JP2012064436A

JP2012064436A - 電子装置

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Publication number: JP2012064436A
Application number: JP2010207658A
Authority: JP
Inventors: Kohei Ushio; 公平牛尾; Daichi Kitagawa; 大地北川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2030-09-16
Also published as: JP5094936B2

Abstract

【課題】部品の増加やコストアップ、デザイン上の制約を招くことなく組立てが簡単な車載装置に適用できる電子装置を得る。
【解決手段】ＬＥＤ２１及びスイッチ２２が実装されたプリント基板２０が収容され、ＬＥＤから発光された光が外部に出光される出光窓及びスイッチを操作する操作ボタン４１を挿通させるボタン窓が設けられたケース体１０と、上記ＬＥＤから上記出光窓に至る光路に配設された光学部材３０と、上記操作ボタンを弾性支持する支持部材４２を備えたものにおいて、上記ケース体はプリント基板に対して上下に分割された第１ケース１１と第２ケース１２からなり、該分割された第１ケースまたは第２ケースの何れか一方の内面に上記光学部材、上記操作ボタン及び上記支持部材が係止され、その状態で上記プリント基板を上記第１ケース及び上記第２ケースの何れか他方に装着し得るようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばＥＴＣ車載器等のＬＥＤと操作ボタンを備えた車載装置などとして好ましく用いることができる電子装置に関するものである。

自動車に搭載される車載装置は一層の小型化、軽量化が求められている。小型化と品質の双方を満足させる為には、部品点数を抑え、作業工程数を削減し、安定した組立性を確保する必要がある。また、外観デザインによる差別化も重要となってきており、高いデザイン性も求められている。一方、ＥＴＣ（エレクトロニック・トール・コレクション・システム）車載器などの車載装置には、操作する為の操作ボタン及びボタン周囲を発光させる為に、ＬＥＤ（発光ダイオード）からの光によって発光させるプリズムが搭載されており、プリズムから出光される光の輝度を確保する為に、プリズム等の光学部材はできる限りＬＥＤに近づけて固定保持する必要がある。

この種の電子装置として、パネルに形成された保持孔に遊嵌されると共に、透光性材料で形成されたプリズムとプリズムの中央に固着されたボタンと、挿入孔が形成されるとともに挿入孔にボタンが挿入された状態で保持孔を覆ってパネルに装着された半透明のカバーと、パネルに結合された基板上であって保持孔に対応する位置に設けられたＬＥＤと、基板上であって、ＬＥＤとは離れた位置に設けられたタクトスイッチと、ヒンジを介して一端が基板上に回転自在に設けられると共に他端が前記タクトスイッチと対向し中間部でプリズムを支持かつプリズムと対応する位置に透孔を形成した可動部とで構成したものがある（例えば特許文献１参照）。

また、空調装置を操作する操作ボタンと、操作ボタンにその操作機能を表示する表示部を設けた車両空調装置用操作装置において、操作ボタンをエンボスシートに成形した凸状部により構成し、該エンボスシートを操作パネルの凸状部と対応する部位に該凸状部形状に沿う相似凸状部と、スイッチと係合する突起とを有するスイッチ操作レバーを切り込みにより一体成形し、操作ボタンの操作により弾性変形するスイッチ操作レバーを介してスイッチを動作させるようにしたものがある（例えば特許文献２参照）。

特開２００４−３５５９５１号公報（第１頁要約、図１）特開２００９−７８７５５号公報（第１頁要約、図１）

上記特許文献１のような技術では、ボタンとプリズム、可動部が別々の部品となっており、部品点数が増加すると共に作業工数が増加し、コストアップにつながる。また、特許文献２のような構成とすると、エンボスシートを操作パネルに貼付ける必要がある為、貼付強度を確保する為には比較的面積の広い平面部または緩やかな曲面部が必要であり、複雑な曲面などに貼り付けるのは困難であり、製品が大型化し、かつデザイン上の制約もあるという問題があった。

本発明は、上記のような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、部品点数の増加やコストアップ、デザイン上の制約を招くことがなく、組み立てが簡単な電子装置を提供することを目的としている。

この発明にかかる電子装置は、ＬＥＤ及びスイッチが実装されたプリント基板と、このプリント基板が収容され所定部に、上記ＬＥＤから発光された光が外部に出光される出光窓及び上記スイッチを操作する操作ボタンを挿通させるボタン窓が設けられたケース体と、上記ＬＥＤから上記出光窓に至る光路に配設された光学部材と、上記操作ボタンを弾性支持する支持部材を備えた電子装置であって、上記ケース体は上記プリント基板に対して上下に分割された第１ケースと第２ケースからなり、該分割された上記第１ケース及び上記第２ケースの何れか一方の内面に上記光学部材、上記操作ボタン及び上記支持部材が係止され、その状態で上記プリント基板を上記第１ケース及び上記第２ケースの何れか他方の所定部に装着し得るようにしてなるものである。

この発明においては、分割された第１ケースまたは第２ケースの何れか一方の内面に光学部材、操作ボタン及び支持部材を係止し、その状態で上記プリント基板を上記第１ケース及び上記第２ケースの何れか他方の所定部に装着することができるようにしたので、組立時に例えば第１ケースに光学部材を取り付けておき、プリント基板を後から第２ケースに取り付けるようにすることで、プリント基板に実装されたＬＥＤと光学部材との干渉をなくすことができる。このため、ＬＥＤの剥がれや破壊などの問題が無くなる。また、部品点数及び作業工数を増やすことなく、組立性の改善が図れる。更に、コストアップやデザイン上の制約を招くことがない。

この発明の実施の形態１に係る電子装置としての車載装置を概略的に示す分解斜視図である。図１に示された車載装置の要部断面図である。この発明の実施の形態２に係る電子装置としての車載装置の要部を概略的に示す分解斜視図である。図３に示された車載装置の要部断面図である。この発明の実施の形態３に係る電子装置としての車載装置の要部を概略的に示す断面図である。この発明の実施の形態４に係る電子装置としての車載装置の要部を概略的に示す分解斜視図である。この発明の実施の形態５に係る電子装置としての車載装置の要部を概略的に示す分解斜視図である。

実施の形態１．
図１、図２はこの発明の実施の形態１に係る電子装置としての車載装置を説明する図であり、図１は分解斜視図、図２は要部断面図である。なお、ここでは車載装置がＥＴＣ車載器である場合を例に説明する。図において、車載装置は上ケース（第１ケース）１１と下ケース（第２ケース）１２に分割されたケース体１０と、ＬＥＤ２１及びタクトスイッチ等のスイッチ２２を含む回路部品が実装されたプリント基板２０と、ＬＥＤ２１から発生した光を屈折させケース体１０の外に出光させるプリズム部３１及びＬＥＤ２１から発生した光をプリズム部３１の方向に導く導光体部３２からなる光学部材３０と、車載装置の操作を行う操作ボタン４１と、操作ボタン４１を弾性支持する支持部材４２などから構成されている。

光学部材３０を構成する上記プリズム部３１と導光体部３２とは、この例では光透過性材料により一体成形されており、プリズム部３１の先端部には出光部３１ａが形成されている。光学部材３０はＬＥＤ２１と後述する出光窓１２１ａの間の光路に配設され、ＬＥＤ２１の指向性のある強い光を出光窓１２１ａに導き出光部３１ａから柔らかい光として出射させる。上ケース１１の内面部には、該一体成形された光学部材３０を固定する穴があけられた一対の爪状の固定部１１ａが突設され、光学部材３０の導光体部３２部分の両側面には該固定部１１ａに係合するフック部３２ａが突出されている。上記フック部３２ａと固定部１１ａが係合することで光学部材３０が上ケース１２に保持固定される。

操作ボタン４１とスイッチ２２はこの例では２組設けられている。２つの操作ボタン４１は大凡コ字形に形成された支持部材４２によって連結される如く、支持部材４２と一体的かつ、この例では左右対称的に設けられている。支持部材４２のコ字形の底辺部分の中央部には、一対の固定爪部４２ａが突設されている。上ケース１１の内面部には、該固定爪部４２ａと係合して支持部材４２と操作ボタン４１を上ケース１１に固定するための一対の保持部１１ｂが突設されている。また、支持部材４２のコ字形の平行な２辺部には、スイッチ２２を押下する押圧部４２ｂがそれぞれ対向するように内向きに突設されている。なお、この例では操作ボタン４１を押下したときに、支持部材４２のコ字形の底辺部分が弾性変形することで、操作ボタン４１から手を離したときに原位置に戻るように構成されている。

一方、上ケース１１と下ケース１２とは、大凡プリント基板２０に対して上下に２分割された形状をなしており、更に下ケース１２の一端面には意匠壁からなる前面操作部１２１が上方に突出する如く一体に形成されている。そして、該前面操作部１２１には、プリズム部３１の先端部に設けられた出光部３１ａ（図２）を挿通させる出光窓１２１ａ、操作ボタン４１の頭部を挿通させるボタン窓１２１ｂ、ＥＴＣカード（図示省略）の挿入口１２１ｃなどが設けられている。また、下ケース１２の両側縁部には、プリント基板２０の位置決め用の凸部１２ａが突設され、プリント基板２０の対応する位置には位置決め穴２０ａが設けられている。その他の構成部分は従来のものと同様であるので図示及び説明を省略する。

次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について、組立工程に沿って説明する。先ず、上ケース１１の内側表面に突設された一対の固定部１１ａの間に光学部材３０のフック部３２ａが入り込むようにして係合させ、光学部材３０を上ケース１１に保持させる。次に、２つの操作ボタン４１と一体的に構成された支持部材４２の固定爪部４２ａを上ケース１１の内側表面に突設された一対の保持部１１ｂに係合させることで操作ボタン４１と支持部材４２を上ケース１１に保持させる。一方、ＬＥＤ２１とスイッチ２２を含む回路部品が実装されたプリント基板２０を、下ケース１２の凸部１２ａがプリント基板２０の位置決め穴２０ａに嵌合するようにして下ケース１２に固定する。

次に、上ケース１１に保持させた光学部材３０の出光部３１ａを下ケース１２の出光窓１２１ａに挿入させると共に、上ケース１１に保持させた支持部材４２の先端部の操作ボタン４１の頭部が下ケース１２のボタン窓１２１ｂに入り込ませつつ上ケース１１を下ケース１２と合体させる。合体させた状態では、導光体部３２の下面とＬＥＤ２１の上面とは図２に示すように微小間隙が保持された状態で固定される。合体の際、ＬＥＤ２１に対して導光体部３２は右斜め上から左下方向に移動しつつ組み付けられるので、ＬＥＤ２１と導光体部３２が干渉することはない。なお、上ケース１１と下ケース１２の固定は、例えばスナップフィットによる結合手段、ねじ止め、あるいはそれらを併用したものなど、公知の適宜の固定手段を用いることができる。

上記のように、実施の形態１によれば、下ケース１２にプリント基板２０を取り付ける際、及びプリント基板２０が取り付けられた下ケース１２に光学部材３０が取り付けられた上ケース１１を組み付ける際に、プリント基板２０に実装されたＬＥＤ２１と光学部材３０が干渉することがないので、ＬＥＤ２１の剥がれ、破壊または半田クラックを生じることが無くなり、歩留りも向上させることができる。また特別な部品を用いていないので、部品点数及び作業工数を増やすことなく、組立性の改善が図れる。また、下ケース１２側の意匠壁からなる前面操作部１２１を高い位置に設定することができるので、デザイン性も向上される。また、デザイン上の制約も少なく小型にすることもできる。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係る電子装置としての車載装置の要部を概略的に示す分解斜視図、図４は図３に示された車載装置の要部断面図である。図において、光学部材３０は別体に形成されたプリズム部３１と導光体部３２からなっている。プリズム部３１と導光体部３２は、組立完成状態では図４に示すように小間隙を介して対向するように光路内に直列的に配設され、導光体部３２の出射面３２ｂと、プリズム部３１の入射面３１ｂとは図示していない光軸に対して直交する互いに平行な面で形成されている。なお、図３において、プリント基板２０上のＬＥＤ２１、スイッチ２２は図示省略している。

上記プリズム部３１の両側面には固定フック部３１ｃが例えば左右対称に突設され、前面操作部１２１の背面側には、該固定フック部３１ｃに係合することでプリズム部３１を下ケース１２に対して所定位置に保持、固定するフック保持部１２１ｄが設けられている。なお、導光体部３２は操作ボタン４１及び支持部材４２と共に光透過性材料で一体成形されている。操作ボタン４１は、表面に文字や記号、マークなどが表示されるように部分的に透光性にしたものなどであっても良い。なお、図４に示すように前面操作部１２１側から見て、上記プリズム部３１の入射面３１ｂの位置は、プリント基板２０の前面操作部１２１側の端面２０ｂの位置よりも手前側となるように設けられている。その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態２においては、導光体部３２と分離されたプリズム部３１は下ケース１２に固定される。導光体部３２は支持部材４２を介して操作ボタン４１と共に上ケース１１の保持部１１ｂに固定される。プリント基板２０は、プリズム部３１が下ケース１２に先に固定されていても、入射面３１ｂの位置が、プリント基板２０とは干渉しない位置関係で設けられているので、下ケース１２に支障なく位置決め固定される。上ケース１１は下ケース１２に対して、上ケース１１に保持された操作ボタン４１の頭部が下ケース１２のボタン窓１２１ｂに入り込むように合体させればよく、この過程でプリズム部３１の出光部３１ａを下ケース１２の出光窓１２１ａに挿入させる必要が無い。このため、実施の形態１の効果に加えて、組立性が一層向上するという効果が得られる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係る電子装置としての車載装置の要部を概略的に示す断面図である。図において、光学部材３０を構成する別体に形成されたプリズム部３１の入射面３１ｂと導光体部３２の出射面３２ｂとは、光軸に対して傾斜された互いに平行な傾斜面で形成されている。その他の構成は上記実施の形態２と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態３においては、対向された出射面３２ｂと入射面３１ｂを斜めにしたことで導光体部３２の発光面積が増え、一方、プリズム部３１の受光面積も増えることでＬＥＤ２１から発光された光量を大きく確保したままプリズム部３１の出光部３１ａから車載装置の外部に発光されるという効果が得られる。

実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４に係る電子装置としての車載装置の要部を概略的に示す分解斜視図である。図において、支持部材４２の上ケース１１に対する固定部である固定爪部４２ａの近傍には、板状部材をジグザグ状に形成してなる弾性部４２ｃが設けられている。その他の構成は実施の形態２と同様である。なお、導光体部３２は操作ボタン４１及び支持部材４２と共に光透過性材料で一体成形してもよい。

上記のように構成された実施の形態４においては、支持部材４２にジグザグ状の弾性部４２ｃを設けたことにより、操作ボタン４１を押下した際、支持部材４２が変位してもコ字形状の底辺部分の撓み量を小さくすることができ、底辺部分から突設された固定爪部４２ａの根元部分Ａに発生する応力が緩和され、操作ボタン４１の動作耐久性が向上する。また、光透過性材料で一体成形した場合には、図示されていないＬＥＤ２１から発光された光の光路が長くなり、また弾性部４２ｃを蛇行して進む為、操作ボタン４１に到達する光量が低減し、操作ボタン４１の方向への光漏れを抑えられる。また、操作ボタン４１を光が不透過のものとする場合、塗料の膜厚を薄く設定でき、淡色系の塗料でも比較的薄い膜厚で形成できるのでコストを削減でき、デザイン性も向上する。

実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５に係る電子装置としての車載装置の要部を概略的に示す分解斜視図である。図において、プリント基板２０には左右方向中央部に設けられたＬＥＤ２１を中心にその両側部に操作ボタン用ＬＥＤ２３が設けられている。一方、操作ボタン４１と支持部材４２は光透過性材料で一体的に成形されており、支持部材４２の前後方向に伸びたコ字形の対向する２辺部分における操作ボタン用ＬＥＤ２３に対応する位置には、操作ボタン用ＬＥＤ２３の光を取り入れる導光部４２ｄが一体成形により同じ光透過性材料で突設されている。なお、導光部４２ｄは組立完了状態で操作ボタン用ＬＥＤ２３の直近に間隙を介して位置するように配設され、かつ操作ボタン４１のストローク範囲を十分にカバーする長さに形成されている。なお、図７において、プリント基板２０上のスイッチ２２は図示省略している。その他の構成は実施の形態４と同様である。

上記のように構成された実施の形態５においては、操作ボタン用ＬＥＤ２３の発光によって、直近側の操作ボタン４１が点灯される。点灯動作を図示されていないスイッチ２２に連動させることもできる。また、弾性部４２ｃがジグザグ状に形成されているので、ＬＥＤ２１から発光された光の光路が長くなり、また蛇行して進む為、操作ボタン用ＬＥＤ２３によって操作ボタン４１が点灯される光とＬＥＤ２１によって図示されていないプリズム部３１から発光する光の混色を低減することができるなどの更なる効果が得られる。

実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、上ケース２１に光学部材３０、操作ボタン４１等を保持固定し、下ケース１２にプリント基板２０を保持する構成としたが、下ケース１２に光学部材３０、操作ボタン４１等を保持固定し、上ケース２１にプリント基板２０を保持する構成としてもよい。その他の構成は実施の形態１〜５と同様であり、作用効果も同様であることから、図示及び説明を省略する。

なお、光学部材３０の構成及びケース体１０への係止構造、操作ボタン４１と支持部材４２の構成及びケース体１０への係止構造などは、上記実施の形態１〜５に例示したものに限定されないことは言うまでもない。例えば、光学部材３０をプリズム部３１または導光体部３２のみによって構成し、あるいは操作ボタン４１とＬＥＤ２１の設置数を１組または３組以上に変更するなど、この発明の範囲内で適宜変形や変更ができることは当然である。ところで、上記実施の形態では、この発明をＥＴＣ車載器に適用した場合を例に説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、他の車載装置、あるいは車載装置以外の電子装置にも適用できることは明らかである。

１０ケース体、１１上ケース（第１ケース）、１１ａ固定部、１１ｂ保持部、１２下ケース（第２ケース）、１２ａ凸部、１２１前面操作部、１２１ａ出光窓、１２１ｂボタン窓、１２１ｃ挿入口、１２１ｄフック保持部、２０プリント基板、２０ａ位置決め穴、２０ｂ端面、２１ＬＥＤ、２２スイッチ、２３操作ボタン用ＬＥＤ、３０光学部材、３１プリズム部、３１ａ出光部、３１ｂ入射面、３１ｃ固定フック部、３２導光体部、３２ａフック部、３２ｂ出射面、、４１操作ボタン、４２支持部材、４２ａ固定爪部、４２ｂ押圧部、４２ｃ弾性部、４２ｄ導光部。

Claims

ＬＥＤ及びスイッチが実装されたプリント基板と、このプリント基板が収容され所定部に、上記ＬＥＤから発光された光が外部に出光される出光窓及び上記スイッチを操作する操作ボタンを挿通させるボタン窓が設けられたケース体と、上記ＬＥＤから上記出光窓に至る光路に配設された光学部材と、上記操作ボタンを弾性支持する支持部材を備えた電子装置であって、上記ケース体は上記プリント基板に対して上下に分割された第１ケースと第２ケースからなり、該分割された上記第１ケース及び上記第２ケースの何れか一方の内面に上記光学部材、上記操作ボタン及び上記支持部材が係止され、その状態で上記プリント基板を上記第１ケース及び上記第２ケースの何れか他方の所定部に装着し得るようにしてなることを特徴とする電子装置。
上記光学部材が一体形成された導光体部及びプリズム部からなり、上記第１ケースの内面に、その光学部材の固定部と、上記支持部材の保持部とが設けられ、上記第２ケースに、上記プリント基板の位置決め部と上記出光窓及び上記ボタン窓が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
上記光学部材が別体に形成された導光体部及びプリズム部からなり、上記第１ケースの内面に、上記導光体部、上記支持部材、及び上記操作ボタンからなる一体化部材の保持部が設けられ、上記第２ケースに、上記プリント基板の位置決め部、上記出光窓及び上記ボタン窓、並びに上記プリズム部の保持部が設けられ、かつ、上記プリズム部の上記光路の入射面の位置が上記プリント基板の上記出光窓側の端面位置よりも上記出光窓側に寄せて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
上記導光体部と上記プリズム部との対向面が互いに平行な傾斜面からなることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
上記支持部材は、ジグザグ状に形成された弾性部が設けられた板状部材からなることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の電子装置。
上記操作ボタンの少なくとも一部及び上記支持部材が光透過性材料からなり、上記プリント基板に上記支持部材を介して上記操作ボタンを点灯する操作ボタン用ＬＥＤを設けたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の電子装置。