JP2007190777A

JP2007190777A - 樹脂成形品の成形構造

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Publication number: JP2007190777A
Application number: JP2006010433A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Nagashima; 信由永島; Akito Maekawa; 昭人前川
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2026-01-18
Also published as: US8118583B2; US20070164475A1; JP4742877B2; EP1810810A1; CN101005200A; CN101005200B; EP1810810B1

Abstract

【課題】食い切り部からの樹脂漏れを防止する。
【解決手段】中子となるコネクタ２０が下型５０に組み付けられ、このとき底壁４１の後端が下型５０の凹面５５の隅部に密着される。ここが食い切り部５８となる。型閉じされると、上型５１の下面６２と、底壁４１の外面４６との間に、ケース１１を形成する充填空間６０Ｃが形成される。底壁４１の外面４６が緩やかな前上がりの傾斜面とされている。充填空間６０Ｃに矢線Ｘで示すように溶融樹脂が流入した場合に傾斜した底壁４１の外面４６を押圧し、その分力ｆによって底壁４１の内面４７が、下型５０の凹面５５に押し付けられて強固に密着する。食い切り部５８に溶融樹脂が侵入することが防がれ、ひいては端子引き出し部４３に漏れ出ることが防止される。
【選択図】図４

Description

本発明は、一次成形品を中子としたインサート成形により形成される樹脂成形品の成形構造に関する。

従来から合成樹脂製のケース内に、電子制御回路を搭載したプリント回路基板や各種電子部品等を収容してなる電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）が知られている（例えば特許文献１参照）。その一例としては、図７に参照して示すように、上面開放の箱状をなすケース１の側壁に、回路基板２に接続された基板用コネクタ３を設け、同コネクタ３に外部の相手コネクタを嵌合接続できるようになっている。なお同図は、成形状態を示しているため、製品とは上下逆向きに記載されている。

ここでこのようなＥＣＵを製造する一手段として、基板用コネクタ３（一次成形品）を中子としてケース１をインサート成形により形成する手段が採られる。そのため例えば、互いに対向して開閉する上下一対の成形金型ｕｋ、ｄｋが装備されるとともに、基板用コネクタ３では、端子金具４が引き出された箇所５に樹脂が流入しないように、上記の成形金型ｕｋ、ｄｋとともに同箇所５を囲む底壁６ａと左右の側壁６ｂとが形成される。
そして、基板用コネクタ３が下型ｄｋに対して組み付けられるが、下型ｄｋ自身により、基板用コネクタ３における端子引き出し箇所５の後面と上面（図７では下側）とが閉鎖される一方、下型ｄｋの高位面には段差状に下がった凹面７が形成され、コネクタ３の底壁６ａの後端が凹面７の隅部に密着して面一に載せられる。また、型閉じされた際には、上型ｕｋと、下型ｄｋ並びにコネクタ３の底壁６ａとが所定間隔を開けて対向することにより充填空間８が形成され、この充填空間８に同図の矢線に示すように溶融樹脂が流入してこれが固化することにより、ケース１の底板部１ａが形成されるようになっている。
特開２０００−１５９０８４公報

ところで、上記したケース１の底板部１ａを形成する部分において、コネクタ３の底壁６ａの後端が下型ｄｋの凹面７の隅部に密着して載せられ、この密着部分がいわゆる食い切り部となるのであるが、食い切りが甘い、すなわち同食い切り部が確実に密着していないと、充填空間８に流入した溶融樹脂が食い切り部に侵入し、ひいてはコネクタ３における端子引き出し箇所５に漏れ出るおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、食い切り部からの樹脂漏れを防止するところにある。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、互いに対向して開閉する一組の成形金型を備え、一方の成形金型の対向面には段差状に後退した凹面が設けられて、中子となる樹脂製の一次成形品が、その一側面から一端面を前記凹面の隅部に密着させて組み付けられるとともに、型閉じの際には他方の金型の対向面が、前記一次成形品における前記凹面と密着した前記側面とは反対側の側面との間に間隔を開けて対向することで充填空間が形成され、この充填空間に前記凹面の隅部が位置する側から溶融樹脂が流入して固化されることにより二次成形品が成形されるようにした樹脂成形品の成形構造において、前記一次成形品における前記充填空間と対向した側面が、この充填空間の間隔が溶融樹脂の流通方向に向けて次第に狭くなるような傾斜面として形成されている構成としたところに特徴を有する。
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記一次成形品が端子金具を装着したコネクタであるとともに、前記二次成形品が前記コネクタを埋設したケースであるところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
型閉じ状態において充填空間に溶融樹脂が流入するが、一次成形品における充填空間と対向した側面が言わば上り勾配の傾斜面となっているから、流入した溶融樹脂が傾斜面を押圧し、その分力によって一次成形品における傾斜面とは反対側の側面が、一方の成形金型の凹面に押し付けられて強固に密着する。そのため、食い切り部に溶融樹脂が侵入して漏れが生じることが防止される。
＜請求項２の発明＞
端子金具を装着したコネクタを中子としたインサート成形により、同コネクタを埋設したケースを形成するものについても適用でき、樹脂漏れを生じることなくケースが成形できる。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図６によって説明する。この実施形態では、自動車に搭載されるＥＣＵ１０（電子制御ユニット）に適用した場合が例示されている。
本実施形態に係るＥＣＵ１０の全体構造の概略を説明すると、図１及び図２に示すように、上面側が開口した浅い箱形をなす合成樹脂製のケース１１を備え、このケース１１の隣り合った２側壁１２に、それぞれ基板用コネクタ２０，２１が設けられ、各コネクタ２０，２１に対して、相手の雄コネクタ（図示せず）が外部から嵌合されるようになっている。
製造形態としては、両基板用コネクタ２０，２１を中子としたインサート成形によってケース１１が形成されている。

以下には、一方の基板用コネクタ２０（以下、単にコネクタ２０と言う）の埋設部分を中心として、その成形構造を説明する。なお、図２ないし図６では、ＥＣＵ１０が、製品として使用される場合とは上下反転された姿勢で記載されている。
コネクタ２０は、図２及び図３にも示すように、合成樹脂製のハウジング２５と、このハウジング２５に保持される端子金具２６，２７と、ハウジング２５に装着される同じく合成樹脂製のアライメントプレート２８とから構成される。ハウジング２５はさらに、基板端子２６を収容する本体部３０と、この本体部３０と一体化されて中継端子２７を収容するホルダ３１とから構成されている。
ホルダ３１側は、ケース１１の側壁１２から外部に突出するようにして形成されているとともに、その回りがケース１１の一部をなす筒状部１３によって取り囲まれており、この筒状部１３との間に、相手の雄コネクタのフード部が嵌合可能となっている。

本体部３０は略ブロック状に形成され、前方から基板端子２６を挿入可能な端子挿入孔３３が複数個前後に貫通して設けられている。基板端子２６は、細長い板材を途中で開口側（図３の下側）へ向けて直角曲げすることにより、全体が略Ｌ字形に形成されている。基板端子２６は、開口側に屈曲された端部２６Ａが、プリント回路基板Ｋ（以下、回路基板Ｋという）のスルーホールに挿通されて、半田付けにより回路基板Ｋの導電路に対して接続される。一方、基板端子２６における本体部３０の前面側に突出した端部２６Ｂは、ホルダ３１に形成されたキャビティ３５内に進入可能となっている。

ホルダ３１は、同様に略ブロック状に形成され、その後端面の外周部に突設された嵌合筒部３６が、本体部３０の前端部に外嵌されて結合されている。ホルダ３１内には、複数のキャビティ３５が上記した基板端子２６と同じ配列で形成され、各キャビティ３５内には、後方から中継端子２７が収容されるとともに、前壁には相手の雄コネクタに装着された端子が進入可能な挿通孔３８が開口されている。
中継端子２７は、一対の雌型の接続部２７Ａを前後に連結した形状となっていて、全体が前後対称形状となっているために、前後いずれの向きでもキャビティ３５内に収容可能である。

本体部３０の後面における両側縁からは、各基板端子２６における後方への突出部分を両側から覆う一対の側壁４０が後方へ延出して設けられている。また、本体部３０の後面における下縁（図４では上縁）からは、各基板端子２６における後方への突出部分を、ケース１１の開口部とは反対側から覆う底壁４１が後方へ延出して設けられており、この底壁４１により両側壁４０の下端部同士が連結されている。これにより本体部３０の後面側には、底壁４１及び一対の側壁４０によって区画される空間が形成され、基板端子２６における後方への突出部分を収容する端子引き出し部４３が構成されている。

端子引き出し部４３内において、底壁４１と本体部３０の後面との間には、底壁４１を補強するために複数枚の補強壁４４が設けられている。各補強壁４４は側方から見て略三角形の梁状をなしており、幅方向に並ぶ各端子挿入孔３３同士を仕切るようにして配され、基板端子２６を整列させることに機能する。
一方、両側壁４０の開口縁側には、各基板端子２６の基板側端部２６Ａを整列するためのアライメントプレート２８が装着可能とされている。アライメントプレート２８には、各基板端子２６の基板側端部を挿通してこれらを位置決めする位置決め孔２９が開口されている。

なお、両側壁４０の後縁４０Ａは、後記する型抜きの関係で、図３の上端に向けて次第に後方に張り出した傾斜縁となっているとともに、それと面一となる底壁４１の後端面４５も、上記の後縁４０Ａ（傾斜縁）から連続した傾斜面とされている。
さて、上記した底壁４１の外面４６（図４の上面）は、後縁から前縁に向けて緩い上り勾配となった傾斜面として形成されている。底壁４１の外面４６の後縁の高さは、下型５０の立ち上がり面５６の高さと同じである。また、同外面４６の前縁は、段差状に大きく凹んで本体部３０の外面に連なっている。

二次成形用の成形金型としては、図３及び図４に示すように、上下方向において開閉可能に対向する下型５０と上型５１、並びに左右方向に移動可能なスライド型５２とが装備されている。
下型５０は大まかには、中子としてのコネクタ２０を載置可能な形状に形成されており、図４に示すように、ハウジング２５における本体部３０を受けるとともに、同本体部３０の後面側の端子引き出し部４３の後面と上面（同図では下面）とを塞ぐことができるようになっている。下型５０の高位面５４には、その前側の端部において一段下がった凹面５５が形成されており、この凹面５５と立ち上がり面５６とにわたって、ハウジング２５の底壁４１の後端部における内面４７と、傾斜した後端面４５とが密着されて載置されるようになっている。この密着部分が、いわゆる食い切り部５８となる。

スライド型５２は、下型５０の前方（図３の左側）に配され、主にハウジング２５の本体部３０の前側からホルダ３１の回りを囲むことが可能となっており、併せてホルダ３１内のキャビティ３５の前面を塞ぐように機能する。また、下型５０との間で、ケース１１における筒状部１３の一部を形成するべく充填空間６０Ａが形成可能とされている。

上型５１は、下型５０並びにスライド型５２の上方に対向して設けられ、主にスライド型５２との間に、ケース１１における筒状部１３の残部を形成するべく充填空間６０Ｂが形成可能とされている。また、下型５０並びに中子としてのコネクタ２０の底壁４１との間において、ケース１１の底板部１５を形成するべく充填空間６０Ｃが形成可能とされている。
特筆すべきは、上型５１の下面６２と、中子であるコネクタの底壁４１の外面４６との間に形成される充填空間６０Ｃでは、図４に示すように、その天井面（上型５１の下面６２）が水平面であるに対して、底面（底壁４１の外面４６）が後縁から前縁に向けて緩やかな上り勾配の傾斜面となっている。

続いて、本実施形態の作用を説明する。
まず、本体部３０とホルダ３１等を組み付けることで基板用コネクタ２０が形成され、これを中子として、型閉じされた下型５０とスライド型５２に対して組み付けられる。このとき、図４に示すように、下型５０によって基板用コネクタ２０の端子引き出し部４３の開口が塞がれるとともに、下型５０の高位面５４に設けられた凹面５５と立ち上がり面５６とにわたり、ハウジング２５の底壁４１の後端部における内面４７と、傾斜した後端面４５とが密着されて載置される。また、下型５０とスライド型５２との間で、ケース１１の筒状部１３の一部となる充填空間６０Ａが形成される。

次に、上型５１が型閉じされ、その下面６２とスライド型５２との間に、ケース１１の筒状部１３の残部となる充填空間６０Ｂが形成される。また、下型５０並びに中子としてのコネクタ２０の底壁４１との間において、ケース１１の底板部１５を形成するべく充填空間６０Ｃが形成される。
この状態から、図４の矢線Ｘに示すように、各型５０，５１，５２の間に形成された充填空間６０に向けて溶融樹脂が流入して充填され、これが固化することによって、図５に示すように、ケース１１が二次形成される。なお、同図では、ケース１１のうちの底板部１５と、コネクタ２０を囲む筒状部１３とが示されている。

ここで、上型５１の下面６２と、コネクタ２０の底壁４１の外面４６との間に形成される充填空間６０Ｃには、図４に示すように、食い切り部５８が位置する側から溶融樹脂が流入するのであるが、同充填空間６０Ｃに対向したコネクタ２０の底壁４１の外面４６が、溶融樹脂の流通方向に向けて前上がりとなった傾斜面となっているから、流入した溶融樹脂が傾斜した外面４６を押圧し、その分力ｆによってコネクタ２０の底壁４１の内面４７が、下型５０の凹面５５に押し付けられて強固に密着する。そのため、食い切り部５８に溶融樹脂が侵入することが防がれ、ひいては端子引き出し部４３に漏れ出ることが防止される。

このケース１１が二次成形されたのち、型開きされることで図６に示すように取り出され、そののち図２に示すように、ケース１１の開口部を覆うようにして装着された回路基板Ｋに対して、コネクタ２０の基板端子２６が半田付けされて接続される。また、コネクタ２０の外面４６にシールリング１７が嵌着され、リング押さえ１８で抜け止めされてＥＣＵ１０が完成する。

以上のように本実施形態では、上型５１の下面６２と、中子であるコネクタ２０の底壁４１の外面４６との間に、ケース１１の底板部１５を構成するべく溶融樹脂の充填空間６０Ｃが形成され、かつ、底壁４１の後縁を下型５０で受ける部分で食い切り部５８が形成される場合において、同充填空間６０Ｃと対向した底壁４１の外面４６が、溶融樹脂の流通方向に向けて同充填空間６０Ｃの間隔が次第に狭くなるような傾斜面として形成されている。
そのため、同充填空間６０Ｃに溶融樹脂が流入した場合に溶融樹脂が傾斜した底壁４１の外面４６を押圧し、その分力ｆによって底壁４１の内面４７が、下型５０の凹面５５に押し付けられて強固に密着する。そのため、食い切り部５８に溶融樹脂が侵入することが防がれ、ひいては端子引き出し部４３に漏れ出ることを防止することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）中子となる基板用コネクタとしては、中継端子を装備していない形式のものであってもよく、また、基板端子がストレートタイプのものであってもよい。
（２）上記実施形態では、一方の基板用コネクタの埋設部分に本発明を適用した場合を例示したが、他方の基板用コネクタの埋設部分についても同様に本発明を適用可能である。
（３）さらに本発明は、上記実施形態に例示したＥＣＵに限らず、一次成形品を中子としたインサート成形により樹脂成形品を形成するもの全般に広く適用することができる。

本発明の一実施形態に係る蓋板を除去したＥＣＵの平面図ＥＣＵにおけるコネクタの埋設部分の断面図成形金型の配設態様を示す断面図中子としてのコネクタを組み込んで型閉じした状態の断面図溶融樹脂が充填空間内で固化した状態の断面図成形金型から取り出された状態のＥＣＵの断面図従来例の断面図

符号の説明

１０…ＥＣＵ（樹脂成形品）
１１…ケース（二次成形品）
２０…基板用コネクタ（一次成形品）
２５…ハウジング
２６，２７…端子金具
３０…本体部
３１…ホルダ
４１…底壁
４３…端子引き出し部
４５…（底壁４１の）後端面（一端面）
４６…（底壁４１の）外面（反対側の側面）
４７…（底壁４１の）内面（一側面）
５０…下型（一方の成形金型）
５１…上型（他方の成形金型）
５４…（下型５０の）高位面（対向面）
５５…凹面
５６…立ち上がり面
５８…食い切り部
６０Ｃ…充填空間
６２…（上型５１の）下面（対向面）

Claims

互いに対向して開閉する一組の成形金型を備え、一方の成形金型の対向面には段差状に後退した凹面が設けられて、中子となる樹脂製の一次成形品が、その一側面から一端面を前記凹面の隅部に密着させて組み付けられるとともに、型閉じの際には他方の金型の対向面が、前記一次成形品における前記凹面と密着した前記側面とは反対側の側面との間に間隔を開けて対向することで充填空間が形成され、この充填空間に前記凹面の隅部が位置する側から溶融樹脂が流入して固化されることにより二次成形品が成形されるようにした樹脂成形品の成形構造において、
前記一次成形品における前記充填空間と対向した側面が、この充填空間の間隔が溶融樹脂の流通方向に向けて次第に狭くなるような傾斜面として形成されていることを特徴とする樹脂成形品の成形構造。
前記一次成形品が端子金具を装着したコネクタであるとともに、前記二次成形品が前記コネクタを埋設したケースであることを特徴とする請求項１記載の樹脂成形品の成形構造。