JP2023035365A - 電子部品の固定構造、及び車載充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品を筐体の壁面に確実に固定できると共に、筐体の壁面における電子部品の設置スペースの寸法の増大を抑えることができる電子部品の固定構造を提供する。【解決手段】電子部品１を筐体２１の壁面２１１に押圧した状態で固定する固定部材１００と、筐体２１１における壁面２１１から離間した位置に設けられ、固定部材１００が締結固定される台２２０とを備え、固定部材１００は、固定部材１００による押圧方向に対して交差する締結方向に台２２０に締結固定される固定部１１０と、固定部１１０から電子部品１へ延び電子部品１を壁面２１１に対して押圧方向に押圧する押圧部１２０と、固定部１１０に設けられた溝１１３とを備え、台２２０は、溝１１３が係合し溝１１３との共働により固定部１１０の押圧方向の反対方向への移動を制限するボス２２１を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品の固定構造、及び車載充電器に関する。

電子部品の固定構造として、配列された複数の発熱電子部品を、放熱素子と弾性クリップとの間に挟み込むことにより、複数の発熱電子部品と放熱素子とを緊密に貼り合わせたものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１には、発熱電子部品と発熱電子部品との間において弾性クリップをネジで放熱素子に締め付けることにより、複数の発熱電子部品を放熱素子に圧接させる構造が記載されている。また、特許文献１，２には、複数の発熱電子部品の下側において弾性クリップをネジで放熱素子に締め付けることにより、複数の発熱電子部品を放熱素子に圧接させる構造が記載されている。

特開２０１７－１０８１２１号公報 特開２０１６－１６７４２５号公報

発熱電子部品と発熱電子部品との間において弾性クリップをネジで放熱素子に締め付ける構造では、発熱電子部品と発熱電子部品との間にネジや被締結部等のスペースを設ける必要があることから、複数の発熱電子部品の設置スペースのピッチ方向（複数の発熱電子部品の配列方向）の寸法が大きくなる。また、ネジの締め付け代によりボルトの締付力が変わる。

また、発熱電子部品の下側において弾性クリップをネジで放熱素子に締め付ける構造では、発熱電子部品の下側にネジや被締結部等のスペースを設ける必要があることから、複数の発熱電子部品の設置スペースの高さ方向の寸法が大きくなる。

本発明は、上記事情に鑑み、電子部品を筐体の壁面に確実に固定できると共に、筐体の壁面における電子部品の設置スペースの寸法の増大を抑えることができる電子部品の固定構造、及び車載充電器を提供することを目的とする。

本発明の電子部品の固定構造は、電子部品を筐体の壁面に押圧した状態で固定する固定部材と、前記筐体における前記壁面から離間した位置に設けられ、前記固定部材が締結固定される被締結部とを備え、前記固定部材は、前記固定部材による押圧方向に対して交差する締結方向に前記被締結部に締結固定される固定部と、前記固定部から前記電子部品へ延び前記電子部品を前記壁面に対して前記押圧方向に押圧する押圧部と、前記固定部に設けられた係合部とを備え、前記被締結部は、前記係合部が係合し前記係合部との共働により前記固定部の前記押圧方向の反対方向への移動を制限する被係合部を備える。

本発明の車載充電器は、筐体と、前記筐体の壁面に固定される電子部品と、前記電子部品を前記壁面に押圧した状態で固定する固定部材と、前記筐体における前記壁面から離間した位置に設けられ、前記固定部材が締結固定される被締結部とを備え、前記固定部材は、前記固定部材による押圧方向に対して交差する締結方向に前記被締結部に締結固定される固定部と、前記固定部から前記電子部品へ延び前記電子部品を前記壁面に対して前記押圧方向に押圧する押圧部と、前記固定部に設けられた係合部とを備え、前記被締結部は、前記係合部が係合し前記係合部との共働により前記固定部の前記押圧方向の反対方向への移動を制限する被係合部を備える。

本発明によれば、電子部品を筐体の壁面に確実に固定できると共に、筐体の壁面における電子部品の設置スペースの寸法の増大を抑えることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品の固定構造を示す斜視図である。 図２は、図１の固定構造を固定部材を不図示にして示す斜視図である。 図３は、図１の固定構造の固定部材を示す斜視図である。 図４は、図１の固定構造を示す平面図である。 図５は、図１の固定構造を示す側面図である。 図６は、本発明の他の実施形態に係る電子部品の固定構造を示す平面図である。 図７は、本発明の他の実施形態に係る電子部品の固定構造を示す平面図である。 図８は、本発明の他の実施形態に係る電子部品の固定構造を示す平面図である。 図９は、本発明の他の実施形態に係る電子部品の固定構造を示す側面図である。

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用される。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品１の固定構造１０を示す斜視図である。この図に示す固定構造１０は、車載充電器２の筐体２１の壁面２１１に取り付けられる電子部品１を固定する。この固定構造１０は、固定部材１００と、固定部材１００が締結されて固定される台２２０とを備える。

電子部品１は、通電によって自己発熱する電子部品であり、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）やディスクリート部品等である。この電子部品１は、発熱部である薄型の直方体形状の本体部１１と、複数のリード線１２とを備える。複数のリード線１２は、不図示の回路基板に接続される。

筐体２１の壁面２１１には、電子部品１の放熱、絶縁のために放熱シート３が貼り付けられている。電子部品１は、放熱シート３を介して筐体２１の壁面２１１に固定部材１００により押圧された状態で固定されている。また、筐体２１の壁面２１１には、冷却水路（図示省略）が配されており、電子部品１の放熱を促進する。

本実施形態では、複数の電子部品１が、筐体２１の壁面２１１の左右方向（高さ方向に対して直交する方向）に沿って等間隔で配列されている。ここで、電子部品１と電子部品１との間隔は、ネジやボルトを挿入できない程に狭く設定されている。また、各電子部品１は、本体部１１の一方の面（放熱面）が放熱シート３に面接触し、リード線１２が本体部１１から上方に延びるように配されている。

筐体２１の壁面２１１から側方にフランジ２１２が張り出しており、このフランジ２１２の上面に複数の台２２０が設けられている。複数の台２２０は、複数の電子部品１の配列方向に沿って等間隔で配されている。台２２０は、複数の電子部品１の配列方向を長手方向とする長方形状の上面２２０Ａを備える。ここで、複数の台２２０の各々は、２個の電子部品１に対応して設けられている。

図２は、図１の固定構造１０を固定部材１００を不図示にして示す斜視図である。図１及び図２に示すように、台２２０は、２個の電子部品１の下端部（リード線１２側の反対側の端部）の近傍で当該下端部に対して平行に延在している。台２２０の上面２２０Ａには、固定部材１００がネジ４により締結固定されている。台２２０の上面２２０Ａには、一対のボス２２１が形成され、台２２０の長手方向中央部にはネジ孔２２２が形成されている。

図３は、図１の固定構造１０の固定部材１００を示す斜視図である。図１及び図３に示すように、固定部材１００は、固定部１１０と、一対の押圧部１２０とを備える。固定部１１０は、電子部品１の配列方向を長手方向とする長方形の板状に形成されている。この固定部１１０の長手方向中央部にはネジ４の挿通孔１１１が形成されている。固定部１１０は、挿通孔１１１に挿通されたネジ４がネジ孔２２２（図２参照）に螺合することにより、台２２０の上面２２０Ａに締結固定されている。

固定部１１０の長手方向中央部には、半円形状の被締結部１１２が形成されている。この被締結部１１２は、固定部１１０における長手方向中央部且つ幅方向一端部（電子部品１側の端部）に、電子部品１側に張り出すように形成されている。この被締結部１１２の曲率中心とネジ孔２２２の中心とが一致している。

固定部１１０の幅方向他端部（電子部品１側に対して反対側の端部）には、一対のＵ字状の溝１１３が形成されている。この一対の溝１１３は、固定部１１０の長手方向の一端側と他端側とに設けられている。この一対の溝１１３の深部の曲率中心は、固定部１１０の幅方向中央部に配されている。

図４は、図１の固定構造１０を示す平面図である。図１及び図４に示すように、一対のボス２２１が、台２２０の上面２２０Ａの長手方向の一端側と他端側とに配されている。この一対のボス２２１は、一対の溝１１３に対応して設けられており、各ボス２２１の中心位置は、各溝１１３の深部の曲率中心位置と一致し、各ボス２２１は溝１１３の深部に係合している。

一対の押圧部１２０は、板バネである。この一対の押圧部１２０は、電子部品１の配列方向に並べて配されている。この一対の押圧部１２０の間に被締結部１１２が設けられている。各押圧部１２０は、各電子部品１に対向するように配されている。

一対の押圧部１２０は、固定部１１０の幅方向一端部（電子部品１側の端部）から電子部品１側に傾斜した状態で立ち上がっている。各押圧部１２０の先端側は、各電子部品１から離間する側に屈折しており、各押圧部１２０の屈折部１２１が、各電子部品１の本体部１１の中央部に当接している。これにより、板バネである押圧部１２０の弾性力が電子部品１を筐体２１の壁面２１１に押圧する力として作用し、電子部品１が押圧部１２０により壁面２１１に対して押圧された状態で固定されている。

図５は、図１の固定構造１０を示す側面図である。この図に示すように、固定構造１０では、押圧部１２０から電子部品１及び壁面２１１に対して押圧力が作用するのに対して、その押圧力に対する反力Ｙが、押圧部１２０を介して固定部１１０に作用する。この反力Ｙは、ネジ４の締結方向に対して直交する方向に作用するところ、一対のボス２２１と一対の溝１１３（図１参照）との係合により、反力Ｙによる固定部１１０の押圧方向の反対方向への移動が制限されている。また、台２２０の上面２２０Ａに締結固定された固定部１１０のネジ４の回りの回動が一対のボス２２１及び一対の溝１１３により制限されている。

ここで、上述の従来技術のように、固定部１１０をネジ４により壁面２１１に締結固定する比較例について検討する。当該比較例では、壁面２１１における電子部品１の周囲にネジ孔を形成して固定部１１０を締結固定しなければならず、壁面２１１の面積が、固定部１１０を取り付けるスペースの分だけ拡大する。固定部１１０を壁面２１１における電子部品１の下側に取り付ける場合には、壁面２１１の高さ寸法が拡大し、筐体２１が高さ方向に大型化する。他方で、固定部１１０を壁面２１１における電子部品１と電子部品１との間に取り付ける場合には、壁面２１１の横方向（電子部品１の配列方向）の寸法が拡大し、筐体２１が横方向に大型化する。

それに対して、本実施形態の電子部品１の固定構造１０では、固定部材１００の固定部１１０が、押圧方向の反対方向に壁面２１１から離間した位置に設けられた台２２０に締結固定されている。また、固定部１１０は、ネジ４により、押圧方向に対して交差する締結方向に台２２０に締結固定されている。これにより、壁面２１１における電子部品１の下側や電子部品１と電子部品１との間から、固定部１１０を取り付けるためのスペースを無くすことができる。従って、上記比較例に比して、壁面２１１の高さ寸法及び横方向の寸法を抑えることができ、筐体２１の高さ方向及び横方向への大型化を抑えることができる。

また、本実施形態の電子部品１の固定構造１０では、固定部１１０に設けられた溝１１３と台２２０に設けられたボス２２１との共働により、反力Ｙによる固定部１１０の押圧方向の反対方向への移動を制限できる。従って、固定部材１００により確実に電子部品１を壁面２１１に押圧した状態で固定することができ、電子部品１の放熱効果を確実に実現できる。

また、本実施形態の電子部品１の固定構造１０では、一対の押圧部１２０が、電子部品１の配列方向に並べて配され、各押圧部１２０が、各電子部品１に対応して設けられている。ここで、各押圧部１２０の幅は、各電子部品１の本体部１１の幅に比して狭いので、電子部品１と電子部品１との間隔を不要に広げることなく、一対の押圧部１２０の間に固定部１１０の被締結部１１２を設けることが可能となっている。その被締結部１１２を、壁面２１１から離間した位置に存在する台２２０に締結固定することにより、一対の押圧部１２０を備える固定部材１００を、電子部品１と電子部品１との間隔を不要に広げることなく筐体２１に取り付けることを実現している。

また、本実施形態の電子部品１の固定構造１０では、一対の溝１１３と一対のボス２２１とが電子部品１の配列方向に並べて配されている。これにより、押圧部１２０やネジ４に対する溝１１３及びボス２２１の位置関係にかかわらず、押圧部１２０のネジ４の回りの回転を制限できる。

図６は、本発明の他の実施形態に係る電子部品１の固定構造１０Ａを示す平面図である。この図に示すように、本実施形態の固定構造１０Ａでは、上記実施形態の一対の溝１１３に代えて、丸孔１１３Ａ及び長孔１１３Ｂを備える。丸孔１１３Ａは、一方のボス２２１を、電子部品１の配列方向及び押圧方向の２方向について相対的に位置決めする。他方で、長孔１１３Ｂは、他方のボス２２１を、押圧方向の１方向について相対的に位置決めする。これにより、固定部材１００が、電子部品１の配列方向及び押圧方向の２方向について位置決めされている。

図７は、本発明の他の実施形態に係る電子部品１の固定構造１０Ｂを示す平面図である。この図に示すように、本実施形態の固定構造１０Ｂでは、１個の台２２０に１本のボス２２１が設けられ、１個の固定部１１０に１個の丸孔１１３Ａが設けられている。丸孔１１３Ａは、ボス２２１を、電子部品１の配列方向及び押圧方向の２方向について相対的に位置決めする。

ここで、ネジ４が右ネジであれば、ネジ４の締付時に時計周り方向の回転力が固定部１１０に作用し、ネジ４が左ネジであれば、ネジ４の締付時に反時計周り方向の回転力が固定部１１０に作用する。それに対して、丸孔１１３Ａとボス２２１とにより、固定部１１０のネジ４を中心とする時計周り方向及び反時計周り方向の回転が制限されている。よって、ネジ４の締付時の固定部１１０の回転が防止される。

図８は、本発明の他の実施形態に係る電子部品１の固定構造１０Ｃを示す平面図である。この図に示すように、本実施形態の固定構造１０Ｃでは、各固定部材１００Ｃが、１個の押圧部１２０と１個の溝１１３とを備え、１個の台２２０に１本のボス２２１が設けられている。

ここで、ネジ４は右ネジであり、ネジ４の締付時に各固定部１１０に時計周り方向の回転力が作用する。それに対して、溝１１３及びボス２２１が、各固定部１１０のネジ４を中心とする時計周り方向の回転を制限する位置に配されている。よって、ネジ４の締付時の各固定部１１０の回転が防止される。

図９は、本発明の他の実施形態に係る電子部品１の固定構造１０Ｄを示す側面図である。この図に示すように、本実施形態の固定構造１０Ｄでは、上記実施形態では水平であった台２２０の上面２２０Ａが傾斜している。ここで、上面２２０Ａは、電子部品１の側から離れるにつれて高さが低くなるように傾斜している。これにより、上記実施形態では垂直であったネジ４の姿勢が、頭部が電子部品１から離れる側に傾いた姿勢となっている。よって、ネジ４の締付時にドライバー等の締結工具と電子部品１とが干渉し難くなり、ネジ４の締結作業の作業性が向上される。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。例えば、上記実施形態では、ボス２２１を台２２０に設け、溝１１３や丸孔１１３Ａや長孔１１３Ｂを固定部１１０に設けたが、ボス２２１を固定部１１０に設け、溝１１３や丸孔１１３Ａや長孔１１３Ｂを台２２０に設けてもよい。

また、上記実施形態では、２個の押圧部１２０を１個の固定部材１００に設けたが、３個以上の押圧部１２０を１個の固定部材１００に設けてもよい。この場合、１個の固定部材１００を３個以上の電子部品１に対応して設けることになる。さらに、溝１１３や丸孔１１３Ａや長孔１１３Ｂ、及びボス２２１の数も１個や２個には限られず、３個以上にしてもよい。

１ ：電子部品
２ ：車載充電器
１０ ：固定構造
１０Ａ ：固定構造
１０Ｂ ：固定構造
１０Ｃ ：固定構造
１０Ｄ ：固定構造
２１ ：筐体
１００ ：固定部材
１００Ｃ ：固定部材
１１０ ：固定部
１１３ ：溝（係合部）
１１３Ａ ：丸孔（係合部）
１１３Ｂ ：長孔（係合部）
１２０ ：押圧部
２１１ ：壁面
２２０ ：台（被締結部）
２２１ ：ボス（被係合部）

Claims (4)

1. 電子部品を筐体の壁面に押圧した状態で固定する固定部材と、
   前記筐体における前記壁面から離間した位置に設けられ、前記固定部材が締結固定される被締結部と
   を備え、
   前記固定部材は、
   前記固定部材による押圧方向に対して交差する締結方向に前記被締結部に締結固定される固定部と、
   前記固定部から前記電子部品へ延び前記電子部品を前記壁面に対して前記押圧方向に押圧する押圧部と、
   前記固定部に設けられた係合部と
   を備え、
   前記被締結部は、
   前記係合部が係合し前記係合部との共働により前記固定部の前記押圧方向の反対方向への移動を制限する被係合部
   を備える電子部品の固定構造。
2. 複数の前記電子部品が配列されており、
   複数の前記押圧部が、複数の前記電子部品の配列方向に並べて配され、
   前記固定部が、前記押圧部と前記押圧部との間において前記被締結部に締結固定されている請求項１に記載の電子部品の固定構造。
3. 複数の前記係合部が前記配列方向に並べて配され、
   複数の前記被係合部が前記配列方向に並べて配されている請求項２に記載の電子部品の固定構造。
4. 筐体と、
   前記筐体の壁面に固定される電子部品と、
   前記電子部品を前記壁面に押圧した状態で固定する固定部材と、
   前記筐体における前記壁面から離間した位置に設けられ、前記固定部材が締結固定される被締結部と
   を備え、
   前記固定部材は、
   前記固定部材による押圧方向に対して交差する締結方向に前記被締結部に締結固定される固定部と、
   前記固定部から前記電子部品へ延び前記電子部品を前記壁面に対して前記押圧方向に押圧する押圧部と、
   前記固定部に設けられた係合部と
   を備え、
   前記被締結部は、
   前記係合部が係合し前記係合部との共働により前記固定部の前記押圧方向の反対方向への移動を制限する被係合部
   を備える車載充電器。

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