(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回路部品（１１）を実装した配線基板（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）と、該配線基板（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）と外部に設けた被接続部（２）との接続を図る一以上の外部導線（２１、２１ａ）と、これらを一体的に覆いつつ、上記外部導線（２１、２１ａ）を引き出した樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と、上記外部導線（２１、２１ａ）と上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）との境界に介装した弾性部材からなるグロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）とを有する回路モジュールであって、
上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）が、
少なくとも、上記外部導線（２１、２１ａ）の周囲を覆う略柱状のグロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）と、
該グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）の内側で上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）を弾性的に保持すべく長手軸方向に貫通する導線挿通孔（１２１）と、を具備し、
上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）が上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）から外部に露出する境界の内側において、
上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）の一部が上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）の上下方向からくさび状に突出して上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）を押圧するくさび状突出部（１３１）と、
該くさび状突出部（１３１）に押圧されて上記グロメット胴部（１２０ａ、１２０ｃ）の外周の一部が窪んだ窪み部（１２５）と、
上記窪み部（１２５）に対して直交する方向に膨出したグロメット内部側膨出部（１２６）と、を具備し、
上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）と上記樹脂成型部（１３、１３ｃ）とが弾性的に密接することを特徴とする回路モジュール（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）。
【請求項２】
上記グロメット（１２、１２ａ）が上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ）の上記配線基板（１０、１０ａ）側の端部において外周方向に向かって鍔状に広がるグロメット鍔部（１２３、１２３ａ）を具備する請求項１に記載の回路モジュール（１、１a、１ｂ）。
【請求項３】
上記弾性部材のヤング率が４Ｍ〜１００ＭＰａ（硬度２０度〜１００度）である請求項１又は２に記載の回路モジュール（１、１a、１ｂ、１ｃ）。
【請求項４】
上記弾性部材が、合成ゴム、天然ゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、熱硬化性エラストマーのいずれかである請求項１ないし３のいずれかに記載の回路モジュール（１、１a、１ｂ、１ｃ）。
【請求項５】
上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を構成する樹脂が、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂のいずれかから選択した熱硬化性樹脂、又は、ポリフェニルサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアミドイミド樹脂のいずれかから選択した熱可塑性樹脂のいずれか、又は、両方である請求項１ないし４のいずれかに記載の回路モジュール（１、１a、１ｂ、１ｃ）。
【請求項６】
上記被接続部（２）が、高温環境下で使用され、又は、それ自体が発熱を伴う、センサ、又は、アクチュエータのいずれかであり、上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）が、耐熱性芯線（２１０）を耐熱性絶縁被覆（２１１）で覆った耐熱性導線であり、上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を構成する樹脂が熱硬化性樹脂である請求項１ないし５のいずれかに記載の回路モジュール（１、１a、１ｂ、１ｃ）。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか記載の回路モジュール（１、１a、１ｂ、１ｃ）の製造方法であって、
上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を形成するための樹脂成型用金型（３、３ａ、３ｂ、３ｃ）を上型（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）と下型（３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）との上下２分割して構成し、
それらの内側に設けた空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｂ、３１１ｂ、３０１ｃ、３１１ｃ）内に、
上記回路部品（１１）を実装すると共に上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）を接続した上記配線基板（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を配設した上で、
上記空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｂ、３１１ｂ、３０１ｃ、３１１ｃ）内に樹脂を充填して、
上記配線基板（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）と上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）とを一体的に覆う樹脂成型工程において、
上記空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｃ、３１１ｃ）を区画する金型本体部（３００、３１０）の上記外部導線（２１、２１ａ）を外部に引き出す位置に、上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）を挿通可能とする所定の開口幅（ＤＯＰ）と、所定の開口高さ（ＨＯＰ／２）を有する開口溝部（３０２、３１２、３０２ａ、３１２ａ、３０２ｃ、３１２ｃ）を設けると共に、
該開口溝部（３０２、３１２、３０２ａ、３１２ａ、３０２ｃ、３１２ｃ）の一部を内側に向かって突出し、上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）の一部を上下方向から加圧する型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）と、
該型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）の外部側において上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）の圧力を開放する圧力開放部（３０４、３１４、３０４ａ、３１４ａ、３０４ｃ、３１４ｃ）とを設けて、
上記上型（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ）と上記下型（３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）とを合わせたときに、上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）が上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）の一部を圧縮して窪み部（１２５）を形成しつつ、圧縮方向に対して直交する方向に膨らんだ膨出部（１２６）を形成した状態で、上記空洞部（３０１、３１１）内に流動性の樹脂を圧入することを特徴とする回路モジュールの製造方法。
【請求項８】
上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）が上記グロメット胴部（１２０）を圧縮する圧縮高さ（ＴＰＲ）が上記グロメット胴部（１２０）の肉厚（Ｔ１２）の５％以上３０％以下とする請求項７に記載の回路モジュールの製造方法。
【請求項９】
上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）の型締め幅（Ｗ）を０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とする請求項７又は８に記載の回路モジュールの製造方法。
【請求項１０】
上記上型（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｅ）と上記下型（３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｅ）のそれぞれの上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３１０３ｃ、３１３ｃ）に内側から外側に向かって徐々に突出量が減少する圧力漸減傾斜面（３０５、３１５）を設けて、上記上型（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｅ）と上記下型（３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｅ）とを合わせたときに、上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３１０３ｃ、３１３ｃ、３０３ｅ、３１３ｅ）が上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）を上下方向から圧縮する圧力を上記空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｃ、３１１ｃ）が設けられる内側から外部側に向かって斬減させる請求項７ないし９のいずれかに記載の回路モジュールの製造方法。
【請求項１１】
上記圧力漸減傾斜面（３０４、３１４）の傾斜角度（θ）は、３０°以上、９０°以下である請求項１０に記載の回路モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部に設けたセンサやアクチュエータとの接続を図る電線と一体化された回路モジュールとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車エンジン等の内燃機関や一般産業機器の制御において高性能化が進み、様々なセンサやアクチュエータが用いられるようになっており、センサやアクチュエータとそれを制御するための配線基板との接続における信頼性の向上が重要視されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、配線基板と、該配線基板に接続されかつワイヤハーネスを構成する１以上のケーブルと、該配線基板及び該配線基板と接続された該ケー物の端部とが一体化して埋め込まれた樹脂構造体とを備え、該ケーブルは該樹脂構造体から各別に引き出され、該ワイヤハーネスと一体化されたことを特徴とする電子ユニットが開示されている。
ケーブルを接続した配線基板を樹脂構造体で覆うためには、特許文献１にあるように、内側に樹脂構造体を形成するための空洞部を設けた一対の金型内に、ケーブルを接続した配線基板を収容し、流動性の樹脂を金型内に充填して固化させることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１にあるように、ケーブルを直接金型で挟み込んだときに、金型とケーブルとの間のクリアランスが大きい場合には、充填した樹脂が漏れて、バリとなるため見栄えが悪く商品価値が低下し、又は、バリ取り工程が必要となり製造コストの増大を招く虞がある。
一方、金型とケーブルとのクリアランスを小さくし、ケーブルの絶縁被覆の弾性を利用して、樹脂の漏れを防ごうとした場合には、金型を合わせたときに、ケーブルに過剰な圧力が負荷され、ケーブルの絶縁被覆が損傷されたり、ケーブル内部の導線の断線を招いたりする虞がある。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、ケーブルが樹脂構造体から引き出される位置に弾性部材からなる筒状のグロメットを介装して、グロメットの弾性を利用して金型を合わせたときに、グロメットケーブルの断線を抑制しつつ、樹脂漏れを防ぐ方法が考えられる。
図４Ａ、図４Ｂに示すように、グロメット１２ｚの樹脂構造体１３ｚの外側に露出する胴体部分１２０ｚを上下２分割した金型３０ｚ、３１ｚを合わせたときに金型３０ｚ、３１ｚの側壁３００ｚに設けた開口部（３０２ｚ、３０３ｚ、３１２ｚ、３１３ｚ）の型締め部３０３ｚ、３１３ｚによって上下方向から圧縮すると、金型３０ｚ、３１ｚとグロメット１２ｚとの間に圧縮方向だけでなく、水平方向にも高い面圧を生じて、開口部側壁３０２ｚ、３１２ｚに弾性的に密着した状態となるので、金型３０ｚ、３１ｚの内側に区画した空洞部３０１ｚ、３０２ｚ内に樹脂を圧入したときに、金型３０ｚ、３１ｚとグロメット１２ｚとの境界面から樹脂が漏れるのを防止し、バリの発生を抑制することができると期待された。
【０００６】
ところが、図４Ｃ、図４Ｄに示すように、金型３０ｚ、３１ｚの開口部型締め部３０３ｚ、３１３ｚによって押圧され、グロメット１２ｚの圧縮された部分（図４Ｃ中、Ｗｚの範囲）では金型と接する表面との摩擦抵抗により、グロメット１２ｚの外周表面の伸びが制限される一方で、グロメット１２ｚの空洞部３０１ｚ、３０２ｚ内に露出する部分では圧力が開放されるため、圧縮により弾性変形したグロメット１２ｚは、空洞部３０１ｚ、３０２ｚの内側では外径方向に大きく変形することになる。
さらに、グロメット１２ｚに外部導線を挿通するための貫通孔１２１ｚは、外部導線２１とグロメット１２ｚとの境界から樹脂漏れを生じたり、外部から水分が侵入したりしないように、外部導線２１の外径よりも細い内径で形成されており、外部導線２１と弾性的に密着状態となっており、長手軸方向の伸びが制限されている。
このため、グロメット１２ｚの軸方向の伸びは、外部導線２１と接する中心部、並びに、金型３０ｚ、３１ｚの開口部側面３０２ｚ、３１２ｚ、及び、型締め部３０３ｚ、３１３ｚに接する表面部よりもグロメット胴部１２０ｚの内部が大きくなり、グロメット１２ｚの内側の端面１２４ｚがドーナツ状に変形しながら膨らむことになる。
【０００７】
即ち、図４Ｃに示すように、金型３０ｚ、３１ｚから空洞部３０１ｚ、３１１ｚ内に露出した位置において、上下方向には、金型３０ｚ、３１ｚの型締め部３０３ｚ、３１３ｚによって押しつぶされて窪部１２５ｚを形成するが、鍔部１２３ｚに近い位置においては、点線で示した元の外形形状よりも外径側に大きく膨らんだ形状となる。
また、空洞部３０１ｚ、３１１ｚ内に露出した位置において、図４Ｄに示すように、側面方向に膨らんだ側面側膨出部１２６ｚが形成されている。
このような状態で、空洞部３０１ｚ、３０２ｚの内側に、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を充填し、固化させた後、金型３０ｚ、３１ｚから取り出すと、図５Ａ、図５Ｂに示すように、グロメット胴部１２０ｚに作用していた圧縮荷重が開放され、グロメット１２ｚの復元力によって、金型３０ｚ、３１ｚによって圧縮されていた部分は、元の形状に戻るように膨らみ、樹脂成型体１３ｚ内で鍔部１２４ｚ、窪み部１２５ｚ、側面側膨出部１２６ｚの元の状態よりも膨らんでいた部分は、元の形状に戻るように、樹脂成型体１３ｚから露出する方向に収縮することになる。
すると、図５Ａ、図５Ｂに示すように、鍔部１２４ｚ、窪み部１２５ｚ、側面側膨出部１２６ｚの膨らんだ部分が収縮した分だけ、樹脂成型体１３ｚとの間に大きな間隙が形成されることになり、外部から水分の侵入を許す虞を生じ、回路モジュールの信頼性が低下する。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、成型時における外部導線の断線を防止しつつ、樹脂成型時のバリが発生し難く、外部から水分の侵入を阻止する信頼性の高い構造の回路モジュールとその製造方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）では、所定の回路部品（１１）を実装した配線基板（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）と、該配線基板（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）と外部に設けた被接続部（２）との接続を図る一以上の外部導線（２１、２１ａ）と、これらを一体的に覆いつつ、上記外部導線（２１、２１ａ）を引き出した樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と、上記外部導線（２１、２１ａ）と上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）との境界に介装した弾性部材からなるグロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）とを有する回路モジュールであって、
上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）が、少なくとも、上記外部導線（２１、２１ａ）の周囲を覆う略柱状のグロメット胴部（１２０，１２０ａ、１２０ｃ）と、該グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）の内側で上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）を弾性的に保持すべく長手軸方向に貫通する導線挿通孔（１２１）と、を具備し、
上記グロメット胴部１２０、１２０ａ、１２０ｃ）が上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）から外部に露出する境界の内側において、
上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）の一部が上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）の上下方向からくさび状に突出して上記グロメット胴部１２０、１２０ａ、１２０ｃ）を押圧するくさび状突出部（１３１）と、  該くさび状突出部（１３１）に押圧されて上記グロメット胴部、１２０ａ、１２０ｃ）の外周の一部が窪んだ窪み部（１２５）と、上記窪み部（１２５）に対して直交する方向に膨出したグロメット内部側膨出部（１２６）とを具備し、上記樹脂成型部（１３、１３ｃ）と弾性的に密接する。
【００１０】
請求項２の発明（１、１a、１ｂ）では、上記グロメット（１２、１２ａ）が上記グロメット胴部（１２０，１２０ａ）の上記配線基板（１０、１０ａ）側の端部において外周方向に向かって鍔状に広がるグロメット鍔部（１２３、１２３ａ）を具備する。
【００１１】
請求項３の発明（１、１a、１ｂ、１ｃ）では、上記弾性部材のヤング率が４Ｍ〜１００ＭＰａ（硬度２０度〜１００度）である。
【００１２】
請求項４の発明（１、１a、１ｂ、１ｃ）では、上記弾性部材が、合成ゴム、天然ゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、熱硬化性エラストマーのいずれかである。
【００１３】
請求項５の発明（１、１a、１ｂ、１ｃ）では、上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を構成する樹脂が、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂のいずれかから選択した熱硬化性樹脂、又は、ポリフェニルサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアミドイミド樹脂のいずれかから選択した熱可塑性樹脂のいずれか、又は、両方である。
【００１４】
請求項６の発明（１、１a、１ｂ、１ｃ）では、上記被接続部（２）が、高温環境下で使用され、又は、それ自体が発熱を伴う、センサ、又は、アクチュエータのいずれかであり、上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）が、耐熱性芯線（２１０）を耐熱性絶縁被覆（２１１）で覆った耐熱性導線であり、上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を構成する樹脂が熱硬化性樹脂である。
【００１５】
請求項７の発明では、請求項１ないし６いずれか記載の回路モジュール（１、１a、１ｂ、１ｃ）の製造方法であって、上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を形成するための樹脂成型用金型（３、３ａ、３ｂ、３ｃ）を上型（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）と下型（３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）との上下２分割して構成し、それらの内側に設けた空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｂ、３１１ｂ、３０１ｃ、３１１ｃ）内に、上記回路部品（１１）を実装すると共に上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）を接続した上記配線基板（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を配設した上で、上記空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｂ、３１１ｂ、３０１ｃ、３１１ｃ）内に樹脂を充填して、上記配線基板（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）と上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）とを一体的に覆う樹脂成型工程において、上記空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｃ、３１１ｃ）を区画する金型本体部（３００、３１０）の上記外部導線（２１、２１ａ）を外部に引き出す位置に、上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）を挿通可能とする所定の開口幅（ＤＯＰ）と、所定の開口高さ（ＨＯＰ／２）を有する開口溝部（３０２、３１２、３０２ａ、３１２ａ、３０２ｃ、３１２ｃ）を設けると共に、該開口溝部（３０２、３１２、３０２ａ、３１２ａ、３０２ｃ、３１２ｃ）の一部を内側に向かって突出し、上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）の一部を上下方向から加圧する型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）と、該型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）の外部側において上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）の圧力を開放する圧力開放部（３０４、３１４、３０４ａ、３１４ａ、３０４ｃ、３１４ｃ）とを設けて、上記上型（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ）と上記下型（３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）とを合わせたときに、上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）が上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）の一部を圧縮して窪み部（１２５）を形成しつつ、圧縮方向に対して直交する方向に膨らんだ膨出部（１２６）を形成した状態で、上記空洞部（３０１、３１１）内に流動性の樹脂を圧入することを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明では、上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）が上記グロメット胴部（１２０）を圧縮する圧縮高さ（ＴＰＲ）が上記グロメット胴部（１２０）の肉厚（Ｔ１２）の５％以上３０％以下である。
【００１７】
請求項９の発明では、上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３０３ｃ、３１３ｃ）の型締め幅Ｗを０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とする。        
【００１８】
請求項１０の発明では、上記上型（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｅ）と上記下型（３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｅ）のそれぞれの上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３１０３ｃ、３１３ｃ）に内側から外側に向かって徐々に突出量が減少する圧力漸減傾斜面（３０５、３１５）を設けて、上記上型（３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｅ）と上記下型（３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｅ）とを合わせたときに、上記型締め部（３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ、３１０３ｃ、３１３ｃ、３０３ｅ、３１３ｅ）が上記グロメット胴部（１２０，１２０ａ、１２０ｃ）を上下方向から圧縮する圧力を上記空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｃ、３１１ｃ）が設けられる内側から外部側に向かって斬減させたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１１の発明のように、上記圧力漸減傾斜面（３０４、３１４）の傾斜角度（θ）は、３０°以上、９０°以下とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１ないし５の発明では、上記グロメット胴部（１２０）が上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）から露出する位置において、当該樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）には、その一部が内側に向かってくさび状に突出するくさび状突出部（１３１、１３１ｃ）が設けられているので、上記くさび状突出部（１３１、１３１ａ、１３１ｃ）は、上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）の一部を上下方向から押圧して、弾性的に変形させて窪み部（１２５、１２５ａ、１２５ｃ）を形成しつつ、その表面に密接している。
さらに、上記くさび状突出部（１３１、１３１ａ、１３１ｃ）によって押圧された上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）の外周の一部は、上記くさび状突出部（１３１、１３１ａ、１３１ｃ）の突出方向に対して直交する方向に膨出する上記グロメット内部側膨出部（１２６、１２６ａ、１２６ｃ）を形成し、上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）との界面において弾性的に密着した状態となっている。
【００２１】
上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｃ）に形成された上記くさび状突出部（１３１、１３１ａ、１３１ｃ）と上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）に形成された上記窪み部（１２５、１２５ａ、１２５ｃ）とは、上記くさび状突出部（１３１、１３１ａ、１３１ｃ）によって押圧された上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）が元の形状に戻ろうとする復元力によって樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）との密着状態が維持され、外部からの水分の侵入を阻止している。
また、上記グロメット内部側膨出部（１２６、１２６ａ、１２６ｃ）は、上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）との界面に水平方向の面圧を発生して密着状態が維持され、外部からの水分の侵入を阻止している。
【００２２】
特に、請求項６の発明のように、被接続部（２）が、高温環境下で使用されたり、それ自体が発熱を伴ったりするときに、上記外部導線（２１）として、耐熱性芯線を耐熱性絶縁被覆で覆った耐熱性導線が用いられ、上記樹脂成型体（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）との上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）との密着性が低下するような場合であっても、上記くさび上突出部（１３１）が上記グロメット胴部１２０を上下方向から圧縮して上記窪み部（１２５、１２５ａ、１２５ｃ）と密接しつつ、その加圧力によって上記グロメット胴部（１２０、１２０ａ、１２０ｃ）の一部を横方向（加圧方向に直交する方向）に膨らませて上記グロメット内部側膨出部（１２６、１２６ａ、１２６ｃ）を形成して、樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）との間に面圧を発生させて密着状態となるので極めて防水性が高く、信頼性の高い回路モジュールが実現できる。
【００２３】
また、請求項７ないし９の製造方法によれば、上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）によって成型時における上記外部導線（２１、２１ａ、２１ｃ）の断線を防止しつつ、上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）と上記金型（３０、３１）との間に高い面圧が発生し、上記空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｃ、３１１ｃ）内に樹脂を圧入したときに樹脂漏れによるバリの発生を抑制することができ、さらに、上記型締め部（３０３、３１３）の型締め幅（Ｗ）を制限すると共に、外部側に上記圧力開放部（３０４、３１４）を設けることで、樹脂成型時における上記金型（３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）と上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）との界面における樹脂漏れを防止しつつ、上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の変形量を制限して、上記金型（３、３ａ、３ｂ、３ｃ）から上記回路モジュール（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）を取り出したときに上記樹脂成型部（１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）と上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）とのに形成される間隙を小さくし、上記グロメット（１２、１２ａ、１２ｃ）の樹脂成型時に圧縮されていた部分の復元力を利用して外部から水分の侵入を阻止する信頼性の高い構造の回路モジュール（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）が実現できる。
【００２４】
一方請求項８、９の発明の範囲を外れ、上記型締め部（３０３ｚ、３１３ｚ）が過剰にグロメット胴部（１２０ｚ）を押しつぶして、空洞部（３０１ｚ、３１１ｚ）内への膨らみ量が多くなると、金型（３ｚ）から回路モジュール（１ｚ）を取り出したときにグロメット胴部（１２０ｚ）が型締め部（３０３ｚ、３１３ｚ）によって押しつぶされていた部分の復元力も大きくなり、必然的に樹脂成形部（１３ｚ）との間隙も大きくなり、外部からの浸水を阻止できなくなる虞がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態における回路モジュールの概要を示す上面図。
【図１Ｂ】図１中Ａ―Ａに沿った矢視断面図。
【図１Ｃ】図１中Ｂ−Ｂに沿った要部拡大断面図。
【図２Ａ】図１の実施例における回路モジュールの製造工程の要部である樹脂成型工程の概要を示す金型を開いた状態の側面図。
【図２Ｂ】同実施例における金型を合わせた状態の側面図。
【図２Ｃ】同実施例における金型を合わせた状態の縦断面、及び、グロメット内部の面圧分布を示す断面図。
【図２Ｄ】同実施例における金型を合わせた状態の横断面、及び、グロメット表面の面圧分布を示す断面図。
【図３Ａ】本発明の効果を示す樹脂成型後の要部縦断面図。
【図３Ｂ】本発明の効果を示す樹脂成型後の要部横断面図。
【図４Ａ】比較例における樹脂成型工程の金型を開いた状態の側面図。
【図４Ｂ】比較例における金型を合わせた状態の側面図。
【図４Ｃ】比較例における金型を合わせた状態の縦断面、及び、グロメット内部の面圧分布を示す断面図。
【図４Ｄ】比較例における金型を合わせた状態の横断面、及び、グロメット表面の面圧分布を示す断面図。
【図５Ａ】比較例における問題点を示す樹脂成型後の要部縦断面図。
【図５Ｂ】比較例における問題点を示す樹脂成型後の要部横断面図。
【図６Ａ】本発明の実施例における縦断面を示す図面代用写真。
【図６Ｂ】本発明の実施例における横断面を示す図面代用写真。
【図６Ｃ】比較例における縦断面を示す図面代用写真。
【図６Ｄ】比較例における横断面を示す図面代用写真。
【図７Ａ】本発明の第２の実施形態における回路モジュールについて製造工程の順を追って示し、実装状態における配線基板の表面を示す斜視図。
【図７Ｂ】図７Ａの裏面側を示す斜視図。
【図７Ｃ】図７Ａに続く工程における外部導線の接合方法を示す斜視図。
【図７Ｄ】外部導線接合後の導線付き配線基板の概要を示す斜視図。
【図８】図７に続く樹脂成型工程の概要を示す斜視図。
【図９】本発明の第２の実施形態における回路モジュールの全体概要を示す斜視図。
【図１０Ａ】本発明の第３の実施形態における回路モジュールの樹脂成型工程概要を示す透視平面図
【図１０Ｂ】図１０Ａの断面図。
【図１０Ｃ】本発明の第３の実施形態における回路モジュールの概要を示す透視平面図。
【図１０Ｄ】図１０Ｃの断面図。
【図１１Ａ】本発明の第４の実施形態における製造方法の要部を示す金型を開いた状態における側面図。
【図１１Ｂ】図１１Ａの縦断面図。
【図１１Ｃ】図１１Ａの金型を合わせた状態における側面図。
【図１１Ｄ】図１１Ｃの縦断面、及び、グロメット内部の面圧分布を示す断面。
【図１１Ｅ】図１１Ｃの横断面、及び、グロメット表面の面圧分布を示す断面図。
【図１２Ａ】本発明の効果を示す樹脂成型後の要部縦断面図。
【図１２Ｂ】本発明の効果を示す樹脂成型後の要部横断面図。
【図１３Ａ】本発明の樹脂成型工程の変形例を示す縦断面図。
【図１３Ｂ】本発明の樹脂成型工程の変形例を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１を参照して、本発明の第１の実施形態における回路モジュール１の概要について説明する。
本発明の回路モジュール１は、回路部品１１を必要に応じて実装した配線基板１０と、配線基板１０と外部に設けた被接続部２との接続を図る一以上の外部導線２１と、弾性部材から成り、外部導線２１の周囲を覆いつつ、配線基板１０と外部導線２１との接続部を封止するグロメット１２と、外部導線２１の接続された配線基板１０とグロメット１２とを一体的に覆う樹脂成型部１３とによって構成されている。
【００２７】
配線基板１０には、公知の配線方法によって回路形成されたプリント基板、セラミック多層基板、リードフレーム等を適宜採用することができる。
なお、本発明は、配線基板１０に回路部品１１を実装せず、特定の制御機能を発揮する回路を形成したものでなく、単純に外部導線２１を中継する機能だけを有するようなものにも採用し得るものである。
以下の説明においては、プリント基板１００に所定の回路部品１１を実装し、外部導線２１を接続し、グロメット１２を介してこれらを樹脂成型部１３によって覆った例について説明する。
【００２８】
回路部品１１には、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、コイル等の受動素子１１０、及び、半導体、制御ＩＣ等の能動素子１１１、及び外部導線２１との接続を図る金属端子１１２等が用途に応じたものが適宜選択され、チップマウンタやリフロー等公知の実装方法により配線基板１０に実装されている。
グロメット１２を構成する弾性部材には、合成ゴム、天然ゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、熱硬化性エラストマー等が用いられている。
樹脂成型部１３には、ポリフェニルサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレータト樹脂、ポリアミドイミド樹脂等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂のいずれかが用いられている。
樹脂成型部１３を構成する樹脂は、回路モジュール１の使用環境に応じて適宜選択される。
なお、冷熱ストレスが発生しやすい環境で使用される場合には、線膨張係数が回路部品１１に近い、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いるのが良い。
【００２９】
被接続部２には、例えば、温度センサ、ガスセンサ、湿度センサ、速度センサ、加速度センサ、光センサ、金属センサ、歪みセンサ、抵抗値センサ、静電容量センサ、インピーダンスセンサ等のセンサ類や、モータ、発熱装置、冷却装置、電磁アクチュエータ、圧電アクチュエータ、燃料噴射弁、点火プラグ、ポンプ、油圧装置、水圧装置等のアクチュエータ等、用途に応じた装置が適宜選択される。
図１Ａには、被接続部２として、検出部２０が高温環境下に晒される温度センサを例示している。
外部導線２１には、銅、ニッケル、ステンレス、アルミニウム、鉄、錫等金属、又は、これらから選択された２以上の合金からなる良電導性の芯線を、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ポリアミド、ポリイミド、架橋ポリエチレン、架橋塩化ビニル、ガラス繊維等の絶縁被覆で覆った公知の導線のいずれかが用いられる。
【００３０】
外部導線２１の端末部２１０は、配線基板１０に実装された金属端子１１２と、抵抗溶接、超音波溶接、レーザ溶接など公知の溶接手段によって溶接されている。
グロメット１２は、外部導線２１の長手軸方向に伸びる略柱状に形成されグロメット胴部１２０には、外部導線２１を挿通し弾性的に保持するための導線挿通孔１２１が長手軸方向に貫通するように設けられている。
導線挿通孔１２１は、配線基板１０に接続される外部導線２１の数に応じて穿設されている。
【００３１】
導線挿通孔１２１の内径は、外部導線２１の外径よりも小さく設定され、弾性的に拡径した状態で外部導線２１を挿通した後は、弾性的に縮形して外部導線２１を密着状態で保持し、グロメット外部側端面１２２と外部導線２１との境界面から水分が侵入するのを阻止している。
グロメット１２の配線基板側の端部には、外周方向に向かって鍔状に広がったグロメット鍔部１２３が形成されている。
【００３２】
本発明の要部である樹脂成型部１３は、グロメット胴部１２０が樹脂成型部１３から外部に露出する境界の内側において、樹脂成型部１３の一部が配線基板１０の平面方向に対して直交し、グロメット胴部１２０の上下方向からくさび状に突出したくさび状突出部１３１を具備している。
くさび状突出部１３１は、グロメット胴部１２０を上下方向から押圧し、弾性的に変形させて、グロメット胴部１２０の上下両方向から中心に向かって窪んだ窪み部１２５を形成しつつ、その表面に弾性的に密接している。
【００３３】
さらに、くさび状突出部１３１によって押圧されたグロメット１２の外周の一部は、くさび状突出部１３１の突出方向に対して直交する方向に膨出して、樹脂成型部１３に密接するグロメット内部側膨出部１２６を形成している。
樹脂成型部１３に形成されたくさび状突出部１３１とグロメット胴部１２０に形成された窪み部１２５とは、くさび状突出部１３１によって押圧されたグロメット１２が元の形状に戻ろうとする復元力によって密着状態が維持され、外部からの水分の侵入を阻止している。
【００３４】
また、グロメット内部側膨出部１２６は、樹脂成型部１３との界面に横方向の面圧を発生して密着状態が維持され、外部からの水分の侵入を阻止している。
また、本実施形態の回路モジュール１において、グロメット１２と樹脂成型部１３との密着状態を維持し、上述の効果を発揮するためには、後述する樹脂成型工程において、金型３を上下２分割した上型３０と下型３１とに設けた開口部３０２、３１２における型締め部３０３、３１３の型締め幅Ｗ、及び、くい込み量ＴＰＲを一定の範囲に制限することによって、グロメット胴部１２０の変形量を適切な範囲に調整することで実現可能となる。具体的な型締め幅Ｗ、くい込み量ＴＰＲの設定基準については後述する。
【００３５】
なお、本発明は、温度センサやグロープラグ等、高温環境下で使用されたり、自体が高温に発熱したりする場合に、外部導線２１として、軟銅線とステンレス線との混合撚り線や、ニッケルメッキ軟銅線等の耐熱性芯線をシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性絶縁被覆で覆った耐熱性導線が用いられ、樹脂成型体１３がエポキシ樹脂等比較的低粘度の熱硬化樹脂が用いられている場合に特に効果的である。
耐熱性絶縁被覆は、熱可塑性樹脂との接着性が悪く、防水性の確保が困難となる上に、外部応力が外部導線２１に作用したときに、配線基板１０との接点に直接作用することになる。
【００３６】
さらに、熱可塑性樹脂は、線膨張係数が２００〜３００ｐｐｍ／℃と大きく、配線基板１０上に実装される回路部品の線膨張係数が５〜２５ｐｐｍ／℃と比較的小さいので、両者の線膨張係数の差が大きく、使用環境の冷熱ストレスによってクラックが発生する等の信頼性低下を招く虞がある。
したがって、高耐熱性を要する場合には、樹脂成型部１３に熱可塑性樹脂を使用することは困難である。
【００３７】
一方、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂は、線膨張係数が回路部品に近く、冷熱ストレスに強い耐久性を示す。
ところが、熱硬化樹脂は、成形時の粘度が低く、成形圧も高いので、従来の一般的な樹脂成型体の成形方法では、外部導線２１の引き出し部においてバリが発生し易く、成形後のバリ取り作業が余儀なくされていた。
【００３８】
そこで、本発明では、後述する製造方法によって、樹脂成型体１３と外部導線２１との間に、シリコーンゴム等のヤング率が４Ｍ〜１００ＭＰａ（硬度２０度〜１００度）の比較的軟らかい弾性部材からなるグロメット１２が介装されており、成型時には、金型によってグロメット１２の胴部１２０に一部を圧縮したときの反発力を利用して金型、グロメット１２、外部導線２１の間の隙間をなくし、バリの発生を防止すると共に、型開きをしたときに圧縮されたグロメット１２が元の形状に戻ろうとする反発力を利用して、外部導線２１、グロメット１２、樹脂成型部１３との間に形成される界面が密着状態となり、外部導線２１に接着性の悪い耐熱性被覆で覆われた耐熱性導線が用いられている場合でも、外部からの水分の侵入を防ぐことができる。
また、耐熱性導線２１がグロメット１２によって弾性的に保持されているので、外部応力が外部導線２１の芯線端末部２１０と配線基板１０との接続部に直接作用することがない。
加えて、外部導線２１の芯線端末部２１０は、配線基板１０に接続された金属端子１１２に溶接固定されているので接合強度が高く、信頼性の向上を図ることができる。
【００３９】
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄを参照して、本発明の回路モジュール１の製造方法の要部である樹脂成型工程について説明する。
なお、配線基板１０には、上述の如く公知の実装方法によって所定の回路部品１１が実装されている。
配線基板１０に形成された図略の導体パターンの端末部には、銅等の導電性材料を略平板状に形成した金属端子１１２がハンダ付け固定され、金属端子１１２と外部導線２１の芯線端末部２１０とが溶接され、外部導線２１には、グロメット１２が装着されている。
【００４０】
本発明の要部である樹脂成型用金型３は、図２Ａに示すように、上下二分割した上型３０と下型３１とからなり、それぞれ金型本体部３００、３１０の内側に樹脂成型体１３を形成するための空洞部３０１、３１１が区画され、空洞部３０１、３１１内に、グロメット１２を装着された外部導線２１が接続された配線基板１０を収容する。
このとき、複数の外部導線２１が用いられている場合において、グロメット１２が複数の外部導線２１を束ねる役割も果たすので空洞部３０１、３１１内への配線基板１０の収容作業が容易となる。
【００４１】
図２Ａに示すように、グロメット１２が樹脂成型用金型３から露出する位置において、上下それぞれの樹脂成型用金型３０、３１に、グロメット挿通溝端部３０２、３１２、型締め部３０３、３１３、圧力開放部３０４、３１４が形成されている。
グロメット挿通溝端部３０２、３１２は、図２Ａ、図２Ｂに示すように、空洞部３０１、３１１を区画する金型本体部３００、３１０の外部導線２１を外部に引き出す位置に、グロメット胴部１２０を挿通可能とするように、グロメット胴部１２０の水平方向外形幅Ｗ１２０と略同一の所定の開口幅ＤＯＰと、金型３０、３１を合わせたときにグロメット胴部１２０の垂直方向外形高さＨ１２０以上の開口高さＨＯＰとなるように、それぞれの金型３０、３１に所定の開口高さ（ＨＯＰ／２）で設けられている。
【００４２】
なお、本発明者等の鋭意試験により、型締め部３０３、３１３がグロメット胴部１２０を圧縮する圧縮高さＴＰＲは、グロメット胴部１２０の肉厚Ｔ１２の５％以上３０％以下とし、上記型締め部（３０３、３１３）の型締め幅Ｗが０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とすることによって、樹脂成型時の樹脂漏れを抑制しつつ、過剰なグロメット胴部１２０の変形を抑制できることが判明した。
【００４３】
さらに、開口溝部３０２、３１２の一部には、内側に向かって突出し、グロメット１２の一部を上下方向から加圧する型締め部３０３、３１３と、型締め部３０３、３１３の外部側において型締め部３０３、３１３の圧力を開放する圧力開放部３０４、３１４とが設けられている。
本実施形態においては、図２Ｃに示すように、上型３０と下型３１のそれぞれの型締め部３０３、３１３に内側から外側に向かって徐々に突出量が減少する圧力漸減傾斜面３０４、３１４を傾斜角度θ（但し、θは３０°以上、９０°以下）で設けて、上型３０と下型３１とを合わせたときに型締め部３０３、３１３がグロメット胴部１２０を上下方向から圧縮する圧力を上記空洞部（３０１、３１１、３０１ａ、３１１ａ、３０１ｃ、３１１ｃ）が設けられる内側から外部側に向かって斬減させるようになっている。
型締め部３０３、３１３に圧力漸減傾斜面３０４、３１４を設けた場合には、グロメット胴部１２０を押圧する圧力が一定となる範囲Ｗ１と圧力が漸減する範囲Ｗ２との合計を型締め幅Ｗとする。
【００４４】
上型３０と下型３１とを合わせると、型締め部３０３、３１３がグロメット胴部１２０の一部を上下方向から圧縮して窪み部１２５を形成しつつ、圧縮方向に対して垂直方向に膨らんだ膨出部１２６を形成した状態となる。
この状態で、空洞部３０１、３１１内に流動性の樹脂１３（ＲＳＮ）を圧入する。
このとき、図２Ｃ、図２Ｄに示すように、グロメット１２と上記金型（３０、３１）との間に高い面圧が発生し、空洞部３０１、３１１内に樹脂を圧入したときにエポキシ樹脂等の粘度の低い樹脂が用いられても、樹脂漏れによるバリの発生を抑制することができる。
【００４５】
さらに、型締めによって窪み部１２５及び膨出部１２６が形成された状態で空洞部３０１、３１１内に充填された樹脂１３を固化させた後、金型３０、３１から取り出すと、樹脂成型時に型締め部３０３、３１３によって圧縮されていた部分の圧力が開放され、樹脂成型部１３から露出した部分は、グロメット１２の復元力によって元の形状に戻ろうとする。
一方、樹脂成型部１３内では、窪み部１２５に沿って充填された樹脂が固化して、くさび状突出部１３１がグロメット胴部１２０にくい込んだ状態が維持され、図３Ａ、図３Ｂに交差斜線で示すように、グロメット１２と樹脂成型部と１３の間に面圧が残存する領域が形成される。
このとき、本発明においては、型締め部３０３、３１３がグロメット胴部１２０を圧縮する圧縮高さＴＰＲは、グロメット胴部１２０の肉厚Ｔ１２の５％以上３０％以下とし、型締め部３０３、３１３の型締め幅Ｗを０．２ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下とすると共に、外部側に上記圧力開放部３０４、３１４を設けることで、樹脂成型時における金型３とグロメット１２との界面における樹脂漏れを防止しつつ、グロメット１２の変形量が制限されているので、金型３から回路モジュール１を取り出したときに樹脂成型部１３とグロメット１２とのに形成される間隙を小さくできることが判明した。
【００４６】
型締め部３０３、３１３の型締め幅Ｗを０．２ｍｍより小さくすると、型締めしたときに、グロメット胴部１２０を構成する弾性部材の降伏値を超える押圧力が集中的に作用し、塑性変形によるグロメット胴部１２０の損傷を招く虞がある。
本発明の範囲を外れ、型締め幅Ｗｚを５．０ｍｍより大きくすると、型締め部３０３ｚ、３１３ｚが過剰にグロメット胴部１２０ｚを押しつぶして、空洞部３０１ｚ、３１１ｚ内への膨らみ量が多くなると、金型３ｚから回路モジュール１ｚを取り出したときにグロメット胴部１２０ｚが型締め部３０３ｚ、３１３ｚによって押しつぶされていた部分の復元力も大きくなり、必然的に樹脂成形部１３ｚとの間隙も大きくなり、外部からの浸水を阻止できなくなる虞がある。
また、型締め幅Ｗの範囲は、本実施形態に示したような平面に限らず曲面、面取り形状でも良い。
但し、空洞部３０１、３１１の設けられている側に向かって型締め圧力が漸減するような角度で形成するとバリの発生に繋がる虞があるので、少なくとも、空洞部３０１、３１１との境界においては、空洞部３０１、３１１を区画する内周壁に対して直交する面を有するように形成するのが望ましく、金型３の欠け防止、耐久性向上を図るために空洞部３０１、３１１を区画する内周壁の端縁にＣ面やＲ面を形成する場合には、できる限り小さく形成するのが望ましい。
【００４７】
さらに、圧力漸減傾斜面３０４、３１４と空洞部３０１、３１１を形成する金型内面の成す傾斜角度は、金型３の外部側に向かって徐々に押圧力が漸減するように、３０°以上９０°以下とするのが望ましい。
型締め部３０３ｍ３１３の傾斜角度を３０°より小さい角度とすると、型締め幅Ｗを狭くした場合と同様、型締めしたときにグロメット胴部１２０の弾性降伏値を超える押圧力の集中が起こり、グロメット１２に損傷を招く虞がある。
型締め部３０３ｍ３１３の傾斜角度を９０°より大きい角度とすると、金型３の外部側に向かって徐々に押圧力が増加し、空洞部３０１、３１１のある内部側が相対的に弱い押圧力となるので、空洞部３０１、３１１内に高圧で樹脂を充填したときに、グロメット胴部１２０の弾性変形により型締め部３０４、３１４に圧縮された部分への樹脂の侵入が許容され、バリを発生させる虞がある。
【００４８】
一方、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図５Ａ、図５Ｂに示すように、本発明を用いることなく成形した比較例では、上述の如く、型締め時のグロメット１２ｚの変形量が大きく、樹脂成型部１３ｚが固化した後、樹脂成型用金型３ｚから回路モジュール１ｚを取り出したときに、グロメット１２ｚに大きな復元力が作用し、グロメット膨出部１２５ｚ、及び、グロメット内側端面１２４ｚの膨らみが消失し、樹脂成型部１３ｚとの間に大きな空隙が形成され、外部からの水分の侵入を阻止することが困難となり、著しく信頼性が低下する虞があることが判明した。
【００４９】
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄを参照して、本発明の効果について、説明する。図６Ａは、第１の実施形態における回路モジュール１の樹脂成型部１３とグロメット１２との境界の様子を観察した縦方向断面の写真で、図６Ｂは、実施例１の横方向断面の写真であり、図６Ｃは、比較例の縦方向断面の写真、図６Ｄは、比較例の横方向断面の写真である。本発明の第１の実施形態における回路モジュール１では、比較例に比べて、グロメット１２と樹脂成型部１３との間の間隙が遙かに小さくなっていることがわかる。
【００５０】
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図８、図９を参照して、本発明の第２の実施形態における回路モジュール１ａについて製造工程の順を追って説明する。
なお、上記実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、類似の構成で相違点のある部分については、対応する符号に枝番としてアルファベットを付したので、相違点を中心に説明する。以下の実施形態においても同様である。
上記実施形態においては、配線基板１０の片側に、外部導線２１が引き出された回路モジュール１について説明したが、本実施形態における回路モジュール１ａでは、配線基板１０ａの両側に外部導線２１、２１ａが引き出されている点が相違する。
【００５１】
配線基板１０ａは、図７Ａ、７Ｂに示すように、両端に溝部１０１、１０１ａが設けられた絶縁性基板１００ａの両面に、抵抗、コンデンサ、コイル等の受動素子１１０と、半導体、制御ＩＣ等の能動素子１１１と、出入力用金属片端子１１２が実装されて構成されている。
絶縁性基板１００ａには、プリント基板、セラミック基板等の公知の絶縁性基板材料を用いることができる。
回路部品１１は、チップマウンタ、はんだリフロー等公知の実装手段を用いて絶縁性基板１００ａ上に実装されている。
【００５２】
図７Ｃに示すように、外部導線２１、２１ａをそれぞれグロメット１２、１２ａに挿通した状態で、図７Ｄに示すように、外部導線２１、２１ａのそれぞれの端末部２１０、２１０ａを溝部１０１、１０１ａに配設して、金属片端子１１２，１１２ａに接合する。
このとき、溝部１０１、１０１ａを利用して、上下方向から、図略の接合治具を押し当てて、端末部２１０、２１０ａと金属片端子１１２、１１２ａとを接合することができる。
端末部２１０、２１０ａと金属片端子１１２、１１２ａとは、抵抗溶接、レーザ溶接、超音波溶接等の公知の接合手段によって電気的な接続が確保される。
【００５３】
このようにして、外部導線２１、２１ａと一体となった配線基板１０ａを、図８に示すように上型３０ａ、下型３１ａからなる金型３ａに区画した空洞部３０１、３１１内に収容する。
上型３０ａ、下型３１ａのそれぞれには、グロメット１２、１２ａの一部を圧縮しつつ、外部導線２１、２１ａを両側に引き出す開口溝３０２、３０２ａ、３１２、３１２ａが設けられており、さらに、開口溝３０２、３０２ａ、３１２、３１２ａには、グロメット１２、１２ａの一部を適度に圧縮する型締め部３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａ及び圧力開放部３０４、３１４、３０４ａ、３１４ａが形成されている。
上型３０ａ、下型３１ａを合わせると、グロメット１２、１２ａの一部が、それぞれ、型締め部３０３、３１３、３０３ａ、３１３ａに上下方向から圧縮され、金型３ａとグロメット１２、１２ａとの間の機密性が保持された状態となり、上記実施形態と同様、空洞部３０１、３１１内に樹脂が充填される。
【００５４】
樹脂を固化させた後、金型３から、配線基板１と外部導線２１、２１ａとが樹脂政経部１３ａによって一体に封止された回路モジュール１ａを取り出し、図９に示すような、回路モジュール１が完成する。
本実施形態においても、上記実施形態と同様に、樹脂成型時には、グロメット１２、１２ａによって、外部導線２１、２１ａの損傷が防止され、かつ、金型３とグロメット１２、１２ａとの間に生じた面圧によってバリの発生を抑制しつつ、金型３０ａ、３１ａに設けた開口部３０２、３１２、３０２ａ、３１２ａにおける型締め部３０３、３１３、３０３ａ，３１３ａの型締め幅Ｗ、及び、くい込み量ＴＰＲを一定の範囲に制限することによって、グロメット胴部１２０、１２０ａの変形量を適切な範囲に調整し、上記金型３ａから上記回路モジュール１ａを取り出したときに、本図中円内に断面を示したように、縦断面方向には、グロメット胴部１２０、１２０ａに樹脂成形体１３ａのくさび状突出部１３１、１３１ａが食い込むように窪み部１２５、１２５ａを形成して、樹脂成型部１３ａとグロメット１２、１２ａとの間の面圧を維持すると共に、横断面方向には膨出部１２６、１２６ａが形成されて、樹脂成型部１３ａとの間に形成される間隙を小さくし、グロメット１２、１２ａの樹脂成型時に圧縮されていた部分の復元力を利用して外部から水分の侵入を阻止する信頼性の高い構造の回路モジュール１ａが実現できる。
なお、本図に示すように、外部導線２１ａの端末部に相手側に勘合するコネクタ４を設けても良い。コネクタ４は、外部導体２１ａに電気的に接続されたターミナル部４１と、絶縁性の樹脂からなり、ターミナル部４１を保持固定しつつ、相手側との勘合を図るコネクタ本体部４０と、相手側との勘合状態を保持する鈎爪等の係止手段４２によって構成されている。
【００５５】
図１０Ａ、図１Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄを参照して、本発明の第３の実施形態における回路モジュール１ｂについて説明する。
第２の実施形態においては、配線基板１０ａの両側に外部導線２１、２１ａを引き出し、一方の外部導線２１ａを他の制御装置等との接続を図るためのコネクタ４とした構成とした例を示したが、本実施形態においては、配線基板１０ｂに接続されるコネクタ４ｂを樹脂成型部１３ｂと一体の構造とした点が相違する。
さらに、図１０Ａ、１０Ｂに示すように、基板支持部１４を複数箇所設けることにより樹脂成型用金型３内に配線基板１０ｂを配設する際に、配線基板１０ｂを空洞部３０１ｂ、３１１ｂ、内の定位置に保持することができ、回路モジュール１ｂの信頼性をさらに向上させることもできる。
本実施形態においても、図１０Ｃ、図１０Ｄに示すように、外部導線２１と配線基板１０との間には、グロメット１２が介装され、外部からの水分の侵入を阻止している。
【００５６】
次いで、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１１Ｄ、図１１Ｅ、図１２Ａ、図１２Ｂを参照して、本発明の第４の実施形態における回路モジュール１ｃについて説明する。
上記実施形態においては、グロメット１２、１２ａに複数の外部導線２１、２１ａが挿通される例を示したが、本実施形態においては、グロメット１２ｃが、略円筒状で、１本の外部導線２１が挿通されている点が相違する。
この場合においても、上型３０ｃと下型３１ｃとに、所定の型締め幅Ｗと所定のくい込み量ＴＰＲだけ、グロメット胴部１２０ｃに上下方向から圧縮する型締め部３０３ｃ、３１３ｃが形成され、空洞部３０１ｃ、３１１ｃ内で、適度な窪み部１２５ｃと膨出部１２６ｃとを形成し、上記実施形態と同様に、樹脂成型時の樹脂漏れを防止しつつ、型から取りだしたときには、樹脂政経部１３ｃに形成されたくさび状突出部１３１ｃと、窪み部１２５ｃ、膨出部１２６ｃとによって面圧が維持され、外部からの水分の侵入を阻止することができる。
なお、本実施形態においては、グロメット１２ｃに鍔部１２３を形成していない例を示したが、より確実に水分の侵入を阻止するために上記実施形態と同様にグロメット１２ｃの内側端部に外径方向に広がる鍔部を設けても良い。
また、上記実施形態においては、回路部品１１が実装され、一定の制御機能を有する回路基板１０、１０ａ、１０ｂを用いた例を示したが、回路基板１０ｃに特に制御機能を持たせず、中継器として利用するものであっても良い。
【００５７】
さらに、上記実施形態においては、上型３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び下型３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃとして、圧力開放部３０４、３１４として、内側から外側に向かって突出量が漸減するテーパ状に形成した例を示したが、図１３Ａに示す、上型３０ｄ、下型３１ｄのように、圧力解法部３０４ｄ、３１４ｄを開口端３０５、３１５と同じ開口高さに大きく開口する段溝状に形成しても良い。ただし、この場合においては、型締め部３０３ｄ、３１３ｄの型締めＷが狭すぎると、その部分の機械的強度が弱くなり、型締め時に破損し易くなる虞を生じたり、型締め部３０３ｄ、３１３ｄへの圧力集中により、グロメット胴部１２０の弾性変形降伏値を超え、グロメット胴部１２０に亀裂生じる虞を生じたりするので、型締め幅Ｗを過剰に狭くしないように配慮する必要がある。
【００５８】
図１３Ｂに示すように、圧力開放部３０４、３１４のさらに、外部方向に、開口溝３０２、３１２の開口幅ＤＯＰ及び開口高さＨＯＰ／２より小さく、外部導線２１の外径よりが大きい開口幅及び開口高さを有する縮口部３０６、３１６を設けても良い。
このような縮口部３０６、３１３を形成することによって、樹脂成型時に、空洞部３０１、３１１内に高圧で樹脂を充填したときに、グロメット１２が押し出されるのを防止するようにすることも可能となる。
【００５９】
なお、本明細書の課題を解決する手段、並びに、特許請求の範囲において、カッコ書きで記載した数字、英字符号は、本発明の発明特定事項に対応する実施例で用いられている符合を示すものであるが、本発明は、これらの実施例のみに限定するものではない。
本発明は、弾性部材からなるグロメットを介して外部との接続を図る外部導線を引き出した回路モジュールであって、グロメットが樹脂成型部から外部に露出する境界の内側において、樹脂成型部の一部がグロメット胴部の上下方向からくさび状に突出して押圧するくさび状突出部と、これに押圧されたグロメット胴部の外周の一部が窪んだ窪み部と、その窪み部に対して直交する方向に膨出したグロメット内部側膨出部とを設けることによって、グロメット胴部と樹脂成型部との境界において高い面圧を維持して、互いに弾性的に密接する状態を維持せしめて、浸水防止を図る本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
また、樹脂成形時において、金型の内側に区画した空洞部から外部導線引き出す位置に、グロメットを挿通可能とする所定の開口幅と、所定の開口高さを有する開口溝部を設けると共に、その一部が内側に向かって突出して、グロメットの一部を上下方向から加圧する型締め部と、その外部側において型締め部の圧力を開放する圧力開放部とを設けて、上下に分割した金型とを合わせたときに、型締め部がグロメット胴部の一部を圧縮して窪み部を形成しつつ、圧縮方向に対して直交する方向に膨らんだ膨出部を形成した状態で、空洞部内に流動性の樹脂を圧入することによって、金型とグロメットとの間に高い面圧を作用させ樹脂成形時の樹脂漏れによるバリの発生を防止しつつ、過剰なグロメットの変形を避け、金型から回路モジュールを取り出したときに、金型によって圧縮されていたグロメットが過剰に復元して樹脂成形部との境界に大きな間隙が形成されるのを防ぎつつ、樹脂成形部とグロメット胴部との間に高い面圧の維持を図る本発明の回路モジュールの製造方法を適用することによって初めて実現可能となるのである。
【符号の説明】
【００６０】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  回路モジュール
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  配線基板
１１  回路部品
１２、１２ａ、１２ｃ  グロメット
１２０、１２０ａ、１２０ｃ  グロメット胴部
１２１  導線挿通孔
１２３  グロメット鍔部
１２５  窪み部
１２６  内側膨出部
１３  樹脂成型部
１３１  くさび状外部側突出部
２  被接続部（センサ、アクチュエータ）
２１、２１ａ  外部導線
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】２００９−２９５９４５号公報
【図１Ａ】
0005835057.tif 000002
【図１Ｂ】
0005835057.tif 000003
【図１Ｃ】
0005835057.tif 000004
【図２Ａ】
0005835057.tif 000005
【図２Ｂ】
0005835057.tif 000006
【図３Ａ】
0005835057.tif 000007
【図３Ｂ】
0005835057.tif 000008
【図４Ａ】
0005835057.tif 000009
【図４Ｂ】
0005835057.tif 000010
【図５Ａ】
0005835057.tif 000011
【図５Ｂ】
0005835057.tif 000012
【図７Ａ】
0005835057.tif 000013
【図７Ｂ】
0005835057.tif 000014
【図７Ｃ】
0005835057.tif 000015
【図７Ｄ】
0005835057.tif 000016
【図８】
0005835057.tif 000017
【図９】
0005835057.tif 000018
【図１０Ａ】
0005835057.tif 000019
【図１０Ｂ】
0005835057.tif 000020
【図１０Ｃ】
0005835057.tif 000021
【図１０Ｄ】
0005835057.tif 000022
【図１１Ａ】
0005835057.tif 000023
【図１１Ｂ】
0005835057.tif 000024
【図１１Ｃ】
0005835057.tif 000025
【図１２Ａ】
0005835057.tif 000026
【図１２Ｂ】
0005835057.tif 000027
【図１３Ａ】
0005835057.tif 000028
【図１３Ｂ】
0005835057.tif 000029
【図２Ｃ】
0005835057.tif 000030
【図２Ｄ】
0005835057.tif 000031
【図４Ｃ】
0005835057.tif 000032
【図４Ｄ】
0005835057.tif 000033
【図６Ａ】
0005835057.tif 000034
【図６Ｂ】
0005835057.tif 000035
【図６Ｃ】
0005835057.tif 000036
【図６Ｄ】
0005835057.tif 000037
【図１１Ｄ】
0005835057.tif 000038
【図１１Ｅ】
0005835057.tif 000039