JP2007187636A - 測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで且つ精度の高い測定値が得られる測定装置を提供する。
【解決手段】代替孔部２８で挟まれた圧入部１１から治具２１に作用する荷重の測定値に基づき、圧入部１１から基板Ｋの孔部Ｈに作用する抗力を求める。圧入部１１の荷重の測定は、圧入部１１を固定側治具２１ａと可動側治具２１ｂで挟んで行うので、試験用の基板が不要である。圧入部１１をその圧入方向とほぼ直交する方向から挟むので、圧入部１１の変形を概ね一定にして精度の高い測定値を得ることができる。治具２１に、孔径相当間隔が異なる複数の代替孔部２８を形成したので、治具を交換することなく、圧入部１１の寸法が異なる別のプレスフィット端子１０を測定することが可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は、測定装置に関する。

従来、基板の孔部に対して圧入接続するようにした、いわゆるプレスフィット端子において、基板に対する保持力を測定するための装置の一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。このものでは、試験用の基板に圧入部を実装してその保持力を測定するようにしている。
実開平３−２３３３０号公報

上記したものでは、試験用の基板に圧入部を実装するようにしているため、測定する度に端子金具と基板とを共に交換する必要があり、コスト高となっていた。また上記した測定装置では、圧入部を孔部に対して挿入する作業を行うため、相互の変形が常に一定になるとは限らず、従って測定値にばらつきが生じ易く、精度の高い測定値を得るのが困難であった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、低コストで且つ精度の高い測定値が得られる測定装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、プレスフィット端子の圧入部を弾性的に潰れ変形させつつ基板の孔部に圧入した状態において、前記圧入部側から前記孔部の内周面に作用する抗力を求めるためのものであり、前記圧入部をその圧入方向とほぼ直交する方向から挟み込むように相対変位することが可能であり、目標位置に達したときに前記孔部の孔径に相当する間隔を有する代替孔部を形成する一対の治具と、前記治具を前記目標設定位置まで変位させて前記代替孔部で前記圧入部を挟み込んだ状態において、前記圧入部側から前記治具に作用する荷重を測定可能な荷重測定手段とを備えてなり、前記荷重測定手段によって得られた前記荷重の測定値に基づいて、前記抗力を測定するようになっている測定装置において、前記治具には、前記目標位置に達したときの孔径相当間隔が互いに相違する複数の前記代替孔部を形成可能な複数の凹部が設けられている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記複数の代替孔部と対応する複数の保持部に前記プレスフィット端子を保持可能な端子ホルダを備えているところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記複数の保持部のうち前記プレスフィット端子を保持している保持部を検出する保持位置検出手段と、前記保持位置検出手段の検出結果に基づき、前記複数の保持部のうち前記プレスフィット端子を保持している保持部を表示する保持位置表示手段とを備えているところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記複数の代替孔部の孔径相当間隔が表示された複数の孔径表示部が設けられ、前記複数の保持位置表示手段が、前記複数の孔径表示部と対応するように配置されているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記複数の孔径表示部が前記複数の代替孔部と対応するように配置されているところに特徴を有する。
請求項６の発明は、請求項２ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記治具が、固定側治具と、固定側治具に対して接離するよう相対変位可能な可動側治具とから構成されているものであって、前記端子ホルダが、前記可動側治具の変位動作に連動して前記プレスフィット端子を変位させることが可能とされているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
両治具を代替孔部を形成する目標位置へ向けて互いに相対変位させ、代替孔部において、圧入部が、その圧入方向とほぼ直交する方向から挟み込まれると、荷重測定手段により圧入部側から治具に作用する荷重が測定され、この荷重の測定値に基づいて抗力が求められる。この抗力は、圧入部を基板の孔部に圧入した保持状態において圧入部側から孔部の内周面に対して圧入方向と直交する方向に作用する力に相当するものであり、圧入部の抜け止めに関与する力である。
本発明では、圧入部の荷重を治具により測定するようにしたから、従来のように試験用の基板に圧入部を実装して保持力を計測するものと比較すると、試験用の基板を用意する必要がないので、低コスト化を図ることができる。また、圧入部をその軸線方向とほぼ直交する方向から一対の治具で挟み込むようにしたから、圧入部の変形を概ね一定にすることができ、もって従来と比べて精度の高い測定値を得ることができる。
また、一対の治具によって形成される代替孔部が１つだけである場合には、圧入部の寸法が異なる別のプレスフィット端子を測定しようとするときに、代替孔部の孔径相当間隔が異なる別の治具と交換する必要がある。これに対し、本発明では、一対の治具を目標位置まで変位させた状態では、孔径相当間隔が互いに相違する複数の代替孔部が形成されるようになっているので、圧入部の寸法が異なる複数種類のプレスフィット端子に対応することが可能である。したがって、圧入部の寸法が異なる別のプレスフィット端子を測定しようとするときに、代替孔部の孔部相当間隔が異なる別の治具を交換する必要がなく、段取り替えの手間を省くことができる。

＜請求項２の発明＞
プレスフィット端子を端子ホルダで保持することにより、圧入部を代替孔部から外さずに確実に挟み込むことができる。
＜請求項３の発明＞
プレスフィット端子を保持している保持位置を検出して表示するようにしたので、プレスフィット端子が保持されている位置、即ちプレスフィット端子が挟み込まれる代替孔部を確認することができる。したがって、プレスフィット端子が不適正な代替孔部で挟まれることを防止できる。
＜請求項４の発明＞
複数の代替孔部の孔径相当間隔が表示された複数の孔径表示部と、複数の保持位置表示手段とが、対応するように配置されているので、圧入部を挟み込む代替孔部の孔径相当間隔の寸法を目視によって確認することができる。

＜請求項５の発明＞
複数の孔径表示部が複数の代替孔部と対応するように配置されているので、そのままで挟み込まれるプレスフィット端子の保持位置表示手段を目印にすることで、プレスフィット端子の位置を容易に把握することができる。
＜請求項６の発明＞
端子ホルダによりプレスフィット端子を可動側治具の変位動作に連動して移動させることができる。

＜実施形態１＞
本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図２０を参照して説明する。
プレスフィット端子１０は、図１及び図２に示すように、基板Ｋの孔部Ｈに対して圧入可能な圧入部１１を備えている。この圧入部１１は、横長で且つ断面形状が略Ｎ字型をなす（図６、７を参照）とともに孔部Ｈに対して圧入されるのに伴って、図２に示すように、孔部Ｈにより押し潰されて幅寸法Ｗ（図６、７に示す長辺側の寸法）を減少させるように弾性変形する。この圧入時に孔部Ｈは、圧入部１１により押し拡げられて孔径ｄを増加させつつ変形する。本実施形態の測定装置は、圧入部１１を孔部Ｈにより保持した状態における抗力を得る。この抗力は、圧入状態において、圧入部１１側から基板Ｋの孔部Ｈの内周面に対して圧入方向（プレスフィット端子１０の軸線方向）と直交する方向に作用する力（弾性復元力）のことであり、圧入部１１の抜け止めに関与する力である。

本実施形態の測定装置は、圧入部１１を治具２１によって押し潰す試験を行う試験部２０と、試験に用いる治具２１を収容する治具収容箱３０と、試験部２０を制御などするコントロールユニット４０とを備えて構成され、コントロールユニット４０の上面に試験部２０と治具収容箱３０が載置されて一体化されている。

［試験部]
試験部２０は、基板Ｋの仕様の違い（孔部Ｈの孔径の標準値ｄ0 の大きさや公差範囲の相違、基板Ｋの材質の相違など）などに対応した４種類の治具２１Ａ〜２１Ｄを備えている。各治具２１Ａ〜２１Ｄは、基板Ｋの厚み寸法とほぼ等しい厚さの水平板状をなす固定側治具２１ａと、同じく基板Ｋの厚み寸法とほぼ等しい厚さの水平板状をなす可動側治具２１ｂとから構成されている。圧入部１１は、固定側治具２１ａと可動側治具２１ｂとによりほぼ水平方向（圧入部１１の孔部Ｈへの圧入方向（軸線方向）とほぼ直交する方向）から挟み込まれるようになっている。

さて、コントロールユニット４０の上面には、固定部２３とパルスモータ２６が設けられ、固定部２３には、プレスフィット端子１０を保持するための端子ホルダ２７と、固定側治具２１ａが着脱可能に設けられるようになっている。パルスモータ２６には、可動側治具２１ｂを固定側治具２１ａと同じ高さに保持するスライドテーブル２４が設けられ、スライドテーブル２４にはロードセル２５が設けられている。スライドテーブル２４とパルスモータ２６は、図示しない動力伝達機構を介して接続されており、パルスモータ２６の回転がスライドテーブル２４に伝達されることで、スライドテーブル２４がほぼ水平方向に沿って、つまり固定部２３に対して接離するよう変位可能とされている。スライドテーブル２４には、可動側治具２１ｂが受ける力を測定可能なロードセル２５が設けられている。これらパルスモータ２６及びロードセル２５は、後述するコントロールユニット４０に接続されている。またパルスモータ２６は、図示しない駆動回路から入力されるパルス信号に基づいて駆動するようになっている。

可動側治具２１ｂは、スライドテーブル２４を移動させることにより、固定側治具２１ａから大きく離間した初期位置（図６を参照）と、固定側治具２１ａに対して接近した目標位置（図７を参照）との間で水平に変位するようになっている。両治具２１ａ，２１ｂが目標位置に達して代替孔部２８を形成した状態においては、互いの対向面の間に逃がし空間２９が確保されるようになっている。これにより、仮に両治具２１ａ，２１ｂの対向面に塵などが多少付着していた場合でも、可動側治具２１ｂを代替孔部２８を形成する目標位置まで確実に移動させることができるようになっている。

固定側治具２１ａと可動側治具２１ｂの対向面（対向縁部）には、図６に示すように、大きさが異なるほぼ半円状の凹部２１ｃが７つずつ幅方向に沿って直線状に並ぶように形成されており、両治具２１ａ，２１ｂが図７に示す目標位置に達すると両治具２１ａ，２１ｂの対応する凹部２１ｃ，２１ｃによって軸線を上下方向に向けたほぼ円形の貫通形態の空間、すなわち基板Ｋの孔部Ｈの孔径に相当する間隔（孔径相当間隔）を有する７つの代替孔部２８が、ほぼ同時に形成されるようになっている。これら７つの代替孔部２８は、孔径相当間隔の寸法が互いに異なっており、孔径相当間隔の小さいものから順にほぼ一定のピッチで並んでいる。

また、固定側治具２１ａと可動側治具２１ｂの上面には、図３に示すように、各代替孔部２８と対応する７つの孔径表示部２１ｄが、対応する代替孔部２８の孔径相当間隔の寸法（例えば、０．９８〜１．２０）をｍｍ単位で表記（例えば、刻印など）した形態で表示されている。さらに、固定側治具２１ａと可動側治具２１ｂには、後述する端子ホルダ２７におけるプレスフィット端子１０の保持位置を表示するための保持位置表示手段として、ほぼ円形をなす７つずつの表示孔２１ｅ（本発明の構成要件である保持位置表示手段）が上下に貫通する形態で形成されている。これら７つの表示孔２１ｅは、孔径表示部２１ｄと対応するように配置されている。即ち、各表示孔２１ｅは、凹部２１ｃと孔径表示部２１ｄとの間であって、孔径表示部２１ｄに近い位置に並列配置されている。さらに、固定側治具２１ａと可動側治具２１ｂには、上下に貫通する形態のボルト孔２１ｆが一対ずつ形成されている。さらに、固定側治具２１ａと可動側治具２１ｂの上面には、表示孔２１ｅから凹部２１ｃの近傍に達する直線状の罫線２１ｇが表記されている。

上記のように７つの代替孔部２８の孔径相当間隔の寸法は、互いに異なっているのであるが、その寸法は、孔径寸法が異なる複数種類の孔部Ｈに対応するように設定される。測定に必要な孔径相当間隔の寸法としては、１つの孔部Ｈに対して、その孔部Ｈの標準孔径ｄO と、孔部Ｈの公差を考慮した最大孔径ｄmax と最少孔径寸法ｄmin とからなる３つ１組の寸法が設定されるため、１つの治具２１には、少なくとも２種類の孔部Ｈに対応する孔径相当間隔の寸法が設定されていることになる。

孔径相当間隔の寸法と孔部Ｈとの対応関係の具体例を、図２０に示す。７つの代替孔部２８の孔径相当間隔を小さいものから順にＤａ〜Ｄｇとし、標準孔径と交差が異なる複数種類（図２０には７種類）の孔部Ｈａ〜Ｈｇを想定した場合に、Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃを１組として孔部Ｈａと対応させる形態、Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅを１組として孔部Ｈｂと対応させる形態、Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅを１組として孔部Ｈｃと対応させる形態、Ｄａ，Ｄｃ，Ｄｅを１組として孔部Ｈｄと対応させる形態、Ｄｂ，Ｄｄ，Ｄｆを１組として孔部Ｈｅと対応させる形態、Ｄｃ，Ｄｅ，Ｄｇを１組として孔部Ｈｆと対応させる形態、Ｄａ，Ｄｄ，Ｄｇを１組として孔部Ｈｇと対応させる形態とすることができる。

即ち、本実施形態の治具２１では、７つの代替孔部２８（７つの孔径相当間隔の寸法Ｄａ〜Ｄｇ）のうち少なくとも１つが、孔径の異なる複数種類の孔部Ｈと対応し得るようになっている。例えば、Ｄａは、３種類の孔部Ｈａ，Ｈｄ，Ｈｇの最少孔径を兼ねており、Ｄｃは、１つの孔部Ｈａの最大孔径と別の孔部Ｈｂ，Ｈｆの最少孔径と更に別の孔部Ｈｄの標準孔径を兼ねている。勿論、図２０に示した以外の対応形態も可能である。

固定部２３の上端部には、固定側治具２１ａを取り付けるための階段状に凹んだ形態の治具取付段部２３ａが形成されており、この治具取付段部２３ａには固定側治具２１ａの底面と背面が当接されて位置決めされるようになっている。また、固定部２３には、固定側治具２１ａの一方の側面を当接させることで位置決めする位置決め部２２が固定されている。治具取付段部２３ａの上面には、軸線を上下方向に向けた左右一対の雌ネジ孔（図示せず）が形成されており、固定側治具２１ａを位置決めした状態で、そのボルト孔２１ｆに差し込んだ六角孔付きのボルト５５を雌ネジ孔に螺合して締め付けると、固定側治具２１ａが固定部２３に対して遊動を規制された状態で固定される。

スライドテーブル２４の上端部には、可動側治具２１ｂを取り付けるための階段状に凹んだ形態の治具取付段部２４ａが形成されており、この治具取付段部２４ａには可動側治具２１ｂの底面と背面が当接されて位置決めされるようになっている。また、スライドテーブル２４には、可動側治具２１ａの一方の側面を当接させることで位置決めする位置決め部２２が固定されている。治具取付段部２４ａの上面には、軸線を上下方向に向けた左右一対の雌ネジ孔（図示せず）が形成されており、可動側治具２１ｂを位置決めした状態で、そのボルト孔２１ｆに差し込んだ六角孔付きのボルト５５を雌ネジ孔に螺合して締め付けると、可動側治具２１ｂがスライドテーブル２４に対して遊動を規制された状態で固定される。

端子ホルダ２７は、図１１に示すように、受け部材２７Ａと、受け部材２７Ａに対して圧入部１１を押さえ付けるための押さえ部材２７Ｂとを備えている。受け部材２７Ａのうち図１１における左側縁部には、上方から押さえ部材２７Ｂを対向状に取付可能な取付段部２７Ａａが形成されており、この取付段部２７Ａａには、押さえ部材２７Ｂを保持するための取付ねじ２７ａが上方から螺合可能とされている。受け部材２７Ａにおける押さえ部材２７Ｂとの対向面のうち、取付ねじ２７ａよりも右側（図１１における上側）の部分には、プレスフィット端子１０のうち圧入部１１の下側部分（被保持部）を収容可能な端子取付溝２７Ａｂが、治具２１の凹部２１ｃの数と同じく７つ並列した状態で凹み形成されている。一方、押さえ部材２７Ｂにおける各端子取付溝２７Ａｂとの対向面には、各端子取付溝２７Ａｂに向けて突出するとともにプレスフィット端子１０の被保持部を押さえ付け可能な端子押さえ部２７Ｂａが、７つ並列した状態で設けられている。各端子取付溝２７Ａｂ及び各端子押さえ部２７Ｂａの配設位置（プレスフィット端子１０の取付位置）は、図１０に示すように、端子ホルダ２７を試験部２０に対して正規に取り付けた状態において、保持したプレスフィット端子１０の圧入部１１が治具２１の各凹部２１ｃに整合するように設定されている。

受け部材２７Ａの側面のうち、取付ねじ２７ａよりも図１１における下側の部分には、押さえ部材２７Ｂとは反対側から保持力調整ねじ２７ｂを取り付け可能なねじ孔２７Ａｃが開口して設けられている。保持力調整ねじ２７ｂは、その先端部が押さえ部材２７Ｂの側面のうち取付ねじ２７ａに対して各端子押さえ部２７Ｂａとは反対側の部分に当接可能とされる。そして、保持力調節ねじ２７ｂが押さえ部材２７Ｂに対して接離するよう螺進・螺退されると、押さえ部材２７Ｂが取付ねじ２７ａを中心にシーソー状に変位され、それに伴って各端子押さえ部２７Ｂａが各端子取付溝２７Ａｂに対して接離するように変位し、もってプレスフィット端子１０を挟み付ける保持力の増減を調整できるようになっている。また受け部材２７Ａにおける各端子取付溝２７Ａｂの側面を有する部分については、着脱が可能とされており、取り付けるプレスフィット端子１０の被保持部の幅寸法に適合したものと交換できるようになっている。

上記した端子ホルダ２７は、図９及び図１０に示すように可動部５０に取り付けられ、可動部５０は、図示しないセルフアライニング機構（スプリングプランジャやベアリングなど）により固定部２３に対して可動側治具２１ｂの接離方向に沿って相対変位可能とされている。従って、端子ホルダ２７及びプレスフィット端子１０は、可動側治具２１ｂに連動してその変位方向に沿って自在に変位可能とされる。受け部材２７Ａにおける押さえ部材２７Ｂと反対側の側面には、可動部５０に設けられた端子ホルダ用ロック部材５１が係止可能な係止凹部２７Ａｄが設けられている。端子ホルダ用ロック部材５１を、図示しない付勢手段に抗して図８における右方へ動かすことにより、端子ホルダ２７を可動部５０に対して着脱可能となり、端子ホルダ用ロック部材５１を付勢力に従って図８における左方へ移動させると、その先端部が係止凹部２７Ａｄに係止し、もって、端子ホルダ２７が可動部５０に対して取付状態に保持されるようになっている。

また、端子ホルダ２７には、治具２１に対してプレスフィット端子１０をその軸線方向（上下方向）について位置決め可能な位置決め手段（図示せず）が備えられている。従って、プレスフィット端子１０の成形時に圧入部１１が正規位置に形成されていれば、基板Ｋの孔部Ｈに圧入部１１を圧入したときと同様に、圧入部１１を治具２１により押し潰すことができる。なお測定時にはプレスフィット端子１０は、圧入部１１と端子ホルダ２７に挟持される部分を除いて測定上不要な部位を切除しておく。

可動部５０における上記端子ホルダ２７の下側には、端子ホルダ２７に取り付けたプレスフィット端子１０がどの端子取付溝２７Ａｂに取り付けられたか（どの凹部２１ｃに対応する位置に取り付けられたか）を検出するためのセンサ５２（本発明の構成要件である保持位置検出手段）が、各端子取付溝２７Ａｂと対応して７つ並列して設けられている。センサ５２は、投光部と受光部とを同じ位置に配した、いわゆる反射型光学センサであり、投光部及び受光部を上方へ向けた姿勢（投光・受光方向をプレスフィット端子１０の軸心方向に沿わせた向き）に取り付けられるので、プレスフィット端子１０の長さとは無関係にその有無を検出できるようになっている。

端子ホルダ２７が取り付けられる可動部５０には、各センサ５２と対応する７つの接点（図示せず）が設けられ、一方、端子ホルダ２７の受け部材２７Ａには、端子ホルダ２７を可動部５０に取り付けた状態において可動部５０の接点に接触する７つの接点（図示せず）が設けられている。また、端子ホルダ２７の受け部材２７Ａの上面には、図９及び図１０に示すように、受け部材２７Ａの各接点に接続されたＬＥＤからなる７つの発光素子５３（本発明の構成要件である保持位置表示手段）が並列して設けられている。各発光素子５３は、固定側治具２１ａの７つの表示孔２１ｅと対応するように（各表示孔２１ｅの真下にに位置するように）配置されている。センサ５２がその検出対象である保持部２７Ａｂにプレスフィット端子が保持されていることを検出すると、その検出信号に基づいて対応する発光素子５３が発光し、その発せられた光が表示孔２１ｅを通して固定側治具の上方へ放たれるようになっている。

一方、スライドテーブル２４の上面には、図１２に示すように、可動側治具２１ｂの各表示孔２１ｅと対応するように並列配置された７つの収容孔５４が形成され、各収容孔５４内には、ＬＥＤからなる７つの発光素子５３が並列して設けられている。各発光素子５３は、上記したセンサ５２に接続されており、センサ５２がその検出対象である保持部２７Ａｂにプレスフィット端子１０が保持されていることを検出すると、その検出信号に基づいて対応する発光素子５３が発光し、その発せられた光が表示孔２１ｅを通して可動側治具２１ｂの上方へ放たれるようになっている。

［治具収容箱］
治具収容箱３０には、図４に示すように、各治具２１を、可動側治具２１ａと固定側治具２１ｂとが対向する状態で収容可能な４つの収容室３１Ａ〜３１Ｄが並列して設けられている。治具２１を誤った収容室３１に収容するような事態を防ぐ手段として、４種類の治具２１Ａ〜２１Ｄに異なる色彩の着色を施すとともに、各収容室３１Ａ〜３１Ｄには、収容する治具２１Ａ〜２１Ｄと同じ色が着色されている。測定に際しては、治具収容箱３０から所望の治具２１を取り出し、その治具２１を試験部２０におけるスライドテーブル２４や固定部２３に対して装着するようにする。各収容室３１内には、各治具２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに対応したスイッチ３２がそれぞれ個別に配設されており、各スイッチ３２は、次述するコントロールユニット４０に接続されている（図１３を参照）。

［コントロールユニット］
コントロールユニット４０は、図１３に示すように、信号処理をするＣＰＵ４１と、データを記憶するメモリ４２と、ＣＰＵ４１に指示を与えるオペレーション部４３と、ＣＰＵ４１から入力された測定結果などを表示する表示部４４とを備えている。ＣＰＵ４１には、試験部２０のロードセル２５及びセンサ５２から、また治具収容箱３０のスイッチ３２からそれぞれ信号が入力されるようになっている。またＣＰＵ４１とパルスモータ２６及びメモリ４２との間で信号が入出力可能とされている。

ＣＰＵ４１の制御としては、図１４に示すように、まず治具収容箱３０から取り出した治具２１とオペレーション部４３から呼び出したファイルとが適合しているかを照合し（ステップＳ１０）、その後治具２１により圧入部１１を押し潰すとともに両治具２１ａ，２１ｂ間の孔径と荷重（抗力）とを測定し（ステップＳ２０）、最後に測定結果が判定基準を満たすかを判定するようにしている（ステップＳ３０）。以下、各処理のフローチャートを詳しく説明する。

＜照合処理＞
治具収容箱３０において所定の収容室３１から治具２１（固定側治具２１ａ及び可動側治具２１ｂの双方）を収容室３１から取り出すと、その治具２１に対応したスイッチ３２からＣＰＵ４１に信号が入力される（ステップＳ１１）。詳しくは、このとき固定側治具２１ａ用のスイッチ３２と可動側治具２１ｂ用のスイッチ３２との２つからそれぞれ信号が入力される。一方、オペレーション部４３を操作して所定のファイルを呼び出すと、そのファイルに対応した信号がＣＰＵ４１に入力される（ステップＳ１２）。なおこのファイルは、後の判定処理時に使用されるもので各治具２１に対応したものが用意されており、その詳細は後述する。そして、ＣＰＵ４１では取り出した治具２１と呼び出したファイルとが適合しているか否かを判定し（ステップＳ１３）、その結果不適合だった場合には、表示部４４にエラー表示（例えば「治具とファイルが不適合です」などの文字）がされるので（ステップＳ１４）、治具２１またはファイルを適切なものに換えた後再びスイッチ３２からの信号とオペレーション部４３からの信号とを照合する。尚、治具２１を２つ以上取り出した場合にもエラー表示をするようになっている。そして、適合した場合には、取り出した固定側治具と可動側治具を、夫々、固定部２３とスライドテーブル２４に取り付ける。

この後、試験部２０の外部にて端子ホルダ２７にプレスフィット端子１０を保持させた後、その端子ホルダ２７を試験部２０に取り付けると、プレスフィット端子１０の取付位置に対応したセンサ５２からＣＰＵ４１に信号が入力される。また、センサ５２からの検出信号に基づき、７つのうちプレスフィット端子１０の保持位置と対応する発光素子５３が発光し、各治具２１ａ，２１ｂのプレスフィット端子１０の圧入部１１を挟み込む凹部２１ｃと対応する表示孔２１ｅから光が上方へ放出する。この表示孔２１ｅにおける発光状態を目視することにより、圧入部１を挟み込む代替孔部２８の孔径相当間隔の寸法を確認することができる。

＜測定処理＞
照合処理と治具２１の取付が終わったら、図１６に示す測定処理を行う。パルスモータ２６を駆動させて（ステップＳ２２）、可動側治具２１ｂを固定側治具２１ａへ接近させる。可動側治具２１ｂが圧入部１１に接触し始め、荷重が測定開始基準値Ｆ１を越えたら（ステップＳ２３）、パルスモータ２６に付与したパルス数から可動側治具２１ｂの変位量を求め、それに基づいて演算した両治具２１ａ，２１ｂ間の孔径ｄと、ロードセル２５からの入力信号より演算した荷重Ｆとを端子用データテーブルに記録する（ステップＳ２４）。そして、孔径ｄが目標値ｄp （代替孔部２８を形成したときの孔径）に達したか否かを判定し（ステップＳ２６）、その結果達していなかった場合には孔径ｄと荷重Ｆの記録を続ける。このとき、図１７に示すように、端子用データテーブルの配列の１〜ｎ番目までデータを書き込むようにする（ステップＳ２１、ステップＳ２５）。この端子用データテーブルについては、随時メモリ４２に記憶させたり、また各データに基づいて端子特性グラフＴＧを作成して随時表示部４４に表示させるようにしてもよい（図１９を参照）。

そして、孔径ｄが目標値ｄp に達した場合には測定を終了し、パルスモータ２６を一旦停止させてから測定時とは逆方向へ回転させることで可動側治具２１ｂを初期位置まで戻して次のプレスフィット端子１０の測定にそなえる（ステップＳ２７）。この目標値ｄp は、プレスフィット端子１０が標準孔径と対応する位置に保持されているときはｄ0 であり、最大孔径と対応する位置に保持されているときはｄmax であり、最小孔径と対応する位置に保持されているときはｄmin となっている（図１９を参照）。なお、測定した荷重Ｆが想定上限値（例えばそれ以上の荷重が作用すると測定機器が損傷を受ける可能性がある値）を超えた場合には、パルスモータ２６を自動停止するようにしてもよい。

＜判定処理＞
測定処理を終えたら、図１８に示す判定処理を行う。判定処理では、測定結果を記録した端子用データテーブルを読み込むとともに（ステップＳ３１）、基板Ｋの孔部Ｈを押し拡げるのに必要な荷重Ｆと、その押し拡げられた孔径ｄとの関係を予めＣＡＥ（computer aided engineering）により求めて作成した基板用データテーブル（図１７を参照）を読み込み（ステップＳ３２）、両データテーブルの一致点における荷重Ｆpを演算する（ステップＳ３３）。

この基板用データテーブルは、始点における孔径を標準孔径ｄ0 とした標準径データテーブル（図１９の基板特性グラフＫＧ0 を参照）と、始点における孔径を公差の最大値である最大孔径ｄmax とした大径データテーブル（図１９の基板特性グラフＫＧmax を参照）と、始点における孔径を公差の最小値である最小孔径ｄmin とした小径データテーブル（図１９の基板特性グラフＫＧmin を参照）との３種類のものがメモリ４２に記憶されており、このうち大径データテーブルと小径データテーブルは、既述した照合処理時に選択する３種類のファイルにそれぞれ関連付けられている。詳しくは、大径治具用のファイルと標準治具用のファイルが大径データテーブルに、小径治具用のファイルが小径データテーブルにそれぞれ関連付けられている。つまり、照合処理時にファイルを選択することで、判定処理時に用いる基板用データテーブルを選択したことになっている。そして、この判定処理では、ファイルに関連付けられた（治具２１と対応した）基板用データテーブルを端子用データテーブルとの比較対象として読み込むようにしている（ステップＳ３２）。

これら両データテーブルの一致点は、両データテーブルをグラフ化した場合には、図１９に示すように、両グラフＴＧ，ＫＧの交点となる。具体的には、標準孔径ｄ0 に相当する代替孔部２８において測定したときは、端子特性グラフＴＧa と基板特性グラフＫＧmax との交点となり、最大孔径ｄmax に相当する代替孔部２８において測定したときは、端子特性グラフＴＧb と基板特性グラフＫＧmax との交点となり、最小孔径ｄmin に相当する代替孔部２８において測定したときは、端子特性グラフＴＧc と基板特性グラフＫＧmin との交点となり、それぞれの一致点の荷重Ｆa ，Ｆb ，Ｆc が得られる。また標準孔径ｄ0 に相当する代替孔部２８において測定したときに、端子特性グラフＴＧa と基板特性グラフＫＧ0 との交点における荷重についても得るようにすることもできる。なお各基板用データテーブルは、図１９に示す通り孔径ｄの増加に伴って荷重Ｆが常に増加する傾向にある。また孔径の標準値ｄ0 は、基板Ｋを作成する際の加工誤差を含まない設定値、つまり作成時における孔径の目標値のことである。また基板用データテーブルは、ＣＡＥ以外の方法（例えば実測）により求めるようにしても構わない。

そして、両データテーブルの一致点における荷重Ｆp （Ｆa ，Ｆb ，Ｆc ）がメモリ４２に記憶させておいた判定基準領域内にあるか否かを判定する（ステップＳ３４）。具体的には、一致点における荷重Ｆp が判定基準領域の上限値Ｆmax 以下で、且つ下限値Ｆmin 以上であるかを判定する。その結果、判定基準領域外だった場合には、表示部４４にＮＧ表示（例えば「ＮＧ」などの文字）をして作業者に知らせる（ステップＳ３６）。この判定基準領域は、プレスフィット端子１０の圧入部１１における幅寸法がその公差範囲の上限値Ｗmax だったときの端子用データテーブル（図１９の端子特性グラフＴＧmax を参照）と、孔径が公差の最小値である最小孔径ｄmin だったときの基板用データテーブル（同図基板特性グラフＫＧmin を参照）との一致点における荷重の大きさを上限値Ｆmax とし、圧入部１１における幅寸法がその公差範囲の下限値Ｗmin だったときの端子用データテーブル（同図端子特性グラフＴＧmin を参照）と、孔径が公差の最大値である最大孔径ｄmax だったときの基板用データテーブル（同図基板特性グラフＫＧmax を参照）との一致点における荷重の大きさを下限値Ｆmin として定められる。つまり、仮に測定された荷重Ｆp が判定基準領域の上限値Ｆmax を上回った場合は、圧入部１１の抗力が過大となって基板Ｋに割れなどが生じるおそれがあり、逆に下限値Ｆmin を下回った場合には、圧入部１１の抗力が不足して圧入部１１に抜けなどが生じるおそれがある。

一致点の荷重Ｆp が判定基準領域内にあった場合は、続いて測定した荷重Ｆが孔径ｄの減少（可動側治具２１ｂの変位量の増加）に伴って常に増加しているか否かについて判定する（ステップＳ３５）。具体的には、所定の配列における荷重Ｆ(i) により、その次の配列の荷重Ｆ(i+1) を割ったときの値が１を越えているか否かを判定する。その結果、１より小さい、つまり荷重Ｆが減少していた場合には、表示部４４にＮＧ表示（例えば「ＮＧ」などの文字）をし（ステップＳ３６）、１より大きい、つまり荷重Ｆが常に増加傾向にあれば表示部４４にＯＫ表示（例えば「ＯＫ」などの文字）をして作業者に知らせる（ステップＳ３７）。なお、仮に測定した荷重Ｆが減少に転じていた場合には、圧入部１１が座屈変形するなど不適切な変形が生じている可能性がある。以上のように表示部４４にＯＫ表示がなされれば、測定したプレスフィット端子１０が良品であったことが分かり、ＮＧ表示がなされれば、測定したプレスフィット端子１０が不良品であったことが分かる。なお、判定結果がＮＧだった場合には、例えばプレスフィット端子１０の作成時に圧入部１１の幅寸法を間違えて設定していたり、またプレスフィット端子１０の材料を間違えているなどの可能性がある。特に本実施形態では、治具２１の厚み寸法が基板Ｋの厚み寸法とほぼ等しく設定され、且つ端子ホルダ２７の位置決め手段によりプレスフィット端子１０を治具２１に対して位置決めしていることから、判定結果がＮＧだった場合には、プレスフィット端子１０における圧入部１１の形成位置が正規位置から上下（軸線方向）にずれている可能性もある。

なお上記判定処理では、先に荷重Ｆが増加傾向にあるか否かを判定してから、一致点における荷重Ｆp が判定基準領域内にあるか否かについて判定するようにしても勿論構わない。また、図１９に示すように、端子用データテーブルに基づいて端子特性グラフＴＧ（ＴＧa ，ＴＧb ，ＴＧc ）を作成し、また基板用データテーブルに基づいて基板特性グラフＫＧ（ＫＧ0 ，ＫＧmax ，ＫＧmin ）を作成して、それぞれ表示部４４に表示するようにすることができ、その要否についてはオペレーション部４３を操作することで適宜に制御できるようになっている。
上記の測定処理と判定処理は、１つのプレスフィット端子１０に対し、標準孔径と最大孔径と最小孔径との３つの孔径について、順次に行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、圧入部１１の荷重（抗力）を治具２１により測定するようにしたから、従来のように試験用の基板に圧入部を実装して保持力を計測するものと比較すると、試験用の基板を用意する必要がないので、低コスト化を図ることができる。また治具２１を用いることで、従来と比べて精度の高い測定値を得ることができる。

また、一対の治具によって形成される代替孔部が１つだけである場合には、圧入部１１の寸法が異なる別のプレスフィット端子１０を測定しようとするときに、代替孔部の孔径相当間隔が異なる別の治具と交換する必要があるが、本実施形態では、一対の治具２１ａ，２１ｂを目標位置まで相対変位させた状態で、孔径相当間隔が互いに相違する複数の代替孔部２８が形成されるようになっているので、圧入部１１の寸法が異なる複数種類のプレスフィット端子１０に対応して測定を行うことが可能である。したがって、圧入部１１の寸法が異なる別のプレスフィット端子１０を測定しようとするときに、代替孔部の孔部相当間隔が異なる別の治具を交換する必要がなく、段取り替えの手間を省くことができる。

また、複数の代替孔部２８と対応する複数の保持部２７Ａｂにプレスフィット端子１０を保持可能な端子ホルダ２７を備えているので、プレスフィット端子１０をこの端子ホルダ２７で保持することにより、圧入部１１を代替孔部２８から外れずに確実に挟み込むことができる。

また、複数の保持部２７Ａｂのうちプレスフィット端子１０を保持している保持部２７Ａｂを保持位置検出手段（センサ５２）で検出し、その検出結果に基づいて、複数の保持部２７Ａｂのうちプレスフィット端子１０を保持している保持部２７Ａｂを保持位置表示手段（表示孔２１ｅと発光素子５３）によって表示するようにしたので、プレスフィット端子１０が保持されている位置、即ちプレスフィット端子１０が挟み込まれる代替孔部２８を確認することができる。したがって、プレスフィット端子１０が不適正な代替孔部２８で挟まれることを未然に防止することができる。

また、複数の代替孔部２８の孔径相当間隔が表示された複数の孔径表示部２１ｄを設け、複数の保持位置表示手段（表示孔２１ｅと発光素子５３）を、複数の孔径表示部２１ｄと対応するように配置したので、圧入部１１を挟み込む代替孔部２８の孔径相当間隔の寸法を目視によって確認することができる。

また、複数の孔径表示部２１ｄを複数の代替孔部２８と対応するように配置しているので、代替孔部２８で挟み込まれるプレスフィット端子１０の保持位置表示手段（表示孔２１ｅ）を目印にすることで、プレスフィット端子１０の位置を容易に把握することができる。

また、治具２１が、固定側治具２１ａと、固定側治具２１ａに対して接離するよう相対変位可能な可動側治具２１ｂとから構成されていて、端子ホルダ２７によりプレスフィット端子１０を可動側治具２１ｂの変位動作に連動して移動させることができるようになっている。

またメモリ４２に判定基準領域を記憶させ、ＣＰＵ４１にて基板用データテーブルと端子用データテーブルとの一致点における荷重Ｆp が判定基準領域内にあるか否かを判定し、さらに判定結果を表示部４４に表示して作業者に知らせるようにしたから、測定したプレスフィット端子１０の良否を作業者が判定する必要がなく、作業性が良好なものとなる。またＣＰＵ４１にて端子用データテーブルの荷重Ｆが孔径ｄの減少に伴って常に増加しているか否かについても判定するようにしたから、圧入部１１が適切に変形しているか否かについても判定することができる。また表示部４４により判定結果を作業者に目視により確認させることができる。また端子用データテーブルに基づいて作成した端子特性グラフＴＧや、基板用データテーブルに基づいて作成した基板特性グラフＫＧや、判定基準領域（上限値Ｆmax 及び下限値Ｆmin ）の少なくともいずれか１つを表示部４４に表示することができるから、作業者に測定経緯及び判定経緯を知らせることができる。

また、測定に際しては、孔部Ｈの標準孔径ｄO だけでなく、孔径における公差の最大値である最大孔径ｄmax と、孔径における公差の最小値である最小孔径ｄmin とについても行っているので、孔部Ｈの公差範囲を考慮した正確な抗力を得ることができる。

また、治具収容箱３０の収容室３１に４種類の治具２１を収容し、治具２１が収容室３１に収容されているか否かを個別のスイッチ３２により検出するようにし、その検出信号に基づいて収容室３１から取り出した治具２１と、作業者が選択したファイル、すなわち基板用データテーブルとが適合しているか否かをＣＰＵ４１にて照合し、その結果適合していた場合にのみ測定処理に移行するようにしているから、取り出した治具２１と作業者が選択した基板用データテーブルとが不適合のまま測定する事態を防ぐことができるので、作業性を向上させることができる。

また、可動側治具２１ｂを変位させるための動力源をパルスモータ２６とし、そのパルスモータ２６に付与したパルス数を計測し、そのパルス数から可動側治具２１ｂの変位量を得るようにしているから、仮に治具の変位に伴って圧縮可能なばねを設けるとともにそのばねの圧縮量から治具の変位量を得るようにした場合と比較すると、本実施形態ではばねを圧縮することがなく、ばねの付勢力に抗する力を付与する必要がないから、ロードセル２５により得られる抗力の値を正確なものとすることができる。

また、可動側治具２１ｂが目標位置に達したときに、両治具２１ａ，２１ｂ間に逃がし空間２９が形成されるようにしたから、仮に治具２１ａ，２１ｂに塵などが付着した場合でも、その塵などは逃がし空間２９に配されることになるので、可動側治具２１ｂを確実に目標位置まで変位させることができる。これにより、抗力などの測定値の精度を高く保つことができる。また、プレスフィット端子１０を可動側治具２１ｂの変位方向に沿って変位自在な端子ホルダ２７にて保持することで、可動側治具２１ｂの変位動作に連動してプレスフィット端子１０を変位させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、一対の治具のうちの一方のみを変位させる場合を示したが、両方の治具を変位させるようにしてもよい。
（２）上記実施形態では、４種類の治具を用いる場合を示したが、治具は３種類以下でもよく、５種類以上でもよい。また、治具収容箱については省略することも可能である。
（３）上記実施形態では、圧入部の断面形状が略Ｎ字型のものを測定した場合を示したが、Ｎ字型のものに限らず様々な形状の圧入部を有するプレスフィット端子について測定することができる。
（４）上記実施形態では、プレスフィット端子の製品としての良否を判定するようにしたものを示したが、圧入部を基板の孔部に圧入した状態において、圧入部側から孔部の内周面に作用する抗力を求めるのみとし、製品としての良否判定を行わないようにしたものも本発明に含まれる。
（５）上記実施形態において、可動部に設けるセンサの数・設置位置・設置姿勢・種類などについては任意に変更可能である。例えば、センサとして透過型光学センサを用いるようにし、その投光部をスライドテーブル、すなわち可動治具側に、受光部を、端子ホルダまたは可動部、すなわち固定治具側にそれぞれ設けるようにしてもよい。またその場合、投光部を固定治具側に、受光部を可動治具側に設けることも勿論可能である。
（６）上記実施形態において、端子ホルダ用ロック部材として、例えばボルトを用いるようにし、そのボルトを螺進・螺退させることで端子ホルダをロック・ロック解除するようにしてもよい。
（７）上記実施形態ではプレスフィット端子を保持している保持部を検出してその保持位置を表示するようにしたが、本発明によれば、このような保持位置の表示を行わない形態としてもよい。
（８）上記実施形態では治具に、複数の代替孔部の孔径相当間隔が表示された複数の孔径表示部を設けたが、本発明によれば、このような孔径表示部を設けない形態としてもよい。
（９）上記実施形態では保持位置表示手段としてＬＥＤによる表示手段を用いたが、本発明によれば、ＬＥＤによらない表示手段を用いることもできる。
（１０）上記実施形態では複数の保持位置表示手段を複数の孔径表示部と対応するように配置したが、本発明によれば、保持位置表示手段が、コンピュータのディスプレイ上に代替孔部の孔径相当間隔の寸法を表示する形態であってもよい。
（１１）上記実施形態では一対の治具によって７つの代替孔部が形成されるようにしたが、一対の治具によって形成される代替孔部の数は、６つ以下でも、８つ以上でもよい。

本発明の実施形態１に係るプレスフィット端子の圧入部を基板の孔部に圧入する前の状態を示す断面図 プレスフィット端子の圧入部を基板の孔部に圧入した状態を示す断面図 固定側治具と可動側治具により代替孔部が形成された状態を示す平面図 試験部の概略を示す平面図 試験部の概略を示す側面図 可動側治具を初期位置に配した状態を示す拡大平面図 固定側治具と可動側治具により代替孔部が形成された状態を示す拡大平面図 固定部側の概略平面図 固定部側の概略側面図 固定部側の概略正面図 端子ホルダの平面図 スライドテーブル側の概略側面図 コントロールユニットと試験部及び治具収容箱の関係を示すブロック図 ＣＰＵの制御内容を示すフローチャート 照合処理を示すフローチャート 測定処理を示すフローチャート データテーブルを表す図面 判定処理を示すフローチャート 表示部の表示様式の一例を表す図面 孔径相当間隔の寸法と孔部との対応関係をあらわす図

符号の説明

１０…プレスフィット端子
１１…圧入部
２１…治具
２１ａ…固定側治具
２１ｂ…可動側治具
２１ｃ…凹部
２１ｄ…孔径表示部
２１ｅ…表示孔（保持位置表示手段）
２５…ロードセル（荷重測定手段）
２７…端子ホルダ
２７Ａｂ…保持部
２８…代替孔部
４１…ＣＰＵ（荷重測定手段）
５２…センサ（保持位置検出手段）
５３…発光素子（保持位置表示手段）
Ｈ…孔部
Ｋ…基板

Claims (6)

1. プレスフィット端子の圧入部を弾性的に潰れ変形させつつ基板の孔部に圧入した状態において、前記圧入部側から前記孔部の内周面に作用する抗力を求めるためのものであり、
   前記圧入部をその圧入方向とほぼ直交する方向から挟み込むように相対変位することが可能であり、目標位置に達したときに前記孔部の孔径に相当する間隔を有する代替孔部を形成する一対の治具と、
   前記治具を前記目標設定位置まで変位させて前記代替孔部で前記圧入部を挟み込んだ状態において、前記圧入部側から前記治具に作用する荷重を測定可能な荷重測定手段とを備えてなり、
   前記荷重測定手段によって得られた前記荷重の測定値に基づいて、前記抗力を測定するようになっている測定装置において、
   前記治具には、前記目標位置に達したときの孔径相当間隔が互いに相違する複数の前記代替孔部を形成可能な複数の凹部が設けられていることを特徴とする測定装置。
2. 前記複数の代替孔部と対応する複数の保持部に前記プレスフィット端子を保持可能な端子ホルダを備えていることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
3. 前記複数の保持部のうち前記プレスフィット端子を保持している保持部を検出する保持位置検出手段と、
   前記保持位置検出手段の検出結果に基づき、前記複数の保持部のうち前記プレスフィット端子を保持している保持部を表示する保持位置表示手段とを備えていることを特徴とする請求項２記載の測定装置。
4. 前記複数の代替孔部の孔径相当間隔が表示された複数の孔径表示部が設けられ、
   前記複数の保持位置表示手段が、前記複数の孔径表示部と対応するように配置されていることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
5. 前記複数の孔径表示部が前記複数の代替孔部と対応するように配置されていることを特徴とする請求項４記載の測定装置。
6. 前記治具が、固定側治具と、固定側治具に対して接離するよう相対変位可能な可動側治具とから構成されているものであって、
   前記端子ホルダが、前記可動側治具の変位動作に連動して前記プレスフィット端子を変位させることが可能とされていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の測定装置。

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