JP4337137B2 - 回路基板の固定構造 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板の固定構造、特に回路基板の縁部をシャーシに形成した挟持部に挿通して基板の位置決めをする回路基板の固定構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、スイッチング電源などに組み込まれる回路基板には、各種の電子部品が集約的に実装されており、こうした電子部品の中には、例えば、コイルやトランスといった高熱を発する電子部品が含まれている。このような高熱を発する電子部品の熱を放熱させるために、回路基板を取り付けるシャーシには、アルミニウムなどの放熱性に優れた部材が用いられ、放熱性をより一層向上させるために上面や側面が開放されている、いわゆるオープンフレームタイプが採用されている。そして、こうしたシャーシと回路基板との間には、一般に、シャーシや回路基板の仕上り誤差を吸収して作業性を向上させ、また、放熱板であるシャーシからの回路基板への熱伝導を遮断するために、所定の間隔のクリアランスが設定されている。さらに、回路基板はシャーシの底板と平行となるようにして水平に固定され、シャーシには、回路基板を支持する固定片が切り起し形成され、この固定片に回路基板をねじ止めしている。
【0003】
こうしたねじ止め作業は、回路基板の組付作業工程が増えてしまうので、このようなねじ締め作業を最小限に抑え、しかも、回路基板のシャーシへの取り付け作業を簡易化するため、シャーシの縁部にテーパ状の溝として形成された案内部を設け、この案内部に回路基板の縁部を挿入することにより、回路基板を位置決めする際の作業性の向上を図った回路基板の固定構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−290081号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献1に開示された回路基板の固定構造においては、回路基板を挿入する方向には、テーパ状の案内部が設けられているため作業性が向上するものの、この案内部には、上述の所定のクリアランスを確保するための深溝が形成されているため、回路基板の位置がずれ易く、基板を固定するための位置だし作業が困難であるという問題が生じていた。
【0006】
また、シャーシの仕上り精度によっては、この溝部の底と回路基板の側面とが、取り付け状態において接触し、耐振動性能や耐衝撃性能といった特性を損なう虞が生じていた。
【0007】
そこで、本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みて、簡易な構成で、回路基板の位置決め作業を容易にする回路基板の固定構造、および、回路基板の側面と挟持部との接触が最小限でなることが好ましい、例えば多層基板に好適なシャーシの挟持部を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る回路基板の固定構造は、回路基板をシャーシに取り付けて、該回路基板と該シャーシの底面とを、略平行に位置決めする回路基板の固定構造において、平板状の回路基板と、底面及び側面を有するシャーシと、前記回路基板の縁部を高さ方向に挟持する凹欠部を有し、前記シャーシの前記側面から、該側面と対向している前記回路基板の側面に向かって突出している挟持部とを備え、前記回路基板の前記側面と前記シャーシの前記側面とは、所定の間隔で離隔しており、前記回路基板の前記側面と前記挟持部の前記凹欠部との水平方向の距離、前記所定の間隔よりも短くなるように構成したことを特徴とする。
【0009】
このように構成した本発明に係る回路基板の固定構造においては、平板状の回路基板と、底面及び側面を有するシャーシと、回路基板の縁部を高さ方向に挟持する凹欠部を有し、シャーシの側面から、この側面と対向している回路基板の側面に向かって突出している挟持部とを備え、回路基板の側面とシャーシの側面とは、所定の間隔で離隔しており、回路基板の側面と挟持部の凹欠部との水平方向の距離は、この所定の間隔よりも短いので、シャーシ、回路基板の仕上り誤差を吸収し、回路基板の性能を保持するのに必要なシャーシと回路基板との間の所定のクリアランスを維持しつつ、回路基板をシャーシに取り付けた際の挟持部と回路基板とのクリアランスを小さくすることができる。これにより、回路基板をシャーシに取り付ける際の位置だしが容易となり、生産工程での取り付け作業性が向上すると共に、回路基板の耐振動性、耐衝撃性も向上させることができる。
【0010】
また、前記挟持部は、前記シャーシの前記側面から、該側面と対向している前記回路基板の側面に向かって傾斜して形成されている傾斜部を備え、前記回路基板の前記側面に対向している前記凹欠部の底面は、該傾斜部の傾斜方向に対して、略直交する方向に形成されている
【0011】
このような構成によって、挟持部が、シャーシの側面から、該側面と対向している前記回路基板の側面に向かって傾斜して形成されている傾斜部を備え、回路基板の側面に対向している凹欠部の底面は、この傾斜部の傾斜方向に対して、略直交する方向に形成されているので、回路基板の側面と凹欠部の底面との接触が線接触となる。これにより、回路基板の側面と狭持部との接触が最小限であることが好ましい、例えば多層基板に好適なシャーシの挟持部を提供することができる。
【0012】
また、前記挟持部は、前記シャーシの前記対向する側面の長手方向端部に設けられ、該挟持部の前記傾斜部の端部は開放されていてもよい。
【0013】
この場合は、挟持部が、シャーシの対向する側面の長手方向端部に設けられ、この挟持部の傾斜部の端部は開放されているので、回路基板をシャーシの挟持部側から挿通する際に、開放端である傾斜部がガイドの役割を果たし、回路基板の取り付けの作業性を一層向上させることができる。
【0014】
また、前記挟持部は、前記シャーシの前記対向する側面の長手方向中間部にさらに設けられ、該挟持部の長手方向断面は略台形状であってもよい。
【0015】
この場合は、挟持部が、シャーシの対向する側面の長手方向中間部にさらに設けられ、この挟持部の長手方向断面は略台形状であるので、開放端挟持部から挿通された回路基板をシャーシ中間部に設けられた略台形状の挟持部により、より一層安定して保持することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の好適な一実施形態について説明する。
【0017】
まず、本発明に係る回路基板の固定構造の概略について、図1を参照して説明する。図1は本発明に係る回路基板の固定構造が適用された回路基板の取り付け状態を模式的に示す斜視図である。
【0018】
図1に示されるように、本発明の一実施形態に係る回路基板の固定構造においては、底面板3、背面板5及び側面板7の3面から構成されているオープンフレームタイプのシャーシ1に、不図示の電子部品が実装されている回路基板20が、シャーシ1の底面板3と平行に取り付けられている。ここで、シャーシ1は、底面板3から背面板5と側面板7を垂直に折り曲げることにより構成され、放熱性に優れた、例えばアルミニウムによって成形することができる。また、シャーシ1の側面板7に対向している回路基板20の縁部21は、詳細を後述するように、シャーシ1の側面板7の端部に設けられた開放端挟持部9及び略中央部に設けられた台形状挟持部11により高さ方向に挟持されている。さらに、基板20の底面は、シャーシ1の底面板3に切り起こし形成された従来構造の不図示の固定片により支持されていると共に、不図示のビス等で固定されている。そして、取り付けの際には、回路基板20の縁部21が開放端挟持部9及び台形状挟持部11を挿通するように、回路基板20を開放端挟持部9の側から背面板5に向かって挿入することにより、回路基板20をシャーシ1の3と略平行に位置決めすることができる。
【0019】
なお、本実施形態におけるシャーシ1は、側面板7を片側に有するオープンフレームタイプとしたが、側面板7を両側に有するタイプのシャーシにも適用可能であり、この場合は、上述した開放端挟持部9及び台形状挟持部11を両側の側面板7に設けることができる。
【0020】
次に、図2及び図3を参照して、本発明に係るシャーシ1の側面板7の開放側端部に設けられた開放端挟持部9の詳細について説明する。ここで、図2は開放端挟持部を模式的に示す斜視図であり、図3(a)は取り付け状態における開放端挟持部近傍の平面図であり、(b)は側面図である。
【0021】
本発明に係る開放端挟持部9は、図2に示されるように、側面板7の開放端である側縁部7aから、側面板7に対向している回路基板20の縁部21に向かって、長手方向外側に傾斜して突出形成されている傾斜部である一対の挟持片9a,9aと、この挟持片9a,9aの間に形成され、端部が開放されている凹状の切り欠きである凹欠部9bとにより構成されている。そして、図3(a)に最も良く示されるように、取り付け状態において、側面板7と回路基板20の縁部21とは、所定の間隔A(クリアランス)で離隔されている。このクリアランスAは、組立工程の作業性や、シャーシ1、回路基板20の仕上り精度を考慮して、適宜所定の値に設定されている。これに対して、回路基板20の縁部21が挟持されている挟持片9a,9aの凹欠部9bの底部には、底面9cが形成されており、この底面9cは、挟持片9a,9aの傾斜方向と略直交する方向に形成されている。また、図3(b)に最も良く示されるように、凹欠部9bの底面9cは、側面板7の基板側側面7bよりも、回路基板20の縁部21に近く、肉厚に形成されている。すなわち、取り付け状態において、回路基板20の縁部21を挟持している挟持部9の凹欠部9bに形成されている底面9cと回路基板20の縁部21の側面21bとの水平方向の距離Bは、所定の間隔Aよりも短くなっている。
【0022】
以上のように、本実施形態における開放端挟持部9は、回路基板20の縁部21が挟持されている挟持片9a,9aの凹欠部9bの底部に底面9cが形成されており、この底面9cと回路基板20の縁部21の側面21bとの距離Bは、側面板7と回路基板20の縁部21との所定の距離Aよりも短いので、シャーシ1、回路基板20の仕上り誤差を吸収し、回路基板20の性能を保持するのに必要なシャーシ1と回路基板20との間の所定のクリアランスAを維持しつつ、回路基板20をシャーシ1に取り付けた際の挟持部9と回路基板20とのクリアランスBを小さくすることができる。これにより、回路基板20をシャーシ1に取り付ける際の位置出しが容易となり、生産工程での取り付け作業性が向上すると共に、回路基板20の耐振動性、耐衝撃性も向上させることができる。また、挟持部9の挟持片9a,9aが、シャーシ1の側面7から、この側面7と対向している回路基板20の側面21bに向かって傾斜して形成されており、挟持片9a,9a間に形成された凹欠部9bの底面9cは、挟持片9a,9aの傾斜方向に対して、略直交する方向に形成されているので、回路基板20の側面21bと凹欠部9bの底面9cとの接触が線接触となる。これにより、回路基板20の側面21b若しくはこの近傍に配線等の電気回路が形成されており、側面21bと狭持部9との接触が最小限であることが好ましい基板、例えば多層基板に好適なシャーシ1の挟持部9を提供することができる。さらに、挟持片9a,9aの端部は開放されているので、回路基板20をシャーシ1の挟持部9側から挿通する際に、開放端である挟持片9a,9aがガイドの役割を果たし、回路基板20の取り付けの作業性を一層向上させることができる。
【0023】
次に、図4及び図5を参照して、本発明に係るシャーシ1の側面板7の長手方向中間部に設けられた台形状挟持部11の詳細について説明する。ここで、図4は台形状挟持部を模式的に示す斜視図であり、図5(a)は取り付け状態における台形状挟持部近傍の平面図であり、(b)は側面図である。
【0024】
本発明に係る台形状挟持部11は、図4に示されるように、開放端挟持部9の高さに対応して、側面板7の長手方向中間部に設けられ、側面板7に対向している回路基板20の縁部21に向かって突出形成されている。そして、この台形状挟持部11は、長手方向断面が略台形状である一対の挟持片11a,11aと、この挟持片11a,11aの両端部において、挟持片11a,11aを高さ方向に接続し、挟持片11a,11aと一体に形成されている基部11bと、これら挟持片11a,11a及び基部11bの間に形成されている凹欠部11cとにより構成されている。ここで、回路基板20の縁部21が挟持される凹欠部11cの底部を構成している基部11bには、回路基板20側に凹欠部11cの底面11dが形成されており、この底面11dは、挟持片11a,11aの傾斜方向と略直交する方向に形成されている。そして、図5(a),(b)に示されるように、取り付け状態において、前述した開放端挟持部9と同様に、側面板7の基板側側面7bと回路基板20の縁部21の側面21bとは、所定の間隔A(クリアランス)で離隔されているのに対し、回路基板20の縁部21を挟持している台形状挟持部11の凹欠部11cに形成されている底面11dと回路基板20の縁部21の側面21bとの水平方向の距離Bは、所定の間隔Aよりも短くなっている。
【0025】
以上のように、本実施形態における台形状挟持部11は、回路基板20の縁部21が挟持されている挟持片11a,11aの凹欠部11cの底部に底面11dが形成されており、この底面11dと回路基板20の縁部21との水平方向の距離Bは、側面板7と回路基板20の縁部21との所定の距離Aよりも短いので、シャーシ1、回路基板20の仕上り誤差を吸収し、回路基板20の性能を保持するのに必要なシャーシ1と回路基板20との間の所定のクリアランスAを維持しつつ、回路基板20をシャーシ1に取り付けた際の挟持部9と回路基板20とのクリアランスBを小さくすることができる。これにより、前述した開放端挟持部9と同様の効果が得られるのに加え、開放端挟持部9と相俟って、シャーシ1の対向する基板側側面7bの長手方向中間部にさらに設けられた台形状挟持部11の凹欠部11cにより、開放端挟持部9から挿通された回路基板20を、より一層安定して保持することができる。
【0026】
なお、この台形状挟持部11は、長手方向中央部に1箇所設けてもよいし、設置間隔が均等になるように、複数箇所設けてもよい。
【0027】
以上、本発明の回路基板の固定構造について添付図面を参照して説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、回路基板20の端面とシャーシ1の端面とを揃えるために、シャーシ1の側縁部7aに切り欠きを設け、この切り欠きから開放端挟持部9を突出させることにより、開放端挟持部9を背面板5側にオフセットさせてもよい。また、本発明では、シャーシ1の3面を開放した構造で説明したが、シャーシ1の4面を開放した構造にも適用できる。その場合、平板状の回路基板20に切欠きを設け、この切欠きを利用してシャーシ1に対し回路基板20をスライドさせることで、同様の位置出しを行なうことが可能になる。また、本発明は、スイッチング電源に限らず各種タイプの電気機器に用いる回路基板の固定構造として広く利用することが可能である。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の請求項1に記載の回路基板の固定構造によれば、平板状の回路基板と、底面及び側面を有するシャーシと、回路基板の縁部を高さ方向に挟持する凹欠部を有し、シャーシの側面から、この側面と対向している回路基板の側面に向かって突出している挟持部とを備え、回路基板の側面とシャーシの側面とは、所定の間隔で離隔しており、回路基板の側面と挟持部の凹欠部との水平方向の距離は、この所定の間隔よりも短いので、シャーシ、回路基板の仕上り誤差を吸収し、回路基板の性能を保持するのに必要なシャーシと回路基板との間の所定のクリアランスを維持しつつ、回路基板をシャーシに取り付けた際の挟持部と回路基板とのクリアランスを小さくすることができる。これにより、回路基板をシャーシに取り付ける際の位置だしが容易となり、生産工程での取り付け作業性が向上すると共に、回路基板の耐振動性、耐衝撃性も向上させることができる。
【0029】
また、挟持部が、シャーシの側面から、該側面と対向している前記回路基板の側面に向かって傾斜して形成されている傾斜部を備え、回路基板の側面に対向している凹欠部の底面は、該回路基板の側面と前記凹欠部の底面との接触が線接触となるように、この傾斜部の傾斜方向に対して、略直交する方向に形成されているので、回路基板の側面と凹欠部の底面との接触が線接触となる。これにより、回路基板の側面と狭持部との接触が最小限であることが好ましい、例えば多層基板に好適なシャーシの挟持部を提供することができる。
【0030】
また、請求項に記載の回路基板の固定構造によれば、前記請求項において、挟持部が、シャーシの対向する側面の長手方向端部に設けられ、この挟持部の傾斜部の端部は開放されているので、回路基板をシャーシの挟持部側から挿通する際に、開放端である傾斜部がガイドの役割を果たし、回路基板の取り付けの作業性を一層向上させることができる。
【0031】
また、請求項に記載の回路基板の固定構造によれば、前記請求項において、挟持部が、シャーシの対向する側面の長手方向中間部にさらに設けられ、この挟持部の長手方向断面は略台形状であるので、開放端挟持部から挿通された回路基板をシャーシ中間部に設けられた略台形状の挟持部により、より一層安定して保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回路基板の固定構造が適用された回路基板の取り付け状態を模式的に示す斜視図である。
【図2】開放端挟持部を模式的に示す斜視図である。
【図3】取り付け状態における開放端挟持部近傍を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【図4】台形状挟持部を模式的に示す斜視図である。
【図5】取り付け状態における台形状挟持部近傍を示す図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【符号の説明】
1 シャーシ
3 底面板
5 背面板
7 側面板
7a 側縁部
7b 基板側側面
9 開放端挟持部
9a,9a 挟持片
9b 凹欠部
9c 底面
11 台形状挟持部
11a,11a 挟持片
11b 基部
11c 凹欠部
11d 底面
20 回路基板
21 縁部
21b 側面
A クリアランス
B クリアランス

Claims (3)

  1. 回路基板をシャーシに取り付けて、該回路基板と該シャーシの底面とを、略平行に位置決めする回路基板の固定構造において、
    平板状の回路基板と、
    底面及び側面を有するシャーシと、
    前記回路基板の縁部を高さ方向に挟持する凹欠部を有し、前記シャーシの前記側面から、該側面と対向している前記回路基板の側面に向かって突出している挟持部とを備え、
    前記回路基板の前記側面と前記シャーシの前記側面とは、所定の間隔で離隔しており、
    前記回路基板の前記側面と前記挟持部の前記凹欠部との水平方向の距離、前記所定の間隔よりも短くなるように構成し、
    さらに前記挟持部は、前記シャーシの前記側面から、該側面と対向している前記回路基板の側面に向かって傾斜して形成されている傾斜部を備え、
    前記回路基板の前記側面に対向している前記凹欠部の底面は、該回路基板の側面と前記凹欠部の底面との接触が線接触となるように、該傾斜部の傾斜方向に対して、略直交する方向に形成されていることを特徴とする回路基板の固定構造。
  2. 前記挟持部は、前記シャーシの前記対向する側面の長手方向端部に設けられ、該挟持部の前記傾斜部の端部は開放されていることを特徴とする請求項に記載の回路基板の固定構造。
  3. 前記挟持部は、前記シャーシの前記対向する側面の長手方向中間部にさらに設けられ、該挟持部の長手方向断面は略台形状であることを特徴とする請求項に記載の回路基板の固定構造。
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