WO2022270119A1

WO2022270119A1 - コネクタ

Info

Publication number: WO2022270119A1
Application number: PCT/JP2022/016458
Authority: WO
Inventors: 貴史夏目
Original assignee: 株式会社オートネットワーク技術研究所; 住友電装株式会社; 住友電気工業株式会社
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2022-12-29
Also published as: JP2023003025A; CN117529855A

Abstract

ハウジングとモールド成形部との接合面における剥離を抑制することができる。　コネクタ（１０）は、端子金具（３０）と、端子金具（３０）を保持する保持部（２１）と、保持部（２１）から突出するフード（２２）と、を有するハウジング（２０）と、ハウジング（２０）を包囲するモールド成形部（４０）と、を備えている。コネクタ（１０）には、ハウジング（２０）におけるモールド成形部（４０）との接合面（２０Ａ）に凹み（５０）が設けられている。

Description

コネクタ

　本開示は、コネクタに関するものである。

　従来より、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）やセンサモジュール等の電子機器において、回路基板上の半導体デバイス等の電子部品を塵埃や水分から保護するための構造が用いられている。例えば、電子機器をケースに収容する構成が知られている。このような構成では、ケース間の接合部分に接着材を介在させたり、ケース内の空間をポッティング樹脂で封止したりする。しかしながら、このようにケースを用いる構成では、製品全体のサイズが大きくなったり、組み立て工程が増加してコストが増大することになる。

　そこで、ケースの代わりにモールド材（エポキシ系樹脂等）を用いる構成が考えられている。例えば、特許文献１のモジュール装置は、金属ベースと、電子回路基板と、コネクタと、を備えている。金属ベースは、電気回路基板が取り付けられている。コネクタは、端子を有している。端子の一端は、電気基板に接続されている。金属ベースと電子回路基板は、封止樹脂によって封止されている。コネクタの電子回路基板側の内部と、金属ベースにおけるコネクタ接合部の内部は、樹脂によりポッティングされている。

　特許文献２の車載用電子モジュールは、回路基板と、コネクタと、を備えている。コネクタは、金属端子を有している。金属端子は、回路基板の接続端子に接続されている。回路基板において、コネクタの接続部分を除く部分が、樹脂により１次モールドされている。接続端子において、パッケージ部（１次モールドで成形されたモールド材）とコネクタハウジングとの間で露出する部分が、樹脂により２次モールドされている。

特開２００８－１８６９５５号公報特開２０１３－４９３９号公報

　しかしながら、特許文献１，２のような構成では、モールド成形後の冷却や使用環境に起因する冷却によって、モールド材が剥離する問題が生じ得る。例えば、コネクタハウジングとモールド材は、線膨張係数が異なることで、これらの間に熱収縮差が生じる。このように、コネクタハウジングとモールド材との間で熱収縮差による剥離が生じることで、防水性の低下等の問題が生じてしまう。

　本開示は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ハウジングとモールド成形部との接合面における剥離を抑制することができる。

　本開示のコネクタは、
　端子金具と、
　前記端子金具を保持する保持部と、前記保持部から突出するフードと、を有するハウジングと、
　前記ハウジングを包囲するモールド成形部と、
を備え、
　前記ハウジングにおける前記モールド成形部との接合面に凹みが設けられている。

　本開示によれば、ハウジングとモールド成形部との接合面における剥離を抑制することができる。

図１は、実施例１のコネクタの斜視図である。図２は、端子金具が組み付けられたハウジングを前側から見た斜視図である。図３は、端子金具が組み付けられたハウジングを後側から見た平面図である。図４は、端子金具が組み付けられたハウジングの正面図である。図５は、端子金具が装着されたハウジングの背面図である。図６は、上側から見たコネクタの平断面図である。図７は、左側から見たコネクタの側断面図である。図８は、実施例２の端子金具が組み付けられたハウジングの背面図である。図９は、上側から見た実施例２のコネクタの平断面図である。図１０は、左側から見た実施例２のコネクタの側断面図である。図１１は、他の実施例の端子金具が組み付けられたハウジングにおいて、背面の一部を模式的に示す説明図である。

　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
　本開示のコネクタは、
　（１）端子金具と、
　前記端子金具を保持する保持部と、前記保持部から突出するフードと、を有するハウジングと、
　前記ハウジングを包囲するモールド成形部と、
を備え、
　前記ハウジングにおける前記モールド成形部との接合面に凹みが設けられている。
　本開示の構成によれば、ハウジングにおけるモールド成形部との接合面に凹みを設けることで、熱変形時にモールド成形部との接合面に沿う方向の収縮量が小さくなり、接合面に沿う方向の応力が小さくなる。そのため、ハウジングとモールド成形部との接合面における剥離を抑制することができる。
　（２）前記端子金具は、前記保持部を貫通し、前記保持部の背面側と前記フード側に突出し、前記凹みは、前記保持部の前記背面に設けられていることが好ましい。
　この構成によれば、ハウジングの背面に端子金具が貫通し、その背面のモールド成形部からの剥離が、凹部によって抑制される。そのため、ハウジングの背面の防水性が保たれ、浸水等による端子間短絡等の発生を抑制できる。
　（３）前記凹みは、前記背面における前記端子金具の周囲に設けられていることが好ましい。
　この構成によれば、保持部の背面において、端子金具の周囲におけるモールド成形部の剥離を抑制することができる。そのため、保持部の背面における端子金具の周囲の防水性をより一層高めることができる。
　（４）前記凹みは、前記背面における複数の前記端子金具の形成領域を全周に亘って囲むように設けられていることが好ましい。
　この構成によれば、保持部の背面において、端子金具の周囲におけるモールド成形部の剥離をより一層抑制することができる。
　（５）一対の前記凹みが設けられ、一対の前記凹みは、前記背面において前記端子金具を挟むように位置することが好ましい。
　この構成によれば、保持部の背面において端子金具を挟むように、接合面に沿う方向の応力が小さくなる箇所が生じ、端子金具の周辺におけるモールド成形部の剥離を抑制し易くなる。
　（６）３つ以上の前記凹みが設けられ、３つ以上の前記凹みは、前記背面において前記端子金具を囲むように点在することが好ましい。
　この構成によれば、保持部の背面において端子金具を囲むように、接合面に沿う方向の応力が小さくなる箇所が生じ、端子金具の周辺におけるモールド成形部の剥離を抑制し易くなる。

［本開示の実施形態の詳細］
［実施例１］
　本開示のコネクタを具体化した実施例１を、図１～図７を参照して説明する。本実施例１において、上下の方向については、図１～５，７にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。前後の方向については、図１～３，６，７にあらわれる右方、左方を、それぞれ前方、後方と定義する。左右の方向は、図４にあらわれる向きを、そのまま左方、右方と定義する。

（コネクタの構成）
　本実施例１のコネクタ１０は、図１に示すように、ハウジング２０と、端子金具３０（図２，図３参照）と、モールド成形部４０と、を備えている。ハウジング２０は、図示しない相手ハウジングに嵌合可能である。コネクタ１０は、図７に示すように、回路基板７０に実装される。

　ハウジング２０は、例えば合成樹脂製である。ハウジング２０は、例えばポリブチレンテレフタレート（線膨張係数：１．１×１０^－４／℃程度）、ポリアミド（線膨張係数：１．０×１０^－４／℃程度）等の材料によって構成される。ハウジング２０は、図２，図３に示すように、保持部２１と、フード２２と、一対の延出部２３と、を備えている。フード２２は、図２，図３に示すように、保持部２１から前方に突出している。フード２２は、角が丸みを帯びた角筒状である。フード２２には、ロック突起２２Ａが設けられている。ロック突起２２Ａは、ハウジング２０と相手ハウジングとの嵌合状態で、相手ハウジングのロック受け部（図示略）に入り込み係止する。

　保持部２１は、端子金具３０を保持する。保持部２１は、前後方向（ハウジング２０と相手ハウジングとの嵌合方向）に直交する壁部である。保持部２１は、前後方向から見て左右方向に長い長円形状である。保持部２１の左右両側の縁は、図２，図４に示すように、フード２２よりも左右方向外側へ円弧状に突出している。保持部２１には、図３，図５に示すように、複数の孔２４（例えば３つの孔２４）が前後に貫通して設けられている。複数の孔２４は、前後方向から見て保持部２１の中央領域において、左右方向に並列して設けられている。端子金具３０は、各孔２４に圧入して装着される。

　保持部２１の外周面は、図６，図７に示すように、露出部２１Ａと、被覆部２１Ｂと、を有している。露出部２１Ａは、保持部２１の外周面の前端側部分を構成している。露出部２１Ａは、後述するモールド成形部４０に包囲されない。露出部２１Ａの左右両縁は、図６に示すように、フード２２の外周面の左右両縁に対して段差状に形成されている。モールド成形部４０の成形時に、露出部２１Ａにモールド成形に用いる金型を当てて支持させることができる。保持部２１の背面（後面）２１Ｃの外縁は、被覆部２１Ｂと角張らずに滑らかに連なっている。

　被覆部２１Ｂは、図６，図７に示すように、保持部２１の外周面の後端側部分を構成している。被覆部２１Ｂは、後述するモールド成形部４０に包囲される。

　延出部２３は、図３，図５に示すように、保持部２１の下端の左右両端からそれぞれ後方に延出している。延出部２３は、延出片２３Ａと、突出部２３Ｂと、を有している。延出片２３Ａは、直方体形状であり、保持部２１から後方に延びている。延出片２３Ａは、図７に示すように、回路基板７０の上面に配置される。突出部２３Ｂは、図３，図５に示すように、延出片２３Ａの左右方向外側の縁であって、後端よりわずかに前方の位置において、下方に突出している。突出部２３Ｂは、先端（下端）が先細りの円柱状である。突出部２３Ｂは、図７に示すように、回路基板７０の孔（図示略）に挿通される。一対の延出部２３は、後述する端子金具３０の基板接続部３３を左右両側から挟む位置に配されている。

　端子金具３０は、導電金属製である。端子金具３０は、図６，図７に示すように、断面矩形のピン状をなしている。端子金具３０は、保持部２１を貫通し、保持部２１の背面２１Ｃ側とフード２２側に突出する。端子金具３０は、相手接続部３１と、中間部３２と、基板接続部３３と、を有している。端子金具３０は、前側から相手接続部３１、中間部３２、基板接続部３３の順に並んで連結されている。相手接続部３１は、中間部３２からタブ状に細長く延出する形態である。相手接続部３１は、ハウジング２０と相手ハウジング（図示略）の嵌合時に、相手ハウジングに保持された相手端子金具（図示略）に電気的に接続される。相手接続部３１には、後端寄りの位置（中間部３２に近い位置）に、左右方向両側に張り出す爪状の係止片３４，３５が設けられている。係止片３４，３５は、保持部２１の孔２４の内面に食い込むようにして係止する。

　中間部３２は、相手接続部３１の後端に連なっている。中間部３２は、矩形板状である。中間部３２は、上下方向に直交する板面を有している。中間部３２は、保持部２１の孔２４の内面に配される。

　基板接続部３３は、中間部３２の後端に連なっている。基板接続部３３は、中間部３２からタブ状に細長く延出する形態である。基板接続部３３は、延出方向途中で折り曲げられ、左右方向から見てＬ字状になっている。基板接続部３３は、図７に示すように、ハウジング２０の回路基板７０への固定時に、孔７１にスルーホール実装され、回路基板７０の導電部（図示略）に電気的に接続される。孔７１は、回路基板７０の板厚方向に貫通している穴である。

　モールド成形部４０は、図７に示すように、ハウジング２０、端子金具３０、および回路基板７０を、合成樹脂（エポキシ系樹脂など）によりモールド成形して一体化させたものである。モールド成形部４０は、例えばエポキシ樹脂（線膨張係数：３．０×１０^－５／℃程度）等のようにハウジング２０よりも線膨張係数の小さい材料によって構成される。モールド成形部４０は、ハウジング２０、端子金具３０、および回路基板７０を包囲している。より具体的には、モールド成形部４０は、回路基板７０にハウジング２０が実装された構造を包囲している。モールド成形部４０は、フード２２の外周面を覆っておらず、保持部２１の後端側（被覆部２１Ｂ）のみを包囲している。モールド成形部４０は、延出部２３との連結部分を除き、被覆部２１Ｂを全周に亘って被覆している。フード２２の外周面は、コネクタ１０の機能を実現する部分（相手ハウジングが組み付けられる部分など）として利用することができる。モールド成形部４０は、ハウジング２０及び回路基板７０から露出する端子金具３０の全体を包囲している。モールド成形部４０は、回路基板７０から露出する延出部２３の全体を包囲している。

（凹部の構成）
　図６，図７に示すように、ハウジング２０におけるモールド成形部４０との接合面２０Ａに凹み５０が設けられている。接合面２０Ａは、背面２１Ｃと、被覆部２１Ｂと、延出部２３の表面（外面）と、を含んでいる。具体的には、凹み５０は、背面２１Ｃにおける端子金具３０の周囲に設けられている。凹み５０は、背面２１Ｃにおける複数の端子金具３０の形成領域ＡＲ（図５参照）を全周に亘って囲むように設けられている。形成領域ＡＲは、背面２１Ｃの中央に設けられている。形成領域ＡＲは、孔２４を含み、孔２４よりも外側に拡がった領域である。

　凹み５０は、図６，図７に示すように、保持部２１の外形に沿う形状であって、左右方向に長い長円のリング形状である。凹み５０は、断面半円形状である。凹み５０の開口部分（後側の縁）は、角張らずに湾曲している。図７に示すように、背面２１Ｃは、左右方向から見た断面において、凹み５０及び孔２４によって上下方向に凹凸が繰り返される波形状になっている。モールド成形部４０は、凹み５０及び孔２４の内部に入り込んでいる。

　例えば、ハウジング２０とモールド成形部４０の線膨張係数が異なる場合、これらの間に熱収縮差が生じる。ハウジング２０とモールド成形部４０との間では、モールド成形後の冷却や使用環境に起因する冷却によって、熱収縮による剥離が生じるおそれがある。そこで、ハウジング２０におけるモールド成形部４０との接合面２０Ａのうち背面２１Ｃに凹み５０を設けた。背面２１Ｃに凹み５０を形成することで、背面２１Ｃのうち凹み５０が形成されていない平面領域および形成領域ＡＲに沿った上下方向及び左右方向において、熱変形時のハウジング２０の収縮量を小さくすることができる。そのため、背面２１Ｃのうち凹み５０が形成されていない平面領域および形成領域ＡＲに沿う方向において、ハウジング２０に生じる応力が小さくなる。そのため、ハウジング２０とモールド成形部４０との接合面２０Ａにおける剥離を抑制することができる。接合面２０Ａのうち、ハウジング２０の応力が低減される方向と直交する被覆部２１Ｂにおいて、剥離の抑制効果が高い。

　特に、凹み５０が保持部２１の背面２１Ｃに設けられているため、背面２１Ｃのモールド成形部４０からの剥離が抑制される。そのため、ハウジング２０の背面２１Ｃの防水性が保たれ、浸水等による端子金具３０間の短絡等の発生を抑制できる。さらに、凹み５０が背面２１Ｃにおいて形成領域ＡＲ（図５参照）を全周に亘って囲むように設けられているため、背面２１Ｃにおける端子金具３０の周囲の防水性をより一層高めることができる。

（本実施例の効果）
　以上のように、本開示のコネクタ１０によれば、ハウジング２０におけるモールド成形部４０との接合面２０Ａに凹み５０が設けられている。これにより、熱変形時にモールド成形部４０との接合面２０Ａに沿う方向の収縮量が小さくなり、接合面２０Ａに沿う方向の応力が小さくなる。そのため、ハウジング２０とモールド成形部４０との接合面２０Ａにおける剥離を抑制することができる。

　本開示のコネクタ１０によれば、端子金具３０は、保持部２１を貫通し、保持部２１の背面２１Ｃ側とフード２２側に突出する。凹み５０は、保持部２１の背面２１Ｃに設けられている。これにより、ハウジング２０の背面２１Ｃに端子金具３０が貫通し、その背面２１Ｃのモールド成形部４０からの剥離が、凹み５０によって抑制される。そのため、ハウジング２０の背面２１Ｃの防水性が保たれ、浸水等による端子金具３０間の短絡等の発生を抑制できる。

　本開示のコネクタ１０によれば、凹み５０は、背面２１Ｃにおける端子金具３０の周囲に設けられている。これにより、保持部２１の背面２１Ｃにおいて、端子金具３０の周囲におけるモールド成形部４０の剥離を抑制することができる。そのため、保持部２１の背面２１Ｃにおける端子金具３０の周囲の防水性をより一層高めることができる。

　本開示のコネクタ１０によれば、凹み５０は、背面２１Ｃにおける複数の端子金具３０の形成領域ＡＲを全周に亘って囲むように設けられている。これにより、保持部２１の背面２１Ｃにおいて、端子金具３０の周囲におけるモールド成形部４０の剥離をより一層抑制することができる。

［実施例２］
　図８～図１０は、実施例２のコネクタを説明する図面である。実施例２は、凹部の構成が実施例１と異なっている。それ以外の構成は、実施例１と同じであり、詳しい説明を省略する。

　本開示のコネクタを具体化した実施例２のコネクタ２１０を、図８～図１０を参照して説明する。本実施例２において、上下の方向については、図８，図１０にあらわれる向きを、そのまま上方、下方と定義する。前後の方向については、図９，１０にあらわれる右方、左方を、それぞれ前方、後方と定義する。左右の方向は、図８にあらわれる右方、左方を、それぞれ左方、右方と定義する。

　図８に示すように、ハウジング２０におけるモールド成形部４０との接合面２０Ａに、４つの凹み２５１，２５２，２５３，２５４が設けられている。凹み２５１，２５２，２５３，２５４は、背面２１Ｃにおける端子金具３０の周囲に設けられている。凹み２５１，２５２，２５３，２５４は、後方から見て四角形状である。凹み２５１，２５２，２５３，２５４は、図１０に示すように、左右方向から見た断面で、前方に向かって幅狭になる台形状である。一対の凹み２５１，２５３は、図８に示すように、背面２１Ｃにおける右寄りの位置で、上下方向に並んで配されている。一対の凹み２５１，２５３は、右側の端子金具３０を挟むように位置している。一対の凹み２５２，２５４は、背面２１Ｃにおける左寄りの位置で、上下方向に並んで配されている。一対の凹み２５２，２５４は、左側の端子金具３０を挟むように位置している。凹み２５１，２５２，２５３，２５４は、背面２１Ｃにおいて中心の端子金具３０を囲むように点在している。モールド成形部４０は、凹み２５１，２５２，２５３，２５４の内部に入り込んでいる。

　ハウジング２０におけるモールド成形部４０との接合面２０Ａに凹み２５１，２５２，２５３，２５４を設けることで、熱変形時に接合面２０Ａに沿う方向のハウジング２０の収縮量を小さくすることができる。そのため、ハウジング２０における接合面２０Ａに沿う方向の応力が小さくなる。そのため、ハウジング２０とモールド成形部４０との接合面２０Ａにおける剥離を抑制することができる。

　特に、凹み２５１，２５２，２５３，２５４が保持部２１の背面２１Ｃに設けられているため、背面２１Ｃのモールド成形部４０からの剥離が抑制される。そのため、ハウジング２０の背面２１Ｃの防水性が保たれ、浸水等による端子金具３０間の短絡等の発生を抑制できる。さらに、一対の凹み２５１，２５３が右側の端子金具３０を挟むように位置しているため、背面２１Ｃにおいて右側の端子金具３０を挟むように、接合面２０Ａに沿う方向の応力が小さくなる箇所が生じる。同様に、一対の凹み２５２，２５４が左側の端子金具３０を挟むように位置しているため、背面２１Ｃにおいて左側の端子金具３０を挟むように、接合面２０Ａに沿う方向の応力が小さくなる箇所が生じる。以上により、端子金具３０の周辺におけるモールド成形部４０の剥離を抑制し易くなる。

　保持部２１の背面２１Ｃの左右両縁付近には、図８，図９に示すように、それぞれ第１肉抜き部２１Ｄが設けられている。第１肉抜き部２１Ｄは、左右方向で孔２４と重なる位置にある。第１肉抜き部２１Ｄは、後方から見て三角形状である。

　保持部２１の前面には、図９，図１０に示すように、後方に凹む４つの第２肉抜き部２１Ｅが設けられている。上側の一対の第２肉抜き部２１Ｅは、３つの孔２４の上側に設けられている。下側の一対の第２肉抜き部２１Ｅは、３つの孔２４の下側に設けられている。

　［他の実施例］
　本発明は、上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、請求の範囲によって示される。本発明には、請求の範囲と均等の意味及び請求の範囲内でのすべての変更が含まれ、下記のような実施形態も含まれることが意図される。
　上記実施例１，２とは異なり、図１１に示す配置で、背面２１Ｃに３つ以上の凹み３５０が設けられていてもよい。図１１は、保持部２１の背面２１Ｃにおいて、孔２４付近の構造を後方から見た説明図である。図１１に示すように、３つの凹み３５０は、背面２１Ｃにおいて端子金具３０を囲むように点在するように配されていてもよい。
　上記実施例１，２では、凹み５０，２５１，２５２，２５３，２５４が保持部２１の背面２１Ｃに設けられる構成を例示したが、接合面２０Ａにおけるその他の位置に設けられていてもよい。例えば、凹み５０，２５１，２５２，２５３，２５４は、保持部２１の外周面（被覆部２１Ｂ）や延出部２３に設けられていてもよい。
　上記実施例１では、凹み５０が背面２１Ｃにおいて複数の端子金具３０の形成領域ＡＲを全周に亘って囲むように設けられていたが、形成領域ＡＲの周囲の一部に設けられていてもよい。
　上記実施例２では、一対の凹み２５１，２５３、及び一対の凹み２５２，２５４がそれぞれ上下方向で端子金具３０を挟むように配されていたが、その他の方向（左右方向等）で端子金具３０を挟むように配されていてもよい。

１０…コネクタ
２０…ハウジング
２０Ａ…接合面
２１…保持部
２１Ａ…露出部
２１Ｂ…被覆部
２１Ｃ…背面（後面）
２１Ｄ…第１肉抜き部
２１Ｅ…第２肉抜き部
２２…フード
２２Ａ…ロック突起
２３…延出部
２３Ａ…延出片
２３Ｂ…突出部
２４…孔
３０…端子金具
３１…相手接続部
３１Ｃ…背面
３２…中間部
３３…基板接続部
３４，３５…係止片
４０…モールド成形部
５０…凹み
７０…回路基板
７１…孔
２１０…コネクタ
２５１，２５２，２５３，２５４…凹み
３５０…凹み
ＡＲ…形成領域

Claims

　端子金具と、
　前記端子金具を保持する保持部と、前記保持部から突出するフードと、を有するハウジングと、
　前記ハウジングを包囲するモールド成形部と、
を備え、
　前記ハウジングにおける前記モールド成形部との接合面に凹みが設けられているコネクタ。
　前記端子金具は、前記保持部を貫通し、前記保持部の背面側と前記フード側に突出し、
　前記凹みは、前記保持部の前記背面に設けられている請求項１に記載のコネクタ。
　前記凹みは、前記背面における前記端子金具の周囲に設けられている請求項２に記載のコネクタ。
　前記凹みは、前記背面における複数の前記端子金具の形成領域を全周に亘って囲むように設けられている請求項３に記載のコネクタ。
　一対の前記凹みが設けられ、
　一対の前記凹みは、前記背面において前記端子金具を挟むように位置する請求項３に記載のコネクタ。
　３つ以上の前記凹みが設けられ、
　３つ以上の前記凹みは、前記背面において前記端子金具を囲むように点在する請求項３に記載のコネクタ。