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JP2015038819A - 電気コネクタ - Google Patents

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遠藤　隆吉
Ryukichi Endo
隆吉 遠藤
八木　境
Sakai Yagi
境 八木
修治 唐野
Shuji Tono
修治 唐野
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Abstract

【課題】ポッティング樹脂の充填作業中に気泡が発生し難く、ポッティング樹脂のシール機能に優れた電気コネクタを提供する。
【解決手段】電気コネクタ１０は、絶縁性樹脂で形成された開口部１１ａを有する箱体状のハウジング１１と、ハウジング１１の底板部１１ｂを貫通し先端部１２ａをハウジング１１内に突出させた状態で配置された複数の導電端子１２と、導電端子１１の周囲の底板部１１ｂに当該底板部１１ｂの上面１１ｃより凹んだ状態に設けられた樹脂充填用凹部１３と、樹脂充填用凹部１３に充填して硬化させたポッティング樹脂１４と、を備え、ハウジング１１内の樹脂充填用凹部１３の上縁部１３ａに沿って樹脂充填用凹部１３の内底面１３ｂに向かって下り勾配をなす樹脂誘導用の傾斜面１５が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、絶縁材料で形成されたハウジングに導電材料で形成された導電端子が配置された構造を有する電気コネクタに関する。
本願発明に関連する従来の電気コネクタとして、例えば、図１０，図１１に示す電気コネクタ８０がある。電気コネクタ８０は、開口部８１ａを有する箱体状のハウジング８１と、ハウジング８１の底板部８１ｂを貫通し先端部８２ａを前記ハウジング８１内に突出させた状態で配置された複数の導電端子８２と、ハウジング８１内の導電端子８２の周囲の底板部８１ｂに当該底板部８１ｂの上面８１ｃより凹んだ状態に形成された樹脂充填用凹部８３と、樹脂充填用凹部８３に充填して硬化させたポッティング樹脂８４と、を備えている。
図１０，図１１に示す電気コネクタ８０において、樹脂充填用凹部８３内のポッティング樹脂８４は、図１２〜図１５に示すような工程により充填される。即ち、図１２，図１３に示すように、ポッティング樹脂注入用のディスペンサ９０を構成する樹脂吐出管９１の先端部９２が、ハウジング８１の開口部８１ａから樹脂充填用凹部８３内へ差し込まれた後、図１５に示すように、粘性液体状をした硬化前ポッティング樹脂８４ａが樹脂吐出管９１の樹脂吐出口９３から樹脂充填用凹部８３内へ注入される。
樹脂充填用凹部８３へのポッティング樹脂８４ａの注入が完了すると、ディスペンサ９０をハウジング８１から離脱させ、樹脂充填用凹部８３内の硬化前ポッティング樹脂８４ａを硬化させることによって固体状のポッティング樹脂８４が形成される。
また、本願発明に関連する従来のコネクタとして、例えば、特許文献１記載の「コネクタ」がある。特許文献１記載の「コネクタ」は、フード部を有する合成樹脂製のコネクタハウジングとフード部の奥壁から突出するタブ部を有する端子金具とを備え、コネクタハウジングの奥壁に陥没状に形成された凹部に樹脂材が注入された構造を有している。
また、特許文献１記載の「コネクタ」においては、コネクタハウジングを成型後、金型を型開きするときのコネクタハウジングからの型抜きを容易化するため、凹部内の内壁面の傾斜角度が５度〜１０度程度に設定されている。さらに、特許文献１記載の「コネクタ」においては、ポッティング材を凹部に注入するときの注入ノズルの挿入スペースを広くするため、凹部は開口縁が広くなった、すり鉢状を成している。
特開２０１１−４４２５３号公報
前述したように、図１０，図１１に示す電気コネクタ８０の製造工程における、樹脂充填用凹部８３へのポッティング樹脂８４ａの充填作業は、硬化前ポッティング樹脂８４ａ中に気泡が発生しないようにする必要があるため、図１４に示すように、ディスペンサ９０の樹脂吐出管９１の樹脂吐出口９３を内底面８３ａに近づけた状態（例えば、内底面８３ｂから樹脂吐出口９３まで０．５ｍｍ程度離れた状態）でポッティング樹脂８４ａが注入される。
しかしながら、前述した状態でポッティング樹脂８４ａを必要分量（例えば、内底面８３ｂから２〜５ｍｍ程度の高さまで）充填すると、図１４に示すように、樹脂吐出管９１の樹脂吐出口９３が硬化前のポッティング樹脂８４ａ中に埋没してしまう。
従って、ポッティング樹脂８４ａを充填した後、樹脂吐出管９１を引き上げると、樹脂吐出管９１の周囲を取り囲んでいたポッティング樹脂８４ａが、樹脂吐出管９１が位置していた部分に流れ込み、これによってポッティング樹脂８４ａが掻き回されることとなり、硬化前のポッティング樹脂８４ａ中に気泡が発生することがある。また、ポッティング樹脂８４ａを充填した後、樹脂吐出管９１を引き上げる際に、樹脂吐出管９１に付着したポッティング樹脂８４ａが落下して気泡が発生する可能性もある。
そこで、前述した不具合を防止するため、図１３に示すように、ディスペンサ９０の樹脂吐出管９１の樹脂吐出口９３を、樹脂充填用凹部８３内の比較的高い位置（例えば、内底面８３ａから樹脂吐出口９３まで３ｍｍ以上離れた位置）に配置し、その位置からポッティング樹脂８４を充填する作業が行われことがある。
ところが、前述した図１３に示す状態で充填作業を行った場合、ディスペンサ９０の樹脂吐出管９１の樹脂吐出口９３から樹脂充填用凹部８３の内底面８３ａ（底板部８１ｂの上面）までに距離があるため、樹脂吐出口９３から樹脂充填用凹部８３内にポッティング樹脂８４ａを注入すると、図１５に示すように、落下したポッティング樹脂８４ａが内底面８３ａに衝突して跳ね上がったり、飛散したりして、空気を巻き込み、ポッティング樹脂８４ａ中に気泡８５が生じることが多い。
このように、ディスペンサ９０による充填作業中、硬化前のポッティング樹脂８４ａ中に生じた気泡８５の大部分は、図１１に示すように、硬化した後のポッティング樹脂８４中に残存した状態となるため、ポッティング樹脂８４によるシール機能を低下させる要因となっている。特に、ポッティング樹脂８４の厚みが薄い場合、ポッティング樹脂８４中に残存する複数の気泡８５同士が繋がって連通した状態となり、シール機能が著しく低下する可能性が高い。
一方、特許文献１には、コネクタハウジングの奥壁に陥没状に形成された凹部内の内壁面を５度〜１０度程度に傾斜させる旨の記載がなされているが、この傾斜は、コネクタハウジングを成型後、金型を型開きするときのコネクタハウジングからの型抜きを容易化するためのものであり、当該凹部にポッティング材を注入するときの気泡発生を防止する機能はない。
また、特許文献１には、前記凹部は開口縁が広くなったすり鉢状を成す旨の記載もあるが、これは、ポッティング材を凹部に注入するときの注入ノズルの挿入スペースを広くするためのものであり、当該凹部にポッティング材を注入するときの気泡発生を防止する機能はない。
さらに、特許文献１には、ポッティング材を凹部に注入するときの気泡発生を防止することについて何ら記載されていないだけでなく、ポッティング材を凹部に注入するときに気泡が発生する可能性があることも全く記載されていない。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ポッティング樹脂の充填作業中に気泡が発生し難く、ポッティング樹脂のシール機能に優れた電気コネクタを提供することにある。
本発明の電気コネクタは、開口部を有する箱体状のハウジングと、前記ハウジングの底板部を貫通し先端部を前記ハウジング内に突出させた状態で配置された導電端子と、前記導電端子の周囲の前記底板部に当該底板部の上面より凹んだ状態に設けられた樹脂充填用凹部と、前記樹脂充填用凹部に充填して硬化させたポッティング樹脂と、を備えた電気コネクタにおいて、前記樹脂充填用凹部の上縁部に沿って前記樹脂充填用凹部の内底面に向かって下り勾配をなす樹脂誘導用の傾斜面を設けたことを特徴とする。
このような構成とすれば、樹脂充填用凹部にポッティング樹脂を充填するとき、ディスペンサの樹脂吐出口から樹脂誘導用の傾斜面に向かってポッティング樹脂を注入することが可能となるため、注入されたポッティング樹脂は傾斜面に接触した後、跳ねたり、飛散したりすることなく、下り勾配に沿って静かに下方へ流動し、樹脂充填用凹部内に充填されていく。従って、ポッティング樹脂の充填作業中に気泡が発生し難く、硬化後のポッティング樹脂は優れたシール機能を発揮する。
また、前記傾斜面の傾斜角度は２５度〜５０度とすることが望ましい。なお、前記傾斜角度とは、前記ハウジングを樹脂充填状態にセットしたとき、鉛直方向の仮想線と前記傾斜面とが成す鋭角側の角度をいう。
このような構成とすれば、電気コネクタの製造工程で使用されるポッティング樹脂を前記傾斜面に沿って円滑に流動させることができるので、充填作業中の気泡発生を確実に防止することができる。
さらに、前記傾斜面の上縁部と下縁部との水平間隔が、前記樹脂充填用凹部にポッティング樹脂を注入するディスペンサの樹脂吐出口の口径より大であることが望ましい。なお、前記水平間隔とは、前記ハウジングを樹脂充填状態にセットしたとき、鉛直方向の仮想線と直交する仮想水平面に投影された前記傾斜面における上縁部と下縁部との間の距離をいう。
このような構成とすれば、ディスペンサの樹脂吐出口から鉛直下方に落下するポッティング樹脂の全てが前記傾斜面に当接し、当該傾斜面に沿って円滑に流動するので、充填作業中の気泡発生防止に有効である。
本発明により、ポッティング樹脂の充填作業中に気泡が発生し難く、ポッティング樹脂のシール機能に優れた電気コネクタを提供することができる。
本発明の実施形態である電気コネクタを示す平面図である。 図１中のＡ−Ａ線における断面図である。 図２中の矢線Ｂで示す領域の拡大図である。 図１に示す電気コネクタにポッティング樹脂を注入するためのディスペンサをセットした状態を示す平面図である。 図４中のＣ−Ｃ線における断面図である。 図５中の矢線Ｄで示す領域の拡大図である。 図５に示す電気コネクタにおいてディスペンサからポッティング樹脂を注入している状態を示す拡大断面図である。 図５に示す電気コネクタにおいてディスペンサからポッティング樹脂を注入し始めた状態を示す拡大断面図である。 図５に示す電気コネクタにおいてディスペンサからポッティング樹脂を注入している状態を示す拡大断面図である。 従来の電気コネクタを示す平面図である。 図１０中のＥ−Ｅ線における断面図である。 図１０に示す電気コネクタにポッティング樹脂を注入するためのディスペンサをセットした状態を示す平面図である。 図１２中のＦ−Ｆ線における断面図である。 図１２に示す電気コネクタにおいてディスペンサからポッティング樹脂を注入している状態を示す断面図である。 図１３中の矢線Ｇで示す領域においてポッティング樹脂が注入されている状態を示す拡大図である。
以下、図１〜図７に基づいて、本発明の実施形態である電気コネクタ１０について説明する。図１〜図３に示すように、本実施形態の電気コネクタ１０は、絶縁性樹脂で形成された開口部１１ａを有する箱体状のハウジング１１と、ハウジング１１の底板部１１ｂを貫通し先端部１２ａをハウジング１１内に突出させた状態で配置された複数の導電端子１２と、導電端子１２の周囲の底板部１１ｂに当該底板部１１ｂの上面１１ｃより凹んだ状態に設けられた樹脂充填用凹部１３と、樹脂充填用凹部１３に充填して硬化させたポッティング樹脂１４と、を備えている。また、ハウジング１１内の樹脂充填用凹部１３の上縁部１３ａに沿って樹脂充填用凹部１３の内底面１３ｂに向かって下り勾配をなす樹脂誘導用の傾斜面１５が設けられている。
図３に示すように、傾斜面１５の傾斜角度Ｘは２５度であるが、これに限定するものではなく、２５〜５０度の範囲で変更可能である。なお、傾斜面１５の傾斜角度Ｘとは、ハウジング１１を樹脂充填状態にセットしたとき、鉛直方向の仮想線Ｖと傾斜面１５とが成す鋭角側の角度をいう。
また、後述する図６に示すように、傾斜面１５の上縁部１５ａと下縁部１５ｂとの水平間隔Ｓは、樹脂充填用凹部１３に硬化前ポッティング樹脂１４ａを注入するディスペンサ３０の樹脂吐出管３１の樹脂吐出口３２の口径３２ａより大である。ここで、水平間隔Ｓとは、ハウジング１１を樹脂充填状態にセットしたとき、鉛直方向の仮想線Ｖと直交する仮想水平面Ｈに投影された傾斜面１５における上縁部１５ａと下縁部１５ｂとの間の距離をいう。なお、本実施形態では、傾斜面１５の上縁部１５ａは樹脂充填用凹部１３の上縁部１３ａより少し下方に位置している。
図１〜図３に示す電気コネクタ１０において、樹脂充填用凹部１３内のポッティング樹脂１４は、図４〜図７に示すような工程により充填される。即ち、図４，図５に示すように、ポッティング樹脂注入用のディスペンサ３０を構成する樹脂吐出管３１の先端部３３が、ハウジング１１の開口部１１ａから樹脂充填用凹部１３内へ差し込まれ、先端部３３の一部が傾斜面１５に当接した状態に保持される。この後、図７に示すように、粘性液体状の硬化前ポッティング樹脂１４ａは、樹脂吐出管３１の樹脂吐出口３２から樹脂充填用凹部１３内への注入が開始され、ディスペンサ３０は傾斜面１５に沿って水平移動しながら硬化前ポッティング樹脂１４ａの注入を行う。
図８に示すように、ディスペンサ３０の樹脂吐出管３１の樹脂吐出口３２から吐出された硬化前のポッティング樹脂１４ａは、傾斜面１５に近い部分に位置する樹脂が傾斜面１５に付着する。硬化前のポッティング樹脂１４ａ（粘度３〜１０Ｐａ・ｓ）は、樹脂の粘度により、傾斜面１５から遠い部分に位置する樹脂が傾斜面１５の上縁部１５ａ側に引っぱられ、傾斜面１５の下縁部１５ｂ寄りの部分に当接しない。さらに、ポッティング樹脂１４ａが充填されると、図９に示すように、樹脂は傾斜面１５に沿って流動し、傾斜面１５の下縁部１５ｂ寄りの部分に到達する。
ディスペンサ３０を水平移動させながら、硬化前ポッティング樹脂１４ａを樹脂充填用凹部１３内に注入することにより、硬化前ポッティング樹脂１４ａの注入量を均一にすることができる。また、ディスペンサ３０による注入を一旦停止して、ディスペンサ３０を上昇させて、他の傾斜面１５の位置に移動した後、再びディスペンサ３０の先端部３３を樹脂充填用凹部１３に差し込み、傾斜面１５に沿って水平移動しながら硬化前ポッティング樹脂１４ａを注入することができる。なお、ディスペンサ３０の先端部３３を差し込む位置については、電気コネクタ１０の樹脂充填用凹部１３の形状により任意に選定することができる。
図６，図７に示すように、ディスペンサ３０の樹脂吐出管３１の樹脂吐出口３２から樹脂誘導用の傾斜面１５に向かって硬化前ポッティング樹脂１４ａを注入すると、注入された硬化前ポッティング樹脂１４ａは傾斜面１５に接触した後、跳ねたり、飛散したりすることなく、傾斜面１５の下り勾配に沿って静かに下方へ流動し、樹脂充填用凹部内１３に静かに充填されていく。従って、硬化前ポッティング樹脂１４ａの充填作業中に気泡が発生し難く、硬化後のポッティング樹脂１４は優れたシール機能を発揮する。
また、本実施形態の電気コネクタ１０において、傾斜面１５の傾斜角度を２５度に設定したところ、電気コネクタ１０のポッティング樹脂１４となる硬化前ポッティング樹脂１４ａを傾斜面１５に沿って円滑に流動させることができ、充填作業中の気泡発生を確実に防止することができた。
さらに、図６に示すように、傾斜面１５の上縁部１５ａと下縁部１５ｂとの水平間隔Ｓが、樹脂吐出管３１の樹脂吐出口３２の口径３２ａより大であるため、図７に示すように、樹脂吐出口３２から鉛直下方に落下する硬化前ポッティング樹脂１４ａの全てが傾斜面１５に当接し、当該傾斜面１５に沿って円滑に流動するので、充填作業中の気泡発生防止に有効である。
樹脂充填用凹部１３への硬化前ポッティング樹脂１４ａの注入が完了すると、ディスペンサ３０をハウジング１１から離脱させ、樹脂充填用凹部１３内の硬化前ポッティング樹脂１４ａを硬化させて、図２，図３に示すように、固体状のポッティング樹脂１４が形成される。硬化後のポッティング樹脂１４中には、気泡が殆ど存在しないので、優れたシール機能を発揮する。
なお、前述した電気コネクタ１０は、本発明の電気コネクタの一例を示すものであり、本発明の電気コネクタは電気コネクタ１０に限定されない。
本発明の電気コネクタは、自動車に装備される電気配線の構成部材あるいは各種電子・電気機器類の構成部品として、自動車産業や電気・電子機器産業などの分野において広く利用することができる。
１０ 電気コネクタ
１１ ハウジング
１１ａ 開口部
１１ｂ 底板部
１１ｃ 上面
１２ 導電端子
１２ａ 先端部
１３ 樹脂充填用凹部
１３ａ 上縁部
１３ｂ 内底面
１４ ポッティング樹脂
１４ａ 硬化前ポッティング樹脂
１５ 傾斜面
１５ａ 上縁部
１５ｂ 下縁部
３０ ディスペンサ
３１ 樹脂吐出管
３２ 樹脂吐出口
３２ａ 口径
３３ 先端部
Ｈ 仮想平面
Ｓ 水平間隔
Ｖ 仮想線
Ｘ 傾斜角度
本発明の電気コネクタは、開口部を有する箱体状のハウジングと、前記ハウジングの底板部を貫通し先端部を前記ハウジング内に突出させた状態で配置された導電端子と、前記導電端子の周囲の前記底板部に当該底板部の上面より凹んだ状態に設けられた樹脂充填用凹部と、前記樹脂充填用凹部に充填して硬化させたポッティング樹脂と、を備えた電気コネクタにおいて、前記樹脂充填用凹部の上縁部に沿って前記樹脂充填用凹部の内底面に向かって下り勾配をなす樹脂誘導用の傾斜面を設け、前記ポッティング樹脂の硬化前の粘度が３〜１０Ｐａ・ｓであることを特徴とする。

Claims (3)

  1. 開口部を有する箱体状のハウジングと、前記ハウジングの底板部を貫通し先端部を前記ハウジング内に突出させた状態で配置された導電端子と、前記導電端子の周囲の前記底板部に当該底板部の上面より凹んだ状態に設けられた樹脂充填用凹部と、前記樹脂充填用凹部に充填して硬化させたポッティング樹脂と、を備えた電気コネクタにおいて、前記樹脂充填用凹部の上縁部に沿って前記樹脂充填用凹部の内底面に向かって下り勾配をなす樹脂誘導用の傾斜面を設けたことを特徴とする電気コネクタ。
  2. 前記傾斜面の傾斜角度が２５度〜５０度である請求項１記載の電気コネクタ。
  3. 前記傾斜面の上縁部と下縁部との水平間隔が、前記樹脂充填用凹部にポッティング樹脂を注入するディスペンサの樹脂吐出口の口径より大である請求項１または２記載の電気コネクタ。
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