(57)【要約】【課題】基板に対する負荷を小さく抑えつつ、確実にピンを基板に接続できる基板製造方法を提供すること。【解決手段】基板製造方法は、基板に形成されたスルーホールに対して、先端が分岐する分岐部を有する第１ピンを圧入し、圧入の荷重を検出するステップと、検出された圧入の荷重に基づいて、圧入された第１ピンの先端の分岐部間に第２ピンを圧入する際に目標とする圧入の荷重を設定するステップと、設定された目標とする圧入の荷重まで第１ピンの先端の分岐部間に第２ピンを圧入することで、第１ピンの分岐部を外側に拡張し、第１ピンを前記基板のスルーホールに接続するステップと、を含む。第１ピンの分岐部は、外側に突出しスルーホールの内面に当接する当接部と、当接部に接続され第２ピンが第１ピン側へ圧入される従って外側に押し広げられる拡開部と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成されたスルーホールに対して、先端が分岐する分岐部を有する第１ピンを圧入し、前記圧入の荷重を検出するステップと、
前記検出された圧入の荷重に基づいて、前記圧入された第１ピンの先端の分岐部間に第２ピンを圧入する際に目標とする圧入の荷重を設定するステップと、
前記設定された目標とする圧入の荷重まで前記第１ピンの先端の分岐部間に前記第２ピンを圧入することで、前記第１ピンの分岐部を外側に拡張し、前記第１ピンを前記基板のスルーホールに接続するステップと、
を含む、基板製造方法であって、
前記第１ピンの分岐部は、外側に突出し前記スルーホールの内面に当接する当接部と、前記当接部に接続され前記第２ピンが前記第１ピン側へ圧入される従って外側に押し広げられる拡開部と、を有する、ことを特徴とする基板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に形成されたスルーホールにピンを接続する基板製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板に設けられたスルーホールにピンを圧入し接続することにより、各部品がピンを介して基板に固定されており、その確実な固定が得られるように様々な工夫がなされている。例えば、基板のスルーホールに挿入されたピンの先端を押圧しピンの外径を拡張することでピンを基板のスルーホールに接続する基板製造方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１４１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に示す基板製造方法においては、ピンの先端を押圧し塑性変形させることでピンの外径を拡張させている。また、ピンを塑性変形させ外形を拡張させる際に、その適切な変形量の調整は困難となる。例えば、ピンへの押圧力が弱いとピンの固定が不十分となり、一方、ピンへの押圧力が強いと基板に対する負荷が過剰となる虞がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、基板に対する負荷を小さく抑えつつ、確実にピンを基板に接続できる基板製造方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、基板に形成されたスルーホールに対して、先端が分岐する分岐部を有する第１ピンを圧入し、前記圧入の荷重を検出するステップと、前記検出された圧入の荷重に基づいて、前記圧入された第１ピンの先端の分岐部間に第２ピンを圧入する際に目標とする圧入の荷重を設定するステップと、前記設定された目標とする圧入の荷重まで前記第１ピンの先端の分岐部間に前記第２ピンを圧入することで、前記第１ピンの分岐部を外側に拡張し、前記第１ピンを前記基板のスルーホールに接続するステップと、を含む、基板製造方法であって、前記第１ピンの分岐部は、外側に突出し前記スルーホールの内面に当接する当接部と、前記当接部に接続され前記第２ピンが前記第１ピン側へ圧入される従って外側に押し広げられる拡開部と、を有する、ことを特徴とする基板製造方法である。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、基板に形成されたスルーホール内に第２ピンを固定するステップと、前記基板に形成されたスルーホールに対して、先端が分岐する分岐部を有する第１ピンを圧入しつつ、予め設定された目標とする圧入の荷重まで前記第１ピンの先端の分岐部間に前記第２ピンを圧入することで、前記第１ピンの分岐部を外側に拡張し、前記第１ピンを前記基板のスルーホールに接続するステップと、を含む、基板製造方法であって、前記第１ピンの分岐部は、外側に突出し前記スルーホールの内面に当接する当接部と、前記当接部に接続され前記第２ピンが前記第１ピン側へ圧入される従って外側に押し広げられる拡開部と、を有する、ことを特徴とする基板製造方法であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、基板に形成されたスルーホールに対して、先端が分岐する分岐部を有する第１ピンが圧入されており、前記第１ピンの先端の分岐部間に第２ピンが圧入されており、前記第１ピンの分岐部を外側に拡張し、前記第１ピンが前記基板のスルーホールに接続された基板であって、前記第１ピンの分岐部は、外側に突出し前記スルーホールの内面に当接する当接部と、前記当接部に接続され前記第２ピンが前記第１ピン側へ圧入される従って外側に押し広げられる拡開部と、を有する、ことを特徴とする基板であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、基板に対する負荷を小さく抑えつつ、確実にピンを基板に接続できる基板製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板製造方法におけるプレスフィットピン及びプレスフィット固定ピンの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る基板製造方法におけるプレスフィットピン及びプレスフィット固定ピンの構成を示す図である。
【図３】（ａ）プレスフィットピンに対してプレスフィット固定ピンが圧入されたときの、プレスフィットピンの形状変化を示す図である。（ｂ）プレスフィットピンに対してプレスフィット固定ピンが圧入されたときの、プレスフィットピンの形状変化を示す図である。（ｃ）プレスフィットピンに対してプレスフィット固定ピンが圧入されたときの、プレスフィットピンの形状変化を示す図である。
【図４】プレスフィットピンをスルーホールに圧入した際における、プレスフィットピンの圧入量と圧入荷重との関係を示す図である。
【図５】プレスフィットピン外形が小さくスルーホール内径が大きい場合のプレスフィットピンの圧入を示す図である。
【図６】プレスフィット固定ピンをプレスフィットピンの拡開部に圧入した際における、プレスフィット固定ピンの圧入量と圧入荷重との関係を示す図である。
【図７】プレスフィットピン外形が小さくスルーホール内径が大きい場合のプレスフィット固定ピンの圧入を示す図である。
【図８】プレスフィットピン外形が大きくスルーホール内径が小さい場合のプレスフィットピンの圧入を示す図である。
【図９】プレスフィットピン外形が大きくスルーホール内径が小さい場合のプレスフィット固定ピンの圧入を示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る基板製造方法のフローを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施の形態に係る基板製造方法を示す図である。
【図１２】プレスフィットピンをスルーホールに圧入した際における、プレスフィットピンの圧入量と圧入荷重との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施の形態に係る基板製造方法は、基板に形成された複数のスルーホール（貫通孔）に対して複数のプレスフィットピン（第１ピンの一具体例）を夫々圧入し接続するものである。例えば、ハンダを用いることなく、基板に設けられたスルーホールに、コネクタ等の電子部品に設けられたプレスフィットピンを圧入して接続することで基板を簡易かつ低コストで製造できるものである。
【００１０】
図１及び図２は、本実施の形態に係る基板製造方法におけるプレスフィットピン及びプレスフィット固定ピンの構成を示す図である。
【００１１】
本実施の形態に係る基板製造方法は、基板１に形成されたスルーホール２に対してプレスフィットピン３を圧入し（図１）、圧入されたプレスフィットピン３の先端にプレスフィット固定ピン（第２ピンの一具体例）４の先端を圧入することで（図２）、プレスフィットピン３を基板１のスルーホール２に接続する。
【００１２】
プレスフィットピン３は、所定の押圧治具１００で押圧される、その断面形状が略Ｔ字状の押圧部３１と、その先端が分岐する分岐部３２と、を有している。プレスフィットピン３の分岐部３２は、押圧部３１に接続されその断面形状が略円弧状の当接部３２１と、当接部３２１に接続される拡開部３２２と、を有している。なお、押圧部３１、当接部３２１、及び拡開部３２２は、一体で形成されているが、別体で形成されていてもよい。
【００１３】
当接部３２１は、外側に突出しており、プレスフィットピン３がスルーホール２に圧入される際に、スルーホール２の内面に当接する。拡開部３２２は、その内側にプレスフィット固定ピン４が圧入されると、外側に押し広げられる。これにより、当接部３２１も外側に拡張するため、スルーホール２に対する当接力が増加する。
【００１４】
ここで、従来、プレスフィットピンをスルーホールに圧入する際に、プレスフィットピンの外径が大きくスルーホールの内径が小さい場合、大きな圧入荷重でプレスフィットピンをスルーホールに圧入する必要が生じる。この場合、基板のスルーホールに対する負荷が大きくなる。一方、プレスフィットピンの外径が小さくスルーホールの内径が大きい場合、小さな圧入荷重でプレスフィットピンをスルーホールに圧入できる。しかしながら、プレスフィットピンのスルーホールに対する固定力が小さくなり、不十分な接続となる。
【００１５】
上述したような相反する問題を解決するために、本実施の形態に係る基板製造方法おいては、プレスフィットピン３に対してプレスフィット固定ピン４を圧入し、その圧入荷重を最適に調整し設定する。これにより、基板１に対する負荷を小さく抑えつつ、確実にプレスフィットピン３を基板１のスルーホール２に接続できる。
【００１６】
図３は、プレスフィットピンに対してプレスフィット固定ピンが圧入されたときの、プレスフィットピンの形状変化を示す図である。
【００１７】
プレスフィットピン３の拡開部３２２に対してプレスフィット固定ピン４が圧入される前の状態では、図３（ａ）に示す如く、プレスフィットピン３の拡開部３２２は外側に押し広げられることなく、当接部３２１も拡張しない状態である。
【００１８】
プレスフィットピン３の拡開部３２２の内部にプレスフィット固定ピン４が圧入されると、図３（ｂ）に示す如く、拡開部３２２は外側に押し広げられる。これにより、当接部３２１も外側に拡張するため、スルーホール２に対する当接力が増加する。
【００１９】
プレスフィット固定ピン４が、図３（ｂ）に示す状態から図３（ｃ）まで、さらにプレスフィットピン３側に深く圧入されると、拡開部３２２はさらに外側に押し広げられる。これにより、当接部３２１もさらに外側に拡張するため、スルーホール２に対する当接力がさらに増加する。
【００２０】
このように、プレスフィット固定ピン４がプレスフィットピン３側に深く圧入されるに従って、プレスフィットピン３の拡開部３２２は外側に徐々に大きく押し広げられる。これにより、当接部３２１も外側に徐々に拡張するため、スルーホール２に対する当接力が徐々に増加する。すなわち、プレスフィット固定ピン４のプレスフィットピン３への圧入荷重を設定することで、プレスフィットピン３のスルーホール２に対する当接力を簡易かつ最適な値に調整することができる。
【００２１】
次に、プレスフィット固定ピン４のプレスフィットピン３への圧入荷重の設定方法について詳細に説明する。図４は、プレスフィットピンをスルーホールに圧入した際における、プレスフィットピンの圧入量と圧入荷重との関係を示す図である。
【００２２】
例えば、図５に示す如く、プレスフィットピン３の当接部３２１の外径が小さく、スルーホール２の内径が大きい場合を想定する。この場合、図４の（１）に示す如く、プレスフィットピン３のスルーホール２に対する圧入量が増加するに従って、プレスフィットピン３の当接部３２１の当接力は徐々に増加し、プレスフィットピン３の圧入荷重も徐々に増加する。プレスフィットピン３の当接部３２１の当接力は小さく、圧入荷重の増加も小さい。
【００２３】
図６は、プレスフィット固定ピンをプレスフィットピンの拡開部に圧入した際における、プレスフィット固定ピンの圧入量と圧入荷重との関係を示す図である。
【００２４】
図５に示すプレスフィットピン３がスルーホール２に圧入された状態から、図７に示す如く、さらに、プレスフィット固定ピン４をプレスフィットピン３の拡開部３２２に圧入する。この場合、図６の（１）に示す如く、プレスフィット固定ピン４の圧入量が増加するに従って、プレスフィットピン３の当接部３２１の当接力は徐々に増加し、プレスフィット固定ピン４の圧入荷重も徐々に増加する。
【００２５】
一方、例えば、図８に示す如く、プレスフィットピン３の当接部３２１の外径が大きく、スルーホール２の内径が小さい場合を想定する。この場合、図４の（２）に示す如く、プレスフィットピン３のスルーホール２に対する圧入量が増加するに従って、プレスフィットピン３の当接部３２１の当接力は徐々に増加し、プレスフィットピン３の圧入荷重も徐々に増加する。なお、プレスフィットピン３の当接部３２１の当接力は上記（１）の場合と比較して大きく、圧入荷重の増加も大きくなる。
【００２６】
図８に示すプレスフィットピン３がスルーホール２に圧入された状態から、図９に示す如く、さらに、プレスフィット固定ピン４をプレスフィットピン３の拡開部３２２に圧入する。この場合、図６の（２）に示す如く、プレスフィット固定ピン４の圧入量が増加するに従って、プレスフィット固定ピン４の圧入荷重も徐々に増加する。なお、（２）に示すプレスフィット固定ピン４の圧入荷重は上記（１）の場合と比較してより大きくなる。
【００２７】
本実施の形態においては、例えば、図４及び図６に示すプレスフィットピン３及びプレスフィット固定ピン４の圧入特性を計測することで、プレスフィットピン３がスルーホール２に圧入されたときの圧入荷重と、プレスフィット固定ピン４をプレスフィットピン３の拡開部３２２に圧入する際の最大の圧入荷重（以下、目標圧入荷重と称す）との関係を予め算出する。プレスフィットピン３の圧入荷重とプレスフィット固定ピン４の目標圧入荷重との関係は、例えば、プレスフィットピン３の圧入荷重が増加するに従ってプレスフィット固定ピン４の目標圧入荷重は漸減するような関係となっている。目標圧入荷重は、基板１に対する負荷を小さく抑えつつ、確実にプレスフィットピン３を基板１のスルーホール２に接続できるように設定されている。
【００２８】
図１０は、本発明の一実施の形態に係る基板製造方法のフローを示すフローチャートである。基板１に形成されたスルーホール２に対してプレスフィットピン３を圧入し（ステップＳ１０１）、その圧入する際の圧入荷重を検出する（ステップＳ１０２）。
【００２９】
次に、検出された圧入荷重と、プレスフィットピン３の圧入荷重とプレスフィット固定ピン４の目標圧入荷重との関係と、に基づいて、プレスフィット固定ピン４の目標圧入荷重を設定する（ステップＳ１０３）。
【００３０】
その後、設定された目標圧入荷重までプレスフィット固定ピン４をプレスフィットピン３の拡開部３２２に圧入することで（ステップＳ１０４）、プレスフィットピン３を基板１のスルーホール２に接続する（ステップＳ１０５）。
【００３１】
以上、本実施の形態に係る基板製造方法において、基板１に形成されたスルーホール２に対して、先端が分岐する分岐部３２を有するプレスフィットピン３を圧入し、その圧入の荷重を検出する。検出された圧入の荷重に基づいて、圧入されたプレスフィットピン３の先端の分岐部３２間にプレスフィット固定ピン４を圧入する際の目標圧入荷重を設定する。設定された目標圧入荷重までプレスフィットピン３の先端の分岐部３２間にプレスフィット固定ピン４を圧入することで、プレスフィットピン３の分岐部３２を外側に拡張し、プレスフィットピン３を基板１のスルーホール２に接続する。これにより、基板１に対する負荷を小さく抑えつつ、確実にプレスフィットピン３を基板１に接続できる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００３３】
例えば、上記一実施の形態においては、基板１のスルーホール２にプレスフィットピン３を圧入しつつ、スルーホール２に予め固定されたプレスフィット固定ピン４をプレスフィットピン３の拡開部３２２に圧入してもよい。すなわち、プレスフィットピン３のスルーホール２への圧入とプレスフィット固定ピン４のプレスフィットピン３の拡開部３２２への圧入を同時に行うように構成してもよい。これにより、後からプレスフィット固定ピン４を組み付ける必要がないため、組付け効率が向上する。
【００３４】
まず、プレスフィット固定ピン４をスルーホール２に固定する（図１０（ａ））。プレスフィットピン３をスルーホール２に圧入する（図１０（ｂ））。プレスフィットピン３のスルーホール２への圧入を開始すると、その圧入荷重が徐々に増加する（図１１のＡ）。そして、プレスフィットピン３がプレスフィット固定ピン４に到達すると（図１０（ｃ））、圧入荷重が急激に増加する（図１１のＢ）。プレスフィットピン３の拡開部３２２内にプレスフィット固定ピン４が圧入され（図１０（ｄ））、予め設定された目標圧入荷重に到達すると（図１１のＣ）する。これにより、基板１のスルーホール２へのプレスフィットピン３の接続が完了する。
【００３５】
上記一実施の形態において、プレスフィット固定ピン４のプレスフィットピン３への圧入荷重を設定しているが、これに限らず、プレスフィット固定ピン４のプレスフィットピン３への圧入量（深さ）を設定してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１    基板
２    スルーホール
３    プレスフィットピン
４    プレスフィット固定ピン
３１    押圧部
３２    分岐部
３２１    当接部
３２２    拡開部
【図１】
2014232622.tif 000003
【図２】
2014232622.tif 000004
【図３】
2014232622.tif 000005
【図４】
2014232622.tif 000006
【図５】
2014232622.tif 000007
【図６】
2014232622.tif 000008
【図７】
2014232622.tif 000009
【図８】
2014232622.tif 000010
【図９】
2014232622.tif 000011
【図１０】
2014232622.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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