JP4443463B2 - クランプ - Google Patents

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Description

本発明は、クランプの技術分野に属する。
光ファイバや被覆電線等の線状材をプリント基板の表面に沿わせて配線する際に、その配線経路を規定するためのクランプがプリント基板に装着されることがある。
例えば特開2004−349413号公報(特許文献1)には、金属製でプリント基板に表面実装されるクランプが開示されている。また、特開2001−148584号公報(特許文献2)には、ナイロン樹脂等で成形されたクランプが開示されている。
特開2004−349413号公報 特開2001−148584号公報
従来の金属製のクランプの場合、自動実装、リフロー半田付けにてプリント基板に表面実装できるという利点があるものの、例えば光ファイバを保持させる作業時や保持させた後の振動時などに金属のエッジ部分で被覆を傷つけるおそれがあった。
一方、合成樹脂製のクランプの場合、被覆を損傷する可能性はほとんど無いが、自動実装できないので、手でプリント基板に差し込む等の作業が必要であり、またプリント基板にクランプ取り付け用の穴を設ける必要もある。
このように、一長一短であるが、本発明は、従来のクランプに存在するこれらの問題の解決を図るものである。
請求項1記載のクランプは、
板材に固定されて線状材を保持するクランプにおいて、
曲げ変形及びハンダ付け可能な金属板と、
前記金属板に支持される軟質合成樹脂部材とからなり、
前記金属板には、
該クランプを前記板材に取り付けるための脚部と、
貫通穴又は切欠を有し、前記板材と対面する姿勢で前記脚部に支持される変形許容部と、
前記脚部とは反対側に前記変形許容部から立設された形状維持片と
が設けられ、
前記軟質合成樹脂部材には、
前記変形許容部の前記形状維持片側になる片面の一部又は全部を覆うベース部と、
前記線状材を挟持するための挟持部であって、前記ベース部に連接されており、少なくとも1つは前記形状維持片の一部又は全部を内包する有骨挟持部とされる前記挟持部と、
前記変形許容部を挟んで前記ベース部とは反対側に配されて、前記貫通穴又は切欠を介して前記ベース部に連続する過大変形防止部と
が設けられた
クランプであり、
前記挟持部同士の間又は前記挟持部と前記軟質合成樹脂部材の前記挟持部以外の部分との間に前記線状材を挟持するために前記有骨挟持部を変形させると、前記有骨挟持部に内包された前記形状維持片も追随して変形し、
前記変形時に加えられた力を解除した後も前記有骨挟持部及び前記形状維持片は前記変形を維持する
ことを特徴とする。
このクランプは、例えばプリント基板のような板材の固定されて、例えば光ファイバ、電線、ケーブル、細管等の線状材を保持するために使用される。
クランプは、曲げ変形及びハンダ付け可能な金属板と、金属板によって支持される軟質合成樹脂部材とからなっている。
金属板には、曲げ変形を許容する物性、例えば非バネ性であるか又はバネ性が小さくてハンダ付け可能な金属、例えばタフピッチ銅、無酸素銅、黄銅などの金属が用いられる。
軟質合成樹脂部材はJIS K6253のタイプAデュロメータで90度以下であることが望ましい。JIS K6253のタイプAデュロメータでの90度はASTM D2240 B型 硬度約78に相当するので、望ましい硬度をASTM D2240 B型 硬度78以下と規定してもよい。
なお、クランプをプリント基板に表面実装する場合、多くはリフローハンダ付けが用いられるので、軟質合成樹脂部材としては、そのハンダ付け時の加熱に耐え得る材質が望ましい。
軟質合成樹脂部材としては、ゴム、ゴム弾性を有する熱可塑性エラストマー、多数の高分子が鎖の上の特定部分の結合により互いに部分的につながってできた三次元網目状構造を持つゲル等を用いることができる。
上記のゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエン・スチレンゴム、ブタジエン・アクリロニトリルゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、エチレン・酢ビゴム、多硫化物系ゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ターポリマー、ガタパーチャ、クロロスルホン化ポリエチレン、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、ふっ素ゴム、ポリイソブチレン、アクリルゴムが例示される。
上記の熱可塑性エラストマーとしては、スチレンブロック共重合体(SBC)、サーモポリオレフィン(TPO)、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、熱可塑性加硫エラストマー(TPV)等が例示される。
上記のゲルとしては、三次元網目状構造を持つベースポリマーの網目組織の間隙に軟化剤(例えばオイル成分)を包含して流動性を失った状態にしたものが好適である。
そのベースポリマーとしては、例えば、スチレン系(イソプレン−スチレン系(SIS系)、エチレン−プロピレン−スチレン系(SEPS系)、エチレン−ブタジエン−スチレン系(SEBS系)、オレフィン系、エステル系、アミド系、ウレタン系などの各種熱可塑性エラストマー、並びに、これらの水添、その他による変成物、あるいは、スチレン系、ABS系、オレフィン系、塩化ビニル系、アクリル系、カーボネート系、アセタール系、ナイロン系、ハロゲン化オレフィン系(四フッ化エチレン系、フッ化−塩化エチレン系、フッ化エチレンプロピレン系など)、セルロース系(エチルセルロース系など)の熱可塑性樹脂、及びこれらの樹脂のゴム変成物などが挙げられる。なお、これらの各種熱可塑性樹脂は、単独で用いても、2種以上をブレンドして用いてもよい。
軟化剤としては、鉱物油系、植物油系、合成系などの各種ゴム用または樹脂用軟化剤が挙げられる。鉱物油系としては、パラフィン系、ナフテン系、アロマ系などのプロセスオイルが挙げられ、植物油系としては、ひまし油、綿実油、亜麻仁油、菜種油、大豆油、パーム油、椰子油、落花生油、木蝋、パインオイル、オリーブ油などが挙げられる。これらの軟化剤は単独で用いても良いが、互いの相溶性が良好な2種以上を混合させて用いてもよい。なお、軟化剤の添加量が多いほどゲルの硬度は低いものとなるので、所望の硬度となるように調製すればよい。
また、ベースポリマー及び軟化剤のほか、諸特性の改良のため、公知の樹脂成分などの添加剤を併用することができる。樹脂成分としては、例えば、ポリオレフィン樹脂やポリスチレン樹脂などを併用することができる。これらを添加することにより加工性、耐熱性の向上を図ることができる。ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、プロピレンと他の少量のα−オレフィンとの共重合体(例えば、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン/4−メチル−1−ペンテン共重合体)、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)、ポリブテン−1等を挙げることができる。
さらに、他の添加剤として、必要に応じて、抗菌剤、ヒンダードアミン系光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、無機充填剤、着色剤、シリコーンオイル、クマロン樹脂、クマロン−インデン樹脂、フェノールテルペン樹脂、石油系炭化水素、ロジン誘導体等の各種粘着付与剤(タッキファイヤー)を併用することができる。
金属板には、脚部、変形許容部及び形状維持片が設けられる。
脚部は、クランプを板材、例えばプリント基板に取り付けるために使用される。
そのため、請求項8記載のように、前記脚部の先端には、前記板材に対面する部分が平面の固定部が連接されている構成が好ましい。
固定部を設けることにより板材との接触面積を十分に確保でき、板材に取り付けたときの安定性が高まる。この固定部は請求項9記載のようにハンダ付けに使用できるだけでなく、請求項10記載のように、前記固定部に両面粘着テープを貼着しておけば、この両面粘着テープにてクランプをプリント基板等の板材に貼り付けることができる。
なお、ハンダ付けに関しては、請求項9記載のように、脚部又は固定部が板材にハンダ付けされる構成であればよいので、固定部を設けなくてもよい。板材がプリント基板である場合、脚部又は固定部をアースパターンにハンダ付けすれば、クランプをハンダ付けするためのランドをプリント基板に設けなくてもよい。
変形許容部は貫通穴又は切欠を有し、板材と対面する姿勢で脚部によって支持される。変形許容部は、平板状にすると加工が容易であるが、その他の形状例えば波板状にしてもよい。
この変形許容部は、形状維持片側になる片面の一部又は全部を軟質合成樹脂部材のベース部で覆われることで、ベース部を支持する。また、ベース部とは反対側には過大変形防止部が配されるが、この過大変形防止部は貫通穴又は切欠を介してベース部に連続しており、変形許容部は過大変形防止部も支持する。
形状維持片は、脚部とは反対側に変形許容部から立設され、軟質合成樹脂部材の挟持部中で有骨挟持部とされる挟持部により一部又は全部が内包される。つまり、変形許容部は有骨挟持部の内骨格となる。
形状維持片の立設角度は、請求項6記載のように、変形前の状態では、変形許容部に対して略垂直又は線状材を挟持する側の角度を鋭角にするとよい。
挟持部はベース部に連接されており、線状材を挟持するために用いられるが、少なくとも1つの挟持部は、上述の有骨挟持部とされる。
挟持部同士の間又は挟持部と軟質合成樹脂部材の挟持部以外の部分との間に線状材を挟持するために有骨挟持部を変形させると、有骨挟持部に内包された形状維持片も追随して変形し、変形させるための力を解除した後も有骨挟持部及び形状維持片は変形を維持するので、挟持が緩んで線状材がクランプから外れるおそれはない。
線状材をクランプするための有骨挟持部の変形後の形態を維持させるという目的からして、板部材は非バネ性の材料を用いるのが望ましい。但し、有骨挟持部の変形後の形態を維持する機能が果たせるなら、わずかにバネ性があってもかまわない。
また、上記の変形させるための力を解除した後も有骨挟持部及び形状維持片に変形を維持させるためには、該変形に対する軟質合成樹脂部材の反発力が大きすぎてはいけない。軟質合成樹脂部材の硬度を、JIS K6253のタイプAデュロメータで90度(ASTM D2240 B型 硬度約78に相当)以下に規定しているのは、この理由による。
なお、上述したゲルは軟らかすぎて、ほとんどの場合JIS K6253のタイプAデュロメータの測定範囲外である(JIS K6253のタイプAデュロメータで90度以下であることは明白である。)。このため、ゲルについては、高分子計器株式会社製のアナログ硬度計(商品名ASKER)のFP型で測定されるアスカーFP硬度を指標とすればよく、アスカーFP硬度30以上が好ましい。ここでアスカーFP硬度30以上としたのは、これが30を下回ると軟化剤を多量に加えることになり圧縮永久歪みが大きくなるだけでなくその滲み出しが懸念されるからである。
なお、変形により線状材を挟持して保持できればよいのであるから、変形させるための力を解除した後に有骨挟持部及び形状維持片は変形を維持するといっても、寸分たがわずということではなく、挟持可能な範囲でのわずかな戻りは許容される。
有骨挟持部を上述のように変形させる際に、軟質合成樹脂部材のベース部を板材に向けて押圧する力が作用することがあれば、その押圧力は変形許容部に負荷されるが、脚部との連接部分では脚部が支えとなって押圧力に耐えるので、変形許容部の中央部を板材側に凸に変形させる。上述の、脚部は変形許容部に対して略直角に延出されるのが好ましいという理由は、ここでの支えに好適だからである。また、この支え力を十分に確保できる範囲であれば、多少鋭角又は鈍角であってもよい。
なお、このときに過大変形防止部が変形許容部と板材との間に存在するので、過大変形防止部が板材に接触すると、過大変形防止部が変形許容部を支えるので変形許容部が変形し難くなる。つまり、過大変形防止部は変形許容部の過大な変形を防止する。
本発明のクランプは、軟質合成樹脂部材にて線状材を挟持するので、挟持させる作業時や挟持させた後の振動時などに光ファイバ等の被覆を傷つけるおそれはない。
また、挟持させるためにクランプを変形させる前に線状材を挿入しておくので、挿入時の反力は小さく、挿入作業時に線状材に過大な力が負荷されることがない。
しかも、軟質合成樹脂部材にて線状材を挟持するので、様々な線径の線状材に適用できる。また、複数本を同時にクランプすることも可能で、この場合線径が異なる組合せでも対応できる。すなわち、クランプ対象の自由度が高い。
そして、脚部(例えば固定部)を板材にハンダ付けしたり、両面粘着テープで貼り付けることでクランプを板材に取り付けることができるから、板材に取り付け用の穴を設ける必要はない。
更に、脚部(例えば固定部)を板材にハンダ付けする場合には、軟質合成樹脂部材の板材とは反対側の面、つまり水平面に載置したときに上になる面を平坦にして、ノズル吸着可能にしておけば、自動実装できるので、手作業でプリント基板に差し込む等の作業は不要であり、プリント基板に取り付け用の穴を設ける必要もない。
請求項2記載のクランプは、請求項1記載のクランプにおいて、2つの前記挟持部が対峙され、それらの間には前記線状材を通すためのクランプ溝部が形成されているので、クランプを板材に固定してから2つの挟持部の上面をベース部に向けて押圧すると、その力は過大変形防止部を板材に近づけるようにベース部を変形させる。
また、その押圧力は変形許容部に負荷されるが、脚部との連接部分では脚部が支えとなって押圧力に耐えるので、変形許容部の中央部を板材表面側に凸に変形させる。上述の、脚部は変形許容部に対して略直角に延出されるのが好ましいという理由は、ここでの支えに好適だからである。また、この支え力を十分に確保できる範囲であれば、多少鋭角又は鈍角であってもよい。
すると、対峙されている2つの挟持部には、相手方に向かって倒れるように、互いの距離を縮める変形が生じるので、この変形によってクランプ溝部の幅が狭まって線状材を挟持する。このときに、上記変形許容部の変形は、形状維持片を挟持部の変形に追随させる作用をする。
上述の押圧力による変形に先立って、例えば光ファイバ、電線、ケーブル、細管等の線状材をクランプ溝部に入れておけば、変形により幅が狭まったクランプ溝部の内壁面で線状材を挟持できる。
請求項2記載のクランプの場合、挟持部の少なくとも一方は有骨挟持部であるから、変形させるための力を解除した後も有骨挟持部及び形状維持片は変形を維持する。また、ベース部は挟持部と同材質、変形許容部は形状維持片と同材質であるから、これらに生じた変形も、変形させるための力を解除した後も維持される。よって、挟持が緩んで線状材がクランプから外れるおそれはない。
形状維持片は、有骨挟持部の上記変形を促し、また変形後の形態を維持させる機能を持つので、その立設角度は、変形前の状態では、変形許容部に対して略垂直又はクランプ溝部側の角度を鋭角にするとよい。
なお、請求項7記載のように、前記変形許容部には張出部が設けられ、前記脚部は前記張出部から延出されている構成にすると、相対的に狭幅の張出部が容易に変形するので、上記の変形に要する押圧力が小さくて済む。
請求項3記載のように、前記2つの挟持部を、共に前記有骨挟持部にすると、上記請求項2の構成による効果が向上する。
或いは、請求項4記載のように、前記2つの挟持部の一方だけが前記有骨挟持部であってもよい。
請求項5記載のクランプは、請求項1記載のクランプにおいて、前記有骨挟持部は1つであり、該有骨挟持部と前記ベース部との間に前記線状材を挟持する構成であるから、構造を単純化できる。
また、有骨挟持部及びベース部の寸法次第で、同時に挟持可能な線状材の本数を変化させることができる。或いは、少し多めの本数を挟持可能なサイズで製造しておいて、その上限本数の範囲内で適宜の本数を挟持させる使用方法も可能である。
この請求項5記載のクランプおいて、ベース部に、線状材の挟持位置を安定させるための凹みを設ければ、挟持した線状材の位置ずれを防ぐことができる。また、複数本の線状材を整然と挟持できる。
請求項5記載のクランプにおいて、請求項6〜10に記載の構成を採用することも可能であり、その場合の効果は上述した通りである。
次に、本発明の実施例等により発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は下記の実施例等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ことは言うまでもない。
[実施例1]
図1及び図2に示すように、本実施例のクランプ1は非バネ性又はバネ性が小さくてハンダ付け可能な金属板(本実施例ではタフピッチ銅(JIS H3100 C1100R)、板厚0.2mm)にプレス加工して製造された金属板部材2と、軟質合成樹脂(本実施例ではシリコーン、硬度はJIS K6253のタイプAデュロメータで40度)の軟質合成樹脂部材3とからなっている。なお、JIS K6253のタイプAデュロメータで40度の硬度はASTM D2240 B型 硬度約20から30相当であるが、数字は単なる比較の目安であって、硬さの関係は試料の組成、加硫の条件や、それによって決まる粘弾性、さらには寸法、形状や測定時の温度など、さまざまな条件によって変化するものであり、単純には決まるものではない。
軟質合成樹脂部材3は、側面にわずかなテーパが施されているものの略角柱状であり、中央部にはクランプ溝部5が設けられている。
クランプ溝部5は図1(a)及び図2に良好に示されるとおり、相対面する二側面間にわたって軟質合成樹脂部材3を横断して設けられており、クランプ溝部5の開口部6により軟質合成樹脂部材3の上面7a、7bが二分割されて、クランプ溝部5の両側には挟持部14a、14bが形成されている。
これら挟持部14a、14bはクランプ溝部5を挟んで対峙されており、その基部は変形許容部8の上面側に接合するベース部13に連接されている。
また、軟質合成樹脂部材3は、金属板部材2の変形許容部8に設けられた貫通穴9及び切欠11を介して変形許容部8の下面側にも連続しており、変形許容部8の下面側には過大変形防止部12が形成されている。
すなわち、軟質合成樹脂部材3は、変形許容部8の下面側に接合する過大変形防止部12、変形許容部8の上面側に接合するベース部13及びベース部13の上部に連接されていてクランプ溝部5を挟んで対峙される一対の挟持部14a、14bを備えており、変形許容部8の上側部分と下側部分とが貫通穴9及び切欠11を介して連続している。また、軟質合成樹脂部材3の上面7a、7bと変形許容部8の上面とが略平行になっている。
金属板部材2の変形許容部8には、クランプ溝部5を間に置いて相対する位置に各2箇所、合計4箇所の張出部15が設けられ、各張出部15から脚部16が延出されている。そして、脚部16のそれぞれには固定部17が連接されている。固定部17は板材、例えばプリント基板に取り付けるために使用される。
変形許容部8及び張出部15は連続した平板状であり、脚部16は張出部15から略直角に折り曲げられ、さらに固定部17は脚部16から略直角に折り曲げられている。
変形許容部8からは一対の形状維持片19が立設されている。形状維持片19は、クランプ溝部5を間に置いて各1片ずつが対面状に配されている。形状維持片19は、それぞれが張出部15の間にて切り起こし状に折り曲げられて、変形許容部8に対して略垂直に立設されている。
これら形状維持片19は、その全体が軟質合成樹脂部材3のベース部13から挟持部14a、14bに埋もれている。つまり、挟持部14a、14bは、共に有骨挟持部である。また、形状維持片19の縦辺部には切欠21が設けられていて凹凸状であり、これにて軟質合成樹脂部材3とかみ合わせ状になっている。
このクランプ1は図3に示すように、固定部17をプリント基板Pにハンダ付けされて表面実装される(ハンダの図示は省略)。なお、表面実装した状態では、過大変形防止部12とプリント基板Pとは接触しない。その実装作業は、軟質合成樹脂部材3の上面7a又は上面7bをノズル吸着することによって自動実装しリフローハンダ付けする工程が可能である。即ち、上面7a、7bは自動実装時にノズル吸着面として使用される。
クランプ1をプリント基板P上に表面実装した状態では、図3(a)に示すように、変形されてはいない(図1、図2に示す形状である)。そして、この状態で光ファイバF(線状材)を開口部6から入れてクランプ溝部5に挿通させる。
次に、例えば指にて軟質合成樹脂部材3の上面7a、7bを押すことによって挟持部14a、14b及びベース部13を押圧し、過大変形防止部12をプリント基板Pに近づける方向の力を加えると、その押圧力が金属板部材2に作用して、変形許容部8をプリント基板Pに接近させるように変形させる。
このときに、脚部16が張出部15の片方の端部を支持するので、変形許容部8は、全体としては中央部(貫通穴9付近)がプリント基板Pに最も近づくような弓反り状に変形するが、張出部15の幅(図1(a)における上下方向寸法)が変形許容部8の他の部分よりも小さいので、張出部15の変形量が相対的に大きくなる。
また、脚部16とベース部13の下縁13aとの距離が近いことから、ベース部13の下縁13aは脚部16〜張出部15のコーナー部分によって下支えされる。このため、上述の押圧力は、挟持部14a、14bをクランプ溝部5に向けて倒れかからせるようにベース部13及び挟持部14a、14bを変形させる。
過大変形防止部12は、上述の押圧によってプリント基板Pに接触すれば、過大変形防止部12が変形許容部8を支えるので変形許容部8が変形し難くなる。これにより変形許容部8及び軟質合成樹脂部材3の過大な変形を防止する。詳しくは、過大変形防止部12がプリント基板Pに接触し、過大変形防止部12自身も多少変形するが、光ファイバF挿入時又は挿入後におけるベース部13の、又はベース部13及び形状維持片19の、より大きな変形を防止することができる。この過大変形防止部12がなければクランプ1の上面7a、7bが大きくぶつかり、形状維持片19が好ましくない方向、すなわち挟持部14a、14bの両外側へ曲がってしまう可能性があり、発明者が意図した取付状態(図3(b))ができなくなるおそれがある。
このベース部13と挟持部14a、14bの変形及び上述のプリント基板P側に凸になる変形許容部8の変形により、クランプ溝部5の溝幅が狭まり開口部6が閉じられ、形状維持片19もクランプ溝部5を挟んで位置する相手方との先端間の距離を縮める方向に変形する。
金属板部材2は、非バネ性又はバネ性が小さいので上述の押圧力を解除した後も上記の変形を維持する。このため、軟質合成樹脂部材3も上記の変形を維持する。
これにより、図3(b)に示すように、クランプ溝部5の内壁面で光ファイバFを挟持して、これを保持する。光ファイバFはクランプ溝部5の内壁面で挟持されるので、その軸方向にも、径方向にも位置ずれしにくい。また、開口部6が閉じられるので、大きな力が加えられたとしても光ファイバFがクランプ溝部5から外れる危険性が小さい。
また、このクランプ1は、上述のように自動実装できるので、手作業でプリント基板Pに差し込む等の作業は不要であり、プリント基板Pに取り付け用の穴を設ける必要もない。
また、光ファイバFを保持するためのクランプ溝部5が軟質合成樹脂部材3に設けてあるので、光ファイバFをクランプ溝部5に挿通させるときや挿通させた後の押圧時などの作業時にも、また保持させた後の振動時などにも光ファイバFの被覆を傷つけるおそれはない。
クランプ1を変形させる前に光ファイバFをクランプ溝部5に挿入しておくので、挿入時の反力は小さく、光ファイバFに過大な力が負荷されることがないから、そのような過大な力の負荷で光ファイバFにひずみが生じて信号が減衰することも少ない。
クランプ1を変形させる前に光ファイバFをクランプ溝部5に挿入しておくから、エラストマーやゲルのように表面が滑りにくい材質の軟質合成樹脂部材3を用いる場合でも、上記の効果が確実に得られる。
さらには、軟質合成樹脂部材3のクランプ溝部5に光ファイバFを挟持するので、様々な線径の光ファイバFに適用できる。また、図3(b)に破線で示したように複数本を同時にクランプすることも可能で、この場合線径が異なる組合せでも対応できる。すなわち、クランプ対象の自由度が高い。
なお、本実施例では上述のように上からの押圧によってクランプ1を変形させているが、図3における左右方向から挟み付ける力を加えてもクランプ1を図3(b)のように変形させることができ、この場合も実施例で説明したのと同様の作用効果が得られる。
[実施例2]
実施例1ではクランプ溝部5の片側に脚部16を2本ずつ、合計4本備えているが、これを片側に1つずつにすることができる。その一例を実施例2として説明する。なお、軟質合成樹脂部材3は実施例1と同じであるから、実施例1と同じ符号を使用して説明は省略する。
図4に示すように、本実施例のクランプ20では、金属板部材22(実施例1と同じタフピッチ銅、板厚0.2mm)の変形許容部28には、長方形の貫通穴29と切欠31が設けられている。なお、貫通穴29は形状維持片39を切り起こした跡の穴でもある。
そして、軟質合成樹脂部材3のベース部13と過大変形防止部12とが貫通穴29及び切欠31を介して連続している。
金属板部材22の変形許容部28のクランプ溝部5を間に置いて相対する2辺から、それぞれ脚部36が延出され、脚部36のそれぞれには固定部37が連接されている。固定部37は板材、例えばプリント基板に取り付けるために使用される。
変形許容部28は平板状であり、脚部36は変形許容部28から略直角に折り曲げられ、さらに固定部37は脚部36から略直角に折り曲げられている。
変形許容部28からは一対の形状維持片39が立設されている。形状維持片39は、クランプ溝部5を間に置いて各1片ずつが対面状に配されている。形状維持片39は、それぞれが貫通穴29の端縁から切り起こし状に折り曲げられて、変形許容部28に対して略垂直に立設されている。
これら形状維持片39は、その全体が軟質合成樹脂部材3のベース部13から挟持部14a、14bに埋もれている。つまり、挟持部14a、14bは、共に有骨挟持部である。また、形状維持片39の縦辺部には切欠41が設けられていて凹凸状であり、これにて軟質合成樹脂部材3とかみ合わせ状になっている。
このクランプ20は、実施例1のクランプ1と同様に、固定部37をプリント基板Pにハンダ付けされて表面実装される(図示は省略、図3参照)。その際には上面7a、7bをノズル吸着面として使用し自動実装しリフローハンダ付けする工程が可能である。なお、表面実装した状態では、過大変形防止部12はプリント基板Pに接触しない。
プリント基板P上に表面実装したクランプ20に線状材、例えば光ファイバFを挟持させる手順も実施例1と同様である。
即ち、クランプ20をプリント基板P上に表面実装後、光ファイバF(線状材)を開口部6から入れてクランプ溝部5に挿通させ、次に、例えば指にて軟質合成樹脂部材3の上面7a、7bを押して挟持部14a、14b及びベース部13を押圧して、変形許容部28をプリント基板Pに接近させるように変形させる。
すると、脚部36が変形許容部28の端部を支持するので、変形許容部28は、全体としては中央部がプリント基板Pに最も近づくような弓反り状に変形する。
また、ベース部13の下縁13aが変形許容部28と脚部36とのコーナー部分によって下支えされるので、上述の押圧力は、挟持部14a、14bをクランプ溝部5に向けて倒れかからせるようにベース部13及び挟持部14a、14bを変形させる。
過大変形防止部12は、上述の押圧によってプリント基板Pに接触すれば、それ以上に変形許容部28及び軟質合成樹脂部材3を変形させないので、過大な変形を防止する。詳しくは、過大変形防止部12がプリント基板Pに接触し、過大変形防止部12自身も多少変形するが、光ファイバF挿入時又は挿入後におけるベース部13の、又はベース部13及び形状維持片19の、より大きな変形を防止することができる。この過大変形防止部12がなければクランプ1の上面7a、7bが大きくぶつかり、形状維持片19が好ましくない方向、すなわち挟持部14a、14bの両外側へ曲がってしまう可能性があり、発明者が意図した取付状態(図3(b)参照)ができなくなるおそれがある。
このベース部13と挟持部14a、14bの変形及び上述のプリント基板P側に凸になる変形許容部8の変形により、クランプ溝部5の溝幅が狭まり開口部6が閉じられ、形状維持片19もクランプ溝部5を挟んで位置する相手方との先端間の距離を縮める方向に変形する。
金属板部材22は、非バネ性又はバネ性が小さいので上述の押圧力を解除した後も上記の変形を維持する。このため、軟質合成樹脂部材3も上記の変形を維持する。
これにより、クランプ溝部5の内壁面で光ファイバFを挟持して、これを保持する(図3(b)参照)。光ファイバFはクランプ溝部5の内壁面で挟持されるので、その軸方向にも、径方向にも位置ずれしにくい。また、開口部6が閉じられるので、大きな力が加えられたとしても光ファイバFがクランプ溝部5から外れる危険性が小さい。
また、このクランプ20は、上述のように自動実装できるので、手作業でプリント基板Pに差し込む等の作業は不要であり、プリント基板Pに取り付け用の穴を設ける必要もない。
また、光ファイバFを保持するためのクランプ溝部5が軟質合成樹脂部材3に設けてあるので、光ファイバFをクランプ溝部5に挿通させるときや挿通させた後の押圧時などの作業時にも、また保持させた後の振動時などにも光ファイバFの被覆を傷つけるおそれはない。
クランプ20を変形させる前に光ファイバFをクランプ溝部5に挿入しておくので、挿入時の反力は小さく、光ファイバFに過大な力が負荷されることがないから、そのような過大な力の負荷で光ファイバFにひずみが生じて信号が減衰することも少ない。
クランプ1を変形させる前に光ファイバFをクランプ溝部5に挿入しておくから、エラストマーやゲルのように表面が滑りにくい材質の軟質合成樹脂部材3を用いる場合でも、上記の効果が確実に得られる。
さらには、軟質合成樹脂部材3のクランプ溝部5に光ファイバFを挟持するので、様々な線径の光ファイバFに適用できる。また、複数本を同時にクランプすることも可能で、この場合線径が異なる組合せでも対応できる。すなわち、クランプ対象の自由度が高い。
このクランプ20が実施例1のクランプ1と大きく異なる点は、脚部36を2箇所にしたことにあるが、実施例1では片側の張出部15及び脚部16間に設けられている切欠きが存在しないので、脚部36の強度が高まっている。
なお、実施例1のクランプ1と同様に、図4(a)における左右方向から挟み付ける力を加えてもクランプ20を変形させてもよい。
[実施例3]
実施例1、2ではクランプ溝部5の両側に、それぞれ1枚ずつの形状維持片を備えているが、これを片側の1枚だけにすることができる。その一例を実施例3として説明する。なお、金属板部材及び軟質合成樹脂部材の材質は実施例1と同じである。また、構造も多くの部分が実施例1と同じであるから、それらは実施例1と同じ符号を使用して説明を省略する。
図5に示すように、本実施例のクランプ1aにおいては、形状維持片19は挟持部14bに内包される1片だけで、挟持部14a側に形状維持片は存在しない。つまり、挟持部14bだけが有骨挟持部である。
クランプ1aをプリント基板Pに表面実装する手順及び表面実装したクランプ1aに線状材、例えば光ファイバFを挟持させる手順とも実施例1と同様である。
即ち、クランプ1aをプリント基板P上に表面実装後、光ファイバF(線状材)を開口部6から入れてクランプ溝部5に挿通させ、次に、例えば指にて軟質合成樹脂部材3の上面7a、7bを押して挟持部14a、14b及びベース部13を押圧して、変形許容部8をプリント基板Pに接近させるように変形させる。
すると、脚部16が変形許容部8の端部を支持するので、変形許容部8は、全体としては中央部がプリント基板Pに最も近づくような弓反り状に変形する。
また、脚部16とベース部13の下縁13aとの距離が近いことから、ベース部13の下縁13aは脚部16〜張出部15のコーナー部分によって下支えされる。このため、上述の押圧力は、挟持部14a、14bをクランプ溝部5に向けて倒れかからせるようにベース部13及び挟持部14a、14bを変形させる。
過大変形防止部12は、上述の押圧によってプリント基板Pに接触すれば、それ以上に変形許容部8及び軟質合成樹脂部材3を変形させないので、過大な変形を防止する。詳しくは、過大変形防止部12がプリント基板Pに接触し、過大変形防止部12自身も多少変形するが、光ファイバF挿入時又は挿入後におけるベース部13の、又はベース部13及び形状維持片19の、より大きな変形を防止することができる。この過大変形防止部12がなければクランプ1の上面7a、7bが大きくぶつかり、形状維持片19が好ましくない方向、すなわち挟持部14a、14bの両外側へ曲がってしまう可能性があり、発明者が意図した取付状態(図3(b))ができなくなるおそれがある。
このベース部13と挟持部14a、14bの変形及び上述のプリント基板P側に凸になる変形許容部8の変形により、クランプ溝部5の溝幅が狭まり開口部6が閉じられ、形状維持片19も挟持部14bと共に変形する。
金属板部材2は、非バネ性又はバネ性が小さいので上述の押圧力を解除した後も上記の変形を維持する。このため、軟質合成樹脂部材3も上記の変形を維持する。なお、挟持部14aには形状維持片が入っていないが、変形許容部8の上記変形が挟持部14aの変形からの復帰を防止する。
これにより、クランプ溝部5の内壁面で光ファイバFを挟持して、これを保持する(図3(b)参照)。光ファイバFはクランプ溝部5の内壁面で挟持されるので、その軸方向にも、径方向にも位置ずれしにくい。また、開口部6が閉じられるので、大きな力が加えられたとしても光ファイバFがクランプ溝部5から外れる危険性が小さい。
また、このクランプ1aは、上述のように自動実装できるので、手作業でプリント基板Pに差し込む等の作業は不要であり、プリント基板Pに取り付け用の穴を設ける必要もない。
また、光ファイバFを保持するためのクランプ溝部5が軟質合成樹脂部材3に設けてあるので、光ファイバFをクランプ溝部5に挿通させるときや挿通させた後の押圧時などの作業時にも、また保持させた後の振動時などにも光ファイバFの被覆を傷つけるおそれはない。
クランプ1aを変形させる前に光ファイバFをクランプ溝部5に挿入しておくので、挿入時の反力は小さく、光ファイバFに過大な力が負荷されることがないから、そのような過大な力の負荷で光ファイバFにひずみが生じて信号が減衰することも少ない。
クランプ1aを変形させる前に光ファイバFをクランプ溝部5に挿入しておくから、エラストマーやゲルのように表面が滑りにくい材質の軟質合成樹脂部材3を用いる場合でも、上記の効果が確実に得られる。
さらには、軟質合成樹脂部材3のクランプ溝部5に光ファイバFを挟持するので、様々な線径の光ファイバFに適用できる。また、複数本を同時にクランプすることも可能で、この場合線径が異なる組合せでも対応できる。すなわち、クランプ対象の自由度が高い。
なお、実施例1のクランプ1と同様に、図4(a)における左右方向から挟み付ける力を加えてもクランプ1aを変形させてもよい。
また、形状維持片をクランプ溝部5の片側だけに設ける構成は、実施例2のクランプ20にも適用できる。
[実施例4]
実施例1、2、3では固定部17、37を脚部16、36から外側に張り出しているが、固定部の延伸方向をこれらとは逆にすること、つまり変形許容部8、28の下側に固定部を配置することができる。その一例を実施例4として説明する。なお、金属板部材及び軟質合成樹脂部材の材質は実施例1と同じである。また、構造も多くの部分が実施例1と同じであるから、それらは実施例1と同じ符号を使用して説明を省略する。
図6に示すように、本実施例のクランプ1bにおいては、クランプ溝部5を基準にして同じ側になる2箇所の脚部16に1片の固定部47が連接されている。そして、両固定部47は変形許容部8及び過大変形防止部12の下側へと延伸されている。
図7に示すように、このクランプ1bの固定部47には、両面粘着テープ48が貼着される。その両面粘着テープ48の剥離紙48aを剥がせば、両面粘着テープ48によって固定部47すなわちクランプ1bを板材(例えばプリント基板)に貼り付けて固定できる。すなわち、ハンダ付け工程なしで板材に取り付けできるから、ハンダ付けが困難な材質の板材やハンダ付けが困難な位置にも取り付けできる。また、固定部47に両面粘着テープ48を貼着せずに、実施例1、2、3と同様にハンダ付けしてもよい。
クランプ1bに線状材、例えば光ファイバFを挟持させる手順は実施例1と同様であり、クランプ1bの作用効果は、上記両面粘着テープ48による板材への貼り付け固定に関わる部分を除けば実施例1と同じであるから、説明を省略する。
なお、この実施例で説明した固定部47の構造及び両面粘着テープ48については、実施例2、3のクランプ20、1aにも適用できる。
[実施例5]
図8に示すように、本実施例のクランプ51は非バネ性又はバネ性が小さくてハンダ付け可能な金属板(本実施例ではタフピッチ銅(JIS H3100 C1100R)、板厚0.2mm)にプレス加工して製造された金属板部材52と、軟質合成樹脂(本実施例ではシリコーン、硬度はJIS K6253のタイプAデュロメータで40度)の軟質合成樹脂部材53とからなっている。なお、JIS K6253のタイプAデュロメータで40度の硬度はASTM D2240 B型 硬度約20から30相当であるが、数字は単なる比較の目安であって、硬さの関係は試料の組成、加硫の条件や、それによって決まる粘弾性、さらには寸法、形状や測定時の温度など、さまざまな条件によって変化するものであり、単純には決まるものではない。
軟質合成樹脂部材53は、図8(a)に示されるとおりL字状であり、その水平部分がベース部63、垂直部分が挟持部64である。なお、ベース部63の上面57は平坦面である。
金属板部材52の変形許容部58がベース部63を貫通しているため、ベース部63は変形許容部58の上側部分と下側部分とに分けられるが、変形許容部58に設けられた貫通穴59及び切欠61を介してそれら上側部分と下側部分とが連続している。また、その下側部分には過大変形防止部62が連接されている。
変形許容部58は平板状であり、ベース部63からはみ出ている端部から脚部66が延出され、脚部66のそれぞれには固定部67が連接されている。
変形許容部58は平板状であり、脚部66は変形許容部58との角度が約135度になるように斜めに折り曲げられ、固定部67は脚部66との角度が約135度になるように斜めに折り曲げられており、変形許容部58と固定部67とは略平行である。なお、固定部67は板材、例えばプリント基板に取り付けるために使用される。
変形許容部58からは、脚部66及び固定部67とは逆側に、形状維持片69が立設されている。形状維持片69は、変形許容部58に対して略垂直に立設されており、挟持部64の内部に埋設されている。つまり、挟持部64は有骨挟持部である。
また、形状維持片69の縦辺部には切欠71が設けられていて凹凸状であり、これにて軟質合成樹脂部材53とかみ合わせ状になっている。
このクランプ51は、実施例1のクランプ1と同様に固定部67をプリント基板Pにハンダ付けされて表面実装される(図9参照)。なお、表面実装した状態では、過大変形防止部62はプリント基板Pに接触しない。その実装作業に際しては、ベース部63の上面57をノズル吸着することによって自動実装しリフローハンダ付けする工程が可能である。即ち、上面57は自動実装時にノズル吸着面として使用される。
クランプ51をプリント基板P上に表面実装した状態では、図9に示すように、変形されてはいない。そして、この状態で光ファイバF(線状材)をベース部63の上面57に載せる。
次に、例えば指にて挟持部64に力を及ぼして、これをベース部63上に押し倒すことによって挟持部64とベース部63とで光ファイバFを挟持する。このとき、挟持部64を押し倒す力が過大になっても、過大変形防止部62がプリント基板Pに接触すれば、ベース部63の下方への変位が止まるので、過剰な変形は防止される。
また、このときに、脚部66が変形許容部58の端部を支持するので、変形許容部58は、全体としては中央部(貫通穴9付近)がプリント基板Pに最も近づくような弓反り状に変形する。この変形は、挟持部64とベース部63とに挟まれた光ファイバFをわずかに弧状に変形させることになる。
金属板部材52は非バネ性又はバネ性が小さいので上述の押圧力を解除した後も上記の変形を維持する。このため、軟質合成樹脂部材53も上記の変形を維持する。
これにより、挟持部64とベース部63とで光ファイバFを挟持して、これを保持する。
光ファイバFは挟持部64及びベース部63の表面で挟持されるので、その軸方向にも、径方向にも位置ずれしにくい。また、大きな力が加えられたとしても光ファイバFが外れる危険性が小さい。なお、上述のように光ファイバFがわずかに弧状に変形しているので、これにても位置ずれや脱落が防がれる。
このクランプ51は、上述のように自動実装できるので、手作業でプリント基板Pに差し込む等の作業は不要であり、プリント基板Pに取り付け用の穴を設ける必要もない。
また、光ファイバFを軟質合成樹脂部材53にて挟持するので、光ファイバFを挟持するための押圧時などの作業時にも、また保持させた後の振動時などにも光ファイバFの被覆を傷つけるおそれはない。
光ファイバFをベース部63に載せてから挟持部64を倒すだけであるから、光ファイバFに過大な力が負荷されず、過大な力の負荷で光ファイバFにひずみが生じて信号が減衰することも少ない。
光ファイバFをベース部63に載せてから挟持部64を倒すので、エラストマーやゲルのように表面が滑りにくい材質の軟質合成樹脂部材3を用いる場合でも、上記の効果が確実に得られる。
さらには、挟持部64とベース部63とで光ファイバFを挟持するので、様々な線径の光ファイバFに適用できる。また、複数本を同時にクランプすることも可能で、この場合線径が異なる組合せでも対応できる。すなわち、クランプ対象の自由度が高い。
なお、実施例4で説明した固定部47の構造及び両面粘着テープ48については、実施例5のクランプ51にも適用できる。
[実施例6]
実施例5のクランプ51ではベース部63の上面57が平坦面であるが、ここに凹みを設ければ線状材の挟持位置を安定させることができるので、その一例を実施例6として説明する。なおベース部63の上面形状以外は実施例5と同じであるから、それらは同符号を使用して説明を省略する。
図10に示すように、本実施例のクランプ51aでは、ベース部63の上面に断面が円弧状の凹溝(凹み)57aが3本設けられている。
このため、光ファイバF(線状材)をベース部63上に載せたときには、図10(a)に2点鎖線で示すように、光ファイバFが凹溝57aに収まって安定する。従って、実施例5で説明したように挟持部64を倒して光ファイバFを挟持したときに、光ファイバFの挟持位置が安定する。
クランプ51aに線状材、例えば光ファイバFを挟持させる手順は実施例5と同様であり、クランプ51aの作用効果は、凹溝57aに関わる部分を除けば実施例5と同じであるから、説明を省略する。
なお、実施例4で説明した固定部47の構造及び両面粘着テープ48については、実施例5のクランプ51aにも適用できる。
[実施例7]
実施例6のクランプ51aではベース部63の凹溝57aを断面が円弧状の比較的浅い凹みにしているが、これをより深い凹みにすることができるので、その一例を実施例7として説明する。なおベース部63の凹溝の形状以外は実施例5、6と同じであるから、それらは同符号を使用して説明を省略する。
図11に示すように、本実施例のクランプ51bでは、ベース部63の上面に断面がU字状の凹溝(凹み)57bが3本設けられている。
このため、光ファイバF(線状材)をベース部63上に載せる際には、光ファイバFを凹溝57bに収容させることができ、実施例5で説明したように挟持部64をを倒して光ファイバFを挟持したときに、光ファイバFの挟持位置が安定する。
クランプ51bに線状材、例えば光ファイバFを挟持させる手順は実施例5と同様であり、クランプ51bの作用効果は、凹溝57bに関わる部分を除けば実施例5と同じであるから、説明を省略する。
なお、実施例4で説明した固定部47の構造及び両面粘着テープ48については、実施例5のクランプ51bにも適用できる。
[過大変形防止部と板材との関係]
実施例1〜7では、ハンダ付け又は両面粘着テープでクランプを板材であるプリント基板に固定した状態においては過大変形防止部と板材とが接触していないが、クランプを板材に固定した状態において過大変形防止部が板材に接触しても何ら差し支えない。
実施例1のクランプの三面図(aは平面図、bは正面図、cは右側面図)である。 実施例1のクランプの斜視図である。 実施例1のクランプの使用説明図であり、(a)は表面実装後光ファイバを挿通した状態を、(b)は変形させて光ファイバを挟持した状態を示している。 実施例2のクランプの六面図(aは正面図、bは平面図、cは左側面図、dは底面図、eは右側面図)である。 実施例3のクランプの六面図(aは正面図、bは平面図、cは左側面図、dは底面図、eは右側面図)である。 実施例4のクランプの六面図(aは正面図、bは平面図、cは左側面図、dは底面図、eは右側面図)である。 実施例4のクランプに両面粘着テープを貼着した状態の正面図である。 実施例5のクランプの六面図(aは正面図、bは平面図、cは左側面図、dは底面図、eは右側面図)である。 実施例5のクランプをプリント基板に表面実装し、光ファイバを載せた状態の説明図である。 実施例6のクランプの六面図(aは正面図、bは平面図、cは左側面図、dは底面図、eは右側面図)である。 実施例7のクランプの六面図(aは正面図、bは平面図、cは左側面図、dは底面図、eは右側面図)である。
符号の説明
1、1a、1b、20、51、51a、51b・・・クランプ、
2、22、52・・・金属板部材、
3、53・・・軟質合成樹脂部材、
5・・・クランプ溝部、
6・・・開口部、
7a、7b、57・・・上面、
8、28、58・・・変形許容部、
9、29、59・・・貫通穴、
11、31、61・・・切欠、
12、62・・・過大変形防止部、
13、63・・・ベース部、
14a、14b、64・・・挟持部、
15・・・張出部、
16、36、66・・・脚部、
17、37、47、67・・・固定部、
19、39、69・・・形状維持片、
48・・・両面粘着テープ、
57a、57b・・・凹溝、
F・・・光ファイバ、
P・・・プリント基板、

Claims (10)

  1. 板材に固定されて線状材を保持するクランプにおいて、
    曲げ変形及びハンダ付け可能な金属板と、
    前記金属板に支持される軟質合成樹脂部材とからなり、
    前記金属板には、
    該クランプを前記板材に取り付けるための脚部と、
    貫通穴又は切欠を有し、前記板材と対面する姿勢で前記脚部に支持される変形許容部と、
    前記脚部とは反対側に前記変形許容部から立設された形状維持片と
    が設けられ、
    前記軟質合成樹脂部材には、
    前記変形許容部の前記形状維持片側になる片面の一部又は全部を覆うベース部と、
    前記線状材を挟持するための挟持部であって、前記ベース部に連接されており、少なくとも1つは前記形状維持片の一部又は全部を内包する有骨挟持部とされる前記挟持部と、
    前記変形許容部を挟んで前記ベース部とは反対側に配されて、前記貫通穴又は切欠を介して前記ベース部に連続する過大変形防止部と
    が設けられた
    クランプであり、
    前記挟持部同士の間又は前記挟持部と前記軟質合成樹脂部材の前記挟持部以外の部分との間に前記線状材を挟持するために前記有骨挟持部を変形させると、前記有骨挟持部に内包された前記形状維持片も追随して変形し、
    前記変形時に加えられた力を解除した後も前記有骨挟持部及び前記形状維持片は前記変形を維持する
    ことを特徴とするクランプ。
  2. 請求項1記載のクランプにおいて、
    2つの前記挟持部が対峙され、
    それらの間には前記線状材を通すためのクランプ溝部が形成されている
    ことを特徴とするクランプ。
  3. 請求項2記載のクランプにおいて、
    前記2つの挟持部は、共に前記有骨挟持部である
    ことを特徴とするクランプ。
  4. 請求項2記載のクランプにおいて、
    前記2つの挟持部の一方だけが前記有骨挟持部である
    ことを特徴とするクランプ。
  5. 請求項1記載のクランプにおいて、
    前記有骨挟持部は1つであり、
    該有骨挟持部と前記ベース部との間に前記線状材を挟持する
    ことを特徴とするクランプ。
  6. 請求項1〜5のいずれか記載のクランプにおいて、
    前記形状維持片は、前記変形前の状態では、前記変形許容部に対して略垂直又は前記線状材を挟持する側の角度が鋭角である
    ことを特徴とするクランプ。
  7. 請求項1〜6のいずれか記載のクランプにおいて、
    前記変形許容部には張出部が設けられ、
    前記脚部は前記張出部から延出されている
    ことを特徴とするクランプ。
  8. 請求項1〜7のいずれか記載のクランプにおいて、
    前記脚部の先端には、前記板材に対面する部分が平面の固定部が連接されている
    ことを特徴とするクランプ。
  9. 請求項1〜8のいずれか記載のクランプにおいて、
    前記脚部又は前記固定部が前記板材にハンダ付けされる
    ことを特徴とするクランプ。
  10. 請求項8記載のクランプにおいて、
    前記固定部に両面粘着テープが貼着されている
    ことを特徴とするクランプ。
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