(57)【要約】      （修正有）【課題】ワークピースのまわりに弾性シールを形成する方法が提示される。【解決手段】この方法は、ワークピースを用意する工程であって、ワークピースの長手方向軸線のまわりに外面から周方向に突出するリブを形成するワークピースを用意する工程と、型を用意する工程と、を備える。型は、ワークピースを受け入れるように構成された第１のキャビティと、ワークピースの長手方向軸線のまわりに周方向に延在し、第１のキャビティに連通する第２のキャビティと、第２のキャビティに連通するポートと、を形成する。方法は、さらに、リブが第１のキャビティの内面と周方向に密着するように、ワークピースを第１のキャビティ内へ挿入する工程と、硬化性弾性材料をポート内へ導入し、それによって、第２のキャビティを硬化性弾性材料で充填する工程と、硬化性弾性材料を硬化させる工程と、次いで、型から前記ワークピースを取り除く工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性シールを形成する方法（１００）であって、
ワークピース（１２）を用意する工程（１０２）であって、前記ワークピース（１２）の長手方向軸線のまわりに外面（１６）から周方向に突出するリブ（１４）を形成するワークピース（１２）を用意する工程（１０２）と、
型（２０）を用意する工程（１０４）と
を備え、
前記型（２０）は、
前記ワークピース（１２）を受け入れるように構成された第１のキャビティ（２２）と、
前記ワークピース（１２）の前記長手方向軸線のまわりに周方向に延在し、前記第１のキャビティ（２２）に連通する第２のキャビティ（２４）と、
前記第２のキャビティ（２４）に連通するポート（２６）と
を備え、
前記方法（１００）は、さらに、
前記リブ（１４）が前記第１のキャビティ（２２）の内面（３０）と周方向に密着するように、前記ワークピース（１２）を前記第１のキャビティ（２２）内へ挿入する工程（１０６）と、
硬化性弾性材料（３２）を前記ポート（２６）内へ導入し、それによって、前記第２のキャビティ（２４）を前記硬化性弾性材料（３２）で充填する工程（１０８）と、
前記硬化性弾性材料（３２）を硬化させる工程（１１０）と、
前記型（２０）から前記ワークピース（１２）を取り除く工程（１１２）と
を備える方法（１００）。
【請求項２】
請求項１に記載の方法（１００）であって、
前記リブ（１４）は、前記ワークピース（１２）が前記第１のキャビティ（２２）内に挿入される際に少なくとも部分的に変形される
方法（１００）。
【請求項３】
請求項２に記載の方法（１００）であって、
前記ワークピース（１２）は、前記長手方向軸線のまわりに周方向に延在する第３のキャビティ（２２）を形成し、
前記第３のキャビティ（２２）は、前記ワークピース（１２）が前記第１のキャビティ（２２）内に挿入されるときに、前記第２のキャビティ（２４）に連通する
方法（１００）。
【請求項４】
請求項３に記載の方法（１００）であって、
前記リブ（１４）は、略正方形の断面形状を有する
方法（１００）。
【請求項５】
請求項４に記載の方法（１００）であって、
前記リブ（１４）の高さは０．０４ｍｍであり、前記リブ（１４）の幅は０．０４ｍｍである
方法（１００）。
【請求項６】
請求項３に記載の方法（１００）であって、
前記リブ（１４）は、前記第３のキャビティ（２２）の後方に位置する
方法（１００）。
【請求項７】
請求項１に記載の方法（１００）であって、
前記硬化性弾性材料（３２）は、シリコーン系材料である
方法（１００）。
【請求項８】
請求項１に記載の方法（１００）であって、
前記ワークピース（１２）は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）およびアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）からなる群から選択される材料から形成される
方法（１００）。
【請求項９】
請求項１に記載の方法（１００）であって、
前記型（２０）は、単一の型（２０）であり、
前記ワークピース（１２）は、前記第１のキャビティ（２２）によって形成された開口（２８）を通じて前記第１のキャビティ（２２）内に挿入される
方法（１００）。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法（１００）であって、
前記型（２０）の硬度は、前記ワークピース（１２）の硬度よりも大きい
方法（１００）。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法（１００）であって、
前記ワークピース（１２）は、電気コネクタ本体（１２）である
方法（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１７年３月９日に出願された米国特許出願第１５／４５４，２８０号の優先権の利益を要求する。
【０００２】
[0001]本発明は、概して、弾性材料をモールドする方法に関し、より詳細には、剛性を有するワークピースのまわりに弾性材料をモールドする方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0002]プラスチック部品上にシリコーンをオーバーモールドするための公知のプロセスは、上部モールドプレートと下部モールドプレートとを使用することを伴う。上部モールドプレートと下部モールドプレートとの間には、キャビティが形成される。プラスチック部品は、キャビティ内に配置され、次いで、上部モールドプレートおよび下部モールドプレートが閉じられ、液状シリコーンが、モールド内に射出され、プラスチック部品のまわりで硬化し、最終部品が形成される。次いで、上部モールドプレートと下部モールドプレートとが分離され、最終部品がキャビティから取り除かれる。この技術についての問題点は、シリコーン材料の射出中において、プラスチック部品とモールドキャビティとの締まり嵌めが必要になることである。上部モールドプレートおよび下部モールドプレートは、非常に厳密な公差に機械加工される。しかしながら、プラスチック部品について同じ厳密な公差を維持することは困難である。
【０００４】
[0003]プラスチック部品のサイズが小さい場合、それによって、モールドキャビティは、過剰な隙間を有することになるであろう。シリコーンは、非常に粘性が小さいので、シリコーンの薄い層は、キャビティと部品との間に噴出し、通常「フラッシング」と呼ばれる望まれない余分な材料を作り出す。追加的な修正プロセス（これは、製造労力および製造時間を増大させるだけでなく、部品またはシリコーンシールに損傷を生じさせる恐れがある）の間、次いで、このフラッシングが取り除かれなければならない。一方、プラスチック部品のサイズが大きい場合、それによって、キャビティ内に部品を装着することが困難になり、ミスアライメントを生じさせるであろう。ミスアライメントは、モールドおよび／または部品の損傷につながり得る。この最終部品は、使い物にならず、廃棄する必要があるであろう。
【０００５】
[0004]代替的に、プラスチック部品は、大きいサイズまたは小さいサイズの部品を排除するのに十分に厳密な公差に機械加工されてもよい。しかしながら、機械加工操作は、プラスチック部品の製造コストや製造時間を望ましくなく増大させるであろう。
【０００６】
[0005]部品における寸法変動を補償する、プラスチック部品のまわりにシリコーンシールを形成する改善された方法が依然として望まれている。
【０００７】
[0006]背景技術の欄に記載された主題は、背景技術の欄において記載されていることのみから先行技術であると推定されるべきではない。同様に、背景技術の欄で述べられる問題、または、背景技術の欄の主題に関連する問題は、先行技術において従前から認識されていたものとして推定されるべきではない。背景技術の欄の主題は、様々なアプローチを表しているに過ぎず、それら自体も発明になり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0007]一実施形態によれば、ワークピースのまわりに弾性シールを形成する方法が提供される。この方法は、ワークピースであって、当該ワークピースの長手方向軸線のまわりに、外面から周方向に突出するリブを形成するワークピースを用意する工程と、型を用意する工程と、を備えている。型は、ワークピースを受け入れるように構成された第１のキャビティと、ワークピースの長手方向軸線のまわりを周方向に延在し、第１のキャビティに連通する第２のキャビティと、第２のキャビティに連通するポートと、を形成している。この方法は、さらに、リブが第１のキャビティの内面に周方向に密着するように第１のキャビティ内にワークピースを挿入する工程と、硬化性弾性材料をポート内に導入し、それによって、第２のキャビティを弾性材料で充填する工程と、弾性材料を硬化させる工程と、次いで、ワークピースを型から取り除く工程と、を備えている。
【０００９】
[0008]リブは、ワークピースが第１のキャビティ内に挿入される際に、少なくとも部分的に変形されてもよい。ワークピースは、長手方向軸線のまわりを周方向に延在する第３のキャビティを形成していてもよい。この場合、第３のキャビティは、ワークピースが第１のキャビティ内に挿入されるときに、第２のキャビティに連通する。リブは、０．０４ｍｍの高さと０．０４ｍｍの幅とを有する略正方形の断面形状を有していてもよい。リブは、第３のキャビティの後方に位置していてもよい。また、ワークピースは、ワークピースの長手方向軸線のまわりに外面から周方向に突出する第２のリブを形成していてもよい。この第２のリブは、第３のキャビティの前方に位置していてもよい。
【００１０】
[0009]硬化性弾性材料は、シリコーン系材料であってもよい。ワークピースは、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）および／またはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）などの材料から形成されていてもよい。
【００１１】
[0010]型は、１部品の単一型であってもよく、ワークピースは、第１のキャビティによって形成される開口を通じて第１のキャビティ内に挿入されてもよい。型の硬度は、ワークピースの硬度よりも大きくてもよい。ワークピースは、電気コネクタ本体であってもよい。
【００１２】
[0011]本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面を参照して単なる非限定的な例として与えられる、本発明の好ましい実施形態の次の詳細な説明を読めば、いっそう明確になるであろう。
【００１３】
[0012]本発明が、例示目的で、添付の図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】[0013]一実施形態によるワークピースのまわりに弾性シールを形成する方法のフローチャートである。
【図２Ａ】[0014]一実施形態による、ワークピースの長手方向軸線のまわりに外面から周方向に突出するリブを形成しているワークピースの斜視図である。
【図２Ｂ】[0015]一実施形態による図２Ａのリブの拡大斜視図である。
【図３】[0016]一実施形態による、図２Ａのワークピースを受け入れるように構成された第１のキャビティと、ワークピースの長手方向軸線のまわりに周方向に延在し、第１のキャビティに連通する第２のキャビティと、第２のキャビティに連通するポートと、を形成する型の切り取り図である。
【図４】[0017]一実施形態による、図２Ａのワークピースを図３の型に挿入する工程の切り取り図である。
【図５Ａ】[0018]一実施形態による、リブが第１のキャビティの内面に周方向に密着するように、図３の型の第１のキャビティ内に挿入された図２Ａのワークピースの断面図である。
【図５Ｂ】[0019]一実施形態による、第１のキャビティの内面に密着するリブの拡大断面図である。
【図６Ａ】[0020]一実施形態による、硬化性弾性材料を型のポート内に導入し、それによって、第２のキャビティを弾性材料で充填する工程の断面図である。
【図６Ｂ】[0021]一実施形態による、硬化性弾性材料を型のポート内に導入する工程中のリブ１４の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0022]ワークピースのまわりに弾性シール（例えば、プラスチック製電気コネクタ本体のまわりのシリコーン環境シール）を形成する方法が本明細書で説明される。ワークピースは、ワークピースのまわりにシールを形成するのに使用される型の内壁に密着する変形可能なリブを備えている。このリブは、シールを形成する材料がモールドの流入が望まれない領域へ流入することを阻止し、それによって、ワークピース上での「フラッシング」の可能性を低減する堰堤部を形成している。
【００１６】
[0023]以下の説明では、「長手方向」などの向きを説明する用語は、交差軸Ｘに言及しており、一方、「横方向」は、交差軸Ｘに直交する軸（必ずしも直交軸である必要はない）に言及していると理解されるべきである。さらに、「頂部」、「底部」などの他の用語は、交差軸Ｘに直交する軸（必ずしも鉛直軸である必要はない）に対するものとして理解されるべきである。本明細書で使用される場合、「前部」、「前方」との用語は、型に最初に挿入されるワークピースの端部に向けた基準での長手方向の配置に言及しており、「後部」、「後ろ」、「後方」、「背後」との用語は、型に最後に挿入されるワークピースの端部に向けた基準での長手方向の配置に言及している。
【００１７】
[0024]図１は、ワークピースのまわりに弾性シールを形成する方法の非限定的な方法１００を示している。方法１００は、以下の工程を備えている。
【００１８】
[0025]ステップ１０２、すなわち、ワークピースの長手方向軸線のまわりに外面から周方向に突出するリブを形成するワークピースを用意する工程は、ワークピース１２を用意する工程を備えている。ワークピース１２の非限定的な例が図２Ａに示されている。ワークピース１２は、リブ１４を形成している。リブ１４は、ワークピース１２の外面１６から突出し、ワークピースの長手方向軸線Ｘのまわりに周方向に延在する。また、ワークピース１２の外面１６は、ワークピースキャビティ１８を形成している。ワークピースキャビティ１８は、ワークピース１２の長手方向軸線Ｘのまわりを周方向に延在する。リブ１４は、ワークピースキャビティ１８の後方に位置していてもよい。この例で図示されるワークピース１２は、電気コネクタ本体であり、以下では、コネクタ本体１２と呼ぶ。コネクタ本体１２は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）またはアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）などの誘電材料から形成される。図２Ｂに最も良く示されるように、リブ１４は、略正方形の断面形状を有しており、好ましくは、０．０４ｍｍの高さと、０．０４ｍｍの幅と、を有している。
【００１９】
[0026]ステップ１０４、すなわち、第１のキャビティと第２のキャビティとポートとを有する型を用意する工程は、型２０を用意する工程を備えている。型２０の非限定的な例が図３に示されている。型２０は、コネクタ本体１２のまわりに弾性シールをモールドする第２のモールド工程を行うように構成される。型２０は、第１のキャビティ２２を形成している。第１のキャビティ２２は、コネクタ本体１２を受け入れるように構成され、以下では、受入キャビティ２２と呼ぶ。また、型は、第２のキャビティ２４を形成している。第２のキャビティ２４は、弾性シールが形成される型２０の長手方向軸線Ｘのまわりに周方向に延在し、以下では、シールキャビティ２４と呼ぶ。シールキャビティ２４は、受入キャビティ２２に対して開いており、受入キャビティ２２に連通している。また、型２０は、ポート２６を形成している。ポート２６は、弾性材料（例えば、液体、流体、または、粘性形態のシリコーン系材料）を受け入れるように構成される。ポート２６は、シールキャビティ２４に連通している。型２０を形成している材料の硬度は、好ましくは、コネクタ本体１２を形成している材料の硬度よりも大きい。典型的には、型２０は、工具グレード鋼から形成されている。型２０は、１部品の単一型である。コネクタ本体１２は、受入キャビティ２２によって形成される開口２８を通じて受入キャビティ２２内に挿入される。ワークピースキャビティ１８は、コネクタ本体１２が受入キャビティ２２内に挿入されるときにシールキャビティ２４に連通する。
【００２０】
[0027]ステップ１０６、すなわち、リブが第１のキャビティの内面に周方向に密着するように、ワークピースを第１のキャビティ内へ挿入する工程は、図５Ａおよび図５Ｂに示されるようにリブ１４が受入キャビティ２２の内面３０に周方向に密着するように、図４に示されるようにコネクタ本体１２を受入キャビティ２２内に挿入する工程を備えている。リブ１４が受入キャビティ２２の内面３０に密着する際、リブ１４は、少なくとも部分的に変形する。
【００２１】
[0028]ステップ１０８、すなわち、弾性材料をポート内に導入し、それによって、第２のキャビティを充填する工程は、硬化性弾性材料３２をポート２６内に導入し、それによって、図６Ａに示されるように、シールキャビティ２４とワークピースキャビティ１８とを弾性材料３２で充填する工程を備えている。図６Ｂに最も良く示されるように、受入キャビティ２２の内面３０に対するリブ１４の密着または変形によって、シールキャビティ２４と受入キャビティ２２との間に堰堤部が形成され、それによって、液体状の弾性材料３２が受入キャビティ２２内およびコネクタ本体１２上に「フラッシング」することが阻止される。
【００２２】
[0029]ステップ１１０、すなわち、弾性材料を硬化させる工程は、コネクタ本体１２のまわりに弾性シールを形成するために選択される弾性材料についての既知の態様で弾性材料３２を硬化させる工程を備えている。
【００２３】
[0030]ステップ１１２、すなわち、型からワークピースを取り除く工程は、弾性シールを有するコネクタ本体１２を型２０から取り除く工程を備えている。
【００２４】
[0031]この方法の代替的な実施形態が想定される。この場合、ワークピースの外面は、ワークピースの長手方向軸線のまわりに外面から周方向に突出する第２のリブを形成する。この第２のリブは、好ましくは、ワークピースキャビティの前方に位置する。
【００２５】
[0032]上述の詳細な説明から、本発明が、フラッシングが生じない態様で型２０内でワークピース（例えば、コネクタ本体１２）のまわりに弾性シールを形成するための改善された方法１００を提供することが理解され得る。本発明の方法１００は、周方向リブ１４を有するワークピース１２を備えている。周方向リブ１４は、ワークピース１２とキャビティ２２との間に堰堤部が形成されるように、受入キャビティ２２の輪郭に一致するように変形可能である。また、変形可能なリブ１４は、ワークピース１２、および、型２０の受入キャビティ２２（例えば、小さいワークピース１２、僅かにずれた分割線を有するワークピース１２、および／または、僅かにゆがんだワークピース１２）の寸法変動を補償するように機能する。
【００２６】
[0033]本発明が、その好ましい実施形態について説明されたが、それは、そのように限定されることを目的としておらず、次の特許請求の範囲で提示される範囲によってのみ限定されることを意図している。さらに、第１、第２などの用語の使用は、重要性の順序を示すものではなく、１つの要素を他の要素と区別するために使用される。さらに、ａ、ａｎなどの用語の使用は、量の限定を示すものではなく、言及される物の少なくとも１つの存在を示している。
【符号の説明】
【００２７】
１２…ワークピース（コネクタ本体）
１４…周方向リブ
１６…外面
１８…ワークピースキャビティ
２０…型
２２…第１のキャビティ（受入キャビティ）
２４…第２のキャビティ（シールキャビティ）
２６…ポート
２８…開口
３０…内面
３２…硬化性弾性材料
Ｘ…長手方向軸線
【図１】
2018171893.tif 000003
【図２Ａ】
2018171893.tif 000004
【図２Ｂ】
2018171893.tif 000005
【図３】
2018171893.tif 000006
【図４】
2018171893.tif 000007
【図５Ａ】
2018171893.tif 000008
【図５Ｂ】
2018171893.tif 000009
【図６Ａ】
2018171893.tif 000010
【図６Ｂ】
2018171893.tif 000011
【外国語明細書】
2018171893000001.pdf