JP2014164917A - 圧着端子の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧着端子の製造にあたり、製造速度の低下を抑制することができる圧着端子の製造方法および製造装置を提供する。
【解決手段】レーザ溶接機３は、レーザ加工ヘッド６１を移動させるレーザ加工ヘッド移動機構６２および溶接前圧着端子Ｔｂを移動させる送り位置決め機構６３を備えている。溶接前圧着端子Ｔｂにおける幅方向Ｙに対する溶接を行う際には、送り位置決め機構６３によって溶接間加工端子Ｔｂを移動させながら溶接を行う。また、溶接端子Ｔｂにおける長手方向Ｘに対する溶接を行う際には、レーザ加工ヘッド移動機構６２によってレーザ加工ヘッド６１を移動させながら溶接を行う。
【選択図】図８

Description

本発明は、自動車用ワイヤハーネスの接続を担う圧着端子の製造方法および製造装置に関するものである。

自動車の車内配線にはワイヤハーネスが多用されている。ワイヤハーネスは、車内配線の仕様に合わせて複数の被覆電線を集合部品化したものである。各被覆電線の端末には、たとえば圧着端子が圧着されている。圧着端子をワイヤハーネスの電線端末に接続する場合、電線端末の絶縁被覆層を皮剥ぎして芯線を露出させ、芯線露出部に圧着端子の芯線バレルを加締め圧着することにより、電線端末と圧着端子との電気的接続がなされる。そして、圧着端子との接続部から電線内への水分の浸入による芯線の腐食を防止するべく、圧着端子と電線端末との接続部が樹脂封止される（特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００１−１６７８２１号公報 特開２０１２−０６９４４９号公報

しかし、圧着端子と電線端末との接続部を樹脂封止することがワイヤハーネスの製造単価を増加させる要因となっている。これは使用される樹脂そのものが高価であることに加え、樹脂モールド処理あるいはコーティング処理の工程で、樹脂の流し込みや硬化に時間を要することによる。

そこで、圧着端子の電線接続部（圧着部）をプレス成型により筒状に曲げ加工し、その筒状に曲げ加工した部分にできる板材両端の突き合わせ界面全体をレーザ溶接により接合し、さらには、筒状に曲げ加工した部分の一端側をレーザ溶接により接合して封止することによって電線接続部を密閉構造にする試みがなされている。また、レーザ溶接を行う際には、シールドガスの吹き付けを行うことにより、溶接品質を向上させる。このため、レーザ加工ヘッドを用いることにより、レーザ溶接は、レーザ加工ヘッドをレーザ加工ヘッド移動装置で移動させることによって行うことができる。

しかし、密閉構造を形成する際には、レーザ加工ヘッドを板材両端の突き合わせ界面に直交する方向に移動させてレーザ溶接を行い、続いて筒状部分の一端側に移動させてから一端側の側辺に沿って移動させてレーザ溶接を行うこととなる。このようにレーザ加工ヘッドを多軸方向に移動させると、圧着端子を製造する際の製造速度の低下を招くおそれがあった。

そこで、本発明の課題は、圧着端子の製造にあたり、製造速度の低下を抑制することができる圧着端子の製造方法および製造装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る圧着端子の製造方法は、被覆電線の導体部分に対する圧着接続を許容する圧着部を備える圧着端子の製造方法であって、金属製の板材における側辺同士を互いに並置して形成された筒体における長手方向の一端側の開口部を閉塞して閉塞部を形成したバレル部材を設け、バレル部材の長手方向に交差する方向に沿った搬送方向に搬送手段によって搬送し、レーザ照射手段から照射されるレーザ光をバレル部材の長手方向に移動させながら、レーザ照射手段から並置位置に対してレーザ照射してバレル部材の側辺を溶接し、搬送手段によってバレル部材を搬送方向に移動させながらバレル部材の閉塞部に対してレーザ照射して閉塞部を溶接することによって、圧着部を形成することを特徴とすることを特徴とする。

また、上記課題を解決した本発明に係る圧着端子の製造方法は、被覆電線の導体部分に対する圧着接続を許容する圧着部を備える圧着端子の製造方法であって、金属製の板材における側辺同士を互いに並置して形成された筒体における長手方向の一端側の開口部を閉塞して閉塞部を形成したバレル部材を設け、バレル部材の長手方向に交差する方向に沿った搬送方向にバレル部材を搬送手段によって搬送し、搬送手段によってバレル部材を搬送方向に移動させながらレーザ照射手段からバレル部材の閉塞部に対してレーザ照射して閉塞部を溶接し、レーザ照射手段をバレル部材の長手方向に移動させながら、レーザ照射手段から並置位置に対してレーザ照射してバレル部材の側辺を溶接することによって、圧着部を形成することを特徴とする。

また、上記課題を解決した本発明に係る圧着端子の製造装置は、圧着端子の製造方法に用いられる圧着端子の製造装置であって、レーザ照射手段と、レーザ照射手段から照射されるレーザ光をバレル部材の長手方向に移動させるレーザ照射位置移動手段と、バレル部材を搬送方向に搬送する搬送手段と、を備えるものである。

本発明に係る圧着端子の製造方法および製造装置においては、バレル部材を搬送方向に移動させながらバレル部材の閉塞部に対してレーザ照射して閉塞部を溶接するにあたり、搬送手段によってバレル部材を移動させている。このため、バレル部材の搬送と同時にバレル部材の閉塞部に対するレーザ照射を行うことができるので、圧着端子の製造にあたり、製造速度の低下を抑制することができる。

ここで、帯状の保持部材に対して板材が連続的に保持されており、保持部材を搬送手段で搬送することにより、板材の搬送がなされるものであり、搬送手段は、レーザ照射が行われる位置の上流側および下流側にそれぞれ配置された搬送ローラを備えるようにすることができる。

このように、搬送手段は、レーザ照射が行われる位置の上流側および下流側にそれぞれ配置された搬送ローラを備えることにより、バレル部材をレーザ照射が行われる位置に確実に配置することができる。

また、レーザ照射位置移動手段は、レーザ照射手段を前記バレル部材の長手方向に移動させるボールねじを備えるようにすることができる。

このように、レーザ照射位置移動手段は、レーザ照射手段をバレル部材の長手方向に移動させるボールねじを備えることにより、レーザ照射手段をバレル部材の長手方向に確実に移動させることができる。

本発明に係る圧着端子の製造方法および製造装置によれば、圧着端子の製造にあたり、製造速度の低下を抑制することができる。

圧着端子にワイヤケーブルを接続する状態を示す斜視図である。 圧着端子の平面図である。 圧着端子の製造装置の構成を示す構成図である。 （ａ）は、銅条を示す平面図、（ｂ）は、一次プレス後の連鎖端子を示す平面図、（ｃ）は、二次プレス後の連鎖端子を示す平面図である。 レーザ溶接機の概略を示す正面図である。 レーザ溶接機の概略を示す側面図である。 圧着端子の製造工程の要部を説明する工程図である。 図７に続く工程を示す工程図である。 図８に続く工程を示す工程図である。 図９の間における工程を示す工程図である。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、圧着端子にワイヤケーブルを接続する状態を示す斜視図、図２は、圧着端子の平面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る製造方法で製造された圧着端子１０は、雌方圧着端子であり、ボックス部２０および圧着部３０を備えている。圧着端子１０の圧着部３０は、被覆電線５０の導体部分であるアルミニウム芯線５１に対する圧着接続を許容しており、圧着部３０には、被覆電線５０が圧着される。

圧着端子１０における圧着部３０には被覆電線５０が接続されている。 被覆電線５０は、アルミニウム芯線５１を備えており、アルミニウム芯線５１が絶縁被覆５２で被覆されて構成されている。アルミニウム芯線５１は、アルミニウム素線を束ねて構成されている。さらに、被覆電線５０の被覆先端５０ａよりも前方は、絶縁被覆５２からアルミニウム芯線５１が露出した電線露出部５１ａとされている。アルミニウム芯線５１は、断面が０．７５ｍｍ^２となるように、アルミニウム合金線を撚って構成されている。

圧着端子１０におけるボックス部２０は、倒位の中空四角柱体の箱状に構成されている。ボックス部２０の内部には、弾性接触片２１が設けられている。弾性接触片２１は、長手方向Ｘの後方に向かって折り曲げられ、ボックス部２０に挿入される図示しない雄型端子の挿入タブに接触する。また、ボックス部２０は、底面部２２の長手方向Ｘと直交する幅方向Ｙの両側部に連設された側面部２３を重なり合うように折り曲げて、長手方向Ｘの先端側から見て略矩形状に構成している。

なお、本実施形態において、長手方向Ｘとは、図１に示すように、圧着部３０を圧着して接続する被覆電線５０の長手方向と一致する方向であり、幅方向Ｙは長手方向Ｘに対して略水平な平面上で交差する方向である。また、圧着部３０に対するボックス部２０の側を前方とし、逆に、ボックス部２０に対する圧着部３０の側を後方としている。さらに、ボックス部２０と圧着部３０とを連結する連結部４０には、後方に行くにしたがって上昇する傾斜からなる裏面側傾斜部４１が形成されている。

また、圧着端子１０における圧着前の圧着部３０は、圧着面３１および圧着面３１の幅方向Ｙの両側に延出したバレル構成片３２を丸めた端部３２ａ同士を突き合せし、図２に示すように、端部３２ａ同士を溶接して筒体として形成されている。また、圧着部３０の後方視形状は略Ｏ型とされている。なお、バレル構成片３２の長手方向Ｘの長さは、絶縁被覆５０の長手方向Ｘ前方側の先端である被覆先端５２ａから、長手方向Ｘの前方で露出する電線露出部５１ａの長手方向Ｘの露出長さより長く形成されている。

さらに、圧着部３０は、図１に示す絶縁被覆５０を圧着する被覆圧着筒状部３０ａと、その前方に配置されたアルミニウム芯線５１の電線露出部５１ａを圧着する電線圧着筒状部３０ｂとを備えている。また、電線圧着筒状部３０ｂのさらに前方には、封止部３０ｃが形成されている。封止部３０ｃは、前方端部を略平板状に押しつぶすように変形され、図２に示すように、その幅方向Ｙに溶接されて形成されている。さらに、電線圧着筒状封止部３０ｂと封止部３０ｃとの間には、前方に行くにしたがって低くなる傾斜部３０ｄが形成されている。圧着端子１０は、中空四角柱体のボックス部２０と後方視略Ｏ型の圧着部３０とを備えるクローズバレル形式の端子とされている。

圧着部３０における被覆圧着筒状部３０ａの内面には、幅方向Ｙの溝である被覆用係止溝３３ａが形成されている。被覆用係止溝３３ａは圧着面３１の全周にわたって連続する環状の溝を形成している。被覆用係止溝３３ａは、このような形状で形成されることにより、圧着状態において、絶縁被覆５０が食い込むようにされている。

また、電線圧着筒状部３０ｂの内面には、幅方向Ｙの溝である電線用係止溝３３ｂが、長手方向Ｘに所定間隔を隔てて３本形成されている。電線用係止溝３３ｂは、断面矩形凹に構成されているとともに、圧着面３１の周方向途中位置まで連続する環状の溝を形成している。電線用係止溝３３ｂがこのような形状とされることにより、圧着状態において、電線用係止溝３３ｂにアルミニウム芯線５１が食い込むこととなる。こうして、圧着部３０とアルミニウム芯線５１との導通性を向上している。

次に、本実施形態に係る圧着端子の製造装置および製造方法について説明する。図３は、本実施形態に係る圧着端子の製造装置の構成を示す構成図である。

図３に示すように、本実施形態に係る圧着端子の製造装置Ｍは、図中左側の送り方向上流側から順に配設された、巻出しローラ１と、プレス機２と、レーザ溶接機３と、レーザ加工性検査機４と、巻取りローラ５と、を備えている。さらには、これらの動作を制御する制御系６を備えている。

なお、以上のことから、本実施形態において、レーザ加工性検査機４は、必須の構成ではない。また、本実施形態では、プレス機２とレーザ溶接機３とを別体として設けた例を示しているが、本発明においては、これらが一体、すなわち、プレス機２にレーザ溶接機３が組み込まれている実施態様も包含する。

本実施形態に係る圧着端子の製造方法の概要を説明すると、図４（ａ）に示す銅条Ｃについて、プレス機２によってプレス加工を施すプレス工程、およびレーザ溶接機３によってレーザ溶接を施す溶接工程を経て、図１および図２に示す圧着端子１０を製造する。銅条Ｃは、表面が錫メッキ（Ｓｎメッキ）された黄銅等の銅合金条からなる金属製の加工前板材である。なお、金属製の加工前板材としては、銅条Ｃに代えて、鋼板やアルミニウム板など銅以外の金属を用いた板材や板条材を用いることもできる。

プレス工程では、図４（ｂ）に示すように、銅条Ｃに対して打ち抜き加工を施して最終プレス加工前連鎖端子Ｔ１を形成する。最終プレス加工前連鎖端子Ｔ１は、加工後に圧着端子１０となる複数の曲げ加工前圧着端子Ｔａ、並びに複数の曲げ加工前圧着端子Ｔａを接続し搬送時に支持される上キャリア部Ｃ１および下キャリア部Ｃ２によって構成されている。上キャリア部Ｃ１は、曲げ加工前圧着端子Ｔａの上部に配置された帯状の保持部材となる。また、下キャリア部Ｃ２は、板材となる曲げ加工前圧着端子Ｔａの下部に配置される。

さらに、プレス工程では、最終プレス加工前連鎖端子Ｔ１における曲げ加工前圧着端子Ｔａについて、曲げ加工を施し、図４（ｃ）に示すように、バレル部材となるバレル部Ｔｖとコネクタ部Ｔｃとを備える溶接前圧着端子Ｔｂを形成する。バレル部Ｔｖは、バレル部Ｔｖの側辺同士が互いに並置されて形成された筒体、具体的には側辺同士が付き合わされた筒体となる。それから、バレル部Ｔｖにおける長手方向の一端側であるコネクタ部Ｔｃ側の端部を押圧して押し潰し、バレル部Ｔｖにおけるコネクタ部Ｔｃ側の開口部を閉塞して閉塞部とする。さらに、バレル部Ｔｖの端部を押し潰すことにより、コネクタ部Ｔｃ側に傾斜部Ｔｓを形成し、押し潰されずに残った筒状の部分を筒体部Ｔｐとする。また、傾斜部Ｔｓの先端部が封止部Ｔｆとなる。続いて、溶接工程において、レーザ溶接機３によって、筒体部Ｔｐの突き合わせ部や封止部Ｔｆを溶接する。こうして、図１および図２に示す圧着端子１０を製造する。

製造装置Ｍにおける巻出しローラ１は、ロール状に巻回された被加工対象物である銅条Ｃを所定の速度で巻き出して供給する機構である。巻出しローラ１は、プレス機２によって成型される図４（ｂ）に示す曲げ加工前圧着端子Ｔａの間隔Ｌに相当する一定のピッチと、主としてプレス機２におけるプレス加工タイミングを加味して、銅条Ｃを連続的に送り出す。ただし、後述のように、プレス機２において、銅条Ｃはプレス加工のタイミングに合わせて間欠的に搬送される。そのため、図３で示すように、巻出しローラ１とプレス機２との間では、銅条Ｃに一定のたるみを持たせている。

プレス機２は、巻出しローラ１から送られる銅条Ｃを、図示しない送り機構により間欠的に搬送しながら、打ち抜きや曲げ加工等のプレス成型を施して連鎖端子Ｔ２を形成する装置である。

具体的には、ロール状から巻き出された図４（ａ）に示す銅条Ｃに対して、一次プレスとして、打ち抜き加工を施すことによって、図４（ｂ）に示す最終プレス加工前連鎖端子Ｔ１が形成される。最終プレス加工前連鎖端子Ｔ１における上下キャリア部Ｃ１，Ｃ２には、搬送時に位置決めを行うため図示しないピンを挿入する送り穴Ｈが所定ピッチで複数（ここでは連鎖端子Ｔ２の位置に合わせて一つずつ）設けられている。

続いて、二次プレスとして、曲げ加工を施すことによって、図４（ｃ）に示す連鎖端子Ｔ２が形成される。この連鎖端子Ｔ２では、下キャリア部Ｃ２は溶接前圧着端子Ｔｂから切断除去されており、上キャリア部Ｃ１のみを有する状態となる。また、バレル部Ｔｖとコネクタ部Ｔｃとは、曲げ加工により、図１に示すように、それぞれ筒状と箱状に形成された状態となる。この状態において、バレル部Ｔｖには、筒状の曲げ加工した部分にできる突き合わせ界面Ｔｄが形成される。

レーザ溶接機３は、連鎖端子Ｔ２における曲げ加工によって形成された突き合わせ界面Ｔｄと封止部Ｔｆとを、レーザ溶接により接合して図１および図２に示す圧着部３０を密閉構造にする装置である。レーザ溶接機３の構成およびレーザ溶接機３によるレーザ溶接の方法については、後に詳しく説明する。

レーザ加工性検査機４は、レーザ溶接された圧着端子１０の加工性の検査を行う装置である。具体的には、レーザ溶接機３においてレーザ溶接された突き合わせ界面Ｔｄにおける溶接具合について、ＣＣＤカメラ等の撮像手段により、溶接位置の軸方向での位置ずれ量やビード幅が許容範囲内かを判定するものである。

巻取りローラ５は、巻出しローラ１と同様の速度で、連鎖端子Ｔ２の巻き取りを行う機構である。なお、巻取りローラ５においても、巻出しローラ１と同様に、前工程のレーザ溶接機３またはレーザ加工性検査機４において、連鎖端子Ｔ２がレーザ加工または検査処理のタイミングに合わせて間欠的に搬送されるため、図３で示すように、巻取りローラ５とレーザ加工性検査機４との間では、連鎖端子Ｔに一定のたるみを持たせて、間欠搬送と連続搬送との搬送タイミングの相違を吸収するようにしている。

なお、上述のように、説明の便宜上、レーザ溶接装置３とレーザ加工性検査機４とを別の装置として分けて構成する例を示しているが、レーザ溶接機３の中にレーザ加工性検査機４の機能を組み込むことも可能である。

制御系６は、プレス機２におけるプレス成型と、レーザ溶接機３におけるレーザ加工とを一連の工程として実施するために、主としてレーザ溶接機３の動作を制御するための構成である。

続いて、レーザ溶接機３の構成について説明する。図５は、レーザ溶接機の概略を示す正面図、図６は、レーザ溶接機の概略を示す側面図である。図５および図６に示すように，レーザ溶接機３は、レーザ光源から供給されたレーザ光を照射するレーザ加工ヘッド６１、レーザ加工ヘッド６１を移動させるレーザ照射位置移動手段であるレーザ加工ヘッド移動機構６２、および連鎖端子Ｔ２を送り移動させるとともに、レーザ溶接の際の位置決めを行う送り位置決め機構６３を備えている。レーザ加工ヘッド６１は、約１．０８μｍの波長のファイバーレーザ光を照射する。ファイバーレーザは、ビーム品質に優れ、集光性が高いため、従来のレーザよりも加工領域におけるエネルギー密度の高いレーザ溶接を実現することができる。このため、高速で材料を加工することが可能で有り、熱影響が少なく、アスペクト比の高い深溶け込み溶接が可能であるから圧着部３０の強度低下や変形を抑制しつつ、突き合わせ界面Ｔｄの間を適切に封止することができる。ファイバーレーザは、連続発振、パルス発振、ＱＣＷ発振、またはパルス制御された連続発振によって照射されてもよい。ファイバーレーザは、シングルモードまたはマルチモードファイバーレーザでも構わない。

なお、本発明では、ファイバーレーザ溶接に代えて、ＹＡＧレーザ、半導体レーザ、ディスクレーザ等のレーザビーム、および電子ビームを用いてもよい。

また、レーザ加工ヘッド移動機構６２は、バレル部Ｔｖの突き合わせ界面Ｔｄに沿った長手方向Ｘに延在するねじ軸６２ａと、ねじ軸６２ａを回転させることによって長手方向Ｘに移動するステージ６２ｂを備えている。さらに、ねじ軸６２ａには、図６に示すモータ６２ｃが接続されており、モータ６２を回転駆動させることによって、ステージ６２ｂがねじ軸６２ａの延在方向に移動可能とされている。レーザ加工ヘッド６１は、レーザ加工ヘッド移動機構６２におけるステージ６２ｂに固定されており、レーザ加工ヘッド移動機構６２のねじ軸６２ａを回転させることによって、レーザ加工ヘッド６１を移動させることができる。ここで、レーザ加工ヘッド６１が溶接前圧着端子Ｔｂのコネクタ部Ｔｃ側（前方）に移動する際の送りモータ６２ｃの回転方向を正回転方向といい、レーザ加工ヘッド６１が溶接前圧着端子Ｔｂの筒体部Ｔｐ側（後方）に移動する際のモータ６２の回転方向を逆回転方向という。

送り位置決め機構６３は、レーザ加工ヘッド６１から照射されるレーザ光の照射位置よりも上流側に配置された上流側ローラ６４を備えている。上流側ローラ６４の下流側には、レーザ光を照射する際に連鎖端子Ｔ２の溶接前圧着端子Ｔｂにおける筒体部Ｔｐをクランプするクランプ６５が配設されており、クランプ６５のさらに下流位置には、連鎖端子Ｔ２を引張する下流側ローラ６６が設けられている。

上流側ローラ６４は、連鎖端子Ｔ２における上キャリア部Ｃ１の下面に接する送りローラ６４ａと、上面に接する押さえローラ６４ｂとからなる。また、下流側ローラ６６は、連鎖端子Ｔ２における上キャリア部Ｃ１の下面に接する引張ローラ６６ａと、上面に接する押さえローラ６６ｂとからなる。このうち、送りローラ６４ａおよび引張ローラ６６ａは、図示しない回転駆動機構により所定の速度で回転駆動される。送りローラ６４ａおよび引張ローラ６６ａの外周面には、周方向に等間隔に送り爪６４ｃ，６６ｃが突設されている。

送り爪６４ｃ，６６ｃは、上キャリア部Ｃ１の送り孔Ｈに係合する。送りローラ６４ａおよび引張ローラ６６ａが同一の方向に一定角度回転する毎に、上キャリア部Ｃ１の送り孔Ｈに係合している送り爪６４ｃ，６６ｃが連鎖端子Ｔ２を溶接前圧着端子Ｔｂの並んでいる間隔Ｌ分だけ移動させる。ここで、連鎖端子Ｔ２が下流側に移動する際の送りローラ６４ａおよび引張ローラ６６ａの回転方向を正回転方向といい、連鎖端子Ｔ２が上流側に移動する際の送りローラ６４ａおよび引張ローラ６６ａの回転方向を逆回転方向という。送りローラ６４ａおよび引張ローラ６６ａを備える送り位置決め機構は送り装置となり、溶接前圧着端子Ｔｂにおけるバレル部Ｔｖの長手方向に交差、ここでは直交する方向に連鎖端子Ｔ２、溶接前圧着端子Ｔｂ、および溶接後圧着端子Ｔｂ−０を搬送する。

クランプ６５は、溶接加工位置に供給された溶接前圧着端子Ｔｂの突き合わせ界面Ｔｄの隙間を解消する装置である。クランプ装置６５は、上クランプ治具６５Ａと下クランプ治具６５Ｂとを有しており、レーザ溶接を行う際に両クランプ治具６５Ａ，６５Ｂで溶接前圧着端子Ｔｂのバレル部Ｔｖを上下から挟み込んで固定するものである。

クランプ６５の下方位置には、レーザ光照射位置に配置された溶接前圧着端子Ｔｂのバレル部Ｔｖを昇降させる昇降装置６７が設けられている。昇降装置６７は、溶接前圧着端子Ｔｂのバレル部Ｔｖが載置されるステージと、ステージを上下動させる上下動装置が設けられており、上下動装置によってステージを上下動させることにより、溶接前圧着端子Ｔｂのバレル部Ｔｖを昇降させる。

他方、レーザ加工ヘッド６１には、シールドガス噴射ノズルが取り付けられている。シールドガス噴射ノズルは、アルゴン、ヘリウム、窒素などの不活性ガスからなるシールドガスを噴射可能とされており、その噴射方向は、レーザ加工ヘッド６１から照射されるレーザ光と同軸方向とされている。レーザ加工ヘッド６１からレーザ光を照射してレーザ溶接する際には、シールドガス噴射ノズルから溶接位置にシールドガスが噴射される。

次に、本実施形態に係る圧着端子の製造手順について説明する。図７〜図１０は、圧着端子の製造工程の要部を説明する工程図である。

圧着端子を製造する際には、まず、図３に示すプレス機２によって、図４（ｃ）に示す連鎖端子Ｔ２をプレス加工によって製造する。続いて、レーザ溶接機３によってレーザ溶接を行う。レーザ溶接を行う際には、連鎖端子Ｔ２における加工対象となる溶接前圧着端子Ｔｂ−１をレーザ加工位置まで搬送する。このとき、図７（ｂ）に示すように、溶接加工位置の下流側に位置する溶接後圧着端子Ｔｂ−０については、レーザ溶接が済んだ状態となっている。

加工対象となる溶接前圧着端子Ｔｂ−１では、図１に示すように、溶接前圧着端子Ｔｂ−１の長手方向Ｘに対する溶接と、幅方向Ｙに対する溶接とを行う。いま、送り位置決め機構６３では、溶接前圧着端子Ｔｂ−１の幅方向Ｙに溶接前圧着端子Ｔｂ−１を搬送している。本実施形態では、送り位置決め機構６３を用いて幅方向Ｙに対する溶接を行う。

このため、図７（ｂ）に示すように、溶接前圧着端子Ｔｂ−１が加工位置に到達するまで送り位置決め機構６３によって連鎖端子Ｔ２を搬送する。この段階では、図７（ａ）にも示すように、レーザ加工ヘッド６１の溶接位置Ｌｐは溶接前圧着端子Ｔｂ−１よりも下流側に位置している。続いて、図８（ｂ）に示すように、送り位置決め機構６３における上下流側ローラ６４，６６を駆動し、連鎖端子Ｔ２を下流側に移動させる。すると、溶接前圧着端子Ｔｂ−１における下流側端部がレーザ加工ヘッド６１から照射されるレーザの照射位置に到達する。

その後も引き続き、送り位置決め機構６３における上下流側ローラ６４，６６を正回転方向に回転駆動し、連鎖端子Ｔ２を下流側に移動させる。このとき、溶接前圧着端子Ｔｂ−１における封止部Ｔｆは幅方向Ｙに沿って形成されていることから、連鎖端子Ｔ２を下流側に移動させながらレーザ加工ヘッド６１からレーザ光を照射することにより、封止部Ｔｆを溶接して封止することができる。

それから、図８（ａ）に示すように、溶接前圧着端子Ｔｂ−１における上流側端部までレーザ光による溶接が済んだら、図９（ｂ）に示すように、送り位置決め機構６３における上下流側ローラ６４，６６を逆回転方向に回転駆動し、図９（ａ）に示すように、レーザ加工ヘッド６１を溶接前圧着端子Ｔｂ−１における幅方向中央位置であり、突き合わせ界面Ｔｄの真上に位置させる。このとき同時にレーザ加工ヘッド６１を移動させて、バレル部Ｔｖにおける突き合わせ界面Ｔｄの端部に配置する。

続いて、クランプ６５によって溶接前圧着端子Ｔｂ−１におけるバレル部Ｔｖをクランプし、バレル部Ｔｖにおける傾斜部Ｔｓおよび筒体部Ｔｐの溶接を行う。突き合わせ界面Ｔｄは、傾斜部Ｔｓおよび筒体部Ｔｐに形成されており、傾斜部Ｔｓと筒体部Ｔｐとによって突き合わせ界面Ｔｄの溶接態様が異なる。傾斜部Ｔｓの溶接を行う際には、図５および図６に示すモータ６２ｃを逆回転方向に回転させてステージ６２ｂに固定されたレーザ加工ヘッド６１を、図１０（ａ）に示すように、長手方向Ｘの後方に移動させつつ、図１０（ｂ）に示すように、昇降装置６７を下降させて、溶接前圧着端子Ｔｂ−１を上下方向Ｚに移動させながら傾斜部Ｔｓの突き合わせ界面Ｔｄに対してレーザ照射して溶接を施す。

ステージ６２ｂおよびレーザ加工ヘッド６１を移動させながら、昇降装置６７によって溶接前圧着端子Ｔｂ−１を上下方向Ｚに下降させることにより、傾斜部Ｔｓとレーザ加工ヘッド６１との相対距離をほぼ一定としたまま溶接を行うことができる。また、加工位置に設けられた昇降装置６７によって溶接前圧着端子Ｔｂ−１を下降させることにより、連鎖端子Ｔ２の全体を下降させる必要はない。

さらに、昇降装置６７によって溶接前圧着端子Ｔｂ−１を上昇させる際、送り位置決め機構６３における上流側ローラ６４を正回転方向に回転駆動し、下流側ローラ６６を逆回転方向に回転駆動する。このように上下流側ローラ６４，６６を回転駆動することにより、昇降装置６７によって下降させられる溶接前圧着端子Ｔｂ−１を保持する上キャリア部Ｃ１の長手方向にかかる張力を緩和している。

ここで、傾斜部Ｔｓの溶接を行うにあたり、傾斜部Ｔｓには傾斜が付与されていることから、筒体部Ｔｐを水平に置いた場合、レーザ加工ヘッド６１を水平に移動させると、レーザ加工ヘッド６１と傾斜部Ｔｓとの距離が変動してしまい、精度のよい溶接の妨げとなり、溶接不良等の原因となることがある。溶接不良等の原因となる事態を避けるために、傾斜部Ｔｓの溶接を行う際にも、レーザ加工ヘッド６１と傾斜部Ｔｓとの距離を極力一定に保つことが望まれる。

そこで、筒体部Ｔｐの溶接を行うにあたり、傾斜部Ｔｓの溶接を行う際には、図１０（ｂ）に示すように、レーザ加工ヘッド移動機構６２によってレーザ加工ヘッド６１を長手方向Ｘに移動させるとともに、昇降装置６７によって溶接前圧着端子Ｔｂ−１を上下方向Ｚに移動させる。こうして、レーザ加工ヘッド６１と溶接位置との距離の変動を抑制し、精度よい溶接に寄与することができる。

こうして傾斜部Ｔｓにおける突き合わせ界面Ｔｄの溶接が済んだら、昇降装置６７による下降を終了させて溶接前圧着端子Ｔｂ−１の上下方向Ｚの高さを一定としたまま、図９（ａ）に示すように、ステージ６２ｂおよびレーザ加工ヘッド６１を移動させて筒体部Ｔｐの突き合わせ界面Ｔｄを溶接する。筒体部Ｔｐは、水平方向に配置され、レーザ加工ヘッド６１の移動方向とほぼ平行に配置されているので、レーザ加工ヘッド６１は、筒体部Ｔｐの突き合わせ界面Ｔｄに沿って移動する。こうして、レーザ加工ヘッド６１から照射されるレーザ光により、筒体部Ｔｐの突き合わせ界面Ｔｄが溶接される。

そして、クランプ６５による溶接前圧着端子Ｔｂ−１のクランプを解放し、昇降装置６７のステージを上昇させて、続く溶接前圧着端子Ｔｂ−２の溶接を行う。このとき、溶接前圧着端子Ｔｂ−２とレーザ加工ヘッド６１とが、図７（ａ）に示す位置関係となる。以後、同様の手順によって、連鎖端子Ｔ２における溶接前圧着端子Ｔｂを順次レーザ溶接加工していき、圧着端子１０を形成する。こうして、圧着端子１０の製造が終了する。

このように、本実施形態に係る圧着端子の製造方法では、連鎖端子Ｔ２における溶接前圧着端子Ｔｂの筒体部Ｔｐを搬送方向に移動させながら封止部Ｔｆに対してレーザ加工ヘッド６１からレーザ光を照射して封止部Ｔｆを溶接するにあたり、送り位置決め機構６３によって筒体部Ｔｐを移動させている。このため、筒体部Ｔｐの搬送と同時に筒体部Ｔｐの封止部Ｔｆに対するレーザ照射を行うことができるので、圧着端子１０の製造にあたり、製造速度の低下を抑制することができる。

また、レーザ加工ヘッド６１を用いることにより、レーザ加工ヘッド６１にシールドガス噴射ノズルを取り付け、シールドガスをレーザ光と同時に噴射させることができる。その結果、レーザ溶接の際の熱影響により圧着端子のメッキが酸化し変色する不具合などを防止することができる。

さらに、本実施形態に係る圧着端子の製造装置では、帯状の上キャリア部Ｃ１に対して溶接前圧着端子Ｔｂが連続的に保持されており、上キャリア部Ｃ１を送り位置決め機構６３で搬送することにより、溶接前圧着端子Ｔｂの搬送がなされている。このとき、送り位置決め機構６３は、レーザ加工位置の上流側および下流側にそれぞれ配設された上流側ローラ６４および下流側ローラ６６を備えることにより、溶接前圧着端子Ｔｂの筒体部Ｔｐをレーザ照射が行われる位置に確実に配置することができる。

また、レーザ加工ヘッド６１は、ボールねじ６２ａを備えるレーザ加工ヘッド移動機構６２によって移動可能とされている。このため、レーザ光源を筒体部Ｔｐの長手方向に確実に移動させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態においては、溶接前圧着端子Ｔｂの封止部Ｔｆの溶接を行った後に傾斜部Ｔｓおよび筒体部Ｔｐの溶接を行っている。これに対して、傾斜部Ｔｓおよび筒体部Ｔｐの溶接を行った後に封止部Ｔｆの溶接を行うこともできる。要は、長手方向Ｘおよび幅方向Ｙへの溶接を行うにあたり、長手方向Ｘの溶接を先に行って後に幅方向Ｙの溶接を行ってもよく、逆に幅方向Ｙの溶接を先に行って後に長手方向Ｘの溶接を行ってもよい。

また、上記実施形態では、上述したように、ボックス部２０と圧着部３０で構成する圧着端子１０で構成したが、圧着部３０を有する圧着端子であれば、上述の圧着端子１０におけるボックス部２０に挿入接続する挿入タブと圧着部３０とで構成する雄型圧着端子でもよく、また、圧着部３０のみで構成し、複数本のアルミニウム芯線５１を束ねて接続するための圧着端子であってもよい。

さらに、上記実施形態では、傾斜部Ｔｓの溶接を行うにあたり、レーザ加工ヘッド６１を突き合わせ界面Ｔｄの長手方向Ｘに対して移動させるとともに、上下方向Ｚに対して移動させていたが、レーザ加工ヘッド６１を長手方向Ｘおよび上下方向Ｚの両方向に移動させるようにしてもよい。また、上記実施形態では、側辺同士を互いに並置する態様を突き合わせとしているが、突き合わせに限らず、たとえば重ね合わせなどとすることもできる。この場合、突き合わせ溶接ではなく、重ね合わせ溶接が施される。

他方、上記実施形態においては、レーザ照射手段としてレーザ光源から供給されたレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドを用いているが、他のレーザ照射手段とすることもできる。たとえば、ミラーの反射等を利用して、レーザ光源から供給されたレーザ光の照射位置を調節するいわゆるガルバノスキャナなどを用いることもできる。この場合、ガルバノスキャナがレーザ照射位置移動手段も兼ねるものとなる。

さらに、本発明は、防水や止水処理が必要な銅電線などのアルミニウム以外の金属製の電線にも適用することができる。また、電線径は０．７５ｍｍ^２に限定されることなく、それ以上それ以下の電線径にも対応可能である。さらに、材料の表面メッキはＳｎ以外の金属メッキでもよく、また下地メッキを施していてもよい。さらに、係止溝はなくてもよく、あるいは複数本あってもよい。この係止溝は、凹（溝）状であるが、凹状の係止溝に代えて凸状の突起を形成することもできる。これらの係止溝や突起の断面形状は菱形や平行四辺形、三角形、丸型などとすることもできる。

１…巻出しローラ
２…プレス機
３…レーザ溶接機
４…レーザ加工性検査機
５…巻取りローラ
６…制御系
１０…圧着端子
２０…ボックス部
２１…弾性接触片
２２…底面部
２３…側面部
３０…圧着部
３０ａ…被覆圧着筒状部
３０ｂ…電線圧着筒状部
３０ｃ…封止部
３０ｄ…傾斜部
３１…圧着面
３２…バレル構成片
３２ａ…端部
３３ａ…被覆用係止溝
３３ｂ…電線用係止溝
４０…連結部
４１…裏面側傾斜部
５０…被覆電線５０ａ…被覆先端
５１…アルミニウム芯線
５１ａ…電線露出部
５２…絶縁被覆
６１…レーザ加工ヘッド
６２…レーザ加工ヘッド移動機構
６２ａ…ねじ軸
６２ｂ…ステージ
６２ｃ…モータ
６３…送り位置決め機構
６４…上流側ローラ
６４ａ…送りローラ
６４ｂ…押さえローラ
６４ｃ…送り爪
６５…クランプ
６５Ａ…上クランプ治具
６５Ｂ…下クランプ治具
６６…下流側ローラ
６６ａ…引張ローラ
６６ｂ…押さえローラ
６６ｃ…送り爪
６７…昇降装置
Ｃ…銅条
Ｃ１…上キャリア部
Ｃ２…下キャリア部
Ｔ１…最終プレス加工前連鎖端子
Ｔ２…連鎖端子
Ｔａ…曲げ加工前圧着端子
Ｔｂ…溶接前圧着端子
Ｔｂ−０…溶接後圧着端子
Ｔｂ−１，Ｔｂ−２…溶接前圧着端子
Ｔｖ…バレル部
Ｔｃ…コネクタ部
Ｔｓ…傾斜部
Ｔｐ…筒体部
Ｔｆ…封止部
Ｍ…製造装置
Ｈ…送り穴
Ｘ…長手方向
Ｙ…幅方向
Ｚ…上下方向

Claims (5)

1. 被覆電線の導体部分に対する圧着接続を許容する圧着部を備える圧着端子の製造方法であって、
   金属製の板材における側辺同士を互いに並置して形成された筒体における長手方向の一端側の開口部を閉塞して閉塞部を形成したバレル部材を設け、
   前記バレル部材の長手方向に交差する方向に沿った搬送方向に搬送手段によって搬送し、
   レーザ照射手段から照射されるレーザ光を前記バレル部材の長手方向に移動させながら、前記レーザ照射手段から前記並置位置に対してレーザ照射して前記バレル部材の側辺を溶接し、
   前記搬送手段によって前記バレル部材を前記搬送方向に移動させながら前記バレル部材の閉塞部に対してレーザ照射して前記閉塞部を溶接することによって、前記圧着部を形成することを特徴とする圧着端子の製造方法。
2. 被覆電線の導体部分に対する圧着接続を許容する圧着部を備える圧着端子の製造方法であって、
   金属製の板材における側辺同士を互いに並置して形成された筒体における長手方向の一端側の開口部を閉塞して閉塞部を形成したバレル部材を設け、
   前記バレル部材の長手方向に交差する方向に沿った搬送方向に前記バレル部材を搬送手段によって搬送し、
   前記搬送手段によって前記バレル部材を前記搬送方向に移動させながら前記レーザ照射手段から前記バレル部材の閉塞部に対してレーザ照射して前記閉塞部を溶接し、
   レーザ照射手段を前記バレル部材の長手方向に移動させながら前記並置位置に対してレーザ照射して前記バレル部材の側辺を溶接することによって、前記圧着部を形成することを特徴とする圧着端子の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の圧着端子の製造方法に用いられる圧着端子の製造装置であって、
   前記レーザ照射手段と、
   前記レーザ照射手段から照射されるレーザ光を前記バレル部材の長手方向に移動させるレーザ照射位置移動手段と、
   前記バレル部材を前記搬送方向に搬送する搬送手段と、
   を備える圧着端子の製造装置。
4. 帯状の保持部材に対して前記板材が連続的に保持されており、前記保持部材を前記搬送手段で搬送することにより、前記板材の搬送がなされるものであり、
   前記搬送手段は、前記レーザ照射が行われる位置の上流側および下流側にそれぞれ配置された搬送ローラを備える請求項３に記載の圧着端子の製造装置。
5. 前記レーザ照射位置移動手段は、前記レーザ照射手段を前記バレル部材の長手方向に移動させるボールねじを備える請求項３または請求項４に記載の圧着端子の製造装置。

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