JPS6023472B2 - エラストマ−部分を有する電気部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規かつ改良されたェラストマー部分を有する
電気部品の製造方法に関するものであり、詳しくは庄鞍
挟持型のェラスチックコネクタ一、神釘スイッチ部品、
導電性ゴムからなる導軍路、接点あるいは接続端子部を
備えた回路基板などの電気部品の製造方法に関するもの
である。

従来、上記したようにェラストマー、特には導電性ェラ
ストマー部分を有する電気部品を製造するには、ェラス
トマー部分とべ−ス部材とをそれぞれ別個に作り、これ
らを適当な接着剤を介して接合一体化する方法か、ある
いは予め成形されたベース部材を未硬化ェラストマー材
料と共に所定の金型キャビティ内に充填し、該金型内で
未硬化ェラストマー材料を圧縮成形してこれを該ベース
部材に一体化する方法により製造されていた。しかしな
がら、上記前者の方法ではその製造工程が煩雑であるば
かりでなく、一体化されるェラストマー部分が小ミ〈な
るほど、また精密になるほど、その接合一体化工程がめ
んどうになり、高精度を要求される電気部品については
その製造コストがどうしても高いものとなってしまうと
いう不利、欠点があった。また、上記後者の方法によれ
ば前者の方法におけるような不利、欠点はないが、しか
しこの場合二次的に成形されるヱラストマー部分が小さ
くなるほど、また精密になるほぼ高い精度の成形用金型
が要求されることになるほか、特にはべ−ス部村とこれ
に一体化されるヱラストマ一部分とが接合性の良好な材
質、たとえば両者が共にシリコーンゴム材料からなるよ
うな場合、圧縮成形後において成形品を金型から取出し
た後での、いわゆるパリと称する不要部分の除去がむづ
かしいという欠点があり、この不要部分の除去を効果的
に行なうために各種機型剤を用いるときは、この離型剤
が得られる電気部品の電気絶縁性を著しく低下させる原
因となり易いという不利があり、そのために上記後者の
製造方法で製造可能な電気部品は、二次的に成形される
ェラストマー部分の構造が比較的単純な電気部品に限定
されてしまうという問題があった。本発明は前記した後
者の製造方法における問題点を解決してなる新規かつ改
良された電気部品の製造方法を提供するものであって、
これは絶縁性もしくは導電性材料からなるベース部材に
、少なくとも１個の閉口ないしスリットを有するェラス
トマー成形用の型部材を密接配置し、該型部材の外側に
未硬化導電・性もしくは絶縁性ェラストマ−を配置し、
ついでこれらを所定の圧縮成形用金型のキャビティ内に
収容して圧縮成形し、該ェラストマ−を硬化させると共
に該ベース部材に一体化させることを特徴とするもので
ある。

上記本発明の方法によれば、成形用型部材の外側に配置
した禾硬化ェラストマー材料が圧縮成形の際、該型部材
に設けた閉口ないしスリットを通じてベース部村に向っ
て流動し、このェラストマーがベース部村に対して一体
化に必要な部分以外のところに援藤しないので、圧縮成
形の後に得られた電気部品を金型から取出して不要部分
を除去する作業を極めて容易に行なうことができるので
ある。

また、そのために本発明の方法によれば「従釆法で不可
能とされていた極めて精密な寸法精度の高いェラストマ
ー部分を接合一体化してなる電気部品を容易かつ安価に
得ることができるのである。

以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明すると、
まず、第１図は、一本発明の基本的技術思想を説明する
ものであって、これは予め成形され半硬化ないし硬化状
態にあるベース部材１と「閥口部２ａを有するェラスト
マー成形用型村２、および未硬化ェラストマー材料３と
の、圧縮成形用金型に挿入する前の状態を例示するもの
であり、第２図は上記３部材を圧縮成形用金型４内に収
容して成綾成形している状態を示すものである。

第２図における４１，４２はそれぞれ上型および下型で
あり、上型４１にはェラストマー成型用キャビティ４１
ａが設けられると共に、その周縁にはいわゆる喰い切り
刃として機能するナイフエッジ状の突条４１ｂが設けら
れ、さらに余剰ェラストマー材料３ｂのためのオーバー
フロー溝４１ｃが設けられている。第３図は第２図の金
型で圧縮成形した後、該金型から成形一体化物を取出し
、ベース部材１から成形用型部材２および余剰ェラスト
マ一部分３ｂを除去した後の、ェラストマー成型体３ａ
がベース部材１に硬化一体化されてなる製品を示すもの
である。

なお、この製品はェラストマー成形体部分３ａが透明な
ゴム材料からなり、一方ベース部材１は不透明なゴム材
料からなり、上記成形体部分３ａが一体化されたベース
部材１の表面にあらかじめ表示記号のＡを施したもので
あって、このものはたとえばキーボード装置におけるキ
ートップ部品として使用されるものである。

しかして、本発明においては上記したベース部材亀の絶
縁性、導電性は問われず、またその材質については各種
金属、合成樹脂、合成ゴムのいずれでもよく、このベー
ス部材の電気的性質ならびに材質については、得ようと
する電気部品の使用目的に応じて自由に選択使用できる
ものである。

一方、未硬化ェラストマー材料についても、その笹気的
性質は電気部品の使用目的に応じて決められるものであ
り、この材質はこの種従来公知の各種電気部品に用いら
れている合成ゴムなどからなるものである。他方、ェラ
ストマー成形用型部材２は、圧縮成形の際に、上記未硬
化ェラストマー材料を圧縮成型用の金型キャビティと協
働して所望の形に成形すると共に、それに設けられた閉
口ないしスリット２ａ以外の部分において「禾硬化ェラ
ストマ−材料３がベース部材１に接触しないようにベー
ス部材１を覆うものであり、これは圧縮成形用の金型内
にあって圧縮成形時の圧力に対して上記閉口ないしスリ
ット２ａが変形しないような適度の剛性と、必要ならば
適度の可榛性とを備えたものであればよく、その材質に
ついては特に限定されるものではなく、一般的には上記
禾硬化ェラストマー材料に対して剥離性の良好な合成樹
脂成形品あるいは金属からなるものとされる。

なお、この成形用型部材２について、第１図〜第３図に
示した実施態様においては、圧縮成形の後にベース部材
１から、ェラストマー材料の余剰部分３ｂと共に剥離除
去するような用い方について例示したが、これは必ずし
もそうする必要はなく、この型部村２は圧縮成形の後に
ベース部材１に接合一体化して目的とする電気部品の１
構成要素としてもよく、この場合には圧縮成形の後にェ
ラストマ−材料の余剰部分３ｂのみが剥離除去される。
第１図〜第３図の実施態様においては、板状ないしシー
ト状のベース部材１の一方の側にやはりシート状の成形
用型部材２を配置した場合について例示したが、ベース
部材１および型部材２については、その形状がシート状
のものに限定されるものでなく、これはブロック状成形
体であってもよいことはもちろんであり、また、型部材
２をベース部材１の両側に配置して、ベース部材１の両
側にェラストマー成形体３ａを一体化成形することがで
きることを理解すべきである。

つぎに、第４図以下に基づいて本発明の代表的実施態様
のいくつかを説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。

まず、第４図についてみると、これは第１図〜第３図に
説明してきた実施態様に良く似た方法で得られたキーボ
−ド装置用の押釘スイッチ部品を例示するものであって
、これは絶縁性ゴムからなるベース部材１の表面に、多
数個の絶縁性ゴムからなるキートップ部分３１ａを、ま
た裏面には導電性ゴムからなる可動接点部分３２ａをそ
れぞれ一体化成形してなるものであり、上記キートツプ
部分３１ａと可動孫点部分３２ａとは共にシート状の成
形用型部材（図示せず）と圧縮成形用金型の成形面との
助けをかりてベース部材１の両側から同時に成形一体化
したものである。

第２図は本発明の方法により得られた押錨スイッチ部品
の他の態様を示すものであって、これは絶縁性ゴムから
なるド′ーム状のベース部材１の中央部に、絶縁性ゴム
からなるキートップ部分３１ａおよび導電性ゴムからな
る可動接点部分３２ａを一体化成形してなるものであり
、この押釘スイッチ部品は、例えば第６図に示すように
、予め成形した半硬化ないし硬イＱ氏態にあるドーム状
のベース部材１の上側および下側にそれぞれプラスチッ
ク成形品からなる型部材２１および２２を配置し、上記
型部材２１の上側に未硬化絶縁性ゴム材料３１を配置す
ると共に、型部材２２の下側にも未硬化導電性ゴム材料
３２を配置し、これらを所望の成形面を形成してなる圧
縮成形用の金型４１と４２との間に収容して圧縮成形し
てなるものである。

なお、第６図において、３１ｂ，３２ｂは圧縮成形の後
、上記型部村２１および２２と共にベース部材１から極
めて容易に剥離除去される余剰部分である。第７図〜第
９図はいずれも、第５図、第６図に示す実施態様とほぼ
同様にして得られたキーボード装置用のスイッチ部品を
例示するものであって、これらは多数の押釦を平面的に
規則正しく配列してなるものである。

すなわち第７図に示すスイッチ部品は、ドーム状の凸部
を多数個設けた絶縁性ゴムからなるシート状のベース部
村１に、絶縁性ゴムからなるキートップ部分３１ａおよ
び導函性ゴムからなる可動接点部分３２ａをそれぞれ一
体化成形してなるものであり、第８図に示すスイッチ部
品は、ドーム状の凸部を多数個設けると共に隣接する凸
部の間に閥口ないしスリットｌａを設けた導電性ゴムか
らなるベース部材１に、絶縁性ゴムからなるキートップ
部分３１ａを一体化成形すると共に、上記開□ないしス
リットｌａを絶縁性ゴム３３ａで充填してなるものであ
る。さらに第９図は絶縁性ゴムからなるシート状ベース
部材１の多数個のドーム状部分の中央部に設けた閉口部
に未硬化導電性ゴム材料をもって、可動接点部分３２ａ
を一体化成形してなるものである。第１０図は、本発明
方法より得られた回路基板の一例を示すものであって、
これはたとえば合成樹脂製の絶縁性基板１をベース部村
として、これに予め設けたスリットに導電路となる導電
性ゴム部分３ａを一体化成形してなるものである。つぎ
に、第１１図はやはり本発明の方法により得られた圧薮
挟持型の棒状コネクターを例示してなるものであり、こ
れは絶縁性ゴム部分１と導電性ゴム部分３ａとを交互に
積層一体化してなるものであって、このものは第１２図
および第１３図に示すように、複数本の平行なスリット
ｌａを設けた絶縁性ゴムからなるシート状のベース部材
１上に、これとその平面形状が同形とされた複数本の平
行スリット２ａを有するシート状の型部材２を配置し、
さらにこのシート状型部材２の上に末硬イＤ導電性ゴム
材料を配置して、これらを溝様のキャビティ４１ａを設
けた上型４１および平坦な成形面を有する下型４２とか
らなる圧縮成形用金型４内に収容して圧縮成形した後、
これを上記金型４から取出して、ついで一体化成形物か
らシート状の型部材２とともに導電性ゴムの余剰部分３
ｂを剥離除去して、第１４図に示すように、絶縁性ゴム
からなるベース部材１のスリットｌａに、導露性ゴム部
分３ａが一体化成形されてなるシート状成形品を得てか
ら、このシート状成形品を導亀性ゴム部分３ａの配向方
向に直角な面に沿って切断することにより製造したもの
である。第１５図〜第２０図は、いずれも第１１図〜第
１４図に説明してきた実施態様によく似た方法で得られ
た棒状コネクターの異なる実施態様を例示してなるもの
であって、各図における１は絶縁性ゴム部分、３ａは導
電性ゴム部分である。

なお、第１５図〜第翼７図のコネクターにおける、導篭
性ゴム部分３ａの凹陥部５は、たとえば被接続体の接続
ピンを安定保持するために機能するように設計されたも
のであり、第１８図における孔部６（貫通孔でも非貫通
孔でもよい）はやはり接続ピンを保持するためのもので
あり、第１９図、第２０図における導電性ゴム部分３ａ
の突出部７は被接続体間の圧薮挟持圧力を緩和させるべ
く機能するものである。第２１図は本発明方法により得
られた「さらに他の実施態様を示すものであって、これ
は絶縁性ゴムからなるシート状ベース部村１に多数個の
貫通孔を設け、この貫通孔に導電性ゴム部分３ａを埋設
した状態で一体化成形してなるものであり「このものは
ものは表面ないし表面に適当な導電路を配設すれば回路
基板として使用することができる。

第２２図は第２１図に示す成形品を所定寸法のもとに切
断して得られた棒状コネクターを示すものであり「また
第２３図は第２２図に示すコネクターの変形を示すもの
であり「 これらコネクターにおける導電性部分３ａに
貫通孔ないし非貫通孔６を設けることは任意である。

最後に、第２４図も本発明により得られたりング状の圧
倭挟持型コネクターを例示してなるものであり、図中川
ま絶縁性ゴム部分、３ａは導電性ゴム部分である。

なお、第１１図、第１５図〜第２０図および第２４図に
示すように、導電性ゴム部分３ａと絶縁性ゴム部分１と
が交互にされたェラスチックコネクタ−については「従
釆〜予め成形された導電性ゴムシートと絶縁シートを交
互に積層一体化してフロック状体となし、しかる後に所
望の形状に切断加工することにより製造するのが一般的
とされていたのであるが、このような従釆法に比較して
し本発明によればこの種積層タイプの成形品を高い寸法
精度のもとにはるかに容易に製造できるのである。

以上説明した通り、本発明の方法は一体化されたェラス
トマー部分を有する圧薮挟持型のヱラスチックコネクタ
一「押剣スイッチ部品あるいは回路基板などの電気部品
を製造するにあたり、予め成形されたベース部材に「少
なくとも１個の関口ないしスリットを有するェラストマ
ー成形用型部村を密援配燈しト該型部材の外側に未硬化
ェラストマー材料を配置し、ついでこれらを所定の圧縮
成形用金型のキャピティ内に収容して圧縮成形し「該ラ
ストマーを硬化させると共に該ベース部材に一体化させ
るものであり、圧縮成形の後金型から取り出して一体化
成形品から余剰のェラストマー部分および必要に応じて
上記型部村を剥離除去すれば所望の電気部品が容易かつ
効率よく製造することができる。

また、本発明によれば圧縮成形に当り「ェラストマー成
形用の型部村を用いることにより「ベース部村に対して
一体化成形しようとするェラストマー部分の位置決めが
確実かつ容易なものとされるばかりでなく、未硬化ェラ
ストマー材料の余剰部分の剥離除去が極めて容易である
ので〜 この二次的に成形されるェラストマー部分が複
雑かつ高い寸法精度の要求されるものであっても極めて
容易に製造することができるので「その実用的作用効果
はすこぶる大である。図面の簡単な説明第１図は本発明
方法を実施するに当り圧縮成形用金型に仕込まれる部村
の基本的配置状態を説明するための分解斜視図〜第２図
は上記部村が圧縮成形用金型に仕込まれた状態の断面図
、第３図は第２図の金型で得られた成形品の斜視図であ
る。

第４図は本発明方法により得られたスイッチ部品の一例
を示す−部切欠断面で表した斜視図、第５図は押卸スイ
ッチ部品の断面図、第６図は第５図の押卸スイッチ部品
を圧縮成形する状態を示す断面図である。第７図〜第９
図はいずれも本発明方法により得られたキーボード装置
用スイッチ部品の異なる態様を例示してなる断面図であ
り「第１０図は回路基板の一例を示す一部切欠断面で表
わした斜視図である。第１１図は本発明方法により得ら
れた圧薮挟持型棒状コネクターの一例を示す斜視図「第
１２図は上記コネクターを圧縮成形する状態を示す断面
図、第１３図は第１２図の一部拡大断面図、第１４図は
上記圧縮成形の後に得られた成形品の斜視図である。第
１七図〜第２０図はいずれも本発明方法により得られた
圧綾挟持型棒状コネタター−の異なる態様を例示してな
る斜視図である。第２１図は本発明方法により得られた
回路基板として使用可能な板状成形品を例示する斜視図
、第２２図〜第２４図はいすれもコネクターとして使用
可能な棒状およびリング状成形品を例示してなる斜視図
である。１・・・ベース部材、ｌａ…閉口ないしスリッ
ト、２，２１，２２・・・ヱラストマー成形用型部材、
２ａ・・・開□ないしスリット、３・・・未硬化ェラス
トマ−材料、３ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ・・・成形
ェラストマー部分、３ｂ，３１ｂ，３２ｂ・・・余剰ェ
ラストマー部分、４，４１，４２・・・圧縮成形用金型
、１４ａ・・・成形面、４１ｂ・・・突条部分、４１ｃ
…オーバーフロー溝。

第ｌ図 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図 第６図 第９図 第１０図 第ｌ１図 第ｌ２図 第ｌ３図 第ｌ４図 第２４図 第ｌ５図 第ー６図 第１７図 第ｌ８図 第！９図 第２０図 第２１図 第２２図 第２３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁性もしくは導電性材料からなるベース部材に、
   少なくとも１個の開口ないしスリツトを有するエラスト
   マー成形用型部材を密接配置し、該型部材の外側に未硬
   化導電性もしくは絶縁性エラストマー材料を配置し、つ
   いでこれらを所定の圧縮成形用金型ののキヤビテイ内に
   収容して圧縮成形し、該エラストマーを硬化させると共
   に該ベース部材に一体化させることを特徴とするエラス
   トマー部分を有する電気部品の製造方法。