JP5455086B2 - 回路基板の固定構造 - Google Patents

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Description

本発明は、回路基板の固定構造、特にシャーシから切り起こした突出部により回路基板の位置決めを行う回路基板の固定構造に関する。
一般に、スイッチング電源等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は、放熱性を向上させるために平面部や、側面部等が開放されている、いわゆるオープンフレームタイプが採用されている。
また、そのような、シャーシが回路基板を覆っていない部分については、他の電機部品等とのクリアランスを設けるため等の理由から、必要に応じて、複数の放熱孔が設けられたカバーが取り付けられる場合もある。
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スペーサが配され、このスペーサを介して回路基板をシャーシとの間にクリアランスを持たせた状態でねじ止めしている。
このねじ止め作業は、回路基板の組付作業工程が増えてしまうので、このようなねじ止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、次の構成が提案されている。
即ち、シャーシの側面板の側縁部において、回路基板の縁部を高さ方向に挟持する凹欠部を設け、さらに、シャーシの側面板は、そこから、この側面板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ることにより、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る際の位置決めを容易として、生産工程での取り付けの作業性を向上させる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)。
特開2005−56884号公報
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、シャーシに対する回路基板の位置決めにあたって、シャーシの側面板の側縁部における凹欠部、及び、シャーシの側面板から突出している挟持部に対して、回路基板を挟持させてしまえば、その後の回路基板の位置決め作業が容易であるが、回路基板を凹欠部及び挟持部に挟持させる作業が必要であり、さらなる作業性の向上が求められている。また、シャーシの側面板から突出している挟持部の構成をさらに簡易なものとして加工の容易性を確保することが望まれている。
そこで本発明は、より簡易な構成でさらなる作業性を向上させる回路基板の固定構造を提供することを目的とする。
上記目標達成のため、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る回路基板の固定構造であって、前記シャーシは、少なくとも第1の面と当該第1の面と垂直な第2の面を有し、前記第2の面には、当該面から切り起こされた第1乃至第3の突出部が形成されており、前記第1と第2の突出部は、前記第2の面からの突出長が等しく、前記第3の突出部は、前記第1と第2の突出部よりも前記第2の面からの突出長が大きく、前記回路基板は第1の辺と、当該第1の辺と垂直な第2の辺を含む複数の辺により外周が構成されており、前記回路基板は、一方の主面が前記第1の面に対向し、前記第1の辺に前記第1と第2の突出部の頂部が当接し、前記第2の辺に前記第3の突出部の側面部が当接するように位置決め固定されることを特徴とする。
また、本発明の回路基板の固定構造における前記第1の面は、前記第1の面から切り起こされた支持部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の回路基板の固定構造は、前記シャーシに覆われていない部分の一部を被覆するカバーをさらに装着可能であって、当該カバーは、当該カバー及び前記シャーシに各々備えられた互いに係合する係合部と、前記支持部と対向して前記回路基板を前記支持部と共に挟持する折曲挟持部が設けられ、前記カバーを前記第3の突出部に向けて前記第2の面に沿うようにスライドさせて、前記カバーと前記シャーシの前記係合部が互いに係合することを特徴とする。
また、本発明の回路基板の固定構造における前記第1と第2の突出部は、前記側面部に代えて、前記底面部から切り起こされて直立することを特徴とする。
本発明の回路基板の固定構造によれば、回路基板のシャーシへの取り付けにあたって、回路基板を第1乃至第3の突出部に接触するように回路基板を1の方向にスライドさせるのみでシャーシに対する回路基板の位置決めが可能である。1の方向にスライドさせるのみで回路基板のシャーシに対する位置決めが可能であることから、作業に要する動作を大幅に低減せしめ、作業性の大幅な向上が可能である。
また、回路基板のシャーシに対する位置決めは、シャーシの側面部(第2の面)から切り起こした第1乃至第3の突出部のみの構成で可能であり、簡易な構成かつ低コストでシャーシに対する回路基板の位置決めを行うことが可能である。
また、回路基板の底面部(第1の面)に配されるスペーサとしての支持部を、底面部から切り起こして構成することにより、回路基板のシャーシに対する位置決め固定は、他の部材を用いることなく、板金加工等のシャーシ自身の部材である板金を切り起こす加工等を行うことのみで可能となり、簡易な構成及び低コストでシャーシに対する回路基板の位置決めを行うことが可能である。
また、第1乃至第3の突出部の長さ及び/又は位置を変更するのみで、シャーシに対する回路基板の位置及びシャーシの側面部(第2の面)からの距離を自在に設定可能である。
さらに、回路基板へのカバーの装着にあたっては、カバーを第3の突出部の側面部に向けて、シャーシの側面部(第2の面)に沿うようにスライドさせて行うことにより、シャーシに載置された回路基板の位置をずらしてしまうことなく、カバーの位置決めが可能であって、シャーシと回路基板の仮止めを行うことなく、シャーシ、回路基板及びカバーの3点を一度にねじ止め固定可能であり、作業性の大幅な向上が可能である。
本発明の第1の実施形態に係る回路基板の固定構造を示す分解斜視図である。 図1のシャーシを示す斜視図である。 図1の回路基板をシャーシに載置した状態を示す斜視図である。 図1の回路基板の固定構造の組み立て状態を示す斜視図である。 本発明の第2の実施形態に係る回路基板の固定構造におけるシャーシを示す斜視図である。 図5のシャーシに回路基板を載置した状態を示す斜視図である。
[本発明の第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態に係る回路基板の固定構造について図1乃至図4を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る回路基板の固定構造を示す分解斜視図である。図2は、図1のシャーシを示す斜視図である。図3は、図1の回路基板をシャーシに載置した状態を示す斜視図である。図4は、図1の回路基板の固定構造の組み立て状態を示す斜視図である。
[本発明の第1の実施形態に係る回路基板の固定構造の概要]
図1乃至図4に示すように、本発明の第1の実施形態に係る回路基板の固定構造においては、第1の面としての底面板1a及び第2の面としての側面板1bの2面から少なくとも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表面部3aに実装されている平板状の回路基板3を、シャーシ1の底面板1aと平行に取り付け可能となっている。
また、回路基板3のシャーシ1に覆われていない部分を被覆するカバー5をさらに装着可能であって、カバー5は、平面部5a及び平面部5aに垂直な側面部5bとからなり、図4に示すように、シャーシ1と共に回路基板3に装着されることにより、回路基板3の主面となる表面部3a及び裏面部3bを取り囲んで、回路基板3の短辺である第2縁部3d側が開放された角筒体を構成する。
シャーシ1とカバー5とによって被覆されない開放面は、回路基板3の短辺である第2縁部3d側に形成され、この開放面を通じて、不図示の回路基板3上の入出力端子等と他の電気部品等とがケーブル等を介して電気的に接続される。
本発明は、このシャーシ1及び回路基板3、さらにはカバー5の各々の位置決めを簡易な構成で容易に行うこと可能とし、作業性を向上させるものである。
[シャーシの構成]
図2に示すように、シャーシ1は、基体となる第1の面としての平板状の底面板1aから、第2の面としての平板状の側面板1bが垂直に折り曲げられて、底面板1aの端面において側面板1bが垂直となるように構成される。また、シャーシ1は、強度面に優れた、例えばガルバリウム鋼板やステンレスなどによって成形することができる。矩形板状に構成された底面板1aの四角近傍には、回路基板3を載置して支持及び固定を行う支持部としての折曲支持片11が各々配されている。
折曲支持片11は、底面板1aから切り起こされて抜き孔11aを形成するとともに、切り起こされた舌片が中腹で折り曲げられて、底面板1aと平行な面を構成する支持面11bが形成されている。支持面11bにはその中央に、ねじ7(図4に示す)を挿通して回路基板3を固定するための雌ねじが切られた挿通孔11b1が形成されている。そのため、折曲支持片11及び前記挿通孔11b1は、回路基板3の四角に設けられた挿通孔3eに対応する位置に形成される。
また、シャーシ1は、折曲支持片11上に載置された回路基板3の位置決め作業を少ない動作で容易にするべく、側面板1bにおいて、3つの突出部を備えるものである。即ち、側面板1bにおいては、側面板1bから、シャーシ1の底面板1aと側面板1bとを含んだ直方体の空間の内部側に切り起こされて直立する第1の突出部12、第2の突出部13及び第3の突出部14を備えるものである。
第1の突出部12及び第2の突出部13は、回路基板3の第1縁部3c(第1の辺)が側面板1bに対向するようにシャーシ1に載置されたとき、側面板1bとの間にクリアランスを設けるために配されるものであって、それら第1の突出部12及び第2の突出部13の突出長が等しく側面板1bから切り起こされて、抜き孔12a、13aを形成するとともに、切り起こされた舌片の頂部12b、13bが回路基板3の第1縁部3cに接触して、回路基板3と側面板1bとの間にクリアランスを設けるものである。この場合、第1の突出部12及び第2の突出部13の頂部12b、13bに対して、回路基板3の第1縁部3cは、垂直となって、互いに接触している。
さらに、第1の突出部12及び第2の突出部13は、回路基板3の第1縁部3cの両端部近傍に各々配されるものであって、可能な限り、第1縁部3cの両端部側に近接して配されることにより、所定のクリアランスを正確に出すことを可能としている。
次に、第3の突出部14は、回路基板3の第1縁部3cと垂直をなす第2の辺としての第2縁部3dに接触して、側面板1bに沿った方向の所定の位置に回路基板3を位置決めするために配されるものであって、シャーシ1の側面板1bから切り起こされて抜き孔14aを形成するとともに、切り起こされた舌片の側面部14bが回路基板3の第2縁部3dに接触して、回路基板3の位置決めを行う。この場合、第3の突出部14の側面部14bに対して、回路基板3の第2縁部3dは、第2位置決め辺14の舌片が伸びる方向に沿って側面部14bに接触する。
第1の突出部12及び第2の突出部13は、前記頂部12b、13bが回路基板3の第1の辺としての第1縁部3cに接触し、第3の突出部14は、前記側面部14bが、回路基板3の第2縁部3dに接触することから、第1の突出部12及び第2の突出部13の切り起こしの突出長を等しくして、回路基板3の第1縁部3cを、シャーシ1の側面板1bと平行の関係で配する限りは、第3の突出部14の舌片の切り起こしの突出長は、第1の突出部12及び第2の突出部13の舌片の切り起こしの突出長よりも大きいこととなる。
また、シャーシ1は、底面板1aと側面板1bとを含んだ直方体の空間の内部側であって、底面板1aと側面板1bの両者において、底面板1aと側面板1bとを構成する共通の辺の反対側の開放端側にカバー5との係合部を備えているものである。
即ち、底面板1aにおいては、側面板1bとの共通の辺の反対側の開放端側において、カバー5との係合部として機能する折曲係合片16が前記開放端に沿うように複数配されている。折曲係合片16は、底面板1aから切り起こされて抜き孔16aを形成するとともに、切り起こされた舌片が中腹で折り曲げられて、底面板1aと平行な面を形成して、カバー5側の係合部と係合する。
折曲係合片16は、前記舌片の根本部分が、底面板1aと平行かつ側面板1bに対して垂直である第3の突出部14の伸びる方向に引いたHのライン(図2)に向いて設けられ、折曲係合片16の舌片の伸びる方向が、前記Hのラインとは反対側となるように構成されている。これによって、シャーシ1と回路基板3の仮止めを行うことなく、シャーシ1、回路基板3及びカバー5の3点を一度にねじ止め固定可能とするものである。
また、側面板1bにおいては、底面板1aとの共通の辺の反対側の開放端側において、カバー5との係合部として機能する折曲係合片17が前記開放端に沿うように複数配されている。折曲係合片17は、側面板1bから切り起こされて抜き孔17aを形成するとともに、切り起こされた舌片が中腹で折り曲げられて、側面板1bと平行な面を形成して、カバー5側の係合部と係合する。
折曲係合片17は、前記舌片の根本部分が、前記Hのラインかつ底面板1aに対して直交関係にあるラインVのライン(図2)に向いて設けられ、折曲係合片17の舌片の伸びる方向が、前記Vのラインとは反対側となるように構成されている。これによって、シャーシ1と回路基板3の仮止めを行うことなく、シャーシ1、回路基板3及びカバー5の3点を一度にねじ止め固定可能とするものである。
[カバーの構成]
図1及び図3に示すように、カバー5は、略平板状の平面部5aと平面部5aに対して垂直に折り曲げた側面部5bとにより構成され、図4に示すように、平面部5aは、回路基板3を介して、シャーシ1の底面板1aと対向する位置に配され、側面部5bは、回路基板3を介して、シャーシ1の側面板1bと対向する位置に配される。また、カバー5は、図1において示すように、放熱性を確保するべく、複数の通気孔51を備えている(図1以外の図面においては省略)。
また、カバー5は、平面部5aと側面部5bの両者において、平面部5aと側面部5bとを構成する共通の辺の反対側の開放端側にシャーシ1との係合部を備えており、側面部5bの前記開放端側においては、さらにシャーシ1及び回路基板3とともにカバー5のねじ止めをして、回路基板3を挟持する折曲挟持片57a(折曲挟持部)を備えている。
平面部5aにおいては、側面部5bとの共通の辺の反対側の開放端側において、シャーシ1との係合部として機能する係合片53aを備えている。係合片53aは、平面部5aにおける前記開放端全域から側面部5bと対向する方向に対して直立して設けられた立設縁部53において、そこから突設されて構成され、前記Hのライン(図2)に向かって突設された凸部53a1をさらに備える構成となっている。
また、側面部5bにおいては、平面部5aとの共通の辺の反対側の開放端側において、シャーシ1との係合部として機能する係合片55aを備えている。係合片55aは、平面部5aにおける係合片53aと同様の構成を採り、側面部5bにおける前記開放端全域から平面部5aと対向する方向に対して直立して設けられた立設縁部55において、そこから突設されて構成され、前記Hのライン(図2)に向かって突設された凸部55a1をさらに備える構成となっている。
さらに、シャーシ1及び回路基板3に対してカバー5のねじ止めを行う折曲挟持片57aは、側面部5bの前記開放端側の両脇から、当該開放端に沿うように伸び出した延伸部57を備え、延伸部57の平面部5a側の側部から延伸部57に対して垂直であり、かつ平面部5aに対して平行となるように折曲挟持片57a(折曲挟持部)がさらに設けられることにより、カバー5の装着状態においては、回路基板3の四角のうち、底面板1aの開放端側に配された挿通孔3eに覆い重なるように接触可能となる。また、折曲挟持片57aには挿通孔57a1が形成されており、組立状態においては、回路基板3の挿通孔3e及びシャーシ1における折曲支持片11の挿通孔11b1と共に、ねじ7が挿通されて締結固定がなされ(図4参照)、回路基板3がシャーシ1及びカバー5に挟持された状態となる。
そのため、カバー5の装着(位置決め)は、カバー5に備えられた係合片53a、55a及びシャーシ1に備えられた折曲係合片16、17の係合、さらには、支持部としての折曲支持片11に対向して回路基板3を折曲支持片11と共に挟持するカバー5に設けられた折曲挟持片57a(折曲支持部)におけるねじ止め固定とによってなされる。
その場合、シャーシ1とカバー5の係合部の係合を、シャーシ1における第3の突出部14の側面部14bに向けて、側面板1bに沿うようにカバー5をスライドさせて行うことによって、折曲挟持片57aが回路基板3に接触するものの、第3の突出部14に接触した状態が保たれるため、シャーシ1と回路基板3の仮止めを行うことなく、カバー5の位置決めが可能であり、さらにシャーシ1、回路基板3及びカバー5の3点を、ねじ7を挿通して締結することにより、一度にねじ止め可能とするものである。
[本発明の第1の実施形態に係る回路基板の固定手順]
図1、図3及び図4を参照して本発明の第1の実施形態に係る回路基板の固定手順を説明する。
まず、図1及び図3に示すように、シャーシ1に対して回路基板3を載置及び位置決めを行う。回路基板3をシャーシ1の折曲支持片11に載置しつつ、図1中の矢印Oで示すように、第1の突出部12、第2の突出部13及び第3の突出部14に回路基板3が接触するように回路基板3をスライドさせる。それによって、第1の突出部12及び第2の突出部13の頂部12b、13bには、回路基板3の第1縁部3cが接触し、第3の突出部14の側面部14bには、回路基板3の第2縁部3dが接触して、シャーシ1に対する所定の位置に回路基板3が位置決めされて、図3におけるシャーシ1と回路基板3の状態となる。
次に、図3及び図4に示すように、回路基板3が位置決めされた状態で載置されたシャーシ1に対して、さらにカバー5を装着して、位置決めを行う。回路基板3が載置されたシャーシ1に対して、さらにカバー5を装着するにあたっては、図3中の矢印Pで示すように、カバー5をシャーシ1における第3の突出部14の側面部14bに向けて、側面板1bに沿うようにカバー5をスライドさせて行うことによって、カバー5に備えられたL字係合片53a,55a及びシャーシ1に備えられた折曲係合片16,17の係合がなされるとともに、折曲挟持片57aが回路基板3の四角のうち、底面板1aの開放端側に配された挿通孔3eに覆い重なり、回路基板3をシャーシ1の折曲支持片11と共に挟持した状態となり、シャーシ1、回路基板3及びカバー5の位置決めが完了する。
その後、位置決めされているシャーシ1の折曲支持片11の挿通孔11b1、回路基板3の四角の挿通孔3e及びカバー5の折曲挟持片57aの挿通孔57a1に、ねじ7を挿通して締結することにより、シャーシ1、回路基板3及びカバー5が互いにねじ止めされ組み立てが完了する。尚、カバー5の装着は必要に応じて行えばよいことは当然である。
[本発明の第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係る回路基板の固定構造について、図5及び図6を用いて説明する。図5は、本発明の第2の実施形態に係る回路基板の固定構造におけるシャーシを示す斜視図である。図6は、図5のシャーシに回路基板を載置した状態を示す斜視図である。
この第2の実施形態において、第1の実施形態と同様な部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。図5に示すように、本発明の第2の実施形態においては、第1の実施形態に比して、シャーシ1から切り起こされた折曲支持部11をスペーサからなる支持部21へと変更し、また、シャーシ1の側面板1bから切り起こされた第1の突出部12及び第2の突出部13を、シャーシ1の底面板1aから切り起こした点のみが相違する。
図5に示すように、本発明の第2の実施形態に係る回路基板の固定構造においては、前述のように、シャーシ1から切り起こされた支持部としての折曲支持部11を、シャーシ1に別部材として圧入されたスペーサ21へと変更したものである。また、図6に示すように、スペーサ21の雌ねじが切られたねじ孔21aが回路基板3の挿通孔3eと対応するものであって、ねじ孔21aを利用して回路基板3、さらにはカバー5とのねじ7による締結固定が行われる。
本第2の実施形態においては、シャーシ1とは別部材のスペーサ21を採用したことから、スペーサ21の高さを変更するのみで、シャーシ1の底面板1aと回路基板3、特にはその裏面部3bとのクリアランスを自在に設定可能である。
また、図5に示すように、本発明の第2の実施形態に係る回路基板の固定構造においては、前述のように、第1の突出部22及び第2の突出部23が、シャーシ1の底面板1aから切り起こされて、回路基板3の第1縁部3cと接触している。また、同様に、第3の突出部も底面板1aから切り起こすことも可能である。
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。
よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
1 シャーシ
1a 底面板(第1の面)
1b 側面板(第2の面)
3 回路基板
3a 表面部(主面)
3b 裏面部(主面)
3c 第1縁部(第1の辺)
3d 第2縁部(第2の辺)
3e 挿通孔
5 カバー
5a 平面部
5b 側面部
7 ねじ
11 支持部(折曲支持片)
11a 抜き孔
11b 支持面
11b1 挿通孔
12 第1の突出部
12a 抜き孔
12b 頂部
13 第2の突出部
13a 抜き孔
13b 頂部
14 第3の突出部
14a 抜き孔
14b 側面部
16 係合部
16a 抜き孔
17 係合部
17a 抜き孔
21 支持部(スペーサ)
21a ねじ孔
22 第1の突出部
22a 抜き孔
22b 側面部
23 第2の突出部
23a 抜き孔
23b 側面部
51 通気孔
53 立設縁部
53a 係合片
53a1 凸部
55 立設縁部
55a 係合片
55a1 凸部
57 延伸部
57a 折曲挟持部(折曲挟持片)
57a1 挿通孔

Claims (4)

  1. 回路基板をシャーシに取り付ける回路基板の固定構造であって、
    前記シャーシは、
    少なくとも第1の面と当該第1の面と垂直な第2の面を有し、
    前記第2の面には、当該面から切り起こされた第1乃至第3の突出部が形成されており、
    前記第1と第2の突出部は、前記第2の面からの突出長が等しく、
    前記第3の突出部は、前記第1と第2の突出部よりも前記第2の面からの突出長が大きく、
    前記回路基板は第1の辺と、当該第1の辺と垂直な第2の辺を含む複数の辺により外周が構成されており、
    前記回路基板は、一方の主面が前記第1の面に対向し、前記第1の辺に前記第1と第2の突出部の頂部が当接し、前記第2の辺に前記第3の突出部の側面部が当接するように位置決め固定されることを特徴とする回路基板の固定構造。
  2. 前記第1の面は、前記第1の面から切り起こされた支持部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の回路基板の固定構造。
  3. 前記回路基板の固定構造は、前記シャーシに覆われていない部分の一部を被覆するカバーをさらに装着可能であって、
    当該カバーは、
    当該カバー及び前記シャーシに各々備えられた互いに係合する係合部と、
    前記支持部と対向して前記回路基板を前記支持部と共に挟持する折曲挟持部が設けられ、
    前記カバーを前記第3の突出部に向けて前記第2の面に沿うようにスライドさせて、前記カバーと前記シャーシの前記係合部が互いに係合することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の回路基板の固定構造。
  4. 前記第1と第2の突出部は、前記側面部に代えて、前記底面部から切り起こされて直立することを特徴とする請求項1乃至請求項3のうち、いずれか1に記載の回路基板の固定構造。
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