JP2011003360A - 透光部品の取り付け構造及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は取り付けパネルに形成された孔に透光部品を取り付ける透光部品の取り付け構造及びこれを適用した電子機器に関し、取り付けパネルに対して透光部品を簡単な作業で精度よく取り付けることを課題とする。
【解決手段】フロントパネル3に、レンズ用貫通孔15と位置決めリブ17とを形成する。また、レンズ部品5に、本体部25と、この本体部25に突出形成されると共にレンズ用貫通孔15内に挿入される突起部27と、本体部25の突起部27の形成位置から離間した位置にフロントパネル3に設けられ桁位置決めリブ17と係合する係合凹部29とを設ける。そして、突起部27をフロントパネル3に形成されたレンズ用貫通孔15に挿入し、突起部27を位置決めリブ17に係合させることにより、レンズ部品5をフロントパネル3に位置決めされた状態で取り付ける。
【選択図】 図6

Description

本発明は透光部品の取り付け構造及び電子機器に係り、特に取り付けパネルに形成された孔に透光部品を取り付ける透光部品の取り付け構造及びこれを適用した電子機器に関する。
例えば、セットトップボックス等の電子機器では、リモートコントローラーを用いて操作を行うものが多い。この種のリモートコントローラーは、赤外線等の光を用いて電子機器との間で通信を行う構成とされている。このため、電子機器にはリモートコントローラーとの間で光通信を行うための発光素子及び受光素子が設けられている。
この発光素子及び受光素子(以下、光学素子という)は、電子機器のフロントパネルに取り付けられる。フロントパネルの光学素子の配設位置には、光を通過させるための貫通孔が形成される。
しかしながら、フロントパネルに貫通孔を形成したままの状態では、この貫通孔を介して塵埃が侵入し、装置内部の電子回路に悪影響を及ぼすおそれがある。また、単に貫通孔を介して光学素子との間で光通信を行う構成では、発光素子においては光が錯乱し、また受光素子では受光効率が低下するため、貫通孔にレンズ部品等の光学部品(透光部品)を配設することが行われている。
これらの光学部品は、一般に樹脂成型品である。また、光学部品をフロントパネルに取り付ける構造としては、従来では熱溶着を用いて取り付ける構造が多用されていた(特許文献1の第0005段落、図3参照)。
特開2001−024229号公報
しかしながら、熱溶着により光学部品をフロントパネルに取り付ける構造では、光学部品とフロントパネルとの位置決めが面倒であり、また樹脂の溶融時に位置ずれが発生するおそれがある。この位置ずれが発生すると、光学部品と光学素子との位置精度も低下し、前記した光通信の効率が低下してしまう。
また、取り付け時に加熱処理が必要であるため、加熱治具が必要となる。更に、溶融箇所以外の箇所には熱の影響が及ばないよう溶着処理を行う必要がある。このため、光学部品をフロンとパネルに取り付け作業が面倒であるという問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、取り付けパネルに対して透光部品を簡単な作業で精度よく取り付けうる透光部品の取り付け構造及び電子機器を提供することを目的とする。
上記の課題は、第1の観点からは、
取り付けパネル(3)に透光部品(5)を取り付ける透光部品の取り付け構造であって、
前記取り付けパネル(3)に、貫通孔(15)と、該貫通孔(15)の形成位置から離間した位置に位置決めリブ(17)を形成し、
前記透光部品(5)に、本体部(25)と、該本体部(25)に突出形成されると共に前記貫通孔(15)内に挿入される突起部(27)と、前記本体部(25)の前記突起部(27)の形成位置から離間した位置に形成されると共に取り付け状態において前記位置決めリブ(17)と係合する係合部(29)とを設けたことを特徴とする透光部品の取り付け構造により解決することができる。
尚、上記参照符号は、あくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。
開示の透光部品の取り付け構造によれば、突起部と貫通孔との嵌合及び位置決めリブと係合部との係合により、取り付けパネルに透光部品は位置決めされるため、位置決め処理を容易に行うことができる。
図1は本発明の一実施形態である透光部品の取り付け構造及び電子装置を示しており、(A)は電子装置を上部から見た斜視図、(B)は電子装置を下部から見た斜視図である。 図2は、フロントパネルの裏面でレンズ部品の配設位置を拡大して示す斜視図である。 図3はレンズ部品を拡大して示しており、(A)は上部から見た斜視図であり、(B)は下部から見た斜視図である。 図4はレンズ部品を示しており、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は底面図、(D)は右側面図、(E)は背面図である。 図5は、レンズ部品がフロントパネルに取り付けられた状態を示す縦断面図である。 図6は、レンズ部品をフロントパネルに取り付ける手順を説明するための縦断面図である。 図7は受光部品を拡大して示す図であり、(A)は正面から見た斜視図、(B)は背面から見た斜視図である。 図8は受光部品を示しており、(A)は平面図、(B)は正面図、(C)は底面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は背面図である。 図9は、受光部品及び受光素子をフロントパネルに装着した状態を示す横断面図である。 図10は、受光部品をフロントパネルに取り付ける手順を説明するための横断面図である。 図11は、受光部品をフロントパネルに取り付ける手順を説明するための縦断面図である。
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図1は本発明の一実施形態である透光部品の取り付け構造及び電子装置を説明するための図である。以下の説明では、電子装置としてリモートコントローラーを用いて操作されるセットトップボックスを例に挙げて説明するが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。
電子装置1は、図1(A)に示すようにケース2と底板9とにより構成されている。ケース2は樹脂成形品であり、フロントパネル3には押しボタン4、レンズ部品5、及び受光部品6等が取り付けられている。底板9は金属板金を成形したものであり、ケース2の下部の開口部分に取り付けられる。
押しボタン4は、リモートコントローラー(図示せず)を用いることなく電子装置1を直接操作するのに用いられるものである。本実施形態では、3個の押しボタン4が設けられている。この各押しボタン4は、キートップ4aと、キートップ4aにより押圧操作されるスイッチ本体(図示せず)とにより構成されている。
キートップ4aをフロントパネル3に取り付ける構造について、図2を用いて説明する。キートップ4aは、ボタン取り付け体11に一体的に取り付けられている。ボタン取り付け体11は矩形平板形状を有し、キートップ4aはバネ部4bを介してボタン取り付け体11に立設した状態とされている。
このボタン取り付け体11をフロントパネル3に取り付けるには、先ずキートップ4aをフロントパネル3に形成された貫通孔に挿入する。その後,ボタン取り付け体11の長辺部に形成された凹部11aを、ケース2に形成された係合凸部12に係合させる。これによりキートップ4aは、フロントパネル3に対して位置決めがされた状態となる。次に、固定ネジ13をボタン取り付け体11に形成された挿通孔(図に現れず)を介してケース2に形成されたネジ孔に螺着し、これによりキートップ4a及びボタン取り付け体11は、フロントパネル3に取り付けられる。
次に、レンズ部品5(請求項に記載の透光部品に相当する)について説明する。
レンズ部品5は、光を透過できる透明樹脂材料で形成されている。ケース2内には、図5に示すように、発光ダイオード(LED)20が配設される。レンズ部品5は、この発光ダイオード(LED)20の配設位置に対応するようフロントパネル3に取り付けられる。具体的には、LED20の光軸AXにレンズ部品5の光軸が一致するよう、レンズ部品5はフロントパネル3に取り付けられる。尚、LED20は、ケース2内に配設されるプリント配線基板19に実装されている。
図3及び図4は、レンズ部品5を拡大して示す図である。図3はレンズ部品5の斜視図であり、図4はレンズ部品5の六面図である。レンズ部品5は、本体部25、立壁部26、突起部27、側壁部28、及び係合凹部29等を有している。
本体部25は後述するようにフロントパネル3に固定される部位であり、矩形状を有している。この本体部25には、挿通孔30及び治具装着孔31が形成されている。
挿通孔30は、レンズ部品5をフロントパネル3に固定する固定ネジ33を挿通するための孔である。また治具装着孔31は、レンズ部品5をフロントパネル3に取り付ける際に用いる治具が装着される孔である。
本実施形態では、治具としてピンセットを用いる。このため治具装着孔31は一対設けられており、その配設位置及び離間距離はピンセットの先端の先鋭部分が挿入できる形状に、またピンセットが挿入された際にそのバネ力により保持される離間距離に設定されている。
立壁部26は、矩形状とされた本体部25の一方の短辺部分に立設するよう形成されている。この立壁部26の外面には、突起部27が形成されている。この突起部27は円筒形状を有し、フロントパネル3に形成されたレンズ用貫通孔15に挿入される。また、この突起部27はレンズとしての機能も有している。前記したLED20が発光した光は、この突起部27を介してフロントパネル3の外部に出射される。
また、立壁部26の突起部27の外周位置には、複数のリブ32が形成されている。図5に示すようにレンズ部品5がフロントパネル3に取り付けられた状態(以下、取り付け状態という)において、このリブ32はフロントパネル3と当接する。
一般に樹脂製であるケース2の各側面は、金型から離型する際の離型性を高めるために傾斜(例えば、3°程度)を設けている。リブ32は、このようにフロントパネル3に傾きが存在しても、突起部27が適正にレンズ用貫通孔15内に位置させる機能を奏する。本実施形態では、図4(D)に示すように本体部25に近い位置にあるリブ32の大きさを、本体部25から離れた位置にあるリブ32の大きさに対して小さく設定している。これにより、突起部27の先端面をフロントパネル3の表面3aと面一の状態とすることができ、フロントパネル3の意匠性を高めることができる。
側壁部28は、本体部25の両長辺に沿って立設するよう形成されている。この側壁部28はレンズ部品5の強度を高めると共に、レンズ部品5がフロントパネル3の遮光リブ16内に取り付けられる際、遮光リブ16と協働して取り付け作業性を高める機能と、遮光リブ16内でレンズ部品5が回転するのを防止する機能を奏する(これについては後述する)。
係合凹部29は、本体部25の突起部27の形成位置から離間した位置、具体的には、本体部25の立壁部26が形成された短辺と反対側の短辺に、係合凹部29が形成されている。この係合凹部29は、後述するようにフロントパネル3に形成された位置決めリブ17と係合し、フロントパネル3に対するレンズ部品5の位置決めを行うのに用いられる。
上記構成とされたレンズ部品5は、フロントパネル3に取り付けられる。フロントパネル3のレンズ部品5の取り付け位置には、遮光リブ16、位置決めリブ17、及びネジ孔22が形成されている。
遮光リブ16は、レンズ部品5の取り付け位置を囲繞するよう形成されている。具体的には、図2に示されるように遮光リブ16は上部が開口された箱状の形状を有しており、レンズ部品5はこの箱形状とされた遮光リブ16内に取り付けられる。
またLED20は、この箱形状とされた遮光リブ16の内部に装着される。この装着状態において、LED20を実装するプリント配線基板19は、遮光リブ16の開口部分を覆うよう構成されている。よって、LED20が発光しても、この光が遮光リブ16及びプリント配線基板19で囲まれる領域から外部に漏れ出すことを防止できる。
位置決めリブ17は、遮光リブ16の内部に立設するよう形成されている。この位置決めリブ17は、係止段部18が形成されている。係止段部18は、レンズ部品5が適正フロントパネル3に装着されたときの係合凹部29の位置に設けられている。よって、レンズ部品5の係合凹部29を位置決めリブ17の係止段部18に係合させることにより、レンズ部品5の係合凹部29はフロントパネル3内の既定の取り付け位置(以下、適正取り付け位置という)に位置決めされた状態となる。
ネジ孔22は、レンズ部品5をフロントパネル3に固定する固定ネジ33が螺着される。このネジ孔22の形成位置は、レンズ部品5が適正取り付け位置に位置決めされた際、挿通孔30と対向するよう設定されている。
この固定ネジ33にレンズ部品5に形成された挿通孔30を介して固定ネジ33を螺着することにより、レンズ部品5はフロントパネル3に強固に固定される。よって、ケース2に衝撃が印加されたとしても、レンズ部品5がフロントパネル3の適正取り付け位置からずれたり離脱したりするようなことはない。
次に、図6を参照してレンズ部品5をフロントパネル3に取り付ける手順について説明する。
レンズ部品5をフロントパネル3(ケース2)に取り付けるには、先ず図6(A)に示すように、レンズ部品5を遮光リブ16内に挿入する(Z1方向に挿入する)。この挿入処理は治具を用いることなく操作者の手作業で行うこともできるが、レンズ部品5の取り付け位置は遮光リブ16で囲繞されているため操作性が悪い。
本実施形態に係るレンズ部品5は、治具装着孔31が形成されている。このため、この治具装着孔31にピンセット(図示せず)の先端部を挿入することにより、ピンセットを用いてレンズ部品5を遮光リブ16内に挿入することができる。これにより、レンズ部品5を遮光リブ16内に挿入する処理を容易に行うことができる。
また、前記ようにレンズ部品5を構成する本体部25の長辺側両側には側壁部28が形成されている。この側壁部28は、レンズ部品5を遮光リブ16内に挿入した状態で、遮光リブ16と遊嵌状態となるよう構成されている。これにより、側壁部28は遮光リブ16の内壁に案内されるため、レンズ部品5を適正取り付け位置に向け容易に挿入することができる。また、誤ってレンズ部品5を回転方向に移動操作してしまった場合であっても、レンズ部品5が遮光リブ16内で回転してしまうことはなく、これによっても取り付け作業性の向上を図ることができる。
レンズ部品5を適正取り付け位置の近傍まで挿入すると、図6(B)に示すように、レンズ部品5を若干傾けて、レンズ部品5に形成された突起部27をフロントパネル3に形成されたレンズ用貫通孔15内に挿入する。次に、レンズ部品5の本体部25に形成された係合凹部29をフロントパネル3の位置決めリブ17に形成された係止段部18に係合させる。
このように、突起部27がレンズ用貫通孔15と係合することにより、レンズ部品5は図中矢印X1,X2方向及びZ1,Z2方向の位置決めが行われる。また、係合凹部29が係止段部18と係合することにより、レンズ部品5は図中矢印Y1,Y2方向の位置決めが行われる。これにより、レンズ部品5はフロントパネル3内の適正取り付け位置に取り付けられた状態となる。
上記のように突起部27がレンズ用貫通孔15に挿入され、係合凹部29が係止段部18に係合することにより、レンズ部品5はフロントパネル3内の適正取り付け位置に位置決めされた状態で係止される。しかしながらこの取り付け状態では、電子装置1に大きな衝撃が印加された場合にレンズ部品5がフロントパネル3から離脱するおそれがある。このため本実施形態では、更に固定ネジ33を用いてレンズ部品5をフロントパネル3により強固に固定する構造としている。
固定ネジ33は、図6(C)に示すようにZ1方向に挿入され、レンズ部品5の挿通孔30を介してフロントパネル3のネジ孔22に螺着される。これにより、レンズ部品5はフロントパネル3に確実に固定され、位置ずれや離脱の発生を確実に防止することができる。更に、導電性材料よりなる固定ネジ33を用いることにより、ESD(静電気放電)対策に寄与することができる。図6(D)は、レンズ部品5がフロントパネル3(ケース2)に取り付けられた状態を示している。
上記のように本実施形態に係る取り付け構造によれば、従来必要とされた熱溶着処理は不要となるため、レンズ部品5の取り付け作業を容易に行うことができる。また、レンズ部品5は遮光リブ16内の狭所に取り付けることとなるが、突起部27をレンズ用貫通孔15に挿入すると共に係合凹部29を係止段部18に係合させるだけの簡単な処理で位置決めを行えるため、狭所への取り付けであっても作業性良く、かつ確実にレンズ部品5をフロントパネル3に取り付けることが可能となる。更に、レンズ部品5が精度良くレンズ用貫通孔15に取り付けられることにより、突起部27とレンズ用貫通孔15との間に隙間が発生することはなく、よってレンズ用貫通孔15からケース2の内部に塵埃が侵入するようなこともない。
次に、受光部品6について説明する。
受光部品6も光を透過できる透明樹脂材料で形成されている。ケース2内には、リモートコントローラーから送信されてくる光を受光する受光素子42(図9参照)が配設されているが、受光部品6はこの受光素子の配設位置に対応するようフロントパネル3に取り付けられる。よって、リモートコントローラーから送信されてくる光は、受光部品6を透光し受光素子で受光される。
図7及び図8は、受光部品6を拡大して示す図である。図7は受光部品6の斜視図であり、図8は受光部品6の六面図である。受光部品6は樹脂成型品であり、本体部35、スナップフィット部36、及び爪部37等を有している。
本体部25は円盤形状を有しており、フロントパネル3に形成された受光用貫通孔40に装着される。これにより、受光用貫通孔40は本体部25により塞がれるため、塵埃のケース2内への侵入を防止することができる。
また、本体部35の裏面35bには、一対のスナップフィット部36が延出形成されている。このスナップフィット部36は、一端が本体部35に固定され、他端が自由端とされた片持ち梁構造とされている。よって、スナップフィット部36は、図中矢印A1,A2方向に弾性変形可能な構成となっている。この各スナップフィット部36の先端部には、後述する取り付け用リブ41と係合する爪部37が形成されている。尚、取り付け用リブ41は、図2に示されるように、ケース2からY2方向に延出するよう形成されている。
また、本体部35の裏面35bには、リブ38が形成されている。このリブ38は、本体部35が受光用貫通孔40に装着された際、受光用貫通孔40に形成された段部43と係合するよう構成されている(図11(A),(B)参照)。これにより、受光部品6がフロントパネル3に装着された際、受光用貫通孔40に対する本体部35の位置決めを正確に行うことができる。
図9は、受光部品6がフロントパネル3の適正取り付け位置に取り付けられた状態(適正取り付け状態)を示す横断面図である。また、同図では受光素子42がフロントパネル3に装着された状態を示している。この適正取り付け状態では、爪部37は取り付け用リブ41と係合している。よって、受光部品6をY1方向に引き抜こうとしても、爪部37が取り付け用リブ41と当接することにより、受光部品6がフロントパネル3から離脱するようなことはない。
また、一般に受光素子42は、モールドされた樹脂内にホトトランジスタが封止された構成とされている。この受光素子42は、両側部に側壁部42aが一体的に形成されている。また、受光素子42はプリント配線基板19に実装されており、プリント配線基板19がケース2内に配設されることにより、受光素子42は一対のスナップフィット部36の間に配置される。
ところで、前記のように受光部品6に設けられたスナップフィット部36は、本体部35から片持ち梁状に延出した構造を有するため、弾性域よりも大きく変形された場合には塑性変形してしまう。例えば、スナップフィット部36が図中A1方向に塑性変形した場合には、受光部品6をフロントパネル3に装着しても、爪部37が取り付け用リブ41と係合できなくなり、受光部品6をフロントパネル3に取り付けることができなくなってしまう。
しかしながら本実施形態では、適正取り付け状態において受光素子42は一対のスナップフィット部36の間に位置している。このため、スナップフィット部36に対して図9に矢印A1で示す方向に力が作用しても、スナップフィット部36は受光素子42の側壁部42aと当接する。適正取り付け状態における側壁部42aとスナップフィット部36との離間距離は、スナップフィット部36が変形した際に弾性変形しうる距離とされている。よって、スナップフィット部36が側壁部42aと当接するまで変形しても、スナップフィット部36が塑性変形するようなことはない。
よって、適正取り付け状態において、爪部37は確実に取り付け用リブ41と係合する。これにより、受光部品6のフロントパネル3に対する取り付け信頼性を高めることができる。
次に、図10及び図11を参照して受光部品6をフロントパネル3に取り付ける手順について説明する。尚、図10は受光部品6をフロントパネル3に取り付ける手順を示す横断面図であり、図11は受光部品6をフロントパネル3に取り付ける手順を示す縦断面図である。また、図10(A)と図11(A)、図10(B)と図11(B)、図10(C)と図11(C)、図10(D)と図11(D)はそれぞれ対応している。
受光部品6をフロントパネル3(ケース2)に取り付けるには、先ず図10(A),図11(A)に示すように、受光部品6をフロントパネル3の外側から受光用貫通孔40内に挿入する。受光部品6の受光用貫通孔40内への挿入に伴い、先ず爪部37が取り付け用リブ41と係合するが、スナップフィット部36が内側に弾性変形することにより爪部37は取り付け用リブ41の内壁面上を摺動しつつ進行する。そして、爪部37が取り付け用リブ41の端部に達した際、スナップフィット部36は弾性復元して爪部37は取り付け用リブ41と係合する。
図10(B),図11(B)は、爪部37が取り付け用リブ41と係合した状態を示している。この状態において、本体部35の裏面35bに形成されたリブ38は、受光用貫通孔40の内周縁に形成された段部43と係合する。リブ38が段部43と係合し、爪部37が取り付け用リブ41と係合することにより、受光部品6は位置決めされて適正取り付け状態となる。
上記のように受光部品6がフロントパネル3の適正取り付け位置に取り付けられると、図10(C),図11(C)に示すように、プリント配線基板19を図中矢印Z1方向に挿入し、受光素子42を一対のスナップフィット部36の間に挿入する。これにより、前記のようにスナップフィット部36がA1方向(図9参照)に変形しても、側壁部42aと当接することによりこの変形は弾性変形となり、塑性変形が生じるようなことはない。
図10(D),図11(D)は、受光素子42が適正取り付け位置に取り付けられた状態を示している。上記したように、受光部品6のフロントパネル3に対する取り付け処理も、本実施形態の取り付け構造により容易かつ正確に行うことができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
1 電子装置
2 ケース
3 フロントパネル
5 レンズ部品
6 受光部品
9 底板
15 レンズ用貫通孔
16 遮光リブ
17 位置決めリブ
18 係止段部
19 プリント配線基板
20 LED
22 ネジ孔
25 本体部
26 立壁部
27 突起部
28 側壁部
29 係合凹部
30 挿通孔
31 治具装着孔
33 固定ネジ
35 本体部
36 スナップフィット部
37 爪部
40 受光用貫通孔
41 取り付け用リブ
42 受光素子
42a 側壁部
43 段部

Claims (4)

  1. 取り付けパネルに透光部品を取り付ける透光部品の取り付け構造であって、
    前記取り付けパネルに、貫通孔と、該貫通孔の形成位置から離間した位置に位置決めリブを形成し、
    前記透光部品に、本体部と、該本体部に突出形成されると共に前記貫通孔内に挿入される突起部と、前記本体部の前記突起部の形成位置から離間した位置に形成されると共に取り付け状態において前記位置決めリブと係合する係合部とを設けたことを特徴とする透光部品の取り付け構造。
  2. 前記取り付けパネルにネジ孔を形成すると共に、前記本体部の前記ネジ孔と対応する位置に挿通孔を形成し、
    前記挿通孔を介してネジを前記ネジ孔に螺着することにより、前記透光部品を前記取り付けパネルに固定する請求項1記載の透光部品の取り付け構造。
  3. 前記突起部はレンズとして機能する請求項1又は2記載の透光部品の取り付け構造。
  4. 前記取り付けパネルに、前記透光部品の取り付け位置を囲繞するよう遮光リブを形成すると共に、
    前記本体部の両側部に、取り付け状態において前記遮光リブと係合する壁部を形成してなる請求項1乃至3のいずれか一項に記載の透光部品の取り付け構造。
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