電子部品の固定用ばね具及び放熱構造体
【課題】
電子部品を放熱部材に密着固定する場合に、ねじで固定する場合は、ねじ穴作製時の精度の問題、ねじ止めによる、組立時の締め付け時に亀裂の発生、組立後のねじの緩みが発生する恐れがある。
【解決手段】
電子部品を当該電子部品と当接する平面を有する放熱部材に対して固定させるための固定ばね具であって、前記放熱部材は係止穴を有し、前記固定ばね具は、水平方向に拡がる座部と、当該座部の対向する２辺から両翼の水平方向に対して側方に延伸するように設けられ、前記電子部品を前記放熱部材に対して押圧する保持部と、前記座部の他の対向する２辺から鉛直下方に延伸するように設けられた脚部と、前記脚部から延伸する脚部胴体と、前記脚部胴体は先端に爪部を有し、前記爪部と前記係止穴とが係止することで、前記保持部が前記電子部品を下方向に付勢し前記放熱部材に固定する固定ばね具を提供する。
電子部品を放熱部材に密着固定する場合に、ねじで固定する場合は、ねじ穴作製時の精度の問題、ねじ止めによる、組立時の締め付け時に亀裂の発生、組立後のねじの緩みが発生する恐れがある。
【解決手段】
電子部品を当該電子部品と当接する平面を有する放熱部材に対して固定させるための固定ばね具であって、前記放熱部材は係止穴を有し、前記固定ばね具は、水平方向に拡がる座部と、当該座部の対向する２辺から両翼の水平方向に対して側方に延伸するように設けられ、前記電子部品を前記放熱部材に対して押圧する保持部と、前記座部の他の対向する２辺から鉛直下方に延伸するように設けられた脚部と、前記脚部から延伸する脚部胴体と、前記脚部胴体は先端に爪部を有し、前記爪部と前記係止穴とが係止することで、前記保持部が前記電子部品を下方向に付勢し前記放熱部材に固定する固定ばね具を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に搭載される半導体等の電子部品である、トランジスタ、ダイオード等の発熱量の多い電子部品を、放熱部材に固定するための固定具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に搭載される半導体等の電子部品を、放熱部材に固定する固定具として、電子部品を保持する固定具が用いられており、例えば、特許文献１及び特許文献２が開示されている。
【０００３】
特許文献１では、ホルダーを用いた電子部品を放熱板に固定する発明が開示されている。ホルダーは、取付孔が設けられている座と、座の両側部から一対の略Ｌ字状の押え片が延長形成されており、押え片の根元部から先端に向かって下方に傾斜を有して形成されており、また、座の前面部から延長形成された回動規制片の先端部は、下方に折り曲げられ、折曲部が形成されている。このように構成されたホルダーを用いて電子部品を放熱板に固定する場合には、ホルダーを上方より被せる。このとき、回動規制片の折曲部を放熱板の端縁に係合させることにより、座のねじ孔と電子部品の取付孔とを位置決めし、放熱板の下方より、ねじを取付孔に挿通し、ねじ孔に螺合させる。このように、ホルダーを放熱板に取付けると、回動規制片の折曲部が放熱板の端縁に係合しているので、ホルダーはずれることがなく、また、先端が下方に傾斜していた押え片は、電子部品の表面を押圧することにより水平状態となり、また、下方向にスプリングバックの力が生じて電子部品は放熱板に強固に密着して固定され、電子部品全体に均一な力が加わる発明が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、基板と、熱伝導性材料により形成され少なくとも該基板の一側面から突出した放熱体と、前記基板の一側面上に設けられ前記配線パターンに接続される電子部品と、該電子部品を前記放熱体に熱伝導可能に固定する固定手段とからなる電子部品の固定装置の発明が開示されている。
【０００５】
トランジスタの固定手段としてのクランプ１１が示され、前記クランプ１１は合成樹脂等の弾性材料から略「Ｆ」字状に形成され、クランプ１１に形成された１２はケーシング１の側壁部１Ａと平行に配設された腕部を示し、該腕部１２の中間部には軸部１３が側壁部１Ａに向けて垂直に突出形成され、その先端側は側壁部１Ａに穿設された挿通穴１４を介してケーシング１の外側面に突出する係止部１５が形成され、腕部１２の両端側には、軸部１３を挟んで後述の挟持部１６および挟持補強部１７が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−４６０８６号公報
【特許文献２】特開平９−２９３９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、ホルダーを使用する際に、使用する電子部品の厚みによって、放熱部材に密着固定される部分（座）と電子部品を保持する押え片との間に生じる段差が異なるので、工程毎に異なる電子部品を使用することで、電子部品の厚みが異なる場合や、製造誤差による電子部品の厚みの相違に合わせて、高さの誤差を調整する必要がある。また、ねじで固定する場合は、ねじ穴作製時の精度の問題、ねじ止めによる、組立時の締め付け時に亀裂の発生、組立後のねじの緩みが発生する恐れがある。
【０００８】
また、特許文献２では、クランプ１１が略「Ｆ」字状の特殊な形状であり、加工が容易でないこと、また、１つのクランプでは、１つのトランジスタしか固定できないこと、また、挟持補強部１７の高さが一定であり、高さの異なるトランジスタには、固定具を別途設計し直さなければならない問題を有している。
【０００９】
そこで、本発明では、固定具の先端部に留め具を形成し、電子部品を放熱部材に取り付ける際に、放熱部材に形成された穴に固定具に形成された留め具を嵌入することで、容易に電子部品を放熱部材に取り付けることができ、部品数の減少や、ねじ止めによる問題を解決することができる、半導体の固定ばね金具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】
【００１０】
本発明に係る固定用ばね具は、電子部品を当該電子部品と当接する平面を有する放熱部材に対して固定させるための固定ばね具であって、前記放熱部材は係止穴を有し、前記固定ばね具は、水平方向に拡がる座部と、当該座部の対向する２辺から両翼の水平方向に対して側方に延伸するように設けられ、前記電子部品を前記放熱部材に対して押圧する保持部と、前記座部の他の対向する２辺から鉛直下方に延伸するように設けられた脚部と、前記脚部から延伸する脚部胴体と、前記脚部胴体は先端に爪部を有し、前記爪部と前記係止穴とが係止することで、前記保持部が前記電子部品を下方向に付勢し前記放熱部材に固定することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る固定用ばね具は、前記放熱部材を固定時に、前記保持部と前記放熱部材間の距離が前記電子部品の高さよりも短いことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る固定用ばね具の、前記座部に設けられた前記脚部は左右１対からなり、前記脚部胴体は、１の前記脚部に対して２本設けられたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る固定用ばね具の、前記座部に設けられた前記脚部は左右１対であり、前記脚部胴体は、１の前記脚部に対して１本設けられたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る固定用ばね具の、前記１本設けられた前記脚部胴体の前記爪部は、他の前記１本設けられた前記脚部胴体の前記爪部と対になり、１の前記係止穴に係止することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る固定用ばね具の、 前記保持部の先端に、前記電子部品を面状に接触して固定するための、固定部を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る固定用ばね具は、前記脚部胴体に複数の前記爪部を設けることによって、前記固定ばね具と前記放熱部材の係止位置を変えられることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る固定用ばね具の、前記爪部は前記脚部胴体の先端部を折り曲げることにより形成されたものであり、前記脚部胴体の先端部を折り曲げる位置を変えることによって、前記固定ばね具と前記放熱部材の係止位置を変えられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、固定用ばね具に設けられた係止用爪と、放熱部材に設けられた係止穴を嵌合することで、電子部品を挟み込んで放熱部材に固定することができる。そのため、位置決めを容易にすることがでる。
【００１９】
また、位置決め後の組立工程は、嵌合のみであるので、ねじ止めにより発生する部品の亀裂や歪みが発生することなく、組立工程及び作業工程を簡略化、効率化を図ることができる。
【００２０】
また、固定用ばね具は、その構造が簡易であるので、複雑な製造工程を必要とせず、製造工程を簡略化することができ、量産性に優れる。また、ねじ等を使用しないため、部品数の削減及び製造工程の簡略化を計ることができる。
【００２１】
また、１つの固定用ばね具で、複数の電子部品を放熱部材に係止することができる。固定用ばね具の脚部の数を変更することで、放熱部材に固定する電子部品の個数を調整することができる。
【００２２】
また、電子部品が放熱部材と当接し、及び固定用ばね具の脚部と放熱部材とが当接するので、固定ばね具に不意に過剰な圧力がかかっても、前記圧力は前記脚部と前記電子部品に分散されるので、電子部品に対して過剰な押圧がかかることがなく、電子部品の破壊を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る、第１の実施例の分解斜視図である。
【図２】本発明に係る、第１の実施例の斜視図である。
【図３】本発明に係る、第１の実施例の留め具と係止穴の嵌合状態を示す図である。
【図４】本発明に係る、第１の実施例の側面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明に係る、第１の実施例の固定用ばね具の斜視図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の固定用ばね具を裏面から見た斜視図である。
【図６】本発明に係る、第２の実施例の分解斜視図である。
【図７】本発明に係る、第２の実施例の側面図である。
【図８】図８（Ａ）は、本発明に係る、第２の実施例の固定用ばね具の斜視図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の固定用ばね具の裏面斜視図である。
【図９】図９（Ａ）は、本発明に係る、第３の実施例の側面図である。図９（Ｂ）は、本発明に係る、第４の実施例の側面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、本発明に係る、放熱部材の実施例の斜視図である。図１０（Ｂ）は、本発明に係る、放熱部材の他の実施例の斜視図である
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１の実施例］
以下本発明の第１の実施例を図１乃至図５を用いて説明する。図１は本発明に係る発明の、第１の実施例の分解斜視図、図２は斜視図、図３は留め具と係止穴の嵌合状態を示す図、図４は、図２の側面図、図５（Ａ）は、第１の実施例の固定用ばね具の斜視図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の固定用ばね具を裏面から見た斜視図である。
【００２５】
［放熱構造体の構成］
図１乃至図５に示す放熱構造体１は、電子部品の発熱を効率よく放熱するためのものであり、電源装置等を初めとする電気機器の回路基板に用いられる電子部品に放熱部材の密着固定を実現するものである。放熱構造体１は、固定用ばね具１０と、放熱部材２０と、放熱部材２０上に配置される電子部品４１、４２から構成される。
【００２６】
電子部品４１、４２は、トランジスタ、ダイオード等の電子部品である。電子部品４１、４２は端子４１１、４２１を有し、当該端子４１１、４２１は半田付け等で回路基板に接続することで、電気的接続をする。これらの電子部品４１、４２は電圧が印加されることによって、動作を行うと共に、大量の発熱をする。電子部品４１、４２は、温度上昇によって性能が低下するので、放熱手段を設けることよりその温度を低下させる必要がある。短時間で、効率よく、放熱するためには、電子部品と放熱器との接触面積を大きくして密着させて熱伝導の効率を上げることが望ましい。このため、電子部品４１、４２の底面が放熱部材２０に面接触で密着するように設置する必要がある。
【００２７】
図５に示したように、固定用ばね具１０は、水平方向に拡がる矩形状の座部１１と、座部１１の対向する２辺から鉛直下方（放熱部材２０側）に延伸するように設けられた脚部１３、１４を有する。脚部は固定用ばね具１０と放熱部材２０とを係止（位置決め）させるためには少なくとも一本以上あれば良い。本発明に係る第１の実施例では、脚部１３、１４にそれぞれ２本の脚部胴体１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂを有する例を示す。
【００２８】
脚部１３（１４）は、座部１１と連接する立設部１３０（１４０）と、立設部に連接し座部１１と反対方向に延伸する脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）と前記脚部胴体の先端に設置された係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）から成る。
【００２９】
立設部１３０（１４０）は、座部１１の対向する２辺から鉛直下方（放熱部材２０側）に延伸するように設けられ、立設部１３０（１４０）の左右端部から、それぞれ脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）が設置されている。
【００３０】
脚部胴体１３ａ、１３ｂは立設部１３０（１４０）の左右端部から、鉛直下方（放熱部材２０側）に延伸するように設けられ、さらに、座部１１と保持部１５、１６との境界線と平行する方向（立設部１３０、１４０と直交する方向）にほぼ直角に折り曲げられ形成されている。
【００３１】
また、脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）の先端部には、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）が設置され、脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）と直交する方向（立設部１３０と平行方向）に折り曲げられている。また、脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）には、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）の反対方向に延伸する小爪１３２ａ、１３２ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）が設置される。
【００３２】
保持部１５、１６は、座部１１の２辺から、座部１１と同じ幅で、電子部品４１、４２を放熱部材２０側に押圧するべく、水平方向（側方）、詳しくは水平方向に対して斜め下方向に伸びるように設けられ、保持部１５、１６の先端にはそれぞれ、固定部１７、１８が配されている。保持部１５、１６の斜め下方向への傾斜角は、固定する電子部品４１、４２の高さとの関係や、材質との関係により、０度乃至９０度の任意の範囲でよいが、固定ばね具１０と放熱部材２０を組み立てた場合の保持部１５、１６の高さ位置ｈ０は、電子部品４１、４２の高さｈ１寄りも低いため、保持部１５、１６が電子部品４１、４２を固定する場合は、電子部品４１、４２が下方向に付勢される（図４のＰに示す）。このため、高さｈ１が多少異なる電子部品４１、４２であっても、前記付勢によって、保持部１５、１６は電子部品４１、４２を放熱部材２０に固定することができる。
【００３３】
当該固定部１７、１８は、電子部品４１、４２に密着して、当該電子部品４１、４２を放熱部材２０へ面状に接触して押圧固定を行うものであり、そのため、当該固定部１７、１８は、電子部品４１、４２との十分な接触を確保するべく、本実施例では、当該電子部品４１、４２の形状に対応して、水平方向に折り曲げられて、電子部品４１、４２との間で面状接触を確保している。また、電子部品４１、４２の放熱部材２０への十分な接触が可能であれば、固定部１７、１８を設けず、保持部１５、１６の先端部による電子部品への押圧固定も可能である。
【００３４】
放熱部材２０と固定用ばね具１０が係止された際に、保持部１５、１６は座部１１の中心を重心として弾性部材としての機能を有し、先端部の固定部１７、１８は、電子部品４１、４２を下方向（図４矢印Ｐに示す）に押圧し、放熱部材２０と電子部品４１、４２を密接に面接触させ、固定する機能を有する。
【００３５】
固定用ばね具１０の材質は固定用ばね具に加工できる金属板、樹脂板であればよく、特に指定しない。また、金属板の場合、一枚の金属をプレス加工して作製することができるため、作製が容易である。
【００３６】
放熱部材２０は、電子部品４１、４２との密着固定を確保するべく、当該電子部品４１、４２と密着（当接）する平面を有するように構成され、放熱部材２０上に配置される電子部品で発生する熱を放熱する機能を有する。放熱部材２０の材質は、放熱のために熱伝導の良い金属、例えば、アルミニウム、銅等の使用が好適である。放熱部材２０は、固定用ばね具１０の係止用爪１３１ａ、１３１ｂ、１４１ａ、１４１ｂが係止するための係止穴２３、２４が設けられている。
【００３７】
係止穴２３（２４）は、放熱部材２０に設けられ、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）が係止穴２３（２４）の縁部に係止される。がたつき防止の為、２以上の係止用爪が１の係止穴に係止されていることが望ましい。係止穴２３（２４）の形状は、凸の字状に形成され、脚部１３（１４）を挿入する位置が広く、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）を位置決めする係止穴当接部１５３ａ、１５３ｂ（１５４ａ、１５４ｂ）を有する部分が狭くなっている。
【００３８】
係止穴２３、２４の形状は、係止用爪が係止し、がたつきが生じなければ、凸の字状のみならず、四辺形、楕円、円形でも良い。また、係止用爪２本によって係止する場合は、係止穴を２つ（２３、２４）備え、放熱部材２０の長辺方向に沿って係止穴を２つ平行して設けても良いし（図１参照）、放熱部材２０の長辺方向と直角方向に係止穴を２つ平行して設置しても良い（図１０（Ａ）参照）。または、係止穴の面積を拡大し、１つの係止穴２５に４つの係止用爪が係止される構成でもよい（図１０（Ｂ）参照）。この場合、係止穴２５の形状は、係止用爪が係止し、がたつきが生じなければ、四辺形、楕円、円形でも良い。
【００３９】
［放熱構造体の組立方法］
次に、図１乃至図４を参照して、固定用ばね具１０を用いて電子部品を固定する手順を説明する。
【００４０】
まず、放熱部材２０の上面に、電子部品４１、４２を搭載する。放熱部材２０と電子部品４１、４２の間隙には絶縁シート（図示せず）を挟んでもよい。
【００４１】
次に、固定用ばね具１０と放熱部材２０を嵌め合わせる。脚部１３の先端の係止用爪１３１ａ、１３１ｂの先端部を係止穴２３に、脚部１４の先端の係止用爪１４１ａ、１４１ｂを係止穴２４にそれぞれ嵌入させる。この時、係止穴２３、２４の凸の字状の穴の広い部分に係止用爪１３１ａ、１３１ｂ、１４１ａ、１４１ｂを挿入する。
【００４２】
ここで、脚部１３ａ、１３ｂを係止穴２３に嵌入する場合は、図４に示すように、脚部１３ａ、１３ｂは、係止穴２３の縁部によって、一旦Ｐ３の方向に押圧されて変形される。次に脚部１３ａ、１３ｂが係止穴２３に嵌入し、脚部当接部１３５ａ、１３５ｂ（１４５ａ、１４５ｂ）と係止穴当接部１５３ａ、１５３ｂ（１５４ａ、１５４ｂ）が当接する位置に設置されると、Ｐ３方向への押圧が解消され、また、脚部１３ａ、１３ｂの弾性力によって、外方向（Ｐ２の方向）に付勢される。そして、脚部当接部１３５ａ、１３５ｂ（１４５ａ、１４５ｂ）と、前記係止穴の係止穴当接部１５３ａ、１５３ｂ（１５４ａ、１５４ｂ）とがそれぞれ圧接されて固定される。また、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）及び小爪１３２ａ、１３２ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）が係止穴２３（２４）の縁部より外側にはみ出し、放熱部材２０に係止し、外れなくなり、固定される。
【００４３】
また、脚部当接部１３５ａ、１３５ｂ、１４５ａ、１４５ｂの形状と、係止穴当接部１５３ａ、１５３ｂ、１５４ａ、１５４ｂの形状が一致するように係止穴２３、２４を成形することで、より圧接の効果が生じ、さらにがたつきが生じなくなる。
【００４４】
このとき、固定部１７は電子部品４１の上面に接触し、固定部１８は電子部品４２の上面に接触するようにそれぞれ配置される。脚部１３、１４が放熱部材２０と当接し、固定用ばね具１０からの押圧が分散するので、固定部１７、１８は電子部品４１、４２に対して過剰な押圧力がかかることがなくなり、破損の恐れが無くなる。
【００４５】
［第２の実施例］
本発明に係る第２の実施例を図６乃至図８を参照して説明する。第２の本実施例では、前記固定用ばね具の前記脚部にそれぞれ１本の脚部胴体を有する例を示す。図６は、本発明に係る、第２の実施例の分解斜視図、図７は、本発明に係る、第２の実施例の側面図、図８（Ａ）は、本発明に係る、第２の実施例の固定用ばね具の斜視図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の固定用ばね具を裏面から見た斜視図である。
【００４６】
［放熱構造体の構成］
図６乃至図８に示す放熱構造体１は、電子部品の発熱を効率よく放熱するためのものであり、電源装置等を初めとする電気機器の回路基板に用いられる電子部品に放熱部材の密着固定を実現するものである。放熱構造体１は、固定用ばね具５０と、放熱部材６０と、放熱部材６０上に配置される電子部品７１、７２、７３、７４から構成される。
【００４７】
電子部品７１、７２、７３、７４は、トランジスタ、ダイオード等の電子部品であり、電子部品４１、４２と同一の構造、機能、熱に対する特性を有する。このため、電子部品７１、７２、７３、７４もまた、底面が放熱部材６０に面接触で密着するように設置する必要がある。
【００４８】
固定用ばね具５０は、水平方向に拡がる矩形状の座部５１と、座部５１の保持部５５、５６との境界に隣接する端部に、前記境界と平行して鉛直下方（放熱部材６０側）に延伸するように設けられた脚部５３、５４を有する。本発明に係る第２の実施例では、脚部５３、５４がそれぞれ一本の脚部胴体５３ａ、５４ａを有する例を示す。
【００４９】
脚部５３（５４）は、座部５１と連接する立設部２３０（２４０）と、立設部に連接し座部５１と反対方向に延伸する脚部胴体５３ａ（５４ａ）と脚部胴体の先端に設置された係止用爪２３１（２４１）から成る。
【００５０】
立設部２３０（２４０）は、座部５１の対向する２辺から鉛直下方（放熱部材６０側）に延伸するように設けられ、立設部２３０（２４０）の左（右）端部から、脚部胴体５３ａ（５４ａ）が設置されている。
【００５１】
また、脚部胴体５３ａ、５３ｂ（５４ａ、５４ｂ）は立設部２３０（２４０）の左（右）端部から、鉛直下方（放熱部材６０側）に延伸するように設けられ、さらに、座部５１と保持部５５、５６との境界線と平行する方向（立設部２３０、２４０と直交する方向）まで、ほぼ直角に折り曲げて形成されている。
【００５２】
また、脚部胴体５３ａの先端部には、係止用爪２３１が設置され、脚部胴体５３ａ（５４ａ）と直交する方向（立設部２３０と平行方向）に折り曲げられている。また、脚部胴体５３ａ（５４ａ）には、係止用爪２３１（２４１）の反対方向に延伸する小爪２３２（２４２）が設置される。
【００５３】
保持部５５、５６、当該固定部５７、５８、放熱部材６０及び係止穴６３、６４は、それぞれ第１の実施例の保持部１５、１６、当該固定部１７、１８、放熱部材２０及び係止穴２３、２４と同一の機能、用途を有する。
【００５４】
また、係止穴６３、６４は、放熱部材６０に設けられ、係止用爪２３１、２４１が係止穴６３、６４の縁部に係止される。形状及び機能は、係止穴２３、２４と同一である。本実施例では、後述するように、２つの固定用ばね具５０からそれぞれ１本ずつ係止用爪が係止穴に嵌入され、係止される。
【００５５】
［放熱構造体の組立方法］
次に、図６及び図７を参照して、固定用ばね具５０を用いて電子部品を固定する手順を説明する。
【００５６】
まず、放熱部材６０の上面に電子部品７１、７２を、下面に電子部品７３、７４を搭載する。放熱部材６０と電子部品７１乃至７４の間隙には絶縁シート（図示せず）を挟んでもよい。
【００５７】
次に、固定用ばね具５０を放熱部材６０の上側から嵌め合わせる。脚部５３の先端の係止用爪２３１を係止穴６３に、脚部５４の先端の係止用爪２４１を係止穴６４にそれぞれ嵌入させる。この時、係止穴６３、６４の凸の字状の穴の広い部分に係止用爪２３１、２４１、２４１ｂを挿入する。
【００５８】
また、固定用ばね具５０と同一の固定用ばね具５０’とを倒置して配置し、固定用ばね具５０の脚部胴体５３ａ、５４ａと固定用ばね具５０’の脚部胴体５３ａ’、５４ａ’脚部が図６及び図７に示すように、放熱部材６０を挟んでお互いに対向するように配置する。
【００５９】
そして固定用ばね具５０’を放熱部材６０の下側から嵌め合わせる。脚部５３’の先端の係止用爪２３１’を係止穴６３に、脚部５４’の先端の係止用爪２４１’を係止穴６４にそれぞれ嵌入させる。この時、係止穴６３、６４の凸の字状の穴の広い部分に係止用爪２３１’、２４１’を挿入する。よって、係止穴６３には、係止用爪２３１及び係止用爪２３１’が一組となり嵌入されて係止し、係止穴６４には係止用爪２４１及び係止用爪２４１’が一組となり嵌入されて係止される。
【００６０】
このとき、放熱部材６０の上面では、固定用ばね具５０の固定部５７は電子部品７１の上面に接触し、固定部５８は電子部品７２の上面に接触し、放熱部材６０の下面では、固定用ばね具５０’の固定部５７’は電子部品７４の上面に接触し、固定部５８’は電子部品７３の上面に接触するようにそれぞれ配置される。
【００６１】
このようして、図７に示すように、固定用ばね具５０を２個使用し、放熱部材６０の上面と下面にそれぞれ２個、合計４個の電子部品を固定することができる。
【００６２】
［第３の実施例］
図９を用いて、本発明に係る第３の実施例を説明する。図９（Ａ）に示すように、電子部品４３、４４の高さがｈ２と、電子部品４１、４２の高さｈ１（図４に示す）と異なる場合、脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）に、立設部１３０（１４０）と係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）の間に、第二係止用爪１３８ａ、１３８ｂ（１４８ａ、１４８ｂ）を設置する。第二係止用爪１３８ａ、１３８ｂ（１４８ａ、１４８ｂ）を係止穴２３（２４）の辺に係止する。このように、組立完成時の座部１１と放熱部材２０の間隔をＨ２に調整し、電子部品４３、４４を固定することができる。
【００６３】
［第４の実施例］
図９を用いて、本発明に係る第４の実施例を説明する。図９（Ｂ）に示すように、電子部品４５、４６の高さがｈ３と、電子部品４１、４２の高さｈ１（図４に示す）と異なる場合、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）に代えて、脚部先端部１３９ａ、１３９ｂ（１４９ａ、１４９ｂ）を設置しても良い。脚部先端部は脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）の先端を延伸したものであり、折り曲げが可能となっている。
【００６４】
脚部先端部１３９ａ、１３９ｂ（１４９ａ、１４９ｂ）を係止穴２３（２４）に嵌入し、高さｈ３に適合するように、脚部先端部１３９ａ、１３９ｂ（１４９ａ、１４９ｂ）を折り曲げ、係止する。このように、組立完成時の座部１１と放熱部材２０の間隔をＨ３に調整し、電子部品４５、４６を固定することができる。また、脚部先端部１３９ａ、１３９ｂ（１４９ａ、１４９ｂ）の折り曲げ位置を任意に設定することができるので、電子部品４５、４６の高さｈ３がどの様な寸法の場合でも、柔軟に使用し、電子部品を固定することができる。
【００６５】
また、係止穴２３（２４）の周辺（係止用爪が係止される部分）の放熱部材２０の板厚を変えることにより、放熱部材２０との間隔を調整してもよい。
【００６６】
［他の実施例］
また、その他の実施例として、固定部１７、１８（５７、５８）を設けずに、保持部１５、１６（５５、５６）の端部で、電子部品４１、４２（７１、７２、７３、７４）を固定するようにしても良い。固定部１７、１８（５７、５８）の作製、材料等に係る負担を低減することができる。
【００６７】
以上述べたように、本発明によれば、固定用ばね具に設けられた係止用爪と、放熱部材に設けられた係止穴を嵌合することで、電子部品を挟み込んで放熱部材に固定することができる。そのため、位置決めを容易にすることがでる。
【００６８】
また、位置決め後の組立工程は、嵌合のみであるので、ねじ止めにより発生する部品の亀裂や歪みが発生することなく、組立工程及び作業工程を簡略化、効率化を図ることができる。
【００６９】
また、固定用ばね具は、その構造が簡易であるので、複雑な製造工程を必要とせず、製造工程を簡略化することができ、量産性に優れる。また、ねじ等を使用しないため、部品数の削減及び製造工程の簡略化を計ることができる。
【００７０】
また、１つの固定用ばね具で、複数の電子部品を放熱部材に係止することができる。固定用ばね具の脚部の数を変更することで、放熱部材に固定する電子部品の個数を調整することができる。
【００７１】
また、電子部品が放熱部材と当接し、及び固定用ばね具の脚部と、放熱部材とが当接するので、固定ばね具に不意に過剰な圧力がかかっても、前記圧力は前記脚部と前記電子部品に分散されるので、電子部品に対して過剰な押圧がかかることがなく、電子部品の破壊を防ぐことができる。
【００７２】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７３】
１ 放熱構造体
１０ 固定用ばね具
１１ 座部
１３、１４ 脚部
１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ 脚部胴体
１５、１６ 保持部
１７、１８ 固定部
２０ 放熱部材
２３、２４、２５ 係止穴
４１、４２ 電子部品
５０ 固定用ばね具
５１ 座部
５３、５４ 脚部
５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂ 脚部胴体
５５、５６ 保持部
５７、５８ 固定部
６０ 放熱部材
６３、６４ 係止穴
７１、７２、７３、７４ 電子部品
１３０、１４０ 立設部
１３１ａ、１３１ｂ、１４１ａ、１４１ｂ 係止用爪
１３２ａ、１３２ｂ、１４２ａ、１４２ｂ 小爪
１３５ａ、１３５ｂ、１４５ａ、１４５ｂ 脚部当接部
１３６ａ、１３６ｂ、１４６ａ、１４６ｂ 脚部第二当接部
１３８ａ、１３８ｂ 第二係止用爪
１３９ａ、１３９ｂ 脚部先端部
１５３ａ、１５３ｂ、１５４ａ、１５４ｂ 係止穴当接部
２３０、２４０ 立設部
２３１、２４１ 係止用爪
２３２、２３２ 第二係止用爪
４１１、４２１ 端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に搭載される半導体等の電子部品である、トランジスタ、ダイオード等の発熱量の多い電子部品を、放熱部材に固定するための固定具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に搭載される半導体等の電子部品を、放熱部材に固定する固定具として、電子部品を保持する固定具が用いられており、例えば、特許文献１及び特許文献２が開示されている。
【０００３】
特許文献１では、ホルダーを用いた電子部品を放熱板に固定する発明が開示されている。ホルダーは、取付孔が設けられている座と、座の両側部から一対の略Ｌ字状の押え片が延長形成されており、押え片の根元部から先端に向かって下方に傾斜を有して形成されており、また、座の前面部から延長形成された回動規制片の先端部は、下方に折り曲げられ、折曲部が形成されている。このように構成されたホルダーを用いて電子部品を放熱板に固定する場合には、ホルダーを上方より被せる。このとき、回動規制片の折曲部を放熱板の端縁に係合させることにより、座のねじ孔と電子部品の取付孔とを位置決めし、放熱板の下方より、ねじを取付孔に挿通し、ねじ孔に螺合させる。このように、ホルダーを放熱板に取付けると、回動規制片の折曲部が放熱板の端縁に係合しているので、ホルダーはずれることがなく、また、先端が下方に傾斜していた押え片は、電子部品の表面を押圧することにより水平状態となり、また、下方向にスプリングバックの力が生じて電子部品は放熱板に強固に密着して固定され、電子部品全体に均一な力が加わる発明が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、基板と、熱伝導性材料により形成され少なくとも該基板の一側面から突出した放熱体と、前記基板の一側面上に設けられ前記配線パターンに接続される電子部品と、該電子部品を前記放熱体に熱伝導可能に固定する固定手段とからなる電子部品の固定装置の発明が開示されている。
【０００５】
トランジスタの固定手段としてのクランプ１１が示され、前記クランプ１１は合成樹脂等の弾性材料から略「Ｆ」字状に形成され、クランプ１１に形成された１２はケーシング１の側壁部１Ａと平行に配設された腕部を示し、該腕部１２の中間部には軸部１３が側壁部１Ａに向けて垂直に突出形成され、その先端側は側壁部１Ａに穿設された挿通穴１４を介してケーシング１の外側面に突出する係止部１５が形成され、腕部１２の両端側には、軸部１３を挟んで後述の挟持部１６および挟持補強部１７が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平５−４６０８６号公報
【特許文献２】特開平９−２９３９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、ホルダーを使用する際に、使用する電子部品の厚みによって、放熱部材に密着固定される部分（座）と電子部品を保持する押え片との間に生じる段差が異なるので、工程毎に異なる電子部品を使用することで、電子部品の厚みが異なる場合や、製造誤差による電子部品の厚みの相違に合わせて、高さの誤差を調整する必要がある。また、ねじで固定する場合は、ねじ穴作製時の精度の問題、ねじ止めによる、組立時の締め付け時に亀裂の発生、組立後のねじの緩みが発生する恐れがある。
【０００８】
また、特許文献２では、クランプ１１が略「Ｆ」字状の特殊な形状であり、加工が容易でないこと、また、１つのクランプでは、１つのトランジスタしか固定できないこと、また、挟持補強部１７の高さが一定であり、高さの異なるトランジスタには、固定具を別途設計し直さなければならない問題を有している。
【０００９】
そこで、本発明では、固定具の先端部に留め具を形成し、電子部品を放熱部材に取り付ける際に、放熱部材に形成された穴に固定具に形成された留め具を嵌入することで、容易に電子部品を放熱部材に取り付けることができ、部品数の減少や、ねじ止めによる問題を解決することができる、半導体の固定ばね金具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】
【００１０】
本発明に係る固定用ばね具は、電子部品を当該電子部品と当接する平面を有する放熱部材に対して固定させるための固定ばね具であって、前記放熱部材は係止穴を有し、前記固定ばね具は、水平方向に拡がる座部と、当該座部の対向する２辺から両翼の水平方向に対して側方に延伸するように設けられ、前記電子部品を前記放熱部材に対して押圧する保持部と、前記座部の他の対向する２辺から鉛直下方に延伸するように設けられた脚部と、前記脚部から延伸する脚部胴体と、前記脚部胴体は先端に爪部を有し、前記爪部と前記係止穴とが係止することで、前記保持部が前記電子部品を下方向に付勢し前記放熱部材に固定することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る固定用ばね具は、前記放熱部材を固定時に、前記保持部と前記放熱部材間の距離が前記電子部品の高さよりも短いことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る固定用ばね具の、前記座部に設けられた前記脚部は左右１対からなり、前記脚部胴体は、１の前記脚部に対して２本設けられたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る固定用ばね具の、前記座部に設けられた前記脚部は左右１対であり、前記脚部胴体は、１の前記脚部に対して１本設けられたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る固定用ばね具の、前記１本設けられた前記脚部胴体の前記爪部は、他の前記１本設けられた前記脚部胴体の前記爪部と対になり、１の前記係止穴に係止することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る固定用ばね具の、 前記保持部の先端に、前記電子部品を面状に接触して固定するための、固定部を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る固定用ばね具は、前記脚部胴体に複数の前記爪部を設けることによって、前記固定ばね具と前記放熱部材の係止位置を変えられることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る固定用ばね具の、前記爪部は前記脚部胴体の先端部を折り曲げることにより形成されたものであり、前記脚部胴体の先端部を折り曲げる位置を変えることによって、前記固定ばね具と前記放熱部材の係止位置を変えられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、固定用ばね具に設けられた係止用爪と、放熱部材に設けられた係止穴を嵌合することで、電子部品を挟み込んで放熱部材に固定することができる。そのため、位置決めを容易にすることがでる。
【００１９】
また、位置決め後の組立工程は、嵌合のみであるので、ねじ止めにより発生する部品の亀裂や歪みが発生することなく、組立工程及び作業工程を簡略化、効率化を図ることができる。
【００２０】
また、固定用ばね具は、その構造が簡易であるので、複雑な製造工程を必要とせず、製造工程を簡略化することができ、量産性に優れる。また、ねじ等を使用しないため、部品数の削減及び製造工程の簡略化を計ることができる。
【００２１】
また、１つの固定用ばね具で、複数の電子部品を放熱部材に係止することができる。固定用ばね具の脚部の数を変更することで、放熱部材に固定する電子部品の個数を調整することができる。
【００２２】
また、電子部品が放熱部材と当接し、及び固定用ばね具の脚部と放熱部材とが当接するので、固定ばね具に不意に過剰な圧力がかかっても、前記圧力は前記脚部と前記電子部品に分散されるので、電子部品に対して過剰な押圧がかかることがなく、電子部品の破壊を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る、第１の実施例の分解斜視図である。
【図２】本発明に係る、第１の実施例の斜視図である。
【図３】本発明に係る、第１の実施例の留め具と係止穴の嵌合状態を示す図である。
【図４】本発明に係る、第１の実施例の側面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明に係る、第１の実施例の固定用ばね具の斜視図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の固定用ばね具を裏面から見た斜視図である。
【図６】本発明に係る、第２の実施例の分解斜視図である。
【図７】本発明に係る、第２の実施例の側面図である。
【図８】図８（Ａ）は、本発明に係る、第２の実施例の固定用ばね具の斜視図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の固定用ばね具の裏面斜視図である。
【図９】図９（Ａ）は、本発明に係る、第３の実施例の側面図である。図９（Ｂ）は、本発明に係る、第４の実施例の側面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、本発明に係る、放熱部材の実施例の斜視図である。図１０（Ｂ）は、本発明に係る、放熱部材の他の実施例の斜視図である
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１の実施例］
以下本発明の第１の実施例を図１乃至図５を用いて説明する。図１は本発明に係る発明の、第１の実施例の分解斜視図、図２は斜視図、図３は留め具と係止穴の嵌合状態を示す図、図４は、図２の側面図、図５（Ａ）は、第１の実施例の固定用ばね具の斜視図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の固定用ばね具を裏面から見た斜視図である。
【００２５】
［放熱構造体の構成］
図１乃至図５に示す放熱構造体１は、電子部品の発熱を効率よく放熱するためのものであり、電源装置等を初めとする電気機器の回路基板に用いられる電子部品に放熱部材の密着固定を実現するものである。放熱構造体１は、固定用ばね具１０と、放熱部材２０と、放熱部材２０上に配置される電子部品４１、４２から構成される。
【００２６】
電子部品４１、４２は、トランジスタ、ダイオード等の電子部品である。電子部品４１、４２は端子４１１、４２１を有し、当該端子４１１、４２１は半田付け等で回路基板に接続することで、電気的接続をする。これらの電子部品４１、４２は電圧が印加されることによって、動作を行うと共に、大量の発熱をする。電子部品４１、４２は、温度上昇によって性能が低下するので、放熱手段を設けることよりその温度を低下させる必要がある。短時間で、効率よく、放熱するためには、電子部品と放熱器との接触面積を大きくして密着させて熱伝導の効率を上げることが望ましい。このため、電子部品４１、４２の底面が放熱部材２０に面接触で密着するように設置する必要がある。
【００２７】
図５に示したように、固定用ばね具１０は、水平方向に拡がる矩形状の座部１１と、座部１１の対向する２辺から鉛直下方（放熱部材２０側）に延伸するように設けられた脚部１３、１４を有する。脚部は固定用ばね具１０と放熱部材２０とを係止（位置決め）させるためには少なくとも一本以上あれば良い。本発明に係る第１の実施例では、脚部１３、１４にそれぞれ２本の脚部胴体１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂを有する例を示す。
【００２８】
脚部１３（１４）は、座部１１と連接する立設部１３０（１４０）と、立設部に連接し座部１１と反対方向に延伸する脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）と前記脚部胴体の先端に設置された係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）から成る。
【００２９】
立設部１３０（１４０）は、座部１１の対向する２辺から鉛直下方（放熱部材２０側）に延伸するように設けられ、立設部１３０（１４０）の左右端部から、それぞれ脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）が設置されている。
【００３０】
脚部胴体１３ａ、１３ｂは立設部１３０（１４０）の左右端部から、鉛直下方（放熱部材２０側）に延伸するように設けられ、さらに、座部１１と保持部１５、１６との境界線と平行する方向（立設部１３０、１４０と直交する方向）にほぼ直角に折り曲げられ形成されている。
【００３１】
また、脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）の先端部には、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）が設置され、脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）と直交する方向（立設部１３０と平行方向）に折り曲げられている。また、脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）には、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）の反対方向に延伸する小爪１３２ａ、１３２ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）が設置される。
【００３２】
保持部１５、１６は、座部１１の２辺から、座部１１と同じ幅で、電子部品４１、４２を放熱部材２０側に押圧するべく、水平方向（側方）、詳しくは水平方向に対して斜め下方向に伸びるように設けられ、保持部１５、１６の先端にはそれぞれ、固定部１７、１８が配されている。保持部１５、１６の斜め下方向への傾斜角は、固定する電子部品４１、４２の高さとの関係や、材質との関係により、０度乃至９０度の任意の範囲でよいが、固定ばね具１０と放熱部材２０を組み立てた場合の保持部１５、１６の高さ位置ｈ０は、電子部品４１、４２の高さｈ１寄りも低いため、保持部１５、１６が電子部品４１、４２を固定する場合は、電子部品４１、４２が下方向に付勢される（図４のＰに示す）。このため、高さｈ１が多少異なる電子部品４１、４２であっても、前記付勢によって、保持部１５、１６は電子部品４１、４２を放熱部材２０に固定することができる。
【００３３】
当該固定部１７、１８は、電子部品４１、４２に密着して、当該電子部品４１、４２を放熱部材２０へ面状に接触して押圧固定を行うものであり、そのため、当該固定部１７、１８は、電子部品４１、４２との十分な接触を確保するべく、本実施例では、当該電子部品４１、４２の形状に対応して、水平方向に折り曲げられて、電子部品４１、４２との間で面状接触を確保している。また、電子部品４１、４２の放熱部材２０への十分な接触が可能であれば、固定部１７、１８を設けず、保持部１５、１６の先端部による電子部品への押圧固定も可能である。
【００３４】
放熱部材２０と固定用ばね具１０が係止された際に、保持部１５、１６は座部１１の中心を重心として弾性部材としての機能を有し、先端部の固定部１７、１８は、電子部品４１、４２を下方向（図４矢印Ｐに示す）に押圧し、放熱部材２０と電子部品４１、４２を密接に面接触させ、固定する機能を有する。
【００３５】
固定用ばね具１０の材質は固定用ばね具に加工できる金属板、樹脂板であればよく、特に指定しない。また、金属板の場合、一枚の金属をプレス加工して作製することができるため、作製が容易である。
【００３６】
放熱部材２０は、電子部品４１、４２との密着固定を確保するべく、当該電子部品４１、４２と密着（当接）する平面を有するように構成され、放熱部材２０上に配置される電子部品で発生する熱を放熱する機能を有する。放熱部材２０の材質は、放熱のために熱伝導の良い金属、例えば、アルミニウム、銅等の使用が好適である。放熱部材２０は、固定用ばね具１０の係止用爪１３１ａ、１３１ｂ、１４１ａ、１４１ｂが係止するための係止穴２３、２４が設けられている。
【００３７】
係止穴２３（２４）は、放熱部材２０に設けられ、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）が係止穴２３（２４）の縁部に係止される。がたつき防止の為、２以上の係止用爪が１の係止穴に係止されていることが望ましい。係止穴２３（２４）の形状は、凸の字状に形成され、脚部１３（１４）を挿入する位置が広く、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）を位置決めする係止穴当接部１５３ａ、１５３ｂ（１５４ａ、１５４ｂ）を有する部分が狭くなっている。
【００３８】
係止穴２３、２４の形状は、係止用爪が係止し、がたつきが生じなければ、凸の字状のみならず、四辺形、楕円、円形でも良い。また、係止用爪２本によって係止する場合は、係止穴を２つ（２３、２４）備え、放熱部材２０の長辺方向に沿って係止穴を２つ平行して設けても良いし（図１参照）、放熱部材２０の長辺方向と直角方向に係止穴を２つ平行して設置しても良い（図１０（Ａ）参照）。または、係止穴の面積を拡大し、１つの係止穴２５に４つの係止用爪が係止される構成でもよい（図１０（Ｂ）参照）。この場合、係止穴２５の形状は、係止用爪が係止し、がたつきが生じなければ、四辺形、楕円、円形でも良い。
【００３９】
［放熱構造体の組立方法］
次に、図１乃至図４を参照して、固定用ばね具１０を用いて電子部品を固定する手順を説明する。
【００４０】
まず、放熱部材２０の上面に、電子部品４１、４２を搭載する。放熱部材２０と電子部品４１、４２の間隙には絶縁シート（図示せず）を挟んでもよい。
【００４１】
次に、固定用ばね具１０と放熱部材２０を嵌め合わせる。脚部１３の先端の係止用爪１３１ａ、１３１ｂの先端部を係止穴２３に、脚部１４の先端の係止用爪１４１ａ、１４１ｂを係止穴２４にそれぞれ嵌入させる。この時、係止穴２３、２４の凸の字状の穴の広い部分に係止用爪１３１ａ、１３１ｂ、１４１ａ、１４１ｂを挿入する。
【００４２】
ここで、脚部１３ａ、１３ｂを係止穴２３に嵌入する場合は、図４に示すように、脚部１３ａ、１３ｂは、係止穴２３の縁部によって、一旦Ｐ３の方向に押圧されて変形される。次に脚部１３ａ、１３ｂが係止穴２３に嵌入し、脚部当接部１３５ａ、１３５ｂ（１４５ａ、１４５ｂ）と係止穴当接部１５３ａ、１５３ｂ（１５４ａ、１５４ｂ）が当接する位置に設置されると、Ｐ３方向への押圧が解消され、また、脚部１３ａ、１３ｂの弾性力によって、外方向（Ｐ２の方向）に付勢される。そして、脚部当接部１３５ａ、１３５ｂ（１４５ａ、１４５ｂ）と、前記係止穴の係止穴当接部１５３ａ、１５３ｂ（１５４ａ、１５４ｂ）とがそれぞれ圧接されて固定される。また、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）及び小爪１３２ａ、１３２ｂ（１４２ａ、１４２ｂ）が係止穴２３（２４）の縁部より外側にはみ出し、放熱部材２０に係止し、外れなくなり、固定される。
【００４３】
また、脚部当接部１３５ａ、１３５ｂ、１４５ａ、１４５ｂの形状と、係止穴当接部１５３ａ、１５３ｂ、１５４ａ、１５４ｂの形状が一致するように係止穴２３、２４を成形することで、より圧接の効果が生じ、さらにがたつきが生じなくなる。
【００４４】
このとき、固定部１７は電子部品４１の上面に接触し、固定部１８は電子部品４２の上面に接触するようにそれぞれ配置される。脚部１３、１４が放熱部材２０と当接し、固定用ばね具１０からの押圧が分散するので、固定部１７、１８は電子部品４１、４２に対して過剰な押圧力がかかることがなくなり、破損の恐れが無くなる。
【００４５】
［第２の実施例］
本発明に係る第２の実施例を図６乃至図８を参照して説明する。第２の本実施例では、前記固定用ばね具の前記脚部にそれぞれ１本の脚部胴体を有する例を示す。図６は、本発明に係る、第２の実施例の分解斜視図、図７は、本発明に係る、第２の実施例の側面図、図８（Ａ）は、本発明に係る、第２の実施例の固定用ばね具の斜視図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の固定用ばね具を裏面から見た斜視図である。
【００４６】
［放熱構造体の構成］
図６乃至図８に示す放熱構造体１は、電子部品の発熱を効率よく放熱するためのものであり、電源装置等を初めとする電気機器の回路基板に用いられる電子部品に放熱部材の密着固定を実現するものである。放熱構造体１は、固定用ばね具５０と、放熱部材６０と、放熱部材６０上に配置される電子部品７１、７２、７３、７４から構成される。
【００４７】
電子部品７１、７２、７３、７４は、トランジスタ、ダイオード等の電子部品であり、電子部品４１、４２と同一の構造、機能、熱に対する特性を有する。このため、電子部品７１、７２、７３、７４もまた、底面が放熱部材６０に面接触で密着するように設置する必要がある。
【００４８】
固定用ばね具５０は、水平方向に拡がる矩形状の座部５１と、座部５１の保持部５５、５６との境界に隣接する端部に、前記境界と平行して鉛直下方（放熱部材６０側）に延伸するように設けられた脚部５３、５４を有する。本発明に係る第２の実施例では、脚部５３、５４がそれぞれ一本の脚部胴体５３ａ、５４ａを有する例を示す。
【００４９】
脚部５３（５４）は、座部５１と連接する立設部２３０（２４０）と、立設部に連接し座部５１と反対方向に延伸する脚部胴体５３ａ（５４ａ）と脚部胴体の先端に設置された係止用爪２３１（２４１）から成る。
【００５０】
立設部２３０（２４０）は、座部５１の対向する２辺から鉛直下方（放熱部材６０側）に延伸するように設けられ、立設部２３０（２４０）の左（右）端部から、脚部胴体５３ａ（５４ａ）が設置されている。
【００５１】
また、脚部胴体５３ａ、５３ｂ（５４ａ、５４ｂ）は立設部２３０（２４０）の左（右）端部から、鉛直下方（放熱部材６０側）に延伸するように設けられ、さらに、座部５１と保持部５５、５６との境界線と平行する方向（立設部２３０、２４０と直交する方向）まで、ほぼ直角に折り曲げて形成されている。
【００５２】
また、脚部胴体５３ａの先端部には、係止用爪２３１が設置され、脚部胴体５３ａ（５４ａ）と直交する方向（立設部２３０と平行方向）に折り曲げられている。また、脚部胴体５３ａ（５４ａ）には、係止用爪２３１（２４１）の反対方向に延伸する小爪２３２（２４２）が設置される。
【００５３】
保持部５５、５６、当該固定部５７、５８、放熱部材６０及び係止穴６３、６４は、それぞれ第１の実施例の保持部１５、１６、当該固定部１７、１８、放熱部材２０及び係止穴２３、２４と同一の機能、用途を有する。
【００５４】
また、係止穴６３、６４は、放熱部材６０に設けられ、係止用爪２３１、２４１が係止穴６３、６４の縁部に係止される。形状及び機能は、係止穴２３、２４と同一である。本実施例では、後述するように、２つの固定用ばね具５０からそれぞれ１本ずつ係止用爪が係止穴に嵌入され、係止される。
【００５５】
［放熱構造体の組立方法］
次に、図６及び図７を参照して、固定用ばね具５０を用いて電子部品を固定する手順を説明する。
【００５６】
まず、放熱部材６０の上面に電子部品７１、７２を、下面に電子部品７３、７４を搭載する。放熱部材６０と電子部品７１乃至７４の間隙には絶縁シート（図示せず）を挟んでもよい。
【００５７】
次に、固定用ばね具５０を放熱部材６０の上側から嵌め合わせる。脚部５３の先端の係止用爪２３１を係止穴６３に、脚部５４の先端の係止用爪２４１を係止穴６４にそれぞれ嵌入させる。この時、係止穴６３、６４の凸の字状の穴の広い部分に係止用爪２３１、２４１、２４１ｂを挿入する。
【００５８】
また、固定用ばね具５０と同一の固定用ばね具５０’とを倒置して配置し、固定用ばね具５０の脚部胴体５３ａ、５４ａと固定用ばね具５０’の脚部胴体５３ａ’、５４ａ’脚部が図６及び図７に示すように、放熱部材６０を挟んでお互いに対向するように配置する。
【００５９】
そして固定用ばね具５０’を放熱部材６０の下側から嵌め合わせる。脚部５３’の先端の係止用爪２３１’を係止穴６３に、脚部５４’の先端の係止用爪２４１’を係止穴６４にそれぞれ嵌入させる。この時、係止穴６３、６４の凸の字状の穴の広い部分に係止用爪２３１’、２４１’を挿入する。よって、係止穴６３には、係止用爪２３１及び係止用爪２３１’が一組となり嵌入されて係止し、係止穴６４には係止用爪２４１及び係止用爪２４１’が一組となり嵌入されて係止される。
【００６０】
このとき、放熱部材６０の上面では、固定用ばね具５０の固定部５７は電子部品７１の上面に接触し、固定部５８は電子部品７２の上面に接触し、放熱部材６０の下面では、固定用ばね具５０’の固定部５７’は電子部品７４の上面に接触し、固定部５８’は電子部品７３の上面に接触するようにそれぞれ配置される。
【００６１】
このようして、図７に示すように、固定用ばね具５０を２個使用し、放熱部材６０の上面と下面にそれぞれ２個、合計４個の電子部品を固定することができる。
【００６２】
［第３の実施例］
図９を用いて、本発明に係る第３の実施例を説明する。図９（Ａ）に示すように、電子部品４３、４４の高さがｈ２と、電子部品４１、４２の高さｈ１（図４に示す）と異なる場合、脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）に、立設部１３０（１４０）と係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）の間に、第二係止用爪１３８ａ、１３８ｂ（１４８ａ、１４８ｂ）を設置する。第二係止用爪１３８ａ、１３８ｂ（１４８ａ、１４８ｂ）を係止穴２３（２４）の辺に係止する。このように、組立完成時の座部１１と放熱部材２０の間隔をＨ２に調整し、電子部品４３、４４を固定することができる。
【００６３】
［第４の実施例］
図９を用いて、本発明に係る第４の実施例を説明する。図９（Ｂ）に示すように、電子部品４５、４６の高さがｈ３と、電子部品４１、４２の高さｈ１（図４に示す）と異なる場合、係止用爪１３１ａ、１３１ｂ（１４１ａ、１４１ｂ）に代えて、脚部先端部１３９ａ、１３９ｂ（１４９ａ、１４９ｂ）を設置しても良い。脚部先端部は脚部胴体１３ａ、１３ｂ（１４ａ、１４ｂ）の先端を延伸したものであり、折り曲げが可能となっている。
【００６４】
脚部先端部１３９ａ、１３９ｂ（１４９ａ、１４９ｂ）を係止穴２３（２４）に嵌入し、高さｈ３に適合するように、脚部先端部１３９ａ、１３９ｂ（１４９ａ、１４９ｂ）を折り曲げ、係止する。このように、組立完成時の座部１１と放熱部材２０の間隔をＨ３に調整し、電子部品４５、４６を固定することができる。また、脚部先端部１３９ａ、１３９ｂ（１４９ａ、１４９ｂ）の折り曲げ位置を任意に設定することができるので、電子部品４５、４６の高さｈ３がどの様な寸法の場合でも、柔軟に使用し、電子部品を固定することができる。
【００６５】
また、係止穴２３（２４）の周辺（係止用爪が係止される部分）の放熱部材２０の板厚を変えることにより、放熱部材２０との間隔を調整してもよい。
【００６６】
［他の実施例］
また、その他の実施例として、固定部１７、１８（５７、５８）を設けずに、保持部１５、１６（５５、５６）の端部で、電子部品４１、４２（７１、７２、７３、７４）を固定するようにしても良い。固定部１７、１８（５７、５８）の作製、材料等に係る負担を低減することができる。
【００６７】
以上述べたように、本発明によれば、固定用ばね具に設けられた係止用爪と、放熱部材に設けられた係止穴を嵌合することで、電子部品を挟み込んで放熱部材に固定することができる。そのため、位置決めを容易にすることがでる。
【００６８】
また、位置決め後の組立工程は、嵌合のみであるので、ねじ止めにより発生する部品の亀裂や歪みが発生することなく、組立工程及び作業工程を簡略化、効率化を図ることができる。
【００６９】
また、固定用ばね具は、その構造が簡易であるので、複雑な製造工程を必要とせず、製造工程を簡略化することができ、量産性に優れる。また、ねじ等を使用しないため、部品数の削減及び製造工程の簡略化を計ることができる。
【００７０】
また、１つの固定用ばね具で、複数の電子部品を放熱部材に係止することができる。固定用ばね具の脚部の数を変更することで、放熱部材に固定する電子部品の個数を調整することができる。
【００７１】
また、電子部品が放熱部材と当接し、及び固定用ばね具の脚部と、放熱部材とが当接するので、固定ばね具に不意に過剰な圧力がかかっても、前記圧力は前記脚部と前記電子部品に分散されるので、電子部品に対して過剰な押圧がかかることがなく、電子部品の破壊を防ぐことができる。
【００７２】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７３】
１ 放熱構造体
１０ 固定用ばね具
１１ 座部
１３、１４ 脚部
１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ 脚部胴体
１５、１６ 保持部
１７、１８ 固定部
２０ 放熱部材
２３、２４、２５ 係止穴
４１、４２ 電子部品
５０ 固定用ばね具
５１ 座部
５３、５４ 脚部
５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂ 脚部胴体
５５、５６ 保持部
５７、５８ 固定部
６０ 放熱部材
６３、６４ 係止穴
７１、７２、７３、７４ 電子部品
１３０、１４０ 立設部
１３１ａ、１３１ｂ、１４１ａ、１４１ｂ 係止用爪
１３２ａ、１３２ｂ、１４２ａ、１４２ｂ 小爪
１３５ａ、１３５ｂ、１４５ａ、１４５ｂ 脚部当接部
１３６ａ、１３６ｂ、１４６ａ、１４６ｂ 脚部第二当接部
１３８ａ、１３８ｂ 第二係止用爪
１３９ａ、１３９ｂ 脚部先端部
１５３ａ、１５３ｂ、１５４ａ、１５４ｂ 係止穴当接部
２３０、２４０ 立設部
２３１、２４１ 係止用爪
２３２、２３２ 第二係止用爪
４１１、４２１ 端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を当該電子部品と当接する平面を有する放熱部材に対して固定させるための固定ばね具であって、
前記放熱部材は係止穴を有し、
前記固定ばね具は、水平方向に拡がる座部と、
当該座部の対向する２辺から両翼の水平方向に対して側方に延伸するように設けられ、前記電子部品を前記放熱部材に対して押圧する保持部と、
前記座部の他の対向する２辺から鉛直下方に延伸するように設けられた脚部と、前記脚部から延伸する脚部胴体と、前記脚部胴体は先端に爪部を有し、
前記爪部と前記係止穴とが係止することで、前記保持部が前記電子部品を下方向に付勢し前記放熱部材に固定すること
を特徴とする固定ばね具。
【請求項２】
前記放熱部材を固定時に、前記保持部と前記放熱部材間の距離が前記電子部品の高さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の固定ばね具。
【請求項３】
前記座部に設けられた前記脚部は左右１対からなり、前記脚部胴体は、１の前記脚部に対して２本設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定ばね具。
【請求項４】
前記座部に設けられた前記脚部は左右１対であり、前記脚部胴体は、１の前記脚部に対して１本設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定ばね具。
【請求項５】
前記１本設けられた前記脚部胴体の前記爪部は、他の前記１本設けられた前記脚部胴体の前記爪部と対になり、１の前記係止穴に係止することを特徴とする請求項４に記載の固定ばね具。
【請求項６】
前記保持部の先端に、前記電子部品を面状に接触して固定するための、固定部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１に記載の固定ばね具。
【請求項７】
前記脚部胴体に複数の前記爪部を設けることによって、前記固定ばね具と前記放熱部材の係止位置を変えられることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１に記載の固定ばね具。
【請求項８】
前記爪部は前記脚部胴体の先端部を折り曲げることにより形成されたものであり、前記脚部胴体の先端部を折り曲げる位置を変えることによって、前記固定ばね具と前記放熱部材の係止位置を変えられることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１に記載の固定ばね具。
【請求項１】
電子部品を当該電子部品と当接する平面を有する放熱部材に対して固定させるための固定ばね具であって、
前記放熱部材は係止穴を有し、
前記固定ばね具は、水平方向に拡がる座部と、
当該座部の対向する２辺から両翼の水平方向に対して側方に延伸するように設けられ、前記電子部品を前記放熱部材に対して押圧する保持部と、
前記座部の他の対向する２辺から鉛直下方に延伸するように設けられた脚部と、前記脚部から延伸する脚部胴体と、前記脚部胴体は先端に爪部を有し、
前記爪部と前記係止穴とが係止することで、前記保持部が前記電子部品を下方向に付勢し前記放熱部材に固定すること
を特徴とする固定ばね具。
【請求項２】
前記放熱部材を固定時に、前記保持部と前記放熱部材間の距離が前記電子部品の高さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の固定ばね具。
【請求項３】
前記座部に設けられた前記脚部は左右１対からなり、前記脚部胴体は、１の前記脚部に対して２本設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定ばね具。
【請求項４】
前記座部に設けられた前記脚部は左右１対であり、前記脚部胴体は、１の前記脚部に対して１本設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定ばね具。
【請求項５】
前記１本設けられた前記脚部胴体の前記爪部は、他の前記１本設けられた前記脚部胴体の前記爪部と対になり、１の前記係止穴に係止することを特徴とする請求項４に記載の固定ばね具。
【請求項６】
前記保持部の先端に、前記電子部品を面状に接触して固定するための、固定部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１に記載の固定ばね具。
【請求項７】
前記脚部胴体に複数の前記爪部を設けることによって、前記固定ばね具と前記放熱部材の係止位置を変えられることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１に記載の固定ばね具。
【請求項８】
前記爪部は前記脚部胴体の先端部を折り曲げることにより形成されたものであり、前記脚部胴体の先端部を折り曲げる位置を変えることによって、前記固定ばね具と前記放熱部材の係止位置を変えられることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１に記載の固定ばね具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２１０８３（Ｐ２０１３−２１０８３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５２２７４（Ｐ２０１１−１５２２７４）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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