(57)【要約】  本発明は、部品、特に自動車ドア（１）への部分組立品（17）の組付け方法に関する。部分組立品（17）の要素を支持エレメント（13）に予め組付けた後に、部分組立品上に含まれる電気回路もしくは電子回路の全体を部品（１）に一段階で取り付けることが可能である。個別のエレメント（14）間、例えばスイッチエレメント、操作エレメントもしくは信号エレメント間の接続に可撓性のプリント回路をほぼ排他的に使用することができ、その結果として、重量の削減の可能性のほかに、組付けの自動化によって中規模から大規模の個数での大量生産において、相当のコストを削減することが可能となる。【選択図】  図３
2007510580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギーが供給されるべき複数のスイッチ、操作エレメント、信号エレメント又は類似物を制御ユニットとともに接続し、さらにこれらを部品（１）、特に自動車ドアに自動的に組み付けるための方法であって、
電気エネルギーの伝達のために導体（７）、特に可撓性のプリント回路を使用し、該導体が実質上平らな１本の帯に配置されている多数の信号線を含み、該帯に複数の導体が相互に独立して取り付けられ、該導体がその端部でそれぞれの個別エレメント（14）、例えばスイッチ、操作エレメント又は信号エレメント（３、４、５、６、８、９、10、11、12）に分岐され、当該導体（７）が、そのもう一方の端部で制御ユニット（２）に接続されているものにおいて、次の工程段階、
全ての個別エレメント、つまりスイッチ、操作エレメント、信号エレメントもしくは類似物、ワイヤリングハーネスを形成する導体及び制御ユニットを受容するための支持エレメント（13）を設け、
前記支持エレメント（13）上で個別エレメント（14）の位置を決め、
前記導体（15、16）の第１の端部と、前記個別エレメント（14）、特にスイッチ、操作エレメント、信号エレメントもしくは類似物を接続し、及び前記導体（15、16）の相応するもう一方の端部と、制御ユニットを接続し、
前記導体（15）の端部を前記制御ユニット（２）に固定し、かつ必要な場合には、前記導体（16）の端部を前記個別エレメント（14）に固定し、
部分組立品（17）が形成される次の加工ステーションへ、全ての上部構造物（17）が備えられている前記支持エレメント（13）を運搬し、
固定手段（18）を備えることにより、前記部分組立品（17）を受容する前記部品（１）を準備し、
前記部品（１）と前記部分組立品（17）をこれらの間の相互の取付け位置で位置決めすることを含む方法。
【請求項２】
前記支持エレメント（13）が、前記部品上での全てのエレメントのそれらの位置における位置決めを反映する三次元構造を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記導体（15、16）の端部がロウ付け法により固定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ロウ付け法がレーザーを利用する工程による方法であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記部品（１）の位置決めが、前記部分組立品（17）に前記部品（１）を載せることによって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記部品（１）及び前記部分組立品（17）の位置決めが、前記部分組立品（17）の位置決めによって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記部分組立品（17）が、把持装置を利用して前記部品（１）上で位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記位置決めプロセスの際、前記固定手段（18）が作用していることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記固定手段（18）が、ねじ、リベット、接着剤、クリップ及び類似物であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記位置決めが前記支持エレメント（13）上で補助されて行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記位置決めの補助が溝（19）によりもたらされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記位置決めの補助が突起（20）によりもたらされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品への電気回路の組付けに関する。より詳細には、自動車ドアへの回路の組付けのための方法を提案し、この方法によって、支持エレメントへ予め組付けた後に、回路全体を部品に一段階で取り付けることが可能となる。個別エレメント間、例えばスイッチエレメント、操作エレメントもしくは信号エレメント間の接続に可撓性のプリント回路をほぼ排他的に使用することができ、その結果として重量の削減の可能性のほかに、組付けの自動化によって中規模から大規模の個数での大量生産において、相当のコストの削減が可能となる。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第10031487号明細書は、スイッチ回路部品を備えている他の回路と接続するための第１の接続部品を備えている標準回路ユニットと、自動車ドアにおける種々の電子装備のための回路間接続パターンに関する。この特許出願明細書は、ウィンドウレギュレーター、ドア照明灯及び類似物のためのスイッチを、回路間接続パターンとして使用される１つのスイッチエレメントにネットワーク化することに限定されている。この装置の利点は、回路間接続パターンに加えてドア制御ユニット又は標準回路ユニットが想定されているため、随意的な回路モジュール、例えば電動シートアジャスター機構の制御装置を後から組み付け可能であるということに理由がある。
【０００３】
独国特許出願公開第10037263号明細書は、ドアトリムパネル内及びドアパネル側面に備えられている回路装置を示す。とりわけ、可撓性のプリント回路を利用した回路の接続を記載している。主としてコネクタ接続が選択されているため、シート調整、タンクキャップの開放もしくはトランクルームの開放のためのオプションの回路の周囲で補完されるウィンドウレギュレーター、室内灯及び類似物のための標準回路が備えられている場合、特に、著しく時間のかかる組付けが必要となる。この組付けの構想では、先ず制御装置を組み付け、そして次に個々の回路を導体で接続するということが想定されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明は、上記の比較的時間のかかる組付けの構想を、制御装置を含むスイッチの配線全体を敷設するためのより単純な組付けの構想で置き換えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は次の組付け工程により解決される。すなわち、電気エネルギーが供給されるべき複数のスイッチ、操作エレメントもしくは信号エレメント又は類似物を制御ユニットとともに接続し、さらにこれらを部品、特に自動車ドアに自動的に組み付けるための方法であって、電気エネルギーの伝達のために導体、特に可撓性のプリント回路を使用する。この形式の導体は、実質上平らな１本の帯に配置されている多数の信号線を含み、この帯に複数の導体が相互に独立して取り付けられ、これら導体はその端部でそれぞれ個別のエレメント、例えばスイッチ、操作エレメント、信号エレメント又は類似物に分岐させることが可能であり、これらの導体は、そのもう一方の端部で制御ユニットに接続されている。次の工程段階が組付けの際に行われる。すなわち、全ての個別エレメント、つまりスイッチ、操作エレメント、信号エレメント及び類似物、並びに導体及び制御ユニットもしくはいくつかの制御ユニットを受容するための支持エレメントを設け、支持エレメント上で個別エレメントの位置を決め、導体の第１の端部と、個別エレメント、特にスイッチ、操作エレメント、信号エレメントもしくは類似物とを接続し、及び導体の相応するもう一方の端部と制御ユニットを接続し、導体の端部を制御ユニットに固定しかつ必要である場合には導体の端部を個別エレメントに固定することを含み、それによって部分組立品が形成されるため、次の加工ステーションへ、全ての上部構造物を備えている支持エレメントを運搬することが可能となる。この後に又はこれと並行して、固定手段を備えることによる部分組立品を受容する部品の準備及び、部品と部分組立品のこれらの間の相互の取付け位置での位置決めが行われる。
【０００６】
さらに本発明による方法によって、部品、例えばドアトリムパネル上でのワイヤリングハーネスの自動化された最終組立て及び固定の可能性がもたらされる。このワイヤリングハーネスは、可撓性のプリント回路、いわゆるFPC（フレキシブルプリント回路）を、従来の円形導体の代わりとして含むことが好ましい。さらにさまざな操作エレメントもしくは信号エレメント、例えばスイッチ及びライト、並びに少なくとも１つの制御ユニット、ドア制御装置がこのワイヤリングハーネスに属する。
【０００７】
ワイヤリングハーネスは、スイッチとドア制御装置がFPCに直接ロウ付けされているために、ワイヤリングハーネスにはプラグコンタクトがない点で特徴を有する。ロウ付け法は、支持エレメントの使用によって、かつ支持エレメントを使用することによって得られるワイヤリングハーネスの全エレメントに対する作業性の容易さによって完全に自動化して実施することが可能である。
【０００８】
本発明による方法の決定的な利点は、ワイヤリングハーネスの最終組立て及び組付けの完全な自動化にある。
【０００９】
すなわち、電子部品の組込みを含むFPC製造から、ロウ付け法、例えばレーザーロウ付け法によるドア制御装置及びスイッチの直接接触を経て、ドアトリムパネル内へのワイヤリングハーネスの組付けに至るまで、本発明による方法によって完全に自動化して実施することが可能である。
【００１０】
各工程段階は、従来技術に属するものであるが、しかしながら、適切な接合技術、例えばレーザーロウ付け、ホットメルトスプレー接着剤塗布との組合せにより、ワイヤリングハーネス（FPCとライトとドア制御装置とスイッチの組み合わせ）の完全に自動化された最終組立及び組付けを可能にするドアトリムパネル、ドア制御装置、スイッチ及びライトの装置を見出すことはこれまでに成功していない。
【００１１】
したがって本発明の利点は、ワイヤリングハーネス（FPCとスイッチとライトと制御装置の組み合わせ）一式によって、次のような重量の削減が可能となる。すなわち、ドア制御装置のケーシングの半分をドアトリムパネル内に組み込むことができ、このことによって付加的に制御装置の重量を15％下げることができる。ライトはLEDの形でFPCに組み込むことができる。これによりライトの重量を約30％下げることができる。
【００１２】
従来の円形導体の代わりにFPCを使用することによって、ワイヤリングハーネスの重量を約85％下げることができる。
【００１３】
本発明のさらなる利点は、ワイヤリングハーネス一式の体積が削減できることにある。プラグコンタクトの排除、FPCへのライトの組込み及び円形導体の代わりにFPCを使用することによって、ワイヤリングハーネスの体積を著しく下げることができる。円形ケーブルは、その最も太い箇所で15×35mmの広がりをもつ。FPCは厚みがわずか0.2mmであり、したがって実質上空間を必要としない。
【００１４】
本発明のさらなる利点は、プラグコンタクトを直接接触で置き換えたことにある。完全に自動化された最終組立て及び組付けによって、プラグのないワイヤリングハーネスの製造が可能となる。このことによりシステムの安全性が高められ、かつコストを顕著に下げることが可能となる。特に量産における部品の製造についての費用対効果が顕著になる。さらなる利点は、完全に自動化された最終組立て及び組付け、ドアトリムパネル内への制御装置の組込み、全てのコネクタ接続の排除並びにFPCへのライトの組込みによって費用削減を達成できる点にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、部品１、この実施例の場合には、若干のワイヤリングハーネス21を含む部分組立品が備えられている自動車ドアを示す。この形式のワイヤリングハーネスは、それぞれ少なくとも１つの導体７を有し、並びに一方の端部に制御ユニット２を有し、かつ反対側の端部に少なくとも１つの操作エレメント、スイッチエレメントもしくは信号エレメントをそれぞれ有する。この実施例の場合には、いくつかの可能性だけを挙げるとすれば、スイッチエレメントとして、バックミラーを調整するためのスイッチ３、窓の開閉装置のためのスイッチ４、盗難防止装置のためのスイッチ９、自動車シートの調整のためのスイッチ12、自動車のトランクルームを開けるための操作エレメント10ならびに照明エレメント又は信号エレメント、例えばドアハンドルシェル照明灯５、エントランス灯11、半ドア警告灯８、盗難防止装置用のダイオード表示を挙げることができる。
【００１６】
図２は、部分組立品17の組付け方法の第一段階を示す。支持エレメント13には複数の溝19及び突起20が含まれ、これらはそれぞれの導体、スイッチエレメント、操作エレメントもしくは信号エレメントを備えているか、もしくは備えていない規格化されたワイヤリングハーネスの位置決め及び、それぞれのスイッチエレメント、操作エレメントもしくは信号エレメント及び制御ユニット２の位置決めに利用される。完全に自動化された組付け方法を実施する枠内では、位置決めを１台もしくは複数のロボットを使用して行うことができる。小ロット又は特注品については、ロボットの代わりに、もしくはロボットに加えて手作業による組立を行うことができる。
【００１７】
図２の右側に示す支持エレメント13では、左側の図で別に示すワイヤリングハーネス、スイッチエレメント、操作エレメントもしくは信号エレメント及び制御ユニットが既に位置決めされている。支持エレメント13には、さらなる溝又は突起が設けられ、したがってさらなるエレメントを位置決めすることが可能である。
【００１８】
図３は、ロボット22を利用する導体15の第１の端部と制御ユニット２のロウ付け法を示す。導体16の第２の端部のためにコネクタ接続もしくは類似物が備えられていない場合、この第２の端部は必要があれば個別エレメント14にロウ付けすることができる。この選択は、組み込むべき個別エレメントの種類に依存する。
【００１９】
図４は、ロウ付け箇所を詳細に示す。制御ユニット２は、少なくとも１つの調整エレメント、例えばピンを利用して支持エレメント13に結合されている。同様に、この調整エレメント13に、導体７、この場合にはフィルム導体が位置決めされる。この導体７は、支持エレメント13と、制御ユニット２の接点領域であるプリント回路24の間に位置決めされている。このプリント回路24に、いわゆる接点パッドが取り付けられており、この接点パッドはハンダデポをその裏側に有する。したがってロウ付けを実施するロボットによって、接点パッド25とフィルム導体の導電領域26の間にロウ付け箇所を生じさせるために、必要なエネルギーのみがもたらされるはずである。したがって、例えばレーザーを利用して行われる加熱によってロウ付け箇所が得られる。接点パッド25は、ロボットに取り付けられたカメラ27によって識別される。
【００２０】
図５ａは、導体７を制御ユニット２のプリント回路24の上面に位置決めするレーザーロウ付けの変形形態を示す。
【００２１】
図５ｂ及び図５ｃは、導体の端部16の導電領域についての２つの別の実施の形態を示す。図５ｂは、フィルム導体上に位置決めされている接点パッド25を示す。これらの接点パッドはハンダデポを有することがある。
【００２２】
図５ｃは、ハンダデポがフィルム導体自体の中に組み込まれている接点パッド25を示す。
【００２３】
図６は、部分組立品17の支持エレメントからの取り出し、部分組立品17及び部分組立品17の部品１への位置決めの工程段階を示す。これらの部分組立品又は部品は、中間段階の際に付着手段、例えば接着剤で準備することができる。代替的には、部分組立品17を部分組立品の位置に保持するために、部品に、機械的な固定手段、例えばスナップオン結合、スナップイン結合もしくは類似の手段を設けることができる。
【００２４】
図７は、部分組立品17が位置決めされるべき部品１の箇所を接着法により用意するための方法を示す。ロボット28が、溝19の中又は突起20の間に線状もしくは点状に接着剤を塗布する。
【００２５】
図８は、部品１への部分組立品17の完全に自動化された最終組立て及び組付けのための各工程段階の可能な配置を示す。装填ステーション29において、導体もしくはワイヤリングハーネスならびにスイッチエレメント、操作エレメント、照明エレメント及び信号エレメントが支持エレメント13上に位置決めされる。詳細には示していないが、位置決めを自動的に行うこともできるし、手動で行うこともできる。支持エレメント13の組立て後、この支持エレメントはベルトコンベヤ37上をロウ付けステーション30へと前進する。ロウ付けステーション30では、ロボット22によって全てのロウ付け接合が行われる。ロウ付け法の終了後、ロボット36によって支持エレメント13から部分組立品17の取り外しが行われる。ロボットが、真空により作動する把持エレメントを有することが好ましい。部分組立品の形を有する把持エレメントを備えることも可能であり、その結果、部品１に対するそれぞれの個別エレメントの位置決めを確実かつ精密に行うことが可能となる。
【００２６】
この工程段階と並行して、部品１は事前に準備される。部品はもう１つの装填ステーション31で支持フレーム32上に位置決めされる。続いての接着ステーション33で、接着剤がワイヤリングハーネスの受容に利用される部品の適所に塗布される。ベルトコンベヤ38は、次に装着ステーション34まで前方に送られる。支持フレーム上の部品が装着ステーション34に到達すると直ちに、ロボット36は部分組立品17を支持エレメント13から取り出し、かつ部品１に位置決めする。部品１は次の工程段階の際に回収ステーション35で取り出される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】回路及び個別エレメントが組み付けられた部品を示す図である。
【図２】組付け方法の第一段階を示す図である。
【図３】導体端と制御ユニットの接続を示す図である。
【図４】導体端と制御ユニットの接続の詳細を示す図である。
【図５ａ】ロウ付け法による接続の詳細を示す図である。
【図５ｂ】第１の実施例によるロウ付け法を示す図である。
【図５ｃ】もう１つの実施例によるロウ付け法を示す図である。
【図６】ワイヤリングハーネスの支持エレメントからの取り出し及び部品への取り付けを示す図である。
【図７】接着法によりワイヤリングハーネス取り付ける方法を示す図である。
【図８】図７に示す方法について可能な配置を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１．  部品、ドア
２．  制御ユニット、ドア制御装置
３．  ミラー調整スイッチ
４．  ウィンドウレギュレータースイッチ
５．  ドアハンドルシェル照明灯
６．  ダイオード表示−盗難防止装置
７．  リボンケーブル導体
８．  半ドア警告灯（ダイオードランプ）
９．  盗難防止装置スイッチ
１０．  トランクルームオープナ
１１．  エントランス灯（ダイオード−エントランス灯）
１２．  シートメモリスイッチ
１３．  支持エレメント
１４．  個別エレメント
１５．  導体の端部
１６．  導体の端部
１７．  部分組立品
１８．  固定手段
１９．  溝
２０．  突起
２１．  ワイヤリングハーネス
２２．  ロボット
２３．  調整エレメント
２４．  プリント回路
２５．  接点パッド
２６．  導電領域
２７．  カメラ
２８．  ロボット
２９．  ローディングステーション
３０．  ロウ付けステーション
３１．  ローディングステーション部品
３２．  支持フレーム
３３．  接着ステーション
３４．  装着ステーション
３５．  回収ステーション
３６．  ロボット
３７．  ベルトコンベヤ
３８．  ベルトコンベヤ
３９．  取出しステーション
【図１】
2007510580.tif 000003
【図２】
2007510580.tif 000004
【図３】
2007510580.tif 000005
【図４】
2007510580.tif 000006
【図５ａ】
2007510580.tif 000007
【図５ｂ】
2007510580.tif 000008
【図５ｃ】
2007510580.tif 000009
【図６】
2007510580.tif 000010
【図７】
2007510580.tif 000011
【図８】
2007510580.tif 000012
【国際調査報告】
2007510580.tif 000013
2007510580.tif 000014
2007510580.tif 000015
2007510580.tif 000016
2007510580.tif 000017
2007510580.tif 000018