JP2014164868A - 端子付電線製造方法、及び芯線露出装置 - Google Patents

端子付電線製造方法、及び芯線露出装置 Download PDF

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Abstract

【課題】
圧着端子の圧着部がクローズドバレル形であり圧着端子がキャリア付きであっても、キャリアカッターを有する圧着装置によって端子付き電線を製造することができ、端子付き電線の製造作業の効率化を図ることのできる端子付電線製造方法、及び芯線露出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明の端子付電線製造方法を、絶縁被覆先端30付近を切れ目28から分断して芯線先端20付近を露出させる分断ステップと、露出した芯線先端20付近及び絶縁被覆16の切れ目28付近を、芯線14の断面方向に圧縮する圧縮ステップと、芯線先端20付近を筒状の圧着部24に挿入して接続する接続ステップと、を含み、分断ステップによる露出と圧縮ステップによる圧縮とが、図1に示す芯線露出装置200により同時に行われる方法とした。
【選択図】図4

Description

本発明は、自動車、OA機器、家電製品等のワイヤーハーネスを構成する端子付電線を製造するための端子付電線製造方法、及び、その端子付電線製造方法に適した芯線露出装置に関する。
従来、自動車のワイヤーハーネスの構成部品として、複数本の素線から成る芯線を絶縁被覆が被覆する被覆電線において、芯線先端付近を露出させ、その芯線先端付近と、圧着端子(端子)が有する圧着部と、を圧着して、被覆電線と圧着端子とを通電可能な状態に接続して構成した端子付電線が使用されている。
端子付電線の一例として、図9に端子付電線100を示す。端子付電線100は、複数本の素線102から成る芯線104を絶縁被覆106が被覆する被覆電線108と、圧着部110を被覆電線108に圧着した圧着端子(端子)112とから構成されている。
この端子付電線100を製造する場合、まず、図10に示すような圧着端子112を準備する。圧着端子112は、圧着部(接続部)110及びボックス部111を有し、圧着部110は、圧着する前は上方が開放しているオープンバレル形である。圧着部110は、芯線先端120付近に圧着するワイヤバレル130と、絶縁被覆106に圧着するインスレーションバレル132とを備えている。圧着端子112は、圧着端子112のインスレーションバレル132側の一端に連続するブリッジ134がキャリア136に連続することにより、複数個連結されている。
一方で、図11(a)に示す被覆電線108を準備し、絶縁被覆106に、図11(b)に示すような切れ目116を形成した後、絶縁被覆先端114付近を、図11(c)の矢印に示すように分断して芯線104から離脱させて取り除き、芯線先端120付近を露出させる。
次に、図12に示すように、圧着端子112が、圧着装置140の基台142、ワイヤアンビル144及びインスレーションアンビル146上に位置決めされ、キャリア136及びブリッジ134が、キャリアカッター148の溝150内に挟持される。このように圧着端子112が位置決めされた状態で、被覆電線108が上から降下させられ、露出した芯線先端120付近がワイヤバレル130内に、絶縁被覆106がインスレーションバレル132内に、上から挿入される。
次に、ワイヤクリンパ152、インスレーションクリンパ154及びカットオフパンチ156が上から降下し、ワイヤクリンパ152はワイヤバレル130を芯線先端120付近に圧着し、インスレーションクリンパ154はインスレーションバレル132を絶縁被覆106に圧着する。この時、カットオフパンチ156はキャリアカッター148に当接した後、キャリアカッター148とともに降下し、キャリア136及びブリッジ134が切断される。このようにして、被覆電線108がオープンバレル形でキャリア付きの圧着端子112に圧着され、端子付き電線100が製造される。この場合、圧着端子112がキャリア付きで複数個連続しているため、圧着装置140により複数個の端子付き電線100を連続的又は同時に製造でき、製造作業の効率化を図ることができる。なお、このような圧着装置について種々の案出がなされている(特許文献1及び2参照。)。
一方、圧着端子112の圧着部110が図13に示すような筒状のクローズドバレル形である場合には、被覆電線108の芯線先端120付近を端子の上から圧着部110内に入れることはできないため、芯線先端120付近を圧着部110に被覆電線108の長手方向に挿入して圧着する必要がある。このため、この圧着端子112がキャリア付きの場合、キャリア及びブリッジを挟持するキャリアカッターを使用すると、芯線先端120がキャリアカッターと干渉するため、芯線先端120付近を圧着部110に挿入することができない。
また、芯線先端120がキャリアカッターと干渉しないように芯線104を細いものを用いることは、芯線104の強度又は通電性が低下する等の理由から、限界がある。このため、圧着端子112がクローズドバレル形でありキャリア付きである場合には、キャリアカッターを有する圧着装置によって被覆電線を圧着端子に圧着できなかった。これにより、圧着端子112がクローズドバレル形でありキャリア付きである場合には、キャリアカッターを有する圧着装置によって端子付き電線の製造作業の効率化を図ることはできなかった。
特開2007−234619号公報 特開平7−57848号公報
本発明は、上記の実情に鑑みて為されたものであり、圧着端子の圧着部がクローズドバレル形であり圧着端子がキャリア付きであっても、キャリアカッターを有する圧着装置によって端子付き電線を製造することができ、端子付き電線の製造作業の効率化を図ることのできる端子付電線製造方法、及び芯線露出装置を提供することを目的とする。
本発明の端子付電線製造方法は、複数本の素線から成る芯線を絶縁被覆が被覆する被覆電線の芯線先端付近と、クローズドバレル型の端子が有する接続部と、を接続して、該被覆電線と該端子とを通電可能な状態に接続する端子付電線製造方法であり、絶縁被覆先端付近を分断して前記芯線先端付近を露出させる分断ステップと、少なくとも、露出した前記芯線先端付近を、前記芯線の断面方向に圧縮する圧縮ステップと、前記芯線先端付近を前記接続部に接続する接続ステップと、を含むことを特徴とする。
なお、「芯線の断面方向に圧縮」とは、芯線の断面の直径、長径又は短径等の径を狭めること又は断面積を減少させること、あるいは芯線の断面積を減少させると同時にその形状を略円形状とは異なる形、例えば円形状から一部の弧を除いた形状に成形すること含む。また、「先端付近」とは、先端及び先端の近辺を含む概念である。
この発明の場合、少なくとも露出した芯線先端付近を、芯線の断面方向に圧縮した状態で、被覆電線を接続部に接続する。
また、本発明の端子付電線製造方法は、前記端子付電線製造方法において、前記圧縮ステップが、少なくとも、前記芯線先端付近と前記絶縁被覆の芯線先端側付近とを圧縮するステップであることを特徴とする。
また、本発明の端子付電線製造方法は、前記端子付電線製造方法において、前記端子の前記接続部が円筒状であり、前記接続ステップが、前記芯線先端付近を前記接続部の軸方向に挿入して接続するステップであることを特徴とする。
この発明の場合、少なくとも露出した芯線先端付近を、芯線の断面方向に圧縮した状態で、被覆電線を、圧縮した芯線先端側から、筒状の接続部へ挿入して接続する。
また、本発明の端子付電線製造方法は、前記端子付電線製造方法において、前記分断ステップによる露出と前記圧縮ステップによる圧縮とが、同時に行われることを特徴とする。
この発明の場合、分断ステップによる芯線先端付近の露出と、圧縮ステップによる少なくとも芯線先端付近の圧縮とが、同時に効率的に行われる。
また、本発明の芯線露出装置は、複数本の素線から成る芯線を絶縁被覆が被覆する被覆電線の芯線先端付近と、端子が有する接続部と、を接続して、該被覆電線と該端子とを通電可能な状態に接続するために、該芯線先端付近を露出させる芯線露出装置であり、前記絶縁被覆先端付近を分断して前記芯線先端付近を露出させる分断機構と、露出した前記芯線先端付近を、前記芯線の断面方向に圧縮する圧縮機構と、を含むことを特徴とする。
この発明の場合、少なくとも露出した芯線先端付近を、圧縮機構により芯線の断面方向に圧縮した状態で、被覆電線を接続部に接続する。
また、本発明の芯線露出装置は、前記芯線露出装置において、前記分断機構による前記芯線先端付近の露出と前記圧縮機構による前記芯線の圧縮とを同時に行う機能を有することを特徴とする。
この発明によれば、分断機構による芯線先端付近の露出と、圧縮機構による少なくとも芯線先端付近の圧縮とが、同時に効率的に行われる。
本発明によれば、少なくとも露出した芯線先端付近を、芯線の断面方向に圧縮した状態で、被覆電線を接続部に接続することができる。このため、圧着端子の圧着部が筒状のクローズドバレル形であり圧着端子がキャリア付きの場合、筒状の圧着部に挿入する芯線先端付近を圧縮しておくことにより、芯線先端付近が圧着装置のキャリアカッターに干渉することがない。このため、圧着端子の圧着部が筒状のクローズドバレル形であり圧着端子がキャリア付きの場合であっても、キャリアカッターを有する圧着装置によって端子付き電線を製造することができ、端子付き電線の製造作業の効率化を図ることができる。
本発明の端子付電線製造方法に使用する芯線露出装置の側面断面図であり、同図(a)は分断部を分断する前の被覆電線を示し、同図(b)は分断部を分断している状態を示す。 同図(a)は図1の芯線露出装置の挟持部材を示す正面断面図であり、同図(b)は図1の芯線露出装置のローラーを示す正面断面図である。 図1の芯線露出装置を使用した本発明の端子付電線製造方法により端子付電線を製造する状態を示す側面断面図である。 図1の芯線露出装置を使用した本発明の端子付電線製造方法を説明するための図であり、同図(a)は被覆電線を示す側面図であり、同図(b)は被覆電線に切れ目を入れた状態を示す側面図である。 図1の芯線露出装置を使用した本発明の端子付電線製造方法において使用する圧着端子を示す平面図である。 本発明の芯線露出装置の他の実施形態を示す側面断面図である。 本発明の芯線露出装置の更に他の実施形態を示す側面断面図である。 本発明の芯線露出装置の更に他の実施形態を示す図であり、同図(a)は分断部を分断する前の被覆電線を示し、同図(b)は挟持部材を示す正面断面図である。 従来の端子付電線製造方法により端子付電線を製造する状態を示す側面断面図である。 従来の端子付電線製造方法に使用する圧着端子を示す平面図である。 従来の端子付電線製造方法を説明するための図であり、同図(a)は被覆電線を示す側面図であり、同図(b)は被覆電線に切れ目を入れた状態を示す側面図であり、同図(c)は分断部を分断している状態を示す側面図である。 従来の端子付電線製造方法により端子付電線を製造する状態を示す側面断面図である。 従来の端子付電線製造方法の解決すべき課題を説明するための斜視図である。
次に、本発明の端子付電線製造方法、及び芯線露出装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1において、符号200は、本発明の芯線露出装置を示す。
本発明の端子付電線製造方法は、図1〜3に示すように、複数本の素線12から成る芯線14を絶縁被覆16が被覆する被覆電線18の芯線先端20付近と、圧着端子(端子)22が有する圧着部(接続部)24と、を圧着して、被覆電線18と圧着端子22とを通電可能な状態に接続する方法であり、絶縁被覆先端30付近を切れ目28から分断して芯線先端20付近を露出させる分断ステップと、露出した芯線先端20付近及び絶縁被覆16の切れ目28付近(絶縁被覆の芯線先端側付近)を、芯線14の断面方向に圧縮する圧縮ステップと、芯線先端20付近を筒状の圧着部24に挿入して接続する接続ステップと、を含み、分断ステップによる露出と圧縮ステップによる圧縮とが、図1に示す芯線露出装置200により同時に行われる方法である。
芯線露出装置200は、図1に示すように、被覆電線18の芯線先端20付近と圧着端子22が有する圧着部24とを接続して、被覆電線18と圧着端子22とを通電可能な状態に接続するために、芯線先端20付近を露出させる装置であり、絶縁被覆先端30付近を分断して芯線先端20付近を露出させる分断機構202を備えている。分断機構202は、露出した芯線先端20付近及び絶縁被覆16の切れ目28付近を、芯線14の断面方向に圧縮する圧縮機構としての機能をも有する。
分断機構202は、図1及び2に示すように、カッター等によって切れ目28を入れた絶縁被覆16の切れ目28付近をZ軸方向(断面方向)に挟持し、押圧して圧縮する2個の挟持部材204と、絶縁被覆16の分断部34をZ軸方向に挟持し、押圧して圧縮しながら分断部34を分断させていく2個のローラー206と、を備えている。
2個の挟持部材204は、スライド機構(図示せず)により、図1(a)に示すように、互いに近接するようにZ軸方向に移動可能であり、且つ、図1(b)及び図2(a)に示すように、絶縁被覆16の切れ目28付近をZ軸方向に挟持し、押圧して圧縮した状態で固定できるように構成されている。また、2個の挟持部材204は、図2(a)に示すように、略半円弧状の凹部205を有し、凹部205により絶縁被覆16の切れ目28付近を、周囲から芯線14の中心に向かって押圧して圧縮できるように構成されている。スライド機構の構成は、シリンダ機構又はソレノイド機構等、特に限定されない。なお、2個の挟持部材204の材質は、樹脂又は金属等、特に限定されない。
2個のローラー206は、他のスライド機構(図示せず)により、図1(a)に示すように、各々の回転中心軸208を互いに近接するようにZ軸方向に移動可能であり、図1(b)及び図2(b)に示すように、絶縁被覆16の分断部34をZ軸方向に挟持し、押圧して圧縮した状態で回転中心軸208を固定でき、且つ、回転機構(図示せず)により、回転中心軸208のまわりに互いに逆方向に回転して分断部34をX軸方向(芯線14の長手方向)に送り出すように構成されている。また、2個のローラー206は、図2(b)に示すように、略半円弧状の凹部207を有し、凹部207により分断部34を、周囲から芯線14の中心に向かって押圧して圧縮できるように構成されている。他のスライド機構の構成は、シリンダ機構又はソレノイド機構等、特に限定されない。また、回転機構の構成は、モータ機構等、特に限定されない。なお、2個のローラー206の材質は、樹脂又は金属等、特に限定されないが、表面は、分断部34をX軸方向へ送ることができる摩擦係数を有する。
このような構成の芯線露出装置200の作用を以下に説明する。また、本発明の端子付電線製造方法を以下に詳細に説明する。
まず、図4(a)に示す被覆電線18と、図5に示す圧着端子(端子)22を準備する。圧着端子22は、筒状のクローズドバレル形の圧着部24と、図示しない他の端子と接続するボックス部25とを備えている。また、圧着端子22は、金属条をカットし折り曲げ加工することにより形成され、図5に示すように、圧着端子22の圧着部24側の一端に連続するブリッジ210がキャリア212に連続することにより、複数個連結されている。
被覆電線18は、図4(b)に示すように、絶縁被覆16にカッター等により切れ目28が入れられ、絶縁被覆16の切れ目28付近が芯線露出装置200の2個の挟持部材204の間に位置決めされ、芯線先端20付近が2個のローラー206の間に位置決めされる。
芯線露出装置200においては、図1(a)に示すように、2個の挟持部材204が互いに接近するようにZ軸方向に移動させられて固定され、2個のローラー206が互いに接近するようにZ軸方向に移動させられて回転中心軸208が固定される。これにより、絶縁被覆16の切れ目28付近が、2個の挟持部材204によりZ軸方向に押圧され圧縮され、分断部34が2個のローラー206によりZ軸方向に押圧され圧縮される。
次に、2個のローラー206が互いに逆方向に回転させられ、図1(b)に示すように、分断部34が、2個のローラー206によってX軸正方向に送り出され、被覆電線18から分断されていく。この時、絶縁被覆16の切れ目28付近において、圧縮力Pによって絶縁被覆16及び芯線14が強固に固定されるとともに、2個のローラー206が分断部34を送り出すことにより、分断部34が芯線14を引っ張るため、芯線14の芯線先端20付近に張力が生じる。このため、芯線先端20付近において素線12の断面方向における配列は充填密度が高まる方向に変わり、又は素線12が僅かに延伸して細くなり、芯線14の断面が細く変形する。このようにして、圧着端子22と接続する被覆電線18において、芯線14の芯線先端20付近及び絶縁被覆16の切れ目28付近が圧縮される。
なお、分断部34が被覆電線18から分断されていく時、分断部34を被覆電線18の中心軸のまわりに回転させて捩じってもよい。分断部34を捩じることにより、芯線14が捩じられて纏まり、圧着部24に挿入しやすくなる。
一方、圧着端子22は、図3に示す圧着装置214の基台216、アンビル218及び220上に位置決めされ、ブリッジ210及びキャリア212は、キャリアカッター222の溝224内に挟持されている。芯線14の芯線先端20付近及び絶縁被覆16の切れ目28付近が圧縮されている被覆電線18は、図3に示すように、芯線先端20側から、圧着端子22の筒状の圧着部24に挿入されていく。
この時、芯線14の芯線先端20付近が圧縮されて先細りになっているため、芯線先端20がキャリアカッター222と干渉することはない。また、絶縁被覆16の切れ目28付近も同様に圧縮されて先細りになっているため、絶縁被覆16の切れ目28付近がキャリアカッター222と干渉することはない。
また、ここでは絶縁被覆16が分断されて露出された芯線14及び切れ目28付近を圧縮する場合について説明したが、本発明はこれに限らず少なくとも露出された芯線14が圧縮されている場合も含む。すなわち、芯線先端20がキャリアカッター222と干渉することなく圧着部24に挿入した後、キャリアカットを行うことで、絶縁被覆16を圧縮することなく、被覆電線18を圧着端子22に挿入することができる。
このようにして、被覆電線18が圧着部24に挿入されると、ワイヤクリンパ226、インスレーションクリンパ228及びカットオフパンチ230が上から降下し、ワイヤクリンパ226は圧着部24を芯線先端20付近に圧着し、インスレーションクリンパ228は圧着部24を芯絶縁被覆16の切れ目28付近に圧着する。この時、カットオフパンチ230はキャリアカッター222に当接した後、キャリアカッター222とともに降下し、キャリア212及びブリッジ210が切断される。その後、圧着部24にレーザー溶接され、被覆電線18がキャリア付きの圧着端子18に接続され、端子付き電線が製造される。
以上のようにして、キャリア付きで複数個連続している圧着端子22が筒状の圧着部24を有していても、キャリアカッター222を有する圧着装置214により、複数個の端子付き電線を連続的又は同時に製造でき、製造作業の効率化を図ることができる。また、筒状の圧着部24を有する圧着端子22から端子付き電線を製造すれば、芯線先端20付近を圧着部24により完全に密封することが可能となり、素線12がアルミ系材料から成り、圧着端子22が銅系材料から成る場合であっても、水の侵入を防止し、異種金属接触部の腐食を防止できる。
以上、本発明の端子付電線製造方法、及び芯線露出装置の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。
例えば、芯線露出装置200において、図6に示すように、絶縁被覆16の分断部34をZ軸方向に挟持し、分断部34を押圧して圧縮しながら分断部34を分断させていく2個のローラー206の他に、分断部34及び絶縁被覆16の切れ目28付近を圧縮するとともに絶縁被覆16の切れ目28付近を挟持して固定する2個のローラー209、を備えてもよい。この場合、2個のローラー206及び2個のローラー209を回転させて被覆電線18をX軸正方向に送った後、2個のローラー206の回転は継続し、2個のローラー209の回転は止めることにより、2個のローラー209が絶縁被覆16の切れ目28付近を挟持して固定した状態で、2個のローラー206が分断部34を分断させていくことができる。
また、芯線露出装置200において、図7に示すように、絶縁被覆16の切れ目28付近をZ軸方向に挟持し押圧して圧縮する2個の挟持部材232と、分断部34を分断して離脱させ芯線先端20付近を露出させた後に、芯線先端20付近をZ軸方向に挟持し押圧して圧縮する2個の挟持部材234とを備えてもよい。2個の挟持部材232による圧縮は、分断部34を分断して除去し芯線先端20付近を露出させる前であっても後であってもよい。この芯線露出装置200及びこの芯線露出装置200を使用した端子付電線製造方法によっても、絶縁被覆16の切れ目28付近及び芯線先端20付近を圧縮した状態で、被覆電線18を、筒状の圧着部24にスムーズに挿入することができる。
また、芯線露出装置200において、図8に示すように、挟持部材204の凹部205に沿って円周方向に延びるカッター211を備えてもよい。このカッター211を備えておけば、分断作業前に切れ目28を形成しなくとも、挟持部材204が被覆電線18を挟持した時に、カッター211が絶縁被覆16に切り込んで切れ目28が形成され、その後、ローラー206を回転すれば、分断部34が分断されていく。
以上、本発明の本発明の端子付電線製造方法及び芯線露出装置の実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明は図示した実施形態には限定されない。
例えば、本発明に係る圧着端子の圧着部は、両端開放形のものに限定されず、ボックス側片端密閉形の圧着部であってもよい。ボックス側片端密閉形の圧着部の場合、圧着する前に圧着部のボックス側片端をレーザー加工しておいて封止しておいてもよい。また、オープンバレル形の圧着部であっても、芯線先端付近を圧縮して纏めておくことにより、被覆電線の圧着部への接続作業が容易となる。また、芯線先端付近を圧縮した後の芯線先端付近の断面形状は、円又は断面等、特に限定されない。
本発明は、圧着端子の圧着部がクローズドバレル形であり圧着端子がキャリア付きの場合に限らず、端子付電線の製造のために広く利用できる。
12:素線
14:芯線
16:絶縁被覆
18:被覆電線
20:芯線先端
22:圧着端子(端子)
24:圧着部(接続部)
25:ボックス部
28:切れ目
30:絶縁被覆先端
34:分断部
40:残余部
200:芯線露出装置
202:分断機構
204,232,234:挟持部材
206:ローラー
208:回転中心軸
210:ブリッジ
212:キャリア
214:圧着装置
216:基台
218,220:アンビル
222:キャリアカッター
224:溝
226:ワイヤクリンパ
228:インスレーションクリンパ
230:カットオフパンチ

Claims (6)

  1. 複数本の素線から成る芯線を絶縁被覆が被覆する被覆電線の芯線先端付近と、クローズドバレル型の端子が有する接続部と、を接続して、該被覆電線と該端子とを通電可能な状態に接続する端子付電線製造方法であり、
    絶縁被覆先端付近を分断して前記芯線先端付近を露出させる分断ステップと、
    少なくとも、前記芯線先端付近を、前記芯線の断面方向に圧縮する圧縮ステップと、
    前記芯線先端付近を前記接続部に接続する接続ステップと、
    を含む端子付電線製造方法。
  2. 前記圧縮ステップが、少なくとも、前記芯線先端付近と前記絶縁被覆の芯線先端側付近とを圧縮するステップである請求項1に記載する端子付電線製造方法。
  3. 前記端子の前記接続部が円筒状であり、
    前記接続ステップが、前記芯線先端付近を前記接続部の軸方向に挿入して接続するステップである請求項1又は請求項2に記載する端子付電線製造方法。
  4. 前記分断ステップによる露出と前記圧縮ステップによる圧縮とが、同時に行われる請求項1〜3のいずれかに記載する端子付電線製造方法。
  5. 複数本の素線から成る芯線を絶縁被覆が被覆する被覆電線の芯線先端付近と、端子が有する接続部と、を接続して、該被覆電線と該端子とを通電可能な状態に接続するために、該芯線先端付近を露出させる芯線露出装置であり、
    前記絶縁被覆先端付近を分断して前記芯線先端付近を露出させる分断機構と、
    前記芯線先端付近を、前記芯線の断面方向に圧縮する圧縮機構と、
    を含む芯線露出装置。
  6. 前記分断機構による前記芯線先端付近の露出と前記圧縮機構による前記芯線の圧縮とを同時に行う機能を有する請求項5に記載する芯線露出装置。
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