特許 7106483 コネクタ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-15

(45)【発行日】2022-07-26

(54)【発明の名称】コネクタ装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/504 20060101AFI20220719BHJP

   H01R 12/51 20110101ALI20220719BHJP

   H05K 5/02 20060101ALN20220719BHJP

【ＦＩ】

H01R13/504

H01R12/51

H05K5/02 L

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019063790

(22)【出願日】2019-03-28

(65)【公開番号】P2020166950

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2021-04-19

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】特許業務法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】室野井 有

(72)【発明者】

【氏名】川島 直倫

(72)【発明者】

【氏名】平林 辰雄

(72)【発明者】

【氏名】橋本 誠司

(72)【発明者】

【氏名】小林 伊織

(72)【発明者】

【氏名】角 佳朗

【審査官】高橋 学

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－３２８９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４１０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１６７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００５／００４５６３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ １３／４０－１３／５３３

Ｈ０１Ｒ １２／５１

Ｈ０１Ｒ １２／７０－１２／８１

Ｈ０５Ｋ ５／０２

Ｈ０２Ｇ ３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

コネクタは、樹脂のハウジング内に端子を有するものであり、種々の電子制御部品を制御装置に配線する場合などに用いられる。また、種々の電子制御部品が設けられた機械部品等のカバー内に、制御装置を構成する回路基板を配置し、この回路基板を電子制御部品又は他の制御装置に配線するためのコネクタを、回路基板又はカバーに設けることがある。コネクタ装置は、樹脂のカバー内又はモールド樹脂内に配置された回路基板とコネクタとが一体化されたものであり、機械部品等に取り付けられて使用される。コネクタ装置は、基板コネクタと呼ぶこともある。

【0003】

従来のコネクタ装置においては、２つに分割されたカバーによって回路基板が覆われ、カバー同士の間の隙間に防水用のシール材が配置されたものがある。このカバータイプのコネクタ装置においては、カバー及びシール材の成形及び組み付けに手間がかかり、製造工程が煩雑になるといった課題がある。また、カバータイプのコネクタ装置においては、回路基板を覆うためにカバーの外形が大きくなり、コネクタ装置が大型化するといった課題もある。

【0004】

一方、モールド成形によって形成されるモールド樹脂内に回路基板及びコネクタの一部が配置され、コネクタの残部がモールド樹脂から突出する、モールドタイプのコネクタ装置もある。このモールドタイプのコネクタ装置においては、モールド樹脂によって回路基板が覆われることによって防水性能が確保されるため、カバー及びシール材を廃止することができる。また、モールドタイプのコネクタ装置においては、モールド成形を行うために成形及び組み付けの製造工程が簡単になり、カバーを用いないためにコネクタ装置が小型化する。モールドタイプのコネクタ装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００６－３２８９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、本願発明者らがモールドタイプのコネクタ装置の防水性能（止水性）を検討した結果、コネクタのハウジングとモールド樹脂との間から、モールド樹脂内に水が浸入する場合があることが判明した。そのため、ハウジングとモールド樹脂との間からコネクタ装置の内部への水の浸入を防止するためには更なる工夫が必要とされる。

【0007】

本開示は、かかる課題に鑑みてなされたもので、コネクタのハウジングとモールド樹脂との間の防水性能を高めることができるコネクタ装置を提供しようとして得られたものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様は、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、コネクタ装置にある。

【発明の効果】

【0009】

前記一態様のコネクタ装置によれば、コネクタのハウジングとモールド樹脂との間の防水性能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態にかかる、コネクタ装置を示す平面図である。

【図2】図２は、実施形態にかかる、コネクタ装置を示す、図１のII矢視図である。

【図3】図３は、実施形態にかかる、コネクタ装置を示す、図１のIII－III断面図である。

【図4】図４は、実施形態にかかる、図３のIV－IV断面の拡大図である。

【図5】図５は、実施形態にかかる、図３の一部を拡大して示す断面図である。

【図6】図６は、実施形態にかかる、モールド樹脂が充填される前の、コネクタのハウジングに形成された溝部を示す断面図である。

【図7】図７は、実施形態にかかる、モールド樹脂が充填された後の、コネクタのハウジングに形成された溝部を示す断面図である。

【図8】図８は、実施形態にかかる、他のコネクタ装置の図５に相当する断面図である。

【図9】図９は、実施形態にかかる、複数の溝部が形成された、コネクタのハウジングの一部を示す断面図である。

【図10】図１０は、実施形態にかかる、コネクタ装置の回路基板及びコネクタを示す平面図である。

【図11】図１１は、確認試験にかかる、試験用サンプルを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［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。
（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。

【0012】

（作用効果）
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。

【0013】

コネクタ装置においては、回路基板の全体がモールド樹脂によって被覆されていることにより、モールド樹脂によって回路基板を水から保護することができる。また、コネクタ装置の表面には、コネクタのハウジングとモールド樹脂との界面が位置する。この界面がコネクタ装置において最も水に対する対策が必要な部位となる。

【0014】

コネクタのハウジングの保持部の表面には、相手側コネクタの装着方向に交差する方向に延びる溝部が形成されている。この溝部内には、無機充填材が残されている。そして、溝部内にモールド樹脂が充填された状態においては、モールド樹脂が溝部内の無機充填材に引っ掛かって抜けにくくなるアンカー効果を得ることができる。

【0015】

これにより、ハウジングとモールド樹脂との密着度又は接着強度が高くなり、ハウジングとモールド樹脂との界面が開きにくくなる。そのため、コネクタのハウジングとモールド樹脂との間の防水性能を高めることができ、コネクタのハウジングとモールド樹脂との界面からコネクタ装置内に水が浸入することを防止することができる。

【0016】

コネクタのハウジングを構成する樹脂材は、熱可塑性樹脂によって構成することができる。ハウジングを構成する繊維状の無機充填材は、ガラス繊維の他、絶縁性及び耐熱性を有する種々の繊維材料によって構成することができる。モールド樹脂は、モールド成形を行うことによって形成されものとする。モールド成形には、ホットメルト成形等のメルト成形の他、射出成形等もある。

【0017】

溝部の深さ及び幅が、５０μｍ未満である場合には、溝部の大きさが小さくなり、コネクタのハウジングとモールド樹脂との界面からコネクタ装置の内部への水の浸入を防止することが難しくなる。一方、溝部の深さ及び幅が、１５０μｍ超過である場合には、溝部の大きさが大きくなり、レーザー光によって溝部を加工しにくくなる。

【0018】

ハウジングにおける溝部は、ハウジングにレーザー光を照射して樹脂材を除去することによって形成することができる。この場合には、レーザー光の照射によって樹脂材が除去される深さ及び幅が、溝部の深さ及び幅となる。レーザー光は、指向性（直進性）及び収束性の高い光であり、ハウジングにおける、目標とする部位の樹脂材を、短時間で精度よく除去することに適している。

【0019】

（２）前記一態様のコネクタ装置において、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、前記ハウジングにおける、前記装着方向に平行な、前記コネクタの中心を通る中心軸線に直交する方向に沿って配置されており、前記溝部は、前記ハウジングにおける、前記モールド樹脂の前記先端部よりも根元側に位置する部位に、前記先端部と平行に形成されていてもよい。この構成により、溝部及び溝部内に配置されたモールド樹脂は、モールド樹脂の先端部からコネクタ装置内へ浸入しようとする水を堰止めることができる。そして、コネクタ装置内への水の浸入を効果的に防止することができる。

【0020】

（３）前記モールド樹脂の前記先端部は、前記ハウジングにおける前記中心軸線の周りの全周に配置されており、前記溝部は、前記ハウジングにおける、前記モールド樹脂の前記先端部よりも根元側に位置する部位において、前記中心軸線の周りの全周に形成されていてもよい。この構成により、ハウジングの全周において、モールド樹脂の先端部からコネクタ装置内へ水が浸入することを効果的に防止することができる。

【0021】

（４）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てもよい。溝部がモールド樹脂の先端部と平行に複数形成されている場合には、モールド樹脂の先端部からコネクタ装置内への水の浸入をより効果的に防止することができる。

【0022】

（５）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てもよい。無機充填材にガラス繊維を用いることにより、溝部を形成する際に、溝部内に無機充填材が残りやすくすることができる。

【0023】

（６）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していてもよい。この構成により、コネクタ装置のモールド樹脂がモールド成形によって成形されたものであることを確認することができる。

【0024】

（７）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ことが好ましい。この構成により、モールド樹脂の強度を維持しつつモールド樹脂の厚みを薄くすることができる。

【0025】

（８）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ることができる。車載用コントロールユニットは、電子制御ユニットとも呼ばれる。コネクタ装置は、車両に搭載して用いる場合に、車両が被水するときの水から保護される。

【0026】

（９）前記モールド樹脂は、大気に晒される最外殻のカバーを構成してもよい。この構成により、コネクタ装置の小型化を図ることができる。また、コネクタのハウジングとモールド樹脂との界面に、大気に含まれる水が浸入することが防止される。

【0027】

（１０）前記モールド樹脂には、前記コネクタ装置を外部に取り付けるための取付部が形成されており、前記取付部には、ボルトが挿通される金属製のカラーが配置されていてもよい。この構成により、カラーに挿通されたボルトによって、コネクタ装置を外部の機械部品等に取り付けることができる。

【0028】

［本開示の実施形態の詳細］
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。

【0029】

以下に、本形態のコネクタ装置１について詳説する。
（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。

【0030】

コネクタ装置１は、例えば、電気機械ブレーキ（Electro Mechanical Brake：ＥＭＢ）、電動パーキングブレーキ（Electronic Parking Brake：ＥＰＢ）などの電動ブレーキシステムのモジュール、あるいは燃料噴射制御のコントロールユニット（Fuel Injection Engine Control Unit：ＦＩ－ＥＣＵ）などのコントロールユニットとして用いることができる。

【0031】

本形態のコネクタ装置１は、回路基板２が熱可塑性樹脂のモールド樹脂５によって被覆されたモールタイプのものである。そして、コネクタ装置１は、回路基板２を収容する樹脂等のカバー（ケース）及び防水用のシール材を用いないものである。回路基板２の全体及びコネクタ３のハウジング３１の一部を被覆するモールド樹脂５は、大気に晒される最外殻のカバーを構成する。モールド樹脂５は、カバー及びシール材の代わりに設けられたものであり、回路基板２及びコネクタ３の端子３５を、大気に含まれる水から保護するものである。モールド樹脂５がカバー及びシール材の代わりとなることにより、コネクタ装置１の小型化を図ることができる。

【0032】

（回路基板２）
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。

【0033】

基板部２１は、四角形の板形状とする以外にも、四角形の板の一部が切り欠かれた板形状等とすることができる。例えば、基板部２１における、後述する取付部１１を形成する部位には、切欠きを形成することができる。

【0034】

（コネクタ３）
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。

【0035】

複数の端子３５の先端部３５１は、回路基板２の平面方向に沿って配置されている。また、複数の端子３５における、基板部２１の導体に接続される根元部（基端部）３５２は、基板部２１の平面方向に対して平行な状態から基板部２１の平面方向に対して垂直な状態に屈曲して配置されている。

【0036】

換言すれば、図４及び図５に示すように、複数の端子３５は、基板部２１の平面方向に対して平行な状態、平面方向に対して垂直な状態及び平面方向に対して平行な状態になるよう、クランク形状に屈曲して形成されている。コネクタ３のハウジング３１は、複数の端子３５の中間部３５３を保持する保持部３２と、複数の端子３５の先端部３５１を囲む筒形状に形成され、相手側コネクタ６２が装着されるフード部（装着部）３３とを有する。

【0037】

ハウジング３１の保持部３２の多くは、回路基板２に対面しており、回路基板２とともにモールド樹脂５によって被覆されている。ハウジング３１のフード部３３は、回路基板２の端面２０２から突出しており、モールド樹脂５によって被覆されていない。ハウジング３１とモールド樹脂５との界面Ｋの端部、換言すればモールド樹脂５の先端部５１は、ハウジング３１の保持部３２に位置している。コネクタ３は雄コネクタを構成し、コネクタ３における複数の端子３５は雄端子を構成する。フード部３３内において保持部３２から突出する複数の端子３５の先端部３５１は、雌コネクタとしての相手側コネクタ６２の雌端子に電気接続される。

【0038】

図４及び図５に示すように、複数の端子３５の根元部３５２は、ハウジング３１の保持部３２から突出して、回路基板２の基板部２１の導体に半田付けによって接続されている。ハウジング３１の保持部３２には、複数の端子３５の他に、ハウジング３１を回路基板２に固定するためのペグ（金属部品）３６が配置されている。ペグ３６の一部は、回路基板２の基板部２１の導体に半田付けによって接続されている。そして、ハウジング３１は、複数の端子３５の根元部３５２及びペグ３６の一部によって回路基板２に固定されている。

【0039】

複数の端子３５の根元部３５２は、保持部３２の外部に配置されており、モールド樹脂５によって被覆されている。また、ペグ３６の一部は、保持部３２の外部に配置されており、モールド樹脂５によって被覆されている。

【0040】

図６及び図７に示すように、ハウジング３１は、樹脂材３０１としての液晶ポリマーと、繊維状の無機充填材３０２としてのガラス繊維とを含有している。無機充填材３０２にガラス繊維を用いることにより、溝部３２１を形成する際に、溝部３２１内に無機充填材３０２が残りやすくすることができる。繊維状とは、紐状に長く延びる状態のことをいい、長尺状と言い換えることもできる。

【0041】

ガラス繊維は、直径が５～２０μｍの範囲内にある繊維とすることができる。ガラス繊維の長さは、直径の５倍以上の長さとすることができる。ガラス繊維の長さは、ハウジング３１の溝部３２１から脱落しにくくするためには、ハウジング３１の溝部３２１の深さｈ１及び幅ｗ１よりも大きくすることができる。ガラス繊維の長さは、ハウジング３１の成形が行われる過程において短くなると考えられる。

【0042】

無機充填材３０２は、樹脂材３０１の中にできるだけ均一な状態で分散されている。無機充填材３０２は、複数本が互いに異なる方向に向けられて配置されている。無機充填材３０２は、レーザー光が照射されたときに溶融せず、レーザー光によって樹脂材３０１が除去されて形成された溝部３２１内に残るものであれば、ガラス繊維以外の無機繊維とすることもできる。

【0043】

液晶ポリマーは、溶融状態で分子の直鎖が規則正しく並ぶ性質を有する。液晶ポリマーは、芳香族ポリエステル系樹脂を構成し、液晶ポリエステルと呼ぶこともできる。液晶ポリマーは、結晶性の熱可塑性樹脂である。

【0044】

ハウジング３１は、複数の端子３５及び複数のペグ３６を配置した成形型に、ガラス繊維を含有する液晶ポリマー用の樹脂材料のインサート成形を行って形成されている。ハウジング３１においては、複数の端子３５の両端部３５１，３５２とペグ３６の一部とが露出している。

【0045】

ハウジング３１の樹脂材３０１に液晶ポリマーを用い、モールド樹脂５にポリアミド樹脂を用いることにより、ハウジング３１とモールド樹脂５との密着性がよく、ハウジング３１とモールド樹脂５との界面Ｋからコネクタ装置１内への水の浸入をより効果的に防止することができる。

【0046】

なお、ハウジング３１の樹脂材３０１には、液晶ポリマーの代わりにポリフェニレンサルファイド樹脂を用いることもできる。この場合にも、液晶ポリマーを用いる場合と同様の効果が得られる。ポリフェニレンサルファイド樹脂は、フェニル基（ベンゼン環）と硫黄（Ｓ）が交互に繰り返し繋がる分子構造を持ったものである。ポリフェニレンサルファイド樹脂は、結晶性の熱可塑性樹脂である。

【0047】

コネクタ３は、回路基板２の板面２０１の平面方向に垂直な方向に沿って配置することもできる。この場合には、複数の端子３５の先端部３５１は、回路基板２の平面方向に垂直な方向に沿って配置される。

【0048】

（モールド樹脂５）
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。

【0049】

図１に示すように、モールド樹脂５は、モールド成形を行うことによって低圧かつ低い温度で成形することができ、成形が容易である。モールド樹脂５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５２を有している。ゲート痕５２は、成形型に形成された、樹脂材料の注入口であるゲートに樹脂材料が残り、このゲートに残った樹脂材料が、製品としてのモールド樹脂５から切断されたときの痕として残ったものである。モールド樹脂５にゲート痕５２があることにより、モールド樹脂５がモールド成形によって成形されたものであることを確認することができる。

【0050】

図５に示すように、モールド樹脂５は、電気部品２２を含む回路基板２の全体、コネクタ３のハウジング３１の保持部３２、複数の端子３５の根元部３５２、ペグ３６の一部を被覆している。モールド樹脂５は、回路基板２の板面２０１及びコネクタ３のハウジング３１の保持部３２の表面において、できるだけ均一な厚みに形成されている。モールド樹脂５における、回路基板２の板面２０１に対向する部位の厚みｔ１，ｔ２は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内にある。モールド樹脂５の厚みｔ１，ｔ２が１ｍｍ未満である場合には、モールド樹脂５の強度が十分ではなく、モールド樹脂５の厚みｔ１，ｔ２が５ｍｍ超過である場合には、樹脂材料の使用量が過剰になる。

【0051】

同図に示すように、回路基板２の基板部２１の板面２０１においては、電気部品２２が配置された部位が凸状になっている。回路基板２の基板部２１の板面２０１に配置されたモールド樹脂５の表面は、平坦状に形成されていてもよい。この場合には、電気部品２２が配置された基板部２１の部位におけるモールド樹脂５の厚みｔ２は、電気部品２２が配置されていない基板部２１の部位におけるモールド樹脂５の厚みｔ１よりも薄くなる。

【0052】

また、図８に示すように、電気部品２２が配置された基板部２１の部位における第１モールド樹脂５Ａの厚みｔ２は、電気部品２２が配置されていない基板部２１の部位における第１モールド樹脂５Ａの厚みｔ１と同じになるようにしてもよい。この場合には、電気部品２２が配置された基板部２１の部位におけるモールド樹脂５が、電気部品２２が配置されていない基板部２１の部位におけるモールド樹脂５から凸状に膨らむことになる。

【0053】

図４及び図５に示すように、複数の端子３５の先端部３５１が延びる方向及びフード部３３の形成方向を、相手側コネクタ６２が装着される装着方向Ｄとしたとき、モールド樹脂５は、コネクタ３のハウジング３１の保持部３２において、装着方向Ｄに沿ったフード部３３及び保持部３２の中心軸線Ｏの周りの全周に設けられている。ここで、中心軸線Ｏとは、フード部３３及び保持部３２の装着方向Ｄに直交する断面の図心を通る仮想線のことをいう。モールド樹脂５における、コネクタ３のハウジング３１の表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。

【0054】

本形態のモールド樹脂５は、融点又は軟化点が１９０℃であるポリアミド樹脂によって形成されている。ここで、融点とは、熱を加えることによって固体物質が液体に変化する転移温度のことをいう。また、軟化点とは、ＪＩＳ Ｋ６８６３に準拠した環球法によって定義される、樹脂が軟化する温度のことをいう。モールド樹脂５を成形する際には、１９０℃以上２３０℃以下に、ポリアミド樹脂の材料を加熱し、成形型内に充填する。そして、成形型内に充填されたポリアミド樹脂の材料が冷やされて固化して、モールド樹脂５が成形される。

【0055】

モールド樹脂５のモールド成形を行う際に、回路基板２の基板部２１の導体とコネクタ３の端子３５とを接続する半田等の導電性材料が溶融しないようにするために、モールド樹脂５を構成する樹脂材料の融点又は軟化点は２３０℃以下とする。

【0056】

（取付部１１）
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。

【0057】

カラー４の外周４１には、カラー４がモールド樹脂５から抜け出すことを防止するために、外周側に突出する鍔部が形成されていてもよい。鍔部は、カラー４の軸方向の複数箇所に形成されていてもよい。

【0058】

取付部１１を構成するカラー４は、４つであり、四角形の板状の回路基板２の４つの角部の付近にそれぞれ配置されている。回路基板２における、カラー４が配置される部位の周辺には、カラー４との干渉を避ける切欠きが形成されていてもよい。

【0059】

（ハウジング３１の溝部３２１及び溝部３２１内のモールド樹脂５）
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。

【0060】

また、モールド樹脂５の先端部５１は、ハウジング３１の保持部３２における中心軸線Ｏの周りの全周に配置されている。モールド樹脂５の先端部５１は、ハウジング３１とモールド樹脂５との界面Ｋを形成する部位であり、コネクタ装置１の外部から内部へ水が浸透しようとする部位となる。

【0061】

溝部３２１は、ハウジング３１の保持部３２における、モールド樹脂５の先端部５１よりも根元側に位置する部位において、先端部５１と平行に中心軸線Ｏの周りの全周に形成されている。換言すれば、溝部３２１は、ハウジング３１の保持部３２において、中心軸線Ｏの周りに環状に一つ形成されている。ハウジング３１における根元側とは、回路基板２における中心側のことをいう。

【0062】

図６及び図７に示すように、本形態の溝部３２１の形成方向に直交する断面は、四角形状又は底部が曲面となる形状に形成されている。溝部３２１の深さｈ１は、溝部３２１の最大深さとすることができる。この場合には、溝部３２１の最大深さは、５０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲内にあればよい。溝部３２１の深さｈ１及び幅ｗ１は、溝部３２１の全周においてほぼ均一にすることができる。

【0063】

図６は、モールド樹脂５が充填される前の溝部３２１を拡大して示し、図７は、モールド樹脂５が充填された後の溝部３２１を拡大して示す。同各図に示すように、溝部３２１は、レーザー光の照射を受けてハウジング３１の樹脂材３０１が除去されたことによって形成されている。溝部３２１内には、樹脂材３０１が除去された後に溝部３２１内に残った無機充填材３０２が配置されている。そして、ハウジング３１の表面に配置されたモールド樹脂５の一部は、ハウジング３１の表面から溝部３２１内に連続して配置されている。また、モールド樹脂５の一部は、無機充填材３０２を埋没させる状態で溝部３２１内に配置されている。

【0064】

本形態のレーザー照射装置によって照射されるレーザー光を用いて形成される溝部３２１の深さｈ１及び幅ｗ１は、５０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲内となる。溝部３２１は、レーザー光をハウジング３１の保持部３２の表面に照射しながら移動することによって形成される。このとき、レーザー光を移動させる速度を一定にして、溝部３２１の深さｈ１及び幅ｗ１が一定になるようにする。

【0065】

ハウジング３１とモールド樹脂５との間の密着力は、モールド樹脂５の一部がアンカー効果によって溝部３２１内の無機充填材３０２に引っ掛かることによって、溝部３２１において最も大きくなる。これにより、溝部３２１を形成するハウジング３１の部分と、モールド樹脂５の一部との界面Ｋに水が浸透することは極めて難しくなる。

【0066】

図９に示すように、溝部３２１は、モールド樹脂５の先端部５１と平行に複数形成されていてもよい。同図は、モールド樹脂５が設けられる前のハウジング３１の表面付近を示す。この場合には、ハウジング３１の保持部３２の中心軸線Ｏの周りに、互いに平行な複数本の環状の溝部３２１が形成されることになる。また、この場合には、モールド樹脂５の先端部５１からコネクタ装置１内への水の浸入をより効果的に防止することができる。

【0067】

（コネクタ装置１の製造方法）
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。

【0068】

次いで、コネクタ３における保持部３２の表面における、中心軸線Ｏの周りの全周にレーザー光を照射する。このとき、保持部３２の表面における、レーザー光が照射された部位の樹脂材３０１が溶融して、この樹脂材３０１が保持部３２の表面から除去される。そして、図６に示すように、樹脂材３０１が除去された部位には、陥没形状の溝部３２１が形成される。また、溝部３２１内には、樹脂材３０１の中に含まれていた無機充填材３０２が露出する。

【0069】

また、種々の電気部品２２が配置された回路基板２が形成される。次いで、図１０に示すように、回路基板２にコネクタ３が配置され、コネクタ３の複数の端子３５及び複数のペグ３６が、半田付けによって基板部２１の導体に接続される。同図は、コネクタ３が配置された回路基板２、換言すればモールド樹脂５が設けられる前のコネクタ装置１を示す。

【0070】

次いで、図１～図５に示すように、コネクタ３が取り付けられた回路基板２及び複数のカラー４がインサートされたモールド樹脂５の、ホットメルト成形としてのインサート成形が行われ、コネクタ装置１が製造される。そして、回路基板２の全体、コネクタ３のハウジング３１の保持部３２、複数の端子３５の根元部３５２、複数のペグ３６、及び複数のカラー４の外周４１がモールド樹脂５内に埋設される。また、複数の端子３５の根元部３５２及び複数のペグ３６と、回路基板２の基板部２１の導体との半田付け部分もモールド樹脂５内に埋設される。

【0071】

ハウジング３１の保持部３２の外周に配置されるモールド樹脂５の一部は、溝部３２１内に連続して配置される。また、ハウジング３１のフード部３３、複数の端子３５の先端部３５１がモールド樹脂５の外部に露出する。また、モールド樹脂５を構成するポリアミド樹脂が、コネクタ３のハウジング３１を構成する液晶ポリマーに密着し、モールド樹脂５とハウジング３１との界面Ｋが封止される。

【0072】

（作用効果）
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。

【0073】

コネクタ３のハウジング３１の保持部３２の表面には、相手側コネクタ６２の装着方向Ｄに交差する方向に延びる溝部３２１が形成されている。この溝部３２１内には、無機充填材３０２が残されている。そして、溝部３２１内に、ハウジング３１の保持部３２の表面に配置されたモールド樹脂５の一部が充填された状態においては、モールド樹脂５の一部が溝部３２１内の無機充填材３０２に引っ掛かって抜けにくくなるアンカー効果を得ることができる。

【0074】

これにより、ハウジング３１とモールド樹脂５との密着度又は接着強度が高くなり、ハウジング３１とモールド樹脂５との界面Ｋが開きにくくなる。そのため、コネクタ３のハウジング３１とモールド樹脂５との間の防水性能を高めることができ、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からコネクタ装置１内に水が浸入することを防止することができる。

【0075】

また、本形態のコネクタ装置１においては、モールド樹脂５に融点又は軟化点が２３０℃以下のポリアミド樹脂を用い、かつコネクタ３のハウジング３１に液晶ポリマー又はポリフェニレンサルファイド樹脂を用いている。このポリアミド樹脂と液晶ポリマー又はポリフェニレンサルファイド樹脂との組み合わせにより、コネクタ３のハウジング３１とモールド樹脂５との間の防水性能を高めることができる。そして、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からコネクタ装置１内に水が浸入することを防止することができる。

【0076】

本願発明者らの研究開発によって、ポリアミド樹脂と液晶ポリマー又はポリフェニレンサルファイド樹脂との密着性が特に優れていることが判明した。この樹脂材料同士の組み合わせによって、材料同士の界面Ｋの防水性能（封止性及び止水性）が向上することは、本願発明者らの研究開発によって初めて見出されたことである。

【0077】

界面Ｋの防水性能が向上する理由は、ポリアミド樹脂におけるアミド結合と、液晶ポリマーにおける極性基又はポリフェニレンサルファイド樹脂における極性基とが結び付くことによって、コネクタ３のハウジング３１とモールド樹脂５との密着度が高くなるためであると考えられる。

【0078】

このように、本形態のコネクタ装置１によれば、コネクタ３のハウジング３１とモールド樹脂５との間の防水性能を高めることができる。

【0079】

（確認試験）
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。

【0080】

また、試験品１～６について、第１樹脂部分７１における、第２樹脂部分７２と対面する表面には、第１樹脂部分７１の中心穴７１１の周りに、１つ又は複数の円環状の溝部７１２を形成した。この溝部７１２は、１００μｍの深さｈ１及び１００μｍの幅ｗ１で形成した。また、複数の溝部７１２を形成する場合には、溝部７１２同士の幅方向における中心間距離ｗ２を３００μｍとした。この中心間距離ｗ２は、レーザー光を照射するときのピッチとなる。比較品としての試験品７には、溝部７１２は形成していない。

【0081】

試験品１～３における、コネクタ３のハウジング３１を模擬した第１樹脂部分７１は、ガラス繊維を含有する液晶ポリマー（ＬＣＰ）によって形成されている。試験品４～６における第１樹脂部分７１は、ガラス繊維を含有するポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）によって形成されている。また、試験品１～６における、モールド樹脂５を模擬した第２樹脂部分７２は、軟化点が１９０℃であるポリアミド樹脂（ＰＡ）によって形成されている。

【0082】

試験品１及び試験品４の第１樹脂部分７１には、１つの円環状の溝部７１２を形成し、試験品２及び試験品５の第１樹脂部分７１には、３つの円環状の溝部７１２を形成し、試験品３及び試験品６の第１樹脂部分７１には、５つの円環状の溝部７１２を形成した。一方、試験品７の第１樹脂部分７１は液晶ポリマーによって形成し、試験品７の第２樹脂部分７２はポリエステル（ＰＥｓ）によって形成した。また、試験品７の第１樹脂部分７１には、溝部７１２を形成しなかった。

【0083】

試験品１～７について、第１樹脂部分７１は射出成形によって成形し、第２樹脂部分７２はホットメルト成形によって成形した。ホットメルト成形を行う成形温度は２１０℃とした。

【0084】

本確認試験においては、第１樹脂部分７１の中心穴７１１に、空気Ａが供給される空気管８を接続し、空気管８に流れる空気Ａの圧力を２００～５００ｋＰａの間で変化させて、第１樹脂部分７１と第２樹脂部分７２との間に空気Ａの漏洩（エアリーク）が発生したか否かを確認した。また、第１樹脂部分７１の中心穴７１１を、空気Ａによって２００～５００ｋＰａの圧力で３０秒間加圧した。この空気Ａによる加圧は室温（２５℃）において行った。試験品１～７について、空気Ａの漏洩の有無を確認した結果を表１に示す。

【0085】

【表1】

【0086】

表１の評価結果において、空気Ａによる加圧後に、空気Ａの圧力が低下していない場合には、第１樹脂部分７１と第２樹脂部分７２との間に空気Ａの漏洩が発生しなかったとして、「good」とした。一方、空気Ａによる加圧後に、空気Ａの圧力が低下している場合には、第１樹脂部分７１と第２樹脂部分７２との間に空気Ａの漏洩が発生したとして、「poor」とした。

【0087】

試験品１，４については、空気Ａの圧力が４００ｋＰａ以下である場合に、空気Ａの漏洩が発生しないことが確認できた。また、試験品２，３，５，６については、空気Ａの圧力が５００ｋＰａであっても、空気Ａの漏洩が発生しないことが確認できた。そして、ハウジング３１に溝部７１２が形成された試験品１～６については、コネクタ装置１におけるコネクタ３のハウジング３１とモールド樹脂５との間の、十分な止水性能（封止性能）が得られることが分かった。

【0088】

一方、ハウジング３１に溝部７１２が形成されていない試験品７については、空気Ａの圧力が３００ｋＰａ以上である場合に、空気Ａの漏洩が発生することが確認できた。そして、コネクタ装置１におけるコネクタ３のハウジング３１とモールド樹脂５との間の止水性能（封止性能）には改善の余地があることが分かった。

【0089】

これらの結果より、コネクタ３のハウジング３１の保持部３２に溝部３２１が形成され、溝部３２１内に、無機充填材３０２としてのガラス繊維を埋没する状態でモールド樹脂５の一部が配置されたコネクタ装置１により、ハウジング３１とモールド樹脂５との間の防水性能を高められることが分かった。

【0090】

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。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。さらに、本発明から想定される様々な構成要素の組み合わせ、形態等も本発明の技術思想に含まれる。

【符号の説明】

【0091】

１ コネクタ装置
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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】