(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体基板の一側より延設する端子ピンと、この端子ピンを保持する端子台と、本体基板の他側に実装した発熱部品に対向し、この発熱部品と熱的に接続する放熱板とを備え、前記放熱板の端部を保持しつつ、この放熱板を前記発熱部品側に押圧する係合片を前記端子台と一体に形成したことを特徴とする放熱板付き電子機器。
【請求項２】
前記発熱部品の対向面とは反対側の前記放熱板の外側面と、前記係合片の外側端面とを面一に形成したことを特徴とする請求項１記載の放熱板付き電子機器。
【請求項３】
前記端子ピンを前記端子台に圧入固着したことを特徴とする請求項１または２記載の放熱板付き電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本体外郭の一側面を形成する放熱板を備えた放熱板付き電子機器に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、例えばＤＣ／ＤＣコンバータなどに代表されるこの種の薄型電子機器は、図６に示すように、発熱部品51を含む各種電子部品を実装した本体基板52と、発熱部品51との間に放熱シリコーン部材53を介在させて、この発熱部品51と熱的に接続される例えばアルミニウムなどの放熱板54とを備えて構成され、本体基板52と放熱板54との間に円筒状のスペーサ55を介在させ、このスペーサ55の中心部を挿通して本体基板52の表面側から放熱板54の四隅に形成したタップ穴56にねじ57を螺着することにより、放熱板54を発熱部品51側に押圧した状態で取付け固定することができる。そして、発熱部品51からの熱は、熱伝導性のよい放熱シリコーン部材53を経て放熱板54の速やかに達し、そこで周辺の空気と熱交換して放熱される。なお、各発熱部品51の放熱性を高めるために、発熱部品51に対面していない放熱板54の外側面に、例えばアルミニウム製のヒートシンク（図示せず）を設けることもある。
【０００３】
こうした従来の電子機器では、エンドユーザーが用意する回路基板への電気的接続を図るために、本体基板52に半田付け接続される複数の端子ピンが、端子台の被嵌合孔に嵌合保持された状態で設けられており、端子ピンはそこを流れる電流量などを考慮して様々な形状のものが用意されている。しかし、端子ピンの外形が個々に異なるため、同じ被嵌合孔に違う形状の端子ピンを嵌合保持させることができず、結局は各端子ピンの形状に合せて別々の型で端子台を製作せざるを得なくなって、端子ピンのバリエーションを容易に増やすことができなかった。
【０００４】
さらにまた、こうした従来の電子機器においては、発熱部品51からの熱を放熱板54に確実に伝えるために、放熱板54を若干発熱部品51側に押圧させた状態で取付け固定させる必要があるが、従来の場合はそれを実現するために、本体基板52と放熱板54との間にスペーサを介在させた上に、放熱板54側にねじ57を螺着する必要があり、ねじ止め作業による工数の増加などの問題を招いていた。また、ねじ締め時において、ねじ57の先端が放熱板54の外側面より突出すると、このねじ57の先端部が邪魔をして、後でヒートシンクを取付けられないという問題も生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ねじ止め作業を行なわなくても、放熱板を電子部品側に押圧状態で取付けることができる放熱板付き電子機器を提供することをその第１の目的とする。
【０００６】
また本発明の第２の目的は、放熱板を本体基板に取付けた後で、放熱板の外側面にヒートシンクを支障なく取り付けることのできる放熱板付き電子機器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１における放熱板付き電子機器は、前記第１の目的を達成するために、本体基板の一側より延設する端子ピンと、この端子ピンを保持する端子台と、本体基板の他側に実装した発熱部品に対向し、この発熱部品と熱的に接続する放熱板とを備え、前記放熱板の端部を保持しつつ、この放熱板を前記発熱部品側に押圧する係合片を前記端子台と一体に形成したものである。
【０００８】
このようにすると、本来は端子ピンを保持する端子台に係合片が一体的に形成されるので、いちいちねじ止め作業を行なわなくても、この端子台の係合片を利用すれば、放熱板の端部を保持した状態で取り付けることができる。その際、係合片との係合により放熱板は発熱部品側に押圧して取付けられるので、発熱部品からの熱を放熱板に確実に伝えることが可能になる。
【０００９】
本発明の請求項２における放熱板付き電子機器は、前記第２の目的をも達成するために、前記発熱部品の対向面とは反対側の前記放熱板の外側面と、前記係合片の外側端面とを面一に形成したものである。
【００１０】
このようにすると、放熱板を端子台の係合片に取付けたときに、この係合片の外側端面が放熱板の外側面より突出せず、放熱板の外側面と同一面上に形成される。したがって、その後で放熱板の外側面にヒートシンクを取付けた場合でも、係合片の外側端面は邪魔にならず取付けの際の支障とはならない。
【００１１】
本発明の請求項３における放熱板付き電子機器は、前記端子ピンを前記端子台に圧入固着したものである。
【００１２】
この場合、端子ピンの先端を別の回路基板に半田付け接続する時に、端子ピンに対し引張力が作用するが、端子ピンが端子台に圧入状態で強固に固着されるため、端子台から端子ピンを容易に引き抜くことはできない。また、端子ピンに対する引張力は、端子台との圧入固着部で四方に分散するので、より強固な固着が実現する。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下、本発明における好ましい実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、薄型偏平状の放熱板付き電子機器に相当する例えばＤＣ／ＤＣコンバータなどの電源装置１は、複数の導電パターン層と絶縁層とを積層して構成され、その片面若しくは両面に複数の電子部品２や発熱部品３を実装してなる本体基板に相当する矩形平板状の多層基板５と、この多層基板５の一側すなわち上側に向けて延設する複数の導電性を有する端子ピン６と、これらの各端子ピン６を直立状態で保持する端子台７と、多層基板５の特に他側すなわち下側に実装した発熱部品３に対向し、熱伝導性の良好な放熱シリコーン部材８を介在させて、発熱部品３と熱的に接続する平板状の放熱板９とを備えて概ね構成される。
【００１４】
端子ピン６は電源装置１と外部、具体的にはエンドユーザーが用意した回路基板11との電気的接続を図るためのもので、ここでは入力端子となる３本の端子ピン６Ｂと、出力端子となる５本の端子ピン６Ａ，６Ｂが、多層基板５の両側端面に沿って並設されている。ここで、端子ピン６の形状について、図３および図４を参照しつつ、より詳細に説明すると、本実施例で使用する端子ピン６は概ね棒状で、電流量の違いなどに応じて異なる形状のものが用意されている。すなわち、図３に示す端子ピン６Ａは、多層基板５に半田付け接続される基端部21と、端子台７の被圧入孔31に圧入するローレット加工された圧入部22と、回路基板11のメッキスルーホール12に挿通して半田付け接続される先端部23の直径φＡが、いずれも同一径の１．５ｍｍで形成される。また、図４に示す端子ピン６Ｂは、圧入部22の直径φＢが他の端子ピン６Ａと同じく１．５ｍｍであるのに対し、基端部21と先端部23の直径φＣはそれよりも細く１．０ｍｍとなっている。すなわち、基端部21と先端部23の直径は用途に応じて様々なバリエーションがあるものの、端子台７の被圧入孔31に圧入する圧入部22の直径は、全ての種類で共通している。これらの端子ピン６Ａ，６Ｂに対応して設けられた端子台７の被圧入孔31は、全て同一の孔径を有し、凹凸状に表面を形成した圧入部22が被圧入孔31に圧入されることにより、双方の部材が強固に固着される。これにより、異なる形状の端子ピン６Ａ，６Ｂであっても、共通の端子台７を使用することができ、端子台７の型や部品を個々に用意しなくても、様々な端子ピン６Ａ，６Ｂのバリエーションに対応することが可能になる。
【００１５】
端子台７の構成をより具体的に説明すると、この端子台７は例えば合成樹脂などの絶縁材料からなり、各々の端子ピン６を間隔を置いて保持する被圧入部31を形成したピン保持部32と、このピン保持部32の両側にあって、端子ピン６の先端側と同じ方向に延設され、各端子ピン６を回路基板11のメッキスルーホール12に挿通したときに、その端面が回路基板11の下面に当接する回路基板当接部33と、同じくピン保持部32の両側にあって、回路基板当接部33の反対側方向に延設され、多層基板５の左右両端部に嵌合する凹部34を内側に形成した本体基板保持部35と、この本体基板保持部35よりもさらに下方に延設され、放熱板９の左右両端部を保持しつつ、この放熱板９を発熱部品３側に押圧する係合爪36を有する弾性片37とにより一体的に形成される。そして、本体基板保持部35の凹部34に多層基板５を嵌入する途中、および係合爪36を乗り越えて弾性片37に放熱板９を嵌入する途中で、これらの本体基板保持部35や弾性片37が多層基板５や放熱板９の端部に当接して、左右両外側に若干弾性変形する。また、放熱板９を弾性片37に保持させたときに、発熱部品３の対向面とは反対側にある放熱板９の外側面９Ａと、弾性片37の最下端面に位置する外側端面が面一、すなわち凹凸のない同一平面上に位置するように、これらの放熱板９および弾性片37が形成される。なお、39は放熱板９に立設する位置決め用のスタッドであり、このスタッドの先端部が多層基板５に形成した挿通孔40に挿通するようになっている。
【００１６】
次に、上記構成における電源装置１の組立てについて説明する。多層基板５に電子部品２や発熱部品３を実装する作業とは別に、端子台７のピン保持部32に形成した各被圧入孔31に、図３または図４に示す端子ピン６Ａ，６Ｂのいずれかを圧入する。例えば図１では、５個ある被圧入孔31のうち、両側の２個の被圧入孔31に端子ピン６Ａを圧入し、それ以外の３個の被圧入孔31に別の種類の端子ピン６Ｂを圧入しているが、図２の左側に示す入力端子は、３個の被圧入孔31だけを利用して、そこに同一形状の端子ピン６Ｂを圧入している。いずれの端子ピン６Ａ，６Ｂにおいても、圧入部22の直径と、これに嵌合する被圧入孔31の孔径は共通しているので、共通の端子台７を使用することができ、かつ同じような強度で各端子ピン６Ａ，６Ｂが圧入固着される。特に、本実施例では圧入部22に凹凸状のローレット加工が施されているので、被圧入孔31との固着性が高まり、各端子ピン６Ａ，６Ｂにおける引張強度を向上させることができる。
【００１７】
こうして得られた端子ピン６Ａ，６Ｂ付きの端子台７は、次に多層基板５の所定位置に取付け固定される。具体的には、弾性片37および本体基板保持部35の内面に多層基板５の端部を当接させながら、この多層基板５の端部が本体基板保持部35の凹部34に嵌合保持される位置まで端子台７をスライド移動させ、各端子ピン６Ａ，６Ｂの基端部21を対応する多層基板５のメッキスルーホール（図示せず）に挿通する。そして、このメッキスルーホールの部分を半田付けすることで、各端子ピン６Ａ，６Ｂを多層基板５に電気的に接続する。端子台７が多層基板５の両側端部を保持することで、多層基板５に対する端子台７の位置決めが、各端子ピン６Ａ，６Ｂの半田付け接続と共に実現できる。
【００１８】
続いて、この端子台７付きの多層基板５に放熱板９が取付け固定される。放熱板９の取付けに際しては、予め放熱板９に立設した各スタッド39を、多層基板５に形成した挿通孔40に向かい合わせた状態で、弾性片37の弾性力に抗して係合爪36を乗り越える方向に放熱板９をスライド移動させる。すると、放熱板９が係合爪36を乗り越えた時点で、放熱板９の端部が弾性片37に係合保持されると共に、この係合爪36との係合により放熱板９が発熱部品３側に押圧され、放熱シリコーン部材８が多層基板５の下側に実装した発熱部品３に当接し、弾性変形した状態で密着する。これにより、発熱部品３からの熱は放熱シリコーン部材８を介して、熱伝導性の良好な放熱板９に確実かつ速やかに伝わる。
【００１９】
上述のようにして製造された電源装置１は、最後にエンドユーザーが用意した回路基板11に実装される。これは、端子台７の回路基板当接部33に回路基板11の下面が当接する位置まで、各端子ピン６Ａ，６Ｂの先端部23を対応する回路基板11のメッキスルーホール12に挿通し、そこで各端子ピン６Ａ，６Ｂの先端部23をメッキスルーホール12に半田付けすることで、双方の電気的な接続が図られる。また、放熱板９の放熱能力をさらに高めるために、必要に応じて放熱板９の外側面９Ａにヒートシンク42を密着状態で取付け固定する。その際、弾性片37の外側端面37Ａは放熱板９の平坦状に形成された外側面９Ａより突出せず、この外側面９Ａと同一面上にあるため、弾性片37の外側端面37Ａおよび放熱板９の外側面９Ａを覆うように放熱板９を取付けた場合でも、端子台７の弾性片37が邪魔にならない。
【００２０】
以上のように上記実施例によれば、本体基板である多層基板５の一側より延設する端子ピン６と、この端子ピン６を保持する端子台７と、多層基板５の他側に実装した発熱部品３に対向し、この発熱部品３と熱的に接続する放熱板９とを備え、この放熱板９の端部を保持しつつ、放熱板９を発熱部品３側に押圧する係合片としての弾性片37を端子台７と一体に形成している。
【００２１】
このようにすると、本来は端子ピン６を保持する端子台７に弾性片37が一体的に形成されるので、いちいちねじ止め作業を行なわなくても、この端子台７の弾性片37を利用すれば、放熱板９の端部を保持した状態で取り付けることができる。その際、弾性片37との係合により放熱板９は発熱部品３側に押圧して取付けられるので、発熱部品３からの熱を放熱板９に確実に伝えることが可能になる。
【００２２】
またこのような構成において、本実施例では、発熱部品３の対向面とは反対側の放熱板９の外側面９Ａと、弾性片37の外側端面37Ａとを面一に形成している。
【００２３】
このようにすると、放熱板９を端子台７の弾性片37に取付けたときに、この弾性片37の外側端面37Ａが放熱板９の外側面９Ａより突出せず、放熱板９の外側面９Ａと同一面上に形成される。したがって、その後で放熱板９の外側面９Ａにヒートシンク42を取付けた場合でも、弾性片37の外側端面37Ａは邪魔にならず取付けの際の支障とはならない。
【００２４】
またこのような構成において、本実施例では端子ピン６を端子台７に圧入固着している。
【００２５】
この場合、端子ピン６の先端部23を別の回路基板11に半田付け接続する時に、端子ピン６に対し引張力が作用するが、端子ピン６が端子台７に圧入状態で強固に固着されるため、端子台７から端子ピン６を容易に引き抜くことはできない。また、端子ピン６に対する引張力は、端子台の被圧入部（被圧入孔31）で四方に分散するので、より強固な固着が実現する。
【００２６】
その他、本実施例では、端子台７の被圧入孔31に端子ピン６Ａ，６Ｂを圧入固着する電子機器の端子構造において、前記端子ピン６Ａ，６Ｂは複数の異なる形状のものが用意され、各端子ピン６Ａ，６Ｂは被圧入孔31に嵌合する圧入部22が同一形状に形成されている。
【００２７】
このようにすると、どの形状の端子ピン６Ａ，６Ｂであっても、端子ピン６Ａ，６Ｂの圧入部22は同一形状を有するため、対応する端子台７の被圧入孔31の孔径を同じものにすることができる。したがって、異なる形状の端子ピン６Ａ，６Ｂに対して、共通の端子台７を使用することができ、端子台７を変更することなく端子ピン６Ａ，６Ｂのバリエーションを容易に増やすことができる。
【００２８】
また、各端子ピン６Ａ，６Ｂにおいて圧入部22の外面を凹凸状に形成したことから、被圧入孔31との固着性が高まり、各端子ピン６Ａ，６Ｂにおける引張強度を向上させることができる。
【００２９】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では特にＤＣ／ＤＣコンバータなどの電源装置１について言及したが、それ以外の各種電子機器にも同様に適用することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の請求項１における放熱板付き電子機器によれば、ねじ止め作業を行なわなくても、放熱板を電子部品側に押圧状態で取付けることができる。
【００３１】
本発明の請求項２における放熱板付き電子機器によれば、放熱板を本体基板に取付けた後で、放熱板の外側面にヒートシンクを支障なく取り付けることができる。
【００３２】
本発明の請求項３における放熱板付き電子機器によれば、端子台から端子ピンを容易に引き抜くことができなくなり、端子台と端子ピンとのより強固な固着が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における電源装置の実装状態の側面図である。
【図２】同上放熱板を取り外した状態の電源装置の斜視図である。
【図３】同上端子ピンの正面図である。
【図４】同上別の端子ピンの正面図である。
【図５】同上端子ピンを装着した状態の端子台の要部斜視図である。
【図６】従来例を示す電子機器の要部側面図である。
【符号の説明】
３  発熱部品
５  多層基板
６  端子ピン
７  端子台
９  放熱板
37  弾性片（係合片）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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