JP5338685B2 - 端子挿入状態検査装置 - Google Patents

Description

この発明は、コネクタへの端子挿入状態を検査する技術に関する。

ワイヤーハーネスの製造工程等において、電線端部に圧着された端子をコネクタに挿入接続した後、引張り試験が行われる。引張り試験は、コネクタに挿入された端子を所定の引抜き力で引張って、当該端子が抜けないかどうかを確認する試験である。

このような引張り試験を行うための装置として、特許文献１又は特許文献２に開示のものがある。

特許文献１及び特許文献２に図示の装置は、基本的には、移動可能に支持されたコネクタホルダと、コネクタホルダを付勢するバネと、コネクタホルダの移動により押されてオンとなるマイクロスイッチとを備えている。そして、コネクタホルダに保持されたコネクタに端子を挿入した後、端子を引張ることにより引張り試験を実施する。端子がコネクタに対して完全挿入されている場合、端子を引張ると、コネクタと共にコネクタホルダが移動する。この移動により、コネクタホルダがマイクロスイッチをオンすると、検査合格となる。一方、端子がコネクタに対して不完全挿入である場合、端子を引張ると、端子がコネクタから抜ける。このため、マイクロスイッチはオフ状態に維持され、検査の合格判定が下されない。

特開平９−１８０８５１号公報 特開２００５−２５９６２３号公報

しかしながら、特許文献１及び２に開示の装置では、どの程度の引張り力に耐えることができれば合格と判定するかについての基準値は、コネクタホルダの重量、バネの設定値等によって定る。このため、合格判定基準の変更に対処することは困難である。

そこで、本発明は、コネクタに挿入された端子の引張り試験を行う場合に、合格判定基準の変更に容易に対処できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため，第１の態様は、コネクタに挿入された端子の引張り試験を行うための端子挿入状態検査装置であって、前記端子を挿入可能な姿勢でコネクタを保持するコネクタ保持部と、前記コネクタ保持部を移動可能に支持する基体部と、前記コネクタ保持部に作用する荷重を検出する荷重検出部と、合格判定用基準値を記憶する記憶部と、前記荷重検出部からの検出出力と前記合格判定用基準値とに基づいて前記端子の引張り試験の合格判定を行う判定部とを有する検査制御ユニットとを備える。

第２の態様は、第１の態様に係る端子挿入状態検査装置であって、前記判定部は、前記端子を引張る前に前記コネクタ保持部に作用していた荷重を初期荷重とし、前記端子を引張る際に前記コネクタ保持部に作用する検出荷重と前記初期荷重との差が、合格判定用基準値を越えた場合に、引張り試験が合格であると判定する。

第３の態様は、第２の態様に係る端子挿入状態検査装置であって、前記端子の挿入方向に向けて前記コネクタ保持部を付勢するプレ付勢部をさらに備え、前記荷重検出部は、前記コネクタ保持部が前記プレ付勢部による付勢力を含む力によって前記端子の挿入方向に向けて押された状態で、前記コネクタ保持部に作用する荷重を検出可能に構成されている。

第４の態様は、第１〜第３のいずれかの態様に係る端子挿入状態検査装置であって、前記コネクタ保持部に保持された前記コネクタをロックする状態とアンロックする状態との間で切替可能なロック機構部と、前記ロック機構部を前記ロック状態から前記アンロック状態に切替駆動するロック状態切替駆動部と、を備え、前記検査制御ユニットは、前記荷重検出部からの検出出力と所定の過引張り基準値とに基づいて、前記端子が過引張りされたか否かを判断し、過引張りされたと判断されたときに、前記ロック状態切替駆動部の駆動により前記ロック機構部を前記ロック状態から前記アンロック状態に切替えるコネクタロック状態制御部を有する。

第５の態様は、第１〜第４のいずれか１つの態様に係る端子挿入状態検査装置であって、前記コネクタに設けられた複数の挿入箇所を指示動作可能な複数の挿入箇所指示部をさらに備え、前記検査制御ユニットは、前記複数の挿入箇所を順次指示するように前記複数の挿入箇所指示部に挿入指示動作を行わせる挿入順序指示制御部を有し、前記記憶部には、前記複数の挿入箇所のそれぞれに対応する合格用判定基準値が記憶され、前記判定部は、前記複数の挿入箇所指示部のうちのいずれかの挿入指示動作の後に、その挿入指示動作を行った前記挿入箇所指示部に対応する前記合格用判定基準値を用いて前記端子の引張り試験の合格判定を行う。

第１の態様によると、コネクタに挿入された端子を引張ることによって前記コネクタ保持部に作用する引張り荷重を検出し、その検出出力及び合格判定用基準値に基づいて、端子の引張り試験の合格判定を行うため、合格判定基準の変更に容易に対処できる。

第２の態様によると、前記判定部は、前記端子を引張る際に前記コネクタ保持部に作用する検出荷重と初期荷重の差が、合格判定用基準値を超えた場合に、引張り試験が合格であると判定するため、より正確な合格判定を行える。

第３の態様に係る端子挿入状態検査装置によると、前記荷重検出部は、前記コネクタ保持部が前記プレ付勢部による付勢力を含む力によって前記端子の挿入方向に向けて押された状態で、前記コネクタ保持部に作用する荷重を検出するため、荷重の検出精度に優れ、より正確に合格判定を行える。

第４の態様によると、前記端子が過引張りされると、コネクタのロック状態が解除される。このため、端子及びコネクタの破損等が抑制される。

第５の態様によると、挿入指示動作を行った挿入箇所指示部に対応する合格用判定基準値を用いて端子の引張り試験の合格判定を行うため、各挿入箇所に応じた適切な合格用判定基準値によって、合格判定を行うことができる。

実施形態に係る端子挿入状態検査装置を示す斜視図である。 同上の端子挿入状態検査装置を示す正面図である。 同上の端子挿入状態検査装置を示す平面図である。 荷重検出部に作用する荷重を示す説明図である。 荷重検出部に作用する荷重を示す説明図である。 ロック状態でのロック機構部及びロック状態切替駆動部を示す説明図である。 アンロック状態でのロック機構部及びロック状態切替駆動部を示す説明図である。 端子挿入状態検査装置の機能ブロック図である。 挿入順データの一例を示す図である。 合格判定用基準データの一例を示す図である。 検査制御ユニットの処理内容を示すフローチャートである。 検査制御ユニットの処理内容を示すフローチャートである。 検出荷重の時間変化例を示す図である。

以下、実施形態に係る端子挿入状態検査装置について説明する。図１は端子挿入状態検査装置２０を示す斜視図であり、図２は端子挿入状態検査装置２０を示す正面図であり、図３は端子挿入状態検査装置２０を示す平面図である。

この端子挿入状態検査装置２０は、コネクタ１０に挿入された端子１４の引張り試験を行うための装置である。すなわち、車両に組付けられるワイヤーハーネスの製造工程等においては、作業者が、ワイヤーハーネスを構成する複数の電線１６の端部に取付けられた端子１４を、コネクタ１０に挿入する作業を行うことがある。コネクタ１０は、樹脂等により形成された略直方体状部材である。このコネクタ１０には、端子１４を挿入接続可能な孔状のキャビティ１１が、縦横に配列をなして形成されている（図１〜図３等では一部のみ図示）。各キャビティ１１は、コネクタ１０の背面側に開口しており、端子１４はコネクタ１０の背面側からキャビティ１１内に挿入される。端子１４をキャビティ１１内に挿入するにあたっては、端子１４がキャビティ１１に対して途中までしか挿入されない状態（半挿入状態）を避ける必要がある。そこで、挿入された端子１４が接続された電線１６を引張ることで、端子１４が確実にキャビティ１１に挿入されているか否かを確認する。本端子挿入状態検査装置２０は、そのような確認を行うための装置として構成されている。

この端子挿入状態検査装置２０は、基体部２２と、コネクタ保持部３０と、荷重検出部４０と、検査制御ユニット５０とを備えている。概略的には、コネクタ１０を保持可能なコネクタ保持部３０が基体部２２に対して移動可能に支持されている。そして、コネクタ保持部３０にコネクタ１０を保持した状態で、コネクタ１０に挿入された端子１４から延出する電線１６を引張ると、コネクタ１０及びコネクタ保持部３０に上向きの力が作用する。この際にコネクタ保持部３０に作用する荷重が荷重検出部４０により検出され、当該荷重検出部４０の検出出力に基づいて引張り試験の合格判定が行われるようになっている。

各構成別に説明すると、コネクタ保持部３０は、樹脂又は金属、或はそれらの組合わせ等により形成された略直方体状の部材であり、端子１４を挿入可能な姿勢でコネクタ１０を保持可能に構成されている。ここでは、コネクタ保持部３０の一主面（上向き面）にコネクタ１０の外形状に対応するコネクタ保持凹部３２が形成されている。そして、コネクタ１０の先端部（相手側のコネクタに接続される側の部分）を奥側にして当該コネクタ１０をコネクタ保持凹部３２内に挿入すると、コネクタ１０の背面（電線１６が引出される側の面）をコネクタ保持部３０の一主面に略一致させた状態で、当該コネクタ１０がコネクタ保持凹部３２内に収容されるようになっている。

もっとも、コネクタ保持部３０がコネクタ１０を保持する構成は、上記例に限られない。例えば、コネクタ保持部は、コネクタを部分的に囲んで保持する構成であってもよいし、又は、相手側コネクタへの接続構造を利用してコネクタを保持する構成であってもよい。つまり、コネクタ保持部は、コネクタのうち端子が挿入される側の面を露出させた状態で、当該コネクタを保持するように構成されていればよい。

なお、コネクタ１０がコネクタ保持凹部３２内に保持された状態で、後述するロック機構部６０によってコネクタ１０がコネクタ保持凹部３２からより完全な抜止め状態に保持される。もっとも、ロック機構部６０を用いた抜止め構成に限られず、コネクタ保持凹部の開口部に抜止め用の弾性変形可能な突起部等を形成して、抜止めを図る構成であってもよい。

また、コネクタ保持部３０の底部の両側部には、下向きに突出するようにして一対の脚部３４が突設されている。この一対の脚部３４は、後述する基体部２２の側部２４ｂの上側に対向して配設される。

また、コネクタ保持部３０の下端部に垂下片３６が垂設されている。垂下片３６は一対の脚部３４の略中央部に位置している。この垂下片３６に、コネクタ保持部３０の移動方向に略直交する方向に沿って荷重伝達部３７が突設されている。この荷重伝達部３７は、コネクタ保持部３０と共に移動することで、コネクタ保持部３０に作用する荷重を荷重検出部４０に伝達する役割を有している。

また、ここでは、コネクタ保持部３０のうち上記コネクタ保持凹部３２を含む部分は樹脂により形成され、一対の脚部３４を含む底部は金属により形成され、両者はネジ固定等により一体化されている。コネクタ保持部３０のうち上記コネクタ保持凹部３２を含む部分を樹脂により形成しているのは、コネクタ１０形状に応じたコネクタ保持凹部３２を容易に形成するためである。また、一対の脚部３４を含む底部を金属により形成しているのは、当該弾性変形困難な部分に垂下片３６及び荷重伝達部３７を設けることによって、コネクタ保持部３０に作用する荷重を荷重検出部４０により正確に伝達するためである。

なお、コネクタ保持部３０に、キャビティ１１に挿入された端子１４の導通検査等を行う機構が組込まれていてもよい。

基体部２２は、上記コネクタ保持部３０を移動可能に、より具体的には、電線の引張り方向に沿って移動可能に支持する構成とされている。ここでは、基体部２２は、底側にある第１基体部分２４と、第１基体部分２４の上方にある第２基体部分２６と、第１基体部分２４と第２基体部分２６との間にある一対の連結部分２８とを有している。

第１基体部分２４は、金属等により形成され、略板状の底板部２４ａの両端部に略直方体状の側部２４ｂが一対突設された形状とされている。一対の側部２４ｂは、上記一対の脚部３４と略同間隔をあけて突設されており、当該一対の脚部３４に対向配置可能とされている。また、この一対の側部２４ｂのそれぞれに略棒状のガイド部材３５が突設されると共に、一対の脚部３４のそれぞれに当該ガイド部材３５を挿通可能なガイド穴３５ｈが形成されている。そして、ガイド部材３５がガイド穴３５ｈ内にその軸方向に沿って移動可能に挿通されることで、一対の脚部３４を有するコネクタ保持部３０が、一対の側部２４ｂを有する第１基体部分２４に対して接近離間移動可能に支持される。

また、第２基体部分２６は、樹脂等により形成された板状部材であり、上記コネクタ保持部３０の上部分を移動可能に配設可能な位置規制孔２６ｈが形成されている。コネクタ保持部３０の上部分は、当該位置規制孔２６ｈ内に嵌め込まれた状態で、電線の引張り方向に沿って移動可能に支持されている。この状態では、コネクタ保持部３０の上部分は、位置規制孔２６ｈによって電線の引張り方向に対して略直交する方向で位置規制されているので、当該コネクタ保持部３０のぐらつき等が抑制されている。

また、一対の連結部分２８は、略板状部材、より具体的には、略Ｔ字状の板状部材に形成されている。一対の連結部分２８のそれぞれの下端部は、第１基体部分２４の側面にネジ止等により固定され、一対の連結部分２８のそれぞれの上端部は第２基体部分２６の側面にネジ止等によって固定されている。この一対の連結部分２８によって、第２基体部分２６が第１基体部分２４の上方一定位置に支持されている。

もっとも、基体部２２がコネクタ保持部３０を移動可能に支持する構成は上記例に限られない。例えば、コネクタ保持部が略直方体空間内に嵌め込まれることで移動可能に支持される構成であってもよいし、ガイド溝と当該溝に嵌り込むスライダ等を利用した構成によって移動可能に支持されていてもよい。要するに、基体部は、端子の挿入引抜き方向に沿って移動可能に支持する構成であればよい。

荷重検出部４０は、上記コネクタ保持部３０に作用する荷重を検出可能に構成されている。より具体的には、荷重検出部４０は、ロードセル等、外部から加えられる荷重に応じた検出信号を出力する荷重センサ４２を有している。ここでは、荷重センサ４２は、略長方形板状に形成されており、荷重を受けるとその長手方向略中央部が弾性変形し、その弾性変形量に応じた電圧値の電気信号が出力されるようになっている。この荷重センサ４２の一端部は、底板部２４ａ上に突設されたセンサ固定部４１の上端部にネジ止等によって固定されている。これにより、荷重センサ４２は、その中間部及び他端部を、荷重伝達部３７の下方を通ってセンサ固定部４１の反対側に延出させるようにして、当該センサ固定部４１に片持ち状に支持されている。

また、荷重センサ４２の他端部にスペーサ４３を介して荷重受部材４４が固定されている。荷重受部材４４は略板状に形成されており、その一端部がスペーサ４３にネジ止等により固定され、その他端部が荷重センサ４２の略中央部の上方に間隔を有して配設されている。荷重受部材４４の他端部は、上記荷重伝達部３７の下部に接触可能な位置に配設されている。そして、コネクタ保持部３０に作用する下向き（端子１４の挿入方向）への荷重が、荷重伝達部３７から荷重受部材４４を介して荷重センサ４２に伝達される。これにより、コネクタ保持部３０に作用する下向き荷重が荷重検出部４０により検出される。

また、この端子挿入状態検査装置２０は、端子１４の挿入方向にむけてコネクタ保持部３０を付勢するプレ付勢部としてのコイルバネ８０を備えている。ここでは、コイルバネ８０は、荷重センサ４２を挟んで両側に一対設けられている。コイルバネ８０の一端部は基体部２２の底板部２４ａ上に連結され、その他端部はコネクタ保持部３０の底部に連結され、伸張状態で基体部２２とコネクタ保持部３０との間に配設されている。このコイルバネ８０が伸縮しようとする弾性復元力によって、コネクタ保持部３０が基体部２２側（つまり、下方の端子１４挿入方向）に向けて付勢されている。

この状態では、コネクタ保持部３０は、自重及びコイルバネ８０の付勢力によって下方の端子１４挿入方向に向けて付勢されている。このため、荷重検出部４０は、コネクタ保持部３０がコイルバネ８０による付勢力を含む力によって端子１４挿入方向に向けて押された状態で、当該コネクタ保持部３０に作用する荷重を検出する。なお、この状態では、一対の側部２４と一対の脚部３４とは、間隔を有して対向している。

ここで、図４及び図５を参照して、荷重検出部４０に作用する荷重について説明しておく。

まず、コネクタ保持部３０内にコネクタ１０を保持した状態、或は、当該コネクタ１０に端子１４を挿入した状態では、図４に示すように、コネクタ保持部３０の自重及びコネクタ１０の自重分等の力Ｆａとコイルバネ８０の弾性復元力による力Ｆｂとの和の力Ｆ１が、荷重Ｆ１として荷重伝達部３７から荷重受部材４４を介して荷重センサ４２に伝達された状態となっている。

この状態で、端子１４をコネクタ１０から引抜こうとすると、前記合力Ｆ１から引抜き力Ｆｃを引いた力Ｆ２が、荷重Ｆ２として荷重伝達部３７から荷重受部材４４を介して荷重センサ４２に伝達される。

そして、端子１４をコネクタ１０から引抜く力Ｆｃを解除すると、力Ｆａと力Ｆｂとの和の力Ｆ１が、荷重Ｆ１として荷重センサ４２に伝達される図４に示す状態に戻る。

このように、コイルバネ８０によってプレ荷重を加えておくことで、端子１４の引抜き力Ｆｃが作用した場合でも、荷重伝達部３７が荷重センサ４２を一方向（下向きの端子挿入方向）に押している状態をなるべく維持することができる。これにより、荷重センサ４２が一方向に弾性変形している範囲内で荷重を検出することができ、より正確な荷重検出が可能となる。また、荷重伝達部３７を荷重受部材４４に接触させたままの状態で、荷重センサ４２に作用する荷重変化を検出しているため、検査中にコネクタ保持部３０の移動量を小さくすることができる。このため、コネクタ保持部３０が他の部分に引っかかる等のトラブルを抑制しつつより確実に試験を行えるというメリットもある。

なお、コイルバネ８０の付勢力は、端子１４の引抜き試験中に荷重伝達部３７が荷重受部材４４から離れてしまわないように、コイルバネ８０の付勢力とコネクタ保持部３０等の自重による力との和の力である下向きの力が、引抜き試験の基準値となる引抜き力よりも大きくなるように設定されていることが好ましい。

もっとも、コイルバネ８０は必須構成ではなく、また、コネクタ保持部３０の荷重が荷重検出部４０に伝達される構成は上記例に限られない。例えば、コネクタ保持部の一部が荷重検出部の一体的に連結されることで、荷重が伝達される構成であってもよい。

また、この端子挿入状態検査装置２０は、コネクタ保持部３０に保持されたコネクタ１０をロック及びアンロックする構成として、ロック機構部６０と、ロック状態切替駆動部６６とを備えている。図６及び図７はロック機構部６０及びロック状態切替駆動部６６を示す説明図であり、図６はロック状態、図７はアンロック状態を示している。

図１〜図３，図６及び図７に示すように、ロック機構部６０及びロック状態切替駆動部６６は、コネクタ保持凹部３２の一側部及び他側部のそれぞれに設けられている。

ロック機構部６０は、ロック板６１と、揺動支持片６２と、コイルバネ６３とを有している。

ロック板６１は、コネクタ保持凹部３２の開口縁部の長尺縁部に沿って配設され、当該コネクタ保持凹部３２内に配設されたコネクタ１０の背面側の長尺縁部に当接することで、当該コネクタ保持凹部３２からのコネクタ１０の抜けを規制可能に構成されている。

また、揺動支持片６２は、ロック板６１に垂下状に固定されており、コネクタ保持部３０の側部に形成された凹部３３内に配設可能に構成されている（図６及び図７参照）。この揺動支持片６２の先端部（下端部）のコネクタ保持凹部３２側コーナー部分は、ピン状の軸部６２ａを介してコネクタ保持部３０に対して揺動可能に支持されている。そして、この揺動支持片６２の支持状態下、ロック板６１をコネクタ保持凹部３２側に揺動させることで、ロック板６１の内側側縁部がコネクタ保持凹部３２の開口縁部内に配設され、当該コネクタ保持凹部３２からのコネクタ１０の抜けを規制するロック状態となる。この状態で、コネクタ１０のキャビティ１１に挿入された端子１４から延出する電線１６を引張ると、コネクタ１０に作用する引抜き力はロック板６１から軸部６２ａを介してコネクタ保持部３０により確実に伝達される。また、ロック板６１をコネクタ保持凹部３２側から離れる方向に揺動させることで、ロック板６１の内側側縁部がコネクタ保持凹部３２の開口内から側方に配設され、当該コネクタ保持凹部３２からのコネクタ１０の抜けが可能なアンロック状態となる。つまり、ロック板６１の揺動姿勢変更によって、ロック機構部６０は、ロック状態とアンロック状態との間で切替えられる。

また、コイルバネ６３は、ロック板６１をロック方向に付勢する付勢部材として用いられている。すなわち、コイルバネ６３は、上記軸部６２ａよりも外側位置で、揺動支持片６２の先端部（下端部）とコネクタ保持部３０の側部に形成された凹部３３の底面との間に圧縮介在配置されている。そして、このコイルバネ６３の伸張方向への弾性復元力によって、揺動支持片６２が軸部６２ａ周りに付勢され、ロック板６１がロック方向に付勢されている。このコイルバネ６３によって、ロック板６１を含むロック機構部６０は、常時、ロック状態となるように付勢されている。このコイルバネ６３の役割を果す付勢部材としては、その他、板バネ、ねじりコイルバネ等を利用することができる。

また、ロック状態切替駆動部６６は、上記ロック機構部６０をロック状態からアンロック状態に切替駆動可能に構成されている。より具体的には、ロック状態切替駆動部６６は、駆動部６７と、リンク片６８とを有している。

駆動部６７は、基体部２２の側部２４ｂの一側面に固定された駆動本体部６７ａと、当該駆動本体部６７ｂから上方に突出すると共に進退駆動可能なロッド部６７ｂとを有している。この駆動部６７としては、コイルと可動鉄心とを有し、コイルに流す電流をオンオフ制御することによって可動鉄心に連結されたロッド部６７ｂを進退駆動する構成が採用されている。駆動部としては、その他、エアシリンダ、液体シリンダ等、外部からの制御信号によって進退駆動可能な各種アクチュエータを利用することができる。

リンク片６８は、長尺部材、ここでは、長尺板状部材に形成されている。リンク片６８の一端部はロッド部６７ｂに回転可能に連結され、リンク片６８の他端部は上記ロック板６１のうちコネクタ保持凹部３２とは反対側の側部に回転可能に連結されている。

そして、通常状態では、コイルバネ６３の付勢力によってロック板６１がロック状態に付勢され、これにより引張られるようにして、リンク片６８が上方に移動すると共に、駆動部６７のロッド部６７ｂが突出状態となっている（図６参照）。これにより、コネクタ保持凹部３２からのコネクタ１０の抜けが規制されている。もちろん、ロッド部６７ｂ自体が別のコイルバネ等の付勢部によって突出方向に付勢されていてもよい。

そして、駆動部６７の駆動によりロッド部６７ｂが退避駆動されると、リンク片６８が下方に引張られると共に、ロック板６１の外側側縁部が下方に引かれて、当該ロック板６１がアンロック状態になる（図７参照）。これにより、コネクタ保持凹部３２からコネクタ１０が脱出可能となる。なお、作業者が手でロック板６１を移動させることによっても、ロック板６１をロック状態とすることができる。

なお、上記したように、本端子挿入状態検査装置２０は、荷重伝達部３７を荷重センサ４２側の荷重受部材４４に押し当てた状態で、検査を行う構成となっているため、端子１４を挿入及び引抜き試験する際にコネクタ保持部３０が移動する量はかなり小さい。このため、ロック板６１がリンク片６８及び駆動部６７を介して基体部２２に連結されている状態で、検査中にコネクタ保持部３０が移動したとしても、ロック板６１をロック状態とアンロック状態との間で状態変更させる程の影響はない。

もっとも、本端子挿入状態検査装置２０において、ロック機構部６０及びロック状態切替駆動部６６は、必須ではない。

また、図１〜図３に示すように、この端子挿入状態検査装置２０は、複数の挿入箇所指示部７０をさらに備えている。複数の挿入箇所指示部７０は、コネクタ１０の挿入箇所であるキャビティ１１に対応して設けられており、それぞれ挿入指示動作可能に構成されている。なお、図１〜図３では、一部のキャビティ１１に対応する挿入箇所指示部７０を示している。ここでは、挿入箇所指示部７０は、発光ダイオードによって構成されており、第２基体部分２６の上面であって対応するキャビティ１１の並びに倣う外方位置に設けられている。そして、検査制御ユニット５０の制御信号に応じて発光することで、対応するキャビティ１１に対する挿入指示動作を行うようになっている。

なお、挿入箇所指示部７０は、各キャビティ１１に対して１対１で設けられている必要はない。例えば、挿入される端子１４の種類等に応じて、複数のキャビティ１１に対して一つの挿入箇所指示部７０が設けられていてもよい。また、挿入箇所指示部７０は、電球等のその他の表示部等であってもよい。また、本挿入箇所指示部７０は必須ではない。

図８は本端子挿入状態検査装置２０の機能ブロック図である。上記荷重検出部４０は、図示省略の入力回路等を介して検査制御ユニット５０に接続されており、荷重検出部４０の検出出力が本検査制御ユニット５０に入力されるようになっている。また、検査制御ユニット５０は、図示省略の出力回路等を介してロック状態切替駆動部６６及び挿入箇所指示部７０に接続されている。そして、検査制御ユニット５０からの制御信号に応じて、一対のロック状態切替駆動部６６が同期してロック及びアンロック駆動制御され、また、各挿入箇所指示部７０が個別に発光指示動作制御されるようになっている。また、検査制御ユニット５０には、スイッチ、タッチパネル等により構成される入力部５１ａが接続されると共に、液晶表示パネル、ランプ等により構成される表示部５１ｂが接続されている。入力部５１ａは、諸設定情報及び諸指示の入力を受付可能に構成されている。また、表示部５１ｂは、少なくとも合格判定結果、好ましくは、荷重検出部４０による検出荷重を表示可能に構成されている。

上記検査制御ユニット５０は、マイクロプロセッサ５２と記憶部５４とを有している。マイクロプロセッサ５２は、記憶部５４に記憶されたプログラムに規定される命令に従って諸処理を実行可能に構成されている。記憶部５４は、ＲＯＭ (Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＰＲＯＭ(Erasable Programmable ROM)、フラッシュメモリ等）、ハードディスク装置等によって構成されている。この記憶部５４は、上記プログラムの他各種データを格納すると共に、マイクロプロセッサの作業領域としても用いられる。

特に、ここでは、記憶部５４には、合格判定用基準データ５４ａ、過引張り基準値５４ｂ、挿入順データ５４ｃが、入力部５１ａ等を通じて設定されたデータとして格納されている。挿入順データ５４ｃは、図９に示すように、挿入順と挿入位置（キャビティ１１の位置）とを対応づけたデータである。つまり、ワイヤーハーネスを組立てる際には、作業の効率化、検査手順の都合等から各キャビティ１１に対する端子１４の挿入順が規定されることがあり、本挿入順データ５４ｃは、かかる挿入順を示している。もっとも。本挿入順データ５４ｃは必須ではない。合格判定用基準データ５４ａは、端子１４を引張る際に、どの程度の引張り荷重に耐え得れば合格と判定するかの基準となるデータである。ここでは、合格判定用基準データ５４ａは、図１０に示すように、複数のキャビティ１１（挿入位置）と合格判定用基準値とを対応づけたデータであり、キャビティ１１毎に合格判定用基準値が規定されている。通常、大きい端子１４に対応するキャビティ１１については比較的大きい合格判定用基準値が設定され、小さい端子１４に対応するキャビティ１１については比較的小さい合格判定用基準値が設定される。また、荷重伝達部３７に対するキャビティ１１の相対的な位置関係によっても、端子１４を引張った場合に荷重検出部４０に作用する力の加わり方は異なる。そこで、キャビティ１１の位置に応じて合格判定用基準値を変更してもよい。もっとも、全てのキャビティ１１に共通する合格判定用基準値が設定されていてもよく、また、キャビティ１１に挿入される端子の種類或はキャビティ１１の位置等に応じて複数のキャビティ１１が複数のグループに分割され、グループ毎に異なる合格判定用基準が設定されていてもよい。過引張り基準値５４ｂは、端子１４を引張る際に、端子１４及びコネクタ１０の破損を抑制するため、どの程度の引張り荷重が作用すればコネクタ１０のロックを解除するかを示すデータである。ここでは、全てのキャビティ１１に共通して一つの過引張り基準値５４ｂが設定されている。もっとも、上記と同様、キャビティ１１毎に、或は、グループ分けされたキャビティ１１毎に、別々の過引張り基準値が設定されていてもよい。また、過引張り基準値５４ｂの設定は必須ではない。

上記マイクロプロセッサ５２は、記憶部５４に記憶されたプログラムに規定される命令に従って諸処理を実行することで、判定部５２ａ、コネクタロック状態制御部５２ｂ、挿入箇所指示制御部５２ｃとしての諸処理を実行する。判定部５２ａは、上記荷重検出部４０からの検出出力と上記合格判定用基準データ５４ａに含まれる合格判定用基準値とに基づいて端子１４の引張り試験の合格判定を行う処理機能部分である。コネクタロック状態制御部５２ｂは、荷重検出部４０からの検出出力と上記過引張り基準値５４ｂとに基づいて端子１４が過引張りされたか否かを判断し、過引張りされたと判断されたときに、ロック状態切替駆動部６６の駆動によりロック機構部６０をロック状態からアンロック状態に切替制御する処理機能部分である。挿入箇所指示制御部５２ｃは、挿入順データ５４ｃに基づいて、複数の挿入箇所を順次指示するように複数の挿入箇所指示部７０に発光動作を行わせる処理機能部分である。これらの処理については後でより詳細に説明する。なお、これらの各処理の全部又は一部は、ハードウエアで実現されてもよい。

図１１は本検査制御ユニット５０の処理内容を示すフローチャートである。

まず、処理開始後、ステップＳ１において、挿入位置の指示が行われる。すなわち、挿入箇所指示制御部５２ｃは、挿入順データ５４ｃに基づいて、ステップＳ１の繰返し数に応じた順の挿入位置を特定し、当該挿入位置に応じた挿入箇所指示部７０を発光させる。これにより、作業者は発光した挿入箇所指示部７０を見ることで、端子１４を挿入すべきキャビティ１１を認識できる。

次ステップＳ２では、初期荷重を取得する。すなわち、判定部５２ａは、荷重検出部４０からの検出出力に基づき、端子１４を引張る前にコネクタ保持部３０に作用していた荷重を初期荷重として取得し、これを記憶する。ここでは、初期荷重を取得するタイミングが、挿入箇所指示直後である場合を想定しているが、その他のタイミングであってもよい。コネクタ保持部３０に作業者等による外力が作用していないと想定されるタイミングで初期荷重を取得すればよい。この点については、後でさらに説明する。

次ステップＳ３では合格判定を行う。ここでは、判定部５２ａは、上記初期荷重と、荷重検出部４０からの検出出力との差が、上記合格判定用基準値を越えた場合に、引張り試験が合格であると判定する。つまり、作業者は上記挿入位置指示に応じて端子１４を指示されたキャビティ１１に挿入した後、端子１４から延出する電線１６を引張る。すると、その引張り力に応じた荷重がコネクタ保持部３０に作用し、端子１４を引張る際にコネクタ保持部３０に作用する検出荷重に応じた信号が荷重検出部４０から出力される。すると、検出荷重から前記初期荷重を減算した値が、現在試験対象となるキャビティ１１に対応する合格判定用基準値を超えるか否かが判断される。この合格判定用基準値は、上記合格判定用基準データ５４ａを参照して、ステップＳ１で指示されたキャビティ１１に対応する合格判定用基準値を特定することで選択される。そして、前記減算した値が合格判定用基準値を超えると判断されると、十分な引張り強度を持つこと、つまり、合格であると判断される。合格と判断された場合、その旨が表示部５１ｂに表示される。なお、単にブザー等の発音体によって報知する構成であってもよい。つまり、合格である旨が、何らかの報知部によって視覚或は聴覚等によって報知されればよい。なお、前記減算した値と合格判定用基準値とが同じである場合、合格或は不合格のいずれに判断してもよい。そして、不合格であると判断されると、ステップＳ３の処理が繰返され、合格であると判断されると、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、挿入が終了したか否かが判断される。すなわち、挿入箇所指示制御部５２ｃが、現在の挿入順等を参照して、挿入すべきキャビティ１１の全てに端子１４を挿入したか否かを判断する。挿入が完了していないと判断されると、ステップＳ１に戻って、上記処理を繰返す。挿入が完了したと判断されると、処理を終了する。

図１２は検査制御ユニット５０が図１１に示す処理を実行する間に、コネクタロック状態制御部５２ｂが定期的な割込み処理として実行する処理内容を示すフローチャートである。

すなわち、コネクタロック状態制御部５２ｂは、ステップＳ１１において、上記初期荷重と荷重検出部４０からの検出出力との差が、過引張り基準値５４ｂを越えたか否かを判断し、越えないと判断された場合には処理を終了して、図１１に示す処理に戻る。一方、越えたと判断された場合には、ステップＳ１２に進む。なお、上記初期荷重と荷重検出部４０からの検出出力との差が、過引張り基準値５４ｂと同じである場合には、いずれの処理に進んでもよい。また、本処理は、荷重検出部４０からの検出出力を、過引張り基準値と比較することで行われてもよい。

ステップＳ１２では、コネクタロック状態制御部５２ｂは、ロック状態切替駆動部６６に、アンロック状態に切替える指令を出力する。すると、ロック状態切替駆動部６６の駆動により、ロック機構部６０がロック状態からアンロック状態に切替り、コネクタ１０がコネクタ保持凹部３２から脱出できるようになる。なお、ロック機構部６０をロック状態に切替える構成の代りに、或は、これに加えて、音又は表示による警告を与えるようにしてもよい。

なお、図１２に示す処理は、ハードウエア的な割込み処理によってなされてもよい。例えば、荷重検出部４０からの検出出力が、比較回路によって過引張り基準値に対応する基準電圧と比較され、過引張り基準値を越える場合に割込み端子等を介して入力され、これにより、検査制御ユニット５０からロック状態切替駆動部６６にアンロック状態に切替える指令を出力する構成であってもよい。

上記端子挿入状態検査装置２０の動作について、端子引張り試験手順と共に説明する。なお、図１３は検査中において荷重検出部４０によって検出される検出荷重の時間変化例を示す図である。

まず、組立及び検査対象となるコネクタ１０をコネクタ保持部３０のコネクタ保持凹部３２内に挿入する。この際、ロック板６１を広げつつコネクタ１０をコネクタ保持凹部３２内に挿入し、挿入後ロック板６１をロック方向に復帰移動させれば、コネクタ１０はコネクタ保持内にロックされた状態で保持される。

この後、入力部５１ａ等を介して検査開始を指示すると、検査制御ユニット５０において図１１及び図１２に示す処理がなされる。

すなわち、複数の挿入箇所指示部７０が選択的に発光する。作業者は、当該発光を手がかりとして挿入対象となるキャビティ１１を特定し、所定の端子１４を当該キャビティ１１に挿入する。

そして、検査制御ユニット５０において、初期荷重が取得される。この初期荷重は、主としてコネクタ１０及びコネクタ保持部３０の自重による荷重とコイルバネ８０による荷重との和である。端子１４の挿入作業が進んだ段階では、挿入済の端子１４及び電線１６の自重による荷重が加わる。このため、各キャビティ１１の検査毎に初期荷重を更新していくことで、検査毎により正確な引張り荷重を検出することができる。

この後、作業者は、挿入した端子１４から外方に延出する電線１６を引張り、表示部５１ｂ等を通じて合格判定がなされるか否かを確認する。電線１６を引張っても合格判定が下されない場合、通常は、端子１４の挿入が不完全であり、端子１４はキャビティ１１から抜けてしまう。そこで、作業者は端子１４の再挿入作業等を実施することになる。

そして、作業者が合格判定を確認すると、作業者が電線１６の引張り作業を終了する。その後、次順の挿入箇所指示部７０が発光するので、作業者は、次の端子１４挿入及び検査作業を実施する。

なお、電線１６を引張る際、急激に強く引張る等すると、ロック機構部６０がアンロック状態に切替る。このため、電線１６の引張りによって、コネクタ１０はコネクタ保持凹部３２から抜出ることができ、端子１４（特に端子１４の係止用のランス）及びキャビティ１１の破損等が抑制される。

なお、初期荷重の取得タイミングは、上記のように、挿入位置指示直後の他、挿入位置指示時或は挿入位置指示直前であってもよい。その他、合格判定時から所定時間経過後、或は、合格判定後において検出荷重が所定値よりも小さくなり、かつ、変動幅が所定範囲内に収るように安定した時（図１３の期間Ｔｓ参照）等であってもよい。

また、上記検査中の検出荷重の変化を、表示部５１ｂ等に表示するようにしてもよい。これにより、作業者は、適切な力の加え方を学習することができる。

以上のように構成された端子挿入状態検査装置２０によると、コネクタ１０に挿入された端子１４を、電線１６を介して引張ることによってコネクタ保持部３０に作用する引張り荷重を検出し、その検出出力及び合格判定用基準値に基づいて、端子１４の引張り試験の合格判定を行うため、合格判定基準の変更に容易に対処できる。

合格判定基準の変更としては、上記したように、キャビティ１１毎に合格判定用基準値を対応づけた合格判定用基準データ５４ａを作成し、各キャビティ１１への端子１４挿入作業毎に、当該キャビティ１１に応じた合格判定用基準値を読込んで合格か否かを判定することが想定される。これにより、キャビティ１１の位置、形状、キャビティ１１に挿入される端子形状等に応じて適切な基準値で合格判定を実施できることになる。特に、複数種類の端子１４が挿入されるいわゆるハイブリッド型のコネクタについても適切な検査を実施できるという点で有効である。

また、判定部５２ａは、検出荷重と初期荷重との差が、合格判定用基準値を越えた場合に引張り試験が合格であると判定するため、より正確な合格判定を行える。

つまり、バネ８０が劣化して付勢力が変動すると、荷重検出部４０による検出荷重は異なってくる。そこで、初期荷重と検出荷重との差に基づいて合格か否かを判定することで、そのようなバネ８０等の劣化影響を抑制して、より正確な判定を行える。

また、端子挿入状態検査装置２０の設置姿勢によっても荷重検出部４０による検出荷重は異なる。例えば、本端子挿入状態検査装置２０を斜め姿勢で設置した場合には、コネクタ保持部３０等に自重による影響が小さくなる。そこで、初期荷重と検出荷重との差に基づいて合格か否かを判定することで、端子挿入状態検査装置２０の設置姿勢による影響を抑制して、より正確な判定を行える。

また、端子１４挿入作業中において、端子１４及び電線１６の自重等によって検出荷重は刻々変化する。即ち、端子１４の挿入作業が進むと、徐々に重くなり検出荷重が大きくなる。そこで、そこで、初期荷重と検出荷重との差に基づいて合格か否かを判定することで、挿入済の端子１４の数の影響を抑制して、より正確な判定を行える。

また、荷重検出部４０は、コイルバネ８０による付勢力を含む力によって端子１４の挿入方向に向けた押された状態で、コネクタ保持部３０に作用する荷重を検出するため、荷重検出部４０を一方向に変形させた状態のままで荷重の変化を検出できる。このため、荷重の検出精度に優れ、より正確に合格判定を行える。

また、端子１４が過引張りされると、ロック機構部６０のロックが解除され、コネクタ１０はコネクタ保持凹部３２から抜けるようになる。このため、端子１４及びコネクタ１０の破損が有効に抑制される。

また、検査中及び前後において、コネクタ保持部３０に作用する下向き（端子１４の挿入方向）への荷重が、荷重伝達部３７から荷重受部材４４を介して荷重センサ４２に伝達されており、荷重センサに作用する下向き荷重の変化によって荷重検出を行う構成であるため、コネクタ保持部３０の移動量は微小である。このため、コネクタ保持部を大きく移動させる必要がないため、コネクタ保持部が移動する際の周辺部材への引っかかり等が抑制され、より確実かつ円滑に検査を実施できる。

１０ コネクタ
１１ キャビティ
１４ 端子
１６ 電線
２０ 端子挿入状態検査装置
２２ 基体部
３０ コネクタ保持部
３２ コネクタ保持凹部
３７ 荷重伝達部
４０ 荷重検出部
４２ 荷重センサ
４４ 荷重受部材
５０ 検査制御ユニット
５２ マイクロプロセッサ
５２ａ 判定部
５２ｂ コネクタロック状態制御部
５２ｃ 挿入箇所指示制御部
５４ 記憶部
５４ａ 合格判定用基準データ
５４ｂ 過引張り基準値
５４ｃ 挿入順データ
６０ ロック機構部
６６ ロック状態切替駆動部
７０ 挿入箇所指示部
８０ コイルバネ

Claims (5)

1. コネクタに挿入された端子の引張り試験を行うための端子挿入状態検査装置であって、
   前記端子を挿入可能な姿勢でコネクタを保持するコネクタ保持部と、
   前記コネクタ保持部を移動可能に支持する基体部と、
   前記コネクタ保持部に作用する荷重を検出する荷重検出部と、
   合格判定用基準値を記憶する記憶部と、前記荷重検出部からの検出出力と前記合格判定用基準値とに基づいて前記端子の引張り試験の合格判定を行う判定部とを有する検査制御ユニットと、
   を備える端子挿入状態検査装置。
2. 請求項１記載の端子挿入状態検査装置であって、
   前記判定部は、前記端子を引張る前に前記コネクタ保持部に作用していた荷重を初期荷重とし、前記端子を引張る際に前記コネクタ保持部に作用する検出荷重と前記初期荷重との差が、合格判定用基準値を越えた場合に、引張り試験が合格であると判定する、端子挿入状態検査装置。
3. 請求項２記載の端子挿入状態検査装置であって、
   前記端子の挿入方向に向けて前記コネクタ保持部を付勢するプレ付勢部をさらに備え、
   前記荷重検出部は、前記コネクタ保持部が前記プレ付勢部による付勢力を含む力によって前記端子の挿入方向に向けて押された状態で、前記コネクタ保持部に作用する荷重を検出可能に構成されている、端子挿入状態検査装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の端子挿入状態検査装置であって、
   前記コネクタ保持部に保持された前記コネクタをロックする状態とアンロックする状態との間で切替可能なロック機構部と、
   前記ロック機構部を前記ロック状態から前記アンロック状態に切替駆動するロック状態切替駆動部と、
   を備え、
   前記検査制御ユニットは、前記荷重検出部からの検出出力と所定の過引張り基準値とに基づいて、前記端子が過引張りされたか否かを判断し、過引張りされたと判断されたときに、前記ロック状態切替駆動部の駆動により前記ロック機構部を前記ロック状態から前記アンロック状態に切替えるコネクタロック状態制御部を有する、端子挿入状態検査装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の端子挿入状態検査装置であって、
   前記コネクタに設けられた複数の挿入箇所を指示動作可能な複数の挿入箇所指示部をさらに備え、
   前記検査制御ユニットは、前記複数の挿入箇所を順次指示するように前記複数の挿入箇所指示部に挿入指示動作を行わせる挿入順序指示制御部を有し、
   前記記憶部には、前記複数の挿入箇所のそれぞれに対応する合格用判定基準値が記憶され、
   前記判定部は、前記複数の挿入箇所指示部のうちのいずれかの挿入指示動作の後に、その挿入指示動作を行った前記挿入箇所指示部に対応する前記合格用判定基準値を用いて前記端子の引張り試験の合格判定を行う、端子挿入状態検査装置。

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