(57)【要約】【課題】  挿入物の複数の突出部分を、被挿入物の貫通孔に容易かつ確実に挿入可能にする。【解決手段】プレスフィット端子１をスルーホール３に挿入する際には、スルーホール３側から案内部材である治具ピン４を突出させる。治具ピン４の先端にはプレスフィット端子１の先端部１ｂが当接可能な凹部４が形成されている。プレスフィット端子１の先端部１ｂを治具ピン４の凹部４ａに当接させると、先端部１ｂは凹部４ａの凹曲面に沿って案内され、精度良くセンタリングすることができる。治具ピン４の凹部４ａでプレスフィット端子１の先端部１ｂを捕捉し、治具ピン４をスルーホール３内に引込んで、プレスフィット端子１の拡径部１ａをスルーホール３内に案内する。【選択図】      図１
2005197173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入物に設けられる突出部分を、被挿入物に設けられた貫通孔に挿入する挿入方法であって、
該貫通孔に挿入可能な案内部材を有する挿入治具を備え、
該挿入物を、該被挿入物の一方側に配置する挿入物配置段階と、
該案内部材を、該被挿入物の他方側から該貫通孔に挿入する案内部材挿入段階と、
該案内部材で、該突出部分を捕捉する突出部分捕捉段階と、
該案内部材で該突出部分を捕捉した状態を保持し、該突出部分が該被挿入物の貫通孔に挿入されるように、該挿入物および該挿入治具との位置関係を変化させる位置関係変化段階を具備することを特徴とする挿入方法。
【請求項２】
挿入物に設けられる複数の突出部分を、被挿入物に設けられた複数の貫通孔のそれぞれに挿入する挿入方法であって、
該貫通孔のそれぞれに挿入可能な複数の案内部材を有する挿入治具を備え、
該挿入物を、該被挿入物の一方側に配置する挿入物配置段階と、
該案内部材のそれぞれを、該被挿入物の他方側から該貫通孔のそれぞれに挿入する案内部材挿入段階と、
該案内部材で、該突出部分を捕捉する突出部分捕捉段階と、
該案内部材で該突出部分を捕捉した状態を保持し、該突出部分が該被挿入物の貫通孔に挿入されるように、該挿入物および該挿入治具との位置関係を変化させる位置関係変化段階を具備することを特徴とする挿入方法。
【請求項３】
前記案内部材は、先端に凹部を有し、
該凹部は、前記突出部分捕捉段階において、前記突出部分の先端に当接して、該先端のセンタリングおよび／または位置ずれ補正を行うことを特徴とする請求項１または２記載の挿入方法。
【請求項４】
前記挿入治具は、前記案内部材が前記突出部分を捕捉したことを検出する捕捉検出手段を有し、
該捕捉検出手段によって、該突出部分の前記被挿入物への挿入管理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の挿入方法。
【請求項５】
挿入物に設けられる突出部分を、被挿入物に設けられた貫通孔に挿入する際に使用する挿入装置であって、
該被挿入物の貫通孔に挿入可能な案内部材を備え、
該案内部材の先端は、該突出部分を捕捉可能であることを特徴とする挿入装置。
【請求項６】
挿入物に設けられる複数の突出部分を、被挿入物に設けられた複数の貫通孔のそれぞれに挿入する際に使用する挿入装置であって、
該貫通孔のそれぞれに挿入可能な複数の案内部材を備え、
該案内部材の先端は、該突出部分を捕捉可能であることを特徴とする挿入装置。
【請求項７】
前記案内部材が前記突出部分を捕捉したことを検出する捕捉検出手段をさらに備え、
該捕捉検出手段によって、該突出部分の前記被挿入物への挿入管理を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタなどの挿入物から突出する端子などの突出部分を、電気配線用基板などの被挿入物に挿入する挿入方法および挿入装置ならびに挿入構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリント配線基板などの電気配線用基板の外部との電気的接続部分にはコネクタが使用されている。コネクタは、雌雄一対が相互に着脱可能であり、そのうちの一方が電気配線用基板に固定される。雌雄のコネクタ同士は、それぞれ対応する形状および配置の複数の接続部分を備える。電気配線用基板に固定されるコネクタは、各接続部分に電気的に接続されている端子を電気配線用基板側に突出させ、電気配線用基板側に形成されるスルーホールに挿入して、はんだ付けなどによって電気的に接続される。
【０００３】
端子をはんだ付けで接合するには、端子をスルーホールに挿入する工程と、はんだ付けの工程とが少なくとも必要となる。はんだとして、従来は鉛を約４０％含む共晶はんだが多く使用されているけれども、今後、鉛フリー化で鉛を含むはんだを使用することは不可能になる。鉛を含まないはんだは、はんだ付に高温を要するので、電気配線用基板上に実装される電子部品などに熱的な悪影響を与えるおそれがある。そこで、端子をスルーホールに挿入するだけで、必要な電気的接続が可能となるプレスフィット端子が注目されている。プレスフィット端子は、スルーホールに挿入されると、挿入方向に垂直な方向に弾発的に突出し、スルーホールの内壁面に摺接する部分を有する。このような弾発的な突出部分がスルーホールの内壁面に常に圧接するので、はんだ付けを行わなくても、信頼性が高い電気的接続を行うことができる。
【０００４】
はんだ付けを行う端子は、外周面とスルーホールの内壁面との間に空間的に余裕がある状態で挿入される。このため、コネクタに設けられる複数の端子を同時に電気配線用基板のスルーホールに挿入しても、挿入時に必要な荷重はあまり大きくならない。しかしながら、プレスフィット端子は、部分的にスルーホールの内壁面に圧接される状態で挿入されるので、挿入時には大きな荷重を必要とする。この荷重は、プレスフィット端子を挿入する位置がスルーホールの中心からずれると大きくなる。また、プレスフィット端子を挿入する位置がスルーホールの中心からずれると、プレスフィット端子が接近する側のスルーホール内壁面に対する圧接力が増大し、プレスフィット端子の挿入で内壁面の圧接部分が損傷を受けるおそれも生じる。したがって、プレスフィット端子のスルーホールへの挿入時には、スルーホールに対するプレスフィット端子のセンタリングも重要になる。
【０００５】
なお、プリント基板の一辺側にカードエッジコネクタに接続するための接続パターンを設けておき、プリント基板をカードエッジコネクタに対して着脱するような場合もある。このような場合、いったん、カードエッジコネクタに挿入したプリント基板をカードエッジコネクタから離脱させるために、プリント基板側にカードエジェクタと呼ばれる揺動レバーを装着しておく。プリント基板に対するカードエジェクタの装着は、同一軸線に沿って形成される貫通孔にスプリングピンを圧入して行われる。このスプリングピンの挿入には、ピン挿入工具を使用することが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
たとえば車両搭載用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）では、外部との電気的接続のためのコネクタの端子を、プリント配線基板に形成するスルーホールに挿入して、はんだ付けしている。はんだ付けを廃止して鉛フリー化を図ったり、製造工程を短縮して製造コストの低減を図るために、プレスフィット端子などの圧接接合端子を使用すると、端子挿入時に基板スルーホールに損傷などのダメージが発生するおそれがある。端子挿入時の基板ダメージが大きいと、スルーホールの一部が脱落して、プリント配線基板の電気的絶縁性が低下し、配線パターンや端子間で短絡が生じるおそれがある。
【０００８】
特許文献１では、上部でスプリングピンを保持し、下部でプリント配線基板およびカードエジェクタを位置決め下保持する状態で、カードエジェクタおよびプリンと配線基板を連結するためにスプリングピンを挿入する貫通孔には、下方からガイドピンを挿入しておき、上方から貫通孔内にスプリングピンを挿入し、スプリングピンの先端でガイドピンを押下げて、貫通孔内にスプリングピンを収容している。ガイドピンは貫通孔の途中までしか挿入されず、その上方にスプリングピンの下端が挿入される。スプリングピンの下端を貫通孔に挿入する際には、センタリングやガイドは行われない。ピン挿入工具の上部でスプリングピンを保持する状態で、必要な位置決めがなされる。カードエジェクタ装着用のスプリングピンは、各カードエジェクタのプリント配線基板への装着と、揺動変位の支点としての機能を有する。したがって、各カードエジェクタ毎に１本のスプリングピンを挿入すればよいので、直接の位置決めも可能である。
【０００９】
しかしながら多数の端子をスルーホールに挿入する必要があるコネクタの装着では、端子を直接保持して位置決めを行うことは困難である。多くの端子を保持するコネクタのハウジングを直接保持して位置決めすることは比較的容易であるけれども、ハウジングの外形の成形は必ずしも高精度ではない。また、コネクタの端子は、カードエジェクタ用のスプリングピンのような剛性は有しておらず、曲って位置ずれを生じるおそれもある。
【００１０】
本発明の目的は、挿入物の複数の突出部分を、被挿入物の貫通孔に容易かつ確実に挿入可能な挿入方法および挿入装置ならびに挿入構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、挿入物に設けられる突出部分を、被挿入物に設けられた貫通孔に挿入する挿入方法であって、
該貫通孔に挿入可能な案内部材を有する挿入治具を備え、
該挿入物を、該被挿入物の一方側に配置する挿入物配置段階と、
該案内部材を、該被挿入物の他方側から該貫通孔に挿入する案内部材挿入段階と、
該案内部材で、該突出部分を捕捉する突出部分捕捉段階と、
該案内部材で該突出部分を捕捉した状態を保持し、該突出部分が該被挿入物の貫通孔に挿入されるように、該挿入物および該挿入治具との位置関係を変化させる位置関係変化段階を具備することを特徴とする挿入方法である。
【００１２】
さらに本発明は、挿入物に設けられる複数の突出部分を、被挿入物に設けられた複数の貫通孔のそれぞれに挿入する挿入方法であって、
該貫通孔のそれぞれに挿入可能な複数の案内部材を有する挿入治具を備え、
該挿入物を、該被挿入物の一方側に配置する挿入物配置段階と、
該案内部材のそれぞれを、該被挿入物の他方側から該貫通孔のそれぞれに挿入する案内部材挿入段階と、
該案内部材で、該突出部分を捕捉する突出部分捕捉段階と、
該案内部材で該突出部分を捕捉した状態を保持し、該突出部分が該被挿入物の貫通孔に挿入されるように、該挿入物および該挿入治具との位置関係を変化させる位置関係変化段階を具備することを特徴とする挿入方法である。
【００１３】
また本発明で、前記案内部材は、先端に凹部を有し、
該凹部は、前記突出部分捕捉段階において、前記突出部分の先端に当接して、該先端のセンタリングおよび／または位置ずれ補正を行うことを特徴とする。
【００１４】
また本発明で、前記挿入治具は、前記案内部材が前記突出部分を捕捉したことを検出する捕捉検出手段を有し、
該捕捉検出手段によって、該突出部分の前記被挿入物への挿入管理を行うことを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明は、挿入物に設けられる突出部分を、被挿入物に設けられた貫通孔に挿入する際に使用する挿入装置であって、
該被挿入物の貫通孔に挿入可能な案内部材を備え、
該案内部材の先端は、該突出部分を捕捉可能であることを特徴とする挿入装置である。      
【００１６】
さらに本発明は、挿入物に設けられる複数の突出部分を、被挿入物に設けられた複数の貫通孔のそれぞれに挿入する際に使用する挿入装置であって、
該貫通孔のそれぞれに挿入可能な複数の案内部材を備え、
該案内部材の先端は、該突出部分を捕捉可能であることを特徴とする挿入装置である。
【００１７】
また本発明は、前記案内部材が前記突出部分を捕捉したことを検出する捕捉検出手段をさらに備え、
該捕捉検出手段によって、該突出部分の前記被挿入物への挿入管理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、挿入物に設けられる突出部分を、被挿入物に設けられた貫通孔に挿入する際に、貫通孔に挿入可能な案内部材を備える挿入治具を備える。挿入物配置段階では、挿入物を被挿入物の一面側に配置する。案内部材挿入段階では、案内部材を被挿入物の他方側から貫通孔に挿入する。突出部分捕捉段階では、案内部材で突出部分を捕捉する。位置関係変化段階では、案内部材で突出部分を捕捉した状態を保持し、突出部分が被挿入物の貫通孔に挿入されるように、挿入物および挿入治具との位置関係を変化させるので、挿入物に設けられる突出部分を被挿入物の貫通孔内に容易かつ確実に挿入することができる。
【００１９】
さらに本発明によれば、挿入物に設けられる複数の突出部分を、被挿入物に設けられた複数の貫通孔のそれぞれに挿入する際に、複数の貫通孔のそれぞれに挿入可能な複数の案内部材を備える挿入治具を備える。挿入物配置段階では、挿入物を被挿入物の一面側に配置する。案内部材挿入段階では、複数の案内部材を被挿入物の他方側から複数の貫通孔にそれぞれ挿入する。突出部分捕捉段階では、複数の案内部材で複数の突出部分をそれぞれ捕捉する。位置関係変化段階では、複数の案内部材で複数の突出部分をそれぞれ捕捉した状態を保持し、複数の突出部分が被挿入物の複数の貫通孔にそれぞれ挿入されるように、挿入物および挿入治具との位置関係を変化させるので、挿入物に設けられる複数の突出部分を被挿入物の複数の貫通孔内にそれぞれ容易かつ確実に挿入することができる。
【００２０】
また本発明によれば、挿入治具の案内部材は、突出部分捕捉段階において、挿入物に設けられる突出部分の先端に当接して、先端のセンタリングおよび／または位置ずれ補正を行う凹部を有するので、挿入物配置段階での位置ずれや、突出部分の変形などを矯正して、突出部分を被挿入物の貫通孔内に容易かつ確実に挿入することができる。
【００２１】
また本発明によれば、挿入治具は案内部材が突出部分を捕捉したことを検出する捕捉検出手段を有し、捕捉検出手段によって突出部分の被挿入物への挿入管理を行うので、突出部分が貫通孔に確実に挿入されるように管理することができる。
【００２２】
さらに本発明によれば、挿入物に設けられる突出部分を、被挿入物に設けられた貫通孔に挿入する際に使用する挿入装置は、貫通孔に挿入可能な案内部材を備える。案内部材の先端は突出部分を捕捉可能であるので、挿入物を被挿入物の一方側に配置して、案内部材を被挿入物の他方側から貫通孔に挿入し、案内部材の先端を貫通孔から一方側に突出させて突出部分を捕捉することができる。案内部材の先端で突出部分を捕捉した状態を保持し、突出部分が被挿入物の貫通孔に挿入されるように、挿入物および案内部材の位置関係を変化させれば、挿入物に設けられる突出部分を被挿入物の貫通孔内に容易かつ確実に挿入することができる。
【００２３】
さらに本発明によれば、挿入物に設けられる複数の突出部分を、被挿入物に設けられた複数の貫通孔のそれぞれに挿入する際に使用する挿入装置は、複数の貫通孔にそれぞれ挿入可能な複数の案内部材を備える。複数の案内部材の先端は複数の突出部分をそれぞれ捕捉可能であるので、挿入物を被挿入物の一方側に配置して、複数の案内部材を被挿入物の他方側から複数の貫通孔にそれぞれ挿入し、複数の案内部材の先端を複数の貫通孔から一方側にそれぞれ突出させて、複数の突出部分をそれぞれ捕捉することができる。複数の案内部材の先端で複数の突出部分をそれぞれ捕捉した状態を保持し、複数の突出部分が被挿入物の複数の貫通孔にそれぞれ挿入されるように、挿入物および案内部材の位置関係を変化させれば、挿入物に設けられる複数の突出部分を被挿入物の複数の貫通孔内にそれぞれ容易かつ確実に挿入することができる。
【００２４】
また本発明によれば、案内部材が突出部分を捕捉したことを検出する捕捉検出手段を備え、捕捉検出手段によって突出部分の被挿入物への挿入管理を行うので、突出部分が貫通孔に確実に挿入されるように管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施の一形態で、挿入物の突出部分であるプレスフィット端子１を、被挿入物である基板２の貫通孔であるスルーホール３に挿入する際に、センタリングを行う状態を示す。スルーホール３は、内径ＴＨを有し、基板２厚み方向に形成される。基板２は、図示を省略しているけれども、電子部品を実装するための導体パターンが電気絶縁板の表面に形成される電気配線用基板であり、スルーホール３の内壁面３ａにも導体が形成されている。基板２は、複数層で形成されて、厚み方向の中間にも導体パターンが形成される場合もある。プレスフィット端子１は、先端付近に拡径部１ａを有し、スルーホール３の内径ＴＨよりも径が拡大している部分を有する。プレスフィット端子１は、拡径部１ａを除いて、スルーホール３の内径ＴＨよりも細い。特にプレスフィット端子１の先端部１ｂは、先細状に形成される。ただし、最先端部分は、切断され、大略的に円錐台の形状を有している。
【００２６】
プレスフィット端子１をスルーホール３に挿入する際には、挿入するスルーホール３側から案内部材である治具ピン４を突出させる。治具ピン４は、外径がスルーホール３の内径ＴＨよりも小さく、拡径部１ａを除くプレスフィット端子１の外径よりも大きい。治具ピン４の先端にはプレスフィット端子１の先端部１ｂが当接可能な凹部４ａが形成されている。プレスフィット端子１の先端部１ｂを治具ピン４の凹部４ａに当接させると、先端部１ｂは凹部４ａの凹曲面に沿って案内され、治具ピン４とプレスフィット端子１とが同一軸線上に並ぶ。したがって、治具ピン４の位置を高精度にしておいたり、治具ピン４の外径をスルーホール３の内径ＴＨに近付けて、治具ピン４のスルーホール３に対する位置ずれが小さい状態にしておけば、凹部４ａによってプレスフィット端子１の先端部１ｂをスルーホール３に対して精度良くセンタリングすることができる。このようにして、治具ピン４の凹部４ａでプレスフィット端子１の先端部１ｂを捕捉し、治具ピン４をスルーホール３内に引込めば、プレスフィット端子１の拡径部１ａをスルーホール３内に案内することができる。
【００２７】
図２および図３は、図１に示すような治具ピン４を複数、ベース５に装着している挿入治具６を用いて、プレスフィット端子１を複数、ハウジング７で保持するコネクタ８を基板２に装着する概略的な工程での主要な状態を示す。図２は側面視した状態、図３は正面視した状態をそれぞれ示す。図２（ａ）および図３（ａ）は、挿入準備状態を示す。図２（ｂ）および図３（ｂ）は、治具ピン挿入状態を示す。図２（ｃ）および図３（ｃ）は、プレスフィット端子挿入状態を示す。図２（ｄ）および図３（ｄ）は、挿入完了状態を示す。
【００２８】
図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、挿入準備状態では、たとえば下側にコネクタ８のハウジング７を載置し、Ｌ字状に折曲げられている複数のプレスフィット端子１を上方に向けて突出させる。コネクタ８は、ハウジング７を平坦面上に載置する方が安定して支持することができる。各プレスフィット端子１の先端が基板２のスルーホールに臨む位置関係で、基板２が図示を省略しているホルダなどで保持される。基板２のスルーホールに臨む位置の上方側には、挿入治具６が配置され、挿入治具６からは複数の治具ピン４が下方に向けて突出する。
【００２９】
図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、治具ピン４の挿入状態では、基板２およびコネクタ８を静止させて、挿入治具６を下降させる。挿入治具６が備える複数の治具ピン４は、基板２のスルーホールにそれぞれ挿入され、先端部は基板２のスルーホールを貫通して、基板２の下面側に突出する。治具ピン４の先端の凹部にプレスフィット端子１の先端部を当接させると、図１で説明している状態の上下を反転させる状態で、各治具ピン４による各プレスフィット端子１のセンタリングや位置ずれ矯正が可能になる。
【００３０】
図２（ｃ）および図３（ｃ）に示すように、プレスフィット端子１を基板２のスルーホールに挿入する際には、基板２を保持してコネクタ８および挿入治具６を上昇させる。プレスフィット端子１の先端は治具ピン４の先端の凹部で捕捉され、捕捉されている部分は、治具ピン４の先端がスルーホール内を上昇するのに従って、基板２のスルーホール内に挿入される。
【００３１】
図２（ｄ）および図３（ｄ）に示すように、挿入完了状態では挿入治具４が除去され、基板２もホルダなどから外される。プレスフィット端子１は、先端部が基板２上方にスルーホールから突出し、図１の拡径部１ａがスルーホールの内壁面に圧接する状態となる。この状態で、プレスフィット端子１とスルーホールとの間で、信頼性の高い電気的接続が達成される。
【００３２】
すなわち、本実施形態では、挿入物であるコネクタ８に設けられる複数の突出部分としてのプレスフィット端子１を、大略的に板状の被挿入物である基板２の厚み方向に予め形成され、各プレスフィット端子１がそれぞれ挿入可能な複数の貫通孔であるスルーホール３に挿入する方法を実現することができる。この挿入のために、各スルーホール３に挿通可能で、先端でプレスフィット端子１の突出部分である先端部１ｂを捕捉して案内可能な案内部材としての治具ピン４を複数備える挿入治具６を用意しておく。コネクタ８を各プレスフィット端子１が各スルーホール３の開口に接近するように、基板２の一面側に配置する。基板２の他面側からは、挿入治具６の各治具ピン４を各スルーホールにそれぞれ挿入する。基板２の一面側に挿入治具６の治具ピン４の先端を突出させて、その先端でプレスフィット端子１の先端部１ｂを捕捉させる。基板２に対して、コネクタ８および挿入治具６を移動させることによって、治具ピン４の先端でプレスフィット端子１の先端部１ｂを捕捉している凹部４ａが基板２のスルーホール３に挿入されるようにすることができる。
【００３３】
図４は、本発明の実施の他の形態で、コネクタ８のプレスフィット端子１を基板２に設けるスルーホールに挿入する状態を示す。図４（ａ）は側面視、図４（ｂ）は正面視してそれぞれ示す。本実施形態で、図１の実施形態に対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。本実施形態の挿入治具６の各治具ピン４には荷重計１０がそれぞれ設けられ、プレスフィット端子１が治具ピン４に接触する時に受ける荷重を計測することができる。各荷重計１０は、たとえばロードセルで実現され、たとえばフレーム１１に装着される。フレーム１１は、ベース５に取付けられる。各治具ピン４はベース５には固定されず、基端が荷重計１０によって保持され、先端が下方に突出する。治具ピン４の中間部は、ベース５に設けられる貫通孔に挿通される。各荷重計１０が検出する荷重で、各プレスフィット端子１の先端が各治具ピン４の先端に確実に当接しているか否かを判断し、捕捉状態が適切であるか否かを管理することができる。
【００３４】
また、プレスフィット端子１と治具ピン４との当接状態の管理は、プレスフィット端子１と治具ピン４との当接による電気的導通から電流に基づいても行うことができる。プレスフィット端子１が治具ピン４の先端に充分に押圧されていないと、接触抵抗が大きくなって電流が少なくなる。押圧力が充分でないと、治具ピン４の捕捉による案内でのプレスフィット端子１のスルーホールへの挿入案内が円滑に行えないおそれがある。
【００３５】
さらに、プレスフィット端子１の先端と治具ピン４の先端との捕捉状態は、光で検出することもできる。たとえば、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、治具ピン４の先端が基板２のスルーホールから突出している位置に光を照射しておき、プレスフィット端子１の先端が治具ピン４に捕捉されれば光が遮られるので、捕捉状態を管理することができる。治具ピン４の先端によるプレスフィット端子１の先端の捕捉状態は、カメラで撮像する画像で検出し、画像処理に基づいて管理することもできる。
【００３６】
図５は、図４の実施形態によるプレスフィット端子１の基板２への挿入を自動的に行うことが可能な挿入装置２０の概略的な構成を示す。挿入装置２０は、平坦な基台２１と、基台２１から上方に立設される治具昇降機構２２を有する。基台２１の表面には、コネクタ８のハウジング７を載置する。ハウジング７の外形が平坦面を有していないときは、外形に適合する凹凸を基台２１に設ければよい。ハウジング７を保持する機構を設けることもできる。治具昇降機構２１は、挿入治具６のベース５を昇降変位させることができる。挿入治具６と基台２１との間には、基板２を把持する基板把持機構２３および基板昇降機構２４が設けられる。基板昇降機構２４は、ベース５と基台２１との間で基板把持機構２３によって把持される基板２を昇降変位させることができる。
【００３７】
すなわち、本実施の形態の挿入装置２０は、挿入治具６と基板２とが昇降変位可能で、コネクタ８は静止している構成であるけれども、図２および図３のように、基板２を静止させて、挿入治具６とコネクタ８とを昇降変位させる構成とすることもできる。変位の方向も昇降変位に限ることはなく、基板２に対して相対的に、挿入治具６とコネクタ８とが、相互に独立にと、両方同時にと、それぞれ変位可能であれば、同様に本発明を適用することができる。
【００３８】
治具昇降機構２２および基板昇降機構２４は、制御手段２５から昇降変位を制御可能である。制御手段２４は、マイクロコンピュータなどを含んで実現され、予め作成されるプログラムに従って、挿入装置２０の動作を制御する。制御手段２５には、図４に示すように、フレーム１１で支持されている荷重計１０からの荷重計測データも入力される。制御手段２５に、挿入装置２０の使用者が与える指令等は、キーボード等の入力手段２６から入力可能である。表示手段２７は、荷重計１０からの荷重計測データに基づいて、プレスフィット端子１の挿入が健全に行われなかった時のエラー表示等を行う。
【００３９】
挿入装置２０でコネクタ８を基板２に装着する場合、まず、コネクタ８および基板２をセットする。コネクタ８を、基台２１の所定の位置に載置し、基板２を、基板把持機構２３に把持させれば、必要な位置決めは終了する。入力手段２６に対して挿入開始の指令を与えれば、図２および図３と同様な状態で、プレスフィット端子１が基板２のスルーホールに挿入される。一連の工程の間、制御手段２５は、荷重計１０からの荷重計測値を監視し、予め設定される管理幅に入っているか否かを判定する。このような判定で、プレスフィット端子１毎に挿入検査を行うことができ、すべてのプレスフィット端子１の挿入が健全に行われていれば、コネクタ８の基板２への装着は成功していると判断することができる。
【００４０】
図６は、各治具ピン４毎に計測される荷重の変化の例を示す。図６（ａ）は正常な荷重変化を示す。時刻ｔ１では治具ピン４の先端が基板２のスルーホールを通過する。時刻ｔ２では、治具ピン４の先端がプレスフィット端子１の先端に当接する。まず、この当接の際の荷重が、下限Ｌ１ａと上限Ｌ１ｂとの間の管理幅に入るか否かを判断する。荷重が管理幅内に入っていれば、プレスフィット端子１の先端は治具ピン４の先端で捕捉され、センタリングおよびピッチずれの矯正が適切になされることが確認される。次に時刻ｔ３になると、捕捉部分が基板２のスルーホール内に挿入される。プレスフィット端子１の拡径部は、スルーホールの内壁面に圧設されるので、治具ピン４が受ける挿入荷重は低減する。この挿入荷重は、下限Ｌ２ａと上限Ｌ２ｂとの間の管理幅で適切か否かを判断する。
【００４１】
図６（ｂ）に示すように、時刻ｔ１で荷重が少し増加しても、その後は荷重が小さい場合がありうる。これは、治具ピン４の先端でプレスフィット端子１の先端の捕捉に失敗するような場合である。プレスフィット端子１が欠損しているか、矯正不可能なほど変型しているような場合が想定される。図６（ｃ）に実線で示すように、時刻ｔ２で治具ピン４の先端でプレスフィット端子１の先端を捕捉した後でも荷重が低下しない場合は、プレスフィット端子１の拡径部がスルーホールの内壁面に圧接されない場合が想定される。すなわち、拡径部が充分に形成されていないか、スルーホールの内径が大き過ぎるような場合である。図６（ｃ）に破線で示すように、時刻ｔ３以降で下限Ｌ２ａよりも下がる場合は、プレスフィット端子１のスルーホールに対する圧接が過度になっている場合が想定される。すなわち、拡径部が大き過ぎるか、スルーホールの内径が小さ過ぎるような場合である。
【００４２】
なお、荷重計１０は、個々の治具ピン４毎に設けるのではなく、挿入治具６全体に対して設けるようにしてもよい。プレスフィット端子１のスルーホールへの挿入に異常が生じれば、異常な荷重として計測され、不良と判断するような挿入検査を行うことができる。
【００４３】
図７は、本発明の実施のさらに他の形態で、コネクタ８のプレスフィット端子１を基板２に設けるスルーホール３に挿入する状態を示す。本実施形態で、図１の実施形態に対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。本実施形態では、治具ピン３４およびベース３５によって挿入治具３６が形成される。各治具ピン３４の先端には、図１の凹部４ａと同様な凹部３４ａが形成され、プレスフィット端子１のセンタリングが可能である。図７（ａ）は、挿入治具３６を基板２に装着し、治具ピン３４をスルーホール３に貫通させて、先端を突出させている状態を示す。ベース３５は、ゴムなどの弾性体材料で形成され、治具ピン３４は、内径が治具ピン３４の外形よりも小さい貫通孔３５ａによって弾発的に保持される。ベース３５は、接着などによって、基板２に固定する。図７（ｂ）は、治具ピン３４の先端の凹部３４ａにコネクタ１のプレスフィット端子１の先端を捕捉させ、拡径部１ａをスルーホール３内に挿入するように案内した状態を示す。治具ピン３４は、ベース３５に形成されている貫通孔３５ａ内に押込まれて保持される。本実施形態は、挿入治具３６の再使用は行わないけれども、図５に示すような挿入装置２０などを用いなくても簡易的に挿入を行うことができる。また、形状等の関係で、挿入装置２０を使用することができない場合にも好適に利用することができる。
【００４４】
なお、実施の各形態で、案内部材である治具ピン４には、少なくとも基板２やスルーホール３に当接または接触する部分に、損傷を防ぐ潤滑性樹脂コーティング層などの表面層を設けておくことが好ましい。スルーホール３などにダメージを与えにくくするためである。さらに、治具ピン４では、スルーホール３に挿入する先端部分は、角の部分を曲面化する面取りを施しておくことが好ましい。スルーホール３にダメージを与えないようにするためである。
【００４５】
また、プレスフィット端子１をスルーホール３に挿入するばかりではなく、はんだ付け用の端子を挿入したり、ピンやねじなどを挿入する場合にも、本発明を同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の一形態で、プレスフィット端子１を基板２のスルーホール３に挿入する際に、センタリングを行う状態を示す断面図である。
【図２】図１の治具ピン４を複数、ベース５に装着している挿入治具６を用いて、プレスフィット端子１を複数、ハウジング７で保持するコネクタ８を基板２に装着する概略的な工程での主要な状態を示す側面図である。
【図３】図１の治具ピン４を複数、ベース５に装着している挿入治具６を用いて、プレスフィット端子１を複数、ハウジング７で保持するコネクタ８を基板２に装着する概略的な工程での主要な状態を示す正面図である。
【図４】本発明の実施の他の形態で、コネクタ８のプレスフィット端子１を基板２に設けるスルーホールに挿入する状態を示す側面図および正面図である。
【図５】図４の実施形態によるプレスフィット端子１の基板２への挿入を自動的に行うことが可能な挿入装置２０の概略的な構成を示す側面図である。
【図６】図５の挿入装置２０で、各治具ピン４毎に計測される荷重の変化の例を示すグラフである。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態で、コネクタ８のプレスフィット端子１を基板２に設けるスルーホール３に挿入する状態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  プレスフィット端子
２  基板
３  スルーホール
４，３４  治具ピン
５，３５  ベース
６，３６  挿入治具
７  ハウジング
８  コネクタ
１０  荷重計
２０  挿入装置
２５  制御手段
【図１】
2005197173.tif 000003
【図２】
2005197173.tif 000004
【図３】
2005197173.tif 000005
【図４】
2005197173.tif 000006
【図５】
2005197173.tif 000007
【図６】
2005197173.tif 000008
【図７】
2005197173.tif 000009