JP2005228577A

JP2005228577A - 電線付端子の挿入装置

Info

Publication number: JP2005228577A
Application number: JP2004035558A
Authority: JP
Inventors: Hirohiko Furuta; 裕彦古田
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Parts Inc
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Furukawa Automotive Parts Inc
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2024-02-12
Also published as: JP4391262B2

Abstract

【課題】電線付端子をコネクタハウジングの端子収容室内に本挿入する際、挿入に異常が発生しても電線付端子等の破損を防止する電線付端子の挿入装置を提供する。
【解決手段】機台６と、機台６に設けられる、電線付端子１の端子部分２を把持する端子把持部１５及び端子把持部１５を進退させる端子把持部進退手段１７と、電線付端子１の電線部分３を把持するように機台６に移動可能に設けられた電線把持部１９と、電線把持部１９と機台６の間に設けられ、電線付端子１に作用する端子挿入反力を検出する荷重センサ１２とを備え、電線付端子１がコネクタハウジング４の端子収容室５内に本挿入される電線付端子１の挿入装置において、電線付端子１に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、電線付端子１に作用する端子挿入反力を緩和させる端子挿入反力緩和手段２１が機台６に設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は電線の端部に電気的に接続された電線付端子をコネクタハウジングの端子収容室内に挿入するための電線付端子の挿入装置に関するものである。

従来、電線の端部に圧着等により電気的に接続された電線付端子をコネクタハウジングの端子収容室内に挿入するための電線付端子の挿入装置としては、図７に示すものが提案されている。

この装置は、コネクタハウジング４の所望の端子収容室５内に電線付端子１を挿入するために、前後、左右及び上下方向に移動可能に設けられた機台６と、電線付端子１の端子部分２を把持する端子挟み部材８を有する端子把持部７と、端子把持部７を端子収容室５内に電線付端子１を仮挿入するために下方に進出した作業位置及びこれより上方に退避した非作業位置の間で進退するように機台６に設けられた端子把持部進退手段９と、端子把持部７の後方に配置されて電線付端子１の電線部分３を把持するように機台６に電線付端子１の長手方向に沿って移動可能に設けられた、電線挟み部材１１を有する電線把持部１０と、電線把持部１０と機台６の間に設けられ、端子収容室５内に電線付端子１を本挿入するとき、電線付端子１に作用する端子挿入反力を検出する荷重センサ１２とを備え、機台６から荷重センサ１２を介して電線把持部１０に付加される押込力により、電線付端子１がコネクタハウジング４の端子収容室５内に本挿入される構成になっている（特許文献１参照）。

特開平７−２８２９５１号公報（発明の詳細な説明の項の段落番号００１３乃至００１５、００１７乃至００２１、図１乃至５）

上記電線付端子１の挿入装置を用いて、コネクタハウジング４の所望の端子収容室５内に電線付端子１を本挿入する場合、機台６をコネクタハウジング４に向けて前進させ、荷重センサ１２を介して電線把持部１０を押し込み、電線付端子１を挿入するが、その挿入ミスやコネクタハウジング、電線付端子の寸法誤差等により、電線付端子１が端子収容室５内で引っ掛かる等すると、電線付端子の挿入抵抗が増大して本挿入に支障を来たすことがある。このような異常が発生した場合には、電線付端子１に作用する端子挿入反力が異常に増大するので、これを荷重センサ１２で検出し、挿入装置の駆動、即ち、機台の前進作動を緊急停止する処置が取られる。

しかしながら、上記挿入装置はコネクタの製造能率を上げるために電線付端子の挿入速度を大きくしているほか、挿入装置が少なからず慣性を有しているので、電線付端子１に作用する過大な端子挿入反力を荷重センサで検出してから挿入装置を停止等するまでの間にタイムラグ（時間的ずれ）が生じ易い。このため、電線付端子１に作用する過大な端子挿入反力で電線付端子やコネクタハウジングが変形したり、電線付端子の手前の電線部分がＵ形状に折れ曲がる腰折れ部が生じたりして破損することがある。この問題を解決するために、電線付端子の挿入速度を遅くしてタイムラグによる上記押込力の急激な上昇を抑えることも考えられるが、挿入時間が長くなり、コネクタの製造能率が低下する問題が生じる。

本発明の目的は、電線付端子をコネクタハウジングの端子収容室内に本挿入する際、挿入に異常が発生しても、電線付端子、コネクタハウジング等の破損を防止してコネクタの品質を向上させると共に、コネクタの製造能率を向上させることができる電線付端子の挿入装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載された発明は、コネクタハウジングに対して移動可能に設けられた機台と、電線付端子の端子部分を把持する端子把持部と、端子把持部を端子収容室内に電線付端子を仮挿入するために進出した作業位置及びこれより退避した非作業位置の間で進退するように機台に設けられた端子把持部進退手段と、端子把持部の後方に配置されて電線付端子の電線部分を把持するように機台に電線付端子の長手方向に沿って移動可能に設けられた電線把持部と、電線把持部と機台の間に設けられ、端子収容室内に電線付端子を本挿入するとき、電線付端子に作用する端子挿入反力を検出する荷重センサとを備え、機台から荷重センサを介して電線把持部に付加される押込力により、電線付端子がコネクタハウジングの端子収容室内に本挿入される電線付端子の挿入装置において、電線付端子に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、電線付端子に作用する端子挿入反力を緩和させる端子挿入反力緩和手段が機台に設けられることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に記載された発明は、請求項１記載の電線付端子の挿入装置において、前記端子挿入反力緩和手段が伸縮可能なピストンロッドを有する流体圧シリンダを備え、そのピストンロッドに荷重センサが装着され、電線付端子を端子収容室内に本挿入するとき、流体圧シリンダ内に供給される流体の圧力によりピストンロッドに付加される押出力が電線付端子に作用する端子挿入反力の許容値になるように設定され、電線付端子に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、ピストンロッドが前記設定された押出力に抗して縮退し、電線付端子に作用する端子挿入反力を緩和させるようにしたことを特徴とするものである。

本発明の請求項３に記載された発明は、請求項１記載の電線付端子の挿入装置において、前記端子挿入反力緩和手段が伸縮可能なピストンロッドを有する流体圧シリンダを、また、荷重センサが引張り用のばね部材と変位測定部を備え、流体圧シリンダのピストンロッドの先端側に荷重センサのばね部材が装着され、ピストンロッドの基部側に電線把持部に一端側が取り付けられる電線把持部押込用の押込伝達部材の他端側がピストンロッドの長手方向に移動可能に取り付けられ、ばね部材の一端がピストンロッドに、ばね部材の他端が押込伝達部材の他端側にそれぞれ固定され、機台に、電線把持部に付加される押込力により本挿入される電線付端子に作用する端子挿入反力によって押込伝達部材を介し伸縮するばね部材に伴い前後に移動する押込伝達部材と機台間の距離を測定する荷重センサの変位測定部が設けられ、電線付端子を端子収容室内に本挿入するとき、流体圧シリンダ内に供給される流体の圧力によりピストンロッドに付加される押出力が電線付端子に作用する端子挿入反力の許容値になるように設定され、電線付端子に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、ピストンロッドが前記設定された押出力に抗して縮退し、電線付端子に作用する端子挿入反力を緩和させるようにしたことを特徴とするものである。

本発明の請求項４に記載された発明は、請求項１、２又は３記載の電線付端子の挿入装置において、前記機台に、端子収容室内に電線付端子を仮挿入するとき、電線把持部の移動を拘束し、電線付端子を本挿入するとき、その拘束を解除し得るようにした電線把持部移動拘束手段が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の請求項５に記載された発明は、請求項１又は４記載の電線付端子の挿入装置において、前記端子挿入反力緩和手段が伸縮可能な操作ロッドを有する電動式アクチュエータを備え、その操作ロッドに荷重センサが装着され、電線付端子に作用する端子挿入反力がその許容値を超えたとき、荷重センサからの出力信号により操作ロッドが縮退し、前記電線付端子に作用する端子挿入反力を緩和させるようにしたことを特徴とするものである。

本発明の請求項１に記載された電線付端子の挿入装置によると、コネクタハウジングの端子収容室内に本挿入される電線付端子が挿入ミスやコネクタハウジング、電線付端子の寸法誤差等により、端子収容室内で引っ掛かる等して電線付端子の挿入抵抗が増大し、電線付端子に作用する端子挿入反力がその許容値を超えたとき、端子挿入反力緩和手段が作動して電線付端子に作用する端子挿入反力が緩和される。その結果、電線付端子を端子収容室内に本挿入する際、異常が発生して電線把持部の異常押込力を荷重センサで検出してから挿入装置を停止等するまでの間にタイムラグが生じても、電線把持部の異常押込力が電線付端子やコネクタハウジングに直に加わらず、電線付端子やコネクタハウジングが変形したり、電線付端子の手前の電線部分がＵ形状に折れ曲がる腰折れ部が生じたりせず、これらが破損するのを確実に防止し、コネクタの品質を向上させることができる。また、電線付端子の挿入速度を遅くしてタイムラグによる上記押込力の急激な上昇を抑える必要がないので、コネクタの製造能率を向上させることができる。

本発明の請求項２又は３に記載された電線付端子の挿入装置によると、前記端子挿入反力緩和手段が伸縮可能なピストンロッドを有する流体圧シリンダを備えるので、電線付端子に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、ピストンロッドが縮退して、電線付端子に作用する端子挿入反力を速やかに緩和することができる。また、コネクタを構成するコネクタハウジングや電線付端子の形状、構造、電線の種類、サイズ等に応じて電線付端子に作用する端子挿入反力の許容値が変更された場合には、流体圧シリンダ内に供給される流体の圧力を調整することにより、流体圧シリンダのピストンロッドに付加される押出力が電線付端子に作用する端子挿入反力の許容値になるように、容易、且つ、速やかに設定することができる。従って、コネクタハウジングの端子収容室内に電線付端子を本挿入する際、電線付端子やコネクタハウジング等が破損するのをより確実に防止することができ、コネクタの製造能率をより向上させることができる。

本発明の請求項４に記載された電線付端子の挿入装置によると、コネクタハウジングの所望の端子収容室内に電線付端子を仮挿入するときには、電線把持部移動拘束手段の作動により電線把持部が機台に固定されて移動が拘束される。そこで、例えば、電線付端子の端子収容室への挿入能率を上げるために、機台をコネクタハウジングの所定の端子収容室に対向するように、高速で上下、左右又は前後等に移動させても、電線把持部に生じる静止状態を続けようとする慣性力が除去され、電線把持部が機台と一体に高速移動する。従って、電線把持部が機台の高速移動の際、振動等の不安定な動きをすることがなく、電線付端子を端子収容室内に正しく、且つ、迅速に仮挿入することができる。特に、荷重センサがばね部材を有するタイプの場合、電線把持部が高速移動（加速度を伴う運動）で位置ずれを生じ易いので有効である。また、電線把持部が高速移動しても荷重センサに無理な外力が作用せず、荷重センサの故障、性能低下を抑えことができる。更に、電線付端子を本挿入するときには、電線把持部移動拘束手段の非作動により、電線把持部の移動拘束状態が解除されるが、電線把持部が正しい姿勢、位置を維持した状態で拘束されていたことにより、電線付端子の長手方向に沿って円滑に移動可能である。また、荷重センサに故障、性能低下が起こりにくく、且つ、電線把持部で電線付端子の電線部分がしっかりと保持される。従って、電線付端子に作用する端子挿入反力により生じる電線把持部の変位量を荷重センサで正確に測定することが可能になり、電線付端子を端子収容室内に本挿入する際、該端子が端子収容室内で引っ掛かる等の異常の発生を減少させ、電線付端子の本挿入作業を円滑に行うことができる。

本発明の請求項５に記載された電線付端子の挿入装置によると、電線付端子に作用する端子挿入反力がその許容値を超えたとき、操作ロッドを所定の速度及び所定距離だけ任意に縮退させることが可能になるので、電線付端子に作用する端子挿入反力をより精度よく確実に緩和させることができる。よって、コネクタハウジングの端子収容室内に電線付端子を本挿入する際、電線付端子やコネクタハウジング等が破損するのをより確実に防止することができ、コネクタの製造能率をより向上させることができる。

次に、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。図１は本発明に係る電線付端子１の挿入装置の第１実施形態を示す概要図である。なお、従来技術と同じ構成のものには同一符号を用いている。

第１実施形態の装置は、コネクタを構成するコネクタハウジング４に対して移動可能に設けられたＬ形状の機台６と、電線付端子１の端子部分２を把持する端子把持部１５と、端子把持部１５を進退するように機台６に設けられた端子把持部進退手段１７と、電線付端子１の電線部分３を把持する電線把持部１９と、機台６の移動により電線付端子１に作用する端子挿入反力を検出する荷重センサ１２と、機台６に設けられ、電線付端子１に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、電線付端子１に作用する端子挿入反力を緩和させる端子挿入反力緩和手段２１とを備え、機台６から荷重センサ１２を介して電線把持部１９に付加される押込力により、電線付端子１がコネクタハウジング４の端子収容室５内に本挿入されるように構成される。なお、前記電線付端子１に作用する端子挿入反力とは、機台６の移動により電線把持部１９に付加される押込力（即ち、端子挿入力）により、電線付端子１が端子収容室５内に本挿入される際、コネクタハウジング４側から電線付端子１にその本挿入方向と逆方向に作用する力（挿入抵抗）のことをいう。そこで、力の作用反作用の法則（ニュートンの第３法則）により、前記電線付端子１に作用する端子挿入反力と電線把持部１９に付加される押込力とは、力の作用方向が１８０度反対で、その大きさが同じになる。従って、荷重センサ１２は電線付端子１に作用する端子挿入反力を検出するだけでなく、電線把持部１９に付加される押込力を検出する機能を有するものである。また、端子挿入反力緩和手段２１は電線付端子１に作用する端子挿入反力を緩和させるだけでなく、電線把持部１９に付加される押込力を緩和する電線把持部押込力緩和手段としての機能を有するものである。後記する荷重センサ１３、６３及び端子挿入反力緩和手段４７も同様である。

更に具体的に説明すると、機台６は、コネクタハウジング４の端子収容室５内に電線付端子１を挿入するために、サーボモータ等の駆動手段（図示せず）により、前後、左右及び上下方向に移動可能に設けられる。端子把持部１５は、端子部分２を挟持する先端が下方にフック状に折れ曲げられた一対の端子挟み部材２３と、端子挟み部材２３を開閉する端子挟み部材開閉機構２５とから構成される。端子挟み部材開閉機構２５は、例えば、開閉機構本体内に直線駆動源のエアシリンダと該エアシリンダの直線往復運動を端子挟み部材の開閉動作に変換するカム式変換部材が内蔵された構造のもので、エスエムシー株式会社製のエア式開閉チャック（特開２００１−１８１８４号公報等参照）が使用される。

端子把持部進退手段１７は、例えば、ロッドシリンダからなり、機台６の水平壁の前部上面に取り付けられた支持ブラケット２７により前部が斜め下方を向くように傾斜して設けられ、この前部に前記端子把持部１５の端子挟み部材開閉機構２５が固定されている。そして、端子把持部１５を端子収容室５内に電線付端子１の先端部を仮挿入するために斜め下方に進出した作業位置及び電線付端子１の仮挿入後、端子部分２の把持を解除して前記作業位置より斜め上方に退避した非作業位置の間で進退するように構成される。なお図示しないが、端子把持部進退手段１７は、端子把持部１５を電線付端子１を仮挿入する垂直下方に進出した作業位置及びこれより垂直上方に退避した非作業位置の間で進退するようにする等、端子把持部１５を電線付端子１を仮挿入する内方に進出した作業位置及びこれより外方に退避した非作業位置の間で進退するようにしてもよい。

電線把持部１９は、端子把持部１５の後方に配置されて電線付端子１の電線部分３を把持するように機台６の水平壁にスライドガイド手段２９により電線付端子１の長手方向に沿って移動可能に設けられる。この電線把持部１９は、電線部分３を挟持する先端が下方にフック状に折れ曲げられた一対の電線挟み部材３１と、電線挟み部材３１を開閉する電線挟み部材開閉機構３３とから構成される。電線挟み部材開閉機構３３は前記端子挟み部材開閉機構２５と同一構成である。スライドガイド手段２９は、機台６の水平壁側にその長手方向に沿って設けられたＴ断面形状のガイドレール２９ａと、後記する電線把持部押込用の押込伝達部材３７を介して電線把持部１９の電線挟み部材開閉機構３３に設けられるスライドブロック２９ｂとから構成される。

荷重センサ１２は、例えば、荷重受け部材であるばね部材とばね部材の変位を検出するダイヤフラム、電磁気、超音波等を利用した変位測定部とからなるもの、荷重受け部材と歪ゲージ（力電気抵抗変換部材）を組み合わせたもの等種々の構成のものが使用される。

端子挿入反力緩和手段２１は、例えば、伸縮可能なピストンロッド３５ａを有する空気圧シリンダ（エアシリンダ）からなる流体圧シリンダ３５で構成され、機台６の垂直壁に設けられる。荷重センサ１２は一面側が流体圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａの先端に、また、他面側が電線把持部１９に一端側が取り付けられる電線把持部押込用のＬ型形状を有する押込伝達部材３７の他端側にそれぞれ装着され、ピストンロッド３５ａと押込伝達部材３７との間に挟持される。そして、機台６から荷重センサ１２及び押込伝達部材３７を介して電線把持部１９に押込力が付加される。

端子挿入反力緩和手段２１を構成する流体圧シリンダ３５内に所定圧力の流体（本実施形態では圧縮空気が使用される）が供給されると、その圧力にピストン（図示せず）の受容面積を乗じた値の押出力がピストンに連結されたピストンロッド３５ａに付加される。その押出力は前記流体の圧力を圧力調整弁３９で調整することにより任意、且つ、容易に変えることが可能である。供給される流体の圧力により流体圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａに付加される押出力は電線付端子１に作用する端子挿入反力の許容値になるように予め設定される。その許容値は、電線付端子１を端子収容室５内に正常な状態（押込力）で本挿入するときに、コネクタハウジング４側から電線付端子１に本挿入方向と逆方向に作用する通常の端子挿入反力よりも大きく、電線付端子１の挿入異常が生じて挿入抵抗が増大し、電線付端子１の挿入に支障をきたしたり、コネクタハウジング４や電線付端子１等が変形等して破損したりするときに電線付端子１に作用する端子挿入反力よりも小さい範囲内で設定される。従って、前記ピストンロッド３５ａに付加される押出力が電線付端子１に作用する端子挿入反力の許容値に設定されるように所定圧力に加圧された流体（圧縮空気）が流体圧シリンダ３５内に供給されると、流体圧シリンダ３６のピストンがシリンダ内の上死点まで移動し、ピストンロッド３５ａが最大に伸長した状態に保持される。

そこで、機台６の移動により流体圧シリンダ３５、荷重センサ１２及び押込伝達部材３７を介して電線把持部１９に押込力を付加して、電線付端子１を端子収容室５内に本挿入する動作を開始すると、その挿入動作により発生する端子挿入反力により電線付端子１に作用する端子挿入反力が増大すると共に、この押込力が荷重センサ１２によりリアルタイムで検出される。そして、電線付端子１の挿入ミスや寸法誤差等により、電線付端子１が端子収容室５内で引っ掛かる等して挿入抵抗が増大し、電線付端子１に作用する端子挿入反力が許容値を超えた場合には、それを荷重センサ１２で検出して電線付端子１の挿入装置を停止する指令が出される。

一方、前記挿入装置を停止する指令が出されると同時に、その電線付端子１に作用する端子挿入反力がピストンロッド３５ａに付加される押出力よりも大きくなるので、ピストンロッド３５ａが前記設定された押出力よりに抗して縮退し、電線付端子１に作用する端子挿入反力が緩和される。その結果、端子収容室５内に本挿入される電線付端子１には前記押込力の許容値より大きな押込力（端子挿入力）が加わらなくなるので電線付端子等の破損が防止される。

更に第１実施形態の装置は、端子収容室５内に電線付端子１を仮挿入するとき、電線把持部１９の移動を拘束し、電線付端子１を本挿入するとき、その拘束を解除し得るようにした電線把持部移動拘束手段４１が機台６に設けられている。この移動拘束手段４１は、伸縮自在なプランジャ４３と、プランジャ４３を下方に伸長させて先細り形状の先端を押込伝達部材３７に形成された係合穴（係合溝を含む）３７ａに係入させる作動位置と、プランジャ４３を上方に縮退させてその先端を係合穴から離脱させる非作動位置との間で往復移動させる油圧又は空気圧シリンダ機構（プランジャ４３を兼用するピストンロッドを除く）、電磁マグネット等からなるプランジャ駆動機構４５とからなる。第１実施形態の電線付端子１の挿入装置は以上のように構成される。

図２は本発明に係る電線付端子１の挿入装置の第２実施形態を示す概要図である。この実施形態の挿入装置は、引張り用のばね部材１３ａと変位測定部１３ｂとからなる荷重センサ１３が使用される。

流体圧シリンダ３５は機台６の垂直壁に設けられ、そのピストンロッド３５ａの先端側に荷重センサ１３のばね部材１３ａが装着される。また、ピストンロッド３５ａの基部側に電線把持部１９の電線挟み部材開閉機構３３に一端側が取り付けられる電線把持部押込用の押込伝達部材３７の他端側がピストンロッド３５ａの長手方向に移動可能に取り付けられる。また、ばね部材１３ａの一端がピストンロッド３５ａの先端（頭部）に止め輪３６により固定され、ばね部材１３ａの他端が押込伝達部材３７の他端側に固定される。そして、機台６から荷重センサ１３のばね部材１３ａ及び押込伝達部材３７を介して電線把持部１９に押込力が付加される。

また、機台６の垂直壁に、電線把持部１９に付加される押込力により本挿入される電線付端子１に作用する端子挿入反力によって押込伝達部材３７を介し伸縮するばね部材１３ａに伴い前後に移動する押込伝達部材３７と機台６間の距離（ばね部材１３ａの変位量）を測定する荷重センサ１３の変位測定部１３ｂが設けられる。

そこで、機台６の移動により流体圧シリンダ３５、荷重センサ１３のばね部材１３ａ及び押込伝達部材３７を介して電線把持部１９に押込力を付加し、電線付端子１を端子収容室５内に本挿入する動作を開始すると、その挿入反力によりばね部材１３ａが引き伸ばされると共に、その挿入反力とバランスするように電線把持部１９に付加される押込力が増大する。一方、ばね部材１３ａはフックの法則（ばね部材１３ａに加えられた張力（前記電線付端子１に作用する端子挿入反力）＝ばね定数×変位量）に基づき引き伸ばされる方向に所定量変位する。この変位量が荷重センサ１３の変位測定部１３ｂにより測定され、電線付端子１に作用する端子挿入反力がリアルタイムで検出される。電線付端子１の挿入ミスや電線付端子１、コネクタハウジング４、端子収容室５等の寸法誤差等により、電線付端子１が端子収容室５内で引っ掛かる等して挿入抵抗が増大し、電線付端子１に作用する端子挿入反力が許容値を超えた場合には、その過大押込力が荷重センサ１３で検出され、これより電線付端子１の挿入装置を停止する指令が出される。

更に、流体圧シリンダ３５は、電線付端子１を端子収容室５内に本挿入するとき、流体圧シリンダ３５内に供給される流体の圧力により、ピストンロッド３５ａに付加される押出力が電線付端子１に作用する端子挿入反力の許容値になるように設定される。そして、電線付端子１に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、ピストンロッド３５ａが前記設定された押出力に抗して縮退し、電線付端子１に作用する端子挿入反力を緩和させるようになっている。上記以外の構成は第１実施形態のものと実質上同一なので説明を省略する。

次に、本発明の第２実施形態の挿入装置を用いてコネクタのコネクタハウジング４における所望の端子収容室５内に電線付端子１を挿入する方法を図３により説明する。

先ず対象となるコネクタを構成するコネクタハウジング４や電線付端子１の形状、構造、電線の種類、サイズ等に応じて電線付端子１に作用する端子挿入反力の許容値を選定する。また、その押込力が許容値を超えたとき、それを荷重センサ１３で検出して挿入装置を停止する信号が出力されるように荷重センサ１３の基準レベル値を設定する。そして、流体圧シリンダ内に供給される流体の圧力を調整して、前記流体圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａに付加される押出力が電線付端子１に作用する端子挿入反力の許容値になるように設定する。更に、電線把持部移動拘束手段４１により押込伝達部材３７を機台６に固定する。

次に、図３（Ａ）に示すように、端子把持部進退手段１７により端子把持部１５を電線付端子１の端子部分２を挟持する斜め前下方の作業位置に進出させ、電線付端子１の端子部分２の中、後部側を端子把持部１５の端子挟み部材２３で把持すると共に、端子部分２に近い部位の電線部分３を電線把持部１９の電線挟み部材３１で把持する。次に、機台６をコネクタハウジング４の所定の端子収容室５に対向するように、上下、左右に移動させながら前進させ、更に、端子把持部１５の端子挟み部材２３の先端が端子収容室５の端子挿入口に近接又は当接するまで前進させ、電線付端子１における端子部分２の先端側の一部を所定の端子収容室５内に挿入して、電線付端子１を端子収容室５内に仮挿入する。

次に、図３（Ｂ）に示すように、電線付端子１が端子収容室５内に仮挿入された状態で、端子把持部１５の端子挟み部材２３を開いて電線付端子１の端子部分２の把持を解除し、端子把持部進退手段１７により端子挟持部１５を斜め後上方に退避させる。この端子把持部退避動作と同時に、又は退避動作終了後、電線把持部移動拘束手段４１により押込伝達部材３７の機台６に対する固定を解除し、機台６に対して長手方向に移動できるようにする。

次に、図３（Ｃ）に示すように、上記端子把持部１５の退避動作等の過程で、又は、端子把持部１５の退避動作等の終了後、機台６を前進させ、これに伴って電線把持部１９を前進させ、流体圧シリンダ３５、荷重センサ１３のばね部材１３ａ及び押込伝達部材３７を介して電線把持部１９に押込力を付加し、電線把持部１９の電線挟み部材３１で把持された電線部分３を同時に押し込み、電線付端子１を端子収容室５内の所定位置まで本挿入し、端子収容室５内に設けられた係止突起（図示せず）に係止させ、電線付端子１の挿入作業を終了する。

その後、電線把持部１９の電線挟み部材３１を開いて電線部分３の把持を解除し、機台６を後退させると共に上下左右に移動させて、電線付端子１の挿入開始前のポジションに戻して次の電線付端子１の挿入作業に備える。なお、電線付端子１の挿入終了後、電線把持部１９における電線部分３の把持を解除する前に、機台６を若干後退させ、電線把持部移動拘束手段４１により押込伝達部材３７を機台６に固定した後、更に機台６を後退させて電線付端子１に引抜き力を作用させ、電線付端子１が端子収容室５内から脱落しないかどうか、電線付端子１の挿入状態の良否を確認することが望ましい。

ところで、図３（Ｄ）に示すように、電線付端子１の本挿入過程で、電線付端子１が端子収容室５内で引っ掛かる等して電線付端子１に作用する挿入抵抗、即ち、端子挿入反力が増大してその許容値を超えると、荷重センサ１３の変位測定部１３ｂで測定された、後退する押込伝達部材３７によって引き伸ばされる荷重センサ１３のばね部材１３ａの変位量、即ち、押込伝達部材３７と機台６間の距離が予め設定された距離より短くなる。これを検出して、荷重センサ１３から電線付端子１の挿入装置を停止する指令が出される。一方、端子挿入反力緩和手段２１における流体圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａに付加される押出力が電線付端子１に作用する端子挿入反力の許容値になるように設定されているので、これよりも電線付端子１に作用する端子挿入反力が大きくなる。従って、荷重センサ１３の指令で挿入装置が停止する前に、流体圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａが前記設定された押出力に抗して縮退し、電線付端子１に作用する端子挿入反力が緩和され、電線付端子１等の破損が回避される。

図４は本発明に係る電線付端子１の挿入装置の第３実施形態を示す概要図、図５はその主要構成である端子挿入反力緩和手段４７を示す断面図である。この挿入装置は、前記端子挿入反力緩和手段４７が図５に示すような伸縮可能な操作ロッド５５を有する電動式アクチュエータ４９を備え、その操作ロッド５５の先端に荷重センサ１２が装着され、電線付端子１に作用する端子挿入反力がその許容値を超えたとき、荷重センサ１２からの出力信号により操作ロッドが縮退し、前記電線付端子１に作用する端子挿入反力を緩和させるように構成されている。

電動式アクチュエータ４９は、図５に具体的に示すように、筒状ハウジング５１と、その円形状の内孔５２に、スライドキー５３により円周方向の回転が拘束され、軸線方向にのみ摺動自在に嵌挿された断面円形状の操作ロッド５５と、その操作ロッド５５の中心部に同軸状に形成されたねじ孔５６に螺着され、正逆回転により操作ロッド５５を筒状ハウジング５１の軸線方向に摺動させて伸長、縮退させるねじ軸５７と、筒状ハウジング５１の一方の端部に固定され、ねじ軸５７を正逆回転させる変減速機構付の電動モ−タ５９とからなる。電動モ−タ５９は制御ユニット６１によりその正逆回転方向及び回転速度が任意に制御されるようになっている。

電動式アクチュエータ４９は、図４に示すように、機台６の垂直壁に設けられる。荷重センサ１２は一面側が電動式アクチュエータ４９の操作ロッド５５の先端に、また、他面側が電線把持部１９に一端側が取り付けられる電線把持部押込用の押込伝達部材３７の他端側にそれぞれ装着され、操作ロッド５５と押込伝達部材３７との間に挟持される。そして、機台６から荷重センサ１２及び押込伝達部材３７を介して電線把持部１９に押込力が付加される。上記以外の構成は第１実施形態のものと実質上同一なので説明を省略する。

第３実施形態のように、端子挿入反力緩和手段４７が伸縮可能な操作ロッド５５を有する電動式アクチュエータ４９を備え、その操作ロッド５５に荷重センサ１２が装着され、電線付端子１に作用する端子挿入反力がその許容値を超えたとき、荷重センサ１２からの出力信号により操作ロッド５５が縮退し、前記電線付端子１に作用する端子挿入反力を緩和させるようにしたことにより、電線付端子１に作用する端子挿入反力がその許容値を超えたとき、操作ロッド５５を所定の速度及び所定距離だけ任意、且つ、速やかに縮退させることが可能になる。従って、電線付端子１に作用する端子挿入反力をより精度よく確実に緩和させることができ、コネクタハウジング４の端子収容室５内に電線付端子１を本挿入する際、電線付端子１やコネクタハウジング４等が破損するのをより確実に防止することができ、コネクタの製造能率をより向上させることができる。

図６は、本発明に係る電線付端子１の挿入装置の第４実施形態を示す概要図である。この挿入装置は、第１実施形態の電線付端子１の挿入装置（図１参照）において、更に、機台６と端子把持部進退手段１７との間に荷重センサ６３が設けられるものである。更に詳細に説明すると、機台６の水平壁の前部上面に取り付けられた支持ブラケット２７に荷重センサ６３が設けられ、端子把持部進退手段１７が荷重センサ６３を介して機台６に前部が斜め下方を向くように傾斜して設けられる。荷重センサ６３は荷重センサ１２と同一構成のものを使用することができる。そのサイズ、容量はこれに加わる荷重に応じて適宜選択される。

上記のような個所に荷重センサ６３が装着されていると、電線付端子１の仮挿入に伴う挿入抵抗、即ち、端子挿入反力が端子把持部１５及び端子把持部進退手段１７を介して荷重センサ１２に伝達されるので、その挿入反力を検出することが可能になる。

そこで、機台６を前進移動させて、端子部分が端子把持部１５で、また、電線部分が電線把持部１９で把持された電線付端子１をコネクタハウジング４の所定の端子収容室５内に仮挿入する際、電線付端子１の挿入位置がずれる等して、電線付端子１を所定の端子収容室５内に正しく仮挿入できなくなると、電線付端子１に作用する端子挿入反力が過大になるので、これを荷重センサ６３で容易に検出することができ、電線付端子１の挿入失敗を未然に防止することができる。上記以外の構成は第１実施形態のものと実質上同一なので説明を省略する。なお、第４実施形態の構成、即ち、機台６と端子把持部進退手段１７との間に荷重センサ６３が設けられる構成は、上記第1実施形態の装置だけに適用されるものではなく、図示しないが、上記第２、第３実施形態の装置にも適用できるものである。

本発明に係る電線付端子１の挿入装置によると、電線付端子１に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、電線付端子１に作用する端子挿入反力を緩和させる端子挿入反力緩和手段２１、４７が機台に設けられているので、コネクタハウジング４の端子収容室５内に本挿入される電線付端子１が挿入ミスやコネクタハウジング４、電線付端子１の寸法誤差等により、端子収容室５内で引っ掛かる等して電線付端子１の挿入抵抗が増大し、電線付端子１に作用する端子挿入反力がその許容値を超えたとき、端子挿入反力緩和手段２１、４７が作動して電線付端子１に作用する端子挿入反力が緩和される。

その結果、電線付端子１を端子収容室５内に本挿入する際、異常が発生して電線把持部１９の異常押込力を荷重センサ１２、１３で検出してから挿入装置を停止等するまでの間にタイムラグが生じても、電線把持部１９の異常押込力が電線付端子１やコネクタハウジング４に直に加わらず、電線付端子１やコネクタハウジング４が変形したり、電線付端子１の手前の電線部分３がＵ形状に折れ曲がる腰折れ部が生じたりせず、これらが破損するのを確実に防止し、コネクタの品質を向上させることができる。また、電線付端子１の挿入速度を遅くしてタイムラグによる上記押込力の急激な上昇を抑える必要がないので、コネクタの製造能率を向上させることができる。

また、上記各実施形態のように、前記機台６に電線把持部移動拘束手段４１が設けられていることにより、コネクタハウジング４の所望の端子収容室５内に電線付端子１を仮挿入するときには、その電線把持部移動拘束手段４１の作動により電線把持部１９が機台６に固定されて移動が拘束される。そこで、例えば、電線付端子１の端子収容室５への挿入能率を上げるために、機台６をコネクタハウジング４の所定の端子収容室５に対向するように、高速で上下、左右又は前後等に移動させても、電線把持部１９に生じる静止状態を続けようとする慣性力が除去され、電線把持部１９が機台６と一体に高速移動する。従って、電線把持部１９が機台６の高速移動の際、振動等の不安定な動きをすることがなく、電線付端子１を端子収容室５内に正しく、且つ、迅速に仮挿入することができる。特に、荷重センサ１３のようにばね部材１３ａを有するタイプの場合、電線把持部１９が高速移動（加速度を伴う運動）で位置ずれを生じ易いので有効である。また、電線把持部１９が高速移動しても荷重センサ１２、１３に無理な外力が作用せず、荷重センサ１２、１３の故障、性能低下を抑えことができる。更に、電線付端子１を本挿入するときには、電線把持部移動拘束手段４１の非作動により、電線把持部１９の移動拘束状態が解除されるが、電線把持部１９が正しい姿勢、位置を維持した状態で拘束されていたことにより、電線付端子１の長手方向に沿って円滑に移動可能である。また、荷重センサ１２、１３に故障、性能低下が起こりにくく、且つ、電線把持部１９で電線付端子１の電線部分がしっかりと保持される。従って、電線付端子１に作用する端子挿入反力により生じる電線把持部１９の変位量を荷重センサ１２、１３で正確に測定することが可能になり、電線付端子１を端子収容室５内に本挿入する際、該端子１が端子収容室５内で引っ掛かる等の異常の発生を減少させ、電線付端子１の本挿入作業を円滑に行うことができる。

また、上記第１、第２、第４実施形態のように、前記端子挿入反力緩和手段２１が伸縮可能なピストンロッド３５ａを有する流体圧シリンダ３５を備えることにより、電線付端子１に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、ピストンロッド３５ａが縮退して、電線付端子１に作用する端子挿入反力を速やかに緩和することができる。また、コネクタを構成するコネクタハウジング４や電線付端子１の形状、構造、電線の種類、サイズ等に応じて電線付端子１に作用する端子挿入反力の許容値が変更された場合には、流体圧シリンダ３５内に供給される流体の圧力を調整することにより、流体圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａに付加される押出力が電線付端子１に作用する端子挿入反力の許容値になるように、容易、且つ、速やかに設定することができる。従って、コネクタハウジング４の端子収容室５内に電線付端子１を本挿入する際、電線付端子１やコネクタハウジング４等が破損するのをより確実に防止することができ、コネクタの製造能率をより向上させることができる。

本発明に係る電線付端子の挿入装置の第１実施形態を示す概要図である。本発明に係る電線付端子の挿入装置の第２実施形態を示す概要図である。本発明の第２実施形態の装置を用いてコネクタハウジングの端子収容室内に電線付端子を挿入する方法を工程順に示すもので、（Ａ）は電線付端子の端子部分を端子把持部で、電線部分を電線把持部で挟持した後、機台を移動させて電線付端子を端子収容室内に仮挿入する状態の説明図、（Ｂ）は電線付端子を仮挿入後、端子把持部を斜め後上方に待避させる状態の説明図、（Ｃ）は機台を前進させて電線付端子を端子収容室内に本挿入する状態の説明図、（Ｄ）は電線付端子を本挿入する際、電線付端子が引っ掛かる等して電線付端子に作用する端子挿入反力が異常に増大した場合、端子挿入反力緩和手段により、端子挿入反力が緩和される状態の説明図である。本発明に係る電線付端子の挿入装置の第３実施形態を示す概要図である。図４の装置の主要構成である端子挿入反力緩和手段を示す断面図である。本発明に係る電線付端子の挿入装置の第４実施形態を示す概要図である。従来の電線付端子の挿入装置を示す概要図である。

符号の説明

１電線付端子
２端子部分
３電線部分
４コネクタハウジング
５端子収容室
６機台
１２荷重センサ
１３荷重センサ
１３ａばね部材
１３ｂ変位測定部
１５端子把持部
１７端子把持部進退手段
１９電線把持部
２１端子挿入反力緩和手段
２３端子挟み部材
２５端子挟み部材開閉機構
２７支持ブラケット
２９スライドガイド手段
２９ａガイドレール
２９ｂスライドブロック
３１電線挟み部材
３３電線挟み部材開閉機構
３５流体圧シリンダ
３５ａピストンロッド
３６止め輪
３７押込伝達部材
３７ａ係合穴
３９圧力調整弁
４１電線把持部移動拘束手段
４３プランジャ
４５プランジャ駆動機構
４７端子挿入反力緩和手段
４９電動式アクチュエータ
５１筒状ハウジング
５２内孔
５３スライドキー
５５操作ロッド
５６ねじ孔
５７ねじ軸
５９電動モ−タ
６１制御ユニット
６３荷重センサ

Claims

コネクタハウジングに対して移動可能に設けられた機台と、電線付端子の端子部分を把持する端子把持部と、端子把持部を端子収容室内に電線付端子を仮挿入するために進出した作業位置及びこれより退避した非作業位置の間で進退するように機台に設けられた端子把持部進退手段と、端子把持部の後方に配置されて電線付端子の電線部分を把持するように機台に電線付端子の長手方向に沿って移動可能に設けられた電線把持部と、電線把持部と機台の間に設けられ、端子収容室内に電線付端子を本挿入するとき、電線付端子に作用する端子挿入反力を検出する荷重センサとを備え、機台から荷重センサを介して電線把持部に付加される押込力により、電線付端子がコネクタハウジングの端子収容室内に本挿入される電線付端子の挿入装置において、電線付端子に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、電線付端子に作用する端子挿入反力を緩和させる端子挿入反力緩和手段が機台に設けられることを特徴とする電線付端子の挿入装置。
前記端子挿入反力緩和手段が伸縮可能なピストンロッドを有する流体圧シリンダを備え、そのピストンロッドに荷重センサが装着され、電線付端子を端子収容室内に本挿入するとき、流体圧シリンダ内に供給される流体の圧力によりピストンロッドに付加される押出力が電線付端子に作用する端子挿入反力の許容値になるように設定され、電線付端子に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、ピストンロッドが前記設定された押出力に抗して縮退し、電線付端子に作用する端子挿入反力を緩和させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電線付端子の挿入装置。
前記端子挿入反力緩和手段が伸縮可能なピストンロッドを有する流体圧シリンダを、また、荷重センサが引張り用のばね部材と変位測定部を備え、流体圧シリンダのピストンロッドの先端側に荷重センサのばね部材が装着され、ピストンロッドの基部側に電線把持部に一端側が取り付けられる電線把持部押込用の押込伝達部材の他端側がピストンロッドの長手方向に移動可能に取り付けられ、ばね部材の一端がピストンロッドに、ばね部材の他端が押込伝達部材の他端側にそれぞれ固定され、機台に、電線把持部に付加される押込力により本挿入される電線付端子が受ける挿入反力によって押込伝達部材を介し伸縮するばね部材に伴い前後に移動する押込伝達部材と機台間の距離を測定する荷重センサの変位測定部が設けられ、電線付端子を端子収容室内に本挿入するとき、流体圧シリンダ内に供給される流体の圧力によりピストンロッドに付加される押出力が電線付端子に作用する端子挿入反力の許容値になるように設定され、電線付端子に作用する端子挿入反力が許容値を超えたとき、ピストンロッドが前記設定された押出力に抗して縮退し、電線付端子に作用する端子挿入反力を緩和させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電線付端子の挿入装置。
前記機台に、端子収容室内に電線付端子を仮挿入するとき、電線把持部の移動を拘束し、電線付端子を本挿入するとき、その拘束を解除し得るようにした電線把持部移動拘束手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の電線付端子の挿入装置。
前記端子挿入反力緩和手段が伸縮可能な操作ロッドを有する電動式アクチュエータを備え、その操作ロッドに荷重センサが装着され、電線付端子に作用する端子挿入反力がその許容値を超えたとき、荷重センサからの出力信号により操作ロッドが縮退し、前記電線付端子に作用する端子挿入反力を緩和させるようにしたことを特徴とする請求項１又は４記載の電線付端子の挿入装置。