JP2009183018A - 電気回路装置の製造方法及び電気回路装置、金型装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型軽量化、狭ピッチ化、回路変更等の設計変更容易性、材料歩留、大電流対応性に関する要請に、なるべく高いレベルで応えること。
【解決手段】金型４０内に電線１２を布線する工程と、金型４０内に流動化した樹脂を流し込んで固化することで、電線１２が樹脂に埋設された配線体モジュールを製造する工程と、配線体モジュールに電気部品を実装する工程とを備えている。
【選択図】図５

Description

この発明は、自動車等におけるワイヤーハーネス又は電気接続箱等に適用される電気回路装置に関する。

自動車等において、電気回路装置は、接続配線間の規格相違の吸収、コネクタ中継基地、ヒューズ及びリレー等の各種電気部品の搭載基地としての機能を担っている。このような電気回路装置は、電気接続箱、ジャンクションブロック、リレーボックス、ヒューズボックス等として用いられている。

かかる電気回路装置を構成する構成としては、プレスバスバー構造とＰＣＢ構造とが挙げられる。

プレスバスバー構造は、金属厚板をプレス成形したバスバーを積層するように組合わせて配線として用いる構成である。ＰＣＢ構造は、ＰＣＢ(Printed Circuit Board)を回路として用いる構成であり、半導体部品の実装等に適した構成である。

本願発明に関連する先行技術としては、例えば特許文献１〜３に記載のものがある。

特開２０００−１３９０１６号公報 特開２００２−３５９３４９号公報 特開２００３−１８７２５号公報

ところで、自動車等における電気回路装置では、小型軽量化、狭ピッチ化、回路変更等の設計変更容易性、材料歩留、大電流対応性に関する多様な要請に、なるべく高いレベルで応える必要がある。

しかしながら、上記した２つのタイプの電気回路装置では、上記多様な要請に、十分に応えることは困難である。

すなわち、プレスバスバー構造では、金属厚板をプレス成形したバスバーを組合わせた構成であるため、小型化及び軽量化は困難である。また、バスバー自体が持つ幅寸法等からして、配線の狭ピッチ化は困難であるし、また、それに接続されたコネクタ端子の狭ピッチ化も困難である。また、プレス金型及び大型プレス機によってプレス加工してバスバーを得ているところ、設計変更に対応するためには少なくともプレス金型自体を変更する必要がある。このため、設計変更に迅速かつ低コストで容易に対応することは困難である。また、金属厚板を打抜いてバスバーを得ているため、材料の無駄が多く、材料歩留りが悪い。

また、ＰＣＢ構造では、導体箔をプリントするために大規模な製造設備が必要であり、回路変更等の設計変更に迅速かつ低コストで容易に対応することは困難である。また、導体箔の厚みに関する制約から大電流回路には不向きである。

そこで、本発明は、小型軽量化、狭ピッチ化、回路変更等の設計変更容易性、材料歩留、大電流対応性に関する要請に、なるべく高いレベルで応えることを目的とする。

第１の態様に係る電気回路装置の製造方法は、金型内に電線を布線する工程と、前記金型内に流動化した樹脂を流し込んで固化することで、前記電線が前記樹脂に埋設された配線体モジュールを製造する工程と、前記配線体モジュールに電気部品を実装する工程と、を備えたものである。

第２の態様に係る電気回路装置の製造方法は、第１の態様に係る電気回路装置の製造方法であって、前記金型内に電線を布線する工程では、金型内に位置決めピンを立設し、前記電線を前記位置決めピンで位置決めしつつ布線するものである。

第３の態様に係る電気回路装置の製造方法は、第２の態様に係る電気回路装置の製造方法であって、前記位置決めピンは前記金型内に形成された穴に着脱自在に立設されるものである。

第４の態様に係る電気回路装置の製造方法は、第２又は第３の態様に係る電気回路装置の製造方法であって、前記位置決めピンは、前記電気部品が実装される位置に立設され、前記配線体モジュールに電気部品を実装する工程では、前記位置決めピン跡として前記配線体モジュールに形成された孔部に前記電気部品の接続部を挿入して前記電線に電気的に接続することで、前記電気部品を実装するものである。

第５の態様に係る電気回路装置の製造方法は、第４の態様に係る電気回路装置の製造方法であって、前記位置決めピン跡として前記配線体モジュールに形成された孔部は、前記電気部品の接続部が前記孔部に挿入された状態で、前記孔部の内面に露出する前記電線と前記接続部とが加圧接触可能な態様に形成され、前記配線体モジュールに電気部品を実装する工程では、前記電気部品の接続部を前記孔部に挿入して前記接続部を前記孔部の内面に露出する前記電線に加圧接触させた状態で、前記接続部と前記電線とを結合するものである。

第６の態様に係る電気回路装置の製造方法は、第１〜第５のいずれかの態様に係る電気回路装置の製造方法であって、前記配線体モジュールを製造する工程では、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記電線を押える電線押え部材、又は、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記金型の金型面から突出した突出部材により、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるものである。

第７の態様に係る電気回路装置は、金型内で所定パターンに布線された電線と、所定パターンに布線された前記電線を埋設した状態で所定形態に成型された樹脂成形部分とを有する配線体モジュールと、前記配線体モジュールに実装された電気部品と、を備えたものである。

第８の態様に係る電気回路装置は、第７の態様に係る電気回路装置であって、前記樹脂成形部分に、前記電線を所定パターンに位置決め保持するための位置決めピンを配設可能な孔部が形成されているものである。

第９の態様に係る電気回路装置は、第８の態様に係る電気回路装置であって、前記位置決めピンを配設可能な孔部に前記電気部品の接続部を挿入して前記電線に電気的に接続することで、前記電気部品が実装されたものである。

第１０の態様に係る電気回路装置は、第９の態様に係る電気回路装置であって、前記位置決めピンを配設可能な前記孔部は、前記電気部品の接続部が前記孔部に挿入された状態で、前記孔部の内面に露出する前記電線と前記接続部とが加圧接触可能な態様に形成され、前記電気部品の接続部を前記孔部に挿入して前記接続部を前記孔部の内面に露出する前記電線に加圧接触させた状態で、前記接続部と前記電線とが結合されたものである。

第１１の態様に係る電気回路装置は、第７〜第１０の態様に係る電気回路装置であって、前記樹脂成形部分に、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記電線を押える電線押え部材、又は、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記金型の金型面から突出した突出部材を配設可能な凹部が形成されたものである。

第１２の態様に係る金型装置は、電気回路装置を製造するための金型装置であって、第１金型面を有する第１金型と、前記第１金型面との間で樹脂成形可能な第２金型面を有する第２金型と、を備え、前記第１金型面及び前記第２金型面のうちの少なくとも一方に、布線された電線を位置決め可能な位置決めピンが立設されたものである。

第１３の態様に係る金型装置は、第１２の態様に係る金型装置であって、前記位置決めピンは前記金型内に形成された穴に着脱自在に立設されるものである。

第１４の態様に係る金型装置は、第１２又は第１３の態様に係る金型装置であって、前記第１金型面及び前記第２金型面のうちの少なくとも一方に、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を樹脂成形部分の外部に露出させるように前記電線を押える電線押え部材、又は、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記第１金型面又は前記第２金型面から突出した突出部材をさらに備えたものである。

第１の態様に係る電気回路装置の製造方法によると、布線された電線で回路を構成しているため、バスバーで回路を構成する場合よりも、小型軽量化、狭ピッチ化が可能になる。また、金型内での電線の布線態様を変更すればよいため、回路変更等の設計変更に容易に対応できる。さらに、電線を金型に布線しているため、電線の無駄が生じ難く、材料歩留りに優れる。さらに、電線で回路を構成しているため、導体箔で回路を構成するＰＣＢの場合よりも、大電流回路に適する。従って、小型軽量化、狭ピッチ化、回路変更等の設計変更容易性、材料歩留、大電流対応性に関する要請に、なるべく高いレベルで応えることができる。

第２の態様によると、金型内に立設された位置決めピンによって電線の布線形態をより確実に保持できる。

第３の態様によると、前記位置決めピンを前記金型内に形成された穴に着脱することで、回路変更等の設計変更により柔軟に対応できる。

第４の態様によると、位置決めピンで形成された孔部を利用して電線に電気的に接続するようにして電気部品を容易に実装することができる。

また、第５の態様によると、前記電気部品の接続部を前記孔部に挿入して前記接続部を前記孔部の内面に露出する前記電線に加圧接触させた状態で、前記接続部と前記電線とを結合するため、その結合を行う際に別途加圧するための構成を設ける必要はなく、従って、それらの結合を容易に行える。

第６の態様によると、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分が前記配線体モジュールの外部に露出するため、電気部品を実装する際に、電線と電気部品との接続作業が容易となる。

第７の態様に係る電気回路装置によると、布線された電線で回路を構成しているため、バスバーで回路を構成する場合よりも、小型軽量化、狭ピッチ化が可能になる。また、電線の布線態様を変更すればよいため、回路変更等の設計変更に容易に対応できる。さらに、電線を布線しているため、電線の無駄が生じ難く、材料歩留りに優れる。さらに、電線で回路を構成しているため、導体箔で回路を構成するＰＣＢの場合よりも、大電流回路に適する。従って、小型軽量化、狭ピッチ化、回路変更等の設計変更容易性、材料歩留、大電流対応性に関する要請に、なるべく高いレベルで応えることができる。

第８の態様によると、位置決めピンによって電線を所定パターンにより確実に保持した状態で、樹脂成形部分を成型することができる。

第９の態様によると、位置決めピンで形成された孔部を利用して電線に電気的に接続するようにして電気部品を容易に実装することができる。

また、第１０の態様によると、前記電気部品の接続部を前記孔部に挿入して前記接続部を前記孔部の内面に露出する前記電線に加圧接触させた状態で、前記接続部と前記電線とを結合するため、その結合を行う際に別途加圧するための構成を設ける必要はなく、従って、それらの結合を容易に行える。

第１１の態様によると、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分が前記配線体モジュールの外部に露出しているため、電気部品を実装する際に、電線と電気部品との接続作業が容易となる。

第１２の態様に係る金型装置によると、金型に電線を布線して回路を構成することができるため、バスバーで回路を構成する場合よりも、小型軽量化、狭ピッチ化が可能な電気回路装置を製造できる。また、位置決めピンを着脱して位置を変更することで、金型内での電線の布線態様を変更できるため、回路変更等の設計変更に容易に対応できる。さらに、電線を金型に布線しているため、電線の無駄が生じ難く、材料歩留りに優れる。さらに、電線で回路を構成しているため、導体箔で回路を構成するＰＣＢの場合よりも、大電流回路に適した電気回路装置を製造できる。従って、小型軽量化、狭ピッチ化、回路変更等の設計変更容易性、材料歩留、大電流対応性に関する要請に、なるべく高いレベルで応えることができる電気回路装置を製造できる。また、金型内に立設された位置決めピンによって電線の布線形態をより確実に保持できる。

第１３の態様によると、前記位置決めピンを前記金型内に形成された穴に着脱することで、回路変更等の設計変更により柔軟に対応できる。

第１４の態様によると、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を樹脂成形部分の外部に露出させることができるため、電気部品を実装する際に、電線と電気部品との接続作業が容易となる。

以下、実施形態に係る電気回路装置の製造方法及び電気回路装置、金型装置について説明する。

＜電気回路装置の概略＞
図１及び図２は電気回路装置１０の概略構成を示す斜視図である。この電気回路装置１０は、自動車等において、接続配線間の規格（電線種等）相違の吸収、接続配線同士をコネクタ中継により相互接続する際のコネクタ中継基地、ヒューズ及びリレー、半導体素子等の実装電気部品の搭載基地等としての機能を担うものであり、いわゆる、電気接続箱、ジャンクションブロック、リレーボックス、ヒューズボックス、電装ユニット等として用いられるものである。この電気回路装置１０は、配線体モジュール１４と、電気部品２０、２２、２４とを備えている。配線体モジュール１４は、後述する下金型４０内で所定パターンに布線された電線１２（図１及び図２では図示省略、図１０参照）と、当該電線１２を埋設した状態で所定形状に金型成型（いわゆるモールド成型）された樹脂成形部分１６とを有している。電気部品２０、２２、２４は、本電気回路装置１０の回路に接続される部品であり、上記電線１２に電気的に接続されて配線体モジュール１４に実装されている。ここでは、電気部品２０、２２、２４として、配線体モジュール１４の一の側部（ここでは短辺側の一側部）に実装される複数の第１コネクタ端子部２０と、配線体モジュール１４の他の側部（ここでは長辺側の一側部）に実装される第２コネクタ端子部２２と、配線体モジュール１４の略中央よりの部分に実装される電力用半導体素子等の素子部品２４とを想定している。勿論、電気部品２０、２２、２４としては、その他の各種電気部品、例えば、リレー、ヒューズ、その他の制御用半導体素子、コンデンサ、抵抗等であってもよい。

なお、図１及び図２では省略するが、電気回路装置１０には、後述する位置決めピン４６を配設可能な（つまり、位置決めピン４６の配設跡である）孔部１７及び電線１２を部分的に外部に露出させるための電線押え部材５６を配設可能な（つまり、電線押え部材５６の配設跡である）凹部１８等が形成されている（図１０参照）。

＜電気回路装置の製造方法＞
図３は電気回路装置１０の製造方法を示すフローチャートである。この電気回路装置１０の製造方法は、下金型４０内に電線１２を布線する工程（布線工程）と、金型４０、５０内に樹脂を流し込んで固化することで配線体モジュール１４を製造する工程（流込固化工程）と、配線体モジュール１４に電気部品２０、２２、２４を実装する工程（電気部品実装工程）とを備えている。

上記各工程を、その工程で使用される装置等と共に順を追って説明する。

布線工程では、金型４０内で電線１２を布線する。図４は金型装置３０を示す概略断面図であり、図５は同金型装置３０における下金型４０を示す平面図であり、図６は同金型装置３０における上金型５０を示す底面図である。

この金型装置３０は、第１金型としての下金型４０と、第２金型としての上金型５０とを備えている。下金型４０には第１金型面としての下金型面４２が形成されており、上金型５０には第２金型面としての上金型面５２が形成されている。これらの下金型面４２と上金型面５２とは、それらの間で樹脂を所定形状に成型可能に形成されている。ここでは、下金型面４２が扁平な略直方体空間状に凹む形状に形成されると共に、上金型面５２が当該下金型面４２の凹部上方開口を閉塞可能な略方形面状に形成されている。

また、上記下金型４０と上金型５０とは、図示省略の金型移動機構部等によって、接近及び離隔移動自在に配設されている。ここでは、下金型４０は、その下金型面４２を上方に向けた姿勢で固定設置されている。また、上金型５０は、その上金型面５２を下方に向けた姿勢で下金型４０の上方で昇降移動可能に配設されている。そして、上金型面５２を下金型面４２に接近させるべく下降させた状態で、下金型面４２と上金型面５２との間で樹脂を所定形状（ここでは、略方形板状）に金型成型することができる。また、上金型面５２を下金型面４２から離間させるべく上昇させた状態で、下金型面４２と上金型面５２との間から金型成型された樹脂を取出せるようになっている。

また、下金型４０にはガイド穴部４１が形成されると共に、上金型５０には当該ガイド穴部４１に嵌め込み可能なガイドピン５１が突設されている。そして、上金型５０を下降移動させる際に、ガイドピン５１をガイド穴部４１に嵌め込むことで、下金型面４２と上金型面５２との位置合わせがなされている。

また、上記下金型面４２には、布線された電線を位置決め可能な位置決めピン４６が立設されている（図４及び図５参照）。

より具体的には、下金型４０には、その下金型面４２からその反対側の面に貫通する貫通孔４３が形成されている。位置決めピン４６は、略棒状に形成されている。より具体的には、位置決めピン４６は、上記貫通孔４３に貫通可能な細径部４６ａと、当該細径部４６ａよりも太い太径部４６ｂとを有している。そして、細径部４６ａを貫通孔４３に対して下金型面４２の反対側から挿入して、太径部４６ｂを下金型４０のうち下金型面４２とは反対側の面に当接させることで、位置決めピン４６の細径部４６ａの先端部が下金型面４２から突出した状態で、着脱自在に位置決め固定される。

位置決めピン４６の立設構成は、上記例に限られず、下金型面４２側からねじ込み構造等で抜差しされる構成であってもよい。また、位置決めピン４６は必ずしも着脱自在でなくともよく、下金型面４２に一体固定された構成であってもよい。

また、上記細径部４６ａに関して、貫通孔４３内に配設される部分と、下金型面４２から突出する部分とは、同じ断面形状又は略同じ大きさでなくともよい。特に、後述するように、位置決めピン４６のうち下金型面４２から突出する部分の断面形状又は大きさは、その位置決めピン４６の跡に挿入される部分（接続部２０ａ、２２ａ、２４ｂ）の形状や大きさ等に応じて適宜決定される。

上記のような位置決めピン４６は、下金型面４２に布線される電線１２の布線パターンに応じて当該電線１２を位置決めできる位置に立設されている。

ここでは、下金型面４２に位置決めピン４６を立設しているが、位置決めピン４６を上金型面５２に立設してもよく、また、下金型面４２及び上金型面５２の双方に立設してもよい。上金型面５２に位置決めピン４６を立設した場合には、当該上金型面５２に対しても布線された電線１２をより確実に位置決めできる。

図５では、下金型面４２に対して布線される電線１２の布線パターンの一部を２点鎖線で示している。位置決めピン４６は、所望の布線パターンに沿って布線される電線１２を位置決めできる位置、特に、布線パターンの屈曲部分の内側の位置に立設されている。これにより、布線される電線１２を所望の布線パターンに沿って位置決めできるようにしている。

また、上記位置決めピン４６は、電線１２の布線パターンに沿った位置であってかつ上記電気部品２０、２２、２４が実装される位置にも立設されている。

ここでは、配線体モジュール１４の一の側部に実装される電気部品２０（第１コネクタ端子部）、配線体モジュール１４の他の側部に実装される電気部品２２（第２コネクタ端子部）、配線体モジュール１４の略中央よりの位置に実装される電気部品２４（素子部品）が実装される位置に位置決めピン４６が立設されている。そして、電線１２は位置決めピン４６を経由する箇所で当該位置決めピン４６に接触している。従って、位置決めピン４６を除去した跡には、当該電線１２の一部が露出するようになっている。そして、後述するように、それらの位置決めピン４６を経由して布線される電線１２は、当該位置決めピン４６の跡を利用してそれらの電気部品２０、２２、２４に電気的に接続されるようになっている。

位置決めピン４６は、上記のように、設計上想定される布線パターンに沿って電線１２を位置決めできる位置にあればよく、また、電気部品２０、２２、２４の実装容易性という観点からは、さらに当該電気部品２０、２２、２４が実装される位置に立設されていればよい。もっとも、図５では、設計上想定される布線パターンに沿った位置及び電気部品２０、２２、２４が実装される位置以外にも位置決めピン４６を立設している。このように余分に立設された位置決めピン４６は、電線１２の布線パターンの設計変更、実装される電気部品２０、２２、２４の種類或は数の変更等への対応を容易にする。この点については後に詳述する。

図６では、上金型面５２において、下金型面４２に布線される電線１２の布線パターンの一部を２点鎖線で示している。

この上金型面５２には、上記位置決めピン４６が立設される各位置に対応して、位置決めピン４６の先端部を挿入可能な穴部５３が形成されている。そして、型締めした際に、位置決めピン４６の先端部が当該穴部５３に挿入されることで、位置決めピン４６によって形成される孔部１７が、配線体モジュール１４をより確実に貫通するように形成される。

また、この上金型面５２には、電線１２のうち電気部品２０、２２、２４に接続される部分を樹脂成形部分１６の外部に露出させるように当該電線１２を押える電線押え部材５６が突設されている（図４及び図６参照）。

より具体的には、上金型５０には、その上金型面５２からその反対側の面に貫通する貫通孔５４が形成されている。電線押え部材５６は、略棒状に形成されている。より具体的には、電線押え部材５６は、上記貫通孔５４に貫通可能な細径部５６ａと、当該細径部５６ａよりも太い太径部５６ｂとを有している。そして、細径部５６ａを貫通孔５４に対して上金型面５２の反対側から挿入して、太い太径部５６ｂを上金型５０のうち上金型面５２とは反対側の面に当接させることで、電線押え部材５６の先端部が上金型面５２から突出した状態で着脱自在に位置決め固定される。

電線押え部材５６の立設構成は、上記例に限られず、上金型面５２側からねじ込み構造等で抜差しされる構成であってもよい。また、電線押え部材５６は、必ずしも着脱自在でなくともよく、上金型面５２に一体固定された構成であってもよい。

また、上記細径部５６ａに関して、貫通孔５４内に配設される部分と、上金型面５２から突出する部分とは、同じ断面形状又は略同じ大きさでなくともよい。ここでは、細径部５６ａのうち上金型面５２から突出する部分は、押え込む対象となる電線１２の延在方向に対して略直交する方向に扁平な細長板状に形成されている。

また、この電線押え部材５６のうち上金型面５２からの突出寸法は、上記電線１２を配線体モジュール１４の一主面に露出させることができる程度の寸法、ここでは、配線体モジュール１４の厚み寸法から電線１２の直径寸法分を減算した程度の寸法に形成されている。そして、下金型面４２に布線された電線１２の部分を電線押え部材５６の先端部で押え込むようにすることで、当該電線１２の部分（電気部品２０、２２、２４に接続される部分）を配線体モジュール１４のうち下金型面４２側の一主面で外部に露出させるようにしている（図９、図１１参照）。

なお、この電線押え部材５６は、下金型面４２に設けられていてもよい。これにより、配線体モジュール１４のうち下金型面４２側の面にも容易に電気部品を実装できる。

布線工程では、上記のような金型装置３０を用い、下金型面４２に電線１２を所定パターンで布線する。

図７は電線１２を布線する様子を示す概略平面図であり、図８は電線１２を布線する様子を示す概略側面図である。

すなわち、上記のように位置決めピン４６が立設された下金型面４２の上方に、図示省略のＸ−Ｙ移動機構等によって所定面内で移動自在に支持された布線ヘッド６０を配設する。そして、予め設計された回路に応じて設定された所定の配線パターンに従って布線ヘッド６０を下金型面４２に対して縦横に移動させつつ、布線ヘッド６０から電線１２を連続的に供給する。このような布線装置としては、従来より周知な布線装置を含む種々の構成を用いることができる。これにより、電線１２が下金型面４２上に所定の配線パターンで布線される。この際、位置決めピン４６が立設された箇所では、電線１２を当該位置決めピン４６に引っ掛けるようにして位置決めしつつ布線することができる。従って、電線１２はより確実に所定位置に位置決めされた状態で保たれる。

ここで用いられる電線１２としては、少なくとも導電線を含むものであり、エナメル線等、導電線の周囲を絶縁材料で被覆したものを用いることが好ましい。導電線の周囲を絶縁材料で被覆したものを用いることで、別途絶縁対策を施さなくとも、複数の電線１２を交差或は重ねて布線することができる。

このように下金型面４２に電線１２を布線した後、流込固化工程を実施する。図９は流込固化工程の要部を示す概略説明図である。本工程では、上金型５０を下金型面４２に接近移動させて型締めを行った状態で、下金型面４２と上金型面５２との間の空間内に図示省略の樹脂供給ノズル等から流動化した樹脂を流し込み、固化する。

電線１２が樹脂成形部分１６内に埋設された状態で、電線１２は位置決めピン４６に引っ掛けられるようにして接触している。また、この位置決めピン４６の近傍に電線押え部材５６が設けられている場合、当該電線押え部材５６は電線１２を上金型面５２側から押え込んで下金型面４２に接触させるようにしている。従って、この部分では、電線１２の部分は、位置決めピン４６跡の孔部１７内に露出し、かつ、配線体モジュール１４のうち下金型面４２側の主面にも露出している。

これにより、電線１２が樹脂成形部分１６に埋設された配線体モジュール１４を得ることができる。図１０は上記のようにして製造された配線体モジュール１４を示す概略平面図である。本図では電線１２及び電気部品２０、２２、２４が実装される箇所を２点鎖線で示している。この配線体モジュール１４では、樹脂成形部分１６に、上記位置決めピン４６の跡である孔部１７が貫通状に形成されると共に、上記電線押え部材５６の跡である凹部１８が有底穴状に形成されている。

なお、電線１２は必ずしも全体が樹脂成形部分１６内に埋設されている必要はなく、部分的に樹脂成形部分１６内に埋設されていてもよい。要するに、所定の配線パターンに維持し得る程度の態様で、電線１２が樹脂成形部分１６内に埋設されていればよい。上記のように電線１２をモールド成型した場合、当該電線１２は樹脂成形部分１６に密着しており、樹脂部品成型後に電線１２を布線したような構成とは異なっている。

上記のように配線体モジュール１４が製造された後、電気部品実装工程を実行する。電気部品実装工程では、上記位置決めピン４６跡として形成された孔部１７を利用して電気部品２０、２２、２４を実装する。

電気部品２０としての第１コネクタ端子部２０は、所定の配列状態（ここでは間隔をあけた一列の配列状態）で樹脂部分２１等により一体化されている（図１参照）。そして、第１コネクタ端子部２０のうち基端部にある接続部２０ａを、当該コネクタ端子部２０を実装すべき予定位置に形成された孔部１７に挿入する。図１１は配線体モジュール１４に対して第１コネクタ端子部２０を実装する一工程を示す説明図である。同図に示すように、配線体モジュール１４に形成された所定の孔部１７に関しては、上述したように、電線１２の部分が当該孔部１７内に露出している。また、上記電線押え部材５６による押え作用によって電線１２の部分が配線体モジュール１４の一主面（ここでは電気部品２０、２２、２４が実装される面とは反対側の面）に露出している。また、この孔部１７を形成した位置決めピン４６は、接続部２０ａと略同形状及び略同じ大きさ或は接続部２０ａに対して（ここでは僅かに）小さい形状に形成されている。そして、接続部２０ａを当該孔部１７に挿入した状態で、当該孔部１７内に露出する電線１２と接続部２０ａとは加圧接触可能に構成されている。

そして、上記のように接続部２０ａを孔部１７に圧入して、孔部１７内に露出する電線１２と接続部２０ａとを結合して電気的に接続する。電線１２と接続部２０ａとの結合は、レーザ溶接、抵抗溶接、半田付け等によって行うことができ、特に、レーザ溶接によって行うことが好ましい。

この際、電線１２と接続部２０ａとは加圧状態で接触しているため、結合のためのワーク加圧手段等を別途設けることなく結合作業を実施できる。また、電線１２の部分は配線体モジュール１４の一主面に露出しているため、電線１２の部分と接続部２０ａとの接触部分に対する結合作業も比較的容易に実施できる。図１１の２点鎖線で示す部分Ｎは、溶接によって形成された溶接ナゲットＮを示している。

なお、電線１２の絶縁被覆として、結合作業時に同時に除去可能な材料を用いた場合には、一度の結合作業によって被覆除去及び結合作業を行うことができる。電線１２の絶縁被覆として、結合作業時に同時に除去不能な材料を用いた場合には、その絶縁被覆除去を目的とする被覆除去作業（被覆を除去できるレーザ光照射等）を行った後、結合作業を行えばよい。

電気部品２２としての第２コネクタ端子部２２は、所定形状のコネクタハウジング２３に組込まれて所定の配列状態に一体化されており、その第２コネクタ端子部２２の基端部にある接続部２２ａについても同様に配線体モジュール１４の孔部１７に挿入されて上記と同様に結合される。これにより、第２コネクタ端子部２２も上記と同様に実装される（図１及び図２参照）。

電気部品２４としての素子部品は、いわゆるリード端子と呼ばれる接続部２４ａを有しており、上記と同様にして配線体モジュール１４に実装される（図１及び図２参照）。

このように、配線体モジュール１４に電気部品２０、２２、２４を実装することで、電気回路装置１０が製造される。

以上のように構成された電気回路装置１０の製造方法及び電気回路装置１０、金型装置３０によると、布線された電線１２で回路を構成しているため、従来のようにバスバーで回路を構成する場合よりも、小型軽量化、狭ピッチ化が可能になる。

また、下金型面４２での電線１２の布線態様を変更すればよいため、このような布線パターンの変更は、バスバーで回路を形成していた場合及びＰＣＢの導体箔で回路を構成していた場合と比較して、回路変更等の設計変更に容易に対応できる。かかる効果は、電線１２を位置決めピン４６で位置決する構成において、当該位置決めピン４６の立設位置が、変更不能で、初期に設計された配線パターンに対応して決定された場合であっても成立し得る。すなわち、このような場合であっても、初期に立設された位置決めピン４６の位置の範囲内で、初期に立設されていた位置決めピン４６を用いない態様で、或は、初期に立設されていた位置決めピン４６にさらに他の電線１２を引っ掛ける等して、電線１２の布線パターンを変更することは容易だからである。

また、電線１２を布線して回路を形成しているため、電線１２の無駄が生じ難く、材料歩留りに優れる。

さらに、電線１２で回路を構成しているため、導体箔で回路を構成するＰＣＢの場合よりも、大電流回路に適した構成とすることができる。

このように、小型軽量化、狭ピッチ化、回路変更等の設計変更用意し、材料歩留り、大電流対応性に関する要請に、なるべく高いレベルで応えることができる。

また、下金型面４２に立設された位置決めピン４６によって電線１２の布線形態をより確実に保持した状態で、樹脂成形部分１６を成型することができる。

また、位置決めピン４６で形成された孔部１７を利用して電気部品２０、２２、２４の接続部２０ａ、２２ａ、２４ａを電線１２に電気的に接続するようにして、電気部品２０、２２、２４を配線体モジュール１４に実装するようにしているため、当該電気部品２０を容易に実装することができる。これにより、電気部品２０、２２、２４の実装による機能拡張（電気回路装置１０における機能拡張）を容易に実現することができる。特に、バスバー等を用いた従来構成では、電気部品、特にＰＣＢへの実装に最適化された半導体部品等の実装は困難であるところ、本構成では、電線１２の布線構造を採用した上で、上記孔部１７を利用して実装する構成を採用することによってそのような半導体部品等の実装に適した構成とすることができるという点でメリットが大きい。

また、電気部品２０、２２、２４の接続部２０ａ、２２ａ、２４ａを孔部１７に挿入して当該孔部１７の内面に露出する電線１２に加圧接触させた状態で、接続部２０ａ、２２ａ、２４ａと電線１２との結合作業を行えるため、その結合を行う際に別途加圧するための構成を設ける必要はなく、従って、それらの結合作業を容易に行える。

さらに、電線１２のうち電気部品２０、２２、２４に接続される部分が電線押え部材５６によって配線体モジュール１４の外部に露出しているため、電気部品２０、２２、２４を実装する際に、電気部品２０、２２、２４の接続部２０ａ、２２ａ、２４ａと電線１２との接触部分に対するレーザ光の照射等を容易に行うことができ、それらの結合作業を容易に行うことができる。

｛変形例｝
位置決めピン４６は、設計上想定される布線パターンに沿って電線１２を位置決めできる位置（必要に応じて、電気部品２０、２２、２４が実装される位置）に加えて、他の位置にも余分に立設されていてもよい。この場合、位置決めピン４６は適宜散在する態様で設ければよい。図１２は、一例として位置決めピン４６を縦横複数列に配列した場合を示している。この場合、当初想定される回路の布線パターンに応じて、当該複数の位置決めピン４６のなかから選択された少なくとも一つを利用して位置決めしつつ、電線１２を当該所定の布線パターンに沿って布線することができる（図１２において実線で示す電線１２参照）。そして、設計変更等により布線パターンが変った場合には、当該変更された布線パターンに応じて、複数の位置決めピン４６のなかから選択された少なくとも一つを利用して位置決めしつつ、電線１２を当該変更された所定の布線パターンに沿って布線することができる（図１２において２点鎖線で示す電線１２参照）。これにより、布線パターンの変更に対してより柔軟に対応することができる。

また、布線パターンの変更に応じて、上記位置決めピン４６を着脱するようにしてもよい。図１３に示すように、位置決めピン４６は、下金型４０に形成された各貫通孔４３に対して着脱自在に挿入されて位置決め固定される。各貫通孔４３は、上記と同様に、設計上想定される布線パターンに沿って電線１２を位置決めできる位置（また、必要に応じて、電気部品２０、２２、２４が実装される位置）に加えて、他の位置にも余分に形成されている。そして、設計上想定される布線パターンに沿って電線１２を位置決めできる位置（必要に応じて、電気部品２０、２２、２４が実装される位置）に上記位置決めピン４６が取付けられている。そして、不要な貫通孔４３には、穴埋めピン４８が嵌め込まれている。穴埋めピン４８は、上記位置決めピン４６のうち下金型面４２から突出する部分を削除したような構成を有しており、当該穴埋めピン４８を貫通孔４３に嵌め込むことで、その不要な貫通孔４３が穴埋めされ、その部分で下金型面４２が面一状になる。

これにより、例えば、図１４に示すように、所定の布線パターンで布線される電線１２を位置決めするのに必要な位置に位置決めピン４６を立設し、余分な位置決めピン４６を削除した態様で、電線１２を位置決め保持することができる。なお、図１４及び図１５において、実線で位置決めピン４６を示しており、２点鎖線で穴埋めピン４８を示している。

一方、設計変更等により布線パターンの変更が生じた場合には、当該変更された布線パターンに応じて位置決めピン４６及び穴埋めピン４８を挿脱する。これにより、例えば、図１５に示すように当該変更された所定の布線パターンで布線される電線１２を位置決めするのに必要な位置に位置決めピン４６を立設し、余分な位置決めピン４６を削除した態様で、電線１２を位置決め保持することができる。

上記は、布線パターンの変更だけでなく、電気部品２０、２２、２４の実装位置、種類、追加等の変更が生じた場合にも適用できる。

上記位置決めピン４６或は貫通孔４３は、電気部品２０、２２、２４が追加的に実装されると予測される場所で、当該電気部品２０、２２、２４の実装用に、余分に設けられていてもよい。また、その他の部分で、布線パターンの変更用に余分に設けられていてもよい。

また、電線押え部材５６についても、上記と同様に、必要箇所以外にも余分に設けてもよく、或は、布線パターンに応じて着脱する構成としてもよい。

また、位置決めピン４６及び貫通孔４３の大きさ、形状等は、全て略同じであってもよいし、また、電線１２の位置決めするだけのものと電気部品２０、２２、２４の実装にも用いられるものとで異なっていてもよい。特に、電気部品２０、２２、２４の実装用に用いられるものに関しては、位置決めピン４６のうち下金型面４２から突出する部分の大きさ、形状は、電気部品２０、２２、２４の接続部２０ａ、２２ａ、２４ａの大きさ、形状に応じた構成とするとよい。

図１６は、電線１２の部分を配線体モジュール１４の外部に露出させるための変形例を示す図である。同図に示すように、上記電線押え部材５６に代えて、電線１２のうち電気部品２０、２２、２４に接続される部分において、下金型面４２に当該下金型面４２から突出する突出部材５８を形成するようにしてもよい。ここでは、位置決めピン４６のうち下金型面４２から突出する部分の基端部をその先端側部分よりも太径に形成することで、突出部材５８を形成している。これにより、位置決めピン４６跡の部分で、樹脂成形部分１６が凹み、その凹み部分１６ａの奥部分で電線１２が部分的に露出し、もって配線体モジュール１４の外部に露出する構成となる。これにより、上記と同様にして、電気部品２０、２２、２４の接続部２０ａ、２２ａ、２４ａと電線１２とを容易に結合することができる。

また、上記電気回路装置１０において、他のジャンパ線等の配線部材が併用されていてもよい。

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

電気回路装置の概略構成を示す斜視図である。 電気回路装置の概略構成を示す斜視図である。 電気回路装置の製造方法を示すフローチャートである。 金型装置を示す概略断面図である。 金型装置における下金型を示す平面図である。 金型装置における上金型５０を示す底面図である。 電線を布線する様子を示す概略平面図である。 電線を布線する様子を示す概略側面図である。 流込固化工程の要部を示す概略説明図である。 配線体モジュールを示す概略平面図である。 配線体モジュールに対して第１コネクタ端子部を実装する一工程を示す説明図である。 複数の位置決めピンで布線された電線を位置決めする例を示す図である。 貫通孔に位置決めピン及び穴埋めピンを装着した状態を示す断面図である。 所定の布線パターンで電線を布線した状態を示す図である。 変更された布線パターンで電線を布線した状態を示す図である。 電線の部分を配線体モジュールの外部に露出させるための変形例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 電気回路装置
１２ 電線
１４ 配線体モジュール
１６ 樹脂成形部分
１７ 孔部
１８ 凹部
２０、２２、２４ 電気部品
２０ａ、２２ａ、２４ａ 接続部
３０ 金型装置
４０ 下金型
４２ 下金型面
４３ 貫通孔
４６ 位置決めピン
４８ 穴埋めピン
５０ 上金型
５２ 上金型面
５４ 貫通孔
５６ 電線押え部材
５８ 突出部材

Claims (14)

1. 金型内に電線を布線する工程と、
   前記金型内に流動化した樹脂を流し込んで固化することで、前記電線が前記樹脂に埋設された配線体モジュールを製造する工程と、
   前記配線体モジュールに電気部品を実装する工程と、
   を備えた電気回路装置の製造方法。
2. 請求項１記載の電気回路装置の製造方法であって、
   前記金型内に電線を布線する工程では、
   金型内に位置決めピンを立設し、前記電線を前記位置決めピンで位置決めしつつ布線する、電気回路装置の製造方法。
3. 請求項２記載の電気回路装置の製造方法であって、
   前記位置決めピンは前記金型内に形成された穴に着脱自在に立設される、電気回路装置の製造方法。
4. 請求項２又は請求項３記載の電気回路装置の製造方法であって、
   前記位置決めピンは、前記電気部品が実装される位置に立設され、
   前記配線体モジュールに電気部品を実装する工程では、
   前記位置決めピン跡として前記配線体モジュールに形成された孔部に前記電気部品の接続部を挿入して前記電線に電気的に接続することで、前記電気部品を実装する、電気回路装置の製造方法。
5. 請求項４記載の電気回路装置の製造方法であって、
   前記位置決めピン跡として前記配線体モジュールに形成された孔部は、前記電気部品の接続部が前記孔部に挿入された状態で、前記孔部の内面に露出する前記電線と前記接続部とが加圧接触可能な態様に形成され、
   前記配線体モジュールに電気部品を実装する工程では、前記電気部品の接続部を前記孔部に挿入して前記接続部を前記孔部の内面に露出する前記電線に加圧接触させた状態で、前記接続部と前記電線とを結合する、電気回路装置の製造方法。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電気回路装置の製造方法であって、
   前記配線体モジュールを製造する工程では、
   前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記電線を押える電線押え部材、又は、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記金型の金型面から突出した突出部材により、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させる、電気回路装置の製造方法。
7. 金型内で所定パターンに布線された電線と、所定パターンに布線された前記電線を埋設した状態で所定形態に成型された樹脂成形部分とを有する配線体モジュールと、
   前記配線体モジュールに実装された電気部品と、
   を備えた電気回路装置。
8. 請求項７記載の電気回路装置であって、
   前記樹脂成形部分に、前記電線を所定パターンに位置決め保持するための位置決めピンを配設可能な孔部が形成されている、電気回路装置。
9. 請求項８記載の電気回路装置であって、
   前記位置決めピンを配設可能な孔部に前記電気部品の接続部を挿入して前記電線に電気的に接続することで、前記電気部品が実装された、電気回路装置。
10. 請求項９記載の電気回路装置であって、
    前記位置決めピンを配設可能な前記孔部は、前記電気部品の接続部が前記孔部に挿入された状態で、前記孔部の内面に露出する前記電線と前記接続部とが加圧接触可能な態様に形成され、前記電気部品の接続部を前記孔部に挿入して前記接続部を前記孔部の内面に露出する前記電線に加圧接触させた状態で、前記接続部と前記電線とが結合された、電気回路装置。
11. 請求項７〜請求項１０のいずれかに記載の電気回路装置であって、
    前記樹脂成形部分に、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記電線を押える電線押え部材、又は、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記金型の金型面から突出した突出部材を配設可能な凹部が形成された、電気回路装置。
12. 電気回路装置を製造するための金型装置であって、
    第１金型面を有する第１金型と、
    前記第１金型面との間で樹脂成形可能な第２金型面を有する第２金型と、
    を備え、
    前記第１金型面及び前記第２金型面のうちの少なくとも一方に、布線された電線を位置決め可能な位置決めピンが立設された、金型装置。
13. 請求項１２記載の金型装置であって、
    前記位置決めピンは前記金型内に形成された穴に着脱自在に立設される、金型装置。
14. 請求項１２又は請求項１３記載の金型装置であって、
    前記第１金型面及び前記第２金型面のうちの少なくとも一方に、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を樹脂成形部分の外部に露出させるように前記電線を押える電線押え部材、又は、前記電線のうち前記電気部品に接続される部分を前記配線体モジュールの外部に露出させるように前記第１金型面又は前記第２金型面から突出した突出部材をさらに備えた、金型装置。

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