JP4486449B2

JP4486449B2 - 圧着装置

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Publication number: JP4486449B2
Application number: JP2004253365A
Authority: JP
Inventors: 博矢川
Original assignee: Tyco Electronics Japan GK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: CN1744393A; JP2006073279A; SG120229A1

Description

本発明は、電線に端子を圧着接続するための圧着装置に関する。

電線に端子を圧着接続する圧着装置には、圧着装置への端子及び電線のセット作業と、電線に圧着装置にセットされた端子を圧着接続する作業とを自動的に行う全自動タイプの圧着装置がある。この全自動タイプの圧着装置は、圧着装置への端子及び電線のセット作業から端子に対する圧着作業までを自動的に行うため、圧着作業をする作業者に負担がかからず、全作業を完了するまでの時間が短時間で済むため、電線が圧着された端子を大量に生産する場合には好適である。

しかしながら、このように圧着装置への端子及び電線のセット作業から端子に対する圧着作業までの全自動化を図ると、装置全体が大型化したり、高価格化して、使用しずらくなるといった欠点がある。また、全自動タイプの圧着装置では、端子を圧着装置に確実にセットするための特別な手段や機構が必要になってしまい、機構が複雑になってしまうとういう欠点がある。
そこで、圧着装置への端子及び電線のセット作業を手動で行い、圧着装置にセットされた端子に電線を圧着接続する作業を自動的に行う、いわゆる半自動タイプの圧着装置が開発されてきた。従来の半自動タイプの圧着装置の一例を図１１に示す（特許文献１参照）。

この図１１に示す圧着装置１０１は、ケース１１０内にモータ１１１と、モータ１１１の出力軸に連結された遊星歯車機構による減速機１１２と、減速機１１２の駆動軸１１３に支承されたヘリカル歯車１１４と備えている。このヘリカル歯車１１４には、従動歯車１１５が噛合して時計回り方向に回転するようになっている。従動歯車１１５には、カム部１１６が設けられている。そして、１対のトグルリンク１１９，１１９がピン１１８に回動可能に支承され、ピン１１８にはカム部１１６に当接するローラ１１７が回動可能に支承されている。そして、トグルリンク１１９，１１９の両先端部は、ピン１２０で口金１２１，１２１の後端に回動可能に支承している。これら口金１２１，１２１は、それら口金１２１，１２１の両側（図１１において紙面に対して直交する方向の両側）に配置された接手１２３，１２３で挟まれて各々ピン１２２で接手１２３，１２３に対して回動可能に支承されている。口金１２１，１２１の互いに対向する部分には、圧着刃１２１ａ，１２１ａがそれぞれ設けられている。口金１２１，１２１間には、圧着刃１２１ａ，１２１ａを常時閉じる方向に付勢するばね部材１２７が設けられている。そして、接手１２３，１２３の一端は取付ピン１２４によりケース１１０に取り付けられ、接手１２３，１２３の他端はボルトナット組１２５，１２６によりケース１１０に取付けられている。

そして、ケース１１０には、止めピン１２９を支点として回動するレバー１２８が設けられている。このレバー１２８は、圧着前の準備として、電線及び端子を予め口金１２１，１２１の圧着刃１２１ａ，１２１ａ間に保持させるために、指でレバー１２８を強制的に引いて圧着刃１２１ａ，１２１ａを開かせるためのものである。
この圧着装置１０１を用いて電線を端子に圧着する方法について説明すると、先ず、レバー１２８を指で反時計回りの方向へ回転させて口金１２１，１２１の一方を強制的に引き下げ、トグルリンク１１９，１１９を介して口金１２１，１２１を開く。

次いで、開いた圧着刃１２１ａ，１２１ａ間に、端子を挟み、電線を所定位置にセットする。これにより、圧着前の準備が完了する。
そして、スイッチを操作してモータ１１１を作動させると、モータ１１１の出力軸の回転が減速機１１２によって減速されてその減速された減速機１１２の駆動軸１１３の回転がヘリカル歯車１１４に伝達され、ヘリカル歯車１１４が紙面に対して直交する方向に回転する。これにより、従動歯車１１５が紙面に対して反時計回りの方向に回転し、これとともにカム部１１６も反時計回りの方向に回転する。すると、ローラ１１７をが前進し、これに伴ってトグルリンク１１９，１１９も拡開しながら前進し、口金１２１，１２１はピン１２２を中心として互いに閉じる方向に回転する。これにより、圧着刃１２１ａ，１２１ａが端子を挟圧して電線に端子が圧着接続されることになるのである。そして、電線が圧着された端子を圧着刃１２１ａ，１２１ａから取り外すには、モータ１１１を更に作動させてローラ１１７を元の位置まで後退させ、その後、レバー１２８を指で反時計回りの方向へ回転させて口金１２１，１２１の一方を強制的に引き下げ、トグルリンク１１９，１１９を介して口金１２１，１２１を開けばよいのである。
実公昭６３−３５５０６号公報

しかしながら、この図１１に示した圧着装置１０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、モータ１１１の出力軸の回転を減速機１１２によって大幅に減速させる必要があり、減速機１１２の機構が複雑になるばかりでなく、図１１において紙面に対して直交する方向に回転するヘリカル歯車１１４の回転方向を、紙面に対して反時計回りの方向に回転する従動歯車１１５の回転方向に変換する必要があり、そのための回転変換機構が複雑になるという問題点があった。

また、口金１２１，１２１を開くときには、レバー１２８を指で反時計回りの方向へ回転させて口金１２１，１２１の一方を強制的に引き下げ、トグルリンク１１９，１１９を介して口金１２１，１２１を開く必要があるが、その構成上、口金１２１，１２１を手動で容易に開くことができなかった。
従って、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な機構により、半自動で端子及び電線のセット作業及び端子を電線に圧着接続する作業を行えるとともに、端子を電線に圧着するクリンパを手動で容易に開くことができる、半自動タイプの圧着装置を提供することにある。

上記問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係る圧着装置は、偏心軸部を有する回転駆動軸と、前記偏心軸部がその内壁に沿って移動可能なカム穴を有し、該カム穴が、互いに幅方向において連通し長さの異なる、電線に端子を圧着接続する際に前記偏心軸部が位置する第１穴と、前記端子をアンビルにセットする際に前記偏心軸部が位置する第２穴とを備えた、昇降自在に設けられたカムリンクと、該カムリンクに対して回動可能に支承されるとともに前記カムリンクの昇降に伴って昇降するスライダと、前記スライダに回動可能に支承されて前記スライダの昇降に伴って前記アンビルに対して開閉し、電線に端子を圧着接続するクリンパと、前記スライダを上方向に常時付勢するスライダ作動ばねと、該スライダ作動ばねよりも弱い力で前記カムリンクを下方向に常時付勢し、前記偏心軸部を前記カム穴の前記第１穴側に常時位置させるカムリンク作動ばねと、前記カムリンクを下降させ、前記偏心軸部を前記カム穴の前記第２穴側に一時的に移動させる手動レバーとを具備することを特徴としている。

また、本発明の請求項２に係る圧着装置は、請求項１記載の発明において、前記アンビルの上下方向高さをシム板の増減によって調整することにより、前記クリンパの圧着高さを調整する調整機構を備えたことを特徴としている。
更に、本発明のうち請求項３に係る圧着装置は、請求項１又は２記載の発明において、前記第１穴よりも前記第２穴が長く形成され、前記第１穴は、互いに幅方向において連通し前記第２穴に向かうにつれて長くなる複数の穴で形成されていることを特徴としている。

本発明のうち請求項１に係る圧着装置によれば、偏心軸部を有する回転駆動軸と、前記偏心軸部がその内壁に沿って移動可能なカム穴を有し、該カム穴が、互いに幅方向において連通し長さの異なる、電線に端子を圧着接続する際に前記偏心軸部が位置する第１穴と、前記端子をアンビルにセットする際に前記偏心軸部が位置する第２穴とを備えた、昇降自在に設けられたカムリンクと、該カムリンクに対して回動可能に支承されるとともに前記カムリンクの昇降に伴って昇降するスライダと、前記スライダに回動可能に支承されて前記スライダの昇降に伴って前記アンビルに対して開閉し、電線に端子を圧着接続するクリンパと、前記スライダを上方向に常時付勢するスライダ作動ばねと、該スライダ作動ばねよりも弱い力で前記カムリンクを下方向に常時付勢し、前記偏心軸部を前記カム穴の前記第１穴側に常時位置させるカムリンク作動ばねとを具備するので、高価なサーボ機構等の制御手段を必要とせずに、簡単な機構により、半自動で端子及び電線のセット作業及び端子を電線に圧着接続する作業を行うことができる。また、前記カムリンクを下降させ、前記偏心軸部を前記カム穴の前記第２穴側に一時的に移動させる手動レバーを備えているので、カムリンクを手動レバーで下降させ、偏心軸部をカム穴の第２穴側に一時的に移動させることによってスライダを下降させ、これによりクリンパをアンビルに対して開くことができる。従って、端子を電線に圧着するクリンパを手動で容易に開くことができる。手動レバーの下降に際し、スライダ作動ばねの力に抗するだけなので、手動でもクリンパを開くことができる。また、クリンパを一動作で迅速に開くことができるので、電動でクリンパを開く機構よりも圧着作業の効率が格段に上がる。また、スライダ作動ばねよりも弱い力でカムリンクを下方向に常時付勢し、偏心軸部をカム穴の第１穴側に常時位置させるカムリンク作動ばねを備えているので、スライダ作動ばねの付勢力がカムリンク作動ばねの付勢力よりも強いことから、スライダに何ら他の力を加えなければスライダが上昇するようになり、これにより、クリンパがアンビルに対して閉じ、スライダ作動ばねの付勢力とカムリンク作動ばねの付勢力との差の力により圧着する端子を保持することができる。従って、圧着する端子の位置決めを容易に行うことができる。

また、本発明のうち請求項２に係る圧着装置によれば、請求項１記載の発明において、前記アンビルの上下方向高さをシム板の増減によって調整することにより、前記クリンパの圧着高さを調整する調整機構を備えたので、クリンパの圧着高さを自動調整する構成に比べて簡単な構成により、クリンパの圧着高さを調整することができる。
また、本発明のうち請求項３に係る圧着装置によれば、請求項１又は２記載の発明において、前記第１穴よりも前記第２穴が長く形成され、前記第１穴は、互いに幅方向において連通し前記第２穴に向かうにつれて長くなる複数の穴で形成されているので、端子に電線を圧着する際に偏心軸部が複数の穴に連続して位置するようになり、端子を電線に圧着する作業を複数回に分けて行うことができる。このため、小出力のモータを用いることができる。

次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る圧着装置の一例においてクリンパがホームポジションにある状態の斜視図である。図２は図１に示す状態の圧着装置の正面図である。図３は本発明に係る圧着装置の一例において手動でクリンパがアンビルに対して開いた状態の斜視図である。図４は図３に示す状態の圧着装置の正面図である。図５は本発明に係る圧着装置の一例においてスライダ作動ばね及びカムリンク作動ばねの力だけでクリンパが図４に対してやや閉じた状態（図示されていない端子がアンビルにセットされてスライダ作動ばね及びカムリンク作動ばねの力でクリンパが端子を保持している状態）の斜視図である。図６は図５に示す状態の圧着装置の正面図である。図７は本発明に係る圧着装置の一例において偏心軸部の回転によって電線に端子を圧着接続している状態の斜視図である。但し、図７において電線及び端子は図示していない。図８は図７に示す状態の圧着装置の正面図である。

図１に示す圧着装置１において、複数の脚部１０ａを有する基台部１０の後端側（図１における奥側）上に筐体１１が立設され、基台部１０上であって筐体１１の前側には支持部１１ａが立設されている。支持部１１ａは、基台部１０に対して上方向に延びる支持壁部１１ｂと、支持壁部１１ｂの下端から前方に延びる座部１１ｃとを具備している。
そして、筐体１１上には、モータ１２と、このモータ１２の出力軸に連結された減速機１３とを備えている。減速機１３は、小型端子にのみ使用する場合など、圧着に必要な力（トルク）が小さい場合には省略することも可能である。減速機１３の回転駆動軸１３ａには、回転駆動軸１３ａの中心に対して偏心している偏心軸部１３ｂが前方に向けて突出形成されている。回転駆動軸１３ａは、支持壁部１１ｂを貫通するように設けられている。減速機１３が省略された場合には、モータ１２の出力軸に回転駆動軸１３ａを連結する。

そして、支持壁部１１ｂの前側には、カムリンク１４が昇降自在に設けられている。カムリンク１４には、回転駆動軸１３ａの偏心軸部１３ｂがその内壁に沿って移動可能なカム穴１４ａが形成されている。カム穴１４ａは、互いに幅方向において連通する第１穴１４ｂと第１穴１４ｂよりも長い第２穴１４ｃとからなる非対称のＶ字形あるいはハート形で形成されている。第１穴１４ｂには、電線に端子を圧着接続する際に偏心軸部１３ｂが位置し、第２穴１４ｃには、端子をアンビル１９にセットする際に偏心軸部１３ｂが位置するようになっている。なお、圧着動作時に偏心軸部１３ｂが滑らずに引っ掛かるためには、第１穴１４ｂの上縁部の幅が、偏心軸部１３ｂの直径に対して０．７〜０．８倍の寸法とする必要がある。また、第１穴１４ｂの長さ寸法については、偏心軸部１３ｂの回転直径ｄ（図１０参照）が、図２に示すように、偏心軸部１３ｂが、カムリンク１４のカム穴１４ａの第１穴１４ｂと第２穴１４ｃとが交錯するハート形の下頂部に位置したときの偏心軸部１３ｂの中心と、第１穴１４ｂの上縁部頂点とのなす距離Ｄ₁にスプリングバック量を加えた寸法よりも大きくなっている。これにより、圧着作業が確実に行える。

また、カムリンク１４の下端部には、スライダ１５がカムリンク１４に対して回動可能に（逆に言うと、スライダ１５に対してカムリンク１４が回動可能に）支軸１６により支承されている。スライダ１５は、支持壁部１１ｂの前面において上下方向に沿って昇降可能に設置され、カムリンク１４の昇降に伴って昇降するようになっている。

更に、スライダ１５の下端中央部に形成された溝１５ａには、クリンパ１８が支軸１７ａにより回動可能に支承されている。クリンパ１８は、電線の芯線を圧着するための芯線圧着用クリンパ１８ａと、電線の被覆を圧着するための被覆圧着用クリンパ１８ｂとを備えている。芯線圧着用クリンパ１８ａ及び被覆圧着用クリンパ１８ｂは、それぞれ圧着部１８ｃ（芯線圧着用クリンパ１８ａの圧着部のみ図示）を設けている。また、スライダ１５の下方には、圧着高さ調整用ブロック２３が支持壁部１１ｂに対して昇降可能に配置されており、この圧着高さ調整用ブロック２３には、クリンパ１８に対向するアンビル１９が支軸１７ｂにより回動可能に支承されている。アンビル１９は、芯線圧着用クリンパ１８ａに対向する芯線圧着用アンビル１９ａと、被覆圧着用クリンパ１８ｂに対向する被覆圧着用アンビル１９ｂとを備えている。芯線圧着用アンビル１９ａ及び被覆圧着用アンビル１９ｂは、それぞれ圧着部１９ｃ（芯線圧着用アンビル１９ａの圧着部のみ図示）を設けている。クリンパ１８の芯線圧着用クリンパ１８ａ及びアンビル１９の芯線圧着用アンビル１９ａの外側には、連結板２０が配置され、クリンパ１８の被覆圧着用クリンパ１８ｂ及びアンビル１９の被覆圧着用アンビル１９ｂの外側には、別個の連結板２０が配置されている。芯線圧着用クリンパ１８ａは連結板２０に対して支軸２１により回動可能に軸支され、芯線圧着用アンビル１９ａは連結板２０に対して支軸２２により回動可能に軸支されている。また、被覆圧着用クリンパ１８ｂは別個の連結板２０に対して支軸２１（図示せず）により回動可能に軸支され、被覆圧着用アンビル１９ｂは別個の連結板２０に対して支軸２２（図示せず）により回動可能に軸支されている。そして、スライダ１５が昇降すると、このスライダ１５の昇降に伴ってクリンパ１８を構成する芯線圧着用クリンパ１８ａが支軸２１を中心に回動し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂが支軸２１を中心に回動し、アンビル１９を構成する芯線圧着用アンビル１９ａ及び被覆圧着用アンビル１９ｂに対してそれぞれ開閉するようになっている。

そして、スライダ１５の上端には、スライダ作動ばね２８の一端が係止され、スライダ作動ばね２８の他端は支持部１１ａの支持壁部１１ｂに係止され、このスライダ作動ばね２８はスライダ１５を上方向に常時付勢するようになっている。また、カムリンク１４の下端右縁部に突出形成された係止突起１４ｄには、カムリンク作動ばね２９の一端が係止され、カムリンク作動ばね２９の他端はスライダ１５の側壁部に係止され、このカムリンク作動ばね２９はカムリンク１４を下方向に常時付勢し、偏心軸部１３ｂをカム穴１４ａの第１穴１４ｂ側に常時位置させるようになっている。カムリンク作動ばね２９の付勢力はスライダ作動ばね２８の付勢力よりも弱い。
また、カムリンク１４の下端左縁部には、カムリンク１４を下降させ、偏心軸部１３ｂをカム穴１４ａの第２穴１４ｃ側に一時的に移動させるための手動レバー２７が設けられている。

また、アンビル１９の下方には、クリンパ１８の圧着高さを調整する調整機構３２が設けられている。ここで、「圧着高さ」とは、モータ１２によりクリンパ１８が閉じるストロークとクリンパ１８等のたわみ分とを合わせて表される実際の圧下量を意味し、調整機構３２によってこの実際の圧下量を決定するようにしている。この調整機構３２は、支持壁部１１ｂの前面において支持壁部１１ｂに対して昇降可能に配置され、アンビル１９が支軸１７ｂにより回動可能に支承された前述した圧着高さ調整用ブロック２３と、支持部１１ａの座部１１ｃに対して上下方向に移動可能に設置され、圧着高さ調整用ブロック２３を下方から支持する調整スクリュー２４と、圧着高さ調整用ブロック２３と座部１１ｃとの間であって調整スクリュー２４の軸部の外周に設置されたブロック固定ばね２５と、調整スクリュー２４の頭部と座部１１ｃとの間に設置されるシム板２６とにより構成されている。クリンパ１８の圧着高さ調整に際しては、シム板２６の増減により圧着高さ調整用ブロック２３を昇降させてアンビル１９の上下方向高さを調整することにより、行う。即ち、クリンパ１８の圧着高さを大きくしたい場合には、シム板２６の厚さを厚くし、圧着高さ調整用ブロック２３を下降させ、アンビル１９を支軸２１を中心に圧着部１９ｃが上昇するように回動させてアンビル１９の上下方向高さを高くする。また、クリンパ１８の圧着高さを小さくしたい場合には、シム板２６の厚さを薄くし、圧着高さ調整用ブロック２３を上昇させ、アンビル１９を支軸２１を中心に圧着部１９ｃが下降するように回動させてアンビル１９の上下方向高さを低くする。
なお、図１乃至図８において、符号３０はモータ１２の駆動スイッチ、３１は圧着装置１を持ち運びするときの取っ手である。

次に、図１乃至図８を参照して、電線に端子を圧着接続する方法を説明する。
電線に端子を圧着する前は、クリンパ１８は図１及び図２に示すホームポジションに位置している。このとき、回転駆動軸１３ａの偏心軸部１３ｂは、カムリンク１４のカム穴１４ａの第１穴１４ｂと第２穴１４ｃとが交錯するハート形の下頂部に位置し、カムリンク１４及びスライダ１５が上昇し、クリンパ１８の圧着部１８ｃはアンビル１９の圧着部１９ｃに対して閉じている。カムリンク１４は、カム作動ばね２９の作用により、スライダ１５に対して略くの字状に曲がっている。

そして、図１及び図２に示すホームポジション位置から手動レバー２７を手で矢印Ａ方向に回しながら下降させると、図３及び図４に示すように、カムリンク１４は図３及び図４における矢印Ｂ方向に下降し、偏心軸部１３ｂがカム穴１４の第２穴１４ｃの上方部に位置することになる。このカムリンク１４の下降に伴ってスライダ１５も矢印Ｃ方向に下降し、クリンパ１８を構成する芯線圧着用クリンパ１８ａが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが上昇するように矢印Ｄ方向に回動し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが上昇するように矢印Ｄ方向に回動し、アンビル１９を構成する芯線圧着用アンビル１９ａ及び被覆圧着用アンビル１９ｂに対してそれぞれ開く。この状態で、端子の芯線圧着バレルを芯線圧着用アンビル１９ａの圧着部１９ｃ上に、被覆圧着バレルを被覆圧着用アンビル１９ｂの圧着部１９ｃ上に位置させて端子をセットし、また、電線の芯線を端子の芯線圧着バレル上に、被覆を被覆圧着バレル上に位置させてセットする。

そして、手動レバー２７から手を離すと、スライダ作動ばね２８の付勢力がカムリンク作動ばね２９の付勢力よりも強いことから、スライダ１５が図５及び図６における矢印Ｇ方向に、カムリンク１４が矢印Ｆ方向に、手動レバー２７が矢印Ｅ方向に上昇する。回転駆動軸１３ａの偏心軸部１３ｂはカムリンク作動ばね２９の作用によりカム穴１４の第１穴１４ｂの上方部に位置することになる。そして、スライダ１５が矢印Ｇ方向に上昇することに伴って、クリンパ１８を構成する芯線圧着用クリンパ１８ａが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが下降するように矢印Ｈ方向に回動し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが下降するように矢印Ｈ方向に回動する。これにより、芯線圧着用クリンパ１８ａの圧着部１８ｃが端子の芯線圧着バレルを軽く保持するとともに、被覆圧着用クリンパ１８ｂの圧着部１８ｃが端子の被覆圧着バレルを軽く保持する。このときの芯線圧着用クリンパ１８ａの圧着部１８ｃ及び被覆圧着用クリンパ１８ｂの圧着部１８ｃの保持力は、スライダ作動ばね２８の付勢力とカムリンク作動ばね２９の付勢力との差によって定まる。

そして、この状態で、駆動スイッチ３０を操作してモータ１２を駆動すると、回転駆動軸１３ａが時計回り方向に回転し、偏心軸部１３ｂがカム穴１４の第１穴１４ｂの上縁を押し上げ、これにより、カムリンク１４が図７及び図８における矢印Ｉ方向に上昇する。カムリンク１４の上昇に伴ってスライダ１５も上昇し、これによりクリンパ１８を構成する芯線圧着用クリンパ１８ａが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが更に下降するように矢印Ｋ方向に回動し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが更に下降するように矢印Ｋ方向に回動する。これにより、芯線圧着用クリンパ１８ａの圧着部１８ｃが端子の芯線圧着バレルを押圧し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂの圧着部１８ｃが端子の被覆圧着バレルを押圧する。これにより、電線の芯線に芯線圧着バレルが圧着接続されるとともに、被覆に被覆圧着バレルが圧着接続される。

そして、駆動スイッチ３０を操作してモータ１２の駆動を止め、手動レバー２７を手で矢印Ｌ方向に回しながら下降させると、クリンパ１８が図３及び図４に示す位置に開き、電線が圧着された端子を取り外すことができる。そして、この状態で、次の電線及び端子のセットが可能となる。
なお、端子の被覆圧着バレルが被覆圧着用クリンパ１８ｂの圧着部１８ｃによって押圧される状態を図９に模式的に示す。

図９に示すように、被覆圧着用クリンパ１８ｂの圧着部１８ｃが端子Ｔの被覆圧着バレルを押圧するときには、被覆圧着用クリンパ１８ｂはスライダ１５により支軸１７ａを取り付ける支軸取付部分１８ｄにおいて上方に引っ張られ、一方、被覆圧着用アンビル１９ｂは圧着高さ調整ブロック２３により支軸１７ｂを取り付ける支軸取付部分部分１９ｄにおいて下方に引っ張られる。このため、被覆圧着用クリンパ１８ｂ及び被覆圧着用アンビル１９ｂは、図９の二点鎖線で示すように、それぞれ上方向、下方向に若干撓む。被覆圧着用クリンパ１８ｂの先端下面が被覆圧着用アンビル１９ｂの先端上面に当接したときに圧着は完了する。圧着が完了したときの被覆圧着用クリンパ１８ｂ及び被覆圧着用アンビル１９ｂの支軸取付部分１８ｄ、１９ｄ間の寸法ｌ₂は、被覆圧着用クリンパ１８ｂ及び被覆圧着用アンビル１９ｂに対して何ら負荷のかかっていない無負荷時の支軸取付部分１８ｄ、１９ｄ間の寸法ｌ₁よりも大きい。圧着する端子Ｔの大きさや種類（弾性係数等の相違）により寸法ｌ₂と寸法ｌ₁との差は異なることになる。ここで、クリンパ１８の圧着高さを調整する調整機構３２を設け、この調整機構３２によって圧着高さを調整することにより、寸法ｌ₂と寸法ｌ₁との差を大きくすることなく、いかなる端子Ｔの圧着をもすることができる。調整機構３２を設けることなく、すべての端子Ｔをも圧着しようとすると、寸法ｌ₂と寸法ｌ₁との差がかなり大きくなってしまう場合があり、被覆圧着用クリンパ１８ｂ及び被覆圧着用アンビル１９ｂの耐久性が短くなってしまう。芯線圧着用クリンパ１８ａの圧着部１８ｃが端子Ｔの芯線被覆圧着バレルを押圧するときも同様である。

圧着高さを調整する調整機構３２は、何ら負荷のかかっていない無負荷時に対してクリンパ１８の移動量がクリンパ１８等の撓み分だけ多くなるように予め設定することを可能とするものである。実機上では、クリンパ１８の移動量（ストローク）を変えることは困難なので、アンビル１９の上下方向の高さを変えることにより実質的に圧着高さを変化させて圧着不足にならないようにしている。具体的には、各種寸法の端子について最適なストローク、即ちシム板２６の厚さを予め求めておき、端子の各寸法に対応するように色分けされたシム板２６を選択することにより、確実な圧着作業を可能とする。
調整機構３２は、アンビル１９の上下方向高さをシム板２６の増減によって調整することにより、クリンパ１８の圧着高さを調整するようになっているので、クリンパ１８の圧着高さを自動調整する構成に比べて簡単な構成により、クリンパ１８の圧着高さを調整することができる。

以上のように本実施形態にあっては、偏心軸部１３ｂを有する回転駆動軸１３ａと、偏心軸部１３ｂがその内壁に沿って移動可能なカム穴１４ａを有し、カム穴１４ａが、互いに幅方向において連通し長さの異なる、電線に端子を圧着接続する際に偏心軸部１３ｂが位置する第１穴１４ｂと、端子をアンビル１９にセットする際に偏心軸部１３ｂが位置する第２穴１４ｃとを備えた、昇降自在に設けられたカムリンク１４と、カムリンク１４に対して回動可能に支承されるとともにカムリンク１４の昇降に伴って昇降するスライダ１５と、スライダ１５に回動可能に支承されてスライダ１５の昇降に伴ってアンビル１９に対して開閉し、電線に端子を圧着接続するクリンパ１８と、スライダ１５を上方向に常時付勢するスライダ作動ばね２８と、スライダ作動ばね２８よりも弱い力でカムリンク１４を下方向に常時付勢し、偏心軸部１３ｂをカム穴１４ａの第１穴１４ｂ側に常時位置させるカムリンク作動ばね２９とを具備している。このため、高価なサーボ機構等の制御手段を必要とせずに、簡単な機構により、半自動で端子及び電線のセット作業及び端子を電線に圧着接続する作業を行うことができる。

また、カムリンク１４を下降させ、偏心軸部１３ｂをカム穴１４ａの第２穴１４ｃ側に一時的に移動させる手動レバー２７を備えているので、カムリンク１４を手動レバー２７で下降させ、偏心軸部１３ｂをカム穴１４ａの第２穴１４ｃ側に一時的に移動させることによってスライダ１５を下降させ、これによりクリンパ１８をアンビル１９に対して開くことができる。従って、端子を電線に圧着するクリンパ１８を手動で容易に開くことができる。手動レバー２７の下降に際し、スライダ作動ばね２８の力に抗するだけなので、手動でもクリンパ１８を開くことができる。また、クリンパ１８を一動作で迅速に開くことができるので、電動でクリンパを開く機構よりも圧着作業の効率が格段に上がることになる。また、クリンパ１８を開くために、モータ１２を逆転させる必要はなく、高価なサーボモータ等を使用する必要はない。

また、スライダ作動ばね２８の付勢力がカムリンク作動ばね２９の付勢力よりも強いことから、スライダ１５に何ら他の力を加えなければスライダ１５が上昇するようになり、これにより、クリンパ１８がアンビル１９に対して閉じ、スライダ作動ばね２８の付勢力とカムリンク作動ばね２９の付勢力との差の力により圧着する端子を保持することができる。従って、圧着する端子の位置決めを容易に行うことができる。

次に、図１０にカムリンクの変形例を示す。図１０に示されたカムリンク１４’は、図１乃至図８に示されたカムリンク１４と同様に、支持壁部１１ｂの前側に昇降自在に設けられている。カムリンク１４’には、カムリンク１４と同様に、回転駆動軸１３ａの偏心軸部１３ｂがその内壁に沿って移動可能なカム穴１４ａ’が形成されているが、このカム穴１４ａ’の形状が図１乃至図８に示されたカムリンク１４のカム穴１４ａの形状と異なっている。即ち、カム穴１４ａ’は、互いに幅方向において連通し長さの異なる、電線に端子を圧着接続する際に偏心軸部１３ｂが位置する第１穴と、端子をアンビル１９にセットする際に偏心軸部１３ｂが位置する第２穴１４ｄ’とを備えているが、第１穴が、互いに幅方向において連通し長さの異なる２つの穴１４ｂ’、１４ｃ’で形成されている。第１穴を構成する穴１４ｃ’は、穴１４ｂ’と第２穴１４ｄ’との中間に位置し、穴１４ｂ’は穴１４ｃ’よりも短く、第２穴１４ｄ’は穴１４ｃ’よりも長くなっている。なお、圧着動作時に偏心軸部１３ｂが滑らずに引っ掛かるためには、穴１４ｂ’、１４ｃ’の上縁部の幅が、偏心軸部１３ｂの直径に対して０．７〜０．８倍の寸法とする必要がある。また、穴１４ｂ’の長さ寸法については、カムリンク１４の第１穴１４ｂの長さ寸法と同様に、偏心軸部１３ｂの回転直径ｄ（図１０参照）が、偏心軸部１３ｂがカム穴１４ａ’の穴１４ｂ’と穴１４ｃ’と第２穴１４ｄ’とが交錯する略ハート形の下頂部に位置したときの偏心軸部１３ｂの中心と、穴１４ｂ’の上縁部頂点とのなす距離にスプリングバック量を加えた寸法よりも大きくなっている。また、穴１４ｃ’の長さ寸法については、偏心軸部１３ｂの回転直径ｄが、図１０に示すように、穴１４ｃ’の下角縁部と穴１４ｃ’の上縁部頂点とのなす距離Ｄ₂にスプリングバック量を加えた寸法よりも大きくなっている。これにより、圧着作業が確実に行える。

このカムリンク１４’を用いて、電線に端子を圧着接続する方法を説明する。
先ず、クリンパ１８（図１及び図２参照）がホームポジションに位置しているときには、回転駆動軸１３ａの偏心軸部１３ｂは、カムリンク１４’のカム穴１４ａ’の穴１４ｂ’と穴１４ｃ’と第２穴１４ｄ’とが交錯する略ハート形の下頂部に位置し、カムリンク１４’及びスライダ１５が上昇し、クリンパ１８の圧着部１８ｃはアンビル１９の圧着部１９ｃに対して閉じている。カムリンク１４’は、カム作動ばね２９の作用により、スライダ１５に対して略くの字状に曲がっている。

そして、ホームポジション位置から手動レバー２７を手で矢印Ａ方向（図１及び図２参照）に回しながら下降させると、カムリンク１４’は矢印Ｂ方向（図３及び図４参照）に下降し、偏心軸部１３ｂがカム穴１４ａ’の第２穴１４ｄ’の上方部に位置することになる。この状態は図１０に示している。カムリンク１４’の下降に伴ってスライダ１５も矢印Ｃ方向（図３及び図４参照）に下降し、クリンパ１８を構成する芯線圧着用クリンパ１８ａが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが上昇するように矢印Ｄ方向（図３及び図４参照）に回動し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが上昇するように矢印Ｄ方向（図３及び図４参照）に回動し、アンビル１９を構成する芯線圧着用アンビル１９ａ及び被覆圧着用アンビル１９ｂに対してそれぞれ開く。この状態で、端子の芯線圧着バレルを芯線圧着用アンビル１９ａの圧着部１９ｃ上に、被覆圧着バレルを被覆圧着用アンビル１９ｂの圧着部１９ｃ上に位置させて端子をセットし、また、電線の芯線を端子の芯線圧着バレル上に、被覆を被覆圧着バレル上に位置させてセットする。

そして、手動レバー２７から手を離すと、スライダ作動ばね２８の付勢力がカムリンク作動ばね２９の付勢力よりも強いことから、スライダ１５が矢印Ｇ方向（図５及び図６参照）に、カムリンク１４’が矢印Ｆ方向（図５及び図６参照）に、手動レバー２７が矢印Ｅ方向（図５及び図６参照）に上昇する。回転駆動軸１３ａの偏心軸部１３ｂはカム穴１４ａ’の穴１４ｂ’の上方部に位置することになる。そして、スライダ１５が矢印Ｇ方向に上昇することに伴って、クリンパ１８を構成する芯線圧着用クリンパ１８ａが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが下降するように矢印Ｈ方向（図５及び図６参照）に回動し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが下降するように矢印Ｈ方向（図５及び図６参照）に回動する。これにより、芯線圧着用クリンパ１８ａの圧着部１８ｃが端子の芯線圧着バレルを軽く保持するとともに、被覆圧着用クリンパ１８ｂの圧着部１８ｃが端子の被覆圧着バレルを軽く保持する。このときの芯線圧着用クリンパ１８ａの圧着部１８ｃ及び被覆圧着用クリンパ１８ｂの圧着部１８ｃの保持力は、スライダ作動ばね２８の付勢力とカムリンク作動ばね２９の付勢力との差によって定まる。

そして、この状態で、駆動スイッチ３０を操作してモータ１２を駆動すると、回転駆動軸１３ａが時計回り方向に回転し、偏心軸部１３ｂが先ず第一段階としてカム穴１４ａ’の穴１４ｂ’の上縁を押し上げ、これにより、カムリンク１４’が矢印Ｉ方向（図７及び図８参照）に上昇する。カムリンク１４’の上昇に伴ってスライダ１５も上昇し、これによりクリンパ１８を構成する芯線圧着用クリンパ１８ａが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが更に下降するように矢印Ｋ方向（図７及び図８参照）に回動し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが更に下降するように矢印Ｋ方向（図７及び図８参照）に回動する。これにより、芯線圧着用クリンパ１８ａの圧着部１８ｃが端子の芯線圧着バレルを押圧し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂの圧着部１８ｃが端子の被覆圧着バレルを押圧する。そして、モータ１２の駆動が続行されると、回転駆動軸１３ａが時計回り方向に更に回転し、偏心軸部１３ｂがカム穴１４ａ’の穴１４ｂ’から穴１４ｃ’に連続的に移動し第二段階として穴１４ｃ’の上縁を押し上げ、これにより、カムリンク１４’が更に上昇する。カムリンク１４’の更なる上昇に伴ってスライダ１５も上昇し、これによりクリンパ１８を構成する芯線圧着用クリンパ１８ａが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが更に下降するように回動し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂが支軸２１を中心に圧着部１８ｃが更に下降するように回動する。これにより、芯線圧着用クリンパ１８ａの圧着部１８ｃが端子の芯線圧着バレルを更に押圧し、また、被覆圧着用クリンパ１８ｂの圧着部１８ｃが端子の被覆圧着バレルを更に押圧する。これにより、電線の芯線に芯線圧着バレルが圧着接続されるとともに、被覆に被覆圧着バレルが圧着接続されるのである。

このように、電線に端子を圧着接続する際に偏心軸部１３ｂが位置するカム穴１４ａ’の第１穴を、互いに幅方向において連通し長さの異なる２つの穴１４ｂ’、１４ｃ’で形成したので、端子を電線に圧着する際に偏心軸部１３ｂが２つの穴１４ｂ’、１４ｃ’に連続して位置するようになり、偏心軸の偏心量を変えることなく、端子を電線に圧着する作業を数回に分けて行うことができる。このため、モータの出力を小さくすることができる。
そして、駆動スイッチ３０を操作してモータ１２の駆動を止め、手動レバー２７を手で矢印Ｌ方向（図７及び図８参照）に回しながら下降させると、クリンパ１８が図３及び図４に示す位置に開き、電線が圧着された端子を取り外すことができる。そして、この状態で、次の端子のセットが可能となるのである。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、図１０において、電線に端子を圧着接続する際に偏心軸部１３ｂが位置するカム穴１４ａ’の第１穴を、互いに幅方向において連通し長さの異なる２つの穴１４ｂ’、１４ｃ’で形成してあるが、２つの穴１４ｂ’、１４ｃ’で形成する必要はなく、それ以上の数の穴で形成してもよい。

また、クリンパ１８は、必ずしも芯線圧着用クリンパ１８ａと被覆圧着用クリンパ１３ｂとの双方を備える必要はなく、被覆圧着用クリンパ１３ｂを省いて芯線圧着用クリンパ１８ａのみで構成してもよい。これに伴って、アンビル１９も、芯線圧着用アンビル１０ａのみで構成してもよい。
また、回転駆動軸１３ａの回転方向は、時計回りに限らず、反時計回りであってもよい。

更に、手動レバー２７は、図１乃至図８においては、カムリンク１４の下端左縁部に設けられているが、端子の装着向きによって、カムリンク１４の右側に設けたりあるいはカムリンク１４から手前に延びるように設けてもよい。また、スライダ作動ばね２８及びカムリンク作動ばね２９の取付位置は、図１乃至図８に示した位置に限定されず、適宜変更することができる。

本発明に係る圧着装置の一例においてクリンパがホームポジションにある状態の斜視図である。図１に示す状態の圧着装置の正面図である。本発明に係る圧着装置の一例において手動でクリンパがアンビルに対して開いた状態の斜視図である。図３に示す状態の圧着装置の正面図である。本発明に係る圧着装置の一例においてスライダ作動ばね及びカムリンク作動ばねの力だけでクリンパが図４に対してやや閉じた状態（図示されていない端子がアンビルにセットされてスライダ作動ばね及びカムリンク作動ばねの力でクリンパが端子を保持している状態）の斜視図である。図５に示す状態の圧着装置の正面図である。本発明に係る圧着装置の一例において偏心軸部の回転によって電線に端子を圧着接続している状態の斜視図である。但し、図７において電線及び端子は図示していない。図７に示す状態の圧着装置の正面図である。端子の被覆圧着バレルが被覆圧着用クリンパの圧着部によって押圧される状態を模式的に示す模式図である。カムリンクの変形例の正面図である。従来例の圧着装置の概略構成図である。

符号の説明

１圧着装置
１３ａ回転駆動軸
１３ｂ偏心軸部
１４カムリンク
１４ａカム穴
１４ｂ第１穴
１４ｃ第２穴
１５スライダ
１８クリンパ
１９アンビル
２６シム板
２７手動レバー
２８スライダ作動ばね
２９カムリンク作動ばね
３２調整機構

Claims

偏心軸部を有する回転駆動軸と、前記偏心軸部がその内壁に沿って移動可能なカム穴を有し、該カム穴が、互いに幅方向において連通し長さの異なる、電線を端子に圧着接続する際に前記偏心軸部が位置する第１穴と、前記端子をアンビルにセットする際に前記偏心軸部が位置する第２穴とを備えた、昇降自在に設けられたカムリンクと、該カムリンクに対して回動可能に支承されるとともに前記カムリンクの昇降に伴って昇降するスライダと、前記スライダに回動可能に支承されて前記スライダの昇降に伴って前記アンビルに対して開閉し、電線に端子を圧着接続するクリンパと、前記スライダを上方向に常時付勢するスライダ作動ばねと、該スライダ作動ばねよりも弱い力で前記カムリンクを下方向に常時付勢し、前記偏心軸部を前記カム穴の前記第１穴側に常時位置させるカムリンク作動ばねと、前記カムリンクを下降させ、前記偏心軸部を前記カム穴の前記第２穴側に一時的に移動させる手動レバーとを具備することを特徴とする圧着装置。
前記アンビルの上下方向高さをシム板の増減によって調整することにより、前記クリンパの圧着高さを調整する調整機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の圧着装置。
前記第１穴よりも前記第２穴が長く形成され、前記第１穴は、互いに幅方向において連通し前記第２穴に向かうにつれて長くなる複数の穴で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の圧着装置。