JP5172718B2 - 端子圧着装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電線に端子を圧着する端子圧着装置に関し、より詳しくは、電線の芯線先端が端子の芯線バレルから前方にはみ出さないように圧着する場合にも、端子に対し電線をその軸線方向に正確に位置決めできるように改良する技術に関する。
従来、電線に端子を圧着するために端子圧着装置が用いられている。
この端子圧着装置の構造について図16および図17を参照して概説すると、基枠1の下部には、横方向に連鎖している端子2を矢印A方向に案内し供給するための端子ガイドレール3と、端子2に電線4を圧着するときの受けとなるアンビル5が設けられている。
そして、このアンビル5の上方には、一対の垂直レール6,6に案内されて昇降するクリンパ7が設けられており、図示されない駆動装置により駆動されて降下するとアンビル5と協働し、電線4の芯線部分4aおよび絶縁被覆部分4bに各端子2の芯線バレル2aおよび絶縁被覆バレル2bをそれぞれ圧着するようになっている。
このような端子圧着装置を用いて電線4に端子2を圧着する作業を自動化することにより、大量の電線4に端子2を圧着する作業を高速に行うことができる。
この場合、電線4の供給も自動的に行われるため、端子2に対する電線4の軸線方向の位置決めもまた自動的に行われる。
しかしながら、少量の電線4に端子2を圧着する作業を行う場合には、端子圧着装置を自動運転するよりも、作業者が手動運転した方が都合の良い場合がある。
この場合、電線4の供給も手動で行うため、端子2に対する電線4の軸線方向の位置決めもまた手動で行う必要がある。
そこで、端子圧着装置の基枠1の下面1aに位置決めストッパ8を固定するとともに、電線4の芯線4aの先端をこの位置決めストッパ8の側面に突き当てることにより、端子2に対して電線4をその軸線方向に位置決めすることができる(例えば、下記特許文献1を参照)。
実開平4−5092号公報
ところで、図16、図17、図18に示した一般的な端子2は、電線4の芯線部分4aがその芯線バレル2aからはみ出してさらに前方に延びる構造となっている。
これにより、図16および図17に示した端子圧着装置に位置決めストッパ8を取り付けて、端子2に対する電線4の軸線方向の位置決めを行うようにしても、位置決めストッパ8とクリンパ7が互いに干渉することはない。
一方、図18(c)に示したように、芯線バレル2aからはみ出して前方に延びている芯線部分4aが跳ね上がり、周囲の部品に接触するおそれがある。
そこで、図19に示した端子9においては、電線4の芯線部分4aの先端が端子9の芯線バレル9aによって完全に覆われて、芯線バレル9aから前方にはみ出さないようになっている。
このとき、この端子9の芯線バレル9aには確認窓9bが設けられていて、芯線4aの先端がこの確認窓9bより前方に位置していることを確認できるようになっている。
これにより、この端子9を電線4に圧着する場合には、図19(c)に示したように、確認窓9bの前端と芯線バレル9aの前端との間の前後方向寸法Lの範囲に芯線部分4aの先端が位置するように、端子9に対して芯線4aを電線4の軸線方向に正確に位置決めしなければならない。
しかしながら、端子9の芯線バレル9aの上方にはクリンパ7が設けられている。
これにより、図19(c)に示したように、電線4の芯線部分4aの先端を正確に位置決めするべく、位置決めストッパ8を芯線バレル9aの上方に配置したのでは、降下してくるクリンパ7と干渉してしまう。
したがって、図16および図17に示した従来の端子圧着機を用いて図19(a)(b)に示した構造の端子9を電線4に圧着する際には、目視作業によって電線4をその軸線方向に位置決めせざるを得ず、電線4の位置決め精度が不良となるおそれがあった。
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、電線の芯線先端が端子の芯線バレルから前方にはみ出さないように圧着する場合にも、端子に対して電線をその軸線方向に正確に位置決めできるように改良された端子圧着装置を提供することにある。
上記の課題を解決するための請求項1に記載した手段は、
電線の芯線先端が端子の芯線バレルから前方にはみ出さないように前記電線に前記端子を圧着する端子圧着装置であって、
前記芯線バレルを圧着するクリンパと、
前記芯線バレルに対し前記芯線先端を前記電線の軸線方向に位置決めする、前記端子圧着装置の基枠に変位自在に支持された位置決めストッパと、
前記クリンパが変位して前記芯線バレルを圧着するときに前記位置決めストッパを駆動して前記クリンパの変位範囲外へと退避させる駆動手段と、を備えることを特徴とする。
なお、位置決めストッパを駆動して退避させる駆動手段としては、例えばクリンパや、クリンパと一体に変位するシャンク等の付属部品、あるいはエアシリンダやソレノイド等のアクチュエータを用いることができる。
また、これらの駆動手段は、位置決めストッパばかりでなく、位置決めストッパを変位自在に支持している支持手段を駆動することができる。
さらに、位置決めストッパを変位させる方向は電線の軸線方向には限定されず、電線の軸線方向に対し垂直な方向に変位させることもできる。
加えて、位置決めストッパを平行移動させることもできるし、例えば基枠に設けた支軸の回りに回動させることもできる。
すなわち、請求項1に記載した端子圧着装置においては、端子の芯線バレルに対して電線の芯線先端をその軸線方向に位置決めするための位置決めストッパが、この装置の基枠に変位自在に支持されている。
これにより、端子の芯線バレルに対し芯線先端を位置決めするときには、位置決めストッパを芯線バレルの近傍に配置することができるから、芯線バレルに対する芯線先端の位置決めを正確に行うことができる。
そして、電線の芯線に端子の芯線バレルを圧着するためにクリンパが変位するときには、駆動手段が位置決めストッパを駆動してクリンパの変位範囲外へと退避させるから、クリンパと位置決めストッパが互いに干渉することがない。
また、上記の課題を解決するための請求項2に記載した手段は、請求項1に記載した端子圧着装置に対し、
前記位置決めストッパを前記基枠に対し前記軸線方向にスライド自在に支持する支持手段と、
前記芯線バレルに対し前記芯線先端を位置決めする位置決め状態に向けて前記位置決めストッパを付勢する付勢手段と、をさらに備え、
前記駆動手段は、前記クリンパおよび前記支持手段の少なくともいずれか一方に形成されたカムであり、
前記カムは、前記クリンパが前記芯線バレルを圧着するべく変位したときに前記支持手段が前記クリンパによって駆動されて前記軸線方向にスライドするように構成されていることを特徴とする。
さらに、上記の課題を解決するための請求項3に記載した手段は、請求項1に記載した端子圧着装置に対し、
前記位置決めストッパを前記基枠に対し前記軸線方向にスライド自在に支持する支持手段と、
前記芯線バレルに対し前記芯線先端を位置決めする位置決め状態に向けて前記位置決めストッパを付勢する付勢手段と、をさらに備え、
前記駆動手段は、前記クリンパおよび前記位置決めストッパの少なくともいずれか一方に形成されたカムであり、
前記カムは、前記クリンパが前記芯線バレルを圧着するべく変位したときに前記位置決めストッパが前記クリンパによって駆動されて前記軸線方向にスライドするように構成されていることを特徴とする。
すなわち、請求項2,3に記載した端子圧着装置は、位置決めストッパを駆動して退避させる駆動手段として、クリンパ本体や、クリンパと一体に変位するシャンク等の付属部品を活用する構造となっている。
そして、これらの駆動手段は、位置決めストッパを支持している支持手段や、位置決めストッパを駆動するようになっている。
また、クリンパが変位しないときには、位置決めストッパは付勢手段によって付勢されて芯線先端を位置決めする位置決め状態に移動するから、芯線バレルに対して芯線先端をその軸線方向に正確に位置決めすることができる。
そして、クリンパが変位し始めると、位置決めストッパは付勢手段の付勢力に抗して電線の軸線方向にスライドして退避する。
したがって、位置決めストッパを位置決め状態に配置する機能と、位置決めストッパをクリンパから退避させる機能の両方を、きわめて簡単な構造で達成することができる。
本発明によれば、電線の芯線先端が端子の芯線バレルから前方にはみ出さないように圧着する場合にも、端子に対して電線をその軸線方向に正確に位置決めできるように改良された端子圧着装置を提供することができる。
以下、図1〜図15を参照し、本発明の端子圧着装置の各実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、前述した従来技術を含めて同一の部分には同一の符号を用いて重複した説明を省略するとともに、電線の軸線方向を前後方向、鉛直方向を上下方向、両方向に対して垂直でかつ水平な方向を左右方向と言う。
第1実施形態
まず最初に図1〜図7を参照し、第1実施形態の端子圧着装置について説明する。
図1および図2に示した本実施形態の端子圧着装置100は、図19に示した端子9の芯線バレル9aに対し電線4の芯線4aの先端を軸線方向に位置決めする、軸線方向に可動な位置決めストッパ13を有した芯線位置決め機構10を備える点を除いて、図16および図17に示した従来の端子圧着装置と同一の構造となっている。
これにより、この芯線位置決め機構10について重点的に説明する。
図1〜図3に示したように、本第1実施形態の端子圧着装置100の芯線位置決め機構10は、基枠1の下面1aにボルトBで固定された左右一対のブラケット(支持手段)11L,11Rと、これらのブラケット11L,11Rによって電線4の軸線方向にスライド自在に支持された左右一対のストッパ支持体(支持手段)12L,12Rと、これらのストッパ支持体12L,12Rに支持された位置決めストッパ13と、この位置決めストッパ13を芯線位置決め状態に向かって軸線方向に常に付勢するコイルばね(付勢手段)14と、クリンパ7と一体に昇降して位置決めストッパ13を退避状態に押動するカム部16bを具備した左右一対のシャンク16L,16Rとを有している。
左右一対のブラケット11L,11Rは同一の構造であるから、その一方について説明すると、ブラケット11Rは、図3に示したようにその断面形状がコ字形であり、その上部11aがボルトBによって基枠Aの下面に1aに固定されている。
そして、その内部空間11bは、ストッパ支持体12の本体部分12a、コイルばね14、およびストッパ支持体12の前後方向位置を調整するための調整ボルト15を、それそれ電線4の軸線方向に変位自在に受容している。
左右一対のストッパ支持体12L,12Rは同一の構造であるから、その一方について説明すると、ストッパ支持体12Rは、図3に示したように左右一対のブラケット11L,11Rによってスライド自在に支持される本体部分12aと、この本体部分12aに突設されて上方に延びるカム部12bと、本体部分12aの下部に連設されたストッパ取付部12cとを具備している。
位置決めストッパ13は、左右一対のストッパ支持体12L,12RにそれぞれボルトBで取り付けられる左右一対の取付部13a,13aと、これらの取付部13a,13aの間で左右方向に水平に延びる帯板状の水平部分13bと、この水平部分13bの下縁中央部に突設されて下方に延びる、は電線4の芯線4aの先端を突き当てて位置決めするための位置決め部13cとを具備している。
コイルばね14は、図5に示したように、左右一対のブラケット11L,11Rの内部空間11bにそれぞれ挿通されて前後方向に延びるとともに、その内側には調整ボルト15が挿通されている。
この調整ボルト15は、左右一対のブラケット11L,11Rを貫通するとともに、その先端が左右一対のストッパ支持体12L,12Rにそれぞれ螺合している。
これにより、この調整ボルト15をねじ回すことによって、端子9に対する位置決めストッパ13の軸線方向の位置、したがって芯線4aの先端位置を自在に調整することができるようになっている。
左右一対のシャンク16L,16Rは、クリンパ7と一体に昇降する板状の部材であって、その矩形状の本体部分16aの下端にはカム部16bがそれぞれ突設されている。
なお、左右一対のカム部16b,16bは、左右一対のストッパ支持体12L,12Rにそれぞれ設けられているカム部12b,12bと上下方向に対向する位置に設けられている。
次に図5〜図7を参照し、上述した芯線位置決め機構10の作動について説明する。
図5に示したようにクリンパ7、したがって左右一対のシャンク16L,16Rが降下していないときは、位置決めストッパ13は、コイルばね14によって電線4の側に付勢され、電線4の芯線4aを端子9の芯線バレル9aに対し所定の位置に位置決めする位置決め状態にある。
これにより、作業者が電線4を手で保持しつつ、その芯線4aの先端を位置決めストッパ13の位置決め部13cに当接させると、電線4の芯線4aは端子9の芯線バレル9aに対して前後方向に正確に位置決めされる。
次いで、作業者が足踏みスイッチ(図示せず)を操作してクリンパ7を降下させると、図6に示したように、左右一対のシャンク16L,16Rのカム部16b,16bも降下し、左右一対のストッパ支持体12L,12Rのカム部12b,12bに当接する。
その後、クリンパ7がさらに降下すると、左右一対のシャンク16L,16Rのカム部16b,16bと左右一対のストッパ支持体12L,12Rのカム部12b,12bとが協働し、図8に示したようにストッパ支持体12L,12Rを押動して、位置決めストッパ13とクリンパ7との干渉を回避する退避位置へと移動させる。
このとき、コイルばね14は圧縮され、調整ボルト15は軸線方向に移動する。
そして、クリンパ7はさらに降下し、電線4の芯線4aに端子9の芯線バレル9aを圧着する。
これにより、位置決めストッパ13によって芯線バレル9aに対して前後方向に正確に位置決めされていた芯線4aの先端は、図12(c)に示したように、確認窓9bの前端と芯線バレル9aの前端との間の前後方向範囲Lの間に位置した状態で端子9が圧着されることになる。
すなわち、本第1実施形態の端子圧着装置100における芯線位置決め機構10は、位置決めストッパ13を駆動して退避させる駆動手段として、クリンパ7と一体に昇降する左右一対のシャンク16L,16Rを活用するものである。
そして、位置決めストッパ13はクリンパ7が降下していないときにはコイルばね14によって付勢されて端子9の芯線バレル9aの直上に位置するから、芯線バレル9aに対して芯線4aの先端を軸線方向に正確に位置決めすることができる。
さらに、位置決めストッパ13は、クリンパ7が降下して端子9の芯線バレル9aを圧着する直前に、電線4の軸線方向にスライドして退避する。
これにより、本第1実施形態の端子圧着装置100は、電線4芯線4aの先端が端子9の芯線バレル9aから前方にはみ出さないように圧着する場合にも、端子9に対して芯線4aをその軸線方向に正確に位置決めすることができる。
第2実施形態
次に図8〜図15を参照し、第2実施形態の端子圧着装置について説明する。
図8および図9に示した本実施形態の端子圧着装置200は、図19に示した端子9の芯線バレル9aに対し電線4の芯線4aの先端を軸線方向に位置決めする、軸線方向に可動な位置決めストッパ13を有した芯線位置決め機構20を備える点を除いて、図16および図17に示した従来の端子圧着装置と同一の構造となっている。
これにより、この芯線位置決め機構20について重点的に説明する。
図8〜図12に示したように、本第2実施形態の端子圧着装置200の芯線位置決め機構20は、基枠1の下面1aにボルトBで固定された左右一対のブラケット21L,21Rと、これらのブラケット21L,21Rによって位置決め状態と退避状態との間で前後方向にスライド自在に支持された位置決めストッパ22と、この位置決めストッパ22を位置決め状態に向かって軸線方向に常に付勢するコイルばね(付勢手段)23とを有している。
左右一対のブラケット21L,21Rは同一の構造であるから、その一方について説明すると、図11に示したブラケット21Rは断面形状がコ字形であり、その上辺21aがボルトBによって基枠Aに固定されている。
また、上辺21a、縦辺21bおよび下辺21cが、位置決めストッパ22の端部22aをスライド自在に受け入れる凹部21dを形成している。
さらに、下辺21cにはコイルばね23を支持するピン24が遊嵌されている。
位置決めストッパ22は、左右一対のブラケット21L,21Rによってそれぞれ前後方向にスライド自在に受容された端部22a,22aと、これらの端部22a,22aからそれぞれ下方に延びる縦壁22b,22bと、これらの縦壁22b,2bに掛け渡されて左右方向に水平に延びる帯板状の水平部分22cとを有している。
そして、水平部分22cの下縁の中央部には電線4の芯線4aの先端を突き当てて位置決めするための位置決め部22dが突設されるとともに、水平部分22cの上縁にはカム面22eが形成されている。
なお、図6に示したように、クリンパ7の下端のうち、位置決めストッパ22のカム面22eに対向する位置にもカム面7aが形成されている。
図12に示したように、左右一対のコイルばね23は、左右一対のブラケット21L,21Rにそれぞれ挿通されて前後方向に延びるピン24によって支持されて、左右一対のブラケット21L,21Rと位置決めストッパ22との間にそれぞれ挟装され、位置決めストッパ22を常に位置決め状態に向かって電線4の側に付勢している。
また、ピン24の先端ねじ部にはナット25が螺装され、位置決めストッパ22の前後方向位置、したがって電線4の芯線4aの先端位置を自在に調整できるようになっている。
次に図13〜図15を参照し、上述した芯線位置決め機構20の作動について説明する。
図12および図13に示したようにクリンパ7が降下していないときは、位置決めストッパ22は、コイルばね23によって電線4の側に付勢されてナット25に当接し、電線4の芯線4aを端子9の芯線バレル9aに対し所定位置に位置決めする位置決め状態となる。
これにより、作業者が電線4を手で保持しつつ、その芯線4aの先端を位置決めストッパ22の位置決め部22dに当接させると、電線4の芯線4aは端子9の芯線バレル9aに対して前後方向に正確に位置決めされる。
次いで、作業者が足踏みスイッチ(図示せず)を操作してクリンパ7を降下させると、図14に示したように、クリンパ7の下端のカム面7aが位置決めストッパ22のカム面22eに当接し、位置決めストッパ22を駆動して前方に移動させる。
クリンパ7がさらに降下すると、図15に示したように位置決めストッパ22はさらに押動され、クリンパ7との干渉が回避される退避位置へと移動する。
そして、クリンパ7は電線4の芯線4aに端子9の芯線バレル9aを圧着する。
これにより、位置決めストッパ22によって芯線バレル9aに対して前後方向に正確に位置決めされていた電線4の芯線4aの先端は、図19(c)に示したように、確認窓9bの前端と芯線バレル9aの前端との間の前後方向範囲Lの間に位置した状態で端子9が圧着されることになる。
すなわち、本第2実施形態の端子圧着装置200は、芯線位置決め機構20の位置決めストッパ22を駆動して退避させる駆動手段として、クリンパ7そのものを活用する。
そして、クリンパ7が降下していないときには、位置決めストッパ22はコイルばね23によって付勢されて芯線4aを位置決めする位置決め状態へと移動するから、芯線バレル9aに対して芯線4aの先端をその軸線方向に正確に位置決めすることができる。
また、クリンパ7が降下し始めると、位置決めストッパ22はクリンパ7のカム面7aに押動され、コイルばね23の付勢力に抗し電線4の軸線方向にスライドして退避する。
したがって、本第2実施形態の端子圧着装置200は、電線4を位置決めする機能とクリンパ7から位置決めストッパ22を退避させる機能の両方を、きわめて簡単な構造で達成することができる。
以上、本発明の端子圧着装置の各実施形態について詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した各実施形態においては、いずれも位置決めストッパ22が電線4の軸線方向(前後方向)に平行移動する構造となっているが、位置決めストッパ22を左右方向に平行移動させることもできるし、支軸の回りに回動させることもできる。
さらに、上述した各実施形態においては、クリンパ7の昇降動作を活用して位置決めストッパ22を前後方向に平行移動させているが、クリンパ7やコイルばね14を用いることなく、エアシリンダやソレノイド等のアクチュエータを用いて位置決めストッパ22を前後方向や左右方向に平行移動させ、あるいは支軸の回りに回動させることもできる。
第1実施形態の端子圧着装置を示す正面図。 第1実施形態の端子圧着装置を示す側面図。 芯線位置決め機構の構成部品を示す分解斜視図。 図1に示した芯線位置決め機構の拡大正面図。 図2に示した芯線位置決め機構の拡大側面断面図。 芯線位置決め機構の作動を模式的に示す側面図。 芯線位置決め機構の作動を模式的に示す側面図。 第2実施形態の端子圧着装置を示す正面図。 第2実施形態の端子圧着装置を示す側面図。 図8に示した芯線位置決め機構の拡大正面図。 図9に示した芯線位置決め機構の拡大側面図。 図10中のA−A破断線に沿った断面図。 図10中のB−B破断線に沿った断面図。 芯線位置決め機構の作動を示す断面図。 芯線位置決め機構の作動を示す断面図。 従来の端子圧着装置を示す正面図。 従来の端子圧着装置を示す側面図。 一般的な端子を電線に圧着した状態を示す図。 確認窓を有する端子を電線に圧着した状態を示す図。
1 基枠
2 端子
2a 芯線バレル
2b 絶縁被覆バレル
3 端子ガイドレール
4 電線
5 アンビル
6 垂直レール
7 昇降クリンパ
7a カム面
8 位置決めストッパ
9 端子
9a 芯線バレル
9b 絶縁被覆バレル
10 芯線位置決め機構
11 ブラケット(支持手段)
12 ストッパ支持体(支持手段)
12b カム部
13 位置決めストッパ
14 コイルばね(付勢手段)
15 調整ボルト
16 シャンク
16b カム部
20 第2実施形態の芯線位置決め機構
21 ブラケット(支持手段)
22 位置決めストッパ
22e カム面
23 コイルばね(付勢手段)
24 ピン
25 ナット
100 第1実施形態の端子圧着装置
200 第2実施形態の端子圧着装置

Claims (3)

  1. 電線の芯線先端が端子の芯線バレルから前方にはみ出さないように前記電線に前記端子を圧着する端子圧着装置であって、
    前記芯線バレルを圧着するクリンパと、
    前記芯線バレルに対し前記芯線先端を前記電線の軸線方向に位置決めする、前記端子圧着装置の基枠に変位自在に支持された位置決めストッパと、
    前記クリンパが変位して前記芯線バレルを圧着するときに前記位置決めストッパを駆動して前記クリンパの変位範囲外へと退避させる駆動手段と、
    を備えることを特徴とする端子圧着装置。
  2. 前記位置決めストッパを前記基枠に対し前記軸線方向にスライド自在に支持する支持手段と、
    前記芯線バレルに対し前記芯線先端を位置決めする位置決め状態に向けて前記位置決めストッパを付勢する付勢手段と、をさらに備え、
    前記駆動手段は、前記クリンパおよび前記支持手段の少なくともいずれか一方に形成されたカムであり、
    前記カムは、前記クリンパが前記芯線バレルを圧着するべく変位したときに前記支持手段が前記クリンパによって駆動されて前記軸線方向にスライドするように構成されていることを特徴とする請求項1に記載した端子圧着装置。
  3. 前記位置決めストッパを前記基枠に対し前記軸線方向にスライド自在に支持する支持手段と、
    前記芯線バレルに対し前記芯線先端を位置決めする位置決め状態に向けて前記位置決めストッパを付勢する付勢手段と、をさらに備え、
    前記駆動手段は、前記クリンパおよび前記位置決めストッパの少なくともいずれか一方に形成されたカムであり、
    前記カムは、前記クリンパが前記芯線バレルを圧着するべく変位したときに前記位置決めストッパが前記クリンパによって駆動されて前記軸線方向にスライドするように構成されていることを特徴とする請求項1に記載した端子圧着装置。
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