JP4010122B2 - 電子部品及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リレー、スイッチ、コネクタ等の端子を備えた電子部品、及び、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、リレー、スイッチ、コネクタ等の端子を備えた電子部品では、一旦、端子構造が決定されると、後に、その端子構造を変更することは困難である。すなわち、端子構造を変更するために、例えば、別途、構造の異なる金型が必要となる等、コストアップを招来する。また、電子部品を実装するプリント基板の部品レイアウトを変更することも考えられるが、やはりコストアップを招来する。
【０００３】
そこで、本発明は、簡単かつ安価に変更可能な電子部品、及び、その製造方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
電子部品を、
導電性板材を打ち抜くことにより形成され、
複数の固定接点部、前記固定接点部のいずれか１つから延びる端子部、及び、残る他の固定接点部から延び、切断されるダミー端子からなる端子と、
前記端子をインサート成形することにより形成されるベースと、
を備え、
前記ダミー端子の切断部が、かえり防止構造を備え、切断されたダミー端子は、インサート成形後、ベースから除去されるように構成したものである。
【０００５】
この構成により、予め、変更が想定される端子位置の全てについて端子部を形成し、不要となった端子部のみを切断するだけで、種々の端子構造に柔軟に対応することができる。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
電子部品の製造方法を、
導電性板材を打ち抜いて、複数の固定接点部と、当該各固定接点部から延びる複数の端子部とを備えたリードフレームを形成するステップと、
前記固定接点部に接続された端子部のうち、いずれか１つを残して他を、かえり防止構造を備えた状態に切断し、インサート成形によりベースを形成するステップと、
前記端子部のうち、切断されたダミー端子を、インサート成形後、ベースから除去するステップと、
を含むものとする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【０００９】
図１及び図２は、本実施形態に係る電磁継電器を示す。この電磁継電器は、大略、ベースブロック１、電磁石ブロック２、及び、ケース３で構成される。
【００１０】
ベースブロック１は、ベース４、上シールド板５、及び、下シールド板６からなる。
【００１１】
ベース４は、図３に示すように、合成樹脂材料等の誘電体を略矩形状としたものである。ベース４の上面両側中央部には、係止突部７を有するガイド壁８がそれぞれ形成されている。ベース４の上面には、ガイド壁８の両側に、第１側壁部９、及び、第２側壁部１０が、両端部に、第３側壁部１１がそれぞれ形成されている。第１側壁部９及び第２側壁部１０と第３側壁部１１との間には嵌合凹部４ａが、第３側壁部１１の上部には凹部１１ａがそれぞれ形成されている。また、ベース４の側面には、複数の逃がし溝１２が形成されている。ベース４の中央には矩形状の開口部１３が形成され、その両側内面の対向部分２箇所にはガイド溝部１４がそれぞれ形成されている。ガイド溝部１４には、対向面に半球状の突起１４ａが形成され、可動ブロック１５ａ，１５ｂがそれぞれ上下動自在にガイドされている。可動ブロック１５ａ，１５ｂは、導電性板材からなる可動接触片１６ａ，１６ｂの中央部を、合成樹脂材料からなる支持部１７でそれぞれ保持したものである。なお、前記ガイド溝部１４の突起１４ａは半球状としたが、突条等、他の形状を取ることができる。また、持部１７側に形成することも可能であり、要は、ガイド溝部１４による可動ブロック１５ａ，１５ｂの支持状態を安定できればよい。また、ベース４の両端部及び中央部には固定端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃがそれぞれ一体化されている。各固定端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃの固定接点部１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、前記開口部１３の両端部及び中央部にそれぞれ露出している。そして、前記可動接触片１６ａ，１６ｂの両端部（可動接点部）と固定接点部１９ａ，１９ｂ，１９ｃとで接点開閉部が構成される。また、端子部２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、階段状に屈曲されることにより、後述する下シールド板６及び上シールド板５との間に一定の間隔を維持するようにして下面から両端側及び側方に延設される。ベース４の底面には凹所２１が形成されている。凹所２１の縁部には、複数箇所にスリット２１ａがそれぞれ形成されている。
【００１２】
下シールド板６は、図４に示すように、矩形板状の導電材からなり、長手方向に沿う２箇所の凹部により、下方に向かって突出するスタンドオフ２２がそれぞれ形成されている。スタンドオフ２２は、プリント基板に実装した際、プリント基板とベース４との間に隙間を形成し、ハンダ付け時のフラックスの侵入等を防止する。但し、前記凹部は、固定端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃや可動接触片１６ａ，１６ｂとの距離が一定になるように形成すれば、特性インピーダンスを高める機能を発揮させることも可能である。下シールド板６はベース４の下面部を構成し、その上面中央部には、復帰バネ２３が設けられている。復帰バネ２３は、その両端部で前記可動ブロック１５ａ，１５ｂの支持部１７の底面に圧接し、可動接触片１６ａ，１６ｂを上シールド板５に向かって付勢する。下シールド板６の縁部には、複数箇所に起立壁２４が形成され、前記ベース４のスリット２１ａに位置し、ベース４の内部空間に対して側方の絶縁性を高める。起立壁２４の上縁には、前記ベース４のスリット２１ａに挿通した後、略直角方向に折り曲げられて上シールド板５に係止される係止片２５が突出している。
【００１３】
上シールド板５は、図２に示すように、矩形板状の導電材からなり、長手方向の２箇所には矩形状の挿通穴２６がそれぞれ穿設され、前記可動ブロック１５が上下動自在に位置している。各挿通穴２６の両側が下方に向かって押し出されることにより、アース接点２７ａ，２７ｂ（図１２参照）がそれぞれ形成されている。アース接点２７ａ，２７ｂには、各可動ブロック１５の可動接触片１６の両端部（可動接点部）がそれぞれ交互に接離し、固定接点部１９ａ，１９ｂ，１９ｃとの距離（接点間距離）を一定に維持する。また、上シールド板５の縁部から下方に向かって複数のアース端子部２８がそれぞれ延設されている。各アース端子部２８は、前記ベース４の側面に形成した逃がし溝１２にそれぞれ配設される。
【００１４】
電磁石ブロック２は、スプール２９に鉄心３０及び永久磁石３１を配設し、コイル３２を巻回した構成である。
【００１５】
スプール２９は、図５に示すように、両端部に上下に連通する逃がし部３３が形成されている。逃がし部３３の内面には、後述する鉄心３０の固定に利用される熱かしめ部３４が形成されている。逃がし部３３は、上面に形成した収容溝部３５によって連通されている。収容溝部３５の中央には、永久磁石３１が配設される収容穴３６が形成されている。収容穴３６の下縁部両側には、図５（ｂ）に示すように、略三角形状の支点部３７が突設され、さらにその側方には溝部３８を介して押え部３９が突設されている。また、収容溝部３５の両側壁は、外面が傾斜し、又、対向する２箇所が切除されることにより、コイル巻回部４０がそれぞれ形成されている。スプール２９の一方の側縁部には、複数箇所に上下に貫通する端子孔４１が穿設され、コイル端子４２（図６（ａ）参照）がそれぞれ圧入される。また、スプール２９の下面隅部には、前記ベース４の各嵌合凹部４ａに嵌合する嵌合突部２９ａがそれぞれ形成されている。
【００１６】
鉄心３０は、図６（ａ）に示すように、磁性板材の両端部を階段状に折り曲げることにより形成され、両端下面は前記スプール２９の逃がし部３３で下方に露出する吸引面４３を構成する。
【００１７】
永久磁石３１は、略直方体形状で、上下にそれぞれ異なる極性が位置するように前記スプール２９の収容穴３６に配設される。
【００１８】
前記電磁石ブロック２の下方には、磁性板材からなる可動鉄片４４が配設されている。図７に示すように、可動鉄片４４の上面両端部には傾斜面が形成され、前記鉄心３０の吸引面４３に吸引される際、面接触するように構成されている。可動鉄片４４の下面中央部には押圧バネ４５が、溶接，カシメ等によって取り付けられている。押圧バネ４５は、可動鉄片４４の両側から延在する位置決め部４６と、この位置決め部４６とは直交して下方に傾斜して突出する押圧部４７とで構成される。位置決め部４６には係止凹部４６ａが形成されている。係止凹部４６ａは、前記ベース４に形成した係止突部７に係止され、可動鉄片４４を位置決めする。押圧部４７は、可動ブロック１５の支持部１７を下方に押圧する。
【００１９】
ケース３は、図１に示すように、下方に向かって開口する略箱形状で、上面隅部にはガス抜き部４８が形成されている。
【００２０】
続いて、前記電磁継電器の製造方法について説明する。この電磁継電器は、概略、ベースブロック１及び電磁石ブロック２をそれぞれ形成し、ベースブロック１に電磁石ブロック２を組み付け、ケース３を被せることにより形成する。
【００２１】
ベースブロック１の形成では、まず、図示しないリードフレームを打ち抜いて固定端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃを形成し、金型内に搬送してインサート成形によりベース４を完成する。図８は、固定端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃの配置例（端子構造例）を示す。ここでは、６本ある端子部ｔのうち、いずれの端子部ｔを固定端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃとして選択するのかによって、３種類の配置を選択できる例が示されている。すなわち、固定端子１８として使用しない端子部（ダミー端子）ｔは、ａ，ｂ又はｃのいずれかの位置で切断することにより、固定接点部１９ａ，１９ｂ，１９ｃから切り離す。このとき、ダミー端子ｔの切断部に、図８（ｂ）に示すように、両側縁から内側に半円状の突起ｔａを有するかえり防止構造を形成する。そして、インサート成形時、ダミー端子ｔの突起ｔａを含む先端部分も金型キャビティ内（図中２点鎖線で示す）に位置させる。これにより、前記いずれの端子構造であっても、金型構造を共有化することが可能となる。また、ベース４からダミー端子を除去しても、先端部分に形成したかえり防止構造により、ベース４側にバリ等が発生せず、良好な仕上がり状態を得ることができる。なお、固定接点部１９ａ，１９ｂ，１９ｃから延びる各端子部ｔは、２本に限らず、３本以上であってもよいし、又、固定接点部の数も４以上であっても構わない。また、かえり防止構造も、前述のものには限定されず、ダミー端子ｔを除去しやすく、バリや樹脂屑等が発生しないものであれば十分である。続いて、下シールド板６の上面中央部に復帰バネ２３を取り付け、図９に示すように、この下シールド板６をベース４の下面に、可動ブロック１５をガイド溝部１４にそれぞれ配設する。このとき、固定端子部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを下方に向かって屈曲し、下シールド板５との位置関係をほぼ一定に維持する。そして、図１０に示すように、ベース４の上面に上シールド板５を配設する。このとき、上シールド板５の外縁部と、下シールド板６の起立壁２４とが接触する。また、上シールド板５のアース端子部２８は、ベース４の逃がし溝１２に位置すると共に、各固定端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃの端子部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの両側にそれぞれ位置する。さらに、可動ブロック１５ａ，１５ｂの支持部１７が、復帰バネ２３の付勢力により上動し、上シールド板５の挿通穴２６に位置する。そして、起立壁２４に設けた係止片２５を折り曲げることにより、前記各部材は一体化され、ベースブロック１（図１０参照）が完成する。
【００２２】
このようにして完成したベースブロック１では、固定端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃの各固定接点部１９ａ，１９ｂ，１９ｃに対して可動接触片１６ａ，１６ｂが上下方向に平行移動する。つまり、固定端子１８ａ，１８ｂ，１８ｃ及び可動接触片１６ａ，１６ｂで構成される信号線が、上シールド板５及び下シールド板６に対して平行に位置し、ストリップラインを構成する。また、信号線の側方には、上シールド板５のアース端子部２８と下シールド板６の起立壁２４が位置し、周囲をシールド板５，６で覆われる。このため、周囲のノイズの影響を受けにくいだけでなく、アイソレーション特性が高まり、損失が低減される。
【００２３】
また、電磁石ブロック２の形成では、まず、スプール２９の収容溝部３５に鉄心３０を配設する。鉄心３０は、両端部が階段状に屈曲されてスプール２９の逃がし部３３に位置することにより、吸引面４３が下面側に露出される。ここで、熱かしめ部３４を加熱することにより溶融させ、スプール２９に鉄心３０を固定する。また、収容穴３６に下方から永久磁石３１を収容し、端子孔４１にコイル端子４２を圧入し、コイル巻回部４０にコイル３２を巻回する。そして、コイル３２の両端部を各コイル端子４２の上端部にそれぞれ巻回し、それぞれ内側に折り曲げることにより電磁石ブロック２（図６（ｂ）参照）を完成する。
【００２４】
さらに、ベースブロック１への電磁石ブロック２の組付けでは、まず、押圧バネ４５を取り付けた可動鉄片４４をベースブロック１の上方に配設する。可動鉄片４４は、押圧バネ４５の位置決め部４６をベース４のガイド壁８でガイドされ、係止凹部４６ａに係止突部７が係止することにより位置決めされる。そして、図１１に示すように、ベース４の嵌合突部４ａをスプール２９の嵌合凹部２９ａに嵌合し、その嵌合部分に熱かしめ、溶着、接着等を施すことにより、ベースブロック１に電磁石ブロック２を組み付ける。このとき、スプール２９の押え部３９によってガイド壁８にガイドされた押圧バネ４５の位置決め部４６が挟持される。また、支点部３７が押圧バネ４５に当接し、可動鉄片４４がこの支点部３７を中心として回動自在に支持される。さらに、ベース４の第１側壁部９と第２側壁部１０の間の切欠きと電磁石ブロック２の側壁部とによって窓部４９が形成される。このとき、窓部４９を介して押圧バネ４５の曲げ角度等を変更し、接点接触圧を調整することにより、所望の動作特性を得る。また、ベース４の第３側壁部１１に形成した凹部１１ａとスプール２９とによって窓部５０が形成される。そして、この窓部５０を介して可動鉄片４４の動作状態を確認することが可能である。
【００２５】
ケース３は、このようにベースブロック１に電磁石ブロック２を組み付けた状態で構成部品を覆うようにベース４に嵌合する。嵌合面には、接着剤を塗布し、高温中で硬化させることにより封止する。その後、ガス抜き孔４８を熱封止し、内部を密封状態とする。
【００２６】
次に、前記電磁継電器の動作について説明する。
【００２７】
前記電磁継電器は図示しないプリント基板に実装して使用する。この場合、下方に突出する各端子部１８ａ，１８ｂ，１８ｃ及び２８を略直角方向に折り曲げることにより階段状とし、ハンダ付けによりプリント基板の導電部及びアース部にそれぞれ接続する。そして、コイル３２への通電方向を変更することにより、固定端子１８ａ、可動接触片１６ａ及び固定端子１８ｂからなる第１信号線と、固定端子１８ｃ、可動接触片１６ｂ及び固定端子１８ｂからなる第２信号線とに切り替える。
【００２８】
すなわち、コイル３２に通電して電磁石ブロック２を励磁すると、図１２に示すように、可動鉄片４４の一端部が鉄心３０の一方の吸引面４３に吸引される。これに伴い、押圧バネ４５の一端部が、復帰バネ２３の付勢力に抗して一方の可動ブロック１５ａを押し下げる。これにより、可動接触片１６ｂが固定接点部１９ｂ，１９ｃに接触し、第２信号線での高周波信号の伝送が可能となる。また、他方の可動ブロック１５ａが復帰バネ２３の付勢力によって上動し、可動接触片１６ａが上シールド板５のアース接点部２７ａに当接する。このため、前述のようにして形成された第２信号線に対して悪影響を及ぼすことがない上、接点間距離を常に一定に維持する。また、この状態では、永久磁石３１、可動鉄片４４及び鉄心３０により磁気回路が閉じているので、コイル３２への通電を遮断しても、可動鉄片４４は回動状態を維持し、可動接触片１６ｂが固定端子１８ｂ，１８ｃから離間することはない。
【００２９】
一方、コイル３２への通電方向を逆転させると、前記鉄心３０の各吸引面４３での極性が逆転し、可動鉄片４４は、図１２に示す状態から支点部３７（図５（ｂ）参照）を中反時計回り方向に回動する。これにより、可動接触片１６ｂが復帰バネ２３の付勢力に従って上動して固定接点部１９ｂ，１９ｃから離間し、上シールド板５のアース接点部２７ｂに当接する。可動接触片１６ａは、押圧バネ４５からの付勢力が増大することにより復帰バネ２３の付勢力に抗して下動して固定接点部１９ａ，１９ｂに接触し、第１信号線での高周波信号の伝送を可能とする。
【００３０】
このようして切り替えられる信号線は、電磁継電器が実装されるプリント基板に対してほぼ平行で、非常に接近している上、上下及び側方が空間部を介してシールド板５，６によって囲まれている。したがって、非常にアイソレーション特性が高く、損失が少ない。このため、高周波信号の伝送が適切に行われる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、固定接点部に複数の端子部を接続しておき、不要箇所を切断するようにしたので、簡単かつ安価な構成であるにも拘わらず、複数種の端子構造に柔軟に対応することができ、コストを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本実施形態に係る電磁継電器の上方側斜視図、（ｂ）はその下方側斜視図である。
【図２】 図１に示す電磁継電器の分解斜視図である。
【図３】 （ａ）は図２のベース及び可動ブロックの上方側斜視図、（ｂ）はその下方側斜視図である。
【図４】 （ａ）は図２の下シールド板及び復帰バネの上方側斜視図、（ｂ）はその下方側斜視図である。
【図５】 （ａ）は図２の電磁石ブロックを構成するスプールの上方側斜視図、（ｂ）はその下方側斜視図である。
【図６】 （ａ）は図２に示す電磁石ブロックの分解斜視図、（ｂ）は図２に示す電磁石ブロックの斜視図である。
【図７】 図２に示す可動鉄片の分解斜視図である。
【図８】 図２に示す固定端子の配置例を示す斜視図である。
【図９】 （ａ）は図２に示すベースブロックの上シールド板の組み付け前の状態を示す上方側斜視図、（ｂ）はその下方側斜視図である。
【図１０】 （ａ）は図２に示すベースブロックの上方側斜視図、（ｂ）はその下方側斜視図である。
【図１１】 （ａ）は図２に示すベースブロックに電磁石ブロックを組み付けた状態を示す上方側斜視図、（ｂ）はその下方側斜視図である。
【図１２】 図１に示す電磁継電器の断面図である。
【図１３】 （ａ）は他の実施形態に係る電磁継電器の上方側斜視図、（ｂ）はその下方側斜視図である。
【符号の説明】
１…ベースブロック
２…電磁石ブロック
３…ケース
４…ベース
５…上シールド板
６…下シールド板
１５ａ，１５ｂ…可動ブロック
１６ａ，１６ｂ…可動接触片
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…固定端子
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ…固定接点部
２０ａ，２０ｂ．２０ｃ…端子部

Claims (2)

1. 導電性板材を打ち抜くことにより形成され、
   複数の固定接点部、前記固定接点部のいずれか１つから延びる端子部、及び、残る他の固定接点部から延び、切断されるダミー端子からなる端子と、
   前記端子をインサート成形することにより形成されるベースと、
   を備え、
   前記ダミー端子の切断部が、かえり防止構造を備え、切断されたダミー端子は、インサート成形後、ベースから除去されるように構成したことを特徴とする電子部品。
2. 導電性板材を打ち抜いて、複数の固定接点部と、当該各固定接点部から延びる複数の端子部とを備えたリードフレームを形成するステップと、
   前記固定接点部に接続された端子部のうち、いずれか１つを残して他を、かえり防止構造を備えた状態に切断し、インサート成形によりベースを形成するステップと、
   前記端子部のうち、切断されたダミー端子を、インサート成形後、ベースから除去するステップと、
   を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。

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