JP6118301B2

JP6118301B2 - 金型装置

Info

Publication number: JP6118301B2
Application number: JP2014214874A
Authority: JP
Inventors: 雅之玉野; 崇郎真篠
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2034-10-21
Also published as: CN105529595A; CN105529595B; JP2016081849A

Description

本発明は、端子の電線端末との接続部位を樹脂で被覆加工する金型装置に関する。

自動車等の車両には様々な電子部品が搭載されており、これらの部品間の接続には各種の電線が用いられている。電線の端末部には、相手側部品との接続用端子が取り付けられている。この種の端子としては、電線端末に圧着固定される固着部と、固着部に連設されて相手側端子と接触する接点部とを有する圧着端子が広く用いられている。圧着端子の固着部は、電線端末の絶縁被覆部分及び電線端末の絶縁被覆を剥離して露出させた芯線部分にそれぞれかしめ等により固着される被覆固着部（インシュレーションバレル）及び芯線固着部（ワイヤバレル）を有して形成されている。

このような圧着端子は、被覆固着部及び芯線固着部の防水や防食を図るべく、これらの部位が樹脂によって被覆加工される場合がある。例えば、特許文献１には、上下型からなる成形金型の内部に圧着端子をセットし、金型のキャビティに溶融樹脂を射出して被覆固着部及び芯線固着部の周囲に樹脂被覆部をインサート成形する方法が開示されている。

ところで、樹脂被覆部を適正な厚さや位置に設けるためには、圧着端子を金型に対して位置決めした上で成形する必要があり、特許文献１では金型からピン状に突出して被覆固着部に当接する支持部を設け、当接させた支持部で被覆固着部を支えた状態で樹脂被覆部の成形を行っている。その際、下型と上型で圧着端子の接点部及び電線端末の絶縁被覆を挟み込むことで圧着端子及び電線を固定している。

特開２０１３−１７１７５３号公報

しかしながら、特許文献１では、上下の金型を組み付けるまで圧着端子及び電線が金型に対して位置決め固定されないため、型合わせ時に圧着端子や電線が位置ずれし易く、これらが金型から脱落してしまうおそれがある。また、上下の金型が組み付けられた状態であっても、圧着端子はピン状の支持部を被覆固着部に当接させて支持されているに過ぎないため、金型のキャビティに溶融樹脂を射出する際の樹脂圧によっては圧着端子が樹脂に押圧され、支持部による被覆固着部の支持位置がずれてしまう場合がある。この場合、樹脂被覆部の成形時に圧着端子の姿勢を適正に維持することができず、樹脂被覆部の形成位置などがずれてしまうおそれがある。

本発明は、端子の電線端末との接続部位を高精度に樹脂で被覆することが可能な金型装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、端子付電線がセットされる凹状のセット溝を有し、前記端子付電線の端子と電線との接続部を包囲する樹脂被覆を形成する一対の金型を有する金型装置において、前記端子は、前記樹脂被覆から離れた位置の露出部の側面から突出する突出部を有し、一方の前記金型には、前記突出部の前記端子の長手方向の一方の側面に当接する支持部と、前記突出部を挟んで前記支持部と対向する面を有し、前記端子の長手方向に進退自在に保持された可動部と、前記可動部を前記支持部側へ付勢するバネ部とが設けられていることを特徴とする。

これによれば、一対をなす金型の一方に固定部材として支持部と可動部を設けることで、一対の金型を組み付けなくとも、端子を一方の単体の金型に位置決め固定することができる。したがって、例えば上下の金型で挟み込むことで端子を位置決め固定するような従来の金型装置のように、型合わせ時に端子が位置ずれすることや金型から脱落してしまうことを確実に防止することができる。また、端子は、突出部が支持部と可動部の間で挟持された状態で金型に対して位置決め固定されるから、キャビティに溶融樹脂を射出する際の樹脂圧で端子が樹脂に押圧された場合であっても、キャビティ内における端子の姿勢を適正に維持することができる。

この場合、突出部は、金型に端子を位置決め固定するための専用部材として端子に設けてもよいが、例えば、端子ハウジングへの端子誤挿入防止用のスタビライザを流用することができる。これにより、位置決め固定用の専用部材を端子に設けなくとも、従来のようにスタビライザを有する端子であれば、一対をなす金型の一方に確実に位置決め固定することが可能となる。

本発明によれば、端子の電線端末との接続部位を高精度に樹脂で被覆することが可能な金型装置を実現することができる。

本発明の一実施形態の金型装置を構成する金型を示す斜視図である。本発明の一実施形態の金型装置に端子及び電線をセットした状態を拡大して示す図である。 (ａ)は一方の金型に端子を位置決め固定した状態を示す図、(ｂ)は一対の金型を組み付けた状態を示す図である。金型の支持部と可動部の構成を示す拡大図である。端子を金型に位置決め固定する際の可動部の動作態様を示す図であって、(ａ)は位置決め固定前の態様を示す図、(ｂ)は位置決め固定後の態様を示す図である。

以下、本発明の金型装置について、添付図面を参照して説明する。本発明の金型装置は、一対の金型を合わせて形成されるキャビティに溶融樹脂が射出され、金型に位置決めされた端子の電線端末との接続部位に、この接続部位を包囲する樹脂被覆部を成形するための装置である。成形された樹脂被覆部によって端子の電線端末との接続部位が密封されることで、該接続部位の止水が図られている。

図１〜図３は、本発明の一実施形態の金型装置を示す図である。以下の説明においては、図１に示す矢印Ｘ方向を前後方向、矢印Ｙ方向を左右方向、矢印Ｚ方向を上下方向という。なお、前後方向については、図１における矢印Ｘ１方向を前側（前方）、矢印Ｘ２方向を後側（後方）とする。ただし、これらの左右方向、前後方向、上下方向は、金型装置が実際に使用される状態における各方向と必ずしも一致していなくともよい。

図１〜図３に示すように、金型装置１によって樹脂成形部が成形される端子１０は、電線端末９０の絶縁被覆９１に圧着固定される被覆固着部１１と、絶縁被覆９１を剥離して露出させた電線９の芯線９２に圧着固定される芯線固着部１２と、芯線固着部１２に連なって形成されて相手側端子（図示省略）と接触する接点部１３とを備えて構成されている。芯線固着部１２と接点部１３は、連結部１４を介して互いに連結されている。

被覆圧着部１１及び芯線圧着部１２は、底板の両側から起立する側壁（バレル）を有し、電線端末の絶縁被覆９１及び芯線９２に向けてそれぞれのバレルを折り曲げてかしめることで絶縁被覆９１及び芯線９２に固着されている。本実施形態では、被覆圧着部１１から芯線圧着部１２までの前後方向（端子１０の長手方向）の領域（以下、被覆領域という。）を、端子１０の電線端末との接続部位としており、この領域の周囲を樹脂被覆部で被覆して止水するものとしている。

接点部１３は、連結部１４からタブ状に伸延して形成されている。本実施形態では、相手側端子へ挿入可能な角柱状のオス型のタブとして接点部１３を形成しているが、相手側端子を挿入可能な筒状のメス型の接点部であっても構わない。

端子１０は、端子ハウジング（図示省略）に挿入して保持された状態で接点部１３を相手側端子と接触させて導通するようになっている。このため、端子１０には、端子ハウジングへの挿入姿勢を適正に保つとともに、誤挿入を防止するための突出片であるスタビライザ１５が連結部１４に設けられている。スタビライザ１５は、端子ハウジングへの挿入方向と直交する方向（図３では下方）へ連結部１４から板状に突出している。本実施形態では、連結部１４から左右対称に一対のスタビライザ１５を突出させた構成を想定するが、単一のスタビライザのみを設けた構成も想定可能である。

このような端子１０の被覆領域を樹脂で被覆する際には、図３に示すように、金型装置１の一方の金型２に端子１０及び端子１０が固着された電線９（以下、まとめて端子付電線という。）がセットされた後、端子付電線がセットされた金型２に他方の金型３が組み付けられて樹脂被覆部を成形するためのキャビティＣが形成される。そして、金型３の樹脂射出口３１から溶融樹脂をキャビティＣ内に射出し、端子１０の被覆領域の周囲を覆うように、被覆圧着部１１及び芯線圧着部１２と一体をなして樹脂被覆部を成形する。成形した樹脂被覆部が冷却硬化した後、組み付けられた金型２,３が開かれ、端子付電線が脱型される。

なお、スタビライザ１５は、端子１０の電線端末９０との接続部位以外の部位である連結部１４に設けられており、被覆領域（被覆圧着部１１から芯線圧着部１２までの前後方向の領域）、別の捉え方をすればキャビティＣから外れて配置されているため、樹脂被覆部の成形に支障を来すことはない。

端子付電線がセットされる一方の金型である金型２は、複数のセット溝２１を有しており、一度に複数の端子付電線をセットし、これらに樹脂被覆部を同時に成形することができるようになっている。セット溝２１は、他方の金型３との合わせ側（対向側）を、端子付電線（端子１０及び電線９）の形状に対応して前後方向に沿って凹状に窪ませて形成され、左右方向（金型２の長手方向）に略等間隔で配置されている。図１には、８つのセット溝２１が形成された金型２の構成を示しているが、セット溝の数はこれに限定されるものではない。

セット溝２１は、下方へ突出するスタビライザ１５をセット可能となるように、端子１０のスタビライザ１５のセット位置に相当する部分が、その他の部分よりもさらに窪んだ穴状に形成されている。穴状部２２の周縁には、端子１０のスタビライザ１５を固定して、端子１０を金型２に位置決めする固定部材が備えられている。本実施形態では、以下に説明する支持部２３と可動部２４が固定部材として機能するようになっている。

支持部２３は、穴状部２２の後方壁をなしており、スタビライザ１５と当接してこれを支持するようになっている。支持部２３と対向する穴状部２２の前方側には、弾性体２５により支持部２３へ向けて進退自在に構成された可動部２４が配されている。可動部２４は、金型２に形成された収容部２６に収容され、収容部２６の前壁２６ａと後壁２６ｂの間で進退するようになっている。弾性体２５は、可動部２４に形成された取付部２７に取り付けられ、収容部２６の前壁２６ａと取付部２７の底面２７ａの間に挟まれて弾性変形するようになっている。弾性体２５には、一例としてコイルバネを適用することができるが、可動部２４を支持部２３へ向けて進退させる力（弾性変形力）を作用可能な弾性を有する部材を任意に適用することが可能である。

図４に拡大図して示すように、可動部２４は、端子１０を位置決め固定する前の状態、具体的にはスタビライザ１５の前後方向の寸法の公差下限値よりも僅かに小さな間隔で支持部２３と対向した状態で、弾性体２５の付勢力（弾性変形からの復元力）によって穴状部２２の左右両側の開口縁から上方へ突出して設けられた突出壁２８に当接するようになっている。この状態となったとき、可動部２４は支持部２３と最小間隔で前後方向に対向した状態となり、支持部２３と最近接する。

なお、支持部２３及び可動部２４、突出壁２８は、スタビライザ１５との当接面の角部２３ｒ,２４ｒ,２８ｒがそれぞれ面取りされている。これにより、これら部材との当接時におけるスタビライザ１５の損傷防止が図られ、金型２のセット溝２１への端子セット作業の自動化を可能としている。

図５には、端子１０を位置決め固定する際の可動部２４の動作態様を示す。端子１０を位置決め固定する際には、図５(ａ)に示すように端子１０のスタビライザ１５の前端部１５ａを可動部２４に当接させ、弾性体２５の付勢力に抗する方向の力Ｆ５１を加えて可動部２４を前方へ移動させて支持部２３との間隔を広げる。このように支持部２３との間隔を広げた状態でスタビライザ１５を穴状部２２に押し込む。そして、力Ｆ５１を解除しつつ、図５(ｂ)に示すように弾性体２５の付勢力（同図に示す力Ｆ５２）によってスタビライザ１５を可動部２４で押圧して支持部２３との間に挟み込む。これにより、スタビライザ１５が支持部２３と可動部２４の間で挟持された状態で金型２に対して位置決め固定される。

この場合、支持部２３と可動部２４の最小対向間隔（図５(ｂ)に示す距離Ｌ５２）をスタビライザ１５の前後方向の寸法の公差下限値よりも僅かに小さな間隔に設定するとともに、支持部２３と可動部２４の最大対向間隔（同図(ａ)に示す距離Ｌ５１）をスタビライザ１５の前後方向の寸法の公差上限値よりも僅かに大きな間隔に設定しておくことで、仮に実寸にバラつきがあったとしても、公差範囲内のスタビライザ１５であれば、確実に支持部２３と可動部２４の間で挟持することができ、金型２に対して位置決め固定することが可能となる。

このように本実施形態によれば、一対をなす金型２,３の一方の金型２に固定部材として支持部２３と可動部２４を設けることで、端子付電線を金型２に容易に位置決め固定することができる。すなわち、一方の金型２を他方の金型３に組み付けなくとも、端子付電線を単体の金型２に位置決め固定することができる。したがって、例えば上下の金型で挟み込むことで端子付電線を位置決め固定するような従来の金型装置のように、型合わせ時に端子１０や電線９が位置ずれすることやこれらが金型２,３から脱落してしまうような事態が生じることを確実に防止することができる。

また、端子付電線は、スタビライザ１５が支持部２３と可動部２４の間で挟持された状態で金型２に対して位置決め固定されるから、キャビティＣに溶融樹脂を射出する際の樹脂圧で端子１０が樹脂に押圧された場合であっても、キャビティＣ内における端子１０の姿勢を適正に維持することができる。したがって、樹脂被覆部の形成位置がずれることなく、端子１０の被覆領域を適正に樹脂で被覆することができる。なお、スタビライザ１５は、キャビティＣから外れて配置されているため、スタビライザ１５を用いて位置決め固定しても、樹脂被覆部の成形に支障を来さずに済む。

また、本実施形態のように端子１０がスタビライザ１５を有する場合、位置決め固定用に支持部２３と可動部２４の間で挟持される突出片を端子１０に別途設ける必要がないため、特段の設計変更などをしなくとも容易に端子付電線を金型２に位置決め固定することができる。

加えて、端子１０がスタビライザ１５を有する場合には、スタビライザ１５の位置を基準として樹脂被覆部を形成することで、形成された樹脂被覆部を精度よく配置することができる。本実施形態では、図５(ｂ)に示すようにスタビライザ１５が可動部２４によって支持部２３に押圧されるから、スタビライザ１５の後端部１５ｂの前後方向の位置を支持部２３の位置に合わせることができる。すなわち、前後方向（端子１０の長手方向）の寸法が公差範囲内のスタビライザ１５であれば、支持部２３の位置を基準としてすべてのスタビライザ１５の位置を合わせることができる。したがって、公差範囲内のスタビライザ１５を有する端子１０の被覆領域をより一層適正に樹脂で被覆することが可能となる。

以上、本発明を図１〜図５に示すような一実施形態に基づいて説明したが、上述した実施形態は本発明の一例に過ぎないものであり、本発明は上述した実施形態の構成のみに限定されるものではない。したがって、本発明の要旨の範囲で変形又は変更された形態で本発明を実施可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然のことである。

１金型装置
２，３金型
９電線
１０端子
１５スタビライザ
２３支持部
２４可動部
２５弾性体
９０電線端末
Ｃキャビティ

Claims

端子付電線がセットされる凹状のセット溝を有し、前記端子付電線の端子と電線との接続部を包囲する樹脂被覆を形成する一対の金型を有する金型装置において、
前記端子は、前記樹脂被覆から離れた位置の露出部の側面から突出する突出部を有し、
一方の前記金型には、前記突出部の前記端子の長手方向の一方の側面に当接する支持部と、前記突出部を挟んで前記支持部と対向する面を有し、前記端子の長手方向に進退自在に保持された可動部と、前記可動部を前記支持部側へ付勢するバネ部とが設けられていることを特徴とする金型装置。
前記突出部は、前記端子の端子ハウジングへの誤挿入防止用のスタビライザであることを特徴とする請求項１に記載の金型装置。