JP6382137B2 - 配線ユニット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気回路の配線となる導通部材が樹脂で一体成形された配線ユニット及びその製造方法に関する。

下記特許文献１には、電気回路の配線となる２枚の板状の導通部材を積層配置し、各導通部材を樹脂で一体化して配線ユニットとしたものが開示されている。この配線ユニットでは、各導通部材を台座上に保持した状態でインサート材とし、インサート成形して配線ユニットが構成されている。このとき、２枚の導通部材を電気的に接触させないように台座には突起を設けて２枚の導通部材を機械的に分離させている。

特開２０１２−１６４４４７号公報

しかし、特許文献１の配線ユニットでは、台座を必要としており、製造のための部品点数が増加し、製造コストが高くなる問題点がある。

このような問題に鑑み本発明の課題は、互いに非導通状態とされた２枚の導通部材を積層配置して構成される配線ユニットにおいて、導通部材自体を部分的に対向する導通部材に向けて突出させて当接させ、両者を離間させることにより、別部材を用いることなく、２枚の導通部材を電気的に接触させないで配線ユニットを形成することにある。

第１発明は、１つの電気回路の配線を構成する２枚の板状の導通部材を所定の隙間をあけて積層配置し、２枚の導通部材間に電気部品を電気接続可能とし、２枚の導通部材を樹脂で一体成形した配線ユニットであって、少なくとも一方の導通部材は、部分的に他方の導通部材に向けて突出して形成され、２枚の導通部材間を離間状態とする突部を複数備え、該突部において、２枚の導通部材を結合させることにより、該突部を除く部分において２枚の導通部材間の隙間を確保する。

第１発明によれば、導通部材に設けられた突部によって２枚の導通部材が離間状態とされるため、別部材を用いることなく、２枚の導通部材を互いに非導通状態で積層配置された配線ユニットを形成することができる。

第２発明は、上記第１発明において、前記各突部では、２枚の導通部材を互いにかしめ結合している。

第２発明によれば、２枚の導通部材のかしめ結合によりインサート成形時に２枚の導通部材が相対移動しないようにすることができ、導通部材を別手段により固定する必要をなくすことができる。また、樹脂による成形後も２枚の導通部材が結合されているため、２枚の導通部材の一方の樹脂による一体化強度が小さい場合でも、他方の導通部材の一体化強度が確保されていれば、一方の導通部材が変形する可能性を抑制することができる。

第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記２枚の導通部材のうち、一方の導通部材は電気回路の電源線及び信号線側線路を構成し、他方の導通部材は電気回路の接地側線路を構成し、他方の導通部材は一方の導通部材よりも面積を大きくされている。

第３発明によれば、接地側線路の面積が大きくされているため、接地側線路を低インピーダンス化でき、接地電位を安定させることができる。また、電源線及び信号線側線路を接地側線路が被う構成となり、接地側線路によるシールド効果により電気回路のノイズを低減することができる。

第４発明は、上記第３発明において、前記突部は一方の導通部材に形成され、一方の導通部材は他方の導通部材によりも板厚を厚く形成されている。

第４発明によれば、板厚を厚くされた一方の導通部材に突部を形成したため、突部の強度を高めることができ、２枚の導通部材の離間状態を安定して維持することができる。

第５発明は、上記第１ないし第４発明のいずれかにおいて、前記突部は、２枚の導通部材が互いに対向する部位で、一方の導通部材を他方の導通部材に向けて打出して形成され、打出先端が対向する導通部材の平坦面上に面接触する接触面部を備え、該接触面部には対向する導通部材との間に突起とその突起を貫通させる貫通孔とによる嵌合構造が形成され、前記突起の先端がかしめ加工されて前記接触面部と対向する導通部材との間が機械的に結合されている。

第５発明によれば、導通部材に対する突部の接触は面接触にて行われるため、２枚の導通部材の離間状態を導通部材の面上各部で安定させることができる。しかも、接触面部にて導通部材同士がかしめ固定されるため、面接触状態を安定させて上記効果を安定して維持することができる。

第６発明は、上記第１ないし第５発明のいずれかにおいて、前記突部は、導通部材において電気回路を成す配線パターンとは独立した位置に設けられている。

第６発明によれば、配線パターンに影響されることなく突部を設置することができ、突部による２枚の導通部材の離間状態を維持するために好適な位置に突部を設けることができる。また、突部を導通部材によって構成される電気回路から電気的に遮断する処理を容易に行うことができる。

第７発明は、１つの電気回路の配線を構成する２枚の板状の導通部材を所定の隙間をあけて積層配置し、２枚の導通部材間に電気部品を電気接続可能とし、２枚の導通部材が樹脂で一体成形される配線ユニットの製造方法であって、前記導通部材の少なくとも一方の複数箇所を他方の導通部材に向けて突部を形成するように突出させ、前記突部を挟んで互いに積層された２枚の導通部材を成形型内にインサート材として支持して樹脂のインサート成形を行い、成形後、前記突部により電気的に接続された前記２枚の導通部材間の電気的接続を遮断する。

第７発明によれば、導通部材に設けられた突部によって２枚の導通部材が離間状態とされるため、別部材を用いることなく、２枚の導通部材を互いに非導通状態で積層配置された配線ユニットを形成することができる。

本発明の一実施形態の正面側からの外観斜視図である。 上記実施形態の裏面側からの外観斜視図である。 上記実施形態の２枚の導通部材の正面側からの斜視図である。 上記実施形態の２枚の導通部材の裏面側側からの斜視図である。 図４の２枚の導通部材の部分断面側面図である。 上記実施形態の突部の拡大説明図である。 突部の第１変形例の断面説明図である。 突部の第２変形例の断面説明図である。

図１〜６は、本発明の一実施形態を示す。この実施形態は、１つの電気回路の配線を構成する２枚の板状の第１、第２導通部材１０、２０を所定の隙間をあけて積層配置し、２枚の第１、第２導通部材１０、２０が樹脂で一体成形された配線ユニットであり、その樹脂の一体成形時にケース４０も一体に形成されている。２枚の第１、第２導通部材１０、２０は、四角形の銅板を打ち抜き加工して形成され、ケース４０も２枚の第１、第２導通部材１０、２０の外形全体を被う大きさとされている。ケース４０内で２枚の第１、第２導通部材１０、２０間には、ＩＣ回路、コンデンサ等の電気部品（図示省略）を電気接続可能とされ、また、ケース４０は、形状的にもケース４０内の正面側に、それらの電気部品を収納保持可能に形成されている（図１参照）。また、ケース４０の側部には、当該配線ユニットの電気回路を外部回路に接続するためのコネクタ４１、４２が一体に形成されている。なお、図示を省略したが、配線ユニットのケース４０には、配線ユニットの正面側（図１参照）の上にカバーが被せられ、カバーとケース４０とにより２枚の第１、第２導通部材１０、２０及び各電気部品が被われている。但し、第２導通部材２０の大部分は、ケース４０から露出している（図２参照）。

図３〜５は、樹脂で一体成形される前の第１、第２導通部材１０、２０を示している。第１導通部材１０は、電気回路の電源線及び信号線側線路の配線パターンを形成し、第２導通部材２０は、電気回路の接地側線路の配線を形成している。ここでは、第１導通部材１０は、第２導通部材２０よりも板厚を厚く形成されている。例えば、第１導通部材１０の板厚は０．６４ｍｍであり、第２導通部材２０の板厚は０．３ｍｍとされている。その代わり、第２導通部材２０は第１導通部材１０に比べて板面の面積を大きく形成されている。

第１導通部材１０の配線パターンにおける端末部には、複数の端子１１、１２が形成され、各端子１１はコネクタ４１、４２の端子となり、各端子１２はケース４０の正面側に固定されるＩＣ回路の端子に対する接続端子となる。そのため、各端子１１は、第１導通部材１０の正面側に偏倚するように折り曲げられて、コネクタ４１、４２の中心部に位置するようにされ、各端子１２は、第１導通部材１０の正面側に突出するように折り曲げられている。また、第１導通部材１０の外形の角部で端子１１に隣接する部位と端子１２に隣接する部位には、第１導通部材１０を成形金型内に支持する際の位置決めとなる位置決め部１３が導通部材１０の配線パターンと一体に形成されている。

第２導通部材２０は、積層状態で第１導通部材１０の配線パターンを広く被うように、第１導通部材１０よりも面積が大きく形成されている（図４参照）。第２導通部材２０にもコネクタ４１、４２の端子となる端子２１が、第１導通部材１０の各端子１１と並ぶように折り曲げられて形成され、ＩＣ回路の端子に対する接続端子となる端子２２が、第１導通部材１０の各端子１２と並ぶように折り曲げられて形成されている。上述のように第２導通部材２０は、第１導通部材１０に比べて板厚が薄いため、端子２１では板を折り曲げて２枚重ねにして端子１１と板厚が同程度となるようにしている。

本発明の特徴である突部３０は、導通部材１０の配線パターンが打ち抜き加工される際に同時に、配線パターンの周りを部分的に打出加工して形成されている。突部３０は、第１導通部材１０の３箇所に分散して設けられ、コネクタ４１の端子１１、２１に隣接する部位、コネクタ４２の端子１１、２１に隣接する部位、並びにＩＣ回路の端子が接続される端子１２、２２に隣接する部位に、それぞれ設けられている。各突部３０は、図６に良く示されるように、第１導通部材１０を第２導通部材２０に向けて円筒状に打出成形して打出部３１を形成し、打出部３１の先端面で第２導通部材２０の対応部位に面接触させている。しかも、打出部３１の先端面の中央部に突起３２を突出させ、突起３２に対応させて第２導通部材２０の面上に貫通孔３３を開け、貫通孔３３に突起３２を貫通させている。その貫通させた状態で突起３２は、図６で白抜き矢印で示すようにかしめ加工して突起３２の先端を傘状に潰され、潰された突起３２の先端で貫通孔３３を閉じて、第１、第２導通部材１０、２０を結合させている。３箇所の突部３０の打出部３１は、第２導通部材２０に向けた打出量を互いに等しくされており、第１、第２導通部材１０、２０は、互いに平行に積層されている。この場合、各突部３０における打出部３１の打出高さは１．１８ｍｍであり、直径は６ｍｍとされている。

以上のように突部３０を挟んで積層状態とされ、一体化された第１、第２導通部材１０、２０は、樹脂のインサート成形を行う金型（図示省略）内にインサート材として支持され、インサート成形が行われる。このとき、金型に対する第１、第２導通部材１０、２０の位置決めは、第１導通部材１０の２箇所の位置決め部１３によって行われる。また、インサート成形では、金型内に外部から樹脂が射出されるため、インサート材である第１、第２導通部材１０、２０に樹脂の流動圧力が加わる。しかし、第１、第２導通部材１０、２０は、３箇所の突部３０によって一定距離離間した平行状態で一体化されているため、その離間状態を維持したままで樹脂により一体成形される。

一体成形が完了した後は、第１導通部材１０の配線パターンにおいて電気回路として不要な接続箇所の切断が行われる。また同時に、各突部３０が第１導通部材１０の電気回路に繋がっていた部分も切断される。これらの切断箇所が図３の「×」印で示されている。第１導通部材１０の配線パターンにおいて電気回路として不要な接続が行われている理由は、その接続が行われていないと各配線パターンの剛性が弱く、樹脂による成形時に動いてしまう恐れがあり、余分な接触が生じてしまう恐れがあるからである。

以上のように本実施形態によれば、第１導通部材１０に設けられた突部３０によって第１、第２導通部材１０、２０が離間状態とされるため、別部材を用いることなく、第１、第２導通部材１０、２０を積層配置して構成された配線ユニットを形成することができる。また、突部３０は円筒状に形成されているため、第１、第２導通部材１０、２０を離間状態に維持するための強度を高くすることができる。更に、第２導通部材２０に対する突部３０の接触は面接触にて行われるため、第１、第２導通部材１０、２０の平行度を高め、第１、第２導通部材１０、２０の離間状態を面上各部で安定させることができる。しかも、接触面部の突起３２をかしめることによって第１、第２導通部材１０、２０同士が固定されるため、面接触状態を安定させて上記離間状態を安定して維持することができる。また、樹脂による一体成形後、突部３０は第１導通部材１０から切り離されるが、突部３０は樹脂に包まれて残るため、第２導通部材２０は突部３０を介して樹脂に一体化されており、樹脂による第２導通部材２０に対する一体化強度が充分でない場合でも、第２導通部材２０が変形する可能性を抑制することができる。因みに、図２に良く示されるように、第２導通部材２０の樹脂による一体化は、細い筋状の樹脂により網目状に行われており、一体化強度は強くない。

更に、突部３０は、第１導通部材１０の配線パターンとは独立した位置に設けられているため、配線パターンに影響されることなく突部３０を設置することができ、第１、第２導通部材１０、２０の離間状態を維持するために好適な位置に突部３０を設けることができる。また、突部３０は、各第１、第２導通部材１０、２０から電気的に切り離す必要があるが、配線パターンとは独立した位置に設けられているため、切り離し作業を容易に行うことができる。

一方、第２導通部材２０における接地側線路の面積が大きくされているため、接地側線路を低インピーダンス化でき、接地電位を安定させることができる。また、第１導通部材１０における電源線及び信号線側線路を接地側線路が被う構成となり、接地側線路によるシールド効果により電気回路のノイズを低減することができる。更に、板厚を厚くされた第１導通部材１０に突部３０を形成したため、突部３０の強度を高めることができ、突部３０による第１、第２導通部材１０、２０の離間状態を安定して維持することができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、突部を第１導通部材に設けたが、突部は第２導通部材に設けてもよい。また、上記実施形態では、突部により電気的に接続された２枚の導通部材間の電気的接続を遮断するようにしたが、電気回路の構成上、突部により接続された２枚の導通部材間が電気的接続を必要とする場合、又は電気的に接続されていても問題が生じない場合には、上記遮断を行う必要はない。更に、上記実施形態では、突部を３箇所設ける例を示したが、突部は２箇所でも、４箇所以上でもよい。また、上記実施形態では、２枚の導通部材を積層配置する例を示したが、導通部材は３枚以上が積層配置されてもよい。

更に、上記実施形態では、突部を第１導通部材にのみ設ける例を示したが、図７のように、突部を第１、第２導通部材１０、２０のそれぞれに設け、一方の突部３０ａの先端部に他方の突部３０ｂの先端部が部分的に嵌合するようにしてもよい。この構造によれば、実施形態の場合のような突起３２のかしめ加工を施すことなく、第１、第２導通部材１０、２０の相対的な移動を抑制することができる。また、図８のように、複数の突部の一部３０ｃは第１導通部材１０に設け、他部３０ｄは第２導通部材２０に設けてもよい。

１０ 第１導通部材
１１、１２ 端子
１３ 位置決め部
２０ 第２導通部材
２１、２２ 端子
３０ 突部
３１ 打出部
３２ 突起
３３ 貫通孔
４０ ケース
４１、４２ コネクタ

Claims (7)

1. １つの電気回路の配線を構成する２枚の板状の導通部材を所定の隙間をあけて積層配置し、２枚の導通部材間に電気部品を電気接続可能とし、２枚の導通部材を樹脂で一体成形した配線ユニットであって、
   少なくとも一方の導通部材は、部分的に他方の導通部材に向けて突出して形成され、２枚の導通部材間を離間状態とする突部を複数備え、
   該突部において、２枚の導通部材を結合させることにより、該突部を除く部分において２枚の導通部材間の隙間を確保しており、
   前記２枚の導通部材のうち、一方の導通部材は電気回路の電源線及び信号線側線路を構成し、他方の導通部材は電気回路の接地側線路を構成し、他方の導通部材は一方の導通部材よりも面積を大きくされている配線ユニット。
2. １つの電気回路の配線を構成する２枚の板状の導通部材を所定の隙間をあけて積層配置し、２枚の導通部材間に電気部品を電気接続可能とし、２枚の導通部材を樹脂で一体成形した配線ユニットであって、
   少なくとも一方の導通部材は、部分的に他方の導通部材に向けて突出して形成され、２枚の導通部材間を離間状態とする突部を複数備え、
   該突部において、２枚の導通部材を結合させることにより、該突部を除く部分において２枚の導通部材間の隙間を確保しており、
   前記突部は、２枚の導通部材が互いに対向する部位で、一方の導通部材を他方の導通部材に向けて打出して形成され、打出先端が対向する導通部材の平坦面上に面接触する接触面部を備え、該接触面部には対向する導通部材との間に突起とその突起を貫通させる貫通孔とによる嵌合構造が形成され、前記突起の先端がかしめ加工されて前記接触面部と対向する導通部材との間が機械的に結合されている配線ユニット。
3. 請求項１又は２において、
   前記突部は一方の導通部材に形成され、
   一方の導通部材は他方の導通部材によりも板厚を厚く形成されている配線ユニット。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記各突部では、２枚の導通部材を互いにかしめ結合している配線ユニット。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記突部は、導通部材において電気回路を成す配線パターンとは独立した位置に設けられている配線ユニット。
6. １つの電気回路の配線を構成する２枚の板状の導通部材を所定の隙間をあけて積層配置し、２枚の導通部材のうち、一方の導通部材は電気回路の電源線及び信号線側線路を構成し、他方の導通部材は電気回路の接地側線路を構成し、他方の導通部材は一方の導通部材よりも面積を大きくされており、前記２枚の導通部材間に電気部品を電気接続可能とし、２枚の導通部材が樹脂で一体成形される配線ユニットの製造方法であって、
   前記導通部材の少なくとも一方の複数箇所を他方の導通部材に向けて突部を形成するように突出させ、
   前記突部を挟んで互いに積層された２枚の導通部材を成形型内にインサート材として支持して樹脂のインサート成形を行い、
   成形後、前記突部により電気的に接続された前記２枚の導通部材間の電気的接続を遮断する配線ユニットの製造方法。
7. １つの電気回路の配線を構成する２枚の板状の導通部材を所定の隙間をあけて積層配置し、２枚の導通部材間に電気部品を電気接続可能とし、２枚の導通部材が樹脂で一体成形される配線ユニットの製造方法であって、
   前記導通部材の少なくとも一方の複数箇所を他方の導通部材に向けて突部を形成するように打出して突出させ、
   打出先端が対向する導通部材の平坦面上に面接触する接触面部と該接触面部に対向する導通部材との間に、突起とその突起を貫通させる貫通孔とによる嵌合構造を形成し、
   前記突起の先端をかしめ加工して前記接触面部と対向する導通部材との間を機械的に結合させ、
   前記突部を挟んで互いに積層された２枚の導通部材を成形型内にインサート材として支持して樹脂のインサート成形を行い、
   成形後、前記突部により電気的に接続された前記２枚の導通部材間の電気的接続を遮断する配線ユニットの製造方法。
   

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