(57)【要約】【課題】簡易な構成及び作業により電子部品を効率良く押圧してベース部品に固定する電子部品の固定方法、固定構造及び固定具を提供する。【解決手段】固定具２０に設けた弾性片２８をパワートランジスタ６に押し付けながら、弾性片２８の弾性力に抗して固定具２０をベース部品３に向かって押し込んで、固定具２０をベース部品３に係止する。固定具２０には、固定具本体２１の両端部からベース部品３側に延出する一対の係止片２２と、固定具本体２１の各係止片２２間の縁部２６から固定具本体２１の裏面側に折り返す弾性片２８とが設けられる一方、ベース部品３には、係止片２２の係止孔２４と係合する一対の係止爪２５が設けられている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定具を用いてベース部品に電子部品を固定する電子部品の固定方法であって、
前記固定具に設けた弾性部を前記電子部品に押し付けながら、前記弾性部の弾性力に抗して前記固定具を前記ベース部品に向かって押し込んで、前記固定具を前記ベース部品に係止することを特徴とする電子部品の固定方法。
【請求項２】
固定具を用いてベース部品に電子部品を固定する電子部品の固定構造であって、
前記固定具に、固定具本体の両端部から前記ベース部品側に延出する一対の係止片と、前記固定具本体の各係止片間の縁部から固定具本体の裏面側に折り返す弾性片とを設ける一方、
前記ベース部品に、前記各係止片の係止部と係合する一対の係合部を設け、
前記各係止部及び係合部を係合させた状態で前記弾性片が前記電子部品をベース部品に向かって押圧し、前記電子部品が前記ベース部品に固定されることを特徴とする電子部品の固定構造。
【請求項３】
前記各係止部又は係合部の一方が係止爪とされ、他方が該係止爪と係合する係止孔とされ、前記係止爪に、前記固定具をベース部品に向かって押し込む際に前記各係止片を案内して前記係止爪と係止孔との係合位置へ導入させる案内面を設けたことを特徴とする請求項２に記載の電子部品の固定構造。
【請求項４】
前記各係止部が係止孔とされ、前記各係合部が係止爪とされ、前記係止爪に、固定具をベース部品に向かって押し込む際に前記各係止片を案内し弾性変形させると共に前記係止爪と係止孔との係合位置へ導入させる案内面を設け、前記各係止片の先端に、前記係止爪と反対側であって前記固定具本体側へ向かう折り返し部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の固定構造。
【請求項５】
ベース部品に電子部品を固定する電子部品の固定具であって、固定具本体と、該固定具本体の両側部から前記ベース部品側に延出する一対の係止片と、前記固定具本体の各係止片間の縁部から該固定具本体の裏面側に折り返す弾性片とを備えていることを特徴とする電子部品の固定具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電装ユニットに用いられるパワートランジスタ等の電子部品の固定方法、固定構造及び固定具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種電装ユニットに設けられるパワートランジスタやサーミスタ等の電子部品は、自身の発熱により過熱することを防止するために、ヒートシンクに押圧固定され密着することで放熱効率を高めていることが多い。前記のような電子部品は複数設けられることが多く、これらをヒートシンク等のベース部品に固定する方法としては、押えバネが取り付けられた押え金具を、電子部品を挟んでベース部品にビス止めすることで、複数の電子部品を弾性的に押圧固定するというものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、前記押え金具に相当する電子部品固定具が、その基部と、電子部品を押圧する弾性片と、この弾性片と同一方向に延出しベース部品の被係止部に係合する係止片とを一体に形成した部品とされたものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３４２９８９号公報
【特許文献２】
特開２００２−９４６５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載された電子部品の固定方法では、複数の電子部品を押圧した状態で押え金具をビス止めする必要があり、押え金具の取り付け作業性が悪いという問題がある。また、特許文献２に記載されたものでは、前述の固定方法に比べて固定具の部品点数の削減及び作業性の向上が図られているが、弾性片と係止片とが同一方向に延出されているためベース部品と電子部品とを挟み込むクリップと同様の構成となり、固定具が大型化すると共に、固定具のベース部品からの浮きを防止するために弾性片の弾性力の一部を利用しているため押圧力が低下するという問題がある。
そこで、この発明は、簡易な構成及び作業により電子部品を効率良く押圧してベース部品に固定する電子部品の固定方法、固定構造及び固定具を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、固定具を用いてベース部品に電子部品を固定する電子部品の固定方法であって、前記固定具に設けた弾性部を前記電子部品に押し付けながら、前記弾性部の弾性力に抗して前記固定具を前記ベース部品に向かって押し込んで、前記固定具を前記ベース部品に係止することを特徴とする電子部品の固定方法を提供する。
【０００６】
この構成によれば、固定具をベース部品に向かって押し込むことのみで、弾性部を電子部品に押し付けて弾性変形させると共に、固定具をベース部品に係止することができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、固定具を用いてベース部品に電子部品を固定する電子部品の固定構造であって、前記固定具に、固定具本体の両端部から前記ベース部品側に延出する一対の係止片と、前記固定具本体の各係止片間の縁部から固定具本体の裏面側に折り返す弾性片とを設ける一方、前記ベース部品に、前記各係止片の係止部と係合する一対の係合部を設け、前記各係止部及び係合部を係合させた状態で前記弾性片が前記電子部品をベース部品に向かって押圧し、前記電子部品が前記ベース部品に固定されることを特徴とする電子部品の固定構造を提供する。
【０００８】
この構成によれば、各係止片の係止部をベース部品の係合部に係合させることで固定具がベース部品に係止され、この状態で弾性片が電子部品をベース部品に向かって押圧することで、電子部品がベース部品に押圧固定される。このとき、各係止片が固定具本体からベース部品側に延出されることで、電子部品の押圧方向に沿って電子部品からの反力を効率良く支持することができる。また、弾性片が固定具本体の縁部から延出されることでその長さを増加させている。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、前記各係止部又は係合部の一方が係止爪とされ、他方が該係止爪と係合する係止孔とされ、前記係止爪に、前記固定具をベース部品に向かって押し込む際に前記各係止片を案内して前記係止爪と係止孔との係合位置へ導入させる案内面を設けたことを特徴とする請求項２に記載の電子部品の固定構造を提供する。
【００１０】
この構成によれば、固定具をベース部品に向かって押し込むと、各係止片が係止爪の案内面に案内されてスムーズに係止爪と係止孔との係合位置へ導入される。そして、係止爪及び係止孔が係合することで、固定具のベース部品からの離反が規制される。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、前記各係止部が係止孔とされ、前記各係合部が係止爪とされ、前記係止爪に、固定具をベース部品に向かって押し込む際に前記各係止片を案内し弾性変形させると共に前記係止爪と係止孔との係合位置へ導入させる案内面が設けられ、かつ、前記各係止片の先端に、前記係止爪と反対側であって前記固定具本体側へ向かう折り返し部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の固定構造を提供する。
【００１２】
この構成によれば、固定具がベース部品に向かって押し込まれ、各係止片が係止爪の案内面に案内されて弾性変形すると共に、係止爪と係止孔との係合位置へスムーズに導入される。そして、係止爪及び係止孔が係合することで、固定具のベース部品からの離反が規制される。このとき、各係止片の先端に係止爪と反対側であって固定具本体側へ向かう折り返し部が設けられているため、係止片の先端が案内面に引っ掛かるようなことがなく、挿入時にベース部品を削って切粉を発生する心配がない。また、ベース部品に係止された固定具を取り外す際には、折り返し部を利用して係止孔と係止爪との係合を解除させることができる。
【００１３】
請求項５に記載した発明は、ベース部品に電子部品を固定する電子部品の固定具であって、固定具本体と、該固定具本体の両側部から前記ベース部品側に延出する一対の係止片と、前記固定具本体の各係止片間の縁部から該固定具本体の裏面側に折り返す弾性片とを備えていることを特徴とする電子部品の固定具を提供する。
【００１４】
この構成によれば、各係止片をベース部品に係合させ、固定具本体の裏面側に折り返す弾性片を電子部品に押し付けることで、固定具本体の上面の剛性を増加させ電子部品をベース部品に押圧固定することができる。ここで、各係止片は固定具本体からベース部品側に延出されているため、電子部品からの反力を効率良く支持することができる。また、弾性片が固定具本体の縁部から延出されることでその長さを増加させている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１は例えば自動車の電子制御用のコントロールユニット（電装ユニット）であり、回路が形成された基板モジュール２をベース部品３に搭載しカバー４を装着して扁平状の箱型に形成されるものである。
基板モジュール２は、略方形の基板５に各種電子部品が取り付けられると共に、比較的高圧の電流が流れるパワートランジスタ（電子部品）６が、基板５の対向する縁部に各々３つずつ並ぶように取り付けられている。各パワートランジスタ６は、絶縁材でモールドされた本体７の長手方向を基板５の縁部８と直交させるように、かつ本体７が基板５の外側に突出するように配置され、本体７の基板５側端から延出された３本の端子９が基板５にはんだ付け等により接合されている。そして、この基板モジュール２が、ベース部品３の上面１０に固定されることとなる。
【００１６】
ベース部品３の上面１０には、基板５が載置される領域に収容部１１が凹設されると共に、パワートランジスタ６が載置される領域に各パワートランジスタ６の固定部１２が設けられている。収容部１１の各コーナー部には基板５を固定するための台座１３が設けられ、この台座１３に基板５の角部がビス等により固定されるようになっている。また、固定部１２には各パワートランジスタ６に対応する位置決め用の突起部１４が設けられ、この突起部１４により各パワートランジスタ６が固定部１２の面内方向で位置決めされるようになっている。なお、パワートランジスタ６の本体７には貫通孔１５が設けられると共に、固定部１２には貫通孔１５に対応するねじ孔１６が設けられ、必要に応じてパワートランジスタ６をビス等を用いて固定部１２に固定可能とされている。
【００１７】
ここで、ベース部品３はアルミ又はアルミ合金からなり、その裏面側には、基板モジュール２、特にパワートランジスタ６が発生した熱を効率良く放熱させるための冷却フィン１７が全域に渡って設けられている。なお、ベース部品３には、その固定部１２側の外縁から突出するようにマウント部１７が設けられ、コントロールユニット１を車体等に固定可能とされている。また、ベース部品３の外周部には所定の位置に爪部１８が設けられ、この爪部１８に樹脂製（例えばポリプロピレン製）のカバー４の対応する孔部１９が係合することで、ベース部品３にカバー４が装着可能とされている。
【００１８】
図２に示すように、基板モジュール２は、基板５が収容部１１内に収容された状態で固定されると共に、各パワートランジスタ６が固定部１２上の所定位置に配置されパワートランジスタ６の下面が固定部１２に密着した状態で固定具２０により固定されることとなる。固定具２０は、例えばステンレス鋼板により一体に構成されるもので、基板５の両縁部８，８に各々３つずつ並んだパワートランジスタ６に渡って長方形の板状に形成される固定具本体２１と、固定具本体２１の両端部から下方、つまりベース部品３側に延出される一対の係止片２２，２２とを有する略コの字型に形成されている。
【００１９】
固定部１２のパワートランジスタ６並置方向での両側部には、各係止片２２を差し込み可能な角型の挿通孔２３が設けられると共に、挿通孔２３の開口部であって固定部１２内側の部位には、各係止片２２に設けられる角型の係止孔（係止部）２４に固定具２０のコの字形状の内側から係合可能な係止爪（係合部）２５が、各突起部１４と同等の高さで突設されている。そして、各挿通孔２３に係止片２２を差し込んで、係止片２２の係止孔２４に係止爪２５を係合させると、固定具２０がベース部品３からの離反を規制された状態で係止されて、固定部１２に並置された３つのパワートランジスタ６を同時にベース部品３に固定できるようになっている。
【００２０】
ここで、固定具２０において基板５側を前、ベース部品３の外縁側を後とすると、固定具本体２１の各係止片２２間であって後側に位置する縁部２６には、図３に示すように、固定具本体２１の裏面側、つまりベース部品３と対向する面側へ向かう折り返し部２７が形成され、この折り返し部２７から、３つのパワートランジスタ６に各々対応する弾性片（弾性部）２８が延出されている。
【００２１】
図４に示すように、各弾性片２８は、固定具本体２１の後側の縁部２６から前側に位置するほど下方、つまりベース部品３側に位置するように傾斜して形成されると共に、その先端部が下側に凸となるように緩やかに湾曲してパワートランジスタ６との当接部２９が形成されている。そして、固定具２０の各係止片２２を挿通孔２３に差し込む際、各弾性片２８の当接部２９が固定部１２に載置されたパワートランジスタ６の上面に当接すると共に各弾性片２８が弾性変形してパワートランジスタ６をベース部品３に向かって押圧し、固定部１２に密着させた状態（図４中鎖線で示す）で固定具２０がベース部品３に係止されるようになっている。なお、固定具本体２１の前側の縁部３０にはベース部品３側（下方）に向かうフランジ部３１が形成され、固定具本体２１の上面の剛性を高めている。
【００２２】
また、各係止片２２の先端部には、固定具本体２１側（上方）へ向かう折り返し部３２が、固定具２０のコの字形状の外側、つまり係止爪２５と反対側の部位に各々形成されている（図３参照）。各折り返し部３２の先端は係止孔２４の下辺付近まで形成され、かつ係止片２２と間隙を有しており、上方に向かって開放するように形成されることにより、係止片２２の先端が案内面３４に引っ掛かることがなく、挿入時にベース部品３を削って切粉を発生する心配がない。
【００２３】
図５に示すように、ベース部品３の固定部１２には、複数の突起部１４が千鳥状に配設されると共に、各パワートランジスタ６の貫通孔１５に対応するねじ孔１６が後寄りの部位に配設されている。ここで、各突起部１４は、各パワートランジスタ６がビス等で固定される際に固定部１２上で締め付け方向（右周り方向）に転回することを防止するため、パワートランジスタ６の左右側で互い違いの位置に配置されている。また、挿通孔２３は固定部１２の前寄りに位置しており、その一方の開口部に設けられた係止爪２５’が、固定部１２の最外側部であって前寄りに位置する突起部１４’と近接配置されることとなる。そして、互いに近接配置された突起部１４’及び係止爪２５’が一体に形成されている。なお、突起部１４’は、係止爪２５’の前後方向の幅に対応するように大型に形成されている。
【００２４】
図６に示すように、各突起部１４はパワートランジスタ６の両側部に当接するように設けられている。一つのパワートランジスタ６に対応する一組の突起部１４において、これらの先端部には先端側に向かうにつれて開くように傾斜する傾斜面３３が形成されており、対応するパワートランジスタ６を突起部１４間に導入し易くされている。また、係止爪２５には、その先端側から挿通孔２３側に向かうにつれて係止爪２５を挿通孔２３の内側に向かって突出させるように傾斜する案内面３４が形成されており、この案内面３４により、挿通孔２３に差し込まれた係止片２２が固定具２０のコの字形状の外側に向かって案内され、各係止片２２が互いに離反するように弾性変形すると共に、係止片２２が係止孔２４と係止爪２５との係合位置までスムーズに導入され、各係止片２２が変形前の状態に復元して係止孔２４が係止爪２５に係合するようになっている。
【００２５】
また、図７に示すように、一体に形成された突起部１４’及び係止爪２５’においても、他の突起部１４及び係止爪２５と同様の傾斜面３３又は案内面３４が形成されている。ここで、各係止爪２５の先端部間の距離は各係止片２２間の距離よりも狭くされており、各係止片２２を挿通孔２３に差し込む際に係止片２２を変形させておく等の必要がなく、固定具２０を上方から押し込むことのみで、各係止片２２が案内面３４に案内されるようになっている。
【００２６】
次に、作用について説明する。
まず、ベース部品３の上面１０に基板モジュール２が載置され、基板５の角部がビス等により台座１３に固定されると共に、各パワートランジスタ６の上方から固定具２０が装着される。固定具２０は、固定具本体２１に設けられた各弾性片２８を対応するパワートランジスタ６に押し付けながら、各弾性片２８の弾性力に抗してベース部品３に向かって押し込まれることでベース部品３に係止される。
【００２７】
具体的には、固定具２０の各係止片２２がベース部品３の上方から挿通孔２３に差し込まれていくと、固定具本体２１の裏面側に折り返す各弾性片２８の当接部２９が対応するパワートランジスタ６に個々に当接し、徐々に弾性変形すると共にその弾性力により各パワートランジスタ６をベース部品３に向かって押圧する。そして、各弾性片２８の弾性力に抗して固定具２０がベース部品３に向かって押し込まれると、各係止片２２の係止孔２４が係止爪２５に係合して固定具２０がベース部品３に係止される。この状態で、各弾性片２８の弾性力により各パワートランジスタ６はベース部品３に向かって押圧されており、また固定具２０のベース部品３からの離反は各係止爪２５及び係止孔２４の係合により規制されている。
【００２８】
このとき、固定具本体２１に加わる各パワートランジスタ６からの反力、つまり弾性片２８の弾性力は各係止片２２に支持される。各係止片２２は固定具本体２１からベース部品３側に延出されており、弾性片２８の弾性力の作用線に沿って固定具本体２１をベース部品３側に確実に引き付けると共に各係止片２２の曲げやねじりの発生が抑えられ、かつ固定具２０の水平方向の奥行きも抑えられている。ここで、各弾性片２８が固定具本体２１の後側の縁部２６から延出されることで、弾性片２８の長さが確保され、たわみの増減による弾性力の変化が抑えられている。
【００２９】
また、各係止片２２は、挿通孔２３に差し込まれる際に案内面３４に案内されて互いに離反する方向に弾性変形すると共に、係止片２２が係止孔２４と係止爪２５との係合位置まで導入され、係止孔２４が係止爪２５に係合することとなる。ここで、係止片２２の先端部に折り返し部３２が形成されているため、係止片２２の先端部が案内面３４に当接し案内される際、係止片２２の切粉等が案内面３４を引っ掻いたり削ったりするようなことがない。また、メンテナンス等で固定具２０を取り外す際には、折り返し部３２に工具等を引っ掛けて係止爪２５と係止孔２４との係合を解除させればよい。
【００３０】
このように、各パワートランジスタ６が固定具２０によりベース部品３に密着した状態で押圧されると共に、固定部１２上での面内方向の移動は各突起部１４により規制されることで、固定部１２に各パワートランジスタ６が押圧固定され、ベース部品３への基板モジュール２の取り付けが完了する。なお、固定具１２を用いてパワートランジスタ６を固定する場合には、パワートランジスタ６の本体７の貫通孔１５及び固定部１２のねじ孔１６は使用しないものとする。
【００３１】
上記実施の形態によれば、固定具本体２１に設けられた弾性片２８をパワートランジスタ６に押し付けると共に、弾性片２８の弾性力に抗して固定具２０を押し込むことで、固定具２０をベース部品３に係止できるため、簡易な作業でパワートランジスタ６を押圧固定することができる。
また、固定具本体２１と、固定具本体２１の両端部からベース部品３側に突出する係止片２２と、固定部本体２１の後側の縁部２６から固定部本体２１の裏面側に折り返す弾性片２８とが一体に構成された固定具２０を用いることで、部品点数を削減でき、かつ固定具２０自体を小型化できると共に、パワートランジスタ６を効率良くかつ確実に押圧することができる。ここで、各係止片２２の先端部に折り返し部３２が形成されることで、固定具２０をベース部品３にスムーズに装着できると共に容易に取り外すことができる。
【００３２】
なお、この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、係止片２２に係止爪２５に相当する係止部を形成し、これに係合する係合部を挿通孔２３に設けるような構成としてもよい。また、弾性片２８を固定具本体２１の前側の縁部３０から延出する構成としてもよい。そして、この発明がパワートランジスタ６以外のさまざまな電子部品にも適用できることはいうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、固定具をベース部品に向かって押し込むことのみで電子部品をベース部品に押圧固定できるため、電子部品の取り付け作業を簡略化できる。
【００３４】
請求項２に記載した発明によれば、各係止片の係止部をベース部品の係合部に係合させ、固定具がベース部品に係止された状態で弾性片が電子部品をベース部品に向かって押圧することで、電子部品をベース部品に押圧固定することができる。このとき、各係止片が固定具本体からベース部品側に延出されることで電子部品からの反力を効率良く支持できるため、簡易な構成で電子部品を確実に押圧することができる。また、弾性片の長さが確保されているため、弾性片のたわみ代が増加し弾性力のばらつきを抑えて確実に電子部品を押圧することができる。
【００３５】
請求項３に記載した発明によれば、固定具をベース部品に向かって押し込むことのみで、各係止片が係止爪と係止孔との係合位置へ導入され、係止爪及び係止孔が係合して固定具をベース部品に係止することができる。
【００３６】
請求項４に記載した発明によれば、固定具をベース部品に向かって押し込むことのみで、各係止片が弾性変形し、係止爪と係止孔との係合位置へ導入され、係止爪及び係止孔が係合して固定具をベース部品に係止することができる。また、各係止片の先端に設けられた折り返し部により、固定具の着脱を容易に行うことができる。
【００３７】
請求項５に記載した発明によれば、各係止片をベース部品に係合させることで、弾性片により電子部品をベース部品に向かって押圧することができる。このとき、各係止片が固定具本体からベース部品側に延出されることで電子部品からの反力を効率良く支持することができる。また、弾性片の長さが確保されているため、弾性片のたわみ代が増加し弾性力のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態におけるコントロールユニットの分解斜視図である。
【図２】ベース部品、基板モジュール及び固定具の斜視図である。
【図３】固定具の下方側を見た斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】ベース部品の上面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
３  ベース部品
６  パワートランジスタ（電子部品）
２０  固定具
２１  固定具本体
２２  係止片
２４  係止孔（係止部）
２５  係止爪（係合部）
２８  弾性片（弾性部）
３２  折り返し部
３４  案内面
【図１】
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【図２】
2004186335.tif 000004
【図３】
2004186335.tif 000005
【図４】
2004186335.tif 000006
【図５】
2004186335.tif 000007
【図６】
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【図７】
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