JP4811603B2 - 部材取付構造およびそれに適用される結合部材 - Google Patents

部材取付構造およびそれに適用される結合部材 Download PDF

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本発明は、板状部材と結合部材とを取り付ける部材取付構造に関する。
オーディオ機器などの電子機器において、電子部品が実装されたプリント基板をシャーシ(板状部材)に所定間隔を空けて取り付けるために、プリント基板ホルダー(結合部材)が使用されている。図5は、従来のプリント基板ホルダー200を示す図である。従来のプリント基板ホルダー200は、軸部201と一体成形された基板狭持部202、基板設置部203、シャーシ狭持部204、及びシャーシ設置部205を概略有している。基板狭持部202と基板設置部203との間にプリント基板が狭持されて結合され、シャーシ狭持部204とシャーシ設置部205との間にシャーシが狭持され結合される。
プリント基板ホルダー200とシャーシとを結合する際には、プリント基板ホルダー200を、シャーシに形成された取付孔にシャーシの下面側から挿入する。シャーシ狭持部204は、取付孔を通過する際に内周方向に収縮され、取付孔を通過し終えると、内周方向への収縮が解放される。その結果、シャーシ狭持部204とシャーシ設置部205との間にシャーシが狭持される。
一方、プリント基板ホルダー200をシャーシから取り外す際には、シャーシ狭持部204を内周側に収縮させながら、プリント基板ホルダーをシャーシの取付孔を通過させる。その結果、プリント基板ホルダーをシャーシから取り外すことができる。
また、図示しないが、プリント基板ホルダーをシャーシの上面側から取り付け、シャーシの上面側から取り外す取付構造も提案されている。
このように、従来のプリント基板ホルダーとシャーシとの取付構造は、プリント基板をシャーシに取り付ける又は取り外す際に、シャーシの一方側からしか、取り付ける又は取り外すことができないので、作業性が悪いという問題がある。
実開平6−62591号
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、その目的は、板状部材の上面及び下面側から結合部材を取り付けることができる部材取付構造を提供することである。
本発明の好ましい実施形態による部材取付構造は、結合部材を板状部材に取り付ける部材取付構造であって、該板状部材には、該結合部材が所定の回動位置に配された場合に該結合部材を上方向及び下方向から挿通可能な挿通孔が形成され、該挿通孔の周囲には係止孔が形成されており、該結合部材が、上方向に凹状であるよう湾曲された底面部と、該底面部と共に該板状部材を狭持する狭持部とを有し、該底面部には上方向に突出する係止部が形成されており、該結合部材が該所定の回動位置に配され該挿通孔に挿通された後、該底面部が該板状部材の作用によって下方向に弾性変形された状態で、該結合部材が該板状部材に対して相対的に回動され、その後、該係止部が該係止孔に挿入され、該底面部が弾性変形から元の形状に戻ることにより、該底面部と該狭持部との間に該板状部材が狭持され、該結合部材と該板状部材とが取り付けられる。
結合部材を所定の回動位置で挿通孔に上側又は下側から挿通させる。結合部材を回動させると、底面部が板状部材からの作用を受けて、湾曲状態から下方向に弾性変形された状態となり、この状態で結合部材は回動する。回動を継続して、係止部が係止孔の位置に来ると、係止部が係止孔に入り込むことで、板状部材からの作用がなくなり、底面部が元の形状に戻る。これにより、板状部材が狭持部と底面部によって狭持されて、結合部材が板状部材に取り付けられる。
好ましい実施形態においては、前記底面部と前記狭持部との間に前記板状部材が狭持された状態から、該底面部が該板状部材の作用によって下方向に弾性変形された状態で該結合部材が回動され、その後、該結合部材が前記所定の回動位置に配されると、該板状部材の作用がなくなり、該底面部が弾性変形から元の形状に戻ることにより、該結合部材が前記挿通孔を介して取り外される。
好ましい実施形態においては、前記挿通孔が略楕円形状を有し、該挿通孔の短径の両側に前記係止孔が形成されており、前記底面部が、長径が該挿通孔の長径よりも短く、かつ、該挿通孔の短径よりも長く、短径が該挿通孔の短径より短い略楕円形状を有し、該底面部の長径の両端に前記係止部が形成されており、前記所定の回動位置が、該挿通孔及び該底面部の、該長径同士および該短径同士がそれぞれ対応する位置である。
挿通孔及び底面部がこのような形状を有することで、挿通孔及び底面部の、長径同士および短径同士がそれぞれ対応する位置になるように結合部材を配することで、結合部材を上側及び下側から結合部材を挿通孔に挿通できる。
好ましい実施形態においては、前記狭持部が、下方向に向かって外側に広がるように傾斜された傾斜部と、該傾斜部の下端から下方向に延設された端部とを有し、該傾斜部の下端が該板状部材の上面と水平な状態になるまで、前記結合部材が前記挿通孔に挿通されるものであり、該傾斜部の下端が該板状部材の上面と水平な状態において、前記係止部の上端が該板状部材の下面よりも上方向に位置する。
従って、係止部の上端が板状部材の下面から作用を受けながら結合部材が回動され、係止部が係止孔に挿入後は、係止孔から係止部が外れて、結合部材が板状部材から外れることを防止できる。
好ましい実施形態においては、前記結合部材が、前記係止部が前記係止孔に対向する回動位置に配され、前記狭持部が前記挿通孔を形成する壁面からの作用によって内周方向に収縮しながら、下方向から上方向に向かって前記挿通孔に挿通され、該係止部が該係止孔に挿入されると、該狭持部が該挿通孔を形成する壁面からの作用を受けなくなり、元の形状に戻ることにより、前記底面部と該狭持部との間に前記板状部材が狭持され、該結合部材が該板状部材に取り付けられる。
好ましい実施形態においては、前記結合部材がプリント基板ホルダーであり、前記板状部材がシャーシである。
本発明によると、板状部材の上方向または下方向から結合部材を挿通孔に挿通し、その後結合部材を回動させることにより、結合部材を板状部材に取り付けることができるので、作業性が向上する。
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は、本発明の好ましい実施形態による部材取付構造を示す図であり、図1Aは分解斜視図、図1B及び図1Cは斜視図、図1Dは図1Bにおける(A)方向からの側面図、図1Eは図1Bにおける(B)方向からの側面図、図1Fは上面図、図1Gは下面斜視図、図1Hは図1Dの断面図である。図2は、シャーシ150を示す平面図である。図3は、プリント基板ホルダー100を示す図であり、図3A及び図3Bは斜視図、図3C及び図3Dは側面図、図3Eは上面図、図3Fは下面図である。
部材取付構造は、図示しないプリント基板が取り付けられるプリント基板ホルダー100と、プリント基板ホルダー100が取り付けられるシャーシ150とを備える。特に限定されないが、代表的には、プリント基板ホルダー100は樹脂によって形成され、シャーシ150は金属によって形成されている。なお、プリント基板とプリント基板ホルダー100との結合方法については従来の構成と同様であるので、説明を省略し、プリント基板を図示しない。本例においては、プリント基板ホルダー100とシャーシ150とを取り付ける又は取り外す際に、プリント基板ホルダー100をシャーシ150の上面側および下面側の両側から取り付ける又は取り外すことができる。
図1又は図2に示すように、シャーシ150には、プリント基板ホルダー100が上面側または下面側から挿通される挿通孔151が形成されている。すなわち、挿通孔151は、プリント基板ホルダー100が所定の回動位置に配された場合のみ、プリント基板ホルダー100をシャーシ150の上面側及び下面側から挿通可能である。所定の回動位置は、挿通孔151及び底面部105(後述)の、各長径同士、各短径同士が一致する(対応する)回動位置(及びその近傍の回動位置)である。挿通孔151は、プリント基板ホルダー100の底面部105(後述)の外周形状に対応している。詳細には、挿通孔151は、楕円、長方形など縦方向幅Xと横方向幅Yとが異なる任意の形状が採用され得るが、本例では、概略楕円形状である。
シャーシ150には、挿通孔151の周囲である短径方向外側に、プリント基板ホルダー100の係止部106(後述)が下面側から挿入されて係止するための係止孔152が形成されている。係止孔152は係止部106よりもやや径の大きい円形であり、プリント基板ホルダー100がシャーシ150に取り付けられた状態において、係止部151に対応する位置に、対応する数(2つ)、設けられている。
図1及び図3に示すように、プリント基板ホルダー100は、軸部101と、狭持部104と、底面部105と、係止部106とを少なくとも一体的に有している。狭持部104、底面部105、及び係止部106が、シャーシ150に結合するための部分を構成する。軸部101は、概略直方体の部分であり、プリント基板ホルダー100の上端から下端までの軸となる部分である。
狭持部104は、プリント基板ホルダー100がシャーシ150に取り付けられた状態において、底面部105(及び係止部106)と共に、シャーシ150の両側からシャーシ150を狭持することにより、シャーシ150にプリント基板100を結合する。狭持部104は、例えば、軸部101の中間位置からやや下側位置に形成されており、軸部101に連結された円板104aと、円板104aの外周部下側に延設され、下方向に向かって徐々に外側に広がるよう傾斜する傾斜部104bと、傾斜部104bの下端から下方向にさらに延設された端部104cとを含む。
図3Aに示すように、傾斜部104bは、円板104から底面部105の係止部106が形成されている方向に向かって形成されている。その結果、図3Eのように、上面視した際に、傾斜部104bの外周は底面部105の外周からほとんどはみ出さないようになっている。また、傾斜部104bは、円錐の外周面の一部を切り取った形状を有している。2つの傾斜部104bの下端の最も外側に広がっている部分の距離(下端面径)L1(図3E参照)は、シャーシ150の挿通孔151の長径Xよりも小さく、短径Yよりも大きい。これにより、傾斜部104bは、挿通孔151に挿通できると共に、シャーシ150を上側から押圧できる。
また、傾斜部104bは、弾性を有しており、プリント基板ホルダー100が所定の回動位置に配されずに、プリント基板ホルダー100を下方向からシャーシ150に取り付ける際に、挿通孔151の壁面に当接することにより、内周方向に収縮するようになっている。そして、傾斜部104bの下端が挿通孔151を完全に通過し終えると、傾斜部104bが元の形状に戻るようになっている。
傾斜部104bの下端にはその内周側に端部104cが下方向に向かって延設されている。従って、傾斜部104bと端部104cとを一体的に見ると、端部104cの部分で狭持部104が内周側にややくびれた(細くなった)形状となっている。端部104cは、プリント基板ホルダー100がシャーシ150に取り付けられた状態において、挿通孔151の長径に対向する周を形成する壁面に当接する。端部104cと傾斜部104bとの結合部分は、プリント基板ホルダー100を挿通孔151に挿通し、プリント基板ホルダー100をシャーシ150に対して相対的に回動させる際の高さの基準となる。つまり、傾斜部104bの下端がシャーシ150の上面と水平になる高さが、プリント基板ホルダー100を回動させる高さである。
底面部105は、シャーシ150を下面側から押圧することにより、シャーシ150を狭持部104と共に狭持する。底面部105は、軸部101の最下端に形成されている。底面部105は、挿通孔151と同様に、平面視した際に楕円、長方形など縦方向幅と横方向幅が異なる任意の形状が採用され得るが、本例では、概略楕円形状である。底面部105は、楕円形状の板材が、上方向に凹状となるように湾曲された形状を有している。
底面部105が挿通孔151に挿通可能なように、底面部105の長径L2は挿通孔151の長径Xよりも小さく、底面部105の短径L3は挿通孔151の短径Yよりも小さくなっている(図3E参照)。また、底面部105がシャーシ150を下面側から押圧可能なように、底面部105の長径L2は挿通孔151の短径Yよりも大きくなっている。
底面部105は、湾曲することによって弾性を有しており、プリント基板ホルダー100をシャーシ150に対して相対的に回動する際に、係止部106がシャーシ150の下面に当接してシャーシの下面からの作用を受けて、短径に対向する周の近傍が下方向に押し下げられるように弾性変形し、係合孔152に係止部106が入り込んだ時に、シャーシ106の底面からの作用がなくなり、底面部105が元の湾曲した形状に戻る。
底面部105には、長径の両端に(短径に対向する周の頂点近傍に)、係止部106が上方向(凹面方向)に突出するように形成されている。係止部106は、シャーシ105の係止孔152に挿入されることにより、底面部105と狭持部104とでシャーシ150を狭持した状態を保持するものである。つまり、係止部106は、係止孔152に挿入されると、プリント基板ホルダー100の回動及び上下方向への移動を阻止する。係止部106は、係止孔152に対応した形状を有しており、本例では略円柱形状である。係止部106の厚みは、係止孔152からシャーシ150上面に突出せず、かつ、底面部105と狭持部104とでシャーシ150を狭持できるように、シャーシ150の厚みよりも若干短くなっている。弾性変形していない状態において、係止部106の上端と傾斜部104の下端との距離は、シャーシの厚みよりやや小さくなっている。
プリント基板ホルダー100は、必要に応じて、基板狭持部102と、基板設置部103とをさらに有している(図3A、図3D参照)。基板狭持部102は、基板設置部103と共に、図示しないプリント基板を狭持することにより、プリント基板をプリント基板ホルダー100に取り付けるものである。基板狭持部102は、略半球状の上端部102aと、上端部102aの外周から延設され、下方向に向けて徐々に外に広がるように形成された傾斜部102bと、傾斜部102bの下端からさらに下方向に延設された下端部102cとを含む。
傾斜部102bは、傾斜部104bと同様に、円錐の外周面の一部を切り取った形状を有している。2つの傾斜部102bの下端(最も外側に広がっている部分)を平面視した際の円の直径は、プリント基板に形成された取付孔よりも大きくなっている。従って、プリント基板ホルダー100の上端部102aをプリント基板の取付孔に挿入すると、傾斜部102が内側に収縮される。そして、傾斜部102b全体がプリント基板の取付孔を通過し終えると、傾斜部102bが元の形状に戻る。これにより、プリント基板は、基板設置部103b上に設置され、かつ、基板設置部103と基板狭持部102との間に狭持され、プリント基板ホルダー100に結合される。また、2つの傾斜部102bの下端(最も外側に広がっている部分)を平面視した際の円の直径は、シャーシの下面側からプリント基板ホルダー100を取り付けることができるように、シャーシ150の挿通孔151の短径Yよりも小さい。
また、図3E又は図3Fに示すように、プリント基板ホルダー100をシャーシの上面側および下面側から挿通孔151に挿通可能なように、プリント基板ホルダー10を平面視すると、挿通孔151の外周よりもプリント基板ホルダー100の外周が小さくなっている。
以上の構成を有する部材取付構造について、プリント基板ホルダー100とシャーシ150とを結合する動作を説明する。プリント基板ホルダー100をシャーシ150の上面から取り付ける場合には、図1Aに示すように、プリント基板ホルダー100を、底面部105と挿通孔151との長径同士、短径同士がそれぞれ一致するようにシャーシ150上面に配して、シャーシ150の挿通孔151に上面側から下方向に挿入する。一方、プリント基板ホルダー100をシャーシ150の下側から取り付ける場合には、図4に示すように、プリント基板ホルダー100を、底面部105と挿通孔151との長径同士、短径同士がそれぞれ一致するようにシャーシ150下面側に配して、シャーシ150の挿通孔151に下面側から上方向に挿入する。
傾斜部104bの下端(すなわち、端部104との結合部)がシャーシ150の上面と略水平(同じ高さ)になった時点で、プリント基板ホルダー100の挿通孔151への挿入動作を停止する。このとき、係止部106の上端面はシャーシ150の下面よりもやや上側に位置している。
続いて、プリント基板ホルダー100をシャーシ150に対して時計方向(又は反時計方向)に回転させる。すると、係止部106の上端が、挿通孔151を形成する壁面に当接するものの、プリント基板ホルダー100を回転させる力によって、シャーシ150の下面側へと移動する(回り込む)。これにより、シャーシ150底面からの作用を受けて、底面部105が湾曲形状から平面形状になるように、その長径の両端周辺が下方向に弾性変形する。底面部105がこの形状を維持したまま、プリント基板ホルダー100は回転する。
プリント基板ホルダー100を約90度回転させ、係止部106が係止孔152の真下に位置するようになると、係止部106が係止孔152に入り込む。これにより、底面部105はシャーシ150底面からの作用がなくなり、弾性変形した状態から元の湾曲した形状に戻る。従って、シャーシ150が底面部105と傾斜部104の下端面とによって狭持された状態になって、プリント基板ホルダー100とシャーシ150とが結合される。係止部106が係止孔152に入り込んで係止されているので、プリント基板ホルダー100が回転してシャーシ150から外れることが防止される。
次に、プリント基板ホルダー100をシャーシ150から取り外す際の動作を説明する。プリント基板ホルダー100をシャーシ150に対して時計方向(又は反時計方向)に回転させると、係止部106の上端が、係止孔152を形成する壁面に当接するものの、プリント基板ホルダーを回転させる力によって、係止部106が係止孔105から外れて、シャーシ150の下面側へと移動する(回り込む)。これにより、シャーシ150底面からの作用を受けて、底面部105が湾曲形状から平面形状になるように、その長径の両端周辺が下方向に弾性変形しながら、プリント基板ホルダー100が回転される。
底面部105と挿通孔151との長径同士、短径同士がそれぞれ一致する位置まで、プリント基板ホルダー100が約90度回転されると、シャーシ150底面からの作用がなくなり、底面部105は弾性変形した状態から湾曲された形状に戻る。その後、プリント基板ホルダー100をシャーシ150の上方向または下方向に垂直に移動させることにより、プリント基板ホルダー100を挿通孔151を介してシャーシ150から取り外すことができる。
次に、プリント基板ホルダー100を下方向からシャーシに取り付ける別の方法を説明する。本例では、プリント基板ホルダー100を所定の回動位置に配さずに、すなわち、底面部105と挿通孔151との、長径同士及び短径同士が一致しない回動位置(この場合、底面部105と挿通孔151との、長径同士及び短径同士が直交する位置、つまり、係止部106が係止孔152に対向する位置)で、プリント基板ホルダー100をシャーシ150の下側に配置する。プリント基板ホルダー100を挿通孔151に下から上方向に挿通させると、傾斜部104bが挿通孔151を形成する壁面からの作用によって内周方向に弾性変形する(収縮する)。この状態で、プリント基板ホルダー100を上方向に挿通させ続けると、係止部106が係止孔152に挿入され、ほぼ同時に、傾斜部104bの下端が挿通孔151を完全に通過し終えて、挿通孔151を形成する壁面からの作用を受けなくなり、内周方向への収縮から解放され、元の形状に戻る。これにより、上記と同様に、狭持部104と底面部105とによってシャーシ150を狭持する状態になり、プリント基板ホルダー100をシャーシ150に取り付けることができる。
一方、プリント基板ホルダー100をシャーシ150から取り外す場合を説明すると、例えば図1Bの状態から傾斜部104bを内周方向に収縮させると、狭持部104と底面部105とによるシャーシ150の狭持が解除される。その結果、プリント基板ホルダー100を下方向に押し込むことにより、プリント基板ホルダー100を、挿通孔151を介してシャーシ150から取り外すことができる。
以上のように、本実施形態においては、プリント基板ホルダー100をシャーシ150の上面方向から又は下面方向から、シャーシ150に取り付ける又は取り外すことができるので、作業性がきわめて向上する。
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。プリント基板ホルダー100は、基板狭持部102及び基板設置部103を有しておらずに、単にプリント基板ホルダーの上端にプリント基板を当接し、プリント基板を保持するものでもよい。
本発明は、例えばオーディオ機器のプリント基板ホルダーとシャーシとの取付構造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部材取付構造を示す分解斜視図である。 本発明の好ましい実施形態による部材取付構造を示す斜視図である。 本発明の好ましい実施形態による部材取付構造を示す斜視図である。 本発明の好ましい実施形態による部材取付構造を示す側面図である。 本発明の好ましい実施形態による部材取付構造を示す側面図である。 本発明の好ましい実施形態による部材取付構造を示す上面図である。 本発明の好ましい実施形態による部材取付構造を示す下面斜視図である。 本発明の好ましい実施形態による部材取付構造を示す側断面図である。 シャーシ150を示す上面図である。 プリント基板ホルダーを示す斜視図である。 プリント基板ホルダーを示す斜視図である。 プリント基板ホルダーを示す側面図である。 プリント基板ホルダーを示す側面図である。 プリント基板ホルダーを示す上面図である。 プリント基板ホルダーを示す下面図である。 シャーシの下側からプリント基板ホルダーを取り付ける動作を示す図である。 従来のプリント基板ホルダーを示す側面図である。
符号の説明
100 プリント基板ホルダー
101 軸部
102 基板狭持部
103 基板設置部
104 狭持部
105 底面部
106 係止部
150 シャーシ
151 挿通孔
152 係止孔

Claims (3)

  1. 結合部材を板状部材に取り付ける部材取付構造であって、
    前記板状部材には、前記結合部材が所定の回動位置に配された場合に前記結合部材を上方向及び下方向から挿通可能な略楕円形状を有する挿通孔が形成され、前記挿通孔の短径の両側には係止孔が形成されており、
    前記結合部材が、上方向に凹状であるよう湾曲され下方向に弾性変形可能な底面部と、前記底面部と共に前記板状部材を狭持する狭持部とを有し、
    前記底面部が、長径が前記挿通孔の長径よりも短く、かつ、前記挿通孔の短径よりも長く、短径が前記挿通孔の短径より短い略楕円形状を有し、前記底面部の長径の両端であって前記係止孔に対応する位置に上方向に突出し前記係止孔に係止するための係止部が形成されており、前記所定の回動位置が、前記挿通孔及び前記底面部の、前記長径同士および前記短径同士がそれぞれ対応する位置であり、
    前記狭持部が、前記板状部材を前記底面部と共に狭持する面を含む下方向に延設された構造を有し、前記狭持部の前記板状部材を狭持する面が前記板状部材の上面と水平な状態において、前記係止部の上端が前記板状部材の下面よりも上方向に位置し、
    前記結合部材が前記所定の回動位置に配され、前記狭持部の前記板状部材を狭持する面が前記板状部材の上面と水平な状態になるまで、前記結合部材が前記挿通孔に挿通された後、前記底面部が前記板状部材の作用によって下方向に弾性変形された状態で、前記結合部材が前記板状部材に対して相対的に回動され、その後、前記係止部が前記係止孔に対応する位置まで回動されると、前記係止部が前記係止孔に挿入され、前記底面部が弾性変形から元の形状に戻ることにより、前記底面部と前記狭持部との間に前記板状部材が狭持され、前記結合部材が前記板状部材に取り付けられる、部材取付構造。
  2. 前記板状部材を前記底面部と共に狭持する面を含む下方向に延設された構造が、下方向に向かって外側に広がるように傾斜され内周方向に弾性変形可能な傾斜部を含み、前記傾斜部の下端が、前記板状部材を前記底面部と共に狭持する面である、請求項1に記載の部材取付構造。
  3. 請求項1または2に記載の部材取付構造に適用される前記結合部材。
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