JP2004192976A - 端子の圧入用冶具及びその圧入装置 - Google Patents
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- Y10S439/943—Electrical connectors including provision for pressing contact into pcb hole
Abstract
【課題】安価でしかも信頼性を向上できるコネクタの端子の圧入を実現できること。
【解決手段】プレスフィットコネクタ１０のハウジング１１から延びる複数の鍔付端子１２を、各端子１２の鍔部１２ｂが押圧される押し当て面２１上で整列させた状態でプリント基板３０の各貫通穴３２に圧入させるための冶具であって、各端子１２の鍔部１２ｂを押し当て面２１上の横方向に位置決めする第一整列部２３ａと、第一整列部２３ａに各端子１２を誘い込む第一誘い込み部２３ｂと、各端子１２の鍔部１２ｂを押し当て面２１上の縦方向に位置決めする第二整列部２４ａと、第二整列部２４ａに各端子１２を誘い込む第二誘い込み部２４ｂとを備えた。
【選択図】 図１
【解決手段】プレスフィットコネクタ１０のハウジング１１から延びる複数の鍔付端子１２を、各端子１２の鍔部１２ｂが押圧される押し当て面２１上で整列させた状態でプリント基板３０の各貫通穴３２に圧入させるための冶具であって、各端子１２の鍔部１２ｂを押し当て面２１上の横方向に位置決めする第一整列部２３ａと、第一整列部２３ａに各端子１２を誘い込む第一誘い込み部２３ｂと、各端子１２の鍔部１２ｂを押し当て面２１上の縦方向に位置決めする第二整列部２４ａと、第二整列部２４ａに各端子１２を誘い込む第二誘い込み部２４ｂとを備えた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプレスフィットコネクタの端子をプリント基板に圧入するための端子の圧入用冶具及びその圧入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来のプレスフィットコネクタの端子の基板への圧入前の状態の一例を示す図であって、（ａ）は一番手前の端子列にそった断面を含む正面図、（ｂ）は側面図である。また、図１１は従来のコネクタ冶具の詳細構成の一例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＧ−Ｇ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ線断面図である。なお、図１０中の白抜き矢印は、圧入時の各部品の取付け方向を示す。
【０００３】
従来より、端子を基板へ圧入するだけで半田付けを必要としない簡便な接続が行えるコネクタとして、いわゆるプレスフィットコネクタ（ＰＦＣ）が広く使用されている。そして、この端子の圧入方法として、例えば図１０に示すように、プレスフィットコネクタ５１０のハウジング５１１から延びる複数の鍔付端子５１２をコネクタ冶具５２０の横方向（図１０（ａ）の左右方向）に並ぶ櫛歯５２２間に挟んだ状態で、各端子５１２の鍔部５１２ｂを同コネクタ冶具５２０の押し当て面５２１で押して、各端子５１２の先端付近を針の目状に膨出させた弾性部５１２ａをプリント基板５３０に圧入する方法が知られている。
【０００４】
通常、このコネクタ冶具５２０は、図１１に示すように、その押し当て面５２１が平坦な端面であるので、各端子５１２は櫛歯５２２で拘束されて横方向には整列するものの、同櫛歯５２２で拘束されていない縦方向（図１０（ａ）の紙面に対して垂直方向）には位置決めすることができない。
【０００５】
そこで、各端子５１２をプリント基板５３０に正確に挿入するには、各端子５１２が、対応するプリント基板５３０の貫通穴５３１の位置に位置決めされる必要がある。このためには、例えば図１０に示すように、アライメントプレート５４０の貫通穴５４１により各端子５１２を縦方向に整列する方法がとられていた（この方法は、例えば特許文献１、２のように、各端子を基板に半田付けするいわゆるピンコネクタについても同様に採用されている）。なお、図１０中の５５０は、圧入時にプリント基板５３０が背面から当接される基板冶具であり、その有底穴５５１に各端子５１２の先端が入り込んで保護されるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２２４５９７号公報
【特許文献２】
特開平１０−４１０２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アライメントプレート５４０は、通常プレスフィットコネクタのハウジングとは別部品であるため、その製造（成形）と組立てに費用がかかる。
【０００８】
また、アライメントプレート５４０は、プレスフィットコネクタ５１０の完成後も取付けられたままである。このため、車載用のプレスフィットコネクタにおいては、振動や温度差といった過酷な使用環境の下、プリント基板５３０に挿入された各端子５１２の弾性部５１２ａに、上記アライメントプレート５４０によって付加されるマスによる加振力や、他部品との材料差に起因する熱膨張・圧縮力等の余分な力が加わってプリント基板５３０から各端子５１２の弾性部５１２ａがひとりでに抜け出すおそれがある。特に、プリント基板に半田付けするピンコネクタの場合には、その半田付け部分に上記余分な力が作用する結果、クラックを生じるおそれがある。そして、これらの不具合により、コネクタの信頼性を大きく損なうことが懸念される。上記特許文献２では、アライメントプレートを工夫してかかる不具合をなくすようにしているものの、そのためにさらなる費用がかかる。
【０００９】
本発明は、こうした従来技術の課題を解決するものであり、アライメントプレートを不要として、安価でしかも信頼性を向上させることのできるコネクタの端子の圧入を実現する端子の圧入用冶具及び圧入装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、コネクタのハウジングから延びる複数の鍔付端子を、該各端子の鍔部が押圧される押圧平面上で縦横両方向に整列させた状態で基板の各貫通穴に圧入させるための冶具であって、各端子の鍔部を上記押圧平面上の横方向に位置決めする第一整列部と、上記第一整列部に各端子を誘い込む第一誘い込み部と、各端子の鍔部を上記押圧平面上の縦方向に位置決めする第二整列部と、上記第二整列部に各端子を誘い込む第二誘い込み部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、コネクタの各端子の鍔部が押圧される押圧平面上の横方向に位置決めする第一整列部と、上記第一整列部に各端子を誘い込む第一誘い込み部と、各端子の鍔部を上記押圧平面上の縦方向に位置決めする第二整列部と、上記第二整列部に各端子を誘い込む第二誘い込み部とが備えられたので、ハウジングとは別部品であるアライメントプレートを使用することなく、各端子の鍔部は押圧平面上の縦横両方向に正確に位置決めされる。したがって、アライメントプレートを不要として、製造（成形）と組立ての費用を削減できる。
【００１２】
また、アライメントプレートが不要となるので、車載用のコネクタにおいては、その振動や温度差といった過酷な使用環境の下でも、基板から各端子がひとりでに抜け出すおそれが少なくなる。特に、基板に半田付けするピンコネクタの場合には、その半田付け部分に上記余分な力が作用しなくなる結果、クラックを生じるおそれがなくなる。そして、これらにより、コネクタの信頼性が向上される。
【００１３】
その結果、安価でしかも信頼性を向上できるコネクタの端子の圧入を実現できる冶具が得られる。
【００１４】
請求項２記載の発明のように、第二誘い込み部は、上記押圧平面に向かって先細りとなる傾斜面を有することととすれば、誘い込み前に各端子に対向する側を大きく拡開しても、各端子の鍔部は上記傾斜面にそって所定位置に正確に案内されるという誘い込み効果が出やすい。
【００１５】
請求項３記載の発明のように、第二整列部は、上記第二誘い込み部と上記押圧平面との間にあって、第二誘い込み部に連なる平行面を有することとすれば、この平行面によって、各端子の鍔部が案内されて縦方向に正確に整列される。
【００１６】
請求項４記載の発明のように、第二整列部は、さらに上記押圧平面に連なる傾斜面を有することとすれば、各端子の鍔部が縦方向に正確に整列されたまま押圧平面上にスムーズに案内される。
【００１７】
請求項５記載の発明のように、第二誘い込み部の傾斜面及び第二整列部の平行面とそれぞれ直交する面で第一誘い込み部を構成したこととすれば、別構成とした場合よりも高さが低くなりコンパクトな構成となる。
【００１８】
請求項６記載の発明のように、第二整列部の平行面と直交する面は、さらに第一整列部に連なる傾斜面を有することとすれば、各端子が第一整列部にスムーズに案内される。
【００１９】
請求項７記載の発明のように、各端子は、側面視でハウジングから所定ピッチでずらしたＬ字状に突出しており、第二誘い込み部及び第二整列部は、上記押圧平面上にあって、両部の高さの合計が上記ハウジングに近いほど高くなるように構成したこととすれば、コネクタに冶具をセットする際、端子がかりに変形したとしても、変形量の大きい端子折れ曲がり部よりも、変形量の小さい端子根元付近から冶具に誘い込まれていくので、さらに誘い込み効果が出やすい。
【００２０】
請求項８記載の発明のように、基板冶具が背面から当接される基板と、上記請求項１〜７のいずれかに記載の端子の圧入用冶具により支持される各端子とを対向させた状態で、上記基板冶具及び上記圧入用冶具の少なくとも一方を押圧することにより、各端子を基板へ圧入するように構成したこととすれば、アライメントプレートを用いることなく、各端子の鍔部が押圧平面上に縦横両方向に正確に整列された状態で良好な圧入を行うことのできる圧入装置が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係るプレスフィットコネクタの端子の基板への圧入前の状態を示す例図であって、（ａ）は一番手前の端子列にそった断面を含む正面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１中の白抜き矢印は、圧入時の各部品の取付け方向を示す。
【００２２】
図１において、１０はコネクタの一例としてのプレスフィットコネクタ、２０はこのプレスフィットコネクタ１０の端子の圧入用冶具としてのコネクタ冶具、３０は基板としてのプリント基板、５０は基板冶具である。
【００２３】
プレスフィットコネクタ１０は、全体が略直方体をなす合成樹脂製のハウジング１１と、このハウジング１１から平行に延びる金属製のピン状端子１２とを備えている。各端子１２は、同図では、ハウジング１１から水平方向に突出した後、上向きに直角に屈曲されて、側面視でＬ字状に形成されている。そして、各端子１２同士が干渉しないように、平面視で縦方向（図１（ａ）の紙面と垂直方向、図１（ｂ）の左右方向）に３本づつ、横方向（図１（ａ）の左右方向、図１（ｂ）の紙面と垂直方向）に１０本ずつ並べられて配列されている。なお、各端子１２の形状、数はプレスフィットコネクタ１０の種類、サイズによって異なる。
【００２４】
各端子１２の先端部付近には、プリント基板３０の各貫通穴３２に弾性的に圧入可能なように針の目状に膨出された弾性部１２ａが形成されており、その中間部にはコネクタ冶具２０の押圧平面としての押し当て面２１が引っ掛かるように端子本体から張出された鍔部１２ｂが形成されている。
【００２５】
コネクタ冶具２０は、圧入時に各端子１２を支持するためのもので、金属製の略直方体状の冶具本体２２と、この冶具本体２２に横方向に並ぶように刻設された深溝２３と、縦方向に並ぶように刻設された浅溝２４とを有している。したがって、この冶具本体２２は、その正面側から見ると深い櫛歯状となっており、その側面側から見ると浅い櫛歯状となっている。
【００２６】
プリント基板３０は、薄板状の基板本体３１と、各端子１２に対応した部位でこの基板本体３１を貫通する貫通穴３２とを有している。
【００２７】
基板冶具５０は、圧入時にプリント基板３０を押圧するためのもので、厚板状の冶具本体５１と、この冶具本体５１にはプリント基板３０の各貫通穴３２を貫通した各端子１２を挿入して保護するための有底穴５２が形成されている。
【００２８】
図２は、本発明の特徴をなすコネクタ冶具の詳細構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＫ−Ｋ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＨ−Ｈ線断面図、（ｄ）は斜視図、（ｅ）はさらにその一部を抜き出したものである。
【００２９】
同図において、深溝２３は各端子１２の鍔部１２ｂを横方向に位置決めする第一整列部２３ａと、この第一整列部２３ａに各端子１２を誘い込む第一誘い込み部２３ｂとを構成し、浅溝２４は各端子１２の鍔部１２ｂを縦方向に位置決めする第二整列部２４ａと、この第二整列部２４ａに各端子１２を誘い込む第二誘い込み部２４ｂとを構成している。
【００３０】
例えば第二誘い込み部２４ｂは、図２（ａ）中の上方に大きく開口され、横方向に第二整列部２４ａに向かって先細りに形成された傾斜面を有するとともに、縦方向にも第一整列部２３ａに向かって先細りに形成された傾斜面を有する。また第二整列部２４ａは、これら縦横両方向の傾斜面に連なる平行面を有する。傾斜面はストレート状であってもよいし、円弧状であってもよい。
【００３１】
この第二整列部２４ａは、さらに第二誘い込み部２４ｂとともに第一誘い込み部２３ｂを構成しており、横方向に第一整列部２３ａに連なる傾斜面を有している。このため、第一誘い込み部２３ｂは２段形状となっている。このようにすれば、第二誘い込み部２４ｂ及び第二整列部２４ａと、第一誘い込み部２３ｂとを別構成とした場合よりも高さが低くなりコンパクトな構成となる。一方、第二整列部２４ａは、縦方向には押し当て面２１に連なる傾斜面（適当なＲでもよい。）を有する。
【００３２】
これらの傾斜面や平行面に沿って、各端子１２がスムーズに案内される結果、その鍔部１２ｂが押し当て面２１上で縦横両方向に正確に整列される。
【００３３】
各端子１２は、図１に示したように、側面視でハウジング１１から横方向に所定ピッチでずらしたＬ字状に突出しており、浅溝２４の第二誘い込み部２４ｂは、同じ高さ寸法にしている。ただし、浅溝２４の第二誘い込み部２４ｂの高さは必ずしも同一寸法とする必要はなく、むしろハウジング１１に近いほど若干高くするのが好ましい。これは、プレスフィットコネクタ１０をコネクタ冶具２０にセットする際、端子１２がかりに変形したとしても、変形量の大きい端子１２の折れ曲がり部よりも、変形量の小さい端子１２の根元付近からコネクタ冶具２０に誘い込まれていくので、誘い込み効果が出やすくなるからである。
【００３４】
図３はこのコネクタ冶具を用いた圧入装置を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【００３５】
図３に示すように、この圧入装置１００は、ベース１０１上に、縦横両方向にスライド可能なスライドテーブル１０２を搭載しており、このスライドテーブル１０２上に、さらに縦横両方向にスライド可能なフローティングテーブル１０３を搭載している。
【００３６】
そして、スライドテーブル１０２上に、プレスフィットコネクタ１０をセットするコネクタセット冶具１０４と、このセットされたプレスフィットコネクタ１０に対して、コネクタ冶具２０を昇降させる昇降機構１０５とを備え、このコネクタ冶具２０等を介してプリント基板３０の一端側が保持されている。
【００３７】
一方、フローティングテーブル１０２上の左右に基板位置決めピン１０６をそれぞれ備え、これらの基板位置決めピン１０６によりプリント基板３０の他端側が保持されている。
【００３８】
さらに、ベース１０１の四隅に立設された脚部１０７ａ間に昇降自在に支持された架橋部１０７ｂを有するプレス機構１０７を備えており、このプレス機構１０７の架橋部１０７ｂにより基板冶具５０が有底穴５２を下向きにして保持されている。
【００３９】
同図では、基板冶具５０が背面から当接されるプリント基板３０と、プレスフィットコネクタ１０のコネクタ冶具２０により支持される各端子１２とを対向させた状態で、上記基板冶具５０を押圧することにより、各端子１２をプリント基板３０へ圧入するようになっている。
【００４０】
なお、スライドテーブル１０２、フローティングテーブル１０３、昇降機構１０５、プレス機構１０７等の駆動機構には、例えば油圧又は電動モータが使用されており、図示しない制御装置によってそれらの動作が制御されるようになっている。
【００４１】
図４〜図７は、この圧入装置による圧入手順の各工程における各部品の状態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。また、図８はコネクタ冶具が各端子に挿入される様子を示す斜視図であって、（ａ）は挿入中の状態、（ｂ）は挿入終了状態を示す。さらに、図９はコネクタ冶具が各端子に挿入された後の様子を示す部分拡大図であって、（ａ）は横方向から見た状態、（ｂ）は縦方向から見た状態である。なお、各部品は、図３の圧入装置１００のスライドテーブル１０２、フローティングテーブル１０３等により、同図中の白抜き矢印の向きの移動位置にて搭載された後に、その矢印と逆向きに移動して所定位置にセットされているものとする。
【００４２】
まず図１に示すように、コネクタ冶具２０がプレスフィットコネクタ１０の下方からその各端子１２の先端に仮挿入され、その状態で固定される。その際、各端子１２の下方から、昇降機構１０５により保持されたコネクタ冶具２０が上昇して、これを所定の位置に嵌合する。
【００４３】
すると、図８及び図９に示すように、各端子１２の鍔部１２ｂは、第一誘い込み部２３ｂに誘い込まれ、第一整列部２３ａにより押し当て面２１上の横方向に整列される。これと同時に、同鍔部１２ｂは、第二誘い込み部２４ｂに誘い込まれ、第二整列部２４ａにより押し当て面２１上の縦方向にも整列される。この整列後には、図４に示すような状態となっている。
【００４４】
したがって、この実施形態のコネクタ冶具２０によれば、従来例のようにプレスフィットコネクタ１０のハウジング１１とは別部品であるアライメントプレートを使用することなく、各端子１２は押し当て面２１上の縦横両方向に正確に位置決めされている。したがって、アライメントプレートを不要として、製造（成形）と組立ての費用を削減できる。
【００４５】
また、アライメントプレートが不要となるので、特に車載用のプレスフィットコネクタ１０においては、その振動や温度差といった過酷な使用環境の下でも、各端子１２の弾性部１２ａがプリント基板３０の貫通孔３１からひとりでに抜け出すおそれが少なくなり、そのプレスフィットコネクタ１０の信頼性が向上される。その結果、安価でしかも信頼性を向上できるプレスフィットコネクタ１０の端子１２の圧入を実現できる。
【００４６】
ついで、図５に示すように、プリント基板３０の貫通穴３２に各端子１２の先端（弾性部１２ａの手前まで）が仮挿入される。このときの様子が図３に示した状態である。そして、プレス機構１０７の架橋部１０７ｂが下降してきて、図６に示すように、プリント基板３０に基板冶具５０を被せた状態で、上方から押圧される。すると、プリント基板３０の貫通穴３２に各端子１２の弾性部１２ａが縮められた状態で完全に挿入される。これにより、各端子１２はプリント基板３０に固定される。しかる後、プレス機構１０７により押圧された基板冶具５０が上方に引き上げられ、また、昇降機構１０５により保持されたコネクタ冶具４０が下方に引き抜かれると、プレスフィットコネクタ１０は、図７に示すような完成状態となる。
【００４７】
すなわち、この実施形態の圧入装置１００によれば、アライメントプレートを用いることなく、各端子１２の鍔部１２ｂが押し当て面２１上に縦横両方向に正確に整列された状態で良好な圧入を行うことができた。
【００４８】
なお、上記実施形態の圧入装置１００では、上記プレスフィットコネクタ１０をコネクタ冶具２０に固定した状態で、各端子１２の先端に位置決めされたプリント基板３０の背面から、基板冶具５０を当接させてその上方から押圧することにより、各端子１２をプリント基板３０へ圧入する構成としたが、この逆にコネクタ冶具２０を押圧するか、あるいは、基板冶具５０とコネクタ冶具２０の両者を押圧する構成としてもよい。さらに、天地逆転させた構成としてもよい。それらの場合にも、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００４９】
また、上記実施形態のコネクタ冶具２０では、各端子１２の鍔部１２ｂを上記押し当て面２１上の縦方向に位置決めする第二整列部２４ａと、上記第二整列部２４ａに各端子１２を誘い込む第二誘い込み部２４ｂとを別個に設けたが、上記第二誘い込み部２４ｂと第二整列部２４ａとを例えば連続する円弧状にして両者を兼用するようにしてもよく、その場合には、高さ寸法が小さくとれて、コンパクト化が図られる。
【００５０】
また、上記実施形態のコネクタ冶具２０では、金属製の本体を備えたが、この本体上に樹脂コーティング等を施すことにより、端子１２との干渉時の破損等のおそれがなくなり、その長寿命化が図られる。
【００５１】
また、上記実施形態では、プレスフィットコネクタ１０の端子の圧入用冶具としてのコネクタ冶具２０及び圧入装置１００について説明したが、各端子を基板に半田付けするピンコネクタ等に適用することもできる。その場合には、半田付け部分に上記余分な力が作用しなくなる結果、クラックを生じるおそれがなくなる。そして、これにより、コネクタの信頼性がさらに向上される。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、アライメントプレートを不要として、製造（成形）と組立ての費用を削減するとともに、コネクタの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプレスフィットコネクタの端子の基板への圧入前の状態を示す例図であって、（ａ）は一番手前の端子列にそった断面を含む正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の特徴をなすコネクタ冶具の詳細構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＫ−Ｋ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＨ−Ｈ線断面図、（ｄ）は斜視図、（ｅ）はさらにその一部を抜き出したものである。
【図３】圧入装置の全体構成の第一例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】コネクタ冶具を用いた圧入方法の第一工程を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】コネクタ冶具を用いた圧入方法の第二工程を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】コネクタ冶具を用いた圧入方法の第三工程を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】コネクタ冶具を用いた圧入方法の第四工程を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】コネクタ冶具が各端子に挿入される様子を示す斜視図であって、（ａ）は挿入中の状態、（ｂ）は挿入終了状態を示す図である。
【図９】コネクタ冶具が各端子に挿入された後の様子を示す部分拡大図であって、（ａ）は横方向から見た状態、（ｂ）は縦方向から見た状態を示す図である。
【図１０】従来のプレスフィットコネクタの端子の基板への圧入前の状態を示す例図であって、（ａ）は一番手前の端子列にそった断面を含む正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１１】従来のコネクタ冶具の詳細構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＫ−Ｋ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＨ−Ｈ線断面図である。
【符号の説明】
１０ プレスフィットコネクタ（コネクタの一例である。）
１１ ハウジング
１２ 端子
１２ｂ 鍔部
２０ コネクタ冶具（圧入用冶具に相当する。）
２１ 押し当て面（押圧平面に相当する。）
２３ａ 第一整列部
２３ｂ 第一誘い込み部
２４ａ 第二整列部
２４ｂ 第二誘い込み部
３０ プリント基板（基板に相当する。）
３２ 貫通穴
５０ 基板冶具
１００ 圧入装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプレスフィットコネクタの端子をプリント基板に圧入するための端子の圧入用冶具及びその圧入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来のプレスフィットコネクタの端子の基板への圧入前の状態の一例を示す図であって、（ａ）は一番手前の端子列にそった断面を含む正面図、（ｂ）は側面図である。また、図１１は従来のコネクタ冶具の詳細構成の一例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＧ−Ｇ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ線断面図である。なお、図１０中の白抜き矢印は、圧入時の各部品の取付け方向を示す。
【０００３】
従来より、端子を基板へ圧入するだけで半田付けを必要としない簡便な接続が行えるコネクタとして、いわゆるプレスフィットコネクタ（ＰＦＣ）が広く使用されている。そして、この端子の圧入方法として、例えば図１０に示すように、プレスフィットコネクタ５１０のハウジング５１１から延びる複数の鍔付端子５１２をコネクタ冶具５２０の横方向（図１０（ａ）の左右方向）に並ぶ櫛歯５２２間に挟んだ状態で、各端子５１２の鍔部５１２ｂを同コネクタ冶具５２０の押し当て面５２１で押して、各端子５１２の先端付近を針の目状に膨出させた弾性部５１２ａをプリント基板５３０に圧入する方法が知られている。
【０００４】
通常、このコネクタ冶具５２０は、図１１に示すように、その押し当て面５２１が平坦な端面であるので、各端子５１２は櫛歯５２２で拘束されて横方向には整列するものの、同櫛歯５２２で拘束されていない縦方向（図１０（ａ）の紙面に対して垂直方向）には位置決めすることができない。
【０００５】
そこで、各端子５１２をプリント基板５３０に正確に挿入するには、各端子５１２が、対応するプリント基板５３０の貫通穴５３１の位置に位置決めされる必要がある。このためには、例えば図１０に示すように、アライメントプレート５４０の貫通穴５４１により各端子５１２を縦方向に整列する方法がとられていた（この方法は、例えば特許文献１、２のように、各端子を基板に半田付けするいわゆるピンコネクタについても同様に採用されている）。なお、図１０中の５５０は、圧入時にプリント基板５３０が背面から当接される基板冶具であり、その有底穴５５１に各端子５１２の先端が入り込んで保護されるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２２４５９７号公報
【特許文献２】
特開平１０−４１０２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アライメントプレート５４０は、通常プレスフィットコネクタのハウジングとは別部品であるため、その製造（成形）と組立てに費用がかかる。
【０００８】
また、アライメントプレート５４０は、プレスフィットコネクタ５１０の完成後も取付けられたままである。このため、車載用のプレスフィットコネクタにおいては、振動や温度差といった過酷な使用環境の下、プリント基板５３０に挿入された各端子５１２の弾性部５１２ａに、上記アライメントプレート５４０によって付加されるマスによる加振力や、他部品との材料差に起因する熱膨張・圧縮力等の余分な力が加わってプリント基板５３０から各端子５１２の弾性部５１２ａがひとりでに抜け出すおそれがある。特に、プリント基板に半田付けするピンコネクタの場合には、その半田付け部分に上記余分な力が作用する結果、クラックを生じるおそれがある。そして、これらの不具合により、コネクタの信頼性を大きく損なうことが懸念される。上記特許文献２では、アライメントプレートを工夫してかかる不具合をなくすようにしているものの、そのためにさらなる費用がかかる。
【０００９】
本発明は、こうした従来技術の課題を解決するものであり、アライメントプレートを不要として、安価でしかも信頼性を向上させることのできるコネクタの端子の圧入を実現する端子の圧入用冶具及び圧入装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、コネクタのハウジングから延びる複数の鍔付端子を、該各端子の鍔部が押圧される押圧平面上で縦横両方向に整列させた状態で基板の各貫通穴に圧入させるための冶具であって、各端子の鍔部を上記押圧平面上の横方向に位置決めする第一整列部と、上記第一整列部に各端子を誘い込む第一誘い込み部と、各端子の鍔部を上記押圧平面上の縦方向に位置決めする第二整列部と、上記第二整列部に各端子を誘い込む第二誘い込み部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、コネクタの各端子の鍔部が押圧される押圧平面上の横方向に位置決めする第一整列部と、上記第一整列部に各端子を誘い込む第一誘い込み部と、各端子の鍔部を上記押圧平面上の縦方向に位置決めする第二整列部と、上記第二整列部に各端子を誘い込む第二誘い込み部とが備えられたので、ハウジングとは別部品であるアライメントプレートを使用することなく、各端子の鍔部は押圧平面上の縦横両方向に正確に位置決めされる。したがって、アライメントプレートを不要として、製造（成形）と組立ての費用を削減できる。
【００１２】
また、アライメントプレートが不要となるので、車載用のコネクタにおいては、その振動や温度差といった過酷な使用環境の下でも、基板から各端子がひとりでに抜け出すおそれが少なくなる。特に、基板に半田付けするピンコネクタの場合には、その半田付け部分に上記余分な力が作用しなくなる結果、クラックを生じるおそれがなくなる。そして、これらにより、コネクタの信頼性が向上される。
【００１３】
その結果、安価でしかも信頼性を向上できるコネクタの端子の圧入を実現できる冶具が得られる。
【００１４】
請求項２記載の発明のように、第二誘い込み部は、上記押圧平面に向かって先細りとなる傾斜面を有することととすれば、誘い込み前に各端子に対向する側を大きく拡開しても、各端子の鍔部は上記傾斜面にそって所定位置に正確に案内されるという誘い込み効果が出やすい。
【００１５】
請求項３記載の発明のように、第二整列部は、上記第二誘い込み部と上記押圧平面との間にあって、第二誘い込み部に連なる平行面を有することとすれば、この平行面によって、各端子の鍔部が案内されて縦方向に正確に整列される。
【００１６】
請求項４記載の発明のように、第二整列部は、さらに上記押圧平面に連なる傾斜面を有することとすれば、各端子の鍔部が縦方向に正確に整列されたまま押圧平面上にスムーズに案内される。
【００１７】
請求項５記載の発明のように、第二誘い込み部の傾斜面及び第二整列部の平行面とそれぞれ直交する面で第一誘い込み部を構成したこととすれば、別構成とした場合よりも高さが低くなりコンパクトな構成となる。
【００１８】
請求項６記載の発明のように、第二整列部の平行面と直交する面は、さらに第一整列部に連なる傾斜面を有することとすれば、各端子が第一整列部にスムーズに案内される。
【００１９】
請求項７記載の発明のように、各端子は、側面視でハウジングから所定ピッチでずらしたＬ字状に突出しており、第二誘い込み部及び第二整列部は、上記押圧平面上にあって、両部の高さの合計が上記ハウジングに近いほど高くなるように構成したこととすれば、コネクタに冶具をセットする際、端子がかりに変形したとしても、変形量の大きい端子折れ曲がり部よりも、変形量の小さい端子根元付近から冶具に誘い込まれていくので、さらに誘い込み効果が出やすい。
【００２０】
請求項８記載の発明のように、基板冶具が背面から当接される基板と、上記請求項１〜７のいずれかに記載の端子の圧入用冶具により支持される各端子とを対向させた状態で、上記基板冶具及び上記圧入用冶具の少なくとも一方を押圧することにより、各端子を基板へ圧入するように構成したこととすれば、アライメントプレートを用いることなく、各端子の鍔部が押圧平面上に縦横両方向に正確に整列された状態で良好な圧入を行うことのできる圧入装置が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係るプレスフィットコネクタの端子の基板への圧入前の状態を示す例図であって、（ａ）は一番手前の端子列にそった断面を含む正面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１中の白抜き矢印は、圧入時の各部品の取付け方向を示す。
【００２２】
図１において、１０はコネクタの一例としてのプレスフィットコネクタ、２０はこのプレスフィットコネクタ１０の端子の圧入用冶具としてのコネクタ冶具、３０は基板としてのプリント基板、５０は基板冶具である。
【００２３】
プレスフィットコネクタ１０は、全体が略直方体をなす合成樹脂製のハウジング１１と、このハウジング１１から平行に延びる金属製のピン状端子１２とを備えている。各端子１２は、同図では、ハウジング１１から水平方向に突出した後、上向きに直角に屈曲されて、側面視でＬ字状に形成されている。そして、各端子１２同士が干渉しないように、平面視で縦方向（図１（ａ）の紙面と垂直方向、図１（ｂ）の左右方向）に３本づつ、横方向（図１（ａ）の左右方向、図１（ｂ）の紙面と垂直方向）に１０本ずつ並べられて配列されている。なお、各端子１２の形状、数はプレスフィットコネクタ１０の種類、サイズによって異なる。
【００２４】
各端子１２の先端部付近には、プリント基板３０の各貫通穴３２に弾性的に圧入可能なように針の目状に膨出された弾性部１２ａが形成されており、その中間部にはコネクタ冶具２０の押圧平面としての押し当て面２１が引っ掛かるように端子本体から張出された鍔部１２ｂが形成されている。
【００２５】
コネクタ冶具２０は、圧入時に各端子１２を支持するためのもので、金属製の略直方体状の冶具本体２２と、この冶具本体２２に横方向に並ぶように刻設された深溝２３と、縦方向に並ぶように刻設された浅溝２４とを有している。したがって、この冶具本体２２は、その正面側から見ると深い櫛歯状となっており、その側面側から見ると浅い櫛歯状となっている。
【００２６】
プリント基板３０は、薄板状の基板本体３１と、各端子１２に対応した部位でこの基板本体３１を貫通する貫通穴３２とを有している。
【００２７】
基板冶具５０は、圧入時にプリント基板３０を押圧するためのもので、厚板状の冶具本体５１と、この冶具本体５１にはプリント基板３０の各貫通穴３２を貫通した各端子１２を挿入して保護するための有底穴５２が形成されている。
【００２８】
図２は、本発明の特徴をなすコネクタ冶具の詳細構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＫ−Ｋ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＨ−Ｈ線断面図、（ｄ）は斜視図、（ｅ）はさらにその一部を抜き出したものである。
【００２９】
同図において、深溝２３は各端子１２の鍔部１２ｂを横方向に位置決めする第一整列部２３ａと、この第一整列部２３ａに各端子１２を誘い込む第一誘い込み部２３ｂとを構成し、浅溝２４は各端子１２の鍔部１２ｂを縦方向に位置決めする第二整列部２４ａと、この第二整列部２４ａに各端子１２を誘い込む第二誘い込み部２４ｂとを構成している。
【００３０】
例えば第二誘い込み部２４ｂは、図２（ａ）中の上方に大きく開口され、横方向に第二整列部２４ａに向かって先細りに形成された傾斜面を有するとともに、縦方向にも第一整列部２３ａに向かって先細りに形成された傾斜面を有する。また第二整列部２４ａは、これら縦横両方向の傾斜面に連なる平行面を有する。傾斜面はストレート状であってもよいし、円弧状であってもよい。
【００３１】
この第二整列部２４ａは、さらに第二誘い込み部２４ｂとともに第一誘い込み部２３ｂを構成しており、横方向に第一整列部２３ａに連なる傾斜面を有している。このため、第一誘い込み部２３ｂは２段形状となっている。このようにすれば、第二誘い込み部２４ｂ及び第二整列部２４ａと、第一誘い込み部２３ｂとを別構成とした場合よりも高さが低くなりコンパクトな構成となる。一方、第二整列部２４ａは、縦方向には押し当て面２１に連なる傾斜面（適当なＲでもよい。）を有する。
【００３２】
これらの傾斜面や平行面に沿って、各端子１２がスムーズに案内される結果、その鍔部１２ｂが押し当て面２１上で縦横両方向に正確に整列される。
【００３３】
各端子１２は、図１に示したように、側面視でハウジング１１から横方向に所定ピッチでずらしたＬ字状に突出しており、浅溝２４の第二誘い込み部２４ｂは、同じ高さ寸法にしている。ただし、浅溝２４の第二誘い込み部２４ｂの高さは必ずしも同一寸法とする必要はなく、むしろハウジング１１に近いほど若干高くするのが好ましい。これは、プレスフィットコネクタ１０をコネクタ冶具２０にセットする際、端子１２がかりに変形したとしても、変形量の大きい端子１２の折れ曲がり部よりも、変形量の小さい端子１２の根元付近からコネクタ冶具２０に誘い込まれていくので、誘い込み効果が出やすくなるからである。
【００３４】
図３はこのコネクタ冶具を用いた圧入装置を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【００３５】
図３に示すように、この圧入装置１００は、ベース１０１上に、縦横両方向にスライド可能なスライドテーブル１０２を搭載しており、このスライドテーブル１０２上に、さらに縦横両方向にスライド可能なフローティングテーブル１０３を搭載している。
【００３６】
そして、スライドテーブル１０２上に、プレスフィットコネクタ１０をセットするコネクタセット冶具１０４と、このセットされたプレスフィットコネクタ１０に対して、コネクタ冶具２０を昇降させる昇降機構１０５とを備え、このコネクタ冶具２０等を介してプリント基板３０の一端側が保持されている。
【００３７】
一方、フローティングテーブル１０２上の左右に基板位置決めピン１０６をそれぞれ備え、これらの基板位置決めピン１０６によりプリント基板３０の他端側が保持されている。
【００３８】
さらに、ベース１０１の四隅に立設された脚部１０７ａ間に昇降自在に支持された架橋部１０７ｂを有するプレス機構１０７を備えており、このプレス機構１０７の架橋部１０７ｂにより基板冶具５０が有底穴５２を下向きにして保持されている。
【００３９】
同図では、基板冶具５０が背面から当接されるプリント基板３０と、プレスフィットコネクタ１０のコネクタ冶具２０により支持される各端子１２とを対向させた状態で、上記基板冶具５０を押圧することにより、各端子１２をプリント基板３０へ圧入するようになっている。
【００４０】
なお、スライドテーブル１０２、フローティングテーブル１０３、昇降機構１０５、プレス機構１０７等の駆動機構には、例えば油圧又は電動モータが使用されており、図示しない制御装置によってそれらの動作が制御されるようになっている。
【００４１】
図４〜図７は、この圧入装置による圧入手順の各工程における各部品の状態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。また、図８はコネクタ冶具が各端子に挿入される様子を示す斜視図であって、（ａ）は挿入中の状態、（ｂ）は挿入終了状態を示す。さらに、図９はコネクタ冶具が各端子に挿入された後の様子を示す部分拡大図であって、（ａ）は横方向から見た状態、（ｂ）は縦方向から見た状態である。なお、各部品は、図３の圧入装置１００のスライドテーブル１０２、フローティングテーブル１０３等により、同図中の白抜き矢印の向きの移動位置にて搭載された後に、その矢印と逆向きに移動して所定位置にセットされているものとする。
【００４２】
まず図１に示すように、コネクタ冶具２０がプレスフィットコネクタ１０の下方からその各端子１２の先端に仮挿入され、その状態で固定される。その際、各端子１２の下方から、昇降機構１０５により保持されたコネクタ冶具２０が上昇して、これを所定の位置に嵌合する。
【００４３】
すると、図８及び図９に示すように、各端子１２の鍔部１２ｂは、第一誘い込み部２３ｂに誘い込まれ、第一整列部２３ａにより押し当て面２１上の横方向に整列される。これと同時に、同鍔部１２ｂは、第二誘い込み部２４ｂに誘い込まれ、第二整列部２４ａにより押し当て面２１上の縦方向にも整列される。この整列後には、図４に示すような状態となっている。
【００４４】
したがって、この実施形態のコネクタ冶具２０によれば、従来例のようにプレスフィットコネクタ１０のハウジング１１とは別部品であるアライメントプレートを使用することなく、各端子１２は押し当て面２１上の縦横両方向に正確に位置決めされている。したがって、アライメントプレートを不要として、製造（成形）と組立ての費用を削減できる。
【００４５】
また、アライメントプレートが不要となるので、特に車載用のプレスフィットコネクタ１０においては、その振動や温度差といった過酷な使用環境の下でも、各端子１２の弾性部１２ａがプリント基板３０の貫通孔３１からひとりでに抜け出すおそれが少なくなり、そのプレスフィットコネクタ１０の信頼性が向上される。その結果、安価でしかも信頼性を向上できるプレスフィットコネクタ１０の端子１２の圧入を実現できる。
【００４６】
ついで、図５に示すように、プリント基板３０の貫通穴３２に各端子１２の先端（弾性部１２ａの手前まで）が仮挿入される。このときの様子が図３に示した状態である。そして、プレス機構１０７の架橋部１０７ｂが下降してきて、図６に示すように、プリント基板３０に基板冶具５０を被せた状態で、上方から押圧される。すると、プリント基板３０の貫通穴３２に各端子１２の弾性部１２ａが縮められた状態で完全に挿入される。これにより、各端子１２はプリント基板３０に固定される。しかる後、プレス機構１０７により押圧された基板冶具５０が上方に引き上げられ、また、昇降機構１０５により保持されたコネクタ冶具４０が下方に引き抜かれると、プレスフィットコネクタ１０は、図７に示すような完成状態となる。
【００４７】
すなわち、この実施形態の圧入装置１００によれば、アライメントプレートを用いることなく、各端子１２の鍔部１２ｂが押し当て面２１上に縦横両方向に正確に整列された状態で良好な圧入を行うことができた。
【００４８】
なお、上記実施形態の圧入装置１００では、上記プレスフィットコネクタ１０をコネクタ冶具２０に固定した状態で、各端子１２の先端に位置決めされたプリント基板３０の背面から、基板冶具５０を当接させてその上方から押圧することにより、各端子１２をプリント基板３０へ圧入する構成としたが、この逆にコネクタ冶具２０を押圧するか、あるいは、基板冶具５０とコネクタ冶具２０の両者を押圧する構成としてもよい。さらに、天地逆転させた構成としてもよい。それらの場合にも、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００４９】
また、上記実施形態のコネクタ冶具２０では、各端子１２の鍔部１２ｂを上記押し当て面２１上の縦方向に位置決めする第二整列部２４ａと、上記第二整列部２４ａに各端子１２を誘い込む第二誘い込み部２４ｂとを別個に設けたが、上記第二誘い込み部２４ｂと第二整列部２４ａとを例えば連続する円弧状にして両者を兼用するようにしてもよく、その場合には、高さ寸法が小さくとれて、コンパクト化が図られる。
【００５０】
また、上記実施形態のコネクタ冶具２０では、金属製の本体を備えたが、この本体上に樹脂コーティング等を施すことにより、端子１２との干渉時の破損等のおそれがなくなり、その長寿命化が図られる。
【００５１】
また、上記実施形態では、プレスフィットコネクタ１０の端子の圧入用冶具としてのコネクタ冶具２０及び圧入装置１００について説明したが、各端子を基板に半田付けするピンコネクタ等に適用することもできる。その場合には、半田付け部分に上記余分な力が作用しなくなる結果、クラックを生じるおそれがなくなる。そして、これにより、コネクタの信頼性がさらに向上される。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、アライメントプレートを不要として、製造（成形）と組立ての費用を削減するとともに、コネクタの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプレスフィットコネクタの端子の基板への圧入前の状態を示す例図であって、（ａ）は一番手前の端子列にそった断面を含む正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の特徴をなすコネクタ冶具の詳細構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＫ−Ｋ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＨ−Ｈ線断面図、（ｄ）は斜視図、（ｅ）はさらにその一部を抜き出したものである。
【図３】圧入装置の全体構成の第一例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】コネクタ冶具を用いた圧入方法の第一工程を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】コネクタ冶具を用いた圧入方法の第二工程を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】コネクタ冶具を用いた圧入方法の第三工程を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】コネクタ冶具を用いた圧入方法の第四工程を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】コネクタ冶具が各端子に挿入される様子を示す斜視図であって、（ａ）は挿入中の状態、（ｂ）は挿入終了状態を示す図である。
【図９】コネクタ冶具が各端子に挿入された後の様子を示す部分拡大図であって、（ａ）は横方向から見た状態、（ｂ）は縦方向から見た状態を示す図である。
【図１０】従来のプレスフィットコネクタの端子の基板への圧入前の状態を示す例図であって、（ａ）は一番手前の端子列にそった断面を含む正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１１】従来のコネクタ冶具の詳細構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＫ−Ｋ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＨ−Ｈ線断面図である。
【符号の説明】
１０ プレスフィットコネクタ（コネクタの一例である。）
１１ ハウジング
１２ 端子
１２ｂ 鍔部
２０ コネクタ冶具（圧入用冶具に相当する。）
２１ 押し当て面（押圧平面に相当する。）
２３ａ 第一整列部
２３ｂ 第一誘い込み部
２４ａ 第二整列部
２４ｂ 第二誘い込み部
３０ プリント基板（基板に相当する。）
３２ 貫通穴
５０ 基板冶具
１００ 圧入装置
Claims (8)
- コネクタのハウジングから延びる複数の鍔付端子を、該各端子の鍔部が押圧される押圧平面上で縦横両方向に整列させた状態で基板の各貫通穴に圧入させるための冶具であって、
各端子の鍔部を上記押圧平面上で横方向に位置決めする第一整列部と、
上記第一整列部に各端子を誘い込む第一誘い込み部と、
各端子の鍔部を上記押圧平面上で縦方向に位置決めする第二整列部と、
上記第二整列部に各端子を誘い込む第二誘い込み部と
を備えたことを特徴とする端子の圧入用冶具。 - 第二誘い込み部は、上記押圧平面に向かって先細りとなる傾斜面を有することを特徴とする請求項１記載の端子の圧入用冶具。
- 第二整列部は、上記第二誘い込み部と上記押圧平面との間にあって、第二誘い込み部に連なる平行面を有することを特徴とする請求項１又は２記載の端子の圧入用冶具。
- 第二整列部は、さらに上記押圧平面に連なる傾斜面を有することを特徴とする請求項３記載の端子の圧入用冶具。
- 第二誘い込み部の傾斜面及び第二整列部の平行面とそれぞれ直交する面で第一誘い込み部を構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の端子の圧入用冶具。
- 第二整列部の平行面と直交する面は、さらに第一整列部に連なる傾斜面を有することを特徴とする請求項５記載の端子の圧入用冶具。
- 各端子は、側面視でハウジングから所定ピッチでずらしたＬ字状に突出しており、第二誘い込み部及び第二整列部は、上記押圧平面上にあって、両部の高さの合計が上記ハウジングに近いほど高くなるように構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の端子の圧入用冶具
- 基板冶具が背面から当接される基板と、上記請求項１〜７のいずれかに記載の端子の圧入用冶具で支持される各端子とを対向させた状態で、上記基板冶具及び上記圧入用冶具の少なくとも一方を押圧することにより、各端子を基板に圧入するように構成したことを特徴とする端子の圧入装置。
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