JP2005347558A - 固定治具及び導通体の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 例え一列に配列されたとしても、不具合のない導通体を分解することなく、不具合のある導通体を分解したり、取り外すことのできる固定治具及び導通体の接続構造を提供する。
【解決手段】 間隔をおいて対向する一対の挟持プレート１と、この一対の挟持プレート１の一端部同士を開閉可能に連結する第一の連結具１０と、一対の挟持プレート１の他端部同士を着脱自在に連結固定する第二の連結具２０とを備え、一対の挟持プレート１の間に導通体３０を挟んで一体化する。問題のセット４０の結合具２３を上下方向から緩めて導通体３０を取り外すことができるので、何ら不具合のないセット４０を分解する必要が全くない。したがって、作業性の向上と作業時間の短縮を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の回路基板や電気コネクタ等の電子部品からなる導通体を一体的に固定する固定治具及び導通体の接続構造に関するものである。

従来、プリント回路基板３１とフレキシブル回路基板３２とを導通接続する場合には、先ず図１９に示すように、プリント回路基板３１の表裏両面にフレキシブル回路基板３２を電気コネクタ３３を介しそれぞれ積層して導通体３０を形成する。こうして導通体３０を形成した後、導通体３０を形成する各フレキシブル回路基板３２に横長の固定プレート５０を外側から複数本の螺子５１を介して固定すれば、図２０に示すように、プリント回路基板３１とフレキシブル回路基板３２とを強固に導通接続することができる（特許文献１参照）。

このように導通接続されたプリント回路基板３１とフレキシブル回路基板３２とは、１セット４０とされ、他の複数のセット４０と共に狭い設置空間に狭ピッチで横一列に配列される（図２１参照）。この際、セット４０とセット４０の間には隙間が形成されるが、僅かな寸法なので、螺子５１を横方向から緩めたり、螺挿することはできない。
特開２０００‐１９９９１４号公報

従来のプリント回路基板３１とフレキシブル回路基板３２とは、以上のように導通接続され、セット化されて他のセット４０と共に横一列に配列される（例えば、５０セット程度が配列される）ので、例えば列の中央部のセット４０に不具合が生じて分解しなければならない場合には、列の端部から何ら不具合のないセット４０を順次分解しなければ、列の中央部のセット４０を分解することができず、分解までに非常に手間と時間がかかるという大きな問題がある。

本発明は、上記に鑑みなされたもので、例え一列に配列されたとしても、不具合のない導通体を分解することなく、不具合のある導通体を分解したり、取り外すことのできる固定治具及び導通体の接続構造を提供することを目的としている。

本発明においては、上記課題を解決するため、間隔をおいて対向する一対の挟持プレートと、この一対の挟持プレートの一端部同士を連結する第一の連結具と、一対の挟持プレートの他端部同士を着脱自在に連結する第二の連結具とを含んでなることを特徴としている。
なお、少なくとも一の挟持プレートに貫通孔を設け、この貫通孔に、着脱自在の位置決めピンを取り付けることができる。

また、第一の連結具を、一対の挟持プレートの一端部を挟んで対向する一対のヒンジプレートと、各挟持プレートの一端部を貫通して一対のヒンジプレートを連結する回転可能なヒンジピンとから構成することができる。
また、第一の連結具を、一の挟持プレートの一端部に回転可能に支持されるヒンジプレートと、他の挟持プレートの一端部を貫通してヒンジプレートに挿入されるピンと、これら他の挟持プレートの一端部とピンとの間に介在される弾性部材とから構成することができる。

また、本発明においては、上記課題を解決するため、複数の電子部品を電気コネクタを介し電気的に接続して導通体を形成し、この導通体を請求項１ないし４いずれかに記載の固定治具を構成する一対の挟持プレートの間に挟んで保持するようにしたことを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における挟持プレートや第一，第二の連結具は、金属製でも良いし、各種の樹脂製（例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＰＥ等）でも良い。一対の挟持プレートは、同じ大きさでも良いし、そうでなくても良い。この挟持プレートは、断面略板形、略Ｌ字形、略Ｕ字形等に適宜形成される。また、貫通孔は、一の挟持プレートに単数複数設けることもできるし、各挟持プレートに単数複数設けることもできる。

弾性部材は、少なくとも各種のスプリング、エラストマー、ゴム等を使用することができ、ピンに取り付けることができる。第一の連結具は、一対の挟持プレートの一端部と一体でも良いし、別体でも良い。また、電子部品は、電子機器の狭い空間に設置されるプリント回路基板やＬ字形やＵ字形等に屈曲されるフレキシブル回路基板が主ではあるが、特に限定されるものではなく、数も適宜増減することができる。

また、一対の挟持プレートの他端部外面に傾斜面をそれぞれ形成し、第二の連結具を、一対の挟持プレートの他端部を挟んで対向する一対の固定プレートと、この一対の固定プレートを結合する結合具とから構成し、各固定プレートを略Ｕ字形に形成してその相対する一組の対向壁を一対の挟持プレートの傾斜面に接触させることができる。

さらに、一対の挟持プレートをそれぞれ断面略Ｕ字形に形成し、各挟持プレートの相対する一対のリブを外方向に向けて各リブの他端部には挿入孔を設け、第二の連結具を、一対の挟持プレートの他端部を挟んで対向する一対の固定プレートと、この一対の固定プレートを結合する結合具とから構成し、各固定プレートを略Ｕ字形に形成してその相対する一組の対向壁を一対の挟持プレートの挿入孔に挿入することもできる。

さらにまた、一対の挟持プレートの他端部外面をそれぞれ切り欠いて凸部を形成するとともに、各挟持プレートの切り欠かれた他端部外面と凸部との間に傾斜面をそれぞれ形成し、第二の連結具を、一対の挟持プレートの他端部を挟んで対向する一対の固定プレートと、この一対の固定プレートを結合する結合具とから構成し、各固定プレートを略Ｕ字形に形成してその相対する一組の対向壁の傾斜内面を一対の挟持プレートの傾斜面に接触させることができる。

本発明によれば、例え一列に配列されたとしても、不具合のない導通体を分解することなく、不具合のある導通体を容易に分解したり、取り外すことができるという効果がある。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における固定治具は、図１ないし図４に示すように、間隔をおいて相対向する一対の挟持プレート１と、この一対の挟持プレート１の一端部同士を開閉可能に連結する第一の連結具１０と、一対の挟持プレート１の他端部同士を着脱自在に連結固定する第二の連結具２０とを備え、一対の挟持プレート１の間に、上下方向に指向する導通体３０を着脱自在に挟んで一体化するようにしている。

各挟持プレート１は、図１や図２に示すように、金属製の薄板を使用して図の左右斜め方向に伸びる横長の長方形に形成され、複数の貫通孔２が長手方向に所定の間隔をおいて並べて穿孔されており、丸い各貫通孔２に、導通体３０を位置決め固定する位置決めピン３が水平外方向から着脱自在に挿入される。挟持プレート１の他端部の外面上下には図３に示すように、挟持プレート１の肉厚方向に徐々に傾く傾斜面４がそれぞれ切り欠き形成される。

第一の連結具１０は、図１や図２に示すように、一対の挟持プレート１の一端部を挟んで対向する上下一対のヒンジプレート１１と、この一対のヒンジプレート１１を回転可能に連結するヒンジピン１３とから構成される。各ヒンジプレート１１は、前後方向に伸びる矩形の薄板に形成され、内側の長辺に、一対のヒンジプレート１１間に伸びるスペーサ片１２が屈曲形成される。

スペーサ片１２は、図の上下方向に指向する矩形に形成され、一対の挟持プレート１が必要以上に閉じるのを有効に規制するよう機能する。各ヒンジピン１３は、挟持プレート１の一端部を貫通してヒンジプレート１１に回転可能に挿入支持される。
なお、第一の連結具１０には、Ｅ型の止め輪、Ｃ型の止め輪、又は割ピン等が選択的に取り付けられ、このＥ型の止め輪、Ｃ型の止め輪、又は割ピン等がヒンジピン１３のヒンジプレート１１からの脱落を防止する。

第二の連結具２０は、図１ないし図３に示すように、一対の挟持プレート１の他端部を着脱自在に挟んで対向する上下一対の固定プレート２１と、この一対の固定プレート２１を着脱自在に結合する結合具２３とから構成される。各固定プレート２１は、略Ｕ字形に形成され、その相対する一組の対向壁２２の肉厚方向に徐々に傾斜した内面２２ａが一対の挟持プレート１の傾斜面４に上下方向から密接する。この対向壁２２の内面２２ａは、挟持プレート１の傾斜面４と略同様の傾斜角度に設定され、外方向に向かうにしたがい徐々に広がるよう傾斜する。

結合具２３は、図３に示すように、上方の固定プレート２１に安定着座用のワッシャ２４と平ワッシャ２５を介し螺挿されて下方の固定プレート２１に螺貫されるボルト２６と、下方の固定プレート２１を貫通したボルト２６の螺子棒に安定着座用の平ワッシャ２５を介し着脱自在に螺嵌されるナット２８とから構成される。

導通体３０は、従来例と同様に、プリント回路基板３１の表裏両面に可撓性のフレキシブル回路基板３２が圧接挟持型の一対の電気コネクタ３３を介しそれぞれ積層されることにより導通可能に形成される。プリント回路基板３１と一対のフレキシブル回路基板３２とは、図１に示すように、上下方向にずれた状態で導通接続される。

プリント回路基板３１と電気コネクタ３３とには、位置決め用の凹部又は凸部がそれぞれ複数配設される。各電気コネクタ３３は、図４に示すように、例えばフィルム、シート、プレート等からなる矩形の基材３４と、この基材３４に貫通支持されて縦横に配列される複数の導電接続子３５とから構成され、プリント回路基板３１と各フレキシブル回路基板３２の間に介在する。

各導電接続子３５は、弾性の導電エラストマーを使用して断面略六角形や断面略八角形に成形され、プリント回路基板３１とフレキシブル回路基板３２の導電パターンに圧接してこれらを導通接続する。導電エラストマーは、例えば耐熱性のシリコーンゴムやフッ素ゴム等に導電フィラーを分散配合することにより形成される。電気コネクタ３３の周縁部や各導電接続子３５の周囲には、導電接続子３５の過圧縮防止用のエンドストップ（メカニカルストップ）３６が選択的に形成される。

上記において、固定治具に導通体３０を固定して一体化する場合には、先ず、一対の挟持プレート１を開いてその間に組み立てておいた導通体３０を挟み、一対の挟持プレート１を閉じてその他端部間に一対の固定プレート２１を上下方向からそれぞれ嵌合し、この一対の固定プレート２１を結合具２３で螺締めして結合し、その後、各挟持プレート１の各貫通孔２に位置決めピン３を挿通して導通体３０の位置ずれや脱落を規制すれば、固定治具に導通体３０を固定して強固に一体化することができる。

このように固定治具により導通接続されたプリント回路基板３１とフレキシブル回路基板３２とは、１セット４０とされ、他の複数のセット４０と共に狭ピッチで横一列に配列される。この際、固定治具の第二の連結具２０は、作業の容易化を図るため、設置空間（作業領域）の手前側に配される。

さて、列の中央部のセット４０に不具合が生じて分解しなければならない場合には、中央部のセット４０の手前側に位置する結合具２３を上下方向（セット４０の配列方向と略直交する方向）から緩めて第二の連結具２０を分解し、一対の挟持プレート１を開いてその間から導通体３０を取り外せば、プリント回路基板３１やフレキシブル回路基板３２を点検したり、交換することができる。

上記構成によれば、問題となるセット４０の結合具２３をスペースに乏しい水平方向からではなく、スペースに余裕のある上下方向から緩めて導通体３０を取り外すことができるので、何ら不具合のないセット４０を順次分解する必要が全くない。したがって、作業性の著しい向上と作業時間の大幅な短縮を図ることができる。

また、結合具２３を上下方向から着脱するので、前後左右方向に広い作業スペースを必要とせず、従来よりもさらに狭ピッチで配列することができる。また、挟持プレート１の貫通孔２に位置決めピン３を挿通して導通体３０に圧接すれば、その位置ずれや脱落をきわめて有効に規制することが可能になる。

また、各挟持プレート１の傾斜面４に固定プレート２１の対向壁２２の傾斜した内面２２ａを上下方向から加減して密嵌することができるので、プリント回路基板３１、フレキシブル回路基板３２、及び電気コネクタ３３の厚さが均一でない場合にも寸法調整やがたつきに容易に対応することが可能になる。さらに、一対の挟持プレート１、一対のヒンジプレート１１、一対の固定プレート２１を薄い金属製としてプレス加工するようにすれば、軽量化やコスト削減が大いに期待できる。

次に、図５ないし図７は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、一対の挟持プレート１をそれぞれ断面略Ｕ字形に形成し、各挟持プレート１の相対する一対のリブ５を水平外方向に向けて各リブ５の他端部には矩形の挿入孔６を穿孔し、第二の連結具２０を構成する各固定プレート２１を略Ｕ字形に形成してその相対する一組の対向壁２２を一対の挟持プレート１の挿入孔６に着脱自在に挿入するようにしている。

各リブ５の一端部は上下方向に伸びるヒンジピン１３に貫通され、このヒンジピン１３の両端部がヒンジプレート１１に止め輪等を介して挿入支持される。その他の部分については、上記実施形態と略同様なので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、各挟持プレート１を単なる板形ではなく、断面略Ｕ字形に形成するので、剛性や強度を向上させることができるのは明らかである。また、固定プレート２１の一組の対向壁２２を一対の挟持プレート１の挿入孔６に挿入するので、各挟持プレート１の他端部外面に傾斜面４を形成する必要もない。さらに、固定プレート２１の対向壁２２の内面２２ａを傾斜させる必要がないので、固定プレート２１の構成や製造方法の簡素化が大いに期待できる。

次に、図８ないし図１８は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、一対の挟持プレート１Ａ・１Ｂの他端部外面上下をそれぞれ矩形に切り欠いて中央に凸部７を形成するとともに、各挟持プレート１Ａ・１Ｂの切り欠かれた他端部外面から凸部７にかけて傾斜面４をそれぞれ形成し、第一の連結具１０を、一の挟持プレート１Ａの一端部に嵌入支持されるヒンジプレート１１Ａと、他の挟持プレート１Ｂの一端部を貫通してヒンジプレート１１Ａに挿入されるピン１４と、これら他の挟持プレート１Ｂの一端部とピン１４との間に圧縮状態で介在されるコイルスプリング１５とから構成するようにしている。

一対の挟持プレート１Ａ・１Ｂは、断面略Ｕ字形に形成され、相対する一対のリブ５がそれぞれ水平外方向に指向しており、この一対のリブ５の間には、補強機能を発揮する複数の桟１ａが所定の間隔をおいて長手方向に並べて一体形成される。

一対の挟持プレート１Ａ・１Ｂを構成する一の挟持プレート１Ａは、図１０ないし図１２に示すように、その一端部が略Ｕ字形（略スパナ形でもある）に切り欠き形成され、この一端部の矩形を呈した開口に、矩形のヒンジプレート１１Ａがヒンジピン１３やＥ型止め輪１７を介し固定治具の開閉方向に回転可能に嵌合軸支されており、ヒンジプレート１１Ａの中央部にはタップ貫通孔１６が穿孔される。

他の挟持プレート１Ｂは、図１０ないし図１４に示すように、その一端部がヒンジプレート１１Ａに面接触するよう一の挟持プレート１Ａ方向に略ブロック形に膨出形成され、この一端部には、ヒンジプレート１１Ａのタップ貫通孔１６に対向する取付孔８が穿孔されるとともに、この取付孔８には、ヒンジプレート１１Ａのタップ貫通孔１６に挿入されるピン１４が着脱自在に挿通されており、この連結ピンであるピン１４には、スペーサ機能を有するコイルスプリング１５が嵌入される。

このような一対の挟持プレート１Ａ・１Ｂの一端部は、挟持予定のプリント回路基板３１、フレキシブル回路基板３２、及び電気コネクタ３３の最小厚みに設定されることが好ましい。

第二の連結具２０は、図８ないし図１０、図１５に示すように、一対の挟持プレート１Ａ・１Ｂの他端部を着脱自在に挟んで対向する上下一対の固定プレート２１と、この一対の固定プレート２１を着脱自在に結合する結合具２３とから構成される。この結合具２３のボルト２６には、平ワッシャ２５の代わりにバネ座金２９が嵌通される。
上方の固定プレート２１にはバカ孔である貫通孔が穿孔され、下方の固定プレート２１にはタップ貫通孔が穿孔される。その他の部分については、上記実施形態と略同様なので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、各挟持プレート１Ａ・１Ｂの傾斜面４に固定プレート２１の対向壁２２の傾斜した内面２２ａを上下方向から加減して密嵌できるので、プリント回路基板３１、フレキシブル回路基板３２、及び電気コネクタ３３の厚さが均一でない場合にも寸法調整やがたつきに容易に対応することができるのは明らかである。

特に、本実施形態では、一対の挟持プレート１Ａ・１Ｂの他端部外面を少々深く切削して凸部７を形成し、各挟持プレート１Ａ・１Ｂの切削された他端部外面から凸部７に亘る領域に傾斜面４を一体形成するので、各挟持プレート１Ａ・１Ｂに固定プレート２１を強固に密嵌しながら寸法調整やがたつきにきわめて容易に対応することができる。さらに、プリント回路基板３１、フレキシブル回路基板３２、及び電気コネクタ３３の厚みに変動が生じた場合、コイルスプリング１５が撓んで変動厚みを調整するので、厚みの変動にきわめて容易に対応することができる（図１３、図１４参照）。

なお、上記実施形態では挟持プレート１の貫通孔２に、導通体３０用の位置決めピン３を挿通したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、導通体３０に接触する位置決めピン３の先端部にリングを嵌合しても良いし、そうでなくても良い。また、位置決めピン３を螺子とし、貫通孔２に位置決めピン３を螺子締めするようにしても良い。また、一対のヒンジプレート１１を１本のヒンジピン１３により回転可能に連結しても良い。

また、上記実施形態では図４に示す電気コネクタ３３を示したが、何らこれに限定されるものではなく、同様の機能を発揮するのであれば、他のタイプでも良い。例えば、基板やブロックに複数の導電接続子３５を縦横に配列し、各導電接続子３５を、スライド可能に相互に嵌合する一対の中空ピンと、この一対の中空ピンの間に介在されてこれらを離隔させるバネとから構成したタイプ、複数の導電性のエラストマーと絶縁性のエラストマーとを交互に配列したタイプ、絶縁性のエラストマーブロックの表面長手方向に、Ｕ字形を呈した複数の導電細線を所定の間隔で並べたタイプ、弾性のシートに複数の導電細線を縦横に配列して埋設し、各導電細線の両端部をそれぞれ露出させたタイプ等を使用することも可能である。

また、ワッシャ２４として、爪付きワッシャ、舌付きワッシャ、又はゴムワッシャ等を用いても良い。また、上記実施形態では固定治具により導通接続されたプリント回路基板３１とフレキシブル回路基板３２とを１セット４０とし、他の複数のセット４０と共に狭ピッチで横一列に配列したが、狭ピッチで上下方向に配列することもできる。また、一の挟持プレート１Ａの一端部の開口とヒンジプレート１１Ａの一方に凹部を、他方には凸部をそれぞれ形成し、これらを組み合わせて回転可能としても良い。さらに、一対の挟持プレート１Ａ・１Ｂの間にコイルスプリング１５を必要に応じ、選択的に介在しても良い。

本発明に係る固定治具及び導通体の接続構造の実施形態を示す斜視説明図である。 本発明に係る固定治具の実施形態を示す分解斜視説明図である。 本発明に係る固定治具の実施形態における第二の連結具を示す分解斜視説明図である。 本発明に係る固定治具の実施形態における電気コネクタを示す断面説明図である。 本発明に係る固定治具の第２の実施形態を示す分解斜視説明図である。 本発明に係る固定治具及び導通体の接続構造の第２の実施形態を示す斜視説明図である。 本発明に係る固定治具及び導通体の接続構造の第２の実施形態を示す分解斜視説明図である。 本発明に係る固定治具の第３の実施形態における開放状態を示す斜視説明図である。 本発明に係る固定治具の第３の実施形態における閉塞状態を示す斜視説明図である。 図９の分解斜視説明図である。 本発明に係る固定治具の第３の実施形態における挟持プレートの一端部を示す要部斜視説明図である。 図１１の分解斜視説明図である。 本発明に係る固定治具の第３の実施形態における挟持プレートに厚さ違いのプリント回路基板を挟んだ状態を示す要部斜視図である。 本発明に係る固定治具の第３の実施形態における挟持プレートに厚さ違いの他のプリント回路基板を挟んだ状態を示す要部斜視図である。 本発明に係る固定治具の第３の実施形態における第二の連結具を示す分解斜視説明図である。 本発明に係る固定治具の第３の実施形態における挟持プレートの他端部を示す要部斜視図である。 本発明に係る固定治具の第３の実施形態における使用状態を示す斜視説明図である。 本発明に係る固定治具の第３の実施形態における他の使用状態を示す斜視説明図である。 従来の導通体の接続構造を示す分解斜視説明図である。 従来の導通体の接続構造を示す斜視説明図である。 導通接続され、１セット化されたプリント回路基板とフレキシブル回路基板が他のセットと共に横一列に並べられた状態を示す斜視説明図である。

符号の説明

１ 挟持プレート
１Ａ 一の挟持プレート
１Ｂ 他の挟持プレート
１ａ 桟
２ 貫通孔
３ 位置決めピン
４ 傾斜面
５ リブ
６ 挿入孔
７ 凸部
８ 取付孔
１０ 第一の連結具
１１ ヒンジプレート
１１Ａ ヒンジプレート
１２ スペーサ片
１３ ヒンジピン
１４ ピン
１５ コイルスプリング（弾性部材）
１６ タップ貫通孔
１７ Ｅ型止め輪
２０ 第二の連結具
２１ 固定プレート
２２ 対向壁
２２ａ 内面（傾斜内面）
２３ 結合具
２６ ボルト
２８ ナット
３０ 導通体
３１ プリント回路基板（電子部品）
３２ フレキシブル回路基板（電子部品）
３３ 電気コネクタ
３４ 基材
３５ 導電接続子
４０ セット

Claims (5)

1. 間隔をおいて対向する一対の挟持プレートと、この一対の挟持プレートの一端部同士を連結する第一の連結具と、一対の挟持プレートの他端部同士を着脱自在に連結する第二の連結具とを含んでなることを特徴とする固定治具。
2. 少なくとも一の挟持プレートに貫通孔を設け、この貫通孔に、着脱自在の位置決めピンを取り付けた請求項１記載の固定治具。
3. 第一の連結具を、一対の挟持プレートの一端部を挟んで対向する一対のヒンジプレートと、各挟持プレートの一端部を貫通して一対のヒンジプレートを連結する回転可能なヒンジピンとから構成した請求項１又は２記載の固定治具。
4. 第一の連結具を、一の挟持プレートの一端部に回転可能に支持されるヒンジプレートと、他の挟持プレートの一端部を貫通してヒンジプレートに挿入されるピンと、これら他の挟持プレートの一端部とピンとの間に介在される弾性部材とから構成した請求項１又は２記載の固定治具。
5. 複数の電子部品を電気コネクタを介し電気的に接続して導通体を形成し、この導通体を請求項１ないし４いずれかに記載の固定治具を構成する一対の挟持プレートの間に挟んで保持するようにしたことを特徴とする導通体の接続構造。
   
   

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