１側辺（図６では上側の側辺）の中央位置に垂直に接続されている。そして、前記樹脂注入口Ｋ２３から、第二基材１１Ｂとなる溶融樹脂を射出し、キャビティーＫ２１内を満たして硬化させ、第二基材１１Ｂを成形する。そして第２金型Ｋ２を取り外せば、図２に示す基板１１、即ち第一，第二基材１１Ａ，１１Ｂからなり、端子取付穴１７を形成した基板１１が得られる（第２工程）。

上記のように、第一基材１１Ａの樹脂注入部ａ１（樹脂注入口Ｋ１３が接続されていた部分）の位置と、第二基材１１Ｂの樹脂注入部ａ２（樹脂注入口Ｋ２３が接続されていた部分）の位置とを異ならせたので（この例では直交する位置に設けたので）、第一基材１１Ａの端子取付穴１７周辺に生じるウェルドと、第二基材１１Ｂの端子取付穴１７周辺に生じるウェルドとが、異なる位置、即ち上下に重ならない位置に形成される。

ここで、両ウェルドが異なる位置に形成される理由を具体的に説明する。即ち、第１金型Ｋ１内に射出されて取付穴形成用突起Ｋ１５の部分で左右に分離された溶融樹脂の先端面は、取付穴形成用突起Ｋ１５の反対側近傍部分で再び接合し、その位置にウェルド（第１ウェルド）が形成される。同様に第２金型Ｋ２内に射出されて取付穴形成用突起Ｋ２５の部分で左右に分離された溶融樹脂の先端面は、取付穴形成用突起Ｋ２５の反対側近傍部分で再び接合し、その位置にウェルド（第２ウェルド）が形成される。このときキャビティーＫ１１内での溶融樹脂の流れ（進行方向）と、キャビティーＫ２１内での溶融樹脂の流れ（進行方向）は異なる。従って、前記二手に分かれた溶融樹脂が接合する位置は異なり、端子取付穴１７周辺に生じる両ウェルドの位置が確実に異なる。これによって基板１１の上下面を貫くウェルドは形成されず、端子取付穴１７の周囲の強度を強く維持することができる。

図４は、前記端子取付穴付基板１に一対の金属端子３１を取り付けた端子付き基板１０を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ概略断面図である。同図に示すように、金属端子３１は、平板状で帯状の端子本体部３３の一端近傍部分に、端子本体部３３を絞り加工することで筒状の取付部３５を形成して構成されている。そして端子取付穴付基板１の一対の端子取付穴１７に、端子取付穴付基板１の下面側から、金属端子３１の取付部３３を挿入してその先端を端子取付穴付基板１の上面側でカシメることで（鳩目カシメ）、金属端子３１を端子取付穴付基板１に固定すれば、端子付き基板１０が完成する。これによって、抵抗体パターン１３の両端の端子接続パターン１５がそれぞれ金属端子３１に電気的に接続される。端子取付穴１７周辺には、上述のように、上下面を貫くウェルドが形成されていないので、端子取付穴１７の周囲の強度を強く維持している。このため、端子取付穴１７に金属端子３１の取付部３３をカシメて取り付ける際の強い力に対しても割れが生じる虞はない。そして、この端子付き基板１０上に設置する図示しない摺動子を回転すれば、この摺動子の摺動冊子が抵抗体パターン１３上を摺動し、これによって両金属端子３１及び摺動子間の抵抗値が変化する。

図７は本発明の他の実施形態にかかる第２工程の説明図であり、図７（ａ）には第２工程に用いる第２金型Ｋ２の概略横断面を示し、図７（ｂ）には前記第２金型Ｋ２の概略縦断面（図７（ａ）のＦ−Ｆ概略断面）を示している。同図において、前記図１〜図６に示す実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図６に示す実施形態と同じである。同図において、上記図６に示す第２金型Ｋ２と相違する点は、樹脂注入口Ｋ２３の位置のみである。即ちこの実施形態の場合は、第２金型Ｋ２の天面の中央に樹脂注入口Ｋ２３を設けている。従ってこの実施形態の場合は、第一基材１１Ａの天面中央の上方から溶融樹脂が射出されることになる。この実施形態の場合も、第一基材１１Ａの樹脂注入部（樹脂注入口Ｋ１３が接続されていた部分）の位置と、第二基材１１Ｂの樹脂注入部（樹脂注入口Ｋ２３が接続されていた部分）の位置とが異なるので（第一工程における溶融樹脂の射出方向の流れと、第二工程における溶融樹脂の射出方向の流れとが、平面上で、直交はしないが交差しているので）、図示はしないが、第一基材１１Ａの端子取付穴１７周辺に生じるウェルドと、第二基材１１Ｂの端子取付穴１７周辺に生じるウェルドとが、異なる位置、即ち上下に重ならない位置に形成され、これによって基板１１の上下面を貫くウェルドは形成されず、端子取付穴１７の周囲の強度を強く維持することができる。

図８乃至図１０はそれぞれ本発明のさらに他の実施形態に係る基板１１を示す概略断面図（図２（ｂ）に相当する部分の断面図）である。これらの図においても、前記図１〜図６に示す実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図６に示す実施形態と同じである。

図８に示す基板１１においては、平板矩形状の第一基材１１Ａと、第一基材１１Ａの天面を覆う平板矩形状の第二基材１１Ｂとを射出成型によって一体化して構成されている。この実施形態の場合、第二基材１１Ｂが、第一基材１１Ａの外周側面を覆っていない。そして図示はしないが、第一基材１１Ａの樹脂注入部ａ１と、第二基材１１Ｂの樹脂注入部ａ２の位置とを、異なる位置としている点は、上記各実施形態と同じである。

図９に示す基板１１においては、平板矩形状の第二基材１１Ｂと、前記第二基材１１Ｂの底面と側面を覆う第一基材１１Ａとを射出成型によって一体化して構成されている。そして図示はしないが、第一基材１１Ａの樹脂注入部ａ１と、第二基材１１Ｂの樹脂注入部ａ２の位置とを、異なる位置としている点は、上記各実施形態と同じである。

図１０に示す基板１１においては、平板矩形状の第一基材１１Ａと、第一基材１１Ａの天面と側面と底面を覆う第二基材１１Ｂとを射出成型によって一体化して構成されている。即ち、第二基材１１Ｂは、第一基材１１Ａ全体を覆っている。そして図示はしないが、第一基材１１Ａの樹脂注入部ａ１と、第二基材１１Ｂの樹脂注入部ａ２の位置とを、異なる位置としている点は、上記各実施形態と同じである。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施形態では、基板の表面に形成する回路パターンとして抵抗体パターンと端子接続パターンを形成したが、スイッチパターンや、その他の各種回路パターン（摺接パターンに限らない）を形成しても良い。また上記実施形態では、基板として回転式電子部品用の基板を用いたが、スライド式電子部品用の基板等、他の各種用途に用いる基板に本発明を適用しても良い。スライド式電子部品用の基板の場合、回路パターンは摺動子等のスライド移動方向（直線方向に限らず、円弧方向やその他の曲線方向を含む）を向く摺接パターン等になる。

また例えば第一基材の樹脂注入部と第二基材の樹脂注入部の位置は、異なる位置であれば、上記各実施形態の位置でなくても良い。また基板は二相に限定されず、三相以上であっても良い。また二材成形による多層基板を構成する際に、二材成形機を用いるのが好適であるが、本発明はこれに限定されない。また一方の基材が他方の基材の外周の側面全てを覆う代わりに、一部の側面のみを覆うように構成しても良い。

また、上記記載及び各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

１ 端子取付穴付基板
１０ 端子付き基板
１１ 基板
１１Ａ 第一基材
ａ１ 樹脂注入部
１１Ｂ 第二基材
ａ２ 樹脂注入部
１３ 抵抗体パターン（回路パターン）
１５ 端子接続パターン（回路パターン）
１７ 端子取付穴
３１ 金属端子
３５ 取付部

Claims (4)

1. 樹脂製の板体からなる基板の表面に回路パターンを形成すると共に、金属端子に設けた筒状の取付部を挿入してその先端をカシメて固定する端子取付穴を形成してなる端子取付穴付基板において、
   前記基板は、少なくとも、この基板の一部を構成する第一基材と、前記第一基材の天面もしくは底面を覆う第二基材とを、射出成型によって一体化して構成されており、
   さらに前記第一基材の樹脂注入部と、前記第二基材の樹脂注入部の位置を、異なる位置としたことを特徴とする端子取付穴付基板。
2. 請求項１に記載の端子取付穴付基板であって、
   前記第一基材もしくは前記第二基材の内の何れか一方の基材は、他方の基材の天面と側面、もしくは他方の基材の底面と側面を覆っていることを特徴とする端子取付穴付基板。
3. 樹脂製の板体からなる基板の表面に回路パターンを形成すると共に、金属端子に設けた筒状の取付部を挿入してその先端をカシメて固定する端子取付穴を形成してなる端子取付穴付基板の製造方法において、
   前記基板は、少なくとも、
   この基板の一部を構成する第一基材を射出成形によって成形する第一工程と、
   前記第一基材の天面もしくは底面を覆う第二基材を射出成形によって成形する第二工程と、によって製造され、
   さらに前記第一工程における溶融樹脂の射出方向の流れと、前記第二工程における溶融樹脂の射出方向の流れとを、異なる方向としたことを特徴とする端子取付穴付基板の製造方法。
4. 請求項３に記載の端子取付穴付基板の製造方法であって、
   前記第一工程における溶融樹脂の射出方向の流れと、前記第二工程における溶融樹脂の射出方向の流れとを、平面上で交差させることを特徴とする端子取付穴付基板の製造方法。

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