JP4645524B2

JP4645524B2 - リレー

Info

Publication number: JP4645524B2
Application number: JP2006143606A
Authority: JP
Inventors: 全勝牧野; 雅臣伊藤; 正己山根
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2026-05-24
Also published as: JP2007318272A

Description

本発明は、半導体リレーなどのリレーの組立て構造の改良に関するものである。

半導体リレーには、対向した端縁１１１ａ、１１１ａより起立した一対の壁部１１２、１１２を有し、半導体や端子などの電磁リレーの構成部品を実装したリレー基板ブロック（不図示）を載せ置くための基板載置部１１１と、その基板載置部１１１の上記基板載置部１１１の下方に位置した冷却フィン１１３とよりなるヒートシンク部材を、上下を開放した本体ケースにその上開口より挿入し、リレー基板ブロックを基板載置部１１１に載置、接着させる構造のものがある。

図６は、そのような従来の半導体リレーの組立て工程を示した斜視図である。

図６（ａ）はケース１２０、（ｂ）はケース１２０にヒートシンク１１０を挿入した状態を示す図であり、この（ｂ）の状態で、リレー基板ブロックをヒートシンク１１０の基板載置部１１１に載置、接着し、その後、ケース１２０内のリレー基板ブロックをポッティングするが、その作業工程の間ではケース１２０とヒートシンク１１０の側壁１１２とが接着されていないため、ケース１２０を手で持っていなければ、（ｃ）に示すように、ケース１２０は落下してしまう。なお、ケース１２０は内壁面の下開口近傍に小片縁１２２を備えており、この小片縁１２２でもってヒートシンク１１０が抜け落ちないようになっている。

そこで、ケース１２０の落下を防止するために、両側壁１１２、１１２を拡開形成し、両側壁１１２、１１２を弾性変形させてケース１２０に挿嵌する方法が考えられるが、側壁１１２を微妙な傾斜角度で起立させるよう製造する必要があるため、またヒートシンク１１０が金属製であることから塑性変形することもあるため実用にはいたっていない。

また従来では、ケース１２０を手で持たなくてもいいように、（ｄ）、（ｅ）で示すように、治工具２００にヒートシンク１１０の冷却フィン１１３を挿入してケース１２０を治工具２００の載置部２０１で支持した状態で作業できるように工夫していたが、このような組立て作業用の治工具２００を作製、準備しておく必要があり、余分なコストが発生していた。

なお次の文献には、プリント基板をケース内に組付ける際に、プリント基板の端縁を各種部品に当接させ、各種部品がケース部材から脱落しないように保持した電子機器の組立て方法が記載されている。
特開２００１−７５５２号公報

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、組立て作業中において、ヒートシンクをケースに内嵌させたときに、治工具を用いなくてもケースの脱落を防止できるリレーを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載のリレーは、起立した一対の側壁を有し、リレーの構成部品が実装されるリレー基板ブロックを載せ置くための基板載置部の下方に冷却フィンを形成したヒートシンクを、上下に開口を形成したケースに内嵌させた構造にしたリレーであって、ケースは、上開口側の内壁面には係止突部を対設し、その係止突部を、ヒートシンクの側壁の上縁に係止させて、ケースがヒートシンクから脱落することを防止する構造にしていることを特徴とする。

請求項２では、ケースの下開口側の内周縁には、ヒートシンクの基板載置部の底端を係止支持する小片縁を形成しており、ヒートシンクは、係止突部と小片縁とで挟持固定される構造にしている。

請求項３では、係止突部は、上端側が所定のさそい角度を有した誘導傾斜面を有している。

請求項１に記載のリレーによれば、ケースの係止突部を側壁の上縁に係止させる構造であるため、組立て作業中にケースがずり落ちることがなく、作業効率がよい。また、ヒートシンク側には係止構造を設ける必要がないため、簡易な手段で脱落防止を実現できる。なお、ケースを樹脂製とすれば係止突部も容易に一体成形できるため、ケースの製造はきわめて容易である。

請求項２に記載のリレーによれば、ヒートシンクの側壁が係止突部と小片縁とにより挟持されるため、ヒートシンクとケースとは組立て作業の段階で仮固定することができる。

請求項３に記載のリレーによれば、係止突部がその上端側に誘導傾斜面を有しているため、ヒートシンクをケースに挿入しやすい。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面とともに説明する。なお、以下の実施形態では、半導体リレーを例に挙げて説明しているが、本発明の技術思想は半導体リレーに関するものに限られず、電磁リレーなどを含むリレー全般について適用可能であることは言うまでもない。

実施形態１

図１は、本発明に係るリレーの組立て構造の一例を説明した斜視図で、（ａ）は半導体リレーの組立て手順を、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれポッティング前、後の半導体リレーを示した図である。

半導体リレーは、端縁部１１ａより起立した一対の側壁１２、１２を有し、ＭＯＳＦＥＴ（半導体電界効果トランジスタ）や端子３１などの半導体リレーの構成部品を実装したリレー基板ブロック３０を載せ置くための基板載置部１１と、基板載置部１１の下方に形成した冷却フィン１３とよりなる金属で製されたヒートシンク１０が、上下に開口２３ａ、２３ｂを形成したケース２０に内挿させた構造としている。

ケース２０は、樹脂で形成され、下開口２３ｂ側の一対の内側辺縁には小片縁２２、２２（一方は不図示）が形成されており、上開口２３ａからヒートシンク１０を挿入したときには、それらの一対の小片縁２２、２２でもって、側壁１２の基端部である基板載置部１１の端縁部１１ａ、１１ａを係止支持する構造となっている。

すなわち、ケース２０にヒートシンク１０を挿入すると、一対の側壁１２、１２を形成させた基板載置部１１がケース２０によって包囲され、ヒートシンク１０の冷却フィン１３がケース２０の下開口２３ｂより下方に突出された状態となる。

本発明では、ケース２０の上開口２３ａ側の内壁面に突部２１、２１を対設させており、ヒートシンク１０をケース２０に挿入した状態で作業台（不図示）などに載せ置いたときには、これらの突部２１、２１の底端が側壁１２、１２の上縁によって係止されるため、ケース２０が作業台より浮いた状態に保持される。

したがって、このような構成によれば、基板ブロック３０の載置、接着作業やその後のポッティング作業中に、ケース２０を手で持っていなくてもケース２０が脱落するおそれがなく、効率よく作業することができる。

後述するように、本実施形態では、側壁１２は上の係止突部２１と下の小片縁２２とにより挟持されるため、ケース２０とヒートシンク１０とはポッティングする前の段階で仮固定でき、さらに作業効率がよくなる。

また、基板ブロック３０の載置、接着作業は、ヒートシンク１０をケース２０に組付ける前、後いずれに行ってもよいが、精巧かつ繊細な端子３１を収容したヒートシンク１０を手で持ってケースに組み込むような作業を行うよりは、ヒートシンク１０をケース２０に組付けた後に基板ブロック３０の収容作業をするほうが構成部品３１を傷つけるがことなく、安全で望ましい。

なお、ポッティングは、例えばウレタン剤などをリレー基板ブロック３０を収容する箇所に封入して封止する作業であり、この作業によってヒートシンク１０とケース２０とが固着される。図１（ｃ）のＰはポッティング用の例えばウレタン剤などである。

図２（ａ）、（ｂ）はケース２０とヒートシンク１０とを抽出して、それらの組付け要領を示した説明図である。また図３（ａ）、（ｂ）は、図２（ａ）、（ｂ）に示したＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線の各縦断面図と拡大部分縦断面図を示したものである。これらの図面によって、ケース２０が脱落しない構造について説明する。

係止突部２１は、ケース２０の対向する壁部２０ａ、２０ａのそれぞれ内壁面に設けられ、側壁１２の上縁の角部１２ａを係止させる係止部（底端）２１ａと、上端側の誘導傾斜面２１ｂを有している。

これらの係止突部２１、２１は、ケース２０の内壁に向い合うように設けられ、それら２つの係止突部２１、２１間の距離ｂが、壁部２０ａ、２０ａの内壁面間の距離ａよりも短く形成されている。

一方、ヒートシンク１０の側壁１２、１２は、その外壁面間の距離ｃが、ａ＞ｃ＞ｂの関係となるよう形成されており、ヒートシンク１０をケース２０に挿入する際には、向い合った側壁１２、１２は、係止突部２１、２１に接触しながら内側に弾性変形され、その後、側壁１２、１２の上縁が係止突部２１、２１を通過すると、側壁１２、１２は弾性復帰する。さらにヒートシンク１０を押し込むと、基板載置部１１の端縁部１１ａは、係止突部２１を設けた壁部２０ａの下開口２３ｂに形成した小片縁２２に当接して係止支持される。

図示するように、係止突部２１を、側壁１２を高さ方向から係止突部２１と小片縁２２とにより挟み込めるような位置に形成して、ヒートシンク１０を小片縁２２で停止するまで押し込めば、それによって側壁１２が挟持されてヒートシンク２０とケース２０とはその状態で固定される。

また、係止突部２１はさそい角度θを有した誘導傾斜面２１ｂが形成されているため、基板載置部１１の端縁部１１ａを挿入しやすい。

図４（ａ）は半導体リレーの一部を断面とした斜視図、（ｂ）は部分縦断面図であり、図示するように、リレー基板ブロック３０は、ヒートシンク１０とケース２０とを仮固定することによって形成された収容空間に収容され、基板載置部１１上に接着剤Ｓにて接着される。

また、本実施形態で示した係止突部２１はケース２０の内壁面に形成するものであるが、ケース２０が樹脂製であるため、係止突部２１を一体成形することが可能である。

図５には、ケース２０の上下一対の金型による製造方法の一例を示し、（ａ）は上、下金型Ｍａ、Ｍｂによるプレス、（ｂ）は下型Ｍｂの取り外し、（ｃ）はノックアウトピンＫＯによる押し出し、（ｄ）は押し出された成型品（ケース２０）を示している。また、図５（ｅ）には、ノックアウトピンＫＯで押し出す箇所の許容範囲Ｘを示している。

上型Ｍａには、上下を貫通するようにノックアウトピンＫＯが設けられており、ノックアウトピンＫＯは、油圧シリンダ（不図示）によって上下に駆動する。
上、下金型Ｍａ、Ｍｂを締め付けて成型した後、上型Ｍａを下型Ｍｂより抜き出すと、成型品は上型Ｍａに保持されて取り出される（以上、図５（ａ）、（ｂ）参照）。その後、ノックアウトピンＫＯを降下させると、成型品２０の壁部２０ａは弾性変形されて撓み、成型品２０が取り出される（以上、図５（ｃ）、（ｄ）参照）。

係止突部２１、２１が損傷することがなく、かつ側壁２０ａを塑性変形させない程度に撓み量を調整すれば、上記金型成型によって、損傷なく、かつ適正に突出した係止突部２１、２１を形成したケース２０を製造することができる。

（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る半導体リレーの組立工程を示した説明図である。（ａ）、（ｂ）はケースとヒートシンクとを抽出して、それらの組付け要領を示した説明図である。（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線縦断面図と拡大部分縦断面図、（ｂ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線縦断面図と拡大部分縦断面図である。（ａ）は半導体リレーの一部を断面とした斜視図、（ｂ）は部分縦断面図である。ケースの製造方法の一例を示した図である。（ａ）〜（ｅ）は従来の半導体リレーの組立て工程を示した図である。

符号の説明

１０ヒートシンク
１１基板載置部
１２側壁
１３冷却フィン
２０ケース
２１係止突部
２２小片縁
２３ａ上開口
２３ｂ下開口
３０リレー基板ブロック
３１端子（電子部品）
Ｐポッティング剤

Claims

起立した一対の側壁を有し、リレーの構成部品が実装されるリレー基板ブロックを載せ置くための基板載置部の下方に冷却フィンを形成したヒートシンクを、上下に開口を形成したケース本体に内嵌させた構造としたリレーであって、
上記ケース本体の上開口側は、その内壁面に係止突部を対設しており、該係止突部を、上記ヒートシンクの上記一対の側壁の上縁に係止させる構造にしているリレー。
請求項１に記載のリレーにおいて、
上記ケースの下開口側は、上記ヒートシンクの基板載置部の底端を係止支持する小片縁を形成しており、上記ヒートシンクは、上記ケース本体に内嵌されたときに、上記係止突部と上記小片縁とで挟持される構造にしていることを特徴とするリレー。
請求項１、２のいずれか１項に記載のリレーにおいて、
上記係止突部は、上端側が所定の角度を有した誘導傾斜面で構成された誘い面を形成していることを特徴とするリレー。