CN111740281B - 带有连接器的盒、带有连接器的线束以及发动机控制单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供连接器部与盒的接合性优异的带有连接器的盒、带有连接器的线束以及发动机控制单元。一种带有连接器的盒,其具备盒、以及固定于所述盒的连接器部,所述盒具有贯通孔,所述连接器部具备支承多个端子的芯部、以及将所述盒中的所述贯通孔的周围的区域与所述芯部的一部分一体地成型而成的罩部,该带有连接器的盒进一步具备介于所述盒与所述罩部之间的粘接层,所述粘接层的构成材料为包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂。

Description

带有连接器的盒、带有连接器的线束以及发动机控制单元
技术领域
本发明涉及带有连接器的盒、带有连接器的线束以及发动机控制单元。
背景技术
专利文献1中,作为车辆的发动机控制单元,公开了具备收纳电路基板的金属制造的框体、以及利用有机硅系湿气固化型粘接剂固定于框体的连接器的结构。上述框体具备具有侧面开口部的盒(case)、以及覆盖盒的上表面开口部的罩。上述连接器具备多个销状的端子、以及支承上述端子的树脂制造的壳体(housing)。上述壳体的中间部以配置在上述侧面开口部的状态被盒和罩夹住。其结果,上述壳体的一部分配置在框体内,其余部分配置在框体外。线束与上述连接器连接。藉由该线束,将电路基板与发动机所具备的电子设备电连接。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本特开2017-004698号公报
发明内容
[发明所要解决的课题]
期望包括线束的发动机控制单元(ECU)的小型化、轻量化。
以往,进行燃料喷射的控制等的ECU被配置在汽车的发动机室的角落等远离发动机的位置。因此,连接ECU与发动机的线束的长度较长。在上述现有结构的ECU中得到了下述见解:在为了缩短线束而将上述ECU配置在发动机附近时,连接器可能会产生裂纹。由于产生裂纹,连接器与盒的粘接状态可能会变得不稳定。因此,期望即使在被施加热循环、进而在被施加振动的使用环境下也能够维持连接器与盒的接合状态。
因此,本发明的一个目的在于提供一种连接器部与盒的接合性优异的带有连接器的盒。另外,本发明的另一目的在于提供一种连接器部与盒的接合性优异的带有连接器的线束以及发动机控制单元。
用于解决课题的手段
本发明的带有连接器的盒具备:
盒;以及
固定于所述盒的连接器部,
所述盒具有贯通孔,
所述连接器部具备:
支承多个端子的芯部;以及
将所述盒中的所述贯通孔的周围的区域与所述芯部的一部分一体地成型而成的罩部,
该带有连接器的盒进一步具备介于所述盒与所述罩部之间的粘接层,
所述粘接层的构成材料为包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂。
本发明的带有连接器的线束具备:
本发明的带有连接器的盒;以及
与所述端子的端部连接的线束,
所述线束的全长小于800mm。
本发明的带有连接器的发动机控制单元具备:
本发明的带有连接器的盒、或者本发明的带有连接器的线束;以及
被收纳在所述盒中且与所述端子的一端连接的电路基板。
发明效果
本发明的带有连接器的盒、本发明的带有连接器的线束以及本发明的发动机控制单元中,连接器部与盒的接合性优异。
附图说明
图1是示出实施方式的带有连接器的盒的概要立体图。
图2是示出实施方式的带有连接器的线束和发动机控制单元的概要侧视图。
图3是示出将图1所示的实施方式的带有连接器的盒以(III)-(III)切断线切断的状态的部分截面图。
图4是说明实施方式的带有连接器的盒的制造方法的分解立体图。
图5是将图1所示的实施方式的带有连接器的盒中的带有单点划线圆(V)的部位放大示出的示意图。
图6A是说明剪切拉伸试验的试验片的图,其示出了注射成型前的状态。
图6B是剪切拉伸试验的试验片的俯视图。
图6C是剪切拉伸试验的试验片的侧视图。
图7是说明漏气试验的试验方法的图。
具体实施方式
[本发明的实施方式的说明]
首先列出本发明的实施方式进行说明。
(1)本发明的一个方式的带有连接器的盒具备:
盒;以及
固定于所述盒的连接器部,
所述盒具有贯通孔,
所述连接器部具备:
支承多个端子的芯部;以及
将所述盒中的所述贯通孔的周围的区域与所述芯部的一部分一体地成型而成的罩部,
该带有连接器的盒进一步具备介于所述盒与所述罩部之间的粘接层,
所述粘接层的构成材料为包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂。
在上述现有结构的ECU中,连接器的壳体(housing)与框体的盒(case)独立地进行制造。另外,上述现有的壳体通过一次性注射成型来制造。与之相对,本发明的带有连接器的盒具备芯部和罩部这样的两个部件。于是,将这两个部件分阶段地制造。另外,本发明的带有连接器的盒中,盒具有贯通孔,罩部与盒相接地设置在盒中的贯通孔附近的区域,并且经贯通孔与芯部一体化。这样的本发明的带有连接器的盒与上述现有的结构完全不同。
进而,本发明的带有连接器的盒中,介于罩部与盒之间的粘接层的构成材料为包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂这样的特定的粘接剂。
上述特定的粘接剂与罩部的构成材料、例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)之类的热塑性树脂的接合性优异。另外,上述特定的粘接剂与金属的接合性优异。例如,即使是盒为铝基合金的压铸材料且不施以表面处理,上述特定的粘接剂与盒的接合性也优异。具有由这样特定的粘接剂形成的粘接层的本发明的带有连接器的盒即使在被施加热循环的使用环境下,罩部与盒的接合性也优异(参照后述的试验例1)。另外,本发明的带有连接器的盒即使在被反复施加热循环和振动的使用环境下、例如在配置于发动机的正上方这样的发动机附近的情况下,通过上述粘接层的作用,罩部与盒也不容易剥离。进而,本发明的带有连接器的盒中,通过上述粘接层的作用,密封性也优异(参照后述的试验例2)。
上述的特定的粘接剂在利用注射成型制造罩部的情况下,能够在注射成型时的压力和热的作用下发生固化。因此,在使用上述特定的粘接剂时,能够在形成粘接层的同时,利用粘接层将罩部与盒接合。这样的本发明的带有连接器的盒能够减少工序数,制造性也优异。
此外,将本发明的带有连接器的盒配置在发动机附近、例如发动机的正上方的情况下,与配置在发动机室的角落等的情况相比,能够缩短与连接器部连接的线束的长度。其理由代表性地是由于发动机所具备的连接有线束的电子设备(例如燃料喷射用的线圈、火花塞等)被配置在发动机的上部。由于线束被缩短,因此本发明的带有连接器的盒有助于包含线束的发动机控制单元的小型化、轻量化。本发明的带有连接器的盒被用于车载发动机的控制单元的情况下,有助于车载部件的小型化、轻量化、进而有助于燃料效率的提高。
(2)作为本发明的带有连接器的盒的一例,可以举出以所述粘接剂作为100质量%,所述粘接剂包含0.5质量%以上2质量%以下的所述氨基系硅烷偶联剂的方式。
上述方式中,由于适当地包含氨基系硅烷偶联剂,因此罩部与盒的接合性优异。
(3)作为本发明的带有连接器的盒的一例,可以举出所述粘接层的厚度为0.1mm以上0.5mm以下的方式。
上述方式中,由于具备满足上述特定厚度的粘接层,因此能良好地维持罩部与盒的粘接状态、并且基于粘接层的密封性也优异。
(4)作为本发明的带有连接器的盒的一例,可以举出所述罩部的构成材料为包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的树脂组合物的方式。
由上述特定的树脂组合物形成的罩部与由上述特定的粘接剂形成的粘接层的粘接性优异。另外,上述特定的树脂组合物的韧性优异。因此,罩部不容易翘曲。由此,上述方式中,罩部与盒的接合性更为优异。由于具有韧性,上述罩部即使在与金属、例如铝基合金相接地设置并在被反复施加热循环、进而反复施加振动的使用环境下、例如在配置于发动机的正上方这样的发动机附近的情况下,也不容易产生裂纹。因此,上述方式能够适当地用于被配置在发动机的正上方这样的发动机附近的情况。
(5)作为本发明的带有连接器的盒的一例,可以举出在所述盒的表面中的所述粘接层的形成区域具备激冷层的方式。
表面具备激冷层的盒可以说在制造过程中未实施用于除去激冷层的表面处理。通过省略上述表面处理,能够减少工序数,上述方式的制造性优异。
(6)作为本发明的带有连接器的盒的一例,可以举出所述盒为压铸材料的方式。
上述方式中所具备的盒能够利用压铸法容易地制造。从盒容易制造的方面出发,上述方式的制造性更优异。
(7)作为上述(6)的带有连接器的盒的一例,可以举出所述盒的构成材料为铝基合金的方式。
与盒的构成材料为例如铁基合金等的情况相比,上述方式更为轻量。另外,盒的热传导性优异。因此,热不容易聚拢在粘接层等。其结果可降低与热循环相伴的粘接层的热变性等。因此,可良好地维持罩部与盒的粘接状态。
(8)作为上述(7)的带有连接器的盒的一例,可以举出所述铝基合金包含1质量%以上30质量%以下的Si的方式。
包含Si(硅)的铝基合金的热膨胀系数容易减小。因此,盒的热膨胀系数与粘接层的热膨胀系数之差容易减小。其结果可抑制粘接层中的接合界面处的破坏。因此,粘接层与盒良好地接合。这样的上述方式中,罩部与盒的接合性提高。另外,上述方式中具备的盒的铸造性优异。从盒容易制造的方面出发,上述方式的制造性更优异。进而,通常在由包含Si的铝基合金形成的压铸材料的表面存在激冷层。在将树脂注射成型(嵌件成型)至具有激冷层的压铸材料时,激冷层会妨碍压铸材料与树脂成型体的密合。与之相对,上述方式中,即使如上所述不进行激冷层的除去之类的表面处理,也可以利用粘接层将罩部与盒良好地接合。由于不需要上述表面处理,因此上述方式的制造性也优异。
(9)作为本发明的带有连接器的盒的一例,可以举出所述盒具备用于安装于发动机的固定片的方式。
上述方式中,由于容易固定于发动机,因此安装作业性优异。
(10)作为本发明的带有连接器的盒的一例,可以举出被安装于发动机的正上方的方式。
上述方式能够缩短与连接器部连接的线束的长度。因此,上述方式有助于包含线束的发动机控制单元的小型化、轻量化。
(11)作为本发明的带有连接器的盒的一例,可以举出与所述端子的一端连接的电路基板进行发动机的燃料喷射和发动机的点火中的至少一者的控制的方式。
进行发动机的燃料喷射的喷射器或发动机的火花塞代表性地设于发动机的上部。因此,上述方式中,特别通过配置在发动机的正上方而能够缩短线束的长度。因此,上述方式有助于包含线束的发动机控制单元的小型化、轻量化。
(12)作为上述(9)至(11)中任一项所述的带有连接器的盒的一例,可以举出所述发动机为汽车的发动机的方式。
上述方式中,如上所述,通过配置在发动机的正上方这样的发动机附近,能够缩短线束的长度。因此,上述方式能够以包含线束的状态构建出比现有的结构更小型、轻量的发动机控制单元。这样的方式有助于燃料效率的提高。
(13)本发明的一个方式的带有连接器的线束具备:
上述(1)至(12)中任一项所述的带有连接器的盒;以及
与所述端子的端部连接的线束,
所述线束的全长小于800mm。
本发明的带有连接器的线束中,由于线束的全长小于800mm、为较短的长度,因此可以配置在发动机的正上方这样的发动机附近进行利用。本发明的带有连接器的线束由于具备上述本发明的带有连接器的盒,因此即使配置在发动机附近,也能够良好地维持罩部与盒的粘接状态。
(14)本发明的一个方式的发动机控制单元(ECU)具备:
上述(1)至(12)中任一项所述的带有连接器的盒、或者上述(13)的带有连接器的线束;以及
被收纳在所述盒中且与所述端子的一端连接的电路基板。
本发明的ECU由于具备本发明的带有连接器的盒或者本发明的带有连接器的线束,因此即使配置在发动机的正上方这样的发动机附近,也能够良好地维持罩部与盒的粘接状态。另外,本发明的ECU中,由于能够缩短线束、或者线束短,因此比上述现有的结构更小型、轻量。
[本发明的实施方式的详情]
以下参照附图具体说明本发明的实施方式。图中,相同符号表示相同名称物。
[实施方式]
主要参照图1~图4对实施方式的带有连接器的盒1、带有连接器的线束10、发动机控制单元(ECU)17的结构进行说明。之后对实施方式的带有连接器的盒1的构成部件的材料进行详细说明。
图1~图3示出了按照盒2的开口部27朝向纸面下方的方式配置盒2的状态。图4示出了按照盒2的开口部27朝向纸面上方的方式配置盒2的状态。
图3主要示出了盒2和罩部5的截面,芯部4的主体部41示出外观。
(概要)
实施方式的带有连接器的盒1具备盒2、以及固定于盒2的连接器部3(图1)。盒2为具有开口部27的容器状的部件(图4),由金属构成。罩70按照封堵盒2的开口部27的方式进行安装(图2、图4)。盒2和罩70中在其内部空间收纳电路基板71(图2)。连接器部3具备多个端子40。这些端子40将盒2内的电路基板71与盒2外的外部设备(例如线束8)电连接。电路基板71具备对例如发动机等电子设备进行控制的电路。这样的带有连接器的盒1如上所述与罩70一起收纳电路基板71,而作为控制单元、例如ECU17的构成部件进行利用。
实施方式的带有连接器的盒1与连接器被盒和罩夹在中间这样的上述现有结构不同。详细地说,盒2具有贯通孔22(图3、图4)。连接器部3插通于盒2的贯通孔22(图2、图3)。另外,连接器部3具有配置在盒2内的部分和配置在盒2外的部分。两部分被盒2一体地支承(图2、图3)。具体地说,连接器部3具备芯部4、以及罩部5。芯部4是支承多个端子40的树脂成型体(还参照图4)。芯部4主要配置在盒2内。罩部5为将盒2中的贯通孔22的周围的区域与芯部4的一部分一体地成型而成的树脂成型体(图3)。罩部5主要配置在盒2外。此处的“盒2中的贯通孔22的周围的区域”包括盒2的外周面中的贯通孔22的周缘和围绕该周缘的环状的区域(参照图4的带有交叉阴影线的区域)、贯通孔22的内周空间、盒2的内周面中的贯通孔22的周缘和包含该周缘的环状的区域。
特别是在实施方式的带有连接器的盒1中具备介于盒2与罩部5之间的粘接层6。粘接层6的构成材料为包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂。由上述特定的粘接剂形成的粘接层6与由铝基合金等金属形成的盒2、以及由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等树脂形成的罩部5的接合性优异。具备这样的粘接层6的实施方式的带有连接器的盒1能够在被反复施加热循环的使用环境下、例如被安装于发动机的正上方这样的发动机附近来使用。
(带有连接器的盒)
〈盒〉
如图4中所例示,盒2可以举出具备底部20以及从底部20立设的框状的侧壁21且与底部20的相对侧开口的箱状的容器。盒2的内部空间被用于规定的收纳物、此处为连接器部3的一部分(罩部5的一部分和芯部4)和电路基板71等的收纳空间。图1例示出了长方体状的盒2,但盒2的形状、尺寸、后述的罩70的形状、尺寸可以根据上述收纳物的形状、尺寸等适宜地调整。
盒2具备在侧壁21的一部分穿过盒2的内外的贯通孔22。贯通孔22的内周面通过保持连接器部3的中间部(图3)而将连接器部3的一端部收纳在盒2内,使连接器部3的另一端部向盒2外露出(突出)。
贯通孔22的形状、尺寸、个数可以根据连接器部3的形状、尺寸、个数进行调整。本例的盒2中,长方形状的贯通孔22具备一个,但也可以为多个。
此外,在盒2具备用于安装于设置对象的固定片25时,容易在设置对象上进行固定,安装作业性优异。上述设置对象代表性地可以举出发动机、例如汽车的发动机。图4例示出了长方体状的盒2的四角向外方突出的舌片状的部件为固定片25的情况。固定片25的形状、尺寸、个数、形成位置等可以适宜地变更。
盒2可以举出压铸材料。利用压铸法,能够容易地制造出底部20与侧壁21一体地成型而成的箱状的盒2。从容易制造箱状的盒2的方面出发,带有连接器的盒1的制造性优异。另外,若底部20与侧壁21为一体成型物,则盒2的密封性也优异。若后述的罩70也为压铸材料,则罩70也能够容易地制造,并且密封性也优异。需要说明的是,盒2和罩70也可以为压铸材料以外的材料(例如深冲加工等的塑性加工材料)。
〈罩〉
罩70代表地可以与盒2同样地举出箱状的容器。需要说明的是,实施方式的带有连接器的盒1、带有连接器的线束10在收纳电路基板71前的状态下不具备罩70,盒2为开口的状态。
盒2和罩70具备从各开口缘向着外方延设的凸缘部(未图示)时,容易进行组装。在盒2的凸缘部与罩70的凸缘部之间夹有粘接剂(未图示)的情况下,密封性提高。
〈连接器部〉
《端子》
端子40代表性地为由铜、铜合金等导电性材料构成的棒状(销状)的部件。端子40具备与电路基板71连接的连接端(一端)、以及与外部设备连接的连接端(另一端)。多个端子40如图4中所例示以规定的间隔排列在一直线上,进而将该端子组多层排列。另外,各端子40按照端部朝向规定方向的方式适宜地弯曲。多个端子40按照维持上述的排列和弯曲状态、并且能够与电路基板71和外部设备连接的方式被芯部4(主体部41)支承。端子40的个数、排列、弯曲状态等可以适宜地变更。
在带有连接器的盒1中,端子40的与电路基板71连接的连接端(一端)配置在盒2内。端子40中的与外部设备连接的连接端(另一端)按照隔着盒2的贯通孔22面向盒2外的方式进行配置。代表性地,如图1、图3所示,端子40的中间部插通贯通孔22,端子40的另一端配置在盒2外。
《芯部》
芯部4是按照保持多个端子40的中间部、并使各端子40的两端部露出的状态进行支承的部件(图3、图4)。本例的芯部4具备:通过压入等而固定端子40的支承板42(图3)、主体部41、以及分隔部43。主体部41是对支承板42的周缘部的至少一部分进行支承的部件。通过将主体部41配置在盒2的规定位置而将保持于支承板42的端子40的各端部以规定的朝向进行配置。图3例示出了按照支承板42的表面和背面与贯通孔22的轴向平行的方式将支承板42配置在盒2内的状态。需要说明的是,图2、图4中简化了主体部41和支承板42,以长方体来表示。分隔部43是从主体部41的外周面突出的平板状的部件。分隔部43被夹设在相邻的端子组间(图1),提高端子组间的电气绝缘性。芯部4例如可以举出通过对固定有上述端子40的板材进行注射成型(嵌件成型)来制造。
芯部4的形状、尺寸等可以根据端子40的个数、排列状态等适宜地调整。另外,本例的带有连接器的盒1中示出了具备一个芯部4的情况,但也可以具备多个芯部4。
《罩部》
罩部5是与芯部4一体化并与芯部4一起构成连接器部3的部件。罩部5包含配置在盒2外的部分。罩部5中的配置在盒2外的部分具有下述功能:对多个端子40中的与外部设备连接的连接端进行机械保护的功能;在端子40与外部设备连接时将外部设备导向连接端的功能;等等。罩部5例如可以举出通过对盒2和芯部4进行注射成型(嵌件成型)来进行制造。
本例的罩部5具备主体部50、外凸缘部51、插通部52、内凸缘部53、以及连结部54(图3),它们为连续的一体成型物。另外,本例的罩部5为沿着贯通孔22的内周形状的大致筒状的部件(图1)。主体部50和外凸缘部51配置在盒2外(图1、图3)。插通部52与贯通孔22的内周面相接地配置(图3)。内凸缘部53和连结部54配置在盒2内(图3)。
本例的主体部50是包围端子40中的与外部设备连接的连接端的筒状的部分。主体部50按照从盒2的外周面的包围贯通孔22的周缘的环状的区域沿着贯通孔22的轴向突出的方式设置。主体部50有助于:对上述端子40的端部进行的机械保护和免受环境损伤的保护;在设置带有连接器的盒1的情况下周围部件与端子40的电气绝缘性的提高;外部设备的连接作业性的提高;等等。
外凸缘部51是从主体部50的周缘向着与主体部50的轴向(本例中与贯通孔22的轴向实质上一致)正交的方向延设的环状的部分。外凸缘部51与盒2的外周面的包围贯通孔22的周缘的环状区域相接地配置。具备外凸缘部51的罩部5能够增大与盒2和粘接层6的粘接面积,能够与盒2良好地一体化。另外,通过增大罩部5的表面积,密封性也得到提高。外凸缘部51的尺寸、后述的内凸缘部53的尺寸可以根据贯通孔22的尺寸进行调整。
插通部52按照将贯通孔22的内周空间中的内周面侧的区域填埋的方式设置。另外,插通部52将罩部5中的配置在盒2外的部分与配置在盒2内的部分一体化。本例中,插通部52、上述的外凸缘部51和主体部50这三部分形成连续的内部空间。按照上述内部空间沿主体部50的轴向呈相同的大小且具有不与端子40接触的大小的方式调整上述三个部分的厚度等(图3)。
内凸缘部53是从插通部52的周缘向着与主体部50的轴向正交的方向延设的环状的部分。内凸缘部53与盒2的内周面的包围贯通孔22的周缘的环状的区域相接地配置。另外,内凸缘部53与上述的外凸缘部51按照夹着盒2的侧壁21的方式设置(图3)。由此,罩部5除了能够与盒2牢固地一体化以外,还进一步提高密封性。
连结部54是将芯部4与罩部5一体化的部分(图3)。本例的连结部54按照覆盖芯部4的不干扰端子40的部分的方式以环状设置。连结部54的形状、尺寸可以根据芯部4的形状、尺寸适宜地调整。
〈粘接层〉
粘接层6介于盒2与连接器部3的罩部5之间(图2、图3)。利用该粘接层6可提高盒2与罩部5的接合性、此外还可提高密封性。本例的带有连接器的盒1在盒2的外周面的包围贯通孔22的周缘的环状区域(参照图4中附以交叉阴影线来表示的区域)与外凸缘部51之间具备粘接层6。
(带有连接器的线束)
实施方式的带有连接器的线束10具备实施方式的带有连接器的盒1、以及与连接器部3的端子40的端部(另一端)连接的线束8(图2)。端子40的一端与电路基板71连接。藉由该端子40使线束8的一端与电路基板71电连接。线束8的另一端与被电路基板71控制的电子设备电连接。
〈线束〉
线束8具备一条以上的电线80、以及安装在电线80的各端部的连接器81,82。电线80具备导体、以及电气绝缘层。导体代表性地由铜、铝、它们的合金等导电性材料构成。电气绝缘层由树脂等电气绝缘材料构成,覆盖导体的外周。图2例示出了具备一条电线80的情况,但线束8也可以具备多条电线80。连接器81,82可以利用合适的外连接器、内连接器。
如图2所例示,在线束8的连接器81(例如外连接器)与带有连接器的盒1的连接器部3(例如外连接器)之间也可以另外介有连接器83(例如内连接器)。
线束8的全长L8(此处为除连接器81,82以外的电线80的全长)可以根据从电路基板71到电子设备的距离进行调整。作为带有连接器的线束10的一例,可以举出线束8的全长L8小于800mm的方式。上述全长L8越短,越能够使包含线束8的ECU17小型化、轻量化。因此,上述全长L8可以为700mm以下、进而为500mm以下、300mm以下、250mm以下。
上述全长L8小于800mm的方式可用于从电路基板71到电子设备的距离短的情况。例如,若电路基板71对发动机的电子设备进行控制,则可以举出带有连接器的线束10配置在发动机的正上方这样的发动机附近。这种情况下,电路基板71可以对设于发动机的上部的电子设备、例如进行燃料喷射的喷射用线圈、火花塞等进行控制。
(发动机控制单元(ECU))
实施方式的ECU17具备:实施方式的带有连接器的盒1或实施方式的带有连接器的线束10、以及收纳在盒2中且与端子40的一端连接的电路基板71(图2)。代表性地,ECU17具备罩(cover)70,利用盒2和罩70收纳电路基板71。电路基板71藉由与端子40的另一端连接的线束8与发动机的电子设备连接。通过该连接使上述电子设备利用电路基板71进行规定的控制。
若电路基板71对发动机的燃料喷射和发动机的点火中的至少一者进行控制,则如上所述可将ECU17配置在发动机的正上方。这种情况下,可以缩短线束8的全长L8。
(构成材料)
〈粘接层〉
粘接层6的构成材料为包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂。该特定的粘接剂与金属、例如铝基合金等的接合性优异,并且与树脂、例如PBT等的接合性也优异。因此,利用由上述特定的粘接剂形成的粘接层6接合的盒2和罩部5即使在使用时被施加热循环的情况下、进而在被反复施加热循环和振动的情况下,也能够良好地维持粘接状态。例如即使在配置在发动机的正上方这样的发动机附近的情况下,利用粘接层6也可维持盒2与罩部5的粘接状态、盒2与罩部5不容易剥离。另外,上述特定的粘接剂的密封性也优异。因此,具备由上述特定的粘接剂形成的粘接层6的带有连接器的盒1和带有连接器的线束10能够构建密封性优异的ECU17。
进而,从下述方面出发,上述特定的粘接剂还有助于带有连接器的盒1的制造性的提高。
(1)在盒2为由包含Si的Al基合金形成的压铸材料的情况下,即使不进行除去激冷层的表面处理,上述特定的粘接剂也能够将盒2与罩部5牢固地接合。
因此,不需要上述表面处理。
(2)上述特定的粘接剂能够由于注射成型时的压力和热的作用而发生固化。因此,在注射成型时,能够同时进行罩部5的成型以及粘接层6的固化和盒2与罩部5的接合。因此,不需要独立的固化工序。
此处的“非二烯系橡胶”是主链中不包含碳-碳双键的橡胶。非二烯系橡胶可以举出JIS K 6397(2005年)的橡胶分类中的O组橡胶。O组橡胶是在主链具有碳和氧的橡胶。作为非二烯系橡胶的具体例,可以举出环氧氯丙烷橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氯磺化橡胶、氯化聚乙烯、丙烯酸类橡胶、氟橡胶等。环氧氯丙烷橡胶中有环氧氯丙烷的均聚物、氧化乙烯与环氧氯丙烷的橡胶状共聚物,可以利用其中的任一者。环氧氯丙烷橡胶以外的O组橡胶例如可以举出氧化乙烯与环氧氯丙烷的橡胶状共聚物、环氧氯丙烷与烯丙基缩水甘油醚的橡胶状共聚物、氧化乙烯与环氧氯丙烷及烯丙基缩水甘油醚的橡胶状共聚物等。此外还可以包含市售的非二烯系橡胶的粘接剂。
上述特定的粘接剂中,例如可以举出以粘接剂作为100质量%,包含50质量%以上的非二烯系橡胶。非二烯系橡胶的含量为50质量%以上的粘接剂由于适当地包含非二烯系橡胶,因而特别容易提高与树脂制造的罩部5的接合性。上述含量为55质量%以上、进而为60质量%以上、65质量%以上的粘接剂更容易提高与罩部5的接合性。上述含量为例如80质量%以下的粘接剂与罩部5具有良好的接合性、并且还容易进行涂布作业,是优选的。
关于氨基系硅烷偶联剂的含量,例如可以举出,以粘接剂作为100质量%,该含量为0.5质量%以上2质量%以下。上述含量为0.5质量%以上的粘接剂与不含氨基系硅烷偶联剂的情况相比,特别是更容易提高与金属制造的盒2的接合性。上述含量为2质量%以下的粘接剂容易抑制非二烯系橡胶与氨基系硅烷偶联剂的过度反应。因此,氨基系硅烷偶联剂容易均匀地分散在粘接剂中。由这样的粘接剂形成的粘接层6可提高与盒2的接合性。上述含量为0.7质量%以上、进而为0.9质量%以上的粘接剂可进一步提高粘接层6与盒2的接合性。上述含量为1.8质量%以下、进而为1.5质量%以下时,氨基系硅烷偶联剂容易分散在粘接剂中。
粘接层6的厚度例如可以举出0.1mm以上0.5mm以下。上述厚度为0.1mm以上时,利用粘接层6能够维持盒2与罩部5的粘接状态,并且密封性也优异。上述厚度为0.5mm以下时,可防止因粘接层6过厚而发生变形所引起的密封性的降低,容易维持良好的密封性。上述厚度可以为0.15mm以上0.45mm以下、进而为0.40mm以下、0.35mm以下、0.30mm以下。
〈树脂组合物〉
构成芯部4和罩部5的树脂组合物例如可以举出包含PBT之类的热塑性树脂的组合物。特别是以树脂组合物作为100质量%且包含大于50质量%的热塑性树脂、即以热塑性树脂作为主体的树脂组合物的注射成型性优异。因此,在使用上述树脂组合物时,能够容易地制造芯部4、罩部5。构成芯部4和罩部5的材料可以为公知的树脂组合物。
芯部4的构成材料和罩部5的构成材料可以举出为实质上相同的材料。这种情况下,可良好地维持芯部4与罩部5这两者一体化的状态。其原因在于,由于上述两者的热膨胀系数等特性实质上相同,因此即使承受热循环,热伸缩状态也容易相同。另外,若利用注射成型来制造罩部5,则可利用注射成型时的热等将上述两者良好地接合。由此,也可良好地维持上述两者一体化的状态。进而,在注射成型时还能够同时进行罩部5的成型、以及罩部5与芯部4的一体化。从这方面出发,该方式的制造性也优异。需要说明的是,芯部4的构成材料和罩部5的构成材料可以不同。
特别是作为构成罩部5的树脂组合物,可以举出包含PBT和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的树脂组合物。包含PBT和PET的树脂组合物与由上述特定的粘接剂形成的粘接层6的粘接性优异。另外,上述树脂组合物的韧性优于不含PET的情况。因此,上述树脂组合物即使与金属、例如铝基合金相接地设置,也不容易翘曲。进而,上述树脂组合物即使与上述金属相接地设置并在被反复施加热循环的使用环境下,也不容易产生裂纹。若这样的树脂组合物为罩部5的构成材料,则即使配置在发动机附近,也可利用粘接层6良好地维持罩部5与金属制造的盒2的粘接状态。其结果也可提高密封性。另外,由于罩部5不容易产生裂纹,因此也可良好地维持上述粘接状态。包含PBT和PET的树脂组合物还可用于芯部4的构成材料。
包含PBT和PET的树脂组合物中,PBT的含量最多时,注射成型性优异,容易制造罩部5等。例如,关于上述树脂组合物中的PBT的含量,可以举出相对于PET 100质量份为150质量份以上400质量份以下。PBT的含量为上述范围的树脂组合物由于韧性的提高而具有裂纹发生的降低效果、翘曲的降低效果,并且还具有良好的注射成型性。
包含PBT和PET的树脂组合物可以进一步包含填充剂。填充剂例如可以举出玻璃纤维和玻璃鳞片中的至少一者。玻璃纤维为细长的针状的玻璃材料,有助于提高上述树脂组合物的强度。玻璃鳞片是鳞片状的玻璃材料,可降低上述树脂组合物中的与热伸缩相关的各向异性而有助于翘曲的降低。关于上述填充剂的含量,例如可以举出相对于上述树脂组合物100质量份为20质量份以上60质量份以下。上述含量为上述范围的树脂组合物具有强度的提高效果、翘曲的降低效果,并且容易维持良好的注射成型性。包含玻璃纤维和玻璃鳞片这两者的情况下,两者的质量比例例如可以举出玻璃纤维:玻璃鳞片=6~8:4~2。
包含PBT和PET的树脂组合物可以进一步包含弹性体。通过包含弹性体,韧性进一步提高,罩部5等更不容易翘曲。关于弹性体的含量,例如可以举出相对于上述树脂组合物100质量份为1质量份以上50质量份以下。此外,包含PBT和PET的树脂组合物还可以包含提高耐水解性的添加剂、例如环氧树脂、碳化二亚胺。关于环氧树脂等的含量,例如可以举出相对于上述树脂组合物100质量份为1质量份以上20质量份以下。
此外,关于包含PBT和PET的树脂组合物55的相结构,如图5所例示,可以举出为海岛结构,其中海部56以PBT作为主体、岛部57以PET作为主体。这种情况下,更不容易产生裂纹、也更不容易发生翘曲。这是由于PET相对于PBT均匀分散所致的。此处的“海部56以PBT作为主体”是指,以海部56的构成成分作为100质量%,80质量%以上为PBT。此处的“岛部57以PET作为主体”是指,以岛部57的构成成分作为100质量%,80质量%以上为PET。上述的海岛结构例如可以举出在制造过程中将熔融状态的树脂组合物充分混合以使得PET相对于PBT均匀地分散。
〈盒〉
盒2的构成材料可以举出金属。作为金属的一例,可以举出铝基合金(以下称为Al基合金)。此处的“Al基合金”是指,以Al基合金作为100质量%,包含添加元素且余量由Al和不可避免的杂质构成的合金。Al的含量可以举出大于50质量%、进而为60质量%以上、70质量%以上。Al基合金比铁基合金等的重量更轻。因此,由Al基合金形成的盒2的重量轻,有助于带有连接器的盒1的轻量化。另外,Al基合金比铁基合金等的热传导性更优异。因此,由Al基合金形成的盒2的热传导性优异。与这样的盒2相接地设置的连接器部3和粘接层6容易向盒2中放热、热不容易聚拢。因此具备由Al基合金形成的盒2的带有连接器的盒1能够降低与热循环相伴的粘接层6的热变性等,能够良好地维持盒2与罩部5的粘接状态。Al基合金可以利用公知组成的合金。
Al基合金例如可以举出包含1质量%以上30质量%以下的Si作为添加元素的合金。以上述的范围包含Si的Al基合金的热膨胀系数比较小,由此容易减小与上述特定的粘接剂的热膨胀系数之差。因此,由上述特定的粘接剂形成的粘接层6容易抑制与由上述Al基合金形成的盒2接合的接合界面处的破坏(剥离)。其结果,利用上述粘接层6能够良好地维持盒2与罩部5的粘接状态。另外,上述Al基合金的铸造性(防粘性)优异,因此容易利用压铸法制造盒2。从容易制造盒2的方面出发,带有连接器的盒1的制造性更为优异。作为以上述的范围包含Si的Al基合金,例如可以举出在JIS H 5302(2006年)中进行了标准化的ADC1、ADC3、ADC10、ADC12、ADC14等。
此处,由以上述的范围包含Si的Al基合金形成的压铸材料通常在其表面具备激冷层(未图示)。激冷层可提高防粘性。但是,若将树脂注射成型至具有激冷层的压铸材料,则上述压铸材料与树脂成型体难以密合。因此,将树脂注射成型至上述压铸材料的情况下,优选实施表面处理(例如喷砂处理)以除去激冷层。与之相对,利用上述特定的粘接剂,即使具有激冷层也能够将盒2和罩部5良好地接合。因此,带有连接器的盒1不进行除去激冷层之类的表面处理但具备粘接层6。通过省略上述表面处理,能够减少工序数。在省略上述表面处理的情况下,盒2的表面中的粘接层6的形成区域具备激冷层。即,在粘接层6的正下方存在激冷层是省略上述表面处理的依据之一。
[制造方法]
实施方式的带有连接器的盒1中,可分阶段制造罩部5与芯部4。例如可以举出将带有连接器的盒1利用具备以下工序的制造方法进行制造(参照图4)。
(第一工序)准备具有贯通孔22的盒2、以及支承多个端子40的芯部4。
(第二工序)在所述盒2的外周面中的贯通孔22的周围的区域形成粘接层60。粘接层60由包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂形成。需要说明的是,在图4中,为了容易区分,对粘接层60附以交叉阴影线来示出。
(第三工序)按照所述多个端子40的端部隔着所述盒2的贯通孔22面向所述盒2外方的方式将所述芯部4配置在所述盒2的内部空间中,在该状态下将树脂组合物注射至所述盒2中的贯通孔22的周围的区域。该工序中,在进行罩部5的成型的同时将所述芯部4的一部分与所述罩部5一体化。另外,该工序中,将粘接层60固化,利用粘接层6将盒2与罩部5接合。
以下对各工序进行简单说明。
上述(第一工序)中,如上所述,盒2可以举出利用压铸法等来制造。关于芯部4,如上所述,可以举出通过对将多个端子40以规定的排列·弯曲状态进行支承的部件进行注射成型(嵌件成型)来制造。
上述(第二工序)中,可以举出形成半固化状态的粘接层60。例如可以举出:将上述特定的粘接剂涂布至上述的贯通孔22的周围的区域后,加热使其成为半固化状态。
上述(第三工序)中,例如将树脂组合物从盒2外注射成型至盒2的外周面,在盒2外成型出罩部5的主体部50、外凸缘部51。另外,例如,将树脂组合物从盒2外经盒2的贯通孔22还注射到盒2内,成型出插通部52、内凸缘部53、连结部54。通过连结部54的成型而将芯部4与罩部5一体化。进而,例如通过将树脂组合物从盒2外经贯通孔22连续注射到盒2内,而成型出从主体部50到连结部54连续的一体成型物。注射成型前的盒2可以被预加热至例如与成型用的模具同等程度。通过对盒2进行预加热,树脂组合物容易流动。因此,可高精度地成型出罩部5,罩部5的制造性优异。预加热可以利用使上述粘接剂成为半固化状态的加热。
进而,通过注射成型时的压力和热的作用使半固化状态的粘接层60固化而形成粘接层6。盒2和罩部5利用经固化的粘接层6进行接合。
(主要的效果)
实施方式的带有连接器的盒1和带有连接器的线束10具备由包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂形成的粘接层6。因此,即使在反复施加热循环、进而反复施加振动的使用环境下,利用粘接层6也可维持盒2与罩部5接合的状态。即,可维持盒2与连接器部3一体化的状态。因此,实施方式的带有连接器的盒1和带有连接器的线束10可以配置在发动机正上方这样的发动机附近。在配置在发动机正上方等的情况下,能够缩短线束8的全长L8(例如小于800mm)。其结果,包含线束8的ECU17为小型且重量轻。带有连接器的盒1、带有连接器的线束10、ECU17被设置在汽车的发动机中的情况下,小型、轻量的ECU17有助于燃料效率的提高。
[试验例1]
制作将树脂组合物注射成型至形成有各种组成的粘接层的金属部件而成的试样,调查金属部件和树脂成型体藉由粘接层的粘接性。
(试样的制作)
该试验中,如图6B、图6C所示,制作具备金属片102、粘接层106、以及树脂成型体105的试验片100。图6B中示出了从金属片102的厚度方向俯视观察试验片100的状态。图6C中示出了从与金属片102的厚度方向(或者金属片102与树脂成型体105的层积方向)正交的方向侧面观察试验片100的状态。图6A~图6C中,为了容易区分,对于粘接层106附以交叉阴影线来示出。另外,图6C中,比实际厚度更夸张地示出了粘接层106。
金属片102为由ADC12形成的、利用压铸法制造的金属板,是市售品。ADC12为以9.6质量%~12.0质量%的范围包含Si的Al基合金。金属片102是长50mm×宽20mm×厚2mm的长方形的板。将金属片102的一面用醇脱脂。此处,进行喷砂等表面处理。因此,金属片102的表面及其附近具备激冷层。需要说明的是,激冷层的确认可以利用金属片102的截面的显微镜观察。该观察中,可以举出利用扫描型电子显微镜(SEM)、金属显微镜等。
在上述脱脂后的金属片102的一面,在距离金属片102的长边方向的一端缘(一个短边缘)10mm的位置形成长10mm×宽20mm×厚0.2mm的粘接层106(图6A)。将粘接层106中使用的粘接剂列于表1。通过涂布将粘接剂设置在规定的位置后,进行预加热,形成半固化状态的粘接层106。任一试样中,预加热条件均为加热温度150℃、加热时间30分钟。
〈粘接层〉
试样No.1~No.8的粘接剂是包含环氧氯丙烷橡胶的市售的粘接剂。
试样No.1~No.7的粘接剂进一步包含下述硅烷偶联剂。试样No.8的粘接剂未添加硅烷偶联剂。
关于各试样的粘接剂,包含在表1的硅烷偶联剂栏中附以圆圈符号的粘接剂。连字符“-”是指不包含粘接剂。
试样No.1、No.2的粘接剂包含3-氨基丙基三甲氧基硅烷。
试样No.3的粘接剂包含乙烯基三甲氧基硅烷。
试样No.4的粘接剂包含3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。
试样No.5的粘接剂包含3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
试样No.6的粘接剂包含3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
试样No.7的粘接剂包含3-巯基丙基三甲氧基硅烷。
试样No.1、No.2的硅烷偶联剂是氨基系硅烷偶联剂。试样No.3~No.7的硅烷偶联剂不是氨基系硅烷偶联剂。
以粘接剂作为100质量%,各试样的硅烷偶联剂的含量为1质量%,各试样的环氧氯丙烷橡胶的含量为65质量%以上。
〈树脂成型体〉
按照与上述粘接层106重叠的方式通过注射成型(嵌件成型)来形成树脂成型体105(参照图6A的箭头)。树脂成型体105是长50mm×宽10mm×厚2mm的长方形的板。按照树脂成型体105的一端缘(一个短边缘)与粘接层106的缘重叠的方式(图6B)在金属片102上形成树脂成型体105(图6C)。试验片100经依次层积金属片102、粘接层106、树脂成型体105而构成。该层积体的一端由金属片102的一端部构成。上述层积体的另一端由树脂成型体105的另一端部构成。在任一试样的树脂组合物中,注射成型的条件均可利用在PBT等的注射成型中应用的常见条件。需要说明的是,各试样的树脂组合物在注射成型前的状态下进行充分干燥,用于注射成型。
试样No.2以外试样的树脂组合物为包含PBT的市售品,以往被用于连接器的构成材料。该树脂组合物包含PBT和聚碳酸酯(PC),并且包含玻璃纤维和玻璃鳞片作为填充剂。以树脂组合物作为100质量份,填充剂的含量为40质量份。上述树脂组合物不包含PET、弹性体、环氧树脂。表1中,将上述树脂组合物表示为PBT+PC。
试样No.2的树脂组合物包含PBT和PET。另外,该树脂组合物包含玻璃纤维和玻璃鳞片作为填充剂,并且包含弹性体、环氧树脂。该树脂组合物充分进行混合来使用。表1中,将上述树脂组合物表示为PBT+PET。需要说明的是,环氧树脂可以省略。
相对于PET 100质量份,PBT的含量为233质量份。相对于树脂组合物100质量份,PBT和PET的总含量为50质量份以上。
相对于树脂组合物100质量份,填充剂的含量为40质量份。两者的质量比例为玻璃纤维:玻璃鳞片=6:4。
相对于树脂组合物100质量份,弹性体的含量为10质量份。
相对于树脂组合物100质量份,环氧树脂的含量为5质量份。
由试样No.2的树脂组合物形成的树脂成型体具有海岛结构,该海岛结构具有以PBT作为主体的海部、以及以PET作为主体的岛部。可以说PET相对于PBT均匀地分散。树脂成型体的相结构的确认例如可以举出利用原子力显微镜(AFM)、透射型电子显微镜(TEM)等。海部和岛部的成分分析例如可以举出利用TEM附带的能量分散型X射线分析装置(TEM-EDX)等。关于上述树脂成型体中的上述填充剂的含量,例如可以举出:对树脂成型体进行加热使树脂成分等经挥发而被除去,采集上述填充剂对该含量进行测定。
此外,粘接层的成分分析、树脂成型体中的PBT含量的测定、有无含有弹性体等的成分分析例如可以举出利用核磁共振分光法(NMR)。粘接层的组成、树脂成型体的组成可实质地维持原料中使用的粘接剂、树脂组合物的组成。
(可否利用嵌件成型粘接)
在所制作的各试验片100中,调查金属片102与树脂成型体105是否藉由粘接层106进行了粘接。将进行了粘接的试样评价为G、未能粘接的试样评价为B,将评价结果列于表1。
(剪切拉伸试验)
对于通过嵌件成型而使金属片102与树脂成型体105藉由粘接层106进行了粘接的试验片100进行剪切拉伸试验。此处,在注射成型后将各试验片100保持在常温(此处为20℃左右),静置1天后,使用市售的具备恒温槽的Autograph进行试验。试验条件如下所示。
试验环境:-40℃(低温)、125℃(高温)
拉伸速度:10mm/min
测定数(N数):各试验环境下N=5
此处,确认上述试验环境下的试验片100的破坏方式。将凝集破坏或母材破坏的情况评价为G、将界面破坏的情况评价为B。若5次测定中的界面破坏为1次以上,则评价为B。将评价结果示于表1。另外,在上述的试验环境下,对每个试验片100求出剪切变形(%),进一步求出5次的平均值。
粘接层106的剪切变形(%)由{(断裂时的位移量)/(试验前的粘接层106的厚度t0(mm))}×100来求出。此处的断裂时的位移量(mm)是树脂成型体105的端部从试验前的位置至断裂为止所移动的距离。
试样No.8使用市售的粘接剂、并且使用以往在连接器的构成材料中利用的树脂组合物,可以说为标准试样。因此,以试样No.8的剪切变形作为基准值(1.00),将各试样的剪切变形的相对值列于表1。若相对值大于1,则剪切变形大于试样No.8,该试验片100中,可以说能够利用粘接层106将金属片102与树脂成型体105良好地粘接。
[表1]
Figure BDA0002398872310000221
如表1所示可知,试样No.1、No.2的粘接剂中,即使不对金属片进行用于除去激冷层的表面处理,金属片与树脂成型体的接合性也优异。这可由在高温和低温下的破坏方式均为凝集破坏或母材破坏的情况得到证实。另外还可由试样No.1、No.2中的剪切变形大于试样No.8的情况得到证实。由此可以说,与利用连接器中通用的树脂组合物和市售的粘接剂的情况相比,包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂能够将金属片和树脂成型体更好地接合。
在该试验中,可认为,由于包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂以0.5质量%以上2质量%以下的范围包含氨基系硅烷偶联剂,因此金属片与树脂成型体良好地接合。另外,该粘接剂相对于由包含PBT和PET的树脂组合物形成的树脂成型体的剪切变形更大(参照试样No.1、No.2的比较)。由此可以说,包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂与包含PBT和PET的树脂组合物的接合性更为优异。进而可知,该粘接剂能够利用嵌件成型时的压力和热将金属片和树脂成型体进行接合。
[试验例2]
制作将树脂组合物注射成型至形成有各种组成的粘接层的金属板而制成的试样,调查基于粘接层的密封性。
(试样的制作)
在该试验中,制作如图7所示具备金属板202、树脂成型体205、以及粘接层206的试验部件200。
此处的金属板202与试验例1同样地为市售的由ADC12形成的压铸材料。金属板202为长190mm×宽90mm×厚3.5mm的长方形的板。在金属板202设置贯通孔222,通过按照在贯通孔222的内外连续的方式进行树脂成型体205的注射成型来制作出试验部件200。金属板202为图3所示的盒2的侧壁21,模拟具有贯通孔22的部位。需要说明的是,图7中,在将试验部件200利用与金属板202的厚度方向平行的平面切断的截面中,仅放大示出了金属板202中的贯通孔222的一部分及其附近的区域。另外,图7中,为了容易区分,夸张示出了各部件间的间隙。上述间隙的设置是不可避免的。上述间隙的尺寸为空气或水分子能够通过的程度。粘接层206若密封性优异,则即使具有上述间隙,试验部件200的密封性也优异。
将金属板202的一面(图7中为纸面的上面)利用醇脱脂。此处不进行喷砂等表面处理。在脱脂后的金属板202的一面中的贯通孔222的周围的区域涂布粘接剂后,进行预加热,形成半固化状态的粘接层。将芯部件207配置在具备半固化状态的粘接层的金属板202的一面侧。此处,将芯部件207按照从金属板202的一面侧延伸至图7的纸面上方的方式进行配置。在该状态下,从金属板202的一面进行树脂组合物的注射成型(嵌件成型),制作树脂成型体205。该试验中,将具备上述半固化状态的粘接层的金属板202预热至80℃后,进行注射成型。芯部件207为图1等所示的模拟芯部4的长方体的树脂成型体。构成芯部件207的树脂组合物与嵌件成型中使用的树脂组合物相同。需要说明的是,各试样的树脂组合物在注射成型前的状态下进行充分干燥,用于注射成型。
树脂成型体205模拟图3所示的罩部5如下进行成型。在金属板202的一面成型出环状的凸缘部210、以及覆盖芯部件207的部分。按照芯部件207的一个端面面向贯通孔222的方式配置芯部件207。在贯通孔222内成型出插通部211。在金属板202的另一面(在图7中为纸面的下面)侧成型出平坦的板状部212。板状部212与插通部211连续,覆盖芯部件207的一端面并且封装贯通孔222。板状部212的外缘侧的区域覆盖金属板202的另一面中的贯通孔222的周围的区域。即,板状部212的外缘侧的区域与凸缘部210按照夹着金属板202的方式进行设置。通过使金属板202的另一面侧平坦,在试验部件200中的上述另一面侧,容易使后述的由硅橡胶形成的片状材料220密合。凸缘部210的外形为长方形的框状。
在所制作的树脂成型体的凸缘部210与金属板202的一面之间夹有粘接层206。粘接层206的厚度为0.2mm。金属板202与树脂成型体205利用粘接层206被良好地接合,若粘接层206为密封性优异的试验部件200,则在进行后述的漏气试验的情况下,在金属板202的一面与另一面之间不会发生空气的泄漏。例如,如图7的细线的箭头所示,即使将空气从金属板202的另一面(图7中为纸面的下面)侧送向一面(图7中为纸面的上面)侧,空气也不会漏到金属板202的一面侧。另一方面,若为利用粘接层206的接合不充分、粘接层206的密封性差的试验部件200,则如图7中的双点划线的箭头所示,从金属板202的另一面侧送达的空气从金属板202的一面侧漏出。
试验例2的试样No.1、No.2、No.8的粘接剂和树脂组合物分别与试验例1的试样No.1、No.2、No.8相同。试验例2的粘接层的形成方法、预加热条件、注射成型条件等与试验例1相同。表2中示出了粘接剂的主成分、硅烷偶联剂、树脂组合物。
(漏气试验)
对于所制作的各试样的试验部件200,使用市售的空气脉冲式分配器(Musashi-Engineering株式会社制造ML-808GX)进行漏气试验。
此处,在注射成型后,保持在常温(此处为20℃左右)经过1天以上后进行试验。在试验中,对于各试样的试验部件200,从金属板202的另一面侧送入空气,目视确认是否从金属板202的一面侧(具有粘接层206的一侧)发生气泡。
在各试样的试验部件200中,按照覆盖金属板202的另一面侧的方式安装由硅橡胶形成的片状材料220。空气软管(未图示)与片状材料220连接。将片状材料220按照来自空气软管的空气不会从金属板202的另一面侧向周围泄漏的方式安装于试验部件200。将具备片状材料220的试验部件200用夹具230固定,浸渍在水中。按照金属板202的一面侧为上方、另一面侧为下方的方式将试验部件200配置在水中。在该配置状态下,从空气软管注入空气。上述空气被送至片状材料220与金属板202的另一面之间,进一步按照图7的细线箭头所示经金属板202与板状部212的间隙、贯通孔222与插通部211的间隙流向粘接层206侧。改变上述空气的注入压力,使空气从金属板202的另一面侧通向一面侧,调查是否从一面侧向水中排出气泡。上述注入压力从50kPa~200kPa的范围中选择。将未排出气泡的情况评价为G、将发生了气泡的情况评价为B。将评价结果列于表2。
[表2]
Figure BDA0002398872310000251
如表2所示可知,包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂的密封性优异。
由上述的试验例1,2示出,包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂即使在被施加热循环的使用环境下,金属与树脂成型体也能够良好地接合。这样的粘接剂可以说能够适当地用于配置在发动机的正上方这样的发动机附近的用途且具备金属和树脂成型体的部件、例如实施方式的带有连接器的盒等。另外,由上述的试验例1、2示出,利用上述粘接剂,即使不进行激冷层的除去这样的表面处理,金属与树脂成型体也能够良好地接合。进而示出,上述粘接剂能够利用嵌件成型时的压力和热将金属与树脂成型体良好地接合。
本发明并不限于这些例示,而由权利要求书示出,旨在包含与权利要求书均等的含义和范围内的全部变更。
例如,在上述的试验例1、2中,可以对树脂组合物的组成(PBT的含量、填充剂的种类/含量等)/结构等、金属的组成、粘接剂的组成进行变更。
符号的说明
1带有连接器的盒
2盒
20底部、21侧壁、22贯通孔、25固定片、27开口部
3连接器部
4芯部
40端子、41主体部、42支承板、43分隔部
5罩部
50主体部、51外凸缘部、52插通部、53内凸缘部
54连结部
55树脂组合物、56海部、57岛部
6,60粘接层
70罩、71电路基板
8线束
80电线、81,82,83连接器
10带有连接器的线束
17发动机控制单元(ECU)
100试验片、102金属片、105树脂成型体、106粘接层
200试验部件、202金属板、205树脂成型体、206粘接层、
207芯部件
210凸缘部、211插通部、212板状部、222贯通孔
220片状材料、230夹具

Claims (13)

1.一种带有连接器的盒,其具备:
盒;以及
固定于所述盒的连接器部,
所述盒具有贯通孔,
所述连接器部具备:
支承多个端子的芯部;以及
将所述盒中的所述贯通孔的周围的区域与所述芯部的一部分一体地成型而成的罩部,该带有连接器的盒进一步具备介于所述盒与所述罩部之间的粘接层,
所述盒由金属构成,
所述罩部由热塑性树脂构成,
所述粘接层的构成材料为包含非二烯系橡胶和氨基系硅烷偶联剂的粘接剂,
以所述粘接剂作为100质量%,所述粘接剂包含0.5质量%以上2质量%以下的所述氨基系硅烷偶联剂。
2.如权利要求1所述的带有连接器的盒,其中,所述粘接层的厚度为0.1mm以上0.5mm以下。
3.如权利要求1或2所述的带有连接器的盒,其中,所述罩部的构成材料为包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的树脂组合物。
4.如权利要求1或2所述的带有连接器的盒,其中,在所述盒的表面中的所述粘接层的形成区域具备激冷层。
5.如权利要求1或2所述的带有连接器的盒,其中,所述盒为压铸材料。
6.如权利要求5所述的带有连接器的盒,其中,所述盒的构成材料为铝基合金。
7.如权利要求6所述的带有连接器的盒,其中,所述铝基合金包含1质量%以上30质量%以下的Si。
8.如权利要求1或2所述的带有连接器的盒,其中,所述盒具备用于安装于发动机的固定片。
9.如权利要求1或2所述的带有连接器的盒,其被安装于发动机的正上方。
10.如权利要求1或2所述的带有连接器的盒,其中,与所述端子的一端连接的电路基板进行发动机的燃料喷射和发动机的点火中的至少一者的控制。
11.如权利要求8所述的带有连接器的盒,其中,所述发动机为汽车的发动机。
12.一种带有连接器的线束,其具备:
权利要求1~11中任一项所述的带有连接器的盒;以及
与所述端子的端部连接的线束,
所述线束的全长小于800mm。
13.一种发动机控制单元,其具备:
权利要求1~11中任一项所述的带有连接器的盒、或者权利要求12所述的带有连接器的线束;以及
被收纳在所述盒中且与所述端子的一端连接的电路基板。
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