JP6594697B2 - セラミック複合材料を有ずる電子スイッチ部材 - Google Patents

Description

本発明は、セラミック複合材料を有する電子スイッチ部材に関し、電子機器中の回路の開閉を制御可能な電子部材に応用することができ、その特徴は、電流が発生する火花が非金属部分に触れることを回避し、更に、非金属部分の溶融、コークスの発生による電流の動作全体への影響を減少することにあり、実用性に優れた発明となっている。

一般の比較的精密な電子機器において、回路板は、コアとなるところであり、周辺の電子部材の使用に合わせ、全体の電気式を正常動作させ、電子部材（electronic component）は、電子回路中に基本要素であり、通常は、個別にパッケージされ、２つ以上のリード又は金属接点を有する。電子部材は、相互に接続され、１つの特定機能を有する電子回路、例えば、増幅器、無線受信機、発振器等を構成する必要があり、電子部材の接続のよく見られる方式の１つは、プリント回路板上に溶接するものである。電子部材は、単独のパッケージ（抵抗、コンデンサ、インダクタ、トランジスタ、ダイオード等）であるか、各種異なる複雑度のグループ、例えば、集積回路（演算増幅器、排他、論理ゲート等）であり、また、多くの電子部材は、端子とコネクタ（回路接続に用いるデバイス）、ケーブル（インタフェース又は終端を接続することに用いる）、スイッチ（回路のオン又はオフを制御できる電子部材）、抵抗（抵抗類の電子部材）、保護装置（高すぎる電圧又は電流から回路を保護する受動部材）、コンデンサ（電界において、電荷を保存する部材、コンデンサは回路でフィルタとして用いられ、コンデンサは、通常通過する交流電圧を変化し、恒定的な直流電圧を変化しない）、電磁誘導装置（磁性電子部材を使用する）、ネットワーク（複数又は多種類型の受動部材を使用して構成する複合回路部材）、メモリスタ、圧電装置及び結晶共振器（圧電効果を使用した受動部材）、電源（電流供給源）、センサー等に分けることができる。

上記多くの電子部材の大部分は、合成樹脂（Resin dispensing）によりパッケージされ、特に、スイッチ類の電子部材は、絶縁を向上させ、環境の影響を受けないように保護するが、通電状態が発生し且つ導電する両端を離す時に火花を発生し、火花が電子部材に破壊をもたらす以外に、更に、電子部材中のパッケージ完成後の外殻は、プラスチックケースであり、例えば、継電器、各電子部材のコンセント、タイマー等の多くの電子部材の外観は、プラスチックケースにより覆われているので、火花の発生は、容易にプラスチックケースの溶融、コークスを招き、多くの火災の要因も電子装置内部の電子部材が火花を発生し、炎となり、合成樹脂のパッケージを利用することで絶縁性を向上することができるが、耐高熱でなく、且つ長時間の使用が合成樹脂の劣化を招き、高い絶縁効果を達成することができなくなり、最終的に引火し、プラスチックケース及び内部の部品等を破壊する問題を招く。

上記の状況に鑑み、本発明者は、多くの時間を関連知識の研究に投じ、各項の優劣を比較し、関連製品の研究開発を行い、多くの実験及びテストを経て、ようやく『セラミック複合材料を有ずる電子スイッチ部材』を開発し、上記欠陥を解決し、大衆の使用の要求に適合させている。

特開２００４−２５４３９７号公報

本発明の目的は、通電状態を発生し且つ導電する両端を離す時に発生する火花が電子部材のプラスチックケースに触れることを防止し、内部部品の正常動作を保護し、従来のスイッチ類の電子部材が通電状態を発生し、且つ導電する両端が離される時に発生する火花によってプラスチックケーに触れて溶融、コークスを招き、更には、火災を誘発する等の問題を改善することにある。

そこで、前記目的及び効果を達成する為に、本発明のセラミック複合材料を有する電子スイッチ部材は、第１組み合わせ部及び第２組み合わせ部を有し、該第１組み合わせ部及び該第２組み合わせ部が結合する内部に収容室を形成した殻体と、収容室内に取り付けられるとともに、第２組み合わせ部に取り付けられる戻り止め部品アセンブリと、第２組み合わせ部の収容室に対応する一側の表面に取り付けられる絶縁複合材と、を含み、該絶縁複合材は、第２組み合わせ部と戻り止め部品アセンブリの接触を隔絶する。

本発明の更なる技術特徴は、該絶縁複合材が、セラミック片体であり、第２組み合わせ部の収容室に対応する一側を覆うことにある。

本発明の更なる技術特徴は、該絶縁複合材が、セラミック粉体であり、塗布方式で第２組み合わせ部の収容室に対応する一側表面に結合することにある。

本発明の更なる技術特徴は、該絶縁複合材が、セラミック粉体であり、塗布方式で第２組み合わせ部全体の外表面に取り付けられることにある。

本発明の更なる技術特徴は、該戻り止め部品アセンブリが、更に、磁性コイル部及び導電金属部を含むことにある。

本発明の更なる技術特徴は、該絶縁複合材が、更に、第１組み合わせ部の収容室に対応する一側表面に設置されることにある。

本発明のもう１つの実施形態において、セラミック複合材料を有する電子スイッチ部材は、第１組み合わせ部及び第２組み合わせ部を有し、該第１組み合わせ部及び該第２組み合わせ部が結合する内部に収容室を形成した殻体と、収容室内に取り付けられるとともに、第２組み合わせ部に取り付けられる戻り止め部品アセンブリと、第１組み合わせ部の収容室に対応する一側の表面に取り付けられる絶縁複合材と、を含み、該絶縁複合材は、第１組み合わせ部と戻り止め部品アセンブリの接触を隔絶する。

上記本発明のもう１つの実施形態において、本発明の更なる技術特徴は、該絶縁複合材が、セラミック片体であり、第１組み合わせ部の収容室に対応する一側を覆うことにある。

上記本発明のもう１つの実施形態において、本発明の更なる技術特徴は、該絶縁複合材が、セラミック粉体であり、塗布方式で第２組み合わせ部の収容室に対応する一側表面に結合することにある。

本発明の更なる技術特徴は、該絶縁複合材が、更に、第２組み合わせ部の収容室に対応する一側表面に設置されることにある。

上記の本発明が記載する各項の特徴を総合し、その利点は、絶縁複合材の設置により通電状態の発生且つ導電する両端が離れる時に発生する火花が第１組み合わせ部及び第２組み合わせ部の損壊を確実に回避することができ、戻り止め部品アセンブリの動作により災害の発生を低減することにある。従って、本発明は、相当実用性及び進歩性を有する発明ということができ、産業界に強く推進し、社会大衆に公開するに値するものである。

本発明を継電器に応用した立体説明図である。 本発明の第１実施例の局部立体説明図である。 図２の分解立体説明図である。 図２のＡＡ線断面説明図である。 図４の局部拡大説明図である。 第１実施例のもう１つの形態の分解立体説明図である。 本発明の第二実施例の局部立体説明図である。 図７のＢＢ線断面説明図である。 図８の局部拡大説明図である。 本発明の第３実施例の局部立体説明図である。 図１０の分解立体説明図である。 図１０のＣＣ線断面説明図である。 本発明の第４実施例の立体説明図である。 図１３のＤＤ線断面説明図である。 第１組み合わせ部及び第２組み合わせ部は、何れも絶縁複合材料を設ける断面説明図である。

本発明の上記目的、構造及び特徴を深く具体的に理解できるようにする為、本発明が採用する技術、手段及びその効果について、実施例を挙げ、図面を合わせて以下に詳細に説明する。以下は、好適な実施形態により説明し、且つ本発明に対して如何なる形式上の制限を行うものではなく、図１〜図１２に示すように、本発明のセラミック複合材料を有する電子スイッチ部材は、第１組み合わせ部１１及び第２組み合わせ部１２を有し、該第１組み合わせ部１１及び該第２組み合わせ部１２が結合する内部に収容室１３を形成し、該第２組み合わせ部１２は、底板１２１及び底板１２１の一側に直立する２つのフレーム板１２２を有する殻体１と、収容室１３内に取り付けられるとともに、第２組み合わせ部１２に取り付けられ、回路基板の回路のオン又はオフを制御することに用いられる戻り止め部品アセンブリ２と、第２組み合わせ部１２の収容室１３に対応する一側の表面に取り付けられる絶縁複合材３と、を含み、該絶縁複合材３は、第２組み合わせ部１２と戻り止め部品アセンブリ２の接触を隔絶する（前記は、本発明の実施例の主要技術特徴であり、それは、本願の特許請求の範囲第１項の内容に対応し、本発明の目的及び実施形態を詳細に理解することができ、その残りの従属特許請求の範囲に記載する技術特徴は、特許請求の範囲第１項の内容に対する詳細又は付加技術特徴であり、特許請求の範囲第１項の限定範囲を制限するものではなく、本発明の特許請求の範囲第１項は、必ずしもその従属特許請求の範囲に記載する技術特徴を含むものではない）。

一般の電子スイッチ部材は、回路のオンまたはオフを制御することに用いられ、簡単に述べれば、起動器のようであり、電子スイッチ部材としてよく見られるものは、以下の数種がある：一、スイッチ（Switch）：手動動作のスイッチ。二、キーパッド（Keypad）：一グループのボタンスイッチの集合（例えば、数字のみを入力可能な小さなキーパッド）。三、継電器（Relay）：電流操作のスイッチは、ソリッドステートリレー（Solid State Relay）を有する電磁部材である。四、電磁スイッチ（Contactor）。五、自動調温器（Thermostat）：温度自動調整のスイッチ。六、回路遮断器（Circuit Breaker）：過電流自動遮断のスイッチ。七、リミットスイッチ（Limit switch）：機械式の起動スイッチ。八、スイッチ（Mercury switch）。九、遠心スイッチ（Centrifugal switch）。十、コネクタ(Connector)。上記の数種は、現在の精密計器内の回路基板でしばしば使用される関連電子スイッチ部材であるが、これら電子スイッチ部材の共同特性は、何れもプラスチックの外殻を有し、従って、内部に通電状態を発生し且つ導電する両端が離れる時に火花を発生し易く、火花の発生が極めて高い瞬間的高温を有し、低融点のプラスチック製品の溶融、コークスを招き、更には、火元から引火して災害を発生し、従って、本発明の絶縁複合材（３）の取り付けを利用して、火花箇所の戻り止め部品アセンブリ２及び低融点の第１組み合わせ部１１及び第２組み合わせ部１２を阻隔し、このようにして、火花が直接第１組み合わせ部１１及び第２組み合わせ部１２に触れず、災害の発生を招くこともない。

本発明の絶縁複合材３の設置形態は、２種あり、第１種は、該絶縁複合材３は、片体を呈し、且つ片体は、セラミックを主材料として形成され、一般的に、セラミック材料は、腐蝕、耐高温、耐摩耗、軽量、電気性、磁性、光、熱の特性等を有し、故に絶縁複合材３がセラミックを主材料として成形される形態によって電流が発生する火花に耐えることができ、火花と第２組み合わせ分１２の接触を隔絶し、損害及び危険の発生を低減する。絶縁複合材３は、セラミック片体の方式で第２組み合わせ部１２の収容室１３に対応する一側に設置され、後の交換に便利であり、且つ火花が第２組み合わせ部１２に影響を及ぼすことを確実に隔絶することができ、図２、図３、図６、図１０、図１１に示すとおりである。もう１種は、塗布方式で設置し、絶縁複合材３を塗布方式で第２組み合わせ部１２の外表面に塗布し、図７〜図９に示すようである。

上記の説明を受けて、上記に記載に基づき、更に第１種を２種の実施例に分けて現わし、以下にそれぞれ説明し、先ず、図２〜図６に示すように、第２組み合わせ部１２に設けられる絶縁複合材３は、蓋体の方式で呈現され、第２組み合わせ部１２の底板１２１及びフレーム板１２２の表面を覆い、これにより、戻り止め部品アセンブリ２と第２組み合わせ部１２の間の接触を隔絶し、火花の第２組み合わせ部１２に対する影響を低減する（そのうち、該絶縁複合材３の覆う形態は、底板１２１及びフレーム板１２２の形態に応じて変更でき、ここにおいて、制限を受けない）。また、図１０〜図１２に示すように、図示する絶縁複合材３は、底板１２１上のフレーム板１２２を覆わず、故に蓋体の絶縁複合材３上に２つの孔ストリップ３１を開設し、従って、底板１２１上に位置するフレーム１２２は、絶縁複合材３の２つの孔ストリップ３１を貫通した後、絶縁複合材３を底板１２１の表面に貼付させる。続いて、図７〜図９に示すように、第２組み合わせ部１２のフレーム板１２２、底板１２１の両部分が有する外表面に絶縁複合材３を塗布し、更に、底板１２１及びフレーム板１２２を完全に覆い、底板１２１とフレーム板１２２に戻り止め部品アセンブリ２の間の接触を確実に隔絶できるようにし、上記に挙げる三種の実施例の説明は、その目的は、何れもプラスチック製の第２組み合わせ部１２と戻り止め部品アセンブリ２中の容易に火花を発生する物を隔絶し、火花がプラスチック製の第２組み合わせ部１２のコークス、溶融を誘発することを低減させ、絶縁複合材３が第２組み合わせ部１２を覆う形態は、上記各実施例に制限するものではなく、第２組み合わせ部１２の戻り止め部品アセンブリ２中の火花を発生し易い箇所を覆うか、塗布保護することができ、上記の三種の実施例は、ただ好適実施例を示して説明するだけである。

本考案は、更に、第４実施例を有し、図１３、図１４に示すように、第４実施例の前記各実施例と異なる箇所は、該絶縁複合材３は、第１組み合わせ部１１の収容室１３に対応する一側に設置されることにあり、このほか、第４実施例を前記各項の実施例に結合することができ、第１組み合わせ部１１内壁面全体、及び第２組み合わせ部１２の収容室１３に対応する一側面、又は第２組み合わせ部１２全体表面が何れも絶縁複合材３を設け、異なる組み合わせによって更に電子スイッチ部材全体の保護の効果を強化する。

また、本発明は、戻り止め部品アセンブリ２の設置において、更に、磁性コイル部２１及び導電金属部２２を含み、そのうち、該磁性コイル部２１は、第２組み合わせ部１２の２つのフレーム板１２２の間に取り付けられ、該導電金属部２２は、金属板片２２１及び金属固定片２２２を有し、該金属板片２２１は、２つのフレーム板１２２の上端に取り付けられ、該金属固定片２２１は、２つのフレーム板１２２のうち一つの外側に取り付けられ、該金属固定片２２２の一端は、金属板片２２１と組み立てられ、他端は、フレーム板１２２の外側面に取り付けられ、図１に示すように、図１が開示する継電器は、本考案の好適な実施例であり、上記に挙げる磁性コイル部２１及び導電金属部２２の設置は、ただ特定継電器の内部アセンブリであり、且つ従来の構造特徴であり、全ての類型の継電器を制限するものではなく、その絶縁複合材３の使用は、その他の火花を発生してコークス現象を招く電子スイッチ部材に適用でき、継電器に制限するものではない。

電子スイッチ部材は、絶縁複合材３の設置並びにセラミックの特性の組み合わせによって火花が直接第１組み合わせ分１１及び第２組み合わせ部１２に触れることを隔絶し、このように、災害の発生を確実に低減させることができ、一方で、電子スイッチ部材内部の戻り止め部品アセンブリ２及び電子スイッチ部材全体の使用を保護することもでき、従来の電子部材に比較して更に一定の安全性及び実用性を有しているということができる。

上述の説明は、本発明の技術特徴を示す好適な実施形態を説明したものである。当業者は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において変更および修飾を行うことができ、これらの変更および修飾は、本発明の特許請求の範囲に含まれる。

１ 殻体
１１ 第１組み合わせ部
１２ 第２組み合わせ部
１２１ 底板
１２２ フレーム板
１３ 収容室
２ 戻り止め部品アセンブリ
２１ 磁気コイル部
２２ 導電金属部
２２１ 金属板片
２２２ 金属固定片
３１ 孔ストリップ

Claims (2)

1. 第１組み合わせ部及び第２組み合わせ部を有し、該第１組み合わせ部及び該第２組み合わせ部が結合する内部に収容室を形成した殻体と、
   収容室内に取り付けられるとともに、第２組み合わせ部に取り付けられる戻り止め部品アセンブリと、
   第２組み合わせ部の収容室に対応する一側の表面に取り付けられる絶縁複合材と、
   を含み、
   前記第２組み合わせ部は、底板及び底板の一側に直立する２つのフレーム板を有し、
   前記戻り止め部品アセンブリは、磁性コイル部及び導電金属部を含み、前記磁性コイル部は、第２組み合わせ部の２つのフレーム板の間に取り付けられ、
   前記絶縁複合材は、セラミック片体であり、蓋体として第２組み合わせ部の底板の表面並びに２つのフレーム板の上面及び側面を覆うことにより、第２組み合わせ部と戻り止め部品アセンブリの接触を隔絶する電子スイッチ部材。
2. 前記絶縁複合材が、更に、第１組み合わせ部の収容室に対応する一側表面に設置される請求項１に記載のセラミック複合材料を有する電子スイッチ部材。

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