JP2009272099A - 電気・電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングのデザインの自由度を大幅に向上させることができ、重量も大幅に軽減でき、しかも、組立作業も大幅に簡素化することができる電気・電子機器を提供する。
【解決手段】電気・電子機器として車両用のドアミラーに組み込まれるドアミラーウィンカーのメインハウジング４の内面には、電気・電子部品としての発光ダイオード５への配線パターンが一体に形成されている。このため、ドアミラーウィンカーのメインハウジング４とサブハウジング６との間には、従来必要であったプリント配線板や配線が一切不要となる。その結果、メインハウジング４およびサブハウジング６のデザインの自由度が大幅に向上すると共に、ドアミラーウィンカーの総重量が大幅に軽減する。加えて、ドアミラーウィンカーの組立作業が大幅に簡素化される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気・電子部品を装備した電気・電子機器に関し、詳しくは、射出成形された合成樹脂製のハウジングを備えた電気・電子機器に関するものである。

電気・電子部品を装備した電気・電子機器として、射出成形された合成樹脂製のハウジングを備えたものが従来一般に知られている。この種の電気・電子機器のハウジング内には、通常、電気・電子部品を電源に接続するための配線や、所定の配線パターンが形成されたプリント配線板などが内蔵されている。

例えば、車両用のドアミラー（サイドミラー）に一体に組み込まれるドアミラーウィンカー（サイドマーカー）のハウジング内には、通電により点滅するランプや発光ダイオードなどを電源に接続するための配線やプリント配線板が内蔵されている（例えば特許文献１参照）。

ところで、特許文献１に記載のドアミラーウィンカー（サイドマーカー）のように、ランプや発光ダイオードなどを電源に接続するための配線やプリント配線板がハウジングに内蔵される電気・電子機器においては、配線やプリント配線板の収容スペースをハウジング内に確保する必要があるため、ハウジングのデザインの自由度が制約され、また、重量の軽減も制約される。

そこで、ハウジングのデザインの自由度を向上させるため、ドアミラーウィンカー（サイドマーカー）のハウジング内に収容されるプリント配線板を可撓性のあるフレキシブル基板とすることも提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００４−２９１６７０号公報 特開２００４−２３７７８０号公報

ところで、特許文献２に記載のように、ハウジング内に収容されるプリント配線板を可撓性のあるフレキシブル基板に変更したドアミラーウィンカー（サイドマーカー）においても、フレキシブル基板が存在する以上、ハウジングのデザインの自由度は制約されるし、重量の軽減も制約される。

そして、フレキシブル基板を固定する作業や、フレキシブル基板と発光ダイオードとの間を配線により接続する作業が必要となるため、組立作業の大幅な簡素化は期待できない。

そこで、本発明は、ハウジングのデザインの自由度を大幅に向上させることができ、重量も大幅に軽減でき、しかも、組立作業も大幅に簡素化することができる電気・電子機器を提供することを課題とする。

このような課題を解決するため、本発明に係る電気・電子機器は、電気・電子部品を装備した電気・電子機器であって、射出成形された合成樹脂製のハウジングを備えており、前記ハウジングの内面には、前記電気・電子部品への配線パターンが一体に形成されていることを特徴とする。

本発明に係る電気・電子機器では、従来必要であったハウジング内のプリント配線板およびプリント配線板に接続される配線が不要となるため、ハウジングのデザインの自由度が大幅に向上し、重量も軽減すると共に、組立作業が大幅に簡素化される。

本発明の電気・電子機器において、ハウジングの内面の配線パターンは、ハウジングの内面に別途に射出成形された被覆材を後処理で除去した部分が導通部又は非導通部となるように形成された導電性被膜により形成することができる。そして、この導電性被膜は、メッキ処理、繊維状金属の固着処理、蒸着やスパッタリングなどのメタライジング処理により形成することができ、特に高精度での処理を低コストで実現できるメッキ処理又は繊維状金属の固着処理が適している。

本発明の電気・電子機器において、ハウジングには、配線パターンに接続される電気・電子部品の装着部と、この装着部に装着された電気・電子部品の接続リードを配線パターンに押圧して接触させる押圧部とが形成されているのが好ましい。この場合、配線パターンに電気・電子部品を接続するための配線やその接続作業が不要となる。

本発明の電気・電子機器における電気・電子部品は、通電により発光するランプ、発光ダイオード、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等としてもよいし、通電により音や振動を発生するものとしてもよい。

ここで、本発明の電気・電子機器は、車両用のドアミラーに組み込まれるドアミラーウィンカーとして構成し、そのハウジングの装着部には発光ダイオードを装着することができる。この場合、ドアミラーウィンカーの大幅な軽量化により、ドアミラーの重量増加が抑制され、車両の軽量化に寄与する。また、ドアミラーウィンカーのデザインをドアミラーのデザインに合わせることが容易となる。

本発明に係る電気・電子機器によれば、電気・電子部品への配線パターンがハウジングの内面に一体に形成されており、従来必要であったハウジング内のプリント配線板およびプリント配線板に接続される配線が不要となるため、ハウジングのデザインの自由度を大幅に向上させることができ、重量を軽減することができると共に、組立作業を大幅に簡素化することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る電気・電子機器の最良の実施形態を説明する。ここで、参照する図面において、図１は一実施形態に係る電気・電子機器として構成されたドアミラーウィンカーの外観を示すドアミラーの斜視図である。

一実施形態に係る電気・電子機器は、例えば図１に示すようなドアミラー１に一体に組み込まれたドアミラーウィンカー２として構成されている。このドアミラーウィンカー２は、図示しない車両に装備された方向指示器と連動して点滅する補助方向指示器として機能する。

ドアミラーウィンカー２は、図２に分解して示すように、カバーレンズ３と、このカバーレンズ３により外面側が覆われるメインハウジング４と、このメインハウジング４の外面側に装着される例えば３個の発光ダイオード５と、メインハウジング４の内面側を覆うサブハウジング６とを主要部品として備えている。

カバーレンズ３は、各発光ダイオード５の点灯光を拡散させるレンズ機能を有するものであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）やアクリル樹脂などの透明な熱可塑性樹脂により、所定の断面形状を有する所定の横長形状に射出成形されている。このカバーレンズ３の外面は、図１に示したドアミラー１を構成するミラーボデー１Ａの下部の前面から側面に亘る部分に略面一となるように湾曲している。

メインハウジング４は、適宜の合成樹脂により、カバーレンズ３が外面側に組み付けられる適宜の横長形状に射出成形されており、このメインハウジング４の外面には、凹面状のリフレクタ面４Ａが形成されている。そして、このリフレクタ面４Ａには、各発光ダイオード５の点灯光を反射するリフレクタ層（符号省略）が例えばメッキ処理等により形成されている。

このようなリフレクタ面４Ａにおけるミラーボデー１Ａ（図１参照）の前面に向く左右２箇所と、ミラーボデー１Ａの側面に向く１箇所には、各発光ダイオード５が嵌め込まれる円形の３個の装着孔凹部４Ｂ，４Ｃ，４Ｄがそれぞれ形成されている。

メインハウジング４の内面（後面）には、図３に示すように、３個の装着凹部４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ（図２参照）に対応した３個の装着突部４Ｅ，４Ｆ，４Ｇが形成されている。そして、これらの装着突部４Ｅ，４Ｆ，４Ｇには、各発光ダイオード５の２本の接続リード５Ａ，５Ａを挿通させる一対の挿通孔４Ｈ，４Ｈがそれぞれ形成されている。

３個の装着突部４Ｅ，４Ｆ，４Ｇのうち、メインハウジング４の左右方向中央部に配置された左右２個の装着突部４Ｅ，４Ｆは、サブハウジング６（図２参照）に向かって後方に突出する円形台状に形成されている。一方、メインハウジング４の一端部（外端部）に配置された残りの１個の装着突部４Ｇは、装着突部４Ｅ，４Ｆと直交する方向に突出する半円台状に形成されている。そして、この装着突部４Ｇに対向する受片４Ｉがメインハウジング４の内面（後面）に突設されている。

また、メインハウジング４の内面（後面）の他端部（内端部）には端子固定台４Ｌが形成されており、端子固定台４Ｌには、電源のプラス側に接続されるプラス端子（図示省略）をねじ止めするためのねじ孔４Ｋと、電源のマイナス側に接続されるマイナス端子（図示省略）をねじ止めするためのねじ孔４Ｌとが形成されている。

図２に示すように、サブハウジング６は、メインハウジング４と同種の熱可塑性合成樹脂により、メインハウジング４の内面（後面）側に組み付けられる適宜の横長形状に射出成形されている。そして、このサブハウジング６の内面（前面）には、メインハウジング４の内面（後面）に突設された３個の装着突部４Ｅ，４Ｆ，４Ｇに対応する３個の押圧部６Ａ，６Ｂ，６Ｃが形成されている。

３個の押圧部６Ａ，６Ｂ，６Ｃのうち、円形台状の左右２個の装着突部４Ｅ，４Ｆに対応する左右２個の押圧部６Ａ，６Ｂは、半割りキャップ状に形成されている。これらの押圧部６Ａ，６Ｂは、円形台状の装着突部４Ｅ，４Ｆにそれぞれ嵌合することで、各発光ダイオード５の２本の接続リード５Ａ，５Ａを折り曲げ状態に挟み込んで押圧する。

一方、半円台状の装着突部４Ｇに対応する残りの１個の押圧部６Ｃは、コの字形断面の差込み片状に形成されている。この押圧部６Ｃは、半円台状の装着突部４Ｇと、これに対向する受片４Ｊとの間に差し込まれることで、発光ダイオード５の２本の接続リード５Ａ，５Ａを折り曲げ状態に挟み込んで押圧する。

ここで、図４に示すように、メインハウジング４の内面（後面）には、３個の発光ダイオード（図２参照）を相互に直列状態で図示しない車両側の電源に接続するための配線パターンＰが一体に形成されている。

この配線パターンＰは、電源のプラス側に接続されるプラス端子（図示省略）が一方のねじ孔４Ｌにねじ止め固定されることで接触するプラス側パターン部Ｐ１と、電源のマイナス側に接続されるマイナス端子（図示省略）が他方のねじ孔４Ｋにねじ止め固定されることで接触するマイナス側パターン部Ｐ２と、両者の間に例えば３個の発光ダイオード５を相互に直列に接続するための２つの中間パターン部Ｐ３，Ｐ４とを有し、これらは太帯状に形成されている。

そして、プラス側パターン部Ｐ１と中間パターン部Ｐ３との間の非導通部Ｎ１は、例えば装着突部４Ｇを直径方向に横断する横線状に形成されている。同様に、中間パターン部Ｐ３とＰ４との間の非導通部Ｎ２は、装着突部４Ｆを直径方向に縦断する縦線状に形成され、中間パターン部Ｐ４とマイナス側パターン部Ｐ２との間の非導通部Ｎ３は、装着突部４Ｅを直径方向に縦断する縦線状に形成されている。

このような配線パターンＰがメインハウジング４の内面（後面）に形成されていることにより、メインハウジング４の装着突部４Ｇと受片４Ｊとの間に差し込まれるサブハウジング６の押圧部６Ｃは、発光ダイオード５の一方の接続リード５Ａをプラス側パターン部Ｐ１に押圧して接触させ、他方の接続リード５Ａを中間パターン部Ｐ３に押圧して接触させる。

また、メインハウジング４の装着突部４Ｆに嵌合するサブハウジング６の押圧部６Ｂは、発光ダイオード５の一方の接続リード５Ａを中間パターン部Ｐ３に押圧して接触させ、他方の接続リード５Ａを中間パターン部Ｐ４に押圧して接触させる。同様に、メインハウジング４の装着突部４Ｅに嵌合するサブハウジング６の押圧部６Ａは、発光ダイオード５の一方の接続リード５Ａを中間パターン部Ｐ４に押圧して接触させ、他方の接続リード５Ａをマイナス側パターン部Ｐ２に押圧して接触させる。

ここで、図４に示した配線パターンＰは、例えば、メインハウジング４の内面（後面）に別途に射出成形された被覆材(図示省略）を後処理で除去した部分が非導通部Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３・・・となるように形成された導電性被膜により形成されている。
すなわち、この例においては、配線パターンＰは、図５の（ａ）に示す「被覆材Ｃの射出成形工程」、（ｂ）に示す「下地処理Ｒ工程」、（ｃ）に示す「被覆材Ｃの除去工程」および（ｄ）に示す「導電性被膜Ｍの形成工程」を経て形成される（特許４０３６５７１号公報参照）。

上記「被覆材Ｃの射出成形工程」では、図５の（ａ）に示すように、メインハウジング４の内面（後面）の所定部分に被覆材Ｃを射出成形して強固に付着させる。被覆材Ｃを射出成形する所定部分は、図４に示したメインハウジング４の内面（後面）におけるプラス側パターン部Ｐ１、マイナス側パターン部Ｐ２、中間パターン部Ｐ３，４を除いた部分である。

「被覆材Ｃの射出成形工程」で使用する金型は、メインハウジング４の射出成形に使用した金型（図示省略）のうち、メインハウジング４の内面（後面）を成形した上型（または下型）のみを被覆材Ｃの射出成形に対応した特定の上型（または下型）に交換したものである。この特定の上型（または下型）は、下型（または上型）上にセットされたメインハウジング４の内面（後面）との間に、被覆材Ｃが射出成形されるキャビティ空間を形成する。

「被覆材Ｃの射出成形工程」で金型内に溶融状態で射出される被覆材Ｃは、ポリ乳酸や、ポリ乳酸を主体とする脂肪族ポリエステルとの混合体や共重合体などの水溶性高分子材料や加水分解性高分子材料である。この被覆材Ｃは、メインハウジング４の内面（後面）に強固に付着するため、続く「下地処理Ｒ工程」で不用意に剥離することがなく、高い寸法精度での下地処理Ｒが行え、その結果「導電性被膜Ｍの形成工程」も高い寸法精度が確保でき、図４に示したパターン部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を高精度・高品質で、一度に成形することができる。

続く「下地処理Ｒ工程」では、図５の（ｂ）に示すように、メインハウジング４の内面（後面）に『粗面部の形成』のみ、あるいは『粗面部の形成』と『該粗面部への導電性被膜Ｍ形成の前処理』とからなる。
すなわち、図５（ｄ）に示す「導電性被膜Ｍの形成工程」で採用する方法によって前処理を必要とすることもあり、例えば、メッキ処理で導電性被膜Ｍを形成する場合は、前処理としてメッキ用触媒の付与（先ず、該導電性金属化合物の付着、次いで、アクセレータ処理により導電性金属の析出）を行う必要がある。繊維状金属の固着処理にあっても、この処理が良好に行われるような前処理（例えば、導電性を有する接着剤を塗布しておくなど）を必要とすることもある。
このようにして、下地処理Ｒがなされる。この下地処理部Ｒは、図５の（ａ）に示した被覆材Ｃの付着部分を除く部分、すなわち、図４に示したプラス側パターン部Ｐ１、マイナス側パターン部Ｐ２、中間パターン部Ｐ３，４に対応した部分に形成される。

「下地処理Ｒ工程」における粗面部の形成は、例えばプラズマ処理などによる乾式や、アルカリ溶液、アルカリ金属アルコラート溶液、あるいは有機溶剤などによる湿式の粗面化処理により行われる。
また、同工程における導電性被膜Ｍ形成の前処理は、メッキ用触媒の付与処理にあっては、上記したように、該導電性金属化合物の付着と、アクセレータ処理による導電性金属の析出とからなる（詳細は特許４０３６５７１号公報参照）。

「被覆材Ｃの除工程」では、図５の（ａ），（ｂ）に示した被覆材Ｃが除去されることにより、図５の（ｃ）に示すように、プラス側パターン部Ｐ１、マイナス側パターン部Ｐ２、中間パターン部Ｐ３，４を除く部分のメインハウジング４の内面（後面）が露出することとなる。

この「被覆材Ｃの除去工程」においては、水溶性高分子材料または加水分解性高分子材料からなる被覆材Ｃが、水処理や、アルコールなどの有機溶剤処理、あるいは酸又はアルカリ処理によって除去される。
故に、被覆材Ｃの除去は、上記の「下地処理Ｒ工程」における前処理の際、具体的には上記アクセレータ処理（酸又はアルカリによる処理）の際に、該アクセレータ処理と同時に行うこともできる（詳細は特許４０３６５７１号公報参照）。
なお、アクセレータ処理と被覆材Ｃの除去とを同時に行うことで、工程面での効果はもとより、下地処理部Ｒの保護、延いては高精度での導電性被膜Ｍの形成という効果をも得ることができる。

「導電性被膜Ｍの形成工程」では、図５の（ｄ）に示すように、メインハウジング４の内面（後面）に導電性被膜Ｍが形成される。この導電性被膜Ｍは、図５の（ｃ）に示した下地処理部Ｒ上に形成されることで、図４に示したプラス側パターン部Ｐ１、マイナス側パターン部Ｐ２、中間パターン部Ｐ３，４となる。

また、導電性被膜Ｍの形成を繊維状金属の固着で行う場合は、図５（ｂ）に示す「下地処理Ｒ工程」の後、図５（ｃ）に示す「被覆材Ｃの除去工程」を経ることなく、直ちに図５（ｄ）に示す「導電性被膜Ｍの形成工程」に移行することもできる。
すなわち、該繊維状金属を酸又はアルカリ水溶液に懸濁させて使用すれば、該金属は上記導電性接着剤塗布部Ｒに固着すると当時に、被覆材Ｃがこの酸又はアルカリ水溶液によって除去される。

「導電性被膜Ｍの形成工程」における導電性被膜Ｍは、上記したように、金、銀、銅、ニッケルなどの導電性金属のメッキ処理や、これらの導電性金属を予め繊維状としておき該繊維状金属の固着処理で形成することが好ましいが、場合によっては、これらの金属の蒸着やスパッタリングなどのメタライジング処理で形成することもある。

以上説明したように、図５に示す工程は、被覆材Ｃを後処理で除去した部分が非導通部となる場合の一実施態様例であり、被覆材Ｃを後処理で除去した部分が導通部となる場合は、図示はしないが、「下地処理Ｒ工程」→「導電性被膜Ｍの形成工程」→「被覆材Ｃの射出成形工程」→「導電性被膜Ｍの除去工程」→「被覆材Ｃの除去工程」で行えばよい（特許４０３６５７１号公報参照）。

以上説明したように、一実施形態の電気・電子機器として構成されたドアミラーウィンカー２では、各発光ダイオード５を点滅させるための配線パターンＰがメインハウジング４の内面（後面）に一体に形成されている。しかも、各発光ダイオード５の接続リード５Ａ，５Ａを配線パターンＰのプラス側パターン部Ｐ１、マイナス側パターン部Ｐ２、中間パターン部Ｐ３，４に接触させるための構造として、メインハウジング４には、装着突部４Ｅ，４Ｆ，４Ｇおよび受片４Ｊが形成され、サブハウジング６には、押圧部６Ａ，６Ｂ，６Ｃが形成されている。

従って、このドアミラーウィンカー２では、従来必要であったハウジング内のプリント配線板およびプリント配線板に接続される配線が不要となる。その結果、メインハウジング４およびサブハウジング６のデザインの自由度が大幅に向上すると共に、ドアミラーウィンカー２の総重量が大幅に軽減する。加えて、配線パターンＰに各発光ダイオード５を接続するための配線やその接続作業が不要となり、ドアミラーウィンカー２の組立作業が大幅に簡素化される。

すなわち、一実施形態の電気・電子機器として構成されたドアミラーウィンカー２によれば、メインハウジング４およびサブハウジング６のデザインの自由度を大幅に向上させることができ、ドアミラーウィンカー２の総重量を大幅に軽減することができると共に、ドアミラーウィンカー２の組立作業を大幅に簡素化することができる。

そして、ドアミラーウィンカー２の総重量の大幅な軽量化により、ドアミラー１の重量増加を抑制して車両の軽量化に寄与することができる。また、ドアミラーウンカー２のデザインをドアミラー１のデザインに合わせることが容易となる。

本発明に係る電気・電子機器は、前述した一実施形態としてのドアミラーウィンカー２に限定されるものではない。例えば、図４に示したメインハウジング４の配線パターンＰは、図示の例に限らず、適宜変更することができる。

同様に、図３に示したメインハウジング４の装着突部４Ｅ，４Ｆ，４Ｇの形状や位置も適宜変更可能であり、これに対応して図２に示したサブハウジング６の押圧部６Ａ，６Ｂ，６Ｃの形状や位置も適宜変更可能である。

また、メインハウジング４やサブハウジング６の材質は、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂に限らず、ポリエステル系の液晶ポリマーとしてもよい。

本発明に係る電気・電子機器は、射出成形された合成樹脂製のハウジングに液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどが組み込まれる携帯電話機や携帯ゲーム機などの携帯用電子機器にも適用できる。この場合、ハウジングの内面には、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイへ給電するための適宜の配線パターンが形成される。

本発明の一実施形態に係る電気・電子機器として構成されたドアミラーウィンカーの外観を示すドアミラーの斜視図である。 図１に示したドアミラーウィンカーの分解斜視図である。 図２に示したメインハウジングの内面（後面）側を示す斜視図である。 図３に示したメインハウジングの内面（後面）に形成された配線パターンを示すメインハウジングの後面図である。 図４に示した配線パターンの形成工程を示すメインハウジング４の後面図であり、（ａ）は「被覆材Ｃの射出成形工程」を示し、（ｂ）は「下地処理Ｒ工程」を示し、（ｃ）は「被覆材Ｃの除去工程」を示し、（ｄ）は「導電性被膜Ｍの形成工程」を示す。

符号の説明

１ ：ドアミラー
２ ：ドアミラーウィンカー
３ ：カバーレンズ
４ ：メインハウジング
４Ａ：リフレクタ面
４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ：装着凹部
４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ：装着突部
４Ｈ，４Ｈ：挿通孔
４Ｉ：受片
４Ｊ：端子固定台
４Ｋ，４Ｌ：ねじ孔
５ ：発光ダイオード
５Ａ：接続リード
６ ：サブハウジング
６Ａ〜６Ｃ：押圧部
Ｃ：被覆材
Ｍ：導電性被膜
Ｎ１〜Ｎ３：非導通部
Ｐ ：配線パターン
Ｐ１：プラス側パターン部
Ｐ２：マイナス側パターン部
Ｐ３，Ｐ４：中間パターン部
Ｒ：下地処理部

Claims (7)

1. 電気・電子部品を装備した電気・電子機器であって、射出成形された合成樹脂製のハウジングを備えており、
   前記ハウジングの内面には、前記電気・電子部品への配線パターンが一体に形成されていることを特徴とする電気・電子機器。
2. 前記配線パターンは、前記ハウジングの内面に別途に射出成形された被覆材を除去した部分が導通部又は非導通部となるように形成された導電性被膜により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気・電子機器。
3. 前記導電性被膜は、メッキ処理又は繊維状金属の固着処理により形成されることを特徴とする請求項２に記載の電気・電子機器。
4. 前記非導通部は、前記被覆材の除去と、前記導電性被膜形成の前処理とが同時に行われて形成されることを特徴とする請求項３に記載の電気・電子機器。
5. 前記ハウジングには、前記配線パターンに接続される電気・電子部品の装着部と、この装着部に装着された電気・電子部品の接続リードを配線パターンに押圧して接触させる押圧部とが形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の電気・電子機器。
6. 前記電気・電子部品が通電により発光するランプ、発光ダイオード、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイの少なくとも一つで構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１つの請求項に記載の電気・電子機器。
7. 車両用のドアミラーに組み込まれるドアミラーウィンカーとして構成されており、そのハウジングの装着部には発光ダイオードが装着されていることを特徴とする請求項５に記載の電気・電子機器。

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