JP5169990B2 - 機器用コネクタの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、機器用コネクタの製造方法に関する。
従来より自動車のモータ等の機器に電力を供給するためのコネクタの一例として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。
例示する機器用コネクタは、機器が収容されているケース等に内外方向に貫通して取り付けられ、外部側の嵌合凹部には電源から引き出されたコネクタが、内部側の嵌合凹部にはモータ等の電力使用機器から引き出されたコネクタが接続されて使用されるようになっている。
上記のような機器用コネクタは、中継端子を埋め込みながらコネクタハウジングを成形するインサート成形により製造されるが、肉厚の厚い部分を有する構造のものでは、１回のインサート成形のみで製造しようとすると、肉厚の厚い部分において内部に気泡が生じたり、外面にひけが生じたりして不良品ができる虞がある。このため、中継端子を貫通状態に備える中間製品を形成し、その中間製品を２次成形金型内にセットしてインサート成形することで最終的に中継端子を有する機器用コネクタを製造することが行われている。
上記の中間製品を製造するには、それ自体をやはりインサート成形によって形成する方法と、まず通常の射出成形によって１次成形体を成形し、その１次成形体に中継端子を圧入する方法とがある。前者は、中継端子を一本一本金型内に手作業で装填しなければならないから、中継端子の本数が増えれば、その分手間がかかってコスト高になる。これに対して、後者の製造方法では、１次成形体に中継端子を圧入する作業は圧入機械を利用して行うことができるから、製造コストを比較的安価にすることができるという利点がある。このため、射出成形と端子圧入とによって中間製品を製造する手法が望ましいとされている。
特開平８−２５０１９３号公報
しかしながら、上記の端子圧入による中間製品の製造方法では、次のような課題があった。すなわち、上記製造方法を採用するには、１次成形体に中継端子を圧入するための下孔を形成しておくことが必要となる。圧入する中継端子の長手方向の寸法が長ければ、１次成形体も中継端子の挿通方向に長くなり、よって１次成形体に形成する下孔も長くなる。
中継端子の長さに合わせて1次成形体ひいてはその下孔を長くしなければならない理由としては、２次成型金型内に中間製品を装填し、インサート成形を行う際、中継端子の１次成形体内への圧入部分が少ないと、射出圧により、中継端子に直接に過大な力がかかり、中継端子自体の破損・変形及び中間製品全体が位置ずれを起こす可能性があるためである。これを防ぐためには、中継端子の長さに応じてある一定部分を圧入保持できる下孔を形成する必要がある。
ところが上記下孔は、１次成形金型に抜きピンを備えることで、射出成形時に同時に形成する。このため、抜きピンの外径は中継端子のそれよりも小さいものであり、よって、１次成形時の射出圧による抜きピン部の破損や変形が発生する虞があり、対応する中継端子が細く、長い形状であるほど、その発生率が高くなって結局コスト増をもたらすという問題があった。このため、１次成形体に中継端子を圧入する手法を採用してコストダウンを図ろうとしても、今度は２次成形時におけるコストアップ要因によって総合的なコストダウンや生産性の向上を図ることができないという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、中継端子を備えた中間製品をインサート成形して形成する機器用コネクタの製造方法において、そのコストダウンや生産性の向上を可能にすることを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するための手段として、中継端子を圧入するための下孔を備えた１次成形体を１次成形金型によって射出成形により成形する１次成形工程と、前記１次成形体の前記下孔に前記中継端子を圧入する端子圧入工程と、前記中継端子を圧入した前記１次成形体を２次成形金型内にセットして前記１次成形体を埋め込むようにしてコネクタを成形するインサート成形工程とを実行する機器用コネクタの製造方法において、前記２次成形金型には、前記コネクタに設けられるフランジ部の外周側から内周側に向かって樹脂が流れ込むようにゲートが設定されており、前記１次成形体は、前記２次成形時に前記フランジ部を形成する樹脂が貫通して流れる樹脂流入開口部と、前記樹脂流入開口部の両側において前記１次成形体に互いに直線的に連なるように並ぶ対をなす下孔と、前記取付フランジよりも前記機器内側となる位置において前記ゲートからの樹脂の流れに対して下流となる方向に延びる支持突部とを有する形態であり、前記１次成形体は、前記取付フランジに対応する位置に前記開口部を有する形状として前記２次成形金型の前記ゲートからの樹脂が前記開口部を貫通するよう流れ、かつ、前記２次成形金型内において前記支持突部がキャビティ内面に接触してセットされるところに特徴を有する。
このような製造方法によれば、２次成形時に、ゲートからの樹脂が１次成形体の樹脂流入開口を介して１次成形体を貫通して流れることができるから、１次成形体の大きさに関係なく樹脂流れをよくすることができる。さらに、１次成形体に設けられた支持突部が２次成形金型のキャビティ内面に接触してセットされることで、２次成形時の射出圧による１次成形体の位置ずれの発生を防ぐことができる。よって本発明によれば、２次成形時の射出圧による１次成形体の位置ずれを効果的に防止できるから、中継端子が長い場合でも、それに併せて1次成形体の寸法ひいては下孔形成用の抜きピン部の寸法を長くする必要がなく、その分、抜きピン部の破損や変形に起因するコスト増を防止することができる。
前記中継端子は複数本が設けられている場合に、前記１次成形体には、前記複数本の各中継端子のための複数の下孔の開口端部群を含む領域にシール剤充填用凹部を設けておき、前記端子圧入工程を実行した後であって前記インサート成形工程を実行する前に、前記シール剤充填用凹部にシール剤を充填するシール剤充填工程を実行することが望ましい。これによれば、２次成形時に充填される樹脂と中継端子との界面に仮に空隙が発生したとしても、前記シール剤によって確実な液密状態とすることができる。しかも、複数本の中継端子を一回のシール剤充填工程によって一括してシールすることができるから、生産性が一層向上する。
前記１次成形金型において、前記樹脂流入開口を形成するためのスライドコアには、前記下孔を形成するための抜きピンの先端を係合させて受ける受け孔を設けておくことが好ましい。これによると、抜きピンの先端がスライドコアに受けられて安定するから、射出圧により抜きピン部が折損する可能性を一層低下させることができる。
本発明によれば、中継端子を備えた中間製品をインサート成形して形成する機器用コネクタの製造方法において、そのコストダウンや生産性の向上を可能にすることができる。
実施形態１における機器用コネクタの側断面図 １次成形金型の側断面図 圧入前のバスバーの側面図と１次成形体の側断面図 中間製品の側断面図 中間製品の正面図 中間製品を装填した２次成形金型の側断面図
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。
本実施形態により製造される機器用コネクタは、電気自動車のモータ等の機器に電力を供給するための機器用コネクタであり、まず成形完了品である機器用コネクタの構成について説明する。図１の上側を上方、下側を下方として説明する。
このコネクタは、図１に示すように、合成樹脂製のコネクタハウジング１０と８本の中継端子１１とから構成されている。コネクタハウジング１０は略長方形状の外形をなし、上端部と下端部にそれぞれ嵌合凹部１２が設けられている。中継端子１１は平面四角形状に整列されて（図５参照）、それぞれの両端のタブ部１３を上下の嵌合凹部１２に突出させた状態でコネクタハウジング１０に埋設されている。コネクタハウジング１０の上下方向の略中央位置には外側へ突出する取付フランジ１４が形成され、取付フランジ１４の下面側に全周にわたって、機器のケース６０とコネクタハウジング１０との間をシールするために、シール溝１５と、シール溝１５に装着されるシールリング１６とを備えている。
次に、上記コネクタの製造方法について説明する。
まず、１次成形金型３０に樹脂を注入して、射出成形により後述する中間製品４０の樹脂部分を構成する１次成形体２０を成形する。はじめに、１次成形金型３０の構造について説明する。図２に示すように、１次成形体２０を形成する１次成形金型３０は、上下側面の三点からなる割型で構成され、上下の金型部材には、それぞれ後述する樹脂流入開口部２１まで達する下孔２４を形成する抜きピン部３２が備えられている。各抜きピン部３２は上下の金型部材が閉止したときに、一直線上に並ぶように対をなして設けられており、後述する樹脂流入開口部２１を形成するための側面の金型部材であるスライドコア３１には、抜きピン部３２の先端を受けるために挿入される受け孔３３が設けられている。
１次成形金型３０が完全に閉止されると受け孔３３に抜きピン部３２の先端が密着し、形成されたキャビティ３４内に成形樹脂が射出充填され、樹脂が固化した後、各金型を開放することで、抜きピン部３２によって形成された下孔２４を備えた１次成形体２０を得ることができる。
１次成形体２０には、図３に示すように、長手方向の寸法の略中間部に、後述する２次成形時に取付フランジ１４を形成する樹脂が貫通して流れる樹脂流入開口部２１が設けられており、上端部と下端部にはそれぞれシール剤充填用凹部２２が形成されている。さらに、１次成形体２０の長手方向と同方向に、上端部のシール剤充填用凹部２２の底面から下端部の同底面まで貫通する８つの下孔２４が均等な間隔で形成されている。
１次成形体２０の樹脂流入開口部２１よりも右下側の部分には、後述する２次成形金型５０のキャビティ５１内面に接触してセットすることのできる支持突部２３が形成されている。この支持突部２３は後述するインサート成形時のゲート５２からの樹脂の流れに対して下流となる方向に延びる形状となっている。
次に、図４に示すように、端子圧入機を使用して、上記の1次成形体２０の各下孔２４に中継端子１１を所定の寸法だけ圧入する。これにより、中継端子１１の両端の各タブ部１３は、１次成形体２０の各シール剤充填用凹部２２内から外に所定寸法ずつ突出した状態となる。そこで、次に１次成形体２０を一端側が上向きになるようにした上で、シール剤充填用凹部２２へ例えばディスペンサによってシール剤２５を所定の深さまで注入して固化させ、更に、これを上下逆さまにして反対側のシール剤充填用凹部２２にも同様にシール剤２５を注入して固化される。これにより、中間製品４０の製造が完了する。この状態で、中継端子１１は、正面からみると、図５のように配列されており、その外周面に固化したシール剤２５が密着している。
次に、２次成形金型５０に上述のように製造した中間製品４０を装填する（図６参照）。このとき、支持突部２３がキャビティ５１内面に接触するようにセットされ、型閉め後にインサート成形が施される。ゲート５２から注入された樹脂は、成形後に取付フランジ１４となる位置に設けられたゲート５２からキャビティ５１内に流入し、一部は樹脂流入開口部２１を通って中間製品４０の反対側に回り込み、キャビティ５１内に充填される。キャビティ５１内の樹脂が固化した後、各割型を開放して成形品を取り出せば、機器用コネクタの製造が完了する。
以上説明した実施形態１によれば、１次成形体２０に樹脂流入開口部２１が、ゲート５２からの樹脂を中間製品４０を挟んでゲートとは反対側に貫通するように設けられているので、ゲート５２から注入された樹脂が樹脂流入開口部２１を通って反対側に回り込み易くなり、中間製品４０がセットされることで懸念される樹脂流れの悪化を解消することができる。また、樹脂流入開口部２１が設けられているとはいえ、ゲート５２からキャビティ５１内に注入された樹脂の一部は中間製品４０に激しく衝突するが、１次成形体２０にはキャビティ５１内面に接触する支持突部２３が形成されているから、樹脂が中間製品４０に衝突することによって中間製品４０に作用する圧力は支持突部２３によって受け止められることになり、これにより樹脂の射出圧による中間製品４０の位置ずれを防ぐことができる。以上２点から不良品の発生率を抑えることができる。
また、樹脂流入開口部２１を１次成形体２０に設けたことで、下孔２４を１次成形体２０の長手方向の一端から反対側の端部まで連続した抜きピンによって貫通させる必要がなくなり、分割して下孔２４を形成することができる。これは、樹脂流入開口部２１に下孔を形成する必要がないからであり、抜きピン部３２の長手方向の寸法を従来の半分以下に抑えることができる。これにより、抜きピンの長さを短くし、型本体への保持力と剛性を上げることができるから、射出圧による抜きピン部３２の変形や破損の発生を低下させ、型持ちをよくすることができる。
しかも、特に本実施形態では、樹脂流入開口部２１を形成するためのスライドコア３１には、抜きピン部３２の先端部を受ける受け孔３３を形成したから、抜きピン部３２の先端はキャビティ５１内でスライドコア３１によって受け止められることになり、キャビティ５１内で抜きピン部３２はいわば両持ち状態に保持される。このため、２次成形時に抜きピン部３２がキャビティ５１内で注入された樹脂の強い圧力を受けても撓み難くなり、その折損を防止することができる。
ところで、支持突部２３をキャビティ５１内面に接触させて２次成形すると、コネクタハウジング１０の表面において、支持突部２３との界面に隙間が生じる虞がある。これに対して、上記ゲート５２の下流位置の、機器のケース６０の内側となる位置に支持突部２３を設けることで、支持突部２３があることによって、生じる隙間の防水性を確保している。
＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）１次成形体２０には、複数本の各中継端子１１に対応する下孔２４の開口端部群を含む領域にシール剤充填用凹部２２が設けられていなくてもよい。例えば、特にシール剤充填用凹部２２を設けず、各中継端子１１が１次成形体２０に圧入された後、その隙間にシール剤２５を流し込む方法や、圧入した中継端子１１にハケ等でシール剤２５を塗布し、２次成形時の樹脂に固定されるようにされていてもよい。
また、シール剤充填用凹部２２を中継端子１１ごとに設けていてもよい。例えば、下孔２４を形成する抜きピン部３２に一体に、シール剤充填用凹部２２を形成するための部位を設け（例えば座ぐり状に形成）、中継端子１１ごとにシール剤２５を充填してもよい。
（２）スライドコア３１は下孔２４を形成するための抜きピン部３２の先端を係合させて受ける受け孔３３が設けられた構造でなくてもよい。例えば、下孔２４は貫通していなくてもよく、中継端子１１は下孔２４をガイドにして差し込み、貫通していない部分の樹脂を突き破るようにして圧入してもよい。この場合、スライドコア３１上に受け孔３３を設ける必要はない。
１０…コネクタハウジング
１１…中継端子
１４…取付フランジ
２０…１次成形体
２１…樹脂流入開口部
２２…シール充填用凹部
２３…支持突部
２４…下孔
３０…１次成形金型
３１…スライドコア
３２…抜きピン部
４０…中間製品
５０…２次成形金型
５１…キャビティ
５２…ゲート

Claims (3)

  1. コネクタハウジングに貫通状態で中継端子を保持すると共に前記コネクタハウジングの外周に取付フランジを備えたコネクタであって、前記取付フランジを前記機器の外壁にシール部材を介して密着させることで前記機器の外壁に液密状態で取り付けられる機器用コネクタであって、
    中継端子を圧入するための下孔を備えた１次成形体を１次成形金型によって射出成形により成形する１次成形工程と、
    前記１次成形体の前記下孔に前記中継端子を圧入する端子圧入工程と、
    前記中継端子を圧入した前記１次成形体を２次成形金型内にセットして前記１次成形体を埋め込むようにしてコネクタを成形するインサート成形工程とを実行する機器用コネクタの製造方法において、
    前記２次成形金型には、前記コネクタに設けられるフランジ部の外周側から内周側に向かって樹脂が流れ込むようにゲートが設定されており、
    前記１次成形体は、前記２次成形時に前記フランジ部を形成する樹脂が貫通して流れる樹脂流入開口部と、前記樹脂流入開口部の両側において前記１次成形体に互いに直線的に連なるように並ぶ対をなす下孔と、前記取付フランジよりも前記機器内側となる位置において前記ゲートからの樹脂の流れに対して下流となる方向に延びる支持突部とを有する形態であり、
    前記１次成形体は、前記取付フランジに対応する位置に前記開口部を有する形状として前記２次成形金型の前記ゲートからの樹脂が前記開口部を貫通するよう流れ、かつ、前記２次成形金型内において前記支持突部がキャビティ内面に接触してセットされる機器用コネクタの製造方法。
  2. 前記中継端子は複数本が設けられ、前記１次成形体には、前記複数本の各中継端子のための複数の下孔の開口端部群を含む領域にシール剤充填用凹部が設けられており、前記端子圧入工程を実行した後であって、
    前記インサート成形工程を実行する前に、前記シール剤充填用凹部にシール剤を充填するシール剤充填工程を実行することを特徴とする請求項１記載の機器用コネクタの製造方法。
  3. 前記１次成形金型において、前記樹脂流入開口部を形成するためのスライドコアには、前記下孔を形成するための抜きピン部の先端を係合させて受ける受け孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の機器用コネクタの製造方法。
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