CN104682039B - 引导装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供引导装置。部件端子(23)贯通引导装置(10)的引导孔(15)并被引导至从基板(20)突出的规定的位置，从而进行部件端子(23)与基板(20)的嵌合。当嵌合完成后，引导装置(10)使引导部(11)的引导部件(11a)以及(11b)离开部件端子(23)，避免部件端子(23)因振动等而与引导孔(15)接触。

Description

引导装置

本发明主张于2013年11月26日在日本提交专利申请的申请号为2013-244182的优先权，并在此引用其说明书、附图以及摘要全部内容。

技术领域

本发明涉及引导装置，更为确切地涉及具有将插入至电子电路基板等的部件端子朝向规定的位置引导的引导功能的装置。

背景技术

作为用于在设置于电子电路基板上的连接器、通孔等的触点部分容易地插入电气部件、连接器等的端子(以下，记做部件端子)的一个方法，存在在插入部件端子的电子电路基板侧安装具有将部件端子引导至触点部分的引导功能的引导部件的方法。

例如，在日本特开2013-089509中提出有具有带有呈锥形状展开的开口部的引导孔的形状的引导部件。在日本特开2013-089509中，通过将该形状的引导部件安装于与电子电路基板上的触点部分对应的位置，使得部件端子朝触点部分的插入变得容易。

另外，虽然不是具有对部件端子进行直接引导的引导部件，但在日本特开2003-323941中公开了如下的技术，为了辅助具有部件端子的第1连接器与对象侧的第2连接器的嵌合，将第2连接器收纳于保持架。

然而，在上述的日本特开2013-089509所记载的以往的引导部件110中，即使在部件端子23被引导至电子电路基板等的基板20上的规定的通孔21并完成部件端子23与基板20的安装后，仍处于部件端子23与引导部件110(具体地说引导孔)接触或者接近的状态(图11中的椭圆F的部位)。

通常，在部件中具有共振的固有值，而为多个部件的情况下各自的共振的固有值大都不同。因此，例如在搭载有多个各种部件的车辆等中，在振动环境下多个部件分别以各自的相位以及振幅进行振动，因此在部件端子与引导部件之间产生相对振动。因此，如果如上述日本特开2013-089509那样，在部件端子23与引导部件110接触的状态下在部件端子23与引导部件110之间产生相对振动，则会产生部件端子23被接触面(图11中的椭圆F的部位)磨损的问题。

发明内容

本发明提供一种具备在部件端子被引导至基板上的规定的位置后，能够使部件端子变化为不与引导部件接触或者接近的状态的机构的引导装置。

(与技术方案1对应)本发明的一个方式的引导装置包括：将部件端子引导至规定的位置的引导部、在部件端子被引导至规定的位置后，与部件端子的引导前相比使引导部离开部件端子的分离机构部。根据该结构，在部件端子被引导至规定的位置后，能够避免部件端子因振动等而与引导部接触。

(与技术方案2、3对应)在上述方式中，可以通过使至少2个引导部件对合而形成从一端向另一端具有斜率的贯通孔，更具体地说，上述贯通孔包括：形成为圆锥状或者方锥状的开口部；以及从开口部的顶点延伸且与部件端子的形状相应的引导孔。由此，分离机构部可以通过在部件端子的引导后使至少2个引导部件分离而使引导部离开部件端子。根据该结构，能够使引导部简单地离开部件端子。

(与技术方案4对应)在上述方式中，分离机构部可以根据在部件端子的引导后从外部所施加的操作使引导部离开部件端子。如此一来，能够在确认部件端子被引导至规定的位置后通过手动使引导部离开部件端子。

(与技术方案5对应)在上述方式中，引导装置以使形成于基板的通孔与引导部对应的方式安装于该基板的一方表面，从基板的一方表面侧插入至引导部的部件端子穿过通孔被引导至贯通基板的另一方表面的位置，分离机构部通过使连接器端子与贯通至基板的另一方表面的部件端子嵌合来使引导部离开部件端子。如此一来，在部件端子被引导至规定的位置后，能够在与连接器端子嵌合的同时自动地使引导部离开部件端子。

(与技术方案6对应)在上述方式中，引导部可以构成为如下形状：当将本引导装置以形成于基板的通孔与引导部对应的方式安装于该基板的一方表面的情况下，在部件端子被引导至规定位置前在通孔之中将贯通孔形成至基板的大致另一方表面的位置为止。根据这种构造，能够提高将部件端子插入引导孔时的位置精度。

(与技术方案7对应)在上述方式中，引导装置可以构成为：使得在部件端子的引导后，通过分离机构部使引导部离开部件端子，由此在部件端子与基板之间设置与通孔相应的实现绝缘的空间。根据这种构造，能够通过在部件端子与基板之间产生的空间确保部件端子间的绝缘距离。

根据上述方式的引导装置，在部件端子被引导至规定的位置(插入基板的通孔等)后，能够形成引导装置的引导孔不与部件端子接触或者接近的状态。因此，在本发明的引导装置中，即使在振动环境下在部件端子与引导部之间分别以不同的相位以及振幅产生相对振动，仍能够避免在部件端子产生因与引导部的接触而引起的磨损。

另外，根据上述本发明的引导装置，由于将引导部的引导孔的长度形成直至基板的表面程度，因此提高了在将部件端子插入至引导孔时的位置精度。进而，根据上述本发明的引导装置，为了形成引导孔不与部件端子接触或者接近的状态而使引导部离开部件端子，因此能够在部件端子被引导至规定的位置后充分确保部件端子间的绝缘距离。

附图说明

本发明的特征、优点、实施例的技术和产业意义将基于记载有数字的附图在下面阐述，其中关于附图说明如下：

图1A、B为对本发明的一实施方式所涉及的引导装置的构造进行简要说明的立体图。

图2A-D分别为图1A、B所示的引导装置中的II A、II B、II C、II D方向的向视图。

图3A-D分别为图1A、B所示的引导装置中的III A、III B、III C、III D剖视图。

图4A、B为对图3B、D所示的状态下的引导部件与分离机构部的关系进行说明的图。

图5A-D为对引导装置引导部件端子的引导方法进行说明的图。

图6A、B为对使引导部从关闭状态变化为打开状态的方法的一个例子进行说明的图。

图7为对引导装置的具体的使用例进行说明的立体图。

图8A、B为对引导装置的一动作进行说明的图。

图9A、B为对本发明的一实施方式的变形例的引导装置的构造进行简要说明的剖视图。

图10A、B为对变形例的引导装置50的特征进行说明的图。

图11为对在以往的引导部件产生的问题进行说明的图。

具体实施方式

1.引导装置的构造

首先，使用图1～图4对本发明的一实施方式的引导装置10的单体构造进行说明。

图1A为表示将本发明的一实施方式所涉及的引导装置10的引导部11形成为关闭状态时的构造的简要立体图。图1B为表示将本发明的一实施方式所涉及的引导装置10的引导部11形成为打开状态时的构造的简要立体图。图2A以及图2B分别为图1A所示的引导装置10的II A方向向视图(俯视图)以及II B方向向视图(仰视图)。图2C以及图2D分别为图1B所示的引导装置10的II C方向向视图(俯视图)以及II D方向向视图(仰视图)。图3A以及图3B分别为图1A所示的引导装置10的III A-III A剖视图(正面剖视图)以及III B-III B剖视图(侧面剖视图)。图3C以及图3D分别为图1B所示的引导装置10的III C-III C剖视图(正面剖视图)以及III D-III D剖视图(侧面剖视图)。图4A为对图3B所示的关闭状态下的引导部件11a以及11b与分离机构部12的关系进行说明的图。图4B为对图3D所示的打开状态下的引导部件11a以及11b与分离机构部12的关系进行说明的图。

图1所示的本发明的一实施方式所涉及的引导装置10具有引导部11、分离机构部12、外围部13。引导部11由能够移动的2个引导部件11a以及11b构成。分离机构部12为具有使该引导部件11a以及11b变化为两者对合的关闭(close)状态或者两者分离的打开状态的机构的结构。由上述引导部件11a以及11b构成的引导部11与分离机构部12被兼作收纳壳体的外围部13覆盖从而作为一个装置实现包装化。

引导部11在引导部件11a与引导部件11b两者对合的关闭状态下成为形成引导孔以及开口部的形状。具体地说，如图1A、图2A以及图3B中所例示的那样，在引导部件11a与引导部件11b两者对合的关闭状态下，矩形的引导孔15以等间隔形成。该引导孔15与后述的作为插入对象的部件端子的间隔、形状对应设置。此外，在各附图中例示的引导孔15不过为一个例子而已，引导孔15的个数(5个以外)、间隔(不等间隔)以及形状(圆形、椭圆形)等可以根据作为插入对象的部件端子的形状自由设计。另外，如图2B、图3A以及图3B中所例示的那样，在引导部件11a与引导部件11b两者对合的关闭状态下，在各引导孔15分别形成开口部16。该实施方式的开口部16形成为从引导孔15起以恒定斜率沿图2B的箭头方向展开的大致方锥状的形状。此外，在各附图中例示的开口部16不过为一个例子而已，可以进行自由设计，例如使开口部16的斜率带有变化，或者将开口部16的形状形成为圆锥状；等等。这样，引导部11在引导部件11a与引导部件11b两者对合的关闭状态下，通过引导孔15以及开口部16形成从一端到另一端设置有斜率的贯通孔、即所谓的漏斗构造。

分离机构部12为通过使引导部件11a与引导部件11b形成为两者对合的关闭状态或者两者分离的打开状态来使引导部11的形状变化的结构。作为该分离机构部12的一个例子，考虑插入在引导部件11a与引导部件11b之间的弹性体(弹簧、橡胶等)。作为在本实施方式中说明的具体的一个例子，示出分离机构部12与外围部13的内壁形状配合而以如下方式实现关闭状态或者打开状态的机构。

如图3B、图3D、图4A以及图4B所示，在外围部13的靠引导部件11a以及11b分离的方向的内壁侧呈阶梯状形成有第1壁面13a和壁厚比第1壁面13a的壁厚薄的第2壁面13b。在分离机构部12中，作为弹性体使用螺旋弹簧，并将该螺旋弹簧插入至引导部件11a与引导部件11b之间。图4为简单示出引导部件11a以及11b与分离机构部12的关系的图。

引导部11的关闭状态是指在分离机构部12保持弹力的状态(螺旋弹簧收缩的状态)下，引导部件11a以及11b的侧面的一部分与外围部13的第1壁面13a分别抵接的状态(图4A)。通过该状态实现图1A、图2A、图2B、图3A以及图3B所示的引导部11的形状。引导部11的打开状态是指在分离机构部12保持相比关闭状态弱的弹力的状态或者弹力为零的状态(螺旋弹簧伸长的状态)下，引导部件11a以及11b的侧面的一部分与外围部13的第2壁面13b分别抵接的状态(图4B)。通过该状态实现图1B、图2C、图2D、图3C以及图3D所示的引导部11的形状。

从图4A所示的引导部件11a以及11b的侧面的一部分与外围部13的第1壁面13a分别抵接的状态起朝图4B所示的引导部件11a以及11b的侧面的一部分与外围部13的第2壁面13b分别抵接的状态的移动，能够通过如下动作来实现。例如，从图4A的状态起将引导部件11a以及11b的上表面向下压入直至引导部件11a以及11b的侧面不与第1壁面13a抵接为止，由此能够向图4B的状态移动。对于该引导部件11a以及11b的上表面的压入可以通过手指来进行，也可以使用专用的工具(顶销等)进行。此外，压入引导部件11a以及11b的上表面的位置并不局限于图1A等中以阴影所示的位置，例如可以另外将插入专用的工具的孔等设置于外围部13的上表面，经由该孔来压入引导部件11a以及11b的上表面(参照图6A)。

另外，从图4B所示的引导部件11a以及11b的侧面的一部分与外围部13的第2壁面13b分别抵接的状态起向图4A所示的引导部件11a以及11b的侧面的一部分与外围部13的第1壁面13a分别抵接的状态的移动，也可以同样实现。例如，从图4B的状态起将引导部件11a以及11b的侧面朝向外围部13的中心方向压入直至引导部件11a以及11b的上表面不再卡于第1壁面13a与第2壁面13b的阶梯差，由此能够向图4A的状态移动。该引导部件11a以及11b的侧面的压入可以使用专用的工具(顶销等)进行。例如，可以考虑另外将插入专用的工具的孔等设置于外围部13的两侧面，经由该孔来分别压入引导部件11a以及11b的侧面。

根据以上的构造，本发明的一实施方式所涉及的引导装置10能够使引导部11变化为关闭状态或者打开状态。

2.基于引导装置的部件端子的引导方法

接下来，使用图5A-D对通过本发明的一实施方式所涉及的引导装置10引导部件端子的方法进行具体说明。此外，在以下的图5A-D中，对于在向形成于电子电路基板等的基板20的通孔21从基板20的下表面(一方表面)插入电气部件等的部件端子23的情况下，在基板20的下表面安装本发明的引导装置10的例子进行说明。引导装置10被预先安装在引导部11的引导孔15与基板20的通孔21一致的位置。

引导装置10以引导部11为关闭状态安装于基板20(图5A)。在该安装状态下，如果将部件端子23插入至引导装置10，则部件端子23的前端直接插入至引导孔15中，或者经由引导部11的开口部16的倾斜面引导进而插入至引导孔15中(图5B)。被插入至引导孔15的部件端子23贯通基板20的通孔21，进一步引导至朝基板20的上表面(另一方表面)突出的规定的位置(图5C)。由此，完成部件端子23与基板20(以及引导装置10)的嵌合。向该基板20的上表面突出的部件端子23的部分例如与安装于基板20的上表面的连接器嵌合，或者通过焊锡固定于基板20。

此外，如果完成部件端子23与基板20的嵌合，则引导装置10通过手动或者自动使引导部11从关闭状态变化为打开状态(图5D)。在该打开状态下，引导部件11a以及11b朝离开部件端子23的位置(远离的位置)移动，不再形成引导孔15。通过从该关闭状态向打开状态的变化，使引导部11离开(远离)部件端子23，能够避免对部件端子23引导时的引导孔15维持着与部件端子23接触或者接近的状态。

此外，作为通过手动使引导部11从关闭状态变化为打开状态的方法，例如考虑通过将顶销31等的专用的工具压入到在引导装置10的未被基板20隐藏的插入孔32等的操作来释放分离机构部12的弹力等(图6A)。另外，作为自动使引导部11从关闭状态变化为打开状态的方法，例如考虑通过使设置有顶销31的连接器22与朝基板20的上表面突出的部件端子23嵌合，在进行该嵌合的同时还进行顶销31对于引导装置10的插入孔32的压入动作，由此释放分离机构部12的弹力等(图6B)。图6为以透过基板20(斜线阴影)观察安装于基板20的下表面的引导装置10的样子的方式来进行描绘的图。

3.使用引导装置的具体例

接下来，作为使用引导装置10的具体例，例如对于图7所示的在具有多个部件端子23的单元40组装基板20的构造进行说明。在该具体例中，在基板20设置有与单元40所具有的多个部件端子23的位置一致的通孔21(未图示)。在基板20的通孔21的上表面定位并通过焊锡固定有连接器22，在通孔21的下表面定位并通过焊锡固定有引导部11为关闭状态的引导装置10(未图示)。利用引导部11的引导功能使多个部件端子23与各引导装置10配合并在单元40组装(嵌入)基板20，使多个部件端子23与各连接器22嵌合从而进行电连接。在利用引导装置10组装部件端子23与基板20后，通过螺栓将单元40与基板20紧固在一起。随后，通过嵌合连接器22将部件端子23与基板20进行电连接，同时通过连接器22的顶销将引导装置10的引导部11形成为打开状态，使引导装置10离开(远离)部件端子23，从而避免部件端子23与引导装置10的引导部11接触。

如上所述，根据本发明的一实施方式所涉及的引导装置10，具有当部件端子23被引导至规定的位置(基板20的通孔21等)后使得引导部11离开(远离)部件端子23的机构。通过该机构，能够在将部件端子23插入至基板20后等形成引导装置10的引导孔15不与部件端子23接触或者不与其接近的状态。因此，在本发明的引导装置10中，即使在振动环境下在部件端子23与引导部11之间以不同的相位以及振幅产生相对振动，仍能够避免在部件端子23产生因与引导部11的接触而引起的磨损。

4.引导装置的变形例

进而，参照图8～图10对将上述的本发明的引导装置10中的引导部11的形状变形后的实施例进行说明。

在具有将部件端子23向基板20上的通孔21等引导的机构、即引导部11的构造中，与形成设置了斜率的开口部16相应地，在引导时接触部件端子23的引导孔15的长度变短。另外，由于存在设计时可预见的公差、每个部件的偏差所产生的松动，因此在由引导部件11a以及11b形成的引导孔15与部件端子23之间，通常产生些许间隙。

但是，引导孔15与部件端子23的缝隙会成为在将部件端子23插入引导孔15时致使位置精度恶化的原因，如图8A所示，该位置精度的恶化在接触部件端子23的引导孔15的长度d较短的情况下显著体现。例如图8B所示，担心这样的位置精度的恶化会致使部件端子23相对于安装于基板20的上表面的连接器22的端子22a产生嵌合不良等。

因此，在本变形例中，利用2个引导部件分离进行开闭的本发明独有的机构，提供采用以下所示的特征的形状的引导部件51a以及51b的引导装置50。

图9示出本发明的变形例的引导装置50的侧面剖视图，图9A与图3B相同为将引导部11形成为关闭状态时的D1-D1剖视图，图9B与图3D相同为将引导部11形成为打开状态时的III D-III D剖视图。图9所示的本发明的变形例的引导装置50的特征在于构成引导部11的能够移动的2个引导部件51a以及51b的形状。此外，本变形例的引导装置50的其他结构与上述的引导装置10相同，因此将重复的说明部分省略。

该引导部件51a以及51b在关闭状态下具有将引导孔15的长度d延长直至所安装的基板20的上表面位置的程度(大致另一方表面)的形状(图9A)。根据该形状，本变形例的引导装置50与形成相同的斜率的开口部16的上述的引导装置10相比，能够提高将部件端子23插入引导孔15时的位置精度(参照与图8A的对比)。另外，引导部件51a以及51b在部件端子23与基板20的嵌合完成后从关闭状态变化为打开状态(图9B)。根据该打开状态，引导部件51a以及51b移动至离开部件端子23的位置，并且引导部件51a以及51b的延长直至基板20的上表面位置程度的部位收纳于基板20的下表面。

在此，当形成为将引导部件51a以及51b延长直至所安装的基板20的上表面位置程度的形状的情况下，如果仍如以往的构造那样将引导部件51a以及51b维持状态不变(换句话说，将引导部11维持关闭状态不变)，则如图10A所示，会在相邻的部件端子23之间在基板表面上形成沿面路径R，存在无法确保绝缘距离(沿面距离)的问题。需要在例如为了驱动绝缘栅双极型晶体管(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor)而产生高电位差的部件端子间等确保这样的绝缘距离。

与此相对，本变形例的引导装置50在部件端子23与基板20的嵌合完成后，通过手动或者自动使引导部11从关闭状态变化为打开状态(图9B)。通过该打开状态，使引导部件51a以及51b移动至离开部件端子23的位置(远离的位置)，能够避免在对部件端子23引导时的引导孔15与部件端子23接触或者接近的状态。进而，引导部件51a以及51b的延长直至基板20的上表面位置程度的部位被收纳于基板20的下表面，通过产生的空间S确保部件端子23间的绝缘距离。

如上所述，根据本发明的一实施方式所涉及的变形例的引导装置50，引导部11的引导部件51a以及51b具有在关闭状态下将引导孔15的长度d延长直至基板20的上表面位置程度的形状。根据该形状，本变形例的引导装置50与上述的形成相同的斜率的开口部16的引导装置10相比，提高了在将部件端子23插入引导孔15时的位置精度。另外，本变形例的引导装置50与上述的引导装置10相同，具有在部件端子23被引导至规定的位置(基板20的通孔21等)后引导部11离开(远离)部件端子23的机构。因此，能够避免因与引导部11的接触而引起的部件端子23的磨损，并且能够确保部件端子23间的绝缘距离。

此外，在上述实施方式中，示出引导部11由2个引导部件11a以及11b构成的例子，但只要能够形成可将部件端子23移动至引导孔15的形状，也可以由3个以上的引导部件来构成引导部11。

另外，在上述实施方式中，通过形成在外围部13的台阶状的第1壁面13a以及第2壁面13b和具有弹力的分离机构部12实现了引导部件11a以及11b的关闭状态以及打开状态。但是，实现引导部件11a以及11b的关闭状态以及打开状态的构造并不局限于此，也可以采用各种构造。例如，可以是在外围部13的壁面设置斜率从而使引导部件11a以及11b斜向滑动、或者在引导部件11a以及11b设置旋转轴而使引导部件11a以及11b向外侧旋转，或者除去引导部件11a以及11b本身的构造。

另外，在上述实施方式中，记载了由引导部件11a以及11b所产生的关闭状态以及打开状态是可逆的状态的构造，但也可以是一经从关闭状态移动至打开状态便无法向关闭状态返回的构造。进而，在上述实施方式中，记载为分离机构部12是与引导部件11a以及11b不同的部件(例如金属弹簧)，但部件结构并不局限于此。例如，当引导部件11a以及11b由合成树脂等成形的情况下，也可以将具有板簧机构的形状通过一体成形设置于引导部件11a和引导部件11b中的任意一方。

本发明的引导装置能够在将插入至电气电路基板等的部件端子向通孔等的规定的位置引导的情况下利用，特别适合于意图避免部件端子与引导装置接触而产生磨损的情况等。

Claims (3)

1.一种引导装置(10)，该引导装置对部件端子(23)进行引导，

所述引导装置的特征在于包括：

引导部(11)，该引导部具有至少2个引导部件，通过使所述至少2个引导部件对合而形成从一端向另一端具有斜率的贯通孔，将插入至该贯通孔的所述部件端子引导至规定的位置；以及

分离机构部(12)，该分离机构部通过在所述部件端子被引导至所述规定的位置后使所述至少2个引导部件分离，与所述部件端子的被引导前相比，使所述引导部离开所述部件端子，

本引导装置以使形成于基板(20)的通孔(21)与形成于所述引导部的引导孔对应的方式安装于该基板的一方表面，

从所述基板的一方表面侧插入至所述引导部的所述部件端子穿过所述通孔被引导至贯通所述基板的另一方表面的位置，

所述分离机构部构成为通过使设置有顶销的连接器的端子与贯通至所述基板的另一方表面的所述部件端子嵌合，该顶销被压入所述引导装置的插入孔，使所述引导部离开所述部件端子。

2.根据权利要求1所述的引导装置，其特征在于，

所述贯通孔包括：形成为圆锥状或者方锥状的开口部(16)；以及从该开口部的顶点延伸且与所述部件端子的形状相应的所述引导孔(15)。

3.根据权利要求1所述的引导装置，其特征在于，

所述引导部构成为如下形状：所述引导部在所述部件端子被引导至所述规定的位置前在所述通孔之中将所述贯通孔形成至所述基板的大致另一方表面的位置为止。