JP4772100B2 - インサート成形装置及びインサート成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気・電子部品として多用されている電気コネクタの製造に用いられるインサート成形技術に関し、特に、ソリッド印刷配線基板等に配置されたリセクタプルコネクタに対し、ケーブルやフレキシブル印刷配線基板等が連結された状態で差し込み接続されるプラグコネクタの製造に好適なインサート成形技術に関する。

電子機器に使用される電気コネクタは集約化、小型化が進展しているが、各種の電子部品が取り付けられたソリッド印刷配線基板に対し、複数の細いケーブルや小型フレキシブル印刷配線基板を電気的に接続する部材として、従来、プラグコネクタ及びリセクタプルコネクタが使用されている。プラグコネクタには各種のケーブルやフレキシブル印刷配線基板が連結され、リセクタプルコネクタはソリッド印刷配線基板に接続される。

プラグコネクタには、複数のケーブル等と電気的接続された状態で配列される複数の導電コンタクトと、グラウンド電位（接地電位）が与えられるグラウンド部と、が配列された嵌合凸部（絶縁ハウジング）が設けられている。また、リセクタプルコネクタには、プラグコネクタの嵌合凸部（絶縁ハウジング）が挿入される嵌合凹部が設けられ、この嵌合凹部内において、プラグコネクタ側の複数の導電コンタクトがそれぞれリセクタプル側の複数の導電コンタクトに押圧接触し、プラグコネクタのグラウンド接触部がリセクタプルコネクタ側のグラウンド接触部に接触する。

このようなプラグコネクタにおいては、その嵌合凸部の互いに対向する二つの側壁部にそれぞれ複数の導電コンタクトの接触部が配列されているため、嵌合凸部を挟んで対向する各接触部の間隔は非常に小さい。このため、複数の導電コンタクトにそれぞれ接続された複数の同軸ケーブルから信号が送られたとき、嵌合凸部を挟んで対向する導電コンタクトの接触部の間で信号クロストークが発生するおそれがある。

そこで、このような信号クロストークの発生を防止するため、嵌合凸部の一方の側壁部に配列された導電コンタクトの接触部と、他方の側壁部に配列された導電コンタクトの接触部と、の間に、グラウンド電位を与えるためのグラウンド部材を配置したコネクタが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１記載の「コネクタ」の場合、接触部を有する複数対のシグナル用プラグコンタクトが小間隔をおいて相互対向するように配列され、相互対向する接触部間の信号クロストークの発生を防止するため、それぞれの接触部の間にセンターグラウンド板が配置され、それがグラウンド用プラグコンタクトに連結されている。

一方、近年、コネクタに要望されるコンタクト間の狭ピッチ化やコンタクトの低背化に伴い、その製造技術も高度化しているが、本願発明に関連する従来技術として、例えば、特許文献２記載の「インサート金型」がある。特許文献２には、電気コネクタを構成する複数のコンタクトがＬ字形に折り曲げられたコンタクト部材を、絶縁体に埋め込んで成形するインサート金型において、コンタクト部材を移動させ、中型板に押し付けて成形する技術が記載されている。

特開平１１−３２９５９１号公報 特許第３６９１９２９号公報

特許文献１記載の「コネクタ」においては、複数対のシグナル用プラグコンタクトの接触部の間に配置されたセンターグラウンド板と、複数対のシグナル用プラグコンタクトを所定個数ごとに区切るように配置されたグラウンド用プラグコンタクトと、が個別の部材で形成されているため、部品点数が増加する。また、プラグコネクタのグラウンド特性を向上させるべく、グラウンド用プラグコンタクトの個数を増加させると、それに伴って、グラウンド用プラグコンタクト配列方向の長さが増大し、コンタクト全体が大型化する。

その様な状況に鑑み、部品点数の増加及び大型化を回避しつつ、嵌合凸部において相互対向する複数対の導電コンタクトの接触部間における信号クロストークを防止することのできるプラグコネクタが提案されている。

ここで、図１〜図５に基づいて、前記プラグコネクタ及びこれと組み合わせて使用するリセクタプルコネクタの概略構造について説明する。図１はプラグコネクタを示す正面斜視図、図２はリセクタプルコネクタを示す正面斜視図、図３は図１に示すプラグコネクタの一部省略正面斜視図、図４は図３に示すプラグコネクタの一部省略底面斜視図、図５（ａ）は図３におけるＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）は図３におけるＹ−Ｙ線断面図である。なお、詳細は後述するが、図５においては、後工程で折り取る各コンタクトのキャリア部、及びシェルキャリア部を二点鎖線で示している。

図１，図３及び図４に示すように、プラグコネクタ１０は、コネクタ本体１０ａ、複数箇所のグランド接続片１４、カバー接触部１６が形成された導電性カバー１３、複数の同軸ケーブル１１、絶縁樹脂で形成された絶縁ハウジング１５、複数のＡコンタクト１７及び複数のＢコンタクト１８などで構成されている。

図２に示すように、リセクタプルコネクタ２０は、コネクタ本体２０ａ、複数箇所のグランド接触片２２、グランド接触部２３、グランド接続片２４、グラウンド接触ばね３０、及びホールドダウン２６が一体に形成された導電性シェル２１、絶縁ハウジング２５、複数のＡコンタクト２７（図２に示すＢコンタクト２８と対称に形成されている）、及び複数のＢコンタクト２８などによって構成されている。

図１に示すプラグコネクタ１０の嵌合凸部１９を、図２に示すリセクタプルコネクタ２０の嵌合凹部２９に嵌合させることによって、プラグコネクタ１０のＡコンタクト１７、Ｂコンタクト１８が、それぞれ対応するリセクタプルコネクタ２０のＡコンタクト２７、Ｂコンタクト２８に接続され、導電信号を基板（図示せず）に導通する。さらに、カバー接触部１６がグランド接触ばね３０と、導電性カバー１３の側面部１３ａがグランド接触片２２と、グランド接触部２３が後述するシェル接触部１２ｄと電気的に接続され、主に同軸ケーブル１１の外部導体（図示せず）と、後述するコネクタ内部に挿入されたシェル１２からの接地信号を、グランド接続片２４、ホールドダウン２６を介して、基板（図示せず）に導通する。

図３，図４及び図５に示すように、プラグコネクタ１０のコネクタ本体１０ａは、先端部分がレ字状に形成された接触部１７ｄ、及び接触部１７ｄから連なる端子部１７ｅを有する複数の導電コンタクト（Ａコンタクト１７）と、同じく先端部分がレ字状に形成された接触部１８ｄ、及び接触部１８ｄから連なる端子部１８ｅを有する複数の導電コンタクト（Ｂコンタクト１８）が、それぞれの接触部１７ｄ，１８ｄを相互対向した状態で配列された絶縁ハウジング１５と、絶縁ハウジング１５と一体的に設けられた導電性のシェル１２と、を備えている。

シェル１２は、端子部１７ｅ、１８ｅ側に位置し、導電コンタクトの配列方向に連続して形成されたシェル接続部１２ｇと、第一の導電コンタクト１７の接触部１７ｄと第二の導電コンタクト（Ｂコンタクト１８）の接触部１８ｄとの間に連続して形成されたシェル中間部１２ｅと、が配置され、シェル接続部１２ｇとシェル中間部１２ｅとの間に位置するシェル接触部１２ｄが接触部１８ｄのピッチ間に挟まれるように間欠して形成されている。このように、導電性シェル１２と、コンタクト（Ａコンタクト）１７と、コンタクト（Ｂコンタクト）１８と、が一体化してプラグコネクタ１０が形成されている。このような構成を有するプラグコネクタ１０により、前述した特許文献１記載のコネクタに懸念される課題を解決しようとするものである。

ところで、このようなコネクタ本体１０ａをインサート成形方法によって製作する場合、導電性のシェル１２と、Ａコンタクト１７及びＢコンタクト１８を金型内にセットする装置が必要である。従って、機能の異なる少なくとも２種類の搬送装置が必要であるだけでなく、それぞれの搬送装置ごとのセット工程に時間を要する。このため、製造装置の複雑化、製造サイクルの延長を招く。

さらに、図５（ａ）に示すように、接触部１７ｄのレ字状の先端部分とシェル中間部１２ｅとの隙間は極少であるため、図５（ａ）の紙面上方向から投影状に見た場合、これらの部材が重なり合う状態にある。また、図５（ｂ）に示すように、中間部１２ｅと接触部１８ｄの先端部分との関係も同様である。このような構造のコネクタ１０を製作する場合、シェル１２、及びコンタクト１７，１８を金型へセットする工程において、上述した各部材間の隙間が極小であると、それぞれの部材を垂直方向へ移動させてセットすることが困難であるため、前記隙間をある程度確保せざるを得ず、コネクタの小型化、低背化が困難なものとなっていた。

一方、特許文献２に記載されたインサート成形技術は、２つのコンタクト部材しか使用しないコネクタの製造工程において利用可能であるが、図１，図３及び図４に示すように、２つのコンタクト部材及び１つのシェル部材を使用するプラグコネクタ１０を製造することはできない。

本発明が解決しようとする課題は、シェルとコンタクトとを備え、低背化、小型化にも対応可能なコネクタを効率的に製造することが可能であって、製造工程の簡素化、高速化を図ることができるインサート成形技術を提供することにある。

本発明のインサート成形装置は、シェル片を供給するシェル供給装置と、複数の接触部及びキャリア部を有する連鎖形状のコンタクト片を供給するコンタクト供給装置と、前記シェル片と前記コンタクト片とを重ね合わせる整列装置と、前記整列装置において重ね合わせられた前記シェル片及び前記コンタクト片を金型まで搬送する搬送装置と、前記シェル片及び前記コンタクト片を前記金型内に位置決めしてインサート成形する金型装置と、を備え、電気コネクタの製造に用いられるインサート成形装置であって、
重ね合わせられた前記シェル片及び前記コンタクト片を前記整列装置から金型装置に搬送する前に、前記シェル片と前記コンタクト片との相対位置を変更する移動機構を設けたことを特徴とする。

このような構成とすれば、シェル片とコンタクト片とを同時に搬送しながら、金型装置に搬送する前に、シェル片とコンタクト片との相対位置を所定状態に変更することが可能となるため、製造工程の簡素化、高速化を図ることができる。また、コンタクト片の一部とシェル片の一部とが重なった状態で位置決めすることができるため、コネクタの低背化、小型化にも対応可能である。

ここで、前記整列装置が、二種類のコンタクト片を、それぞれの接触部を並列させて配列可能であることが望ましい。このような構成とすれば、より高密度のコネクタの製造が可能となる。

一方、前記金型装置が、前記キャリア部と複数の接触部とが略Ｌ字状に形成された二種類の前記コンタクト片を、前記接触部が千鳥状に交差するように配列した状態でインサート成形可能であることが望ましい。このような構成とすれば、より高密度かつ小型化したコネクタの製造が可能となる。

また、前記シェル片に形成されたシェルキャリア部に搬送時の位置決めを行うシェル位置決め部を設け、少なくとも一方の前記コンタクト片のキャリア部に搬送時の位置決めを行うキャリア位置決め部を設け、前記搬送装置は前記シェルキャリア部と前記キャリア部とを重ね合わせて搬送可能とし、さらに、前記シェルキャリア部と前記キャリア部とは、前記移動機構によって相対位置を変更可能とすることもできる。

このような構成とすれば、シェルキャリア部とコンタクト片のキャリア部とが重なり合った状態での搬送が可能となるため、搬送機構をさらに簡素化することができ、かつサイクルタイムを短縮することができる。

さらに、前記シェル位置決め部及び前記キャリア位置決め部を孔形状とし、前記シェル位置決め部の孔形状の一部に逃がし孔を設けるようにすれば、極めて簡素な形状でありながら、より確実な位置決めが可能となる。

次に、本発明のインサート成形方法は、シェル供給装置から供給されるシェル片と、複数の接触部及びキャリア部を有する連鎖形状にてコンタクト供給装置から供給されるコンタクト片と、を重ね合わせる整列工程と、
前記整列工程にて重ね合わせられた前記シェル片及び前記コンタクト片を搬送する搬送工程と、
前記シェル片及び前記コンタクト片を金型内に位置決めしてインサート成形する成形工程と、を備え、電気コネクタの製造に用いられるインサート成形方法であって、
前記搬送工程において、重ね合わせられた前記シェル片及び前記コンタクト片を前記金型に搬送する前に、前記シェルと前記コンタクト片との相対位置を変更することを特徴とする。

このような構成とすれば、搬送工程において、シェル片とコンタクト片を同時に搬送することができるため、製造工程の高速化を図ることができる。また、シェル片とコンタクト片との相対位置を変更するための移動工程を別に設ける必要がないので、製造工程の簡素化を図ることができる。さらに、成形工程では、コンタクト片の一部とシェル片の一部とを重ね合わせた状態で位置決めを行うため、コネクタの低背化、小型化にも対応可能である。

ここで、前記整列工程において、二種類のコンタクト片をそれぞれの接触部を並列させて配列する構成とすれば、より高密度のコネクタの製造が可能となる。

また、二種類の前記コンタクト片のキャリア部と複数の接触部とが略Ｌ字状に形成され、前記接触部が千鳥状に交差するように前記コンタクト片を配列した状態でインサート成形を行う構成とすれば、より高密度化かつ小型化したコネクタの製造が可能となる。

一方、前記シェル片に形成されたシェルキャリア部に搬送時の位置決めを行うシェル位置決め部を設け、少なくとも一方の前記コンタクト片のキャリア部に搬送時の位置決めを行うキャリア位置決め部を設け、前記搬送工程において前記シェルキャリア部と前記キャリア部とを重ね合わせて搬送する途中に前記シェルキャリア部と前記キャリア部との相対位置の変更を行うことが望ましい。このような構成とすれば、シェルキャリア部とコンタクト片のキャリア部とが重なり合った状態でのインサート成形が可能となるため、搬送工程をさらに簡素化することができ、サイクルタイムを短縮することもできる。

さらに、前記シェル位置決め部及び前記キャリア位置決め部を孔形状とし、前記シェル位置決め部の孔形状の一部を逃がし孔とすれば、極めて簡素な形状でありながら、より確実な位置決めが可能となる。

本発明により、シェルとコンタクトとを備え、低背化、小型化にも対応可能なコネクタを効率的に製造することが可能であって、製造工程の簡素化、高速化を図ることができるインサート成形技術を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１はプラグコネクタを示す正面斜視図、図２はリセクタプルコネクタを示す正面斜視図、図３は図１に示すプラグコネクタの一部省略正面斜視図、図４は図３に示すプラグコネクタの一部省略底面斜視図、図５（ａ）は図３におけるＸ−Ｘ線断面図、図５（ｂ）は図３におけるＹ−Ｙ線断面図、図６はＡコンタクト片及びＢコンタクト片を示す平面図、図７はシェル及びシェルキャリア部などを示す平面図である。

前述したように、図１，図３及び図４に示すプラグコネクタ１０は、コネクタ本体１０ａ、複数箇所のグランド接続片１４、カバー接触部１６が形成された導電性カバー１３、複数の同軸ケーブル１１、絶縁樹脂で形成された絶縁ハウジング１５、複数のＡコンタクト１７、及び複数のＢコンタクト１８などで構成されている。図２に示すリセクタプルコネクタ２０は、コネクタ本体２０ａ、複数箇所のグランド接触片２２、グランド接触部２３、グランド接続片２４、グラウンド接触ばね３０、及びホールドダウン２６が一体に形成された導電性シェル２１、絶縁ハウジング２５、複数のＡコンタクト２７（図２に示すＢコンタクト２８と対称に形成されている）、及び複数のＢコンタクト２８などで構成されている。

図１に示すプラグコネクタ１０の嵌合凸部１９を、図２に示すリセクタプルコネクタ２０の嵌合凹部２９に嵌合させることによって、Ａコンタクト１７、Ｂコンタクト１８がそれぞれ対応するＡコンタクト２７、及びＢコンタクト２８に接続され、導電信号を基板（図示せず）に導通する。さらに、カバー接触部１６がグランド接触ばね３０と、導電性カバー１３の側面部１３ａがグランド接触片２２と、グランド接触部２３が後述するシェル接触部１２ｄと電気的に接続され、主に同軸ケーブル１１の導電信号及びシェル１２、カバー１３からの接地信号を基板（図示せず）に導通する。

図１に示すプラグコネクタ１０は、本発明の実施の形態であるインサート成形装置１００（図８参照）を使用して製造されたものである。具体的事項は後述するが、プラグコネクタ１０を構成するコネクタ本体１０ａは、各コンタクト片、及びシェル片をインサート成形装置の金型（図示せず）の所定位置に設置して位置決めした後、絶縁ハウジング１５を形成する溶融樹脂を金型内へ注入して硬化させるインサート成形方法によって形成される。また、その後、各コンタクト片、及びシェル片に形成された各キャリアは、インサート成形後に切断分離され、コネクタ本体１０ａとなる。

図５（ａ），図６に示すように、Ａコンタクト片１７Ａは、複数の接触部１７ｄ、複数の端子部１７ｅ及びそれらを連接するＡキャリア部１７ｆを備え、図５（ｂ），図６に示すように、Ｂコンタクト片１８Ｂは、複数の接触部１８ｄ、複数の端子部１８ｅ及びそれらを連接するＢキャリア１８ｆを備えている。Ｂコンタクト１８の接触部１８ｄは、Ａコンタクト１７の接触部１７ｄと、コネクタ本体１０ａの長手方向に沿って１本ずつ折り重なるように千鳥状に配列されている。

図５，図７に示すように、シェル片１２Ｃは、シェル接触部１２ｄ、シェル中間部１２ｅ、シェル接続部１２ｇ及びシェルキャリア部１２ｆを備え、シェル中間部１２ｅは、コネクタ本体１０ａの長手方向に連続して形成されている。なお、シェル１２のシェル中間部１２ｅは、強度を持たせるために、その先端部をＵ字状に曲げた形状とすることもできる。

図４，図５（ａ），（ｂ）に示すように、シェル１２のシェル接触部１２ｄは、コネクタ本体１０ａの長手方向に沿って二つ一組の接触部１８ｄの間に一つのシェル接触部１２ｄを挟むように配列されている。なお、図５においては、後工程で折り取るＡキャリア部１７ｆ、Ｂキャリア部１８ｆ及びシェルキャリア部１２ｆをそれぞれ二点鎖線で示している。

ここで、図６，図７に基づいて、Ａコンタクト片１７Ａ、Ｂコンタクト片１８Ｂ、及びシェル片１２Ｃのシェルキャリア部１２ｆの構成について説明する。図６はＡコンタクト片１７Ａ、及びＢコンタクト片１８Ｂを示す平面図、図７はシェル片１２Ｃなどを示す平面図である。

図６に示すように、Ａキャリア部１７ｆには、その長手方向（図３に示すコネクタ本体１０ａの長手方向）に並ぶ２列の位置決め孔列７Ａ，８Ａが形成され、Ｂキャリア部１８ｆにも同様に２列の位置決め孔列３Ｂ，４Ｂが形成されている。図７に示すように、シェル１２は、連鎖状のキャリア１２ｘに、これと直交する方向に形成されたシェルキャリア部１２ｆに連結されている。シェルキャリア部１２ｆには、その長手方向に２列の位置決め孔列５Ｃ，６Ｃが形成されている。また、位置決め孔列５Ｃのうちの両端を除く部分には、長円形状をした複数の逃がし孔１２ｈが設けられている。シェルキャリア部１２ｆ及びシェル１２によってシェル片１２Ｃが構成されている。

次に、図８，図９に基づいてインサート成形装置１００について説明する。図８は本発明の実施の形態であるインサート成形装置の概略構成を示す平面図、図９は図８に示すインサート成形装置における搬送工程を示す断面図であり、後述する図１２〜図１４中のＺ−Ｚ線における断面図に相当する。

インサート成形装置１００は、コンタクト側のオートリール１０１，１０２、コンタクト切断部１０４、コンタクト分離部１０６及びＰ＆Ｐ部１０５からなるコンタクト供給装置と、シェル側のオートリール１０３、シェル切断部１０７、シェル分離部１０８及びＰ＆Ｐ部１０５からなるシェル供給装置と、供給された各部材を整列する整列装置１０９と、整列した各部材を金型へ搬送するローダ部１１０などからなる搬送装置１１５と、上金型１１１ａと下金型１１１ｂなどからなる金型装置１１１と、ランナ取り出しロボット１１３、コンベア１１４、及びＢコンタクト折り装置１１６ａなどの後工程装置１１６と、を備えている。なお、詳しくは後述するが、本実施形態のＰ＆Ｐ部１０５は、コンタクト供給装置とシェル供給装置とを兼ねている。

コンタクト側の２台のオートリール１０１，１０２は、それぞれ連鎖状のＡコンタクト１７０，Ｂコンタクト１８０をコンタクト切断部１０４へ自動供給する。コンタクト切断部１０４は、図６に示すように、連鎖状のＡコンタクト１７０，Ｂコンタクト１８０をそれぞれ所定長さに切断して、Ａコンタクト片１７ＡとＢコンタクト片１８Ｂを形成する。コンタクト分離部１０６は、所定長さに切断されたＡコンタクト片１７Ａ及びＢコンタクト片１８Ｂをそれぞれ所定個数載置する。

シェル側のオートリール１０３は、連鎖状のシェル片１２Ｃをシェル切断部１０７へ供給する。シェル切断部１０７は、図７に示すように、連鎖状のキャリア１２ｘをキャリア切断ラインＣＬに沿って切断してシェル片１２Ｃとする。シェル分離部１０８は、所定長さに切断されたシェル片１２Ｃを所定個数載置する。

Ｐ＆Ｐ部１０５は、コンタクト分離部１０６に載置されたＡコンタクト片１７Ａ及びＢコンタクト片１８Ｂと、シェル分離部１０８に載置されたシェル片１２Ｃを所定の吸引機構（図示せず）などによって吸着保持し、整列装置１０９の位置（イ）へ往復移動する。

整列装置１０９は、図９に示すように、レールＪ，レールＫ及びレールＬを有し、レールＫには位置決めピン５５が固定され、レールＪには位置決めピン７５が固定され、レールＬには位置決めピン３５が固定されている。レールＫは整列装置１０９（図８参照）のベースプレート（図示せず）に固定され、レールＪは、レールＫに対し、滑りキーやリニアレールなどの摺動機構を介して断面方向（図９の紙面左右方向）に摺動自在に動作するように構成され、レールＬも同様にベースプレートに対して摺動自在に配置されている。また、これらのレールＪ，Ｋ，Ｌは、Ａコンタクト片１７，Ｂコンタクト片１８Ｂ及びシェル片１２Ｃを保持して、前記ベースプレート全体が、位置（イ），（ロ）の間を往復移動する。

搬送装置１１５は、各装置間を横断するリニアレールなどで構成される搬送バー１１７と、ローダ部１１０を有する。ローダ部１１０は、整列装置１０９に対し、図８の紙面垂直方向に重なり、搬送バー１１７に摺動自在に動作する。また、ローダ部１１０は、セットレール１１８、及び該セットレール１１８に固定された一対の位置決めブロック１１９を有し、吸引機構（図示せず）によって、Ａコンタクト片１７Ａ、Ｂコンタクト片１８Ｂ及びシェル片１２Ｃを吸引保持した状態で、位置（ロ）、（ハ）の間を往復移動する。一方、アンローダ部１２８は、同じく搬送バー１１７に摺動自在に動作する搬送部材（図示せず）を有し、成形後の半製品（図示せず）を吸引保持した状態で、位置（ハ）、（ニ）の間を往復移動する。

金型装置１１１は汎用の射出成形機であり、上金型１１１ａ、下金型１１１ｂ、金型の駆動機構及び射出装置（図示せず）、ランナ取り出しロボット１１３などを備えている。コンベア部１１４は、アンローダ部１２８から搬送されてきた成形後の半製品を、キャリア折り装置１１６などを含む後工程装置へ搬送する。後工程装置は、例えば、後述するキャリア折り装置１１６、導通検査装置、耐圧検査装置、あるいは画像処理装置などで構成されている。

次に、図８〜図１５に基づいてプラグコネクタ成形工程について説明する。図１０は図８に示すインサート成形装置における成形工程を示す断面図であり、後述する図１５中のＺ−Ｚ線における断面図に相当し、図１１は図８に示すインサート成形装置における成形工程及び後処理工程を示す図、図１２は図９（ａ）状態における平面図、図１３は図９（ｃ）状態における平面図、図１４は図９（ｄ）状態における平面図、図１５は図９（ｅ）状態における平面図である。

コンタクト側のオートリール１０１，１０２は、コンタクト切断部１０４へ、連鎖状のＡコンタクト１７０及びＢコンタクト１８０を自動供給する。コンタクト切断装置１０４は、連鎖状のＡコンタクト１７０，Ｂコンタクト１８０をそれぞれ所定長さに切断して、Ａコンタクト片１７ＡとＢコンタクト片１８Ｂとを形成する。切断されたＡコンタクト片１７Ａ及びＢコンタクト片１８Ｂは、コンタクト分離部のコンタクト片移動機構（図示せず）により、所定個数が所定間隔ごとに載置される。

シェル側のオートリール１０３は、連鎖状のキャリア１２ｘをシェル切断部１０７へ供給する。シェル切断部１０７は連鎖状のキャリア１２ｘをキャリア切断ラインＣＬに沿って切断してシェル片１２Ｃとする（図７参照）。切断されたシェル片１２Ｃは、シェル分離部１０８のシェル片移動機構（図示せず）により、所定個数が所定間隔ごとに載置される。

上記のように搬送準備を整えた状態とした後、整列装置１０９を位置（イ）に待機させる。そして、Ｐ＆Ｐ部１０５の吸着機構（図示せず）により、シェル分離部１０８より所定個数のシェル片１２Ｃが吸着され、整列装置１０９のレールＪ，Ｋ上に載置される（図９（ａ）及び図１２参照）。このとき、シェル片１２Ｃは、整列装置１０９のレールＫに設けられたシェル位置決めピン５５が、シェルキャリア部１２ｆの位置決め孔列５Ｃの両端部分に位置する位置決め孔５１に挿通されることによって位置決めされる。また、このとき、レールＪに設けられた位置決めピン７５は、シェルキャリア部１２ｆの逃がし孔１２ｈに挿通している。

次に、Ａコンタクト片１７Ａが、コンタクト分離部１０６より吸着して搬送され、整列装置１０９のレールＪ上に載置される。このとき、Ａコンタクト片１７Ａは、レールＪに設けられた位置決めピン７５が、Ａコンタクト片１７ＡのＡキャリア部１７ｆの位置決め孔列７Ａの位置決め孔７１に挿通されることによって位置決めされ、シェル片１２Ｃのシェルキャリア部１２ｆ上に重ねて載置される（図９（ｂ）及び図１３参照）。

次に、Ｂコンタクト片１８Ｂがコンタクト分離部１０６より吸着して搬送され、整列装置１０９のレールＬ上に載置される。このとき、Ｂコンタクト片１８Ｂは、レールＬに設けられた位置決めピン３５が、Ｂコンタクト片１８ＢのＢキャリア部１８ｆの位置決め孔列３Ｂの位置決め孔３１に挿通されることによって位置決めされる（図９（ｃ）及び図１３参照）。このとき、Ｂコンタクト片１８Ｂの接触部１８ｄは、図１２に示されるシェル片１２Ｃのシェル中間部１２ｅとシェル接続部１２ｇとの間に挿入される。

前述したように、シェル片１２Ｃ、Ａコンタクト片１７Ａ及びＢコンタクト片１８Ｂのセットが終わると、レールＪ，Ｋ，Ｌは、Ａコンタクト片１７Ａ、Ｂコンタクト片１８Ｂ及びシェル片１２Ｃと共に、位置（イ）から位置（ロ）へ移動する。

次に、位置（ロ）の直上で待機しているローダ部１１０のセットレール１１８が、位置決めブロック１１９と共に、整列装置１０９のレールＪ，Ｋ，Ｌ部分に下降してくる（図９（ｃ）及び図１４参照）。この過程において、位置決めブロック１１９の下端部に設けられたテーパ状の傾斜面１１９ａがレールＪとレールＬの両端部を押圧し、その間隔を押し広げるので、レールＪ，Ｌはそれぞれ断面方向（図９の紙面左右方向）に移動し、Ａコンタクト片１７ＡとＢコンタクト片１８Ｂとの間隔がコネクタ完成品の正規間隔に修正される（図９（ｄ）及び図１４参照）。前述した相対位置の変更により、図１４に示すように、Ａコンタクト片１７Ａの位置決め孔列８Ａと、シェル片１２Ｃの位置決め孔列６Ｃとが一致するように構成されている。

このとき、レールＫは、位置決めピン５５によりシェル片１２Ｃを保持したままの状態を保つので、その位置は変化しないが、Ａコンタクト片１７Ａは、レールＪの位置決めピン７５によってレールＪに固定されているので、レールＪと共に移動する。即ち、シェル片１２Ｃの下部に位置するレールＪはＡコンタクト片１７Ａを伴ってスライド移動する。なお、前記スライド移動の際に、Ａコンタクト片１７Ａをスムーズに移動させると共に、Ａコンタクト片１７Ａとシェル片１２Ｃとが擦れ合って損傷するのを防止するため、セットレール１１８の下降端にストッパ（図示せず）を設け、レールＪとの間に上記移動を妨げない微小間隙を確保することが望ましい。

Ａコンタクト片１７Ａがスライド移動する際、Ａコンタクト片１７ＡとレールＪとの間にシェル片１２Ｃを挟持し、位置決めピン７５がＡコンタクト片１７Ａの位置決め孔７１及びシェル片１２Ｃの逃がし孔１２ｈを挿通した状態に保たれるが、シェル片１２Ｃの逃がし孔１２ｈはスライド移動方向に広がった長円形状であるため、前記スライド移動時においてもシェル片１２Ｃは所定位置に保持される。なお、逃がし孔１２ｈは、その内部に挿通された位置決めピン７５の移動が可能であればよいので、長円形状以外の形状とすることもできる。

前記スライド移動により、Ａコンタクト片１７ＡとＢコンタクト片１８Ｂとの間隔がコネクタ完成品の正規間隔に移動された後、図１０（ａ）及び図１５に示すように、ローダ部１１０のセットレール１１８に設けられた位置決めピン８５が、Ａキャリア部１７ｆの位置決め孔列８Ａの位置決め孔８１と、シェルキャリア部１２ｆの位置決め孔列６Ｃの位置決め孔６５に挿通され、コンタクト片１７Ａとシェル片１２Ｃの位置決めが行われ、同じく、セットレール１１８に設けられた位置決めピン４５がＢキャリア部１８ｆの位置決め孔列４Ｂの位置決め孔４１に挿通され、コンタクト片１８Ｂの位置決めが行われる。

次に、ローダ部１１０に設けられた吸着機構（図示せず）を作動させ、セットレール１１８に設けられた吸着孔（図示せず）にてＡキャリア部１７ｆ、Ｂキャリア部１８ｆ、及びシェルキャリア部１２ｆの平面部分（孔の無い部分）を吸引することにより、Ａコンタクト片１７Ａ、Ｂコンタクト片１８Ｂ及びシェル片１２Ｃを吸着保持して金型装置１１１（図８参照）へ搬送する（図１０（ａ）及び図１５参照）。

次に、図１０（ｂ）に示すように、ローダ部１１０（図８参照）のセットレール１１８により、Ａコンタクト片１７Ａ、Ｂコンタクト片１８Ｂ及びシェル片１２Ｃは、位置（ハ）まで搬送され、下金型１１１ｂの所定位置に位置決め、セットされる。このとき、図１０（ｃ）に示すように、下金型１１１ｂの位置決めピン８６がシェル片１２Ｃの位置決め孔６２及びＡコンタクト片１７Ａの位置決め孔８２に挿通されるとともに、位置決めピン４６がＢコンタクト片１８Ｂの位置決め孔４２に挿通されることにより、これらの部材の位置が決まる。

Ａコンタクト片１７Ａ、Ｂコンタクト片１８Ｂ、及びシェル片１２Ｃが下金型１１１ｂの所定位置にセットされた後、下金型１１１ｂに設けられたコンタクトガイド１１２が図１０（ｂ）の中心部に向かって前進する。そして、コンタクトガイド１１２が所定位置で停止、下降して、コンタクト片１７Ａ、コンタクト片１８Ｂ及びシェル片１２Ｃを押えた後（図１０（ｂ）中の矢線参照）、前述した吸着保持を解除して、ローダ部１１０が所定の位置（ロ）に戻る。このように、コンタクトガイド１１２が各コンタクト片を押さえ込むので、ローダ部１１０が戻る際にも、確実な受渡しが可能であり、このような極小のインサート部材をセットするときは特に優れた効果が得られる。このようなコンタクトガイド１１２は、金型若しくはその周辺に設けたシリンダなどの駆動機器を用いて動作させても良いし、金型のエジェクト機構に連動して動作させても良い。

そして、図１０（ｄ）に示すように、上金型１１１ａと下金型１１１ｂとによって型締めを行った後、公知の射出成形装置（図示せず）によって溶融樹脂を充填し、絶縁ハウジング１５が形成される。この後、上下金型の型開きが行われ、アンローダ部１２８が位置（ハ）に進入し、前述したコンタクトガイド１１２の押さえ込みを解除した後、アンローダ部１２８が成形後の半製品（成形品１０ｘ）を受け取り、後処理を行うために、位置（ニ）へ搬送する。このとき、Ａキャリア部１７ｆの位置決め孔列８Ａと、Ｂキャリア部１８ｆの位置決め孔列４Ｂと、シェルキャリア部１２ｆの位置決め孔列６Ｃと、が位置決め孔として使用される。なお、射出成形の際に形成される不要なランナ（図示せず）は、ランナ取り出しロボット１１３によって回収される。

図１１（ａ）に示すように、絶縁ハウジング１５が形成された成形品１０ｘは、図８に示すコンベア１１４に搬送された後、後工程装置を構成するキャリア折り装置１１６まで搬送され、Ａキャリア部１７ｆ、Ｂキャリア部１８ｆ、及びシェルキャリア部１２ｆがそれぞれ切断分離され、図１１（ｂ）に示す状態となる。この場合、Ａキャリア部１７ｆ、Ｂキャリア部１８ｆ、及びシェルキャリア部１２ｆは図１１（ｂ）に示す切断位置Ａ，Ｂ，Ｃにて折り取り、切断分離される。具体的には、Ｂコンタクト折り装置１１６ａでＢキャリア部１８ｆが折り取られ、Ｃキャリア折り装置１１６ｂでシェルキャリア部１２ｆが折り取られ、Ａキャリア折り装置１１６ｃでＡキャリア部１７ｆが折り取られる。

本実施形態においては、図１３に示すように、シェル片１２Ｃのシェルキャリア部１２ｆの長手方向の両端付近を、Ａキャリア部１７ｆの長手方向の両端より突出させているため、これらの両端付近を治具で把持若しくは押圧することにより、Ａキャリア部１７ｆ、Ｂキャリア部１８ｆ、及びシェルキャリア部１２ｆを折り取ることができる。

この後、プラグコネクタとしての導通、短絡、耐電圧などの検査を経た後、画像処理装置に搬送され、特定部位の寸法が測定される。なお、検査工程及び計測工程は、コネクタの種類、仕様などに合わせて必要なものを用いることができる。最後に、カバー取り付け及び複数の同軸ケーブル１１の結線が行われ、プラグコネクタ１０（図１参照）が完成する。

なお、本実施形態では、コンタクト供給装置は、コンタクト側のオートリール１０１，１０２、コンタクト切断部１０４、コンタクト分離部１０６、Ｐ＆Ｐ部１０５からなり、シェル供給装置については、シェル側のオートリール１０３、シェル切断部１０７、シェル分離部１０８、Ｐ＆Ｐ部１０５より構成されたものとしたが、整列装置１０９への供給形態は、これに限定されるものではなく、整列装置の所定位置へ各部材が供給されるものであれば、その形態を問わない。また、本実施形態では、プラグコネクタのコンタクトが２列並行に配列されたものをインサート成形する例としたが、コンタクトの配列については、単列でも良く、リセプタクルコネクタの製造についても適用可能である。

上述したように、本実施形態のインサート成形装置１００は、シェル片１２Ｃ、Ａコンタクト片１７Ａ及びＢコンタクト片１８Ｂを搬送しながらシェル片１２ＣとＡコンタクト片１７Ａの相対位置が変更可能であるため、製造工程の簡素化、高速化を図ることができる。また、Ａコンタクト片１７Ａの接触部１７ｄとシェル片１２Ｃの接触部１２ｄとを並列させた状態で位置決めすることができるため、コネクタの低背化、小型化にも対応可能である。

また、整列装置１０９は、Ａコンタクト片１７ＡとＢコンタクト片１８Ｂとを、それぞれの接触部１７ｄ，１８ｄを並列させた状態で配列可能であるため、従来のコネクタよりも高密度のコネクタの製造が可能である。

一方、金型装置１１１は、Ａキャリア部１７ｆ，Ｂキャリア部１８ｆに複数の接触部１７ｄ，１８ｄが略Ｌ字状に形成された二種類のコンタクト片（Ａコンタクト片１７Ａ及びＢコンタクト片１８Ｂ）を、接触部１７ｄ，１８ｄが千鳥状に交差するように配列した状態でインサート成形可能である。このため、従来のコネクタより高密度かつ小型化したコネクタの製造が可能である。

また、シェル片１２Ｃに形成されたシェルキャリア部１２ｆに搬送時の位置決めを行うシェル位置決め孔列５Ｃの一部に逃がし孔１２ｈを設け、一方のＡコンタクト片１７ＡのＡキャリア部１７ｆに搬送時の位置決めを行う位置決め孔列７Ａを設け、シェルキャリア部１２ｆとＡキャリア部１７ｆとを重ね合わせて搬送可能とし、さらに、移動機構により、前記各キャリア部の相対位置を変更可能としている。これにより、シェル片１２ＣとＡコンタクト片１７Ａとが重なり合った状態でのインサート成形が可能となるため、搬送機構をさらに簡素化するとともに、サイクルタイムを短縮することができる。

さらに、シェル片１２Ｃ、Ａコンタクト片１７ｃ及びＢコンタクト片１８Ｂの位置決め手段を孔形状としているため、極めて簡素な形状でありながら、より確実な位置決めが可能である。

本発明のインサート成形装置及びインサート成形方法は、電気コネクタの製造業の分野において広く利用することができる。

プラグコネクタを示す正面斜視図である。 リセクタプルコネクタを示す正面斜視図である。 図１に示すプラグコネクタの一部省略正面斜視図である。 図３に示すプラグコネクタの一部省略底面斜視図である。 （ａ）は図３におけるＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）は図３におけるＹ−Ｙ線断面図である。 Ａコンタクト片及びＢコンタクト片を示す平面図である。 シェル及びシェルキャリア部などを示す平面図である。 本発明の実施の形態であるインサート成形装置の概略構成を示す平面図である。 図８に示すインサート成形装置における搬送工程を示す断面図である。 図８に示すインサート成形装置における成形工程を示す断面図である。 図８に示すインサート成形装置における成形工程及び後処理工程を示す図である。 図９（ａ）状態における平面図である。 図９（ｃ）状態における平面図である。 図９（ｄ）状態における平面図である。 図１０（ａ）状態におけるＧ−Ｇ線平面図である。

符号の説明

１０ プラグコネクタ
１０ａ コネクタ本体
１０ｘ 成形品
１１ 同軸ケーブル
１２ シェル
１２Ｃ シェル片
１２ｄ シェル接触部
１２ｅ シェル中間部
１２ｆ シェルキャリア部
１２ｇ シェル接続部
１２ｈ 逃がし孔
１３ 導電性カバー
１４ グランド接続片
１５ 絶縁ハウジング
１６ カバー接触部
１７ Ａコンタクト
１７ｄ 接触部
１７ｅ 端子部
１７ｆ Ａキャリア部
１７Ａ Ａコンタクト片
１８ Ｂコンタクト
１８ｄ 接触部
１８ｅ 端子部
１８ｆ Ｂキャリア部
１８Ｂ Ｂコンタクト片
１９ 嵌合凸部
２０ リセクタプルコネクタ
２０ａ コネクタ本体
２１ 導電性シェル
２２ グランド接触片
２３ グランド接触部
２４ グランド接続片
２５ 絶縁ハウジング
２６ ホールドダウン
２７ Ａコンタクト
２８ Ｂコンタクト
２９ 嵌合凹部
３０ グランド接触ばね
３１，４１，４２，６２，６５，７１，８１，８２ 位置決め孔
３５，４５，７５，８５ 位置決めピン
１００ インサート成形装置
１０１，１０２，１０３ オートリール
１０４ コンタクト切断部
１０５ Ｐ＆Ｐ部
１０６ コンタクト分離部
１０７ シェル切断部
１０８ シェル分離部
１０９ 整列装置
１１０ ローダ部
１１１ 金型装置
１１１ａ 上金型
１１１ｂ 下金型
１１２ コンタクトガイド
１１３ ランナ取り出しロボット
１１４ コンベア
１１５ 搬送装置
１１６ キャリア折り装置
１１６ａ Ｂコンタクト折り装置
１１６ｂ Ｃキャリア折り装置
１１６ｃ Ａキャリア折り装置
１１７ 搬送バー
１１８ セットレール
１１９ 位置決めブロック
１２８ アンローダ部
１７０ Ａコンタクト
１８０ Ｂコンタクト

Claims (10)

1. シェル片を供給するシェル供給装置と、複数の接触部及びキャリア部を有する連鎖形状のコンタクト片を供給するコンタクト供給装置と、前記シェル片と前記コンタクト片とを重ね合わせる整列装置と、前記整列装置において重ね合わせられた前記シェル片及び前記コンタクト片を金型まで搬送する搬送装置と、前記シェル片及び前記コンタクト片を前記金型内に位置決めしてインサート成形する金型装置と、を備え、電気コネクタの製造に用いられるインサート成形装置であって、
   重ね合わせられた前記シェル片及び前記コンタクト片を前記整列装置から金型装置に搬送する前に、前記シェル片と前記コンタクト片との相対位置を変更する移動機構を設けたことを特徴とするインサート成形装置。
2. 前記整列装置が、二種類のコンタクト片を、それぞれの接触部を並列させて配列可能である請求項１記載のインサート成形装置。
3. 前記金型装置が、前記キャリア部と複数の接触部とが略Ｌ字状部に形成された二種類の前記コンタクト片を、前記接触部が千鳥状に交差するように配列した状態でインサート成形可能である請求項１または２記載のインサート成形装置。
4. 前記シェル片に形成されたシェルキャリア部に搬送時の位置決めを行うシェル位置決め部を設け、少なくとも一方の前記コンタクト片のキャリア部に搬送時の位置決めを行うキャリア位置決め部を設け、前記搬送装置は前記シェルキャリア部と前記キャリア部とを重ね合わせて搬送可能であって、
   前記シェルキャリア部と前記キャリア部とは、前記移動機構によって相対位置が変更可能である請求項２または３記載のインサート成形装置。
5. 前記シェル位置決め部及び前記キャリア位置決め部が孔形状であって、前記シェル位置決め部の孔形状の一部に逃がし孔を設けている請求項４記載のインサート成形装置。
6. シェル供給装置から供給されるシェル片と、コンタクト供給装置から複数の接触部及びキャリア部を有する連鎖形状で供給されるコンタクト片と、を重ね合わせる整列工程と、
   前記整列工程において重ね合わせられた前記シェル片及び前記コンタクト片を搬送する搬送工程と、
   前記シェル片及び前記コンタクト片を金型内に位置決めしてインサート成形する成形工程と、を備え、電気コネクタの製造に用いられるインサート成形方法であって、
   前記搬送工程において、重ね合わせられた前記シェル片及び前記コンタクト片を前記金型に搬送する前に、前記シェル片と前記コンタクト片との相対位置を変更することを特徴とするインサート成形方法。
7. 前記整列工程において、二種類のコンタクト片をそれぞれの接触部を並列させて配列する請求項６記載のインサート成形方法。
8. 二種類の前記コンタクト片のキャリア部と複数の接触部とが略Ｌ字状に形成され、前記接触部が千鳥状に交差するように前記コンタクト片を配列した状態でインサート成形する請求項７記載のインサート成形方法。
9. 前記シェル片に形成されたシェルキャリア部に搬送時の位置決めを行うシェル位置決め部を設け、少なくとも一方の前記コンタクト片のキャリア部に搬送時の位置決めを行うキャリア位置決め部を設け、前記搬送工程において前記シェルキャリア部と前記キャリア部とを重ね合わせて搬送する途中に前記シェルキャリア部と前記キャリア部との相対位置の変更を行う請求項７〜８のいずれかに記載のインサート成形方法。
10. 前記シェル位置決め部及び前記キャリア位置決め部を孔形状とし、前記シェル位置決め部の孔形状の一部を逃がし孔とした請求項９記載のインサート成形方法。

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