コネクタのインサート成形におけるポイントをご紹介
コネクタは電線やケーブル、電子部品などを他の部品と接続するために用いられる部品です。幅広い用途で使用されるコネクタですが、成形時に強度不足などの不良が発生することが多々あります。その対策として強度が向上できるだけでなく、工数削減もできる手法であるインサート成形が有効です。本記事では、インサート成形におけるポイントから当社のコネクタの成形事例をご紹介します。ぜひご覧ください。
コネクタの製作にインサート成形を採用するメリット
接合強度と耐環境性の向上
コネクタの製造においてインサート成形を用いることで、振動や衝撃に強い構造を実現できます。端子やピンが樹脂内部にしっかりと固定されるため、従来の圧入や接着による接合と比べて、ズレや接触不良のリスクを大幅に低減できます。
防水・防塵性能の確保
自動車用コネクタなど、水分や粉塵にさらされる厳しい環境では、インサート成形を用いることで樹脂で完全に封止される構造となるため、外部からの浸水や異物混入を防ぐことができます。
工程削減によるコストメリット
インサート成形は、金属部品の配置と樹脂成形を同時に行えるため、後工程での圧入・組立が不要になり、工程短縮によるコストダウンも期待できます。大量生産にも向いており、製造の効率化と品質安定が両立できます。
コネクタのインサート成形におけるポイント
端子部の形状と成形方法を考慮する
コネクタのインサート成形において、成形時の樹脂流動や応力が端子に悪影響を与えないよう、設計段階での工夫が重要です。特に端子の接触部や取り付け部には、応力集中を防ぐために角部をR形状に設けることが有効です。
またインサート成形中の端子の変位を防ぐため、ケースによっては、1次成形で端子全体を樹脂で保持し、2次成形を行うなどにより、高精度な端子位置と接合品質を確保することもあります。
金属部品の位置精度を遵守する
コネクタは微小のピン状の端子が多数設けられているため、少しの位置ずれであっても、相手部品と干渉すれば、ピン状の端子の変形を起こす危険性があります。そのため、コネクタのインサート成形では、ピン状の端子の位置精度が何より重要です。具体的には、インサート部品を丁寧に取り扱い、セットするなどの工夫が求められます。
樹脂の流動性と成形条件の最適化
インサート成形時に使用される熱可塑性樹脂は、成形温度・圧力・冷却速度などの条件により金属との密着性が変化するため、適切な流動解析を行い、ゲート設計や樹脂の充填パターンを最適化する必要があります。
インサート表面処理と洗浄工程
コネクタに使用される金属部品の表面に酸化等による変質があると、電気的抵抗が大きくなる恐れがあります。電気の流れが疎外され、温度上昇による性能低下や発火の可能性があります。これを防ぐために、めっき処理が求められます。
また、酸化のみならず、不純物もコネクタの電気的抵抗に大きく影響を与えます。この不純物の悪影響を防ぐため、メッキ処理時の洗浄を行い、インサート成形時・後の取り扱いに細心に注意を払うことが求められます。
当社のコネクタの成形実績
自動車（EV）用コネクター
こちらは自動車向けのコネクタ加工事例です。サイズは73×30.32×22.5mmで、金属部には真鍮、樹脂部にはPPSを採用しています。
本コネクタは高い気密性が求められる用途に対応しており、外部からの湿気や水分の侵入による故障リスクを最小限に抑えるため、エアリーク検査を実施しています。これにより、高い信頼性と安全性を確保した製品に仕上げています。
さらに、EV（電気自動車）向けの高電流・高電圧対応コネクタでは、電力供給の要となるピン部の位置精度を厳密に管理することで、安定した導通性能を実現しています。
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自動車(EV)用コネクター
こちらは自動車用コネクタの加工事例です。製品サイズは80×30×45mmで、使用材料には導電性と耐久性に優れた真鍮、および高耐熱・高強度のPPS樹脂を採用しています。
EV（電気自動車）向けの高電流・高電圧対応コネクタでは、わずかなエアリークでも内部に湿気や水分が浸入することで、重大なトラブルにつながる可能性があります。そこで当社では、製品の信頼性を高めるためにエアリーク検査を実施し、厳密な気密性の確保に努めています。
また、コネクタ内部のピンは電力供給において中核的な役割を担うため、組付け時の位置精度が非常に重要です。当社では、高精度な金型技術と成形ノウハウを活かし、ミクロン単位での位置管理を徹底することで、高品質な製品提供を実現しています。
コネクタのインサート成形ならインサート成形ラボにお任せください
いかがでしたでしょうか。今回はコネクタのインサート成形におけるポイントについてご紹介しました。インサート成形ラボを運営する株式会社日輝製作所では、インサート成形の設計支援・試作〜量産までワンストップにて対応しております。インサート成形でお困りの方はお気軽にご相談ください。
