JP2014029368A

JP2014029368A - 液晶表示ユニットの取付構造

Info

Publication number: JP2014029368A
Application number: JP2012169328A
Authority: JP
Inventors: Terumi Yoshida; 輝美吉田; Kazuki Sato; 和樹佐藤; Akihiko Kusanagi; 明彦草▲なぎ▼
Original assignee: Dainichi Co Ltd
Current assignee: Dainichi Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: JP5793123B2

Abstract

【課題】液晶表示ユニットをプリント基板に取り付ける際の作業者の負担を軽減し、かつ容易に外れてしまうことのない取付構造を提供すること。
【解決手段】係止片２３、位置決めピン２６、リード端子６ａを、それぞれプリント基板７の係止孔７１、位置決め孔７２、端子挿入孔７３に挿入してプリント基板７に液晶表示ユニット１が取り付けられるものであって、位置決め孔７２の形状を係止片２３が撓む方向に長径に形成した。これにより、まず片側の係止片２３ａと位置決めピン２６ａを先に基板の孔に挿入し、プリント基板７の取付位置に対して液晶表示ユニット１を横にずらすと、もう一方の係止片２３ｂはわずかに撓ませるだけで係止孔７１ｂに挿入される。また、リード端子６ａの復元力によって双方の係止片２３ａ、２３ｂの掛かりが均等になるため、液晶表示ユニット１がプリント基板７から外れてしまうこともない。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示素子をケースに収容して構成される液晶表示ユニットを、プリント基板に取り付けるための取付構造に関するものである。

従来、電化製品の多くには、機器の運転状況を文字などを用いて判りやすく表示するために液晶が利用されている。この液晶表示には液晶表示素子だけでなく、バックライトや導光板などの部品も必要となるため、これらの部品をケース内に収めてユニット化し液晶表示ユニットとする手段が一般的に用いられている。

そして図９に示すように、液晶表示ユニット１０１のケース１０２には、プリント基板に固定するための爪１０３を備えた係止片１０４、プリント基板上の位置を合わせるための位置決めピン１０５等が設けられていて、コンデンサやダイオードなどの他の電気部品とともにプリント基板上に取り付けられる。

このような液晶表示ユニット１０１をプリント基板に取り付ける際には、まずケース１０２の位置決めピン１０５をプリント基板の孔に嵌め込んで液晶表示ユニット１０１の取付位置を合わせる。その後、ケース１０２を上から強く押さえつけて係止片１０４をプリント基板の孔に嵌め込むと、係止片１０４の爪１０３が基板の裏に掛かるため、液晶表示ユニット１０１がプリント基板から外れてしまわないようになる。

特開２００４−３４３００５号公報

このように、係止片の爪をプリント基板の孔に嵌めるためには、基板上に載置したケースを上から強く押さえ付けて、係止片を内側に撓ませなくてはならず、この動作が作業者にとっては大きな負担になってしまっていた。また、係止片の爪がプリント基板に嵌った際には、撓んだ係止片が元に戻ろうとする反発力がプリント基板に衝撃として加わるため、この衝撃により未はんだの他の電気部品が跳ね上がって外れてしまうこともある。

そこで、作業者の負担を減らすため、係止片の爪を小さくすることが対策として採られていたが、爪が小さすぎるとプリント基板との掛かり量が少なくなるため液晶表示ユニットが外れやすくなってしまう。そのため、確実に爪をプリント基板に掛けることができ、且つ作業者の負担にならないよう、爪の大きさに十分配慮して設計し、さらに厳密に寸法を管理しなければならなかった。

本発明は、上記課題を解決するためのもので、液晶表示ユニットをプリント基板に取り付ける際の作業者の負担を軽減し、かつ容易に外れてしまうことのない取付構造を提供することを目的とする。

本発明は、プリント基板に固定するための係止片と取付位置を合わせるための位置決めピンを備えたケースと、複数のリード端子を有し前記ケースに収容される液晶表示素子を備え、前記プリント基板に設けられた係止孔、位置決め孔、端子挿入孔に、それぞれ前記係止片、前記位置決めピン、前記リード端子が挿入されて取り付けられる液晶表示ユニットの取付構造であって、前記係止片は前記ケースの向かい合う２辺に設けられ前記ケースの長手方向に可撓性を有し、前記位置決め孔は前記位置決めピンに対して前記ケースの長手方向に長径であることを特徴とする液晶表示ユニットの取付構造である。

また、前記端子挿入孔は前記ケースの長手方向に直線状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示ユニットの取付構造である。

また、前記係止片は前記ケースから延びる脚部と、前記脚部の先端にケースの外方に突出して形成された爪を有し、プリント基板に液晶表示ユニットが取り付けられると、脚部と係止孔の間には係止片が撓む方向の前後に隙間が空くように係止孔が形成されていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示ユニットの取付構造である。

上述のように構成することにより、係止片を強く撓ませなくともプリント基板にはめ込むことができるため、作業者の負担を軽減することができ、かつ液晶表示ユニットを確実にプリント基板に取り付けることができる。

本発明の液晶表示ユニットを示す図である。本発明の液晶表示ユニットの分解図である。本発明のプリント基板を示す図である。本発明の位置決め孔の形状を示す図である。本発明の液晶表示ユニットをプリント基板に取り付ける手順を示す図である。本発明の液晶表示ユニットをプリント基板に取り付ける手順を示す図である。本発明の液晶表示ユニットをプリント基板に取り付ける手順を示す図である。本発明の液晶表示ユニットをプリント基板に取り付ける手順を示す図である。従来の液晶表示ユニットを示す図である。

好適と考える本発明の実施形態を、本発明の作用効果を示して簡単に説明する。

本発明は、液晶表示ユニットのケースから伸びる係止片、位置決めピン、リード端子を、それぞれプリント基板の係止孔、位置決め孔、端子挿入孔に挿入してプリント基板に液晶表示ユニットが取り付けられるものであって、位置決め孔の形状を係止片が撓む方向に長径に形成した。

これにより、位置決めピンの可動範囲が係止片の撓みと同じ方向へ広がるため、プリント基板の取付位置に対して液晶表示ユニットを横にずらすことができる。つまり、まず片側の係止片と位置決めピンを先に基板の孔に挿入したとすると、液晶表示ユニットを横にずらすことでもう一方の係止片が係止孔の内側に寄るので、わずかに撓ませるだけで係止片は係止孔に挿入される。したがって、位置決め孔が長径でない場合に比べて少ない力で液晶表示ユニットを取り付けることができるようになる。また、この状態では液晶表示ユニットは横にずれた状態となっているが、リード端子が元の位置に戻ろうとする復元力によって液晶表示ユニットは適切な取付位置に戻されて双方の係止片の掛かりが均等になるため、液晶表示ユニットがプリント基板から外れてしまうこともない。

また、リード端子をケース長手方向に直線上に配置することで、リード端子の復元力を効果的に作用させることができるため、液晶表示ユニットを確実に所定の位置に配置することができる。

また、係止片と係止孔の間に、位置決めピンの可動する方向の前後に隙間を設けることで、係止片の可撓性が低い場合でも液晶表示ユニットが横にずらし易くなる。

以下本発明の一実施例を図面により説明する。

図１および図２は液晶表示ユニット１の構造を示す図であって、液晶表示ユニット１は、液晶表示ユニット１の筐体となるケース２、バックライトの光源であるＬＥＤユニット３、光源からの光を液晶表示面に伝播させる導光板４、光のムラを抑えて輝度を均一にする拡散シート５、文字等を表示する液晶表示素子６から構成され、ケース２の部品載置面２１の端部にＬＥＤユニット３を取り付け、その後順次導光板４、拡散シート５、液晶表示素子６を積層して形成されている。また、最上面の液晶表示素子６は、矩形の板状をしており、長尺辺の端部には下方に延出するリード端子６ａが一直線上に並んで配置されている。

ケース２は、合成樹脂により成形されて略長方形の部品載置面２１の周囲に側壁を備えた形状であって、部品載置面２１の短辺に形成された側壁２２ａには中央にそれぞれ１つずつ係止片２３が設けられている。係止片２３は、側壁２２ａから延びる脚部２４と、脚部２４の先端にケース２の外方に突出して形成された爪２５を有しており、ケース２の長手方向に撓むようになっている。また、長辺に形成された側壁２２ｂにはケース２の角に近い位置２箇所に円柱状の位置決めピン２６が形成され、この２つの位置決めピン２６の間にはリード端子６ａが貫通する端子貫通孔２７が複数形成されている。端子貫通孔２７が形成される部位は、側壁２２ｂの下端面が凹状に底上げされており、これにより端子貫通孔２７を形成した際に下方に飛び出したバリがプリント基板７に接触しないようにしている。

図３はプリント基板７を示す図であって、プリント基板７には上述の液晶表示ユニット１のほか種々の電気部品が取り付けられる多数の孔が設けられている。液晶表示ユニット１の取付位置は枠線で指示されており、液晶表示ユニット１を固定する係止片２３が挿入される係止孔７１、液晶表示ユニット１を取り付ける位置のガイドとなる位置決めピン２６が挿入される位置決め孔７２、リード端子６ａが挿入される端子挿入孔７３が枠線内に形成されている。

位置決め孔７２はケース２の長手方向に長い形状であり、図４に示すように位置決め孔７２の短手径をｄ１、長手径をｄ２とすると、短手径ｄ１は位置決めピン２６の径ｄの径とほぼ同じであるのに対し、長手径ｄ２は位置決めピン２６の径ｄのおよそ２倍の大きさを有している。なお径の大きさは、短手径ｄ１が位置決めピン２６の径ｄと同程度の大きさとなっていればよく、長手径ｄ２については特に厳密に定めるものではない。

係止孔７１は、係止片２３に対してケース２の長手方向および短手方向の双方とも一回り大きく形成されていて、液晶表示ユニット１がプリント基板７に取り付けられると、係止片２３が撓む方向の前後、すなわち脚部２４の幅広面と係止孔７１との間に隙間が空くようになっている。この隙間と係止片２３の撓みにより、位置決めピン２６は位置決め孔７２内を移動することができる。

端子挿入孔７３は、２つの位置決め孔７２の間に、ケース２の長手方向に直線上に形成されている。

次に、図５〜８を用いて本発明の液晶表示ユニット１をプリント基板７に取り付ける手順について説明する。各図において（ａ）はプリント基板７を横から見た状態である。（ｂ）はプリント基板７を裏から見た状態を示すもので、プリント基板７の表側に設けられた液晶表示ユニット１の取付位置を表す枠線は破線で表示した。また図の説明上、（ｂ）においてプリント基板７の孔に挿入された部品は塗りつぶして表示する。

まず、図５（ａ）のように、液晶表示ユニット１をプリント基板７に対して斜めにし、右側の係止片２３ａと位置決めピン２６ａをプリント基板７の孔に挿入する。プリント基板７の裏側は図５（ｂ）のように係止片２３ａと位置決めピン２６ａがそれぞれ係止孔７１ａと位置決め孔７２ａに挿入され、位置決めピン２６ａは位置決め孔７２ａの中央付近に位置した状態になっている。

次に、図６（ａ）に示すように、液晶表示素子６のリード端子６ａをプリント基板７の端子挿入孔７３に挿入する。リード端子６ａは端子挿入孔７３に対して斜めに挿入されるが、端子挿入孔７３はリード端子６ａよりも大きく形成されているので、斜めに挿入してもリード端子６ａに負担がかからないようになっている。このとき、まだ左側の係止片２３ｂは爪２５が係止孔７１ｂの外側にあるため、係止片２３ｂと位置決めピン２６ｂはプリント基板７に挿入されておらず、液晶表示ユニット１は少し傾いた状態である。

そして液晶表示ユニット１を図中Ａの方向（ケース２の長手方向）に引き寄せる。すると、すでに位置決め孔７２ａに挿入されている位置決めピン２６ａは、位置決め孔７２ａとの孔径の差の分だけ右に移動することができる。また、同じく係止孔７１ａに挿入されている係止片２３ａは、Ａと反対の方向へ撓むのと同時に係止孔７１ａとの間の隙間の分右に移動するため、液晶表示ユニット１が右に移動する。これに伴い係止片２３ｂの爪２５が係止孔７１ｂの内側に寄るので、液晶表示ユニット１を上から少し押すだけで係止片２３ｂは係止孔７１ｂに挿入される。図７（ａ）は左右の係止片２３ａ、２３ｂともに係止孔７１ａ、７１ｂに挿入された状態を示し、プリント基板７の裏側は図７（ｂ）で示すように位置決めピン２６ａ、２６ｂが位置決め孔７２ａ、７２ｂの右端に寄った状態となっている。

なお、このとき、リード端子６ａの中心と端子挿入孔７３の中心がずれるため、リード端子６ａは斜めに曲がるが、リード端子６ａは弾性部材であるためこの程度の曲げであれば形状が変形してしまうことはない。また、リード端子６ａは液晶表示ユニット１の長手方向に扁平な平板状であるため、曲げに対して元の形状に戻ろうとする復元力も強い。そのためこの状態から手を離すと、リード端子６ａの復元力により液晶表示ユニット１が図中Ｂの方向に移動する。図８（ａ）はリード端子６ａの復元力により液晶表示ユニット１が適正な位置に戻った状態を示している。裏から見ると、図８（ｂ）のように位置決めピン２６ａ、２６ｂは位置決め孔７２ａ、７２ｂの中央付近に戻っており、係止片２３ａ、２３ｂの爪２５は両方とも係止孔７１ａ、７１ｂに引っかかっているため液晶表示ユニット１がプリント基板７から外れてしまうこともない。

また、位置決め孔７２は、位置決めピン２６の径ｄと比べてケース２の長手方向の径である長手径ｄ２が大きく、短手径ｄ１はほぼ同じ大きさである。この形状により、液晶表示ユニット１は長手方向にのみ移動が可能となり短手方向には位置ズレを起こさないので、確実に係止片２３を係止孔７１に挿入することができる。

このように、片側の係止片２３ａと位置決めピン２６ａをまずプリント基板７に挿入し、その後、液晶表示ユニット１をすでにプリント基板７に挿入した係止片２３ａの方へ引き寄せるだけで、力を入れることなく液晶表示ユニット１を取り付けることができる。したがって、従来のようにケース２を上から強く押さえ付けたりする必要がなく、作業者の負担を軽減することができる。そして、プリント基板７に取り付けられた液晶表示ユニット１は、リード端子６ａが元の形状に戻ろうとする復元力により位置が補正されて適切な位置に配置されるため、液晶表示ユニット１がプリント基板７からは外れてしまうことも防止される。

上述の効果は、位置決めピン２６の径ｄに対して位置決め孔７２の長手径ｄ２を大きくするだけで実現できるのであり、係止片２３の爪２５の大きさに配慮して設計したり、その寸法を厳密に管理したりする必要もない。

また、従来は、係止片２３の撓み量だけに頼って係止片２３を係止孔７１に挿入していたが、係止片２３を撓ませるためには脚部２４にある程度の長さが必要であり、脚部２４が短いと同じ力を加えても係止片２３の撓み量は少なくなる。そのため、プリント基板７を機器に配置するときに高さ方向の余裕がない場合は、脚部２４を短くして全体の高さを抑えなくてはならないが、脚部２４を短くすることにより係止片２３を撓ませるために必要な力が大きくなり、作業者にかかる負担が増えてしまうことになる。ところが、本発明の取付構造によれば、係止片２３は殆ど撓ませる必要がないので、脚部２４の長さが短くなっても作業者の負担を抑えることができるため、機器の小型・薄型化にも対応することが可能となる。

なお、図５〜図８の取り付け手順では、後から挿入する左側の位置決めピン２６ｂおよび位置決め孔７２ｂがなくとも、取り付けの作業性には殆ど影響しない。しかし、係止片２３と係止孔７１の間にはケース２の短手方向に隙間があるため、位置決めピン２６と位置決め孔７２が片側（右側）のみにしかないと、プリント基板７に取り付けた液晶表示ユニット１ががたつきやすくなり、プリント基板７上の適切な位置に対して傾いてしまう可能性がある。そして、傾いた状態ではんだ槽に通してしまうと、リード端子６ａがはんだ付けされて液晶表示ユニット１が傾いたままプリント基板７に固定されてしまう。よって、液晶表示ユニット１の傾きを抑えるためにも、位置決めピン２６と位置決め孔７２は少なくとも２箇所に設けるのが良い。位置決めピン２６と位置決め孔７２はケース２の短手方向に隙間が殆どないので、複数箇所に設けることにより短手方向のがたつきを抑えることができる。

１液晶表示ユニット
２ケース
２３（２３ａ、２３ｂ）係止片
２４脚部
２５爪
２６（２６ａ、２６ｂ）位置決めピン
６液晶表示素子
６ａリード端子
７プリント基板
７１（７１ａ、７１ｂ）係止孔
７２（７２ａ、７２ｂ）位置決め孔
７３端子挿入孔

Claims

プリント基板に固定するための係止片と取付位置を合わせるための位置決めピンを備えたケースと、複数のリード端子を有し前記ケースに収容される液晶表示素子を備え、前記プリント基板に設けられた係止孔、位置決め孔、端子挿入孔に、それぞれ前記係止片、前記位置決めピン、前記リード端子が挿入されて取り付けられる液晶表示ユニットの取付構造であって、前記係止片は前記ケースの向かい合う２辺に設けられ前記ケースの長手方向に可撓性を有し、前記位置決め孔は前記位置決めピンに対して前記ケースの長手方向に長径であることを特徴とする液晶表示ユニットの取付構造。
前記端子挿入孔は前記ケースの長手方向に直線状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示ユニットの取付構造。
前記係止片は前記ケースから延びる脚部と、前記脚部の先端にケースの外方に突出して形成された爪を有し、プリント基板に液晶表示ユニットが取り付けられると、脚部と係止孔の間には係止片が撓む方向の前後に隙間が空くように係止孔が形成されていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示ユニットの取付構造。