JP4830662B2 - 金属プレート付き樹脂成形品 - Google Patents

Description

本発明は、金属プレート付き樹脂成形品に関する。

電子部品の端子と配線材料とを接続する際には、一般的に半田付けやリベット止めが行われている。しかしながら、樹脂成形品に固定されたバスバーと接続する際には、リベット止めをすることが容易ではなく、柔軟性のある配線材料を介して半田付けによる接続が行われている。このように、電子部品の端子と配線材料を容易にリベット止めすることができない理由は、以下の事情に基づいている。

バスバーを樹脂成形品に固定するには、基板側に樹脂製のリブを立てておき、このリブをバスバー側に設けた貫通孔に挿入した上で、リブを高温で圧潰する方法が一般的に行われている。このような固定方法によると、リブを圧潰する際の圧力、温度等が変動することによって、バスバーの固定位置が変動しやすくなる。そして、バスバーと電子部品を強制的にリベット止めすると、電子部品の取り付け位置がバスバーの位置によって拘束され、本来の取り付け位置からずれた位置に固定されてしまうためである。

こうした理由により、バスバーと他の部材（電子部品、プリント基板等）とを接続する際には、これらの間に電線やフラットケーブルを介在させて、半田付けすることにより、バスバーと他の部材とを接続している。例えば、バスバーとプリント基板とをフラットケーブルを介して半田接続したものとしては、下記特許文献１に記載のものが知られている。
特開２００２−３５９０２０公報

しかしながら、このものは、フラットケーブルを介在させているため、その分だけ部品点数が多くなり、かつ、半田付け作業が工程追加となるため、コスト面で不利となる。また、電気容量の点で優れるという理由からバスバーが用いられているにもかかわらず、バスバーよりも電気容量の小さいフラットケーブルを介在させると、結局は電気容量を低下させてしまうことになる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、樹脂成形品に固定されたバスバーと電子部品とのリベット止めを可能にすることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、金属プレートと、この金属プレートと一体となるようにインサート成形された樹脂成形部と、この樹脂成形部の近傍に配置される電子部品とを備えた金属プレート付き樹脂成形品において、前記樹脂成形部には、前記電子部品を挟んで前記電子部品の位置決めを行う一対の案内壁が前記金属プレートの表面から上方に立ち上がる形態で成形され、前記電子部品及び前記案内壁には、前記電子部品を前記一対の案内壁の間に側方からスライドさせて組み付け可能であって、かつ、前記金属プレートの表面に対して上下する方向に位置決めする係合突部及び係合溝が設けられており、前記樹脂成形部にはバスバーが併せてインサート成形されており、そのバスバーのうち前記樹脂成形部から露出した露出端部を前記電子部品の端子にリベット止めすることで前記電子部品を前記金属プレートの表面上に載置された状態に保持した構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記電子部品は射出成形により形成された合成樹脂製の本体部を有すると共に、その本体部のうち前記金属プレートに接する部分に成形用のゲートが設定されて成形されたものであって、前記金属プレートには前記電子部品の本体部のうち前記ゲートに対応して形成されるゲート痕を収容する凹部が形成されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記樹脂成形部は、前記金属プレートと一体となるようにインサート成形された一次成形部と、この一次成形部と一体となり、かつ前記バスバーの一部を包囲するようにインサート成形された二次成形部とを備えるところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記樹脂成形部には、前記電子部品を挟んで前記電子部品の位置決めを行う案内壁が前記金属プレートの表面から立ち上がる形態で一体に成形されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によると、樹脂成形部をインサート成形する際にはバスバーの露出端部が一対の成形型によって狭持されるから、露出端部の位置精度を高めることができる。このため、電子部品の端子とバスバーの露出端部とをリベット止めすると、電子部品が正規の組み付け位置に保持されることになる。これにより、電子部品が金属プレートの表面から浮いた位置に保持されたり、或いは電子部品が金属プレートの表面と干渉することで接続部分に無理な応力がかかる等のおそれがない。また、電子部品とバスバーとの間に電線等を介在させる必要がなく、電子部品の端子とバスバーの露出端部とをダイレクトに接続することができるから、電気容量を低下させるおそれもない。
また、係合突部と係合溝とが係合することで、電子部品を側方からスライドさせて組み付ける際の案内が行われるとともに、リベット付けの前で電子部品が容易に離脱しないように保持することができる。したがって、リベット接続時に電子部品の端子に力が加わっても、端子が上下方向に位置ずれするおそれがなく、確実にリベット止めすることができる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によると、電子部品のゲート痕が金属プレート表面の凹部内に収容されることにより、電子部品を正規姿勢で金属プレート表面に載せることができる。すなわち、電子部品のゲート痕が金属プレート表面と干渉して電子部品が傾いた姿勢となることを防ぐことができる。この結果、リベット接続前の状態で電子部品の端子とバスバーの露出端部とを精度良く重ね合わせることができ、リベット止めがしやすくなる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によると、金属プレートと一体となるようにインサート成形された一次成形品を中子として、二次成形時にバスバーをインサート成形することができる。このため、一次成形時にバスバーをインサート成形するよりも金属プレートの表面に対するバスバーの露出端部の位置精度をより高めることができる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によると、リベット接続前において電子部品を案内壁によって位置決め状態に保持することができる。したがって、電子部品を金属プレート表面に載せた後、リベット付けをするまでの間、電子部品が位置ずれしないように手で固定しておく必要がない。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４によって説明する。本実施形態におけるセンサユニット（本発明における金属プレート付き樹脂成形品に相当する。）１は、自動車のトランスミッション中に装着され、ミッションオイルに接することがある。センサユニット１は、金属プレート１０と、この金属プレート１０と一体となるようにインサート成形された樹脂成形部２０と、電子部品（油温センサ２と油圧スイッチ３とを含む。）とを備えている。樹脂成形部２０は合成樹脂製（例えばガラス入り６，６−ナイロン）であって、樹脂成形部２０の内部には、図示５本の金属製のバスバー４が配策されている。樹脂成形部２０は、金属プレート１０の表面（図１における紙面手前側の面）において金属プレート１０と一体となるようにインサート成形された一次成形部２１と、この一次成形部２１と一体となり、かつバスバー４の両端部を除く途中部分が埋設されるようにインサート成形された二次成形部２２とを備えている。

センサユニット１には、図示４箇所の略円形の接続孔１１と、図示３箇所の略円形の装着凹部２３とが、長尺方向に適当間隔でそれぞれ交互に配されている。装着凹部２３の底面部は、図示しないものの金属プレート１０の表面が露出した状態とされている。この装着凹部２３内には、油圧スイッチ３が金属プレート１０の表面に載置された状態で組み込まれている。装着凹部２３を構成する周壁には、一対の切欠き部２３Ａが対向する位置に設けられている。この切欠き部２３Ａ内には、油圧スイッチ３の端子３Ａがそれぞれ突出している。両切欠き部２３Ａのうち一方には、バスバー４の露出端部４Ａが配されている。この露出端部４Ａと油圧スイッチ３の一方の端子３Ａとは、同軸上に貫通孔が設けられており、この貫通孔を通じてリベット止めされている。一方、油圧スイッチ３の他方の端子３Ａは、金属プレート１０の表面と面接触するように配されている。同じく、この他方の端子３Ａと対応する金属プレート１０の表面とは、同軸上に貫通孔が設けられており、この貫通孔を通じてリベット止めされている。尚、接続孔１１は、金属プレート１０および樹脂成形部２０を貫通した状態で形成されており、トランスミッション中の相手部材（図示しない）との固定に用いられる。

油圧スイッチ１において図示左端の接続孔１１の近傍には、油温センサ２を組み付けるためのセンサ取付部２４が設けられている。センサ取付部２４は、図１に示すように、樹脂成形部２０の外周縁に向けて側方（図示右側）に開口するとともに、上方（紙面手前側）に開口する形態とされている。センサ取付部２４のうち樹脂成形部２０の外周縁側（図示右側）部分には、金属プレート１０の表面に油温センサ２を載置するための載置面（本発明における金属プレートの表面に相当する。）１０Ａが形成されている。

センサ取付部２４を構成する側壁のうち載置面１０Ａと対応する壁面は、対向状態をなす一対の案内壁２６とされている。案内壁２６は、金属プレート１０の表面から立ち上がる形態で樹脂成形部２０と一体に成形されている。両案内壁２６には、それぞれ図示左右方向に延びる係合突部２６Ａが形成されている。一方、センサ取付部２４のうち載置面１０Ａより奥側（図示左側）部分は、上下方向（金属プレート１０の表面に対して直交する方向）に貫通する接続空間２５が形成されている。この接続空間２５には、同接続空間２５を構成する側壁のうち図示左側の壁面から側方（図示右側）に向けて突出するバスバー４の露出端部４Ａが配されている。

油温センサ２は、図３に示すように、射出成形により形成された合成樹脂製の本体部５と、その本体部５内において上下方向に沿って配されている感熱部６とを有している。本体部５は、上から順に、略円柱状をなすシール部５Ａと、略方形のブロック状をなす台座部５Ｂとが軸部５Ｃによって連結された構成とされている。また、本体部５は、台座部５Ｂの下面（金属プレート１０に接する面）に成形用のゲートが一対設定されて成形されたものであって、ゲートと対応する位置には、図４に示すように、一対のゲート痕５Ｄが左右方向（樹脂成形部２０の外周縁から接続空間２５へ向かう方向）に所定間隔を空けて形成されている。

一方、金属プレート１０の載置面１０Ａには、両ゲート痕５Ｄを収容する一対の凹部１０Ｂが形成されている。したがって、油温センサ２は、金属プレート１０の載置面１０Ａに載置された状態においてゲート痕５Ｄが凹部１０Ｂ内に収容されることで、油温センサ２が傾いた姿勢となることを防ぐことができる。すなわち、油温センサ２は、台座部５Ｂの下端面と載置面１０Ａとが面接触した状態の正規姿勢を保つことができる。尚、台座部５Ｂにおいて両ゲート痕５Ｄによって挟まれた位置には、一対の電線挿通孔５Ｅが下方に開口しつつ図４における紙面と直交する方向に沿って貫通して形成されている。電線挿通孔５Ｅは、端子８と電線とが半田付けによって接続された油温センサ２を用いる場合に、その電線を挿通させるための孔であって、本実施形態においては使用されない。

シール部５Ａの外周側面には、溝部が周設されており、その溝部にはシールリング７が嵌め込まれている。また、シール部５Ａの上面には、感熱部６の上端部が上方に突出しており、感熱部６の内部には、図示しないサーミスタが樹脂封止により埋め込まれている。シール部５Ａ及び感熱部６の上端部は、図示しないミッションケースの内外を貫通して設けたセンサ挿入孔に挿入されて、ミッションオイルの温度を測定可能となっている。このとき、シールリング７がセンサ挿入孔とシール部５Ａとの間で狭持されることにより、ミッションケース内のミッションオイルが外部に漏れ出すことが規制されるようになっている。

台座部５Ｂにおいて図３における図示左側の側面には、端子８が側方（接続空間２５側）に向けて突出して設けられている。端子８は、感熱部６の内部において前記したサーミスタと導通可能に接続される。また、台座部５Ｂの側面において端子８が配されている側面と隣接する両側面には、一対の係合溝９が左右方向（端子８が突出する方向）に沿って凹設されている。係合溝９は、図４に示すように、油温センサ２が正規姿勢で金属プレート１０の載置面１０Ａ上に載置された状態で、案内壁２６の係合突部２６Ａと係合可能である。この係合状態では、台座部５Ｂが上下方向に位置決めされた状態に保持される。さらに、油温センサ２は、係合溝９と係合突部２６Ａとを係合させつつ、両案内壁２６の間に側方からスライドさせてセンサ取付部２４に挿入することで、組み付け時の案内が行われる。同係合状態では、図３に示すように、端子８の上面が、接続空間２５においてバスバー４の露出端部４Ａの下面と面接触するように設定されている。このとき、端子８及びバスバー４の露出端部４Ａには、それぞれ同軸上に固定孔８Ａ，４Ｂが貫通して設けられており、両固定孔８Ａ，４Ｂをリベット３０によってリベット止めすることで、油温センサ２を金属プレート１０の載置面１０Ａ上に載置された状態に保持することが可能である。

本実施形態は以上のような構造であって、続いてその作用を説明する。
まず、センサユニット１のセンサ取付部２４に油温センサ２を組み付ける。この組み付けにあたっては、係合溝９と係合突部２６Ａとを係合させつつ、油温センサ２を側方から両案内壁２６の間にスライドさせる。こうして、油温センサ２が正規の挿入位置に案内されると、油温センサ２の本体部５のゲート痕５Ｄが金属プレート１０の載置面１０Ａの凹部１０Ｂ内に収容され、油温センサ２の台座部５Ｂの下端面が載置面１０Ａと面接触する正規姿勢となって、上下方向に位置決めされた状態に保持される。このとき、油温センサ２の端子８の上面とバスバー４の露出端部４Ａの下面とが面接触した状態となり、両固定孔８Ａ，４Ｂが同軸で配置される。

次に、リベット止めを行う。両固定孔８Ａ，４Ｂに対してリベット３０を貫通させるとともに、接続空間２５を通じて圧着機を用いてリベット３０を上下方向から圧着し、油温センサ２の端子８とバスバー４の露出端部４Ａとをリベット止めにより接続する。このとき、油温センサ２は、正規姿勢で金属プレート１０の載置面１０Ａ上に載置された状態のまま保持される。すなわち、油温センサ２は、正規姿勢のままリベット止めされるため、油温センサ２が載置面１０Ａから浮いた位置に保持されたり、或いは端子８と露出端部４Ａとの接続部分に無理な応力がかかった状態で保持されるといったおそれがない。

以上のように、本実施形態では、以下に示す効果を奏することができる。
１．樹脂成形部２０をインサート成形する際にはバスバー４の露出端部４Ａが一対の成形型によって狭持されるから、露出端部４Ａの位置精度を高めることができる。このため、油温センサ２の端子８とバスバー４の露出端部４Ａとをリベット止めすると、油温センサ２が正規の組み付け位置に保持されることになる。これにより、油温センサ２が金属プレート１０の載置面１０Ａから浮いた位置に保持されたり、或いは油温センサ２が金属プレート１０の載置面１０Ａと干渉することで接続部分に無理な応力がかかる等のおそれがない。また、油温センサ２とバスバー４との間に電線等を介在させる必要がなく、油温センサ２の端子８とバスバー４の露出端部４Ａとをダイレクトに接続することができるから、電気容量を低下させるおそれもない。

２．油温センサ２のゲート痕５Ｄが金属プレート１０の載置面１０Ａの凹部１０Ｂ内に収容されることにより、油温センサ２を正規姿勢で金属プレート１０の載置面１０Ａに載せることができる。すなわち、油温センサ２のゲート痕５Ｄが金属プレート１０の載置面１０Ａと干渉して油温センサ２が傾いた姿勢となることを防ぐことができる。この結果、リベット接続前の状態で油温センサ２の端子８とバスバー４の露出端部４Ａとを精度良く重ね合わせることができ、リベット止めがしやすくなる。

３．金属プレート１０と一体となるようにインサート成形された一次成形品を中子として、二次成形時にバスバー４をインサート成形することができる。このため、一次成形時にバスバー４をインサート成形するよりも金属プレート１０の載置面１０Ａに対するバスバー４の露出端部４Ａの位置精度をより高めることができる。

４．リベット接続前において油温センサ２を案内壁２６によって位置決め状態に保持することができる。したがって、油温センサ２を金属プレート１０の載置面１０Ａに載せた後、リベット付けをするまでの間、油温センサ２が位置ずれしないように手で固定しておく必要がない。

５．係合突部２６Ａと係合溝９とが係合することで、油温センサ２を側方からスライドさせて組み付ける際の案内が行われるとともに、リベット付けの前で油温センサ２が容易に離脱しないように保持することができる。したがって、リベット接続時に油温センサ２の端子８に力が加わっても、端子８が上下方向に位置ずれするおそれがなく、確実にリベット止めすることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）本実施形態においては、電子部品として油温センサ２と油圧スイッチ３とを併用しているが、本発明によると、油温センサ２だけとしてもよいし、油圧スイッチ３だけとしてもよい。

（２）本実施形態においては、ゲート痕５Ｄを収容する凹部１０Ｂを設けることで、油温センサ２が傾くことを防いでいるものの、本発明によると、必ずしも凹部１０Ｂを設けなくてもよい。しかしながら、その場合には、ヤスリ等を用いてゲート痕５Ｄを事前に除去しておくことが望ましい。

（３）本実施形態においては、バスバー４が二次成形時にインサート成形されるようにしているが、本発明によると、バスバー４が一次成形時にインサート成形されるようにしておき、この一次成形品を中子として二次成形を行うようにしてもよい。要するに、バスバー４の露出端部４Ａを二次成形時に一対の成形型によって狭持するようにしてインサート成形することで、金属プレート１０の載置面１０Ａに対する露出端部４Ａの位置関係を精度良く保つことができれば、必ずしも二次成形時にバスバー４をインサート成形する必要はない。

実施形態１における金属プレート付き樹脂成形品において油温センサをセンサ取付部に組み付ける前の状態を示す平面図 その油温センサをセンサ取付部に組み付けた後、リベット止めにより油温センサが固定された状態を示す平面図 その油温センサの端子とバスバーの露出端部とがリベット止めされた状態を示す断面図 その油温センサの係合溝と案内壁の係合突部とが係合した状態を示す断面図

符号の説明

１…センサユニット（金属プレート付き樹脂成形品）
２…油温センサ（電子部品）
３…油圧スイッチ（電子部品）
４…バスバー
４Ａ…露出端部
５…本体部
５Ｄ…ゲート痕
８…端子
９…係合溝
１０…金属プレート
１０Ａ…載置面（表面）
１０Ｂ…凹部
２０…樹脂成形部
２１…一次成形部
２２…二次成形部
２６…案内壁
２６Ａ…係合突部
３０…リベット

Claims (4)

1. 金属プレートと、この金属プレートと一体となるようにインサート成形された樹脂成形部と、この樹脂成形部の近傍に配置される電子部品とを備えた金属プレート付き樹脂成形品において、
   前記樹脂成形部には、前記電子部品を挟んで前記電子部品の位置決めを行う一対の案内壁が前記金属プレートの表面から上方に立ち上がる形態で成形され、前記電子部品及び前記案内壁には、前記電子部品を前記一対の案内壁の間に側方からスライドさせて組み付け可能であって、かつ、前記金属プレートの表面に対して上下する方向に位置決めする係合突部及び係合溝が設けられており、
   前記樹脂成形部にはバスバーが併せてインサート成形されており、そのバスバーのうち前記樹脂成形部から露出した露出端部を前記電子部品の端子にリベット止めすることで前記電子部品を前記金属プレートの表面上に載置された状態に保持したことを特徴とする金属プレート付き樹脂成形品。
2. 前記電子部品は射出成形により形成された合成樹脂製の本体部を有すると共に、その本体部のうち前記金属プレートに接する部分に成形用のゲートが設定されて成形されたものであって、前記金属プレートには前記電子部品の本体部のうち前記ゲートに対応して形成されるゲート痕を収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の金属プレート付き樹脂成形品。
3. 前記樹脂成形部は、前記金属プレートと一体となるようにインサート成形された一次成形部と、この一次成形部と一体となり、かつ前記バスバーの一部を包囲するようにインサート成形された二次成形部とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の金属プレート付き樹脂成形品。
4. 前記樹脂成形部には、前記電子部品を挟んで前記電子部品の位置決めを行う案内壁が前記金属プレートの表面から立ち上がる形態で一体に成形されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の金属プレート付き樹脂成形品。

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