JP2008283080A - 電子部品実装用基板構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 衝撃を受けた際の影響を抑制することができる電子部品実装用基板構造を提供すること。
【解決手段】 基板７に実装されるエンコーダスイッチ６に取り付けられたボリュームノブ４が、フィニッシャー２から突出している電子部品実装用基板構造において、エンコーダスイッチ６が実装されている基板部分を囲むように、間欠状にスリット７１１を複数配置したミシン目部７１と、基板７のエンコーダスイッチ６が実装されている側と反対側に、回路基板を後退させる空間を形成したロアハウジング８の矩形凹部８１を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子部品が実装される電子部品実装用基板構造の技術分野に属する。

従来では、操作装置は、軸部材の基端部を支持する軸支持部を有したスイッチ部材と、軸部材の端部に装着される略円筒状の装着部を有した操作部材と、装着部に嵌合装着されたストッパー部材とから構成され、ストッパー部材は、軸部材の軸方向の変位を許容するための空隙を残した状態で軸部材の相対移動を規制すると共に、軸部材の軸方向に沿う所定以上の荷重が作用して係止用突起部が変形すると規制を解除し、操作部材の軸部材に対する相対移動を可能にしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１５００４０号公報（第２−１０頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、ストッパー部材が衝撃を吸収することで、変形又は破壊されて、操作部材の保持力を失った際にボリュームスイッチの軸から脱落してしまい、その結果、人の存在する側へボリュームスイッチの軸部露出してしまうことで人を傷つけてしまう可能性があり、問題であった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、衝撃を受けた際の影響を抑制することができる電子部品実装用基板構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、回路基板上に実装される電子部品又は前記電子部品に取り付けられた部材が、装置表面から突出している電子部品実装用基板構造において、前記電子部品が実装されている基板部分を囲むように、間欠状にスリットを複数配置した低強度部と、前記回路基板の前記電子部品が実装されている側と反対側に、前記回路基板を後退させる空間を形成した装置後方部と、を備えたことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、衝撃を受けた際の影響を抑制することができる。

以下、本発明の電子部品実装用基板構造を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の電子部品実装用基板構造を備えたボリュームスイッチの斜視図である。図２は実施例１の電子部品実装用基板構造を備えたボリュームスイッチの分解斜視図である。図３は実施例１の電子部品実装用基板構造を備えたボリュームスイッチの断面図である。図４は実施例１の電子部品実装用基板構造を備えたボリュームスイッチの分解断面図である。

実施例１のボリュームスイッチ１は、フィニッシャー２、シャドープレート３、ボリュームノブ４、エンコーダホルダ５、エンコーダスイッチ６、基板７、ロアハウジング８を主要な構成としている。
フィニッシャー２は、ボリュームスイッチ１の最も表側となる部材であり、表面には、用いられる装置等の意匠や表面処理が施される。また、フィニッシャー２には、ボリュームノブ４を操作しやすいように、フィニッシャー２から表側に突出させる円形の穴である穴部２１を備えている。

シャドープレート３は、エンコーダスイッチ６や基板７等を内部に収容するよう覆う構造部材であり、フィニッシャー２を表側の広い面に取り付ける構造である。またシャドープレート３は、フィニッシャー２と同様に、ボリュームノブ４を表側に突出させる円形の穴である穴部３１を備えている。
ボリュームノブ４は、回転させる操作を行うことにより、操作入力を行うよう操作者が摘む部材であり、エンコーダホルダ５の表側に取り付けられ、フィニッシャー２の穴部２１から表側に突出する構造である。

エンコーダホルダ５は、円筒体形状の内部に環状面を設け、内穴にエンコーダスイッチ６の入力軸を貫通させるようにする。さらに環状面からは、表示側へ立設させて４本の抑えリブ５１を設ける。この４本の抑えリブ５１は、放射状、つまり回転方向を広い面で受けるように設けて、ボリュームノブ４の裏側と摺動自在に係合させる。さらに、円筒体形状の裏側の端部は、図３に示すように、基板７に当接するか、非常にわずかな間隙を有するよう設ける。そして、力が加わる場合には、基板７に対して円筒体形状の裏側の環状端部が容易に当接する構成にする。これにより、抑えリブ５１と摺動するボリュームノブ４が傾いて回転するのを防止し、かつ良好に摺動回転するようにし、ひいてはエンコーダスイッチ６の入力軸部が所定量以上傾くのを防止しつつ、検知精度を良好に維持する。

エンコーダスイッチ６は、表側に突出させた入力軸部６１をボリュームノブ４の裏側に回転方向がズレないよう係合及び固定させるようにし、ボリュームノブ４と一体で回転する入力軸部６１の回転角変位を検出する。
基板７は、ボリュームスイッチ１に必要なエンコーダスイッチ６及び、他の電子部品を実装する電子基板７である。
ロアハウジング８は、ボリュームスイッチ１の最も裏側の面を覆う部材であり、シャドープレート３と組み付けることにより、内部空間にエンコーダスイッチ６や基板７を収容する。

さらに実施例１のボリュームスイッチ１の詳細構造を説明する。
図３、図４に示すように、フィニッシャー２の穴部２１は、表面の広い部材を絞り込み内周面を形成するようにし、見栄えをよくするとともに、ボリュームノブ４の回転位置ずれを許容範囲内に制限し、且つ力が加わる際にはボリュームノブ４を摺動可能にする。
次に、シャドープレート３の穴部３１の裏側には、穴部３１が基板７まで延長するように筒状の内筒部３２を設けるようにする。この内筒部３２の内径は、エンコーダホルダ５の外周と所定の隙間を有する径にする。

そして、エンコーダホルダ５の外周の２箇所には、係合溝５２を設け、シャドープレート３の内筒部３２の内壁には、係合溝５２との係合爪３２１を設けて、シャドープレート３の内筒部３２にエンコーダホルダ５の外周を係合、保持する構造である。
また、フィニッシャー２の穴部２１の内周面の裏側方向の端部は、エンコーダホルダ５の円筒体形状の表側の端部と当接する大きさ形状にする。

さらに、基板７のエンコーダスイッチ６の周囲で、且つエンコーダホルダ５の外周より外側を矩形に囲むように、間欠状にミシン目部７１を設ける。
この矩形のミシン目部７１は、直線形状または、略直角に折曲する角形状のスリット７１１と、その間の基板部分７１２を矩形に沿って交互に配置して構成する。なお、このスリット７１１とその間の基板部分７１２により構成されるミシン目部７１の強度は、予め設定する所定力がボリュームノブ４を裏側へ押す方向に加わった際に、矩形の外部と内部をせん断する強度になるよう、スリット７１１とその間の基板部分７１２のそれぞれの長さ、スリット幅、スリットの数などの形状を決定する。
また、基板７に設ける回路パターン７２の電源ラインとなる部分を電源パターン７２１とし、この電源パターン７２１は、ミシン目部７１で囲む内側を通過する回路構成にする。

そして、ロアハウジング８には、ボリュームスイッチ１の裏側の広い面の表側の面から、表側に矩形に突出して、内側に表側を開放した空間を形成する矩形凹部８１を設ける。この矩形凹部８１の矩形形状は、表側の矩形のミシン目部７１より外側を囲む、大きさ位置にする。
そして、矩形凹部８１の凹形状深さ、つまり矩形凹部８１の内側壁面の底面からの高さ（表方向への距離）は、フィニッシャー２からボリュームノブ４が表側へ向かって突出している突出量より近い高さ（長さ）する。

次に作用を説明する。
[衝撃を受けた際の影響抑制作用]
図５は実施例１のボリュームスイッチ１の一部構造を示す斜視図である。図６は実施例１のボリュームスイッチ１の一部構造を示す側面図である。図７は実施例１のボリュームスイッチ１が衝撃を受けた状態の一部構造を示す説明斜視図である。図８は実施例１のボリュームスイッチ１が衝撃を受けた状態の一部構造を示す説明側面図である。図９は実施例１のボリュームスイッチ１が衝撃を受ける場合の説明断面図である。図１０は実施例１のボリュームスイッチ１が衝撃を受ける場合の説明断面図である。

実施例１のボリュームスイッチ１が衝撃を受けた場合について、例えばボリュームスイッチ１が車両の車室内に設けられた場合について説明する。
車室内に設けられたボリュームスイッチ１は、車両が事故等で衝撃を受ける際には、衝撃を受けることになる。
そして、衝撃が大きい場合や衝撃によりあるいは、衝撃時以外であっても何らかの理由で人や物がボリュームノブ４を非常に強く押す場合には、通常の状態（図５，図６，図９(a)参照）から、衝撃を受け破損した状態になる（図７，図８，図９(b)参照）。

ボリュームスイッチ１において、ボリュームノブ４を裏側へ押す非常に強い力が加わると、その力はまず第１に、エンコーダスイッチ６の入力軸部６１に伝わり、エンコーダスイッチ６が基板７を裏側へ押すように力を加えることになる。
第２に、ボリュームノブ４を裏側へ押す非常に強い力は、エンコーダホルダ５の４本の抑えリブ５１に伝わり、エンコーダホルダ５が基板７を裏側へ押すように力を加えることになる。

これにより基板７は、エンコーダスイッチ６を設けた矩形のミシン目部７１の内側で、裏側へ押すように力を受けることになる。
これに対し基板７は、矩形のミシン目部７１の外側で、且つ裏側をロアハウジング８の矩形凹部８１で支持されている。
さらに、基板７の矩形のミシン目部７１は複数のスリット７１１により他の基板部分より強度が低い構造となっている。

そのため、このミシン目部７１部においてせん断破壊を生じ、ボリュームノブ４、エンコーダホルダ５、エンコーダスイッチ６、基板７のミシン目部７１の内側部分が一体的に、ロアハウジング８の矩形凹部８１が囲む空間内へ落ち込むことになる（図７，図８，図９(b)参照）。
すると、ボリュームノブ４がフィニッシャー２から表側へ突出している量が非常に小さくなる、あるいはほとんどなくなるため、ボリュームスイッチ１に乗員が体をぶつけるようなことがあっても、突起物によりダメージを大きくするようなことがなくなる。
このことは、車両における乗員の保護性能を向上させることにつながる。

なお、ボリュームノブ４、エンコーダホルダ５、エンコーダスイッチ６、基板７のミシン目部７１の内側部分が一体的に、ロアハウジング８の矩形凹部８１が囲む空間内へ落ち込む際には、シャドープレート３の内筒部３２の内壁の係合爪３２１とエンコーダホルダ５の係合溝５２と係合が乗り上げ又は破損により解除され、シャドープレート３の内筒部３２の内壁を摺動するようにこれらの部品が後退する。

また、基板７のミシン目部７１の内側部分が一体的に、ロアハウジング８の矩形凹部８１が囲む空間内へ落ち込むと、基板７上に設けられた回路パターン７２の電源パターン７２１が切断する。
すると、ボリュームスイッチ１の電気回路が非通電の状態になるため、衝撃を受けた際の過電流や短絡を防止することができ、これを要因とする発火を防止することができる。
このことも、車両における乗員の保護性能を向上させることにつながるものである。

さらに、ロアハウジング８の矩形凹部８１が囲む空間内へ落ち込んだ、ボリュームノブ４、エンコーダホルダ５、エンコーダスイッチ６、基板７のミシン目部７１の内側部分は、その後に、表側へ移動する力を受けた場合、エンコーダホルダ５円筒体形状の表側の端部が、フィニッシャー２の穴部２１の内周面の裏側方向の端部と当接し、それ以上、ボリュームノブ４、エンコーダホルダ５、エンコーダスイッチ６、基板７のミシン目部７１の内側部分を表側へ移動させないため、表側に脱らくするようなことがない（図１０参照）。
もし脱落を生じれば、脱落した部材または、脱落により露呈した部材が衝撃を受けた際に人の体に当たり影響を与えることが考えられるが、実施例１ではこれを防止している。
また、実施例１のボリュームスイッチ１では、これらの作用を成立させる構造を、コストを抑制して達成している。

次に、効果を説明する。
実施例１の電子部品実装用基板構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)基板７に実装されるエンコーダスイッチ６に取り付けられたボリュームノブ４が、フィニッシャー２から突出している電子部品実装用基板構造において、エンコーダスイッチ６が実装されている基板部分を囲むように、間欠状にスリット７１１を複数配置したミシン目部７１と、基板７のエンコーダスイッチ６が実装されている側と反対側に、回路基板を後退させる空間を形成したロアハウジング８の矩形凹部８１を備えたため、衝撃を受けた際などに、ミシン目部７１がせん断破壊を生じ、ボリュームノブ４、エンコーダホルダ５、エンコーダスイッチ６が基板７のミシン目部７１の内側とともに、矩形凹部８１で形成する後方の空間へ後退し、フィニッシャー２からの突出を小さくするため、衝撃を受けた際の影響を抑制することができる。

(2)回路基板に設けられる電源ラインとなる回路パターン７２の電源パターン７２１、ミシン目部７１の間欠状のスリット７１１で囲んだ内側に通過させる回路パターン構成にしたため、ボリュームスイッチ１の電気回路を非通電の状態にし、衝撃を受けた際の過電流や短絡を防止することができ、これを要因とする発火を防止することができる。

(3)後退したボリュームノブ４、エンコーダホルダ５、エンコーダスイッチ６、基板７のミシン目部７１の内側は、エンコーダホルダ５円筒体形状の表側の端部が、フィニッシャー２の穴部２１の内周面の裏側方向の端部と当接し、それ以上、ボリュームノブ４、エンコーダホルダ５、エンコーダスイッチ６、基板７のミシン目部７１の内側部分を表側へ移動させないため、一体的に後退したこれらが、突出方向への移動し、脱落を起こすことがないようにし、衝撃を受けた際の影響をさらに抑制することができる。

以上、本発明の電子部品実装用基板構造を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１では、ボリュームスイッチについて説明したが、他のスイッチでもよく、また、スイッチ以外の電子部品であってもよい。
また例えば、実施例１では、車室内に設ける例について説明したが、他の装置に設けられる構造であってもよい。

実施例１の電子部品実装用基板構造を備えたボリュームスイッチの斜視図である。 実施例１の電子部品実装用基板構造を備えたボリュームスイッチの分解斜視図である。 実施例１の電子部品実装用基板構造を備えたボリュームスイッチの断面図である。 実施例１の電子部品実装用基板構造を備えたボリュームスイッチの分解断面図である。 実施例１のボリュームスイッチの一部構造を示す斜視図である。 実施例１のボリュームスイッチの一部構造を示す側面図である。 実施例１のボリュームスイッチが衝撃を受けた状態の一部構造を示す説明斜視図である。 実施例１のボリュームスイッチが衝撃を受けた状態の一部構造を示す説明側面図である。 実施例１のボリュームスイッチが衝撃を受ける場合の説明断面図である。 実施例１のボリュームスイッチが衝撃を受ける場合の説明断面図である。

符号の説明

１ ボリュームスイッチ
２ フィニッシャー
２１ 穴部
３ シャドープレート
３１ 穴部
３２ 内筒部
３２１ 係合爪
４ ボリュームノブ
５ エンコーダホルダ
５１ リブ
５２ 係合溝
６ エンコーダスイッチ
６１ 入力軸部
７ 基板
７１ ミシン目部
７１１ スリット
７１２ 基板部分
７２ 回路パターン
７２１ 電源パターン
８ ロアハウジング
８１ 矩形凹部

Claims (3)

1. 回路基板上に実装される電子部品又は前記電子部品に取り付けられた部材が、装置表面から突出している電子部品実装用基板構造において、
   前記電子部品が実装されている基板部分を囲むように、間欠状にスリットを複数配置した低強度部と、
   前記回路基板の前記電子部品が実装されている側と反対側に、前記回路基板を後退させる空間を形成した装置後方部と、
   を備えたことを特徴とする電子部品実装用基板構造。
2. 請求項１に記載の電子部品実装用基板構造において、
   前記回路基板に設けられる電源ラインとなる回路パターン部分を、前記低強度部の間欠状のスリットで囲んだ内側に通過させる回路パターン構成にした、
   ことを特徴とする電子部品実装用基板構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電子部品実装用基板構造において、
   後退した電子部品及び基板部分は、突出方向への移動を制限する移動制限手段を備えた、
   ことを特徴とする電子部品実装用基板構造。

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