JP2003014876A

JP2003014876A - 電子機器

Info

Publication number: JP2003014876A
Application number: JP2001198103A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tanabe; 田辺　　淳; Shoichi Kondo; 昭一近藤
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】安価で耐ノイズ性に優れた電子機器を提供す
る。【解決手段】外装ケース１と、外装ケース１の内部に
収納される回路基板５と、回路基板５に設けられるマイ
コン１２と、外部に露出するように外装ケース１に設け
られるとともにマイコン１２に回路基板５に形成された
導電パターン１９を介して接続する信号端子１７とを備
え、導電パターン１９と信号端子１７との接触部近傍に
クランプ素子であるバリスタ２１を設け、バリスタ２１
と外装ケース１とを接続する接続部材２４を設けたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部に露出する信
号端子を備える電子機器に関し、特に外来ノイズに耐え
得る電子機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】潜水者に潜水情報を提供するダイビング
コンピュータやランニングやサイクリング行う際に脈拍
数を計測するスポーツウォッチ（腕時計）等からなる電
子機器は、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと
いう）等の外部機器に接続し、前記各情報を出力できる
ものである。

【０００３】前記ダイビングコンピュータは、外装ケー
スの裏蓋が導電性材料からなり、この裏蓋は、例えばマ
イナス電極（電源端子）を構成している。また、前記外
装ケースには、外部に露出する水検出のための信号端子
が設けられ、潜水者が水中に入った際に、水や海水等に
より前記信号端子と前記裏蓋との間のインピーダンスの
低下を検出し、システムを立ち上げたり（電源オン）、
あるいは他のシステムを立ち上げるような回路構成を採
用している。また、前記ダイビングコンピュータは、例
えば、水深，潜水速度，エアー残量等の潜水者の様々な
潜水情報をＲＡＭ等の記憶媒体に記憶させ、記憶させた
前記潜水情報を前記外部機器に出力できる信号端子が設
けられ、前記各信号端子及び前記電源端子は前記外装ケ
ースの外部に露出するように備えられている。

【０００４】また、スポーツウォッチについても、心拍
数等の計測データを前記外部機器に出力するための信号
端子が外装ケースに露出するように設けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したダイビングコ
ンピュータやスポーツウォッチ等の電子機器は、前記外
部機器と接続することから、１００Ｖ系電源等を必要と
する前記外部機器の周辺で操作する機会が多くなる。従
って、前記電子機器は、前記外部機器による強電磁界や
その他の影響を受けやすく、前記電子機器の電源端子
（裏蓋）や信号端子から電源経路（電源ライン）や信号
経路（信号ライン）に前記強電磁界による外来ノイズが
乗りやすくなり、前記外部機器の周辺で前記電子機器を
操作する場合に誤動作の虞があった。また、着衣などの
摩擦などで生じた静電気も同様に電源経路（電源ライ
ン）や信号経路（信号ライン）に前記静電気による外来
ノイズが乗りやすくなり、このような問題点を考慮した
ものとして、前記電子機器の外装ケース内側にアルミニ
ウム等の導電部材を蒸着させて前記外来ノイズの進入を
防ぐことが考えられるが、前記電子機器の製造工程が煩
雑になるばかりでなく、製品コストが高くなってしまう
と言った問題点を有している。

【０００６】また、前記外来ノイズの進入を安価に防止
するために、バリスタなどのクランプ素子を前記電子機
器の外装ケース内に収納される回路基板に設けたものが
提案されているが、期待されたほどの効果を得ることが
できないといった問題点を有している。

【０００７】そこで、本発明は前記問題点に着目し、外
部に露出する信号端子を備えた電子機器において、安価
で耐ノイズ性に優れた電子機器を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、外装ケースと、前記外装ケースの内部に収
納される回路基板と、前記回路基板に設けられる制御部
と、外部に露出するように前記外装ケースに設けられる
とともに前記制御部に前記回路基板に形成された導電体
を介して接続する信号端子とを備え、前記導電体と前記
信号端子との接触部近傍にクランプ素子を設け、前記ク
ランプ素子と前記外装ケースとを接続する接続部材を設
けたものである。

【０００９】また、前記接触部は、前記導電体に形成さ
れる電極と、前記電極上に設けられ前記信号端子と電気
的に接続するとともに弾性を有する通電体とで構成され
るものである。

【００１０】また、前記回路基板の上下面に設けられる
上下フレームと、前記回路基板を挟んで前記上下フレー
ムを固定する固定部材とを備え、前記固定部材を導電性
の材料で形成するとともに前記接続部材を一体に形成し
たものである。

【００１１】また、前記クランプ素子の形状は、前記回
路基板の面方向に対してほぼ垂直な面を備えた立体物で
あり、前記接続部材は、前記面に当接するものである。

【００１２】また、前記クランプ素子がバリスタ若しく
はツェナーダイオードである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、外装ケース１と、外装
ケース１の内部に収納される回路基板５と、回路基板５
に設けられるマイコン１２と、外部に露出するように外
装ケース１に設けられるとともにマイコン１２に回路基
板５に形成された導電パターン１９を介して接続する信
号端子１７とを備え、導電パターン１９と信号端子１７
との接触部近傍にクランプ素子であるバリスタ２１を設
け、バリスタ２１と外装ケース１とを接続する接続部材
２４を設けたものである。従って、安価で耐ノイズ性に
優れた電子機器を提供することができる。

【００１４】また本発明は、前記接触部は、導電パター
ン１９体に形成される電極２０と、この電極２０上に設
けられ信号端子１７と電気的に接続するとともに弾性を
有する通電体１８とで構成されるものである。従って、
安価で耐ノイズ性に優れた電子機器を提供することがで
きる。

【００１５】また本発明は、回路基板５の上下面に設け
られる上下フレーム６，８と、回路基板５を挟んで上下
フレーム６，８を固定する固定部材１０とを備え、固定
部材１０を導電性の材料で形成するとともに接続部材２
４を一体に形成したものである。従って、安価で耐ノイ
ズ性に優れた電子機器を提供することができる。また、
部品点数を増加させることなく接続部材２４を設けるこ
とができ、より安価に耐ノイズ性に優れた電子機器を提
供することができる。

【００１６】また本発明は、バリスタ２１の形状は、回
路基板５の面方向に対してほぼ垂直な面２１ｂを備えた
立体物であり、接続部材２４は、面２１ｂに当接するも
のである。従って、安価で耐ノイズ性に優れた電子機器
を提供することができる。また、よりコンパクトにする
ことが可能な電子機器を提供することができる。

【００１７】また本発明は、前記クランプ素子はバリス
タ以外には、ツェナーダイオード３１を用いたものであ
ってもよい。この場合でも、バリスタと同様に安価で耐
ノイズ性に優れた電子機器を提供することができる。

【００１８】

【実施例】以下、添付図面に記載した実施例に基づき本
発明を説明するが、電子機器として、ダイビングコンピ
ュータを例に挙げて説明する。

【００１９】図１はダイビングコンピュータの正面図、
図２は図１中Ａ−Ａ線の断面図、図３は同実施例の要部
拡大断面図、図４は図３中Ｂ−Ｂ線の断面図、図５は同
実施例の回路図である。

【００２０】ダイビングコンピュータは、水深，空気残
量，急激な浮上時の警告表示等の潜水情報を潜水者に報
知するためのものであり、かかるダイビングコンピュー
タを図１，図２に示す。外装ケース１は時刻またはセン
サ値などを表示するデジタル表示部２を備えている。ま
た、外装ケース１の周囲には、時刻修正及び表示内容を
切り替えるために用いられる複数のプッシュボタン３を
備えている。

【００２１】次に、図２から図４を用いてダイビングコ
ンピュータの内部構造について説明する。４は表示部２
を構成する液晶表示素子であり、この液晶表示素子４は
一対の透明基板間に液晶を封入した液晶セルの前後両面
に偏光板を貼合わせたものである。５は回路基板であ
り、この回路基板５は液晶表示素子４を駆動する後で詳
述する駆動回路を有している。液晶表示素子４と回路基
板５とは図示しない導電部材により接続されている。６
は液晶表示素子４や前記導電部材を保持する合成樹脂か
らなる上フレームである。７は蓄電池であり、薄型円板
形状をしている。８は合成樹脂からなる下フレームであ
り、この下フレーム８は回路基板５の背後（図２中下
側）に位置し、また、蓄電池７の陰極７ａと回路基板５
の図示しないランド部とを接触させる導電部材を保持す
る。９は回路基板５を上下フレーム６，８で挟んで固定
する導電性の金属材料からなる固定部材である。この固
定部材９は、固定用舌片１０が一体に複数延長形成され
ており、それらの先端部には各々孔１１が形成されてい
る。また、上フレーム６には係止爪６ａが複数形成され
ている。固定用舌片１０の孔１１を係止爪６ａに係止す
ることで、回路基板５と上下フレーム６，８とを固定し
ている。また、この固定部材９は蓄電池７の陽極７ｂと
も接触し、後述する導電性材料からなる裏カバーにも図
示しない接触片によって接触している。なお、回路基板
５上にはダイビングコンピュータを制御する制御部であ
るマイコン１２が設けられている。

【００２２】外装ケース１は液晶表示素子４の前面に位
置し透明な部材からなる前面板１３を備えており、この
前面板１３はパッキング１４を介して外装ケース１に固
定されている。外装ケース１は開口１５を備え、液晶表
示素子４，回路基板５及び蓄電池７等の収納物を収納す
るものであり、外装ケース１は導電性の金属から形成さ
れている。１６は導電性材料（例えばステンレス）から
なる裏カバー（電源端子）であり、この裏カバー１６
は、ビス等により外装ケース１に固定され開口１５を塞
ぎ、蓄電池７の陽極を構成する。１７は水や海水等を検
出してダイビングコンピュータのシステムを立ち上げた
り、ダイビングコンピュータに蓄積した潜水情報を図示
しないパソコン等の外部機器に伝達する信号端子であ
り、外装ケース１に合成樹脂からなる絶縁部材１ａを介
して保持されている。この信号端子１７は、マイコン１
２と電気的に接続されており、信号端子１７とマイコン
１２の間には、回路基板５に形成された導電パターン
（導電体）１９と、導電部材からなる通電体１８が設け
られている。この通電体１８は弾性を有する部材であ
り、信号端子１７が通電体１８に接触し、通電体１８が
弾性変形することで、信号端子１７と回路基板５の導電
パターン１９との確実な接続を行うためのものである。
導電パターン１９には、通電体１８が接続する電極２０
が一体に形成されており、この電極２０に通電体１８が
固定されている。

【００２３】導電パターン１９と信号端子１７との接触
部近傍にクランプ素子であるバリスタ２１が設けられて
いる。このバリスタ２１は、電極２０から延長形成され
たバリスタ用電極２２に接触固定されている。電極２０
とバリスタ用電極２２の接続部２３は、信号端子１７か
らの外来ノイズがバリスタ２１に流れやすく、かつ、マ
イコン１２などに流れにくくするために、導電パターン
１９より広く形成されている。

【００２４】バリスタ２１の形状は立体物であり、その
電極２１ａは回路基板５の面方向に対してほぼ垂直な面
２１ｂを備えている。このバリスタ２１の電極２１ａの
面２１ｂには、固定部材９から一体に形成した接続部材
２４の一部２４ａが当接している。この接続部材２４の
他端２４ｂは、図４中、下方向に向かうにしたがって、
外装ケース１の内面に近づき、その内面に接触してい
る。そして、接続部材２４は、常に外装ケース１の内面
をその弾性で押す状態で接触し、確実に接触する構成で
ある。以上の各部によりダイビングコンピュータが構成
される。

【００２５】次に、かかるダイビングコンピュータの回
路構成を図５を用いて説明する。マイコン１２には、蓄
電池７の陰極７ａ，陽極７ｂが接続される電源入力ポー
ト２５と、水や海水等を検出してダイビングコンピュー
タのシステムを立ち上げたり、ダイビングコンピュータ
に蓄積した潜水情報を図示しないパソコン等の外部機器
に伝達する入力ポート２６を備えている。また、入力ポ
ート２６及び両電源入力ポート２５にはサージ吸収のた
めのダイオード２７がそれぞれ設けられている。

【００２６】図中、２１がバリスタである。バリスタ２
１は、蓄電池７の陽極７ｂと入力ポート２６との間、即
ち信号経路２８に配設されている。また、図中、２９も
バリスタであり、このバリスタ２９は、蓄電池７の陰極
（ＶＳＳ）７ａと陽極（ＶＤＤ）７ｂとの間、即ち電源
経路３０に配設されている。

【００２７】バリスタ２１，２９は、所定電圧以上（例
えば、マイコン１２の破壊耐圧や信号認識誤動作レベル
を基準にして設定する）の外来ノイズがダイビングコン
ピュータの信号経路２８及び電源経路３０に乗った場合
であっても、前記所定電圧以上の外来ノイズを熱エネル
ギーに変換することで信号経路２８及び電源経路３０の
変動を抑え、マイコン１２への外来ノイズの進入を減じ
るものである。従って、製品コストを最小限に抑えなが
ら、かつ性能を低下させることのない耐ノイズ性に優れ
たダイビングコンピュータを提供することができる。

【００２８】以上本発明の構成により、信号端子１７と
導電パターン１９との接触部近傍にクランプ素子である
バリスタ２１を設け、バリスタ２１と外装ケース１とを
接続部材２４で接続したことにより、信号端子１７から
進入した外来ノイズが回路基板５に設けたマイコン１２
などに進入することなくバリスタ２１を通して外部に出
すことにより、安価で耐ノイズ性に優れたダイビングコ
ンピュータを提供することができる。

【００２９】また、接続部材２４を上下フレーム６，８
を固定する固定部材９に一体に形成することにより、部
品点数を削減することが可能であるとともに、かなり小
さな部品である接続部材２４が大きな部品である固定部
材９と一体であるために、取り扱いが容易になり、作業
性が向上する。

【００３０】また、バリスタ２１の電極２１ａは回路基
板５の面方向に対してほぼ垂直な面２１ｂであり、この
面２１ｂに接続部材２４が当接することで、回路基板５
の板面方向に対して垂直方向の厚みを抑えることがで
き、ひいては、肉厚の薄いダイビングコンピュータを実
現することができる。

【００３１】また、接続部材２４の他端２４ｂは、下方
向に向かうにしたがって、外装ケース１の内面に近づ
き、その内面に接触する構成であり、液晶表示素子４や
上下ケース６，８などを組み付けたものを開口１５から
外装ケース１に収納すると同時に外装ケース１の内面に
接触するので、組み付け性もよい。

【００３２】図６はダイビングコンピュータの第２実施
例を示す回路図であり、第１実施例と異なる点は、バリ
スタ２１，２９の代わりにツェナーダイオード３１を信
号経路２８及び電源経路３０に配設する点である。即
ち、信号経路２８に配設する場合は、第１のツェナーダ
イオード３１ａ及び第２のツェナーダイオード３１ｂの
各アノードを接続し、第１のツェナーダイオード３１ａ
のカソードをＶＤＤラインに、第２のツェナーダイオー
ド３１ｂのカソードを入力ポート２６の入力ラインに接
続するものである。また、電源経路３０に配設する場合
は、第１のツェナーダイオード３１ａ及び第２のツェナ
ーダイオード３１ｂの各アノードを接続し、第１のツェ
ナーダイオード３１ａのカソードをＶＤＤラインに、第
２のツェナーダイオード３１ｂのカソードをＶＳＳライ
ンに接続するものである。

【００３３】第２実施例のようにバリスタ２１，２９の
代わりツェナーダイオード３１を前述したように接続す
ることで同様な効果が得られるものである。

【００３４】尚、本実施例では、電子機器としてダイビ
ングコンピュータを例に挙げて説明したが、従来例で述
べたようなスポーツウォッチや他の電子機器に本発明を
適用しても同様な効果が得られるものである。

【００３５】また、本実施例では、信号経路２８と電源
経路３０との両経路にバリスタ２１，２９もしくはツェ
ナーダイオード３１を備えるように構成したが、信号経
路のみに設けるようにしても良い。

【００３６】

【発明の効果】以上、本発明によれば、初期の目的を達
成することができ、安価で耐ノイズ性に優れた電子機器
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイビングコンピュータの正面図。

【図２】図１中Ａ−Ａ線の断面図。

【図３】同実施例の要部拡大断面図。

【図４】図３中Ｂ−Ｂ線の断面図。

【図５】同実施例の回路図。

【図６】本発明の第２実施例のダイビングコンピュータ
の回路図。

【符号の説明】

１外装ケース１ａ絶縁部材５回路基板６上フレーム８下フレーム１０固定用舌片１２マイコン（制御部）１７信号端子１８通電体１９導電パターン２０電極２１バリスタ（クランプ素子）２１ａ（バリスタの）電極２１ｂ垂直な面２２バリスタ用電極２３接続部２４接続部材２４ａ一部２４ｂ他端３１ツェナーダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外装ケースと、前記外装ケースの内部に
収納される回路基板と、前記回路基板に設けられる制御
部と、外部に露出するように前記外装ケースに設けられ
るとともに前記制御部に前記回路基板に形成された導電
体を介して接続する信号端子とを備え、前記導電体と前
記信号端子との接触部近傍にクランプ素子を設け、前記
クランプ素子と前記外装ケースとを接続する接続部材を
設けたことを特徴とする電子機器。
【請求項２】前記接触部は、前記導電体に形成される
電極と、前記電極上に設けられ前記信号端子と電気的に
接続するとともに弾性を有する通電体とで構成されるこ
とを特徴とする電子機器。
【請求項３】前記回路基板の上下面に設けられる上下
フレームと、前記回路基板を挟んで前記上下フレームを
固定する固定部材とを備え、前記固定部材を導電性の材
料で形成するとともに前記接続部材を一体に形成したこ
と特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機
器。
【請求項４】前記クランプ素子の形状は、前記回路基
板の面方向に対してほぼ垂直な面を備えた立体物であ
り、前記接続部材は、前記面に当接することを特徴とす
る請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子機器。
【請求項５】前記クランプ素子がバリスタ若しくはツ
ェナーダイオードであることを特徴とする請求項１から
請求項４のいずれかに記載の電子機器。