JP2017022809A - 電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネス - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化することができる電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネスを提供することを目的とする。
【解決手段】電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、電子部品2が実装される複数の実装部31、及び、実装部31より可撓性があり複数の実装部31を電気的に接続する屈曲部32を有する基板3と、複数の実装部31の1つから直線状に立設され電線Wとの接続部6と基板3とを電気的に接続する端子4と、屈曲部32が端子4側に屈曲した状態で基板3を収容する筐体5とを備え、端子4は、複数の実装部31の1つにおいて屈曲部32とは反対側に寄って位置し、筐体5内において基板3との間に電子部品2を収容する収容空間部53を形成することを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、電子部品2が実装される複数の実装部31、及び、実装部31より可撓性があり複数の実装部31を電気的に接続する屈曲部32を有する基板3と、複数の実装部31の1つから直線状に立設され電線Wとの接続部6と基板3とを電気的に接続する端子4と、屈曲部32が端子4側に屈曲した状態で基板3を収容する筐体5とを備え、端子4は、複数の実装部31の1つにおいて屈曲部32とは反対側に寄って位置し、筐体5内において基板3との間に電子部品2を収容する収容空間部53を形成することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネスに関する。
車両等に搭載される従来のワイヤハーネスに設けられる電子部品ユニットとして、例えば、特許文献1には、コネクタピンが立設された底部と、該底部の外周に沿ってコネクタピンを包囲するように設けられることにより接続対象のコネクタが挿入されるコネクタ挿入領域を形成する側壁部とを有したコネクタハウジングを備える電子制御装置が開示されている。この電子制御装置は、コネクタハウジングが回路基板を収納するケースの役割を兼ねており、回路基板が可撓性のあるフレキシブル部で折り曲げられることにより当該コネクタハウジングの内部の空間に合わせて収納されると共に、このコネクタハウジングの底部から突出したコネクタピンの後端側と回路基板とが電気的に接続される。
ところで、上述の特許文献1に記載の電子制御装置は、例えば、小型化の点で更なる改善の余地がある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、小型化することができる電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネスを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る電子部品ユニットは、電子部品が実装される複数の実装部、及び、前記実装部より可撓性があり前記複数の実装部を電気的に接続する屈曲部を有する基板と、前記複数の実装部の1つから直線状に立設され電線との接続部と前記基板とを電気的に接続する端子と、前記屈曲部が前記端子側に屈曲した状態で前記基板を収容する筐体とを備え、前記端子は、前記複数の実装部の1つにおいて前記屈曲部とは反対側に寄って位置し、前記筐体内において前記基板との間に前記電子部品を収容する収容空間部を形成することを特徴とする。
また、上記電子部品ユニットでは、前記筐体は、前記複数の実装部がそれぞれ前記収容空間部を形成する異なる壁面に沿って配置された状態で前記基板を前記収容空間部側に収容すると共に、前記複数の実装部のうち前記端子が立設される前記実装部と対向する位置に形成され前記接続部が嵌合する接続部嵌合部を有し、前記接続部と前記接続部嵌合部との嵌合を解除する解除部が前記収容空間部側に位置するものとすることができる。
また、上記電子部品ユニットでは、前記複数の実装部は、前記電子部品として電力消費に伴い発熱する発熱部品が実装される第1実装部と、前記電子部品として前記発熱部品より熱に対する耐久性が低い熱脆弱部品が実装される第2実装部とを含み、前記端子は、前記第1実装部に立設されるものとすることができる。
上記目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネスは、電線と、電子部品が実装される複数の実装部、及び、前記実装部より可撓性があり前記複数の実装部を電気的に接続する屈曲部を有する基板と、前記複数の実装部の1つから直線状に立設され前記電線との接続部と前記基板とを電気的に接続する端子と、前記屈曲部が前記端子側に屈曲した状態で前記基板を収容する筐体とを含んで構成される電子部品ユニットとを備え、前記端子は、前記複数の実装部の1つにおいて前記屈曲部とは反対側に寄って位置し、前記筐体内において前記基板との間に前記電子部品を収容する収容空間部を形成することを特徴とする。
本発明に係る電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネスは、複数の実装部が屈曲部を介して接続されると共に当該屈曲部が屈曲した状態で基板を筐体に収容することができるのでユニット全体を低背化することができる。そして、電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネスは、電線との接続部と基板とを接続する端子が複数の実装部の1つから直線状に立設されると共に当該端子が実装部において屈曲部とは反対側に寄せられて位置することで、筐体内の端子と基板との間の空間を、実装部に実装された電子部品を収容するための収容空間部として有効に利用することができるので、筐体内の電子部品を高密度化し省スペース化することができる。この結果、電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネスは、小型化することができる、という効果を奏する。
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態]
図1は、実施形態に係る電子部品ユニットの概略構成を表す斜視図である。図2、図3、図4は、実施形態に係る電子部品ユニットの概略構成を表す分解斜視図である。図5は、実施形態に係る電子部品ユニットのカバーを外した状態を表す分解斜視図である。図6は、図1に示すA−A断面図(短辺方向に沿った断面図)である。なお、わかり易くするために、図1、図2、図3は、電線を二点鎖線で図示し、図4、図5、図6は、電線の図示を省略している。また、後述する電源入力用コネクタ、電源出力用コネクタ、制御信号用コネクタは、簡略化のため、端子挿入孔等の一部の要素の図示を省略している。
図1は、実施形態に係る電子部品ユニットの概略構成を表す斜視図である。図2、図3、図4は、実施形態に係る電子部品ユニットの概略構成を表す分解斜視図である。図5は、実施形態に係る電子部品ユニットのカバーを外した状態を表す分解斜視図である。図6は、図1に示すA−A断面図(短辺方向に沿った断面図)である。なお、わかり易くするために、図1、図2、図3は、電線を二点鎖線で図示し、図4、図5、図6は、電線の図示を省略している。また、後述する電源入力用コネクタ、電源出力用コネクタ、制御信号用コネクタは、簡略化のため、端子挿入孔等の一部の要素の図示を省略している。
図1、図2、図3、図4、図5、図6に示す本実施形態に係る電子部品ユニット1は、自動車等の車両に搭載される電気接続箱100(図1参照)に対して脱着可能に組み付けられる電子部品モジュールを構成するものである。ここで、電気接続箱100は、自動車等の車両に搭載され、ワイヤハーネスWHに組み込まれ、電線等の接続処理用部品を構成するコネクタ、ヒューズ、リレー、コンデンサ、分岐部、電子制御ユニット等の電装品を集約して内部に収容するものである。ワイヤハーネスWHは、例えば、車両に搭載される各装置間の接続のために、電源供給や信号通信に用いられる複数の電線Wを束にして集合部品とし、コネクタ等で複数の電線Wを一度に各装置に接続するようにしたものである。ワイヤハーネスWHは、複数の電線Wと、当該電線Wと電気的に接続される電子部品ユニット1を含む電気接続箱100とを備える。電線Wは、例えば、複数の導電性の金属素線を撚り合わせた導体部(芯線)と、当該導体部の外側を覆う絶縁性の被覆部とを含んで構成される。ワイヤハーネスWHは、複数の電線Wを束ねて集約すると共に、束ねられた電線Wの端部に接続部としてのコネクタ6等を介して電気接続箱100が電気的に接続される。ワイヤハーネスWHは、この他、さらに、グロメット、プロテクタ、固定具等を含んで構成されてもよい。電気接続箱100は、例えば、車両のエンジンコンパートメント(エンジンルーム)や車両室内に設置され、バッテリ等の電源と、車両内に搭載される各種電子機器との間に接続され、電源から供給された電力を車両内の各種電子機器に分配する。電気接続箱100は、ジャンクションボックス、ヒューズボックス、リレーボックスなどとも呼ばれる場合があるが、本実施形態ではこれらを総称して電気接続箱と呼ぶ。電気接続箱100の内部に組み込まれる本実施形態の電子部品ユニット1は、車両に搭載されるバッテリ等の電源と、車両に搭載される各種の電子機器との間に接続され、当該各種の電子機器に対して電源分配するいわゆるパワーインテグレーションを構成する。
以下、電子部品ユニット1の各構成について具体的に説明する。なお、以下の説明で用いる各方向は、特に断りの無い限り、ワイヤハーネスWHが車両に搭載された状態での方向として説明する。またここでは、以下の説明を分かり易くするために、便宜的に互いに交差する第1方向、第2方向、及び、第3方向のうち、第1方向を「高さ方向」といい、第2方向を「短辺方向」といい、第3方向を「長辺方向」という。第1方向としての高さ方向と第2方向としての短辺方向と第3方向としての長辺方向とは、相互に直交する。
本実施形態の電子部品ユニット1は、電子部品2と、基板3と、端子4と、筐体5とを備える。
電子部品2は、基板3に実装されるものであり、ここでは、種々の機能を発揮する素子である。電子部品2は、例えば、コンデンサ、リレー、抵抗、トランジスタ、IPS(Intelligent Power Switch)、マイコンを含む電子制御ユニット等である。ここでは、電子部品2は、例えば、電力消費に伴い発熱する発熱部品21と、発熱部品21より熱に対する耐久性が低い熱脆弱部品22とを含んで構成される。発熱部品21は、典型的には、熱脆弱部品22より発熱しやすく熱脆弱部品22より熱に対する耐久性が高い電子部品2であり、例えば、電源分配にかかわるリレー、トランジスタ、IPS等の電源分配系の電子部品2である。熱脆弱部品22は、典型的には、発熱部品21より発熱しにくく発熱部品21より熱に対する耐久性が低い電子部品2であり、例えば、制御にかかわるマイコン等の制御系の電子部品2である。なお、以下の説明では、発熱部品21、熱脆弱部品22を特に区別して説明する必要がない場合には、単に電子部品2という。
基板3は、種々の電子部品2が実装され、これらを電気的に接続する電子回路を構成するものであり、ここでは、いわゆるリジッドフレキシブルプリント回路基板(Rigid Flexible Printed Circuit Board)である。基板3は、例えば、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂、紙エポキシ樹脂やセラミック等の絶縁性の材料からなる絶縁層に銅等の導電性の材料によって配線パターン(プリントパターン)が印刷されている。基板3は、配線パターンが印刷された絶縁層を複数枚積層させ多層化されたもの(すなわち、多層基板)であってもよい。
本実施形態の基板3は、電子部品2が実装される複数の実装部としての複数のリジッド部31、及び、リジッド部31より可撓性があり複数のリジッド部31を電気的に接続する屈曲部としてのフレキシブル部32を有し、複数のリジッド部31とフレキシブル部32とが一体化されたものである。各リジッド部31は、フレキシブル部32より屈曲しにくい程度に高い剛性を有している。各リジッド部31は、電子部品2のリード線や端子4が配線パターンにハンダ付け等によって電気的に接続される。一方、フレキシブル部32は、リジッド部31より屈曲しやすい程度に高い可撓性を有している。フレキシブル部32は、複数のリジッド部31のうち隣接するリジッド部31の間に設けられ、これらを相互に電気的に接続する。フレキシブル部32は、銅等の導電性の材料によって構成される配線パターンを介して複数のリジッド部31を電気的に接続する。基板3は、例えば、リジッド部31とフレキシブル部32とで絶縁層の材料を異ならせたり、フレキシブル部32に相当する部分の絶縁層の積層枚数を少なくしたり、フレキシブル部32に相当する部分の絶縁層の一部を切削し厚みを薄くしたりすることによってリジッド部31より可撓性を有するフレキシブル部32を形成することができる。
より詳細には、本実施形態の複数のリジッド部31は、第1実装部としての電源系リジッド部33と、第2実装部としての制御系リジッド部34の2つを含んで構成される。電源系リジッド部33、制御系リジッド部34は、ともに長方形板状に形成される。電源系リジッド部33、制御系リジッド部34は、ほぼ同等の形状、大きさに形成される。ここでは、電源系リジッド部33、制御系リジッド部34は、ともに表裏両側の主面が電子部品2を実装するための実装面33a、34aを構成するがこれに限らない。そして、電源系リジッド部33は、各実装面33aに、主としてリレー、トランジスタ、IPS等の電源分配系の電子部品2である発熱部品21が実装される。一方、制御系リジッド部34は、各実装面34aに、主としてマイコン等の制御系の電子部品2である熱脆弱部品22が実装される。発熱部品21、熱脆弱部品22は、それぞれ各実装面33a、34aに対してハンダ付け等によって固定され、各実装面33a、34aの配線パターンと電気的に接続される。なお、以下の説明では、電源系リジッド部33、制御系リジッド部34を特に区別して説明する必要がない場合には、単にリジッド部31という。
そして、本実施形態のフレキシブル部32は、複数のリジッド部31として、電源系リジッド部33と制御系リジッド部34とを電気的に接続する。本実施形態の基板3は、電源系リジッド部33と制御系リジッド部34とが互いの一方の長辺が対向する位置関係で長辺と直交する方向に間隔をあけて並んで位置すると共に、長辺と直交する方向に対する電源系リジッド部33と制御系リジッド部34との間にフレキシブル部32が介在する。つまり、フレキシブル部32は、電源系リジッド部33の一方の長辺と制御系リジッド部34の一方の長辺とを、長辺と直交する方向に沿って接続する。フレキシブル部32は、長辺方向に沿って延在し、ここでは、電源系リジッド部33、制御系リジッド部34の長辺よりもやや短く形成される。そして、フレキシブル部32は、上述したように可撓性を有しており、長辺方向に沿った屈曲軸周りに電源系リジッド部33と制御系リジッド部34とが折り重ねられる方向に屈曲可能である。基板3は、後述するように、フレキシブル部32が屈曲した状態、より詳細には、電源系リジッド部33と制御系リジッド部34とがほぼ垂直となるようにフレキシブル部32が折り曲げられた状態で筐体5内に収容される。
端子4は、複数のリジッド部31の1つから直線状に立設され電線Wとの接続部であるコネクタ6と基板3とを電気的に接続するものである。端子4は、複数設けられる。各端子4は、導電性の金属材料によって構成される。各端子4は、外形寸法が異なったり、端部が二又や三又に分かれたりするものが含まれるが、基本的には直線棒状に形成される。ここでは、複数の端子4は、後述するコネクタ6として電源入力用コネクタ61と電気的に接続される端子41と、コネクタ6として電源出力用コネクタ62と電気的に接続される端子42と、コネクタ6として制御信号用コネクタ63と電気的に接続される端子43とを含んで構成される。端子41は、端部が三又に分かれたものが1つ設けられる。端子42は、端部が二又に分かれたものが長辺方向に並んで2つ設けられる。端子43は、端部が分かれていないものが長辺方向、及び、短辺方向に並んで19個設けられる。なお、以下の説明では、端子41、42、43を特に区別して説明する必要がない場合には、単に端子4という。
本実施形態の各端子4は、複数のリジッド部31のうち、電源系リジッド部33だけに立設される。各端子4は、電源系リジッド部33の一方の実装面33aに対してほぼ垂直に直線状に立設される。つまり、各端子4は、基板3が後述する筐体5に収容された状態で短辺方向、及び、長辺方向に直交する高さ方向に沿って実装面33aから突出し延在する。各端子4は、それぞれ実装面33aにおいて配線パターンが形成された部分に設けられたスルーホール33b(図2、図3、図4等参照)に、実装面33aの一方側から端部が挿入され、当該実装面33aに対してハンダ付け等によって固定され、実装面33aの配線パターンと電気的に接続される。また、各端子4は、基板3が後述する筐体5に収容された状態で他方の端部が後述するコネクタ嵌合部51h、51i、51j内に露出し、当該コネクタ嵌合部51h、51i、51jに嵌合されるコネクタ6と電気的に接続される。
筐体5は、基板3を収容するものである。ここでは、筐体5は、フレキシブル部32が端子4側に屈曲した状態で基板3を収容する。本実施形態の筐体5は、基板3、端子4や電線Wとの接続部を構成するコネクタ6が組み付けられる本体部としてのコネクタブロック51と、コネクタブロック51に組み付けられた基板3、端子4等を覆う蓋部材としてのカバー52とを有する。コネクタブロック51、カバー52は、ともに絶縁性の合成樹脂によって形成される。筐体5は、コネクタブロック51とカバー52とによって区画された内部に基板3が組み付けられ、当該基板3を収容する。
コネクタブロック51は、底部51aと、側壁部51b、51cと、支柱部51d、51e、51f、51gと、接続部嵌合部としてのコネクタ嵌合部51h、51i、51jと、ブラケット部51k、51lとを有し、これらが一体で形成される。
底部51aは、短辺方向に沿った辺が短辺、長辺方向に沿った辺が長辺となる長方形板状に形成される底体である。底部51aは、電源系リジッド部33よりやや大きい長方形板状に形成される。底部51aは、肉抜き孔等が形成されている。
側壁部51b、51cは、底部51aの短辺から高さ方向に沿って垂直に立設される壁体である。側壁部51b、51cは、長方形板状に形成され、底部51aの短辺の短辺方向の一方の端部から他方の端部まで延在する。側壁部51bと側壁部51cとは、長辺方向に沿って対向する。
支柱部51d、51e、51f、51gは、底部51aの4隅からそれぞれ1つずつ高さ方向に沿って垂直に立設される柱状体である。支柱部51d、51e、51f、51gは、それぞれ相互に形状が若干異なっているが、高さ方向に沿って突出するように形成される。ここでは、支柱部51dと支柱部51eとは、それぞれ側壁部51bの短辺方向の両端部から高さ方向に沿って突出するように形成される。支柱部51dと支柱部51eとは、短辺方向に沿って対向する。支柱部51fと支柱部51gとは、それぞれ側壁部51cの短辺方向の両端部から高さ方向に沿って突出するように形成される。支柱部51fと支柱部51gとは、短辺方向に沿って対向する。また、支柱部51dと支柱部51fとは、底部51aの同じ側の長辺に形成されており、長辺方向に沿って対向する。支柱部51eと支柱部51gとは、底部51aの支柱部51d、51fとは反対側の長辺に形成されており、長辺方向に沿って対向する。
コネクタ嵌合部51h、51i、51jは、電線Wとの接続部であるコネクタ6が嵌合する部分である。ここでは、コネクタ6は、電線Wを介して電源を入力するための電源入力用コネクタ61と、電線Wを介して電源を出力するための電源出力用コネクタ62と、電線Wを介して制御信号を授受するための制御信号用コネクタ63とを含んで構成される。コネクタ嵌合部51hは、電源入力用コネクタ61が嵌合するものであり、コネクタ嵌合部51iは、電源出力用コネクタ62が嵌合するものであり、コネクタ嵌合部51jは、制御信号用コネクタ63が嵌合するものである。ここでは、電源入力用コネクタ61、電源出力用コネクタ62、制御信号用コネクタ63は、例えば、いわゆる垂直コネクタを用いる。
コネクタ嵌合部51h、51i、51jは、筐体5内に基板3が収容された状態で複数のリジッド部31のうち端子4が立設される電源系リジッド部33と高さ方向に沿って対向する位置に形成される。より詳細には、コネクタ嵌合部51hは、筐体5内に基板3が収容された状態で電源系リジッド部33において端子41が立設される領域と高さ方向に沿って対向する位置に形成される。コネクタ嵌合部51iは、筐体5内に基板3が収容された状態で電源系リジッド部33において端子42が立設される領域と高さ方向に沿って対向する位置に形成される。コネクタ嵌合部51jは、筐体5内に基板3が収容された状態で電源系リジッド部33において端子43が立設される領域と高さ方向に沿って対向する位置に形成される。ここでは、コネクタ嵌合部51h、51i、51jは、底部51aに形成される突出部壁状部51mに形成される。突出部壁状部51mは、底部51aから高さ方向に沿って側壁部51b、51c、支柱部51d、51e、51f、51gの突出側と同じ側に突出する壁体である。突出部壁状部51mは、略直方体中空状に形成され、底部51aの支柱部51e、51g側の長辺の縁部に、長辺方向に沿って延在する。コネクタ嵌合部51h、51i、51jは、この突出部壁状部51mの突出側とは反対側の中空状の部分に凹部として形成される。コネクタ嵌合部51hは、電源入力用コネクタ61が嵌合可能な形状、大きさの凹部として形成される。コネクタ嵌合部51iは、電源出力用コネクタ62が嵌合可能な形状、大きさの凹部として形成される。コネクタ嵌合部51jは、制御信号用コネクタ63が嵌合可能な形状、大きさの凹部として形成される。また、突出部壁状部51mは、高さ方向の先端面、すなわち、筐体5内に基板3が収容された状態で電源系リジッド部33と高さ方向に沿って対向する面に端子挿入孔(キャビティともいう。)51ma(図6参照)が形成されている。上述の各端子4は、筐体5内に基板3が収容された状態で、一方の端部が当該端子挿入孔51maを貫通してコネクタ嵌合部51h、51i、51j内に露出する。ここでは、端子41は、突出部壁状部51mの端子挿入孔51maを介してコネクタ嵌合部51h内に露出する。端子42は、突出部壁状部51mの端子挿入孔51maを介してコネクタ嵌合部51i内に露出する。端子43は、突出部壁状部51mの端子挿入孔51maを介してコネクタ嵌合部51j内に露出する。電源入力用コネクタ61は、コネクタ嵌合部51hに嵌合することでコネクタ嵌合部51h内に露出した端子41と電気的に接続される。電源出力用コネクタ62は、コネクタ嵌合部51iに嵌合することでコネクタ嵌合部51i内に露出した端子42と電気的に接続される。制御信号用コネクタ63は、コネクタ嵌合部51jに嵌合することでコネクタ嵌合部51j内に露出した端子43と電気的に接続される。なお、以下の説明では、電源入力用コネクタ61、電源出力用コネクタ62、制御信号用コネクタ63を特に区別して説明する必要がない場合には、単にコネクタ6という。
ブラケット部51k、51lは、筐体5を車両の車体等に固定するためのものである。ブラケット部51k、51lは、底部51aの支柱部51e、51g側の長辺、すなわち、突出部壁状部51mが設けられる側の長辺から外側に向けて板状に突出し先端部が円弧状に形成されると共に締結孔51n、51oが形成される。ここでは、ブラケット部51kは、支柱部51e側の端に形成され、ブラケット部51lは、支柱部51g側の端に形成される。締結孔51n、51oは、高さ方向に貫通している。筐体5は、当該締結孔51n、51oにボルト等の締結部材が挿入され車体側の固定部に締結されることで、当該ブラケット部51k、51lが車体側の固定部に固定される。
上記のように構成されるコネクタブロック51は、突出部壁状部51mの先端面に形成された端子挿入孔51ma(図6参照)に各端子4の一端部が挿入、保持されコネクタ嵌合部51h、51i、51j内に露出した状態で、各端子4の他端部が電源系リジッド部33のスルーホール33b(図2、図3、図4等参照)に挿入されハンダ付けされる。この状態で、基板3は、電源系リジッド部33が突出部壁状部51mと高さ方向に沿って対向し当該電源系リジッド部33の長辺が長辺方向に沿い短辺が短辺方向に沿うと共に、フレキシブル部32が支柱部51d、51f側の長辺に沿うような位置関係で電源系リジッド部33がコネクタブロック51に組み付けられる。この場合、基板3は、電源系リジッド部33のフレキシブル部32側とは反対側の一方の角部に形成された位置決め孔51pに支柱部51eの先端に形成された位置決め突起部51qが挿入されることで位置決めされる。そして、基板3は、電源系リジッド部33のフレキシブル部32側の両角部に形成されたネジ孔51r、51sにネジ71、72が挿入され、当該ネジ71、72が支柱部51d、51fの先端に形成された締結孔51t、51uに締結されることで支柱部51d、51e、51f、51g上に固定される。そして、基板3は、フレキシブル部32が端子4側に屈曲され、すなわち、電源系リジッド部33に対して制御系リジッド部34が支柱部51d、51f側に折り曲げられる。基板3は、電源系リジッド部33と制御系リジッド部34とがほぼ垂直となるようにフレキシブル部32が折り曲げられ、制御系リジッド部34の長辺が長辺方向に沿い短辺が高さ方向に沿うような位置関係で制御系リジッド部34がコネクタブロック51に組み付けられる。つまり、基板3は、フレキシブル部32が屈曲することで、短辺方向に沿った断面視(図6参照)にて全体として略L字型に構成される。この場合、基板3は、制御系リジッド部34のフレキシブル部32側とは反対側の両角部に形成されたネジ孔51v、51wにネジ73、74が挿入され、当該ネジ73、74が支柱部51d、51fの基端部(言い換えれば、側壁部51b、51cの側面側の基端部)に形成された締結孔51x、51yに締結されることで支柱部51d、51fの側方に固定される。このようにして、基板3は、電源系リジッド部33と制御系リジッド部34とがほぼ垂直となるようにフレキシブル部32が折り曲げられた状態でコネクタブロック51に組み付けられる。この状態で、基板3は、電源系リジッド部33が高さ方向と直交する方向に沿い、制御系リジッド部34が短辺方向と直交する方向に沿うと共に、電源系リジッド部33が突出部壁状部51mと高さ方向に沿って対向し、制御系リジッド部34が支柱部51d、51fの短辺方向の外側側方に位置する位置関係となる。
カバー52は、コネクタブロック51に組み付けられた基板3等をコネクタブロック51とは反対側から覆うものである。カバー52は、略ロの字型に形成された壁体としての矩形枠状部52aと、当該矩形枠状部52aの一方の開口を閉塞する天井部52bとを含んで構成される。天井部52bは、短辺方向に沿った辺が短辺、長辺方向に沿った辺が長辺となる長方形板状に形成される天井体である。天井部52bは、底部51aよりやや大きい長方形板状に形成される。矩形枠状部52aは、天井部52bの縁部に立設されるようにして形成される。矩形枠状部52aは、天井部52bの長辺方向に沿った一対の長辺側壁面52c、52dと、天井部52bの短辺方向に沿った一対の短辺側壁面52e、52fとを含んで形成される。カバー52は、当該矩形枠状部52a、及び、天井部52bによって一端が開口し他端が閉塞した矩形筒状に形成される。カバー52は、コネクタブロック51に組み付けられた基板3等をコネクタブロック51とは反対側から覆うような位置関係で、コネクタブロック51に対して装着される。カバー52は、コネクタブロック51に装着された状態で、矩形枠状部52aを構成する長辺側壁面52c、52d、短辺側壁面52e、52fがコネクタブロック51の側壁部51b、51cや支柱部51d、51e、51f、51g、制御系リジッド部34の外側に位置する。カバー52は、コネクタブロック51に装着された状態で、種々の係止機構を介してコネクタブロック51に係止される。ここでは、カバー52は、カバー52側の短辺側壁面52e、52fに設けられた係止凹部52gと、コネクタブロック51側の側壁部51b、51cに設けられた爪部51zが係合することで、コネクタブロック51に係止され、当該コネクタブロック51に着脱可能に組み付けられる。
筐体5は、上記のように構成されることでフレキシブル部32が端子4側に屈曲した状態で基板3を収容する。より詳細には、筐体5は、複数のリジッド部31がそれぞれ筐体5の内部空間部を形成する異なる壁面に沿って配置された状態で、コネクタブロック51とカバー52とによって区画される内部空間部側に基板3を収容する(図6等参照)。ここでは、筐体5は、複数のリジッド部31のうち電源系リジッド部33がカバー52の天井部52bに沿って配置され、複数のリジッド部31のうち制御系リジッド部34がカバー52の長辺側壁面52cに沿って配置された状態で基板3を内部空間部側に収容する。基板3は、筐体5内に収容された状態で、電源系リジッド部33が高さ方向に沿って天井部52bと対向し、制御系リジッド部34が短辺方向に沿って長辺側壁面52cと対向する。
そして、本実施形態の各端子4は、複数のリジッド部31の1つ、ここでは電源系リジッド部33において外側に寄って位置して設けられることで、上記のように構成される筐体5内の空間の有効利用や省スペース化を図り、ユニットを小型化することができるレイアウトとしている。
具体的には、各端子4は、電源系リジッド部33においてフレキシブル部32とは反対側に寄って位置する(図2、図5、図6等参照)。すなわち、各端子4の一端部が挿入されるスルーホール33bは、電源系リジッド部33においてフレキシブル部32とは反対側に寄って位置する。ここで、電源系リジッド部33においてフレキシブル部32とは反対側に寄って位置するという場合、複数の端子4の大部分がフレキシブル部32とは反対側に位置している場合を含む。ここでは、複数の端子4、スルーホール33bは、典型的には、大部分が電源系リジッド部33の中央位置C(ここでは、短辺方向の中央位置(図5、図6等参照))よりフレキシブル部32とは反対側の端、すなわち、フレキシブル部32、制御系リジッド部34とは反対側の外端に寄って位置する。
そして、各端子4は、電源系リジッド部33においてフレキシブル部32とは反対側に寄って位置することで、筐体5内において基板3との間に電子部品2を収容する収容空間部53を形成する(図2、図6等参照)。収容空間部53は、コネクタブロック51とカバー52とによって区画される筐体5の内部空間部において、短辺方向(電源系リジッド部33とフレキシブル部32とが並ぶ方向)に対して各端子4よりフレキシブル部32側で、筐体5の壁面、ここでは、天井部52b、長辺側壁面52c、短辺側壁面52e、52f等によって形成される。言い換えれば、この収容空間部53は、コネクタブロック51とカバー52とによって区画される筐体5の内部空間部において、コネクタ嵌合部51h、51i、51jを形成する壁体である突出部壁状部51mと天井部52b、長辺側壁面52c、短辺側壁面52e、52f等との間に区画される。ここでは、収容空間部53は、短辺方向に沿った断面視(図6参照)にて略L字型断面の空間部として形成される。リジッド部31に実装される電子部品2、ここでは、電源系リジッド部33に実装される発熱部品21、制御系リジッド部34に実装される熱脆弱部品22は、この収容空間部53内に収容される。
また、本実施形態の電子部品ユニット1は、コネクタ6とコネクタ嵌合部51h、51i、51jとの嵌合を解除する解除部としてのロック解除部61a、62a、63aが収容空間部53側に位置する(図2、図6等参照)。ここでは、ロック解除部61aは、電源入力用コネクタ61に設けられるアーム状の部材であり、電源入力用コネクタ61がコネクタ嵌合部51hに嵌合した状態で収容空間部53側に位置すると共に先端部がコネクタ嵌合部51hから露出する。ロック解除部61aは、指等でつままれることで撓み、電源入力用コネクタ61とコネクタ嵌合部51hとの嵌合状態を解除し、当該電源入力用コネクタ61をコネクタ嵌合部51hから抜き取り可能とする。ロック解除部62aは、電源出力用コネクタ62に設けられるアーム状の部材であり、電源出力用コネクタ62がコネクタ嵌合部51iに嵌合した状態で収容空間部53側に位置すると共に先端部がコネクタ嵌合部51iから露出する。ロック解除部62aは、指等でつままれることで撓み、電源出力用コネクタ62とコネクタ嵌合部51iとの嵌合状態を解除し、当該電源出力用コネクタ62をコネクタ嵌合部51iから抜き取り可能とする。ロック解除部63aは、制御信号用コネクタ63に設けられるアーム状の部材であり、制御信号用コネクタ63がコネクタ嵌合部51jに嵌合した状態で収容空間部53側に位置すると共に先端部がコネクタ嵌合部51jから露出する。ロック解除部63aは、指等でつままれることで撓み、制御信号用コネクタ63とコネクタ嵌合部51jとの嵌合状態を解除し、当該制御信号用コネクタ63をコネクタ嵌合部51jから抜き取り可能とする。言い換えれば、ロック解除部61a、62a、63aは、筐体5内に基板3が収容された状態で、制御系リジッド部34側を向いて位置する。ここでは、ロック解除部61a、62a、63aは、制御系リジッド部34に実装され収容空間部53に位置する電子部品2である熱脆弱部品22と短辺方向に沿って対面する。
以上で説明した電子部品ユニット1によれば、電子部品2が実装される複数のリジッド部31、及び、リジッド部31より可撓性があり複数のリジッド部31を電気的に接続するフレキシブル部32を有する基板3と、複数のリジッド部31の1つから直線状に立設され電線Wとのコネクタ6と基板3とを電気的に接続する端子4と、フレキシブル部32が端子4側に屈曲した状態で基板3を収容する筐体5とを備え、端子4は、複数のリジッド部31の1つにおいてフレキシブル部32とは反対側に寄って位置し、筐体5内において基板3との間に電子部品2を収容する収容空間部53を形成する。また、以上で説明したワイヤハーネスWHによれば、電線Wと、上記電子部品ユニット1とを備える。
したがって、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、複数のリジッド部31がフレキシブル部32を介して接続されると共に当該フレキシブル部32が屈曲した状態で基板3を筐体5に収容することができるのでユニット全体を低背化することができる。そして、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、電線Wとのコネクタ6と基板3とを接続する端子4が複数のリジッド部31の1つから直線状に立設されると共に当該端子4がリジッド部31においてフレキシブル部32とは反対側に寄せられて位置することで、筐体5内の端子4と基板3との間の空間を、リジッド部31に実装された電子部品2を収容するための収容空間部53として有効に利用することができるので、筐体5内の電子部品2を高密度化し省スペース化することができる。この結果、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、小型化することができる。
また、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、各端子4が複数のリジッド部31の1つから直線状に立設されることから、例えば、端子4がL字型に屈曲するような場合と比較して、可能な限り端子4を共用化することができ、必要とする端子4の形状種類の数を抑制することができる。また、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、各端子4をリジッド部31に対して垂直にすることができるので、例えば、端子4がL字型に屈曲するような場合と比較して、全長を短くすることができ、コスト抑制や軽量化を図ることができる。これにより、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、例えば、製造コストを抑制することができる。
さらに、以上で説明した電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHによれば、筐体5は、複数のリジッド部31がそれぞれ収容空間部53を形成する異なる壁面、ここでは、天井部52b、長辺側壁面52cに沿って配置された状態で基板3を収容空間部53側に収容すると共に、複数のリジッド部31のうち端子4が立設されるリジッド部31と対向する位置に形成されコネクタ6が嵌合するコネクタ嵌合部51h、51i、51jを有し、コネクタ6とコネクタ嵌合部51h、51i、51jとの嵌合を解除するロック解除部61a、62a、63aが収容空間部53側に位置する。したがって、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、ロック解除部61a、62a、63aの向きを筐体5の内側になるようにレイアウトすることで、筐体5の空間をさらに有効に利用することができ、言い換えれば、ロック解除部61a、62a、63aを介した解除操作に要する空間を効率的に確保した上で、電子部品2をより高密度に配置することができる。この結果、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、さらに小型化することができる。また、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、ロック解除部61a、62a、63aの向きを筐体5の内側になるようにレイアウトすることで、ロック解除部61a、62a、63aが筐体5の外側の他の部品等にあたって誤ってコネクタ6とコネクタ嵌合部51h、51i、51jとの嵌合が解除されてしまうことを抑制することができる。
さらに、以上で説明した電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHによれば、複数のリジッド部31は、電子部品2として電力消費に伴い発熱する発熱部品21が実装される電源系リジッド部33と、電子部品2として発熱部品21より熱に対する耐久性が低い熱脆弱部品22が実装される制御系リジッド部34とを含み、端子4は、電源系リジッド部33に立設される。したがって、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、電力が入出力される端子4や発熱しやすい発熱部品21を電源系リジッド部33に設ける一方、熱に対する耐久性が低い熱脆弱部品22を制御系リジッド部34に設けることで、主な発熱源が設けられる領域と熱に弱い部品が設けられる領域とを基板3上で分割して区分け(ゾーニング)することができる。このとき、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、電源系リジッド部33と制御系リジッド部34との間にフレキシブル部32が介在することで、電源系リジッド部33で発生した熱を当該フレキシブル部32によって制御系リジッド部34に伝わりにくくすることができる。この結果、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、電源系リジッド部33に設けられた発熱部品21で発生した熱によって、制御系リジッド部34に設けられた熱脆弱部品22が熱干渉を受けることを抑制することができる。これにより、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、例えば、熱脆弱部品22の寿命を向上することができ、逆に言えば、熱脆弱部品22としてより熱に対する耐久性が低い安価なものを用いることができる。つまり、電子部品ユニット1、ワイヤハーネスWHは、熱脆弱部品22等の電子部品2の耐久性を向上した上で、小型化することができる。
なお、上述した本発明の実施形態に係る電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネスは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
以上の説明では、電子部品ユニット1は、いわゆるパワーインテグレーションであるものとして説明したがこれに限らない。
以上の説明では、複数のリジッド部31は、第1実装部としての電源系リジッド部33と、第2実装部としての制御系リジッド部34の2つを含んで構成されるものとして説明したがこれ限らず、3つ以上を含んで構成されてもよい。また、以上の説明では、基板3は、電力が入出力される端子4や発熱しやすい発熱部品21を電源系リジッド部33に設ける一方、熱に対する耐久性が低い熱脆弱部品22を制御系リジッド部34に設けることで、主な発熱源が設けられる領域と熱に弱い部品が設けられる領域とを基板3上で分割して区分け(ゾーニング)するものとして説明したがこれに限らない。
また、以上の説明では、基板3は、電源系リジッド部33と制御系リジッド部34とがほぼ垂直となるようにフレキシブル部32が屈曲することで、短辺方向に沿った断面視(図6参照)にて全体として略L字型に構成されるものとして説明したがこれに限らない。基板3は、少なくともフレキシブル部32が端子4側に屈曲した状態で筐体5に収容されていればよく、電源系リジッド部33と制御系リジッド部34とがなす角度が鈍角でもよいし鋭角でもよい。
また、以上の説明では、コネクタ6とコネクタ嵌合部51h、51i、51jとの嵌合を解除するロック解除部61a、62a、63aが収容空間部53側に位置するものとして説明したがこれに限らず、例えば、筐体5の外側に面していてもよい。
1 電子部品ユニット
2 電子部品
3 基板
4、41、42、43 端子
5 筐体
6 コネクタ(接続部)
21 発熱部品
22 熱脆弱部品
31 リジッド部(実装部)
32 フレキシブル部(屈曲部)
33 電源系リジッド部(第1実装部)
34 制御系リジッド部(第2実装部)
51h、51i、51j コネクタ嵌合部
52b 天井部(壁面)
52c 長辺側壁面(壁面)
53 収容空間部
61a、62a、63a ロック解除部(解除部)
W 電線
WH ワイヤハーネス
2 電子部品
3 基板
4、41、42、43 端子
5 筐体
6 コネクタ(接続部)
21 発熱部品
22 熱脆弱部品
31 リジッド部(実装部)
32 フレキシブル部(屈曲部)
33 電源系リジッド部(第1実装部)
34 制御系リジッド部(第2実装部)
51h、51i、51j コネクタ嵌合部
52b 天井部(壁面)
52c 長辺側壁面(壁面)
53 収容空間部
61a、62a、63a ロック解除部(解除部)
W 電線
WH ワイヤハーネス
Claims (4)
- 電子部品が実装される複数の実装部、及び、前記実装部より可撓性があり前記複数の実装部を電気的に接続する屈曲部を有する基板と、
前記複数の実装部の1つから直線状に立設され電線との接続部と前記基板とを電気的に接続する端子と、
前記屈曲部が前記端子側に屈曲した状態で前記基板を収容する筐体とを備え、
前記端子は、前記複数の実装部の1つにおいて前記屈曲部とは反対側に寄って位置し、前記筐体内において前記基板との間に前記電子部品を収容する収容空間部を形成することを特徴とする、
電子部品ユニット。 - 前記筐体は、前記複数の実装部がそれぞれ前記収容空間部を形成する異なる壁面に沿って配置された状態で前記基板を前記収容空間部側に収容すると共に、前記複数の実装部のうち前記端子が立設される前記実装部と対向する位置に形成され前記接続部が嵌合する接続部嵌合部を有し、前記接続部と前記接続部嵌合部との嵌合を解除する解除部が前記収容空間部側に位置する、
請求項1に記載の電子部品ユニット。 - 前記複数の実装部は、前記電子部品として電力消費に伴い発熱する発熱部品が実装される第1実装部と、前記電子部品として前記発熱部品より熱に対する耐久性が低い熱脆弱部品が実装される第2実装部とを含み、
前記端子は、前記第1実装部に立設される、
請求項1又は請求項2に記載の電子部品ユニット。 - 電線と、
電子部品が実装される複数の実装部、及び、前記実装部より可撓性があり前記複数の実装部を電気的に接続する屈曲部を有する基板と、前記複数の実装部の1つから直線状に立設され前記電線との接続部と前記基板とを電気的に接続する端子と、前記屈曲部が前記端子側に屈曲した状態で前記基板を収容する筐体とを含んで構成される電子部品ユニットとを備え、
前記端子は、前記複数の実装部の1つにおいて前記屈曲部とは反対側に寄って位置し、前記筐体内において前記基板との間に前記電子部品を収容する収容空間部を形成することを特徴とする、
ワイヤハーネス。
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JP2015136469A JP2017022809A (ja) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネス |
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JP2015136469A JP2017022809A (ja) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネス |
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JP2015136469A Abandoned JP2017022809A (ja) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 電子部品ユニット、及び、ワイヤハーネス |
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