JP5787189B2 - 挿抜治具 - Google Patents

Description

この発明は、挿抜治具に関し、特に、プラグをレセプタクルに対して挿抜するための挿抜治具に関する。

この種の治具の一例が特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、Ｌ型同軸コネクタは、これを上側に引くことによって、レセプタクルから取り外される。詳しくは、治具を形成する基板押さえ部は、レセプタクルが取り付けられているフレキシブルプリント基板に上側から接触する。治具を形成する引き上げ部は、基板押さえ部に対して上下方向に移動可能である。引き上げ部を下側からＬ型同軸コネクタに接触させ、この状態で引き上げ部を上側に引き上げると、Ｌ型同軸コネクタがレセプタクルに対して上側に引き上げられる。これによって、Ｌ型同軸コネクタがレセプタクルから確実に取り外される。

特開２０１２−３３３５９号公報

しかし、特許文献１の治具はコネクタをレセプタクルから抜去するための治具であり、この治具を用いてコネクタをレセプタクルに挿入することは不可能である。また、特許文献１の治具では、基板押さえ部を用いてフレキシブルプリント基板を押さえ、引き上げ部を下側からＬ型同軸コネクタに接触させ、そして引き上げ部を上側に引き上げるという煩雑な手順が必要であるため、コネクタの抜去に時間がかかる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、プラグを容易に挿抜できる、挿抜治具を提供することである。

この発明に従う挿抜治具(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、挿抜方向に延びる円筒体(26)と挿抜方向から眺めた輪郭の少なくとも一部が互いに平行に延びる２つの直線(La, Lb)を描くように円筒体の外方に突出する鍔(28a, 28b)とを有するプラグ(20)をレセプタクル(40)に対して挿抜するピンセット型の治具(10)であって、２つの直線に相当する位置で鍔と係合する第１係合部(GRa, GRb)および円筒体と係合する第２係合部(NTa, NTb)が各々の内側面に形成された一対の先端を有し、第１係合部は鍔の厚みに対応する幅を有する溝であり、溝は内側面から連続する先端面とともに壁部をなす一方側面を有し、第２係合部は円筒体の外周面に沿って湾曲する湾曲面を有して壁部に形成された切り欠きである。

或る局面では、溝の断面形状は略Ｖ字をなす。

さらに好ましくは、壁部をなす一部の内側面は一方側面が向く方向に傾斜するテーパ面をなす。

好ましくは、プラグはレセプタクルに対する挿抜時にレセプタクルと対向する対向面を有し、第１係合部および第２係合部が鍔および円筒体とそれぞれ係合した状態において一対の先端は対向面よりもレセプタクルから離反する位置に留まる。

第１係合部を設けることで、円筒体の周方向における挿抜治具の相対位置が決まる。また、第２係合部を設けることで、鍔の輪郭をなす直線の長さ方向における挿抜治具の相対位置が決まる。これによって、プラグを確実に挟持することができ、ひいてはプラグをレセプタクルに対して容易に挿抜することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

（Ａ）はこの実施例の挿抜治具を示す平面図であり、（Ｂ）はこの実施例の挿抜治具を示す側面図である。 この実施例の挿抜治具の先端部分を斜視した状態を示す斜視図である。 （Ａ）はこの実施例の挿抜治具の先端部分を示す側面図であり、（Ｂ）はこの実施例の挿抜治具の先端部分を示す正面図である。 この実施例の挿抜治具によって挿抜されるプラグを斜め上前方から眺めた状態を示す斜視図である。 （Ａ）はこの実施例の挿抜治具によって挿抜されるプラグを斜め上後方から眺めた状態を示す斜視図であり、（Ｂ）はこの実施例の挿抜治具によって挿抜されるプラグを斜め下後方から眺めた状態を示す斜視図である。 （Ａ）はこの実施例の挿抜治具によって挿抜されるプラグを上方から眺めた状態を示す上面図であり、（Ｂ）はこの実施例の挿抜治具によって挿抜されるプラグを下方から眺めた状態を示す下面図である。 （Ａ）はこの実施例の挿抜治具によってプラグをレセプタクルに挿入する工程の一部を示す図解図であり、（Ｂ）はこの実施例の挿抜治具によってプラグをレセプタクルに挿入する工程の他の一部を示す図解図である。 （Ａ）はこの実施例の挿抜治具によってプラグをレセプタクルに挿入する工程のその他の一部を示す図解図であり、（Ｂ）はこの実施例の挿抜治具によってプラグをレセプタクルに挿入する工程のさらにその他の一部を示す図解図である。 （Ａ）は他の実施例の挿抜治具の先端部分を示す側面図であり、（Ｂ）はその他の実施例の挿抜治具の先端部分を示す側面図である。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）を参照して、この実施例の挿抜治具１０はピンセット型の治具であり、細長い１対の板状体１２ａおよび１２ｂを有する。板状体１２ａおよび１２ｂは、ステンレス製でかつ互いに同じ形状をなす。つまり、板状体１２ａおよび１２ｂは、指による操作性ないし把持性を考慮して長さ方向中央において幅広とされる一方、図４に示すプラグ２０（詳細は後述）のサイズを考慮して長さ方向一方端において幅狭とされる。このような形状を有する板状体１２ａおよび１２ｂは、各々の一方主面が互いに向き合う姿勢で、長さ方向他方端側で互いに結合される。

したがって、板状体１２ａおよび１２ｂの一方主面がピンセットの内側面となり、板状体１２ａおよび１２ｂの他方主面がピンセットの外側面となり、そして板状体１２ａおよび１２ｂの長さ方向一方端がピンセットの先端となる。また、板状体１２ａおよび１２ｂはステンレス製であることから、各々の外側面を押圧すると、ピンセットは互いに離反する方向にバネ性を示す。

なお、図１（Ｂ）から分かるように、板状体１２ａおよび１２ｂは、外力を加えない状態において先端部分の内側面が互いに正対するように、長さ方向の略中央で内側に僅かに屈曲する。

以下では、説明の便宜上、板状体１２ａおよび１２ｂの長さ方向に沿ってＸ軸を割り当て、板状体１２ａおよび１２ｂの幅方向に沿ってＹ軸を割り当て、そして板状体１２ａおよび１２ｂの厚み方向に沿ってＺ軸を割り当てる。すると、板状体１２ａの先端部分の内側面はＺ軸方向における負側を向く一方、板状体１２ｂの先端部分の内側面はＺ軸方向における正側を向く。

先端部分を拡大した図２，図３（Ａ）および図３（Ｂ）をさらに参照して、板状体１２ａの内側面にはＹ軸に沿って延びる溝ＧＲａが形成され、先端部分における板状体１２ｂの内側面にもＹ軸に沿って延びる溝ＧＲｂが形成される。ここで、溝ＧＲａおよびＧＲｂの位置はＸ軸方向において互いに一致する。先端部分の内側面は互いに正対するため、溝ＧＲａおよびＧＲｂもまた互いに正対する。

溝ＧＲａは側面ＳＤ１ａおよびＳＤ２ａと底面ＢＴａとによって形成され、溝ＧＲｂは側面ＳＤ１ｂおよびＳＤ２ｂと底面ＢＴｂとによって形成される。側面ＳＤ１ａおよびＳＤ１ｂは先端側に設けられ、側面ＳＤ２ａおよびＳＤ２ｂは先端とは反対側に設けられる。

また、溝ＧＲａおよびＧＲｂのいずれについても、底面ＢＴａは板状体１２ａの内側面および外側面に対して平行に広がり、底面ＢＴｂも板状体１２ｂの内側面および外側面に対して平行に広がる。

ただし、溝ＧＲａおよびＧＲｂの各々の断面形状は略Ｖ字をなす。つまり、側面ＳＤ１ａは、Ｘ軸方向の正側を向きつつ、Ｚ軸方向の負側に僅かに傾斜しており、Ｚ軸と角度を有する。また、側面ＳＤ２ａは、Ｘ軸方向の負側を向きつつ、Ｚ軸方向の負側に僅かに傾斜しており、Ｚ軸と角度を有する。側面ＳＤ１ｂは、Ｘ軸方向の正側を向きつつ、Ｚ軸方向の正側に僅かに傾斜しており、Ｚ軸と角度を有する。また、側面ＳＤ２ｂは、Ｘ軸方向の負側を向きつつ、Ｚ軸方向の正側に僅かに傾斜しており、Ｚ軸と角度を有する。この結果、溝ＧＲａの幅は溝ＧＲａが深くなるにつれて縮小し、溝ＧＲａの幅も溝ＧＲｂが深くなるにつれて縮小する。

なお、以下では、板状体１２ａの先端面（＝Ｘ軸方向における負側を向く面）を“ＦＴａ”と定義し、板状体１２ｂの先端面（＝Ｘ軸方向における負側を向く面）を“ＦＴｂ”と定義する。さらに、先端面ＦＴａと側面ＳＤ１ａとがなす壁部を“ＷＬａ”と定義し、先端面ＦＴｂと側面ＳＤ１ｂとがなす壁部を“ＷＬｂ”と定義する。

板状体１２ａの内側面のうち壁部ＷＬａをなす一部の内側面は、Ｚ軸方向の負側を向きつつ、Ｘ軸方向の正側に僅かに傾斜する。つまり、壁部ＷＬａをなす一部の内側面はテーパ面をなし、壁部ＷＬａの高さは先端面ＦＴａから側面ＳＤ１ａに向かって所定の傾きで低下する。また、板状体１２ｂの内側面のうち壁部ＷＬｂをなす一部の内側面も、Ｚ軸方向の正側を向きつつ、Ｘ軸方向の正側に僅かに傾斜する。つまり、壁部ＷＬｂをなす一部の内側面もテーパ面をなし、壁部ＷＬｂの高さも先端面ＦＴｂから側面ＳＤ１ｂに向かって所定の傾きで低下する。

壁部ＷＬａには切り欠きＮＴａが形成され、壁部ＷＬｂには切り欠きＮＴｂが形成される。切り欠きＮＴａおよびＮＴｂのいずれも、図４に示すプラグ２０に設けられた円筒体２６の外周面に沿って湾曲する湾曲面を有する。ただし、切り欠きＮＴａをなす湾曲面の曲率は溝ＧＲａに近づくにつれて増大し、切り欠きＮＴｂをなす湾曲面の曲率もまた溝ＧＲｂに近づくにつれて増大する。

つまり、切り欠きＮＴａの曲率は、先端面ＦＴａに接する位置で円筒体２６の曲率と一致し、側面ＳＤ１ａに接する位置で円筒体２６の曲率を下回る。同様に、切り欠きＮＴｂの曲率は、先端面ＦＴｂに接する位置で円筒体２６の曲率と一致し、側面ＳＤ１ｂに接する位置で円筒体２６の曲率を下回る。この結果、切り欠きＮＴａの深さは切り欠き位置が先端面ＦＴａから側面ＳＤ１ａに向かうにつれて増大し、切り欠きＮＴｂの深さも切り欠き位置が先端面ＦＴｂから側面ＳＤ１ｂに向かうにつれて増大する。

図４，図５（Ａ），図５（Ｂ），図６（Ａ）および図６（Ｂ）を参照して、プラグ２０は、同軸ケーブル２２とその先端に設けられたコネクタ２４とによって形成される。また、コネクタ２４は、挿抜方向に延びる円筒体２６と、円筒体２６の一方端および同軸ケーブル２２の先端を覆うカバー２８とによって形成される。なお、円筒体２６の他方端には、導電体３０が露出する。

挿抜治具１０に割り当てられたＸＹＺ軸との整合性を考慮すると、プラグ２０においては、円筒体２６の長さ方向に沿ってＸ軸が割り当てられ、同軸ケーブル２２の長さ方向に沿ってＹ軸が割り当られ、そして同軸ケーブル２２の幅方向に沿ってＺ軸が割り当てられる。

このとき、カバー２８の一部はＺ軸方向における正側に突出し、カバー２８の他の一部はＺ軸方向における負側に突出する。また、各々の突出部の先端はＸ軸方向における負側に屈曲する。以下では、屈曲部分から先端までの部分も含む正側の突出部を“鍔２８ａ”と定義し、屈曲部分から先端までの部分も含む負側の突出部を“鍔２８ｂ”と定義する。

図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向からコネクタ２４を眺めたとき、鍔２８ａの輪郭の少なくとも一部はＹ軸に沿って延びる直線Ｌａを描き、鍔２８ｂの輪郭の少なくとも一部もまたＹ軸に沿って延びる直線Ｌｂを描く。この２つの直線ＬａおよびＬｂは共通の長さを有し、かつＺ軸方向から眺めたときに互いに重なる。さらに、屈曲部分から先端までのＸ軸方向における距離は、鍔２８ａおよび２８ｂの間で一致する。また、この距離は、上述した溝ＧＲａおよびＧＲｂをなす底面ＢＴａおよびＢＴｂの各々の幅とほぼ一致する。

また、鍔２８ａおよび２８ｂの各々の下面（＝Ｘ軸方向の負側を向く面）から円筒体３０の他方端までの距離を“Ｘ２”とし（図５（Ｂ）参照）、挿抜治具１０に設けられた側面ＳＤ１ａまたはＳＤ１ｂから先端面ＦＴａまたはＦＴｂまでの最大距離を“Ｘ１”
とすると（図３（Ａ）参照）、距離Ｘ１は距離Ｘ２よりも短くされる。

プラグ２０は、挿抜治具１０を用いて、図７（Ａ），図７（Ｂ），図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す要領でレセプタクル４０に対して挿抜される。なお、レセプタクル４０は図示しない基板に実装される。

挿入時はまず、プラグ２０を形成するコネクタ２４が図７（Ａ）に示すようにレセプタクル４０の上方に配置される。このとき、プラグ２０に設けられた円筒体２６の軸がレセプタクル４０に設けられた円筒体４２の軸と重なり、かつプラグ２０に設けられた導電体３０がレセプタクル４０に設けられた導電体４４と向き合うように、プラグ２０とレセプタクル４０との相対位置が決められる。

また、挿抜治具１０は、一対の先端がコネクタ２４を挟むように、コネクタ２４の上方に配置される。このとき、挿抜治具１０に割り当てられたＸＹＺ軸はプラグ２０に割り当てられたＸＹＺ軸に合わせられ、挿抜治具１０に設けられた溝ＧＲａおよびＧＲｂはプラグ２０に設けられた鍔２８ａおよび２８ｂと向き合う。

続いて、挿抜治具１０をなす板状体１２ａおよび１２ｂの外側面に外力が加えられる。これによって、図７（Ｂ）に示すように、溝ＧＲａおよびＧＲｂが鍔２８ａおよび２８ｂと係合し、切り欠きＮＴａおよびＮＴｂの各々が円筒体２６と係合する。

このとき、溝ＧＲａをなす底面ＢＴａは鍔２８ａをなしてＺ軸方向の正側を向く端面に当接し、溝ＧＲｂをなす底面ＢＴｂは鍔２８ｂをなしてＺ軸方向の負側を向く端面に当接する。また、切り欠きＮＴａおよびＮＴｂの各々をなす湾曲面は、円筒体２６の外周面に部分的に当接する。図３（Ａ）に示す距離Ｘ１は図５（Ｂ）に示す距離Ｘ２よりも短いため、先端面ＦＴａおよびＦＴｂは円筒体２６の他方端よりもＸ方向における正側の位置に留まる。

この状態で挿抜治具１０を降下させると、プラグ２０を形成する円筒体２６がレセプタクル４０を形成する円筒体４２と嵌合し（図８（Ａ）参照）、これによってプラグ２０側の導電体３０がレセプタクル４０側の導電体４４と電気的に接続される。こうして、プラグ２０がレセプタクル４０に装着される。装着が完了すると、挿抜治具１０をなす板状体１２ａおよび１２ｂの外側面への外力が解除される（図８（Ｂ）参照）。これによって、プラグ２０をレセプタクル４０に挿入する作業が完了する。なお、プラグ２０をレセプタクル４０から抜去する作業は、上述と逆の工程で行われる。

以上の説明から分かるように、プラグ２０は、Ｘ軸方向に延びる円筒体２６を有し、さらにＸ軸方向から眺めた輪郭の少なくとも一部が互いに平行に延びる２つの直線ＬａおよびＬｂを描くように円筒体２６の外方に突出する鍔２８ａおよび２８ｂを有する。ピンセット型の挿抜治具１０は、このようなプラグ２０をレセプタクル４０に対して挿抜するための治具である。一対の先端の内側面には、上述した２つの直線に相当する位置で鍔２８ａおよび２８ｂと係合する溝ＧＲａおよびＧＲｂが形成され、さらに円筒体２６と係合する切り欠きＮＴａおよびＮＴｂが形成される。

溝ＧＲａおよびＧＲｂを形成することで、円筒体２６の周方向における挿抜治具１０の相対位置が決まる。また、切り欠きＮＴａおよびＮＴｂを形成することで、鍔２８ａおよび２８ｂの輪郭をなす直線ＬａおよびＬｂの長さ方向における挿抜治具１０の相対位置が決まる。これによって、プラグ２０を確実に挟持することができ、ひいてはプラグ２０をレセプタクル４０に対して容易に挿抜することができる。

また、溝ＧＲａおよびＧＲｂの各々の断面形状は略Ｖ字をなすため、挿抜治具１０によってプラグ２０を挟持するときに、鍔２８ａおよび２８ｂを溝ＧＲａの底面ＢＴａおよび溝ＧＲｂの底面ＢＴｂに容易に導くことができる。さらに、壁部ＷＬａをなす内側面はＺ軸方向の負側を向きつつＸ軸方向の正側に僅かに傾斜するテーパ面をなし、壁部ＷＬｂをなす内側面もまたＺ軸方向の正側を向きつつＸ軸方向の正側に僅かに傾斜するテーパ面をなすため、プラグ２０を挟持するときに誤って壁部ＷＬａおよびＷＬｂが鍔２８ａおよび２８ｂに当接したときでも、鍔２８ａおよび２８ｂを溝ＧＲａおよびＧＲｂに容易に導くことができる。

なお、この実施例では、溝ＧＲａおよびＧＲｂの各々の断面は略Ｖ字状に形成され、壁部ＷＬａをなす内側面はＺ軸方向の負側を向きつつＸ軸方向の正側に僅かに傾斜するテーパ面をなし、そして壁部ＷＬｂをなす内側面はＺ軸方向の正側を向きつつＸ軸方向の正側に僅かに傾斜するテーパ面をなす。しかし、図９（Ａ）に示すように溝ＧＲａおよびＧＲｂの各々の断面を略Ｕ字状に形成するようにしてもよく、また図９（Ｂ）に示すように壁部ＷＬａおよびＷＬｂの各々をなす内側面をＺ軸に直交させるようにしてもよい。

さらに、この実施例では、板状体１２ａおよび１２ｂをステンレス製としているが、銅合金によって板状体１２ａおよび１２ｂを作製するようにしてよい。また、先端部分を取り換え可能な構造のピンセットの場合には、先端部分の材質をセラミックや樹脂にするようにしてもよい。

１０ …挿抜治具
１２ａ，１２ｂ …板状体
ＧＲａ，ＧＲｂ …溝
ＮＴａ，ＮＴｂ …切り欠き
２０ …プラグ
２４ …コネクタ
２６，４２ …円筒体
２８ａ，２８ｂ …鍔
３０，４４ …導電体
４０ …レセプタクル

Claims (4)

1. 挿抜方向に延びる円筒体と前記挿抜方向から眺めた輪郭の少なくとも一部が互いに平行に延びる２つの直線を描くように前記円筒体の外方に突出する鍔とを有するプラグをレセプタクルに対して挿抜するピンセット型の治具であって、
   前記２つの直線に相当する位置で前記鍔と係合する第１係合部および前記円筒体と係合する第２係合部が各々の内側面に形成された一対の先端を有し、
   前記第１係合部は前記鍔の厚みに対応する幅を有する溝であり、
   前記溝は前記内側面から連続する先端面とともに壁部をなす一方側面を有し、
   前記第２係合部は前記円筒体の外周面に沿って湾曲する湾曲面を有して前記壁部に形成された切り欠きである、挿抜治具。
2. 前記溝の断面形状は略Ｖ字をなす、請求項１記載の挿抜治具。
3. 前記壁部をなす一部の内側面は前記一方側面が向く方向に傾斜するテーパ面をなす、請求項１または２記載の挿抜治具。
4. 前記プラグは前記レセプタクルに対する挿抜時に前記レセプタクルと対向する対向面を有し、
   前記第１係合部および前記第２係合部が前記鍔および前記円筒体とそれぞれ係合した状態において前記一対の先端は前記対向面よりも前記レセプタクルから離反する位置に留まる、請求項１ないし３のいずれかに記載の挿抜治具。

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