(57)【要約】【課題】種々の電子装置のＥＣＵを搭載することができ、かつハンドルパッドを小型化することができる、ＥＣＵが搭載されたハンドルロアカバー及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様として、車両のハンドルパッドの裏側のカバー部品であるハンドルロアカバーであって、ロアカバー本体１０と、ロアカバー本体１０の内面上に直接設けられた配線パターン２１及び電子部品から構成されるＥＣＵ２０と、を備えた、ハンドルロアカバー１を提供する。【選択図】図１
2020066271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のハンドルパッドの裏側のカバー部品であるハンドルロアカバーであって、
ロアカバー本体と、
前記ロアカバー本体の内面上に直接設けられた配線パターン及び電子部品から構成される電子制御ユニットと、
を備えた、
ハンドルロアカバー。
【請求項２】
前記ロアカバー本体が、ＬＤＳ工法に適用可能な材料からなる、
請求項１に記載のハンドルロアカバー。
【請求項３】
車両のハンドルパッドの裏側のカバー部品であるハンドルロアカバーであって、
ロアカバー本体と、
前記ロアカバー本体の内面の一部の領域の形状に沿った形状を有し、前記一部の領域上に積層された、前記ロアカバー本体と異なる材料からなる基板と、
前記基板上に設けられた配線パターン及び電子部品から構成される電子制御ユニットと、
を備えた、
ハンドルロアカバー。
【請求項４】
前記基板が、ＬＤＳ工法に適用可能な材料からなる、
請求項３に記載のハンドルロアカバー。
【請求項５】
車両のハンドルパッドの裏側のカバー部品であるハンドルロアカバーの製造方法であって、
ロアカバー本体の内面上に、ＬＤＳ工法により配線パターンを直接形成する工程と、
前記ロアカバー本体の内面上に、前記配線パターンに接続される電子部品を搭載し、電子制御ユニットを形成する工程と、
を含む、
ハンドルロアカバーの製造方法。
【請求項６】
車両のハンドルパッドの裏側のカバー部品であるハンドルロアカバーの製造方法であって、
ロアカバー本体の内面の一部の領域の形状に沿った形状を有する、前記ロアカバー本体と異なる材料からなる基板を形成する工程と、
前記基板上に、ＬＤＳ工法により配線パターンを直接形成する工程と、
前記基板上に、前記配線パターンに接続される電子部品を搭載し、電子制御ユニットを形成する工程と、
前記電子制御ユニットを形成する前又は後に、前記ロアカバー本体の内面の前記一部の領域上に、前記基板を積層する工程と、
を含む、
ハンドルロアカバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のハンドルの構成部材であるハンドルロアカバー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のハンドル（ステアリングホイール）に、カーナビゲーションシステム、オーディオシステム、運転支援システムなどの操作機能を付与する技術が用いられている。
【０００３】
このようなハンドルに電気的機能を付与するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、通常、板状の電子基板として、ハンドルパッドの内部に収納される。このため、電気的機能の高機能化によりＥＣＵのサイズが大きくなると、これを収容するハンドルパッドも大きくする必要があり、そのためにハンドルデザインが制限される。
【０００４】
従来、ステアリング装置上に実装される機能デバイスのための配線をフレキシブルプリント基板上に形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、フレキシブルプリント基板は、薄くて可撓性があるため、ロアカバーのボス外周壁に沿って配置することができ、エアバッグ装置の動作を阻害することなくステアリング装置のボス部に上記配線を敷設することが可能となる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−８８０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フレキシブル基板は、実装可能な電子機器の種類が制限されるため、特許文献１に記載の技術によれば、種々の電子装置のＥＣＵを搭載する場合に問題が生じる場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、種々の電子装置のＥＣＵを搭載することができ、かつハンドルパッドを小型化することができる、ＥＣＵが搭載されたハンドルロアカバー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】
【０００８】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、下記［１］〜［４］のハンドルロアカバー、及び［５］、［６］のハンドルロアカバーの製造方法を提供する。
【０００９】
［１］車両のハンドルパッドの裏側のカバー部品であるハンドルロアカバーであって、ロアカバー本体と、前記ロアカバー本体の内面上に直接設けられた配線パターン及び電子部品から構成される電子制御ユニットと、を備えた、ハンドルロアカバー。
［２］前記ロアカバー本体が、ＬＤＳ工法に適用可能な材料からなる、上記［１］に記載のハンドルロアカバー。
［３］車両のハンドルパッドの裏側のカバー部品であるハンドルロアカバーであって、ロアカバー本体と、前記ロアカバー本体の内面の一部の領域の形状に沿った形状を有し、前記一部の領域上に積層された、前記ロアカバー本体と異なる材料からなる基板と、前記基板上に設けられた配線パターン及び電子部品から構成される電子制御ユニットと、を備えた、ハンドルロアカバー。
［４］前記基板が、ＬＤＳ工法に適用可能な材料からなる、上記［３］に記載のハンドルロアカバー。
［５］車両のハンドルパッドの裏側のカバー部品であるハンドルロアカバーの製造方法であって、ロアカバー本体の内面上に、ＬＤＳ工法により配線パターンを直接形成する工程と、前記ロアカバー本体の内面上に、前記配線パターンに接続される電子部品を搭載し、電子制御ユニットを形成する工程と、を含む、ハンドルロアカバーの製造方法。
［６］車両のハンドルパッドの裏側のカバー部品であるハンドルロアカバーの製造方法であって、ロアカバー本体の内面の一部の領域の形状に沿った形状を有する、前記ロアカバー本体と異なる材料からなる基板を形成する工程と、前記基板上に、ＬＤＳ工法により配線パターンを直接形成する工程と、前記基板上に、前記配線パターンに接続される電子部品を搭載し、電子制御ユニットを形成する工程と、前記電子制御ユニットを形成する前又は後に、前記ロアカバー本体の内面の前記一部の領域上に、前記基板を積層する工程と、を含む、ハンドルロアカバーの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、種々の電子装置のＥＣＵを搭載することができ、かつハンドルパッドを小型化することができる、ＥＣＵが搭載されたハンドルロアカバー及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係るハンドルロアカバーの内面側の正面図である。
【図２】図２は、ＥＣＵ周辺のハンドルロアカバーの拡大図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態に係るハンドルロアカバーの内面側の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔第１の実施の形態〕
（ハンドルロアカバーの構造）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るハンドルロアカバー１の内面側の正面図である。ハンドルロアカバー１は、車両のハンドル（ステアリングホイール）の構成部品であり、ハンドルパッドの裏側（ステアリングシャフト側）のカバー部品である。ハンドルロアカバー１は、内面がハンドルの芯金側を向くように設置される。
【００１３】
ハンドルロアカバー１は、ロアカバー本体１０と、ロアカバー本体１０の内面上に直接設けられた配線パターン及び電子部品から構成される電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０とを備える。
【００１４】
ロアカバー本体１０は、板状の底部１１と、底部１１を囲む板状の側壁部１２を有する。底部１１の内面は比較的平坦であり、底部１１の中央付近には、エアバッグを収容するための穴１３が設けられている。側壁部１２は、多くの領域において内側に湾曲している。
【００１５】
ロアカバー本体１０は、例えば、ＬＤＳ（Laser Direct Structuring）工法に適用可能な材料からなる。この場合、ＥＣＵ２０を構成する配線パターンをＬＤＳ工法により形成することができる。また、ロアカバー本体１０の材料は、はんだの溶融温度（例えば２１９℃）以上の耐熱温度を有することが好ましい。この場合、ＥＣＵ２０を構成する電子部品をはんだ付けにより実装することができる。
【００１６】
ＬＤＳ工法に適用可能かつ２１９℃以上の耐熱温度を有する材料として、例えば、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製の「Reny 1002PS Black (PA based on MXD6)」や「Reny XHP1002 Black (PA based on MXD6)」を用いることができる。
【００１７】
ＬＤＳ工法に適用可能な材料は、レーザーの照射により活性化される、有機金属化合物からなる添加剤を含む樹脂材料である。レーザーの照射により活性化した添加剤は、めっきの触媒となる。
【００１８】
ＬＤＳ工法によれば、ロアカバー本体１０の内面の配線パターンを形成する領域にレーザーを照射し、ロアカバー本体１０を無電解めっき槽に浸けると、レーザーが照射された領域に銅が析出し、ＥＣＵ２０の配線パターンが形成される。その後、配線パターンの銅の上に、異なる金属膜（例えば、ＮｉとＡｕの積層膜）を積層してもよい。
【００１９】
ＥＣＵ２０の配線パターンは、例えば、厚さ５μｍのＣｕめっき層、厚さ２μｍのＮｉめっき層、厚さ０．０３μｍのＡｕめっき層がこの順に積層された多層構造を有する。表面のＡｕめっき層は配線パターンの酸化防止のために設けられ、中間のＮｉめっき層は、Ｃｕめっき層とＡｕめっき層の間の拡散防止層として設けられる。また、ＥＣＵ２０の配線パターンの厚さは、電流の大きさに応じて、例えば、２〜２０μｍの範囲内で設定される。
【００２０】
ＥＣＵ２０の電位部品は、ロアカバー本体１０の耐熱温度がはんだの溶融温度以上である場合は、はんだ付けにより実装することができる。ロアカバー本体１０の耐熱温度がはんだの溶融温度よりも小さい場合は、例えば、Ａｇペーストなどの導電性接着剤を用いて電位部品を実装する。
【００２１】
ＥＣＵ２０は、ロアカバー本体１０の内面の、突起や穴の少ない領域に搭載される。典型的には、図１に示されるように、穴１３の下側（ハンドルの中心から下側に延びるハンドルスポークの裏側）に位置する領域上にＥＣＵ２０を搭載する。
【００２２】
ロアカバー本体１０への搭載部品の数を減らすため、図１に示されるように、ＥＣＵ２０へ電源を供給するためのコネクターの挿入口１４も、ロアカバー本体１０の位置部として成型されることが好ましい。
【００２３】
ハンドルロアカバー１の、少なくともＥＣＵ２０が搭載された領域には、ヒューミシール（登録商標）などの防湿コーティング材を用いた防湿コーティングや、防水コーティングが施されていることが好ましい。
【００２４】
図２は、ＥＣＵ２０周辺のハンドルロアカバー１の拡大図である。ＥＣＵ２０を構成する配線パターン２１、及びＩＣ２２ａ、ジャンパー２２ｂ、コイル２２ｃ、電解コンデンサー２２ｄ、ダイオード２２ｅ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２２ｆ、抵抗２２ｇなどの電子部品は、図２に示されるように、底部１１の上のみならず側壁部１２の上にも設けることができる。
【００２５】
ＥＣＵ２０の回路構成は特に限定されず、ハンドルに付与する電気的機能に応じた回路構成をとることができる。また、ＥＣＵ２０のハンドルロアカバー１の内面上の設置位置も特に限定されず、さらに、ＥＣＵ２０は、ハンドルロアカバー１の内面上の複数の領域に分散して設けられてもよい。
【００２６】
ＥＣＵ２０の配線パターンをＬＤＳ工法により形成する場合、ネジ止め部１５などのレーザー照射を遮蔽するような高さを有するロアカバー本体１０の内面の突起をＥＣＵ２０の配線パターン２１の形成領域の外に設置することが好ましい。
【００２７】
ハンドルパッドを小型化するためには、ハンドルロアカバー１を小型化する必要があり、そのためにはＥＣＵ２０の占有面積を小さくする必要がある。ＥＣＵ２０の占有面積を小さくするためには、配線ソフトウェアを用いて省スペースの配線パターン２１を設計したり、ＩＣ２２ａなどのリード部品の下の領域を配線スペースとして活用したりすることができる。
【００２８】
また、ＥＣＵ２０の占有面積を小さくするために、配線を跨ぐジャンパー２２ｂを用いてもよい。ジャンパー２２ｂは、例えば、電子基板内を用いる場合の多層配線におけるビアの位置に用いられる。
【００２９】
コイル２２ｃ、電解コンデンサー２２ｄ、ダイオード２２ｅなどの比較的サイズ（高さ、面積）や質量の大きい部品を平坦な底部１１上に搭載することにより、ＥＣＵ２０の振動への耐性を向上させることができる。
【００３０】
側壁部１２上には、振動の影響が小さい、比較的サイズが小さく軽い部品を搭載することが好ましい。例えば、１．６ｍｍ×０．８ｍｍ以下の面積のチップ部品だけを側壁部１２上に搭載する。また、ＩＣ２２ａなどのリード部品を側壁部１２上に搭載する場合、曲率の大きい領域を避けることが好ましい。
【００３１】
樹脂配線は熱伝導率が低いため、ＦＥＴ２２ｆ、ＩＣ２２ａ、抵抗２２ｇなどの発熱部品は、他の発熱部品からなるべく離して搭載することが好ましい。発熱部品同士の距離は、例えば、ロアカバー本体１０の熱伝導率や発熱部品の駆動電圧に応じて設定される。
【００３２】
底部１１と側壁部１２の境界近傍の内面は曲面であり、配線パターン２１のその曲面上の部分には応力が生じるため、他の部分よりも厚く形成されることが好ましい。
【００３３】
（ハンドルロアカバーの製造方法）
以下、ＬＤＳ工法によりＥＣＵ２０の配線パターン２１を形成する場合のハンドルロアカバー１の製造方法について説明する。
【００３４】
まず、ＬＤＳ工法に適用可能な材料を用いて、射出成形などによりロアカバー本体１０を形成する。
【００３５】
次に、ロアカバー本体１０の内面上に、ＬＤＳ工法により配線パターン２１を直接形成する。
【００３６】
次に、ロアカバー本体１０の内面上に、配線パターン２１に接続されるＩＣ２２ａなどの電子部品を搭載し、ＥＣＵ２０を形成する。
【００３７】
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態は、ＥＣＵ２０が基板を介してロアカバー本体１０上に搭載されている点において、第１の実施の形態と異なる。なお、第１の実施の形態と同様の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００３８】
（ハンドルロアカバーの構造）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係るハンドルロアカバー２の内面側の正面図である。ハンドルロアカバー２においては、ＥＣＵ２０が基板３０上に搭載され、基板３０はロアカバー本体１０の内面上に固定される。
【００３９】
基板３０は、ロアカバー本体１０の内面の一部の領域の形状に沿った形状を有し、その一部の領域上に積層される。基板３０の大きさや形状は、ＥＣＵ２０の回路構成に応じて適宜設定することができる。図３に示されるように、底部１１と側壁部１２に跨って設置されてもよい。
【００４０】
また、基板３０は、ロアカバー本体１０と異なる材料からなる。ＥＣＵ２０の基板材料として適した材料は基板３０の材料として用いればよく、ロアカバー本体１０の材料として用いる必要はないため、ロアカバー本体１０の材料の選択の自由度が広がる。
【００４１】
例えば、ＬＤＳ工法に適用可能な材料を基板３０の材料として用いて、従来ロアカバーの材料として一般的に用いられている材料をロアカバー本体１０の材料といて用いることができる。
【００４２】
（ハンドルロアカバーの製造方法）
以下、ＬＤＳ工法によりＥＣＵ２０の配線パターン２１を形成する場合のハンドルロアカバー２の製造方法について説明する。
【００４３】
まず、ＬＤＳ工法に適用可能な材料を用いて、射出成形などによりロアカバー本体１０の内面の一部の領域の形状に沿った形状を有する基板３０を形成する。
【００４４】
次に、基板３０上に、ＬＤＳ工法により配線パターン２１を直接形成する。
【００４５】
次に、基板３０上に、配線パターン３０に接続されるＩＣ２２ａなどの電子部品を搭載し、ＥＣＵ２０を形成する。
【００４６】
次に、基板３０と異なる材料からなるロアカバー本体１０の内面の上記一部の領域上に、凹凸を合わせるように基板３０を積層する。基板３０は、接着剤やスナップフィットなどによりロアカバー本体１０に固定される。
【００４７】
この基板３０をロアカバー本体１０に積層する工程は、基板３０上にＥＣＵ２０を形成する工程の前に実施してもよいし、後に実施してもよい。しかしながら、ＬＤＳ工法におけるレーザー照射や、電子部品の実装を妨げるような突起が周囲に存在しない状況でＥＣＵ２０を形成することができるため、基板３０をロアカバー本体１０に積層する工程の前に基板３０上にＥＣＵ２０を形成する工程を実施することが好ましい。
【００４８】
（実施の形態の効果）
上記第１及び第２の実施の形態によれば、ロアカバー本体１０の内面上に直接又は基板３０を介してＥＣＵ２０を搭載することにより、従来の基板上に形成されたＥＣＵを用いる場合のように基板を収容するスペースを確保する必要がないため、ハンドルロアカバー１、２を小型化することができる。そのため、ハンドルパッドを小型化することができ、それによってハンドルデザインの自由度が向上する。
【００４９】
また、ハンドルロアカバー１、２には、フレキシブル基板のような実装可能な電子機器の種類が制限される基板を、ＥＣＵ２０を搭載するための基板として用いていないため、種々の電子装置のＥＣＵ２０を搭載することができる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００５１】
また、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００５２】
１、２      ハンドルロアカバー
１０        ロアカバー本体
１１        底部
１２        側壁部
２０        ＥＣＵ
２１        配線パターン
２２ａ      ＩＣ
２２ｂ      ジャンパー
２２ｃ      コイル
２２ｄ      電解コンデンサー
２２ｅ      ダイオード
２２ｆ      ＦＥＴ
２２ｇ      抵抗
３０        基板
【図１】
2020066271.tif 000003
【図２】
2020066271.tif 000004
【図３】
2020066271.tif 000005