JPH0333045B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 この発明は、「カード」すなわち電気回路の形
成または取付けを行なうための基板の製造に関す
るものであり、特に、複数のピンを自動的に基板
上に形成させる新しく、改良された装置に関する
ものである。

Ｂ 従来技術およびその問題点 基板上に複数のピンを取り付ける現在の方法
は、３つの主要な機能、すなわち(1)各基板の複数
の穴に、多数のピンを送り、(2)この機械に基板を
送り込み、(3)各ピンを穴に取り付け（固定し）定
位置に保持する（「ヘツデイング」および「バル
ジンク」操作と称する）機能を有する装置で実施
している。これらの機能は、他の重要度の低い操
作と共に、８ステーシヨンの回転割り出し
（rotary indexing）機械のうち、異なる７ステー
シヨンにより行なう。

複数ピン送り機能は、線型バイブレータ、ピン
送りチユーブおよびピン逃がし機構を使用して行
なう。数千本のピンを、振動「ホツパ」（区域）
に入れる。ピンは分離され、振動してＶ字型の穴
からチユーブ内に落ちる。このチユーブは、バイ
ブレータと、ピンを一群として放出し待機してい
る割出しテーブル上のピン・ポルダおよびポジシ
ヨナに落とすピン逃がし装置とを接続するもので
ある。

次に、割出（インデツクス）テーブルが基板供
給ステーシヨンまで回転する。ここで、１枚の基
板が位置決めされ、ピン・ホルダで保持されてい
るピンを受け取る。

基板の各穴（360個またはそれ以上）にピンが
入ると、割出しテーブルは再び回転して「ヘデイ
ング」および「バルシング」ステーシヨンで止ま
る。ここで一群のピンを穴に機械的に保持するた
めに、冷間成形される。最後に、割出テーブル
は、他のステーシヨンまで回転して、完成した基
板を突出す（エジエクトする）。

これまでは、８ステーシヨン回転割出し機は効
率的に作動しても、問題が全く無かつたわけでは
ない、多数の予備成形した非常に小さいピンを、
何百もの小穴に自動的に入れることも問題の１つ
であり、各ピンの冷間成形も、ピンがゆるむ原因
になることが多かつた。

過去の技術の進歩にともない、これらの予備成
形したピンはますます小さくなり、現在では、直
径が0.020インチ（0.0508cm）、長さが約0.25イン
チ（0.0635cm）になつている。ピンの寸法が小さ
くなると、振動により何千もの予備成形したピン
を、基板の小さい穴に入れることは、８ステーシ
ヨン割出し機の効率がきわめて悪くなるという制
限が生じる。

Ｃ 問題点を解決するための手段 この発明の主目的は、非導電性材料の基板にあ
らかじめ形成した穴に、導電性材料のピンを形成
する新しい改良された装置を提供することにあ
る。

さらに、この発明の他の目的は、現在使用して
いる８ステーシヨンの機械における上記の欠点を
無くした新しい改良された装置を提供することに
ある。

要約すれば、この発明による方法は、所定のパ
ターンで複数の穴を設けてある非導電性基板を複
数のピン・チヤネルが基板の穴に一致するパター
ンで設けられたピン・ダイに隣接させて、位置決
めをする工程と、基板をピン・ダイに押しつける
工程と、ピン・ダイのチヤネルと、基板の穴と
に、導電性の材料を導入する工程と、このように
して形成されたピンを有する基板を、ピン・ダイ
に隣接した位置から突出す工程からなる。

この発明による、上記の方法を実施する新しい
改良された装置は、基板の穴のパターンに一致す
るパターンの複数のピン・チヤネルを有するピ
ン・ダイと、基板をピン・ダイに押しつけるヘツ
ド・ダイと、導電性材料をピン・チヤネルおよび
基板の穴に導入して、基板の穴のそれぞれにピン
を形成する手段と、ピンを設けた基板を、ピン・
ダイとヘツド・ダイとの間から突き出す手段を有
する。

Ｄ 実施例 この発明の方法および装置は、「押し出し」と
称する金属加工技術を使用する。この形式の金属
加工では、下記の関係があることがわかつてい
る。

変形荷重＝降伏応力×接触面積 現在、基板のピンに使用されている金属は銅で
あり、純度が99.90％以上の銅の引張り強度は
32000lb／in²（2247000ｇ／cm²）と比較的低いた
め、この発明の方法および装置を使用することは
理想的である。

降伏応力に影響を与えるもう１つの重要な要因
は、使用中の金属の温度である。金属の温度が上
昇すると、必要な荷重が減少することが知られて
いる。しかし、この要因は、この発明では利用さ
れない。その理由は、基板のピンを有効にするた
めには、きわめて低い電圧でも導電性でなければ
ならないためである。

低温では、この発明により基板に形成させたピ
ンは光沢を有し、表面が汚れていない。温度が上
昇すると、ピンは変色し、表面上に酸化皮膜を形
成する傾向がある。この酸化により、導電性は減
少する傾向がある。また、低温では、許容誤差が
良好に保たれ、ピンの強度および硬度が高く、ピ
ンの延性は低くなる。

この発明で使用する押し出し技術は、銅などの
金属に変形荷重を与えて流動させることにより行
なう。金属の流動特性に関する最初の研究は、E.
ジーベル（E.Siebel）およびW.リユーク（W.
Lueg）、「カイザー・ビルヘルム研究所技報
（Mitteilungen aus dem Kaiser−Wilhelm
Inst.）」、1933年に記載されている。しかし、こ
の最初の研究以来、金属加工の手段として、多く
の押し出し法に関する研究が行なわれ、これにつ
いての多くの論文が発表されている。

第１図を参照すると、この発明により構成し、
配列させた装置全体を、参照番号１０で示す。装
置１０は、ヘツド・ダイ１１、ピン・ダイ１２、
および押し出しダイ１３を有する。

押し出しは、比較的新しい金属加工法で、金属
の押し出しに必要な高圧に耐える適当なダイの材
料の問題は、20世紀後半になつても解決されてい
ない。ヘツド・ダイ１１、ヘツド・ダイ１２、お
よび押し出しダイ１３を形成することのできる適
当な材料は、タングステンカーバイドであるが、
最近急速に新しい材料が開発されている。したが
つて、この発明は、ダイ１１，１２および１３を
特定の材料に限定しない。

押し出し装置の最も重要な部分はダイであり、
通常ダイはケーシングとニブの２つの部分からな
る。ケーシングは、図で参照番号１１，１２，１
３で示した部品である。タングステンカーバイド
で製造するのはこのケーシングであり、ニブ（図
では見えない）は、金属が押し出される穴または
開口部のライニングで、工業用ダイヤモンドで製
造されるのがこのライニングである。

もちろん、押し出しダイのライニングに工業用
ダイヤモンドを使用するのは新しいことではな
い。工業用ダイヤモンドは以前から使用されてい
るので、この発明の一部ではない。工業用ダイヤ
モンドは、小径の押し出しに特に有用であり、こ
の例ではピンの直径は0.020インチ（0.0508cm）
以下である。

第１図に戻つて、基板１４には、後に形成する
電気回路の必要条件に応じて、任意の数のパター
ンに任意の数の穴を設けることも可能であるが、
図では、２個の穴１５，１６のみを示す。上記の
ように、穴の数は360またはそれ以上とすること
ができる。

基板１４の複数の穴の数とパターンは、ピン・
ダイ１２中の２個のピン・チヤネル１７，１８で
示される複数のピン・チヤネル、および押し出し
ダイ１３中の２個のオリフイス１９，２０で示さ
れる複数のオリフイスの数およびパターンと一致
する。基板１４の穴１５，１６、ピン・ダイ１２
中のピン・チヤネル１７，１８、および押し出し
ダイ１３中のオリフイス１９，２０について、以
下に詳細に説明する。

基板１４の穴の数とパターンのいずれかまたは
両方が変更された場合は、必要があれば新しいピ
ン・ダイ１２および新しい押し出しダイ１３を設
けることができる。しかし、ピン・ダイ１２の穴
（チヤネル）のパターンが完全に一致し、押し出
しダイ１３の穴（オリフイス）のパターンが完全
に一致することが好ましい。次に、特定の基板に
は使用しない穴は、押し出しダイ１３のオリフイ
ス１９，２０に栓をして閉さする。しかし、押し
出しダイ１３は、２本のボルト２１，２２で代表
される複数のボルトを外すことにより取り外すこ
とができる。

ピン・チヤネル１７，１８は、複数のガイド・
ポストにより、穴１５，１６に対する位置に固定
される。ガイド・ポストの１本を参照番号２３で
示す。

次に、この発明の装置の各構成部品について説
明すると、２個のストリツプ２４，２５が、２本
のボルト２６，２７等の複数のネジを切つたボル
トにより、ヘツド・ダイ１１に取り付けられてい
る。ストリツプ２４と２５は、少なくとも基板１
４の幅に等しい間隔で取り付けられており、最初
に基板１４を装置に装着した際には、基板１４が
フランジ２８，２９上に、各ストリツプ２４，２
５のそれぞれ１端に沿つて置かれるようになつて
いる。

基板装置機構が引込むと、図に詳細に示すよう
に、ヘツド・ダイ１１が移動して、基板１４をピ
ン・ダイ１２の支持面に強く押し付け、フランジ
２８，２９上にそれぞれ空間３１，３２を形成す
る。間隔をあけて設けた２個のストリツプ２４，
２５は、装置１０で異なる幅の基板を用いる場合
には移動させなければならないが、ボルト２６，
２７等の複数のボルトにより、この幅の調整は容
易に行なうことができる。

ピン付動作が完了すると、ヘツド・ダイ１１、
基板１４、およびピン・ダイ１２が動かされて、
ピン材料を矢印３３で示される線に沿つてずら
す。次いで、ヘツド・ダイ１１、基板１４、およ
びピン・ダイ１２がそれぞれの元の場所に戻さ
れ、ヘツド・ダイ１１が引込められてピンをエジ
エクトすると、押出動作が再開される。

基板エジエクタ３４は、複数の小さいピン状の
突起を有する。この突起の２本を参照番号３５，
３６で示す。この突起は、基板１４の各穴１５，
１６上の開口部にかん合する。矢印３３で示す線
に沿つてピンせん断動作が終了すると、ヘツド・
ダイ１１はピン・ダイ１２から離れるけれども、
ガイド・ポスト（１本はガイド・ポスト２３で示
す）に案内される。ヘツド・ダイ１１の移動は、
基板エジエクタが傾斜面３７が固定部３９の表面
に達するまで続き、その結果基板エジエクタ３４
がスプリング４０に押し付けられる。

完成した基板１４を突き出すのに要する力は最
小であり、傾斜面３７が固定面３８まで移動する
動作により、ピン状の突起３５，３６を設けた表
面４１がヘツド・ダイ１１の表面４２に接触して
基板１４を突き出す。基板１４が突き出される
と、以下に説明する部品によつて基板１４が取り
外されるが、このときスプリング４０は基板エジ
エクタ３４を移動させて、ストツプ・ピン４３の
位置にまで戻す。

最初に、基板１４が定位置にあり、突き出し動
作がまだ始まつていないときは、複数のピン状突
起３５，３６は基板１４上にあり、エジエクタの
表面４１は、ヘツド・ダイの表面４２上にある。
この位置はいくつかの利点がある。第１は、完成
した基板１４を後で突き出すための突起３５，３
６の位置合わせが確実に行なわれること、第２
は、基板エジエクタ３４がわずかに上昇し、突起
３５，３６が第１図に示す位置にある場合、突き
出し動作の進行具合を示すことである。

複数のボルト（図にはボルト２１，２２のみを
示す）を用いて、この発明の装置１０を参照番号
４６により示す代表的な押し出しプレスに取り付
ける。このような押し出しプレスは、アルミニウ
ム、銅、鉛、さらに鋼鉄等の金属またはこれらの
合金を押し出すために、容易に入手できる。銅の
押し出しに用いる代表的なプレスは、ラム荷重能
力約5000トンで、耐熱合金鋼でライニングした重
い鋼鉄製のシエルと、押し出しキヤビテイ４７で
構成されている。

具体的な構造は、この発明の装置を取り付ける
上での広範囲の用途に依存するため、この装置の
原理について完全に記述することが重要と考えら
れる。したがつて、次に第２図を参照して説明を
行なう。各図で、同一または類似の部品を示すの
に、同一の参照番号を用いている。

第２図は、装置１０に基板を装着し、ピン付け
が終了した完成基板を取り出す原理についてさら
に示したものである。しかし、この図は、第１図
のものから90゜回転してあり、この図では、基板
１４は右から左へ移動するのに対し、第１図では
基板１４は向う側から手前に移動する。

基板の装着 以下に述べる運動に必要な多数のエスケープメ
ント・アクチユエータが用いられる。したがつ
て、この発明の方法を実施するのに必要な原理の
みを説明する。

この発明によれば、所要の数および形状を有す
る穴を予めあけた基板は、参照番号４８で示すよ
うに、縁部を接するように配列させる。加工前の
基板４８には、スライド４９により基板をストツ
プ５０に押し付ける適当な力が加えられる。スト
ツプ５０では、基板４８は装着アーム５１に乗せ
るための正しい位置に置かれる。この正しい位置
は番号５２で示す。

ヘツド・ダイ１１が上昇した位置にある、操作
サイクルの適当な時期に、装着アーム５１は、第
２図に示すように左に移動して、第２図で基板１
４により示す概略位置に基板を移動させる。

上記の装着アーム５１の運動は、第１図では図
の手前向きで、ストリツプ２４，２５の２個のフ
ランジ２８，２９の間の、基板１４により占めら
れた空間において行なわれる。運動のこの時点で
は、装着アーム５１は第２図に示すように下向に
動き、これにより加工前の基板が２個のフランジ
２８，２９の上に置かれる。

次に装着アームは後退して元の位置に引き上げ
られ、位置５２で他の加工前の基板を受け取る。
この装着アーム５１の運動は、装着アーム５１に
近接して書かれた矢印１，２，３，４により示
す。この矢印の運動図は、参照番号５３で示す。

基板の取り外し 完成したピンの付けた基板を、１つの直線方向
から入れるトレイ５４を、第２図の左方に示す。
トレイ５４の動作部は、第１図のストリツプ２
４，２５のように間隔をあけた２個のストリツプ
である。このストリツプの１個を、第２図に番号
５５で示す。ストリツプ５５は、ヘツド・ダイ１
１のフレンジ２８と同様なフランジ５６を有す
る。

トレイ５４は、トレイがいつぱいになつたこと
を示す適当なセンサを有する。代替的なセンサ
は、端部５７に取り付けたカウンタであるが、好
適な配置な両方の組合せ、すなわち、端部５７の
カウンタ９６と、反対側の端部５８のセンサ９７
との組合せである。このような配置により、カウ
ンタで完成基板の合計数を知ることが可能にな
り、トレイ５４の端部５８にあるセンサにより、
適当な位置決め信号を与えることによつて、動作
が自動的になる。

代表的な取外し動作は、ヘツド・ダイ１１が完
成した基板１４を突き出すために、ピン・ダイ１
２から離れて上昇するときに開始される。この時
点で、トレイ５４は、第２図に示すように、右へ
の移動を開始し、基板１４が突起３５，３６によ
り突き出されるときに、基板１４の下に達する。

基板１４の突き出しにより、トレイ５４の２個
のフランジ（フランジ５６は第２図に示す）上に
基板１４が置かれる。トレイ５４が引込もうとす
るとき、基板装着アーム５１は加工前の基板をの
せて到着し、第２図に示すように完成した基板１
４をトレイ５４上のさらに左に向かつて押す。ト
レイ５４は、左に移動して元の出発点に戻る。こ
れで、取出し動作のサイクルが完了する。

ピンせん断動作 上述のように、加工前の基板を装着する前に、
完成したピンを付けた基板を突出さなければなら
ない。加工前の基板の装着により、完成した基板
の取出しが助けられるが、この動作の開始前に、
完成したピンの押出し材料からせん断しなければ
ならない。

線３３に沿つてせん断動作を行なうため、前述
のように、せん断アクチユエータ機構５９を作動
させなければならない。このせん断動作を行なう
の必要な運動の距離は、押し出されたピンの直径
が小さいため、きわめて短かくてよく、矢印６０
で示された距離は、せん断アクチユエータ機構５
９による運動距離の半分を示す。

回転アーム６１は確動（ポジテイブ）アタツチ
メント６２により適当なエスケープ装置（図示さ
れていない）に接続されている。「確動」接続と
は、滑りを生じないことを意味する。

前述のように、適当なエスケープ装置の数は多
く、この発明の一部を形成するものではない。こ
の発明による装置に適した、選択されたエスケー
プ装置へのアタツチメント６２は、滑りの無いも
のでなければならない。これは、各ピンの直径が
0.020インチ（0.0508cm）のオーダであるのに対
し、360本以上の多数のこれらのピンを、各基板
に形成させるためである。せん断機構の始動に滑
りを生じると、上記の基板装置および取出し動作
のタイミングに狂いを生じる。

アーム６１の変更態様は、回転する代りにアタ
ツチメント６２により0゜〜180゜の間の必要な角度
だけピボツトするものである。

したがつて、アーム６１は、軸６３の回りを回
転するものでもピボツトするものでもよく、軸６
５と心違いのカム６４がピン・ダイ１２を、せん
断ライン３３に沿つて左右に移動させる。複数の
ガイド・ポスト２３，２３Ａにより、ヘツド・ダ
イ１１と基板１４がピン・ダイ１２と共に移動す
る。このせん断動作については詳細に後述する。

ヘツド・ダイ・アクチユエータ 第２図で、ローラ６６は軸６７に偏心して取り
付けられている。ローラ６６は、ヘツド・ダイ１
１の開口部に滑合し、ヘツド・ダイ１１矢印６９
の方向に、ピン・ダイ１２から離れるように移動
し、第１図の基板エジエクタ３４を介して表面３
８に当たると、ローラ６６はヘツド・ダイ１１に
対して上昇最高点に達する。

第１図で最もよくわかるように、ヘツド・ダイ
１１がピン・ダイ１２から離れて移動し、傾斜面
３７が固定面３８に当ると、最初に起こるのは、
表面４１と４２を分離する空間７０が閉じること
がある。この結果生ずる力は、基板１４を下方に
突き出すのに十分である。

第３図は、ヘツド・ダイ１１が、矢印７３で示
す最も低い位置に達したときに、開口部６８内で
作動する偏心ローラ６６の位置を示す。開口部６
８に滑合するローラにより、ヘツド・ダイ１１は
どの位置にあつても確実にロツクされる。

第４図は、偏心ローラ６６、ヘツド・ダイ１
１、ピン・ダイ１２および押出しダイ１３の位置
を示す図である。ローラ６６の軸６７は、そのベ
アリング・サポート７４，７５、および矢印７８
で示すように移動可能なアクチユエータ・アーム
７７で終わるシヤフト７６を貫いて伸びている。

第２図の確動アタツチメント６２と同様、アク
チユエータ・アーム７７は、適当なエスケープメ
ント装置（図示されていない）によつて作動する
が、これは同じ装置とすることも可能で、そうで
ない場合でも、少なくともこれと連動させること
が可能である。

第２図のアーム６１と同様、アクチユエータ・
アーム７７は回転または、好ましくはピボツトに
より移動させる。

基板コーナの位置決め装置 第５図は、基板１４を正確に位置決めし、これ
をその位置に横方向に保持するためのコーナ位置
決め装置７９の動作原理を示す。コーナ位置決め
装置７９の動作部は、第１図にも示す円形のリン
グ８０である。

リング８０は、図示すように、直径方向に相対
して形成したカム・スロツト８１，８２を有す
る。カム・メンバ８３はスライド８４に取り付け
られ、カム・スロツト８１にかん合し、リング８
０が移動すると、スライド８４は矢印８５で示す
ように移動する。

カム・メンバ８６は、カム・メンバ８３と同様
に、スライド８７に取り付けられ、カム・スロツ
ト８２にかん合し、リング８０が移動すると、ス
ライド８７は矢印８８で示すように移動する。こ
れらのスライド８４，８７はそれぞれ、端部８
９，９０が基板１４のコーナに一致するように形
成されている。

コーナ位置決め装置７９は、第５図では、第１
図の底部から見上げたように示されている。基板
１４は、スライド９１，９２を有する凹部中にか
ん合されており、これらのスライド９１，９２
は、第５図では線９１，９２で示されている。

加工前の基板の装着に関して上述したように、
基板４８は装着アーム５１により、ヘツド・ダイ
１１中の凹部に沿つて、概略正しい位置に移動し
てから、第１図のフランジ２８，２９上に置かれ
る。次に、リング８０を調整してスライド８４，
８７を動かし、加工前の基板の対向するコーナを
しつかり押えることにより、基板が正確に位置決
めされる。

簡単な装着および取出し装置 複雑な操作や手順を簡単にすることは、同時に
コストを削減する利点もあるため望ましいが、こ
の意味で、下記の修正された装置が適している例
がある。

第２図のトレイ５４を可動にする代りに、トレ
イを固定して、基板装置アーム５１が、装着され
る未加工の基板の先端９４より十分前方に端部９
３を有し、完成した基板１４をフランジ２８，２
９に沿つて摺動させて、トレイ５４中に位置決め
する。

上述のように、カウンタ９６は通過する基板の
各縁部により始動され、センサ９７が信号を発し
て、トレイ５４を図の手前または前方の何れかの
方向に関して割り出し、新しい空のトレイを装着
のために定位置に移動させる。

参照番号９８は、基板装置動作を円滑に行なう
ため、２個のフランジ２８，２９上の空間へのじ
ようご型の入口を示す。

ピン・ダイの構造 第６図は、この発明の押出し法により、何百本
ものピンのそれぞれを形成するための好ましい装
置を示す。基板１４を押し付けるヘツド・ダイ１
１の表面において、穴（２つの穴を番号１５，１
６で示す）のそれぞれの上に、番号９９で示すよ
うな凹部を設ける。この凹部９９の目的は、基板
１４上にヘツド１００を形成させることである。

穴１５の周囲の比較的鋭い縁部を番号１０１で
示し、穴１５の反対側の縁部は、番号１０２で示
すように曲面になつている。ピン・チヤネル１７
等の各ピン・チヤネルは、基板支持面３０で開口
しており、番号１０３で示すようにさらもみし
て、バルジ１０４を形成する。基板１４の上面に
接するピン・ヘツド１００と、下面すなわち反対
側の面に接するバルジ１０４との間に、この発明
により、基板１４中に形成される各ピンが定位置
に確実に固定される。

ピン・ダイ１２と押出しダイ１３との間の線は
せん断ライン３３である。

オリフイス１９等の、せん断ライン３３から最
も遠い各オリフイスの端部はさらもみされて、金
属を高速で押し出し、「加工性」を良好にするた
めの滑りライン・フイールド１０５を形成する。
押出しプレス４６中の押出しキヤビテイ４７は、
番号１０７で示すように起動される通常のラム１
０６を含む。このような押出しプレス４６は周知
のものであり、詳細な説明は行なわない。

第７図は、以下に詳細を示すこの発明の重要な
変更態様を示す。構造の主要な相違点は、押出し
ダイ１３中にある、オリフイス１９等の各オリフ
イスに隣接する通路１０８である。通路のそれぞ
れは、ピン・ダイ１２が動くとライン３３に沿つ
てピン材料をせん断するように設けられ、各ピン
のせん断された端部は、通路１０８の１つをふさ
ぐ。

通路１０８はすべて加圧された適当な流体源に
接続されている。このような加圧された流体は、
ピン・ダイ１２からピンを突き出すのに用いられ
る。この流体は少なくともピンと完成した基板の
その他の点では通常の突出しを助けるために用い
る。適当な流体の例に空気があるが、この発明に
使用するには、液体のほうが適する場合もある。

第８図は、この発明の他の変更態様を示す。第
８図の構造では、すべての他の図で示される押出
しダイ１３が省略されている。第８図の構造は、
第１図の突起３５，３６を含んでいる。さらにこ
の発明による装置の他の変更態様は、基板１４の
弓形の穴１５，１６に見られる。

ピン・ヘツド１００の形成は、２つの重要な目
的がある。その１つは、上述のものであり、ピン
を付けた基板の後の使用に関連する。後の操作中
に、基板上に電気回路を形成するとき、導電性材
料の「ランド」をこれらのヘツド１００の周囲に
形成させて、必要な電気的接続を与える。

ヘツド１００の他の重要な目的は、バルジ１０
４とともにピンを定位置にしつかり固定すること
である。したがつて、ピンの直径が小さくなるに
したがつて、ヘツド１００も小さくなり、ピンを
機械的に定位置に固定する効果が不十分になる。
このため、第８図に示す構造では、ヘツド１００
により大きい機械的強度を与える。

弓形の穴１５，１６の曲率の具体値は、ヘツド
１００の強度を高める結果を生じるものであれ
ば、さほど重要ではない。弓形の穴１５，１６は
第６図に示す曲面１０２のように基板の２つの面
に隣接する曲面であつても、第８図に示す曲率の
ように、基板の片面から他の面に連続する曲面１
０９のような曲面であつてもよい。曲面１０９
は、ヘツド１００の強度を最大にする。

第８図に示す変更態様は、押出しダイが無いた
め、金属用の押出しプレスと共に使用することは
できないが、この変更態様の装置は、導電性の新
しいプラスチツク材料の１つのために使用され
る。過去には、「プラスチツク」材料は非導電性
であり、適当な導電性材料の顆粒または繊維を加
えて導電性にしていた。粒状または繊維を加えた
プラスチツク材料は、「重合体」の１つである。

このようなプラスチツク材料は、ある条件の下
では、この発明の意図するピンに使用するのに適
している。たとえば、このような混合物を直径の
太いピンに使用すると、非電動性または抵抗の高
いスポツトを形成しがちである。この発明のピン
を有する基板に形成する回路には、非常に低い電
圧を使用する。たとえば、10000Vもの電圧を使
用するスパーク・プラグのように、粒子または繊
維の間のギヤツプを電気アークが橋渡しする保証
はない。

しかし、この発明によれば、導電性材料であれ
ば何でも、押出しによりピンを形成し、これがプ
ラスチツク材料であつても、押出し法によつて加
工し、特に直径が0.020インチ（0.0508cm）以下
の場合には、ギヤツプが存在しなくなるまで圧縮
する。

この発明のこの特徴によれば、押出しキヤビテ
イ４７は、導電性プラスチツク材料を含み、これ
にラム１０６（第６図）とは異なる適当なラム１
１０（第８図）により圧力が加えられる。これ
は、銅の押出しの場合、ラム１０６は、プラスチ
ツクの押出し用のラム１１０よりも、押出しキヤ
ビテイ４７にはるかにゆるくかん合するためであ
る。ラム１１０は、適当なパイプ１１２を介して
押出しポンプ１１１により駆動される。

場合によつては、押出しキヤビテイ４７中のプ
ラスチツク材料の温度は、押出し工程中、一定温
度に維持しなければならない。これは、押出しプ
レス４６中に、押出しキヤビテイ４７の壁の周囲
に適当なチユーブ１１３を設けることにより行な
われる。チユーブ１１３中には、必要に応じて加
熱流体と冷却流体のいずれかまたは両方を、間隔
を置いて、または交互に循環させる。維持すべき
温度は、材料、押出速度、および雰囲気温度等の
フアクタによつて求められる。

この発明の好ましい態様の説明に戻つて、複数
の連続した基板に、銅の押出しによつて複数のピ
ンを所定の形状に形成させる方法は、下記の利点
を有する。

(1) 現在の８ステーシヨン機の代りに１ステーシ
ヨン装置が使用できる。

(2) ピンを前成形しないため、ゆるいピンが供給
されない。

(3) 同じプロセスでコストが低い（ピン・ダイ１
個対８個）。

(4) 仕様（直径、長さ、硬度）外のピンや曲つた
ピンによるピンの詰まりがない。

(5) ピン材料が確実に供給される（摩擦、重力で
なく、高圧で押される）。

(6) 動きがほとんどない（サイクルが速い）。

(7) せん断後の突出しのための現在の８ステーシ
ヨン機の個々の銅製のパンチが不要になる。

(8) 形成するピンの大きさに制限がない（現在の
機械は0.020インチ（0.0508cm）以下のピンを
供給することはできない）。

(9) 押出しによれば、結晶粒子の再配向により、
ピンの物理的性質が改善される。

この明細書で詳細に説明したこの発明の装置お
よびその各種の変更態様は、この発明を特徴づけ
る新しい、改良された方法に従つて作動する。要
約すれば、この方法は、あらかじめ複数の穴を所
定のパターンであけた非導電性の材料の基板を、
基板の穴に一致するピン・チヤネルを有するピ
ン・ダイにしつかり押し付け、導電性の材料をピ
ン・チヤネルを介して基板の穴の中に押し出し、
基板の片側にピン材料でヘツドを、反対側にバル
ジを形成してピン材料を定位置に固定することに
より行なわれる。次に、ピン材料をピン・ダイの
基板とは反対側にてピンからせん断し、完成した
基板を突き出す。

この発明の装置の動作を説明することにより、
この方法の他の面も明白になる。図を参照して、
銅のピンを押し出す１サイクルの動作が完了した
と仮定する。次に、アーム６１の軸６３の周囲の
操作により、複数のピンが、せん断ライン３３に
沿つて押出し材料からせん断され、ピン・ダイ１
２とヘツド・ダイ１１が元の位置に戻る。ヘツ
ド・ダイ１１が、ローラ６６によりピン・ダイ１
２から離れて移動すると同時に押出し工程が再び
開始する。基板１４は、銅の押出し材料に押され
ると同時にヘツド・ダイ１１に付着する複数のヘ
ツド１００により引張られるためヘツド・ダイと
ともに移動する。

ヘツド・ダイ１１がピン・ダイ１２から離れて
移動し続けると、表面３７は固定面３８に当り、
複数の突起３５，３６がヘツド１００のそれぞれ
をヘツド・ダイから離れるように押し、基板１４
はフランジ２８，２９上に落下する。通常は、ヘ
ツド１００は自由に押すことができるが、力を追
加する必要がある場合を考えて、ヘツド・ダイ１
１は、移動し続けて表面３７を固定面３８上で摺
動させ、スプリング４０を圧縮し、基板エジエク
タ３４をストツプ・ピン４３から離れるように移
動させ、ガイド・ポスト２３のそれぞれに対して
空間７２を閉じる余地を持つている。

次に、完成した基板１４が自由になり、フラン
ジ２８，２９により支持されると、基板装着アー
ム５１は、その端部９３が完成した基板１４を装
置１０からトレイ５４上に押すように、未加工の
基板４８とともに装置１０に入る。装着アーム５
１が引込むと、未加工の基板４８はフランジ２
８，２９に支持されたままとなり、コーナ位置決
め装置７９が始動して、複数のピン・チヤネル１
７，１８に対して未加工の基板をフランジ２８，
２９上に正確に位置決めし、未加工の基板を定位
置に、横方向に固定する。

次にヘツド・ダイ１１は、ピン・ダイ１２に向
つて移動し、未加工の基板４８をピン・ダイ１２
の表面にしつかり固定する。次に押出しプレス４
６が駆動されて、オリフイス１９，２０を通り、
ピン・チヤネル１７，１８を通つて未加工の基板
の穴１５，１６に導電材料の押出しを開始する。
この点での押出し工程の進行は、基板表面から離
れてわずかに移動する突起３５，３６により示さ
れ、表面４４が表面４５に当たつて２つの表面４
１，４２が離れて空間７０を形成する。

押出し工程が続くと、ピンのそれぞれにヘツド
１００とバルジ１０４が形成される。押出しは、
(1)操作員の経験により決め得る予め設定した時間
が経過すること、(2)適当なセンサ（図示されてい
ない）上に発生した押出し圧力が所定の値に達す
ること、または(3)押出しラム１０６が予め設定し
た距離移動することに応じて停止する。

新しく形成した複数のピンを押出し材料からせ
ん断するには、せん断アクチユエータ機構５９を
作動させてピンをせん断ライン３３に沿つてせん
断し、ピン・ダイ１２およびヘツド・ダイ１１を
元の位置に戻す。ヘツド・ダイ１１がピン・ダイ
１２から離れて移動すると押出し工程が開始さ
れ、ピンをピン・チヤネル１７，１８からわずか
に移動させる。実際に、押出し工程は新しく形成
されたピンをピン・チヤネル１７，１８から解放
し始めるためにのみ用いる。これは、一旦解放さ
れると、ピンはヘツド・ダイ１１と、フランジ２
８，２９の作用によつて取り外されるからであ
る。

Ｅ 発明の効果 この発明により、従来の８ステーシヨンの機械
の欠点が完全に回避される。作業ステーシヨンの
数は８個から１個に減少し、ピンを予備成形した
場合に見られた、非常に小さい穴に送られるピン
のゆるみは無くなり、作業速度が増し、コストが
低下し、すべてのピンが定位置に強固に固定され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の装置の特徴を説明するた
めの、一部は概略化して示す断面図、第２図は、
この発明の方法および装置の完全な動作サイクル
を説明するための、装置の配置図、第３図は、ア
クチユエータがヘツド・ダイを完全に低下させる
位置（第２図に示すヘツド・ダイおよびアクチユ
エータと反対の位置）にあるときの、ヘツド・ダ
イの図、第４図は、主として第２図および第３図
のヘツド・ダイ・アクチユエータと、第１図に示
す他の特徴との関係を説明する図、第５図は、基
板を正確に位置決めするための、コーナ・ロケー
タ・アクチユエータの図、第６図は、この発明の
装置の１実施例を示すため、基板の２つの穴の中
に形成した２本のピンを示す図、第７図は、この
発明の変更態様を示す第６図と同様な図、第８図
は、この発明の他の変更態様を示す、第６図およ
び第７図と同様な図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定のパターンで並ぶ複数の開孔が予め設け
   られている基板にピンを取り付ける装置であつ
   て、 (a)(a1) その一面が基板の支持面になるととも
   に、 (a2) 上記基板の開孔のパターンと一致するパ
   ターンで、上記基板支持面からその反対側の
   面まで貫通する複数のピン・チヤネルが設け
   られ、 (a3) 上記ピン・チヤネルは、上記基板支持面
   側端部において他の部分よりも膨らまされて
   いる ピン形成用ダイと、 (b) 導電性の押出成形材料を上記ピン形成用ダイ
   のピン・チヤネルと上記基板の開孔とに導く手
   段と、 (c)(c1) 押出成形作業の間、上記基板を上記ピン
   形成用ダイの基板支持面に向かつて押しつけ
   るべく、上記基板に向かつて押されるヘツ
   ド・ダイであつて、 (c2) 上記基板と対向する面には、押出成形作
   業の間に上記基板の開孔からはみ出た押出成
   形材料によつてピンの膨張部が上記基板の外
   で形成されるように余裕を与える複数の凹部
   が、上記開孔のパターンと一致するパターン
   で形成されているヘツド・ダイと、 (d) 上記基板を上記ピン形成用ダイと上記ヘツ
   ド・ダイの間からエジエクトする手段 を含む、ピン取付装置。