JP7070991B2 - プッシュピン及び部材結合構造 - Google Patents

Description

本発明は、プッシュピン及び部材結合構造に関する。

従来、電子機器には、複数の構成部品の間に設けられて両者を連結し、あるいは相互に位置決めするプッシュピンが使用されている。
前記電子機器として、クライアントからの要求に対してサービスを提供するコンピューター(サーバ)に使用されるＬＡＮカードがある。このＬＡＮカードでは、半導体デバイスと、この半導体デバイスに放熱を促進すべく取り付けられるヒートシンクの固定とにプッシュピン用いられる。このプッシュピンは、強度の面から金属製であることが望ましいが、導体である金属はデバイスや配線から放射されるノイズを誘導する放射体(アンテナ)となってノイズを放射し、基板上のデバイスや配線に干渉を及ぼすことがあるため、回路の誤動作を確実に防止するには、この干渉の原因となるノイズをできるだけ抑制することが求められる。

このような金属製のプッシュピンを用いた場合の問題を考慮して、絶縁性の樹脂によりプッシュピンを構成することが考えられる。しかしながら、この樹脂材質のプッシュピンを使いてヒートシンクを固定すると、プッシュピンの折れによりヒートシンクが外れ、放熱効果が損なわれることがあり得る。また、サーバの外観からは、プッシュピンの破断等に起因して内部のヒートシンクが外れたことを判断することが難しい。このため、サーバを継続して運用した結果、半導体デバイスに放熱効果が得られなくなって温度上昇が生じ、この温度上昇による異常動作が生じて初めて、プッシュピンの破損等によるヒートシンク脱落の問題が発覚することとなる。また、放熱不良に伴う温度上昇によりダメージを受けたデバイスは、もはや所期の性能を保証することができない。

前記金属もしくは樹脂により構成されたプッシュピンの課題に鑑み、この種の用途に用いられるプッシュピンに採用され得る構造として、特許文献１～３に記載されたものがある。
特許文献１には、金属製の芯の表面を水溶性の樹脂で覆う技術が開示されている。
特許文献２には、金属製の芯の表面を樹脂で覆って防錆する技術が開示されている。
特許文献３には、金属製の芯によって樹脂製の本体を補強する技術が開示されている。

特開平８－０２８５３２号公報 実開昭６１－１９４８１０号公報 実開昭６２－０８１７１２号公報

しかしながら、特許文献１は、リサイクルの便を考慮して水溶性の樹脂を採用していることから、樹脂の耐久性についての配慮なされておらず、また、特許文献２にあっては、単に防錆を目的として金属製の芯の表面を樹脂で被覆するに過ぎないため、半導体デバイス等の発熱に伴う、いわゆる熱脆化によって樹脂が劣化すること、あるいは金属製の芯から樹脂が剥離して脱落することが避けられず、樹脂が剥離してしまうと強度を維持することが難しいという問題がある。

また特許文献３にあっては、金属製の芯材によって樹脂製の本体を補強しているため、引っ張り強度を高めることができるが、芯材に対する樹脂の付着力は必ずしも十分ではなく、過大な外力や、前述の熱脆化によって芯材と本体との間の付着が崩れ、あるいは樹脂が部分的に剥離すると、もはや金属製の芯材が補強効果を発揮することができなくなる場合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、プッシュピンの結合力を高めることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様にかかる電子機器は、下記の特徴を有する。
結合対象を貫通する棒状の本体と、この本体の一端および他端に設けられ、前記本体より大きな外形を有する第１の大径部および第２の大径部と、これら第１、第２の大径部および前記本体を貫通し、これらより強度の高い材料により形成された補強材とを有するプッシュピン。

本発明によれば、第１の大径部と第２の大径部との間に設けられた補強材により、プッシュピンに大きな結合力を得ることができる。

本発明の最少構成にかかるプッシュピンの第１実施形態の断面図である。 本発明のプッシュピンの第２実施形態の縦断面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩに沿う矢視図である。 図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う矢視図である。 図２のプッシュピンを被接合部材へ取り付けた状態の断面図である。 補強材の第１変形例の平面図である。 補強材の第２変形例の平面図である。 補強材の第３変形例の平面図である。 第２実施形態の比較例の劣化状態の説明図である。 第２実施形態の比較例の破断状態の説明図である。

本発明の最少構成にかかる電子機器の第１実施形態について図１を参照して説明する。
符号１は、プッシュピンであり、このプッシュピン１は、全体が電気絶縁性の樹脂により形成され、棒状の本体２の両端に大径部を設けた構成となっている。すなわち前記プッシュピン１の一端には、前記本体部２より大径の円板状をなす第１の大径部３が設けられ、プッシュピン１の他端には、前記本体部２より大径の円錐状をなす第２の大径部４が設けられている。
前記プッシュピン１には、その中心軸を貫通する補強材５が設けられている。すなわち、前記補強材５は、前記本体２、第１、第２の大径部３、４の中心軸に沿って、これら三つの部分にまたがって配置されている。

このように構成されたプッシュピン１は、例えば、互いに連結される複数の部材を厚さ方向へ貫通して設けられて、前記複数の部材を連結する。
前記第１、第２の大径部３、４は、前記本体部２の両側に設けられて、プッシュピン１が貫通する被接合部材の表面に接し、被接合部材が互いに離れようとする方向（例えば図１の上下方向）への荷重を本体部２に伝達する。前記補強材５は、金属により構成されているものの、表面が絶縁性の樹脂によって覆うことによりノイズの誘導が抑制される。

図２～図８は第２実施形態を示すものである。なお図１と共通の構成には同一符号を付し、説明を簡略化する。
本体２、第１、第２の大径部３、４は、電気絶縁性の樹脂により一体に構成されている。前記補強材５は、例えば鋼線により構成されていて、中央の直線部５１が本体２の中心軸線上に配置されている。前記直線部５１の一端（図２の上端）には、図３に示すように、第１の異形部としての屈曲部５２が半径方向へ延びるように形成されている。この第１の屈曲部５２は、円板状の前記第１の大径部３内で、その半径方向へ延びるように設けられている。
前記直線部５１の他端（図２の下端）には、図４に示すように、第２の異形部としての第２の屈曲部５３が前記第１の屈曲部５２と反対方向の半径方向へ延びるように形成されている。この第２の屈曲部５３は、円錐状の前記第２の大径部３内でその半径方向へ延びるように設けられている。

上記構成のプッシュピンは、例えば、上下に重ねられた第１、第２の板材６１、６２を貫通して設けられて、これら第１、第２の板材６１、６２を第１の大径部３と第２の駄生部４との間に挟んだ状態で一体に結合する。
前記第１の屈曲部５２は大径部３内に埋め込まれて半径方向外方へ向けて延在し、また、前記第２の屈曲部５３は第２の大径部４内に埋め込まれて半径方向外方へ向けて延在しているので、第１の屈曲部５２の表面、および第２の屈曲部５３の表面に厚く樹脂が被って定着されることとなり、十分な付着力を得ることができる。

このような構成により、第１の大径部３，第２の大径部４が互いに離れようとする方向への荷重、あるいは曲げ荷重を前記直線部５１に伝達し、プッシュピン１を補強することができる。すなわち、鋼などの金属により構成された補強材５と樹脂により構成された本体部２、第２、第３の大径部２、３とが分離することなく、プッシュピン１に加わる荷重を補強材５によって支持することができる。

さらに、図９（ａ）矢印で示すように、本体部２に外方から可視光線、紫外線、赤外線等が照射されて樹脂が劣化し、あるいは高温環境下における熱酸化（熱脆化）によって、図９（ｂ）あるいは（ｃ）に示すように、表面近くのひび割れが、次第に中心方向へ成長した場合であっても、中心の補強材５によってプッシュピン１の全体の強度を維持することができる。

また、図１０に示す比較例のプッシュピン１’にあっては、補強されていない樹脂のみで構成された本体２が、引っ張りによって、第１の大径部３’側と第２の大径部４’側とに容易に２分される。

補強材５の形状は、図２の例に限定されるものではなく、図６～図８の変形例１～３に各々例示したような形状であっても、あるいは、さらに他の形状を採用しても良いのはもちろんである。

図６は、第１、第２の異形部の変形例１を示す。
この変形例１は、直線部５１の両端に設けられた第１の屈曲部５２Ａ、第２の屈曲部５３Ａをそれぞれ図２の例よりさらに半径方向外方へ延長したものである。
このように、第１の屈曲部５２Ａ、第２の屈曲部５３Ａが大径部（３，４）内で半径方向に延在することにより、補強材５Ａを樹脂に強固に固定することができる。

図７は、第１、第２の異形部の変形例２を示す。
この変形例２は、直線部５１の両端に設けられた第１の屈曲部５２Ｂ、第２の屈曲部５３Ｂをそれぞれ半径方向の一方向および１８０度反対側の他方向へ伸ばした構成とされている。
このように、第１の屈曲部５２Ｂ、第２の屈曲部５３Ｂとして、両方向へ伸ばすことにより、補強材５Ｂを樹脂により強固に固定することができる。

図８は、第１、第２の異形部の変形例３を示す。
この変形例３は、前記実施形態の屈曲部に代えて、補強材５Ｃの直線部５１の両端に塊状部５２Ｃ、５３Ｃを設けた構成となっている。塊状部５２Ｃ、５３Ｃは、例えば球形の金属であって、直線部５１を構成する鋼等の金属に一体に固着されている。前記塊状部５２Ｃ、５３Ｃは、前記大径部（３、４）との接触面積が大きいため、プッシュピンに引っ張りや曲げの力が加わった場合に大径部（３、４）を構成する樹脂に食い込み難く、したがって、補強材を樹脂に対してより強固に定着させることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。

本発明は、電子機器等の構成部品を連結するプッシュピンに利用することができる。

１ プッシュピン
２ 本体
３ 第１の大径部
４ 第２の大径部
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ 補強材
５１ 直線部
５２、５２Ａ、５２Ｂ 第１の屈曲部（第１の異形部）
５３、５３Ａ、５３Ｂ 第２の屈曲部（第２の異形部）
５２Ｃ 第１の塊状部（第１の異形部）
５３Ｃ 第２の塊状部（第２の異形部）

Claims (2)

1. 結合対象を貫通する棒状の本体と、
   この本体の一端および他端に設けられ、前記本体より大きな外形を有する第１の大径部および第２の大径部と、
   これら第１、第２の大径部および前記本体に埋め込まれ、これらより強度の高い材料により形成された補強材と、
   を有し、
   前記補強材の一端で前記第１の大径部の径方向に延びる第１異形部と、
   前記補強材の他端で前記第２の大径部の径方向に延びる第２異形部と、
   を有し、
   前記第１異形部および第２異形部は、前記本体の径方向へ延びる線状の金属により構成された屈曲部であるプッシュピン。
2. 一の部材と他の部材とを貫通して、請求項１に記載のプッシュピンを設けた部材結合構造。

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