JP5960789B2 - 電気コンタクト及びその製造方法と製造装置 - Google Patents

電気コンタクト及びその製造方法と製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、電気・電子機器又は機構部品等の電気的接続を行うために、平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に金属細線を圧嵌(アッカン)することによって前記平板又は矩形状断面を有するバスバーと前記金属細線とを接続した電気コンタクト及びその製造方法と製造装置に関する。
携帯電子機器やパーソナルコンピューター等の電気・電子機器又は機構部品等の電気的接続用電気コンタクトとして、一端側に断面が略円形又は矩形の柱状接触部を有し、他端側に帯状又は平板状の端子部を有するピンコンタクトが知られている。このピンコンタクトとしては、接触部と端子部との間に端子部の厚みとほぼ同じ厚さを有する板状の起立部を有する構造と、前記起立部が独立した部位として設けられていない構造の2つのタイプがある。例えば、前者は特許文献1及び2に、また、後者は特許文献3にそれぞれ開示されている。前記特許文献1〜3に記載のピンコンタクトは、どれも一つの金属板又は金属棒からなるリードフレーム等を用いてプレス打ち抜き加工、コイニング(圧印加工)及びプレス曲げ加工等の少なくとも何れか一つによって所望の形状に加工して製造されるものである。
また、電気コンタクトとしては、電気的接続を得るために前記接触部を基板やコネクタ等へ挿入して使用する他にも、コネクタ内のハウジングに設置される電気接続用バスバーの先端部コンタクトエレメントとして利用されるものもある。例えば、特許文献4には、複数の接地コンタクトをハウジング内でバスバーにより互いに一体的に連結し、接地ループインダクタンスの低減を図った電気コネクタが提案されている。また、特許文献5には、コンタクトエレメントをバスバーの一部とし、該コンタクトエレメントをアース電位に電気的に接続することによって、自動車の電気的なユニットにおける機能妨害を低減した自動車用点火コイルが提案されている。
特開2008−218295号公報 特開平8−306418号公報 特開平5−166561号公報 特開2013−4518号公報 特表2001−515565号公報
前記特許文献1〜3に記載のピンコンタクトは、一つの金属板又は金属棒からなるリードフレームを使って多連で所望の形状に加工されるため加工原料費は安価になるものの、次のような技術課題があり電気コンタクトとしての適用が制限されている。
まず、一つの金属板又は金属棒からなるリードフレームを多連で所望の形状に成形する際、加工はプレス打ち抜きが行われ、その後、プレス曲げ等によって所望の形状に加工されるのが一般的である。ピンコンタクトにおいて断面が略円形又は矩形の柱状接触部は、防食及び良好な電気的接触を得るため、打ち抜き切断部の金属露出箇所を中間めっき処理する必要がある。一つの金属板又は金属棒が、プレス打ち抜き加工の前にあらかじめめっき処理が施されている場合には、めっき処理の回数が2回となり、工程が増えるだけでなく、製造コストの上昇が避けられない。また、すべての加工が終わった時点でめっき処理を1回だけ行うことも可能であるが、加工後のピンコンタクトは形状が複雑であるため、めっき処理を行うときのサンプル処理量が限られる。特に、多連のピンコンタクトを有するリードフレーム形状は、めっき処理時のサンプルの取扱いが煩雑になる。加えて、ピンコンタクトの必要な箇所に均一なめっき処理が行うことが極めて難しくなる。この問題は、前記特許文献4及び5に記載されている先端部がコンタクトエレメントとなるバスバーを一つの金属板から加工成形する場合も同じように起きる。
また、ピンコンタクトは、接触部及び端子部の形状が複雑になるほど一つの金属板又は金属棒からなるリードフレームを用いて多連で後加工することが難しく、設計及び加工において高度の知識と熟練が必要になる。例えば、部分的な形状又は構造の変更を行う場合でも、ピンコンタクトの全体的な形状又は構造について総合的に検討を加える必要があり、細かな設計変更に迅速に対応できない場合がある。先端部にコンタクトエレメントを有するバスバーについても同じような技術課題があり、複雑な形状を簡便に、且つ、低コストで加工できる方法が求められている。
さらに、ピンコンタクトの接触部及び端子部、又はバスバーとコンタクトエレメントがそれぞれ異なる金属からなる場合は、一つの金属板又は金属棒からの加工による製造方法を適用できず、別の方法で両者の接続又は整合が行われる。例えば、TIG溶接やレーザ溶接等の溶接、ハンダ接合、ロウ付け接合又は導電性接着剤等によって接合又は接続が行われるのが一般的である。その場合、接合又は接続の信頼性を高めるために、異種間金属の接合部分又は接着部分が動かないように確実に固定する方法が必要になる。また、接合又は接着と同等の強度及び信頼性は要求されないものの、異種金属を互いに接触させるだけで電気的な接続ができ、且つ、その接続を長期間持続できる簡易的な方法による電気コンタクトがあれば適用範囲が広がるため、その開発が強く望まれている。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、中間めっき処理等の余分な工程を必要とせず工程の簡略化ができるだけでなく、複雑な形状に対しても加工が容易となり、且つ、電気的なコンタクトを比較的安定的に維持できる電気コンタクト及びその製造方法と製造装置を提供することにある。
本発明者は、電気・電子機器の電気的接続用電気コンタクトとして、接触部及び端子部に対応する部分を分離してそれぞれ帯状の平板及び金属細線で構成し、前記平板の所定の位置に設けた貫通孔に前記金属細線を圧嵌するとともに、前記圧嵌による前記平板と前記金属細線との押圧面を平坦形状に成形することによって製造される電気コンタクトが上記課題を解決できることを見出して本発明に到った。
すなわち、本発明の構成は以下の通りである。
[1]本発明は、平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に金属細線を圧嵌することによって前記平板又は矩形状断面を有するバスバーと前記金属細線の一端部とを接続した電気コンタクトであって、前記貫通孔の1又は2以上が前記圧嵌する金属細線の長手方向に沿って前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁から所望の距離で一直線上に設けられ、前記平板又は矩形状断面を有するバスバー及び前記金属細線は、前記圧嵌した後のそれぞれの押圧面が平坦形状又は部分的に凹部を有する平坦形状を有し、且つ、前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間、若しくは前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間及び2以上の前記貫通孔の間には、前記金属細線の一端部において前記圧嵌のときの押圧方向に対して垂直方向に成形圧延した部分が形成されることを特徴とする電気コンタクトを提供する。
[2]本発明は、前記貫通孔が、前記圧嵌によって前記金属細線が接続される側と反対側に、段差形状又はテーパ形状を有する圧印加工凹部が設けられることを特徴とする請求項1に記載の電気コンタクトを提供する。
[3]本発明は、前記貫通孔において、径(D)又は前記金属細線の長手方向に向き合う辺の長さ(A)が、前記金属細線の径(d)又は前記貫通孔に接する側に位置する前記金属細線の辺の長さ(a)と同じか又はそれ以下であり、且つ、d又はaの0.6倍以上であることを特徴とする前記[1]又は[2]に記載の電気コンタクトを提供する。
[4]本発明は、前記金属細線が、前記平板に設けた貫通孔に圧嵌する側の断面辺の長さとして0.3〜1.5mmを有する平角細線であることを特徴とする前記[1]〜[3]の何れかに記載の電気コンタクトを提供する。
[5]本発明は、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーが導電性部材から構成されることを特徴とする前記[1]〜[4]の何れかに記載の電気コンタクトを提供する。
[6]本発明は、前記[1]〜[5]の何れかに記載の電気コンタクトが、前記平板又は矩形状断面を有するバスバー、及び前記金属細線の少なくとも何れかに、曲げ加工、切込み加工及び縁切り加工の少なくとも何れか一つの加工が施された部分を有することを特徴とする電気コンタクトを提供する。
[7]本発明は、金属細線の一端部にプレスによって1または2以上の突起部を設ける工程と、前記突起部が前記金属細線の長手方向に沿って一辺端部縁から所望の距離で一直線上に貫通孔の1又は2以上を形成した平板又は矩形状断面を有するバスバーの前記貫通孔と当接する位置に、前記金属細線を移送する工程と、前記平板又は矩形状断面を有するバスバー及び前記突起部を設けた金属細線の一端部を上下からプレスすることによって同時に押圧し、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に前記金属細線の一端部を圧嵌する工程と、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に圧嵌することによって前記平板と接続された前記金属細線を、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーとともに取出す工程とを有し、前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間、若しくは前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間及び2以上の前記貫通孔の間には、前記金属細線の一端部において前記圧嵌のときの押圧方向に対して垂直方向に成形圧延した部分が形成されることを特徴とする電気コンタクトの製造方法を提供する。
[8]本発明は、前記金属細線が、長尺の金属細線を所望の長さに切断する切断工程によって得られる線材を使用するものであり、前記切断工程は、前記圧嵌する工程の前又は後に行われることを特徴とする前記[7]に記載の電気コンタクトの製造方法を提供する。
[9]本発明は、貫通孔の1又は2以上を、平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁から所望の距離で一直線上に前記金属細線の長手方向に沿って形成する手段と、所望の長さを有する金属細線の一端部に1または2以上の突起部を設けるためのプレス手段と、前記突起部が前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに形成した貫通孔の1又は2以上と当接する位置に、前記金属細線を移送する手段と、前記平板又は矩形状断面を有するバスバー、及び前記突起部を設けた金属細線の一端部を、上下から前記平板に設けた貫通孔に圧嵌するためのプレス手段と、前記平板に設けた貫通孔に圧嵌することによって前記平板又は矩形状断面を有するバスバーと接続された前記金属細線を、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーとともに取出す手段とを有し、前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間、若しくは前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間及び2以上の前記貫通孔の間には、前記金属細線の一端部において前記圧嵌のときの押圧方向に対して垂直方向に成形圧延した部分が形成されることを特徴とする電気コンタクトの製造装置を提供する。
[10]本発明は、前記[9]に記載の電気コンタクトの製造装置は、さらに、長尺の金属細線を切断するための切断装置を有し、前記所望の長さの金属細線は前記長尺の金属細線を切断することによって得られることを特徴とする電気コンタクトの製造装置を提供する。
本発明の電気コンタクトは、ピンコンタクトの接触部及び端子部に対応する部分がそれぞれ分離して構成され、両者の部分が圧嵌によって接続される構造であるため、前記端子部に相当する金属細線を使用することによってプレス打ち抜き加工が不要となる。それによって中間めっき処理工程を省略でき、工程の簡略化が図られる。また、接触部及び端子部にそれぞれ相当する部分は、あらかじめ所望の形状に加工したものを準備すれば、複雑な形状の加工が容易となる。加えて、ピンコンタクトの部分的な形状又は構造の変更を行う場合でも、前記接触部及び端子部についてそれぞれ独立して対応できるため、細かな設計変更に対して迅速に対応しやすいという効果も得られる。この効果は、先端部にコンタクトエレメントを有するバスバーについても同じように得ることができ、特に、複雑な形状を必要とするものにおいては加工が容易になるため、バスバーを適用する製品の形状と構造の自由度を高めることができる。
本発明の電気コンタクトは、前記接触部として機能する平板及び前記端子部として機能する金属細線においてそれぞれの押圧面が圧嵌によって平坦形状に形成される。そのため、電気・電子部品や機構部品等の製品への組み立ての際に干渉部分となるような突起がなく、一枚の金属板又は金属棒からなるリードフレーム等から製造される従来の電気コンタクトと比べても遜色のないシンプルな形状とすることができる。また、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に前記金属細線を圧嵌するときに、圧嵌による成形圧延した部分の形成方法及び前記貫通孔の形状を最適化することによって、両者の接続を確実に、且つ、強固に行うことができる。加えて、本発明の電気コンタクトに適した製造方法の確立及びその製造装置の構築により、前記接触部と端子部との接続が強固で、電気的なコンタクトが比較的安定的に維持される電気コンタクトを容易に、且つ、低コストに得ることができる。
実施の形態1による本発明の電気コンタクトの例を示す図である。 従来の圧嵌方法によって製造される電気コンタクトが有する貫通孔部分の断面図である。 実施の形態1による本発明の電気コンタクトが有する貫通孔の形状の変形例を示す断面図である。 実施の形態1による本発明の電気コンタクトが有する貫通孔の底部の変形例を示す断面図である。 実施の形態2による本発明の電気コンタクトの例を示す図である。 実施の形態2の電気コンタクトの製造方法の工程を示す模式図である。 実施の形態2の電気コンタクトの製造方法において、金属線材を所望の長さで金属細線に切断成形する工程を示す模式図である 実施の形態2の電気コンタクトを製造するための別の製造方法の工程を示す断面模式図である 実施の形態2において、曲げ加工によって製造される別の形態を示す電気コンタクトの例を示す斜視図である。 実施の形態2による電気コンタクトを製造するための製造装置の例を示す模式図である。 本発明の実施の形態3において、電気コンタクトの構成をコネクタ用端子として適用したときの例を示す図である。 本発明の実施の形態4において、矩形状断面を有するバスバーを使用したときの電気コンタクトの例を示す図である。
本発明を実施するための形態を、次に示す実施の形態に基づいて、図面を参照しながら詳細に説明する。
<実施の形態1>
図1に、本発明の電気コンタクトの一例を示す。図1に示す電気コンタクトは、金属平板1に設けた貫通孔2に金属細線3を圧嵌することによって両者を接続したものであり、図1の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)は、それぞれ正面図、平面図、右側側面図、平面図のA−A位置における断面図、底面図、及び底面からみたときの斜視図である。
本発明の電気コンタクトは、図1の(d)に示すように、金属細線3の長手方向に金属平板1の一辺端部縁4から一直線上に所望の距離で離れた位置P1及びP2で2箇所の貫通孔2が設けられ、貫通孔2に金属細線3の一端部をプレス等を用いて押圧方向に圧嵌したときに、金属細線3が貫通孔2の中に圧延され、金属6の充填によって金属平板1と金属細線3とが接続される構造を有する。そして、図1の(c)に示すように、圧嵌後の金属平板1及び金属細線3は、圧嵌による押圧面がそれぞれ平坦形状を有するように成形される。このとき、P1の位置に設けた貫通孔2と平板1の一辺端部縁4との間、及びP1とP1との位置の2箇所に設けたそれぞれの貫通孔2の間には、圧嵌のときの押圧方向に対して垂直方向に金属細線3の成形圧延部分5が2箇所形成される。それによって、金属細線3の一端部が、金属平板1に強固に固定された状態で接続される。このように、本発明の電気コンタクトは、圧嵌時に形成される金属細線3の圧延部分5を押圧方向に対して垂直方向に逃すことによって、金属平板1及び金属細線3において押圧面の表面が平坦形状を有することに特徴を有する。
図1に示す電気コンタクトは貫通孔2を2箇所有するが、本実施の形態は、例えば、P1の位置に貫通孔2を1箇所設けたものであっても良い。その場合、成形圧延部分5は金属平板1の一辺端部縁4とP1に位置する貫通孔2との間に形成される。金属平板に設ける貫通孔2の数は1又は2に限定されず、3以上であってもよい。
従来の圧嵌方法は、金属細線3とその圧延部分で金属平板1を挟持するようにして接続強度を維持することが行われるのが一般的である。例えば、図2に示すように、金属細線3の押圧部が凹部として形成され、金属細線3が押圧方向に押し出され金属平板1の表面に突起部7が形成される((図2の(a))。また、金属細線3の押圧部が平坦形状のままで、金属細線3が押圧方向に押し出され金属平板1の表面に突起部7が形成される場合もある(図2の(b))。それに対して、本実施の形態による電気コンタクトは、金属平板1及び金属細線3の両者において圧嵌後の押圧部表面を平坦形状にするため、圧嵌時に形成される金属細線3の圧延部分5を押圧方向に対して垂直方向に逃し、図1の(b)に示すような扁平の略円形又は楕円形の形状で金属細線3を配置する側に形成する。それによって、本発明のコンタクトを用いて電気・電子部品や機構部品等の製品への組み立てを行うときに干渉部分となるような突起がなくなるため、組み立てが容易になるだけでなく、組み立て製品の小型化が可能になる。
図1の(d)に示す圧嵌部断面図から分かるように、本実施の形態による電気コンタクトは金属平板1と金属細線3との接続強度が、貫通孔2の中に充填する金属6の周囲に位置する金属平板1から圧嵌力の反作用として生まれる締め付け力によって維持される。さらに、本発明においては、使用時の耐久性を向上させる目的で接続強度を高めるため、金属平板に設ける貫通孔2の形状についても最適化することが好ましい。
図3は、金属平板1と金属細線3との接続強度を高めるために、本実施の形態が有する貫通孔2の形状の変形例を示す図である。図3の(a)及び(b)には、圧嵌によって金属細線3が接続される側と反対側、すなわち下孔部にそれぞれ段差形状8及びテーパ形状9を有する圧印加工凹部が設けられた貫通孔2の断面図を示している。図3に示すように、貫通孔2の下孔部に形成した段差形状又はテーパ形状の圧印加工凹部8、9は、貫通孔4の中に金属細線3が圧嵌されて充填した金属6の中央部を、貫通孔2の下孔部に充填する金属6で保持するために形成するものである。それによって、金属平板1の上下両側が金属細線3の圧延された金属で挟持される構造を有するため、金属平板1と金属細線3との接続強度の一層の向上を図ることができる。
段差形状の圧印加工凹部8又はテーパー形状の圧印加工凹部9の高さは、金属平板1と金属細線3の厚さ及び金属平板1と金属細線3との接続強度に応じて、それぞれ任意に決めることができるが、接続強度だけでなく加工性の点を考慮すると、金属平板1の厚さに対して1/10〜1/2の範囲にあることが好ましい。高さが1/10未満であると、圧印加工凹部8、9が薄いため接続強度の向上がほとんどみられない。また、高さが1/2を超えると、逆に挟持される金属平板1の厚さが薄くなり、接続強度の低下がみられる。圧印加工凹部8、9を形成する開口部の外径は、貫通孔2が円形の断面を有する場合、貫通孔2の直径の1.5倍以下に形成することが好ましい。また、貫通孔2が正方形等の矩形状の場合も、圧印加工凹部8、9を形成する開口部の一辺の長さを貫通孔2の一辺の1.5倍以下で形成することが好ましい。外径又は一辺の長さが1.5倍を超えても、金属平板1と金属細線3との接続強度は飽和する傾向にあるだけで、逆に、貫通孔2の中に充填する金属6の量を多くするために行う負荷が増大するだけである。加えて、圧印加工凹部8、9の面積が大きくなることによって、金属平板1の平面において金属細線3が圧嵌される金属6の占める割合が増えるため、応力発生等により金属平板1の表面平坦性が損なわれる場合がある。
本実施の形態は、図3に示す貫通孔2の形状の変更に加えて、別の方法を採用することによって、金属平板1と金属細線3との接続強度をさらに高めることができる。その方法の一つは、圧嵌によって貫通孔2の中に充填する金属6の下部(圧嵌によって金属細線3が接続される側と反対側)の略中心部分に凹部10、11を有する構造である。その断面図を図4に示す。図4の(a)は、貫通孔2の下孔部に形成した段差形状の圧印加工凹部8と、金属細線3が圧嵌によって充填される金属6の下部に段差形状で形成した凹部10とを有する構造である。また、図4の(b)は、貫通孔2の下孔部に形成したテーパ形状の圧印加工凹部9と、テーパ状で形成した凹部11とを有する構造である。本発明の圧嵌部構造は、図4に示す構造に限定されず、貫通孔2の下孔部が段差形状の圧印加工凹部8を有し、金属6の下部がテーパ状に形成した凹部11を有するものであってもよく、また、その逆の形状を有する構造であってもよい。
図4に示す凹部10、11は、金属細線3の圧嵌によって貫通孔2の中に充填する金属6の下部を貫通孔2の外壁に押付ける機能と作用を有し、その反作用として金属平板1からの収縮力による締め付け力を強くすることができる。加えて、凹部10、11の形成によって、金属細線3の圧嵌によって圧延された金属6が圧印加工凹部8、9の隙間へ侵入するのを促進させる効果が得られる。そのため、圧嵌時、仮に貫通孔2の外壁と圧印加工凹部8、9との間にわずかな隙間が発生したとしても、その隙間を埋めることができる。それによって、圧印加工凹部8、9にも金属6の充填を十分に、且つ、緻密に行うことができる。
段差形状の凹部10又はテーパー形状の凹部11の高さは、金属平板1と金属細線3の厚さ及び金属平板1と金属細線3との接続強度に応じて、それぞれ任意に決めることができるが、接続強度だけでなく加工性の点から、金属平板1の厚さに対して1/5〜2/3の範囲にあることが好ましい。本発明において凹部10、11の高さは、圧印加工凹部8、9の厚さではなく、金属平板1の厚さに対して決めることによって、金属平板1と金属細線3との接続強度との良好な相関性が得られるためである。凹部10、11の高さが1/5未満であると、接続強度の向上がほとんどみられない。また、高さが2/3を超えると、結果的に金属細線3の圧嵌によって貫通孔2の中に充填する金属6の高さが低くなり、充填する金属6の量が十分に確保できないため接続強度の低下がみられる。貫通孔2が円形の場合は、凹部10、11を形成する外径を貫通孔2の直径と同じか、それ以下で形成することが好ましい。また、貫通孔2が正方形等の矩形状の場合も、凹部10、11の開口部を形成する一辺の長さを貫通孔2の一辺の長さと同じか、それ以下で形成することが好ましい。凹部10、11の外径又は一辺の長さが貫通孔2の直径又は一辺よりも大きいと、圧印加工凹部8、9そのもの形状を変えることになり、金属平板1と金属細線3との接続強度に悪影響を与えるため好ましくない。
本実施の形態による電気コンタクトは、図4に示すように、貫通孔2に圧嵌され充填した金属6の底部に形成された凹部10又は11を有しており、金属平板1の押圧部だけが部分的に凹部を有する平坦形状を有する。このように、本実施の形態による電気コンタクトを構成する金属平板1の押圧部は、凹部10又は11の有無に応じて、圧嵌した後の押圧面の形状が異なる。凹部10又は11が無い場合、圧嵌した後の押圧面が平坦形状となる。それに対して、凹部10又は11が形成される場合は、圧嵌した後の押圧面が部分的に凹部を有する平坦形状となる。一方、金属細線3は、圧嵌した後の押圧面が平坦形状であるのが実用的であるが、場合によっては、押圧部が凹部として部分的に形成された平坦形状であってもよい。
本実施の形態において、図1の(e)に示す貫通孔2は、直径(D)又は金属細線3の長手方向に向き合う辺の長さ(A)が、金属細線3の径(d)又は貫通孔2に接する側に位置する金属細線3の辺の長さ(a)と同じか又はそれ以下であり、且つ、d又はaの0.6倍以上であることが好ましい。前記D又はAが前記d又はaより大きいと、圧嵌によって金属細線3が貫通孔2の深さ方向だけでなく、径方向にも広がって圧延されるようになるため、圧延された金属6が貫通孔2の下孔部まで十分に充填できなくなり、金属平板1と金属細線3との接続強度が低下するという問題が起きる。また、前記D又はAが前記d又はaの0.6倍未満である場合は、貫通孔2の直径が小さく過ぎるため、圧延された金属6を貫通孔2の下孔部まで充填することが困難になる。圧嵌時のプレス圧力を高くすることによって圧延された金属6を貫通孔2の下孔部まで充填させることも可能であるが、その場合は、プレスの高い圧力により、金属平板1及び金属細線3の少なくともどちらかの変形が起きやすくなり、最悪の場合は電気コンタクトそのものの損傷や破壊が見られる場合がある。
本実施の形態で使用する金属細線3としては、断面が矩形形状、円形形状又は楕円形形状が使用される。金属細線3の材質は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル等が挙げられる。それらの中で、金属平板1に設けた貫通孔2に金属細線3を突き合わせるときの位置合せが容易で、且つ、圧嵌時に負荷するときのプレス圧力を均一できるため、圧延された金属6の貫通孔4への充填性が優れるという点から、断面形状が矩形状の平角細線を使用することが好ましく、材質としては軟銅素材線が好ましい。平角細線としては、金属平板1に設けた貫通孔4に圧嵌する側の断面辺の長さが0.3〜1.5mmの範囲のものを使用するのが実用的である。この範囲にある平角細線は、入手が容易で、金属平板1への圧延性が良好である。また、金属細線3は、金属平板1との電気的な接触を向上させるため、外周が白金、金、銀等の貴金属材料のめっき処理を施したものを使用してもよい。このとき、金属平板1に設ける貫通孔は、実際に使用する平角細線の断面辺の長さ(a)に応じて、径(D)又は金属細線3の長手方向に向き合う辺の長さ(A)が、上記の範囲、すなわち、aと同じか又はそれ以下であり、且つ、aの0.6倍以上に規定される。
本実施の形態は、金属平板1の素材として、例えば、黄銅、燐青銅が使用される。金属平板1は、圧嵌によって金属細線との電気的接続が容易にできるため本発明の電気コンタクトを構成する部品として好適である。しかしながら、本発明においては、金属平板1に限定されず、プラスチック、ガラス、セラミックス又は無機繊維や無機紛体を含むプラスチック複合体の平板を使用してもよい。平板として金属より柔らかいプラスチック又は脆い性状を有するガラスやセラミックを用いる場合は、金属細線の圧嵌工程において、プレスの押圧力が大きいと、変形、損傷又は破壊が起きやすい。そのため、圧嵌工程においては、平板と圧嵌用プレス型との間に応力緩衝用の部材を挿入することによって、これらの問題の発生を避けるようにする。応力緩衝用部材としては、例えば、0.1mm〜30mmの厚さを有する薄膜状の紙、軟質プラスチック、ゴム等が挙げられる。
本実施の形態においては、上記に挙げた平板の中で、本発明の電気コンタクトという目的を奏するために、少なくとも導電性部材からなる平板が好ましい。導電性部材からなる平板としては、貫通孔2の周りに導電配線や電極部を局所的に形成したものであってもよい。したがって、本発明の電気コンタクトとしては、全体が均一の導電性部材である平板に限定されず、絶縁体に導電配線や電極部を形成し、それら導電配線や電極部と電気的に接続可能な部位となる貫通孔を設けた平板が含まれる。
<実施の形態2>
次に、本発明の電気コンタクトの製造方法及び製造装置について、図5に示す電気コンタクトの例を用いて説明する。図5に示す電気コンタクトは、図4の(b)に示すものと同じ圧嵌部断面構造を有する。図5の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)は、それぞれ正面図、平面図、右側側面図、平面図のB−B位置における断面図、底面図及び底面からみたときの斜視図である。
図5に示すように、本実施の形態による電気コンタクトは、テーパ状の圧印加工凹部9が金属基板1に設けた円柱状の貫通孔2(内径:0.6mm)の下孔部(金属細線3を接続する側と反対側)に形成され、貫通孔2の下部にはテーパ状の凹部11が形成されている。本実施の形態においては、例えば、テーパ状の圧印加工凹部9は、高さを貫通孔2の高さの1/5で形成し、外径を貫通孔2の外径の1.2倍で形成する。また、テーパ状の凹部11は、高さを貫通孔2の高さの1/2で形成し、外径を貫通孔2の直径のほぼ0.7倍で形成する。金属平板1は厚さが0.3mmであり、金属細線3は金属平板1に設けた貫通孔2に圧嵌する側の断面辺の長さが0.64mmである正方形の断面形状を有する平角細線である。
図6に、図5に示す電気コンタクトの製造方法の工程例を示す。図6において、左側は(a)〜(d)の各工程を示す平面図であり、右側は(a)〜(d)の各工程に対応させて、(a)〜(d)の各工程のC−C位置の断面図を示す図である。本実施の形態は、長尺の金属リードフレーム12の一部を矩形状に成形切断した部分を金属平板1として使用する例であり、図6にはリードフレーム12の一部を抽出し、3枚の金属平板1から構成される部分を示している。
本実施の形態における電気コンタクトの製造方法は、長尺の金属リードフレーム12が図の矢印(←)の方向に間欠送りされ、順次、所定の金属平板1に相当する部分で金属細線3が圧嵌される方式である。図6の(a)には、既にリードフレーム12の金属平板1の相当する部分(H1)で金属細線3が圧嵌されており、次いで、リードフレーム12の中央部(H2)において、金属細線3の圧嵌が行われる直前の工程を具体的に示している。リードフレーム12の間欠送りの際には、スプロケットホール13に金型ピンを通すことによって、金属平板1の位置合せを行うとともに、後のプレス成形及び切断加工時のリードフレーム12のガタツキを防止する。
本実施の形態による電気コンタクトは、基本的に、(1)金属細線の一端部にプレスによって1または2以上の突起部を設ける工程と、(2)前記突起部が前記金属細線の長手方向に沿って一辺端部縁から所望の距離で一直線上に貫通孔の1又は2以上を形成した金属平板の前記貫通孔と当接する位置に、前記金属細線を移送する工程と、(3)前記金属平板及び前記突起部を設けた金属細線の一端部を上下からプレスすることによって同時に押圧し、前記金属平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に前記金属細線の一端部を圧嵌する工程と、(4)前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に圧嵌することによって前記金属平板と接続された前記金属細線を、前記金属平板又は矩形状断面を有するバスバーとともに取出す工程とを有する。前記の(2)、(3)及び(4)の工程が、それぞれ図6の(b)、(c)及び(d)に示す工程に対応する。以下に、前記(1)〜(4)の工程について説明する。
(1)金属細線の一端部に突起部を設ける工程
図6の(a)右側の実線枠内に示すように、長尺の金属線材14を所望の長さで切断加工した金属細線3の一端部にプレス成形によって突起部15を形成する。本実施の形態は、例として金属細線3は2個の突起部15を有する。一方、長尺の金属リードフレーム12は金型に固定されている状態で(H1)から(H2)に間欠的に移送され、図6の(a)の左側に示すように、(H2)の位置にある金属平板1に金属細線3の圧嵌が行われるのを待機中である。金属平板1に設けた貫通孔2の下孔部には、あらかじめ図6には示されていないテーパ状の圧印加工凹部が形成されている。
(2)金属平板の貫通孔と当接する位置に金属細線を移送する工程
図6(b)の右図に示すように、金属細線3の一端部に設けた2個の突起部15が金属平板1に設けた貫通孔2と当接する位置に、金属細線3を移送する。金属細線3の移送は、金属平板1に設けた貫通孔2の位置がカメラ等によって認識され、自動的に行われる。
(3)圧嵌工程
図6の(c)に示すように、上記(2)の工程の後、金属平板1及び突起部15を設けた金属細線3の一端部を上下からプレスすることによって同時に押圧し、金属平板1に設けた貫通孔2に金属細線3の一端部に形成した突起部15を圧嵌する。この圧嵌工程は、図6の(c)の右側に示すように、さらに[c1]、[c2]及び[c3]の3つの工程に分けられる。すなわち、金属平板1及び金属細線3を圧嵌用プレス型16を用いてプレス成形によって押圧する工程([c1]工程)、次いで、貫通孔2の下部にテーパ状の凹部11を形成するため下部のプレス型16の一部から別の型17を用いて突出しによる成形を行う工程([c2]工程)、その後、別の型17を下方に下げ、圧嵌用プレス型16を上下に開いて脱型する工程([c3]工程)からなる。なお、本実施の形態による電気コンタクトの変形例として、貫通孔2の下部にテーパ状の凹部11を形成しない場合は[c2]の工程が省略され、[c1]及び[c3]の工程によって圧嵌工程が行われる。
(4)金属細線を金属平板とともに取出す工程
図6の(d)に示すように、上記(3)の工程によって金属平板1と接続された金属細線3は金属平板1とともにリードフレーム12の移送によって取出される。次いで、リードフレーム12が移送され、(H3)の位置にある金属平板1に対して金属細線3を圧嵌する工程が繰り返して行われる。その結果、貫通孔2と金属平板1の一辺端部縁4との間、若しくは貫通孔2と金属平板1の一辺端部縁4との間及び2以上の貫通孔2の間には、金属細線3の一端部において圧嵌のときの押圧方向に対して垂直方向に成形圧延した部分が形成される。
本実施の形態では、図6の(a)〜(d)に示す工程を繰り返すことによって、リードフレームに切断成形されたすべての金属平板1に金属細線3の圧嵌が行われた後、リードフレームの切断成形によって金属平板1を個片に分離し、本実施の形態による電気コンタクトが製造される。
本実施の形態による製造方法においては、上記(1)の工程において、長尺の金属線材14を所望の長さに切断する切断工程の前に、あらかじめ金属線材14の一端部にプレス成形によって突起部15を所定の間隔で形成してもよい。図7に、長尺の金属線材14に突起部15を形成し、金属線材14を所望の長さで金属細線3に切断成形する工程を模式的に示す。まず、長尺の金属線材14を準備し(図7の(a))、金属線材14を所望の長さで間欠送りしながら突起部形成用プレス型18によって突起部15を順次形成し(図7の(b))、次いで、切断金型19を用いて所望の長さに切断し、突起部15を有する金属細線3を成形する。その後、金属細線3は、金属平板1に設けた貫通孔2に圧嵌する工程に移送される。図7に示す工程を連続的に行うことによって、金属細線が短時間で、且つ、容易に得られるため、製造時間の短縮化及び自動化による品質向上を図ることができる。
図7に示す方法は、突起部15を有する金属細線3を金属線材14から切り離し、その後、個片で金属平板1の貫通孔2に圧嵌する例である。一方、本実施の形態においては、図8に示すように、金属線材14から金属細線3を切り離さないで、金属線材14に形成した突起部15を金属平板1に設けた貫通孔2に圧嵌した後に、金属平板1と接続した金属細線3を切り離すことによって電気コンタクトを製造することもできる。図8にその工程を模式的に示す。まず、金属線材14に設けた突起部15が、金属平板1に設けた貫通孔2と当接する位置に搬送される(図8の(a))。次いで、圧嵌用プレス型16を用いてプレス成形によって金属線材14に形成した突起部15を金属平板1に設けた貫通孔2に圧嵌し、直後に切断金型19によって金属線材14が所望の長さで切断される(図8の(b))。その後、圧嵌用プレス型16が開放され、金属平板1と接続した金属細線3を個片で取り出すことによって電気コンタクト20を製造する(図8の(c))。図8に示す方法は、自動化によって工程の簡略化ができるだけでなく、金属細線3を個片で取り扱う必要が無くなるので、作業の大幅な効率化が図れる。
このように、本実施の形態による電気コンタクトの製造方法は、圧嵌する工程の前に金属細線3を長尺の金属線材の切断工程によって所望の長さで成形し、図7及び図8に示す何れかの工程を経由することによって、工程の短縮化及び作業の効率化を図ることができる。
以上のようにして製造される電気コンタクト20は、曲げ加工、切込み加工及び縁切り加工の少なくとも何れか一つの加工が施すことによって、例えば、図9の斜視図に示すような別の形態を有する電気コンタクト製品を製造することができる。図9において、(a)及び(b)は、それぞれ電気コンタクトの電気細線3に相当する部分及び金属平板1に相当する部分をL字形状に曲げ加工を行ったものである。このとき、曲げ加工の前又は後に、長さ又は幅を調製するために切込み加工や縁切り加工を行ってもよい。また、曲げ加工、切込み加工及び縁切り加工の少なくとも何れか一つの加工は、電気コンタクトの製造後に別工程として行ってもよい。場合によっては、図4〜図8に示す電気コンタクトの製造工程において、後の工程を阻害しない程度で各工程の間に、曲げ加工、切込み加工及び縁切り加工の少なくとも何れか一つの加工を挿入することによって連続的な工程を構築することができる。このように、本発明の電気コンタクトは、希望の製品形状に応じて、比較的自由に加工することにより適用範囲を広げることが可能になる。
本実施の形態による電気コンタクトの製造装置は、上記の製造方法の各工程に対応して、次の少なくとも(I)〜(V)の構成、すなわち、(I)貫通孔の1又は2以上を、平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁から所望の距離で一直線上に前記金属細線の長手方向に沿って形成する手段と、(II)所望の長さを有する金属細線の一端部に1または2以上の突起部を設けるためのプレス手段と、(III)前記突起部が前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに形成した貫通孔の1又は2以上と当接する位置に、前記金属細線を移送する手段と、(IV)前記平板又は矩形状断面を有するバスバー、及び前記突起部を設けた金属細線の一端部を、上下から前記平板に設けた貫通孔に圧嵌するためのプレス手段と、(V)前記平板に設けた貫通孔に圧嵌することによって前記平板又は矩形状断面を有するバスバーと接続された前記金属細線を、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーとともに取出す手段とを有する。さらに、(VI)前記金属細線を長尺の金属線材を所望の長さに切断することによって得る場合には、前記長尺の金属線材を切断するための切断装置を具備する。
図10に、本実施の形態による電気コンタクトを製造するための製造装置の例を示す。図10に示す製造装置は、図8に示す製造工程で使用されるものであり、製造装置の各構成は、それぞれ点線の枠内に囲んだ部分に相当する。すなわち、上記(I)の構成に相当する貫通孔の形成手段21、上記(II)の構成に相当する突起部を設けるためのプレス手段22、上記(III)の構成に相当する金属細線の移送手段23、上記(IV)の構成に相当する圧嵌を行うためのプレス手段24、及び(V)の構成に相当する金属細線3を取り出す手段25からなる。この25の手段は、金属細線3を金属平板1を有するリードフレームとともに取り出すために切断金型19を有し、切断金型19によって金属細線3を金属線材14から切り離す。さらに、金属細線3と金属平板1からなるリードフレーム12は、リードフレーム14の切断手段26によって個片に分離され、最終的に金属細線3と金属平板1とを接続した金属コンタクト27を得ることができる。
ここで、切断金型19は金属細線3を取り出す手段25の1部品として具備されているが、切断金型19を有する切断装置28として、手段25から分離した別の構成として配置してもよい。この切断装置28が、上記(VI)の構成に相当するものである。図10に示す装置構成は、長尺の金属線材14の状態で金属細線3に相当する部分の一端部を金属平板1に圧嵌させる工程に使用するものであるが、本実施の形態では、長尺の金属線材14から金属細線3を切り出した後、金属細線3の一端部を金属平板1に圧嵌することもできる。その場合は、切断装置28を、突起部15を設けるためのプレス手段22と金属細線の移送手段23との中間(図10においてEで示す位置)に具備する構成とすることができる。それによって、突起部15を形成した金属線材14を所望の長さで切断し、個片の金属細線3にした後、リードフレームの金属平板1に圧嵌する工程に対応させることができる。
図10に示す貫通孔の形成手段21は、あらかじめスプロケットホール13と金属平板1との境界部分に溝29とを設けたリードフレーム12を間欠送りしながら、平板金属1に相当する箇所に貫通孔2を形成するために具備される。図10の右側上部に示すD−D断面図は、リードフレームのD−D位置における断面図である。また、圧嵌を行うためのプレス手段24の内部では、リードフレーム12の長手方向が紙面に対して垂直方向に、他方、金属線材14の長手方向が紙面の水平方向に、それぞれ直角に交差して配置されている。
図10に示す圧嵌を行うためのプレス手段24には、図6の[c2]工程において貫通孔2の下部にテーパ状の凹部11を形成するために下部のプレス型16の内部から突出しによる成形を行うための別の型17が図示されていないが、型構成は図6の[c2]工程に示すものと同じである。本実施の形態において、貫通孔2の下部にテーパ状又は段差形状の凹部11を設けない場合は、突出しによる成形を行うための別の型17を使用する必要はない。
また、図10に示す装置には、リードフレーム12を所望の長さに切断して金属細線を取出す手段25とリードフレームの切断手段26が別々に構成されているが、本実施の形態では、金属細線を取出す手段25の内部に、リードフレームの切断手段26を兼ね備えた装置を使用することによって、同時切断による一つの工程で金属細線3と金属平板1とを接続した金属コンタクトを製造してもよい。
以上のように、図10に示す製造装置を利用することによって、図8に示す製造方法で実施する工程の簡略化と自動化、並びに作業の大幅な効率化を図ることができる。
<実施の形態3>
図11は、上記で説明した電気コンタクトの構成をコネクタ用端子として適用したときの例を示す図である。まず、厚さ0.3mmの金属リードフレーム12を用いて、図11の(a)に示す形状で、金属平板1に相当する部分、貫通孔2並びにスプロケットホール12をプレス打ち抜き加工する。図11の(a)は、リードフレーム11に形成された金属平板1に相当する部分の1箇所を抽出して示したものである。ここで、金属平板1に相当する部分の片側(図の上側)には、コネクタ端子30に相当する平板部が8箇所設けてある。また、リードフレームの11と金属平板1に相当する部分との境界には、後で、切断加工がしやすいように、上下両側に溝29が形成されている。金属平板1に相当する部分は、それぞれの間が貫通孔2(内径:0.6mm)に金属細線3を圧嵌する工程において金属細線3を容易にセッティングできるように十分なスペースを持って離れて配置されている。ここで、金属細線3として、例えば、圧嵌する側の断面辺の長さが0.64mmである正方形の断面形状を有する平角細線を使用する。
次いで、図11の(b)に示すように、金属平板1に相当する部分の左右両側に6個の金属細線3をそれぞれ個別に圧嵌し、金属細線3の6本を接触端子部として接続した金属平板1を作製する。図11の(b)において、左図及び右図は、リードフレーム12のそれぞれ表面及び裏面を示す図である。金属細線3の金属平板1に相当する部分への圧嵌は、図6又は図7に示すものと基本的に同じ方法にしたがって行う。スプロケットホール13によってリードフレーム12を金型に固定した後、まず、金属平板1に相当する部分の一方に設けられた貫通孔2(図において左側に位置する貫通孔)において、圧嵌用のステージを移動しながらそれぞれ金属細線3a、3b、3cの順に圧嵌を行う。次いで、リードフレーム12を順送りし、金属基板1に相当する部分の他方に設けられた貫通孔2(図2において右側に位置する貫通孔)において、再度、ステージを移動しながらそれぞれ金属細線3d、3e、3fの順に圧嵌を行う。その後、金属部分1に相当する部分は、リードフレーム12の溝29の部分から切断され、個片に分離される。
次いで、図11の(c)に示すように、リードフレーム12から個片に分離された金属平板1は、金属細線3が接続される側の面が外側に配置されるように曲げ加工が行われる。その後、コネクタ端子30に相当する平板部の先端は、コネクタ端子30の形状に合わせて折り曲げ加工を施し、図11の(d)に示す6本の接触端部と8個のコネクタ端子を有するコネクタ31を製造する。
本実施の形態によるコネクタは、金属細線3a〜3fからなる接触端子部及びコネクタ端子30の数及び形状が図11の(d)に示すものには限定されず、必要に応じて、当業者が通常実施する程度の設計事項の範囲内で変更することができる。同様に、コネクタ形状も限定されず、所望の形状に変更してもよい。そのようにすれば、ピンコンタクトの部分的な形状又は構造の変更を行う場合でも、前記接触部及び端子部についてそれぞれ独立して対応できるため、細かな設計変更に対して迅速に対応しやすいという効果も得られる
<実施の形態4>
次に、上記の金属平板に代えて、矩形状断面を有するバスバーを使用したときの電気コンタクトの例を図12を用いて説明する。図12には、本実施の形態によるバスバーを利用した電気コンタクトの製造方法として2例を示している。一つは、バスバーと金属細線の設極部が樹脂モールドされていないものであり、図12の(a)〜(d)に示す製造方法である。もう一つは、バスバーと金属細線の接続部が樹脂モールドされたものであり、図12の(a)〜(b)及び(e)〜(g)に示す製造方法である。
まず、図12の(a)〜(d)に示す工程を説明する。厚さ0.5mmの金属リードフレーム12を用いて、図12の(a)に示す形状で、金属平板1に相当する部分、貫通孔2並びにスプロケットホール13をプレス打ち抜き加工する。図12の(a)は、リードフレーム12に形成されたバスバー32に相当する部分の2箇所を抽出して示したものである。ここで、バスバー32に相当する部分において、片側一方(図においてバスバー32の上部に位置する部分)に2個の貫通孔2が4列で設けられ、図においてバスバー32の垂直方向の下部に位置する片側他方には、同様に2個の貫通孔2が4列で設けらている。また、リードフレーム12において、バスバー32に相当する部分は、、切断加工がしやすいように、境界部分にスプロケットホール13が形成されている部分を介して2本の溝29がそれぞれ形成されている。リードフレーム12は、バスバー32に相当する部分の片側一端及び片側他端にそれぞれ設けた貫通孔2(内径:0.6mm)に、両側から金属細線3を圧嵌するように間欠的に移送されて加工が行われる。ここで、金属細線3として、例えば、圧嵌する側の断面辺の長さが0.64mmである正方形の断面形状を有する平角細線を使用する。
次いで、図12の(b)に示すように、まず、バスバー32に相当する部分の片側一方及び片側他方に8個の金属細線3をそれぞれ個別に圧嵌し、金属細線3の8本を接触端子部として接続したバスバー32を作製する。金属細線3のバスバー32に相当する部分への圧嵌は、図6又は図7に示すものと基本的に同じ方法にしたがって行う。スプロケットホール13によってリードフレーム12を金型に固定した後、まず、バスバー32に相当する部分の片側一方に設けられた貫通孔(図12においてバスバー32の上側に位置する貫通孔)に、圧嵌用のステージを移動しながらそれぞれ金属細線3g、3h、3i、3jの圧嵌を順に行う。次いで、バスバー32に相当する部分の片側他方に設けられた貫通孔(図12においてバスバー32の下側に位置する貫通孔)に、再度、圧嵌用のステージを移動しながらそれぞれ金属細線3k、3l、3m、3nの圧嵌を順に行う。この操作を、リードフレーム12に形成されているバスバー32の相当する部分のすべてについて繰り返して行う。
次いで、バスバー32に相当する部分は、リードフレーム12の溝29の部分から切断され、図12の(c)に示すように個片に分離される。次いで、図12の(d)に示すように、バスバー32に接続した金属細線3は、所望の形状に合わせて折り曲げ加工が施され、バスバー32に接続された8本の金属細線3を有する電気コンタクト33が製造される。図12の(d)は、金属細線3g、3h、3i、3jの先端が半円又はU字状に、また、金属細線3k、3l、3m、3nの途中がL字状に曲げ加工が行われた例を示している。電気コンタクト33は、バスバー32と接続した8本の金属細線3が接触端部として機能する。図12に示す電気コンタクト33は、図12の(d)に示す工程の後に、バスバー32の設けた貫通孔2と金属細線3との接続部分をTIG溶接やレーザ溶接等の公知の方法によって接合することにとって、電気的な接続信頼性を向上させる方法を採用してもよい。
図12の(d)に示す電気コンタクトは、金属リードフレーム12を使用して製造される例であるが、本実施の形態では、金属リードフレーム12の代わりに、バスバー32に相当する部分を個片の形でプレス打ち抜き加工して、金属細線3との圧嵌加工を行ってもよい。その場合、金属細線3g、3h、3i、3jとして、あらかじめ先端を半円又はU字状に加工したものを使用し、バスバー32に相当する部分に設けた貫通孔2に圧嵌することができる。また、金属細線3k、3l、3m、3nについても、あらかじめ途中がL字状に曲げ加工を施されたものを使用し、バスバー32に相当する部分に設けた貫通孔2に圧嵌する方法を採用しても良い。それによって、ピンコンタクトの部分的な形状又は構造の変更を行う場合でも、前記接触部及び端子部についてそれぞれ独立して個別で対応できるため、細かな設計変更に対して迅速に対応しやすくなる。
次に、図12の(a)〜(b)及び(e)〜(g)に示す工程を説明する。図12(a)及び(b)に示す工程を経由することによって、金属細線3の8本を接触端子部として接続したバスバー32に相当する部分が作製される。
次いで、図12の(e)に示すように、リードフレーム12を、金属細線3が接続した状態で樹脂34によるモールド成形を行う。モールド成形に使用する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリステル等の熱可塑性樹脂、ポリブチレンフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキサイド、液晶性ポリマー等のエンジニアリングプラスチック、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
樹脂モールド成形が行われたバスバー32に相当する部分は、図12の(f)に示すように、リードフレーム12の切断工程に移され、溝29の部分から切断され個片に分離される。次いで、図12の(g)に示すように、バスバー32に接続した金属細線3は、所望の形状に合わせて折り曲げ加工を施し、バスバー32に接続した8本の金属細線3を有する樹脂モールド型の電気コンタクト35を製造する。図12の(g)は、図12の(d)に示す電気コンタクト33と同じように、金属細線3g、3h、3i、3jの先端がU字状に、また、金属細線3k、3l、3m、3nの途中がL字の曲げ加工が行われた例を示している。樹脂モールド型の電気コンタクト35は、バスバー32と接続した8本の金属細線3が接触端部として機能する。
図12の(g)に示す樹脂モールド型の電気コンタクト35は、バスバー32に接続した金属細線3が樹脂によって封止される構造を有するため、図12の(d)に示す電気コンタクト33と比べて、接続信頼性の向上を図ることができる。また、水分や大気中の腐食性ガス等の影響を大幅に低減できる効果が得られるため、耐久性に優れる電気コンタクトとして使用することができ、適用範囲を広げることが可能となる。
以上のように、本発明の電気コンタクトは、ピンコンタクトの接触部及び端子部に対応する部分がそれぞれ分離して構成され、両者の部分が圧嵌によって接続される構造であるため、中間めっき処理工程を省略でき、工程の簡略化を図ることができる。また、接触部及び端子部にそれぞれ相当する部分は、あらかじめ所望の形状に加工したものを準備すれば、複雑な形状の加工が容易となる。この効果は、先端部にコンタクトエレメントを有するバスバーについても同じように得ることができるため、特に、複雑な形状を必要とするものにおいては加工が容易になるため、バスバーを適用する製品の形状と構造の自由度を高めることができる。
さらに、本発明の電気コンタクトは、電気・電子部品や機構部品等の製品への組み立ての際に干渉部分となるような突起がなく、一枚の金属板又は金属棒からなるリードフレーム等から製造される従来の電気コンタクトと比べても遜色のないシンプルな形状とすることができる。また、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に前記金属細線を圧嵌するときの圧嵌方法及びその構造と形状を最適化することによって、両者の接続を確実に、且つ、強固に行うことができる。本発明の電気コンタクトは、前記接触部と端子部との接続が強固で、電気的なコンタクトが比較的安定的に維持される電気コンタクトを容易に、且つ、低コストに得ることができ、様々な分野への適用が可能であるため、その有用性は極めて広い。
1・・・金属平板、2・・・貫通孔、3・・・金属細線、4・・・金属基板の一辺端部縁、5・・・金属細線の圧延部分、6・・・貫通孔の中に充填した金属、7・・・金属平板表面に形成される突起部、8・・・段差形状の印圧加工凹部、9・・・テーパー形状の印圧加工凹部、10・・・段差形状で形成した凹部、11・・・テーパー形状で形成した凹部、12・・・金属リードフレーム、13・・・スプロケットホール、14・・・金属線材、15・・・金属細線の一端部に形成した突起部、16・・・圧嵌用プレス型、17・・・別の型、18・・・突起部形成用プレス型、19・・・切断金型、20・・・電気コンタクト、21・・・貫通孔の形成手段、22・・・突起部を設けるためのプレス手段、23・・・金属細線の移送手段、24・・・圧嵌を行うためのプレス手段、25・・・金属細線を取出すための手段、26・・・切断手段、27・・・金属コンタクト、28・・・切断装置、29・・・溝、30・・・コネクタ端子、31・・・コネクタ、32・・・バスバー、33・・・電気コンタクト、34・・・樹脂、35・・・樹脂モールド型の電気コンタクト。

Claims (10)

  1. 平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に金属細線を圧嵌することによって前記平板又は矩形状断面を有するバスバーと前記金属細線の一端部とを接続した電気コンタクトであって、
    前記貫通孔の1又は2以上が前記圧嵌する金属細線の長手方向に沿って前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁から所望の距離で一直線上に設けられ、
    前記平板又は矩形状断面を有するバスバー及び前記金属細線は、前記圧嵌した後のそれぞれの押圧面が平坦形状又は部分的に凹部を有する平坦形状を有し、且つ、
    前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間、若しくは前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間及び2以上の前記貫通孔の間には、前記金属細線の一端部において前記圧嵌のときの押圧方向に対して垂直方向に成形圧延した部分が形成されることを特徴とする電気コンタクト。
  2. 前記貫通孔は、前記圧嵌によって前記金属細線が接続される側と反対側に、段差形状又はテーパ形状を有する圧印加工凹部が設けられることを特徴とする請求項1に記載の電気コンタクト。
  3. 前記貫通孔は、径(D)又は前記金属細線の長手方向に向き合う辺の長さ(A)が、前記金属細線の径(d)又は前記貫通孔に接する側に位置する前記金属細線の辺の長さ(a)と同じか又はそれ以下であり、且つ、d又はaの0.6倍以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気コンタクト。
  4. 前記金属細線が、前記平板に設けた貫通孔に圧嵌する側の断面辺の長さとして0.3〜1.5mmを有する平角細線であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の電気コンタクト。
  5. 前記平板又は矩形状断面を有するバスバーが導電性部材から構成されることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の電気コンタクト。
  6. 請求項1〜5の何れかに記載の電気コンタクトが、前記平板又は矩形状断面を有するバスバー、及び前記金属細線の少なくとも何れかに、曲げ加工、切込み加工及び縁切り加工の少なくとも何れか一つの加工が施された部分を有することを特徴とする電気コンタクト。
  7. 金属細線の一端部にプレスによって1または2以上の突起部を設ける工程と、
    前記突起部が前記金属細線の長手方向に沿って一辺端部縁から所望の距離で一直線上に貫通孔の1又は2以上を形成した平板又は矩形状断面を有するバスバーの前記貫通孔と当接する位置に、前記金属細線を移送する工程と、
    前記平板又は矩形状断面を有するバスバー及び前記突起部を設けた金属細線の一端部を上下からプレスすることによって同時に押圧し、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に前記金属細線の一端部を圧嵌する工程と、
    前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに設けた貫通孔に圧嵌することによって前記平板と接続された前記金属細線を、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーとともに取出す工程とを有し、
    前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間、若しくは前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間及び2以上の前記貫通孔の間には、前記金属細線の一端部において前記圧嵌のときの押圧方向に対して垂直方向に成形圧延した部分が形成されることを特徴とする電気コンタクトの製造方法。
  8. 前記金属細線は、長尺の金属細線を所望の長さに切断する切断工程によって得られる線材を使用するものであり、前記切断工程は、前記圧嵌する工程の前又は後に行われることを特徴とする請求項7に記載の電気コンタクトの製造方法。
  9. 貫通孔の1又は2以上を、平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁から所望の距離で一直線上に前記金属細線の長手方向に沿って形成する手段と、
    所望の長さを有する金属細線の一端部に1または2以上の突起部を設けるためのプレス手段と、
    前記突起部が前記平板又は矩形状断面を有するバスバーに形成した貫通孔の1又は2以上と当接する位置に、前記金属細線を移送する手段と、
    前記平板又は矩形状断面を有するバスバー、及び前記突起部を設けた金属細線の一端部を、上下から前記平板に設けた貫通孔に圧嵌するためのプレス手段と、
    前記平板に設けた貫通孔に圧嵌することによって前記平板又は矩形状断面を有するバスバーと接続された前記金属細線を、前記平板又は矩形状断面を有するバスバーとともに取出す手段とを有し、
    前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間、若しくは前記貫通孔と前記平板又は矩形状断面を有するバスバーの一辺端部縁との間及び2以上の前記貫通孔の間には、前記金属細線の一端部において前記圧嵌のときの押圧方向に対して垂直方向に成形圧延した部分が形成されることを特徴とする電気コンタクトの製造装置。
  10. 請求項9に記載の電気コンタクトの製造装置は、さらに、長尺の金属細線を切断するための切断装置を有し、前記所望の長さの金属細線は前記長尺の金属細線を切断することによって得られることを特徴とする電気コンタクトの製造装置。
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CN111527791A (zh) * 2017-12-28 2020-08-11 株式会社可乐丽 具有电子构件安装区域的复合薄膜
FR3102015B1 (fr) * 2019-10-10 2023-10-20 Baud Ind Contact électrique de puissance en deux pièces pour un circuit de recharge d’un véhicule électrique

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07230834A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Furukawa Electric Co Ltd:The バスバーとタブ端子の固定構造
JP2001047323A (ja) * 1999-08-10 2001-02-20 Tokai Rika Co Ltd 接点かしめ方法及び接点かしめ装置
JP4805729B2 (ja) * 2005-08-31 2011-11-02 矢崎総業株式会社 端子金具同士の固定方法及び端子金具
DE102009000827A1 (de) * 2009-02-13 2010-08-19 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden zumindest zwei elektrischer Anschlüsse

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