JP4918467B2 - 端子圧着装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板部の両側縁にそれぞれ立ち上げられた一対の圧着片（バレル）を有する端子金具を電線の導体に圧着する端子圧着装置に関する。

従来、電線の導体に端子を圧着する端子圧着装置として、アンビルとクリンパとにより圧着端子の圧着片を押圧して導体に加締めるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図４に示すように、圧着端子１００は、端子圧着装置のクリンパ１１０とアンビル１１２とによって電線１０２の端部に対して加締められることにより圧着され且つ電気的に接続される基板部１０６と、他の端子金具と接触して電気的に接続される角筒１０８とを一体に備えたものである。基板部１０６は、略円弧状断面を有し、電線１０２の端部で露出された導体１０４に圧着される一対の導体圧着片１１４，１１６（ワイヤバレル）と、電線１０２の被覆端部１０３に圧着される一対の被覆圧着片１２０，１２２（インシュレーションバレル）とを備えている。

上記一対の導体圧着片１１４，１１６は、一方が、基板部１０６内に収められた電線１０２の導体１０４の周囲にオーバーラップした状態で加締め付けられる第１の導体圧着片１１４であり、他方が、第１の導体圧着片１１４の外周にオーバーラップした状態で加締め付けられる第２の導体圧着片１１６である。

更に図５（ａ）も参照する。圧着前の第１の導体圧着片１１４は、第２の導体圧着片１１６よりも段差Ｅだけ短く設定されており、この第２の導体圧着片１１６の先端部１１６ａは、第１の導体圧着片１１４の先端部１１４ａよりも突出している。

第１の導体圧着片１１４は、基板部１０６の底面から所定の突出長さＧに設定されている。この突出長さＧは、後述する圧着工程において、第１の導体圧着片１１４が、導体１０４と第２の導体圧着片１１６との間で座屈し得る長さに設定されている。上記クリンパ１１０は、図示しないプレス機のラムによって上下に駆動されるものであり、アンビル１０２に載せられた圧着端子１００の導体圧着片１１４，１１６を押圧することができる。クリンパ１１０の下端側には、一対の爪部１２４，１２６が形成されており、これら爪部１２４，１２６の間に、アンビル１１２と協働して圧着端子１００の導体圧着片１１４，１１６を加締める溝１２８が形成されている。

上記溝１２８の開放側端部には、導体圧着片１１４，１１６の導入を案内する導入案内部１２８ａが形成されており、この導入案内部１２８ａに連続させて、各導体圧着片１１４，１１６を互いに接近する方向へ加圧して傾倒させる加圧部１２８ｂが形成されている。そして、溝１２８の内奥部には、第２の導体圧着片１１６を湾曲させてこの第２の導体圧着片１１６を第１の導体圧着片１１４にオーバーラップさせる湾曲部１２８ｃが形成されている。

アンビル１１２は、クリンパ１１０の湾曲部１２８ｃに対向して円弧形に窪む受圧面１３０を備えており、この受圧面１３０に基板部１０６を載置することにより、クリンパ１１０と協働して、導体圧着片１１４，１１６を加締めることができるように構成されている。

次に、図５（ａ）に加え、図５（ｂ）〜図５（ｆ）も参照して、端子の圧着工程について説明する。先ず、図５（ａ）に示すように、上記アンビル１１２の受圧面１３０に圧着端子１００の基板部１０６を載置し、基板部１０６内に被覆電線１０２の導体１０４を収容する。

次に、図５（ｂ）に示すように、クリンパ１１０を下降させる。これにより、圧着端子１００の導体圧着片１１４，１１６は、クリンパ１１０の導入案内部１２８ａによって案内され、溝１２８内へ導入される。

次に、図５（ｃ）に示すように、クリンパ１１０を更に下降させると、クリンパ１１０の加圧部１２８ｂにより、導体圧着片１１４，１１６は、各先端部が互いに接近する方向に傾倒する。この際、第２の導体圧着片１１６は、第１の導体圧着片１１４よりも長く設定されていることから、先ず、第２の導体圧着片１１６がクリンパ１１０の湾曲部１２８ｃの最深部分に突き当たる。

図５（ｄ）に示すように、更にクリンパ１１０を下降させると、第２の導体圧着片１１６が、徐々にクリンパ１１０の溝１２８の湾曲部１２８ｃに沿って湾曲される。更に、図５（ｅ）に示すように、図５（ｄ）の状態から更にクリンパ１１０を下降させると、湾曲された第２の導体圧着片１１６の内周面に、第１の導体圧着片１１４が突き当たる。ここで、上記第１の導体圧着片１１４の突出長さＧ（図５（ａ）参照）が所定の長さに設定されていることにより、この第１の導体圧着片１１４には、充分な撓み代が確保され、導体圧着片１１４がカールする。

図５（ｆ）に示すように、図５（ｅ）の状態から更にクリンパ１１０を下降させると、上記カールがかかった導体圧着片１１４が座屈し、先端部１１４ａが逆向きに折り返されて折り返し部１１４ｂが形成される。そして、この折り返し部１１４ｂの外周に第２の導体圧着片１１６がオーバーラップした状態で加締められ、圧着工程が完了する。

なお、圧着端子１００に形成された被覆圧着片１２０，１２２も、導体圧着片１１４，１１６と同様に電線１０２の被覆部１０３に加締められる。

特許第３０６４８５２号公報

ところが、この種の端子圧着装置では、一対の導体圧着片１１４，１１６がクリンパ１１０の円弧面１２８により曲げられているときに、図６（ａ）に示すように、導体圧着片１１４，１１６の先端部１１４ａ，１１６ａどうしが当接することがある。

このように導体圧着片１１４，１１６の先端１１４ａ，１１６ａどうしが当接すると、引き続き行われる加締め作業により導体圧着片１１４，１１６が不適正に座屈することがある。すると、導体圧着片１１４，１１６に所望の曲げ加工を行うことができず、図６（ｂ）に示すように、一方の導体圧着片１１４に他方の導体圧着片１１６がオーバーラップしなくなり、所望の電気抵抗及び圧着強度が得られないという問題がある。また、このような変形のしかたも一定ではなく圧着加工ごとに異なるので、電気抵抗及び圧着強度が一定となる圧着加工を行うことができないという問題がある。

本発明の目的は、上記問題を解決することにあり、所望の電気抵抗及び圧着強度が得られるように圧着片（バレル）を電線に確実に加締めることができる端子圧着装置を提供することにある。

本発明の目的は、下記構成により達成される。
（１） 電線が載置される湾曲した基板部及び当該基板部の両側縁にそれぞれ立ち上げられた圧着片を有する端子金具を支持するアンビルと、前記アンビルとの間で前記端子金具の圧着片を押圧可能に配置され前記アンビルとの対向部にアーチ形状の加締め部が形成されたクリンパとを備え、前記アンビルと前記クリンパとにより前記圧着片を押圧し、前記端子金具に載置された前記電線に前記圧着片を圧着する端子圧着装置において、
前記クリンパの前記加締め部は、第１円弧面と、該第１円弧面よりも曲率半径が小さい第２円弧面と、前記第１円弧面から前記端子金具の前記圧着片に対する前記クリンパの押圧方向と直交する方向に連続する第１平坦面と、前記第１平坦面から前記押圧方向に沿って延設された段差面と、前記段差面から前記押圧方向と直交する方向に延び前記第２円弧面に連続する第２平坦面と、を有し、
前記第１円弧面、前記第２円弧面、前記段差面、前記第１平坦面および前記第２平坦面が、前記加締め部のアーチ形を形成するように配置され、
前記段差面が前記アーチ形の中央からずれた所に位置していることを特徴とする端子圧着装置。

前記（１）の構成によれば、加締め部が押圧方向と直交する第１平坦面及び第２平坦面を有するので、一方の圧着片を他方の圧着片の内側に確実に案内することができる。また、加締め部が前記第１円弧面に連続した第１平坦面から押圧方向に沿って延設された段差面を有するので、一方の圧着片にオーバーラップした他方の圧着片の先端が段差面により必要以上の移動を制限され、他方の圧着片が一方の圧着片の周面に食い込んで周面を削り取ることを防止することができる。更に、前記段差面が加締め部のアーチ形の中央からずれて位置しているので、他方の圧着片が一方の圧着片に確実にオーバーラップすることができ、圧着片を確実に加締めることができる。

本発明の端子圧着装置によれば、端子金具の圧着片を正確且つ確実に曲げて端子金具を電線に加締め付けることができるので、電線に加締め付けられた端子金具は、設定された電気抵抗及び圧着強度が確実に得られる。

以下、本発明に係る端子圧着装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態である端子圧着装置の斜視図、図２は被覆圧着片用クリンパの加締め部の正面図、図３は加締め作業の工程図である。

端子金具１０は、導電性板母材を所定形状に打ち抜き加工してから、折り曲げ成形して形成されたものであり、底面が断面円弧状である基板部１２に、電線１４の端部の絶縁被覆（以下、『被覆部』と記述する。）１６に圧着される一対の被覆圧着片１８（インシュレーションバレル）と、電線１４の端部における被覆部１６を除去して露出した導体２０に圧着される一対の導体圧着片２２（ワイヤバレル）と、電気接触部２４と、を備えている。なお、導体２０は、撚線等といった形態の複数の素線の束からなる。

端子圧着装置３０は、基板部１２が載置されるアンビル３２と、このアンビル３２に対向して配置されアンビル３２に対して離接可能に駆動されるクリンパ３４とを備えている。アンビル３２に載置された基板部１２の上には、電線１４が載置される。

基板部１２は、その一対の導体圧着片２２及び一対の被覆圧着片１８が、クリンパ３４の昇降動作により内向きに加締められて、電線１４の導体２０及び被覆部１６に圧着されて電気的に接続される。

アンビル３２は、導体圧着片２２を加締めるのに用いられる導体圧着片用アンビル３６と、被覆圧着片１８を加締めるのに用いられる被覆圧着片用アンビル３８とからなり、導体圧着片用アンビル３６及び被覆圧着片用アンビル３８の上面は、基板部１２の底部と同じ断面形状の円弧面に形成されている。

クリンパ３４は、導体圧着片２２を加締めるのに用いられる導体圧着片用クリンパ４０と、被覆圧着片１８を加締めるのに用いられる被覆圧着片用クリンパ４２とを備えている。導体圧着片用クリンパ４０及び被覆圧着片用クリンパ４２には、下方を向いて開口した加締め部４４，４６が形成されている。なお、導体圧着片用クリンパ４０の加締め部４４と被覆圧着片用クリンパ４２の加締め部４６とは、サイズが僅かに異なるものの、同じ構成である。

そして、導体圧着片用クリンパ４０と被覆圧着片用クリンパ４２とは、図示しない駆動手段により一体に上下移動される。導体圧着片用クリンパ４０及び被覆圧着片用クリンパ４２は、下降時に各加締め部４４，４６により導体圧着片２２及び被覆圧着片１８をそれぞれ押圧することにより、導体圧着片２２及び被覆圧着片１８をそれぞれ曲げて、電線１４の導体２０に導体圧着片２２をそれぞれ加締め付け且つ電線１４の被覆部１６に被覆圧着片１８をそれぞれ加締め付けるように構成されている。

加締め部４４，４６は、それらの入口部の幅が最も広くなっており、奥部へ向かうほど幅が狭くなっている。また、加締め部４４，４６の入口部から奥部に向かうまでは凸状の曲面４８，５０に形成されている。以下、被覆圧着片用クリンパ４２の加締め部４６について説明する。

図２に示すように、加締め部４６の最奥部は、曲率半径Ｒａの凹状の第１円弧面５２と、第１円弧面５２の曲率半径Ｒａよりも小さい曲率半径Ｒｂの凹状の第２円弧面５４と、第１円弧面５２に連続し押圧方向Ｘと直交する方向に延びる第１平坦面６０と、第１平坦面６０から押圧方向Ｘに沿って垂下するように延設された段差面５６と、段差面５６から垂直に延び第２円弧面５４に連続する第２平坦面５８と、から構成されている。第１平坦面６０及び第２平坦面５８は、バレル押圧方向（クリンパの移動方向）Ｘに対して直交方向に延びており、互いに平行である。

このように、第１円弧面５２、第２円弧面５４、段差面５６、第１平坦面６０、及び第２平坦面５８が、加締め部４６のアーチ形を形成するように配置されている。また、図２に示すように、段差面５６は加締め部４６のアーチ形の中央Ｃからずれた所に位置しており、本実施形態では第２平坦面の長さＬ分、中央Ｃから第２円弧面５４側に位置している。

端子金具１０の被覆圧着片１８の厚みｔと、第１円弧面５２の曲率半径Ｒａと、第２円弧面５４の曲率半径Ｒｂと、段差面５６の高さ（段差）ｈと、段差面５６の加締め部中央Ｃからのずれ量Ｌとは、例えば下記式（１）〜（３）の関係に設定されるのが好ましい。このように設定することにより、被覆圧着片１８の安定した圧着形状が得られるとともに確実な電線保持力が得られる。
Ｒａ−（１／３）・ｔ≦Ｒｂ≦Ｒａ−２・ｔ （式１）
（１／３）・ｔ≦ｈ≦２・ｔ （式２）
（１／３）・ｔ≦Ｌ≦２・ｔ （式３）

ここで、第２円弧面５４の曲率半径ＲｂがＲａ−（１／３）・ｔより小さいと、被覆圧着片１８の先端部どうしが当接し易くなり、オーバーラップによる安定した圧着形状が得られない。また、第２円弧面５４の曲率半径ＲｂがＲａ−２・ｔより大きいと被覆圧着片１８の重なり部に隙間が生じ易くなり、隙間が生じると電線１４の保持力の低下を招く。

また、段差面５６の高さｈが（１／３）・ｔより小さいと、被覆圧着片１８の先端部どうしが当接し易くなり、オーバーラップによる安定した圧着形状が得られない。また、段差面５６の高さｈが２・ｔより大きいと被覆圧着片１８の重なり部に隙間が生じ易くなり、隙間が生じると電線１４の保持力の低下を招く。

また、段差面５６のずれ量Ｌが（１／３）・ｔより小さいと、ラップしろが少ないため電線１４の保持力の低下を招く。また、段差面５６のずれ量Ｌが２・ｔより大きいと被覆圧着片１８の先端部どうしが当接し易くなり、オーバーラップによる安定した圧着形状が得られない。

次に、図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照して被覆圧着片用クリンパ４２による被覆圧着片１８の加締め作業について説明する。なお、以下の説明においては、被覆圧着片用クリンパ４２、被覆圧着片用アンビル３８及び被覆圧着片１８をそれぞれ、単にクリンパ４２、アンビル３８及びバレル１８という。

アンビル３８上に端子金具１０を載置し、基板部１２上に電線１４を載置してクリンパ４２を下降させると、一対のバレル１８がクリンパ４２の加締め部４６内に入り込む。クリンパ４２を更に下降させると、図３（ａ）に示すように、第１バレル１８ａは第１円弧面５２に案内されることにより曲げられ、第２バレル１８ｂは第２円弧面５４に案内されることにより曲げられる。そして、第２バレル１８ｂの先端部が第２平坦面５８に当接し、先端部が第２平坦面５８により水平方向右方に案内される。

クリンパ４２を更に下降させると、図３（ｂ）に示すように、第２バレル１８ｂは第１バレル１８ａの内側に案内されて入り込むとともに、第１バレル１８ａは先端部が段差面５６に当接して移動を制限される。ここで、第１円弧面５２が段差面５６まで連続せず、第１円弧面５２と段差面５６との間に第１平坦面６０が形成されているので、第１バレル１８ａと第２バレル１８ｂの先端部どうしの当接現象を回避できる効果が大きい。

クリンパを更に下降させると、図３（ｃ）に示すように、第２バレル１８ｂは第２円弧面５４と同じ形状に曲げられながら第１バレル１８ａの内側に進み、第１バレル１８ａは第１円弧面５２と同じ形状に曲げられて、加締め作業が完了する。

このように両バレル１８ａ，１８ｂを加締められた端子金具１０は、バレル１８ａ，１８ｂの安定した圧着形状が得られるとともに確実な電線保持力が得られ、所望の電気抵抗及び圧着強度が確実に得られる。

また、図２に想像線で示すように、押圧方向Ｘに対して段差面５６が角度θ傾斜しており、角度θが６０度程度の場合には、オーバーラップした第１バレル１８ａが第２円弧面５４と内側の第２バレル１８ｂとの間に入り込んで第２バレル１８ｂの表面を削り取ってしまい、ひげ状のばり（ひげばり）が発生することがある。

しかし、上記実施形態によれば、このような現象を防止でき、第２バレル１８ｂにオーバーラップした第１バレル１８ａが、第２バレル１８ｂと第２円弧面５４との間に入り込んで第２バレル１８ｂの周面に食い込んで周面を削り取ることがない。したがって、ひげばりの発生を防止することができる。

このように、段差面５６は押圧方向Ｘに沿っていることが好ましく、押圧方向Ｘに対する角度は０度であることが好ましいが、押圧方向Ｘに対する段差面５６の角度θは０〜３度であれば、ひげばりの発生を防止することができる。

また、上記実施形態では、被覆圧着片用クリンパ４２による被覆圧着片１８の加締めについて説明したが、導体圧着片用クリンパ４０も被覆圧着片用クリンパ４２と同じ構成であり、導体圧着片２２も被覆圧着片１８と同じように加締められる。したがって、導体圧着片２２の安定した圧着形状が得られるとともに確実な電線保持力が得られ、所望の電気抵抗及び圧着強度が確実に得られる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明の目的を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明に係る実施形態である端子圧着装置の斜視図である。 被覆圧着片用クリンパの加締め部の正面図である。 加締め作業の工程図である。 従来の端子圧着装置の斜視図である。 従来の加締め作業の工程図である。 従来の端子圧着装置による加締め状態の断面図である。

符号の説明

１０ 端子金具
１２ 基板部
１４ 電線
１６ 被覆部
１８ 被覆圧着片
２０ 導体
２２ 導体圧着片
２４ 電気接触部
３０ 端子圧着装置
３２ アンビル
３４ クリンパ
３６ 導体圧着片用アンビル
３８ 被覆圧着片用アンビル
４０ 導体圧着片用クリンパ
４２ 被覆圧着片用クリンパ
４４，４６ 加締め部
４８，５０ 凸状曲面
５２ 第１円弧面
５４ 第２円弧面
５６ 段差面
５８ 第２平坦面
６０ 第１平坦面

Claims (1)

1. 電線が載置される湾曲した基板部及び当該基板部の両側縁にそれぞれ立ち上げられた圧着片を有する端子金具を支持するアンビルと、前記アンビルとの間で前記端子金具の圧着片を押圧可能に配置され前記アンビルとの対向部にアーチ形状の加締め部が形成されたクリンパとを備え、前記アンビルと前記クリンパとにより前記圧着片を押圧し、前記端子金具に載置された前記電線に前記圧着片を圧着する端子圧着装置において、
   前記クリンパの前記加締め部は、第１円弧面と、該第１円弧面よりも曲率半径が小さい第２円弧面と、前記第１円弧面から前記端子金具の前記圧着片に対する前記クリンパの押圧方向と直交する方向に連続する第１平坦面と、前記第１平坦面から前記押圧方向に沿って延設された段差面と、前記段差面から前記押圧方向と直交する方向に延び前記第２円弧面に連続する第２平坦面と、を有し、
   前記第１円弧面、前記第２円弧面、前記段差面、前記第１平坦面および前記第２平坦面が、前記加締め部のアーチ形を形成するように配置され、
   前記段差面が前記アーチ形の中央からずれた所に位置していることを特徴とする端子圧着装置。

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