JP2015040582A - 取付構造及び取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体等のベース部と被取付物とから構成される取付構造であって、作業性を低下させずに、被取付物を所定の位置まで精度良く移動させたり所定の部材に押し付けたりする構成を提供する。
【解決手段】取付構造１は、筐体１０と、基板ユニット２０と、ネジ３０と、を備える。筐体１０には、ネジ穴１６が形成される。基板ユニット２０には、貫通穴である差込穴２４が形成される。ネジ３０は、差込穴２４を通ってネジ穴１６に取り付けられ、当該ネジ３０には、テーパ部３２が形成される。ネジ３０を差込穴２４に差し込んだ状態でネジ穴１６に取り付けることで、テーパ部３２が差込穴２４の内壁を押圧して、基板ユニット２０が所定の位置まで移動する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ネジを用いて被取付物を取付部材に取り付ける構造に関する。

従来から、様々な分野において、ネジを用いて部材同士を取り付けることが行われている。特許文献１は、２つの部材の間に楔材（楔板）を挟み込んだ状態でネジにより固定する方法を開示する。

特許文献２は、鋼材同士の間に２枚の楔板を挟み込み、特殊な形状のネジにより鋼材同士を固定する方法を開示する。具体的に説明すると、これらの楔板には貫通穴である長穴が形成されており、この長穴は、長手方向の一端から他端に向かうに連れて径が大きくなる。これらの楔板は、長穴が大径になるに連れて厚みが大きくなるように構成されている。また、特許文献２のネジには、ネジ溝とヘッド部の間に、ヘッド部に近づくに連れて径が大きくなるテーパ部が設けられている。

この構成により、鋼材の間に２枚の楔板を挟み込んでネジを挿入していくと、ネジのテーパ部の径が大きくなるに伴って、それに長穴の径が対応するようにして、楔板がスライド移動する。これにより、鋼材に挟まれる楔板の厚みが大きくなるため、摩擦力を上昇させ、鋼材を接合することができる。

また、例えば筐体の内部に所定の部材（被取付物）を取り付ける際にも通常はネジが用いられる。この場合、例えば図６（ａ）に示すように筐体の内部からネジを取り付ける方法と、図６（ｂ）に示すように筐体の外部からネジを取り付ける方法と、が存在する。

特許第３３５８１８２号公報 特許第３５０２８９２号公報

しかし、図６（ａ）に示す方法では、筐体が小さい場合又は筐体の内部に他の部材が多数配置されている場合、作業スペースの関係から工具（電動ドライバー等）を用いた作業が困難となる。また、他の部材が多数配置される場合は、それらを一度取り外した後に、筐体の内部に被取付物を取付け、先ほど取り外した部材を再度取り付ける作業が必要となる。

図６（ｂ）に示す方法では、例えば筐体の外側に十分なスペースが無い場合は、被取付物を取り付けることができない。従って、作業時に十分なスペースが確保できるように、被取付物の位置を考慮して設計を行う必要があるので、設計の自由度が低下してしまう。

特許文献２では、ネジを取り付けることで、ネジの差込方向と垂直に楔板が移動するが、特許文献２の目的は鋼板同士の連結であって、楔板はそれを補助するための部材であり、取付対象ではない。また、特許文献２の楔板は、スライド移動して厚みが大きくなることで鋼材同士が固定されると、それ以上は移動しない。つまり、特許文献２の楔板は、常に所定の位置に移動する訳ではない。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、筐体等のベース部と被取付物とから構成される取付構造であって、作業性を低下させずに、被取付物を所定の位置まで精度良く移動させたり所定の部材に押し付けたりする構成を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の取付構造が提供される。即ち、この取付構造は、ベース部と、被取付物と、ネジと、を備える。前記ベース部には、ネジ穴が形成される。前記被取付物には、貫通穴である差込穴が形成される。前記ネジは、前記差込穴を通って前記ネジ穴に取り付けられ、当該ネジには、ネジ溝とヘッド部との間に、当該ヘッド部に近づくに連れて径が大きくなるテーパ部が形成される。前記ネジを前記差込穴に差し込んだ状態で前記ネジ穴に取り付けることで、前記テーパ部が前記差込穴の内壁を押圧して、前記被取付物が所定の位置まで移動する。

これにより、ネジを取り付けるだけで、ネジの差込方向と垂直に被取付物を移動させることができる。また、差込穴やテーパ部の形状によって定まる位置（所定の位置）へ被取付物を移動させることができる。

前記の取付構造においては、前記被取付物が移動することで、当該被取付物が前記ベース部又は他の部材へ押し付けられることが好ましい。

これにより、スペース等の関係で被取付物の押付方向にネジを取り付けられない場合であっても、作業性を失うことなく被取付物を所定の部材へ押し付けることができる。

前記の取付構造においては、前記ネジの差込方向に垂直な面で切断した前記差込穴の断面には、直線状の部分があり、前記テーパ部が当該直線状の部分を押圧することで、前記被取付物が移動することが好ましい。

これにより、テーパ部と差込穴の位置関係に少しズレがある場合であっても、テーパ部による押圧力は、被取付物を移動させる方向にのみ作用するので、被取付物をスムーズに移動することができる。

前記の取付構造においては、前記ネジの差込方向に垂直な面で切断した前記差込穴の断面形状は、円の一部を直線とした形状であることが好ましい。

これにより、上記の効果を簡単な形状で実現できる。

前記の取付構造においては、前記被取付物は、前記ヘッド部と前記ベース部との間に挟み込まれることで、当該ベース部に固定されることが好ましい。

これにより、被取付物の移動（押付け）と固定とを１つのネジによって行うことができる。

前記の取付構造においては、前記ベース部には、前記ネジ穴よりも前記被取付物側に、前記ネジ穴よりも大径であって、前記ネジの前記テーパ部が収容されるテーパ部収容部が形成されていることが好ましい。

これにより、被取付物の厚みが小さい場合であっても、テーパ部が邪魔にならずに当該被取付物を挟み込んで固定することができる。

前記の取付構造においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記被取付物は、当該被取付物の熱を外部に逃がすための放熱面を備えている。前記被取付物が移動することで、前記放熱面が前記ベース部又は他の部材へ押し付けられる。

これにより、放熱面を確実に他の部材等へ押し付けることができるので、高い放熱効果を実現できる。

前記の取付構造においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記放熱面は、プリント基板で発生した熱を外部に逃がす部分である。前記被取付物が移動することで、前記放熱面が、前記プリント基板を収容する筐体の壁部へ押し付けられる。

これにより、基板で発生した熱を効率良く放熱可能な取付構造が実現できる。また、筐体内部から壁部に向かってネジを取り付けることは作業スペースの関係で困難であるが、本願の構成では底部に向かってネジを取り付けるだけで放熱面を壁部（側壁）に押し付けることができるので、良好な作業性を実現できる。

本発明の第２の観点によれば、以下の構成の取付構造が提供される。即ち、この取付構造は、ベース部と、被取付物と、ネジと、を備える。前記ベース部には、ネジ穴が形成される。前記被取付物には、貫通穴である差込穴が形成される。前記ネジは、前記差込穴を通って前記ネジ穴に取り付けられ、当該ネジには、ネジ溝とヘッド部との間に、当該ヘッド部に近づくに連れて径が大きくなるテーパ部が形成される。前記差込穴は、少なくとも前記ネジ溝及び前記テーパ部の小径部分よりも大きい。また、前記ベース部に前記被取付物が取り付けられたときに、前記テーパ部の最も径が大きい部分と、前記差込穴の内壁と、が接触している。

本発明の第３の観点によれば、ネジ溝とヘッド部との間に、当該ヘッド部に近づくに連れて径が大きくなるテーパ部が形成されるネジを用いて、貫通穴である差込穴が形成された被取付物を、ネジ穴が形成されたベース部に取り付ける取付方法において、前記ネジ穴と前記差込穴を合わせて前記ネジを挿入して当該ネジ穴に取り付けることで、前記テーパ部が前記差込穴の内壁を押圧して、前記被取付物が所定の位置まで移動する工程を含む取付方法が提供される。

以上により、ネジを取り付けるだけで、ネジの差込方向と垂直に被取付物を移動させることができる。また、差込穴やテーパ部の形状を調整することで、被取付物を所望の位置に移動させることができる。

筐体と基板ユニットの構成及び取付位置を示す分解斜視図。 ネジを用いて基板ユニットを筐体に取り付ける様子を示す斜視図。 ネジの形状を示す斜視図及び側面図。 ネジを用いて基板ユニットを筐体に取り付ける様子を示す断面図。 差込穴の形状と、差込穴がテーパ部から受ける力の向きと、の関係を示す断面図。 従来例における、筐体の壁部に被取付物を取り付ける様子を示す斜視図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

本実施形態は、本発明の取付構造を、筐体（ベース部）１０と基板ユニット（被取付物）２０の取付けに適用したものである。以下、各部の構成を説明した後に、本実施形態の取付構造について説明する。

図１に示すように、筐体１０は、箱状の部材であり、底部１１と、４つの側壁部１２と、を備えている。また、図示は省略するが、筐体１０は、底部１１に向かい合うようにして筐体１０の開放部を塞ぐ蓋部を備えている。

一部の側壁部１２の外側には、フィン１３が形成されている。フィン１３は、複数の板状の突起が間隔を空けて配置された構成である。この構成により、フィン１３の表面積が大きくなり、側壁部１２に伝達された熱を効果的に放熱することができる。

一部の側壁部１２の内側には、段差部１４が形成されている。段差部１４は、後述の基板ユニット２０を取り付けるための部分である。段差部１４には、基板ユニット２０で発生した熱をフィン１３へ伝達して放熱するための接触面１５が形成されている。

また、段差部１４及び段差部１４の近傍の底部１１には、基板ユニット２０を取り付けるためのネジ穴１６がそれぞれ複数形成されている。また、図４（ａ）等に示すように、このネジ穴１６より表面側（図４（ａ）の上側）には、当該ネジ穴１６よりも径が大きい部分であるテーパ収容部１７が形成されている（いわゆるザグリ加工）。

次に、基板ユニット２０について説明する。図１に示すように、基板ユニット２０は、プリント基板２１と、押付部材２２と、取付部材２３と、備えている。

プリント基板２１には、多数の電子部品が配置されるとともに、当該電子部品を電気的に接続する回路が形成されている。電子部品には、ダイオード等の発熱性の高い電子部品が含まれている。発熱性の高い電子部品で発生した熱は、発熱部分を押付部材２２が取付部材２３へ押し付けることで、取付部材２３へ移動する。

取付部材２３は、基板ユニット２０を筐体１０の段差部１４へ取り付けるための部材である。取付部材２３には、底部１１及び段差部１４に形成されたネジ穴１６に対応する位置に、差込穴２４が形成されている。従って、差込穴２４は、高さの異なる位置にそれぞれ複数形成されていることとなる。差込穴２４は、図５（ｃ）に示すように円の一部を直線とした形状の穴である。

また、取付部材２３には、接触面１５と接触する位置に放熱面２５が形成されている。ここで、高い放熱効率を実現するためには、接触面１５と放熱面２５との接触面積を大きくする必要がある。

次に、筐体１０に基板ユニット２０を取り付けるためのネジ３０について説明する。図３に示すように、ネジ３０には、ネジ溝３１と、テーパ部３２と、平坦部３３と、ヘッド部３４と、が形成されている。

ネジ溝３１は、ネジ溝が切られた部分である。テーパ部３２は、ネジ溝３１とヘッド部３４（平坦部３３）との間に形成されており、ヘッド部３４に近づくに連れて径が大きくなるテーパ状の部分である。また、テーパ部３２の小径部（最も径が小さい部分）はネジ溝３１と同程度の径であり、テーパ部３２の大径部（最も径が大きい部分）はヘッド部３４よりも小径である。

平坦部３３は、テーパ部３２とヘッド部３４との間に形成された径が一定の部分である。ヘッド部３４は、平坦部３３との間に段差を形成するようにして形成された部分であり、平坦部３３よりも大径である。

次に、ネジ３０により基板ユニット２０を筐体１０に取り付ける（固定する）工程及びその取付構造１について説明する。

初めに、図１に示すように、段差部１４に取付部材２３を合わせるようにして、差込穴２４とネジ穴１６の位置を合わせる。

次に、図２に示すように差込穴２４とネジ穴１６の位置を合わせた部分にネジ３０を差し込んで回転させて当該ネジ３０を取り付ける。このとき、各部材は以下のように動作する。

即ち、図２のＡ−Ａ断面図である図４（ａ）に示すように、ネジ３０を差込穴２４及びネジ穴１６に差し込んで回転させることで、テーパ部３２と、差込穴２４の内壁と、が接触する。なお、この状態では、放熱面２５と接触面１５はまだ接触していないものとする。

この状態で更にネジ３０を回転させることで、図４（ｂ）に示すように、テーパ部３２が差込穴２４の内壁を図４の右側（筐体１０の外部側）へ押圧する。これにより、放熱面２５を接触面１５に近づけることができる。

そして、ネジ３０を更に回転させることで、図４（ｃ）に示すように、放熱面２５を接触面１５に押し付けることができる。これにより、放熱面２５と接触面１５との接触面積を大きくして、高い放熱効率を実現できる。特に、本実施形態では、高さの異なる位置にそれぞれ複数のネジ穴１６及び差込穴２４が形成されているので、放熱面２５を均一に接触面１５へ押し付けることができる。

また、ネジ３０を取り付けることにより、ヘッド部３４と筐体１０とで取付部材２３を挟み込むことができるので、基板ユニット２０を筐体１０に取り付ける（固定する）ことができる。

なお、本実施形態では、取付部材２３の厚みが小さいので、段差部１４にテーパ収容部１７を形成することで、取付部材２３を段差部１４に固定することができる。取付部材２３の厚みが大きい場合は、このテーパ収容部１７を形成しなくても良い。

このように、テーパ部３２で取付部材２３を押圧して移動させるため、取付部材２３の取付後は、テーパ部３２の大径部が段差部１４の内壁部と接触することとなる。従って、図４（ｃ）に示すように、ネジ３０（ネジ穴１６）の中心とテーパ部３２の大径部との径の差をＬ１とした場合、ネジ３０の中心から当該Ｌ１だけ離れた位置に、常に差込穴２４の内壁部を位置させることができる。これにより、上記の方法による取付けを行うことで、予め定めた位置に取付部材２３（ひいては基板ユニット２０）を移動させることができる。

次に、一般的な形状である円状の差込穴４０と、円の一部を直線とした本実施形態の差込穴２４と、を比較して説明する。図５は、図２のＢ−Ｂ断面図のように、ネジ３０の差込方向に垂直な面で切断した様子を示す断面図である。

円状の差込穴４０の場合、図５（ａ）に示すように、図５の上下方向（取付部材２３の移動方向に垂直な方向）における差込穴４０とテーパ部３２の位置が一致している場合は、特に問題なく取付部材２３を移動させることができる。しかし、図５（ｂ）に示すように、図５の上下方向における４０とテーパ部３２の位置がズレている場合は、テーパ部３２が移動方向以外の方向にも取付部材２３を押圧するため、取付部材２３がスムーズに移動できないことがある。

これに対し、本実施形態の差込穴２４は、図５（ｃ）に示すように、円の一部を直線とした形状となっている。また、この直線は、取付部材２３の移動方向側に形成されている。これにより、仮に図５の上下方向における取付部材２３とテーパ部３２の位置がズレていた場合であっても、テーパ部３２は、取付部材２３を移動方向にのみ押圧するため、取付部材２３のスムーズな移動が実現できる。

以上に説明したように、取付構造１は、筐体１０と、基板ユニット２０と、ネジ３０と、を備える。筐体１０には、ネジ穴１６が形成される。基板ユニット２０には、貫通穴である差込穴２４が形成される。ネジ３０は、差込穴２４を通ってネジ穴１６に取り付けられ、当該ネジ３０には、ネジ溝３１とヘッド部３４との間に、当該ヘッド部３４に近づくに連れて径が大きくなるテーパ部３２が形成される。ネジ３０を差込穴２４に差し込んだ状態でネジ穴１６に取り付けることで、テーパ部３２が差込穴２４の内壁を押圧して、基板ユニット２０が所定の位置まで移動する。

これにより、ネジ３０を取り付けるだけで、ネジ３０の差込方向と垂直に基板ユニット２０を移動させることができる。また、差込穴２４やテーパ部３２の形状によって定まる位置（所定の位置）へ基板ユニット２０を移動させることができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記では、ベース部として筐体１０を用い、被取付物として基板ユニット２０を用いた例を説明したが、他の部材同士を取り付ける場合にも本発明を適用できる。

上記では、プリント基板２１で発生した熱を筐体１０に伝達して放熱する例を説明したが、プリント基板以外で発生した熱を放熱する構成であっても良いし、発生した熱を筐体以外に伝達して放熱する構成であっても良い。

接触面１５又は放熱面２５に、クッション性及び熱伝導性のあるシート状の部材を貼り付けて、接触面１５及び放熱面２５の密着性を一層向上させることもできる。

被取付物をベース部に押し付ける構成は、放熱以外にも、例えば防水又は強固な連結等の用途に用いることができる。

上述したように、本発明の構成により被取付物の取付位置を調整できるので、本発明は、被取付物を他の部材に押し付けるだけでなく、被取付物の位置調整にも用いることができる。

１ 取付構造
１０ 筐体（ベース部）
１１ 底部
１２ 側壁部
１３ フィン
１４ 段差部
１５ 接触面
１６ ネジ穴
１７ テーパ収容部
２０ 基板ユニット（被取付物）
２１ プリント基板
２２ 押付部材
２３ 取付部材
２４ 差込穴
２５ 放熱面
３０ ネジ
３１ ネジ溝
３２ テーパ部
３３ 平坦部
３４ ヘッド部

Claims (10)

1. ネジ穴が形成されたベース部と、
   貫通穴である差込穴が形成された被取付物と、
   前記差込穴を通って前記ネジ穴に取り付けられ、ネジ溝とヘッド部との間に、当該ヘッド部に近づくに連れて径が大きくなるテーパ部が形成されたネジと、
   を備え、
   前記ネジを前記差込穴に差し込んだ状態で前記ネジ穴に取り付けることで、前記テーパ部が前記差込穴の内壁を押圧して、前記被取付物が所定の位置まで移動することを特徴とする取付構造。
2. 請求項１に記載の取付構造であって、
   前記被取付物が移動することで、当該被取付物が前記ベース部又は他の部材へ押し付けられることを特徴とする取付構造。
3. 請求項１又は２に記載の取付構造であって、
   前記ネジの差込方向に垂直な面で切断した前記差込穴の断面には、直線状の部分があり、前記テーパ部が当該直線状の部分を押圧することで、前記被取付物が移動することを特徴とする取付構造。
4. 請求項３に記載の取付構造であって、
   前記ネジの差込方向に垂直な面で切断した前記差込穴の断面形状は、円の一部を直線とした形状であることを特徴とする取付構造。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の取付構造であって、
   前記被取付物は、前記ヘッド部と前記ベース部との間に挟み込まれることで、当該ベース部に固定されることを特徴とする取付構造。
6. 請求項５に記載の取付構造であって、
   前記ベース部には、前記ネジ穴よりも前記被取付物側に、前記ネジ穴よりも大径であって、前記ネジの前記テーパ部が収容されるテーパ部収容部が形成されていることを特徴とする取付構造。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載の取付構造であって、
   前記被取付物は、当該被取付物の熱を外部に逃がすための放熱面を備えており、
   前記被取付物が移動することで、前記放熱面が前記ベース部又は他の部材へ押し付けられることを特徴とする取付構造。
8. 請求項７に記載の取付構造であって、
   前記放熱面は、プリント基板で発生した熱を外部に逃がす部分であり、
   前記被取付物が移動することで、前記放熱面が、前記プリント基板を収容する筐体の壁部へ押し付けられることを特徴とする取付構造。
9. ネジ穴が形成されたベース部と、
   貫通穴である差込穴が形成された被取付物と、
   前記差込穴を通って前記ネジ穴に取り付けられ、ネジ溝とヘッド部との間に、当該ヘッド部に近づくに連れて径が大きくなるテーパ部が形成されるネジと、
   を備え、
   前記差込穴は、少なくとも前記ネジ溝及び前記テーパ部の小径部分よりも大きく、
   前記ベース部に前記被取付物が取り付けられたときに、前記テーパ部の最も径が大きい部分と、前記差込穴の内壁と、が接触していることを特徴とする取付構造。
10. ネジ溝とヘッド部との間に、当該ヘッド部に近づくに連れて径が大きくなるテーパ部が形成されるネジを用いて、貫通穴である差込穴が形成された被取付物を、ネジ穴が形成されたベース部に取り付ける取付方法であって、
    前記ネジ穴と前記差込穴を合わせて前記ネジを挿入して当該ネジ穴に取り付けることで、前記テーパ部が前記差込穴の内壁を押圧して、前記被取付物が所定の位置まで移動する工程を含むことを特徴とする取付方法。

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