JP4396702B2 - 複合モールド品 - Google Patents

Description

この発明は、複数個の端子を樹脂でインサート成形した複合モールド品とその製造方法に関する。

外部との電気的接続のための複数個の金属端子を樹脂でインサート成形した端子部品は、成形時における各端子間の樹脂が収縮するが、その収縮方向は不均一であり、また、それぞれの収縮量に差が生じて各端子周囲と樹脂の界面に数μｍの部分的な間隙が発生してしまう。そこでこのような解決手段として、インサート成形後にエポキシ材等の接着剤で端子と樹脂の間を硬化接着し、一体化する方法がある。
また、予め金属端子の樹脂と接触する表面を粗く加工し、加工後の表面の凹凸で樹脂との接触面積を増す方法がある。
特開２０００−３２６３５９号公報では、予め金属端子を樹脂でプリモールドし、次にこのプリモールド品をインサート部材としてインサート成形し、２重の樹脂層にして一体化する方法がある。
複数個の金属端子を樹脂でインサート成形する端子部品には、生産性，コスト及び信頼性の面で問題があった。例えば、インサート成形後にエポキシ材等の接着剤で端子と樹脂の間を硬化接着して一体化する方法では、エポキシ材を塗布する工程と、塗布後にエポキシを硬化接着する為の硬化工程が必要になり、硬化工程では硬化時間として３０分〜６０分程度必要となる。更にこのような製造方法では、塗布機や硬化炉の設備も必要である為、生産性が低く高コストになるという課題があった。
予め金属端子と樹脂とが接触する表面を粗く加工し、加工後の表面の凹凸が樹脂との接触面積を増すようにして、気密性を向上させる方法では、異形状のモールド部材の成形時に、樹脂の収縮方向及び収縮量が不均一になることから、端子周囲と樹脂の界面に発生する間隙を防止するのが難しいという課題があった。
予め金属端子を樹脂でプリモールドし、次に、このプリモールド品をインサート部材としてインサートし、更に樹脂で一体化する方法では、複数個の金属端子をプリモールド樹脂で束にしている為、各端子間に介在する樹脂は上記と同様、成形時において収縮方向及び収縮量が不均一になることから、各端子周囲と樹脂の界面に間隙が発生してしまうという問題があった。
更にプリモールド品をインサート部材としてインサートし、一体化する樹脂においても各端子間に介在する樹脂は、成形時において収縮方向及び収縮量が不均一となるので、各端子周囲と樹脂の界面に間隙が発生してしまうという問題があった。
上記課題を解決するために、本発明の目的は、金属端子の個数及び配列に制限なく、容易に安価な製造方法で、端子と樹脂の界面に部分的な密着部を発生させて、モールド品の内部側と外部の間で気密性を確保しうる、高信頼性を維持したインサート部材付きモールド部材又は複合モールド品及びその製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、外部との電気的接続用端子を樹脂でインサート成形した端子部品の電気的接触部と前記端子部品を保持している樹脂部材との間に端子部品の周囲を取り囲む樹脂帯を設け、隣り合う他の樹脂帯との間には空隙を有することを特徴とする。
本発明の複合モールド品は、成形時の樹脂収縮における端子周囲と樹脂の界面に部分的な密着部を発生させて、モールド品内部側と外部の間において気密性を確保しうる、高信頼性インサート部材付きモールド部材を実現できる。また、そのための製造方法では工程を複雑にすることなく、コストを低減できる。

第１図は、本発明に係るインサート部材付きモールド部材の第１実施例である複合モールド品本体を表す斜視図である。第２図は、本発明に係る第１実施例である複合モールド品におけるインサート部品近傍部分断面図である。第３図は、本発明に係る第１実施例である複合モールド品におけるインサート部品近傍部分正面図である。第４図は、本発明に係る第１実施例である複合モールド品における樹脂収縮時のインサート部品近傍部分断面図である。第５図は、本発明に係る第１実施例である複合モールド品における樹脂収縮時のインサート部品近傍部分正面図である。第６図は、本発明に係る第２実施例である複合モールド品におけるインサート部品近傍部分断面図である。第７図は、本発明に係る第２実施例である複合モールド品におけるインサート部品近傍部分正面図である。第８図は、本発明に係る第２実施例である複合モールド品における樹脂収縮時のインサート部品近傍部分正面図である。第９図は、本発明に係る第３実施例であるプリモールド品における正面図である。第１０図は、本発明に係る第３実施例であるプリモールド品における上面図である。第１１図は、本発明に係る第３実施例であるプリモールド品における側面図である。第１２図は、本発明に係る第３実施例である複合モールド品におけるインサート部品近傍部分断面図である。第１３図は、本発明に係る第３実施例である複合モールド品におけるインサート部品近傍部分正面図である。第１４図は、本発明に係る第３実施例である複合モールド品における樹脂収縮時のインサート部品近傍部分正面図である。第１５図は、本発明に係る第４実施例である複合モールド品におけるインサート部品近傍部分正面図である。第１６図は、本発明に係る第４実施例である複合モールド品における樹脂収縮時のインサート部品近傍部分正面図である。第１７図は、プリモールドによるインサート部材付きモールド部材のインサート部品近傍部分断面図である。第１８図は、プリモールドによるインサート部材付きモールド部材の樹脂収縮時のインサート部品近傍部分正面図である。第１９図は、エポキシ材塗布前のインサート部材付きモールド部材のインサート部品近傍部分断面図である。第２０図は、エポキシ材硬化後のインサート部材付きモールド部材のインサート部品近傍部分正面図である。第２１図は、本発明に係る第１〜６実施例の複合モールド品におけるエアーリーク量測定結果である。第２２図は、本発明に係る第７実施例としての複合モールド品における正面図である。第２３図は、本発明に係る第７実施例としての複合モールド品における断面図である。第２４図は、本発明に係る第７実施例としての複合モールド品における樹脂収縮時の側面図である。

本発明を詳細に説明するにあたり、まず、本発明が解決する課題について、以下に説明する。
第１９図に示す複合モールド品本体１１０の構造において、複数個の金属端子１０３は、樹脂１０２でインサート成形されるが、その時に間隙７が発生する。そこで、後工程で第２０図に示すように端子１０３と、この端子１０３を保持固定している樹脂１０２の間の凹部１０５に、エポキシ材１０６となる接着剤を塗布する。塗布したインサート成形品本体は、エポキシ硬化させるために熱処理が施され、硬化したエポキシ材１０６によって、金属端子１０３とこの金属端子１０３の周囲の樹脂１０２を強固に接着し、一体化する。
しかし、後から一体化する方法では、エポキシ材１０６を塗布する工程、及び塗布後にエポキシ材１０６を硬化接着する為の硬化時間が、３０分から６０分程度必要になり、更に塗布機や硬化炉の設備も必要となる為、生産性が低く高コストである。
一方、第１７図，第１８図に示す複合モールド品本体１０１の構造では、予めプリモールド金型に金属端子１０３をインサートして樹脂１３０でプリモールドし、次にこのプリモールド品をインサート部材として本体金型にインサートし、樹脂で一体化する。しかし、複数個の金属端子１０３をプリモールド樹脂１３０で束にしている為に、各端子１０３間に介在する樹脂１３０は、成形時において収縮方向及び収縮量で不均一が生じることから、各端子１０３周囲と樹脂１３０の界面に間隙が発生してしまう。更にプリモールド品をインサート部材としてインサートし、一体化する樹脂においても各端子１０３間の介在する樹脂１０２は、成形時において収縮方向及び収縮量の不均一から、各端子１０３周囲と樹脂１０２の界面に間隙７が発生してしまう。
このように、これまでの製造方法では、空隙の発生を抑制する事が困難であった。
本発明は、複数個の外部との電気的接続用端子を樹脂でインサート成形した端子部品において、少なくとも端子単品の電気的接触部と端子を固定保持している樹脂部材の間で、各端子単品の外周を途切れることなくリング状に取り囲む樹脂帯を空隙のないよう設けると同時に、隣り合う各樹脂帯間に空隙を有したことを特徴とする。
各端子単品の外周を途切れることなく取り囲むリング状の樹脂帯を有する複数個の端子の束とこの束を取り囲む樹脂部材間に、空隙を設けたことに特徴がある。
更に、各端子単品の外周を途切れることなく取り囲むリング状の樹脂帯を有する複数個の端子の束とこの束を取り囲む樹脂部材間に空隙を設けると同時に、樹脂帯と端子を固定保持している樹脂部材の間に、リブ構造を設けたことに特徴がある。
予め複数個の端子間を繋げるために、端子を固定保持している樹脂部材で包まれる端子外周に軟化点が低い樹脂材、もしくは軟質な樹脂材、もしくは融合性のある樹脂材、あるいはこれらを組合せた樹脂材で、プリモールドしたことを特徴とする。
また、予め複数個の端子を樹脂材でプリモールドすると同時に、各端子単品の外周を途切れることなくリング状に取り囲む樹脂帯を空隙なくプリモールドで形成し、更にこのプリモールドの樹脂帯の外周を途切れることなくリング状に樹脂で取り囲み、空隙なく２重の樹脂帯層にしたことを特徴とする。
また、プリモールドする樹脂は共に母材が等しい材料を用いても良く、更にはプリモールドする樹脂にフィラーを充填しないことを特徴とする。
更に、プリモールドする樹脂材にポリエステル系エラストマー材を用いることを特徴とする。
端子単品の電気的接触部と端子を固定保持している樹脂部材の間で、端子形状と樹脂帯形状が共に同形状で矩形、あるいは円中形であることを特徴とする。
本発明の実施例を、以下図面を使用して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例のみに限定されることなく用いられる。

第１図は、本発明にかかるインサート部材付きモールド部材の第１実施例として、複合モールド品本体１の斜視図を示している。この複合モールド品本体１は、樹脂２中にインサート物として複数個の板厚０．６〜１．０ｍｍ，板幅２〜３ｍｍからなる銅系Ｃｕの金属端子３，本体取付け用のブッシュ４がそれぞれインサートされている。第１図のＡ１−Ａ１の断面図として、金属端子３近傍の断面拡大図を第２図に示し、本体１の外部側接触部３ａをＰ１から見た図を第３図に示す。インサートされる金属端子３は外部との電気的接続を行うための電気的接触部３ａと、後工程で本体内部に搭載される回路基板等との電気的接続を行う電気的接続部３ｂを有している。この電気的接触部３ａと３ｂ間は、金属端子を保持固定するために樹脂２ａで包まれている。更に、この金属端子３の電気的接触部３ａと金属端子３を保持固定する樹脂２ａの間で、各金属端子３の単品の外周を、途中途切れることなくリング状に取り囲み、リング厚１〜１．５ｍｍ，リング凸高さ３〜５ｍｍからなる樹脂帯２ｂで空隙なく形成した。これと同時に、隣り合う各樹脂帯２ｂ間に凹幅１〜３ｍｍ、凹深さ３〜５ｍｍからなる空隙５ａを設けた。また、樹脂帯２ｂを有する複数個の金属端子３の束と、この束を取り囲む樹脂部材２ｃ間に凹幅１〜３ｍｍ，凹深さ３〜５ｍｍからなる空隙５ｂを形成した。
ここで、インサート成形樹脂２に用いる材質には、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ樹脂），ポリアミド樹脂（ＰＡ樹脂），ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂），ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ樹脂），ポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂），アクリルニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、等の熱可塑性高分子材料、またエポキシ樹脂，フェノール樹脂等の熱硬化性高分子樹脂、もしくはこれらの樹脂に無機材料のガラス繊維等や有機材料の炭素繊維，金属等のフィラーを充填した樹脂を用いることができる。
なお、以下ではポリブチレンテレフタレート樹脂にガラス繊維を４０％充填した材料で実施した内容を示す。
ここでは、複合モールド品本体１の基本構成を示したので、第１図の本発明に係る製造方法を以下に説明する。今回、特に図示していないが金型温度４０℃〜１００℃に温めたモールド金型の所定位置に複数個の金属端子３がインサートされ、金属端子３を可動側金型，固定側金型，スライド駒を用いたクランプにより固定した。射出成形方式を用いて、成形機のヒータ温度２２０℃〜２７０℃にして溶融した成形樹脂２を金型内のスプル，ランナ，ゲートに通して、複合モールド品１を形成するための空間キャビティ内に充填させた。この充填と同時に溶融した樹脂は、金型で急激に冷却固化し、金型開閉後に押出しピンで金型から押出され、複合モールド品１を得た。
なお一般に、溶融した樹脂は、樹脂の肉厚の薄い部分から先に冷却固化して、厚肉の中心が最終冷却部となる。この冷却と同時に溶融樹脂は、樹脂の肉厚中心方向（冷却中心とも言う）に収縮が発生し、このような樹脂においては０．２〜０．８％程度全体に収縮する。ここでインサート品を有する複合モールド品では、特に肉厚均一化が難しく樹脂収縮の方向の均一化、及び収縮量の差を抑制することは困難となる。更には本実施例に用いた樹脂と銅系金属端子では、必ず線膨張係数差が生じる。よってモールド品を金型から取り出した後、そり変形やインサート品においてはインサート品周囲と樹脂の界面に空隙が発生してしまう。よって気密性を必要とする製品には、後工程で気密封止等を施さなければならなかった。
しかし本実施例では、各金属端子３の１つ（単品）の外周を途中途切れることなく、つまり、連続的にリング状に取り囲む樹脂帯２ｂで空隙が無いように形成した。それと同時に、隣り合う各樹脂帯２ｂ間に空隙５ａを設け、更に複数個の金属端子３の束と、この束を取り囲む樹脂部材２ｃ間に空隙５ｂを設けた。詳しくは第３図に示すように、リング状に取り囲む樹脂帯２ｂを各金属端子３に対し、１対１とそれぞれ単独に独立させて、金属端子３外周に均一な肉厚で形成した。これによって、第４図及び第５図に示すように、樹脂帯２ｂの樹脂収縮２ｂは均一な肉厚となるので均一な収縮となる。また、隣り合う各樹脂帯２ｂ間の空隙５ａ、及び複数個の金属端子３の束とこの束を取り囲む樹脂部材２ｃ間の空隙５ｂによって、各樹脂帯２ｂ間には、互いに収縮で引っ張り合う働きが発生しない。よって各樹脂帯２ｂは、各金属端子３全周を金属端子３中心に締めつけることになる。その結果、リング状に取り囲む樹脂帯２ｂと、この樹脂帯２ｂと接する金属端子部分の界面に、間隙が発生しない又は発生し難い構造になる。同時に、密接に密着した密着部６を作ることが出来る。なお、このリング状に取り囲む樹脂帯２ｂ以外の部分で、金属端子３と樹脂２の界面に間隙７が発生しても、前記樹脂帯２ｂの密着部６で気密が保てるため、モールド品の内部側と外部の間は、高い気密性を確保することが可能となる。
この製法を用いて、複数個の外部との電気的接続用端子を樹脂でインサート成形した端子部品においては、前記リング状に取り囲む樹脂帯２ｂ，隣り合う各樹脂帯２ｂ間の空隙５ａ、及び金属端子３の束を取り囲む樹脂部材２ｃ間の空隙５ｂは、モールド金型で容易に形成可能である。また、この形状により気密及び防水に対する信頼性を上げることが出来る。更に成形後に長時間工程を必要とする、気密封止を施す必要もなく、安価な製造方法で複合モールド品の提供が可能となる。

本発明にかかるインサート部材付きモールド部材の第２実施例として、第６図に複合モールド品本体１０の金属端子３近傍の断面拡大図を示し、本体１０の外部側接触部３ａをＰ２から見た図を第７図に示す。また、第８図は、第７図の変形例である。インサートされる金属端子３は実施例１と同様に、電気的接触部３ａと電気的接続部３ｂを有し、電気的接触部３ａと３ｂとの間は、金属端子を保持固定するために樹脂２ａで包まれている。この金属端子３の電気的接触部３ａと、金属端子３を保持固定する樹脂２との間で、各金属端子３単品の外周を、途中途切れることなくリング状に取り囲み、リング厚１〜１．５ｍｍ，リング凸高さ８〜１０ｍｍからなる樹脂帯２ｂで空隙なく形成した。これと同時に、隣り合う各樹脂帯２ｂ間に凹幅１〜３ｍｍ，凹深さ８〜１０ｍｍからなる空隙５ａを有し、また、樹脂帯２ｂを有する複数個の金属端子３の束と、この束を取り囲む樹脂部材２ｃ間に凹幅１〜３ｍｍ，凹深さ８〜１０ｍｍからなる空隙５ｂを形成し、特に、この樹脂帯２ｂの付根部分と樹脂２ａの間に、幅１〜１．５ｍｍ，高さ４〜５ｍｍで樹脂２側に末広がりとなるリブ８を各樹脂帯２ｂの外周に、同形状で均等な配置に４ヶ所設けた。更に、各樹脂帯２ｂの電気的接触部３ａ側とリブ８の間に、高さ４〜５ｍｍでリブ形状ではない樹脂帯２ｂｂを設けたことを特徴とした。なお、これら各部位は、実施例１と同様にモールド金型で形成した。
第６図の本発明に係る製造方法は、実施例１と同様に、ポリブチレンテレフタレート樹脂にガラス繊維を４０％充填した材料を用いて、複数個の金属端子３を金型温度４０℃〜１００℃に温めたモールド金型の所定位置にインサートし、射出成形方式を用いて、金型内の複合モールド品１０を形成するキャビティ内に溶融樹脂を充填した。この充填と同時に、樹脂が冷却固化した後、金型より取りだして複合モールド品１０を得た。
本実施例の特徴である幅１〜１．５ｍｍ，高さ４〜５ｍｍの各リブ８は、リング凸高さが８〜１０ｍｍと長く設けてあるため、樹脂２ａに対する樹脂帯２ｂの倒れを防止する補強部位である。各樹脂帯２ｂの外周に同形状で均等に配置したことで、それぞれのリブ８と樹脂帯２ｂの樹脂収縮は、金属端子３中心に対しバランス良く収縮する。よって各樹脂帯２ｂの間隔は、精度良く配置設定することが出来る。また各樹脂帯２ｂに包まれている金属端子３の間隔も、同様に精度良く配列出来る。なお、ここでリブ８と樹脂帯２ｂの接している部位は、空隙なく同じ樹脂材で形成される為、リブ８が大きくなるにつれて冷却中心は、金属端子３の中心から外側に移行し、それに伴い樹脂帯２ｂの収縮方向も外側に移動して、最終的には金属端子３と樹脂帯２ｂの界面に、間隙を発生させてしまう恐れがある。そこで、リブ８を設けると同時に、各樹脂帯２ｂの電気的接触部３ａ側とリブ８の間に、高さ４〜５ｍｍでリブ形状ではない樹脂帯２ｂｂを設けたことによって、樹脂帯２ｂｂは実施例１の樹脂帯２ｂと同様に、金属端子３を締めつけることが出来、結果的にリング状に取り囲む樹脂帯２ｂｂと、この樹脂帯２ｂｂと接する金属端子部分の界面に間隙が発生しない構造となる。同時に、密接に密着した密着部６となり、実施例１と同等の効果を得ることが出来る。

本発明にかかるインサート部材付きモールド部材の第３実施例として、第１２図に複合モールド品本体１１の金属端子３近傍の断面拡大図を示し、本体１１の外部側接触部３ａから見た図を第１３図に示す。インサートされる金属端子３は実施例１と同様に電気的接触部３ａと電気的接続部３ｂを有して、本実施例では特に、予め複数個の各金属端子３間を繋げるために、樹脂２の内部に包まれる金属端子３外周の一部に、軟化点が低い樹脂材、もしくは軟質な樹脂材、もしくは融合性のある樹脂材、あるいはこれらを組合せた樹脂材２０で第９図〜第１１図に示すようなプリモールド品３０にしたことを特徴とした。プリモールド品３０は各金属端子３間を繋げる樹脂部２０ａを有し、金属端子３単品の電気的接触部３ｂとプリモールド品３０を固定保持している樹脂部材２ａの間で、各金属端子３の外周を途切れることなくリング状に取り囲む、リング厚０．５〜１．０ｍｍ，リング凸高さ３〜５ｍｍからなる樹脂帯２０ｂを空隙なく設けた。これと同時に、隣り合う各樹脂帯２０ｂ間に空隙２５を設けた。更にこのプリモールド品３０をインサート部材としてインサート成形して、樹脂帯２０ｂの外周を途切れることなく、均一なリング厚０．５〜１．０ｍｍ，リング凸高さ３〜５ｍｍからなるリング状の樹脂帯２ｂで取り囲み、空隙のない２重の樹脂帯層にした。
ここで実施例３において、樹脂２と融合性のあるポリブチレンテレフタレート樹脂にガラス繊維を２０％充填した材料を用いて、プリモールド品３０の樹脂２０は、複数個の金属端子３を金型温度４０℃〜１００℃に温めたプリモールド金型の所定位置にインサートされ、射出成形方式で溶融樹脂を充填した。この充填と同時に、樹脂が冷却固化した後、プリモールド金型より取りだしてプリモールド品３０を得た。更に別の工程で、このプリモールド品３０をインサート部材として、金型温度４０℃〜１００℃に温めたモールド金型の所定位置にインサートし、ポリブチレンテレフタレート樹脂にガラス繊維を４０％充填した材料を用いて、射出成形方式で溶融樹脂を充填した。プリモールドと同様に、樹脂が冷却固化した後、金型より取りだして複合モールド品１１を得た。
金属端子３の単品は、プレス後のめっき工程や取り扱いなどで曲がり、変形を発生しやすい。また個数が多くなれば、インサート時間が多くかかり、成形サイクルが長くなるため、生産性は悪化する。よって実施例３では、特に図示していないが、予め各金属端子３の両端もしくは少なくとも片方の先端を一連に繋げる繋ぎ部材を設けて、プリモールド樹脂２０で各金属端子３を保持固定した後、前記繋ぎ部材を除去した。これにより、めっき工程や取り扱いなどで曲がり、変形の防止が図れ、更にプリモールドのインサート時間の大幅な短縮が可能となり、生産性も向上した。
また金属端子３の単品の外周を途切れることなくリング状に取り囲む樹脂帯２０ｂと、隣り合う各樹脂帯２０ｂ間の空隙２５は、前記実施例と同様に、各樹脂帯２０ｂ単独で各金属端子３全周を金属端子３中心に締めつける。
更に樹脂帯２０ｂの外周を途切れることなく、均一なリング状の樹脂帯２ｂで取り囲み、空隙のない２重の樹脂帯層にしたことで、同様に樹脂帯２０ｂ外周を締めつけることができる。また樹脂帯２０が樹脂２と融合性をもつことから、樹脂２の溶融熱により樹脂２０表面の薄膜で融合効果が作用する。結果、樹脂帯２０ｂ外周と樹脂帯２ｂの界面及び、リング状に取り囲む樹脂帯２０ｂと接する金属端子部分の界面は、密接に密着する。よって予め金属端子３をプリモールドし、リング状の樹脂帯２０ｂと樹脂帯２ｂで取り囲み、空隙のない２重の樹脂帯層にしたことで、密着部６の気密性は、実施例１と同等の効果を得た。

次に、特に図示していないが、本発明の樹脂は、上述の樹脂だけに限定されるものでなく任意の高分子材料の組合せを用いることが出来る。例えば、前記プリモールドする樹脂材２０と、このプリモールド品３０をインサート部材としてインサートとし、樹脂２でモールドする材料の母材が等しく、樹脂材２０においてフィラーを充填しないことを特徴とした。
実施例４において、プリモールド品３０の樹脂２０は、樹脂２と融合性のあるポリブチレンテレフタレート樹脂に、ガラス繊維を充填しない材料を用いてインサートし、射出成形方式で溶融樹脂を充填した。この充填と同時に、樹脂２０が冷却固化した後、プリモールド金型より取りだしてプリモールド品３０を得た。更に別の工程で、このプリモールド品３０をインサート部材として、ポリブチレンテレフタレート樹脂にガラス繊維を４０％充填した、材料２を用いて射出成形方式で溶融樹脂を充填した。プリモールドと同様に樹脂２が冷却固化した後、金型より取りだして複合モールド品１１を得た。
この樹脂帯２０ｂはガラス繊維を充填しないことから、樹脂２より軟質であり、樹脂帯２０ｂと一緒に、金属端子３外周を締めつけることが可能となる。また樹脂帯２０が樹脂２と融合性をもつことから実施例３と同様に、樹脂２０表面の薄膜で融合効果が作用し、実施例１と同等以上の効果を得ることが出来た。

実施例５として、プリモールドする樹脂材２０にポリエステル系エラストマー材を用いたことを特徴とした。なお、実施例４と同様に射出成形方式で、プリモールド品３０を成形して、プリモールド品３０をインサート部材として、ポリエステル系エラストマー材と融合性のあるポリブチレンテレフタレート樹脂に、ガラス繊維３０％充填した材料２を用いて、射出成形方式で充填し、冷却固化工程を経た後、金型より取りだして複合モールド品１１を得た。
このポリエステル系エラストマー材樹脂２０は、シール部材として広く使用されており、この材料を用いることで、金属端子３と樹脂帯２ｂの間をパッキン状にシールすることが出来る。また樹脂帯２ｂは、前記実施例と同様に収縮するため、金属端子３との間で樹脂帯２０ｂを強固に締めつけて、高い気密性を得ることが可能となる。更にポリエステル系エラストマー材と、融合性のあるポリブチレンテレフタレート樹脂２を使用することにより、樹脂帯２０ｂの表面と樹脂帯２ｂが薄膜で融合するため、間隙のない樹脂層となる。よって、密着部６の気密性は実施例１と同等以上の効果を得ることが出来る。

ここで本発明に係る金属端子の形状として、矩形である平板材を用いた例を示したが、本発明はこの形状だけに限定されるものでなく、任意の形状もしくは異形状の組合せにおいても製法の適用が可能である。なお実施例６では、金属端子３の外部側接触部３ａ形状が円中形であることを特徴とした。第１５図は本実施例の複合モールド品本体１３の外部側接触部３ａから見た図を表し、第１６図は、この部分の樹脂の収縮を表す。
実施例１と同様に、インサートされる金属端子３は、外部との電気的接続を行うための電気的接触部３ａと、後工程で本体内部に搭載される回路基板等との、電気的接続を行う電気的接続部３ｂを有して、電気的接触部３ａと３ｂ間は、この金属端子を保持固定するために樹脂２ａで包まれている。この電気的接触部３ａと樹脂２ａの間で、各金属端子３単品の外周を、途中途切れることなくリング状に取り囲む、リング厚１〜１．５ｍｍ，リング凸高さ３〜５ｍｍからなる、樹脂帯２ｂを空隙なく形成した。同時に、隣り合う各樹脂帯２ｂ間は凹幅１〜３ｍｍ，凹深さ３〜５ｍｍからなる空隙５ａとした。また、樹脂帯２ｂを有する複数個の金属端子３の束と、この束を取り囲む樹脂部材２ｃ間に凹幅１〜３ｍｍ，凹深さ３〜５ｍｍからなる空隙５ｂを設けた。なお、樹脂材２はポリブチレンテレフタレート樹脂に、ガラス繊維を４０％充填した材料を用いた。
製法においても実施例１と同様に、複数個の金属端子３をモールド金型の所定位置にインサートし、射出成形方式で樹脂２を充填し、冷却固化工程を経た後、金型より取りだし複合モールド品１３を得た。
金属端子３が円中形であることから、リング状に取り囲む樹脂帯２ｂの形状も円筒形とし、この円筒形の樹脂帯２ｂは、矩形に比べて、収縮量及び変形の方向において最もバランス良く成形できる。結果的に、リング状に取り囲む樹脂帯２ｂと、この樹脂帯２ｂと接する金属端子部分の界面において、間隙を発生させることなく密接に密着させた、密着部６を作ることが出来る。
なお、この円中形金属端子３は前記実施例２〜５においても同様に、容易に適用することが出来る。

以上、これまでの本発明に係る、インサート部材付きモールド部材の実施例では、インサートされる金属端子３に、外部との電気的接続を行うための電気的接触部３ａと、後工程で本体内部に搭載される回路基板等との、電気的接続を行う電気的接続部３ｂの両方を有した複合モールド品であったが、本発明はこのインサート部材だけに限定されるものでなく、任意のインサート部材もしくは、予め電子部品を実装した、回路基板を装着した半導体のインサート部材においても、製法の適用が可能である。第２２図はこの製法を適用した半導体部品本体４１を示す。第２３図はこの半導体部品本体４１の断面図を表し、第２４図は金属端子４３の側面から見た図を表す。
インサートされる金属端子４３は、外部との電気的接触部４３ａと、本体内部に搭載される回路基板４４との電気的接続を行う電気的接続部４３ｂを有し、各金属端子４３の電気的接続部４３ｂと電子部品を実装して回路基板４４を装着した半導体部材が接合されている。更に電気的接触部４３ａ以外を樹脂４２によって包み、一体的な半導体部品本体４１を構成した。本実施例では特に、予め樹脂４２の内部に包まれる金属端子４３外周の一部に、樹脂４２よりも軟質な材料からなる樹脂４６を設けたことを特徴とした。詳しくは、樹脂４６は各金属端子４３の外周を途切れることなくリング状に取り囲む均一なリング厚０．３〜０．５ｍｍ，リング凸高さ１〜１．５ｍｍからなる樹脂帯４６である。同時に、この樹脂帯４６を有したインサート部材をインサート成形して、樹脂帯４２ｂの外周を途切れることなく、均一なリング厚０．３〜０．５ｍｍ，リング凸高さ１〜１．５ｍｍからなる、リング状の樹脂帯４２ｂで取り囲み、空隙のない２重の樹脂帯層にしたことを特徴とした。なお、樹脂４２は樹脂帯４２ｂと回路基板を保持固定する樹脂部４２ａを有し、更に隣り合う各樹脂帯４２ｂ間には空隙４５とした。
ここで樹脂４６は、ポリエステル系エラストマー材を用いてプリモールドし、このプリモールド部材をインサート部材として、金型温度１２０℃〜１５０℃に温めたモールド金型の所定位置にインサートして、ポリエステル系エラストマー材と融合性のある熱可塑性樹脂に、ガラス繊維を４０％充填した材料の樹脂４２で射出成形した。樹脂が冷却固化した後、金型より取りだして半導体部品本体４１を得た。
このポリエステル系エラストマー材樹脂４６は、シール部材として広く使用されており、この材料を用いることで金属端子４３と、樹脂帯４２ｂの間をパッキン状に、シールすることが出来る。また樹脂帯４２ｂは収縮するため、金属端子４３との間で、樹脂帯４６を強固に締めつけて、高い気密性を得ることが可能となる。更にポリエステル系エラストマー材と融合性のある熱可塑性樹脂４２を使用することにより、樹脂帯４６の表面と樹脂帯４２ｂが薄膜で融合するため、間隙のない樹脂層とすることが出来る。よって、密着部６の気密性において高い信頼性が得られる。
以上、従来品と本発明の製法を用いて、成形した実施例１〜６の複合モールド品本体の気密性に対する効果を比較確認するため、水没エアーリーク試験によりエアーリーク量の測定を行い、その結果を第２１図に示す。なお、水没エアーリーク試験方法は複合モールド品の金属端子が、樹脂外部に露出している一方のコネクタに防水形カプラを挿入し、全体を水没させ、このカプラ内部に一定のエアー圧を加えた時に、金属端子の他方側へ露出している樹脂との界面から洩れるエアー量を、一定時間内で測定するものである。
この結果から、従来品と比較して実施例１，２，３においては、１／１０程度にエアーリーク量が低減され、更に実施例４，５，６においては１／２０程度まで低減されている。これにより本発明は成形時の樹脂収縮において、各端子周囲と樹脂の界面に、部分的な間隙を発生させることなく、密着性を保持することができ、モールド品内部側と外部の間において、気密性も確保するために、有効な製法であることが確認された。
本発明によれば、モータなどの回転体を形成するものや回転体を用いて角度や位置，変位をセンシングするセンサなどに適用される。例えば、自動車分野における流入空気量を調整するスロットル弁（バルブ）やそこに取りつけられるスロットルポジションセンサ，アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、これらセンサを一連に制御構成するための各種センサなどである。また、本発明の課題を解決するものであれば、上記の列記した製品に限定されることなく適用できる。
本発明のモールド部材は、以上のように構成されるので、成形時の樹脂収縮における端子周囲と樹脂の界面に部分的な密着部を発生させて、モールド品内部側と外部の間において気密性を確保できるため、以下のような効果がある。
リング状に取り囲む樹脂帯、及び隣り合う各樹脂帯間の空隙、更に金属端子の束を取り囲む樹脂部材間の空隙は、予めモールド金型で設定できるため、端子周囲と樹脂の密着性を向上させるために効果的な樹脂帯、及び空隙を、所望する位置に容易に且つ、精密に精度良く配置することが可能である。また、これら樹脂帯の材料及び空隙の形状，配列，個数に制約を受けず、比較的自由に設計し配置することも出来る。
金型内にインサートされる、インサート部材の材質及び形状や大きさ、更には部品点数においても特に制約はなく、自由に設計及び選択でき、容易に一回の成形で一体インサートモールド出来るため、生産性が良く安価に製造することが可能であり、また設計の自由度の向上が図れる。
また、インサート部材の取り扱い性の改善や変形の防止、更には自動化を目的に予めプリモールドする時においても、気密性が低下することなく、生産性及び品質の向上を図ることが出来る。
インサート部材をインサートモールド後、インサート部材の外周側面部に所望する大きさの樹脂帯とこの樹脂帯間の空隙が配置されていることを外観で容易に判断出来るため、部材出荷時の出荷検査においても信頼性の向上が図れる。
また、従来のインサート部材に比べ、インサート部材と樹脂の気密性が確保出来るため、今まで適用できなかった過酷な使用環境下のセンサ類や基板回路などへの適用が可能になる。
更にモールド上もしくはモールド内に、制御回路もしくはプリント回路基板を配置させることにより、制御用樹脂モールド部材を実現できる。

本発明によれば、工程を増やすことなく、安価で、信頼性の高いモールド品を実現でき、種々の工業製品への適用が可能である。

Claims (8)

1. 外部との電気的接続用の複数個の端子の外周を軟化点が低い樹脂材，軟質な樹脂材，融合性のある樹脂材、又はこれらの樹脂材を組合せたプリモールド用樹脂材で予めプリモールドして、プリモールド端子部品を構成し、このプリモールド端子部品を別の樹脂材でインサート成形した複合モールド品であって、
   前記複数個の端子の電気的接触部と前記プリモールド樹脂部との間に前記プリモールド樹脂部から伸びて前記複数個の端子の各々の周囲を途切れなく取り囲むプリモールド樹脂帯が設けられており、
   前記プリモールド樹脂帯の外周に前記別の樹脂部材の樹脂帯が形成されて２重の樹脂帯層が設けられると共に、隣り合う他の樹脂帯との間には空隙を有する
   ことを特徴とする複合モールド品。
2. 請求項１において、前記樹脂帯を有する端子を複数個有してなる束と前記束を取り囲む樹脂部材との間に空隙を設けたことを特徴とする複合モールド品。
3. 請求項１において、前記樹脂帯と前記端子部品を保持している樹脂部材との間にリブ構造の部材を設けたことを特徴とする複合モールド品。
4. 請求項１において、前記樹脂帯がリング状に形成されていることを特徴とする複合モールド品。
5. 請求項１において、
   プリモールドする樹脂材にフィラーを充填しない樹脂を用いて、このプリモールド品をインサート部材としてインサートし、樹脂でモールドする材料と母材が等しく、フィラーを充填した樹脂を用いることを特徴とするインサート部材を有する複合モールド品。
6. 請求項１において、
   プリモールドする樹脂材と、前記プリモールドされた樹脂材をインサート部材としてインサートし、樹脂でモールドする材料と母材が等しく、プリモールドする樹脂材にフィラーを充填していない樹脂を用いることを特徴とする複合モールド品。
7. 請求項１において、
   プリモールドする樹脂材にポリエステル系エラストマー材を用いることを特徴とする複合モールド品。
8. 請求項１において、
   前記端子部品の電気的接触部と前記端子部品を保持している樹脂部材との間で、前記電気的接触部の形状と前記樹脂帯の形状が矩形、または、円中形であることを特徴とする複合モールド品。

Images