JP2015220311A - 電気部品の組立装置及び組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端子ピンに対する矯正効果を高める。【解決手段】一対の端子ピン矯正治具１１，１３を互いに突き合わせた状態で、その突き合わせ面１１ａ，１３ａ相互間に形成される端子ピン挿入孔１５に、パワーモジュール３の端子ピン５を挿入し、端子ピン５を位置決めして矯正する。挿入した端子ピン５の先端５ａを端子ピン挿入孔１５から突出させ、この突出した端子ピン５の先端５ａをプリント配線基板７の端子孔７ａに挿入する。挿入後は、一対の端子ピン矯正治具１１，１３を互いに離反させて取り外す。【選択図】図１

Description

本発明は、電気部品の端子ピンを配線基板の端子孔に挿入するための電気部品の組立装置及び組立方法に関する。

電気部品に設けられた複数の端子ピンを配線基板の端子孔に挿入する際に、一対の櫛歯状の端子ピン矯正治具を用いて端子ピンの矯正を行う技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１における複数の端子ピンは格子状に配置されており、一対の櫛歯状の端子ピン矯正治具を、互いに直交する方向から櫛歯相互間で端子ピンを挟み込むようにして挿入することで、端子ピンを矯正している。

特開昭６２−２７９６９２号公報

ところが、特許文献１の端子ピン矯正治具は、基板部に対して複数の櫛歯が片持ちで突出する構造であることから、櫛歯の先端側の剛性低下によって端子ピンに対する位置決め精度が低下し矯正効果が低減する。

そこで、本発明は、端子ピンに対する矯正効果を高めることを目的としている。

本発明は、互いに突き合わせた状態で相互間に端子ピン挿入孔が形成される一対の端子ピン矯正治具を備え、一対の端子ピン矯正治具は、端子ピン挿入孔に端子ピンが挿入された状態で、端子ピン挿入孔から突出する端子ピンの先端が配線基板の端子孔に挿入されることを特徴とする。

本発明によれば、一対の端子ピン矯正治具を互いに突き合せ、その突き合わせた端部相互間の剛性が高い部位に、端子ピン挿入孔が形成されている。このような剛性が高く確保された部位に形成される端子ピン挿入孔に、端子ピンを挿入することで、端子ピンに対する位置決め精度が向上し矯正効果が高まる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係わる電気部品の組立装置の断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係わる電気部品の組立装置の平面図である。 図３は、図１、図２の電気部品の組立装置に使用する一対の端子ピン矯正治具の平面図である。 図４は、図１に対し一対の端子ピン矯正治具を下降させてその端子ピン挿入孔に端子ピンを挿入した状態を示す作用説明図である。 図５は、図４に対しプリント配線基板を下降させてその端子孔に端子ピンの先端を挿入した状態を示す作用説明図である。 図６は、図５に対し一対の端子ピン矯正治具を互いに離反させた状態を示す作用説明図である。 図７は、本発明の第２の実施形態に係わる一対の端子ピン矯正治具の平面図である。 図８は、本発明の第３の実施形態に係わる一対の端子ピン矯正治具の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係わる電気部品の組立装置の断面図であり、図２は平面図である。ベース治具１上には、電気部品としてのパワーモジュール３を設置固定している。パワーモジュール３は、端子ピン５を図１中で上方に向けて突出するようにして複数備えている。

複数の端子ピン５は、図２中で左右方向に対応するＸ方向に沿って互いに等間隔で直線状に３つ、図２中で上下方向に対応するＹ方向に沿って互いに等間隔で直線状に３つ、全部で９つ設けている。パワーモジュール３を実装する配線基板としてのプリント配線基板７は、上記した９つの端子ピン５に対応する位置に、端子孔７ａを９つ備えている。

一対の端子ピン矯正治具１１，１３は、図２に示すように、Ｙ方向に配列された３つの端子孔７ａを覆うようにＹ方向に沿って長く形成される。この一対の端子ピン矯正治具１１，１３は、平面となっている各端部としての突き合わせ面１１ａ，１３ａを互いに突き合わせた状態で、端部相互間に３つの端子ピン挿入孔１５が形成される。一対の端子ピン矯正治具１１，１３の突き合わせ面１１ａ，１３ａには、凹曲面状の半円筒面１１ｂ，１３ｂが形成されており、これら２つの半円筒面１１ｂ，１３ｂが互いに対向することによって円筒形の端子ピン挿入孔１５が形成される。

上記した３つの端子ピン挿入孔１５は、Ｙ方向に３つ等間隔で配置される端子ピン５に整合する位置に形成され、端子ピン挿入孔１５の内径は、端子ピン５の外径よりも僅かに大きい。すなわち、端子ピン挿入孔１５に端子ピン５を挿入した状態で、端子ピン挿入孔１５と端子ピン５との間の隙間は極めて小さい。なお、ここでの端子ピン５は、円柱形状ではなく、四角柱形状となっている。したがって、上記した端子ピン５の「外径」とは、四角柱形状の端子ピン５の断面四角形に対する外接円の直径に相当する。端子ピン５は、四角柱形状などの多角形状に限らず、円柱形状でもよい。また、端子ピン５の先端は先細形状となっている。

一対の端子ピン矯正治具１１，１３は、図１に示すように、端子ピン挿入孔１５が、端子ピン５が挿入される側と反対の図１中で上部側に位置している。その端子ピン挿入孔１５の下部に、下部側ほど内径が拡がるガイド孔１７が形成される。一対の端子ピン矯正治具１１，１３の突き合わせ面１１ａ，１３ａにおける半円筒面１１ｂ，１３ｂの下部には、凹曲面状の半円錐面１１ｃ，１３ｃが形成されており、これら２つの半円錐面１１ｃ，１３ｃが互いに対向することによって円錐形のガイド孔１７が形成される。

一対の端子ピン矯正治具１１，１３は、図２中で上下方向に対応する長手方向両端がベース治具１から突出する長さを備えている。そして、このベース治具１から突出す端子ピン矯正治具１１，１３の両端部は、矯正治具支持部材としての一対の矯正治具支持体１９，２１によって、突き合わせ面１１ａ，１３ａと反対側の両側から挟持されるようにして支持される。なお、矯正治具支持体１９，２１により支持された状態の端子ピン矯正治具１１，１３は、矯正治具支持体１９，２１に対して移動可能である。

矯正治具支持体１９，２１は、図１において、上部に位置する支持体本体部１９ａ，２１ａと、下部に位置する支持体基部１９ｂ，２１ｂと、を備えている。支持体本体部１９ａ，２１ａ相互の間隔は、互いに突き合わせた状態の端子ピン矯正治具１１，１３の図１、図２中で左右方向に対応する幅寸法より僅かに大きい。その際、互いに突き合わせた状態の端子ピン矯正治具１１，１３は、支持体本体部１９ａ，２１ａ相互間において接触しながら移動可能である。支持体基部１９ｂ，２１ｂは、その上部内側を支持体本体部１９ａ，２１ａの下部外側に取り付けて、支持体本体部１９ａ，２１ａと一体化しており、下部がベース治具１に着脱可能に取り付けられる。

次に、上記した電気部品の組立装置を用いた組立方法について説明する。まず、パワーモジュール３をベース治具１上に設置固定する。さらに、ベース治具１の図２中で上下方向両側縁部に矯正治具支持体１９，２１を取り付ける。その際、矯正治具支持体１９，２１は、下部側の支持体基部１９ｂ，２１ｂをベース治具１の両側縁に取り付ける。

そして、ベース治具１に取り付けた矯正治具支持体１９，２１に対し、端子ピン矯正治具１１，１３を図１中の矢印Ａで示す下方に移動させて、矯正治具支持体１９，２１相互間に入り込むよう押し込む。端子ピン矯正治具１１，１３は、下方にさらに押し込んで図４に示すように支持体本体部１９ａ，２１ａの下部に位置させる。これにより、下方に位置する端子ピン５が、端子ピン矯正治具１１，１３の端子ピン挿入孔１５に挿入される。

図４の位置にある端子ピン矯正治具１１，１３は、その外側に位置する支持体本体部１９ａ，２１ａに両側から挟まれた状態が維持されている。これにより、端子ピン５は、端子ピン矯正治具１１，１３の端子ピン挿入孔１５に拘束された状態となり、位置決めされて矯正されることになる。このとき、端子ピン５の先端５ａは、端子ピン挿入孔１５から上方に突出している。

次に、プリント配線基板７を、図４の位置から図５に示す位置まで下降させて、端子ピン５の先端５ａをプリント配線基板７の端子孔７ａに挿入する。このとき端子ピン５は、端子ピン矯正治具１１，１３によって位置決めされて矯正されている。このため、端子ピン５と端子孔７ａとの間のクリアランスが小さい場合であっても、また複数の端子ピン５を複数の端子孔７ａに同時に挿入する場合であっても、端子ピン５の端子孔７ａへの挿入作業を円滑に行うことができる。

その際、本実施形態では、一対の端子ピン矯正治具１１，１３の突き合わせ面１１ａ，１３ａ相互間の剛性が高い部位に、端子ピン挿入孔１５が形成されている。このように剛性が高く確保された部位に形成される端子ピン挿入孔１５に、端子ピン５を挿入することで、端子ピン５に対する位置決め精度が向上し矯正効果が高まる。

図５のようにして端子ピン５が端子孔７ａに挿入されたら、一対の端子ピン矯正治具１１，１３を、図６のように下方に移動させて互いに離反させた後、図６中で紙面に直交する方向に移動させてパワーモジュール３から取り外す。その後は、端子ピン５が端子孔７ａに挿入された状態で、この挿入部周辺を半田付けすることで、端子ピン５と端子孔７ａとを結合し、これによりパワーモジュール３がプリント配線基板７に実装される。

なお、図１、図２では、図中で右側端部のＹ方向に配列されている３つの端子ピン５の端子孔７ａへの挿入作業のみを示しているが、他の２箇所のＹ方向に配列されている３つの端子ピン５の端子孔７ａへの挿入作業も同時に行うものとする。すなわち、この場合には、一対の端子ピン矯正治具１１，１３を３セット用意し、これに対応するように矯正治具支持体１９，２１も用意する。そして、３セットの端子ピン矯正治具１１，１３の端子ピン挿入孔１５に、それぞれ対応する端子ピン５を挿入した状態で、プリント配線基板７を図５の位置まで下降させる。

また、本実施形態では、互いに突き合わせた状態の一対の端子ピン矯正治具１１，１３に対し、両側から挟持するようにして支持する矯正治具支持体１９，２１を備えている。矯正治具支持体１９，２１は、端子ピン矯正治具１１，１３がその端子ピン挿入孔１５に端子ピン５を挿入した状態で、端子ピン矯正治具１１，１３を両側から挟持するようにして支持する。このため、端子ピン矯正治具１１，１３の端子ピン５に対する位置決め矯正状態を、矯正治具支持体１９，２１によってより確実に維持することができ、端子ピン５に対する位置決め精度をより一層高めることができる。

また、本実施形態では、一対の端子ピン矯正治具１１，１３は、互いに突き合わせた状態で形成される端子ピン挿入孔１５を複数備え、複数の端子ピン挿入孔１５は、互いに等間隔で直線状に設けられている。この場合、図３に示すように、複数の端子ピン挿入孔１５の各中心を１つの直線が通過する。ここでの１つの直線は、端子ピン矯正治具１１，１３の互いの突き合わせ面１１ａ，１３ａに沿って存在する。したがって本実施形態では、直線状に等間隔で配置される複数の端子ピン５に関して、端子孔７ａに対する位置決め精度を向上させて矯正効果を高めることができる。

図７は、本発明の第２の実施形態に係わる電気部品の組立装置における一対の端子ピン矯正治具１１Ａ，１３Ａの平面図である。この端子ピン矯正治具１１Ａ，１３Ａは、突き合わせ面１１Ａａ，１３Ａａを互いに突き合わせた状態で形成される複数の端子ピン挿入孔１５Ａが、互いに不等間隔で直線状に設けられている。すなわち、複数の端子ピン挿入孔１５Ａは、図３と同様に直線状に配置されているが、隣接する端子ピン挿入孔１５Ａ同士の間隔が異なっている。したがって、第２の実施形態では、直線状に不等間隔で配置される複数の端子ピン５に関して、端子孔７ａに対する位置決め精度を向上させて矯正効果を高めることができる。

図８は、本発明の第３の実施形態に係わる電気部品の組立装置における一対の端子ピン矯正治具１１Ｂ，１３Ｂの平面図である。この端子ピン矯正治具１１Ｂ，１３Ｂは、突き合わせ面１１Ｂａ，１３Ｂａを互いに突き合わせた状態で形成される複数の端子ピン挿入孔１５Ａのそれぞれの中心が、突き合わせ面１１Ｂａ，１３Ｂａに沿う直線に対して互いにずれている。

図８に示す例では、一対の端子ピン矯正治具１１Ｂ，１３Ｂの突き合わせ面１１Ｂａ，１３Ｂａに沿って存在する図８中で上下方向に延びる直線に対し、図８中で上下方向最上部に位置する端子ピン挿入孔１５Ｂは、その中心が図８中で左側にずれている。この場合、一対の端子ピン矯正治具１１Ｂ，１３Ｂの端子ピン挿入孔１５Ｂを構成する半円筒面１１Ｂｂ，１３Ｂｂは、端子ピン矯正治具１１Ｂ側が大きく、端子ピン矯正治具１３Ｂ側が小さい。

また、図８中で上下方向中央に位置する端子ピン挿入孔１５Ｂは、その中心が上記した直線に対し図８中で右側にずれている。この場合、一対の端子ピン矯正治具１１Ｂ，１３Ｂの端子ピン挿入孔１５Ｂを構成する半円筒面１１Ｂｂ，１３Ｂｂは、端子ピン矯正治具１１Ｂ側が小さく、端子ピン矯正治具１３Ｂ側が大きい。さらに、図８中で上下方向最下部に位置する端子ピン挿入孔１５Ｂは、その中心が上記した直線に対し図８中で左側にずれており、そのずれ量は図８中で上部に位置する端子ピン挿入孔１５Ｂより大きくなっている。

第３の実施形態では、非直線状に等間隔あるいは不等間隔で配置される複数の端子ピン５に関して、端子孔７ａに対する位置決め精度を向上させて矯正効果を高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

例えば、上記した実施形態では、複数の端子ピン５の直径を同等として説明したが、複数の端子ピン５の直径が互いに異なる場合に対しても、本発明を適用することができる。その場合、端子ピン矯正治具１１，１３（１１Ａ，１３Ａ、１１Ｂ，１３Ｂ）によって形成される複数の端子ピン挿入孔１５（１５Ａ，１５Ｂ）の直径（内径）を、端子ピン５の直径に合わせて互いに異ならせればよい。

３ パワーモジュール（電気部品）
５ パワーモジュールの端子ピン
５ａ 端子ピンの先端
７ プリント配線基板（配線基板）
７ａ プリント配線基板の端子孔
１１，１３、１１Ａ，１３Ａ、１１Ｂ，１３Ｂ 端子ピン矯正治具
１１ａ，１３ａ、１１Ａａ，１３Ａａ、１１Ｂａ，１３Ｂａ 端子ピン矯正治具の突き合わせ面（端部）
１５，１５Ａ，１５Ｂ 端子ピン挿入孔
１９，２１ 矯正治具支持体（矯正治具支持部材）

Claims (6)

1. 電気部品の端子ピンを配線基板の端子孔に挿入するための電気部品の組立装置であって、
   各端部を互いに突き合わせた状態で、前記端部相互間に前記端子ピンが挿入される端子ピン挿入孔が形成される一対の端子ピン矯正治具を備え、
   前記一対の端子ピン矯正治具は、前記端子ピン挿入孔に前記端子ピンが挿入された状態で、前記端子ピンの先端が前記端子ピン挿入孔から突出し、この突出した端子ピンの先端が前記配線基板の端子孔に挿入される
   ことを特徴とする電気部品の組立装置。
2. 各端部を互いに突き合わせた状態の前記一対の端子ピン矯正治具に対し、前記各端部と反対側の両側から挟持するようにして支持する矯正治具支持部材を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気部品の組立装置。
3. 前記一対の端子ピン矯正治具は、各端部を互いに突き合わせた状態で形成される前記端子ピン挿入孔を複数備え、
   前記複数の端子ピン挿入孔は、互いに等間隔で直線状に設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の電気部品の組立装置。
4. 前記一対の端子ピン矯正治具は、各端部を互いに突き合わせた状態で形成される前記端子ピン挿入孔を複数備え、
   前記複数の端子ピン挿入孔は、互いに不等間隔で直線状に設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の電気部品の組立装置。
5. 前記一対の端子ピン矯正治具は、各端部を互いに突き合わせた状態で形成される前記端子ピン挿入孔を複数備え、
   前記複数の端子ピン挿入孔は、それぞれの中心が、前記各端部に沿う直線に対してずれた位置となるよう前記直線に沿って設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の電気部品の組立装置。
6. 電気部品の端子ピンを配線基板の端子孔に挿入して電気部品を組み立てる電気部品の組立方法であって、
   一対の端子ピン矯正治具の各端部を互いに突き合わせた状態で、前記各端部相互間に形成される端子ピン挿入孔に前記端子ピンを挿入し、
   前記挿入した端子ピンの先端を前記端子ピン挿入孔から突出させて、この突出した端子ピンの先端を前記配線基板の端子孔に挿入し、
   前記一対の端子ピン矯正治具を互いに離反させて前記電気部品から取り外す
   ことを特徴とする電気部品の組立方法。

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