JP2007027132A - ハウジングダクト及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造でありながら、ハウジングダクトが望ましくない物質の浸透に抗して封止され、製造が容易であるハウジングダクト及びその製造方法の提供。
【解決手段】ハウジングダクト（１）は、導体要素（３）が埋め込まれるハウジング（２）を具備する。ハウジング（２）及び導体要素（３）の間に封止領域（９）が設けられている。封止領域（９）における導体要素（３）の山から谷までの高さが電気めっきにより増大している。ハウジングダクト（１）は望ましくない物質に対して封止されると共に製造が容易である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子接続用のハウジングダクト及びこの種のハウジングダクトの製造方法に関する。

この種のハウジングダクトは特許文献１から公知であり、この文献では凹凸部を有する電気導体がプラスチック材料によりインサート成形されている。成形工程中、プラスチック材料は、凹凸部の凹部にたまるので、ハウジング内の所定位置に導体を固定する。この場合、導体の凹凸は、ハウジングダクト又は電気コンタクトを封止することにも使用される。導体及びプラスチック材料の間の境界は、凹凸により拡大されている。ハウジングの内部に到達するために取られる液体又は他の物質の浸透経路はまた、成形工程で延長される。凹突部の内側の複数の肩及び縁は、浸透する媒体には更に障害になっている。このため、導体の凹凸は、迷路状の封止として作用している。

この種の迷路状封止の問題はその長さである。この種の封止は、水しぶき、溶剤又はガスに対して保護する必要がある気密度に依存して、比較的長い凹凸部を必要とする。これは、ハウジング寸法を比較的大きくしてしまう。導体の凹凸は通常、打抜き加工又はフライス加工等の複雑な製造方法により形成されるので、この種の封止を形成することはコスト高でもある。この封止の別の問題は、導体材料及びプラスチック材料の熱膨張率が異なることである。所定温度では適当であることが証明されている導体材料及びハウジングのプラスチック材料間の毛管又は封止の間隙は、プラスチック材料が金属導体材料よりも著し膨張するような温度上昇により、増大してしまう。

特許文献２は、始めに述べたタイプの貫通ハウジングを具備するフラッシュランプを開示する。導体要素及びハウジング間の境界は、セルロース層の補助で封止されている。

この比較的古い方法は、今では廃れている。セルロースの導入は、さらに別の部品を要するばかりでなく、付加的な作業をも要する。さらに、セルロースは、気密性及び火災からの保護に関する電流の要求事項に対処することができないことが多い。
米国特許出願公開第２００４／０１９２１１７号明細書 米国特許第２４３８９９３号明細書

従って、本発明の目的は、最初に述べたタイプの改善されたハウジングダクト及びこの種のハウジングダクトの製造方法を提供することであり、簡単な構造でありながら、ハウジングダクトが望ましくない物質の浸透に抗して封止され、製造が容易である。

この目的は、請求項１の特徴を有する本発明に従ったハウジングダクトにより達成される。

山から谷までの高さを大きくすることにより、ハウジング材料及び導体要素間の接着を改善する。この増大した山から谷間での高さは、決まった用途に反して電気めっきにより達成される。電気めっきは今日、表面の被膜のみのために使用されているので、この場合、表面の山から谷までの高さを減少させるために、逆の目的で使用される。亀裂の入った導体要素の表面構造は、導体要素製造工程に容易に組み込むことが可能である電気めっきにより形成される。導体要素の埋設中に、ハウジングの材料は、導体要素の表面の凹部内に直接入るので、ハウジング内に導体要素を良好に固定し、ハウジングダクトを良好に封止する。ハウジング及び導体要素は通常、異なる熱膨張率を有するので、温度変動がある場合には振舞いが異なる。しかし、このような場合であっても、本発明に従ったハウジングダクトは、温度変動がある場合でもハウジング材料が導体要素の亀裂の入った表面の凹部内に行き渡るので、良好な気密性のある封止を確保する。

本発明の一変形において、封止領域での導体要素の山から谷までの高さは、5〜40μmの範囲であり、好適には10〜30μm、特に10〜20μmである。これらの山から谷までの高さは、電気めっきにより効率的に形成され、ハウジングダクトの良好な封止を確保する。

被膜材料は、錫、亜鉛、銅、金、銀、ニッケル又はクロムを含むのが有利である。これらの材料は電気めっきに適し、所望の山から谷までの高さを形成するのに適当である。

本発明の一特定実施形態において、導体要素は部分的にのみ電気めっきすることができる。導体要素を部分電気めっきすることにより、残余部分は従来の導体に対応する。このため、電気めっき領域は、導体要素の埋め込み領域で封止機能用に構成される。

本発明の目的は、請求項５の特徴による方法で達成される。

ハウジング内での導体要素の固定は、導体要素の封止領域の山から谷までの高さを増大することにより改善される。同時に、ハウジングダクトは、望ましくない物質の浸透に対して封止される。電気めっき工程は、導体要素製造工程に特によく組み込むことができ、本発明では、以前の方法に反して、導体要素に亀裂の入った表面構造を形成するのに使用される。導体要素のインサート成形中に、ハウジング材料は亀裂の入った表面の凹部に直接定着するので、ハウジングダクトを封止する。温度変動が潜在的にある場合、ハウジング材料は導体要素の凹部内に行き渡り、ハウジングダクトの良好な気密性封止を確保する。

導体要素は、山から谷までの高さが電気めっき工程により5〜40μmの範囲が与えられ、好適には10〜30μm、特に10〜20μmであるのが有利である。この山から谷までの高さは、電気めっきにより効率的に形成され、導体要素を良好な固定を確保すると共にハウジングダクトの良好な封止を確保する。

導体要素の山から谷までの高さは、特に電気めっき槽内で、付着されるべき材料の濃度を制御することにより、増大させることができる。所望の山から谷までの高さは、この濃度の結果、電気めっき工程で効率的に達成することができる。この濃度は、電気コンタクトを電気めっき被覆する方法において今日使用される濃度よりも低い。

本発明の一特定実施形態において、導体要素の山から谷までの高さは、電気めっき槽の循環、洗浄（rinsing）を制御することにより、増大することができる。この分野の以前の電気めっき工程と対照的に低い循環又は良好な洗浄の結果、付着されるより少ない材料が正極から負極へ通る。このため、電気めっき工程の結果形成される山から谷までの高さを、効率的に制御することができる。

導体要素の山から谷までの高さは、電気めっき工程中の電流密度を制御することにより、増大させるのが有利である。所望の程度の粗さは、電気導体の製造において従来の被覆方法と比較して、この比較的大電流密度により効率的に決めることができる。

本発明の別の一実施形態において、電気めっき工程の電気めっき槽には光沢剤が入っていない。このため、粗さは、濃度、電気めっき槽の循環及び電流密度により特に良好に決めることができる。

電気めっき工程の電気めっき槽に、特に安定剤を追加することができる。タイプに依存して、これら安定剤は、電気めっき槽の一様分布した濃度、又は電気めっきの化学的に容認できる配合の維持を確保する。

導体要素は、部分的にのみ電気めっきできるのが有利である。導体要素の部分めっき部は、封止機能用に特に構成することができる。このため、ハウジングダクト内の導体要素の埋め込まれた領域における山から谷までの高さは、意図的に増大させることができる。

以下、添付図面を参照して本発明に従ったハウジングダクトの一実施形態を説明する。

図１は、本例ではコネクタにアレンジされた、本発明に従ったハウジングダクト１の正面図である。「コネクタ」の用語は雄型コネクタ及び雌型コンタクトの双方を含むが、本発明では雄型コネクタを参照して説明する。

ハウジングダクト１は、導体要素３の自由端４が突出するハウジング２からなる。部分５は、ハウジング２の部分６に埋設された導体要素３を示す。導体要素３は、部分６のハウジングダクト１に固定される。電線８に接続された導体要素３の内部露出端７は、ハウジング１の内部に位置する。

望ましくない物質が導体要素３及びハウジング２の間の境界に沿ってハウジング２の内部に浸透することを防止するために、封止領域９が部分６に設けられている。導体要素３は、封止領域９で電気めっきすることにより増大した山から谷までの高さを有する。

本実施形態において、山から谷までの高さは、封止領域９全体にたわってほぼ一様であり、導体要素３の環状部を電気めっきすることにより形成される。しかし、山から谷までの高さが封止部９に内部で変化する実施形態も考えられる。例えば、増大した山から谷までの高さを有する相互に離間する複数の環状部を、封止部９に設けることもできる。さらに、図示されているように単なる一部分と代わりに、導体要素３全体を、さらに処理される前に、最初に電気めっきしてもよい。所望の山から谷までの高さは、導体要素３の表面全体にわたる山から谷までの高さの特性と同様に、要求事項に従って濃度、循環及び電流密度のパラメータにより調節することができる。

図２は、導体要素３の封止領域９を通る断面図である。図１で使用される参照番号は図２に示される同一の要素を指すので、この点に関しては図１の説明を参照する。導体要素３は、本実施形態では矩形断面を有する。しかし、円形、楕円形、正方形の断面等の他の断面形状も考えられる。

図２は、導体要素３の粗い、亀裂の入った構造１０を拡大して示す。この表面構造１０は、錫をベースとする被覆材料で導体要素３を電気めっきすることにより形成される。しかし、亜鉛、銅、金、銀、ニッケル、クロムをベースとする被覆材料も考えられる。表面構造１０の山から谷までの高さは約15μmである。しかし、ハウジングダクト１の良好な封止を達成するために、約5μm及び約40μmの間の範囲の他の山から谷までの高さも可能である。導体要素３を押出し被覆又はインサート成形すると、この材料は凹部内及び表面構造１０の縁内に流れるので、導体要素３の表面に引っ掛かる。この結果、ハウジングダクト１を効率的に封止するしっかりとした接合が形成される。

図３は、電気めっき工程を概略的に示す。図１及び図２で使用される参照番号は図３に示される同一の要素を指すので、この点に関しては図１及び図２の説明を参照する。導体要素３及び被覆材料１１は、電気めっきすなわち電解液槽１２に浸漬される。導体要素３及び被覆材料１１（電極）は電源１３に接続される。被覆材料１１は正極（陽極）に配置され、被覆される導体要素３は−極（陰極）に配置される。導体要素３及び被覆材料１１（電極）に電流を印加することにより、電気めっき槽１２を通って電流が流れる。電流は、電流量を調整することも可能な電流計測デバイス１４を使用して計測又は調節することができる。

循環機構１５は、電気めっき槽１２の混合を可能にする。同時に、循環機構１５により、電気めっき槽１２を洗浄することができる。

必要な山から谷までの高さは、電気めっき工程中に、特に、電気めっき槽１２内での付着される材料の濃度、電気めっき槽１２の循環又は洗浄、及び印加される電流の密度の工程パラメータにより、制御することができる。電気めっき槽１２内での付着される材料の濃度が減少し、同時に電流密度の増加が一定すなわち均一の場合、形成される表面が完全に滑らかにはならない。電流密度により生ずる層の成長と比較して、被覆材料の原子又は分子が少な過ぎる。この結果、一様でない、粗い表面が形成される。同じことは電気めっき槽１２に循環についても当てはまる。循環の程度が低い結果、少ない付着材料の粒子が陰極に到達する。一様でない大電流密度により、不完全な、それ故粗い表面が、この場合にも同様に形成される。

この工程を補助するために、例えば光沢剤等の特定の添加物を省略することができる。これら添加物は、従来の電気めっき槽に最適な滑らかさ、それ故高度の光沢表面を得るために添加される。

電気めっき槽１２内で一様な密度分布を達成するため、分解等の望ましくない工程が電気めっき槽１２内で生ずるのを防止するために、電気めっき槽１２に安定剤を追加してもよい。

図１及び図２に示された本発明の実施形態の作動を以下に説明する。

導体要素３がハウジング２内に埋設されると、表面構造１０の凹部はハウジング２の材料で充填される。ハウジング材料を表面構造１０の多数の凹部及び縁に固定することは、導体要素３がハウジング２に固定され、力によって所定位置から最早移動できないことを意味する。ハウジング材料のこの固定はまた、望ましくない物質の浸透に対するハウジングダクト１の良好な封止を確保する。ハウジング材料は、表面構造１０の凹部を完全に埋める。ハウジング２及び導体要素３が通常異なる程度で膨張する温度の変動がある場合であっても、ハウジング２の材料は表面構造１０の凹部内及び縁内に行き渡るので、ハウジングダクト１の機密性のある封止が確保される。

本発明に従ったハウジングダクトの半分を切り欠いた正面図である。 本発明に従ったハウジングダクトの封止領域を通る断面図である。 電気めっき工程の概略図である。

符号の説明

１ ハウジングダクト
２ ハウジング
３ 導体要素
９ 封止領域
１１ 被覆材料
１２ 電気めっき槽

Claims (12)

1. 導体要素（３）が埋め込まれるハウジング（２）を具備する、電気コンタクト用のハウジングダクト（１）であって、前記ハウジング（２）及び前記導体要素（３）の間に封止領域（９）が設けられたハウジングダクトにおいて、
   前記封止領域（９）における前記導体要素（３）の山から谷までの高さが電気めっきにより増大していることを特徴とするハウジングダクト。
2. 前記導体要素（３）の山から谷までの高さは、5〜40μmの範囲であることを特徴とする請求項１記載のハウジングダクト。
3. 被膜材料（１１）は、錫、亜鉛、銅、金、銀、ニッケル又はクロムを含むことを特徴とする請求項１又は２記載のハウジングダクト。
4. 前記導体要素（３）は部分電気めっきされていることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載のハウジングダクト。
5. 導体要素（３）が埋め込まれるハウジング（２）を具備するハウジングダクト（１）の製造方法であって、前記ハウジング（２）及び前記導体要素（３）の間に封止領域（９）が設けられたハウジングダクトの製造方法において、
   前記封止領域（９）における前記導体要素（３）の前記山から谷までの高さが電気めっき工程により増大していることを特徴とするハウジングダクトの製造方法。
6. 前記導体要素（３）の山から谷までの高さは、5〜40μmの範囲であることを特徴とする請求項５記載のハウジングダクトの製造方法。
7. 前記導体要素（３）の前記山から谷までの高さは、電気めっき槽（１２）内での付着される材料の濃度を制御することにより増大していることを特徴とする請求項５又は６記載のハウジングダクトの製造方法。
8. 前記導体要素（３）の前記山から谷までの高さは、電気めっき槽（１２）内での循環及び洗浄の一方又は両方を制御することにより増大していることを特徴とする請求項５ないし７のうちいずれか１項記載のハウジングダクトの製造方法。
9. 前記導体要素（３）の前記山から谷までの高さは、電気めっき工程中に電流密度を制御することにより増大していることを特徴とする請求項５ないし８のうちいずれか１項記載のハウジングダクトの製造方法。
10. 前記電気めっき工程の電気めっき槽（１２）には光沢剤が入っていないことを特徴とする請求項５ないし９のうちいずれか１項記載のハウジングダクトの製造方法。
11. 前記電気めっき工程の電気めっき槽（１２）に安定剤が追加されていることを特徴とする請求項５ないし１０のうちいずれか１項記載のハウジングダクトの製造方法。
12. 前記導体要素（３）は部分電気めっきされていることを特徴とする請求項５ないし１１のうちいずれか１項記載のハウジングダクトの製造方法。

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