JP2807712B2 - 相互接続組立体の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、絶縁支持体に取付けた複数の圧接端子を所
定のパターンを形成するように絶縁電線で接続してなる
相互接続組立体を製造する製造装置及び製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

自動車の電気配線に際し、ワイヤーハーネスに含まれ
るジョイントの吸収や回路保護のため、従来、複数のブ
スバーと絶縁基板とを重ねてなる積層ブスバー配線板を
絶縁ケースに内蔵し、ヒューズやリレーなどの電気部品
を搭載してなる相互接続組立体が広く用いられている。

しかし、ブスバーのみでは回路構成が複雑となり、車
種やグレードによる回路の一部変更に対してもブスバー
回路全体の設計変更を余儀なくされる。

そこで、絶縁支持体に複数の（圧接）端子を取付け、
これらの端子間を絶縁電線で接続した構造の相互接続組
立体が提案されている（特開昭57−53083号公報）。

これを図面により具体的に説明すると、第９図および
第10図において、板状の絶縁支持体100には複数の圧接
端子101が挿着され、一端にスロット103を有するプレー
ト部102が上面に、他端の端子部104が下面にそれぞれ突
き出している。

相互接続組立体105は、各端子間を複数の絶縁電線106
で接続し、所定のパターンを形成して構成される。

この相互接続組立体105の製造は、次のようにして行
われる。先ず、第11図に示すように、テンプレート107
に刻設した溝108に１本の絶縁電線106を位置させ、この
溝108内で切断ピン110を備えたキャリヤプレート109に
より電線を複数の部分に切断する。

次に、切断された複数の点線を突き出しピン112を備
えた突き出しプレート111を用いて上記絶縁支持体100に
向けて溝108から押し出し、各端子101のスロット103に
挿入することにより、第10図のような製品が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第10図に示す構造の相互接続組立体105では、絶縁電
線106が圧接端子101のスロット103に圧入係止されてい
るが、電線の中間部が何ら支持されていないから、電線
の中間部がたるんだり、引っ掛けにより電線が端子から
外れるおそれがあり、高密度の配線が困難である。

絶縁支持体100に所定の経路で電線106を配線する前処
理工程として、溝108を刻設したテンプレート107を使用
するが、この溝108は特定のパターンしか配線できず、
車種、グレード別あるいは各パーツに対応させるために
は、多種類のテンプレートを揃えておかなければならな
い。

また、テンプレート107から複数の絶縁電線106を絶縁
支持体100側に移設する際、突き出しピン112が必ずしも
電線の配線パターンに対応していないから、前述した電
線のたるみなどにより圧接の品質を確保することが困難
になる。

さらに、電線106を端子101との圧接前に切断するか
ら、電線が細切れになり溝108内を移動したり、ずれた
りして圧接位置が不確実になりやすい。

本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであ
り、圧接端子間を接続する絶縁電線にたるみが生じるお
それがなく、圧接部分の信頼性が高く、高密度配線に適
した相互接続組立体の製造装置と相互接続組立体の製造
方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するために手段〕

前記の課題を解決するため、本発明の相互接続組立体
の製造装置は、絶縁支持体の表面に、絶縁電線を挟持す
る複数の電線挟持ボスを突設し、前記絶縁電線の配索路
に開口する孔に、前記絶縁電線に電気接続する圧接端子
を挿入する相互接続組立体を製造する製造装置であっ
て、 前記絶縁支持体の表面に重合する布線パレットに、前
記絶縁電線の配索路に相対する電線押し込みリブと、前
記電線挟持ボスに相対するピン孔を設け、該ピン孔より
出没可能な布線ピンと、所定の配線パターンに沿って移
動し突出した該布線ピンに絶縁電線を配索する布線治具
とを備えた布線ユニットと、 絶縁電線が配索された前記布線パレットを前記絶縁支
持体の表面に押しつけるアクチュエータを備えた電線移
行ユニットと、 前記圧接端子を配列した圧接治具板を前記絶縁支持体
に押しつけるアクチュエータを備えた圧接ユニットと、 前記布線ピンに配索された絶縁電線を切断する切断刃
を備えた切断ユニットとにより構成される。

また、本発明の相互接続組立体の製造方法は、 布線ユニットの布線ピンの沿って絶縁電線を連続した
パターンで配索する布線工程と、前記布線ユニットを絶
縁支持体に重合し、前記絶縁電線を前記絶縁支持体に設
けた電線挟持ボスの間に挿入して挟持する電線移行工程
と、前記絶縁支持体に設けた孔に圧接端子を挿入して絶
縁電線に接続する圧接工程と、上記連続したパターンの
絶縁電線を切断刃で切断して所定の配線パターンとする
切断工程とにより構成されることを特徴とするのであ
る。

〔作用〕

布線ユニットの位置決めピンに沿って配線され、押し
込みリブ上に載置された絶縁電線は、布線ユニットを絶
縁支持体に重合したときに、絶縁支持体の電線挟持ボス
間に挟持されてその配線パターンが保持されているか
ら、絶縁電線にたるみや位置ずれが生じるおそれがな
く、圧接部分の信頼性の高い相互接続組立体となる。

また、電線挟持ボスを利用して絶縁電線の配設経路を
変えることにより、車種、グレードなどに対応して所望
の配線パターンを形成することができると共に、電線挟
持ボスの形状保持機能により高密度配線が可能となる。

〔実施例〕

第１図において、符号１は絶縁支持体であり、電線接
続箱の外郭を構成する絶縁ケースの上部ケースとして形
成されている。

絶縁支持体１は、外側にヒューズ、コネクタ等の電気
部品を接続するための複数のハウジング２を有し、内面
には所望のハウジング２に臨んで圧接端子３が挿着され
ている。

圧接端子３は、一端にスロット５を有する圧接板部４
を備え、他端に端子部６を備え、端子部６は孔７からハ
ウジング２に突き出している。

また、絶縁支持体１の内面には大小２種の複数の電線
挟持ボス8,9が突設されている。

電線挟持ボス8,9は後述する電線の配線パターンを保
持するためのもので、例えば、大型のボス８は絶縁支持
体１の中央部に、小型のボス９は整列配列された圧接端
子３群の前後を挟むように適宜の位置に設けられる。

電線挟持ボスは、符号8A,8Bまたは9A,9Bで示されるよ
うに、通常は２個一組で対設されるが、配線の都合によ
り符号8Cで示すように単独で突設する場合もある。

この対向する大型のボス8A,8Bには、上部ケースと対
向する図示しない下部ケースの圧接端子に対する逃げ溝
10が設けられてある。

また、電線挟持ボス8,9は図示のように楕円柱体に限
定されず円柱体，角柱体等の任意の形状とすることがで
きるほか、壁体に前記スロット５のような電線挟持用の
複数の溝を開設した連続壁として形成してもよい。

なお、絶縁支持体１は両側にボルト孔12を有する固定
板11が突設してあるが、該板１を後述する各製造工程で
装置の台に乗せるときにボルト孔12によって位置決めす
ることができる。

第２図は本発明による相互接続組立体13を示し、絶縁
支持体１の電線挟持ボス8,8間および9,9間に１本（又は
数本）の絶縁電線14を所定の経路に従って配設（移設）
し、各圧接端子３のスロット５に絶縁電線14を圧入して
その導体と圧接端子３を電気的に接続すると共に、絶縁
電線14の所要部分に切断分離15を施して複数の部分に分
け、複数の圧接端子３を所定のパターンを形成するよう
に絶縁電線14で接続したものである。

なお、絶縁電線14は電線挟持ボス8,8間あるいは9,9間
において複数本重ね号わせ、またはボス外部で交叉して
配設される場合もある。

第３図は上記相互接続組立体13の製造装置Ａを示す概
観斜視図であり、電線布線ユニットＢ、電線移行ユニッ
トＣ、圧接ユニットＤおよび切断ユニットＥを架台16上
に集約して配設した構成を有し、以下、各ユニットを順
を追って明する。

布線ユニットＢは、第１図の絶縁支持体１上に絶縁電
線14を所定の経路に従って配設する工程の予備処理を行
うための装置であり、布線パレット17、ピンボード22、
布線ヘッド31およびＸ−Ｙ走行手段F₁などから構成され
る。

布線パレット17は金属またはプラスチックの板であ
り、第４図および第５図に示すように、複数のピン孔18
および電線押込みリブ19を備え、４本の脚柱20により取
付基板21上に適宜間隔をおいて固定されている。

電線押込みリブ19は、第１図における相対向する圧接
端子3,3間、電線挟持ボス8,9間あるいはボス９の外側に
位置するように、ピン孔18,18間の行方向に連続または
断続して突設される。

ピンボード22は、多数の太径の布線ピン23と細径の布
線ピン23′と共に一対の位置決めピン24を備え、布線パ
レット17と取付基板21間において脚柱20に昇降可能に挿
着され、脚柱20に巻装したコイルバネ25により上方に付
勢されている。

これにより、布線パレット23,23′はピン孔18を貫通
して布線パレット17から突出し、かつ該パレット17はピ
ンボード22により支持されたような状態となる。

なお、第１図における電線挟持ボス8,9のコーナーは
それぞれ布線ピン23,23′と軸線が一致するよに設定さ
れている（第２図参照）。

第３図に戻って説明すると、布線パレット17とピンボ
ード22の取付基板21は、Ｘ軸26に移動自在に支持され、
このＸ軸26は架台16上に固定したＹ軸27上に移動自在に
支持されている。

Ｘ軸26（Ｙ軸27）は、規制回動モータ（図示しない）
により回動するスクリューロッド28とケーシング29を備
え、上記取付基板21は該ロッド28に螺着され且つケーシ
ング側壁に摺動自在に装架された従動板30に固定されて
いる。

したがって、布線パレット17はＸ軸26とＹ軸27で構成
されるＸ−Ｙ走行手段F₁により布線ヘッドに対して自由
にＸ−Ｙ方向に走行するようになっている。

布線ヘッド31は布線パレット17上に絶縁電線14を配索
するためのもので、スタンド取付台32上のスタンド33に
前記布線パレット17と対向して昇降自在に取付られてい
る。

この布線ヘッド31は下端に電線引出ノズル35を有する
揺動布線治具34（第５図参照）を備えており、該治具34
には電線リール36から引出された絶縁電線14がロール37
を介して接続されている。

電線移行ユニットＣは、布線パレット17に布線された
絶縁電線14を絶縁支持体１に移設するための装置であ
り、布線パレット17,ピンボード22と共に、移設台38お
よびプレスラム39などから構成される。

移設台38には、Ｘ−Ｙ走行手段F₁のＸ軸26がのびてお
り、その上方に絶縁支持体１に対するプレスラム39が設
けられいる。

プレスラム39は油圧または空気圧により作動する既知
の構成のアクチュエータ40により昇降する。

アクチュエータ40は一対のスタンド41に架設した基板
42に固定されている。

スタンド41,41の後方には、絶縁支持体１に対する供
給ハンド43が進退自在に設けられている。

供給ハンド43は、下面両側に一対の把持子44を有し、
背面には２本の平行な案内棒45が突設されている。

案内棒45はアクチュエータ47の取付板46の孔を貫通し
て後方にのび、逆にピストンロッド48は取付板46を貫通
して供給ハンド43の背面に固定されている。

供給ハンド43は、取付板46を図示しないスタンドに対
して装架することにより、昇降自在に設けられいる。

符号49は絶縁支持体１を搬送するコンベヤである。

圧接ユニットＤは、布線パレット17から絶縁支持体１
に移設された絶縁電線14を圧接端子３と電気的に接続
（圧接）するための装置で、圧接台50,、圧接治具板52
およびプレスラム55などから構成されている。

圧接台50には圧接治具板52が固定され、圧接治具板52
には、上面に複数の圧接刃53が突設され、両側に位置決
めピン54が立設されている。

圧接刃53は、第１図の絶縁支持体１に挿着された圧接
端子３の位置に対応し、位置決めピン54は絶縁支持体１
のボルト孔12に対応して設けられている。

圧接治具板52の上方にプレスラム55が昇降自在に設け
られている。符号56はそのアクチュエータであって、一
対のスタンド57に架設した基板58に固定されている。

切断ユニットＥは、複数の圧接端子３に圧接された１
本（または数本）の絶縁電線14の所要部分を切断，分離
して所定の配線パターンを形成するための装置であり、
この装置は、絶縁支持体１に対する支持板59および切断
刃（ニッパ）61などから構成される。

支持板59は、圧接治具板52と同様に一対の位置決めピ
ン60を有し、支持板59の上方に切断刃61が昇降自在に設
けられいる。

切断刃61は、空気圧で開閉する一対の刃部を備え、ア
クチュエータ62のピストンロッド63の下端に固定されて
いる。

アクチュエータ62は、架台16に立設されたスタンド64
に取付けた取付枠65に固定されている。

そして、切断刃ユニットＥの上記支持板59は、布線パ
レット17などと同様にＸ軸66とＹ軸67で構成されるＸ−
Ｙ走行手段F₂により切断刃61に対してＸ−Ｙ走行できる
ようになっている。

絶縁支持体１の反転移し替え・移動ロボットＧは、電
線移行ユニットＣにおいて、絶縁電線14が移設された絶
縁支持体１を、表裏反転して圧接ユニットＤ、切断ユニ
ットＥに移動させるための装置である。

反転移し替え・移動ロボットＧは、Ｘ軸68とＹ軸69で
構成されているＸ−Ｙ走行手段F₃により走行する底板部
材70に昇降ユニット71および反転ユニット72を設けてな
り、昇降ユニット71にはアーム73の先端両側に一対の把
持子74が設けられ、反転ユニット72には両側の梁部材75
にアクチュエータ76が直結された一対の把持子77が回転
自在に設けられてる。

次に、上記各ユニットＢ〜Ｅにより構成される製造装
置による布線、絶縁支持体１への移設、圧接および切断
の各工程による相互接続組立体13の製造方法を説明す
る。

先ず、布線工程から説明する。

布線工程では、第５図に示すように、ピンボード22の
複数の布線ピン23,23′をピン孔18から突出させた布線
パレット17に対して、１本（または数本）の絶縁電線14
を、いわゆる一筆書きにより所定の経路に従って布線す
る。

最初に、揺動布線治具34を布線パレット17に向けて下
降させ、電線引出ノズル35から突出した絶縁電線14の先
端を所定位置に固定する。

次いで、布線パレット17をＸ−Ｙ走行手段F₁により走
行させ、布線ピン23,23′相互間に絶縁電線14を配索し
た後、図示しない切断刃により切断する。

布線パレット17の走行は、制御装置（図示しない）に
おいて、予めソフトウエア化（NC制御）されたプログラ
ムを用い、その出力信号に基づいてＸ軸26とＹ軸27を位
置決め制御させて行い、これにより絶縁電線14は所定の
経路に従って配索される。

次に、電線移行工程を説明する。

配線済みの布線パレット17は、その取付基板21と共に
Ｘ軸26により電線移行ユニットＣの移設台38に移動し、
プラスラム39の下方に位置せしめられる。

その布線パレット17の上には、第６図に示すように、
絶縁支持体１がボルト孔12を貫通するピン24に位置決め
された状態で載置される。

この絶縁支持体１は、第３図のコンベヤ49および供給
ハンド43により自動的に供給される。

すなわち、絶縁支持体１はその電線挟持ボス8,9を下
側にしてコンベヤ49により搬送され、その終端部におい
て、供給ハンド43の把持子44,44が例えばハウジング２
を挟持することにより持ち上げられる。

そして、アクチュエータ47のピストンロッド48を前進
させることにより、絶縁支持体１を布線パレット17上に
位置決め、セットすることができる。

第６図に戻って説明すると、布線パレット17上に絶縁
支持体１を位置決め載置した状態において、プレスラム
39を下降させると、電線挟持ボス8,9の端面と布線ピン2
3,23′の先端が当接しつつ、これらのピンはそのピンボ
ード22と共にコイルバネ25の弾発力に抗して押し下げら
れ、遂には絶縁電線14がピンから開放される。

開放に先立ち、絶縁電線14は布線パレット17上の電線
押込みリブ19によって、布線ピン23または23′の間から
電線挟持ボス８または９間に押込み挿入される。

この挿入動作は、絶縁支持体１が布線パレット17の板
面と接触した時点で終了し、１本（または数本）の絶縁
電線14は、完全に絶縁支持体１に移設される。

すなわち、布線パレット17上に布線された絶縁電線14
は、第２図に示すように、鏡像対称形に絶縁支持体１側
に移行する。

絶縁電線14は、多数の電線挟持ボス8,9により所定の
経路に保持され、且つ、各圧接端子３のスロット５に臨
んだ状態となる。

次に圧接工程について説明する。

絶縁電線14が移設された絶縁支持体１は、反転移し替
え・移動ロボットＧ（第３図参照）により搬送され、圧
接ユニットＤの圧接治具板52の上に載置され、ボルト孔
12とピン54により同様に位置決めされる。

第７図に示すように、プレスラム55の降下により、絶
縁支持体１が圧接治具板52に向けて押圧されるので、絶
縁電線14は圧接刃53により押上げられ、スロット５に圧
入され、絶縁電線14の線心と圧接端子３とが電気的に接
続される。

このようにして、絶縁支持体１の複数の圧接端子３に
は、絶縁電線14が一括接続される。

次に切断工程について説明する。

圧接終了後、絶縁支持体１は、上記反転移し替え・移
動ロボットＧの両側の把持子77により裏返しされて、切
断ユニットＥに搬送され、支持板59上に載置される。

第８図に示すように、支持体59がＸ−Ｙ走行手段F₂に
より所定の位置に移動すると、アクチュエータ62の作動
により切断刃61が下降し、絶縁電線14の切断分離15を行
う。

以下、この動作を繰り返し、複数箇所の切断分離を行
う。

これにより、第２図に示すように、各圧接端子３が複
数の絶縁電線14で接続され、所望のパターンに形成され
た相互接続組立体13が得られる。

この相互接続組立体13は、電気接続箱の上部ケースと
して形成された絶縁支持体１と、複数の圧接端子３と、
これらを接続する絶縁電線14とで構成されているが、絶
縁支持体１に通常の絶縁板を使用することも、上記ケー
ス内にブスバー配線板を収容して併用することもでき
る。

上記の実施例から明らかなように、各圧接端子３と接
続された絶縁電線14は、複数の電線挟持ボス８間または
９間に押し込まれて要所が挟持固定されているから、た
るみや位置ずれを生じるおそれがなく、配線パターンが
そのまま保持される。

したがって、絶縁電線14がスロット５から外れるおそ
れも少なく、圧接の信頼性が高い。

配線パターンは、布線工程における絶縁電線14の配設
経路と切断工程における電線の切断箇所を変えることに
より任意に変更することができる。

このためには、Ｘ−Ｙ走行手段F₁およびF₂を駆動する
プログラムを変更するだけでよく、絶縁支持体１におけ
る圧接端子３の数や挿着位置、電線挟持ボス8,9の数と
位置、ピンボード22の布線ピン23,23′等を変える必要
がない。

また、従来の溝を刻設したテンプレートと異なり、電
線の配設経路を任意に選ぶことができ、溝刻設のための
構造上の制約がないので高密度配線が可能となる。

なお、第３図に示す各ユニットＢ〜Ｅにおいて、たと
えば、布線パレット17や支持板59をＸ−Ｙ走行手段F₁，
F₂によってＸ−Ｙ走行させる代わりに、揺動布線治具3
4、圧接刃53をそれぞれＸ−Ｙ方向に走行させるように
してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の相互接続体の製造方法
によれば、布線ユニットを絶縁支持体に重合したとき
に、布線ユニットの位置決めピンに沿って連続したパタ
ーンに配索された絶縁電線が、電線挟持ボス間に挿入さ
れ挟持されるので、絶縁電線がたるみや位置ずれを生じ
ることなく、絶縁支持体に移すことができる。

絶縁支持体に保持された絶縁電線は、絶縁支持体の孔
に圧接端子を挿入することにより絶縁電線と圧接端子を
電気的に接続することができ、連続したパターンの絶縁
電線をその後で切断して所定の配線パターンとするの
で、品質のよい相互接続組立体を効率的に製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造装置，製造方法が用いられる絶縁
支持体の斜視図、 第２図は本発明の製造装置，製造方法により製造された
相互接続組立体の斜視図、 第３図は本発明の製造装置の斜視図、 第４図は布線パレットとピンボードの要部斜視図、 第５図は布線パレットの要部の拡大正面図、 第６図は電線移行ユニットの要部の拡大正面図、 第７図は圧接ユニットの要部の拡大正面図、 第８図は切断ユニットの要部の拡大正面図、 第９図は従来の絶縁支持体の斜視図、 第10図は従来の相互接続組立体の斜視図、 第11図は従来の相互接続組立体の製造に使用する装置の
説明図である。 Ａ……相互接続組立体の製造装置、Ｂ……布線ユニッ
ト、Ｃ……電線移行ユニット、Ｄ……圧接ユニット、Ｅ
……切断ユニット、F₁〜F₃……Ｘ−Ｙ走行手段、Ｇ……
反転移し替え・移動ロボット、１……絶縁支持体、２…
…ハウジング、３……圧接端子、４……圧接板部、５…
…スロット、６……端子部、７……孔、8,9……電線挟
持ボス、10……位置決め溝、11……固定板、12……ボル
ト孔、13……相互接続組立体、14……絶縁電線、15……
切断分離、16……架台、17……布線パレット、18……ピ
ン孔、19……電線押込みリブ、20……脚柱、21……取付
基板、22……ピンボード、23,23′……布線ピン、24…
…位置決めピン、25……コイルバネ、26……Ｘ軸、27…
…Ｙ軸、28……スクリューロッド、29……ケーシング、
30……従動板、31……布線ヘッド、32……スタンド取付
台、33……スタンド、34……揺動布線治具、35……電線
引出ノズル、36……電線リール、37……ロール、38……
移設台、39……プレスラム、40……アクチュエータ、41
……スタンド、42……基板、43……供給ハンド、44……
把持子、45……案内棒、46……取付板、47……アクチュ
エータ、48……ピストンロッド、49……コンベヤ、50…
…圧接台、52……圧接治具板、53……圧接刃、54……位
置決めピン、55……プレスラム、56……アクチュエー
タ、57……スタンド、58……基板、59……支持板、60…
…位置決めピン、61……切断刃、62……アクチュエー
タ、63……ピストンロッド、64……スタンド、65……取
付枠、66……Ｘ軸、67……Ｙ軸、68……Ｘ軸、69……Ｙ
軸、70……底板部材、71……昇降ユニット、72……反転
ユニット、73……アーム、74……把持子、75……梁部
材、76……アクチュエータ、77……把持子。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁支持体の表面に、絶縁電線を挟持する
   複数の電線挟持ボスを突設し、前記絶縁電線の配索路に
   開口する孔に、前記絶縁電線に電気接続する圧接端子を
   挿入する相互接続組立体を製造する製造装置であって、 前記絶縁支持体の表面に重合する布線パレットに、前記
   絶縁電線の配索路に相対する電線押し込みリブと、前記
   電線挟持ボスに相対するピン孔を設け、該ピン孔より出
   没可能な布線ピンと、所定の配線パターンに沿って移動
   し突出した該布線ピンに絶縁電線を配索する布線治具と
   を備えた布線ユニットと、 絶縁電線が配索された前記布線パレットを前記絶縁支持
   体の表面に押しつけるアクチュエータを備えた電線移行
   ユニットと、 前記圧接端子を配列した圧接治具板を前記絶縁支持体に
   押しつけるアクチュエータを備えた圧接ユニットと、 前記布線ピンに配索された絶縁電線を切断する切断刃を
   備えた切断ユニットとにより構成される相互接続組立体
   の製造装置。
2. 【請求項２】布線ユニットの布線ピンに沿って絶縁電線
   を連続したパターンに配索する布線工程と、前記布線ユ
   ニットを絶縁支持体に重合し、前記絶縁電線を前記絶縁
   支持体に設けた電線挟持ボスの間に挿入して挟持する電
   線移行工程と、前記絶縁支持体に設けた孔に圧接端子を
   挿入して絶縁電線に接続する圧接工程と、上記連続した
   パターンの絶縁電線を切断刃で切断して所定の配線パタ
   ーンとする切断工程とにより構成されることを特徴とす
   る相互接続組立体の製造方法。