JP2007258431A - 電子部品実装立体配線体 - Google Patents

Abstract

【課題】フラット配線体の折り曲げ構造が簡素化でき、組み付け作業を短縮でき、組み付けコストを低減して、放熱効果を上げることができる電子部品実装立体配線体を提供する。
【解決手段】フラット配線体２に複数の電子部品２０が実装され、フラット配線体２が折り曲げられて立体形状に形成されてなるフラット構造体１０と、フラット構造体１０が配置される複数のベース部材３１，３２，３３とからなる電子部品実装立体配線体１であり、フラット配線体２上に実装される電子部品２０が２個以上の複数個単位をグループ単位Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３として実装され、電子部品２０の各グループ単位Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が、ベース部材３１，３２，３３毎にフラット配線体２の表裏に実装されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両等に組み付けられる電子部品実装立体配線体に関する。

近年、自動車のフロント部やリア部のランプとして発光ダイオード（以下ＬＥＤと記す）が多数用いられている。これらＬＥＤの配線回路または給電回路として、電線やバスバー、フラット線体等が用いられている。例えば、電線に接続されたＬＥＤを立体的階段状に配置した発光構造体（特許文献１〜２参照）や、フラット配線体に接続されたＬＥＤを立体的階段状に配置した発光構造体（特許文献３〜６参照）等が知られている。
特開２０００−２４３１１０号公報 特開２００２−２４５８１２号公報 特開平１０−２４７４２１号公報 特開２００１−２２２９１５号公報 特開２００２−１３３９１７号公報 特開２００４−２４７２８１号公報

しかしながら、各特許文献に記載された技術には、次のような課題がある。すなわち、組み付け時の作業性の観点からの課題であり、特許文献１〜２のような電線、バスバー等の配線回路を用いた発光構造体では、複雑な３次元に一体形成されたベース部にＬＥＤを組み付け配線するため、ＬＥＤの配線作業など手間がかかる作業が必要となり、組み付けるためのコストが高くなるという問題がある。

特許文献３〜５のようなフラット配線体を用いた発光構造体では、各段のＬＥＤの位置合わせやフラット配線体の固定等手間がかかる作業が必要となり、フラット配線体の加工コストが高く、組み付けるためのコストが高くなるという問題がある。

製品のデザインによっては、フラット配線体の折り曲げ構造が複雑になる場合があり、これに対応するために、折り曲げ設備が複雑で高価になる。そして、折り曲げ組み立て作業が複雑になり、加工時間が長くなり、コストアップの要因となっている。フラット配線体の取り扱いが複雑であると、使用している電子部品の品質を確保することも困難となることがあった。

また、ＬＥＤを立体的階段状に配置した発光構造体の放熱効果を上げる必要がる。

そこで、本発明は上記課題を解消するために、フラット配線体の折り曲げ構造が簡素化でき、組み付け作業を短縮でき、組み付けコストを低減して、放熱効果を上げることができる電子部品実装立体配線体を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明の電子部品実装立体配線体は、フラット配線体に複数の電子部品が実装され、前記フラット配線体が折り曲げられて立体形状に形成されてなるフラット構造体と、前記フラット構造体が配置される複数のベース部材とからなる電子部品実装立体配線体であって、
前記フラット配線体上に実装される前記電子部品が２個以上の複数個単位をグループ単位として実装され、
前記電子部品の各前記グループ単位が、前記ベース部材毎に前記フラット配線体の表面または裏面に実装されていることを特徴とする。

本発明の電子部品実装立体配線体は、好ましくは前記電子部品の各前記グループ単位は、前記フラット配線体の前記表面または前記裏面に対して交互に実装されている。

本発明の電子部品実装立体配線体は、好ましくは前記電子部品の各前記グループ単位は、並列電気回路を構成していることを特徴とする。

本発明の電子部品実装立体配線体は、好ましくは前記電子部品の各前記グループ単位は、各ベース部材毎に前記フラット配線体を折り曲げることで立体状に配置されており、各前記グループ単位の間には間隔が設定されていることを特徴とする。

本発明の電子部品実装立体配線体は、好ましくは前記電子部品の各前記グループ単位は、前記ベース部材と一体化されていることを特徴とする。

本発明の電子部品実装立体配線体は、好ましくは前記ベース部材は、前記フラット配線体を固定するための固定部を有している。

本発明の電子部品実装立体配線体は、好ましくは前記フラット配線体は、前記固定部にはめ込むための折り曲げ部を有していることを特徴とする。

本発明の請求項１の電子部品実装立体配線体によれば、フラット配線体上に実装される電子部品が２個以上の複数個単位をグループ単位として実装され、電子部品の各グループ単位が、ベース部材毎にフラット配線体の表面または裏面に実装されているので、フラット配線体の折り曲げ構造が簡素化でき、組み付け作業を短縮でき、組み付けコストを低減できる。

本発明の請求項２の電子部品実装立体配線体によれば、電子部品の各前記グループ単位は、前記フラット配線体の前記表面または前記裏面に対して交互に実装されているので、フラット配線体の折り曲げ構造が簡素化でき、組み付け作業を短縮でき、組み付けコストを低減できる。

本発明の請求項３の電子部品実装立体配線体によれば、電子部品の各グループ単位は、並列電気回路を構成しているので、電子部品の各グループ単位毎に電気回路に接続できる。

本発明の請求項４の電子部品実装立体配線体によれば、電子部品の各グループ単位は、各ベース部材毎にフラット配線体を折り曲げることで立体状に配置されており、各グループ単位の間には間隔が設定されているので、放熱効果を得ることができる。

本発明の請求項５の電子部品実装立体配線体によれば、電子部品の各グループ単位は、ベース部材と一体化されているので、確実に組み付け作業を短縮でき、組み付けコストを低減できる。

本発明の請求項６の電子部品実装立体配線体によれば、ベース部材は、フラット配線体を固定するための固定部を有しているので、フラット配線体をベース部材に対して確実に固定できる。

本発明の請求項７の電子部品実装立体配線体によれば、フラット配線体は、前記固定部にはめ込むための折り曲げ部を有しているので、フラット配線体をベース部材に対して簡単に差し込んで固定できる。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の電子部品実装立体配線体の好ましい実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す電子部品実装立体配線体に用いられているフラット配線体とベース部材を示す平面図である。図３は、フラット配線体の構造例を示す平面図である。

図１と図２に示す電子部品実装立体配線体１は、例えば自動車のフロント部やリア部に配置される発光器として採用できる。

図１に示す電子部品実装立体配線体１は、帯状のフラット配線体２と、複数のベース部材３１，３２，３３とを有している。図示例では、１段目のベース部材３１と、２段目のベース部材３２と、３段目のベース部材３３の合計３枚のベース部材が使用されている。

まず、図１〜図３を参照しながら、フラット配線体２の構造例について説明する。

フラット配線体２は、図１に例示しているように、折り曲げられて立体形状に形成されて、ベース部材３１，３２，３３に対して配置されることにより、フラット構造体１０を構成している。

図２は、立体形状に折り曲げられる前の状態のフラット配線体２を示しており、フラット配線体２は、例えば平行配置された複数本のフラット導体３にプラスチックフィルム（例えばポリエチレンテレフタレートフィルムなど）の張り合わせまたは押出被覆等により絶縁被覆４を施したものである。図３に示すように、フラット配線体２は、フラット導体３を電気的に切断する回路切断部（スリットともいう）８を有している。

図３に示すように、フラット配線体２は、表面部１３１の領域に１つの折り曲げ部４０を有している。フラット配線体２は、裏面部１３２の領域に２つの折り曲げ部４５，４６を有している。フラット配線体２は、表面部１３３の領域に１つの折り曲げ部４０を有している。

図３に示す表面部１３１の領域の折り曲げ部４０と表面部１３３の領域の折り曲げ部４０とは同じ形状であり、図３の紙面垂直上方に突出する山折部５０を有している。これに対して、裏面部１３２の領域の折り曲げ部４５，４６は、図３の紙面垂直下方に突出する山折部５５を有している。折り曲げ部４０と折り曲げ部４５，４６の形状は、反対になっており、折り曲げ部４０は図３のＦ方法に向けて先細りに形成され、折り曲げ部４５，４６は図３のＨ方向に向けて先細りに形成されている。

図２のフラット導体３は、例えば厚さが０．１５ｍｍ、幅が５．２ｍｍの銅テープである。図１〜図３に示すように、電子部品２０は、フラット配線体２上に、２個以上の複数個単位をグループ単位Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３として実装されている。図示例は、各グループ単位Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、それぞれ４個の電子部品２０を有している。

図３に示すように、電子部材２０の第１グループ単位Ｇ１は、フラット配線体２の表面部１３１側に配置され、電子部材２０の第２グループ単位Ｇ２は、フラット配線体２の裏面部１３２側に配置され、電子部材２０の第３グループ単位Ｇ３は、フラット配線体２の表面部１３３側に配置されている。

図４に示すように、電子部品２０は、例えばＬＥＤ等の発光素子２１を備えている。この発光素子２１は、２本のリード２２を有している。リード２２は、例えばＬ字形に屈曲され板状に形成されている。

図５に示すように、電子部品２０とフラット配線体２は、接続子２３によって電気的および機械的に接続されており、接続子２３は背板部２３ａと、この背板部２３ａの両側面から下側（図４の下方向）に形成された突き刺し片（突き出し片部ともいう）２３ｂとから構成されている。なお、接続子２３は、一枚の金属板を打ち抜き、折り曲げ加工するなどして製造される。接続子２３の両側の突き刺し片２３ｂ，２３ｂの間隔は、その間に電子部品のリード２２が入る大きさに設定されている。

電子部品２０のリード２２は、フラット配線体２の被覆絶縁４を剥ぐことなく、フラット導体３の位置の上にそれぞれ載置される。図５に示すように、接続子２３の突き刺し片２３ｂが、リード２２の両側に位置するように配置され、突き刺し片２３ｂがフラット配線体２のフラット導体３を突き抜け、フラット配線体２の裏側で内側に折り曲げられてかしめられる。これにより、フラット配線体２と電子部品２０とが電気的および機械的に接続される。

このようにフラット配線体２と電子部品２０とを電気的および機械的に接続することで、はんだ付けや溶接等のように接続時に熱が発生しないため、作業性の観点および完成品の品質維持の観点から望ましい。

図４の電子部品２０のリード２２および接続子２３の背板部２３ａがせん断接合により一括で接続されている。せん断接合は、例えば図４に示すように、リード２２および接続子２３の背板部２３ａの重ね合わせ部の一部を平行又はほぼ平行にせん断してせん断部２３ｃを形成するとともに、せん断部２３ｃの間をその両側と段違いになるように凹ませることにより形成される。これにより、リード２２および接続子２３の背板部２３ａは半田付けなしで強固に接合される。

図４に示すように、あらかじめ接続子２３の突き刺し片２３ｂをフラット配線体２のフラット導体３に突き刺す前に、リード２２および接続子２３の背板部２３ａの重ね合わせ部にせん断部２３ｃの形成を行っても良い。また、図５に示すように、リード２２および接続子２３の背板部２３ａとフラット配線体２のフラット導体３の重ね合わせ部に、この３者についてせん断部２３ｃを形成しても良い。

前者の場合では、接続子２３の突き出し片２３ｂをフラット配線体２のフラット導体３に突き刺す際に、電子部品２０のリード２２および接続子２３の背板部２３ａが互いにずれるおそれがなくなる。後者の場合には、これによりリード２２および接続子２３の背板部２３ａとフラット配線体３とが半田付けなしで強固に接合される。

次に、図１と図２を参照しながら、複数のベース部材３１，３２，３３について説明する。

図１と図２に示すベース部材３１，３２，３３は、似た同じ形状を有しており、複数本の連結部材３５により相互に間隔を開けて平行になるように固定されている。ベース部材３１，３２，３３は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の硬質プラスチック材料又はアルミニウム合金等の金属材料からなる。図１に示すように、ベース部材３１，３２，３３と、複数本の連結部材３５は、ベース構造体３０を構成している。

図２に示すように、各ベース部材３１，３２，３３には、所望の位置に孔３４が設けられており、フラット構造体１０に実装されている電子部品２０が固定されるか、あるいはこの孔３４から発光素子２１が露出するようなっている。図示例は、各ベース部材３１，３２，３３には、４つの孔３４が形成されている。

図２と図３に示すように、１段目のベース部材３１は、フラット配線体２の表面１３１部側において電子部材２０の第１グループ単位Ｇ１に対応して配置されている。２段目のベース部材３２は、フラット配線体２の裏面部１３２側において電子部材２０の第２グループ単位Ｇ２に対応して配置されている。３段目のベース部材３３は、フラット配線体２の表面部１３１側において電子部材２０の第３グループ単位Ｇ３に対応して配置されている。

図１と図２に示すように、フラット配線体２上に実装される複数の電子部品２０が、２個以上の複数個単位をグループ単位Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３として実装されており、電子部品２０の各グループ単位Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が、ベース部材３１、３２，３３毎にフラット配線体２の表裏に実装されている。しかも、電子部品２０の各グループ単位Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、フラット配線体２の表面側と裏面側に対して、交互に実装されている。これらの電子部品２０の各グループ単位Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、相互に別々に並列電気回路を構成している並列電気回路単位であり、各グループ単位Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の電子部品２０は電源部に接続されている
図１と図２に示すように、１段目のベース部材３１は、固定部４１を有している。２段目のベース部材３２は、固定部７１，７２を有している。３段目のベース部材３３は、固定部４１を有している。固定部４１，７１，７２，４１は、長溝型の貫通孔である。

図２に示すように、折り曲げ部４０の山折部５０が１段目のベース部材３１の固定部４１に挿入されることで、フラット配線体２の表面部１３１がベース部材３１の表面に固定されている。折り曲げ部４５，４６の山折部５５，５５が２段目のベース部材３２の固定部７１，７２にそれぞれ挿入されることで、フラット配線体２の表面部１３１がベース部材３１の裏面に固定されている。折り曲げ部４０の山折部５０が３段目のベース部材３３の固定部４１に挿入されることで、フラット配線体２の表面部１３３がベース部材３３の表面に固定されている。

図２に示すように、ベース部材３１，３２，３３は、互いに一定間隔Ｓをおいて離して配置されており、一定間隔Ｓの部分は、図１に示すようにフラット構造体１０の折り曲げ構造部９０，９１に相当する。

次に、図１ないし図３を参照しながら、上述した本発明の実施形態の電子部品実装立体配線体の製造時の組み立て例について説明する。

図１に示す電子部品実装立体配線体１は、フラット配線体２に対して３つのベース部材３１、３２，３３を固定して、各ベース部材３１、３２，３３を連結部材３５を用いて相互に平行になるように連結することで構成される。

このように、ベース部材３１、３２，３３とフラット配線体２とを固定する場合には、図１と図６に示すように、ベース部材３１の固定部４１に折り曲げ部４０の山折部５０が挿入されることで、フラット配線体２の表面部１３１がベース部材３１の表面に固定される。図１に示すようにベース部材３２の固定部７１，７２には、折り曲げ部４５，４６の山折部５５，５５がそれぞれ挿入されることで、フラット配線体２の表面部１３１がベース部材３１の裏面に固定される。ベース部材３３の固定部４１には、折り曲げ部４０の山折部５０が挿入されることで、フラット配線体２の表面部１３３がベース部材３３の表面に固定される。

図１に示すように、フラット配線体２は、３つのベース部材３１，３２，３３を用いて、フラット構造体１０として立体形状に保持される。

１段目のベース部材３１の上には、フラット配線体２の表面部１３１の折り曲げ部４０山折部５０が、固定部４１にはめ込まれることで固定され、複数の電子部品２０がベース部材３１に配置される。そして、折り曲げ構造部９０は、１段目のベース部材３１から２段目のベース部材３２側にほぼ垂直になるように単純な配置形状で導かれる。

２段目のベース部材３２の上には、フラット配線体２の裏面部１３２の折り曲げ部４５，４６の山折部５５が、固定部７１，７２にはめ込まれることで固定され、複数の電子部品２０がベース部材３２に配置される。そして、折り曲げ構造部９１は、２段目のベース部材３２から３段目のベース部材３３側にほぼ垂直になるように単純な配置形状で導かれる。

３段目のベース部材３３の上には、フラット配線体２の表面部１３３の折り曲げ部４０の山折部５０が、固定部４１にはめ込まれることで固定され、複数の電子部品２０がベース部材３３に配置される。

これにより、図１に示すように、フラット配線体２の開始端（第１端ともいう）１４１は１段目のベース部材３１からは外に出ているが、開始端１４１に続く表面部１３１は１段目のベース部材３１に沿って配置され、この表面部１３１に続く折り曲げ構造部９０は単純な形状で折り曲げられて、裏面部１３２は２段目のベース部材３２に沿って配置される。そして、裏面部１３２に続く折り曲げ構造部９１は、単純な形状で折り曲げられて、表面部１３３は３段目のベース部材３３に沿って配置される。フラット配線体２の終了端１４２は３段目のベース部材３３の外に導出される。

電子部品２０が実装されているフラット配線体２の表面部１３１と、裏面部１３２および表面部１３３は、ベース部材３１，３２，３３を用いて相互に間隙をおいて配置されていることから、電子部品２０とフラット配線体２との接続部である突き刺し片２３ｂおよびせん断部２３ｃにおいて生じる熱を放熱させることができる。このため、ＬＥＤを立体的階段状に配置した発光構造体の放熱効果を上げることができる。

本発明の実施形態では、フラット配線体２の折り曲げ部４０，４５，４６は、ベース部材３１，３２，３３の固定部４１，７１，７２にはめ込むだけで、各ベース部材３１，３２，３３に固定して、しかも必要に応じてフラット配線体２の配置角度の変更もできる。固定部４１，７１，７２は、固定窓あるいは固定用の開口部とも呼ぶことができる。

従って、製品デザインが複雑であってもフラット配線体の折り曲げ構造が単純化でき、折り曲げ設備が単純化でき設備費のコストダウンが図れる。折り曲げ組み立て作業が簡単になり、加工時間と組み付け作業が短縮でき、製造時のコストダウンが図れる。フラット配線体の取り扱いが単純化でき、使用している電子部品の品質を確保することもできる。

フラット配線体２の加工コストを低減でき、フラット配線体２をベース部材３１，３２，３３に対して組み付ける際の信頼性を大幅に向上できる。すわなち、フラット配線体の折り曲げが単純化できるので、加工工数が減り、加工コストを低減できる。

図１と図２に示すように、フラット構造体１０をベース構造体３０に組み付けるコストを低減できる。フラット配線体２の折り曲げ作業を単純化できるので、フラット構造体１０をベース構造体３０に組み付ける際の作業が容易にできる。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。

例えば、図示例は、１段目のベース部材３１と、２段目のベース部材３２と、３段目のベース部材３３の合計３枚のベース部材が使用されているが、これに限らず、２枚のベース部材あるいは４枚以上のベース部材を使用しても良い。

フラット配線体２には折り曲げ部４０，４５，４６を設けて、ベース部材３１，３２，３３の固定部４１，７１，７２にはめ込むだけで、各ベース部材３１，３２，３３に固定して、しかも必要に応じてフラット配線体２の配置角度の変更もできるが、この固定方式の他に、フラット配線体２は、ベース部材３１，３２，３３を熱溶着させて固定してもよい。

フラット配線体２とベース部材３１，３２，３３の形状は、図示例に限定されず、種々の形状が採用できる。各ベース部材３１，３２，３３における固定部４１，７１，７２の設定数は、任意に選択できる。

フラット配線体２のフラット導体３には、図４と図５に示すように、電子部品２０が接続子２３の突き刺し片２３ｂを用いて電気的にしかも機械的に固定されているが、フラット配線体２のフラット導体３には、ピアス端子が突き刺し片２３ｂと同様な構造の突き刺し片を用いて接続できるようにしても良い。ピアス端子は、給電線の導体に対して電気的かつ機械的に固定されている電気接続端子である。

本発明の実施形態の電子部品実装立体配線体１は、例えば自動車の発光器として用いることができるが、これに限らず他の種類の対象物に対して適用することができる。

本発明の電子部品実装立体配線体の好ましい実施形態を示す斜視図である。 図１に示す電子部品実装立体配線体に用いられているフラット配線体とベース部材を示す平面図である。 フラット配線体を示す平面図である。 電子部品とその接続子の例を示す図である。 電子部品が電気的かつ機械的に接続された状態を示す図である。 ベース部材の固定部にフラット配線体の折り曲げ部がはめ込まれた形状例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 電子部品実装立体配線体
１０ フラット構造体
２０ 電子部品
２２ リード
２３ａ 背板部
２３ｂ 突き刺し片
２３ｃ せん断部
３０ ベース構造体
３１ １段目のベース部材
３２ ２段目のベース部材
３３ ３段目のベース部材
３４ 孔
３５ 連結部材
４０ フラット配線体の折り曲げ部
４１ フラット配線体の固定部
４５ フラット配線体の折り曲げ部
４６ フラット配線体の折り曲げ部
７１ フラット配線体の固定部
７２ フラット配線体の固定部
９０ 折り曲げ構造部
９１ 折り曲げ構造部
１３１ 表面部
１３２ 裏面部
１３３ 表面部
Ｓ 一定間隔
Ｇ１ 電子部品のグループ単位
Ｇ２ 電子部品のグループ単位
Ｇ３ 電子部品のグループ単位

Claims (7)

1. フラット配線体に複数の電子部品が実装され、前記フラット配線体が折り曲げられて立体形状に形成されてなるフラット構造体と、前記フラット構造体が配置される複数のベース部材とからなる電子部品実装立体配線体であって、
   前記フラット配線体上に実装される前記電子部品が２個以上の複数個単位をグループ単位として実装され、
   前記電子部品の各前記グループ単位が、前記ベース部材毎に前記フラット配線体の表面または裏面に実装されていることを特徴とする電子部品実装立体配線体。
2. 前記電子部品の各前記グループ単位は、前記フラット配線体の前記表面または前記裏面に対して交互に実装されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装立体配線体。
3. 前記電子部品の各前記グループ単位は、並列電気回路を構成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品実装立体配線体。
4. 前記電子部品の各前記グループ単位は、各ベース部材毎に前記フラット配線体を折り曲げることで立体状に配置されており、各前記グループ単位の間には間隔が設定されていることを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装立体配線体。
5. 前記電子部品の各前記グループ単位は、前記ベース部材と一体化されていることを特徴とする請求項４に記載の電子部品実装立体配線体。
6. 前記ベース部材は、前記フラット配線体を固定するための固定部を有していることを特徴とする請求項５に記載の電子部品実装立体配線体。
7. 前記フラット配線体は、前記固定部にはめ込むための折り曲げ部を有していることを特徴とする請求項６に記載の電子部品実装立体配線体。

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