JP2935163B2 - Ｌｃｄセル取付機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品の取付機構、と
りわけ片端子構成のＬＣＤセルのリード端子を介して伝
達される変位を吸収するＬＣＤセルの取付機構に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】片端子構成のＬＣＤセルの取付機構にお
いては、基板にＬＣＤセルのリード端子が半田付接続さ
れている。この半田付されたリード端子ならびにＬＣＤ
セルのリード端子付け根部には、以下のような原因によ
って応力が発生する。第１の原因は、外気温あるいはＬ
ＣＤセル自身の発熱がリード端子に伝達され、このため
リード端子が熱伸縮して変形し、この伸縮変形によりＬ
ＣＤセルのリード端子付け根部や、リード端子が基板に
半田付された部分に応力がかかるものである。第２の原
因は、周囲の発熱部品から基板に熱が伝達され、このた
め基板が熱伸縮し、この伸縮による応力がかかるもので
ある。

【０００３】このような応力が作用する結果、種々の不
都合が発生する。すなわち、リード端子が半田付されて
いる半田付ランドに応力に基づく変位力が発生し、この
ため半田付ランドとリード端子の接続部分に電気的接続
の不全、すなわち接続部の破断や半田付ランドの剥離が
発生しやすくなる。さらに、この半田付部分でのクラッ
ク発生や変形、さらにはリード端子の破損、さらにはＬ
ＣＤセルとリード端子の接続部分の破損等といった不都
合が生じるおそれがある。加えて、前記のようなクラッ
ク発生や破損に至らなくても、繰り返されるヒートサイ
クルによって経時劣化が進行して、ＬＣＤセルや基板の
寿命が短縮されるといった欠点がある。

【０００４】また、目視不可能な程度に小さいクラック
が発生すると、これが温床となって黴等の微生物が繁殖
し、プリント基板をはじめとする電気機器における所謂
黴の異常発生といった、最近特に問題となっている不都
合をつくる原因となり、好ましくない。

【０００５】従来、ＬＣＤセル取付機構として、例えば
図４及び図５に示した構成が知られている。両図に示す
構成において、ＬＣＤセル取付機構Ｓ１は、ＬＣＤセル
３０と、このＬＣＤセル３０を収納するケース３３、さ
らにＬＣＤセル３０上方の位置でケース３３に組み付け
られる枠体３２から構成される。ＬＣＤセル３０は直方
体形状をなし、その板面にＬＣＤ素子を露出させシェル
枠４０に固着保持されている。ＬＣＤセル３０のひとつ
の辺、例えば図に示すようなＬＣＤ素子の下方の辺に
は、ＬＣＤセル板面に略直角に伸びる複数本のリード端
子３１を備えている。すなわち、片端子構成となってい
る。

【０００６】ケース３３は上端が開口された直方体形状
の箱で、その４隅を下方に伸びる４本の脚部３５、３
５、３９、３９によって支持されている。対角上の一対
の脚部３５はその先端が細径化されて、不図示の基板の
位置決め孔に嵌合可能な係止部３５Ａに設けられ、他の
対角上の一対の脚部３９はネジ２１が螺入して基板２０
に装着可能に設けられている。すなわち、ケース３３は
一対の脚部３５の係止部３５Ａを位置決め孔に嵌合して
位置決めした後、他の一対の脚部３９にネジ２１を螺合
することで、これら脚部によって、基板から上方に持ち
上げた状態で取付けられている。ケース３３の下底部に
は、下底面から隆起した２本の段部３４Ａ、３４Ｂが、
距離をおいて配設されている。ケース３３の下底部には
さらに、開口３６と、この開口の内側の縁から下方に伸
展するスカート３７が設けられ、またケース３３の１辺
には下方に伸展するバッフル板３８が設けられている。
枠体３２は板面が長方形状で、その長尺辺の一方にＬ字
状に下方に屈曲したひさし３２Ｂを備え、さらにその両
短尺辺に下方に伸びるロック３２Ｃを備える。枠体３２
板面の中央には、前記ＬＣＤセル３０板面のＬＣＤ素子
を露出させる窓３２Ａが設けられている。

【０００７】このＬＣＤセル取付機構Ｓ１の組み立てを
説明する。ケース３３の下底部の隆起した段部３４Ａ、
３４Ｂ上に、ＬＣＤセル３０が下端を当接して載置され
る。このときＬＣＤセル３０のリード端子３１は開口３
６から下方に垂下し、ここでリード端子３１の下部は、
垂下するバッフル板３８および垂下するスカート３７の
間に位置して保護されている。

【０００８】枠体３２は上方からケース３３に取付けら
れ、ひさし３２Ｂとロック３２Ｃとがケース３３に嵌め
込まれる。ここで枠体３２下端がＬＣＤセル３０上端に
当接する。この枠体３２のケース３３への取付によっ
て、ＬＣＤセル３０はケース３３下底部の段部３４Ａ、
３４Ｂと、枠体３２下端間に堅固に固定される構成とな
っている。前記の組み付けの完了時では、ＬＣＤ素子の
表示は、枠体３２の窓３２Ａを通して見ることができ
る。一方、基板２０まで垂下したリード端子３１は、基
板２０上の半田付ランド２２に半田付けされる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＬＣＤセル
３０が使用中に発熱したり、あるいは外気温変化によっ
てリード端子３１の熱伸縮が発生すると、この熱伸縮に
よってリード端子３１の付け根あるいは、リード端子３
１先端の接続されている半田付ランド２２に応力が発生
する。しかし、リード端子３１のＬＣＤセル３０側は堅
固に取付けられているから、変位を吸収あるいは相殺す
る手段がない。この結果半田付ランド２２には引っ張り
応力あるいは圧縮応力が発生して不都合をおこすおそれ
がある。また、大きな発熱を伴う電子部品が近傍に存在
する場合には、その熱が取付部材を伝わって基板２０に
流れる。この結果、基板２０は温度が上昇し、反って変
形する。この変形によって半田付ランド２２の位置が上
下に変位し、この結果半田付ランド２２には引っ張り応
力あるいは圧縮応力が発生して前記不都合をおこすこと
になる。

【００１０】このように、前記図４及び図５に示した従
来の構成では、前記応力や変位が吸収されないという欠
点があった本発明は前記のような従来構成の有する欠点
を解決するためなされたもので、その目的は温度上昇に
よる熱伸縮でリード端子あるいは半田付ランドに発生す
る応力や変位を吸収し、電気的接続不全の防止をはじ
め、接続部分の破損やリード端子の破損を防止できるＬ
ＣＤセル取付機構を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を実現するため
本発明に係るＬＣＤセル取付機構は、片端子構成のＬＣ
Ｄセルと、上端が開口して前記ＬＣＤセルを収納するケ
ースと、前記ＬＣＤセルを収納した前記ケースの上方に
取付けられる枠体と、前記枠体と前記ＬＣＤセルとの間
に介在して前記ＬＣＤセルを下方に付勢するバネと、前
記ケースと前記ＬＣＤセルとの間に介在して前記ＬＣＤ
セルを上方に付勢するバネとから成ることを特徴とす
る。

【００１２】あるいは、前記ＬＣＤセルを下方に付勢す
るバネを斜め下方に垂下する板状バネとして前記枠体と
一体に形成し、前記ＬＣＤセルを上方に付勢するバネを
斜め上方にたちあがる板状バネとして前記ケースと一体
に形成し、前記ケースに前記ＬＣＤセルを収納して前記
枠体を取付けた際に、前記垂下するバネ先端と前記斜め
上方にたちあがるバネ先端とが前記ＬＣＤセルの上下端
に当接してこれを弾性挟持する構成としたことを特徴と
する。

【００１３】

【作用】本発明に係るＬＣＤセルの取付機構は、ＬＣＤ
セルの発熱や外気温によるリード端子自体の伸縮に基づ
いて発生する応力や変位を、ＬＣＤセルが支軸を中心に
若干の回動をし、これによってリード端子を上下方向に
移動させることで、前記伸縮による応力や変位分を吸収
し、よってリード端子の付け根部分や接続部分における
応力を極小におさえるものである。さらにＬＣＤセルは
回動前も回動中も、あるいは回動後も、常時上下からバ
ネによって付勢されているから、がたつきの生じること
がない。

【００１４】さらにまた、周囲から伝達される熱によっ
て生じる基板の伸縮によってリード端子の付け根部分や
接続部分に発生する応力も、これに対応して、ＬＣＤセ
ルが支軸を中心に上下方向に若干の回動をすることで、
この伸縮で発生した応力を吸収するものである。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面の図１〜
図３に基づいて説明する。図１および図２に、本発明に
係るＬＣＤセル取付機構の一実施例を示す。図１はＬＣ
Ｄセル取付機構の一実施例の分解斜視図であり、図２は
その断面図である。まず、本発明に係るＬＣＤセル取付
機構の構成を説明する。図１および図２で、本発明に係
るＬＣＤセル取付機構Ｓは、ＬＣＤセル１と、このＬＣ
Ｄセル１を収納するケース４、さらにＬＣＤセル１上方
の位置でケース４に組み付けられる枠体１５から構成さ
れる。

【００１６】ＬＣＤセル１は直方体形状をなし、その板
面にＬＣＤ素子を露出させ後述するシェル枠１１に固着
保持されている。ＬＣＤセル１のひとつの長尺辺、例え
ば図に示すようなＬＣＤ素子の下方の長尺辺には、ＬＣ
Ｄセル板面に略直角に下方に伸びる複数本のリード端子
２が備えられる。このように、ＬＣＤセル１は片端子構
成となっている。ＬＣＤセル１の、前記リード端子２を
備えた長尺辺に対峙する長尺辺は、該長尺辺に沿って延
設した構造のシェル枠１１に係止されており、該シェル
枠１１の両端部、すなわち図に示すＬＣＤ素子の上方に
対応した長尺辺の両端近傍には、突出した支軸３がそれ
ぞれ設けられている。

【００１７】ケース４は上端が開口された、２つの長尺
辺と２つの短尺辺を有する直方体形状の箱で、その４隅
を下方に伸びる４本の脚部７、７、８、８によって支持
されている。対角上の一対の脚部７はその先端が細径化
されて、不図示の基板の位置決め孔に嵌合可能な係止部
７Ａに設けられ、他の対角上の一対の脚部８はネジ２１
が螺入して基板２０に装着可能に設けられている。すな
わち、ケース４は一対の脚部７、７の係止部７Ａ、７Ａ
を位置決め孔に嵌合して位置決めした後、他の一対の脚
部８、８にネジ２１を螺合することで、これら脚部７、
７、８、８によって、基板２０から上方に持ち上がった
状態で取付けられている。ケース４の両短尺辺の側面に
は、Ｕ字状の支軸挿入孔４Ａが設けられる。さらにケー
ス４の下底部には、斜め上方にたちあがる板状の２枚の
バネ５、５が両短尺辺近傍にケース４と一体に形成さ
れ、また一方の長尺辺に沿って開口９が設けられ、さら
にこの開口９の内側の縁から下方に伸展するスカート１
０がそれぞれ設けられる。さらにケース４の前記開口９
に沿った長尺辺には、下方に伸展するバッフル板６が設
けられる。

【００１８】枠体１５は板面が長方形状で、その上側の
長尺辺にＬ字状に下方に屈曲したひさし１５Ｂを備え、
さらにその両短尺辺に、下方に伸びるロック１５Ｃと、
下方に伸びる支持軸固定片１５Ｄを備える。さらに斜め
下方に垂下する板状の２枚のバネ１７、１７が、下側の
長尺辺両端に枠体１５と一体に形成される。さらに、枠
体１５板面の中央には、前記ＬＣＤセル１板面のＬＣＤ
素子を露出させる窓１５Ａが設けられる。

【００１９】つぎにこのＬＣＤセル取付機構Ｓの組み立
てを説明する。ケース４にＬＣＤセル１を収納した際
に、ＬＣＤセル１を固着保持したシェル枠１１の支軸３
がケース４の両側部のＵ字状の支軸挿入孔４Ａに上から
挿入されて支持される。同時に、ケース４の下底部の、
斜め上方にたちあがる板状の２枚のバネ５、５がＬＣＤ
セル１の下面の、リード端子２寄りの部分に当接して、
ＬＣＤセル１を下方から上方に弾性支持する。すなわ
ち、バネ５、５はケース４とＬＣＤセル１との間に介在
して、常にＬＣＤセル１を上方に付勢する。このときＬ
ＣＤセル１のリード端子２は開口９から下方に垂下し、
ここでリード端子２の下部は、垂下するバッフル板６お
よび垂下するスカート１０の間に位置して保護される。

【００２０】ついで枠体１５が上方からケース４に取付
けられるが、ここでひさし１５Ｂとロック１５Ｃとがケ
ース４に嵌め込まれる。同時に、支持軸固定片１５Ｄが
シェル枠１１の支持軸３を押さえて固定する。枠体１５
の取付によって、枠体１５に設けた垂下するバネ１７、
１７がＬＣＤセル１の上面の、リード端子２寄りの部分
に当接して、ＬＣＤセル１を上方から下方に弾性支持す
る。すなわち、バネ１７、１７はケース４とＬＣＤセル
１との間に介在して、常にＬＣＤセル１を下方に付勢す
る。このように、バネ５、５とバネ１７、１７は、ＬＣ
Ｄセル１のリード端子２側を常時、上下にそれぞれ逆方
向に付勢することで、ＬＣＤセル１をケース４と枠体１
５との間に弾性挟持する構成となっている。

【００２１】前記の組み付けの完了時では、ＬＣＤセル
１はケース４および枠体１５間で浮いた状態となり、Ｌ
ＣＤセル１の上下には空隙が形成される。この空隙の存
在によって、ＬＣＤセル１の回動によるリード端子２の
上下移動が可能になる。すなわちＬＣＤセル１は、支軸
３を軸に、若干の回動が可能になる。さらにＬＣＤ素子
の表示は、枠体１５の窓１５Ａを通して見ることができ
る。この組み付けの後、基板２０の接続孔２０Ａを貫通
したリード端子２の先端が、基板２０上の半田付ランド
２２に半田付けされる。

【００２２】なおケース４を支持する脚部は、ネジ２１
など固定手段で基板２０上に固定されるが、この際、す
べての脚部をネジ止めする以外にも、例えば上記実施例
のように対角線上の２本の脚部のみをネジ止めとし、他
の２本を位置決めとして用いてもよい。また、バネ５な
らびにバネ１７は、前記実施例中ではそれぞれケース４
ならびに枠体１５と一体に設けた構成としたが、これに
限ることなく、例えば別体のバネ５をケース４に既知の
手段で取付けて設けることもできる。バネ１７について
も同様である。さらに、バネ５ならびにバネ１７は、前
記実施例中では板状バネで構成しているが、これに限る
ことなく、例えば螺旋バネ等の既知の弾性体で構成する
こともできる。

【００２３】前記のような構成のＬＣＤセル取付機構Ｓ
は、以下のように動作する。使用中、ＬＣＤセル１の昇
温や冷却でリード端子２が伸縮変位した場合、これに応
じてＬＣＤセル１が支軸３を軸に回動する。この回動で
ＬＣＤセル１に接続されたリード端子２が上下方向に変
位する。この回動による変位が前記熱伸縮等に起因する
変位を相殺し、よって、ＬＣＤセル１のリード端子２付
け根部分やリード端子２を接続した半田付ランド２２に
生じる応力を減少させるものである。

【００２４】また、使用中に、基板２０に取り付けられ
た、あるいはその近傍に取り付けられた発熱性の電気機
器（例えばファンモータ）や冷却効果を有するペルチェ
電子対による加熱や冷却によって、基板２０が熱伸縮し
て変形する場合も同様に、変位分が吸収される。これに
よって、リード端子２を接続した半田付ランド２２に温
度変化によって応力が生じるのを防止できる。

【００２５】図３に、本発明に係るＬＣＤセル取付機構
の他の実施例によるケースの斜視図を示す。同図で、本
発明に係るＬＣＤセル取付機構のケース２４は、前記の
４本の脚部に代わり、直方体状の支持台２５をケース両
側に備えて構成される。支持台２５は、前記のネジ２１
あるいは接着剤による接着を含む既知の取付手段で基板
２０に取付けることが可能である。これにより、取付の
作業性が改善される。

【００２６】なお、前記の実施例ではリード端子の熱に
よる伸縮現象に基づいて説明を行ったが、本発明に係る
ＬＣＤセル取付機構は、こうした熱伸縮以外の原因によ
るリード端子の長短についても効果的に対応することが
できるものである。例えば、電子部品のリード端子長さ
の不揃いが原因で、半田付ランドに応力がかかるような
場合についても、本発明に係るＬＣＤセル取付機構は回
動して上下移動することで、変位を吸収し、加わる応力
を減少させることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係るＬＣＤ
セル取付機構はＬＣＤセルを支軸を軸に若干回動可能に
構成することで、片端子部分を上下移動可能に構成した
ものである。この構成によって、温度上昇や冷却による
リード端子あるいは基板の熱伸縮変位を吸収でき、よっ
てリード端子とＬＣＤセルの付け根部分あるいは半田付
ランドとリード端子の接続部分に発生する応力を減少さ
せることができる。この結果、前記変位が加わった場合
に半田付ランドとリード端子の接続部分に生じるおそれ
のある電気的接続の不全をはじめ、この接続部分でのク
ラック発生や破損、さらには接続部分の破損やリード端
子の破損といった不都合を効果的に防止することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＬＣＤセル取付機構の一実施例の
分解斜視図である。

【図２】図１の側面断面図である。

【図３】本発明に係るＬＣＤセル取付機構の別の実施例
のケース分解斜視図である。

【図４】従来のＬＣＤセル取付機構の分解斜視図であ
る。

【図５】従来のＬＣＤセル取付機構の断面図である。

【符号の説明】

１ ＬＣＤセル ２ リード端子 ３ 支軸 ４ ケース ４Ａ 支軸挿入口 ５ バネ ６ バッフル板 ７ 脚部 ８ 脚部 ９ 開口 １０ スカート １１ シェル枠 １５ 枠体 １５Ａ 窓 １５Ｂ ひさし １５Ｃ ロック １５Ｄ 支持軸固定片 １７ バネ ２０ 基板 ２０Ａ 接続孔 ２１ ネジ ２２ 半田付ランド Ｓ ＬＣＤセル取付機構

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＬＣＤセル全体を回動可能にする支軸を
   備える片端子構成のＬＣＤセルと、上端が開口され、前
   記ＬＣＤセルの支軸が挿入される支軸挿入孔を備えた前
   記ＬＣＤセルの収納ケースと、前記ＬＣＤセルを収納し
   た前記ケースの上方に取付けられる枠体と、前記枠体に
   設けられ、前記ＬＣＤセルとの間に介在して前記ＬＣＤ
   セルを下方に付勢するバネと、前記ケースに設けられ、
   前記ＬＣＤセルとの間に介在して前記ＬＣＤセルを上方
   に付勢するバネとから成ることを特徴とするＬＣＤセル
   取付機構。
2. 【請求項２】 前記ＬＣＤセルを下方に付勢するバネを
   斜め下方に垂下する板状バネとして前記枠体と一体に形
   成し、前記ＬＣＤセルを上方に付勢するバネを斜め上方
   にたちあがる板状バネとして前記ケースと一体に形成
   し、前記ケースに前記ＬＣＤセルを収納して前記枠体を
   取付けた際に、前記垂下するバネ先端と前記斜め上方に
   たちあがるバネ先端とが前記ＬＣＤセルの上下端に当接
   してこれを弾性挟持する構成としたことを特徴とする請
   求項１記載のＬＣＤセル取付機構。