JP6112422B2 - コネクタのための異物除去方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタのための異物除去方法及びその装置に関するものである。

従来より、プリント基板に装着される形式のコネクタにおいて、コネクタハウジングに装着される端子金具としてプレスフィットタイプのものが用いられることがある。このようなプレスフィット端子を用いたプリント基板用コネクタとして、下記特許文献１が知られている。

プレスフィット端子はコネクタハウジングの背面から後方へ突出している。また、その先端部には開口が形成されており、この開口が形成された部分は、プリント基板のスルーホールへ圧入されてプリント基板上に形成された導電路と電気的に接続がとられるようになっている。

特開２００４−１９９９７４号公報

ところで、プレスフィット端子の場合、上記した開口が打ち抜きによって形成されているため、形成時に生じた微小な金属片が端子に付着したままになっていることがある。こうした金属片を放置すると、コネクタがプリント基板に装着されたときに、基板上に落下して基板に形成された回路間を短絡させてしまう虞がある。そこで、現状では、コネクタをプリント基板に装着する前に、端子金具のうちコネクタハウジングから突出する部分の周辺をエアブローして、かかる金属片を除去するようにしている。

しかし、エアーブローによっても金属片を完全には除去しきれず、残存してしまうことがあった。特に、金属片が微細なものである場合には、残存し易い傾向にある。そこで、現状では、完成品として出荷する前に目視による検査がなされてきたが、時間がかかる割には見落としもある、という点が指摘されていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コネクタの製造過程で生じる異物を効果的に除去することができる、コネクタのための異物除去方法およびその装置を提供することを目的とする。

本発明におけるコネクタの異物除去方法は、コネクタハウジングの背面からピン状の端子金具が突出するコネクタに対する異物除去方法であって、吸引装置に連通する開口部を有するセット治具に対し開口部へコネクタハウジングから突出する端子金具の先端部を臨ませつつコネクタハウジングをセットするコネクタセット工程と、吸引装置を吸引駆動させつつノズルから端子金具あるいはコネクタハウジングに向けて冷却された微粒子を噴射する噴射工程と、を有することを特徴とする。

また、本発明におけるコネクタの異物除去装置は、コネクタハウジングの背面からピン状の端子金具が突出するコネクタに対する異物除去装置であって、コネクタハウジングを保持可能で、コネクタハウジングが保持された状態でコネクタハウジングから突出された端子金具の先端部が臨む開口部が形成されたセット治具と、端子金具に向けて臨み同端子金具に向けて冷却された微粒子を噴射するノズルを備えた噴射装置と、開口部に連通可能でノズルから噴射された前記微粒子を吸引可能な吸引装置と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、端子金具が取付けられた状態のコネクタをセット治具にセットすると、端子金具はセット治具の開口部に臨む。そして、ノズルが端子金具に向けた状態で冷却された微粒子を噴射すると、異物は微粒子の衝突による衝撃を受けて付着面から離脱する。あるいは、異物は冷却による熱収縮によって、付着面において変位する。このため、異物は付着面に対する付着力が低下して離脱する。離脱した異物は、吸引装置によってセット治具の開口部から吸引されて回収される。かくして、コネクタから異物を効果的に除去することができる。

コネクタとセット治具を分離した状態を示す斜視図 コネクタの異物除去ラインの概要を示す正面図 異物除去装置による異物除去作業を示す背面図 同じく側断面図

本発明における好ましい実施の形態を説明する。
（１）本発明におけるコネクタの異物除去方法及びその装置は、端子金具がコネクタハウジングの背面から略水平方向に突出しかつその途中で略鉛直方向に屈曲して形成される一方、ノズルは端子金具の屈曲方向に沿って変位可能な構成とすることが好ましい。
このようにして、ノズルをコネクタハウジングから突出している端子金具の屈曲形状に沿って移動させることで、冷却された微粒子を端子金具の延び方向に沿ってむらなく吹き付けることができる。
（２）また、噴射される微粒子はドライアイスであると良い。
このようにすれば、ドライアイスは短時間で気化するため、乾燥等の工程を省略することも可能となる。

次に、本発明の異物除去方法に使用される装置の実施例を、図面を参照しつつ説明する。

＜コネクタＣ＞
図１等に示すように、コネクタＣは合成樹脂製のコネクタハウジング１を有している。コネクタハウジング１は前方へ開口する角筒状のフード部２を有している。フード部２の外周面の奥部には前後に間隔をおいて一対のフランジ３，４が張出し形成されており、両フランジ３,４の間には全周に沿って装着溝５が形成される。この装着溝５は、例えばＥＣＵケースにコネクタＣを取り付ける場合に、ＥＣＵケースに形成された装着用の窓部（図示しない）の開口縁に差し込み可能となる。

フード部２内の奥壁には複数本のピン状の端子金具６が圧入によって取付けられている。各端子金具６の一端側はフード部２内において上下二段でかつ幅方向に複数本が並列して設けられている。一方、各端子金具６の他端側はコネクタハウジング１の背面から外方へほぼ水平に突出した後、ほぼ直角かつ下向きに屈曲している。図４に示すように、下段側に並ぶ各端子金具６はコネクタハウジング１の背面近くで屈曲し、上段側に並ぶ各端子金具６はコネクタハウジング１の背面からより遠い位置で屈曲している。但し、対応する上下段の各端子金具６は幅方向に関して位相が揃えられている。つまり、対応する上下段の端子金具６は背面視で重なって配置されている。

図３に示すように、各端子金具６の他端部にはプリント基板のスルーホールへ圧入される圧入部７が形成されている。この圧入部７は他の部位よりも広幅に形成されるとともに、ここには、ニードルアイ８が開口して形成されている。

＜セット治具９＞
図１に示すように、セット治具９は一方向に延びる連続体となっている。セット治具９は図示しないコンベア上に長手方向に沿って載置され、コンベアの移送方向（図２中、左方向）に沿って間欠移動することができる。

セット治具９は複数のコネクタ保持部１０が長手方向に沿って並列して設けられている。隣接するコネクタ保持部１０の間にはコネクタハウジング１の高さより充分に高い高さを有する仕切り壁１１が立設されていて、隣接するコネクタ保持部１０同士の間を仕切っている。各コネクタ保持部１０はコネクタＣを支持するための本体枠１２を有している。本体枠１２は略方形の枠状に形成されており、中央部には開口部１３が開口して形成されている。

本体枠１２の前縁には一対の前壁１４が立設されている。各前壁１４は仕切り壁１１の前端から幅方向へほぼ等幅ずつ張り出して形成されている。各コネクタ保持部１０において、両前壁１４の対向縁間には所定の間隔が空くようにしてあり、具体的にはコネクタＣを正面視したときのフランジ３,４部分における全幅より僅かに狭い寸法となっている。両前壁１４は仕切り壁１１と接続され、かつ仕切り壁１１と同一高さをもって形成されている。両前壁１４の対向縁における開口部１３寄りの部位には、張出し壁１５がそれぞれ張り出し形成されている。両張出し壁１５は前壁１４のほぼ全高さ範囲に亘って形成されており、コネクタハウジング１の装着溝５へ差し込み可能に形成されている。したがって、コネクタＣを各コネクタ保持部１０へ保持させる作業は、コネクタハウジング１の装着溝５の下部と対応する張出し壁１５の上端部とを適合させた状態で、コネクタＣ下方へスライドさせることによって行われる。これにより、コネクタＣは、張出し壁１５を両フランジ３,４によって前後から挟むため、前後方向に位置決めされた状態で保持される。こうしてコネクタＣが各コネクタ保持部１０に保持された状態では、図４に示すように、各端子金具６の全ての下端部が開口部１３内の上方位置に臨む。

＜吸引装置１６＞
吸引装置１６は、図２に示すように、コンベアで移送される途中の所定位置に設置され、セット治具９の下方に配置されている。吸引装置１６は上方に向けて拡開して異物を回収可能な捕集部１７を有している。捕集部１７はコンベアが停止する都度、セット治具９の各開口部１３と順次整合して連通するようにしてある。捕集部１７はフィルタ１８、ダクト１９を介して吸引駆動源（図示しない）に接続されている。

＜噴射装置２０＞
噴射装置２０はドライアアイス状の微粒子をコネクタハウジング１及びコネクタハウジング１から外部に突出した端子金具６に噴射するためのノズル２１を有している。ノズル２１は図４に示すように、伸縮自在であり、液化炭酸ガスの供給源２２と供給管２３を介して接続されている。供給管２３の途中には電磁式開閉弁２５が介在されている。

ノズル２１は吸引装置１６の設置位置の上方に対向するようにして配され、ノズル２１先端の噴射口はコネクタＣがコネクタ保持部１０にセットされた状態で、端子金具６に略指向するようにしてある。また、ノズル２１はロボットアーム２４に接続されていて、本実施例では、三次元方向に変位可能としてある。すなわち、ノズル２１は、図３に示すＸ‐Ｘ方向の水平動作と、同図に示すＣ−Ｃ方向のスイング動作と、図４に示す端子金具６の屈曲形状に沿って移動するＹ−Ｙ方向の動作とを行い、異物の除去作業の際にはこれら各動作が複合した動作を行うことができる設定となっている。

次に、上記の各装置類を用いて異物の除去を行う各工程を説明する。
＜コネクタセット工程＞
まず、コネクタＣをセット治具９における各コネクタ保持部１０の上方に位置させる。そして、コネクタハウジング１の装着溝５の下部と対応する張出し壁１５の上端部とを適合させた状態で、コネクタＣの下方へスライドさせる。これにより、コネクタＣは、対応する張出し壁１５を両フランジ３,４で前後から挟むため、前後方向に位置決めされた状態で保持される。こうしてコネクタＣがセット治具９に対して保持された状態では、コネクタハウジング１の背面から突出する各端子金具６はいずれも開口部１３内の上方に臨んでいる。

＜噴射工程＞
上記のようにしてセット治具９に対するコネクタＣのセッティングが完了したら、セット治具９と共に図示しないコンベアを図２に示す左方へ間欠移動させる。これによって、ノズル２１と吸引装置１６の捕集部１７との間にコネクタＣが移送されると、同コネクタＣはこの位置において所定時間停止状態で保持される。この後、開閉弁２５が開弁されて液化炭酸ガスがその供給源２２から供給管２３を介してノズル２１に供給される。液化炭酸ガスは供給管２３の内部で急速に圧力低下をして気化する。気化した炭酸ガスはこの際に気化熱を奪われて急速に冷却される。そのうちの一部の炭酸ガスは固化してドライアイスの微粒子となる。かくして、ノズル２１の先端の噴射口からはドライアイスの微粒子が炭酸ガスと共に噴射され、コネクタハウジング１及びコネクタハウジング１から外部に突出した各端子金具６に向けて吹き付けられる。

ノズル２１からドライアイス状粒子が噴射されている間は、前述したように、ノズル２１はロボットアーム２４によって三次元的に移動している。このことにより、ノズル２１はコネクタハウジング１、及びコネクタハウジング１から突出する全ての端子金具６の全ての長さ領域に対し、くまなくドライアイス微粒子等を吹き付けることができる。すなわち、図３に示すように、Ｘ−Ｘ方向への水平移動により、コネクタハウジング１の背面から突出する端子金具６に対し幅方向の一方の端部から他方の端部に至るまでの領域を噴射領域に含めている。また、ノズル２１は同図に示すＣ−Ｃ方向のスイング動作をすることにより、下段側の端子金具６が上段側の端子金具６によって影となるのを回避し、下段側に重なってしまう端子金具６も噴射領域に含めている。さらに、ノズル２１は図４に示すように、各端子金具６の屈曲形状に沿ったＹ−Ｙ方向の移動により各端子金具６の全長さに亘る領域を噴射領域に含めている。

かくして、コネクタハウジング１あるいは各端子金具６に付着した異物に対してドライアイス状微粒子と共に炭酸ガスが吹き付けられると、異物は微粒子からの衝突エネルギーを受けて付着面から離脱する。あるいは、異物は冷却されて熱収縮されるため、このときに異物は付着している面に対しずれを生じて付着力を低下させて付着面から脱落する。

一方、ノズル２１からの噴射がなされている間は、図示しない吸引駆動源が駆動されているため、セット治具９の開口部１３を通してコネクタハウジング１の後方の空間には吸引力が作用している。これにより、脱落した異物は周辺に飛散することなく捕集部１７を介して回収される。

こうして作業位置に停止したコネクタＣに対する異物の除去作業が完了して所定時間が経過すると、図示しないコンベアが１ピッチ分移動して次のコネクタＣが作業位置に到達する。そして、この作業位置で再び前記した異物除去の作業が繰り返される。

以上のように、本実施例によれば、コネクタハウジング１あるいはコネクタハウジング１から突出する端子金具６に異物が付着している場合でも、ドライアイス状の微粒子および炭酸ガスを吹き付けることで、効果的に異物を除去できる。したがって、金属片のような異物を取り残すこともなく、端子間の短絡の懸念を確実に払拭することができる。また、異物の除去作業中は吸引装置１６によって吸引力を作用させているため、微粒子の吹付けに伴って異物が周辺に飛散してしまう事態も回避されている。

さらに、本実施例ではノズル２１を三次元方向に移動させるようにしてコネクタハウジング１の背面から突出する各端子金具６に対してくまなくドライアイス状微粒子等の吹き付けを行うことができる。特に、上段側の端子金具６に重なってその影になってしまう下段側の端子金具６に対しても、ノズル２１にＣ−Ｃ方向のスイング動作を行わせることでドライアイス状微粒子等を吹き付けることができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、一つのノズル２１を三次元方向に移動させて噴射方向を変化させたが、それぞれ噴射方向の異なるノズル２１を複数本配置するようにしてもよい。
（２）上記実施例では、端子金具６がコネクタハウジング１の後方において略直角に屈曲する形態のものを示したが、屈曲することなく真っ直ぐ後方に延出する形態のものであってもよい。
（３）上記実施例では、吸引装置１６とノズル２１を固定しセット治具９をコンベアによって間欠移送するようにしたが、これとは逆に、セット治具９を固定する一方で吸引装置１６とノズル２１とを共に同期して間欠移動するようにしてもよい。
（４）上記実施例では、コネクタをセット治具９に保持させるために、両張出し壁１５をコネクタの装着溝５内に差し込むようにしたが、コネクタＣの保持のための手段は決して限定されるべきものではなく、弾性ロック手段によって保持する等、種々の保持方式が考えられる。
（５）上記実施例では、端子金具６にプレスフィット端子を用いたが、その他にプリント基板のスルーホールに挿通して半田付けする形式、あるいはプリント基板上に表面実装する形式のものが考えられる。

１…コネクタハウジング
６…端子金具
９…セット治具
１３…開口部
１６…吸引装置
２０…噴射装置
２１…ノズル
Ｃ…コネクタ

Claims (5)

1. コネクタハウジングの背面からピン状の端子金具が突出するコネクタに対する異物除去方法であって、
   吸引装置に連通する開口部を有するセット治具に対し前記開口部へ前記コネクタハウジングから突出する端子金具の先端部を臨ませつつ前記コネクタハウジングをセットするコネクタセット工程と、
   前記吸引装置を吸引駆動させつつノズルから前記端子金具あるいは前記コネクタハウジングに向けて冷却された微粒子を噴射する噴射工程と、
   を有することを特徴とするコネクタのための異物除去方法。
2. 前記端子金具は前記コネクタハウジングの背面から略水平方向に突出しかつその途中で略鉛直方向に屈曲して形成される一方、
   前記ノズルは前記噴射工程の際に、前記端子金具の屈曲方向に沿って変位することを特徴とする請求項１に記載のコネクタのための異物除去方法。
3. 請求項１記載のコネクタのための異物除去方法において、前記微粒子はドライアイスであることを特徴とするコネクタのための異物除去方法。
4. コネクタハウジングの背面からピン状の端子金具が突出するコネクタに対する異物除去装置であって、
   前記コネクタハウジングを保持可能で、前記コネクタハウジングが保持された状態で前記コネクタハウジングから突出された端子金具の先端部が臨む開口部が形成されたセット治具と、
   前記端子金具に向けて臨み同端子金具に向けて冷却された微粒子を噴射するノズルを備えた噴射装置と、
   前記開口部に連通可能で前記ノズルから噴射された前記微粒子を吸引可能な吸引装置と、
   を有することを特徴とするコネクタのための異物除去装置。
5. 前記端子金具は前記コネクタハウジングの背面から略水平方向に突出しかつその途中で略鉛直方向に屈曲して形成される一方、
   前記ノズルは前記端子金具の屈曲方向に沿って変位可能となっていることを特徴とする請求項４記載のコネクタのための異物除去装置。

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