JP2010108726A - コネクタピンの位置決め装置、それを備えたコネクタ、およびコネクタの実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタピンの配線基板の接続孔への挿入性を向上させるとともに、コネクタピンと配線基板とを半田で接続している半田接続部において半田クラックが発生することを防止する。
【解決手段】 コネクタピンの位置決め装置は、コネクタを配線基板へ実装する際には、コネクタピンの第１リード部が配線基板に形成される複数の接続孔と同様の位置関係となるように、ばね付勢された状態で保持部に保持されている第１および第２案内板をそれぞればね付勢力に抗する方向に変位させ、第１および第２案内孔が厚み方向において重複する領域を小さくして、第１リード部を位置決めする。コネクタを実装した後は、第１リード部が第１および第２案内孔に対して遊通している状態となるように、第１および第２案内板を位置決め状態から保持状態に回復する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配線基板に対してコネクタを実装する際に、複数のコネクタピンを整列して配線基板の接続孔に案内させるためのコネクタピンの位置決め装置、それを備えたコネクタ、および複数のコネクタピンを整列して配線基板に実装するコネクタの実装方法に関する。

近年、たとえば車載用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）では、その機能の拡大によって、入出力用の端子の数が増加する傾向にあり、一例としてエンジン制御用のＥＣＵに備えられるコネクタには、１５０極程度のコネクタピンが設けられている。従来から、このような多数のコネクタピンを有するコネクタには、配線基板への実装時のコネクタピンの整列性を確保するために、各コネクタピンが個別に挿通される挿通孔が形成される整列板が用いられている。コネクタピンに取り付けられた整列板は、コネクタの配線基板への実装後においても、コネクタピンに取り付けられた状態が維持される。

このような整列板付きのコネクタを実装する配線基板が、たとえば高温環境下で使用されたときには、整列板が熱膨張することによって伸長してしまう。このとき、挿通孔に挿通されているコネクタピンと挿通孔を規定する内壁面との間には、コネクタピンの整列性を確保するためにクリアランスが殆ど設けられていないため、整列板の伸長に伴って、整列板は挿通孔に挿通されているコネクタピンに負荷を与えてしまう。このような負荷は、コネクタピンと配線基板とを接続している半田接続部にストレスを与えてしまい、結果的に半田接続部において半田クラックが発生してしまう要因となる。

このような整列板付きのコネクタにおいて、周囲の温度変化に伴う半田クラックの発生を抑制する技術が、たとえば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載される従来の技術では、コネクタハウジングと、コネクタハウジングから突出し、各脚部が配線基板の接続孔に挿入・接続される複数の端子と、これらの端子の脚部に対応する複数の規制孔が設けられ、これらの規制孔に各端子の脚部を挿入して前記端子を適正位置に整列させるための整列板とを有する端子整列板付配線基板用コネクタを開示する。

この端子整列板付配線基板用コネクタでは、各端子の脚部よりも上側に、脚部よりも細い細径部が設けられており、整列板を脚部に挿入して複数の端子を整列させた状態で配線基板の接続孔に挿入・接続し、脚部の挿入後、整列板を脚部よりも上方に移動させて、前記細径部が整列板の規制孔に遊嵌状態で貫通するように、整列板を配置する構成となっている。このような構成により、冷凍サイクル試験を行っても、配線基板の接続孔と端子の脚部とを接合する半田部のクラックの発生をなくすことを可能にしている。

特開平６−４５０３７号公報

しかしながら、特許文献１に開示される従来の技術では、複数の端子にそれぞれ細径部を設ける必要があり、さらに、整列板を上方に移動させた場合に、整列板の規制孔が配置される高さと各端子の細径部が設けられる位置が合致するように、前記細径部が設けられる位置を精度良く位置決めしておく必要がある。このように、端子に細径部を設ける工程が必要となってしまうため工程が増加してしまい、さらには、高い位置決め精度で細径部を設ける必要があるため、容易に実施することができないという問題がある。

本発明は、コネクタピンの配線基板の接続孔への挿入性を向上させるとともに、コネクタピンと配線基板とを半田で接続している半田接続部において、半田にクラックが発生することを防止することのできるコネクタピンの位置決め装置、そのコネクタピンの位置決め装置を備えたコネクタ、および複数のコネクタピンを整列して配線基板に実装するコネクタの実装方法を提供することを目的とする。

本発明（１）は、コネクタに設けられる複数のコネクタピンのリード部を、前記コネクタが実装されるべき配線基板に形成される複数の接続孔に個別に案内するコネクタピンの位置決め装置であって、
前記複数のコネクタピンのリード部が個別に遊通される複数の第１案内孔が形成される第１案内板と、
前記第１案内板と平行に配置され、前記複数のコネクタピンのリード部が個別に遊通される複数の第２案内孔が形成される第２案内板と、
前記第１案内板を、第１案内板の厚み方向に垂直な予め定める方向にばね付勢する第１付勢手段と、
前記第２案内板を、第２案内板の厚み方向に垂直な予め定める方向にばね付勢する第２付勢手段と、
前記第１案内板を第１付勢手段によって第１方向にばね付勢した状態で保持し、前記第２案内板を第２付勢手段によって第１方向とは反対の第２方向にばね付勢した状態で保持する保持部とを含むことを特徴とするコネクタピンの位置決め装置である。

また本発明（７）は、前述するコネクタピンの位置決め装置を備えることを特徴とするコネクタである。

また本発明（８）は、複数のコネクタピンが設けられるコネクタを配線基板に実装するためのコネクタの実装方法であって、
複数のコネクタピンの各リード部を、第１案内板に形成される第１案内孔に個別に遊通し、第１案内板をばね付勢した状態で、第１案内板を保持して保持状態にする工程と、
複数のコネクタピンの各リード部を、第２案内板に形成される第２案内孔に個別に遊通し、第２案内板を第１案内板がばね付勢される方向とは反対方向にばね付勢した状態で、第２案内板を保持して保持状態にする工程と、
保持状態にある第１案内板および第２案内板を、ばね付勢力に抗して変位させて、第１案内孔および第２案内孔によって各リード部を位置決めする工程と、
位置決めされた各リード部を配線基板の接続孔に挿通する工程と、
各リード部と配線基板とを半田によって接合し、かつ第１案内板および第２案内板を、各リード部の位置決めのために変位している状態から保持状態に戻す工程とを含むことを特徴とするコネクタの実装方法である。

本発明（１）によれば、コネクタピンの位置決め装置は、コネクタを配線基板へ実装する際には、コネクタピンのリード部が配線基板に形成される複数の接続孔と同様の位置関係となるように、ばね付勢された状態で保持部に保持されている第１案内板および第２案内板をそれぞればね付勢力に抗する方向に変位させ、第１案内孔および第２案内孔が厚み方向において重複する領域を小さくして、コネクタピンのリード部を位置決めする。そして、コネクタを配線基板へ実装した後は、コネクタピンのリード部が第１案内孔および第２案内孔に対して遊通している状態となるように、第１案内板および第２案内板を前記の変位している状態から保持部に保持されている状態に回復する。

したがって、コネクタを配線基板へ実装する際には、コネクタピンの配線基板の接続孔への挿入性を向上させることができ、コネクタを配線基板へ実装した後は、リード部を第１案内孔および第２案内孔に対して遊通している状態にすることができるので、使用される環境の温度変化に伴って第１案内板および第２案内板が伸長または収縮したとしても、第１案内板および第２案内板がリード部に接触することを阻止して、リード部に対してストレスが与えられることをなくすことができるので、コネクタピンと配線基板とを半田で接続している半田接続部において、半田にクラックが発生することを防止することができる。

また本発明（７）によれば、コネクタピンの配線基板の接続孔への挿入性を向上させることができるとともに、使用される環境の温度変化に伴って第１案内板および第２案内板が伸長または収縮したとしても、コネクタピンと配線基板とを半田で接続している半田接続部において、半田にクラックが発生することを防止することができるコネクタを実現することができる。

また本発明（８）によれば、コネクタピンの配線基板の接続孔への挿入性が向上されるとともに、使用される環境の温度変化に伴って第１案内板および第２案内板が伸長または収縮したとしても、コネクタピンと配線基板とを半田で接続している半田接続部において、半田にクラックが発生することを防止するように、コネクタを配線基板に対して実装することができる。

図１は、本発明の一実施形態のコネクタピンの位置決め装置２が備えられるコネクタ１の断面図である。図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た拡大断面図である。なお、図１は、図２の切断面線Ｉ−Ｉから見た断面図である。

コネクタ１には、複数のコネクタピン１２が設けられる。各コネクタピン１２は、第１リード部１２ａと、第２リード部１２ｂとを有し、第２リード部１２ｂにおいてコネクタ１のハウジング１１の背面部１１ａに固定される。

コネクタ１が実装されるべき配線基板３には、厚み方向に貫通する接続孔を形成するスルーホール部３ａが複数形成されており、各スルーホール部３ａはその表面がそれぞれ導電性材料で被覆されている。この複数の接続孔にコネクタピン１２の第１リード部１２ａを個別に挿通させて、第１リード部１２ａとスルーホール部３ａとを半田で接合することによって、第１リード部１２ａとスルーホール部３ａとは電気的に接続される。このようにして、コネクタ１は、配線基板３に実装される。なお、本発明におけるリード部は、この第１リード部１２ａに相当する。

コネクタピンの位置決め装置２は、第１案内板２１と、第２案内板２２と、第１付勢手段２３と、第２付勢手段２４と、保持部２５とを含んで構成される。

第１案内板２１には、厚み方向に貫通する第１案内孔を形成する第１案内部２１ａが複数形成される。この複数の第１案内孔は、配線基板３に形成される複数の接続孔に対応する位置関係となるように位置決めされて、第１案内板２１に形成される。同様に、第２案内板２２には、厚み方向に貫通する第２案内孔を形成する第２案内部２２ａが複数形成される。この複数の第２案内孔は、配線基板３に形成される複数の接続孔に対応する位置関係となるように位置決めされて、第２案内板２２に形成される。

第１案内部２１ａの開口部２１ｂおよび第２案内部２２ａの開口部２２ｂは、図２に示すように、テーパ状に形成されるのが好ましい。このようにすることで、第１案内孔および第２案内孔にそれぞれ第１リード部１２ａを挿通させる際に、第１リード部１２ａの挿入を容易にすることができる。

図３は、第１および第２案内板２１，２２ならびに第１および第２付勢手段２３，２４を簡略化して示す分解斜視図である。第１付勢手段２３は、第１案内板２１の長手方向一端部側に一体的に連なって形成される伸縮部である。以下、第１案内板２１と第１付勢手段２３とによって構成される板状部材を第１整列板２６と記す。同様に、第２付勢手段２４は、第２案内板２２の長手方向一端部側に一体的に連なって形成される伸縮部である。以下、第２案内板２２と第２付勢手段２４とによって構成される板状部材を第２整列板２７と記す。

第１整列板２６において、第１付勢手段２３は、第１整列板２６に対して所定の方向に荷重が付与されたときに、弾性変形することによって、その所定の方向に沿って伸縮する部分である。これに対し、第１案内板２１は、前記荷重が第１整列板２６に付与されたときに、第１付勢手段２３の伸縮に伴って、一体的に変位する部分である。同様に、第２整列板２７において、第２付勢手段２４は、第２整列板２７に対して所定の方向に荷重が付与されたときに、弾性変形することによって、その所定の方向に沿って伸縮する部分である。これに対し、第２案内板２２は、前記荷重が第２整列板２７に付与されたときに、第２付勢手段２４の伸縮に伴って、一体的に変位する部分である。

また、第１案内板２１には、短手方向（図３のＹ方向）の一端部側において、短手方向に突出するつまみ部２１ｃが形成される。同様に、第２案内板２２には、短手方向の一端部側において、短手方向に突出するつまみ部２２ｃが形成される。

第１および第２整列板２６，２７は、電気絶縁性および予め定める温度範囲に対して耐熱性を有する材料から成り、たとえばコネクタ１のハウジング１１と同一の材料から成る。予め定める温度範囲とは、コネクタ１を実装する配線基板３が使用される環境に基づいて決定される。たとえば、車両のエンジンルームに搭載される場合には、−３０℃〜１２０℃程度の温度において使用されることを考慮して、第１および第２整列板２６，２７は、この温度範囲に対して耐熱性を有するポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの材質によって製造される。

本実施の形態では、第１付勢手段２３と第２付勢手段２４とは同様に構成されているため、以下では第１付勢手段２３について説明を行い、第２付勢手段２４において対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。

第１付勢手段２３は、第１整列板２６の長手方向（図３のＸ方向）の一端部側において、短手方向（図３のＹ方向）の略中央に第１整列板２６の長手方向に突出する凸部３１を形成し、さらに、凸部３１に近接する位置において、厚み方向（図３のＺ方向）に貫通する空間であって、短手方向に延びる貫通孔を形成する変形許容部３２を形成することによって構成されている。

このように構成される第１付勢手段２３を有する第１整列板２６に対して、第１整列板２６を長手方向に沿って圧縮するような押圧力を付与すると、凸部３１に隣接し、かつ前記貫通孔と平行に延びる部分である弾性変形部３３が、貫通孔の方に向かって略「く」の字状に弾性変形する。このように、弾性変形部３３の弾性変形を許容する空間が変形許容部３２によって形成されているので、弾性変形部３３の弾性変形に伴って、第１付勢手段２３は長手方向に伸縮することができる。以下、第１整列板２６において、第１付勢手段２３が伸縮する方向を伸縮方向と称する。

第１案内板２１に一体的に連なる伸縮部である第１付勢手段２３の構成は、前述するような構成に限られず、第１整列板２６を予め定める方向に沿って圧縮するような押圧力が付与された場合に弾性変形する部分と、その弾性変形を許容する空間を形成する部分とを有し、その弾性変形に伴って前記予め定める方向に沿って伸縮するような構成であれば良い。

保持部２５は、第１側壁部２５ａと、第２側壁部２５ｂとから成る。第１および第２側壁部２５ａ，２５ｂは、いずれもコネクタ１のハウジング１１の一部であり、背面部１１ａの長手方向（図１の左右方向）の両端部から立設している部分である。第１側壁部２５ａおよび第２側壁部２５ｂは、互いを臨む壁面が平行となるように形成される。この第１側壁部２５ａと第２側壁部２５ｂとによって挟まれる領域に、全てのコネクタピン１２が存在している。

図４は、コネクタ１を配線基板３に実装する工程を説明するためのフローチャートである。まず、コネクタ１を配線基板３に実装するために、コネクタ１、配線基板３、第１および第２整列板２６，２７が準備される（ステップｓ０）。

ステップｓ１では、第１整列板２６は、複数の第１リード部１２ａを第１案内孔に挿通させて、さらに第１付勢手段２３の伸縮方向と前記互いを臨む壁面に垂直な方向とが一致し、かつ第１整列板２６の厚み方向とコネクタ１の実装時の配線基板３の厚み方向とが一致するように位置決めされて、保持部２５によって保持される。たとえば、第１および第２側壁部２５ａ，２５ｂの互いを臨む壁面において、第１整列板２６を容易に位置決めすることができるように、予め溝などを形成しておいても良い。このように、保持部２５によって第１整列板２６が保持されている状態が、第１案内板２１の保持状態である。

ステップｓ２では、第２整列板２７は、第１整列板２６が保持部２５に保持された後、複数の第１リード部１２ａを第２案内孔に挿通させて、さらに第２付勢手段２４の伸縮方向と前記互いを臨む壁面に垂直な方向とが一致し、かつ第２整列板２７の厚み方向とコネクタ１の実装時の配線基板３の厚み方向とが一致するように位置決めされて、保持部２５によって保持される。この場合も同様に、第１および第２側壁部２５ａ，２５ｂの互いを臨む壁面において、第２整列板２７を容易に位置決めすることができるように、予め溝などを形成しておいても良い。同様に、保持部２５によって第２整列板２７が保持されている状態が、第２案内板２２の保持状態である。

ここで、第１側壁部２５ａと第２側壁部２５ｂとの間の間隔がＬ３であるとすると、第１整列板２６は、自然状態（外力が付与されない状態）において、第１付勢手段２３の伸縮方向に沿った寸法Ｌ１が間隔Ｌ３よりも大きくなるように形成される。したがって、第１整列板２６は、第１付勢手段２３が伸縮方向に沿って圧縮された状態で、第１側壁部２５ａと第２側壁部２５ｂとの間に介在される。すなわち、第１整列板２６は、第１付勢手段２３における圧縮に対する復元力によって、第１側壁部２５ａと第２側壁部２５ｂとの間で突っ張った状態で、第１側壁部２５ａおよび第２側壁部２５ｂによって保持される。

同様に、第２整列板２７も、自然状態において、第２付勢手段２４の伸縮方向に沿った寸法Ｌ２（本実施の形態では、Ｌ１＝Ｌ２）が間隔Ｌ３よりも大きくなるように形成される。したがって、第２整列板２７は、第２付勢手段２４が伸縮方向に沿って圧縮された状態で、第１側壁部２５ａと第２側壁部２５ｂとの間に介在される。すなわち、第２整列板２７は、第２付勢手段２４における圧縮に対する復元力によって、第１側壁部２５ａと第２側壁部２５ｂとの間で突っ張った状態で、第１側壁部２５ａおよび第２側壁部２５ｂによって保持される。なお、第１および第２側壁部２５ａ，２５ｂは、前述する復元力によって撓まない程度の厚さを有するものとする。また、第１および第２案内板２１，２２が保持状態にあるときのコネクタピンの位置決め装置２を、保持状態のコネクタピンの位置決め装置と称する場合がある。

図５は、保持状態の第１および第２案内板２１，２２における第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａと第１リード部１２ａを第１整列板２６の厚み方向から見た図である。図６は、保持状態のコネクタピンの位置決め装置２の一部を示す断面図である。図７は、後述する位置決め状態のコネクタピンの位置決め装置２を示す断面図である。なお、図５は、図６における第１および第２案内部２１ａ，２２ａならびに第１リード部１２ａを、図６の上方から見た図である。また、図５において仮想線で示す第１および第２案内部２１ａ，２２ａは、位置決め状態の第１および第２案内板２１，２２における第１および第２案内部２１ａ，２２ａを示し、図７の上方から見た状態に対応する。図５〜図７では、１つの第１リード部１２ａならびにそれが挿通される第１および第２案内孔について示しているが、残余の第１リード部１２ａならびにそれらが挿通される第１および第２案内孔についても同様に示すことができるので省略している。

本実施の形態では、図５に示すように、第１リード部１２ａは、その軸線に垂直な断面形状が矩形状のものが用いられ、その矩形断面における対角線寸法はＤ１である。また、第１案内孔および第２案内孔は、それぞれ第１および第２整列板２６，２７の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面の形状がいずれも円形状であり、その断面の円の外径、すなわち第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａの内径はともにＤ２である。第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａは、内径寸法Ｄ２が対角線寸法Ｄ１よりも大きくなるように形成される。

図５および図６に示すように、保持状態のコネクタピンの位置決め装置２においては、第１整列板２６は、第１付勢手段２３が第２側壁部２５ｂと接触し、第１案内板２１が第１付勢手段２３によってＸ１方向にばね付勢された状態で保持される。また、第２整列板２７は、第２付勢手段２４が第１側壁部２５ａと接触し、第２案内板２２が第２付勢手段２４によってＸ１方向とは反対のＸ２方向にばね付勢された状態で保持される。

また、この保持状態のコネクタピンの位置決め装置２においては、第１案内孔の中心軸線Ｊ１と第２案内孔の中心軸線Ｊ２とが一致する。換言すれば、保持状態のコネクタピンの位置決め装置２において、第１案内孔の中心軸線Ｊ１と第２案内孔の中心軸線Ｊ２とが一致するように、第１案内板２１および第２案内板２２にそれぞれ第１案内孔および第２案内孔が形成される。ここで、第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａは、第１リード部１２ａの対角線寸法Ｄ１よりも内径寸法Ｄ２が大きくなるよう形成されているので、保持状態において、第１リード部１２ａは第１案内孔および第２案内孔に遊通されている状態となる。

ステップｓ３では、前述する保持状態から、図５および図７に示すように、第１案内板２１および第２案内板２２を互いに反対方向に変位させて、第１案内孔および第２案内孔が厚み方向に貫通する領域（図５において、仮想線２１ａによって囲われる領域と仮想線２２ａによって囲われる領域とが重複する領域）が狭められる。これにより、第１リード部１２ａを第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａによって拘束することができる。以下、第１リード部１２ａが、第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａによって拘束されている状態を位置決め状態と称する。

第１リード部１２ａが第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａによって拘束される位置は、第１案内板２１および第２案内板２２がそれぞれ変位する距離に従って決定される。図５および図６に示すように、厚み方向に沿って第１案内孔および第２案内孔が完全に重複している場合に、第１案内板２１をＸ２方向に、第２案内板２２をＸ１方向に互いに同一距離だけ変位させることによって、第１リード部１２ａの軸線が、保持状態における中心軸線Ｊ１（すなわちＪ２）と一致する位置において、第１リード部１２ａを拘束することができる。

たとえば保持状態において、第１リード部１２ａの軸線が、中心軸線Ｊ１に対して傾斜したり変位したりしている場合であっても、第１案内板２１および第２案内板２２を前述するように変位させることによって、第１リード部１２ａが第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａによって案内されて、第１リード部１２ａの軸線が、保持状態における中心軸線Ｊ１と一致する位置において、第１リード部１２ａを拘束するように位置決めすることができる。

上述の説明では１つの第１リード部１２ａを採り上げて説明を行ったが、残余の第１リード部１２ａに対しても、第１案内板２１および第２案内板２２の変位に伴って第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａが変位する距離は全て同一であるので、位置決め状態では、全ての第１リード部１２ａを、配線基板３に形成される複数の接続孔に対応する位置関係となるように、位置決めすることができる。

本実施の形態では、この位置決め状態は、第１整列板２６と第１付勢手段２３が当接している第２側壁部２５ｂとは反対側の第１側壁部２５ａとの間に、所定の寸法の治具２８を挿入し、第２整列板２７と第２付勢手段２４が当接している第１側壁部２５ａとは反対側の第２側壁部２５ｂとの間に、治具２８と同一寸法の治具２９を挿入することによって実現されている。

第１および第２整列板２６，２７には、前述するように、つまみ部２１ｃ，２２ｃが設けられているので、治具２８，２９を挿入する際に、つまみ部２１ｃ，２２ｃをつまんで第１案内板２１および第２案内板２２をそれぞれ変位させることができる。したがって、治具２８，２９を容易に挿入することができる。

このように治具２８，２９を挿入することによって、挿入する治具２８，２９の大きさに応じて、第１付勢手段２３および第２付勢手段２４がそれぞれ伸縮方向に沿って圧縮され、第１案内板２１をＸ２方向に、第２案内板２２をＸ２方向とは反対のＸ１方向に一体的に変位させることができる。

ステップｓ４では、位置決めされた各第１リード部１２ａが、配線基板３の接続孔に挿通される。上述するように、位置決め状態のコネクタピンの位置決め装置２においては、全ての第１リード部１２ａを、配線基板３に形成される複数の接続孔に対応する位置関係となるように位置決めすることができるので、複数の第１リード部１２ａを配線基板３の複数の接続孔に挿入する際の挿入性を向上させることができる。

ステップｓ５では、第１リード部１２ａと配線基板３のスルーホール部３ａとを半田によって接合し、かつ、第１および第２案内板２１，２２が位置決め状態から保持状態に戻される。これにより、コネクタ１の配線基板３への実装が終了する（ステップｓ６）。

本実施の形態では、第１リード部１２ａを配線基板３の接続孔に挿入した後、第１リード部１２ａと配線基板３のスルーホール部３ａとを半田によって接合した後に、コネクタピンの位置決め装置２に対して挿入された治具２８，２９を取り外すことによって、第１および第２案内板２１，２２を、位置決め状態から保持状態に容易に変化させている。

第１リード部１２ａとスルーホール部３ａとを半田で接続する半田接続工程は、コネクタピンの位置決め装置２が保持状態にされた後に行われても良いが、コネクタピンの位置決め装置２が位置決め状態のままで行われることがより好ましい。このようにすることで、第１リード部１２ａの軸線が第１整列板２６の厚み方向に対して傾斜している場合であっても、第１リード部１２ａの軸線を保持状態における第１および第２案内孔の中心軸線Ｊ１，Ｊ２に略一致させた状態で、第１リード部１２ａとスルーホール部３ａとを半田接合することができるので、半田接合後の第１リード部１２ａと保持状態の第１および第２案内部２１ａ，２２ａとの間の最短距離を、可及的に大きくすることができる。

保持状態では、前述するように第１リード部１２ａが第１案内孔および第２案内孔に対して遊通されている状態であるので、コネクタ１を実装する配線基板３が使用される環境における温度の変化によって、第１案内板２１および第２案内板２２が伸長または収縮した場合であっても、第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａが第１リード部１２ａに接触することを阻止して、第１リード部１２ａに対してストレスが与えられることをなくすことができるので、第１リード部１２ａとスルーホール部３ａとを半田で接続している半田接続部において、半田にクラックが発生することを防止することができる。

第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａの内径寸法Ｄ２は、コネクタ１を実装する配線基板３が使用される環境において想定される最も高温の環境下において、第１整列板２６および第２整列板２７が伸長する寸法ΔＬに、第１リード部１２ａの軸方向に垂直な断面における最大幅（本実施の形態では、対角線寸法）Ｄ１を加えた寸法よりも大きくしておくことが好ましい。このようにしておくことで、第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａが、第１リード部１２ａに接触することを確実に回避することができる。

また、第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａは、第１案内孔および第２案内孔が、それぞれ第１および第２整列板２６，２７の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面の形状がいずれも円形状となるように形成されているので、第１案内板２１および第２案内板２２を互いに反対方向に変位させて、第１リード部１２ａを位置決めする際に、第１リード部１２ａを確実に所定の位置に位置決めすることができる。

本実施の形態では、第１付勢手段２３が第１案内板２１に連なって形成され、第２付勢手段２４が第２案内板２２に連なって形成されているので、部品点数を削減することができる。

他の実施形態では、第１側壁部２５ａおよび第２側壁部２５ｂの互いを臨む壁面において、保持状態のコネクタピンの位置決め装置２における第１整列板２６および第２整列板２７が、保持部２５から離脱することを防止する離脱防止構造を有していても良い。離脱防止構造は、たとえば第１側壁部２５ａと第２側壁部２５ｂとの間に位置決めされて保持されている第２整列板２７に対し、第２整列板２７が下方へ変位することを阻止するために、第１側壁部２５ａおよび第２側壁部２５ｂの互いを臨む壁面に突設される係止部であっても良い。

第２整列板２７は、前述するように、第２付勢手段２４における圧縮に対する復元力によって、第１側壁部２５ａと第２側壁部２５ｂとの間で突っ張った状態で、第１側壁部２５ａおよび第２側壁部２５ｂによって保持される。したがって、保持状態の第２整列板２７は、厚み方向の振動に対しては変位してしまうおそれがある。そこで、このような離脱防止構造を設けることによって、第２整列板２７が保持部２５から離脱して落下することを回避することができるので、第２整列板２７が落下することによる配線基板３の損傷を防止することができる。

図８は、他の実施形態におけるコネクタピンの位置決め装置４０の一部を示す断面図であり、保持状態のコネクタピンの位置決め装置４０を示している。図９は、位置決め状態のコネクタピンの位置決め装置４０を示す断面図である。

図８および図９に示されるコネクタピンの位置決め装置４０は、第１および第２案内板４１，４２ならびに第１および第２付勢手段４３，４４の構成において、前述するコネクタピンの位置決め装置２と異なるものであり、他の構成についてはコネクタピンの位置決め装置２と同様の構成を有する。したがって、同一の構成については同一の参照符を付し、重複する説明については省略する。

コネクタピンの位置決め装置４０では、第１案内板４１と第１付勢手段４３および第２案内板４２と第２付勢手段４４とがそれぞれ別部材で構成されており、第１および第２付勢手段４３，４４は、それぞれ圧縮コイルばねである。なお第１および第２案内板４１，４２は、前述のコネクタピンの位置決め装置２における第１および第２案内板２１，２２と同様の構成を有する。このように第１および第２付勢手段４３，４４が圧縮コイルばねで実現されているので、ばね力を容易に調整することができる。また、第１案内板４１と第１付勢手段４３および第２案内板４２と第２付勢手段４４とがそれぞれ別部材で構成されているので、第１および第２付勢手段４３，４４に不具合が生じた場合でも、第１および第２付勢手段４３，４４だけを容易に交換することができる。

図１０は、他の実施形態におけるコネクタピンの位置決め装置５０において、位置決め状態の第１および第２案内板５１，５２における第１案内部５１ａおよび第２案内部５２ａと第１リード部６２ａを第１案内板５１の厚み方向から見た図である。なお、第１案内部５１ａは、第１案内板５１において厚み方向に貫通する第１案内孔を形成している部分であり、第２案内部５２ａは、第２案内板５２において厚み方向に貫通する第２案内孔を形成している部分であるものとする。本実施の形態は、第１および第２案内孔の形状に特徴を有し、その他の構成については、前述の実施例における構成と適宜組み合わせることができる。

本実施の形態では、第１リード部６２ａは、その軸線に垂直な断面形状が矩形状のものが用いられる。また、第１案内孔および第２案内孔は、それぞれ第１および第２案内板５１，５２の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面の形状がいずれも菱形状であり、その断面の大きさが同一となるように形成される。

このように、第１案内部５１ａおよび第２案内部５２ａは、第１案内孔および第２案内孔が、それぞれ第１および第２案内板５１，５２の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面の形状がいずれも菱形状となるように形成されているので、第１案内板５１および第２案内板５２を互いに反対方向に変位させて、第１リード部６２ａを位置決めする際に、第１リード部６２ａを確実に所定の位置に位置決めすることができる。

図１１は、他の実施形態におけるコネクタピンの位置決め装置７０において、位置決め状態の第１および第２案内板７１，７２における第１案内部７１ａおよび第２案内部７２ａと第１リード部８２ａを第１案内板７１の厚み方向から見た図である。なお、第１案内部７１ａは、第１案内板７１において厚み方向に貫通する第１案内孔を形成している部分であり、第２案内部７２ａは、第２案内板７２において厚み方向に貫通する第２案内孔を形成している部分であるものとする。

本実施の形態では、第１リード部８２ａは、その軸線に垂直な断面形状が円形状のものが用いられる。また、第１案内孔および第２案内孔は、それぞれ第１および第２案内板７１，７２の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面の形状がいずれも円形状であり、その断面の大きさが同一となるように形成される。

このように、第１案内部７１ａおよび第２案内部７２ａは、第１案内孔および第２案内孔が、それぞれ第１および第２案内板７１，７２の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面の形状がいずれも円形状となるように形成されているので、第１案内板７１および第２案内板７２を互いに反対方向に変位させて、第１リード部８２ａを位置決めする際に、第１リード部８２ａを確実に所定の位置に位置決めすることができる。

本発明の一実施形態のコネクタピンの位置決め装置２が備えられるコネクタ１の断面図である。 図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た拡大断面図である。 第１および第２案内板２１，２２ならびに第１および第２付勢手段２３，２４を簡略化して示す分解斜視図である。 コネクタ１を配線基板３に実装する工程を説明するためのフローチャートである。 保持状態の第１および第２案内板２１，２２における第１案内部２１ａおよび第２案内部２２ａと第１リード部１２ａを第１整列板２６の厚み方向から見た図である。 保持状態のコネクタピンの位置決め装置２の一部を示す断面図である。 位置決め状態のコネクタピンの位置決め装置２を示す断面図である。 他の実施形態におけるコネクタピンの位置決め装置４０の一部を示す断面図であり、保持状態のコネクタピンの位置決め装置４０を示す図である。 位置決め状態のコネクタピンの位置決め装置４０を示す断面図である。 他の実施形態におけるコネクタピンの位置決め装置５０において、位置決め状態の第１および第２案内板５１，５２における第１案内部５１ａおよび第２案内部５２ａと第１リード部６２ａを第１案内板５１の厚み方向から見た図である。 他の実施形態におけるコネクタピンの位置決め装置７０において、位置決め状態の第１および第２案内板７１，７２における第１案内部７１ａおよび第２案内部７２ａと第１リード部８２ａを第１案内板７１の厚み方向から見た図である。

符号の説明

１ コネクタ
２，４０，５０，７０ コネクタピンの位置決め装置
３ 配線基板
１１ ハウジング
１２ コネクタピン
１２ａ，６２ａ，８２ａ 第１リード部
２１，４１，５１，７１ 第１案内板
２１ａ，５１ａ，７１ａ 第１案内部
２２，４２，５２，７２ 第２案内板
２２ａ，５２ａ，７２ａ 第２案内部
２３，４３ 第１付勢手段
２４，４４ 第２付勢手段
２５ 保持部

Claims (8)

1. コネクタに設けられる複数のコネクタピンのリード部を、前記コネクタが実装されるべき配線基板に形成される複数の接続孔に個別に案内するコネクタピンの位置決め装置であって、
   前記複数のコネクタピンのリード部が個別に遊通される複数の第１案内孔が形成される第１案内板と、
   前記第１案内板と平行に配置され、前記複数のコネクタピンのリード部が個別に遊通される複数の第２案内孔が形成される第２案内板と、
   前記第１案内板を、第１案内板の厚み方向に垂直な予め定める方向にばね付勢する第１付勢手段と、
   前記第２案内板を、第２案内板の厚み方向に垂直な予め定める方向にばね付勢する第２付勢手段と、
   前記第１案内板を第１付勢手段によって第１方向にばね付勢した状態で保持し、前記第２案内板を第２付勢手段によって第１方向とは反対の第２方向にばね付勢した状態で保持する保持部とを含むことを特徴とするコネクタピンの位置決め装置。
2. 前記第１付勢手段は、第１案内板に一体的に連なる伸縮部であり、
   前記第２付勢手段は、第２案内板に一体的に連なる伸縮部であることを特徴とする請求項１に記載のコネクタピンの位置決め装置。
3. 前記第１付勢手段および第２付勢手段は、それぞれ圧縮コイルばねであることを特徴とする請求項１に記載のコネクタピンの位置決め装置。
4. 前記保持部は、前記第１付勢手段および第２付勢手段によってばね付勢された状態で保持される第１案内板および第２案内板が、保持部から離脱することを防止する離脱防止構造を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のコネクタピンの位置決め装置。
5. 前記第１案内板には、第１案内板の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面が予め定める大きさの円形である第１案内孔が複数形成され、
   前記第２案内板には、第２案内板の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面が前記第１案内孔の断面と同一の断面である第２案内孔が複数形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のコネクタピンの位置決め装置。
6. 前記第１案内板には、第１案内板の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面が予め定める大きさの菱形である第１案内孔が複数形成され、
   前記第２案内板には、第２案内板の厚み方向に垂直な一平面で切断したときの断面が前記第１案内孔の断面と同一の断面である第２案内孔が複数形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のコネクタピンの位置決め装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載のコネクタピンの位置決め装置を備えることを特徴とするコネクタ。
8. 複数のコネクタピンが設けられるコネクタを配線基板に実装するためのコネクタの実装方法であって、
   複数のコネクタピンの各リード部を、第１案内板に形成される第１案内孔に個別に遊通し、第１案内板をばね付勢した状態で、第１案内板を保持して保持状態にする工程と、
   複数のコネクタピンの各リード部を、第２案内板に形成される第２案内孔に個別に遊通し、第２案内板を第１案内板がばね付勢される方向とは反対方向にばね付勢した状態で、第２案内板を保持して保持状態にする工程と、
   保持状態にある第１案内板および第２案内板を、ばね付勢力に抗して変位させて、第１案内孔および第２案内孔によって各リード部を位置決めする工程と、
   位置決めされた各リード部を配線基板の接続孔に挿通する工程と、
   各リード部と配線基板とを半田によって接合し、かつ第１案内板および第２案内板を、各リード部の位置決めのために変位している状態から保持状態に戻す工程とを含むことを特徴とするコネクタの実装方法。

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