JP6880644B2 - 電子機器の筐体構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の筐体内に収容された回路基板と該基板と協働する構成部材と、を含む電子機器の筐体構造に関する。

電子回路を担う回路基板へ実装される部品（受動部品、能動部品、機構部品等）の載置には、表面実装技術（ＳＭＴ：Surface Mounting Technology）が多用されている。ＳＭＴは、回路基板上に形成した接合パッド上にスルーホールを用いることなく直接部品をはんだ付けできる故に、回路基板への部品実装における利点が多い。

特許文献１には、表面実装技術等により押釦スイッチが回路基板上に固定され、筐体に設けられた弾性片を介して該スイッチのボタン部を押す電子機器のスイッチ構造が開示されている。

特開平０９−２８８９２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の電子機器のスイッチ構造においては、スイッチと協働する構成部材である弾性片を、筐体と一体的に又は板バネ等で形成して筐体に設けている。構成部材の弾性片は、製造上の制約により、筐体の別部品として固定した場合、固定基準が異なるため、部品誤差組立による傾きにより位置関係がずれてしまう。そのため、押釦スイッチの押圧による電源のオン／オフ動作ができない、押釦スイッチを押し過ぎてしまい押釦スイッチを破損してしまう等の問題があった。ＳＭＴによるスイッチは回路基板のスルーホールに挿入される脚部を有していない故に、剪断方向への抵抗力は低く、弾性片の操作により素子が容易に回路基板から剥離し易い課題もある。

本発明は、以上の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、回路基板と協働する構成部材と回路基板との組立を容易としつつ組立強度を改善する電子機器の筐体構造を提供することを目的とする。

本発明の電子機器の筐体構造は、筐体内に収容された回路基板と、前記回路基板と協働する構成部材と、を含む電子機器の筐体構造であって、
前記回路基板の実装面に対して垂直方向のみに前記構成部材を案内する案内手段を有し、
前記構成部材は、前記筐体の内壁又は前記回路基板により圧される挟持部と、前記垂直方向に交差する方向に可動な可動部とを有することを特徴とする。

本発明による実施例１の電子機器を示す概略斜視図である。 図１の線ＡＡにおける電子機器を示す概略断面図である。 図１の電子機器を示す概略分解斜視図である。 実施例１の電子機器の筐体本体と構成部材を示す概略分解斜視図である。 実施例１の電子機器の構成部材を示す概略斜視図である。 実施例１の電子機器の筐体本体の平面図である。 実施例１の電子機器の筐体本体に構成部材を嵌合した場合の平面図である。 実施例１の電子機器の製造工程を説明する概略断面図である。 図１の線ＢＢにおける電子機器を示す概略断面図である。 本発明による実施例２の電子機器を示す概略断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明による実施例の電子機器の筐体構造について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例において、実質的に同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は本発明による実施例１の航空管制システムのワイヤレスヘッドセットに接続して使用される子機端末の電子機器を示す概略斜視図である。図２は図１の線ＡＡにおける電子機器を示す概略断面図である。図３は図１の電子機器を示す概略分解斜視図である。

図１〜図３に示すように、実施例の電子機器の筐体１０は略長方体形状を有している。筐体１０は、それぞれが有する長方形状の開口部において互いに嵌合された筐体本体１１と蓋体１２から構成されている。図２に示すように、筐体本体１１及び蓋体１２からなる筐体１０の内側に回路基板１３と構成部材１４が積層されて収容される。筐体本体１１は、回路基板１３を支持し、外観カバーとして機能する樹脂製のフロントカバーである。蓋体１２は、壁面等への取り付け側として機能する樹脂製のリアカバーである。

図３に示すように、筐体本体１１の底壁（フロントカバー前面）には、液晶ディスプレイ等の表示部や操作コンソールのための開口ＯＰが形成される。回路基板１３の実装面には、受動部品、能動部品、機構部品等（図示せず、機構部品である押釦スイッチ１５のみを説明の簡略化のために記載する）が実装されている。構成部材１４は、回路基板１３上に表面実装された押釦スイッチ１５を押圧するための可動部ＫＴを有した樹脂製の一体成型部材である。構成部材１４は、その一部が筐体本体１１の底壁と回路基板１３に挟持されて、筐体本体１１の側壁に沿って配置され、可動部ＫＴと押釦スイッチ１５が対向するように構成されている。

図２、３に示すように、筐体本体１１の側壁近傍の底壁には、案内手段として２本のロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂが垂直に立った状態で設けられ（すなわち立設され）ている。互いに平行なロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂは該側壁に平行であり、回路基板１３と構成部材１４の筐体本体１１に対する位置決め機能を有する。回路基板１３には、回路基板自体の位置決めのための２つの孔１３Ｈａ、１３Ｈｂがロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂに嵌るように回路基板の一辺の近傍に設けられている。位置決め孔１３Ｈａ、１３Ｈｂの間の回路基板１３の縁部上に例えば３つの押釦スイッチ１５が表面実装されている。回路基板１３は、位置決め孔１３Ｈａ、１３Ｈｂによってロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂに嵌合されたとき、筐体本体１１に対して位置決めされ、同時に３個の押釦スイッチ１５も位置決めされる。ロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂの長手方向が回路基板１３と構成部材１４の積層方向（案内方向）となる。

図４は本実施例の電子機器の筐体本体１１と構成部材１４を示す概略分解斜視図である。図５は構成部材１４を示す概略斜視図である。構成部材１４は、本体１１の内壁及び回路基板１３の間に挟持され、これらにより圧される挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂと、該挟持部の間に設けられ且つ押圧方向に可動で且つ押釦スイッチ１５のそれぞれに対向する可動部ＫＴとを有する。各可動部ＫＴは押釦スイッチ１５を押圧する突出部１４Ｐを有する。さらに、挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂはロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂに嵌合される貫通孔１４Ｈａ、１４Ｈｂを有する。これらにより、図２に示すように、構成部材１４は、筐体本体１１のロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂの２箇所に挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂの貫通孔１４Ｈａ、１４Ｈｂを介して嵌合されたとき、積層方向に交差する方向における位置が定まる。

図４、５に示すように、構成部材１４の挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂの貫通孔１４Ｈａ、１４Ｈｂは押圧方向に長い長孔である。各貫通孔には、挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂの先端側にロッド形状部の収まる円弧の周囲壁とその根元側の案内壁との間にロッド形状部固定用の垣根部１４ＨＨが対向して設けられている。各貫通孔の円弧の周囲壁と垣根部１４ＨＨにより、挟持部の嵌合時、筐体本体１１の各ロッド形状部が保持される。

図４、５に示すように、構成部材１４の貫通孔１４Ｈａ、１４Ｈｂの縁部（挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂの根元）には爪１４Ｎａ、１４Ｎｂが設けられている。さらに、筐体本体１１には、爪１４Ｎａ、１４Ｎｂに対応する係止部１１Ｓａ、１１Ｓｂ（リブ１１ＬＢの側面）が設けられ、挟持部の嵌合時、爪１４Ｎａ、１４Ｎｂが係止部１１Ｓａ、１１Ｓｂに当接して、構成部材１４全体が押圧方向に動かないように構成されている。

図４、５に示すように、構成部材１４の挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂの間に設けられた突出部１４Ｐの各々は、これを中心に設けられた円弧形状の長孔に囲まれた可動部ＫＴの押圧部である。可動部ＫＴは、円弧形状の長孔以外の首部で固定されている故に、外圧が加われば可動部ＫＴ自体の弾性により首部の周りに押圧方向に撓んで変形し、突出部１４Ｐの各々が押圧方向に可動となる。図５に示すように、可動部ＫＴの各突出部１４Ｐの裏側（外部に露出する側）には突出部１４Ｐとは反対に突出するレバーキートップ部ＫＴＴが設けられ、外圧を受けるように構成されている。

さらに、図４、５に示すように、構成部材１４の挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂの間には、突出部１４Ｐの列を挟むように本体側縁部Ｅｂと蓋側縁部Ｅｃが設けられ、挟持部の嵌合時、本体側縁部Ｅｂと蓋側縁部Ｅｃはそれぞれ筐体本体１１と蓋体１２に当接する。さらに、図６に示すように、挟持部の嵌合時、構成部材１４全体が押圧方向に動かないように、筐体本体１１には、構成部材１４の本体側縁部Ｅｂに当接する爪１１Ｎが設けられている。

図６〜図８を用いて電子機器の製造工程を説明する。

図６は本実施例の電子機器の筐体本体１１の平面図である。図７は本実施例の電子機器の筐体本体に構成部材を嵌合した場合の平面図である。図８は本実施例の電子機器の製造工程を説明する概略断面図である。図８は図７の線ＡＡにおける電子機器を示す概略断面図である。

図６に示すように、筐体本体１１と構成部材１４を用意する。図７に示すように、構成部材１４をロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂに嵌合する。ここで、筐体本体１１に、構成部材１４を嵌合して組込む際は、図８（ａ）に示すように、筐体本体１１の係止部１１Ｓに構成部材１４を嵌め込むため、ロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂに対し、構成部材１４を斜めに傾けながら、貫通孔１４Ｈａ、１４Ｈｂをスライドさせて嵌め込む。すなわち、貫通孔１４Ｈａ、１４Ｈｂの垣根部１４ＨＨがロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂに接触しつつ嵌め込む。また、その際、レバーキートップ部ＫＴＴを筐体本体１１の側壁から逃がしながら、筐体本体１１の側壁に開設された操作開口１１ＯＰ（図４）に対して、潜り込ませるようにして通すようにする。嵌合後、図８（ｂ）に示すように、構成部材１４は、その爪１４Ｎａ、１４Ｎｂが筐体本体１１の係止部１１Ｓａ、１１Ｓｂに当接し、更に、その本体側縁部Ｅｂが筐体本体１１の爪１１Ｎに当接するので、構成部材１４全体は押圧方向に動かない。なお、構成部材１４は、そのレバーキートップ部ＫＴＴが筐体本体１１の側壁に開設された操作開口１１ＯＰ（図４）を緩く閉塞するようにして配置される。

図８（ｂ）（ｃ）に示すように、回路基板１３を、その位置決め孔１３Ｈａ、１３Ｈｂを介してロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂに嵌合して、筐体本体１１上の構成部材１４の挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂ上に積層する。なお、筐体本体１１上の構成部材１４の挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂの上面と筐体本体１１のボス１１Ｂの上面とが同一平面に位置するように予め構成されている。さらに、回路基板１３には、各ボス１１Ｂに圧入されている雌ネジ１１Ｆｓに対応する開口１３ＳＯが予め形成されている（図３）。

図８（ｃ）（ｄ）に示すように、蓋体１２を、筐体本体１１上に嵌合させる。嵌合時、構成部材１４の蓋側縁部Ｅｃは蓋体１２の係止部１２Ｓに当接する。その後、蓋体１２の開口１２ＳＯ（図３）から、回路基板１３の開口１３ＳＯを介して、筐体本体１１のボス１１Ｂの雌ネジ１１Ｆｓに対し、複数本の雄ネジＭｓで固定する。なお、蓋体１２にも、筐体本体１１のボス１１Ｂに対応する開口１２ＳＯが貫通するボス１２Ｂが予め形成されている。これにより、回路基板１３を、構成部材１４の挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂと筐体本体１１のボス１１Ｂの上に載せて雄ネジＭｓを捩じ込むと、構成部材１４は筐体本体１１の係止部（リブ１１ＬＢ上面）と回路基板１３とにより挟み付けられる状態になる。すなわち、回路基板１３が所定位置に固定されると共に、構成部材１４も筐体本体１１の係止部１１Ｓ、蓋体１２の係止部１２Ｓで所定位置に固定される。

図９を用いて筐体の動作を説明する。図９は図１の線ＢＢにおける電子機器を示す概略断面図である。

図９に示すように、表面実装された押釦スイッチ１５は回路基板１３の先端部に固定され、筐体本体１１側には、押釦スイッチ１５に対峙するように構成部材１４が固定配置されている。回路基板１３の押釦スイッチ１５を押圧時は、構成部材１４を矢印方向（押圧方向）へ押すことにより、樹脂製の構成部材１４が撓み、突出部１４Ｐが押釦スイッチ１５を押圧する。構成部材１４の押圧時でも、回路基板１３と構成部材１４は共に、それらの位置決め孔、貫通孔で筐体本体１１のロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂに案内され積層されている故に、動くことなく、押釦スイッチ１５と構成部材１４の位置関係が確保される。更に、構成部材１４の押圧時に、樹脂の撓みで構成部材１４が付勢されていても、構成部材１４の爪１４Ｎａ、１４Ｎｂと筐体本体１１の爪１１Ｎで全体は固定されている。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、筐体本体１１に設けたロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂに、押釦スイッチ１５を押圧する構成部材１４の挟持部１４Ｓａ、１４Ｓｂを嵌合させ位置ずれを防止すると共に、構成部材１４を挟み込みながら、回路基板１３の押釦スイッチ１５の位置を規制することができる。また、構成部材１４の押圧時に、樹脂の撓みで構成部材１４全体が付勢されないように、爪１４Ｎａ、１４Ｎｂ、爪１１Ｎで位置決め、固定できる。更に、水平方向（押圧方向）に操作する押釦スイッチ１５に対し、垂直方向に装置全体の積層組立を可能とした効果も得られる。更に、構成部材１４に押圧力が与えられても、押釦スイッチ１５が回路基板１３から脱離することを防止することができる。なお、上記実施例では、樹脂製筐体の一体成型のロッド形状部を説明したが、変形例として金属製ロッド形状部を別体として筐体本体１１に固着することで形成することもできる。さらに、筐体本体１１と蓋体１２の係止部１１Ｓ、１２Ｓで構成部材１４を固定されるならば、一本のロッド形状部のみを用いるように構成できる。また、上記実施例では、１枚の回路基板１３を用いた例を説明したが、変形例として、それぞれにロッド形状部に嵌合できる位置決め孔を設けた複数の回路基板を用いるように構成できる。

図１０は本発明による実施例２の電子機器を示す概略断面図である。実施例２の電子機器は、実施例１の蓋体１２と筐体本体１１とが筐体本体１１のボス１１Ｂと雌ネジ１１Ｆｓと協働する雄ネジＭｓで固定する構成に代えて、ロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂの先端にスナップ結合部１１Ａを設け且つ筐体本体１１の内壁に対向する蓋体１２の内壁にスナップ結合部１１Ａを嵌合する嵌合部１２Ａを設けた以外、実施例１の電子機器と同一である。

図１０に示すように、蓋体１２のボス１２Ｂに対応する筐体本体１１の位置に、リブ１１ＬＢとそこからボス１２Ｂへ伸長するロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂとその先端にスナップ結合部１１Ａを設け、スナップ結合部１１Ａがそれに対応する蓋体１２の開口１２ＳＯを貫通するように予め構成されている。蓋体１２を筐体本体１１に固定する時は、筐体本体１１のロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂの先端に設けたスナップ結合部１１Ａが、蓋体１２の嵌合部１２Ａの貫通孔を塞ぎながら蓋体１２を固定する。これにより、筐体本体１１のロッド形状部１１Ｐａ、１１Ｐｂの先端に設けたスナップ結合部１１Ａで蓋体１２の固定が可能であり、スナップ結合部１１Ａでの蓋体１２の傷つけ防止効果も得られる。ネジの組み立て部品点数の削減の効果も得られる。

１１ 筐体本体（フロントカバー）
１１Ｐａ、１１Ｐｂ ロッド形状部
１１Ｆｓ 雌ネジ
１１Ｓ 筐体本体の係止部
１１Ｆｓ 雌ネジ
１１Ｂ、１２Ｂ ボス
１２ 蓋体（リアカバー）
１２Ｓ 蓋体の係止部
１２ＳＯ 開口
１３ 回路基板
１３Ｈａ、１３Ｈｂ 位置決め孔
１３ＳＯ 開口
１４ 構成部材
１４Ｐ 突出部
１４Ｓａ、１４Ｓｂ 挟持部
１４Ｈａ、１４Ｈｂ 貫通孔
１４Ｎａ、１４Ｎｂ、１１Ｎ 爪
１５ 押釦スイッチ
Ｍｓ 雄ネジ
Ｅｂ 本体側縁部
Ｅｃ 蓋側縁部
ＫＴ 可動部

Claims (5)

1. 筐体内に収容された回路基板と、前記回路基板と協働する構成部材と、を含む電子機器の筐体構造であって、
   前記回路基板の実装面に対して垂直方向のみに前記構成部材を案内する案内手段を有し、
   前記構成部材は、前記筐体の内壁又は前記回路基板により圧される挟持部と、前記垂直方向に直交する方向に可動な可動部とを有し、
   前記垂直方向に直交する方向において前記可動部に離れて対向配置され且つ前記可動部により前記垂直方向に直交する方向に押圧可能な押釦スイッチが前記回路基板上に実装されて、前記構成部材が前記回路基板と協働することを特徴とする電子機器の筐体構造。
2. 前記案内手段は前記筐体の内壁に立設された少なくとも１つのロッド形状部を有し、
   前記挟持部は前記ロッド形状部に嵌合する貫通孔を有し、
   前記構成部材は、前記ロッド形状部によって前記ロッド形状部の長手方向において案内されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の筐体構造。
3. 前記ロッド形状部と前記挟持部とが対となって前記筐体の前記内壁の近傍に沿って２対設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器の筐体構造。
4. 前記ロッド形状部の先端にスナップ結合部を設け、且つ前記筐体の内壁に対向する他方の内壁に前記スナップ結合部を嵌合する嵌合部を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の電子機器の筐体構造。
5. 前記構成部材及び前記筐体の少なくとも１つには、前記構成部材の動きを押さえる係止部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の電子機器の筐体構造。
   

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