JP2004349413A

JP2004349413A - 表面実装クランプ

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Publication number: JP2004349413A
Application number: JP2003143780A
Authority: JP
Inventors: Yoshimichi Ukawa; 善道右川
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP4005939B2

Abstract

【課題】表面実装クランプの保持力低下を防止する。
【解決手段】電線Ｗを保持部２０間に押し込み、保持部２０を外側に弾性変形させながら通過させて、保持部２０間に嵌合した状態にする。電線Ｗを押し込むと保持部２０は基部を支点として外側に弾性変形する。この力は保持部２０を介して支板部２４にも及ぼされる。支板部２４は下端２４ａがハンダ付けされているので、保持部２０を支えて、過剰に弾性変形するのを阻む。板厚の薄い保持部２０が過剰に弾性変形させられて弾性反発力（保持力）を失ったり低下させるのを防止する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板にハンダ付けされて電線を保持する表面実装クランプの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器においては、例えばジャンパ線などの電線を配線基板の上に配置することがあり、そうした電線を保持するためにクランプが用いられる。
従来は、配線基板に開けられたクランプ装着用の穴にクランプの底部に設けられた装着脚を差し込んでハンダ付けすることで、クランプを実装していた（例えば意匠登録第６９３５０８号公報）。
【０００３】
ところが、電子機器の小型化を図るために配線基板の小型化が要求され、また実装されるディバイスの配置密度も高くされると、クランプ装着用の穴を配線基板にあけることが困難になってきた。
そこで、ハンダ付けによってクランプを表面実装することが行われるようになった。なお、クランプ等をハンダ付けで表面実装する技術自体は公知である（例えば特開平９−７４９５号公報）。
【０００４】
【特許文献１】
意匠登録第６９３５０８号公報
【特許文献２】
特開平９−７４９５号公報（請求項１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
保持部が電線を保持する力は、保持部間に押し込まれた電線により保持部が外側に弾性変形させられることに由来するのであるが、保持部の板厚が薄い（例えば０．１ｍｍ程度）ことから弾性反発力（保持力）が不足するおそれがある。また、例えばメンテナンス等にともなって電線の抜き差しが繰り返された場合に保持部が劣化して弾性反発力（保持力）が不足するおそれもある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の表面実装クランプは、下面側を配線基板にハンダ付けされる平板状のベース部と、基部を前記ベース部に連設されて互いに対面して配置され、該対面する面間に電線を保持する一対の保持部と、前記一対の保持部それぞれの上端部から折り返し状に延設されて該保持部の外面沿いに下降して配される一対の支持部とを備え、前記支持部の下端が前記配線基板にハンダ付けされることを特徴とする。
【０００７】
表面実装クランプをハンダ付けにて配線基板に取り付けてから保持部間に電線を押し込むと、電線が保持部間に割り込むので、保持部には、ベース部に連設されている基部を支点として、保持部を外側に倒そうとする方向の力が作用する。すなわち保持部は電線によって押されて外側に弾性変形する。
【０００８】
この保持部を弾性変形させる力は、保持部の上端部から折り返されている支板部にも及ぼされるが、支板部は、下端が配線基板にハンダ付けされているから、外側に倒れる方向に弾性変形しようとする保持部を支えて、保持部が過剰に弾性変形するのを阻む。つまり、板厚の薄い保持部が過剰に弾性変形させられて弾性反発力（保持力）を失ったり低下させるのを防止する。
【０００９】
また、支板部も若干ながら弾性変形するので、これに伴う弾性反発力を生じる。この力は、保持部に発生する弾性反発力と協力して、電線を保持する力を強める。
従来のクランプにおいては、保持部は基部をベース部に連接されているだけの、いわば１点支持であったが、本発明のクランプではさらに支板部の下端が配線基板にハンダ付けされていて、保持部及び支板部からなる一連の部分（電線を保持するための部分）が２点支持になっているので、保持部が電線を保持する力が不足するおそれはなく、例えばメンテナンス等にともなって電線の抜き差しが繰り返された場合でも保持部が劣化して弾性反発力（保持力）が不足することもない。
【００１０】
請求項２記載の表面実装クランプは、請求項１記載の表面実装クランプにおいて、前記支板部と前記ベース部の下面の延長面とが交差しない寸法設定であることを特徴とする。
支板部はベース部の下面の延長面と交差しない、すなわち支板部の下端がベース部の下面よりも下に突出しないので、クランプをハンダ付けするためにハンダクリーム（配線基板）上に載置したときにベース部とハンダクリームとの間に隙間が生じることがなく、良好にハンダ付けできる。
【００１１】
この効果を良好にするには、クランプを配線基板上に載置したときに支板部の下端と配線基板との間にわずかな隙間（例えば０．１ｍｍ程度）が生じるような寸法設定とするのが、つまり支板部の下端がベース部の下面の延長面よりも少し上に来るような寸法設定が望ましい。このように支板部の下端と配線基板との間にわずかな隙間ができる寸法設定としても、溶融したハンダがこの隙間に進入するから、支板部の下端も配線基板にハンダ付けされる。
【００１２】
請求項３記載の表面実装クランプは、請求項１又は２記載の表面実装クランプにおいて、前記支板部の下端と前記保持部の外面との間隔は、溶融したハンダが毛細管現象で進入可能な間隔とされているから、溶融したハンダが支板部の下端と保持部の外面との間、すなわち支板部と保持部の間に進入して、固化する。このハンダは、保持部の強度を高めて、弾性反発力（保持力）の低下を防止するから、請求項１又は２による効果をより良好にする。
【００１３】
請求項４記載の表面実装クランプは、請求項１、２又は３記載の表面実装クランプにおいて、前記ベース部の延長面に沿って配されて前記ベース部に連設された平板状の補助部を備えるので、この補助部を自動実装機のノズルで吸引して表面実装クランプを保持できる。つまり、表面実装クランプの自動実装が容易になり、作業効率が向上する。
【００１４】
補助部も配線基板にハンダ付けすればよく、これによってハンダ付けされる面積が大きくなるから、溶融したハンダ上での安定性が良くなってグレーブストーン（ｇｒａｖｅｓｔｏｎｅ）現象の発生を回避できる。
請求項５記載の表面実装クランプは、請求項４記載の表面実装クランプにおいて、前記ベース部と補助部とはくびれ部を介して連設されていることを特徴とする。
【００１５】
例えば携帯電話などに使用される配線基板は非常に薄くて、筐体に外力が及ぼされると反ったりねじれたりすることがある。配線基板が反ったりするとハンダが剥離するおそれがあるが、請求項５記載の表面実装クランプにはくびれ部が存在するので、配線基板の反り等に対して柔軟に対応でき、ハンダの剥離を防止する。すなわち、剥離に対する耐性が高まり信頼性も高くなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例により発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまに実施できる。
【００１７】
【実施例】
本実施例の表面実装クランプ（以下、単に「クランプ」）１０は、図１に示すように、１枚の金属板（本実施例はばね用リン青銅）をプレス加工して製造されている。本実施例で用いているばね用リン青銅（金属板）の板厚は０．１２ｍｍ±０．０３ｍｍ、表裏両面にはＳｎのフローめっき（膜厚は０．８〜１．５μｍ）が施されている。
【００１８】
クランプ１０の基板部分１１は平板状であり、ベース部１２、補助部１４及びこれらを連結しているくびれ部１６が設けられている。また、ベース部１２には、プレス加工後の切断代とされた突起部１８が残留している。
ベース部１２や補助部１４の寸法は、適応電線径（クランプ１０にて保持する電線の外径）などに応じて変更されるので一律ではない。本実施例では適応電線径が０．８ｍｍであり、ベース部１２（突起部１８を除く）は幅が約１．４５ｍｍ、長さが約１．２ｍｍの長方形、補助部は幅が約１．５ｍｍ、長さが約１．６ｍｍの長方形（ただし隅切りされている）である。
【００１９】
ベース部１２には、中心線（図１（ｆ）参照）を挟んで対をなす２辺に沿って折り曲げられて、一対の保持部２０が連設されている。一対の保持部２０は互いに鏡像となるように対面して配置され、各保持部２０の上部には半球状の突起２２が相手方に向かって突出して設けられている。
【００２０】
また保持部２０の上端部から折り返されて支板部２４が設けられている。支板部２４は、保持部２０の外面沿いに下降し、その下端は基板部分１１の下面（ハンダ面）から約０．１ｍｍ（基板部分１１の板厚とほぼ同じ）上で途切れており、支板部２４と基板部分１１の下面の延長面とは交差しない。
【００２１】
保持部２０の外面２０ａと支板部２４との間には空隙Ｓが形成されている。この空隙Ｓを形成している外面２０ａと支板部２４との間隔は、支板部２４の下端２４ａ付近が狭くて上側が広くなっているが、支板部２４の下端２４ａと保持部２０の外面２０ａとの間隔は、溶融したハンダが毛細管現象で進入可能な間隔（本実施例では０．０３５ｍｍに設定）である。
【００２２】
クランプ１０はプリント配線基板３０にハンダ付けされる。好ましいハンダ付け手順は次のようになる。まずプリント配線基板３０上に、図２に例示するようなランド３２ａ、３２ｂを設けておく。
ランド３２ａの寸法は、横幅がベース部１２の幅を上回って支板部２４の下端２４ａの下方に達し、長さはベース部１２のくびれ部１６側の辺をランド３２ａの１辺と重ねた際に突起部１８よりもはみ出る長さとする。つまり、支板部２４の下端２４ａの半分程度だけがランド３２ａの横にはみ出す寸法である。ランド３２ｂは、補助部１４の先端側部分（補助部１４の１／２未満）をカバーする寸法にする。
【００２３】
そして、ランド３２ａ、３２ｂ上にハンダクリームを塗着させたプリント配線基板３０を自動実装機に送り込んでクランプ１０をハンダクリーム（ランド３２ａ、３２ｂ）上に載置する。この際に、補助部１４を自動実装機のノズルで吸着してクランプ１０を保持する。すなわち、補助部１４は自動実装機のノズルで吸着するための部材として機能する（補助部１４の役割の一つである）。
【００２４】
また、支板部２４と基板部分１１の下面の延長面とが交差しない設定であるので、クランプ１０をランド３２ａ、３２ｂ上に載置した際に支板部２４の下端がプリント配線基板３０に当たって基板部分１１がプリント配線基板３０から浮くことはない。つまり、ハンダクリームとクランプ１０の下面（ハンダ面）とが良好に密接する。
【００２５】
クランプ１０を図２に示す設定でランド３２ａ、３２ｂ上に載置させられたプリント配線基板３０を加熱装置に送り込んで加熱してハンダを溶融させ、加熱装置から送り出して冷却すれば、クランプ１０はプリント配線基板３０上にハンダ付けにて表面実装される。
【００２６】
補助部１４がクランプ１０の底面積を大きくしているので、ハンダが溶融してクランプ１０がハンダ上に浮いた状態になったときの安定性が良く、グレーブストーン（ｇｒａｖｅｓｔｏｎｅ）現象の発生を回避できる（これも補助部１４の役割の一つである）。
【００２７】
図２に示すところから明らかなとおり、クランプ１０はベース部１２及び補助部１４の先端部がハンダ付けされるが、くびれ部１６及び補助部１４の残部はハンダ付けされない。
このため、プリント配線基板３０が反ったりねじれたりしても、ハンダ付けされていない部分（特にくびれ部１６）が反りなどに柔軟に追随するから、クランプ１０のハンダ付け部分に過剰な力が作用するのを防止でき、プリント配線基板３０の反り等に起因してハンダが剥離するのを防止できる。すなわち、剥離に対する耐性が高まり信頼性も高くなる。
【００２８】
プリント配線基板３０に表面実装されたクランプ１０のベース部１２は、図３に示すようにハンダ３３を介してプリント配線基板３０に固着されている。溶融したハンダ３３は毛細管現象にて空隙Ｓにも進入し、そのまま冷却、固化しており、ベース部１２だけでなく支板部２４の下部もプリント配線基板３０にハンダ付けされている。また、保持部２０と支板部２４ともハンダ付けされている。
【００２９】
なお、図３に示す例ではハンダ３３は空隙Ｓの下半部に進入しているだけであるが、ランド３２ａに塗着するハンダクリームの量、加熱温度、空隙Ｓの寸法や形状などにより、ハンダ３３を空隙Ｓの上部にまで進入させたり、空隙Ｓをハンダ３３で満たすことも可能である。
【００３０】
クランプ１０に電線Ｗを保持させるには、図３（ａ）に示すように、電線Ｗを保持部２０の上に載せるようにしてからプリント配線基板３０に向けて押し込む。すると、電線Ｗが保持部２０間に割り込み保持部２０を外側に弾性変形させながら通過して、図３（ｂ）に示すように保持部２０間に嵌合した状態になる。
【００３１】
保持部２０の上部同士の間隔は電線Ｗの対応する寸法よりもわずかに小さく設定されているので、保持部２０は完全には弾性復帰しない。このため、保持部２０の弾性力で電線Ｗが挟持される。また、突起２２は、この挟持力を集中させて保持部２０間から電線Ｗが離脱するのを防止する。
【００３２】
電線Ｗを押し込む際に電線Ｗが保持部２０間に割り込むので、保持部２０には、ベース部１２との連設部分（基部）を支点として、保持部２０を外側に倒そうとする方向の力が作用する。すなわち保持部２０は電線によって押されて外側に弾性変形する。
【００３３】
この保持部２０を弾性変形させる力は、保持部２０の上端部から折り返されている支板部２４にも及ぼされるが、支板部２４の下端２４ａがプリント配線基板３０にハンダ付けされているから、外側に倒れる方向に弾性変形しようとする保持部２０を支えて、保持部２０が過剰に弾性変形するのを阻む。つまり、板厚の薄い保持部２０が過剰に弾性変形させられて弾性反発力（保持力）を失ったり低下させるのを防止する。
【００３４】
また、支板部２４も若干ながら弾性変形するので、これに伴う弾性反発力を生じる。この力は、保持部２０に発生する弾性反発力と協力して、電線Ｗを保持する力を強める。
このクランプ１０では支板部２４の下端２４ａがプリント配線基板３０にハンダ付けされていて、保持部２０及び支板部２４からなる一連の部分（電線Ｗを保持するための部分）が２点支持になっているので、保持部２０が電線Ｗを保持する力が不足するおそれはなく、例えばメンテナンス等にともなって電線Ｗの抜き差しが繰り返された場合でも保持部２０が劣化して弾性反発力（保持力）が不足することもない。
【００３５】
しかも、支板部２４は保持部２０ともハンダ付けされて、保持部２０と支板部２４とが下部では事実上一体化しているので、上記の効果がより良好になっている。なお、上述したようにハンダ３３を空隙Ｓの上部にまで進入させたり、空隙Ｓをハンダ３３で満たすことも可能であり、そのようにすれば上記の効果をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の表面実装クランプの構造説明図であり、
（ａ）は下面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は正面図、（ｅ）は右側面図、（ｆ）は平面図である。
【図２】実施例の表面実装クランプをマウントするためのランド（ハンダクリーム）の説明図。
【図３】実施例の表面実装クランプに電線を保持させる作業の説明図。
【符号の説明】
１０・・・表面実装クランプ、
１１・・・基板部分、
１２・・・ベース部、
１４・・・補助部、
１６・・・くびれ部、
１８・・・突起部、
２０・・・保持部、
２０ａ・・・外面、
２２・・・突起、
２４・・・支板部、
２４ａ・・・下端、
３０・・・プリント配線基板、
３２ａ、３２ｂ・・・ランド、
３３・・・ハンダ、
Ｓ・・・空隙、
Ｗ・・・電線。

Claims

下面側を配線基板にハンダ付けされる平板状のベース部と、
基部を前記ベース部に連設されて互いに対面して配置され、該対面する面間に電線を保持する一対の保持部と、
前記一対の保持部それぞれの上端部から折り返し状に延設されて該保持部の外面沿いに下降して配される一対の支持部と
を備え、
前記支持部の下端が前記配線基板にハンダ付けされる
ことを特徴とする表面実装クランプ。
請求項１記載の表面実装クランプにおいて、
前記支板部と前記ベース部の下面の延長面とが交差しない寸法設定であることを特徴とする表面実装クランプ。
請求項１又は２記載の表面実装クランプにおいて、
前記支板部の下端と前記保持部の外面との間隔は、溶融したハンダが毛細管現象で進入可能な間隔であることを特徴とする表面実装クランプ。
請求項１、２又は３記載の表面実装クランプにおいて、
前記ベース部の延長面に沿って配されて前記ベース部に連設された平板状の補助部を備えることを特徴とする表面実装クランプ。
請求項４記載の表面実装クランプにおいて、
前記ベース部と補助部とはくびれ部を介して連設されていることを特徴とする表面実装クランプ。