WO2017014018A1 - 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
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- H01R43/26—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for engaging or disengaging the two parts of a coupling device
Definitions
- the present invention relates to a method for fitting a plug to a receptacle, and more particularly to a method for fitting a plug to a receptacle with reduced occurrence of poor fitting between the plug and the receptacle.
- the present invention also relates to a fitting jig, and more particularly, to a fitting jig suitable for fitting a plug to a receptacle while holding the plug.
- electrical connection between a plurality of substrates and electrical connection between an electronic component and a substrate for example, by fitting a receptacle mounted on the substrate and a plug to which a coaxial cable or the like is connected May be done.
- the receptacle and the plug are male or female connectors, respectively. When the receptacle is male, the female plug is used, and when the receptacle is female, the male plug is used.
- the plug is generally engaged with the receptacle manually by the operator.
- the operator grasps the plug 103 to which the coaxial cable 102 is connected with the tweezers 101 and fits it into the receptacle 105 mounted on the substrate 104.
- a dedicated fitting jig may be used instead of tweezers.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2014-29764 discloses a dedicated fitting jig (connector tool) for fitting a plug to a receptacle.
- FIGS. 8A, 8B, 9A, and 9B The fitting jig 300 disclosed in Patent Document 1 is shown in FIGS. 8A, 8B, 9A, and 9B.
- FIG. 8A is a front view showing the fitting jig 300 in a state in which a pair of gripping projections 205a and 205b, which will be described later, is closed
- FIG. 8B is a cross-sectional view thereof.
- FIG. 9A is a front view showing the fitting jig 300 in a state where a pair of gripping projections 205a and 205b described later is opened
- FIG. 9B is a cross-sectional view thereof.
- the main body 201 and the control unit 207 are colored and shown in order to clarify the mounting state of the control unit 207 to the main body 201 described later. Yes.
- the fitting jig 300 includes a rod-shaped main body 201.
- an internal space 202 having one end opened is formed.
- the inner space 202 has a diameter that changes in the middle, and the first inner space 202a having a smaller diameter, the second inner space 202b having a larger diameter, and the third inner space having a smaller diameter in order from the back toward the opening. 202c.
- the fitting jig 300 includes a spring 203.
- the spring 203 is accommodated in the innermost portion of the first internal space 202 a of the internal space 202.
- the fitting jig 300 includes a rod-shaped pressing member 204.
- the pressing member 204 includes a rear part 204a having a small diameter, an intermediate part 204b having a large diameter, and a front part 204c having a small diameter.
- the rear part 204 a of the pressing member 204 is accommodated in the first internal space 202 a of the internal space 202 of the main body part 201.
- the spring 203 is also accommodated in the first internal space 202a, but the spring 203 is accommodated behind the rear portion 204a.
- the spring 203 presses the pressing member 204 toward the outside of the internal space 202.
- the intermediate portion 204 b of the pressing member 204 is accommodated in the second internal space 202 b of the internal space 202 of the main body portion 201. Since the length of the second internal space 202b is larger than the length of the intermediate portion 204b, the pressing member 204 can slide within the internal space 202.
- the front part 204 c of the pressing member 204 is accommodated in the third internal space 202 c of the internal space 202 of the main body part 201. However, since the length of the front portion 204 c is larger than the length of the third internal space 202 c, the front portion 204 c has a leading end led out of the internal space 202.
- the pressing member 204 is slidable within the internal space 202.
- the pressing member 204 is normally positioned on the outermost side (lower side in FIGS. 8A to 9B) of the internal space 202 of the main body 201 by the force of the spring 203.
- the spring 203 contracts, and the pressing member 204 slides to the inner side of the internal space 202 of the main body portion 201.
- the state shown in FIG. 9B is a state where the pressing member 204 is slid to the innermost side of the internal space 202.
- the fitting jig 300 has a pair of gripping protrusions 205a and 205b attached to the front end of the front portion 204c of the pressing member 204.
- the pair of gripping protrusions 205 a and 205 b are connected by a spring 206 and are normally closed by the contraction force of the spring 206.
- the fitting jig 300 has a pointed control part 207 attached to the tip of the main body part 201.
- the tip of the control unit 207 is normally disposed outside the pair of gripping protrusions 205a and 205b.
- the front end of the control portion 207 becomes a pair of gripping protrusions. It fits between 205a and 205b, and a pair of holding protrusions 205a and 205b opens outward.
- the fitting jig 300 disclosed in Patent Document 1 having the above structure is attached to a receptacle (first connector) 209 mounted on a substrate 208 or the like as shown in FIGS. 10 (A) to (D).
- the plug (second connector) 210 to which a coaxial cable (not shown) or the like is connected is used.
- the plug 210 is gripped between the pair of gripping protrusions 205a and 205b through the gap between the pair of gripping protrusions 205a and 205b. At this time, the pair of gripping protrusions 205a and 205b are closed.
- the fitting jig 300 is moved so that the plug 210 is aligned with the receptacle 209.
- the plug 210 is pressed against the receptacle 209 by the tip of the front portion 204c of the pressing member 204 of the fitting jig 300, and the plug 210 is fitted into the receptacle 209. .
- the pressing member 204 since the pressing member 204 is pressed toward the main body 201, the pressing member 204 slides to the inner side of the internal space 202 of the main body 201, and the tip of the control unit 207 is a pair of gripping projections 205a and 205b. A pair of gripping protrusions 205a and 205b are fitted in between and opened outward. Note that when the plug 210 is pressed against the receptacle 209 by the tip of the front portion 204c of the pressing member 204, the pressing member 204 slides as shown in FIG. Located on the farthest side.
- the fitting jig 300 is separated from the receptacle 209 and the plug 210 that have been fitted, and the fitting of the plug 210 to the receptacle 209 is completed.
- the tip of the control unit 207 is disengaged from between the pair of gripping protrusions 205 a and 205 b, the pair of gripping protrusions 205 a and 205 b are closed by the force of the spring 206.
- Patent Document 2 Japanese Utility Model Publication No. 2-14691. Yes.
- FIG. 1 An IC attaching / detaching jig 400 disclosed in Patent Document 2 is shown in FIG.
- the IC attaching / detaching jig 400 includes a cylinder 301 and a piston 302.
- the cylinder 301 has a cylindrical shape and is open at both ends.
- the piston 302 is inserted into the cylinder 301 in a state where one end is led out from one end of the cylinder 301.
- An operation portion 302 a is formed at one end of the piston 302.
- a spring seat 302 b is formed at an intermediate portion of the piston 302.
- the IC attaching / detaching jig 400 includes a spring 303.
- One end of the spring 303 is fixed to one end of the cylinder 301.
- the other end of the spring 303 is engaged with a spring seat 302 b of the piston 302.
- the IC attachment / detachment jig 400 includes a magnet 304.
- the magnet 304 is fixed to the other end of the piston 302.
- the magnet 304 is accommodated in the cylinder 301.
- the spring 303 is extended, the piston 302 slides, and the magnet 304 is led out from the other end of the cylinder 301.
- the IC attaching / detaching jig 400 is used as follows, for example.
- an IC has a built-in lead frame made of a magnetic material and can be attracted by a magnet.
- the IC 305 attracted by the magnet of the IC attaching / detaching jig 400 is aligned with the socket 306, and the terminal of the IC 305 is inserted into the socket 306. .
- the operation portion 302 a of the piston 302 is stopped from being pushed toward the cylinder 301, and the piston 302 is slid by the contraction force of the spring 303 to bring the magnet 304 into the cylinder 301. return.
- the IC 305 is easily released from the adsorption of the magnet 304.
- the IC attachment / detachment jig 400 is separated from the IC 305, whereby the insertion (fitting) of the IC 305 into the socket 306 is completed.
- JP 2014-29764 A Japanese Utility Model Publication No. 2-14691 (full text description)
- fitting of the plug to the receptacle is generally performed manually by the operator.
- the plug 103 when the plug 103 is pressed toward the receptacle 105 by the tweezers 101 shown in FIG. 7, the plug 103 is strongly pressed toward the receptacle 105 even though the plug 103 cannot be accurately aligned with the receptacle 105. As a result, at least one of the plug 103 and the receptacle 105 may be damaged or distorted, resulting in a poor fitting between the plug and the receptacle.
- the fitting jig 300 is configured such that the pressing member 204 slides in the internal space 202 when the spring 203 contracts, but the front portion 204c of the pressing member 204 shown in FIG.
- the intermediate portion 204 b of the pressing member 204 reaches the innermost portion of the second internal space 202 b of the internal space 202, and the pressing member 204 is in the internal space 202. It reaches the innermost part. Therefore, the fitting jig 300 does not have a function of avoiding the occurrence of poor fitting between the plug 210 and the receptacle 209 due to contraction of the spring 203 disposed in the back of the pressing member 204.
- the plug can be accurately connected.
- the plug or the receptacle may be damaged by strongly pressing the plug against the receptacle. That is, in the IC attaching / detaching jig 400, the plug is pressed to the receptacle side at the other end of the cylinder 301 (the lower end in the figure), so that the plug is incorrectly aligned with the receptacle and pressed.
- the spring 303 is for easily releasing the IC 305 and the plug from the magnet 304 after the IC 305 is attached to and detached from the socket 306 or after the plug is fitted into the receptacle.
- the alignment between the plug and the receptacle is not accurate, it does not function to avoid the occurrence of poor fitting between the plug and the receptacle.
- the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and as a means for fitting the plug into the receptacle of the present invention, a cylindrical internal space extending in the axial direction is formed.
- a step of preparing a fitting jig in which the pressing member is pressed from the inner side to the outer side of the inner space by the elastic member, a step of holding the plug by the plug holding member, and the plug holding member The step of aligning the plug held by the receptacle with the receptacle and pressing the main body portion toward the receptacle side causes the plug to be pressed toward the receptacle side with the tip of the pressing member, so that the plug is received in the receptacle.
- the pressing force is set to be smaller than the pressing force at which at least one of the plug and the receptacle is damaged or distorted.
- the internal space formed in the body part of the fitting jig has a cylindrical shape with openings at both ends, and the fitting jig generates a force by which the elastic member presses the pressing member from the inside to the outside of the internal space.
- the elastic member includes an elastic force adjusting member that contacts the rear end of the elastic member, and moves the contact position between the elastic force adjusting member and the elastic member in the axial direction, thereby moving the pressing member from the inner side to the outer side. You may make it possible to adjust the force pressed toward to. In this case, by moving the contact position in the axial direction, the plug can be easily fitted into the receptacle by the pressing member so that the elastic member can easily press the pressing member toward the outside from the inner side of the inner space.
- the positioning force between the plug and the receptacle is not accurate, and if the positioning of the plug and the receptacle is not accurate, adjust the pressure so that at least one of the plug and the receptacle is damaged or distorted by the pressing member. Can do.
- a first screw groove is formed in the vicinity of the opening on the side opposite to the side where the pressing member of the inner space is led out, and a second screw groove is formed in the vicinity of one end of the elastic force adjusting member.
- the second screw groove of the elastic force adjusting member is screwed into the first screw groove of the internal space, and the axial direction is increased as the elastic force adjusting member is rotated in the circumferential direction of the shaft with respect to the main body.
- the plug by rotating the elastic force adjusting member with respect to the main body, the plug can be easily received by the plug by the pressing member so that the spring easily presses the pressing member from the inner side toward the outer side.
- the pressing member adjusts the pressing force so that at least one of the plug and the receptacle is damaged. be able to.
- the elastic member can be a spring, for example.
- the pressing member can be easily pressed from the inner side toward the outer side by the spring.
- the plug holding member includes a mechanical structure in which the plug restrains relative displacement from the front end to the rear end with respect to the plug holding member in the axial direction, and the holding force of the plug holding member is smaller than the fitting force of the plug and the receptacle It can be.
- the pressing member can easily press the plug against the receptacle so that the plug can be fitted into the receptacle, and the fitting between the plug and the receptacle can be loosened after the fitting is completed. The plug can be removed from the plug holding member.
- the plug holding member can be a magnet. In this case, the plug can be easily held with a magnet.
- the plug holding member can be a holding groove. In this interval, the plug can be easily held by the holding groove.
- the fitting jig of the present invention is a means for solving the above-described conventional problems, a rod-shaped main body formed with a cylindrical internal space, an elastic member accommodated in the internal space, A pressing member that is partly housed in the internal space and one end of which is led out from the internal space; and a plug holding member that is provided at the tip of the pressing member. It was pressed from the inside toward the outside.
- the internal space formed in the main body is a cylindrical shape with openings at both ends, and a first screw groove is formed in the vicinity of the opening on the side opposite to the side where the pressing member of the internal space is led out,
- the elastic member includes an elastic force adjusting member that adjusts a force by which the pressing member presses the pressing member from the inner side toward the outer side, and a second screw groove is formed in the vicinity of one end of the elastic force adjusting member.
- the second screw groove of the elastic force adjusting member is screwed into the first screw groove, and the elastic member adjusts the pressing member by rotating the elastic force adjusting member with respect to the main body. It is possible to adjust the pressing force from the inner side to the outer side of the internal space. In this case, it is possible to easily adjust the force with which the elastic member presses the pressing member from the inner side toward the outer side.
- the elastic member can be a spring, for example.
- the pressing member can be easily pressed from the inner side toward the outer side by the spring.
- the holding force for holding the plug by the holding member can be smaller than the fitting force between the plug and the receptacle.
- the plug can be removed from the plug holding member without loosening the fitting between the plug and the receptacle after the fitting of the plug to the receptacle is completed.
- the plug holding member can be a magnet. In this case, the plug can be easily held with a magnet.
- the plug holding member can be a holding groove. In this interval, the plug can be easily held by the holding groove.
- the pressing member of the fitting jig slides toward the main body before the plug or the receptacle is damaged.
- the operator can recognize that the alignment between the plug and the receptacle is not accurate by moving (entering the main body). Therefore, according to the method of fitting the plug to the receptacle of the present invention, it is possible to avoid damage or distortion of at least one of the plug and the receptacle due to inaccurate alignment between the plug and the receptacle.
- the fitting jig of the present invention slides the pressing member toward the main body when a pressing force greater than the pressing force necessary for the plug to fit into the receptacle is applied from the pressing member to the plug. Therefore, the operator can recognize that the alignment between the plug and the receptacle is not accurate. Therefore, if the fitting jig of the present invention is used, it is possible to reduce the occurrence of poor fitting between the plug and the receptacle due to the breakage or distortion of at least one of the plug and the receptacle.
- FIG. 1A is a front view showing the fitting jig 100 according to the first embodiment.
- FIG. 1B is a cross-sectional view showing the fitting jig 100.
- FIG. 2A is a front view showing a modification of the fitting jig 100 according to the first embodiment.
- FIG. 2B is a cross-sectional view showing a modified example of the fitting jig 100.
- FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views showing the main steps performed in the method of fitting the plug to the receptacle according to the first embodiment using the fitting jig 100, respectively.
- FIG. 4 is a graph showing the relationship between the pressing force with which the pressing member presses the plug and the distance that the pressing member enters the main body.
- FIG. 5 (A) to 5 (D) are cross-sectional views illustrating the main steps of the method of fitting the plug to the receptacle according to the first embodiment using the fitting jig 100, respectively. .
- FIG. 6A is a front view showing a fitting jig 200 according to the second embodiment.
- FIG. 6B is a cross-sectional view showing the fitting jig 200.
- FIG. 7 is a perspective view showing a method for fitting a plug into a receptacle using conventional tweezers.
- FIG. 8A is a front view showing a conventional fitting jig 300.
- FIGS. 8B is a cross-sectional view showing the fitting jig 300. However, FIGS. 8A and 8B show a state in which the pair of gripping protrusions are closed.
- FIG. 9A is a front view showing a conventional fitting jig 300.
- FIG. 9B is a cross-sectional view showing the fitting jig 300. However, FIGS. 9A and 9B show a state in which a pair of gripping protrusions are opened.
- FIGS. 10A to 10D are cross-sectional views showing the main steps in the method for fitting the plug to the receptacle using the conventional fitting jig 300, respectively.
- FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional IC attaching / detaching jig 400.
- FIGS. 12A to 12D are cross-sectional views showing respective steps performed in the IC attaching / detaching method using the conventional IC attaching / detaching jig 400.
- FIGS. 1A and 1B show a fitting jig 100 used in the method of fitting the plug according to the first embodiment to the receptacle.
- FIG. 1A is a front view of the fitting jig 100.
- FIG. 1B is a cross-sectional view of the fitting jig 100.
- the fitting jig 100 includes a rod-like main body 1.
- the main body 1 is composed of a first main body 1a and a second main body 1b.
- the first main body is made of, for example, resin.
- the 2nd main-body part 1b is formed with resin or a metal, for example.
- the 1st main-body part 1a and the 2nd main-body part 1b are integrated by methods, such as press injection and adhesion
- the cylindrical main space 2 extending in the axial direction is formed in the main body 1 over both the first main body 1a and the second main body 1b. In the present embodiment, both ends of the internal space 2 are open.
- the fitting jig 100 includes an elastic member.
- the elastic member is accommodated in the internal space 2 of the main body 1.
- the elastic member is a spring, rubber or the like, and the spring 3 is used in the present embodiment.
- the spring 3 is most preferably a cylindrical coil spring.
- the spring 3 may be a combination of a plurality of cylindrical coil springs having different spring constants and natural lengths.
- the fitting jig 100 includes a pressing member 4.
- the pressing member 4 includes a front end portion 4 a led out from the internal space 2 of the main body portion 1 and a retaining portion 4 b accommodated in the internal space 2 of the main body portion 1.
- the tip portion 4a and the retaining portion 4b are formed, for example, in a cylindrical shape. However, the diameter of the tip portion 4a is smaller than the diameter of the retaining portion 4b.
- the pressing member 4 is made of resin, for example.
- the front end 4a of the pressing member 4 is led out from the second main body 1b.
- the inner space 2 formed in the second main body portion 1b has an inner diameter that changes midway, and the inner diameter of the inner space 2 is larger than the inner diameter of the inner space 2 outside (opening side).
- the internal space 2 formed in the second main body 1b prevents the retaining portion 4b of the pressing member 4 from coming out of the internal space 2 by changing the inner diameter in the middle.
- the distal end portion 4a of the pressing member 4 is guided by the inner diameter on the outer side (opening side) of the internal space 2, and the displacement in the direction orthogonal to the axial direction is restrained.
- a female screw groove 5 is formed on the inner wall of the inner space 2 near the opening on the first main body 1a side.
- the fitting jig 100 includes a rod-shaped spring force adjusting member (elastic force adjusting member) 6.
- a male screw groove 7 constituting a second screw groove is formed on the outer periphery in the vicinity of one end of the spring force adjusting member 6.
- the spring force adjusting member 6 is made of, for example, resin or metal.
- the male screw groove 7 formed in the spring force adjusting member 6 is screwed into the female screw groove 5 constituting the first screw groove formed in the inner wall of the internal space 2 formed in the main body 1.
- the spring force adjusting member 6 is attached to the main body 1.
- the end of the spring force adjusting member 6 on the inner space 2 side is in contact with one end of the spring 3.
- the other end of the spring 3 is in contact with the retaining portion 4 b of the pressing member 4.
- the pressing member 4 is pressed from the inner side of the internal space 2 toward the outer side by the force of the spring 3.
- the position of the end of the spring force adjusting member 6 in contact with the spring 3 can be changed.
- the force of pressing from the inside to the outside of the space 2 can be adjusted. Note that the force by which the spring 3 presses the pressing member 4 from the inner side of the internal space 2 to the outer side as the position of the end of the spring force adjusting member 6 in contact with the spring 3 moves toward the spring 3 side. Becomes larger. Conversely, as the position of the end of the spring force adjusting member 6 in contact with the spring 3 moves to the side opposite to the spring 3, the spring 3 moves the pressing member 4 from the inner side to the outer side of the inner space 2. The pressing force is reduced.
- a male screw groove is provided on the outer wall of the inner space 2 near the opening on the first main body portion 1a side, and a female screw groove is provided on the inner periphery in the vicinity of one end of the spring force adjusting member 6 having a cylindrical inner space.
- the provided configuration can be used.
- a magnet 8 is embedded as a plug holding member in the tip portion 4 a having a flat surface of the pressing member 4.
- a rare earth magnet is used for the magnet 8.
- the displacement of the plug 13 from the axial tip to the rear end is constrained by the flat surface of the plug 13, and the displacement of the plug 13 from the rear end to the tip in the axial direction by the magnetic force of the magnet 8 and the shaft
- the displacement of the plug 13 in the direction orthogonal to the direction is constrained.
- the plug holding member is not limited to the magnet 8.
- a holding groove may be used.
- 2A and 2B show a modification of the fitting jig 100.
- FIG. In this modification, a holding groove 18 is formed at the tip end portion 4 a of the pressing member 4 instead of the magnet 8.
- the holding groove 18 has an inner wall formed in a tapered shape, and a protective material 18a made of rubber or the like is attached to the inner wall. In this modification, the plug is held by holding the plug in the holding groove 18.
- FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views showing the main steps of the method of fitting the plug to the receptacle.
- the spring force adjusting member 6 of the fitting jig 100 is rotated with respect to the main body 1 so that the spring 3 is a pressing member.
- the force which presses 4 with a restoring force toward the outer side from the inner side of the internal space 2 is adjusted.
- the restoring force can be adjusted to increase in accordance with the decrease in the elastic force of the spring 3 and the increase in the sliding resistance of the pressing member 4. If the force by which the spring 3 presses the pressing member 4 from the inner side toward the outer side of the inner space 2 has already been adjusted, this step can be omitted.
- the force with which the spring 3 presses the pressing member 4 from the inner side toward the outer side of the inner space 2 is determined by the inner and outer conductors concentrically arranged by the pressing member 4 via the insulating member of the plug. It is larger than the pressing force when the central axis is fitted to the inner and outer conductors arranged concentrically through the insulating member, and the alignment between the plug and the receptacle is not accurate. In this case, for example, when the plug and the receptacle are inclined at the center axis of each other or displaced in a direction perpendicular to the center axis, the pressing force causes at least one of the plug and the receptacle to be damaged or distorted by the pressing member 4. Is set smaller.
- the pressing force when the plug is fitted to the receptacle varies depending on the type of plug and receptacle. Also, the same kind of plug and receptacle are different depending on the individual. Accordingly, the pressing force when the plug is fitted into the receptacle by the pressing member 4 here means an average pressing force when the plug is fitted into the receptacle in the plug and the receptacle of that type. To do.
- the pressing force that damages the plug and the receptacle by the pressing member 4 also varies depending on the type of the plug and the receptacle. Also, the same kind of plug and receptacle are different depending on the individual. Therefore, when the alignment between the plug and the receptacle is not accurate here, the pressing force at which at least one of the plug and the receptacle is damaged by the pressing member 4 refers to the plug and the receptacle in that type of plug and receptacle. Means an average pressing force when at least one of them is broken or distorted.
- the spring 3 moves the pressing member 4 from the inner side to the outer side as the position of the end of the spring force adjusting member 6 in contact with the spring 3 moves to the spring 3 side.
- the pressing force increases.
- the spring 3 moves the pressing member 4 from the inner side to the outer side of the inner space 2. The pressing force is reduced.
- FIG. 4 shows the relationship between the pressing force with which the pressing member 4 presses the plug and the distance that the pressing member 4 enters (slides) into the main body 1.
- the pressing member 4 when the operator starts pressing the plug with the pressing member 4 and increases the pressing force, the pressing member 4 is attached to the main body 1 as long as the alignment between the plug and the receptacle is accurate.
- the plug is fitted into the receptacle before it begins to enter.
- the plug is not normally fitted into the receptacle even when the pressing force when the plug is fitted into the receptacle is reached.
- the pressing force on the plug by the pressing member 4 becomes larger than the normal fitting force
- the pressing member exceeds the pressure set by the spring 3 and the threshold value set according to the difference between the static friction coefficient and the dynamic friction coefficient. 4 begins to enter the main body 1.
- the operator can detect that a force greater than the normal fitting force is generated in the alignment between the plug and the receptacle. By having this detection function, the pressing of the plug by the pressing member 4 is stopped before the cylindrical outer conductor or the cylindrical or columnar inner conductor that is the fitting portion of the plug or receptacle is damaged or distorted. Can do.
- the pressing member 4 moves so as to enter the main body 1 and acts on the plug. Since the pressure is absorbed, breakage or distortion of at least one of the plug and the receptacle can be prevented. Therefore, it is possible to reduce the problem that the plug and the receptacle cannot be fitted or the coupling force in the fitted state is lowered due to deformation or distortion of the plug and the receptacle.
- the spring force adjusting member 6 is rotated with respect to the main body 1, and the force by which the spring 3 presses the pressing member 4 from the inner side to the outer side of the inner space 2 is adjusted.
- the graph showing the relationship between the pressing force by which the pressing member 4 presses the plug and the distance at which the pressing member 4 enters the main body 1 can be shifted left and right.
- the spring force adjusting member 6 of the fitting jig 100 is rotated with respect to the main body 1 in advance, and the spring 3 presses the pressing member 4 from the inner side to the outer side of the inner space 2. After adjusting the force (pressurization), start the work of fitting the plug into the receptacle.
- the plug 13 to which the coaxial cable 9 is connected is attracted and held by the magnet 8 embedded in the distal end portion 4a of the pressing member 4 of the fitting jig 100. Since the magnetic material is used for at least a part of the plug 13, the plug 13 can be attracted and held by the magnet 8.
- the plug 13 is aligned with the receptacle 14 mounted on the substrate 15 or the like.
- the plug 13 is pressed against the receptacle 14 by the tip end portion 4 a of the pressing member 4, and the plug 13 is fitted into the receptacle 14. If the alignment between the plug 13 and the receptacle 14 is accurate, the plug 13 is fitted into the receptacle 14 before the pressing member 4 starts to enter the main body 1.
- the fitting jig 100 is separated from the plug 13 and the receptacle 14 and the holding of the plug 13 by the magnet 8 is released, thereby fitting the plug 13 into the receptacle 14.
- the match is complete.
- the strength of the magnetic force of the magnet 8 is set smaller than the fitting force between the plug 13 and the receptacle 14.
- the distal end portion 4a of the pressing member 4 provided so as to restrain the displacement in the rotation axis direction of the plug 13 does not have a mechanical structure that becomes a groove that fits with the flange portion on the side surface of the plug 13.
- the plug 13 is attracted and held by the magnet 8 embedded in the distal end portion 4a of the pressing member 4 of the fitting jig 100.
- the plug 13 is aligned with the receptacle 14. At this time, it is assumed that the positioning of the plug 13 and the receptacle 14 cannot be accurately performed due to the operator's work mistake.
- the operator once stops the fitting of the plug 13 to the receptacle 14, and re-aligns the plug 13 with the receptacle 14.
- the fitting jig 100 used in the first embodiment described above rotates the spring force adjusting member 6 with respect to the main body 1, and the spring 3 moves the pressing member 4 from the inner side of the inner space 2 to the outer side. It was possible to adjust the pressing force.
- the spring force adjusting member 6 can be realized by a spacer having a predetermined thickness that is disposed in the cylindrical internal space and abuts against the spring 3.
- the plug is fitted to the receptacle by the pressing member.
- the pressing force is larger than the pressing force at the time when the plug and the receptacle are aligned, and it may be designed to be smaller than the pressing force at which the plug and the receptacle are damaged by the pressing member.
- the number of parts of the fitting jig can be reduced, the manufacturing work of the fitting jig can be simplified, and the fitting jig can be manufactured at low cost.
- FIGS. 6A and 6B show a fitting jig 200 according to the second embodiment.
- the fitting jig 200 does not include a spring force adjusting member (elastic force adjusting member).
- the fitting jig 200 has a bottomed shape in which one end of the internal space 12 formed in the first main body portion 11a of the main body portion 11 is closed.
- the 2nd main-body part 11b of the main-body part 11 is using the same thing as the 2nd main-body part 1b of the main-body part 1 of the jig
- fitting jig 200 Other configurations of the fitting jig 200 are the same as those of the fitting jig 100 according to the first embodiment.
- the plug 13 can be fitted into the receptacle 14 in the first embodiment without damaging the plug 13 or the receptacle 14 in accordance with the method shown in FIGS. Can be combined.
- the main body 1 is composed of two members, a first main body 1a and a second main body 1b. It is also possible to configure 1 with one member.
- the pressing member 4 and the spring 3 may be accommodated in the internal space 2 from the end on the side where the female screw groove 5 is formed on the inner wall of the internal space 2.
Landscapes
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Abstract
プラグとレセプタクルとの嵌合不良の発生を低減させる。 筒状の内部空間2が形成された、棒状の本体部1と、内部空間2に収容されたばね3(弾性部材)と、一部分が内部空間2に収容され、一端が内部空間2から外部に導出された押圧部材4と、押圧部材4の先端に設けられた磁石8(プラグ保持部材)と、を備え、ばね3により、押圧部材4が、内部空間2の中側から外側に向かって押圧されている嵌合用治具100を使用して、プラグをレセプタクルに嵌合させる。
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。
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先端から後端へ向かう相対的変位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、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たものとした。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- 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。 - 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。 - 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1または2に記載されたプラグのレセプタクルへの嵌合方法。 - 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。
- 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先端から前記後端へ向かう相対的変位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。
- 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。
- 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。
- 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いる嵌合用治具。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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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