回路基板に対する導電ピンの位置検出装置及び方法
【解決手段】プレス工具を使用して回路基板（１２）と導電ピン（１８）とを嵌合させる組立処理の間、回路基板に対して導電ピンの位置を検出するための装置（４０）は、対応する導電ピンと整列した複数のスイッチ（６３）を保持する検出器ハウジング（５４）を有する。この検出器ハウジングは、組立処理中に使用されるプレス工具に実装されるよう構成されている。これらスイッチは、回路基板に対する導電ピンの位置に基づく状態が変化する。この装置は、複数のスイッチに電気的に結合したセンサ（６３）をさらに有する。このセンサは、各スイッチの状態の変化を監視し、各々の導電ピンが回路基板と適切に嵌合したことを示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板（ＰＣＢ）への電子部品の組込みに関し、特に組立中の導電ピンのＰＣＢ貫通の位置検出装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の多くの電子組立体において、コネクタ及びインサート成形ハウジング等の電子部品は、ＰＣＢに取り付け又は実装される。これらの組立体は、適当な機械的取付部、並びに部品及びＰＣＢ間に適切な電気的接触を必要とする。種々の装置及び製造工程は、種々の電子部品をＰＣＢに自動的に組み立て又は取り付ける。部品をＰＣＢに取り付ける一手段は、圧入ピン又はコンプライアントピンである。コンプライアントピンは、ＰＣＢの開口内に圧入され、部品及びＰＣＢ間を電気的及び機械的に実装する。コンプライアントピン用途の一例は、自動車に使用される電気制御モジュールである。制御モジュールは、ＰＣＢが着座完了するまで、モジュールのハウジングのコンプライアントピンへＰＣＢを押圧することにより組み立てられる。コネクタ等の他のタイプのコンプライアントピン製品は、同様の方法で製造される。代表的な部品は、ピンの先端にコンプライアント部を有する電気コンタクトピンのアレーを有する。ピンのこのコンプライアント部はＰＣＢの受容孔よりも大きく、ＰＣＢの受容孔と干渉することにより、安定して電気接触する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
適切な組立を確認するために、製造処理は、ピンのコンプライアント部がＰＣＢを適切に貫通し、ＰＣＢと電気的に良好に接触していることを保証するためのフィードバックを有さなければならない。現在、このフィードバックは、組立の間又は後に、手動で又は画像検査装置により、組立体を目視検査することにより作られる。問題は、作業者に依存し且つ貫通量は数量化できないので、手動の方法は主観的であり、ＰＣＢの部品は製造装置又は工具により支持されなければならないので、組立処理中に目視検査することは、困難か不可能でさえあることである。このため、目視検査する追加工程は、組立処理後に置かねばならない。同様に、画像検査装置を使用することは、第２の製造作業となり、コスト高になる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の課題を解決する手段は、プレス工具を使用して回路基板と嵌合する組立処理の間、回路基板に対する導電ピンの位置を検出するための本開示の装置及び方法により提供される。この装置は、対応する導電ピンと整列した複数のスイッチを保持する検出器ハウジングを有し、この検出器ハウジングは、組立処理中に使用されるプレス工具に実装されるよう構成されている。スイッチは、導電ピンが所定量だけ回路基板を貫通する際に状態が変化する。この装置は、複数のスイッチに電気的に結合したセンサをさらに有する。このセンサは、各スイッチの状態の変化を監視し、各々の導電ピンが回路基板と適切に嵌合したことを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、添付図面を参照して本発明を例示により説明する。
【０００６】
図１は、制御モジュール又は他のタイプの電気コネクタ等の代表的な部品１０と、部品１０に実装される印刷回路基板（ＰＣＢ）１２とを示す斜視図である。部品１０は、凹部１６を区画する成形されたプラスチックハウジング１４を有する。複数の導電ピン１８が、所定の方向性で凹部１６内に配置されている。図示の実施形態において、導電ピン１８はコンプライアントピンであり、以下ではコンプライアントピン１８として言及することがある。種々の実施形態は決してコンプライアントピン１８に限定されない。検出装置４０（図２参照）は、ＰＣＢ１２に対して任意のタイプのピンの相対的位置を検出するのに使用されてもよい。図示の実施形態において、各コンプライアントピン１８のコンプライアント部は、コンプライアントピン１８の先端に設けられている。コンプライアントピン１８は、複数組のコンプライアントピン１８として配列されている。各組は、２列のコンプライアントピン１８を有する。特定用途によって、他の配列を使用してもよい。コンプライアントピン１８は、コンプライアントピン１８間の２mmピッチ等の所定ピッチを有する。別の実施形態において、このピッチは、２mmより大きくても小さくてもよい。
【０００７】
ハウジング１４は、凹部１６及びコンプライアントピン１８へのアクセスを提供する開放した上面２０を有する。上面２０近傍のハウジング１４の内周縁に沿って、縁２２が延びている。ＰＣＢ１２は、矢印Ａ方向等に沿って上面２０を通って凹部１６内に装填され、縁２２上に着座する。任意であるが、ＰＣＢ１２を凹部１６内に整列させるために、縁２２から整列機構２４が延びる。これらの機構（図示せず）は、ＰＣＢを凹部１６内に固定するために使用してもよい。
【０００８】
ＰＣＢ１２は、内側を向く面２６及び外側を向く面２８を有する。内側を向く面２６は、ＰＣＢ１２が部品１０に実装される際に、凹部１６の内部に面する。外側を向く面２８は、ＰＣＢ１２が部品１０に実装される際に、ハウジング１４の上面２０を通って露出する。任意であるが、外側を向く面２８は、ＰＣＢ１２が部品１０に実装される際に、上面２０とほぼ面一になってもよい。ＰＣＢ１２は、ＰＣＢ１２を貫通する複数のスルーホール３０を有する。典型的な一実施形態において、スルーホール３０は、めっきされ、ＰＣＢ１２が凹部１６内に装填される際に、コンプライアントピン１８と嵌合し電気接続するよう方向付けられる。組立中、ＰＣＢ１２がハウジング１４内の所定位置に押圧されると、各コンプライアントピン１８は対応するスルーホール３０を貫通し、コンプライアントピン１８の先端３２は、所定量だけＰＣＢ１２上に延びる。任意であるが、コンプライアントピン１８のコンプライアント部は、ＰＣＢ１２のスルーホール３０より若干大きいので、圧入すなわち干渉嵌合がコンプライアントピン１８及びＰＣＢ１２間に形成される。コンプライアントピン１８及びＰＣＢ１２間には安定した電気的接触を形成することができ、ＰＣＢ１２はこのような嵌合によりハウジング１４内に保持することができる。
【０００９】
図２は、ＰＣＢ１２（図１参照）に対するコンプライアントピン１８（図１参照）の位置を検出するための検出装置４０の典型的な一実施形態を示す分解斜視図である。任意であるが、検出装置４０は、組立処理中、ＰＣＢ１２のコンプライアントピン１８への弾性的装填を検出するために使用してもよい。例えば、検出装置４０は、ＰＣＢ１２内への、及びＰＣＢ１２を超えた各コンプライアントピン１８の貫通量を検出するのに使用してもよい。検出装置４０は、ＰＣＢ１２をコンプライアントピン１８に押圧するために、プレス工具等の組立体と結合して使用してもよいし、或いは、プレス工具等の組立体として使用してもよい。例えば、検出装置４０は、以下に説明するように、ＰＣＢ１２を所定位置に押圧するプレス等の機械（図示せず）から矢印Ｂ方向等の単一軸に沿って押圧力を受けてもよい。任意であるが、検出装置４０は、組立処理中、コンプライアントピン１８の位置、貫通量の監視を容易にするために、既存のプレス工具に据え付けてもよい。或いは、検出装置４０は、ＰＣＢ１２を支持する等の支持部として使用してもよく、プレス工具は、ＰＣＢ１２上に部品を下ろすのに使用してもよい。
【００１０】
検出装置４０は、その基部にプレスブロック４２を有する。このブレスブロック４２は、組立処理中、ＰＣＢ１２及びコンプライアントピン１８を嵌合させるための組立体を形成する。接地板４４は、プレスブロック４２に支持されると共に、固定具４６を使用してプレスブロック４２に結合される。ケース４８は、固定具５０を使用して接地板４４、プレスブロック４２に結合される。ケース４８は、その中に内部キャビティ５２を有する。検出器ハウジング５４及びセンサ５６は、内部キャビティ５２内に配置される。検出器ハウジング５４は、接地板４４に支持されると共に、固定具５８を使用して接地板４４に結合される。センサ５６は、検出器ハウジング５４に支持されると共に、固定具６０を使用して検出器ハウジング５４に結合される。上板６２は、ケース４８に結合されると共に、内部キャビティ５２を覆う。任意であるが、互いに対して種々の部品を整列、安定化させるために、固定具に加え、だぼピンを使用してもよい。
【００１１】
作動時において、プレス等の機械によって上板６２に力が印加される。この力は、ケース４８及び接地板４４によりプレスブロック４２に伝達される。次に、この力は、プレスブロック４２によりＰＣＢ１２（図１参照）に伝えられ、ＰＣＢ１２は、コンプライアントピン１８上に下ろされる。コンプライアントピン１８へのＰＣＢ１２の弾性的嵌合すなわち装填を検出するために、検出装置４０を使用してもよい。例えば、典型的な一実施形態において、検出器ハウジング５４は、センサ５６に電気接続された複数のスイッチ６３を有する。センサ５６は、各スイッチの状態を監視するよう構成されている。スイッチ６３は、ＰＣＢ１２を貫通するコンプライアントピン１８の貫通量を検出する等により、ＰＣＢ１２に対するコンプライアントピン１８の位置を検出する。例えば、コンプライアントピン１８が所定量だけ貫通すると、スイッチ６３の状態が変化する。典型的な一実施形態において、ＰＣＢ１２を超えて露出するピン１８の量は、スイッチ６３を使用して計測される。任意であるが、スイッチ６３は、常閉であってもよく、スイッチ６３が接地される閉状態を有し、スイッチ６３が最早接地されず、回路が開放する開状態を有する。或いは、スイッチ６３は常開であってもよく、センサ５６は、閉回路が形成される際に検出してもよい。典型的な一実施形態において、スイッチ６３は、接地板４４と協働すると共に接地板４４と共にスイッチを形成する電気プローブを有してもよい。このような一実施形態において、検出器ハウジング５４は、内部に複数のプローブ５４を保持するよう構成されたプローブホルダとして機能するので、以下ではプローブホルダ５４と称することがある。
【００１２】
プレスブロック４２は、互いに逆向きの上面６４及び下面６６を有する。下面６６は、回路基板係合面を区画すると共に、ＰＣＢ１２の上面と係合するように配置されている。任意であるが、プレスブロック４２は、ＰＣＢ１２とほぼ同様の形状を有する外周を有してもよい。或いは、プレスブロック４２は、ＰＣＢ１２の一部のみと係合してもよい。任意であるが、プレスブロック４２の一部は、ＰＣＢ１２と部品１０が嵌合している間、部品１０（図１参照）の凹部１６（図１参照）内に嵌ってもよい。
【００１３】
上面６４及び下面６６の間のプレスブロック４２を、複数の受容孔６８が延びている。受容孔６８内には、インタフェースピン７０が装填されている。図示の実施形態では４本のインタフェースピン７０が図示されているが、特定用途によって、任意の数のインタフェースピン７０を使用してもよい。インタフェースピン７０は、軸方向に、又は矢印Ｃで示されるピンの軸と平行な方向に、プレスブロック４２に対して移動可能である。インタフェースピン７０は両端間を延びている。図２において方向付けられた下端は、コンプライアントピン端部７２を区画し、コンプライアントピン１８（図１参照）がＰＣＢ１２を貫通するとコンプライアントピン１８と係合するよう受容孔６８内に方向付けられる。コンプライアントピン１８との係合は、図３に図示されており、以下に詳細に説明する。図２において方向付けられた上端は、インタフェースピン７０の本体よりも大きな径を有する先頭端７４を区画する。先頭端７４は受容孔６８よりも大きな径を有するので、先頭端７４は、プレスブロック４２の上面６４上に載置され、インタフェースピン７０がさらに下方へ移動することを制限する。インタフェースピン７０は、以下に詳細に説明するように、上板６２に向かうほぼ上方へ移動自在である。
【００１４】
接地板４４は、互いに逆向きの上面７６及び下面７８を有する。接地板４４の下面７８は、プレスブロック４２の上面６４上に載置される。任意であるが、接地板４４の下面７８は、プレスブロック４２の上面６４から離間してもよく、下面７８及び上面６４の間にスペーサが配置されてもよい。接地板４４は、導電性材料から製造され、接地板４４に取り付けられる導電性要素のための接地面として作動する。別の一実施形態において、接地板４４は、非導電性支持部と、導電性材料が取り付けられる接地領域を区画する導電性インサートとを有してもよい。任意であるが、接地板４４は、プレスブロック４２とほぼ同様の寸法及び形状を有してもよい。
【００１５】
上面７６及び下面７８の間の接地板４４を、複数の受容孔８０が貫通する。受容孔８０内には、絶縁ピン８２が装填される。図示の実施形態において、４本の絶縁ピン８２が図示されているが、特定用途によって、任意の数の絶縁ピン８２を使用してもよい。絶縁ピン８２は、軸方向に、又はほぼ矢印Ｃで示されるピンの軸と平行な方向に、接地板４４に対して移動可能である。絶縁ピン８２は両端間を延びている。図２において方向付けられた下端８４は、インタフェースピン７０の対応する１本の先頭端７４上に載置されると共にその先頭端７４により支持される。図２において方向付けられた上端８６は、スイッチ端部又はプローブ端部を区画する。絶縁ピン８２は、プラスチック材料等の非導電性材料で製造され、インタフェースピン７０を接地板４４から電気的に絶縁する。インタフェースピン７０及び絶縁ピン８２は、協働して伝達要素８８を区画する。或いは、伝達要素は、各伝達要素８８を形成するために結合された２本のピン、すなわちインタフェースピン７０及び絶縁ピン７２を有するのではなく、コンプライアントピン１８及びスイッチ６３の間を延びる単一のピンであってもよい。
【００１６】
プローブホルダ５４は、下面９０及び上面９２間を延びている。センサ５６は、上面９２に結合されている。プローブホルダ５４は、内部に複数の電気プローブ９４を保持する。プローブ９４は、以下に詳細に説明するように、コンプライアントピン１８がＰＣＢ１２を貫通することを検出するために使用される。図示の実施形態において、５本のプローブ９４が図示されているが、特定用途によって、任意の数のプローブ９４を使用してもよい。任意であるが、コンプライアントピン１８の数と同じ数のプローブ９４を使用してもよく、プローブ９４のレイアウトはコンプライアントピン１８のレイアウトと同じであってもよいので、各コンプライアントピン１８の貫通を、対応するプローブ９４を使用して検出してもよい。或いは、コンプライアントピン１８の数より少ない数のプローブ９４を使用してもよい。ここで、プローブ９４は、コンプライアントピン１８の特定のものの貫通を検出するよう選択的に配置される。プローブ９４は、互いに離間し、コンプライアントピン１８の複数の副セットを検出してもよいし、又は、コンプライアントピン１８の内部副セットでの貫通を検出する等のために一緒に離間してもよい。任意であるが、プローブホルダ５４は、各プローブ５４を互いに受容し電気的に絶縁するために、少なくとも部分的に貫通するここの孔を有してもよい。或いは、各プローブ９４又は複数のプローブ９４を受容するために、単一の開口を設けてもよい。典型的な一実施形態において、プローブ９４は、ばね付勢されたポゴピンである。
【００１７】
これらプローブ９４は、検出装置と共に使用されるスイッチ６３を区画すると共に１タイプのスイッチ６３を代表する。しかし、別の実施形態では、ピン、トレース、回路、デバイス、機構、並びにコンプライアントピン１８及びＰＣＢ１２の弾性的嵌合を決めるために、ＰＣＢ１２に対してコンプライアントピン１８の位置を検出する同様のもの等の他のタイプのスイッチ６３を使用してもよい。これらプローブ９４は、センサ５６に電気接続される。各プローブ９４の先端９６は、接地板４４上に載置されると共に、接地板４４に電気的に接地される。先端９６は、開回路を形成するために接地板４４から離れる方向に移動可能である。センサ５６は、プローブ９４がいつ接地されたか、接地板４４からいつ離昇（lift off）されたかを検知する。プローブホルダ５４は、ケース４８の内部キャビティ５２内に配置され、機械によって検出装置４０上に印加される力からプローブホルダ５４及びセンサ５６を分離する。上板６２はまた、機械によって印加される力からプローブホルダ５４及びセンサ５６を分離する。上板６２の下面９８は、ケース４８上に載置される。上板６２の上面１００は露出する。
【００１８】
図３は、部品１０及びＰＣＢ１２に関して作動的に配置される検出装置４０の断面図である。検出装置４０は、コンプライアントピン１８と等しい数のプローブ９４を有して図示されるので、各コンプライアントピン１８の貫通は、対応するプローブ９４により検出することができる。部品１０は、支持面１１０上に配置される。コンプライアントピン１８は、ハウジング１４の基部１１２から上方へ延びている。図示の実施形態において、コンプライアントピン１８は、高さ１１４だけ部品１０の上面２０を超えて延びている。ＰＣＢ１２は凹部１６内に受容されると共に縁２２上に載置されるので、ＰＣＢ１２の上面２８は、部品１０の上面２０と面一である。別の実施形態において、ＰＣＢ１２は、上面２０の下に位置してもよいし、上面２０の上に位置してもよい。このように、ＰＣＢが凹部１６に装填される際に、コンプライアントピン１８は、同じ高さ１１４だけ上面２８を超えて延びる。
【００１９】
図３は、明瞭にするためにケース４８（図２参照）及び上板６２（図２参照）が除去された、組立状態の検出装置４０を示す。別の一実施形態において、検出装置４０は、ケース４８又は上板６２を伴わないで使用してもよい。図３に示されるように、プレスブロック４２はＰＣＢ１２と整列し、接地板４４はプレスブロック４２上に設けられる。
【００２０】
図３の実施形態の接地板４４は、スペーサ１１８に取り付けられた薄い導電性本体１１６で接地板４４が代表される点で、図２の実施形態の接地板４４と異なる。スペーサ１１８は、用途によって、導電性でも非導電性でもよい。スペーサ１１８は上面１２０及び下面１２２を有し、導電性本体１１６は上面１２０に結合され、下面１１２はプレスブロック４２上に載置される。スペーサ１１８は、プレスブロック４２の各受容孔６８を超えて下面１２２に凹部１２４を有する。凹部１２４は、インタフェースピン７０が上がる際にインタフェースピン７０の先頭端７４が延びるための空間を提供する。図示の実施形態において、プローブホルダ５４は導電性本体１１６を超えて配置され、センサ５６はプローブホルダ５４を超えて配置される。プローブ９４は、導電性本体１１６上に載置される。任意であるが、プローブ９４の一端は、リセプタクルを区画するが、プローブホルダ５４内に固定されるか、センサ５６に半田付けされてもよい。プローブ９４の他端は、リセプタクル内に移動可能に受容されるが、スナップフィット等により内部に保持されてもよい。
【００２１】
コンプライアントピン１８は、それらの間のピッチすなわち間隔を有する所定配置で配列される。任意であるが、コンプライアントピン１８は、１グループ又は１副セットよりも多く配列されてもよい。１個のインタフェースピン７０及び１個の絶縁ピン８２を各々有する伝達要素８８は、コンプライアントピン１８の軸に沿って整列する。別の実施形態において、伝達要素８８は、コンプライアントピン１８及びプローブ９４の間を延びる単一のピンであってもよい。このような実施形態において、伝達要素８８は絶縁性であるか、或いは、伝達要素８８及び対応するピン１８又はプローブ９４の間に別体の絶縁要素が配置され、コンプライアントピン１８をプローブ９４から電気的に絶縁してもよい。プローブ９４は、対応する伝達要素８８及びコンプライアントピン１８と整列する。
【００２２】
作動の際、ＰＣＢ１２は部品１０と整列し、検出装置４０はＰＣＢ１２をコンプライアントピン１８に押下する。この押下は、コンプライアントピン１８がＰＣＢ１２を貫通してＰＣＢ１２の外向き面２８の上に露出するまで続く。プレスブロック４２の受容孔６８は、コンプライアントピン１８がＰＣＢ１２を貫通し、プレスブロック４２内に入り込むことを可能にする。組み立てられた製品に基づいて、ＰＣＢ１２及びプレスブロック４２内への貫通量は変化してもよい。しかし、貫通最低限量は、「良好な」組立体を確保するために各製品で特定されている。
【００２３】
コンプライアントピン１８がプレスブロック４２内に入り込むと、コンプライアントピン１８の先端３２はプレスブロック４２の内側のインタフェースピン７０と接触し、インタフェースピン７０を矢印Ｄで示される上方へ押圧する。今度は、インタフェースピン７０が絶縁ピン８２を上方へ押圧する。同様に、絶縁ピン８２がプローブ９４を上方へ押圧し、プローブ９４の先端９６を接地板４４から離昇させる。典型的な一実施形態において、インタフェースピン７０は、プレスブロック４２の下面６６から距離１３０だけ上昇する。この距離１３０はコンプライアントピン１８の高さ１１４未満であるので、コンプライアントピン１８は、インタフェースピン７０と係合し、高さ１１４及び距離１３０の差と等しい値だけインタフェースピン７０を上昇させる。距離１３０は、プローブ９４を接地板４４から離昇させるために、どれくらいのピン貫通最小限量が必要かを決定する。任意であるが、距離１３０は、特定用途によって調整してもよい。
【００２４】
プローブ９４はまた、マイクロプロセッサを有する印刷回路基板を含んでもよいセンサ５６に電気的に接続される。センサ５６は、プローブ９４を通っていつでも接地板４４に信号を送る。プローブ９４が接地板４４から離昇すると、電気接地が無くなり、センサ５６により開回路が検知される。任意であるが、組立中にプローブ９４を持ち上げることにより開回路が形成されると、センサ５６は検知し、中央コントローラ（図示せず）と通信する。中央コントローラは、ＰＣＢ１２が適正に装填され、部品１０のコンプライアントピン１８に取り付けられたことを作業者に示す。各プローブ９４は、同時に監視することができる。各コンプライアントピン１８が対応するプローブ９４により監視される実施形態において、各コンプライアントピン１８の貫通量は、このシステムにより監視することができる。
【００２５】
検出装置４０は、組立処理中、複数のコンプライアントピン１８の適正な貫通を確認するよう提供される。検出装置４０は、プローブ９４に貫通量を物理的に伝達することによりコンプライアントピン１８の貫通を監視するために使用されるプローブ９４として図示の実施形態で説明されたスイッチ６３を使用する。伝達要素８８は、ＰＣＢ１２がコンプライアントピン１８に装填されると検出装置内で持ち上げられ、伝達要素８８が持ち上げられると、プローブ９４が接地板４４から離昇する。接地板４４からのプローブ９４の除去はセンサ５６により検知され、信号は中央コントローラに通信され、作業者に各コンプライアントピン１８がＰＣＢ１２を適正に貫通したことを知らせる。従って、検出装置４０は、組立中、コンプライアントピン１８の適正な貫通を信頼性高く検出し、組立処理後の部品１０の検査の必要性を無くす。さらに、プローブ９４は、プローブ９４間の密な空間を可能にするので、検出装置４０が多くのコンプライアントピン１８の貫通を直接検出することを可能にするか、コンプライアントピン１８のアウトレット０の貫通の検出を可能にする。
【００２６】
上述の説明は例示であり、限定を意図したものではないことを理解されよう。例えば、上述の実施形態（及びその側面）は、互いに結合させて使用してもよい。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を本発明の開示に適応することで多くの変形をすることができる。寸法、材料のタイプ、種々の部品の方向性、並びに本明細書に開示された種々の部品の数及び配置は、或る実施形態のパラメータを定義することを意図したものであり、限定するものでは決して無く、単に典型的な実施形態に過ぎない。特許請求の範囲内で他の多くの実施形態及び変形例が、当業者には上述の説明をよく読むと明らかであろう。従って、本発明の範囲は、本発明の等価物の全範囲と共に、特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。特許請求の範囲においては、「第１」、「第２」、「第３」等の用語が単にラベルとして使用されており、その対象物に数的な要求事項を課すことを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】代表的な部品及び組み立てられる印刷回路基板の斜視図である。
【図２】典型的な実施形態の検出装置を示す分解斜視図である。
【図３】図１の部品及び印刷回路基板に対して位置決めされた図２の検出装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１２ 回路基板
１８ 導電ピン
４０ 検出装置
４２ プレスブロック
４４ 接地板
５４ 検出器ハウジング
５６ センサ
６３ スイッチ
６６ 下面（係合面）
６８ 孔
７０ インタフェースピン
７２ ピン端部
８２ 絶縁ピン
８６ 上端（スイッチ端部）
８８ 伝達要素
９４ プローブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板（ＰＣＢ）への電子部品の組込みに関し、特に組立中の導電ピンのＰＣＢ貫通の位置検出装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の多くの電子組立体において、コネクタ及びインサート成形ハウジング等の電子部品は、ＰＣＢに取り付け又は実装される。これらの組立体は、適当な機械的取付部、並びに部品及びＰＣＢ間に適切な電気的接触を必要とする。種々の装置及び製造工程は、種々の電子部品をＰＣＢに自動的に組み立て又は取り付ける。部品をＰＣＢに取り付ける一手段は、圧入ピン又はコンプライアントピンである。コンプライアントピンは、ＰＣＢの開口内に圧入され、部品及びＰＣＢ間を電気的及び機械的に実装する。コンプライアントピン用途の一例は、自動車に使用される電気制御モジュールである。制御モジュールは、ＰＣＢが着座完了するまで、モジュールのハウジングのコンプライアントピンへＰＣＢを押圧することにより組み立てられる。コネクタ等の他のタイプのコンプライアントピン製品は、同様の方法で製造される。代表的な部品は、ピンの先端にコンプライアント部を有する電気コンタクトピンのアレーを有する。ピンのこのコンプライアント部はＰＣＢの受容孔よりも大きく、ＰＣＢの受容孔と干渉することにより、安定して電気接触する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
適切な組立を確認するために、製造処理は、ピンのコンプライアント部がＰＣＢを適切に貫通し、ＰＣＢと電気的に良好に接触していることを保証するためのフィードバックを有さなければならない。現在、このフィードバックは、組立の間又は後に、手動で又は画像検査装置により、組立体を目視検査することにより作られる。問題は、作業者に依存し且つ貫通量は数量化できないので、手動の方法は主観的であり、ＰＣＢの部品は製造装置又は工具により支持されなければならないので、組立処理中に目視検査することは、困難か不可能でさえあることである。このため、目視検査する追加工程は、組立処理後に置かねばならない。同様に、画像検査装置を使用することは、第２の製造作業となり、コスト高になる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の課題を解決する手段は、プレス工具を使用して回路基板と嵌合する組立処理の間、回路基板に対する導電ピンの位置を検出するための本開示の装置及び方法により提供される。この装置は、対応する導電ピンと整列した複数のスイッチを保持する検出器ハウジングを有し、この検出器ハウジングは、組立処理中に使用されるプレス工具に実装されるよう構成されている。スイッチは、導電ピンが所定量だけ回路基板を貫通する際に状態が変化する。この装置は、複数のスイッチに電気的に結合したセンサをさらに有する。このセンサは、各スイッチの状態の変化を監視し、各々の導電ピンが回路基板と適切に嵌合したことを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、添付図面を参照して本発明を例示により説明する。
【０００６】
図１は、制御モジュール又は他のタイプの電気コネクタ等の代表的な部品１０と、部品１０に実装される印刷回路基板（ＰＣＢ）１２とを示す斜視図である。部品１０は、凹部１６を区画する成形されたプラスチックハウジング１４を有する。複数の導電ピン１８が、所定の方向性で凹部１６内に配置されている。図示の実施形態において、導電ピン１８はコンプライアントピンであり、以下ではコンプライアントピン１８として言及することがある。種々の実施形態は決してコンプライアントピン１８に限定されない。検出装置４０（図２参照）は、ＰＣＢ１２に対して任意のタイプのピンの相対的位置を検出するのに使用されてもよい。図示の実施形態において、各コンプライアントピン１８のコンプライアント部は、コンプライアントピン１８の先端に設けられている。コンプライアントピン１８は、複数組のコンプライアントピン１８として配列されている。各組は、２列のコンプライアントピン１８を有する。特定用途によって、他の配列を使用してもよい。コンプライアントピン１８は、コンプライアントピン１８間の２mmピッチ等の所定ピッチを有する。別の実施形態において、このピッチは、２mmより大きくても小さくてもよい。
【０００７】
ハウジング１４は、凹部１６及びコンプライアントピン１８へのアクセスを提供する開放した上面２０を有する。上面２０近傍のハウジング１４の内周縁に沿って、縁２２が延びている。ＰＣＢ１２は、矢印Ａ方向等に沿って上面２０を通って凹部１６内に装填され、縁２２上に着座する。任意であるが、ＰＣＢ１２を凹部１６内に整列させるために、縁２２から整列機構２４が延びる。これらの機構（図示せず）は、ＰＣＢを凹部１６内に固定するために使用してもよい。
【０００８】
ＰＣＢ１２は、内側を向く面２６及び外側を向く面２８を有する。内側を向く面２６は、ＰＣＢ１２が部品１０に実装される際に、凹部１６の内部に面する。外側を向く面２８は、ＰＣＢ１２が部品１０に実装される際に、ハウジング１４の上面２０を通って露出する。任意であるが、外側を向く面２８は、ＰＣＢ１２が部品１０に実装される際に、上面２０とほぼ面一になってもよい。ＰＣＢ１２は、ＰＣＢ１２を貫通する複数のスルーホール３０を有する。典型的な一実施形態において、スルーホール３０は、めっきされ、ＰＣＢ１２が凹部１６内に装填される際に、コンプライアントピン１８と嵌合し電気接続するよう方向付けられる。組立中、ＰＣＢ１２がハウジング１４内の所定位置に押圧されると、各コンプライアントピン１８は対応するスルーホール３０を貫通し、コンプライアントピン１８の先端３２は、所定量だけＰＣＢ１２上に延びる。任意であるが、コンプライアントピン１８のコンプライアント部は、ＰＣＢ１２のスルーホール３０より若干大きいので、圧入すなわち干渉嵌合がコンプライアントピン１８及びＰＣＢ１２間に形成される。コンプライアントピン１８及びＰＣＢ１２間には安定した電気的接触を形成することができ、ＰＣＢ１２はこのような嵌合によりハウジング１４内に保持することができる。
【０００９】
図２は、ＰＣＢ１２（図１参照）に対するコンプライアントピン１８（図１参照）の位置を検出するための検出装置４０の典型的な一実施形態を示す分解斜視図である。任意であるが、検出装置４０は、組立処理中、ＰＣＢ１２のコンプライアントピン１８への弾性的装填を検出するために使用してもよい。例えば、検出装置４０は、ＰＣＢ１２内への、及びＰＣＢ１２を超えた各コンプライアントピン１８の貫通量を検出するのに使用してもよい。検出装置４０は、ＰＣＢ１２をコンプライアントピン１８に押圧するために、プレス工具等の組立体と結合して使用してもよいし、或いは、プレス工具等の組立体として使用してもよい。例えば、検出装置４０は、以下に説明するように、ＰＣＢ１２を所定位置に押圧するプレス等の機械（図示せず）から矢印Ｂ方向等の単一軸に沿って押圧力を受けてもよい。任意であるが、検出装置４０は、組立処理中、コンプライアントピン１８の位置、貫通量の監視を容易にするために、既存のプレス工具に据え付けてもよい。或いは、検出装置４０は、ＰＣＢ１２を支持する等の支持部として使用してもよく、プレス工具は、ＰＣＢ１２上に部品を下ろすのに使用してもよい。
【００１０】
検出装置４０は、その基部にプレスブロック４２を有する。このブレスブロック４２は、組立処理中、ＰＣＢ１２及びコンプライアントピン１８を嵌合させるための組立体を形成する。接地板４４は、プレスブロック４２に支持されると共に、固定具４６を使用してプレスブロック４２に結合される。ケース４８は、固定具５０を使用して接地板４４、プレスブロック４２に結合される。ケース４８は、その中に内部キャビティ５２を有する。検出器ハウジング５４及びセンサ５６は、内部キャビティ５２内に配置される。検出器ハウジング５４は、接地板４４に支持されると共に、固定具５８を使用して接地板４４に結合される。センサ５６は、検出器ハウジング５４に支持されると共に、固定具６０を使用して検出器ハウジング５４に結合される。上板６２は、ケース４８に結合されると共に、内部キャビティ５２を覆う。任意であるが、互いに対して種々の部品を整列、安定化させるために、固定具に加え、だぼピンを使用してもよい。
【００１１】
作動時において、プレス等の機械によって上板６２に力が印加される。この力は、ケース４８及び接地板４４によりプレスブロック４２に伝達される。次に、この力は、プレスブロック４２によりＰＣＢ１２（図１参照）に伝えられ、ＰＣＢ１２は、コンプライアントピン１８上に下ろされる。コンプライアントピン１８へのＰＣＢ１２の弾性的嵌合すなわち装填を検出するために、検出装置４０を使用してもよい。例えば、典型的な一実施形態において、検出器ハウジング５４は、センサ５６に電気接続された複数のスイッチ６３を有する。センサ５６は、各スイッチの状態を監視するよう構成されている。スイッチ６３は、ＰＣＢ１２を貫通するコンプライアントピン１８の貫通量を検出する等により、ＰＣＢ１２に対するコンプライアントピン１８の位置を検出する。例えば、コンプライアントピン１８が所定量だけ貫通すると、スイッチ６３の状態が変化する。典型的な一実施形態において、ＰＣＢ１２を超えて露出するピン１８の量は、スイッチ６３を使用して計測される。任意であるが、スイッチ６３は、常閉であってもよく、スイッチ６３が接地される閉状態を有し、スイッチ６３が最早接地されず、回路が開放する開状態を有する。或いは、スイッチ６３は常開であってもよく、センサ５６は、閉回路が形成される際に検出してもよい。典型的な一実施形態において、スイッチ６３は、接地板４４と協働すると共に接地板４４と共にスイッチを形成する電気プローブを有してもよい。このような一実施形態において、検出器ハウジング５４は、内部に複数のプローブ５４を保持するよう構成されたプローブホルダとして機能するので、以下ではプローブホルダ５４と称することがある。
【００１２】
プレスブロック４２は、互いに逆向きの上面６４及び下面６６を有する。下面６６は、回路基板係合面を区画すると共に、ＰＣＢ１２の上面と係合するように配置されている。任意であるが、プレスブロック４２は、ＰＣＢ１２とほぼ同様の形状を有する外周を有してもよい。或いは、プレスブロック４２は、ＰＣＢ１２の一部のみと係合してもよい。任意であるが、プレスブロック４２の一部は、ＰＣＢ１２と部品１０が嵌合している間、部品１０（図１参照）の凹部１６（図１参照）内に嵌ってもよい。
【００１３】
上面６４及び下面６６の間のプレスブロック４２を、複数の受容孔６８が延びている。受容孔６８内には、インタフェースピン７０が装填されている。図示の実施形態では４本のインタフェースピン７０が図示されているが、特定用途によって、任意の数のインタフェースピン７０を使用してもよい。インタフェースピン７０は、軸方向に、又は矢印Ｃで示されるピンの軸と平行な方向に、プレスブロック４２に対して移動可能である。インタフェースピン７０は両端間を延びている。図２において方向付けられた下端は、コンプライアントピン端部７２を区画し、コンプライアントピン１８（図１参照）がＰＣＢ１２を貫通するとコンプライアントピン１８と係合するよう受容孔６８内に方向付けられる。コンプライアントピン１８との係合は、図３に図示されており、以下に詳細に説明する。図２において方向付けられた上端は、インタフェースピン７０の本体よりも大きな径を有する先頭端７４を区画する。先頭端７４は受容孔６８よりも大きな径を有するので、先頭端７４は、プレスブロック４２の上面６４上に載置され、インタフェースピン７０がさらに下方へ移動することを制限する。インタフェースピン７０は、以下に詳細に説明するように、上板６２に向かうほぼ上方へ移動自在である。
【００１４】
接地板４４は、互いに逆向きの上面７６及び下面７８を有する。接地板４４の下面７８は、プレスブロック４２の上面６４上に載置される。任意であるが、接地板４４の下面７８は、プレスブロック４２の上面６４から離間してもよく、下面７８及び上面６４の間にスペーサが配置されてもよい。接地板４４は、導電性材料から製造され、接地板４４に取り付けられる導電性要素のための接地面として作動する。別の一実施形態において、接地板４４は、非導電性支持部と、導電性材料が取り付けられる接地領域を区画する導電性インサートとを有してもよい。任意であるが、接地板４４は、プレスブロック４２とほぼ同様の寸法及び形状を有してもよい。
【００１５】
上面７６及び下面７８の間の接地板４４を、複数の受容孔８０が貫通する。受容孔８０内には、絶縁ピン８２が装填される。図示の実施形態において、４本の絶縁ピン８２が図示されているが、特定用途によって、任意の数の絶縁ピン８２を使用してもよい。絶縁ピン８２は、軸方向に、又はほぼ矢印Ｃで示されるピンの軸と平行な方向に、接地板４４に対して移動可能である。絶縁ピン８２は両端間を延びている。図２において方向付けられた下端８４は、インタフェースピン７０の対応する１本の先頭端７４上に載置されると共にその先頭端７４により支持される。図２において方向付けられた上端８６は、スイッチ端部又はプローブ端部を区画する。絶縁ピン８２は、プラスチック材料等の非導電性材料で製造され、インタフェースピン７０を接地板４４から電気的に絶縁する。インタフェースピン７０及び絶縁ピン８２は、協働して伝達要素８８を区画する。或いは、伝達要素は、各伝達要素８８を形成するために結合された２本のピン、すなわちインタフェースピン７０及び絶縁ピン７２を有するのではなく、コンプライアントピン１８及びスイッチ６３の間を延びる単一のピンであってもよい。
【００１６】
プローブホルダ５４は、下面９０及び上面９２間を延びている。センサ５６は、上面９２に結合されている。プローブホルダ５４は、内部に複数の電気プローブ９４を保持する。プローブ９４は、以下に詳細に説明するように、コンプライアントピン１８がＰＣＢ１２を貫通することを検出するために使用される。図示の実施形態において、５本のプローブ９４が図示されているが、特定用途によって、任意の数のプローブ９４を使用してもよい。任意であるが、コンプライアントピン１８の数と同じ数のプローブ９４を使用してもよく、プローブ９４のレイアウトはコンプライアントピン１８のレイアウトと同じであってもよいので、各コンプライアントピン１８の貫通を、対応するプローブ９４を使用して検出してもよい。或いは、コンプライアントピン１８の数より少ない数のプローブ９４を使用してもよい。ここで、プローブ９４は、コンプライアントピン１８の特定のものの貫通を検出するよう選択的に配置される。プローブ９４は、互いに離間し、コンプライアントピン１８の複数の副セットを検出してもよいし、又は、コンプライアントピン１８の内部副セットでの貫通を検出する等のために一緒に離間してもよい。任意であるが、プローブホルダ５４は、各プローブ５４を互いに受容し電気的に絶縁するために、少なくとも部分的に貫通するここの孔を有してもよい。或いは、各プローブ９４又は複数のプローブ９４を受容するために、単一の開口を設けてもよい。典型的な一実施形態において、プローブ９４は、ばね付勢されたポゴピンである。
【００１７】
これらプローブ９４は、検出装置と共に使用されるスイッチ６３を区画すると共に１タイプのスイッチ６３を代表する。しかし、別の実施形態では、ピン、トレース、回路、デバイス、機構、並びにコンプライアントピン１８及びＰＣＢ１２の弾性的嵌合を決めるために、ＰＣＢ１２に対してコンプライアントピン１８の位置を検出する同様のもの等の他のタイプのスイッチ６３を使用してもよい。これらプローブ９４は、センサ５６に電気接続される。各プローブ９４の先端９６は、接地板４４上に載置されると共に、接地板４４に電気的に接地される。先端９６は、開回路を形成するために接地板４４から離れる方向に移動可能である。センサ５６は、プローブ９４がいつ接地されたか、接地板４４からいつ離昇（lift off）されたかを検知する。プローブホルダ５４は、ケース４８の内部キャビティ５２内に配置され、機械によって検出装置４０上に印加される力からプローブホルダ５４及びセンサ５６を分離する。上板６２はまた、機械によって印加される力からプローブホルダ５４及びセンサ５６を分離する。上板６２の下面９８は、ケース４８上に載置される。上板６２の上面１００は露出する。
【００１８】
図３は、部品１０及びＰＣＢ１２に関して作動的に配置される検出装置４０の断面図である。検出装置４０は、コンプライアントピン１８と等しい数のプローブ９４を有して図示されるので、各コンプライアントピン１８の貫通は、対応するプローブ９４により検出することができる。部品１０は、支持面１１０上に配置される。コンプライアントピン１８は、ハウジング１４の基部１１２から上方へ延びている。図示の実施形態において、コンプライアントピン１８は、高さ１１４だけ部品１０の上面２０を超えて延びている。ＰＣＢ１２は凹部１６内に受容されると共に縁２２上に載置されるので、ＰＣＢ１２の上面２８は、部品１０の上面２０と面一である。別の実施形態において、ＰＣＢ１２は、上面２０の下に位置してもよいし、上面２０の上に位置してもよい。このように、ＰＣＢが凹部１６に装填される際に、コンプライアントピン１８は、同じ高さ１１４だけ上面２８を超えて延びる。
【００１９】
図３は、明瞭にするためにケース４８（図２参照）及び上板６２（図２参照）が除去された、組立状態の検出装置４０を示す。別の一実施形態において、検出装置４０は、ケース４８又は上板６２を伴わないで使用してもよい。図３に示されるように、プレスブロック４２はＰＣＢ１２と整列し、接地板４４はプレスブロック４２上に設けられる。
【００２０】
図３の実施形態の接地板４４は、スペーサ１１８に取り付けられた薄い導電性本体１１６で接地板４４が代表される点で、図２の実施形態の接地板４４と異なる。スペーサ１１８は、用途によって、導電性でも非導電性でもよい。スペーサ１１８は上面１２０及び下面１２２を有し、導電性本体１１６は上面１２０に結合され、下面１１２はプレスブロック４２上に載置される。スペーサ１１８は、プレスブロック４２の各受容孔６８を超えて下面１２２に凹部１２４を有する。凹部１２４は、インタフェースピン７０が上がる際にインタフェースピン７０の先頭端７４が延びるための空間を提供する。図示の実施形態において、プローブホルダ５４は導電性本体１１６を超えて配置され、センサ５６はプローブホルダ５４を超えて配置される。プローブ９４は、導電性本体１１６上に載置される。任意であるが、プローブ９４の一端は、リセプタクルを区画するが、プローブホルダ５４内に固定されるか、センサ５６に半田付けされてもよい。プローブ９４の他端は、リセプタクル内に移動可能に受容されるが、スナップフィット等により内部に保持されてもよい。
【００２１】
コンプライアントピン１８は、それらの間のピッチすなわち間隔を有する所定配置で配列される。任意であるが、コンプライアントピン１８は、１グループ又は１副セットよりも多く配列されてもよい。１個のインタフェースピン７０及び１個の絶縁ピン８２を各々有する伝達要素８８は、コンプライアントピン１８の軸に沿って整列する。別の実施形態において、伝達要素８８は、コンプライアントピン１８及びプローブ９４の間を延びる単一のピンであってもよい。このような実施形態において、伝達要素８８は絶縁性であるか、或いは、伝達要素８８及び対応するピン１８又はプローブ９４の間に別体の絶縁要素が配置され、コンプライアントピン１８をプローブ９４から電気的に絶縁してもよい。プローブ９４は、対応する伝達要素８８及びコンプライアントピン１８と整列する。
【００２２】
作動の際、ＰＣＢ１２は部品１０と整列し、検出装置４０はＰＣＢ１２をコンプライアントピン１８に押下する。この押下は、コンプライアントピン１８がＰＣＢ１２を貫通してＰＣＢ１２の外向き面２８の上に露出するまで続く。プレスブロック４２の受容孔６８は、コンプライアントピン１８がＰＣＢ１２を貫通し、プレスブロック４２内に入り込むことを可能にする。組み立てられた製品に基づいて、ＰＣＢ１２及びプレスブロック４２内への貫通量は変化してもよい。しかし、貫通最低限量は、「良好な」組立体を確保するために各製品で特定されている。
【００２３】
コンプライアントピン１８がプレスブロック４２内に入り込むと、コンプライアントピン１８の先端３２はプレスブロック４２の内側のインタフェースピン７０と接触し、インタフェースピン７０を矢印Ｄで示される上方へ押圧する。今度は、インタフェースピン７０が絶縁ピン８２を上方へ押圧する。同様に、絶縁ピン８２がプローブ９４を上方へ押圧し、プローブ９４の先端９６を接地板４４から離昇させる。典型的な一実施形態において、インタフェースピン７０は、プレスブロック４２の下面６６から距離１３０だけ上昇する。この距離１３０はコンプライアントピン１８の高さ１１４未満であるので、コンプライアントピン１８は、インタフェースピン７０と係合し、高さ１１４及び距離１３０の差と等しい値だけインタフェースピン７０を上昇させる。距離１３０は、プローブ９４を接地板４４から離昇させるために、どれくらいのピン貫通最小限量が必要かを決定する。任意であるが、距離１３０は、特定用途によって調整してもよい。
【００２４】
プローブ９４はまた、マイクロプロセッサを有する印刷回路基板を含んでもよいセンサ５６に電気的に接続される。センサ５６は、プローブ９４を通っていつでも接地板４４に信号を送る。プローブ９４が接地板４４から離昇すると、電気接地が無くなり、センサ５６により開回路が検知される。任意であるが、組立中にプローブ９４を持ち上げることにより開回路が形成されると、センサ５６は検知し、中央コントローラ（図示せず）と通信する。中央コントローラは、ＰＣＢ１２が適正に装填され、部品１０のコンプライアントピン１８に取り付けられたことを作業者に示す。各プローブ９４は、同時に監視することができる。各コンプライアントピン１８が対応するプローブ９４により監視される実施形態において、各コンプライアントピン１８の貫通量は、このシステムにより監視することができる。
【００２５】
検出装置４０は、組立処理中、複数のコンプライアントピン１８の適正な貫通を確認するよう提供される。検出装置４０は、プローブ９４に貫通量を物理的に伝達することによりコンプライアントピン１８の貫通を監視するために使用されるプローブ９４として図示の実施形態で説明されたスイッチ６３を使用する。伝達要素８８は、ＰＣＢ１２がコンプライアントピン１８に装填されると検出装置内で持ち上げられ、伝達要素８８が持ち上げられると、プローブ９４が接地板４４から離昇する。接地板４４からのプローブ９４の除去はセンサ５６により検知され、信号は中央コントローラに通信され、作業者に各コンプライアントピン１８がＰＣＢ１２を適正に貫通したことを知らせる。従って、検出装置４０は、組立中、コンプライアントピン１８の適正な貫通を信頼性高く検出し、組立処理後の部品１０の検査の必要性を無くす。さらに、プローブ９４は、プローブ９４間の密な空間を可能にするので、検出装置４０が多くのコンプライアントピン１８の貫通を直接検出することを可能にするか、コンプライアントピン１８のアウトレット０の貫通の検出を可能にする。
【００２６】
上述の説明は例示であり、限定を意図したものではないことを理解されよう。例えば、上述の実施形態（及びその側面）は、互いに結合させて使用してもよい。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を本発明の開示に適応することで多くの変形をすることができる。寸法、材料のタイプ、種々の部品の方向性、並びに本明細書に開示された種々の部品の数及び配置は、或る実施形態のパラメータを定義することを意図したものであり、限定するものでは決して無く、単に典型的な実施形態に過ぎない。特許請求の範囲内で他の多くの実施形態及び変形例が、当業者には上述の説明をよく読むと明らかであろう。従って、本発明の範囲は、本発明の等価物の全範囲と共に、特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。特許請求の範囲においては、「第１」、「第２」、「第３」等の用語が単にラベルとして使用されており、その対象物に数的な要求事項を課すことを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】代表的な部品及び組み立てられる印刷回路基板の斜視図である。
【図２】典型的な実施形態の検出装置を示す分解斜視図である。
【図３】図１の部品及び印刷回路基板に対して位置決めされた図２の検出装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１２ 回路基板
１８ 導電ピン
４０ 検出装置
４２ プレスブロック
４４ 接地板
５４ 検出器ハウジング
５６ センサ
６３ スイッチ
６６ 下面（係合面）
６８ 孔
７０ インタフェースピン
７２ ピン端部
８２ 絶縁ピン
８６ 上端（スイッチ端部）
８８ 伝達要素
９４ プローブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス工具を使用して回路基板（１２）と導電ピン（１８）とを嵌合させる組立処理の間、前記回路基板に対する前記導電ピンの位置を検出するための装置（４０）であって、
対応する前記導電ピンと整列した複数のスイッチ（６３）を保持する検出器ハウジング（５４）を有し、
該検出器ハウジングは、前記組立処理中に使用される前記プレス工具に実装されるよう構成され、
前記スイッチは、前記導電ピンが所定量だけ前記回路基板を貫通する際に状態が変化し、
前記装置は、前記複数のスイッチに電気的に結合したセンサ（５６）をさらに有し、
該センサは、各々の前記スイッチの状態の変化を監視し、各々の前記導電ピンが前記回路基板と適切に嵌合したことを示すことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記スイッチは、接地板（４４）上に載置されると共に該接地板に接地される電気プローブ（９４）を有し、
各々の該電気プローブは、前記センサに電気接続されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記スイッチは、常閉スイッチであり、前記各々の導電ピンが前記回路基板を貫通する際に開状態に変化することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記装置は、接地板（４４）をさらに具備し、
前記スイッチは、通常は前記接地板上に載置され、
前記スイッチは、前記接地板から機械的に離昇され、前記スイッチの前記状態を変化させることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記装置は、前記ハウジング内に移動可能に結合された伝達要素（８８）をさらに有し、
該伝達要素は、前記導電ピンが前記回路基板を貫通する際に前記導電ピンと係合するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記装置は、ピン端部（７２）及びスイッチ端部（８６）間を延びる伝達要素（８８）をさらに有し、
各々の前記ピン端部は、前記組立処理の間、前記導電ピンが前記回路基板を貫通する際に、前記導電ピンの各々の先端と係合するよう構成されており、
各々の前記スイッチ端部は、前記スイッチの各々と係合するよう構成されており、
前記導電ピンの貫通が、貫通方向に前記伝達要素を移動させ、
前記伝達要素の移動は、前記スイッチに伝達され、前記スイッチの状態を変化させることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記スイッチは、接地板（４４）上に載置されると共に該接地板に接地される電気プローブ（９４）を有し、
前記導電ピンが前記回路基板を貫通する際に、前記伝達要素は、前記接地板から前記電気プローブを離昇させて開回路を形成し、
前記センサは、対応する前記電気プローブの各々の前記開回路を検出することを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記伝達要素の各々は、前記ピン端部にインタフェースピン（７０）と、該インタフェースピン及び前記スイッチ端部間に絶縁ピン（８２）とを有し、
該絶縁ピンは、前記スイッチから前記導電ピンを電気的に絶縁することを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記スイッチは、組立処理の間、前記導電ピンと係合するよう構成された対応する前記伝達要素により物理的に移動され、
前記スイッチは、該スイッチが電気的に接地される接地状態から、該スイッチが最早接地されない弾性状態に移動され、
前記センサは、前記スイッチの各々の前記状態を検出することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記プレス工具は、前記回路基板と係合して該回路基板を前記導電ピンに押圧するよう構成された回路基板係合面（６６）を有するプレスブロック（４２）を有し、
前記検出器ハウジングは、前記回路基板係合面とは反対側で前記プレスブロックに実装されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記プレス工具は、前記回路基板と係合して該回路基板を前記導電ピンに押圧するよう構成された回路基板係合面（６６）を有するプレスブロック（４２）を有し、
該プレスブロックは、該プレスブロックを貫通する孔（６８）を有し、
前記伝達要素は、前記孔のそれぞれに受容されることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項１】
プレス工具を使用して回路基板（１２）と導電ピン（１８）とを嵌合させる組立処理の間、前記回路基板に対する前記導電ピンの位置を検出するための装置（４０）であって、
対応する前記導電ピンと整列した複数のスイッチ（６３）を保持する検出器ハウジング（５４）を有し、
該検出器ハウジングは、前記組立処理中に使用される前記プレス工具に実装されるよう構成され、
前記スイッチは、前記導電ピンが所定量だけ前記回路基板を貫通する際に状態が変化し、
前記装置は、前記複数のスイッチに電気的に結合したセンサ（５６）をさらに有し、
該センサは、各々の前記スイッチの状態の変化を監視し、各々の前記導電ピンが前記回路基板と適切に嵌合したことを示すことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記スイッチは、接地板（４４）上に載置されると共に該接地板に接地される電気プローブ（９４）を有し、
各々の該電気プローブは、前記センサに電気接続されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記スイッチは、常閉スイッチであり、前記各々の導電ピンが前記回路基板を貫通する際に開状態に変化することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記装置は、接地板（４４）をさらに具備し、
前記スイッチは、通常は前記接地板上に載置され、
前記スイッチは、前記接地板から機械的に離昇され、前記スイッチの前記状態を変化させることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記装置は、前記ハウジング内に移動可能に結合された伝達要素（８８）をさらに有し、
該伝達要素は、前記導電ピンが前記回路基板を貫通する際に前記導電ピンと係合するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記装置は、ピン端部（７２）及びスイッチ端部（８６）間を延びる伝達要素（８８）をさらに有し、
各々の前記ピン端部は、前記組立処理の間、前記導電ピンが前記回路基板を貫通する際に、前記導電ピンの各々の先端と係合するよう構成されており、
各々の前記スイッチ端部は、前記スイッチの各々と係合するよう構成されており、
前記導電ピンの貫通が、貫通方向に前記伝達要素を移動させ、
前記伝達要素の移動は、前記スイッチに伝達され、前記スイッチの状態を変化させることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記スイッチは、接地板（４４）上に載置されると共に該接地板に接地される電気プローブ（９４）を有し、
前記導電ピンが前記回路基板を貫通する際に、前記伝達要素は、前記接地板から前記電気プローブを離昇させて開回路を形成し、
前記センサは、対応する前記電気プローブの各々の前記開回路を検出することを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記伝達要素の各々は、前記ピン端部にインタフェースピン（７０）と、該インタフェースピン及び前記スイッチ端部間に絶縁ピン（８２）とを有し、
該絶縁ピンは、前記スイッチから前記導電ピンを電気的に絶縁することを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記スイッチは、組立処理の間、前記導電ピンと係合するよう構成された対応する前記伝達要素により物理的に移動され、
前記スイッチは、該スイッチが電気的に接地される接地状態から、該スイッチが最早接地されない弾性状態に移動され、
前記センサは、前記スイッチの各々の前記状態を検出することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記プレス工具は、前記回路基板と係合して該回路基板を前記導電ピンに押圧するよう構成された回路基板係合面（６６）を有するプレスブロック（４２）を有し、
前記検出器ハウジングは、前記回路基板係合面とは反対側で前記プレスブロックに実装されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記プレス工具は、前記回路基板と係合して該回路基板を前記導電ピンに押圧するよう構成された回路基板係合面（６６）を有するプレスブロック（４２）を有し、
該プレスブロックは、該プレスブロックを貫通する孔（６８）を有し、
前記伝達要素は、前記孔のそれぞれに受容されることを特徴とする請求項６記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２００９−５３７０７１（Ｐ２００９−５３７０７１Ａ）
【公表日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１０９９３（Ｐ２００９−５１０９９３）
【出願日】平成１９年５月１１日（２００７．５．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１１４２７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３３６９３
【国際公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（３９９１３２３２０）タイコ・エレクトロニクス・コーポレイション (234)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｙｃｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１１日（２００７．５．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１１４２７
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３３６９３
【国際公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（３９９１３２３２０）タイコ・エレクトロニクス・コーポレイション (234)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｙｃｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【Ｆターム（参考）】
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