JP3621897B2 - 端子圧着機および端子圧着型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端子金具の電線圧着片と電線とを圧着接続する端子圧着機および端子圧着型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電線圧着片を加締めて、電線と端子金具とを圧着接続する装置として、端子圧着機が知られている。端子圧着機には、鉛直方向に対向して位置するクリンパ（端子圧着型）とアンビルとが備わっている。
【０００３】
端子金具には、一対の電線圧着片を有する電線圧着部が設けられている。電線圧着部は、電線の被覆部を圧着する被覆圧着部と、電線の芯線部を圧着する芯線圧着部とからなっている。被覆圧着部と芯線圧着部は、それぞれが各一対の電線圧着片を備えており、Ｕ字状断面を成している。
【０００４】
電線は、被覆部が皮剥ぎされて芯線部を露出させた状態で、各一対の電線圧着片の間に配置されて、各一対の電線圧着片を内向きに加締めることにより端子金具に接続されるようになっている。
【０００５】
上述したように、電線と端子金具との圧着接続は、クリンパとアンビルとを備える端子圧着機によって行われる。クリンパとアンビルは、上下に対向配置されており、電線と端子金具は、クリンパとアンビルとの間に配置されて、クリンパとアンビルのどちらか一方を上昇または下降させることにより加締められるようになっている。
【０００６】
端子金具の圧着方法には、ラップアランド圧着方法（オーバラップ圧着方法）とＢ型圧着方法とが知られている。ラップアランド圧着方法は、電線の外周に一対の電線圧着片を巻回するようにして、先端部を重合させて圧着する方法である（特開平３−１６５４７８号公報）。Ｂ型圧着方法は、一対の電線圧着片の先端部を電線に食い込ませて圧着する方法である。
【０００７】
Ｂ型圧着方法については、一対の電線圧着片の先端部同士が中央部において接触し、芯線部に食い込むため、電線圧着片と電線との密着性が強く、電線を後方に引っ張った場合でも容易に後抜けすることが防止される。
【０００８】
Ｂ型圧着方法に用いられるクリンパは、両側の電線圧着片を内向きに加締めるための加締部を有している。この加締部は、アンビルに対向するクリンパのガイド溝の奥側に形成されており、一対のアーチ部と、アーチ部の間に位置する突起部とからなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の端子圧着機およびクリンパには、解決すべき以下の問題点がある。一つには、ベルマウスが端子金具の外側にテーパ状（半円錐状）に膨出して、コネクタハウジングのキャビティに端子金具を挿入する際に引っかかりが生ずるという問題がある。
【００１０】
ベルマウスは、電線圧着片のエッジ部が外側に略半円錐状に反るような格好に形成された余肉部である。ベルマウスは、消極的（必然的）に形成される場合と、積極的に形成する場合とがある。ベルマウスを積極的に形成する場合は、電線圧着片のエッジ部が電線に突き刺さらないようにするためであり、クリンパの幅を電線圧着片の幅より狭くして、電線圧着片の端部に余肉部を残すようにすればよい。しかし、余肉部の余り代が大きいと、ベルマウスが端子金具の外側に略半円錐状に開いた格好になり、殊に、端子金具の幅方向の外側に突出したベルマウスは、キャビティ幅に余裕のないコネクタハウジングの内壁に引っかかるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記した点に鑑み、端子金具の電線圧着部のベルマウスが幅方向外側へ膨出することなく電線と端子金具とを圧着接続することができる端子圧着機および端子圧着型を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、端子金具の一対の電線圧着片と、電線とを圧着接続する、押圧側のクリンパと台座側のアンビルとを対向して備え、該クリンパには、該アンビルが進入するガイド溝が設けられ、該ガイド溝は、両側のテーパ状の内側面と加締部とを有し、該加締部は、一対のアーチ部と、該一対のアーチ部の交差稜線部に形成された突起部とを有する端子圧着機において、前記一対のアーチ部に、面取部を設け、前記テーパ状の内側面には面取部を設けずに、該面取部を該アーチ部と該内側面の交点までとしたことを特徴とする。
【００１４】
上記構成のように、ガイド溝のテーパ状の内側面には面取部を設けることなく、一対のアーチ部にのみ面取部を設けることで、クリンパとアンビルとの間に端子金具と電線とを配置した状態で、クリンパとアンビルとを近接させることにより、一対の電線圧着片は内向きに加締められて、端子金具に半円筒状の電線圧着部が形成され、電線圧着片の端部に相当する余肉部は、クリンパのガイド溝の内側面と面取部とに拘束されるゆえ、余肉部は端子金具の幅方向への逃げ場を失い、幅方向の外側に膨出することが防止される。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、端子金具の一対の電線圧着片と、電線とを圧着接続する台座側のアンビルに対向して配置され、該アンビルの進入を許容するガイド溝には、両側のテーパ状の内側面と加締部とを有し、該加締部が、一対のアーチ部と、該一対のアーチ部の交差稜線部に形成された突起部とを有する端子圧着型において、前記一対のアーチ部に、面取部を設け、前記テーパ状の内側面には面取部を設けずに、該面取部を該アーチ部と該内側面の交点までとしたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成のように、ガイド溝のテーパ状の内側面には面取部を設けることなく、一対のアーチ部にのみ面取部を設けることで、内向きに加締められた一対の電線圧着片の端部は、ガイド溝の内側面と面取部とに拘束され、端部の余肉部は端子金具の幅方向への逃げ場を失い、幅方向の外側に膨出することが防止される。
【００１７】
また、面取部と、アーチ部との交差する部分に、滑らかな曲面を形成することも有効である。このようにすれば、ベルマウスと電線圧着部との繋ぎ目に応力が集中して圧痕や傷等を生ずることが回避されて、殊に、端子金具の電線圧着片の肉厚が薄い場合に、電線圧着部の固着強度が低下することを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る端子圧着機の一実施形態を示すものである。端子圧着機１０は、フロア上などに設置されるベース１１と、駆動源１３と、端子金具３１と電線４６とを圧着接続する圧着用アプリケータ１２とから構成されている。
【００１９】
ベース１１は、水平方向に沿って略平坦な平坦部１１ａを備えている。後述する圧着用アプリケータ１２は、ベース１１に載置され、支持されるようになっている。
【００２０】
駆動源１３は、図示しないサーボモータと、駆動力を伝達する駆動軸１３ｂと、後述するシャンク２８の円板部２８ａに引っ掛かるフック１３ａとからなっている。サーボモータの回転運動は、ピストン・クランク機構を介して直線運動に変換されて、ラム２０を昇降動作させることができるようになっている。駆動源１３としては、サーボモータの替わりとして、ダイレクトドライブ方式でシャンク２８に連結するピストンロッドを備えた油圧シリンダを用いてもよい。
【００２１】
圧着用アプリケータ１２は、後に詳述するクリンパ（端子圧着型）２５とアンビル１８とを備え、クリンパ２５の昇降動作により端子金具３１の電線圧着片３４を加締めて電線４６を圧着する構造になっている。
【００２２】
圧着用アプリケータ１２により加締められる端子金具３１としては、少なくとも一対の電線圧着片３４を備える種々の形態の端子金具が適用可能であり、例えば、箱状の電気接触部を有する雌型の端子金具（図示せず）、タブ状の電気接触部を有する雄型の端子金具３１（図２）、双方の電線を繋ぐジョイント用の端子金具（図示せず）などが適用可能である。
【００２３】
図２には、一例として雄型の端子金具３１が示されている。図示する端子金具３１は、導電性基板を打ち抜き、折り曲げ加工して形成されたものであり、長手方向の一側にタブ状の電気接触部３３を備え、他側に電線圧着部３２を備えている。
【００２４】
タブ状の電気接触部３３は、相手方である雌型の端子金具の電気接触部に挿入して電気的に接続するようになっている。電線圧着部３２は、電線４６の被覆部４６ａを圧着する被覆圧着部３２ａと、電線４６の皮剥された芯線部４６ｂを圧着する芯線圧着部３２ｂとからなっている。被覆圧着部３２ａと芯線圧着部３２ｂは、底板から立ち上がる各一対の電線圧着片３４，３５を備えている。各一対の電線圧着片３４，３５は、後述するクリンパ２５の昇降動作により内向きに加締められて、電線４６に対して圧着接続するようになっている。
【００２５】
クリンパ２５の昇降動作は、サーボモータ（図示せず）の回転運動を、ピストン・クランク機構（図示せず）により直線運動に変換し、クリンパ２５を保持するラム２０を上昇または下降させることにより行われる。ラム２０の昇降動作を制御する制御部（図示せず）では、ラム２０の加速、減速、圧着、待避等の制御が行われるようになっている。
【００２６】
圧着用アプリケータ１２の構造について詳しく説明すると、圧着用アプリケータ１２は、フレーム１５と、アンビル１８を有するホルダ１７と、フレーム１５に続くラム２０と、ラム２０に螺合して昇降動作するラムボルト２１と、ラムボルト２１が螺合するシャンク２８と、端子送りユニット２２とから構成されている。以下に、各構成要素について説明する。
【００２７】
フレーム１５は、側方からみてコ字状に形成されており、ホルダ１７の取付部１５ａと、上方に延在する支柱部１５ｂと、ラム支持部１５ｃとから構成されている。フレーム１５は、ベース１１の平坦部１１ａに載置され、ボルト（図示せず）とナット（図示せず）などにより締結固定されている。なお、フレーム１５をベース１１と一体的に固定してもよい。
【００２８】
ラム支持部１５ｃは、ホルダ１７の取付部１５ａから上方に延在する支柱部１５ｂの上端部に連結している。ラム支持部１５ｃには、ラム２０をガイドする空間が設けられており、ラム２０がスライド自在に嵌入できるようになっている。
【００２９】
ホルダ１７には、端子金具３１が載置されるアンビル１８が埋設されている。ホルダ１７は、クリンパ２５とラム２０の下端面２０ｂとの双方に対向する平坦面１７ａを備えている。すなわち、平坦面１７ａは、前記昇降方向と接離方向との双方に対し略直交して形成されている。
【００３０】
アンビル１８は、ホルダ１７に収納保持された状態で、フレーム１５の取付部１５ａに装着される。アンビル１８は、その底壁をホルダ１７の底壁に密着させた状態で保持されており、ぐらつかない状態で端子金具３１が載置されるようになっている。
【００３１】
端子金具３１は、その電線圧着部３２の下側がアンビル１８に当接し、クリンパ２５の押圧力を受けた際に、アンビル１８に支持されて、所定の形状に加締められるようになっている。
【００３２】
ラム２０は、方体状に形成されている。ラム２０は、鉛直方向に沿って昇降自在にラム支持部１５ｃに支持されている。また、ラム２０は、その長手方向が昇降方向即ち鉛直方向に沿っている。ラム２０の下端面２０ｂは、前記昇降方向に対し交差する方向に沿って平坦に形成されている。
【００３３】
図３には、ラム２０の下半部に、アンビル１８に対して対向するように配置された、クリンパ２５が示されている。クリンパ２５は、ラム２０がラム支持部１５ｃに昇降自在に支持されることによって、アンビル１８に対し接離自在になっている。言い換えると、クリンパ２５がアンビル１８に接離するのと連動して、ラム２０が昇降動作するようになっている。
【００３４】
クリンパ２５は、方形板状を成しており、アンビル１８と向かい合う側には、アンビル１８の進入を許容するガイド溝２７と、ガイド溝２７に続き奥側に位置する加締部２６とが形成されている。
【００３５】
加締部２６は、端子金具３１の電線圧着片３４，３５を所定の形状に加締めることができるように形成されている。加締形状は任意であるが、被覆圧着部３２ａの電線圧着片３５に対応するクリンパ２５の加締部（図示せず）は、一対の電線圧着片３５を重合させることができる形状に形成されている。芯線圧着部３２ｂの電線圧着片３４に対応するクリンパ２５の加締部２６は、図３または図４に示すように、凹曲面を有するアーチ部２６ａが中心軸Ｐに対して対象に形成されている。一対のアーチ部２６ａが出合う中央部には、突起部２６ｂが形成されている。
【００３６】
アーチ部２６ａは、湾曲状または円弧状に形成されている。アーチ部２６ａとクリンパ２５の端面２５ｂとが交差する稜線部、すなわちアーチ部２６ａの端部には、アーチ部２６ａの形状に倣った面取部２６ｄが設けられている。
【００３７】
換言すると、この面取部２６ｄは、ガイド溝２７のテーパ状の内側面２７ａには設けられていない。すなわち、面取部２６ｄは、アーチ部２６ａと内側面２７ａの交点Ｇまで形成されている。テーパ状の内側面２７ａに面取部２６ｄを設けると、電線圧着片３４を加締めた際に、ベルマウス３２ｃが端子金具３１の幅方向外側に膨出してしまい、端子金具３１をコネクタハウジング（図示せず）のキャビティに挿入する際に引っかかり、キャビティの内壁を傷つけたり、スムーズに端子金具３１を挿入することができなくなることがあるからである。また、コネクタハウジングの小型化の要請にも応じることができないからである。
【００３８】
上述した面取部２６ｄを設けることにより、電線圧着片３４の端部に相当する余肉部３４ａをクリンパ２５で押圧した際に、余肉部３４ａが幅方向の外側に逃げることが防止される。すなわち、ベルマウス３２ｃは端子金具３１の芯線圧着部３２ｂの幅と同一幅に形成されて、幅方向の膨らみが防止される（図６（ａ））。なお、図６（ｂ）に示すように、高さ方向Ｙについては、芯線圧着部３２ｂの外側に略半円錐台状にベルマウス３２ｃが口を開けている。
【００３９】
アーチ部２６ａと面取部２６ｄとが交差する部分には、滑らかな曲面２５ｃが形成されている。このようなクリンパ２５を用いて電線圧着片を加締めれば、アーチ部２６ａと面取部２６ｄとの繋ぎ目に圧痕等の筋状の稜線部が残らず、殊に、電線圧着片３４の肉厚が薄い場合に、電線圧着片３４の損傷が防止され、固着力の低下を防止することができる。
【００４０】
ここで、図５により、電線圧着片と電線の圧着状態を説明する。クリンパ２５とアンビル１８との間に端子金具３１を挟んだ際に、端子金具３１の電線圧着片３４の先端部３４ｂ（図２）が、クリンパ２５の加締部２６のアーチ部２６ａに倣って内向きに湾曲する。そして、両先端部３４ｂが相互に近接して、中央の突起部２６ｂで両先端部３４ｂが衝突し、そのまま芯線部４６ｂ（図６）に突き刺さる方向に向きを変え、先端部３４ｂが電線４６に突き刺さることで圧着接続するようになっている。すなわち、加締形状は、クリンパ２５が転写された形状になっている。
【００４１】
図４に示すように、加締部２６の間口寸法Ｌや加締深さＤは、クリンプハイト（電線圧着片の圧着高さ）Ｈやクリンプワイド（電線圧着片の圧着幅）Ｗに応じて決定されるものであり、任意に設定されている。間口寸法Ｌは、電線圧着片３４が基板に対して垂直ではなく開いた状態にあるときにも、電線圧着片３４がアーチ部２６ａに進入できるようにクリンプワイドＷより大きめの寸法に設定されている。加締深さＤは、電線圧着片３４のクリンプハイトＨを決定するものであり、電線４６を緊密に加締めることができる寸法に設定されている。
【００４２】
言い換えると、電線圧着片３４と電線４６との接触状態は、加締部２６の諸寸法に依存して変わり、電線圧着片３４と電線４６との間に隙間等があると、接触抵抗が高くなり導通不良を生じることがある。
【００４３】
ラムボルト２１は、ラム２０の上端面２０ａのねじ孔に螺合して取付けられている。ラムボルト２１がラム２０に取り付けられると、ラム２０は、昇降自在に動作するようになる。
【００４４】
シャンク２８は、中空の円柱状に形成されている。シャンク２８は、一方の側の円板部が駆動源１３のフック１３ａに結合し、他方の側のねじ部がラムボルト２１のねじ孔に螺合するようになっている。すなわち、シャンク２８は、駆動源１３の駆動力をラムボルト２１を介してラム２０に伝達して、クリンパ２５を昇降動作させることができるようになっている。
【００４５】
また、シャンク２８は、ラムボルト２１のねじ孔に対するねじ込み量が調整されることによって、ラムボルト２１との間の相対位置が変更可能にラムボルト２１に取付られている。ラムボルト２１のねじ孔に対するねじ込み量を調整して、シャンク２８のラムボルト２１に対する相対位置が変更されると、アンビル１８とクリンパ２５との間の間隔も変更される。
【００４６】
シャンク２８には、ねじ溝に螺合するナット２９が備わっており、シャンク２８がラムボルト２１のねじ孔にねじ込まれた際に、ナット２９を締結することによって、ラムボルト２１とシャンク２８とが互いに固定されるようになっている。
【００４７】
端子送りユニット２２は、ラム２０の側部に備わるカム（図示せず）と、カムに当接して水平方向に移動する連接棒（図示せず）と、連接棒を内部に収容するレバー支持部２２ａと、レバー支持部２２ａに嵌入されるクランク状のレバー２２ｂと、レバー２２ｂを回動自在に支持する枢軸２２ｃと、レバー２２ｂの先端部に備わる端子送り爪２２ｄとから構成されている。
【００４８】
端子送りユニット２２は、カムが駆動源１３の駆動力によって降下し、その際に連接棒の一側の端部がカムに当接して水平方向に押され、連接棒の他側の端部がレバー２２ｂに当接して、枢軸２２ｃを回動中心としてレバー２２ｂが回動し、そして、連鎖帯（図示せず）の送り孔に引っかかった端子送り爪２２ｄが連鎖帯を一端子毎に端子送り方向Ｗに送り出すように機能している。
【００４９】
アンビル１８の載置部へ送られた端子金具３１には、電線４６が載置され、ラム２０を降下させることで、アンビル１８とクリンパ２５との間に電線４６が挟み込まれて、端子金具３１の電線圧着片３４が電線４６を加締める。
【００５０】
複数の端子金具３１が連鎖した連鎖帯は、キャリアによって一列に繋がっており、一端子毎に送り出され、圧着され、一端子毎に切断されるようになっている。圧着後は、レバー２２ｂがばね等の弾性力で、原点復帰するようになっている。
【００５１】
このように、端子送りユニット２２を備えれば、一連の圧着作業を自動化することができる利益があるが、端子送りユニット２２が無くても、手を使って端子金具３１をアンビル１８上に一端子毎に供給して圧着作業を行うこともできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、アーチ部にのみ面取部が設けられているから、両側の電線圧着片がクリンパにより内向きに加締められた際に、電線圧着片の端部に相当する余肉部が、端子金具の幅方向外側へ逃げることなく、高さ方向の外側にのみ略円錐状に口を開けたベルマウスが形成される。従って、コネクタハウジングのキャビティに端子金具を挿入する際に、ベルマウスがコネクタハウジングの内壁に引っかかることが回避されて、コネクタハウジングに対する端子金具の取付作業性が向上する。また、キャビティ幅に余裕のない小型のコネクタハウジングであっても、端子金具を引っかかりなく取付けることができる。
【００５３】
また、請求項２記載の発明によれば、面取部が一対のアーチ部にのみ設けられているから、一対の電線圧着片の端部に形成されるベルマウスが、幅方向の外側に膨出することが防止される。従って、ベルマウスがコネクタハウジングの内壁に引っかかることが回避されて、コネクタハウジングに対する端子金具の取付作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る端子圧着機を示す正面図である。
【図２】図１に示す端子圧着機のアンビルに載置される端子金具を示す斜視図である。
【図３】同じく端子圧着機のクリンパ（端子圧着型）を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】図３のＡ部の要部拡大図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】電線圧着片と電線の圧着状態を説明する断面図であり、（ａ）は圧着前の断面図、（ｂ）は圧着後の断面図である。
【図６】図２に示す端子金具に電線が圧着された状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１０ 端子圧着機
１１ ベース
１２ 圧着用アプリケータ
１３ 駆動源
１８ アンビル
２５ クリンパ（端子圧着型）
２６ 加締部
２６ａ アーチ部
２６ｂ 突起部
２６ｄ 面取部
２７ ガイド溝
２７ａ 内側面
３１ 端子金具
３２ 電線圧着部
３２ｂ 芯線圧着部
３２ｃ ベルマウス
３４，３５ 電線圧着片
３４ａ 余肉部
３４ｂ 先端部
４６ 電線

Claims (2)

1. 端子金具の一対の電線圧着片と、電線とを圧着接続する、押圧側のクリンパと台座側のアンビルとを対向して備え、該クリンパには、該アンビルが進入するガイド溝が設けられ、該ガイド溝は、両側のテーパ状の内側面と加締部とを有し、該加締部は、一対のアーチ部と、該一対のアーチ部の交差稜線部に形成された突起部とを有する端子圧着機において、
   前記一対のアーチ部に、面取部を設け、前記テーパ状の内側面には面取部を設けずに、該面取部を該アーチ部と該内側面の交点までとしたことを特徴とする端子圧着機。
2. 端子金具の一対の電線圧着片と、電線とを圧着接続する台座側のアンビルに対向して配置され、該アンビルの進入を許容するガイド溝には、両側のテーパ状の内側面と加締部とを有し、該加締部が、一対のアーチ部と、該一対のアーチ部の交差稜線部に形成された突起部とを有する端子圧着型において、
   前記一対のアーチ部に、面取部を設け、前記テーパ状の内側面には面取部を設けずに、該面取部を該アーチ部と該内側面の交点までとしたことを特徴とする端子圧着型。

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