JP5095298B2 - 端子部材間の短絡防止成形品とその短絡防止方法、及びその成形品を用いた制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属材で成形された端子部材と樹脂材で成形された部品の嵌合により、端子部材間を絶縁するようにした短絡防止装置と短絡防止方法に関する。

従来、端子部材のインサートモールド品においては、端子部材をインサートモールド後にオーバーモールドすることで端子部材間の短絡を防止する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、端子部材をインサートモールドした後、オーバーモールドすることで端子部材間を適切な位置に保持する方法が開示されている。
特開平７−２８２９１２号公報

しかしながら、端子部材をインサートモールドする段階で端子部材間隔を適切な位置に保てるとは限らない。また、端子部材自体が多少曲がっていた場合には、端子部材が曲がったままモールドしてしまい、端子部材間隔を適切な位置に保持できないといった課題が生じていた。

本発明の目的は、端子部材の端子間隔を適切な位置に保つことで端子部材間の短絡を防止する成形品、及び、その方法を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
導電性を有する金属材で成形されたキャリアから延設する複数の端子部材と、絶縁性を有する樹脂材で成形された表面平面状の樹脂部材と、前記樹脂部材と一体成型されて立設したフック又は前記樹脂部材に固定された別体の樹脂部材より立設したフックと、を備え、前記複数の端子部材は、断面矩形の角柱形状であり、前記断面矩形の内で長い方の辺の面が前記表面平面状の樹脂部材の上に、互いの接触面積を大とするように設置され、前記フックは、前記端子部材の長手方向に直交する方向から、前記端子部材を挟んで対面する位置とは異なる位置で前記端子部材を、前記表面平面状の樹脂部材の平面方向とその垂直方向の変位を規制するように、係合し、前記表面平面状の樹脂部材の上に前記複数の端子部材が前記フックによる係合で固定されることで前記複数の端子部材における端子部材間隔が適切な位置に保持される構成である端子部材間短絡防止成形品。

また、前記端子部材間短絡防止成形品において、前記端子部材間短絡防止成形品の全周面または一周面をオーバーモールドし又は絶縁材料を溶着又は接合し、前記端子部材を覆うことで前記複数の端子部材を固定し保護する構成とする。

また、導電性を有する金属材で成形され、端子部材を形成する複数の平板形状のバスバーと、絶縁性を有する板状プレートと、からなる端子部材間短絡防止成形品であって、前記複数の平板形状のバスバーは、その長手方向に直交する断面における矩形の長い面を前記板状プレートに当接するように設置され、前記バスバーと前記板状プレートが接着剤で固定される構成である。

このような構成を採用することで、端子部材をインサートモールドする必要がなく、端子部材をクリップ部材（フック）に嵌め込むことで、また、嵌合溝に嵌合することで、また、接着材で固着することで、複数の端子の端子間隔を適切な位置に保つことができ、確実に端子部材間の短絡を防止することができる。

本発明によれば、端子部材の端子間隔を適切な位置に保つことができ、端子部材間の短絡を確実に防止することができる

本発明の実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品について、図面を参照しながら以下説明する。図１は本発明の実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品と接続するコントロールモジュールをエンジン変速機の油圧制御装置に適用した配置を示す図である。図２は図１に示す端子部材間短絡防止成形品とコントロールモジュールを設けた油圧制御装置の詳細構成を示す図である。

図３は図２のＡ−Ａ断面を示す図であって、端子部材と樹脂部材とを樹脂部材に設けたフックで係合した端子部材間短絡防止成形品をオーバーモールドした状態を示す図である。図４は本実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品における端子部材と樹脂部材を樹脂部材に設けたフックで係合した状態を示す斜視図である。図５は本実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品における端子部材と樹脂部材とを樹脂部材に設けた溝で嵌合した端子部材間短絡防止成形品をオーバーモールドした状態を示す図である。図６は本実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品における端子部材と樹脂部材を樹脂部材に設けた溝で嵌合した状態を示す斜視図である。図７は本実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品における端子部材と絶縁性プレートとを接着剤で固定した状態を示す斜視図である。

図１はエンジンの変速機ハウジングにおける油圧制御装置の部分的な断面におけるコントロールモジュールを示す図である。図１において、車両のエンジン１には変速機２が接続され、エンジン１からの回転力が変速機２側に伝達されるようになっている。変速機２の内部の底部側には制御装置としての油圧制御装置４が配置され、油圧制御装置４は変速機の内部に設けられるクラッチの切換え等を油圧により制御するために用いられている。

また、油圧制御装置４の上には、油圧を実際に制御するためのソレノイドバルブ５や制御信号を作成するためのＣＰＵ等の電子部品を樹脂にてモールドしたコントロールモジュール３が固定配置されている。ソレノイドバルブ５のコネクタは、コントロールモジュール３のコネクタ９と接続される（図２参照）。

次に、油圧制御装置４の詳細を図２に基づいて説明する。油圧制御装置４は、変速機２のハウジングに固定される金属製（ＳＰＣＣ材）のベース８と、金属製ベース８上に設けられた樹脂製ベース７と、車両側のハーネスに連結するための、又はソレノイドバルブ５に連結するための複数のコネクタ９と、金属製端子１１を樹脂モールド部分から突出形成したコントロールモジュール３と、樹脂製ベース７内に又は樹脂製ベース７上に配置された、コネクタ９とコントロールモジュールの金属製端子１１とを連結するバスバー１０と、バスバー１０間を短絡防止するオーバーモールドした成形品である樹脂モールド１２と、から構成される。

ここで、図２に示す金属製ベース６に設けられた複数のコネクタ９には外部からの配線が接続されるものであり、これらの配線はコネクタ９を通してコントロールモジュール３にすべて集中されているものとする。また、絶縁モールド１２からコントロールモジュール３側に突出しているバスバー１０は、コントロールモジュール３から突出形成している端子１１と溶接部１３によって電気的接続されている。さらに、絶縁モールド１２からコネクタ９側へ突出形成したバスバー１０は、コネクタの端子（不図示）に接合されてよく、また、コネクタ９側からの端子と、コントロールモジュール３と同様にして、樹脂製ベース７の配線途中において接合されてもよい。

本発明の実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品は、コネクタ９とコントロールモジュール３とを連結するバスバーをオーバーモールドした絶縁モールド１２の内部構成である（後述するが、本実施形態に係る成形品はオーバーモールドする以前の組立体を云う）。コネクタ９とコントロールモジュール３との間を電気接続するバスバー１０は、互いに短絡することがないようにする必要があり、そのための具体的工夫を以下に説明する。

図３は、図２のＡ−Ａ断面であって、３本のバスバー１４がコネクタ９に向かって配線されている例示である。図３においてバスバー１４の数は例示であり、また、図３に示すバスバー１４は、図２に示す絶縁モールド１２から突出形成しているバスバー１０と同一体であって、符号１４としているのは、絶縁モールド内のバスバーであることを示したに過ぎない。

図３において、本発明の実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品は、絶縁性を有する樹脂で成形された樹脂部材１５と、樹脂部材１５に配設されたバスバー１４と、バスバー１４を係止するための樹脂部材１５に一体成型されたフック１６と（フック１６は樹脂部材１５と別体であって一体的に固定されたものでもよい）、から構成される。バスバー１４は、導電性金属板からなり、フック１６によって樹脂部材１５に嵌合されて位置決めされる。樹脂部材１５とフック１６とバスバー１４とからなり一体的な組立体となった短絡防止成形品２１（図４参照）は、さらに、オーバーコート体１７でオーバーモールドされることによって、バスバー（導電性金属部材の端子部材）を互いに固定して端子部材間の短絡を防止するとともに、端子部材を外部から保護することができる。

図４には本発明の実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品２１の斜視図を示す。図４において、油圧制御装置４において、一のキャリア２０から延設されたバスバー１４は、絶縁性を有する樹脂で成形された樹脂部材１５の一部から立設した１対のフック１６によって係合される。一対のフック１６，１６はバスバー１４の数に対応して樹脂部材と一体又は一体的（フックが樹脂部材と別体であり樹脂部材に固定されている状態）に設けられて複数のバスバー１４を係合（嵌合）させ、複数の端子部材（バスバー）の端子間隔を適切な位置に保持している。

ここで、一対のフックの配置は、図示の例ではバスバーを挟んで対面する位置に配置されているが、対面する位置とは異なる２つの位置でバスバーを係合してもよく、一対のフックではなくて片側のみのフックで係合してもよい。さらに、フックの形状として、バスバーの長手方向に沿った樹脂部材の全長分をフック形状としてもよい。上述したような短絡防止成形品の構造を採用することによって、絶縁性を有する樹脂で成形された樹脂部材１５と導電性を有する金属で成形された端子部材（バスバー１４）からなる成形品は、複数の端子部材同士が接触することはない。

図４の図示例では、バスバー１４は樹脂部材１５の凹部に嵌り込んで且つフック１６で両側から係合する構造を示しているが、バスバー１４は平面状の樹脂部材１５上でフック１６により係合する構造であってもよい。

絶縁性を有する樹脂材で成形された樹脂部材１５と導通性を有する金属で成形された複数のバスバー１４を係合させた成形品において、複数のバスバー１４の並び方は、接触を避けるため隣接するバスバー１４は、図３、図４に示すように、同一平面上に並列して配設されている。なお、バスバーの並び方としては、上述した並列配置させるだけでなく、バスバーの平面同士を互いに鉛直関係で配置させたり、バスバー同士を同一平面ではなくて上下の平面上に配置させてもよく、バスバーの数やコネクタの配置に応じて自由に組み合わせることができる。さらに、係合（嵌合）させた成形品を組み合わせて垂直方向や水平方向に並べても良く、用途に応じて自由に組み合わせることができる。

さらに、絶縁性を有する樹脂材で成形された樹脂部材１５と導通性を有する金属で成形された複数の端子部材１４を係合（嵌合）させた成形品において、成形品の全周面又は一面をオーバーコート体１７でオーバーモールドすることで複数の端子部材（バスバー）１４の露出部を無くし、端子部材１４を保護することができる。加えて、端子部材を保護する方法はオーバーモールドに限らず（鋳型で覆ってモールド）、嵌合させた成形品を覆うことができるような、絶縁部材からなる別部材を当接させて溶着、接合等により端子部材１４の露出部を無くすことで端子を保護することができる（鋳型を用いずに端子部材を覆うこと）。また、溶着、接合方法の例としてレーザー溶着、振動溶着、超音波溶着、熱溶着、熱かしめ等が挙げられるがこれに限ったものではない。

なお、樹脂部材１５と複数の端子部材１４を嵌合させた成形品の段階で、又は係合（嵌合）させた成形品をオーバーモールドし、又は別部材を当接させて溶接、接合し端子の露出部を無くした状態では、複数の端子１４自体を保持するキャリア２０が残っているが、これを切除して本実施形態に係る短絡防止成形品の完成品となる。

次に、本発明の実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品の他の構成例について、図５と図６を参照しながら以下説明する。

油圧制御装置４における導電性金属板で成形されたバスバー（端子部材）１４は、図５に示すように絶縁性を有する樹脂で成形された樹脂部材１８に設けた嵌合溝１９に嵌合され、お互いが接触、固定することで複数の端子部材の端子間隔を適切な位置に保持するように構成されている。なお、嵌合溝１９を設ける部位については、バスバー１４の長手方向の全長に亘ってもよく（図６に示すとおり）、また、バスバー１４の固定が可能であれば、バスバー１４を嵌合させる嵌合溝１９をバスバーの長手方向の一部に設けるだけでも良く（長手方向の他部はバスバーを嵌合させる溝ではなくて幅広の凹部を形成）、用途に応じて自由な箇所に設定することができる。また、嵌合時の端子固定方法は圧入、接着剤等が挙げられるがこれに限ったものではない。

このように、絶縁性を有する樹脂で成形された樹脂部材１８と導電性を有する金属で成形された端子部材１４で構成された端子部材間短絡防止成形品は、複数の端子部材同士が接触することはない。

絶縁性を有する樹脂材で成形された樹脂部材１５と導通性を有する金属で成形された複数のバスバー１４を係合させた成形品において、複数のバスバー１４の並び方は、接触を避けるため隣接するバスバー１４は、図３、図４に示すように、同一平面上に並列して配設されている。なお、バスバーの並び方としては、上述した並列配置させるだけでなく、バスバーの平面同士を互いに鉛直関係で配置させたり、バスバー同士を同一平面ではなくて上下の平面上に配置させてもよく、バスバーの数やコネクタの配置に応じて自由に組み合わせることができる。さらに、係合（嵌合）させた成形品を組み合わせて垂直方向や水平方向に並べても良く、用途に応じて自由に組み合わせることができる。

さらに、絶縁性を有する樹脂材で成形された樹脂部材１５と導通性を有する金属で成形された複数の端子部材１４を係合（嵌合）させた成形品において、成形品の全周又は一部をオーバーコート体１７でオーバーモールド（鋳型に入れてモールドする）することで複数の端子部材（バスバー）１４の露出部を無くし、端子部材１４を保護することができる。加えて、端子部材を保護する方法はオーバーモールドに限らず、嵌合させた成形品を覆うことができるような、絶縁部材からなる別部材を当接させて溶着、接合等により端子部材１４の露出部を無くすことで端子を保護することができる（鋳型を用いずに端子部材を覆う）。また、溶着、接合方法の例としてレーザー溶着、振動溶着、超音波溶着、熱溶着、熱かしめ等が挙げられるがこれに限ったものではない。

なお、樹脂部材１５と複数の端子部材１４を嵌合させた成形品の段階で、又は嵌合させた成形品をオーバーモールドし、又は別部材を当接させて溶接、接合し端子の露出部を無くした状態では、複数の端子１４自体を保持するキャリア２０が残っているが、これを切除して本実施形態に係る短絡防止成形品の完成品となる。

図７には、端子部材間短絡防止成形品の他の構成例として、絶縁性プレート２５に平板形状のバスバー２４を接着剤２６で固定する手法を示す。バスバー２４の絶縁性プレート２５に対向する面に接着剤２６を塗布し、バスバー２４が短絡しないように、バスバー２４の長手方向を平行させて設置し、接着剤固定する。または、絶縁性プレート２５に平板形状のバスバー２４を予め平行して設置し、設置した状態でバスバー２４の設置箇所にずれが無いようにしてこれらの境界面を接着剤２６で固定してもよい。

図７に示す構成例では、絶縁性の板状プレート２５に、平板形状のバスバー２４を接着剤２６で固定する際に、プレート２５とバスバー２４が共に平板の形状を有しているので、バスバー２４のプレート２５への位置決めはたやすく行え、接着の際にバスバーのプレートにおける位置ずれが起こり難いこととなる。すなわち、バスバー２４は断面矩形の角柱形状であり、矩形の内で長い方の辺の面が板状のプレート２５に設置されて位置決めされるので、互いの接触面積が大となり（矩形の内の短い方の辺の面が設置されるものに比べて）、接着固定の際の位置ずれが生じ難くなる。なお、図３と図５の構成例では、端子部材が平板形状のバスバーとなっている例を示しているが、これらの構成例では平板形状に限ることはなく、いかなる形状の端子部材でもフックと嵌合溝で端子部材の位置ずれが生じないようになっている。

以上説明したように、本発明の実施形態は、「課題を解決するための手段」欄に記載した構成の他に、次のような構成を備え、機能乃至作用を奏するものを特徴とするものである。すなわち、端子部材間短絡防止成形品において、成形品の外周もしくは一部をオーバーモールドすることで端子部材露出部を覆い、端子間を絶縁することができる。さらに、端子部材露出部において端子を保護することで、複数の端子の端子間隔を適切な位置に保つことができ、端子部材露出部においては端子の保護をすることができる。また、端子部材間短絡防止成形品において、成形品の外周もしくは一部に別部材を溶着、接合等で端子部材露出部を覆い、端子間を絶縁することによっても、同様な機能乃至作用を奏することができる。

また、本実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品を、制御装置におけるコントロールモジュールに組み付ける構成例を提示しているが、従来例のように、インサートモールド品を組付けた構成の場合には端子の変形により短絡を起こす可能性があるが、上記の構成例では端子部材と樹脂部材を嵌合させることにより端子間隔を適切な位置に保つことができる。

本発明の実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品と連係するコントロールモジュールをエンジン変速機の油圧制御装置に適用した配置を示す図である。 図１に示す端子部材間短絡防止成形品とコントロールモジュールを設けた油圧制御装置の詳細構成を示す図である。 図２のＡ−Ａ断面を示す図であって、端子部材部材と樹脂部材とを樹脂部材に設けたフックで係合した端子部材間短絡防止成形品をオーバーモールドした状態を示す図である。 本実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品における端子部材と樹脂部材を樹脂部材に設けたフックで係合した状態を示す斜視図である。 本実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品における端子部材と樹脂部材とを樹脂部材に設けた溝で嵌合した端子部材間短絡防止成形品をオーバーモールドした状態を示す図である。 本実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品における端子部材と樹脂部材を樹脂部材に設けた溝で嵌合した状態を示す斜視図である。 本実施形態に係る端子部材間短絡防止成形品における端子部材と絶縁性プレートとを接着剤で固定した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ エンジン
２ 変速機
３ コントロールモジュール
４ 油圧制御装置
５ ソレノイドバルブ
７ 樹脂製ベース
８ 金属製ベース
９ コネクタ
１０ バスバー（端子部材）
１１ コントロールモジュール端子
１２ 絶縁モールド
１３ 溶接部
１４ バスバー（端子部材）
１５ 樹脂部材
１６ フック
１７ オーバーコート体
１８ 樹脂部材
１９ 嵌合溝
２０ キャリア
２１ 端子部材間短絡防止成形品
２４ バスバー（端子部材）
２５ 絶縁性プレート
２６ 接着剤

Claims (6)

1. 導電性を有する金属材で成形されたキャリアから延設する複数の端子部材と、絶縁性を有する樹脂材で成形された表面平面状の樹脂部材と、前記樹脂部材と一体成型されて立設したフック又は前記樹脂部材に固定された別体の樹脂部材より立設したフックと、を備え、
   前記複数の端子部材は、断面矩形の角柱形状であり、前記断面矩形の内で長い方の辺の面が前記表面平面状の樹脂部材の上に、互いの接触面積を大とするように設置され、
   前記フックは、前記端子部材の長手方向に直交する方向から、前記端子部材を挟んで対面する位置とは異なる位置で前記端子部材を、前記表面平面状の樹脂部材の平面方向とその垂直方向の変位を規制するように、係合し、
   前記表面平面状の樹脂部材の上に前記複数の端子部材が前記フックによる係合で固定されることで前記複数の端子部材における端子部材間隔が適切な位置に保持される
   構成である端子部材間短絡防止成形品。
2. 請求項１において、
   前記端子部材間短絡防止成形品の全周面または一周面をオーバーモールドし、前記端子部材を覆うことで前記複数の端子部材を固定し保護する端子部材間短絡防止成形品。
3. 請求項１において、
   前記端子部材間短絡防止成形品の全周面または一周面に絶縁材料を当接させて溶着又は接合させ、前記端子部材を覆うことで前記複数の端子部材を固定し保護する端子部材間短絡防止成形品。
4. 導電性を有する金属材で成形されたキャリアから延設する複数の端子部材と、絶縁性を有する樹脂材で成形された表面平面状の樹脂部材と、前記樹脂部材と一体成型されて立設したフック又は前記樹脂部材に固定された別体の樹脂部材より立設したフックと、を備え、
   前記複数の端子部材は、断面矩形の角柱形状であり、前記断面矩形の内で長い方の辺の面が前記表面平面状の樹脂部材の上に、互いの接触面積を大とするように設置され、
   前記端子部材の長手方向に直交する方向から、前記端子部材を挟んで対面する位置とは異なる位置に配された前記フックによって、前記端子部材を前記表面平面状の樹脂部材の平面方向とその垂直方向の変位を規制するように係合し、前記表面平面状の樹脂部材の上に前記複数の端子部材を前記フックによる係合で固定することで前記複数の端子部材における端子部材間隔を適切な位置に保持し、
   前記表面平面状の樹脂部材の上に保持された前記複数の端子部材の全周面または一周面をオーバーモールドし、前記端子部材を覆うことで前記複数の端子部材を固定し保護し、
   前記オーバーモールドした前記複数の端子部材から前記キャリアを切除する、端子部材間短絡防止方法。
5. 請求項４において、
   前記オーバーモールドに代えて、絶縁材料を溶着又は接合する端子部材間短絡防止方法。
6. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の端子部材間短絡防止成形品が、ＣＰＵを含む電子部品を樹脂モールドしたコントロールモジュールに対して、互いの端子を接続して組み付けられた車両の変速機に搭載される制御装置。

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