JP4470116B2 - コネクタ付きケースの成形構造 - Google Patents

Description

本発明はコネクタ付きケースの成形構造に関し、特にケース本体がコネクタを中子とするインサート成形によって形成されるものに関する。

従来より合成樹脂製のケース内に、電子制御回路を搭載したプリント回路基板や各種電子部品等を収容した構成の電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと言う）が知られており（例えば、特許文献１参照）、その一例として次のような構成が提案されている。

このものは、図８に示すように、上面開放の箱状をなすケース本体４０の側壁に回路基板４１に接続された基板用コネクタ４２を設けて、そこに外部のコネクタを接続できるようにしたものである。コネクタ４２は、フード状をなした合成樹脂製のハウジングの奥壁に複数の端子金具４３を貫通させて組み付けた構成となっている。端子金具４３はケース本体４０の内側に突出した一端部が上向きに屈曲され、回路基板のスルーホールに挿入されて半田付けされる。
特開２０００−１５９０８４公報

上記のような構成において、基板用コネクタを中子としてケース本体をインサート成形により形成しようとする場合、ケース本体の成形金型として、一般的には上下に開閉する一対の金型が用いられることになる。もっとも、上記構成のものをそのままインサート成形で実現するためには、さらに種々の工夫を加えねばならないが、その中の解決すべき重要な点として、次の点が挙げられる。

図９はコネクタ４４を中子としてインサート成形する場合の型閉じ状態を端子引き出し側から見た断面図である。同図に示されるように、成形空間Ａ内に樹脂が射出されるときには、端子金具が引き出されている箇所へ樹脂が流入しないように、端子金具４５の引き出されている空間Ｓを閉塞空間としておかねばならない。すなわち、端子金具４５は、コネクタ側に形成された、底壁４６及びその両側に立設された一対の保護壁４７とによる区画された空間Ｓ内に引き出されるため、型閉じしたときには上型４８側によって同空間を完全に密封する必要がある。その際、ケース側に成形される底面を境界面として樹脂を食い切るために、保護壁４７に樹脂食い切り用のフランジ５０を張り出しておき、ここへ上側の金型を載置するようにすればよい、と考えられる。

ところが、このフランジ５０を設ける高さ位置が保護壁４７の途中であると、成形時の樹脂の射出圧が保護壁４７に作用するため、保護壁４７全体が内側へ倒れ込んで保護壁４７と上側の金型４８との間に隙間が生じ、ここから樹脂漏れを生じることが懸念される。

本発明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、コネクタをインサートする場合の樹脂漏れを有効に回避することができるコネクタ付きケースの成形構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、上面が開放した合成樹脂製のケースと、このケースの側壁に貫通した状態で設けられた合成樹脂製のコネクタハウジングと、このコネクタハウジングにおける前記ケースの内側に設けられ、底壁及び同底壁の両側に立設された保護壁によって区画される端子引き出し部と、前記コネクタハウジングから前記端子引き出し部内において上方へ屈曲しつつ突出する端子金具とを備え、前記コネクタハウジング及び前記端子金具を中子として上下方向に開閉される一組の成型金型内にセットし、前記コネクタハウジングの周りに前記ケースをインサート成形することによって基板用コネクタ部が形成されており、この基板用コネクタ部に相手のコネクタが接続可能とされたコネクタ付きケースの成形構造であって、前記保護壁の外面には、前記上下方向と交差する幅方向へ張り出すフランジが形成されており、このフランジは、前記金型のうち上側の金型が前記保護壁の外側に密着しつつ型閉じされた際に上側の金型と当接することにより前記端子引き出し部側を閉塞状態にして成形肉が端子引き出し部側へ回り込むのを規制しており、前記保護壁における前記フランジの設けられる高さ位置は、前記底壁の高さ位置付近に設定されている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記保護壁の外面は、前記上側の金型の抜き方向へ窄まるような勾配が形成されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記保護壁の外面には、前記上側の金型に形成された案内リブとスライド嵌合可能な案内溝が設けられているところに特徴を有する。

請求項１の発明によれば、型開き状態で中子をセットした後に型閉じを行うと、上側の金型が食い切り用のフランジに当接するため、端子引き出し部側が閉塞状態となる。型閉じ状態で金型内に溶融樹脂が射出されると、射出圧が中子に作用するが、フランジの設けられる高さ位置が底壁の高さ位置付近に設定されていることから、従来のように保護壁が射出圧を受けて倒れ変形する事態が回避され、上側の金型と中子との密着性の緩みが生じることがなく、成形肉の食い切り状態が確実に保持される。したがって、良好な成形状況のコネクタ付きケースが得られる。

請求項１の発明のように、保護壁における食い切り用のフランジの設けられる高さ位置を従来より底壁側へ下げた結果、上側の金型と保護壁とが密着する高さ範囲が増大する。これに伴い、上側の金型が引き出し部を閉塞する際、あるいは開放する際の動作の円滑性が懸念されるが、請求項２の発明のように所定の勾配を設定することで、この点を払拭することができる。

請求項１の発明のように、保護壁における食い切り用のフランジの設けられる高さ位置を従来より底壁側へ下げた結果、上側の金型が引き出し部を閉塞する際、あるいは開放する際の動作の円滑性が懸念されるが、請求項３の発明のように保壁の外面に案内溝を設けて金型側の案内リブとスライド嵌合するようにすれば、開閉動作の案内を行うことができるとともに、開閉方向と直交する方向へのハウジングの位置ずれも併せて回避することができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７によって説明する。この実施形態１では、自動車に搭載されるＥＣＵ（電子制御ユニット）に適用されたコネクタ付きケースを例示する。ケースＣには、基板Ｋに対して接続される基板用コネクタ部１が形成され、ケースＣ外から相手の雄コネクタ（図示せず）が嵌合可能である。この基板用コネクタ部１はコネクタハウジング２の周りにＥＣＵのケースＣが二次成形されることによって形成される。

まず全体構造の概略を簡単に説明する。ケースＣは、合成樹脂製とされ、図１に示すように、上面側が開口した浅い箱型に形成されるとともに、その開口側にプリント基板Ｋが取り付けられるようになっている。このプリント基板Ｋの下方位置であってケースＣの底壁及び側壁には、基板用コネクタ部１のコネクタハウジング２がインサート成形によって埋設されている。

基板用コネクタ部１は、図６に示すように、合成樹脂製のコネクタハウジングと、コネクタハウジング２に保持される基板端子（本発明の「端子金具」の一例）３Ａ，中継端子（本発明の「端子金具」の一例）３Ｂと、コネクタハウジング２に装着されるアライメントプレート４とから構成されている。コネクタハウジング２は基板端子３Ａを収容する本体部５とこの本体部５と一体化され中継端子３Ｂを収容する中継端子ホルダ６とからなっている。中継端子ホルダ６の前半部分は、ケースＣの側面において外部に臨んで配されるとともにその周りがケースＣの一部により取り囲まれており、この筒状部分との間に相手の雄コネクタのフード部が嵌合可能とされる。またケースＣの筒状部分の上部には、雄コネクタを嵌合状態に保持するための片持ち状のロックアーム７が形成されている。

本体部５は、略ブロック状に形成されるとともに、前方から基板端子３Ａを挿入可能な端子挿入孔８が複数個前後に貫通して設けられている。基板端子３Ａは、細長い板材を途中で上方（開口部側）へ向けてほぼ直角に屈曲させることで全体が略Ｌ字型に形成されている。そして、直角に屈曲した部分の上端部が、基板Ｋの孔部内に挿入されるとともに半田付けされることで基板Ｋの導電路に対する接続がなされる。一方、反対側の端部は、中継端子３Ｂと接続されている。

中継端子ホルダ６は、略ブロック状に形成されるとともに、その後端部には、本体部５の前端部に対して外嵌されている。この中継端子ホルダ６内には、後方から中継端子が収容されるとともに、その前壁には雄コネクタ側の端子が進入可能な挿通孔９が開口している。

なお、中継端子は、一対の接続部を前後に連結した構成とされ、全体が前後対称形状となっているので、前後いずれも向きでも端子収容室内に収容可能である。

本体部５の後面両側縁からは、各端子本体における後方への突出部分を両側から覆う一対の保護壁１０が後方へ延出して設けられている。両保護壁１０は、最下段の基板端子３Ａの後端部よりも後方に位置するようにしてある。両保護壁１０の上端部間には、各基板端子３Ａの基板側端部を整列するためのアライメントプレート４が保持可能とされている。アライメントプレート４は、各基板端子３Ａの端部を挿通してこれらを位置決め可能な位置決め孔１１が設けられている。

一方、本体部５の後面下端部からは、各端子本体における後方への突出部分を下側（ケースの開口部とは反対側）から覆う底壁１２が後方へ延出して設けられており、この底壁１２により両保護壁１０の下端部同士が連結されている。かくして、本体部５の後部には底壁１２及び一対の保護壁１０によって区画される空間が、基板端子３Ａにおける後方への突出部分を収容する端子引き出し部１３を構成する。

端子引き出し部１３内において、底壁１２と本体部５の後面との間には底壁１２を補強するために複数個の補強壁１４が設けられている。各補強壁１４は側方から見て略三角形の梁状をなしており、幅方向に並ぶ各端子挿入孔８同士を仕切るようにして配され、基板端子３Ａをそれぞれに整列させることができるようになっている。

さて、底壁１２は両保護壁１０の幅方向外方へ張り出して食い切り縁（フランジ）１５が形成されており、保護壁１０のほぼ全長に亘って設けられている。この食い切り縁１５はケースＣを二次成形するときに、二次成型用の金型１６，１７を同縁に沿って載置させ、成形肉が端子引き出し部１３内に回り込んで進入するのを防ぐためのものである。したがって、ケースＣの成形後において、食い切り縁１５はケースＣの底面に対し面一状態で露出することになる。

また、食い切り縁１５の外縁には同縁に沿いつつさらに外方へ張り出すようにして突条１８が形成されている。また、二次成形用の金型（上型１６）は上記食い切り縁１５に載置された状態で端子引き出し部１３の後面側を、両保護壁１０に密着した状態で閉塞可能であるが、この閉塞動作あるいは開放動作を円滑に行わせるために、両保護壁１０の外面は上端側へ向けて窄み方向となる勾配が設定されている。さらに、両保護壁１０の外面であって中継端子ホルダ６側の端部と同端部から若干後方にずれた位置には、二条の突壁１９，２０が突出形成されている。両突壁１９，２０は保護壁１０の上端から食い切り縁１５に至るまでの高さ範囲に亘って形成され、両突壁１９，２０の間は案内溝（本発明の「凹溝」に相当する。）２１となっている。この案内溝２１は上型１６に形成された図示しない案内リブとスライド嵌合可能であり、案内溝２１との嵌合を通じて、基板用コネクタ部１が、金型１６，１７の開閉方向（上下方向）と直交する方向（水平方向）へずれ動くのを規制することができる。なお、本実施形態においては、案内溝２１は下方へ行くにつれて溝幅が徐々に狭くなるよう、両突壁１９，２０の側面には所定の勾配が設定されている。

本実施形態は上記のように構成されたものであり、続いてその作用を説明する。
まず、本体部５と中継端子ホルダ６とを組み付けた状態の基板用コネクタ部１を中子として、二次成形用の金型１６，１７の下型側１７に位置決めした状態で仕掛けておく。次に、上型１６を閉じ動作すると、その過程で図示しない案内リブが案内溝２１にスライド嵌合しつつ食い切り縁１５に至らしめる。これにより上型１６側は両保護壁１０と密着しつつ食い切り縁１５上に載置され、この状態で端子引き出し部１３が密封される。

しかる後に、両金型１６，１７間に溶融樹脂が充填される。これに伴ってコネクタハウジング２には所定の樹脂圧が作用するが、本実施形態では食い切り縁１５が設けられている高さ位置、つまり基板用コネクタ部１とケースＣの底面との食い切り位置が、保護壁１０の下端部であることから、樹脂圧が保護壁１０を側方へ押圧するようには作用しない。したがって、樹脂圧の作用によって両保護壁１０が内方へ倒れ込むような変形を生じることはなく、保護壁１０と上型１６との密着性はそのまま保持される。したがって、成形肉が食い切り縁を通過して端子引き出し部１３側へ回り込んでしまう事態は確実に規制される。

このように、本実施形態では食い切り縁１５の高さ位置を従来に比べて低位に設定して保護壁１０に樹脂圧をできるだけ作用させないようにしたものである。しかし、このようにすることで、上型と保護壁との間の擦れ合いのストローク長が増大し、上型１６との嵌め合い、あるいは上型１６の抜きに支障が出ることが懸念されるところになるが、その対策として保護壁１０の外面は上端側へ向けて窄むような傾斜面としてあるため、上型１６の嵌め合いあるいは抜きを円滑になしうる。加えて、案内溝２１と図示しない案内リブとの嵌め合いによって、基板用コネクタ部は確実に水平方向への位置決めができるため、これによっても上型による端子引き出し部１３の密封を確実なものとすることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）本実施形態ではＥＣＵケースと一体化される基板用コネクタ部に適用したものを例示したが、適用対象は限定されるべきものではない。

（２）基板用端子は必ずしも屈曲形態のものに限らず、ストレートタイプのものを使用することも可能である。

蓋を省略した状態でのＥＣＵケースの平面図 コネクタハウジングの正面図 コネクタハウジングの平面図 コネクタハウジングの側面図 コネクタハウジングの背面図 基板用コネクタ部でのケースの側断面図 型閉じ状態を示す断面図 従来構造を示す断面図 従来の問題点を示す断面図

１…基板用コネクタ部
２…コネクタハウジング
１０…保護壁
１２…底壁
１３…端子引き出し部
１５…食い切り縁
１６，１７…金型
２１…案内溝
Ｃ…ケース

Claims (3)

1. 上面が開放した合成樹脂製のケースと、
   このケースの側壁に貫通した状態で設けられた合成樹脂製のコネクタハウジングと、
   このコネクタハウジングにおける前記ケースの内側に設けられ、底壁及び同底壁の両側に立設された保護壁によって区画される端子引き出し部と、
   前記コネクタハウジングから前記端子引き出し部内において上方へ屈曲しつつ突出する端子金具とを備え、
   前記コネクタハウジング及び前記端子金具を中子として上下方向に開閉される一組の成型金型内にセットし、前記コネクタハウジングの周りに前記ケースをインサート成形することによって基板用コネクタ部が形成されており、この基板用コネクタ部に相手のコネクタが接続可能とされたコネクタ付きケースの成形構造であって、
   前記保護壁の外面には、前記上下方向と交差する幅方向へ張り出すフランジが形成されており、このフランジは、前記金型のうち上側の金型が前記保護壁の外側に密着しつつ型閉じされた際に上側の金型と当接することにより前記端子引き出し部側を閉塞状態にして成形肉が端子引き出し部側へ回り込むのを規制しており、前記保護壁における前記フランジの設けられる高さ位置は、前記底壁の高さ位置付近に設定されていることを特徴とするコネクタ付きケースの成形構造。
2. 前記保護壁の外面は、前記上側の金型の抜き方向へ窄まるような勾配が形成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ付きケースの成形構造。
3. 前記保護壁の外面には、前記上側の金型に形成された案内リブとスライド嵌合可能な案内溝が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ付きケースの成形構造。

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