JP6887109B2 - 埋込形器具 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、埋込形器具に関し、より詳細には、造営材に埋め込まれる埋込形器具に関する。

従来、筐体の外部表面に配置された表示部及び操作入力部と、筐体の内部に配置された制御部とを備え、壁面に設置されるリモートコントローラーが知られている（例えば特許文献１参照）。表示部及び操作入力部は、筐体において、壁面と対向する面とは反対側の面に露出している。制御部は、無線通信を行う無線通信部を有する。

特開２０１５−６１２１０号公報

特許文献１に記載のリモートコントローラーにおける無線通信部は、壁面と表示部との間に配置されている。そのため、表示部によって無線通信用の電波が遮蔽され、無線通信の状況が不安定になる可能性がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされ、無線通信の状況が不安定になりにくい埋込形器具を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る埋込形器具は、第１筐体と、第２筐体と、タッチパネルディスプレイと、少なくとも１つの無線通信用のアンテナと、制御基板と、接続基板と、を備える。前記第１筐体は、前面に開口を有する。前記第２筐体は、前記第１筐体の後面側に配置され、前記第１筐体との間に収納空間を形成し、少なくとも一部が造営材に埋め込まれる。前記タッチパネルディスプレイは、板状の表示部、及び前記表示部の後面側に配置されて前記表示部を前記第１筐体に固定する板状の固定部材を有し、前記表示部の前面が前記開口を通して視認可能となるように前記収納空間に配置される。前記制御基板は、前記アンテナを介して無線通信を行う機能、及び無線通信の通信内容に応じて前記表示部を制御する機能を有し、前記収納空間に配置される。前記アンテナは、前記固定部材の厚さ方向において前記固定部材と重ならない位置に配置される。前記接続基板は、前記第１筐体と前記第２筐体との間に配置されて第１面で前記アンテナと接触し、かつ第２面で前記制御基板と接して前記アンテナと前記制御基板とを電気的に接続する。

本発明の埋込形器具は無線通信の状況が不安定になりにくい、という利点がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る埋込形器具を備えた建物の概略図である。 図２は、同上の埋込形器具の斜視図である。 図３Ａは、同上の埋込形器具の要部を説明する背面図である。図３Ｂは、図３Ａに示す埋込形器具のＡ−Ａ線断面図である。 図４は、同上の埋込形器具と、取付枠と、プレート枠と、化粧プレートとを説明するための分解斜視図である。 図５は、同上の埋込形器具を造営材に埋め込んだ状態を説明する断面図である。 図６Ａは、本発明の一実施形態の変形例４に係る埋込形器具の要部を説明する背面図である。図６Ｂは、図６Ａに示す埋込形器具のＡ−Ａ線断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る埋込形器具について図１〜図５を参照して説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。下記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計などに応じて種々の変更が可能である。また、以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図２〜図５中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（１）埋込形器具の概要
埋込形器具１は、図１に示すように、タッチパネルディスプレイ３を備えている。タッチパネルディスプレイ３は、使用者のタッチ操作を検出する機能と、文字や画像を表示する機能とを有する。埋込形器具１は、戸建住宅などの建物Ｂ１内の部屋Ｂ１１（例えば寝室）に配置されている。埋込形器具１は、例えば壁材などの造営材２００（図５参照）に埋め込まれる。埋込形器具１は、部屋Ｂ１１内に配置された特定の機器と無線通信を行って各機器の状態を制御するスイッチ装置である。埋込形器具１は、タッチパネルディスプレイ３での操作内容に応じて、特定の機器を制御するための制御情報を特定の機器に送信する。無線通信方式は、電波を媒体とする通信方式であって、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、及び特定小電力無線通信に準拠した無線通信方式などである。なお、埋込形器具１は、制御情報を特定の機器に送信する代わりに、特定の機器に電力が供給される状態と供給されない状態とを切り替えてもよい。例えば特定の機器が、照明器具などのように電力が供給される状態と供給されない状態とで動作状態を切り替え可能な機器である場合、埋込形器具１は、電力の供給状態をリレー回路などで切り替えることにより特定の機器を制御してもよい。

特定の機器は、一例として、シーリングライト１０３、スタンドライト１０４、エアーコンディショナ１０５、及び電動式のカーテン１０６である。特定の機器は、埋込形器具１が送信した制御情報に応じて停止状態と動作状態との切り替え及び動作状態の変更ができる。シーリングライト１０３及びスタンドライト１０４は、受信した制御情報に応じて、消灯状態及び点灯状態の切り替えと、調光状態の変更とを行うことができる。エアーコンディショナ１０５は、受信した制御情報に応じて、停止状態及び動作状態の切り替えと、設定温度、風量、及び風向の変更などを行うことができる。カーテン１０６は、受信した制御情報に応じて、窓を覆う閉状態と、窓を露出させる開状態とを切り替える。特定の機器は、一例として、制御情報を受信すると音を発して状態が変更されたことを周囲の使用者に通知する。なお、特定の機器は、上記の機器の他にも、例えばキッチンなどに配置された電磁調理器などでもよいし、建物Ｂ１の屋外に設置された電動式のシャッターなどでもよい。

使用者が部屋Ｂ１１を睡眠に快適な環境にするためにタッチパネルディスプレイ３で所定の操作を行うと、埋込形器具１は、部屋Ｂ１１を睡眠に快適な環境にするための制御情報を特定の機器に送信することができる。この制御情報により、シーリングライト１０３及びスタンドライト１０４は消灯状態となり、エアーコンディショナ１０５は例えば部屋Ｂ１１を睡眠に適した温度に調節し、電動式のカーテン１０６は閉状態となる。また、タッチパネルディスプレイ３には、睡眠に快適な環境にするための制御情報を特定の機器に送信したことを示す画像が表示される。

埋込形器具１は、特定の機器の他にも、例えばゲートウェイ機器１０２と無線通信を行うことができる。ゲートウェイ機器１０２は、建物Ｂ１内の内部ネットワークＮＷ１と、内部ネットワークＮＷ１とは異なる外部ネットワークＮＷ２とを接続するゲートウェイ機器である。外部ネットワークＮＷ２は、例えばインターネットなどのような公衆通信網である。埋込形器具１は、ゲートウェイ機器１０２を介して外部ネットワークＮＷ２に接続されたサーバ装置１０１と通信することができる。埋込形器具１は、例えば、制御情報、及び制御情報を生成するためのプログラムなどをサーバ装置１０１から取得して保持することができる。これにより、埋込形器具１は、保持している制御情報及びプログラムを、サーバ装置１０１から取得した制御情報及びプログラムに書き換えることができる。なお、埋込形器具１がゲートウェイ機器１０２及びサーバ装置１０１と通信する構成は省略可能である。埋込形器具１は、例えばスマートフォン及びタブレット端末などの通信端末と通信可能に構成されていてもよい。

（２）埋込形器具の構成
埋込形器具１について図２、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。

埋込形器具１は、図２に示すように、第１筐体１０と、第２筐体２０と、タッチパネルディスプレイ３と、を備える。また埋込形器具１は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、固定部材４と、複数（ここでは４つ）のアンテナ５と、制御基板６と、を備える。なお、図３Ａは、埋込形器具１を背面側から見た図であって、図３Ａでは、説明のために第２筐体２０及び制御基板６の図示を省略している。

埋込形器具１では、第２筐体２０の少なくとも一部が造営材２００（図５参照）に埋め込まれる。「第２筐体２０の少なくとも一部が造営材２００に埋め込まれる」とは、造営材２００によって形成される壁の内部空間に第２筐体２０の少なくとも一部が配置されることを意味する。

埋込形器具１が造営材２００に埋め込まれた状態において、埋込形器具１を正面から見て左右方向を第１方向と規定し、上下方向を第２方向と規定し、前後方向を第３方向と規定する。なお、第１〜第３方向を規定する方向は一例であり、この例に限定されない。

タッチパネルディスプレイ３は、図３Ｂに示すように、表示部３１と、センサ３２と、固定部材４とを有する。表示部３１は、一例として、液晶ディスプレイからなり、厚さ方向から見て外形が四角形である。センサ３２は、一例として、抵抗膜方式の感圧センサからなり、厚さ方向に透光性を有する。センサ３２は、表示部３１の前面に配置される。センサ３２は、使用者がセンサ３２の表面を押操作した際にその押操作を検出し、検出結果を制御基板６に出力する。センサ３２は、外形が表示部３１と略同じ大きさの四角形である。なお、表示部３１は、液晶ディスプレイに代えて、例えば、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ及び電子ペーパーなどであってもよい。センサ３２は、押操作の有無の他にも、押操作の位置を検出してもよい。また、センサ３２の検出方式は、静電容量方式などでもよい。

固定部材４は、図３Ｂに示すように、バックパネル４２と、ホルダ４３とを有する。固定部材４は、例えば、金属材料（例えば鉄やアルミニウムなど）で形成されている。バックパネル４２は、外形が四角形の板状に形成されている。バックパネル４２の第１方向及び第２方向の長さはそれぞれ、タッチパネルディスプレイ３の第１方向及び第２方向の長さよりも長い。バックパネル４２の前面における中央部分にはタッチパネルディスプレイ３が配置される。固定部材４の厚さ方向は、バックパネル４２の厚さ方向であり、一例として、第３方向である。

ホルダ４３は、バックパネル４２の前面から第３方向に突出するようにバックパネル４２の前面に設けられている。ホルダ４３は、タッチパネルディスプレイ３とタッチパネルディスプレイ３とのセンサ３２の縁部分を覆うことにより、タッチパネルディスプレイ３をバックパネル４２の前面上に保持する。

ここで、バックパネル４２のうちホルダ４３の外側にある部位を第１取付部４１と呼ぶ。第１取付部４１は、第１方向の両側と、第２方向の両側とにそれぞれホルダ４３から張り出た板状の部位である。第１取付部４１の四隅には、図３Ａに示すように、第１ねじ４０のねじ部を通すための４つの貫通孔がそれぞれ設けられている。

第１筐体１０は、例えば合成樹脂材料などのような電気絶縁性を有する材料で形成される。第１筐体１０は、前面１２と後面１３とを有する扁平な形状であり、第３方向から見て前面１２の外形が四角形となるように形成されている。前面１２の外形は、一例として、第２方向の長さが第１方向の長さよりも長い。

第１筐体１０は、開口１１を有している。開口１１の形状は、前面１２と直交する方向から見て四角形であり、第１筐体１０の中央部分に形成されている。開口１１の四辺と第１筐体１０の前面１２の四辺とはそれぞれ略平行している。開口１１は、タッチパネルディスプレイ３を前面１２から露出させるために設けられている。開口１１の周囲には、前面１２から前方に突出する突出部１４が形成されている。突出部１４の前面１４１は、第１筐体１０の前面１２と略平行している。

第１筐体１０における第１方向の両側にある側面のうち一方の側面には、一対の爪１５０が設けられている。一対の爪１５０は、第２方向に沿って並んでおり、第１筐体１０の第２方向の中央部分に設けられている。一対の爪１５０は、後述する取付枠５００（図４参照）に第１筐体１０を固定するために設けられている。第１筐体１０の他方の側面にも同様に、図示しない一対の爪が設けられている。他方の側面に設けられた一対の爪の構成は一対の爪１５０と同様である。

第１筐体１０には、第１凹部１５と、第２凹部１６と、複数（ここでは４つ）の窪み部７とが設けられている。

第２凹部１６は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第１筐体１０の後面１３側に開口し、第１筐体１０の前面１２に向かって窪んでいる。第２凹部１６の底面は、第３方向と直交する面である。第２凹部１６は、第３方向と平行する４つの内側面１６１を有し、第３方向から見て外形が四角形となっており、タッチパネルディスプレイ３の第１取付部４１の外形と略等しい。第２凹部１６は、第１取付部４１を収納するために設けられている。第２凹部１６の内側面１６１において、第３方向の寸法は、固定部材４の第１取付部４１の厚さよりも大きい。そのため、第２凹部１６は、第１取付部４１が第２凹部１６からはみ出すことなく第１取付部４１を収納することができる。第２凹部１６の底面の四隅には、第１ねじ４０がねじ込まれる４つのねじ穴が設けられている。

第２凹部１６の底面には、第２凹部１６よりも一回り小さい第１凹部１５が設けられている。第１凹部１５の内側面１５１で囲まれた底面には第３方向に貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔が開口１１である。第３方向から見た第１凹部１５の外形は四角形となっており、タッチパネルディスプレイ３のホルダ４３の外形と略等しい。第１凹部１５は、ホルダ４３とタッチパネルディスプレイ３の表示部３１とを収納するために設けられている。

４つの窪み部７は、第２凹部１６の４つの内側面１６１よりも第１筐体１０の後面１３側に設けられている。４つの窪み部７はそれぞれ、第２凹部１６の４つの内側面１６１に対応する位置に設けられている。４つの窪み部７は、第３方向から見て、第２凹部１６の内側面１６１の縁のうち第１筐体１０の後面１３側の縁から第１筐体１０の外側に向かって窪んでいる。各窪み部７の幅は、各窪み部７が対応する内側面１６１の縁のうち第１筐体１０の後面１３側の縁の長さと略等しい。各窪み部７における第２凹部１６の縁と反対側の縁は、第１筐体１０の後面１３と面一になっている。４つの窪み部７は、４つのアンテナ５を配置するために設けられている。４つの窪み部７は、第２筐体２０が第１筐体１０に取り付けられた際に、収納空間に連続する空間を形成する。

各窪み部７は、第１筐体１０の後面１３と交差する内側面７１を有する。内側面７１は、各窪み部７が対応する内側面１６１の縁の一辺と平行する面である。内側面７１には、図３Ａに示すように、２つのねじ５２がそれぞれねじ込まれる２つのねじ穴が設けられている。２つのねじ穴は、窪み部７の両端にそれぞれ設けられている。

第１筐体１０と第２筐体２０とで形成される収納空間には、第１凹部１５と、第２凹部１６と、４つの窪み部７とが含まれる。

第１筐体１０の後面１３には、図３Ａに示すように、ねじ穴１３１が４つ設けられている。４つのねじ穴１３１は、後面１３の四隅にそれぞれ設けられている。４つのねじ穴１３１のうち第１方向に並ぶ２つのねじ穴１３１の間隔は、第２凹部１６の内側面１６１における第１方向の間隔よりも大きい。４つのねじ穴１３１のうち第２方向に並ぶ２つのねじ穴１３１の間隔は、第２凹部１６の内側面１６１における第２方向の間隔よりも大きい。したがって、４つのねじ穴１３１は、第２凹部１６の外側に配置されていることになる。４つのねじ穴１３１には４つの第２ねじ２０１がそれぞれねじ込まれる。

複数のアンテナ５の各々は、一例として、ガラスエポキシ樹脂基板などの基板５０に設けられたプリント配線部分で電波を送受信するアンテナ（所謂パターンアンテナ）である。各アンテナ５の基板５０は、ケーブル６２を接続するためのコネクタ５１を有している。コネクタ５１は、基板５０のプリント配線部分と電気的に接続されている。

基板５０は、厚さ方向から見た外形が帯板状に形成されている。複数のアンテナ５は、複数の窪み部７に一対一に対応し、対応する窪み部７に配置される。複数のアンテナ５は、基板５０の表面が第３方向と平行するように窪み部７に配置される。各アンテナ５の長手方向の寸法は、対応する窪み部７の幅よりも小さい。また、各アンテナ５の幅（長手方向と直交する方向の寸法）は、対応する窪み部７の内側面７１における幅方向と直交する方向の寸法よりも小さい。したがって、各アンテナ５は、対応する窪み部７からはみ出すことなく窪み部７に収納される。各アンテナ５は、対応する窪み部７の内側面７１に２つのねじ５２によって取り付けられる。ゆえに、窪み部７に取り付けられたアンテナ５は、固定部材４の厚さ方向において固定部材４と重ならない位置に配置されている。「固定部材４の厚さ方向において固定部材４と重ならない位置」は、第３方向と直交する面に投影される固定部材４の投影図よりも外側の位置である。ここで、第３方向は、タッチパネルディスプレイ３における表示部３１の表示面と直交する。すなわち、アンテナ５は、収納空間内に配置されることに限らず、収納空間外（例えば第１筐体１０及び第２筐体２０の外側）に配置されてもよい。また、窪み部７に取り付けられたアンテナ５は、第１方向及び第２方向のいずれの方向においても固定部材４と重ならない位置に配置されている。

第２筐体２０は、例えば合成樹脂材料などのような電気絶縁性を有する材料で形成される。第２筐体２０は、第１筐体１０の後面１３に取り付けられる。第２筐体２０は、第２取付部２１と、収納部２２とを有する。

収納部２２は、前面が開口した箱状に形成されている。収納部２２の第１方向及び第２方向の外形の寸法はそれぞれ、第１筐体１０の後面１３の第１方向及び第２方向の外形よりも小さい。収納部２２の側面及び後面の少なくとも一方には電線を通すための貫通孔が設けられている。

第２取付部２１は、第３方向から見て四角形の平板状に形成されている。第２取付部２１の前面２１１は第１筐体１０の後面１３と接する面である。第２取付部２１の後面２１２は、外部に露出する面である。

第２取付部２１には、後面２１２から前面２１１に向かって凹んだ凹部２１３が４つ（ただし図３Ｂでは２つのみ図示）形成されている。４つの凹部２１３の開口部分の寸法は、第２ねじ２０１のねじ頭よりも大きい。４つの凹部２１３は、第２取付部２１の四隅にそれぞれ設けられている。４つの凹部２１３には、第２取付部２１を貫通する孔が形成されている。４つの凹部２１３の孔は、第１筐体１０の４つのねじ穴１３１と同軸となるように形成されている。４つの凹部２１３の孔にはそれぞれ第２ねじ２０１のねじ部が通される。第２取付部２１は、第１筐体１０の後面１３に４つの第２ねじ２０１で固定される。

収納部２２の内部空間には、制御基板６が配置されている。また、収納部２２の内部空間のうち制御基板６よりも後面側に、図示しない電源ユニットが配置されている。電源ユニットは、収納部２２を通る電線を介して外部から供給される交流電力を直流電力に変換して制御基板６に電力を供給する。制御基板６と電源ユニットとは、収納部２２に取り付けられている。

制御基板６は、一例として、ガラスエポキシ樹脂基板にプリント配線とマイクロコントローラ及び電子部品（例えばメモリ、コンデンサ、コイル、抵抗など）とが実装されたプリント基板である。制御基板６は、一例として、マイクロコントローラがメモリ等に保持したプログラムを実行することにより、アンテナ５を介して無線通信を行う機能と、タッチパネルディスプレイ３の表示部３１の表示動作を制御する機能とを実現する。

制御基板６は、複数（ここでは４つ）のコネクタ６１を有する（ただし図３Ｂでは２つのみ図示）。複数のコネクタ６１は、複数のアンテナ５に一対一に対応し、アンテナ５の数と等しい。各コネクタ６１には、ケーブル６２の一端が接続される。ケーブル６２の他端は、アンテナ５のコネクタ５１に接続される。

ケーブル６２は、例えば同軸ケーブルである。ケーブル６２は、第２取付部２１の前面２１１に取り付けられたケーブルクランプ６３に保持される。ケーブルクランプ６３は、例えば、弾性部材からなる帯板をＵ字状に曲げて形成されている。ケーブルクランプ６３は、Ｕ字部分でケーブルを挟んで保持する。ケーブルクランプ６３におけるＵ字部の平面部分は、接着剤及び両面テープなどの粘着性部材で第２取付部２１の前面２１１に取り付けられている。ケーブルクランプ６３は、例えば、ケーブル６２が第１筐体１０と第２筐体２０とに挟まれるなどして断線することを防止できる。

制御基板６は、図示しない配線を介してタッチパネルディスプレイ３の表示部３１とセンサ３２とに電気的に接続されている。制御基板６は、例えば、センサ３２から検出結果が入力されると、検出結果に対応する表示内容を表示部３１に表示させる。表示部３１の表示内容は、例えば制御基板６のメモリに保持されていて、センサ３２からの検出結果に対応する表示内容をマイクロコントローラがメモリから読み込んで表示部３１に表示させる。

（３）取付枠、取付部材、化粧プレート、及びプレート枠
取付枠５００と、取付部材８と、化粧プレート３００と、プレート枠４００とについて図４及び図５を参照して説明する。

取付部材８は、図５に示すように、造営材２００の後面に配置される部材であり、建物Ｂ１（図１参照）の柱などに固定されている。取付部材８は、一例として、前面が開口している箱状のスイッチボックスである。取付部材８は、一例として、合成樹脂材料などの電気絶縁性材料で形成されている。取付部材８は、前面の縁から互いに近づくように突出した２つの支持板８０を有している。各支持板８０は、ねじ８１がねじ込まれるねじ孔を具備している。

造営材２００には、四角形の孔が設けられており、その孔から取付部材８の２つの支持板８０の前面が造営材２００から露出する。

取付枠５００は、埋込形器具１を取付部材８に取り付けるために使用される。取付枠５００は、図４に示すように、２つの第１側部５１０と、２つの第２側部５２０とを有する四角形状の枠体である。２つの第１側部５１０の各々は、ねじ孔５０１と、貫通孔５０２とを有する。各第１側部５１０は、貫通孔５０２を通るねじ８１が取付部材８の支持板８０のねじ孔にねじ込まれた状態で造営材２００の前面に接する。また各第１側部５１０は、ねじ孔５０１にねじ込まれたねじでプレート枠４００を支持する。

２つの第２側部５２０は、第１方向に沿って並ぶ複数の取付孔５２１を有する。各取付孔５２１は、埋込形器具１における第１筐体１０の側面に設けられた一対の爪１５０の各々が挿入されるように設けられている。

プレート枠４００は、板状部材であり、厚さ方向から見て外形が四角形である。プレート枠４００は、厚さ方向から見て四角形の開口４０１を有する。プレート枠４００は、例えば、合成樹脂材料で形成されている。開口４０１は、埋込形器具１の第１筐体１０を通して第１筐体１０の突出部１４をプレート枠４００から突出させるために設けられている。プレート枠４００、取付枠５００のねじ孔５０１にねじ込まれるねじのねじ部を通す貫通孔４０２を具備する。

化粧プレート３００は、板状部材であり、厚さ方向から見て四角形である。化粧プレート３００は、例えば、合成樹脂材料で形成されている。化粧プレート３００は、厚さ方向から見て中央部分に四角形の開口３０１を有する。開口３０１は、第１筐体１０の突出部１４及びタッチパネルディスプレイ３を化粧プレート３００から露出させるために設けられている。

ところで、４つの窪み部７は、第１筐体１０に形成されることに限らず、例えば、第１筐体１０と第２筐体２０との両方に形成されてもよい。その場合、各窪み部７は、第１筐体１０に第２筐体２０が固定された状態で、固定部材４から遠ざかる方向に窪んでいればよい。また各窪み部７は、第１筐体１０に代えて第２筐体２０に形成されていてもよい。

取付部材８は、合成樹脂材料の他にも、例えば金属材料で形成されていてもよい。埋込形器具１の４つのアンテナ５は、第３方向において取付部材８と重なる位置に配置されている。例えば、埋込形器具１が埋め込まれた造営材２００の反対側の部屋（隣の部屋）に特定の機器が配置されている場合、取付部材８は、その特定の機器と４つのアンテナ５との間に配置されるので、その特定の機器と４つのアンテナ５と無線通信の電波を遮蔽する。そのため、各アンテナ５における後方の利得は、各アンテナ５における前方の利得よりも低くなる。したがって、各アンテナ５の利得が相対的に高くなる方向を前方に設定することができる。これにより、埋込形器具１が電波を送受信しやすい空間を、造営材２００の前方の空間（例えば部屋Ｂ１１の室内空間）に設定することが可能である。

（４）まとめ
以上説明したように、本実施形態の埋込形器具１は、第１筐体１０と、第２筐体２０と、タッチパネルディスプレイ３と、少なくとも１つ（ここでは４つ）の無線通信用のアンテナ５と、制御基板６と、を備える。第１筐体１０は、前面１２に開口１１を有する。第２筐体２０は、第１筐体１０の後面１３側に配置され、第１筐体１０との間に収納空間を形成し、少なくとも一部が造営材２００に埋め込まれる。タッチパネルディスプレイ３は、板状の表示部３１、及び表示部３１の後面側に配置されて表示部３１を第１筐体１０に固定する板状の固定部材４を有し、表示部３１が開口１１を通して視認可能となるように収納空間に配置される。制御基板６は、アンテナ５を介して無線通信を行う機能、及び無線通信の通信内容に応じて表示部を制御する機能を有し、収納空間に配置される。アンテナ５は、固定部材４の厚さ方向（ここでは第３方向）において固定部材４と重ならない位置に配置される。

上記構成によれば、アンテナ５は、固定部材４の厚さ方向において固定部材４と重ならない位置に配置されている。そのため、アンテナ５は、固定部材４の厚さ方向に対して電波を送受信しやすくなっている。例えば、アンテナ５は、第１筐体１０の前面１２側の空間を介して電波を送受信することができる。

仮に４つのアンテナ５が固定部材４の後面側であって、かつ固定部材４の厚さ方向において固定部材４と重なる位置に配置される場合、アンテナ５から固定部材４の厚さ方向に放射される電波は固定部材４によって遮蔽されるか又は減衰しやすい。この場合、アンテナ５からの電波がタッチパネルディスプレイ３側へ放射されにくい。一方、本実施形態の埋込形器具１における４つのアンテナ５は、固定部材４の厚さ方向において固定部材４と重ならない位置に配置されているので、固定部材４によって電波が遮蔽されにくいし、固定部材４による電波の減衰も起こりにくい。したがって、埋込形器具１は、無線通信の状況が不安定になりにくい。

また、本実施形態における埋込形器具１の効果として、４つのアンテナ５は、固定部材４よりも第１筐体１０の後面１３側に配置されている。そのため、各アンテナ５は、固定部材４の後面側の空間で電波を送受信しやすくなっている。つまり、４つのアンテナ５は、第１方向〜第３方向の全ての方向に対して電波を送受信しやすくなっている。

なお、埋込形器具１が備える無線通信用のアンテナ５の数は４つに限らない。埋込形器具１は、少なくとも１つの無線通信用のアンテナ５を備えていればよく、適宜の数のアンテナ５を備えていればよい。例えば、少なくとも２つのアンテナ５でダイバーシティアンテナが構成されていてもよい。

本実施形態の埋込形器具１において、第１筐体１０及び第２筐体２０の少なくとも一方（本実施形態では第１筐体１０）には、収納空間に連続する少なくとも１つ（ここでは４つ）の窪み部７が設けられ、アンテナ５は、窪み部７に配置されたことが好ましい。これにより、アンテナ５及び制御基板６が、第１筐体１０と第２筐体２０との間の収納空間に配置されるので、作業者が埋込形器具１を持った際にアンテナ５及び制御基板６に触れることがない。そのため、作業者の作業中にアンテナ５と制御基板６との接触不良が起こりにくくなり、アンテナ５と制御基板６との電気的な接続の信頼性が向上する。

なお、窪み部７の数は４つに限らず、複数のアンテナ５に対応する数であればよい。例えば、埋込形器具１が少なくとも１つのアンテナ５を備えている場合には、窪み部７は少なくとも１つ形成されていればよい。

ところで、窪み部７は、第２凹部１６の４つの内側面１６１よりも第１筐体１０の後面１３側に設けられることに限らない。例えば、第３方向から見て第２凹部１６の４つの内側面１６１で表される四角形の大きさを、タッチパネルディスプレイ３における固定部材４の外形よりも大きくして固定部材４と第１筐体１０との間に隙間を形成し、その隙間を窪み部７としてもよい。その場合、アンテナ５は、第１方向に固定部材４と並んでいてもよいし、第２方向に固定部材４と並んでいてもよい。他にも例えば、窪み部７は、第２凹部１６の底面よりも第１筐体１０の前面１２側に設けられてもよい。その場合、アンテナ５は、固定部材４よりも前方に配置されてもよい。

本実施形態の埋込形器具１において、少なくとも１つのアンテナ５は、複数（４つ）のアンテナ５であり、少なくとも１つの窪み部７は、複数のアンテナ５に一対一に対応する複数（４つ）の窪み部７であることが好ましい。これにより、各窪み部７に対応する全てのアンテナ５が固定部材４の厚さ方向において固定部材４と重なることなしに固定部材４から離れた状態で第１筐体１０に固定される。また、各窪み部７に配置されたアンテナ５は、第１筐体１０と第２筐体２０とで形成された収納空間内に配置されることになるので、当該収納空間に配置された制御基板６と電気的に接続することが容易である。

本実施形態の埋込形器具１の効果として、埋込形器具１は、４つのアンテナ５を備えているため、１つのアンテナ５の場合と比較して、ダイバーシティ効果により電波の送受信時の信号強度を高めることができる。また、埋込形器具１は、４つのアンテナ５を備えているため、アンテナ５ごとに異なる周波数帯の電波を送受信することもできる。他にも埋込形器具１は、例えば、４つのアンテナ５のうち、互いに交差する２つのアンテナ５で第１の電波を送受信し、他の２つのアンテナ５で第１の電波と異なる周波数帯の第２の電波を送受信することができる。互いに交差する２つのアンテナ５は、１つのアンテナ５と比較して第１の電波（又は第２の電波）の送受信時の信号強度を安定させることができる。

本実施形態の埋込形器具１は、造営材２００の後面側に配置され、第１筐体１０を造営材２００の前面に露出させた状態で第１筐体１０を造営材２００に取り付ける取付部材８を更に備えたことが好ましい。アンテナ５は、取付部材８における造営材２００の後面に接する部位（ここでは支持板８０）よりも前方に配置されている。これにより、アンテナ５は、造営材２００の後面の空間よりも造営材２００の前面の空間で電波を送受信しやすくなっている。

本実施形態の埋込形器具１の効果として、４つのアンテナ５は、図５に示すように、取付部材８の支持板８０の前面よりも前方に配置されている。そのため、各アンテナ５は、造営材２００の後方の空間よりも造営材２００の前方の空間で電波を送受信しやすくなっている。各アンテナ５は、例えば、造営材２００の後方の空間よりも部屋Ｂ１１（図１参照）の室内空間で電波を送受信しやすくなっているので、部屋Ｂ１１の室内に配置された特定の機器との無線通信が不安定になりにくい。また、取付部材８が金属材料で形成されている場合でも、部屋Ｂ１１の室内に配置された特定の機器と各アンテナ５との間に取付部材８が配置されていないので、各アンテナ５と特定の機器との無線通信が不安定になりにくい。

本実施形態の埋込形器具１において、アンテナ５は、基板５０の表面に形成された導体であることが好ましい。これにより、例えばパターン配線が形成された基板５０をアンテナ５として用いることができる。また、基板５０を窪み部７に固定するだけでアンテナ５を窪み部７に配置することができるので、アンテナ５を窪み部７に取り付けやすい。

ところで、アンテナ５は、基板５０の表面が第３方向と平行するように窪み部７に配置されることに限らず、基板５０の表面が第３方向と交差するように窪み部７に配置されてもよい。言い換えると、アンテナ５は、基板５０の表面がタッチパネルディスプレイ３における表示部３１の表示面と平行するように窪み部７に配置されてもよい。

埋込形器具１におけるアンテナ５は、第１筐体１０に配置されていることが好ましい。これにより、アンテナ５が、第２筐体２０に配置される場合と比較して第１筐体１０の前面１２に近い位置に配置されることになるので、造営材２００の前方の空間で電波を送受信しやすい。

ところで、第１筐体１０と、開口１１と、固定部材４における第１取付部４１と、第１凹部１５と、第２凹部１６との各々の外形は、四角形に限定されず、多角形及び円形など任意の形状でよい。

アンテナ５は、一例として、基板５０に形成されたパターンアンテナであるが、この構成に限らず、コイルアンテナなどのように電線を用いたアンテナであってもよい。アンテナ５は、第１筐体１０と第２筐体２０とで形成される収納空間内に配置されることに限らず、第１筐体１０と第２筐体２０との間に配置されてもよい。また、アンテナ５は、例えば、第１筐体１０と化粧プレート３００との間に配置されてもよいし、第１筐体１０及び第２筐体２０の外側などに配置されてもよい。

埋込形器具１をねじ止めなどにより取付部材８に直接取り付けられるように構成されている場合には、取付枠５００は省略可能である。

制御基板６の無線通信機能は、各アンテナ５で電波を送受信することに限らず、電波の送信機能のみであって受信機能が省略されていてもよい。

（５）変形例
以下、実施形態の変形例１〜４について説明する。変形例１〜４の埋込形器具において、実施形態の埋込形器具１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

変形例１の埋込形器具は、造営材２００の後面に配置され、第１筐体１０を造営材２００の前面に露出させた状態で第１筐体１０を造営材２００に取り付ける取付部材８を備えている。複数（４つ）のアンテナ５は、取付部材８における造営材２００の後面に接する部位（支持板８０）よりも後方に配置されている。例えば、実施形態の埋込形器具１における取付枠５００の各取付孔５２１の位置が、取付枠５００の第２側部５２０に対して更に後方に位置するような別の取付枠に第１筐体１０を取り付ける。これにより、各アンテナ５は、取付部材８における造営材２００の後面に接する支持板８０よりも後方に配置可能である。または、第１筐体１０における一対の爪１５０の位置を、第１筐体１０の前面１２寄りの部位に設けることにより、各アンテナ５を支持板８０よりも後方に配置してもよい。

この構成により、各アンテナ５は、取付部材８の内側の空間内に配置されることになる。この状態で、各アンテナにおける第１方向及び第２方向の利得は、第３方向の利得よりも低くなる。したがって、上記構成により各アンテナ５の利得が相対的に高くなる方向を第３方向に沿う方向に設定することができる。これにより、変形例１の埋込形器具が電波を送受信しやすい空間を造営材２００の前方の空間（例えば部屋Ｂ１１の室内空間）に設定することが可能である。特に、金属材料で形成された取付部材８を用いることにより、各アンテナ５において相対的に利得が高くなる第３方向の角度範囲を更に狭めることが可能である。

変形例２の埋込形器具におけるアンテナ５は、第２筐体２０に配置されている。アンテナ５は、例えば、第２筐体２０の前面２１１のうち、第１筐体１０の窪み部７と対向する位置にねじ止めなどにより固定されている。つまり、アンテナ５は、第２筐体２０に固定された状態で第２筐体２０が第１筐体１０に取り付けられることにより、窪み部７に配置される。制御基板６とアンテナ５とケーブルクランプ６３とが第２筐体２０に取り付けられているので、作業者はケーブル６２を制御基板６とアンテナ５とケーブルクランプ６３との各々に取り付ける作業がしやすい。

変形例３の埋込形器具におけるアンテナ５は、第１筐体１０の前面１２の一部を覆う化粧プレート３００に配置されている。アンテナ５は、例えば、第１筐体１０に代えて化粧プレート３００の後面に接着剤などの粘着性材料で取り付けられている。なお、アンテナ５は、化粧プレート３００内に配置されてもよい。その場合、化粧プレート３００は、例えば、アンテナ５にインサート成型される。アンテナ５が化粧プレート３００に配置されている場合、アンテナ５と制御基板６とは、例えば第１筐体１０を貫く貫通孔を通るケーブル６２を介して電気的に接続されている。これにより、アンテナ５は、固定部材４よりも外側に配置される。

ところで、化粧プレート３００は、化粧プレート３００を厚さ方向から見た外形が取付部材８を第３方向から見た外形よりも一回り大きくなるように形成されていてもよい。化粧プレート３００の端付近にアンテナ５を取り付けることにより、アンテナ５は、第３方向において取付部材８と重ならない位置に配置される。これにより、アンテナ５は、取付部材８よりも後方にある特定の機器と無線通信しやすくなる。取付部材８よりも後方にある特定の機器は、例えば、変形例３の埋込形器具が埋め込まれた造営材２００の反対側の部屋（隣の部屋）に配置されている。

なお、アンテナ５は、化粧プレート３００の他にも、例えば、取付枠５００に配置されてもよい。取付枠５００は、例えば、アンテナ５にインサート成型されてもよい。

変形例４の埋込形器具１Ａについて図６Ａ，６Ｂを参照して説明する。ただし、図６Ａ，６Ｂは模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、図６Ａでは、説明のために第２筐体２０Ａ及び制御基板６Ａの図示を省略している。

埋込形器具１Ａは、埋込形器具１の第２筐体２０と、制御基板６と、４つのアンテナ５とに代えて、第２筐体２０Ａと、制御基板６Ａと、４つのアンテナ５とを備えている。また、埋込形器具１Ａは、埋込形器具１のケーブル６２に代えて、接続基板９を備えている。接続基板９は、４つのアンテナ５と制御基板６Ａとを電気的に接続する。

接続基板９は、ガラスエポキシ樹脂基板にパターン配線が形成された基板であり、厚さ方向から見て外形が四角形である。接続基板９の第１方向の寸法は、第１方向に並ぶ２つのアンテナ５の間隔よりも大きい。接続基板９の第２方向の寸法は、第２方向に並ぶ２つのアンテナ５の間隔よりも大きい。接続基板９の四隅には４つの第２ねじ２０１のねじ部が通される貫通孔９３が設けられている。

接続基板９は、前面９１に４つの第１端子９１１を有しており、後面９２における制御基板６Ａと対向する部位に４つの第２端子９２１を有している。

４つの第１端子９１１はそれぞれ、４つの基板５０Ａの第３端子５３に対応する位置に設けられている。４つの第１端子９１１はそれぞれ、一対一に対応する４つのアンテナ５の第３端子５３に接する接触式の端子である。各第１端子９１１は、一例として、導電性を有し弾性変形するばね部材を具備している。各第１端子９１１は、基板５０Ａの第３端子５３と接した状態で弾性変形し、その復元力で第３端子５３との接圧を確保する。

４つの第２端子９２１は、制御基板６Ａの第４端子６４に接する接触式の端子である。４つの第２端子９２１はそれぞれ、一対一に対応する４つの第４端子６４に接する接触式の端子である。各第２端子９２１は、一例として、導電性を有し弾性変形するばね部材を具備している。各第２端子９２１は、制御基板６Ａの第４端子６４と接した状態で弾性変形し、その復元力で第４端子６４との接圧を確保する。

４つの第１端子９１１と４つの第２端子９２１とは、接続基板９に形成されたパターン配線に設けられており、互いに一対一に電気的に接続されている。

４つの基板５０Ａの各々は、埋込形器具１のアンテナ５の４つのコネクタ５１に代えて４つの第３端子５３を有している。各第３端子５３は、基板５０Ａのパターン配線と電気的に接続されており、アンテナ５と電気的に接続されている。各第３端子５３は、基板５０Ａの表面から突出するように基板５０Ａ上に配置されており、対応する第１端子９１１と接する。

制御基板６Ａは、４つのコネクタ６１に代えて４つの第４端子６４を有する。各第４端子６４は、制御基板６Ａの表面から第１筐体１０に向かって突出するように配置されており、対応する第２端子９２１と接触する。

第２筐体２０Ａは、接続基板９を収納する凹部２２０を有している。凹部２２０は、第２筐体２０Ａの第２取付部２１における前面２１１から後面２１２に向かって窪むように形成されている。凹部２２０は、第２取付部２１の前面２１１と直交する方向から見て外形が接続基板９の外形と略等しい。凹部２２０の奥行きは、接続基板９の厚さと略等しい。

接続基板９は、凹部２２０に収納された状態で第２筐体２０に支持される。第２筐体２０が第２ねじ２０１で第１筐体１０に取り付けられると、接続基板９は、第１筐体１０と第２筐体２０とに挟まれる。４つの第１端子９１１は、対応する４つの第３端子５３に接触する。また、４つの第２端子９２１は、対応する４つの第４端子６４に接触する。これにより、接続基板９は、４つのアンテナ５と制御基板６Ａとを電気的に接続する。

以上説明したように、埋込形器具１Ａは、第１筐体１０と第２筐体２０との間に配置される接続基板９を備えている。接続基板９は、前面９１（第１面）でアンテナ５と接触し、かつ後面９２（第２面）で制御基板６Ａと接してアンテナ５と制御基板６Ａとを電気的に接続する接続基板９を更に備えている。

上記構成によれば、第１筐体１０と第２筐体２０との間に接続基板９を配置した状態で第１筐体１０に第２筐体２０を取り付けるだけでアンテナ５と制御基板６Ａとを電気的に接続することができる。これにより、接続基板９は、複数のアンテナ５と制御基板６Ａとを一括して接続することができる。

ところで、第１端子９１１と第３端子５３とは、端子同士であることに限らず、一方が基板上に露出するように形成されたパターン配線でもよい。要するに、第１端子９１１と第３端子５３とは互いに接して電気的に接続されるように構成されていればよい。同様に、第２端子９２１と第４端子６４とは、端子同士であることに限らず、一方が基板上に露出するように形成されたパターン配線でもよい。

接続基板９と制御基板６Ａとは、第２端子９２１と第４端子６４とで接続されるほかにも、例えば、ケーブルなどによって電気的に接続されていてもよい。また、制御基板６Ａは、接続基板９を兼ねるように構成されていてもよい。例えば、制御基板６Ａの厚さ方向から見た外形が接続基板９と同様であって、かつ４つの第１端子９１１を有することにより、接続基板９を省略することができる。

実施形態の埋込形器具１に、変形例１〜４の埋込形器具の構成を適用可能である。例えば、変形例４の第２筐体２０Ａに複数のアンテナ５が取り付けられていてもよい。他にも例えば、接続基板９は、化粧プレート３００に配置されたアンテナ５と制御基板６Ａとをケーブルを介して電気的に接続してもよい。

１，１Ａ 埋込形器具
１０ 第１筐体
１１ 開口
２０，２０Ａ 第２筐体
２２ 収納部
３ タッチパネルディスプレイ
３１ 表示部
４ 固定部材
５ アンテナ
６，６Ａ 制御基板
７ 窪み部
８ 取付部材
２００ 造営材
３００ 化粧プレート

Claims (9)

1. 前面に開口を有する第１筐体と、
   前記第１筐体の後面側に配置され、前記第１筐体との間に収納空間を形成し、少なくとも一部が造営材に埋め込まれる第２筐体と、
   板状の表示部、及び前記表示部の後面側に配置されて前記表示部を前記第１筐体に固定する板状の固定部材を有し、前記表示部の前面が前記開口を通して視認可能となるように前記収納空間に配置されるタッチパネルディスプレイと、
   少なくとも１つの無線通信用のアンテナと、
   前記アンテナを介して無線通信を行う機能、及び無線通信の通信内容に応じて前記表示部を制御する機能を有し、前記収納空間に配置される制御基板と、
   接続基板と、
   を備え、
   前記アンテナは、前記固定部材の厚さ方向において前記固定部材と重ならない位置に配置され、
   前記接続基板は、前記第１筐体と前記第２筐体との間に配置されて第１面で前記アンテナと接触し、かつ第２面で前記制御基板と接して前記アンテナと前記制御基板とを電気的に接続する
   埋込形器具。
2. 前記第１筐体及び前記第２筐体の少なくとも一方には、前記収納空間に連続する少なくとも１つの窪み部が設けられ、
   前記アンテナは、前記窪み部に配置された
   請求項１に記載の埋込形器具。
3. 前記少なくとも１つのアンテナは、複数のアンテナであり、
   前記少なくとも１つの窪み部は、前記複数のアンテナに一対一に対応する複数の窪み部である
   請求項２に記載の埋込形器具。
4. 前記造営材の後面側に配置され、前記第１筐体の少なくとも一部を前記造営材の前面に露出させた状態で前記第１筐体を前記造営材に取り付ける取付部材を更に備え、
   前記アンテナは、前記取付部材における前記造営材の後面に接する部位よりも前方に配置された
   請求項１〜３の何れか１項に記載の埋込形器具。
5. 前記造営材の後面に配置され、前記第１筐体を前記造営材の前面に露出させた状態で前記第１筐体を前記造営材に取り付ける取付部材を更に備え、
   前記アンテナは、前記取付部材における前記造営材の後面に接する部位よりも後方に配置された
   請求項１〜３の何れか１項に記載の埋込形器具。
6. 前記アンテナは、基板の表面に形成された導体である
   請求項１〜５の何れか１項に記載の埋込形器具。
7. 前記アンテナは、前記第１筐体に配置された
   請求項１〜６の何れか１項に記載の埋込形器具。
8. 前記アンテナは、前記第２筐体に配置された
   請求項１〜６の何れか１項に記載の埋込形器具。
9. 前記アンテナは、前記第１筐体の前記前面の一部を覆う化粧プレートに配置された
   請求項１に記載の埋込形器具。

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