JP2012514560A - 一体型ワイヤーハーネスを有するヘッドライナー - Google Patents

Abstract

本発明は、車両のルーフ構造体（１００）であって、車両内の電気装置を接続するためのプリント電気接続手段（１１０）が設けられているルーフ構造体（１００）に関する。本発明は更に、このようなルーフ構造体を製造する方法、及び、電気装置と、プリント電気接続手段（１１０）を有するルーフの構造体（１００）と、プリントされた導電パッド（１１２、２１２、３１２、４１２）と、電気コネクタ（５３０、７３０）とを備えるシステムであって、電気コネクタ（５３０、７３０）は電気装置を導電パッド（１１２、２１２、３１２、４１２）と接続するようにルーフ構造体（１００）を貫通させられるシステムに関する。

Description

（優先権主張）
本出願は米国仮出願第６１／１４２，７６９号（２００９年１月６日出願）の出願日の利益を主張し、本出願の全内容は参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

（発明の分野）
本発明は、ルーフ構造体、特に一体型ワイヤーハーネスを有するヘッドライナーを含む車両のオーバーヘッドシステム、ルーフ構造体の製造方法、及び、このようなルーフ構造体とコネクタと導電パッドとを備えるシステムに関する。

（関連技術）
多くの車両のオーバーヘッドシステムは、様々な制御装置（例えば、ガレージドアオープナーやコンパスなど）及び／又は機構（例えば、ドーム型ライトなど）への電力供給及び／又は通信を行うために、車両のヘッドライナーの後ろに電気配線を含む。従来のオーバーヘッドシステムでは、標準的なワイヤー、例えば、銅又は他の金属の絶縁より線などがヘッドライナーと車両ルーフとの間に設置される。

オーバーヘッドシステムは現在、車両組み立てラインの複数のステーションにおいて一連のステップで自動車に取り付けられている。動力源として又は信号を提供するために電気を必要とする個々のオーバーヘッドシステムのコンポーネントは、組み立て時に車体の電気システムに個々に接続される。オーバーヘッドシステムのコンポーネントに必要な配線のすべてを含むワイヤーハーネスが、ヘッドライナーの背面に、例えばテープ又はホットメルトグルーで取り付けられる。ワイヤーハーネスを形成する様々なワイヤーは、通常、ヘッドライナーと車両ルーフとの間に位置する。

ワイヤーがヘッドライナーとルーフとの間に配置される場合、それらは時々ルーフ構造支持体に接触する。このワイヤーとルーフ構造支持体との接触の結果、ワイヤーが挟まれ、切断され、又は絶縁材が擦り取られ、ワイヤーが車体に接触したときに短絡を引き起こす。従来のワイヤーハーネスに必要とされる絶縁材及び／又は他の包装材はまた、ヘッドライナーの重量を大幅に増大させる。

本発明は、車両のルーフ構造体であって、車両内の電気装置を接続するプリント電気接続手段が設けられているルーフ構造体に関する。本発明との関連において、ルーフ構造体は、車両のルーフ領域に配置される任意の構造体又は層を含む。これに関連して、プリントする又はプリント（プリントされた）は、面への導電手段のどのような塗布をも含む。導電手段は、どのような導電性インクをも、すなわち導電体を含むどのようなインクをも含む。本発明によれば、有利なことに、車両のルーフ領域に導電体を容易に設置し、ルーフ構造体の重量を削減し、且つ、電気的短絡を防止することが可能である。本発明の更なる実施形態は、車両のヘッドライナーであって、ヘッドライナー基板と、ヘッドライナー上のワイヤーハーネスとを備え、ワイヤーハーネスがヘッドライナーにプリントされた電気接続のパターンであるヘッドライナーを含む。更に好ましい実施形態において、ワイヤーハーネスは、ヘッドライナーの様々な層のいずれか、例えば、カバー層のＢ面、ヘッドライナー基板層の両側、又はスクリム層などに導電性インクを用いてプリントされ得る。様々な実施形態において、ワイヤーハーネスの上に絶縁層が含まれる。

更に好ましい実施形態において、本発明は、車両のヘッドライナーであって、コンタクトストリップを含むワイヤーハーネスを備え、ワイヤーハーネスとコンタクトストリップとがヘッドライナー上にプリントされたヘッドライナーに関する。更に好ましい実施形態において、コンタクトストリップはヘッドライナーのコンポーネントにプリントされた導電性インクのパッチを含む。

本発明は更に、車両のルーフ構造体を製造する方法であって、電気接続手段がルーフ構造体にプリントされる方法に関する。好ましい実施形態は、ワイヤーハーネスとヘッドライナーとを製造する方法であって、ワイヤーハーネスの回路をヘッドライナーのコンポーネントに印刷することを含む方法を含む。更に好ましい実施形態において、ワイヤーハーネスは導電性インクを用いてプリントされる。

本発明によるシステム及び方法の様々な実施形態に関するこれらの及び他の特徴及び利点は、本発明による様々な装置、構造体、及び／又は方法の様々な例示的な実施形態に関する以下の詳細な説明に記載されており、その説明から明らかである。

本開示によるシステム及び方法の様々な例示的な実施形態を、以下の図面を参照しながら、詳細に説明する。
車両の内部の部分斜視図である。 ヘッドライナー基板上に例示的な回路を有する、本発明によるヘッドライナー基板の第１実施形態の上面図である。 図２のヘッドライナー基板を含む、形成されてトリミングされた後の本発明によるヘッドライナーの第１実施形態の上面図である。 本発明によるヘッドライナーの上面図である。 本発明によるストレインリリーフ回路の例示的な実施形態の上面図である。 図４の６−６線に沿って切断した本発明によるヘッドライナーの第１実施形態の部分断面図である。 本発明によるヘッドライナーの第２実施形態の断面図である。 本発明による接続ポイントのための回路の例示的な実施形態の上面図である。 本発明による電気連結器の第１実施形態の断面図である。 本発明による電気連結器の第２実施形態の断面図である。 図１０に示された電気連結器の斜視図である。 本発明による電気連結器の第３実施形態の断面図である。 本発明によるルーフ構造体の一部を示す。 本発明の更なる実施形態を示す。

様々な例示的な実施形態において、本発明は、ヘッドライナーに組み込まれたコンポーネントに電気的に接続するためのワイヤーハーネスを有するオーバーヘッドシステムに関する。例えば、ワイヤーハーネスは、導電性インク及びそれを製造するための方法を用いてヘッドライナーのコアの一部に配線又は回路をプリントすることにより形成することができる。配線又は回路は、オーバーヘッドシステムが完全に組み立てられる前又は後のいずれかにプリントされ得る。配線又は回路は、例えば、スクリム層上、基板層上、又はオーバーヘッドシステムに取り付けられたフィルム上を含む、オーバーヘッドシステムの様々な部分にプリントされ得る。本発明のオーバーヘッドシステムは、ワイヤーハーネスの低減されたコスト、サイズ、及び重量によって、低コストで生産され、少ないスペースを必要とし、従来のオーバーヘッドシステム（例えば、ヘッドライナーとワイヤーハーネス）よりも軽い。

様々な例示的な実施形態において、ワイヤーハーネスは、ヘッドライナーに取り付けられたフィルム層に組み込まれるか又は別の方法でヘッドライナーに組み込まれる。例えば、ワイヤーハーネスは、オーバーヘッドシステムのコンポーネントに取り付けられたフレックス回路から形成することができる。

図１は、車両の内部の部分図を示す。詳細には、図１は、フロントガラスに隣接するヘッドライナー１００の一部を示す。ヘッドライナー１００に又はヘッドライナー１００を介して取り付けられた様々なオーバーヘッドシステムのコンポーネント、例えば、様々なライト１２０、バイザー１３０、ハンドグリップ１４０などが示されている。他のコンポーネント、例えば、センターオーバーヘッドコンソール、コントロールボタンなどもしばしばヘッドライナー１００に接続される。これらのコンポーネントの多くは、機能するのに電力及び／又は制御装置との通信を必要とする。この電力及び／又は通信は、一般的にヘッドライナー１００の背後にあるワイヤーにより提供される。

図２は、ヘッドライナー基板１０１の第１の例示的な実施形態を、ヘッドライナー基板１０１上に設けたプリントワイヤーハーネス１１０の例示的な一実施形態と共に示す。様々な実施形態において、プリントワイヤーハーネス１１０は、導電性インクを用いてヘッドライナー基板１０１に貼り付けられる。インクは、例えば、塗装、スクリーン印刷、インクジェット印刷、パッド印刷、転写印刷、又は他の既知の方法又は後に開発される方法を含むいかなる方法によっても貼り付けられ得る。ストレインリリーフ回路１１１及び導電パッド１１２が、ヘッドライナー基板１０１上のいくつかの位置に設けられる。図３は、ヘッドライナー基板１０１が形成されて最終的な形にトリミングされた後の図２のヘッドライナー基板１０１を示す。

図４は、本発明によるヘッドライナー２００の他の実施形態を示す。ヘッドライナー基板２０１をその最終的な形状に形成することは、ヘッドライナー基板２０１の全部又は一部を伸ばすこと含むことに留意すべきである。ワイヤーハーネス２１０の下にある基板材料を伸ばすと、ワイヤーハーネス２１０の破損が生じる可能性がある。図２及び３に示すワイヤーハーネス１１０及び図４に示すワイヤーハーネス２１０は、下にあるヘッドライナー２０１基板１０１が引き伸ばされる間及び引き伸ばされた後にそれらの完全性を保持するストレインリリーフ回路１１１及び２１１を含む。図５は、ストレインリリーフ回路３１１の他の実施形態を示す。図５に示す曲線状のストレインリリーフ回路３１１は、下にあるヘッドライナー基板１０１及び／又は２０１の一般的な引き伸ばし量に耐えることができ、ヘッドライナー基板１０１は、設置中に接続を壊すことなくその引き伸ばし量を受ける。図５は、著しくジグザグの曲線を有するストレインリリーフ回路３１１を示しているが、ヘッドライナー基板３０１が後続の処理中に引き伸ばされる程度に応じて、より狭いか又はより浅い曲線を使用してもよい。図２及び３に関連して先に概説したように、ストレインリリーフ回路１１１は、ヘッドライナー基板１０１上の１つ又は複数の位置に設けることができる。

様々な例示的な実施形態において、ワイヤーハーネス２１０は、ヘッドライナー２００の様々な面に配置することができる。図６に示す例示的な実施形態において、ワイヤーハーネス２１０は、ヘッドライナー基板２０１のＢ面（すなわち、基板のファブリック層に隣接する側）に配置される。図７に示す他の例示的な実施形態において、ワイヤーハーネス２１０は、ヘッドライナー基板２０１のＣ面に配置され、車体との接触からワイヤーハーネス２１０を防護するために使用され得るスクリム層２０２によって覆われている。様々な他の例示的な実施形態において、ワイヤーハーネス２１０は、スクリム層２０２よりもむしろ薄膜層及び／又は溶射層によってカバー及び／又は絶縁されてもよい。

図８は、ヘッドライナーのコンポーネントがワイヤーハーネス４１０に電気的に接続されるヘッドライナー４００のある部位において、本発明によるワイヤーハーネス４１０の一部を示す。図８に示すように、ヘッドライナーのコンポーネント（図示せず）がワイヤーハーネス４１０に取り付けられる所又はその近くに、１つ又は複数の導電パッド４１２が、ワイヤーハーネス４１０に沿って設けられる。導電パッド４１０は、コンポーネントを接続するための「ターゲット」のように作用する。図９は、導電パッド５１２とヘッドライナーのコンポーネント５２０との間に電気接続を作り出す電気コネクタ５３０の例示的な一実施形態を示す。図９に示すように、導電パッド５１２は、ヘッドライナー基板５０１上に位置する。電気コネクタ５３０は、ヘッドライナーファブリック５０３、ヘッドライナー基板５０１、及び導電パッド５１２を貫通するように設計されている。電気コネクタ５３０は、設置後に電気コネクタ５３０がヘッドライナー基板５０１から離れることを防止するフック５３１を含む。図９〜１１に示すように、ヘッドライナーのコンポーネント（図示せず）が、ヘッドライナー４００を貫通して導電パッド４１２と接触する、１つ又は複数のコネクタ（図示せず）を含む。様々な例示的な実施形態において、コネクタ（図示せず）は、導電パッド４１２に到達するようにヘッドライナーのコアを貫通し得る。電気コネクタ５３０は、導電パッド５１２をヘッドライナーのコンポーネント５２０に電気的に結合する導体である。図２及び３に関連して先に概説したように、導電パッド１１２は、ヘッドライナー基板１０１上の１つ又は複数の位置に設けることができる。

図１０及び１１は、一体型ワイヤーハーネス（図示せず）とヘッドライナーのコンポーネント６２０との間に電気接続を提供する電気コネクタ６３０の第２実施形態を示す。ヘッドライナーのコンポーネント６２０は、電気コネクタ６３０を含む。電気コネクタ６３０は、コネクタパッド（図示せず）と接触するようにヘッドライナー６００を貫通する。様々な例示的な実施形態において、電気コネクタ６３０及び／又はその他のコネクタは、ヘッドライナー６００にコンポーネント６２０を固定する。

図１２は、ヘッドライナーのコンポーネント１２０とワイヤーハーネス７１０との間に電気接続を提供するコネクタの他の実施形態を示す。様々な例示的な実施形態において、ワイヤーハーネス（図示せず）は、ヘッドライナー基板７０１に接続されたキャリア製品７０４、例えば、熱可塑性フィルム、不織スクリム、又は紙シートなどにあらかじめ印刷される。ヘッドライナー基板７０１は、例えば、約３ｍｍの厚さを有する熱可塑性材料からなる。例えば、銅材やアルミニウム材を含むコネクタ７３０が、ヘッドライナー基板７０１に配置される。コネクタ７３０は、ヘッドライナー７００が形成された後又はヘッドライナー基板７０１の形成中に、例えば、インサート成形により挿入され得る。コネクタ７３０の一部が、ヘッドライナーファブリック７０３を通って延びている。様々な例示的な実施形態において、コネクタ７３０は、ヘッドライナーのコンポーネント７２０に結合されるように適合される。図１２に示す実施形態において、コネクタ７３０は、スプリングデテント機構７３２によりヘッドライナーのコンポーネント７２０に結合されているが、デテントスプリング７３２の代わりに又はデテントスプリング７３２に加えて、いかなる既知の又は後に開発される取り付け装置、構造又は機構をも使用することができる。図１３は、本発明の更なる実施形態によるルーフ構造体を概略的に示す。ルーフ構造体１００は、プリント接続手段１と、プリント接続手段１が貼り付けられた基板層２とを備える。図１４は本発明の更なる実施形態によるルーフ構造体を概略的に示す。導電性材料のコンタクトストリップ９９８が、プリント回路１１０と接触し且つカットアウト領域９９９内に延びるように、製造時にヘッドライナー１００に埋め込まれる。カットアウト領域９９９は、コンタクトストリップ９９８が破壊されないように、例えば、制御された深さまでのダイカッティング又は「キスカッティング」によりトリミングされる。リリースフィルム９９７が、コンタクトストリップ９９８にプラスチック又は接着剤の残りが付着するのを防ぐ。

なお、本明細書における相対的な位置（例えば、「上部」及び「下部」）の言及は、単に様々な要素が図面において方向付けられていると認定するために用いられている。特定のコンポーネントの向きは、それらが使用される用途によって大きく変わり得ることを認識すべきである。

図面は縮尺比に従って拡大縮小しているとは限らないことを理解すべきである。特定の状況では、発明の理解に必要でないか、又は他の詳細を理解するのを困難にする詳細は、省略されている可能性がある。当然ながら、本発明は必ずしもここに示した特定の実施形態に限定されないことが、理解されるべきである。

様々な例示的な実施形態に示すようなワイヤーハーネスの構造及び配置は一例にすぎないことを理解すべきである。本発明によるワイヤーハーネスを先に概説した例示的な実施形態と関連して説明してきたが、様々な代替案、修正、変形、改良、及び／又は実質的な同等物が、既知であろうと、或いは現在予期されるか又は予期され得ようと、明らかとなるだろう。したがって、上述したように、本発明によるコンソールの例示的な実施形態は、説明に役立つことを意図しており、限定するものではない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。したがって、先に行われた記載は、すべての既知であるか又は後に開発される代替案、修正、変形、改良、及び／又は実質的な同等物を包むものとする。

Claims (15)

1. 車両のルーフ構造体（１００）であって、車両内の電気装置を接続するためのプリント電気接続手段（１１０）が設けられているルーフ構造体（１００）。
2. 前記ルーフ構造体（１００）は前記車両ルーフを覆うカバー層を備え、前記カバー層にプリント電気接続手段（１１０）が設けられている、請求項１に記載のルーフ構造体（１００）。
3. 前記カバー層は前記車両ルーフに向けられた面を備え、前記面にプリント電気接続手段（１１０）が設けられている、請求項１に記載のルーフ構造体（１００）。
4. 前記ルーフ構造体（１００）は前記カバー層と前記車両ルーフとの間に配置された基板層を備え、前記基板層にプリント電気接続手段（１１０）が設けられている、請求項１に記載のルーフ構造体（１００）。
5. 前記ルーフ構造体（１００）は前記カバー層と前記車両ルーフとの間にスクリム層を備え、前記スクリム層にプリント電気接続手段（１１０）が設けられている、請求項１に記載のルーフ構造体（１００）。
6. 前記ルーフ構造体（１００）は絶縁層を備え、前記絶縁層はプリント電気接続手段（１１０）が設けられた前記基板層と前記車両ルーフとの間に配置されている、請求項１に記載のルーフ構造体（１００）。
7. 前記ルーフ構造体（１００）は前記プリント電気接続手段（１１０）とプリントされたコンタクトストリップ（９９８）とを備える、請求項１に記載のルーフ構造体（１００）。
8. 前記コンタクトストリップ（９９８）はルーフ構造体の層の少なくとも１つにプリントされた導電性インクのパッチを含む、請求項７に記載のルーフ構造体（１００）。
9. 前記ルーフ構造体（１００）はストレインリリーフ手段（１１１、２１１、３１１）を備え、前記ストレインリリーフ手段（１１１、２１１、３１１）は前記車両への設置中に前記接続を壊すことなく前記下層のルーフ構造体（１００）の延伸に耐える、請求項１に記載のルーフ構造体（１００）。
10. 前記ルーフ構造体（１００）はプリントされた導電パッド（１１２、２１２、３１２、４１２）を備え、前記導電パッド（１１２、２１２、３１２、４１２）は電気装置及び前記プリント電気接続手段（１１０）と接続可能である、請求項１に記載のルーフ構造体（１００）。
11. 前記プリント電気接続手段（１１０）が前記ルーフ構造体（１００）に取り付けられたフレックス回路から形成される、請求項１に記載のルーフ構造体（１００）。
12. 車両のルーフ構造体（１００）の製造方法であって、電気接続手段（１１０）が前記ルーフ構造体（１００）にプリントされる方法。
13. 前記電気接続手段（１１０）は導電性インクを用いて前記ルーフ構造体（１００）にプリントされる、請求項１２に記載の方法。
14. 電気装置と、プリント電気接続手段（１１０）を有するルーフの構造体（１００）と、プリントされた導電パッド（１１２、２１２、３１２、４１２）と、電気コネクタ（５３０、７３０）とを備えるシステムであって、前記電気コネクタ（５３０、７３０）は前記電気装置を前記導電パッド（１１２、２１２、３１２、４１２）と接続するように前記ルーフ構造体（１００）を貫通させられるシステム。
15. 前記電気コネクタ（５３０、７３０）は、前記ルーフ構造体（１００）の設置中又は設置後に、前後前記電気コネクタ（５３０、７３０）が前記ルーフ構造体（１００）から離れるの防止するために固定手段、好ましくはフック（５３１）を備える、請求項１４に記載のシステム。

Images