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Diese Anmeldung nimmt die Priorität der japanischen
Patentanmeldung No. 2002-360240 in Anspruch, die am 12. Dezember
2002 eingereicht wurde.
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Die vorliegende- Erfindung bezieht
sich auf eine Einspannvorrichtung zum Einpressen von Anschlüssen eines
Verbinders wie eines Presssitzstecker in ein Substrat wie eine Leiterplatte,
und auf eine Einpressvorrichtung.
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Eine herkömmliche Anordnung wird mit
Bezug auf 10A bis 11C beschrieben. 10A und 10B veranschaulichen das Einpressen eines
Presssitzsteckers in ein Substrat, insbesondere veranschaulicht 10A das Einpressen in der
Vorderansicht, und 10B veranschaulicht
das Einpressen in der Seitenansicht. Man bemerke, dass die umrandeten
Pfeile in 10A und 10B die Richtungen anzeigen,
entlang denen die jeweiligen Komponenten beim Einpressen zusammenmontiert
werden. 11A bis 11C zeigen einen genauen
Aufbau einer herkömmlichen
Einspannvorrichtung, genauer gesagt ist 11A eine Draufsicht der Einspannvorrichtung, 11B ist eine Querschnittsansicht
entlang der Linie XIB-XIB in 11A,
und 11C ist eine Querschnittsansicht
entlang der Linie XIC-XIC in 11A.
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Bisher wurde ein sogenannter Presssitzstecker
(press fit connector, PFC) in weitem Umfang als ein Steckverbinder
genutzt, der auf einfache Weise eine Verbindung durch Einpressen
von Anschlüssen in
ein Substrat ohne Löten
erreicht. Ebenso ist ein Verfahren zum Einpressen von Anschlüssen in
ein Substrat bekannt, wie zum Beispiel in 10A und 10B gezeigt.
In Übereinstimmung
mit dem bekannten Einpressverfahren wird eine Anzahl von aufgebogenen
Anschlüssen 512 eines
Presssitzsteckers 510 in eine Leiterplatte 530 durch
Einfügen
der Anschlüsse 512 eingepresst,
die sich von einem Gehäuse 511 des
Presssitzsteckers 510 weg in Haltenuten 522 erstrecken,
welche in einer Breitenrichtung einer Einspannvorrichtung 520 gebildet
werden, während
Bodenflächen
der jeweiligen Zungen 512b der Anschlüsse 512 in Kontakt
mit einer oberen Oberfläche 521 der
Einspannvorrichtung 520 gehalten werden, und durch Einpressen
jeweiliger oberer Enabschnitte der Anschlüsse in jeweilige Verbindungslöcher 531 der
Leiterplatte 530 gebracht werden. Der obere Endabschnitt
jedes Anschlusses 512 weist einen federnden Vorsprung 512a auf.
Mit 550 wird eine andere Einspannvorrichtung bezeichnet,
um die Leiterplatte 530 von oben zu unterstützen. Die
Einspannvorrichtung 550 wird mit Löchern 551 ausgebildet,
die den Verbindungslöchern 531 der
Leiterplatte 530 entsprechen. Die jeweiligen oberen Enden
der Anschlüsse 512 kommen,
wenn das Einpressen durchgeführt
wird, im Löcher 551,
um dadurch geschützt zu
sein.
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wie in 10A bis 11B gezeigt, wird die Einspannvorrichtung 520 mit
Haltenuten 522 nur in der Breitenrichtung gebildet. Demgemäß können die
Anschlüsse 512 aufgrund
der Haltenuten 522, die in der Breitenrichtung angeordnet
sind, sicher in der Breitenrichtung der Einspannvorrichtung 520 positioniert werden.
Es wird jedoch als schwierig oder unmöglich anzusehen sein, die Anschlüsse 512 in
der Richtung zur Vorder- und Rückseite
der SteckverbinderEinspannvorrichtung 520 zu positionieren,
weil keine Beschränkung
in der Richtung zur Vorder- und Rückseite der Einspannvorrichtung 520 vorgesehen
ist.
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Um die jeweiligen Anschlüsse 512 genau
in die Verbindungslöcher 531 der
Leiterplatte 530 einzufügen,
müssen
demgemäß die jeweiligen
Anschlüsse 512 relativ
zu den zugehörigen
Verbindungslöchern 531 der
Leiterplatte 530 nicht nur in der Breitenrichtung der Einspannvorrichtung 520,
sondern auch in der Richtung zur Vorder- und Rückseite der Einspannvorrichtung 520 positioniert
werden. Aus diesem Grund wird, wie in 10A und 10B gezeigt, eine Ausrichtplatte 540 genutzt,
um die jeweiligen Anschlüsse 512 in
der Richtung zur Vorder- und Rückseite
auszurichten, indem zugelassen wird, dass die jeweiligen Anschlüsse 512 durch
Löcher 541 hindurchgehen,
die in der Ausrichtplatte 540 gebildet werden. Diese Methode
wird bei der Verbindung von Anschlüssen mit sogenannten Pin-Steckverbindern
angewendet, bei der die jeweiligen Anschlüsse durch Löten mit einem Substrat verbunden werden,
wie in den ungeprüften
japanischen Patentanmeldungen Nrn. 6-224597 und 10-41026 gezeigt.
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In der vorstehend erläuterten
Ausführungsform
ist die Ausrichtplatte 540 eine vom Gehäuse 511 der Presssitzstecker 510 getrennte
Komponente, die folglich bei der Verbindung eines Verbinders mit
einer Leiterplatte längere
Montagezeit und erhöhte
Kosten verursacht.
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Weiterhin wird die Ausrichtplatte 540 nicht entfernt,
auch nachdem der Presssitzstecker 510 montiert ist. Demgemäß gibt es
dabei die nachstehend beschriebenen Probleme. Die Anschlüsse der Presssitzstecker,
die in einem Kraftfahrzeug angebracht sind, empfangen Vibrationen,
die von der Ausrichtplatte 540 herrühren, oder übergroße thermische Ausdehungs-/Druckkräfte, die
von Unterschieden in den chemisch-physikalischen Materialeigenschaften zwischen
der Ausrichtplatte 540 und anderen Komponenten der Steckverbinder 510 herrühren, was dazu
führt,
dass der federnde Vorsprung 512a der jeweilige Anschlüsse 512 mit
einiger Wahrscheinlichkeit ohne externe Kraft aus den Verbindungslöchern 531 der
Leiterplatte 530 herauskommt. Im Falle eines Pin-Steckverbinders,
der mit einer Leiterplatte durch Löten verbunden ist, ist es ebenfalls
höchst
wahrscheinlich, dass eine übergroße Kraft
auf das gelötete Teil
ausgeübt
wird, was zu einem Riss führen
kann. Daher kann der Steckverbinder seine mechanische Genauigkeit
oder Verlässlichkeit
aufgrund dieser Nachteile verlieren. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
Nr. 10-41026 schlägt
eine verbesserte Ausrichtplatte vor, um diese Nachteile zu eliminieren.
Selbst eine solche verbesserte Ausrichtplatte kann jedoch nicht
die zusätzlichen
Herstellkosten einer Ausrichtplatte eliminieren.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Steckverbinderanschlussspannvorrichtung und -Einpressvorrichtung
zu schaffen, die nicht die im Stand der Technik vorhandenen Probleme
aufweisen.
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Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Steckverbinderanschlussspannvorrichtung und -Einpressvorrichtung
zu schaffen, die das Einpressen von Steckverbinderanschlüssen in ein
Substrat zu verringerten Kosten und mit verbesserter Verlässlichkeit
ohne Nutzung einer Ausrichtplatte ermöglicht.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt
der Erfindung wird eine Einspannvorrichtung zum Halten der Anschlüsse angepasst,
die an einem Steckverbinder vorgesehen sind. Die Anschlüsse weisen
jeweils ein horizontales Teil auf, das sich in einer horizontalen
Richtung von einem Hauptaufbau der Steckverbinder erstreckt, und
ein vertikales Teil, das sich in einer vertikalen Richtung erstreckt
und mit dem horizontalen Teil an einem unteren Abschnitt verbunden
ist, und einen Bund an einem oberen Abschnitt des vertikalen Teils.
Die Einspannvorrichtung ist mit Nuten zur Postionierung in der Breitenrichtung versehen,
die in einem Steckverbinderhauptaufbau gebildet und in der Breitenrichtung
des Hauptaufbaus angeordnet werden, um das horizontale Teil und
einen unteren Abschnitt des vertikalen Teils jedes Anschlusses zu
halten; und mit Nuten zum Positionieren in der Richtung von vorn
nach hinten, die im Hauptaufbau gebildet und in Richtung von vorn
nach hinten des Hauptaufbau zum Halten des Bunds jedes Anschlusses
angeordnet werden.
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Diese und anderen Aufgaben, Eigenschaften und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der nachstehenden
genauen Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.
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1A und 1B sind Bilder, die das Einpressen
von Steckverbinderanschlüssen
in ein Substrat zeigen, wobei 1A das
Einpressen in der Vorderansicht zeigt, und 1B das Einpressen in der Seitenansicht
zeigt;
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2A ist
eine Draufsicht einer Einspannvorrichtung;
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2B ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie IIB-IIB in 2A;
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2C ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie IIC-IIC in 2A;
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2D ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Einspannvorrichtung
zeigt;
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2E ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Teil einer Trennwand der Einspannvorrichtung zeigt;
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2F ist
eine Seitenansicht, die eine modifizierte Steckverbinderanschlusseinspannvorrichtung
zeigt;
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3A ist
eine Vorderansicht einer Einpressvorrichtung, die an der Einspannvorrichtung
angebracht ist;
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3B ist
eine Seitenansicht der Einpressvorrichtung;
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4A und 4B zeigen einen ersten Schritt des
Einpressens der Steckverbinderanschlüsse in ein Substrat unter Nutzung
der Einspannvorrichtung, wobei 4A dies
in der Vorderansicht zeigt, und 4B es
in der Seitenansicht zeigt;
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5A und 5B zeigen einen zweiten Schritt des
Einpressens, wobei 5A dies
in der Vorderansicht zeigt, und 5B es
in der Seitenansicht zeigt;
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6A und 6B zeigen einen dritten Schritt des
Einpressens, wobei 6A dies
in der Vorderansicht zeigt, und 6B es
in der Seitenansicht zeigt;
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7A und 7B zeigen einen vierten Schritt des
Einpressens, wobei 7A dies
in der Vorderansicht zeigt, und 7B es
in der Seitenansicht zeigt;
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8A und 8B sind perspektivische Ansichten,
die das Halten von Anschlüssen
durch die Einspannvorrichtung zeigen, wobei 8A einen Zustand zeigt, bevor die Anschlüsse fixiert
sind, und 8B einen Zustand
zeigt, nachdem die Anschlüsse
fixiert sind;
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9A und 9B sind teilweise vergrößerte Ansichten,
die einen Zustand zeigen, in dem ein Anschluss in einer Haltenut
der Einspannvorrichtung gehalten ist, wobei 9A dies in der Vorderansicht zeigt, und 9B dies in der Seitenansicht
zeigt;
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10A und 10B zeigen das Einpressen
unter Nutzung einer herkömmlichen
Einspannvorrichtung, wobei 10A das
Einpressen in der Vorderansicht zeigt, und 10B das Einpressen in der Seitenansicht
zeigt;
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11A ist
eine Draufsicht der herkömmlichen
Einspannvorrichtung;
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11B ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIB-XIB in 11A; und
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11C ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIC-XIC in 11A.
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Unter Bezug auf 1A und 1B,
die einen Zustand zeigen, bevor Anschlüsse eines Presssitzsteckers
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in ein Substrat eingepresst werden, wird
mit 10 ein Einpress-Steckverbinder, mit 20 eine
Steckverbinderspannvorrichtung, die als eine Einspannvorrichtung
zum Einpressen von Anschlüssen
des Presssitzsteckers 10 in ein Substrat oder eine Leiterplatte 30 dient,
und mit 50 eine Substrateinspannvorrichtung bezeichnet. Man bemerke,
dass die umrandeten Pfeile in 1A und 1B die Richtungen anzeigen,
entlang denen die Presssitzstecker 10 und das Substrat 30 beim
Einpressen zusammenmontiert werden.
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Der Presssitzstecker 10 weist
ein im Allgemeinen parallelepipedisches bzw. quaderförmiges Gehäuse 11 aus
Kunststoff und metallische stiftartige Anschlüsse 12 auf, die sich
parallel zueinander von dem Gehäuse 11 weg
erstrecken. Jeder Anschluss 12 weist in der Seitenansicht
eine L-Form auf, die einen horizontalen Teil, der sich über eine
bestimmte Länge
erstreckt, und einen vertikalen Teil, der sich im Wesentlichen in
einem rechten Winkel vom horizontalen Teil nach oben erstreckt,
umfasst. In dieser Ausführungsform
ist der Steckverbinder 10 mit zehn Anschlüssen 12 vorgesehen,
die in der Breitenrichtung einer Richtung des Steckverbinders 10 angeordnet sind.
Drei benachbarte Anschlüsse 12 sind
in drei unterschiedlichen Reihen angeordnet, wie in 1B gezeigt, um benachbarte Anschlüsse 12 daran
zu hindern, einander zu stören.
Die Form und die Anzahl der Anschlüsse 12 unterscheiden
sich abhängig
von der Art und der Größe eines
Presssitzsteckers 10. Es ist unnötig zu sagen, dass die vorliegende
Erfindung für
eine Vielzahl von unterschiedlichen Steckverbindern anwendbar sein
kann.
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Jeder Anschluss 12 wird
mit einem vorspringenden Wulstabschnitt 12a gebildet, der
ein nadelöhrartiges
Loch in der Nähe
eines spitzen Endes desselben aufweist, um federnd in einem zugehörigen Durchgangsverbindungsloch 32 montiert
zu werden, das in der Leiterplatte 30 gebildet wird. Der
Anschluss 12 wird mit einem Bund 12b an einem
mittleren Abschnitt des vertikalen Teils desselben gebildet. Der
Bund 12b kommt mit einer Nut 24 zur Positionierung
in der vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
der Steckverbinderspannvorrichtung 20 wie nachstehend beschrieben
in Kontakt.
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Die Steckverbinderspannvorrichtung 20 ist dazu
angepasst, die jeweiligen Anschlüsse 12 beim Einpressen
der Anschlüsse 12 in
die Leiterplatte 30 zu unterstützen. Die Steckverbinderspannvorrichtung 20 weist
einen im Allgemeinen parallelepipedischen metallischen Hauptaufbau 22,
eine vorab bestimmte Anzahl von Nuten 23 zur Positionierung
in der Breitenrichtung (in dieser Ausführungsform 10 Nuten), die in
der Breitenrichtung der Steckverbinderspannvorrichtung 20 angeordnet
sind, und eine vorab bestimmte Anzahl von Nuten 24 zur
Positionierung in der Richtung nach vorn und hinten (in dieser Ausführungsform,
3 Nuten) auf, die in der Richtung zur Vorder- und Rückseite
der Steckverbinderspannvorrichtung 20 angeordnet sind.
In anderen Worten erscheint die Steckverbinderspannvorrichtung 20 in der
Vorderansicht in einer Kammform, die eine Anordnung von tiefen Nuten
aufweist, und in der Seitenansicht in einer Kammform, die eine Anordnung
von flachen Nuten aufweist.
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Die Leiterplatte 30 weist
einen Substrathauptaufbau 31 auf, der eine kleine Dicke
aufweist und mit Durchgangsverbindungslöchern 32 im Substrathauptaufbau 31 gebildet
wird. Die Anschlüsse 12 passen
zu den Durchgangsverbindungslöchern 32.
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Die Substratspannvorrichtung 50 ist
dazu angepasst, das Einpressen der Steckverbinder 10 in die
Leiterplatte 30 sicherzustellen. Die Substratspannvorrichtung 50 weist
einen Einspannvorrichtungshauptaufbau 51 auf. Der Einspannvorrichtungshauptaufbau 51 wird
mit einer Anzahl von Sacklöchern 52 zum
Aufnehmen der Anschlüsse 12 gebildet,
welche durch die Durchgangsverbindungslöcher 32 der Leiterplatte 30 durchgegangen
sind, um die spitzen Enden der Anschlüsse 12 zu schützen.
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Unter Bezug auf 2A bis 2E,
die einen Aufbau der Steckverbinderspannvorrichtung 20 genauer
zeigen, ist jede der Nuten 23 zur Positionierung in der
Breitenrichtung jeweils definiert durch einander gegenüberliegende
erste Oberflächen 23a, einander
gegenüberliegende
zweite Oberflächen 23b,
einander gegenüberliegende
dritte Oberflächen 23c,
und einander gegenüberliegende
vierte Oberflächen 23d.
Die ersten Oberflächen 23a sind
parallel zueinander und dienen dazu, das horizontale Teil und einen
unteren Abschnitt der vertikalen Teile des Anschlusses 12 in
der Breitenrichtung der Steckverbinderspannvorrichtung 20 auszurichten.
Die einander gegenüberliegenden
zweiten Oberflächen 23b,
dritten Oberflächen 23c und
vierten Oberflächen 23d definieren
einen Einführungsabschnitt
zum Sicherstellen eines reibungslosen Einfügens des Anschlusses 12 in
die Nut 23 zur Positionierung in der Breitenrichtung. Insbesondere
sind die einander gegenüberliegenden
zweiten und vierten Oberflächen 23b und 23d in
solcher weise abgeschrägt,
dass sich die Breite des dazwischenliegenden Raums in der Richtung nach
oben vergrößert. Die
einander gegenüberliegenden
dritten Oberflächen 23c definieren
einen Raum, der eine Breite aufweist, die größer als die Breite des Raums
ist, der durch die einander gegenüberliegenden Oberflächen 23a definiert
ist.
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Jede der Nuten 24 zur Positionierung
in der Richtung nach vorn und hinten ist jeweils definiert durch
Bodenflächen 24a,
einander gegenüberliegende
erste Oberflächen 24b,
und einander gegenüberliegende
zweite Oberflächen 24c.
Die einander gegenüberliegenden
ersten Oberflächen 24b sind
parallel zueinander. Die einander gegenüberliegenden zweiten Oberflächen 24c sind
in solcher weise abgeschrägt,
dass sich die Breite des Raums der Nut 24 in der Richtung
nach oben vergrößert. Die
einander gegenüberliegenden
zweiten Oberflächen 24c können gewölbt sein.
Die einander gegenüberliegenden zweiten
Oberflächen 24c definieren
einen Einführungsabschnitt
der Nut 24 zur Positionierung in der Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung.
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In diesem Aufbau werden die jeweiligen
Anschlüsse 12 sanft
entlang der einander gegenüberliegenden
vierten, dritten, zweiten Oberflächen 23d, 23c, 23b,
und der einander gegenüberliegenden
ersten Oberflächen 23a geführt, um
dadurch in der Breitenrichtung der Steckverbinderspannvorrichtung 20 ausgerichtet
zu sein. Zur gleichen Zeit werden die jeweiligen Anschlüsse 12 entlang
der einander gegenüberliegenden
zweiten und ersten Oberflächen 24c und 24b geführt, um
dadurch in der Richtung zur Vorder- und Rückseite der Steckverbinderspannvorrichtung 20 ausgerichtet
zu sein, wobei der Bund 12b in Kontakt mit der Bodenfläche 24a kommt.
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Wie in 1B gezeigt,
weist jeder der Anschlüsse 12 in
der Seitenansicht eine L-Form auf, und drei benachbarte Anschlüsse 12 sind
gegeneinander um einen bestimmten Abstand in der Richtung zur Vorder-
und Rückseite
der Steckverbinderspannvorrichtung 20 versetzt.
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In dieser Ausführungsform liegt die obere Oberfläche der
Steckverbinderspannvorrichtung 20 auf einer Ebene. Es kann
jedoch angebracht sein, das obere Niveau der Vorsprünge zwischen
den Nuten 24 zur Positionierung in der Richtung nach vorn und
hinten fortschreitend in der Richtung nach hinten anzuheben, wie
in 2F gezeigt. In anderen
Worten ist das obere Niveau der weiter hinten gelegenen Vorsprünge höher als
das der weiter vorn gelegenen Vorsprünge. Dieser Aufbau macht es
leichter, die Anschlüsse
sowohl in der Breitenrichtung als auch in der Richtung nach vorn
oder hinten auszurichten, weil die Steckverbinderspannvorrichtung 20 in
den Anschlüssen 12 allmählich von
Anschlüssen 12 in der
Nähe des
Steckverbindergehäuses 11,
die kürzere
horizontale Teile aufweisen, zu Anschlüssen 12 bewegt wird,
die weiter weg vom Steckverbindergehäuse 11 liegen, welche
längere
horizontale Teile aufweisen.
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Unter Bezug auf 3A und 3B,
die eine Einpressvorrichtung unter Nutzung der Steckverbinderspannvorrichtung 20 zeigen,
ist eine Einpressvorrichtung 100 mit einem Schiebetisch 102 vorgesehen,
der zur Steckverbinderspannvorrichtung 20 in der Breitenrichtung
und in Richtungen nach hinten und vorn beweglich auf einen Basisblock 101 montiert
ist, und mit einem Gleittisch 103, der in der Breitenrichtung
und in Richtungen nach hinten und vorn der Steckverbinderspannvorrichtung 20 auf
dem Schiebetisch 102 beweglich ist.
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Die Einpressvorrichtung 100 weist
ein Steckverbinderunterstützungsteil 104 auf,
um den Presssitzstecker 10 darauf zu setzen, und einen
Hebemechanismus 105, um die Steckverbinderspannvorrichtung 20 relativ
zum Presssitzstecker 10, der auf das Steckverbinderunterstützungsteil 104 gesetzt
ist, nach oben und unten zu bewegen. Ein Ende der Leiterplatte 30 wird
auf dem Schiebetisch 102 mittels der Steckverbinderspannvorrichtung 20 und
der relevanten Elemente unterstützt.
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Substratpositionierungsstifte 106 sind
jeweils wie in 3A gezeigt
an linken und rechten Enden des Gleittischs 103 vorgesehen.
Diese Substratpositionierungsstifte 106 dienen dazu, das
andere Ende der Leiterplatte 30 zu unterstützen.
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Die Einpressvorrichtung 100 weist
weiterhin einen Pressmechanismus 107 auf. Die Einpressvorrichtung 100 weist
einen Überbrückungsabschnitt 107b auf,
der durch Abschnitte mit hochstehenden Säulen 107a unterstützt wird,
die an jeweiligen vier Ecken des Basisblocks 101 vorgesehen
sind, und nach oben und unten beweglich ist. Die Substratspannvorrichtung 50 ist
am Überbrückungsabschnitt 107b des
Pressmechanismus 107 aufgehängt, wobei die Öffnungen
ihrer Sacklöcher 52 nach
unten zeigen.
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In den 3A und 3B sind die jeweiligen Anschlüsse 12 in
die Leiterplatte 30 durch Gegenüberstellen der Leiterplatte 30 und
der jeweilige Anschlüsse 12 der
Presssitzstecker 10 in einem zustand eingepresst, in welchem
die hintere Oberfläche
der Leiterplatte 30 in Druckkontakt mit der Substratspannvorrichtung 50 gehalten
wird und die jeweiligen Anschlüsse 12 der
Presssitzstecker 10 in der Steckverbinderspannvorrichtung 20 unterstützt werden,
und dann die Substratspannvorrichtung 50 unter Druck nach
unten bewegt wird.
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Ein Antriebsmechanismus, der den
Schiebetisch 102, den Gleittisch 103, den Hebemechanismus 105 und
den Pressmechanismus 107 aufweist, wird durch einen hydraulischen
oder elektrischen Motor angetrieben. Der Betrieb dieser Antriebselemente wird
durch eine Steuervorrichtung gesteuert.
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4A bis 9B zeigen Abläufe, wie
die jeweiligen Komponenten der Presssitzstecker 10 unter Nutzung
der Einpressvorrichtung 100 in die Leiterplatte 30 eingepresst
werden. Zuerst werden die Leiterplatte 30 und der Steckverbinder 10 in
vorab bestimmten Positionen festgelegt, und zwar durch Bewegen des
Schiebetischs 102 und des Gleittischs 103 zurück entgegen
der Pfeilrichtung, nachdem sie in vorab bestimmten Ladepositionen
beladen wurden, die durch die strichpunktierte Linie in 3B gezeigt sind, wobei der
Schiebetisch 102 und der Gleittisch 103 der Einpressvorrichtung 100 in
der Richtung, die durch den weiß ausgefüllten Pfeil
in 3B gezeigt ist, bewegt
werden.
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Nachdem die jeweiligen Anschlüsse 12 der Presssitzstecker 10 vorübergehend
in der Steckverbinderspannvorrichtung 20 durch Bewegen
der Steckverbinderspannvorrichtung 20 nach oben zum Presssitzstecker 10 unterstützt werden,
wie in 1A und 1B gezeigt, wird der vorläufig unterstützte Zustand
für eine
Weile gehalten. Dann wird die Steckverbin derspannvorrichtung 20,
die vom Hebemechanismus 105 unterstützt wird, weiterhin nach oben
bewegt, um die Anschlüsse 12 in
vorab bestimmten Positionen in der Steckverbinderspannvorrichtung 20 auszurichten
und aufzunehmen.
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Wie in 8A bis 9B gezeigt, kommen nachfolgend
der horizontale Teil und der untere Abschnitt des vertikalen Teils
jedes Anschlusses 12 in die Nut 23 zur Positionierung
in der Breitenrichtung, nachdem sie entlang der vierten, dritten,
zweiten Oberflächen 23d, 23c,
und 23b geführt
werden, während
der Bund 12b des Anschlusses 12 in die zugehörige Nut 24 zur
Positionierung in der Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
kommt, nachdem er entlang der zweiten und ersten Oberflächen 24c und 24b geführt wird. Nach
der Ausrichtung in der Breitenrichtung und in der Richtung nach
vorn und hinten wird der Steckverbinder 10 in der Steckverbinderspannvorrichtung 20 im
Zustand, der in den 4A und 4B gezeigt ist, unterstützt.
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Auf diese weise werden die jeweiligen
Anschlüsse 12 unter
Nutzung der Steckverbinderspannvorrichtung 20 in der Breitenrichtung
und in Richtungen nach hinten und vorn zur Steckverbinderspannvorrichtung 20 genau
positioniert, wobei die Zungen 12b gegen die Bodenflächen 24a der
Nuten 24 zur Positionierung in der Richtung nach vorn und
hinten anstoßen,
ohne dass eine Ausrichtplatte genutzt wird, die eine weitere Komponente
zusätzlich
zu dem Gehäuse
eines Presssitzstecker in der herkömmlichen Anordnung ist. Die
Steckverbinderspannvorrichtung 20 ist dadurch vorteilhaft,
dass sie keine Ausrichtplatte benötigt und folglich die Kosten
mit Bezug auf die Produktion oder das Gießen und Montieren dieser Komponente
verringert.
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Die Steckverbinderspannvorrichtung 20,
die jede Ausrichtplatte überflüssig macht,
macht es weniger wahrscheinlich, dass sich der federnde Abschnitt 12a des
Anschlusses 12 vom Durchgangsloch 31 der Leiterplatte 30 unter
harten Nutzungsumgebungsbedingungen wie Vibrationen und großen Temperaturunterschieden
löst, wodurch
eine verbesserte Verlässlichkeit
der Presssitzstecker 10 erzielt wird. Dies ist bei einem
Presssitzstecker 10 vorteilhaft, der für ein Kraftfahrzeug angepasst
ist. Ausserdem sichert die Anordnung das Einpressen von Anschlüssen 12 eines
Presssitzsteckers 10 in ein Substrat zu niedrigen Kosten
und mit verbesserter Verlässlichkeit.
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Die Anschlüsse 12 werden vorläufig, wie
in 5A und 5B gezeigt, durch die Steckverbinderspannvorrichtung 20 durch
Einfügen
der jeweiligen spitzen Enden der jeweiligen Anschlüsse 12 in Durchgangsverbindungslöcher 32 der
Leiterplatte 30 unterstützt. 3A zeigt diesen vorläufigen Einfügezustand.
Der Überbrückungsabschnitt 107b des Pressmechanismus 107 wird
nach unten bewegt, wobei die Substratspannvorrichtung 50 in
Druckkontakt mit der hinteren Oberfläche der Leiterplatte 30 ist (siehe 6A und 6B). Als ein Ergebnis der drückenden
Bewegung nach unten werden die federnden Abschnitte 12a der
jeweilige Anschlüsse 12 zusammengedrückt und
vollständig
in die Durchgangsverbindungslöcher 32 der
Leiterplatte 30 eingepasst. Daher sind die jeweiligen Anschlüsse 12 fest
in der Leiterplatte 30 gehalten. Danach wird die Substratspannvorrichtung 50,
die durch den Pressmechanismus 107 unter Druck nach unten
bewegt wurde, nach oben gehoben, und die Steckverbinderspannvorrichtung 20,
die auf dem Hebemechanismus 105 gehalten wird, wird nach
unten bewegt. Folglich wird der Presssitzstecker 10 in
den Zustand gebracht, der in 7A und 7B gezeigt ist, in welchem
die Anschlüsse 12 perfekt
in der Leiterplatte 30 eingepresst sind.
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Unter Nutzung der Einpressvorrichtung 100 wird
ein wünschenswertes
Einpressen in dem Zustand erreicht, in welchem die Bundabschnitte 12b der
jeweilige Anschlüsse 12 in
der Breitenrichtung und in Richtungen nach hinten und vorn zur Steckverbinderspannvorrichtung 20 genau
ausgerichtet sind, wobei die Zungen 12b in Nuten 24 zur
Positionierung in der Richtung nach vorn und hinten festgelegt sind,
ohne eine Ausrichtplatte zu nutzen.
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In der vorstehenden Ausführungsform
sind die jeweiligen Anschlüsse 12 in
der Leiterplatte 30 durch Bewegen der Substratspannvorrichtung 50 nach
unten eingepresst, so dass die Anschlüsse 12 des Presssitzsteckers 10 in
der gedruckten Leiterplatte 30 eingepresst sind, wobei
die hintere Oberfläche
der Leiterplatte 30 in Druckkontakt mit der Substratspannvorrichtung 50 in
einem Zustand gehalten wird, in welchem der Presssitzstecker 10 fest
an der Steckverbinderspannvorrichtung 20 unterstützt ist, und
die spitzen Enden der jeweiligen Anschlüsse 12 zu der Leiterplatte 30 positioniert
sind. Im Gegensatz zu einer solchen Anordnung kann alternativ die Steckverbinderspannvorrichtung 20 nach
oben bewegt werden, um die Anschlüsse 12 der Steckverbinder 10 in
die Leiterplatte 30 einzupressen, oder sowohl die Substratspannvorrichtung 50 als
auch die Steckverbinderspannvorrichtung 20 werden aufeinander
zu bewegt, um die Anschlüsse 12 der
Steckverbinder 10 in der Leiterplatte 30 einzupressen. Weiterhin
können
wahlweise die Substratspannvorrichtung 50 und die Steckverbinderspannvorrichtung 20 umgekehrt
zur in 3A und 3B gezeigten Anordnung vorgesehen
sein. In jeder der geänderten
Anordnungen werden ähnliche
Auswirkungen und Vorgänge
wie in der vorstehenden Ausführungsform
erzielt.
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In der vorstehenden Ausführungsform
ist die Nut 24 zur Positionierung in der vorwärts- und
Rückwärtsrichtung
definiert durch die einander gegenüberliegenden vertikalen ersten
Oberflächen 24b und die
einander gegenüberliegenden
abgeschrägten zweiten
Oberflächen 24c.
Wahlweise kann es günsiger
sein, die ersten und zweiten Oberflächen 24b und 24c als
eine einzelne gewölbte
Oberfläche
zu bilden. In dieser Abwandlung kann die Höhe der Steckverbinderspannvor richtung 20 verringert
werden, was zu einer Verkleinerung der Steckverbinderspannvorrichtung 20 beiträgt.
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In der vorstehenden Ausführungsform
weist die Steckverbinderspannvorrichtung 20 den metallischen
Hauptaufbau auf. Es ist zu bevorzugen, dass der Einspannvorrichtungshauptaufbau
mit einer Kunststoffbeschichtung oder etwas Äquivalentem überzogen
wird, um eine Beschädigung
oder ein Brechen der Steckverbinderspannvorrichtung 20 zur
Zeit des Einpressens der Anschlüsse 12 zu
verhindern, was eine Verlängerung
der Lebensdauer der Steckverbinderspannvorrichtung 20 sicherstellt.
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In der vorstehenden Ausführungsform
dient die Steckverbinderspannvorrichtung 20 als eine Einspannvorrichtung
zum Einpressen der Anschlüsse der
Presssitzstecker 10, und die Einpressvorrichtung 100 wird
beschrieben. Wahlweise ist die vorliegende Erfindung auf einen Pin-Steckverbinder
anwendbar, der so aufgebaut ist, dass die jeweiligen Anschlüsse der
Steckverbinder mit einem Substrat durch Löten oder Ähnliches verbunden sind. In
einer solchen Abwandlung werden die Anwendung einer übergroßen Kraft
auf das gelötete
Teil und die Erzeugung eines Risses unterdrückt. Dadurch wird die Verlässlichkeit eines
Verbinders verbessert.
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Wie vorstehend beschrieben wird eine
Einspannvorrichtung zum Halten von Anschlüssen angepasst, die an einem
Steckverbinder vorgesehen sind. Die Anschlüsse weisen jeweils ein horizontales Teil
auf, das sich in einer horizontalen Richtung eines Hauptaufbaus
der Steckverbinder erstreckt, und ein vertikales Teil, das sich
in einer vertikalen Richtung erstreckt und mit dem horizontalen
Teil an einem unteren Abschnitt verbunden ist, und einen Bund an
einem oberen Abschnitt des vertikalen Teils.
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Die Einspannvorrichtung weist Folgendes auf:
einen Hauptaufbau; eine vorab bestimmte Anzahl von Nuten zur Positionierung
in der Breitenrichtung, die im Hauptaufbau gebildet und in einer
Breitenrichtung in Richtung des Hauptaufbaus angeordnet werden,
wobei die Nut bzw. die Nuten zum Positionieren in der Breitenrichtung
dazu angepasst ist bzw. sind, das horizontale Teil und einen unteren
Abschnitt des vertikalen Teils jedes Anschlusses zu halten; und
wobei eine vorab bestimmte Anzahl von Nuten zur Positionierung in
der Richtung nach vorn und hinten im Hauptaufbau gebildet und in
einer Richtung nach vorn und hinten zum Hauptaufbau angeordnet werden,
wobei die Nut zur Positionierung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zum Halten des
Bunds jedes Anschlusses angepasst ist.
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In diesem Aufbau sichern die Nuten
zur Positionierung in der Breitenrichtung und die Nuten zur Positionierung
in der Richtung nach vorn und hinten einfacher eine genaue Ausrichtung
der Anschlüsse
in der Richtung zur Vorder- und Rückseite ebenso wie in der Breitenrichtung.
Außerdem
kann dieser Aufbau jegliche Ausrichtplatte vermeiden, die eine herkömmliche
Einspannvorrichtung braucht.
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Jede der Nuten zur Positionierung
in der Breitenrichtung und der Nuten zur Positionierung in der Richtung
nach vorn und hinten kann bevorzugt mit einem Einführungsabschnitt
gebildet werden, der es zulässt,
dass sich der zugehörige
Anschluss in der Nut bewegt. Der Einführungsabschnitt kann bevorzugt
mit einander gegenüberliegenden
abgeschrägten
Oberflächen
gebildet werden, die einen Raum definieren, dessen Breite mit dem
Fortschreiten in eine Richtung nach oben steigt. Der Einführungsabschnitt jeder
der Nuten ermöglicht
ein leichteres Einführen jedes
Anschlusses.
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Jede der Nuten zur Positionierung
in der Breitenrichtung und der Nuten zur Positionierung in der Richtung
nach vorn und hinten kann vorzugsweise mit einander gegenüberliegenden
parallelen vertikalen Oberflächen
unter dem Ein führungsabschnitt gebildet
werden. Die einander gegenüberliegenden parallelen
vertikalen Oberflächen
können
einen verlässlichen
Anschlusshalteraum definieren.
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Ein oberes Niveau eines Vorsprungs
zwischen benachbarten Nuten zur Positionierung in der Richtung nach
vorn und hinten eher in der Nähe
des Hauptaufbaus der Steckverbinder kann vorzugsweise höher als
ein oberes Niveau eines Vorsprungs zwischen benachbarten Nuten zur
Positionierung in der Richtung nach vorn und hinten weiter weg vom Hauptaufbau
der Steckverbinder hergestellt werden. Solche schrittweisen Vorsprünge ermöglichen
ein leichteres und verlässlicheres
Halten der Anschlüsse.
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Außerdem ist eine erfindungsgemäße Einpressvorrichtung
versehen mit der vorstehend erwähnten
Steckverbinderspannvorrichtung zum Halten der Anschlüsse der
Steckverbinder; einem Substratunterstützungsteil zum Unterstützen des
Substrats; einer Substratspannvorrichtung zum Festhalten des Substrats
an einer vorab bestimmten Position; einem Antriebsmechanismus zum
Antriebs mindestens entweder der Steckverbinderspannvorrichtung oder
der Substratspannvorrichtung, um das Einpressen der Anschlüsse der
Steckverbinder in Verbindungslöcher
des Substrats durchzuführen.
Die Nuten zur Positionierung in der Breitenrichtung und in der Richtung
nach vorn und hinten stellen eine genaue Ausrichtung der Anschlüsse in der
Richtung zur Vorder- und Rückseite
ebenso wie in der Breitenrichtung leichter sicher, wobei jede Ausrichtplatte
eliminiert wird, die eine herkömmliche
Einspannvorrichtung benötigt.
Dies führt
zu einer Verringerung der Produktionskosten einer Einpressvorrichtung.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
mittels Beispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben
wurde, ist es verständlich,
dass verschiedene Änderungen
und Abwandlungen für
den Fachmann offensichtlich sind.
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Daher sind solche Änderungen
und Abwandlungen soweit einbezogen, wie sie unter den Schutzbereich
der Erfindung fallen, der durch die nachstehenden Ansprüche definiert
wird.
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Zusammengefasst leistet die Erfindung
Folgendes: Eine Einspannvorrichtung zum Halten von Anschlüssen eines
Steckverbinders wird vorgeschlagen, wobei die Anschlüsse jeweils
ein horizontales Teil aufweisen, das sich in einer horizontalen
Richtung von einem Hauptaufbau des Steckverbinders weg erstreckt,
und ein vertikales Teil, das sich in eine vertikale Richtung erstreckt
und mit dem horizontalen Teil an einem unteren Abschnitt verbunden
ist, und einen Bund an einem oberen Abschnitt des vertikalen Teils.
Die Einspannvorrichtung weist eine vorab bestimmte Anzahl von Nuten
zur Positionierung in der Breitenrichtung auf, die im Hauptaufbau
gebildet und in der Breitenrichtung in eine Richtung des Hauptaufbaus
angeordnet werden, wobei die Nut bzw. die Nuten zur Positionierung
in der Breitenrichtung dazu angepasst ist bzw. sind, das horizontale
Teil und einen unteren Abschnitt des vertikalen Teils jedes Anschlusses
zu halten; und eine vorab bestimmte Anzahl von Nuten zur Positionierung
in der Richtung nach vorn und hinten werden im Hauptaufbau gebildet
und in einer Richtung nach vorn und hinten zum Hauptaufbau angeordnet,
wobei die Nut bzw. die Nuten zur Positionierung in der Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung
zum Halten des Bunds jedes Anschlusses angepasst ist bzw. sind.