JP6814768B2 - 防液コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、防液コネクタに関し、詳しくは、柱状端子と共にインサート成形されることにより一体化されたコネクタハウジングを備える防液コネクタに関する。
従来、端子部とコネクタハウジングとがインサート成形により一体化された防液コネクタが知られている。近年、防液コネクタにはより高圧に耐えることが求められておるため、このような高圧系防液コネクタに用いられる樹脂製充填材には、高圧耐久性が求められている。なお、高圧耐久性を有する樹脂製充填材には、さらに、高湿耐久性やＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）耐久性等も要求されることが多い。
しかし、従来の上記の高湿耐久性やＡＴＦ耐久性を備えた高圧耐久性を有する樹脂製充填材は伸びが少ないため、端子部とコネクタハウジングとのインサート成形の際にコネクタハウジングの端子保持孔の周囲にクラックや剥離が発生するおそれがある。
これに対し、例えば、特許文献１には、端子保持孔を有する凹部底壁を含むコネクタハウジングと、端子保持孔に挿通されて保持された端子と、を有し、端子の樹脂製充填材によって埋設される部分が断面円形状に形成された防液コネクタが開示されている。
特開２０１５−２２９２２号公報
特許文献１に記載された防液コネクタは、端子の樹脂製充填材での埋設部分が断面円形状であるため、インサート成形の際に端子保持孔の周囲にクラックや剥離が発生するおそれは小さい。しかしながら、この防液コネクタは、端子の断面形状が円形であることから防液コネクタの大きさに比して端子の断面積が小さいため、高電流用とする場合に防液コネクタが巨大化するという問題があった。
なお、防液コネクタを高電流用にするために、特許文献１に記載された防液コネクタの端子の樹脂製充填材での埋設部分の断面形状及び端子保持孔を矩形にして端子の断面積を拡大することも考えられる。しかし、この場合は、断面形状が矩形の端子保持孔の周囲にクラックや剥離が発生しやすくなる。このように、従来、インサート成形により得られ、端子保持孔の周囲にクラックや剥離が発生しにくいため防液性が高く、コンパクトな高電流用の防液コネクタは知られていなかった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。本発明は、インサート成形により得られ、端子保持孔の周囲にクラックや剥離が発生しにくいため防液性が高く、コンパクトな高電流用の防液コネクタを提供することを目的とする。
本発明の第１の態様に係る防液コネクタは、横断面形状が矩形の柱状端子と、前記柱状端子とのインサート成形により得られ前記柱状端子の長手方向に繊維が配向する繊維強化プラスチックからなり、前記柱状端子が挿通される端子保持孔と相手方端子と嵌合する嵌合部とを有するコネクタハウジングを含むコネクタと、を備え、前記繊維強化プラスチックを構成する樹脂は、前記インサート成形の際に流動性を有する樹脂が硬化したものであり、前記繊維強化プラスチックを構成する樹脂は、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びナイロン６６（ＰＡ６６）からなる群より選択される１種以上の樹脂であり、前記柱状端子のうち前記端子保持孔内に存在する保持孔内挿通部分は、表面が前記端子保持孔の内面と密着することにより、前記端子保持孔に気密状態で固定され、前記繊維強化プラスチックは、前記長手方向に対する垂直方向の引張強度が４５ＭＰａ以上である。
本発明の第２の態様に係る防液コネクタは、第１の態様において、前記端子保持孔の内面と、前記保持孔内挿通部分の表面と、の密着した界面である端子−繊維強化プラスチック気密界面のシール圧が５０ｋＰａ以上である。
本実施形態に係る防液コネクタによれば、インサート成形により得られ、端子保持孔の周囲にクラックや剥離が発生しにくいため防液性が高く、コンパクトな高電流用の防液コネクタを提供することができる。
第１の実施形態に係る防液コネクタの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面を含む、第１の実施形態に係る防液コネクタの斜視図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面を含む、図２に示す範囲Ｒの拡大図である。 繊維強化プラスチック板の模式的な平面図である。 長手方向がＭＤ方向である引張試験片の模式的な平面図である。 長手方向がＴＤ方向である引張試験片の模式的な平面図である。 気密性試験片の斜視図である。 気密性測定装置を示す図である。
以下、図面を用いて実施形態に係る防液コネクタについて詳細に説明する。
防液コネクタ
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る防液コネクタ１Ａの斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面を含む、第１の実施形態に係る防液コネクタ１Ａの斜視図である。図３は、図２のＢ−Ｂ線に沿って切断した断面を含む、図２に示す範囲Ｒの拡大図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａ（１）は、柱状端子１０と、コネクタハウジング２０Ａ（２０）とコネクタハウジング周縁部３０Ａ（３０）とを有するコネクタ４０Ａ（４０）と、を備える。
図２及び図３に示すように、防液コネクタ１Ａのコネクタハウジング２０Ａには、挿通された柱状端子１０を保持するための端子保持孔２１が設けられる。防液コネクタ１Ａでは、柱状端子１０のうち端子保持孔２１内に存在する保持孔内挿通部分１１は、表面１２が端子保持孔２１の内面２２と密着することにより、端子保持孔２１に気密状態で固定される。また、防液コネクタ１Ａのコネクタハウジング２０Ａには、相手方端子と嵌合する嵌合部３５が設けられる。
なお、図１及び図２に示す防液コネクタ１Ａ（１）は、電気自動車又はハイブリッドカーを構成するモーターとインバーターとを電気的に接続する防液コネクタの一例である。この防液コネクタ１Ａは、モーターとインバーターとの電気的に接続するとともに、モーター側とインバーター側との高い防液性を有する。防液コネクタ１Ａは、例えば、モーター側で用いられる作動油が柱状端子１０と端子保持孔２１との界面に侵入することを抑制する。
防液コネクタ１Ａは、モーターとインバーターとをケーブルを介して電気的に接続する、いわゆるケーブルタイプの防液コネクタの一例である。なお、防液コネクタ１Ａは、その変形例として、モーターとインバーターとをケーブルを介さずに電気的に接続する、いわゆるケーブルレスタイプの防液コネクタとしてもよい。
さらに、防液コネクタ１Ａは、モーターとインバーターとが駆動輪中に収容される、いわゆるインホイールモーター方式で用いられる防液コネクタの一例である。なお、防液コネクタ１Ａは、その変形例として、モーターとインバーターとがドライブシャフトを介して駆動輪と接続される、通常の方式で用いられる防液コネクタとしてもよい。
（柱状端子）
柱状端子１０は、図３に示すように横断面形状ＣＳが矩形の柱状端子である。柱状端子１０の横断面形状ＣＳは、矩形であればよく、矩形の縦横の比率等は特に限定されない。なお、本実施形態において矩形とは、柱状端子１０の横断面形状ＣＳの角部がＲ０ｍｍ〜Ｒ１ｍｍの矩形を意味する。
柱状端子１０は、横断面形状ＣＳが矩形であればよく、長手方向の形状については特に限定されない。図１〜３に示すように、防液コネクタ１Ａの柱状端子１０は、長手方向に一部屈曲している。しかし、柱状端子１０はこのような屈曲を有しない形状であってもよい。
防液コネクタ１Ａでは、柱状端子１０のうち端子保持孔２１内に存在する保持孔内挿通部分１１は、表面１２が端子保持孔２１の内面２２と密着することにより、端子保持孔２１に気密状態で固定される。
柱状端子１０の材質としては、例えば、タフピッチ銅Ｃ１１００、無酸素銅 Ｃ１０２０等が用いられる。これらの材質は、導電率及び熱伝導率が高いため好ましい。なお、タフピッチ銅Ｃ１１００の常温での線膨張係数は１７．７×１０−６／℃程度である。
柱状端子１０は、少なくとも保持孔内挿通部分１１の表面１２にレーザー処理によりアンカー構造が形成されると、保持孔内挿通部分１１が端子保持孔２１内に強固に密着して、防液コネクタ１Ａの防液性が高くなりやすいため好ましい。ここで、レーザー処理によるアンカー構造とは、サブミリメートルオーダーの深さ及び間隔で金属の表面に形成されたパターン化されたアンカー構造を意味する。
アンカー構造の深さは、例えば、０．０５〜０．１０ｍｍ、好ましくは０．０６〜０．１０ｍｍとする。アンカー構造の深さが上記範囲内にあると、柱状端子１０がコネクタハウジング２０の端子保持孔２１に強固に密着して、防液コネクタ１Ａの防液性が高くなりやすいため好ましい。
アンカー構造の間隔は、例えば、０．０９〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０９〜０．１５ｍｍとする。アンカー構造の間隔が上記範囲内にあると、柱状端子１０がコネクタハウジング２０の端子保持孔２１に強固に密着して、防液コネクタ１Ａの防液性が高くなりやすいため好ましい。
（コネクタ）
コネクタ４０Ａは、コネクタハウジング２０Ａを含む。具体的には、コネクタ４０Ａは、コネクタハウジング２０Ａと、コネクタハウジング２０Ａの周囲に設けられるコネクタハウジング周縁部３０Ａとを含む。防液コネクタ１Ａでは、コネクタ４０Ａは、コネクタハウジング２０Ａとコネクタハウジング周縁部３０Ａとが別部材になっている。また、防液コネクタ１Ａでは、コネクタハウジング周縁部３０Ａは、コネクタハウジング２０Ａの周囲に密着している。
コネクタハウジング２０Ａとコネクタハウジング周縁部３０Ａとが別部材であると、コネクタハウジング２０Ａがコンパクトであることから、柱状端子１０とコネクタハウジング２０Ａとのインサート成形が容易であるため好ましい。
＜コネクタハウジング＞
コネクタハウジング２０Ａは、柱状端子１０とのインサート成形により得られ柱状端子１０の長手方向に繊維が配向する繊維強化プラスチックからなり、柱状端子１０が挿通される端子保持孔２１と相手方端子と嵌合する嵌合部３５とを有する。防液コネクタ１Ａでは、柱状端子１０の保持孔内挿通部分１１の表面１２と、コネクタハウジング２０Ａの端子保持孔２１の内面２２と、が密着することにより、柱状端子１０とコネクタハウジング２０Ａとが気密状態で固定される。
コネクタハウジング２０Ａは、端子保持孔２１を有する端子保持部２４を有する。図２に示すように、コネクタハウジング２０Ａの端子保持部２４の中心部に端子保持孔２１が形成される。
コネクタハウジング２０Ａは、端子保持孔２１を有する端子保持部２４の周囲に相手方端子と嵌合する嵌合部３５を有する。図２に示すように、嵌合部３５は、端子保持孔２１から突出した柱状端子１０を囲繞するように端子保持部２４の表面から延設される。嵌合部３５の内面には相手方端子と嵌合する嵌合口３７が形成される。
コネクタ４０Ａでは、嵌合部３５は、コネクタ４０Ａの表裏両面側に逆方向を向いて形成されている。これにより、防液コネクタ１Ａでは、柱状端子１０の長さを必要最小限にした状態で２部材間の電気接続が可能になっている。
コネクタハウジング２０Ａを構成する繊維強化プラスチックは、硬化した樹脂中に繊維が保持されたものである。コネクタハウジング２０Ａ中の繊維は、通常、繊維の配向がインサート成形における流動方向（ＭＤ方向）、すなわち柱状端子１０の長手方向、と一致するようになっている。硬化した樹脂は、インサート成形の際に流動性を有する樹脂が硬化したものである。
繊維強化プラスチックを構成する樹脂としては、例えば、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びナイロン６６（ＰＡ６６）からなる群より選択される１種以上の樹脂が用いられる。これらの樹脂は繊維強化プラスチックとしたときにＭＤ方向に対する垂直方向（ＴＤ方向）への引張強度が大きいため好ましい。
ＭＤ方向及びＴＤ方向について、図面を参照して説明する。図２中、ＭＤ方向は符号Ｍで示す方向である。図２に示すように、ＭＤ方向Ｍは、柱状端子１０の長手方向と一致している。また、ＴＤ方向は、ＭＤ方向に対する垂直方向であり特定の一方向に限定されない。ＴＤ方向は、例えば、図２において符号ＴＣＳ、ＴＤＰで示す方向である。具体的には、符号ＴＣＳは図２における断面に平行なＴＤ方向、符号ＴＤＰは図２における断面に垂直なＴＤ方向、を示したものである。
繊維強化プラスチックを構成する繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、ボロン繊維等が用いられる。これらのうち、ガラス繊維は繊維強化プラスチックとしたときにＴＤ方向への引張強度が大きいため好ましい。
コネクタハウジング２０Ａを構成する繊維強化プラスチックは、ＭＤ方向の常温での線膨張係数が、例えば１９〜３９×１０−６／℃、好ましくは１９〜２６×１０−６／℃、より好ましくは１９〜２０×１０−６／℃である。上記線膨張係数の数値範囲が上記範囲内にあると、柱状端子１０の材質がタフピッチ銅Ｃ１１００からなる場合に、柱状端子１０とコネクタハウジング２０Ａとの線膨張係数の値の差が小さくなり柱状端子１０と端子保持孔２１とが剥離し難いため好ましい。繊維強化プラスチックは、樹脂がＳＰＳ、ＰＰＳ及びＰＡ６６からなる群より選択される１種以上の樹脂であり、かつ繊維がガラス繊維であるときに、上記線膨張係数が１９〜３９×１０−６／℃になりやすい。
コネクタハウジング２０Ａを構成する繊維強化プラスチックは、柱状端子１０の長手方向（ＭＤ方向）に対する垂直方向（ＴＤ方向）の引張強度が４５ＭＰａ以上、好ましくは６０ＭＰａ以上である。ＴＤ方向の引張強度は、繊維強化プラスチック中でＭＤ方向に配向して平行に配置されている複数本の繊維の間隔を離間させる方向に引っ張って測定する強度である。コネクタハウジング２０Ａを構成する繊維強化プラスチックは、ＴＤ方向の引張強度が大きいため、端子保持孔２１の周囲、例えば角部２３にクラックや剥離が発生しにくい。ここで、角部２３とは、コネクタハウジング２０Ａのうち、端子保持孔２１の角の周囲に形成された部位を意味する。
図２中、ＭＤ方向は符号Ｍで示す方向である。図２に示すように、ＭＤ方向Ｍは、柱状端子１０の長手方向と一致している。また、ＴＤ方向は、ＭＤ方向に対する垂直方向であり特定の一方向に限定されないが、例えば、図２において符号ＴＣＳ、ＴＤＰで示す方向である。具体的には、符号ＴＣＳは図２における断面に平行なＴＤ方向、符号ＴＤＰは図２における断面に垂直なＴＤ方向、を示したものである。
端子保持孔２１の周囲や角部について、図面を参照して説明する。図３に示すように、コネクタハウジング２０Ａのうち、断面矩形の端子保持孔２１の周囲には柱状端子１０との接触等に起因して応力が集中することにより、クラックや剥離が発生しやすい。また、端子保持孔２１の周囲のうち、特に端子保持孔２１の角部２３は、その形状に起因してより強い応力が集中することにより、クラックや剥離がより発生しやすい。
これに対し、本実施形態では、上記のようにコネクタハウジング２０Ａを構成する繊維強化プラスチックのＴＤ方向の引張強度が大きいため、端子保持孔２１の周囲、特に端子保持孔２１の角部２３でのクラックや剥離の発生を抑制することができる。
＜コネクタハウジング周縁部＞
コネクタハウジング周縁部３０Ａは、コネクタハウジング２０Ａの周囲に設けられる部材である。防液コネクタ１Ａでは、コネクタハウジング周縁部３０Ａは、コネクタハウジング２０Ａと別部材であり、コネクタハウジング２０Ａの周囲に設けられる。
コネクタハウジング周縁部３０Ａは、コネクタハウジング２０の周囲に密着する周縁基部３２を有する。
コネクタハウジング周縁部３０Ａを構成する材質は、特に限定されない。しかし、コネクタハウジング周縁部３０Ａを構成する材質が繊維強化プラスチックであると、強度が高くかつコネクタハウジング２０Ａとの接合部における気密性を高くしやすい好ましい。コネクタハウジング周縁部３０Ａを構成する材質としては、例えば、コネクタハウジング２０Ａと同様のものを用いることができる。
（シール圧）
上記のように、防液コネクタ１Ａでは、柱状端子１０のうち端子保持孔２１内に存在する保持孔内挿通部分１１は、表面１２が端子保持孔２１の内面２２と密着することにより、端子保持孔２１に気密状態で固定される。ここで気密状態とは、端子保持孔２１の内面２２と、保持孔内挿通部分１１の表面１２と、の密着した界面である端子−繊維強化プラスチック気密界面１５のシール圧が５０ｋＰａ以上であることと定義される。
すなわち、防液コネクタ１Ａは、端子保持孔２１の内面２２と、保持孔内挿通部分１１の表面１２と、の密着した界面である端子−繊維強化プラスチック気密界面１５のシール圧が５０ｋＰａ以上である。図３に、端子保持孔２１の内面２２と、保持孔内挿通部分１１の表面１２と、端子−繊維強化プラスチック気密界面１５とを示す。
ここで、シール圧とは、端子−繊維強化プラスチック気密界面１５に圧縮空気６６が侵入して端子−繊維強化プラスチック気密界面１５が剥離するときの前記圧縮空気の圧力を意味する。
シール圧は、例えば、図７に示す気密性試験片６を図８に示す気密性測定装置５５にセットすることにより測定することができる。
＜気密性試験片＞
図７に示す気密性試験片６は、防液コネクタ１Ａのコネクタハウジング２０Ａの端子保持孔２１に柱状端子１０としてのバスバー試験片１６が気密状態で固定された試験片である。図７に示すように、気密性試験片６は、横断面形状が矩形のバスバー試験片１６と、繊維強化プラスチックからなり、バスバー試験片１６が挿通される端子保持孔２１を有するコネクタハウジング２０と、を備える。
バスバー試験片１６は、柱状端子１０と同じ材質からなる。バスバー試験片１６は、例えば、タフピッチ銅Ｃ１１００からなる。図７に、防液コネクタ１Ａの柱状端子１０に相当するバスバー試験片１６の長手方向（ＭＤ方向）を符号Ｍで示し、ＴＤ方向の一例を符号ＴＴＨ、ＴＷで示す。
気密性試験片６のコネクタハウジング２０を構成する繊維強化プラスチックは、バスバー試験片１６とのインサート成形によりバスバー試験片１６の長手方向に繊維が配向するようになっている。コネクタハウジング２０を構成する繊維強化プラスチックの材質は、防液コネクタ１Ａのコネクタハウジング２０Ａの材質と同じである。気密性試験片６の繊維強化プラスチック中の繊維は図７中の符号Ｍの方向に配向している。
気密性試験片６のコネクタハウジング２０は、３個の端子保持孔２１を有し、３本のバスバー試験片１６の周囲を被覆する角筒状の端子保持部２４と、端子保持部２４の周囲に形成された平板状の底面基部２５とを含む。なお、気密性試験片６のコネクタハウジング２０では、角筒状の端子保持部２４の表面から突出したリブ２６が形成されている。
＜気密性測定装置＞
図８に示す気密性測定装置５５は、気密性試験片６が装着されることにより内部に密閉空間６３を形成可能な気密性測定用治具６０と、気密性測定用治具６０内の密閉空間６３内に圧縮空気を送気するチューブ６５と、水槽７０とを備える。
気密性測定用治具６０は、開口面を有する箱状筐体６１を有し開口面に気密性試験片６が装着されることにより内部に密閉空間６３を形成可能になっている。また、気密性測定用治具６０は、箱状筐体６１に穿設された通気口６２にチューブ６５が挿入されることにより、チューブ６５から密閉空間６３内に圧縮空気が送気されるようになっている。気密性測定用治具６０は、気密性試験片６及びチューブ６５が装着された状態で、水７２が貯留された水槽７０内に載置されるようになっている。
これにより、気密性測定装置５５では、密閉空間６３内の気圧が所定値以上になると、気密性測定用治具６０に装着された気密性試験片６の端子−繊維強化プラスチック気密界面１５を空気が通過して水７２中にバブル６８として放出されるようになっている。本実施形態では、水７２中でバブル６８を検出したときの圧縮空気の圧力をシール圧と規定する。
（効果）
本実施形態に係る防液コネクタ１Ａでは、柱状端子１０とのインサート成形により形成される、端子保持孔２１を有するコネクタハウジング２０Ａが柱状端子１０の長手方向に繊維が配向する繊維強化プラスチックからなる。また、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａでは、前記繊維強化プラスチックは、柱状端子１０の長手方向（ＭＤ方向）に対する垂直方向（ＴＤ方向）の引張強度が４５ＭＰａ以上である。このため、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａでは、端子保持孔２１の周囲、例えば角部２３にクラックや剥離が発生しにくいため防液性が高い。
また、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａでは、柱状端子１０の横断面形状が矩形であることから、防液コネクタ１Ａの大きさに対して柱状端子１０の断面積を相対的に大きくしやすい。このため、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａによれば、コンパクトな高電流用の防液コネクタが得られる。
従って、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａによれば、インサート成形により得られ、端子保持孔の周囲にクラックや剥離が発生しにくいため防液性が高く、コンパクトな高電流用の防液コネクタを提供することができる。
また、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａは、コネクタハウジング２０Ａとコネクタハウジング周縁部３０Ａとが別部材である。このため、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａによれば、柱状端子１０とコネクタハウジング２０Ａとのインサート成形が容易である。
本実施形態に係る防液コネクタ１Ａによれば、例えば、電子機器；車載・電装部品；トランスミッション；電子デバイス、リレー、センサー等のワイヤーハーネスにおける気密性に優れた防液コネクタを提供することができる。また、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａによれば、部品点数の削減に伴う防液コネクタの小型化、低背化が可能である。
さらに、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａによれば、ワイヤーハーネスへの使用の拡大が可能である。例えば、トランスミッション用防液コネクタの油冷構造のモーターハーネスへの使用が可能になり、ワイヤーハーネスへの使用を拡大することができる。
また、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａは、インサート成形で得られる。このため、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａによれば、柱状端子１０とコネクタハウジング２０Ａとの密着による止水処理を１分以内の短時間で終えることができる。
さらに、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａは、柱状端子１０とコネクタハウジング２０Ａとの密着力が高い。このため、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａによれば、柱状端子１０とコネクタハウジング２０Ａとの密着による止水機能を長期にわたり確保することができる。
また、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａは、柱状端子１０とコネクタハウジング２０Ａとの密着力が高い。このため、本実施形態に係る防液コネクタ１Ａによれば、防液コネクタ１Ａのボルト締結時や組み付け時の外部応力に対しても気密性の低下が抑制される。
［第１の実施形態の変形例］
上記第１の実施形態に係る防液コネクタ１Ａでは、コネクタ４０Ａを構成するコネクタハウジング２０Ａとコネクタハウジング周縁部３０Ａとが別部材になっている態様を示した。しかし、防液コネクタ１Ａの変形例として、コネクタ４０Ａを構成するコネクタハウジング２０Ａとコネクタハウジング周縁部３０Ａとがインサート成形により一体化されている構成としてもよい。
この変形例に係る防液コネクタによれば、柱状端子１０とコネクタ４０とのインサート成形のみで防液コネクタを製造することができるため製造が容易である。
［製造方法］
上記実施形態に係る防液コネクタ１は、公知の、柱状端子１０と、コネクタハウジング２０又はコネクタ４０とのインサート成形により製造することができる。
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例等に用いられる原料は以下のとおりである。
・Ｒ１：出光興産株式会社製シンジオタクチックポリスチレン樹脂、ガラス繊維強化、ＵＬ９４ ＨＢグレード ザレック（登録商標）Ｓ１３１
・Ｒ２：出光興産株式会社製シンジオタクチックポリスチレン樹脂、ＰＡ６６／ＳＰＳグレード ザレック（登録商標）ＮＷＡ７０３０
・Ｒ３：東レ株式会社製ＰＰＳ樹脂トレリナ（登録商標）Ａ６７５ＧＳ１
・Ｒ４：ポリプラスチックス株式会社製ＰＰＳ樹脂ジュラファイド（登録商標）６１５０Ｔ７３
・Ｒ５：株式会社デュポン製ポリアミド樹脂ザイテル（登録商標）ＨＴＮ５１Ｇ３５ＥＦ
・Ｒ６：ポリプラスチックス株式会社製ＰＰＳ樹脂ジュラファイド（登録商標）１１４０Ａ６
表１に上記原料の組成等を示す。
［実施例１］
（１．引張強さ）
＜引張試験片＞
出光興産株式会社製シンジオタクチックポリスチレン樹脂 ザレック（登録商標）Ｓ１３１（原料Ｎｏ．Ｒ１）を用いてＡＳＴＭ Ｄ７３２に規定されている縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚さ２ｍｍの繊維強化プラスチック板を作製した。この繊維強化プラスチック板２８を試料Ｎｏ．Ａ−１とした。図４に繊維強化プラスチック板２８の模式的な平面図を示す。図４中、矢印ＯＲは繊維強化プラスチック中の繊維の配向の方向、符号ＭはＭＤ方向、符号ＴＤはＴＤ方向を示す。繊維強化プラスチック板２８中の繊維の配向の方向ＯＲはＭＤ方向に一致するようになっている。
次に、繊維強化プラスチック板２８から、幅２０ｍｍ×長さ６０ｍｍ×厚さ２ｍｍの引張試験片２９Ｍ、２９Ｔを切り出した。図５に示すように、引張試験片２９Ｍは、引張試験片２９Ｍ中の繊維の配向の方向ＯＲ（ＭＤ方向Ｍ）が引張試験片２９Ｍの長さ方向と一致するように切り出した。また、図６に示すように、引張試験片２９Ｔは、引張試験片２９Ｔ中の繊維の配向の方向ＯＲ（ＭＤ方向Ｍ）が引張試験片２９Ｔの幅方向と一致するように切り出した。
＜引張試験＞
株式会社島津製作所製精密万能試験機オートグラフＡＧ−１を用い、引張試験片２９Ｍ、２９Ｔのそれぞれの長さ方向に、１０ｍｍ／分の速度で引張力を付与し、引張強さ（ＭＰａ）を測定した。なお、引張試験片２９Ｍでは、引張力の引張方向ＴＥが、引張試験片２９Ｍの長さ方向、すなわち、繊維の配向の方向ＯＲ（ＭＤ方向Ｍ）に一致するようにした。また、引張試験片２９Ｔでは、引張力の引張方向ＴＥが、引張試験片２９Ｔの長さ方向、すなわち、繊維の配向の方向ＯＲに垂直な方向（ＴＤ方向ＴＤ）に一致するようにした。
引張強さの結果を表１に示す。
Figure 0006814768
（２．サーマルショック試験前の気密性）
＜気密性試験片＞
長さ８２．９５ｍｍ×幅１５ｍｍ×厚さ２ｍｍ、４−Ｒ＝０．３の錫めっきされたＣ１１００ １／２Ｈ製バスバー試験片１６（線膨張係数（常温）１７．７×１０−５／℃）を用意した。バスバー試験片１６は、防液コネクタ１の柱状端子１０に相当するものである。
このバスバー試験片１６の３個を金型にプリセットし、金型内に原料Ｎｏ．Ｒ１を用いてインサート成形を行い、気密性試験片を作製した。この気密性試験片６を試料Ｎｏ．Ｂ−１とした。図７に気密性試験片６の斜視図を示す。
図７に示すように、気密性試験片６は、繊維強化プラスチックからなるコネクタハウジング２０の縦１５ｍｍ×横２ｍｍの矩形の端子保持孔２１に柱状端子１０としてのバスバー試験片１６が気密状態で固定された試験片である。気密性試験片６のコネクタハウジング２０は、３個の端子保持孔２１を有し、３本のバスバー試験片１６の周囲を被覆する角筒状の端子保持部２４と、端子保持部２４の周囲に形成された平板状の底面基部２５とを含む。なお、バスバー試験片１６の周囲を被覆する角筒状の端子保持部２４は、厚さ６ｍｍとした。また、気密性試験片６のコネクタハウジング２０では、角筒状の端子保持部２４の表面から突出したリブ２６を形成した。
＜気密性測定装置＞
図８に示す気密性測定装置５５を用意した。気密性測定装置５５は、気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｂ−１）が装着されることにより内部に密閉空間６３を形成可能な気密性測定用治具６０と、気密性測定用治具６０内の密閉空間６３内に圧縮空気を送気するチューブ６５と、水槽７０とを備える。
気密性測定用治具６０は、アルミニウム製であり、開口面を有する箱状筐体６１を有し開口面に気密性試験片６の底面基部２５が装着されることにより内部に密閉空間６３を形成可能になっている。また、気密性測定用治具６０は、箱状筐体６１に穿設された通気口６２にチューブ６５が挿入されることにより、チューブ６５から密閉空間６３内に圧縮空気が送気されるようになっている。気密性測定用治具６０は、気密性試験片６及びチューブ６５が装着された状態で、水７２が貯留された水槽７０内に載置されるようになっている。
これにより、気密性測定装置５５では、密閉空間６３内の気圧が所定値以上になると、気密性測定用治具６０に装着された気密性試験片６の端子−繊維強化プラスチック気密界面１５を空気が通過して水７２中にバブル６８として放出されるようになっている。
＜気密性試験＞
気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｂ−１）が装着された気密性測定装置５５を用い、チューブ６５から密閉空間６３内に圧縮空気を送気した。そして、端子−繊維強化プラスチック気密界面１５を空気が通過して水７２中にバブル６８が放出されたときの圧縮空気の圧力をシール圧（ｋＰａ）とした。
具体的には、はじめに、水７２中に載置された気密性測定装置５５の密閉空間６３内にチューブ６５を通して１０ｋＰａの圧縮空気を３０秒間送気し、端子−繊維強化プラスチック気密界面１５からのバブル６８の放出を観察した。これを１０ｋＰａでの気密性試験とする。
１０ｋＰａでの気密性試験でバブル６８の放出が観察されない場合、圧縮空気の圧力を１０ｋＰａ上げて２０ｋＰａにする以外は１０ｋＰａでの気密性試験と同様にして、２０ｋＰａでの気密性試験を行った。
同様に、２０ｋＰａでの気密性試験でバブル６８の放出が観察されない場合、圧縮空気の圧力を１０ｋＰａ上げて３０ｋＰａにする以外は１０ｋＰａでの気密性試験と同様にして、３０ｋＰａでの気密性試験を行った。
このように、１０ｋＰａでの気密性試験でバブル６８の放出が観察されない場合に圧縮空気の圧力を１０ｋＰａ上げて１０ｎｋＰａ（ｎは２以上の自然数）にして気密性試験を行うことを、バブル６８の放出が観察されるまで繰り返した。
そして、バブル６８の放出が観察されたときの圧縮空気の圧力である１０ｑｋＰａ（ｑは１以上の自然数）をシール圧（ｋＰａ）とした。
上記シール圧の結果を、表１に示す。
なお、表１には、後述の「サーマルショック試験後」のシール圧や、他の実施例や比較例の「サーマルショック試験前」及び「サーマルショック試験後」のシール圧も併せて示す。表１では、「サーマルショック試験前」及び「サーマルショック試験後」のシール圧において、シール圧が５０ｋＰａ以上のものを合格（良好）とし表１に記号○で表した。また、シール圧が５０ｋＰａ未満のものを不合格（不良）とし表１に記号×で表した。
（３．サーマルショック試験）
上記「２．サーマルショック試験前の気密性」で用いた気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｂ−１）と同じ気密性試験片６を用意した。この気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｂ−１）にサーマルショック試験を行い、サーマルショック試験後の気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｃ−１）を得た。
上記サーマルショック試験としては、気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｂ−１）を−４０℃で３０分間保持した後１２０℃で３０分間保持する熱履歴を１サイクルとし、これを１０００サイクル繰り返す試験を用いた。
すなわち、サーマルショック試験後の気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｃ−１）は、サーマルショック試験前の気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｂ−１）に、上記１０００サイクルの熱履歴を与えたものである。
（４．サーマルショック試験後の気密性）
気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｂ−１）に代えてサーマルショック試験後の気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｃ−１）を用いた以外は、「２．サーマルショック試験前の気密性」と同様にして、サーマルショック試験後の気密性試験片６のシール圧（ｋＰａ）を測定した。
上記シール圧の結果を、表１に示す。
（５．断面観察）
＜断面観察サンプル＞
サーマルショック試験後の気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｃ−１）を用意した。この気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｃ−１）の端子−繊維強化プラスチック気密界面１５の周囲を断面観察して、角部２３にクラックが発生しているか否かを観察した。
具体的には、気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｃ−１）を流動性のエポキシ樹脂中に保持してエポキシ樹脂を硬化させた後、エポキシ樹脂硬化物とともに気密性試験片６を図７のＭＤ方向Ｍに対する垂直方向に沿って断面カットした。これにより、バスバー試験片１６の横断面を含む断面観察サンプルを作製した。得られた気密性試験片６の断面観察サンプルは、図３と同様に、端子−繊維強化プラスチック気密界面１５の周囲の角部２３を含む断面を有していた。
＜観察方法及び評価＞
株式会社日立ハイテクノロジーズ製ＳＥＭ−ＥＤＸ（走査型電子顕微鏡−エネルギー分散型Ｘ線分光器）ＳＵ３５００を用いて、断面観察サンプルの、端子−繊維強化プラスチック気密界面１５の周囲の角部２３を含む断面を観察した。
「５．断面観察」では、クラックが発生していないものを「優良」と評価し表１に記号○で表した。
また、断面観察において、角筒状の端子保持部２４の角部２３にクラックが発生し、かつこのクラックが端子保持部２４の角部２３における厚さの全体に進展しているものを「不良」と評価し表１に記号×で表した。ここで、端子保持部２４の角部２３における厚さとは、断面観察する断面における端子保持部２４の角部２３の厚さを意味する。
さらに、角筒状の端子保持部２４の角部２３にクラックが発生し、かつこのクラックが端子保持部２４の角部２３における厚さの一部のみに伸展し全体には進展していないものを「平均」と評価し表１に記号△で表した。
断面観察の結果を、表１に示す。
（６．総合判定）
「１．引張強さ」〜「５．断面観察」の結果より、総合的な評価を行った。総合的に「優良」であるものを表１に記号○で表す。また、総合的に「不良」であるものを表１に記号×で表す。
［実施例２〜４、比較例１］
（１．引張強さ）
＜引張試験片＞
原料Ｎｏ．Ｒ１に代えて表１に示す原料Ｎｏ．Ｒ２〜Ｒ５をそれぞれ用いた以外は実施例１の「１．引張強さ」の＜引張試験片＞と同様にして、繊維強化プラスチック板２８（試料Ｎｏ．Ａ−２〜Ａ−５）を作製した。試料Ｎｏ．Ａ−２〜Ａ−４、Ａ−５は、それぞれ実施例２〜４、比較例１の試料である。
次に、実施例１と同様にして、それぞれの繊維強化プラスチック板２８（試料Ｎｏ．Ａ−２〜Ａ−５）から、幅２０ｍｍ×長さ６０ｍｍ×厚さ２ｍｍの引張試験片２９Ｍ及び２９Ｔを切り出した。
＜引張試験＞
繊維強化プラスチック板２８（試料Ｎｏ．Ａ−２〜Ａ−５）から切り出した引張試験片２９Ｍ及び２９Ｔを用いた以外は、実施例１と同様にして、引張強さ（ＭＰａ）を測定した。
引張強さの結果を表１に示す。
（２．サーマルショック試験前の気密性）
＜気密性試験片＞
原料Ｎｏ．Ｒ１に代えて表１に示す原料Ｎｏ．Ｒ２〜Ｒ５をそれぞれ用いた以外は実施例１の「２．サーマルショック試験前の気密性」の＜気密性試験片＞と同様にして気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｂ−２〜Ｂ−５）を作製した。試料Ｎｏ．Ｂ−２〜Ｂ−４、Ｂ−５は、それぞれ実施例２〜４、比較例１の試料である。
＜気密性測定装置＞
実施例１と同じものを用いた。
＜気密性試験＞
試料Ｎｏ．Ｂ−１に代えてそれぞれ試料Ｎｏ．Ｂ−２〜Ｂ−５を用いた以外は、実施例１の「２．サーマルショック試験前の気密性」の＜気密性試験＞と同様にして、シール圧（ｋＰａ）を測定した。
上記シール圧の結果を、表１に示す。
（３．サーマルショック試験）
試料Ｎｏ．Ｂ−１に代えてそれぞれ試料Ｎｏ．Ｂ−２〜Ｂ−５を用いた以外は、実施例１の「３．サーマルショック試験」と同様にして、サーマルショック試験を行い、サーマルショック試験後の気密性試験片６（試料Ｎｏ．Ｃ−２〜Ｃ−５）を得た。試料Ｎｏ．Ｃ−２〜Ｃ−４、Ｃ−５は、それぞれ実施例２〜４、比較例１の試料である。
（４．サーマルショック試験後の気密性）
試料Ｎｏ．Ｃ−１に代えてそれぞれ試料Ｎｏ．Ｃ−２〜Ｃ−５を用いた以外は、実施例１の「４．サーマルショック試験後の気密性」と同様にして、サーマルショック試験後の気密性試験片６のシール圧（ｋＰａ）を測定した。
上記シール圧の結果を、表１に示す。
（５．断面観察）
試料Ｎｏ．Ｃ−１に代えてそれぞれ試料Ｎｏ．Ｃ−２〜Ｃ−５を用いた以外は、実施例１の「４．サーマルショック試験後の気密性」と同様にして、気密性試験片６の断面観察サンプルを作製し、断面を観察した。
上記断面観察の結果を、表１に示す。
表１より、実施例１〜４の特性が優れ、特に実施例３及び４の特性が優れることが分かった。
以上、本発明を実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
１ 防液コネクタ
６ 気密性試験片
１０ 柱状端子
１１ 保持孔内挿通部分
１２ 保持孔内挿通部分の表面
１５ 端子−繊維強化プラスチック気密界面
１６ バスバー試験片
２０ コネクタハウジング
２１ 端子保持孔
２２ 端子保持孔の内面
２３ 角部
２４ 端子保持部
２５ 底面基部
２６ リブ
２８ 繊維強化プラスチック板
２９Ｍ、２９Ｔ 引張試験片
Ｍ ＭＤ方向
ＴＣＳ、ＴＤＰ、ＴＴＨ、ＴＷ、ＴＤ ＴＤ方向
ＣＳ 横断面形状
ＯＲ 繊維配向方向
ＴＥ 引張方向
３０ コネクタハウジング周縁部
３２ 周縁基部
３５ 嵌合部
３７ 嵌合口
４０ コネクタ
５５ 気密性測定装置
６０ 気密性測定用治具
６１ 筐体
６２ 通気口
６３ 密閉空間
６５ チューブ
６６ 圧縮空気
６８ バブル
７０ 水槽
７２ 水

Claims (2)

  1. 横断面形状が矩形の柱状端子と、
    前記柱状端子とのインサート成形により得られ前記柱状端子の長手方向に繊維が配向する繊維強化プラスチックからなり、前記柱状端子が挿通される端子保持孔と相手方端子と嵌合する嵌合部とを有するコネクタハウジングを含むコネクタと、
    を備え、
    前記繊維強化プラスチックを構成する樹脂は、前記インサート成形の際に流動性を有する樹脂が硬化したものであり、
    前記繊維強化プラスチックを構成する樹脂は、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びナイロン６６（ＰＡ６６）からなる群より選択される１種以上の樹脂であり、
    前記柱状端子のうち前記端子保持孔内に存在する保持孔内挿通部分は、表面が前記端子保持孔の内面と密着することにより、前記端子保持孔に気密状態で固定され、
    前記繊維強化プラスチックは、前記長手方向に対する垂直方向の引張強度が４５ＭＰａ以上である、防液コネクタ。
  2. 前記端子保持孔の内面と、前記保持孔内挿通部分の表面と、の密着した界面である端子−繊維強化プラスチック気密界面のシール圧が５０ｋＰａ以上である、請求項１に記載の防液コネクタ。
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