JP3718371B2 - リベット加締め装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリベット加締め装置に関し、特に電気コネクタをプリント基板に、リベットにより固定するリベット加締め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リベットを加締めることにより複数の部材を連結固定することが知られている。このような従来のリベット加締め装置の一例として、特開平６−２７７７８６号に開示されたリベット加締め装置（以下、単に装置という）３００の斜視図を図８に示す。
【０００３】
この装置３００は、被締結材としてのレバー体３０２とベース体３０４とをリベット３０６で加締め固定する為のものであり、被締結材３０２，３０４に挿通されたリベット３０６を支持する当て型３０８及びリベット３０６を上方から押圧して加締めるインサート本体３１０を有する。加締めの際はインサート本体３１０の先端の筒端部３１２がリベット３０６の先端３１４を押圧変形させ、インサート本体３１０のばね３１６により付勢された押え部材３１８が被締結材３０２，３０４を押圧保持するよう構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平６−２７７７８６号に開示された従来例のリベット加締め装置３００では、当て型３０８が固定されているため、リベット３０６の長さの寸法のばらつきに応じて、加締めの程度にばらつきが生じてしまう。その結果、固定強度が不十分となったり、被締結材３０２、３０４同士が加締め後、互いに可動することが意図されていた場合、所期の目的を達しない虞が生じる。
【０００５】
更に、被締結材３０２、３０４が大型の部材であって、何カ所かに亘ってリベット止めが必要になる場合、被締結材３０２、３０４間に間隙があれば加締め時に、当て型３０８が固定されていると、上側の部材が間隙に相当する分だけ押圧されて変形してしまう。この変形により派生する種々の問題が生じる虞がある。
【０００６】
また、インサート本体３１０が直接的に当て型３０８に作用して加締めがなされるので、被締結材３０２、３０４の位置がずれた場合、不正確な加締めがなされ、被締結材３０２、３０４を破損し、或いは加締め装置３００自体を損傷する可能性がある。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性の高いリベット加締めを行なうリベット加締め装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、被締結材を損傷することなく加締めを行うことができるリベット加締め装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、不正確な加締め及び装置の損傷を防止する、リベット加締め装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のリベット加締め装置は、リベットの一端の頭部を支持する支持型と、前記リベットの他端の先端部を加締める押圧型とを有し、基板の表面に弾性的に接触するばね端子を有しコネクタ載置板上に載置される電気コネクタを、前記基板に前記リベットにより固定するリベット加締め装置であって、前記押圧型にリンクを介して前記押圧型に連動するよう連結されたカム板上に前記支持型が載置され、前記押圧型が前記支持型の方へ移動すると前記支持型が前記カム板によりカム駆動されて前記押圧型に接近し、もって前記ばね端子を前記基板に向かって圧縮した状態で前記リベットを加締めることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のリベット加締め装置の前記コネクタ載置板は移動可能とされ、前記リンクは前記コネクタ載置板が所定の位置からずれた際に分離可能な連結部を有することができる。
【００１２】
加締め前に基板はコネクタ上にばね端子のばね力により離隔して載置され、加締め時には押圧型及び支持型による加締め力（押圧力）がばね端子の圧縮に要する力を上回ってリベット加締めが開始され、ばね端子を損傷させることなくコネクタと基板の間の間隙をなくすことが好ましい。
【００１３】
前記基板及び前記コネクタを前記コネクタ載置板にねじ止めして、副組立体とすることが好ましい。
【００１４】
前記カム板には延長部を設け、前記コネクタ載置板の外周には前記延長部を受容可能な溝を設け、該溝に前記延長部が受容されたときに前記リンクが完全に作動して加締めがなされるよう構成することが好ましい。
【００１５】
押圧型には加締めを調整する、ラチェットにより作動する下死点調整ダイヤルを設けることが好ましい。
【００１６】
前記カム板及び前記支持型は下部工具ユニットに載置され、該下部工具ユニットにはコネクタ載置板を案内するガイド（案内部）を設けて、基板の中心出しをすることが好ましい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のリベット加締め装置は、押圧型にリンクを介してこの押圧型に連動するよう連結されたカム板上に支持型が載置され、押圧型が支持型の方へ移動すると支持型がカム板によりカム駆動されて押圧型に接近し、電気コネクタのばね端子をこの電気コネクタが取り付けられる基板に向かって圧縮した状態でリベットを加締めるので、加締め作業の際基板を押圧して変形させることが防止できる。従って、基板上のプリント配線が破断される虞がない。更にコネクタを押圧型、支持型の両方から押圧するのでコネクタの成型後の変形、反りを矯正し、適切な加締めを行うことができる。また、リベットの寸法のばらつきに関係なく、確実に加締めが行われ、信頼性の高いコネクタの固定がなされる。特にコネクタを多数載置した場合、基板は高価であり、このような高価な基板を廃棄せずにすむのでコスト上の効果が顕著である。
【００１８】
また、本発明のリベット加締め装置のコネクタ載置板が移動可能とされ、リンクがコネクタ載置板が所定の位置からずれた際に分離可能な連結部を有するよう構成することができ、この場合は不正確な加締めを防止すると共に、リベット加締め装置の損傷を防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のリベット加締め装置（以下単に装置という）１の好ましい実施の形態について添付図を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の装置１の全体の斜視図を示す。図１に示すように、装置１は、外形形状が略矩形の枠体２と、この枠体２に配置された下部工具ユニット４と、下部工具ユニット４に載置されたコネクタ載置板、即ちコネクタホルダユニット（以下単にホルダユニットという）２５０とを有する。枠体２は金属製のビーム（梁）を組み合わせて構成される。即ち、細長い基部６と、この基部６の長手方向の両端に立設固定された支柱８a、８b、これらの支柱８a、８bの上端にまたがって架橋するように配置固定された上部ビーム１０から構成される。又、基部６の両端には枠体２を安定して直立させるための、基部６と交差する方向に延びる支持部材１２が固定されている。
【００２０】
上部ビーム１０には、後述するリベット２２０（図２）の加締めを行なうプレスユニット２０が固定されている。プレスユニット２０にはハンドル１４が回動可能に軸支され、ハンドル１４を回転させることにより、ラム１６を上下に摺動させることができる。このプレスユニット２０の詳細については後述する。プレスユニット２０が駆動されると、リンク機構（リンク）３０が連動して作動され、ホルダユニット２５０の位置決めがなされ、加締めが行われる。この詳細については後述する。
【００２１】
枠体２の基部６には１対の離隔したレール１８a，１８bがボルト２２により固定されている。これらのレール１８a、１８bは手前側に延びてその対向する内側に、下部工具ユニット４の矩形板状の本体２４の側縁２６、２６を摺動可能に受容している。図では下部工具ユニット４が所定の位置に取り付けられた状態を示している。下部工具ユニットが所定の位置にあるとき、レール１８bに取り付けられたロックピン３４により本体２４が摺動しないよう固定される。
【００２２】
本体２４の前縁２８の中央部には取っ手３６が設けられ、両端には角形基板用ガイド（以下単にガイドという）３２が上下に移動可能に取り付けられている。ガイド３２は、断面形状がＬ字形をしており、その内面の一方が同一平面上にあるように対向して配置されている。これらのガイド３２は後述する角形基板を位置決めするためのガイド（案内）として使用される。レール１８a，１８b間に配置された下部工具ユニット４を手前に引き出すときは、ロックピン３４を引っ張って下部工具ユニット４とロックピン３４との係合を解除し、取っ手３６を手前に引くことによりなされる。
【００２３】
本体２４には４カ所に等間隔でホルダユニットガイド（以下単にガイドという）３８が配置されねじ４２により固定されている。これらのガイド３８は夫々中心を向くように配置され、ホルダユニット２５０の外周を受容するよう構成されている。ガイド３８の中心にはセンタピン４０が本体２４上に立設され、載置されたホルダユニット２５０の中心の孔２５２に嵌入して、ホルダユニット２５０を回転可能に支持するよう構成されている。
【００２４】
ホルダユニット２５０は外形形状が円板状を呈し、外周にフランジ２５４を有する。フランジ２５４には放射状に延びてフランジ２５４の外側に開放する所定の間隔で配置された多数の溝２５６が形成されている。フランジ２５４の内側には上方に突出した略環状のコネクタ載置部２６０が形成されている。このコネクタ載置部２６０の上面には所定の間隔で放射状に延びる多数のスロット２５８が形成されている。このスロット２５８には後述するようにコネクタ（図２参照）が載置される。なお図１中、手前に見える四角形のボードスタンド１９０は、基板５０（図２（Ｃ））を取り付けるための治具であり、四隅に、対角に配置されたナット１９２、１９２及び位置決めピン１９４、１９４を植立してある。
【００２５】
図２に本発明の装置１により加締められる電気コネクタ（以下、単にコネクタという）２００を示す。(A)はコネクタ２００の正面図であり、(B)は(A)のＢ−Ｂ断面図であり、(C)は(A)のコネクタ２００を基板５０に加締め固定した状態を示す側面図である。コネクタ２００は(A)に示すように細長い絶縁性のハウジング２０２と、このハウジング２０２の突壁２０４に所定の間隔で配置された、端子２１０を有する。端子２１０はハウジング２０２の端子挿入孔２０６に圧入固定される。端子２１０のタイン部２０８は、ハウジング２０２の下部空間２１２内で外方に偏倚し、弾性的に基板５０に接触するよう構成されている。基板５０に加締められていない状態では、タイン部２０８はハウジング２０２の底面２０３から突出している。従って、単に基板５０上に載置した状態では、コネクタ２００と基板５０との間に僅かなギャップ（間隙）Ｇが生じている。
【００２６】
突壁２０４の頂部２１４には、リベット２２０に位置あわせした複数の貫通孔２２２を有する細長い金属板２１８が配置され、金属板２１８の貫通孔２２２と、ハウジング２０２の貫通孔２２４にリベット２２０が挿通される。金属板２１８の幅及びリベット２２０の頭部２３０の外形寸法は、前述のホルダユニット２５０のスロット２５８に支障なく侵入できるようにスロット２５８の幅より小さい寸法とされる。又、ハウジング２０２の側部に設けられた凹部２１７内には、金属板２１７が面を基板５０に対し垂直になるよう配置されている。
【００２７】
図２ではコネクタ２００に５本のリベット２２０が取り付けられている。このコネクタ２００は、基板５０のコネクタ取付面５０a上に載置され、リベット２２０の先端２２６を押圧して変形させ、直径の大きい先端２２６aとすることによりコネクタ１を基板５０に固定する。この際、基板５０の反対側に、金属板２１８と同様な金属板２２８が配置され、この金属板２２８上に先端２２６が圧潰される。従って、加締め後はリベット２２０の頭部２３０と、圧潰された先端部２３２との間に、コネクタ２００と基板５０とが互いに押圧状態に固定される。図(C)において、頭部２３０の頂部２３０aは加締め後、僅かに平坦となることに注目すべきである。
【００２８】
この時、端子２１０のタイン部２０８は、図２(B)の破線で示すタイン部２０８で示す位置にあって、基板５０に弾性的に押圧状態で載置されている。従って、基板５０上の導電パッド（図示せず）にはタイン部２０８が常に押圧された状態でコネクタが取り付けられることとなり、電気的接続の信頼性が高い。コネクタ２００は、多数のばね端子２１０のばね力に抗して基板５０上に取り付けられるため、それ自体の変形を阻止するだけの強度が必要とされる。その為、前述の金属板２１７，２１８及び２２８がコネクタを補強するために使用される。
【００２９】
次に図３に、図１の装置１からホルダユニット２５０を取り外した状態の、図１と同様な斜視図を示す。リンク機構３０はプレスユニット２０から上部ビーム１０に沿って、支柱８aに沿い、次に基部６に沿って下部工具ユニット４に到る経路で構成される。プレスユニット２０には上下方向に沿って配置されたカム片４４が設けられている。このカム片４４の側縁４５は傾斜した過渡部４５aおよびラム１６の摺動方向と平行に突出した側縁４５bから構成される。過渡部４５aと側縁４５bによりカム４６が形成されている。カム片４４に隣接して一端にローラ（カムフォロア）４８が回動自在に設けられ軸４３により軸支されたカムバー５１が配置されている。カムバー５１は枠体２と一体となった図示しない板部に枢着され、ローラ４８がカム片４４の移動に際して側縁４５およびカム４６の形状に倣うように構成されている。
【００３０】
カムバー５１の他端は細長い板材を折り曲げたビーム５２に枢着されている。ビーム５２の先端はＬ字状に折り曲げられた当接部５２aとなっており、次の隣接するビーム５４の同様な当接部５４aと当接状態に連結されている。当接部５４aにはロッド５６の一端が固定され、ロッド５６は当接部５２aの図示しない開口を通過してビーム５２に沿って延びている。ロッド５６の中間には、一端を規制された圧縮コイルばね５８が配置され、当接部５２a、５４a同士が当接するように常に付勢している。これらの当接部５２a、５４a、ロッド５６、圧縮コイルばね５８によりリンク機構３０の第１連結部５９が構成される。
【００３１】
次にビーム５４の逆端５４bは、上部ビーム１０の端部に枢着されたＬ字状のクランク６０の一端６０aに枢着されている。クランク６０の他端６０bには支柱８aに沿って配置されるビーム６２の一端６２aが同様に連結され、更にビーム６２の他端６２bが支柱８aの下端に位置する同様のＬ字状のクランク６４の一端６４aに連結されている。クランク６４の他端６４bには基部６の沿って延びる直線状のビーム６６が連結されている。ビーム６６の中間部にはガイドブロック６８が配置されている。ガイドブロック６８はビーム６６を摺動可能に受容する溝６８aが形成され、ビーム６６はこの溝６８aにより位置が規制されると共に摺動を案内される。ビーム６６の他端は直角に折曲されて引掛部６６aが形成されている。次の隣接するビーム７０は下部工具ユニット４の本体２４上に位置し、ガイドブロック６８と同様のガイドブロック７２により、その位置決めと案内がなされる。
【００３２】
ビーム７２の一端側にはビーム６６の引掛部６６aに対応する引掛部７０aが形成され、ビーム６６が左方に引っ張られたときに互いに当接してビーム７０を同じ方向に引っ張るよう作用する。これら引掛部６６a、７０aがリンク機構３０の第２連結部を構成する。ビーム７０はビーム６６と略並行に延び、他端は引掛部７０aと同じ方向に折れ曲がった折曲部７０bとして形成されている。この折曲部７０bには、ビーム７０と略並行に延びるカム板８０が固定されており、更に引っ張りコイルばね７４の一端が取り付けられている。カム板８０は、下部工具ユニット４の本体２４上に固定された保持体７２内に摺動可能に配置され、引っ張りコイルばね７４の他端は保持体７２に取り付けられている。従ってビーム７０は通常は右方向にばね付勢された状態にある。カム板８０及び保持体７２の詳細については後述する。
【００３３】
次に、リンク機構３０の作動について説明する。今、加締めの際にそうするようにハンドル１４を矢印Ｘの方向（手前側）に倒して回動させると、ラム１６と連動するカム片４４が下降し、カムバー５１のローラ４８がカム４６に乗り上げる。そうするとカムバー５１は軸４３を中心として反時計回りに回動する。これによりビーム５２、５４は図において右方向に移動し、クランク６０を介してビーム６２は下方に移動する。ビーム６２の移動は、更にクランク６４を介してビーム６６を左方へ引っ張るように移動させる。ビーム６６の移動は引掛部６６aが引掛部７０aに当接することによって、ビーム７０に伝達され、ビーム７０及びビーム７０に固定されたカム板８０を引っ張りコイルばね７４のばね力に抗して同様に左方へ移動させる。このハンドル１４の操作によりリベット２２０が加締められるが、その態様については後述する。
【００３４】
又、ハンドル１４を元に戻す、即ち方向Ｙに回動すると、ビーム５２、５４、６２、６６は逆方向に移動することとなるので、ビーム６６は右方向に移動する。この時引掛部６６aは、引掛部７０aとの係合を解除する方向へ移動するが、ビーム７０及びカム板８０はコイルばね７４により付勢されているため右方向へ移動する。
【００３５】
図４にプレスユニット２０の斜視図を示す。プレスユニット２０は本体となるハウジング９０と、このハウジング９０内を上下に摺動するラム１６と、このラム１６の下端に取り付けられた、押圧型となる上部工具ユニット９２を有する。ハウジング９０は下端に水平に延びるフランジ９４を有し、このフランジ９４の孔９４aにボルト（図示せず）が挿通されて上部ビーム１０に固定される。ハウジング９０の上部には円板状の下死点調整ダイヤル９６が上向きに取り付けられている。下死点調整ダイヤル９６には突出高さの異なる複数の区域９８が円周に沿って配置されている。この下死点調整ダイヤル９６は、図示しないラチェットにより所定の区域９８が選択できるように構成されている。
【００３６】
ラム１６の背後には図示しないラックが形成され、ハンドル１４の回転軸１０２にはラックと噛み合うピニオン（図示せず）が形成されているので、ラックとピニオンとの係合により、ハンドル１４の回転運動はラム１６の直線運動に変換される。これらのラックとピニオンは図示しないギヤボックス内に配置される。ラム１６の上部にはラム１６のストローク（工程）の下死点を調節するストッパ１０４が取り付けられている。ストッパ１０４はフランジ１０６に取付けられたねじにより構成され、ラム１６が下降するとこのストッパ１０４の先端１０４aが選択された区域９８の表面に当接し、それ以上のラム１６の下降を規制することにより下死点の位置が決定される。下死点は区域９８を適切に選択し＋／−０．３ｍｍの範囲で調整することができる。装置１の組立時に、ラム１６の中途半端な下降の防止を保証するラチェット１０５とストッパ１０４との相対位置を決定する為に下死点調整ねじ１０３により、ストッパ１０４を有するブロック１０７をラム１６に対して上下に移動させて調整する。ラチェット１０５が下死点調整ダイヤル９６の各区域９８の顎９８aと係合して、ブロック１０７（又はラム１６）が上昇できなくなる場合は、ダイヤル９６を回転させて顎を有さない区域９９からラチェット１０５を開放する。
【００３７】
ラム１６の先端（下端）の上部工具ユニット９２は、ラム１６に直接固定された上部材１０８と、ボルト１１２及び圧縮コイルばね１１４を介して上部材１０８に取り付けられた下部材１１０を有する。上部材１０８と下部材１１０はそれらの横方向に延出したフランジ１０８a、１０８a及び１１０a、１１０aを有し、前述のボルト１１２は、これらのフランジ間に配置される。上部工具ユニット９２の詳細については後述する。
【００３８】
次に図５に、上部工具ユニット９２及び保持体７２の斜視図を示し、図６に図５の上部工具ユニット９２と保持体７２の一部を取り外した図５と同様の斜視図を示す。上部工具ユニット９２の上部材１０８は、ねじ１１６によりラム１６に固定されている。ボルト１１２の中間にはナット１１８が螺合されこのナット１１８とフランジ１０８aとの間にばね１１４が圧縮された状態で配置されている。下部材１１０はばね１１４により下方に付勢されているが、上部材１０８の方へ移動可能に取り付けられている。即ち、上部材１０８のボルト挿通用の孔（図示せず）はボルト１１２の寸法より大きいので、下部材１１０はばね１１４を圧縮して上方に移動することが可能となる。下部材１１０には後述する上部材１０８のクリンパを覆うカバー１２０がボルト１２２により取り付けられている。
【００３９】
保持体７２は金属ブロックからなる２個の半体１２４a、１２４bから構成される。各半体１２４a、１２４bは、ねじ１２９により互いに固定されると共に、ねじ１２７により本体２４に固定されて１個の保持体７２を構成している。半体１２４a、１２４bは互いに協働して内側にカム板８０を配置するための通路１２６を形成する。図では通路１２６内にカム板８０の一部の延長板１７０が突出して見える。保持体７２は上部工具ユニット９２の方に向けて突出した台１２８とその両側に段部を経て位置する取付部１３０が形成されている。コイルばね７４は保持体７２にＬ字状のブラケット１３２を介して取り付けられている。
【００４０】
次に図６を参照して、上部工具ユニット９２及び保持体７２について更に詳細に説明する。上部工具ユニット９２のカバー１２０を外すと、上部材１０８の加締部、即ちクリンパ１３４が明瞭に示されている。上部材１０８からは下方に垂下する板部１３６が一体に形成され、この板部１３６の先端に図では５個のクリンパ１３４が一体に形成されている。このクリンパ１３４の間隔は前述のコネクタ２００に配置されたリベット２２０の配置の間隔と同じである。下部材１１０からは板部１３６及びクリンパ１３４を案内するガイド部１３８が一体に形成されている。前述のカバー１２０も板部１３６の案内に供される。クリンパ１３４の先端は平面であり、ガイド部１３８の下端に位置するリブ１４０により案内される。クリンパ１３４はリブ１４０内で加締めの際、僅かに下降するがリブ１４０の下面１４０aより下方に突出することはない。
【００４１】
カム板８０は一端側でブラケット１４２にねじ止めされ、更にこのブラケット１４２を介してビーム７０に固定されている。カム板８０は幅広の取付部１４４から他端側に直線状に延びる板状を呈している。カム板８０の上縁１４６には、取付部１４４側に斜面１４８aを有するカム突起１４８が３カ所に離隔して形成されている。これらのカム突起１４８に対応して、台１２８の間の間隙には支持型となる板状のアンビル１５０が配置されている。アンビル１５０の上縁１５２には、クリンパ１３４に対応する位置に平坦な底を有する凹部１５４が５カ所形成されている。アンビル１５０の下端にはカム突起１４８に対応して３個の脚部１５６が形成されている。
【００４２】
アンビル１５０の中央には上下に延びるスロット１５８が形成され、スロット１５８の両側には同様に上下に延びる長孔１６０が穿設されている。スロット１５８の内部には半体１２４aの台１２８から突出する２個の離隔したボス１６２がスロット１５８の両端に僅かに余裕を持たせて配置され、アンビル１５０を上下に移動可能にしている。長孔１６０内には下向きにアンビル１５０を付勢する圧縮コイルばね１６４が配置されている。即ち台１２８には、コイルばね１６４を受容する凹み１６６が形成され、この凹み１６６の下向きの上端１６６aにコイルばね１６４の上端が当接し、コイルばね１６４の下端が長孔１６０の下端を押圧することによって、アンビル１５０を下方に付勢している。図では示していない半体１２４bにも同様の凹み１６６が形成されている。
【００４３】
カム板８０の上縁１４６にはカム突起１４８の左方に上向きの矩形の突起１６８が形成されている。この突起１６８は、通路１２６の停止面１２６a（図５）に当接することによりカム板８０の後方（左方）への移動が規制される。又、上縁１４６の右側には取付部１３０の上面１３０aから上方に突出する延長板１７０が形成されている。この延長板１７０は通路１２６の停止面１２６b（図５）に当接してカム板８０の前方（右方）へのそれ以上の移動を規制する。
【００４４】
図に示すアンビル１５０はカム板８０が左方へ移動した時に、カム突起１４８により上方に押し上げられたときの状態を示す。換言するとハンドル１４を手前に回動させて、加締めを行なう際、アンビル１５０がコイルばね１６４に抗して台１２８から上にせり出すよう構成されている。加締めの際にアンビル１５０の凹部１５４には、リベット２２０の頭部２３０が載置されるが、加締めの詳細については後述する。
【００４５】
次に図７に、ホルダユニット２５０に基板５０とコネクタ２００を載置した状態の装置１の一部を断面した拡大斜視図を示す。なお、図７では図６と同様に工具組立体９２は、カバー１２０を外した状態で示す。基板５０及びコネクタ２００を装置１にセットする手順について図１及び図２を合わせて参照して説明する。
【００４６】
最初に、図１に示すボードスタンド１９０を準備する。このボードスタンド１９０には、円形の基板５０（図７）の図示しない穴と位置決めピン１９４とを位置あわせして載置する。この時、基板５０のコネクタ取付面５０aを上にして載置する。
【００４７】
次に基板５０にコネクタ２００を、基板５０の外周に沿って放射状に配置する。この時コネクタ２００のリベット２２０の先端２２６を基板５０の貫通孔５０bに挿通して配置する。基板５０上には図２(B)で説明した如く間隙Ｇだけ浮いた状態で配置される。
【００４８】
次にホルダユニット２５０をボードスタンド１９０の前述の位置決めピン１９４をガイドとしてコネクタ２００の上にセットする。この時、コネクタ２００の突壁２０４がホルダユニット２５０のスロット２５８に挿入されるように配置する。そして、ねじ（図示せず）により基板５０とホルダユニット２５０を軽く締め付けて副組立体２５１として構成する。このように副組立体２５１とすることにより、取り扱いが容易になる。
【００４９】
次に装置１のハンドル１４を、垂直より後方に倒した状態で、ロックピン３４（図１）を引いて下部工具ユニット４をレール１８a、１８bに沿って手前に引き出す。
【００５０】
基板５０とホルダユニット２５０の副組立体２５１をボードスタンド１９０から取り外し、基板５０を上にして下部工具ユニット４にセットすると、基板５０の裏面５０ｃが上を向いた図７に示す状態となる。この時４個のガイド３８（図１，図７）を用いてホルダユニット２５０をセットすると、ホルダユニット２５０中心の孔２５２にセンタピン４０が挿入されて取付が容易になされる。
【００５１】
次に金属板２２８を基板５０の裏面５０ｃに突き出たリベット２２０の先端２２６にセットする。ハンドル１４を垂直よりも後ろに倒した状態で下部工具ユニット４をレール１８a、１８bに沿って押し込み、ロックピン３４を押して下部工具ユニット４をロックする。これにより加締めの準備が完了する。この図からコネクタ２００の突壁２０４はホルダユニット２５０のスロット２５８内に配置されているのがわかる。また、この時、リベット２２０の頭部２３０はアンビル１５０の凹部１５４に位置している。
【００５２】
次にリベット２２０を加締めるべきコネクタ２００が上部工具ユニット９２の下に来るようにホルダユニット２５０又は基板５０を持って回転移動させる。
【００５３】
リベット２２０の加締め高さの調節を行なう。これは下死点調整ダイヤル９６を回転させて所望の高さの区域９８を選定することにより行なう。
【００５４】
次に、ハンドル１４を手前に回動させてラム１６を降下させ、クリンパ１３４によりリベット２２０を押圧して先端２２６を加締める。この時、前述した如くハンドル１４の操作に応じてリンク機構３０が作動して、カム板８０が左方へ移動するので、カム突起１４８によりアンビル１５０が上に押し上げられてリベット２２０の頭部２３０を上方に押圧する。従ってリベット２２０はアンビル１５０とクリンパ１３４の両方から押圧された状態で加締められる。押圧型９２と支持型１５０の移動のタイミングは、支持型１５０が上昇しきったところで、下降してきた押圧型９２が加締めを開始するように設定されている。押圧型９２及び支持型１５０による押圧力は約１０ｋｇであり、ばね端子２１０の圧縮に要する力約８ｋｇより大きいので、ばね端子２１０は間隙Ｇがなくなるように基板５０に押圧される。
【００５５】
仮にアンビル１５０が固定されたままであるとすれば、加締めの際、クリンパ１３４はリベット２２０の先端２２６を押圧するとき基板５０にもその力が加わり、加締めているコネクタ２００の基板５０部分を下方に変形させることとなる。更に詳細に説明すると、コネクタ２００のタイン部２０８がハウジング２０２の底面２０３から弾性的に突出しているので、基板５０は図７の状態では、前述の如くコネクタ２００の底面２０３が僅かに浮いた状態でコネクタ２００上に載置されている。従ってクリンパ１３４で押圧すればその浮き上がった間隙の距離だけ基板５０はハウジングに押しつけられるように下がって変形してしまう。その結果、基板５０に導電トレース等により形成された回路（図示せず）が破断されてしまう虞がある。しかしアンビルが上に移動することにより、コネクタ２００を介して基板５０が支持されるので基板５０の変形は阻止される。
【００５６】
更に詳細に説明すると、アンビル１５０の凹部１５４がリベット２２０の頭部２３０を支持し、凹部１５４間の上縁１５２が金属板２１８を支持してコネクタ２００を上部工具ユニット９２側に移動させるので基板５０が部分的に変形することが防止でき、印刷回路が破断する虞がなくなる。また、アンビル１５０がコネクタ２００の頂部２１４を略均一に押圧支持するのでコネクタ２００の成形後に僅かな変形、反りが生じている場合でも、これらの変形による寸法誤差を補償して適切な加締めを行うことができる。換言すれば、コネクタ２００の歪みを矯正して正確な加締めを行うことが可能となる。また、リベット２２０の約０．６ｍｍの高さの頭部２３０はアンビル１５０の約０．４ｍｍの深さの凹部１５４内に位置するので，過度の圧潰を防止できる。５個のリベット２２０の頭部２３０はこの加締め作業により押圧されて、頂部は同様な平坦な形状となる。
【００５７】
延長板７６は加締めの際、ホルダユニット２５０のフランジ２５４の溝２５６に侵入してホルダユニット１５０の回転方向の位置決めがなされるが、ホルダユニット２５０が所定の位置にない場合は、フランジ２５４の外縁２５４aに当接してカム板８０は左方へ移動せず、アンビル１５０も上昇しない。このまま、ハンドル１４を回動させるとリンク機構を破損することがあるので、図３で述べたコイルばね５８が設けられている。ビーム５２、５４を連結しているコイルばね５８のばね力より大きな力が加わるとビーム５２によりコイルばね５８は圧縮されて、当接部５４a、５２aは離隔し、過度の力がビーム５４から先には伝達されることがない。従ってリンク機構を破損することが防止される。
【００５８】
基板５０が円形の場合について説明したが、本装置１は角形基板（図示せず）の場合でも対応することができる。位置決めに際しては、角形基板を奥側が高くなるように傾斜させて、本体２４の手前２カ所の角形基板ガイド３２に、両角を当接させて位置あわせする。次に角形基板の奥側を下げる、即ち本体２４と並行になるようにすると、角形基板が載置されたコネクタホルダユニット２５０の中心の穴２５２とセンタピン４０との位置あわせができ、角形基板を本体２４に容易に取り付けることができる。本体２４に装着後は角形基板と干渉しないように角形基板ガイド３２を下げて、基板が支障なく回転できるようにする。コネクタ２００は角形基板の場合でも、放射状に実装され、加締めの作業は円板状の基板５０の場合と同様にセンタピン４０の周りに回転させて１個ずつ行なう。角形基板の場合、コネクタ２００を配置した領域外に、広いスペースを有するので、種々の実装部品を多く載置することができる。
【００５９】
尚、上述の実施形態では、第２連結部を構成する引掛部６６a、７０aが共にＬ字状をなしていたが、一方がＬ字状の引掛部であり、他方が引掛部の先端と係合する孔を有する板ばねであっても良い。この場合、引掛部先端と孔とが整合せず互いに衝突しても引掛部及び板ばねの損傷を、板ばねの弾力により回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリベット加締め装置の全体の斜視図
【図２】本発明のリベット加締め装置により加締められる電気コネクタを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のＢ−Ｂ線に沿う断面図、(C)は基板に取り付けた状態の側面図
【図３】図１のリベット加締め装置からコネクタホルダユニットを取り外した状態の、図１と同様な斜視図
【図４】プレスユニットの斜視図
【図５】上部工具ユニットと支持体を部分的に示す拡大斜視図
【図６】図５の上部工具ユニットと支持体を部分的に分離した図５と同様な斜視図
【図７】コネクタホルダユニットに基板とコネクタを載置した状態のリベット加締め装置の一部を断面した拡大斜視図
【図８】従来例の一例を示す斜視図
【符号の説明】
１ リベット加締め装置
３０ リンク機構
５０ 基板
５９、６６a、７０a 連結部
８０ カム板
９２ 押圧型（上部工具ユニット）
１５０ 支持型（アンビル）
２００ 電気コネクタ
２１０ ばね端子
２２０ リベット
２２６ 他端（先端）
２３０ 頭部
２５０ コネクタ載置板（コネクタホルダユニット）
【発明の属する技術分野】
本発明はリベット加締め装置に関し、特に電気コネクタをプリント基板に、リベットにより固定するリベット加締め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リベットを加締めることにより複数の部材を連結固定することが知られている。このような従来のリベット加締め装置の一例として、特開平６−２７７７８６号に開示されたリベット加締め装置（以下、単に装置という）３００の斜視図を図８に示す。
【０００３】
この装置３００は、被締結材としてのレバー体３０２とベース体３０４とをリベット３０６で加締め固定する為のものであり、被締結材３０２，３０４に挿通されたリベット３０６を支持する当て型３０８及びリベット３０６を上方から押圧して加締めるインサート本体３１０を有する。加締めの際はインサート本体３１０の先端の筒端部３１２がリベット３０６の先端３１４を押圧変形させ、インサート本体３１０のばね３１６により付勢された押え部材３１８が被締結材３０２，３０４を押圧保持するよう構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平６−２７７７８６号に開示された従来例のリベット加締め装置３００では、当て型３０８が固定されているため、リベット３０６の長さの寸法のばらつきに応じて、加締めの程度にばらつきが生じてしまう。その結果、固定強度が不十分となったり、被締結材３０２、３０４同士が加締め後、互いに可動することが意図されていた場合、所期の目的を達しない虞が生じる。
【０００５】
更に、被締結材３０２、３０４が大型の部材であって、何カ所かに亘ってリベット止めが必要になる場合、被締結材３０２、３０４間に間隙があれば加締め時に、当て型３０８が固定されていると、上側の部材が間隙に相当する分だけ押圧されて変形してしまう。この変形により派生する種々の問題が生じる虞がある。
【０００６】
また、インサート本体３１０が直接的に当て型３０８に作用して加締めがなされるので、被締結材３０２、３０４の位置がずれた場合、不正確な加締めがなされ、被締結材３０２、３０４を破損し、或いは加締め装置３００自体を損傷する可能性がある。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、信頼性の高いリベット加締めを行なうリベット加締め装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、被締結材を損傷することなく加締めを行うことができるリベット加締め装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、不正確な加締め及び装置の損傷を防止する、リベット加締め装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のリベット加締め装置は、リベットの一端の頭部を支持する支持型と、前記リベットの他端の先端部を加締める押圧型とを有し、基板の表面に弾性的に接触するばね端子を有しコネクタ載置板上に載置される電気コネクタを、前記基板に前記リベットにより固定するリベット加締め装置であって、前記押圧型にリンクを介して前記押圧型に連動するよう連結されたカム板上に前記支持型が載置され、前記押圧型が前記支持型の方へ移動すると前記支持型が前記カム板によりカム駆動されて前記押圧型に接近し、もって前記ばね端子を前記基板に向かって圧縮した状態で前記リベットを加締めることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のリベット加締め装置の前記コネクタ載置板は移動可能とされ、前記リンクは前記コネクタ載置板が所定の位置からずれた際に分離可能な連結部を有することができる。
【００１２】
加締め前に基板はコネクタ上にばね端子のばね力により離隔して載置され、加締め時には押圧型及び支持型による加締め力（押圧力）がばね端子の圧縮に要する力を上回ってリベット加締めが開始され、ばね端子を損傷させることなくコネクタと基板の間の間隙をなくすことが好ましい。
【００１３】
前記基板及び前記コネクタを前記コネクタ載置板にねじ止めして、副組立体とすることが好ましい。
【００１４】
前記カム板には延長部を設け、前記コネクタ載置板の外周には前記延長部を受容可能な溝を設け、該溝に前記延長部が受容されたときに前記リンクが完全に作動して加締めがなされるよう構成することが好ましい。
【００１５】
押圧型には加締めを調整する、ラチェットにより作動する下死点調整ダイヤルを設けることが好ましい。
【００１６】
前記カム板及び前記支持型は下部工具ユニットに載置され、該下部工具ユニットにはコネクタ載置板を案内するガイド（案内部）を設けて、基板の中心出しをすることが好ましい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のリベット加締め装置は、押圧型にリンクを介してこの押圧型に連動するよう連結されたカム板上に支持型が載置され、押圧型が支持型の方へ移動すると支持型がカム板によりカム駆動されて押圧型に接近し、電気コネクタのばね端子をこの電気コネクタが取り付けられる基板に向かって圧縮した状態でリベットを加締めるので、加締め作業の際基板を押圧して変形させることが防止できる。従って、基板上のプリント配線が破断される虞がない。更にコネクタを押圧型、支持型の両方から押圧するのでコネクタの成型後の変形、反りを矯正し、適切な加締めを行うことができる。また、リベットの寸法のばらつきに関係なく、確実に加締めが行われ、信頼性の高いコネクタの固定がなされる。特にコネクタを多数載置した場合、基板は高価であり、このような高価な基板を廃棄せずにすむのでコスト上の効果が顕著である。
【００１８】
また、本発明のリベット加締め装置のコネクタ載置板が移動可能とされ、リンクがコネクタ載置板が所定の位置からずれた際に分離可能な連結部を有するよう構成することができ、この場合は不正確な加締めを防止すると共に、リベット加締め装置の損傷を防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のリベット加締め装置（以下単に装置という）１の好ましい実施の形態について添付図を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の装置１の全体の斜視図を示す。図１に示すように、装置１は、外形形状が略矩形の枠体２と、この枠体２に配置された下部工具ユニット４と、下部工具ユニット４に載置されたコネクタ載置板、即ちコネクタホルダユニット（以下単にホルダユニットという）２５０とを有する。枠体２は金属製のビーム（梁）を組み合わせて構成される。即ち、細長い基部６と、この基部６の長手方向の両端に立設固定された支柱８a、８b、これらの支柱８a、８bの上端にまたがって架橋するように配置固定された上部ビーム１０から構成される。又、基部６の両端には枠体２を安定して直立させるための、基部６と交差する方向に延びる支持部材１２が固定されている。
【００２０】
上部ビーム１０には、後述するリベット２２０（図２）の加締めを行なうプレスユニット２０が固定されている。プレスユニット２０にはハンドル１４が回動可能に軸支され、ハンドル１４を回転させることにより、ラム１６を上下に摺動させることができる。このプレスユニット２０の詳細については後述する。プレスユニット２０が駆動されると、リンク機構（リンク）３０が連動して作動され、ホルダユニット２５０の位置決めがなされ、加締めが行われる。この詳細については後述する。
【００２１】
枠体２の基部６には１対の離隔したレール１８a，１８bがボルト２２により固定されている。これらのレール１８a、１８bは手前側に延びてその対向する内側に、下部工具ユニット４の矩形板状の本体２４の側縁２６、２６を摺動可能に受容している。図では下部工具ユニット４が所定の位置に取り付けられた状態を示している。下部工具ユニットが所定の位置にあるとき、レール１８bに取り付けられたロックピン３４により本体２４が摺動しないよう固定される。
【００２２】
本体２４の前縁２８の中央部には取っ手３６が設けられ、両端には角形基板用ガイド（以下単にガイドという）３２が上下に移動可能に取り付けられている。ガイド３２は、断面形状がＬ字形をしており、その内面の一方が同一平面上にあるように対向して配置されている。これらのガイド３２は後述する角形基板を位置決めするためのガイド（案内）として使用される。レール１８a，１８b間に配置された下部工具ユニット４を手前に引き出すときは、ロックピン３４を引っ張って下部工具ユニット４とロックピン３４との係合を解除し、取っ手３６を手前に引くことによりなされる。
【００２３】
本体２４には４カ所に等間隔でホルダユニットガイド（以下単にガイドという）３８が配置されねじ４２により固定されている。これらのガイド３８は夫々中心を向くように配置され、ホルダユニット２５０の外周を受容するよう構成されている。ガイド３８の中心にはセンタピン４０が本体２４上に立設され、載置されたホルダユニット２５０の中心の孔２５２に嵌入して、ホルダユニット２５０を回転可能に支持するよう構成されている。
【００２４】
ホルダユニット２５０は外形形状が円板状を呈し、外周にフランジ２５４を有する。フランジ２５４には放射状に延びてフランジ２５４の外側に開放する所定の間隔で配置された多数の溝２５６が形成されている。フランジ２５４の内側には上方に突出した略環状のコネクタ載置部２６０が形成されている。このコネクタ載置部２６０の上面には所定の間隔で放射状に延びる多数のスロット２５８が形成されている。このスロット２５８には後述するようにコネクタ（図２参照）が載置される。なお図１中、手前に見える四角形のボードスタンド１９０は、基板５０（図２（Ｃ））を取り付けるための治具であり、四隅に、対角に配置されたナット１９２、１９２及び位置決めピン１９４、１９４を植立してある。
【００２５】
図２に本発明の装置１により加締められる電気コネクタ（以下、単にコネクタという）２００を示す。(A)はコネクタ２００の正面図であり、(B)は(A)のＢ−Ｂ断面図であり、(C)は(A)のコネクタ２００を基板５０に加締め固定した状態を示す側面図である。コネクタ２００は(A)に示すように細長い絶縁性のハウジング２０２と、このハウジング２０２の突壁２０４に所定の間隔で配置された、端子２１０を有する。端子２１０はハウジング２０２の端子挿入孔２０６に圧入固定される。端子２１０のタイン部２０８は、ハウジング２０２の下部空間２１２内で外方に偏倚し、弾性的に基板５０に接触するよう構成されている。基板５０に加締められていない状態では、タイン部２０８はハウジング２０２の底面２０３から突出している。従って、単に基板５０上に載置した状態では、コネクタ２００と基板５０との間に僅かなギャップ（間隙）Ｇが生じている。
【００２６】
突壁２０４の頂部２１４には、リベット２２０に位置あわせした複数の貫通孔２２２を有する細長い金属板２１８が配置され、金属板２１８の貫通孔２２２と、ハウジング２０２の貫通孔２２４にリベット２２０が挿通される。金属板２１８の幅及びリベット２２０の頭部２３０の外形寸法は、前述のホルダユニット２５０のスロット２５８に支障なく侵入できるようにスロット２５８の幅より小さい寸法とされる。又、ハウジング２０２の側部に設けられた凹部２１７内には、金属板２１７が面を基板５０に対し垂直になるよう配置されている。
【００２７】
図２ではコネクタ２００に５本のリベット２２０が取り付けられている。このコネクタ２００は、基板５０のコネクタ取付面５０a上に載置され、リベット２２０の先端２２６を押圧して変形させ、直径の大きい先端２２６aとすることによりコネクタ１を基板５０に固定する。この際、基板５０の反対側に、金属板２１８と同様な金属板２２８が配置され、この金属板２２８上に先端２２６が圧潰される。従って、加締め後はリベット２２０の頭部２３０と、圧潰された先端部２３２との間に、コネクタ２００と基板５０とが互いに押圧状態に固定される。図(C)において、頭部２３０の頂部２３０aは加締め後、僅かに平坦となることに注目すべきである。
【００２８】
この時、端子２１０のタイン部２０８は、図２(B)の破線で示すタイン部２０８で示す位置にあって、基板５０に弾性的に押圧状態で載置されている。従って、基板５０上の導電パッド（図示せず）にはタイン部２０８が常に押圧された状態でコネクタが取り付けられることとなり、電気的接続の信頼性が高い。コネクタ２００は、多数のばね端子２１０のばね力に抗して基板５０上に取り付けられるため、それ自体の変形を阻止するだけの強度が必要とされる。その為、前述の金属板２１７，２１８及び２２８がコネクタを補強するために使用される。
【００２９】
次に図３に、図１の装置１からホルダユニット２５０を取り外した状態の、図１と同様な斜視図を示す。リンク機構３０はプレスユニット２０から上部ビーム１０に沿って、支柱８aに沿い、次に基部６に沿って下部工具ユニット４に到る経路で構成される。プレスユニット２０には上下方向に沿って配置されたカム片４４が設けられている。このカム片４４の側縁４５は傾斜した過渡部４５aおよびラム１６の摺動方向と平行に突出した側縁４５bから構成される。過渡部４５aと側縁４５bによりカム４６が形成されている。カム片４４に隣接して一端にローラ（カムフォロア）４８が回動自在に設けられ軸４３により軸支されたカムバー５１が配置されている。カムバー５１は枠体２と一体となった図示しない板部に枢着され、ローラ４８がカム片４４の移動に際して側縁４５およびカム４６の形状に倣うように構成されている。
【００３０】
カムバー５１の他端は細長い板材を折り曲げたビーム５２に枢着されている。ビーム５２の先端はＬ字状に折り曲げられた当接部５２aとなっており、次の隣接するビーム５４の同様な当接部５４aと当接状態に連結されている。当接部５４aにはロッド５６の一端が固定され、ロッド５６は当接部５２aの図示しない開口を通過してビーム５２に沿って延びている。ロッド５６の中間には、一端を規制された圧縮コイルばね５８が配置され、当接部５２a、５４a同士が当接するように常に付勢している。これらの当接部５２a、５４a、ロッド５６、圧縮コイルばね５８によりリンク機構３０の第１連結部５９が構成される。
【００３１】
次にビーム５４の逆端５４bは、上部ビーム１０の端部に枢着されたＬ字状のクランク６０の一端６０aに枢着されている。クランク６０の他端６０bには支柱８aに沿って配置されるビーム６２の一端６２aが同様に連結され、更にビーム６２の他端６２bが支柱８aの下端に位置する同様のＬ字状のクランク６４の一端６４aに連結されている。クランク６４の他端６４bには基部６の沿って延びる直線状のビーム６６が連結されている。ビーム６６の中間部にはガイドブロック６８が配置されている。ガイドブロック６８はビーム６６を摺動可能に受容する溝６８aが形成され、ビーム６６はこの溝６８aにより位置が規制されると共に摺動を案内される。ビーム６６の他端は直角に折曲されて引掛部６６aが形成されている。次の隣接するビーム７０は下部工具ユニット４の本体２４上に位置し、ガイドブロック６８と同様のガイドブロック７２により、その位置決めと案内がなされる。
【００３２】
ビーム７２の一端側にはビーム６６の引掛部６６aに対応する引掛部７０aが形成され、ビーム６６が左方に引っ張られたときに互いに当接してビーム７０を同じ方向に引っ張るよう作用する。これら引掛部６６a、７０aがリンク機構３０の第２連結部を構成する。ビーム７０はビーム６６と略並行に延び、他端は引掛部７０aと同じ方向に折れ曲がった折曲部７０bとして形成されている。この折曲部７０bには、ビーム７０と略並行に延びるカム板８０が固定されており、更に引っ張りコイルばね７４の一端が取り付けられている。カム板８０は、下部工具ユニット４の本体２４上に固定された保持体７２内に摺動可能に配置され、引っ張りコイルばね７４の他端は保持体７２に取り付けられている。従ってビーム７０は通常は右方向にばね付勢された状態にある。カム板８０及び保持体７２の詳細については後述する。
【００３３】
次に、リンク機構３０の作動について説明する。今、加締めの際にそうするようにハンドル１４を矢印Ｘの方向（手前側）に倒して回動させると、ラム１６と連動するカム片４４が下降し、カムバー５１のローラ４８がカム４６に乗り上げる。そうするとカムバー５１は軸４３を中心として反時計回りに回動する。これによりビーム５２、５４は図において右方向に移動し、クランク６０を介してビーム６２は下方に移動する。ビーム６２の移動は、更にクランク６４を介してビーム６６を左方へ引っ張るように移動させる。ビーム６６の移動は引掛部６６aが引掛部７０aに当接することによって、ビーム７０に伝達され、ビーム７０及びビーム７０に固定されたカム板８０を引っ張りコイルばね７４のばね力に抗して同様に左方へ移動させる。このハンドル１４の操作によりリベット２２０が加締められるが、その態様については後述する。
【００３４】
又、ハンドル１４を元に戻す、即ち方向Ｙに回動すると、ビーム５２、５４、６２、６６は逆方向に移動することとなるので、ビーム６６は右方向に移動する。この時引掛部６６aは、引掛部７０aとの係合を解除する方向へ移動するが、ビーム７０及びカム板８０はコイルばね７４により付勢されているため右方向へ移動する。
【００３５】
図４にプレスユニット２０の斜視図を示す。プレスユニット２０は本体となるハウジング９０と、このハウジング９０内を上下に摺動するラム１６と、このラム１６の下端に取り付けられた、押圧型となる上部工具ユニット９２を有する。ハウジング９０は下端に水平に延びるフランジ９４を有し、このフランジ９４の孔９４aにボルト（図示せず）が挿通されて上部ビーム１０に固定される。ハウジング９０の上部には円板状の下死点調整ダイヤル９６が上向きに取り付けられている。下死点調整ダイヤル９６には突出高さの異なる複数の区域９８が円周に沿って配置されている。この下死点調整ダイヤル９６は、図示しないラチェットにより所定の区域９８が選択できるように構成されている。
【００３６】
ラム１６の背後には図示しないラックが形成され、ハンドル１４の回転軸１０２にはラックと噛み合うピニオン（図示せず）が形成されているので、ラックとピニオンとの係合により、ハンドル１４の回転運動はラム１６の直線運動に変換される。これらのラックとピニオンは図示しないギヤボックス内に配置される。ラム１６の上部にはラム１６のストローク（工程）の下死点を調節するストッパ１０４が取り付けられている。ストッパ１０４はフランジ１０６に取付けられたねじにより構成され、ラム１６が下降するとこのストッパ１０４の先端１０４aが選択された区域９８の表面に当接し、それ以上のラム１６の下降を規制することにより下死点の位置が決定される。下死点は区域９８を適切に選択し＋／−０．３ｍｍの範囲で調整することができる。装置１の組立時に、ラム１６の中途半端な下降の防止を保証するラチェット１０５とストッパ１０４との相対位置を決定する為に下死点調整ねじ１０３により、ストッパ１０４を有するブロック１０７をラム１６に対して上下に移動させて調整する。ラチェット１０５が下死点調整ダイヤル９６の各区域９８の顎９８aと係合して、ブロック１０７（又はラム１６）が上昇できなくなる場合は、ダイヤル９６を回転させて顎を有さない区域９９からラチェット１０５を開放する。
【００３７】
ラム１６の先端（下端）の上部工具ユニット９２は、ラム１６に直接固定された上部材１０８と、ボルト１１２及び圧縮コイルばね１１４を介して上部材１０８に取り付けられた下部材１１０を有する。上部材１０８と下部材１１０はそれらの横方向に延出したフランジ１０８a、１０８a及び１１０a、１１０aを有し、前述のボルト１１２は、これらのフランジ間に配置される。上部工具ユニット９２の詳細については後述する。
【００３８】
次に図５に、上部工具ユニット９２及び保持体７２の斜視図を示し、図６に図５の上部工具ユニット９２と保持体７２の一部を取り外した図５と同様の斜視図を示す。上部工具ユニット９２の上部材１０８は、ねじ１１６によりラム１６に固定されている。ボルト１１２の中間にはナット１１８が螺合されこのナット１１８とフランジ１０８aとの間にばね１１４が圧縮された状態で配置されている。下部材１１０はばね１１４により下方に付勢されているが、上部材１０８の方へ移動可能に取り付けられている。即ち、上部材１０８のボルト挿通用の孔（図示せず）はボルト１１２の寸法より大きいので、下部材１１０はばね１１４を圧縮して上方に移動することが可能となる。下部材１１０には後述する上部材１０８のクリンパを覆うカバー１２０がボルト１２２により取り付けられている。
【００３９】
保持体７２は金属ブロックからなる２個の半体１２４a、１２４bから構成される。各半体１２４a、１２４bは、ねじ１２９により互いに固定されると共に、ねじ１２７により本体２４に固定されて１個の保持体７２を構成している。半体１２４a、１２４bは互いに協働して内側にカム板８０を配置するための通路１２６を形成する。図では通路１２６内にカム板８０の一部の延長板１７０が突出して見える。保持体７２は上部工具ユニット９２の方に向けて突出した台１２８とその両側に段部を経て位置する取付部１３０が形成されている。コイルばね７４は保持体７２にＬ字状のブラケット１３２を介して取り付けられている。
【００４０】
次に図６を参照して、上部工具ユニット９２及び保持体７２について更に詳細に説明する。上部工具ユニット９２のカバー１２０を外すと、上部材１０８の加締部、即ちクリンパ１３４が明瞭に示されている。上部材１０８からは下方に垂下する板部１３６が一体に形成され、この板部１３６の先端に図では５個のクリンパ１３４が一体に形成されている。このクリンパ１３４の間隔は前述のコネクタ２００に配置されたリベット２２０の配置の間隔と同じである。下部材１１０からは板部１３６及びクリンパ１３４を案内するガイド部１３８が一体に形成されている。前述のカバー１２０も板部１３６の案内に供される。クリンパ１３４の先端は平面であり、ガイド部１３８の下端に位置するリブ１４０により案内される。クリンパ１３４はリブ１４０内で加締めの際、僅かに下降するがリブ１４０の下面１４０aより下方に突出することはない。
【００４１】
カム板８０は一端側でブラケット１４２にねじ止めされ、更にこのブラケット１４２を介してビーム７０に固定されている。カム板８０は幅広の取付部１４４から他端側に直線状に延びる板状を呈している。カム板８０の上縁１４６には、取付部１４４側に斜面１４８aを有するカム突起１４８が３カ所に離隔して形成されている。これらのカム突起１４８に対応して、台１２８の間の間隙には支持型となる板状のアンビル１５０が配置されている。アンビル１５０の上縁１５２には、クリンパ１３４に対応する位置に平坦な底を有する凹部１５４が５カ所形成されている。アンビル１５０の下端にはカム突起１４８に対応して３個の脚部１５６が形成されている。
【００４２】
アンビル１５０の中央には上下に延びるスロット１５８が形成され、スロット１５８の両側には同様に上下に延びる長孔１６０が穿設されている。スロット１５８の内部には半体１２４aの台１２８から突出する２個の離隔したボス１６２がスロット１５８の両端に僅かに余裕を持たせて配置され、アンビル１５０を上下に移動可能にしている。長孔１６０内には下向きにアンビル１５０を付勢する圧縮コイルばね１６４が配置されている。即ち台１２８には、コイルばね１６４を受容する凹み１６６が形成され、この凹み１６６の下向きの上端１６６aにコイルばね１６４の上端が当接し、コイルばね１６４の下端が長孔１６０の下端を押圧することによって、アンビル１５０を下方に付勢している。図では示していない半体１２４bにも同様の凹み１６６が形成されている。
【００４３】
カム板８０の上縁１４６にはカム突起１４８の左方に上向きの矩形の突起１６８が形成されている。この突起１６８は、通路１２６の停止面１２６a（図５）に当接することによりカム板８０の後方（左方）への移動が規制される。又、上縁１４６の右側には取付部１３０の上面１３０aから上方に突出する延長板１７０が形成されている。この延長板１７０は通路１２６の停止面１２６b（図５）に当接してカム板８０の前方（右方）へのそれ以上の移動を規制する。
【００４４】
図に示すアンビル１５０はカム板８０が左方へ移動した時に、カム突起１４８により上方に押し上げられたときの状態を示す。換言するとハンドル１４を手前に回動させて、加締めを行なう際、アンビル１５０がコイルばね１６４に抗して台１２８から上にせり出すよう構成されている。加締めの際にアンビル１５０の凹部１５４には、リベット２２０の頭部２３０が載置されるが、加締めの詳細については後述する。
【００４５】
次に図７に、ホルダユニット２５０に基板５０とコネクタ２００を載置した状態の装置１の一部を断面した拡大斜視図を示す。なお、図７では図６と同様に工具組立体９２は、カバー１２０を外した状態で示す。基板５０及びコネクタ２００を装置１にセットする手順について図１及び図２を合わせて参照して説明する。
【００４６】
最初に、図１に示すボードスタンド１９０を準備する。このボードスタンド１９０には、円形の基板５０（図７）の図示しない穴と位置決めピン１９４とを位置あわせして載置する。この時、基板５０のコネクタ取付面５０aを上にして載置する。
【００４７】
次に基板５０にコネクタ２００を、基板５０の外周に沿って放射状に配置する。この時コネクタ２００のリベット２２０の先端２２６を基板５０の貫通孔５０bに挿通して配置する。基板５０上には図２(B)で説明した如く間隙Ｇだけ浮いた状態で配置される。
【００４８】
次にホルダユニット２５０をボードスタンド１９０の前述の位置決めピン１９４をガイドとしてコネクタ２００の上にセットする。この時、コネクタ２００の突壁２０４がホルダユニット２５０のスロット２５８に挿入されるように配置する。そして、ねじ（図示せず）により基板５０とホルダユニット２５０を軽く締め付けて副組立体２５１として構成する。このように副組立体２５１とすることにより、取り扱いが容易になる。
【００４９】
次に装置１のハンドル１４を、垂直より後方に倒した状態で、ロックピン３４（図１）を引いて下部工具ユニット４をレール１８a、１８bに沿って手前に引き出す。
【００５０】
基板５０とホルダユニット２５０の副組立体２５１をボードスタンド１９０から取り外し、基板５０を上にして下部工具ユニット４にセットすると、基板５０の裏面５０ｃが上を向いた図７に示す状態となる。この時４個のガイド３８（図１，図７）を用いてホルダユニット２５０をセットすると、ホルダユニット２５０中心の孔２５２にセンタピン４０が挿入されて取付が容易になされる。
【００５１】
次に金属板２２８を基板５０の裏面５０ｃに突き出たリベット２２０の先端２２６にセットする。ハンドル１４を垂直よりも後ろに倒した状態で下部工具ユニット４をレール１８a、１８bに沿って押し込み、ロックピン３４を押して下部工具ユニット４をロックする。これにより加締めの準備が完了する。この図からコネクタ２００の突壁２０４はホルダユニット２５０のスロット２５８内に配置されているのがわかる。また、この時、リベット２２０の頭部２３０はアンビル１５０の凹部１５４に位置している。
【００５２】
次にリベット２２０を加締めるべきコネクタ２００が上部工具ユニット９２の下に来るようにホルダユニット２５０又は基板５０を持って回転移動させる。
【００５３】
リベット２２０の加締め高さの調節を行なう。これは下死点調整ダイヤル９６を回転させて所望の高さの区域９８を選定することにより行なう。
【００５４】
次に、ハンドル１４を手前に回動させてラム１６を降下させ、クリンパ１３４によりリベット２２０を押圧して先端２２６を加締める。この時、前述した如くハンドル１４の操作に応じてリンク機構３０が作動して、カム板８０が左方へ移動するので、カム突起１４８によりアンビル１５０が上に押し上げられてリベット２２０の頭部２３０を上方に押圧する。従ってリベット２２０はアンビル１５０とクリンパ１３４の両方から押圧された状態で加締められる。押圧型９２と支持型１５０の移動のタイミングは、支持型１５０が上昇しきったところで、下降してきた押圧型９２が加締めを開始するように設定されている。押圧型９２及び支持型１５０による押圧力は約１０ｋｇであり、ばね端子２１０の圧縮に要する力約８ｋｇより大きいので、ばね端子２１０は間隙Ｇがなくなるように基板５０に押圧される。
【００５５】
仮にアンビル１５０が固定されたままであるとすれば、加締めの際、クリンパ１３４はリベット２２０の先端２２６を押圧するとき基板５０にもその力が加わり、加締めているコネクタ２００の基板５０部分を下方に変形させることとなる。更に詳細に説明すると、コネクタ２００のタイン部２０８がハウジング２０２の底面２０３から弾性的に突出しているので、基板５０は図７の状態では、前述の如くコネクタ２００の底面２０３が僅かに浮いた状態でコネクタ２００上に載置されている。従ってクリンパ１３４で押圧すればその浮き上がった間隙の距離だけ基板５０はハウジングに押しつけられるように下がって変形してしまう。その結果、基板５０に導電トレース等により形成された回路（図示せず）が破断されてしまう虞がある。しかしアンビルが上に移動することにより、コネクタ２００を介して基板５０が支持されるので基板５０の変形は阻止される。
【００５６】
更に詳細に説明すると、アンビル１５０の凹部１５４がリベット２２０の頭部２３０を支持し、凹部１５４間の上縁１５２が金属板２１８を支持してコネクタ２００を上部工具ユニット９２側に移動させるので基板５０が部分的に変形することが防止でき、印刷回路が破断する虞がなくなる。また、アンビル１５０がコネクタ２００の頂部２１４を略均一に押圧支持するのでコネクタ２００の成形後に僅かな変形、反りが生じている場合でも、これらの変形による寸法誤差を補償して適切な加締めを行うことができる。換言すれば、コネクタ２００の歪みを矯正して正確な加締めを行うことが可能となる。また、リベット２２０の約０．６ｍｍの高さの頭部２３０はアンビル１５０の約０．４ｍｍの深さの凹部１５４内に位置するので，過度の圧潰を防止できる。５個のリベット２２０の頭部２３０はこの加締め作業により押圧されて、頂部は同様な平坦な形状となる。
【００５７】
延長板７６は加締めの際、ホルダユニット２５０のフランジ２５４の溝２５６に侵入してホルダユニット１５０の回転方向の位置決めがなされるが、ホルダユニット２５０が所定の位置にない場合は、フランジ２５４の外縁２５４aに当接してカム板８０は左方へ移動せず、アンビル１５０も上昇しない。このまま、ハンドル１４を回動させるとリンク機構を破損することがあるので、図３で述べたコイルばね５８が設けられている。ビーム５２、５４を連結しているコイルばね５８のばね力より大きな力が加わるとビーム５２によりコイルばね５８は圧縮されて、当接部５４a、５２aは離隔し、過度の力がビーム５４から先には伝達されることがない。従ってリンク機構を破損することが防止される。
【００５８】
基板５０が円形の場合について説明したが、本装置１は角形基板（図示せず）の場合でも対応することができる。位置決めに際しては、角形基板を奥側が高くなるように傾斜させて、本体２４の手前２カ所の角形基板ガイド３２に、両角を当接させて位置あわせする。次に角形基板の奥側を下げる、即ち本体２４と並行になるようにすると、角形基板が載置されたコネクタホルダユニット２５０の中心の穴２５２とセンタピン４０との位置あわせができ、角形基板を本体２４に容易に取り付けることができる。本体２４に装着後は角形基板と干渉しないように角形基板ガイド３２を下げて、基板が支障なく回転できるようにする。コネクタ２００は角形基板の場合でも、放射状に実装され、加締めの作業は円板状の基板５０の場合と同様にセンタピン４０の周りに回転させて１個ずつ行なう。角形基板の場合、コネクタ２００を配置した領域外に、広いスペースを有するので、種々の実装部品を多く載置することができる。
【００５９】
尚、上述の実施形態では、第２連結部を構成する引掛部６６a、７０aが共にＬ字状をなしていたが、一方がＬ字状の引掛部であり、他方が引掛部の先端と係合する孔を有する板ばねであっても良い。この場合、引掛部先端と孔とが整合せず互いに衝突しても引掛部及び板ばねの損傷を、板ばねの弾力により回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリベット加締め装置の全体の斜視図
【図２】本発明のリベット加締め装置により加締められる電気コネクタを示し、(A)は正面図、(B)は(A)のＢ−Ｂ線に沿う断面図、(C)は基板に取り付けた状態の側面図
【図３】図１のリベット加締め装置からコネクタホルダユニットを取り外した状態の、図１と同様な斜視図
【図４】プレスユニットの斜視図
【図５】上部工具ユニットと支持体を部分的に示す拡大斜視図
【図６】図５の上部工具ユニットと支持体を部分的に分離した図５と同様な斜視図
【図７】コネクタホルダユニットに基板とコネクタを載置した状態のリベット加締め装置の一部を断面した拡大斜視図
【図８】従来例の一例を示す斜視図
【符号の説明】
１ リベット加締め装置
３０ リンク機構
５０ 基板
５９、６６a、７０a 連結部
８０ カム板
９２ 押圧型（上部工具ユニット）
１５０ 支持型（アンビル）
２００ 電気コネクタ
２１０ ばね端子
２２０ リベット
２２６ 他端（先端）
２３０ 頭部
２５０ コネクタ載置板（コネクタホルダユニット）
Claims (2)
- リベットの一端の頭部を支持する支持型と、前記リベットの他端の先端部を加締める押圧型とを有し、基板の表面に弾性的に接触するばね端子を有しコネクタ載置板上に載置される電気コネクタを、前記基板に前記リベットにより固定するリベット加締め装置であって、
前記押圧型にリンクを介して前記押圧型に連動するよう連結されたカム板上に前記支持型が載置され、
前記押圧型が前記支持型の方へ移動すると前記支持型が前記カム板によりカム駆動されて前記押圧型に接近し、もって前記ばね端子を前記基板に向かって圧縮した状態で前記リベットを加締めることを特徴とするリベット加締め装置。 - 前記コネクタ載置板は移動可能とされ、前記リンクは前記コネクタ載置板が所定の位置からずれた際に分離可能な連結部を有することを特徴とする請求項１記載のリベット加締め装置。
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