JP7106483B2 - コネクタ装置 - Google Patents
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Description
前記ハウジングは、樹脂材、及び繊維状の無機充填材を含有しており、かつ、複数の前記端子の先端部を囲む筒形状に形成された、前記コネクタに対する相手側コネクタが装着されるフード部を有し、
前記ハウジングにおける、前記フード部の根元側であって前記回路基板から突出する部位の全周には、前記相手側コネクタの装着方向に交差する方向に延びて、前記無機充填材を残す状態で前記樹脂材が除去された溝部が形成されており、
前記溝部の深さ及び幅は、50μm以上150μm以下の範囲内に形成されており、
前記モールド樹脂における、前記ハウジングを被覆する部位の先端部は、前記フード部の根元側であって前記回路基板から突出する部位の全周において、前記溝部に充填されている、コネクタ装置にある。
最初に、本開示の実施形態を列記して説明する。
(1)本開示の一態様のコネクタ装置は、
回路基板と、前記回路基板に取り付けられたコネクタと、前記回路基板の全体及び前記コネクタの一部を被覆するモールド樹脂と、を備え、
前記コネクタのハウジングは、樹脂材、及び繊維状の無機充填材を含有しており、
前記ハウジングの表面における、前記モールド樹脂によって被覆される部位には、前記コネクタに対する相手側コネクタの装着方向に交差する方向に延びて、前記無機充填材を残す状態で前記樹脂材が除去された溝部が形成されており、
前記溝部の深さ及び幅は、50μm以上150μm以下の範囲内に形成されており、
前記溝部には、前記モールド樹脂が充填されている。
前記一態様のコネクタ装置は、回路基板の全体及びコネクタの一部をモールド樹脂によって被覆したモールドタイプのものである。そして、このコネクタ装置においては、コネクタのハウジングを構成する材料、及びハウジングとモールド樹脂との界面の形状に工夫をし、コネクタ装置の防水性能を向上させている。
本開示のコネクタ装置についての具体例を、図面を参照して説明する。
<実施形態>
本形態のコネクタ装置1は、図1~図3に示すように、回路基板2と、回路基板2に取り付けられたコネクタ3と、回路基板2の全体及びコネクタ3の一部を被覆するモールド樹脂5とを備える。図4~図7に示すように、コネクタ3のハウジング31は、樹脂材301、及び繊維状の無機充填材302を含有している。ハウジング31の表面における、モールド樹脂5によって被覆される部位には、コネクタ3に対する相手側コネクタ62の装着方向Dに交差する方向に延びて、無機充填材302を残す状態で樹脂材301が除去された溝部321が形成されている。溝部321の深さh1及び幅w1は、50μm以上150μm以下の範囲内に形成されている。溝部321には、モールド樹脂5が充填されている。
(コネクタ装置1)
図1~図3に示すように、コネクタ装置1は、車載用コントロールユニットとして、車両に搭載された機械部品61の制御装置として用いられる。コネクタ装置1は、機械部品61等に取り付けられて使用される。コネクタ装置1の回路基板2は、機械部品61における各種の電子制御部品の制御を行うものである。この電子制御部品には、種々のアクチュエータ、センサ等がある。
図3及び図5に示すように、回路基板2は、ガラス、樹脂等によって構成された絶縁性基材に電気が流れる導体が形成された板状の基板部21と、基板部21の導体に電気接続されるよう基板部21に設けられた半導体、抵抗器、コンデンサ、コイル、スイッチ等の電気部品22を有する。電気部品22には、半導体等による電子部品も含まれることとする。四角形の板面201を有する板状の基板部21における1つの辺の付近には、コネクタ3が取り付けられている。ここで、板面201とは、板状の回路基板2において面積が最も広い一対の表面のことをいう。また、角部に面取り形状、曲面形状等がある場合も四角形に含まれる。
図1~図3に示すように、コネクタ3は、熱可塑性樹脂によって形成された絶縁性のハウジング31と、ハウジング31に保持された導電性の金属材料からなる複数の端子35とを有する。複数の端子35には、制御信号の送電に用いられる制御用端子、直流電源、グラウンド等に接続される電源用端子等がある。本形態のコネクタ3は、回路基板2の板面201に平行な平面方向に沿って配置されている。
図1~図3に示すように、モールド樹脂5は、モールド成形として、回路基板2及びコネクタ3を成形型に配置して、成形型内にモールド樹脂5を成形するための溶融した樹脂材料を充填し、この樹脂材料を固化させることによって形成されている。このモールド成形は、ホットメルト成形(ホットメルトモールディング)とも呼ばれ、溶融した樹脂材料を低圧で成形型内に注入して、成形型内にモールド樹脂5を成形するものである。ホットメルト成形を行うことにより、低温かつ低圧でモールド樹脂5を成形することができ、インサート部品としての回路基板2に取り付けられた電気部品22に温度及び圧力による悪影響を与えることがない。
図1及び図2に示すように、モールド樹脂5には、コネクタ装置1を、外部の機械部品61等に取り付けるための取付部11が形成されている。取付部11には、ボルト42が挿通される金属製のカラー4が配置されている。本形態の取付部11は、複数のカラー4によって構成されている。カラー4は、円筒形状に形成されており、その中心穴にはボルト42が挿通される。カラー4の両端部は、モールド樹脂5の表面から突出している。カラー4に挿通されたボルト42は、機械部品61等に設けられたネジ穴に締め付けられる。
図4及び図5に示すように、コネクタ3のハウジング31に形成された溝部321及び溝部321内のモールド樹脂5は、モールド樹脂5の先端部51からコネクタ装置1内への水の浸入を防止する形状に形成されている。モールド樹脂5における、ハウジング31を被覆する部位の先端部51は、ハウジング31における、相手側コネクタ62の装着方向Dに平行な、コネクタ3の中心を通る中心軸線Oに直交する方向に沿って配置されている。
コネクタ装置1を製造するに当たっては、まず、複数の端子35及び複数のペグ36がインサートされたハウジング31の、射出成形としてのインサート成形が行われ、コネクタ3が形成される。このとき、ハウジング31を構成する材料は、無機充填材302としての多数のガラス繊維が分散された樹脂材301とする。
コネクタ装置1においては、回路基板2の全体がモールド樹脂5によって被覆されていることにより、モールド樹脂5によって回路基板2を、大気中に飛散する水から保護することができる。また、コネクタ装置1の表面には、コネクタ3のハウジング31とモールド樹脂5との界面Kが位置する。この界面Kがコネクタ装置1において最も水に対する対策が必要な部位となる。
本確認試験においては、コネクタ3のハウジング31とモールド樹脂5との間の気密性を確認する試験を行った。この確認試験においては、図11に示すように、ハウジング31を模擬した第1樹脂部分71と、モールド樹脂5を模擬した第2樹脂部分72とが形成された試験用サンプル7を準備した。試験用サンプル7の第1樹脂部分71は、内径φb1がφ20mm、外径φb2がφ50mm、厚みu1が1mmの円筒板とした。試験用サンプル7の第2樹脂部分72は、直径φb3がφ30mm、厚みu2が2mmの円板とした。そして、第1樹脂部分71と第2樹脂部分72との軸心を合わせて、第1樹脂部分71と第2樹脂部分72とを、第2樹脂部分72を成形するときに密着させた。
11 取付部
2 回路基板
201 板面
202 端面
21 基板部
22 電気部品
3 コネクタ
301 樹脂材
302 無機充填材
31 ハウジング
32 保持部
321 溝部
33 フード部
35 端子
351 先端部
352 根元部
353 中間部
36 ペグ
4 カラー
41 外周
42 ボルト
5 モールド樹脂
51 先端部
52 ゲート痕
61 機械部品
62 相手側コネクタ
71 第1樹脂部分
72 第2樹脂部分
7 試験用サンプル
711 中心穴
712 溝部
8 空気管
A 空気
D 装着方向
K 界面
O 中心軸線
t1,t2 厚み
h1 深さ
w1 幅
w2 中心間距離
φb1 内径
φb2 外径
φb3 直径
u1,u2 厚み
Claims (7)
- 回路基板と、前記回路基板に取り付けられた、ハウジング及び複数の端子を有するコネクタと、前記回路基板の全体及び前記ハウジングの一部を被覆するモールド樹脂と、を備え、
前記ハウジングは、樹脂材、及び繊維状の無機充填材を含有しており、かつ、複数の前記端子の先端部を囲む筒形状に形成された、前記コネクタに対する相手側コネクタが装着されるフード部を有し、
前記ハウジングにおける、前記フード部の根元側であって前記回路基板から突出する部位の全周には、前記相手側コネクタの装着方向に交差する方向に延びて、前記無機充填材を残す状態で前記樹脂材が除去された溝部が形成されており、
前記溝部の深さ及び幅は、50μm以上150μm以下の範囲内に形成されており、
前記モールド樹脂における、前記ハウジングを被覆する部位の先端部は、前記フード部の根元側であって前記回路基板から突出する部位の全周において、前記溝部に充填されている、コネクタ装置。 - 前記ハウジングの前記樹脂材は、液晶ポリマー又はポリフェニレンサルファイド樹脂によって構成されており、
前記モールド樹脂は、ポリアミド樹脂によって構成されている、請求項1に記載のコネクタ装置。 - 前記溝部は、前記モールド樹脂の前記先端部と平行に1つ又は複数形成されている、請求項1又は請求項2に記載のコネクタ装置。
- 前記無機充填材は、ガラス繊維によって構成されており、
前記溝部内に配置された前記無機充填材は、複数本が互いに異なる方向に向けられている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコネクタ装置。 - 前記モールド樹脂は、モールド成形によって成形されたことを示すゲート痕を有する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のコネクタ装置。
- 前記モールド樹脂における、前記回路基板の板面に対向する部位の厚みは、1mm以上5mm以下の範囲内にある、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のコネクタ装置。
- 前記コネクタ装置は、車載用コントロールユニットとして用いられる、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のコネクタ装置。
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