JP4334918B2

JP4334918B2 - 電子装置

Info

Publication number: JP4334918B2
Application number: JP2003167852A
Authority: JP
Inventors: 周三谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2023-06-12
Also published as: DE102004028058A1; US20040252473A1; JP2005005515A; US7038921B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は外部からの衝撃により加わる荷重を吸収する機構を備え、主に車載用に適した電子装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両衝突時の運転席や助手席等の乗員の安全性確保のため、車室内前面のインストルメントパネルに組み込まれた各種計器やオーディオ装置等の電子装置に対し、衝突時に操作ノブ等の突起物が人体に危害を及ぼさないように規格が定められている。
例えばヨーロッパの規格（ＥＥＣ規格）では、操作ノブ等の突出部に静荷重３７．８ｄａＮを負荷させた場合、パネル平面からの最大突出量（高さ）を９．５ｍｍ以下に抑えるよう定められている。
上記乗員の安全性確保を目的とした従来の電子装置として、車両衝突時にはその衝撃により加わる荷重で操作ノブ自体を破壊することによって荷重を吸収し、前記突出量を抑えるようにした構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６６７０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子装置は以上のように構成されているので、操作ノブ自体の破壊による衝撃により加わる荷重吸収に限界があり、このために突出量を抑えきれない場合がある。
この場合、ノブを前記規格を満たすように形状変更（例えば高さを低くする等）が余儀なくされ、このためにデザイン上に制約を与えるという問題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ノブにデザイン上の制約を与えることなく、衝撃により加わる荷重を従来よりさらに吸収可能にし、かつ、前記規格を満たすようにした電子装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子装置は、ノブに作用する荷重でプリント基板が予め設定した箇所で破断し、シャーシから前記荷重の方向へ逸脱することにより前記ノブの外部突出高さを低くする荷重吸収機構を前記プリント基板に備え、前記荷重吸収機構は、プリント基板を１箇所または複数箇所で支持するシャーシ上の支持部と、この支持部ごとに近設した１つまたは２つからなる基板開孔部と、パネル内部に固定されてなる電子部品の該固定を解除し、ノブに作用する荷重がプリント基板へ作用するように補助する荷重吸収補助手段とを有し、前記ノブに荷重が作用したときには、前記荷重吸収補助手段がパネル内部に固定されてなる電子部品の該固定を解除し、この解除された前記荷重吸収補助手段を介し作用する荷重で前記プリント基板が前記基板開孔部から破断し、前記支持部から逸脱することにより衝撃により加わる荷重を吸収するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電子装置の一例であるカーオーディオの操作ノブ部分を示す一部斜視図であり、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）はプリント基板２の破断の過程を説明するためのもので、それぞれ図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３の（ａ）は図１をＢ方向から見たときのプリント基板２の要部正面図、（ｂ），（ｃ）は（ａ）の概略側面図であって、プリント基板２の破断の態様の一例を説明するためのものであり、図４は図３と異なる他の破断態様例を説明するためのものであり、プリント基板２の要部正面図である。
【０００８】
図１から図４において、シャーシ１によりプリント基板２が支持されており、このプリント基板２にはスリット状または方形状等の基板開孔部２ａが設けられている。この基板開孔部２ａの近傍にはプリント基板２を支持する支持部１ａがシャーシ１に設けられている。
なお、図２〜図４では支持部１ａおよび基板開孔部２ａを１箇所で描いてあるが、これに限定されるものではなく、必要に応じ複数箇所設けてもよい。
また、プリント基板２には軸方向の駆動でオンまたはオフするスイッチ機構を備えた可変抵抗器３等の電子部品が実装されており、この可変抵抗器３のシャフト（軸）には操作用のノブ４を圧入し取り付けている。
また、可変抵抗器３等の電子部品が実装されたプリント基板２が固定して取り付けられたシャーシ１はパネル５の内部に組み込まれ、操作用のノブ４がパネル５の正面から高さＨで外部に突出している。
【０００９】
次に、荷重吸収機構について図２で説明する。
図２（ａ）は荷重の無い通常状態を示す図である。この状態時のノブ４の突出高さＨは前述の規格（９．５ｍｍ）を超えている。
このノブ４に荷重Ｆをかけた場合を示したものが図２（ｂ）であり、荷重Ｆにより可変抵抗器３のシャフトがスイッチストロークの分押し込まれた状態を示す。スイッチストロークの分押し込まれた以降はプリント基板２には可変抵抗器３を介し荷重Ｆがかかり、これにより、図示しないがプリント基板２は荷重Ｆの方向に撓み始める。このときのノブ４の突出高さＨは撓み分だけ低くなる。なお、荷重には衝撃荷重と静荷重とがある。
【００１０】
さらに、荷重Ｆでノブ４を押し込んでいった場合、最終的には図２（ｃ）に示すように、プリント基板２が基板開孔部２ａから破断し、プリント基板２は支持部１ａから荷重Ｆの方向へ逸脱して図示の状態となる。このプリント基板２の破断により、ノブ４の突出高さＨは低くなり、前述の規格を満たすこととなる。
この場合、図示しないが、プリント基板２の破断側一部が突出するようにシャーシ側に開孔部を設けておいてもよい。このシャーシ側開孔部により、プリント基板２の破断側の一部が一層落ち込み、ノブ４の突出高さＨをさらに低くすることができる。
なお、可変抵抗器３等の電子部品の背面側には支えを設け、基板の撓みを無くすようにすることが通常であるが、上述のプリント基板２の破断および図２（ｃ）の状態を可能にするため、これら支えを制限する。
【００１１】
次に、プリント基板２の破断につき図３および図４で説明する。
図３は（ａ）に示すように、プリント基板２の端部に方形状の基板開孔部２ａを図示のように２箇所近接して設け、これら２つの基板開孔部２ａの間にプリント基板２を支持する支持部１ａを設けた例である。この支持部１ａによる支持の状態を側面からみた場合を同図（ｂ），（ｃ）に示す。両図に示すように、支持部１ａによる支持は「一点支持」に近いものである。
この支持部１ａ以外ではプリント基板２は支持のないフリーの状態である。
なお、支持部１ａはシャーシ１の一部を切り起こして形成したものである。
【００１２】
荷重Ｆは（ａ）図紙面垂直方向上から下へ加わるが、この荷重Ｆにより基板開孔部２ａの近辺には支持部１ａを支点として大きなストレスがかかる。また、基板開孔部２ａにより、この近辺はストレスに極めて弱い状態にある。
従って、荷重Ｆによるストレスが一定の限界を超えた場合、符号１１の箇所でプリント基板２が破断する。これにより、プリント基板２は支持部１ａによる支持を失い、前記図２（ｃ）の状態となる。
【００１３】
以上のように、荷重Ｆでプリント基板２が破断するが、この荷重Ｆと破断との関係は図示の間隔Ｌで調整する。この間隔Ｌは支持部１ａの真上であって２つの基板開孔部２ａを結ぶときの最短となる距離である。この部分が最も破断しやすい箇所であり、間隔Ｌが小さいほど破断する荷重Ｆは小さな値となる。
尤も、この間隔Ｌがプリント基板２の厚みや材質さらには基板開孔部２ａの大きさ等にも関係することはいうまでもない。
従って、プリント基板２の厚みや材質等に応じ、荷重Ｆで破断する間隔Ｌを設定する。
【００１４】
また、図４は図３に対し、支持部１ａの近傍に１つの基板開孔部２ａを設けた例である。なお、支持部１ａはシャーシ１の辺で形成したものである。
基板破断のメカニズムは図３と同様であり、支持部１ａの近辺はストレスに極めて弱い状態にある。
従って、荷重Ｆによるストレスが一定の限界を超えた場合、符号１２，１３の２箇所でプリント基板２が破断し、前記図２（ｃ）の状態となる。
【００１５】
図４の場合の荷重Ｆと破断との関係は図示の間隔Ｌ１およびＬ２で調整する。この間隔Ｌ１およびＬ２は基板開孔部２ａとプリント基板２の辺とを結ぶときの最短となる距離である。この部分が最も破断しやすい箇所であり、間隔Ｌ１，Ｌ２が小さいほど破断する荷重Ｆは小さな値となる。
尤も、この間隔Ｌ１，Ｌ２がプリント基板２の厚みや材質さらには基板開孔部２ａの大きさ等にも関係することは図３の場合と同様である。
従って、プリント基板２の厚みや材質等に応じ、荷重Ｆで破断する間隔Ｌ１およびＬ２を設定する。
【００１６】
以上の説明では基板開孔部２ａをプリント基板２の端部に設けたが、例えば基板中央部の荷重Ｆがかかる電子部品の周辺に、図３のような基板開孔部２ａと支持部１ａとを複数箇所設け、これら基板開孔部２ａで囲った内側の基板部分を荷重Ｆにより破断するようにしてもよい。
【００１７】
以上のように、この実施の形態１によれば、パネル５から例えば可変抵抗器３と固着した操作用のノブ４が外部に突出してなる電子装置において、プリント基板２を１箇所または複数箇所で支持するシャーシ１の支持部１ａと、この支持部１ａごとに近設した１つまたは２つからなる基板開孔部２ａとを有し、ノブ４に作用する荷重Ｆでプリント基板２が基板開孔部２ａから破断し、前記支持部１ａから逸脱することによりノブ４の外部突出高さＨを低くする荷重吸収機構を備えた構成としたので、ノブ４にデザイン上の制約を与えることなく、ノブ４にかかる衝撃を従来より一層吸収できることとなり、かつ、所定の規格を満たすことができる。
【００１８】
また、プリント基板２の破断側一部が突出するようにシャーシ１に開孔部を設けることにより、プリント基板２の破断側の一部が一層落ち込み、ノブ４の突出高さＨをさらに低くすることができる。
【００１９】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による電子装置の一例であるカーオーディオの操作ノブ部分を示す一部断面図であり、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は前記図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応するものであり、図５（ｄ）は（ａ）図のＣ部分拡大図である。
図５において、図２と同一のものについては同一符号を付してある。
図５が図２と異なる点は、光源光をパネル５のフロント側へ導く導光板６を図示のようにパネル５の内部に固定して設けている点である。
この導光板６は図５（ｄ）に示すように、嵌合部６ａがパネル５の嵌合用の孔５ａと嵌合し、プリント基板２とは別個にパネル５の内部に固定されている。
また、図５（ａ）に示すように、可変抵抗器３のスイッチ機構を操作したときにノブ４がスイッチストロークの分押し込めるように導光板６には空間７を設けている。
【００２０】
次に、荷重吸収機構について説明する。
図５（ａ）は荷重の無い通常状態を示す図である。この状態時のノブ４の突出高さＨは前述の図２（ａ）と同様である。
このノブ４に荷重Ｆをかけた場合を示したものが図５（ｂ）であり、荷重Ｆにより可変抵抗器３のシャフトがスイッチストロークの分押し込まれた状態を示す。スイッチストロークの分押し込まれた以降はプリント基板２には可変抵抗器３を介し荷重Ｆがかかり、これにより、図示しないがプリント基板２は荷重Ｆの方向に撓み始める。このときのノブ４の突出高さＨは撓み分だけ低くなり、ノブ４の先端が空間７の最下部に突き当たる。これにより、荷重Ｆは固定されている導光板６で阻止され、プリント基板２にはそれ以上の荷重Ｆはかからなくなってプリント基板２の破断は生じないこととなる。
このため、荷重Ｆが生じたときにノブ４の突出高さＨを一定以下に低くすることができないという不都合が生じる。この不都合を回避するためには、荷重Ｆが発生したときには導光板６が固定状態から離脱すればよい。
【００２１】
そこで、図５（ｄ）に示すように、導光板６の一部に例えばＶ字状の溝６ｂを設け、この部分の肉厚を薄くし、導光板６が弾性変形し易い構造にする。
このように、上記Ｖ字状の溝６ｂはパネル５の内部の導光板６の固定を解除し、ノブ４に作用する荷重Ｆがプリント基板２へ作用するように補助する荷重吸収補助手段となっている。
この構造により導光板６は荷重Ｆで容易に固定状態から離脱し、この離脱した導光板６を介し荷重Ｆはプリント基板２にかかることとなる。
【００２２】
この結果、荷重Ｆでノブ４を押し込んでいった場合、最終的には図５（ｃ）に示すように、プリント基板２が基板開孔部２ａから破断し、プリント基板２は支持部１ａから荷重Ｆの方向へ逸脱して図示の状態となる。このプリント基板２の破断により、ノブ４の突出高さＨは低くなり、前述の規格を満たすこととなる。
なお、プリント基板２の破断側一部が突出するようにシャーシ側に開孔部を設けておいてもよい点、および可変抵抗器３等の電子部品の背面側の支えを制限する点については実施の形態１と同様である。
【００２３】
以上説明の図５の荷重吸収補助手段では、プリント基板２に対する荷重Ｆの伝達を阻害する部品を導光板６とした例であるが、これに限定されるものではなく、他の部品に対しても適用できることはいうまでもない。
【００２４】
以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の支持部１ａと基板開孔部２ａとを有する他に、パネル５の内部の導光板６の固定を解除し、ノブ４に作用する荷重Ｆをプリント基板２へ作用させるためのＶ字状の溝６ｂからなる荷重吸収補助手段とを有し、ノブ４に荷重Ｆが作用したときには導光板６の固定解除により作用する荷重Ｆでプリント基板２が基板開孔部２ａから破断し、支持部１ａから逸脱することによりノブ４の外部突出高さＨを低くする荷重吸収機構を備えた構成としたので、プリント基板２に対する荷重Ｆの伝達を阻害する部品が介在している場合であってもノブ４にデザイン上の制約を与えることなく、ノブ４にかかる荷重を従来より一層吸収できることとなり、かつ、所定の規格を満たすことができる。
【００２５】
また、図５（ｃ）に示すように、プリント基板２の破断側一部２ｂが鎖線示のように突出する開孔部（図示せず）をシャーシ１に設けることにより、プリント基板２の破断側の一部２ｂが一層落ち込み、ノブ４の突出高さＨをさらに低くすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ノブに作用する荷重でプリント基板が予め設定した箇所で破断し、シャーシから前記荷重の方向へ逸脱することにより前記ノブの外部突出高さを低くする荷重吸収機構をプリント基板に備え、前記荷重吸収機構は、プリント基板を１箇所または複数箇所で支持するシャーシ上の支持部と、この支持部ごとに近設した１つまたは２つからなる基板開孔部と、パネル内部に固定されてなる電子部品の該固定を解除し、ノブに作用する荷重がプリント基板へ作用するように補助する荷重吸収補助手段とを有し、前記ノブに荷重が作用したときには、前記荷重吸収補助手段がパネル内部に固定されてなる電子部品の該固定を解除し、この解除された前記荷重吸収補助手段を介し作用する荷重で前記プリント基板が前記基板開孔部から破断し、前記支持部から逸脱することにより衝撃により加わる荷重を吸収する構成としたので、ノブにデザイン上の制約を与えることなく、ノブにかかる荷重を従来より一層吸収できることとなり、かつ、所定の規格を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による電子装置の一例であるカーオーディオの操作ノブ部分を示す一部斜視図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）はプリント基板の破断の過程を説明するためのもので、それぞれ図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】プリント基板の破断の態様の一例を説明するためのものであり、（ａ）は図１をＢ方向から見たときのプリント基板の要部正面図、（ｂ），（ｃ）は（ａ）の概略側面図である。
【図４】プリント基板の破断の他の態様例を説明するためのものであり、図１をＢ方向から見たときのプリント基板の要部正面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による電子装置の一例であるカーオーディオの操作ノブ部分を示す一部断面図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はプリント基板の破断の過程を説明するためのものである。
【符号の説明】
１シャーシ、１ａ支持部、２プリント基板、２ａ開孔部、２ｂ破断側一部、３可変抵抗器、４ノブ、５パネル、５ａ嵌合用孔、６導光板、６ａ嵌合部、６ｂＶ字状溝、７空間。

Claims

電子部品を実装したプリント基板をシャーシに固着し、このシャーシをパネル内部に組み込み、パネル面からは電子部品と固着した操作用のノブが外部に突出してなる電子装置において、
前記ノブに作用する荷重で前記プリント基板が予め設定した箇所で破断し、前記シャーシから前記荷重の方向へ逸脱することにより前記ノブの外部突出高さを低くする荷重吸収機構を前記プリント基板に備え、
前記荷重吸収機構は、プリント基板を１箇所または複数箇所で支持するシャーシ上の支持部と、この支持部ごとに近設した１つまたは２つからなる基板開孔部と、パネル内部に固定されてなる電子部品の該固定を解除し、ノブに作用する荷重がプリント基板へ作用するように補助する荷重吸収補助手段とを有し、前記ノブに荷重が作用したときには、前記荷重吸収補助手段がパネル内部に固定されてなる電子部品の該固定を解除し、この解除された前記荷重吸収補助手段を介し作用する荷重で前記プリント基板が前記基板開孔部から破断し、前記支持部から逸脱することにより衝撃により加わる荷重を吸収することを特徴とする電子装置。
プリント基板の破断側一部が突出するようにシャーシに開孔部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電子装置。