JP6477886B2 - プラグのレセプタクルへの嵌合方法および嵌合用治具 - Google Patents

Description

本発明は、プラグのレセプタクルへの嵌合方法に関し、さらに詳しくは、プラグとレセプタクルとの嵌合不良の発生を低減したプラグのレセプタクルへの嵌合方法に関する。

また、本発明は、嵌合用治具に関し、さらに詳しくは、プラグを保持した状態で、プラグをレセプタクルへ嵌合させるのに適した嵌合用治具に関する。

電子機器において、複数の基板間の電気的接続や、電子部品と基板との電気的接続を、たとえば、基板に実装されたレセプタクルと、同軸ケーブルなどが接続されたプラグとを嵌合させることによりおこなう場合がある。レセプタクルおよびプラグは、それぞれ、雄型または雌型のコネクタであり、レセプタクルが雄型のときにはプラグに雌型のものを使用し、レセプタクルが雌型のときにはプラグに雄型のものを使用する。

プラグのレセプタクルへの嵌合は、一般に、作業者の手作業によりおこなわれる。

たとえば、図７に示すように、作業者が、ピンセット１０１で、同軸ケーブル１０２が接続されたプラグ１０３をつかみ、基板１０４に実装されたレセプタクル１０５に嵌合させる。

あるいは、ピンセットに代えて、専用の嵌合用治具を使用する場合もある。

たとえば、特許文献１（特開２０１４−２９７６４号公報）には、プラグをレセプタクルに嵌合させるための専用の嵌合用治具（コネクタ用工具）が開示されている。

特許文献１に開示された嵌合用治具３００を、図８（Ａ）、（Ｂ）、図９（Ａ）、（Ｂ）に示す。ただし、図８（Ａ）は、後述する１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂが閉じた状態の嵌合用治具３００を示す正面図であり、図８（Ｂ）は、その断面図、である。また、図９（Ａ）は、後述する１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂが開いた状態の嵌合用治具３００を示す正面図であり、図９（Ｂ）は、その断面図である。なお、図８（Ａ）、図９（Ａ）においては、後述する本体部２０１への制御部２０７の取付け状態を明確にするために、本体部２０１と制御部２０７とを着色して示している。

嵌合用治具３００は、棒状の本体部２０１を備えている。

本体部２０１には、一端が開口された内部空間２０２が形成されている。

内部空間２０２は、途中で径の大きさが変わっており、奥から開口側に向かって順に、径の小さい第１内部空間２０２ａ、径の大きい第２内部空間２０２ｂ、径の小さい第３内部空間２０２ｃを備えている。

また、嵌合用治具３００は、ばね２０３を備えている。ばね２０３は、内部空間２０２の第１内部空間２０２ａの最奥部に収容されている。

さらに、嵌合用治具３００は、棒状の押圧部材２０４を備えている。押圧部材２０４は、径の小さな後方部２０４ａ、径の大きい中間部２０４ｂ、径の小さい前方部２０４ｃを備えている。

押圧部材２０４の後方部２０４ａが、本体部２０１の内部空間２０２の第１内部空間２０２ａに収容されている。上述したとおり、第１内部空間２０２ａには、ばね２０３も収容されているが、ばね２０３の方が後方部２０４ａよりも奥側に収容されている。そして、ばね２０３は、押圧部材２０４を、内部空間２０２の外側に向かって押圧している。

押圧部材２０４の中間部２０４ｂが、本体部２０１の内部空間２０２の第２内部空間２０２ｂに収容されている。第２内部空間２０２ｂの長さの方が、中間部２０４ｂの長さよりも大きいため、押圧部材２０４は、内部空間２０２内で、スライド移動が可能になっている。

押圧部材２０４の前方部２０４ｃが、本体部２０１の内部空間２０２の第３内部空間２０２ｃに収容されている。ただし、前方部２０４ｃの長さが、第３内部空間２０２ｃの長さより大きいため、前方部２０４ｃは、先端が、内部空間２０２の外部に導出されている。

以上の関係を整理すると、次のとおりとなる。押圧部材２０４は、内部空間２０２内で、スライド移動が可能になっている。押圧部材２０４は、ばね２０３の力により、通常時は、本体部２０１の内部空間２０２の最外側（図８（Ａ）〜図９（Ｂ）において下側）に位置している。しかし、押圧部材２０４の先端（前方部２０４ｃの先端）が、本体部２０１側に押圧されると、ばね２０３が縮み、押圧部材２０４は、本体部２０１の内部空間２０２の奥側にスライドする。ただし、押圧部材２０４の中間部２０４ｂの可動範囲が、内部空間２０２の第２内部空間２０２ｂにより規制されているため、押圧部材２０４は、一定量しか、内部空間２０２の奥側にはスライドしない。図９（Ｂ）に示す状態が、押圧部材２０４が、内部空間２０２の最奥側にスライドした状態である。

さらに、嵌合用治具３００は、押圧部材２０４の前方部２０４ｃの先端に、１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂが取付けられている。１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂは、ばね２０６により繋がれており、ばね２０６の収縮力により、通常時は閉じている。

また、嵌合用治具３００は、本体部２０１の先端に、先の尖った制御部２０７が取付けられている。制御部２０７の先端は、通常時は、１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂの外に配置される。しかし、押圧部材２０４の前方部２０４ｃの先端が、本体部２０１側に押圧され、押圧部材２０４が本体部２０１の内部空間２０２の奥側にスライドすると、制御部２０７の先端が１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂの間に嵌まり込み、１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂが外側に開く。

以上の構造からなる、特許文献１に開示された嵌合用治具３００は、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示すようにして、基板２０８などに実装されたレセプタクル（第一コネクタ）２０９に、同軸ケーブル（図示せず）などが接続されたプラグ（第二コネクタ）２１０を嵌合させるために使用される。

まず、図１０（Ａ）に示すように、プラグ２１０を、１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂの隙間を通して、１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂの間に把持させる。このとき、１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂは閉じている。

次に、図１０（Ｂ）に示すように、嵌合用治具３００を移動させて、プラグ２１０を、レセプタクル２０９に対して位置合わせする。

次に、図１０（Ｃ）に示すように、嵌合用治具３００の押圧部材２０４の前方部２０４ｃの先端により、プラグ２１０をレセプタクル２０９に対して押圧し、プラグ２１０をレセプタクル２０９に嵌合させる。このとき、押圧部材２０４が本体部２０１側に押圧されるため、押圧部材２０４が本体部２０１の内部空間２０２の奥側にスライドし、制御部２０７の先端が１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂの間に嵌まり込み、１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂが外側に開く。なお、押圧部材２０４の前方部２０４ｃの先端により、プラグ２１０をレセプタクル２０９に対して押圧しているときには、図９（Ｂ）に示すように、押圧部材２０４は、スライドして、内部空間２０２の最奥側に位置している。

最後に、図１０（Ｄ）に示すように、嵌合用治具３００を、嵌合が完了したレセプタクル２０９およびプラグ２１０から離すことにより、プラグ２１０のレセプタクル２０９への嵌合が完了する。なお、このとき、制御部２０７の先端が１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂの間から外れるため、１対の把持突起２０５ａ、２０５ｂが、ばね２０６の力により閉じる。

また、プラグをレセプタクルに嵌合させるための専用の嵌合用治具ではないが、本発明にとって参考となるＩＣ着脱用治具が、特許文献２（実開平２−１４６７９１号公報）に開示されている。

特許文献２に開示されたＩＣ着脱用治具４００を、図１１に示す。

ＩＣ着脱用治具４００は、シリンダ３０１とピストン３０２とを備えている。

シリンダ３０１は、円筒形で、両端が開口されている。

ピストン３０２は、一端がシリンダ３０１の一端から外部に導出された状態で、シリンダ３０１に挿通されている。ピストン３０２の一端には、操作部３０２ａが形成されている。また、ピストン３０２の中間部分には、ばね座３０２ｂが形成されている。

ＩＣ着脱用治具４００は、ばね３０３を備えている。ばね３０３の一端は、シリンダ３０１の一端に固定されている。ばね３０３の他端は、ピストン３０２のばね座３０２ｂに係合されている。

ＩＣ着脱用治具４００は、磁石３０４を備えている。磁石３０４は、ピストン３０２の他端に固定されている。

通常、磁石３０４は、シリンダ３０１内に収容されている。しかし、作業者が、ピストン３０２の操作部３０２ａをシリンダ３０１側に押すことにより、ばね３０３が伸び、ピストン３０２がスライドして、磁石３０４がシリンダ３０１の他端から外部に導出される。

ＩＣ着脱用治具４００は、たとえば、次のように使用される。

まず、図１２（Ａ）に示すように、ピストン３０２の操作部３０２ａをシリンダ３０１側に押すことにより、ばね３０３を伸ばし、ピストン３０２をスライドさせて、シリンダ３０１から磁石３０４を外部に出す。続いて、磁石３０４により、ＩＣ３０５を吸着する。なお、ＩＣは、一般に、磁性体からなるリードフレームが内蔵されており、磁石により吸着することができる。

次に、図１２（Ｂ）に示すように、ＩＣ着脱用治具４００の磁石に吸着されたＩＣ３０５をソケット３０６に位置合わせし、ＩＣ３０５の端子をソケット３０６に挿入する。

次に、図１２（Ｃ）に示すように、ピストン３０２の操作部３０２ａをシリンダ３０１側に押すのを止め、ばね３０３の収縮力によりピストン３０２をスライドさせて、磁石３０４をシリンダ３０１の内部に戻す。このとき、ＩＣ３０５の上面がシリンダ３０１の他端に当接しているため、ＩＣ３０５は磁石３０４の吸着から容易に開放される。

最後に、図１２（Ｄ）に示すように、ＩＣ着脱用治具４００をＩＣ３０５から離すことにより、ＩＣ３０５のソケット３０６への挿入（嵌合）が完了する。

特開２０１４−２９７６４号公報 実開平２−１４６７９１号公報（全文明細書）

上述したように、プラグのレセプタクルへの嵌合は、一般に、作業者の手作業によりおこなわれる。

この作業において、プラグをレセプタクル側への押圧工程が正常に実施されない場合、プラグとレセプタクルとの嵌合不良が発生してしまう場合があった。

たとえば、図７に示した、ピンセット１０１によりプラグ１０３をレセプタクル１０５側へ押圧する場合において、プラグ１０３が正確にレセプタクル１０５へ位置合わせできていないにもかかわらず、プラグ１０３をレセプタクル１０５側へ強く押圧することにより、プラグ１０３およびレセプタクル１０５の少なくとも一方が破損または歪曲して、プラグとレセプタクルとの嵌合不良が発生してしまう場合があった。

また、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示した、嵌合用治具３００によりプラグ２１０をレセプタクル２０９側へ押圧する場合も、プラグ２１０が正確にレセプタクル２０９へ位置合わせできていないにもかかわらず、プラグ２１０をレセプタクル２０９側へ強く押圧することにより、プラグ２１０やレセプタクル２０９が破損してしまう場合があった。なお、嵌合用治具３００は、押圧部材２０４が、ばね２０３が縮むことにより内部空間２０２内でスライド移動するようになっているが、図１０（Ｃ）に示す、押圧部材２０４の前方部２０４ｃの先端がプラグ２１０をレセプタクル２０９側へ押圧しているときには、押圧部材２０４の中間部２０４ｂが内部空間２０２の第２内部空間２０２ｂの最奥部に達しており、押圧部材２０４が内部空間２０２の最奥部に達している。したがって、嵌合用治具３００には、押圧部材２０４の奥に配置されたばね２０３が縮むことによって、プラグ２１０とレセプタクル２０９との嵌合不良の発生を回避する機能はない。

また、図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示した、ＩＣ着脱用治具４００を、プラグ（図示せず）のレセプタクル（図示せず）への嵌合に使用した場合も、プラグが正確にレセプタクルへ位置合わせできていないにもかかわらず、プラグをレセプタクルへ強く押圧することにより、プラグやレセプタクルが破損してしまう場合があった。すなわち、ＩＣ着脱用治具４００において、プラグのレセプタクル側への押圧は、シリンダ３０１の他端（図において下側の端部）でおこなうため、プラグが不正確にレセプタクルへ位置合わせされて押圧される、あるいはプラグがレセプタクルへ過剰な力で押圧されると、プラグとレセプタクルとの嵌合不良の発生する場合があった。ＩＣ着脱用治具４００において、ばね３０３は、ＩＣ３０５をソケット３０６に着脱した後や、プラグをレセプタクルに嵌合させた後に、ＩＣ３０５やプラグを磁石３０４から容易に開放するためのものであり、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確でない場合に、プラグとレセプタクルとの嵌合不良の発生を回避するためには機能しない。

本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたものであり、その手段として本発明のプラグのレセプタクルへの嵌合方法は、軸方向に延びる筒状の内部空間が形成された、棒状の本体部と、内部空間に収容された弾性部材と、一部分が内部空間に収容され、先端が内部空間から外部に導出された押圧部材と、押圧部材の先端に設けられたプラグ保持部材と、を備え、弾性部材により、押圧部材が、内部空間の中側から外側に向かって押圧されている嵌合用治具を準備する工程と、プラグ保持部材にプラグを保持させる工程と、プラグ保持部材に保持されたプラグを、レセプタクルに位置合わせする工程と、本体部をレセプタクル側に押圧することにより、押圧部材の先端でプラグをレセプタクル側に押圧し、プラグをレセプタクルに嵌合させる工程と、を備え、弾性部材が押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧する力が、押圧部材によりプラグがレセプタクルに嵌合されるときの押圧力よりも大きく、押圧部材によりプラグおよびレセプタクルの少なくとも一方が破損または歪曲される押圧力よりも小さく設定されているようにした。

嵌合用治具の本体部に形成された内部空間が、両端開口の筒状であり、嵌合用治具は、弾性部材が押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を発生させるように、弾性部材の後端と当接する弾性力調整部材を備え、弾性力調整部材と弾性部材との当接位置を軸方向に移動させることより、押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を調整することが可能になっているようにしても良い。この場合には、当接位置を軸方向に移動させることより、容易に、弾性部材が押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を、押圧部材によりプラグがレセプタクルに嵌合されるときの押圧力よりも大きく、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確ではない場合に、押圧部材によりプラグおよびレセプタクルの少なくとも一方が破損または歪曲される押圧力よりも小さくなるように調整することができる。

内部空間の押圧部材が外部に導出されている側と反対側の開口近傍に、第１のねじ溝が形成されており、弾性力調整部材の一端近傍に、第２のねじ溝が形成されており、弾性力調整部材の第２のねじ溝が、内部空間の第１のねじ溝に螺合されていて、弾性力調整部材を本体部に対して軸の周方向に回動させるに従って軸方向の当接位置を移動させることにより、弾性部材が押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を調整することが可能になっているようにしても良い。この場合には、弾性力調整部材を本体部に対して回動させることにより、容易に、ばねが押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を、押圧部材によりプラグがレセプタクルに嵌合されるときの押圧力よりも大きく、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確ではない場合に、押圧部材によりプラグおよびレセプタクルの少なくとも一方が破損される押圧力よりも小さくなるように調整することができる。

弾性部材は、たとえば、ばねとすることができる。この場合には、ばねにより、容易に、押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧することができる。

プラグ保持部材が、軸方向においてプラグがプラグ保持部材に対して押圧部材から弾性部材へ向かう方向に相対的変位することを拘束する機械構造を含み、プラグ保持部材の保持力が、プラグとレセプタクルの嵌合力より小さいものとすることができる。この場合には、押圧部材により、容易に、プラグをレセプタクルに押圧して、プラグをレセプタクルへ嵌合させることができるとともに、嵌合が完了した後に、プラグとレセプタクルとの嵌合を緩ませることなく、プラグ保持部材からプラグを取り外すことができる。

プラグ保持部材は、磁石とすることができる。この場合には、容易に、磁石でプラグを保持することができる。

あるいは、プラグ保持部材は、保持溝とすることができる。この間合も、容易に、保持溝でプラグを保持することができる。

また、本発明の嵌合用治具は、上述した従来の問題を解決するための手段として、プラグをレセプタクルへ嵌合させる嵌合用治具であって、軸方向に延びる筒状の内部空間が形成された、棒状の本体部と、内部空間に収容された弾性部材と、一部分が内部空間に収容され、一端が内部空間から外部に導出された押圧部材と、押圧部材の先端に設けられたプラグ保持部材と、を備え、弾性部材により、押圧部材が、前記内部空間の中側から外側に向かって押圧されており、嵌合に必要な押圧力以上の押圧力が加えられた場合に、押圧部材が本体部側にスライド移動するものとした。

本体部に形成された内部空間が、両端開口の筒状であり、内部空間の押圧部材が外部に導出されている側と反対側の開口近傍に、第１のねじ溝が形成されており、さらに、弾性部材が押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を調整する弾性力調整部材を備え、弾性力調整部材の一端近傍に、第２のねじ溝が形成されており、弾性力調整部材の第２のねじ溝が、第１のねじ溝に螺合されていて、弾性力調整部材を前記本体部に対して回動させることにより、弾性部材が前記押圧部材を前記内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を調整することが可能なものとすることができる。この場合には、容易に、弾性部材が押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を調整することができる。

弾性部材は、たとえば、ばねとすることができる。この場合には、ばねにより、容易に、押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧することができる。

軸方向において、保持部材がプラグを保持する保持力が、プラグとレセプタクルとの嵌合力より小さいものとすることができる。この場合には、プラグのレセプタクルへの嵌合が完了した後に、プラグとレセプタクルとの嵌合を緩ませることなく、プラグ保持部材からプラグを取り外すことができる。

プラグ保持部材は、磁石とすることができる。この場合には、容易に、磁石でプラグを保持することができる。

あるいは、プラグ保持部材は、保持溝とすることができる。この間合も、容易に、保持溝でプラグを保持することができる。

本発明のプラグのレセプタクルへの嵌合方法は、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確ではない場合に、プラグやレセプタクルが破損される前に、嵌合用治具の押圧部材が本体部側にスライド移動して（本体部に入り込んで）、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確でないことを、作業者に認知させることができる。したがって、本発明のプラグのレセプタクルへの嵌合方法によれば、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確ではないことに起因した、プラグおよびレセプタクルの少なくとも一方の破損または歪曲を回避することができる。

また、本発明の嵌合用治具は、押圧部材からプラグに、プラグがレセプタクルと嵌合するのに必要な押圧力以上の押圧力が加えられた場合に、押圧部材が本体部側にスライド移動する（本体部に入り込む）ため、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確でないことを、作業者に認知させることができる。したがって、本発明の嵌合用治具を使用すれば、プラグおよびレセプタクルの少なくとも一方の破損または歪曲に起因した、プラグとレセプタクルとの嵌合不良の発生を低減することができる。

図１（Ａ）は、第１実施形態にかかる嵌合用治具１００を示す正面図である。図１（Ｂ）は、嵌合用治具１００を示す断面図である。 図２（Ａ）は、第１実施形態にかかる嵌合用治具１００の変形例を示す正面図である。図２（Ｂ）は、嵌合用治具１００の変形例を示す断面図である。 図３（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、嵌合用治具１００を使用した、第１実施形態にかかるプラグのレセプタクルへの嵌合方法において施される各工程を示す要部断面図である。 図４は、押圧部材がプラグを押圧する押圧力と、押圧部材が本体部に入り込む距離との関係を示すグラフである。 図５（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、嵌合用治具１００を使用した、第１実施形態にかかるプラグのレセプタクルへの嵌合方法において施される各工程を示す要部断面図である。ただし、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確でなかった場合を示す。 図６（Ａ）は、第２実施形態にかかる嵌合用治具２００を示す正面図である。図６（Ｂ）は、嵌合用治具２００を示す断面図である。 図７は、従来のピンセットを使用したプラグのレセプタクルへ嵌合方法を示す斜視図である。 図８（Ａ）は、従来の嵌合用治具３００を示す正面図である。図８（Ｂ）は、嵌合用治具３００を示す断面図である。ただし、図８（Ａ）、（Ｂ）は、１対の把持突起が閉じた状態を示している。 図９（Ａ）は、従来の嵌合用治具３００を示す正面図である。図９（Ｂ）は、嵌合用治具３００を示す断面図である。ただし、図９（Ａ）、（Ｂ）は、１対の把持突起が開いた状態を示している。 図１０（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、従来の嵌合用治具３００を使用した、プラグのレセプタクルへの嵌合方法において施される各工程を示す要部断面図である。 図１１は、従来のＩＣ着脱用治具４００を示す断面図である。 図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、従来のＩＣ着脱用治具４００を使用した、ＩＣの着脱方法において施される各工程を示す断面図である。

以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
なお、各実施形態は、本発明の実施の形態を例示的に示したものであり、本発明が実施形態の内容に限定されることはない。また、異なる実施形態に記載された内容を組合せて実施することも可能であり、その場合の実施内容も本発明に含まれる。また、図面は、実施形態の理解を助けるためのものであり、必ずしも厳密に描画されていない場合がある。たとえば、描画された構成要素ないし構成要素間の寸法の比率が、明細書に記載されたそれらの寸法の比率と一致していない場合がある。また、明細書に記載されている構成要素が、図面において省略されている場合や、個数を省略して描画されている場合などがある。

［第１実施形態］
図１（Ａ）、（Ｂ）に、第１実施得形態にかかるプラグのレセプタクルへの嵌合方法で使用する嵌合用治具１００を示す。ただし、図１（Ａ）は、嵌合用治具１００の正面図である。図１（Ｂ）は、嵌合用治具１００の断面図である。

嵌合用治具１００は、棒状の本体部１を備えている。本実施形態においては、本体部１は、第１本体部１ａと第２本体部１ｂとで構成されている。第１本体部は、たとえば、樹脂により形成されている。第２本体部１ｂは、たとえば、樹脂や金属により形成されている。第１本体部１ａと第２本体部１ｂとは、圧入や接着などの方法により一体化されている。

本体部１には、第１本体部１ａと第２本体部１ｂとの両方にわたって、軸方向に延びる筒状の内部空間２が形成されている。本実施形態においては、内部空間２は、両端が開口されている。

嵌合用治具１００は、弾性部材を備えている。弾性部材は、本体部１の内部空間２に収容されている。弾性部材は、ばね、ゴムなどであり、本実施形態においては、ばね３を用いた。ばね３は、円筒状コイルばねが最も好ましい。ばね３は、互いにばね定数、自然長が異なる円筒状コイルばねを複数組み合わせてもよい。

嵌合用治具１００は、押圧部材４を備えている。押圧部材４は、本体部１の内部空間２から外部に導出された先端部４ａと、本体部１の内部空間２に収容された抜止部４ｂとで構成されている。先端部４ａおよび抜止部４ｂは、たとえば、円柱形状に形成されている。ただし、先端部４ａの径が、抜止部４ｂの径よりも小さく形成されている。押圧部材４は、たとえば、樹脂により形成されている。

押圧部材４の先端部４ａは、第２本体部１ｂから外部に導出されている。第２本体部１ｂに形成された内部空間２は、途中で内径が変わり、内部空間２の中側の内径が、内部空間２の外側（開口側）の内径よりも大きい。第２本体部１ｂに形成された内部空間２は、途中で内径が変わることにより、押圧部材４の抜止部４ｂが、内部空間２から抜けるのを防止している。押圧部材４の先端部４ａが、内部空間２の外側（開口側）の内径にガイドされて、軸方向と直交する方向の変位が拘束される。

内部空間２の第１本体部１ａ側の開口近傍の内壁に、雌型ねじ溝５が形成されている。

嵌合用治具１００は、棒状のばね力調整部材（弾性力調整部材）６を備えている。ばね力調整部材６の一端近傍の外周には、第２のねじ溝を構成する雄型ねじ溝７が形成されている。ばね力調整部材６は、たとえば、樹脂や金属により形成されている。

ばね力調整部材６に形成された雄型ねじ溝７が、本体部１に形成された内部空間２の内壁に形成された第１のねじ溝を構成する雌型ねじ溝５に螺合されて、ばね力調整部材６が本体部１に取付けられている。

ばね力調整部材６の内部空間２側の端部が、ばね３の一端に当接している。そして、ばね３の他端が、押圧部材４の抜止部４ｂに当接している。この結果、押圧部材４が、ばね３の力により、内部空間２の中側から外側に向かって押圧されている。

ばね力調整部材６を本体部１に対して回動させることにより、ばね力調整部材６のばね３と当接している端部の位置を変更することができ、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力を調整することができる。なお、ばね力調整部材６のばね３と当接している端部の位置が、ばね３側に移動するほど、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力が大きくなる。逆に、ばね力調整部材６のばね３と当接している端部の位置が、ばね３と反対側に移動するほど、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力が小さくなる。

なお、内部空間２の第１本体部１ａ側の開口近傍の外壁に雄型ねじ溝が設けられ、筒状の内部空間を有するばね力調整部材６の一端近傍の内周に雌型ねじ溝が設けられる構成を用いることができる。

押圧部材４の平坦な面を有する先端部４ａには、プラグ保持部材として、磁石８が埋設されている。磁石８には、たとえば、希土類系磁石が使用される。プラグ１３が、平坦な面によって軸方向の先端から後端に向かうプラグ１３の変位が拘束され、磁石８の磁力によって平坦な面によって軸方向の後端から先端に向かうプラグ１３の変位と、軸方向に直交する方向のプラグ１３の変位とが拘束されている。

ただし、プラグ保持部材は、磁石８には限定されない。たとえば、保持溝などであっても良い。図２（Ａ）、（Ｂ）に、嵌合用治具１００の変形例を示す。この変形例においては、押圧部材４の先端部４ａに、磁石８に代えて、保持溝１８が形成されている。保持溝１８は、内壁がテーパー状に形成され、内壁にゴムなどからなる保護材１８ａが貼着されている。この変形例においては、保持溝１８でプラグを挟み込んでプラグを保持する。

次に、図３（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、嵌合用治具１００を使用した、本実施形態にかかるプラグのレセプタクルへの嵌合方法について説明する。なお、図３（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ、プラグのレセプタクルへの嵌合方法において施される、各工程を示す要部断面図である。

まず、ケーブル付き同軸コネクタの一部であるプラグをレセプタクルに嵌合する作業に先立ち、嵌合用治具１００のばね力調整部材６を本体部１に対して回動させて、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって復元力によって押圧する力を調整する。ばね力調整部材６を備えることにより、ばね３の弾性力の減少、押圧部材４の摺動抵抗の増加に応じて、復元力が増加するように調整できる。なお、既に、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力が調整済であれば、この工程は省略することができる。

ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力は、押圧部材４によりプラグの絶縁部材を介して同心円状に配置された内導体と外導体とが、レセプタクルの絶縁部材を介して同心円状に配置された内導体と外導体とに中心軸が合った状態で嵌合されるときの押圧力よりも大きく、かつ、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確ではない場合、たとえば、プラグとレセプタクルとが互いの中心軸が傾いていた、あるいは中心軸に直交する方向に位置ずれした場合に、押圧部材４によりプラグおよびレセプタクルの少なくとも一方が破損または歪曲される押圧力よりも小さく設定される。

プラグがレセプタクルに嵌合されるときの押圧力は、プラグおよびレセプタクルの種類により異なる。また、同じ種類のプラグおよびレセプタクルにおいても、個体により異なる。したがって、ここでの、押圧部材４によりプラグがレセプタクルに嵌合されるときの押圧力とは、その種類のプラグおよびレセプタクルにおいて、プラグがレセプタクルに嵌合されるときの平均的な押圧力を意味する。

また、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確ではない場合に、押圧部材４によりプラグやレセプタクルが破損される押圧力も、プラグおよびレセプタクルの種類により異なる。また、同じ種類のプラグおよびレセプタクルにおいても、個体により異なる。したがって、ここでの、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確ではない場合に、押圧部材４によりプラグおよびレセプタクルの少なくとも一方が破損される押圧力とは、その種類のプラグおよびレセプタクルにおいて、プラグおよびレセプタクルの少なくとも一方が破損または歪曲されるときの平均的な押圧力を意味する。

なお、上述したとおり、ばね力調整部材６のばね３と当接している端部の位置が、ばね３側に移動するほど、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力が大きくなる。逆に、ばね力調整部材６のばね３と当接している端部の位置が、ばね３と反対側に移動するほど、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力が小さくなる。

図４に、押圧部材４がプラグを押圧する押圧力と、押圧部材４が本体部１に入り込む（スライドする）距離の関係を示す。

図４から分かるように、作業者が押圧部材４でプラグを押圧し始め、押圧力を大きくしてゆくと、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確であれば、押圧部材４が本体部１に入り込み始める前に、プラグがレセプタクルへ嵌合される。

これに対し、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確でなければ、通常、プラグがレセプタクルに嵌合されるときの押圧力になっても、プラグはレセプタクルに嵌合されない。そして、さらに押圧部材４によるプラグへの押圧力が正常な嵌合力より大きくなると、ばね３の与圧および静止摩擦係数と動摩擦係数の差に応じて設定されるしきい値を超えて、押圧部材４が本体部１に入り込み始める。そして、押圧部材４が本体部１に入り込むことにより、プラグとレセプタクルとの位置合わせに通常の嵌合力より過大な力が発生したことを作業者が検知することができる。この検知機能を有することにより、プラグまたはレセプタクルの嵌合部分である円筒状の外導体若しくは円筒状または円柱状の内導体が破損または歪曲される前に、押圧部材４によるプラグの押圧を止めることができる。

定常状態の押圧部材４にばね３からに作用する与圧より大きな押圧力が、嵌合用治具１００に作用した場合、押圧部材４が本体部１に入り込むように移動してプラグに作用する押圧力を吸収するため、プラグおよびレセプタクルの少なくとも一方の破損または歪曲が防止できる。従って、プラグとレセプタクルとの変形または歪曲が要因とする、プラグとレセプタクルが嵌合できなくなる、あるいは嵌合状態の結合力が低下する問題を低減できる。

嵌合用治具１００においては、ばね力調整部材６を本体部１に対して回動させ、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力を調整することにより、図４に示す、押圧部材４がプラグを押圧する押圧力と、押圧部材４が本体部１に入り込む距離の関係を示すグラフを、左右にシフトさせることができる。

以上のように、予め、嵌合用治具１００のばね力調整部材６を本体部１に対して回動させて、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力（与圧）を調整したうえで、プラグのレセプタクルへの嵌合作業を開始する。

まず、図３（Ａ）に示すように、同軸ケーブル９が接続されたプラグ１３を、嵌合用治具１００の押圧部材４の先端部４ａに埋設された磁石８により吸着して保持する。プラグ１３は、少なくとも一部分に磁性体が使用されているため、磁石８により吸着して保持することができる。

次に、図３（Ｂ）に示すように、プラグ１３を、基板１５などに実装されたレセプタクル１４に位置合わせする。

次に、図３（Ｃ）に示すように、押圧部材４の先端部４ａにより、プラグ１３をレセプタクル１４に対して押圧し、プラグ１３をレセプタクル１４に嵌合させる。プラグ１３とレセプタクル１４との位置合わせが正確であれば、押圧部材４が本体部１に入り込み始める前に、プラグ１３がレセプタクル１４に嵌合される。

最後に、図３（Ｄ）に示すように、嵌合用治具１００をプラグ１３およびレセプタクル１４から離し、磁石８によるプラグ１３の吸着による保持を開放することにより、プラグ１３のレセプタクル１４への嵌合が完了する。磁石８の磁力の強さが、プラグ１３とレセプタクル１４との嵌合力より小さく設定されている。プラグ１３の回転軸方向に変位を拘束するように設けられた押圧部材４の先端部４ａに、プラグ１３の側面のフランジ部と嵌合する溝となる機械構造を有しない。プラグ１３の回転軸方向に対して嵌合部材の軸方向が傾けられると、プラグ１３の上面と接触する押圧部材４の先端部４ａの平坦面の一部が支点となって、嵌合用治具１００の後端部が力点となって、プラグ１３に磁力が作用する部分が力点となるテコの原理が働く。このテコの原理が働く機械構造を有する嵌合用治具１００を用いることにより、プラグ１３と磁石８との吸着をより小さな力で離すことができる。

次に、プラグ１３とレセプタクル１４との位置合わせが正確でなかった場合を、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す。

まず、図５（Ａ）に示すように、嵌合用治具１００の押圧部材４の先端部４ａに埋設された磁石８によりプラグ１３を吸着して保持する。

次に、図５（Ｂ）に示すように、プラグ１３をレセプタクル１４に位置合わせする。このとき、作業者の作業ミスにより、プラグ１３とレセプタクル１４との位置合わせが正確にできなかったと仮定する。

この状態で、押圧部材４によりプラグ１３をレセプタクル１４に押圧しても、プラグ１３はレセプタクル１４へ嵌合されない。そして、プラグ１３がレセプタクル１４へ嵌合されない状態で、作業者が押圧部材４によりプラグ１３を押圧する力を大きくすると、図５（Ｃ）に示すように、押圧部材４が本体部１に入り込み始める（スライドし始める）。このように、押圧部材４が本体部１に入り込むことにより、作業者は、プラグ１３とレセプタクル１４との位置合わせが正確でなかったことを認知することができ、プラグ１３やレセプタクル１４が破損される前に、押圧部材４によるプラグ１３の押圧を止めることができる。

作業者は、図５（Ｄ）に示すように、プラグ１３のレセプタクル１４への嵌合を一端中止し、改めて、プラグ１３をレセプタクル１４に位置合わせし直す。

以上のように、本発明のプラグのレセプタクルへの嵌合方法によれば、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確でなかったことに起因して、プラグやレセプタクルが破損することを回避することができる。

［第２実施形態］
上述した第１実施形態において使用した嵌合用治具１００は、ばね力調整部材６を本体部１に対して回動させ、ばね３が押圧部材４を内部空間２の中側から外側に向かって押圧する力を調整することが可能になっていた。

しかしながら、本発明において使用する嵌合用治具において、ばね力調整部材によるばね力の調整は必須のものではない。すなわち、嵌合するプラグとレセプタクルとの種類が特定のものに決まっている場合には、ばね力調整部材による調整機能を省略することができる。あるいは、筒状の内部空間に配置されて、ばね３と当接する所定の厚みを有するスペーサによってばね力調整部材６を実現することができる。

すなわち、嵌合用治具を設計する時点において、特定のプラグおよびレセプタクルに合わせて、ばねが押圧部材を内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を、押圧部材によりプラグがレセプタクルに嵌合されるときの押圧力よりも大きく、プラグとレセプタクルとの位置合わせが正確ではない場合に、押圧部材によりプラグやレセプタクルが破損される押圧力よりも小さく設計しておけば良い。この場合には、嵌合用治具の部品点数を削減することができるとともに、嵌合用治具の製造作業を簡素化することができ、嵌合用治具を安価に製造することができる。

図６（Ａ）、（Ｂ）に、第２実施形態にかかる嵌合用治具２００を示す。

嵌合用治具２００は、ばね力調整部材（弾性力調整部材）を備えていない。

嵌合用治具２００は、本体部１１の第１本体部１１ａに形成された内部空間１２の一端が閉じており、有底状になっている。なお、本体部１１の第２本体部１１ｂには、第１実施形態にかかる嵌合用治具１００の本体部１の第２本体部１ｂと同じものを使用している。

嵌合用治具２００の他の構成は、第１実施形態にかかる嵌合用治具１００と同様にした。

嵌合用治具２００によっても、第１実施形態において、図３（Ａ）〜（Ｄ）に示した方法に準じて、プラグ１３やレセプタクル１４が破損されることなく、プラグ１３をレセプタクル１４に嵌合させることができる。

以上、第１実施形態および第２実施形態について説明した。しかしながら、本発明が上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、各種の変更をなすことができる。

たとえば、第１実施形態において使用した嵌合用治具１００においては、本体部１を第１本体部１ａと第２本体部１ｂの２つの部材により構成しているが、これに代えて、本体部１を１つの部材で構成することも可能である。この場合には、内部空間２の内壁に雌型ねじ溝５が形成された側の端部から、押圧部材４とばね３とを内部空間２に収容するようにすれば良い。

１・・・本体部
１ａ・・・第１本体部
１ｂ・・・第２本体部
２・・・内部空間
３・・・ばね（弾性部材）
４・・・押圧部材
４ａ・・・先端部
４ｂ・・・抜止部
５・・・雌型ねじ溝（第１のねじ溝）
６・・・ばね力調整部材（弾性力調整部材）
７・・・雄型ねじ溝（第２のねじ溝）
８・・・磁石（プラグ保持部材）
１８・・・保持溝（プラグ保持部材）
１８ａ・・・保護材（ゴムなど）
９・・・同軸ケーブル
１３・・・プラグ
１４・・・レセプタクル
１５・・・基板
１００、２００・・・嵌合用治具

Claims (13)

1. 軸方向に延びる筒状の内部空間が形成された、棒状の本体部と、前記内部空間に収容された弾性部材と、一部分が前記内部空間に収容され、先端が前記内部空間から外部に導出された押圧部材と、前記押圧部材の前記先端に設けられたプラグ保持部材と、を備え、前記弾性部材により、前記押圧部材が、前記内部空間の中側から外側に向かって押圧されている嵌合用治具を準備する工程と、
   前記プラグ保持部材にプラグを保持させる工程と、
   前記プラグ保持部材に保持された前記プラグを、レセプタクルに位置合わせする工程と、
   前記本体部を前記レセプタクル側に押圧することにより、前記押圧部材の前記先端で前記プラグを前記レセプタクル側に押圧し、前記プラグを前記レセプタクルに嵌合させる工程と、を備え、
   前記弾性部材が前記押圧部材を前記内部空間の中側から外側に向かって押圧する力が、
   前記押圧部材により前記プラグが前記レセプタクルに嵌合されるときの押圧力よりも大きく、前記押圧部材により前記プラグおよび前記レセプタクルの少なくとも一方が破損または歪曲される押圧力よりも小さく設定されているプラグのレセプタクルへの嵌合方法。
2. 前記嵌合用治具の前記本体部に形成された前記内部空間が、両端開口の筒状であり、
   前記嵌合用治具は、前記弾性部材が前記押圧部材を前記内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を発生させるように、前記弾性部材の後端と当接する弾性力調整部材を備え、
   前記弾性力調整部材と前記弾性部材との当接位置を前記軸方向に移動させることより、前記押圧部材を前記内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を調整することが可能になっている、請求項１に記載されたプラグのレセプタクルへの嵌合方法。
3. 前記内部空間の前記押圧部材が外部に導出されている側と反対側の開口近傍に、第１のねじ溝が形成されており、
   前記弾性力調整部材の一端近傍に、第２のねじ溝が形成されており、
   前記弾性力調整部材の前記第２のねじ溝が、前記内部空間の第１のねじ溝に螺合されていて、前記弾性力調整部材を前記本体部に対して前記軸の周方向に回動させるに従って前記軸方向の前記当接位置を移動させることにより、前記弾性部材が前記押圧部材を前記内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を調整することが可能になっている、請求項２に記載されたプラグのレセプタクルへの嵌合方法。
4. 前記弾性部材がばねである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載されたプラグのレセプタクルへの嵌合方法。
5. 前記プラグ保持部材が、前記軸方向において前記プラグが前記プラグ保持部材に対して前記押圧部材から前記弾性部材へ向かう方向に相対的変位することを拘束する機械構造を含み、前記プラグ保持部材の保持力が、前記プラグと前記レセプタクルの嵌合力より小さい、請求項１ないし４のいずれか１項に記載されたプラグのレセプタクルへの嵌合方法。
6. 前記プラグ保持部材が磁石である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載されたプラグのレセプタクルへの嵌合方法。
7. 前記プラグ保持部材が保持溝である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載されたプラグのレセプタクルへの嵌合方法。
8. プラグをレセプタクルへ嵌合させる嵌合用治具であって、
   軸方向に延びる筒状の内部空間が形成された、棒状の本体部と、
   前記内部空間に収容された弾性部材と、
   一部分が前記内部空間に収容され、一端が前記内部空間から外部に導出された押圧部材と、
   前記押圧部材の先端に設けられたプラグ保持部材と、を備え、
   前記弾性部材により、前記押圧部材が、前記内部空間の中側から外側に向かって押圧されており、
   嵌合に必要な押圧力以上の押圧力が加えられた場合に、前記押圧部材が前記本体部側にスライド移動する嵌合用治具。
9. 前記本体部に形成された前記内部空間が、両端開口の筒状であり、前記内部空間の前記押圧部材が外部に導出されている側と反対側の開口近傍に、第１のねじ溝が形成されており、
   さらに、前記弾性部材が前記押圧部材を前記内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を調整する弾性力調整部材を備え、
   前記弾性力調整部材の一端近傍に、第２のねじ溝が形成されており、
   前記弾性力調整部材の前記第２のねじ溝が、前記第１のねじ溝に螺合されていて、前記弾性力調整部材を前記本体部に対して回動させることにより、前記弾性部材が前記押圧部材を前記内部空間の中側から外側に向かって押圧する力を調整することが可能になっている、請求項８に記載された嵌合用治具。
10. 前記弾性部材がばねである、請求項８または９に記載された嵌合用治具。
11. 前記軸方向において、前記保持部材が前記プラグを保持する保持力が、前記プラグと前記レセプタクルとの嵌合力より小さい、請求項８ないし１０のいずれか１項に記載された嵌合用治具。
12. 前記プラグ保持部材が磁石である、請求項８ないし１１のいずれか１項に記載された嵌合用治具。
13. 前記プラグ保持部材が保持溝である、請求項８ないし１１のいずれか１項に記載された嵌合用治具。

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