(57)【要約】【課題】印刷配線基板等にねじで取り付けられる部品の取り付け治具の食いつき現象を防ぎ作業性を改善する。【解決手段】部品受けボス１１にねじ支柱１７を挿入し、印刷配線基板１９の孔１９ａから取り付けねじ２１を支柱１７にねじ止めする。ねじ止めのために力Ｆが加わると部品受けボス１１の下面１１ａと部品受けボス台座５の上面５ａとの間に摩擦力が生じて、部品受けボス１１の、センタ軸１３周りの回動を阻止して取り付けねじ２１が完全に締め付けられる。ねじ止めをやめて力Ｆが無くなると、上記摩擦力もなくなるので、部品受けボス１１は回動自在となり、ねじ支柱１７と部品受けボス１１間の食いつきを解消する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
治具基板と、
前記治具基板に固着される部品受けボス台座と、
一端に前記部品受けボス台座との摺動面を有し回動軸を中心に前記部品受けボス台座と回動自在に摺動し他端に部品受け穴を有する部品受けボスと、
一端が前記部品受けボスの部品受け穴と相互に回動不可に嵌合し他端に被取り付け基板への取り付けねじ穴を有する基板への取り付け部品とを備え、
前記部品受けボス台座と前記部品受けボスとの摺動面の摩擦係数が大となるよう少なくともいずれかの摺動面を粗にするかまたはゴムまたは可塑性材料で構成したことを特徴とする基板への部品取り付け治具。
【請求項２】
前記治具基板を強磁性材料で構成し前記部品受けボス台座の前記治具基板側には磁石を有し前記治具基板との固着は磁力によるものであることを特徴とする請求項１記載の基板への部品取り付け治具。
【請求項３】
前記部品受けボス台座と前記部品受けボスとの回動を防ぐ回転止めを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の基板への部品取り付け治具。
【請求項４】
前記回転止めは相接触する部品受けボス台座と前記部品受けボスの一方に円錐状の凹部を、他方に円錐状のピンを設けたことを特徴とする請求項３記載の基板への部品取り付け治具。
【請求項５】
前記円錐状の凹部の底にさらに凹部を設けたことを特徴とする請求項４記載の基板への部品取り付け治具。
【請求項６】
前記凹部の少なくとも表面がゴムまたはプラスチックで形成されていることを特徴とする請求項５記載の基板への部品取り付け治具。
【請求項７】
治具基板と、
前記治具基板と相接し両面に摺動面を有する部品受けボス台座と、
一端に前記部品受けボス台座との摺動面を有し回動軸を中心に前記部品受けボス台座を挟んで前記治具基板と回動自在に摺動し他端に部品受け穴を有する部品受けボスと、
一端が前記部品受けボスの部品受け穴と相互に回動不可に嵌合し他端に被取り付け基板への取り付けねじ穴を有する基板への取り付け部品とを備え、
前記治具基板と前記部品受けボス台座との摺動面および前記部品受けボス台座と前記部品受けボスとの摺動面の摩擦係数が大となるよう相接する摺動面を粗にするかまたはゴムまたは可塑性材料で構成したことを特徴とする基板への部品取り付け治具。
【請求項８】
前記部品受けボスが２つの部分に分割されて回動軸方向に高さを変化できることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の基板への部品取り付け治具。
【請求項９】
前記部品受けボス台座または前記部品受けボスの少なくともいずれかが２つの部分に分割されて回動軸方向に高さを変化できることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の基板への部品取り付け治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、印刷配線基板、金属板や絶縁材料基板等に部品をねじ止めするときに用いる基板への部品取り付け治具に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、電子機器は印刷配線基板に部品が実装されており、それに伴って印刷配線基板にたとえば他の印刷配線基板を離して係止するためのねじ支柱、大型の部品、放熱板、およびメカニズム等をねじ止めすることが多くなっている。【０００３】  図６は従来の、印刷配線基板などにねじ支柱などの部品を取り付けた状態を示す斜視図、図７は従来の基板への部品取り付け治具を示す斜視図、図８は従来の基板への部品取り付け治具を用いることによる食いつきの発生を示す説明図である。【０００４】  図６において、印刷配線基板１０１にねじ支柱１０３のような、両端に取り付けねじ穴を持つ部品（非特許文献１参照）を取り付けねじ１０５で取り付けていた。これらの部品の取り付けに当たっては図７に示すような治具１０７を用意するのが一般的で、ここではねじ支柱１０３を４本取り付ける場合を示している。【０００５】  基板１０１の取り付け穴１０１ａによってガイドする数本のガイドポスト１０９と、ねじ支柱１０３を位置決めするための部品受け座１１１とを治具基板１１３に設ける。部品受け座１１１はガイドポスト１０９に対して精度良く寸法が出せるように、加工精度の高い機械で加工し、ねじ支柱１０３が回転しないように、たとえばねじ支柱が六角形であれば、六角形の穴を形成して、嵌合精度も高めてしっかりと取り付けるのが従来のやり方であった。【０００６】  作業方法はまず六角のねじ支柱１０３を部品受け座１１１にそれぞれ挿入し、次に実装された印刷配線基板１０１の取り付け穴１０１ａを、ガイドポスト１０９に合わせて置き、次に図８のように上面よりねじ１０５をねじ締め機等で締め付ける。これで治具１０７より取り外せば作業は完了であるが、ここで問題が発生する。【０００７】
【非特許文献１】（株）マックエイト「プリント板用各種端子＆アクセサリー」カタログ、１９９２年版１頁、１１５頁，１１６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  その問題とは、治具１０７から組み立て完了した印刷配線基板１０１が取り外せないことである。その原因はねじ１０５を締め付けた時に部品受け座１１１とねじ支柱１０３の間に締め付け時のトルクＭがかかったままで、ねじ支柱１０３の外形と部品受け座１１１の穴の内径とが、相互に食いついた状態が維持されるため上下に分離するのが難しくなるためである。特にそれぞれの部品受け座１１１でその荷重が発生するために本数が増えると全体の食いつきの荷重は非常に大きくなり、ガチガチになって取り外しに時間が掛かり、また無理をして取り外そうとすると印刷配線基板が割れる場合があった。【０００９】  本発明は、従来のこのような部品受け座とねじ支柱などの部品との間の食いつきを防止し、ねじ締め後に印刷配線基板などの基板を治具から容易に取り外しできる、基板への部品取り付け治具を提供しようとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  この課題を解決するための本発明の基板への部品取り付け治具は、治具基板と、前記治具基板に固着される部品受けボス台座と、一端に前記部品受けボス台座との摺動面を有し回動軸を中心に前記部品受けボス台座と回動自在に摺動し他端に部品受け穴を有する部品受けボスと、一端が前記部品受けボスの部品受け穴と相互に回動不可に嵌合し他端に被取り付け基板への取り付けねじ穴を有する基板への取り付け部品とを備え、前記部品受けボス台座と前記部品受けボスとの摺動面の摩擦係数が大となるよう少なくともいずれかの摺動面を粗にするかまたはゴムまたは可塑性材料で構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】  このような構成により、基板への取り付け部品をねじ締めによって取り付けようとするときに部品受けボスと部品受けボス台座との間に生ずる摩擦力を利用して部品の回動を阻止してねじ締めを実行し、ねじ締めを終わると、部品を保持する部品受けボスは自由に回動できるので、食いつき力は解消され、ねじ締め後の治具取り外しの作業が容易で時間もかからないなど簡単な構成で有利な効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  （実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の、基板への部品取り付け治具の要部断面図、図２は同じくその実施状況を示す斜視図である。【００１３】  図１において、基板への部品取り付け治具１の治具基板３の上面には、部品受けボス台座５が、下方からの台座固定ねじ７によって固着され、部品受けボス台座５の上面中央にはセンタ軸穴９が形成され、このセンタ軸穴９には、部品受けボス１１下面から下方に凸出したセンタ軸１３が挿入され、部品受けボス１１は、このセンタ軸１３を中心に回動可となっている。センタ軸１３の中心は印刷配線基板１９に取り付けるねじ２１またはねじ支柱１７の中心と同心とするのがよい。また部品受けボス台座５の材質はゴムまたは摩擦係数の高い可塑性材料であるプラスチックが望ましい。【００１４】  部品受けボス１１の上面には部品受け穴１５が形成され、この部品受け穴１５の内形は保持すべき部品、すなわち印刷配線基板１９への取り付け部品であるねじ支柱１７の回り止めのために支柱１７の外形形状の雌型となるように放電加工等で加工して作る。材質は金属またはプラスチックで良い。例えば支柱１７が６角柱状であれば、部品受け穴１５も、それにガタ少なく嵌合する６角形状の穴であるものとする。これは６角形に限らず、４角形でも５角形でもよい。【００１５】  基板への取り付け部品であるねじ支柱１７の上部には被取り付け基板である印刷配線基板１９を取り付ける取り付けねじ２１をねじ込むための、基板への取り付けねじ穴２３が設けられている。図示していないが取り付けねじ穴２３の反対側にも取り付けねじ穴があるものとする。【００１６】  この部品受けボス台座５と部品受けボス１１とのセットは必要なねじ支柱１７の本数分取り付ける。図２においては、治具基板３に部品受けボス台座５を４本取り付け、部品受けボス１１をそれぞれ組み合わせ、その上に部品である支柱１７を挿入する場合を示している。またガイドポスト２５を２本設け、ガイドポスト２５に先端部２７のある段部２９の上に印刷配線基板１９のガイド孔３１の案内により載置出来るようになっている。【００１７】  このように構成すると部品受けボス台座５の上に部品受けボス１１がそのセンタ軸を中心に回動自在に乗っている状態となる。【００１８】  このように構成された部品取り付け治具１に対して、つぎに印刷配線基板１９を載置してねじ止めする場合の例を説明する。【００１９】  印刷配線基板１９には、予め基板への取り付けねじ穴２３のそれぞれに対応する部分に孔１９ａがあけられており、取り付けねじ２１を挿入してドライバで締め付ける。ここでねじを締め付ける場合必ずドライバーによってねじ締め方向（この場合下方）に図１の力Ｆの荷重をかけるので、その力Ｆにより部品受けボス台座５の上面５ａと部品受けボス１１の下面１１ａとの間にＴ＝μＦなる摩擦力Ｔが働いて、この摩擦力Ｔが回り止めとなって取り付けねじ２１が完全に締め付けられる。この摩擦力Ｔを大にするために、両部材の材質だけでなく、その直径を大にすることも有効である。【００２０】  この時この摩擦力は締め付け時の上からの荷重Ｆが働いている時しか発生しないのと、その後は部品受けボス１１は部品受けボス台座５に対して自由に回動出来るので、従来例のような食いつき問題は発生せず、食いつきの荷重が自然解消してしまう。従って締め付け完了後は殆ど抵抗無く簡単に治具１を取り外すことができる。【００２１】  ここで部品受けボス１１と部品受けボス台座５の材質をそれぞれ金属とゴムとしたが、逆でもよく、またどちらもゴムでも良い。またセンタ軸の雄雌の嵌合も逆でも良い。またゴムの代わりに、可塑性材料である軟質のプラスチック等でも良い。また、材質を変えることなく金属表面を粗にしても良い。【００２２】  また、部品受けボスまたは部品受けボス台座のいずれか、または両方がすべてゴムまたは可塑性材料でなくても、少なくとも一方または両方の表面がゴムまたは可塑性材料でコーティングされていればよい。【００２３】  実用した場合、本発明の構成を使用しない作業の場合、締め付け時間よりも取り外し時間が２あるいは３倍程度要したり、また一度に多くのねじ支柱が締め付けられないので治具を多くして数回に分けて作業するなど、４、５倍の作業工数を要していた。それに対し以上のように簡単な構造でねじ支柱取り付け作業が出来るので画期的に作業改善が図れるものである。【００２４】  （実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の基板への部品取り付け治具の要部断面図であり、実施の形態１の構成をさらに改良したものである。図１と異なるのは治具基板３３は必ず鉄板であり、部品受けボス台座３５の下部を磁石３７としたものである。こうすることにより、ねじ支柱の接置位置が変わったり、印刷配線基板の種類が変わっても、簡単に位置が変更でき、または治具を共用出来たりするので更に効果的である。【００２５】  このほか、部品受けボス台座３５の下部において、部品受けボス台座３５に対して磁石３７を上下に摺動可能にしたり、部品受けボス台座３５の下部の内部で磁石を回動可能にして治具基板３３との距離を変える等の従来技術を応当することによって、治具基板３３上において部品受けボス台座３５を取り付ける位置を微調整することも可能となる。【００２６】  その他の部分は作用を含めて実施の形態１と同様であり、同じ機能の部分は同じ符号を付けて説明を省略する。【００２７】  （実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３の、基板への部品取り付け治具の要部図で、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部側断面図、（ｃ）は回転止め部分の断面図、（ｄ）はくいつき力の説明図、（ｅ）は印刷配線基板に取り付けるべき部品の斜視図で、ここでは放熱板付きのトランジスタの例である。【００２８】  図４において、治具基板３の上面には、部品受けボス台座４１が、下方からの台座固定ねじ７で固着され、部品受けボス台座４１の上面中央にはセンタ軸穴４３が形成され、このセンタ軸穴４３は、部品受けボス４７下面から下方に凸出したセンタ軸４９が挿入され、部品受けボス４７は、このセンタ軸４９を中心に回動可となっている。センタ軸４９の中心は印刷配線基板に取り付けるねじ５７または部品５３の中心と同心とするのがよい。また部品受けボス台座４１の材質はゴムまたは摩擦係数の高い可塑性材料であるプラスチックが望ましい。【００２９】  部品受けボス台座４１の上面４１ａには円錐状の周り止め凹部４５が形成され、円錐状の底部には、さらに凹部４５ａが形成されている。【００３０】  部品受けボス４７において、周り止め凹部４５に対応する部分には円錐状の周り止めピン５１が形成され、図４（ｃ）のように、周り止めピン５１のテーパーの方が周り止め凹部４５より傾斜が急であり、凹部４５ａ内部に入り込むようになっている。【００３１】  この周り止め凹部は部品受けボス４７に設け、周り止めピンは部品受けボス台座４１に設けても良い。【００３２】  このように構成され、つぎに組み立てについて説明する。部品である放熱板５３にはトランジスタ５８がねじ５９で取り付けられ、トランジスタ５８の脚６１がプリント配線基板５５の図示しない孔に貫通されると共に、印刷配線基板５５を間に挟んで放熱板５３上部の取り付けねじ穴６３に、取り付けねじ５７によって印刷配線基板５５を取り付ける。【００３３】  このとき、予め手で放熱板５３を軽く回して周り止め凹部４５中に周り止めピン５１を落とし込んでおく。取り付けねじ５７に力Ｆを加えながら加圧すると、周り止め凹部４５中に周り止めピン５１が押し込まれ、さらに先端が凹部４５ａ内にい込む。このくいこみによって部品受けボス４７の周り止めピン５１と、部品受けボス台座４１の周り止め凹部４５との中心合わせが正確に出来る。【００３４】  ここで、仮にこの力Ｆによって図４（ｄ）のように周り止めピン５１が、周り止め凹部４５に対するくいつき力が発生しても、くいつき力がテーパーによって、上方向に向きを変えられて部品受けボス４７を上方向に押し上げ、力Ｆが無くなると、くいつき力も解放されてゼロになる。【００３５】  また、実施形態１，２と同様に、部品受けボス台座４１と部品受けボス４７との間で摩擦力が発生するので、周り止めピン５１と周り止め凹部４５との間に無理な力が掛かることを防いでいる。【００３６】  （実施の形態４）
図５は、本願発明の実施の形態４の、基板への部品取り付け治具の要部断面図である。図５において、治具基板６１の上面には、上下の摺動面が、ゴム、または可塑性材料であるプラスチックでできた部品受けボス台座６３が載置されている。ゴムやプラスチックで形成する代わりに表面を粗に加工するなどしても良い。【００３７】  部品受けボスＡ６５は、その下方への凸出部６５ａが部品受けボス台座６３の中心孔６３ａ、治具基板６１の穴６１ａを貫通して、下方に設けたねじ穴６５ｂに、平ワッシャ６７、スプリングワッシャ６９を通してねじ止めした止めねじ７１によって、止めねじ７１を中心に、やや上下にガタを持ちながら回動自在に取り付けられている。【００３８】  部品受けボス台座Ａ６５の軸心に設けた円筒状の孔６５ｃには部品受けボスＢ７３の細径部７３ａが挿入され、止めねじ７５によって回動軸方向すなわち上下方向に高さを調整して係止され、部品受けボスＢ７３の高さを調整できるようになっている。【００３９】  このような高さ調整の構成は、本実施形態だけでなく、実施の形態１〜３に適用しても良く、実施の形態１〜３では部品受けボスの代わりに、部品受けボス台座を２つの部品に分割して調整できるようにしても良い。【００４０】  部品受けボスＢ７３の上端には部品であるねじ支柱７７の外径を回動不可に係止する部品受け穴７３ｂを設けてあり、ねじ支柱７７の上端には、印刷配線基板への取り付けねじ穴７７ａが設けられている。【００４１】  部品受けボス台座６３の上下の摺動面が粗面か、またはゴムまたはプラスチックで形成されているのに対応して、治具基板６１またはその表面、部品受けボスＡ６５またはその摺動面をゴムまたはプラスチックで形成し、または表面を粗面にして摩擦力を高めておく。【００４２】  このように構成され、つぎにその動作を説明する。ねじ支柱７７の上に印刷配線基板７９を載置し、その孔から取り付けねじ８１を取り付けねじ穴７７ａに入れて治具基板６１方向に力Ｆを加えながら締め付けると、加えられた力Ｆによってねじ支柱７７、部品受けボスＢ７３、部品受けボスＡ６５は一体となって回動しようとするが、部品受けボス台座６３と部品受けボスＡ６５との間の摩擦力、および部品受けボス台座Ａ６３と治具基板６１との摩擦力によって回動は阻止され、取り付けねじ８１のみがねじ支柱７７にねじ込まれ、印刷配線基板７９がねじ止めされる。取り付けねじ８１への押圧をやめれば、摩擦力はなくなり、部品受けボスＢ７３の回動により、従来のような食いつきの荷重が自然に解消し、従って締め付け完了後は治具の取り外しは殆ど抵抗無く簡単に治具を取り外すことができる。【００４３】  なお、上記各実施形態では、ねじ支柱や放熱板等の部品は、印刷配線基板に取り付けるものとして説明したが、印刷配線基板に限らず、金属板や絶縁材料基板等に取り付ける場合も含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００４４】  以上説明したように、本発明の基板への部品取り付け治具は、部品を印刷配線基板、金属基板や絶縁物基板にねじ締めによって取り付けようとするときに生ずる摩擦力を利用して部品の回動を阻止してねじ締めを実行し、ねじ締めを終わると、部品を保持する部分は自由に回動できるので、治具への食いつき力は解消され、ねじ締め後の治具取り外しの作業が容易で時間も掛からないなど、簡単な構成で産業上の利用可能性の大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の基板への部品取り付け治具の要部断面図
【図２】同じくその実施状況を示す斜視図
【図３】同じく実施の形態２の基板への部品取り付け治具の要部断面図
【図４】同じく実施の形態３の基板への部品取り付け治具の要部図面
【図５】同じく実施の形態４の基板への部品取り付け治具の要部断面図
【図６】従来の、印刷配線基板などにねじ支柱などの部品を取り付けた状態を示す斜視図
【図７】従来の基板への部品取り付け治具を示す斜視図
【図８】従来の基板への部品取り付け治具を用いることによる食いつきの発生を示す説明図
【符号の説明】
１    部品取り付け治具
３    治具基板
５    部品受けボス台座
５ａ  部品受けボス台座の上面
７    台座固定ねじ
９    センタ軸穴
１１  部品受けボス
１１ａ  部品受けボスの下面
１３  センタ軸
１５  部品受け穴
１７  ねじ支柱
１９  印刷配線基板
２１  取り付けねじ
２３  取り付けねじ穴
２５  ガイドポスト
【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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