JPH09153691A - 電気回路素子ブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚みが薄いコンパクトな電気回路素子ブロッ
クを提供すること。 【解決手段】 電気回路素子12〜14を放熱用板状部材
11に押えばね部材15を用いて圧接、固定した電子回路素
子ブロック10、10' において、放熱用板状部材11の主平
面11A に電気回路素子12〜14を設け、放熱用板状部材11
に予め設けられた係入孔11D に係入される割りピン20A,
20B 及び電気回路素子12〜14に設けられたガイド孔に挿
通されるガイドピン部19A 〜19C が一体に形成された固
定部材16、16' を用いて、ガイドピン部を電気回路素子
のガイド孔に挿通すると共に割りピンを係入孔に係入す
ることにより電気回路素子を主平面11A 上に位置決めし
て保持し、押えばね部材によって電気回路素子及び固定
部材を放熱用板部材の主平面に押し付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放熱部材の装着を必
要とするトランジスタ素子、集積回路素子等の如き各種
の電気回路素子を放熱用板部材に密着して固定して成る
電気回路素子ブロックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トランジスタ素子、集積回路素子の如き
各種の電気回路素子で発生する損失熱を外部へ有効に放
出するため、電気回路素子を熱伝導性の良好な適宜の放
熱用部材に略Ｕ字状の押えばね部材を用いて取り付けて
使用することが一般に行われている。この場合、車載用
の装置に使用される電気回路素子ブロックにあっては、
振動により電気回路素子が放熱用部材から外れることが
ないように押えばね部材のばね力を強くする必要が生じ
る。しかし、押えばね部材のばね力が強すぎると、放熱
用板部材に電気回路素子を設けた状態で押えばね部材を
電気回路素子上をすべらせて組み立てる際に、押えばね
部材が電気回路素子の段差部分を乗り上がるときに押え
ばね部材が電気回路素子を強く押し下げることとなり、
その段差部分に電気回路素子を剪断する力が作用して電
気回路素子の信頼性を著しく低下させることになるとい
う問題が生じていた。

【０００３】この不具合を解消するため、例えば図１４
に示されるように、放熱用板部材１に固設された案内ピ
ン２を電気回路素子であるトランジスタ３の取付孔３Ａ
に挿通させることによってトランジスタ３を放熱用板部
材１に設けておき、Ｕ字状の押えばね部材４によって放
熱用板部材１とトランジスタ素子３とをはさみ、押えば
ね部材４のばね力によってトランジスタ素子３を放熱用
板部材１に密着するように固定した電気回路素子ブロッ
クの組立構造が公知である。この場合、案内ピン２の頭
部２Ａには図示の如く傾斜面２Ｂが形成されている。

【０００４】したがって、図１５の（ａ）に示されるよ
うに、押えばね部材４の端部４Ａ、４Ｂを放熱用板部材
１の背部１Ａとトランジスタ３の上縁部３Ｂとにまたが
せて押えばね部材４を矢印Ｘ方向に向けて押すと、押え
ばね部材４の端部４Ａ−４Ｂ間が拡がり、端部４Ａは放
熱用板部材１の背面１Ａに沿って進み、押えばね部材４
の端部４Ｂは案内ピン２の頭部２Ａに形成された傾斜面
２Ｂに乗り上げて端部４Ａ−４Ｂ間がより一層大きく拡
げられる。

【０００５】この結果、図１５の（ｂ）に示されるよう
に、押えばね部材４の端部４Ｂはトランジスタ素子３の
段差部３Ｃを容易に乗り越え、段差部３Ｃに対し下方
（矢印Ｘ方向）に強く押し下げる力を作用させることな
しにその下方に進むことができるので、押えばね部材４
の端部４Ａ−４Ｂ間を拡げるための特別な治具を用いる
ことなしに図１４に示す状態に押えばね部材４を装着す
ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の構成では、案内ピン２を放熱用板部材１に予め
圧入しておく必要があり、このための工数によりコスト
の上昇を招くという別の問題が生じるほか、案内ピン２
を放熱用板部材１に圧入して固定するために放熱用板部
材１の厚みを薄くすることが困難となり、実装密度を低
下させる要因の１つとなっている。

【０００７】本発明の目的は、したがって、従来技術に
おける上述の問題点を除去することができるようにし
た、電気回路素子ブロックを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、損失熱を発生する少なくとも１つの
電気回路素子を放熱用板状部材にＵ字状押えばね部材を
用いて圧接、固定した電子回路素子ブロックにおいて、
前記放熱用板状部材の主平面に少なくとも１つの電気回
路素子を設け、その素子の両サイドに素子の薄肉部から
厚肉部にかけては、素子（肉厚）の高さ以上に、素子の
厚肉部では、素子より低くなるように、構成した脚部
と、その脚部どうしをつなぐ横木部と、前記放熱用板状
部材に予め設けられた孔部に係入される突部と、前記電
気回路素子に設けられたガイド孔に挿通されるガイドピ
ン部とが一体に形成された固定部材を用いて、前記ガイ
ドピン部を前記電気回路素子のガイド孔に挿通すると共
に前記突部を前記孔部に係入することにより前記電気回
路素子を前記主平面上に位置決めして保持し、前記Ｕ字
状押えばね部材を取り付ける際、電気回路素子の段差部
を通り過ぎる迄は、前記固定部材の脚部で、ばね力を支
えることによって、回路素子にばね力がかからないよう
にし、ばね部材固定位置にあっては、ばね部材で回路素
子を直接、放熱用板部材の主平面に押し付けるように構
成されている点にある。

【０００９】放熱用板状部材に設けられている電気回路
素子は複数でもよく、この場合には放熱用板状部材の長
手方向に適宜の間隔をあけて電気回路素子を設け、単一
の固定部材によりこれらの電気回路素子を保持する構成
とすると組立に便利である。Ｕ字状押えばね部材は電気
回路素子毎に設けてもよいが、後述する実施の形態にお
いて説明されるように、所要の長さの単一のＵ字状押え
ばね部材を用いて、固定部材及び電気回路素子を放熱用
板状部材に押し付けて保持する構成が、組立工程数を低
減させると言う理由で望ましい。

【００１０】Ｕ字状押えばね部材の一方の端部は放熱用
板状部材に圧接しており、その他方の端部は電気回路素
子及び又は固定部材に圧接する。Ｕ字状押えばね部材の
装着が円滑に行われるようにするため、電気回路素子を
覆うフラップ部を固定部材に一体に設け、Ｕ字状押さえ
ばね部材の装着の際に、その他方の端部が固定部材本体
及びこれに連なるフラップ部上を滑動するようにしても
よい。また、前記固定部材のガイドピン部をなくし、組
立治具によって、Ｕ字状押えばね部材装着時の電気回路
素子のずれを防ぐようにしてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００１２】本発明による電気回路素子ブロックの第１
の実施の形態につき図１乃至図９を参照して説明する。
先ず、図１乃至図３を参照すると、電気回路素子ブロッ
ク１０は、アルミニュームの如き良好な熱伝導性材料か
ら成る放熱用板状部材１１に複数のトランジスタ１２、
１３、１４を設け、これらのトランジスタ１２、１３、
１４をＵ字状押えばね部材１５によって放熱用板状部材
１１に圧接して固定する構成となっている。この実施の
形態では、電気回路素子ブロック１０は、トランジスタ
１２、１３、１４の各リード線を印刷配線基板ＰＢに半
田付けすることにより印刷配線基板ＰＢに固定されてい
る。

【００１３】電気回路素子ブロック１０は、図４に示さ
れるように、適宜の合成樹脂材料を一体成形して成る固
定部材１６によってトランジスタ１２、１３、１４を放
熱用板部材１１の主平面１１Ａ上に位置決めして保持し
ておく組立体５０を先ず構成し、この組立体５０にＵ字
状押えばね部材を装着して完成される。

【００１４】固定部材１６は、図５、図６に詳細に示さ
れるように、長手方向に延びる突条本体部１７に間隔を
あけて分離ブロック１８Ａ〜１８Ｈが図示の如く一体に
形成されており、電気回路素子であるトランジスタ１
２、１３、１４をそれぞれ収容するための収容部１６
Ａ、１６Ｂ、１６Ｃがこれらの分離ブロック１８Ａ〜１
８Ｈにより図示の如く形成されている。突条本体部１７
の押え面１７Ａには、各収容部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ
毎にガイドピン部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃが突設されて
いる。これらのガイドピン部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃは
対応する収容部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃに収納されるト
ランジスタ１２、１３、１４に設けられているガイド孔
に嵌め込まれ、これにより収容部１６Ａ、１６Ｂ、１６
Ｃにそれぞれ収容されたトランジスタ１２、１３、１４
をそこに固定するためのものであるが、その詳細につい
ては後述する。

【００１５】分離ブロック１８Ｆ、１８Ｇには、その押
え面１７Ａから突出するよう一体に形成された突部であ
る固定用の割りピン２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ設けられ
ており、後述するように、割りピン２０Ａ、２０Ｂは放
熱用板部材１１に形成された対応するへこみ部である係
入孔に係入され、これによりトランジスタ１２、１３、
１４が装着されている固定部材１６を放熱用板部材１１
に位置決めして保持することができる。なお、２１Ａ〜
２１Ｃは薄肉にして可撓性をもたせるように一体成形さ
れたフラップである。

【００１６】次に、図７乃至図９を参照して、トランジ
スタ１２、１３、１４を固定部材１６によって放熱用板
部材１１に取り付けるための構成について説明する。図
９に示されるように、収納部１６Ａに収納されるトラン
ジスタ１２は断面Ｌ字状となっており、突条本体部１７
にはその段差部１２Ａに相応する寸法形状の肩部１７Ｂ
が形成されている。そして、図７から判るように、ガイ
ドピン部１９Ａがトランジスタ１２のガイド孔１２Ｂを
貫通して放熱用板部材１１に形成された係入孔１１Ｂに
係入している。以上、トランジスタ１２についてのみ説
明したが他のトランジスタ１３、１４についても全く同
様の構成となっており、対応するガイドピン部１９Ｂ、
１９Ｃがトランジスタ１３、１４のガイド孔（図示せ
ず）を貫通して固定部材１６の収容部１６Ｂ、１６Ｃ内
に位置決めされて固定される。

【００１７】このようにして、トランジスタ１２、１
３、１４が設けられた固定部材１６は、図８に示される
ように、割りピン２０Ａが放熱用板部材１１の係入孔１
１Ｄに係入されることにより、割りピン２０Ａの先端に
形成された外向き段部２０ａが係入孔１１Ｄの開口縁に
係止され割りピン２０Ａが係入孔１１Ｄから抜け出るこ
とがない。もう一方の割りピン２０Ｂも同様にして放熱
用板部材１１の対応する係入孔（図示せず）に係入され
ることにより、割りピン２０Ｂの先端に形成された外向
き段部２０ｂがその係入孔の開口縁に係止され割りピン
２０Ｂがこの係入孔から抜け出ることがない。

【００１８】この結果、トランジスタ１２、１３、１４
及び固定部材１６を放熱用板部材１１に位置決めして保
持することができ、組立体５０が構成される。

【００１９】組立体５０のこの組立て状態を確実に保持
させるため、Ｕ字状の押えばね部材１５が、組立体５０
を両側から押えるようにして組立体５０に着装される。
押えばね部材１５は一方の側の脚部１５Ａ、１５Ｂ、１
５Ｃ及びこれに対応した他方の側の脚部１５Ｄ、１５
Ｅ、１５Ｆが図示の如く連設された単一の押えばね部材
として形成されている。

【００２０】図１乃至図９から判るように、一方の脚部
１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは真っ直ぐに延びており放熱用
板部材１１の背面１１Ｅにすき間なく密着しているが、
他方の側の脚部１５Ｄ、１５Ｅ、１５ＦはＳ字状に湾曲
しており、これによるばね性でその内側の各突端部１５
ｄ、１５ｅ、１５ｆが対応するフラップ２１Ａ、２１
Ｂ、２１Ｃを介してトランジスタ１２、１３、１４を放
熱用板部材１１の主平面１１Ａに圧接している。

【００２１】なお、押えばね部材１５を図示の如く装着
した状態が安定に保たれるよう、押えばね部材１５の上
部に形成された切り欠き部１５Ｍ、１５Ｎに、固定部材
１６の脚部１８Ｂ、１８Ｃに形成された突片１８Ｍ、１
８Ｎが係入しており、これにより割りピン２０Ａ、２０
Ｂが抜けても固定部材１６が前倒しにはずれることを確
実に防止できる構成となっている。さらに、放熱用板部
材１１の背面１１Ｅにはへこみ１１Ｘ、１１Ｙが形成さ
れており（図３、図９参照）、押えばね部材１５が電気
回路素子組立体５０に正しく装着された状態では、押え
ばね部材１５の脚部１５Ａ、１５Ｃに設けられた突起１
５Ｘ、１５Ｙが対応するへこみ１１Ｘ、１１Ｙに係入
し、これにより押えばね部材１５が電気回路素子組立体
５０上でずれを生じるのを防止している。これにより、
例えば車載用の電子装置に用いても振動等により構成部
材が外れる等の事故を確実に防止することができる。

【００２２】電気回路素子ブロック１０は、上述の如
く、トランジスタ１２、１３、１４を固定部材１６を用
いて放熱用板部材１１の一方の側から放熱用板部材１１
に位置決め、保持する構成としたので、固定部材１６の
厚み方向の寸法を小さくすることができると共に、放熱
用板部材１１に案内ピンを圧入する必要がないので、放
熱用板部材１１の厚みをも薄くすることができ、電気回
路素子ブロック１０の厚みの寸法を小さくし、そのコン
パクト化を図ることができる。このため、電気回路素子
ブロック１０をプリント基板上に実装する場合等におい
て、実装密度を著しく高めることができる。

【００２３】また、固定部材１６の突条本体部１７がト
ランジスタ１２、１３、１４の段差部１２Ａ、１３Ａ、
１４Ａを補完し、押えばね部材１５を組立体５０に装着
する際に押えばね部材１５の脚部１５Ｄ、１５Ｅ、１５
Ｆが突条本体部１７上を滑動して段差部１２Ａ、１３
Ａ、１４Ａを乗り越え、これに連なるフラップ２１Ａ、
２１Ｂ、２１Ｃ上を移動することになるので、押えばね
部材１５の装着時にトランジスタ１２、１３、１４の段
差部１２Ａ、１３Ａ、１４Ａに剪断力が働くのを確実に
防止することができる。さらに、トランジスタ１２、１
３、１４はフラップ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを介して押
えばね部材１５の脚部１５Ｄ、１５Ｅ、１５Ｆで弾発付
勢され、トランジスタ１２、１３、１４を放熱用板部材
１１の所定の位置に確実に保持、固定することができ、
例えば車載用の電子装置に用いても振動等により構成部
材が外れる等の事故を確実に防止することができる。

【００２４】しかしながら、固定部材１６のフラップ２
１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを省略することも可能である。図
１０には、これらのフラップを省略した固定部材１６’
が示されている。図１０においては、図５に示す固定部
材１６の対応する各部にはそれと同一の符号を付してそ
の説明を省略する。

【００２５】図１１乃至図１３は、固定部材１６’を用
いて構成した本発明の実施の形態を示すもので、この電
気回路素子ブロック１０’の各部のうち、図１乃至図９
に示した電気回路素子ブロック１０の各部と対応する部
分には同一の符号を付し、それらの詳しい説明は省略す
る。図１１乃至図１３から判るように、電気回路素子ブ
ロック１０’では、押えばね部材１５の脚部１５Ｄ〜１
５Ｆがトランジスタ１２、１３、１４に直接圧接されて
いる点でのみ電気回路素子ブロック１０の場合と異な
る。電気回路素子ブロック１０’においても、押えばね
部材１５の脚部１５Ｄ〜１５Ｆは、押えばね部材１５の
装着時に固定部材１６’の突条本体部１７を乗り越える
ことによりトランジスタ１２、１３、１４の段差部１２
Ａ、１３Ａ、１４Ａに剪断力が働くのをフラップなしで
も有効に防止することができる。

【００２６】上記の実施の形態においては、電気回路素
子としてトランジスタを用いた場合を示したが、電気回
路素子としては、このほかモータ駆動用のＩＣ素子等、
放熱部材の装着を必要とする損失熱を発生するようなそ
の他の素子であってもよい。また、トランジスタ等の電
気回路素子は３つの場合に限定されるものではなく、そ
の個数は任意でよく、例えば１つのみでもよい。これに
関連し、放熱用板部材１１に複数の電気回路素子を設け
る場合、図示した実施の形態と異なり、各電気回路素子
毎に固定部材とＵ字状押えばね部材とを用いて同様に位
置決め、保持する構成としてもよいことは上記説明から
明らかである。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、電気回路
素子を固定部材を用いて放熱用板部材の一方の側から放
熱用板部材に位置決め、保持する構成としたので、固定
部材の厚み方向の寸法を小さくすることができ、電気回
路素子ブロックの金付の寸法形状を小さくし、そのコン
パクト化を図ることができる。このため、電気回路素子
ブロックを例えばプリント基板上に実装する場合におい
て、実装密度を著しく高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気回路素子ブロックの実施の形
態の一例を示す正面図。

【図２】図１に示した電気回路素子ブロックの平面図。

【図３】図１に示した電気回路素子ブロックの背面図。

【図４】図１に示す電気回路素子ブロックにおいて押え
ばね部材を取り外して示す正面図。

【図５】図１に示した電気回路素子ブロックにおいて使
用されている固定部材の正面図。

【図６】図５に示した固定部材の右側面図。

【図７】図１のＰ−Ｐ線断面図。

【図８】図１のＱ−Ｑ線断面図。

【図９】図３のＲ−Ｒ線断面図。

【図１０】図５に示した固定部材の変形例を示す正面
図。

【図１１】図１０に示した固定部材を用いて構成した本
発明による電気回路素子ブロックの他の実施の形態を示
す、一部断面した正面図。

【図１２】図１１のＳ−Ｓ線断面図。

【図１３】図１１のＴ−Ｔ線断面図。

【図１４】従来の電気回路素子ブロックの一例を示す断
面図。

【図１５】図１４に示した従来の電気回路素子ブロック
組立て工程を説明するための説明図。

【符号の説明】

１０、１０’ 電気回路素子ブロック １１ 放熱用板状部材 １１Ｄ 係入孔 １２、１３、１４ トランジスタ １２Ｂ、１３Ｂ ガイド孔 １５ 押えばね部材 １６、１６’ 固定部材 １９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ ガイドピン部 ２０Ａ、２０Ｂ 割りピン ５０ 組立体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 損失熱を発生する少なくとも１つの電気
   回路素子を放熱用板状部材にＵ字状押えばね部材を用い
   て圧接、固定した電子回路素子ブロックにおいて、 前記放熱用板状部材の主平面に少なくとも１つの電気回
   路素子を設け、その素子の両サイドに素子の薄肉部から
   厚肉部にかけては、素子（肉厚）の高さ以上に、素子の
   厚肉部では、素子より低くなるように、構成した脚部
   と、 その脚部どうしをつなぐ横木部と、 前記放熱用板状部材に予め設けられた孔部に係入される
   突部と、前記電気回路素子に設けられたガイド孔に挿通
   されるガイドピン部とが一体に形成された固定部材を用
   いて、前記ガイドピン部を前記電気回路素子のガイド孔
   に挿通すると共に前記突部を前記孔部に係入することに
   より前記電気回路素子を前記主平面上に位置決めして保
   持し、前記Ｕ字状押えばね部材を取り付ける際、電気回
   路素子の段差部を通り過ぎる迄は、前記固定部材の脚部
   で、ばね力を支えることによって、回路素子にばね力が
   かからないようにし、ばね部材固定位置にあっては、ば
   ね部材で回路素子を直接、放熱用板部材の主平面に押し
   付けるように構成したことを特徴とする電気回路素子ブ
   ロック。
2. 【請求項２】 前記固定部材の前記横木部にフラップを
   設け、該フラップを介して前記電気回路素子を前記放熱
   用板部材の主平面にＵ字状押えばね部材で押し付けるよ
   うに構成した請求項１に記載の電気回路素子ブロック。
3. 【請求項３】 前記固定部材のガイドピン部をなくし、
   組立治具によって、Ｕ字状押えばね部材装着時の電気回
   路素子のずれを防ぐようにした請求項１に記載の電気回
   路素子ブロック。