JP7094001B2 - リード線付き電子部品 - Google Patents

Description

本発明は、リード線付き電子部品に関するものである。

従来、回転式電子部品の中には、例えば特許文献１の図１に示すように、回転式電子部品用の成型品（３０）の外周側壁から外方に向けて金属端子板（２０）を突出する構造のものがある。この種の回転式電子部品は、例えばこれを別途用意した主回路基板上に載置し、その際、各金属端子板（２０）を、前記主回路基板に形成した端子接続パターンに半田付けなどして使用される。

一方、従来、上記回転式電子部品の別の使用方法として、前記金属端子板（２０）を、別途用意した主回路基板ではなく、リード線に接続して使用する場合がある。このような場合は、各金属端子板（２０）に、それぞれリード線を半田付けする。

特開平１０－１７２６３０号公報

しかしながら、各金属端子板（２０）に、それぞれリード線を半田付けする場合は、以下のような課題があった。
即ち、金属端子板（２０）とリード線との接続部分は一般に露出しているが、この接続部分には、リード線が屈曲した場合などにストレスが集中して加わり易く、このためこの接続部分に劣化や接続不良などを生じる虞があった。

またこの露出した接続部分は、各種液体、粉塵などによる影響を受け易く、この点からもこの接続部分に劣化や接続不良などを生じる虞があった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、端子を介して接続される回路基板とリード線間の接続を、容易に接続不良や劣化なく確実に行うことができるリード線付き電子部品を提供することにある。

本発明は、回路パターン及び当該回路パターンに接続される接続パターンを形成してなる回路基板と、前記回路基板を収納するケースと、前記回路基板の接続パターンに端子を介して接続されるリード線と、を具備するリード線付き電子部品において、前記リード線を前記端子に接続した接続部分を、前記ケースの材質と異なる材質からなる封止体によって封止し、前記封止体は、前記接続部分を封止する封止体本体部と、前記接続部分から所定長さにわたって前記リード線の部分を封止するリード線封止部とを具備して構成され、前記リード線封止部の上下面の対向する位置には、前記リード線の長手方向に交差する方向に延びる溝部を形成し、さらに前記上下面の対向する位置に形成した一対の溝部それぞれの底面に、前記リード線の外表面の一部を露出させたことを特徴としている。
本発明によれば、端子とリード線間の接続部分を、封止体によって封止するので、当該接続部分を補強でき、リード線が屈曲するなどして当該接続部分にストレスが加わっても、当該接続部分の接続不良を防止することができる。同時に、封止体によって封止するので、防水、防塵を図ることができ、このことからも当該接続部分の劣化や接続不良を防止することができる。
また、封止体とケースをそれぞれ異なる材質で構成したので、ケースは回路基板を収納するのに好適な材料を、また封止体は接続部分を封止するのに好適な材料を、それぞれ選択でき、当該接続部分の接続状態を好適に維持できる。

また本発明は、上記特徴に加え、前記リード線は、前記回路基板の接続パターンに接続した端子の前記ケースから外方に突出した部分に接続されており、前記封止体は、当該接続部分を封止していることを特徴としている。
なお、封止体は、前記接続部分からケースの端子を突出する面に接着する位置まで形成することが好ましい。ケースの面に封止体を接着しておけば、リード線が屈曲等した際に、そのストレスをケースと封止体が受け、接続部分へのストレスをより効果的に減少させることができる。

また本発明は、上記特徴に加え、前記封止体は、溶融時に接着性を有する成形材料によって構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、回路基板とリード線間の接続部分に対する封止体の密着性を高くすることができるので、より効果的な防水、防塵を図ることができる。

本発明によれば、端子を介して接続される回路基板とリード線間の接続を、容易に、接続不良や劣化なく確実に行うことができる。

リード線付き電子部品１を上側から見た斜視図である。 リード線付き電子部品１を下側から見た斜視図である。 図１のＢ－Ｂ断面概略図である。 リード線付き電子部品１の組立方法説明図である。 リード線付き電子部品１の組立方法説明図である。 リード線付き電子部品１の組立方法説明図である。 封止体７０を単体で示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るリード線付き電子部品１を上側から見た斜視図、図２はリード線付き電子部品１を下側から見た斜視図、図３は図１のＢ－Ｂ断面概略図、図４～図６はリード線付き電子部品１の組立方法説明図、図７は封止体７０を単体で示す図である。

図１～図３に示すように、リード線付き電子部品１は、回路基板１０と、回路基板１０を収納するケース３０と、回路基板１０に接続される複数本（この例では３本）の端子８０と、各端子８０に接続される複数本（この例では３本）のリード線５０と、リード線５０を端子８０に接続した接続部分Ａを封止し、且つ各リード線５０を束ねる封止体７０とを具備して構成されている。なお以下の説明において、「上」とは回路基板１０の下記する回路パターン（集電パターン１３や抵抗体パターン１５など）を形成した面をその反対面側から見る方向いい、「下」とはその反対方向をいうものとする。

回路基板１０は、図４に示すように、硬質で絶縁性の基板（以下「硬質基板」という）１１の上面に、同心円状に、集電パターン（回路パターン）１３と、抵抗体パターン（回路パターン）１５とを形成して構成されている。硬質基板１１の略中央部分には、図示しない摺動子を取り付けた回転体を回転自在に軸支する円形の貫通孔からなる軸支孔１７が設けられている。また、硬質基板１１の外周辺の一部は、これを矩形状に外方に突出させることで接続パターン形成部１９が形成されている。

集電パターン１３は、抵抗値の低い導電ペーストをスクリーン印刷することなどによって、前記軸支孔１７の周囲を囲むようにリング状に形成されている。集電パターン１３の外周からは、半径方向外方（接続パターン形成部１９の方向）に向けて１本の引出パターン（回路パターン）１３ａが引き出され、その先端には接続パターン２３が形成されている。この接続パターン２３は、前記接続パターン形成部１９の中央に位置している。

抵抗体パターン１５は、所望の抵抗値を有する抵抗体ペーストをスクリーン印刷することなどによって、前記集電パターン１３の周囲を囲むようにＣ字状に形成されている。抵抗体パターン１５の両端からは、それぞれ半径方向外方（接続パターン形成部１９の方向）に向けて一対の引出パターン（回路パターン）１５ａが引き出され、それらの先端には接続パターン２３が形成されている。各接続パターン２３は、それぞれ前記接続パターン形成部１９の左右両側位置近傍に位置している。なお各引出パターン１３ａ，１５ａと各接続パターン２３は、何れも抵抗値の低い導電ペーストのスクリーン印刷によって形成されている。

ケース３０は、図５に示すように、硬質の合成樹脂からなる一体成型品であり、上面が開放された略箱型に形成されている。即ち、ケース３０は、前記回路基板１０の周囲を囲む側壁３１ａ，ｂ，ｃ，ｄと、回路基板１０の底面を覆う底面部３１ｅとを具備して構成されている。ケース３０の上面中央は略円形の回転体収納部３３となっている。回転体収納部３３の底面には、前記回路基板１０上面の集電パターン１３と抵抗体パターン１５が露出している。また、回路基板１０の各接続パターン２３には、金属板製の端子８０が導電性接着剤などを用いて接続され、接続された部分の上下を、成形したケース３０（その側壁３１ｄの部分）によって挟持し、また端子８０の先端側の部分をケース３０の側壁３１ｄから外部に突出している。また、ケース３０の底面部３１ｅの中央には、前記回路基板１０の軸支孔１７に連通する円形の貫通孔３５が形成されている。さらに、ケース３０の左右両側壁３１ａ，３１ｃから底面にかけては、ケース３０の上面を覆う図示しないカバーの係止爪を挿入する溝部３９が形成されている。

リード線５０は、電線５１を絶縁被覆チューブ５３で被覆した構成を有しており、先端部分の絶縁被覆チューブ５３を剥がして、電線５１を露出させている。

図７は、封止体７０を単体で示す図である。同図に示す封止体７０は、実際にはその内部にリード線５０と端子８０とがインサート成形されるため、空洞などが形成されるが、図示の都合上、中実の状態で示している。同図及び図１～図３に示すように、封止体７０は、低圧成形用のホットメルト接着剤製であって硬化後に可撓性を有する材料、即ち上記ケース３０の材質とは異なる材質によって構成されている。ホットメルト接着剤（ホットメルト樹脂）は、常温では固形となり、高温では液体となる性質を有するものであり、熱可塑性樹脂を主成分としている。封止体７０は、全体として略矩形状（略帯状）に成形され、前記リード線５０を端子８０に接続した接続部分Ａを封止する封止体本体部７１と、前記リード線５０の部分を封止するリード線封止部７３とを具備して構成されている。この実施形態においては、封止体本体部７１とリード線封止部７３の厚みを同一にしている。

封止体本体部７１は、板状で略矩形状であり、前記接続部分Ａ全体を内包して封止する寸法形状に形成されている。なお、封止体本体部７１のケース３０側の端面は、ケース３０の端子８０を突出する側壁３１ｄの外側面に密着（接着・固定）している。一方、リード線封止部７３は、板状で略矩形状であり、３本のリード線５０全てを所定長さにわたって一体に束ねて固定している。

この封止体７０の上下面の対向する位置には、幅方向（リード線５０の長手方向に交差する方向）に延びる複数本（３本）ずつの直線状の溝部７５が設けられている。ケース３０に近い側の２本の溝部７５の深さは浅く形成し、ケース３０から離れた側の溝部７５の深さは深くしてリード線５０の絶縁被覆チューブ５３の表面の一部が露出するように形成している。

またこの実施形態に用いる各リード線５０は、各接続部分Ａにおいては所定の間隔に離されているが、途中から相互に接触するように設置されている。このためリード線５０はその途中において屈曲するが、屈曲部分を封止体７０によって固定しているので、前記屈曲状態を容易に維持することができる。

次に、リード線付き電子部品１の製造方法を説明する。リード線付き電子部品１を製造するには、まず、図４に示すように、回路基板１０の各接続パターン２３上に、それぞれ端子８０の一端側部分を載置した状態で、この回路基板１０を金型内に収納する。各接続パターン２３と端子８０間には、導電性接着剤を介在させておいても良い。そして、収納した回路基板１０の周囲に形成したケース３０の形状を有するキャビティー内に溶融した射出成型用の熱可塑性成形材料を射出成型する。そして金型を取り外せば、回路基板１０と端子８０をインサート成形したケース３０が完成する。ここで使用する射出成型用の熱可塑性成形材料は、回路基板１０をインサート成形して一体化するのに好適な材料であり、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリフェニレンスルフイド（ＰＰＳ）などの合成樹脂を用いる。図５はこのときの回路基板１０とケース３０と端子８０（但し、合わせてリード線５０も記載している）を示している。同図に示すように、ケース３０の回転体収納部３３には、集電パターン１３と抵抗体パターン１５が露出している。また、ケース３０の側壁３１ｄの外側面からは、接続パターン２３に接続された端子８０の他方側が突出している。

次に、図６に示すように、各リード線５０の電線５１と、各端子８０とを、半田６０を半田付けすることなどによって接続する。なお、この接続は、半田６０以外の各種導電性接着剤を用いて行っても良いし、また別途金具などを用いて行っても良い。

次に、前記各リード線５０を接続したケース３０付きの回路基板１０を、金型内に収納し、収納したケース３０の側壁３１ｄの外周側面側に形成した封止体７０の形状を有するキャビティー内に、溶融した低圧成形用のホットメルト接着剤を注入し、封止体７０を成型する。このホットメルト接着剤の場合、低圧で成形できるので、半田６０による接続部分Ａを損傷することはない。そして金型を取り外せば、本実施形態に係るリード線付き電子部品１が完成する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

ここで使用する低圧成形用のホットメルト接着剤は、上述のように、溶融時に接着性を有する成形材料であって、前記ケース３０の側壁３１ｄから外方に突出している端子８０の表面と、露出した電線５１及び絶縁被覆チューブ５３の先端側部分の表面と、半田６０の表面と、ケース３０の前記端子８０を突出する側壁 ３１ｄの外表面とに、接着してこれらを封止する。即ち、封止体７０は、回路基板１０の接続パターン２３に端子８０を介して間接に接続されるリード線５０の電線５１の半田６０による接続部分Ａ（図３参照）全体を接着性を持って確実に封止し、且つケース３０に接着性を持って確実に接続（固定）され、さらに各リード線５０先端の絶縁被覆チュ－ブ５３の部分を接着性を持って確実に所定位置に保持する。以上のように、封止体７０は、これが封止する各部材に対して接着性を持って封止するので、液体や粉塵などが浸入することを確実に防止できる。且つこの封止体７０は弾力性（可撓性）を有するので、リード線５０の屈曲を容易に行うことができる。

ここで前記封止体７０のリード線封止部７３に、リード線５０の絶縁被覆チューブ５３に至る深さの溝部７５を形成したのは以下の理由による。即ち、リード線５０は可撓性を有するので、これらを金型のキャビティー内に浮かせた状態でセットし、このキャビティー内に溶融したホットメルト接着剤を注入すると、各リード線５０がホットメルト接着剤の注入圧力によって移動などしてしまい、それらの位置が一定でなくなる虞がある。そこで、キャビティーを形成した金型内にその上下からリード線５０に至る線状の突出部を設け、これら上下の突出部によってリード線５０を挟持して押え、この状態でキャビティー内に溶融したホットメルト接着剤を充填することにしたのである。溝部７５はこのときの突出部によって形成され、その底面にリード線５０の絶縁被覆チューブ５３の表面の一部が露出する。特にこの例では、各リード線５０の先端は、所定の間隔で配置された端子８０に各電線５１を接続するために各リード線５０間の間隔を広げており、一方リード線５０の封止体７０から突出する側の部分は、各リード線５０が接触するようにその間隔を狭めている。このためリード線５０は、その途中において屈曲しているので、この屈曲する部分を金型の突出部で押え、これによって封止体７０の成形時にキャビティー内にある電線５０の屈曲状態が変化しないように構成している。また溝部７５をリード線５０の引出方向に交差する方向（この例では直交方向）に設けたのは、この封止体７０（即ち３本のリード線５０）が上下方向に容易に屈曲できるようにするためである。即ち、深い方の溝部７５は、封止体７０の成形時にリード線５０を金型によって挟持しておくためと、封止体７０に屈曲性を与えるための２つの理由から設けられており、浅い方の溝部７５は、封止体７０に屈曲性を与えるために設けられている。なお各溝部７５の深さは、必要に応じて変更可能であり、例えば全ての溝部７５の深さを絶縁被覆チューブ５３の表面に至る深い溝部としても良い。

以上説明したように、リード線付き電子部品１は、回路基板１０の接続パターン２３に端子８０を介して間接に接続されるリード線５０との接続部分Ａを、封止体７０によって封止するので、当該接続部分Ａを補強でき、リード線５０が屈曲するなどしてストレスが加わっても、当該接続部分Ａの接続不良を防止することができる。同時に、封止体７０によって封止するので、防水、防塵を図ることができ、このことからも当該接続部分Ａの劣化や接続不良を防止することができる。

また、封止体７０とケース３０をそれぞれ異なる材質で構成したので、ケース３０は回路基板１０を収納するのに好適な材料を、また封止体７０は接続部分Ａを封止するのに好適な材料を、それぞれ選択でき、当該接続部分Ａの接続状態を好適に維持することができる。特にこの実施形態では、封止体７０として、溶融時に接着性を有する成形材料を用いたので、接続部分Ａに対する封止体７０の密着性を高くすることができ、より効果的な防水、防塵を図ることができる。

また上記リード線付き電子部品１のように、封止体７０を、接続部分Ａからケース３０の端子８０を突出する面に接着する位置まで形成し、これによってケース３０の面に封止体７０を接着しておけば、リード線５０が屈曲等した際に、そのストレスをケース３０と封止体７０が受けるので、接続部分Ａへのストレスがより効果的に減少される。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施形態では、本発明を回転式電子部品用の回路基板に適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えばスライド式電子部品用の回路基板やその他の各種回路基板に適用しても良い。またケースや封止体や端子の形状構造、リード線の本数などにも種々の変更が可能である。また、ケースの材質や封止体の材質についても種々の変更が可能であり、要は両者の材質を、それぞれが成形される部材に合わせた異なる材質とすればよい。また、上記記載及び各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

１ リード線付き電子部品
１０ 回路基板
１３ 集電パターン（回路パターン）
１３а 引出パターン（回路パターン）
１５ 抵抗体パターン（回路パターン）
１５ａ 引出パターン（回路パターン）
２３ 接続パターン
Ａ 接続部分
３０ ケース
５０ リード線
７０ 封止体
８０ 端子

Claims (3)

1. 回路パターン及び当該回路パターンに接続される接続パターンを形成してなる回路基板と、前記回路基板を収納するケースと、前記回路基板の接続パターンに端子を介して接続されるリード線と、を具備するリード線付き電子部品において、
   前記リード線を前記端子に接続した接続部分を、前記ケースの材質と異なる材質からなる封止体によって封止し、
   前記封止体は、前記接続部分を封止する封止体本体部と、前記接続部分から所定長さにわたって前記リード線の部分を封止するリード線封止部とを具備して構成され、
   前記リード線封止部の上下面の対向する位置には、前記リード線の長手方向に交差する方向に延びる溝部を形成し、
   さらに前記上下面の対向する位置に形成した一対の溝部それぞれの底面に、前記リード線の外表面の一部を露出させたことを特徴とするリード線付き電子部品。
2. 請求項１に記載のリード線付き電子部品であって、
   前記リード線は、前記回路基板の接続パターンに接続した端子の前記ケースから外方に突出した部分に接続されており、前記封止体は、当該接続部分を封止していることを特徴とするリード線付き電子部品。
3. 請求項１または２に記載のリード線付き電子部品であって、
   前記封止体は、溶融時に接着性を有する成形材料によって構成されていることを特徴とするリード線付き電子部品。

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