JP5477257B2 - 機器用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、機器用コネクタに関する。

従来、基板に取り付けられるコネクタの一例として特許文献１に記載されたものが知られている。このコネクタは、ケース内に収容された基板の導電路とケース外の相手側コネクタとの電気的接続を図るものであって、ケースを内外に貫通するコネクタハウジングと、コネクタハウジングに収容された端子金具とを備えている。ケース外へと通じる例えばケースの開口部とその開口部を挿通するコネクタハウジングとの間には、シール部材が配されており、ケース内の防水性が確保されている。

ところで、ケースの内部空間を完全に密閉状態としてしまうと、例えば通電時に基板が発熱した場合、ケースの内圧が上昇する可能性がある。このため、防水性が確保されたコネクタハウジング内にはケース内外に通じる貫通孔が設けられている。このような貫通孔は、ケース内の圧抜きに利用される他、ケース内の密閉性が保たれているかどうか、シール部材の組付け状態を確認するために、圧縮空気を送り込むための検査用の通気口としても利用されることも知られている。この通気口からケース内に圧縮空気を送り込み、ケース内を加圧状態とした上で、ケース外へのリークを検知することで、シール部材が適切に組み付けられているか否かが判断される。

特開２００４−３４２４８８号公報

ところで、このような通気口をコネクタハウジングに形成するには、例えば端子金具を圧入する端子装着孔を成形するのと同様に、成形金型にその抜き方向に沿って延びる抜きピンを備えれば、射出成形と同時に成形することができる。しかしながら、コネクタハウジングが例えばＬ字形に屈曲し、その内部に収容される端子金具もＬ字形のものがインサート成形される場合にあっては、コネクタハウジングの防水性を確保するために通気口も端子金具の延出方向に沿ったＬ字形に形成する必要がある。このＬ字形のような屈曲した通気口を成形するには、上記のようにＩ字形の通気口を成形する場合と異なり、成形金型の抜き方向を利用して抜きピンで引き抜くだけでは成形できず、通気口の成形が困難を極めていた。

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、端子金具の延出方向によらずに簡易な構成でコネクタハウジングを貫通する通気口を形成することが可能な機器用コネクタを提供することを目的とする。

本発明は、密閉型のケースを内外に貫通した状態に設けられる機器用コネクタであって、端子金具を保持した状態に成形された複数の一次成形体を組み合わせてなる中子と、この中子をインサートして成形されるコネクタハウジングと、を備え、前記一次成形体の互いに重なり合う合わせ面のうち、一方の合わせ面には前記端子金具の延出方向に沿って延びる溝部が形成され、他方の合わせ面と組み合わさることで前記ケースを貫通する通気口が構成されることに特徴を有する。

このような構成によれば、中子を複数の一次成形体を組み合わせて構成し、その一方の合わせ面上に端子金具の延出方向に沿って延びる溝部を形成し、その溝部の上部を他方の合わせ面で塞ぐことで、中子を貫通する通気口を容易に形成することができる。よって、従来の例えば、一次成形金型の抜き方向を利用して抜きピン等でＩ字形の通気口を成形する場合と異なり、たとえ端子金具がＬ字形やその他複雑に屈曲する形状であっても、その延出方向に沿った通気口を容易に形成できるのである。このような中子をインサートしてコネクタハウジングを成形した機器用コネクタが、密閉型のケースを内外に貫通した状態に設けられることで、上記通気口は、ケースを貫通する通気口となる。このような通気口は、例えばケース内の気密性を確認するために利用され、具体的には通気口から圧縮空気を送り込み、ケース内を加圧状態とした上でケース外へのリークを検知することで、ケース内の密閉性を確認することができる。

互いに重なり合う前記合わせ面のうち、一方の合わせ面には、前記溝部の延出方向に沿って延びる一対の凸条部が形成され、他方の合わせ面には、それぞれ前記凸条部に嵌合する凹条部が形成されており、前記凸条部及び前記凹条部は、前記溝部を挟んで前記溝部よりも前記一次成形体の外側面側に位置していることが望ましい。

このような構成によれば、複数の一次成形体を組み合わせて構成された中子をインサートしてコネクタハウジングを成形する際に、金型内に射出された溶融樹脂の射出圧が中子に作用して、各合わせ面間の隙間から流れ込んだ溶融樹脂が、溝部まで入り込むのを抑制することができる。これにより、コネクタハウジングを貫通する通気口を確実に形成することができる。即ち、溝部の両外側面側には、凸条部が設けられており、外側面側から侵入する溶融樹脂は凸条部によって遮られる。さらに、凸条部は凹条部に嵌合されるから、その合わせ面上に形成された凹凸形状により、合わせ面を伝って溝部に浸入する溶融樹脂の浸入経路の距離をかせぐことができ、より溶融樹脂が溝部に流れ込みにくい構成とすることができるのである。

本発明によれば、端子金具の延出方向によらずに簡易な構成でコネクタハウジングを貫通する通気口を形成することが可能な機器用コネクタを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るＥＣＵケースの平面図 図１のＡ−Ａ断面図 第１の一次成形体の平面図 第２の一次成形体の平面図 第１の一次成形体及び第２の一次成形体の正面図 同側面図 中子の平面図 同正面図 同側面図 アッパーケースを取り付けた状態のＥＣＵケースの平面図 Ｏリングの組付け状態を検査する工程を示した断面図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１１によって説明する。
本実施形態におけるコネクタは、図示しない回路基板を収容して電子制御ユニット（ＥＣＵ）を構成するＥＣＵケース１０に一体に設けられた複数のコネクタ部のうちの一つに適用される場合を例示するものであって、２つの一次成形体４０、５０を中子３０として、インサート成形によりその外周を覆うコネクタハウジング２１を含むケース本体１１を一体成形したものである。以下の説明において、図１の紙面手前側を上側として説明する。

ＥＣＵケース１０は、図１に示すように、矩形をなす枠状のケース本体１１と、それぞれケース本体１１の側壁１２を貫通した状態に一体に設けられた３つのコネクタ部１３、１４、２０とを備えている。ケース本体１１は、合成樹脂製であって、その四隅には上下方向に貫通する取付孔１５が設けられ、上面及び下面の双方には、環状のＯリング収容溝１６が形成されている。

コネクタ部１３、１４、２０のうち、本発明の機器用コネクタに相当するコネクタ部２０は、複数の端子金具３１を保持した中子３０と、この中子３０を覆い、ケース本体１１の側壁１２に連なるコネクタハウジング２１とから構成される。コネクタハウジング２１はケース本体１１と共に一体成形される合成樹脂製であって、図２に示すように、中子３０の外形に沿ったＬ字状をなしており、上方に向かって開口する筒状のフード部２２を備えている。フード部２２にその一端を包囲された複数の端子金具３１は所定の間隔に整列して配設されており、一端はフード部２２の奥壁２２Ａから上方に向かって突出し、他端はケース本体１１の側壁１２から内周側に突出し、その後下方に向かって屈曲した態様をなしている。コネクタ部２０内には、端子金具３１の延出方向に沿って延びる通気口２３が形成されている。この通気口２３は、その一端をフード部２２の奥壁２２Ａに、他端をケース本体１１の内周側へと開口させ、つまりはＥＣＵケース１０を内外に貫通する貫通孔であって、その孔径は圧縮空気を送ることが可能な大きさに設定されている。

続いて、中子３０を構成する一次成形体４０、５０について図３ないし図９を用いて詳しく説明する。なお、一次成形体４０、５０に関して、以下、図７の右側を前側、左側を後側、上下方向を幅方向として説明する。一次成形体は、それぞれ第１の一次成形体４０と第２の一次成形体５０とされ、第２の一次成形体５０の上方から第１の一次成形体４０を組み付けて上下方向に積層させることで一つの中子３０を構成する。詳しくは後述するが、この中子３０をインサートすることでコネクタハウジング２１及びそれと一体化したケース本体１１等が二次成形される。

まず、この２つの一次成形体４０、５０の共通構成を説明すると、合成樹脂製の本体部３２に導電金属製の端子金具３１をインサート成形により保持した態様をなしている。端子金具３１は、図６に示すように、その一端を本体部３２の後側上部から上方に向かって突出させ、本体部３２内で略直角に屈曲させた後、他端を本体部３２の前端から前方に向かって突出させ、その延出途中において下方に屈曲させており、複数回にわたって折り曲げられた形状をなしている。この端子金具３１は、互いに交わらないように幅方向に直列に整列した状態で、第１の一次成形体４０にいたっては７本、第２の一次成形体５０にいたっては６本が本体部３２に保持されている。

次に各一次成形体４０、５０の独自の構成について説明する。
まず、第１の一次成形体４０において、その本体部３２Ａの外周面のうち、第２の一次成形体５０に接する嵌合面は合わせ面４１とされている。合わせ面４１からは、図５及び図６に示すように、円柱状の嵌合凸部４２が互いの位置関係が略正方形をなすように４本突設されている。そして、合わせ面４１の幅方向略中央部には、後端から前端のやや手前の位置まで延出する２本の凹条部４３が並列して凹設されている。凹条部４３の後端は、図３に示す端子金具３１の突出する上面４４にまで達し、その断面は略方形をなしている。この凹条部４３は後述する第２の一次成形体５０の凸条部５６に嵌合可能とされている。

第２の一次成形体５０は、図４に示すように、第１の一次成形体４０と同様、組付け相手となる第１の一次成形体４０に接する嵌合面は合わせ面５１とされている。合わせ面５１の四方には、円柱状に刳り抜かれた嵌合凹部５２が凹設されている。この嵌合凹部５２と、組付け相手となる第１の一次成形体４０の嵌合凸部４２とが嵌合することで、第１の一次成形体４０と第２の一次成形体５０とを正規位置に組み付けることができる。

合わせ面５１の幅方向中央には端子金具３１の延出方向に沿って延びる溝部５３が形成されている。その後端は、端子金具３１の突出する上面５４上にまで達し、前端も端子金具３１を突出させる前面５５にまで達し、その断面は、略方形をなしている。この溝部５０の両側を挟むようにして、一対の凸条部５６が突設されている。その後端は溝部５３と同様に上面５４に達し、前端は凹条部４３に対応するように、前後方向において前面５５よりもやや手前に位置し、溝部５３に対して並列に形成されている。

このような２つの一次成形体４０、５０を互いに組み付けると、図７ないし図９に示す中子３０が構成される。凸条部５６に凹条部４３が嵌合し、合わせ面４１、５１同士が組み合わさると、溝部５３はその上部を第１の一次成形体４０の合わせ面４１によって塞がれることで、中子３０を端子金具３１の延出方向に沿って貫通する通気口２３が構成されることとなる。通気口２３は、中子３０の幅方向の側面である外側面３３側にそれぞれ凹条部４３と凸条部５６との嵌合部を有し、即ち、通気口２３は幅方向において、一対の凹条部４３及びそれに嵌合する凸条部５６に挟まれた態様をなしている。

続いて、本実施形態における作用について説明する。
まず、第１の一次成形体４０に第２の一次成形体５０を組み付けてなる中子３０を図示しない二次成形用の金型内に位置決めした状態で仕掛け、型閉じする。型閉じした状態ではコネクタハウジング２１やその他ケース本体１１といった、二次成形により成形されるＥＣＵケース１０の各部位に相当する成形用空間が金型内に保有された状態となる。その後、成形用空間へ溶融樹脂が充填されると、これに伴って、中子３０の外周面に射出圧が作用する。ここで、中子３０を構成する第１の一次成形体４０と第２の一次成形体５０の各合わせ面４１、５１との間には、成形誤差等により僅かな隙間が生じている。このため、合わせ面４１、５１の間には溶融樹脂が入り込む可能性があるが、溝部５３の両側には凸条部５６が配され、さらにこの凸条部５６に凹条部４３が嵌合するから、溝部５３に溶融樹脂が浸入して、二次成形により通気口２３が塞がれるのを阻止することができる。

このようにして、中子３０等をインサートして成形されたＥＣＵケース１０には、図示はしないが回路基板が収容され、各コネクタ部１３、１４、２０の端子金具と回路基板上の導電路とを接続する。その後、ケース本体１１のＯリング収容溝１６にＯリング１７を取り付けた上で、ＥＣＵケース１０の上方からアルミ製のアッパーケース１８を、同下方からアルミ製のロアケース１９を被せ、それぞれ取付孔１５にボルト締結することで、ＥＣＵケース１０に対して水密に、アッパーケース１８及びロアケース１９を取り付けることができる。

続いて、Ｏリング１７の組付け状態を確認するために、各コネクタ部１３、１４、２０に検査用カバー６０、６１、６２を装着し、圧縮空気を通気口２３を介して送り込む。ここで、検査用カバー６０、６１、６２を各コネクタ部１３、１４、２０に装着した状態では、圧縮空気を送り込む通気口２３以外はＥＣＵケース１０内は密閉された状態にある。Ｏリング１７が適切に組み付けられ、アッパーケース１８もしくはロアケース１９とＥＣＵケース１０との間がシールされていれば、ＥＣＵケース１０内が加圧されている状態が検知される。一方、Ｏリング１７が適切に組み付けられておらず、アッパーケース１８もしくはロアケース１９とＥＣＵケース１０との間が一箇所でもシールされていない場合には、ＥＣＵケース１０内は加圧状態とならず、ＥＣＵケース１０外への圧縮空気のリークが検知される。このようにしてＯリング１７のシール性試験を経た後に、ＥＣＵとして車両に搭載される。

以上説明したように、本実施形態によれば、中子３０を第１の一次成形体４０と第２の一次成形体５０を組み合わせて構成し、第２の一次成形体５０の合わせ面５１上に端子金具３１の延出方向に沿って延びる溝部５３を形成し、その溝部５３の上部を第１の一次成形体４０の合わせ面４１で塞ぐことで、中子３０を貫通する通気口２３を容易に成形することができる。よって、従来の例えば、一次成形金型の抜き方向を利用して抜きピン等でＩ字形の通気口を成形する場合と異なり、たとえ端子金具３０が本実施形態のように複数回屈曲した形状であっても、その延出方向に沿った通気口２３を容易に形成することができるのである。さらに、この通気口２３を有する中子３０をインサートしてコネクタハウジング２１及びこれと一体となったＥＣＵケース１０を成形することで、コネクタ部２０内にＥＣＵケース１０を内外に貫通する通気口２３を容易に形成することができる。

また、第２の一次形成体５０の合わせ面５１上には、溝部５３を挟んでその外側面３３側にそれぞれ凸条部５６が形成されているから、コネクタハウジング２１等を成形する二次成形時に溶融樹脂が溝部５３にまで流れ込むのを抑制することができる。詳しく説明すると、二次成形用の金型内に中子３０をセットし、インサート成形を行うと、金型内に射出された溶融樹脂の射出圧が中子３０に作用して、各合わせ面４１、５１間の隙間から溝部５３内にその溶融樹脂が流れ込む可能性がある。溝部５３に溶融樹脂が流れ込み、例えば溝部５３の大部分が溶融樹脂によって塞がれると、通気口２３としての機能を果たさない場合がある。このような成形不良の発生を防止するために、溶融樹脂が溝部５３にまで流れ込まないような構成とする必要がある。これに対して、本実施形態では、溝部５３の外側面３３側にそれぞれ凸条部５６を設けることで、外側面３３側から合わせ面４１、５１を伝って浸入してきた溶融樹脂を凸条部５６の凸形状により食い止めることができる。さらに、凸条部５６は第１の一次成形体４０の凹条部４３に嵌合されるから、その合わせ面４１、５１上に凹凸形状、所謂ラビリンス構造が形成されている。このラビリンス構造によって、合わせ面４１、５１を伝って溝部５３に浸入する溶融樹脂の浸入経路の距離をかせぐことができるから、より確実に溶融樹脂が溝部５３へと流れ込むのを抑制することができる。

＜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る。

（１）上記実施形態において、機器用コネクタはコネクタ部２０としてＥＣＵケース１０に一体に設けられていたが、これに限られず、コネクタはＥＣＵケースとは別体で成形されるものであってもよい。このような構成によれば、成形性に優れる。また、ＥＣＵケースに限らず、その他の密閉型のケースに適用されていてもよい。

（２）上記実施形態において、中子３０は第１の一次成形体４０と第２の一次成形体５０の２つを組み合わせて構成されていたが、これに限られず、例えば３つ以上の複数の一次成形体を組み合わせて中子が構成されていてもよい。

（３）上記実施形態において、凸条部５６は溝部５３と同じ側の第２の一次成形体５０の合わせ面５１上に形成され、凹条部４３は第１の一次成形体４０の合わせ面４１上に形成されていたが、これに限られず、例えば、溝部が形成された一方の合わせ面上に凹条部が形成され、他方の合わせ面上に凸条部が形成されていてもよい。いずれにしても溝部よりも一次成形体の外側面側に凸条部と凹条部との嵌合部が設けられていれば、二次成形時にその外側面側から流れ込む虞のある溶融樹脂が溝部に流れ込むのを抑制することができる。

１０…ＥＣＵケース
１１…ケース本体
１２…側壁
１３、１４、２０…コネクタ部
１５…取付孔
１６…Ｏリング収容溝
２１…コネクタハウジング
２２…フード部
２３…通気口
３０…中子
３１…端子金具
４０…第１の一次成形体
４１、５１…合わせ面
４３…凹条部
５０…第２の一次成形体
５３…溝部
５６…凸条部

Claims (2)

1. 密閉型のケースを内外に貫通した状態に設けられる機器用コネクタであって、
   端子金具を保持した状態に成形された複数の一次成形体を組み合わせてなる中子と、この中子をインサートして成形されるコネクタハウジングと、を備え、
   前記一次成形体の互いに重なり合う合わせ面のうち、一方の合わせ面には前記端子金具の延出方向に沿って延びる溝部が形成され、他方の合わせ面と組み合わさることで前記ケースを貫通する通気口が構成されることを特徴とする機器用コネクタ。
2. 互いに重なり合う前記合わせ面のうち、一方の合わせ面には、前記溝部の延出方向に沿って延びる一対の凸条部が形成され、他方の合わせ面には、それぞれ前記凸条部に嵌合する凹条部が形成されており、前記凸条部及び前記凹条部は、前記溝部を挟んで前記溝部よりも前記一次成形体の外側面側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の機器用コネクタ。

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