(57)【要約】【課題】モジュール電源をねじ締めにより電源用基板に取付け固定する際に、簡単な構成でありながら半田接続部などにストレスが加わらないようにする。【解決手段】貫通孔１４を通してモジュール電源１の取付具６にねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａを螺合する際に、ねじ部材１５の頭部１５Ｂを電源用基板１１に当接した状態で、ねじ部材１５がさらに捩じ込まれたとしても、貫通孔１４とスリット２１との間に形成される小片部２２だけが弾性変形して、電源用基板１１の他の部位に応力が波及するのを緩和できる。したがって、電源用基板１１にスリット２１を設けただけの簡単な構成でありながら、従来のような半田接続部などにストレスが加わるのを防止して、電源ユニットとしての長期的な信頼性を確保することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール電源部の取付部に対応して貫通孔を有し、この貫通孔を通して前記取付部にねじ部材を螺着することで、前記モジュール電源部が取付け固定される電源用基板において、
前記貫通孔の周囲に、前記ねじ部材によるねじ締め時の応力緩和用のスリットを形成したことを特徴とする電源用基板。
【請求項２】
取付部を有するモジュール電源部と、この取付部に対応して貫通孔を有する電源用基板とからなり、前記貫通孔を通して前記モジュール電源部の取付部にねじ部材を螺着することで、前記モジュール電源部が前記電源用基板に取付け固定される電源ユニットにおいて、
前記電源用基板は、前記貫通孔の周囲に、前記ねじ部材によるねじ締め時の応力緩和用のスリットが形成されることを特徴とする電源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一乃至複数のモジュール電源部が搭載される電源用基板、およびこうしたモジュール電源部および電源用基板を含む電源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型のモジュール電源を電源ボードのような電源用基板に搭載する例として、例えば特許文献１に開示されるような電源ユニットが知られている。ここでは、所望の直流出力電圧を供給する複数のモジュール電源が、共通する電源ボードに取付け固定される。
【０００３】
図４は、そうした電源ユニットの一例を示したものである。同図において、１は前述した例えばＤＣ／ＤＣコンバータモジュールなどのモジュール電源であり、これは複数の電子部品（図示せず）を実装する金属基板２と、この金属基板２の部品実装面２Ａを覆う樹脂製のカバー３とにより、その外郭を形成している。金属基板２は周知のように、回路パターンを形成する印刷基板層４の一側に、例えばアルミニウムなどの熱伝導性に優れた材料からなる金属層５を積層することで構成され、電子部品からの放出熱を金属層５に伝導することにより、モジュール電源１としての放熱特性を高めている。
【０００４】
また、金属基板２の部品実装面２Ａには、その四隅にタップ孔付きの取付具６が、例えば加締めなどにより取付け固定されると共に、当該部品実装面２Ａの一側および他側に沿って、入力または出力用の端子ピン７が、半田付けによりそれぞれ取付け固定される。
【０００５】
カバー３は、金属基板２の部品実装面２Ａに対向する上面部３Ａに、取付具６および端子ピン７に対応して、孔９，１０をそれぞれ開口形成している。そして、取付具６を孔９に挿通させ、且つ各端子ピン７を孔１０に挿通させながら、カバー３を金属基板２に嵌合固定すると、取付具６のねじ孔が露出した上面６Ａが、上面部３Ａの外面とほぼ同じ高さになり、また端子ピン７の先端が、上面部３Ａより外方に突出するようになる。なお、この図３では、モジュール電源１の内部構造を見せるために、金属基板２からカバー３を取外した状態を示しているが、実際は後述する図１に示すように、金属基板２とカバー３で構成される箱形状のモジュール本体の外方に、複数の端子ピン７の先端が突出した外形形状を有している。
【０００６】
一方、１１は前記モジュール電源１を搭載する電源用基板である。この電源用基板１１は、例えばガラスエポキシ材料などからなる絶縁基材１２に、銅箔などの回路パターン（図示せず）を形成したいわゆる一般的な印刷基板で構成される。また、電源用基板１１には、前記複数の端子ピン７の先端がそれぞれ貫通可能なスルーホール１３と、取付具６と合致する位置にある貫通孔１４が、それぞれ開口形成される。
【０００７】
スルーホール１３は周知のように、導電性の端子ピン７との半田付け接続を可能とするために、その内面にメッキ処理が施されている。また貫通孔１４は、ねじ部材１５の先端側にある雄ねじ部１５Ａが挿通可能であるものの、ねじ部材１５の基端側にある頭部１５Ｂが挿通できないような大きさに形成される。
【０００８】
そして、モジュール電源１を電源用基板１１に取付け固定するには、先ずモジュール電源１を構成する端子ピン７の先端を、電源用基板１１の各スルーホール１３にそれぞれ挿通し、カバー３の上面部３Ａを電源用基板１１に突き当てて、端子ピン７の先端を電源用基板１１の上面１１Ａより突出させる。この状態で、端子ピン７とスルーホール１３との間を半田付けして、モジュール電源１および電源用基板１１との電気的な接続を達成する。
【０００９】
次に、電源用基板１１の貫通孔１４にねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａを通し、このねじ部材１５の頭部１５Ｂが電源用基板１１の上面１１Ａに突き当たる位置まで、モジュール電源１の取付具６にねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａを螺合する。これにより、電源用基板１１がねじ部材１５の頭部１５Ｂとモジュール電源１との間に挟まれ、モジュール電源１と電源用基板１１とを強固に取付け固定することが可能になる。
【特許文献１】特開平１０−５６７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上述したような従来のモジュール電源１や電源用基板１１には、次のような問題点がある。
【００１１】
ねじ部材１５の頭部１５Ｂを電源用基板１１の上面に突き当てた状態で、ねじ部材１５をさらに捩じ込むと、電源用基板１１全体に応力が発生して、先に半田付け固定された端子ピン７とスルーホール１３との接続部や、端子ピン７と金属基板２との接続部に、少なからずストレスが加わると共に、電源用基板１１に実装される各種電子部品（図示せず）の半田接続部にも、同様のストレスが加わる。こうしたストレスが原因で、長期的にモジュール電源１や電源用基板１１の信頼性を確保するのが難しくなるという問題があった。
【００１２】
そこで本発明の目的は、モジュール電源をねじ締めにより電源用基板に取付け固定する際に、簡単な構成でありながら半田接続部などにストレスが加わらないようにし、長期的な信頼性を確保できる電源用基板および電源ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１における電源用基板は、モジュール電源部の取付部に対応して貫通孔を有し、この貫通孔を通して前記取付部にねじ部材を螺着することで、前記モジュール電源部が取付け固定される電源用基板において、前記貫通孔の周囲に、前記ねじ部材によるねじ締め時の応力緩和用のスリットを形成したものである。
【００１４】
また、本発明の請求項２における電源ユニットは、取付部を有するモジュール電源部と、この取付部に対応して貫通孔を有する電源用基板とからなり、前記貫通孔を通して前記モジュール電源部の取付部にねじ部材を螺着することで、前記モジュール電源部が前記電源用基板に取付け固定される電源ユニットにおいて、前記電源用基板は、前記貫通孔の周囲に、前記ねじ部材によるねじ締め時の応力緩和用のスリットが形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１および請求項２では、何れも貫通孔を通してモジュール電源部の取付部にねじ部材を螺合する際に、ねじ部材の頭部を電源用基板に当接した状態で、ねじ部材がさらに捩じ込まれたとしても、貫通孔とスリットとの間に形成される小片部だけが弾性変形して、電源用基板の他の部位に応力が波及するのを緩和できる。したがって、電源用基板にスリットを設けただけの簡単な構成でありながら、従来のような半田接続部などにストレスが加わるのを防止して、電源ユニットとしての長期的な信頼性を確保することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明におけるモジュール電源１と電源用基板１１を含む電源ユニットについて、好ましい実施例を説明する。なお、従来例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複を避けるために極力省略する。
【００１７】
好ましい実施例を示す図１および図２において、ここでの電源用基板１１は、ねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａが貫通可能な貫通孔１４の周囲に、当該ねじ部材１５によるねじ締め時の応力緩和を緩和するためのスリット２１を開口形成した点が注目される。このスリット２１は、例えば図１のように、上面からみてＬ字状に形成したり、また図２のように、Ｃ字状に形成してもよい。その他に図示しないが、貫通孔１４の周囲に複数の分割されたスリット２１を設けてもよい。このように、スリット２１の形状や個数は特に限定される訳ではないが、どのような場合であっても、貫通孔１４と孔状のスリット２１との間には、電源用基板１１の他の部位よりも脆弱で、容易に弾性変形する小片部２２が形成されるようにする。こうすることで、貫通孔１４を利用してモジュール電源１を電源用基板１１にねじ締め固定する際に、電源用基板１１の小片部２２が他の部位よりも先に弾性変形して応力を緩和する。なお、それ以外の各部の構成については、従来例における図３と共通している。
【００１８】
そして、モジュール電源１を電源用基板１１に取付け固定するには、先ずモジュール電源１を構成する端子ピン７の先端を、電源用基板１１の各スルーホール１３にそれぞれ挿通し、カバー３の上面部３Ａを電源用基板１１に突き当てて、端子ピン７の先端を電源用基板１１の上面１１Ａより突出させる。この状態で、端子ピン７とスルーホール１３との間を半田付けして、モジュール電源１および電源用基板１１との電気的な接続を達成する。
【００１９】
次に、電源用基板１１の貫通孔１４にねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａを通し、このねじ部材１５の頭部１５Ｂが電源用基板１１の上面１１Ａに突き当たる位置まで、モジュール電源１の取付具６にねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａを螺合する。こうすると、電源用基板１１がねじ部材１５の頭部１５Ｂとモジュール電源１との間に挟まれ、モジュール電源１と電源用基板１１とを強固に取付け固定できる。
【００２０】
また、このねじ締め時において、ねじ部材１５の頭部１５Ｂを電源用基板１１の上面に突き当てた状態で、ねじ部材１５をさらに捩じ込むと、貫通孔１４の周囲にスリット２１が形成されている関係で、この貫通孔１４とスリット２１との間にある小片部２２だけが、ねじ締めに伴う応力を受けて弾性変形する。したがって、電源用基板１１は、小片部２２以外の他の部位において、ねじ締めに伴う応力が波及せず、先に半田付け固定された端子ピン７とスルーホール１３との接続部や、端子ピン７と金属基板２との接続部にストレスが加わったり、また電源用基板１１に実装される各種電子部品（図示せず）の半田接続部に、同様のストレスが加わったりすることがない。したがって、電源ユニットとして、長期的にモジュール電源１や電源用基板１１の信頼性を確保することが可能になる。
【００２１】
このように本実施例では、モジュール電源１の取付部である取付具６に対応して貫通孔１４を有し、この貫通孔１４を通して取付具６にねじ部材１５を螺着することで、モジュール電源１が取付け固定される電源用基板１１において、貫通孔１４の周囲に、ねじ部材１５によるねじ締め時の応力緩和用のスリット２１を形成して、この貫通孔１４とスリット２１との間に位置する小片部２２を、電源用基板１１に設けている。
【００２２】
また本実施例では、モジュール電源１と電源用基板１１とからなり、貫通孔１４を通してモジュール電源１の取付具６にねじ部材１５を螺着することで、モジュール電源１が電源用基板１１に取付け固定される電源ユニットとして、電源用基板１１は、貫通孔１４の周囲にねじ部材１５によるねじ締め時の応力緩和用のスリット２１が形成されており、それにより貫通孔１４とスリット２１との間に位置する小片部２２が、電源用基板１１に設けられている。
【００２３】
こうした電源用基板１１および電源ユニットの何れの構成においても、貫通孔１４を通してモジュール電源１の取付具６にねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａを螺合する際に、ねじ部材１５の頭部１５Ｂを電源用基板１１に当接した状態で、ねじ部材１５がさらに捩じ込まれたとしても、貫通孔１４とスリット２１との間に形成される小片部２２だけが弾性変形して、電源用基板１１の他の部位に応力が波及するのを緩和できる。したがって、電源用基板１１にスリット２１を設けただけの簡単な構成でありながら、従来のような半田接続部などにストレスが加わるのを防止して、電源ユニットとしての長期的な信頼性を確保することが可能になる。
【００２４】
次に、本発明の別な変形例を図３に示す。この変形例では、モジュール電源１内の電子部品からの熱を外部に放散させるために、金属基板２の底面部をなす金属層５の表面に、アルミニウムなどの熱伝導性の良好な部材からなる放熱器３１が熱的に接続される。つまり第１実施例では、モジュール電源１単独でモジュール電源部を構成していたが、本実施例ではモジュール電源１と放熱器３１で、モジュール電源部を構成している。
【００２５】
放熱器３１は、放熱面積を増やすために形成されたフィン３２と、モジュール電源部の取付部に相当するタップ孔３３がそれぞれ形成されている。また、前記第１実施例における取付具６に代わって、モジュール電源１に貫通孔３４が設けられており、この貫通孔３４に対応した位置に、放熱器３１のタップ孔３３が形成される。なお、それ以外の構成は、前記第１実施例と共通している。
【００２６】
この変形例でも、第１実施例で説明したように、モジュール電源１および電源用基板１１との電気的な接続を達成した後に、電源用基板１１の貫通孔１４およびモジュール電源１の貫通孔３４にねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａを通し、このねじ部材１５の頭部１５Ｂが電源用基板１１の上面１１Ａに突き当たる位置まで、放熱器３１のタップ孔３３にねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａを螺合する。こうすると、電源用基板１１およびモジュール電源１が、ねじ部材１５の頭部１５Ｂと放熱器３１との間に挟まれ、モジュール電源１および放熱器３１と電源用基板１１とを強固に取付け固定できる。
【００２７】
また、このねじ締め時において、ねじ部材１５の頭部１５Ｂを電源用基板１１の上面に突き当てた状態で、ねじ部材１５をさらに捩じ込むと、貫通孔１４の周囲にスリット２１が形成されている関係で、この貫通孔１４とスリット２１との間にある小片部２２だけが、ねじ締めに伴う応力を受けて弾性変形する。したがって、電源用基板１１は、小片部２２以外の他の部位において、ねじ締めに伴う応力が波及せず、先に半田付け固定された端子ピン７とスルーホール１３との接続部や、端子ピン７と金属基板２との接続部にストレスが加わったり、また電源用基板１１に実装される各種電子部品（図示せず）の半田接続部に、同様のストレスが加わったりすることがない。したがって、電源ユニットとして、長期的にモジュール電源１や電源用基板１１の信頼性を確保することが可能になる。
【００２８】
従ってこの場合も、貫通孔１４，３１を通して放熱器３１のタップ孔３３にねじ部材１５の雄ねじ部１５Ａを螺合する際に、ねじ部材１５の頭部１５Ｂを電源用基板１１に当接した状態で、ねじ部材１５がさらに捩じ込まれたとしても、貫通孔１４とスリット２１との間に形成される小片部２２だけが弾性変形して、電源用基板１１の他の部位に応力が波及するのを緩和できる。したがって、電源用基板１１にスリット２１を設けただけの簡単な構成でありながら、従来のような半田接続部などにストレスが加わるのを防止して、電源ユニットとしての長期的な信頼性を確保することが可能になる。
【００２９】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、モジュール電源１を電源用基板１１に複数個搭載してもよく、その場合は、各モジュール電源１毎に設けた貫通孔１４の周囲に、それぞれ任意の形状や個数でスリット２１を形成すればよい。また、取付具６に相当する取付部が、例えば電源モジュール１のカバー３に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の好ましい一実施例の電源ユニットを示す分解斜視図である。
【図２】同上、他の例を示す要部の平面図である。
【図３】別な変形例の電源ユニットを示す分解斜視図である。
【図４】従来の電源ユニットを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  モジュール電源（モジュール電源部）
６  取付具（取付部）
１１  電源用基板
１４  貫通孔
１５  ねじ部材
２１  スリット
３１  放熱器（モジュール電源部）
３３  タップ孔（取付部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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