配線ユニットの製造方法
【課題】工程を簡素化し部品点数を低減する配線ユニットの製造方法を提供する。
【解決手段】配線ユニットの製造方法は、一次成形工程とターミナル挿着工程とを含む。一次成形工程では、一次成形体１１を樹脂で成形する。一次成形体１１には、互いに略直交する下層溝部２１および上層溝部２２が形成される。電気的導通のための配線部材であるターミナル４１は下層溝部２１に挿着され、ターミナル４２は上層溝部２２に挿着される。下層溝部２１と上層溝部２２とが交差する部位では、ターミナル４１とターミナル４２とが溝部２１、２２の深さ方向に互いに間隙を有するように積層する。これにより、従来技術のように各ターミナルを一次成形体にインサート成形することなく、一つの一次成形体に複数層のターミナルを挿着することができるため、工程を簡素化することができ、一次成形体の部品点数を減らすことができる。
【解決手段】配線ユニットの製造方法は、一次成形工程とターミナル挿着工程とを含む。一次成形工程では、一次成形体１１を樹脂で成形する。一次成形体１１には、互いに略直交する下層溝部２１および上層溝部２２が形成される。電気的導通のための配線部材であるターミナル４１は下層溝部２１に挿着され、ターミナル４２は上層溝部２２に挿着される。下層溝部２１と上層溝部２２とが交差する部位では、ターミナル４１とターミナル４２とが溝部２１、２２の深さ方向に互いに間隙を有するように積層する。これにより、従来技術のように各ターミナルを一次成形体にインサート成形することなく、一つの一次成形体に複数層のターミナルを挿着することができるため、工程を簡素化することができ、一次成形体の部品点数を減らすことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動アクチュエータやセンサ装置等が制御装置と一体化したモジュールが知られている。このようなモジュールでは、装置の小型化や信頼性向上のため、ケーブルによる電気的接続に代えて、モジュールに簡単に組み付けられ、電気的接続が確実にできる配線ユニットの使用が好まれる。配線ユニットは、例えば、金属製のターミナルまたはバスバーが絶縁性の樹脂成形体に内蔵される。
【０００３】
配線ユニットの製造方法として、特許文献１には、ターミナル（バスバー）をインサートした複数種類の一次成形部を成形した後、複数種類の一次成形部を互いに位置決めして組み付けた状態で金型内にセットして二次成形する製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２５４３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の製造方法では、一次成形部の金型開閉方向にターミナルを積層する場合、ターミナル同士を接触させないために、ターミナル一層につき一つの一次成形部を成形する必要がある。したがって、一次成形部のための金型数が増え、一次成形部の部品点数が増加する。また、インサート工程を伴う一次成形の成形工程が多くなり、さらに、複数種類の一次成形部を組み合わせる工程が多くなる。その結果、金型の保管コストや一次成形部の部品管理コストも含め、合計の製造コストが高くなる。
【０００６】
また、設計上、積層するターミナル同士の間隔を一次成形部の限界最小肉厚以下とすることができないため、積層方向の寸法に制約が生じ、配線のスペース効率が悪くなる。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、工程を簡素化し部品点数を低減する配線ユニットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、電気的導通可能なターミナルを成形体に挿着した配線ユニットの製造方法であって、一次成形工程とターミナル挿着工程とを含む。
一次成形工程では、溝部を有する一次成形体を樹脂で成形する。
ターミナル挿着工程では、一次成形体の溝部の深さ方向に互いに間隙を有するように複数のターミナルを積層して溝部に挿着する。
【０００９】
これにより、従来技術のように各ターミナルを一次成形体にインサート成形することなく、一つの一次成形体に複数層のターミナルを挿着することができる。
したがって、一次成形工程については、従来技術に対して一次成形体用の金型数を低減し、一次成形体の部品点数を減らすことができる。また、インサート工程をなくすことで成形工程を簡素化し、時間を短縮することができる。ターミナル挿着工程については、一次成形体を組み合わせる工数を減らすことができる。
その結果、製造コストを低減することができる。
【００１０】
また、各ターミナルを一次成形体にインサート成形する従来技術では、積層するターミナル同士の間隔を一次成形体の限界最小肉厚以下とすることができないのに対し、本発明では、積層するターミナル同士の間隔を絶縁が確保できる限り小さくすることができ、配線のスペース効率を向上することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によると、一次成形体または複数のターミナルは、溝部の幅を該溝部に挿着されるターミナルの幅に対して小さくするしまり嵌め部を設けており、ターミナル挿着工程において、ターミナルをしまり嵌めにより溝部に挿着する。
【００１２】
この場合、例えば、ターミナルの幅を一定とし溝部の幅を局部的に小さくすることで、しまり嵌め部を一次成形体側に設けてもよい。あるいは、溝部の幅を一定としターミナルの幅を局部的に大きくすることで、しまり嵌め部をターミナル側に設けてもよい。また、しまり嵌め部を局部的に設けるのでなく、ターミナルの挿着箇所の全長にわたって溝部の幅をターミナルの幅に対して小さくしてもよい。
【００１３】
しまり嵌め部にて溝部にターミナルを挿着する方法は、圧入でもよく、あるいは、冷却して熱収縮したターミナルを溝部に挿着した後常温に戻す「冷やし嵌め」でもよい。
また、ターミナルの挿着を容易にするため、一次成形体は、弾性を有する樹脂材料で成形されることが好ましい。しまり嵌めの適正寸法は、ターミナルおよび溝部の幅寸法ならびに公差、一次成形体の許容圧縮応力等から設定することが好ましい。
【００１４】
これにより、ターミナル挿着工程でターミナルが一次成形体に固定される。したがって、後工程の運搬時、保管時、作業時等にターミナルの位置ずれを防止することができる。例えば、後工程で一次成形体を金型にセットして二次成形される場合に、二次成形の成形圧でターミナルが変形することや、ターミナル同士が接触することを防止することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によると、一次成形体は、複数のターミナルの積層方向から見て互いに交差する方向に複数の溝部を有する。
これにより、積層方向と直交する二次元空間にターミナルを自由に配置することができ、配線の設計自由度が増す。
さらに、後述する「同一の溝部の底面側と開口側とに幅の異なるターミナルを積層する」場合に比べ、ターミナルの幅を一律にすることができ、設計や部品管理が単純となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によると、一次成形体の溝部は、第１挿着部および第２挿着部を有している。第１挿着部は、底面側に形成される。第２挿着部は、第１挿着部よりも開口側に形成され、第１挿着部よりも溝幅が広い。
第１挿着部には、第１挿着部の溝幅に対応する幅の第１ターミナルが挿着される。
第２挿着部には、第２挿着部の溝幅に対応する幅の第２ターミナルが挿着される。
【００１７】
一般に、樹脂成形体の溝部には抜き勾配が設定されるため、底面側の幅が相対的に狭くなり、開口側の幅が相対的に広くなる。そこで、底面側の第１挿着部に、第１挿着部の溝幅に対応する相対的に幅の狭い第１ターミナルを挿着し、開口側の第２挿着部に、第２挿着部の溝幅に対応する相対的に幅の広い第２ターミナルを挿着する。
【００１８】
ここで、溝部の内壁を形成する連続する傾斜面に第１挿着部と第２挿着部とが設けられてもよく、あるいは、溝部の内壁に設けられる段差面によって第１挿着部と第２挿着部とが区画されるようにしてもよい。
また、第１挿着部と第２挿着部とを含む３層以上の挿着部が形成されてもよい。
【００１９】
これにより、同一の溝部の底面側と開口側とに幅の異なる２層以上のターミナルを積層することができる。ここで、開口側の第２ターミナルは幅が第２挿着部に規制され、底面側へ動くことが防止される。したがって、底面側の第１ターミナルが固定されている限り、第２ターミナルと第１ターミナルとが接触して通電時に短絡することを防止することができる。
【００２０】
また、第２ターミナルと第１ターミナルとの厚さを同等とすれば、幅の広い第２ターミナルは断面積が広くなり、幅の狭い第１ターミナルは断面積が狭くなる。そこで、第２ターミナルを最大電流値または平均電流値が比較的大きい通電に用い、第１ターミナルを最大電流値または平均電流値が比較的小さい通電に用いることで配線スペースを有効に使用することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によると、一次成形体は、ポリアミド（ＰＡ）材料で成形される。ＰＡは、弾性を有し、絶縁性に優れるため、配線ユニットの一次成形体として適当である。また、耐熱性および耐ガソリン性に優れるため、自動車の自動変速機等、高温で、かつガソリンに触れる環境での使用に適している。
【００２２】
請求項６に記載の配線ユニットの製造方法は、ターミナル挿着工程の後、二次成形工程をさらに含む。二次成形工程では、複数のターミナルが挿着された一次成形体を金型内にセットし、金型キャビティに溶融樹脂を充填して二次成形体を成形する。
【００２３】
これにより、一次成形体に挿着されたターミナルの露出部分を保護し、絶縁することができる。また、二次成形樹脂部にターミナルを埋設することにより、温度変化、振動、衝撃等によってターミナルが一次成形体から脱落したり位置ずれしたりすることを防止することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によると、二次成形工程において、一次成形体の溝部の開口側の樹脂圧が溝部の底面側の樹脂圧よりも高くなるように溶融樹脂が充填される。このことは、例えば、二次成形金型のゲートから溝部の開口側へ樹脂が流動する部分の肉厚が、ゲートから溝部の底面側へ樹脂が流動する部分の肉厚よりも充分に厚くなるように設定することにより実現することができる。
なお、二次成形工程における金型キャビティ内の各部の樹脂圧は、樹脂が流動する部分の肉厚以外にも、ゲートからの距離、樹脂の流動性および溶融温度、ゲートの形状および寸法、金型温度、成形機による成形速度および成形圧力等の成形条件等によって変化する。そこで、具体的には、これらのパラメータを入力して流動解析することにより、溝部の開口側の樹脂圧と底面側の樹脂圧のどちらが高くなるかを推定することができる。あるいは、金型技術者や成形技術者の経験に基づいて判断することができる。
【００２５】
これにより、溝部に挿着されたターミナルが二次成形工程の樹脂圧により底面側へ押し付けられるため、開口側へ浮き上がることがない。したがって、積層したターミナル同士が接触し、通電時に短絡することを防止することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明によると、二次成形工程で充填される樹脂材料はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）である。ＰＰＳは、耐熱性および耐ガソリン性に優れるため、自動車の自動変速機等、高温で、かつ、ガソリンに触れる環境での使用に適している。
【００２７】
また、一次成形体がＰＡで成形された場合、ＰＰＳの一般的な成形温度は３００〜３２０℃でありＰＡの溶融温度よりも高いため、二次成形可能である。さらに、ＰＡとＰＰＳとは熱膨張係数が近いため、配線ユニットが温度変化の大きい環境で使用される場合でも、熱膨張収縮によりターミナルや配線接合部にかかる応力を低減することができる。
【００２８】
ところで、本発明の配線ユニットの製造方法により製造された製造物は、以下のように判別することができる。
まず、ターミナル挿着工程後の製造物については、「複数のターミナルが一次成形体の溝部の深さ方向に互いに間隙を有して積層して挿着されている」という技術的特徴を有していれば、本発明の配線ユニットの製造方法により製造された製造物に該当する。これについては、一見して把握容易である。
【００２９】
次に、二次成形工程後の製造物については、二次成形樹脂部と一次成形体の樹脂材料の色が類似しており、二次成形樹脂部が一次成形体を埋設している場合には、外観を観察しただけでは判別できない場合が考えられる。そのような場合でも、製造物を適当な断面でカットし、必要によっては樹脂材料を分析して、一次成形体と二次成形樹脂部との境界を明らかにすることで、本発明の配線ユニットの製造方法により製造された製造物であるか否かを判別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態によって製造される配線ユニットの（ａ）平面斜視図、（ｂ）底面斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態によって製造される配線ユニットに係る電気的接続の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態による一次成形体およびターミナルの模式図であり、（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。
【図４】（ａ）：図３（ａ）のＰ１部拡大図である。（ｂ）：図３（ｂ）のＱ１部拡大図である。
【図５】本発明の第１実施形態による二次成形工程を示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態による一次成形体およびターミナルの模式図であり、（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。
【図７】（ａ）：図６（ａ）のＰ２部拡大図である。（ｂ）：図６（ｂ）のＱ２部拡大図である。
【図８】本発明の第３実施形態による一次成形体およびターミナルの模式図であり、（ａ）平面図およびＲ−Ｒ部分断面図、（ｂ）正面図である。
【図９】（ａ）：図８（ｂ）のＱ３部拡大図である。（ｂ）：本発明の第３実施形態の変形例による図９（ａ）に相当する拡大図である。
【図１０】本発明のその他の実施形態による一次成形体およびターミナルの模式図であり、（ａ）平面図およびＳ−Ｓ部分断面図、（ｂ）：正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施形態による配線ユニットの製造方法を用いて製造される配線ユニットは、車両の自動変速機に用いられ、複数の摩擦要素を選択的に係合または開放するための制御信号または検出信号などの電気的接続を行うものである。
【００３２】
図１に示すように、配線ユニット８０は、基部８１、油圧コネクタ部８２、外部コネクタ部８３等を含む。基部８１の底面側には、自動変速機を制御する制御ユニットとしてのＴＣＵ（トランスミッションコントロールユニット）８５が搭載される。配線ユニット８０は、基部８１に形成される取付孔８４を利用して、図示しないバルブボディに取り付けられる。
【００３３】
また、配線ユニット８０は、センサハウジング９０と結合されている。スライダ９１は、レンジの選択に応じてセンサハウジング９０に対して往復移動可能に設けられている。レンジセンサ９２は、スライダ９１の移動位置により自動変速機のレンジを検出する。また、回転数センサ９３は、自動変速機の回転数を検出する。
【００３４】
図２に、配線ユニット８０に係る電気的接続の構成を模式的に示す。ＴＣＵ８５は、基部８１に直接搭載される。油圧コネクタ部８２には、自動変速機の油圧を検出する油圧センサ８６、及び、自動変速機の油圧を制御する電磁油圧制御手段としてのリニアソレノイド弁８７からの配線が接続される。外部コネクタ部８３には、ＥＣＵ（電子制御装置）等８８から、車速、エンジン回転数等の各種運転情報が通信される。ＥＣＵ等８８は、例えばＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）を含む。外部コネクタ部８３には、また、電源８９から電力が供給される。配線ユニット８０は、さらに、センサハウジング９０を経由してレンジセンサ９２、回転数センサ９３に接続される。
【００３５】
以上のように、配線ユニット８０は、多数の配線をコンパクトなスペースに集約するものであり、配線スペース効率の向上とともに、断線や短絡を確実に防止するための高い信頼性が要求される。
以下、本発明の実施形態による配線ユニットの製造方法を図面に基づいて説明する。
【００３６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による配線ユニットの製造方法は、一次成形工程、ターミナル挿着工程、二次成形工程を含む。
一次成形工程では、溝部を有する一次成形体を樹脂で成形する。この樹脂材料として、ＰＡ（ポリアミド）が使用される。ＰＡは、弾性を有し、絶縁性、耐熱性および耐ガソリン性に優れる。
【００３７】
続くターミナル挿着工程では、一次成形体の溝部にターミナルが挿着される。ここで、溝部およびターミナルの形状、配置等の特徴について、図３、図４を参照して説明する。なお、図３、図４は本発明の特徴を単純化して模式的に示した図であって、実際の配線ユニット８０は、数多くのターミナルが三次元的に折り曲げられて配線されている。
【００３８】
一次成形体１１には、図３（ａ）の縦方向に下層溝部２１が形成され、図３（ａ）の横方向に上層溝部２２が形成されている。下層溝部２１は上層溝部２２より深く、下層溝部２１と上層溝部２２とは互いに略直交している。図４（ｂ）に示すように、下層溝部２１には抜き勾配θが設定されており、開口２１ｂ側から底面２１ａ側に向かい溝幅が狭くなっている。上層溝部２２についても同様である。
【００３９】
ターミナル４１は、下層溝部２１の底面２１ａに近接して挿着され、ターミナル４２は、上層溝部２２の底面２２ａに近接して挿着される。そのため、下層溝部２１と上層溝部２２とが交差する部位では、ターミナル４１とターミナル４２とが積層する。このとき、図４（ｂ）に示すように、ターミナル４１とターミナル４２とは、溝部２１、２２の深さ方向に互いに間隙δを有するように積層する。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、一次成形体１１は、下層溝部２１の長手方向に複数の対向する縮幅部２１ｃを設けている。縮幅部２１ｃは、断面が略円弧状であり、下層溝部２１の内壁から突出している。また、ターミナル４１には縮幅部２１ｃの位置に対応して、縮幅部２１ｃに嵌合可能な嵌合凹部４１ｃが形成されている。
【００４１】
縮幅部２１ｃにおける下層溝部２１の幅Ｗｇ１は、嵌合凹部４１ｃにおけるターミナル４１の幅Ｗｔ１に対してわずかに小さく、例えば０．０２〜０．１２ｍｍ小さく設定されている。すなわち、ターミナル４１は下層溝部２１に対して「しまり嵌め」となるため、圧入、冷やし嵌め等によって下層溝部２１に挿着される。
【００４２】
したがって、ターミナル４１が挿着される前の縮幅部２１ｃ０は、ターミナル４１が挿着されることによって圧縮変形する。そして、圧縮された縮幅部２１ｃの弾性によってターミナル４１を押圧し、一次成形体１１に固定する。なお、図３（ａ）に示すように、一次成形体１１は、上層溝部２２にも同様に縮幅部２２ｃを有している。
本実施形態では、一次成形体１１の縮幅部２１ｃ、２２ｃが特許請求の範囲に記載の「しまり嵌め部」に相当する。
【００４３】
次に、二次成形工程について図５を参照して説明する。図５は、二次成形金型が縦型射出成形機にセットされた型閉じ時の状態を示す断面図である。図５の上下方向は、天地方向を示す。
二次成形金型は、固定型６１、可動型６６等から構成され、固定型６１と可動型６６とに囲まれるキャビティ６３が形成される。ターミナル４１、４２が挿着された一次成形体１１は、図示しない箇所でキャビティ６３の底面に支持されてキャビティ６３内に保持される。ここで、ターミナル４１は紙面方向に沿って配設され、ターミナル４２は紙面の前後方向に配設される。ターミナル４１、４２は、しまり嵌めによって溝部２１、２２に挿着されているため、溝部２１、２２の開口側を下向きにしても、落下したり位置ずれしたりするおそれはない。
【００４４】
キャビティ６３の一方の側には、ＰＬ面に沿ってサイドゲート６２ｇが形成されており、図示しない射出成形機ノズルから射出された樹脂材料は、ランナ６２、サイドゲート６２ｇを経由してキャビティ６３へ流入する。
二次成形の樹脂材料としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が使用される。ＰＰＳの一般的な成形温度は３００〜３２０℃であり、一次成形体１１の材料であるＰＡの溶融温度よりも高いため、二次成形可能である。
【００４５】
キャビティ６３へ流入した樹脂材料は、キャビティ６３から一次成形体１１およびターミナル４１、４２を除いた空間に充填され、二次成形樹脂部５０を形成する。このとき、ターミナル４２の層とキャビティ６３底面との間の流動域Ａ２の肉厚ｔ２は、ターミナル４１の層とターミナル４２の層との間の流動域Ａ１の肉厚ｔ１よりも充分に厚くなるように設定される。
【００４６】
これにより、流動域Ａ２では流動域Ａ１よりも樹脂流動性が向上し樹脂圧が高くなる。すると、ターミナル４２に対し、溝部２２の開口側の樹脂圧が底面側の樹脂圧よりも高くなり、ターミナル４２は、溝部２２の底面側に押し付けられることになる。また、特にゲートからの距離が遠い位置では、樹脂流動性の差が到達時間の差に影響し、ターミナル４２に対し、溝部２２の開口側が先に充填し底面側が後から充填することになる。よって、さらに確実にターミナル４２が溝部２２の底面側に押し付けられた状態で、二次成形樹脂部５０が成形される。
二次成形樹脂部５０が冷却固化した後、型開作動によって可動型６６が上昇し、二次成形された配線ユニット８０が、図示しない突き出しピンで突き出される。
【００４７】
なお、二次成形工程におけるキャビティ６３内の各部の樹脂圧は、樹脂が流動する部分の肉厚以外にも、ゲートからの距離、樹脂の流動性および溶融温度、ゲートの形状および寸法、金型温度、成形機による成形速度および成形圧力等の成形条件等によって変化する。そこで、具体的には、これらのパラメータを入力して流動解析することにより、溝部の開口側の樹脂圧と底面側の樹脂圧のどちらが高くなるかを推定することができる。あるいは、金型技術者や成形技術者の経験に基づいて判断することができる。
【００４８】
（効果）
次に、第１実施形態の配線ユニットの製造方法の効果を説明する。
（１）従来技術のように各ターミナルを一次成形体にインサート成形することなく、一つの一次成形体１１に複数層のターミナル４１、４２を挿着することができる。
したがって、一次成形工程については、従来技術に対して一次成形体用の金型数を低減し、一次成形体の部品点数を減らすことができる。また、インサート工程をなくすことで成形工程を簡素化し、時間を短縮することができる。ターミナル挿着工程については、一次成形体を組み合わせる工数を減らすことができる。
その結果、製造コストを低減することができる。
【００４９】
（２）各ターミナルを一次成形体にインサート成形する従来技術では、積層するターミナル同士の間隔を一次成形体の限界最小肉厚以下とすることができないのに対し、本実施形態では、積層するターミナル４１、４２同士の間隔を絶縁が確保できる限り小さくすることができ、配線のスペース効率を向上することができる。
【００５０】
（３）溝部２１、２２に「しまり嵌め部」としての縮幅部２１ｃ、２２ｃが設けられるため、ターミナル挿着工程でターミナル４１、４２が一次成形体１１に固定される。したがって、後工程の運搬時、保管時、作業時等にターミナル４１、４２の位置ずれを防止することができる。例えば、後工程で一次成形体を金型にセットして二次成形する場合に、ターミナル４１が二次成形の成形圧で変形することや、ターミナル４１とターミナル４２とが接触して通電時に短絡することを防止することができる。
【００５１】
（４）上層溝部２２と下層溝部２１とは、互いに略直交している。これにより、積層方向と直交する二次元空間にターミナル４１、４２を自由に配置することができ、配線の設計自由度が増す。さらに、後述する第３実施形態に比べ、ターミナル４１、４２の幅を一律にすることができ、設計や部品管理が単純となる。
【００５２】
（５）一次成形体１１は、弾性を有し、絶縁性および耐ガソリン性に優れるＰＡ材料で成形されるため、配線ユニット８０の一次成形体１１に適し、また、例えば自動車の自動変速機等、高温で、かつガソリンに触れる環境でも使用することができる。
【００５３】
（６）二次成形工程されることにより、一次成形体１１に挿着されたターミナル４１、４２の露出部分を保護し、絶縁することができる。また、二次成形樹脂部５０でターミナル４１、４２を埋設することで、温度変化や振動、衝撃等によってターミナル４１、４２が一次成形体１１から脱落したり位置ずれしたりすることを防止することができる。
【００５４】
（７）二次成形工程において、一次成形体１１の溝部２１の開口側の樹脂圧が溝部２１の底面側の樹脂圧よりも高くなるように溶融樹脂が充填されることにより、溝部２１に挿着されたターミナル４１、４２が二次成形工程の樹脂圧により底面側へ押し付けられるため、開口側へ浮き上がることがない。したがって、ターミナル４１とターミナル４２とが接触し、通電時に短絡することを防止することができる。
【００５５】
（８）一次成形体１１の材料であるＰＡと二次成形樹脂部５０の材料であるＰＰＳとは熱膨張係数が近いため、配線ユニット８０が温度変化の大きい環境で使用される場合でも、熱膨張収縮によりターミナル４１、４２や配線接合部にかかる応力を低減することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
第２実施形態の配線ユニットの製造方法における溝部およびターミナルの形状、配置等の特徴について、図６、図７を参照して説明する。以下の実施形態の説明では、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
一次成形体１２には、図６（ａ）の縦方向に下層溝部２３が形成され、図６（ａ）の横方向に上層溝部２４が形成されている。下層溝部２３は上層溝部２４より深く、下層溝部２３と上層溝部２４とは互いに略直交している。図７（ｂ）に示すように、下層溝部２３には抜き勾配θが設定されており、開口２３ｂ側から底面２３ａ側に向かい溝幅が狭くなっている。上層溝部２４についても同様である。
【００５７】
ターミナル４３は、下層溝部２３の底面２３ａに近接して挿着され、ターミナル４４は、上層溝部２４の底面２４ａに近接して挿着される。そのため、下層溝部２３と上層溝部２４とが交差する部位では、ターミナル４３とターミナル４４とが積層する。このとき、図７（ｂ）に示すように、ターミナル４３とターミナル４４とは、溝部２３、２４の深さ方向に互いに間隙δを有するように積層する。
【００５８】
図７（ａ）に示すように、ターミナル４３には長手方向に複数の拡幅部４３ｅが設けられている。拡幅部４３ｅの幅Ｗｔ２は、ターミナル４３が挿着される部分の溝部２３の幅Ｗｇ２に対してわずかに大きく、例えば０．０２〜０．１２ｍｍ大きく設定されている。すなわち、ターミナル４３は下層溝部２３に対して「しまり嵌め」となるため、圧入、冷やし嵌め等によって下層溝部２３に挿着される。
【００５９】
したがって、拡幅部４３ｅが挿着される前の溝部２３の内壁２３ｄ０は、拡幅部４３ｅが挿着されることによって圧縮変形する。そして、圧縮された内壁２３ｄの弾性によってターミナル４３を押圧し、一次成形体１２に固定する。なお、図６（ａ）に示すように、ターミナル４４も同様に拡幅部４４ｅを有している。
本実施形態では、ターミナル４３、４４の拡幅部４３ｅ、４４ｅが特許請求の範囲に記載の「しまり嵌め部」に相当する。
これにより、第２実施形態では、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６０】
（第３実施形態）
第３実施形態の配線ユニットの製造方法を、図８、図９（ａ）を参照して説明する。
一次成形体１３には、図８（ａ）の縦方向に溝部２５が形成されている。溝部２５は、深さ方向の途中に段差面２５ｄが設けられ、段差面２５ｄの底面２５ａ側に第１挿着部２５ｅが形成される。また、段差面２５ｄの開口２５ｂ側に第１挿着部２５ｅよりも溝幅の広い第２挿着部２５ｆが形成される。第１挿着部２５ｅおよび第２挿着部２５ｆには、それぞれ、第１実施形態と同様の縮幅部２５ｃが長手方向に複数形成されている。
【００６１】
第１挿着部２５ｅには、第１挿着部２５ｅの溝幅に対応する幅の第１ターミナル４５が底面２５ａに近接して挿着されている。また、第２挿着部２５ｆには、第２挿着部２５ｆの溝幅に対応する幅の第２ターミナル４６が段差面２５ｄに近接して挿着されている。
すなわち、相対的に幅が広い第２ターミナル４６が、相対的に幅が狭い第１ターミナル４５の上部に重畳して積層する。このとき、図９（ａ）に示すように、第１ターミナル４５と第２ターミナル４６とは、溝部２５の深さ方向に互いに間隙δを有するように積層する。
【００６２】
第３実施形態では、第１実施形態の効果（１）〜（３）、（５）〜（８）を共有し、第１実施形態の効果（４）に代えて、以下の効果（４Ａ）、（４Ｂ）を奏する。
（４Ａ）同一の溝部２５の底面２５ａ側と開口２５ｂ側とに幅の異なる２層のターミナル４５、４６が積層される。ここで、開口２５ｂ側の第２ターミナル４６は幅が第２挿着部２５ｆに規制され、底面２５ａ側へ動くことが防止される。したがって、底面２５ａ側の第１ターミナル４５が固定されている限り、第１ターミナル４５と第２ターミナル４６とが接触して通電時に短絡することを防止することができる。
【００６３】
（４Ｂ）第２ターミナル４６と第１ターミナル４５との厚さを同等とすれば、幅の広い第２ターミナル４６は断面積が広くなり、幅の狭い第１ターミナル４５は断面積が狭くなる。そこで、第２ターミナル４６を最大電流値または平均電流値が比較的大きい通電に用い、第１ターミナル４５を最大電流値または平均電流値が比較的小さい通電に用いることで配線スペースを有効に使用することができる。
【００６４】
（第３実施形態の変形例）
上記の第３実施形態では、段差面２５ｄによって、第１挿着部２５ｅと第２挿着部２５ｆとが区画されて形成される。これに対し、図９（ｂ）に示すように、第１挿着部２５ｅと第２挿着部２５ｆとは、連続する傾斜面に形成されてもよい。この場合でも、第２ターミナル４６は、幅が第２挿着部２５ｆに規制され、底面２５ａ側へ動くことが防止される。また、第１ターミナル４５および第２ターミナル４６は、それぞれ第１挿着部２５ｅおよび第２挿着部２５ｆの縮幅部２５ｃによって固定される。よって、第１ターミナル４５と第２ターミナル４６とが接触して通電時に短絡することを防止することができる。
【００６５】
（その他の実施形態）
（ア）上記の実施形態では、配線ユニット８０は二次成形工程によって完成品となる。その他の実施形態では、配線ユニットは、二次成形されず、ターミナル挿着工程の後、一次成形体に挿着されたターミナルの露出部分を絶縁性接着剤または絶縁性テープ等で保護するのみで完成品としてもよい。使用環境の温度変化、振動、衝撃等が比較的少ない場合、これにより、配線ユニットの製造コストをさらに低減することができる。
【００６６】
（イ）上記の実施形態では、一次成形体１１〜１３の溝部２１〜２５は、いずれも一次成形型の固定型および可動型のみで成形されることを想定して、深さ方向を型開閉方向のみの同一方向としている。しかし、一次成形型にスライド構造を採用することにより、型開閉方向に対して傾斜する方向または直交する方向に溝部を形成することもできる。
【００６７】
（ウ）第１実施形態では、溝部２１の縮幅部２１ｃと嵌合する嵌合凹部４１ｃがターミナル４１に形成される。しかし、嵌合凹部を形成せず、縮幅部の弾性によってターミナルの側面を押圧するのみでターミナルを固定してもよい。
（エ）第１、第２実施形態では、２層のターミナルが互いに略直交して挿着される。しかし、２層のターミナルは、どのような角度で交差してもよい。
【００６８】
（オ）第３実施形態では、図８に第１ターミナル４５および第２ターミナル４６が直線形状の場合を例示している。その他、図１０に示すように、一次成形体１４の溝部２７および第１ターミナル４７および第２ターミナル４８がＬ字状に形成されてもよい。
（カ）第３実施形態に対し、ターミナルが３層以上に積層されてもよい。
（キ）上記の実施形態では、射出成形により二次成形工程が実行される。その他、二次成形工程は、圧縮成形等により実施されてもよい。また、樹脂材料は、熱可塑性樹脂に限らず、熱硬化樹脂が用いられてもよい。
【００６９】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１１、１２、１３、１４ ・・・一次成形体、
２１、２３ ・・・溝部、下層溝部、
２２、２４ ・・・溝部、上層溝部、
２１ａ、２３ａ、２５ａ ・・・底面、
２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ ・・・開口、
２１ｃ、２２ｃ、２５ｃ ・・・縮幅部（しまり嵌め部）、
２３ｄ ・・・内壁、
２５、２７ ・・・溝部、
２５ｄ ・・・段差面、
２５ｅ ・・・第１挿着部、
２５ｆ ・・・第２挿着部、
４１、４２、４３、４４ ・・・ターミナル、
４３ｅ、４４ｅ ・・・拡幅部（しまり嵌め部）、
４５、４７ ・・・第１ターミナル、
４６、４８ ・・・第２ターミナル
５０ ・・・二次成形樹脂部、
８０ ・・・配線ユニット、
８５ ・・・ＴＣＵ、
９０ ・・・センサハウジング。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動アクチュエータやセンサ装置等が制御装置と一体化したモジュールが知られている。このようなモジュールでは、装置の小型化や信頼性向上のため、ケーブルによる電気的接続に代えて、モジュールに簡単に組み付けられ、電気的接続が確実にできる配線ユニットの使用が好まれる。配線ユニットは、例えば、金属製のターミナルまたはバスバーが絶縁性の樹脂成形体に内蔵される。
【０００３】
配線ユニットの製造方法として、特許文献１には、ターミナル（バスバー）をインサートした複数種類の一次成形部を成形した後、複数種類の一次成形部を互いに位置決めして組み付けた状態で金型内にセットして二次成形する製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２５４３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の製造方法では、一次成形部の金型開閉方向にターミナルを積層する場合、ターミナル同士を接触させないために、ターミナル一層につき一つの一次成形部を成形する必要がある。したがって、一次成形部のための金型数が増え、一次成形部の部品点数が増加する。また、インサート工程を伴う一次成形の成形工程が多くなり、さらに、複数種類の一次成形部を組み合わせる工程が多くなる。その結果、金型の保管コストや一次成形部の部品管理コストも含め、合計の製造コストが高くなる。
【０００６】
また、設計上、積層するターミナル同士の間隔を一次成形部の限界最小肉厚以下とすることができないため、積層方向の寸法に制約が生じ、配線のスペース効率が悪くなる。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、工程を簡素化し部品点数を低減する配線ユニットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、電気的導通可能なターミナルを成形体に挿着した配線ユニットの製造方法であって、一次成形工程とターミナル挿着工程とを含む。
一次成形工程では、溝部を有する一次成形体を樹脂で成形する。
ターミナル挿着工程では、一次成形体の溝部の深さ方向に互いに間隙を有するように複数のターミナルを積層して溝部に挿着する。
【０００９】
これにより、従来技術のように各ターミナルを一次成形体にインサート成形することなく、一つの一次成形体に複数層のターミナルを挿着することができる。
したがって、一次成形工程については、従来技術に対して一次成形体用の金型数を低減し、一次成形体の部品点数を減らすことができる。また、インサート工程をなくすことで成形工程を簡素化し、時間を短縮することができる。ターミナル挿着工程については、一次成形体を組み合わせる工数を減らすことができる。
その結果、製造コストを低減することができる。
【００１０】
また、各ターミナルを一次成形体にインサート成形する従来技術では、積層するターミナル同士の間隔を一次成形体の限界最小肉厚以下とすることができないのに対し、本発明では、積層するターミナル同士の間隔を絶縁が確保できる限り小さくすることができ、配線のスペース効率を向上することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によると、一次成形体または複数のターミナルは、溝部の幅を該溝部に挿着されるターミナルの幅に対して小さくするしまり嵌め部を設けており、ターミナル挿着工程において、ターミナルをしまり嵌めにより溝部に挿着する。
【００１２】
この場合、例えば、ターミナルの幅を一定とし溝部の幅を局部的に小さくすることで、しまり嵌め部を一次成形体側に設けてもよい。あるいは、溝部の幅を一定としターミナルの幅を局部的に大きくすることで、しまり嵌め部をターミナル側に設けてもよい。また、しまり嵌め部を局部的に設けるのでなく、ターミナルの挿着箇所の全長にわたって溝部の幅をターミナルの幅に対して小さくしてもよい。
【００１３】
しまり嵌め部にて溝部にターミナルを挿着する方法は、圧入でもよく、あるいは、冷却して熱収縮したターミナルを溝部に挿着した後常温に戻す「冷やし嵌め」でもよい。
また、ターミナルの挿着を容易にするため、一次成形体は、弾性を有する樹脂材料で成形されることが好ましい。しまり嵌めの適正寸法は、ターミナルおよび溝部の幅寸法ならびに公差、一次成形体の許容圧縮応力等から設定することが好ましい。
【００１４】
これにより、ターミナル挿着工程でターミナルが一次成形体に固定される。したがって、後工程の運搬時、保管時、作業時等にターミナルの位置ずれを防止することができる。例えば、後工程で一次成形体を金型にセットして二次成形される場合に、二次成形の成形圧でターミナルが変形することや、ターミナル同士が接触することを防止することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によると、一次成形体は、複数のターミナルの積層方向から見て互いに交差する方向に複数の溝部を有する。
これにより、積層方向と直交する二次元空間にターミナルを自由に配置することができ、配線の設計自由度が増す。
さらに、後述する「同一の溝部の底面側と開口側とに幅の異なるターミナルを積層する」場合に比べ、ターミナルの幅を一律にすることができ、設計や部品管理が単純となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によると、一次成形体の溝部は、第１挿着部および第２挿着部を有している。第１挿着部は、底面側に形成される。第２挿着部は、第１挿着部よりも開口側に形成され、第１挿着部よりも溝幅が広い。
第１挿着部には、第１挿着部の溝幅に対応する幅の第１ターミナルが挿着される。
第２挿着部には、第２挿着部の溝幅に対応する幅の第２ターミナルが挿着される。
【００１７】
一般に、樹脂成形体の溝部には抜き勾配が設定されるため、底面側の幅が相対的に狭くなり、開口側の幅が相対的に広くなる。そこで、底面側の第１挿着部に、第１挿着部の溝幅に対応する相対的に幅の狭い第１ターミナルを挿着し、開口側の第２挿着部に、第２挿着部の溝幅に対応する相対的に幅の広い第２ターミナルを挿着する。
【００１８】
ここで、溝部の内壁を形成する連続する傾斜面に第１挿着部と第２挿着部とが設けられてもよく、あるいは、溝部の内壁に設けられる段差面によって第１挿着部と第２挿着部とが区画されるようにしてもよい。
また、第１挿着部と第２挿着部とを含む３層以上の挿着部が形成されてもよい。
【００１９】
これにより、同一の溝部の底面側と開口側とに幅の異なる２層以上のターミナルを積層することができる。ここで、開口側の第２ターミナルは幅が第２挿着部に規制され、底面側へ動くことが防止される。したがって、底面側の第１ターミナルが固定されている限り、第２ターミナルと第１ターミナルとが接触して通電時に短絡することを防止することができる。
【００２０】
また、第２ターミナルと第１ターミナルとの厚さを同等とすれば、幅の広い第２ターミナルは断面積が広くなり、幅の狭い第１ターミナルは断面積が狭くなる。そこで、第２ターミナルを最大電流値または平均電流値が比較的大きい通電に用い、第１ターミナルを最大電流値または平均電流値が比較的小さい通電に用いることで配線スペースを有効に使用することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によると、一次成形体は、ポリアミド（ＰＡ）材料で成形される。ＰＡは、弾性を有し、絶縁性に優れるため、配線ユニットの一次成形体として適当である。また、耐熱性および耐ガソリン性に優れるため、自動車の自動変速機等、高温で、かつガソリンに触れる環境での使用に適している。
【００２２】
請求項６に記載の配線ユニットの製造方法は、ターミナル挿着工程の後、二次成形工程をさらに含む。二次成形工程では、複数のターミナルが挿着された一次成形体を金型内にセットし、金型キャビティに溶融樹脂を充填して二次成形体を成形する。
【００２３】
これにより、一次成形体に挿着されたターミナルの露出部分を保護し、絶縁することができる。また、二次成形樹脂部にターミナルを埋設することにより、温度変化、振動、衝撃等によってターミナルが一次成形体から脱落したり位置ずれしたりすることを防止することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明によると、二次成形工程において、一次成形体の溝部の開口側の樹脂圧が溝部の底面側の樹脂圧よりも高くなるように溶融樹脂が充填される。このことは、例えば、二次成形金型のゲートから溝部の開口側へ樹脂が流動する部分の肉厚が、ゲートから溝部の底面側へ樹脂が流動する部分の肉厚よりも充分に厚くなるように設定することにより実現することができる。
なお、二次成形工程における金型キャビティ内の各部の樹脂圧は、樹脂が流動する部分の肉厚以外にも、ゲートからの距離、樹脂の流動性および溶融温度、ゲートの形状および寸法、金型温度、成形機による成形速度および成形圧力等の成形条件等によって変化する。そこで、具体的には、これらのパラメータを入力して流動解析することにより、溝部の開口側の樹脂圧と底面側の樹脂圧のどちらが高くなるかを推定することができる。あるいは、金型技術者や成形技術者の経験に基づいて判断することができる。
【００２５】
これにより、溝部に挿着されたターミナルが二次成形工程の樹脂圧により底面側へ押し付けられるため、開口側へ浮き上がることがない。したがって、積層したターミナル同士が接触し、通電時に短絡することを防止することができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明によると、二次成形工程で充填される樹脂材料はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）である。ＰＰＳは、耐熱性および耐ガソリン性に優れるため、自動車の自動変速機等、高温で、かつ、ガソリンに触れる環境での使用に適している。
【００２７】
また、一次成形体がＰＡで成形された場合、ＰＰＳの一般的な成形温度は３００〜３２０℃でありＰＡの溶融温度よりも高いため、二次成形可能である。さらに、ＰＡとＰＰＳとは熱膨張係数が近いため、配線ユニットが温度変化の大きい環境で使用される場合でも、熱膨張収縮によりターミナルや配線接合部にかかる応力を低減することができる。
【００２８】
ところで、本発明の配線ユニットの製造方法により製造された製造物は、以下のように判別することができる。
まず、ターミナル挿着工程後の製造物については、「複数のターミナルが一次成形体の溝部の深さ方向に互いに間隙を有して積層して挿着されている」という技術的特徴を有していれば、本発明の配線ユニットの製造方法により製造された製造物に該当する。これについては、一見して把握容易である。
【００２９】
次に、二次成形工程後の製造物については、二次成形樹脂部と一次成形体の樹脂材料の色が類似しており、二次成形樹脂部が一次成形体を埋設している場合には、外観を観察しただけでは判別できない場合が考えられる。そのような場合でも、製造物を適当な断面でカットし、必要によっては樹脂材料を分析して、一次成形体と二次成形樹脂部との境界を明らかにすることで、本発明の配線ユニットの製造方法により製造された製造物であるか否かを判別することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態によって製造される配線ユニットの（ａ）平面斜視図、（ｂ）底面斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態によって製造される配線ユニットに係る電気的接続の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態による一次成形体およびターミナルの模式図であり、（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。
【図４】（ａ）：図３（ａ）のＰ１部拡大図である。（ｂ）：図３（ｂ）のＱ１部拡大図である。
【図５】本発明の第１実施形態による二次成形工程を示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態による一次成形体およびターミナルの模式図であり、（ａ）平面図、（ｂ）正面図である。
【図７】（ａ）：図６（ａ）のＰ２部拡大図である。（ｂ）：図６（ｂ）のＱ２部拡大図である。
【図８】本発明の第３実施形態による一次成形体およびターミナルの模式図であり、（ａ）平面図およびＲ−Ｒ部分断面図、（ｂ）正面図である。
【図９】（ａ）：図８（ｂ）のＱ３部拡大図である。（ｂ）：本発明の第３実施形態の変形例による図９（ａ）に相当する拡大図である。
【図１０】本発明のその他の実施形態による一次成形体およびターミナルの模式図であり、（ａ）平面図およびＳ−Ｓ部分断面図、（ｂ）：正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施形態による配線ユニットの製造方法を用いて製造される配線ユニットは、車両の自動変速機に用いられ、複数の摩擦要素を選択的に係合または開放するための制御信号または検出信号などの電気的接続を行うものである。
【００３２】
図１に示すように、配線ユニット８０は、基部８１、油圧コネクタ部８２、外部コネクタ部８３等を含む。基部８１の底面側には、自動変速機を制御する制御ユニットとしてのＴＣＵ（トランスミッションコントロールユニット）８５が搭載される。配線ユニット８０は、基部８１に形成される取付孔８４を利用して、図示しないバルブボディに取り付けられる。
【００３３】
また、配線ユニット８０は、センサハウジング９０と結合されている。スライダ９１は、レンジの選択に応じてセンサハウジング９０に対して往復移動可能に設けられている。レンジセンサ９２は、スライダ９１の移動位置により自動変速機のレンジを検出する。また、回転数センサ９３は、自動変速機の回転数を検出する。
【００３４】
図２に、配線ユニット８０に係る電気的接続の構成を模式的に示す。ＴＣＵ８５は、基部８１に直接搭載される。油圧コネクタ部８２には、自動変速機の油圧を検出する油圧センサ８６、及び、自動変速機の油圧を制御する電磁油圧制御手段としてのリニアソレノイド弁８７からの配線が接続される。外部コネクタ部８３には、ＥＣＵ（電子制御装置）等８８から、車速、エンジン回転数等の各種運転情報が通信される。ＥＣＵ等８８は、例えばＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）を含む。外部コネクタ部８３には、また、電源８９から電力が供給される。配線ユニット８０は、さらに、センサハウジング９０を経由してレンジセンサ９２、回転数センサ９３に接続される。
【００３５】
以上のように、配線ユニット８０は、多数の配線をコンパクトなスペースに集約するものであり、配線スペース効率の向上とともに、断線や短絡を確実に防止するための高い信頼性が要求される。
以下、本発明の実施形態による配線ユニットの製造方法を図面に基づいて説明する。
【００３６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による配線ユニットの製造方法は、一次成形工程、ターミナル挿着工程、二次成形工程を含む。
一次成形工程では、溝部を有する一次成形体を樹脂で成形する。この樹脂材料として、ＰＡ（ポリアミド）が使用される。ＰＡは、弾性を有し、絶縁性、耐熱性および耐ガソリン性に優れる。
【００３７】
続くターミナル挿着工程では、一次成形体の溝部にターミナルが挿着される。ここで、溝部およびターミナルの形状、配置等の特徴について、図３、図４を参照して説明する。なお、図３、図４は本発明の特徴を単純化して模式的に示した図であって、実際の配線ユニット８０は、数多くのターミナルが三次元的に折り曲げられて配線されている。
【００３８】
一次成形体１１には、図３（ａ）の縦方向に下層溝部２１が形成され、図３（ａ）の横方向に上層溝部２２が形成されている。下層溝部２１は上層溝部２２より深く、下層溝部２１と上層溝部２２とは互いに略直交している。図４（ｂ）に示すように、下層溝部２１には抜き勾配θが設定されており、開口２１ｂ側から底面２１ａ側に向かい溝幅が狭くなっている。上層溝部２２についても同様である。
【００３９】
ターミナル４１は、下層溝部２１の底面２１ａに近接して挿着され、ターミナル４２は、上層溝部２２の底面２２ａに近接して挿着される。そのため、下層溝部２１と上層溝部２２とが交差する部位では、ターミナル４１とターミナル４２とが積層する。このとき、図４（ｂ）に示すように、ターミナル４１とターミナル４２とは、溝部２１、２２の深さ方向に互いに間隙δを有するように積層する。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、一次成形体１１は、下層溝部２１の長手方向に複数の対向する縮幅部２１ｃを設けている。縮幅部２１ｃは、断面が略円弧状であり、下層溝部２１の内壁から突出している。また、ターミナル４１には縮幅部２１ｃの位置に対応して、縮幅部２１ｃに嵌合可能な嵌合凹部４１ｃが形成されている。
【００４１】
縮幅部２１ｃにおける下層溝部２１の幅Ｗｇ１は、嵌合凹部４１ｃにおけるターミナル４１の幅Ｗｔ１に対してわずかに小さく、例えば０．０２〜０．１２ｍｍ小さく設定されている。すなわち、ターミナル４１は下層溝部２１に対して「しまり嵌め」となるため、圧入、冷やし嵌め等によって下層溝部２１に挿着される。
【００４２】
したがって、ターミナル４１が挿着される前の縮幅部２１ｃ０は、ターミナル４１が挿着されることによって圧縮変形する。そして、圧縮された縮幅部２１ｃの弾性によってターミナル４１を押圧し、一次成形体１１に固定する。なお、図３（ａ）に示すように、一次成形体１１は、上層溝部２２にも同様に縮幅部２２ｃを有している。
本実施形態では、一次成形体１１の縮幅部２１ｃ、２２ｃが特許請求の範囲に記載の「しまり嵌め部」に相当する。
【００４３】
次に、二次成形工程について図５を参照して説明する。図５は、二次成形金型が縦型射出成形機にセットされた型閉じ時の状態を示す断面図である。図５の上下方向は、天地方向を示す。
二次成形金型は、固定型６１、可動型６６等から構成され、固定型６１と可動型６６とに囲まれるキャビティ６３が形成される。ターミナル４１、４２が挿着された一次成形体１１は、図示しない箇所でキャビティ６３の底面に支持されてキャビティ６３内に保持される。ここで、ターミナル４１は紙面方向に沿って配設され、ターミナル４２は紙面の前後方向に配設される。ターミナル４１、４２は、しまり嵌めによって溝部２１、２２に挿着されているため、溝部２１、２２の開口側を下向きにしても、落下したり位置ずれしたりするおそれはない。
【００４４】
キャビティ６３の一方の側には、ＰＬ面に沿ってサイドゲート６２ｇが形成されており、図示しない射出成形機ノズルから射出された樹脂材料は、ランナ６２、サイドゲート６２ｇを経由してキャビティ６３へ流入する。
二次成形の樹脂材料としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が使用される。ＰＰＳの一般的な成形温度は３００〜３２０℃であり、一次成形体１１の材料であるＰＡの溶融温度よりも高いため、二次成形可能である。
【００４５】
キャビティ６３へ流入した樹脂材料は、キャビティ６３から一次成形体１１およびターミナル４１、４２を除いた空間に充填され、二次成形樹脂部５０を形成する。このとき、ターミナル４２の層とキャビティ６３底面との間の流動域Ａ２の肉厚ｔ２は、ターミナル４１の層とターミナル４２の層との間の流動域Ａ１の肉厚ｔ１よりも充分に厚くなるように設定される。
【００４６】
これにより、流動域Ａ２では流動域Ａ１よりも樹脂流動性が向上し樹脂圧が高くなる。すると、ターミナル４２に対し、溝部２２の開口側の樹脂圧が底面側の樹脂圧よりも高くなり、ターミナル４２は、溝部２２の底面側に押し付けられることになる。また、特にゲートからの距離が遠い位置では、樹脂流動性の差が到達時間の差に影響し、ターミナル４２に対し、溝部２２の開口側が先に充填し底面側が後から充填することになる。よって、さらに確実にターミナル４２が溝部２２の底面側に押し付けられた状態で、二次成形樹脂部５０が成形される。
二次成形樹脂部５０が冷却固化した後、型開作動によって可動型６６が上昇し、二次成形された配線ユニット８０が、図示しない突き出しピンで突き出される。
【００４７】
なお、二次成形工程におけるキャビティ６３内の各部の樹脂圧は、樹脂が流動する部分の肉厚以外にも、ゲートからの距離、樹脂の流動性および溶融温度、ゲートの形状および寸法、金型温度、成形機による成形速度および成形圧力等の成形条件等によって変化する。そこで、具体的には、これらのパラメータを入力して流動解析することにより、溝部の開口側の樹脂圧と底面側の樹脂圧のどちらが高くなるかを推定することができる。あるいは、金型技術者や成形技術者の経験に基づいて判断することができる。
【００４８】
（効果）
次に、第１実施形態の配線ユニットの製造方法の効果を説明する。
（１）従来技術のように各ターミナルを一次成形体にインサート成形することなく、一つの一次成形体１１に複数層のターミナル４１、４２を挿着することができる。
したがって、一次成形工程については、従来技術に対して一次成形体用の金型数を低減し、一次成形体の部品点数を減らすことができる。また、インサート工程をなくすことで成形工程を簡素化し、時間を短縮することができる。ターミナル挿着工程については、一次成形体を組み合わせる工数を減らすことができる。
その結果、製造コストを低減することができる。
【００４９】
（２）各ターミナルを一次成形体にインサート成形する従来技術では、積層するターミナル同士の間隔を一次成形体の限界最小肉厚以下とすることができないのに対し、本実施形態では、積層するターミナル４１、４２同士の間隔を絶縁が確保できる限り小さくすることができ、配線のスペース効率を向上することができる。
【００５０】
（３）溝部２１、２２に「しまり嵌め部」としての縮幅部２１ｃ、２２ｃが設けられるため、ターミナル挿着工程でターミナル４１、４２が一次成形体１１に固定される。したがって、後工程の運搬時、保管時、作業時等にターミナル４１、４２の位置ずれを防止することができる。例えば、後工程で一次成形体を金型にセットして二次成形する場合に、ターミナル４１が二次成形の成形圧で変形することや、ターミナル４１とターミナル４２とが接触して通電時に短絡することを防止することができる。
【００５１】
（４）上層溝部２２と下層溝部２１とは、互いに略直交している。これにより、積層方向と直交する二次元空間にターミナル４１、４２を自由に配置することができ、配線の設計自由度が増す。さらに、後述する第３実施形態に比べ、ターミナル４１、４２の幅を一律にすることができ、設計や部品管理が単純となる。
【００５２】
（５）一次成形体１１は、弾性を有し、絶縁性および耐ガソリン性に優れるＰＡ材料で成形されるため、配線ユニット８０の一次成形体１１に適し、また、例えば自動車の自動変速機等、高温で、かつガソリンに触れる環境でも使用することができる。
【００５３】
（６）二次成形工程されることにより、一次成形体１１に挿着されたターミナル４１、４２の露出部分を保護し、絶縁することができる。また、二次成形樹脂部５０でターミナル４１、４２を埋設することで、温度変化や振動、衝撃等によってターミナル４１、４２が一次成形体１１から脱落したり位置ずれしたりすることを防止することができる。
【００５４】
（７）二次成形工程において、一次成形体１１の溝部２１の開口側の樹脂圧が溝部２１の底面側の樹脂圧よりも高くなるように溶融樹脂が充填されることにより、溝部２１に挿着されたターミナル４１、４２が二次成形工程の樹脂圧により底面側へ押し付けられるため、開口側へ浮き上がることがない。したがって、ターミナル４１とターミナル４２とが接触し、通電時に短絡することを防止することができる。
【００５５】
（８）一次成形体１１の材料であるＰＡと二次成形樹脂部５０の材料であるＰＰＳとは熱膨張係数が近いため、配線ユニット８０が温度変化の大きい環境で使用される場合でも、熱膨張収縮によりターミナル４１、４２や配線接合部にかかる応力を低減することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
第２実施形態の配線ユニットの製造方法における溝部およびターミナルの形状、配置等の特徴について、図６、図７を参照して説明する。以下の実施形態の説明では、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
一次成形体１２には、図６（ａ）の縦方向に下層溝部２３が形成され、図６（ａ）の横方向に上層溝部２４が形成されている。下層溝部２３は上層溝部２４より深く、下層溝部２３と上層溝部２４とは互いに略直交している。図７（ｂ）に示すように、下層溝部２３には抜き勾配θが設定されており、開口２３ｂ側から底面２３ａ側に向かい溝幅が狭くなっている。上層溝部２４についても同様である。
【００５７】
ターミナル４３は、下層溝部２３の底面２３ａに近接して挿着され、ターミナル４４は、上層溝部２４の底面２４ａに近接して挿着される。そのため、下層溝部２３と上層溝部２４とが交差する部位では、ターミナル４３とターミナル４４とが積層する。このとき、図７（ｂ）に示すように、ターミナル４３とターミナル４４とは、溝部２３、２４の深さ方向に互いに間隙δを有するように積層する。
【００５８】
図７（ａ）に示すように、ターミナル４３には長手方向に複数の拡幅部４３ｅが設けられている。拡幅部４３ｅの幅Ｗｔ２は、ターミナル４３が挿着される部分の溝部２３の幅Ｗｇ２に対してわずかに大きく、例えば０．０２〜０．１２ｍｍ大きく設定されている。すなわち、ターミナル４３は下層溝部２３に対して「しまり嵌め」となるため、圧入、冷やし嵌め等によって下層溝部２３に挿着される。
【００５９】
したがって、拡幅部４３ｅが挿着される前の溝部２３の内壁２３ｄ０は、拡幅部４３ｅが挿着されることによって圧縮変形する。そして、圧縮された内壁２３ｄの弾性によってターミナル４３を押圧し、一次成形体１２に固定する。なお、図６（ａ）に示すように、ターミナル４４も同様に拡幅部４４ｅを有している。
本実施形態では、ターミナル４３、４４の拡幅部４３ｅ、４４ｅが特許請求の範囲に記載の「しまり嵌め部」に相当する。
これにより、第２実施形態では、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６０】
（第３実施形態）
第３実施形態の配線ユニットの製造方法を、図８、図９（ａ）を参照して説明する。
一次成形体１３には、図８（ａ）の縦方向に溝部２５が形成されている。溝部２５は、深さ方向の途中に段差面２５ｄが設けられ、段差面２５ｄの底面２５ａ側に第１挿着部２５ｅが形成される。また、段差面２５ｄの開口２５ｂ側に第１挿着部２５ｅよりも溝幅の広い第２挿着部２５ｆが形成される。第１挿着部２５ｅおよび第２挿着部２５ｆには、それぞれ、第１実施形態と同様の縮幅部２５ｃが長手方向に複数形成されている。
【００６１】
第１挿着部２５ｅには、第１挿着部２５ｅの溝幅に対応する幅の第１ターミナル４５が底面２５ａに近接して挿着されている。また、第２挿着部２５ｆには、第２挿着部２５ｆの溝幅に対応する幅の第２ターミナル４６が段差面２５ｄに近接して挿着されている。
すなわち、相対的に幅が広い第２ターミナル４６が、相対的に幅が狭い第１ターミナル４５の上部に重畳して積層する。このとき、図９（ａ）に示すように、第１ターミナル４５と第２ターミナル４６とは、溝部２５の深さ方向に互いに間隙δを有するように積層する。
【００６２】
第３実施形態では、第１実施形態の効果（１）〜（３）、（５）〜（８）を共有し、第１実施形態の効果（４）に代えて、以下の効果（４Ａ）、（４Ｂ）を奏する。
（４Ａ）同一の溝部２５の底面２５ａ側と開口２５ｂ側とに幅の異なる２層のターミナル４５、４６が積層される。ここで、開口２５ｂ側の第２ターミナル４６は幅が第２挿着部２５ｆに規制され、底面２５ａ側へ動くことが防止される。したがって、底面２５ａ側の第１ターミナル４５が固定されている限り、第１ターミナル４５と第２ターミナル４６とが接触して通電時に短絡することを防止することができる。
【００６３】
（４Ｂ）第２ターミナル４６と第１ターミナル４５との厚さを同等とすれば、幅の広い第２ターミナル４６は断面積が広くなり、幅の狭い第１ターミナル４５は断面積が狭くなる。そこで、第２ターミナル４６を最大電流値または平均電流値が比較的大きい通電に用い、第１ターミナル４５を最大電流値または平均電流値が比較的小さい通電に用いることで配線スペースを有効に使用することができる。
【００６４】
（第３実施形態の変形例）
上記の第３実施形態では、段差面２５ｄによって、第１挿着部２５ｅと第２挿着部２５ｆとが区画されて形成される。これに対し、図９（ｂ）に示すように、第１挿着部２５ｅと第２挿着部２５ｆとは、連続する傾斜面に形成されてもよい。この場合でも、第２ターミナル４６は、幅が第２挿着部２５ｆに規制され、底面２５ａ側へ動くことが防止される。また、第１ターミナル４５および第２ターミナル４６は、それぞれ第１挿着部２５ｅおよび第２挿着部２５ｆの縮幅部２５ｃによって固定される。よって、第１ターミナル４５と第２ターミナル４６とが接触して通電時に短絡することを防止することができる。
【００６５】
（その他の実施形態）
（ア）上記の実施形態では、配線ユニット８０は二次成形工程によって完成品となる。その他の実施形態では、配線ユニットは、二次成形されず、ターミナル挿着工程の後、一次成形体に挿着されたターミナルの露出部分を絶縁性接着剤または絶縁性テープ等で保護するのみで完成品としてもよい。使用環境の温度変化、振動、衝撃等が比較的少ない場合、これにより、配線ユニットの製造コストをさらに低減することができる。
【００６６】
（イ）上記の実施形態では、一次成形体１１〜１３の溝部２１〜２５は、いずれも一次成形型の固定型および可動型のみで成形されることを想定して、深さ方向を型開閉方向のみの同一方向としている。しかし、一次成形型にスライド構造を採用することにより、型開閉方向に対して傾斜する方向または直交する方向に溝部を形成することもできる。
【００６７】
（ウ）第１実施形態では、溝部２１の縮幅部２１ｃと嵌合する嵌合凹部４１ｃがターミナル４１に形成される。しかし、嵌合凹部を形成せず、縮幅部の弾性によってターミナルの側面を押圧するのみでターミナルを固定してもよい。
（エ）第１、第２実施形態では、２層のターミナルが互いに略直交して挿着される。しかし、２層のターミナルは、どのような角度で交差してもよい。
【００６８】
（オ）第３実施形態では、図８に第１ターミナル４５および第２ターミナル４６が直線形状の場合を例示している。その他、図１０に示すように、一次成形体１４の溝部２７および第１ターミナル４７および第２ターミナル４８がＬ字状に形成されてもよい。
（カ）第３実施形態に対し、ターミナルが３層以上に積層されてもよい。
（キ）上記の実施形態では、射出成形により二次成形工程が実行される。その他、二次成形工程は、圧縮成形等により実施されてもよい。また、樹脂材料は、熱可塑性樹脂に限らず、熱硬化樹脂が用いられてもよい。
【００６９】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１１、１２、１３、１４ ・・・一次成形体、
２１、２３ ・・・溝部、下層溝部、
２２、２４ ・・・溝部、上層溝部、
２１ａ、２３ａ、２５ａ ・・・底面、
２１ｂ、２３ｂ、２５ｂ ・・・開口、
２１ｃ、２２ｃ、２５ｃ ・・・縮幅部（しまり嵌め部）、
２３ｄ ・・・内壁、
２５、２７ ・・・溝部、
２５ｄ ・・・段差面、
２５ｅ ・・・第１挿着部、
２５ｆ ・・・第２挿着部、
４１、４２、４３、４４ ・・・ターミナル、
４３ｅ、４４ｅ ・・・拡幅部（しまり嵌め部）、
４５、４７ ・・・第１ターミナル、
４６、４８ ・・・第２ターミナル
５０ ・・・二次成形樹脂部、
８０ ・・・配線ユニット、
８５ ・・・ＴＣＵ、
９０ ・・・センサハウジング。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的導通可能なターミナルを成形体に挿着した配線ユニットの製造方法であって、
溝部を有する一次成形体を樹脂で成形する一次成形工程と、
前記一次成形体の前記溝部の深さ方向に互いに間隙を有するように複数のターミナルを積層して前記溝部に挿着するターミナル挿着工程と、
を含むことを特徴とする配線ユニットの製造方法。
【請求項２】
前記一次成形体または前記複数のターミナルは、前記溝部の幅を該溝部に挿着される前記ターミナルの幅に対して小さくするしまり嵌め部を設けており、
前記ターミナル挿着工程において、前記ターミナルをしまり嵌めにより前記溝部に挿着することを特徴とする請求項１に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項３】
前記一次成形体は、前記複数のターミナルの積層方向から見て互いに交差する方向に複数の前記溝部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項４】
前記一次成形体の前記溝部は、底面側に形成される第１挿着部、及び、該第１挿着部よりも開口側に形成され該第１挿着部よりも溝幅が広い第２挿着部を有しており、
前記第１挿着部には、前記第１挿着部の溝幅に対応する幅の第１ターミナルが挿着され、
前記第２挿着部には、前記第２挿着部の溝幅に対応する幅の第２ターミナルが挿着されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項５】
前記一次成形体は、ポリアミド材料で成形されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項６】
前記ターミナル挿着工程の後、
前記複数のターミナルが挿着された前記一次成形体を金型内にセットし、金型キャビティに溶融樹脂を充填して二次成形体を成形する二次成形工程を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に配線ユニットの製造方法。
【請求項７】
前記二次成形工程において、
前記一次成形体の前記溝部の開口側の樹脂圧が前記溝部の底面側の樹脂圧よりも高くなるように、溶融樹脂が充填されることを特徴とする請求項６に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項８】
前記二次成形工程で充填される樹脂材料はポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする請求項６または７に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項１】
電気的導通可能なターミナルを成形体に挿着した配線ユニットの製造方法であって、
溝部を有する一次成形体を樹脂で成形する一次成形工程と、
前記一次成形体の前記溝部の深さ方向に互いに間隙を有するように複数のターミナルを積層して前記溝部に挿着するターミナル挿着工程と、
を含むことを特徴とする配線ユニットの製造方法。
【請求項２】
前記一次成形体または前記複数のターミナルは、前記溝部の幅を該溝部に挿着される前記ターミナルの幅に対して小さくするしまり嵌め部を設けており、
前記ターミナル挿着工程において、前記ターミナルをしまり嵌めにより前記溝部に挿着することを特徴とする請求項１に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項３】
前記一次成形体は、前記複数のターミナルの積層方向から見て互いに交差する方向に複数の前記溝部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項４】
前記一次成形体の前記溝部は、底面側に形成される第１挿着部、及び、該第１挿着部よりも開口側に形成され該第１挿着部よりも溝幅が広い第２挿着部を有しており、
前記第１挿着部には、前記第１挿着部の溝幅に対応する幅の第１ターミナルが挿着され、
前記第２挿着部には、前記第２挿着部の溝幅に対応する幅の第２ターミナルが挿着されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項５】
前記一次成形体は、ポリアミド材料で成形されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項６】
前記ターミナル挿着工程の後、
前記複数のターミナルが挿着された前記一次成形体を金型内にセットし、金型キャビティに溶融樹脂を充填して二次成形体を成形する二次成形工程を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に配線ユニットの製造方法。
【請求項７】
前記二次成形工程において、
前記一次成形体の前記溝部の開口側の樹脂圧が前記溝部の底面側の樹脂圧よりも高くなるように、溶融樹脂が充填されることを特徴とする請求項６に記載の配線ユニットの製造方法。
【請求項８】
前記二次成形工程で充填される樹脂材料はポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする請求項６または７に記載の配線ユニットの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−６０８６２（Ｐ２０１２−６０８６２Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０４４２８（Ｐ２０１０−２０４４２８）
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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