(57)【要約】【課題】プリント配線基板２１に絶縁トランスを確実に固定し、金属端子への応力集中を抑制する。【解決手段】絶縁トランスは、合成樹脂製ケースと一体に成形された一対の取付脚６を有し、プリント配線基板２１は、対応した一対の取付孔２３を有する。絶縁トランスの金属端子は、プリント配線基板２１のスルーホールに挿入され、はんだ付けされる。取付脚６の外側の一対の角部１３ａ，１３ｂは、半径ｒ１の円弧形に丸められており、対応する一対の角部３３ａ，３３ｂは、半径ｒ２の円弧形に丸められており、「半径ｒ１＜半径ｒ２」の関係を有する。一対の取付脚６を内側へ弾性変形させつつ取付孔２３に挿入することで、半径ｒ１の角部１３ａ，１３ｂが半径ｒ２の角部３３ａ，３３ｂの内周面に点接触する。これにより、絶縁トランス１は振動等でがたつかないように固定される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属端子を備えた電子部品をプリント配線基板に固定する固定方法であって、
上記電子部品には、上記プリント配線基板と接する取付面から突出した断面矩形の取付脚を設け、
上記プリント配線基板には、上記金属端子に対応するスルーホールと、上記取付脚が挿入可能な矩形の取付孔と、を設け、
ここで、上記取付脚の断面の一つの辺の両端に位置する２つの角部は、半径ｒ１の円弧形に丸めておき、
上記角部に対応する上記取付孔の２つの角部は、半径ｒ２（但し、ｒ１＜ｒ２）の円弧形に丸めておき、
上記電子部品の上記金属端子を上記スルーホールに挿入してはんだ付けするとともに、上記取付脚を、上記角部同士が互いに圧接する方向に反力が作用するように弾性変形させつつ上記取付孔に挿入し、
上記一つの辺の両端の２点において、半径ｒ２の上記取付孔の角部内周面に半径ｒ１の上記取付脚の角部が圧接するようにした、ことを特徴とする電子部品の固定方法。
【請求項２】
上記電子部品に上記取付脚を一対設けるとともに、上記プリント配線基板に上記取付孔を一対設け、
一対の取付脚を互いに反対方向へ弾性変形させつつ各々取付孔に挿入する、ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の固定方法。
【請求項３】
上記一対の取付脚を互いに内側へ弾性変形させつつ各々取付孔に挿入するとともに、
上記一対の取付脚の互いに外側に位置する計４つの角部を半径ｒ１の円弧形とし、
上記一対の取付孔の互いに外側に位置する計４つの角部を半径ｒ２の円弧形とし、
上記一対の取付脚と上記一対の取付孔とが計４点で圧接するようにした、ことを特徴とする請求項２に記載の電子部品の固定方法。
【請求項４】
上記取付脚の先端に、上記取付孔の裏面側の開口縁に係合する爪部を設けた、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品の固定方法。
【請求項５】
上記電子部品が、合成樹脂製ケースにモールドされた絶縁トランスであり、上記取付脚が上記合成樹脂製ケースと一体に成形される、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小型絶縁トランス等の電子部品をプリント配線基板に固定するための固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電子部品は、プリント配線基板のスルーホールに端子を挿入した上ではんだ付けすることにより、電気的導通を確保すると同時にプリント配線基板への取付がなされるようになっているが、絶縁トランスなどの質量が比較的大きい電子部品では、端子のはんだ付け部分のみで固定すると、振動が加わったときに端子に応力が集中し、破損に至る虞がある。
【０００３】
特許文献１には、外装が合成樹脂で一体成形されたトランスをプリント配線基板に取り付けるために、プリント配線基板にはんだ付けされる端子に加えて、合成樹脂製外装と一体に成形された一対の基板固定用義足を設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２５４３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１には基板固定用義足をプリント配線基板に対してどのように取り付けるのか具体的な記載はないが、仮にプリント配線基板に義足挿入用の開口部を形成して基板固定用義足を係合させる構成であるとすると、開口部は基板固定用義足を挿入するために基板固定用義足に対し余裕を持った大きさに形成する必要がある。そして、開口部の一辺に基板固定用義足の外側面が線接触する形となる。従って、線接触している方向に沿って振動が加わったときに、開口部内で基板固定用義足ががたつき易く、やはり、はんだ付けされている端子に応力が集中する、という問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、金属端子を備えた電子部品をプリント配線基板に固定する固定方法であって、
上記電子部品には、上記プリント配線基板と接する取付面から突出した断面矩形の取付脚を設け、
上記プリント配線基板には、上記金属端子に対応するスルーホールと、上記取付脚が挿入可能な矩形の取付孔と、を設け、
ここで、上記取付脚の断面の一つの辺の両端に位置する２つの角部は、半径ｒ１の円弧形に丸めておき、
上記角部に対応する上記取付孔の２つの角部は、半径ｒ２（但し、ｒ１＜ｒ２）の円弧形に丸めておき、
上記電子部品の上記金属端子を上記スルーホールに挿入してはんだ付けするとともに、上記取付脚を、上記角部同士が互いに圧接する方向に反力が作用するように弾性変形させつつ上記取付孔に挿入し、
上記一つの辺の両端の２点において、半径ｒ２の上記取付孔の角部内周面に半径ｒ１の上記取付脚の角部が圧接するようにした、ことを特徴としている。
【０００７】
上記取付脚は、例えば合成樹脂等から構成され、これを一方へ撓ませて弾性変形させつつ取付孔に挿入することで、反力が得られる。この反力つまり取付脚の復元力によって、取付脚が常に取付孔内周に圧接した状態となる。ここで、取付脚の断面における角部が半径ｒ１の円弧形をなし、これに対応する取付孔の角部が半径ｒ１よりも大きな半径ｒ２の円弧形をなしているので、両者は局部的に点接触することとなる。そのため、取付脚の反力が接触部に集中し、大きな静止摩擦力が得られる。
【０００８】
しかも、半径ｒ１の取付脚の角部が相対的に大きな半径ｒ２の取付孔の角部に対し押し付けられることで、取付脚の角部の位置が取付孔の円弧形角部に案内されて自然に定まる。従って、反力と直交する方向への取付脚の移動（換言すれば取付脚のがたつき）が抑制される。
【０００９】
特に、本発明では、取付脚の矩形断面の一つの辺の両端に位置する２つの角部が半径ｒ１の円弧形をなし、これらに対応する上記取付孔の２つの角部が半径ｒ２の円弧形をなし、上記取付脚と上記取付孔とが２点で圧接する。
【００１０】
このように一つの辺の両端の角部が、それぞれｒ１＜ｒ２の関係でもって圧接するようにすれば、取付脚の反力によって、反力と直交する方向つまり上記の辺に沿った方向に沿って、取付脚の２つの角部で互いに対向する分力が発生し、上記の方向に沿った取付脚の位置が規定される。従って、反力と直交する方向への取付脚の移動（換言すれば取付脚のがたつき）が抑制される。
【００１１】
本発明の好ましい一つの態様では、それぞれ一対の取付脚および取付孔が用いられる。すなわち、上記電子部品に上記取付脚を一対設けるとともに、上記プリント配線基板に上記取付孔を一対設け、
一対の取付脚を互いに反対方向へ弾性変形させつつ各々取付孔に挿入する。
【００１２】
このようにすれば、一対の取付脚の各々の反力が互いに逆方向に発生し、電子部品がより確実に固定される。
【００１３】
なお、さらに多数の取付脚および対応する取付孔を用いてもよい。
【００１４】
望ましくは、
上記一対の取付脚を互いに内側へ弾性変形させつつ各々取付孔に挿入するとともに、
上記一対の取付脚の互いに外側に位置する計４つの角部を半径ｒ１の円弧形とし、
上記一対の取付孔の互いに外側に位置する計４つの角部を半径ｒ２の円弧形とし、
上記一対の取付脚と上記一対の取付孔とが計４点で圧接するようにする。
【００１５】
このようにすれば、一対の取付脚の反力作用方向およびこれと直交する方向の双方について、電子部品のがたつきが確実に制限される。
【００１６】
また、本発明においては、上記取付脚の先端に、上記取付孔の裏面側の開口縁に係合する爪部を設けてもよい。この爪部の係合によって、万一の際の電子部品の脱落が阻止される。
【００１７】
上記電子部品は、例えば、合成樹脂製ケースにモールドされた絶縁トランスであり、この場合、上記取付脚が上記合成樹脂製ケースと一体に成形される。なお、本発明は、絶縁トランス以外の電子部品にも適用が可能である。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、例えば絶縁トランスなどの電子部品をプリント配線基板に取り付けるに際して、取付脚の弾性変形に伴う反力を利用して、反力と直交する方向に沿ったがたつきが生じないように電子部品を固定することができ、プリント配線基板にはんだ付けされる金属端子への応力集中を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施例に用いられる絶縁トランスの斜視図。
【図２】一実施例に用いられるプリント配線基板の斜視図。
【図３】絶縁トランスをプリント配線基板に固定した状態を示す斜視図。
【図４】取付脚の拡大断面図。
【図５】取付孔の拡大図。
【図６】絶縁トランスをプリント配線基板に取り付ける工程の説明図。
【図７】絶縁トランスをプリント配線基板に取り付ける工程の説明図。
【図８】（ａ）挿入時および（ｂ）反力作用時における取付孔と取付脚との位置関係を示した説明図。
【図９】反力Ｒを受けている取付脚と取付孔との関係を示す断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図示の実施例は、この発明を、電子部品として小型絶縁トランス１をプリント配線基板２１に固定する固定方法に適用したものであって、図１は、取付前の絶縁トランス１の構成を示し、図２は、取付前のプリント配線基板２１の構成を示している。図３は、絶縁トランス１がプリント配線基板２１に最終的に固定された状態を示している。
【００２２】
絶縁トランス１は、巻線等の構成部品が略直方体形状をなす合成樹脂製ケース２の内部にモールドされた構成であり、合成樹脂製ケース２の一つの面が平坦な取付面３となっている。そして、この取付面３に、複数の金属端子４が配置されている。例えば、内部の巻線への電力の授受のために、４本のピン状の金属端子４が設けられており、これらの金属端子４は、取付面３から該取付面３に対し垂直となるように突出している。
【００２３】
ここで、実施例の説明の理解を容易にするために、以下では、長方形をなす取付面３の長辺に沿った方向（図中のｙ方向）を絶縁トランス１の「長さ方向」あるいは「ｙ方向」と呼び、取付面３の短辺に沿った方向（図中のｘ方向）を絶縁トランス１の「幅方向」あるいは「ｘ方向」と呼び、これらと直交する方向（図中のｚ方向）を絶縁トランス１の「高さ方向」あるいは「ｚ方向」と呼ぶこととする。従って、４本の金属端子４は、取付面３から絶縁トランス１の高さ方向つまりｚ方向に沿って延びている。
【００２４】
絶縁トランス１の合成樹脂製ケース２は、さらに、該合成樹脂製ケース２と一体に成形された一対の取付脚６を備えている。これらの取付脚６は、取付面３の長辺側の側縁３ａの中央部にそれぞれ位置し、金属端子４と同様に、取付面３から絶縁トランス１の高さ方向つまりｚ方向に突出している。各々の取付脚６は、取付面３の長辺側における合成樹脂製ケース２の側面２ａ（実際には図示するようにフィン状の凹凸を有するが、ここでは全体を１つの面とみなしている）と平行な矩形の板状をなし、側面２ａから僅かに外側に張り出した位置に設けられているとともに、先端部６ａが取付面３からｚ方向に突出している。この先端部６ａには、絶縁トランス１の外側へ向かって拡がるように断面略三角形をなす爪部７が一体に成形されている。また取付脚６の基部６ｂは、取付面３よりも絶縁トランス１の高さ方向つまりｚ方向に入り込んだ位置において、合成樹脂製ケース２の側面２ａに、略Ｌ字形をなすようにして接続されている。つまり、取付脚６は、先端部６ａが絶縁トランス１の幅方向（ｘ方向）に沿って変位するように弾性変形可能に構成されており、その変形可能な部分の長さをある程度長く確保するために、基部６ｂが取付面３よりも絶縁トランス１の高さ方向（ｚ方向）に入り込んだ位置に設定されている。なお、合成樹脂製ケース２は絶縁性を有する適宜な硬質合成樹脂にて成形されており、取付脚６を比較的薄肉化することによってｘ方向に撓む（つまり弾性変形）ことが可能なようになっている。
【００２５】
図示例では、一対の取付脚６は互いに対向して位置しており、かつ互いに対称に構成されている。
【００２６】
図４は、板状をなす取付脚６の断面形状、詳しくは図１に示すｘｙ平面（つまり取付面３と平行な平面）に沿った断面形状を拡大して示している。この図に示すように、取付脚６は、ｙ方向に沿った長さｙ１とｘ方向に沿った幅ｘ１とを有する断面矩形状をなしている。従って、この矩形断面は、一対の長辺１１ａ，１１ｂと、一対の短辺１２ａ，１２ｂと、４つの角部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、を備える。ここで、各々の取付脚６について、絶縁トランス１の幅方向（ｘ方向）で外側となる側の長辺１１ａの両端に位置する２つの角部１３ａ，１３ｂは、図示するように、半径ｒ１の円弧形断面形状に丸められている。
【００２７】
残りの２つの角部１３ｃ，１３ｄの形状は任意であり、例えば実質的に直角に折れ曲がった形状としてもよいが、図示例では、残りの２つの角部１３ｃ，１３ｄも同じ半径ｒ１の円弧面となっている。
【００２８】
なお、前述した先端の爪部７は、長辺１１ａよりも外側へ張り出している。この爪部７を含む取付脚６全体の幅方向（ｘ方向）の寸法を、ｘ１１とする。また、一対の取付脚６の幅方向（ｘ方向）の間隔、特に、一方の取付脚６の外側の長辺１１ａから他方の取付脚６の外側の長辺１１ａまでの間隔（距離）を、ｘ２１とする。
【００２９】
上記の絶縁トランス１が取り付けられるプリント配線基板２１は、金属基板もしくは合成樹脂基板の表面に適宜な回路パターン（図示せず）を形成したものであり、絶縁トランス１の金属端子４に対応する例えば４個の円形のスルーホール２２が貫通形成されているとともに、絶縁トランス１の取付脚６に対応した一対の矩形の取付孔２３が開口形成されている。なお、スルーホール２２の開口縁には、金属端子４とのはんだ付け部２５（図３参照）を介した電気的導通のために回路パターンの一部となる金属層（図示せず）が設けられている。
【００３０】
取付孔２３は、基本的には、絶縁トランス１の一対の取付脚６の位置にそれぞれ対応して設けられており、個々に、爪部７を含む取付脚６先端部分が挿入可能な大きさを有している。図示例では、一対の取付孔２３は、対称形状をなしている。
【００３１】
図５に拡大して示すように、取付孔２３は、ｙ方向に沿った長さｙ２とｘ方向に沿った幅ｘ２とを有する矩形状をなしている。つまり、取付孔２３は、一対の長辺３１ａ，３１ｂと、一対の短辺３２ａ，３２ｂと、４つの角部３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄと、を備える。ここで、一対の取付孔２３について、絶縁トランス１の幅方向（ｘ方向）で互いに外側となる側の長辺３１ａの両端に位置する２つの角部３３ａ，３３ｂは、図示するように、前述した半径ｒ１よりも大きな半径ｒ２の円弧形に丸められている。つまり、これら２つの角部３３ａ，３３ｂは、前述した取付脚６の外側の２つの角部１３ａ，１３ｂに対応しており、各々の円弧の半径は、「半径ｒ１＜半径ｒ２」の関係を有している。
【００３２】
残りの２つの角部３３ｃ，３３ｄの形状は任意であり、例えば直角に近い形状としてもよいが、図示例では、残りの２つの角部３３ｃ，３３ｄも同じ半径ｒ２の円弧形となっている。
【００３３】
また、取付孔２３は、爪部７を含めた取付脚６の全体が挿入可能な大きさを有しており、従って、取付孔２３の長さｙ２は、取付脚６の断面形状の長さｙ１よりも僅かに大きく、取付脚６の幅ｘ２は、爪部７を含めた取付脚６全体の幅ｘ１１よりも僅かに大きい。
【００３４】
さらに、幅方向（ｘ方向）における一対の取付孔２３の外側の間隔つまり一方の取付孔２３の外側の長辺３１ａから他方の取付孔２３の外側の長辺３１ａまでの間隔（距離）ｘ２２は、前述した一対の取付脚６の外側の間隔ｘ２１よりも僅かに小さい。少なくとも、間隔ｘ２２は間隔ｘ２１以下である。
【００３５】
図６および図７は、上記の絶縁トランス１を上記のプリント配線基板２１に取り付ける際の工程を示した説明図である。まず、図６に示すように、一対の取付脚６に外側から矢印Ｆのように力を加えて一対の取付脚６を互いに内側へ撓むように弾性変形させつつそれぞれ取付孔２３に挿入する。同時に、取付面３から突出した金属端子４をスルーホール２２に挿入する。なお、取付脚６を弾性変形させるには、例えばロボットハンドで絶縁トランス１を両側から把持することによって、把持と同時に取付脚６を弾性変形させることが可能である。その他、適当な治具等を用いても良い。
【００３６】
取付脚６および金属端子４がそれぞれ取付孔２３およびスルーホール２２に挿入された状態で、取付脚６を弾性変形させていたロボットハンド等の締付力Ｆを解放する。これにより、一対の取付脚６は、互いに外側へ向けて戻ろうとし、図７に矢印で示すように、幅方向（ｘ方向）の外側へ向けて反力Ｒが発生する。
【００３７】
このようにして絶縁トランス１をプリント配線基板２１に保持させたら、プリント配線基板２１から突出した金属端子４をスルーホール２２周囲に対しはんだ付け（図３のはんだ付け部２５参照）する。このはんだ付けによって、金属端子４がプリント配線基板２１に固定されると同時に、電気的導通がなされる。
【００３８】
図８は、取付孔２３に対する取付脚６の位置関係を説明する図であり、外側から力Ｆを加えて弾性変形させつつ取付孔２３に挿入する際には、図（ａ）に示すように、取付脚６の先端部６ａがＬ１だけ内側へ変位する。その後、外側からの力Ｆが解放されると、取付脚６は外側へ向けて復帰しようとするが、前述したように一対の取付脚６の外側での間隔ｘ２１よりも一対の取付孔２３の外側での間隔ｘ２２の方が小さいことから、取付脚６はＬ１よりも小さなＬ２にまでしか戻ることができず、応力が残留する。換言すれば、取付脚６は、Ｌ２分だけ弾性変位した状態に保持され、取付孔２３の外側の長辺３１ａに向かって反力Ｒを与え続けることとなる。
【００３９】
ここで、図９は、取付孔２３内で反力Ｒによって外側へ付勢されている取付脚６を拡大して示した断面図であるが、前述したように、取付脚６の角部１３ａ，１３ｂは、半径ｒ１の円弧形をなし、これらに対応する取付孔２３の２つの角部３３ａ，３３ｂは、半径ｒ１よりも大きな半径ｒ２の円弧形をなす。そのため、図示するように、反力Ｒによって付勢された取付脚６の角部１３ａ，１３ｂは、取付孔２３の角部３３ａ，３３ｂの内周面に局部的に点接触する。また、取付脚６の長辺１１ａと取付孔２３の長辺３１ａとの間に僅かな隙間４１が確保される。従って、取付脚６に作用する反力Ｒが角部１３ａ，１３ｂと角部３３ａ，３３ｂとの接触部に集中し、大きな静止摩擦力が得られる。
【００４０】
しかも、半径ｒ１の角部１３ａ，１３ｂが相対的に大きな半径ｒ２の角部３３ａ，３３ｂに対し反力Ｒによって押し付けられることで、反力Ｒと直交する方向つまり長辺１１ａ，３１ａに沿った方向に沿って、取付脚６の２つの角部１３ａ，１３ｂで互いに対向する分力Ｆｙが発生する。従って、これら２つの分力Ｆｙによって、取付孔２３内での取付脚６のｙ方向の位置が、自然に中立位置に保たれる。つまり、取付脚６の２つの角部１３ａ，１３ｂの位置が取付孔２３の円弧形の角部３３ａ，３３ｂに案内されて、中立位置となるように自然に定まる。従って、振動等を受けたときに、反力Ｒと直交する方向（長辺１１ａ，３１ａに沿った方向）への取付脚６の移動（換言すれば取付脚６のがたつき）が抑制される。
【００４１】
すなわち、取付孔２３の長さｙ２は取付脚６の長さｙ１よりも僅かに大きく設定されるので、図９に示すように、取付脚６の一対の短辺１２ａ，１２ｂと取付孔２３の一対の短辺３２ａ，３２ｂとの間には、それぞれ僅かな隙間４２が残存する。ここで、仮に振動等による外力を受けて取付脚６が図の下方へ動こうとすると、下側の角部１３ｂで生じる上向きの分力Ｆｙが増大し、上側の角部１３ａで生じる下向きの分力Ｆｙが減少する。そのため、外力に抗して取付脚６が中立位置を維持しようとする。
【００４２】
従って、振動等による絶縁トランス１のがたつきがｘ方向およびｙ方向の双方について効果的に抑制され、はんだ付け部２５や金属端子４への応力集中が抑制される。
【００４３】
特に、図示例では、一対の取付脚６の周囲４箇所の角部１３ａ，１３ｂが、取付孔２３側の４つの角部３３ａ，３３ｂに対し「半径ｒ１＜半径ｒ２」の関係で圧接しているため、絶縁トランス１が全体として所期の中央位置に保持され、かつ４点での静止摩擦力によって確実に固定される。
【００４４】
また、図３や図８（ｂ）に示すように、取付脚６先端の爪部７は取付孔２３の裏面側の開口縁に係合する。従って、この爪部７の係合によって、絶縁トランス１の高さ方向（ｚ方向）に沿った取付脚６の移動が制限されるとともに、万一過大な荷重が絶縁トランス１に作用したような場合に、絶縁トランス１の脱落が確実に阻止される。
【００４５】
以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００４６】
例えば、上記実施例では電子部品の例として絶縁トランス１を説明しているが、この発明は、他の電子部品の固定に広く適用することができる。
【００４７】
また、上記実施例では、一対の取付脚６および取付孔２３を備え、周囲の計４箇所の角部１３ａ，１３ｂ，３３ａ，３３ｂが「半径ｒ１＜半径ｒ２」の関係の円弧面となっているが、一方の取付脚６および取付孔２３のみを上記実施例のような構成とし、他方の取付脚は単に反力Ｒを支持するだけの単純な係合構造とするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…絶縁トランス
２…合成樹脂製ケース
３…取付面
４…金属端子
６…取付脚
７…爪部
１３ａ，１３ｂ…角部
２１…プリント配線基板
２２…スルーホール
２３…取付孔
２５…はんだ付け部
３３ａ，３３ｂ…角部
【図１】
2018014402.tif 000003
【図２】
2018014402.tif 000004
【図３】
2018014402.tif 000005
【図４】
2018014402.tif 000006
【図５】
2018014402.tif 000007
【図６】
2018014402.tif 000008
【図７】
2018014402.tif 000009
【図８】
2018014402.tif 000010
【図９】
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