JP4783825B2 - クリップ式中継コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板、リジッド基板、フラットケーブル等のシート状又は板状検査対象物の端子を、テスター等の他の電気・電子機器に接続するときに使用するクリップ式中継コネクタに関する。

近年、デジタルカメラ、携帯電話等の小型電子機器に、占有スペースが少なく設計自由度が高いフレキシブルプリント基板が多用されるようになってきている。フレキシブルプリント基板は、例えば軟質の樹脂シート表面に所定の回路パターンを印刷し、必要に応じてコーティングを施したものである。回路パターンの端子は、フレキシブルプリント基板の端部に一定のピッチで配列されている。

このようなフレキシブルプリント基板は、他の電気・電子機器に接続された状態で使用されるが、接続状態で正常な作動を行わせるため、フレキシブルプリント基板及び接続された電子部品の導通状態が良好であるか否か、回路パターンに断線や短絡等の欠陥がないか否か等を検査することが必要になる。

フレキシブルプリント基板の検査は、一般的にフレキシブルプリント基板の端部に配列されている個々の端子をテスターに接続した状態で行われる。このとき、多数のフレキシブルプリント基板を順次交換して迅速に検査する上から、テスターに対する回路接続及び分離を容易にするためクリップ式中継コネクタが用いられている。

従来のこの種のクリップ式中継コネクタとしては、検査対象物としてのフレキシブルプリント基板の端子に接触する接触子としてプローブを用いたものがあった。クリップ式中継コネクタに対するフレキシブルプリント基板の抜き差しを頻繁に行うため、クリップ式中継コネクタを継続して使用することにより、接触子の摩耗、汚れが発生し、接触子の交換作業が必要となる。

プローブは１本、１本が独立した接触子であるため、全ての接触子を交換するには、例えば５０極あった場合に、５０本の交換作業が必要となっていた。また、プローブを接触子とする構造は、近年のフレキシブルプリント基板の端子配列の狭ピッチ化に伴い、プローブ及びプローブを保持するための穴が細くなり、交換（挿入）作業に繊細で熟練した技術が必要となっていた。微細なプローブは、作業ミスにより落としてしまうと、探すのが困難であり、紛失の恐れが高かった。

一方、複数のプローブを備えたピンブロックを検査対象に応じて交換するものが、下記特許文献１に開示されている。
特開２０００−７７１２２号公報

ところで、特許文献１のクリップ式中継コネクタでは、ピンブロックを交換するために、ピンブロック自体のネジ止め、配線基板及びその周辺の部品のネジ止め等を外す必要があり、交換作業が煩雑であり、交換作業性が悪い問題があった。なお、フレキシブルプリント基板の他、リジッド基板、フラットケーブル等の検査にクリップ式中継コネクタを用いる場合にも同様の問題が発生する。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、フレキシブルプリント基板、リジッド基板、フラットケーブル等のシート状又は板状検査対象物の端子に接触可能な接触子を有する端子ユニットを、作業性よく容易に交換可能なクリップ式中継コネクタを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のある態様のクリップ式中継コネクタは、端子となる導体ランドを有するシート状又は板状検査対象物を挟持するクリップ下部材及びクリップ上部材と、
前記検査対象物の前記導体ランドに接触する接触子が固定され、前記クリップ上部材の端子ユニット受け穴部に位置決めされて着脱自在に嵌合する端子ユニットと、
前記接触子の引出端部に対応した導体パッドを有し、前記端子ユニットに被さるように前記クリップ上部材に位置決めされて、取り外し可能に装着される配線基板とを備え、
前記端子ユニットは前記接触子を固着した枠体を有し、前記枠体にはフランジが形成され、前記フランジが前記端子ユニット受け穴部の段部に嵌ることで、前記端子ユニットの上下方向及び横方向の位置決めが行われるとともに、
前記配線基板は前記クリップ上部材に位置決めされた状態にて、前記導体パッドが前記接触子の引出端部に接触することを特徴としている。

前記態様において、前記配線基板を前記クリップ上部材と共に挟んで固定するカバーが前記クリップ上部材に取り付けられていてもよい。

前記態様において、前記接触子は前記検査対象物の抜き差し方向に平行で屈曲又は湾曲部を有する金属弾性部材であり、前記屈曲又は湾曲部にて前記検査対象物の前記導体ランドに弾接する構成でもよい。

前記態様において、前記クリップ下部材と前記クリップ上部材とが同一支軸によって相互に揺動自在に連結されて、前記検査対象物を挟持する側が開閉自在でバネにより閉じる方向に付勢されているとよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明に係るクリップ式中継コネクタによれば、クリップ下部材及びクリップ上部材とでシート状又は板状検査対象物を挟持する構成において、前記シート状又は板状検査対象物の端子となる導体ランドに接触する接触子を持つ端子ユニットが、前記クリップ上部材の端子ユニット受け穴部に位置決めされて着脱自在に嵌合するようになっており、また、前記接触子の引出端部に接触する導体パッドを有する配線基板が前記クリップ上部材に位置決めされて、取り外し可能に装着されているので、前記端子ユニットを、作業性よく容易に交換可能である。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１乃至図９を用いて本発明に係るクリップ式中継コネクタの実施の形態を説明する。図１乃至図３に示すように、クリップ式中継コネクタは、シート状又は板状検査対象物の一例であるフレキシブルプリント基板１を挟持するクリップ下部材２０及びクリップ上部材３０と、フレキシブルプリント基板１の端子となる導体ランド２に接触する接触子４０を有する端子ユニット５０と、端子ユニット５０に被さるようにクリップ上部材３０に位置決めされて、取り外し可能に装着される配線基板６０と、配線基板６０をクリップ上部材３０と共に挟んで固定するカバー７０とを備えている。

クリップ下部材２０及びクリップ上部材３０は絶縁樹脂等の絶縁体からなる。クリップ下部材２０は、クリップ上部材３０に対向する上面がフレキシブルプリント基板１を載置する平坦な第１の基板挟持面２１となる凸部２２を有している。クリップ上部材３０は、凸部２２が嵌入する凹部３１を有し、凹部３１の底面がフレキシブルプリント基板載置面２１ととともにフレキシブルプリント基板１を挟持するための第２の基板挟持面３２となっている。

クリップ下部材２０とクリップ上部材３０とは、同一支軸となる支点ピン８０によって相互に揺動自在に連結されており、図２（Ａ）の閉じた状態、同図（Ｂ）の開いた状態からわかるように、フレキシブルプリント基板１を挟持する側が開閉自在で、クリップ下部材２０とクリップ上部材３０間に配設されたコイルバネ９０によりフレキシブルプリント基板１を挟持する側（つまり、第１及び第２の基板挟持面２１、３２）を閉じる方向に付勢されている。

クリップ上部材３０の凹部３１の横幅はフレキシブルプリント基板１の全幅に一致しており、フレキシブルプリント基板１の幅方向の位置決めが可能である。また、フレキシブルプリント基板１の奥行き方向（差し込み方向）の位置決めは図２（Ａ）,（Ｂ）のようにクリップ上部材３０に固定されたストッパ３３にフレキシブルプリント基板１の先端縁が当接することで行われる。

図４乃至図９に示すように、接触子４０を有する端子ユニット５０は、複数の接触子４０を一体成形により固着した略方形の絶縁樹脂等の絶縁体からなる枠体５１を有し、枠体５１の両側にはフランジ５２が一体に形成されている。図９のように、接触子４０はフレキシブルプリント基板１の抜き差し方向Ｐに平行に形成され、屈曲又は湾曲部４１を有する金属弾性部材（例えば板バネ）であり、屈曲又は湾曲部４１にてフレキシブルプリント基板１の端子としての導体ランドに弾接（弾性力で接触）可能なものである。なお、枠体５１の内側には図６に仮想線で示す絶縁樹脂等の絶縁体からなる端子保護ブロック５３が嵌合されている。この端子保護ブロック５３は接触子４０が弾性変形の限界以上に変形することを防止（接触子４０の塑性変形を防止）するために変形した接触子４０に当接する構成及び配置である。

このような端子ユニット５０は、図１、図７乃至図９に示すクリップ上部材３０の端子ユニット受け穴部３４に位置決めされて着脱自在に嵌合する。端子ユニット受け穴部３４に対する端子ユニット５０の位置決めは、端子ユニット５０側のフランジ５２が端子ユニット受け穴部３４の段部３５に嵌ることで、上下方向及び横方向（前後左右方向）の位置決めが行われる。すなわち、図７に示すように、段部３５のフランジ受け面３６にフランジ５２の下面が当接することで、上下方向の位置決めが行われる。端子ユニット５０の上下方向の位置は段部３５のフランジ受け面３６までの深さとフランジ５２の厚みにより規定される。横方向（前後左右方向）の位置決めは、図５の仮想線で示す端子ユニット受け穴部３４の開口の内壁面にフランジ５２の４カ所の角部５２ａが実質的にがたつき無く接することで規定される。

配線基板６０は、図９のように端子ユニット５０が有する各接触子４０の上側の引出端部４２に対応する配置でそれらに接触可能な導体パッド６１を一方の端部側に有する。配線基板６０の他方の端部側には、フレキシブルプリント基板１及びこれに接続している電気・電子機器（デジタルカメラや携帯電話の回路等）の検査のためのテスターに接続するための配線ケーブル（例えばフラットケーブル等）６５が連結されており、各導体パッド６１と配線ケーブル６５とは配線基板６０に形成された配線導体パターンで接続されている。

配線基板６０の位置決めのために、クリップ上部材３０の基板載置面３７に複数カ所のボス３８が形成され、配線基板６０に形成された孔部６２がボス３８に嵌合することで、配線基板６０がクリップ上部材３０に位置決め状態で、着脱自在に載置されている。配線基板６０はクリップ上部材３０に位置決めされた状態にて、導体パッド６１が接触子４０の引出端部４２に位置合わせされて接触する（引出端部４２が導体パッド６１に弾接する）ようになっている。

クリップ上部材３０には、配線基板６０をクリップ上部材３０と共に挟んで固定する絶縁樹脂等の絶縁体からなるカバー７０が取付ネジ７１にて取り付けられている。

新規端子ユニット５０の交換に際しての組立手順は、クリップ上部材３０の端子ユニット受け穴部３４に端子ユニット５０を嵌合配置し、配線基板６０を端子ユニット５０を覆うように被せてクリップ上部材３０に載置し、カバー７０をネジ止めしてクリップ式中継コネクタを組み立てることで行う。図９のように、端子ユニット５０の接触子４０がクリップ上部材３０の凹部底面となる第２の基板挟持面３２から第１の基板挟持面２１側に僅かに突出し、第１及び第２の基板挟持面２１，３２によって位置決め状態で挟持されたフレキシブルプリント基板１の導体ランド２に弾接する。また、接触子４０の引出端部４２は配線基板６０の下面（クリップ上部材３０に装着される側）に形成された導体パッド６１に弾接する。

検査対象のフレキシブルプリント基板１を検査する場合、配線ケーブル６５をテスターに接続し、クリップ下部材２０とクリップ上部材３０の基板挟持側とは反対側の端部を操作して第１及び第２の基板挟持面２１，３２を図２（Ｂ）のように開き、それらの間にフレキシブルプリント基板１を差し込む。このとき、フレキシブルプリント基板１の幅方向の位置はフレキシブルプリント基板１の全幅に一致するクリップ上部材３０の凹部３１の横幅で規定され、フレキシブルプリント基板１の奥行き方向（差し込み量）はクリップ上部材３０に固定のストッパ３３にフレキシブルプリント基板１の先端縁が当接することで規定される。

第１及び第２の基板挟持面２１，３２を図２（Ａ）のように閉じてフレキシブルプリント基板１を挟持した状態では、図９のようにフレキシブルプリント基板１の端子としての導体ランド２に端子ユニット５０の接触子４０の屈曲又は湾曲部４１が弾接する。この結果、フレキシブルプリント基板１の各導体ランド２は、接触子４０の屈曲又は湾曲部４１、引出端部４２、配線基板６０の導体パッド６１、配線基板６０の配線導体パターン、及び配線ケーブル６５の経路でテスターに接続されることになり、所要の検査が行われる。

クリップ式中継コネクタを継続して使用することにより、接触子の摩耗、汚れが発生し、接触子の交換作業が必要となるが、この交換作業は、カバー７０をクリップ上部材３０に固定していた取付ネジ７１を外すことにより、作業性良く、簡単に行うことができる。すなわち、カバー７０を外し、クリップ上部材３０のボス３８から配線基板６０を外し、クリップ上部材３０に対して着脱自在に嵌合している端子ユニット５０を外せばよい。取付ネジ７１によるカバー７０の固定以外は、全て嵌合構造であり、取り外しは簡単であり、熟練を要しない。そして、新たな端子ユニット５０をクリップ上部材３０の端子ユニット受け穴部３４に嵌合し、配線基板６０の孔部６２をクリップ上部材３０側のボス３８に嵌合して配線基板６０をクリップ上部材３０の基板載置面３７に載せ、さらにカバー７０をその上に被せて取付ネジ７１で固定する。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) フレキシブルプリント基板１の端子となる導体ランド２に接触する接触子４０を持つ端子ユニット５０が、クリップ上部材３０の端子ユニット受け穴部３４に位置決めされて着脱自在に嵌合するようになっており、また、接触子４０の引出端部４２に接触する導体パッド６１を有する配線基板６０がクリップ上部材３０に位置決めされて、取り外し可能に装着されているので、端子ユニット５０を、作業性よく容易に交換可能である。

(2) クリップ上部材３０の基板載置面３７にボス３８が複数カ所に形成されており、配線基板６０に形成された孔部６２をそれらのボス３８に嵌合することで、配線基板６０をクリップ上部材３０に位置決め状態で、着脱自在に載置することができる。この結果、配線基板６０自体のネジ止め作業は不要であり、配線基板６０の着脱が容易となる。

(3) 端子ユニット５０は接触子４０を固着した枠体５１を有し、枠体５１の両側にはフランジ５２が形成され、フランジ５２が端子ユニット受け穴部３４の段部３５に嵌ることで、端子ユニット５０の上下方向及び横方向（前後左右方向）の位置決めが行われる。このため、端子ユニット５０を位置合わせしてネジ止めする等の作業は不要であり、端子ユニット５０の着脱が簡単になる。

(4) 接触子４０はフレキシブルプリント基板１の抜き差し方向に平行で屈曲又は湾曲部４１を有する金属弾性部材であり、屈曲又は湾曲部４１にてフレキシブルプリント基板１の導体ランド２に弾接する構成であり、作業者が検査済みのフレキシブルプリント基板１を基板挟持面２１，３２間を十分に開く前に引き抜く動作をしても、接触子４０が変形したり損傷することがない。一般的なプローブであると先端部のプランジャの曲がりが発生して早めの交換が必要となる場合がある。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

クリップ下部材２０とクリップ上部材３０の基板挟持面２１，３２を開閉する機構は、適宜変更可能である。バネ９０の配置も任意である。

端子ユニット５０が有する接触子４０の個数は任意であり、検査対象のフレキシブルプリント基板１の端子となる導体ランド２の個数、配置に合致する個数及び配置に設定した複数種の端子ユニット５０を予め用意することで、複数種のフレキシブルプリント基板１の検査に対応可能である。

また、検査対象の一例としてフレキシブルプリント基板の場合を述べたが、フレキシブルプリント基板の他に、端子となる導体ランドを有するものであれば、リジッド基板、フラットケーブル等のシート状又は板状検査対象物の検査にも使用可能である。

本発明に係るクリップ式中継コネクタの実施の形態を示す分解斜視図である。 同側面図である。 同正面図である。 実施の形態における端子ユニットであって、端子保護ブロックを省略して示す斜視図である。 同平面図である。 端子保護ブロックを仮想線で示す正断面図である。 実施の形態において、クリップ上部材の端子ユニット受け穴部と端子ユニットのフランジと配線基板とを示す正面よりみた分解図である。 同じく側面よりみた分解図である。 検査対象のフレキシブルプリント基板をクリップ下部材の第１の基板挟持面とクリップ上部材の第２の基板挟持面とで挟持したとき（検査時）の側断面図である。

符号の説明

１ フレキシブルプリント基板
２ 導体ランド
２０ クリップ下部材
２１ 第１の基板挟持面
２２ 凸部
３０ クリップ上部材
３１ 凹部
３２ 第２の基板挟持面
３３ ストッパ
３４ 端子ユニット受け穴部
３７ 基板載置面
３８ ボス
４０ 接触子
５０ 端子ユニット
５１ 枠体
５２ フランジ
５２ａ 角部
６０ 配線基板
６１ 導体パッド
６２ 孔部
６５ 配線ケーブル
７０ カバー
８０ 支点ピン

Claims (5)

1. 端子となる導体ランドを有するシート状又は板状検査対象物を挟持するクリップ下部材及びクリップ上部材と、
   前記検査対象物の前記導体ランドに接触する接触子が固定され、前記クリップ上部材の端子ユニット受け穴部に位置決めされて着脱自在に嵌合する端子ユニットと、
   前記接触子の引出端部に対応した導体パッドを有し、前記端子ユニットに被さるように前記クリップ上部材に位置決めされて、取り外し可能に装着される配線基板とを備え、
   前記端子ユニットは前記接触子を固着した枠体を有し、前記枠体にはフランジが形成され、前記フランジが前記端子ユニット受け穴部の段部に嵌ることで、前記端子ユニットの上下方向及び横方向の位置決めが行われるとともに、
   前記配線基板は前記クリップ上部材に位置決めされた状態にて、前記導体パッドが前記接触子の引出端部に接触する、クリップ式中継コネクタ。
2. 請求項１に記載のクリップ式中継コネクタにおいて、前記クリップ上部材の基板載置面にボスが形成され、前記配線基板に形成された孔部が前記ボスに嵌合することで、前記配線基板が前記クリップ上部材に位置決め状態で、着脱自在に載置されている、クリップ式中継コネクタ。
3. 請求項１又は２に記載のクリップ式中継コネクタにおいて、前記配線基板を前記クリップ上部材と共に挟んで固定するカバーが前記クリップ上部材に取り付けられている、クリップ式中継コネクタ。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のクリップ式中継コネクタにおいて、前記接触子は前記検査対象物の抜き差し方向に平行で屈曲又は湾曲部を有する金属弾性部材であり、前記屈曲又は湾曲部にて前記検査対象物の導体ランドに弾接する、クリップ式中継コネクタ。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のクリップ式中継コネクタにおいて、前記クリップ下部材と前記クリップ上部材とが同一支軸によって相互に揺動自在に連結されて、前記検査対象物を挟持する側が開閉自在でバネにより閉じる方向に付勢されている、クリップ式中継コネクタ。

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