JP6798436B2 - 回路装置、回路装置の製造方法、およびコネクタ - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、回路装置、回路装置の製造方法、およびコネクタに関する。

回路基板と、この回路基板に固着されたコネクタとを備える回路装置の防水構造として、回路基板の全体と、コネクタにおいて回路基板に固着されている部分とがモールド樹脂によって覆われた構造が知られている。モールド樹脂は、回路基板とコネクタとを成形金型にセットし、その金型内に溶融状態の樹脂を充填することにより、成形される（特許文献１参照）。

特開２０１０−４０９９２号公報

成形の際には、コネクタハウジングを上下の成形金型によって強く挟み込むことで、コネクタハウジングと成形金型との間で樹脂の流れを断ち切り、溶融樹脂が金型外に漏れ出すことを規制している（以下、このように樹脂の流れを断ち切ることを、「樹脂の食い切り」というものとし、成形金型において樹脂の食い切りを行う部分を食い切り部という）。このとき、樹脂を確実に食い切ろうとして成形金型をコネクタハウジングに強く押し付けると、コネクタハウジングに変形が生じてしまうおそれがある。

本明細書によって開示される回路装置は、回路基板と、前記回路基板に固定されたコネクタと、前記回路基板と前記コネクタとを覆う樹脂部とを備えた回路装置であって、前記コネクタが、ハウジング本体と、前記ハウジング本体から突出する食い切り受部とを備え、前記食い切り受部が、前記ハウジング本体から外側に突出する突出部と、前記突出部から延び、先端に行くほど前記ハウジング本体に近づくように傾斜する傾斜壁とを備え、前記傾斜壁の一部が前記樹脂部に埋設されている。

また、本明細書によって開示される回路装置の製造方法は、回路基板と、前記回路基板に固定されたコネクタとを成形金型にセットするセット工程と、前記成形金型の内部に溶融樹脂を流し込んで硬化させることにより、前記回路基板と前記コネクタとを覆う樹脂部を形成する樹脂部形成工程とを含む回路装置の製造方法であって、前記成形金型が、前記コネクタを押圧することで前記コネクタとの間で前記成形金型の外部への樹脂の流れを断ち切る食い切り部を備えており、前記コネクタが、ハウジング本体と、前記ハウジング本体から突出する食い切り受部とを備え、前記食い切り受部が、前記ハウジング本体から外側に突出する突出部と、前記突出部から延び、前記ハウジング本体に近づくように撓み可能な可撓壁とを備え、前記樹脂部形成工程において前記食い切り部が前記可撓壁を押圧する。

上記の構成によれば、樹脂部をモールド成形する工程において、成形金型に設けられた食い切り部からの押圧力を、可撓壁（傾斜壁）によって受けるようにできるから、ハウジング本体の変形を抑制できる。

上記の構成において、前記ハウジング本体が、相手側コネクタを内部に収容可能な筒状のフード部を備え、前記食い切り受部が前記フード部から連なっていても構わない。

フード部は、内部が空洞となっているため、回路装置の設計の都合上、成形金型の食い切り部による押圧力を受ける部分がフード部となってしまう場合、変形が生じる可能性が高い。このような場合に、食い切り受部がフード部から連なる構成とすることにより、フード部の変形を抑制できる。

上記の構成において、前記食い切り受部が前記ハウジング本体の全周にわたって配置されていても構わない。
このような構成によれば、ハウジング本体の変形を確実に回避できる。

本明細書によって開示される回路装置、および回路装置の製造方法によれば、成形金型からの押圧力によるハウジング本体の変形を抑制できる。

実施形態のＥＣＵの平面図 図１のＡ−Ａ線断面図 実施形態のコネクタの斜視図 実施形態のコネクタの平面図 実施形態のコネクタの側面図 図４のＢ−Ｂ線断面図 実施形態において樹脂部を形成する様子を示す断面図

実施形態を、図１〜図７を参照しつつ説明する。本実施形態の回路装置は、電動ブレーキシステムにおいて車両のタイヤハウス内に配され、ブレーキングを制御するためのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１である。ＥＣＵ１は、図２に示すように、回路基板１０と、この回路基板１０に固定されるコネクタ２０と、モールド成形によって形成され、回路基板１０とコネクタ２０とを覆う合成樹脂製の樹脂部５０とを備えている。

回路基板１０は、絶縁材料からなる絶縁板の一面または両面に、プリント配線技術により導電路（図示せず）が形成されるとともに、電子部品（図示せず）が実装された周知の構成の部材である。

コネクタ２０は、図３に示すように、コネクタハウジング２１と、このコネクタハウジング２１を回路基板１０に固定するための２つの固定金具３１と、コネクタハウジング２１に組み付けられて回路基板１０上の導電路と接続される複数の端子金具４１とを備えている。

コネクタハウジング２１は、合成樹脂製であって、図３に示すように、ハウジング本体２２と、このハウジング本体２２から連なる食い切り受部２７とを備える。

ハウジング本体２２は、図６に示すように、端子保持壁２３と、この端子保持壁２３から連なるフード部２４と、同じく端子保持壁２３から連なる囲み壁部２５とを備える。

端子保持壁２３は、図６に示すように、端子金具４１を保持する略板状の部分であって、端子金具４１を圧入可能な複数の圧入孔２３Ｈを有している。フード部２４は、図６に示すように、端子保持壁２３の一面から延びる角筒状の部分であって、端子保持壁２３とは反対側に開口部２４Ａを有している。端子保持壁２３とフード部２４とで囲まれるコネクタハウジング２１の内部空間には、相手側コネクタを受け入れ可能となっている。

囲み壁部２５は、図６に示すように、端子保持壁２３からフード部２４とは反対方向に延びる角筒状の部分であって、回路基板１０に沿って配置される底壁２５Ａと、この底壁２５Ａと平行な天壁２５Ｂと、底壁２５Ａと天壁２５Ｂとを繋ぐ２つの側壁２５Ｃとで構成されている。２つの側壁２５Ｃのそれぞれは、図４に示すように、装着溝２６を有している。

食い切り受部２７は、図６に示すように、フード部２４から外側に向かって垂直に延びるフランジ部２８（突出部に該当）と、このフランジ部２８の延出端から垂直に延びる可撓壁２９とを備える。可撓壁２９は、フランジ部２８から端子保持壁２３に近接する方向（図６の左方向）に延びている。可撓壁２９は、樹脂部５０がモールド成形により形成される前の状態では、フード部２４に対して間隔を空けて、平行に配置されており、フランジ部２８と接続している端部を基端部２９Ａとし、その反対側の端部を自由端部２９Ｂとして、フード部２４に対して近接する方向に撓み可能となっている。食い切り受部２７は、フード部２４の全周にわたって配置されている。

２つの固定金具３１のそれぞれは、金属製の板材をプレス加工して形成された部材であり、図３に示すように、略矩形の本体部３２と、本体部３２の一辺から垂直に延びる板片状の取付部３３とを備えて、全体としてＬ字状をなしている。本体部３２の２つの側縁（取付部３３が接続している１辺と垂直な２辺）のそれぞれには、詳細には図示しないが、複数の係止片が配置されており、各装着溝２６の溝壁には、これら複数の係止片が係合する係合受部が配置されている。

図４に示すように、一方の固定金具３１は、一方の側壁２５Ｃに配された装着溝２６に収容され、他方の固定金具３１は、他方の側壁２５Ｃに配された装着溝２６に収容されている。各固定金具３１は、係止片が係合受部に係合することで、位置決め状態で保持される。

複数の端子金具４１のそれぞれは、金属製の細長い板材が屈曲された部材であって、図６に示すように、端子保持壁２３を貫通するタブ部４２と、タブ部４２の一端から略垂直に延びる中間部４３と、中間部の延出端からタブ部４２と反対方向に延びる基板接続部４４とにより構成されている。タブ部４２の先端部は、フード部２４の内部に配置されている。中間部４３と基板接続部４４とは、コネクタハウジング２１の外部に配置されている。

コネクタ２０が回路基板１０に対して組み付けられた状態では、図２に示すように、フード部２４において、食い切り受部２７が設けられている部分、および、これよりも開口部２４Ａ側の部分が、回路基板１０の端縁から外方（図２の右方）に突出され、残りの部分が、回路基板１０の一面に沿って配置された形態となっている。基板接続部４４は、回路基板１０に沿って配置され、導電路に対しリフロー半田付けにより電気的に接続されている。また、詳細には図示しないが、取付部３３は、回路基板１０に沿うように配され、回路基板１０に対しリフロー半田付けにより固着されている。

樹脂部５０は、図２に示すように、回路基板１０の全体と、コネクタ２０の大部分とを密着状態で被覆している。回路基板１０は、全体が樹脂部５０の内部に埋設されている。コネクタ２０は、開口部２４Ａに隣接する一部分が樹脂部５０から突出しており、残りの部分が樹脂部５０の内部に埋設されている。

上記のような構成のＥＣＵ１を製造する手順は、例えば以下のようである。

まず、コネクタハウジング２１に端子金具４１と固定金具３１とを組み付ける。
次に、リフローはんだ付けにより、コネクタ２０を回路基板１０に固定する。まず、回路基板１０の一面において半田付けが予定されている各部位に予め半田を塗布する。続いて、コネクタ２０を、回路基板１０の一面に載置する。このとき、フード部２４において、食い切り受部２７が設けられている部分、および、これよりも開口部２４Ａ側の部分が、回路基板１０の端縁から突出され、残りの部分が、回路基板１０の一面に沿って配置された形態とする。コネクタ２０が回路基板１０に載置された状態では、各端子金具４１の基板接続部４４が半田上に載せられ、各固定金具３１の取付部３３も同じく半田上に載せられる。次に、コネクタ２０を載せた回路基板１０を図示しないリフロー炉内に走行させ、半田を溶融させる。そののち半田が冷却固化されると、各端子金具４１の基板接続部４４が対応する導電路に固着されて導通がとられるとともに、各固定金具３１の取付部３３が回路基板１０に対して固着される。これにより、コネクタハウジング２１が回路基板１０に対して固定される。

次に、モールド成形により樹脂部５０を形成させる。モールド成形を行うための成形金型６０は、図７に示すように、上下方向に開閉可能な上型６１と下型６２とで構成されており、成形金型６０の内部には、樹脂部５０の形状に応じてキャビティ６３が形成されている。

コネクタ２０が固定された回路基板１０を、下型６２内に設置し、上型６１を上方から被せて成形金型６０を型閉じする（セット工程）。上型６１は上型食い切り部６１Ａ（食い切り部）を、下型６２は下型食い切り部６２Ａ（食い切り部）を、それぞれ備えており、上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａとが、可撓壁２９に全周にわたって当接した状態で、コネクタハウジング２１が上型６１と下型６２とにしっかりと挟み込まれる。可撓壁２９は、上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａとによって押圧され、フード部２４に向かって撓む。そして、可撓壁２９が復元しようとする力によって、上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａとが可撓壁２９に強く押し付けられた状態となる。このように上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａの接圧を、フード部２４が直接受けるのではなく、可撓壁２９によって受けるようになっているので、フード部２４の変形を抑制することができる。

次に、成形金型６０内に形成されたキャビティ６３に溶融樹脂を流し込む（樹脂部形成工程）。このとき、上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａとが可撓壁２９に強く押し付けられた状態となっていることによって、上型食い切り部６１Ａおよび下型食い切り部６２Ａと可撓壁２９との間で、成形金型６０の外部への樹脂の流れが断ち切られる（樹脂の食い切り）。
そして、成形金型６０内に樹脂が満たされたところで、樹脂を冷却硬化させる。これにより、樹脂部５０が形成される。

樹脂が硬化したところで、成形金型６０を上下方向に型開きし、完成したＥＣＵ１を金型から取り出す。上記の樹脂部形成工程において、上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａとで可撓壁２９が撓まされた状態で溶融樹脂が流し込まれ、硬化されるので、完成したＥＣＵ１においては、可撓壁２９が、基端部２９Ａよりも自由端部２９Ｂの方がフード部２４に近づくように傾いた状態となり、傾斜壁を構成している。そして、自由端部２９Ｂが樹脂部５０に埋設されており、基端部２９Ａを含む残りの部分（成形の際に上型食い切り部６１Ａおよび下型食い切り部６２Ａが当接していた部分）が樹脂部５０から外部に露出されている。

以上のように本実施形態のＥＣＵ１は、回路基板１０と、回路基板１０に固定されたコネクタ２０と、回路基板１０とコネクタ２０とを覆う樹脂部５０とを備えている。コネクタ２０は、ハウジング本体２２と、ハウジング本体２２から突出する食い切り受部２７とを備えている。食い切り受部２７は、ハウジング本体２２から外側に突出するフランジ部２８と、フランジ部２８から延び、先端に行くほどハウジング本体２２に近づくように傾斜する可撓壁２９とを備え、可撓壁２９の一部が樹脂部５０に埋設されている。

また、本実施形態のＥＣＵ１の製造方法は、回路基板１０と、回路基板１０に固定されたコネクタ２０とを成形金型６０にセットするセット工程と、成形金型６０の内部に溶融樹脂を流し込んで硬化させる樹脂部形成工程とを含む。成形金型６０は、コネクタ２０を押圧することでコネクタ２０との間で成形金型６０の外部への樹脂の流れを断ち切る上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａとを備えている。コネクタ２０は、ハウジング本体２２と、ハウジング本体２２から突出する食い切り受部２７とを備え、食い切り受部２７が、ハウジング本体２２から外側に突出するフランジ部２８と、フランジ部２８から延び、ハウジング本体２２に近づくように撓み可能な可撓壁２９とを備えている。そして、樹脂部形成工程において、上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａとが可撓壁２９を押圧する。

上記の構成によれば、樹脂部５０をモールド成形する工程において、成形金型６０に設けられた上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａからの押圧力を、可撓壁２９によって受けるようにできるから、ハウジング本体２２の変形を回避できる。

また、ハウジング本体２２が、相手側コネクタを内部に収容可能な筒状のフード部２４を備え、食い切り受部２７がフード部２４から連なっている。

フード部２４は、内部が空洞となっているため、上型食い切り部６１Ａと下型食い切り部６２Ａによる押圧力を直接に受けると変形してしまうおそれがある。本実施形態では、食い切り受部２７がフード部から連なる構成となっているので、フード部２４の変形を抑制できる。

さらに、食い切り受部２７がハウジング本体２２の全周にわたって配置されているから、ハウジング本体２２の変形を確実に回避できる。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、可撓壁２９が、フランジ部２８から端子保持壁２３に近接する方向（図２の左方向）に延びていたが、可撓壁が、フランジ部２８からフード部２４の開口部２４Ａに近接する方向（図２の右方向）に延びていても構わない。

（２）上記実施形態では、食い切り受部２７がフード部２４から延びていたが、食い切り受部は、ハウジング本体２２においてフード部２４とは異なる部分から連なっていても構わない。

（３）上記実施形態では、食い切り受部２７がハウジング本体２２の全周にわたって配置されていたが、食い切り受部がハウジング本体２２の一部にのみ配置されていても、ハウジング本体２２の変形を抑制する一定の効果が奏される。

１…ＥＣＵ（回路装置）
１０…回路基板
２０…コネクタ
２２…ハウジング本体
２４…フード部
２７…食い切り受部
２８…フランジ部（突出部）
２９…可撓壁（傾斜壁）
５０…樹脂部
６０…成形金型
６１Ａ…上型食い切り部（食い切り部）
６２Ａ…下型食い切り部（食い切り部）

Claims (5)

1. 回路基板と、前記回路基板に固定されたコネクタと、前記回路基板と前記コネクタとを覆う樹脂部とを備えた回路装置であって、
   前記コネクタが、ハウジング本体と、前記ハウジング本体から突出する食い切り受部とを備え、
   前記食い切り受部が、前記ハウジング本体から外側に突出する突出部と、前記突出部から延び、先端に行くほど前記ハウジング本体に近づくように傾斜する傾斜壁とを備え、前記傾斜壁の一部が前記樹脂部に埋設されている、回路装置。
2. 前記ハウジング本体が、相手側コネクタを内部に収容可能な筒状のフード部を備え、
   前記食い切り受部が前記フード部から連なっている、請求項１に記載の回路装置。
3. 前記食い切り受部が前記ハウジング本体の全周にわたって配置されている、請求項１または請求項２に記載の回路装置。
4. 回路基板と、前記回路基板に固定されたコネクタとを成形金型にセットするセット工程と、
   前記成形金型の内部に溶融樹脂を流し込んで硬化させることにより、前記回路基板と前記コネクタとを覆う樹脂部を形成する樹脂部形成工程とを含む回路装置の製造方法であって、
   前記成形金型が、前記コネクタを押圧することで前記コネクタとの間で前記成形金型の外部への樹脂の流れを断ち切る食い切り部を備えており、
   前記コネクタが、ハウジング本体と、前記ハウジング本体から突出する食い切り受部とを備え、
   前記食い切り受部が、前記ハウジング本体から外側に突出する突出部と、前記突出部から延び、前記ハウジング本体に近づくように撓み可能な可撓壁とを備え、
   前記樹脂部形成工程において前記食い切り部が前記可撓壁を押圧する、回路装置の製造方法。
5. 端子金具を保持する端子保持壁と、前記端子保持壁の一面から延びる筒状のフード部とを備えるハウジング本体と、前記ハウジング本体から突出する食い切り受部とを備え、
   前記食い切り受部が、前記ハウジング本体の全周にわたって配置されており、
   前記食い切り受部が、前記フード部から外側に突出する突出部と、前記突出部から延び、先端に行くほど前記ハウジング本体に近づくように傾斜可能な可撓壁とを備え、
   前記可撓壁が、前記突出部から前記端子保持壁に近接する方向に延びている、コネクタ。

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