(57)【要約】【課題】部品点数および工程数を削減することにより、コストを低減することのできる電気部品の取付構造及び電気部品を取付ける成形基板を提供する。【解決手段】絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成される絶縁部２１と導電性を有する導電性樹脂材で形成される通電部２２とを二色成形により一体成形されてなる成形基板２０と、成形基板２０の通電部２２に対して導通接続可能な通電接続部１４ｂを有する電気部品１０とを備える。成形基板２０には、電気部品１０を取付可能な部品取付部２５が絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成される。成形基板２０の部品取付部２５に電気部品１０を取付けると同時に成形基板２０の通電部２２に電気部品１０の通電接続部１４ｂが導通接続される構成とする。別部品としての導電性部品を省略し、部品点数および工程数を削減する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成される絶縁部と導電性を有する導電性樹脂材で形成される通電部とを二色成形により一体成形されてなる成形基板と、前記成形基板の通電部に対して導通接続可能な通電接続部を有する電気部品とを備え、
前記成形基板には、前記電気部品を取付可能な部品取付部が前記絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成され、
前記成形基板の部品取付部に前記電気部品を取付けると同時に該成形基板の前記通電部に電気部品の前記通電接続部が導通接続される構成としたことを特徴とする電気部品の取付構造。
【請求項２】
絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成される絶縁部と導電性を有する導電性樹脂材で形成される通電部とを二色成形により一体成形されてなり、さらに、前記電気部品を取付可能な部品取付部が前記絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成され、前記部品取付部に前記電気部品を取付けると同時に前記通電部にその電気部品が有する通電接続部が導通接続される構成としたことを特徴とする電気部品を取付ける成形基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）、プリント配線板（以下、プリント基板という）等の電気部品の取付構造及び電気部品を取付ける成形基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例について図９を参照して説明する。図９はＬＥＤの取付構造を示している。灯具ボディ１２２には、係止溝１３４を有する金属片取付部１３２が形成されている。金属片取付部１３２の係止溝１３４には、２つの導電性の金属片１２５が圧入によって取付けられている。各金属片１２５は、それぞれ２つの圧入係止部１３６を有している。２つの金属片１２５の圧入係止部１３６には、ＬＥＤ１０８の各リード１１３がそれぞれ圧入によって取付けられることにより導通接続されている。なお、上記したＬＥＤ１０８の取付構造は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１８８６１４号公報（第３−４頁、図６参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したＬＥＤの取付構造によると、灯具ボディ１２２とＬＥＤ１０８の他に複数の金属片１２５が必要となっていた。このため、部品点数が多くなり、それにともなって部品の製造、管理、組付等にかかる工程数が増加することにより、コストアップを招くという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、部品点数および工程数を削減することにより、コストを低減することのできる電気部品の取付構造及び電気部品を取付ける成形基板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、本発明の特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする電気部品の取付構造及び電気部品を取付ける成形基板により解決することができる。すなわち、特許請求の範囲の請求項１に記載された電気部品の取付構造は、絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成される絶縁部と導電性を有する導電性樹脂材で形成される通電部とを二色成形により一体成形されてなる成形基板と、前記成形基板の通電部に対して導通接続可能な通電接続部を有する電気部品とを備える。前記成形基板には、前記電気部品を取付可能な部品取付部が前記絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成される。前記成形基板の部品取付部に前記電気部品を取付けると同時に成形基板の前記通電部に電気部品の前記通電接続部が導通接続される構成としたことを特徴とする。このように構成すると、絶縁部と通電部とが二色成形により一体成形された成形基板であるため、別部品としての導電性部品を省略し、部品点数および工程数を削減することができる。さらに、成形基板に電気部品を取付けると同時に成形基板の通電部に電気部品の通電接続部が導通接続されるため、成形基板に対する電気部品の取付けと導通接続とに別々の工程で行う場合に比べて、工程数を削減することができる。したがって、部品点数および工程数が削減されることにより、コストを低減することができる。
【０００７】
さらに、電気部品を取付可能な成形基板の部品取付部が、絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成されているので、部品取付部による電気部品の取付強度を容易に確保することができる。この点について詳述する。一般的に、導電性樹脂材は、絶縁性樹脂材に比べて脆いことが知られている。このため、成形基板の部品取付部を導電性樹脂材で形成するよりも絶縁性樹脂材で形成する方が、部品取付部の取付強度を容易に確保することができる。なお、成形基板の部品取付部を導電性樹脂材で形成するものとしては、例えば特開２００１−８０４１２号公報に記載されたものがある。
【０００８】
また、特許請求の範囲の請求項２に記載された電気部品を取付ける成形基板は、絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成される絶縁部と導電性を有する導電性樹脂材で形成される通電部とを二色成形により一体成形されてなる。さらに、前記電気部品を取付可能な部品取付部が前記絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成される。前記部品取付部に前記電気部品を取付けると同時に前記通電部にその電気部品が有する通電接続部が導通接続される構成としたことを特徴とする。このように構成すると、上記請求項１に記載の電気部品の取付構造に好適な成形基板を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１を説明する。本実施の形態では、電気部品としてのＬＥＤ（発光ダイオード）の取付構造について例示する。本取付構造は、例えば、自動車用ハイマウントストップランプに適用されるものである。図１に示すように、ＬＥＤ１０は、周知のように、発光部１２を有する本体部１１と、本体部１１から突出された左右一対をなす帯板状でかつほぼＬ字板状に折り曲げられた接続端子１４とを有している。各接続端子１４は、本体部１１の下面から下方へ平行状に突出する脚片部１４ａと、その脚片部１４ａの下端部から相反方向へ折り曲げられた通電接続片部１４ｂとを有している。通電接続片部１４ｂのほぼ中央部には、丸孔状の孔１５が形成されている。なお、各接続端子１４の通電接続片部１４ｂは、本明細書でいう「通電接続部」に相当している。
【００１０】
図１に示すように、前記ＬＥＤ１０は、次に述べる成形基板２０に取付けられる。成形基板２０は、絶縁性を有する絶縁性樹脂材からなる絶縁部２１と、導電性を有する導電性樹脂材からなる通電部２２とが二色成形により一体成形されている。絶縁部２１は、ほぼ平板状に形成されている。通電部２２は、絶縁部２１の上面に対してほぼ帯状にかつ左右二列で平行に形成されている。絶縁部２１の上面と通電部２２の上面とは、ほぼ同一面をなしている。なお、樹脂材の二色成形は、周知の射出成形法であるため、その説明を省略する。
【００１１】
前記成形基板２０には、絶縁部２１及び各通電部２２を厚さ方向に貫通するほぼ四角形状をなす左右一対の開口孔２３が形成されている。各開口孔２３は、各通電部２２の短手方向のほぼ中央部に配置されている。なお、開口孔２３は、係止片２５（後述する）の型抜き用の孔である。
【００１２】
また、前記絶縁部２１には、前記通電部２２上に突出する左右一対の係止片２５が一体成形されている。各係止片２５は、前記両開口孔２３の相互間の中間点を中心として点対称状に形成されている。各係止片２５は、前記各開口孔２３の口縁部から当該通電部２２を貫通して立ち上がる係止基部２５ａと、その係止基部２５ａの上端部から開口孔２３上に向けてほぼ逆Ｌ字状に突出する係止部２５ｂとを有している。各係止部２５ｂは、通電部２２の長手方向でかつ相反する方向へ指向されているとともに、上方へ弾性変形いわゆる撓み変形可能に形成されている（図１中、二点鎖線２５ｂ参照）。また、自由状態における係止部２５ｂと通電部２２との間隔Ｔ（図１参照）は、前記ＬＥＤ１０における各接続端子１４の通電接続片部１４ｂの板厚ｔ（図１参照）よりも僅かに小さい寸法に設定されている。また、各係止部２５ｂの下面中央部には、ほぼ半球状の突起部２６が突出されている（図４参照）。なお、係止片２５は本明細書でいう「部品取付部」に相当する。
【００１３】
引き続いて、上記した成形基板２０にＬＥＤ１０を取付ける手順について説明する。まず、作業者は、成形基板２０の両係止片２５の間に、ＬＥＤ１０をその両接続端子１４の通電接続片部１４ｂを斜めに向けた状態で配置する（図３中、二点鎖線１４ｂ参照）。次に、成形基板２０上において、ＬＥＤ１０を摘まんで平面で見て左回り方向（図３中、矢印Ｙ１参照）にその場で約６０°回転させる。これにより、ＬＥＤ１０の各接続端子１４の通電接続片部１４ｂを、成形基板２０の当該通電部２２と、その通電部２２に対応する係止片２５の係止部２５ｂとの間に差し込んでいく。すると、各通電接続片部１４ｂが当該係止部２５ｂの突起部２６に突き当たった後、その突起部２６を押し上げるようにして当該係止部２５ｂを撓み変形させる（図１中、二点鎖線２５ｂ参照）。そして、各通電接続片部１４ｂの孔１５が当該係止部２５ｂの突起部２６と合致すると、各係止部２５ｂが弾性復元し、その係止部２５ｂの突起部２６が各通電接続片部１４ｂの孔１５にそれぞれ係合する（図４参照）。これにより、作業者にＬＥＤ１０の取付けの完了にともなう節度感が付与される一方、ＬＥＤ１０の抜け外れ方向への戻り止めが果たされることにより、成形基板２０に対するＬＥＤ１０の取付けが完了する（図２参照）。この状態では、ＬＥＤ１０の各通電接続片部１４ｂは、当該係止片２５の係止基部２５ａに当接又は近接するようになっている（図３中、実線１４ｂ参照）。
【００１４】
前記成形基板２０に対するＬＥＤ１０の取付状態において、成形基板２０における各係止片２５の係止部２５ｂの弾性復元力によって、ＬＥＤ１０の各通電接続片部１４ｂが当該通電部２２（詳しくは開口孔２３の周辺部における通電部２２の部分）に面接触状態で押し付けられて圧着される（図２参照）。これにより、ＬＥＤ１０の各接続端子１４と成形基板２０の各通電部２２が導通接続されるとともに、両者（１４，２２）間の導通性が確保される。なお、成形基板２０の通電部２２に対するＬＥＤ１０の通電接続片部１４ｂの接触圧すなわち接点圧は、係止片２５の係止部２５ｂの弾性復元力により確保することが可能である。言い換えれば、前記接点圧は、通電接続片部１４ｂの厚さｔと、自由状態における係止部２５ｂと通電部２２の間隔Ｔのラップ量にて設定することができる。
また、成形基板２０に取付けられたＬＥＤ１０は、上記取付手順と逆順によって取外すことができる。
【００１５】
上記したＬＥＤ１０の取付構造によれば、絶縁部２１と通電部２２とが二色成形により一体成形された成形基板２０である。このため、別部品としての導電性部品（図９における金属片１２５参照）を省略し、部品点数および工程数を削減することができる。さらに、成形基板２０にＬＥＤ１０を取付けると同時に成形基板２０の通電部２２にＬＥＤ１０の通電接続片部１４ｂが導通接続される。このため、成形基板２０に対するＬＥＤ１０の取付けと導通接続とに別々の工程で行う場合に比べて、工程数を削減することができる。したがって、部品点数および工程数が削減されることにより、コストを低減することができる。
【００１６】
さらに、ＬＥＤ１０を取付可能な成形基板２０の係止片２５が、絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成されているので、係止片２５によるＬＥＤ１０の取付強度を容易に確保することができる。すなわち、一般的に、導電性樹脂材は絶縁性樹脂材に比べて脆いため、成形基板２０の係止片２５を導電性樹脂材で形成するよりも絶縁性樹脂材で形成する方が、係止片２５の取付強度を容易に確保することができる。
【００１７】
また、上記成形基板２０によれば、上記ＬＥＤ１０の取付構造に好適な成形基板が得られる。
【００１８】
また、上記したＬＥＤ１０の取付構造によれば、耐熱、耐衝撃に弱い部品であるＬＥＤ１０をハンダ付け等による加熱、かしめ等による機械的衝撃を加えずに成形基板２０に取付けることができて好都合である。
また、ＬＥＤ１０の通電接続片部１４ｂと成形基板２０の通電部２２とを面接触させたことにより、ＬＥＤ１０が発する熱を通電部２２に良好に伝導し、その通電部２２の優れた熱伝導性によって効果的に放熱することができる。
また、成形基板２０にＬＥＤ１０を作業者の手作業によって容易に取付けることができるので、専用の自動組付装置等の設備を省略することができる。なお、成形基板２０にＬＥＤ１０を自動組付装置や組付工具等を使用して取付けても差し支えない。
【００１９】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２を参照して説明する。実施の形態２は、上記した実施の形態１の一部を変更したものであるからその変更部分について詳述し、重複する説明は省略する。図５に示すように、実施の形態１における一対の係止片２５は、その係止部２５ｂがほぼ対向状をなすように配置されている。このようにすると、ＬＥＤ１０を成形基板２０の長手方向（例えば、図５中、矢印Ｙ２参照）へスライドさせることによって、前記実施の形態１とほぼ同様に、ＬＥＤ１０を成形基板２０に対し取付けることができる（図６参照）。また、成形基板２０に取付けられたＬＥＤ１０は、上記取付手順と逆順によって取外すことができる。この場合、ＬＥＤ１０の取付けにかかるスライド方向は、前記方向（図５中、矢印Ｙ２参照）と逆方向でもよい。また、ＬＥＤ１０の取外しにかかるスライド方向は、取付方向と逆方向でも順方向でもどちらでもよい。
したがって、上記した実施の形態２によっても、実施の形態１と同等の作用効果を得ることができる。
【００２０】
［実施の形態３］
本発明の実施の形態３を参照して説明する。本実施の形態では、前記実施の形態１（図１及び図２参照）における成形基板２０の裏面に取付けられる電気部品としてのプリント基板の取付構造を例示する。図７に示すように、プリント基板３０は、絶縁体からなる絶縁板３１の裏面に、銅箔等による配線パターン３３が形成されている。絶縁板３１の表面には、配線パターン３３と電気的に接続される抵抗器３６及びダイオード３８が配置されている。抵抗器３６は、例えば電流の制限用である。また、ダイオード３８は、例えば電流の逆流防止用である。抵抗器３６及びダイオード３８のそれぞれの接続端子３６ａ，３８ａは、配線パターン３３とハンダ付けによって導通接続されている。絶縁板３１には、タッピングスクリュ４０のねじ部４０ａを挿通可能なほぼ円形状のスクリュ挿通孔３２が形成されている。また、配線パターン３３には、ほぼ円形状の通電接続部３３ａが形成されている。
【００２１】
次に、前記プリント基板３０を取付ける成形基板２０について説明する。図７には、前記実施の形態１における成形基板２０の図１に図示した部分とは異なる部分が、表裏を反転した状態で示されている。成形基板２０の通電部２２には、ほぼ円柱状の接点部２７が一体形成されている。接点部２７は、絶縁部２１に設けた孔２１ａを貫通してその絶縁部２１上に突出されている。接点部２７は、前記プリント基板３０の通電接続部３３ａと対応する位置に形成されている。
【００２２】
前記絶縁部２１には、その表裏方向に同一軸線上に突出するほぼ円筒状のボス部２８が形成されている。ボス部２８は、前記プリント基板３０のスクリュ挿通孔３２と対応する位置に形成されている。ボス部２８の中空部は、タッピングスクリュ４０のねじ部４０ａをねじ付け可能な取付孔２８ａとなっている。また、プリント基板３０に面するボス部２８の突出量２８Ｐは、接点部２７の突出量２７Ｐより僅かに小さい寸法に設定されている。なお、ボス部２８は本明細書でいう「部品取付部」に相当する。
【００２３】
引き続いて、上記した成形基板２０にプリント基板３０を取付ける手順を説明する。まず、作業者は、成形基板２０上にプリント基板３０を配置する。このとき、成形基板２０の接点部２７とプリント基板３０の通電接続部３３ａとを同一軸線上に対応させるとともに、成形基板２０のボス部２８とプリント基板３０のスクリュ挿通孔３２とを同一軸線上に対応させる。次に、タッピングスクリュ４０のねじ部４０ａをプリント基板３０のスクリュ挿通孔３２を通じて成形基板２０のボス部２８の取付孔２８ａ内にねじ込むことにより、成形基板２０に対するプリント基板３０の取付けが完了する（図８参照）。なお、図示しないが、プリント基板３０は、成形基板２０に対し上記と同様に複数本のタッピングスクリュ４０によって取付けられるものとする。
【００２４】
前記成形基板２０に対するプリント基板３０の取付状態において、タッピングスクリュ４０のねじ込み力によって、プリント基板３０の配線パターン３３の通電接続部３３ａが通電部２２の接点部２７に面接触状態で押し付けられて圧着される（図８参照）。これにより、プリント基板３０の配線パターン３３と成形基板２０の通電部２２が導通接続されるとともに、両者（３３，２２）間の導通性が確保される。なお、成形基板２０の接点部２７に対するプリント基板３０の通電接続部３３ａの接触圧すなわち接点圧は、タッピングスクリュ４０のねじ込み力により確保することが可能である。言い換えれば、前記接点圧は、接点部２７の突出量２７Ｐとボス部２８の突出量２８Ｐとの差により設定することができる。
また、成形基板２０に取付けられたプリント基板３０は、上記取付手順と逆順によって取外すことができる。
【００２５】
上記した実施の形態３によっても、実施の形態１，２とほぼ同等の作用・効果を得ることができる。
さらに、プリント基板３０を取付可能な成形基板２０のボス部２８が、絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成されているので、ボス部２８によるプリント基板３０の取付強度を容易に確保することができる。すなわち、一般的に導電性樹脂材は絶縁性樹脂材に比べて脆いため、成形基板２０のボス部２８を導電性樹脂材で形成するよりも絶縁性樹脂材で形成する方が、ボス部２８の取付強度を容易に確保することができる。
また、ＬＥＤ１０（図２参照）とプリント基板３０を成形基板２０の絶縁部２１を挟んで両側（表面側と裏面側）に配置することで、絶縁部２１が断熱材として機能する。また、ボス部２８によって成形基板２０とプリント基板３０との間に形成される空間部Ｓ（図８参照）によって、抵抗器３６が発する熱がＬＥＤ１０（図２参照）へ伝わらないように断熱される。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、ここに記載された発明の実施の形態には請求の範囲に記載した技術的事項以外に次のような技術的事項を有するものであることを付記しておく。
（１）請求項１に記載の電気部品の取付構造であって、前記成形基板と前記電気部品とを係合手段（係止片２５と接続端子１４）による係合によって取付可能としたことを特徴とする電気部品の取付構造。
（２）請求項１に記載の電気部品の取付構造であって、前記成形基板と前記電気部品とをねじ手段（タッピングスクリュ４０）によって取付可能としたことを特徴とする電気部品の取付構造。
（３）請求項２に記載の電気部品を取付ける成形基板であって、前記電気部品を係合手段（係止片２５と接続端子１４）による係合によって取付可能に形成されていることを特徴とする電気部品を取付ける成形基板。
（４）請求項２に記載の電気部品を取付ける成形基板であって、前記電気部品をねじ手段（タッピングスクリュ４０）によって取付可能としたことを特徴とする電気部品を取付ける成形基板。
【００２７】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、ハイマウントストップランプの他、ルームランプ、ストップランプ、ターンシグナルランプ等の自動車部品、あるいは、家電製品等にも適用することができる。また、電気部品には、ＬＥＤ１０、プリント基板３０の他、バルブ型ランプ、抵抗器、コンデンサ、トランジスタ、ＩＣ、スイッチ、センサ等の部品、その部品を組付けたユニット部品等を採用することができる。また、ＬＥＤ１０の通電接続片部１４ｂの孔１５は、係止片２５の突起部２６と係合可能な凹部に代えることができる。また、成形基板２０には、上記実施の形態１，２の他、撓み変形可能な係止脚等を備えたクリップ手段や、接着剤等による接着手段等によって電気部品を取付けることができる。また、その他、一々列挙しないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良等を加えて実施することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の電気部品の取付構造及び電気部品を取付ける成形基板によれば、別部品としての導電性部品を省略するとともに成形基板に対する電気部品の取付けと導通接続とを同時に行えるから、部品点数および工程数を削減し、コストを低減することができる。さらに、電気部品を取付可能な成形基板の部品取付部が、絶縁性を有する絶縁性樹脂材で形成されているので、部品取付部による電気部品の取付強度を容易に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるＬＥＤの取付構造を分解状態で示す斜視図である。
【図２】ＬＥＤの取付構造を取付状態で示す斜視図である。
【図３】ＬＥＤの取付構造を取付状態で示す平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤの取付構造を分解状態で示す斜視図である。
【図６】ＬＥＤの取付構造を取付状態で示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかるプリント基板の取付構造を分解状態で示す斜視図である。
【図８】プリント基板の取付構造を取付状態で示す斜視図である。
【図９】従来例にかかるＬＥＤの取付構造を分解状態で示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  ＬＥＤ（電気部品）
１４  接続端子
１４ｂ  通電接続片部（通電接続部）
２０  成形基板
２１  絶縁部
２２  通電部
２５  係止片（部品取付部）
２７  接点部
２８  ボス部（部品取付部）
３０  プリント基板（電気部品）
３３  配線パターン
３３ａ  通電接続部
４０  タッピングスクリュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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