(57)【要約】【課題】基板の取り付け及び取り外しのための十分な空間が確保でき、接触ピンの寿命を長くしたコンタクト装置を提供すること【解決手段】基板に設けられた端子に電気的に接触するコンタクト装置であって、前記端子に電気的に接触するピンと、前記端子を前記ピンに接触させるために前記基板を押す第一のレバーと、前記第一の回転式レバーを軸支する第二のレバーと備え、前記第一のレバーおよび前記第二のレバーは回転式のレバーであって、単一行為によりそれぞれの回転軸における回転が異なるタイミングで開始し、前記第一のレバーの回転軸の中心は該中心を中心として前記端子と前記ピンとの接点を通る円の前記接点における接線方向と前記ピンの軸方向とが等しくなるように配置され、前記第二のレバーの回転軸の中心は前記ピンの軸線上に配置されることを特徴とする。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた端子に電気的に接触するコンタクト装置であって、
前記端子に電気的に接触するためのピンと、
前記端子を前記ピンに接触させるために前記基板を押すレバーと、
前記レバーを移動させるレバー移動手段と、
を備え、
前記レバー移動手段は、前記レバーと前記基板とが離れている時に、または、前記レバーが移動しても前記ピンに横方向の力が加わらない程度に前記レバーと前記基板とが接触している時にのみ前記レバーを移動させる、
ことを特徴とするコンタクト装置。
【請求項２】
前記レバーは、前記端子と前記ピンとが接触する時、前記端子を前記ピンの軸方向に押す、
ことを特徴とする請求項１に記載のコンタクト装置。
【請求項３】
前記レバーおよび前記レバー移動手段は、回転式レバーであり、
前記レバーは、前記レバー移動手段によって軸支される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンタクト装置。
【請求項４】
前記レバーおよび前記レバー移動手段は、それぞれが異なるタイミングで回転を開始する、
ことを特徴とする請求項３に記載のコンタクト装置。
【請求項５】
前記レバーと前記レバー移動手段は、単一行為により回転する、
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のコンタクト装置。
【請求項６】
前記レバーの回転軸の中心は、該中心を中心として前記端子と前記ピンとの接点を通る円の前記接点における接線方向と前記ピンの軸方向とが等しくなるように配置される、
ことを特徴とする請求項３、請求項４、または、請求項５に記載のコンタクト装置。
【請求項７】
前記レバー移動手段の回転軸の中心は、前記ピンの軸線上に配置される、
ことを特徴とする請求項３、請求項４、請求項５、または、請求項６に記載のコンタクト装置。
【請求項８】
ヘッド試験装置にヘッドを取り付けるためのカセットであって、
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のコンタクト装置を備えることを特徴とするカセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の端子に接触して電気的導通を得るコンタクト装置に係り、特に、操作性や耐久性を改善したコンタクト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブを構成するヘッドおよびディスクの少なくとも一方を検査する装置は、あらゆる種類のヘッドに対応するためにカセットを用いる。このカセットは、検査装置に着脱可能なフィクスチャの一種であり、検査対象の１つであるヘッドを自由に着脱できる機構を有している（例えば、特許文献１および非特許文献１を参照。）。
【０００３】
第一の従来例として、アジレント・テクノロジー社のカセット  Ｅ５０２９Ｅの斜視図を図１に示す。図１において、カセット１００は、カセット固定装置１１０と、ヘッド固定装置１２０と、コンタクト装置１３０とを備える。カセット固定装置１１０は、カセット１００を図示しない検査装置に固定するための装置である。ヘッド固定装置１２０は、検査対象であるヘッド２００をカセット１００に固定する装置である。コンタクト装置は、基板と電気的に接触する装置である。コンタクト装置は、基板上に設けられた端子に接触するためのピンを備える。図１において、コンタクト装置１３０は、ヘッド２００のフレキシブル・プリント基板２１０に設けられたパッド（不図示）に接触し、ヘッド２００と電気信号の授受を行う。なお、フレキシブル・プリント基板２１０は、フィルム集積回路（film integrated circuit；ＦＩＣ）とも称される。
【０００４】
ここで、ヘッド２００の概略図を図２に示す。図２において、ヘッド２００は、基板の一例であるフレキシブル・プリント基板２１０と、端子の一例であるパッド２１１と、スライダ２２０と、を備える。スライダ２２０は、磁気信号の書き込み、または、磁気信号の再生を行う素子である。スライダ２２０は、パッド２１１に電気的に接続されている。図２において、パッド２１１は、４つ並んだ楕円形であり、フレキシブル・プリント基板２１０上に設けられている。パッド２１１は、実際にはフレキシブル・プリント基板２１０の向こう側に設けられている。しかし、フレキシブル・プリント基板２１０は薄く透明であるので、図２では、パッド２１１が透けて見えている。
【０００５】
次に、図１におけるＡ矢視図を図３に示す。図３において、コンタクト装置１３０は、フレキシブル・プリント基板２１０に設けられたパッド２１１に電気的に接触するためのポゴピン１３１と、フレキシブル・プリント基板２１０を位置決めするためのガイド１３２と、レバー１３３と、レバー１３３を回転軸１３４を介して支持するレバー台１３５と、バネ１３６と、基台８００とを備える。バネ１３６は、レバー１３３がフレキシブル・プリント基板２１０をポゴピン１３１の方向へ押しつけるように、レバー１３３とレバー台１３５との間に設けられている。また、ガイド１３２とレバー台１３５は、基台８００に固定されている。なお、ポゴピン１３１は、電気的接触を行うための部品であって、筒状のスリーブ１３１ａと、スリーブ１３１ａ内に納められたピン１３１ｂとからなる。ピン１３１ｂは、スリーブ１３１ａ内に納められた図示しないスプリングの圧力を受けながら、スリーブ１３１ａに沿ってスリーブ１３１ａの軸方向に動くことができる。これにより、ピン１３１ｂは、パッド２１１との適当な電気的導通を確保することができる。本明細書で記載するポゴピンは、上記の構造と機能を有するものとする。
【０００６】
フレキシブル・プリント基板２１０をコンタクト装置１３０に取り付ける時、または、フレキシブル・プリント基板２１０をコンタクト装置１３０から取り外す時は、レバー１３３の端部１３７を押し下げて、フレキシブル・プリント基板２１０をレバー１３３から開放する。ここで、レバー１３３の端部１３７を押し下げた時のコンタクト装置１３０を図４に示す。図４において、レバー１３３は、依然としてフレキシブル・プリント基板２１０の上方に存在する。従って、フレキシブル・プリント基板２１０の取り付け及び取り外しが容易ではない。この事は、生産の効率化、例えば、ロボットによる取り付け及び取り外しの自動化を阻む要因となる。また、ポゴピン１３１の位置が十分に目視できないので、手作業でフレキシブル・プリント基板２１０を取り付ける際、パッド２１１とポゴピン１３１とが上手く接触するようにフレキシブル・プリント基板２１０を位置調整することが難しい。
【０００７】
次に、第二の従来例について説明する。第二の従来例は、レバーの一部を延長したコンタクト装置であって、その側面図を図５に示す。図５において、第二の従来例であるコンタクト装置１４０は、フレキシブル・プリント基板２１０に設けられたパッド２１１に電気的に接触するためのポゴピン１４１と、フレキシブル・プリント基板２１０を位置決めするためのガイド１４２と、レバー１４３と、レバー１４３を回転軸１４４を介して支持するレバー台１４５と、バネ１４６と、基台８００とを備える。バネ１４６は、レバー１４３がフレキシブル・プリント基板２１０をポゴピン１４１の方向へ押しつけるように、レバー１４３とレバー台１４５との間に設けられている。また、ガイド１３２とレバー台１３５は、基台８００に固定されている。
【０００８】
フレキシブル・プリント基板２１０をコンタクト装置１４０に取り付ける時、または、フレキシブル・プリント基板２１０をコンタクト装置１４０から取り外す時は、レバー１４３の端部１４７を押し下げて、フレキシブル・プリント基板２１０をレバー１４３から開放する。ここで、レバー１４３の端部１４７を押し下げた時のコンタクト装置１４０を図６に示す。図６において、レバー１４３の待避により、フレキシブル・プリント基板２１０の上方には、フレキシブル・プリント基板２１０の取り付け及び取り外しのための十分な空間が得られている。これにより、取り付け及び取り外しの自動化が容易になり、また、手作業でフレキシブル・プリント基板２１０を位置調整することも容易になる。
【０００９】
【特許文献１】特表２００２−２０８１３３号公報（第３頁、第２図）
【非特許文献１】「アジレント  ハードディスク  リード／ライト  システム（Agilent Hard Disk Read/Write Test Sytem），（米国），アジレント・テクノロジーズ・インク（Agilent technologies,Inc.），２００１年９月１９日，5980-2820EN，（第５頁の上図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、コンタクト装置１４０は、コンタクト装置１３０に比べて、ポゴピン１４１の寿命が短い。ここで、レバー１４３がポゴピン１４１に加える力の方向を描いた図を、図７に示す。また、図７には、回転軸１４４の中心１６１を中心として、パッド２１１とポゴピン１４１との接点１６２を通る円１６０が描かれている。図７において、コンタクト装置１４０は、レバー１４３によりフレキシブル・プリント基板２１０をポゴピン１４１へ押しつけている。この時、ポゴピン１４１に加わる力１５０は、円１６０の接点１６２における接線の方向に働く。従って、ポゴピン１４１は、その動作方向とは異なる方向に力が加えられるため寿命が短かくなるのである。とりわけヘッドの量産検査においては、ヘッド交換の自動化による検査の効率化と連続的な検査が求められており、上記の問題の解決が望まれている。
【００１１】
そこで、本発明は、基板と電気的接触を行うためのコンタクト装置であって、基板の取り付け及び取り外しのための十分な空間が確保でき、接触ピンの寿命を長くしたコンタクト装置を提供する事を目的とする。また、単一行為で動作するコンタクト装置を提供する事を目的とする。さらに、省スペースなコンタクト装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本第一の発明は、基板に設けられた端子に電気的に接触するコンタクト装置であって、前記端子に電気的に接触するためのピンと、前記端子を前記ピンに接触させるために前記基板を押すレバーと、前記レバーを移動させるレバー移動手段とを備え、前記レバー移動手段は、前記レバーと前記基板とが離れている時に、または、前記レバーが移動しても前記ピンに横方向の力が加わらない程度に前記レバーと前記基板とが接触している時にのみ前記レバーを移動させることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本第二の発明は、本第一の発明において、前記端子と前記ピンとが接触する時に前記レバーが前記端子を前記ピンの軸方向に押すようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、本第三の発明は、本第一及び本第二の発明において、前記レバーおよび前記レバー移動手段を回転式レバーとし、前記レバーは前記レバー移動手段によって軸支されることを特徴とするものである。
【００１５】
またさらに、本第四の発明は、本第三の発明において、前記レバーおよび前記レバー移動手段がそれぞれ異なるタイミングで回転を開始するようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本第五の発明は、本第三及び本第四の発明において、前記レバーと前記レバー移動手段が単一行為により回転するようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
さらに、本第六の発明は、本第三、本第四及び本第五の発明において、前記レバーの回転軸の中心を、該中心を中心として前記端子と前記ピンとの接点を通る円の前記接点における接線方向と前記ピンの軸方向とが等しくなるように配置したことを特徴とするものである。
【００１８】
またさらに、本第七の発明は、本第三、本第四、本第五及び本第六の発明において、前記レバー移動手段の回転軸の中心を、前記ピンの軸線上に配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のコンタクト装置は、レバーが基板から離れているか、レバーが基板に僅かに触れている時にのみ、レバーを移動させる。この場合の僅かな接触とは、レバーが移動してもピンに横方向の力が加わらない程度にしか基板に接触していない状態をいう。これにより、本発明のコンタクト装置は、ピンに加わる横方向の力を小さくすることができ、ピンの寿命が長くなる。
【００２０】
また、本発明のコンタクト装置は、端子とピンとが接触する時、端子をピンの軸方向に押すので、ピンに加わる横方向の力を小さくすることができ、ピンの寿命が長くなる。
【００２１】
さらに、本発明のコンタクト装置は、レバーとレバー移動手段を回転式レバーとしたので、従来に比べ設置スペースが小さい。
【００２２】
またさらに、本発明のコンタクト装置は、レバーとレバー移動手段を回転式レバーとし、レバーを押すという単一行為によりレバーとレバー移動手段が回転するようにしたので、基板の着脱が容易である。
【００２３】
また、本発明のコンタクト装置は、レバーとレバー移動手段を回転式レバーとし、それぞれのレバーの回転を異なるタイミングで開始させるようにしたので、ピンに加わる横方向の力を小さくすることができ、ピンの寿命が長くなる。
【００２４】
さらに、本発明のコンタクト装置は、レバーを回転式レバーとし、レバーの回転軸の中心を、該中心を中心として端子と前記ピンとの接点を通る円の前記接点における接線方向とピンの軸方向とが等しくなるように配置したので、端子とピンの接触時、端子をピンの軸方向に押すことができる。その結果、本発明のコンタクト装置は、ピンに加わる横方向の力を小さくすることができ、ピンの寿命が長くなる。
【００２５】
またさらに、本発明のコンタクト装置は、レバー移動手段を回転式レバーとし、レバー移動手段の回転軸の中心をピンの軸線上に配置したので、レバーは基板から最も速やかに退避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を添付の図面に示す好適実施形態に基づいて説明する。本発明の実施形態は、コンタクト装置を備えるカセットであって、その斜視図を図８と図９に示す。図８はコンタクト装置が閉じた状態のカセットを示す図である。また、図９は、コンタクト装置が開いた状態のカセットを示す図である。図８において、カセット５００は、カセット固定装置５１０と、ヘッド固定装置５２０と、コンタクト装置６００とを備える。カセット固定装置５１０は、カセット５００を図示しない検査装置に固定するための装置である。ヘッド固定装置５２０は、検査対象であるヘッド２００をカセット５００に固定する装置である。コンタクト装置６００は、ヘッド２００のフレキシブル・プリント基板２１０に設けられたパッド（不図示）に接触し、ヘッド２００と電気信号の授受を行う装置である。図９において、図８に示す要素と同一の要素には同一の参照番号を付している。図９では、さらに、ポゴピン６１０が図示されている。
【００２７】
次に、図８におけるＢ矢視図を図１０に示す。さて、図１０において、コンタクト装置６００は、フレキシブル・プリント基板２１０に設けられたパッド２１１に電気的に接触するためのポゴピン６１０と、フレキシブル・プリント基板２１０を位置決めするためのガイド６２０と、レバー６３０と、レバー６３０を回転軸６４０を介して支持するレバー６５０と、バネ６６０と、基台８００とを備える。バネ６６０は、トーション・バネであって、レバー６３０がフレキシブル・プリント基板２１０をポゴピン１３１の方向へ押しつけるように、レバー６３０とレバー６５０とに取り付けられている。レバー６５０は、伝達ピン６５５を備えている。伝達ピン６５５は、その先端部分が他の部分に比べて細い棒である。また、レバー６３０は、伝達ピン６５５の先端部分が貫通し、かつ、伝達ピン６５５の他の部分の係合するように切削されている（図８および図９における切削部６３３）。また、コンタクト装置６００は、レバー６５０を回転軸６７０を介して支持するレバー台６８０と、バネ６９０とを備える。バネ６９０は、レバー６５０とレバー台６８０との間に取り付けられており、バネ６６０に比べて力が強い。また、ガイド６２０とレバー台６８０は、基台８００に固定されている。ポゴピン６１０は、電気的接触を行うための部品であって、筒状のスリーブ６１１、スリーブ６１１内に納められたピン６１２とからなる。ピン６１２は、スリーブ６１１内に納められた図示しないスプリングの圧力を受けながら、スリーブ６１１に沿ってスリーブ６１１の軸方向に動くことができる。これにより、ピン６１２は、パッド２１１との適当な電気的導通を確保することができる。ピン６１２は、直接、または、スリーブ６１１を介して図示しない外部の電気回路と接続されている。
【００２８】
上記のように構成されるコンタクト装置６００の動作について、以下に説明する。図９において、フレキシブル・プリント基板２１０は、レバー６３０の端部６３１によりポゴピン６１０に押しつけられている。ここで、レバー６３０の他方の端部６３２を押す。これにより、バネ６６０は変形し、レバー６３０は回転軸６４０を中心にして回転し、端部６３１はフレキシブル・プリント基板２１０から離れる。なお、バネ６９０は、バネ６６０に比べて力が強いので、レバー６５０は回転しない。端部６３２を押し続けると、レバー６３０は伝達ピン６５５に係合する。その状態のコンタクト装置６００は、図１１に示す通りである。
【００２９】
図１１において、図１０に示す要素と同一の要素には同一の参照番号が付されている。図１１において、レバー６３０は伝達ピン６５５に係合している。この時、さらに端部６３２を押すと、レバー６３０は伝達ピン６５５を介してレバー６５０を押す。これにより、バネ６９０は変形し、レバー６５０は回転軸６７０を中心にして回転する。その状態のコンタクト装置６００は、図１２に示す通りである。
【００３０】
図１２において、図１０に示す要素と同一の要素には同一の参照番号が付されている。図１２を見て明らかなように、レバー６３０は、フレキシブル・プリント基板２１０から十分に離れている。これにより、フレキシブル・プリント基板２１０を容易に着脱できるだけの空間が生まれる。例えば、図１２において、フレキシブル・プリント基板２１０を容易に上下方向に着脱できるようになる。また、フレキシブル・プリント基板２１０が取り除かれている時には、図９に示すようにポゴピンの位置を簡単に確認することができる。例えば、手作業でフレキシブル・プリント基板２１０をコンタクト装置６００に取り付ける場合には、パッド２１１とポゴピン６１０との接触が良好になるように位置決めできる。
【００３１】
また、コンタクト装置６００は、回転軸の配置について特長を有する。その特長について以下に説明する。ここで、図１３を参照する。図１３は、図１０と同様にコンタクト装置６００を示す図である。図１３において、図１０に示す要素と同一の要素には同一の参照番号が付されている。図１３において、回転軸６４０の中心６４５は、パッド２１１とピン６１２との接点７００を含みポゴピン６１０の軸方向に垂直な平面上に配置される。言い換えれば、中心６４５を中心として接点７００を通る円７１０の接点７００における接線方向とポゴピン６１０の軸方向が等しくなるように、中心６４５を配置する。上記の接点７００における接線方向は、レバー６３０がポゴピン６１０へ加える力７２０の方向である。従って、力７２０の方向とポゴピン６１０の軸方向を等しくすることにより、ポゴピン６１０に加わる横方向の力を無くすことができる。ポゴピン６１０に加わる横方向の力を小さくすればするほど、ポゴピン６１０の寿命はその保証値に近づく。結果として、従来に比べポゴピン６１０の寿命が長くなる。力７２０の方向とポゴピン６１０の軸方向とがなす角は、できるだけ小さくすることが望ましい。
【００３２】
さらに、回転軸６７０の中心６７５は、ポゴピン６１０の軸線上に配置される。これにより、レバー６５０の回転によるレバー６３０の退避効果が最大になる。つまり、レバー６３０は、ポゴピン６１０から最も速やかに退避することができる。中心６７５をポゴピン６１０の軸線上に配置すると、レバー６５０の回転によるレバー６３０の端部６３１の移動方向は、ポゴピン６１０の軸に垂直な方向（横方向）になるからである。中心６７５は、ポゴピン６１０の軸線にできるだけ近づけて配置されることが望ましい。
【００３３】
本明細書において、ピンは、可動部分のない単なるピンやポゴピンなどを総称するものであり、棒状の部材のことをいう。ピンは、横方向（軸に対して垂直方向）に加わる力に弱く、そのような力が繰り返し加わると寿命が短くなる。本発明のコンタクト装置は、上述のようにピンに加わる横方向の力を小さくするものであるので、例えば、コンタクト装置６００において、ポゴピン６１０が可動部分のないピンに置き換わった場合にも同様に効果を奏する。
【００３４】
さらに、コンタクト装置６００は、バネ６６０およびバネ６９０について特長を有する。すでに上述のとおり、バネ６９０の力はバネ６６０に比べて強い。コンタクト装置６００において、ポゴピン６１０に加わる横方向の力には、レバー６３０が回転する時に加わる力と、レバー６５０の回転によりレバー６３０が移動する時に加わる力とがある。レバー６３０が回転する時に加わる力は、前述の回転軸の配置によって排除される。一方、レバー６５０の回転によりレバー６３０が移動する時に加わる力は、バネ６９０の力をバネ６６０よりも強くすることにより、排除される。バネ６９０の力をバネ６６０よりも強くすれば、レバー６３０とレバー６５０の回転開始のタイミングにずれが生じる。つまり、レバー６５０は、レバー６３０よりも早く回転を開始する。これにより、レバー６５０の回転によりレバー６３０が移動する時には、レバー６３０はフレキシブル・プリント基板２１０から離れているか、レバー６３０はフレキシブル・プリント基板２１０に僅かに触れる程度である。この僅かな接触とは、レバー６３０が移動してもポゴピン６１０に横方向の力が加わらない程度にしかレバー６３０がフレキシブル・プリント基板２１０に接触していない状態である。なお、バネ６６０とバネ６９０は、外力によって変形し外力を取り除くと元に戻ろうとする素材であれば代えて使用することができる。例えば、バネ６６０とバネ６９０は、ゴムや弾性ゲルなどに置き換えることも可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第一の従来例であるカセットの斜視図である。
【図２】ヘッドの上面図である。
【図３】図１におけるコンタクト装置の側面図である。
【図４】図１におけるコンタクト装置の側面図である。
【図５】第二の従来例であるコンタクト装置の側面図である。
【図６】第二の従来例であるコンタクト装置の側面図である。
【図７】第二の従来例であるコンタクト装置の側面図である。
【図８】本発明のコンタクト装置の斜視図である。
【図９】本発明のコンタクト装置の斜視図である。
【図１０】本発明のコンタクト装置の側面図である。
【図１１】本発明のコンタクト装置の側面図である。
【図１２】本発明のコンタクト装置の側面図である。
【図１３】本発明のコンタクト装置の側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００，５００  カセット
１１０，５１０  カセット固定装置
１２０，５２０  ヘッド固定装置
１３０，１４０，６００  コンタクト装置
１３１ａ，６１１  スリーブ
１３１ｂ，６１２  ピン
１３１，１４１，６１０  ポゴピン
１３２，１４２，６２０  ガイド
１３３，１４３，６３０，６５０  レバー
１３４，１４４，６４０，６７０  回転軸
１３５，１４５、６８０  レバー台
１３６，１４６，６６０，６９０  バネ
１３７，１４７，６３１，６３２  端部
１６２  接点
２００  ヘッド
２１０  フレキシブル・プリント基板
２１１  パッド
２２０  スライダ
６４５，６７５  中心
６５５  伝達ピン
７００  接点
８００  基台
【図１】
2005049283.tif 000003
【図２】
2005049283.tif 000004
【図３】
2005049283.tif 000005
【図４】
2005049283.tif 000006
【図５】
2005049283.tif 000007
【図６】
2005049283.tif 000008
【図７】
2005049283.tif 000009
【図８】
2005049283.tif 000010
【図９】
2005049283.tif 000011
【図１０】
2005049283.tif 000012
【図１１】
2005049283.tif 000013
【図１２】
2005049283.tif 000014
【図１３】
2005049283.tif 000015