JP3089710B2 - 結合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば電気回路基板の調
整・検査において、回路基板に設けられたコネクターに
フレキシブルプリント基板を結合するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】各種電子機器においては、回路基板を機
器本体に組付ける前に、その電気回路の調整・検査を行
なう必要がある。この電気回路の調整・検査は、一般に
回路基板に設けられたコネクターに、調整検査機器側か
ら導出されるフレキシブルプリント基板を結合し、これ
によって回路基板の電気回路と調整検査機器とを電気的
に接続して行なうようにしている。

【０００３】このコネクターに対するフレキシブルプリ
ント基板の結合は一般に図９及び図１０に示す如く行な
われている。即ち同図において１は、回路基板、２はこ
の回路基板に取付けられたコネクター、３は調整検査装
置（図示せず）から導出されるフレキシブルプリント基
板で、このフレキシブルプリント基板３は多数の配線
（導線）パターン３ａを有し、その先端部には夫々の接
続端子面３ｂが表出されている。一方コネクター２は図
１０により明らかな如くコネクター本体４とこのコネク
ター本体４に対し引出し／押込み方向に移動可能に取付
けられるカバー部材５とによりなり、コネクター本体４
の内部には電気接点としての接触子６がフレキシブルプ
リント基板３の各接続端子面３ｂに対応して設けられて
いる。そして挿入口部７よりフレキシブルプリント基板
３の先端部を差し込んだ後にカバー部材５を押し込むこ
とにより、このカバー部材５に形成された挟圧部８がコ
ネクター２内の接触子６との間でフレキシブルプリント
基板３を挟圧し、これによってフレキシブルプリント基
板３はその接続端子面３ｂが接触子６と接触した状態で
固定されて電気的導通が図られる。

【０００４】ところで近年、このようなフレキシブルプ
リント基板とコネクターとの結合を人手によらず機械に
よって自動的に行なうことが試みられている。この場
合、フレキシブルプリント基板の先端部に配線パターン
と対応する数のコンタクトピンを取付け、このコンタク
トピンを自動機によってコネクターに挿入結合すること
によりコネクターとフレキシブルプリント基板の電気的
導通を図るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにコンタクトピンをコネクターに自動的に結合する場
合、両者の位置合わせが難しく、また結合後は自動機側
からの外力がコンタクトピンとコネクターの結合部に伝
わり、この結合部及びその周辺部に歪を加えることにな
る等の問題点があった。本発明は斯る点に鑑みてなされ
たもので、コンタクトピンとコネクターの結合におい
て、両者の位置合わせを確実に行なえ、かつ結合後には
結合部に外部からの影響を受けにくい構造の結合装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、回路基板に設けられたコネクターにフレ
キシブルプリント基板の先端部に取付けられたコンタク
トピンを結合して電気的に導通させるための結合装置で
あって、前後スライド機構に連結されるベース部に対し
揺動可能に支持されるフローティングヘッドと、このフ
ローティングヘッドに取付けられ、コンタクトピンが設
けられたコンタクトヘッドと、このコンタクトヘッドに
設けられ、回路基板とコネクターをガイドするガイドピ
ンと、フローティングヘッドに開閉回動自在に軸支さ
れ、閉じ状態において回路基板を固定保持する一対のチ
ャックアームと、ベース部に回動自在に軸支され、チャ
ックアームに回動力を伝達すると共にチャックアームの
開き状態でフローティングヘッドを挟持して固定状態と
するホールドアームと、このホールドアームを駆動する
駆動機構と、を有してなるものである。

【０００７】

【作用】上記の手段は次の如く作用する。コンタクトピ
ンがコネクターに結合される前の状態ではフローティン
グヘッドはホールドアームによって挟持されていること
によってベース部に対し固定状態にあり、この状態で前
後スライド機構によって装置全体を前進させることによ
りコンタクトピンがコネクターに結合される。このとき
ガイドピンによって回路基板あるいはコネクターがガイ
ドされることによりコンタクトピンは正確にコネクター
に結合される。そしてこのようにコンタクトピンがコネ
クターに結合された状態ではホールドアームが開くこと
によってフローティングヘッドの挟持状態が解除され、
このためフローティングヘッドは自由に揺動できる状態
となってコンタクトピンとコネクターの結合部に外力に
よる影響が伝わりにくくなる。またこの状態ではチャッ
クアームが閉じて回路基板を固定するため、回路基板の
脱落が防止されてコンタクトピンとコネクターの結合状
態がより強固に保持される。

【０００８】

【実施例】以下、図１〜図８を参照しながら本発明の実
施例を説明する。先ず図１及び図２は本発明装置におけ
るコネクター２に対する結合部の基本的構成を示すもの
で、ここではフレキシブルプリント基板３をコンタクト
ピン１０を介してコネクター２に結合する構造が採られ
ている。即ち本例においてはフレキシブルプリント基板
３の先端部の各接続端子面３ｂに夫々金属製のコンタク
トピン１０を例えばハンダ付けによって固定してある。
このコンタクトピン１０はフレキシブルプリント基板３
の配線パターン３ａと同一のピッチでブロック状のコン
タクトヘッド１１に貫通固定されているもので、その先
端部のコンタクトヘッド１１からの突出量は、結合時に
コンタクトヘッド１１がコネクター２のカバー部材５を
押し込んだ状態でコンタクトピン１０がコネクター２内
の挟圧部８と接触子６との間に充分に嵌入し得る長さに
設定されている。

【０００９】このように先ず本例ではフレキシブルプリ
ント基板３をその先端に取付けられるコンタクトピン１
０によってコネクター２に結合し電気的導通を図るよう
にすることにより、抜き差しを何度も繰り返してもフレ
キシブルプリント基板３にダメージを受けない構造とし
てある。

【００１０】次に図３〜図８において上述したコンタク
トピン１０をコネクター２に対し自動的に位置合わせし
て結合する機構の構成を示す。これは、ＣＤプレーヤ用
光学ピックアップユニットＰの回路基板１のコネクター
２に調整検査装置側からフレキシブルプリント基板３を
結合し電気的導通を得るための装置である。図中１２は
本機構装置を全体として示し、１３はそのベース部材
で、このベース部材１３は図示しない前後スライド機構
によって前進／後退移動される移動体９に連結固定され
ている。前後スライド機構はスライドの中間停止機構を
有している。このベース部材１３には図８により明らか
な如く連結ボルト１４を介して第１の支持部材１５が固
定され、さらにこの第１の支持部材１５には連結ボルト
１６を介して第２の支持部材１７が固定されており、こ
れら両支持部材１５と１７にフローティングヘッド１８
が所定範囲内で揺動可能に支持されている。

【００１１】即ち本例においてはフローティングヘッド
１８の底面に突設されたピン１９が第１の支持部材１５
の受孔２０に係合され、また第２の支持部材１７の上部
に前方に向って固着されたピン２１の先端部がフローテ
ィングヘッド１８の上部の受孔２２に係合され、さらに
第２の支持部材１７の前方延設部１７ａの先端に後方に
向って挿通固着されたピン２３の先端部がフローティン
グヘッド１８の前面の受孔２４に係合されており、この
構成において受孔２０，２２，２４は何れも夫々ピン１
９，２１，２３の径より大きく形成してあり、これによ
ってフローティングヘッド１８はベース部材１３に対し
所定範囲（即ち各ピン１９，２１，２３が夫々受孔２
０，２２，２４内で動く範囲）で揺動可能に組付けられ
ている。

【００１２】そしてこのようにベース部材１３に対し揺
動可能に支持されるフローティングヘッド１８の前面部
に、前記図１に示した如きコンタクトヘッド１１が固定
されている。

【００１３】本例装置ではこのコンタクトヘッド１１の
前面（コンタクトピン１０の突出面）に、コネクター２
を外形に沿ってガイドするガイドピン２５，２６，２
７，２８，及び回路基板１を外形に沿ってガイドするガ
イドピン２９，３０，３１が突設されており、さらにフ
ローティングヘッド１８からも回路基板１のガイド用の
ガイドピン３２が突出されている。これらのガイドピン
２５〜３２は何れも先端部がテーパ（先鋭）状に形成さ
れており、結合動作時にコネクター２あるいは回路基板
１に対し多少のずれがあってもこれを補正できるように
なっている。

【００１４】さらに本例装置においては、コンタクトピ
ン１０がコネクター２に結合された状態で回路基板１を
固定保持するための機構が備えられている。即ち、フロ
ーティングヘッド１８の左右両側部には回路基板１の固
定保持部材としてのチャックアーム３３，３４が夫々軸
３５，３６によって水平方向に回動可能に軸支されてお
り、その前端部には内側に向ってフック部３３ａ，３４
ａが突出形成されている。これら両チャックアーム３
３，３４の後端部とフローティングヘッド１８との間に
は夫々圧縮コイルばね３７，３８が介挿されており、こ
の圧縮コイルばね３７，３８の力によって両チャックア
ーム３３，３４は常時フック部３３ａ，３４ａが内側に
閉じる方向に回動付勢されている。

【００１５】またこのチャックアーム３３，３４に対応
してベース部材１３の左右両側部にはホールドアーム３
９，４０が夫々軸４１，４２によってチャックアーム３
３，３４と同方向に回動可能に軸支されており、夫々そ
の前端部に上方に向って突設された突起部３９ａ，４０
ａの内面側がチャックアーム３３，３４の後端部外面側
に対応している。またこのホールドアーム３９，４０の
前端部の内面側には夫々固定ピン４３，４４が水平方向
に固着され、一方これに対応してフローティングヘッド
１８の左右両側部には夫々Ｖ字溝４５，４６が水平方向
に形成されている。

【００１６】またこのホールドアーム３９，４０の後端
部は対称的にＬ字形に屈曲されてその先端部には半円状
の切欠凹部３９ｂ，４０ｂが設けられおり、この半円状
の切欠凹部３９ｂ，４０ｂが重なり合って長孔状の係合
孔４７を形成している。そしてこの係合孔にホールドア
ーム３９，４０の駆動手段としてのエアシリンダー４８
が連結されている。即ちこのエアシリンダー４８はベー
ス部材１３と同様に前後スライド機構の移動体９に固定
されているもので、その作動ロッド４８ａの先端に取付
けられた連結部材４９の係合軸４９ａが係合孔４７に係
合されており、これによってエアシリンダー４８の作動
によりホールドアーム３９，４０が対称的に回動される
構造となっている。

【００１７】次に以上の如く構成される本例装置の動作
について説明する。先ず、図３に示す如き初期状態（回
路基板１のコネクター２にコンタクトピン１０が結合さ
れていない状態）ではエアシリンダー４８の作動ロッド
４８ａが引込まれ、このためホールドアーム３９，４０
はその前端部が内側に閉じている状態にある。この状態
ではホールドアーム３９，４０の固定ピン４３，４４が
夫々フローティングヘッド１８のＶ字溝４５，４６に係
合され、このためフローティングヘッド１８はホールド
アーム３９，４０によって挟圧されるようにして揺動不
能（固定状態）に保持されている。またホールドアーム
３９，４０の前端部の突起部３９ａ，４０ａが夫々チャ
ックアーム３３，３４の後端部を内側に向って押圧し、
このためチャックアーム３３，３４は圧縮コイルばね３
７，３８の力に抗して前端のフック部３３ａ，３４ａが
外側へ開くように回動された状態にある。

【００１８】そしてこの状態から前後スライド機構を作
動させて本例装置１２を全体的に回路基板１のところま
で前進させると、コンタクトヘッド１１のコンタクトピ
ン１０が回路基板１のコネクター２に挿入結合される。
尚、本装置１２は回路基板１に対して若干オーバースト
ローク状態となっている。このとき、ガイドピン２９，
３０，３１，３２が回路基板１を、またガイドピン２
５，２６，２７，２８がコネクター２を夫々ガイドする
ことによってコンタクトピン１０は正確にコネクター２
に結合される。

【００１９】このようにしてコンタクトピン１０が回路
基板１のコネクター２に結合された状態となるとエアシ
リンダー４８が作動してその作動ロッド４８ａが押し出
され、これに伴なってホールドアーム３９，４０はその
前端部が外側へ向って開くように回動される。このため
ホールドアーム３９，４０によるチャックアーム３３，
３４の後端部への押圧が解除されるので、チャックアー
ム３３，３４は圧縮コイルばね３７，３８の力によって
フック部３３ａ，３４ａが内側へ閉じるように回動さ
れ、回路基板１を抱え込むようにして保持する（図４参
照）。またこの状態ではホールドアーム３９，４０の固
定ピン４３，４４が夫々フローティングヘッド１８のＶ
字溝４５，４６から外れた状態となるので、フローティ
ングヘッド１８は固定状態が解除され即ちベース部材１
３に対し所定範囲内で自由に揺動可能となる。このよう
にフローティングヘッド１８が揺動可能となっても、回
路基板１は上述した如くチャックアーム３３，３４によ
って固定保持されていることにより、コンタクトヘッド
１１から脱落してしまうことはない。そして、この状態
から、前後スライド機構は微少量後に戻り、中間停止機
構によって固定される。この戻し量は、フローティング
ヘッド１８が支持部材１７に押されないで、かつ、回路
基板１を後に引張らない状態とする。

【００２０】そしてこのようにフローティングヘッド１
８が自由に揺動できる状態となることにより、回路基板
１やコンタクトヘッド１１はベース部材１３に対し独立
した状態となり、このためコンタクトピン１０とコネク
ター２の結合部に前後スライド装置（移動体９）やエア
シリンダー４８から加わる外力の影響を殆ど受けること
がなくなる。従ってコンタクトピン１０とコネクター２
の結合部及びその周辺部に歪を加えることなく回路基板
１の電気的・機械的調整を行なうことができる。

【００２１】以上のように本例装置ではフレキシブルプ
リント基板３と回路基板１のコネクター２との電気的結
合を、外力の影響を最小限にして自動で行なえる。そし
てこのフレキシブルプリント基板３とコネクター２の結
合はフレキシブルプリント基板３の先端部に取付けられ
た金属製のコンタクトピン１０を介して行なう構造であ
るため、抜き差しを数多く繰り返しても簡単には使用不
能となることはない。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く本発明装置
によれば、コンタクトピンを結合部に対し正確に結合で
き、また結合後は結合部に外力の影響を受けにくい状態
となるので結合部及びその周辺部に歪を加えることなく
回路基板の調整・検査が行なえる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置におけるコンタクトヘッドの説明図
である。

【図２】本発明装置におけるコンタクトヘッドの説明図
である。

【図３】本発明装置の平面図である（結合前の状態）。

【図４】本発明装置の平面図である（結合状態）。

【図５】本発明装置の側面図である。

【図６】本発明装置の正面図である。

【図７】本発明装置の斜視図である。

【図８】本発明装置の分解斜視図である。

【図９】フレキシブルプリント基板とコネクターの結合
の説明図である。

【図１０】フレキシブルプリント基板とコネクターの結
合の説明図である。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２ コネクター（結合部） ３ フレキシブルプリント基板 ３ａ 配線パターン １０ コンタクトピン １１ コンタクトヘッド １３ ベース部材 １８ フローティングヘッド ２５〜２８ ガイドピン（コネクター用） ２９〜３２ ガイドピン（回路基板用） ３３，３４ チャックアーム ３９，４０ ホールドアーム ４８ エアシリンダー（駆動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−42077（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−84178（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−33774（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−148871（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−32152（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−138072（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−124572（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 1/06 H01R 13/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板に設けられた結合部にフレキシ
   ブルプリント基板の先端部に取付けられたコンタクトピ
   ンを結合して電気的に導通させるための結合装置であっ
   て、前後スライド機構に連結されるベース部に対し揺動
   可能に支持されるフローティングヘッドと、このフロー
   ティングヘッドに取り付けられ、上記コンタクトピンが
   設けられたコンタクトヘッドと、このコンタクトヘッド
   に設けられ、上記回路基板と結合部の少なくとも何れか
   一方をガイドするガイド部材と、上記フローティングヘ
   ッドに開閉回動自在に軸支され、閉じ状態において上記
   回路基板を固定保持する一対のチャックアームと、上記
   ベース部に回動自在に軸支され、上記チャックアームに
   回動力を伝達すると共に上記チャックアームの開き状態
   で上記フローティングヘッドを挟持して固定状態とする
   ホールドアームと、このホールドアームを駆動する駆動
   手段と、を有してなる結合装置。