JP2017005059A - 固定構造および固定方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】支持板の第二の面に突起が形成されない固定構造を提供する。
【解決手段】固定構造100は、支持板10と、支持板10の第一の面10aに配置され、支持板10側とは反対側の面に支持板10側とは反対側に突出する部品が設けられた基板20と、第一の端部31が第一の面10aから突出して基板20を貫通するとともに、第一の端部31とは反対側の第二の端部32が支持板10の第一の面10aとは反対側の第二の面10bから突出しないように支持板10に固定された雄ネジ30と、基板20から突出した雄ネジ30の第一の端部31と螺合する雌ネジ40と、を有する。
【選択図】図2

Description

本発明は、固定構造および固定方法に関する。
部品が搭載された基板を支持板に固定する方法として、ネジ止めが知られている。この方法では、まず、部品側の面が支持板とは反対側を向くように、基板を支持板の第一の面に配置し、基板側から雄ネジを差し込む。そして、雄ネジの先端を、支持板の第二の面に設けた雌ネジと螺合させる。支持板と基板とを強固に固定するために、支持板の第二の面には絞りやバーリングなどが形成される(例えば、特許文献1参照)。
特開2014−116554号公報
上述の方法では、支持板の第二の面に、少なくも雌ネジの高さ分の突起が形成される。そのため、液晶モジュールなどのように薄型化が要求される機器においては問題となることがある。例えば、バックライトの底部を支える支持板の裏側に基板を固定する場合、バックライトに突起がぶつかると、バックライトの輝度分布が不均一になるため、バックライトを支持板に密着させることができない。そのため、モジュールの厚みが厚くなる。
本発明の目的は、支持板の第二の面に突起が形成されない固定構造および固定方法を提供することにある。
本発明の一態様に係る固定構造は、支持板と、前記支持板の第一の面に配置され、前記支持板側とは反対側の面に前記支持板側とは反対側に突出する部品が設けられた基板と、第一の端部が前記第一の面から突出して前記基板を貫通するとともに、前記第一の端部とは反対側の第二の端部が前記支持板の前記第一の面とは反対側の第二の面から突出しないように前記支持板に固定された雄ネジと、前記基板から突出した前記雄ネジの前記第一の端部と螺合する雌ネジと、を有する。
本発明の一態様に係る固定方法は、支持板に雄ネジを固定し、前記雄ネジの第一の端部を前記支持板の第一の面から突出させる第一のステップと、前記支持板側とは反対側の面に前記支持板側とは反対側に突出する部品が設けられた基板を前記第一の面に配置し、前記雄ネジの前記第一の端部を前記基板に貫通させる第二のステップと、前記基板から突出した前記雄ネジの前記第一の端部に雌ネジを螺合させる第三のステップと、を有し、前記第一のステップでは、前記雄ネジの前記第一の端部とは反対側の第二の端部が前記支持板の前記第一の面とは反対側の第二の面から突出しないように、前記雄ネジを前記支持板に固定する。
図1は、支持板と基板とを固定した固定構造の斜視図である。 図2は、固定構造の断面図である。 図3は、支持板と基板とを固定する前の状態を示す断面図である。 図4は、支持板と基板とを固定する固定方法の説明図である。 図5は、支持板と基板とを固定する固定方法の説明図である。 図6は、比較例に係る固定構造を示す図である。 図7は、比較例に係る固定構造を示す図である。 図8は、比較例に係る固定構造を示す図である。
発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
図1は、支持板10と基板20との固定構造100の斜視図である。図2は、固定構造100の断面図である。図3は、支持板10と基板20とを固定する前の状態を示す断面図である。図4および図5は、支持板10と基板20との固定方法の説明図である。図6ないし図8は、比較例に係る固定構造を示す図である。
図1ないし図3に示すように、固定構造100は、支持板10と、基板20と、雄ネジ30と、雌ネジ40と、を有する。支持板10は、例えば、電子デバイス50を収容するケースの裏蓋である。基板20は、図示略のフレキシブルプリント回路基板を介して電子デバイス50と電気的に接続されている。電子デバイス50は、例えば、液晶パネル70と、バックライト60と、を有する。基板20は、支持板10の第一の面10aに配置されている。基板20は、例えば、複数の部品が搭載されたプリント基板である。基板20の支持板10側とは反対側の面には、支持板10側とは反対側に突出する部品(外部筐体取付用スタッド19やインターフェースコネクタなど)が設けられている。電子デバイス50は、支持板10の第二の面10b(第一の面10aとは反対側の面)に支持されている。電子デバイス50、支持板10、基板20、雄ネジ30および雌ネジ40により、デバイスモジュール1000が形成されている。
雄ネジ30は、ネジ溝が形成された第一の端部31と、第一の端部31よりも太い第二の端部32と、を有する。雄ネジ30は、例えば、支持板10の第二の面10b側から、支持板10に設けられた貫通孔13に圧入されている。雄ネジ30は、第一の端部31が第一の面10aから突出して基板20を貫通するとともに、第一の端部31とは反対側の第二の端部32が支持板10の第一の面10aとは反対側の第二の面10bから突出しないように支持板10に固定されている。第二の端部32の外周面には、例えば、凹凸が形成されている。これにより、第二の端部32が貫通孔13に圧入されたときに、貫通孔13の内壁面が変形し、貫通孔13から第二の端部32が抜けにくくなる。雌ネジ40は、基板20から突出した雄ネジ30の第一の端部31と螺合する。基板20の上面から突出した第一の端部31および雌ネジ40の高さは、例えば、基板20の上面に設けられた部品の高さよりも低い。
図4および図5に示すように、第一の面10aには爪部11が設けられている。爪部11は、基板20を第一の面10aと平行な第一の方向SDにスライドさせることにより基板20を嵌め込む。基板20は、例えば、第一の方向SDと平行な基板20の縁部から、第一の方向SDと直交する第二の方向に突き出す突き出し部20aを有する。爪部11は、基板20の突き出し部20aを嵌め込む。基板20は、第一の方向SDに長い貫通孔21を有する。雄ネジ30の第一の端部31は、貫通孔21を通過して基板20から突出する。
爪部11は、基板20を第一の方向SDにスライドさせるスライド孔14と、スライド孔14内の基板20と接触して第一の方向SDへの基板20の移動を止める受け部16と、を有する。また、爪部11は、第一の方向SDと平行な基板20の側面と接触して第一の方向SDへの基板20の移動をガイドするガイド部15と、スライド孔14内の基板20の上面を押さえる押さえ部17と、を有する。爪部11は、雄ネジ30の第一の端部31が配置された位置よりも第一の方向SDに離れた位置に配置されている。
図1ないし図3に示すように、基板20は、グランド電位に固定されたアース部22を有する。支持板10は、雄ネジ30および雌ネジ40を介して、アース部22と電気的に接続されている。アース部22は、基板20の上面(支持板10側とは反対側の面)と下面(支持板10側の面)とのいずれか一方または両方に設けられる。図3では、例えば、金メッキなどを用いて基板20の上面、下面および貫通孔21の内壁面に連続的にグランドパターンを形成することにより、基板20の上面と下面とに跨るようにアース部22が設けられている。
雌ネジ40は、基板20の支持板10側とは反対側の面に設けられた第一のアース部22aと電気的に接続されている。雄ネジ30の第二の端部32は、第一の面10aから基板20側に突出し、基板20の支持板10側の面に設けられた第二のアース部22bと電気的に接続されている。第一のアース部22aと第二のアース部22bは、貫通孔21の内壁面に設けられたグランドパターン(第三のアース部22c)を介して電気的に接続されている。基板20と支持板10は、アース部22を介して接地されている。
図2および図3に示すように、支持板10と基板20との間には、絶縁フィルム12が設けられている。雄ネジ30の第二の端部32が支持板10の第一の面10aから突出する高さd1は、絶縁フィルム12の厚みd2と同じかそれよりも若干高い。
支持板10と基板20は、以下の方法により固定される。
まず、図4に示すように、支持板10に雄ネジ30を固定し、雄ネジ30の第一の端部31を支持板10の第一の面10aから突出させる(第一のステップ)。例えば、雄ネジ30を、支持板10の第二の面10b(図3参照)側から、支持板10に設けられた貫通孔13に挿入し、第一の端部31を第二の面10bから突出しない位置まで押し込む。貫通孔13の大きさは、第一の端部31よりも若干小さく形成されており、第一の端部31が貫通孔13内に押し込まれる(圧入される)ことで、貫通孔13が若干広がる。これにより、雄ネジ30と支持板10とが強固に固定される。第一のステップでは、雄ネジ30の第一の端部31とは反対側の第二の端部32が支持板10の第一の面10aとは反対側の第二の面10bから突出しないように、雄ネジ30を支持板10に固定する。
次に、図5に示すように、支持板10側とは反対側の面に支持板10側とは反対側に突出する部品(外部筐体取付用スタッド19(図1参照)など)が設けられた基板20を第一の面10aに配置し、雄ネジ30の第一の端部31を基板20に貫通させる(第二のステップ)。ここではまず、第一の端部31を基板20の貫通孔21に挿入する。貫通孔21は、第一の方向SDに長く形成されており、第一の端部31は、貫通孔21の第一の方向SD側の端部に挿入される。次に、第一の端部31を貫通孔21に挿入した状態で、基板20を第一の方向SDにスライドさせる。このとき、基板20の突き出し部20aをスライド孔14に挿入し、ガイド部15に沿って、受け部16と接触する位置までスライドさせる。これにより、突き出し部20aが爪部11に嵌め込まれ、基板20が支持板10上に位置決めされる。
次に、図1に示したように、基板20から突出した雄ネジ30の第一の端部31に雌ネジ40を螺合させる(第三のステップ)。貫通孔21の周辺には、アース部22が露出しており、アース部22に雄ネジ30と雌ネジ40を接触させることにより、支持板10とアース部22とが短絡される。これにより、基板20と支持板10とが機械的および電気的に接続される。また、基板20は、爪部11によって第一の方向SDから支持される。そのため、例えば、雄ネジ30および雌ネジ40の位置よりも爪部11の位置を鉛直下方側に配置してデバイスモジュール1000(図2参照)を使用すると、基板20は、鉛直下方側から爪部11によって支持される。そのため、実使用時の振動が大きい車載用のデバイスモジュール1000などに上記の構造を適用すると、支持板10からの基板20の脱落が効果的に抑制される。
上述した本実施形態の固定構造100および固定方法においては、雄ネジ30の第一の端部31が支持板10の第二の面10bから突出しない。そのため、支持板10の第二の面10bに電子デバイス50を密着させることができる。支持板10と電子デバイス50との間に余分な空間を設ける必要がないので、電子デバイス50、支持板10および基板20を含めたデバイスモジュール1000全体の厚みが薄くなる。
例えば、図6および図7に示した従来の固定構造では、支持板10と電子デバイス50との間または支持板10と基板20との間に余分な空間が形成されるため、デバイスモジュールの厚みが厚くなる。
図6に示した比較例1では、支持板10の第二の面10bにバーリング10cを設けてネジ止めを行っている。この構造では、バーリング10cが電子デバイス50側に突出するため、支持板10と電子デバイス50との間に余分な隙間が形成される。図7に示した比較例2では、支持板10の第一の面10aに絞り10dを設けてネジ止めを行っている。この構造では、絞り10dが基板20側に突出するため、支持板10と基板20との間に余分な隙間が形成される。
図8に示した固定構造(比較例3)では、電子デバイス50と支持板10と基板20は互いに密着している。しかし、バーリングなどを用いずにネジ止めを行うために、支持板10の厚みを厚くする必要がある。よって、デバイスモジュール全体の厚みは厚くなる。
上述した三つの比較例では、いずれも基板20側から雄ネジ80が挿入される。そのため、基板20の上面から電子デバイス50までの距離は、雄ネジ80の第一の端部81の長さ(基板20の上面に突出した第二の端部82以外の部分の長さ)によって決まる。よって、デバイスモジュールの厚みも第一の端部81の長さによって決まる。
本実施形態では、雄ネジ30を支持板10側から挿入し、雄ネジ30の第二の端部32を支持板10の内部に埋め込む。そのため、基板20の上面から電子デバイス50までの距離は、第一の端部31の長さに関係なく、支持板10と基板20の厚みによって決まる。よって、比較例の構成に比べてデバイスモジュールの厚みは薄くなる。
なお、本実施形態では、第一の端部31や雌ネジ40は、基板20の上面に突出するが、基板20の上面には、もともと高さの高い部品(外部筐体取付用スタッド19(図1参照)やインターフェースコネクタなど)が設けられている。そのため、第一の端部31や雌ネジ40が突出しても、外部筐体取付用スタッド19などを含めた基板20全体の厚みは大きく変わらない。よって、基板20の上面から突出した第一の端部31および雌ネジ40は、デバイスモジュール1000の厚みに大きく影響しない。
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した発明を基にして当業者が適宜設計変更して実施しうる全ての発明も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の技術的範囲に属する。
例えば、上記の実施形態では、第二の端部32を貫通孔13に圧入して雄ネジ30と支持板10とを固定したが、雄ネジ30と支持板10との固定方法はこれに限られない。例えば、第二の端部32を貫通孔13に挿入した状態で第二の端部32を支持板10に溶接することにより、雄ネジ30と支持板10とを固定してもよい。
10 支持板
10a 第一の面
10b 第二の面
11 爪部
13 貫通孔
14 スライド孔
16 受け部
19 外部筐体取付用スタッド(部品)
20 基板
21 貫通孔
22a 第一のアース部
22b 第二のアース部
30 雄ネジ
31 第一の端部
32 第二の端部
40 雌ネジ
100 固定構造
SD 第一の方向

Claims (10)

  1. 支持板と、
    前記支持板の第一の面に配置され、前記支持板側とは反対側の面に前記支持板側とは反対側に突出する部品が設けられた基板と、
    第一の端部が前記第一の面から突出して前記基板を貫通するとともに、前記第一の端部とは反対側の第二の端部が前記支持板の前記第一の面とは反対側の第二の面から突出しないように前記支持板に固定された雄ネジと、
    前記基板から突出した前記雄ネジの前記第一の端部と螺合する雌ネジと、
    を有する固定構造。
  2. 前記第一の面には、前記基板を前記第一の面と平行な第一の方向にスライドさせることにより前記基板を嵌め込む爪部が設けられている
    請求項1に記載の固定構造。
  3. 前記基板は、前記第一の方向に長い貫通孔を有し、
    前記雄ネジの前記第一の端部は、前記貫通孔を通過して前記基板から突出する
    請求項2に記載の固定構造。
  4. 前記爪部は、前記基板を前記第一の方向にスライドさせるスライド孔と、前記スライド孔内の前記基板と接触して前記第一の方向への前記基板の移動を止める受け部と、を有する
    請求項3に記載の固定構造。
  5. 前記爪部は、前記雄ネジの前記第一の端部が配置された位置よりも前記第一の方向に離れた位置に配置されている
    請求項4に記載の固定構造。
  6. 前記雌ネジは、前記基板の前記支持板側とは反対側の面に設けられた第一のアース部と電気的に接続されている
    請求項1ないし5のいずれか1項に記載の固定構造。
  7. 前記雄ネジの前記第二の端部は、前記第一の端部よりも太く、
    前記雄ネジの前記第二の端部は、前記第一の面から前記基板側に突出し、前記基板の前記支持板側の面に設けられた第二のアース部と電気的に接続されている
    請求項1ないし6のいずれか1項に記載の固定構造。
  8. 前記雄ネジは、前記支持板の前記第二の面側から、前記支持板に設けられた貫通孔に圧入されている
    請求項7に記載の固定構造。
  9. 前記支持板の前記第二の面に、前記基板と電気的に接続された電子デバイスが支持されている
    請求項1ないし8のいずれか1項に記載の固定構造。
  10. 支持板に雄ネジを固定し、前記雄ネジの第一の端部を前記支持板の第一の面から突出させる第一のステップと、
    前記支持板側とは反対側の面に前記支持板側とは反対側に突出する部品が設けられた基板を前記第一の面に配置し、前記雄ネジの前記第一の端部を前記基板に貫通させる第二のステップと、
    前記基板から突出した前記雄ネジの前記第一の端部に雌ネジを螺合させる第三のステップと、
    を有し、
    前記第一のステップでは、前記雄ネジの前記第一の端部とは反対側の第二の端部が前記支持板の前記第一の面とは反対側の第二の面から突出しないように、前記雄ネジを前記支持板に固定する
    固定方法。
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