(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面が凹凸状に形成された複数のワイヤ挿通孔を有し、凹凸状の外周面がコネクタのハウジング内面と密封状態で接触するように、このハウジング内にはめ込まれる弾性材製のワイヤシールであって、
前記ワイヤ挿通孔が形成された内側部と、前記外周面を含んでこの内側部を囲む外周部と、から一体的に構成され、
前記外周部が第１の弾性材により形成されるとともに、前記内側部が第２の弾性材により形成されていて、
前記第１の弾性材は前記第２の弾性材よりも大きい硬さを有している、ことを特徴とするワイヤシール。
【請求項２】
内周面が凹凸状に形成された複数のワイヤ挿通孔を有し、かつ外周面が凹凸状に形成されている弾性材製のワイヤシールの製造方法であって、
第１の成形金型を用いて前記ワイヤシールの外周部を第１の成形材料で成形してから、
第２の成形金型を用いて、成形された前記外周部の内側に前記ワイヤ挿通孔を有する前記ワイヤシールの内側部の成形空間を形成するとともに、この成形空間内に第２の成形材料を充填して前記外周部と一体的な、かつこの外周部より小さい硬さの前記内側部を成形することにより前記ワイヤシールを成形し、
その後、前記ワイヤシールの前記外周面が保持されるように前記第２の成形金型の型開きを行い、
そして、前記ワイヤーシールを脱型させる、
ことを特徴とするワイヤシールの製造方法。
【請求項３】
内周面が凹凸状に形成された複数のワイヤ挿通孔を有し、かつ外周面が凹凸状に形成されている弾性材製のワイヤシールの製造方法であって、
（１）前記ワイヤシールの前記外周面の成形面を有する分割型を備えた第１の成形金型を用いて、前記ワイヤシールの外周部を第１の成形材料で成形し、
成形された前記外周部が前記分割型に保持されるように、前記第１の成形金型の型開きを行う、外層成形工程と、
（２）前記外周部を保持した前記分割型を用いて第２の成形金型を構成し、この第２の成形金型により、前記外周部の内側に前記ワイヤ挿通孔用のコアピンを配置して前記ワイヤシールの内側部の成形空間を形成し、
前記成形空間内に第２の成形材料を充填して、前記外周部と一体的な、かつこの外周部より小さい硬さの前記内側部を成形することにより前記ワイヤシールを成形し、
前記コアピンが前記ワイヤ挿通孔から抜けて前記ワイヤシールが前記分割型に保持されるように、前記第２の成形金型の型開きを行う、内層成形工程と、
（３）前記ワイヤーシールを前記分割型から脱型させる、脱型工程と、
を備えたことを特徴とするワイヤシールの製造方法。
【請求項４】
前記分割型は中型であり、前記第２の成形金型は、この中型と、この中型を両側から挟む上型及び下型と、から構成されていて、
前記コアピンは前記上型及び下型のどちらか一方に設けられている、ことを特徴とする請求項３記載のワイヤシールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコネクタハウジングのワイヤ引き出し口を密封するワイヤシール及びこのワイヤシールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの配線に接続手段として使用されるコネクタとしては、ハウジング内に複数個の接続端子を収容し、かつハウジング内への水分の侵入を防止するシール構造を備えた防水多極コネクタが広く用いられている。このコネクタでは、それぞれの接続端子に接続された複数本のワイヤ（電線）がハウジングから外側に引き出され、ワイヤの引き出し箇所にワイヤシールが取り付けられる。ワイヤシールを備えたワイヤ引き出し構造としては、図１２に示すように、ハウジングに複数のワイヤ引き出し孔を区画して形成し、一つのワイヤ引き出し孔からワイヤシールを介して一本のワイヤを引き出すものが知られている。図１２のコネクタＡは、オス端子Ｂがメス端子Ｃに接続されるように、雄型ハウジングＤにコネクタシールＥを介して雌型ハウジングＦをはめ付けて構成されているが、ハウジングＤ及びＦにはそれぞれ、小径のワイヤ引き出し孔Ｇ、Ｈが区画されて複数個一列に形成されていて（一つずつ図示）、それぞれのワイヤ引き出し孔Ｇ、Ｈからは、外周面及び内周面が凹凸状に形成されている筒状ワイヤシールＩ、Ｊが装着された一本のワイヤＫ、Ｌが引き出されている。
【０００３】
ところが、図１２のコネクタではそれぞれのワイヤに小さな筒状シールをはめ付け、ワイヤ引き出し孔にワイヤを通すときにこの筒状シールをワイヤ引き出し孔内にはめ込むことが必要となるため、組立作業性がよくない。そこで、このような不便さを解消するものとして、複数のワイヤ挿通孔が形成された単一ワイヤシールを、ワイヤ引き出し口であるハウジング開口を遮るようにハウジング内にはめ込み、それぞれのワイヤ挿通孔を貫通させてワイヤを引き出す形式のワイヤ引き出し構造も採用されている。そして、この単一ワイヤシールも、外周面及びワイヤ挿通孔の内周面が凹凸状に形成されていて、凹凸形状のうちの凸条部分の柔軟な復元力による十分な密着性を有することにより必要なシール性を確保している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような単一ワイヤシールは通常、外周面に形成されるべき凹凸形状に対応した起伏が形成されている成形面を有する一方の分割型と、ワイヤ挿通孔に設けられるべき凹凸形状に対応した起伏が形成されている複数のコアピンを有する他方の分割型とから構成された射出成形用金型を用いてゴム材料により成形されるが、成形されたワイヤシールの脱型作業を簡単な構成で自動化するためには、金型の型開き時にコアピンがワイヤ挿通孔から抜けてワイヤシールが一方の分割型に保持された状態となることが必要である。特に、一方の分割型として中型を用い、この中型を上型及び下型と組み合わせてワイヤシールを成形する場合には、アンダーカットとしての外周面の凸条部分によって型開き時にワイヤシールが中型に保持されていれば、簡単な構成の押圧部材によってワイヤシールの表面を押すことにより容易にこのワイヤシールを脱型させることができる。しかしながら、このようなワイヤシールでは通常、ワイヤ挿通孔の凸条部分もアンダーカットとなるので、形成されるワイヤ挿通孔の数が少なくても必ずしも型開き時にワイヤシールが中型に保持されるとは限らず、形成されるワイヤ挿通孔の数が多い場合には、全挿通孔のアンダーカットの抜け抵抗が外周面のアンダーカットの抜け抵抗より大きくなってワイヤシールはコアピンに取り付けられた状態となってしまう。コアピンは例えば下型の成形面に全面的に、かつ大きな隙間なく設けられる必要があるので、コアピン側の分割型に、構成が簡単でかつ効果的な脱型手段である単純な突出機構を構成することは困難である。したがって、型開き時にワイヤシールがコアピンに付随するのは成形作業効率上全く好ましくない。
【０００５】
そこで、本発明は、成形時に簡単な構成で自動的に脱型させることができ、生産性を向上させることが可能な構造を備えたワイヤシールを提供することを目的とする。
また、本発明はワイヤシールを効率的に製造することが可能な製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明のワイヤシールは、内周面が凹凸状に形成された複数のワイヤ挿通孔を有し、凹凸状の外周面がコネクタのハウジング内面と密封状態で接触するように、このハウジング内にはめ込まれる弾性材製のワイヤシールであって、前記ワイヤ挿通孔が形成された内側部と、前記外周面を含んでこの内側部を囲む外周部と、から一体的に構成され、前記外周部が第１の弾性材により形成されるとともに、前記内側部が第２の弾性材により形成されていて、この第１の弾性材は前記第２の弾性材よりも大きい硬さを有しているものである。ワイヤ挿通孔の内周面及び本体の外周面には、波形形状、方形波形状又は鋸歯形状などの、凸条（すじ状突出部）が設けられることとなる凹凸形状が形成され、凸条は外周面及びワイヤ挿通孔の内周面に沿って環状に、かつ複数本形成されるのが普通であるが、外周面の凸条の数をワイヤ挿通孔の凸条の数より多くすることができ、また外周面の凸条の高さをワイヤ挿通孔の凸条より大きくすることもできる。さらに、外周面の凹凸形状を凸条が直角的に突出するような形状（例えば方形波形状）とし、ワイヤ挿通孔の凹凸形状を緩やかに湾曲する形状（例えば緩やかな波形形状）としておく場合もある。通常は、全てのワイヤ挿通孔は内側部に形成され、外周部にはワイヤ挿通孔は形成されない。弾性材としてはシリコンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）及びアクリルゴムなどのゴム素材あるいは熱可塑性エラストマ材などを用いることができ、通常は第１の弾性材及び第２の弾性材に同一の素材を用いるが、異なる素材を用いることも可能である。第１の弾性材あるいは外周部の硬さの範囲はＨｓ３０乃至７０が好ましい。硬さがＨｓ７０を越えると外周面の凸条の硬さが大きくなりすぎて十分な復元力によるシール性を確保できないし、Ｈｓ３０を下回ると第２の弾性材との間に十分な硬度差を確保できない。第２の弾性材あるいは内側部の硬さの範囲はＨｓ１０乃至５０が好ましいが、第１の弾性材との間に２０乃至６０の硬度差が生じるようにすべきである。内側部と外周部とは例えば加硫接着されて一体化されている。
【０００７】
このようなワイヤシールを製造するには先ず、第１の成形金型を用いてワイヤシールの外周部を第１の成形材料により成形する。そして、第２の成形金型を用いて外周部の内側にワイヤシールの内側部の成形空間を形成し、この成形空間内に第２の成形材料を充填して外周部と一体的な、かつこの外周部より小さい硬さの内側部を成形することによりワイヤシールを成形する。ここで、ワイヤシールの外周面の凸条、及び内側部に形成されたワイヤ挿通孔の凸条がアンダーカットとなるように型開きを行うと、外周面の凸条は硬く抜け抵抗が大きいので、外周面が離型しないで分割型に保持された状態となる。そして、外周が支えられたワイヤシールを押圧機構又は突出機構を用いて分割型から脱型させる。より具体的には、第１の成形金型はワイヤシールの外周面の成形面を有する分割型を備えていて、成形された外周部が分割型に保持されるように第１の成形金型の型開きを行う。第２の成形金型は外周部が付随した分割型をそのまま用いて構成され、この外周部の内側にワイヤ挿通孔用のコアピンを配置してワイヤシールの内側部の成形空間を形成する。そして、ワイヤシールの内側部を成形してから、コアピンがワイヤ挿通孔から抜けてワイヤシールが分割型に付随して保持されるように第２の成形金型の型開きを行う。好ましくは、第１の成形金型は、ワイヤシールの外周面の成形面を有する、特に、成形面として外周面用のもののみを有する中型と、この中型を挟んで配置される第１の上下型とから構成され、第２の成形金型は、この中型と、この中型を挟んで配置される第２の上下型とから構成される。第２の上下型にはワイヤ挿通孔を形成するためのコアピンが複数固定して設けられる。ここで、上型及び下型の両方にピン部分を設け、型締め時に両方のピン部分が当接してコアピンが形成されるように構成するとともに、ワイヤ挿通孔に形成されるべき凸条に対応する凹部をそれぞれのピン部分に分散して設けておけば、中型から上型を離すときにも下型を離すときにも、ワイヤ挿通孔側の抜け抵抗は十分小さくなるので、成形されたワイヤシールを中型に確実に保持することができるが、このようなコアピンの構成では、ピン部分の当接位置でワイヤ挿通孔の内周面にバリが発生するので、ワイヤシールの脱型後に孔内に生じたこのバリを除去する作業が必要となってしまう。したがって、バリの発生を最小限におさえるには、あるいは除去しにくい位置にバリが発生するのを防止するためには、コアピンを上型又は下型の一方（通常は可動型である下型）にのみ設けることが好ましい。そして、第２の成形金型の型開き時に本体の外周面側の抜け抵抗がワイヤ挿通孔側の抜け抵抗よりも大きくなるようにワイヤシールの外周部を内側部より十分硬く、あるいは内側部を外周部より十分柔らかく成形しておく。より詳しくは、ワイヤ挿通孔の内周面とコアピン（より具体的には一体的なあるいは非分割のコアピン）との間の、コアピンの長さ方向の合計抜け抵抗が、本体の外周面と分割型（より具体的には中型）の外周面成形面との間の、厚さ方向の抜け抵抗より小さくなるように、ワイヤシールの外周部を内側部より硬く、あるいは内側部を外周部より柔らかく成形しておく。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は本発明に係るワイヤシールを備えたコネクタの分解斜視図、図２はコネクタ組立体の断面図である。
【００１０】
ＣＰＵなどの電子回路（図示せず）を収容したボックス１にはコネクタハウジング３が一体的に形成されていて、このハウジング３内の後ろ側又はボックス１側は抜け止め部５が一体的に形成された複数の端子収容孔７に区画されている。ハウジング３のそれぞれの端子収容孔７内にはボックス１に固定されて取り付けられたオス端子９の先端部分が延びていて、ワイヤ１１の一端に取り付けられたメス端子１３が抜け止め部５を越えてこの端子収容孔７内にはめられることにより、オス端子９の先端部分に接続されている。ハウジング３の先端内側は、広いシール収容口１５（ワイヤ引き出し口）として形成されていて、このシール収容口１５の後端には環状のシール受け面１７が構成されている。このシール収容口１５内には長方形状の比較的厚肉のワイヤシール１９がシール受け面１７に当接するように収められ、このワイヤシール１９の表面側を押さえるようにハウジング３の先端外側にキャップ２１がはめ付けられている。キャップ２１は、はめ付け孔２３が設けられた断面長方形状の短い筒状部２５及びこの筒状部２５の前端に一体的に形成された内向きフランジ部２７とから形成され、筒状部２５のはめ付け孔２３内にハウジング３の先端外側のストッパ突起２９がはまり込むようにハウジング３に取り付けられていて、内向きフランジ部２７の内端に形成された短い軸方向部分３１がワイヤシール１９の外周部３３表面を押している。
【００１１】
ワイヤシール１９には多数個のワイヤ挿通孔３５が形成されていて、それぞれのワイヤ１１がこのワイヤ挿通孔３５を通過し、キャップ２１の内向きフランジ部２７の中央の通過口３７を通って外側に引き出されている。ワイヤシール１９の外周面３９は断面方形波状の凹凸形状に形成されて環状の凸条４１を３本有し、ワイヤ挿通孔３５の内周面４３は断面丸みを帯びた鋸歯状の凹凸形状に形成されて環状の凸条４５を２本有していて、外周面３９の凸条４１はシール収容口１５の内周面４７に密封的に接触し、ワイヤ挿通孔３５の内周面４３の凸条４５はワイヤ１１に密封的に接触している。
【００１２】
ワイヤシール１９の外周部３３（ワイヤ挿通孔３５が設けられている領域の外側）はシリコンゴムにより硬さＨｓ５０乃至６０に形成され、内側部４９（ワイヤ挿通孔３５が設けられている領域）も同じくシリコンゴムにより形成されているが、内側部４９の硬さはＨｓ１５乃至３０と外周部３３よりも比較的低い。
【００１３】
図３はワイヤシール１９の成形に用いる中型の概略斜視図、図４はこの中型を備えた、ワイヤシール１９の外周部３３を射出成形するための第１の成形金型の断面図、図５は第１の成形金型の型開き後の中型の斜視図である。
【００１４】
中型５１は、複数のワイヤシール１９を同時に成形できるように、ワイヤシール１９の外周面３９の環状成形面５３によって区画されている複数の成形穴５５を備えたプレート状に形成されていて、それぞれの環状成形面５３にはワイヤシール１９の外周面３９に形成されるべき凸条４１に対応して３本の環状凹部又は環状溝５７が設けられている（図３参照）。この中型５１を、中型５１の成形穴５５に対応した複数の成形部を有する第１の上型５９及び第１の下型６１と組み合わせて第１の成形金型６３を構成し、中型５１のそれぞれの成形穴５５に下型６１のコア６５を配置してワイヤシール１９の外周部３３のキャビティ６７を形成する。このキャビティ６７内にランナ６９から第１のシリコンゴム（第１の成形材料）を充填して１６０℃乃至１７０℃で５分間加硫し、第１の弾性材製の外周部３３を成形する（図４参照）。そして、下型６１及び中型５１を下方に移動させて上型５９から離し、次いで下型６１のみを下側に移動させて中型５１から離して外層成形工程を完了すると、外周面３９の凸条４１がアンダーカットとなって外周部３３は中型５１のそれぞれの成形穴５５に付着した状態となる（図５参照）。
【００１５】
図６は内側部を射出成形してワイヤシール１９全体を成形するための第２の成形金型の断面図、図７は第２の成形金型の下型の平面図、図８は図６のＸ部拡大図、図９は第２の成形金型の型開きから脱型までの過程を概念的に示す図、図１０は第２の成形金型の型開き後の中型５１の斜視図である。
【００１６】
それぞれの成形穴５５に外周部３３を保持した中型５１は、中型５１の成形穴５５に対応した複数の成形部を有する第２の上型７１及び第２の下型７３と組み合わされて、外周部３３の内側に内側部４９の成形空間を形成する第２の成形金型７５を構成する（図６参照）。下型７３には複数本のワイヤ挿通孔３５用のコアピン７７が取り付けられ（図６では下型７３とコアピン７７とを一体的に図示）、このコアピン７７は下型７３の成形面から成形空間内に突出している（図７も参照）。それぞれのコアピン７７の外周面はワイヤ挿通孔３５の内周面４３に形成されるべき凹凸形状に対応した、大径と小径が滑らかに接続されて繰り返される凹凸形状に形成されている。上型７１にはコアピン７７に対応して複数の注入孔７９が形成され、下型７３のコアピン７７の上端部８１はこの上型７１の注入孔７９の下端に多少入り込んでいて、コアピン７７の上端部８１の外周には環状のゲートが形成されている（図８参照）。コアピン７７が配置された成形空間内にランナ８３から第２のシリコンゴム（第２の成形材料）を充填して１６０℃乃至１７０℃で５分間加硫し、多数のワイヤ挿通孔３５を有する硬さＨｓ１５乃至３０の第２の弾性材製の内側部４９を外周部３３と一体的に成形する。外周部３３はここで再び５分間加硫されるが、Ｈｓ５０乃至６０の硬さを有している。そして、下型７３及び中型５１を下方に移動させて上型７１から離し（図９ａ）、次いで下型７３のみを下側に移動させて中型５１から離して型開きを行い、内層形成工程を完了する（図９ｂ）。中型５１から下型７３を離すときには、ワイヤ挿通孔３５の２本の凸条４５がアンダーカットとなるが、硬い外周部３３の３本の凸条４１による大きい抜け抵抗により、型開き後にはワイヤシール１９は中型５１のそれぞれの成形穴５５に付着した状態となる（図１０参照）。そして、それぞれの成形穴５５に付着した成形ワイヤシール１９の表面を押圧部材（図示せず）で押すことによりこのワイヤシール１９を中型５１からはずして脱型工程を完了する（図９ｃ）。ワイヤシール１９が外された中型５１は、第１の成形金型６３によって成形された外周部３３が付着している中型５１と交換されて、第１の成形金型６３と第２の成形金型７５とによる成形工程が繰り返される。
【００１７】
成形ワイヤシール１９にバリが発生するのを極力おさえるためには、上型７１に全てのコアピン７７に対応するように注入孔７９を形成すべきであるが、成形完了後に注入孔７９内の比較的大量の成形材料を廃棄しなければならないため、材料コストが増加する。したがって、図１１に示すように、特定のコアピン７７に対応するように注入孔７９を形成し、この部分でのバリの発生を防止するとともに、上型７１の他のコアピン７７と対応する位置にはバリ溜り８５を形成し、ワイヤ挿通孔３５を塞ぐ、簡単に除去できるバリが形成されるようにして、材料コストの低減を図ることも可能である。
ここに記載した技術は次のように表現できる。
（１）コアピンは上型及び下型の一方に設けられ、この上型及び下型の他方には前記コアピンの少なくとも１本に対応するように注入孔が形成されていて、前記コアピンは対応する前記注入孔に接している、ワイヤシールの製造方法。
（２）前記コアピンは先端部が前記注入孔に多少入り込んで接していて、このコアピンの先端部外周には環状のゲートが形成されている、（１）記載のワイヤシールの製造方法。
（３）前記上型及び下型の他方には、前記コアピンの少なくとも１本に対応するように注入孔が形成され、残りの前記コアピンと対応するようにバリ溜めが形成されている、（１）又は（２）記載のワイヤシールの製造方法。
（４）前記上型及び下型の他方には全ての前記コアピンと対応するように注入孔が形成されている、（１）記載のワイヤシールの製造方法。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のワイヤシールは製造工程の自動化に適したものであり、本発明の製造方法により簡単な構成で効率よく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワイヤシールを備えたコネクタの分解斜視図である。
【図２】コネクタ組立体の断面図である。
【図３】ワイヤシールの成形に用いる中型の概略斜視図である。
【図４】中型を備えた、ワイヤシールの外周部を射出成形するための第１の成形金型の断面図である。
【図５】第１の成形金型の型開き後の中型の斜視図である。
【図６】内側部を射出成形してワイヤシール全体を成形するための第２の成形金型の断面図である。
【図７】第２の成形金型の下型の平面図である。
【図８】図６のＸ部拡大図である。
【図９】第２の成形金型の型開きから脱型までの過程を概念的に示す図である。
【図１０】第２の成形金型の型開き後の中型の斜視図である。
【図１１】第２の成形金型の別の構成を示す図である。
【図１２】従来のワイヤ引き出し構造を示す断面図である。
【符号の説明】
３                        ハウジング
１９                      ワイヤシール
３３                      外周部
３５                      ワイヤ挿通孔
３９                      外周面
４１，４５                凹凸形状の凸条
４３                      ワイヤ挿通孔の内周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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