JP6111813B2

JP6111813B2 - フレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置

Info

Publication number: JP6111813B2
Application number: JP2013086231A
Authority: JP
Inventors: 謙亮佐々木
Original assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Current assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-04-17
Also published as: JP2014211956A

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板をリジッド基板（硬質基板）のコネクタに接続する際の誤挿入防止装置に関する。

例えばデジタルカメラにおいては、撮像素子が取り込んだ画像情報を撮像素子基板（第一のリジッド基板）で信号化し、この画像情報信号をフレキシブルプリント基板によってメイン基板（第二のリジッド基板）に送信する。このようなリジッド基板同士のコネクタをフレキシブルプリント基板で接続する際には、フレキシブルプリント基板の端子部（挿入端）をリジッド基板コネクタに挿入する作業が不可欠である。このフレキシブルプリント基板の組立（接続）作業は、自動化が困難であり、人の手によってリジッド基板のコネクタに接続されているのが実情である。

特開２００７−１０９５６３号公報

フレキシブルプリント基板の端子部（挿入端）は一般に、単純な平板状をなしているため、表裏が逆でもリジッド基板コネクタに挿脱可能である。このため、表裏を間違って挿入したり、逆方向に挿入してしまうという問題があった。

特許文献１は、作業者の不注意によるコネクタの接続不良を防止するフレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置として、フレキシブルプリント基板の端子部近傍に突起部を形成し、リジッドプリント基板及びこのリジッドプリント基板を真空吸着するステージ台に、コネクタに端子部が挿入されたフレキシブルプリント基板の突起部に対応する位置に位置する真空吸着孔と、この真空吸着孔に真空漏れが生じているか否かを検知する真空圧力センサを設けている。コネクタにフレキシブルプリント基板の端子部が挿入接続されたとき、真空圧力センサの検知結果に基づき、突起部の真空吸着が完全である場合には硬質プリント基板の真空吸着固定を解除し、真空漏れが生じている場合には硬質プリント基板の真空吸着固定を維持することで、誤挿入を防止している。

この誤挿入防止装置はしかし、真空源を必要とし、装置が大がかりになるという問題がある。

本発明は、大がかりな設備を必要とせず、フレキシブルプリント基板の誤挿入を防止できる装置を得ることを目的とする。

本発明は、フレキシブルプリント基板の端子部をリジッド基板のコネクタに挿入して接続する基板接続装置において、上記フレキシブルプリント基板は、一対の上記リジッド基板の上記コネクタに挿入される一対の端子部を有する一対の平面部と、この一対の平面部とは該平面部と直交する方向に離間した底壁部とを有し、上記底壁部は短辺方向と長辺方向を有していて上記コネクタへの挿入方向を含む平面視で非回転対称形状をなしていること、上記リジッド基板または該リジッド基板を支持するベースに、上記リジッド基板コネクタに対する上記フレキシブルプリント基板の正規配置状態では上記フレキシブルプリント基板に干渉せず、非正規配置状態では上記フレキシブルプリント基板の上記底壁部に干渉する誤挿入防止部材を設けたこと、上記誤挿入防止部材は、上記底壁部と直交する方向から見たとき、Ｔ字形状をなすこと、上記Ｔ字形状の誤挿入防止部材は、上記底壁部の上記短辺方向の長さの半分より長い長直線部と、該長直線部より短い短直線部とを備えていること、及び上記フレキシブルプリント基板の非正規配置状態では、上記底壁部の上記短辺方向に向く上記誤挿入防止部材の上記長直線部が該底壁部と干渉すること、を特徴としている。

上記フレキシブルプリント基板にはスリットを形成することができる。

本発明によるフレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置は、フレキシブルプリント基板の端子部をリジッド基板のコネクタに挿入して接続する基板接続装置において、フレキシブル基板を非対称形状とし、リジッド基板または該リジッド基板を支持するベースに、リジッド基板コネクタに対する正規装着状態ではフレキシブル基板に干渉せず、誤装着状態では干渉する誤挿入防止部材を設けたので、単純な構成で、フレキシブルプリント基板の誤挿入を防止することができる。

本発明によるフレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置をデジタルカメラの基板コネクタの接続に適用した実施形態を示す平面図である。図１の基板コネクタ装置において、フレキシブルプリント基板の誤挿入を防止する状態を示す平面図である。図１、図２の基板コネクタ装置に用いるフレキシブルプリント基板の単体状態の斜視図である。図３のフレキシブルプリント基板とコネクタとの接続状態を示す正面図である。図４に、誤挿入防止突起を重ねて描いた正面図である。図５に基板を重ねて描いた正面図である。

図示実施形態は、図１に示すように、デジタルカメラの撮像素子基板（リジッド基板）１０とメイン基板（リジッド基板）２０をフレキシブルプリント基板３０で接続する装置に、本発明によるフレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置を適用したものである。撮像素子基板１０とメイン基板２０は、デジタルカメラのボディベース（機枠）４０上に支持されていて、それぞれ、コネクタ１１とコネクタ２１が備えられており、このコネクタ１１とコネクタ２１に、フレキシブルプリント基板３０の両端部が挿入されている。基板１０とコネクタ１１、基板２０とコネクタ２１は、それぞれサーフェスマウントにより、一体に結合されている（図６参照）。

図３は、フレキシブルプリント基板３０の単体形状を示しており、一対の左右の平面部３１、３２と、この平面部３１、３２とは高さ位置（平面部３１、３２と直交する方向の位置）が異なる底壁部３３と、平面部３１、３２と底壁部３３を接続する接続壁部３４、３５を有している。平面部３１と３２の先端部には、コネクタ１１とコネクタ２１に挿脱される一対の平板状の端子部（挿入部）３１ａ、３２ａが形成されている。このフレキシブルプリント基板３０は、図３ないし図６に示すように、平面部３１と接続壁部３４の接続部、平面部３２と接続壁部３５の接続部、及び底壁部３３と接続壁部３４、３５の接続部の４箇所で鋭角に曲げられていて、変形が容易とされている。また、フレキシブルプリント基板３０には、底壁部３３から接続壁部３４、３５に跨らせてＺＸ平面方向のスリット３６が形成されていて、同様に、フレキシブルプリント基板３０をコネクタ１１とコネクタ２１に接続した際の反力を小さくする。

以上のフレキシブルプリント基板３０の端子部３１ａ、３２ａは、それぞれ同一形状であり、コネクタ１１とコネクタ２１のそれぞれに挿脱可能である。従って、誤挿入の可能性がある。

この誤挿入を防止するため、フレキシブルプリント基板３０は、端子部３１ａと３２ａのコネクタ１１とコネクタ２１への挿入方向を含む平面視で、非回転対称形状とされている。より具体的には、図１、図３に示すようにＸＹＺの直交座標系を考えると、フレキシブルプリント基板３０の底壁部３３（及び接続壁部３４、３５）は、平面部３１と３２の中間位置Ｏに対してＹ方向（ＸＹ平面）形状が非対称であり、Ｙ方向の一端部に干渉突部３３Ｘが形成されている。フレキシブルプリント基板３０の平面部３１、３２、底壁部３３、及び接続壁部３４、３５も、詳細には回転中心Ｏに対して非対称であり、平面部３１と３２はＺ方向の高さ位置が異なっているが、本実施形態では、ＸＹ平面（端子部３１ａと３２ａのコネクタ１１とコネクタ２１への挿入平面）における底壁部３３（フレキシブルプリント基板３０）の非対称性を問題としている。

一方、ベース４０には、端子部３１ａがコネクタ１１に挿入され、端子部３２ａがコネクタ２１に挿入されるときには、底壁部３３の干渉突部３３Ｘと干渉することがなく（図１）、逆に端子部３１ａをコネクタ２１に挿入し、端子部３２ａをコネクタ１１に挿入しようとするときには（図２）、干渉突部３３Ｘと干渉する誤挿入防止突起（部材）４１が突出形成されている。この誤挿入防止突起４１は、平面Ｔ字状をしており、Ｚ方向に同一断面で突出している。このＴ字状の誤挿入防止突起４１は、図１に示すように、Ｚ方向から見たとき、Ｘ方向に長いＸ方向直線部４１Ｘと、このＸ方向直線部４１Ｘの中央部から、フレキシブルプリント基板３０の配置位置とは反対方向に延びるＹ方向直線部４１Ｙを有している。Ｘ方向直線部４１Ｘの長さは、フレキシブルプリント基板３０の底壁部３３のＸ方向の長さより若干短い程度（半分以上）であり、Ｙ方向直線部４１Ｙは、誤挿入防止突起４１全体の強度を確保しつつ、他の部品（部材）の配置や組立に与える影響が少ないように設置面積を小さくしている。また、誤挿入防止突起４１のＺ方向の高さは、方向を間違えたフレキシブルプリント基板３０の底壁部３３の干渉突部３３Ｘを十分変形させるように定められている。

以上のフレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置は、フレキシブルプリント基板３０の向きが正しいときには、図１のように、フレキシブルプリント基板３０の干渉突部３３Ｘは、ベース４０上の誤挿入防止突起４１と干渉することはなく、平面部３１の端子部３１ａと平面部３２の端子部３２ａを正しくコネクタ１１とコネクタ２１に挿入することができる。この挿入状態（正規接続状態）では、撮像素子基板１０上の撮像素子１２（図６）が画像情報を取り込み、撮像素子基板１０でその画像情報が信号化され、フレキシブルプリント基板３０によって画像情報の信号がメイン基板２０に伝えられる。

一方、フレキシブルプリント基板３０の向きを１８０゜間違えたときには、図２（あるいは図５、図６）に示すように、底壁部３３の干渉突部３３Ｘが誤挿入防止突起４１と干渉する。このため、端子部３１ａをコネクタ２１に、端子部３２ａをコネクタ１１にそれぞれ挿入することができない（図２は図示の便宜上フレキシブルプリント基板３０の両端端子部をコネクタ１１と２１に挿入したように描いているが実際には挿入できない）。仮に、フレキシブルプリント基板３０の柔軟性により、端子部３１ａをコネクタ２１に、端子部３２ａをコネクタ１１に挿入することが可能であったとしても、作業者は、底壁部３３の非対称形状及び誤挿入防止突起４１によって与えられる不自然な反力により方向の間違いに容易に気づく。前述のように、誤挿入防止突起４１のＺ方向の高さは、誤挿入ができないように、あるいは誤挿入に容易に気づくように設定されている。別言すると、フレキシブルプリント基板３０の柔軟性（ばね定数）は、平面部３１、３２と、底壁部３３と、接続壁部３４、３５による巾着状断面形状と、スリット３６の数と大きさにより調整することができ、誤挿入防止突起４１と干渉したときの誤挿入の認識（変形抵抗）が得られるように定めることができる。誤挿入防止突起４１（のＸ方向直線部４１Ｘ）は、フレキシブルプリント基板３０の底壁部３３のＸ方向の幅の半分以上に当接するから、誤挿入を確実に防止し、あるいは作業者が方向の間違いに容易に気づく。

フレキシブルプリント基板３０に、底壁部３３から接続壁部３４、３５に跨らせて形成したスリット３６は該基板３０の変形を容易にし、平面部３１と接続壁部３４の接続部、３２と３５の接続部、及び底壁部３３と接続壁部３４、３５の接続部の４箇所で鋭角に曲折した曲折構造もスリット３６と同様に変形を容易にする。

以上の説明では、撮像素子基板１０とメイン基板２０をリジッド基板（硬質基板）と説明したが、「リジッド（硬質）」は、単にフレキシブルプリント基板と比較して「硬質」であるとの意である。

また以上の実施形態では、ベース４０に誤挿入防止突起４１を一体に設けたが、別体として誤挿入防止突起をベースに装着し、あるいは誤挿入防止突起をリジッド基板１０またはメイン基板２０に一体に設ける態様も可能である。

１０撮像素子基板（リジッド基板）
１１コネクタ
２０メイン基板（リジッド基板）
２１コネクタ
３０フレキシブルプリント基板
３１３２平面部
３１ａ３２ａ端子部
３３底壁部
３３Ｘ干渉突部
３４３５接続壁部
３６スリット
４０ベース
４１誤挿入防止突起（部材）

Claims

フレキシブルプリント基板の端子部をリジッド基板のコネクタに挿入して接続する基板接続装置において、
上記フレキシブルプリント基板は、一対の上記リジッド基板の上記コネクタに挿入される一対の端子部を有する一対の平面部と、この一対の平面部とは該平面部と直交する方向に離間した底壁部とを有し、上記底壁部は短辺方向と長辺方向を有していて上記コネクタへの挿入方向を含む平面視で非回転対称形状をなしていること、
上記リジッド基板または該リジッド基板を支持するベースに、上記リジッド基板コネクタに対する上記フレキシブルプリント基板の正規配置状態では上記フレキシブルプリント基板に干渉せず、非正規配置状態では上記フレキシブルプリント基板の上記底壁部に干渉する誤挿入防止部材を設けたこと、
上記誤挿入防止部材は、上記底壁部と直交する方向から見たとき、Ｔ字形状をなすこと、
上記Ｔ字形状の誤挿入防止部材は、上記底壁部の上記短辺方向の長さの半分より長い長直線部と、該長直線部より短い短直線部とを備えていること、及び
上記フレキシブルプリント基板の非正規配置状態では、上記底壁部の上記短辺方向に向く上記誤挿入防止部材の上記長直線部が該底壁部と干渉すること、
を特徴とするフレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置。
請求項１記載のフレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置において、上記フレキシブルプリント基板はスリットを有するフレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置。
請求項１または２記載のフレキシブルプリント基板の誤挿入防止装置を有するデジタルカメラ。