JP2014035906A - Press-fit pin and fitted state confirmation method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press-fit pin the fitted state of which in a through hole can be confirmed, and to provide a fitted state confirmation method thereof.SOLUTION: A press-fit pin 1 being inserted from both sides of a through hole 30 in a printed circuit board and fitted in place has a terminal 11, a tip 12 that is the return of the terminal 11, and a cut 13 between the terminal 11 and the tip 12. The tip 12 deforms elastically by an external load so that the cut 13 becomes narrow. When the press-fit pins are fitted, they are inserted from both sides of the through hole 30 while facing the tips 12, 22, and the terminal 11 is pressed against the inner periphery of the through hole 30, by the restoring force at the tips 22 of press-fit pins 2 facing each other.

Description

本発明はプレスフィットピン及びその嵌合状態確認方法に関する。   The present invention relates to a press-fit pin and a fitting state confirmation method thereof.

プリント基板のスルーホールにプレスフィットピンを挿入し、はんだを用いることなくコネクタを実装するプレスフィットピンが知られている。   There is known a press-fit pin in which a press-fit pin is inserted into a through hole of a printed board and a connector is mounted without using solder.

特許文献１には、プリント基板のスルーホールの両側から圧入されるプレスフィットピンが記載されている。特許文献１に記載のプレスフィットピンは、端子部と、端子部と接続するプレスフィット部と、プレスフィット部と接続する先端部とを備えている。プレスフィット部は、スルーホール内で反対側から圧入されたプレスフィットピンの先端部により塑性変形をおこし、スルーホール内周面に圧接される。   Patent Document 1 describes a press-fit pin that is press-fitted from both sides of a through hole of a printed board. The press-fit pin described in Patent Literature 1 includes a terminal portion, a press-fit portion connected to the terminal portion, and a tip portion connected to the press-fit portion. The press-fit portion is plastically deformed by the tip portion of the press-fit pin press-fitted from the opposite side in the through hole, and is press-contacted to the inner peripheral surface of the through hole.

特開２０１１−２１０３７５号公報JP 2011-210375 A

しかしながら、特許文献１に記載のプレスフィットピンでは、プレスフィットピンの挿入ストロークでしか圧接状態を推定することができない。また、特許文献１に記載の技術では、プレスフィットピンの塑性変形の状態を確認できないため、基板への過負荷が察知できない。つまり、スルーホール内でプレスフィットピンと反対側から挿入されたプレスフィットピンとが塑性変形して、スルーホール内周面に圧接された状態となっても、それを確認できず、プレスフィットピンを必要以上に加圧してしまい、基板に過負荷がかかってしまうことがあった。   However, with the press-fit pin described in Patent Document 1, the press-contact state can be estimated only by the insertion stroke of the press-fit pin. Moreover, in the technique described in Patent Document 1, since the state of the plastic deformation of the press-fit pin cannot be confirmed, an overload on the substrate cannot be detected. In other words, even if the press-fit pin inserted from the opposite side in the through hole is plastically deformed and pressed into the inner surface of the through-hole, it cannot be confirmed and a press-fit pin is required. In some cases, the substrate was over-pressurized and the substrate was overloaded.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、スルーホール内での嵌合状態を確認可能なプレスフィットピンと、その嵌合状態確認方法とを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a press-fit pin capable of confirming a fitting state in a through hole and a fitting state confirmation method thereof. .

本発明にかかるプレスフィットピンは、プリント基板のスルーホールの両側から挿入されて嵌合するプレスフィットピンであって、端子部と、端子部の返しとなる先端部と、端子部と先端部との間に切り込み部とを有し、先端部は外部からの荷重により切り込み部が狭くなるように弾性変形するものであって、嵌合時に、スルーホールの両側から先端部が向かい合う形で挿入され、対向するプレスフィットコネクタの先端部の復元力により、端子部がスルーホールの内周に押圧されるものである。   A press-fit pin according to the present invention is a press-fit pin that is inserted and fitted from both sides of a through hole of a printed circuit board, and includes a terminal portion, a tip portion that is a return of the terminal portion, a terminal portion and a tip portion. The tip part is elastically deformed so that the notch part is narrowed by an external load, and the tip part is inserted from both sides of the through-hole to face each other when fitted. The terminal portion is pressed against the inner periphery of the through hole by the restoring force of the tip portion of the opposing press-fit connector.

本発明にかかるプレスフィットピンの嵌合状態確認方法は、プレスフィットピンがスルーホール内に挿入されて対向するプレスフィットピンと接触していない場合の挿入圧力と、プレスフィットピンの先端部が対向するプレスフィットピンにより押圧されて変形している場合の挿入圧力と、プレスフィットピンが、対向するプレスフィットピンと嵌合している場合の挿入圧力と、を外部の装置で計測し、プレスフィットピンの先端部が変形している際の挿入圧力に比べて、プレスフィットピンが嵌合している状態の際の挿入圧力が低下することを検出することにより、プレスフィットピンの嵌合状態を確認するものである。   The press-fit pin fitting state confirmation method according to the present invention is such that the insertion pressure when the press-fit pin is inserted into the through hole and is not in contact with the opposing press-fit pin is opposed to the tip portion of the press-fit pin. The insertion pressure when it is deformed by being pressed by the press-fit pin and the insertion pressure when the press-fit pin is engaged with the opposite press-fit pin are measured by an external device. By confirming that the insertion pressure when the press-fit pin is engaged is lower than the insertion pressure when the tip is deformed, check the engagement state of the press-fit pin. Is.

本発明によれば、スルーホール内での嵌合状態を確認可能なプレスフィットピンを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the press fit pin which can confirm the fitting state in a through hole can be provided.

実施の形態にかかるプレスフィットピンを示す図である。It is a figure which shows the press fit pin concerning embodiment. 実施の形態にかかるスルーホール内で嵌合するプレスフィットピンを示す図である。It is a figure which shows the press fit pin fitted in the through hole concerning embodiment. 実施の形態にかかるスルーホールでプレスフィットピンが嵌合するまでの状態を示す図である。It is a figure which shows the state until a press-fit pin fits in the through hole concerning embodiment. 実施の形態にかかるプレスフィットピンの挿入圧力を示すグラフである。It is a graph which shows the insertion pressure of the press fit pin concerning embodiment.

実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１(ａ)は、本実施の形態にかかるプレスフィットピンを示す図である。プレスフィットピン１は、端子部１１と先端部１２とで構成され、端子部１１と先端部１２との間に切り込み部１３を有する。 Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig.1 (a) is a figure which shows the press fit pin concerning this Embodiment. The press-fit pin 1 includes a terminal portion 11 and a tip portion 12, and has a cut portion 13 between the terminal portion 11 and the tip portion 12.

端子部１１は、一端は先端部１２に接続され、他端は図示しない部品、例えばハウジングに接続されている。また、端子部１１の断面の形状は限定されず、例えば円、楕円及び長方形等でもよい。   The terminal portion 11 has one end connected to the tip portion 12 and the other end connected to a component (not shown) such as a housing. Moreover, the shape of the cross section of the terminal part 11 is not limited, For example, a circle, an ellipse, a rectangle, etc. may be sufficient.

先端部１２は、プレスフィットピン１の先端に設けられた、プレスフィットピン１の返しとなる部分である。先端部１２は、外部からの荷重により弾性変形し、荷重がなくなると元の形状に復元する。図１（ｂ）は、先端部１２が変形したプレスフィットピン１を示す図である。点線は通常時のプレスフィットピン１の先端部１２を示す。   The front end portion 12 is a portion that is provided at the front end of the press fit pin 1 and is a return of the press fit pin 1. The distal end portion 12 is elastically deformed by an external load, and is restored to its original shape when the load is lost. FIG. 1B is a diagram showing the press-fit pin 1 with the tip 12 deformed. A dotted line shows the front-end | tip part 12 of the press fit pin 1 at the normal time.

外部からの荷重がかかる場合、例えばプレスフィットピン１が先端部１２より小さい隙間に挿入される等すると、先端部１２は切り込み部１３が狭くなるように変形する。言い換えれば、図１（ｂ）に示す端子部１１の長手方向に対して垂直な方向の先端部１２の幅を幅ｌとすると、外部からの荷重により幅ｌが小さくなるように弾性変形する。   When an external load is applied, for example, when the press-fit pin 1 is inserted into a gap smaller than the tip portion 12, the tip portion 12 is deformed so that the cut portion 13 becomes narrow. In other words, if the width of the front end portion 12 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the terminal portion 11 shown in FIG. 1B is defined as the width l, it is elastically deformed so that the width l is reduced by an external load.

図２は、スルーホール３０内で嵌合するプレスフィットピンを示す図である。スルーホール３０に上下から挿入されるプレスフィットピンは同一構造のものであるが、ここでは説明のため、一方のプレスフィットピンをプレスフィットピン１、他方のプレスフィットピンをプレスフィットピン２とし、プレスフィットピン２の端子部を端子部２１、先端部を先端部２２、切り込み部を切り込み部２３として説明する。また、実線で記載されたものを変形前のプレスフィットピン１、２とし、点線で記載されたものを変形したプレスフィットピン１、２とする。   FIG. 2 is a view showing a press-fit pin fitted in the through hole 30. The press-fit pins inserted into the through-hole 30 from above and below have the same structure, but for the sake of explanation here, one press-fit pin is the press-fit pin 1 and the other press-fit pin is the press-fit pin 2. The terminal part of the press-fit pin 2 will be described as a terminal part 21, the tip part will be a tip part 22, and the cut part will be described as a cut part 23. Moreover, what was described by the solid line is the press-fit pins 1 and 2 before deformation, and what is indicated by the dotted line is the deformed press-fit pins 1 and 2.

図２（a）は、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とスルーホール３０とを示す図である。プレスフィットピン１の先端部１２が変形する前の幅ｌを通常幅ｌ１とする。プレスフィットピン１の先端部１２の幅ｌが狭くなるよう弾性変形する際に、弾性変形の範囲内で変位が最大となる場合、言い換えれば、弾性変形の範囲で先端部１２の幅ｌが最も小さく変形した場合の幅を変形幅ｌ１'とする。 FIG. 2A shows the press-fit pin 1, the press-fit pin 2, and the through hole 30. The width l before the front end 12 of the press-fit pin 1 is deformed is defined as a normal width l 1 . When elastically deforming so that the width l of the front end portion 12 of the press-fit pin 1 becomes narrower, if the displacement becomes maximum within the elastic deformation range, in other words, the width l of the front end portion 12 is the largest within the elastic deformation range. The width when the deformation is small is defined as a deformation width l 1 ′.

同様に、プレスフィットピン２の端子部２２が変形する前の幅ｌを通常幅ｌ２とする。プレスフィットピン２の先端部２２の幅ｌが狭くなるよう弾性変形する際に、弾性変形の範囲内で変位が最大となる場合、言い換えれば、弾性変形の範囲で先端部２２の幅が最も小さく変形した場合の幅を変形幅ｌ２'とする。 Similarly, the width l of the front terminal portions 22 of the press-fit pin 2 is deformed normal width l 2. When elastically deforming so that the width l of the tip portion 22 of the press-fit pin 2 is narrowed, the displacement is maximized within the range of elastic deformation, in other words, the width of the tip portion 22 is the smallest within the range of elastic deformation. The width when deformed is defined as a deformed width l 2 ′.

先端部１２と先端部２２とは、スルーホール３０内で最も変形した場合でも弾性変形の範囲内で変形するようなサイズ及び形状で形成される。つまり、先端部１２の変形幅ｌ１'と、先端部２２の変形幅ｌ２'との和は、スルーホール３０の直径Ｌにほぼ等しいか、それより小さくなる。スルーホール３０の直径Ｌと先端部１２の変形幅ｌ１'と先端部２２の変形幅ｌ２'との関係は以下のようになる。
ｌ１'＋ｌ２'≒Ｌ…（式１） The distal end portion 12 and the distal end portion 22 are formed in such a size and shape as to be deformed within the range of elastic deformation even when most deformed in the through hole 30. In other words, 'the deformation width l 2 of the distal end portion 22' deformation width l 1 of the tip 12 is the sum of the, or substantially equal to the diameter L of the through-hole 30, becomes smaller. Relationship between the 'modified width l 2 of the tip portion 22' deformation width l 1 of a diameter L and the distal end portion 12 of the through hole 30 is as follows.
l 1 '+ l 2 ' ≒ L ... (Formula 1)

また、図２（ｂ）は、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが嵌合した場合を示す図である。プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが嵌合している際のプレスフィットピン１の先端部１２の幅である嵌合幅ｌ１''は、変形幅ｌ１'より大きく、通常幅ｌ１より小さい。同様に、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが嵌合している際のプレスフィットピン２の先端部２２の幅である嵌合幅ｌ２''は、変形ｌ２'より大きく、通常幅ｌ２より小さい。 FIG. 2B is a diagram illustrating a case where the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are fitted. The fitting width l 1 ″, which is the width of the tip portion 12 of the press fit pin 1 when the press fit pin 1 and the press fit pin 2 are fitted, is larger than the deformation width l 1 ′ and is usually the width l. Less than 1 . Similarly, the fitting width l 2 ″, which is the width of the tip 22 of the press fit pin 2 when the press fit pin 1 and the press fit pin 2 are fitted, is larger than the deformation l 2 ′. width l 2 smaller.

つまり、プレスフィットピン１と２との嵌合時は、プレスフィットピン１の先端部１２の復元力により、プレスフィットピン２の端子部２１がスルーホール３０の内周に押しつけられる。同様に、プレスフィットピン２の先端部２２の復元力により、プレスフィットピン１の端子部１１がスルーホール３０の内周に押しつけられる。すなわち、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とは、先端部１２と先端部２２との復元力により、スルーホール内に固定される。   That is, when the press fit pins 1 and 2 are fitted, the terminal portion 21 of the press fit pin 2 is pressed against the inner periphery of the through hole 30 by the restoring force of the tip end portion 12 of the press fit pin 1. Similarly, the terminal portion 11 of the press-fit pin 1 is pressed against the inner periphery of the through hole 30 by the restoring force of the tip portion 22 of the press-fit pin 2. That is, the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are fixed in the through hole by the restoring force of the tip portion 12 and the tip portion 22.

さらに、切り込み部２３と先端部１２とがかみ合い、切り込み部１３に先端部２２がかみ合うため、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが互いにひっかけ合うような形状となる。これにより、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とに対し、スルーホール３０から引き抜く力が働いても、嵌合した状態を維持できる。   Furthermore, since the notch part 23 and the front-end | tip part 12 engage, and the front-end | tip part 22 engages with the notch part 13, it becomes a shape where the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 mutually catch. Thereby, even if the force pulled out from the through hole 30 acts on the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2, the fitted state can be maintained.

一般にプレスフィットピンがスルーホール内で嵌合しているか確認するのは困難であるが、本実施の形態にかかるプレスフィットピン１は、スルーホールから引き抜くように力を掛けて、プレスフィットピンが容易に引き抜けないか確認することにより、スルーホール内で嵌合しているか否か確認することができる。   In general, it is difficult to confirm whether or not the press-fit pin is fitted in the through hole. However, the press-fit pin 1 according to the present embodiment applies a force so as to be pulled out from the through-hole, By checking whether it can be easily pulled out, it is possible to check whether it is fitted in the through hole.

図３は、スルーホール３０内でプレスフィットピン１と２とが嵌合するまでの状態を示す図である。図３（ａ）は、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とがスルーホール３０の上下から挿入され、互いに接触していない状態を示す図である。   FIG. 3 is a view showing a state until the press-fit pins 1 and 2 are fitted in the through hole 30. FIG. 3A is a view showing a state in which the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are inserted from above and below the through hole 30 and are not in contact with each other.

図３（ｂ）は、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とがスルーホール３０内で接触した状態を示す図である。プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが接触すると、挿入圧力により、プレスフィットピン１の先端部１２とプレスフィットピン２の先端部２２とが互いに弾性変形する。   FIG. 3B is a diagram illustrating a state in which the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are in contact with each other in the through hole 30. When the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 come into contact with each other, the distal end portion 12 of the press-fit pin 1 and the distal end portion 22 of the press-fit pin 2 are elastically deformed due to the insertion pressure.

図３（ｃ）は、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とがスルーホール３０内で嵌合した状態を示す図である。プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが嵌合している場合、プレスフィットピン１の先端部１２は、弾性変形領域の範囲内で変形している。同様に、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが嵌合している場合、プレスフィットピン２の先端部２２は、弾性変形領域の範囲内で変形している。   FIG. 3C is a diagram illustrating a state in which the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are fitted in the through hole 30. When the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are fitted, the distal end portion 12 of the press-fit pin 1 is deformed within the elastic deformation region. Similarly, when the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are fitted, the distal end portion 22 of the press-fit pin 2 is deformed within the elastic deformation region.

図４は、スルーホール３０の上下からプレスフィットピン１とプレスフィットピン２とを一定の速度で挿入した際のプレスフィットピン１の挿入圧力と挿入時間とを示すグラフである。   FIG. 4 is a graph showing the insertion pressure and insertion time of the press-fit pin 1 when the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are inserted from above and below the through hole 30 at a constant speed.

時間ｔ０からｔ１の期間は、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが挿入されてから接触するまでの期間を示す。すなわち、時間ｔ０から時間ｔ１までは、図３（ａ）に示す状態である。この期間のプレスフィットピン１の挿入圧力は０となる。   A period from time t0 to t1 indicates a period from when the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are inserted to when they come into contact with each other. That is, the state shown in FIG. 3A is from time t0 to time t1. The insertion pressure of the press-fit pin 1 during this period is zero.

時間ｔ１からｔ２の期間は、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが接触してから嵌合するまでの時間を示す。時間ｔ１でプレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが接触し、時間ｔ２でプレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが嵌合する。すなわち、時間ｔ１からｔ２までの期間は図３（ｂ）に示す状態である。この期間では、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが挿入されるにつれて、先端部１２と先端部２２とが変形するため、プレスフィットピン１の挿入圧力は時間とともに上昇する。   The period from the time t1 to the time t2 indicates the time from when the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 come into contact with each other until they are fitted. At time t1, the press fit pin 1 and the press fit pin 2 come into contact with each other, and at time t2, the press fit pin 1 and the press fit pin 2 are engaged. That is, the period from time t1 to t2 is the state shown in FIG. In this period, as the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are inserted, the distal end portion 12 and the distal end portion 22 are deformed, so that the insertion pressure of the press-fit pin 1 increases with time.

時間ｔ２以降は、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２とが嵌合している期間を示す。すなわち、時間ｔ２以降は、図３（ｃ）の状態である。この期間の挿入圧力は、先端部１２は一定の変位で変形したまま維持されるため、挿入圧力はほぼ一定である。   After the time t2, the period during which the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2 are fitted is shown. That is, after time t2, the state is as shown in FIG. The insertion pressure during this period is substantially constant because the distal end portion 12 is kept deformed with a constant displacement.

以上より、本実施の形態にかかるプレスフィットピン１は、プレスフィットピン１とプレスフィットピン２との嵌合状態により、挿入圧力が異なる。すなわち、プレスフィットピン１の先端部１２が変形している状態から、プレスフィットピン１がプレスフィットピン２と嵌合している状態に変化する際、挿入圧力は低下する。よって、プレスフィットピン１の挿入圧力を測定する、すなわち、挿入圧力の低下を検出することにより、スルーホール３０のプレスフィットピン１の嵌合状態を確認することができる。   As described above, the press-fit pin 1 according to the present embodiment has different insertion pressures depending on the fitting state between the press-fit pin 1 and the press-fit pin 2. In other words, the insertion pressure decreases when the state where the tip end portion 12 of the press-fit pin 1 is deformed changes to the state where the press-fit pin 1 is engaged with the press-fit pin 2. Therefore, by measuring the insertion pressure of the press-fit pin 1, that is, by detecting a decrease in the insertion pressure, the fitting state of the press-fit pin 1 in the through hole 30 can be confirmed.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

１、２ プレスフィットピン
１１、２１ 端子部
１２、２２ 先端部
１３、２３ 切り込み部
３０ スルーホール 1, 2 Press-fit pins 11, 21 Terminal part 12, 22 Tip part 13, 23 Cut part 30 Through hole

Claims (2)

プリント基板のスルーホールの両側から挿入されて嵌合するプレスフィットピンであって、
端子部と、
前記端子部の返しとなる先端部と、
前記端子部と前記先端部との間に切り込み部とを有し、
前記先端部は外部からの荷重により前記切り込み部が狭くなるように弾性変形するものであって、
嵌合時に、前記スルーホールの両側から前記先端部が向かい合う形で挿入され、対向する前記プレスフィットピンの前記先端部の復元力により、前記端子部がスルーホールの内周に押圧される、プレスフィットピン。 A press-fit pin that is inserted from both sides of the through hole of the printed circuit board and fits,
A terminal section;
A tip portion that is a return of the terminal portion;
Having a notch between the terminal and the tip,
The tip portion is elastically deformed so that the cut portion is narrowed by an external load,
At the time of fitting, the tip portion is inserted from both sides of the through hole so as to face each other, and the terminal portion is pressed against the inner periphery of the through hole by the restoring force of the tip portion of the opposed press fit pin Fit pin. 請求項１に記載のプレスフィットピンの嵌合状態確認方法であって、
前記プレスフィットピンがスルーホール内に挿入されて対向する前記プレスフィットピンと接触していない場合の挿入圧力と、前記プレスフィットピンの前記先端部が対向するプレスフィットピンにより押圧されて変形している場合の挿入圧力と、前記プレスフィットピンが、前記対向するプレスフィットピンと嵌合している場合の挿入圧力と、を外部の装置で計測し、
前記プレスフィットピンの先端部が変形している際の挿入圧力に比べて、前記プレスフィットピンが嵌合している状態の際の挿入圧力が低下することを検出することにより、前記プレスフィットピンの嵌合状態を確認する、プレスフィットピンの嵌合状態確認方法。 A press-fit pin fitting state confirmation method according to claim 1,
The insertion pressure when the press-fit pin is inserted into a through hole and is not in contact with the opposing press-fit pin, and the tip portion of the press-fit pin is pressed and deformed by the opposing press-fit pin. The insertion pressure in the case and the insertion pressure in the case where the press-fit pin is engaged with the opposing press-fit pin are measured by an external device,
By detecting that the insertion pressure when the press fit pin is engaged is lower than the insertion pressure when the tip of the press fit pin is deformed, the press fit pin A method for confirming the fit state of a press-fit pin, for confirming the fit state.
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