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技術 電気部品

出願人 電波精器株式会社
発明者 三本木泰雄
出願日 2015年11月18日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2015-226099
公開日 2017年6月1日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-097973
状態 特許登録済
技術分野 熱応動スイッチ(1)
主要キーワード 円形カッタ 熱動式 バイメタル板 サーキットブレーカ 正面断面 完成製品 略同心円状 リベット止め
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

ケースを構成する合成樹脂がケースから突出する端子の突出部に付着し難く、また、合成樹脂が端子の突出部に付着したとしても容易に取り除くことができる生産性に優れた電気部品を提供する。

解決手段

合成樹脂製のケース21と、ケース21の内部に設けられる電気回路40と、ケース21にインサート成形されて電気回路40に接続されると共にケース21から外部に突出する端子10と、を有し、端子10は、ケース21に埋設される埋設部11の横断面積がケース21から突出する突出部12、13の横断面積よりも大きく形成され、端子10には、埋設部11と突出部12、13とをつなぐ段部14が形成される。これにより、段部14と成形型とが当接するため、突出部12、13に合成樹脂が付着し難い。また、段部14に付着した余分な合成樹脂を容易に取り除くことができる。

概要

背景

この種の電気部品として、特許文献1には、樹脂製のケースベースプレートの一部が埋設されるブレーカが開示されている。同文献に記載されたベースプレートは、銅を主成分とする金属板プレス加工することにより形成され、ベースプレートの一端には、ベース端子が形成される。また、ベースプレートの埋設部は、インサート成形によりケースの一部分となるベースに埋設され、ベースプレートのベース端子は、ベースの一端から外部に突出する。

概要

ケースを構成する合成樹脂がケースから突出する端子の突出部に付着し難く、また、合成樹脂が端子の突出部に付着したとしても容易に取り除くことができる生産性に優れた電気部品を提供する。合成樹脂製のケース21と、ケース21の内部に設けられる電気回路40と、ケース21にインサート成形されて電気回路40に接続されると共にケース21から外部に突出する端子10と、を有し、端子10は、ケース21に埋設される埋設部11の横断面積がケース21から突出する突出部12、13の横断面積よりも大きく形成され、端子10には、埋設部11と突出部12、13とをつなぐ段部14が形成される。これにより、段部14と成形型とが当接するため、突出部12、13に合成樹脂が付着し難い。また、段部14に付着した余分な合成樹脂を容易に取り除くことができる。

目的

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

合成樹脂製のケースと、前記ケースの内部に設けられる電気回路と、前記ケースにインサート成形されて前記電気回路に接続されると共に前記ケースから外部に突出する端子と、を有し、前記端子は、前記ケースに埋設される埋設部の横断面積が前記ケースから突出する突出部の横断面積よりも大きく形成され、前記端子には、前記埋設部と前記突出部とをつなぐ段部が形成されることを特徴とする電気部品

請求項2

前記埋設部及び前記突出部は、円柱状に形成されることを特徴とする請求項1に記載の電気部品。

請求項3

前記ケースの表面には、前記端子の周囲を囲む凹部が形成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気部品。

請求項4

前記ケースは、熱硬化性樹脂から成形されることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の電気部品。

請求項5

前記電気回路は、バイメタル板と、前記バイメタル板と前記端子とを開閉自在につなぐ接点と、を有することを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の電気部品。

技術分野

0001

本発明は、電気部品に関し、特に、合成樹脂製のケースの内部に電気回路が納められ、該ケースから外部に突出する端子が該ケースにインサート成形される電気部品に関する。

背景技術

0002

この種の電気部品として、特許文献1には、樹脂製のケースにベースプレートの一部が埋設されるブレーカが開示されている。同文献に記載されたベースプレートは、銅を主成分とする金属板プレス加工することにより形成され、ベースプレートの一端には、ベース端子が形成される。また、ベースプレートの埋設部は、インサート成形によりケースの一部分となるベースに埋設され、ベースプレートのベース端子は、ベースの一端から外部に突出する。

先行技術

0003

特開2014−139871号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上記した従来技術のように、端子を合成樹脂製のケースにインサート成形する場合、ケースを成形する際に合成樹脂が端子に沿って流出し、端子の突出部に不要な合成樹脂が付着し易いという問題点があった。

0005

例えば、上記した従来技術において、端子となるベースプレートは、ベースから外部に突出するベース端子と、ベースに埋設される埋設部と、が連続して略同一平面上に形成される。そのため、インサート成形時に、ベース端子と成形型との隙間に合成樹脂が入り込み易く、ベースから外部に突出するベース端子に合成樹脂が付着し易い。

0006

また、ケースの内部側についても同様の問題点がある。即ち、ベースプレートは、埋設部からケース内部の収納空間まで略同一平面上に連続して形成されるので、ベースプレートに形成されてケース内部の収納空間に露出する固定接点にケースの材料となる合成樹脂が付着し易い。特に、成形時において粘性係数の低い熱硬化性樹脂は、成形型と端子との僅かな隙間に入り込み易かった。

0007

このように、ケースの内外に露出すべき端子の突出部、特に電気的接続に利用される接点等に合成樹脂が付着した場合には、電気導通阻害され、電子部品の動作不良や異常発熱等の原因になる。また、端子のケース内部に露出する部分に付着した余分な合成樹脂が製品使用時等に脱落し、ケースに内蔵される電気回路に付着して動作不良等の不具合を引き起こす恐れもある。そのため、樹脂成形の後には、ケースの内外に露出する端子の突出部に付着した合成樹脂を取り除く必要がある。このとき、突出部の寸法を変えないように、即ち突出部を削らずに、合成樹脂のみを取り除く必要があり、その作業は容易ではなかった。

0008

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、合成樹脂製のケースに端子がインサート成形される電気部品において、ケースを構成する合成樹脂がケースから突出する端子の突出部に付着し難く、また、合成樹脂が端子の突出部に付着したとしても容易に取り除くことができる生産性に優れた電気部品を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明の電気部品は、合成樹脂製のケースと、前記ケースの内部に設けられる電気回路と、前記ケースにインサート成形されて前記電気回路に接続されると共に前記ケースから外部に突出する端子と、を有し、前記端子は、前記ケースに埋設される埋設部の横断面積が前記ケースから突出する突出部の横断面積よりも大きく形成され、前記端子には、前記埋設部と前記突出部とをつなぐ段部が形成されることを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明の電気部品によれば、合成樹脂製のケースと、前記ケースの内部に設けられる電気回路と、前記ケースにインサート成形されて前記電気回路に接続されると共に前記ケースから外部に突出する端子と、を有する。このように本発明では、ケース成形時に端子がケースにインサート成形されるので、ケース成形後に端子をケースに組み付ける工程が不要である。そのため、本発明の電気部品は、生産性に優れている。

0011

また、前記端子は、前記ケースに埋設される埋設部の横断面積が前記ケースから突出する突出部の横断面積よりも大きく形成され、前記端子には、前記埋設部と前記突出部とをつなぐ段部が形成される。これにより、ケースに埋設される埋設部の側面と、ケースから突出する突出部の側面と、が面一でなくなり、ケースを成形する際には、成形型が段部に当接し、成形型によって段部が端子の軸方向に押圧され、端子と成形型との間に形成される隙間が小さくなる。そのため、ケースを成形する際、埋設部の周囲に流し込まれる合成樹脂は、段部に押し当てられる成形型によって、流出が抑えられて、突出部側に流れ難くなる。これにより、突出部に合成樹脂が付着することを抑制できる。

0012

また、本発明では、ケース成形後の仕上げ加工も容易である。具体的には、段部と成形型との間に形成される僅かな隙間に合成樹脂が浸入して付着したとしても、その合成樹脂が付着した段部を僅かに削ることにより、段部に付着した不要な合成樹脂を容易に取り除くことができる。その際、付着した合成樹脂と共に段部を僅かに削っても良い。つまり、所定の寸法公差の範囲内で仕上げられている端子の突出部を削る必要がないので、製品品質を損なうことがない。

0013

また、本発明によれば、前記埋設部及び前記突出部は、円柱状に形成されても良い。これにより、埋設部と突出部とをつなぐ段部に付着した不要な合成樹脂を、円形カッタ等の工具を用いて容易に削り取ることができる。そのため、ケースの仕上げ工程を効率化することができ、生産性が向上する。

0014

また、本発明によれば、前記ケースの表面には、前記端子の周囲を囲む凹部が形成されても良い。これにより、埋設部と突出部の境界近傍の段部に付着した余分な合成樹脂を削り取った後の完成製品について、外観統一して製品の品質を向上させることができる。

0015

また、本発明によれば、前記ケースは、熱硬化性樹脂から成形されても良い。前述のとおり、本発明の電気部品は、端子の突出部への合成樹脂の流出を効果的に抑えることができるので、成形時において粘性係数の低い熱硬化性樹脂についてもインサート成形が可能である。これにより、再加熱しても軟化しない熱硬化性樹脂を用いてケースの耐熱性を高めることができる。

0016

また、本発明によれば、前記電気回路は、バイメタル板と、前記バイメタル板と前記端子とを開閉自在につなぐ接点と、を有しても良い。これにより、電気部品を、過電流が流れた際に回路遮断するサーキットブレーカとして利用することができる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の実施形態に係る電気部品の概略構成を示す正面断面図である。
本発明の実施形態に係る電気部品のケースの(A)平面図、(B)正面断面図、(C)底面図、である。
本発明の実施形態に係る電気部品の端子の正面図である。
本発明の実施形態に係る電気部品のA部近傍の拡大断面図である。

実施例

0018

以下、本発明の実施形態に係る電気部品を図面に基づき詳細に説明する。
本発明の電気部品に収納される電気回路の機能については特に限定されるものではないが、以下の実施形態では、本発明の電気部品が、電気装置の回路等に取り付けられるサーキットブレーカである例について説明する。

0019

図1は、本発明の実施形態に係る電気部品1の概略構成を示す正面断面図である。図1に示すように、電気部品1は、ハウジング20と、ハウジング20の下部に設けられる端子10と、ハウジング20の内部に収納される電気回路40と、を有する。

0020

ハウジング20は、ケース21と蓋22とを有する。ケース21は、上部が開口する略箱状の形態を成し、ケース21には、電気回路40や蓋22等を所定の位置に固定するための孔等が形成されても良い。また、ケース21の上部には、鋼板等により形成される蓋22が取り付けられる。蓋22は、例えば、ねじ止めやリベット止めカシメ加工等によってケース21に固定される。

0021

また、ケース21上部の左右両端近傍には、電気部品1を図示しない電気装置等に固定するためのロックナット25がインサート成形等によって埋設される。なお、電気部品1を電気装置に固定する方法は種々採用可能であり、例えば、ケース21に固定用のねじ等を挿通するための貫通孔等が形成されても良い。

0022

ケース21の下部には、例えば、黄銅等の金属により形成される一対の端子10が埋設される。夫々の端子10は、ケース21の内部に向かって突出する突出部12と、ケース21の外部に向かって突出する突出部13と、を有する。

0023

突出部13の下面には、下方に突出するねじ部16が形成される。ねじ部16には、図示しない電気装置の回路等につながる図示しない圧着端子等が挿通されて、その圧着端子等は、ねじ部16に螺合する図示しないナット等によって固定される。これにより、圧着端子等の接触面が突出部13の下面に当接して、電気部品1は、前記電気装置の回路等に電気的に接続される。

0024

ハウジング20の内部、即ちケース21の内部には、バイメタル板41等を有する電気回路40が設けられる。バイメタル板41は、線膨張係数の異なる2種類の金属板を重ね合わせることによって略板状に形成される。バイメタル板41は、左右方向の略中央が、ねじやナット等の固定具によってケース21に固定される。また、このとき、バイメタル板41の右側の端部近傍は、右側の端子10の上方に配設され、バイメタル板41の左側の端部近傍は、左側の端子10の上方に配設される。

0025

バイメタル板41の左右の端部近傍の下面には、夫々下方に向かって突出する接点42が設けられる。また、2つの端子10の突出部12のバイメタル板41と対向する面、即ち突出部12の上面には、夫々接点43が取り付けられる。即ち、接点42と接点43とは、互いが向かい合うように取り付けられる。

0026

電気部品1の通常の使用状態において、バイメタル板41は、左右の両端部近傍が下方になるよう僅かに湾曲した状態となっており、対向する接点42と接点43とは当接している。これにより、バイメタル板41を介して2つの端子10間に電流が流れる。即ち、電気部品1が取り付けられる電気装置の回路等に電流を流すことができる。

0027

また、電気部品1の内部の電気回路40に電流が流れると、バイメタル板41が発熱する。そして、所定の電流よりも大きな電流が流れて、バイメタル板41が所定の温度以上になると、バイメタル板41は、左右の両端部近傍が上方に向かって反り返る。これにより、バイメタル板41の接点42と端子10の接点43とが離れ、電気部品1に流れる電流が遮断される。

0028

また、電気部品1の上部に設けられる蓋22の略中央には、押釦46が取り付けられる。押釦46が下方に向かって押されることにより、押釦46の下部がバイメタル板41の左右の上面に当接して、バイメタル板41が下方へ押圧される。これにより、バイメタル板41は、通常の使用状態、即ち接点42と接点43とが当接して電気的に接続される状態になる。

0029

このように、押釦46を手動で操作することによって、過電流等によって遮断された電気回路40を復帰させ、電気部品1に電流を流すことができる。なお、電気部品1の用途に応じて、遮断された電気回路40が自動復帰するような構成を採用することも可能である。即ち、バイメタル板41の温度が低下することによって、再び接点42と接点43とが接触するような構成を採用しても良い。

0030

図2(A)は、電気部品1のケース21の平面図である。詳しくは、電気部品1から蓋22(図1参照)と電気回路40(図1参照)とを取り外した状態の平面図である。図2(B)は、同じくケース21の正面断面図であり、図2(C)は、同底面図である。図2(A)ないし(C)に示すケース21は、例えば、フェノール樹脂等の合成樹脂によって形成される。フェノール樹脂は、熱硬化性樹脂であり、耐熱性に優れる。

0031

図2(B)に示すように、ケース21の下部に設けられる端子10は、ケース21にインサート成形されことにより、ケース21に埋設される。このように、インサート成形によって、ケース21と端子10とを一体成形することにより、ケース21を成形した後に端子10をケース21に組み付ける行程が不要である。そのため、電気部品1の生産性を高めることができる。また、端子10とケース21との間に隙間が形成されないので、ケース21の内部にほこりや水分等が侵入することを防止できる。

0032

端子10は、ケース21の外部から内部に貫通して上下方向に延在しており、前述のとおり、ケース21に埋設される埋設部11と、上方に突出する突出部12と、下方に向かって突出する突出部13と、を有する。図2(A)ないし(C)に示すように、埋設部11は、略円柱状に形成され、埋設部11の側面は、ケース21と接触し固定される。

0033

突出部12は、略円柱状に形成され、埋設部11の上面から上方、即ちケース21の内部に向かって突出している。突出部13は、略円柱状に形成され、埋設部11の下面から下方、即ちケース21の外部に向かって突出している。

0034

埋設部11の上面と突出部12の上面とは、平面視(図2(A)参照)において、略同心円状に形成される。また、埋設部11の下面と突出部13の下面とは、底面視(図2(C)参照)において、略同心円状に形成される。即ち、埋設部11と突出部12と突出部13とは、略同軸上に形成される。

0035

また、突出部12及び突出部13の径は、夫々埋設部11の径よりも小さく形成される。換言すれば、埋設部11の横断面積は、突出部12及び突出部13の横断面積よりも大きく形成される。

0036

図3は、電気部品1の端子10の正面図である。図3に示すように、埋設部11の上面、即ち、埋設部11と突出部12との間には、埋設部11と突出部12とをつなぐ段部14が形成される。また、同様に、埋設部11の下面、即ち埋設部11と突出部13との間には、埋設部11と突出部13とをつなぐ段部14が形成される。即ち、ケース21(図2(B)参照)に埋設される埋設部11の側面と、ケース21から突出する突出部12及び突出部13の側面と、が面一でなくなる。

0037

図2(B)に示すように、ケース21を成形する際には、ケース21の内部、即ち端子10の上方から当接する図示しない成形型と、ケース21の外部、即ち端子10の下方から当接する図示しない成形型と、によって、端子10は、上下方向から挟み込まれる。

0038

このとき、端子10の上下の段部14と上下の成形型とが夫々当接し、上下の成形型によって上下の段部14が端子10の軸方向に押圧される。即ち、埋設部11は、成形型によって上下方向から押圧され固定される。これにより、端子10の段部14と成形型との間に形成される隙間が小さくなるため、埋設部11の周囲に流し込まれる合成樹脂は、段部14に押し当てられる成形型によって、流出が抑えられて、突出部12及び突出部13側に流れ難くなる。その結果、突出部12及び突出部13に合成樹脂が付着することを抑制できる。

0039

また、上述のように、電気部品1は、端子10の突出部12及び突出部13への合成樹脂の流出を効果的に抑えることができるので、成形時において粘性係数の低い熱硬化性樹脂についてもインサート成形が可能である。これにより、再加熱しても軟化しない熱硬化性樹脂を用いてケース21の耐熱性を高めることができる。そのため、本実施形態の構成は、ケース21に耐熱性が要求される熱動式のサーキットブレーカに特に好適である。また、本実施形態に係るケース21及び端子10の構成は、ケース21に耐熱性が要求されるその他の電気部品、例えば、温度ヒューズサーモスタット等にも好適である。

0040

また、段部14と成形型との間に形成される僅かな隙間に合成樹脂が浸入して付着したとしても、その合成樹脂が付着した段部14を僅かに削ることにより、段部14に付着した不要な合成樹脂を容易に取り除くことができる。その際、付着した合成樹脂と共に段部14を僅かに削っても良い。これにより、ケース21の成形後の仕上げ加工を容易に行うことができる。また、所定の寸法公差の範囲内で仕上げられている端子10の突出部12及び突出部13を削る必要がないので、製品の品質を損なうことがない。

0041

また、図2(A)ないし(C)に示すように、埋設部11、突出部12及び突出部13は、略円柱状に形成されため、段部14に付着した不要な合成樹脂を、円形カッタ等の工具を用いて容易に削り取ることができる。これにより、ケース21の仕上げ工程を効率化することができ、生産性が向上する。

0042

図4は、電気部品1の図1に示すA部近傍の拡大断面図である。なお、以下、埋設部11の下部に形成される凹部23について詳細に説明し、埋設部11の上部に形成される凹部23(図2参照)については同様の効果を奏するので、その説明を省略する。

0043

図4に示すように、ケース21には、ケース21の表面から埋設部11の方向、即ち上方に凹む凹部23が形成される。凹部23は、図2(A)ないし(C)に示すように、端子10の周囲を取り囲み略環状に形成される。具体的には、ケース21を成形するための図示しない成形型には、端子10の突出部13の周囲を取り囲み埋設部11に向かって突出する略環状の凸部が形成される。そして、図4に示すように、ケース21の表面には、前述の成形型の凸部の形状に対応して、端子10の周囲を取り囲み上方に凹む略環状の凹部23が形成される。

0044

また、凹部23の上面は、埋設部11に形成される段部14によって形成される。即ち、ケース21の成形時において、成形型に形成される前述の凸部が段部14に当接して合成樹脂の流出が抑えられる。なお、成形型の前記凸部と段部14との間隙に浸入した合成樹脂は、前述のとおり、円形カッタ等の工具によって削り取られる。

0045

なお、段部14に付着した余分な合成樹脂を円形カッタ等で削り取ると、削り取られた後の仕上げ箇所に略環状の凹みが残ることになる。しかしながら、本実施形態に係る電気部品1では、ケース21を成形する時点でケース21の表面の端子10の周囲に予め略環状の凹部23が形成されている。そのため、段部14に付着した余分な合成樹脂を削り取った完成製品と、段部14に樹脂が付着せずに仕上げの削り取りが行われなかった完成製品と、について、外観を統一して製品の品質を向上させることができる。

0046

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。

0047

1電気部品
10端子
11埋設部
12、13 突出部
14 段部
20ハウジング
21ケース
23 凹部
40電気回路
41バイメタル板
42、43 接点

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