(57)【要約】【課題】複数の基板間の接続を容易に行う。【解決手段】本実施形態に係る治具は、一組の基板を電気的に接続する複数の中継コネクタの姿勢を整える治具であって、基板の接続部に一端が接続される中継コネクタそれぞれに対応する位置に、一側の面から他側の面に向かって内径が大きくなり、中継コネクタを挿入可能なテーパー形状の開口部が形成されるプレートを備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一組の基板を電気的に接続する複数の中継コネクタの姿勢を整える治具であって、
前記基板の接続部に一端が接続される中継コネクタそれぞれに対応する位置に、一側の面から他側の面に向かって内径が大きくなり、前記中継コネクタを挿入可能なテーパー形状の開口部が形成されるプレートを備える治具。
【請求項２】
前記開口部は、前記プレートを貫通する貫通孔である請求項１に記載の治具。
【請求項３】
前記開口部は、前記一側の面の開口面積が、前記中継コネクタの他端の可動領域よりも大きく、前記他側の面の開口面積が、前記可動領域よりも小さい請求項２に記載の治具。
【請求項４】
前記基板には、前記接続部との位置関係が既知の基準位置が複数設けられ、
前記プレートには、前記基準位置へそれぞれ位置決めされることで、前記プレートの前記開口部が、前記中継コネクタに対応する位置に位置決めされる位置決め部が設けられる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の治具。
【請求項５】
前記基準位置には前記基板に直交する基準部材が設けられ、
前記位置決め部には前記基準部材を挿入可能な開口が形成される請求項４に記載の治具。
【請求項６】
前記基板は、前記中継コネクタの中央部を支持して、前記中継コネクタの前記可動領域を規制する支持部材を備える請求項１乃至５のいずれか一項に記載の治具。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の前記治具を用いて、前記中継コネクタの姿勢を整える整理方法であって、
前記接続部に前記中継コネクタが接続された前記基板に対して、前記治具を構成する前記プレートを、前記プレートの一側の面の前記開口部が前記中継コネクタに対応するように位置決めする工程と、
前記プレートを、前記基板に近づけて、前記中継コネクタを前記プレートの開口に挿入する工程と、
を含む整理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、治具及び整理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空中線装置などに使用される電子機器は、複数の基板から構成される基板ユニットを備えている。基板ユニットは、電気部品が実装された複数の基板から構成される。各基板は、実装された電気部品の電気的又は物理的な干渉を避けるため、所定の距離を隔てて、相互に対向した状態で配置される。
【０００３】
各基板は、複数の中継コネクタを介して電気的に接続される。中継コネクタは、相互に対向する基板と基板の間に配置され、一端が一方の基板に実装されたＲＦコネクタに接続され、他端が他方の基板に実装されたＲＦコネクタに接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６―００４６５３
【特許文献２】実登第２５６３３６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、中継コネクタは、ＲＦコネクタ相互間に生じる位置誤差を吸収するために、一端がＲＦコネクタに嵌合した状態であっても、他端がある程度の範囲で自由に可動する。このため、基板同士を接続する中継コネクタの数が多くなると、中継コネクタの姿勢が相互にばらついてしまい、中継コネクタと各基板のＲＦコネクタの接続が困難になる。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み為されたものであり、基板間の接続を容易に行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係る治具は、一組の基板を電気的に接続する複数の中継コネクタの姿勢を整える治具であって、基板の接続部に一端が接続される中継コネクタそれぞれに対応する位置に、一側の面から他側の面に向かって内径が大きくなり、コネクタを挿入可能なテーパー形状の開口部が形成されるプレートを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】基板ユニットの斜視図である。
【図２】基板ユニットの側面を示す図である。
【図３】基板ユニットの展開斜視図である。
【図４】中継コネクタの動きを示す図である。
【図５】基板ユニットに取り付けられた中継コネクタとＲＦコネクタの位置関係を示す図である。
【図６】プレートの平面図である。
【図７】プレートの使用方法を示す図である。
【図８】プレートの使用方法を示す図である。
【図９】プレートの使用方法を示す図である。
【図１０】プレートの使用方法を示す図である。
【図１１】プレートの使用方法を示す図である。
【図１２】プレートの使用方法を示す図である。
【図１３】基板ユニットに取り付けられた中継コネクタとＲＦコネクタの位置関係を示す図である。
【図１４】基板ユニットに取り付けられた中継コネクタとＲＦコネクタの位置関係を示す図である。
【図１５】基板に取り付けられた中継コネクタを示す図である。
【図１６】中継コネクタの動きを比較するための図である。
【図１７】中継コネクタの動きを示す図である。
【図１８】基板に取り付けられた介挿プレートの斜視図である。
【図１９】基板に取り付けられた介挿プレートの側面図である。
【図２０】プレートの使用方法を示す図である。
【図２１】プレートの使用方法を示す図である。
【図２２】プレートの使用方法を示す図である。
【図２３】プレートの使用方法を示す図である。
【図２４】プレートの使用方法を示す図である。
【図２５】プレートの使用方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態に係る治具について図面を参照して説明する。説明には、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系を用いる。
【００１０】
図１は、基板ユニット１の斜視図である。基板ユニット１は、組み立て時に本実施形態の治具が用いられるユニットである。図１に示されるように、基板ユニット１は、一組の基板３００，４００と、基板３００，４００を電気的に接続する複数の中継コネクタ１００を備えている。
【００１１】
基板３００，４００は、長方形或いは正方形の基板である。基板３００，４００は、例えば、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させることにより形成されたリジット基板である。基板３００，４００には、電気回路が形成されるとともに、電子部品や、複数のＲＦコネクタ３０１，４０１が実装されている。基板３００，４００は、スペーサー３０２によって、相互に平行になるように配置される。
【００１２】
スペーサー３０２は、鉄などの金属からなり長手方向をＺ軸方向とする部材である。基板ユニット１では、基板３００，４００の四隅それぞれが、スペーサー３０２に接続される。基板３００，４００とスペーサー３０２との接続には、例えばボルトなどが用いられる。
【００１３】
図２は、基板ユニット１の−Ｘ側の側面図である。図２に示されるように、基板３００の上面（＋Ｚ側の面）と、基板４００の下面（−Ｚ側の面）には、複数のＲＦコネクタ３０１，４０１が実装されている。各基板３００，４００のＲＦコネクタ３０１，４０１は、相互に対向する位置に実装されている。そして、各基板３００，４００に実装され、相互に対向するＲＦコネクタ同士が中継コネクタ１００によって接続される。
【００１４】
中継コネクタ１００は、例えば長さが４０ｍｍ程度の円柱状の部材である。中継コネクタ１００の両端は、ＲＦコネクタ３０１，４０１に嵌合するようになっている。
【００１５】
図１に示されるように、基板３００には、２つの円柱状のピン３０３が設けられている。ピン３０３は、基板３００の適当な個所に設けられる。基板３００では、例えば、Ｘ軸方向両端部に設けられる。一方、基板４００には、ピン３０３に対応する位置に、ピン３０３が貫通可能な円形の開口４０２が設けられている。
【００１６】
次に、基板３００と基板４００の接続手順について説明する。図３は、基板ユニット１の展開斜視図である。基板３００と基板４００を接続するには、基板３００に、スペーサー３０２及びピン３０３を取り付ける。次に、基板３００のＲＦコネクタ３０１に、中継コネクタ１００の下端（−Ｚ側の端部）を接続する。そして、基板３００のピン３０３が、基板４００の開口４０２に貫通するように、基板３００に対して基板４００を位置決めする。次に、そのまま、基板４００を基板３００に近づけて、基板４００のＲＦコネクタ４０１に、中継コネクタ１００の上端（＋Ｚ側の端部）を嵌合させる。次に、基板４００とスペーサー３０２とをボルトを用いて接続する。これによって、基板３００と基板４００とが一体化する。
【００１７】
図４は、中継コネクタ１００の動きを示す図である。図５は、基板３００に取り付けられた中継コネクタ１００とＲＦコネクタ３０１の位置関係を示す図である。図４に示されるように、中継コネクタ１００は、下端がＲＦコネクタ３０１に接続した状態で、上端がＺ軸に平行な軸Ｓに対し１度程度傾斜する構造となっている。このため、複数の中継コネクタがある場合、それぞれの姿勢がばらつく。例えば、図５に示されるように、下端がＲＦコネクタ３０１に接続した複数の中継コネクタ１００は、上端がそれぞれ異なる方向を向いている。
【００１８】
（プレート）
図６は、プレート１１の平面図である。図６に示されるように、治具１０は、開口部１２が設けられたプレート１１をベースとする。プレート１１は、例えば、長方形或いは正方形のアルミの平板である。
【００１９】
図７乃至１２は、プレート１１の使用方法を示す図である。図７に示されるように、プレート１１には、基板３００のピン３０３にＸ軸方向両端部の位置に、ピン３０３が貫通可能な円形の開口１５が設けられている。
【００２０】
基板ユニット１では、切欠き部１６は、プレート１１の四隅に設けられている。切欠き部１６は、スペーサー３０２のプレート１１への干渉を避けるため、プレート１１とスペーサー３０２の間に隙間が設けられるように形成される。
【００２１】
図７に示されるように、複数の開口部１２は、所定の位置に設けられている。図８乃至１０に示されるように、開口部１２は、プレート１１を貫通する貫通孔である。
【００２２】
開口部１２には、プレート１１の上面に形成された円形の開口からプレート１１の下面に向かって、所定の深さまで円筒状の円筒部１３が形成されている。
【００２３】
開口部１２には、円筒部１３の下端からプレート１１の下面に形成された円形の開口に向かって、プレート１１の下面に向かうほど内径が大きくなるテーパー形状の傾斜部１４が形成されている。
【００２４】
次に、治具の使用方法について説明する。図７に示されるように、基板３００には、ＲＦコネクタ３０１に中継コネクタ１００の下端が接続され、スペーサー３０２及びピン３０３が設けられている。
【００２５】
基板３００のピン３０３の設けられた位置は、ＲＦコネクタ３０１との位置関係が既知であるため、治具１０において、基板３００に対して治具１０を位置決めするための基準位置となる。また、基板３００のピン３０３は、治具１０を位置決めする際の基準部材となる。
【００２６】
基板３００のピン３０３がプレート１１の開口１５を貫通するように、基板３００に対してプレート１１を位置決めする。
【００２７】
図７に示されるように、位置決めされたプレート１１の開口部１２は、ＲＦコネクタ３０１に接続された中継コネクタ１００の位置にそれぞれ対応する位置に設けられている。
【００２８】
そして、治具１０を基板３００に近づけて、下端がＲＦコネクタに接続した複数の中継コネクタ１００の上端を、プレート１１の対応する位置の開口部１２にそれぞれ挿通させる。
【００２９】
図８に示されるように、プレート１１の下面に形成された開口部１２の開口の開口面積は、中継コネクタ１００の上端の可動領域よりも大きい。また、プレート１１の上面に形成された開口部１２の開口の開口面積は、中継コネクタ１００の上端の可動領域よりも小さい。
【００３０】
図９に示されるように、軸Ｓに対して傾斜した中継コネクタ１００の上端は、開口部１２の傾斜部１４に当接する。そして、図１０に示されるように、中継コネクタ１００の上端が傾斜部１４に当接している状態で、さらに治具１０を基板３００に近づける。その結果、中継コネクタ１００の上端は、傾斜部１４の側面に沿って円筒部１３に案内される。
【００３１】
円筒部１３に案内された中継コネクタ１００の上端は、それぞれ円筒部１３の内壁に沿って姿勢を揃えられる。その結果、図１０及び１１に示されるように、複数の開口部１２にそれぞれ挿通された中継コネクタ１００は、軸Ｓに沿った向きに姿勢を揃えられる。
【００３２】
治具１０を、プレート１１に中継コネクタ１００が触れないように直上に持ち上げて取り外す。図１２に示されるように、治具１０を取り外した後も、複数の中継コネクタ１００は、軸Ｓに沿った向きに姿勢を揃えられている。図１３及び１４は、基板ユニット１に取り付けられた中継コネクタ１００とＲＦコネクタ４０１の位置関係を示す図である。複数の中継コネクタ１００の姿勢が揃っているため、図１３及び１４に示されるように、基板４００の複数のＲＦコネクタ４０１を対応する位置の中継コネクタ１００の上端にそれぞれ嵌合させることができる。
【００３３】
その後、基板ユニット１は、従来の組み立て方法により組み立てられる。
【００３４】
（支持部材）
図１５は、基板３００に取り付けられた中継コネクタ２００を示す図である。図１５に示されるように、基板３００，４００の間の距離が長い場合、長い中継コネクタ２００が用いられる。中継コネクタ２００を用いる基板ユニット２の場合、治具１０を使用することができない。
【００３５】
図１６は、中継コネクタ１００、２００の動きを比較するための図である。図１７は、中継コネクタ２００の動きを示す図である。図１６に示されるように、軸Ｓに対して所定の角度で傾斜した中継コネクタ２００の上端の可動領域は、軸Ｓに対して中継コネクタ２００と同じ角度で傾斜した中継コネクタ１００の上端の可動領域よりも広い。
【００３６】
中継コネクタ２００の上端の可動領域がプレート１１の下面に形成された開口部１２の開口の開口面積よりも大きく、中継コネクタ２００の上端が開口部１２の傾斜部１４に収まらない場合には、全ての開口部１２にそれぞれ中継コネクタ２００を挿通させることができず、治具１０を用いることができない。
【００３７】
また、中継コネクタ２００の場合、中継コネクタ２００の上端の可動領域が広くなるため、図１７に示されるように、隣り合う中継コネクタ２００の上端が互いに干渉してしまう場合がある。このような中継コネクタ同士の干渉は、中継コネクタの破損する原因となる。
【００３８】
図１８は、基板３００に取り付けられた本実施形態に係る介挿プレート２１の斜視図である。支持部材２０は、挿通孔２３が設けられた介挿プレート２１をベースとする。介挿プレート２１は、例えば、Ｙ軸方向の幅が基板３００のＹ軸方向の幅と等しい略矩形のアルミの平板である。
【００３９】
介挿プレート２１は、Ｘ軸方向の幅が基板３００のＸ軸方向の幅よりも短く、基板３００の四隅に設けられたスペーサー３０２、及び基板３００のＸ軸方向両端部に設けられたピン３０３との間に隙間が設けられ、互いに干渉しない。
【００４０】
図１９は、基板３００に取り付けられた介挿プレート２１の側面図である。支持部材２０は、スペーサー２２によって、基板３００と相互に平行になるように、中継コネクタの長手方向の中央部を通る基板３００と平行な面上に配置される。スペーサー２２は、鉄などの金属からなり長手方向をＺ軸方向とする部材である。スペーサー２２は、例えば介挿プレート２１のＹ軸方向の両端部に設けられる。
【００４１】
挿通孔２３は、所定の位置に設けられた、中継コネクタ２００を挿通可能な円形の開口である。
【００４２】
次に、支持部材を備えた治具の使用方法について説明する。基板３００には、ＲＦコネクタ３０１に中継コネクタ１００の下端が接続され、スペーサー３０２及びピン３０３が設けられる。
【００４３】
スペーサー２２を基板３００に接続する。次に、支持部材２０を基板３００に近づけ、介挿プレート２１の挿通孔２３に中継コネクタ１００を貫通させる。そして、スペーサー２２を介挿プレート２１に接続する。介挿プレート２１及び基板３００と、スペーサー２２との接続には、例えばボルトなどが用いられる。
【００４４】
介挿プレート２１の挿通孔２３は、介挿プレート２１がスペーサー２２と接続した状態で、ＲＦコネクタ３０１に接続された複数の中継コネクタ１００の位置にそれぞれ対応する位置に設けられている。
【００４５】
介挿プレート２１の挿通孔２３に中継コネクタ２００を挿通する際には、中継コネクタ１００の姿勢を、例えば手作業により補正する。支持部材２０は取り外されないため、挿通孔２３に中継コネクタ２００を挿通させるために姿勢を揃える作業は、１度のみでよい。
【００４６】
図２０乃至２５は、プレート１１の使用方法を示す図である。図２０及び２１に示されるように、介挿プレート２１の挿通孔２３には、中継コネクタ２００が、中継コネクタ２００の長手方向の中央部まで挿通されている。
【００４７】
中継コネクタ２００は、下端がＲＦコネクタ３０１に接続した状態で、中央部を支持部材２０に支持される。挿通孔２３の開口面積が中継コネクタ２００の中央部の可動領域より小さい場合、中継コネクタ２００の軸Ｓに対して傾斜する角度が、１度よりも小さくなる。
【００４８】
中継コネクタ２００の軸Ｓに対して傾斜する角度が１度よりも小さくなった場合、上端の可動範囲が狭くなる。そのため、挿通孔２３の開口面積を選択することにより、中継コネクタ２００の上端が開口部１２の傾斜部１４に収まるように、中継コネクタ２００の上端の可動領域を規制することができる。
【００４９】
図２０に示されるように、支持部材２０が基板３００に取り付けられた状態で、治具１０が用いられる。基板３００のピン３０３がプレート１１の開口１５を貫通するように、基板３００に対して治具１０を位置決めする。そして、治具１０を基板３００に近づけて、プレート１１の開口部１２に、中継コネクタ２００の上端を挿通させる。
【００５０】
図２１に示されるように、中継コネクタ２００の中央部を支持部材２０により支持されているため、中継コネクタ２００の上端の可動領域は、開口部１２の傾斜部１４に収まるように規制されている。そのため、複数の中継コネクタ２００の上端をプレート１１の対応する位置の開口部１２にそれぞれ挿通させることができる。
【００５１】
図２２に示されるように、複数の開口部１２にそれぞれ挿通された中継コネクタ１００は、軸Ｓに沿った向きに姿勢を揃えられる。
【００５２】
治具１０を、プレート１１に中継コネクタ２００が触れないように直上に持ち上げて取り外す。図２３に示されるように、治具１０を取り外した後も、複数の中継コネクタ２００は、軸Ｓに沿った向きに姿勢を揃えられている。複数の中継コネクタ２００の姿勢が揃っているため、図２４及び２５に示されるように、基板４００の複数のＲＦコネクタ４０１を対応する位置の中継コネクタ１００の上端にそれぞれ嵌合させることができる。
【００５３】
その後、基板ユニット２は、従来の組み立て方法により組み立てられる。
【００５４】
本実施形態によれば、治具１０を用いることにより、下端が基板３００のＲＦコネクタ３０１に接続した複数の中継コネクタ１００の姿勢を軸Ｓに沿った向きに揃えることができる。その結果、複数の中継コネクタ１００の上端を基板４００の対応する位置のＲＦコネクタ４０１にそれぞれ嵌合させることができ、１組の基板３００，４００を容易に接続することができる。
【００５５】
また、中継コネクタ２００を用いる場合は、支持部材２０により、中継コネクタ２００の長手方向の中央部を支持し、中継コネクタ２００の上端の可動領域を規制することができる。そのため、治具１０を用いることにより、下端が基板３００のＲＦコネクタ３０１に接続した複数の中継コネクタ２００の姿勢を軸Ｓに沿った向きに揃えることができる。その結果、複数の中継コネクタ２００の上端を基板４００の対応する位置のＲＦコネクタ４０１にそれぞれ嵌合させることができ、１組の基板３００，４００を容易に接続することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、本実施形態では、プレート１１及び介挿プレート２１はアルミである。これに限らず、プレート１１及び介挿プレート２１は他の金属であってもよい。プレート１１及び介挿プレート２１は樹脂製であってもよいが、反りや割れが発生する可能性があるため、金属製であることが望ましい。
【００５７】
本実施形態では、プレート１１の開口部１２は、プレート１１を貫通する貫通孔である。これに限らず、開口部１２は、プレート１１の上面側が閉塞した凹部であってもよい。また、プレート１１の開口部１２は、円筒部１３と傾斜部１４で構成されるが、傾斜部のみで構成されてもよい。
【００５８】
本実施形態では、支持部材２０は、基板３００にスペーサー３０２及びピン３０３が設けられた後に取り付けられているが、基板３００にスペーサー３０２及びピン３０３が設ける前に取り付けられてもよい。また、介挿プレート２１は、ピン３０３と干渉しない形状をしているが、ピン３０３が貫通可能な円形の開口が設けられたプレート１１と同様の形状であってもよい。
【００５９】
本実施形態では、支持部材２０は、中継コネクタ２００の長手方向の中央部を支持している。これに限らず、支持部材２０は、中継コネクタ２００の中央部よりも上方で支持してもよい。支持部材２０の中継コネクタ２００を支持する位置が、中継コネクタ２００の長手方向の中央部より上方になるほど、中継コネクタ２００の上端の可動領域が狭くなるように規制することができる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１，２  基板ユニット
１０  治具
１１  プレート
１２  開口部
１３  円筒部
１４  傾斜部
１５，４０２  開口
１６  切欠き部
２０  支持部材
２１  介挿プレート
２２，３０２  スペーサー
２３  挿通孔
１００，２００  中継コネクタ
３００，４００  基板
３０１，４０１  ＲＦコネクタ
３０３  ピン
Ｓ  軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2018190541.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2018190541.tif 000021
【図２０】
2018190541.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2018190541.tif 000024
【図２３】
2018190541.tif 000025
【図２４】
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【図２５】
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