JP2012124130A - 配線用圧着式接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】工具等を用いることなく、分解または組立てを容易に行うことができること。
【解決手段】スライダー２８Ａおよび２８Ｂが操作されることによって、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂの先端がベースプレート１０における側壁部１０ＳＷの透孔１０ｂに対し挿抜可能とされることにより、クランププレート１４は、ベースプレート１０に脱着可能とされるとともに、ガイドプレート１８および電極付基板１２相互間における相対位置がベースプレート１０に設けられる位置決めピン１６により位置決めされるもの。
【選択図】図１

Description

本発明は、可撓性配線基板の一端を回路基板の電極部に着脱可能に接続できる配線用圧着式接続装置に関する。

測定機器においては、測定される電子機器と測定機器（検査機器）との間の電気的接続が、フレキシブルフラットケーブル等の可撓性配線基板により行われる場合がある。このような場合、例えば、特許文献１にも示されるように、可撓性配線基板の一端が圧着式接続装置により回路基板の電極部に接続される場合がある。圧着式接続装置（特許文献１においては、コネクタまたはフレキクランパと呼称される）は、ドット電極部を一端に備える回路基板を含んで構成されている。その回路基板は、所定の測定機器に電気的に接続されている。

そのような圧着式接続装置は、開口部を前端部に有し回路基板を支持するベース部材と、ベース部材の開口部の周縁に配されフレキシブル配線基板の一端を回路基板のドット電極部に対し位置決めするガイド部材と、フレキシブル配線基板の一端に形成されるコンタクトパッド群をドット電極部に対し押圧し保持するクランプ部材と、フレキシブル配線基板の一端をドット電極部に対し押圧し保持する方向にクランプ部材を付勢する弾性部材とを含んで構成されている。

例えば、測定される電子機器に接続されるフレキシブル配線基板の着脱のとき、フレキシブル配線基板の一端が、ベース部材の上述の開口部を通過するものとされる。

クランプ部材は、ベース部材に設けられる連結ピンの回りに回動可能に支持されている。クランプ部材は、ベース部材の前端部に対向する先端に押圧部材を有している。その連結ピンは、ベース部材に固定されている。また、弾性部材は、連結ピンの位置よりもベース部材の後端部側であってクランプ部材と回路基板との間に配されている。上述のガイド部材は、例えば、回路基板を介してベース部材に複数本の小ネジにより固定されている。

特開２００４−３０９３５９号公報

上述のような圧着式接続装置においては、フレキシブル配線基板のコンタクトパッド群とドット電極部との接触不良を回避すべく、定期的にガイド部材およびドット電極部のクリーニングまたは交換作業が必要とされる。

しかしながら、上述のクリーニングの頻度が増大するにつれて圧着式接続装置を分解しガイド部材、クランプ部材等を取り外す作業、あるいは、圧着式接続装置を再度組み立てる作業は、連結ピン、小ネジの脱着のための工具等を使用するので煩雑な作業となる。

以上の問題点を考慮し、本発明は、可撓性配線基板の一端を回路基板の電極部に着脱可能に接続できる配線用圧着式接続装置であって、工具等を用いることなく、分解または組立てを容易に行うことができる配線用圧着式接続装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る配線用圧着式接続装置は、第１の電子機器に接続される配線基板と第２の電子機器とを電気的に接続する電極付基板を備えるベースプレートと、電極付基板の電極部に対し配線基板の接続端部を、解放可能に押圧保持する押圧部材を有するクランププレートと、一対のスライダーを互いに近接する方向または離隔する方向に操作することにより、クランププレートの端部をベースプレートに対し脱着可能に連結する連結機構とを備えて構成される。

本発明に係る配線用圧着式接続装置によれば、連結機構が、一対のスライダーを互いに近接する方向または離隔する方向に操作することにより、クランププレートの端部をベースプレートに対し脱着可能に連結するので工具等を用いることなく、分解または組立てを容易に行うことができる。

本発明に係る配線用圧着式接続装置の一例を、フレキシブル配線基板とともに概略的に示す平面図である。 図１に示される例における正面図である。 図１に示される例における左側面図である。 図１におけるＩＶ−ＩＶ線に沿って示される断面図である。 図１におけるＶ−Ｖ線に沿って示される断面図である。 図４におけるＶＩ−ＶＩ線に沿って示される断面図である。 図１に示される例において用いられるガイドプレートを示す斜視図である。 図１に示される例における連結機構を概略的に示す部分断面図である。 図１に示される例におけるベースプレートの断面形状を示す部分断面図である。 図９に示されるベースプレートにおける案内面を部分的示す斜視図である。

図１は、本発明に係る配線用圧着式接続装置の一例を、フレキシブル配線基板とともに概略的に示す。

図１において、可撓性配線基板としてのフレキシブル配線基板ＦＰＣの一端は、後述する電極付基板１２の電極部に接続され、フレキシブル配線基板ＦＰＣの他端は、例えば、被検査物としての電子機器（不図示）に接続されている。また、電極付基板１２は、図示が省略される測定装置に接続されている。これにより、配線用圧着式接続装置は、電子機器および測定装置相互間において双方向に電気的に接続するものとされる。

配線用圧着式接続装置は、図１および図２に示されるように、後述するクランププレート１４の一端部をプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂを介して支持するベースプレート１０と、フレキシブル配線基板ＦＰＣの接続のとき、フレキシブル配線基板ＦＰＣの一端をベースプレート１０上の電極付基板１２の電極部に対し押圧するクランププレート１４と、接続されるフレキシブル配線基板ＦＰＣの一端に形成されるコンタクトパッド群を電極付基板１２の電極部に対し位置決めするガイドプレート１８と、を含んで構成されている。

フレキシブル配線基板ＦＰＣの一端に形成されるコンタクトパッド群は、例えば、複数のコンタクトパッドが所定の間隔で互いに平行に端部に形成される構成とされる。フレキシブル配線基板ＦＰＣの一端は、後述するクランププレート１４の前方端部と電極付基板１２の端部との間に形成される開口部を通じて装置内に挿入される。なお、コンタクトパッド群は、複数のコンタクトパッドが千鳥掛け状に配列形成される構成であってもよい。

ベースプレート１０は、電極付基板１２が固定される平坦面１０ＦＳを有している。また、ベースプレート１０において、フレキシブル配線基板ＦＰＣの一端が接続される側の端部には、平坦面１０ＦＳに対し略垂直に相対向して形成される側壁部１０ＳＷが形成されている。各側壁部１０ＳＷは、透孔１０ｂを所定位置に有している。各透孔１０ｂには、後述するプランジャーピン２２Ａまたはプランジャーピン２２Ｂの先端が挿入または離脱可能とされる。その際、各透孔１０ｂの周縁には、図９および図１０に拡大されて示されるように、斜面からなる案内面１０Ｓが形成されている。案内面１０Ｓは、円弧面状に形成されている。案内面１０Ｓの半径Ｒは、直径Ｄを有するプランジャーピン２２Ａの丸面取り部の曲率半径Ｄと略同一に設定されている。案内面１０Ｓの傾斜角度αは、例えば、約２５°程度に設定されている。

図８および図９において、ベースプレート１０の側壁部１０ＳＷにおける案内面１０Ｓの最上端の相互間距離Ｋは、案内面１０Ｓにおいて貫通する透孔１０ｂの上端位置の相互間距離Ｌよりも大に設定されている。また、相互間距離Ｋは、プランジャーピン２２Ａおよびプランジャーピン２２Ｂ、コイルスプリング３０全体の自由長Ｐよりも大に設定されている。その際、自由長Ｐは、相互間距離Ｌよりも大に設定されている。

これにより、クランププレート１４がベースプレート１０に連結される場合、プランジャーピン２２Ａまたはプランジャーピン２２Ｂの先端が、案内面１０Ｓに案内され、各透孔１０ｂに円滑に嵌合されることとなる。

さらに、ベースプレート１０には、図４および図５に示されるように、一対の位置決めピン１６が、所定の間隔をもって共通の直線上に設けられる各孔１０ａに圧入されている。位置決めピン１６は、平坦面１０ＦＳに対し略垂直に設けられている。位置決めピン１６において平坦面１０ＦＳから突出する部分は、後述する電極付基板１２の孔および電極付基板１２に重ねられたガイドプレート１８の孔に着脱可能に嵌合されている。これにより、電極付基板１２およびガイドプレート１８相互間における相対位置が位置決めされる。また、電極付基板１２およびガイドプレート１８がベースプレート１０に対し着脱可能とされるので電極付基板１２およびガイドプレート１８に対するクリーニング作業が容易となる。

電極付基板１２の電極部においては、上述のフレキシブル配線基板ＦＰＣのコンタクトパッド群の配列に対応したドット電極群（不図示）が、所定位置に形成されている。ドット電極群は、電極付基板１２内の導体層（不図示）を介して測定機器等に接続される接続端子部に接続されている。

クランププレート１４は、例えば、金属材料で作られ、図４に示されるように、内部にコイルスプリング２０の一端部を受け止め収容する凹部１４Ｒを各位置決めピン１６に対応してそれぞれ有している。クランププレート１４における凹部１４Ｒの位置よりも上述の前方端部側の部分には、電極付基板１２の短辺に沿って貫通する溝１４ｂが、上述の側壁部１０ＳＷの透孔１０ｂに対向するように共通の中心軸線上に形成されている。溝１４ｂは、略円形状の断面形状を有している。溝１４ｂは、細長いスロットを介して上方及び下方に対し開口している。細長いスロットは、閉端部を両端に有している。溝１４ｂには、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂと、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂを互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング３０とが配されている。

一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂは、互いに同一の構造を有するのでプランジャーピン２２Ａについて説明し、プランジャーピン２２Ｂについての説明を省略する。

丸面取り部を一端に有するプランジャーピン２２Ａは、上述のスロットを貫通するスプリングピン２４によりスライダー２８Ａに連結されている。プランジャーピン２２Ａの丸面取り部における最大接線角は、例えば、３０度程度に設定されている。

スプリングピン２４Ａの一端は、プランジャーピン２２Ａの中心軸線に対し直交するようにプランジャーピン２２Ａの孔に連結されている。スプリングピン２４Ａの他端は、スロットを貫通しスライダー２８Ａの孔に連結されている。

これにより、スライダー２８Ａおよび２８Ｂが互いに近接する方向にコイルスプリング３０の付勢力に抗して操作され保持されることにより、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂの先端が上述の側壁部１０ＳＷの透孔１０ｂに対し離脱される。また、スライダー２８Ａおよび２８Ｂが解放されることによって、コイルスプリング３０の付勢力によりスライダー２８Ａおよび２８Ｂが互いに離隔する方向に移動せしめられる。その際、スプリングピン２４Ａおよび２４Ｂは、それぞれ、上述のスロットの閉端部により拘束されるので一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂ全体が外部に飛び出すことが規制される。従って、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂの先端が、図５および図６に示されるように、上述の側壁部１０ＳＷの透孔１０ｂに挿入され連結される。即ち、一対のスライダー２８Ａおよび２８Ｂ、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂ、コイルスプリング３０、および、側壁部１０ＳＷの透孔１０ｂが、連結機構を形成することとなる。

クランププレート１４における溝１４ｂよりも先端部分には、溝１４Ｇが形成されている。溝１４Ｇ内には、押圧部材２６が配されている。フレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端を電極部に向けて押圧する押圧部材２６は、弾性材料、例えば、ウレタンゴムで円柱状に作られている。押圧部材２６の軸線方向の長さは、後述するガイドプレート１８の位置決め部１８ｂにおけるフレキシブル配線基板ＦＰＣの着脱方向に対し直交する方向に沿った長さよりも若干小に設定されている。

なお、押圧部材２６の横断面形状は、斯かる円形断面に限られることなく、例えば、円形断面の一部において面取りがなされることにより、平坦部が円形断面の一部に形成されるものでもよい。その押圧部材の平坦部が、上述のフレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端に当接される。このように平坦部が円形断面の一部に形成される場合、挿入されるフレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端に曲げ応力を作用させることなく平坦部でフレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端を押圧できるという効果を奏する。また、押圧部材２６の円形断面が、後述するガイドプレート１８の位置決め部１８ｂの角が係合される切欠部（凹部）を一箇所に有するものでもよい。このように押圧部材２６の円形断面が、ガイドプレート１８の位置決め部１８ｂの角が係合される切欠部を一箇所に有する場合、押圧部材２６はフレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端に形成されるコンタクトパッドの最先端を押圧できるので押圧部材２６はフレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端における着脱方向に沿った幅が比較的短いものを押圧できるという効果を奏する。

各コイルスプリング２０は、ガイドプレート１８の上面と凹部１４Ｒを形成する端面との間に配されている。コイルスプリング２０は、クランププレート１４を矢印Ｔの示す方向とは反対となる方向、即ち、反時計回り方向に付勢するものとされる。各コイルスプリング２０の他端部は、ガイドプレート１８の上面に当接され、各位置決めピン１６の突出部分に巻装されている。

ガイドプレート１８は、図７に拡大されて示されるように、例えば、厚さ０．８ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の薄板状樹脂材料により成形され、固定部１８Ａと、案内部１８Ｂとから構成されている。案内部１８Ｂは、門型の位置決め部１８ｂを一方の端部に有している。位置決め部１８ｂは、挿入されたフレキシブル配線基板ＦＰＣの一端のコンタクトパッド群を電極付基板１２の電極群に対し位置決めするものとされる。固定部１８Ａは、上述の一対の位置決めピン１６が着脱可能に嵌合される透孔１８ａを所定の間隔をもって有している。これにより、クランププレート１４がベースプレート１０に連結されるとき、ガイドプレート１８は、位置決めピン１６に巻装される上述のコイルスプリング２０の弾性力により電極付基板１２に向けて押圧されることとなる。

その際、ガイドプレート１８の位置決め部１８ｂおよび電極付基板１２の電極群相互間における相対位置が、一対の位置決めピン１６により位置決めされる。その結果、フレキシブル配線基板ＦＰＣの一端のコンタクトパッド群が電極付基板１２の電極群に対し位置決めされることとなる。

斯かる構成において、フレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端を電極付基板１２の電極部に接続するにあたっては、先ず、クランププレート１４の後方端部が、図２における矢印Ｔの示す方向、即ち、時計回り方向にコイルスプリング２０の弾性力に抗して押圧され保持されることにより、上述の開口部において押圧部材２６と電極付基板１２の電極部との間に例えば、０．５ｍｍ程度の所定の隙間が形成されるとき、フレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端がガイドプレート１８の位置決め部１８ｂ内に挿入される。次に、クランププレート１４の後方端部が、解放されるとき、押圧部材２６が、コイルスプリング２０の弾性力によりフレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端を電極付基板１２の電極部に押圧するものとされる。従って、フレキシブル配線基板ＦＰＣの接続端が電極付基板１２の電極部に当接し確実に電気的に接続される。一方、フレキシブル配線基板ＦＰＣの一端を電極付基板１２の電極部から取り外すにあたっては、先ず、クランププレート１４の後方端部が、図２における矢印Ｔの示す方向にコイルスプリング２０の弾性力に抗して押圧され保持されるとき、フレキシブル配線基板ＦＰＣの一端が上述の隙間から引き抜かれる。

また、電極付基板１２の電極部およびガイドプレート１８のクリーニングを行う場合、クランププレート１４を取り外すとき、スライダー２８Ａおよび２８Ｂがコイルスプリング３０の弾性力に抗して互いに近接する方向に操作されることによって、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂの先端が、上述の側壁部１０ＳＷの透孔１０ｂから外される。これにより、クランププレート１４が電極付基板１２およびベースプレート１０に対し容易に取り外される。次に、コイルスプリング２０が位置決めピン１６に対し外された後、ガイドプレート１８が位置決めピン１６から取り外される。従って、ガイドプレート１８および電極付基板１２のクリーニングが容易に行われることとなる。

続いて、クランププレート１４をベースプレート１０に取付ける場合、ガイドプレート１８およびコイルスプリング２０が位置決めピン１６に対し装着された後、上述のようにスライダー２８Ａおよび２８Ｂがコイルスプリング３０の弾性力に抗して互いに近接する方向に操作された後、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂの先端を上述の側壁部１０ＳＷの透孔１０ｂに位置合わせされ、スライダー２８Ａおよび２８Ｂが解放される。これにより、クランププレート１４のベースプレート１０に対する組付けが完了することとなる。

なお、上述の一例においては、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂが１個のコイルスプリング３０により付勢されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、一対のプランジャーピン２２Ａおよび２２Ｂが、それぞれ、個別のコイルスプリングで付勢されるように構成されてもよい。また、上述の一例においては、配線用圧着式接続装置が測定装置に接続されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、配線用圧着式接続装置が故障診断装置等の他の装置に接続されてもよいことは勿論である。

１０ ベースプレート
１２ 電極付基板
１４ クランププレート
１６ 位置決めピン
１８ ガイドプレート
２２Ａ，２２Ｂ プランジャーピン
３０ コイルスプリング
ＦＰＣ フレキシブル配線基板

Claims (6)

1. 第１の電子機器に接続される配線基板と第２の電子機器とを電気的に接続する電極付基板を備えるベースプレートと、
   前記電極付基板の電極部に対し前記配線基板の接続端部を、解放可能に押圧保持する押圧部材を有するクランププレートと、
   一対のスライダーを互いに近接する方向または離隔する方向に操作することにより、前記クランププレートの端部を前記ベースプレートに対し脱着可能に連結する連結機構と、
   を具備して構成される配線用圧着式接続装置。
2. 前記連結機構は、
   前記クランププレートの溝に移動可能に設けられる一対のプランジャーピンと、
   前記一対のプランジャーピンがそれぞれ連結される一対のスライダーと、
   前記一対のプランジャーピンを互いに離隔する方向に付勢する少なくとも一つの付勢部材と、
   前記ベースプレートに形成され前記一対のプランジャーピンの先端がそれぞれ挿入または離脱される透孔と、
   を含んでなることを特徴とする請求項１記載の配線用圧着式接続装置。
3. 前記ベースプレートに設けられ、前記配線基板の接続端部を前記電極付基板の電極部に対し位置決めするガイドプレートと、
   前記ベースプレートに設けられ、前記ガイドプレート、前記電極付基板、および、前記ベースプレート相互間の相対位置を位置決めする位置決めピンと、をさらに備え、
   前記ガイドプレートは、前記電極付基板に対し着脱可能とされることを特徴とする請求項１記載の配線用圧着式接続装置。
4. 前記ベースプレートにおける前記透孔の周縁には、前記プランジャーピンの先端を案内する案内面が形成されていることを特徴とする請求項２記載の配線用圧着式接続装置。
5. 前記押圧部材は、弾性材料で円柱状に成形されていることを特徴とする請求項１記載の配線用圧着式接続装置。
6. 前記押圧部材の横断面形状が、切欠部および平坦部のうちの少なくとも一方を有する円形断面であることを特徴とする請求項５記載の配線用圧着式接続装置。

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