JP2018170121A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形時に成形不良が起こり難く、ハウジング形状を保持可能なコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタ１は、熱硬化型液状シリコーンの硬化物より構成されるハウジング１０を有している。上記硬化物のビッカース硬さは、６５０以上とされている。ハウジング１０は、電線の端末部に接続される端子を収容する複数の端子収容室１０１と、隣り合う各端子収容室１０１の間にある隔壁１０２と、外枠を構成する周辺部１０３とを有しており、隔壁１０２の少なくとも１つが、周辺部１０３よりも厚みが薄く形成された薄肉部とされていることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタに関する。

近年、自動車等の車両におけるワイヤーハーネス等に用いられるコネクタとしては、電線の端末部に接続された端子を収容する複数の端子収容室を有するハウジングを備えたコネクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のコネクタでは、近年、小型化が進むともに、電線数の増加により端子収容室が増加している。ハウジング材料としては、ポリブチレンテレフタレートやポリアミド等の熱可塑性樹脂が広く使用されている。

特開２００２−００８７８７号公報

しかしながら、コネクタの小型化および多極化が進むと、互いに隣り合う端子収容室間の隔壁等、局所的に厚みの薄い部分がハウジングに生じる。ハウジングに厚みの薄い部分が生じると、射出成形時に、溶融樹脂が十分に回りきれず、樹脂の閉塞により成形不良が生じやすくなる。このような成形不良が生じた場合、金型の修正に時間と費用がかかる。また、金型作製においても、溶融樹脂が流れる樹脂経路を広げざるをえなくなり、ハウジング形状が限定される。また、成形不良を改善するために射出成形時に良好な流動性を有する熱可塑性樹脂を用いると、耐熱性が低下し、ハウジング形状を保持することが難しくなる。

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、射出成形時に成形不良が起こり難く、ハウジング形状を保持可能なコネクタを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、熱硬化型液状シリコーンの硬化物より構成されるハウジングを有する、コネクタにある。

熱硬化型液状シリコーンは、液体であるため、ハウジングの射出成形時に良好な流動性を持つ。そのため、上記コネクタによれば、射出成形時に、熱硬化型液状シリコーンが十分に金型内を回ることができ、ハウジング材料の閉塞による成形不良を抑制することができる。また、上記コネクタは、熱硬化型液状シリコーンの硬化物より構成されたハウジングを有しているので、硬さを確保しやすく、ハウジング形状を保持することができる。

実施例１のコネクタのハウジングを電線挿入側から見た模式的な説明図である。

上記コネクタは、熱硬化型液状シリコーンの硬化物より構成されるハウジングを有している。上記硬化物のビッカース硬さ（Ｈｖ）は、６５０以上とすることができる。この構成によれば、ハウジング形状の保持を確実なものとしやすくなる。ビッカース硬さは、好ましくは、６６０以上、より好ましくは、６７０以上、さらに好ましくは６８０以上とすることができる。ビッカース硬さは、硬化時間の短縮による生産性向上、材料の入手容易性などの観点から、例えば、１９００以下とすることができる。なお、ビッカース硬さは、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に準拠して測定される値である。

上記コネクタにおいて、ハウジングは、具体的には、電線の端末部に接続される端子を収容する複数の端子収容室を１つ有していてもよいし、複数有していてもよい。ハウジングは、より具体的には、電線の端末部に接続される端子を収容する複数の端子収容室と、隣り合う各端子収容室の間にある隔壁と、外枠を構成する周辺部とを有する構成とすることができる。そして、当該ハウジングでは、隔壁の少なくとも１つを、周辺部よりも厚みが薄く形成された薄肉部とすることができる。この構成によれば、ハウジング強度を保持しつつ、ハウジングの小型化によるコネクタの小型化を図ることが可能になる。なお、各端子収容室は、具体的には、電線挿入側から見て、ハウジングの水平方向および垂直方向の少なくとも１つの方向に配置することができる。

薄肉部の厚みは、具体的には、０．５ｍｍ以下とすることができる。溶融した熱可塑性樹脂による射出成形により、厚みが０．５ｍｍ以下の薄肉部を有するハウジングを成形する場合、溶融樹脂が十分に回りきれず、樹脂の閉塞による成形不良を起こしやすくなる。これに対し、上記コネクタでは、ハウジング材料として熱硬化型液状シリコーンを用いている。そのため、上記コネクタによれば、厚みが０．５ｍｍ以下の薄肉部を有するハウジングの成形時に、ハウジング材料の閉塞による成形不良が生じ難い。そのため、上記構成によれば、小型化および多極化が可能となる。また、成形不良による金型の修正にかかる時間や費用などを抑制することができるので、生産性に優れたコネクタが得られる。

薄肉部の厚みは、上記効果を大きくする観点から、好ましくは、０．４ｍｍ以下、より好ましくは０．３ｍｍ以下とすることができる。なお、薄肉部の厚みは、ハウジング強度、端子間の電気絶縁性の確保などの観点から、例えば、０．１ｍｍ以上とすることができる。

上記コネクタにおいて、隔壁は、ハウジングにおける最も厚みの薄い箇所である最薄部を含んでいる構成とすることができる。この構成によれば、隔壁の薄肉化により、コネクタの小型化を図りやすくなる。

上記コネクタにおいて、端子収容室の数である極数は、具体的には、例えば、１〜１５３極、好ましくは、２〜１５３極とすることができる。

上記コネクタにおいて、熱硬化型液状シリコーンは、具体的には、第１シリコーン成分と第２シリコーン成分との混合物より構成されており、第１シリコーン成分は、ビニル基を含み、第２シリコーン成分は、ヒドロキシ基を含む構成とすることができる。この構成によれば、上記混合物の加熱による硬化により、上述した範囲のビッカース硬さを有するハウジングを備えたコネクタを得やすくなる。

上記コネクタは、熱硬化型液状シリコーンの硬化物より構成されたハウジングを有しているので、高い耐熱性を発揮することができる。そのため、上記コネクタは、例えば、自動車におけるエンジン周り、バッテリー周りなど、高温環境下に曝される場所で好適に使用することができる。

なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。

（実施例１）
実施例１のコネクタについて、図１を用いて説明する。図１に示されるように、本例のコネクタ１は、ハウジング１０を有している。ハウジング１０は、電線の端末部に接続される端子を収容する複数の端子収容室１０１を有している。図１では、水平方向および垂直方向の両方に複数の端子収容室１０１が連接されており、水平方向、垂直方向の各端子収容室１０１は、等間隔に配置されている。また、ハウジング１０は、各端子収容室１０１間に隔壁１０２を有している。また、ハウジング１０は、ハウジング外枠を構成する周辺部１０３を有している。周辺部１０３は、端子収容室１０１と隔壁１０２とを取り囲んでいる。本例では、隔壁１０２は、周辺部１０３よりも厚みが薄く形成された薄肉部とされている。なお、本例では、上述した電線は、複数の電線が束ねられたワイヤーハーネス（不図示）が備える電線とされる。また、電線の端末部に接続された端子は、雌型端子である。コネクタ１は、電気機器等における相手方コネクタ（不図示）と嵌合可能に構成されている。相手方コネクタは、端子収容室１０１に収容される端子と同じ数の相手方端子を有している。相手方端子は、雄型端子である。

コネクタ１において、ハウジング１０は、熱硬化型液状シリコーンの硬化物より構成されている。ハウジング１０は、具体的には、射出成形法により、型内に射出された熱硬化型液状シリコーンが加熱により硬化することによって形成されている。本例では、上記硬化物のビッカース硬さは、６５０以上とされている。また、上述した隔壁１０２の厚みは、０．５ｍｍ以下とされている。

熱硬化型液状シリコーンは、液体であるため、ハウジング１０の射出成形時に良好な流動性を持つ。そのため、本例のコネクタ１によれば、ハウジング１０の射出成形時に、熱硬化型液状シリコーンが十分に金型内を回ることができ、ハウジング材料の閉塞による成形不良を抑制することができる。また、本例のコネクタ１は、熱硬化型液状シリコーンの硬化物より構成されたハウジング１０を有しているので、硬さを確保しやすく、ハウジング形状を保持することができる。

＜実験例＞
以下、上記ハウジングを有するコネクタを、実験例を用いてより具体的に説明する。
−材料準備−
熱硬化型液状シリコーン（１）として、熱硬化型液状シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、「ＬＳＲ７０９０」）を準備した。また、熱硬化型液状シリコーン（２）として、熱硬化型液状シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、「ＬＳＲ７０８０」）を準備した。なお、ＬＳＲ７０９０、ＬＳＲ７０８０は、いずれも、Ａ成分およびＢ成分の２成分からなり、Ａ成分は、ビニル基を含み、Ｂ成分は、ヒドロキシ基を含んでいる。

また、比較用として、熱可塑性樹脂であるポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）を準備した。

−ハウジング試料の作製−
熱硬化型液状シリコーン（１）としてのＬＳＲ７０９０のＡ成分とＢ成分とを１：１で混合し、得られた混合物を、射出成形機にて、表１に示すシリンダー温度、金型温度で金型内に射出して加熱硬化させた。その後、冷却し、脱型することで、試料１のハウジングを得た。なお、試料１のハウジングにおける極数は、５０であり、各端子収容室間の隔壁の厚みは、０．３ｍｍとした。

熱硬化型液状シリコーン（２）としてのＬＳＲ７０８０のＡ成分とＢ成分とを１：１で混合し、得られた混合物を用いた点以外は、試料１と同様にして、試料２のハウジングを得た。

上記熱硬化型液状シリコーンに代えて、ポリブチレンテレフタレートを用い、表１に示すシリンダー温度、金型温度で金型内に射出した以外は試料１と同様にして、試料１Ｃのコネクタを得た。また、上記熱硬化型液状シリコーンに代えて、ポリアミドを用い、表１に示すシリンダー温度、金型温度で金型内に射出した以外は試料１と同様にして、試料２Ｃのハウジングを得た。

−ビッカース硬さ−
各試料について、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に準拠し、ビッカース硬さを測定した。測定は、各試料につき、５回行い、それぞれ得られた測定値の平均値を、各試料のビッカース硬さとした。なお、試料１Ｃおよび試料２Ｃは、熱可塑性樹脂よりなるため、ビッカース硬さの測定が困難であった。そのため、試料１Ｃおよび試料２Ｃについては、ＪＩＳ Ｚ ２２４５に準拠し、ロックウェル硬さ（ＨＲＣ）を測定した。

−成形性−
射出成形した各試料のハウジングにおける端子収容室間の隔壁に、成形材料の閉塞（ヘジテーション）が見られず、ショートショットが発生しなかった場合を「Ａ」、成形材料の閉塞（ヘジテーション）が見られ、ショートショットが発生した場合を「Ｃ」とした。

表１に成形条件、測定結果、評価結果をまとめて示す。

表１によれば、以下のことがわかる。試料１Ｃおよび試料２Ｃのハウジングは、熱可塑性樹脂であるＰＢＴ、ＰＡを用いている。そのため、樹脂の閉塞による成形不良が見られた。

これらに対し、試料１および試料２のハウジングは、ハウジングの射出成形時に良好な流動性を持つ液体の熱硬化型液状シリコーンを用いている。そのため、試料１および試料２のハウジングの射出成形時に、熱硬化型液状シリコーンが金型内を十分に回ることができ、ハウジング材料の閉塞による成形不良を抑制することができた。また、試料１および試料２のハウジングは、ビッカース硬度が６５０以上あり、ハウジング形状を十分に保持できる硬度を有していることが確認された。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例、実験例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。

１ コネクタ
１０ ハウジング

近年、自動車等の車両におけるワイヤーハーネス等に用いられるコネクタとしては、電線の端末部に接続された端子を収容する複数の端子収容室を有するハウジングを備えたコネクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のコネクタでは、近年、小型化が進むとともに、電線数の増加により端子収容室が増加している。ハウジング材料としては、ポリブチレンテレフタレートやポリアミド等の熱可塑性樹脂が広く使用されている。

本発明の一態様は、熱硬化型液状シリコーンの硬化物より構成されるハウジングを有しており、
上記ハウジングは、
電線の端末部に接続される端子を収容する複数の端子収容室と、
隣り合う上記各端子収容室の間にある隔壁と、
外枠を構成する周辺部と、を有しており、
上記隔壁の少なくとも１つが、上記周辺部よりも厚みが薄く形成された薄肉部とされている、コネクタにある。

上記コネクタにおいて、ハウジングは、具体的には、電線の端末部に接続される端子を収容する複数の端子収容室を有している。ハウジングは、より具体的には、電線の端末部に接続される端子を収容する複数の端子収容室と、隣り合う各端子収容室の間にある隔壁と、外枠を構成する周辺部とを有している。そして、当該ハウジングでは、隔壁の少なくとも１つが、周辺部よりも厚みが薄く形成された薄肉部とされる。この構成によれば、ハウジング強度を保持しつつ、ハウジングの小型化によるコネクタの小型化を図ることが可能になる。なお、各端子収容室は、具体的には、電線挿入側から見て、ハウジングの水平方向および垂直方向の少なくとも１つの方向に配置することができる。

Claims (5)

1. 熱硬化型液状シリコーンの硬化物より構成されるハウジングを有する、コネクタ。
2. 上記硬化物のビッカース硬さが６５０以上である、請求項１に記載のコネクタ。
3. 上記ハウジングは、
   電線の端末部に接続される端子を収容する複数の端子収容室と、
   隣り合う上記各端子収容室の間にある隔壁と、
   外枠を構成する周辺部と、を有しており、
   上記隔壁の少なくとも１つが、上記周辺部よりも厚みが薄く形成された薄肉部とされている、請求項１または２に記載のコネクタ。
4. 上記薄肉部の厚みが０．５ｍｍ以下である、請求項３に記載のコネクタ。
5. 上記熱硬化型液状シリコーンは、第１シリコーン成分と第２シリコーン成分との混合物より構成されており、
   上記第１シリコーン成分は、ビニル基を含み、上記第２シリコーン成分は、ヒドロキシ基を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコネクタ。

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