JP4299056B2 - 圧入装置、および圧入方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、略Ｌ形状の脚部とその脚部の下端近傍に設けられたプレスフィット部とを有する複数列のコンタクトを保持したコネクタの脚部をそれぞれ位置決めして基板に圧入する圧入ヘッドを具備する圧入装置、および基板にコネクタを圧入する圧入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より略Ｌ字形状の脚部を有するコンタクトが複数列配置され、しかもそれら複数列の対応するコンタクト同士が上下に重なった位置に配置されたコネクタのコンタクトを基板に圧入することが行なわれている。
【０００３】
そのようなコネクタのコンタクトを基板に圧入するにあたっては、上下に重なった複数列のうちの上側に配置されたコンタクトは上から押すことができるものの、上下に重なった複数列のうちの下側に配置されたコンタクトは、何の工夫もない場合は、上側に配置されたコンタクトが邪魔になり上から押すことができない。
【０００４】
この問題を解決する工夫の１つが特許文献１に提案されている。
【０００５】
この特許文献１における提案は、上下に並んだ１組のコンタクトが１つの溝に入り込むようにコンタクトの配列ピッチと同一のピッチで縦溝が設けられたくし刃状の部分を有する端子圧入治具を用意し、その端子圧入治具の各縦溝に各組のコンタクトを嵌入させ、コンタクトが嵌入した状態で、その端子圧入治具あるいはコネクタを、そのコンタクトの配列方向に相対的に少し移動させる。
【０００６】
この端子圧入治具には、各縦溝内の、各縦溝に上下１組のコンタクトが入り込んだときのそれら上下１組のコンタクトそれぞれに対応した位置に、上記の移動方向（コンタクトの配列方向）に少し移動した各コンタクトを受け入れる横溝が形成されており、各コンタクトはその横溝に嵌入する。こうすると、上側に並ぶコンタクトのみでなく下側に並ぶコンタクトに関しても、各コンタクトの上に端子圧入治具の壁が配置されることとなり、その状態のまま端子圧入治具を押し下げると、その端子圧入治具によりそのコネクタの全てのコンタクトが上から押され、そのコネクタの全てのコンタクトが基板に圧入される。
【０００７】
また、特許文献２には、各コンタクトに、少し幅広に形成されたショルダ部を設けておき、そのショルダ部を押す技術が開示されている。上下のコンタクトは、全体としては上下にかさなっているものの上側のコンタクトと下側のコンタクトのショルダ部同志は上下方向には重ならない位置に形成されており、下側に配列されたコンタクトのショルダ部は、上から見たとき、上側に配列されたコンタクトから食み出した位置にある。したがって、上下に重なって配列された全てのコンタクトのショルダ部を上から押すことができ、そのコネクタの全てのコンタクトを基板に圧入することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００３−６８４１９号公報
【特許文献２】
特開平８−６９８２８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に開示された技術は、各コンタクトを縦溝に入り込ませ、さらに横溝に入り込ませた状態で基板に圧入するというものであり、縦溝と横溝はつながっており、下側に並んだコンタクトのうちの１つでも、例えば、コンタクトの多少の位置ずれや曲がり等により横溝から外れると、そのコンタクトについては上が押されないこととなり、圧入不良となってしまうおそれがある。
【００１０】
また、横溝から外れなくても、今度は特に上側に並んだコンタクトの場合は特に、そのコンタクトの圧入のために押される部分と実際に圧入される部分とがかなりの距離離れており、そのコンタクトが僅かでも曲がっていると、圧入のために押したときにそのコンタクトの途中部分が座屈してしまうおそれもある。
【００１１】
さらに、多数のコンタクトを基板に設けられた各圧入孔に確実に位置決めした状態で圧入する必要がある。上記の特許文献１には開示がないが、その位置決めの目的で、コネクタの下部にタインアライメントなどと称される端子整列板を配置し、そのまま基板に圧入することが行なわれている。この場合、基板に圧入されるコネクタにつき、圧入された後は本来不要の端子整列板が１つ嵌め殺しのままとなり、その分コストアップとなっている。
【００１２】
また、特許文献２の、ショルダ部を設けるという技術は、そのショルダ部を上から見える位置に設けることができしたがって端子圧入治具を上下方向に移動させるだけで圧入できるという利点、およびコンタクトの、実際に圧入される部分に近い位置にショルダ部を設けることにより座屈を防止できるという利点があるが、例えばコンタクトの位置が少しずれていたり少し曲がっていたりして、コンタクトのショルダ部が、端子圧入治具、ショルダ部を押すための正規の位置から外れてしまい、その端子圧入治具でそのコンタクトを押圧することができなくなり圧入不良となるという事故を如何にして防ぐかが問題となる。また、この特許文献２にもコンタクトと基板の圧入孔との間の位置決めについての言及はなく、例えば上述したような端子整列板を採用し、コネクタを１つ圧入するごとに嵌め殺しにして基板上に残したままにしておく必要がある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、上記のような複数列のコンタクトを保持したコネクタを基板に確実に圧入することのできる圧入ヘッドを備えた圧入装置、および上記のようなコネクタを基板に確実に圧入する、製造コストが低減される圧入方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の圧入装置は、
基板載置部、コネクタ載置部、及び略Ｌ形状の脚部とその脚部の下端近傍に設けられたプレスフィット部とを有する多数のコンタクトを保持したコネクタの脚部をそれぞれ位置決めして基板に圧入する圧入ヘッドを具備する圧入装置において、上記脚部の下端を位置決めする位置決め板を更に具備し、その位置決め板は、上記脚部の下端を位置決めする位置決め位置から下方への退避が自在なものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の圧入装置は、コンタクトの脚部の下端を位置決めする位置決め板を備えたものであり、コンタクトが基板の決められた位置に確実に位置決めされる。
【００１８】
しかも、本発明の圧入装置では、その位置決め板は、位置決め位置からの退避が自在なものであるため、基板への実際の圧入に先立って退避させることができ、従来のような嵌め殺しの端子整列板は不要となり、コストの低減化が図られる。
【００１９】
ここで、本発明の圧入装置において、上記圧入ヘッドが、上記コネクタの、プレスフィット部の上側に設けられた肩に当接する当接部と、その肩の左右方向を位置決めする左右位置決め壁と、その肩の前後方向を位置決めする前後位置決め壁とを具備するものであることが好ましい。
【００２０】
この場合、上記の位置決め板により圧入前にコンタクトが位置決めされた状態が、圧入ヘッドにより更に確実に維持され、かつ肩が当接部から外れることも確実に防止され、基板への更に確実な圧入が行われる。
【００２１】
また、上記目的を達成する本発明の圧入方法は、基板載置部に基板を載置する工程と、略Ｌ形状の脚部とその脚部の下端近傍に設けられたプレスフィット部とを有する多数のコンタクトを保持したコネクタの脚部を所定の位置決め位置に配置された位置決め板の穴に挿入して脚部を整列すると共にコネクタをコネクタ載置部に載置する工程と、圧入ヘッドを脚部上に配置する工程と、圧入ヘッドを脚部上に配置した後に、位置決め板を位置決め位置から下方へ退避する工程と、圧入ヘッドを押下させて脚部を基板の圧入孔内に圧入する工程を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の圧入方法を採用すると、確実に圧入することができるとともに、位置決め板を何度も繰り返し使用でき、従来の嵌め殺しの端子整列板は不要となり、コストを低減化することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態としての圧入ヘッドとその圧入ヘッドによって基板に圧入されるコネクタを示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。また図２は、図１に示す圧入ヘッドおよびコネクタであって、そのコネクタが基板の圧入孔に圧入された状態を示す部分拡大図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図である。
【００２５】
圧入ヘッド１０は、ボルト１１により支持アーム１１０に固定されている。また、コネクタ２０は、コネクタ載置部１２０に載置されている。
【００２６】
コネクタ２０は、図１（ｂ）に示すように、上下２段の略Ｌ字形状のコンタクト２１，２２を有する。それらのコンタクトは、上下方向には重なった位置に配置されており、図１（ｂ）の紙面に垂直な方向に所定のピッチで多数配列されている。それらのコンタクト２１，２２の下部には、基板に圧入されるプレスフィット部２１ａ，２２ａを有し、そのプレスフィット部２１ａ，２１ｂよりもやや上方には、図２（ａ）に示すように、そのコンタクト２１，２２の幅方向に張り出した肩２１ｂ，２２ｂが設けられている。
【００２７】
一方、圧入ヘッド１０には、図２（ａ）に示すような、コンタクト２１，２２の配列ピッチと同じピッチで形成された縦溝１２を有し、コンタクト２１，２２の肩２１ｂ，２２ｂに対向する縦溝１２の位置に当接部１３が設けられている。また、その当接部１３の直ぐ下側には、図２（ａ）に示すように、その肩２１ｂ，２２ｂの左右方向（コンタクトの配列方向）を位置決めする左右位置決め壁１４と、図２（ｂ）に示すように、その肩２１ｂ，２２ｂの前後方向を位置決めする前後位置決め壁１５が設けられている。圧入ヘッド１０は、上方から降りてきて、コネクタ２０のコンタクト２１，２２が圧入ヘッド１０の縦溝１２に入り込み、コンタクト２１，２２が左右位置決め壁１４と前後位置決め壁１５とで位置決めされた状態で圧入ヘッド１０の当接部１３がコンタクト２１，２２の肩部２１ｂ，２２ｂに上から当接し、そのままそのコンタクト２１，２２を押し下げ、コンタクト２１，２２のプレスフィット部２１ａ，２１ｂを基板３０の圧入孔３１に圧入する。その圧入に際しては、各コンタクト２１，２２は、左右位置決め壁１４及び前後位置決め壁１５により、基板３０の圧入孔３１に対し位置決めされるとともに、コンタクト２１，２２の肩２１ｂ，２２ｂが圧入ヘッド１０の当接部１３から外れることが防止され、コンタクト２１，２２のプレスフィット部２１ａ，２２ａが基板３０の圧入孔３１に確実に圧入される。
【００２８】
図３〜図８は、本発明の圧入装置の一実施形態の側面図であり、図３から図８に向かうに従って基板への圧入のシーケンスを示している。
【００２９】
また、図９は、図３〜図８に側面図を示す圧入装置の斜視図、図１０，図１１は、一部を断面して示す、それぞれ圧入前、圧入後の圧入装置の斜視図である。
【００３０】
図３に示す状態は、基板載置部１３０を構成するボードサポート１３１上に基板３０が載置されているが、コネクタ載置部１２０には、コネクタは未だ載置されていない状態にある。そのコネクタ載置部１２０に隣接して位置決め板１４０が配備されている。この図３に示す、位置決め板１４０の配置位置を、ここでは位置決め位置と称する。
【００３１】
圧入ヘッド１０は、図１〜図４に示す圧入ヘッドと同一のものであり、前述したように、その圧入ヘッド１０は、支持アーム１１０に固定されている。また、その支持アーム１１０は、支持アームホルダ１５０に、回動軸１１１のまわりに回動自在に軸支されている。その支持アーム１１０は、図３に示す圧入ヘッド１０が上方に位置する休止位置と、図５に示す、圧入ヘッド１０の縦溝１２（図２（ａ）参照）にコネクタ２０のコンタクト２１，２２が入り込んだ圧入位置との間で回動するように構成されており、コイルバネ１１２により休止位置と圧入位置との双方で安定するようになっている。圧入ヘッド１０の、図３の休止位置と図５の圧入位置との間の回動は、この実施形態では、支持アーム１１０に設けられた操作棒１１３をオペレータが操作することにより行なわれる。圧入は、図示していない公知の圧入プレスが、図５における支持アーム１１０の上側の面を押下することにより、実行される。この圧入操作の際は、支持アームホルダ１５０、支持アーム１１０、圧入ヘッド１０及び上部ベース１５１が一体的に上下動する。
【００３２】
尚、図３では支持アーム１１０および支持アームホルダ１５０はその両側が上部ベース１５１で覆われていると共に、上部ベース１５１により支持されている。また図示の煩雑さを避けるため、図９ではコイルバネ１１２は図示省略されている。
【００３３】
また、位置決め板１４０は、リンク１４１の先端に固定されており、そのリンク１４１は、基盤１６０に対し図３の左右方向にスライドするスライド盤１７０に、回動軸１４２により回動自在に軸支されている。このリンク１４１は、そのリンク１４１に設けられたカムピン１４５と、基盤１６０に固定された部材に設けられたカム溝１６１とからなるカム機構に従って、以下に説明する動作を行なう。このリンク１４１にも操作棒１４３が設けられており、このリンク１４１の以下に説明する動作の一部は、その操作棒を操作するオペレータによって行なわれ、その動作の後、そのリンク１４１は、コイルバネ１４４の作用及びオペレータによる手動操作により、図３の状態（位置決め板１４０が図３に示す位置決め位置に配置された状態）に戻るようになっている。
【００３４】
図４は、図３と比べコネクタ載置部１２０にコネクタ２０が載置されている点が異なっている。このコネクタ２０は、図１〜図２を参照して説明したコネクタと同一のものであり、略Ｌ字形状のコンタクト２１，２２が上下２段に配列されている。図９は、図４の状態の圧入装置の斜視図である。
【００３５】
図４，図９に示す状態のコネクタ２０は、コネクタ載置部１２０に載置されるとともに、そのコネクタ２０のコンタクト２１，２２が位置決め板１４０により位置決めされた状態にある。
【００３６】
また図９に示すように、基板３０には、位置決め板１４０により位置決めされたコネクタ２０のコンタクト２１，２２に対応する位置に、それらのコンタクト２１，２２のプレスフィット部２１ａ，２１ｂ（図２（ｂ）参照）が圧入される圧入孔３１（図２参照）が形成されている。
【００３７】
図５および図１０は、図４に示す状態（圧入ヘッド１０が休止位置にある状態）から圧入ヘッド１０を圧入位置に回動させた状態が示されている。
【００３８】
これら図５，図１０に示す状態では、コネクタ２０のコンタクト２１，２２は圧入ヘッド１０の縦溝１２（図２（ａ）参照）に入り込んだ状態にある。圧入ヘッド１０の縦溝１２内の構造、及び圧入ヘッド１０とコネクタ２０のコンタクト２１，２２との関係は図１〜図４を参照して説明済であるため、ここでは説明は省略する。
【００３９】
図５に示す、圧入ヘッド１０が圧入位置に回動した状態で、リンク１４１の操作棒１４３が操作されると、リンク１４１のカムピン１４５がカム溝１６１に添って動き、図６に示すように、先ず位置決め板１４０がコネクタ２０のコンタクト２１，２２を位置決めする位置決め位置から外れる。ただし、そのときには、コネクタ２０のコンタクト２１，２２は、既に圧入ヘッド１０の縦溝１２（図２（ａ）参照）に入り込んで位置決めされており、位置決め板１４０がコンタクト２１，２２から外れてもコンタクト２１，２２は位置決めされたままの状態にとどまる。また、図５に示す状態から図６に示す状態に至る過程で、スライド盤１７０が基盤１６０に対し図６の右側にスライドし、リンク１４１もそのスライド盤１７０とともにスライドし、これによりカムピン１４５の、図５に示す位置から図６に示す位置への移動を可能ならしめている。
【００４０】
図６に示す状態から、支持アーム１１０の上側の面が圧入プレス（図示せず）により押下されると、図７，図１１に示すように、位置決め板１４０は、コネクタ載置部１２０の下面との当接により下方の位置まで移動する。
【００４１】
図７，図１１に示す状態は、支持アーム１１０が圧入プレス（図示せず）により押し下げられた状態である。操作棒１１３の押し下げ操作により、支持アーム１１０、その支持アーム１１０を軸支する支持アームホルダ１５０、その支持アーム１１０に固定された圧入ヘッド１０及びこれらを支持する上部ベース１５１の全体が、図７および図１１に示すように押し下げられ、コネクタ２０のコンタクト２１，２２のプレスフィット部２１ａ，２１ｂ（図２（ｂ）参照）が、圧入ヘッド１０により、基板３０の圧入孔３１に圧入される。この時点で、上部ベース１５１は図示の位置にロックされる。
【００４２】
圧入プレスが上昇した後、図８に示すように、支持アーム１１０の回動により圧入ヘッド１０が上方の休止位置に戻り、さらにその後上部ベース１５１のロックが外れ、図９に示すコイルバネ１５２の作用により、支持アームホルダ１５０、その支持アームホルダ１５０に軸支された支持アーム１１０、その支持アーム１１０に固定された圧入ヘッド１０、及び上部ベース１５１が一体的に図３に示す上方位置まで移動し、さらにその後、コイルバネ１４４の作用と、オペレータによるリンク１４１の操作棒１４３の操作とにより、リンク１４１が図３に示す元の位置に戻り、これにより、そのリンクの先端に固定された位置決め板１４０が位置決め位置に戻る。
【００４３】
以上で、本発明の一実施形態としての圧入装置およびその圧入装置の動きについて説明したが、ここでは次の図１２に示すフローチャートに従って、今まで説明してきた圧入装置を用いた圧入方法についてまとめておく。
【００４４】
図１２は、図３〜図１１に示す圧入装置を用いて行なわれる、本発明の一実施形態としての圧入方法を示すフローチャートである。
【００４５】
先ず、基板載置部１３０に基板３０が載置される（ステップ（ａ））。図３は、基板載置部１３０に基板３０が既に載置された状態にある。
【００４６】
次に、コネクタ載置部１２０にコネクタ２０が載置される（ステップ（ｂ）、図４）。
【００４７】
コネクタ載置部１２０にコネクタ２０を載置するにあたっては、そのコネクタのコンタクト２１，２２のＬ字形状の脚部が、位置決め位置に配置されている位置決め板１４０の穴に挿入され、それによりその脚部が整列し、その状態でコネクタ載置部１２０にコネクタ２０が載置される。
【００４８】
次に、図５に示すように圧入ヘッド１０がコネクタ２０のコンタクト２１，２２の略Ｌ字形状の脚部上に配置される（ステップ（ｃ））。さらに、図６，図７に示すようにして位置決め板１４０が位置決め位置から退避し（ステップ（ｄ））、圧入ヘッド１０が押し下げられてコネクタ２０のコンタクト２１，２２が基板３０の圧入孔３１に圧入される（ステップ（ｅ））。その後は、圧入後の基板３０とコネクタ２０が取り外され、上述したようにして図３に示す初期状態に戻され、新たな基板が載置される。これが循環的に繰り返され、コネクタが圧入された基板が１つずつ完成する。なお、支持アーム１１０の回動及びリンク１４１の移動は、手動操作ではなく、モータ等の動力を利用してもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基板への圧入が確実に行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての圧入ヘッドとその圧入ヘッドによって基板に圧入されるコネクタを示す正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【図２】図１に示す圧入ヘッドおよびコネクタのコネクタが基板の圧入孔に圧入された状態を示す部分拡大正面図（ａ）および部分拡大側面図（ｂ）である。
【図３】本発明の圧入装置の一実施形態の側面図である。
【図４】本発明の圧入装置の一実施形態の側面図である。
【図５】本発明の圧入装置の一実施形態の側面図である。
【図６】本発明の圧入装置の一実施形態の側面図である。
【図７】本発明の圧入装置の一実施形態の側面図である。
【図８】本発明の圧入装置の一実施形態の側面図である。
【図９】図３〜図８に側面図を示す圧入装置の斜視図である。
【図１０】圧入装置の一部を断面して示す、圧入前の圧入装置の斜視図である。
【図１１】圧入装置の一部を断面して示す、圧入後の圧入装置の斜視図である。
【図１２】本発明の圧入方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 圧入ヘッド
１１ ボルト
１２ 縦溝
１３ 当接部
１４ 左右位置決め壁
１５ 前後位置決め壁
２０ コネクタ
２１，２２ コンタクト
２１ａ，２２ａ プレスフィット部
２１ｂ，２２ｂ 肩
３０ 基板
３１ 圧入孔
１１０ 支持アーム
１１１ 回動軸
１１２ コイルバネ
１１３ 操作棒
１２０ コネクタ載置部
１３０ 基板載置部
１３１ ボードサポート
１４０ 位置決め板
１４１ リンク
１４２ 回動軸
１４３ 操作棒
１４４ コイルバネ
１４５ カムピン
１５０ 支持アームホルダ
１５１ 上部ベース
１５２ コイルバネ
１６０ 基盤
１６１ カム溝
１７０ スライド盤

Claims (3)

  1. 基板載置部、コネクタ載置部、及び略Ｌ形状の脚部と該脚部の下端近傍に設けられたプレスフィット部とを有する多数のコンタクトを保持したコネクタの前記脚部をそれぞれ位置決めして基板に圧入する圧入ヘッドを具備する圧入装置において、
    前記脚部の下端を位置決めする位置決め板を更に具備し、
    該位置決め板は、前記脚部の下端を位置決めする位置決め位置から下方への退避が自在なものであることを特徴とする圧入装置。
  2. 前記圧入ヘッドが、
    前記コネクタの、前記プレスフィット部の上側に設けられた肩に当接する当接部と、
    前記肩の左右方向を位置決めする左右位置決め壁と、
    前記肩の前後方向を位置決めする前後位置決め壁とを具備することを特徴とする請求項１記載の圧入装置。
  3. 基板載置部に基板を載置する工程と、
    略Ｌ形状の脚部と該脚部の下端近傍に設けられたプレスフィット部とを有する多数のコンタクトを保持したコネクタの前記脚部を所定の位置決め位置に配置された位置決め板の穴に挿入して前記脚部を整列すると共に前記コネクタをコネクタ載置部に載置する工程と、
    圧入ヘッドを前記脚部上に配置する工程と、
    前記圧入ヘッドを前記脚部上に配置した後に、前記位置決め板を前記位置決め位置から下方へ退避する工程と、
    前記圧入ヘッドを押下させて前記脚部を前記基板の圧入孔内に圧入する工程とを有することを特徴とする圧入方法。
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