JP5883245B2 - 自動変速機用コネクタ装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の電気的な接続を行う自動変速機用コネクタ装置とその製造方法に関するものであり、特に自動変速機の内外を区画する変速機隔壁を貫通した状態で配置される樹脂製のコネクタケースに関する。

〔従来技術〕
自動変速機の内部には、電気機能部品（電磁弁、センサ類、電子制御装置など）が搭載されている。そのため、自動変速機は、自動変速機の内外を電気的に接続するための手段として自動変速機用コネクタ装置を搭載している（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の自動変速機用コネクタ装置を図３を参照して説明する。なお、従来技術に用いる符号は、後述する「発明を実施するための形態」および「実施例」と同一機能物に同一符号を付したものである。

図３に示す自動変速機用コネクタ装置１は、
・変速機隔壁を貫通した状態で配置される絶縁性で樹脂製のコネクタケース３と、
・このコネクタケース３内に設けられて自動変速機の内外を電気的に導通する導電性で金属製のターミナル端子４と、
を備えて構成される。

〔従来技術の問題点〕
コネクタケース３を成形型で樹脂成形すると、ゲート位置（溶融樹脂の注入口）の反対側にウェルド（樹脂の合わせ目）が発生する。
このウェルドは、溶融樹脂流れの遅れによってゲート位置の反対側に形成されるものであるため、ゲート位置をどの位置に設けても形成されてしまう。
特に、ゲート位置を内側配置部６（コネクタケース３において自動変速機の内部に配置される部位）に設ける場合には、溶融樹脂流れの遅れから外側露出部５（コネクタケース３において自動変速機の外部に露出配置される部位）に明確なウェルドが発生してしまう。

ウェルドが形成された樹脂成形品は、冷熱サイクル等の負荷が繰り返して加えられると、ウェルド位置でクラックが発生する可能性がある。
このため、コネクタケース３に冷熱サイクル等の負荷が繰り返して加えられることで、コネクタケース３のウェルドにクラックが生じる可能性がある。すると、クラックによってシール部７（コネクタケース３において自動変速機の内外をシールする部位）にシール破壊が生じる不具合が発生する。

特開平０９−１６１８６６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタケースのシール部および外側露出部においてウェルドに起因するシール破壊を防止できる自動変速機用コネクタ装置およびその製造方法の提供にある。

〔請求項１および請求項５の手段〕
請求項１の自動変速機用コネクタ装置および請求項５の製造方法では、コネクタケース成形用の成形型に樹脂を流し入れるゲート位置が、コネクタケースの内側配置部に設けられる。さらに、ゲート位置とシール部の間の内側配置部に径方向の厚みが薄い（流動抵抗の大きい）環状の薄肉部が設けられるとともに、「ゲート位置」あるいは「薄肉部と前記ゲート位置の間」に径方向の厚みが薄肉部より厚い（流動抵抗が小さい）環状の第１肉厚部が設けられる。

これにより、ゲート位置から注入された溶融樹脂は、環状を成す薄肉部が大きな流動抵抗として作用することと、環状を成す第１肉厚部の流動抵抗が小さいことにより、先ず流動抵抗の小さい第１肉厚部を環状に充填する。
続いて、第１肉厚部を充填した溶融樹脂（環状充填された樹脂）は、流動抵抗の大きい薄肉部を通過して流れ、第１肉厚部における環状状態を維持したままシール部および外側露出部を充填する。

このように、溶融樹脂が環状状態を保ったままシール部および外側露出部を充填するため、シール部および外側露出部ではウェルドが形成され難くなる。
これにより、コネクタケースに冷熱サイクル等の負荷が繰り返して加えられても、シール部および外側露出部にクラックが生じる不具合を回避することができ、ウェルドに起因するシール破壊を防止し、自動変速機用コネクタ装置の信頼性を高めることができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２の内側配置部は、薄肉部とシール部との間に環状の第２肉厚部を設けたものである。
この第２肉厚部を設けたことで、薄肉部を通過した溶融樹脂を、流動抵抗の小さい第２肉厚部で環状に流すため、シール部および外側露出部へ向かって流れる樹脂を、第２肉厚部においてより環状に整えることができる。
このため、シール部および外側露出部においてウェルドをさらに形成し難くすることができ、自動変速機用コネクタ装置の信頼性をさらに高めることができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３のコネクタケースのうち少なくとも薄肉部は、コネクタケースの少なくとも一部をモールドする２次成形樹脂に覆われる。
薄肉部を２次成形樹脂で覆ってモールドすることで、薄肉部の強度低下を防ぐことができる。このため、２次成型後の強度不足を懸念することなく薄肉部を設けることができ、ウェルド位置の最適化を図ることができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の２次成形樹脂は、コネクタケースと同一の樹脂材料によって設けられる。
これにより、コネクタケースと２次成形樹脂との一体性を高めることができ、長期に亘って冷熱サイクル等の負荷が加えられても熱膨張差による隙間の発生が抑えられるため、自動変速機用コネクタ装置の信頼性を高めることができる。

（ａ）コネクタケースの断面図、（ｂ）内側配置部の要部断面図である（実施例）。 自動変速機用コネクタ装置の搭載例を示す自動変速機の要部断面図である（実施例）。 自動変速機用コネクタ装置の断面図である（従来例）。

図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
自動変速機用コネクタ装置１は、
・自動変速機の内外を区画する変速機隔壁２を貫通した状態で配置される絶縁性で樹脂製のコネクタケース３と、
・このコネクタケース３内に設けられて自動変速機の内外を電気的に導通する導電性のターミナル端子４と、
を具備する。

ここで、コネクタケース３のうち、
自動変速機の外部に露出配置される部位を外側露出部５、
自動変速機の内部に配置される筒部を内側配置部６、
外側露出部５と内側配置部６の間に設けられて自動変速機の内外をシールする部位をシール部７、
と定義する。

コネクタケース３は、成形時に成形型の内部に樹脂を流し入れるゲート位置Ａが略筒状を呈する内側配置部６に設けられる。
さらに、内側配置部６は、
・ゲート位置Ａとシール部７の間に径方向の厚みが薄い（流動抵抗の大きい）環状の薄肉部α（溶融樹脂に対して環状の絞りとして機能する部分）を備え、
・「ゲート位置」あるいは「薄肉部と前記ゲート位置の間」に径方向の厚みが薄肉部αより厚い（流動抵抗が小さい）環状の第１肉厚部β（溶融樹脂を環状方向へ積極的に流れ易くした部分）を備え、
・薄肉部αとシール部７の間に径方向の厚みが薄肉部αより厚い（流動抵抗が小さい）環状の第２肉厚部γ（溶融樹脂を環状方向へ積極的に流れ易くした部分）を備えるものである。
なお、第２肉厚部γは、有る方が好ましいものであるが、無くても良い。

以下において本発明の具体例（実施例）を、図面を参照して説明する。以下の実施例は具体的な一例を示すものであって、本発明が実施例に限定されないことはいうまでもない。なお、以下の実施例において、上記「発明を実施するための形態」と同一符号は関連物を示すものである。

図１、図２を参照して自動変速機用コネクタ装置１の具体例を説明する。
自動変速機用コネクタ装置１は、自動変速機の内部に搭載される配線ユニット１１（電気的機能部品）と結合して一体化して設けられ、自動変速機の内部と外部とを電気的に接続するものである。

配線ユニット１１は、例えば自動変速機用の電子制御装置（ＴＣＵ等）を搭載するとともに、複数の電磁弁やセンサ類の電気的な接続を行う内部コネクタの機能を兼ねた集合ユニットであり、図２に示すように、油圧制御用のバルブボディ１２（オイルサーキットボディ）にネジ等の締結部材を用いて固定されるものである。
配線ユニット１１を構成する樹脂ボディ１３（２次成形樹脂に相当する）が、自動変速機用コネクタ装置１の一部をモールドすることで、自動変速機用コネクタ装置１が配線ユニット１１に一体化されるものである。

自動変速機用コネクタ装置１は、
・自動変速機の内外を区画する変速機隔壁２を貫通した状態で配置される絶縁性で樹脂製のコネクタケース３（コネクタハウジング）と、
・このコネクタケース３内に設けられて自動変速機の内外を電気的に導通する導電性で金属製のターミナル端子４と、
を具備する。

ターミナル端子４は、一例としてコネクタケース３内に複数搭載されるものである。この実施例におけるターミナル端子４の具体的な組付け例を説明する。複数のターミナル端子４は、まず樹脂製のターミナル台座１４に組付けられる。その状態でコネクタケース３に組入れられる。さらにその状態で樹脂ボディ１３にモールドされる。このようにして、複数のターミナル端子４が、コネクタケース３および樹脂ボディ１３に対して強固に固定される。

ここで、図２に示すように、配線ユニット１１に一体化された自動変速機用コネクタ装置１の一部は、配線ユニット１１が油圧制御用のバルブボディ１２に組付けられた状態において、変速機隔壁２に形成された貫通穴２ａを介して自動変速機の外部に露出配置される。
このため、自動変速機用コネクタ装置１と変速機隔壁２との間には、自動変速機用コネクタ装置１と変速機隔壁２の隙間を閉塞するシール材１５が設けられる。

この実施例に示すシール材１５は、もちろん限定されるものではないが、具体的な一例として、貫通穴２ａの外部の変速機隔壁２に形成された筒壁２ｂの内周面に圧迫した状態で密着配置される大径筒部と、コネクタケース３の外周面に密着配置される小径筒部とを備えた異径筒状のゴムパッキンである。また、この実施例では、シール材１５（ゴムパッキン）の小径筒部をコネクタケース３の外周面に密着させる手段として環状金具１６（例えば、ホース固定バンドの形状を呈する金具）を用いている。

次に、自動変速機用コネクタ装置１に用いられるコネクタケース３を説明する。
コネクタケース３は、
・自動変速機の外部に露出する部分と、
・自動変速機の内部に配置される部分と、
・上述したシール材１５によってシールされる部分と、
を備える。

コネクタ形状やターミナル形状は限定されるものではないが、具体的な一例として、この実施例の自動変速機用コネクタ装置１は、図示しない相手コネクタに対する接続形状が、ターミナル端子４がオス形状を呈し、コネクタケース３がメス形状を呈するものである。
このため、コネクタケース３において自動変速機の外部に露出する部位には、メス形状を成すための外側筒部が設けられている。
なお、外側筒部の底部には、ターミナル端子４の組付け後においてシリコン等のシール剤１７が充填配置されるものであり、ターミナル端子４が貫通配置される部位のシール性を十分に確保するように設けられている。

また、コネクタケース３において自動変速機の内部に配置される部位には、上述したターミナル台座１４を内部に組入れるための内側筒部が設けられている。
一方、ターミナルにおいてシール材１５によりシールされる部位には、ターミナル台座１４の端部（図２の上端部）を内部に組入れるための内側筒部の一部と、この内側筒部と上述した外側筒部との区画を行う区画壁とが設けられている。

このように、この実施例のコネクタケース３は、外側筒部と内側筒部と区画壁とから構成されるものであり、樹脂により一体に設けられている。
ここで、コネクタケース３のうち、
・自動変速機の外部に露出配置される部位を外側露出部５、
・自動変速機の内部に配置される側の部位を内側配置部６、
・外側露出部５と内側配置部６の間に設けられてシール材１５によってシールされる部位をシール部７、
と定義する。

コネクタケース３は、成形型の内部に溶融樹脂を注入して成形した樹脂成形品である。この実施例のコネクタケース３は、成形時に成形型の内部に樹脂を流し入れるゲート位置Ａが内側配置部６に設けられる。
具体的なゲート位置Ａの一例として、この実施例では、図１の矢印に示すように、後述する第１肉厚部βの外周面に設けられている。

この実施例の内側配置部６には、
（ｉ）ゲート位置Ａとシール部７の間において環状に設けられ、径方向の厚みが内側筒部の平均肉厚（あるいは、シール部７における内側筒部の肉厚Ｔａ）より薄い薄肉部αと、
（ｉｉ）この薄肉部αよりゲート位置Ａ側において環状に設けられ、径方向の厚みが内側筒部の平均肉厚（あるいは、シール部７における内側筒部の肉厚Ｔａ）より厚い第１肉厚部βと、
（ｉｉｉ）薄肉部αとシール部７の間において環状に設けられ、径方向の厚みが内側筒部の平均肉厚（あるいは、シール部７における内側筒部の肉厚Ｔａ）より厚い第２肉厚部γと、
が設けられている。

（ｉ）薄肉部αは、ゲート位置Ａから注入された溶融樹脂の流れに対して円環状の絞りとして機能するものであり、絞りとして機能するように薄肉部αの「径方向の厚みＴｂ」と「筒長方向（図１上下方向）の幅Ｌｂ」とが設定されるものである。
（ｉｉ）第１肉厚部βは、ゲート位置Ａから注入された溶融樹脂を積極的に環状方向に流すものであり、環状方向に流動抵抗が小さくなるように第１肉厚部βの「径方向の厚みＴｃ」と「筒長方向の幅Ｌｃ」とが設定されるものである。
（ｉｉｉ）第２肉厚部γは、薄肉部αを通過した溶融樹脂を積極的に環状方向に流すものであり、第１肉厚部βと同様、環状方向に流動抵抗が小さくなるように第２肉厚部γの「径方向の厚みＴｄ」と「筒長方向の幅Ｌｄ」とが設定されるものである。
なお、各数値は、成形に用いる溶融樹脂の流動性（材料や温度等）に応じて設定されるものである。

次に、コネクタケース３の製造工程を説明する。
コネクタケース３は、上述したように、コネクタケース３の成形型の内部に溶融樹脂を注入して成形されるものである。
この溶融樹脂は、ゲート位置Ａから成形型の内部に注入される。

（ｉ）ゲート位置Ａから注入された溶融樹脂は、環状を成す薄肉部αが溶融して流れる樹脂に対して大きな抵抗部として作用することと、環状を成す第１肉厚部βの流動抵抗が小さい（流れやすい）ことにより、先ず流動抵抗の小さい第１肉厚部βに沿って流れる。その結果、第１肉厚部βが優先して環状充填される。
（ｉｉ）第１肉厚部βを充填した溶融樹脂（第１肉厚部βを環状充填した樹脂）は、流動抵抗の大きい薄肉部αを通過して流れ、第１肉厚部βにおける環状状態を維持したままシール部７側に向かって流れる。
（ｉｉｉ）薄肉部αを通過した溶融樹脂は、流動抵抗の小さい第２肉厚部γに沿って流れる。その結果、第２肉厚部γが優先して環状充填される。
（ｉｖ）第２肉厚部γを充填した溶融樹脂（第２肉厚部γを環状充填した樹脂）は、環状状態を維持したままシール部７を充填する。
（ｖ）さらに、シール部７を充填した溶融樹脂は、環状状態を維持したまま外側露出部５を充填する。

（実施例の効果１）
この実施例では、上述したように、コネクタケース３の成形時に、溶融樹脂が第１肉厚部βにおいて優先的に環状に流れるため、環状状態を保った溶融樹脂によってシール部７および外側露出部５を充填できる。
このように、溶融樹脂が環状状態を保ったままシール部７および外側露出部５を充填することにより、シール部７および外側露出部５においてウェルドが形成され難くなる。
これにより、車両に搭載された後、コネクタケース３に冷熱サイクル等の負荷が繰り返して加えられても、シール部７および外側露出部５にクラックが生じる不具合を回避することができる。この結果、ウェルドに起因するシール破壊を長期に亘って防止することができ、自動変速機用コネクタ装置１の信頼性を高めることができる。

（実施例の効果２）
この実施例では、上述したように、薄肉部αとシール部７との間に流動抵抗の小さい第２肉厚部γを設け、薄肉部αを通過した溶融樹脂を第２肉厚部γにおいてさらに環状に流すため、シール部７および外側露出部５へ向かって流れる樹脂を、第２肉厚部γにおいてより環状に整えることができる。
このため、この実施例では、シール部７および外側露出部５においてウェルドをさらに形成し難くすることができ、自動変速機用コネクタ装置１の信頼性をさらに高めることができる。

（実施例の効果３）
この実施例のコネクタケース３は、上述したように、樹脂ボディ１３にモールドされて、コネクタケース３が樹脂ボディ１３に対して強固に固定される。
樹脂ボディ１３は、コネクタケース３をモールドする際に、少なくとも薄肉部αをモールドするように設けられている。即ち、コネクタケース３のうち少なくとも薄肉部αは、２次成形樹脂に相当する樹脂ボディ１３に覆われるものである。

このように、薄肉部αを樹脂ボディ１３によってモールドすることで、薄肉部αにおける機械的な強度低下を防ぐことができる。
具体的な一例を示すと、自動変速機用コネクタ装置１に横力が加わった場合に、薄肉部αが破損するのを防ぐことができ、自動変速機用コネクタ装置１において十分な曲げ強度を確保することができる。このため、樹脂ボディ１３を成型する２次成型後の強度不足を懸念することなくコネクタケース３に薄肉部αを設けることができる。即ち、２次成型後の強度不足を懸念することなくウェルド位置の最適化を実施することができる。

（実施例の効果４）
この実施例のコネクタケース３は、上述したように、樹脂ボディ１３にモールドされて、コネクタケース３が樹脂ボディ１３に対して強固に固定される。
この実施例では、コネクタケース３（１次成型樹脂）と、樹脂ボディ１３（２次成形樹脂）とを、この実施例では同一の樹脂材料によって設けている。
樹脂材料は限定されるものではないが、具体的な一例として、この実施例ではコネクタケース３と樹脂ボディ１３を、ナイロン系樹脂（例えば、ポリアミド樹脂等）によって設けている。このように、コネクタケース３と樹脂ボディ１３を同一の樹脂材料で設けることにより、コネクタケース３と樹脂ボディ１３との一体性を高めることができ、長期に亘って冷熱サイクル等の負荷が加えられても熱膨張差による隙間の発生が抑えられるため、自動変速機用コネクタ装置１の信頼性を高めることができる。

（実施例の効果５）
また、この実施例では、コネクタケース３とともに樹脂ボディ１３にモールドされるターミナル台座１４も、コネクタケース３および樹脂ボディ１３と同一の樹脂材料（例えば、ポリアミド樹脂等のナイロン系樹脂）で設けられている。
このため、この実施例では、コネクタケース３と樹脂ボディ１３とターミナル台座１４の一体性を高めることができ、長期に亘って冷熱サイクル等の負荷が加えられても熱膨張差による隙間の発生が抑えられるため、自動変速機用コネクタ装置１の信頼性を高めることができる。

上記の実施例では、第１肉厚部βをゲート位置Ａに設ける例を示したが、第１肉厚部βを薄肉部αとゲート位置Ａの間に設けても良い。

上記の実施例では、薄肉部αの「径方向の厚みＴｂ」と「筒長方向の幅Ｌｂ」をそれぞれ一定に設ける例を示したが、限定されるものではない。
具体的には、
・薄肉部αの「径方向の厚みＴｂ」を周方向において変化させたり、
・薄肉部αの「筒長方向の幅Ｌｂ」を周方向において変化させて、
溶融樹脂の環状形成をコントロールしても良い。

上記の実施例では、第１肉厚部βの「径方向の厚みＴｃ」と「筒長方向の幅Ｌｃ」をそれぞれ一定に設ける例を示したが、限定されるものではない。
具体的には、
・第１肉厚部βの「径方向の厚みＴｃ」を周方向において変化させたり、
・第１肉厚部βの「筒長方向の幅Ｌｃ」を周方向において変化させて、
溶融樹脂の環状形成をコントロールしても良い。

上記の実施例では、第２肉厚部γの「径方向の厚みＴｄ」と「筒長方向の幅Ｌｄ」をそれぞれ一定に設ける例を示したが、限定されるものではない。
具体的には、
・第２肉厚部γの「径方向の厚みＴｄ」を周方向において変化させたり、
・第２肉厚部γの「筒長方向の幅Ｌｄ」を周方向において変化させて、
溶融樹脂の環状形成をコントロールしても良い。

上記の実施例では、シール部７および外側露出部５を充填する溶融樹脂をより確実に環状形成する目的で薄肉部αとシール部７の間に第２肉厚部γを設ける例を示したが、第２肉厚部γを廃止しても良い。

上記の実施例では、薄肉部αと第１肉厚部βを１つずつ設ける例を示したが、薄肉部αと第１肉厚部βを交互に複数設けても良い。このように、薄肉部αと第１肉厚部βを交互に複数設けることで、シール部７および外側露出部５を充填する溶融樹脂をより確実に環状形成することができる。

１ 自動変速機用コネクタ装置
２ 変速機隔壁
３ コネクタケース
４ ターミナル端子
５ 外側露出部
６ 内側配置部
７ シール部
１３ 樹脂ボディ（２次成形樹脂）
Ａ ゲート位置
α 薄肉部
β 第１肉厚部
γ 第２肉厚部

Claims (5)

1. 自動変速機の内外を区画する変速機隔壁（２）を貫通した状態で配置される絶縁性で樹脂製のコネクタケース（３）と、このコネクタケース（３）内に設けられて前記自動変速機の内外を電気的に導通する導電性のターミナル端子（４）とを具備する自動変速機用コネクタ装置（１）において、
   前記コネクタケース（３）のうち、
   前記自動変速機の外部に露出配置される部位を外側露出部（５）、
   前記自動変速機の内部に配置される筒部を内側配置部（６）、
   前記外側露出部（５）と前記内側配置部（６）の間に設けられて前記自動変速機の内外をシールする部位をシール部（７）と定義するとともに、
   前記コネクタケース（３）の成形時に成形型の内部に樹脂を流し入れる位置をゲート位置（Ａ）と定義した場合、
   前記ゲート位置（Ａ）が前記内側配置部（６）に設けられるとともに、
   前記内側配置部（６）は、
   前記ゲート位置（Ａ）と前記シール部（７）の間において環状に設けられ、径方向の厚みが薄い薄肉部（α）と、
   前記ゲート位置（Ａ）において環状に設けられ、あるいは薄肉部（α）と前記ゲート位置（Ａ）の間において環状に設けられ、径方向の厚みが前記薄肉部（α）より厚い第１肉厚部（β）と、
   を備えることを特徴とする自動変速機用コネクタ装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機用コネクタ装置（１）において、
   前記内側配置部（６）は、
   前記薄肉部（α）と前記シール部（７）との間において環状に設けられ、径方向の厚みが厚い第２肉厚部（γ）を備えることを特徴とする自動変速機用コネクタ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の自動変速機用コネクタ装置（１）において、
   前記コネクタケース（３）のうち少なくとも前記薄肉部（α）は、前記コネクタケース（３）の少なくとも一部をモールドする２次成形樹脂（１３）に覆われることを特徴とする自動変速機用コネクタ装置。
4. 請求項３に記載の自動変速機用コネクタ装置（１）において、
   前記２次成形樹脂（１３）は、前記コネクタケース（３）と同一の樹脂材料によって設けられることを特徴とする自動変速機用コネクタ装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の前記コネクタケース（３）の製造を行う自動変速機用コネクタ装置の製造方法であって、
   前記ゲート位置（Ａ）から前記成形型の内部に注入された溶融樹脂は、流動抵抗の小さい前記第１肉厚部（β）を環状に充填し、この第１肉厚部（β）における環状状態を維持したまま前記シール部（７）および前記外側露出部（５）を充填することを特徴とする自動変速機用コネクタ装置の製造方法。

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