JPH02128830A - 可撓性回路基板を埋設した樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のインストルメントパネルのような発
泡樹脂等の樹脂基材によって形成される樹脂成形品に関
するもので、特に、その樹脂基材に可撓性回路基板が埋
設される樹脂成形品に関するものである。

（従来の技術） 自動車のインストルメントパネルには、速度計等の各種
メータ類やクルーズコントロールスイッチ等のスイッチ
類、更にはシガレットライタやイルミネーションランプ
等、多くの電装部品が取り付けられる。したがって、イ
ンストルメントパネルには、それらの電装部品に対する
配線を施すことが必要となっている。そこで、そのよう
な配線のために、多数の導線を１枚のシート内に配設し
たプリント回路基板を用いることが考えられている。そ
のプリント回路基板は、銅箔等をエツチングして形成さ
れるパターン回路を樹脂フィルム間にサンドイッチ状に
挟んだもので、極めて容易に撓むものとなっている。こ
のような可撓性回路基板を用いることにより、多数の配
線が効率的になされるとともに、複雑な形状をしたイン
ストルメントパネルにも容易に沿わせることができるよ
うになる。

従来のインストルメントパネルは、ＡＢＳ樹脂等の硬質
樹脂からなる基材と軟質樹脂からなる表皮との間に発泡
ポリウレタン等の発泡樹脂からなるパッド層を挟んだ３
層構造のものとされていた。そして、可撓性を有する回
路基板は、その硬質基材に接着等により固定されるよう
になっていた。

ところで、そのような３層構造のインストルメントパネ
ルでは、その製造のために、基材やパッド層をそれぞれ
別個に成形し、それらを接合するという工程が必要とな
るので、製造コストが高くなる。そこで、基材をも発泡
樹脂からなるものとして、基材とパッド層とを一体化す
ることが考えられている。

その場合、回路基板をどのようにしてインストルメント
パネルに取り付けるかが問題となる０発泡樹脂基材は弾
力性を有するものとなるので、その表面に可撓性に富ん
だ回路基板を接着して固定することは難しい。

そのように樹脂成形品の表面に部品を取り付けることが
難しい場合、一般には、その部品を樹脂基材の内部に埋
設した状態で一体成形するという方法が採られている。

したがって、発泡樹脂からなる基材を備えたインストル
メントパネルに可撓性回路基板を取り付ける場合にも、
インストルメントパネルを成形する金型に回路基板をセ
ットし、その金型内に発泡樹脂原液を注入して発泡固化
させることにより、回路基板を発泡樹脂基材にインモー
ルドすることが考えられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、インストルメントパネルに用いられる可
撓性回路基板は、極めて薄く、しかも面積が大きいので
、金型にセットするとき、金型の突起等に引っ掛けて引
き裂いてしまうことがある。また、発泡樹脂原液の注入
圧や発泡圧を受けるので、それによっても破損すること
がある。

更に、そのように発泡樹脂基材の成形時に回路基板を直
接インモールドすると、回路基板は発泡樹脂基材に強固
に接着されることになる。

そして、銅箔等の金属からなる導線を有する回路基板と
樹脂基材とには熱膨張率にかなりの差があるので、それ
らが強固に接着されると、温度変化が生じたとき、イン
ストルメントパネルがバイメタル効果によって湾曲変形
してしまう。特にインストルメントパネルの場合には、
エンジンルームから伝えられる熱や空調用エアダクトを
流れる冷却空気等によって大きな温度変化が生じ、しか
もその温度変化が繰り返されるので、回路基板の導線に
繰り返し熱応力が加えられ、その導線が破断してしまう
ことがある。

また、上述のように電装部品に対する配線に用いられる
回路基板の場合には、電装部品や電源等に接続したり、
メンテナンスを可能とするために、その端部等を部分的
に樹脂基材から露出させなければならない。そのような
露出部を金型によって形成しようとすると、回路基板を
金型に直接接触させることが必要となる。そして、その
ように金型に接触させると、型締め時、あるいは発泡樹
脂原液の注入圧や発泡圧を受けたときなどに、その金型
によって回路基板に傷が付けられてしまう。

更に、回路基板の端部は、樹脂基材の端面等から突出さ
せることが求められる場合もある。

そのような場合、回路基板が単独で樹脂基材から突出し
ていると、その突出端部が鋭く折り曲げられ、また、他
物と擦れ合うことにより、損傷することがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、可撓性回路基板が損傷することなく樹
脂基材に埋設され、しかも、成形後の使用時においても
その回路基板の損傷や成形品の変形等が確実に防止され
る樹脂成形品を得ることである。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、可撓性回路基
板を、保護部材に重ね合わせた状態で樹脂基材に埋設す
るようにしている。保護部材としては、樹脂基材に埋設
される補強心材やエアダクト等の硬質のものを用いるこ
とができ、また、スポンジ板のようなりッション性を有
する軟質のものを用いることもできる。

（作用） このように構成することにより、可撓性回路基板は保護
部材によって保護されるので、金型へのセット時や成形
時に回路基板が損傷することは防止される。また、回路
基板と樹脂基材との熱膨張収縮量の差は保護部材によっ
て吸収される。したがって、熱応力によって回路基板の
導線が破断したり樹脂成形品が変形したりすることも防
止される。更に、回路基板の端部な樹脂基材から突出さ
せるときにも、その突出端部に保護部材が重ね合わされ
ることにより、その突出端部が保護される。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１図は本発明による樹脂成形品の一実施例を示
す断面図であり、第２図はその成形品の成形時の状態を
示す説明図である。

第１図から明らかなように、この樹脂成形品ｌは、発泡
ポリウレタン等の発泡樹脂からなる樹脂基材２によって
構成されている。その樹脂基材２には、鋼板等の硬質板
材からなる補強心材３が埋設されている。また、樹脂基
材２の一部には、補強心材３にまで達する電装部品取付
用の凹部４が形成されている。そして：補強心材３には
、その凹部４に露出する部分に開口５が設けられている
。その間口５の周辺部分は平面状とされている。

補強心材３の図で上面には、可撓性回路基板６が重ね合
わせて接着されている。その回路基板６は、補強心材３
の開口５の周辺部分から補強心材３に沿って延び、その
端部は樹脂基材２の端面から突出するものとされている
。

また、回路基板６の上面には、補強心材３の開口５の周
辺部分に対応する位置に、硬質樹脂等からなる硬質保護
板７が重ね合わせて設置されている。その硬質保護板７
は、回路基板６には接着せず、補強心材３に接着するよ
うにすることが望ましい。更に、回路基板６の上面には
、残る部分に、スポンジ等のクッション性を有する軟質
材料からなる軟質保護板８が重ね合わせて接着されてい
る。その軟質保護板８は、回路基板６とともに樹脂基材
２の端面から突出し、回路基板６の突出端部な完全に覆
うものとされている。

一方、回路基板６の下面には、補強心材３の端部から延
長する部分に、軟質保護板８と同様のスポンジ等からな
る軟質保護板９が重ね合わせて接着されている。その軟
質保護板９も、樹脂基材２の端面から突出して回路基板
６の突出端部を完全に覆うものとされている。

こうして、可撓性回路基板６は補強心材３、硬質保護板
７、及び軟質保護板８．９によってサンドイッチ状に挟
まれ、それらによって保護されている。すなわち、これ
ら補強心材３、硬質保護板７、及び軟質保護板８．９が
保護部材となっている。

このような樹脂成形品１を成形するときには、まず、回
路基板６を補強心材３に接着する。回路基板６は可撓性
を有しているので、補強心材３がどのように屈曲してい
ても、確実かつ容易にその面に沿わせることができる。

そして、その回路基板６の端部上面に硬質保護板７を重
ね合わせ、その保護板７の周辺部を補強心材３に接着す
る。その保護板７が接着される部分は平面状とされてい
るので、保護板７が硬質のものであっても問題はない。

更に、回路基板６の残りの露出部に軟質保護板８．９を
重ね合わせて接着する。保護板８は可撓性を有している
ので、回路基板６が補強心材３に沿って屈曲している部
分にも、その屈曲部に沿って接着することができる。

次いで、このようにしてあらかじめ接合された補強心材
３、回路基板６、及び保護板７゜８．９を、第２図に示
されているように、成形品成形用金型である上型１０及
び下型１１間にセットする。その下型１１には、電装部
品取付用凹部４を成形する突起１２が設けられている。

上型１０と下型１１とを型締めしたときには、その突起
１２の端面に補強心材３の開口５の周辺部分が圧接され
るようになっている。また、回路基板６の端部は軟質保
護板８．９を介して上型１０及び下型１１によって挟み
付けられ、外部に突出するようになっている。

このように回路基板６等を上型１０と下型１１との間に
セットするとき、その回路基板６は補強心材３及び保護
板７，８．９によってサンドイッチ状に挟まれているの
で、薄い可撓性の回路基板６が型１０．１１のエツジ部
や突起１２等に引っ掛かって引き裂けるようなことはな
い、また、硬質の補強心材３と弾力性のある軟質保護板
８．９とによって支持されているので、可撓性回路基板
６が垂れ下がるようなこともない、したがって、そのセ
ット作業は容易に行うことができる。

そして、そのように補強心材３及び保護板７．８．９に
挟まれた状態で回路基板６がセットされるので、上型１
ｏ及び下型１１が回路基板６に直接接触することはない
、したがって、型締めによって回路基板６に傷が付けら
れることもない。

このようにして補強心材３、回路基板６等をセットした
後、上型１０と下型１１との間のキャビティに発泡樹脂
原液を注入して発泡固化させる。このとき、回路基板６
の型１０．１１から突出する端部は、スポンジ等からな
る軟質保護板８．９を介して上型１０及び下型１１によ
って上下から挟まれているので、回路基板６と上型１０
及び下型１１との間はそれらの保護板８．９によって確
実にシールされる。したがって、発泡樹脂が漏れ出るこ
とはない。また、キャビティ内には発泡樹脂原液の注入
圧及び発泡圧が生じるが、それらの圧力は、クッション
性を有する軟質保護板８．９の圧縮変形によって吸収さ
れるとともに、十分な剛性を有する補強心材３及び硬質
保護板７によって支持される。したがって、可撓性を有
する回路基板６に影響が及ぼされることはない、特に補
強心材３の開口５の周辺部分においては、補強心材３と
硬質保護板７とによって上下から挟まれて強固に保護さ
れ、しかも下型１１の突起１２によってシールされるの
で、回路基板６に圧力が加わることがなく、その変形や
損傷は確実に防止される。

こうして、発泡樹脂原液が発泡固化することにより、第
１図に示されているような発泡樹脂基材２が成形される
。軟質保護板８．９の樹脂基材２に埋設される部分は、
発泡圧によって図示されているように圧縮された状態と
なる。

このようにして成形された樹脂成形品１においては、電
装部品取付用凹部４及び補強心材３の開口５を通して回
路基板６の一端部が露出することになる。したがって、
その凹部４に取り付けられる電装部品のカブラを回路基
板６に接続することができる。そして、そのカブラは、
補強心材３に支持させることができる。そのようにする
ことにより、回路基板６がカブラの重力によって変形す
ることが防止される。また、回路基板６の他端部は樹脂
基材２の端面から突出しているので、その端部に電源か
らのハーネス等を接続することができる。その場合、回
路基板６の突出端部を挟む保護板８．９は軟質のものと
されているので、その突出端部はいずれの方向にも折り
曲げることができる。

更に、このように構成された樹脂成形品ｌにおいては、
回路基板６が樹脂基材２から完全に隔離される。そして
、補強心材３が鋼板等の金属板とされている場合には、
回路基板６の導線と補強心材３との熱膨張率がほぼ等し
くなるので、回路基板６が補強心材３に強固に接着され
ていても、回路基板６に熱応力が生じることばない。ま
た、スポンジ等からなる保護板８．９の樹脂基材２との
境界面付近は、その基材２をなす発泡樹脂が浸透するこ
とにより、硬化するとともにその基材２に強固に接着さ
れるが、保護板８．９の内部は柔軟性を保持しており、
回路基板６の樹脂基材２に対する相対的な伸縮が許容さ
れるので、回路基板６に熱応力が加えられることはない
。したがって、樹脂成形品１に繰り返して温度変化が生
じるような場合にも、回路基板６の導線が破断すること
は確実に防止される。補強心材３が硬質樹脂等によって
形成されている場合には、回路基板６を接着せずに、そ
の回路基板６に重ね合わされる軟質保護板８を補強心材
３に接着するようにすればよい。

また、このように回路基板６が樹脂基材２から隔離され
るので、それらの熱膨張収縮量の差に基づくバイメタル
効果による樹脂成形品１の変形が防止される。樹脂基材
２と補強心材３との熱膨張収縮量に差があっても、補強
心材３は十分な剛性を有しているので、それによって樹
脂成形品１が変形するようなこともない。

回路基板６の樹脂基材２から突出する端部は、軟質保護
板８．９が重ね合わされているので、折り曲げられたと
しても折り目がつくようなことはない、したがって、そ
の突出端部にカブラ等が取り付けられて重力によって折
り曲げられ、振動するような場合にも、その折曲部から
破断することは防止される。また、樹脂成形品１の端面
が車体等に当接され、車体等と擦り合わされるような場
合にも、回路基板６は保護板８，９によって保護される
。更に、回路基板６の端縁部が保護板８．９によって覆
われるので、その端縁部から裂けるようなこともなくな
る。

回路基板６の突出端部な所定形状に保持する必要がある
ような場合には、第３図に示されているように、その端
部に硬質保護板１３．１４を重ね合わせた状態で樹脂基
材２にインモールドするようにすればよい。

なお、上記実施例においては、回路基板６を保護部材間
にサンドイッチ状に挟み付けるものとしているが、補強
心材３が金属板とされている場合には、その補強心材３
に回路基板６を強固に接着することによって、補強心材
３とは反対側の面に重ね合わされる保護部材を省略する
こともできる。ただし、その場合には、補強心材３に開
口５が設けられていると発泡圧等によって回路基板６が
破損する恐れがあるので、成形時にはその開口５をリッ
ド等によって閉塞しておく必要がある。

また、硬質の保護部材として補強心材３を用いる例を挙
げたが、インストルメントパネル等の場合には、そのイ
ンストルメントパネルに一体埋設される金属製あるいは
硬質樹脂製の空調用エアダクト等を保護部材として用い
ることもできる。そのように埋設される他の部品がない
場合には、軟質保護板８．９のみを用いるようにしても
よい。

更に、本発明は、上記実施例のような発泡樹脂成形品１
に限らず、一般の熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂か
らなり内部に可撓性回路基板６が埋設される樹脂成形品
には、いずれにも適用することができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、樹脂
基材に埋設される可撓性回路基板に保護部材を重ね合わ
せるようにしているので、樹脂成形品の成形時に可撓性
回路基板が破損することを防止することができる。また
、回路基板と樹脂基材との熱膨張収縮差を保護部材に吸
収させることができるので、樹脂成形品の使用時に熱応
力によって回路基板が断線したり成形品が変形したりす
ることを防止することができる。更に、保護部材によっ
て保護されるので、回路基板を樹脂基材から露出させた
り突出させたりすることができ、それによって電装部品
等への接続部やメンテナンス用露出部等を形成すること
ができる。

そして、保護部材として硬質材料からなるｔ・のを用い
れば、可撓性回路基板な剛固に支持することが可能とな
り、金型へのセットが容易となるとともに、成形時にお
ける回路基板の変形を確実に防止することができる。特
に、硬質保護部材を鋼材からなるものとすれば、従来の
マグネットによる金型へのセット方法を利用して、可撓
性回路基板を金型にセットすることができるようになる
。また、保護部材としてクッション性を有する軟質材料
からなるものを用いれば、任意に屈曲させることができ
るという可撓性回路基板の特徴を活かすことができ、更
にシール材として兼用することも可能となる。したがっ
て、硬質の保護部材と軟質の保護部材とを適宜組み合わ
せて用いることにより、成形が容易で品質の優れた樹脂
成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による樹脂成形品の一実施例を示す断
面図、 第２図は、その樹脂成形品の成形状態を示す説明図、 第３図は、本発明による樹脂成形品の他の実施例を示す
要部の断面図である。 ｌ・・・樹脂成形品　　　　２・・・樹脂基材３・・・
補強心材（保護部材） ６・・・可撓性回路基板 ７・・・硬質保護板（保護部材） ８．９・・・軟質保護板（保護部材） １３．１４・・・硬質保護板（保護部材）特許出願人　
　本田技研工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）可撓性回路基板が、保護部材に重ね合わせた状態
   で樹脂基材に埋設されている、 可撓性回路基板を埋設した樹脂成形品。
2. （２）前記保護部材が硬質材料によって形成されている
   、 請求項１記載の樹脂成形品。
3. （３）前記保護部材がクッション性を有する軟質材料に
   よって形成されている、 請求項１記載の樹脂成形品。