JP3976032B2

JP3976032B2 - 部材取付構造

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Publication number: JP3976032B2
Application number: JP2004171634A
Authority: JP
Inventors: 宗逸幸
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: JP2005353768A

Description

本発明は、第１の部材と第２の部材とを取り付ける構造に関し、詳細にはコストの削減および作業工数の削減を図る部材取付構造に関する。

オーディオ機器など電子機器において、電子部品（抵抗素子、コンデンサまたは半導体部品等）が載置されたプリント基板を基板ホルダーに取り付ける場合には、一般的には２箇所以上をネジ止めする方法が採用されている。この方法によれば、ネジを２本使用する必要がありコストが高くなると共に、２箇所をネジ止めするため作業工数が非常に大きいという問題を有している。この問題は、１つの製品に使用されるプリント基板の数が増えれば増えるほどより顕著になる。そのため、できるだけ使用するネジの数を削減したプリント基板取付構造が望まれている。

この問題を解決するために、プリント基板の角孔に電子装置本体に設けられたＴ字状のボスを挿入して、プリント基板を回転させた後、プリント基板の丸孔を電子装置本体に設けられた斜面部に嵌合させることにより、ネジを全く使用しないプリント基板固定構造が提案されている（特許文献１）。しかし、この取付構造によれば、Ｔ字状のボス等の構造が非常に複雑であり、そのためこの構造を有する部材を製造するためのコストがきわめて高くなるという問題がある。さらには、Ｔ字状のボスを樹脂等で成形する場合には、その形状に起因して強度が非常に弱くなり、ボスが破損する恐れがある。
特開平９−３２６５７３号公報

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、より簡単で強度の高い構造であり、かつ、使用するネジの個数および作業工数を削減可能なプリント基板の取付構造を提供することにある。

部材取付構造は、取付孔が規定されている第１の部材と、内部に中空部が規定されている突部を有し、該突部が該取付孔に取りつけられることにより該第１の部材が取り付けられる第２の部材とを備え、該突部を該取付孔に挿入し、該第１の部材と該第２の部材とを相対的に回転させることにより、該第１の部材が該突部を内側に窪ませて、該突部を該取付孔に取り付ける。

第１の部材と第２の部材とを相対的に回転させて、第１の部材が第２の部材の突部を窪ませることにより、第１の部材から突部に対して押圧力が働き、突部から第１の部材に対して反発力が働く。さらに、第１の部材と突部とに摩擦力が働く。従って、突部を取付孔にきわめて強固に固定することができる。この方法によれば、使用するネジの個数を削減でき、かつ、ネジ止めする作業に比べてきわめて容易に第１の部材と第２の部材とを取り付けることができる。従って、コストを削減でき、かつ、作業工数を削減することができる。しかも、中空部が規定された突部と取付孔のみを形成すればよいので、特許文献１の場合に比べて、構造が簡単で製造コストを削減できる。さらに、特許文献１のようにＴ字ボスを成形する必要がないので、ボスが破損するという問題は生じない。さらに、突部を窪ませることにより取り付けているので、突部が第１の部材によって削られることはない。従って、突部は第１の部材によってその外周が削られることはなく、削ったときに生じる削り粉等を生じることはない。さらには、このような形状を有する突部を成形するための金型としては、中空部を規定するための第１の金型と、突部の外周形状を形成するための第２の金型とが用いられるが、突部を成形する際にこの２つの金型を互いに結合させる必要がない。従って、２つの金型にきわめて高い寸法精度が要求されることがなく、金型を非常に簡易に低コストで作成することができる。

好ましい実施形態においては、上記突部は、上記第１の部材と上記第２の部材とを相対的に回転させることにより、内側に窪む変形部と、窪まない非変形部とを含み、該変形部の外径が上記取付孔の一部の径よりも大きくなるように、該突部が形成されている。

変形部の外径が取付孔の一部の径より大きいので、第１の部材と第２の部材とを相対的に回転させた場合、変形部は第１の部材（の内壁）によって押圧されて、内側（中空部内）に窪む。従って、第１の部材と第２の部材とを相対的に回転させても空回りすることはない。

好ましい実施形態においては、上記突部は、上記変形部の厚みが上記非変形部の厚みよりも薄くなるように形成されている。

変形部の厚みが薄いのでより確実に変形部を内側に窪ませることができる。さらに、非変形部の厚みが厚いので第１の部材の押圧力によって非変形部が誤って変形（外側に広がって）してしまうことを防止できる。非変形部が変形してしまうと、第１の部材の押圧力に対する反発力が突部に発生せず、第１の部材を第２の部材に固定することができないが、本実施形態はそのような問題を防止することができる。

好ましい実施形態においては、上記突部は、上記中空部が規定されることにより筒状に形成され、上記第１の部材と前記第２の部材とを相対的に回転させることにより、その一部が内側に窪む筒状部と、該筒状部に一体的に形成され、該突部が前記取付孔に取り付けられた状態を保持する保持部とを有する。

突部が筒状部を有しているので、第１の部材と第２の部材とを相対的に回転させることにより、筒状部の一部が内側に窪むことができる。さらに突部が保持部を有しているので、固定後に、第１の部材が第２の部材から外れてしまうことを防止することができる。従って、より強固に第１の部材と第２の部材とを取り付けることができる。さらに、この場合には、突部から第１の部材に対して反発力が発生しなくとも、保持部によって突部を取付孔に取り付けることができる。

好ましい実施形態においては、上記突部の外周形状がトラック形または楕円形であり、上記中空部はトラック形になるように前記突部が形成されいる。

突部の外周形状がトラック形または楕円形である場合には、中空部をトラック形とすることにより、突部の内側に窪む部分の厚みを薄く、かつ、変形しない部分の厚みを厚くすることができる。従って、先述（クレーム３）の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

好ましい実施形態においては、上記第１の部材は、ネジ挿入孔がさらに規定されており、上記第２の部材は、ネジ溝がさらに設けられており、該第１の部材と該第２の部材とを相対的に回転させて、上記取付孔に上記突部を取り付けた後、該ネジ溝に該ネジ挿入孔を介してネジ止めする。

さらにネジ止めすることによって、少なくとも２箇所（すなわち、突部と取付孔、およびネジ）で第１の部材と第２部材とを固定するので、より強固に固定することができる。さらに、第１の部材と第２の部材とを相対的に回転させる作業と、ネジ孔を合わせる作業とを同時に行うことができるので、作業工数をきわめて良好に削減することができる。

本発明の部材取付構造は、突部を取付孔に挿入し、第１の部材と第２の部材とを相対的に回転させることにより、第１の部材が突部の一部を内側に窪ませて、突部を取付孔に取り付けるので、きわめて簡単な構成で、きわめて強固に取り付けることができ、かつ、ネジの個数および作業工数を削減することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図１〜図３は、本発明の好ましい実施形態による部材取付構造を説明するための概略構成図である。図１（Ａ）は、第１の部材を示す平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における取付孔１０２の拡大図である。図２は、第２の部材を示す概略構成図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。図３は、第２の部材が有する突部を示す拡大図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。本実施形態では、２箇所（突部と取付孔、およびネジ止め）で取り付ける場合を説明するが、１箇所（突部と取付孔）のみであってもよく、２箇所以上であってもよい。部材取付構造１は、第１の部材（本実施形態では、プリント基板）１０１、および第１の部材１０１が取り付けられる第２の部材（本実施形態では、基板ホルダー）２０１を備える。

プリント基板１０１は、電子部品等がその表面に載置されるものであり、取付孔１０２とネジ挿入孔１０３とが規定されている。取付孔１０２は、プリント基板１０１を基板ホルダー２０１に取り付けるため、後述の突部２０２が取り付けられる。取付孔１０２の形状は、後述する突部２０２の形状に対応して任意の適切な形状が採用され得る。例えば、取付孔１０２は、楕円、トラック形、または長方形等に規定され得るが、本実施形態では略トラック形の場合について説明する。取付孔１０２が規定されることによって、プリント基板１０１には内壁１０４が形成されている。内壁１０４は、プリント基板１０１が回転されることによって、突部２０２を押圧し、内側に窪ませる押圧部１０５を含む。ネジ挿入孔１０３は、プリント基板１０１を基板ホルダー２０１にネジによって取り付けるためネジを挿入するものである。

基板ホルダー２０１は、プリント基板１０１をオーディオ機器等の筐体に取り付けるものであり、突部（例えば、ボス）２０２とネジ溝（例えば雌ネジ）２０３とが設けられている。突部２０２は、プリント基板１０１を基板ホルダー２０１に取り付けるために、取付孔１０２に取り付けられる。突部２０２は、図３に詳細を示すとおり、筒状部２０４と保持部２０５とを有する。筒状部２０４は、その内部に中空部２０６が規定されることにより、筒状に形成されている。さらには、筒状部２０４は、プリント基板１０１を回転させることにより、内側（中空部内）に窪む変形部２０７と、窪まない非変形部２０８とを含む。そして、突部２０２を取付孔１０２に挿入後プリント基板１０１を回転させると、筒状部２０４はプリント基板１０１（詳細には、取付孔が規定されることによって形成された内壁１０４）によって内側に押圧されて、内側に窪み、突部２０２が取付孔１０２に取り付けられる。保持部２０５は、筒状部２０４と一体的に略半球状に形成され、中空部を有していない。そのため、保持部２０５は、プリント基板１０１の内壁１０４によって誤って押圧されても、内側に窪むことはなくそのままの形状を維持する。従って、保持部２０５は、突部２０２が取付孔１０２に取り付けられた状態を保持し、プリント基板１０１が基板ホルダー２０１から外れることを防ぐ。

突部２０２の外周形状（図３Ａに示す平面視した形状）は、例えば、楕円形、トラック形、長方形等に規定され得るが、本実施形態ではトラック形が採用されている。トラック形状の曲線部分が変形部２０７に、直線部分が非変形部２０８にそれぞれ対応している。

突部２０２の外周形状は、取付孔１０２に挿入可能であるように形成される。より具体的には、突部２０２の外周形状と取付孔１０２とが互いに相似なトラック形状である場合に、突部２０２の最小径ｃは取付孔１０２の最小径ａよりも小さく、突部２０２の最大径ｄは取付孔１０２の最大径ｂよりも小さい。これにより、突部２０２は取付孔１０２に挿入可能となる。

さらに、突部２０２の外周形状は、変形部２０７の外径（中心から外周までの距離、例えば図３のｄ等）が取付孔１０２の一部の径（中心から内壁１０４までの距離、例えば図１のａ等）より大きくなるように形成される。より具体的には、突部２０２の最大径ｄは取付孔１０２の最小径ａよりも大きい。つまり、変形部２０７の外径が押圧部１０５の径より大きい。これにより、突部２０２を取付孔１０２に挿入後、プリント基板１０１を回転させると、突部２０２の変形部２０７が内側に窪むことになる。

筒状部２０４の高さｅは、プリント基板１０１の厚みよりもやや大きい。高さｅがプリント基板１０１の厚みより小さい場合には、プリント基板１０１を回転することができず、高さｅがプリント基板１０１の厚みより大きすぎる場合には、保持部２０５がしっかりと突部２０２が取付孔１０２に取り付けられた状態を保持することができないからである。

中空部２０６は、好ましくは、変形部２０７の厚みが、非変形部２０８の厚みよりも薄くなるよう規定されている。ここで、各々の厚みとは、筒状部２０４における外周から中空部２０６に至るまでの距離をいう。変形部２０７の厚みが薄いことにより、変形部２０７が窪み易くなる（無理なく窪ませることができる）。さらに、非変形部２０８の厚みが厚いことにより、非変形部２０８が内壁１０４の押圧力によって誤って変形（外側に広がって）してしまい突部２０２を取付孔１０２に取付ることができなくることを防止できる。例えば、ａ＝１ｍｍ〜４ｍｍ、ｂ＝１．５ｍｍ〜４．５ｍｍ、ｃ＝１．１ｍｍ〜４．１ｍｍ、ｄ＝１．７５ｍｍ〜４．７５ｍｍである場合には、変形部２０７の厚みは０．２〜０．５ｍｍであり、非変形部２０８の厚みは１〜３ｍｍである。

中空部２０６の形状は、突部２０２の外周形状がトラック形または楕円形である場合には、好ましくはトラック形が採用され得る。変形部２０７の外周形状と中空部の曲線部分とを互いに同心円の周とすることによって、変形部２０７の厚みを薄くかつ均一にすることができる。さらに、非変形部２０８に相対する中空部の形状を直線形状とすることによって、非変形部２０８の厚みを厚くすることができる。

突部２０２は、好ましくは、ＡＢＳ等の成形可能な樹脂から成型されている。突部２０２が窪み易く、押圧力に対する反発力を発生させることができるので、より強固に固定できるからである。さらに、突部の成型が容易で、コストを低減できるからである。

以下、プリント基板１０１を基板ホルダー２０１に取り付ける方法について、図４〜図７を用いて説明する。図４は、突部２０２を取付孔１０２に挿入した状態を示す図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。図５は、図４における突部２０２および取付孔１０２の拡大図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。図６は、図４の状態からプリント基板１０１を回転させた状態を示す図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。図７は、図６における突部２０２および取付孔１０２の拡大図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。まず、図４および図５に示す通り、突部２０２を取付孔１０２に挿入して、プリント基板１０１を基板ホルダー２０１の上部に配置する（図４）。この状態では、突部２０２の外径ｃおよびｄが、取付孔１０４の径ａおよびｂよりそれぞれ小さい（押圧部１０５が変形部２０７に対向していない）ので、突部２０２は変形することなく取付孔１０４に挿入されている。さらに、プリント基板１０１の内壁１０４が突部２０２の（保持部２０５の位置ではなく）筒状部２０４の位置に配置されるように、突部２０２が取付孔１０２に挿入されている。

次にプリント基板１０１と基板ホルダー２０１とを相対的に回転させる。具体的には、プリント基板１０１を基板ホルダー２０１に対して図４の矢印の方向に例えば約９０度回転させる。プリント基板１０１を回転させていくと、変形部２０７において、変形部２０７の外径が対向する取付孔１０２の径より小さくなる部分が存在するようになる（押圧部１０５が変形部２０７と対向するようになる）ので、変形部２０７は内壁１０４の押圧部１０５に接触し始め、押圧部１０５から押圧力を受けるようになる。そのため、変形部２０７は内壁１０４からの押圧力によって次第に窪まされる。

最終的にはプリント基板１０１を、ネジ挿入孔１０３とネジ溝２０３とが重なり合う位置まで、プリント基板１０１を回転させる。すると、図６および図７に示す通り、変形部２０７が、内壁１０４の押圧部１０５からの押圧力により、その外径が取付孔１０２に内包可能な長さになるまで圧縮され、内側に窪む。この状態では、変形部２０７の外周と内壁１０４の押圧部１０５とが接触しており（摩擦力が発生しており）、かつ、突部２０２は押圧部１０５からの押圧力に対する反発力を押圧部１０５に対して作用させるので、突部２０２が取付孔１０２に強固に固定される。その上、図７に示すとおり、保持部２０５はプリント基板１０１を回転させても変形していないので、その最大径ｄは取付孔１０２の最小径ａより大きいままである。従って、プリント基板１０１を仮に図７ＢのＹ方向に移動させようとしても保持部２０５に引っかかり、プリント基板１０１が基板ホルダー２０１から外れることを防止できる（あるいは、突部２０２が押圧部１０５に反発力を発生させない場合であっても、保持部２０５の作用および、突部２０２と押圧部１０５との摩擦力によって突部が取付孔に固定され得る）。

最後に、ネジ挿入孔１０３とネジ溝２０３とを合わせた状態で、ネジ止めすることにより、プリント基板１０１は、基板ホルダー２０１に２箇所で固定される。ここで、ネジ挿入孔１０３とネジ溝２０３とを合わせる作業は、プリント基板１０１を約９０度回転させ、取付孔１０２に突部２０２を取り付ける作業と同時に行われる。従って、取付作業は非常に容易であり、工数を削減することができる。

なお、プリント基板１０１を基板ホルダー２０１から取り外す場合には、ネジを外した後、図６および図７の状態から、図６の矢印の方向にプリント基板１０１を逆に回転させることによって、前述とは逆の作用が働き、きわめて容易にプリント基板１０１を取り外すことができる。以上のように、プリント基板１０１の取付孔１０２に基板ホルダー２０１の突部２０２を挿入し、プリント基板１０１を回転させて取り付けることにより、使用するネジの個数を削減し、かつ、工数をきわめて良好に削減することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。例えば、プリント基板に突部が設けられ、基板ホルダーに取付孔が規定されていても良い。さらに、基板ホルダーをプリント基板に対して回転させるようにしてもよい。さらに、突部に規定された中空部の形状は、突部の外周形状が長方形である場合には、長方形であることが好ましい。さらに、２箇所で固定する場合には、ネジ止めに限定されず例えば凹部と凸部とを嵌合させるものであってもよい。第２の部材は基板ホルダーに限定されず、オーディオ装置の筐体やフレーム等であってもよい。

本発明は、オーディオ装置（ＣＤ／ＤＶＤ／ＭＤプレイヤー／レコーダーまたはＡＶレシーバー等）を代表とする各種電子機器に好適に採用され得る。

本発明の好ましい実施形態によるプリント基板を示す平面図（Ａは全体図、Ｂは取付孔の拡大図）である。本発明の好ましい実施形態による基板ホルダーを示す図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。基板ホルダーの突部を示す図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。本発明の好ましい実施形態による取付構造の取付方法を説明する図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。本発明の好ましい実施形態による取付構造の取付方法を説明する要部拡大図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。本発明の好ましい実施形態による取付構造の取付方法を説明する図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。本発明の好ましい実施形態による取付構造の取付方法を説明する要部拡大図（Ａは平面図、Ｂは側面図）である。

符号の説明

１０１プリント基板
１０２取付孔
１０３ネジ挿入孔
２０１基板ホルダー
２０２突部
２０３ネジ溝
２０４筒状部
２０５保持部
２０６中空部
２０７変形部
２０８非変形部

Claims

取付孔が規定されている第１の部材と、
内部に中空部が規定されている突部を有し、該突部が該取付孔に取りつけられることにより該第１の部材が取り付けられる第２の部材とを備え、
該突部が、該第１の部材と該第２の部材とを相対的に回転させることにより、内側に窪む変形部と、窪まない非変形部とを含み、
該変形部の外径が該取付孔の一部の径よりも大きくなるように、該突部が形成されており、
該変形部の厚みが該非変形部の厚みよりも薄くなるように該突部が形成されており、
該突部を該取付孔に挿入し、該第１の部材と該第２の部材とを相対的に回転させることにより、該第１の部材が該突部を内側に窪ませて、該突部を該取付孔に取り付ける、部材取付構造。