JP5326893B2 - 端子挿入装置 - Google Patents

Description

この発明は、電線端部に接続された端子を端子挿入ハウジングのキャビティ内に挿入する技術に関する。

従来、端子をキャビティ内に挿入する技術として、特許文献１に開示のものがある。

特許文献１では、コネクタハウジングの端子収容室に電線付端子を挿入した後、電線挟持部を後退させて、電線付端子に引抜き力を作用させ、引抜き力をセンサで検出して、電線付端子の挿入状態の良否を確認する技術が開示されている。

特開２００５−１４２０３１号公報

しかしながら、電線挟持部を後退移動させる際の速度によっては、電線付端子に作用する引抜き力は必ずしも安定しない。このため、狙いとする引抜き力を得ることができるかどうかのテストを、正確に行えない恐れがある。

例えば、電線挟持部を速い速度で移動させると、引抜き力作用時の初期に過大な引抜き力が作用し、狙いとする引抜き力を越えてしまう恐れがある。これを回避するため、電線挟持部を遅い速度で移動させると、外力の影響が大となって、電線付端子に作用する引抜き力が不安定となる。

特に、近年、端子の小型化等により、小さな力での引抜き力テストが必要とされているため、引抜き力テストを正確に行えるようにとの要請は高い。

そこで、本発明は、引抜き力テストをより正確に行えるようにすることを目的とする。

第１の態様に係る端子挿入装置は、端子付電線の端子を、端子挿入ハウジングに形成されたキャビティに挿入するための端子挿入装置であって、前記端子挿入ハウジングを保持するハウジング保持部と、前記端子付電線の端部を把持及び把持解除可能な把持部と、予め設定された上限推力で前記把持部を前記キャビティに対して進退駆動可能な挿入用進退駆動部と、前記挿入用進退駆動部の駆動により、前記把持部により把持された前記端子付電線の端子を前記キャビティ内に挿入するように前記把持部を前記キャビティに向けて進出移動させ、前記把持部により把持された前記端子付電線の端子が前記キャビティ内に挿入された状態で、前記挿入用進退駆動部に、必要とされる引抜き力に応じた上限推力で動作するように駆動指令を与え、前記挿入用進退駆動部の駆動により、前記把持部を前記端子の挿入方向に沿って前記キャビティから後退移動させる挿入動作制御部と、前記挿入用進退駆動部の駆動により前記把持部を前記端子の挿入方向に沿って前記キャビティから後退移動させる際に、前記必要とされる引抜き力に応じた上限推力による動作の継続時間に基づいて、端子の引抜きテストの合否を判定する判定部とを備える。

また、第２の態様に係る端子挿入装置は、第１の態様に係る端子挿入装置であって、前記判定部は、前記必要とされる引抜き力に応じた上限推力による動作の継続時間が予め設定された判定時間経過したか否かを判定し、前記継続時間が前記判定時間を経過したと判定されたときに、端子の引抜きテスト合格と判定するものである。

第３の態様に係る端子挿入装置は、第１又は第２の態様に係る端子挿入装置であって、前記キャビティに対する前記端子付電線の挿入方向に対して略直交する方向に、前記ハウジング保持部を移動させるハウジング移動駆動機構部をさらに備えるものである。

第４の態様に係る端子挿入装置は、第１〜第３のいずれか１つの態様に係る端子挿入装置であって、前記挿入用進退駆動部は、前記把持部を支持した状態で進退駆動可能に構成され、前記キャビティに対する前記端子付電線の挿入方向に対して略直交する方向に、前記挿入用駆動部を前記把持部と共に移動させる挿入用駆動部側移動駆動機構部をさらに備えるものである。

第１の態様に係る端子挿入装置によると、前記必要とされる引抜き力に応じた上限推力による動作の継続時間に基づいて、端子の引抜きテストの合否を判定するため、外力による影響がある程度除去されて安定した期間を含めて、端子の引抜きテストの合否を判定することができる。このため、引抜き力テストをより正確に行える。

第２の態様に係る端子挿入装置によると、前記継続時間が前記判定時間時間を経過したと判定されたときに、端子の引抜きテスト合格と判定できる。

第３の態様によると、ハウジングを移動させることで、端子挿入ハウジングに形成された複数のキャビティそれぞれに対する端子付電線の端子の挿入作業を実施できる。この際、挿入用進退駆動部は、比較的軽量な把持部を進退移動させればよいので、実際に端子に作用する引抜き力を、挿入用進退駆動部の上限推力により正確に反映させることができ、引抜き力テストをより正確に行える。

第４の態様によると、前記挿入用駆動部を前記把持部と共に移動させることで、端子挿入ハウジングに形成された複数のキャビティそれぞれに対する端子付電線の端子の挿入作業を実施できる。この際、挿入用進退駆動部は、比較的軽量な把持部を進退移動させればよいので、実際に端子に作用する引抜き力を、挿入用進退駆動部の上限推力により正確に反映させることができ、引抜き力テストをより正確に行える。

端子挿入ハウジング及び端子付電線を示す斜視図である。 実施形態に係る端子挿入装置を示す正面図である。 端子挿入装置を示す側面図である。 端子挿入装置を示す平面図である。 端子挿入装置に係る端子挿入ガイド部及び端子挿入駆動機構部の要部を示す斜視図である。 端子挿入ガイド部によって位置決めされた端子を示す説明図である。 端子挿入装置の機能ブロック図である。 全体制御部における端子挿入処理を示すフローチャートである。 端子挿入装置による端子挿入動作を示す説明図である。 端子挿入装置による端子挿入動作を示す説明図である。 端子挿入装置による端子挿入動作を示す説明図である。 端子挿入装置による端子挿入動作を示す説明図である。 端子挿入装置による端子挿入動作を示す説明図である。 端子挿入装置による端子挿入動作を示す説明図である。 端子挿入装置による端子挿入動作を示す説明図である。 端子挿入装置による端子挿入動作を示す説明図である。 引抜きテスト処理を示すフローチャートである。 後退開始後の経過時間ｔと挿入用進退駆動部による推力との関係を示す図である。

以下、実施形態に係る端子挿入装置について説明する。説明の便宜上、まず、対象となる端子挿入ハウジング及び端子付電線に係る構成を説明する。図１は端子挿入ハウジング１０及び端子付電線２０を示す斜視図である。端子挿入ハウジング１０は、樹脂等の絶縁材料により略直方体状に形成されている。端子挿入ハウジング１０には、少なくとも１つのキャビティ１２，１４が形成されている。ここでは、端子挿入ハウジング１０の一主面の一側領域に所定の配列で並ぶように複数のキャビティ１２が形成され、当該一主面の他側領域に所定の配列で並ぶように複数のキャビティ１４が形成されている。なお、端子挿入ハウジング１０の一主面には、複数のキャビティ１２，１４を囲む周壁部１１が形成されている。

各キャビティ１２，１４は、端子挿入ハウジング１０の一主面側に開口している。ここでは、キャビティ１２，１４は、異なる開口及び孔形状に形成されている。

端子付電線２０は、電線２２の端部に端子２６が接続された構成とされている。端子２６は、挿入先となるキャビティ１２、１４に対応する径又は幅及び高さに形成されている。なお、ここでは、キャビティ１２はキャビティ１４よりも小さく、従って、キャビティ１２に挿入される端子２６はキャビティ１４に挿入される端子よりも小さい。以下では、主として端子２６が挿入先となるキャビティ１２に対応する径又は幅及び高さに形成されている場合を想定し、当該端子２６をキャビティ１２に挿入する例で説明する。電線２２は、単線又は撚り合せ素線等の芯線周囲に、樹脂等を被覆した一般的な被覆付電線である。端子２６と電線２２との接続は、圧着接続、ハンダ付け接続、溶接接続、それらの併用等によりなされる。ここでは、端子２６と電線２２とは、圧着接続されている。

そして、各キャビティ１２内に、それぞれ対応する大きさの端子２６を前記開口側から挿入すると、当該端子２６がキャビティ１２内の所定位置に位置決めされた状態で挿入保持されるようになっている。この状態では、端子２６の先端側の筒状部分、或は、当該筒状部分等に形成されたランス部分等が、キャビティ１２内に形成された凹部に係止することで、当該端子２６がキャビティ１２内に抜止め状に保持される。

上記のように各キャビティ１２，１４内に端子２６等が挿入された端子挿入ハウジング１０に対しては、前記一主面とは反対側から、相手方端子を有する相手方コネクタがコネクタ接続可能とされる。つまり、本端子挿入ハウジング１０は、一種のコネクタとして用いられる。

本実施形態に係る端子挿入装置は、上記端子２６等をキャビティ１２，１４内に挿入すると共に、端子２６等を引抜きテストして当該端子２６等が正常な状態でキャビティ１２内に挿入されたか否かを判定する装置である。以下、本端子挿入装置の全体構成、特に、端子２６等をキャビティ１２，１４内に挿入する動作を中心に説明してから、引抜きテストを行うための構成について説明する。図２は端子挿入装置４０を示す正面図であり、図３は端子挿入装置４０を示す側面図であり、図４は端子挿入装置４０を示す平面図であり、図５は端子挿入装置４０に係る端子挿入ガイド部７６及び端子挿入駆動機構部８０の要部を示す斜視図であり、図６は端子挿入ガイド部７６によって位置決めされた端子２６を示す説明図である。

この端子挿入装置４０は、ハウジング支持機構部５０と、端子挿入ガイド機構部６０と、全体制御部９２とを備えている。

ハウジング支持機構部５０は、上記端子挿入ハウジング１０を一定姿勢で保持するハウジング保持部５２を有しており、当該ハウジング保持部５２を昇降移動させるように構成されている。

また、端子挿入ガイド機構部６０は、端子２６をキャビティ１２，１４に向けて案内する端子ガイド機構部７０と、端子２６をキャビティ１２，１４内に向けて挿入駆動する挿入用進退駆動部としての端子挿入駆動機構部８０と、これら端子ガイド機構部７０及び端子挿入駆動機構部８０を水平方向（図２の左右方向）に沿って移動させる共通駆動機構部６２とを有している。

そして、ハウジング支持機構部５０により端子挿入ハウジング１０を昇降移動させると共に、共通駆動機構部６２により端子ガイド機構部７０及び端子挿入駆動機構部８０を水平方向に沿って移動させることで、端子ガイド機構部７０及び端子挿入駆動機構部８０を複数のキャビティ１２，１４のうちのいずれか１つの開口前方に対向配置可能とされている。また、この状態で、端子付電線２０を上記端子ガイド機構部７０及び端子挿入駆動機構部８０にセットすることで、端子２６等の先端部をキャビティ１２，１４内に挿入した状態とすることができる（図６参照）。この後、端子挿入駆動機構部８０の駆動により端子２６等をキャビティ１２，１４内に挿入できるようになっている。さらに、この後、端子挿入駆動機構部８０の駆動により端子２６等に対してキャビティ１２，１４から引抜く方向に力を作用させることで、引抜きテストを行えるようになっている。

以下、各部構成についてより具体的に説明する。

ハウジング支持機構部５０は、ハウジング保持部５２と、ハウジング昇降駆動機構部５６とを有している。

ハウジング昇降駆動機構部５６は、リニアモータ、ネジ軸とネジ軸を回転駆動するモータとネジ軸に螺合されたナット部等を有する直線駆動機構、或はエアシリンダ、油圧シリンダ等のリニアアクチュエータによって構成されており、略鉛直姿勢で配設されたハウジング昇降駆動本体部５６ａと、当該ハウジング昇降駆動本体部５６ａによって昇降駆動可能に支持されたハウジング昇降可動部５６ｂとを有している。ここでは、ハウジング昇降駆動本体部５６ａは、ベース板３２上に立設固定されている。

ハウジング保持部５２は、上記端子挿入ハウジング１０を一定姿勢で保持可能に構成されており、上記ハウジング昇降可動部５６ｂに取付固定されている。ここでは、ハウジング保持部５２は、端子挿入ハウジング１０の一主面を略鉛直姿勢に配設した姿勢（図３で左側を向く姿勢）で、当該端子挿入ハウジング１０を保持可能に構成されている。かかるハウジング保持部５２としては、端子挿入ハウジング１０の外周部を嵌め込み可能な凹部を有する構成、又は、端子挿入ハウジング１０を両側から或は上下側から挟込み可能な構成等を用いることができる。

そして、ハウジング昇降駆動機構部５６によって、キャビティ１２，１４に対する端子２６の挿入方向に対して略直交する略鉛直方向に沿って、ハウジング保持部５２が昇降移動駆動されるように構成されている。

共通駆動機構部６２は、支柱部６４と、共通水平駆動機構部６６とを有している。

支柱部６４は、共通水平駆動機構部６６を略水平姿勢で支持するように構成されている。ここでは、支柱部６４は、ベース板３２上に、上記ハウジング昇降駆動機構部５６を挟むようにして間隔を有して一対立設されている。また、支柱部６４の高さ寸法は、上記ハウジング昇降駆動機構部５６を越えるように設定されている。

共通水平駆動機構部６６は、上記と同様にリニアアクチュエータによって構成されており、共通水平駆動本体部６６ａと、共通水平可動部６６ｂとを有している。共通水平駆動本体部６６ａは、一対の支柱部６４の上端部間に掛渡すようにして当該一対の支柱部６４の上端部に取付固定されている。これにより、共通水平駆動機構部６６は、ハウジング昇降駆動機構部５６の上方位置で略水平姿勢で配設され、また、共通水平可動部６６ｂは、ハウジング昇降駆動機構部５６の上方位置で、略水平方向に沿って移動可能とされる。そして、この共通水平駆動機構部６６の駆動によって、キャビティ１２，１４に対する端子２６の挿入方向に対して略直交する略水平方向に沿って、上記端子ガイド機構部７０及び端子挿入駆動機構部８０が後述する一対の把持部８６，８７及び端子挿入ガイド部７６と共に移動駆動されるように構成されている。

端子ガイド機構部７０は、端子２６をキャビティ１２，１４内に本挿入する前の状態で、端子２６等の先端部がキャビティ１２，１４内に仮挿入されるように、端子付電線２０をガイドする役割を有している。

より具体的には、端子ガイド機構部７０は、ガイド進退駆動機構部７１と、ガイド水平駆動機構部７２と、一対のガイド昇降駆動機構部７３と、一対のガイドヘッド部７４とを有している。

ガイド進退駆動機構部７１は、上記と同様にリニアアクチュエータによって構成されており、ガイド進退駆動本体部７１ａと、ガイド進退可動部７１ｂとを有している。ガイド進退駆動本体部７１ａは、上記共通水平可動部６６ｂの一側部（図２及び図４では右側部分）上に取付固定されている。ガイド進退可動部７１ｂは、ガイド進退駆動本体部７１ａにより、当該ガイド進退駆動本体部７１ａの一端部側（図３では左端部側）でキャビティ１２，１４の延在方向に沿って進退駆動可能に構成されている。そして、このガイド進退駆動機構部７１の駆動によって、一対のガイドヘッド部７４が所定のキャビティ１２，１４の開口前方に近接した位置及び当該開口前方から離間した位置との間で進退駆動されるように構成されている。このガイド進退駆動機構部７１は、次述するガイド水平駆動機構部７２によって一対のガイドヘッド部７４を移動させる際に、ガイドヘッド部７４が端子挿入ハウジング１０の周壁部分等に干渉しないように、ガイドヘッド部７４をキャビティ１２，１４の開口から後退移動させる。

ガイド水平駆動機構部７２は、上記と同様にリニアアクチュエータによって構成されており、ガイド水平駆動本体部７２ａと、ガイド水平可動部７２ｂとを有している。ガイド水平駆動本体部７２ａは、上記ガイド進退可動部７１ｂの外向き面（キャビティ１２，１４の開口が指向する向きと同じ側の面）側に固定されている。ガイド水平可動部７２ｂは、ガイド水平駆動本体部７２ａによって、上記共通水平可動部６６ｂの移動方向と略同じ水平方向に沿って移動駆動可能に支持されている。そして、このガイド水平駆動機構部７２の駆動によって、一対のガイドヘッド部７４が、選択的に挿入対象となるキャビティ１２，１４の開口前方位置に配設されるように、水平移動駆動されるようになっている。即ち、ガイド水平駆動機構部７２は、端子２６のガイドに用いられる一対のガイドヘッド部７４を交換すべく、一対のガイドヘッド部７４を移動させる。

一対のガイド昇降駆動機構部７３は、それぞれ、上記と同様のリニアアクチュエータによって構成されており、ガイド昇降駆動本体部７３ａとガイド昇降可動部７３ｂとを有している。一対のガイド昇降駆動本体部７３ａは、上記ガイド水平可動部７２ｂの外向き面（キャビティ１２，１４の開口が指向する向きと同じ側の面）側に、水平方向に間隔を有して取付固定されている。一対のガイド昇降可動部７３ｂは、それぞれガイド昇降駆動本体部７３ａによって、昇降移動可能に支持されている。そして、一対のガイド昇降駆動機構部７３のそれぞれによって、一対のガイドヘッド部７４が個別に昇降駆動されるように構成されている。

一対のガイドヘッド部７４のうちの一方は、端子２６をキャビティ１２に案内するものであり、他方は他の端子をキャビティ１４に案内するためもののである。以下では、キャビティ１２に挿入される端子２６を案内するための構成を例にして説明する。

一対のガイドヘッド部７４は、一対の分割ガイド部７８を有する端子挿入ガイド部７６と、分割ガイド部離間駆動部７５とをそれぞれ有している。

分割ガイド部離間駆動部７５は、外部からのエア圧或は電磁的な力等によって一対の可動片７５ｂを接近及び離間駆動させるように構成されている。この一対の分割ガイド部離間駆動部７５は、一対の可動片７５ｂを下向きにした姿勢で、それぞれガイド昇降可動部７３ｂの外向き面（キャビティ１２の開口が指向する向きと同じ側の面）側に取付固定されている。

端子挿入ガイド部７６は、上記したように一対の分割ガイド部７８を有している。一対の分割ガイド部７８は、それぞれ長尺棒状部材に形成されており、それぞれの基端部が上記一対の可動片７５ｂに垂下状に取付固定されている。なお、各分割ガイド部７８は、各可動片７５ｂに対してねじ止等によって着脱可能に固定されていることが好ましい。これにより、端子の形状、大きさ等が変った場合にも、当該端子の形状、大きさ等に応じた分割ガイド部７８に容易に交換対応できるからである。そして、一対の可動片７５ｂを接近離間駆動することによって、一対の分割ガイド部７８が相互接触するようにして閉じられた閉状態及び一対の分割ガイド部７８間に所定の隙間が形成された開状態とに切替えられる。これにより、後述する挿入ガイド面７７による端子２６等のガイド及び規制状態を、一対の分割ガイド部７８を開くことによって解除できるように構成されている。

また、一対の分割ガイド部７８の先端部は、キャビティ１２側に向けて屈曲する略Ｌ字状に形成されており、その内向き面部分に、分割挿入ガイド面７９が形成されている。分割挿入ガイド面７９は、キャビティ１２の延在方向に沿って延びると共に端子２６等の一側部分を配設可能なガイド溝部７９ａと、ガイド溝部７９ａに対して前記キャビティ１２とは反対側に向けて順次拡開するテーパ部７９ｂとを有している（図５及び図６参照）。

そして、一対の分割ガイド部７８が閉じられた状態では、一対の分割挿入ガイド面７９によって、端子２６を挿入配置可能なガイド孔本体部７７ａと、当該ガイド孔本体部７７ａからキャビティ１２とは反対側に向けて拡開するテーパ孔部７７ｂとを形成する挿入ガイド面７７が形成されるようになっている。換言すれば、端子挿入ガイド部７６は、挿入ガイド面７７を複数（ここでは２つ）の分割挿入ガイド面７９に分割するように、分割された複数（ここでは２つ）の分割ガイド部７８を有する構成とされている。

そして、上記挿入ガイド面７７に対してキャビティ１２とは反対側から端子２６を挿入すると、端子２６の先端部がテーパ孔部７７ｂに摺接してガイド孔本体部７７ａ内に導かれ、当該ガイド孔本体部７７ａを通ってキャビティ１２の開口に向けて導かれる。この際、端子２６は上下方向及び左右方向に位置決めされ、かつ、キャビティ１２，１４の延在方向に沿った姿勢で配設されるようにその進行方向がガイドされる。また、端子２６の先端部がキャビティ１２の開口内に配設された状態で、端子２６の長手方向中間部又は基端部側にある突出部分２６ａ（ここでは、端子２６の基端部にある電線２２への圧着部分（いわゆる圧着バレル、圧着片等と呼ばれる部分））がテーパ孔部７７ｂの周面に当接して、キャビティ１２への挿入方向への位置決めが図られる。このようにして、挿入ガイド面７７は、端子２６をキャビティ１２の開口に向けて導くと共に、端子２６の先端部をキャビティ１２の開口内に配設した状態で端子付電線２０の端部を位置決めする構成とされている。また、端子２６の長手方向中間部が、孔状のガイド孔本体部７７ａ内に挿入されることで、端子２６がキャビティ１２の開口側において当該キャビティ１２の延在方向延長上に位置するように、端子２６の姿勢が規制されるようになっている。また、一対の分割ガイド部７８を開状態にすることで、端子２６の圧着部分２６ａとテーパ孔部７７ｂの周面との当接が解除されて上記挿入方向への位置決めが解除され、端子２６をキャビティ１２に挿入可能な状態となる。

なお、端子の挿入方向への位置決めは、上記のように圧着部分２６ａを利用して行う他、端子の長手方向中間部及び基端部の各種突出部分を利用して行うことができる。例えば、端子にキャビティ内での位置決め用の突出片（いわゆるスタビライザと呼ばれるもの）が形成されている場合、端子の基端部にゴム栓等が外嵌めされている場合には、当該突出片或はゴム栓等を利用して挿入方向への位置決めを図るようにしてもよい。

なお、キャビティ１４に挿入される端子を案内するためのガイドヘッド部７４についても、上記挿入ガイド面７７の大きさを変えれば同様に実現できる。ここでは、図２の左側のガイドヘッド部７４がキャビティ１２挿入用の端子２６を案内するためのものであり、図２の右側のガイドヘッド部７４がキャビティ１４挿入用の端子を案内するためのものである場合を想定している。

端子挿入駆動機構部８０は、端子挿入ガイド部７６によって位置決めされた端子２６等をキャビティ１２，１４に向けて挿入駆動可能に構成されている。

より具体的には、端子挿入駆動機構部８０は、挿入用進退駆動部８２と、端子把持駆動部８４と、一対の把持部８６，８７を有している。

挿入用進退駆動部８２は、挿入用進退駆動本体部８２ａと、挿入用進退可動部８２ｂとを有している。挿入用進退駆動本体部８２ａは、キャビティ１２，１４の延在方向に沿った姿勢で、上記共通水平可動部６６ｂの他側部（図２及び図４では左側部分）上にブラケット等を介して取付固定されている。挿入用進退可動部８２ｂは、挿入用進退駆動本体部８２ａにより、当該挿入用進退駆動本体部８２ａの一側部にキャビティ１２，１４の延在方向に沿って進退駆動可能に支持されている。そして、本端子挿入駆動機構部８０によって端子把持駆動部８４及び一対の把持部８６，８７を支持した状態で、挿入用進退駆動本体部８２ａの駆動によって、端子把持駆動部８４及び一対の把持部８６，８７がキャビティ１２，１４の開口に対して進退駆動される構成とされている。この挿入用進退駆動部８２については、全体制御部９２との関係で、後にさらに具体的に説明する。

一対の把持部８６，８７のうちの一方の把持部８６は、先端部が略Ｌ字状に形成された略棒状部材に形成されている。この把持部８６は、上記挿入用進退可動部８２ｂのうちキャビティ１２，１４の開口方向側の端部に、垂下状に支持されており、当該把持部８６の先端部が挿入対象となるキャビティ１２，１４の開口前方に配設されるようになっている。また、把持部８６の先端部は、その手前側部分からキャビティ１２，１４の延在方向に対して略直交して略水平に延出するように形成された把持端部８６ａに形成されている。また、把持端部８６ａの先端上部には、略Ｌ字切欠状の把持凹部８６ｂが形成されている。端子付電線２０の電線２２は、当該把持凹部８６ｂ上に配設されるようになっている。

また、把持部８６の長手方向中間部に、端子把持駆動部８４が設けられている。端子把持駆動部８４は、上記と同様にリニアアクチュエータによって構成されており、端子把持駆動本体部８４ａと当該端子把持駆動本体部８４ａに対して進退駆動される進退ロッド部８４ｂとを有している。端子把持駆動本体部８４ａは、把持部８６の長手方向中間部の一側部に、進退ロッド部８４ｂを下方に向けた姿勢で取付固定されている。

また、他方の把持部８７は、前記一方の把持部８６の上下方向延在部分の一側部分に沿って延びる部分と、当該部分の下端部から上記把持凹部８６ｂに向けて略Ｌ字状に延在する中間連結部分と、当該中間連結部分の先端部から下方に突出する把持凸部８７ａとを有している。そして、把持凸部８７ａを上記把持凹部８６ｂの上方に対向配置する姿勢で、当該他方の把持部８７の基端部が上記進退ロッド部８４ｂの先端部に連結されている。

そして、上記支持状態下、把持凹部８６ｂ及び把持凸部８７ａが近接離間駆動可能に構成されると共に、それらの間に端子付電線２０の電線２２が配設可能な構成とされている。さらに、上記端子把持駆動部８４の駆動により、他方の把持部８７を上下方向に駆動させることによって、把持凹部８６ｂと把持凸部８７ａとが、それらの間に電線２２を配設及び把持解除可能な状態に開いた非把持状態と、それらの間に電線２２を把持した把持状態との間で切替駆動されるように構成されている。

なお、上記ベース板３２上のうちキャビティ１２，１４の開口前方に位置する部分には、電線保持バー３８をセット可能なバーセット部３４が設けられている（図２参照）。電線保持バー３８は、棒状のバー本体部３８ａに、電線２２を挟持可能な電線クリップ部３８ｂを複数突設した構成とされている。バーセット部３４は、バー本体部３８ａの端部を嵌め込み可能な凹部を形成した構成とされ、電線保持バー３８の両端部をバーセット部３４の凹部に嵌め込むことで、当該電線保持バー３８がキャビティ１２，１４の開口前方位置で着脱可能に保持される構成とされている。

そして、各電線クリップ部３８ｂに端子付電線２０の端部を挟持した状態で、当該電線保持バー３８をバーセット部３４にセットすることで、挿入対象となる端子付電線２０複数を、一対の把持部８６，８７及び端子挿入ガイド部７６の近傍位置で待機させることができる。

図７は本端子挿入装置４０の機能ブロック図である。この端子挿入装置４０は、入力部９０ａ及びセット完了スイッチ９０ｂを有すると共に、全体制御部９２を有している。入力部９０ａは、複数のスイッチ或はタッチパネル等により構成され、全体制御部９２に対して挿入動作、引抜きテスト処理に係る諸指示、諸設定の入力を受付け可能に構成されている。セット完了スイッチ９０ｂは、一対の把持部８６，８７及び端子挿入ガイド部７６の近傍位置に配設されたプッシュスイッチ等により構成されており、作業者が手によって一対の把持部８６，８７及び端子挿入ガイド部７６に端子付電線２０をセットした後、セット完了した旨の指示を受付け可能に構成されている。

全体制御部９２は、ＣＰＵ、フラッシュメモリ等のＲＯＭおよびＲＡＭ等を備える一般的なプログラム可能なマイクロコンピュータによって構成されている。そして、後述する端子挿入処理及び引抜きテストを行うためのプログラムが入力部９０ａからの入力等に基づいて作成されてフラッシュメモリ等のＲＯＭに記憶される。本全体制御部９２は、当該プログラムに従って、ハウジング昇降駆動機構部５６、共通水平駆動機構部６６、ガイド進退駆動機構部７１、ガイド水平駆動機構部７２、一対のガイド昇降駆動機構部７３、挿入用進退駆動部８２及び端子把持駆動部８４の駆動制御を行って、本端子挿入装置４０に後述する端子挿入処理及び端子引抜きテスト処理を行わせる。特に、本全体制御部９２は、把持部８６，８７をキャビティ１２，１４に対して進退移動させる制御を行う挿入動作制御部９３と、その際に引抜きテストを行う判定部９４としての機能を有しており、この挿入動作制御部９３及び判定部９４としての処理については後で詳述する。

また、挿入用進退駆動部８２は、予め設定された上限推力で端子把持駆動部８４及び一対の把持部８６，８７を移動駆動可能に構成されている。より具体的には、挿入用進退駆動部８２は、移動駆動方向に沿って延びるネジ軸と、当該ネジ軸に螺合され挿入用進退可動部８２ｂと一体化されたナット部と、前記ネジ軸を回転駆動するモータ８３ａとを有しており、モータ８３ａの正逆両方向への回転駆動によって挿入用進退可動部８２ｂを移動させる一種のボールネジ機構を組込んだ構成とされている。

また、モータ８３ａは、ステッピングモータ等により構成されており、モータコントローラ８３ｂによる制御下、図示省略の駆動回路を介して駆動制御される。すなわち、上記全体制御部９２が、モータコントローラ８３ｂに挿入用進退駆動部８２の進退方向、進退移動位置及び移動速度等を指令すると、モータコントローラ８３ｂは、当該指令に基づいて駆動回路を通じてモータ８３ａの回転方向（つまり、挿入用進退駆動部８２の進退方向）、回転量（つまり、挿入用進退駆動部８２の位置）、回転速度（つまり、挿入用進退駆動部８２の移動速度）等を駆動制御する構成とされている。

また、上記モータコントローラ８３ｂは、モータ８３ａの駆動電流等に基づいて該モータ８３ａをフィードバック制御することでモータ８３ａのトルク制御可能に構成されている。また、モータ８３ａのトルク制御を行う際、モータコントローラ８３ｂは、所定の上限トルク（つまり、挿入用進退駆動部８２の上限推力）でモータ８３ａを駆動制御可能に構成されている。そして、上記全体制御部９２が、所定の上限推力条件下での挿入用進退駆動部８２の動作指令をモータコントローラ８３ｂに与えると、モータコントローラ８３ｂは、当該指令に基づいて上限推力に応じた所定の上限トルク条件でモータ８３ａを駆動制御する。これにより、挿入用進退駆動部８２が把持部８６，８７を移動駆動させる際に、把持部８６，８７を停止させる力が作用して挿入用進退駆動部８２に大きな負荷が加わると、所定の上限推力で挿入用進退駆動部８２を動作させるように制御するようになっている。なお、モータコントローラ８３ｂは、挿入用進退駆動部８２の推力が所定の上限推力に達している期間中、その旨の信号を全体制御部９２に出力する。

本端子挿入装置４０による動作について説明する。まず、端子挿入動作について説明してから、当該引抜きテストに係る処理について説明する。図８は全体制御部９２における端子挿入処理を示すフローチャートであり、図９〜図１６は本端子挿入装置４０による端子挿入動作を示す説明図である。

まず、端子挿入を行うための初期状態では、図９及び図１０に示すように、挿入対象となるキャビティ１２，１４の開口前方位置で、一対の把持部８６，８７の把持凹部８６ｂ及び把持凸部８７ａが開かれると共に、一対の分割ガイド部７８が閉じられて孔状の挿入ガイド面７７が形成された状態となっている。

なお、一対の把持部８６，８７の把持凹部８６ｂ及び把持凸部８７ａと端子挿入ガイド部７６の挿入ガイド面７７が挿入対象となるキャビティ１２，１４の開口前方位置に配設されるように、一対の把持部８６，８７及び端子挿入ガイド部７６と端子挿入ハウジング１０とを相対移動させる動作は、ハウジング支持機構部５０のハウジング昇降駆動機構部５６による端子挿入ハウジング１０の上下方向移動動作と、共通駆動機構部６２の共通水平駆動機構部６６による一対の把持部８６，８７及び端子挿入ガイド部７６による水平方向移動動作によってなされる。

上記初期状態を前提として、ステップＳ１では、全体制御部９２は、セット完了スイッチ９０ｂからのセット完了指示の有無を判定する。そして、セット完了指示無しと判断されると、ステップＳ１の処理が繰返され、セット完了指示有りと判断されると、ステップＳ２に進む。

すなわち、初期状態において、図１１に示すように、端子付電線２０を所持した作業者が、その端子付電線２０の端部の端子２６を挿入ガイド面７７内にキャビティ１２とは反対側から挿入すると共に、端子２６よりも手前側の電線２２部分を把持凹部８６ｂ及び把持凸部８７ａ間に配設する。そして、端子２６の基端部の圧着部分２６ａがテーパ孔部７７ｂの周面に当接するまで、当該端子２６を挿入ガイド面７７内に挿入すると、端子２６の先端部がキャビティ１２の開口内に配設された状態となる。このように端子付電線２０をセットした後、作業者が、手でセット完了スイッチ９０ｂを押込操作してセット完了を指示すると、ステップＳ１からステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、全体制御部９２は、分割ガイド部離間駆動部７５に対して一対の分割ガイド部７８を開くように駆動指令を与えると共に、端子把持駆動部８４に対して一対の把持部８６，８７を閉じて把持を行わせるように駆動指令を与える。これにより、図１２及び図１３に示すように、一対の把持部８６，８７により電線２２が把持されると共に、端子挿入ガイド部７６による端子２６の位置及び姿勢規制が解除された状態となる。

次ステップＳ３では、全体制御部９２は、端子挿入ガイド部７６を上昇させるようにガイド昇降駆動機構部７３に駆動指令を与えると共に、一対の把持部８６，８７をキャビティ１２，１４に向けて進出移動させるように挿入用進退駆動部８２に駆動指令を与える。これにより、図１４に示すように、端子挿入ガイド部７６が上方に退避移動すると共に、一対の把持部８６，８７により把持された端子付電線２０がキャビティ１２，１４に向けて押され、端子２６がキャビティ１２，１４内の所定位置まで押込まれた状態となる。

ステップＳ３後のステップＳ４では、図５に示すように、全体制御部９２は、一対の把持部８６，８７をキャビティ１２，１４から所定の上限推力条件下で後退移動させるように挿入用進退駆動部８２に駆動指令を与える。なお、上記所定の上限推力は、端子の形状、大きさ等に応じて予め設定された値である。つまり、通常、コネクタに挿入保持される端子については、使用中等に抜けてしまわないように、所定の耐引抜き力が規定されている。上記所定の上限推力は、当該耐引抜き力をクリアすることができる値として、各種類の端子に対して予め全体制御部９２に設定された値であり、全体制御部９２は、現在挿入作業中の端子に応じて設定された上限推力条件で一対の把持部８６，８７を後退させるように、挿入用進退駆動部８２に駆動指令を与える。そして、端子２６がキャビティ１２から抜けてしまわないか否かのテストを行う。通常、上限推力は、端子２６の形状、大きさ等に応じて、上記端子２６を挿入する際の定格推力よりも小さい推力（例えば、定格推力の数割の推力）として設定されている。この引抜きテストについては後でさらに説明する。

次ステップＳ５では、全体制御部９２は、端子把持駆動部８４に対して一対の把持部８６，８７を開いて把持を解除させるように駆動指令を与える。これにより、図１６に示すように、一対の把持部８６，８７による電線２２の把持が解除される。

次ステップＳ６では、全体制御部９２は、一対の把持部８６，８７をキャビティ１２，１４から退避移動させるように挿入用進退駆動部８２に駆動指令を与える。これにより、端子２６をキャビティ１２，１４内に挿入配置したままの状態で、一対の把持部８６，８７が元位置に退避移動する。

次ステップＳ７では、全体制御部９２は、ハウジング支持機構部５０のハウジング昇降駆動機構部５６及び共通駆動機構部６２の共通水平駆動機構部６６に対して、一対の把持部８６，８７及び端子挿入ガイド部７６が次の挿入対象となるキャビティ１２，１４の開口前方に位置するように、駆動指令を与える。なお、挿入対象となるキャビティ１２，１４の位置、挿入順等は予め作業者等により設定記憶されており、全体制御部９２は当該設定に従って、ハウジング昇降駆動機構部５６及び共通水平駆動機構部６６を駆動制御する。これにより、当該次の挿入対象となるキャビティ１２，１４に対して、上記初期状態に復帰する。なお、初期状態に戻る前の適宜段階で、一対の分割ガイド部７８が閉じられると共に、端子挿入ガイド部７６が下降される。

図１７は図８のステップＳ４の引抜きテスト処理を示すフローチャートである。

引抜きテスト処理開始後、つまり、把持部８６により把持された端子付電線２０の端子２６がキャビティ１２内に挿入された状態で、ステップＳ１１において、全体制御部９２は、モータコントローラ８３ｂを介して挿入用進退駆動部８２に所定の上限推力による後退指令を与える。この際の後退移動の条件は、たとえば、移動速度７０ｍｍ／ｓｅｃ、上限推力８Ｎである。これにより、挿入用進退駆動部８２は、所定の上限推力条件で一対の把持部８６，８７を後退移動させることになり、結果、キャビティ１２に挿入された端子２６に対して引抜き力が作用する。

次ステップＳ１２では、全体制御部９２は、モータコントローラ８３ｂからの出力に基づいて、上限推力に達したか否かを判定し、上限推力に達したと判定された場合には、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、全体制御部９２は、上限推力到達時間が第１判定時間経過Ｔ１経過したか否かを判定する。この第１判定時間Ｔ１は、引抜きテストのための後退移動開始後、外力による影響がある程度解消されると想定される時間（たとえば、１００ｍｓｅｃ）であり、実験的、経験的に求められて予め全体制御部９２に入力設定されている。つまり、上限推力到達後直後では、一対の把持部８６，８７が揺れる等するため、モータ８３ａに対しては当該揺れ等による外力の影響が比較的大きい。この外力等による影響分、モータ８３ａのトルクに応じた推力として検出される値は、端子２６に実際に作用する引抜き力を必ずしも正確に反映した値となっていない。そこで、上限推力に到達してから外力等による影響がなるべく排除された時間まで、当該上限推力に達した状態が維持されるかどうかを判定することで、可及的に所定の引抜き力が得られるように担保している。そして、本ステップＳ１３において、上限推力到達時間が第１判定時間経過Ｔ１経過したと判定されると、ステップＳ１４に進み、引抜きテストは合格であると判定される。この後、図８に示すステップＳ６に進んで移行の処理を続行する。一方、ステップＳ１３において、上限推力到達時間が第１判定時間経過Ｔ１経過しなかった（経過前に上限推力到達状態が解除された）と判断されると、ステップＳ１６に進み、引抜きテストは不合格と判断される。ステップＳ１６で引抜きテストは不合格と判断された場合、本装置４０の動作を停止させ、視覚的或は聴覚的な警告等を発し、作業者による挿入不良品の排除、手直し作業等を促すとよい。なお、上限推力到達後の経過時間が第１判定時間経過Ｔ１と同じである場合、ステップＳ１４、Ｓ１６いずれのステップに進んでもよい。

一方、ステップＳ１２において、上限推力に達しないと判断された場合、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、全体制御部９２は、把持部８６，８７の後退開始後、第２判定時間Ｔ２経過したか否かを判定する。そして、第２判定時間Ｔ２経過前と判定されると、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２の判定処理を繰返す。一方、ステップＳ１５において、第２判定時間Ｔ２経過したと判定されると、ステップＳ１６に進み、引抜きテストは不合格と判断される。なお、把持部８６，８７の後退開始からの経過時間が第２判定時間Ｔ２と同じである場合、ステップＳ１２、Ｓ１６いずれのステップに進んでもよい。

図１８は挿入用進退駆動部８２による把持部８６，８７の後退開始後の経過時間ｔと挿入用進退駆動部８２による推力（モータ８３ａのトルク）との関係を示す図である。

端子２６が正常にキャビティ１２内に挿入されている場合、引抜きテストを行っても、端子２６はキャビティ１２内に挿入された状態が維持されるので、図１８において実線で示す線Ｌ１のように、推力が徐々に上昇して上限推力Ｆ１に達する（時刻ｔ１）。そして、当該上限推力Ｆ１に達した状態が第１判定時間Ｔ１維持され、時刻ｔ２に達すると、引抜きテストは合格であると判断されることになる（ステップＳ１２，Ｓ１３、Ｓ１３参照）。一方、端子２６が不正常な状態でキャビティ１２内に挿入されている状態としては、例えば、次の２通りが考えられる。１つ目は、端子２６が後退開始後直ぐにキャビティ１２から抜けてしまう場合であり、二つ目は端子２６が後退開始後大きな引抜き力が作用した後にキャビティ１２から抜けてしまう場合である。１つ目の場合、図１８において二点鎖線で示す線Ｌ２のように、推力がある程度上昇すると、端子２６が抜けてしまうため、推力は上限推力に達しない。そして、第２判定時間Ｔ２経過後の時刻ｔ３において、引抜きテスト不合格判定が下される（ステップＳ１５、Ｓ１６参照）。また、二つ目の場合、図１８において一点鎖線で示す線Ｌ３のように、推力が上限推力に達した後間もなく、端子２６が抜けてしまい、時刻ｔ３に至る前に推力は上限推力から低下してしまう。このため、上限推力に到達した時間が第１判定時間Ｔ１維持されないことになり、引抜きテストは不合格であると判定される（ステップＳ１２、Ｓ１３，Ｓ１６参照）。

以上のように構成された端子挿入装置４０によると、把持部８６，８７をキャビティ１２，１４から後退移動させる際に、必要とされる引抜き力に応じた上限推力による引抜き動作の継続時間に基づいて、より具体的には、上記継続時間が所定の第１判定時間Ｔ１経過したか否かにより端子２６等の引抜きテストの合否を判定するため、外力等による影響がある程度除去されて安定した期間を含めて、端子２６等の引抜きテストの合否を判定することができ、引抜き力テストをより正確に行える。

特に、端子２６等の挿入動作に用いた挿入用進退駆動部８２を用い、端子２６挿入時に用いる定格推力（定格トルク）よりも小さい値として上限推力を設定して引抜きテストを実施すればよいため、構成の簡易化に貢献する。また、挿入用進退駆動部８２のモータ８３ａ等に、所定のトルク制限及びトルク制限時の出力機能が備わっている場合、当該機能を用いて上記引抜きテストを行えるという点で便利である。

また、ハウジング保持部５２を昇降移動させるハウジング昇降駆動機構部５６を有しているため、このハウジング昇降駆動機構部５６の駆動によりハウジング保持部５２で保持された端子挿入ハウジング１０を昇降移動させることで、複数のキャビティ１２，１４と把持部８６，８７を相対的に上下移動させて、上下方向の複数のキャビティ１２，１４に対する端子付電線２０の端子２６等の挿入作業を実施できる。

また、端子ガイド機構部７０及び端子挿入駆動機構部８０を水平方向に沿って移動させる共通駆動機構部６２を有しているため、この共通駆動機構部６２の駆動により把持部８６，８７を水平方向に移動させることで、複数のキャビティ１２，１４と把持部８６，８７を相対的に水平移動させて、水平方向の複数のキャビティ１２，１４に対する端子付電線２０の端子２６等の挿入作業を実施できる。

この際、挿入用進退駆動部８２は、主として比較的軽量な把持部８６，８７をキャビティ１２に対して進退移動させればよいので、実際に端子２６等に作用する引抜き力を、挿入用進退駆動部８２の推力（モータ８３ａのトルク）により正確に反映させることができ、引抜き力テストをより正確に行える。

もっとも、端子挿入ハウジング１０を保持するハウジング保持部を水平方向のみに移動させる構成、或は、鉛直方向及び水平方向の両方向に移動させる構成、または、端子挿入駆動機構部８０を鉛直方向のみに移動させる構成、或は、鉛直方向及び水平方向の両方向に移動させる構成等を採用してもよい。つまり、キャビティ１２，１４に対する端子付電線２０の挿入方向に対して略直交する少なくとも一方向に、ハウジング保持部及び把持部を相対移動させる構成が、ハウジング保持部を移動させる構成及び挿入用進退駆動部８２を移動させる構成の少なくとも一つとして組込まれていればよい。

１０ 端子挿入ハウジング
１２，１４ キャビティ
２０ 端子付電線
２２ 電線
２６ 端子
４０ 端子挿入装置
５０ ハウジング支持機構部
５２ ハウジング保持部
５６ ハウジング昇降駆動機構部
６６ 共通水平駆動機構部
８０ 端子挿入駆動機構部
８２ 挿入用進退駆動部
８３ａ モータ
８３ｂ モータコントローラ
８４ 端子把持駆動部
８６，８７ 把持部
９２ 全体制御部
９３ 挿入動作制御部
９４ 判定部

Claims (4)

1. 端子付電線の端子を、端子挿入ハウジングに形成されたキャビティに挿入するための端子挿入装置であって、
   前記端子挿入ハウジングを保持するハウジング保持部と、
   前記端子付電線の端部を把持及び把持解除可能な把持部と、
   予め設定された上限推力で前記把持部を前記キャビティに対して進退駆動可能な挿入用進退駆動部と、
   前記挿入用進退駆動部の駆動により、前記把持部により把持された前記端子付電線の端子を前記キャビティ内に挿入するように前記把持部を前記キャビティに向けて進出移動させ、前記把持部により把持された前記端子付電線の端子が前記キャビティ内に挿入された状態で、前記挿入用進退駆動部に、必要とされる引抜き力に応じた上限推力で動作するように駆動指令を与え、前記挿入用進退駆動部の駆動により、前記把持部を前記端子の挿入方向に沿って前記キャビティから後退移動させる挿入動作制御部と、
   前記挿入用進退駆動部の駆動により前記把持部を前記端子の挿入方向に沿って前記キャビティから後退移動させる際に、前記必要とされる引抜き力に応じた上限推力による動作の継続時間に基づいて、端子の引抜きテストの合否を判定する判定部と、
   を備える端子挿入装置。
2. 請求項１記載の端子挿入装置であって、
   前記判定部は、前記必要とされる引抜き力に応じた上限推力による動作の継続時間が予め設定された判定時間経過したか否かを判定し、前記継続時間が前記判定時間を経過したと判定されたときに、端子の引抜きテスト合格と判定する、端子挿入装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の端子挿入装置であって、
   前記キャビティに対する前記端子付電線の挿入方向に対して略直交する方向に、前記ハウジング保持部を移動させるハウジング移動駆動機構部をさらに備える端子挿入装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の端子挿入装置であって、
   前記挿入用進退駆動部は、前記把持部を支持した状態で進退駆動可能に構成され、
   前記キャビティに対する前記端子付電線の挿入方向に対して略直交する方向に、前記挿入用駆動部を前記把持部と共に移動させる挿入用駆動部側移動駆動機構部をさらに備える端子挿入装置。

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