特許 7262272 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】2023-04-13

(45)【発行日】2023-04-21

(54)【発明の名称】コネクタ装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/504 20060101AFI20230414BHJP

   H01R 12/51 20110101ALI20230414BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20230414BHJP

   H05K 5/00 20060101ALI20230414BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20230414BHJP

【ＦＩ】

H01R13/504

H01R12/51

B29C45/14

H05K5/00 B

H05K5/02 L

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019063789

(22)【出願日】2019-03-28

(65)【公開番号】P2020166949

(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】弁理士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】山下 寿信

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０４１０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１１８１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１８５８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２８１００９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００５／００４５６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０７－０２２７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３２８９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６３７７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ １３／５０４

Ｈ０１Ｒ １２／５１

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

Ｈ０５Ｋ ５／００

Ｈ０５Ｋ ５／０２

(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て、ハウジング及び前記ハウジングに保持された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コネクタの一部を被覆するモールド樹脂と、を備え、
複数の前記端子における根元部は、前記回路基板の平面方向に対して平行な部分と、前記平行な部分から前記平面方向に対して垂直な状態に屈曲した部分とを有しており、
前記根元部における前記平行な部分は、前記回路基板の導体に半田付けによって接続されており、
前記コネクタのハウジングは、液晶ポリマーによって構成されており、
前記モールド樹脂は、融点又は軟化点が１５０℃以上２００℃以下のポリアミド樹脂によって構成されている、コネクタ装置。

【請求項2】

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する、請求項１に記載のコネクタ装置。

【請求項3】

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４のいずれか１項に記載のコネクタ装置。

【請求項6】

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５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（ケース）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、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。つまり、本願発明者らの鋭意研究の結果、コネクタのハウジングを構成する樹脂材料と、モールド樹脂を構成する樹脂材料との相性が、モールド樹脂による防水性能に大きく影響を与えることが判明した。

【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て、ハウジング及び前記ハウジングに保持された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コネクタの一部を被覆するモールド樹脂と、を備え、
複数の前記端子における根元部は、前記回路基板の平面方向に対して平行な部分と、前記平行な部分から前記平面方向に対して垂直な状態に屈曲した部分とを有しており、
前記根元部における前記平行な部分は、前記回路基板の導体に半田付けによって接続されており、
前記コネクタのハウジングは、液晶ポリマーによって構成されており、
前記モールド樹脂は、融点又は軟化点が１５０℃以上２００℃以下のポリアミド樹脂によって構成されている、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、他のコネクタ装置の図５に相当する断面図である。

【図7】図７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8】図８は、実施形態にかかる、他のコネクタ装置の図４に相当する断面図である。

【図9】図９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10】図１０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11】図１１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12】図１２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て、ハウジング及び前記ハウジングに保持された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コネクタの一部を被覆するモールド樹脂と、を備え、
複数の前記端子における根元部は、前記回路基板の平面方向に対して平行な部分と、前記平行な部分から前記平面方向に対して垂直な状態に屈曲した部分とを有しており、
前記根元部における前記平行な部分は、前記回路基板の導体に半田付けによって接続されており、
前記コネクタのハウジングは、液晶ポリマーによって構成されており、
前記モールド樹脂は、融点又は軟化点が１５０℃以上２００℃以下のポリアミド樹脂によって構成されている。

【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樹脂材料と、モールド樹脂を構成する樹脂材料との適切な組み合わせが提供される。

【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は、液晶ポリマー（Liquid Crystal Plastic：ＬＣＰ）又はポリフェニレンサルファイド樹脂（Poly Phenylene Sulfide：ＰＰＳ）によって構成されている。また、モールド樹脂は、融点又は軟化点が２３０℃以下のポリアミド樹脂（Polyamide：ＰＡ）又はポリエステル樹脂（Polyester：ＰＥ）によって構成されている。

【0015】

（ポリアミド樹脂）
ポリアミド樹脂は、熱可塑性樹脂であり、アミド結合（－ＣＯＮＨ－）の繰り返しによって主鎖が構成される線状高分子（重合体）である。特に、脂肪族ポリアミドは、一般的にナイロンと呼ばれる。ポリアミド樹脂においては、分子鎖中のアミド結合におけるＨ（水素）と、他の分子鎖中のアミド結合におけるＯ（酸素）との間で水素結合が形成される。そして、水素結合がポリアミド樹脂における分子鎖同士を強く結び付ける役割を果たしている。

【0016】

ポリアミド樹脂は、モールド成形を行うことによって形成されたモールド樹脂を構成する。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。モールド成形を行う際には、回路基板の導体とコネクタの端子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。この導電性材料が溶融しないようにするために、ポリアミド樹脂の融点又は軟化点は２３０℃以下とする。換言すれば、結晶性のポリアミド樹脂については融点を２３０℃以下とし、非結晶性のポリアミド樹脂については軟化点を２３０℃以下とする。なお、本実施形態において、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。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。

【0017】

ポリアミド樹脂には、例えば、融点又は軟化点が１５０℃以上２００℃以下であるものを用いることができる。ポリアミド樹脂の融点又は軟化点が１５０℃以上であることにより、モールド樹脂の耐熱性を向上させることができる。また、ポリアミド樹脂の融点又は軟化点が２３０℃以下であることにより、モールド樹脂を成形する際に、回路基板の導体とコネクタの端子とを接続する導電性材料に影響を与えない点で好ましい。また、ポリアミド樹脂の融点又は軟化点が２００℃以下であることにより、導電性材料を保護するとともに、モールド樹脂の成形を容易にすることができる。

【0018】

一般的なポリアミド樹脂は結晶性が高く、結晶性のポリアミド樹脂の融点は、２３０℃よりも高い。前記一態様のコネクタ装置においては、意図的に融点が低いポリアミド樹脂を用いる。ポリアミド樹脂の結晶層の厚みと融点との間には、相関関係がある。ポリアミド樹脂の結晶層の厚みを小さくすることによって、このポリアミド樹脂の融点を低くすることができる。また、例えば、ダイマー酸を原料とするポリアミド樹脂を用いる場合には、このポリアミド樹脂がほとんど結晶構造をとらない。この場合には、分子量、重合度、架橋構造及び化学構造の制御、あるいは可塑剤の添加といった種々の方法によって、ポリアミド樹脂の軟化点を低くすることができる。

【0019】

（ポリエステル樹脂）
ポリエステル樹脂は、構造分子の主鎖にエステル結合（－ＣＯ－Ｏ－）を有するポリマーの総称である。本実施形態に係るポリエステル樹脂は、例えば、不飽和結合を持たない線状高分子（重合体）である飽和ポリエステル樹脂である。これにより、ポリエステル樹脂を用いて、好適にホットメルト成形することができる。

【0020】

ポリエステル樹脂には、例えば、融点又は軟化点が１５０℃以上２００℃以下であるものを用いることができる。ポリエステル樹脂の融点又は軟化点が１５０℃以上であることにより、モールド樹脂の耐熱性を向上させることができる。また、ポリエステル樹脂の融点又は軟化点が２３０℃以下であることにより、モールド樹脂を成形する際に、回路基板の導体とコネクタの端子とを接続する導電性材料に影響を与えない点で好ましい。また、ポリエステル樹脂の融点又は軟化点が２００℃以下であることにより、導電性材料を保護するとともに、モールド樹脂の成形を容易にすることができる。

【0021】

ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などに炭素数４以上の脂肪族二塩基性酸やグリコールなどの異種モノマーを共重合し、低融点、低結晶化、低溶融粘度化した飽和ポリエステル樹脂を好適に用いることができる。これにより、飽和ポリエステル樹脂として代表的な樹脂であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）と比べて、低融点、低結晶性のポリエステル樹脂とすることができ、好適にホットメルト成形できる点で好ましい。

【0022】

（液晶ポリマー）
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。

【0023】

（ポリフェニレンサルファイド樹脂）
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。

【0024】

モールド樹脂にポリアミド樹脂を用い、かつコネクタのハウジング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ることにより、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、コネクタのハウジングとモールド樹脂との密着度が高くなると考えられる。これにより、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。

【0025】

（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。

【0026】

（３）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。

【0027】

（４）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。

【0028】

（５）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。

【0029】

（６）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。

【0030】

［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。コネクタ３のハウジング３１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いる。モールド樹脂５は、融点が２３０℃以下のポリアミド樹脂によって構成されている。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

（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。

【0035】

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。

【0036】

（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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

ハウジング３１は、液晶ポリマーによって構成されている。より具体的には、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、液晶ポリマーを構成する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。なお、ハウジング３１は、ポリフェニレンサルファイド樹脂によって構成してもよい。

【0043】

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。

【0044】

（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。

【0045】

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、回路基板２の端面２０２に配置されたモールド樹脂５の端部に形成されている。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

また、図６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。

【0050】

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。

【0051】

本形態のモールド樹脂５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。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。

【0052】

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、ポリアミド樹脂の融点又は軟化点は２３０℃以下とする。

【0053】

（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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

（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。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７に示すように、回路基板２の基板部２１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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

（作用効果）
本形態のコネクタ装置１は、回路基板２の全体及びコネクタ３の一部をモールド樹脂５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１においては、コネクタ３のハウジング３１を構成する樹脂材料と、モールド樹脂５を構成する樹脂材料との適切な組み合わせが提供される。

【0060】

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。

【0061】

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との境界からモールド樹脂５内に水が浸入することを防止することができる。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

（ハウジング３１及びモールド樹脂５の他の構成）
また、図８及び図９に示すように、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を形成することができる。溝部３２１は、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の周りの全周に一本又は複数本設けることができる。

【0066】

また、図１０及び図１１に示すように、コネクタ３のハウジング３１を構成する樹脂材料は、樹脂材３０１、及び繊維状の無機充填材３０２を含有していてもよい。図１０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１１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。

【0067】

そして、溝部３２１は、無機充填材３０２を残す状態で樹脂材３０１を除去して形成することができる。溝部３２１内の無機充填材３０２は、溝部３２１内に充填されたモールド樹脂５によって埋没されている。溝部３２１は、レーザー光をハウジング３１の保持部３２に照射して、保持部３２における樹脂材３０１を除去することによって形成することができる。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することができる。

【0068】

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。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がより開きにくくなる。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。

【0069】

（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１２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。

【0070】

試験品１は、コネクタ３のハウジング３１を模擬した第１樹脂部分７１が液晶ポリマー（ＬＣＰ）によって形成され、モールド樹脂５を模擬した第２樹脂部分７２が、軟化点が１９０℃であるポリアミド樹脂（ＰＡ）によって形成されたものである。試験品２は、第１樹脂部分７１がポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）によって形成され、第２樹脂部分７２が、軟化点が１９０℃であるポリアミド樹脂（ＰＡ）によって形成されたものである。試験品３は、比較品として、第１樹脂部分７１が液晶ポリマー（ＬＣＰ）によって形成され、第２樹脂部分７２がポリエステル（Polyester：ＰＥｓ）によって形成されたものである。

【0071】

試験品１～３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。

【0072】

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１～３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。

【0073】

【表1】

【0074】

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。

【0075】

試験品１，２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。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、十分な止水性能（封止性能）が得られることが分かった。

【0076】

一方、試験品３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。

【0077】

これらの結果より、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、モールド樹脂５にポリアミド樹脂を用いたコネクタ装置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。

【0078】

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】

【0079】

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
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】

【図12】