JP2930578B2 - 小型部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は弾力性を有する切り
欠け部を設けた金属部を樹脂に装着する製造方法に関
し、詳しくは前記弾力性を有する切り欠け部を設けた金
属部を樹脂に装着するための一体成形法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータシステムの高速化に
伴い、高密度の情報記憶能力を有する入出力カードが開
発されている。この種の入出力カードはコンピュータ等
の電子機器本体に着脱可能となるように挿入され、通常
カードの一側面にコネクタ端子を有し機器本体への挿入
と同時に機器本体側のコネクタ端子に接続されるような
構成となっている。また、入出力カードはカード側のグ
ランドを機器本体側のグランドに接続するためのグラン
ド端子を有しており、このグランド端子も入出力カード
の機器本体への挿入と同時に機器本体側のグランドに接
続する構成となっている。

【０００３】一方、このような入出力カードは、カード
内部の記憶素子等の電子部品を外部のノイズや電磁波等
の障害から保護するための対策が要求されている。この
ため、従来より、入出力カードそのものをグランドを兼
ねた金属製のシールド板で表裏から覆い内部の電子部品
や素子を保護していた。

【０００４】図９（ａ）に入出力カードの外観図を示
す。５１はコネクタ端子が設けられている側面であり、
５２は金属製のシールドの表側である。また、（ｂ）
（ｃ）はＡ−Ａにおける従来の入出力カードの断面図で
ある。

【０００５】（ｂ）は従来の入出力装置の断面図であっ
て、グランドと金属製シールドの従来の接続方法であ
る。モジュール基板５７に電子部品５４を搭載し、金属
製シールドにより外装された入出力カードであって、該
金属製シールドの表側金属製シールド５２と裏側金属製
シールド５３の間を第１の金属スプリング５６によって
電気的に結合せしめて同電位とし、さらに、表側金属製
シールド５２とモジュール基板５７上のグランド間を第
２の金属スプリング５５を介して電気的に結合してい
る。

【０００６】この構成は、入出力カードの金属ケースを
グランドと同電位とすることが可能で、カード内部の電
子部品を外部のノイズや電磁波等の傷害から保護するこ
とが可能である。しかし、組立が困難でありコスト的に
問題がある。

【０００７】（ｃ）はこれらの問題を解決するため特開
平８−６３５６８号公報にて提案された構造である。モ
ジュール基板６０に電子部品６１を搭載し、金属製シー
ルド６２，６３により外装された入出力カードである。
絶縁性の枠部材５９と該枠部材５９に弾性的に嵌合され
且つモジュール基板６０の有するグランド導体面６０ａ
に接触する略Ｕ字形の金属クリップ５８を有し、該金属
クリップ５８は前記表金属シールド６２と裏金属シール
ドを電気的に接続している。この構成は、入出力カード
の金属ケースをグランドと同電位とすることが可能で、
カード内部の電子部品を外部のノイズや電磁波等の傷害
から保護することが可能であるばかりでなく、前記金属
クリップ５８を有する入出力カードがパーソナルコンピ
ュータ等の電子機器に挿入した場合、前記電子機器の有
するグランド導体と金属クリップ５８が直接接触し、入
出力カードに帯電した静電気等の外部ノイズは放電され
る。さらに、金属クリップ５８で接続するのみで入出力
カードの金属シールドをグランドと同電位とすることが
できるので、組み立てやすく生産性が高い。

【０００８】しかし、モジュール基板のグランド面６０
ａと金属クリップ５８との接続は互いに平面であるため
電気的接続が十分に達成されにくく、さらに入出力カー
ドに衝撃等が加わった場合においてはモジュール基板の
グランド面６０ａと金属クリップ５８との間に機械的な
ずれが生じ、接触不良を引き起こす可能性が大きい。

【０００９】そこで、金属クリップ５８の一部に切り欠
けを設けて切り起こし、弾力性を有する切り欠け部をモ
ジュール基板のグランド面６０ａと接触させることによ
って、モジュール基板のグランド面６０ａと金属クリッ
プ５８を安定に接続する構成が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】金属クリップ５８の一
部に切り欠けを設けて切り起こし、弾力性のある切り欠
け部を有した金属クリップは、絶縁性の樹脂からなる枠
部材に固着させる必要がある。金属クリップを絶縁性の
樹脂からなる枠部材に固着させるためには、金型にあら
かじめ金属クリップを挿入し樹脂を流入させて成形する
一体成形法や、絶縁性の樹脂からなる枠部材をあらかじ
め成形し、その後金属クリップを機械的に曲げて固着さ
せる方法等が考えられる。

【００１１】しかしながら、絶縁性の樹脂からなる枠部
材をあらかじめ成形し、その後金属クリップを機械的に
曲げて固着させる方法は金属クリップの寸法精度が不安
定で、複雑な形状では寸法精度がだしにくい。一方、一
体成形法は金属クリップの寸法精度が高精度で安定し、
強固に固着するため、前記金属クリップの製造法に適し
ているといえる。

【００１２】しかし、金属クリップにはあらかじめ弾力
性のある切り欠けが設けられており、該金属クリップを
金型にあらかじめ挿入して一体成形すると、切り欠け部
の切り起こし部分に前記枠部材構成する枠部材が流入し
て切り欠け部をそのまま固着してしまい、切り欠け部は
弾力性を持たなくなってしまう。

【００１３】以上入出力カードを用いて説明したが、金
属部に設けられた切り欠け部に弾力性を持たしながら、
一体成形によって樹脂と固着された小型部品を製造する
という要求も多い。

【００１４】そこで本発明は、弾力性を有する切り欠け
部を設けた金属部材と樹脂からなる小型部品を、一体成
形法によって製造する製造方法を提案することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであり、以下の諸事項を特徴
とするものである。即ち、 （１） 金属板の切り起こしによって弾力性を有する切
り欠け部を設けた金属部を成形用樹脂又はアルミダイキ
ャスト材に一体成形法によって装着する入出力カードの
製造方法であって、前記切り欠け部を切り起こした金属
板を金型に固定し、この切り起こしによって生じた孔方
向に切り欠け部を押しつけ、切り起こし部下方に生じた
空間を潰して前記孔の略全面を前記切り欠け部で塞ぎ、
その後樹脂又はアルミダイキャスト材を流し込んで、樹
脂又はアルミダイキャスト材の凝固後一体成形された樹
脂又はアルミダイキャストと金属板からなる成型物を金
型から取り出すことを特徴とする入出力カードの製造方
法である。

【００１６】（２） 前記孔方向に切り欠け部を押しつ
ける場合、成形金型の一部または駒を用いて押しつける
ことを特徴とする（１）記載の入出力カードの製造方法
である。

【００１７】

【発明の実施の形態】一体成形用の金型に、あらかじめ
切り起こし等によって弾力性を有する切り欠け部を設け
た金属部を挿入し、固定する。このとき、このまま固定
すると弾力性を持たせるために設けた切り起こし空間に
樹脂が流れ込み切り欠け部が固着される。そこで弾力性
を有する切り欠け部を、切り起こしによって金属板に生
じた孔の方向に押しつけた状態で固定されるよう金型等
を構成する。そのうえで、金型に樹脂を流し込み、樹脂
が凝固した後に金型より取り出すと、金属からなる切り
欠け部の弾力性によって切り欠け部は金型に挿入する前
の位置にほぼ復元し、弾力性を失することもない。

【００１８】切り欠け部を切り起こしによって金属板に
生じた孔の方向に押しつけるには、成形金型の一部を押
しつけてもよく、一体成形法によって変化しない樹脂や
金属で切り欠け部を押しつける駒を金型内部に設けても
よい。

【００１９】

【実施例】次に、本発明にかかる製造方法を図面を用い
てさらに詳しく説明する。本実施例は入出力カードを用
いて説明しているが、本発明は弾力性を有する切り欠け
部を設けた金属部と樹脂との一体成形法に関するもので
あり、入出力カードに限定するものでない。

【００２０】図１（ａ）は、本発明にかかる製造方法に
よって製造された入出力カード１０１の分解斜視図であ
る。電子部品１０２はモジュール基板１０３上に搭載さ
れ、該モジュール基板１０３が具備する配線パターンに
より電気的に接続されている。絶縁性枠部材１０６は前
記モジュール基板１０３の外形を保持する。表側金属製
シールド１０９と裏側金属製シールド１１０は前記絶縁
性枠部材１０６を挟んで固定され、前記入出力カード１
０１の外形を形成する。

【００２１】前記入出力カード１０１は「ＰＣ ＣＡＲ
Ｄ ＳＴＡＮＤＡＲＤ」規格に準拠し、該入出力カード
１０１の両側縁に配置するように規定されている金属部
１０５は、コンピュータ等の電子機器と電気的に接続す
るコネクタ１２２から離れた位置で、前記絶縁性枠部材
１０６の側縁に各々設けられている。

【００２２】ここで、前記金属部１０５には弾性を有す
る表側切り欠け部１０７、裏側切り欠け部１０８（図１
（ａ）では図示されない。）を付加し、さらに該金属部
１０５の一部に延長部１１１を付加することにより、延
長部１１１とモジュール基板１０３に備えられたグラン
ド端子１０４を接触させ、電気的に接続する。

【００２３】図２は、図１（ａ）に示す入出力カード１
０１のＡ−Ａ部における断面図である。前記金属部１０
５はコの字形状であり絶縁性枠部材１０６の片側を狭持
している。金属部１０５のコの字状の上側は延長部１１
１を備え、モジュール基板１０３が備えるグランド端子
１０４と接続される。延長部１１１の先端は、くの字状
に折り曲げられており、延長部１１１全体として弾性を
有している。このように、延長部１１１とモジュール基
板１０３が備えるグランド端子１０４が電気的に接続さ
れることにより、グランド端子１０４と金属部１０５は
同電位となる。

【００２４】表側切り欠け部１０７は前記金属部１０５
のほぼ中央に略１ｍｍ幅、略６ｍｍ長の切り欠け部を設
けて引き起こし、弾性をもたせる。表側金属製シールド
１０９と裏側金属製シールド１１０で前記絶縁性枠部材
１０６を挟むと、前記表側金属製シールド１０９に対し
て弾性を持つ前記表側切り欠け部１０７が圧接し、金属
部１０５と表側金属製シールド１０９は電気的に接続す
る。

【００２５】同様に裏側切り欠け部１０８は金属部１０
５の下側であって、そのほぼ中央に概略１ｍｍ幅×６ｍ
ｍ長の切り欠け部を設けて引き起こす。裏側金属製シー
ルド１１０と表側金属製シールド１０９で絶縁性枠部材
１０６を挟んで固定すると、前記裏側金属製シールド１
１０に対して弾性を有する裏側切り欠け部１０８が圧接
し、裏側金属製シールド１１０と金属部１０５は電気的
に接続される。その結果、表側金属製シールド１０９お
よび裏側金属製シールド１１０とモジュール基板１０３
が備えるグランド端子１０４は金属部１０５を介して同
電位となる。

【００２６】図１（ｂ）に金属部１０５周辺を拡大した
斜視図を示す。前記金属部１０５は延長部１１１と表側
切り欠け部１０７と孔１１２を備える。金属部１０５は
一体成型法により絶縁性枠部材１０６の一部に埋設して
構成される。

【００２７】また、図３に本発明にかかる製造方法によ
って製造された入出力カード１０１の外観図および断面
図を示す。ここで、図３（ａ）に示すような表側金属製
シールド１０９と裏側金属製シールド１１０で外装され
た入出力カード１０１における、Ｂ−Ｂ部の断面図を図
３（ｂ）および図３（ｃ）に示す。図３（ｂ）は入出力
カード１０１内部の電子部品を外部のノイズや電磁波か
ら保護する金属製シールドを外した状態の断面図であ
り、図３（ｃ）は表側金属製シールド１０９と裏側金属
製シールド１１０を設けた状態の断面図である。

【００２８】入出力カード１０１内部にあって電子部品
を搭載するモジュール基板のグランド端子と接続され、
絶縁性枠部材１０６に配置された金属部１０５は、その
表部分と裏部分に弾力性を有する切り欠け部１０７、１
０８を具備し、該切り欠け部は図３（ｂ）に示すよう
に、金属製シールドが被せられる前は該金属製シールド
が配置されるべき面１１３ａ、１１３ｂの外側に、その
端部が突出している。

【００２９】ここで、金属製シールド１０９，１１０を
図３（ｃ）に示すように取り付けると、前記切り欠け部
１０７、１０８は該切り欠け部の有する弾力性によって
表裏金属シールドと確実に接触し、振動等が該接触部に
加わっても離れることがない。したがって、前記金属シ
ールドは常に安定して、前記モジュール基板の備えるグ
ランド端子と同電位を保つ。

【００３０】即ち、入出力カード１０１内部の電子部品
を外部のノイズや電磁波から、常に安定して保護できる
状態を保つことができる。

【００３１】前記入出力カード１０１は、図４に示すよ
うに２つのコネクタを備え、一方のコネクタ１２１に接
続されたケーブル１２５は電話回線等に接続される。ま
た、他方のコネクタ１２２は、携帯型コンピュータ１２
３が備えるＰＣカードスロット１２４に該入出力カード
１０１をＰ方向に挿入することで前記携帯型コンピュー
タ１２３と接続される。

【００３２】ここで、金属部１０５は、入出力カード１
０１を携帯型コンピュータ１２３が備えるＰＣカードス
ロット１２４に挿入する際に、該携帯型コンピュータ１
２３の接地回路と電気的に接続される。さらに、入出力
カード１０１内部に具備した切り欠け部が安定してモジ
ュール基板のグランド端子と電気的に接続されているの
で、入出力カードに帯電した電荷は、金属部１０５を介
して携帯型コンピュータ１２３が備える接地回路に放電
させる。

【００３３】また、図５に切り欠け部の弾力性を維持し
たまま一体成形する製造方法の概念図を示す。図５
（ａ）に示すように、弾力性が生じるよう金属板に設け
られた切り欠け部２０２を切り起こした金属部２０１
を、弾力性を保持したまま一体成形によって樹脂に装着
する場合には、図５（ｂ）に示すように、前記切り欠け
部を切り起こしによって金属部に生じた孔方向に押しつ
けた状態となるよう前記金属部２０１を金型２０３内部
に固定する。その後、この状態を保ったまま、金型２０
３に樹脂２０４を流し込み一体成形する。樹脂が凝固し
た後金型２０３から一体成形した部品を取り出すと、図
５（ｃ）に示されるように、金属からなる切り欠け部の
弾力性によって切り欠け部は金型に挿入する前の位置に
ほぼ復元する。

【００３４】金属板から切り欠け部を形成する場合に
は、図６（ａ）に示すように金属板２０６に線状の切り
抜き部２０５ａを設けることによって形成してもよく、
図６（ｂ）のように、孔状の切り落とし部２０５ｂを金
型等を用いて金属板２０６設けることによって形成して
もよい。

【００３５】金型に前記金属部を固定する場合には、成
形後金型から取り出した後の切り欠け部の弾力性を維持
するため、図７（ａ）に示すように切り欠け部２０２が
金属部の面から突出するよう空間ｔを設けることが好ま
しい。ここで、空間ｔは図３で示されるように、金属製
シールドを取り付けた場合でも、切り欠け部と金属製シ
ールドが常に安定して接触するよう、切り欠け部に弾力
性が保持できる空間距離であればよい。しかしながら、
前記空間距離が大きすぎると、切り欠け部の下側に成形
時樹脂が入り込み、薄型の製品を構成する場合には厚み
的に不利となり、空間距離が小さすぎると、切り欠け部
が金属部に生じた孔に引っかかる場合があるので、空間
距離は０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍであることが好まし
い。また、切り欠け部２０２の根部３０１ａは図７
（ａ）に示すように空隙を設けなくともよく、図７
（ｂ）に示すように、空隙３０１ｂを設けてもよい。

【００３６】また、金型の一部を用いて切り欠け部を切
り起こしによって金属部に生じた孔方向に押しつけ、固
定する方法を説明したが、図７（ｃ）に示すように成形
時の影響を受けない物質（以下駒と称す。）３０２によ
って切り起こし部を押さえ成形してもよい。

【００３７】駒は、成形時に影響を受けないようなもの
であればよく、エポキシ樹脂やフェノール樹脂の熱硬化
性樹脂や、液晶ポリマー等の樹脂やアルミ等の金属を用
いることが適当である。

【００３８】また、弾力性を有する切り欠け部は樹脂と
一体に成形すると説明したが、樹脂に限定するものでは
なく、アルミダイキャストのような金属であってもよ
い。

【００３９】ここで、本発明にかかる入出力カードの金
属部は図８に示すように該金属部の表側および裏側の表
面に少なくとも２カ所の孔２６ａ、２６ｂを各々設けて
おり、表裏の孔が貫通しないよう相互に位置をずらして
いる。

【００４０】一体成形にて樹脂と金属部を成形をする際
には、金型内部にあらかじめ挿入した金属部が成形時の
樹脂圧力や型締め等の振動により、ずれや変形の異常状
態を引き起こさないよう、金型内部に前記金属部を固定
する必要がある。その場合、金型内で金属部の外形を保
持できるような構造となるよう金型を構成するととも
に、該金型内部にピンを設け、該ピンを金属部表面に設
けられた前記孔２６ａ、２６ｂに通し、金型中に金属部
を内側より固定している。

【００４１】

【発明の効果】本発明にかかる製造方法により、弾力性
をもつ金属部を有する成形品を一体成形法によって製造
することが可能となり、生産性を大きく向上させること
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる製造方法によって製造された
入出力カードの分解斜視図

【図２】 入出力カードの端部断面図

【図３】 本発明にかかる製造方法によって製造された
入出力カードの外観図および断面図

【図４】 入出力カードの使用状態を示す構成図

【図５】 切り欠け部の弾力性を維持したまま一体成形
する製造方法の概念図

【図６】 切り欠け部の構成図

【図７】 切り欠け部の押さえ方法を説明する概念図

【図８】 金属部の外観図

【図９】 従来の製造方法で製造された入出力カードの
断面図

【符号の説明】

１０１ 入出力カード １０２ 電子部品 １０３ モジュール基板 １０４ グランド端子 １０５ 金属部 １０６ 絶縁性枠部材 １０７ 表側切り欠け部 １０８ 裏側切り欠け部 １０９ 表側金属製シールド １１０ 裏側金属製シールド １１１ 金属部における延長部 ２０１ 金属部 ２０２ 切り欠け部 ２０３ 金型 ２０４ 成形樹脂 ２０５ａ 切り起こし部を設けるための切り抜き部 ２０５ｂ 切り起こし部を設けるための切り落とし部 ３０１ 切り欠け部の根部 ３０２ 駒 ５１ 入出力カードのコネクタ端子が設けられている側
面 ５２ 表側金属製シールド ５３ 裏側金属製シールド ５４ 電子部品 ５５ 第２の金属スプリング ５６ 第１の金属スプリング ５７ モジュール基板 ５８ 金属クリップ ５９ 絶縁性の枠部材

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06K 19/00 - 19/18 B29C 45/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板の切り起こしによって弾力性を有
   する切り欠け部を設けた金属部を成形用樹脂又はアルミ
   ダイキャスト材に一体成形法によって装着する入出力カ
   ードの製造方法であって、前記切り欠け部を切り起こし
   た金属板を金型に固定し、この切り起こしによって生じ
   た孔方向に切り欠け部を押しつけ、切り起こし部下方に
   生じた空間を潰して前記孔の略全面を前記切り欠け部で
   塞ぎ、その後樹脂又はアルミダイキャスト材を流し込ん
   で、樹脂又はアルミダイキャスト材の凝固後一体成形さ
   れた樹脂又はアルミダイキャストと金属板からなる成型
   物を金型から取り出すことを特徴とする入出力カードの
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記孔方向に切り欠け部を押しつける場
   合、成形金型の一部または駒を用いて押しつけることを
   特徴とする請求項１記載の入出力カードの製造方法。