JP2011248263A - 接地用金具、およびこれを用いた画像表示装置とその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】他の部品に雌ねじを設けておいたり、ナットを用いたりすることなく、雄ねじを使って、回路基板に接した状態で他の部品に固定させることが可能な接地用金具を提供する。
【解決手段】電気回路が形成された回路基板と導体部材とを接続することにより、該導体部材を前記電気回路の接地点として機能させるものであって、台部と、該台部から突出するように形成された突出部と、を有し、前記台部が前記回路基板に接するように、かつ、前記突出部が前記導体部材に接するように配置されることで、該回路基板と該導体部材とを接続する接地用金具であって、前記台部には、前記回路基板を貫通させた雄ねじが捻じ込まれる、雌ねじが備えられている接地用金具とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気回路の接地に用いられる接地用金具、およびこれを用いて組み立てられる画像表示装置とその組立方法に関する。

画像表示装置などの電気機器の部品として、必要な電気回路が形成された回路基板（例えば、ＰＷＢ［Printed Wiring Board］）が広く利用されている。一般的に回路基板は、電気機器におけるキャビネット（筐体）の内部に設置され、衝撃などから守られるように配慮されている。

このような回路基板を用いて電気機器が組立てられる際、その電気回路の接地点（グランド）をどのように確保するかが重要な問題となる。なお特許文献１に開示されている画像表示装置は、ＥＭＣ［Electro-Magnetic Compatibility］の性能を考慮して、液晶表示パネルの背面に設けられた金属板が、接地点として利用されている。

また当該画像表示装置においては、回路基板と金属板とを接続するための部品として、接地用金具（接地金具）が利用されている。接地用金具は、他の部品に設けられた雌ねじを有するボスに、ビス（雄ねじ）が捻じ込まれることによって、回路基板に接した状態で、当該他の部品に固定されるようになっている。

特開２００９−９０３２号公報 特開２００８−４２１３４号公報 特開２０００−５８１５１号公報 特開平８−２９３３３７号公報

上述した画像表示装置のように、接地用金具を用いれば、互いに離れている回路基板と金属板を電気的に接続し、この金属板を接地点として機能させることが可能である。また当該接地用金具は、ビスを使って（つまり螺子止めによって）、回路基板に接した状態で他の部品に固定される。そのため、例えば部品同士の嵌め込みや接着剤を利用した固定に比べ、強固で信頼性の高い固定が可能である。

ところでこのような接地用金具によれば、回路基板に接した状態での他の部品への固定を実現させるべく、ビスを捻じ込むための雌ねじが必要となる。この点、特許文献１に示されているように、接地用金具を取り付ける箇所に対応して、雌ねじを有するボスを、他の部品に配置させておくことが考えられる。

しかしこのようにする場合は、他の部品に当該ボスを配置させておく必要があるため、その分、当該部品の仕様などが制約されることになる。また、当該ボスが設けられていない場合には、接地用金具を固定させることは難しくなり、接地用金具の汎用性の観点からは好ましいとは言えない。

また、当該ボスを設ける代わりに、別部品としてのナット（雌ねじ）を利用することが考えられる。しかしこの場合は、ボスの配置を省略することは可能となるが、ナットを使う分だけ部品点数が増加し、またナットについても、ビスが通るようにするための位置合わせ等が必要となる。その結果、電気機器の組立工数の増大や複雑化などが問題となる。

本発明は上述した問題に鑑み、他の部品に雌ねじを設けておいたり、ナットを用いたりすることなく、雄ねじを使って、回路基板に接した状態で他の部品に固定させることが可能な接地用金具の提供を目的とする。また当該接地用金具を用いて組み立てられる画像表示装置、およびその組立方法の提供を他の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る接地用金具は、電気回路が形成された回路基板と導体部材とを接続することにより、該導体部材を前記電気回路の接地点として機能させるものであって、台部と、該台部から突出するように形成された突出部と、を有し、前記台部が前記回路基板に接するように、かつ、前記突出部が前記導体部材に接するように配置されることで、該回路基板と該導体部材とを接続する接地用金具であって、前記台部には、前記回路基板を貫通させた雄ねじが捻じ込まれる、雌ねじが備えられている構成とする。

本構成によれば、他の部品に雌ねじを設けておいたり、ナットを用いたりすることなく、雄ねじを使って、回路基板に接した状態で他の部品に固定させることが可能となる。

また、備えられたパネルに画像を表示する、画像表示装置の組立てに用いられる上記構成の接地用金具において、前記パネルは、前記画像の表示面の裏側に、金属部材が露出するように形成されており、前記電気回路は、前記画像の表示に必要な動作を行うものであり、前記導体部材は、前記金属部材であってもよい。

また本発明に係る組立方法は、上記構成の接地用金具と、前記雌ねじに螺合する雄ねじと、前記パネルが取り付けられたフロントキャビネットと、前記雄ねじを貫通させる貫通穴が設けられた前記回路基板と、前記雄ねじが挿入される挿入穴が設けられたバックキャビネットと、を用い、前記フロントキャビネットと前記バックキャビネットが合わさって形成される筐体の内部に、前記回路基板および前記接地用金具が収まるように、前記画像表示装置を組立てる組立方法であって、前記雌ねじと前記貫通穴の中心軸が一致するように、前記回路基板と前記接地用金具との位置合わせを行う第１工程、前記フロントキャビネット、前記位置合わせがなされた状態の回路基板、および前記バックキャビネットを、前記挿入穴と前記貫通穴の中心軸を一致させて、順に層状にセットする第２工程、および、前記挿入穴および前記貫通穴を順に貫通するように前記雄ねじを挿入し、該雄ねじを前記雌ねじに捻じ込むとともに、前記バックキャビネットを前記フロントキャビネットに固定させる第３工程、の各工程を含んだ方法とする。

本方法によれば、上記構成の接地用金具を有効に活用しつつ、画像表示装置を組立てることが可能となる。

また上記方法としてより具体的には、前記接地用金具および前記回路基板のうち、一方には窪みが設けられ、他方には、該窪みに対応した突起が設けられており、前記第１工程における位置合わせは、前記窪みに前記突起を嵌めることによって達成される方法としてもよい。本方法によれば、当該位置合わせを容易に行うことが可能となる。

また上記方法としてより具体的には、前記バックキャビネットを前記フロントキャビネットに固定させる工程は、該フロントキャビネットに設けられている雌ねじに、該バックキャビネットを貫通させた雄ねじを捻じ込む工程である方法としてもよい。

本方法によれば、バックキャビネットをフロントキャビネットに固定させる工程を、回路基板や接地用金具をバックキャビネットに固定させる工程に準じたものとし、工程の簡略化を図ることが容易となる。

また本発明に係る画像表示装置は、上記の組立方法によって組み立てられたものであるため、上記構成の接地用金具による利点を享受することが可能である。

上述した通り、本発明に係る接地用金具によれば、他の部品に雌ねじを設けておいたり、ナットを用いたりすることなく、雄ねじを使って、回路基板に接した状態で他の部品に固定させることが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像表示装置の構成図（部品ごとに分離させた状態のものを表す）である。 当該画像表示装置のより模式的な構成図（部品ごとに分離させた状態のものを表す）である。 当該画像表示装置のより模式的な構成図である。 当該画像表示装置に用いられる回路基板の構成図である。 当該画像表示装置に用いられる接地用金具の構成図である。 当該画像表示装置の組立方法についてのフローチャートである。 当該画像表示装置の組立方法に関する説明図である。 当該画像表示装置の組立方法に関する説明図である。 当該画像表示装置の組立方法に関する説明図である。 当該画像表示装置の組立方法に関する説明図である。

本発明の実施形態について、電気機器の一形態である画像表示装置を例に挙げて、以下に説明する。

［画像表示装置の構成等について］
図１に本実施形態に係る画像表示装置の構成図を、図２および図３に当該画像表示装置のより模式的な構成図を、それぞれ示す。但し図１および図２は、当該画像表示装置の部品構成を理解容易とするため、部品ごとに分離させた状態のものを表している。なお図２および図３において、左側へ向かう向きが前方（観察者の居る側）であり、右側へ向かう向きが後方であるとする。

これらの図に示すように、当該画像表示装置１は、フロントキャビネット１１、バックキャビネット１２、パネル１３、回路基板１４、接地用金具１５、およびビス１６などから形成されている。

フロントキャビネット１１およびバックキャビネット１２は、例えばプラスチック材料によって形成されている。これらは互いに合わさって、パネル１３や回路基板１４などが収められる筐体を形成する。なおフロントキャビネット１１は、各図に示されているように、パネル１３を取り付けることが可能となっている。

更にフロントキャビネット１１は、全体的に枠状となっており、パネル１３が取り付けられたときに、その表示面１３ａを外部に露出させるようになっている。なお、パネル１３をフロントキャビネット１１に取付ける手法としては、嵌め込みによる固定やねじ止めの他、種々の手法が採用され得る。

またフロントキャビネット１１には、ビス１６と螺合する雌ねじ１１ａが設けられており、バックキャビネット１２には、雌ねじ１１ａに対応する位置に、ビス１６が挿入される挿入穴１２ａが設けられている。フロントキャビネット１１とバックキャビネット１２は、挿入穴１２ａを貫通したビス１６が雌ねじ１１ａに捻じ込まれることによって、互いに固定されている。なおバックキャビネット１２には、回路基板１４や接地用金具１５を固定するためのビス１６が挿入される、挿入穴１２ｂも設けられている。

パネル１３は、例えばプラズマディスプレイパネル或いは液晶パネルといった、画像表示用のパネルである。なお、パネルの前側には画像の表示面１３ａが、パネルの後側には金属で形成された金属板１３ｂ（金属部材）が、それぞれ露出している。つまりパネル１３は、画像の表示面１３ａの裏側に、金属板１３ｂが露出するように形成されている。またパネル１３には、画像信号に基づいて当該パネルを駆動させるドライバ１３ｃも設けられている。

回路基板１４は、電気回路（以下、単に「回路」と称することがある）が形成された基板（例えば、ＰＷＢ）である。また回路基板１４に形成された回路は、パネル１３に画像を表示させるために必要な動作を行うものであり、各種の回路部品や、回路基板１４に形成された配線パターンおよびグランドパターン等によって具現化されている。当該回路が行う動作には、アンテナ（不図示）によって受信されたテレビ放送の信号に所定の処理を施し、画像信号を生成する動作が含まれる。

また回路基板１４に形成された回路は、不図示の信号線を介して、パネル１３が有するドライバ１３ｃに接続されている。当該回路によって生成された画像信号は、この信号線を用いてドライバ１３ｃに送出され、パネル１３における画像表示に用いられる。

また回路基板１４には、図４（回路基板の実装面に向かって見た図であり、回路部品などの表示は省略している）に示すように、貫通穴１４ａおよび窪み１４ｂが設けられている。貫通穴１４ａは、バックキャビネット１２における挿入穴１２ｂに対応する位置に設けられており、ビス１６を貫通させることが可能な大きさに形成されている。また窪み１４ｂは、回路基板１４と接地用金具１５との位置合わせに利用されるものであり、どのように利用されるかは、後述の説明で明らかとなる。

接地用金具１５は、金属によって一体的に形成されており、回路基板１４と金属板１３ｂとを電気的に接続することにより、金属板１３ｂを回路の接地点として機能させるものである。

図５は、接地用金具１５の構成を示したものである。なお図５では、断面図を中央に示すとともに、左側から見た図を左側に、右側から見た図を右側に、それぞれ示している。本図に示すように、接地用金具１５は、全体的に見て、台部１５ａと突出部１５ｂからなっている。

台部１５ａは、回路基板１４（特にグランドパターンの部分）に接するよう配置される部分であり、雌ねじ１５ｃおよび突起１５ｄが設けられている。雌ねじ１５ｃは、ビス１６と螺合するように、かつ、中心軸が台部１５ａの底面（回路基板１４に接する面）１５ｅに対して垂直となるように形成されている。

突起１５ｄは、回路基板１４に設けられた窪み１４ｂに対応して設けられており、回路基板１４との位置合わせに用いられる。より具体的には、突起１５ｄが窪み１４ｂに嵌め込まれると、貫通穴１４ａと雌ねじ１５ｃの中心軸が一致するように、回路基板１４と接地用金具１５との位置合わせが達成される。なお当該位置合わせのなされた状態では、台部１５ａが、回路基板１４に形成されたグランドパターンに接するようになっている。

また突起１５ｄの寸法や形状は、突起１５ｄが窪み１４ｂに嵌め込まれることによって、接地用金具１５が回路基板１４に軽く固定される程度に設定されている。これにより、位置合わせのなされた状態を保ったまま、接地用金具１５を回路基板１４に仮止めすることが可能となっている。

突出部１５ｂは、台部１５ａから、底面１５ｅに対して垂直方向に突出するように設けられている。また突出部１５ｂは、弾性的に変形するバネ（バネ板）となるよう形成されているとともに、突出方向が変わるように（例えば約３０度の角度がつくように）屈曲させた屈曲部１５ｆが、途中に設けられている。

そして底面１５ｅから突出部１５ｂの先端までの長さＬは、金属板１３ｂと回路基板１４とのギャップ（間隔）よりも、やや長くなるように設定されている。これにより接地用金具１５は、このギャップに合わせて弾性的に変形し、突出部１５ｂの先端を金属板１３ｂへ付勢させた状態となる。

このようにして突出部１５ｂが金属板１３ｂに接触することにより、回路基板１４に形成された回路のグランドパターンが、接地用金具１５を介して金属板１３ｂに接続される。その結果、金属板１３ｂを、当該回路の接地点として機能させることが可能となっている。

またビス１６は、例えば金属によって形成された、一般的な雄ねじである。なおビス１６のうち、フロントキャビネット１１に設けられた雌ねじ１１ａに螺合するものと、接地用金具１５に設けられた雌ねじ１５ｃに螺合するものとは、同じ仕様となっていても良く、異なる仕様となっていても良い。

［画像表示装置の組立方法について］
次に、各部品を用いて画像表示装置１を組立てる方法（組立方法）について、図６に示すフローチャート参照しながら、工程ごとに説明する。

先ず図７に示すように、回路基板１４に、接地用金具１５を仮止めする（ステップＳ１）。この仮止めは、手作業あるいは機械を用いて、回路基板１４の窪み１４ｂに、接地用金具１５の突起１５ｄを嵌めることによって実現される。また先述したように、この仮止めがなされた状態では、貫通穴１４ａと雌ねじ１５ｃの中心軸が一致するように、位置合わせも達成されている。

なお、回路基板１４に接地用金具１５を仮止めする手法としては、上述したように突起と窪みを利用する手法の他、種々の手法が採用され得る。また後述するように、回路基板１４と接地用金具１５は、最終的にはビス１６を用いたビス止めによって、接続固定されることになる（ステップＳ３を参照）。

次に、図８に示すように、パネル１３が取付けられたフロントキャビネット１１、接地用金具１５が仮止めされた回路基板１４、およびバックキャビネット１２を、この順に層状にセットする（ステップＳ２）。この工程は、手作業あるいは機械を用いることにより実現される。

より具体的には、パネル１３の表示面１３ａが下を向くようにして（換言すれば、金属板１３ｂが上を向くようにして）、フロントキャビネット１１が、作業台などの上に置かれる。このとき、雌ねじ１１ａの挿入口は上を向いている。

そして次に、回路基板１４を挟むように、バックキャビネット１２がフロントキャビネット１１の上に乗せられる。このとき回路基板１４は、接地用金具１５が仮止めされている実装面が、下を向くように（金属板１３ｂと向い合うように）される。また更にこのとき、雌ねじ１１ａと挿入穴１２ａの中心軸が一致するように、かつ、貫通穴１４ａと挿入穴１２ｂの中心軸が一致するように、各部品同士の水平方向の位置合わせもなされる。なお図９に示すように、バックキャビネット１２に、位置合わせのための誘い込みリブ１２ｃを設けておくことも考えられる。このようにしておけば、回路基板１４を誘い込みリブ１２ｃ同士の間に誘い込むようにし、バックキャビネット１２と回路基板１４との位置合わせを、より容易に実現させることが可能となる。

次に、バックキャビネット１２の上方から、各挿入穴（１２ａ、１２ｂ）にビス１６を挿入し、各々のビス１６を雌ねじ（１１ａ、１５ｃ）に捻じ込む（ステップＳ３）。これにより、図１０に示すように、各部品はビス１６を用いたビス止めによって接続固定される。なおこのビス止めによって、接地用金具１５は回路基板１４に、強固に接続固定されることとなる。ステップＳ３の工程が完了することにより、画像表示装置１を組立てる工程が完了する。

ここで上述したステップＳ３の工程に着目すると、挿入穴１２ｂおよび貫通穴１４ａを貫通したビス１６は、接地用金具１５に設けられた雌ねじ１５ｃに捻じ込まれることにより、各部品同士（バックキャビネット１２、回路基板１４、接地用金具１５）を固定させることが可能となっている。つまり、ビス１６を用いたこれらの部品同士の固定は、雌ねじ１５ｃを使うことによって可能となっている。

そのため当該工程では、このような固定を実現するにあたって、雌ねじを設けたボスを他の部品（例えばパネル１３）に設けておくことや、別部品としてのナットを用いることは不要となっている。また雌ねじ１５ｃにビス１６を捻じ込む工程が、接地用金具１５にビス１６を通す工程をも兼ねているため、これらの工程が別々に行われる場合に比べて、工数が低減させることも可能となっている。

［その他］
以上に説明した通り、接地用金具１５は、回路が形成された回路基板１４と金属板１３ｂ（導体部材）とを接続することにより、金属板１３ｂを当該回路の接地点として機能させるものである。また接地用金具１５は、台部１５ａと、台部１５ａから突出するように形成された突出部１５ｂと、を有し、台部１５ａが回路基板１４に接するように、かつ、突出部１５ｂが金属板１３ｂに接するように配置されることで、回路基板１４と金属板１３ｂとを接続するようになっている。

そして台部１５ａには、回路基板１４を貫通させたビス１６（雄ねじ）が捻じ込まれる、雌ねじ１５ｃが備えられている。そのため接地用金具１５によれば、他の部品に雌ねじを設けておいたり、ナットを用いたりすることなく、ビス１６を使って、回路基板１４に接した状態で他の部品に固定させることが可能となっている。

また画像表示装置１の組立てには、接地用金具１５と、雌ねじ１５ｃに螺合するビス１６と、パネル１３が取付けられたフロントキャビネット１１と、ビス１６を貫通させる貫通穴１４ａが設けられた回路基板１４と、ビス１６が挿入される挿入穴１２ｂが設けられたバックキャビネット１２が用いられている。

そして画像表示装置１は、フロントキャビネット１１とバックキャビネット１２が合わさって形成される筐体の内部に、回路基板１４および接地用金具１５が収まるように、組立てられている。

なお画像表示装置１の組立方法は、雌ねじ１５ｃと貫通穴１４ａの中心軸が一致するように、回路基板１４と接地用金具１５との位置合わせを行う工程（第１工程）、フロントキャビネット１１、位置合わせがなされた状態の回路基板１４、およびバックキャビネット１２を、挿入穴１２ｂと貫通穴１４ａの中心軸を一致させて、順に層状にセットする工程（第２工程）、および、挿入穴１２ｂおよび貫通穴１４ａを順に貫通するようにビス１６を挿入し、ビス１６を雌ねじ１５ｃに捻じ込むとともに、バックキャビネット１２をフロントキャビネット１１に固定させる工程（第３工程）、の各工程を含んでいる。

また、回路基板１４と接地用金具１５との位置合わせは、回路基板１４の窪み１４ｂに、接地用金具１５の突起１５ｄを嵌めることによって、容易に達成される。なお、接地用金具１５の方に窪みを設けるとともに、回路基板１４の方に突起を設けるようにしても、同様に、当該位置合わせは容易なものとなる。

また、バックキャビネット１２をフロントキャビネット１１に固定させる工程は、フロントキャビネット１１に設けられている雌ねじ１１ａに、バックキャビネット１２を貫通させたビス１６を捻じ込む工程となっている。そのため、バックキャビネット１２をフロントキャビネット１１に固定させる工程は、回路基板１４や接地用金具１５をバックキャビネット１２に固定させる工程に準じたものとなっており、工程の簡略化が容易となっている。

なお接地用金具１５は、上述したように、画像表示装置の部品として好適である。ただしこれに限定されるものではなく、接地用金具１５は、回路基板と導体部材を有する各種の電気機器の部品として、利用することが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

本発明は、電気回路と導体部材を有する各種の電気機器に利用することができる。

１ 画像表示装置
１１ フロントキャビネット
１１ａ フロントキャビネットに設けられた雌ねじ
１２ バックキャビネット
１２ａ 雌ねじ１１ａに対応した挿入穴
１２ｂ 雌ねじ１５ｃに対応した挿入穴
１２ｃ 誘い込みリブ
１３ パネル
１３ａ 表示面
１３ｂ 金属板
１３ｃ ドライバ
１４ 回路基板
１４ａ 貫通穴
１４ｂ 窪み
１５ 接地用金具
１５ａ 台部
１５ｂ 突出部
１５ｃ 接地用金具に設けられた雌ねじ
１５ｄ 突起
１５ｅ 台部の底面
１５ｆ 屈曲部
１６ ビス（雄ねじ）

Claims (6)

1. 電気回路が形成された回路基板と導体部材とを接続することにより、該導体部材を前記電気回路の接地点として機能させるものであって、
   台部と、該台部から突出するように形成された突出部と、を有し、
   前記台部が前記回路基板に接するように、かつ、前記突出部が前記導体部材に接するように配置されることで、該回路基板と該導体部材とを接続する接地用金具であって、
   前記台部には、
   前記回路基板を貫通させた雄ねじが捻じ込まれる、雌ねじが備えられていることを特徴とする接地用金具。
2. 備えられたパネルに画像を表示する、画像表示装置の組立てに用いられる請求項１に記載の接地用金具であって、
   前記パネルは、
   前記画像の表示面の裏側に、金属部材が露出するように形成されており、
   前記電気回路は、
   前記画像の表示に必要な動作を行うものであり、
   前記導体部材は、
   前記金属部材であることを特徴とする接地用金具。
3. 請求項２に記載の接地用金具と、
   前記雌ねじに螺合する雄ねじと、
   前記パネルが取り付けられたフロントキャビネットと、
   前記雄ねじを貫通させる貫通穴が設けられた前記回路基板と、
   前記雄ねじが挿入される挿入穴が設けられたバックキャビネットと、を用い、
   前記フロントキャビネットと前記バックキャビネットが合わさって形成される筐体の内部に、前記回路基板および前記接地用金具が収まるように、前記画像表示装置を組立てる組立方法であって、
   前記雌ねじと前記貫通穴の中心軸が一致するように、前記回路基板と前記接地用金具との位置合わせを行う第１工程、
   前記フロントキャビネット、前記位置合わせがなされた状態の回路基板、および前記バックキャビネットを、前記挿入穴と前記貫通穴の中心軸を一致させて、順に層状にセットする第２工程、および、
   前記挿入穴および前記貫通穴を順に貫通するように前記雄ねじを挿入し、該雄ねじを前記雌ねじに捻じ込むとともに、前記バックキャビネットを前記フロントキャビネットに固定させる第３工程、
   の各工程を含んだことを特徴とする組立方法。
4. 前記接地用金具および前記回路基板のうち、一方には窪みが設けられ、他方には、該窪みに対応した突起が設けられており、
   前記第１工程における位置合わせは、
   前記窪みに前記突起を嵌めることによって、達成されることを特徴とする請求項３に記載の組立方法。
5. 前記バックキャビネットを前記フロントキャビネットに固定させる工程は、
   該フロントキャビネットに設けられている雌ねじに、該バックキャビネットを貫通させた雄ねじを捻じ込む工程であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の組立方法。
6. 請求項３から請求項５の何れかに記載の組立方法によって、組み立てられたことを特徴とする画像表示装置。