JP2010027214A - コネクタ、及びコネクタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポッティング剤の硬化状態を安定させ確実に熱硬化させることができ、ケーブル固定の信頼性を向上すること。
【解決手段】 ハウジング１１内でケーブル３１を固定するコネクタ１であり、前記ハウジング１１は前記ケーブル３１を前記ハウジング１１の収容部１２へ挿通する挿通部１３を有し、前記収容部１２の開口１２ｆには前記開口１２ｆを閉塞するカバー４１が設けられており、前記収容部１２には前記ケーブル３１を固定する熱硬化性のポッティング剤４５が充填されており、更に、前記カバー４１を前記ハウジング１１へ押え付ける治具５５には前記カバー４１へ熱を伝える加熱機構５６，５７を備えている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ケーブルが固定されるコネクタ、及びケーブルを固定するコネクタの製造方法に関する。

関連技術１としては、電線と接続された端子を収容したコネクタハウジングの端子保持部に接着シール剤が充填され、この接着シール剤が超音波加振によって硬化されている防水コネクタが知られている（たとえば、特許文献１を参照）。

特開平１１−１２１０８４号公報

特許文献１のコネクタでは、超音波により振動させて温度を発生させる原理であり、接着剤のようなゲル状のようなものに超音波を加えても場所によって加わる温度が大きく異なり、接着剤メーカーから提示されている硬化の推奨温度に達しない部分が出てくることがある。

したがって、超音波の振動を利用して接着剤を硬化させる方法では、接着剤の硬化が不安定となるという問題がある。

また、超音波は、超音波を加える樹脂などの材料の状態によって、接着剤へ伝わる温度が異なってくるため、材料ロット毎に条件設定が必要となるという問題がある。

また、超音波にて、３００℃近くの温度を部品に加えると部品の破損が懸念され、更に３００℃近くの温度に耐えられる材料となると使用する材料が限定されてしまうという問題がある。

それ故に、本発明の課題は、ポッティング剤の熱硬化温度の設定が容易であり、作業性、確実性、及び信頼性を向上することができるコネクタ及びコネクタの製造方法を提供することにある。

本発明の例示的態様によれば、ハウジングと、該ハウジングに保持されるコンタクトと、前記ハウジング内で前記コンタクトと接続するケーブルとを含むコネクタにおいて、前記ハウジングは凹形状の収容部と、該収容部へ前記ケーブルの一端部を挿通し前記収容部に前記ケーブルの前記一端部を収容するよう形成した挿通部とを有し、前記収容部は開口を有し、前記ハウジングには前記開口を覆うカバーが設けられており、前記収容部及び前記カバーによって囲まれた空間部分には、前記ケーブルを固定する熱硬化性のポッティング剤が充填されており、更に、前記ハウジングへ前記カバーを押え付ける治具には、前記カバー及び前記ハウジングへ熱を伝え、前記ポッティング剤を熱硬化させる加熱機構を備えているコネクタであることを最も主要な特徴とする。

また、本発明の例示的態様によれば、ハウジングと、該ハウジングに保持されるコンタクトと、前記ハウジング内で前記コンタクトと接続するケーブルとを含むコネクタの製造方法において、前記ハウジングは凹形状の収容部と、該収容部へ前記ケーブルの一端部を挿通し前記収容部に前記ケーブルの前記一端部を収容するよう形成した挿通部とを有し、前記収容部は開口を有し、前記ケーブルの一端部を前記挿通部に挿通し前記収容部及びカバーによって囲まれた空間部分にセットする工程と、前記開口を覆う前記カバーを前記ハウジングにセットする工程と、加熱機構を有する治具によって前記カバーを前記ハウジングへ押え付ける工程と、前記治具を前記加熱機構によって加熱し前記カバー及び前記ハウジングへ熱を加える工程と、熱硬化性のポッティング剤を前記空間部分に注入して充填し前記ポッティング剤を前記熱により硬化させ前記ケーブルを固定する工程とを含むコネクタの製造方法であることを最も主要な特徴とする。

本発明の例示的態様のコネクタ、及びコネクタの製造方法によれば、加熱機構を有する治具によって一定の温度でカバー及びハウジングを加熱することができ、ポッティング剤の硬化温度に設定することで、硬化時における条件設定が容易になり、ポッティング剤を確実に硬化させることができるという利点がある。

また、本発明の例示的態様のコネクタ、及びコネクタの製造方法によれば、カバー及びハウジングに熱が伝わることによってポッティング剤を熱により硬化させてケーブルをハウジング内で固定するので、ポッティング剤を硬化させるための作業性を向上することができる。

また、本発明の例示的態様のコネクタ、及びコネクタの製造方法によれば、ハウジングへ押し付けた治具によってカバー及びハウジングを加熱することができるので、コネクタを高温槽のような熱処理装置へ移動して熱処理する必要がないことから作業性を向上することができる。

更に、本発明の例示的態様のコネクタ、及びコネクタの製造方法によれば、治具から直接、コネクタへ熱を伝える機構となっていることから、コネクタへ加わる温度の違いがほぼ無くなるので、コネクタ内のポッティング剤の硬化状態が安定し、信頼性が向上するという利点がある。

本発明の例示的態様におけるコネクタは、ハウジングと、該ハウジングに保持されるコンタクトと、前記ハウジング内で前記コンタクトと接続するケーブルとを含むコネクタにおいて、前記ハウジングは凹形状の収容部と、該収容部へ前記ケーブルの一端部を挿通し前記収容部に前記ケーブルの前記一端部を収容するよう形成した挿通部とを有し、前記収容部は開口を有し、前記ハウジングには前記開口を覆うカバーが設けられており、前記収容部及び前記カバーによって囲まれた空間部分には、前記ケーブルを固定する熱硬化性のポッティング剤が充填されており、更に、前記ハウジングへ前記カバーを押え付ける治具には、前記カバー及び前記ハウジングへ熱を伝え、前記ポッティング剤を熱硬化させる加熱機構を備えていることによりに実現した。

また、本発明の例示的態様のコネクタの製造方法は、ハウジングと、該ハウジングに保持されるコンタクトと、前記ハウジング内で前記コンタクトと接続するケーブルとを含むコネクタの製造方法において、前記ハウジングは凹形状の収容部と、該収容部へ前記ケーブルの一端部を挿通し前記収容部に前記ケーブルの前記一端部を収容するよう形成した挿通部とを有し、前記収容部は開口を有し、前記ケーブルの一端部を前記挿通部に挿通し前記収容部及びカバーによって囲まれた空間部分にセットする工程と、前記開口を覆う前記カバーを前記ハウジングにセットする工程と、加熱機構を有する治具によって前記カバーを前記ハウジングへ押え付ける工程と、前記治具を前記加熱機構によって加熱し前記カバー及び前記ハウジングへ熱を加える工程と、熱硬化性のポッティング剤を前記空間部分に注入して充填し前記ポッティング剤を前記熱により硬化させ前記ケーブルを固定する工程とを含むことにより実現した。

図１乃至図４は、本発明に係るコネクタの例示的態様を示している。図１乃至図４を参照して、コネクタ１は、ハウジング１１と、ハウジング１１に保持されるコンタクト２１と、ハウジング１１内でコンタクト２１と接続するケーブル３１と、ハウジング１１に設けられるカバー４１と、ハウジング１１内に充填されるポッティング剤４５とを有する。

ハウジング１１は、ハウジング１１の一面に形成されている凹形状の収容部１２と、収容部１２へケーブル３１の一端部３１ａを挿通し、収容部１２にケーブル３１の一端部３１ａを収容するよう形成した挿通部１３とを有する。

収容部１２は、互いに平行になるように対向している一対の第１の側壁部１２ａ，１２ｂと、一対の第１の側壁部１２ａ，１２ｂの長手方向における両端のそれぞれを接続している一対の第２の側壁部１２ｃ，１２ｄと、第１及び第２の側壁部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによって囲まれている空間部分を上下に仕切るように形成されている底部１５とによって構成されている。

また、ハウジング１１には、底部１５よりも下側へ延びている第１及び第２の側壁部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによって囲まれている空間部分が相手コネクタ（図示せず）と嵌合する嵌合部１６となっている。

収容部１２の上端は、開放されている開口（図３及び図４を参照）１２ｆとなっている。ハウジング１１の挿通部１３は、開口１２ｆ側における一方の第１の側壁部１２ａの端面から下方へ切り欠きが形成されている部分である。また、挿通部１３は、ケーブル３１の長手方向と直交するケーブル３１の幅方向における寸法よりも少し広い幅寸法となっている。挿通部１３には、ケーブル３１の一端部３１ａが収容部１２へ収容されるようにケーブル３１を挿通する。

収容部１２の底部１５上には、一方の第１の側壁部１２ａから他方の第１の側壁部１２ｂ側へ延びている複数のブロック部１７が形成されている。ブロック部１７は、一対の第２の側壁部１２ｃ，１２ｄ間の方向と平行な方向で複数が互いに間隔をもって形成されている。

コンタクト２１は、保持部２１ａと、保持部２１ａからハウジング１１の底部１５上へ延びて収容部１２に位置している第１の接続部２１ｂと、保持部２１ａから嵌合部１６へ延びている第２の接続部２１ｃとを有する。

保持部２１ａは、底部１５に保持されている。第２の接続部２１ｃは図示しない相手コネクタの相手コンタクトと接触する。

コンタクト２１の第１の接続部２１ｂは、収容部１２においてハウジング１１の他方の第１の側壁部１２ｂの近傍に配列されており、一対の第２の側壁部１２ｃ，１２ｄ間の方向と平行な方向で複数が互いに間隔をもって配列されている。

さらに、収容部１２には、この収容部１２において第１及び第２の側壁部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内周面で囲まれた部分よりも少し小さい外周形状をもつ回路基板５１が収容されている。回路基板５１は、ハウジング１１の底部１５と平行になるように収容部１２に収容される。

回路基板５１の一部は、収容部１２のブロック部１７の上面に置かれている。回路基板５１には、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂを一対一に挿通する複数の貫通孔５１ａが形成されている。コンタクト２１の第１の接続部２１ｂは、貫通孔５１ａに挿通され回路基板５１に保持されている。

回路基板５１には、回路導体（図示せず）が設けられている。回路基板５１の回路導体には、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂとケーブル３１の一端部３１ａとが接続されている。即ち、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂとケーブル３１の一端部３１ａとは、回路基板５１の回路導体を介して電気的に接続される。

なお、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂと回路導体５１の回路導体とは半田もしくは回路基板５１に形成されるスルーホールに第１の接続部２１ｂを打ち込むなどの方法によって接続され、コンタクト２１と回路基板５１とが固定される。

カバー４１は、収容部１２の開口１２ｆを覆っている。収容部１２及びカバー４１によって囲まれた空間部分には、ケーブル３１を固定する熱硬化性のポッティング剤４５（図２を参照）が充填されている。

カバー４１には、ハウジング１１の開口１２ｆの内側で第１及び第２の側壁部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの内周囲と対向するように環状のリブ４１ａが設けられている。リブ４１ａは、ハウジング１１の開口１２ｆを閉塞するように開口１２ｆに設けられると収容部１２が閉塞される。

さらに、カバー４１には、図５に示すように、カバー４１をハウジング１１側へ押え付ける治具５５が備えられている。治具５５には加熱機構が設けられている。加熱機構は、治具５５に設けられている加熱部５６と、加熱部５６へ電源を供給する電源部５７とを有する。加熱部５６は、具体的には、電気ヒーターを採用し、この電気ヒーターにより治具５５を加熱する。

ポッティング剤４５は、治具５５に設けられている加熱機構によりカバー４１からハウジング１１へと伝わる熱により硬化する熱硬化性のものである。ポッティング剤４５が熱によって硬化した後は、ケーブル３１の一端３１ａと、ハウジング１１に設けたカバー４１と、ハウジング１１とがポッティング剤４５により一体に固定される。

ケーブル３１としては、複数の芯線を並行に配列し樹脂により帯形状に形成されているケーブルや、ＦＰＣ（フレキシブル・プリンテッド・サーキット）、ＦＦＣ（フレキシブル・フラットケーブル）などのケーブルを採用する。カバー４１及びハウジング１１は、樹脂材を用いて成形型により成形加工を行うことにより作ることができる。

ポッティング剤４５は、治具５５の加熱機構によりカバー４１からハウジング１１へ伝わる熱により硬化する熱硬化性のものであればよい。具体的には、ポッティング剤４５としてエポキシ系樹脂もしくはシリコン系樹脂を採用する。

以下、上述したコネクタの製造方法を図６をも参照して説明する。まず、図４に示したように、ハウジング１１の収容部１２には、ハウジング１１のブロック部１７上に回路基板５１の一部が置かれるように回路基板５１を収容部１２へ収容する。この際、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂは、回路基板５１の貫通孔５１ａに挿通され、回路基板５１に設けられている回路導体と接続する。

その後、ケーブル３１の一端部３１ａを挿通部１３に挿通し、収容部１２及びカバー４１によって囲まれた収容部１２を含む空間部分においてケーブル３１の一端部３１ａを回路基板５１上にセットする。この際、収容部１２には、回路基板５１を収容し、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂとケーブル３１の一端部３１ａを露出したケーブル３１の導体とを回路基板５１の回路導体に接続する。また、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂを回路基板５１の貫通孔５１ａへ挿通して回路導体と半田によって接続し、固定する。

次に、図４に示したように、ハウジング１１の開口１２ｆを覆うようにカバー４１をハウジング１１にセットすることで収容部１２をカバー４１により閉塞する。更に、治具５５によってハウジング１１側へカバー４１を押え付ける。そして、図５に示したように、ハウジング１１の挿通部１３が上向きになるようにハウジング１１を設置する。

次に、治具５５の加熱部５６へ電源部５７から電源を供給し、治具５５を加熱し、カバー４１からハウジング１１へ熱を伝える。この際、カバー４１は、治具５５によってハウジング１１側へ押え付けられているので、カバー４１がハウジング１１から脱落することがなく、ポッティング剤４５の熱硬化作業においてもコネクタ１を高温槽のような熱処理装置へ移動させて加熱処理することなく、次工程以降の工程における作業を行うことができる。

次に、図６に示したように、熱硬化性のポッティング剤４５を収容部１２へ注入して充填し、ポッティング剤４５を熱により硬化させることによって収容部１２内においてケーブル３１の一端部３１ａを固定する。

収容部１２及びカバー４１によって囲まれた空間部分には、挿通部１３へ入り込んでいるケーブル３１に隣接して挿通部１３の隙間から収容部１２内へ注入ノズル６１を挿入し、収容部１２及びカバー４１によって囲まれた空間部分内へポッティング剤４５を注入し充填する。

この際、注入ノズル６１の先端は、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂの近傍にまで挿入され、図６に示す収容部１２の下方からポッティング剤４５が順次、充填されていき、除々に、注入ノズル６１を挿通部１３の方向へ引き上げ移動させ、注入ノズル６１の先端を挿通部１３まで引き上げたところで、挿通部１３までポッティング剤４１を充填させると充填作業が完了する。

ポッティング剤４５は、流動性を有するため、回路基板５１の周りにも隙間なく充填することができる。この充填作業中においては、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂが回路基板５１の貫通孔５１ａに接続されており、回路基板５１がハウジング１１のブロック部１７上に置かれている。

したがって、回路基板５１の貫通孔５１ａには、コンタクト２１の第１の接続部２１ｂがしっかりと保持されることから、ポッティング剤４５を充填するときにおいても回路基板５１が移動してしまうことがない。

また、ポッティング剤４５が熱によって硬化した際には、ハウジング１１の開口１２ｆを閉塞したカバー４１もポッティング剤４５によりハウジング１１と一体に固定される。

なお、治具５５は、個々のコネクタ１に備えるものであってもよく、複数のコネクタ１へカバー４１を同時に押え付けて加熱する治具であってもよい。

また、加熱の順番は、作業工程の状況に合わせ、ポッティング剤４５を注入した後に加熱を開始してもよい。

したがって、加熱槽のような限られたスペースにおいて加熱処理する必要がなく、治具５５によってカバー４１を押え付けた状態で、十分なスペースをもった環境下においてポッティング剤４５の熱硬化作業を行うことができる。

さらに、実施例１におけるコンタクト２１は、導電性のピン形状のコンタクトである。ピンコンタクトの場合には、ピンコンタクトの第２の接続部２１ｂと接続する相手コネクタの相手コンタクトとしてソケットコンタクトを採用する。

なお、コネクタ１の嵌合部１６及びコンタクト２１の第２の接続部２１ｃは、実施例１によって説明した形状に限らず、嵌合部１６の第１及び第２の側壁部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを取り除いた形態で、接続相手となる相手回路基板に第２の接続部２１ｃを接続するものであってもよい。

本発明のコネクタは、電子部品を搭載する車両において振動を受ける箇所でハーネス部品と接続するコネクタの用途に適用できる。

本発明の例示的実施形態に係るコネクタの斜視図である。 本発明の例示的実施形態に係るコネクタの側断面図である。 本発明の例示的実施形態に係るコネクタを分解して示した斜視図である。 本発明の例示的実施形態に係るコネクタの組立途中の状態を示した斜視図である。 本発明の例示的実施形態に係る治具を含むコネクタの側断面図である。 本発明の例示的実施形態に係るコネクタの製造方法を説明するための注入ノズルを追加して示した図５のVI-VI線断面図である。

符号の説明

１ コネクタ
１１ ハウジング
１２ 収容部
１２ｂ 第１の接続部
１２ｆ 開口
１３ 挿通部
２１ コンタクト
３１ ケーブル
３１ａ ケーブルの一端部
４１ カバー
４５ ポッティング剤
５１ 回路基板
５１ａ 貫通孔
５５ 治具
５６ 加熱部（加熱機構）
５７ 電源部（加熱機構）

Claims (4)

1. ハウジングと、該ハウジングに保持されるコンタクトと、前記ハウジング内で前記コンタクトと接続するケーブルとを含むコネクタにおいて、
   前記ハウジングは凹形状の収容部と、該収容部へ前記ケーブルの一端部を挿通し前記収容部に前記ケーブルの前記一端部を収容するよう形成した挿通部とを有し、前記収容部は開口を有し、前記ハウジングには前記開口を覆うカバーが設けられており、前記収容部及び前記カバーによって囲まれた空間部分には、前記ケーブルを固定する熱硬化性のポッティング剤が充填されており、更に、前記ハウジングへ前記カバーを押え付ける治具には、前記カバー及び前記ハウジングへ熱を伝え、前記ポッティング剤を熱硬化させる加熱機構を備えていることを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１記載のコネクタ装置において、前記収容部には、回路基板が収容されており、前記コンタクトと前記ケーブルの前記一端部とは、前記回路基板の回路導体を介して互いに接続されていることを特徴とするコネクタ。
3. ハウジングと、該ハウジングに保持されるコンタクトと、前記ハウジング内で前記コンタクトと接続するケーブルとを含むコネクタの製造方法において、
   前記ハウジングは凹形状の収容部と、該収容部へ前記ケーブルの一端部を挿通し前記収容部に前記ケーブルの前記一端部を収容するよう形成した挿通部とを有し、前記収容部は開口を有し、前記ケーブルの一端部を前記挿通部に挿通し前記収容部及びカバーによって囲まれた空間部分にセットする工程と、前記開口を覆う前記カバーを前記ハウジングにセットする工程と、加熱機構を有する治具によって前記カバーを前記ハウジングへ押え付ける工程と、前記治具を前記加熱機構によって加熱し前記カバー及び前記ハウジングへ熱を加える工程と、熱硬化性のポッティング剤を前記空間部分に注入して充填し前記ポッティング剤を前記熱により硬化させ前記ケーブルを固定する工程とを含むことを特徴とするコネクタの製造方法。
4. 請求項３記載のコネクタの製造方法において、前記ケーブルの一端部を前記挿通部に挿通し前記収容部及び前記カバーによって囲まれた前記空間部分にセットする工程で、前記収容部に回路基板を収容し前記コンタクトと前記ケーブルの一端部とを前記回路基板の回路導体を介して互いに接続することを特徴とするコネクタの製造方法。

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