カバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット及びその製造方法
【課題】回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットを提供する。
【解決手段】カバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８は基板１、外部接続端子３、ケース５、及びカバー６を備える。基板１の一方の主面１ａ上には電子部品２（２ａ，２ｂ）が搭載されてコーティング材４で封止される。端子３は基板１に電気的に接合されるとともに電線９が電気的に接続されて電子部品２を外部に電気的に接続する。ケース５は絶縁性を有し、基板１を内部に収容して基板１と一体に樹脂成形される。カバー６はケース５に収容された基板１及び端子３を覆うとともに端子３に接続された電線９を押さえる。カバー６は、ケース５にヒンジ７を介して連結されてケース５と一体に樹脂成形される。
【解決手段】カバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８は基板１、外部接続端子３、ケース５、及びカバー６を備える。基板１の一方の主面１ａ上には電子部品２（２ａ，２ｂ）が搭載されてコーティング材４で封止される。端子３は基板１に電気的に接合されるとともに電線９が電気的に接続されて電子部品２を外部に電気的に接続する。ケース５は絶縁性を有し、基板１を内部に収容して基板１と一体に樹脂成形される。カバー６はケース５に収容された基板１及び端子３を覆うとともに端子３に接続された電線９を押さえる。カバー６は、ケース５にヒンジ７を介して連結されてケース５と一体に樹脂成形される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、例えば自動車などの移動体へ搭載されるエレクトロニクス製品に係り、特に電子部品が搭載された基板を内蔵したコネクタユニット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策として、ＣＯ2 排出削減のため、環境・エネルギー関連分野が世界的に注目されている。こうした中、自動車も化石燃料を動力とするガソリン車から電気を動力とするハイブリッド車や電気自動車が近い将来、主流になると考えられている。ハイブリッド車や電気自動車には、電気を充電するために電池パックが搭載されており、常に電圧監視が行われている。現在の電圧監視ユニットのシステムは、その多くが一点集中制御になっている。
【０００３】
そして、前述した電圧監視ユニットにより監視される装置の一例として、図３に示すＬＥＤ照明ランプ２００が挙げられる。このＬＥＤ照明ランプ２００の主要部は、例えば以下に述べる方法により製造される。先ず、２つの端子金具１００Ａ，１００Ｂと、これら各端子金具１００Ａ，１００Ｂが埋設されるハウジング２２０とを、インサート成形する。これにより、コネクタ１１１が製造される。一方の端子金具１００Ａは、ＬＥＤ２００の正極と接続される部品接続部１１０ａ（１１０）を有する。また、他方の端子金具１００Ｂは、ＬＥＤ２００の負極と接続される部品接続部１１０ｂ（１１０）を有する。
【０００４】
続けて、２本の電線１７０ａ，１７０ｂが取り付けられる圧接刃１２０（１２０ａ，１２０ｂ）を、はんだ付け等によって各端子金具１００Ａ，１００Ｂに接続する。各圧接刃１２０ａ，１２０ｂは、各端子金具１００Ａ，１００Ｂにはんだ付けされるのに先立って予め成形しておく。また、各部品接続部１１０ａ，１１０ｂの上に電子部品としてのＬＥＤ３００を搭載して電気的に接続する。これまでの工程により、ＬＥＤ照明ランプ２００の本体となるコネクタ１１１が作製される。そして、各端子金具１００Ａ，１００Ｂに電気的に接続された各圧接刃１２０ａ，１２０ｂに各電線１７０ａ，１７０ｂを押し込んで電気的に接続する。最後に、各電線１７０ａ，１７０ｂが取り付けられたコネクタ１１１を覆ってカバー４００を取り付ける。この際、各電線１７０ａ，１７０ｂは、各圧接刃１２０ａ，１２０ｂから外れないようにカバー４００によって上方から押さえ付けられる。以上でＬＥＤ照明ランプ２００の主要部の製造工程は終了となる。
【０００５】
しかし、図３に示す構造からなるＬＥＤ照明ランプ２００においては、いわゆるバスバーインサート構造であるため回路設計が制限され易く、複雑な回路を形成することができない。このため、図示しない制御回路が別途必要となる。また、電線１７０ａ，１７０ｂの押さえ付けを行うカバー４００が別体の部品として必要になる。この結果、部品点数が増加するとともに、それらの組み付けに掛かる工程数が増加する。ひいては、材料費、加工費、工賃、人件費等が増大し、製造コストの高騰を招くおそれがある。
【０００６】
また、圧接刃形状の各端子１２０ａ，１２０ｂを後工程で各端子金具１００Ａ，１００Ｂに組み付けるため、精度が低くガタが発生し易い。また、組付け部となる各端子金具１００Ａ，１００Ｂが露出しているため、外部からの物理的ストレスを受ける可能性がある。これらにより、製品としての品質や信頼性あるいは耐久性といった諸性能が低下するおそれが高くなる。
【０００７】
さらに、ハウジング２２０に各端子金具１００Ａ，１００Ｂを組み付けてなる組付け部は、その構造が複雑である。このため、組付け工程の後に行う、はんだ付け作業が困難になり易い。ひいては、作業効率が低下し易い。
【０００８】
以上説明した問題は、例えば下記特許文献１に開示されている発明においても同様に起こり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１２５９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、これまでの車載装置においては、回路設計の制限、部品点数や工程数の増加、組付け精度の低下、および外部からの物理的ストレスに対する脆弱さといった課題が残されていた。
【００１１】
本願発明は、以上説明した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決して目的を達成するために、本願の請求項１に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットは、一方の主面上に電子部品が搭載されてコーティング材で封止された基板と、該基板に電気的に接合されるとともに電線が電気的に接続されて前記電子部品を外部に電気的に接続する外部接続端子と、前記基板を内部に収容して前記基板と一体に成形された絶縁性のケースと、該ケースにヒンジを介して連結されて該ケースと一体に成形され、前記ケースに収容された前記基板及び前記外部接続端子を覆うとともに前記外部接続端子に電気的に接続された前記電線を押さえるカバーと、を具備することを特徴とするものである。
【００１３】
このような構造からなる本願請求項１に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットにおいては、予め外部接続端子が電気的に接合された基板を内部に収容して基板と一体にケースが成形されている。それととともに、ケースに収容された基板及び外部接続端子を覆うカバーが、ヒンジを介してケースに連結されてケースと一体に成形されている。これにより、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上が図られている。
【００１４】
また、前記課題を解決して目的を達成するために、本願の請求項２に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法は、基板の一方の主面上に電子部品を搭載し、前記電子部品を外部に電気的に接続する外部接続端子を前記基板に電気的に接合し、前記一方の主面上に搭載された前記電子部品をコーティング材で封止し、前記基板を内部に収容するケースを前記基板と一体に樹脂成形し、前記ケースに収容された前記基板及び前記外部接続端子を覆うとともに前記外部接続端子に電気的に接続される電線を押さえるカバーを、前記ケースにヒンジを介して連結して前記ケースと一体に樹脂成形する、ことを特徴とするものである。
【００１５】
このような工程からなる本願請求項２に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法においては、予め外部接続端子が電気的に接合された基板を内部に収容しつつ、基板と一体にケースを樹脂成形することができる。それととともに、ケースに収容された基板及び外部接続端子を覆うカバーを、ヒンジを介してケースに連結させてケースと一体に樹脂成形することができる。これにより、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットを製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
前述したように、本願請求項１に係る発明によれば、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットを提供することができる。
【００１７】
また、本願請求項２に係る発明によれば、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本願発明の一つの実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造工程を示す側面図である。
【図２】図１に示す製造工程により製造されたカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットを示す斜視図である。
【図３】図２中破断線Ａ−Ａ’に沿って示す断面図である。
【図４】従来の技術に係るＬＥＤ照明ランプを分解して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本願発明の一つの実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット及びその製造方法について、図１〜図３を参照しつつ、製造工程の順番に沿って一括して説明する。
【００２０】
先ず、図１（ａ）に示すように、基板１の一方の主面１ａ上に電子部品２を搭載する。ここでは、薄肉の平板形状に形成されたガラスエポキシ基板１の表面１ａの中央部に予め設定されている電子部品搭載箇所１ｂに、複数個の電子部品２を表面実装する。具体的には、先ず、ガラスエポキシ基板１の電子部品搭載箇所１ｂに、図示しない導電性の接合材をスクリーン印刷やディスペンサ等によって適量塗布する。導電性の接合材としては、例えば半田、導電性ペースト、あるいは半田ペーストと導電性ペーストとの混合物等を用いる。続けて、接合材が塗布された電子部品搭載箇所１ｂに、図示しないマウンタ等を用いて３個の電子部品２を搭載する。これにより、ガラスエポキシ基板１に所望の各種電子部品２が表面実装される。
【００２１】
基板１に搭載される各電子部品２には、大別すると、増幅作用や整流作用等の能動作用を有する能動部品２ａと、能動作用を有しない受動部品２ｂとの２種類がある。能動部品２ａとしては、例えばトランジスタ、リレー、及びＩＣ等が挙げられる。また、受動部品２ｂとしては、抵抗、コンデンサ、及びコイル等が挙げられる。
【００２２】
次に、図１（ｂ）に示すように、各種電子部品２ａ，２ｂを外部に電気的に接続する外部接続端子３をガラスエポキシ基板１に電気的に接合する。ここでは、ガラスエポキシ基板１の縁部に予め設定されている外部接続端子接合箇所１ｃに、複数個の外部接続端子３を接合する。ただし、図１（ｂ）〜（ｃ）においては、図面を見易くするために複数個の外部接続端子３のうちの１個のみを図示することとする。また、外部接続端子３としては、いわゆる圧接刃クリップ端子を用いることとする。この圧接刃クリップ端子３は、図示しない電線が電気的に接続される電線接続箇所３ａが圧接刃形状に形成されている。それとともに、基板１に接合される基板接合部３ｂが、基板１をその板厚方向において狭持するクリップ形状に形成されている。
【００２３】
各圧接刃クリップ端子３は、先ず、それらの基板接合部としてのクリップ部３ｂによって基板１の縁部を狭持して配置される。続けて、例えばレーザー、引き半田付け、あるいは抵抗溶接等によって、各クリップ部３ｂを外部接続端子接合箇所１ｃに電気的に接合する。これにより、各種電子部品２ａ，２ｂが表面実装されたガラスエポキシ基板１に各圧接刃クリップ端子３が電気的に接合される。
【００２４】
なお、図示は省略するが、ガラスエポキシ基板１の表面１ａ上には、電子部品２や圧接刃クリップ端子３を取り付けるのに先立って、所定の回路パターンからなる表面配線が予め複数本形成されている。各種電子部品２ａ，２ｂと各圧接刃クリップ端子３とは、これら各表面配線を介して適正な導伝経路で電気的に接続される。各表面配線は、例えば電子部品搭載箇所１ｂである基板中央部から外部接続端子接合箇所１ｃである基板縁部に向けて延ばされて形成されている。そして、各表面配線の一方の端部である基板中央部側（電子部品搭載側）の端部には、電子部品２の端子が電気的に接合される電子部品用のランドが形成されている。同様に、各表面配線の他方の端部である基板縁部側（外部接続端子接合側）の端部には、圧接刃クリップ端子３のクリップ部３ｂが電気的に接合される外部接続端子接合用のランドが形成されている。
【００２５】
各種電子部品２ａ，２ｂは、それらの端子を前述した方法によって所定の各電子部品用ランドに電気的に接続される。同様に、各圧接刃クリップ端子３は、それらのクリップ部３ｂを前述した方法によって所定の外部接続端子接合用ランドに電気的に接続される。これにより、各種電子部品２ａ，２ｂと各圧接刃クリップ端子３の電線接続箇所としての圧接刃３ａとが適正に導通される。
【００２６】
次に、図１（ｃ）に示すように、ガラスエポキシ基板１の表面１ａ上に搭載された各種電子部品２ａ，２ｂをコーティング材４で封止する。具体的には、基板１の表面１ａ上に各種電子部品２ａ，２ｂを覆って、絶縁性を有する封止樹脂等の所定のモールディング材をコーティング材４として設ける。これにより、ガラスエポキシ基板１に表面実装された各種電子部品２ａ，２ｂがモールディング材４によってコーティングされる。
【００２７】
モールディング材４としては、例えば所定の防湿材や、あるいはエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等のポッティング材を用いることが好ましい。後述するように、本実施形態においては、各種電子部品２ａ，２ｂが表面実装されたガラスエポキシ基板１を収納するケースを、熱可塑性樹脂を用いて基板１と一体にインサート成形する。このため、モールディング材４としては、絶縁性のみならず、シリコーン樹脂等の弾性及び耐熱性を有する材料を用いることが特に好ましい。
【００２８】
次に、図１（ｄ）に示すように、ガラスエポキシ基板１を内部に収容するケース５と、ケース５に収容されたガラスエポキシ基板１を覆うカバー６とを成形する。ここでは、表面実装された各種電子部品２ａ，２ｂがコーティングされたガラスエポキシ基板１を図示しない所定の金型に入れて、絶縁性を有する熱可塑性樹脂を用いたインサート成形を行う。これにより、絶縁性を有するケース５がガラスエポキシ基板１と一体に樹脂成形される。それとともに、絶縁性を有するカバー６が、ヒンジ７を介してケース５に連結されてケース５と一体に、且つ同時に樹脂成形される。ヒンジ７は、ケース５およびカバー６に比べて十分に薄肉形状に形成されている。このため、ヒンジ７は、カバー６を閉じる際に曲げられても割れたり切れたりしない程度の可撓性及び柔軟性を備えている。ヒンジ７が一体に成形されたカバー６は、ヒンジ付きカバーとも称される。
【００２９】
ケース５およびヒンジ付きカバー６は、ガラスエポキシ基板１と一体に樹脂成形された状態で金型から取り出される。なお、本実施形態においては、ガラスエポキシ基板１と各圧接刃クリップ端子３のクリップ部３ｂとの接合部である外部接続端子接合箇所１ｃは、ケース５を形成している熱可塑性樹脂の内部に埋め込まれる。ケース５は、インサートブロックとも称される。これまでの工程により、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８が製造される。すなわち、カバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８の製造工程が完了する。
【００３０】
この後、図１（ｅ）に示すように、各圧接刃クリップ端子３の圧接刃３ａに複数本の電線９を１本ずつ圧接する。ただし、図１（ｅ）においては、図面を見易くするために複数本の電線９のうちの１本のみを図示することとする。これにより、ガラスエポキシ基板１に表面実装された各種電子部品２ａ，２ｂと各電線９とが、表面配線および各圧接刃クリップ端子３を介して適正な導伝経路で電気的に接続される。すなわち、各種電子部品２ａ，２ｂがコネクタユニット８の外部の図示しない様々な電子装置や電気装置あるいは電源等に電気的に接続される。
【００３１】
続けて、ヒンジ付きカバー６を閉じて、インサートブロック５に収容されたガラスエポキシ基板１及び各圧接刃クリップ端子３をインサートブロック５及びカバー６で覆う。この際、併せて圧接刃３ａに圧接された各電線９をインサートブロック５とカバー６との間に挟んで押さえる。
【００３２】
各電線９のうちの一部は、図１（ｅ）に示すように、インサートブロック５のヒンジ７側の端部５ａとは反対側の端部５ｂからインサートブロック５の内部に引き込まれる。そして、インサートブロック５の内部に引き込まれた電線９は、インサートブロック５とカバー６との隙間を通されて、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａからインサートブロック５の外部に引き出される。なお、図示は省略するが、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａとは反対側の端部５ｂには、電線引き込み用の孔もしくはスリットが複数個形成されている。同様に、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａには、電線引き出し用の孔もしくはスリットが複数個形成されている。インサートブロック５のヒンジ側端部５ａは、引き出し側端部とも称される。これに対して、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａとは反対側の端部５ｂは、引き込み側端部あるいはインサート部とも称される。
【００３３】
また、図示は省略するが、本実施形態においては、インサートブロック５のインサート部５ｂにロック構造を設ける。これにより、閉じたヒンジ付きカバー６が不用意に開いたりしないようにインサートブロック５に適宜固定する。
【００３４】
図２には、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８に複数本の電線９を取り付けてヒンジ付きカバー６を閉じた状態の斜視図を示す。また、図３には、図２中破断線Ａ−Ａ’に沿った断面図を示す。
【００３５】
図２に示すように、圧接刃クリップ端子３は、前述した接合方法により、薄肉の直方体形状に形成されたガラスエポキシ基板１が有する４辺の縁部１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇのうち、ヒンジ７と対向する側の縁部１ｄを除く残りの３辺の縁部１ｅ，１ｆ，１ｇに合計１５個取り付けられている。具体的には、ガラスエポキシ基板１のヒンジ側縁部１ｄとは反対側の縁部１ｅには、３個の圧接刃クリップ端子３が取り付けられている。以下、この３個の圧接刃クリップ端子３が取り付けられている縁部１ｅを、インサート側縁部と称することとする。また、ガラスエポキシ基板１のヒンジ側縁部１ｄ及びインサート側縁部１ｅを除く残りの２辺の縁部１ｆ，１ｇには、それぞれ６個の圧接刃クリップ端子３が取り付けられている。以下、これら６個の圧接刃クリップ端子３が取り付けられている２辺の縁部１ｆ，１ｇのうち、ガラスエポキシ基板１の表面１ａを正面に見て向かって右側の縁部１ｆを右側縁部と称することとする。そして、２辺の縁部１ｆ，１ｇのうち、右側縁部１ｆを除く残りの１辺の縁部１ｇを左側縁部と称することとする。
【００３６】
ガラスエポキシ基板１に取り付けられた１５個の圧接刃クリップ端子３には、前述した接続方法により、それぞれ電線９が１本ずつ接続されている。図２及び図３に示すように、ガラスエポキシ基板１のインサート側縁部１ｅの３個の圧接刃クリップ端子３に接続された３本の電線９は、前述したように、インサートブロック５のインサート部５ｂからインサートブロック５の内部に引き込まれて、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａからインサートブロック５の外部に引き出される。これに対して、ガラスエポキシ基板１の左右各縁部１ｆ，１ｇの１２個の圧接刃クリップ端子３に接続された１２本の電線９は、図２に示すように、インサートブロック５を貫通することなく、各圧接刃クリップ端子３の圧接刃３ａにおいて終端されている。なお、図示は省略するが、ガラスエポキシ基板１の左右各縁部１ｆ，１ｇに対向するインサートブロック５の左右各端部５ｃ，５ｄにも、ヒンジ側端部５ａ及びインサート部５ｂと同様に、電線引き込み用もしくは電線引き出し用の孔やスリットが複数個形成されている。
【００３７】
なお、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８は、基板１の内外に配線される回路パターンや基板１に搭載される各種電子部品２などを、使用目的に応じて適宜、適正に設計変更して様々な機能をもたせることができる。このため、コネクタユニット８は、ヒンジ付きカバー６を有した機能コネクタユニットとも称することができる。特に、基板１にＥＣＵ機能を持たせた場合、コネクタユニット８は、ヒンジ付きカバー６を有したＥＣＵ搭載基板１を内蔵した一体成形コネクタユニットとも称することができる。このように、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８によれば、電線の省線化や製品の小型化を狙った分散制御を実現することができる。
【００３８】
以上説明した製造工程及び構造からなる本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８によれば、前述した従来の技術に係るＬＥＤ照明ランプ２００と異なり、基板１をケース５の内部にインサート成形している。これにより、回路設計に対する制限を大幅に緩和して、バスバーインサート構造では実現困難であった複雑な回路を形成することができる。図示は省略するが、例えば基板１の回路内に制御回路等の複雑且つ高機能な回路を組み込むこともできる。
【００３９】
また、基板１をインサート成形する際に、併せてカバー６をケース５と一体に成形している。これにより、カバー６をケース５とは別体の部品として形成する必要が無くなるので、コネクタユニット８に要する部品点数及びそれらの組み付けに掛かる工程数を抑制もしくは削減することができる。ひいては、コネクタユニット８の製造に掛かる作業効率を向上させることができるとともに、材料費、加工費、工賃、人件費等を抑制もしくは削減することができる。この結果、最終的なコネクタユニット８の製造コストを抑制もしくは削減することができる。
【００４０】
また、基板１をインサート成形するのに先立って、圧接刃クリップ端子３を予め基板１に接合する。これにより、基板とハウジングとの組み付け後に端子を基板に接合する従来の方法に比べて、端子３の半田付けや溶接作業が容易となる。この結果、コネクタユニット８の製造に掛かる手間や時間を抑制もしくは削減して、作業効率を向上させることができる。この結果、最終的なコネクタユニット８の製造コストを抑制もしくは削減することができる。この作用及び効果は、基板１と圧接刃クリップ端子３との接合部の形状やその周辺の構造、あるいは基板１を収納するケース５の大きさや形状などがより複雑且つ微細になるにつれて大きくなる。
【００４１】
また、基板１をインサート成形するのに先立って、基板１に表面実装された各電子部品２をコーティング材４で封止する。これにより、熱可塑性樹脂を用いてインサート成形する際に基板１や各電子部品２に掛かる圧力をポッティング材４等で分散もしくは吸収させて緩和させることができる。この結果、基板１及び各電子部品２は、外部からの物理的なストレスに対する耐性が強くなっている。特に、コーティング材４にシリコーン樹脂等の弾性及び耐熱性を有する材料を用いることにより、基板１及び各電子部品２に加えられる外力や熱をより効果的に緩和することができる。これにより、基板１及び各電子部品２に掛かる物理的なストレスに対する耐性をより強くすることができる。
【００４２】
また、圧接刃クリップ端子３を基板１と共にインサート成形しているので、端子を後工程で組み付ける構造と異なって組み付け精度が高い。このためガタが発生し難く、発生してもガタは極めて小さい。それとともに、基板１と端子３との接合部がケース５を形成している熱可塑性樹脂の内部に埋め込まれている。これにより、電線９を圧接する際などに圧接刃３ａに掛かる物理的ストレスを樹脂で分散もしくは吸収させて緩和させることができる。これらの結果、基板１と端子３との接合部は、外部からの物理的なストレスに対する耐性が強くなっている。
【００４３】
また、圧接刃クリップ端子３の圧接刃３ａに圧接された電線９は、ケース５とカバー６とによって圧接刃３ａから外れないように押さえられる。これにより、電線９が圧接された圧接刃３ａに掛かる物理的ストレスを熱可塑性樹脂で分散もしくは吸収させて緩和させることができる。この結果、圧接刃クリップ端子３は、その圧接刃３ａを含めて外部からの物理的なストレスに対する耐性が強くなっている。
【００４４】
このように、コネクタユニット８は、これを構成する各部品に掛かる外部からの物理的なストレスに対する耐性が強くなっている。このため、コネクタユニット８は、製品としての品質や信頼性あるいは耐久性といった諸性能が低下するおそれが従来の技術に比べて大きく抑制もしくは防止されている。さらには、コネクタユニット８は、それらの諸性能が従来の技術に比べて大きく向上されている。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８及びその製造方法によれば、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるコネクタユニット８を提供することができる。
【００４６】
なお、本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８及びその製造方法は、前述した一実施形態には制約されない。本願発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、その構成や形状、設定、あるいは工程等々を種々様々に変更したり、あるいは組み合わせたりして実施して構わない。
【００４７】
例えば、ガラスエポキシ基板１に搭載される電子部品２の数は３個には限定されない。ガラスエポキシ基板１に搭載される電子部品２の数は１個あるいは４個以上でも構わない。同様に、ガラスエポキシ基板１に接合される圧接刃クリップ端子３の数も１５個には限定されない。ガラスエポキシ基板１に接合される圧接刃クリップ端子３の数は１個あるいは１６個以上でも構わない。
【００４８】
また、ガラスエポキシ基板１への圧接刃クリップ端子３の接合位置は、前述したヒンジ側縁部５ａを除く３辺の縁部５ｂ，５ｃ，５ｄには限定されない。圧接刃クリップ端子３はガラスエポキシ基板１のヒンジ側縁部５ａに接合されても構わない。また、ガラスエポキシ基板１に接合される外部接続端子３は、圧接刃クリップ端子には限定されない。外部接続端子３には、電線９を電気的に接続して保持できるものであれば、圧接刃クリップ端子以外の様々な端子を用いることができる。
【００４９】
さらに、コネクタユニット８を貫通する電線９が接続されるのは、ガラスエポキシ基板１のインサート側縁部１ｅに接合された圧接刃クリップ端子３には限定されない。ガラスエポキシ基板１の左右各縁部１ｆ，１ｇに接合された圧接刃クリップ端子３に接続された電線９にコネクタユニット８を貫通させても構わない。また、これとは反対に、ガラスエポキシ基板１のインサート側縁部１ｅに接合された圧接刃クリップ端子３に接続された電線９を、コネクタユニット８を貫通させずに圧接刃３ａで終端させても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットにおいては、予め外部接続端子が電気的に接合された基板を内部に収容して基板と一体にケースが樹脂成形されている。それととともに、ケースに収容された基板及び外部接続端子を覆うカバーが、ヒンジを介してケースに連結されてケースと一体に樹脂成形されている。また、本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法においては、前述した本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットを製造することができる。したがって、本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット及びその製造方法によれば、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図るために利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ ガラスエポキシ基板（基板）
１ｂ 電子部品搭載箇所
１ｃ 外部接続端子接合箇所
１ｄ ヒンジ側縁部
１ｅ インサート側縁部
１ｆ 右側縁部
１ｇ 左側縁部
２ 電子部品
２ａ 能動部品（電子部品）
２ｂ 受動部品（電子部品）
３ 圧接刃クリップ端子（外部接続端子）
３ａ 圧接刃（外部接続端子の電線接続箇所）
３ｂ クリップ部（外部接続端子の基板接合部）
４ モールディング材（コーティング材）
５ インサートブロック（ケース）
５ａ 引き出し側端部（インサートブロックのヒンジ側端部）
５ｂ 引き込み側端部（インサート部、インサートブロックのヒンジ側端部とは反対側の端部）
５ｃ インサートブロックの右側端部
５ｄ インサートブロックの左側端部
６ ヒンジ付きカバー（カバー）
７ ヒンジ
８ カバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット
９ 電線
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、例えば自動車などの移動体へ搭載されるエレクトロニクス製品に係り、特に電子部品が搭載された基板を内蔵したコネクタユニット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策として、ＣＯ2 排出削減のため、環境・エネルギー関連分野が世界的に注目されている。こうした中、自動車も化石燃料を動力とするガソリン車から電気を動力とするハイブリッド車や電気自動車が近い将来、主流になると考えられている。ハイブリッド車や電気自動車には、電気を充電するために電池パックが搭載されており、常に電圧監視が行われている。現在の電圧監視ユニットのシステムは、その多くが一点集中制御になっている。
【０００３】
そして、前述した電圧監視ユニットにより監視される装置の一例として、図３に示すＬＥＤ照明ランプ２００が挙げられる。このＬＥＤ照明ランプ２００の主要部は、例えば以下に述べる方法により製造される。先ず、２つの端子金具１００Ａ，１００Ｂと、これら各端子金具１００Ａ，１００Ｂが埋設されるハウジング２２０とを、インサート成形する。これにより、コネクタ１１１が製造される。一方の端子金具１００Ａは、ＬＥＤ２００の正極と接続される部品接続部１１０ａ（１１０）を有する。また、他方の端子金具１００Ｂは、ＬＥＤ２００の負極と接続される部品接続部１１０ｂ（１１０）を有する。
【０００４】
続けて、２本の電線１７０ａ，１７０ｂが取り付けられる圧接刃１２０（１２０ａ，１２０ｂ）を、はんだ付け等によって各端子金具１００Ａ，１００Ｂに接続する。各圧接刃１２０ａ，１２０ｂは、各端子金具１００Ａ，１００Ｂにはんだ付けされるのに先立って予め成形しておく。また、各部品接続部１１０ａ，１１０ｂの上に電子部品としてのＬＥＤ３００を搭載して電気的に接続する。これまでの工程により、ＬＥＤ照明ランプ２００の本体となるコネクタ１１１が作製される。そして、各端子金具１００Ａ，１００Ｂに電気的に接続された各圧接刃１２０ａ，１２０ｂに各電線１７０ａ，１７０ｂを押し込んで電気的に接続する。最後に、各電線１７０ａ，１７０ｂが取り付けられたコネクタ１１１を覆ってカバー４００を取り付ける。この際、各電線１７０ａ，１７０ｂは、各圧接刃１２０ａ，１２０ｂから外れないようにカバー４００によって上方から押さえ付けられる。以上でＬＥＤ照明ランプ２００の主要部の製造工程は終了となる。
【０００５】
しかし、図３に示す構造からなるＬＥＤ照明ランプ２００においては、いわゆるバスバーインサート構造であるため回路設計が制限され易く、複雑な回路を形成することができない。このため、図示しない制御回路が別途必要となる。また、電線１７０ａ，１７０ｂの押さえ付けを行うカバー４００が別体の部品として必要になる。この結果、部品点数が増加するとともに、それらの組み付けに掛かる工程数が増加する。ひいては、材料費、加工費、工賃、人件費等が増大し、製造コストの高騰を招くおそれがある。
【０００６】
また、圧接刃形状の各端子１２０ａ，１２０ｂを後工程で各端子金具１００Ａ，１００Ｂに組み付けるため、精度が低くガタが発生し易い。また、組付け部となる各端子金具１００Ａ，１００Ｂが露出しているため、外部からの物理的ストレスを受ける可能性がある。これらにより、製品としての品質や信頼性あるいは耐久性といった諸性能が低下するおそれが高くなる。
【０００７】
さらに、ハウジング２２０に各端子金具１００Ａ，１００Ｂを組み付けてなる組付け部は、その構造が複雑である。このため、組付け工程の後に行う、はんだ付け作業が困難になり易い。ひいては、作業効率が低下し易い。
【０００８】
以上説明した問題は、例えば下記特許文献１に開示されている発明においても同様に起こり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１２５９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、これまでの車載装置においては、回路設計の制限、部品点数や工程数の増加、組付け精度の低下、および外部からの物理的ストレスに対する脆弱さといった課題が残されていた。
【００１１】
本願発明は、以上説明した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決して目的を達成するために、本願の請求項１に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットは、一方の主面上に電子部品が搭載されてコーティング材で封止された基板と、該基板に電気的に接合されるとともに電線が電気的に接続されて前記電子部品を外部に電気的に接続する外部接続端子と、前記基板を内部に収容して前記基板と一体に成形された絶縁性のケースと、該ケースにヒンジを介して連結されて該ケースと一体に成形され、前記ケースに収容された前記基板及び前記外部接続端子を覆うとともに前記外部接続端子に電気的に接続された前記電線を押さえるカバーと、を具備することを特徴とするものである。
【００１３】
このような構造からなる本願請求項１に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットにおいては、予め外部接続端子が電気的に接合された基板を内部に収容して基板と一体にケースが成形されている。それととともに、ケースに収容された基板及び外部接続端子を覆うカバーが、ヒンジを介してケースに連結されてケースと一体に成形されている。これにより、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上が図られている。
【００１４】
また、前記課題を解決して目的を達成するために、本願の請求項２に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法は、基板の一方の主面上に電子部品を搭載し、前記電子部品を外部に電気的に接続する外部接続端子を前記基板に電気的に接合し、前記一方の主面上に搭載された前記電子部品をコーティング材で封止し、前記基板を内部に収容するケースを前記基板と一体に樹脂成形し、前記ケースに収容された前記基板及び前記外部接続端子を覆うとともに前記外部接続端子に電気的に接続される電線を押さえるカバーを、前記ケースにヒンジを介して連結して前記ケースと一体に樹脂成形する、ことを特徴とするものである。
【００１５】
このような工程からなる本願請求項２に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法においては、予め外部接続端子が電気的に接合された基板を内部に収容しつつ、基板と一体にケースを樹脂成形することができる。それととともに、ケースに収容された基板及び外部接続端子を覆うカバーを、ヒンジを介してケースに連結させてケースと一体に樹脂成形することができる。これにより、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットを製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
前述したように、本願請求項１に係る発明によれば、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットを提供することができる。
【００１７】
また、本願請求項２に係る発明によれば、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本願発明の一つの実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造工程を示す側面図である。
【図２】図１に示す製造工程により製造されたカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットを示す斜視図である。
【図３】図２中破断線Ａ−Ａ’に沿って示す断面図である。
【図４】従来の技術に係るＬＥＤ照明ランプを分解して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本願発明の一つの実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット及びその製造方法について、図１〜図３を参照しつつ、製造工程の順番に沿って一括して説明する。
【００２０】
先ず、図１（ａ）に示すように、基板１の一方の主面１ａ上に電子部品２を搭載する。ここでは、薄肉の平板形状に形成されたガラスエポキシ基板１の表面１ａの中央部に予め設定されている電子部品搭載箇所１ｂに、複数個の電子部品２を表面実装する。具体的には、先ず、ガラスエポキシ基板１の電子部品搭載箇所１ｂに、図示しない導電性の接合材をスクリーン印刷やディスペンサ等によって適量塗布する。導電性の接合材としては、例えば半田、導電性ペースト、あるいは半田ペーストと導電性ペーストとの混合物等を用いる。続けて、接合材が塗布された電子部品搭載箇所１ｂに、図示しないマウンタ等を用いて３個の電子部品２を搭載する。これにより、ガラスエポキシ基板１に所望の各種電子部品２が表面実装される。
【００２１】
基板１に搭載される各電子部品２には、大別すると、増幅作用や整流作用等の能動作用を有する能動部品２ａと、能動作用を有しない受動部品２ｂとの２種類がある。能動部品２ａとしては、例えばトランジスタ、リレー、及びＩＣ等が挙げられる。また、受動部品２ｂとしては、抵抗、コンデンサ、及びコイル等が挙げられる。
【００２２】
次に、図１（ｂ）に示すように、各種電子部品２ａ，２ｂを外部に電気的に接続する外部接続端子３をガラスエポキシ基板１に電気的に接合する。ここでは、ガラスエポキシ基板１の縁部に予め設定されている外部接続端子接合箇所１ｃに、複数個の外部接続端子３を接合する。ただし、図１（ｂ）〜（ｃ）においては、図面を見易くするために複数個の外部接続端子３のうちの１個のみを図示することとする。また、外部接続端子３としては、いわゆる圧接刃クリップ端子を用いることとする。この圧接刃クリップ端子３は、図示しない電線が電気的に接続される電線接続箇所３ａが圧接刃形状に形成されている。それとともに、基板１に接合される基板接合部３ｂが、基板１をその板厚方向において狭持するクリップ形状に形成されている。
【００２３】
各圧接刃クリップ端子３は、先ず、それらの基板接合部としてのクリップ部３ｂによって基板１の縁部を狭持して配置される。続けて、例えばレーザー、引き半田付け、あるいは抵抗溶接等によって、各クリップ部３ｂを外部接続端子接合箇所１ｃに電気的に接合する。これにより、各種電子部品２ａ，２ｂが表面実装されたガラスエポキシ基板１に各圧接刃クリップ端子３が電気的に接合される。
【００２４】
なお、図示は省略するが、ガラスエポキシ基板１の表面１ａ上には、電子部品２や圧接刃クリップ端子３を取り付けるのに先立って、所定の回路パターンからなる表面配線が予め複数本形成されている。各種電子部品２ａ，２ｂと各圧接刃クリップ端子３とは、これら各表面配線を介して適正な導伝経路で電気的に接続される。各表面配線は、例えば電子部品搭載箇所１ｂである基板中央部から外部接続端子接合箇所１ｃである基板縁部に向けて延ばされて形成されている。そして、各表面配線の一方の端部である基板中央部側（電子部品搭載側）の端部には、電子部品２の端子が電気的に接合される電子部品用のランドが形成されている。同様に、各表面配線の他方の端部である基板縁部側（外部接続端子接合側）の端部には、圧接刃クリップ端子３のクリップ部３ｂが電気的に接合される外部接続端子接合用のランドが形成されている。
【００２５】
各種電子部品２ａ，２ｂは、それらの端子を前述した方法によって所定の各電子部品用ランドに電気的に接続される。同様に、各圧接刃クリップ端子３は、それらのクリップ部３ｂを前述した方法によって所定の外部接続端子接合用ランドに電気的に接続される。これにより、各種電子部品２ａ，２ｂと各圧接刃クリップ端子３の電線接続箇所としての圧接刃３ａとが適正に導通される。
【００２６】
次に、図１（ｃ）に示すように、ガラスエポキシ基板１の表面１ａ上に搭載された各種電子部品２ａ，２ｂをコーティング材４で封止する。具体的には、基板１の表面１ａ上に各種電子部品２ａ，２ｂを覆って、絶縁性を有する封止樹脂等の所定のモールディング材をコーティング材４として設ける。これにより、ガラスエポキシ基板１に表面実装された各種電子部品２ａ，２ｂがモールディング材４によってコーティングされる。
【００２７】
モールディング材４としては、例えば所定の防湿材や、あるいはエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等のポッティング材を用いることが好ましい。後述するように、本実施形態においては、各種電子部品２ａ，２ｂが表面実装されたガラスエポキシ基板１を収納するケースを、熱可塑性樹脂を用いて基板１と一体にインサート成形する。このため、モールディング材４としては、絶縁性のみならず、シリコーン樹脂等の弾性及び耐熱性を有する材料を用いることが特に好ましい。
【００２８】
次に、図１（ｄ）に示すように、ガラスエポキシ基板１を内部に収容するケース５と、ケース５に収容されたガラスエポキシ基板１を覆うカバー６とを成形する。ここでは、表面実装された各種電子部品２ａ，２ｂがコーティングされたガラスエポキシ基板１を図示しない所定の金型に入れて、絶縁性を有する熱可塑性樹脂を用いたインサート成形を行う。これにより、絶縁性を有するケース５がガラスエポキシ基板１と一体に樹脂成形される。それとともに、絶縁性を有するカバー６が、ヒンジ７を介してケース５に連結されてケース５と一体に、且つ同時に樹脂成形される。ヒンジ７は、ケース５およびカバー６に比べて十分に薄肉形状に形成されている。このため、ヒンジ７は、カバー６を閉じる際に曲げられても割れたり切れたりしない程度の可撓性及び柔軟性を備えている。ヒンジ７が一体に成形されたカバー６は、ヒンジ付きカバーとも称される。
【００２９】
ケース５およびヒンジ付きカバー６は、ガラスエポキシ基板１と一体に樹脂成形された状態で金型から取り出される。なお、本実施形態においては、ガラスエポキシ基板１と各圧接刃クリップ端子３のクリップ部３ｂとの接合部である外部接続端子接合箇所１ｃは、ケース５を形成している熱可塑性樹脂の内部に埋め込まれる。ケース５は、インサートブロックとも称される。これまでの工程により、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８が製造される。すなわち、カバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８の製造工程が完了する。
【００３０】
この後、図１（ｅ）に示すように、各圧接刃クリップ端子３の圧接刃３ａに複数本の電線９を１本ずつ圧接する。ただし、図１（ｅ）においては、図面を見易くするために複数本の電線９のうちの１本のみを図示することとする。これにより、ガラスエポキシ基板１に表面実装された各種電子部品２ａ，２ｂと各電線９とが、表面配線および各圧接刃クリップ端子３を介して適正な導伝経路で電気的に接続される。すなわち、各種電子部品２ａ，２ｂがコネクタユニット８の外部の図示しない様々な電子装置や電気装置あるいは電源等に電気的に接続される。
【００３１】
続けて、ヒンジ付きカバー６を閉じて、インサートブロック５に収容されたガラスエポキシ基板１及び各圧接刃クリップ端子３をインサートブロック５及びカバー６で覆う。この際、併せて圧接刃３ａに圧接された各電線９をインサートブロック５とカバー６との間に挟んで押さえる。
【００３２】
各電線９のうちの一部は、図１（ｅ）に示すように、インサートブロック５のヒンジ７側の端部５ａとは反対側の端部５ｂからインサートブロック５の内部に引き込まれる。そして、インサートブロック５の内部に引き込まれた電線９は、インサートブロック５とカバー６との隙間を通されて、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａからインサートブロック５の外部に引き出される。なお、図示は省略するが、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａとは反対側の端部５ｂには、電線引き込み用の孔もしくはスリットが複数個形成されている。同様に、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａには、電線引き出し用の孔もしくはスリットが複数個形成されている。インサートブロック５のヒンジ側端部５ａは、引き出し側端部とも称される。これに対して、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａとは反対側の端部５ｂは、引き込み側端部あるいはインサート部とも称される。
【００３３】
また、図示は省略するが、本実施形態においては、インサートブロック５のインサート部５ｂにロック構造を設ける。これにより、閉じたヒンジ付きカバー６が不用意に開いたりしないようにインサートブロック５に適宜固定する。
【００３４】
図２には、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８に複数本の電線９を取り付けてヒンジ付きカバー６を閉じた状態の斜視図を示す。また、図３には、図２中破断線Ａ−Ａ’に沿った断面図を示す。
【００３５】
図２に示すように、圧接刃クリップ端子３は、前述した接合方法により、薄肉の直方体形状に形成されたガラスエポキシ基板１が有する４辺の縁部１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇのうち、ヒンジ７と対向する側の縁部１ｄを除く残りの３辺の縁部１ｅ，１ｆ，１ｇに合計１５個取り付けられている。具体的には、ガラスエポキシ基板１のヒンジ側縁部１ｄとは反対側の縁部１ｅには、３個の圧接刃クリップ端子３が取り付けられている。以下、この３個の圧接刃クリップ端子３が取り付けられている縁部１ｅを、インサート側縁部と称することとする。また、ガラスエポキシ基板１のヒンジ側縁部１ｄ及びインサート側縁部１ｅを除く残りの２辺の縁部１ｆ，１ｇには、それぞれ６個の圧接刃クリップ端子３が取り付けられている。以下、これら６個の圧接刃クリップ端子３が取り付けられている２辺の縁部１ｆ，１ｇのうち、ガラスエポキシ基板１の表面１ａを正面に見て向かって右側の縁部１ｆを右側縁部と称することとする。そして、２辺の縁部１ｆ，１ｇのうち、右側縁部１ｆを除く残りの１辺の縁部１ｇを左側縁部と称することとする。
【００３６】
ガラスエポキシ基板１に取り付けられた１５個の圧接刃クリップ端子３には、前述した接続方法により、それぞれ電線９が１本ずつ接続されている。図２及び図３に示すように、ガラスエポキシ基板１のインサート側縁部１ｅの３個の圧接刃クリップ端子３に接続された３本の電線９は、前述したように、インサートブロック５のインサート部５ｂからインサートブロック５の内部に引き込まれて、インサートブロック５のヒンジ側端部５ａからインサートブロック５の外部に引き出される。これに対して、ガラスエポキシ基板１の左右各縁部１ｆ，１ｇの１２個の圧接刃クリップ端子３に接続された１２本の電線９は、図２に示すように、インサートブロック５を貫通することなく、各圧接刃クリップ端子３の圧接刃３ａにおいて終端されている。なお、図示は省略するが、ガラスエポキシ基板１の左右各縁部１ｆ，１ｇに対向するインサートブロック５の左右各端部５ｃ，５ｄにも、ヒンジ側端部５ａ及びインサート部５ｂと同様に、電線引き込み用もしくは電線引き出し用の孔やスリットが複数個形成されている。
【００３７】
なお、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８は、基板１の内外に配線される回路パターンや基板１に搭載される各種電子部品２などを、使用目的に応じて適宜、適正に設計変更して様々な機能をもたせることができる。このため、コネクタユニット８は、ヒンジ付きカバー６を有した機能コネクタユニットとも称することができる。特に、基板１にＥＣＵ機能を持たせた場合、コネクタユニット８は、ヒンジ付きカバー６を有したＥＣＵ搭載基板１を内蔵した一体成形コネクタユニットとも称することができる。このように、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８によれば、電線の省線化や製品の小型化を狙った分散制御を実現することができる。
【００３８】
以上説明した製造工程及び構造からなる本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８によれば、前述した従来の技術に係るＬＥＤ照明ランプ２００と異なり、基板１をケース５の内部にインサート成形している。これにより、回路設計に対する制限を大幅に緩和して、バスバーインサート構造では実現困難であった複雑な回路を形成することができる。図示は省略するが、例えば基板１の回路内に制御回路等の複雑且つ高機能な回路を組み込むこともできる。
【００３９】
また、基板１をインサート成形する際に、併せてカバー６をケース５と一体に成形している。これにより、カバー６をケース５とは別体の部品として形成する必要が無くなるので、コネクタユニット８に要する部品点数及びそれらの組み付けに掛かる工程数を抑制もしくは削減することができる。ひいては、コネクタユニット８の製造に掛かる作業効率を向上させることができるとともに、材料費、加工費、工賃、人件費等を抑制もしくは削減することができる。この結果、最終的なコネクタユニット８の製造コストを抑制もしくは削減することができる。
【００４０】
また、基板１をインサート成形するのに先立って、圧接刃クリップ端子３を予め基板１に接合する。これにより、基板とハウジングとの組み付け後に端子を基板に接合する従来の方法に比べて、端子３の半田付けや溶接作業が容易となる。この結果、コネクタユニット８の製造に掛かる手間や時間を抑制もしくは削減して、作業効率を向上させることができる。この結果、最終的なコネクタユニット８の製造コストを抑制もしくは削減することができる。この作用及び効果は、基板１と圧接刃クリップ端子３との接合部の形状やその周辺の構造、あるいは基板１を収納するケース５の大きさや形状などがより複雑且つ微細になるにつれて大きくなる。
【００４１】
また、基板１をインサート成形するのに先立って、基板１に表面実装された各電子部品２をコーティング材４で封止する。これにより、熱可塑性樹脂を用いてインサート成形する際に基板１や各電子部品２に掛かる圧力をポッティング材４等で分散もしくは吸収させて緩和させることができる。この結果、基板１及び各電子部品２は、外部からの物理的なストレスに対する耐性が強くなっている。特に、コーティング材４にシリコーン樹脂等の弾性及び耐熱性を有する材料を用いることにより、基板１及び各電子部品２に加えられる外力や熱をより効果的に緩和することができる。これにより、基板１及び各電子部品２に掛かる物理的なストレスに対する耐性をより強くすることができる。
【００４２】
また、圧接刃クリップ端子３を基板１と共にインサート成形しているので、端子を後工程で組み付ける構造と異なって組み付け精度が高い。このためガタが発生し難く、発生してもガタは極めて小さい。それとともに、基板１と端子３との接合部がケース５を形成している熱可塑性樹脂の内部に埋め込まれている。これにより、電線９を圧接する際などに圧接刃３ａに掛かる物理的ストレスを樹脂で分散もしくは吸収させて緩和させることができる。これらの結果、基板１と端子３との接合部は、外部からの物理的なストレスに対する耐性が強くなっている。
【００４３】
また、圧接刃クリップ端子３の圧接刃３ａに圧接された電線９は、ケース５とカバー６とによって圧接刃３ａから外れないように押さえられる。これにより、電線９が圧接された圧接刃３ａに掛かる物理的ストレスを熱可塑性樹脂で分散もしくは吸収させて緩和させることができる。この結果、圧接刃クリップ端子３は、その圧接刃３ａを含めて外部からの物理的なストレスに対する耐性が強くなっている。
【００４４】
このように、コネクタユニット８は、これを構成する各部品に掛かる外部からの物理的なストレスに対する耐性が強くなっている。このため、コネクタユニット８は、製品としての品質や信頼性あるいは耐久性といった諸性能が低下するおそれが従来の技術に比べて大きく抑制もしくは防止されている。さらには、コネクタユニット８は、それらの諸性能が従来の技術に比べて大きく向上されている。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８及びその製造方法によれば、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図ることができるコネクタユニット８を提供することができる。
【００４６】
なお、本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット８及びその製造方法は、前述した一実施形態には制約されない。本願発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、その構成や形状、設定、あるいは工程等々を種々様々に変更したり、あるいは組み合わせたりして実施して構わない。
【００４７】
例えば、ガラスエポキシ基板１に搭載される電子部品２の数は３個には限定されない。ガラスエポキシ基板１に搭載される電子部品２の数は１個あるいは４個以上でも構わない。同様に、ガラスエポキシ基板１に接合される圧接刃クリップ端子３の数も１５個には限定されない。ガラスエポキシ基板１に接合される圧接刃クリップ端子３の数は１個あるいは１６個以上でも構わない。
【００４８】
また、ガラスエポキシ基板１への圧接刃クリップ端子３の接合位置は、前述したヒンジ側縁部５ａを除く３辺の縁部５ｂ，５ｃ，５ｄには限定されない。圧接刃クリップ端子３はガラスエポキシ基板１のヒンジ側縁部５ａに接合されても構わない。また、ガラスエポキシ基板１に接合される外部接続端子３は、圧接刃クリップ端子には限定されない。外部接続端子３には、電線９を電気的に接続して保持できるものであれば、圧接刃クリップ端子以外の様々な端子を用いることができる。
【００４９】
さらに、コネクタユニット８を貫通する電線９が接続されるのは、ガラスエポキシ基板１のインサート側縁部１ｅに接合された圧接刃クリップ端子３には限定されない。ガラスエポキシ基板１の左右各縁部１ｆ，１ｇに接合された圧接刃クリップ端子３に接続された電線９にコネクタユニット８を貫通させても構わない。また、これとは反対に、ガラスエポキシ基板１のインサート側縁部１ｅに接合された圧接刃クリップ端子３に接続された電線９を、コネクタユニット８を貫通させずに圧接刃３ａで終端させても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットにおいては、予め外部接続端子が電気的に接合された基板を内部に収容して基板と一体にケースが樹脂成形されている。それととともに、ケースに収容された基板及び外部接続端子を覆うカバーが、ヒンジを介してケースに連結されてケースと一体に樹脂成形されている。また、本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法においては、前述した本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットを製造することができる。したがって、本願発明に係るカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット及びその製造方法によれば、回路設計の自由度の向上、部品点数や工程数の低減もしくは抑制、組付け精度の向上、および外部からの物理的ストレスに対する耐性の向上を図るために利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ ガラスエポキシ基板（基板）
１ｂ 電子部品搭載箇所
１ｃ 外部接続端子接合箇所
１ｄ ヒンジ側縁部
１ｅ インサート側縁部
１ｆ 右側縁部
１ｇ 左側縁部
２ 電子部品
２ａ 能動部品（電子部品）
２ｂ 受動部品（電子部品）
３ 圧接刃クリップ端子（外部接続端子）
３ａ 圧接刃（外部接続端子の電線接続箇所）
３ｂ クリップ部（外部接続端子の基板接合部）
４ モールディング材（コーティング材）
５ インサートブロック（ケース）
５ａ 引き出し側端部（インサートブロックのヒンジ側端部）
５ｂ 引き込み側端部（インサート部、インサートブロックのヒンジ側端部とは反対側の端部）
５ｃ インサートブロックの右側端部
５ｄ インサートブロックの左側端部
６ ヒンジ付きカバー（カバー）
７ ヒンジ
８ カバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット
９ 電線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面上に電子部品が搭載されてコーティング材で封止された基板と、
該基板に電気的に接合されるとともに電線が電気的に接続されて前記電子部品を外部に電気的に接続する外部接続端子と、
前記基板を内部に収容して前記基板と一体に成形された絶縁性のケースと、
該ケースにヒンジを介して連結されて該ケースと一体に成形され、前記ケースに収容された前記基板及び前記外部接続端子を覆うとともに前記外部接続端子に電気的に接続された前記電線を押さえるカバーと、
を具備することを特徴とするカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット。
【請求項２】
基板の一方の主面上に電子部品を搭載し、
前記電子部品を外部に電気的に接続する外部接続端子を前記基板に電気的に接合し、
前記一方の主面上に搭載された前記電子部品をコーティング材で封止し、
前記基板を内部に収容するケースを前記基板と一体に樹脂成形し、
前記ケースに収容された前記基板及び前記外部接続端子を覆うとともに前記外部接続端子に電気的に接続される電線を押さえるカバーを、前記ケースにヒンジを介して連結して前記ケースと一体に樹脂成形する、
ことを特徴とするカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法。
【請求項１】
一方の主面上に電子部品が搭載されてコーティング材で封止された基板と、
該基板に電気的に接合されるとともに電線が電気的に接続されて前記電子部品を外部に電気的に接続する外部接続端子と、
前記基板を内部に収容して前記基板と一体に成形された絶縁性のケースと、
該ケースにヒンジを介して連結されて該ケースと一体に成形され、前記ケースに収容された前記基板及び前記外部接続端子を覆うとともに前記外部接続端子に電気的に接続された前記電線を押さえるカバーと、
を具備することを特徴とするカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニット。
【請求項２】
基板の一方の主面上に電子部品を搭載し、
前記電子部品を外部に電気的に接続する外部接続端子を前記基板に電気的に接合し、
前記一方の主面上に搭載された前記電子部品をコーティング材で封止し、
前記基板を内部に収容するケースを前記基板と一体に樹脂成形し、
前記ケースに収容された前記基板及び前記外部接続端子を覆うとともに前記外部接続端子に電気的に接続される電線を押さえるカバーを、前記ケースにヒンジを介して連結して前記ケースと一体に樹脂成形する、
ことを特徴とするカバー一体型の基板内蔵型コネクタユニットの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３３５９６（Ｐ２０１３−３３５９６Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６７９６４（Ｐ２０１１−１６７９６４）
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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