JP3824933B2 - リベット加締め装置 - Google Patents

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、電気コネクタと基板を挿通したリベットを加締めて固定するリベット加締め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の電気コネクタをプリント基板（以下、単に基板という）上に、リベットにより加締めて固定するリベット加締め装置が、例えば、特開２０００−３３４５３９号公報に開示されている。このリベット加締め装置は、下側にアンビル（支持型）を有し、このアンビルに対向して、リベットを加締めるためのクリンパを備えた上部工具ユニット（押圧型）を有する。リベット加締め装置は、また、電気コネクタを仮止めした基板を載置するコネクタホルダユニットをアンビルと上部工具ユニットの間に有し、さらに、リベットを加締める際に、アンビルを僅かに上昇させるリンク機構を有する。
【０００３】
上記コネクタホルダユニットは円形をしており、基板もまた、円板状をしている。多数の電気コネクタが、リベットによりこの基板上に放射状に仮止めされ、基板を回転させるように滑らせながら、所定の位置でリベットを加締めて電気コネクタを基板に固定するようになっている。加締の際、押圧型および支持型との位置ずれによる基板の変形、或いはリベット加締め装置の損傷を防止するために、電気コネクタのリベットの位置決めがなされる。このリベットの位置決めは、コネクタホルダユニットの外周に形成された溝に、前述のリンク機構と連動した延長板が進入して、コネクタホルダユニットがその円周方向の所定位置に停止することによりなされる。これによりコネクタホルダユニットに取り付けられた基板、電気コネクタおよびリベットの位置決めがなされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術においては、電気コネクタの位置決めのためには、コネクタホルダユニットやリンク機構が必要であり、リベット加締め装置の部品点数が多く複雑となる。この結果、価格も高価なものとなっていた。
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、部品点数が少なく、構造が簡単であり、安価なリベット加締め装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、リベットの他端を加締める押圧型とを有し、電気コネクタを基板の下に、電気コネクタ側から挿通したリベットにより仮止めした基板組立体を、支持型と押圧型の間で横方向に移動させて位置決めし、押圧型と支持型によりリベットを加締めて、電気コネクタを基板に固定するよう構成されたリベット加締め装置において、支持型が、リベットの頭部を滑動するように支持する支持面と、支持面の基板組立体の移動方向の下流側に、リベットの頭部を受けてリベットの位置決めをする、支持面に隣接した支持面より低い凹部を有してなることを特徴とするものである。
【０００７】
また、上記の支持面は、コネクタが移動される方向の上流側から下流側にかけて上方に傾斜する斜面を含むことができる。
【０００８】
【発明の効果】
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が、リベットの頭部を滑動するように支持する支持面と、支持面の基板組立体の移動方向の下流側に、リベットの頭部を受けてリベットの位置決めをする、支持面に隣接した支持面より低い凹部を有しているので、複雑な機構を用いることなく、アンビル（支持型）とリベットとの協働関係により確実にリベットの位置決めを行うことができる。その結果、部品点数が少なく、構造が簡単であり、且つ安価な装置とすることができる。
【０００９】
また、支持面が、コネクタが移動される方向の上流側から下流側にかけて上方に傾斜する斜面を含む場合は、電気コネクタが取付けられた基板の位置が、上下方向に多少ばらつきがあったとしても、確実に位置決めがなされる。
【００１０】
【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、略矩形のベース２と、このベース２の後端側でベース２から上方に突設された支柱４と、この支柱４から前方に向けて支柱４と一体に形成されたラム支持部６とを有する。なお、ここで、前方、後方とは、装置１を操作する作業者が位置する方、即ち矢印Ｆの向く方を前方といい、逆側を後方というものとする。
【００１１】
ラム支持部６には、上下方向に延びる孔（図示せず）が形成されており、この孔の中に、円柱状のラム１０が上下方向に摺動可能に保持されている。このラム１０は図示しないラックを有する。このラックがラム支持部６に回動可能に軸支されたハンドル１２により駆動されるピニオン歯車（図示せず）と噛合して、ハンドル１２の回動により、ラム１０がラム支持部６内を上下に移動するようになっている。ラム１０の下部には、上部工具ユニット１４が取り付けられている。
【００１２】
この上部工具ユニット１４は、ラム１０の下部に取付けられた上プレート１４ａと、下プレート１４ｂを有する。下プレート１４ｂは、上プレート１４ａから挿通されて下プレート１４ｂに固定されたボルト１４ｄと、上プレート１４ａと下プレート１４ｂとの間に配置された圧縮コイルばね１４ｃとにより、上プレート１４ａの方に往復移動可能に取付けられている。
【００１３】
また、ラム１０の最下端には、図示しない、後述するリベット１１０（図３）の先端部１１２を加締めるための押圧型となるクリンパ（図示せず）が取付けられている。前述の下プレート１４ｂには、さらに、このクリンパを案内するための、クリンパカバー１４ｅが設けられている。加締めの際、このクリンパカバー１４ｅが、リベット１１０の近傍の基板１５０（図３）に当接した後、クリンパが降下してリベット１１０の先端部１１２を加締めるようになっている。この加締めの態様の詳細については後述する。
【００１４】
ラム支持部６の上端には、側方に延びるプレート２０が、固設されている。このプレート２０の外端部には、下死点調整ダイヤル２２が取り付けられている。ラムの１０の上端部には、この下死点調整ダイヤル２２と協働して、ラム１０の下死点、即ちラム１０の上下方向の、最も下方の加締め位置を位置決めする下死点位置決め部材２４が取り付けられている。下死点の位置を決定するこれらの部材２２、２４は、上記従来技術に開示された公知のものと同様な機能を有するものであるので、詳細な説明は省略する。
【００１５】
また、装置１の前方からベース２上にかけて、基板支持部１６が配置されている。基板支持部１６は、前後方向に延びる長方形の基体１８を有する。この基体１８の長手方向の後端側はベース２上に取り付けられ、この後端側の基体１８上に、上部工具ユニット１４に対応する位置に下部工具ユニット８が取り付けられている。この下部工具ユニット８の詳細については後述する。
【００１６】
基板支持部１６は、さらに、この基体１８から前方に延びる支持棹２６、この支持棹２６に直交し、且つ基体１８から左右に突出するように基体１８上に配置された支持棹２８と、これらの支持棹２６、２８上に載置された環状受板３０とを含む。各支持棹２６、２８には、前述の環状受板３０を受容する支持ブロック３３が取り付けられている。各支持ブロック３３に環状受板３０を受容する溝３８が形成されており、また支持ブロック３３の内側には、基板１５０を支持するための上向きの支持突起３４が形成されている。支持ブロック３３の外側に隣接して支持棹２８には、基板１５０を位置決めする位置決め突起３６を有する位置決めブロック３２が取付けられている。
【００１７】
位置決め突起３６の上端には内向き即ち支持突起３４の方を向いた位置決め面３６ａが形成されている。これによって、円形の基板１５０は、支持突起３４により支持されると共に、位置決め面３６ａおよび後述するブロック５６の前端５６ａに基板１５０の周縁（図示せず）が当接することによって、基板１５０の半径方向への移動（位置ずれ）が規制される。これらの支持ブロック３３および位置決めブロック３２は樹脂製であり、また、別体のものであるが、一体で構成してもよい。また、金属製であってもよい。
【００１８】
環状受板３０は、アルミニウム等の金属製からなり、全体が略環状の板に形成されているが、支持ブロック３２に配置されたときに、下部工具ユニット８を受容する間隙４０を有する。環状受板３０は、下部工具ユニット８近傍で後方に延びる１対の延長部４２を有している。延長部４２は、基体１８に取り付けられたブロック４３に載置されている。このブロック４３には、延長部４２の後端縁４２ａの前後方向の位置決めを行うピン４６が取り付けられており、ピン４６に延長部４２の後端縁４２ａが当接して延長部４２の後方への移動が規制されている。また、後端縁４２ａには、図示しない切欠きが形成されており、この切欠きに蝶ねじ４４が取り付けられて延長部４２がブロック４３に固定されている。
【００１９】
次に、下部工具ユニット８について説明する。前述の環状受板３０の間隙４０には、下部工具ユニット８のアンビル即ち支持型５０が配置され、基体１８にねじ５２により固定されている。また、この支持型５０の前後をブラケット５４とブロック５６が、同様にねじ５２により基体１８に固定されている。ブラケット５４は、基板１５０のコネクタ取付面１０３（図３）を支持するためのものであり、ブロック５６は、その前端５６ａで基板１５０が後方へ移動するのを防止するためのものである。次に、支持型５０について、図２を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図２は支持型５０の拡大斜視図である。支持型５０は、主ブロック５８と、この主ブロック５８に組み付けられる副ブロック６０を有する。主ブロック５８は矩形の基部６２と、この基部６２の中央からずれた位置に前後方向に亘って基部６２に一体に突設された凸部６４を有する。基部６２の四隅にはボルト５２（図１）を挿通する孔６３が穿設されている。凸部６４の前端および後端には、さらに上方に延びるガイド部６６が形成されている。各ガイド部６６には、外向き、即ち側方に向けて拡開するようにテーパ６８が形成されている。また凸部６４の上部は、側方且つ外方に向けて下方に傾斜した斜面６４ａ、および副ブロック６０側の側縁に沿って前後方向に延びる狭幅の平面６４ｂとなっている。
【００２１】
他方、副ブロック６０は、基部６２の大域面７０上に凸部６４に隣接して配置される。副ブロック６０は、前述のガイド部６６と同じ高さを有するガイド部７２がガイド部６６に位置合わせして形成されており、これらのガイド部７２にも、右側側方に拡開するテーパ７３が夫々形成されている。このテーパ７３は、電気コネクタ１００（図３）が移送されるときの案内乃至は逃げとなる。ガイド部７２、７２の間には、副ブロック６０の頂部７４が形成されている。
【００２２】
頂部７４は、平面６４ｂと同じ高さを有する狭幅の平面７６と、この平面７６から右方、即ち基板１５０が移送されてくる上流側に下がるように傾斜した斜面７４ａから構成されている。斜面７４ａは斜面６４ａと同じ電気コネクタ１００の移送方向の長さを有しているので、平面７６の両側に同じように傾斜した斜面６４ａ、７４ａが形成されていることになる。また、これらの斜面６４ａ、７４ａおよび平面６４ｂ、７６と、ガイド部６６、７２により、電気コネクタ１００を案内する溝７８が構成される。換言すると主ブロック５８と副ブロック６０とが協働して溝７８を構成している。なお、平面７６と斜面７４ａは、これらの上を後述するリベット１１０の頭部１１６が接触した状態で移動するので支持面という。
【００２３】
また、副ブロック６０の平面７６には、電気コネクタ１００のリベット１１０に対応して５つの切欠き８２が、副ブロック６０の下端に亘って形成されている。この切欠き８２は、副ブロック６０が主ブロック５８と組み合わされると、主ブロック５８の側面６５と協働して、角穴を構成するように形成されている。角穴内には、下端が湾曲した扁平なＶ字状の凹部８４が上面に形成された角柱８６が挿入されている。
【００２４】
角柱８６は、角穴内に挿入しやすいように四隅に上面８６ｂから下面８６ｃに至る面取り８６ａが形成されている。角柱８６の下面８６ｃは、主ブロック５８の大域面７０により支持される。凹部８４の下端は、平面６４ｂおよび７６から僅かに下がって位置している。主ブロック５８と副ブロック６０には、組立時に互いに連通するボルト穴８０が横方向に各々形成されており、ボルト８７により連結されて、主ブロック５８と副ブロック６０が相互に固定される。
【００２５】
次に、基板に載置した電気コネクタ１００のリベット１１０を加締める時の、リベット１１０の位置決めについて、図３を参照して説明する。図３は、基板に仮止めされた電気コネクタ１００のリベット１１０を加締めるためにリベット１１０を位置決めした状態を基板組立体１０１とともに示す、支持型５０の拡大断面図である。なお、ここで使用される電気コネクタ１００は、前述の従来技術の特開２０００−３３４５３９号に開示された電気コネクタと同様のものであるが、ここでは、その構造の概略のみ説明する。
【００２６】
電気コネクタ１００は、幅広のベース部１０２と、このベース部１０２から突設された板状の嵌合部１０４を有する。電気コネクタ１００には、基部１０２から嵌合部１０４に至る複数の端子１０６が配設されている。この端子１０６には基部１０２から突出するタイン１０８が形成されている。
【００２７】
電気コネクタ１００の表面実装は、電気コネクタ１００と基板１５０に挿通されたリベット１１０により行われる。即ち、電気コネクタ１００の嵌合部１０４から、リベット１１０が基部１０２の底面１０２ａに直角に電気コネクタ１００に挿通され、さらに基板１５０の取付孔１５２に挿通され、基板１５０から突出したリベット１１０の先端部（他端）１１２が加締められて、電気コネクタ１００が基板１５０に固定される。取付孔１５２は、リベット１１０を僅かに圧入状態で挿入するような内径寸法に設定されている。このためリベット１１０を挿通した電気コネクタ１００は、基板１５０から脱落しないように基板１５０に保持、即ち仮止めされる。
【００２８】
このリベット１１０は、本実施形態では電気コネクタ１００に５本使用されている。リベット１１０が加締められると、端子１０６のタイン１０８は、基板１５０上の導電トレース（図示せず）に押圧されて、端子１０６と基板１５０との間に電気的接続がなされる。なお、図中１１４で示すのは、リベット１１０が各々挿通される５つの孔１１４ａを有する金属板である。基板１５０はこの金属板１１４により保護され、加締め時にリベット１１０の先端部１１２は、この金属板１１４上に圧潰される。
【００２９】
次に、電気コネクタ１００が位置決めされる時の態様について説明する。電気コネクタ１００は、基板１５０の下側になった、図３に示す状態で、基板１５０を矢印Ａの方向に基板１５０ごと基板組立体１０１として移送される。即ち、操作者は、基板組立体１０１を手で持って、基板１５０が支持ブロック３３とブラケット５４によって支持された状態で、基板１５０全体を回転させて、基板１５０に固定したい電気コネクタ１００を、上下の工具ユニット１４、８の間に移送する。
【００３０】
このときリベット１１０の頭部１１６は、環状受板３０の表面３０ａの僅か上方、且つ前述の副ブロック６０の平面７６よりも低い位置にある。従って、矢印Ａ方向に上流側から移送されてきた電気コネクタ１００は、リベット１１０の頭部１１６が副ブロック６０の斜面７４ａ上を滑りながら、下流側の平面７６の方へ移動する。また、前述の下死点調整ダイヤル２２を回転させて加締め位置が所望の高さで行われるように調整する。
【００３１】
基板１５０は前述の支持突起３４およびブラケット５４により、基板１５０のコネクタ取付面１０３が支持されているので、移送中、常にリベット１１０の頭部１１６が、斜面７４ａ上を基板１５０の重量がかかった状態で滑るように移動する。換言すると、支持突起３４の高さは、このような移動を可能とするように設定されている。
【００３２】
そして、平面７６に形成された凹部８４即ち角柱８６の凹部８４に、リベット１１０の頭部１１６が図３に示すように着座する。リベット１１０の頭部１１６は、電気コネクタ１００と基板１５０の重量が負荷された状態で斜面７４ａ上を手動で移動するので、凹部８４に頭部１１６が着座したときは、基板１５０を移動させる手にクリック感、或いは節度感といった位置決めがなされた時の明瞭な感触が得られる。このとき基板１５０は斜面７４ａ上を上方に移動するので、前述のブラケット５４の上方に僅かに浮き上がっている。
【００３３】
しかる後、ハンドル１２の操作により、加締めのために上部工具ユニット１４が下方に移動して、クリンパがリベット１１０の先端部１１２を潰して加締め、電気コネクタ１００を基板１５０に固定する。リベット１１０が加締められるとき、リベット１１０の頭部１１６の変形、端子１０６のタイン１０８の弾性による撓み吸収により、基板１５０は僅かに下方に移動するが、基板１５０の前述の浮き上がり量によりこの移動が吸収される。従って、基板１５０が変形する虞がない。加締め後は、さらに基板１５０を矢印Ａ方向に移動させて、次の図示しない電気コネクタを加締める。加締めるための電気コネクタは、１個でもよいし、少数の電気コネクタでもよい。なお、加締めの際に、加締めの機械的衝撃によって、加締めが済んでいない他の電気コネクタ１００のリベット１１０が基板１５０から下方にずれたとき、前述の環状受板３０にリベット１１０の頭部１１６が当接してリベット１１０を支えるので、リベット１１０と電気コネクタ１００が、基板１５０から脱落してしまうことはない。
【００３４】
本発明の装置１は、以上の如く、部品点数が少なく、構造が簡単であり、且つ安価なものとすることができる。従って本発明の装置１を生産する上でも効率よく生産することができる。また、リベット１１０が直接的にアンビル（支持型）５０の凹部８４に位置決めされるので、位置決め精度がよい。また、この装置１は、基板１５０に既に取付けられた電気コネクタ１００を補修するときに好適である。
【００３５】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形、変更が考えられることは勿論である。例えば、主ブロック５８と副ブロック６０の上部は傾斜面でなくとも、平坦面であってもよい。この場合は、確実な位置決めをするために、リベット１１０の頭部１１６は、この平坦面上を基板組立体の重量により付勢された状態で滑ることが必要である。これによりリベット１１０の頭部１１６が、凹部８４内に節度感を与えて着座することができる。
【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を示す斜視図
【図２】本発明のリベット加締め装置の支持型の拡大斜視図
【図３】基板に仮止めされた電気コネクタのリベットを加締めるために、リベットを位置決めした状態を基板組立体とともに示す、支持型の拡大断面図
【符号の説明】
１ リベット加締め装置
５０ 支持型
７４ａ 斜面（支持面）
７６ 平面（支持面）
８４ 凹部
１００ 電気コネクタ
１０１ 基板組立体
１１０ リベット
１１２ 先端部（他端）
１１６ 頭部
１５０ プリント基板

Claims (1)

1. 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を加締める押圧型とを有し、電気コネクタを基板の下に、前記電気コネクタ側から挿通した前記リベットにより仮止めした基板組立体を、前記支持型と前記押圧型の間で横方向に移動させて位置決めし、前記押圧型と前記支持型により前記リベットを加締めて、前記電気コネクタを前記基板に固定するよう構成されたリベット加締め装置において、
   前記支持型が、前記リベットの頭部を滑動するように支持する支持面と、該支持面の前記基板組立体の移動方向の下流側に、前記リベットの頭部を受けて前記リベットの位置決めをする、前記支持面に隣接した該支持面より低い凹部を有してなり、
   前記支持面が、前記電気コネクタが移動される方向の上流側から前記下流側にかけて上方に傾斜する斜面を含むことを特徴とするリベット加締め装置。

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