JP4872847B2

JP4872847B2 - 車載装置

Info

Publication number: JP4872847B2
Application number: JP2007199515A
Authority: JP
Inventors: 清人成田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: JP2009038121A

Description

本発明は、複数の基板間の配線を行う複数のプリント基板を備えた車載装置に関する。

近年、車両用ナビゲーション装置等の車載機器においては、オーディオ機器や通信機器との融合が進み、内部の回路規模が非常に大きくなってきている。そこで、筐体内に複数の基板を搭載し、これらの各基板に各種コネクタを搭載しておき、搭載されたコネクタ間を各種フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いて電気的に接続するように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−８４０８０号公報

上記したような車載装置のように、フレキシブルプリント基板を用いて基板間の電気的配線を行う場合、基板に搭載されたコネクタの端子数が多くなると、コネクタ嵌合時にコネクタ端子の半田付け部にかかる応力が増大して半田クラックが発生したり、コネクタ嵌合時に嵌合状態が不完全となりフレキシブルプリント基板とコネクタ端子間の接触不良が発生したりするといった問題が生じる。したがって、一定数（例えば、５０）以上の端子数のコネクタを用いて基板間の配線を行う必要がある場合には、コネクタ１つ当たりの端子数が一定数未満となるように、複数のコネクタを用いて配線するのが好ましい。

しかし、このように複数のコネクタを用いて配線する場合、コネクタやフレキシブルプリント基板の部品点数が多くなり組み付け時の作業性が良くないといった問題が生じる。また、組み付け時に、フレキシブルプリント基板の取り付け位置や向きを間違えると、誤組み付けによる不具合が生じるといった問題もある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、組み付け時の作業性の向上を図るとともに誤組み付けによる不具合を防止することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、少なくとも１つのコネクタ（２１、２２、３１、３２）が搭載された複数の基板（２、３）と、複数の基板に搭載されたコネクタ間の電気的配線を行う第１、第２の配線手段（５１、５２）と、を備えた車載装置であって、複数の基板に搭載された各コネクタは、それぞれ複数の端子（Ｔ）を有し、同一形状となっており、複数の基板におけるコネクタの接地端子の端子配置は、それぞれ同一で、かつ、対称となっており、第１、第２の配線手段の表面側における長手方向の一端および裏面側における長手方向の他端には、それぞれコネクタの各端子と接触する複数の接触部（Ｃ）が形成されており、第１、第２の配線手段には、それぞれ長手方向の一端に形成された複数の接触部に接続されるコネクタの端子配置と長手方向の他端に形成された複数の接触部に接続されるコネクタの端子配置が対応するように複数の接触部間を電気的に接続する配線パターン（Ｐ）が形成されていることである。

このような構成では、複数の基板に搭載された各コネクタは、それぞれ複数の端子（Ｔ）を有し、同一形状となっており、複数の基板におけるコネクタの接地端子の端子配置は、それぞれ同一となっており、第１、第２の配線手段には、それぞれ長手方向の一端に形成された複数の接触部に接続されるコネクタの端子配置と長手方向の他端に形成された複数の接触部に接続されるコネクタの端子配置が対応するように複数の接触部間を電気的に接続する配線パターン（Ｐ）が形成されているので、第１、第２の配線手段を入れ替えて各コネクタに組み付けても、コネクタの接地端子と接地端子以外の端子が短絡することなく、複数の基板に搭載されたコネクタ間の電気的配線を行うことができる。更に、複数の基板におけるコネクタの接地端子の端子配置はそれぞれ対称となっているので、第１、第２の配線手段の一端側と他端側を反対にして各コネクタに組み付けても、コネクタの接地端子と接地端子以外の端子が短絡することなく、複数の基板に搭載されたコネクタ間の電気的配線を行うことができる。すなわち、複数の基板におけるコネクタの接地端子の端子配置および第１、第２の配線手段の共通化を図ることにより、第１、第２の配線手段の組み付け位置や組み付け方向を意識することなく組み付け作業を行うことができるので、組み付け時の作業性の向上を図ることができ、また、誤組み付けによる不具合を防止することができる。

本発明の第２の特徴は、第１、第２の配線手段の表面に形成された接触部と裏面に形成された接触部との間を接続する配線パターンは、それぞれ複数のスルーホール（ＴＨ）を介して電気的に接続されていることである。

このような構成では、第１、第２の配線手段の表面に形成された接触部と裏面に形成された接触部との間を接続する配線パターンは、それぞれ複数のスルーホール（ＴＨ）を介して電気的に接続されているので、第１、第２の配線手段の曲げによる応力や車両の振動等の影響により特定のスルーホールが断線しても他のスルーホールにより導電性が確保され、信頼性の向上を図ることができる。

本発明の第３の特徴は、第１、第２の配線手段に形成された配線パターンのうち、複数の基板の各接地端子に接続される配線パターンの幅は、複数の基板の接地端子以外の端子に接続される配線パターンの幅よりも広くなっていることである。

このような構成では、第１、第２の配線手段に形成された配線パターンのうち、複数の基板の各接地端子に接続される配線パターンの幅は、複数の基板の接地端子以外の端子に接続される配線パターンの幅よりも広くなっているので、接地電位の安定化を図るとともに、輻射ノイズを低減することが可能である。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態に係る車載機器の組み付け状態の概略斜視図を図１に示す。本車載機器１は、ナビゲーション装置とオーディオ装置とを一体化したものとして構成されている。

機器本体１の内部には、電源回路やオーディオ回路が搭載されたオーディオ基板２と、ナビゲーション機能の処理を実現するナビゲーション基板３とがネジ等を用いて固定される。また、機器本体１の前面には、ディスプレイ４が配置され、機器本体１の背面には背面板５が取り付けられ、機器本体１の上部には天板６が取り付けられる。

図２に、図１に示したオーディオ基板２とナビゲーション基板３の部分を拡大した図を示す。また、図３に、図２に示したオーディオ基板２とナビゲーション基板３を機器本体１の前面側（ディスプレイ４側）から見た図を示す。

図２に示すように、オーディオ基板２には、ＦＰＣコネクタ２１およびＦＰＣコネクタ２２が搭載されており、ナビゲーション基板３には、ＦＰＣコネクタ３１およびＦＰＣコネクタ３２が搭載されている。

なお、ＦＰＣコネクタ２１、２２、３１、３２は、同一形状のもので、当然端子数も同一（本実施形態では５０ピン）となっている。

また、ＦＰＣコネクタ２１の真上にＦＰＣコネクタ３１が位置し、ＦＰＣコネクタ２２の真上にＦＰＣコネクタ３２が位置するように、オーディオ基板２とナビゲーション基板３とが機器本体１の内部に固定されている。

そして、図２に示すように、ＦＰＣコネクタ２１とＦＰＣコネクタ３１との間には、ＦＰＣコネクタ２１、３１間の電気的配線を行うフレキシブルプリント基板５１が折り曲げられて配置され、ＦＰＣコネクタ２２とＦＰＣコネクタ３２との間には、ＦＰＣコネクタ２２、３２間の電気的配線を行うフレキシブルプリント基板５２が折り曲げられて配置されるようになっている。

図４に、ＦＰＣコネクタ２１〜３２の断面構成を示す。図に示すように、ＦＰＣコネクタ２１〜３２は、金属端子Ｔおよび樹脂製のコネクタハウジングＨを備えている。

金属端子Ｔは、開口部が形成されたコンタクト部Ｔ１と基板２、３と半田付けされるターミナル部Ｔ２とを有している。コンタクト部Ｔ１には、開口部から挿入されるフレキシブルプリント基板の接触部（図示せず）と点接触するための突起部Ｔ１ａが設けられている。この突起部Ｔ１ａによりワイピング効果を高め、異物の付着等による接触不良の低減を図るように構成されている。また、ターミナル部Ｔ２は、オーディオ基板２やナビゲーション基板３に形成されたパッド（図示せず）に半田付けされる。

図５（ａ）に、ＦＰＣコネクタ２１、３１の端子配置を示し、図５（ｂ）に、ＦＰＣコネクタ２２、３２の端子配置を示す。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ＦＰＣコネクタ２１、２２、３１、３２には、接地端子（図中ではＧＮＤと記す）、電源端子、信号端子（図中のＣＬＫを含む）が割付けられている。また、同一コネクタ内に複数の接地端子が割付けられており、接地電位の安定化が図られている。

図５（ａ）に示すように、ＦＰＣコネクタ２１、３１の端子配置は同一となっており、また、図５（ｂ）に示すように、ＦＰＣコネクタ２２、３２の端子配置も同一となっている。

また、ＦＰＣコネクタ２１、２２、３１、３２の接地端子の端子配置は、それぞれ同一で、かつ、左右対称となっており、共通化が図られている。また、ＦＰＣコネクタ２１、２２、３１、３２の接地端子以外の端子（電源端子および信号端子）は、コネクタ内の他の端子と未接続となるように割付けられている。

次に、フレキシブルプリント基板５１、５２について説明する。図６（ａ）に、フレキシブルプリント基板５１、５２を表面側から見た図を示す。また、図６（ｂ）に、図６（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図を示す。

図６（ａ）に示すように、フレキシブルプリント基板５１、５２の表面側における長手方向（図中左右方向）の一端（図中左端）には、図４に示したコンタクト部Ｔ１と接触する複数の接触部Ｃが形成されている。

また、図６（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント基板５１、５２は、ベースフィルムＢの両面側にパターン配線Ｐが形成され、これらのパターン配線Ｐの両面にカバーフィルムＦが覆うように形成された構成となっている。なお、本実施形態におけるパターン配線Ｐは、銅パターンにより構成されている。

なお、図６（ｂ）に示すように、フレキシブルプリント基板５１、５２の裏面側における長手方向（図中左右方向）の他端（図中右端）にも、表面側と同様に、コンタクト部Ｔ１と接触する複数の接触部Ｃが形成されている。

また、フレキシブルプリント基板５１、５２には、それぞれ長手方向の一端に形成された複数の接触部Ｃに接続されるＦＰＣコネクタの端子配置と長手方向の他端に形成された複数の接触部Ｃに接続されるＦＰＣコネクタの端子配置が対応するように複数の接触部Ｃ間を電気的に接続する配線パターンＰが形成されている。

また、フレキシブルプリント基板５１、５２の表面に形成された複数の接触部Ｃと裏面に形成された複数の接触部Ｃとの間を接続する各配線パターンＰは、フレキシブルプリント基板５１、５２の長手方向に対して対称的に配置された複数のスルーホールＴＨを介して電気的に接続されている。

なお、本実施形態におけるフレキシブルプリント基板５１、５２は、全く同一のものとして構成されている。

フレキシブルプリント基板５１、５２をＦＰＣコネクタに嵌合させる際には、フレキシブルプリント基板５１、５２の接触部Ｃが形成された面の反対面に図７に示す樹脂製のスライダＳを装着して、ＦＰＣコネクタの開口部から挿入するようになっている。

図８に、フレキシブルプリント基板５１、５２をＦＰＣコネクタに嵌合させたときの概略断面図を示す。フレキシブルプリント基板５１、５２をＦＰＣコネクタに嵌合させる際には、図に示すスライダＳが用いられる。

すなわち、フレキシブルプリント基板５１、５２における接触部Ｃの反対面にスライダＳを装着し、このスライダＳとともにフレキシブルプリント基板５１、５２をＦＰＣコネクタの開口部から所定の位置まで挿入してフレキシブルプリント基板５１、５２をＦＰＣコネクタに嵌合させる。なお、フレキシブルプリント基板５１、５２がＦＰＣコネクタに嵌合すると、ＦＰＣコネクタの金属端子Ｔの突起部Ｔ１ａとフレキシブルプリント基板５１、５２の接触部Ｃが点接触するようになる。

このように、フレキシブルプリント基板５１、５２の一端をオーディオ基板２に搭載されたＦＰＣコネクタに嵌合させ、他端をナビゲーション基板３に搭載されたＦＰＣコネクタに嵌合させて、オーディオ基板２とナビゲーション基板３との間の配線を行う。

上記した構成によれば、基板２、３に搭載された各ＦＰＣコネクタ２１、２２、３１、３２は、それぞれ複数の端子Ｔを有し、同一形状となっており、基板２、３におけるコネクタの接地端子の端子配置はそれぞれ同一となっており、フレキシブルプリント基板５１、５２には、それぞれ長手方向の一端に形成された複数の接触部Ｃに接続されるＦＰＣコネクタの端子配置と長手方向の他端に形成された複数の接触部Ｃに接続されるＦＰＣコネクタの端子配置が対応するように複数の接触部Ｃ間を電気的に接続する配線パターンＰが形成されているので、フレキシブルプリント基板５１、５２を入れ替えて各ＦＰＣコネクタに組み付けても、ＦＰＣコネクタの接地端子と接地端子以外の端子が短絡することなく、基板２、３に搭載されたＦＰＣコネクタ間の電気的配線を行うことができる。更に、基板２、３におけるＦＰＣコネクタの接地端子の端子配置はそれぞれ対称となっているので、フレキシブルプリント基板５１、５２の一端側と他端側を反対にして各ＦＰＣコネクタに組み付けても、ＦＰＣコネクタの接地端子と接地端子以外の端子が短絡することなく、基板２、３に搭載されたＦＰＣコネクタ間の電気的配線を行うことができる。すなわち、基板２、３におけるＦＰＣコネクタの接地端子の端子配置およびフレキシブルプリント基板５１、５２の共通化を図ることにより、フレキシブルプリント基板５１、５２の組み付け位置や組み付け方向を意識することなく組み付け作業を行うことができるので、組み付け時の作業性の向上を図ることができ、また、誤組み付けによる不具合を防止することができる。また、基板２、３に搭載された各ＦＰＣコネクタ２１、２２、３１、３２およびフレキシブルプリント基板５１、５２の共通化により部品点数を削減することができるので、コストを低減することも可能である。

また、フレキシブルプリント基板５１、５２の表面に形成された接触部と裏面に形成された接触部との間を接続する配線パターンＰは、それぞれ複数のスルーホールＴＨを介して電気的に接続されているので、フレキシブルプリント基板５１、５２の曲げによる応力や車両の振動等の影響により特定のスルーホールＴＨが断線しても他のスルーホールＴＨにより導電性が確保され、信頼性の向上を図ることができる。

また、フレキシブルプリント基板５１、５２に形成された配線パターンのうち、基板２、３の各接地端子に接続される配線パターンの幅は、基板２、３の接地端子以外の端子に接続される配線パターンの幅よりも広くなっているので、接地電位の安定化を図るとともに、輻射ノイズを低減することが可能である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、オーディオ基板２とナビゲーション基板３との間を２つのフレキシブルプリント基板５１、５２を用いて配線する構成を例に示したが、このような例に限定されるものではなく、例えば、基板Ａ、Ｂ、Ｃを備え、基板Ａと基板Ｂとの間をフレキシブルプリント基板５１により配線し、基板Ｂと基板Ｃとの間をフレキシブルプリント基板５２により配線する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、配線手段としてフレキシブルプリント基板を用いた例を示したが、フレキシブルプリント基板に限定されるものではなく、例えば、折り曲げが可能な他種のプリント基板を用いて構成してもよい。

本発明の一実施形態に係る車載機器の組み付け状態の概略斜視図である。図１におけるオーディオ基板とナビゲーション基板の部分を拡大した図を示す。図２におけるオーディオ基板とナビゲーション基板を機器本体の前面側から見た図である。ＦＰＣコネクタの断面構成を示す図である。（ａ）は、ＦＰＣコネクタ２１、３１の端子配置を示す図表であり、（ｂ）は、ＦＰＣコネクタ２２、３２の端子配置を示す図表である。（ａ）は、フレキシブルプリント基板を表面側から見た図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。スライダを用いてフレキシブルプリント基板をＦＰＣコネクタへ嵌合させる際の説明図である。フレキシブルプリント基板をＦＰＣコネクタに嵌合させたときの概略断面図である。

符号の説明

１…車載機器、２…オーディオ基板、３…ナビゲーション基板、
２１、２２、３１、３２…ＦＰＣコネクタ、５１、５２…フレキシブルプリント基板。

Claims

少なくとも１つのコネクタ（２１、２２、３１、３２）が搭載された複数の基板（２、３）と、
前記複数の基板に搭載されたコネクタ間の電気的配線を行う第１、第２の配線手段（５１、５２）と、を備えた車載装置であって、
前記複数の基板に搭載された各コネクタは、それぞれ複数の端子（Ｔ）を有し、同一形状となっており、
前記複数の基板における前記コネクタの接地端子の端子配置は、それぞれ同一で、かつ、対称となっており、
前記第１、第２の配線手段の表面側における長手方向の一端および裏面側における長手方向の他端には、それぞれ前記コネクタの各端子と接触する複数の接触部（Ｃ）が形成されており、
前記第１、第２の配線手段には、それぞれ前記長手方向の一端に形成された前記複数の接触部に接続される前記コネクタの端子配置と前記長手方向の他端に形成された前記複数の接触部に接続される前記コネクタの端子配置が対応するように前記複数の接触部間を電気的に接続する配線パターン（Ｐ）が形成されていることを特徴とする車載装置。
前記第１、第２の配線手段の前記表面に形成された前記接触部と前記裏面に形成された前記接触部との間を接続する前記配線パターンは、それぞれ複数のスルーホール（ＴＨ）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車載装置。
前記第１、第２の配線手段に形成された前記配線パターンのうち、前記複数の基板の各接地端子に接続される配線パターンの幅は、前記複数の基板の前記接地端子以外の端子に接続される配線パターンの幅よりも広くなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車載装置。