カスタムシリコーンコネクタシール:キャビティ設計、挿入力、および漏れ防止

シリコーン製コネクタシールは、電気端子を水、ほこり、結露、および汚染物質から保護します。これらは、自動車用ワイヤーハーネス、センサー、屋外照明、産業用機器、家電製品、バッテリーシステム、および船舶用電子機器などで広く使用されています。.

確実なシールを実現するには、柔らかいシリコーン素材を選ぶだけでは不十分です。シールはコネクタハウジングにぴったりとフィットし、すべてのワイヤをしっかりと包み込み、端子の挿入やコネクタ両半身の嵌合時にも損傷を受けないものでなければなりません。.

最も重要な設計上の要素には、以下のものが挙げられます:

  • 電線・ケーブルの外径
  • シールキャビティの寸法
  • ハウジングとシール間の干渉
  • シールリブの形状
  • 端末挿入パス
  • コネクタの嵌合力
  • 空洞のシール
  • シリコーンの硬度と圧縮永久ひずみ
  • フラッシュと寸法管理
  • 水、圧力および環境試験

シリコーン製コネクタシールの種類

密閉型コネクタには、いくつかの異なるエラストマー部品が含まれている場合があります。.

単線シール

個別のワイヤシールを1本のワイヤに圧着または取り付け、対応するコネクタのキャビティに挿入します。.

通常、以下の部分の間を密閉します:

  • 電線の絶縁体とシリコーンシール
  • シリコーンシールとコネクタハウジング

マルチキャビティ・マットシール

マットシール、リアグロメット、またはギャングシールには、コネクタの端子位置に対応する複数の穴が開いています。.

複数のワイヤを同時に封止でき、組立部品の点数を削減できますが、その性能はキャビティの位置合わせ、肉厚、および未使用の穴の管理に大きく左右されます。.

コネクタ用インターフェースシール

インターフェースシールまたは周辺シールは、嵌合するコネクタハウジングの間に挟み込まれます。これにより、コネクタの接合部から水やほこりが侵入するのを防ぎます。.

ラジアルハウジングシール

ラジアルシールは、円筒形または成形されたコネクタ部の周囲に装着され、嵌合するハウジングに対して圧縮されます。.

キャビティプラグ

キャビティプラグは、未使用の端子位置を塞ぎます。ワイヤシールに空いた穴を残したままにすると、コネクタ内部への直接的な漏電経路が生じる可能性があります。.

TE Connectivity社は、同社のヘビーデューティー・コネクタシステムにおいて、未使用の空洞を塞ぎ、環境に対する密閉性を維持するために、シーリングおよびキャビティプラグが必要であると説明しています。. TE製 ヘビーデューティー密閉型コネクタ

オーバーモールド加工されたリアシール

また、ワイヤ、インサート、またはコネクタハウジングの周囲にシリコーンをオーバーモールドすることで、一体型の背面シールを作成することも可能です。これにより、保持力とシール性を向上させることができますが、互換性のある材料の使用、ワイヤの位置の正確な制御、および確実な接着が必要となります。.

シーリングシステム全体を理解する

コネクタには、以下のものが含まれる場合がある:

  1. ワイヤとシールとの接合部
  2. シールとハウジングの接合部
  3. コネクタの嵌合面シール
  4. ハウジングジョイント
  5. 未使用の端子キャビティ
  6. ケーブル出口またはバックシェルインターフェース

いずれかの箇所で不具合が生じると、コネクタ全体が機能しなくなる恐れがあります。.

したがって、シリコーンシールは、独立した成形部品としてではなく、組み立て済みコネクタの一部として開発・試験されるべきである。.

このシステム的なアプローチは、市販の密閉型コネクタシステムに顕著に見られます。例えば、TE社のAMPSEALコネクタシリーズでは、シリコン製のワイヤおよび嵌合用シールを採用しており、コネクタ構成全体に対する保護性能が規定されています。. TE AMPSEAL コネクタ

ワイヤーシール用キャビティの設計

ワイヤキャビティとは、絶縁された導体と端子を挿入するための開口部のことです。.

その形状は、以下の点に影響を与えます:

  • シール圧力
  • ワイヤ挿入力
  • ターミナルの挿入
  • シール部の損傷
  • ワイヤ引張強度
  • 振動後の漏れ
  • キャビティ間の絶縁

ケーブルおよびワイヤーの外径

ワイヤゲージは、絶縁体の外径を直接決定するものではありません。導体の断面積が同じ2本のワイヤであっても、以下の違いにより外径が異なる場合があります:

  • 断熱材
  • 断熱材の厚さ
  • 製造公差
  • 温度定格
  • 壁の構造
  • 表面の質感

したがって、シールの仕様では、AWGや導体断面積だけでなく、実際の最小、公称、および最大絶縁直径を使用すべきである。.

こちらもご覧ください:

  • ワイヤの楕円度
  • 表面への印字
  • 縦方向の溝
  • 断熱材の硬度
  • 表面の潤滑性
  • クリンピングによる局所的な変形

ワイヤとシールとの干渉

シール開口部は通常、ワイヤーの絶縁被覆の直径よりも小さいため、シリコーンがワイヤーの周囲に伸びてフィットします。.

予備的な干渉値は、次のように表すことができる:

干渉量(%)=(ワイヤの外径 − シール穴の内径)÷ ワイヤの外径 × 100

すべてのコネクタシールに適用できる、普遍的な干渉率は存在しません。.

正しい値は、以下の要因によって異なります:

  • 線径の範囲
  • シリコーンの硬度
  • 断熱材の硬度
  • シールリブの数
  • リブの形状
  • 接触長
  • 温度範囲
  • 必要な挿入力
  • 目標圧力またはIP性能

干渉が不十分

干渉が少なすぎると、次のような問題が生じる可能性があります:

  • 配線に沿った水漏れ
  • 低圧耐性
  • ワイヤーの動き
  • 振動後のシール不安定性
  • 最小線径におけるリーク

過度な干渉

干渉が強すぎると、次のような問題が生じる可能性があります:

  • 高いワイヤ挿入力
  • 折り畳まれた、または裏返ったシールリップ
  • シリコーンの破れ
  • 電線の被覆の損傷
  • ハウジング内部におけるシール変位
  • ターミナルの挿入に関する問題

公差解析には、最大のワイヤを使用する最小のシール穴と、最小のワイヤを使用する最大のシール穴を含める必要がある。.

シールリブの形状

複数のシールリブを設けることで、ワイヤーの周囲に複数の接触領域を確保することができます。.

リブの重要な変数には、次のようなものがあります:

  • リブの内径
  • リブの高さ
  • リブの厚さ
  • リブのピッチ
  • 根の半径
  • 先端半径
  • 肋骨の数
  • 接触長

鋭利なリブは局所的な高い圧力を生じさせる可能性がありますが、柔らかい絶縁材に食い込んだり、端子の挿入時に破れたりすることがあります。丸みを帯びたリブは、一般的に組み立て上のばらつきに対する許容度が高くなります。.

間隔が狭いリブは、複数の独立したシールとして機能するのではなく、1つの厚い干渉帯として機能する場合がある。.

ワイヤ共振器への入射

適切な面取りや半径を設けることで、端子やワイヤをシリコーンシール内にスムーズに導くことができます。.

適切な導入文がない場合:

  • 端部がシールを傷つける可能性があります。.
  • ワイヤーによって、シールがずれてしまう可能性があります。.
  • シールリブが折れ曲がる場合があります。.
  • 組み立てに要する力が急激に増大する可能性がある。.

この切込みは、最初のシールゾーンから過度に材料を削り取ることなく、ターミナルを誘導するようにすべきである。.

ターミナル・パッセージ

多くのコネクタアセンブリでは、圧着された端子が、プラスチック製のハウジングに固定される前に、シリコーン製のシールを通過します。.

端子は電線よりもかなり幅が広い場合があるため、シールは一時的に伸び、その後、電線の被覆に密着するように元に戻る必要があります。.

レビュー:

  • 最大端点エンベロープ
  • 鋭いエッジと槍状の特徴
  • クリンプ翼の形状
  • 端末の向き
  • 挿入角度
  • 端子とシールとの位置合わせ
  • 必要な挿入用ツール
  • シリコーンの引裂強度
  • 挿入後の回復

プラスチック製の筐体には安全な端子であっても、薄いシリコン製のシールリブを損傷させる可能性があります。.

シールとハウジングの嵌合

マットシールまたは個別シールの外側は、所定の圧縮力をかけてハウジングに密着させなければなりません。.

住宅インターフェースでは、以下のものが使用される場合があります:

  • ラジアル干渉
  • 軸方向の圧縮
  • リテーニングショルダー
  • スナップイン式リブ
  • シール保持具
  • 補助ロック
  • オーバーモールド接合

シールが緩すぎると、端子の挿入時にシールがずれたり、シールの外周部から漏れが発生したりする可能性があります。また、シールが大きすぎると、ハウジングが変形したり、シールの取り付けに過大な力が必要になったりする場合があります。.

住宅用キャビティのリードイン

プラスチック製のハウジングには、シールを所定の位置に導くための滑らかな導入部を設ける必要があります。.

避けるべきこと:

  • シャープ・ゲートの遺構
  • シール穴内のエジェクタ痕
  • 金型の不整合
  • バリ
  • ざらざらした表面
  • 急な段差

ハウジングのシール面は、コネクタの嵌合荷重や温度変化の下でも寸法安定性を維持できるものでなければならない。.

シール保持力

以下の場合には、コネクタのシールが所定の位置に固定されたままである必要があります:

  • ワイヤーが挿入されています
  • 各ターミナルでサービスが提供されています
  • コネクタが接続されました
  • 配線が引き込まれている
  • アセンブリが振動する
  • 密閉された空洞に圧力が加わる

考えられる保持機能には、次のようなものがあります:

  • 周方向のリブ
  • アンダーカット溝
  • プラスチック製リテーナー
  • ロックプレート
  • 一体成型のハウジングショルダー
  • ボンディングまたはオーバーモールドされたインターフェース

例えば、TE社の防水型QCWコネクタは、ギャングシールとシールリテーナを組み合わせた構造となっており、シールの誤挿入を防ぐための機能が備わっています。. TE QCW 2.0 防水コネクタ

多キャビティ・マットシール設計

多キャビティシールは、隣接する端子位置間で圧力が伝わりないようにしつつ、多数のワイヤ周囲の密閉性を維持しなければならない。.

重要なパラメータには、以下のものがあります:

  • キャビティピッチ
  • 穴径
  • 穴間の肉厚
  • 外周部の厚さ
  • 各空洞周辺の住宅支援
  • 全体的な平坦度
  • リテーナーの位置
  • ターミナルの位置合わせ

キャビティ間の壁厚

隣接する穴間のシリコーンの壁が薄すぎる場合:

  • 挿入時に破れる可能性があります。.
  • ある空洞が別の空洞を歪ませることがある。.
  • キャビティ間で圧力が漏れる可能性があります。.
  • シール穴が合体する場合があります。.
  • 寸法管理が難しくなる可能性があります。.

壁厚を厚くすると分離性は向上しますが、コネクタのサイズも大きくなります。最終的なピッチは、電気的クリアランス、端子の形状、成形性、および密閉性をバランスよく考慮して決定する必要があります。.

キャビティ間リーク

故障の原因となるのは、必ずしも水が外部に漏れ出す場合だけではありません。あるコネクタの空洞から別の空洞へと水が漏れ出すことで、汚染物質が敏感な端子に到達する可能性があります。.

IEC 60512-14-6 では、コネクタの接合部における水の浸入および個々のコネクタキャビティ間の密閉性を評価するための界面密閉試験が規定されている。. IEC 60512-14-6:2006

ある端子の位置に、隣接する位置には作用させてはならない圧力や流体の影響が及ぶ可能性がある場合は、キャビティ隔離の要件を盛り込む必要があります。.

未使用キャビティの管理

マットシール内の未使用の穴は、意図的に塞ぐ必要があります。.

オプションには以下のものがあります:

  • 専用キャビティプラグ
  • ブラインド成形キャビティ
  • 単線ダミーワイヤー
  • 一体型穿刺可能膜
  • 空席数が少ない特注の印章

キャビティプラグは、シールの形状および必要な直径に合致している必要があります。その場しのぎのプラグを使用すると、リブを損傷したり、振動によって破損したりする恐れがあります。.

テスト構成には、以下の内容を含める必要があります:

  • すべてのキャビティに部品が配置されました
  • 想定される最小配線密度
  • 最悪のケースにおけるプラグの配置
  • 隣接する空いているポジションと埋まっているポジション

インターフェースシールの設計

プラグとレセプタクルが嵌合すると、コネクタインターフェースのシールが圧縮されます。.

一般的なデザインには次のようなものがあります:

  • 長方形の周縁ガスケット
  • Oリング式シール
  • マルチリップ軸方向シール
  • ラジアル面シール
  • 成形ハウジング一体型シール

重要な設計パラメータには、以下のものが含まれます:

  • シール断面図
  • 溝の寸法
  • 圧縮率
  • 交配深度
  • ハウジングの平坦度
  • コーナー半径
  • コネクタのラッチ力
  • 圧縮停止

コーナーのデザイン

長方形のコネクタシールは、角の部分でより大きな応力が生じることがよくあります。.

使用方法:

  • 滑らかな内側半径
  • 均一な断面
  • 制御された金型のパーティングライン
  • 適切な溝の支持

破れや充填不良の原因となる、鋭い成形角や急激な肉厚の変化は避けてください。.

インターフェースシール圧縮

圧縮が不十分だと、漏れやシール接触の不安定さを招く恐れがあります。圧縮が過度になると、次のような問題が生じる可能性があります:

  • コネクタの嵌合力を高める
  • ハウジングを歪める
  • シリコーンを傷つける
  • ラッチに過負荷をかける
  • 端末の完全な嵌合を防ぐ
  • 長期的な永久変形を引き起こす

プラスチック製のハウジングは、操作者の力だけに頼るのではなく、あらかじめ設定された機械的なストッパーによって最終的な圧縮量を制御すべきである。.

挿入力の理解

密閉型コネクタの組み立てには、いくつかの異なる力が関与している可能性があります。.

シールとハウジング間の取り付け力

プラスチック製のコネクタハウジングにシリコーン製シールを装着するために必要な力。.

端子およびリード線の挿入力

圧着端子をシールを通過させてハウジング内に押し込むために必要な力。.

コネクタの嵌合力

プラグとレセプタクルを嵌合させるために必要な力。これには、端子の嵌合、インターフェースシール部の圧縮、位置合わせ、およびラッチの作動が含まれる。.

サービス撤去部隊

修理の際に端子や電線を取り外すのに必要な力。.

アセンブリの問題を診断する際は、これらの力を個別に測定する必要があります。.

挿入力を増加させる要因

  • 過度なシリコーンによる干渉
  • 材料の硬度が高い
  • 鋭い、あるいは太いシールリブ
  • 導入半径が不十分
  • 粗い床面
  • 大型端子の圧着ウィング
  • 位置ずれ
  • 低温動作温度
  • インターフェースシールへの過度な圧縮
  • シールねじり
  • 寸法積み上げ
  • 組立用潤滑剤が承認されていない、または不足している

シール性能を損なうことなく挿入力を低減する

設計上の改善点としては、以下のようなものが挙げられます:

  • 制御された進入半径を追加する。.
  • 1本の長いタイトボアではなく、複数の柔軟なリブを使用してください。.
  • 非機能的な接触長を短縮する。.
  • 端部の滑らかさを向上させる。.
  • アザラシが動けないように支えてください。.
  • シリコーンの硬度を最適化する。.
  • 住宅の配置を改善する。.
  • 許可されている場合は、承認済みで管理された潤滑剤を使用してください。.
  • 端子の配線とシーリングは分けて行ってください。.

力を軽減するために、単にシール穴を拡大してはいけません。そうすることで組み立て上の問題は解決するかもしれませんが、ワイヤの直径が最小の場合に漏れが発生する恐れがあります。.

挿入力試験の指定

テスト計画書には、以下の事項を定義する必要があります:

  • コネクタおよび端子の品番
  • 電線サイズと絶縁種別
  • シール材とキャビティ
  • 挿入方向
  • 挿入速度
  • 試験温度
  • シール調整
  • 潤滑
  • 最大荷重
  • 力-変位曲線
  • 許容されるシール部の動き
  • 挿入後の気密試験
  • 反復回数

IEC 60512-13-2 では、嵌合コネクタの挿入力および抜去力に関する試験方法が規定されていますが、ロック装置、ラッチ装置、およびシール装置の影響は明示的に除外されています。したがって、実際のシール済みコネクタアセンブリを測定するには、依然としてプロジェクト固有の試験が必要となります。. IEC 60512-13-2:2006

材料の硬度

柔らかいシリコーンは挿入力や嵌合力を軽減できる一方、硬いシリコーンは取り扱いや保持性を向上させる可能性があります。.

しかし、硬度は以下のことを直接的に予測するものではありません:

  • シール力
  • 耐引裂性
  • 摩擦
  • 圧縮永久ひずみ
  • 低温下での挙動
  • ターミナル挿入後の回復

ASTM D2240では、デュロメーターによる硬度を経験的な圧痕測定として規定しており、これは材料の基本的な物性とは単純な関係性を持たないと述べられている。. ASTM D2240-15(2021)

硬度は、シール材の仕様全体としてではなく、材料管理のパラメータの一つとして活用してください。.

引裂強度と伸び率

コネクタのシールは、端子が穴を通過する際に生じる大きな一時的な変形に耐えられなければならない。.

高い伸び率は有用ですが、引裂強度や欠陥に対する感度も重要です。.

評価:

  • 破れのない端子の通し穴
  • 定期的なターミナルサービス
  • 薄いリブ
  • フラッシュで切り取られた領域
  • 分型線の状態
  • キャビティプラグの取り付け

最初の組み立て時に生じた小さな亀裂は、圧力試験や振動試験の際に拡大する可能性があります。.

圧縮永久ひずみ

シールは、その寿命の大部分においてコネクタ内部で圧縮された状態のままです。過度の圧縮永久歪みが生じると、熱老化後に接触圧力が低下し、漏れが発生する可能性があります。.

ASTM D395は、長期間の圧縮応力を受けた後もゴムコンパウンドが弾性特性を維持できるかどうかを評価するものです。. ASTM D395-18(2025)

材料・試験片の圧縮永久ひずみデータは比較に有用ですが、組み立て済みのコネクタについても、熱老化試験後に気密試験を行う必要があります。.

低分子量シロキサン

高感度な電気機器の用途において、揮発性の低分子量シロキサンは、特定の電気的および環境的条件下で接触不良の原因となる可能性があります。.

考えてみてください:

  • 揮発性の低いシリコーングレード
  • 制御された後硬化
  • 成形および包装の清浄化
  • 接点材料の適合性
  • 顧客固有の電気試験

信越化学工業は、低分子量シロキサンの含有量を低減した、自動車用ワイヤーハーネスの防水シール用に設計されたシリコーングレードを提供しています。. 信越 KE-2017-50-A/B

製造材料および硬化プロセスは、対象となる最終システムを用いてバリデーションを行う必要があります。.

化学的および流体との適合性

コネクタのシールには、次のような問題が生じる可能性があります:

  • エンジンオイル
  • トランスミッションフルード
  • グリース
  • 燃料
  • 冷却液
  • ウォッシャー液
  • 洗浄用化学薬品
  • 塩水
  • 洗剤
  • 作動油

一般的なシリコーンは、すべての油や燃料の環境に適しているとは限りません。腐食性の高い流体に対しては、フルオロシリコーンやその他のエラストマーの使用が必要となる場合があります。.

ASTM D471は、液体によるゴム材料および完成品への影響を比較するための試験方法を規定している。また、この規格では、加速試験の結果がすべての使用条件と直接的な相関関係を持つわけではないことにも注意を喚起している。. ASTM D471-16a(2021)

体液にさらされた後は、以下の点を評価する:

  • 体積の変化
  • 硬度の変化
  • 引張特性の変化
  • シール寸法
  • 挿入力
  • 漏れ
  • 圧迫後の回復

コネクタにおける一般的な漏電経路

リーク経路考えられる原因
電線の被覆に沿って干渉が不十分、ワイヤの溝、またはリブの折れ
シールの外周ハウジングの取り付け不良またはシール位置のずれ
使われていない空洞を通してキャビティプラグの欠落または不備
隣接するキャビティの間空洞壁が薄い、破れがある、あるいは住宅の支持構造が不十分である
接合面において低圧縮、ハウジングの歪み、または周辺シール部の損傷
引き裂かれた終端経路を通って端末部の鋭利なエッジ、または過度な挿入力
金型の分割線に沿ってフラッシュ、ミスマッチ、または表面欠陥
熱老化処理後圧縮永久ひずみまたは材料の劣化
振動後ワイヤーの動き、フレッティング、またはシール保持力の低下
液体にさらされた後膨潤、軟化、または機械的特性の低下

IP等級とコネクタの密閉性

IEC 60529では、筐体の侵入防止性能、固体異物に対する保護性能、および水の浸入に対する保護性能が分類されています。IP等級は、試験対象となったコネクタまたは筐体アセンブリ全体に適用されるものであり、シリコーン部品単体には適用されません。.

自動車用電気機器について、ISO 20653:2023 では、異物、水、および侵入に対する IP 保護要件および確認試験が規定されている。. ISO 20653:2023

シールサプライヤーから「この部品はIP67に対応しています」と言われた場合は、以下の点を確認してください:

  • コネクタハウジング
  • 交尾済みまたは未交尾の状態
  • ワイヤーの太さ
  • キャビティプラグ
  • バックシェルの要件
  • 組み立て手順
  • 試験規格
  • 温度調整
  • 水質試験条件

例えば、TE社では、一部の密閉型コネクタシステムについて、全体的な構成や背面保護の有無に応じて、さまざまな保護等級を記載しています。. TE AMPSEAL 16 コネクタハウジング

コネクタの気密試験方法

圧力減衰試験

コネクタは加圧され、隔離された状態で、圧力損失の有無が監視されています。.

重要な変数には、次のようなものがあります:

  • 試験圧力
  • 安定化時間
  • 試験時間
  • 内部容積
  • 温度
  • 許容される減衰
  • フィクスチャからの漏れ

真空減衰試験

アセンブリから空気を抜き、圧力変化を監視します。これは、正圧によってシールが実際の使用時とは異なる動きをする可能性がある場合に役立ちます。.

気泡浸漬試験

コネクタは加圧された状態で水中に沈められます。漏れ出す気泡によって、漏れの経路を特定することができます。.

この方法は診断に有用ですが、所定の圧力、浸漬深度、および観察期間を設定して行う必要があります。.

防水浸漬試験

IEC 60512-14-4では、所定の圧力および時間条件下におけるコネクタの防水性試験が規定されている。. IEC 60512-14-4:2006

低圧浸漬試験

IEC 60512-14-5 では、コネクタアセンブリを塩溶液に浸漬した状態で低圧にさらすことにより、その密閉性を評価する。. IEC 60512-14-5:2006

高圧水試験

自動車用および露出した状態での使用が想定される産業用コネクタについては、該当する製品規格に基づき、スプレー試験または高圧洗浄試験が必要となる場合があります。規定の定格を満たすためには、バックシェルまたは背面保護装置が必要となる場合があります。.

環境曝露前後の試験

初期の気密試験だけでは不十分です。.

以下の条件にさらした後、再シール試験を繰り返してください:

  • 高温エージング
  • 低温調整
  • 熱サイクル
  • 温度ショック
  • 湿度
  • 振動
  • 機械的衝撃
  • ワイヤー引き
  • ケーブルの曲げ
  • コネクタの嵌合回数
  • 液体浸漬
  • 塩水噴霧
  • 圧力サイクル

シールは当初は密閉されていても、圧縮力が低下したり、ワイヤーがキャビティ内で移動したりすると、漏れが生じることがあります。.

ワイヤー引き込みおよびストレインリリーフ

コネクタのシールは、その機能のために特別に設計され、検証されていない限り、ケーブルの荷重全体を支えることを期待すべきではありません。.

ワイヤーの保持力は、以下の要因によって左右される可能性があります:

  • ターミナル用ロックランス
  • 補助ロック
  • 圧着品質
  • シール摩擦
  • バックシェル
  • ハーネスクランプ
  • ケーブルの張力緩和装置

端子が電気的に接続されたままであっても、ワイヤの過度な動きによってシールが損なわれる可能性があります。.

ケーブルの荷重、振動、または繰り返しの動きによって、密閉型コネクタに影響が及ぶ可能性がある場合は、外部ハーネス拘束装置を使用してください。.

カスタムシリコーンコネクタ用シールの製造

コネクタ用シールは、一般的に以下の方法で製造されます:

  • 液体シリコーンゴムの射出成形
  • 圧縮成形
  • トランスファー成形
  • 多材料オーバーモールド

LSR成形は、リブが小さく、キャビティが複数ある大量生産用のシール部品に特に適していますが、金型や加工工程においてバリを正確に制御する必要があります。.

金型に関する考慮事項

コアピン

各ワイヤキャビティは、小さなコアピンによって形成されています。ピンの直径、位置合わせ、および表面仕上げは、シール性能と挿入力に直接影響を与えます。.

ピンの位置ずれにより、次のような問題が生じる可能性があります:

  • 壁厚のばらつき
  • 中心からずれたキャビティ
  • 薄いキャビティ壁
  • 可変干渉
  • キャビティ間リーク

ゲートの場所

ゲートの残骸を以下の場所に置かないでください:

  • ワイヤーシールリブ
  • 周縁部のシール面
  • 薄いキャビティ壁
  • ターミナルの入館エリア

愚痴

閉じ込められた空気は、薄いシールリブに充填不足や焼け跡を引き起こす可能性があります。ベントは、過度なバリを生じさせることなく、充填終了が予測される位置に配置する必要があります。.

金型のパーティングライン

可能な限り、分型線を重要なシール面から離すようにしてください。ワイヤ穴の内側にバリが生じると、挿入力が増大したり、絶縁体が切断されたりする恐れがあります。.

収縮とキャビティバランス

多キャビティ金型は、キャビティごとに評価する必要があります。すべての測定値をまとめてしまうと、穴の位置がずれていたり、シール部の寸法が不足していたりするキャビティが見落とされる恐れがあります。.

検査方法

生産検査には、以下の項目が含まれる場合があります:

  • 共振器直径の光学測定
  • 穴の閉塞に関する目視検査
  • ピンゲージまたは制御式プラグゲージ
  • 外形検査
  • シール重量の監視
  • フラッシュ検査
  • 適切な試験片を用いた硬度試験
  • ワイヤ挿入力試験
  • 圧力減衰試験
  • キャビティ間リーク試験

柔らかいシリコーンは、接触測定中に変形する可能性があります。測定方法と測定荷重を適切に管理する必要があります。.

印鑑の一般的な不具合

失敗考えられる原因是正の方向性
ワイヤの挿入力が強すぎる過度な干渉や導入部の不備リブ、穴のサイズ、および入口形状を最適化する
ターミナル挿入時のシール破れ鋭利な端部、または引裂強度が低いターミナルパスの最適化と資料の改訂
シールがハウジングから押し出される定着率の低さリテーナーを追加するか、ハウジングの嵌合部を修正する
最小線径におけるリーク穴が大きすぎるか、リブの圧縮が低すぎる許容誤差とシールリブの形状を確認する
電線の被覆が損傷している局所的な過度な圧力や鋭いリブリブの半径を大きくし、干渉を軽減する
コネクタが完全に嵌合しないインターフェースシールの圧縮度が高すぎる溝、ストッパー、および材料の硬度を確認する
未使用のキャビティからの漏れプラグの欠落または誤り検証済みのキャビティプラグを使用してください
隣接するキャビティからの漏れ薄壁またはシール部の損傷分離措置の拡充と住居支援の強化
熱老化後の故障圧縮永久ひずみまたは材料の不適合化合物と圧縮について復習する
キャビティごとの結果にばらつきがある工具と芯の位置ずれ、またはバリ金型およびキャビティごとの検査体制の改善

検証計画

1. 設計および公差の検討

確認:

  • ワイヤの外径の最小値および最大値
  • 端末エンベロープ
  • シール穴の寸法
  • ハウジングの空洞寸法
  • マットシールピッチ
  • インターフェースシール圧縮
  • キャビティ・プラグ戦略

2. 材料の選定

比較:

  • 硬度
  • 引裂強度
  • 伸び
  • 圧縮永久ひずみ
  • 流体抵抗
  • 低温下での柔軟性
  • 低分子量シロキサンの要件

3. 組立試験

測定値:

  • シール取り付け力
  • 端子およびリード線の挿入力
  • コネクタの嵌合力
  • ターミナルサービス撤去部隊
  • シール変位

4. 初期漏れ試験

テスト:

  • ワイヤとシールとの接合部
  • シールとハウジングの接合部
  • 接続インターフェース
  • 未使用のキャビティ
  • キャビティ間の絶縁

5. 環境調整

必要な熱的、機械的、および化学的暴露試験を完了してください。.

6. 最終的な気密試験および電気試験

気密試験を繰り返し実施し、以下を確認してください:

  • 接触抵抗
  • 絶縁抵抗
  • 誘電特性
  • ターミナル保持
  • シール状態の目視確認

7. 試作

生産部品を以下の点から評価する:

  • 金型キャビティ
  • 材料ロット
  • ワイヤーの太さ
  • 宅地
  • 組立作業員
  • 環境条件

見積依頼(RFQ)チェックリスト

カスタムシリコンコネクタシールの見積もりをご依頼の際は、以下の情報をご提供ください:

  • コネクタハウジングの2D図面および3Dモデル
  • 端面図と最大外形寸法
  • ワイヤーの太さ
  • 断熱材の外径の最小値および最大値
  • 断熱材
  • キャビティの数とピッチ
  • 埋まっているポストと空いているポスト
  • キャビティプラグの要件
  • 目標IP等級
  • 漏れ試験圧力および限界値
  • 挿入力の上限
  • コネクタの嵌合力の上限
  • ワイヤー引き要件
  • 動作温度範囲
  • 液体および化学物質への曝露
  • 必要なシリコーンの硬度
  • 可燃性に関する要件
  • 電気的接触の互換性
  • 年間生産量
  • 検査およびトレーサビリティに関する要件

シールの寸法がまだ確定していない場合は、コネクタの完全な積層構成を提示してください。そうすれば、シールサプライヤーが試作試験に向けたキャビティ、リブ、および干渉形状を提案することができます。.

よくある質問

シリコーンシール用の穴は、ワイヤーよりもどれくらい小さくすべきですか?

普遍的な基準というものは存在しません。必要な干渉量は、ワイヤの公差、絶縁体の硬度、シリコーンの硬度、リブの設計、挿入力、および漏れ電流の要件によって異なります。.

なぜターミナルの挿入力が大きすぎるのですか?

一般的な原因としては、キャビティとの干渉が過度であること、リードイン形状の不良、シリコーンの硬度が高すぎること、端子のエッジが粗いこと、シールの位置ずれ、あるいは組み立て温度が低すぎることが挙げられます。.

1枚のマットシールで、複数のワイヤ径に対応できますか?

一定の範囲内であれば対応可能かもしれませんが、最も細いワイヤーでも確実に密閉され、最も太いワイヤーと端子もシリコーンを破ることなく通過できなければなりません。.

使用されていないコネクタのソケットには、プラグが必要ですか?

はい、シール穴が開いており、環境シールが必要な場合はそうです。プラグは、その特定のキャビティに合わせて設計され、検証されている必要があります。.

IP67規格のシールがあれば、そのコネクタはIP67規格に準拠していることになるのでしょうか?

いいえ。IP等級は、ハウジング、インターフェースシール、ワイヤシール、キャビティプラグ、および取り付け方法を含む、コネクタアセンブリ全体に適用されます。.

キャビティ間のリークはどのように防止すればよいでしょうか?

適切なシリコーン壁厚を確保し、ハウジングの支持を適切に行い、コアピンとハウジングの位置合わせを正確に行い、シーリングリブに損傷がないことを確認してください。規定の圧力試験を用いて、絶縁性能を検証してください。.

シリコン製のコネクタシールには潤滑剤を塗布すべきでしょうか?

シリコーン、電線被覆、プラスチック製ハウジング、および電気接点に使用が承認された潤滑剤のみを使用してください。塗布量および塗布方法は適切に管理する必要があります。.

シリコーンは自動車用コネクタのシール材として適していますか?

はい、適切なグレードの製品は、自動車用ワイヤーやインターフェースのシール材として広く使用されています。ただし、流体への暴露、温度、圧縮永久ひずみ、電気的接触適合性、および必要なIP試験については、引き続き検証を行う必要があります。.

結論

信頼性の高いシリコーン製コネクタシールを実現するには、キャビティ形状の最適化、干渉の適切な制御、挿入力の適正化、およびシステム全体の漏れ試験が不可欠です。.

シールは、端子部を通過する際、コネクタの嵌合時、振動、熱老化、および流体への曝露に耐えつつ、すべてのワイヤおよびハウジングの接合部周囲の圧縮状態を維持しなければなりません。早期のDFM(製造性設計)、公差解析、および試作試験を行うことで、組立上の問題や最終段階でのIP(初期検査)不合格を防ぐことができます。.

カスタムシリコーンコネクタシール設計および成形審査をご希望の場合は、コネクタハウジング、端子の形状、ワイヤ径の範囲、目標挿入力、および漏れに関する要件をお送りください。.

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