JP4922671B2 - コネクタの成形方法及び成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、成形材料の内部にインサート部材が埋設されたインサート成形品を成形するインサート成形方法及びインサート成形装置に関する。

従来、金型のキャビティ内に配置されたインサート部材を固定ピンで保持しながらインサート成形を行うようにしたインサート成形品の成形方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図５に示すように、特許文献１に開示されたインサート成形品は樹脂製のハウジング１０２に端子金具１０３が埋設されたコネクタ１０１であり、このコネクタ１０１は１次成形及び２次成形の工程を経て形成される。

まず、図６に示すように、端子金具１０３は、１次成形用金型１０４，１０５で画成されたキャビティ１０６に配置され、金型１０４，１０５に設けられた多数のピン１０７，１０８に支持されており、この状態でキャビティ１０６に成形材料である溶融樹脂が充填され、図７に示す１次成形品１０９が成形される。

多数のピン１０７，１０８で端子金具１０３を支持することにより、射出された溶融樹脂の圧力による端子金具１０３の偏倚、これに起因した樹脂の肉厚の偏り、等の問題を解消するようにしている。
特開平１１−１８５９２６号公報

ここで、特許文献１の１次成形品１０９には、溶融樹脂の充填時にピン１０７，１０８が位置していた跡に孔１１０が残留する。そのため、端子金具１０３において本来樹脂で覆われて防水されるべき部分に、これらの孔１１０を通して露呈する部分が生じてしまう。

この問題に対し、特許文献１では、コネクタ１０１を２段階で成形するようにしており、最終的にコネクタ１０１の外形を成形する２次成形用金型のキャビティに１次成形品１０９を配置して溶融樹脂を充填し、コネクタ１０１の外形を成形する際に小孔１１０を塞いでいる。しかし、これによると、１次成形と２次成形とで異なる金型が必要となり、金型設備が増加し、製造コストが高くなる虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、インサート成形品においてインサート部材を露呈させる孔が形成されることを回避し、簡素な金型構造でインサート成形品の防水性能を確保して品質の向上を図ることができるインサート成形品の成形方法及び成形装置を提供することにある。

上記目的は、本発明に係る下記（１）のコネクタの成形方法、及び（２）〜（３）のコネクタの成形装置により達成される。

（１）射出成形用金型の端子挿入孔に電気接続部を挿入させるように平板状のコネクタ端子を装填し、
前記コネクタ端子の重心を通り且つ当該コネクタ端子の装填方向に平行な重心線上に、或いは当該重心線に関して対称位置に配置した１又は２以上のゲートから、当該コネクタ端子の装填方向に成形材料を射出し、
前記成形材料の射出圧力によって前記コネクタ端子を前記成形用金型に固定することを特徴とするコネクタの成形方法。

（２）平板状のコネクタ端子が端子挿入孔に電気接続部を挿入させるように装填される射出成形用金型を備え、
前記射出成形用金型には、前記コネクタ端子の重心を通り且つ当該コネクタ端子の装填方向に平行な重心線上に、或いは当該重心線に関して対称位置に配置された１又は２以上のゲートが配設されており、
前記ゲートから、前記コネクタ端子の装填方向に成形材料が射出されることを特徴とするコネクタの成形装置。

（３）前記ゲートが、ピンゲートであることを特徴とする上記（２）に記載のコネクタの成形装置。

上記（１）記載のコネクタの成形方法、及び上記（２）のコネクタの成形装置によれば、ゲートが、平板状のコネクタ端子の重心を通り且つコネクタ端子の装填方向に平行な重心線上に、或いは重心線に関して対称位置に配置されている。そこでゲートからコネクタ端子の装填方向に成形材料が射出されると、成形材料の射出圧力は、コネクタ端子が傾く方向にモーメントを発生させることなく、主としてコネクタ端子を金型に付勢する力として作用する。それにより、コネクタ端子は金型に強固に固定されることとなり、平板状のコネクタ端子の板厚の縁部に均等に成形材料が射出される為、コネクタ端子が曲がる方向に力がかかり難く、偏倚を防止するための従来技術におけるピンでの固定を要しない。よって、コネクタにおいてコネクタ端子を露出させる孔やウェルドが形成されることがなく、コネクタの防水性能を確保して品質の向上を図ることができる。また、成形装置にピンやピンの駆動機構を設ける必要がなく、成形装置を簡素化することができ、コネクタの製造コストを削減することもできる。

上記（３）記載のコネクタの成形装置によれば、ゲートがピンゲートとされており、成形材料はゲートから放射状に広がって充填されていく。そのため、コネクタ端子の装填方向と交差する方向に当該コネクタ端子に作用する射出圧力に偏りが起こり難く、コネクタ端子の偏倚をより確実に防止することができる。また、ゲートに連なるランナーとコネクタとを容易に分離することができ、ゲートにおける破断部分を最小に抑え、バリ取りなどの後処理を不要とすることができる。

本発明によれば、インサート成形品においてインサート部材を露呈させる孔が形成されることを回避し、簡素な金型構造でインサート成形品の防水性能を確保して品質の向上を図ることができる。

以下、図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図１は本発明に係るインサート成形品の成形装置の一実施形態を示す断面図、図２は図１におけるII-II矢視断面図、図３は図１に示す成形装置の成形材料の流れを説明する断面図、図４は成形が完了した状態での図１に示す成形装置の断面図である。

図１及び図２に示すように、本発明に係るインサート成形方法を実施する成形装置１０は、インサート部材であるコネクタ端子４０が装填される射出成形用金型を備え、この射出成形用金型は、分割可能な内型１１及び外型１２で構成され、内型１１及び外型１２の対向面の間には、成形材料が充填されるキャビティ１３が画成されている。

上方に向く対向面を有した内型１１の上壁部１１ａには、コネクタ端子４０を内型１１に装着するための端子挿入孔１４が複数設けられている。コネクタ端子４０は、平板端子であって、櫛歯状に整列した複数の電気接続部４１を有しており、端子挿入孔１４には、コネクタ端子４０の電気接続部４１がそれぞれ挿入される。コネクタ端子４０は、電気接続部４１を端子挿入孔１４に挿入させるように鉛直下方に向け内型１１に装填される。

内型１１の内部には、端子挿入孔１４に挿入されて内型１１の内部に潜入した電気接続部４１の突端を支持する端子支持部１５が複数設けられている。端子支持部１５は、端子挿入孔１４の鉛直下方に配置されており、電気接続部４１は、その先端において端子支持部１５に当接し、当該端子支持部１５に支持される。

外型１２には、キャビティ１３に開口するゲート１９と、流路２０を介してゲート１９に連通するトーチ受け１８が設けられている。このトーチ受け１８には、成形材料を射出する射出トーチ１７が装着される。射出トーチ１７には、撹拌・予熱・射出装置である不図示のミキサーから溶融した成形材料が供給され、射出トーチ１７から射出された成形材料は、流路２０を経てゲート１９からキャビティ１３に射出される。

ここで、図１及び図２に示す線Ｃは、平板状のコネクタ端子４０の板厚方向の中央を通る線であり、線Ｃに関してコネクタ端子４０は左右対称に形成されている。即ち、線Ｃはコネクタ端子４０の重心を通る重心線である。そして、この重心線Ｃは、コネクタ端子４０の櫛歯状の電気接続部４１と平行に伸びており、即ち、コネクタ端子４０の内型１１への装填方向に平行とされている。

ゲート１９は、端子挿入孔１４が設けられた内型１１の上壁部１１ａとの対向面に設けられ、そして、コネクタ端子４０の重心を通り且つ当該コネクタ端子４０の内型１１への装填方向に平行な重心線Ｃ上に配置されている。そして、ゲート１９からは、コネクタ端子４０の内型１１への装填方向である鉛直下方に向けて成形材料が射出される。

ゲート１９は、オリフィス状のいわゆるピンゲートであって、射出された成形材料ＭＲは、図３に示すように、キャビティ１３内に放射状に広がりながら充填されていく。このとき、キャビティ１３内に流入した成形材料ＭＲは、ゲート１９がコネクタ端子４０の重心線Ｃ上に配置されているため、コネクタ端子４０の上端面にあたり、コネクタ端子４０の板厚方向の両側に略同量に分かれる。そこで、成形材料ＭＲからコネクタ端子４０に作用する圧力は当該コネクタの板厚方向に略均等なものとなり、コネクタ端子４０の板厚方向への傾倒などの偏倚が防止される。

そして、コネクタ端子４０は、当該コネクタ端子４０の内型１１への装填方向に射出された成形材料ＭＲの圧力を当該装填方向に直交する上端面において受け、よって、内型１１に付勢される。これにより、コネクタ端子４０は内型１１に強固に固定される。

キャビティ１３に成形材料ＭＲが充填され、冷却・乾燥工程を経て図４に示すように成形材料ＭＲが固化した後、外型１２が上昇して、流路２０に形成されたランナー２１がゲート１９において切断される。そして、内型１１に設けられたイジェクタピン１６が上昇し、コネクタ端子４０を保持したインサート成形品であるコネクタ３０が内型１１から分離される。

以上説明したように、本実施形態のインサート成形方法及び成形装置１０によれば、ゲート１９が、コネクタ端子４０の重心を通り且つコネクタ端子４０の装填方向に平行な重心線Ｃ上に、或いは重心線に関して対称位置に配置されている。そこでゲート１９からコネクタ端子４０の装填方向に成形材料が射出されると、成形材料の射出圧力は、コネクタ端子４０が傾く方向にモーメントを発生させることなく、主としてコネクタ端子４０を内型１１に付勢する力として作用する。それにより、コネクタ端子４０は内型１１に強固に固定されることとなり、コネクタ端子４０の板厚の縁部に均等に成形材料が射出される為、コネクタ端子４０が曲がる方向に力がかかり難く、偏倚を防止するための従来技術におけるピンでの固定を要しない。よって、コネクタ３０においてコネクタ端子４０を露出させる孔やウェルドが形成されることがなく、コネクタ３０の防水性能を確保して品質の向上を図ることができる。また、成形装置１０にピンやピンの駆動機構を設ける必要がなく、成形装置１０を簡素化することができ、コネクタ３０の製造コストを削減することもできる。

また、成形装置１０によれば、ゲート１９がピンゲートとされており、成形材料はゲート１９から放射状に広がって充填されていく。そのため、コネクタ端子４０の装填方向と交差する方向に当該コネクタ端子４０に作用する射出圧力に偏りが起こり難く、コネクタ端子４０の偏倚をより確実に防止することができる。また、ゲート１９に連なるランナー２１とコネクタ３０とを容易に分離することができ、ゲート１９における破断部分を最小に抑え、バリ取りなどの後処理を不要とすることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上述した実施形態ではコネクタ端子４０の重心を通り且つ当該コネクタ端子４０の装填方向に平行な重心線Ｃ上にゲート１９を配置しているが、当該重心線Ｃに関して対称位置に２以上のゲート１９を配置するようにしても同様の効果を奏し得る。

本発明に係るインサート成形品の成形装置の一実施形態を示す断面図である。 図１におけるII-II矢視断面図である。 図１に示す成形装置の成形材料の流れを説明する断面図である。 成形が完了した状態での図１に示す成形装置の断面図である。 従来のインサート成形方法により成形されたインサート成形品の斜視図である。 図５のインサート成形品を構成する１次成形品を成形するための成形用金型の断面図である。 図６の成形用金型で成形された１次成形品の斜視図である。

符号の説明

１０ 成形装置
１１ 内型
１２ 外型
１３ キャビティ
１９ ゲート
３０ コネクタ（インサート成形品）
４０ コネクタ端子（インサート部材）
Ｃ 重心線
ＭＲ 成形材料

Claims (3)

1. 射出成形用金型の端子挿入孔に電気接続部を挿入させるように平板状のコネクタ端子を装填し、
   前記コネクタ端子の重心を通り且つ当該コネクタ端子の装填方向に平行な重心線上に、或いは当該重心線に関して対称位置に配置した１又は２以上のゲートから、当該コネクタ端子の装填方向に成形材料を射出し、
   前記成形材料の射出圧力によって前記コネクタ端子を前記射出成形用金型に固定することを特徴とするコネクタの成形方法。
2. 平板状のコネクタ端子が端子挿入孔に電気接続部を挿入させるように装填される射出成形用金型を備え、
   前記射出成形用金型には、前記コネクタ端子の重心を通り且つ当該コネクタ端子の装填方向に平行な重心線上に、或いは当該重心線に関して対称位置に配置された１又は２以上のゲートが配設されており、
   前記ゲートから、前記コネクタ端子の装填方向に成形材料が射出されることを特徴とするコネクタの成形装置。
3. 前記ゲートが、ピンゲートであることを特徴とする請求項２に記載のコネクタの成形装置。

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