JP7293083B2

JP7293083B2 - 導体ユニットの製造方法

Info

Publication number: JP7293083B2
Application number: JP2019193963A
Authority: JP
Inventors: 英二青樹; 一栄高橋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2023-06-19
Anticipated expiration: 2039-10-25
Also published as: JP2021068624A

Description

本発明は、導体ユニットの製造方法に関する。

従来、２つの機器間に配置され、機器間を電気的に接続する金属製のバスバを含む導体ユニットがある。導体ユニットは、２つの機器のうち、一方の内部にオイル（例えばＡＴＦ）が滞留することから、当該オイルを他方の機器側に流入させないように、シール性（防水性、防液性）が必要となる。導体ユニットは、バスバの一部に絶縁性の樹脂部材が形成されているが、サーマルショック等によりバスバと樹脂部材間に隙間が生じ、オイルが当該隙間を通り抜けるおそれがある。そこで、導体ユニットでは、バスバにＯリングを嵌め込む防水構造をとることでバスバと樹脂部材間の隙間を塞いてシール性を確保している。

例えば、特許文献１には、電力回路を中継するためのバスバを保持するメインハウジングと、信号回路を中継するための電線と、電線の端末に接続されたサブコネクタとを備えるコネクタ付き電線と、メインハウジングから連なり、電線を保持する電線保持部とを備える機器コネクタが開示されている。

特開２０１８－１１６８９６号公報

ところで、上述した導体ユニットでは、バスバにＯリングを嵌め込む防水構造をとることから、Ｏリングを嵌め込むための溝を樹脂部材側に設けたり、Ｏリングの抜けを防止するためのＯリングストッパをバスバに嵌め込む必要があり、導体ユニットを製造する上で改善の余地がある。

本発明は、導電部材にＯリングを嵌め込む防水構造をとることなく、導電部材と保持部材間のシール性を確保することができる導体ユニットの製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る導体ユニットの製造方法は、少なくとも一方の内部に液体が滞留する第１機器および第２機器において前記第１機器の開口部と前記第２機器の開口部とが連通する連通部を閉塞し、平板状に形成され前記第１機器と前記第２機器とを電気的に接続する導電部材を含む導体ユニットの製造方法において、前記導電部材に対して絶縁性を有する樹脂材料をモールドすることで、当該導電部材の延在方向の両端部が外部に露出するように保持部材を形成する保持部材形成工程と、前記保持部材が形成された前記導電部材に対してめっき処理を行い、前記導電部材の表面のうち、少なくとも前記保持部材と対向し且つ前記液体が侵入する領域に金属薄膜を形成する薄膜形成工程と、を備えることを特徴とする。

また、導体ユニットの製造方法は、前記保持部材形成工程では、前記延在方向と直交する方向に一列に配列された複数の前記導電部材に対して１つの前記保持部材を形成するものである。

本発明に係る導体ユニットの製造方法によれば、導電部材にＯリングを嵌め込む防水構造をとることなく、導電部材と保持部材間のシール性を確保することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る導体ユニットが適用された第１機器および第２機器の概略構成を示す断面図である。図２は、実施形態に係る導体ユニットの概略構成を示す平面図である。図３（ａ）は、従来の導体ユニットの概略構成を示す断面図、図３（ｂ）は実施形態に係る導体ユニットの概略構成を示す断面図である。図４は、実施形態に係る導体ユニットのめっき工程を示す模式図である。図５（ａ）および図５（ｂ）は、実施形態に係る導体ユニットにおける金属薄膜の状態の一例を示す断面図である。

以下に、本発明の実施形態に係る導体ユニットの製造方法について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

［実施形態］
本実施形態に係る導体ユニットの製造方法を図１～図５を参照して説明する。図１は、実施形態に係る導体ユニットが適用された第１機器および第２機器の概略構成を示す断面図である。図２は、実施形態に係る導体ユニットの概略構成を示す平面図である。図３（ａ）は、従来の導体ユニットの概略構成を示す断面図、図３（ｂ）は実施形態に係る導体ユニットの概略構成を示す断面図である。図４は、実施形態に係る導体ユニットのめっき工程を示す模式図である。図５（ａ）および図５（ｂ）は、実施形態に係る導体ユニットにおける金属薄膜の状態の一例を示す断面図である。

なお、図示のＸ方向は、本実施形態における導体ユニットの幅方向とする。Ｙ方向は、本実施形態における導体ユニットの奥行方向であり、幅方向と直交する方向である。Ｚ方向は、本実施形態における導体ユニットの上下方向であり、幅方向および奥行方向と直交する方向である。本実施形態では、Ｚ方向は鉛直方向と一致する方向である。以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、各部が相互に組み付けられ、導体ユニットが車両に搭載された状態での方向として説明する。

本実施形態における導体ユニット１は、図１および図２に示すように、第１機器１００と、第２機器２００とを電気的に接続するものである。第１機器１００および第２機器２００は、導体ユニット１と共に、例えば、自動車等の車両（不図示）に搭載される。

第１機器１００は、例えば、車両用モータとしての機能を有し、筐体１０１およびモータ本体１０３を有する。モータ本体１０３は、第１機器１００の主要な構成要素であり、ロータやステータを含む。モータ本体１０３は、筐体１０１の内部空間１０２に配置される。筐体１０１の内部空間１０２には、第１液体１０４が貯留されている。第１液体１０４は、モータ本体１０３に対する潤滑機能および冷却機能を有する液体であり、例えば、オイルである。筐体１０１における上側の壁部１０１ａは、開口部１０１ｂを有する。開口部１０１ｂは、壁部１０１ａを貫通しており、筐体１０１の内部空間１０２と筐体１０１の外部空間とを連通している。

第２機器２００は、車両に搭載されたバッテリ（不図示）と、第１機器１００との間に介在する。第２機器２００は、例えば、インバータであり、直流電流と交流電流との間の変換機能、電圧の昇圧および降圧を行なう変圧機能を有する。バッテリから第１機器１００に対する電力の供給は、第２機器２００によって制御される。また、第１機器１００において回生によって生成された電力は、第２機器２００を介してバッテリに蓄電される。

第２機器２００は、筐体２０１およびインバータ本体２０３を有する。インバータ本体２０３は、第２機器２００の主要な構成要素であり、スイッチング回路を含む。インバータ本体２０３は、筐体２０１の内部空間２０２に配置される。筐体２０１の内部空間２０２には、パイプ２０４が配管されている。インバータ本体２０３には、パイプ２０４を介して冷却用の第２液体２０５が供給される。第２液体２０５は、例えば、冷却水である。筐体２０１における下側の壁部２０１ａは、開口部２０１ｂを有する。

筐体１０１および筐体２０１は、開口部１０１ｂと開口部２０１ｂとを対向させながら互いに固定されている。筐体１０１の壁部１０１ａと筐体２０１の壁部２０１ａとの間には、ガスケット（不図示）が挟み込まれている。

導体ユニット１は、第１機器１００の開口部１０１ｂと第２機器２００の開口部２０１ｂとが連通する連通部１１０を閉塞する。連通部１１０は、第１機器１００の開口部１０１ｂと第２機器２００の開口部２０１ｂとが対向している部分である。第２機器２００の開口部２０１ｂは、例えば、第１機器１００の開口部１０１ｂよりも大きいことから、第１機器１００の壁部１０１ａが第２機器２００の内部空間２０２に向けて露出している。導体ユニット１は、４つの導電部材３と、保持部材５と、金属薄膜７とを含んで構成される。

導電部材３は、いわゆるバスバであり、銅やアルミニウム等の導電性を有する平板状の金属によって形成されている。導電部材３は、例えば、母材としての金属板から打ち抜かれて形成される。本実施形態における導体ユニット１が有する導電部材３の数は、四本である。なお、導電部材３の数は、四本には限定されない。導電部材３は、本体３０、第１端子部３１、および第２端子部３２を有する。

本体３０は、図２に示すように、４つの導電部材３に対して保持部材５をモールドしたモールド状態において、保持部材５に覆われる部分である。本体３０の形状は、矩形の板状である。本体３０は、モールド状態において、表面３３に保持部材５が被着されている。本実施形態における本体３０の表面３３は、モールド状態において、導電部材３の表面のうち、保持部材５と対向し且つ第１液体１０４が侵入する領域である。また、本体３０の表面３３は、モールド状態でめっき処理された場合に、第１端子部３１および第２端子部３２の表面と共に、めっき処理される部分である。したがって、本体３０の表面３３には、第１端子部３１および第２端子部３２の表面と共に、金属薄膜７が形成される。

第１端子部３１は、本体３０における長手方向の一端につながっている。第１端子部３１は、第１機器１００が有する端子に対して電気的に接続される。第１端子部３１の幅は、本体３０の幅と等しい。第１端子部３１は、締結部材が挿通される貫通孔３１ａを有する。第２端子部３２は、本体３０における長手方向の他端につながっている。第２端子部３２は、第２機器２００が有する端子に対して電気的に接続される。第２端子部３２の幅は、本体３０の幅と等しい。第２端子部３２は、締結部材が挿通される貫通孔３２ａを有する。

４つの導電部材３は、一列に配列されている。より詳しくは、導電部材３は、本体３０の幅方向に沿って同一平面上に配列されている。本実施形態では、導電部材３の延在方向がＺ方向と同一である。４つの導電部材３が配列される方向がＸ方向と同一である。導電部材３の板厚方向がＹ方向と同一である。４つの導電部材３は、例えば、第１端子部３１が直線上に並び、かつ第２端子部３２が直線上に並ぶように配列される。

保持部材５は、４つの導電部材３と一体に成型されている。保持部材５は、例えば、絶縁性を有する合成樹脂であり、インサート成型によって４つの導電部材３と一体化される。保持部材５は、延在方向と直交する方向に一列に配列された４つの導電部材３に対して形成される。保持部材５は、矩形状に形成されている。

金属薄膜７は、例えば、めっき処理等により導電部材３全体の表面に形成される金属製の薄膜である。金属薄膜７は、例えば、錫（Ｓｎ）等により形成される。金属薄膜７は、モールド状態におけるめっき処理等により、第１端子部３１および第２端子部３２の表面だけでなく、本体３０の表面３３に対しても形成される（図２、図３（ｂ））。

次に、本実施形態における導体ユニット１の製造方法について説明する。まず、作業者は、導電部材３に対して絶縁性を有する樹脂材料をモールドし、保持部材５を形成する。このとき、保持部材５は、導電部材３の延在方向の両端部（第１端子部３１、第２端子部３２）が外部に露出するように形成される。

次に、作業者は、導体ユニット１に対してめっき処理を行う。本実施形態では、例えば、図４に示す装置を用いてめっき処理が行われる。めっき槽３００には、めっき液３０１が満たされており、２つの陽極３０２がめっき液３０１に浸かっている。陰極３０３は、めっき処理の対象となる導体ユニット１を引っ掛けるための引掛け治具３０４に電気的に接続されている。めっき槽３００内のめっき液３０１に引掛け治具３０４に引っ掛けられた導体ユニット１を浸漬した後、陽極３０２と陰極３０３間に直流電源（不図示）から電力を流すことでめっき処理が行われる。

まず、作業者は、導体ユニット１の第１端子部３１をめっき処理用の治具に引掛ける。次に、作業者は、導体ユニット１の脱脂処理を行う。例えば、作業者は、導体ユニット１を脱脂液中に浸したり、超音波洗浄を行う。次に、作業者は、脱脂工程で使用した薬液を次の薬液槽に持ち込まないようにするために、導体ユニット１に対する水洗処理を行う。次に、作業者は、導体ユニット１全体をめっき槽３００内のめっき液３０１中に浸して、陽極３０２と陰極３０３間に通電することで導電部材３の表面全体に金属薄膜７（めっき層）を形成する。このとき、導電部材３の表面のうち、少なくとも保持部材５と対向し且つめっき液３０１が侵入する領域（表面３３）に金属薄膜７が形成される。次に、作業者は、めっき槽３００から引掛け治具３０４ごと導体ユニット１を引き上げる。その後、作業者は、導体ユニット１に対して後処理を行い、乾燥させる。

以上説明したように、本実施形態の導体ユニット１の製造方法は、導電部材３に対して絶縁性を有する樹脂材料をモールドすることで、当該導電部材３の延在方向の両端部が外部に露出するように保持部材５を形成し、保持部材５が形成された導電部材３に対してめっき処理を行い、導電部材３の表面のうち、保持部材５と対向し且つ第１液体１０４が侵入する領域（表面３３）に金属薄膜７を形成する。

従来、第１機器１００または第２機器２００の一方に滞留する液体（第１液体１０４、第２液体２０５）が導電部材３と保持部材５間の隙間を通り抜けて他方に侵入しないように、導電部材３にＯリング５３を嵌め込む防水構造をとることで導電部材３と保持部材５Ａ間のシール性を確保している（図３（ａ））。本実施形態における導体ユニット１の製造方法は、導電部材３の表面のうち、少なくとも保持部材５と対向し且つ液体が侵入する領域（表面３３）に対して金属薄膜７が形成されるので、導電部材３と保持部材５間の隙間を金属薄膜７で塞ぐことが可能となる。この結果、導電部材３にＯリング５３を嵌め込む防水構造をとることなく、導電部材３と保持部材５間のシール性を確保することができる。

また、本実施形態の導体ユニット１の製造方法は、複数の導電部材３に対して保持部材５を形成する場合、延在方向と直交する方向に一列に配列された複数の導電部材３に対して１つの保持部材５を形成する。これにより、各導電部材３と保持部材５間の隙間を部分的に塞ぐＯリング５３や、Ｏリング５３の移動を規制するＯリングストッパ５２を配置したり、保持部材５にＯリング５３およびＯリングストッパ５２を収容するＯリング溝５１を形成しなければならなかったが、これらを配置したり形成するスペースが不要となる。その結果、隣り合う導電部材３間のピッチ（間隔）を狭くすることができ、導体ユニット１の小型化を図ることができる。また、Ｏリング５３やＯリングストッパ５２等の部品、保持部材５に対するＯリング溝５１の形成が不要になるので、導体ユニット１の低コスト化を図ることができる。

なお、上記実施形態では、導体ユニット１は、めっき処理においてめっき液３０１が導電部材３と保持部材５間の隙間に入り込んで表面３３に均一に広がることで、表面３３に金属薄膜７が積層される（図５（ａ））が、これに限定されるものではない。表面３３全体に均一に金属薄膜７が積層される必要はなく、例えば、図５（ｂ）に示すように、表面３３のうち、延在方向の両端側に密に金属薄膜７が積層されていてもよい。このような場合でも、例えば、表面３３の延在方向の両端側に積層される金属薄膜７の膜厚が厚くなるように形成されることで、表面３３の延在方向の中央付近の金属薄膜７がまだら状に積層されていても、導電部材３と保持部材５間の隙間を金属薄膜７で塞ぐことが可能となり、導電部材３と保持部材５間のシール性を確保することができる。

１導体ユニット
３導電部材
５保持部材
７金属薄膜
３０本体
３１第１端子部
３２第２端子部
３３表面
１００第１機器
１０１筐体
１０１ａ壁部
１０１ｂ開口部
１０２内部空間
１０３モータ本体
１０４第１液体
１１０連通部
２００第２機器
２０１筐体
２０１ａ壁部
２０１ｂ開口部
２０２内部空間
２０３インバータ本体
２０５第２液体
３００めっき槽
３０１めっき液
３０２陽極
３０３陰極
３０４引掛け治具

Claims

少なくとも一方の内部に液体が滞留する第１機器および第２機器において前記第１機器の開口部と前記第２機器の開口部とが連通する連通部を閉塞し、平板状に形成され前記第１機器と前記第２機器とを電気的に接続する導電部材を含む導体ユニットの製造方法において、
前記導電部材に対して絶縁性を有する樹脂材料をモールドすることで、当該導電部材の延在方向の両端部が外部に露出するように保持部材を形成する保持部材形成工程と、
前記保持部材が形成された前記導電部材に対してめっき処理を行い、前記導電部材の表面のうち、少なくとも前記保持部材と対向し且つ前記液体が侵入する領域に金属薄膜を形成する薄膜形成工程と、
を備えることを特徴とする導体ユニットの製造方法。
前記保持部材形成工程では、
前記延在方向と直交する方向に一列に配列された複数の前記導電部材に対して１つの前記保持部材を形成する
請求項１に記載の導体ユニットの製造方法。