JPWO2006080301A1 - 電子部品実装配線体および電子部品実装構造体 - Google Patents

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Abstract

電子部品実装配線体10は、多数の電子部品20が実装されたフラット配線体2と、フラット配線体2が取り付けられる複数のベース部材31とを備え、フラット配線体2は、電子部品20の配列方向が変換されるように折り曲げられて形成される配列方向変換折曲部9を有し、ベース部材31は、配列方向変換折曲部9を固定する配列方向変換部37を有する。また、複数のベース部材31間を連結する連結部材32を用いて電子部品実装配線体10を立体形状に組み立てた電子部品実装構造体1が構成される。

Description

本発明は、車両等に組み付けられる電子部品実装配線体および電子部品実装構造体に関する。
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、フラット配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)などが知られている。
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、大きく分けて2つの課題がある。1番目の課題は、組み付け時の作業性の観点からの課題である。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を組付け配線するため、LEDの配線作業など手間のかかる作業が必要となり、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の位置合せやフラット配線体の固定等手間のかかる作業が必要となり、それぞれ組み付けコストが高くなるという問題がある。
2番目の課題は、部材コストの観点からの課題である。特許文献1〜6に記載された技術では、複数のLED配置用のベース部は一体的に固定されているが、このベース部は一般に固有の発光構造体専用のベース部となり、多品種対応のためにはベース部の種類が増加して、部材コストや管理コスト等が高くなる問題がある。同時に、組付け性優先でベース自体のスペースも大きくなり、設計の自由度も制限されるという弊害がある。また、特許文献3〜6に記載された技術のように、直線状の平面状配線体を用いた場合で、発光構造体の形状に合わせて発光体を曲線状(例えば円弧状)に配置しようとする場合には、発光体の配置が難しく、専用のパターン回路が必要となるなど、部材コストが高くなるという問題がある。
そこで、本発明は、配線パターンが複雑であっても構造体への組み付け作業が簡単で確実となり、組み付けコストおよび部材コストを低減することができる電子部品実装配線体を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するために、この発明の電子部品実装配線体の第1の態様は、多数の電子部品が実装されたフラット配線体と、前記フラット配線体が取り付けられる複数のベース部材とを備え、前記フラット配線体は、前記電子部品の配列方向が変換されるように折り曲げられて形成される配列方向変換折曲部を有し、前記ベース部材は、前記配列方向変換折曲部を固定する配列方向変換部を有する電子部品実装配線体である。
この発明の第2の態様は、前記複数のベース部材が同一形状であることを特徴とする電子部品実装配線体である。
この発明の第3の態様は、前記フラット配線体には、後に折り曲げ加工される折曲部に予め折り目が形成されていることを特徴とする電子部品実装配線体である。
この発明の第4の態様は、前記電子部品が発光ダイオードであることを特徴とする電子部品実装配線体である。
この発明の第5の態様は、前記フラット配線体の一部に給電線およびピアス端子が接続されており、前記ピアス端子が前記給電線と前記フラット配線体を電気的および機械的に接続することを特徴とする電子部品実装配線体である。
この発明の第6の態様は、前記電子部品と前記フラット配線体は、背板部および突き刺し片からなる接続子によって電気的および機械的に接続されていることを特徴とする電子部品実装配線体である。
この発明の第7の態様は、前記電子部品のリードと、前記接続子の前記背板部がせん断接合によって一括接合されていることを特徴とする電子部品実装配線体である。
この発明の第8の態様は、前記ベース部材の所望の箇所に、前記電子部品を固定される、または、前記電子部品が露出する孔が設けられていることを特徴とする電子部品実装配線体である。
この発明の第9の態様は、前記ベース部材に、前記電子部品実装配線体を固定する固定構造を備えていることを特徴とする電子部品実装配線体である。
この発明の第10の態様は、多数の電子部品が実装されたフラット配線体と、前記フラット配線体が取り付けられる複数のベース部材とを備え、前記フラット配線体は、前記電子部品の配列方向が変換されるように折り曲げられて形成される配列方向変換折曲部を有し、前記ベース部材は、前記配列方向変換折曲部を固定する配列方向変換部を有する電子部品実装配線体を立体形状に組み立てた電子部品実装構造体であって、前記複数のベース部材間を連結する連結部材を用いて立体形状に組み立てられていることを特徴とする電子部品実装構造体。
本発明の電子部品実装配線体は、多数の電子部品が実装されたフラット配線体と、前記フラット配線体が取り付けられる複数のベース部材とを備え、前記フラット配線体は、前記電子部品の配列方向が変換されるように折り曲げられて形成される配列方向変換折曲部を有し、前記ベース部材は、前記配列方向変換折曲部を固定する配列方向変換部を有する電子部品実装配線体であるので、従来のように複雑な3次元に一体形成されたベース部構造体に電子部品を組付け配線するようなことがなく、配線作業など手間のかかる作業がなくなる上、従来のように品種ごとに多数の種類のベース部構造体を作成する必要がなく、少種の標準的なベース部材を組み合わせ、組み立てるだけで様々な品種に対応することができ、設計の自由度も高まるといった効果を奏する。
また、本発明の電子部品実装配線体は、複数のベース部材が同一形状であるので、従来のように品種ごとに多数の種類のベース部構造体を作成する必要がなく、部材コストや管理コスト等が大幅に低減することができる。
また、本発明の電子部品実装配線体は、ベース部材に電子部品の配列方向を変換可能な配列方向変換部が設けられているので、フラット配線体では難しかった電子部品の曲線状配置を、簡単な作業と低コストで実現することができ、組み付けコストおよび部材コストを低減することができる。
さらに、本発明の電子部品実装構造体は、前述の電子部品実装配線体を構成する前記複数のベース部材間を連結する連結部材を用いて立体形状に組み立てられているので、様々な形状の電子部品実装構造体を低コストで提供することができる。
本発明の実施形態に係る電子部品実装配線体の平面図である。 図1のフラット配線体とベース部材を裏側から見た斜視図である。 フラット配線体の平面図である。 フラット配線体に配列方向変換部を備えたベース部材を組み付けた1つの態様を示す平面図である。 フラット配線体に配列方向変換部を備えたベース部材を組み付けた別の態様を示す平面図である。 フラット配線体に配列方向変換部を備えたベース部材を組み付けたさらに別の態様を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る電子部品実装構造体を裏側から見た斜視図である。 電子部品と接続子を示す側面図である。 電子部品と接続子がフラット配線体に実装された状態を示す部分断面図である。 給電線及びピアス端子を示す斜視図である。 フラット配線体の側面図である。 フラット配線体の平面図である。
符号の説明
1 電子部品実装構造体
2 フラット配線体
3 フラット導体
4 絶縁被覆
5 折曲部
6 給電線
6a 導体
6b 絶縁被覆
7 ピアス端子
7a 背板部
7b 突き刺し片
7c インシュレーションバレル
7d 圧着バレル
8 回路切断部
9 配列方向変換折曲部
9a 山折部
9b 谷折部
10 電子部品実装配線体
20 電子部品
21 発光素子
22 リード
23 接続子
23a 背板部
23b 突き刺し片
23c せん断部
30 ベース構造体
31、31a、31b、31c ベース部材
32 連結部材
33 孔
34 スリット
34a 切欠
35 係止部
36 嵌合柱
37 配列方向変換部
40 リフレクタ
41 挿通孔
42 突起
50 折り目
本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図1乃至図3は、本発明に係る電子部品実装配線体の1つの実施形態を示すものであり、図1はフラット配線体2にベース部材31を組み付けた状態を示す平面図、図2は図1のフラット配線体2とベース部材31を裏側から見た斜視図、図3はフラット配線体2の平面図である。
本実施形態に係る電子部品実装配線体は、図1に示すように、フラット配線体2に多数の電子部品20を実装し、同一形状からなる複数のベース部材31を取り付けることにより構成される。本実施形態に係る電子部品実装配線体の特徴は、ベース部材31に、フラット配線体2に実装された電子部品20の配列方向を変換する配列方向変換部37が設けられている点にある。以下、この点を中心に詳細に説明する。
図1に示すように、ベース部材31には、電子部品20が配置される孔33が設けられているが、この孔33が品種によっては直線状に配列されているものから、円弧状、L字状、S字状など様々な配列が考えられる。本実施形態においては、図1に示すように孔33が円弧状に配列されている。このように孔33が配列されているベース部材31を直線状のフラット配線体2に取り付けるために、フラット配線体2に実装された電子部品20の配列方向を変更したい箇所に対応して、ベース部材31に配列方向変換部37が設けられている。また、ベース部材31はポリブチレンテレフタレート(PBT)などの硬質のプラスチック材料又はアルミニウム合金などの金属材料からなる。
電子部品20の配列方向の変換は、図2に示すように、ベース部材31に設けられた孔である配列方向変換部37に、フラット配線体2の配列方向変換折曲部9を挿入することで実現される。なお、フラット配線体2には、図3(a)に示すように、山折部9aと谷折部9bとからなる配列方向変換折曲部9が設けられ、図3(b)に示すように折り曲げられている。このようにすれば、フラット配線体2に容易に角度をつけることができる。そして、配列方向変換折曲部9を維持した状態で配列方向変換折曲部9の尾根となる山折部9aからベース部材31の配列方向変換部37に挿入することにより、直線状に孔33が配列されていないベース部材31にも対応することができる。
図4は、フラット配線体2に配列方向変換部を備えたベース部材31を組み付けた1つの態様を示す平面図である。図4(a)に示すように、フラット配線体2には電子部品20が実装されている。このように電子部品が実装されたフラット配線体2がベース部材31に搭載されている。例えば、LED等の電子部品20が曲線状に並ぶように配置されていてもよい。更に、図4(a)に示すように、ベース部材31の概ね中央部に配列方向変換部37が設けられている。配列方向変換部37は、上述したようにベース部材31に設けられた孔であってもよい。
配列方向変換部37に、フラット配線体2の配列方向変換折曲部9を挿入することによって、フラット配線体2の方向を変更することができる。なお、ベース部材31は、1つであってもよい。図4(a)に示した態様においては、配列方向変換部37が1つだけ示されているが、配列方向変換部37を複数個設けてもよい。その場合には、例えば、複数個のうち任意の2つの配列方向変換部37の間にLEDを2個配置すると、複数のLEDを全体として任意の曲線状に配置することができる。更に、ベース部材31の端部と配列方向変換部37との間に設けられるLEDの数は2以下であることが望ましい。
また、図4(b)に示すように、フラット配線体2には山折部9aと谷折部9bとからなる配列方向変換折曲部9を設けてもよい。この配列方向変換折曲部9をベース部材31に配置された配列方向変換部37に固定することによって、フラット配線体2が任意の角度をなして配置される。
さらに、図4(b)において、フラット配線体2の両縁部における山折部9aと谷折部9bとの距離や、フラット配線体2の両縁部と山折部9aのなす角度により、電子部品20の配列方向を任意に設定することができる。
たとえば、図4(b)におけるフラット配線体2の両縁部と山折部9aのなす角θを直角にして、フラット配線体2の両縁部における山折部9aと谷折部9bとの距離について、x1=x2かつy1=y2、さらにx1≠y1かつx2≠y2の関係を満たすことで、フラット配線体2が配列方向変換折曲部9の前後においてほぼフラットな状態を維持しつつフラット配線体2に実装された電子部品20の配列方向のうち角度が変化することになる。配列方向のうち角度の変化量は、山折部9aと谷折部9bの間隔の大きさ(x1,x2,y1,y2)によって調整することができる。
図5は、フラット配線体2に配列方向変換部37を備えたベース部材31を組み付けた別の態様を示す平面図である。この態様によると、図5(a)に示すように、配列方向変換部37によってフラット配線体2がその長手方向に対して横方向にずれて配置される。即ち、フラット配線体2の水平方向に配置された複数の電子部品20が、配列方向変換部37において、電子部品20の配列方向に対して横方向にずれることになる。
更に、図5(b)に示すように、フラット配線体2には山折部9aと谷折部9bとからなる配列方向変換部9を設けてもよい、配置された配列方向変換部9によって、配列方向変換部に関して、フラット配線体が横方向にずれて配置される。横方向のずれ量は、山折部9aと谷折部9bの間隔の大きさによって調整することができる。
たとえば、図5(b)におけるフラット配線体2の両縁部と山折部9aのなす角θを鋭角または鈍角(0°<θ<90°または90°<θ<180°)にして、フラット配線体2の両縁部における山折部9aと谷折部9bとの距離について、x1=x2かつy1=y2、さらにx1=y1かつx2=y2の関係を満たすことで、フラット配線体2が配列方向変換折曲部9の前後においてほぼフラットな状態を維持しつつフラット配線体2に実装された電子部品20の配列方向のうち横方向へのずれ量が変化することになる。
図6は、フラット配線体2に配列方向変換部37を備えたベース部材31を組み付けたさらに別の態様を示す平面図である。この態様は、図4および図5を用いて説明した態様を組み合わせた態様に相当し、図6(a)に示すように、配列方向変換部37によってフラット配線体2の角度が変換されるとともにその長手方向に対して横方向にずれて配置される。即ち、フラット配線体2の水平方向に配置された複数の電子部品20が、配列方向変換部37において、所望の角度および横方向へのずれを伴う位置にずれることになる。
更に、図6(b)に示すように、フラット配線体2には山折部9aと谷折部9bとからなる配列方向変換部9を設けてもよい、配置された配列方向変換部9によって、配列方向変換部37に関して、フラット配線体2の角度が変換されるとともにその長手方向に対して横方向にずれて配置される。
たとえば、図6(b)におけるフラット配線体2の両縁部と山折部9aのなす角θを鋭角または鈍角(0°<θ<90°または90°<θ<180°)にして、かつフラット配線体2の両縁部と谷折部9bのなす角を、図6(b)における山折部9aの左側の谷折部9bについてθ(0°<θ<180°)、山折部9aの右側の谷折部9bについてθ(0°<θ<180°)としたときに、(θ−θ)=(θ−θ)となるようにすると、フラット配線体2が配列方向変換折曲部9の前後においてほぼフラットな状態を維持しつつフラット配線体2に実装された電子部品20の配列方向のうち角度および横方向へのずれが変化することになる。この場合、フラット配線体2の両縁部における山折部9aと谷折部9bとの距離x1,x2,y1,y2は、角度θ,θ,θの関数で表されることになる。なお、θが直角(θ=90°)の場合を除外したのは、θが直角であれば、図4に示した例と同様の結果となるためである。
以上、本実施形態にかかる電子部品実装配線体について説明したが、この電子部品実装配線体は、たとえば以下のようにして電子部品実装構造体として組み立てられる。
ここで、電子部品実装構造体1の組立方法について説明する。まず図2及び3に示すように、フラット配線体2に電子部品20を実装する。次にフラット配線体2に複数のベース部材31を取り付け、図1に示すような電子部品実装配線体となる。この複合構造体を折曲部5で折り曲げつつ複数のベース部材同士を連結部材32で連結し、図7に示されるような電子部品実装構造体1を得る。このような組立方法を採用すると、工程の自動化に対応し易くなり、更なるコストダウンに貢献できる。また、ベース部材31には、電子部品実装配線体10の折曲部5や直状部を挿入する図示しない固定構造を設けることができる。この固定構造は、たとえば片持ち梁や係止爪のような形状とすることができる。
次に、フラット配線体2、電子部品20、およびこれらの接続などについて説明する。フラット配線体2上に実装される電子部品20は例えばLEDなどの発光素子21を備え、図8に示すように2本のリード22を有している。本実施の形態においてリード22はL形に屈曲され板状に形成されている。フラット配線体2は、図9に示すように、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(ポリエチレンテレフタレートフィルム等)の張り合わせ又は押出被覆等により絶縁被覆4を施したものである。フラット導体3は例えば厚さ0.15mm、幅5.2mmの銅テープである。
また、前記電子部品20とフラット配線体2は、接続子23によって電気的及び機械的に接続されており、接続子23は図8に示すように背板部23aと、背板部23aの両側面から下側(図8の下方向)に形成された突き刺し片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。また接続子23の両側の突き刺し片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の絶縁被覆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。
接続子23は突き刺し片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1のフラット導体3を突き抜け、フラット配線体2の裏側で内側に曲成してかしめられ(図9参照)、フラット配線体2と電子部品20とが電気的及び機械的に接続される。フラット配線体2と電子部品20とをこのように電気的及び機械的に接続することで、はんだ付けや溶接などのように接続時に熱を発生しないため、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。
なお、電子部品20のリード22及び接続子23の背板部23aがせん断接合(せん断部23c)により一括で接続されている。せん断接合は、例えば図8に示すように、リード22及び接続子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を形成すると共に、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及び背板部23aは半田付けなしで強固に接合される。
また、図8に示すように、予め、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及び接続子23の背板部23aの重ね合わせ部にせん断部23cの形成を行なっておいてもよいし、図9に示すように、リード22と接続子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を形成してもよい。前者の場合では接続子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に突き刺す際に、電子部品20のリード22と接続子23の背板部23aが互いにずれるおそれがなくなり、後者の場合、これによりリード22と背板部23aとフラット導体3とが半田付けなしで強固に接合される。
なお、図10は給電線6及びピアス端子7を示す斜視図である。この給電線6は電子部品実装配線体10に電力又は信号を供給するものであり、導体6aと導体6aを覆う絶縁被覆6bとからなる。ピアス端子7は前記給電線6を電子部品実装配線体10に電気的及び機械的に接続するものであり、図10に示すように背板部7aと背板部7aの両側面から上側(図10の上方向)に形成された突き刺し片7bと、皮むきされて導体6aが露出した箇所を圧着する圧着バレル7dと、給電線6を絶縁被覆6bごと加締めるインシュレーションバレル7cとからなる。突き刺し片7bは電子部品実装配線体10の所望の箇所でフラット配線体1のフラット導体3を突き抜け、フラット配線体2の裏側で内側に曲成してかしめられ、電子部品実装配線体10のフラット配線体2と給電線6とを電気的及び機械的に接続する。
電子部品実装配線体10のフラット配線体2と給電線6とをこのように電気的及び機械的に接続することで、フラット配線体2の絶縁被覆4を皮むきする必要がなく、また、はんだ付けや溶接などのように接続時に熱を発生しないため、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上、電子部品実装配線体10の任意の箇所に給電線6を接続することができる。なお、電子部品実装配線体10には、電子部品20へ電力を供給するための電気回路を構成するために設けられた図示しない回路切断部が設けられる。
なお、フラット配線体2の折曲部5や配列方向変換折曲部9には、図11に示すように、予め、折り目50を形成しておくと、フラット配線体2が厚く曲げにくいものであっても簡単に折り曲げることができる上、予定されていた箇所で正確に折り曲げることができる。
また、この折り目50は図12に示すようにフラット配線体2の幅方向両端から一部の長さにのみ形成するだけでもよく、この程度でも上記効果を得ることができる。なお、この折り目50は、予め形成されていているが、製造過程でフラット配線体2を折り曲げる必要がなくなる、或いは配列方向変換する必要がなくなるような場合には、折り目の状態のまま放置しても問題はない。したがって、このような折り目50を多数形成しておき、必要な折り目だけ使用するということも可能である。すなわち、フラット配線体2において折曲部5または配列方向変換折曲部9となることが予測される箇所に折り目50を設けておくと、多品種生産や設計変更などにも柔軟に対応することができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の適用範囲は上述の実施形態に限られないことはいうまでもない。








Claims (10)

  1. 多数の電子部品が実装されたフラット配線体と、
    前記フラット配線体が取り付けられる複数のベース部材とを備え、
    前記フラット配線体は、前記電子部品の配列方向が変換されるように折り曲げられて形成される配列方向変換折曲部を有し、
    前記ベース部材は、前記配列方向変換折曲部を固定する配列方向変換部を有する電子部品実装配線体。
  2. 前記複数のベース部材が同一形状であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装配線体。
  3. 前記フラット配線体には、後に折り曲げ加工される折曲部に予め折り目が形成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配線体。
  4. 前記電子部品が発光ダイオードであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電子部品実装配線体。
  5. 前記フラット配線体の一部に給電線およびピアス端子が接続されており、前記ピアス端子が前記給電線と前記フラット配線体を電気的および機械的に接続することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電子部品実装配線体。
  6. 前記電子部品と前記フラット配線体は、背板部および突き刺し片からなる接続子によって電気的および機械的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装配線体。
  7. 前記電子部品のリードと、前記接続子の前記背板部がせん断接合によって一括接合され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配線体。
  8. 前記ベース構造体に、前記フラット配線体上に実装された前記電子部品が配置される孔が設けられていることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の電子部品実装配線体。
  9. 前記ベース部材に、前記フラット配線体の折曲部を固定する固定構造を備え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配線体。
  10. 多数の電子部品が実装されたフラット配線体と、
    前記フラット配線体が取り付けられる複数のベース部材とを備え、
    前記フラット配線体は、前記電子部品の配列方向が変換されるように折り曲げられて形成される配列方向変換折曲部を有し、
    前記ベース部材は、前記配列方向変換折曲部を固定する配列方向変換部を有する電子部品実装配線体を立体形状に組み立てた電子部品実装構造体であって、
    前記複数のベース部材間を連結する連結部材を用いて立体形状に組み立てられていることを特徴とする電子部品実装構造体。
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