JP3117438U - 電気機器の発光素子実装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤを実装している配線基板の一部を欠除して開口部を形成したりするだけで、倒伏姿勢のＬＥＤ発光部の上下左右の位置ずれ幅を限度内に収める。
【解決手段】 倒伏姿勢のＬＥＤ２の周囲にフロントパネル２００側の門形の遮光壁２１０が被せられる電気機器の発光素子実装構造において、配線基板１に開口部１２を形成してＬＥＤ２のリード脚２２の折曲げ角度を拡げる。開口部１２の左右両側の口縁１２ａ，１２ａに、発光部２１の左右方向での位置ずれ幅を規制する位置決めストッパとしての機能を付与する。シャーシ１００に、発光部２１に当接してその発光部２１の下限位置を規制する受部１１０を追加する。
【選択図】 図１

Description

本考案は、電気機器の発光素子実装構造、特に、電気機器キャビネットにフロントパネルを組み付けるときに、配線基板に実装されているＬＥＤでなる発光素子がフロントパネルの遮光壁と干渉して位置ずれすることを防止する対策を講じた電気機器の発光素子実装構造に関する。

配線基板に実装されている発光素子としてのＬＥＤの位置ずれを防ぐための対策は、従来より種々提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。これらの各特許文献のうち、特許文献１、特許文献２及び特許文献３には、ＬＥＤの一部又はＬＥＤに追加した係止機構を、そのＬＥＤが実装されている配線基板の孔などに係合させるという対策についての記述があり、特許文献４には、ＬＥＤを実装した配線基板が取り付けられているシャーシにボスを設け、そのボスによってＬＥＤを位置決めするという対策についての記述がある。

ところで、ビデオデッキやＤＶＤといったオーディオビジュアル機器などの電気機器の組立工程には、発光素子としてのＬＥＤの発光状態を外部に表示するための発光窓を備えたフロントパネルを、ＬＥＤが実装された配線基板を収容しているキャビネットの前端に装着するという工程（フロントパネル装着工程）が含まれている。また、ある種の電気機器では、フロントパネルに一体に設けられている門形の遮光壁を、上記のフロントパネル装着工程を行うことによって、配線基板に実装されているＬＥＤの周囲に被せるようにして、そのＬＥＤから光の漏洩を防ぐことが行われている。加えて、そのような電気機器にあっては、キャビネットの高さ寸法を低く抑えてコンパクト化を図りやすくするためなどの意図をもって、上記遮光壁の高さをできるだけ低く抑えることと併せ、ＬＥＤを倒伏姿勢にしておき、上記フロントパネル装着工程を経ることによって上記遮光壁をＬＥＤの周囲に被せるということが行われている。

図６はこの種の電気機器のＬＥＤ実装部分を示した概略側面図、図７はフロントパネル装着工程を経た後の電気機器の要部の横断平面図を示している。

図６で判るように、この事例では、樹脂成形体でなるシャーシ１００に載架して取り付けられている配線基板１の前端部に実装されている発光素子としてのＬＥＤ２は、発光素子本体としての砲弾形の発光部２１と、その発光部２１から伸び出たリード脚２２とを備えていて、リード脚２２が配線基板１に半田付けされていると共に、そのリード脚２２を略直角に折り曲げることによって発光部２１を配線基板１に沿った倒伏姿勢としてある。また、配線基板１に取り付けたホルダー３によってＬＥＤ２の発光部３を動かないように前向きに位置決めしてある。このため、図７のように上記したフロントパネル装着工程を経てフロントパネル２００を図示していないキャビネットの前端に矢印Ｆのように嵌め込んで装着すると、そのフロントパネル２００に一体に設けられている門形の遮光壁２１０が、図７のように、ホルダー３によって配線基板１上で位置決めされているＬＥＤ２の発光部２１の周囲に正確に被さり、それによって発光部２１がフロントパネル２００の発光窓２２０にその背部から臨んで使用に供されるようになる。

しかしながら、図６又は図７のようにＬＥＤ２の発光部２１をホルダー３によって位置決めする構成を採用すると、そのホルダー３が余分に必要になるためにそれだけ部品コストや組立コストが高くつく。加えて、このホルダー３をシャーシ１００と一体に成形して、成形後にシャーシ１００から分離するという方法を採ることもあり、そのようにすると、所謂共取りパーツとしてのホルダー３をシャーシ１００から分離する手間が余分に必要になって組立作業が煩わしくなるという問題を生じるおそれがある。

そこで、上記ホルダー３を抹消し、ＬＥＤ２の発光部２１の位置決めをリード脚２２のみの剛性を利用して行うということを試みた。図８はそのような事例でのＬＥＤ実装部分を示した概略側面図、図９はフロントパネル装着工程で起こり得る状態を説明的に示した要部横断平面図である。

図６や図７に示したホルダー３を抹消した場合には、図８のように、配線基板１の前端部に実装されているＬＥＤ２の発光部２１を配線基板１に沿った倒伏姿勢とした後、ホルダー３（図６又は図７参照）を取り付けずにフロントパネル装着工程が行われる。一方、ＬＥＤ２を倒伏姿勢にする作業は、発光部２１を作業者が手の指で押し付けて配線基板２００に半田付けして起立させたリード脚２２を折り曲げるという作業であるために、場合によっては、リード脚２２の左右方向に曲がってしまったり、リード脚２２の曲り角度が不足して発光部２１が斜め上方を向いたままになったりするという事態の起こる可能性がある。そして、リード脚２２の適正位置から左右方向に曲がっていると、フロントパネル装着工程でフロントパネル２００を図示していないキャビネットの前端に矢印Ｆのように嵌め込んで装着する際に、図９のように門形の遮光壁２１０の左右の脚部２１１が発光部２１に突き当たることがあり、そのような事態が起こると、フロントパネル２００の装着後にＬＥＤ２の発光部２１が遮光壁２１０の外側に押し出されてしまってそのＬＥＤ２の発光が発光窓２２０から適切に表示されなくなることになる。また、リード脚２２の曲り角度が不足していると、フロントパネル装着工程を行う際に、ＬＥＤ２の発光部２１に遮光壁２１０の上部が突き当たって遮光壁２１０の上側に押し出されてしまい、ＬＥＤ２の発光が発光窓２２０から適切に表示されなくなることになる。特に、フロントパネル装着工程は、キャビネットやフロントパネル２００によって遮光壁２１０やＬＥＤ２が覆われて見えにくい状態で行われるために、上記のような事態が起こっても作業者が気づかないことを多々ある。
特開平１０−９１０９３号公報 特開２０００−２１６５１６号公報 実用新案登録第３０９３９７８号公報 特開平８−１９１１９２号公報

本考案は以上の状況の下でなされたものであり、ホルダーなどの余分な部品を用いることなく、発光素子としてのＬＥＤをそのリード脚の剛性に頼らずに適正位置に位置決めすることのできる対策を講じることによって、フロントパネル装着工程を行うことによってＬＥＤの発光素子本体としての発光部の周囲にフロントパネルの門形の遮光壁を正確に被せることできる電気機器の発光素子実装構造を提供することを目的とする。

本考案に係る電気機器の発光素子実装構造は、配線基板に半田付けされたリード脚が折り曲げられて発光素子本体が倒伏姿勢に保たれている発光素子の周囲に、電気機器キャビネットに組み付けられるフロントパネルに設けられた門形の遮光壁が被せられる電気機器の発光素子実装構造において、上記リード脚の折曲げ角度を拡げることにより上記配線基板の一部を欠除して形成された開口部内に上記発光素子本体が嵌め込まれ、その発光素子本体を挟んでその左右両側に位置する上記開口部の口縁に、上記発光素子本体が当接してその発光素子本体が上記遮光壁の左右の脚部の対向空間の外側へ位置ずれすることを阻止する位置決めストッパとしての機能を付与してある。

この構成であると、発光素子本体を手の指で押し付けて配線基板に起立させた発光素子の脚部を折り曲げるときに、発光素子本体を配線基板の開口部内に押し込むことによってリード脚の曲り角度が図８で説明した場合よりも拡がる。そのため、倒伏姿勢の発光素子本体の高さ位置が図８で説明した場合よりも低くなり、フロントパネル装着工程でフロントパネルの遮光壁の上部がその発光素子本体に突き当たるおそれがなくなる。また、配線基板の開口部内に倒伏姿勢の発光素子本体が押し込まれていると、その開口部の左右両側の口縁に付与されているストッパとしての機能により、発光素子本体がその開口部の外側へ位置ずれしてしまうという事態が起こらなくなるので、フロントパネル装着工程でフロントパネルの遮光壁の左右の脚部がその発光素子本体に突き当たるおそれもなくなる。したがって、この考案によると、フロントパネル装着工程が、キャビネットやフロントパネルによって遮光壁２１０やＬＥＤ２が覆われて見えにくい状態で行われるとしても、発光素子本体の周囲に確実にフロントパネル側の遮光壁が被さることになる。

本考案では、上記配線基板がシャーシに載架されていて、そのシャーシに、上記開口部に嵌め込まれた発光素子本体に当接してその発光素子本体の下限位置を規制する受部が追加されていることが望ましい。これによれば、作業者が手の指で発光素子本体を開口部内に押し込んだ場合に、リード脚の曲り角度が大きくなりすぎて発光素子本体が限度を越えて低位に位置するという事態が起こらなくなる。

本考案では、上記発光素子のリード脚を上記配線基板に直立させているときの発光素子本体の高さ位置が上記遮光壁の最上部の高さ位置よりも高く定められ、かつ、その発光素子本体が上記開口部内に嵌め込まれているときのその発光素子本体の高さ位置が上記遮光壁の最上部の高さ位置よりも低く定められているという構成を採用することによって、電気機器のキャビネットの高さを抑えてそのコンパクト化を図りやすくなる。

本考案では、上記遮光壁に、上記フロントパネルを電気機器キャビネットに組み付けるときに上記配線基板に乗り上がって上記発光素子本体に対する上記遮光壁の高さ位置を規制するガイド面が備わっていることが望ましい。これによれば、フロントパネル装着工程で起こり得る何らかの原因で遮光壁の高さ位置が低くなりすぎてその遮光壁が発光素子本体に突き当たるという事態が起こらなくなる。

本考案に係る電気機器の発光素子実装構造は、配線基板に半田付けされたリード脚が折り曲げられて発光素子本体が倒伏姿勢に保たれている発光素子の周囲に、電気機器キャビネットに組み付けられるフロントパネルに設けられた門形の遮光壁が被せられる電気機器の発光素子実装構造において、上記発光素子のリード脚を上記配線基板に直立させているときの発光素子本体の高さ位置が上記遮光壁の最上部の高さ位置よりも高く定められ、かつ、上記リード脚が折り曲げられてその発光素子本体が配線基板に沿う倒伏姿勢に保たれているときの発光素子本体の高さ位置が上記遮光壁の最上部の高さ位置よりも低く定められており、上記リード脚の折曲げ角度を拡げることにより上記配線基板の一部を欠除して形成された開口部内に嵌め込まれて倒伏姿勢とされた砲弾形の上記発光素子本体の先端頂部が、上記フロントパネルに具備された発光窓にそのフロントパネルの背部から臨まされ、上記配線基板に対する上記開口部の形成箇所が上記遮光壁の左右の脚部の対向方向内側に定めることによって、上記発光素子本体を挟んでその左右両側に位置する上記開口部の口縁に、上記発光素子本体が当接してその発光素子本体が上記遮光壁の左右の脚部の対向空間の外側へ位置ずれすることを阻止する位置決めストッパとしての機能を付与してあり、上記配線基板が載架されているシャーシに、上記開口部に嵌め込まれた発光素子本体に当接してその発光素子本体の下限位置を規制する受部が追加され、上記遮光壁に、上記フロントパネルを電気機器キャビネットに組み付けるときに上記配線基板に乗り上がって上記発光素子本体に対する上記遮光壁の高さ位置を規制するガイド面が備わっている、という構成を採用することによっていっそう具体化される。この考案の作用などについては後述する実施形態を参照して詳細に説明する。

以上のように、本考案によれば、発光素子が実装されている配線基板の一部を欠除して開口部を形成したりシャーシに受部を追加したりするだけで、倒伏姿勢の発光素子本体の上下方向の位置ずれや左右方向の位置ずれが限度内に収められるために、図６などで説明したホルダーを余分に用いることなく、フロントパネル装着工程でフロントパネル側の門形の遮光壁を発光素子本体の周囲に被せて適正な遮光作用が得られるようになる。そのため、微細部品であるホルダーを共取りすることのできるようにシャーシを成形する必要がなくなってシャーシの成形コストが安くつくだけでなく、ホルダーをシャーシから分離したりホルダーを配線基板に取り付けるための煩わしい作業も必要がなくなる。また、発光素子の発光状態がフロントパネルの発光窓に正確に表示されるために、ユーザにとっては電気機器の性能信頼性が向上するという利点がある。

図１は本考案の実施形態による要部の縦断側面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３はフロントパネル２００を省略して示した要部の正面図、図４は本考案の実施形態において、フロントパネル装着工程などを説明するための要部の縦断側面図、図５はＬＥＤ２の発光部２１を倒伏姿勢にするための他の作業工程を示した側面図である。

図１〜図５において、１は配線基板、２は発光素子としてのＬＥＤ、１００はシャーシ、２００はフロントパネル、２１０は門形の遮光壁であり、これらの各要素についての符号は図６〜図９の場合と同一の符号を用いてある。

図１〜図３のように、ＬＥＤ２が実装されている配線基板１は、シャーシ１００の上に載架されていて、そのシャーシ１００と共に図示していないキャビネットに収容されていてる。また、そのキャビネットの前端に装着されている樹脂製のフロントパネル２００に、発光窓２２０と門形の遮光壁２１０とが設けられていて、その遮光壁２１０が配線基板１の前端部に実装されているＬＥＤ２の砲弾形の発光部２１の周囲に被さり、かつ、発光窓２２０の背部でＬＥＤ２の発光部２１がその発光窓２２０に臨んでいる。

ＬＥＤ２は、配線基板１に半田付けされて起立しているリード脚２２を折り曲げることによって倒伏姿勢に保たれている。また、門形の上記遮光壁２１０の高さ位置は、ＬＥＤ２のリード脚２２を配線基板１に直立させているときの発光部２１の高さ位置が、その遮光壁２１０の最上部２１１よりも高くなるように定められ（図４に仮想線で示した発光部２１を参照）、かつ、図１のようにリード脚２２が折り曲げられて発光部２２が配線基板１に沿う倒伏姿勢に保たれているときの発光部２２の高さ位置が遮光壁２１０の最上部２１２の高さ位置よりも低くなるように定められている。門形の遮光壁２１０の高さ位置を上記のように定めておくと、その遮光壁２１０の全体高さが低くなってフロントパネル２００の高さ寸法を短く抑えることに役立ち、キャビネット全体の高さを低くしてそのコンパクト化を図りやすくなるという利点がある。

図１〜図３のように、配線基板１は、その前端部の一部を凹入状に欠除することによって形成された開口部１２が備わり、その開口部１２の下側に、シャーシ１００に追加して形成された受部１１０が設けられている。この受部１１０は、上記開口部１２に臨むシャーシ１００の所定箇所にリブを追加したり、上記開口部１２に配備されるシャーシの上面によって形成したりすることが可能である。そして、上記のようにリード脚部２２を折り曲げることによって倒伏姿勢とされたＬＥＤ２の砲弾形の発光部２１が、上記開口部１２内に嵌まり込んでいる。さらに具体的には、開口部１２内に嵌め込まれて倒伏姿勢とされた砲弾形の発光部２１の先端頂部２１ａが、フロントパネル２００側の発光窓２２０にそのフロントパネル２００の背部から臨んでいる。ここで、配線基板１に対する開口部１２の形成箇所は、遮光壁２１０の左右の脚部２１１，２１１（図２参照）の対向方向内側に定められていて、その開口部１２に嵌まり込んでいる発光部２１を挟んでその左右両側に位置する開口部の口縁１２ａ，１２ａに、発光部２１が当接してその発光部２１が遮光壁２１０の左右の脚部２１１，２１１の対向空間の外側へ位置ずれすることを阻止する位置決めストッパとしての機能が付与されている。

さらに、遮光壁２１０には、段付状のガイド面２１３が備わっていて、そのガイド面２１３が配線基板１の上に重ね合わされている。このため、遮光壁２１０の高さ位置が、ＬＥＤ２の高さ位置に対して一定に保たれる。

以上の構成であると、ＬＥＤ２の発光部２１の発光状態がフロントパネル２００の発光窓２２０で表示されることに加え、その発光部２１の周囲に被さっている門形の遮光壁２１０が発光部２１の光の漏洩を防ぐ。したがって、ユーザにとっては、発光窓２２０によって発光部２１の発光状態を正確に認識することが可能になる。

上記したように、配線基板１に開口部１２が形成されていると、その配線基板１に実装されているＬＥＤ２のリード脚部２２を折り曲げて発光部２１を倒伏姿勢に倒したときに、リード脚部２２の曲り角度が図８などで説明した場合よりも拡がる結果、倒伏姿勢の発光部２１の位置が図８などで説明した場合よりも低くなる。そのため、フロントパネル装着工程を行う際に、フロントパネル２００側の遮光壁２１０の最上部２１２を含む上部が発光部２１に突き当たるおそれがなくなる。また、配線基板１の開口部１２内に倒伏姿勢の発光部２１が押し込まれていると、その開口部１２の左右両側の口縁１２ａ，１２ａに付与されているストッパとしての機能により、発光部２１の左右方向での位置ずれ幅が、図２に仮想線で示したように遮光壁２１０の左右の脚部２１１，２１１の対向空間内に限定されるために、発光部２１が開口部１２の外側へ位置ずれしてしまうという事態が起こらなくなる。したがって、フロントパネル装着工程でフロントパネル２００の遮光壁２１０の左右の脚部２１１，２１１が発光部２１に突き当たってその発光部２１が遮光壁２１０の外側へ押し出されてしまうというおそれがなくなる。

以上のように、この実施形態では、フロントパネル装着工程が、キャビネットやフロントパネル２００によって遮光壁２１０やＬＥＤ２が覆われて見えにくい状態で行われるとしても、発光部２１の周囲に確実にフロントパネル２００側の遮光壁２１０が被さることになる。

また、この実施形態では、シャーシ１００に設けられている受部１１０が、配線基板１の開口部１２に嵌め込まれた発光部２１に当接してその発光部２１の下限位置を規制する機能を発揮するので、発光部２１が発光窓２２０に対する適正位置の下方へ下がり過ぎるという事態も防止される。

配線基板１に搭載されているＬＥＤ２の発光部２１を配線基板１の開口部１２内に嵌め込んで倒伏姿勢に保つ作業は、フロントパネル装着工程に先立って行われる。この作業は、たとえば、図４に仮想線で示したように配線基板１にリード脚部２２を半田付けして直立させた状態から、作業者が手の指でその発光部２１を押し付けて矢印のように前側に倒すことによって容易に行うことができる。このときには、シャーシ１００側の受部１１０が発光部２１に当接してその発光部２１が低位に下がり過ぎることを防ぐ。この後、矢印Ｆのようにフロントパネル２００を前側からキャビネット（不図示）に装着するというフロントパネル装着工程を行うと、図１で説明したように、発光部２１の周囲に門形の遮光壁２１０が確実に被さる。

配線基板１に搭載されているＬＥＤ２の発光部２１を配線基板１の開口部１２内に嵌め込んで倒伏姿勢に保つ作業は、図５に示した手順で行うこともできる。すなわち、図５のように、直角に折り曲げたＬＥＤ２のリード脚２２を配線基板１に半田付けすることによってその発光部２１を仮想線で示したようにあらかじめ水平な倒伏姿勢にしておき、そのように水平な倒伏姿勢の発光部２１を作業者が手の指で矢印のように押し下げて配線基板１の開口部１２内に嵌め込むことにより、リード脚２２の曲り角度を拡大するという手順で行うことも可能である。

本考案の実施形態による要部の縦断側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 フロントパネルを省略して示した要部の正面図である。 フロントパネル装着工程などを説明するための要部の縦断側面図である。 ＬＥＤの発光部２１を倒伏姿勢にするための他の作業工程を示した側面図である。 電気機器のＬＥＤ実装部分を示した概略側面図である。 フロントパネル装着工程を経た後の電気機器の要部の横断平面図を示している。 ホルダーを抹消した事例でのＬＥＤ実装部分を示した概略側面図である。 フロントパネル装着工程で起こり得る状態を説明的に示した要部横断平面図である。

符号の説明

１ 配線基板
２ ＬＥＤ（発光素子）
１２ 開口部
１２ａ 開口部の口縁
２１ 発光部（発光素子本体）
２１ａ 先端頂部
２２ リード脚
１００ シャーシ
１１０ 受部
２００ フロントパネル
２１０ 遮光壁
２１３ ガイド面
２２０ 発光窓

Claims (5)

1. 配線基板に半田付けされたリード脚が折り曲げられて発光素子本体が倒伏姿勢に保たれている発光素子の周囲に、電気機器キャビネットに組み付けられるフロントパネルに設けられた門形の遮光壁が被せられる電気機器の発光素子実装構造において、
   上記発光素子のリード脚を上記配線基板に直立させているときの発光素子本体の高さ位置が上記遮光壁の最上部の高さ位置よりも高く定められ、かつ、上記リード脚が折り曲げられてその発光素子本体が配線基板に沿う倒伏姿勢に保たれているときの発光素子本体の高さ位置が上記遮光壁の最上部の高さ位置よりも低く定められており、
   上記リード脚の折曲げ角度を拡げることにより上記配線基板の一部を欠除して形成された開口部内に嵌め込まれて倒伏姿勢とされた砲弾形の上記発光素子本体の先端頂部が、上記フロントパネルに具備された発光窓にそのフロントパネルの背部から臨まされ、
   上記配線基板に対する上記開口部の形成箇所が上記遮光壁の左右の脚部の対向方向内側に定めることによって、上記発光素子本体を挟んでその左右両側に位置する上記開口部の口縁に、上記発光素子本体が当接してその発光素子本体が上記遮光壁の左右の脚部の対向空間の外側へ位置ずれすることを阻止する位置決めストッパとしての機能を付与してあり、
   上記配線基板が載架されているシャーシに、上記開口部に嵌め込まれた発光素子本体に当接してその発光素子本体の下限位置を規制する受部が追加され、
   上記遮光壁に、上記フロントパネルを電気機器キャビネットに組み付けるときに上記配線基板に乗り上がって上記発光素子本体に対する上記遮光壁の高さ位置を規制するガイド面が備わっている請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載した電気機器の発光素子実装構造。
2. 配線基板に半田付けされたリード脚が折り曲げられて発光素子本体が倒伏姿勢に保たれている発光素子の周囲に、電気機器キャビネットに組み付けられるフロントパネルに設けられた門形の遮光壁が被せられる電気機器の発光素子実装構造において、
   上記リード脚の折曲げ角度を拡げることにより上記配線基板の一部を欠除して形成された開口部内に上記発光素子本体が嵌め込まれ、その発光素子本体を挟んでその左右両側に位置する上記開口部の口縁に、上記発光素子本体が当接してその発光素子本体が上記遮光壁の左右の脚部の対向空間の外側へ位置ずれすることを阻止する位置決めストッパとしての機能を付与してあることを特徴とする電気機器の発光素子実装構造。
3. 上記配線基板がシャーシに載架されていて、そのシャーシに、上記開口部に嵌め込まれた発光素子本体に当接してその発光素子本体の下限位置を規制する受部が追加されている請求項２に記載した電気機器の発光素子実装構造。
4. 上記発光素子のリード脚を上記配線基板に直立させているときの発光素子本体の高さ位置が上記遮光壁の最上部の高さ位置よりも高く定められ、かつ、その発光素子本体が上記開口部内に嵌め込まれているときのその発光素子本体の高さ位置が上記遮光壁の最上部の高さ位置よりも低く定められている請求項２又は請求項３に記載した電気機器の発光素子実装構造。
5. 上記遮光壁に、上記フロントパネルを電気機器キャビネットに組み付けるときに上記配線基板に乗り上がって上記発光素子本体に対する上記遮光壁の高さ位置を規制するガイド面が備わっている請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載した電気機器の発光素子実装構造。

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