(57)【要約】【課題】  電気接続用樹脂ケースにおいて、小型化・軽量化できるだけでなく樹脂使用量を大幅に減らすこととなり、低コスト化をも図れること。【解決手段】  電気接続用樹脂ケース１は、２枚のポリイミドフィルム６Ａ，６Ｂを間に挟んで絶縁された３層のターミナル５Ａ，５Ｂ，５Ｃ各１４本、合計４２本がセットされた治具（中子）を、射出成形用の金型にセットしインサート成形してなる。２枚のポリイミドフィルム６Ａ，６Ｂの厚さは５０μｍと薄く、導電層部４の肉厚が従来１０ｍｍ以上あったものが約半分の５ｍｍ前後となり、電気接続用樹脂ケースとしてのＥＣＵケース１の重量を削減できたとともに、射出成形用の樹脂使用量を大幅に減らすこととなり、製造コストをも低減することができた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔をおいて間に合成樹脂を挟んで平面的に配置された複数本の導電性金属線からなる導電層と、
前記導電層を所定の層数だけ積層し、前記導電層同士の間に挟まれて前記導電層同士を絶縁する薄い絶縁材とを具備し、
前記所定の層数の導電層と前記所定の層数の導電層の間にそれぞれ挟まれた前記薄い絶縁材の周囲を前記合成樹脂で包んでなることを特徴とする電気接続用樹脂ケース。
【請求項２】
内部に複数の導電層を有する電気接続用樹脂ケースであって、
前記複数の導電層のそれぞれは所定の間隔をおいて平面的に配置された複数本の導電性金属線からなるもので、所定の形状に曲げ加工された後、整列固定用治具に前記所定の間隔をおいて配列され、上面に接着剤を塗布されて前記複数本の導電性金属線の絶縁部分を全て覆うように薄い絶縁材を被せて圧力を掛けて接着され、同様の工程が前記複数の導電層の全てについて行われた後、前記電気接続用樹脂ケース用の射出成形金型内に配置される中子に所定の順序で重ねられ、成形圧力で前記導電性金属線及び前記薄い絶縁材がずれたり変形したりしないように前記電気接続用樹脂ケース用の射出成形金型から突出する複数の位置決めピンで強固に押えられてインサート成形され、インサート成形の終了直前に前記複数の位置決めピンを引っ込めて生じた空間にも溶融樹脂が満たされるようにしてなることを特徴とする電気接続用樹脂ケース。
【請求項３】
前記複数の導電層のうち最上部の導電層については前記薄い絶縁材を接着せず、前記最上部の導電層を構成する複数本の導電性金属線を前記中子に配列して、前記射出成形金型上部から突出する複数の位置決めピンで強固に押えられることによって前記所定の間隔をおいて平面的に配置されてなることを特徴とする請求項２に記載の電気接続用樹脂ケース。
【請求項４】
導電性金属線に必要な表面処理を施した後、複数種類の所定長さに必要本数をカットし、所定の金属線形状とするため先端のフォーミング加工、曲げ加工を実施する工程と、
それに続いて所定の形状となった前記導電性金属線を、前記導電性金属線への傷付けを防止するため鏡面仕上げを施し表面処理をしてコーナーには十分なＲを付けた整列固定用治具に、前記所定長さごとに必要本数を隣合う前記導電性金属線同士が接触しないようにセットする工程と、
または導電性金属線に必要な表面処理を施した後、複数種類の所定長さに必要本数をカットする工程と、
それに続いて直線形状の前記導電性金属線を、前記導電性金属線への傷付けを防止するため鏡面仕上げを施し表面処理をしてコーナーには十分なＲを付けた整列固定用治具に、前記所定長さごとに必要本数を隣合う前記導電性金属線同士が接触しないようにセットした後に所定の金属線形状とするため先端のフォーミング加工、曲げ加工を実施する工程と、
前記整列固定用治具の上に整列した前記導電性金属線に接着剤を塗布した上から前記整列した導電性金属線が全て覆い被さるように所定の寸法にカットされた薄い絶縁材を被せて、または前記整列固定用治具の上に整列した前記導電性金属線の上から前記整列した導電性金属線が全て覆い被さるように所定の寸法にカットされ下面に接着剤が塗布された薄い絶縁材を被せて、充分な重量を掛けて前記整列した導電性金属線と前記薄い絶縁材を接着させる工程と、
前記接着工程を前記複数種類の所定長さごとに実施する工程と、
射出成型用の金型に中子としてセットされる治具であり、前記複数種類の必要本数分のの両端子が所定の位置にセットされる両端子用の複数個の穴が設けられ、インサート成形後に容易に成形品から引き抜くことができ、材質・硬度・表面粗度が射出成型用の金型と同一な治具に、所定の順番に前記整列した導電性金属線と前記薄い絶縁材を接着させたものを前記治具の両端子用の穴に１本ずつ両端子を差し込んでセットする工程と、
所定の順番に前記整列した導電性金属線と前記薄い絶縁材を接着させたものがセットされた治具（中子）を、射出成型用の金型にセットし、前記整列した導電性金属線と前記薄い絶縁材の位置精度確保・変形防止のために、前記射出成型用の金型に付属する複数の位置決めピンで前記整列した導電性金属線を上下からしっかり保持する工程と、
所定の合成樹脂材料を用いてインサート成形を行う工程と、
位置決めピンの位置に穴が生じて防水性が損なわれるのを防ぐために、前記インサート成形中に前記複数の位置決めピンを引っ込めて空間を作り溶融樹脂を充填させる工程と
を具備することを特徴とする電気接続用樹脂ケースの製造方法。
【請求項５】
前記整列固定用治具には前記導電性金属線同士を接触させずに整列させるために所定間隔で溝が設けてあることを特徴とする請求項４に記載の電気接続用樹脂ケースの製造方法。
【請求項６】
前記複数種類の所定長さの導電性金属線のうち最上部にセットされる導電性金属線については、前記接着工程を実施せず、前記射出成型用の金型に中子としてセットされる治具の両端子用の穴に１本ずつ両端子を差し込んでセットすることによってのみ整列させることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の電気接続用樹脂ケースの製造方法。
【請求項７】
前記薄い絶縁材は薄い絶縁フィルム・薄い絶縁シート・薄い絶縁紙のいずれかであり、その厚さが約１０μｍ〜約５００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の電気接続用樹脂ケース若しくは請求項４乃至請求項６のいずれか１つに記載の電気接続用樹脂ケースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に用いられるジャンクションボックスやＥＣＵ（Electronic Control Unit）ケース等の電気接続用樹脂ケース及びその製造方法に関するもので、特に小型化・軽量化・低コスト化が可能な電気接続用樹脂ケース及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に用いられるジャンクションボックスやＥＣＵケース等の電気接続用樹脂ケースは、銅板等の導電性金属板を打ち抜き加工して形成した断面が矩形の金属線（バスバーや導通用ターミナル）によって内部回路を形成し、これらを合成樹脂からなる絶縁板で挟んで積層配置して構成されている。一例として、従来の導通用ターミナルを用いた積層構造について、図５を参照して説明する。図５は従来の導通用ターミナルを用いた電気接続用樹脂ケースの積層構造を示す縦断面図である。
【０００３】
図５に示されるように、この積層構造は約０．６ｍｍ角または１ｍｍ乃至２ｍｍ幅の銅線にメッキしてなる３種類の長さの導通用ターミナル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを所定の形状に曲げ加工して、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）からなる絶縁用プレート１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにそれぞれ熱かしめによる固定・位置決めをした後、３枚の絶縁用プレート１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを図のように重ねて電気接続用樹脂ケースの金型にセットし、ＰＢＴ樹脂をインサート成形することによって所定の電気接続用樹脂ケースを形成していた。このため、積層構造部分が厚くなり、余分なＰＢＴ樹脂を使用することになって、大型化し重量も重くなりコスト高になっていた。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の発明においては、従来、バスバー（厚さ約０．６ｍｍ×幅約１ｍｍの銅角線）と絶縁板を交互に積層配置していたのを、絶縁板の一部または全部を導電材の両面を絶縁フィルムで被覆したＦＰＣ（フレキシブル・プリンテッド・サーキット）に置き換えることによって、厚い絶縁板の枚数を減少させ、または完全に無くして、電気接続用樹脂ケースの小型化及び軽量化を図っている。
【特許文献１】特開平１１−３３２０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、積層構造部分の厚さは薄くできるものの、絶縁体として高価なＦＰＣを使用するため、却ってコスト高になってしまう。また、ＦＰＣ内の回路を導電層の一層として利用しようとしても、ＦＰＣ内の回路は導電材の薄い箔からなるため、必要な電流を流すことができないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、積層構造部分を従来製品よりずっと薄くすることによって、小型化・軽量化できるだけでなく、低コスト化をも図ることができる電気接続用樹脂ケース及びその製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明にかかる電気接続用樹脂ケースは、所定の間隔をおいて間に合成樹脂を挟んで平面的に配置された複数本の導電性金属線からなる導電層と、前記導電層を所定の層数だけ積層し、前記導電層同士の間に挟まれて前記導電層同士を絶縁する薄い絶縁材とを具備し、前記所定の層数の導電層と前記所定の層数の導電層の間にそれぞれ挟まれた前記薄い絶縁材の周囲を前記合成樹脂で包んでなるものである。
【０００８】
請求項２の発明にかかる電気接続用樹脂ケースは、内部に複数の導電層を有する電気接続用樹脂ケースであって、前記複数の導電層のそれぞれは所定の間隔をおいて平面的に配置された複数本の導電性金属線からなるもので、所定の形状に曲げ加工された後、整列固定用治具に前記所定の間隔をおいて配列され、上面に接着剤を塗布されて前記複数本の導電性金属線の絶縁部分を全て覆うように薄い絶縁材を被せて圧力を掛けて接着され、同様の工程が前記複数の導電層の全てについて行われた後、前記電気接続用樹脂ケース用の射出成形金型内に配置される中子に所定の順序で重ねられ、成形圧力で前記導電性金属線及び前記薄い絶縁材がずれたり変形したりしないように前記電気接続用樹脂ケース用の射出成形金型から突出する複数の位置決めピンで強固に押えられてインサート成形され、インサート成形の終了直前に前記複数の位置決めピンを引っ込めて生じた空間にも溶融樹脂が満たされるようにしてなるものである。
【０００９】
請求項３の発明にかかる電気接続用樹脂ケースは、請求項２の構成において、前記複数の導電層のうち最上部の導電層については前記薄い絶縁材を接着せず、前記最上部の導電層を構成する複数本の導電性金属線を前記中子に配列して、前記射出成形金型上部から突出する複数の位置決めピンで強固に押えられることによって前記所定の間隔をおいて平面的に配置されてなるものである。
【００１０】
請求項４の発明にかかる電気接続用樹脂ケースの製造方法は、導電性金属線に必要な表面処理を施した後、複数種類の所定長さに必要本数をカットし、所定の金属線形状とするため先端のフォーミング加工、曲げ加工を実施する工程と、それに続いて所定の形状となった前記導電性金属線を、前記導電性金属線への傷付けを防止するため鏡面仕上げを施し表面処理をしてコーナーには十分なＲを付けた整列固定用治具に、前記所定長さごとに必要本数を隣合う前記導電性金属線同士が接触しないようにセットする工程と、または導電性金属線に必要な表面処理を施した後、複数種類の所定長さに必要本数をカットする工程と、それに続いて直線形状の前記導電性金属線を、前記導電性金属線への傷付けを防止するため鏡面仕上げを施し表面処理をしてコーナーには十分なＲを付けた整列固定用治具に、前記所定長さごとに必要本数を隣合う前記導電性金属線同士が接触しないようにセットした後に所定の金属線形状とするため先端のフォーミング加工、曲げ加工を実施する工程と、前記整列固定用治具の上に整列した前記導電性金属線に接着剤を塗布した上から前記整列した導電性金属線が全て覆い被さるように所定の寸法にカットされた薄い絶縁材を被せて、または前記整列固定用治具の上に整列した前記導電性金属線の上から前記整列した導電性金属線が全て覆い被さるように所定の寸法にカットされ下面に接着剤が塗布された薄い絶縁材を被せて、充分な重量を掛けて前記整列した導電性金属線と前記薄い絶縁材を接着させる工程と、前記接着工程を前記複数種類の所定長さごとに実施する工程と、射出成形用の金型に中子としてセットされる治具であり、前記複数種類の必要本数分の両端子が所定の位置にセットされる両端子用の複数個の穴が設けられ、インサート成形後に容易に成形品から引き抜くことができ、材質・硬度・表面粗度が射出成形用の金型と同一な治具に、所定の順番に前記整列した導電性金属線と前記薄い絶縁材を接着させたものを前記治具の両端子用の穴に１本ずつ両端子を差し込んでセットする工程と、所定の順番に前記整列した導電性金属線と前記薄い絶縁材を接着させたものがセットされた治具（中子）を、射出成形用の金型にセットし、前記整列した導電性金属線と前記薄い絶縁材の位置精度確保・変形防止のために、前記射出成形用の金型に付属する複数の位置決めピンで前記整列した導電性金属線を上下からしっかり保持する工程と、所定の合成樹脂材料を用いてインサート成形を行う工程と、位置決めピンの位置に穴が生じて防水性が損なわれるのを防ぐために、前記インサート成形中に前記複数の位置決めピンを引っ込めて空間を作り溶融樹脂を充填させる工程とを具備するものである。
【００１１】
請求項５の発明にかかる電気接続用樹脂ケースの製造方法は、請求項４の構成において、前記整列固定用治具には前記導電性金属線同士を接触させずに整列させるために所定間隔で溝が設けてあるものである。
【００１２】
請求項６の発明にかかる電気接続用樹脂ケースの製造方法は、請求項４または請求項５の構成において、前記複数種類の所定長さの導電性金属線のうち最上部にセットされる導電性金属線については、前記接着工程を実施せず、前記射出成形用の金型に中子としてセットされる治具の両端子用の穴に１本ずつ両端子を差し込んでセットすることによってのみ整列させるものである。
【００１３】
請求項７の発明にかかる電気接続用樹脂ケースまたは電気接続用樹脂ケースの製造方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つ若しくは請求項４乃至請求項６のいずれか１つの構成において、前記薄い絶縁材は薄い絶縁フィルム・薄い絶縁シート・薄い絶縁紙のいずれかであり、その厚さが約１０μｍ〜約５００μｍの範囲内であるものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明にかかる電気接続用樹脂ケースは、所定の間隔をおいて間に合成樹脂を挟んで平面的に配置された複数本の導電性金属線からなる導電層と、導電層同士の間に挟まれて導電層同士を絶縁する薄い絶縁材とを具備し、所定の層数の導電層とその間にそれぞれ挟まれた薄い絶縁材の周囲を合成樹脂で包んでなるものである。
【００１５】
ここで、「薄い絶縁材」としては絶縁フィルム、絶縁シート、絶縁紙等があり、その厚さは約１０μｍ〜約５００μｍ、好ましくは約５０μｍ〜約１００μｍである。したがって、所定の間隔をおいて間に合成樹脂を挟んで平面的に配置された複数本の導電性金属線（バスバーやターミナル等）からなる導電層は、薄い絶縁材を挟むことによって絶縁されているので、積層されても厚くならず、必要最小限の厚さと合成樹脂量で形成することができるため、小型化・軽量化できるだけでなく、低コスト化が可能になる。
【００１６】
このようにして、積層構造部分を従来製品よりずっと薄くすることによって、小型化・軽量化できるだけでなく低コスト化をも図ることができる電気接続用樹脂ケースとなる。
【００１７】
請求項２の発明にかかる電気接続用樹脂ケースは、内部に複数の導電層を有する電気接続用樹脂ケースであって、複数の導電層は所定の間隔をおいて平面的に配置された複数本の導電性金属線からなり、所定の形状に曲げ加工された後、整列固定用治具に所定の間隔をおいて配列され、上面に接着剤を塗布されて複数本の導電性金属線の絶縁部分を全て覆うように薄い絶縁材を被せて圧力を掛けて接着される。これによって、導電層を形成する複数本の導電性金属線が互いに接触することなく所定の間隔で配列される。
【００１８】
同様の工程が複数の導電層の全てについて行われた後、電気接続用樹脂ケース用の射出成形金型内に配置される中子に所定の順序で重ねられ、成形圧力で導電性金属線及び薄い絶縁材がずれたり変形したりしないように電気接続用樹脂ケース用の射出成形金型から突出する複数の位置決めピンで強固に押えられてインサート成形される。即ち、インサート成形時に掛かる成形圧力は数１０ＭＰａに達するので、導電性金属線の配列は薄い絶縁材との接着力で保持されるものではなく、射出成形金型から突出する複数の位置決めピンで強固に押えられることによって、大きな成形圧力に耐えることができる。
【００１９】
但し、インサート成形終了時までこれらの複数の位置決めピンで導電性金属線を押えたままにしておくと、これらの複数の位置決めピン部分に溶融樹脂が入れずに空孔になってしまい、防水性に劣る電気接続用樹脂ケースになってしまうため、インサート成形の終了直前に複数の位置決めピンを引っ込めて生じた空間にも溶融樹脂が満たされるようにする。
【００２０】
このようにして、導電性金属線を設計通りに埋め込むことができ、積層構造部分を従来製品よりずっと薄くすることによって、小型化・軽量化できるだけでなく、低コスト化をも図ることができる電気接続用樹脂ケースとなる。
【００２１】
請求項３の発明にかかる電気接続用樹脂ケースは、複数の導電層のうち最上部の導電層については薄い絶縁材を接着せず、最上部の導電層を構成する複数本の導電性金属線を中子に配列して、射出成形金型上部から突出する複数の位置決めピンで強固に押えられることによって所定の間隔をおいて平面的に配置されてなるものである。
【００２２】
複数の導電層の全てについて、整列固定用治具に所定の間隔をおいて配列して薄い絶縁材を被せて接着すると、最上部の導電層に被せた薄い絶縁材は電気接続用樹脂ケースの完成後は無用のものとなり、工程及び材料の無駄となるため、中子に積層していく段階で２層目の導電層に接着された薄い絶縁材の上に最上部の導電層を構成する複数本の導電性金属線を配列し、中子を射出成形金型にセットして射出成形金型上部から突出する複数の位置決めピンで強固に押えることによって、配列を確保する。
【００２３】
このようにして、積層構造部分を従来製品よりずっと薄くすることによって、小型化・軽量化できるだけでなく、無駄な工程と材料を削減できてより一層低コスト化を図ることができる電気接続用樹脂ケースとなる。
【００２４】
請求項４の発明にかかる電気接続用樹脂ケースの製造方法は、次のようにして実施される。まず銅線を始めとする導電性金属線に、錫メッキ等の必要な表面処理を施した後、複数種類の所定長さに必要本数をカットし、先端のフォーミング加工、曲げ加工が実施されて所定の金属線形状とされる。所定の形状となった導電性金属線を、導電性金属線への傷付けを防止するため鏡面仕上げを施しメッキ等の表面処理をしてコーナーには十分なＲを付けた整列固定用治具に、所定長さごとに必要本数を隣合う導電性金属線同士が接触しないようにセットする。
【００２５】
または、導電性金属線に、錫メッキ等の必要な表面処理を施した後、複数種類の所定長さに必要本数をカットし、直線形状の導電性金属線を、導電性金属線への傷付けを防止するため鏡面仕上げを施しメッキ等の表面処理をしてコーナーには十分なＲを付けた整列固定用治具に、所定長さごとに必要本数を隣合う導電性金属線同士が接触しないようにセットし、先端のフォーミング加工、曲げ加工が実施されて所定の金属線形状とされる。
【００２６】
整列固定用治具の上に整列した導電性金属線に接着剤を塗布した上から整列した導電性金属線が全て覆い被さるように所定の寸法にカットされた薄い絶縁材を被せて、または整列固定用治具の上に整列した導電性金属線の上から整列した導電性金属線が全て覆い被さるように所定の寸法にカットされ下面に接着剤が塗布された薄い絶縁材を被せて、充分な重量を掛けて整列した導電性金属線と薄い絶縁材を接着させる。なお、接着剤として熱硬化性接着剤を用いた場合には、重量を掛けると同時に硬化温度まで加熱する。この接着工程を複数種類の所定長さごとに実施した後、射出成形用の金型に中子としてセットされる治具であり、複数種類の必要本数分の両端子が所定の位置にセットされる両端子用の複数個の穴が設けられ、インサート成形後に容易に成形品から引き抜くことができ、材質・硬度・表面粗度が射出成形用の金型と同一な治具に、所定の順番に整列した導電性金属線と薄い絶縁材を接着させたものを治具の両端子用の穴に１本ずつ両端子を差し込んでセットする。
【００２７】
セットが完了したら、中子を射出成形用の金型にセットし、数１０ＭＰａにも及ぶ射出成形圧力に対して整列した導電性金属線と薄い絶縁材の位置精度確保・変形防止のために、射出成形用の金型に付属する複数の位置決めピンで整列した導電性金属線を上下からしっかり保持する。そして、所定の合成樹脂材料を用いてインサート成形を行うが、インサート成形終了時まで複数の位置決めピンで導電性金属線を押えたままにしておくと、これらの複数の位置決めピン部分に溶融樹脂が入れずに空孔になってしまい、防水性に劣る電気接続用樹脂ケースになってしまうため、インサート成形中に複数の位置決めピンを引っ込めて空間を作り溶融樹脂を充填させる。
【００２８】
このようにして、導電性金属線を設計通りに埋め込むことができ、積層構造部分を従来製品よりずっと薄くすることによって小型化・軽量化できるだけでなく、低コスト化をも図ることができる電気接続用樹脂ケースの製造方法となる。
【００２９】
請求項５の発明にかかる電気接続用樹脂ケースの製造方法においては、整列固定用治具には導電性金属線同士を接触させずに整列させるために所定間隔で溝が設けてある。平坦な整列固定用治具上面に、所定の間隔をおいて複数本の導電性金属線を並べるのは、マーク等が付してあっても困難である。そこで、整列固定用治具の少なくとも上面に所定間隔で溝を設けて、この溝に１本ずつ導電性金属線を嵌め込んで行くことによって、極めて容易に導電性金属線同士を接触させずに整列させることができる。そして、上から薄い絶縁材を被せて接着させるときも導電性金属線がずれる恐れがない。
【００３０】
このようにして、導電性金属線を設計通りに埋め込むことができ、積層構造部分を従来製品よりずっと薄くすることによって小型化・軽量化できるだけでなく、低コスト化をも図ることができる電気接続用樹脂ケースの製造方法となる。
【００３１】
請求項６の発明にかかる電気接続用樹脂ケースの製造方法は、複数種類の所定長さの導電性金属線のうち最上部にセットされる導電性金属線については、接着工程を実施せず、射出成形用の金型に中子としてセットされる治具の両端子用の穴に１本ずつ両端子を差し込んでセットすることによってのみ整列させるものである。最上部にセットされる複数本の導電性金属線にも薄い絶縁材を接着すると、この薄い絶縁材は電気接続用樹脂ケースの完成後は無用のものとなり、工程及び材料の無駄となる。
【００３２】
そこで、射出成形用の金型に中子としてセットされる治具の両端子用の穴に１本ずつ両端子を差し込んでセットすることによってのみ整列させ、射出成形用の金型に付属する複数の位置決めピンで整列させた導電性金属線を上からしっかり保持する。そして、所定の合成樹脂材料を用いてインサート成形を行うことによって電気接続用樹脂ケースを製造すれば、工程及び材料の無駄を省くことができる。
【００３３】
このようにして、積層構造部分を従来製品よりずっと薄くすることによって、小型化・軽量化できるだけでなく、無駄な工程と材料を削減できてより一層低コスト化を図ることができる電気接続用樹脂ケースの製造方法となる。
【００３４】
請求項７の発明にかかる電気接続用樹脂ケースまたは電気接続用樹脂ケースの製造方法は、薄い絶縁材が薄い絶縁フィルム・薄い絶縁シート・薄い絶縁紙のいずれかであり、その厚さが約１０μｍ〜約５００μｍの範囲内であるものである。これらの絶縁材は、薄くて均一で射出成形時の高温にも耐え得るものが安価で入手できるため、電気接続用樹脂ケースの低コスト化に貢献する。そして、本発明者らが鋭意研究実験を重ねた結果、薄い絶縁材の厚さとしては、約１０μｍ〜約５００μｍの範囲内が好ましいことを見出し、この知見に基いて本発明を完成したものである。
【００３５】
このようにして、積層構造部分を従来製品よりずっと薄くすることによって、小型化・軽量化できるだけでなく、安価な材料を用いることで一層低コスト化を図ることができる電気接続用樹脂ケースまたは電気接続用樹脂ケースの製造方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケース及びその製造方法について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００３７】
図１は本発明の実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケースの全体構成を示す斜視図である。図２は図１のＡ−Ａ断面を示す縦断面図である。図３は本発明の実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケース及びその製造方法におけるターミナルの整列状態を示す斜視図である。図４は本発明の実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケース及びその製造方法における３層のターミナルの積層構造を示す縦断面図である。
【００３８】
図１に示されるように、本実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケースとしてのＥＣＵケース１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を主体としてガラス繊維を３０重量％混入したＦＲＰ（繊維強化プラスティック）からなるもので、右側上部がＥＣＵ格納スペース２となっており、ＥＣＵと電気的接続を取るための図示しないバスバー等からなる回路が設けられている。一方、左側の突出部にはコネクター部３が設けられており、このコネクター部３から導電層部４内を多数本のターミナル線５が通過して、ＥＣＵ格納スペース２の近傍において下方へ突出している。これらの突出した多数本のターミナル線５は、ＥＣＵケース１の下面に取付けられる回路基板と接続され、この回路基板を介してＥＣＵ格納スペース２に収納されるＥＣＵと接続される。
【００３９】
次に、図１のＡ−Ａ断面を示す図２について説明する。図２に示されるように、ＥＣＵケース１のコネクター部３は凹部になっており、コネクター部３内に突出した多数本のターミナル線５は、そのままコネクター部３が嵌め込まれる凸部に設けられたピン穴に嵌合するピンとなる。導電層部４内においては多数本のターミナル線５は３層構造になっており、これらの３層のターミナル線５Ａ，５Ｂ，５Ｃは導電層部４内において２枚の薄い絶縁フィルム６Ａ，６Ｂによって絶縁されている。
【００４０】
これによって、本実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケースとしてのＥＣＵケース１は、導電層部４が図５に示される従来の３層構造と比較して薄く軽くなり、ケース全体としても小型化される。
【００４１】
次に、かかる構造を有する本実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケースとしてのＥＣＵケース１の製造方法について、図３、図４を参照して説明する。
【００４２】
まず、０．６４ｍｍ角の銅線に下地銅メッキを施した後、表面にリフロー錫メッキを施した角線について、約７０ｍｍ，約８０ｍｍ，約９３ｍｍの３種類の長さにカットし、所定のターミナル形状とするため先端のフォーミング加工、曲げ加工等を実施する。次に、図３に示されるように、加工されたターミナル５Ｃを、ターミナル５Ｃへの傷付けを防止するため鏡面仕上げを施した後、クロムメッキ等の表面処理をして、コーナーには十分なＲを付けた整列固定用治具７にセットし、３ｍｍピッチで１４本整列させる（整列固定用治具７には３ｍｍピッチで１４本以上の溝７ａが設けられている）。隣合うターミナル５Ｃ同士は接触していない状態とし、整列精度は±０．０５ｍｍとする。
【００４３】
なお、約７０ｍｍ，約８０ｍｍ，約９３ｍｍの３種類の長さにカットした角線を直線状のまま整列固定用治具７にセットし、その後所定のターミナル形状とするため先端のフォーミング加工、曲げ加工等を実施しても良い。
【００４４】
次に、図３に示されるように、このように整列固定用治具７の上に整列したターミナル５Ｃの上から、１４本のターミナル５Ｃが全て覆い被さるように所定の寸法にカットされた薄い絶縁フィルム６Ｂをセットする。薄い絶縁フィルム６Ｂの材質としては、耐熱性・絶縁特性を充分満たすポリイミドを選択し、ポリイミドフィルム６Ｂの厚さとしては、作業性・絶縁性・後工程との兼ね合い等から５０μｍとした。１４本のターミナル５Ｃとポリイミドフィルム６Ｂとの間には、熱硬化型の接着剤が約２０μｍの厚さに塗布される。
【００４５】
そして、ポリイミドフィルム６Ｂ全体に加圧された状態で加熱硬化処理が行われるが、加熱・加圧条件としては、加圧力約２０ｋｇをポリイミドフィルム６Ｂ全体に掛けた状態で、２２０℃×２０秒とした。加熱方法としては加圧治具内にヒーターを埋設して、常時２２０℃に加熱した状態とし、加圧治具の表面にはポリイミドフィルム６Ｂとの剥離性を考慮してフッ素系のコーティングが施されている。こうして得られたターミナル５Ｃとポリイミドフィルム６Ｂとの接着強度は、約１５Ｎであった。
【００４６】
同様にして、２番目に長いターミナル５Ｂを長さの異なる整列固定用治具に１４本整列させて、熱硬化型の接着剤を約２０μｍの厚さに塗布し、１４本のターミナル５Ｂが全て覆い被さるように所定の寸法にカットされた厚さ５０μｍのポリイミドフィルム６Ａをセットする。そして、加熱・加圧治具を用いて、加圧力約２０ｋｇをポリイミドフィルム６Ａ全体に掛けた状態で、２２０℃×２０秒加熱して接着剤を硬化させる。
【００４７】
さらに、１番長いターミナル５Ａについても、同様な方法で１４本整列させてポリイミドフィルムを被せて加熱接着固定しても良いが、そうするとターミナル５Ａに被せたポリイミドフィルムはＥＣＵケース１の成形後は無用のものとなり、工程・材料の無駄となるため、１番長いターミナル５Ａについては別の方法で整列させる。
【００４８】
即ち、ＥＣＵケース１の射出成形用の金型に中子としてセットされる治具であり、３層分のターミナル５Ａ，５Ｂ，５Ｃの端子合計（１４×３×２＝）８４本が所定の位置にセットされる端子用の８４個の穴が設けられ、インサート成形後に容易に成形品から引き抜くことができ、材質・硬度・表面粗度が射出成形用の金型と同一な治具に、１番短いターミナル５Ｃ１４本及びポリイミドフィルム６Ｂがまずセットされ、次にターミナル５Ｂ１４本及びポリイミドフィルム６Ａが密着してセットされる。そして、１番長いターミナル５Ａは、上記治具の両端子用の穴に１本ずつ両端子を差し込んでポリイミドフィルム６Ａに密着させて、隣接するターミナル５Ａと接触しないように１４本をセットする。
【００４９】
このようにして、図４に示されるように、２枚のポリイミドフィルム６Ａ，６Ｂを間に挟んで絶縁された３層のターミナル５Ａ，５Ｂ，５Ｃ合計４２本がセットされた治具（中子）を、射出成形用の金型にセットしインサート成形が実施される。ここで、金型温度が８０℃のため、治具（中子）を予備加熱しておく必要があり、治具（中子）を固定しておくベースプレートをヒーターで加熱するという方法を採用した。ＥＣＵケース１の射出成形に使用する樹脂は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を主体としてガラス繊維を３０重量％混入したＦＲＰ（繊維強化プラスティック）である。
【００５０】
インサート成形時にターミナル５Ａ，５Ｂ，５Ｃに掛かる樹脂圧力は最大約５０ＭＰａとなるため、ターミナル５Ａ，５Ｂ，５Ｃ及びポリイミドフィルム６Ａ，６Ｂの位置精度確保・変形防止のために、ターミナルの上下部分を金型に付属する位置決めピンで強固に保持する。そして、位置決めピンの位置に穴が生じて防水性が損なわれるのを防ぐために、成形中に位置決めピンを引っ込めて空間を作り樹脂を充填させる。位置決めピンを稼動させるタイミングとしては、樹脂の充填が約９５％完了した時点とする。このタイミングが早過ぎるとターミナルの位置決め精度が確保できず、遅すぎると溶融樹脂の温度が下がり、ショートショットとなって防水性が確保できない。
【００５１】
このようにして得られたＥＣＵケース１の特徴として、ターミナルの層構造部分４の肉厚が従来１０ｍｍ以上あったものが約半分の５ｍｍ前後となり、ＥＣＵケース１の重量を削減できたとともに、樹脂使用量を大幅に減らすこととなり、製造コストを低減することができた。
【００５２】
このようにして、本実施の形態の電気接続用樹脂ケース（ＥＣＵケース）１及びその製造方法は、積層構造部分４を従来製品よりずっと薄くすることによって、小型化・軽量化できるだけでなく樹脂使用量を大幅に減らすこととなり、低コスト化をも図ることができる。
【００５３】
本実施の形態においては、ターミナルの層構造部分４の薄い絶縁フィルム６Ａ，６Ｂとして厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを用いた例について説明したが、これに限られるものではなく、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム等を始めとして、射出成形時の耐熱性及び絶縁特性を満足するものであればどのようなものを用いても構わない。また、薄い絶縁フィルムに限られるものではなく、薄い絶縁シート、薄い絶縁紙等でも良く、その厚さも約１０μｍ〜約１ｍｍ程度まで可能だが、取扱い性・機能性を考慮すると５０μｍ〜１００μｍ程度が好ましい。
【００５４】
本発明を実施するに際しては、電気接続用樹脂ケースのその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、また電気接続用樹脂ケースの製造方法のその他の工程についても、本実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は本発明の実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケースの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ断面を示す縦断面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケースにおけるターミナルの整列状態を示す斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態にかかる電気接続用樹脂ケースにおける３層のターミナルの積層構造を示す縦断面図である。
【図５】図５は従来の導通用ターミナルを用いた電気接続用樹脂ケースの積層構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  電気接続用樹脂ケース
３  コネクター部
４  導電層部
５  ターミナル部
６Ａ，６Ｂ  薄い絶縁フィルム
７  整列固定用治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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