JP4798084B2 - プリント基板への多端子コネクタの接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板に組み付けられる多数のコネクタ端子をそれぞれチャックしてプリント基板に接続する多端子コネクタの接続方法及び装置に関する。

従来の多端子コネクタ２は、図１１に示されるように多数の端子２ａの端子先端近傍に端子の位置を位置決めするガイドプレート３を有していて、このガイドプレート３によって各端子２ａが位置決めされているので、単に多端子コネクタ２のハウジング２ｂをチャック具４によってチャック保持した状態で多数の端子をプリント基板１に位置決め挿入することにより、多端子コネクタ２をプリント基板１に組み付けている。

しかしながら、このガイドプレート３は、多端子コネクタ２をプリント基板１に組み付ける際に必要とするのであって、組付後は、ガイドプレート３は必要としないものである。近年において、コストダウンおよび軽量化の要望から、ガイドプレート３を廃止することが要求されている。しかしながら、このガイドプレート３を廃止すると端子先端位置がばらついて、端子が挿入できず多端子コネクタ２をプリント基板１に組み付けることができないという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガイドプレート無しでも確実に多数の端子をチャック保持し、多端子コネクタをプリント基板に組み付けることができるプリント基板への多端子コネクタの接続方法及びその装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のプリント基板への多端子コネクタの接続方法及びその装置を提供することである。
請求項１に記載のプリント基板への多端子コネクタの接続方法は、ガイドプレート３により位置付けされた多数の端子２ａを有する多端子コネクタ２が供給され、この多端子コネクタ２のハウジング２ｂがチャックされると共に、一対の第１及び第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂに形成された各櫛歯３１ｃ，３１ｄを各端子２ａ間に挿入すると共に、一対の第１及び第２位置決め爪を互いに逆方向でかつ水平方向に移動することで、各櫛歯によって、各端子２ａをチャック・保持し、この保持した状態でガイドプレート３を多端子コネクタ２から取り外し、次いでこの多端子コネクタ２をプリント基板１に組み付けし、組付後、第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂの各櫛歯３１ｃ，３１ｄによる各端子２ａの保持及びハウジング２ｂのチャックを解除するようにしたものである。これにより、ガイドプレート３無しでも確実に多端子コネクタ２をプリント基板に組み付けることが可能となり、部品を減らすことができ、コストダウン及び軽量化を達成できる。

請求項２に記載のプリント基板への多端子コネクタの接続装置は、チャック本体部１０と、多端子コネクタ２のハウジング２ｂをチャックするハウジングチャック部２０と、多数の端子２ａをチャック・保持し、位置決めする端子位置決め部３０とを備えていて、ハウジングチャック部２０は、一対の第１、第２チャック爪２１Ａ，２１Ｂと、これらチャック爪をそれぞれ駆動するチャック爪駆動体２２とよりなり、また端子位置決め部３０は、それぞれ櫛歯３１ｃ，３１ｄが形成されている一対の第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂと、これら位置決め爪を水平方向でかつ互いに反対方向に駆動する第１、第２位置決め爪駆動体３２Ａ，３２Ｂとよりなっていて、第１、第２位置決め爪の各々の櫛歯を各端子間に挿入した上で第１位置決め爪３１Ａ内を第２位置決め爪３１Ｂが移動することにより、多端子コネクタ２の各端子２ａが第１、第２位置決め爪の各櫛歯によって挟持されるようになっている。請求項２の発明は、請求項１の方法発明を装置発明としたものであり、その作用効果は、請求項１と同様である。なお、ガイドプレート３によって位置決めされている状態で、多端子コネクタ２の各端子２ａが第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂによってチャックされ、保持されるので、ガイドプレート３を取り外しても、この位置決め状態が保持された状態で、多端子コネクタ２をプリント基板１に接続することができる。

請求項３の該接続装置は、端子位置決め部３０には、更に位置決め本体３４が設けられ、この位置決め本体はチャック本体部１０によって上下方向に案内され、第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂは、位置決め本体３４によって水平方向に案内されるようになっているものであり、また請求項４の該接続装置は、端子位置決め部３０が更に上下方向駆動体３５を有していて、この上下方向駆動体３５により位置決め本体３４が上下方向に移動可能となっており、位置決め本体３４及び第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂの下方向への移動により、ガイドプレート３が端子２ａの先端位置まで下げられるようになっている。このように、位置決め本体３４（第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂ）の下方向の動きにより、ガイドプレート３を端子先端位置まで下げることができ、ガイドプレート３の取外しを容易にしており、また第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂの水平方向の動きにより、端子２ａを確実にチャック・保持することができる。

請求項５の該接続装置は、第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂは、櫛の歯状となっていて、各櫛歯３１ｃ，３１ｄには、各端子２ａをそれぞれ挟持するための複数の断面円弧状又はＶ字状の把持部３１ｅが設けられており、これにより、第１、第２位置決め爪により各端子をチャック・保持する際の芯合せが容易となる。

以下、図面に従って本発明の実施の形態であるプリント基板への多端子コネクタの接続方法及びその装置について説明する。図１は、従来技術（ｂ）による多端子コネクタのプリント基板への組付状態と、本発明（ａ）による多端子コネクタのプリント基板への組付状態とを簡略に説明する図である。即ち、多端子コネクタ２の多数の端子２ａはガイドプレート３によって位置付け保持されており、従来においてはこのガイドプレート３を付けたままの状態で多端子コネクタ２をプリント基板１に組み付けしている。これに対して、本発明ではガイドプレート３を多端子コネクタ２から取り外して、この取り外された多端子コネクタ２をプリント基板１に組み付けるものである。なお、図１では３列の端子しか示されてないが、実際には、例えば７列１８６本の端子が数mmの間隔で設けられている。

図２，３，４は、本発明の実施の形態の多端子コネクタの接続装置の平面図、正面図及び側面図である。本発明のプリント基板への多端子コネクタの接続装置（以下、単に接続装置という）は、ベースとなるチャック本体部１０と、多端子コネクタ２のハウジング２ｂをチャック保持するハウジングチャック部２０と、多端子コネクタ２の多数の端子２ａを保持し位置決めする端子位置決め部３０等より構成されている。

ハウジングチャック部２０は、多端子コネクタ２のハウジング２ｂを両側から挟持してチャック保持する一対の第１及び第２チャック爪２１Ａ，２１Ｂと、これらチャック爪２１Ａ，２１Ｂを駆動するチャック爪駆動体２２とを含んでいる。チャック爪駆動体２２は、チャック本体部１０にフローテング構造（遊嵌構造）によって取り付けられている。チャック爪駆動体２２は、公知の往復直線駆動機構、例えばピストン−シリンダ機構、ボールベアリング機構、ラック−ピニオン機構等を適宜採用できるものであるが、本実施形態では、空気圧を用いるピストン−シリンダ機構が採用されている。従って、チャック爪駆動体２２はシリンダであり、図示されていない内部には２つのシリンダ室と２つのピストンとを備えている。各ピストンにそれぞれチャック爪が連動しており、チャック爪駆動体２２によって第１、第２チャック爪２１Ａ，２１Ｂとは、水平にかつ互いに相反する方向に移動する。即ち、第１、第２チャック爪２１Ａ，２１Ｂは、両者の間隔を広げたり、狭めたりするように移動する。

端子位置決め部３０は、多数の端子２ａを両側から挟持して位置決め保持する一対の第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂと、これら第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂをそれぞれ駆動する第１、第２位置決め爪駆動体３２Ａ，３２Ｂと、これら位置決め爪駆動体３２Ａ，３２Ｂの上下方向の動きを水平（横）方向の動きに変えるリンク機構３３と、第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂを水平方向に案内する位置決め本体３４と、この位置決め本体３４を上下方向に駆動する上下方向駆動体３５とを含んでいる。両位置決め爪駆動体３２Ａ，３２Ｂである各々のシリンダは、それぞれチャック本体部１０に取り付けられており、各シリンダ内のピストンから延伸しているロッド３２ａがスプリング３２ｂを介してリンク機構３３の一端に連結している。リンク機構３３の回動支点３３ａはチャック本体部１０に設けられ、リンク機構３３の他端がそれぞれ第１位置決め爪３１Ａ及び第２位置決め爪３１Ｂに連結している。従って、位置決め駆動体３２Ａ，３２Ｂによりロッド３２ａが上下方向に動くと、リンク機構３３が回動し、位置決め爪３１Ａ，３１Ｂを水平方向に動かす。

第１、第２位置決め爪３１Ａ，３２Ｂには、それぞれガイド体３１ａ，３１ｂが設けられており、これらガイド体３１ａ，３１ｂは、位置決め本体３４に水平に設けられたレール体３４ａに摺動可能に係合している。従って、第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂは、位置決め本体３４によって水平方向に案内される。

上下方向駆動体３５は、その駆動体であるシリンダがチャック本体部１０に取り付けられていて、シリンダ３５内のピストンから延伸する駆動ロッド３５ａの先端が位置決め本体３４に固着されている。位置決め本体３４はガイド部３４ａを有していて、このガイド部３４ａがチャック本体部１０の垂直レール体１１に摺動可能に係合している。従って、上下方向駆動体３５が駆動され、駆動ロッド３５ａの上下方向の動きに伴って、位置決め本体３４及び第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂもまた上下方向に動く。この上下方向駆動体３５によって、第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂを端子２ａ間に挿入することが可能となると共に、ガイドプレート３を端子２ａの先端位置まで押し下げることが可能となる。
なお、上記した上下方向及び水平方向の動きは、mm単位で行われるものである。

図５は、第１位置決め爪の正面図と側面図である。第１位置決め爪３１Ａは、図に示されるように櫛の歯状に形成されていて、各櫛歯３１ｃはＵ字形状をしている。したがって、第１位置決め爪３１Ａの内部は貫通した中空となっている。各櫛歯３１ｃのＵ字形の底部には、端子２ａを挟持するための複数の断面円弧状又はＶ字状の把持部３１ｅが設けられている（図８参照）。また、第１位置決め爪３１Ａの上面には、２つのガイド体３１ａが一体に形成されている。なお、第１位置決め爪３１Ａの中央部より左寄りの櫛歯３１ｃが設けられていない部分３１ｆは、他端子コネクタ２のこの部分に対応する部分に端子２ａが設けられていないために、櫛歯３１ｃが抜けた部分３１ｆが形成されているものである。このように、位置決め爪は多端子コネクタに対応して形成されている。

図６は、第２位置決め爪の正面図と側面図である。この第２位置決め爪３１Ｂもまた櫛の歯状に形成されていて、この場合、各櫛歯３１ｄは板状である。第２位置決め爪３１Ｂにも、第１位置決め爪３１Ａと同様に各櫛歯３１ｄには、端子２ａを挟持するための複数の断面円弧状又はＶ字状の把持部３１ｅが設けられている（図８参照）。また、第２位置決め爪３１Ｂにも、第１位置決め爪３１Ａと同じ位置に櫛歯３１ｄが設けられていない部分３１ｆが形成されている。

図７は、第１位置決め爪と第２位置決め爪との組み合わせを示す斜視図である。図から解るように第２位置決め爪３１Ｂは、第１位置決め爪３１Ａ内に内挿される形で組み合わされる。第１位置決め爪３１Ａと第２位置決め爪３１Ｂとが組み合わされた後、第２位置決め爪３１Ｂにも第１位置決め爪３１Ａと同様に２つのガイド体３１ｂが取り付けられる。４つのガイド体３１ａ，３１ｂは交互に間隔をあけて設けられていて、この間隔分だけ、第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂが相互に摺動できるようになっている。

図８は、第１、第２位置決め爪によって端子をチャックして位置決めする状況を説明する図であり、（ａ）は端子のチャック時の正面図であり、（ｂ）は端子のチャック時の平面図であり、（ｃ）は、端子のアンチャック時の平面図である。即ち、各端子２ａ間に第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂが挿入されるときは、図８（ｃ）に示すように第１位置決め爪３１Ａの櫛歯３１ｃと第２位置決め爪３１Ｂの櫛歯３１ｄとは、挿入が容易に行えるようにするため、略重なった状態にある。挿入後、第１位置決め爪３１Ａと第２位置決め爪３１Ｂとは、各々の駆動体である第１、第２位置決め爪駆動体３２Ａ，３２Ｂによって駆動され、互いに逆方向でかつ水平方向に移動される。これにより、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、多端子コネクタ２の各端子２ａが、第１位置決め爪３１Ａと第２位置決め爪３１Ｂの把持部３１ｅによって挟持され、保持される。なお、本実施形態では、端子２ａ間の間隔は略３mmである。

図９は、本発明の実施の形態のプリント基板への多端子コネクタの接続方法の手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１でガイドプレート３によって位置付けされた多数の端子２ａを有する多端子コネクタ２が供給される。次いでステップＳ２で多端子コネクタ２のハウジング２ｂをハウジングチャック部２０の第１、第２チャック爪２１Ａ，２１Ｂとでチャックしてプリント基板１に対して位置決めする。ステップＳ３では、図８に示すように第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂを多端子コネクタ２の各端子２ａ間に挿入して、各端子２ａを第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂでチャックして保持する。

その後、ステップＳ４で上下方向駆動体３５を駆動して、端子２ａを保持した状態のまま第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂを下げて、ガイドプレート３を端子２ａの先端位置まで押し下げる。これにより、ガイドプレート３が多端子コネクタ２から取り易くなり、従来技術と同様に図示しないロボット等により、チャック本体部１０を持ち上げることにより、端子２ａが第１、第２位置決め爪により保持され、位置決めされた状態で、ガイドプレート３を容易に多端子コネクタ２から取り外すことができる。

ステップＳ５では、図示しないロボット等により、チャック本体部１０を下降することによって、第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂにより保持され、位置決めされている各端子２ａ及び第１、第２チャック爪２１Ａ，２１Ｂによりチャック・保持され、プリント基板１に対して位置決めされている多端子コネクタ２のハウジング２ｂが、その状態でプリント基板１に組み合わされる。即ち、各端子２ａがプリント基板１に挿入される。多端子コネクタ２がプリント基板１に組み合わされた後、ステップＳ６で第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂによる各端子２ａの保持を解除し、同時にステップＳ７で第１、第２チャック爪２１Ａ，２１Ｂによる多端子コネクタ２のハウジング２ｂのチャックを解除し、次の多端子コネクタ２の供給に備える。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態の多端子コネクタの接続装置によるガイドプレートの取外しの手順を簡単に説明する図である。図１０（ａ）は供給時の多端子コネクタ２の要部拡大図であり、多端子コネクタ２の各端子２ａはガイドプレート３によって位置付けされている。図１０（ｂ）は、多端子コネクタ２の各端子２ａが第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂによってチャック・保持されることにより、ガイドプレート３と一緒に各端子２ａを位置付けしている。図１０（ｃ）は、端子２ａを保持した状態の第１、第２位置決め爪３１Ａ，３１Ｂを下降して、これでガイドプレート３を端子２ａの先端位置まで押し下げている。これにより、ガイドプレート３は容易に多端子コネクタ２から取り外すことができる。

以上、説明したように、本発明においては、ガイドプレート無しでも確実に多端子コネクタをチャック保持し、プリント基板に組み付けることができる。また第１位置決め爪内を第２位置決め爪が移動することにより、両者の櫛歯を重ね合わせた状態にすることができ、両者の櫛歯間の間隔を広くすることができ、端子を確実に位置決めすることができる。更に、端子位置決め部の位置決め本体はチャック本体部に案内され、第１、第２位置決め爪は位置決め本体に案内されることにより、位置決め爪の微小な動きを精度よく制御でき、端子の位置決めができるようになる。

本発明（ａ）と従来技術（ｂ）の多端子コネクタのプリント基板への組み付けの違いを簡略に説明する図である。 本発明の実施の形態のプリント基板への多端子コネクタの接続装置の平面図である。 図２の多端子コネクタの接続装置の正面図である。 図２の多端子コネクタの接続装置の側面図である。 本発明の第１位置決め爪の正面図と側面図である。 本発明の第２位置決め爪の正面図と側面図である。 図５の第１位置決め爪と図６の第２位置決め爪とを組み合わせた斜視図である。 本発明の第１、第２位置決め爪による多端子コネクタの各端子のチャック及びアンチャックを説明する図である。 本発明の実施の形態のプリント基板への多端子コネクタの接続方法の手順を説明するフローチャートである。 本発明の多端子コネクタの接続方法におけるガイドプレートの取外しの手順を簡略に説明する図である。 従来の多端子コネクタの接続装置を示す図である。

符号の説明

１ プリント基板
２ 多端子コネクタ
２ａ 端子
２ｂ ハウジング
３ ガイドプレート
１０ チャック本体部
２０ ハウジングチャック部
２１Ａ，２１Ｂ 第１、第２チャック爪
２２Ａ，２２Ｂ 第１、第２チャック爪駆動体
３０ 端子位置決め部
３１Ａ，３１Ｂ 第１、第２位置決め爪
３１ａ，３１ｂ ガイド体
３１ｃ，３１ｄ 櫛歯
３２Ａ，３２Ｂ 第１、第２位置決め爪駆動体
３３ リンク機構
３４ 位置決め本体
３５ 上下方向駆動体

Claims (5)

1. 多数の端子（２ａ）を有する多端子コネクタ（２）をガイドプレート（３）無しにプリント基板（１）に組み付けする多端子コネクタの接続方法が、以下の段階、
   （ａ）ガイドプレート（３）により位置付けされた多数の端子（２ａ）を有する前記多端子コネクタ（２）が供給される段階と、
   （ｂ）前記多端子コネクタ（２）のハウジング（２ｂ）をチャックし、前記プリント基板（１）に対して位置決めする段階と、
   （ｃ）第１及び第２位置決め爪（３１Ａ，３１Ｂ）には、それぞれ櫛歯（３１ｃ，３１ｄ）が形成されていて、各々の前記櫛歯（３１ｃ，３１ｄ）を各端子（２ａ）間に挿入すると共に、第１、第２位置決め爪駆動体（３２Ａ，３２Ｂ）を駆動して、一対の前記第１及び第２位置決め爪を互いに逆方向でかつ水平方向に移動することで、一対の前記第１及び第２位置決め爪の前記櫛歯（３１ｃ，３１ｄ）によって各端子をチャックし、保持する段階と、
   （ｄ）前記第１、第２位置決め爪の前記櫛歯（３１ｃ，３１ｄ）が各端子（２ａ）をチャック、保持している状態で、前記ガイドプレート（３）を前記多端子コネクタ（２）から外す段階と、
   （ｅ）前記多端子コネクタがプリント基板（１）に組み付けされる段階と、
   （ｆ）前記第１、第２位置決め爪の前記櫛歯による各端子（２ａ）の保持及び前記ハウジング（２ｂ）のチャックを解除する段階と、
   を含むことを特徴とするプリント基板への多端子コネクタの接続方法。
2. ベースとなるチャック本体部（１０）と、
   前記チャック本体部（１０）に取り付けられ、多端子コネクタ（２）のハウジング（２ｂ）をチャックするハウジングチャック部（２０）と、
   多数の端子（２ａ）をチャック・保持し、位置決めする端子位置決め部（３０）と、
   を備えていて、ガイドプレート（３）無しに多数の端子（２ａ）を有する多端子コネクタ（２）をプリント基板（１）に接続する装置において、
   前記ハウジングチャック部（２０）は、前記ハウジング（２ｂ）を挟持して保持する一対の第１及び第２チャック爪（２１Ａ，２１Ｂ）と、前記第１、第２チャック爪をそれぞれ駆動するチャック爪駆動体（２２）とよりなり、かつ
   前記端子位置決め部（３０）は、少なくとも前記端子（２ａ）を位置決めする、それぞれ櫛歯（３１ｃ，３１ｄ）が形成されている第１及び第２位置決め爪（３１Ａ，３１Ｂ）と、前記第１、第２位置決め爪を水平方向でかつ互いに反対方向に駆動する第１、第２位置決め爪駆動体（３２Ａ，３２Ｂ）とよりなっていて、
   前記第１、第２位置決め爪の各々の櫛歯（３１ｃ，３１ｄ）を各端子（２ａ）間に挿入した上で、前記第１位置決め爪（３１Ａ）内を前記第２位置決め爪（３１Ｂ）が水平方向でかつ互いに反対方向に移動することにより、前記多端子コネクタ（２）の各端子（２ａ）が前記第１、第２位置決め爪の前記各櫛歯（３１ｃ，３１ｄ）によって挟持されることを特徴とするプリント基板への多端子コネクタの接続装置。
3. 前記端子位置決め部（３０）には、更に位置決め本体（３３）が設けられ、
   前記位置決め本体（３３）は、前記チャック本体部（１０）によって上下方向に案内され、
   前記第１、第２位置決め爪（３１Ａ，３１Ｂ）は、前記位置決め本体（３３）によって水平方向に案内されていることを特徴とする請求項２に記載のプリント基板への多端子コネクタの接続装置。
4. 前記端子位置決め部（３０）が更に上下方向駆動体（３５）を有していて、前記上下方向駆動体により前記位置決め本体（３３）が上下方向に移動可能となっており、前記位置決め本体（３３）及び前記第１、第２位置決め爪（３１Ａ，３１Ｂ）の下方向への移動により、前記ガイドプレート（３）が、前記端子（２ａ）の先端位置まで下げられることを特徴とする請求項３に記載のプリント基板への多端子コネクタの接続装置。
5. 前記第１、第２位置決め爪（３１Ａ，３１Ｂ）の前記各櫛歯（３１ｃ，３１ｄ）には、各端子（２ａ）をそれぞれ挟持するための複数の断面円弧状又はＶ字状の把持部（３１ｅ）が設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のプリント基板への多端子コネクタの接続装置。

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