一体成形回路体の製造方法

【課題】樹脂成形時に樹脂材と回路体の熱収縮率の相違に起因して回路体が歪んでも、正確に回路体の位置決めを行わせる。
【解決手段】成形金型３１，３２に回路体３０をセットすると共に樹脂材３６を注入して一体成形回路体を得る一体成形回路体の製造方法において、樹脂材の注入時と冷却時に回路体３０にテンションをかけておく。回路体３０を可動支持具３４に係合させ、樹脂材３６の注入時の圧力で可動支持具３４を移動させることでテンションをかける。成形金型内で回路体をテンションよりも弱い力で固定治具で挟持したり、成形金型内で回路体３０を支持突部で支持する。樹脂材３６で樹脂体を形成すると共に、樹脂体から回路体３０の端子を突出させ、端子の周囲にコネクタハウジングを樹脂体と一体に形成する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形時に樹脂材と回路体の熱収縮率の相違に起因して回路体が歪んでも、正確に回路体の位置決めを行うことのできる一体成形回路体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１４は、特開昭６３−１６６６３５号公報に記載された従来の一体成形回路体の製造方法を示すものである。この製造方法は、先ず上下の成形金型５１，５２の間に回路体５３としてのワイヤハーネスをセットする。回路体５３は下側の成形金型５２の支持突部５４で支持される。回路体５３としては複数本の被覆電線やエナメル線あるいは裸導線等を使用可能である。回路体５３の両端部にはコネクタ５５が配設されている。
【０００３】回路体５３をセットした状態で、成形金型５１，５２の回路体導出部をシール材５６で塞ぎ、両成形金型５１，５２の間に、溶融した樹脂材５７を注入する。樹脂材５７が冷却固化された後、成形金型５１を開けて一体成形回路体を取り出す。この一体成形回路体は例えば自動車のフロアカーペットに適用される。この構成により、回路体５３の配索が省スペース化される。
【０００４】図１５は、回路体５３′の一方のコネクタ５５′を成形金型５２′の凹部５８に嵌合し、コネクタ５５′を樹脂材５７′に固定する一体成形回路体の製造方法を示すものである。コネクタ５５′内には、回路体５３′の各電線に接続された端子（図示せず）が収容されており、合成樹脂製のコネクタハウジングと端子とでコネクタ５５′が構成されている。コネクタ５５′の固定手段以外の構成は図１４の構成と同様である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の一体成形回路体の製造方法にあっては、溶融した高温の樹脂材５７，５７′を成形金型５１，５２，５１′，５２′内に注入した際や樹脂材５７，５７′を冷却する際に、樹脂材５７，５７′と回路体５３，５３′の金属導体との熱収縮率が異なるために、回路体５３，５３′が歪んで、樹脂材５７，５７′内で回路体５３，５３′が所定の位置に定まらず、各電線同士が干渉したり、あるいは樹脂材５７，５７′からの電線の突出長さにばらつきを生じてコネクタ５５，５５′の位置が狂ったりするといった不具合を生じた。これを解消するためには、成形金型５１，５２，５１′，５２′内での各電線の位置決めを例えばピンで区画する等してしっかり行わなければならず、回路体５３，５３′の位置決め配索作業に多くの工数を必要とした。
【０００６】また、図１５において大きなコネクタ５５′を成形金型５２′に嵌合固定する作業が面倒であり、また、回路体５３′の製造工程でコネクタハウジング内に端子を挿入する作業にも多くの工数を必要とした。
【０００７】本発明は、上記した各点に鑑み、樹脂材と回路体との熱収縮率の相違に起因する回路体の位置精度の悪化を解消して、回路体の配索作業性を向上させると共に、回路体のコネクタを多くの工数をかけずに容易に構成することのできる一体成形回路体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、成形金型に回路体をセットすると共に樹脂材を注入して一体成形回路体を得る一体成形回路体の製造方法において、前記樹脂材の注入時と冷却時に前記回路体にテンションをかけておくことを基本とする（請求項１）。前記回路体を可動支持具に係合させ、前記樹脂材の注入時の圧力で該可動支持具を移動させることで、該回路体に前記テンションをかけることも有効である（請求項２）。また、前記成形金型内で前記回路体を前記テンションよりも弱い力で固定治具で挟持することも有効である（請求項３）。また、成形金型内で前記回路体を支持突部で支持することも可能である（請求項４）。また、前記樹脂材で樹脂体を形成すると共に、該樹脂体から前記回路体の端子を突出させ、該端子の周囲にコネクタハウジングを該樹脂体と一体に形成することも有効である（請求項５）。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。図１〜図４は、本発明に係る一体成形回路体の製造方法の第一実施例を示すものである。
【００１０】この製造方法は、先ず図１の如く、上下の成形金型１，２の間に回路体３をセットする。各成形金型１，２には回路体３の上下において成形室４，５が形成されている。下側の成形金型２の両端部には、回路体３に対する支持突部６，６が形成され、上側の成形金型１の両端部には、回路体３に対する導出口７，７が少なくとも二箇所に形成されている。導出口７は、回路体３を支持突部６に強く押え付けないような寸法に設定されている。導出口７の内側に従来同様のシール材を配置することも可能である。回路体３であるワイヤハーネス（複数本の電線）には例えば被覆電線やエナメル線や裸導線等が使用される。
【００１１】回路体３を下側の成形金型２の所定の位置にセットした後、成形金型２の外部において矢印イの如く回路体３の両端部を軸方向に引っ張り、回路体３に軸方向のテンション（引張力）を加える。回路体３を引っ張る方法としては、例えば回路体３の両端部に等しい重さのウェイトをつけたり、回路体３の両端部をエアシリンダや張力計等で均等に引っ張る等の方法が挙げられる。回路体３は両側から均一にテンションをかけることで不動に固定される。
【００１２】回路体３にテンションをかけたまま、図２の如く上側の成形金型１を閉じ、あるいは成形金型１を閉じた後、回路体３に矢印イの如くテンションをかけ、その状態で成形室４，５内に、溶融した合成樹脂材（以下樹脂材という）８を注入する。高温の樹脂材８によって回路体３が主に軸方向に膨張する。回路体３の膨張は、テンションをかけたことによって吸収される。すなわち、回路体３の膨張方向とテンションの方向とが同一であるから、回路体３が膨張しても常に引っ張られて、弛みを生じない。従って、高温の樹脂材８に起因する回路体３の弛みが防止される。
【００１３】また、樹脂材８を冷却する際にも回路体３にテンションをかけたままにしておく。すなわち、樹脂材８が冷えて収縮する際に、回路体３を収縮とは逆方向に引っ張って矯正することで、回路体３の収縮が防止される。それにより、冷却時の回路体３の歪み変形が防止され、回路体３が所定の位置に保持される。
【００１４】樹脂材８が冷却されて固化した時点で、図３R>３の如く成形金型１を開いて一体成形回路体９を取り出す。樹脂材８（図２）は固化して板状の樹脂体８′になっている。図４の如く、一体成形回路体９の樹脂体８′から回路体３の突出した端部３ａを切断する。
【００１５】図５は一体成形回路体９の一形態としての自動車のドアトリム９′を示すものである。ドアトリム９′は、幅広で板状の樹脂体８₁′と、樹脂体８₁′の内部に配索された回路体３′とで構成されている。回路体３′としての例えば裸導線はドアトリム９′の前後方向に貫通して配索され、ドアトリム９′の前後端において回路体３′の両端部３ａ′が切断されて、回路体３′の切断部３ｂが露出している。切断部３ｂには例えばコネクタ（図示せず）が配置接続される。
【００１６】図６は、本発明に係る一体成形回路体の製造方法の第二実施例を示すものである。この製造方法は、基本的には上記実施例と同様であるが、上下の成形金型１１，１２に、回路体１３の長手方向中間部を上下から支持（挟持）する各一対の固定治具１４，１５を配設し、固定治具１４，１５の挟持力を回路体１３の引張力よりも小さく設定して、回路体１３を安定に支持させつつ、回路体１３に矢印イの如く適切なテンション（引張力）を加えることを特徴とするものである。
【００１７】上下一対の固定治具１４，１５は上下の成形金型１１，１２の通孔１６，１７を貫通してスライド自在に設けられ、各先端面１４ａ，１５ａで回路体１３としての複数の並列な電線を同時に押圧可能である。固定治具１４，１５は一例として矩形柱状に形成されている。固定治具１４，１５の押圧手段としては例えば図示しないプレスやウェイト等で上側の固定治具１４を下側の固定治具１５に向けて押圧する等が挙げられる。下側の固定治具１５を定位置に固定し、下側の固定治具１５の上に回路体１３を載置し、上側の固定治具１４で押圧挟持してもよい。
【００１８】回路体１３は上下一対の固定治具１４，１５で成形金型１１，１２の成形室１８，１９の高さ方向中央に位置する。成形室１８，１９に続く両側の導出口２０，２０は回路体１３を自由に挿通させる寸法に設定されるか、あるいは回路体１３にかかる引張力よりも弱い押圧力で導出口２０の上下の支持突部２１，２２が回路体１３に接触し、回路体１３を安定に支持する。
【００１９】回路体１３へのテンションのかけ方や作用は第一実施例と同様であるので説明を省略する。本例によれば、上下各一対の固定治具１４，１５で回路体１３を安定に支持でき、回路体１３の位置決め性が一層向上する。成形室１８，１９内の樹脂材２３が冷却固化した後、成形金型１１，１２から一体成形回路体２４を取り出し、樹脂材２３から突出した回路体１３の両端部１３ａにそれぞれ端子（図示せず）を圧着接続する。
【００２０】図７は上記一体成形回路体２４の一例（２４′）を示すものである。回路体１３′である各電線の端末の端子２５は合成樹脂製のコネクタハウジング２６内に挿着されてコネクタ２７を構成する。板状の樹脂体２３′の内部で回路体１３′が保護され、図６の固定治具１４，１５に対応する位置に貫通孔２８が形成され、貫通孔２８内で回路体１３′が露出している。回路体１３′の露出部１３ｂから分岐接続が可能である。
【００２１】図８〜図１０は、本発明に係る一体成形回路体の製造方法の第三実施例を示すものである。この製造方法は、回路体３０にテンションをかけるための一手段を含むものであり、図８の如く、一方の成形金型３１に回路体直交方向の引き込み孔３３を設け、引き込み孔３３に可動支持具３４をスライド自在に係合させ、可動支持具３４の挿通溝（挿通部）３５に回路体３０を挿通（係合）させて、図９の如く、溶融した樹脂材３６の注入時の圧力で可動支持具３４を引き込み孔３３内に押し込むことで、回路体３０に矢印ロの如くテンションをかけることを第一の特徴としている。
【００２２】図８で、回路体３０は一方の成形金型３１と他方の成形金型３２との各成形室３７，３８の中央に真直にセットされ、回路体３０の図示しない両端部は成形金型３１，３２等で固定され、可動支持具３４は成形室３７，３８と引き込み孔３３との両方に跨がって位置し、挿通溝３５は回路体３０と同一線上に位置している。回路体３０は例えばピン等の図示しない支持手段で真直に支持されている。挿通溝３５は他方の成形金型３２寄りに形成されている。挿通溝３５は挿通孔（図示せず）であってもよく、回路体３０を可動支持具３４に容易に脱着できさえすれば挿通部の構成は何でも構わない。
【００２３】回路体３０である電線の両端部には端子３９（図１０）が予め接続されており、その状態で回路体３０が可動支持具３４にセットされる。端子３９（図１０R>０）は例えば何れかの成形金型３１の図示しない凹部内に固定（セット）される。あるいは成形金型３１から外側に突出した状態で固定される。端子３９（図１０）に続く回路体３０の屈曲部３０ｃ（図１０）はピン等の支持手段で固定される。これらにより、回路体３０の両端部が不動に固定された状態となる。
【００２４】次いで、成形室３７，３８内に溶融した樹脂材３６が注入され、前述の如く、樹脂材３６の圧力で図９の如く可動支持具３４が押されて引き込み孔３３内に完全に進入する。引き込み孔３３の底部（停止段部）４１までの深さは可動支持具３４の高さに等しく、可動支持具３４の表面３４ａが成形室３７の表面と同一面に位置し、回路体３０の一部３０ｄが樹脂材３６から外側に突出した状態となり、且つ一体成形回路体４１（図１０R>０）が凹凸なくフラットに仕上がる。可動支持具３４が引き込み孔３３内に進入することで、回路体３０が引っ張られて、第一実施例で述べたと同様の作用が奏される。
【００２５】すなわち、高温の樹脂材３６によって回路体３０が軸方向に膨張するが、回路体３０を引っ張ることで、膨張による歪み（弛み）が回路体３０の一部である外側突出部分３０ｄに吸収され、回路体３０がピンと張った状態に保持され、回路体３０の蛇行等が防止される。また、樹脂材３６の冷却時にもテンションを加えたままにしておくことで、樹脂材３６が収縮しても回路体３０は引っ張られて収縮しないように矯正される。これらにより、樹脂材３６内における回路体３０の配索位置が正確に保たれる。樹脂材３６が固化した後は回路体３０の膨張や収縮が起こらないから、可動支持具３４から回路体３０を外すと共に成形金型３１，３２を開いて図１０１０の一体成形回路体４１を得る。
【００２６】一体成形回路体４１のコネクタ４２は、樹脂材３６（図９）で板状の樹脂体３６′を成形すると同時に、あるいは樹脂体３６′を成形した後、端子３９の廻り（成形金型３１の図示しない凹部）に、溶融した樹脂材（図示せず）を注入してコネクタハウジング４４を成形することによって得ることができる。これにより、従来のように端子３９をコネクタハウジング４４に挿入する手間が省ける。また、小さな端子３９を成形金型３１にセットする作業は大きなコネクタハウジング（４４）を成形金型にセットする従来の作業よりも容易である。
【００２７】なお、図８において成形金型３１，３２は上下ではなく左右に配置してもよく、上下に配置する場合は可動支持具３４の自重による降下を防ぐために例えばコイルばね（図示せず）で可動支持具３４を支持してもよく、あるいは回路体３０のセット時に可動支持具３４をストッパ（図示せず）で定位置に保持させ、樹脂材３６（図９）の注入と同時にストッパを外して可動支持具３４の自重と樹脂材３６の圧力とで回路体３０を引っ張ってもよい。また、可動支持具３４を樹脂材３６の圧力ではなく、例えばばね部材やエアシリンダ等の引張手段（図示せず）で強制的に引き込ませることも可能である。
【００２８】また、図８の実施例に図６の実施例の固定治具１４，１５を用いることも可能である。また、図１０R>０においては回路体３０の両端部にコネクタ４２を配置したが、図１〜図７の各実施例において回路体３，１３の途中から分岐した電線（図示せず）に図１０と同様の方法でコネクタ４２を一体成形することも可能である。
【００２９】図１１は上記一体成形回路体４１の一例としての自動車のセンタコンソール４１′を示すものである。樹脂体３６₁′の前寄りに一方のコネクタ４２₁が位置し、他方のコネクタ４２₂はセンタコンソール４１′の中央のスイッチ部４５にコネクタ接続されている。一方のコネクタ４２₁には例えば図示しないインパネからのワイヤハーネスがコネクタ接続される。図１０の回路体３０の外側突出部分３０ｄに対応する部位はセンタコンソール４１′の内側に位置する。外側突出部分３０ｄに他の回路（図示せず）を分岐接続することも可能である。
【００３０】図１２〜図１３は上記第三実施例における回路体３０のセット時の支持手段の一例を示すものである。図１２の如く、一方の成形金型３１′に支持突部４６が形成され、回路体３０′は支持突部４６によって真直（水平）に支持される。支持突部４６は等間隔で複数配設される。支持突部４６の先端面４６ａは一方の成形金型３１′と他方の成形金型３２′との成形室３７′，３８′の中央に位置し、回路体３０′である複数本の電線を並列に支持する。図９と同様に回路体３０′にテンションがかかると、回路体３０′は支持突部４６（図１２R>２）の両側の角部４６ｂを支点として傾斜する。
【００３１】図１３の如く、一体成形回路体４１″の完成状態で、板状の樹脂体３６″に、支持突部４６に対する抜き孔４７が残存する。抜き孔４７は一体成形回路体４１の板厚の半分の深さで、抜き孔４７の底部に回路体３０′が露出して位置する。抜き孔４７内の回路体３０′の露出部３０ｅに電線（図示せず）を分岐接続することも可能である。コネクタ４２′や回路体３０′の外側突出部分３０ｄ′等の構成は図１０の例と同様である。なお、本例の支持突部４６を図１の第一実施例の回路体３の支持手段として適用することも可能である
【００３２】
【発明の効果】以上の如く、請求項１記載の発明によれば、樹脂材の注入時に樹脂材の温度で回路体が膨張して伸びても、回路体にテンションをかけているから、回路体の伸びが吸収され、また、樹脂材の冷却時に回路体が収縮しようとしても、回路体にテンションをかけているから、回路体の収縮が矯正される。これらにより、回路体の真直性が確保され、樹脂材内において回路体が正規の位置に正確に位置決めされる。回路体が正確に位置決めされることで、成形金型への回路体のセット作業が容易化する。
【００３３】また、請求項２記載の発明によれば、樹脂材の注入時の圧力を利用して可動支持具を動かして回路体にテンションをかけることができるから、テンションをかけるための作業や機器が不要となり、一体成形回路体の製造コストの低減や樹脂成形装置の小型化が可能となる。また、請求項３記載の発明によれば、回路体を固定治具で両側から支持（挟持）することで、回路体の位置が安定し、その状態（挟持した状態）で回路体にテンションをかけることができるから、樹脂成形後の回路体の位置が一層正確に規定される。また、請求項４記載の発明によれば、回路体を支持突部で支持することで、回路体の位置が安定し、その状態で回路体にテンションをかけることにより、樹脂成形後の回路体の位置が一層正確に規定される。また、請求項５記載の発明によれば、端子の周囲にコネクタハウジングが樹脂成形されるから、従来におけるコネクタハウジングに端子を挿入する作業が不要となり、工数低減により一体成形回路体の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一体成形回路体の製造方法の第一実施例における回路体セット工程を示す縦断面図である。
【図２】同じく樹脂材注入工程を示す断面図である。
【図３】同じく一体成形回路体の取り出し工程を示す断面図である。
【図４】同じく一体成形回路体の仕上げ工程を示す断面図である。
【図５】一体成形回路体の適用例を示す分解斜視図である。
【図６】一体成形回路体の製造方法の第二実施例を示す断面図である。
【図７】一体成形回路体の適用例を示す斜視図である。
【図８】一体成形回路体の製造方法の第三実施例における回路体セット工程を示す断面図である。
【図９】同じく樹脂材注入工程を示す断面図である。
【図１０】完成した一体成形回路体を示す断面図である。
【図１１】一体成形回路体の適用例を示す斜視図である。
【図１２】回路体の支持方法の一例を示す断面図である。
【図１３】完成した一体成形回路体を示す断面図である。
【図１４】従来の一体成形回路体の製造方法を示す断面図である。
【図１５】同じく従来の他の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２，１１，１２，３１，３２，３１′，３２′ 成形金型
３，１３，３０，３０′ 回路体
８，２３，３６樹脂材
８′，２３′，３６′，３６″ 樹脂体
９，２４，４１，４１′ 一体成形回路体
１４，１５固定治具
３４可動支持具
３９端子
４４コネクタハウジング
４６支持突部

【特許請求の範囲】
【請求項１】成形金型に回路体をセットすると共に樹脂材を注入して一体成形回路体を得る一体成形回路体の製造方法において、前記樹脂材の注入時と冷却時に前記回路体にテンションをかけておくことを特徴とする一体成形回路体の製造方法。
【請求項２】前記回路体を可動支持具に係合させ、前記樹脂材の注入時の圧力で該可動支持具を移動させることで、該回路体に前記テンションをかけることを特徴とする請求項１記載の一体成形回路体の製造方法。
【請求項３】前記成形金型内で前記回路体を前記テンションよりも弱い力で固定治具で挟持することを特徴とする請求項１又は２記載の一体成形回路体の製造方法。
【請求項４】前記成形金型内で前記回路体を支持突部で支持することを特徴とする請求項１又は２記載の一体成形回路体の製造方法。
【請求項５】前記樹脂材で樹脂体を形成すると共に、該樹脂体から前記回路体の端子を突出させ、該端子の周囲にコネクタハウジングを該樹脂体と一体に形成することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の一体成形回路体の製造方法。

【図１】