JP6897332B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、ハウジング及び複数の端子を備えるコネクタに関する。

ハウジングに複数の端子が配置されたコネクタは、例えば、電子回路が設けられた回路基板等と、種々の機械部品等の被装着物との電気接続を行うために用いられる。例えば、特許文献１に開示されるように、コネクタが、オイルが使用されるトランスミッション（変速機）等に装着される場合には、コネクタからのオイルの漏洩を防止する工夫がなされている。具体的には、コネクタを製造する際には、複数の端子を成形型に配置して、ハウジングのインサート成形を行い、その後、ハウジングに形成された凹部に樹脂のポッティング材のポッティングを行っている。そして、ポッティング材が端子に接着されることによって、コネクタからのオイルの漏洩を防止している。

特開２０１５−１２５９７３号公報

ところで、コネクタを回路基板等に直接取り付ける場合には、各端子を回路基板の被接続部に接続する半田付け部に、コネクタを被装着物に装着した際に生じる応力が作用することが懸念される。そのため、この応力を緩和するために、各端子に、屈曲形状のクランク部を設けることが考えられる。

特許文献１においては、ハウジングの凹部に配置された樹脂のポッティング材がコネクタの表面に露出している。

本発明は、クランク部が設けられた端子を用いる場合において、接着部が表面に露出せず、コネクタの表面に、熱可塑性樹脂による第１ハウジング部及び第２ハウジング部が配置されることにより、コネクタの耐久性を高めることができるコネクタを提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、ハウジングと、前記ハウジングに、互いに平行な状態で並んで挿通された、複数の端子と、を備えるコネクタにおいて、
前記端子は、
前記コネクタが被装着物に装着される装着方向に沿って、前記装着方向の装着側において、前記ハウジングから突出する突出先端部と、
前記装着側とは反対側の取付側において、前記ハウジングから突出する突出基端部と、
前記突出基端部に設けられ、前記装着方向に対して屈曲するクランク部と、を有し、
前記ハウジングは、
前記取付側に配置された、熱可塑性樹脂からなる第１ハウジング部と、
前記第１ハウジング部に対向して前記装着側に配置された、熱可塑性樹脂からなる第２ハウジング部と、
前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部との間に全体が囲まれ、複数の前記端子に接着された、熱硬化性樹脂からなる接着部と、を有する、コネクタにある。

本発明の参考態様は、ハウジングと、前記ハウジングに、互いに平行な状態で並んで挿通された、複数の端子と、を備えるコネクタを製造する方法において、
前記ハウジングの一部を構成する熱可塑性樹脂からなる第１ハウジング部に、複数の前記端子を圧入する圧入工程と、
複数の前記端子が圧入された前記第１ハウジング部に設けられ、複数の前記端子の一部が配置された第１凹部に、液状の熱硬化性樹脂を注入して、前記ハウジングの他の一部を構成する接着部を形成する注型工程と、
複数の前記端子、前記第１ハウジング部及び前記接着部がインサート部品として配置された成形型において熱可塑性樹脂のインサート成形を行い、前記第１ハウジング部との間に前記接着部を挟み、前記ハウジングのさらに他の一部を構成する第２ハウジング部を成形する成形工程と、を含む、コネクタの製造方法にある。

（一態様）
前記一態様のコネクタは、クランク部を有する端子を用いる。また、ハウジングは、熱可塑性樹脂からなる第１ハウジング部及び第２ハウジング部と、熱硬化性樹脂からなる接着部との３層構造を有する。そして、接着部は、第１ハウジング部と第２ハウジング部との間に挟まれている。

また、接着部は、第１ハウジング部と第２ハウジング部とによってコネクタの内部に配置されており、コネクタの表面に露出していない。そして、コネクタの表面には、耐薬品性等に優れた熱可塑性樹脂による第１ハウジング部及び第２ハウジング部が配置される。そのため、コネクタの耐久性を高めることができる。

それ故、前記一態様のコネクタによれば、クランク部が設けられた端子を用いる場合において、接着部が表面に露出せず、コネクタの表面に、熱可塑性樹脂による第１ハウジング部及び第２ハウジング部が配置されることにより、コネクタの耐久性を高めることができる。

（参考態様）
前記他の態様のコネクタの製造方法は、クランク部を有する端子を用いたコネクタを、簡易な成形型によって密封性を確保して成形することができるものである。
具体的には、圧入工程を行って、第１ハウジング部に複数の端子を圧入し、注型工程を行って、第１ハウジング部の第１凹部に接着部を形成する。また、成形工程を行って、第１ハウジング部との間に接着部を挟む第２ハウジング部を成形する。

圧入工程を行うことにより、第１ハウジング部を成形するための成形型の構造を簡易にすることができる。また、注型工程を行うことにより、第１ハウジング部の第１凹部に接着部を容易に形成することができ、複数の端子、第１ハウジング部及び接着部によるインサート部品を形成することができる。
また、インサート部品を用いた成形工程を行うことにより、第２ハウジング部を成形するための成形型の一部を複数の端子のクランク部の周囲にまで形成する必要がなくなり、この成形型の構造が簡易になる。また、インサート部品を用いた成形工程を行うことにより、複数の端子と接着部との隙間に、第２ハウジング部となる熱可塑性樹脂が浸透せず、複数の端子と接着部との密封性を確保して、コネクタを成形することができる。

それ故、前記他の態様のコネクタの製造方法によれば、クランク部が設けられた端子を有するコネクタを、簡易な成形型によって密封性を確保して製造することができる。

実施形態にかかる、コネクタの断面を示す説明図。 実施形態にかかる、被装着物と制御回路基板との電気接続を中継するコネクタの断面を示す説明図。 実施形態にかかる、コネクタの取付側の面を示す説明図。 実施形態にかかる、コネクタの装着側の面を示す説明図。 実施形態にかかる、複数の端子が圧入された第１ハウジング部の断面を示す説明図。 実施形態にかかる、複数の端子、第１ハウジング部及び接着部が一体化されたインサート部品の断面を示す説明図。 実施形態にかかる、インサート部品が配置され、第２ハウジング部の成形を行うための成形型の断面を示す説明図。 実施形態にかかる、成形後のコネクタが取り出される状態の成形型の断面を示す説明図。

前述したコネクタにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
本形態のコネクタ１は、図１及び図２に示すように、絶縁性の樹脂からなるハウジング３と、導通性の金属からなる複数の端子２とを備える。複数の端子２は、ハウジング３に、互いに平行な状態で並んで挿通されている。

端子２は、突出先端部２１、突出基端部２２及びクランク部２２１を有する。突出先端部２１は、コネクタ１が被装着物７１に装着される装着方向Ｄに沿って、装着方向Ｄの装着側Ｄ１において、ハウジング３から突出している。突出基端部２２は、装着側Ｄ１とは反対側の取付側Ｄ２において、装着方向Ｄに沿ってハウジング３から突出している。クランク部２２１は、突出基端部２２に設けられており、装着方向Ｄに対して屈曲して形成されている。

ハウジング３は、熱可塑性樹脂からなる第１ハウジング部４及び第２ハウジング部５と、熱硬化性樹脂からなる接着部６とを有する。第１ハウジング部４は、コネクタ１の取付側Ｄ２に配置されており、第２ハウジング部５は、第１ハウジング部４に対向してコネクタ１の装着側Ｄ１に配置されている。接着部６は、第１ハウジング部４と第２ハウジング部５との間に挟まれた状態で、複数の端子２に接着されている。

以下に、本形態のコネクタ１について詳説する。
図２に示すように、本形態のコネクタ１は、オイルが内部で使用される被装着物７１に装着されるものである。本形態の被装着物７１は、車両等に用いられる電子制御式のトランスミッション（変速機）である。コネクタ１は、トランスミッションの電子制御部と、トランスミッションの外部に配置される制御回路基板７２との電気接続の中継を行うために用いられる。コネクタ１は、制御回路基板７２に直接取り付けられるものである。コネクタ１の複数の端子２の突出基端部２２は、制御回路基板７２に設けられた被接続部７２１に配置される。被接続部７２１には、スルーホール７２２が形成されており、突出基端部２２は、スルーホール７２２に挿入された状態で、半田付け等によって被接続部７２１に接続される。

制御回路基板７２は、トランスミッションのケース７１１の外側面に配置される制御装置を構成する。コネクタ１は、制御装置のケース７３に設けられた配置穴７３１内に挿通された状態で、トランスミッションのケース７１１に設けられた被装着部７１２に装着される。コネクタ１と配置穴７３１との間、及びコネクタ１とケース７１１との間には、Ｏリング等のシール材１２，１３が配置される。シール材１２，１３は、トランスミッション内のオイルを封止するために用いられる。

図１、図３及び図４に示すように、複数の端子２は、長尺状又は線状のピンによって形成されており、クランク部２２１を除く全体がコネクタ１の装着方向Ｄに平行に配置されている。複数の端子２は、装着方向Ｄに直交する平面における２つの方向に並んで配置されている。複数の端子２における、突出先端部２１及び突出基端部２２を除く中間部２３は、ハウジング３内に埋設されている。突出基端部２２に設けられたクランク部２２１は、略半円状の屈曲形状に形成されている。クランク部２２１は、クランク部２２１の両側に位置する突出先端部２１及び突出基端部２２の部分が同一軸線上に位置するように屈曲している。

本形態のハウジング３においては、第１ハウジング部４が、中子となる形状に形成され、第２ハウジング部５が、中子及び接着部６を覆う形状に形成されている。より具体的には、第１ハウジング部４は、接着部６が配置された第１凹部４１を有する。図５及び図６に示すように、第１凹部４１は、接着部６を形成するための液状の熱硬化性樹脂をポッティング（注型）するために使用される。第１凹部４１は、液状の熱硬化性樹脂を貯留することができる種々の形状に形成することができる。第１ハウジング部４に第１凹部４１が形成されていることにより、第１ハウジング部４に接着部６を設けることが容易になる。

図１に示すように、第１凹部４１は、第１ハウジング部４の装着側Ｄ１の表面に陥没して形成されている。第１ハウジング部４の取付側Ｄ２の表面は、外部に露出されるコネクタ１の表面を形成する。第１ハウジング部４は、装着方向Ｄに直交する平面において、複数の端子２が平面的に並んで配置された範囲よりも大きく形成されている。図３に示すように、コネクタ１における取付側Ｄ２の表面においては、第１ハウジング部４の周りを囲む状態で第２ハウジング部５が配置されている。

第２ハウジング部５は、第１ハウジング部４及び接着部６が配置された第２凹部５１を有する。第２凹部５１は、第２ハウジング部５の取付側Ｄ２の表面に陥没して形成されている。第２ハウジング部５は、コネクタ１の主な外形形状を形成するものである。図２に示すように、第２ハウジング部５には、トランスミッションの被装着部７１２に装着される装着部５２、及び制御装置のケース７３に取り付けられる取付部５３が形成されている。取付部５３には、円筒状のカラー５３１が配置されており、カラー５３１の内側には、ボルトが挿通される挿通穴５３２が形成されている。

図１に示すように、第１ハウジング部４の、装着方向Ｄに直交する平面における外周部の取付側Ｄ２の端部には、外形が縮小した縮小部４２が形成されている。第２ハウジング部５の第２凹部５１の取付側Ｄ２の端部には、縮小部４２に配置される係止部５４が形成されている。そして、係止部５４によって、第１ハウジング部４が第２ハウジング部５から抜け出すことが防止されている。

接着部６の全体は、第１ハウジング部４と第２ハウジング部５とによって囲まれている。接着部６の取付側Ｄ２の表面は、第１ハウジング部４に接触しており、接着部６の装着側Ｄ１の表面は、第２ハウジング部５に接触している。本形態の接着部６は、全ての端子２に対して化学結合を伴って接着されている。そして、各端子２と接着部６との間には隙間がほとんど形成されていない。

また、本形態の接着部６は、複数の端子２が圧入された第１ハウジング部４の第１凹部４１内に注入されたものである。接着部６は、複数の端子２との間に、外部からオイルが浸透しないよう複数の端子２に接着されている。接着部６は、複数の端子２に接触する形状であれば、いかなる形状に形成してもよい。

第１ハウジング部４及び第２ハウジング部５は、射出成形等によって成形が容易な熱可塑性樹脂によって成形されている。第１ハウジング部４及び第２ハウジング部５を構成する熱可塑性樹脂は、耐熱性、耐薬品性等に優れた種々のものとすることができ、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ポリアミド樹脂等とすることができる。
接着部６を構成する熱硬化性樹脂は、封止機能に優れた種々のエラストマーとすることができ、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等とすることができる。

図１に示すように、複数の端子２は、第１ハウジング部４に設けられた複数の挿通穴４３にそれぞれ圧入されている。この圧入を行う代わりに、複数の端子２を成形型に配置し、この成形型において第１ハウジング部４のインサート成形を行って、複数の端子２が挿通された第１ハウジング部４を成形することも可能である。ただし、この場合には、成形型の一部を、各端子２のクランク部２２１の周囲にまで形成する必要が生じ、第１ハウジング部４を成形するための成形型の構造が複雑になる。一方、挿通穴４３を有する第１ハウジング部４を単独で成形する場合には、成形型の一部を、各端子２のクランク部２２１の周囲にまで形成する必要がなく、成形型の構造が簡易である。従って、複数の端子２を第１ハウジング部４の複数の挿通穴４３に圧入した方が、コネクタ１の製造が容易になる。

各端子２が第１ハウジング部４の各挿通穴４３に圧入された状態においては、各端子２と各挿通穴４３との境界に、隙間が形成される場合がある。接着部６を構成するための熱硬化性樹脂を第１ハウジング部４の第１凹部４１内に注入するときには、熱硬化性樹脂が、各端子２と各挿通穴４３との隙間に浸透して樹脂のバリ（突起物）を形成することがある。この場合、熱硬化性樹脂は、各端子２と接着される接着部６の一部となるものであり、バリが形成されても特段の支障は生じない。

（成形型８）
次に、本形態のコネクタ１を製造する際に用いる成形型８について説明する。
図６及び図７に示すように、本形態の第２ハウジング部５の成形を行う際には、コネクタ１の取付側Ｄ２の表面を成形する第１型部８１と、コネクタ１の装着側Ｄ１の表面を成形する第２型部８２とを有する成形型（金型）８を用いる。成形型８内には、第１型部８１と第２型部８２との分割面８４から、複数の端子２、第１ハウジング部４及び接着部６が一体化したインサート部品１１が配置される。そして、成形型８内には、第２型部８２の内壁面とインサート部品１１の表面とによって囲まれたキャビティ８３が形成される。第２ハウジング部５は、キャビティ８３内において成形される。

第１型部８１には、インサート部品１１における複数の端子２の突出基端部２２の干渉を避け、複数の端子２の突出基端部２２を収容可能な収容凹部８１１が形成されている。収容凹部８１１は、第１型部８１を貫通する状態で形成されていてもよい。第１型部８１と第２型部８２との分割面８４の平面における収容凹部８１１の外形は、分割面８４の平面におけるインサート部品１１の第１ハウジング部４の外形よりも小さい。そして、第２ハウジング部５の成形を行う際には、インサート部品１１における第１ハウジング部４の取付側Ｄ２の面の周縁部が、第１型部８１の装着側Ｄ１の面によって受けられる。

第１ハウジング部４がハウジング３の中子として成形型８内に配置されることにより、第１型部８１の一部を切り欠いて、収容凹部８１１を形成することができる。これにより、第１型部８１に、クランク部２２１が設けられた複数の突出基端部２２を押さえる構造を設ける必要がなくなる。

図６及び図７に示すように、インサート部品１１は、第２型部８２内に配置される。第２型部８２の一部は、成形後のコネクタ１を、分割面８４から成形型８の外部へ取り出すことができるように、分割面８４に対して直交する方向にスライド可能なスライド型部８２１として構成されている。そして、成形後のコネクタ１を成形型８の外部へ取り出すときには、スライド型部８２１を、成形後のコネクタ１の第２ハウジング部５から隔離した後、このコネクタ１を分割面８４から取り出す。

（製造方法）
次に、本形態のコネクタ１を製造する方法について説明する。
コネクタ１を製造するに当たっては、まず、第１成形工程として、第１ハウジング部４を射出成形等によって成形する。このとき、第１ハウジング部４には、接着部６を形成するための液状の熱硬化性樹脂を注入するための第１凹部４１、及び複数の端子２を圧入するための挿通穴４３が形成される。第１ハウジング部４を単独で成形することにより、第１ハウジング部４を成形するための成形型の構造を簡易にすることができる。

次いで、図５に示すように、圧入工程として、第１ハウジング部４の各挿通穴４３に対して、各端子２を、突出先端部２１の側から圧入する。そして、全ての端子２の一部が第１凹部４１内に配置され、複数の端子２が一体化された第１ハウジング部４が形成される。

なお、第１成形工程及び圧入工程を行う代わりに、別の第１成形工程として、複数の端子２を成形型に配置し、第１ハウジング部４のインサート成形を行って、複数の端子２が挿通された第１ハウジング部４を成形することもできる。

次いで、図６に示すように、注型工程として、第１ハウジング部４の第１凹部４１内に、接着剤としての液状の熱硬化性樹脂を注入（ポッティング）し、第１凹部４１の全体に熱硬化性樹脂を充填する。このとき、液状の熱硬化性樹脂は、第１凹部４１内に配置された各端子２の突出先端部２１の一部に接触する。そして、熱硬化性樹脂に熱が加えられたときには、熱硬化性樹脂が硬化し、第１凹部４１内において接着部６が形成される。こうして、第１ハウジング部４の第１凹部４１に接着部６を容易に形成することができる。また、各端子２の突出先端部２１に接着部６が接着され、複数の端子２、第１ハウジング部４及び接着部６が一体化したインサート部品１１が形成される。

次いで、図７に示すように、第２成形工程として、インサート部品１１を成形型８内に配置し、第２ハウジング部５のインサート成形を行う。具体的には、第１型部８１と第２型部８２との間にインサート部品１１が支えられたときには、第１型部８１と第２型部８２とインサート部品１１とによって成形型８内にキャビティ８３が形成される。そして、キャビティ８３内に、第２ハウジング部５を構成するための溶融状態の熱可塑性樹脂を充填する。このとき、各端子２と接着部６とが接着されていることにより、各端子２と接着部６との境界に隙間が形成されておらず、溶融状態の熱可塑性樹脂は、各端子２と接着部６との境界へ浸透することができない。

その後、溶融状態の熱可塑性樹脂が冷却されることによって固化して第２ハウジング部５となり、成形型８内にコネクタ１が製造される。そして、図８に示すように、第１型部８１と第２型部８２とを相対的に離して成形型８を開くとともに、スライド型部８２１を第２ハウジング部５から離すようにスライドさせて、成形型８内から成形後のコネクタ１を取り出す。

（作用効果）
本形態のコネクタ１は、接着部６が第１ハウジング部４と第２ハウジング部５との間に挟まれる構造を有し、第２ハウジング部５の成形を行う際に、複数の端子２、第１ハウジング部４及び接着部６が、インサート部品１１として成形型８内に配置されるようにしたものである。

本形態においては、複数の端子２と一体化された第１ハウジング部４の第１凹部４１に接着部６を形成してインサート部品１１とし、このインサート部品１１を成形型８内に配置して、第２ハウジング部５のインサート成形を行う。これにより、第２ハウジング部５を成形する際には、インサート部品１１における第１ハウジング部４の存在により、成形型８の一部をクランク部２２１の周囲にまで形成する必要がなくなり、成形型８の構造が簡易になる。

また、第２ハウジング部５の成形を行う際には、複数の端子２に接着部６が接着されており、第１ハウジング部４を構成するための溶融状態の熱可塑性樹脂は、複数の端子２と接着部６との境界へ浸透することができない。そのため、複数の端子２と接着部６との境界に、熱可塑性樹脂のバリ（突出物）がほとんど形成されない。これにより、複数の端子２と接着部６との接着が阻害されず、複数の端子２と接着部６との密封性を確保して、コネクタ１を製造することができる。そして、コネクタ１が、内部にオイルが循環するトランスミッション等の被装着物７１の被装着部７１２に装着される場合であっても、オイルが複数の端子２と接着部６との境界から被装着物７１の外部へ漏洩することが防止される。また、複数の端子２と接着部６との接着不良の発生がほとんどなく、コネクタ１の不良品がほとんど発生しない。

また、接着部６は、第１ハウジング部４と第２ハウジング部５とによってコネクタ１の内部に配置されており、コネクタ１の表面に露出していない。そして、コネクタ１の表面には、耐薬品性等に優れた熱可塑性樹脂による第１ハウジング部４及び第２ハウジング部５が配置される。そのため、コネクタ１の耐久性を高めることができる。

それ故、本形態のコネクタ１及びその製造方法によれば、クランク部２２１が設けられた端子２を有するコネクタ１を、簡易な成形型８によって密封性を確保して製造することができる。

なお、本発明は、実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。

１ コネクタ
１１ インサート部品
２ 端子
２１ 突出先端部
２２ 突出基端部
２２１ クランク部
３ ハウジング
４ 第１ハウジング部
４１ 第１凹部
５ 第２ハウジング部
５１ 第２凹部
６ 接着部
７１ 被装着物（トランスミッション）
８ 成形型

Claims (4)

1. ハウジングと、前記ハウジングに、互いに平行な状態で並んで挿通された、複数の端子と、を備えるコネクタにおいて、
   前記端子は、
   前記コネクタが被装着物に装着される装着方向に沿って、前記装着方向の装着側において、前記ハウジングから突出する突出先端部と、
   前記装着側とは反対側の取付側において、前記ハウジングから突出する突出基端部と、
   前記突出基端部に設けられ、前記装着方向に対して屈曲するクランク部と、を有し、
   前記ハウジングは、
   前記取付側に配置された、熱可塑性樹脂からなる第１ハウジング部と、
   前記第１ハウジング部に対向して前記装着側に配置された、熱可塑性樹脂からなる第２ハウジング部と、
   前記第１ハウジング部と前記第２ハウジング部との間に全体が囲まれ、複数の前記端子に接着された、熱硬化性樹脂からなる接着部と、を有する、コネクタ。
2. 前記第１ハウジング部は、前記接着部が配置された第１凹部を有し、
   前記第２ハウジング部は、前記第１ハウジング部及び前記接着部が配置された第２凹部を有する、請求項１に記載のコネクタ。
3. 複数の前記端子は、前記第１ハウジング部に設けられた挿通穴に圧入されており、
   前記接着部は、複数の前記端子が圧入された前記第１ハウジング部の前記第１凹部内に注入されたものである、請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記接着部は、複数の前記端子との間に外部からオイルが浸透しないよう複数の前記端子に接着されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコネクタ。

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