JP3621913B2 - 端子圧着型およびそれを有する端子圧着機 - Google Patents

端子圧着型およびそれを有する端子圧着機 Download PDF

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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型およびそれを有する端子圧着機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図10および図11は、この種の端子圧着型に関連する技術の一例として、特開平9−306555号公報に開示されたものである。図10は端子圧着型を示す断面図、図11は図10に示す端子圧着型の斜視図である。
【0003】
クリンパ(押圧側の端子圧着型)50は、図示しない端子圧着機のラムに支持されており、サーボモータ等の駆動力でラムを昇降動作させることにより、アンビル(台座側の端子圧着型)51に対して近接可能になっている。端子金具60が、クリンパ50とアンビル51との間に挟まれて、クリンパ50を降下させることで、端子金具60の電線圧着片63aが加締められて電線65と圧着接続するようになっている。
【0004】
図10に示すように、端子金具60は、いわゆる雌型の端子金具であり、長手方向の一端に箱状の電気接触部61が形成され、長手方向の他端に電線圧着部62が形成されている。電気接触部61には、相手方の端子金具(図示せず)の電気接触部が挿入して、両方の端子金具が電気的に接続するようになっている。
【0005】
電線圧着部62は、長手方向に前後する芯線圧着部63と、被覆線圧着部64とからなっている。芯線圧着部63には、皮剥された芯線65bが接続され、被覆線圧着部64には、芯線65bを包み込む被覆線65aが接続される。芯線圧着部63は、基板の両側から起立する一対の芯線用の電線圧着片63a(図では片側のみ図示)を備え、被覆線圧着部64は、同様にして一対の被覆線用の電線圧着片64a(図では片側のみ図示)を備えている。
【0006】
クリンパ50とアンビル51は、芯線圧着部63と被覆線圧着部64のそれぞれに対応するように、長手方向に前後して二組形成されている(被覆線圧着部64のクリンパとアンビルは図示せず)。図11に示すように、各クリンパ50の加締部53は、ガイド部52の奥側に形成され、一対のアーチ部53aと、一対のアーチ部53aの間に位置する突起部53bとからなっており、いわゆるB型圧着方式にて電線65が端子金具60に圧着接続されるようになっている。
【0007】
芯線圧着部63に対応するクリンパ50には、芯線押さえ部55が設けられている。芯線押さえ部55は、L字型に形成され、その下端部56で芯線65bの端末部65cを押さえつけるようになっている。芯線押さえ部55の下端部56は、クリンパ50の加締部53より鉛直方向下方に突出している。
【0008】
上記構成により、クリンパ50とアンビル51とを近接させて、電線圧着片63aを加締めると同時に、芯線65bの端末部65cの押さえ付けも行われて、芯線65bの端末部65cの跳ね上がりが防止されている。
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、上記従来の端子圧着型には、解決すべき以下の問題点がある。
【0010】
芯線押さえ部55は、芯線65bを押し付けることにより、芯線65bの跳ね上がりを防止して、図示しないコネクタハウジングに備わる可撓係止片が、跳ね上がった芯線65bに邪魔されることなく、端子金具60を係止できるようにするために設けられたものであるが、圧着後に、加締められた電線圧着片63aの内側において、芯線65bと電線圧着片63aとの間に隙間(遊び)を生じるという問題がある。この隙間は、芯線65bが鉛直方向下方に強く押し付けられるほど拡大する傾向にある。隙間があると、芯線65bと電線圧着片63aとの接触性が悪いために接触抵抗が高くなり、発熱を生じて、接続不良を生じることがある。
【0011】
図12に示すように、端子金具60に小径の電線67を圧着接続する場合にあっては、電線67の圧着高さh1が基板から起立する側板60aの起立高さh2より低くなることがあり、クリンパ50の加圧による剪断力によって側板60aに割れや亀裂を生じるという問題もある。殊に、側板60aの割れや亀裂は、基板厚が薄い小型の端子金具において生じやすい。
【0012】
また一つには、図10に示すように、クリンパ50の板厚t1が電線圧着片63aの長手方向の幅t2と略同幅であるゆえに、芯線圧着部63のベルマウス(圧着された長手方向の両端部に形成される円錐状の余肉部をいう)66および芯線圧着部63に隣接する側板60aが幅方向外側に膨らむという問題がある。
【0013】
本発明は、上記した点に鑑み、芯線端末部の跳ね上がりを生ずることなく、また、電線圧着部の幅方向の膨らみを生ずることなく、端子金具と電線とを圧着接続する端子圧着型およびそれを有する端子圧着機を提供することを目的とする。
【0014】
【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、台座側の端子圧着型に対向して配置されるとともに、該端子圧着型の進入を許容するガイド部を有し、該ガイド部の奥側に加締部を有し、端子金具と電線の芯線とを圧着接続する押圧側の端子圧着型において、前記ガイド部の板厚が、該ガイド部の内側面で前記端子金具の側板を拘束できるように前記加締部の板厚より厚肉に形成され、前記加締部の板厚方向の延長部分に、前記芯線の端末部を加圧する加圧部が形成され、該加圧部と前記加締部とが同一面で連続していることを特徴とする。
【0015】
上記構成により、ガイド部の板厚を加締部の板厚より厚肉に形成することで、電線圧着片を加締めた際に、電線圧着片の端部および端部に隣接する側板が、ガイド部の内側面に拘束されて、端子金具の幅方向外側への膨らみが防止される。これによって、端子金具が引っかかりなくコネクタハウジングに挿入される。また、加締部の板厚方向の延長部分に加圧部を形成することで、電線圧着片を加締めた際に、加圧部が芯線端末部を押圧し、端末芯線部の跳ね上がりが防止され端子収容室に収容された端子金具の可撓係止片による係止が確実に行われる。また、加圧部と加締部とを同一面で連続させることで、加締められた電線圧着片の内側において芯線に遊びが生じることなく、電線と端子金具の接触信頼性が向上する。
【0020】
また、請求項記載の発明は、請求項記載の端子圧着型において、前記加圧部のエッジに面取部が設けられたことを特徴とする。
上記構成により、加圧部に面取部を設けることで、加圧部と側板との境界部に剪断応力が集中することが防止されて、端子金具に割れや亀裂の発生することが回避される。
【0021】
また、請求項記載の発明は、端子金具の電線圧着片を加締めて電線の芯線を圧着接続する、台座側の端子圧着型と、押圧側の端子圧着型とを備えた端子圧着機において、前記押圧側の端子圧着型が、請求項1又は2記載の端子圧着型であることを特徴とする。
【0022】
上記構成により、端子圧着機の圧着用アプリケータを構成する押圧側の端子圧着型と台座側の端子圧着型との間に、端子金具と電線とを挟み込み、上下の端子圧着型を相互に近接させることにより、端子金具の電線圧着片が加締められて電線の芯線と端子金具とが圧着接続する。押圧側の端子圧着型に、芯線の端末部を加圧する加圧部を設ければ、芯線の端末部の跳ね上がりが防止される。また、ガイド部の板厚を加締部の板厚より厚肉に形成すれば、電線圧着片の端部および端部に隣接する側板が、ガイド部の内側面に拘束されて、端子金具の幅方向外側への膨らみが防止される。また、加圧部に面取部を設ければ、加圧部と側板との境界部に剪断応力が集中することが防止されて、割れや亀裂の発生が回避される。
【0023】
【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〜図5は、本発明に係る端子圧着型の第一の実施形態を示すものである。
【0024】
本実施形態のクリンパ(押圧側の端子圧着型)25は、図10または図11に示すクリンパ50を改良したものであって、基本的構成は同じであるが、後述する加圧部36の構成が、従来例の芯線押さえ部55の構成と相違している。
【0025】
図1には、アンビル(台座側の端子圧着型)18に対し鉛直方向に対向して配置されるクリンパ25が示されている。クリンパ25は、端子圧着機10のラム支持部15aに昇降自在に支持されるラム20と協働して、アンビル18に対して接離自在になっている。
【0026】
クリンパ25は、方形板状に形成され、アンビル18と向かい合う側の下端部25aには、アンビル18の進入を許容するとともに、電線圧着片33aを案内するガイド部27が設けられている。ガイド部27には、テーパ状の内側面27aと、内側面27aに続き奥側に位置する加締部28とが形成されている。
【0027】
加締部28には、端子金具31の一対の電線圧着片33aを内側に加締めることができるように、一対のアーチ部28aが中心軸線CLに対して対称に形成され、一対のアーチ部28aが交差する中央部には、突起部28bが形成されている。すなわち、加締部28は、一対の電線圧着片33aの先端部を電線40(図3)に食い込ませて(いわゆるB型圧着方法にて)、電線圧着片33aを加締めるように形成されている。
【0028】
B型圧着方法は、一対の電線圧着片33aの先端部同士を中央部において接触させて、電線40に食い込ませるため、電線圧着片33aと電線40との密着性が強く、電気的接触性が良好である。また、電線40を後方に引っ張った場合でも容易に後抜けすることなく、接触信頼性の高い圧着接続方式である。
【0029】
図3には、いわゆる雌型の端子金具31が示されている。図示する端子金具31は、導電性の基板31aを打ち抜き、折り曲げ加工して形成されたものであり、長手方向の一側に箱状の電気接触部35を備え、他側に電線圧着部32を備えている。
【0030】
箱状の電気接触部35には、相手方である雄型の端子金具の電気接触部(図示せず)が挿入して、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40の被覆線40aを圧着する被覆線圧着部34と、電線40の皮剥ぎされた芯線40bを圧着する芯線圧着部33とからなっている。被覆線圧着部34と芯線圧着部33は、基板31aから立ち上がる各一対の電線圧着片33a,34aを備えている。各一対の電線圧着片33a,34a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40と圧着接続するようになっている。
【0031】
図2に示すように、加締部28の板厚方向の延長部分には、加圧部36が設けられている。この加圧部36は、電線圧着片33aの端部から先方に露出する芯線40bの端末部40c(図3)を押し付けるためのものである。加圧部36が形成されているから、クリンパ25の端面は、一様な平坦面ではなく段状に構成されていて、断面視、クリンパ25の下側の板厚は、上側の板厚より厚肉になっている(図2)。
【0032】
また、加圧部36は加締部28と同一面で連続しており、加圧部36には、加締部28における一対のアーチ部28aと突起部28bとが延びている。従来技術の図10および図11で示したクリンパ50には、芯線押さえ部55が設けられているが、この芯線押さえ部55は、加締部53より下方に突出し、下端部56は平坦面である点で、本実施の形態の加圧部36とは相違している。
【0033】
加圧部36を加締部28の延長部分に設けるとともに、アーチ部28aと突起部28bとを設けることで、加締められた電線圧着片33aの内側において芯線40bに遊びが生じることが防止され、芯線40bと端子金具31の接触信頼性が向上する。
【0034】
また、図4に示すように、加圧部36のエッジ36b(図2)に面取部36cを設けてもよい。エッジ36bは、加圧部36の下端と、下端に略直交して続く端面の交差稜線部に相当する。このような面取部36cは、図12に示したように、電線圧着片63aの圧着高さh1が側板60aの起立高さh2より低くなるような場合に殊に有効である。この際、面取部36cの面取り高さh3を、端子金具31の側板31bの起立高さh2(図5)と同等またはそれ以上に設定することが好ましい。
【0035】
図5は、面取部36cを設けたクリンパ25で電線40と端子金具31とを圧着した状態を示したものであり、芯線圧着部33の両側において、バリ状のベルマウス38が側板31bの上側に突出している。面取部36cを設けることにより、加圧部36と側板31bとの境界部に剪断応力が集中することが回避されて、割れや亀裂の発生が抑制される。
【0036】
加締部28の開口幅やアーチ部28aの深さは、電線圧着片33aの圧着高さ(いわゆるクリンプハイト)や電線圧着片の圧着幅(いわゆるクリンプワイド)に応じて決定されるものである。開口幅は、電線圧着片33aが基板31aに対して垂直に起立した状態ではなく少し外側に開いた状態にあるときにも、電線圧着片33aが加締部28に進入することができるように圧着幅より幅広の寸法に設定されている。アーチ部28aの深さは、電線圧着片33aの圧着高さを決定するものであり、電線40と電線圧着片33aとを隙間なく緊密に加締めることができる寸法に設定されている。
【0037】
アンビル18は、台座側の端子圧着型に相当し、クリンパ25の下端部25aと対向するその上端部19には、端子金具31が載置される載置面18aが形成されている(図1)。この載置面18aは、端子金具31ががたつかないように、端子金具31の基板31aの湾曲形状と略同形状に形成されている。アンビル18の両端部18a,18bは、上下方向に対して直交する平坦面に形成されており、電線圧着片33aを加締めた際にアンビル18の両端部18a,18bが端子金具31に喰い込まないようになっている。
【0038】
アンビル18は、クリンパ25のガイド部27に進退自在になっており、ガイド部27の奥深くまで進入することができるようになっているが、ガイド部27の内側面27aにアンビル18が接触しないようになっている。
【0039】
ここで、端子金具31と電線40との圧着過程について説明する。クリンパ25とアンビル18との間に端子金具31と電線40とを挟み込み、クリンパ25とアンビル18とを近接させると、端子金具31の電線圧着片33aの先端部がクリンパ25の加締部28に倣って内向きに加締められる。そして、クリンパ25とアンビル18とを近接させると、一対の電線圧着片33aが中央で突き合って、鉛直方向下方に向きを変えて電線40に突き刺さる。さらに、クリンパ25とアンビル18とを近接させると、電線圧着片33aは、抱え込むようにして電線40を圧着し、同時に、加締部28の延長部分に形成された加圧部36は、芯線40bの端末部40cを押し付ける。
【0040】
これによって、電線40が電線圧着片33aに緊密に接続されるとともに、芯線40bの端末部40cの跳ね上がりが防止されて、端子金具31のコネクタハウジング(図示せず)に対する挿入がスムーズに行われ、さらに、可撓係止片39(図3)による端子金具31の係止も確実に行われる。
【0041】
次に、上述したクリンパ25およびアンビル18の備わる端子圧着機10の全体構成について説明する。図6に示すように、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、クリンパ25とアンビル18とを鉛直方向に対向して備える圧着用アプリケータ12とから構成されている。
【0042】
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。
【0043】
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、シャンク23の円板部23a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23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。
【0044】
圧着用アプリケータ12は、クリンパ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33aを加締めて電線40を圧着接続する構造になっている。
【0045】
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33aを備える種々の形態の端子金具31が適用可能であり、一例として図3に示した箱状の電気接触部35を有する雌型の端子金具31、その他雄型の端子金具(図示せず)や両側の電線40を繋ぐジョイント用の端子金具(図示せず)が適用可能である。
【0046】
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を上昇または降下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。
【0047】
圧着用アプリケータ12の構造について説明すると、圧着用アプリケータ12は、アンビル18を有するホルダ17と、フレーム15を介してベース11に一体的に固定されるラム20と、ラムボルト21を介してラム20に螺合するシャンク23とを備えている。以下に、各構成要素について説明する。
【0048】
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、前記昇降方向に対し略直交して形成されている。
【0049】
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15b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。
【0050】
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15a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直交する方向に沿って平坦に形成されている。
【0051】
シャンク23は、中空の円柱状に形成されている。シャンク23は、一方の側の円板部23a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23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。
【0052】
シャンク23には、ねじ溝に螺合するナット24が備わっており、シャンク23がラムボルト21のねじ孔にねじ込まれた際に、ナット24を締結することによって、ラムボルト21とシャンク23とが互いに固定されるようになっている。
【0053】
図7および図8は、本発明の第二の実施形態に係る端子圧着型を示したものである。なお、第一の実施形態と同一構成部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【0054】
図7に示すように、クリンパ45は、アンビル(図示せず)が進入するガイド部47と、ガイド部47の奥側に形成された加締部48とを備えており、この点では、第一の実施形態のクリンパ25と共通する。第一の実施形態と相違する点は、ガイド部47の板厚が加締部48の板厚より厚肉に形成されている点である。
【0055】
すなわち、加締部48は、ガイド部47の奥側で下向きに突出して形成されているとともに、ガイド部47の端面より内側に凹んでいる。加締部48の板厚は、第一の実施形態で示したクリンパ(加締部28)25の板厚と同じであるから、ガイド部47が厚くなった分だけ内側面47aの板厚方向の幅が広くなり、電線圧着片33aの両端に続く端子金具31(図3)の側板31bが、ガイド部47の内側面47aに拘束されるようになっている。
【0056】
図8に示すように、芯線40bの端末部40c側を向く加締部48には、第一の実施形態の構成と同様にして、加圧部36が連続して形成されている。従って、本実施の形態のクリンパ45は、長手方向を向く両端面が一様な平坦面ではなく段状になっている。
【0057】
図9は、本実施形態のクリンパ45により、電線40と端子金具31とを圧着した状態を示す平面図であるが、芯線圧着部33に続く両側の側板31bは、芯線圧着部33の圧着幅と同一幅に形成されている。従って、芯線40bの端末部40cは、加圧部36に押し付けられて跳ね上がることが防止され、端子金具31の側板31bは、幅方向外側に膨出することが防止されて、端子金具31を擦りなくコネクタハウジング(図示せず)に挿入することができるとともに、端子金具31を端子収容室内で確実に係止することができる。
【0058】
なお、第二の実施形態に係る端子圧着機の全体構成については、第一の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【0059】
【発明の効果】
以上の如く、請求項1記載の発明によれば、端子金具の幅方向外側への膨らみと、芯線の端末部の跳ね上がりが防止される。また、加圧部と加締部とが同一面で連続しているから、加締められた電線圧着片の内側において芯線に遊びが生じることがない。従って、端子金具が引っかかりなくコネクタハウジングに挿入されるとともに、挿入後は端子金具確実に係止される。また、電線と端子金具の接触信頼性が向上する。
【0062】
また、請求項記載の発明によれば、加圧部のエッジに面取部が設けられているから、加圧部と側板との境界部に働く剪断応力が緩和して、割れや亀裂の発生が抑制される。従って、請求項記載の効果の他に、端子金具の破損を防止することができ、電気的接続の信頼性が維持される。
【0063】
また、請求項記載の発明によれば、端子圧着機の圧着用アプリケータを構成する押圧側の端子圧着型と台座側の端子圧着型との間に、端子金具と電線とが挟み込まれて、端子金具の電線圧着片と電線とが圧着される。従って、芯線端末部の跳ね上がりや、電線圧着部の幅方向の膨らみを生ずることなく、端子金具と電線とを圧着接続することができる端子圧着機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る端子圧着型の第一の実施形態を示す正面図である。
【図2】図1に示す端子圧着型のA−A線に沿って切断した断面図である。
【図3】同じく端子圧着型で電線と端子金具とを圧着した状態を示す側面図である。
【図4】図2に示す端子圧着型のエッジに面取りを施した断面図である。
【図5】図4に示す端子圧着型で電線と端子金具とを圧着した状態を示す側面図である。
【図6】本発明に係る端子圧着機の一実施形態を示す正面図である。
【図7】本発明に係る端子圧着型の第二の実施形態を示す斜視図である。
【図8】図7に示す端子圧着型のB−B線に沿って切断した断面図である。
【図9】同じく端子圧着型で電線と端子金具とを圧着した状態を示す平面図である。
【図10】従来の端子圧着型の一例を示す断面図である。
【図11】図10に示す端子圧着型の斜視図である。
【図12】同じく端子圧着型で電線と端子金具とを圧着接続した他の例の側面図である。
【符号の説明】
10 端子圧着機
12 圧着用アプリケータ
18 アンビル(台座側の端子圧着型)
25,45 クリンパ(押圧側の端子圧着型)
27,47 ガイド部
27a 内側面
28,48 加締部
31 端子金具
31b 側板
33 芯線圧着部
36 加圧部
36c 面取部
38 ベルマウス
40b 芯線
40c 端末部

Claims (3)

  1. 台座側の端子圧着型に対向して配置されるとともに、該端子圧着型の進入を許容するガイド部を有し、該ガイド部の奥側に加締部を有し、端子金具と電線の芯線とを圧着接続する押圧側の端子圧着型において、
    前記ガイド部の板厚が、該ガイド部の内側面で前記端子金具の側板を拘束できるように前記加締部の板厚より厚肉に形成され、前記加締部の板厚方向の延長部分に、前記芯線の端末部を加圧する加圧部が形成され、該加圧部と前記加締部とが同一面で連続していることを特徴とする端子圧着型。
  2. 前記加圧部のエッジに面取部が設けられたことを特徴とする請求項1記載の端子圧着型。
  3. 端子金具の電線圧着片を加締めて電線の芯線を圧着接続する、台座側の端子圧着型と、押圧側の端子圧着型とを備えた端子圧着機において、
    前記押圧側の端子圧着型が、請求項1又は2記載の端子圧着型であることを特徴とする端子圧着機
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