JP2010251636A - 基板取付け用板金フレーム - Google Patents

Abstract

【課題】 配線基板がビス止めされるビス止め片に、継目を持たない３次元構造の補強部分を具備させることにより、板金フレームを厚肉化することなくビス止め片の強度を高める。
【解決手段】 フレーム本体１１にビス止め片２０を絞り成形している。ビス止め座２２と脚片部２１とに亘ってＬ字状の補強リブ３２を絞り成形する。ビス止め座２２及び脚片部２１の相互間の横長稜線部４１や補強リブ３２とビス止め座２２及び脚片部２１との相互間の稜線部４２を絞り成形によって湾曲断面形状に成形する。稜線部４１，稜線部４２を球状の曲り部４３を介して連設させる。脚片部２１を台形状にして、フレーム本体１１と脚片部２１との境界部分Ａでの脚片部２１の横幅Ｗ２を、ビス止め座２２の横幅Ｗ１よりも幅広にする。境界部分Ａを横切って補強用の膨出部３１を形成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、基板取付け用板金フレーム、特に、配線基板がビス止めされるビス止め片が板状の板金フレームに切起し形成されている基板取付け用板金フレームに関する。

図７は従来例としての基板取付け用板金フレーム１０などを示した斜視図である。同図の板金フレーム１０は、ＤＶＤドライブなどのシャーシや、液晶モジュールのバックライト光源を収容している背面フレームなどに相当している。この板金フレーム１０は、板状のフレーム本体１１と、このフレーム本体１１に切起し形成されたビス止め片２０とを有している。そして、ビス止め片２０が、フレーム本体１１から立ち上がった脚片部２１と、この脚片部２１の先端に曲成された舌片状のビス止め座２２とを有し、ビス止め座２２にねじ孔２３が形成されている。上記ビス止め片２０は、フレーム本体１１の複数箇所、たとえば、矩形のフレーム本体１１の４隅部分などに設けられる。そして、同図に示した配線基板１００を板金フレーム１０にビス止めするときには、配線基板１００に開設されているビス挿通孔としての孔部１１０に挿通させた止めビス１２０が、ビス止め片２０のビス止め座２２のねじ孔２３にねじ込まれる。なお、図７において、符号１２は、ビス止め片２０の切起し跡によって形成される矩形の開口を示している。

従来例の上記板金フレーム１０は、板状のフレーム本体１１にビス止め片２０をただ単に 切起し形成したものであり、その脚片部２１やビス止め座２２が３次元構造の補強部分を有していない。脚片部２１に対するフレーム本体１１の境界部分の屈曲箇所ａや、脚片部２１に対するビス止め座２２の境界部分の屈曲箇所ｂについても同様に、単なる折曲り形状に形成されているだけであって、３次元構造の補強部分を有していない。さらに、脚片部２１及びビス止め座２２のそれぞれの横幅は同一になっている。これらのことから、従来例の板金フレーム１０に配線基板１００をビス止めする工程で、ねじ孔２３に合わせた止めビス１２０をビス締めするときに、止めビス１２０の頭部に工具としてのドライバーを押し付けると、押付け力が大きすぎたときに、ビス止め片２０が脚片部２１で座屈を起こしたり、ビス止め座２２が上記屈曲箇所ｂで折れ曲がってしまったりするおそれがあった。また、止めビス１２０を締め付けるときに、そのときの止めビス１２０の回転トルクが大きくなりすぎてビス止め片２０が変形してしまって使用できなくなるというおそれがあった。

そこで、上記したようなビス止め片２０の座屈や折曲り、変形などを生じないように、板金フレーム１１の肉厚を厚くして、その板金フレーム１１に切起し形成したビス止め片２０の強度を高めることが行われた。

しかし、そのようにすると、板金フレーム１１が重くなって電気機器の軽量化が阻害されるだけでなく、板金フレーム１１自体の材料コストが高騰して電気機器のコストダウンを図りにくくなる。

ところで、一般的には、板金に切起し形成した突片に関して、その曲げ強度などを高めるための対策として、突片に補強リブを曲成することが行われている。しかしながら、図７に示した形状のビス止め片２０をフレーム本体１１に切起し形成する場合に、プレスによる切起し工程で補強リブをビス止め片２０に一体に形成することはできない。
一方、プリント基板が固定される板金に、固定台座を切り起こして形成することが公知である（たとえば、特許文献１参照）。また、液晶表示装置の外周フレームに、絞り加工によってＬ字形加工部を形成することが知られている（たとえば、特許文献２参照）。さらに、壁用パネル状材の取付け金具を絞り加工によって成形することも知られている（たとえば、特許文献３参照）。

しかしながら、特許文献２や特許文献３には、絞り加工についての記述があるものの、特許文献２については、ただ単にＬ字形に曲がった部分を切起し形成しているに過ぎず、特許文献３についても、壁用パネル状材の取付け金具を単なる曲げ加工によって形成しているに過ぎない。したがって、これらの各特許文献によって提案されている技術によっては、本発明が対象としている板金フレームのビス止め片に３次元構造の補強部分を備えさせることは不可能である。

特開２００８−２１８８４５号公報 特開２００３−５１５７号公報 特開２００１−１２０５２号公報

本発明は以上の状況に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、板金フレームのビス止め片に３次元構造の補強部分を具備させる手段を提供すると同時に、ビス締め工程でのビス止め片の不慮の変形などを生じにくくすることのできる手段を提供することによって、板状のフレーム本体にビス止め片が切起し形成されているものでありながら、板金フレームを厚肉化することなくビス止め片に要求される強度を満足させることのできる基板取付け用板金フレームを提供することを目的としている。

本発明に係る基板取付け用板金フレームは、板状のフレーム本体と、このフレーム本体に切起し形成されたビス止め片とを有し、上記ビス止め片が、上記フレーム本体から立ち上がった脚片部と、この脚片部の先端に曲成されて、配線基板の孔部に挿通された止めビスがねじ込まれるねじ孔を備えたビス止め座と、を有する。

そして、矩形に形成された上記ビス止め座と脚片部との一方の側辺相互間、及び、それらの他方の側辺相互間に亘って、上記ビス止め座と上記脚片部とに連設されて継ぎ目を有さずに連続する側面視Ｌ字状の補強リブがそれぞれ曲成されている。

また、上記ビス止め座及び上記脚片部の相互間の横長稜線部、及び、上記補強リブと上記ビス止め座及び上記脚片部との相互間の側面視Ｌ字状の稜線部のそれぞれが湾曲断面形状に成形され、かつ、上記横長稜線部と上記側面視Ｌ字状の稜線部のコーナ部分とが球状の曲り部を介して連設されている。

さらに、上記脚片部が台形状に形作られていることによって、上記フレーム本体と上記脚片部との境界部分での上記脚片部の横幅が上記ビス止め座の横幅よりも増幅されていると共に、上記境界部分の中央部を横切って上記脚片部と上記フレーム本体とに亘って延びる補強用の膨出部が形成されている。

上記構成を有する板金フレームによると、側面視Ｌ字状の補強リブが、ビス止め座と脚片部とを補強してそれらの変形を防ぐことに役立つだけでなく、ビス止め座及び脚片部の相互間の横長稜線部の折曲りを防ぐことに役立つ。また、補強用の膨出部が、フレーム本体と脚片部との境界部分の折曲りを防ぐことに役立つ。そして、上記の補強リブや膨出部によってビス止め片に３次元構造の補強部分が具備される。その上、フレーム本体と脚片部との境界部分での脚片部の横幅がビス止め座の横幅よりも増幅されていることが、脚片部の折曲りを防ぐことに役立つ。したがって、ビス止め片の強度が全体として向上してビス止め片に要求される強度を満足させやすくなる。このことから、本発明によると、板金フレームを厚肉化することなく、ビス締め工程でのビス止め片の不慮の変形が生じにくくすることが可能になる。言い換えると、板金フレームの肉厚を薄くしてもビス止め片の要求強度を満たしやすくなり、そのことが、板金フレーム自体の材料コストを安く抑えて、電気機器のコストダウンを図りやすくすることに役立つ。

本発明では、上記ビス止め片が、フレーム本体のビス止め片形成箇所を絞り成形することによって成形されていることが望ましい。この発明によると、上記した脚片部、ビス止め座、側面視Ｌ字状の補強リブ、膨出部などを少ない工程で成形することが可能である。そのため、加工コストが安く抑えられて電気機器のコストダウンを図りやすくなる。

本発明では、上記ねじ孔が、上記ビス止め座にバーリング加工を施すことによって形成された筒部でなる、という構成を採用することが可能である。この構成であれば、ビス止め座のねじ孔を容易に形成することができる。なお、絞り成形によってビス止め片を形成した場合に、バーリング加工によってビス止め座の平面度が損なわれるときには、バーリング加工後にビス止め座を面押し加工することによってその平面度を改善することが可能である。

以上のように、本発明によれば、板金フレームのビス止め片のほゞ全体に亘って３次元構造の補強部分を具備させることが可能になり、しかも、フレーム本体と脚片部との境界部分での脚片部の横幅を、ビス止め座の横幅よりも増幅させることによって脚片部の折曲りを防いでいるので、板金フレームを厚肉化することなくビス止め片に要求される強度を満足させることのできるようになり、そのことが板金フレームの薄肉化を促進することにつながる。その結果、材料コストを低減させて電気機器を安価に提供することが可能になる。また、ビス止め片を絞り成形で成形することによって、加工コストを低減させて電気機器を安価に提供することも可能になる。

本発明に係る板金フレームを採用した液晶型テレビジョン受像機の概略構成を示した説明図である。 板金フレームのビス止め片形成箇所を正面側から見た斜視図である。 ビス止め片形成箇所を背面側から見た斜視図である。 図２のＩＶ矢視図である。 図２のＶ矢視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う部分の断面図である。 従来例としての基板取付け用板金フレームなどを示した斜視図である。

図１は本発明に係る板金フレーム１０を採用した液晶型テレビジョン受像機の概略構成を示した説明図である。同図において、板金フレーム１０は、液晶モジュールＭのバックライト光源（不図示）を収容している背面フレームとしての機能を有している。この板金フレーム１０には、その複数箇所にビス止め片２０が切起し形成されていて、それらのビス止め片２０に、配線基板１００が止めビス１２０を用いてビス止めされている。

図２は板金フレーム１０のビス止め片形成箇所を正面側から見た斜視図、図３はビス止め片形成箇所を背面側から見た斜視図、図４は図２のＩＶ矢視図、図５は図２のＶ矢視図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う部分の断面図である。

図１〜図６のように、板金フレーム１０は、板状のフレーム本体１１と、そのフレーム本体１１の適所にプレス工程を経ることにより切起し形成されたビス止め片２０とを有している。そして、ビス止め片２０が、フレーム本体１１から略垂直（略直角）に立ち上げられた脚片部２１と、この脚片部２１の先端に略直角に曲成されたビス止め座２２とを有し、ビス止め座２２の中央部にねじ孔２３が備わっている。

ビス止め片２０においては、フレーム本体１１と脚片部２１との境界部分Ａの中央部を横切る形態で、脚片部２１とフレーム本体１１とに亘って延びる補強用の膨出部３１が形成されている。この膨出部３１は、上記境界部分Ａの曲げ強度を高める機能を有している。そのため、ビス止め片２０にビス締め工程などで外力が加えられたときには、膨出部３１が、その外力に対抗し、上記境界部分Ａが変形したり折れ曲がったりすることを抑制することに役立つ。また、ビス止め座２２が平面視矩形に形作られているのに対し、図４に示したように、脚片部２１は上記ビス止め座２２との連設箇所がそのビス止め座２２の横幅Ｗ１と同等の横幅を有し、かつ、上記境界部分Ａでの横幅Ｗ２がビス止め座２２の横幅Ｗ１よりも長くなった正面視台形状に形作られている。この構成により、脚片部２１を正面視矩形に形作って上記境界部分Ａでの横幅をビス止め座２２の横幅と同等に定めた場合よりも、境界部分Ａでの曲げ強度が高まる。そのため、実施形態のビス止め片２０では、上記膨出部３１による補強作用と相まって、上記境界部分Ａが変形したり折れ曲がったりすることがいっそう抑制される。

図２又は図３のように、平面視矩形のビス止め座２２と脚片部２１との一方の側辺相互間、及び、それらの他方の側辺相互間に亘って、ビス止め座２２と脚片部２１とに連設されて継ぎ目を有さずに連続する側面視Ｌ字状の補強リブ３２がそれぞれ曲成されている。また、ビス止め座２２及び脚片部２１の相互間の横長稜線部４１、及び、上記した補強リブ３２とビス止め座２２及び脚片部２１との相互間の側面視Ｌ字状の稜線部４２のそれぞれが、湾曲断面形状に成形され、さらに、上記の横長稜線部４１と側面視Ｌ字状の稜線部４２のコーナ部分が球状の曲り部４３を介して連設されている。ここで、液晶型テレビジョン受像機の配線基板１００をビス止めするための板金フレーム１０にあっては、上記した横長稜線部４１、側面視Ｌ字状の稜線部４２、曲り部４３などの内面に、たとえば１．５ｍｍの曲率半径を付与しておくとよい。この構成であると、横長稜線部４１や稜線部４２、曲り部４３に角張った箇所が存在しなくなる。また、図４に示したように、上記した側面視Ｌ字状の稜線部４２において、脚片部２１に連設されている下広がり部分４２ａは、脚片部２１の高さ方向に対してθだけ傾斜している。この傾斜角度θは、たとえば１５度に定められる。このように下広がり部分４２ａの傾斜角度θを１５程度に定めておくと、後述する絞り工程を容易に行うことができるようになると同時に、脚片部２１を台形状に形成しやすくなる。

フレーム本体１１に切起し形成されたビス止め片２０が上記の構成を有していると、そのビス止め片２０に、脚片部２１、ビス止め座２２、横長稜線部４１、側面視Ｌ字状の稜線部４２、側面視Ｌ字状の補強リブ３２及び曲り部４３によって、継目や角張り形状を持たない３次元構造が与えられる。そのため、ビス止め片２０の各部の肉厚の割に、そのビス止め片２０の変形強度や曲げ強度が大幅に向上する。具体的には、側面視Ｌ字状の補強リブ３２が、ビス止め座２２と脚片部２１とを補強してそれらの変形を防ぐことに役立つだけでなく、ビス止め座２２及び脚片部２１の相互間の横長稜線部４１の折曲りを防ぐことにも役立つ。また、既述したように、補強用の膨出部３１が、フレーム本体１１と脚片部２１との境界部分Ａの折曲りを防ぐことに役立つ。さらに、フレーム本体１１と脚片部２１との境界部分Ａでの脚片部２１の横幅Ｗ２がビス止め座２２の横幅Ｗ１よりも増幅されていることが、脚片部２１の折曲りを防ぐことに役立つ。したがって、ビス止め片２０の強度が全体として向上してビス止め片２０に要求される強度を満足させやすくなる。実験によると、脚片部２１の高さやビス止め座２２の横幅及び縦幅のサイズを図７に示した従来例のビス止め片２０と同等に形成した場合、従来例のフレーム本体１１の肉厚を０．８ｍｍにしたときのビス止め片２０と同等又はそれ以上の強度が、図２及び図３などに示した実施形態の絞り成形されたビス止め片２０の構造を採用することによって、肉厚０．６ｍｍのフレーム本体１１によって得られることが見い出された。このことにより、実施形態の板金フレーム１０では、図７に示した従来例に比べてフレーム本体１１の薄肉化や軽量化が図られ、材料コストも１／４程度に削減されることが判った。

言い換えると、上記した実施形態によると、板金フレーム１０を厚肉化することなく、板金フレーム１０に配線基板１００をビス止めするビス締め工程で、ねじ孔２３に合わせた止めビスをビス締めするときに、止めビスの頭部に工具としてのドライバーを大きな力で押し付けても、ビス止め片２０が脚片部２１で座屈を起こしたり、ビス止め座２２が折れ曲がってしまったりすることが抑制される。また、止めビスを締め付けるときに、そのときの止めビスの回転トルクが大きくなりすぎてビス止め片が変形してしまって使用できなくなるという事態も起こりにくくなる。したがって、板金フレーム１０の肉厚を薄くしてもビス止め片の要求強度を満たしやすくなり、そのことが、板金フレーム１０自体の材料コストを安く抑えて、電気機器のコストダウンを図りやすくすることに役立つ。

上記した構成を有するビス止め片２０は、フレーム本体１１のビス止め片形成箇所を絞り成形することによって成形することが可能であり、そのように絞り成形することが望ましい。

この絞り成形は、たとえば次の手順で容易に行うことができる。すなわち、最初の工程で、板状素材としてのフレーム本体１１のビス止め片形成箇所に、ビス止め片２０の各部、具体的には、脚片部２１、ビス止め座２２、側面視Ｌ字状の補強リブ３２などを形成するための成形予定部分を残して打抜き孔を形成する。このときに同時に膨出部３１をプレス成形する。次の工程で、絞り成形用のプレス成形機を用いて、上記成形予定部分を切り起して脚片部２１とビス止め座２２とを成形すると共に、横長稜線部４１、側面視Ｌ字状の稜線部４２、側面視Ｌ字状の補強リブ３２などを絞り成形する。また、可能ならば、ねじ孔２３を打ち抜いて形成する。

ところで、ねじ孔２３には、ビス止め座２２の中央部にバーリング加工を施すことによって形成された筒部を用いることが望ましい。これは、バーリング加工を行うことによって筒部を形成すると、ねじ孔２３の軸長を容易に長く確保することが可能になって、十分に長い止めビスのねじ込み代を形成することができるためである。バーリング加工を行うと、ビス止め座２２の平面度が損なわれることが懸念されるけれども、バーリング加工時に同時に、ビス止め座２２の平面度が損なわれないようにそのビス止め座２２を成形型で挟んで面押し工程を行うことによって、平面度の低下を防止することが可能である。このようにすると、面押し工程を別工程で行う場合よりも、絞り成形工程が単純化されるという利点がある。

１０ 板金フレーム
１１ フレーム本体
２０ ビス止め片
２１ 脚片部
２２ ビス止め座
２３ ねじ孔
３１ 膨出部
３２ 補強リブ
４１ 横長稜線部
４２ 側面視Ｌ字状の稜線部
４３ 球状の曲り部
Ａ フレーム本体と脚片部との境界部分
Ｗ１ ビス止め座の横幅
Ｗ２ 境界部分での脚片部の横幅

Claims (3)

1. 板状のフレーム本体と、このフレーム本体に切起し形成されたビス止め片とを有し、上記ビス止め片が、上記フレーム本体から立ち上がった脚片部と、この脚片部の先端に曲成されて、配線基板の孔部に挿通された止めビスがねじ込まれるねじ孔を備えたビス止め座と、を有する基板取付け用板金フレームにおいて、
   矩形に形成された上記ビス止め座と脚片部との一方の側辺相互間、及び、それらの他方の側辺相互間に亘って、上記ビス止め座と上記脚片部とに連設されて継ぎ目を有さずに連続する側面視Ｌ字状の補強リブがそれぞれ曲成され、
   上記ビス止め座及び上記脚片部の相互間の横長稜線部、及び、上記補強リブと上記ビス止め座及び上記脚片部との相互間の側面視Ｌ字状の稜線部のそれぞれが湾曲断面形状に成形され、かつ、上記横長稜線部と上記側面視Ｌ字状の稜線部のコーナ部分とが球状の曲り部を介して連設され、
   上記脚片部が台形状に形作られていることによって、上記フレーム本体と上記脚片部との境界部分での上記脚片部の横幅が上記ビス止め座の横幅よりも増幅されていると共に、上記境界部分の中央部を横切って上記脚片部と上記フレーム本体とに亘って延びる補強用の膨出部が形成されていることを特徴とする基板取付け用板金フレーム。
2. 上記ビス止め片が、フレーム本体のビス止め片形成箇所を絞り成形することによって成形されている請求項１に記載した基板取付け用板金フレーム。
3. 上記ねじ孔が、上記ビス止め座にバーリング加工を施すことによって形成された筒部でなる請求項１又は請求項２に記載した基板取付け用板金フレーム。

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