(57)【要約】    【課題】プリント基板上における１次側回路部品の配置面積を増やすことができる金属プレートの取付構造とする。    【解決手段】プリント基板１は、１次側回路部１４のＦＧ電位パターン１６と２次側回路部１５のＦＧ電位パターン１７の形成位置の各々に通し穴７、９を形成すると共に、通し穴７、９の間となる側面位置に矩形の嵌合切欠８を形成する。金属プレート２は、プリント基板１の通し穴７、９に対応した位置の下端部にネジ穴３を備えた取付片４、６を屈曲形成すると共に、嵌合切欠８に対応した位置に嵌合片５を形成し、プリント基板１の嵌合切欠８に横方向から金属プレート２の嵌合片５を嵌め入れ、プリント基板１の通し穴７、９に金属プレート２のネジ穴３を位置合わせした状態で下側からネジ１０、１２を螺合して固定する。    【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路部品を実装すると共に使用対象装置に対する取付穴を備えたプリント基板と、前記プリント基板の側端に直立状態で固定され前記プリント基板の補強板及び放熱器を兼ねた金属プレートとを備えたスイッチング電源装置に於いて、
前記プリント基板は、１次側回路部のフレームグランド電位パターンと２次側回路部のフレームグランド電位パターンの形成位置の各々に通し穴を形成すると共に、前記通し穴の間となる側面位置に矩形の嵌合切欠を形成し、
前記金属プレートは、前記プリント基板の通し穴に対応した位置の下端部にネジ穴を備えた基板取付片を屈曲形成すると共に、前記嵌合切欠に対応した位置に嵌合片を形成し、
前記プリント基板の嵌合切欠に横方向から前記金属プレートの嵌合片を嵌め入れて前記プリント基板の通し穴に前記金属プレートのネジ穴を位置合わせした状態で下側からネジを螺合して固定する固定構造としたことを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
請求項１記載のスイッチング電源装置に於いて、前記金属プレートの嵌合片は、先端をプリント基板の下側まで延在する共に前記プリント基板の切欠を越える幅をもち、前記切欠の幅を残してその両側をプリント基板の厚さ分の幅で矩形に切り欠いた嵌合形状を有することを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項３】
請求項１のスイッチング電源装置に於いて、前記金属プレートの嵌合片と前記プリント基板の切欠を複数箇所に設けたことを特徴とするスイッチング電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケースに収納されることなく電源回路を実装したプリント基板を使用対象装置に取り付けて使用する基板単体タイプのスイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板単体タイプのスイッチング電源装置として例えば図４に示すものがある。図４において、基板単体タイプのスイッチング電源装置は、プリント基板１０１の側端長手方向に放熱器と補強板を兼ねた金属プレート１０２を固定している。
【０００３】
即ち、基板単体タイプのスイッチング電源装置にあっては、振動が加わった場合に部品の重量によりプリント基板１０１にたわみが発生し、実装部品のはんだ付け部のクラックやプリント基板の割れなどの原因となる場合がある。また、はんだ付けディップ時にプリント基板１０１がたわむと、その後のプリント基板１０１の反りの原因ともなる場合がある。これを防止するためにプリント基板１０１に放熱器を兼ねた金属プレート１０２を固定し、プリント基板１０１を補強する構造がとられている。
【０００４】
プリント基板１０１に対する金属プレート１０２の固定は、金属プレート１０２の両側及び中央の３か所にネジ穴１０３を備えた取付片１０４、１０５、１０６をＬ字型に屈曲形成し、取付片１０４、１０５、１０６のネジ穴１０３に相対したプリント基板１０１の位置に通し穴１０７、１０８、１０９を形成し、下側からネジ１１０、１１１、１１２を通してネジ穴１０３に螺合することで固定している。金属プレート１０２は放熱板を兼ね、ＦＥＴやＳＣＲなどの発熱素子１１８が取付られる。
【０００５】
更に、プリント基板１０１は、想像線１１３を境に、その右側をスイッチング電源回路の１次側回路部１１４とし、左側を２次側回路部１１５としてそれぞれの回路部品を実装している。これに対応してプリント基板１０１の右端の通し穴１０７の位置には１次側回路部１１４のフレームグランド電位パターン（以下「ＦＧ電位パターン」という）１１６が形成され、また左側の通し穴１０９の位置には２次側回路部１１５のＦＧ電位パターン１１７が形成され、ネジ１１０、１１２による金属プレート１０２の両端の取付片１０４、１０６の固定でＦＧ電位パターン１１６、１１７を接続し、１次側回路部１１４のＦＧ電位と２次側回路部１１５のＦＧ電位を電気的に接続する機能も有する。
【特許文献１】特開２００２−２３２１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の基板単体タイプのスイッチング電源装置にあっては、金属プレート１０２をプリント基板１０１に固定するネジ１１０、１１１、１１２がフレームグランド電位（以下「ＦＧ電位」という）となるため、プリント基板１０１上に実装される１次側電位を有する回路部品と固定用のネジ１１０、１１１との間に、製品の取得安全規格で定められた安全基準を満足する沿面距離を確保する必要がある。
【０００７】
このためプリント基板１０１の１次側回路部１１４に設けられた金属プレート１０２の取付片１０４、１０５を固定するネジ１１０、１１１の周囲には１次側電位を有する回路部品を配置することができず、１次側回路部品の実装可能面積が少なくなってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、プリント基板上における１次側回路部品の配置面積を増やすことができる金属プレートの取付構造を備えたスイッチング電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、回路部品を実装すると共に使用対象装置に対する取付穴を備えたプリント基板と、プリント基板の側端に直立状態で固定されプリント基板の補強板及び放熱器を兼ねた金属プレートとを備えたスイッチング電源装置に於いて、プリント基板は、１次側回路部のＦＧ電位パターンと２次側回路部のＦＧ電位パターンの形成位置の各々に通し穴を形成すると共に、通し穴の間となる側面位置に矩形の嵌合切欠を形成し、金属プレートは、プリント基板の通し穴に対応した位置の下端部にネジ穴を備えた基板取付片を屈曲形成すると共に、嵌合切欠に対応した位置に嵌合片を形成し、プリント基板の嵌合切欠に横方向から前記金属プレートの嵌合片を嵌め入れてプリント基板の通し穴に金属プレートのネジ穴を位置合わせした状態で下側からネジを螺合して固定する固定構造としたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、金属プレートの嵌合片は、先端をプリント基板の下側まで延在する共にプリント基板の切欠を越える幅をもち、切欠の幅を残してその両側をプリント基板の厚さ分の幅で矩形に切り欠いた嵌合形状を有する。また金属プレートの嵌合片とプリント基板の切欠を複数箇所に設けるようにしても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、１次側回路部のＦＧ電位パターンと２次側回路部のＦＧ電位パターンを接続する固定部は従来構造と同様にネジを用いた接続を行い、１次側回路部と２次側回路部のＦＧ電位パターンを接続する機能を有しない１次側回路部に設けられるプリント基板と板金の固定部はネジを用いずに金属プレートの嵌合片とプリント基板の嵌合切欠との嵌め合わる嵌合固定構造としたことで、嵌合固定構造がプリント基板上に占める面積は、ネジ固定構造でネジがプリント基板上に占める面積よりも少なくすることができ、その分だけプリント基板上における規定の沿面距離を離して配置する１次側回路部品の配置面積を増やすことができ、結果として機器の小型化、低コスト化が達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１はプリント基板と金属プレートの取付構造の実施形態を示した説明図であり、図１（Ａ）に正面図、図１（Ｂ）に底面図、図１（Ｃ）に側面図を示している。
【００１３】
図１において、本発明のスイッチング電源装置にあっては、スイッチング電源回路を構成する部品を実装するプリント基板１の長手方向の側端部に金属プレート２を直立した状態で固定している。
【００１４】
金属プレート２はプリント基板１に対する固定によりプリント基板１の補強板及び放熱板を兼ねるものであり、更に後の説明で明らかにする1次側回路部と2次側回路部のＦＧ電位パターンを接続する接続部材を兼ねる。
【００１５】
プリント基板１は図１（Ｂ）に示すように想像線１３を境に右側に１次側回路部１４を構成する部品を実装しており、左側に２次側回路部１５を構成する部品を実装している。プリント基板１における1次側回路部１４の金属プレート２の取付け側となる右端部には１次側回路部１４のＦＧ電位に接続されるＦＧ電位パターン１６が形成されている。
【００１６】
一方、２次側回路部１５側の金属プレート２側の左上端部には２次側回路部１５のＦＧ電位が接続されるＦＧ電位パターン１７が形成されている。このＦＧ電位パターン１６、１７の形成位置は金属プレート２を取付るための通し穴７、９の形成位置となっている。
【００１７】
金属プレート２は、この実施形態にあっては両側及び中央の三箇所にわけて固定部を備えている。金属プレート２の両側についてはプリント基板１の方向にＬ字型に屈曲した取付片４、６を形成しており、取付片４、６にはプリント基板１の通し穴７、９に対応してネジ穴３が形成されている。
【００１８】
このためプリント基板１に対し金属プレート２を取付位置にあわせた状態でプリント基板１の下側から通し穴７、９のそれぞれを通してネジ１０、１２を取付片４、６のネジ穴３に嵌合することで両端をプリント基板１に対しネジ止め固定する。
【００１９】
金属プレート２の中央部には嵌合片５が設けられ、嵌合片５に相対したプリント基板１の側面には矩形の嵌合切欠８が形成されている。金属プレート２をプリント基板１に取付ける際には、プリント基板１の嵌合切欠８に対し横方向から金属プレート２の嵌合片５に嵌めることで嵌合固定する。
【００２０】
尚、プリント基板１に固定された金属プレート２にはＦＥＴやＳＣＲなどの発熱素子１８が取付られ、金属プレート２は放熱板として機能する。またプリント基板１に形成したＦＧ電位パターン１６、１７の通し穴７、９に対しネジ１０、１２を差し込んで金属プレート２側の取付片４、６のネジ穴３にねじ込み固定しているため、このネジ１０、１２によるねじ込み固定によってプリント基板１側のＦＧ電位パターン１６とＦＧ電位パターン１７が金属プレート２を介して接続されることになる。
【００２１】
図２は、図１のプリント基板１と金属プレート２の嵌合構造を取り出して示した説明図である。図２において、プリント基板１側にあっては、側端面に開いた矩形の嵌合切欠８を形成している。ここで嵌合切欠８は幅ａ１を持っている。またプリント基板１の厚さはｂ１となっている。
【００２２】
金属プレート２側の嵌合片５はその横幅Ｗがプリント基板１の嵌合切欠８における開口部の幅ａ１を超えた大きさとしており、プリント基板１の嵌合切欠８に対抗する先端側の位置に中央に嵌合部１９を残して、両側を切欠くことにより嵌合溝２０を形成している。
【００２３】
ここで嵌合片５における嵌合部１９の幅ａ２はプリント基板１における嵌合切欠８の幅ａ１に対し若干小さめの寸法に設定されている。また嵌合部１９の両側に形成した嵌合溝２０の高さｂ２はプリント基板１の厚さｂ１に対し多少大きめの寸法になるように形成されている。
【００２４】
そして矢印に示すように嵌合片５の嵌合部１９及び嵌合溝２０をプリント基板１の嵌合切欠８にあわせて横方向から嵌めることで、嵌合片５の嵌合部１９がプリント基板１の嵌合切欠８の中に入り込み、同時に嵌合片５の嵌合溝２０がプリント基板１における嵌合切欠８の両側のプリント基板１の部分に嵌まり込み、嵌合固定される。
【００２５】
このような本発明のプリント基板１と金属プレート２の固定構造によれば図１から明らかなように、ＦＧ電位パターン１６、１７を形成した部分については図４の従来構造と同様、溝による固定構造をとるものであるが、その間の中央の固定構造については金属プレート２に形成した嵌合片５とプリント基板１に形成した嵌合切欠８との嵌め合わせによる嵌合構造で固定され、図４に示した従来のネジ止めによる固定構造に比べ、中央の固定部分についてプリント基板１における１次側回路部１４の実装領域にネジ及び金属プレート２側の取付部が存在せず、その分、プリント基板１における１次側回路部１４の部品実装部分を広くとることができる。
【００２６】
図３は本発明で用いる嵌合構造の他の実施形態の説明図であり、この実施形態にあっては金属プレート２側の嵌合片５における嵌合溝２０の上部のプリント基板１に対する差込側にテーパ部２１を形成したことを特徴とする。
【００２７】
このテーパ部２１の形成により矢印のようにプリント基板１の嵌合切欠８に金属プレート２の嵌合片５を差し込む際に嵌合溝２０の嵌合切欠８の開口部両側のプリント基板１の側端面に嵌めこみを容易に行なうことができる。
【００２８】
尚、上記の実施形態は、図１のようにプリント基板１に対する金属プレート２の取付構造において両側の２箇所をネジ止めによる固定構造として、中間に嵌合片５と嵌合切欠８による嵌合固定構造を設けるようにしているが、プリント基板１の長手方向のサイズが大きい場合には、中間に設ける嵌合固定部は２箇所または３箇所というように複数箇所に設けるようにしてもよい。
【００２９】
この場合、１次側回路部１４となる固定位置については嵌合片５と嵌合切欠８による固定構造とし、２次側回路部１５に位置する固定部としては嵌合構造であってもよいし、ネジ止め構造であってもよい。
【００３０】
また本発明のスイッチング電源装置はプリント基板をケースに収納せずに、使用対象装置に直接取付る構造の基板単体タイプのスイッチング電源装置であり、使用対象装置に接続するためプリント基板１には必要に応じて適宜の位置に取付穴を設けているが、上記の実施形態にあってはそれを省略している。取付穴は例えばプリント基板１における左右方向の両端のＦＧ電位パターン１６、１７をはずれた位置の例えば４箇所に分けて設ける。
【００３１】
また金属プレート２の形状としては取付部分となる下端部に各部を形成し、上部側で一体化したプレート形状を例にとっているが、必要とする強度、放熱器としての要求に応じ、例えば上部を下方に折り曲げて二重構造としてもよいし、適宜のプレート形状をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態を示した説明図
【図２】図１の嵌合構造を取り出して示した説明図
【図３】本発明で用いる嵌合構造の他の実施形態の説明図
【図４】従来構造の説明図
【符号の説明】
【００３３】
１：プリント基板
２：金属プレート
３： ネジ穴
４、６：取付片
５：嵌合片
７、９：通し穴
８：嵌合切欠
１０、１２：ネジ
１４：１次側回路部
１５：２次側回路部
１６、１７：ＦＧ電位パターン
１８：発熱素子
１９：嵌合部
２０：嵌合溝
２１：テーパ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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