(57)【要約】【課題】細かい制御装置を不要とし、安価で作業間違いが発生しにくいプレスフィット用押し治具を提供する。【解決手段】プリント配線板１のスルーホール１ａにプレスフィット部品２の圧入端子２０を挿入した状態で当て治具４上にプリント配線板１を載置し、プレスフィット部品２を押圧装置１２で押圧してプリント配線板１に実装するためのプレスフィット用押し治具３であって、押圧装置９による押圧ストロークの下死点を位置決めする下死点位置決め治具本体４と、下死点位置決め治具本体４に設けられ、下死点位置決め治具本体４が下死点まで達したとき、プレスフィット部品２を所定のバネ力で押圧して、プレスフィット部品２を実装するためのバネ押圧治具部材５とを備えた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板のスルーホールにプレスフィット部品の圧入端子を挿入した状態で当て治具上に前記プリント配線板を載置し、前記プレスフィット部品を押圧装置で押圧してプリント配線板に実装するためのプレスフィット用押し治具であって、
前記押圧装置による押圧ストロークの下死点を位置決めする下死点位置決め治具本体と、
前記下死点位置決め治具本体に設けられ、前記下死点位置決め治具本体が下死点まで達したとき、前記プレスフィット部品を所定のバネ力で押圧して、前記プレスフィット部品を実装するためのバネ押圧治具部材とを備えたことを特徴とするプレスフィット用押し治具。
【請求項２】
前記下死点位置決め治具本体は、下部本体と、該下部本体に復帰用スプリングを介して昇降自在に設けられ、前記押圧装置の押圧力を受ける接触面を有する上部本体とからなり、互いに対向する前記下部本体の上面と上部本体の下面とにより前記押圧ストロークの下死点を位置決めする下死点位置決め部を有する請求項１記載のプレスフィット用押し治具。
【請求項３】
前記バネ押圧治具部材は、押しスプリングを介して前記下死点位置決め治具本体に設けられ、前記押しスプリングにより押圧力が制御される請求項１又は２記載のプレスフィット用押し治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレスフィット作業、特にプレスフィット実装に用いるプレスフィット用押し治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５にプレスフィット実装の概要を示す。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、プリント配線板１のスルーホール（貫通穴）１ａにプレスフィット部品２の複数の圧入端子２０を位置合わせして挿入し、当て治具７の上にプリント配線板１及びプレスフィット部品２を置き、押し治具１２で押圧力を加えて圧入端子２０をスルーホール１ａに圧入する。圧入端子２０の中央の膨出部２２がスルーホール１ａに押しつぶされることによって、プリント配線板１とプレスフィット部品２との電気的接続と物理的接続を確保する構造となっている（例えば、特許文献１，２，３参照）。当て治具７の上面には、スルーホール１ａから突き抜けた圧入端子２０の先端部を逃がす逃げ溝７ａが設けられている。
【０００３】
図６に従来技術によるプレスフィット装置１０の構造を示す。圧力発生部１１には、一般的にサーボモータが内蔵されており、圧力発生部１１に接続された制御装置１３によって押し治具１２の押圧力及び移動量を制御している。これらのパラメータは、プリント配線板１やプレスフィット部品２の種類に応じてその都度変更が必要となる。また、押し治具１２及び当て治具７も、プリント配線板１やプレスフィット部品２の種類に応じて交換が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２８３８９８号公報
【特許文献２】特開平１０−７４５７４号公報
【特許文献３】特開２００３−１９６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術によるプレスフィット装置１０は、サーボモータやサーボモータを制御する制御装置１３を必要とするため、プレスフィット装置１０が高価になるほか、品種切り替えの際、治具の交換と制御のパラメータ設定変更が別々に必要なため、作業間違いが発生しやすい問題点があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、細かい制御装置を不要とし、安価で作業間違いが発生しにくいプレスフィット用押し治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本発明のプレスフィット用押し治具は、プリント配線板のスルーホールにプレスフィット部品の圧入端子を挿入した状態で当て治具上に前記プリント配線板を載置し、前記プレスフィット部品を押圧装置で押圧してプリント配線板に実装するためのプレスフィット用押し治具であって、前記押圧装置による押圧ストロークの下死点を位置決めする下死点位置決め治具本体と、前記下死点位置決め治具本体に設けられ、前記下死点位置決め治具本体が下死点まで達したとき、前記プレスフィット部品を所定のバネ力で押圧して、前記プレスフィット部品を実装するためのバネ押圧治具部材とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また前記下死点位置決め治具本体は、下部本体と、該下部本体に復帰用スプリングを介して昇降自在に設けられ、前記押圧装置の押圧力を受ける接触面を有する上部本体とからなり、互いに対向する前記下部本体の上面と上部本体の下面とにより前記押圧ストロークの下死点を位置決めする下死点位置決め部を有するものである。
【０００９】
また前記バネ押圧治具部材は、押しスプリングを介して前記下死点位置決め治具本体に設けられ、前記押しスプリングにより押圧力が制御されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプレスフィット用押し治具によれば、細かい制御装置を不要とし、安価で作業間違いを発生しにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるプレスフィット用押し治具を示す模式図である。
【図２】図２は、プリント配線板とプレスフィット部品を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態によるプレスフィット実装の概要を示す模式図で、（ａ）はプレスフィット部品の圧入端子をプリント配線板のスルーホールに位置合わせした状態を示し、（ｂ）は圧入端子がスルーホールに圧入される前の状態を示し、（ｃ）は圧入端子がスルーホールに圧入される前の拡大図で、（ｄ）は圧入端子がスルーホールに圧入された後の拡大図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態によるプレスフィット用押し治具でプレスフィット実装作業を示す模式図で、（ａ）は当て治具、プリント配線板、プレスフィット部品及び押し治具を所定の位置にセットした状態を示し、（ｂ）はプレスフィット実装作業を示す。
【図５】図５は、プレスフィット実装の概要を示す模式図で、（ａ）はプレスフィット部品の圧入端子をプリント配線板のスルーホールに位置合わせした状態を示し、（ｂ）は押し治具で圧入端子をスルーホールに圧入した状態を示す。
【図６】図６は、従来技術によるプレスフィット装置の概要を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお従来と同様な機能を有するものは同一の符号を付して説明する。
【００１３】
図１に示すように、プレスフィット用押し治具３（以下、押し治具３という）は、下死点位置決め治具本体４と、この下死点位置決め治具本体４に設けられたバネ押圧治具部材５とを備えている。下死点位置決め治具本体４は、プレス装置等の押圧装置９（図４参照）の載置台９１に載置される左右一対の下部本体４０と、下部本体４０に掛け渡されるようにして復帰用スプリング４６を介して昇降自在に設けられた上部本体４３とを有している。すなわち、下死点位置決め治具本体４は、左右一対の下部本体４０の上面４２に立設されたガイド軸４１に、上部本体４３両側のガイド部４４が昇降自在に嵌合し、ガイド部４４の下面４５と下部本体４０の上面４２との間に復帰用スプリング４６が介在されている。
【００１４】
上部本体４３の上面、具体的にはガイド部４４の上面は、押圧装置９からの押圧力を受ける接触面Ａとなっている。このため、下死点位置決め治具本体４は、押圧装置９から付与される押圧力によって上部本体４３が下降し、押圧装置９から押圧力が付与されないときは復帰用スプリング４６によって上昇する。
【００１５】
図４（ｂ）に示すように、下死点位置決め治具本体４は、上部本体４３両側のガイド部４４上面の接触面Ａに押圧装置９に初めから備え付けられている押し治具９０が当接し、押圧装置９によって接触面Ａを介して下方へ押圧力が加えられるようになっている。押圧装置９が作動し、押し治具９０が接触面Ａに押圧力を加えると、ガイド部４４が復帰用スプリング４６を押し縮めながら下降し、下死点位置決め治具本体４（上部本体４３）は下方に移動する。押圧装置９の移動、すなわち押圧ストロークは、ガイド部４４の下面４５が下部本体４０の上面４２に当接するまで行われ、ガイド部４４の下面４５が下部本体４０の上面４２に当接した後は、押圧装置９はこれ以上移動しないようになっている。すなわち、下死点位置決め治具本体４は、互いに対向する下部本体４０の上面４２と上部本体４３（ガイド部４４）の下面４５とにより、押圧ストロークの下死点を位置決めする下死点位置決め部８（図１参照）を有し、下死点位置決め部８によって押圧装置９は、所定の高さより下降しないように制御される。
【００１６】
ここで押圧装置９は、詳細を図示していないが、例えばベース上にスライド可能なテーブル（載置台９１）を搭載し、一方、ベースの四隅に立設された支柱間に昇降自在に支持された加圧部（押し治具９０）を備えた簡易な油圧式プレス装置が考えられる。
【００１７】
下死点位置決め治具本体４に設けられたバネ押圧治具部材５は、プレスフィット部品２の上部に押圧力を加えるためのもので、下死点位置決め治具本体４に押しスプリング６を介して設けられ、押しスプリング６が縮むことによって発生するバネ力でプレスフィット部品２の上部を押圧する。バネ押圧治具部材５の下面は、プレスフィット部品２の上部を押圧する接触面Ｂとなっている。押しスプリング６の長さは、下死点位置決め治具本体４が下死点まで達したとき、押しスプリング６が上部本体４３とバネ押圧治具部材５との間で完全に縮まってしまわないような長さにされる。これにより押圧装置９で押圧したときに、バネ押圧治具部材５は、所定のバネ力でプレスフィット部品２を押圧するようにされる。つまり、プレスフィット部品２には押しスプリング６のバネ力以上の押圧力がかからないようにされる。
【００１８】
図３（ｂ）に示すように、当て治具７は、プリント配線板１を載置するもので、プレスフィット部品２の圧入時の押圧力によってプリント配線板１がゆがんで変形しないように考慮されている。また当て治具７は、プレスフィット部品２の圧入端子２０がプリント配線板１のスルーホール１ａを突き抜けて貫通した際に、プリント配線板１の下側に飛び出した圧入端子２０の先端部２３を逃がすために、スルーホール１ａの配列に対応する箇所に逃げ溝７ａを形成している。このような当て治具７は、図４に示すように押圧装置９のテーブル等の載置台９１に設置される。
【００１９】
図２及び図３に、本実施形態による押し治具３によってプレスフィット実装を行うプリント配線板１とコネクタ等のプレスフィット部品２を示す。
【００２０】
プリント配線板１には、複数のスルーホール１ａが形成されており、プレスフィット部品２には、複数の圧入端子２０が取り付けられている。圧入端子２０がスルーホール１ａに圧入されることによって、プレスフィット部品２がプリント配線板１に実装され、互いに通電する。図３（ｃ）に示すように圧入端子２０の中央部は、プリント配線板１のスルーホール１ａの直径より幅広の膨出部２２が形成され、ここに楕円形の貫通穴２１が開けられている。圧入端子２０の先端部２３は、スルーホール１ａに挿入し易いようにスルーホール１ａの直径より小さくテーパー状に細く形成されている。プレスフィット部品２の圧入時に、圧入端子２０の膨出部２２が押しつぶされるように弾性変形して、その反力によりスルーホール１ａの内周面を押圧して確実な電気的接続と固定とがなされる。
【００２１】
次に、このように構成された押し治具３を用いてプレスフィット実装を行う場合について、図３、図４を参照して説明する。
【００２２】
先ず、下死点位置決め治具本体４の下部本体４０を押圧装置９の載置台９１に設置し、当て治具７を押圧装置９の載置台９１に設置しておく。
【００２３】
プレスフィット部品２の圧入端子２０をプリント配線板１のスルーホール１ａに圧入して電気的接続を図るには、図３（ａ）に示すように、プリント配線板１のスルーホール１ａにプレスフィット部品２の圧入端子２０を位置合わせして圧入端子２０をスルーホール１ａに挿入する。圧入端子２０の先端部２３はテーパー状に細く形成されているため、簡単にスルーホール１ａに挿入することができる。
【００２４】
図３（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、プリント配線板１のスルーホール１ａにプレスフィット部品２の圧入端子２０を挿入した状態で、当て治具７上にプリント配線板１を載置する。プリント配線板１を載置する際、スルーホール１ａが当て治具７の逃げ溝７ａに対応するようにする。
【００２５】
次いで、押圧装置９を作動し、押圧装置９に初めから備え付けられている押し治具９０によって、下死点位置決め治具本体４の接触面Ａを押圧する。接触面Ａが押圧されることにより、下死点位置決め治具本体４は復帰用スプリング４６を押し縮めながら下降し、プリント配線板１側に相対的に移動する。下死点位置決め治具本体４が移動するのに伴なって、押しスプリング６の一端に接続されているバネ押圧治具部材５も移動し、バネ押圧治具部材５の下面の接触面Ｂがプレスフィット部品２の上部に当接するようになる。
【００２６】
さらに下死点位置決め治具本体４が下降することによって、押しスプリング６を介してバネ押圧治具部材５の接触面Ｂがプレスフィット部品２の上部を加圧し、圧入端子２０の膨出部２２がプリント配線板１のスルーホール１ａ内に順次圧入される。押圧装置９の押圧動作に伴って、圧入端子２０の膨出部２２が弾性変形しながらスルーホール１ａ内に圧入されていく。
【００２７】
このとき、本発明の押し治具３には、下死点位置決め治具本体４に互いに対向する下部本体４０の上面４２と上部本体４３（ガイド部４４）の下面４５とにより押圧ストロークの下死点を位置決めする下死点位置決め部８を有しているので、図４（ｂ）に示すように、上部本体４３の下面４５が下部本体４０の上面４２に当接したときは、下死点位置決め治具本体４（上部本体４３）の移動が停止され、以後は押し縮められた押しスプリング６のバネ力によって、バネ押圧治具部材５がプレスフィット部品２の上部を押圧し、圧入端子２０がスルーホール１ａ内に圧入されていく。
【００２８】
そして、圧入端子２０のスルーホール１ａへの圧入が完了すると、各圧入端子２０とスルーホール１ａとが所要の接触圧により電気的に接続され、プリント配線板１にプレスフィット部品２がプレスフィット実装される。プレスフィット実装された後は、押圧装置９の押し治具９０を退避させる。これにより、下死点位置決め治具本体４（上部本体４３）は復帰用スプリング４６により上昇し、次いでバネ押圧治具部材５も上昇するので、プレスフィット実装されたプリント配線板１を押し治具３から取り出す。再び、プリント配線板１のスルーホール１ａにプレスフィット部品２の圧入端子２０を位置合わせして挿入し、図３（ｂ）及び図４（ａ）に示すように、プリント配線板１のスルーホール１ａにプレスフィット部品２の圧入端子２０を挿入した状態で、当て治具７上にプリント配線板１を載置し、前記と同様の作業を行う。このようにしてプレスフィット部品２の圧入端子２０をプリント配線板１のスルーホール１ａに圧入して、プリント配線板１にプレスフィット部品２をプレスフィット実装していくことができる。
【００２９】
このように本発明の押し治具３は、物理的下死点である下死点位置決め部８によって、押圧装置９が一定の高さより下に移動しないように制御され、また押し治具３に内蔵された押しスプリング６が縮むことによって発生するバネ力以上の圧力がバネ押圧治具部材５に加わらないように制御される。
【００３０】
以上のように、本発明のプレスフィット用押し治具によれば、細かい制御装置が不要なため、安価な油圧式プレス装置でも対応することができ、設備投資を抑えることができる。また、治具の交換だけで品種の切り替えが可能なため、作業間違いが発生しにくい。
【符号の説明】
【００３１】
１  プリント配線板
１ａ  スルーホール
２  プレスフィット部品
３  プレスフィット用押し治具
４  下死点位置決め治具本体
５  バネ押圧治具部材
６  押しスプリング
７  当て治具
８  下死点位置決め部
９  押圧装置
２０  圧入端子
４０  下部本体
４２  上面
４３  上部本体
４５  下面
４６  復帰用スプリング
Ａ  接触面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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