(57)【要約】【課題】組み付け等の作業性が良好で安価に製造する。【解決手段】シール部材付きフレキシブル配線基板は、フレキシブル配線基板と、このフレキシブル配線基板の一部を取り囲むエラストマーからなる環状のシール部材と、このシール部材とフレキシブル配線基板の間及びシール部材のフレキシブル配線基板挿通方向の両端にシール部材と一部が入り組むように一体的に形成された樹脂部材とを備える。【選択図】図１
2015135840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル配線基板と、
このフレキシブル配線基板の一部を取り囲むエラストマーからなる環状のシール部材と、
このシール部材と前記フレキシブル配線基板の間及び前記シール部材の前記フレキシブル配線基板挿通方向の両端に前記シール部材と一部が入り組むように一体的に形成された樹脂部材と
を備えたことを特徴とするシール部材付きフレキシブル配線基板。
【請求項２】
前記シール部材は、予め分割形成された複数の分割シール部材を組み合わせてなる
ことを特徴とする請求項１記載のシール部材付きフレキシブル配線基板。
【請求項３】
前記複数の分割シール部材は、分割シール部材同士の合わせ面がクランク状の段差面により構成されている
ことを特徴とする請求項２記載のシール部材付きフレキシブル配線基板。
【請求項４】
電子機器の筐体に形成された挿通孔に挿通されると共に、前記挿通孔に嵌め込まれるエラストマーからなるシール部材が一部に取り付けられたシール部材付きフレキシブル配線基板の製造方法であって、
エラストマーからなる環状のシール部材及びフレキシブル配線基板を、前記シール部材が前記フレキシブル配線基板の一部を取り囲むように射出成形用の金型内に配置する工程と、
前記金型内に樹脂材料を射出して、前記シール部材と前記フレキシブル配線基板とを射出成形による樹脂部材を介して一体的に取り付ける工程とを備えた
ことを特徴とするシール部材付きフレキシブル配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シール部材が一体的に取り付けられたシール部材付きフレキシブル配線基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
外気環境に曝される電子機器等の製品では、機器内部への塵や埃の入り込み、水分等の浸入などを防ぎながら他の機器等との電気的接続を行うために、防塵・防水等の性能を有するシール構造体（下記特許文献１参照）や、同様の性能のシール構造を備えたフレキシブル配線基板（下記特許文献２参照）が用いられている。
【０００３】
特許文献１に記載のシール構造体は、ハウジングに挿通されるフレキシブル配線基板にハウジングとフレキシブル配線基板との間を密封するエラストマー等のゴム状弾性材からなるシール部材が一体成形により形成された構造を備えている。また、特許文献２に記載のフレキシブル配線基板は、例えばフレキシブル配線基板の一部を包み込むようにインサート成形により一体的に形成されたエラストマー性を有する防水キャップを備え、この防水キャップの外周の溝にＯリングが取り付けられた構造を備えており、電子機器等の筐体に形成された通し孔の内周面にＯリングが密着することで防水がなされる構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３５７０５号公報
【特許文献２】特開２００６−３４４８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来技術のシール構造体では、エラストマー性のシール部材をフレキシブル配線基板に一体成形するためには、エラストマー性の樹脂材料を射出成形するのに大きな圧力を加える必要があるため射出成形機等の設備が大型化する傾向にあると共に、成形されたシール部材のバリ等を防ぐためには精密なエラストマー成形用の金型が必要となるため設備費用が高くなる傾向にある。そして、エラストマー性の樹脂材料を射出後に適正に硬化させるためには１サイクル当たり一般的な射出成形に用いられる樹脂材料よりも長い硬化時間が必要となるので、結果的に全体の製造コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
また、上記特許文献２に開示された従来技術のフレキシブル配線基板では、エラストマー性を有する防水キャップがフレキシブル配線基板に一体成形により形成されているため、フレキシブル配線基板と防水キャップとの間の気密性、水密性等のシール性は高いものの、防水キャップと機器等との間のシール性は、主に防水キャップに取り付けられたＯリングにより図られる構造である。このため、Ｏリング等の別部品が必須の構成となり、例えば防水キャップの通し孔への組み込み時にＯリングが外れてしまう場合があり、組み付け等の作業性が好ましくないという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、組み付け等の作業性が良好で安価に製造することができるシール部材付きフレキシブル配線基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るシール部材付きフレキシブル配線基板は、フレキシブル配線基板と、このフレキシブル配線基板の一部を取り囲むエラストマーからなる環状のシール部材と、このシール部材と前記フレキシブル配線基板の間及び前記シール部材の前記フレキシブル配線基板挿通方向の両端に前記シール部材と一部が入り組むように一体的に形成された樹脂部材とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るシール部材付きフレキシブル配線基板によれば、エラストマーからなる環状のシール部材とフレキシブル配線基板の間及びシール部材のフレキシブル配線基板挿通方向の両端にシール部材と一部が入り組むように樹脂部材が一体的に形成されているので、別途Ｏリング等の別部品をシール部材に取り付けて筐体の孔部に嵌め込む必要がないので組み付け等の作業性が良好である。また、エラストマー性の樹脂材料ではなく一般的な樹脂材料を射出成形してシール部材とフレキシブル配線基板とを樹脂部材により一体化するので、製造コストを抑えて安価に製造することができる。
【００１０】
本発明の一実施形態においては、前記シール部材は、予め分割形成された複数の分割シール部材を組み合わせてなる。
【００１１】
本発明の他の実施形態においては、前記複数の分割シール部材は、分割シール部材同士の合わせ面がクランク状の段差面により構成されている。
【００１２】
本発明に係るシール部材付きフレキシブル配線基板の製造方法は、電子機器の筐体に形成された挿通孔に挿通されると共に、前記挿通孔に嵌め込まれるエラストマーからなるシール部材が一部に取り付けられたシール部材付きフレキシブル配線基板の製造方法であって、エラストマーからなる環状のシール部材及びフレキシブル配線基板を、前記シール部材が前記フレキシブル配線基板の一部を取り囲むように射出成形用の金型内に配置する工程と、前記金型内に樹脂材料を射出して、前記シール部材と前記フレキシブル配線基板とを射出成形による樹脂部材を介して一体的に取り付ける工程とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るシール部材付きフレキシブル配線基板の製造方法によれば、上記作用効果を有するシール部材付きフレキシブル配線基板を一般的な射出成形により製造することができるので、エラストマーからなるシール部材を射出成形によりフレキシブル配線基板と一体化する場合と比較して、安価にシール部材付きフレキシブル配線基板を製造することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、組み付け等の作業性が良好で安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るシール部材付きフレキシブル配線基板の一部を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図３】同シール部材付きフレキシブル配線基板の一部を示す分解斜視図である。
【図４】同シール部材付きフレキシブル配線基板を電子機器の筐体に組み付けた様子を示す断面図である。
【図５】同シール部材付きフレキシブル配線基板の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】同シール部材付きフレキシブル配線基板の製造工程における金型内の様子を示す平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るシール部材付きフレキシブル配線基板の一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施形態に係るシール部材付きフレキシブル配線基板及びその製造方法を詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るシール部材付きフレキシブル配線基板の一部を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ’断面図である。また、図３は、シール部材付きフレキシブル配線基板の一部を示す分解斜視図、図４はシール部材付きフレキシブル配線基板を電子機器の筐体に組み付けた様子を示す断面図である。
【００１８】
図１〜図４に示すように、本発明の一実施形態に係るシール部材付きフレキシブル配線基板（以下、「Ｓ−ＦＰＣ」と呼ぶ。）１は、図示しない電子機器の筐体９０（図４参照）に形成された挿通孔９１に挿通される平板状のフレキシブル配線基板（以下、「ＦＰＣ」と呼ぶ。）１０と、この挿通孔９１に嵌め込まれる環状のシール部材２０とを備え、シール部材２０がＦＰＣ１０の一部に射出成形により形成された樹脂部材３０を介して一体的に取り付けられた構造を備えている。
【００１９】
ＦＰＣ１０は、図示は省略するが、可撓性を有する絶縁樹脂からなる帯状の絶縁基板上にパターン形成された銅箔等からなる配線を有し、これらを絶縁樹脂からなるカバーレイフィルムで覆った構造の公知の配線基板からなる。シール部材２０は、エラストマーからなり、ＦＰＣ１０とは別工程で予め別途作製されたものである。
【００２０】
樹脂部材３０は、熱硬化性又は熱可塑性の絶縁樹脂等の樹脂材料を射出成形してなり、ＦＰＣ１０とシール部材２０との間に介在して両者を一体的に固定すると共に、シール部材２０と一部が入り組むように一体的に形成されたものである。すなわち、樹脂部材３０は、シール部材２０のＦＰＣ１０への固定とこれらの間の隙間の封止とを同時に行う役割を担っている。
【００２１】
このように構成されたＳ−ＦＰＣ１は、図２に示すように、ＦＰＣ１０のシール部材２０の被取付箇所の周囲が樹脂部材３０で隙間なく覆われ、この樹脂部材３０の周囲が更にシール部材２０で隙間なく覆われた上で、シール部材２０におけるＦＰＣ１０の長手方向（ＦＰＣ１０の挿通方向）に位置する前端部２１及び後端部２２が、樹脂部材３０の一部を構成する前方板３１及び後方板３２により挟まれて、これら各部の全てが一体的となった構造を備えている。これにより、各部の密着性は非常に高い構造となっている。
【００２２】
シール部材２０の外周面２３の一部には、環状にシール部材２０を一周する状態の突条２４が形成されており、図４に示すように、この突条２４が変形しながら筐体９０の挿通孔９１の内周面と密着することで、挿通孔９１とシール部材２０との気密性や水密性等のシール性が確保される。
【００２３】
また、シール部材２０の前端部２１及び後端部２２には、それぞれ射出成形時に樹脂部材３０の前方板３１及び後方板３２の一部に形成される孔部３１ａ，３２ａに嵌まる凸部２５，２６が形成されており、これらが入り組むように係合することによりシール部材２０と樹脂部材３０とが確実に固定される。
【００２４】
樹脂部材３０は、図３においては構造を把握容易にするために、前方板３１と他の部分とに分割された状態で示されているが、実際には射出成形によって形成されるため一つの部品で構成されている。また、同様にシール部材２０もＦＰＣ１０の長手方向の軸心に沿った垂直断面で分割された状態で示されているが、シール部材２０は一つの部品であっても、２以上に複数分割された部品であってもよく、Ｓ−ＦＰＣ１の設計に伴って最良の構成を選択採用し得るものである。
【００２５】
具体的には、例えばシール部材２０が複数分割された部品からなる場合は、ＦＰＣ１０の形状や大きさに適宜変化がある製品であっても所望の被取付箇所に容易に配置することが可能となる。
【００２６】
なお、図４に示すように、樹脂部材３０の前方板３１は筐体９０の挿通孔９１内に挿入され、後方板３２は挿通孔９１の開口周縁の壁面９０ａにその前方端面３２ｂが当接される大きさにそれぞれ形成されている。これにより、Ｓ−ＦＰＣ１のシール部材２０及び樹脂部材３０は、挿通孔９１に確実に嵌め込まれて気密・水密に挿通孔９１に係止される。
【００２７】
次に、Ｓ−ＦＰＣ１の製造方法について説明する。
図５は、Ｓ−ＦＰＣ１の製造工程を示すフローチャート、図６はＳ−ＦＰＣ１の製造工程における金型内の様子を示す平面図である。まず、予め上述したような構造のＦＰＣ１０を別途作製して準備すると共に、エラストマー成形用金型を用いてシール部材２０を別途作製して準備しておく。なお、ＦＰＣ１０に電子部品等の実装が必要な場合は予め実装処理を行っておく。
【００２８】
次に、図６（ａ）に示すような射出成形用金型５０を準備する。図示の射出成形用金型５０は例えば下金型のみを示しており、ＦＰＣ配置用ザグリ５１と、シール部材配置兼用樹脂部材成形用ザグリ５２と、樹脂材料注入孔５３、余剰樹脂材料トラップ５４及びエア抜き孔５５とが予め形成加工されている。
【００２９】
射出成形用金型５０を準備したら、図６（ｂ）に示すように、別途作製されたＦＰＣ１０とシール部材２０とを、射出成形用金型５０のＦＰＣ配置用ザグリ５１及びシール部材配置兼用樹脂部材成形用ザグリ５２に、シール部材２０がＦＰＣ１０の一部を取り囲むようにそれぞれ配置してセットし（ステップＳ１００）、図示しない上金型を移動させて型締を行う（ステップＳ１０２）。
【００３０】
型締めを完了したら、樹脂材料注入孔５３から樹脂材料を射出成形用金型５０内に射出して、シール部材配置兼用樹脂部材成形用ザグリ５２に配置されているＦＰＣ１０及びシール部材２０に対し射出成形を行う（ステップＳ１０４）。このとき、図６（ｃ）に示すように、射出された樹脂材料がＦＰＣ１０及びシール部材２０がセットされたシール部材配置兼用樹脂部材成形用ザグリ５２内に満たされ、ＦＰＣ１０とシール部材２０との間の隙間等を完全に塞ぎ両者を固定する状態で樹脂部材３０が射出成形される。
【００３１】
その後、所定時間の樹脂硬化工程を経た後に、上金型を移動させて型開きを行って製品を取り出し（ステップＳ１０６）、製品検査を行って（ステップＳ１０８）、本フローチャートによる一連の製造工程を終了する。
【００３２】
このように製造されたＳ−ＦＰＣ１は、エラストマーからなるシール部材２０を別部品として予め作製しておき、射出成形用金型５０にＦＰＣ１０とシール部材２０とを配置してセットした上で樹脂部材３０の射出成形を行うので、ＦＰＣ１０にエラストマーからなるシール部材を射出成形する場合と比較して、金型費用を削減することができ、安価に製造することが可能となる。
【００３３】
すなわち、エラストマー成形用金型は、一般的な樹脂材料を用いた射出成形用金型に比べて高い圧力が加わるために精度のよい加工が必要であり、金型費用が高くなる傾向にある。本実施形態に係るＳ−ＦＰＣ１では、エラストマーからなるシール部材２０は予め専用のエラストマー成形用金型を用いて別途作製しておくので、このエラストマー成形用金型にＦＰＣ１０を配置するためのＦＰＣ配置用ザグリ５１等を加工する必要がなく、金型構造を単純化することができるので、金型費用を削減することができる。
【００３４】
なお、本実施形態に係るＳ−ＦＰＣ１の場合、エラストマー成形用金型の他に射出成形用金型５０が必要となるが、エラストマーに比べると樹脂部材３０を構成する一般的な樹脂材料は射出圧力が低いので、安価な材料のアルミニウム等により構成され加工が容易な金型を射出成形用金型５０として用いることができるので、全体的な金型費用は抑えることができる。
【００３５】
また、Ｓ−ＦＰＣ１の製造工程に関しては、一般的な樹脂材料に比べて約１０倍程度の時間が掛かるエラストマーの成形・硬化工程が別工程となるため、スループットの向上を図ることもできる。そして、このスループットの向上に関しては、エラストマー成形用金型を単純化したことによる１サイクル当たりのシール部材２０の製造数（取り数）を増やすことができる点も貢献しているといえる。
【００３６】
更に、ＦＰＣ１０、シール部材２０及び樹脂部材３０が一体的に構成されるので、従来のようなＯリング等の別部品をシール部材２０に取り付けて挿通孔９１に嵌め込む必要がないので、Ｏリング等が外れてしまうなどの問題は皆無で、組み付け等の作業性は非常に良好なものとなる。
【００３７】
図７は、本発明の他の実施形態に係るシール部材付きフレキシブル配線基板の一部を示す斜視図である。上述した実施形態に係るＳ−ＦＰＣ１のシール部材２０は、２つの分割シール部材２８，２８を平面状の合わせ面２９，２９で合わせた状態で構成されていたが、本実施形態に係るシール部材２０は、２つの分割シール部材２８，２８の合わせ面２９，２９が、ＦＰＣ１０の長手方向においてクランク状となる段差面により構成されている点が相違している。
【００３８】
このような構成とすることで、分割シール部材２８，２８の合わせ面２９，２９における組み合わせの確実性が向上すると共に、前方板３１及び後方板３２間の気密性や水密性等のシール性も更に確実なものとなる。なお、合わせ面２９，２９は、その他、図示は省略するが、組み合わせ可能な凹凸状の段差面により構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１              シール部材付きフレキシブル配線基板（Ｓ−ＦＰＣ）
１０            フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
２０            シール部材
２１            前端部
２２            後端部
２３            外周面
２４            突条
２５，２６      凸部
２８            分割シール部材
２９            合わせ面
３０            樹脂部材
３１            前方板
３１ａ，３２ａ  孔部
３２            後方板
３２ｂ          前方端面
５０            射出成形用金型
５１            ＦＰＣ配置用ザグリ
５２            シール部材配置兼用樹脂成形用ザグリ
９０            筐体
９１            挿通孔
【図１】
2015135840.tif 000003
【図２】
2015135840.tif 000004
【図３】
2015135840.tif 000005
【図４】
2015135840.tif 000006
【図５】
2015135840.tif 000007
【図６】
2015135840.tif 000008
【図７】
2015135840.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月24日(2014.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル配線基板と、
このフレキシブル配線基板の一部を取り囲むエラストマーからなる環状のシール部材と、
このシール部材と前記フレキシブル配線基板の間及び前記シール部材の前記フレキシブル配線基板挿通方向の両端に前記シール部材と一部が入り組むように一体的に形成された樹脂部材と
を備え、
前記シール部材は、予め径方向に分割形成された複数の分割シール部材をそれらの合わせ面を介して組み合わせてなり、前記樹脂部材と入り組む部分が、前記合わせ面を間に挟んで一体的となるように異なる分割シール部材にそれぞれ形成されている
ことを特徴とするシール部材付きフレキシブル配線基板。
【請求項２】
前記複数の分割シール部材は、分割シール部材同士の合わせ面がクランク状の段差面により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のシール部材付きフレキシブル配線基板。
【請求項３】
電子機器の筐体に形成された挿通孔に挿通されると共に、前記挿通孔に嵌め込まれるエラストマーからなるシール部材が一部に取り付けられたシール部材付きフレキシブル配線基板の製造方法であって、
エラストマーからなり、予め径方向に分割形成された複数の分割シール部材をそれらの合わせ面を介して組み合わせてなる環状のシール部材及びフレキシブル配線基板を、前記シール部材の各分割シール部材を前記フレキシブル配線基板の一部を取り囲むように配置してから射出成形用の金型内に配置する工程と、
前記金型内に樹脂材料を射出して、前記シール部材と前記フレキシブル配線基板とを射出成形による樹脂部材を介して一体的に取り付ける工程とを備えた
ことを特徴とするシール部材付きフレキシブル配線基板の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月5日(2015.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル配線基板と、
このフレキシブル配線基板の一部を取り囲むエラストマーからなる環状のシール部材と、
このシール部材と前記フレキシブル配線基板の間及び前記シール部材の前記フレキシブル配線基板挿通方向の両端に前記シール部材と一部が入り組むように一体的に形成されたエラストマー性ではない樹脂部材と
を備え、
前記シール部材は、予め径方向に分割形成された複数の分割シール部材をそれらの合わせ面を介して組み合わせてなり、前記樹脂部材と入り組む部分が、前記樹脂部材の前記フレキシブル配線基板挿通方向の両端の部分に前記フレキシブル配線基板挿通方向に係合する凸部からなり、前記凸部が、前記合わせ面を間に挟んで一体的となるように異なる分割シール部材にそれぞれ形成され、
前記樹脂部材は、前記シール部材と前記フレキシブル配線基板とを、前記シール部材が前記フレキシブル配線基板の一部を取り囲むようにセットした状態で、前記シール部材及び前記フレキシブル配線基板に対して射出成形されることにより前記シール部材及び前記フレキシブル配線基板と一体的に形成されている
ことを特徴とするシール部材付きフレキシブル配線基板。
【請求項２】
前記複数の分割シール部材は、分割シール部材同士の合わせ面が前記フレキシブル配線基板の挿通方向に対してクランク状の段差面により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のシール部材付きフレキシブル配線基板。
【請求項３】
電子機器の筐体に形成された挿通孔に挿通されると共に、前記挿通孔に嵌め込まれるエラストマーからなるシール部材が一部に取り付けられたシール部材付きフレキシブル配線基板の製造方法であって、
エラストマーからなり、予め径方向に分割形成された複数の分割シール部材をそれらの合わせ面を介して組み合わせてなる環状のシール部材及びフレキシブル配線基板を、前記シール部材の各分割シール部材を前記フレキシブル配線基板の一部を取り囲むように配置してから射出成形用の金型内に配置する工程と、
前記金型内にエラストマー性ではない樹脂材料を射出して、前記シール部材と前記フレキシブル配線基板の間及び前記シール部材の前記フレキシブル配線基板挿通方向の両端に前記樹脂材料を供給して前記シール部材と前記フレキシブル配線基板とを射出成形による樹脂部材を介して一体的に取り付ける工程とを備え、
前記シール部材は、前記樹脂部材の射出成形により前記樹脂部材の前記フレキシブル配線基板挿通方向の両端の部分に係合する凸部を有し、前記凸部は、前記合わせ面を間に挟んで一体的になるように異なる分割シール部材にそれぞれ形成されている
ことを特徴とするシール部材付きフレキシブル配線基板の製造方法。