CN103377840A - 防水型电子部件 - Google Patents

Abstract

一种即便热熔树脂收缩也能维持防水性的防水型电子部件。采用在通过由第1树脂形成的主体构件的露出端面和由第2树脂形成的壳体构件的容纳部构成的空隙部中填充热熔树脂以使得多个端子以及多个端子与多个布线构件的接合部被覆盖的结构，并且以使得第2树脂的临界表面张力小于第1树脂的临界表面张力的方式选择材料。由此，即使在热熔树脂收缩并且体积减小的情况下，与由第2树脂形成的壳体构件的容纳部相接的热熔树脂剥离而与露出端面相接的热熔树脂不发生剥离，因此露出端面与热熔树脂的水密封性得以保持，并且由热熔树脂覆盖的多个端子以及与多个端子接合的布线构件的接合部不会发生浸水，从而能够维持防水性。

Description

防水型电子部件

技术领域

本发明涉及一种防水型电子部件，尤其涉及将导线等连接至插入成型的端子且进一步通过树脂对端子和导线等的连接部进行封固而使连接部也防水的防水型电子部件。

背景技术

在车载电子部件中，有时电子部件的安装位置和信号处理电路基板之间的距离会分离。因此，有时利用导线等连接在两者之间，或者经由结合有用于固定电子部件的螺纹孔等功能的其它部件来电连接电子部件和电路基板。尽管电子部件本身具有防水构造，但需要使电子部件与导线或其它部件之间的连接部具有防水构造。在这样的防水型电子部件中，常采用将导线等布线构件接合在端子上，并用热熔树脂对端子以及端子和布线构件的接合部进行封固以维持端子部的防水性的构造。

作为具有这样的防水构造的防水型电子部件的现有例，专利文件1中公开了一种温度传感器。如图7所示那样，对比文件1中公开的温度传感器具有压接端子920、930、温度检测元件910、壳体940以及图中未示出的热熔树脂。

压接端子920、930具有压接部922、932以及与该压接部922、932形成为一体的连接部923、933，压接部922、932形成有切开线束的覆层而与导体内部连接的压接切缝921、931。另外，温度检测元件910的导线911、912连接至压接端子920、930的连接部923、933。

壳体940具有容纳温度检测元件910的前端侧封闭的元件容纳部941、在元件容纳部941的入口侧保持压接端子920、930的端子保持部943以及将端子保持部943围住的周壁944，在温度检测元件910被容纳在壳体940内的状态下，在元件容纳部941以及周壁944内侧填充热熔树脂。

专利文献1：日本特开2006-250763号公报

在专利文献1所示的温度传感器中，通过将热熔树脂填充到周壁944的上表面，能够在热熔树脂与元件容纳部941的外周壁及端子保持部943紧密接合的状态下，利用热熔树脂覆盖住温度检测元件910、压接端子920、930以及图中未示出的线束，因此能够防止从外部浸水并维持防水性。

然而，热熔树脂在填充时被加热，在熔融状态下填充到元件容纳部941中然后冷却固化，但热熔树脂在固化时体积减小或是在温度下降时进一步收缩。由于难以避免随着热熔树脂固化以及温度下降而发生的收缩，因此存在在热熔树脂固化时热熔树脂从元件容纳部941的外周壁及端子保持部943剥离而产生缝隙的可能性。另外，即使在制造刚结束之后不发生剥离也有应力残留，因此还存在由于温度、湿度等环境导致之后发生剥离的情况。

由于不能确定热熔树脂发生剥离的部位，因此当端子保持部943剥离时，有水等从外部浸入至压接端子920、930的风险，存在防水性出现问题的可能性。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种即使热熔树脂发生收缩也能够维持防水性的防水型电子部件。

为了解决这一问题，技术方案1中记载的防水型电子部件，包括：主体构件，由多个端子和第1树脂通过插入成型而形成该主体构件，具有向外部方向露出所述端子的露出端面；以及壳体构件，由第2树脂构成，并具有容纳所述多个端子及所述露出端面的容纳部，在所述多个端子上分别接合有多个布线构件，在由所述主体构件的所述露出端面和所述壳体构件的所述容纳部构成的空隙部中，以使得至少所述多个端子以及所述多个端子与所述多个布线构件的接合部被覆盖的方式，填充有热熔树脂，所述防水型电子部件的特征在于，所述第2树脂的临界表面张力小于所述第1树脂的临界表面张力。

技术方案2中记载的防水型电子部件的特征在于，所述第1树脂是聚苯硫醚（以下称为PPS）或液晶高分子聚合物（以下称为LCP），所述第2树脂是聚甲基戊烯（以下称为PMP）。

技术方案3中记载的防水型电子部件的特征在于，所述第1树脂是聚对苯二甲酸丁二醇酯（以下称为PBT），所述第2树脂是聚苯硫醚（PPS）或液晶高分子聚合物（LCP）或聚甲基戊烯（PMP）。

发明效果

当热熔树脂所附着的对象物质的临界表面张力大时，热熔树脂的附着力强，而当对象物质的临界表面张力小时，热熔树脂的附着力弱。因此，在热熔树脂附着在临界表面张力不同的两种物质上的情况下，表现出临界表面张力较小的物质上热熔树脂容易剥离这样的状况。

根据技术方案1的发明，由于采用与作为主体构件的材料的第1树脂的临界表面张力相比，作为壳体构件的材料的第2树脂的临界表面张力较小的结构，因此即使在热熔树脂收缩导致体积减小从而最终发生剥离的情况下，附着在由第2树脂构成的壳体构件的容纳部上的热熔树脂发生剥离，而附着在露出端面上的热熔树脂不发生剥离。

由此，主体构件的露出端面与热熔树脂之间的水密峰性得以确保，被热熔树脂覆盖的从露出端面露出的多个端子以及与多个端子接合的布线构件的接合部处不会发生浸水，因此具有能够维持防水型电子部件的防水性的效果。

根据技术方案2的发明，将耐热劣化特性良好的PPS或LCP用于作为主体构件的材料的第1树脂，将PMP用于作为壳体构件的材料第2树脂，因此使由PMP构成的壳体构件的临界表面张力比由PPS及LCP构成的主体构件的临界表面张力小。由此即便热熔树脂发生收缩，热熔树脂也仅从壳体构件的容纳部剥离而主体构件的露出端面与热熔树脂仍保持附着，从而确保金属端子的水密封性，因此能够提供耐热特性良好并维持防水性的防水型电子部件。

根据技术方案3的发明，将加工特性好并且市场性好的PBT用于作为主体构件的材料的第1树脂，将PPS或LCP或PMP用于作为壳体构件的材料的第2树脂，因此使由PPS或LCP或PMP构成的壳体构件的临界表面张力小于由PBT构成的主体构件的临界表面张力。由此即使热熔树脂发生收缩，热熔树脂也仅从壳体构件的容纳部剥离而主体构件的露出端面与热熔树脂仍保持附着，从而确保金属端子的水密封性，因此能够提供市场性好且维持防水性的防水型电子部件。

由此可知，根据本发明，能够提供即使热熔树脂发生收缩也能维持防水性的防水型电子部件。

附图说明

图1示出本发明实施方式的防水型检测开关，（a）为俯视图，（b）为正视图。

图2是本实施方式的防水型开检测开关的分解立体图。

图3是示出本实施方式的防水型检测开关的构造的图1（a）的A-A截面图。

图4是示出本实施方式的防水型检测开关中加热熔融的热熔树脂填充在空隙部中的状态的图1（a）的A-A位置的截面图。

图5是示出本实施方式的防水型检测开关中热熔树脂收缩的状态的图1（a）的A-A位置的截面图。

图6是示出本实施方式的防水型检测开关中热熔树脂进一步收缩的状态的图1（a）的A-A位置的截面图。

图7是示出现有的防水型电子部件的结构的分解立体图。

符号说明

1   盖部

1a  孔部

1b  方孔

2   主体构件

2a  露出端面

2b  滑块容纳部

2c  卡合爪部

3   端子

3a  固定触点

4   滑块

4a  检测部

4b  可动触点

5   垫片

5a  拱顶部

5b  中央孔部

6   回位弹簧

7   壳体构件

7a  容纳部

7b  内侧面

7c  空隙部

8   布线构件

8a  接合部

11  热熔树脂

11a 开放面

31  收缩力

具体实施方式

下面针对本发明实施方式所涉及的防水型电子部件进行说明。

此外，虽然本实施方式中说明的防水型电子部件是检测检测部4a的操作的防水型检测开关，但本发明的实施方式不局限于此，其也适用于防水型的编码器或防水型非接触传感器等各种防水型电子部件。

首先参照图1说明本实施方式涉及的防水型检测开关。图1是示出防水型检测开关的图，（a）为俯视图，（b）为正视图。

如图1（a）和（b）所示，本实施方式涉及的防水型检测开关由盖部1、主体构件2以及壳体部件7等构成，垫片5的一部分以及滑块4的一部分从盖部1的上表面突出。

接着参照图2说明本实施方式涉及的防水型检测开关的构成部件。图2是示出本实施方式的防水型检测开关的构成部件的分解立体图。

盖部1由成型材料等形成为下方开放的大致箱状，盖部1上表面具有供垫片5的一部分插通的孔部1a，其侧面设置有用于卡止主体构件2的多个方孔1b。

滑块4形成为大致矩形的筒状，其一端侧的上表面具有向上方突出的检测部4a。

主体构件2由第1树脂形成为上方开放的大致箱状，大致箱状的内侧为容纳滑块4等的滑块容纳部2b，底面部的下表面侧为向下方露出的露出端面2a。另外，在露出端面2a上通过插入（insert）成型等设置由金属形成为大致板状的多个端子3，多个端子3的每一个的一侧向滑块容纳部2b突出形成多个固定触点3a，另一侧从露出端面2a向下方突出。

壳体构件7由第2树脂形成为截面呈矩形形状的两端开放的筒状，筒状的内空间是容纳端子3等的容纳部7a，容纳部7a上部的开放端附近具有用于保持主体构件2的露出端面2a的外周的凹陷部。此外，也可以在壳体构件7上设置用于将本实施方式涉及的防水型检测开关安装在所要应用的产品上的安装形状等。

在本发明实施方式的防水型电子部件中，对于用于壳体构件7的第2树脂和用于主体构件2的第1树脂方面，以使得第2树脂的临界表面张力小于第1树脂的临界表面张力的方式选择材料。

可动触点4b由磷青铜等具有导电性的金属形成为其截面大致呈“コ”字形状。

垫片5由橡胶等具有弹性的材料形成为大致板状，其一端侧的上表面设置有向上方突出的拱顶部5a，在拱顶部5a的中央设置有滑块4的检测部4a被压入到其中的中央孔部5b。

回位弹簧6是由弹簧用不锈钢线等制作的压缩弹簧。

布线构件8是利用绝缘材料包覆由铜线等构成的芯线而成的线缆，其一端侧的覆层被局部地去除而使芯线露出。

接着，以下参照图3说明本实施方式涉及的防水型检测开关的组装构造。图3是示出本实施方式的防水型检测开关的构造的图1（a）的A-A截面图。但是图3示出向空隙部7c填充热熔树脂之前的状态。

可动触点4b保持在滑块4的内侧，保持可动触点4b的滑块4能够在上下方向上滑动地容纳在主体构件2的滑块容纳部2b。

将垫片5载置在主体构件2的上端面上以使得塞住滑块容纳部2b的开放端。另外，滑块4的检测部4a压入到垫片5的拱顶部5a的中央孔部5b中，因而滑块4的检测部4a和垫片5的中央孔部5b具有水密封性。

在垫片5的上方载置盖部1，并使主体构件2的卡合爪部2c（参照图2）卡合在盖部1侧面的方孔1b（参照图2）中，从而使得盖部1和主体构件2固定。由此，通过使垫片5被盖部1的内底面和主体构件2的上表面夹持，并且垫片5与主体构件2的上端面紧贴，使主体构件2的滑块容纳部2b具有水密封性。

另外，在滑块4的下表面和主体构件2的滑块容纳部2b的内底面之间设置回位弹簧6。通过回位弹簧6，滑块4被向上方施力，滑块4的上表面与垫片5的下表面抵接而停止。

此外，使向滑块容纳部2b突出的多个固定触点3a各自具有预定的长度及形状，多个端子3分别为通用端子或常开端子或通用常闭端子。

从主体构件2的露出端面2a向下方突出的多个端子3上分别通过焊接等连接有布线构件8的一端侧的露出的芯线。将布线构件8的芯线和芯线与端子3接合的部分作为接合部8a。

壳体构件7的容纳部7a的一侧的开放端被保持在主体构件2的露出端面2a的外周，容纳部7a形成为一侧的开放端被主体构件2的露出端面2a塞住而仅另一侧的开放端开放的空隙部7c。空隙部7c中露出有从主体构件2的露出端面2a的下表面突出的多个端子3以及端子3和布线构件8的接合部8a，被绝缘材料包覆的布线构件8从空隙部7c的开放端向防水型检测开关的外向延伸。

接着，参照图4到图6，说明当在壳体构件7的空隙部7c中填充热熔树脂11并且热熔树脂11固化并冷却的情况下发生的因收缩导致的热熔树脂11的形变情况和本发明的效果。

图4是示出加热熔融的热熔树脂11填充到空隙部7c中的状态的图1（a）的A-A位置的截面图。另外，图5是示出填充在空隙部7c中的热熔树脂11固化并冷却而收缩、热熔树脂11的开放面11a侧发生凹陷的状态的图1（a）的A-A位置的截面图。另外，图6是示出热熔树脂11进一步收缩、热熔树脂11的开放面11a以外的面也产生收缩的状态的图1（a）的A-A位置的截面图。

当加热而熔融的热熔树脂11填充到由主体构件2的露出端面2a和壳体构件7的容纳部7a构成的空隙部7c中时，如图4所示，热熔树脂11附着在露出端面2a和容纳部7a的内侧面7b上。此时，填充了切实地覆盖端子3以及接合部8a的量的热熔树脂11，填充的热熔树脂11的一个面成为面向空间的开放面11a。

若填充到空隙部7c，则热熔树脂11固化并冷却下来，但伴随着固化和冷却，热熔树脂11发生收缩。当填充在空隙部7c中的热熔树脂11收缩并且体积减小时，由于体积减小而产生向热熔树脂11的大致中心方向收缩的收缩力31。

当收缩力作用于热熔树脂11时，如图5所示，热熔树脂11的开放面11a发生形变变为凹陷状。然而，与主体构件2的露出端面2a相接的热熔树脂11以及与壳体构件7的容纳部7a的内侧面7b相接的热熔树脂11由于分别附着在露出端面2a以及内侧面7b上，因此由于热熔树脂11与露出端面2a以及热熔树脂11与内侧面7b的附着力而不发生形变。

当热熔树脂11的开放面11a发生形变时，因体积减小导致的收缩力31被缓解，通常，在开放面11a上产生凹陷的状态下热熔树脂11的固化及冷却结束。

然而，根据热熔树脂11的加工条件等，也存在仅通过开放面11a的凹陷不能使收缩力31充分缓和，因而热熔树脂11进一步收缩的情况。另外，即使在开放面11a发生形变的状态下热熔树脂11的固化和冷却结束的情况下，也存在由于随时间的变化或由于热循环而使热熔树脂11进一步收缩的情况。

当在热熔树脂11的开放面发生形变之后，热熔树脂11进一步收缩而体积减小时，热熔树脂11的开放面11a进一步凹陷，并且在与主体构件2的露出端面2a相接的热熔树脂11以及与壳体构件7的容纳部7a的内侧面7b相接的热熔树脂11处，分别作用有要从露出端面2a或内侧面7b剥离的收缩力31。

然而，根据物质的临界表面张力的特性，就填充在空隙部7c中的热熔树脂11与对象物质的附着力而言，当热熔树脂11附着的对象物质的临界表面张力较大时与热熔树脂11的附着力较强，当对象物质的临界表面张力较小时与热熔树脂11的附着力较弱。因此，在热熔树脂11附着在临界表面张力不同的两种物质上的情况下，表现出附着在临界表面张力较小的物质上的热熔树脂11容易剥离的状况。

在本发明实施方式的防水型检测开关中，采用在由主体构件2的露出端面2a和壳体构件7的容纳部形成的空隙部7c中填充热熔树脂11以使得多个端子3以及多个端子3与多个布线构件8的接合部8a被覆盖的结构，对用于壳体构件7的第2树脂和用于主体构件2的第1树脂方面，以使得第2树脂的临界表面张力小于第1树脂的临界表面张力的方式选择材料。

在热熔树脂11附着在临界表面张力不同的两种物质上的状态下，当热熔树脂11收缩并且体积减小时，附着在临界表面张力较小的物质上的热熔树脂11容易发生剥离，因此如图6所示，附着在由临界表面张力较小的第2树脂构成的壳体构件7的容纳部的内侧面7b上的热熔树脂11先剥离。

若热熔树脂11从壳体构件7的容纳部7a的内侧面7b剥离，与内侧面7b相接的热熔树脂11因收缩力31而发生形变，热熔树脂11的收缩力31被缓解而变小，因而主体构件2的露出端面2a和热熔树脂11仍保持附着。由此，主体构件2的露出端面2a与热熔树脂11之间的水密封性得以保持，由热熔树脂11覆盖的、多个端子3以及多个接合部8a处不会发生浸水，因此能够维持防水型电子部件的防水性。

如上所述，本发明的实施方式中的防水型检测开关包括由多个端子3和第1树脂通过插入成型而形成且具有端子3向外部方向露出的露出端面2a的主体构件2、以及具有容纳多个端子3和露出端面2a的容纳部7a的由第2树脂构成的壳体构件7，多个端子3上分别接合有多个布线构件8，在由主体构件2的露出端面2a和壳体构件7的容纳部7a形成的空隙部7c中填充热熔树脂11以使得至少多个端子3以及多个端子3与多个布线构件8的接合部8a被覆盖，该防水型检测开关的特征在于，所述第2树脂的临界表面张力小于所述第1树脂的临界表面张力。

由于采用与作为主体构件2的材料的第1树脂的临界表面张力相比，作为壳体构件7的材料的第2树脂的临界表面张力较小的结构，因此即使在热熔树脂11收缩并且体积减小的情况下，与由第2树脂构成的壳体构件7的容纳部7a相接的热熔树脂11发生剥离，而与露出端面2a相接的热熔树脂11不发生剥离。

因此，即使在热熔树脂11收缩并且体积减小的情况下，主体构件2的露出端面2a与热熔树脂11之间的水密封性得以确保，被热熔树脂11覆盖的从露出端面2a露出的多个端子3以及与多个端子3接合的布线构件8的接合部8a处不会发生浸水，因此具有能够维持防水型检测开关的防水性的效果。

[实施方式的第1实施例]

在本发明实施方式涉及的第1实施例的防水型检测开关中，将聚苯硫醚（PPS）或液晶高分子聚合物（LCP）用于作为主体构件2的材料的第1树脂，将聚甲基戊烯（PMP）用于作为壳体构件7的材料的第2树脂。

在通过焊接将布线构件8接合至端子3的各种用途的情况下，根据焊接的方法，存在多个端子3长时间在高温下加热，通过插入成型而设置有多个端子3的主体构件2的温度升高的情况。另外，根据防水型检测开关要组装的目标，存在防水型检测开关在特别高的温度环境下使用的情况。

在这种用途的防水型检测开关中，要求特别高的耐热特性，因此优选的是对于主体构件2使用耐热劣化特性良好的PPS或LCP。

在将PPS或LCP用于作为主体构件2的材料的第1树脂的情况下，若把PMP用于作为壳体构件7的材料的第2树脂，则由于PMP的临界表面张力比PPS以及LCP的临界表面张力小，因此即使热熔树脂11收缩，也能确保从主体构件2的露出端面2a露出的多个端子3以及接合至多个端子3的布线构件8的接合部8a的水密封性，维持防水型电子部件的防水性。

此外，PPS、LCP以及PMP的临界表面张力如下所述。但是，下述的临界表面张力的数值根据文献以及材料的级别等或多或少地有所不同。

·聚甲基戊烯（PMP）-24（dyne/cm）

·聚苯硫醚（PPS）-38（dyne/cm）

·液晶高分子聚合物（LCP）-40～43（dyne/cm）

实施方式的第2实施例

在本发明实施方式涉及的第2实施例的防水型检测开关中，将聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）用于作为主体构件2的材料的第1树脂，将聚苯硫醚（PPS）或液晶高分子聚合物（LCP）或聚甲基戊烯（PMP）用于作为壳体构件7的材料的第2树脂。

在将布线构件8通过机械加工接合至端子3的各种用途的情况等下，在不要求特别高的耐热特性的情况下，优选的是将加工特性较好并且市场性好的PBT用作作为主体构件2的材料的第1树脂。

在将PBT用于第1树脂的情况下，若把PPS或LCP或PMP用于作为壳体构件7的材料的第2树脂时，由于PPS或LCP或PMP的临界表面张力比PBT的临界表面张力小，因此即使热熔树脂11收缩，也能确保从主体构件2的露出端面2a露出的多个端子3以及接合至多个端子3的布线构件8的接合部8a的水密封性，维持防水型电子部件的防水性。

此外，PPS、LCP、PMP以及PBT的临界表面张力如下所述。但是，下述的临界表面张力的数值根据文献以及材料的级别等或多或少地有所不同

·聚甲基戊烯（PMP）-24（dyne/cm）

·聚苯硫醚（PPS）-38（dyne/cm）

·液晶高分子聚合物（LCP）-40～43（dyne/cm）

·聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）-43（dyne/cm）

以上对本发明实施方式涉及的防水型检测开关进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围可以进行多种改变来实施本发明。

例如可以作出如下变形来进行实施，这些实施方式也属于本发明的技术范围。

（1）在本实施方式中，采用将布线构件作为线缆并使端子与线缆接合的结构，但也可以不使线缆与端子直接接合而通过连接用的金属构件使线缆与端子连接，或者也可以利用连接器这样的部件来接合线缆和端子。

（2）在本实施方式中，对于用于壳体构件的第2树脂和用于主体构件的第1树脂，以使得第2树脂的临界表面张力小于第1树脂的临界表面张力的方式选择材料，从而确保防水型检测开关的防水性，但进一步地，也可以使壳体构件的容纳部的内壁面平滑，在主体构件的露出端面上设置凸凹形状，从而使热熔树脂难以从主体构件的露出端面剥离。

Claims (3)

1.一种防水型电子部件，包括：

主体构件，由多个端子和第1树脂通过插入成型而形成该主体构件，具有向外部方向露出所述端子的露出端面；以及

壳体构件，由第2树脂构成，并具有容纳所述多个端子及所述露出端面的容纳部，

在所述多个端子上分别接合有多个布线构件，

在由所述主体构件的所述露出端面和所述壳体构件的所述容纳部构成的空隙部中，以使得至少所述多个端子以及所述多个端子与所述多个布线构件的接合部被覆盖的方式，填充有热熔树脂，

所述防水型电子部件的特征在于，

所述第2树脂的临界表面张力小于所述第1树脂的临界表面张力。

2.根据权利要求1所述的防水型电子部件，其特征在于，

所述第1树脂是聚苯硫醚或液晶高分子聚合物，所述第2树脂是聚甲基戊烯。

3.根据权利要求1所述的防水型电子部件，其特征在于，

所述第1树脂是聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述第2树脂是聚苯硫醚或液晶高分子聚合物或聚甲基戊烯。

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