JP2015105743A

JP2015105743A - 固定構造

Info

Publication number: JP2015105743A
Application number: JP2013249492A
Authority: JP
Inventors: 研太郎福田; Kentaro Fukuda
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-06-08
Anticipated expiration: 2033-12-02
Also published as: JP6140598B2

Abstract

【課題】爪部及び付勢部を利用して二つの部材を安定して固定できるようにする。
【解決手段】第一部材が、本体部と、第二部材６を側方から挟み込むように本体部から延びる一対の爪部１２と、を備え、爪部は本体部に対して弾性的に撓み変形可能とされ、爪部の延出方向先端には、相対する爪部に向けて突出し、爪部の弾性力によって第二部材を本体部に向けて押し付ける鉤部２３が形成され、本体部には、爪部による押し付け方向と逆方向に第二部材を付勢する付勢部２７が設けられ、鉤部には、爪部の延出方向先端側に向かうにしたがって鉤部の突出方向に向かうように傾斜し、第二部材の角部３１Ｄに当接する傾斜内面２３ａが形成され、爪部により第二部材を本体部に向けて押し付ける第一の力Ｆ１Ｂが、付勢部により第二部材を逆方向に押し付ける第二の力Ｆ２よりも大きくなるように、爪部の延出方向に対する傾斜内面の傾斜角度θを設定した固定構造を提供する。
【選択図】図４

Description

この発明は、固定構造に関する。

従来、二つの部材を固定する構造には、例えば特許文献１のように、ホルダー（第一部材）に形成されて弾性的に撓み変形する抜け止め用の係止爪（爪部）、及び、ホルダー内に配された計器本体（第二部材）を係止爪に向けて付勢するばね部材（付勢部）により、計器本体をケースに固定する構造がある。

実開平２−７５５７３号公報

しかしながら、特許文献１のような固定構造では、第二部材に対してばね部材の付勢力に抗う方向に外力を加えた際に、第二部材が第一部材に対して大きく動く虞がある。すなわち、第二部材を第一部材に対して安定した状態で固定できない、という問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、爪部及び付勢部を用いながら二つの部材を安定して固定することが可能な固定構造を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の固定構造は、第一部材と、該第一部材よりも剛性が高い第二部材とを固定する固定構造であって、前記第一部材が、本体部と、該本体部から同一方向に延びて形成されると共に互いに間隔をあけて配され、前記第二部材を側方から挟み込む一対の爪部と、を備え、少なくとも一方の爪部が、前記本体部に対して弾性的に撓み変形可能とされ、前記一方の爪部は、その延出方向先端において、他方の爪部に向けて突出し、前記一方の爪部の弾性力によって前記第二部材に当接して該第二部材を前記本体部に向けて押し付ける鉤部を備え、前記本体部には、前記一方の爪部による前記第二部材の押し付け方向と逆方向に前記第二部材を付勢する弾性変形可能な付勢部が設けられ、前記鉤部には、前記一方の爪部の延出方向先端側に向かうにしたがって前記鉤部の突出方向に向かうように傾斜し、前記鉤部に対向する前記第二部材の対向面と該対向面に隣り合う前記第二部材の側面との角部に当接する傾斜内面が形成され、前記一方の爪部の弾性力に基づいて前記第二部材を前記本体部に向けて押し付ける第一の力が、前記付勢部の付勢力に基づいて前記第二部材を前記逆方向に押し付ける第二の力よりも大きくなるように、前記一方の爪部の延出方向に対する前記傾斜内面の傾斜角度が設定されていることを特徴とする。

本発明の固定構造によれば、第二部材が、一方の爪部の弾性力によって一対の爪部の間に挟み込まれると共に、一方の爪部の弾性力及び付勢部の付勢力によって一方の爪部の鉤部と付勢部との間に挟み込まれることで、第二部材を第一部材に固定することができる。
そして、本発明によれば、爪部による第一の力が付勢部による第二の力よりも大きくなるように傾斜内面の傾斜角度が設定されることで、傾斜内面に当接する第二部材の角部が、付勢部の付勢力によって、傾斜内面上において本体部から離れる方向に滑ることを抑制できる。また、第二部材に対して付勢部の付勢力に抗う方向に外力が加えられても、第二部材が第一部材に対して動く大きさが小さくなる。したがって、第二部材を第一部材に対して安定した状態で固定することができる。

本発明の一実施形態に係る固定構造を含む電子機器の分解斜視図である。図１に示す電子機器の平断面図である。図１に示す電子機器の正断面図である。図１〜３に示す電子機器において、ケース本体の爪部及び付勢部を示す拡大断面図である。図４に示す爪部とヒートシンクの角部との位置関係を示す拡大断面図である。

以下、図１〜５を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図１〜３に示すように、この実施形態に係る電子機器１は、収容ケース２と、発熱部３と、を備える。発熱部３は、基板７と、電子部品８と、ピン端子９と、を備える。
基板７には、その厚さ方向に貫通する複数の位置決め孔１０Ｃが形成されている。位置決め孔１０Ｃは、後述する収容ケース２のケース本体５に対して基板７を位置決めする役割を果たす。本実施形態の基板７は、平面視矩形の板状に形成されている。位置決め孔１０Ｃは、基板７のうち互いに向かい合う二つの角部に一つずつ形成されている。
電子部品８及びピン端子９は、基板７の第一主面１０ａに複数設けられている。電子部品８及びピン端子９は、基板７に形成された配線パターン（不図示）に適宜電気接続され、基板７と共に電子機器１の回路（電子回路）を構成している。

各ピン端子９は、電子機器１の回路を外部に電気接続する外部接続端子である。各ピン端子９は、基板７の第一主面１０ａから突出している。また、各ピン端子９は、その長手方向の中途部において折り曲げられている。これにより、各ピン端子９の突出方向の先端部が、基板７の第一主面１０ａに沿って延び、基板７の第一主面１０ａの周縁から外側に突出している。複数のピン端子９は、基板７の一方の長辺に沿ってＹ軸方向に間隔をあけて配列され、基板７の一方の長辺から突出している。また、基板７から突出する複数のピン端子９の先端部は、互いに平行している。
以上のように構成される発熱部３では、通電によって主に電子部品８や基板７の配線パターンにおいて発熱する。本実施形態の電子機器１は、上記した発熱部３を二つ備えている。

収容ケース２は、内部に発熱部３を収容するように構成されている。本実施形態の収容ケース２は、上記した発熱部３の収容空間Ｓを二つ有しており、各収容空間Ｓ（ＳＡ，ＳＢ）に発熱部３（３Ａ，３Ｂ）を一つずつ収容することができる。収容ケース２は、ケース本体（第一部材）５と、ヒートシンク（第二部材）６と、を備える。本実施形態における固定構造は、これらケース本体５とヒートシンク６とを固定する構造である。

ケース本体５は、本体部１１と、一対の爪部１２と、を備える。さらに、本体部１１は、板状に形成されたベース板部１３及び立設壁部１４を備える。
本実施形態のベース板部１３は、平面視矩形の板状に形成されている。後述するヒートシンク６は、このベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂに対向して配される。本実施形態では、二つのヒートシンク６がベース板部１３の両主面１３ａ，１３ｂに対向して配される。ベース板部１３には、その厚さ方向（Ｘ軸方向）に貫通する通風孔２１が形成されている。通風孔２１は、二つの収容空間ＳＡ，ＳＢを相互に連通させる。

立設壁部１４は、ベース板部１３や後述するヒートシンク６と共に収容ケース２の壁部を構成するものである。立設壁部１４は、ベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂの周縁（側部）から後述するヒートシンク６の第一主面（配置面）３１ａに向けて延出している。本実施形態では、立設壁部１４がベース板部１３の一方の長辺（第一長辺）にのみ設けられている。また、本実施形態では、立設壁部１４がベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂの周縁（側部）からベース板部１３の厚さ方向両側に延出している。これにより、本実施形態の本体部１１は、断面Ｔ字状に形成されている（特に図３参照）。

また、本実施形態の立設壁部１４は、平面視矩形の板状に形成されている。立設壁部１４は、その短辺方向がベース板部１３に対する立設壁部１４の延出方向（Ｘ軸方向）に一致し、長辺方向がベース板部１３の長辺方向（Ｙ軸方向）に一致するように、ベース板部１３に設けられている。立設壁部１４は、図３のようにベース板部１３に対して着脱可能に連結されてもよいが、例えばベース板部１３と一体に形成されてもよい。

立設壁部１４には、発熱部３に備える複数のピン端子９を個別に挿通させるための複数の挿通孔２２が形成されている。各挿通孔２２は、立設壁部１４の厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されている。また、各挿通孔２２は、立設壁部１４の延出方向先端に開口すると共に、立設壁部１４の延出方向先端から基端に向けて延びるスリット状に形成されている。複数の挿通孔２２は、ベース板部１３の長辺に沿って配列されている。

また、収容ケース２の外面をなす立設壁部１４の主面１４ａには、複数の突起１０１が形成されている。突起１０１の高さ寸法は、立設壁部１４の主面１４ａから収容ケース２の外側に突出するピン端子９の突出長さよりも小さく設定されている。複数の突起１０１は、電子機器１を安定した状態で平坦な面（例えば後述する搭載面）に載置できるように互いに間隔をあけて配列されている。本実施形態において、複数の突起１０１は、平面視矩形とされた立設壁部１４の主面１４ａの各角部近傍の領域に配されている。
複数の突起１０１は、立設壁部１４の主面１４ａを実装基板の搭載面（不図示）に対向させた状態で、電子機器１を実装基板に実装（例えばスルーホール実装）する際に、実装基板の搭載面に当接することで、収容ケース２を実装基板の搭載面上に間隔をあけて配置するスペーサの役割を果たす。図３に示す突起１０１は、半球体状に形成されているが、任意の形状に形成されてよい。

一対の爪部１２は、本体部１１のベース板部１３から同一方向に延びて形成され、互いに間隔をあけて配されている。一対の爪部１２は、後述するヒートシンク６を側方から挟み込む役割を果たす。本実施形態において、各爪部１２は、ベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂの周縁（側部）からベース板部１３の厚さ方向（Ｘ軸方向）に延びている。また、各爪部１２は、その延出方向先端（後述する鉤部２３）が一対の爪部１２の配列方向に移動するように、ベース板部１３に対して弾性的に撓み変形可能とされている。
これにより、一対の爪部１２は、ヒートシンク６を側方から挟み込むことができる。さらに、本実施形態の各爪部１２は、平面視矩形の板状に形成され、後述のヒートシンク６と共に収容ケース２の壁部を構成している。平面視矩形状に形成された各爪部１２は、その一対の辺がベース板部１３の短辺に平行するように、ベース板部１３に設けられている。

また、本実施形態では、各爪部１２がベース板部１３の厚さ方向両側に延びている。これにより、本実施形態では、一対の爪部１２によって、ベース板部１３の両主面１３ａ，１３ｂ上においてヒートシンク６を一つずつ挟み込むことができる。
さらに、本実施形態の各爪部１２は、一対の爪部１２の間隔が爪部１２の延出方向先端に向かうにしたがって小さくなるように設けられている。図示例（特に図２）では、各爪部１２が、その延出方向先端に向かうにしたがって、ベース板部１３の各主面１３ａ，１３ｂの内側に向かうように傾斜しているが、例えば、湾曲していてもよい。すなわち、ベース板部１３の厚さ方向両側に延びる各爪部１２は、図示例のようにベース板部１３との接続部分において屈曲してもよいし、例えば円弧状に湾曲して形成されてもよい。

図１〜５に示すように、各爪部１２は、その延出方向先端において、他方の爪部１２に向けて突出する鉤部２３を備える。鉤部２３は、爪部１２の弾性力によってヒートシンク６に当接してヒートシンク６を本体部１１のベース板部１３に向けて押し付け、本体部１１のベース板部１３との間にヒートシンク６を挟み込む役割を果たす。
本実施形態において、鉤部２３は、ベース板部１３の短辺方向（Ｚ軸方向）に間隔をあけて複数（図示例では二つ）配列されている。また、本実施形態では、各爪部１２がベース板部１３の厚さ方向両側に延びているため、鉤部２３は、各爪部１２の両方の先端に設けられている。

鉤部２３には、傾斜内面２３ａが形成されている。傾斜内面２３ａは、爪部１２の延出方向先端側に向かうにしたがって鉤部２３の突出方向に向かうように傾斜する平坦な面である。傾斜内面２３ａは、ベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂに対向するように配されている。傾斜内面２３ａは、ヒートシンク６を鉤部２３とベース板部１３との間に挟み込んだ状態において、ヒートシンク６の角部３１Ｄ（鉤部２３に対向するヒートシンク６の第二主面（対向面）３１ｂと、第二主面３１ｂに隣り合うヒートシンク６の側面３１ｃとの角部３１Ｄ）に当接する面である。

傾斜内面２３ａがヒートシンク６の角部３１Ｄに当接した状態では、爪部１２の弾性力Ｆ１が、ヒートシンク６の角部３１Ｄに対して傾斜内面２３ａの垂直方向に作用する。この弾性力Ｆ１のうち、一対の爪部１２の配列方向（図４においてＹ軸負方向）に作用する力が、ヒートシンク６を側方から挟み込む力Ｆ１Ａとなる。また、弾性力Ｆ１のうち、鉤部２３からベース板部１３に向かう方向（図４においてＸ軸負方向）に作用する力が、ヒートシンク６を本体部１１のベース板部１３に向けて押し付ける力Ｆ１Ｂ（第一の力Ｆ１Ｂ）となる。

また、鉤部２３には、補助当接面２３ｂが形成されている。補助当接面２３ｂは、上記した傾斜内面２３ａに対して鉤部２３の突出方向先端側に隣り合う位置に形成されている。補助当接面２３ｂは、ヒートシンク６を鉤部２３とベース板部１３との間に挟み込んだ状態において、ヒートシンク６の第二主面３１ｂに対向する平坦な面である。補助当接面２３ｂは、後述する付勢部２７の付勢力による第二の力Ｆ２の作用方向（図４においてＸ軸正方向）に直交する。本実施形態において、補助当接面２３ｂは爪部１２の延出方向（Ｘ軸方向）に直交している。

以上のように設けられる鉤部２３の突出長さは、一対の爪部１２の配列方向に並ぶ鉤部２３同士の間隔が、一対の爪部１２の配列方向（Ｙ軸方向）に沿うヒートシンク６の寸法よりも小さくなるように設定されている。これにより、ヒートシンク６をケース本体５に固定する際には、一対の爪部１２が弾性的に撓み変形して、鉤部２３同士の間隔が広がることで、ヒートシンク６を一対の爪部１２の鉤部２３の間に通すことができる。

また、鉤部２３の傾斜内面２３ａにおけるヒートシンク６の角部３１Ｄとの当接位置から鉤部２３の突出方向先端に至る鉤部２３の突出方向の長さ寸法Ｌ１は、爪部１２の最大撓み量に応じた鉤部２３の最大移動長さと同等に設定されている。
ここで、爪部１２の最大撓み量とは、爪部１２が弾性的に撓み変形できる最大限の大きさ（撓み変形の最大値であり）であり、爪部１２の応力を一定とした場合に爪部１２の弾性率の大きさに反比例する。すなわち、爪部１２の弾性率が大きくなるほど、爪部１２の最大撓み量は小さくなる。また、鉤部２３の最大移動長さは、爪部１２が最大限撓み変形した際に、鉤部２３が一対の爪部１２の配列方向（Ｙ軸方向）に移動する長さである。
鉤部２３の突出方向の長さ寸法Ｌ１が前述のように設定されることで、ヒートシンク６を一対の爪部１２の鉤部２３間に通す際には、各爪部１２が最大限撓むことになる。図５における二点鎖線は、最大限撓み変形した爪部１２の位置（最大撓み位置）、及び、これに対応する鉤部２３の位置（最大移動位置）を示している。

さらに、図１，２に示すように、各爪部１２には、その厚さ方向に貫通する通気孔２４が複数形成されている。通気孔２４は、収容ケース２内部に配された発熱部３の熱を収容ケース２の外部に逃がす役割を果たす。
以上のように構成される一対の爪部１２は、図示例のように、それぞれベース板部１３に対して着脱可能に連結されてもよいが、例えばベース板部１３と一体に形成されてもよい。

また、図１，２，４に示すように、ケース本体５の本体部１１は、付勢部２７を備える。付勢部２７は、ベース板部１３の各主面１３ａ，１３ｂから略Ｃ字状に湾曲して延びて形成されており、弾性変形可能とされている。付勢部２７は、その延在方向先端にベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂに近づける方向の外力が作用した際に、湾曲度合が変化するように弾性変形する。この弾性変形に伴い、付勢部２７にはベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂから離れる方向への弾性力が生じる。
付勢部２７は、ベース板部１３の各主面１３ａ，１３ｂ周縁において、各主面１３ａ，１３ｂの周方向に間隔をあけて複数配列されている。本実施形態では、付勢部２７が、平面視矩形とされたベース板部１３の各主面１３ａ，１３ｂの各辺の中間部分に一つずつ配されている。

上記した付勢部２７は、鉤部２３によるヒートシンク６の押し付け方向（図４においてＸ軸負方向）と逆方向（図４においてＸ軸正方向）にヒートシンク６を付勢して、ヒートシンク６を爪部１２の鉤部２３との間に挟み込む役割を果たす。
また、本実施形態の付勢部２７は、ベース板部１３の各主面１３ａ，１３ｂに対向するヒートシンク６の第一主面３１ａに基板７を押し付ける役割を果たす。このため、各付勢部２７の延在方向先端部には、ヒートシンク６の第一主面３１ａと同じ方向に向く基板７の第一主面１０ａに面接触する押付面２７ａが形成されている。さらに、各付勢部２７の押付面２７ａには、位置調整突起２８が突出して形成されている。位置調整突起２８は、基板７が押付面２７ａに配された状態で、基板７の側部に対向して配される。本実施形態では、基板７が押付面２７ａに配された状態で、複数の付勢部２７の位置調整突起２８が基板７を囲むため、複数の位置調整突起２８は、ケース本体５に対する基板７の位置を調整する役割を果たす。

上記付勢部２７及び前述した爪部１２を備えるケース本体５では、前述したように爪部１２の弾性力Ｆ１に基づいてヒートシンク６をベース板部１３に向けて押し付ける力Ｆ１Ｂ（第一の力Ｆ１Ｂ）が生じる。また、付勢部２７の付勢力に基づいてヒートシンク６を、爪部１２による押し付け方向と逆方向に押し付ける力Ｆ２（第二の力Ｆ２）が生じる。
爪部１２による第一の力Ｆ１Ｂの大きさは、爪部１２の延出方向（図４においてＸ軸正方向）に対する鉤部２３の傾斜内面２３ａの傾斜角度θに応じて変化する。傾斜角度θについては、爪部１２による第一の力Ｆ１Ｂが、付勢部２７による第二の力Ｆ２よりも大きくなるように設定されている。本実施形態において、傾斜角度θは、例えば４５度以上かつ９０度未満に設定されているとよい。また、傾斜角度θは、例えば６０度以上かつ９０度未満に設定されていると、さらによい。

また、図１，３に示すように、ケース本体５の本体部１１には、上記した一対の爪部１２の配列方向に延びるレール部２５，２６が形成されている。
本実施形態において、レール部２５，２６は、ベース板部１３の長辺方向に延びて形成されている。また、レール部２５，２６は、本体部１１のうちベース板部１３の短辺方向の両端部にそれぞれ形成されている。具体的に説明すれば、第一レール部２５は、ベース板部１３の一方の長辺（第一長辺）に設けられた立設壁部１４の各延出方向の先端に形成されている。本実施形態では、立設壁部１４の各延出方向先端に複数の挿通孔２２が開口しているため、第一レール部２５は、その延在方向に複数に分割して形成されている。第二レール部２６は、ベース板部１３の各主面１３ａ，１３ｂのうちベース板部１３の他方の長辺（第二長辺）の近傍において、この第二長辺に沿って延びている。

また、図１〜３に示すように、ケース本体５のベース板部１３の各主面１３ａ，１３ｂには、位置決め突起２９が突出して形成されている。位置決め突起２９は、矩形状に形成されたベース板部１３の各主面１３ａ，１３ｂのうち互いに向かい合う二つの角部に配されている。各位置決め突起２９は、基板７の各位置決め孔１０Ｃに挿入されることで、ケース本体５に対して基板７を位置決めする役割を果たす。
以上のように構成されるケース本体５は、例えば樹脂材料によって構成される。

ヒートシンク６は、例えばアルミニウム等のように、ケース本体５よりも剛性が高く、かつ、熱伝導率の高い材料からなる。本実施形態の電子機器１では、ヒートシンク６がベース板部１３の厚さ方向の両側に一つずつ配される。各ヒートシンク６は、板状のヒートシンク本体３１及びヒートシンク壁部３２、を備える。
ヒートシンク本体３１は、ヒートシンク６をケース本体５に固定した状態において、ベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂに対向して配されるものである。ベース板部１３に対向するヒートシンク本体３１の第一主面３１ａは、発熱部３を配置する配置面となっている。本実施形態では、基板７の第二主面１０ｂがヒートシンク６の第一主面３１ａに対向するように、発熱部３がヒートシンク６の第一主面３１ａ上に配される。また、ヒートシンク本体３１には、その第二主面３１ｂから突出する複数のフィン３３が形成されている。
さらに、本実施形態のヒートシンク本体３１は、ベース板部１３や基板７の形状に倣って平面視矩形の板状に形成されている。各フィン３３は、ヒートシンク本体３１の長辺方向（Ｙ軸方向）に延びている。複数のフィン３３は、ヒートシンク本体３１の短辺方向（Ｚ軸方向）に互いに平行するように間隔をあけて配列されている。

ヒートシンク壁部３２は、ヒートシンク本体３１の第一主面３１ａからベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂに向けて突出しており、収容ケース２の壁部をなす。本実施形態のヒートシンク壁部３２は、ヒートシンク本体３１の一方の長辺（第一長辺）にのみ設けられている。また、ヒートシンク壁部３２は平面視矩形の板状に形成され、その長辺の長さがヒートシンク本体３１の長辺の長さと一致している。これにより、本実施形態のヒートシンク６は、断面Ｌ字状に形成されている。

そして、ヒートシンク６には、前述した一対の爪部１２の配列方向に延びる溝部３４，３５が形成されている。溝部３４，３５は、ヒートシンク６をケース本体５に固定した状態で、ケース本体５の本体部１１に形成されたレール部２５，２６が挿入されることで、レール部２５，２６に係合するものである。
本実施形態において、溝部３４，３５は、ヒートシンク本体３１の長辺方向に延びて形成されている。また、溝部３４，３５は、二つ形成されている。具体的に説明すれば、第一溝部３４は、ヒートシンク本体３１の一方の長辺（第一長辺）に設けられたヒートシンク壁部３２の突出方向の先端に形成されている。第二溝部３５は、ヒートシンク本体３１の第一主面３１ａのうち、他方の長辺（第二長辺）の近傍において、第二長辺に沿って延びるように形成されている。

以上のように構成されるヒートシンク６は、ヒートシンク本体３１の第一主面３１ａがベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂに対向するように、さらに、ヒートシンク本体３１の第二溝部３５が立設壁部１４の第一レール部２５に対向すると共に、ヒートシンク壁部３２の第一溝部３４がベース板部１３の第二レール部２６に対向するように、ヒートシンク６を一対の爪部１２の間に挟み込むと共に、爪部１２の鉤部２３とベース板部１３の付勢部２７との間に挟み込むことで、ケース本体５に固定される。

この固定状態では、ベース板部１３の主面１３ａ，１３ｂと、該主面１３ａ，１３ｂから同一方向に延びる一対の爪部１２と、立設壁部１４と、ヒートシンク６とによって、発熱部３を収容する収容空間ＳＡ，ＳＢが画成される。本実施形態では、発熱部３の基板７が付勢部２７によってヒートシンク本体３１の第一主面３１ａに押し付けられるため、発熱部３は、収容空間ＳＡ，ＳＢ内においてヒートシンク本体３１の第一主面３１ａ上に固定される。また、ヒートシンク６の各溝部３４，３５にケース本体５の各レール部２５，２６が挿入され、係合する。さらに、立設壁部１４の延出方向先端に開口する挿通孔２２の開口部分が、ヒートシンク本体３１によって塞がれる。また、この固定状態では、ヒートシンク本体３１が立設壁部１４の延出方向先端上に隣り合せて位置する。このため、ヒートシンク本体３１の寸法は、図３のようにヒートシンク本体３１が立設壁部１４の主面１４ａから突出しないように、あるいは、立設壁部１４の主面１４ａから突出する長さが小さくなるように設定されることが好ましい。
また、上記した固定状態では、ヒートシンク本体３１の第二主面３１ｂと長辺方向の両端に位置するヒートシンク本体３１の側面３１ｃとの角部３１Ｄが、鉤部２３の傾斜内面２３ａに当接する。

さらに、本実施形態の電子機器１は、放熱シート４を備える。放熱シート４は、高い熱伝導率を有し弾性変形可能な材料からなる。放熱シート４は、ヒートシンク６の第一主面３１ａと基板７との間に設けられる。放熱シート４は、基板７が付勢部２７によってヒートシンク６に押し付けられることで、厚さ方向に潰れるように弾性変形する。本実施形態の放熱シート４は、ヒートシンク６の第一主面３１ａや基板７の形状に倣って平面視矩形状に形成されている。

また、放熱シート４には、これを基板７に重ね合せた状態で基板７の各位置決め孔１０Ｃに連通する複数の連通孔４１が形成されている。この連通孔４１は、ケース本体５の位置決め突起２９を挿入させるものであり、放熱シート４を基板７と共にケース本体５に対して位置決めする役割を果たす。なお、図１に示す連通孔４１は、放熱シート４の角部（側部）に開口しているが、この形状に限ることはない。

次に、本実施形態の電子機器１を製造する方法（固定構造の組み立て方法）について説明する。
電子機器１を製造する際には、はじめに、ベース板部１３の第一主面１３ａ上に第一ヒートシンク６Ａを固定することで、ケース本体５及び第一ヒートシンク６Ａにより第一収容空間ＳＡを画成すると同時に、第一発熱部３Ａを第一収容空間ＳＡ内に収容する。以下、具体的に説明する。

本実施形態においては、第一ヒートシンク６Ａをケース本体５に固定する前に、第一発熱部３Ａの第一基板７Ａ及び第一放熱シート４Ａをベース板部１３の第一主面１３ａ上に順番に配する。この際には、ベース板部１３の第一主面１３ａ側に設けられた位置決め突起２９が第一基板７Ａの位置決め孔１０Ｃ及び第一放熱シート４Ａの連通孔４１に挿通されて、第一基板７Ａ及び第一放熱シート４Ａがケース本体５に対して位置決めされる。また、第一基板７Ａの第一主面１０ａの周縁部分が複数の付勢部２７の押付面２７ａ上に配されると共に、第一基板７Ａが複数の付勢部２７の位置調整突起２８によって囲まれる。

さらに、第一基板７Ａをベース板部１３の第一主面１３ａ上に配する際には、第一基板７Ａの側部から突出する第一発熱部３Ａの複数のピン端子９の突出部分が、立設壁部１４に形成された複数の挿通孔２２に個別に挿通される。ここで、各挿通孔２２はベース板部１３の第一主面１３ａの上方に開口しているため、上記のように第一基板７Ａをベース板部１３の第一主面１３ａ上に配するだけで、各ピン端子９の突出部分を、各挿通孔２２の開口部分から挿通孔２２に入り込ませるようにして、各挿通孔２２に挿通させることができる。この状態では、各ピン端子９の突出部分が各挿通孔２２を介してケース本体５の外側に突出している。

次いで、第一ヒートシンク６Ａをベース板部１３の第一主面１３ａ上に固定する。
この固定の際には、ヒートシンク本体３１の第一主面３１ａがベース板部１３の第一主面１３ａに対向し、かつ、第一ヒートシンク６Ａの各溝部３４，３５がケース本体５の各レール部２５，２６にそれぞれ対向した状態で、ヒートシンク本体３１を一対の爪部１２の延出方向先端（鉤部２３）の間に通す。このため、ベース板部１３の第一主面１３ａ側に位置する一対の爪部１２の延出方向先端（鉤部２３）同士の間隔が広がるように、一対の爪部１２が弾性的に撓み変形する（特に図５参照）。この際、各爪部１２の撓み量は最大となり、これ以上撓み変形することはできない。
ヒートシンク本体３１が一対の爪部１２の延出方向先端（鉤部２３）の間を通過した後には、ヒートシンク本体３１が一対の爪部１２の間に挟み込まれると共に、ヒートシンク本体３１がケース本体５の鉤部２３とベース板部１３との間に挟み込まれる。

ヒートシンク本体３１が一対の爪部１２の延出方向先端（鉤部２３）の間を通過した後の状態では、各爪部１２は弾性復帰するが、各爪部１２の鉤部２３の傾斜内面２３ａがヒートシンク本体３１の第二主面３１ｂと側面３１ｃとの角部３１Ｄに当接することで、各爪部１２は依然として弾性的に撓み変形している。したがって、この状態では、ヒートシンク本体３１が各爪部１２の弾性力によって一対の爪部１２の間に挟み込まれる。また、ヒートシンク本体３１は、爪部１２の弾性力によってベース板部１３の第一主面１３ａに向けて押し付けられる。

さらに、ヒートシンク本体３１がベース板部１３の第一主面１３ａに向けて押し付けられることに伴い、付勢部２７が弾性変形して、ヒートシンク本体３１をベース板部１３の第一主面１３ａから離れる方向に付勢する。このため、ヒートシンク本体３１はケース本体５の鉤部２３と付勢部２７との間に挟み込まれる。以上により、第一ヒートシンク６Ａがケース本体５に固定され、ケース本体５及び第一ヒートシンク６Ａによって第一収容空間ＳＡが画成される。

このように第一ヒートシンク６Ａをケース本体５に固定した状態では、ベース板部１３の第一主面１３ａ側に位置する一対の爪部１２の延出方向先端同士の間隔が広がるように、また、一対の爪部１２がベース板部１３との接続部分（連結部分）を支点として回動するように、一対の爪部１２が弾性的に撓み変形している。このため、ベース板部１３の第二主面１３ｂ側に位置する一対の爪部１２の延出方向先端同士の間隔は、第一ヒートシンク６Ａの固定前と比較して狭くなる。

また、本実施形態では、第一ヒートシンク６Ａと付勢部２７との間に第一基板７Ａが介在しているため、第一ヒートシンク６Ａをケース本体５に固定した状態では、第一基板７Ａが付勢部２７の弾性力によって第一ヒートシンク６Ａの第一主面３１ａに向けて押し付けられる。これにより、第一発熱部３Ａは第一収容空間ＳＡ内において第一ヒートシンク６Ａの第一主面３１ａ上に固定される。この状態では、第一基板７Ａの第一主面１０ａが付勢部２７の押付面２７ａに面接触する。
さらに、本実施形態では、第一基板７Ａと第一ヒートシンク６Ａとの間に第一放熱シート４Ａが介在しているため、第一放熱シート４Ａがその厚さ方向に押し潰されるように弾性変形する。これにより、第一ヒートシンク６Ａの第一主面３１ａと基板７との間の隙間（空間）が第一放熱シート４Ａによって埋められる。

また、上記のように第一ヒートシンク６Ａをケース本体５に固定した状態では、ケース本体５の各レール部２５，２６が第一ヒートシンク６Ａの各溝部３４，３５に挿入されて、係合する。

上記のように第一ヒートシンク６Ａをケース本体５に固定させた後には、同様にして、第二ヒートシンク６Ｂをベース板部１３の第二主面１３ｂ上に固定することで、ケース本体５及び第二ヒートシンク６Ｂにより第二収容空間ＳＢを画成すると同時に、第二発熱部３Ｂを第二収容空間ＳＢに収容すればよい。また、本実施形態では、第二ヒートシンク６Ｂの固定前に、同様にして、第二発熱部３Ｂの第二基板７Ｂ及び第二放熱シート４Ｂをベース板部１３の第二主面１３ｂ上に順番に配すればよい。

ただし、第二ヒートシンク６Ｂをベース板部１３の第二主面１３ｂ上に固定する前の状態においては、前述したように、ベース板部１３の第一主面１３ａ側に位置する一対の爪部１２の延出方向先端同士の間隔が広がっているため、ベース板部１３の第二主面１３ｂ側に位置する一対の爪部１２の間隔が、第一ヒートシンク６Ａの固定前と比較して狭くなっている。
このため、第二ヒートシンク６Ｂをベース板部１３の第二主面１３ｂ上において一対の爪部１２の間に挟み込むと、各爪部１２の両方の先端部が相対する爪部１２の先端部から離れるように、各爪部１２が弾性的に撓み変形し、各爪部１２全体が反る。したがって、第二ヒートシンク６Ｂのヒートシンク本体３１を一対の爪部１２の間に挟み込んだ後の状態では、各ヒートシンク６に作用する一対の爪部１２の弾性力が、第二ヒートシンク６Ｂを挟み込む前において第一ヒートシンク６Ａを挟み込む一対の爪部１２の弾性力と比較して大きくなる。

以上説明したように、本発明の固定構造を採用した本実施形態の電子機器１によれば、ヒートシンク６が、爪部１２の弾性力によって一対の爪部１２の間に挟み込まれると共に、爪部１２の弾性力及び付勢部２７の付勢力によって爪部１２の鉤部２３と付勢部２７との間に挟み込まれることで、ヒートシンク６をケース本体５に固定することができる。
また、ヒートシンク６の角部３１Ｄが鉤部２３の傾斜内面２３ａに当接するため、さらに、爪部１２及び付勢部２７が弾性変形してヒートシンク６を挟み込むため、仮に爪部１２の延出方向に沿うヒートシンク６の寸法に誤差が生じても、ヒートシンク６を鉤部２３とベース板部１３との間に挟み込んで固定することができる。

そして、本実施形態の電子機器１によれば、爪部１２による第一の力Ｆ１Ｂが付勢部２７による第二の力Ｆ２よりも大きくなるように傾斜内面２３ａの傾斜角度θが設定されることで、傾斜内面２３ａに当接するヒートシンク６の角部３１Ｄが、付勢部２７の付勢力によって傾斜内面２３ａ上で滑ることを抑制できる。また、ヒートシンク６に対して付勢部２７の付勢力に抗う方向（例えば図４においてＸ軸負方向）に外力が加えられても、ヒートシンク６がケース本体５に対して動く大きさが小さくなる。したがって、ヒートシンク６をケース本体５に対して安定した状態で固定することができる。

特に、傾斜内面２３ａの傾斜角度θが４５度以上かつ９０度未満に設定されていれば、傾斜角度θが小さい場合と比較して、ヒートシンク６の角部３１Ｄと傾斜内面２３ａとの間の摩擦力が大きくなり、ヒートシンク６の角部３１Ｄが付勢部２７の付勢力によって傾斜内面２３ａ上で滑ることを防止できる。したがって、ヒートシンク６をケース本体５に対してより安定した状態で固定することができる。

また、本実施形態の電子機器１によれば、ヒートシンク６をケース本体５に固定するためにヒートシンク本体３１を一対の爪部１２の延出方向先端（鉤部２３）の間に通す際、各爪部１２の撓み量が最大となる。このため、ヒートシンク本体３１を一対の爪部１２の延出方向先端（鉤部２３）の間に通すだけでヒートシンク６をケース本体５に固定できるヒートシンク６の取付容易性を確保しながら、爪部１２の弾性率を高い値に設定して爪部１２の大きな弾性力を得ることができる。すなわち、ヒートシンク６の取付容易性の向上を図ると同時に、爪部１２の大きな弾性力によりヒートシンク６をベース板部１３に向けて押し付ける第一の力Ｆ１Ｂを十分に得ることが可能となる。

また、本実施形態の電子機器１によれば、鉤部２３に補助当接面２３ｂが形成されているため、仮に鉤部２３の傾斜内面２３ａの傾斜角度θ等に製造誤差が生じることで、傾斜内面２３ａに当接するヒートシンク６の角部３１Ｄが、付勢部２７の付勢力によって傾斜内面２３ａ上で滑ってしまっても、ヒートシンク６の第二主面３１ｂが補助当接面２３ｂに当接することで、ヒートシンク６が不意にケース本体５から外れてしまうことを防止できる。したがって、傾斜内面２３ａの傾斜角度θ等に製造誤差が生じてしまっても、ヒートシンク６をケース本体５に取り付ける作業が阻害されることを防止できる。
また、ヒートシンク６が鉤部２３の傾斜内面２３ａではなく補助当接面２３ｂに当接している場合には、従来の場合と同様に、ヒートシンク６に対して付勢部２７の付勢力に抗う方向に外力を付与した際に、ヒートシンク６がケース本体５に対して大きく動くため、ヒートシンク６の取り付け作業後に上記した製造誤差を容易に発見することが可能となる。

また、本実施形態の電子機器１によれば、ヒートシンク６をケース本体５に取り付けた状態において、一対の爪部１２の配列方向に延びるレール部２５，２６と溝部３４，３５とが係合しているため、ケース本体５及びヒートシンク６が、本体部１１（ベース板部１３）とヒートシンク６とを重ね合せた方向に沿う軸線周りに相互にずれることを防止できる。すなわち、ヒートシンク６とケース本体５との相互の回転ずれが発生することを防止できる。

さらに、本実施形態の電子機器１によれば、発熱部３の基板７がヒートシンク６の第一主面３１ａ上に配されるため、発熱部３の熱をヒートシンク６に効率よく逃がすことができる。
特に、本実施形態では、基板７が一対の爪部１２によってヒートシンク６とベース板部１３との間に挟み込んで固定されるため、また、基板７が付勢部２７の弾性力によってヒートシンク６の第一主面３１ａに向けて押し付けられるため、基板７とヒートシンク６との間に隙間（空間）が生じることを抑制できる。さらに、基板７とヒートシンク６との間に弾性変形可能な放熱シート４が介在しているため、基板７とヒートシンク６との間の隙間（空間）を埋めることができる。したがって、発熱部３の熱をさらに効率よくヒートシンク６に逃がすことが可能となる。

また、本実施形態では、ヒートシンク６が板状のヒートシンク本体３１に加え、ヒートシンク壁部３２も備えるため、ヒートシンク６の表面積増加を図り、発熱部３の放熱効率の向上をさらに図ることができる。

さらに、基板７をヒートシンク６とベース板部１３との間に挟み込んで固定した状態では、ケース本体５の位置決め突起２９が基板７の位置決め孔１０Ｃに挿通されることで、基板７がケース本体５に対して位置決めされているため、仮にヒートシンク６がケース本体５に対して位置ずれ（例えばレール部２５，２６の延在方向に位置ずれ）しても、基板７の位置がケース本体５に対してずれることを防止できる。これにより、収容ケース２から外部に突出する発熱部３のピン端子９が、収容ケース２に対してずれることも防止できる。したがって、ピン端子９を実装基板に電気接続して電子機器１を実装基板に実装する際に、実装基板における電子機器１の実装領域がずれるのを防ぐことができる。

さらに、本実施形態の電子機器１によれば、二つのヒートシンク６をベース板部１３の両主面１３ａ，１３ｂ上において一対の爪部１２の間に挟み込むことで、各ヒートシンク６に作用する一対の爪部１２の弾性力が大きくなるため、各ヒートシンク６をケース本体５に対してより強固に固定することが可能となる。

また、本実施形態の電子機器１では、一対の爪部１２の間隔が爪部１２の延出方向先端に向かうにしたがって小さくなっているため、一対の爪部１２の間にヒートシンク６を挟み込む爪部１２の弾性力を向上させることができる。

また、本実施形態の電子機器１では、立設壁部１４の主面１４ａに複数の突起１０１が形成されているため、立設壁部１４の主面１４ａを実装基板の搭載面に対向させて電子機器１を実装基板に実装しても、収容ケース２を実装基板の搭載面上に間隔をあけて配することができる。これにより、立設壁部１４の延出方向先端上に位置するヒートシンク本体３１が実装基板の搭載面に対向しても、ヒートシンク６が実装基板の搭載面に形成された配線パターンと接触することを防止できる。したがって、ヒートシンク６と実装基板との間で電気的な短絡が生じることを抑制できる。

以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、鉤部２３には、補助当接面２３ｂが形成されていなくてもよく、傾斜内面２３ａが鉤部２３の突出方向先端に至るまで形成されていてよい。

また、上記実施形態では一対の爪部１２の両方が弾性的に撓み変形可能とされているが、少なくとも一方の爪部１２のみが弾性的に撓み変形可能となっていればよい。すなわち、他方の爪部１２は、例えば弾性変形しないように形成されてもよい。この場合、他方の爪部１２には鉤部２３が形成されなくてもよい。

さらに、収容ケース２は、二つの収容空間ＳＡ，ＳＢを有することに限らず、例えば一つの収容空間ＳＡのみを有してよい。すなわち、収容ケース２は、例えば一つのケース本体５及び一つのヒートシンク６のみを備えてもよい。

そして、本発明の固定構造は、上記実施形態の電子機器１やその収容ケース２に適用されることに限らず、少なくとも二つの部材を相互に固定する構造に適用することが可能である。

１電子機器
２収容ケース
３発熱部
５ケース本体（第一部材）
６，６Ａ，６Ｂヒートシンク（第二部材）
７，７Ａ，７Ｂ基板
１１本体部
１２爪部
１３ベース板部
２３鉤部
２３ａ傾斜内面
２３ｂ補助当接面
２７付勢部
３１ヒートシンク本体
３１ａ第一主面（配置面）
３１ｂ第二主面（対向面）
３１ｃ側面
３１Ｄ角部
Ｆ１Ｂ第一の力
Ｆ２第二の力
Ｌ１長さ寸法
θ 傾斜角度

Claims

第一部材と、該第一部材よりも剛性が高い第二部材とを固定する固定構造であって、
前記第一部材が、本体部と、該本体部から同一方向に延びて形成されると共に互いに間隔をあけて配され、前記第二部材を側方から挟み込む一対の爪部と、を備え、
少なくとも一方の爪部が、前記本体部に対して弾性的に撓み変形可能とされ、
前記一方の爪部は、その延出方向先端において、他方の爪部に向けて突出し、前記一方の爪部の弾性力によって前記第二部材に当接して該第二部材を前記本体部に向けて押し付ける鉤部を備え、
前記本体部には、前記一方の爪部による前記第二部材の押し付け方向と逆方向に前記第二部材を付勢する弾性変形可能な付勢部が設けられ、
前記鉤部には、前記一方の爪部の延出方向先端側に向かうにしたがって前記鉤部の突出方向に向かうように傾斜し、前記鉤部に対向する前記第二部材の対向面と該対向面に隣り合う前記第二部材の側面との角部に当接する傾斜内面が形成され、
前記一方の爪部の弾性力に基づいて前記第二部材を前記本体部に向けて押し付ける第一の力が、前記付勢部の付勢力に基づいて前記第二部材を前記逆方向に押し付ける第二の力よりも大きくなるように、前記一方の爪部の延出方向に対する前記傾斜内面の傾斜角度が設定されていることを特徴とする固定構造。
前記鉤部のうち前記傾斜内面に対して前記鉤部の突出方向先端側に隣り合う位置に、前記第二部材の対向面に対向し、前記第二の力の作用方向に直交する平坦な補助当接面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固定構造。
前記第二部材の角部が当接する位置から前記鉤部の突出方向先端に至る前記鉤部の突出方向の長さ寸法が、前記一方の爪部の最大撓み量に応じた前記鉤部の最大移動長さと同等に設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定構造。