JP5005091B2 - 基板の保持・固定構造 - Google Patents

Description

本発明は、基板をシャーシに保持し、固定する構造に関する。

電子機器などにおいては、電子部品などが実装された基板を、板金であるシャーシに保持・固定することにより本体部が構成される。基板をシャーシに固定する構造として従来の一般的なものは、図９Ａ、図９Ｂに示すように、基板１０１をシャーシ１０２に重ね、複数のねじ１０３で止める構造となっている。シャーシ１０２側に、図１０に示すように凸状のねじ止め部１０２ａが形成され、その上に基板１０１が載せられ、基板１０１に設けられたねじ穴１０１ａに基板１０１の表面側からねじ１０３が通され、シャーシ１０２のねじ止め部１０２ａにねじ込まれるのである。

ねじを使う以外の固定方法として、シャーシの側面にスリット及びばね性を持たせた切片を設け、そのスリットへ基板の突片を挿入したとき、切片のばね性を利用して突片を保持する構造が考えられている（特許文献１）。また、箱状のシャーシの四面に上下に位置をずらして切片を設け、これらの切片で基板を上下方向に挟み付けて支持する構造も提案されている（特許文献２）。更に、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに示すように、シャーシ１１１の一部を曲げることにより構成した舌片部１１２を基板１１３に当接することにより保持・固定する構造も提案されている（特許文献３）。なお、図１１Ａは組付け前の斜視図、図１１Ｂはシャーシにおける切片の平面図、図１１Ｃは図１１Ｂのｃ−ｃ断面図である。

実開平７−３２９９１号公報 特開２００６−１８６１５７号公報 特許３６４４５９３号公報

しかし、図９Ａ、９Ｂ、図１０に示した一般的な構造のものでは、ねじ１０３だけで基板１０１をシャーシ１０２に対し保持・固定するのでは、基板表面に電子部品等が実装されていてねじが使えない場合、また、基板の積層枚数が多くなれば、十分にねじ固定できない。また、特許文献１に記載のものでは、基板の中央部の撓みを抑えるためにはねじが必要であり、ねじを使えば同様の問題が生じる。特許文献２に記載のものも、基板の中央部の撓みを抑えるためにはねじが必要であり、ねじを使えば同様の問題が生じてしまう。特許文献３に記載のものは、基板１１３に舌片部１１２の先端を当てて支持するが、この当接部でのビビリ等の発生を防止するためには、基板１１３と舌片部１１２を押し付けなければならず、その結果基板１１３には恒久的にストレスがかかることになり、図９Ａ、９Ｂ、図１０に示したものと同様の問題がある。更に、このような構造のものを、車載用オーディオ・カーナビゲーションシステム等、振動が加わる環境下で使用される機器に採用した場合には、ストレスがかかった状態で振動がかかることになり、基板の寿命などに影響が出ることが予想される。

この発明は、基板をシャーシに保持・固定する構造において、基板を撓ませることがなく、ビビリを発生させることもない保持・固定構造を提供することを目的とする。

この発明は、基板をシャーシに保持・固定する構造であり、前記シャーシにスリットを設けることにより、切り出され、かつ折り曲げられた弾性を有する切片を有し、かつ前記切片の長さ、幅の少なくともいずれか、又はそれに代えて若しくは併せて、前記切片にスリット、穴の少なくともいずれかを設けることにより弾性を調整したものを前記基板に当接させ、かつ前記基板と前記シャーシとをねじ止めしてなることを特徴とするものである。

この発明に係る基板の保持・固定構造によれば、所望のばね弾性に調整された弾性を有する切片が基板を弾力的に保持するので、基板を撓ませることがなく、振動を受けたとしてもビビリが生じることはない。また、使用するねじの数を少なくすることができ、ねじを少なくできることから、電子部品を配置できる面積が増え、設計の自由度が高くなる。

参考例１に係る基板の保持・固定構造の組立前の斜視図である。 参考例１に係る基板の保持・固定構造の組立後の斜視図である。 参考例１に係る基板の保持・固定構造における切片の斜視図である。 参考例１に係る基板の保持・固定構造における切片の平面図である。 図２Ｂのａ−ａ矢視断面である。 参考例１に係る基板の保持・固定構造における、切片を含むシャーシ、及び基板の断面図である。 参考例１に係る基板の保持・固定構造における切片の斜視図である。 実施の形態１に係る基板の保持・固定構造における切片の斜視図である。 実施の形態１に係る基板の保持・固定構造における切片の他の例の斜視図である。 実施の形態１に係る基板の保持・固定構造における切片の他の例の斜視図である。 参考例２に係る基板の保持・固定構造における切片の斜視図である。 参考例２に係る基板の保持・固定構造における切片の平面図である。 参考例２に係る基板の保持・固定構造における、切片を含むシャーシの断面図である。 参考例２に係る基板の保持・固定構造における、切片を含むシャーシ、及び基板の断面図である。 実施の形態２に係る基板の保持・固定構造の斜視外観図である。 実施の形態３に係る基板の保持・固定構造の組み立てた状態の斜視図である。 図８Ａのｂ−ｂ矢視断面図である。 従来の基板保持構造の一例の斜視図である。 従来の基板保持構造の他の例の斜視図である。 図９Ａ、図９Ｂにおけるねじ止め部の断面図である。 従来の基板保持構造の更に他の例の組付け前の斜視図である。 図１１Ａにおける切片の平面図である。 切片と基板との当接部を示す図１１Ｂのｃ−ｃ矢視断面図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
参考例１．
以下、この発明に係る基板の保持・固定構造の参考例１を、図面を参照して説明する。図１Ａは、参考例１に係る基板の保持・固定構造の組立前の斜視図、図１Ｂは、組立後の基板の保持・固定構造の斜視図である。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄは、シャーシにおける切片を示す、斜視図、平面図、断面図、及び基板と共に示す断面図である。

基板１の一方の面又は両面には、図示はされていないが電子部品が実装され、かつ配線が施されている。基板１の四隅には、ねじを通すためのねじ穴２があけられている。シャーシ３は板金など弾性材料で作られる。シャーシ３の四隅には、基板１のねじ穴２に対応するねじ止め部３ａが凸状に形成されている（図１０参照）。ねじ止め部３ａには、ねじをねじ込むためのめねじが切られている。なお、凸状のねじ止め部３ａの高さは、シャーシ３と基板１との間の距離を規制する。

シャーシ３の中央部分に切片４が形成される。切片４は、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、板金であるシャーシ３にスリット５を打ち抜いて長方形に形成した部分をＺ形に折り曲げて成形される。切片４は、シャーシ３の本体部分（切片４及びねじ止め部３ａ以外の部分）３ｂにつながる根元部分４ａと、根元部分４ａから略垂直に折り曲げられた立ち上がり部４ｂと、立ち上がり部４ｂに対し略垂直に折り曲げられかつシャーシ３の本体部分３ｂと同じ向きをなす当接部４ｃとからなる。根元部分４ａは、図２Cに示すように、シャーシ３の本体部分３ｂに対しわずかに角度θが付けられており、それが、切片４に効果的にばね弾性を付与している。

基板１をシャーシ３に重ね、基板１とシャーシ３との四隅をねじ６で止めると、図２Ｄに示すように、切片４の当接部４ｃが基板１の裏面に当たる。図１Ｂでは、切片４が設けられている箇所をＡで示す。基板１で押さえ付けられることにより切片４は、そのばね弾性により変形する。つまり、切片４の当接部４ｃは、ばね弾性をもって基板１の裏面に当接することになる。なお、この参考例１では、当接部４ｃが基板１の裏面に当接したときには、根元部分４ａがシャーシ３の本体部分３ｂに対する角度がゼロになるようにしてある。このようにしておくことにより、シャーシ３の面に凸部が生じることがなく、取り扱い等の際にぶつけたりするなどの不具合が生じなくなる。

切片４のばね弾性を適正にすることにより、基板１にストレスをかけることなく基板１を保持することができる。切片４のばね弾性は、角度θだけでなく、切片４の形状、構造により調整することができる。図３に示すように、切片４の根元部分４ａとシャーシ３の本体部分３ｂとの間のスリット５の長さＬ、切片４の幅Ｗを変えることにより、切片４が発揮するばね弾性を変えることができる。

この参考例１に係る基板の保持・固定構造によれば、弾性を有する切片４が基板１を弾力的に保持するので、基板１を撓ませることがなく、基板１に恒常的なストレスがかかるのを回避することができ、車載用オーディオ・カーナビゲーションシステム等、振動が加わる環境下で使用される機器に採用した場合でも、ビビリが生じることはない。また、使用するねじの数を少なくすることができ、材料費の節減となる。基板１の表面には、四隅以外にねじの頭はないので、電子部品を配置できる面積が増え、設計の自由度が高くなる。この参考例１に係る基板の保持・固定構造によれば、所望のばね力が、切片４の根元部分４ａに角度θを付けるという簡単な構造により得られる。Ｚ形をなす切片４は、基本的な板金加工で成形することができるので、加工工数の増加などを招くこともない。

実施の形態１．
切片４としては、シャーシ３からスリット５を付けて切り出しＺ形に折り曲げるだけでなく、更に加工を施したものも考えられる。その例を実施の形態１として図４Ａ、図４Ｂ、図５に示す。図４Ａ、図４Ｂ及び図５は、実施の形態１に係る基板の保持・固定構造における切片部分の斜視図である。

図４Ａに示すものは、切片４の根元部分４ａの本体部分３ｂとのつながり部分に穴７を設けたものである。穴７の大きさ、数、形状を調整することにより、根元部分４ａのばね弾性を調整することができる。図４Ｂに示すものは、切片４の立ち上がり部４ｂと当接部４ｃとのつながり部分に穴８を設けたものである。やはり、穴８の大きさ、数、形状を調整することにより、根元部分４ａのばね弾性を調整することができる。

更に、切片４のばね弾性の調整は、図５に示すように、スリット５の間にスリット９を付加して、切片４を切片部４ｄと４ｅとに分けることによっても調整することができる。スリット９の幅、数などを変えることにより切片４ｄ、４ｅのばね弾性を調整することができる。なお、切片４のばね弾性の調整は、図４Ａ、４Ｂ、図５に示したものを組み合わせることによっても調整することができる。

この実施の形態に係る基板の保持・固定構造によれば、切片４に穴７、８やスリット９を設けることにより、所望のばね弾性を得ることができ、基板１にストレスをかけることなく、また、振動を受ける環境であってもビビリ等が生ずることなく、基板１をシャーシ３に対し保持することができる。

参考例２．
図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄには、参考例２に係る切片部分の斜視外観、平面、断面、基板と合わせた断面をそれぞれ示す。切片部分以外の構成は、例えば、図１Ａ、１Ｂに示したものと同じである。
切片１１は、板金であるシャーシ１２にスリット１３を打ち抜いて長方形に形成された部分を一度だけ折り曲げてＬ形に成形したものである。切片１１は、シャーシ１２の本体部分（切片１１及びねじ止め部３ａ（図１Ａ参照）以外の部分）１２ａにつながる根元部分１１ａと、根元部分１１ａから略垂直に折り曲げられた立ち上げられた当接部１１ｂとからなる。根元部分１１ａは、図６Cに示すように、シャーシ１２の本体部分１２ａに対しわずかに角度θが付けられており、それが、切片１１に効果的にばね弾性を付与する。当接部１１ｂの上端が基板１に当たるので、基板１に傷などを付けることがないように丸みを付けてある。

基板１をシャーシ１２に重ね、基板１とシャーシ１２との四隅をねじ６で止めると、図６Ｄに示すように、切片１１の当接部１１ｂが基板１の裏面に当たる。基板１で押さえ付けられることにより切片１１は、そのばね弾性により変形する。つまり、切片１１の当接部１１ｂは、ばね弾性をもって基板１の裏面に当接することになる。なお、この参考例２では、当接部１１ｂが基板１の裏面に当接したときには、根元部分１１ａの、シャーシ１２の本体部分１２ａに対する角度がゼロになるようにしてある。このようにしておくことにより、シャーシ１２の面に凸部が生じることがなく、取り扱い等の際にぶつけたりするなどの不具合が生じなくなる。

この参考例２に係る基板の保持・固定構造によれば、弾性を有する切片１１が基板１を弾力的に保持するので、基板１を撓ませることがなく、基板１に恒常的なストレスがかかるのを回避することができ、車載用オーディオ・カーナビゲーションシステム等、振動が加わる環境下で使用される機器に採用した場合でも、ビビリが生じることはない。また、使用するねじの数を少なくすることができ、材料費の節減となる。ねじを少なくすることができるので、電子部品を配置できる面積が増え、設計の自由度が高くなる。この参考例２に係る基板の保持・固定構造によれば、所望のばね力が、切片１１の根元部分１１ａに角度θを付けるという簡単な構造により得られる。更に、この参考例２に係る基板の保持・固定構造によれば、切片１１がＬ字形なので、製作が極めて容易となる。Ｌ形をなす切片１１は、基本的な板金加工で成形することができるので、加工工数の増加などを招くこともない。

実施の形態２．
図７には、実施の形態２に係る基板の保持・固定構造の斜視外観を示す。この実施の形態２は、基板１が、単なる四角形の参考例１のものと異なり、その平面形状が非対称凹形状となっているものである。基板１の三つのコーナー部はねじ６でシャーシ３に止められる。残りのコーナー部Ｂを、シャーシ３に設けた切片で支持するようにしたものである。切片としては、例えば、図２Ａ〜２Ｄ、図４Ａ、４Ｂ、図５、図６Ａ〜６Ｄに示したものが使われる。

この実施の形態２のように、基板１が異形であっても、支持する１箇所又は複数箇所を切片で支持するようにすれば、他の実施の形態と同様に、基板１にストレスをかけることなく、また振動がかかったとしてもビビリ等が発生することなく基板１を支持することができ、更に、基板の形状にかかわらず、ねじ止めの箇所を少なくすることができるので、基板１の使用可能な面積を増やすことができる。

実施の形態３．
図８Ａは、実施の形態３に係る基板の保持・固定構造の組み立てた状態の斜視図であり、図８Ｂはそのｂ−ｂ矢視断面図である。図８Ａにおいては、切片を設ける部分をＣで示してある。この実施の形態３は、基板１を第１シャーシ３１と第２シャーシ３２とにより挟み付ける構造としたものである。また、第２シャーシ３２の両面に切片を設けた構造でもある。
第１シャーシ３１の、基板１に面する側には切片３３が設けられている。この切片３３は、例えば図２Ａ、２Ｂに示す構造のものである。第２シャーシ３２の、基板１に面する側における前記切片３３に対応する箇所に切片３４が設けられている。この切片３４も、例えば図２Ａ〜２Ｄ、図４Ａ、４Ｂ、図５、図６Ａ〜６Ｄに示す構造のものである。この実施の形態３では、更に第２シャーシ３２の外側にも基板３５が配置される。第２シャーシ３２には、基板１側だけでなく基板３５側にも切片３６が設けられている。切片３６は、切片３４とは異なる箇所に設けられる。その構造は、例えば図２Ａ〜２Ｄ、図４Ａ、４Ｂ、図５、図６Ａ〜６Ｄに示すものである。

図示はされていないが、第１シャーシ３１の四隅には、めねじを切ってある凸状のねじ止め部（図１０参照）が形成されており、基板１、第２シャーシ３２、基板３５のそれらに対応する箇所には、ねじを通すためのねじ穴部が形成されている。第２シャーシ３２の表裏両面に設けられる、ねじを通すためのねじ穴部は、第２シャーシ３２と基板１及び基板３５との間の距離を規定できるように凸状に形成される。ねじ穴を凸状に形成しない場合には、第２シャーシ３２と基板１及び基板３５との間の距離を規定するためのスペーサが設けられる。

この実施の形態３に係る基板の保持・固定構造を組み立てるには、第１シャーシ３１、基板１、第２シャーシ３２、基板３５を重ね、それらの四隅にねじ６を通し、ねじ６を第１シャーシ３１のねじ止め部にねじ込み、基板３５、第２シャーシ３２、基板１、第１シャーシ３１を一体的に結合する。基板１は、第１シャーシ３１の切片３３と第２シャーシ３２の切片３４とで弾力的に挟まれて保持される。また、基板３５は、第２シャーシ３２の切片３６が当接することにより、中央部分は弾力的に支持される。

実施の形態３に係る基板の保持・固定構造によれば、二つの基板１、３５を、ストレスをかけることなく、また振動がかかったとしてもビビリ等を発生させることなく支持することができる。また、基板１を上下両側から、第１シャーシ３１及び第２シャーシ３２の切片３３、３４でばね弾性をもって保持するので、基板１の安定した保持ができる。基板３５については、中央部分にねじ止め箇所がないので、使用可能な面積を増やすことができる。

以上のように、この発明に係る基板の保持・固定構造は、基板を撓ませることがなく、ビビリを発生させることもないようにするために、基板をシャーシに保持・固定する構造であって、前記シャーシに弾性のある切片を設け、前記切片に前記基板を当接させると共に、前記基板を前記シャーシにねじ止めしてなるよう構成したので、電子機器などにおいて、電子部品などが実装される基板の保持・固定構造などに用いるのに適している。

Claims (1)

1. 基板をシャーシに保持・固定する構造であり、
   前記シャーシの両側に基板を設け、
   前記シャーシにスリットを設けて切り出し、かつ折り曲げた弾性を有する切片を前記シャーシの両面に設け、
   前記切片を前記シャーシの両側に設けた基板に当接させ、かつ前記基板と前記シャーシとをねじ止めして構成され、
   前記切片は、長さ、幅の少なくともいずれかにより弾性力が調整され、それに代えて若しくは併せて、前記切片にスリット、穴の少なくともいずれかを有することにより弾性力が調整されており、かつ前記基板の略中央部に当接するよう前記シャーシに配置されることを特徴とする基板の保持・固定構造。

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