JP2012238437A - 電線の圧着端子付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安全かつ円滑に圧着作業を行うことができ、しかも圧着作業の効率の向上を図ることが可能な電線の圧着端子付け方法を提供する。
【解決手段】４心ケーブル１５の端部でシース２４から露出された４本の電線１３のうちの２本を圧着対象電線とし、これらの電線１３間に間隔形成ブロック４６を配置してクランプし、クランプ状態の電線１３の端部を切断して所定長さとし、電線１３の端部における外被１３ｂを切断除去して導体１３ａを露出させ、電線１３の端部に圧着端子１１を同一方向から圧着固定し、その後、クランプ状態を解除して４心ケーブル１５を、軸線を中心として反転させ、圧着端子１１が圧着固定されていない他の２本の電線１３を圧着対象電線として同じ圧着固定作業を行うことにより、２本の電線１３を一組とし、それぞれの組で圧着端子１１の圧着側が向き合うように端子付けする。
【選択図】図１０

Description

本発明は、複数本の電線に圧着端子付けを行う圧着端子付け方法に関する。

電線に圧着端子を付ける装置として、本体ブロックに対して端子金具を受けるアンビルを含む受圧ユニットが着脱可能に構成された端子圧着ユニットを備え、受圧ユニットのアンビルと協働して端子金具をかしめるクリンパーを含む複数の加圧部材と、加圧部材を駆動して受圧ユニットに対しプレス動作をさせるシャンクと、加圧部材を一体的に担持するとともに、担持された加圧部材をシャンクに対して着脱可能に連結するフレーム体とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−５０４５０号公報

ところで、車載用インターフェースケーブル等の複数本の電線をシースで被覆した多心ケーブルでは、コネクタのハウジングに余長を持たせることができず、シースの端部から圧着端子の圧着箇所までの寸法が短くなり、作業者による手作業での圧着端子の圧着作業が困難となる場合がある。そのため、シースの端部から圧着端子の圧着箇所までの寸法が短い場合でも、安全かつ円滑に圧着作業を行うことができる圧着方法が要求されている。また、多心ケーブルの電線へ１本ずつ圧着端子を圧着しているため、作業効率の向上が望まれる。

本発明の目的は、安全かつ円滑に圧着作業を行うことができ、しかも圧着作業の効率の向上を図ることが可能な電線の圧着端子付け方法を提供することにある。

上記課題を解決することのできる本発明の電線の圧着端子付け方法は、４本の電線を束ねてシースで覆った４心ケーブルにおける前記電線に圧着端子を圧着固定する電線の圧着端子付け方法であって、
４心ケーブルの端部で前記シースから露出された４本の電線のうちの２本の電線を圧着対象電線とし、これらの圧着対象電線間にブロックを配置してクランプすることにより、前記圧着対象電線を所定間隔に配置させるクランプ工程と、クランプ状態の前記圧着対象電線の端部を切断して所定長さとする切断工程と、クランプ状態の前記圧着対象電線の端部における外被を切断除去して導体を露出させる導体露出工程と、導体が露出されたクランプ状態の前記圧着対象電線の端部に圧着端子を同一方向から圧着固定する端子圧着工程とを含む圧着固定作業を行い、
その後、クランプ状態を解除して、前記４心ケーブルを、軸線を中心として反転させ、圧着端子が圧着固定されていない２本の電線を圧着対象電線として前記圧着固定作業を行うことにより、
２本の電線を一組とし、それぞれの組で前記圧着端子の圧着側が向き合うように端子付けすることを特徴とする。

本発明の電線の圧着端子付け方法によれば、２本の電線を一組とし、それぞれの組で圧着側が向き合うように圧着端子を圧着固定することができる。また、電線をクランプして圧着端子の圧着固定を行うので、シースの端部から圧着端子の圧着箇所までの寸法が短く、作業者による手作業での圧着作業が困難であっても、電線に対して圧着端子を安全かつ円滑に圧着固定することができる。しかも、電線に対する圧着端子の圧着固定を１本ずつ行う場合と比較して、圧着作業の効率の向上も図ることができる。

接続ケーブルの端部の斜視図である。 接続ケーブルの端部の側面図である。 接続ケーブルを構成する４心ケーブルの断面図である。 圧着端子が圧着固定された電線の端部の斜視図である。 圧着端子が収容されるコネクタのハウジングを示す図であって、（ａ）は裏面図、（ｂ）は側面図である。 圧着固定作業を説明する４心ケーブルの端部における側面図である。 圧着固定作業を説明する図であって、（ａ）は４心ケーブルがセットされた端子付け半自動装置の平面図、（ｂ）は４心ケーブルがセットされた端子付け半自動装置の側断面図である。 端子付け半自動装置の切断刃を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図である。 圧着固定作業を説明する４心ケーブルがセットされた端子付け半自動装置の平面図である。 圧着固定作業を説明する図であって、（ａ）は４心ケーブルがセットされた端子付け半自動装置の平面図、（ｂ）は４心ケーブルがセットされた端子付け半自動装置の側断面図である。 端子付け半自動装置の圧着ブロックの正面図である。

以下、本発明に係る電線の圧着端子付け方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、接続ケーブル１０は、車載用ＵＳＢインターフェースケーブル等であり、その両端部に、コネクタ１２が設けられている。このコネクタ１２には、本発明に係る電線の圧着付け方法によって圧着された圧着端子１１が収容されている。圧着端子１１は、４本の電線１３にそれぞれ圧着付けされている。

図３に示すように、４本の電線１３は、４心ケーブル１５を構成する。４心ケーブル１５を構成する電線１３は、錫メッキ銅からなる素線を撚り合わせた導体１３ａを絶縁樹脂からなる外被１３ｂで被覆した絶縁電線であり、太さは、ＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ２４程度である。４心ケーブル１５は、撚り合わせて束ねた４本の電線１３の外周に、金属テープ１７を縦添えし、その周囲をシールド層１９によって覆い、さらに、このシールド層１９の外周をシース２４によって覆った構造とされている。

金属テープ１７は、アルミニウム等の金属箔を有する樹脂テープからなるもので、樹脂テープとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のテープが用いられる。シールド層１９としては、錫メッキ銅線を編組したものが用いられる。シース２４は、弾性を有する軟質合成樹脂であるポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）から形成されている。各電線１３の端部に圧着固定された圧着端子１１は、銅または銅合金から形成された金属板をプレス加工したものである。

図４に示すように、圧着端子１１は、その先端に、相手側の端子等に接続する接続部２１を有し、後端側に圧着部２２を有している。後端側の圧着部２２は、導体バレル２２ａと外被バレル２２ｂとを有しており、この圧着部２２に電線１３が圧着されて接続されている。具体的には、導体バレル２２ａには、電線１３の端部において外被１３ｂから露出された導体１３ａが圧着され、外被バレル２２ｂには、電線１３の外被１３ｂが圧着される。

４心ケーブル１５の電線１３に圧着固定された圧着端子１１の圧着側の向きは、二本一組毎に異なる向きとされており、各組の圧着端子１１の圧着側は、互いに向き合う位置とされている。

図５に示すように、圧着端子１１が収容されるコネクタ１２は、合成樹脂から成形されたハウジング３１を有するもので、このハウジング３１には、前後に貫通する４つのキャビティ３２が形成されている。これらのキャビティ３２は、２つずつ２段に配置されており、ハウジング３１の後端側が端子挿入口３３として形成されている。そして、電線１３に圧着固定された各圧着端子１１を、ハウジング３１の端子挿入口３３からキャビティ３２内へ挿入することにより、これらの圧着端子１１が、ハウジング３１のキャビティ３２内に収容される。

次に、本実施形態に係る圧着端子付け方法によって４心ケーブル１５の各電線１３に圧着端子１１を圧着固定し、両端部にコネクタ１２を有する接続ケーブル１０を作製する方法について説明する。

まず、４心ケーブル１５を所定の長さに切断し、さらに、４心ケーブル１５の両端部のシース２４を切断して除去することにより、シールド層１９を露出させる。

図６に示すように、シールド層１９の編組をほぐしてばらけさせ、一つに束ねて折り返すことにより、シース２４に沿わせる。また、シース２４から露出された金属テープ１７は、切断して除去しておく。これにより、４心ケーブル１５の両端部において、４本の電線１３がシース２４から露出された状態とする。

次に、図７（ａ），（ｂ）に示すように、４心ケーブル１５を端子付け半自動装置４０にセットする。
この端子付け半自動装置４０は、ベース４１を有している。このベース４１には、ケーブル収容溝４２が形成されており、このケーブル収容溝４２には、一端４２ａ側から４心ケーブル１５の端部が挿入されて収容される。このケーブル収容溝４２へ４心ケーブル１５を挿入する際には、電線１３のうちの所定の２本の電線１３を圧着対象電線として先端側へ延ばしたままとし、残りの２本を両側へ折り返してシース２４に沿わせておく。なお、電線１３は、その外被１３ｂに着色が施されている。したがって、電線１３を、先端側へのばしておくものと折り返すものとを、容易に区別することができる。

このベース４１におけるケーブル収容溝４２の両側部には、２本の電線１３が折り返されて４心ケーブル１５側へ折り返される。

ベース４１には、ケーブル収容溝４２への４心ケーブル１５の挿入方向前方側に、凹部４４が形成されており、この凹部４４には、電線間隔形成部材４５が収容されている。この電線間隔形成部材４５には、その中央に、間隔形成ブロック４６が形成されている。この間隔形成ブロック４６には、平面視でケーブル収容溝４２へ向かって次第に窄まるテーパ部４６ａが形成されている。この間隔形成ブロック４６の幅寸法は、コネクタ１２のハウジング３１に形成されたキャビティ３２へ圧着端子１１を挿入したときの電線１３の間隔と略同一寸法とされている。

電線間隔形成部材４５には、間隔形成ブロック４６の両側部に、圧着電線収容溝４７が形成されている。そして、ケーブル収容溝４２へ４心ケーブル１５を挿入すると、折り返されていない圧着対象の２本の電線１３が、間隔形成ブロック４６のテーパ部４６ａによって、それぞれ間隔形成ブロック４６の両側へ押し出され、圧着電線収容溝４７へ案内されるようになっている。

ベース４１における４心ケーブル１５の挿入方向前方側には、電線受け部材４８が設けられている。この電線受け部材４８には、電線保持溝４９が形成されており、これらの電線保持溝４９は、電線間隔形成部材４５の圧着電線収容溝４７と連続するように形成されている。これにより、圧着電線収容溝４７へ案内された電線１３は、電線受け部材４８の電線保持溝４９へ送り込まれて保持されるようになっている。このとき、作業者は、電線１３の色から、左右の電線保持溝４９にどちらを挿入して保持させるかを容易に判断することができる。

ベース４１及び電線受け部材４８の上方には、シース保持クランパ５１及び電線保持クランパ５２がそれぞれ昇降可能に設けられている。そして、シース保持クランパ５１が下降すると、ベース４１のケーブル収容溝４２に収容された４心ケーブル１５のシース端部がクランプされる。また、電線保持クランパ５２が下降すると、電線受け部材４８の電線保持溝４９に保持された電線１３がクランプされる。

電線受け部材４８における４心ケーブル１５の挿入方向前方側には、カッター６１が設けられている。このカッター６１は、上方カッター６２及び下方カッター６３を有している。これらの上方カッター６２及び下方カッター６３は、ケーブル収容溝４２への４心ケーブル１５の挿入方向側から順に配置されており、互いに近接及び離間される。これらの上方カッター６２及び下方カッター６３は、耐久性の向上のために、チタンコートが施されている。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、上方カッター６２は、２つの山型の溝状に形成された切断刃６５を有しており、これらの切断刃６５は、その頂部６５ａが円弧状に形成されている。下方カッター６３は、上方カッター６２の切断刃６５に対応する位置に、２つの谷型の溝状に形成された切断刃６６を有しており、これらの切断刃６６は、その底部６６ａが円弧状に形成されている。そして、これらの上方カッター６２及び下方カッター６３の各切断刃６５，６６内には、電線保持溝４９に保持された電線１３が挿通されるようになっている。
これらの上方カッター６２及び下方カッター６３からなるカッター６１は、ケーブル収容溝４２における４心ケーブル１５の挿入方向に沿って移動されるようになっている。

上記の端子付け半自動装置４０に対して、ベース４１のケーブル収容溝４２へ４心ケーブル１５を挿入してセットし、端子付け半自動装置４０を駆動させる。
すると、端子付け半自動装置４０は、まず、クランプ動作（クランプ工程）を行う。この工程では、シース保持クランパ５１及び電線保持クランパ５２が下降し、ベース４１のケーブル収容溝４２に収容された４心ケーブル１５の端部がクランプされるとともに、電線受け部材４８の電線保持溝４９に保持された電線１３がクランプされる。これにより、電線保持溝４９に保持された電線１３が互いに平行に保持され、また、その先端部は、切断刃６５，６６からなる孔内へ挿入された状態となる。

次に、端子付け半自動装置４０は、電線切断動作（切断工程）を行う。この工程では、上方カッター６２及び下方カッター６３が互いに近接する方向へ移動することにより、それぞれの電線１３が上方カッター６２及び下方カッター６３の切断刃６５，６６によって切断される。これにより、電線保持溝４９に保持された電線１３が所定長さ（約１７ｍｍ〜２０ｍｍ）とされる。なお、上方カッター６２の切断刃６５は山型の溝状に形成され、また、下方カッター６３の切断刃６６は谷型の溝状に形成されていることから、何れも縁部へ向かって次第に広がる形状とされている。これにより、切断刃６５，６６からなる孔内に挿入された電線１３は、水平方向へ位置ずれしていたとしても、上方カッター６２及び下方カッター６３が互いに近接することにより、切断刃６５の頂部６５ａ及び切断刃６６の底部６６ａを通る中心位置に案内され、円滑に切断されて所定長さとされる。また、切断された電線１３は、センサー（図示省略）によって、その長さが所定長さとされているかが検知される。

電線切断動作が終了すると、端子付け半自動装置４０は、導体露出動作（導体露出工程）を行う。この工程では、上方カッター６２及び下方カッター６３が互いに離間する方向へ移動し、さらに、電線１３側へ向かって移動する。その後、再び上方カッター６２及び下方カッター６３が互いに近接する。このとき、これらの上方カッター６２及び下方カッター６３は、切断刃６５，６６によって電線１３を完全に切断する位置まで近接せず、切断刃６５，６６が電線１３の外被１３ｂだけに切り込んだ位置で停止する。この状態で、上方カッター６２及び下方カッター６３が、電線１３から離れる方向へ移動する。すると、図９に示すように、電線１３における切断刃６５，６６が切り込んだ位置から先端側の外被１３ｂが、上方カッター６２及び下方カッター６３によって引き抜かれて除去され、導体１３ａが露出される。

導体露出動作が終了すると、端子付け半自動装置４０は、端子圧着動作（端子圧着工程）を行う。この端子圧着動作が開始されると、電線保持クランパ５２が上昇することにより、電線１３のクランプが解除される。この状態で、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ベース４１が圧着ステージ７１へ移動する。

この圧着ステージ７１には、電線支持溝８１を有する電線支持部材８２及び一対のアンビル部８３が設けられている。ベース４１は、圧着ステージ７１へ移動するときに電線支持部材８２及びアンビル部８３の前方に配置される。そして、導体１３ａが露出された電線１３は、電線支持部材８２の電線支持溝８１に配置されて支持され、また、電線１３の端部がアンビル部８３の上方に配置される。圧着ステージ７１には、アンビル部８３の上方に、昇降可能な圧着ブロック８５が設けられている。この圧着ブロック８５には、図１１に示すように、アンビル部８３と対応する位置に、圧着溝８６が形成されている。この圧着溝８６は、アンビル部８３側である圧着ブロック８５の先端へ向かって次第に広がる形状とされている。

また、アンビル部８３と圧着ブロック８５との間には、端子フィーダ（図示省略）によって圧着端子１１が送り込まれる。これらの圧着端子１１は、帯状に形成されたキャリア１１ａに所定間隔おきに連結された状態で、アンビル部８３の上に送り込まれる。各圧着端子１１に電線１３が挿入される。

そして、この圧着ステージ７１では、端子圧着動作が開始されると、圧着ブロック８５が下降する。すると、この圧着ブロック８５の圧着溝８６の底部８６ａで導体バレル２２ａ及び外被バレル２２ｂがアンビル部８３側へ押圧され、圧着端子１１の導体バレル２２ａが電線１３の導体１３ａに圧着されるとともに、外被バレル２２ｂが電線１３の外被１３ｂに圧着される。

これにより、２本の電線１３には、同一の圧着向きでそれぞれ圧着端子１１が圧着される。なお、圧着ブロック８５の圧着溝８６は、アンビル部８３側へ向かって広がる形状であるので、圧着端子１１が水平方向へ位置ずれしていたとしても、圧着ブロック８５が下降することにより、圧着溝８６の中心位置に案内され、円滑かつ良好に導体バレル２２ａ及び外被バレル２２ｂが圧着される。これにより、作業の熟練を要することなく、電線１３に対して圧着端子１１を良好かつ円滑に圧着固定することができる。

電線１３への圧着端子１１の圧着固定が終了すると、シース保持クランパ５１が上昇して４心ケーブル１５のクランプが解除される。
４心ケーブル１５の一端における２本の電線１３への圧着端子１１の圧着固定が終了したら、作業者は、４心ケーブル１５を端子付け半自動装置４０から外し、４心ケーブル１５を、軸線を中心として１８０°回転させて上下の位置を反転させる。

そして、圧着端子１１が圧着固定された２本の電線１３を両側へ折り返してシース２４に沿わせ、折り返していた２本の電線１３を圧着対象電線として先端側へ延ばす。その後、圧着対象電線となった２本の電線１３に対して、端子付け半自動装置４０による上記の圧着端子１１の圧着固定作業（クランプ工程、切断工程、導体露出工程及び端子圧着工程）を行う。
これにより、４心ケーブル１５には、４本の電線１３に、２本ずつ圧着側が互いに向き合う位置とされた圧着端子１１が圧着固定される。

このように、上記の圧着固定作業では、圧着対象電線とした２本の電線１３に対してクランプ工程、切断工程、導体露出工程及び端子圧着工程を端子付け半自動装置４０が自動で行うので、作業者は、この端子付け半自動装置４０に４心ケーブル１５を２回セットして動作させることにより、４心ケーブル１５の一端における４本の電線１３に対する圧着端子１１の圧着固定を行うことができ、効率的である。

４心ケーブル１５の一端側における４本の電線１３に圧着端子１１を圧着固定したら、４心ケーブル１５の他端側における４本の電線１３に対して、上記の作業によって圧着端子１１を圧着固定する。

その後、４心ケーブル１５の両端において、束ねて折り返したシールド層１９を、シース２４の端部に金属環をかしめることにより固定し、さらに、電線１３に圧着固定した圧着端子１１を、コネクタ１２のハウジング３１の後端側の端子挿入口３３からキャビティ３２内へ挿入してキャビティ３２に収容させる。

以上説明したように、本実施形態に係る電線の圧着端子付け方法によれば、２本の電線１３を一組とし、それぞれの組で圧着側が向き合うように圧着端子１１を圧着固定することができる。

コネクタ１２のハウジング３１内で電線１３に余長を持たせることができないような場合、シース２４の端部から圧着端子１１の圧着箇所までの寸法が短く（例えば、１７ｍｍ程度）なり、作業者による手作業での圧着作業が困難となる。このような場合でも、本実施形態では、電線１３をクランプして圧着端子１１の圧着固定を行うので、電線１３に対して圧着端子１１を安全かつ円滑に圧着固定することができる。しかも、電線１３に対する圧着端子１１の圧着固定を１本ずつ行う場合と比較して、圧着作業の効率も向上させることができる。

なお、上記実施形態では、クランプ工程、切断工程、導体露出工程及び端子圧着工程を行う端子付け半自動装置４０を用いて圧着固定作業を行う場合を例示したが、これらの工程をそれぞれ行うクランプ装置、切断装置、導体露出装置及び端子圧着装置を用いて圧着固定作業を行っても良い。

１１：圧着端子、１３：電線、１３ａ：導体、１３ｂ：外被、１５：４心ケーブル、２４：シース、４０：半自動装置、４６：間隔形成ブロック（ブロック）

Claims (1)

1. ４本の電線を束ねてシースで覆った４心ケーブルにおける前記電線に圧着端子を圧着固定する電線の圧着端子付け方法であって、
   ４心ケーブルの端部で前記シースから露出された４本の電線のうちの２本の電線を圧着対象電線とし、これらの圧着対象電線間にブロックを配置してクランプすることにより、前記圧着対象電線を所定間隔に配置させるクランプ工程と、クランプ状態の前記圧着対象電線の端部を切断して所定長さとする切断工程と、クランプ状態の前記圧着対象電線の端部における外被を切断除去して導体を露出させる導体露出工程と、導体が露出されたクランプ状態の前記圧着対象電線の端部に圧着端子を同一方向から圧着固定する端子圧着工程とを含む圧着固定作業を行い、
   その後、クランプ状態を解除して、前記４心ケーブルを、軸線を中心として反転させ、圧着端子が圧着固定されていない２本の電線を圧着対象電線として前記圧着固定作業を行うことにより、
   ２本の電線を一組とし、それぞれの組で前記圧着端子の圧着側が向き合うように端子付けすることを特徴とする電線の圧着端子付け方法。

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