JP5123142B2

JP5123142B2 - プレスフィット端子の挿入装置およびその方法と，プレスフィット端子と基板との結合品の製造方法

Info

Publication number: JP5123142B2
Application number: JP2008296431A
Authority: JP
Inventors: 昭宏柳内; 陽一郎馬場; 幹夫白井; 尚紀小川; 章一後藤; 晴光佐藤
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-11-20
Also published as: JP2010123415A

Description

本発明は，コネクタ等に設けられたプレスフィット端子を基板等の挿入穴に挿入するためのプレスフィット端子の挿入装置およびその方法と，プレスフィット端子を挿入することによって製造するプレスフィット端子と基板との結合品の製造方法に関する。さらに詳細には，プレスフィット端子を挿入穴に挿入する際に，その挿入状態を確認することのできるプレスフィット端子の挿入装置およびその方法と，プレスフィット端子と基板との結合品の製造方法に関するものである。

従来より，基板等に取り付けて使用されるコネクタとして，プレスフィット端子を有するものが知られている。このようなコネクタは，スルーホール径よりやや広幅に形成されたプレスフィット端子を，基板に設けられたスルーホールに圧入することにより接続される。そして，例えば圧入時の圧入荷重等により，プレスフィット端子の挿入状態を検出できることが知られている。

この挿入状態の検出のための技術として，従来より，圧力センサ等を用いて圧入時の荷重を計測し，それにより挿入状態の良否を判断することが行われている（例えば，特許文献１参照。）。しかし，１つの本体部に複数個の端子が設けられたコネクタを，複数個の挿入穴を有する基板にまとめて圧入する場合もある。このようなものに対して，上記の検出方法では，複数個のプレスフィット端子の個々について正常に圧入されたかどうかを正確に把握することはできない。

これに対し，特許文献２には，各挿入穴にそれぞれ案内部材を挿入しておく技術が開示されている。本文献では，各端子の先端部とこの案内部材とを接触させて挿入することにより，各端子をそれぞれの挿入穴の中心に案内できるとされている。さらには，各案内部材に加わる挿入荷重を測定することにより，各端子の挿入状態を管理できるとされている。
特開平８−３３０７９２号公報特開２００５−１９７１７３号公報

しかしながら，上記の特許文献２の技術においては，挿入穴の壁面や各端子の先端部に案内部材が接触して移動される。そのため，挿入穴と端子との接触面の状態が変化するおそれがある。例えば，案内部材と挿入穴の壁面との接触により，挿入穴の変形や金属カスの発生等のおそれがある。また，端子との接触により，端子の先端部の変形が起きるおそれがある。これらの場合には，挿入後の初期性能や耐久性能が低下して，量産時における安定した品質確保が困難となるという問題点があった。

また従来の検査方法では，挿入穴の径に比較して端子径がやや小さすぎるものが混じっていても，これを検出することができなかった。しかし，このようなものでは，たとえ一部の接触により初期には導通が確保されたとしても，端子と挿入穴の壁面との間の十分な接触圧が得られていないおそれがある。すなわち，耐久品質が不十分であるおそれが大きい。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，プレスフィット端子を基板の挿入穴に容易に挿入できるとともに，その挿入状態を確実に把握できるプレスフィット端子の挿入装置およびその方法と，プレスフィット端子と基板との結合品の製造方法を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明のプレスフィット端子の挿入装置は，基板の複数の挿入穴にそれぞれ，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有するプレスフィット端子の被挿入部を挿入するプレスフィット端子の挿入装置であって，基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に位置し，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材と，基板を挟んで第１押圧部材と反対側に位置し，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧する複数の第２押圧部材と，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部と，第１押圧部材と第２押圧部材とにより基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入するときにおける前記第２押圧部材に掛かる荷重を，第２押圧部材ごとに検出する荷重検出部と，荷重検出部により検出される荷重があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かを判定する判定部とを有し，第２押圧部材が，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものであり，荷重検出部は，首部にそれぞれ配置された歪みセンサである。

本発明のプレスフィット端子の挿入装置によれば，第１押圧部材と第２押圧部材とにより基板の挿入穴にプレスフィット端子が挿入される。その際に，プレスフィット端子の先端部に接触する案内部材のようなものはない。さらに，荷重検出部によって，第２押圧部材に掛かる荷重が検出される。この検出される荷重が良好範囲内にあるか否かが，判定部によって判定されるので，良好な荷重で挿入されたかどうかを判定することができる。従って，プレスフィット端子を基板の挿入穴に容易に挿入できるとともに，その挿入状態を確実に把握できるものとなっている。

さらに，片持ち梁形状であれば，可撓性の部分に配置された歪みセンサによって，第２押圧部材に掛かる荷重を正確に検出することができる。従って，端子の挿入状態を確実に把握できる。

また本発明は，基板の複数の挿入穴にそれぞれ，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有するプレスフィット端子の被挿入部を挿入するプレスフィット端子の挿入装置であって，基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に位置し，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材と，基板を挟んで前記第１押圧部材と反対側に位置し，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧する複数の第２押圧部材と，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部と，第１押圧部材と第２押圧部材とにより基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入するときにおける第２押圧部材に掛かる荷重を，第２押圧部材ごとに検出する荷重検出部と，荷重検出部により検出される荷重があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かを判定する判定部とを有し，第２押圧部材が，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものであり，荷重検出部は，保持部にそれぞれ配置された荷重センサであるプレスフィット端子の挿入装置であってもよい。

また本発明は，基板の複数の挿入穴にそれぞれプレスフィット端子を挿入するプレスフィット端子の挿入方法であって，プレスフィット端子として，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有し，被挿入部の挿入前における幅が，挿入穴の直径より大きいものを用い，基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材を配置し，基板を挟んで第１押圧部材と反対側に，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧するように，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部を配置し，第２押圧部材として，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものを用い，第１押圧部材と押圧基部とで基板とプレスフィット端子を押圧することにより，基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入する際に，首部の歪み量を検出し，検出される歪み量があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かをプレスフィット端子ごとに判定するプレスフィット端子の挿入方法にも及ぶ。

また本発明は，基板の複数の挿入穴にそれぞれプレスフィット端子を挿入するプレスフィット端子の挿入方法であって，プレスフィット端子として，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有し，被挿入部の挿入前における幅が，挿入穴の直径より大きいものを用い，基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材を配置し，基板を挟んで前記第１押圧部材と反対側に，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧するように，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部を配置し，第２押圧部材として，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものを用い，第１押圧部材と押圧基部とで基板とプレスフィット端子を押圧することにより，基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入する際に，保持部に掛かる荷重を検出し，検出される荷重があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かをプレスフィット端子ごとに判定するプレスフィット端子の挿入方法にも及ぶ。

また，本発明は，基板の複数の挿入穴にそれぞれプレスフィット端子を挿入することによるプレスフィット端子と基板との結合品の製造方法であって，
プレスフィット端子として，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有し，被挿入部の挿入前における幅が，挿入穴の直径より大きいものを用い，基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材を配置し，基板を挟んで第１押圧部材と反対側に，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧するように，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部を配置し，第２押圧部材として，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものを用い，第１押圧部材と押圧基部とで基板とプレスフィット端子を押圧することにより，基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入する際に，首部の歪み量を検出し，検出される歪み量があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かをプレスフィット端子ごとに判定するプレスフィット端子と基板との結合品の製造方法にも及ぶ。

また本発明は，基板の複数の挿入穴にそれぞれプレスフィット端子を挿入するプレスフィット端子と基板との結合品の製造方法であって，プレスフィット端子として，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有し，被挿入部の挿入前における幅が，挿入穴の直径より大きいものを用い，基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材を配置し，基板を挟んで前記第１押圧部材と反対側に，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧するように，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部を配置し，第２押圧部材として，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものを用い，第１押圧部材と押圧基部とで基板とプレスフィット端子を押圧することにより，基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入する際に，保持部に掛かる荷重を検出し，検出される荷重があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かをプレスフィット端子ごとに判定するプレスフィット端子と基板との結合品の製造方法にも及ぶ。

本発明のプレスフィット端子の挿入装置およびその方法と，プレスフィット端子と基板との結合品の製造方法によれば，プレスフィット端子を基板の挿入穴に容易に挿入できるとともに，その挿入状態を確実に把握できる。

＜第１の形態＞
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，複数個のプレスフィット端子が配設されたコネクタを，複数個のスルーホールが形成された基板に取り付けるための挿入装置およびその方法に，本発明を適用したものである。

本形態の挿入装置１は，図１に示す基板２１とコネクタ２２とを接続するためのものである。そこでまず，本形態において互いに接続される基板２１とコネクタ２２とについて説明する。基板２１は，複数のスルーホール３１が形成された配線基板である。スルーホール３１の壁面および周囲には，金属めっき等による導通部３２が形成されている。スルーホール３１は，接続されるコネクタ２２のピン配置に合わせて，１列または複数列に配列されている。ここでは，５個のスルーホール３１が等間隔に直線上に配置されているものを示している。

コネクタ２２は，１つの本体部３３に複数のピン３４が配設されたものである。各ピン３４は，いわゆるプレスフィット端子である。ここでは図１に示すように，板状の部材を折り曲げた形状のものであり，先端部３４ａ，中央部３４ｂ，脚部３４ｃを有している。先端部３４ａは，その中央に貫通穴３４ｄがあり，貫通穴３４ｄの周囲を囲む枠形状の部分である。中央部３４ｂは，先端部３４ａや脚部３４ｃより幅広に形成されている部分である。脚部３４ｃは，本体部３３を貫通して，本体部３３の図中下部側に露出され，他部材と接続されるためのコネクタ端子となっている。

本形態では，基板２１のスルーホール３１にコネクタ２２のピン３４の先端部３４ａが圧入されることにより導通がとられる。すなわち，各ピン３４は，その先端部３４ａの幅（最も幅広の部分の外形幅）がスルーホール３１の径よりやや大きく形成されている。そして，圧入によって，各ピン３４の先端部３４ａは，貫通穴３４ｄを幅方向に圧縮して変形しつつ，スルーホール３１に挿入される。そして，弾性力により先端部３４ａがスルーホール３１の内部から導通部３２に圧接されることにより，ピン３４とスルーホール３１とが導通される。

本形態の挿入装置１は，図１に示すように，基板押圧部材４１，端子位置補正部材４２，端子圧入部材４３を有している。さらに，基板押圧部材４１を押圧する押圧部材４４，端子圧入部材４３による圧入状態を判定する判定部４５を有している。押圧部材４４は，予め決められた位置まで基板２１を押し下げるように，基板押圧部材４１を図中下向きに押圧するものである。判定部４５は，ピン３４がスルーホール３１に圧入される際の荷重の値が良好な範囲内であるか否かを判定する。

基板押圧部材４１は，押圧部材４４の押圧力を基板２１に伝達するためのものである。基板押圧部材４１は，図１に二点鎖線で示す位置まで移動され，このコネクタ２２に対応するすべてのスルーホール３１を囲む領域の外側において，基板２１の図中上面（コネクタ２２の配置される反対側の面）に当接される。この基板押圧部材４１はアーチ状に形成されており，基板２１の面に対して垂直に押圧される。そして，アーチ部分の幅やその高さは，圧入後のピン３４の頂点３４ｅやスルーホール３１の導通部３２に接触しない程度に大きく形成されている。

また，端子位置補正部材４２は，コネクタ２２の本体部３３の位置を，基板２１に対して適切な位置となるように補正するものである。すなわち本形態では，この端子位置補正部材４２を用いて，各ピン３４と各スルーホール３１とが同心位置で，基板２１と本体部３３の上面とがほぼ平行となるように位置合わせされる。

また，端子圧入部材４３は，図１に示すように，その基部５１に，各ピン３４の配置に合わせた端子保持部５２がピン３４ごとに突出して形成されているものである。その端子保持部５２は，それぞれ首部５２ａと保持部５２ｂとを有している。保持部５２ｂは，ピン３４の脚部３４ｃを挟み込めるように先端部が二股に形成されているものである。基部５１は高剛性を有する材質であり，端子保持部５２，特に首部５２ａはそれより剛性の低い材質で形成されている。端子保持部５２は，少なくとも首部５２ａにおいては，可撓性を有する材質で形成されている。従って，本形態の端子圧入部材４３は片持ち梁形状となっている。

本形態の端子圧入部材４３では，各端子保持部５２の首部５２ａの上面（基板２１の側の面）にそれぞれ，図２と図３に示すように，歪みゲージ方式の荷重センサ６１が設けられている。端子圧入部材４３が片持ち梁形状となっているので，先端部である端子保持部５２の保持部５２ｂに加えられる荷重に応じて，首部５２ａが歪む。そして，荷重センサ６１により，首部５２ａの歪み量を把握できる。従って，各端子保持部５２に加えられた荷重の値が個別に取得される。

次に，本形態の各部材を用いて，コネクタ２２の各ピン３４を基板２１の各スルーホール３１へ挿入する際の挿入動作について説明する。まず，端子圧入部材４３またはコネクタ２２を移動させ，各端子保持部５２の保持部５２ｂの上面５２ｃをピン３４の中央部３４ｂの下端３４ｆに当接させるとともに，各ピン３４の脚部３４ｃを二股の箇所で挟むようにする（図２参照）。さらに，端子圧入部材４３とピン３４を挟んで反対側から，端子位置補正部材４２をピン３４に当接させる。これにより，各ピン３４を端子位置補正部材４２と端子圧入部材４３とで挟み，その姿勢を安定させることができる。

一方，基板２１は，各スルーホール３１が押圧に適した配置となるように，ほぼ水平に保持されている。そして，各スルーホール３１と各ピン３４が同軸上に配置されるように，端子位置補正部材４２と端子圧入部材４３とによって，コネクタ２２の配置を調整する。さらに，図１に矢印で示すように，挿入しようとしているコネクタ２２に対応するすべてのスルーホール３１を覆うように，基板押圧部材４１を基板２１の上面に当接させる。このとき，基板押圧部材４１とスルーホール３１とが接触しないようにする。この段階ではまだ，挿入荷重は加えられていない。

次に，押圧部材４４によって，基板押圧部材４１を図１中上方からコネクタ２２に向かって押圧し，基板２１を押し下げる。このとき，ピン３４は，中央部３４ｂの下端３４ｆが端子保持部５２の上面５２ｃによって保持されている。これにより，ピン３４の先端部３４ａがスルーホール３１に圧入される。すなわち，ピン３４の貫通穴３４ｄはその幅方向にやや圧縮され，先端部３４ａの幅がやや狭められた状態でスルーホール３１内に入る。さらに，先端部３４ａの弾性力によって，内側からスルーホール３１の壁面に押し付けられて固定される。そして，先端部３４ａとスルーホール３１の壁面の導通部３２とが接触して導通される。

この圧入のために基板押圧部材４１を押圧したときには，各ピン３４には基板２１を介して圧入荷重がそれぞれ加わる。すなわち，ピン３４の中央部３４ｂの下端３４ｆによって端子保持部５２の保持部５２ｂが押圧され，それにより，端子保持部５２の首部５２ａが撓む。この撓みが荷重センサ６１によって検出される。すなわち，首部５２ａの歪みの大きさによって加えられた荷重の値を得ることができる。なお，この押圧荷重は，通常，図４のグラフに示すように変化する。すなわち，押圧開始からしばらくの間は押圧荷重はあまり上昇せず，あるときから急激に増大する。そして，その後再びなだらかな上昇となる。

そこで，判定部４５は，取得された押圧荷重の変化が，適正なものであるかどうかを判断する。そのために，例えば図４中に破線で示すように，押圧開始後の予め定めた時期における押圧荷重について，良品と判断できる範囲をあらかじめ設定しておく。すなわち，押圧開始からの経過時間が図中の時刻ｔ１〜ｔ２の間，押圧荷重が荷重Ｐ１〜Ｐ２の範囲内にあれば，適切に押圧されたと判断する。そして，その対応するピン３４は正常に変形されたと判断することができる。本形態によれば，各ピン３４ごとに押圧荷重の変化を個別に取得できる。従って，複数のピン３４を有するコネクタ２２の接続であっても，各ピン３４ごとにその挿入状態を判断できる。

次に，本形態のように，コネクタ２２の各ピン３４を基板２１のスルーホール３１に挿入する方法の手順について，図５のフローチャートを参照して説明する。まず，基板２１を適切な位置に保持する（Ｓ１０１）。続いて，コネクタ２２を端子位置補正部材４２と端子圧入部材４３とで保持して位置合わせする。また，基板２１に基板押圧部材４１を当接させる（Ｓ１０２）。

さらに，基板押圧部材４１を押圧部材４４によって押圧する（Ｓ１０３）。このとき，荷重センサ６１によって，個々のピン３４について押圧荷重の変化を取得する。その取得結果から，押圧荷重が許容範囲内であったかどうかを判断する（Ｓ１０４）。そのワークのすべてのピン３４について，許容範囲内であった場合は（Ｓ１０４：Ｙｅｓ），良品であると判断できるので，完了メッセージを表示する（Ｓ１０５）。そして，Ｓ１０１へ戻り，次のワークについて同様に製造する。

一方，いずれかのピン３４について，押圧荷重が許容範囲内でないものがあった場合は（Ｓ１０４：Ｎｏ），不良品である可能性がある。そこで，エラーメッセージを表示する（Ｓ１０６）。どのピン３４が不良と判断されたかについても表示するとよい。さらに，そのワークを不良品処理工程に送る（Ｓ１０７）。そして，次のワークの製造を行う。これで，本形態の製造方法の説明を終了する。

本形態の挿入方法によれば，圧入動作中にも，圧入後にも，各ピン３４の先端部３４ａが接触するのは基板２１の導通部３２のみである。基板押圧部材４１や端子圧入部材４３など何らの部材にも接触することはない。また，頂点３４ｅは，基板２１も含め，何も接触しない。すなわち，接触させようとしている相手以外には，各ピン３４に接触するものはない。従って，基板２１の導通部３２の変形，ピン３４の先端部３４ａの不要な変形や金属カスの発生等は防止されている。

なお，荷重センサ６１を各端子保持部５２の首部５２ａに設ける代わりに，図６に示すように，保持部５２ｂに設けても良い。例えば，ピン３４の中央部３４ｂの下部３４ｆによって押される箇所に荷重センサ６１を設けておいても，各ピン３４が受ける荷重をピンごとに正確に把握できる。この場合には，歪みセンサではなく，厚み方向の圧縮を見るセンサを用いる。また，この場合には，端子保持部５２の首部５２ａは，片持ち梁形状でなくてよい。可撓性を有する材質である必要もない。

以上詳細に説明したように本形態の挿入装置１によれば，各ピン３４ごとに挿入荷重を取得できるので，各ピン３４ごとに挿入状態を検出することができる。従って，複数のプレスフィット端子を有するコネクタであっても，基板の挿入穴にそれぞれ容易に挿入でき，個々の端子の挿入状態を確実に把握できるものとなっている。

＜第１の参照形態＞
本形態は，第１の形態における荷重センサによる挿入荷重の取得に代えて，ピンの挿入時の端子保持部５２の変位を検出することにより挿入状態を検出できるようにしたものである。第１の形態と共通の部分には，同一の符号を付し，説明を省略する。

本形態では，端子圧入部材４３に荷重センサは設けられていない。その代わりに，例えば図７に示すように，レーザ光Ｌ１とＬ２によって，端子保持部５２の先端部の変位量Ｓを検出する。本形態でも，端子圧入部材４３はそれぞれ，片持ち梁形状とみなすことができるものである。片持ち梁における変位量Ｓと荷重との関係は，図８に示すように，一対一の関係である。従って，端子保持部５２の先端部の変位量を検出することによっても，加えられた荷重の大きさを取得することができる。

本形態の端子圧入部材４３の基部５１より下方には，図７に示すように，ピン３４ごとにそれぞれ，レーザ発光装置６３と受光装置６４が設けられている。レーザ発光装置６３と受光装置６４とは，基部５１の図中下方において，端子保持部５２の軸心よりやや図中手前側，または奥側に設けられている。さらに，受光装置６４は，ピン３４をはさんで，レーザ発光装置６３の反対側に配置されている。これにより，レーザ発光装置６３の発するレーザ光は，ピン３４には当たらず，ピン３４の脚部３４ｃの横を通って，受光装置６４に到達する。また，撓んでいない端子保持部５２には当たらないが，撓み具合によって端子保持部５２には当たる。

各挿入治具（基板押圧部材４１，端子位置補正部材４２，端子圧入部材４３）のセットの仕方は第１の形態と同様である。そして，押圧部材４４によって基板押圧部材４１に押圧荷重を加えられたときに，基板２１のスルーホール３１を介してピン３４が押圧される。そのため，押圧の初期には各端子保持部５２は，図７に示すように，ピン３４側が下がる向きに撓む。そして，端子保持部５２の先端位置がレーザ発光装置６３から受光装置６４へ到達するレーザ光を遮ることにより，撓み量があらかじめ定めた量以上となったことが分かる。

さらに，図７に示すように，レーザ発光装置６３は，図中上下に予め決めた位置に２本のレーザ光（Ｌ１，Ｌ２）を発するようにされている。すなわち，押圧荷重が，図４中に示した荷重Ｐ１の大きさに相当する変位量の位置に，レーザ光Ｌ１の位置を設定しておく。また，荷重Ｐ２の大きさに相当する変位量の位置に，レーザ光Ｌ２の位置を設定しておく。これら２本のレーザ光が，端子保持部５２によって遮られるか否かを取得することにより，端子保持部５２の先端部の変位量が，予め決めた範囲内（荷重Ｐ１〜Ｐ２の間）であるか否かを判断できる。従って，ピンごとの荷重値が，図４のグラフ中における良品範囲に入っているかどうかを判断することができる。なお，これらのレーザ発光装置６３と受光装置６４の基部５１に対する配置は固定である。

以上詳細に説明したように本形態の挿入装置によっても，各ピン３４ごとに挿入状態を検出することができる。従って，複数のプレスフィット端子を有するコネクタであっても，基板の挿入穴にそれぞれ容易に挿入でき，個々の端子の挿入状態を確実に把握できるものとなっている。

＜第２の参照形態＞
本形態は，第１の形態における荷重センサによる挿入荷重の取得に代えて，電流を利用して，ピンの挿入時の端子保持部５２の変位量Ｓを検出することにより，挿入状態を検出できるようにしたものである。第１の形態，第１の参照形態と共通の部分には，同一の符号を付し，説明を省略する。

本形態では，図９に示すように，端子圧入部材４３にピン３４ごとに電極６５を設けている。さらに，各端子保持部５２の先端部５２ｄの裏面（図中下面）にも電極６６が設けられている。端子圧入部材４３の基部５１には，その下部から電極保持部材６７が延長して設けられ，その電極保持部材６７の先端部の図中上面に電極６５が取り付けられている。そして，各電極６５は，端子保持部５２の電極６６にそれぞれ対向している。すなわち，電極６５と６６との間の距離を距離ｄとすると，本形態の判定部４５は，図１０に示す回路を内蔵している。

電極保持部材６７は，各ピン３４の脚部３４ｃの側部で，他の部材に接触しない位置に設けられている。また，図中上下方向には，端子保持部５２が最大に撓んだ状態でも，電極６５と６６とが互いに接触しない位置となっている。基部５１は高剛性であり，電極保持部材６７は荷重を受けない位置にあるので，圧入荷重によって端子保持部５２が撓んでも，電極６５の位置はほとんど変化しない。なお，端子保持部５２が自然な状態での電極６６と電極６５との距離ｄ１は，予め測定しておく。

本形態では，図１０に示すように，電極６６と電極６５との間に交流電圧Ｖ₁を印加して電流値Ｉを測定する。端子保持部５２の変位量Ｓ（図７参照）と，この電流値Ｉとの関係を説明する。圧入荷重が大きいほど，端子保持部５２が撓む量が大きく，変位量Ｓが大きい。変位量Ｓが大きいほど，電極６６と電極６５との間の距離ｄはより小さくなる。従って，電極６５，６６間の静電容量はより大きくなる。従って，図１０に示す回路のインピーダンスはより小さくなり，電流値Ｉはより大きくなる。

すなわち，交流電源とコンデンサとを含む回路における電流値Ｉは，距離ｄに対して一意に決定される係数Ｚ₁を使用して以下の式１で表すことができる。
Ｉ＝Ｖ₁／Ｚ₁ …（式１）

これより，電極６６と電極６５との距離ｄ（＞０）と電流値Ｉとの関係は，図１１に示すようなものとなることがわかる。すなわち，距離ｄが小さくなるほど電流値Ｉは大きくなる。取得された電流値Ｉから距離ｄを求めることができる。さらに，予め記憶している距離ｄ１から，距離ｄを減算することにより，端子保持部５２の変位量Ｓを得ることができる。そして，得られた変位量Ｓがあらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かを判定する。この方法は，例えば構造による制約等によって，レーザ発光装置６３，受光装置６４を設置できない場合に特に有効である。

＜第３の参照形態＞
本形態は，第１の形態における荷重センサによる挿入荷重の取得に代えて，電圧を利用して，ピンの挿入時の端子保持部５２の変位量Ｓを検出することにより，挿入状態を検出できるようにしたものである。第１の形態，第１〜第２の参照形態と共通の部分には，同一の符号を付し，説明を省略する。本形態は，第２の参照形態（図９参照）の電極６５，６６を，それぞれコイルで置き換えたものである。以下，コイル６５，６６という。

本形態の判定部４５は，図１２に示す回路を内蔵している。すなわち，本形態では，コイル６６に交流電源を接続して交流電圧Ｖ₃を印加し，コイル６５に発生する電圧値Ｖ₂を測定する。そこで，端子保持部５２の変位量Ｓ（図７参照）と，電圧値Ｖ₂との関係を説明する。圧入荷重が大きいほど，端子保持部５２が撓む量が大きく，変位量Ｓが大きい。変位量Ｓが大きいほど，コイル６６とコイル６５との間の距離ｄはより小さくなる。従って，図１２に示す回路のコイル６５とコイル６６との相互インダクタンスはより大きくなるので，電圧値Ｖ₂はより大きくなる。

すなわち，交流電源と２つのコイルとを含む回路における電圧値Ｖ₂は，距離ｄに対して一意に決定される係数Ｚ₂を使用して以下の式２で表すことができる。
Ｖ₂ ＝Ｖ₃／Ｚ₂ …（式２）

これより，コイル６５とコイル６６との距離ｄ（＞０）と電圧値Ｖ₂との関係は，第２の参照形態のものとほぼ同様に，図１３に示すようなものとなることがわかる。すなわち，距離ｄが小さくなるほど電圧値Ｖ₂は大きくなる。取得された電圧値Ｖ₂から距離ｄを求めることができる。さらに，予め記憶している距離ｄ１から，距離ｄを減算することにより，端子保持部５２の変位量Ｓを得ることができる。そして，得られた変位量Ｓがあらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かを判定する。

なお，第２の参照形態および第３の参照形態においてはいずれも，コネクタ２２のピン３４同士の間隔が小さい場合には，その測定値（電流値Ｉまたは電圧値Ｖ₂）が隣接するピン３４による影響を受けるおそれがある。それを避けるためには，隣接する端子保持部５２に印加する交流電圧（Ｖ₁またはＶ₃）を，例えば，図１４〜図１６に示すように，時刻，周波数，波形等の異なるものとするとよい。

印加する時刻の互いに異なる電圧波形の例を図１４に示す。すなわち，この図で上下に示す２つのパターンでは，交流電圧を印加する時刻を互いにずらしたものとなっている。隣接する端子保持部５２には，このように互いにパターンの異なる電圧を印加するとよい。このようにすれば，互いに干渉をうけることがなく，ノイズを低減した測定が可能となる。

また，互いに周波数を変えた波形パターンの例を図１５に，波形形状を変えたパターンの例を図１６に示す。これらの波形パターンを隣接する端子保持部５２に使用するようにしても，ノイズを低減し高精度な測定が可能となる。なお，これらの図では，ピン３４の数が２として，一方にパターン１を，他方にパターン２を印加することを意味している。ピン数が２より多い場合には，パターン１とパターン２とを交互に用いてもよい。または，より多くのパターンを用意して使い分けてもよい。

＜第４の参照形態＞
本形態は，ピン３４の先端部３４ａの成形形状が不良で，スルーホール３１の径に対して小さすぎるものであった場合にも，その挿入状態を検出できるためのものである。第１の形態と共通の部分には，同一の符号を付し，説明を省略する。

本形態では，接続対象のコネクタ７１として，図１７に示すように，予め与える屈曲角度θが大きい（あまり曲げられていない）ピン７２を有するものを使用する。本形態のピン７２の２箇所の屈曲部７２ａの角度θは，図１７に示すように，いずれも９０°より大きいほぼ同じ角度となっている。ただし，適切に挿入が完了すれば，図１のものと同様に，ほぼ直角に屈曲された状態となる。本形態のコネクタ７１は，挿入前の屈曲角度θが大きい点以外は，第１の形態のコネクタ２２と同様のものである。

本形態では，第１の形態と同様に，基板押圧部材４１，端子位置補正部材４２，端子圧入部材４３を用いる。これらに加えて，図１８に示すように，コネクタ７１の本体部３３を保持する本体保持部材７３をも有している。なお，この図では，基板押圧部材４１と端子位置補正部材４２，および他のピンやスルーホールについては省略して示している。また，図ではわかりやすさのために厚さを大きく示しているが，本形態のピン７２は金属製の薄板で形成されており，この屈曲部７２ａをさらに曲げるのに要する押圧力はさほど大きくない。

次に，本形態による挿入方法を説明する。まず，基板押圧部材４１，端子位置補正部材４２，端子圧入部材４３を，第１の形態と同様に，基板２１およびコネクタ７１の周囲に配置する。このとき，図１８に示すように，端子圧入部材４３は，各ピン７２の中央部７２ｂに接触しない位置において，脚部７２ｃを挟んで配置される。さらに，コネクタ７１の本体部３３を本体保持部材７３によって保持する。本体保持部材７３は，図中上方からの押圧に抗して固定されている。すなわち，本体部３３は，基板２１が基板押圧部材４１によって押圧され，それによってピン７２が上から押圧されても，押し下げられることはない。

そして，第１の形態と同様に，基板押圧部材４１に押圧部材４４による押圧力を加える。すると，基板２１のスルーホール３１に，まずピン７２の先端部分７２ｄが入る。ここでの先端部分７２ｄとは，先端部７２ｅのうち，スルーホール３１に自然に入る範囲までを指す。すなわち，図１８に示すように，先端から最も幅広な箇所よりやや上側の箇所までの範囲である。正常に形成されているピン７２では，第１の形態のピン３４と同様に，その先端部７２ｅの幅（最も幅広の部分の外形幅）がスルーホール３１の径よりやや大きく形成されているからである。

そして基板押圧部材４１によってさらに押圧すると，ピン７２は，基板２１と本体保持部材７３とに挟まれて圧縮されるので，屈曲部７２ａが屈曲される。このとき，コネクタ７１の本体部３３を，図１７中の左横方向へ，多少動かすようにしてもよい。そして，屈曲部７２ａの角度θがそれぞれ９０°程度となるまで屈曲すると，ピン７２の中央部７２ｂの下端７２ｆと端子圧入部材４３とが当接する。このようになるような位置に，端子圧入部材４３を予め配置しておく。これにより，ピン７２が必要以上に屈曲することが防止されている。

そして，以後は第１の形態と同様に，ピン７２は，端子圧入部材４３と基板２１とに挟まれて押圧される。従って，その先端部７２ｅを幅方向にやや狭めつつ，スルーホール３１に挿入される。これにより，ピン７２とスルーホール３１の導通部３２とが確実に固定されるとともに接続される。

次に，先端部７２ｅの形状が不良であり，最も大径の箇所においてもスルーホール３１の径と同等以下の大きさしかないピン７２の場合について説明する。この場合には，押圧部材４４の押圧により，ピン７２の先端部分７２ｄだけでなく，先端部７２ｅの全体がスルーホール３１に自然に入ってしまう。そして例えば，中央部７２ｂの上端７２ｇが基板２１に当接する等によって停止されるまで，スルーホール３１を貫通して挿入される。そのため，挿入後において，そのピン７２の先端位置は通常の良好な挿入状態のものと比較して大きく突出した配置となる。

そこで，本形態では，挿入工程の終了後に，基板２１から突出しているピン７２の高さ位置を検出する。そして，この検出された高さが，あらかじめ定めた良好範囲を超えていないかどうかを判定する。そのために，例えば，図１９や図２０に示すように，レーザ発光装置７５と受光装置７６とを使用する。そして，正常に挿入されたときに到達する高さ位置と，正常に挿入されていれば到達しない高さ位置において，基板２１の上面に平行に２本のレーザ光を発光させる。

図１９や図２０に示すように，ピン７２の形状が不良で先端部７２ｅの幅がもともと小さいもの（「ＮＧ」）では，良好な状態のもの（「ＯＫ」）と比較して，挿入後のピン７２の先端が基板２１の表面から大きく突出した状態となる。従って，不良なピン７２があれば，図中上側のレーザ光がピン７２の先端部７２ｅによって遮られるので，容易に判別できる。正常の挿入されたピン７２は，両図中左側に「ＯＫ」として示しているように，下側のレーザ光は遮るとともに，上側のレーザ光は遮らない。従って，これら２本のレーザ光によって，ピン７２の先端の突出量が不足のものまたは過剰のもののいずれもが検出できる。

以上詳細に説明したように本形態の挿入装置によれば，先端部の形状が不良で幅が小さすぎるピン７２の有無を容易に検出することができる。従って，複数のプレスフィット端子を有するコネクタであっても，基板の挿入穴にそれぞれ容易に挿入でき，個々の端子の挿入状態を確実に把握できる。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，接続されるコネクタのピン数やピン配置およびピン形状の細部等はいずれも変更可能である。また，基板押圧部材４１の上部がアーチ状であるとしたが，必ずしもこの形状でなくてもよい。また，端子保持部５２としては，首部５２ａのみでなく，その全体が可撓性のものとしてもよい。

第１の形態の挿入工程を示す説明図である。第１の形態の端子圧入部材を示す斜視図である。第１の形態の端子圧入部材を示す側面図である。時間と荷重との関係を示すグラフ図である。挿入手順を示すフローチャート図である。第１の形態の端子圧入部材の別の例を示す説明図である。第１の参照形態の変位量の測定装置を示す説明図である。第１の参照形態の変位量と荷重との関係を示すグラフ図である。第２の参照形態の変位量の測定装置を示す説明図である。第２の参照形態の検査装置に内蔵されている回路図である。電流値と距離の逆数との関係を示すグラフ図である。第３の参照形態の検査装置に内蔵されている回路図である。電圧値と距離の逆数との関係を示すグラフ図である。印加時刻を変えた電圧波形の例を示す説明図である。周波数を変えた電圧波形の例を示す説明図である。波形を変えた電圧波形の例を示す説明図である。第４の参照形態に係るコネクタのピン形状を示す説明図である。第４の参照形態の挿入工程を示す説明図である。第４の参照形態の挿入状態を示す説明図である。第４の参照形態の挿入状態を示す説明図である。

符号の説明

１挿入装置
４１基板押圧部材
４３端子圧入部材
４５判定部
５１基部
５２端子保持部
５２ａ首部
６１荷重センサ
６３，７５レーザ発光装置
６４，７６受光装置
６５，６６電極，コイル

Claims

基板の複数の挿入穴にそれぞれ，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有するプレスフィット端子の被挿入部を挿入するプレスフィット端子の挿入装置において，
基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に位置し，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材と，
基板を挟んで前記第１押圧部材と反対側に位置し，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧する複数の第２押圧部材と，
前記複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部と，
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とにより基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入するときにおける前記第２押圧部材に掛かる荷重を，前記第２押圧部材ごとに検出する荷重検出部と，
前記荷重検出部により検出される荷重があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かを判定する判定部とを有し，
前記第２押圧部材が，
可撓性の首部と，
その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものであり，
前記荷重検出部は，前記首部にそれぞれ配置された歪みセンサであることを特徴とするプレスフィット端子の挿入装置。
基板の複数の挿入穴にそれぞれ，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有するプレスフィット端子の被挿入部を挿入するプレスフィット端子の挿入装置において，
基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に位置し，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材と，
基板を挟んで前記第１押圧部材と反対側に位置し，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧する複数の第２押圧部材と，
前記複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部と，
前記第１押圧部材と前記第２押圧部材とにより基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入するときにおける前記第２押圧部材に掛かる荷重を，前記第２押圧部材ごとに検出する荷重検出部と，
前記荷重検出部により検出される荷重があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かを判定する判定部とを有し，
前記第２押圧部材が，
可撓性の首部と，
その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものであり，
前記荷重検出部は，前記保持部にそれぞれ配置された荷重センサであることを特徴とするプレスフィット端子の挿入装置。
基板の複数の挿入穴にそれぞれプレスフィット端子を挿入するプレスフィット端子の挿入方法において，
プレスフィット端子として，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有し，前記被挿入部の挿入前における幅が，挿入穴の直径より大きいものを用い，
基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材を配置し，
基板を挟んで前記第１押圧部材と反対側に，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧するように，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部を配置し，
前記第２押圧部材として，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものを用い，
前記第１押圧部材と前記押圧基部とで基板とプレスフィット端子を押圧することにより，基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入する際に，前記首部の歪み量を検出し，
検出される歪み量があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かをプレスフィット端子ごとに判定することを特徴とするプレスフィット端子の挿入方法。
基板の複数の挿入穴にそれぞれプレスフィット端子を挿入するプレスフィット端子の挿入方法において，
プレスフィット端子として，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有し，前記被挿入部の挿入前における幅が，挿入穴の直径より大きいものを用い，
基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材を配置し，
基板を挟んで前記第１押圧部材と反対側に，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧するように，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部を配置し，
前記第２押圧部材として，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものを用い，
前記第１押圧部材と前記押圧基部とで基板とプレスフィット端子を押圧することにより，基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入する際に，前記保持部に掛かる荷重を検出し，
検出される荷重があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かをプレスフィット端子ごとに判定することを特徴とするプレスフィット端子の挿入方法。
基板の複数の挿入穴にそれぞれプレスフィット端子を挿入することによるプレスフィット端子と基板との結合品の製造方法において，
プレスフィット端子として，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有し，前記被挿入部の挿入前における幅が，挿入穴の直径より大きいものを用い，
基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材を配置し，
基板を挟んで前記第１押圧部材と反対側に，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧するように，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部を配置し，
前記第２押圧部材として，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものを用い，
前記第１押圧部材と前記押圧基部とで基板とプレスフィット端子を押圧することにより，基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入する際に，前記首部の歪み量を検出し，
検出される歪み量があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かをプレスフィット端子ごとに判定することを特徴とするプレスフィット端子と基板との結合品の製造方法。
基板の複数の挿入穴にそれぞれプレスフィット端子を挿入することによるプレスフィット端子と基板との結合品の製造方法において，
プレスフィット端子として，被挿入部と脚部とそれらの間にあり被挿入部および脚部より幅広の中央部とを有し，前記被挿入部の挿入前における幅が，挿入穴の直径より大きいものを用い，
基板を挟んで挿入前のプレスフィット端子と反対側に，プレスフィット端子に接触することなく基板をプレスフィット端子へ向けて押圧する第１押圧部材を配置し，
基板を挟んで前記第１押圧部材と反対側に，プレスフィット端子ごとにその配置に合わせて設けられ，各プレスフィット端子の中央部を基板へ向けて押圧するように，複数の第２押圧部材の基部を保持する押圧基部を配置し，
前記第２押圧部材として，可撓性の首部と，その先に位置し，先端が二股に形成され，プレスフィット端子の脚部を挟み込みつつプレスフィット端子の中央部を押圧する保持部とにより片持ち梁状に構成されたものを用い，
前記第１押圧部材と前記押圧基部とで基板とプレスフィット端子を押圧することにより，基板の挿入穴にプレスフィット端子を挿入する際に，前記保持部に掛かる荷重を検出し，
検出される荷重があらかじめ定めた良好範囲内にあるか否かをプレスフィット端子ごとに判定することを特徴とするプレスフィット端子と基板との結合品の製造方法。