JP2011204028A - 警報器 - Google Patents

Abstract

【課題】ブザー等の発音部品が鳴動することによる振動が、筐体を伝達し、筐体と回路基板との間隙を介して回路基板に実装された電子部品等に与える影響を低減することを可能とする警報器を得る。
【解決手段】本体部１１にカバー部２１を取り付けた場合、本体部１１の収納底板部１６ａの下面に取りつけられた直方体形状の弾性部材５の下面が、カバー部２１に固定された回路基板３に固定されている箱型のシールドケース３２の上面に当接する。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路基板上の電子部品に影響する発音部品からの振動を抑制する警報器に関する。

従来の警報器として、本体である筐体に固定され、異常を検知した場合に警報するブザー、そのブザー等の警報動作を制御する回路基板、及び、その回路基板等に電源を供給するための電池を収納するための電池収納部を備えた警報器がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２１７８４０号公報（第６頁、図４）

ここで、無線通信回路等が回路基板に実装され、この回路基板等に電源を供給する電池を、本体である筐体の外部から内部に窪んだ部分に収納する形態の警報器等の場合、その窪んだ筐体の部分が、回路基板に近接することになる。この場合に、特許文献１に係る警報器のように筐体にブザーが固定され、そのブザーが鳴動したとすると、その振動がブザーの固定部分から筐体を介して回路基板に近接した筐体部分に伝達し、その筐体部分の振動が、回路基板と筐体部分とが近接した間隙を介して回路基板の無線通信回路等に誤動作等の悪影響を及ぼすという問題点がある。

また、上記のような、窪んだ筐体部分の振動がその筐体部分と回路基板との間隙を介して回路基板に影響することだけではなく、筐体に固定されたブザーの振動が、筐体を介して、同じく筐体に固定された回路基板に伝達して回路基板が振動することによって、その回路基板に実装された無線通信回路等に誤動作等の悪影響が及ぶという問題点がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、第１の目的は、ブザー等の発音部品が鳴動することによる振動が、筐体を伝達し、筐体と回路基板との間隙を介して回路基板に実装された電子部品等に与える影響を低減することを可能とする警報器を得ることである。
また、第２の目的は、ブザー等の発音部品が鳴動することによる振動が、筐体を介して回路基板に伝達することにより回路基板に実装された電子部品に与える影響を低減することを可能とする警報器を得ることである。

本発明に係る警報器は、筐体と、その筐体に固定され、電子部品が実装された回路基板と、筐体に固定され、警報音を鳴動する発音部品と、電子部品を覆い、回路基板に固定されたシールドケースと、回路基板の前記シールドケースが固定された面からその垂直方向に存在する筐体の内面（第１特定面）、及び、シールドケースにおける第１特定面と対向する外面（第２特定面）に当接し、第１特定面及び第２特定面に挟持された弾性部材とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る警報器は、筐体が、本体部及びカバー部を有し、回路基板は、カバー部に固定され、発音部品は、本体部に固定され、弾性部材は、第１特定面として本体部の内面に当接したことを特徴とする。

また、本発明に係る警報器は、本体部が、カバー部に向かって窪み、その窪んだ部分に回路基板に電源を供給する電池を収納するための電池収納部を有し、第１特定面は、電池収納部における電池を収納する面と反対の面であり、かつ、第２特定面と対向する面であることを特徴とする。

また、本発明に係る警報器は、弾性部材が、その厚み方向が縮んだ状態で、第１特定面及び第２特定面に挟持されたことを特徴とする。

また、本発明に係る警報器は、状態を検出する状態検出部を備え、発音部品は、状態検出部が状態を検出した場合に鳴動することを特徴とする。

また、本発明に係る警報器は、回路基板が、外部機器と無線通信する無線通信回路を有し、その無線通信回路は、シールドケースに覆われたことを特徴とする。

本発明においては、弾性部材が、筐体における第１特定面及びシールドケースにおける第２特定面に挟持されることによって、発音部品が鳴動することよる振動によって生じる第１特定面の上下振動が、筐体とシールドケースの上面との間隙を介して、シールドケースに伝達して回路基板に振動が伝達するのを抑制することができ、回路基板上に実装された電子部品への影響を低減することができる。そして、弾性部材が、筐体における第１特定面及びシールドケースにおける第２特定面に挟持されることによって、発音部品から筐体を介して、回路基板に伝達した振動は、弾性部材によって吸収され、回路基板の振動は減衰し、回路基板上に実装された電子部品への影響を低減することができる。

また、弾性部材が、本体部における第１特定面及びシールドケースにおける第２特定面に挟持されることによって、本体部に固定された発音部品が鳴動することよる振動によって生じる第１特定面の上下振動が、本体部とシールドケースの上面との間隙を介して、シールドケースに伝達してカバー部に固定された回路基板に振動が伝達するのを抑制することができ、回路基板上に実装された電子部品への影響を低減することができる。そして、弾性部材が、本体部における第１特定面及びシールドケースにおける第２特定面に挟持されることによって、本体部に固定された発音部品から本体部及びカバー部を介して、回路基板に伝達した振動は、弾性部材によって吸収され、回路基板の振動は減衰し、回路基板上に実装された電子部品への影響を低減することができる。

また、本体部において、カバー部に向かって窪み、その窪んだ部分に電池を収納するための電池収納部を有し、収納底板部の下面とシールドケースの上面との間隙が狭くなっている場合、弾性部材を設置することによって、収納底板部の振動による回路基板上に実装された電子部品への影響の低減の効果は大きくなる。

また、本体部にカバー部を取り付けた場合、弾性部材が、本体部における第１特定面及びシールドケースにおける第２特定面に挟持されると弾性変形して第１特定面及び第２特定面に密着して当接する。

また、状態を検出する状態検出部を備えた警報器に、弾性部材を設置することによって、状態検出部が状態を検出した際に鳴動する発音部品の振動による回路基板上の電子部品に対する影響を低減することが可能な警報器を得ることができる。

また、回路基板上に無線通信回路が実装されている場合、上記のように発音部品の振動による影響を低減することによって、無線通信回路の通信動作についての誤動作を抑制することができる。

本発明の実施の形態１に係る火災警報器１００の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る火災警報器１００の底面図である。 図２のＹ−Ｙ断面図である。 本発明の実施の形態１に係る火災警報器１００の本体部１１の底面図、及び、矢視Ａ方向の側面図である。 本発明の実施の形態１に係る火災警報器１００のカバー部２１に回路基板３を取り付けた状態の平面図である。

以下では、警報器のうち状態検出部が火災を検知する火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明する。
火災警報器には、発光素子及び受光素子によって煙を検出する火災警報器、感熱素子によって熱を検出する火災警報器、及び焦電素子により炎を検出する火災警報器等、種々の火災警報器が存在する。以下の実施の形態では、発光素子及び受光素子によって煙を検出する火災警報器に本発明を適用した場合について説明する。

実施の形態１．
（火災警報器１００の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る火災警報器１００の断面図であり、図２は、同火災警報器１００の底面図であり、図３は、図２のＹ−Ｙ断面図であり、図４は、同火災警報器１００の本体部１１の底面図、及び、矢視Ａ方向の側面図であり、そして、図５は、同火災警報器１００のカバー部２１に回路基板３を取り付けた状態の平面図である。
以下、図１〜図５を参照しながら、本実施の形態に係る火災警報器１００の構成について説明する。また、以下の説明においては、図１及び図３で示される上下左右方向を基準に説明する。

火災警報器１００は、筐体１と、筐体１内に収容され、火災等による煙を検出する（以下、単に「火災を検出する」という）火災検出部２と、他の火災警報器等と無線通信を実施する無線通信回路（図示せず）その他の電子部品が実装された回路基板３と、火災が検出された際に警報音を鳴動する例えば圧電素子（スピーカー又はブザー等）で構成された発音部品４等とを備えている。

筐体１は、円板状の本体部１１と、本体部１１を覆う有底円筒状のカバー部２１とを備えている。

本体部１１には、その略中央部分から、カバー部２１に向かって矩形状に窪み、上記の回路基板３等に電源を供給するための電池を収納する電池収納部１６が形成されている。

カバー部２１は、底面部２２が外周部から中央部に向かって下方に傾斜した形状をしている。このカバー部２１の底面部２２の略中央には、火災検出部２に煙を流入させるための煙流入口２３が開口されている。また、カバー部２１の底面部２２には、発音部品４から発せられる警報音を筐体１外に放出するための音響孔２４が設けられている。

火災検出部２は、火災時に発生する煙を検出するものであり、内部には発光素子（図示せず）及び受光素子（図示せず）が設けられている。また、火災検出部２は、煙が流入した際に発生する散乱光の受光量の増加によって火災を検出する。そして、火災検出部２は、その底部側がカバー部２１の煙流入口２３に臨むように筐体１内に収容されている。

回路基板３には、カバー部２１に設けられたスイッチ３１が電気的に接続されている。このスイッチ３１は、押下されることによって、発音部品４からの警報音を停止させる。また、回路基板３には、回路基板３の上面に実装された無線通信回路等の電子部品に対する外部からのノイズによる影響を抑制するための例えば箱型のシールドケース３２が固定されている。つまり、無線通信回路等の電子部品は、シールドケース３２の内側に配置されて、シールドケース３２によって覆われている。
なお、シールドケース３２の形状は、無線通信回路等の電子部品に対する外部からのノイズによる影響を抑制することができればよく、無線通信回路等の電子部品の全面を覆う形状に限定されず、例えば側面部分などの一部に開口が設けられていてもよい。

発音部品４は、本体部１１に固定され、カバー部２１の音響孔２４に臨むように筐体１内に収容されており、火災検出部２によって火災が検出された場合に、警報音を鳴動させる。

（発音部品４の固定構造）
次に、図３及び図４を参照しながら、発音部品４が本体部１１に固定される構造について説明する。
図３及び図４で示されるように、発音部品４が固定される本体部１１は、カバー部２１側に向けて立設した一対の本体支柱１２を備えている。この一対の本体支柱１２の下面には、発音部品４の取付用フランジ４１に設けた一対の挿通孔４１ａに連通するねじ穴１２ａが形成されている。この一対の挿通孔４１ａは、発音部品４の左右両側近傍に設けられている。発音部品４は、挿通孔４１ａに挿通されたねじ１３が本体支柱１２のねじ穴１２ａに締め付けられることにより本体支柱１２に固定されている。また、本体部１１のカバー部２１側には、一対の本体支柱１２の間から下方に向けて押さえ用支柱１４が立設されており、押さえ用支柱１４の先端面（下端面）が発音部品４の上面に当接し、発音部品４の上下方向の振動を規制している。このように、発音部品４は、カバー部２１に接触せずに本体部１１に固定され、筐体１内に収容されている。

（回路基板３の固定構造）
次に、図１及び図５を参照しながら、回路基板３がカバー部２１に固定される構造について説明する。
図１及び図５で示されるように、回路基板３が固定されるカバー部２１は、底面部２２から本体部１１側に向けて立設した複数（ここでは３箇所）のカバー支柱２５を備えている。このカバー支柱２５の上面には、回路基板３に設けた挿通孔３ａに連通するねじ穴２５ａが形成されている。回路基板３は、カバー支柱２５上に載置され、回路基板３の挿通孔３ａに挿通されたねじ２６がカバー支柱２５のねじ穴２５ａに締め付けられることによりカバー支柱２５に固定されている。このように、回路基板３は、本体部１１、及びその本体部１１に固定された発音部品４に接触せずにカバー部２１に固定され、筐体１内に収容されている。

（弾性部材５の設置構造）
次に、図１、図４及び図５を参照しながら、後述する弾性部材５が筐体１内に設置される構造について説明する。
図１で示されるように、本体部１１に形成された電池収納部１６の底面である収納底板部１６ａの下面には、両面シール等によって、スポンジ等により形成された直方体形状の弾性部材５が貼り付けられている。また、カバー部２１の外周部には、複数（ここでは３箇所）のフック部２７が等間隔に設けられており、このフック部２７が本体部１１に設けたフック受け部１５（図４（ｂ）参照）に係止され、カバー部２１と本体部１１とがバランス良く固定されている。このとき、本体部１１にカバー部２１を取り付けると、本体部１１の収納底板部１６ａの下面に取りつけられた直方体形状の弾性部材５の下面が、カバー部２１に固定された回路基板３に固定されている箱型のシールドケース３２の上面に当接する。これによって、弾性部材５は、本体部１１の収納底板部１６ａ、及び、回路基板３に固定されたシールドケース３２に挟持される。このとき、弾性部材５が本体部１１の収納底板部１６ａ、及び、回路基板３に固定されたシールドケース３２に挟持されていない場合、弾性部材５の厚さ（上面と下面との幅）は、本体部１１の収納底板部１６ａの下面とシールドケース３２の上面との間隙の幅（高さ）よりも少し大きいものとするとよい。これによって、本体部１１にカバー部２１を取り付けた場合、弾性部材５が、本体部１１の収納底板部１６ａ及びシールドケース３２に挟持されると弾性変形して、本体部１１の収納底板部１６ａの下面及びシールドケース３２の上面に密着して当接する。

なお、弾性部材５は、直方体形状のものに限定されるものではなく、例えば、円柱形状等のように上面及び下面を有するものとすればよい。
また、弾性部材５が当接する収納底板部１６ａの下面は、本発明の「第１特定面」に相当し、弾性部材５が当接するシールドケース３２の上面は、本発明の「第２特定面」に相当する。

（弾性部材５による振動吸収動作）
以上のように構成された火災警報器１００は、火災検出部２が火災を検出すると発音部品４が鳴動して振動する。この振動は、発音部品４から本体支柱１２を介して本体部１１全体へと伝達される。この本体部１１に伝わった振動は、本体部１１における収納底板部１６ａを上下に振動させる。このとき、弾性部材５が設置されていないものとすると、収納底板部１６ａの振動は、本体部１１の収納底板部１６ａの下面とシールドケース３２の上面との間隙における空気を介して、シールドケース３２及びそのシールドケース３２が固定された回路基板３を振動させ、回路基板３上に実装された無線通信回路その他の電子部品に影響を及ぼす。しかし、本実施の形態においては、弾性部材５が、本体部１１の収納底板部１６ａ、及び、回路基板３に固定されたシールドケース３２に挟持されており、収納底板部１６ａの振動は、弾性部材５によって吸収されるので、シールドケース３２を介して回路基板３に振動が伝達するのが抑制される。

また、本体部１１に伝わった振動は、カバー部２１へと伝達され、更に回路基板３へと伝達される。このとき、回路基板３の振動は、本体部１１の収納底板部１６ａの下面、及び、回路基板３に固定されたシールドケース３２の上面に挟持された弾性部材５によって吸収されるので、回路基板３の振動は減衰する。
なお、図１等に示されるように、無線通信回路、その他の電子部品は、回路基板の略中央に配置され、また、回路基板３の固定位置（３箇所のカバー支柱２５）から離れているので、振動による変位が大きくなってしまうことが考えられ、この場合に、弾性部材５を設置することによるその影響の低減の効果は大きい。

以上の構成及び動作のように、弾性部材５が、本体部１１の収納底板部１６ａ、及び、回路基板３に固定されたシールドケース３２に挟持されることによって、収納底板部１６ａの上下振動による空気の振動によりシールドケース３２を介して回路基板３に振動が伝達するのを抑制することができ、回路基板３上に実装された無線通信回路その他の電子部品への影響を低減することができ、また、回路基板３上に無線通信回路が実装されている場合は、その通信動作についての誤動作を抑制することができる。特に、本体部１１が電池収納部１６を有していることにより、本体部１１の収納底板部１６ａの下面とシールドケース３２の上面との間隙が狭くなるほど、収納底板部１６ａの振動による回路基板３上に実装された無線通信回路その他の電子部品への影響が大きいので、この場合に、弾性部材５を設置することによるその影響の低減の効果は大きい。

また、弾性部材５が、本体部１１の収納底板部１６ａ、及び、回路基板３に固定されたシールドケース３２に挟持されることによって、発音部品４から、本体部１１及びカバー部２１を介して、回路基板３に伝達した振動は、弾性部材５によって吸収され、回路基板３の振動は減衰するので、上記と同様に、回路基板３上に実装された無線通信回路その他の電子部品への影響を低減することができる。

なお、本実施の形態において、弾性部材５は、本体部１１の収納底板部１６ａ、及び、回路基板３に固定されたシールドケース３２に挟持されるものとし、収納底板部１６ａの下面に当接する構成として説明したが、これに限定されるものではなく、回路基板３に固定されたシールドケース３２の上方に存在する筐体１の内面に当接するように、弾性部材５を設置するものとしてもよい。この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態においては、警報器のうち火災警報器に本発明を適用した例を説明したが、例えば、ガス警報器等その他の警報器に適用するものとしてもよい。また、上記の火災警報器及びガス警報器等のように異常を検出する状態検出部を備えず、これらの警報器から異常情報を無線通信等によって受信することによって警報音を鳴動させる警報器等にも、本発明を適用してもよい。

１ 筐体、２ 火災検出部、３ 回路基板、３ａ 挿通孔、４ 発音部品、５ 弾性部材、１１ 本体部、１２ 本体支柱、１２ａ ねじ穴、１３ ねじ、１４ 押さえ用支柱、１５ フック受け部、１６ 電池収納部、１６ａ 収納底板部、２１ カバー部、２２ 底面部、２３ 煙流入口、２４ 音響孔、２５ カバー支柱、２５ａ ねじ穴、２６ ねじ、２７ フック部、３１ スイッチ、３２ シールドケース、４１ 取付用フランジ部、４１ａ 挿通孔、１００ 火災警報器。

Claims (6)

1. 筐体と、
   該筐体に固定され、電子部品が実装された回路基板と、
   前記筐体に固定され、警報音を鳴動する発音部品と、
   前記電子部品を覆い、前記回路基板に固定されたシールドケースと、
   前記回路基板の前記シールドケースが固定された面からその垂直方向に存在する前記筐体の内面（以下、「第１特定面」という）、及び、前記シールドケースにおける前記第１特定面と対向する外面（以下、「第２特定面」という）に当接し、前記第１特定面及び前記第２特定面に挟持された弾性部材と、
   を備えたことを特徴とする警報器。
2. 前記筐体は、本体部及びカバー部を有し、
   前記回路基板は、前記カバー部に固定され、
   前記発音部品は、前記本体部に固定され、
   前記弾性部材は、前記第１特定面として前記本体部の内面に当接した
   ことを特徴とする請求項１記載の警報器。
3. 前記本体部は、前記カバー部に向かって窪み、その窪んだ部分に前記回路基板に電源を供給する電池を収納するための電池収納部を有し、
   前記第１特定面は、前記電池収納部における前記電池を収納する面と反対の面であり、かつ、前記第２特定面と対向する面である
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の警報器。
4. 前記弾性部材は、
   その厚み方向が縮んだ状態で、前記第１特定面及び前記第２特定面に挟持された
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の警報器。
5. 状態を検出する状態検出部を備え、
   前記発音部品は、前記状態検出部が前記状態を検出した場合に鳴動する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の警報器。
6. 前記回路基板は、外部機器と無線通信する無線通信回路を有し、
   該無線通信回路は、前記シールドケースに覆われた
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の警報器。

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