JP5579342B1 - 筒状体、圧着端子、及びこれらの製造方法、並びに圧着端子の製造装置 - Google Patents
筒状体、圧着端子、及びこれらの製造方法、並びに圧着端子の製造装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】板状の端子基材300Aにおける圧着部60に相当する圧着箇所相当部60Aを、未加工形状から筒状に曲げ加工するに伴って、圧着箇所相当部60Aにおける、所定の曲げ加工形状に塑性変形させる変形箇所の少なくとも一部を、前記塑性変形させる曲げ率よりも高い曲げ率で曲げ加工する高曲げ率加工工程と、圧着箇所相当部60Aを、筒状の圧着部60へ整形させる整形工程とをこの順で行う。
Description
このような優れた特性を有する筒状の圧着部の高い信頼性を保つために、圧着部を、確実に、且つ容易に筒状に加工する必要があった。
前記高曲げ率加工工程で加工した前記圧着箇所相当部を、筒状の前記圧着部へ整形させる整形工程とを、この順で行うことを特徴とする。
芯棒を挿入した状態の前記圧着箇所相当部を押圧型で押圧する工程とを行うことができる。
従って、本発明のワイヤハーネスは、このような止水性に優れた複数の圧着接続構造体を備えた構成とすることができる。
図1(a)は圧着端子10、及び電線先端部500Tの外観図であり、図1(b)は圧着端子10の幅方向の中間部分における縦断面図である。図2は圧着端子10の製造装置1の主要な構成のレイアウトを模式的に示した概念図である。図3(a)は端子連結帯300のキャリア長手方向Lcにおける上流側部分の平面図であり、図3(b1)、(b2)、(b3)は、図3(a)のA−A線断面における、それぞれ端子プレ加工部100、第1端子加工部110、第2端子加工部120に相当する部分の断面図を示す。図3(c1)、(c2)、(c3)は、図3(a)のB−B線断面における、それぞれ端子プレ加工部100、第1端子加工部110、第2端子加工部120に相当する部分の断面図を示す。図4(a)は端子連結帯300のキャリア長手方向Lcにおける中央部分の平面図であり、図4(b1)、(b2)、(b3)は、図4(a)のD−D線断面における、それぞれ第3端子加工部130、第4端子加工部140、第5端子加工部150に相当する部分の断面図を示す。図4(c1)、(c2)、(c3)は、図4(a)のE−E線断面における、それぞれ第3端子加工部130、第4端子加工部140、第5端子加工部150に相当する部分の断面図を示す。図5(a)は端子連結帯300のキャリア長手方向Lcにおける中央部分の平面図であり、図5(b1)、(b2)、(b3)は、図5(a)のG−G線断面における、それぞれ第6端子加工部160、第7端子加工部170、第8端子加工部180に相当する部分の断面図を示す。図5(c1)、(c2)、(c3)は、図5(a)のH−H線断面における、それぞれ第6端子加工部160、第7端子加工部170、第8端子加工部180に相当する部分の断面図を示す。
圧着端子10は、クローズドバレル型であるとともに、雌型の圧着端子形状に形成され、端子連結帯300におけるキャリア幅方向Wcの一端側から図2乃至図5に示す繋ぎ部310を介してキャリア幅方向Wcの外側へ向けて突出した端子金具10Aをキャリア320から分断して形成している。
一方側上面部240と他方側上面部241とは、ボックス部20を構成する各面部を周方向に折り曲げて直方体形状に構成した際に、互いに重合し、上面部24を構成する。
前記電線先端部500Tは、図1(a)中に示すように、被覆電線500の先端側における、先端側の絶縁被覆520を剥離して導体510を露出させた導体先端部510Tと、被覆電線500の先端側における導体先端部510Tよりも後方であって絶縁被覆部分の先端側の被覆先端部520Tとで構成している
なお、圧着部60は、電線先端部500Tを挿入した状態でかしめて圧着することで、該電線先端部500Tと電気的に接続することができる。
なお、図6は第2端子加工工程の説明図であり、図7は高加工率加工工程を行った際の端子軸方向Ltの圧着箇所相当部60Aの形状の変化の様子を示す圧着箇所相当部60Aの直交断面図である。図8は第5端子加工工程の説明図であり、図9は第6端子加工工程において、整形工程を行った際の圧着箇所相当部60Aの形状の変化の様子を示す圧着箇所相当部60Aの直交断面図であり、図10は第6端子加工工程の説明図である。図11は第7端子加工工程170の説明図であり、図11(a1)は第7端子加工工程を行う前の端子金具10Aの外観図であり、図11(a2)は第7端子加工工程を行った後の端子金具10Aの外観図である。図11(b1)は端子金具10Aに第7端子加工工程を行う前の様子を示すトランジション相当部40Aの断面図であり、図11(b2)は端子金具10Aに第7端子加工工程を行っている最中の様子を示すトランジション相当部40Aの断面図である。
詳しくは、端子プレ加工部100は、図示しないが、平板状の端子基材300Aを上流側から供給させながら、該端子基材300Aの通過部分をプレスにより帯状の端子連結帯300の形状に打ち抜く打ち抜き刃型を有した打ち抜きユニットと、ボックス部20における底面部25から端子軸方向の先端側へ舌片状に延設した弾性接触片21を曲げ加工する弾性接触片曲げ加工ユニットとで構成している。
また、これら第1端子加工部110から第8端子加工部180において行う加工を、それぞれ第1端子加工工程から第8端子加工工程に設定する。
詳しくは、第2端子加工部120では、図6に示すように、押上げ型122と押上受け型123とで構成したトランジション押上げ治具121を備えている。
トランジション相当部40Aに対して上下各側に、図6(a)に示すように、押上受け型123と押上げ型122とを対向配置する。押上受け型123をトランジション相当部40Aの上面に配置した状態で、押上げ型122をトランジション相当部40Aに向けて押圧することで、図6(b)に示すように、トランジション相当部40Aの底面全体を、圧着箇所相当部60Aに対して底上げする底上げ加工を行う。
なお、図6(b)中の端子金具Aの縦断面図は、図3(a)中のC−C線断面図を示している。
なお、第3端子加工工程においては、図4(b1)に示すように、圧着箇所相当部60Aに対しては、何も加工を施さない。
なお、第4端子加工部140においては、図4(b2)に示すように、圧着箇所相当部60Aに対しては何も加工を施さない。
高曲げ率加工工程は、圧着箇所相当部60Aを未加工形状から筒状に曲げ加工するに伴って、圧着箇所相当部60Aにおける、所定の曲げ加工形状に塑性変形させる変形箇所の少なくとも一部を、当該塑性変形させる曲げ率よりも高い曲げ率で曲げ加工する工程である。
高曲げ率加工治具151は、凸状押圧治具152と凹型153とで構成する。
凸状押圧治具152は、圧着箇所相当部60Aを上述した未加工形状から円筒状に塑性変形させる曲率よりも高い曲率で径外方向に突出した凸部152aを周方向の一部に有する棒状に形成するとともに、凹型153は、凸状押圧治具152の凸部152aの凸形状に対応する凹形状に形成している。
これにより、圧着箇所相当部60Aの幅方向の中間部分には、圧着箇所相当部60Aを円筒状に塑性変形させたときの曲率よりも高い曲率で曲げ加工した高曲げ率曲げ部60zを形成することができる。
一対の外周整形用押圧型162,163は、それぞれ圧着箇所相当部60Aに対して上下各側に配置され、それぞれ円筒状の圧着部60の外周面と同じ曲率を有する断面半円形に形成した凹部162a,163aを備えるとともに、それぞれの凹部162a,163aが互いに対向した状態で近接、又は離間可能に移動する。
なお、一対の外周整形用押圧型162,163の間には、これら一対の外周整形用押圧型162,163により圧着箇所相当部60Aをプレス加工する際に、圧着箇所相当部60Aを円筒状にガイド可能な図示しない円柱状の芯棒を備えてもよい。
詳しくは、図12(a1)、及び図13に示すように、第8端子加工部180には、封止箇所相当部50Aを圧縮する一対の封止部プレス型181,182と、ボックス部20を押さえるボックス部押さえ治具183とを備えている。
溶接工程では、図14、及び図15(a),(b)に示すように、圧着部60の対向端部60t同士を突き合わせた状態で、第8端子加工部180に備えたファイバーレーザー溶接装置Fwを例えば、圧着部60の先端部60P1(ボックス部20側)から基端部60P2(キャリア320側)へ端子長手方向Ltに沿ってスライドさせながら一対の対向端部60t同士を溶接することで溶接部61を形成する。
上述した構成によれば、上述したように、圧着箇所相当部60Aを略平板状の未加工形状から直接、円筒状に曲げ加工するのではなく、第5端子加工工程において、図7に示すように、圧着箇所相当部60Aにおける円筒状に変形する変形箇所の一部である幅方向の中間部分に、高曲げ率曲げ部60zを形成する。すなわち、当該中間部分に対して、未加工形状から、円筒状に対応する曲率を有する円弧形状に塑性変形させる曲げ率よりも高い曲げ率で曲げ加工する高曲げ率加工工程を行う。
特に、圧着部60の対向端部60t同士の隙間は0.03mm以下であることが好ましい。圧着部60の対向端部60t同士の隙間が0.03mm以下である場合には、圧着部60の対向部分に、電線先端部500Tの圧着に確実に耐え得る溶接部61を形成することができ、筒状の圧着部60の優れた信頼性を得ることができるためである。
この発明の圧着端子は、実施形態の端子金具10A、又は圧着端子10に対応し、
以下同様に、
高エネルギー密度熱源発生溶接手段は、ファイバーレーザー溶接装置Fwに対応するも、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。
また他の実施形態として、圧着箇所相当部60Aを円筒状の圧着部60として曲げ加工する際に、第5端子加工工程において上述した高曲げ率加工工程を行うとともに、第6端子加工工程において上述した整形工程を行うに限らない。
すなわち、突合せ部分60Tを下方(径内方向)へ押し込むことにより、圧着部60の対向端部60tに、対向端部60t同士が押し合うような内部応力を作用させることができるため(図16(b)中の矢印F参照、その後に行う整形工程において、圧着箇所相当部60Aを円筒状に確実に整形することができる。
例えば、圧着箇所相当部60PBの直交断面が最終的に四角形状になるように曲げ加工する場合には、図17(b1)に示すように、圧着箇所相当部60PBの幅方向における4か所の曲げ加工部のうち、例えば、所定の2箇所を、最終的に四角形状の圧着部60とする際の曲げ角度である直角よりも大きな角度となるように曲げ加工して、該所定の2箇所のそれぞれに高曲げ率曲げ部60zを形成する。
または、製造装置1では、端子プレ加工部100と端子加工部110〜180とのそれぞれを、キャリア長手方向Lcに沿って、2つ一組、或いは一つずつ配置するに限らず、その他の配置数で配置してもよく、また、端子加工部ごとに異なる配置数で配置してもよい。
導体圧着部60Pbは、電線先端部500Tを挿入した状態において、端子軸方向Ltにおいて、挿入した導体先端部510Tに相当する箇所であり、導体先端部510Tの外径に対して略同等、或いは僅かに大きな内径を有して被覆圧着部60Pdの外径よりも小径に形成している。
なお、図21(a)は、端子金具10PAの平面図であり、端子金具10PAにおける圧着箇所相当部60PAに芯棒600を配置した状態の平面図を示し、図21(b)は、図21(a)中のI−I矢視断面図を示し、図21(c)は、圧着箇所相当部60PAを円筒状に形成した状態の縦断面図を示している。
段差部分相当箇所60PcAは、段差部60Pcに相当し、導体圧着箇所相当部60PbAと被覆圧着箇所相当部60PdAとのそれぞれの幅に応じて端子軸方向Ltの基端側Ltbから先端側Ltfに沿って徐々に幅小になるように、幅方向の外側縁部を端子軸方向Ltに対して傾斜させて形成している。
以下では、上述する段差形状に形成した圧着部60Pを有する圧着端子10Pの作用効果について、図22、及び図24を用いて説明する。
10,10P…圧着端子
10A,10PA…端子金具
60,60B,60P…圧着部
60A,60PA,60PB…圧着箇所相当部
150…第5端子加工部
151…高曲げ率加工治具
160…第6端子加工部
161…整形治具
180…第8端子加工部
300A…端子基材
Fw…ファイバーレーザー溶接装置
Claims (18)
- 板材における少なくとも一部の曲げ加工箇所を未加工形状から筒状に曲げ加工する筒状体の製造方法であって、
前記曲げ加工箇所の幅方向の少なくとも一部を、前記未加工形状から前記所定の曲げ加工形状に塑性変形させる曲げ率よりも高い曲げ率で曲げ加工する高曲げ率加工工程と、
前記高曲げ率加工工程で加工した前記曲げ加工箇所を、筒状へ整形させる整形工程とを、この順で行う
筒状体の製造方法。 - 導体を絶縁被覆で被覆した被覆電線における少なくとも先端側の前記絶縁被覆を剥離した導体先端部を圧着する筒状の圧着部を備えた圧着端子を製造する圧着端子の製造方法であって、
請求項1に記載の筒状体を、前記圧着端子で形成し、
請求項1に記載の板材を、曲げ加工前の前記圧着部に相当する圧着箇所相当部を備えた板状の端子基材で形成し、
請求項1に記載の曲げ加工箇所を、前記圧着箇所相当部で形成し、
前記端子基材における少なくとも前記圧着箇所相当部を未加工形状から前記筒状に曲げ加工するに伴って、前記圧着箇所相当部における、所定の曲げ加工形状に塑性変形させる変形箇所の少なくとも一部を、前記未加工形状から前記所定の曲げ加工形状に塑性変形させる曲げ率よりも高い曲げ率で曲げ加工する高曲げ率加工工程と、
前記高曲げ率加工工程で加工した前記圧着箇所相当部を、筒状の前記圧着部へ整形させる整形工程とを、この順で行う
圧着端子の製造方法。 - 前記変形箇所を、前記圧着箇所相当部の端子軸方向に直交する直交方向の全体に設定し、
前記整形工程において、
前記高曲げ率加工工程で加工した前記圧着箇所相当部を、端子軸方向に直交する直交断面が円形状になるように整形させて加工する
請求項2に記載の圧着端子の製造方法。 - 前記変形箇所の少なくとも一部を、前記圧着箇所相当部の前記直交方向の中間部分に設定し、
前記高曲げ率加工工程において、
前記中間部分を、前記未加工形状から前記所定の曲げ加工形状に塑性変形させる曲げ率よりも高い曲げ率になるように曲げ加工する
請求項3に記載の圧着端子の製造方法。 - 前記端子基材に、前記圧着箇所相当部に対して端子軸方向の先端側で連設するトランジション相当部備え、
前記高曲げ率加工工程の前に、
前記圧着箇所相当部の幅方向の端部を立ち上げるとともに、前記圧着箇所相当部の立ち上げ方向と同方向に前記トランジション相当部を立ち上げる端部立ち上げ工程を行い、
前記圧着箇所相当部、及び前記トランジション相当部の端部立ち上げと同時に、
前記トランジション相当部を底上げする底上げ工程を行い、
前記底上げ工程の後に、前記トランジション相当部における前記圧着部との連通箇所に備えた封止箇所相当部を、前記圧着箇所相当部の筒状への曲げ加工とともに筒状に曲げ加工を行う
請求項2乃至4のいずれかに記載の圧着端子の製造方法。 - 前記高曲げ率加工工程と前記整形工程とのうち少なくとも一方の工程において、前記圧着箇所相当部の幅方向の端部同士を周方向において近接させた後に、前記圧着箇所相当部の内部に芯棒を挿入する工程と、
芯棒を挿入した状態の前記圧着箇所相当部を押圧型で押圧する工程とを行う
請求項5に記載の圧着端子の製造方法。 - 前記芯棒の断面が円形であり、前記整形工程において、前記芯棒が挿入された前記圧着箇所相当部を押圧型で外側から押圧する工程によって筒状の圧着部を形成する
請求項6に記載の圧着端子の製造方法。 - 前記封止箇所相当部を厚み方向に押し潰して偏平形状の封止部として形成した
請求項5乃至7のいずれかに記載の圧着端子の製造方法。 - 前記整形工程の後に、
前記圧着部の周方向における両端部同士を端子軸方向に沿って高エネルギー密度熱源により溶接する溶接工程を行う
請求項2乃至8のいずれかに記載の圧着端子の製造方法。 - 導体を絶縁被覆で被覆した被覆電線における少なくとも先端側の前記絶縁被覆を剥離した導体先端部を圧着する筒状の圧着部を備えた圧着端子を製造する圧着端子の製造装置であって、
板状の端子基材における前記圧着部に相当する圧着箇所相当部を未加工形状から前記筒状に曲げ加工するに伴って、前記圧着箇所相当部における、所定の曲げ加工形状に塑性変形させる変形箇所の少なくとも一部を、前記未加工形状から前記所定の曲げ加工形状に塑性変形させる曲げ率よりも高い曲げ率で曲げ加工する高曲げ率加工治具と、
前記高曲げ率加工治具で曲げ加工した前記圧着箇所相当部を、筒状の前記圧着部へ整形させる整形治具とを備えた
圧着端子の製造装置。 - 前記変形箇所を、前記圧着箇所相当部の端子軸方向に直交する直交方向の全体に設定し、
前記整形治具により、
前記高曲げ率加工治具で加工した前記圧着箇所相当部を、端子軸方向に直交する直交断面が円形状になるように整形させて加工する
請求項10に記載の圧着端子の製造装置。 - 前記変形箇所の少なくとも一部を、前記圧着箇所相当部の前記直交方向の中間部分に設定し、
前記中間部分を、前記未加工形状から前記所定の曲げ加工形状に塑性変形させる曲げ率よりも高い曲げ率になるように前記高曲げ率加工治具により曲げ加工する
請求項11に記載の圧着端子の製造装置。 - 前記端子曲げ加工ユニットにより筒状に曲げ加工した前記圧着部の周方向における両端部同士を端子軸方向に沿って高エネルギー密度熱源発生溶接手段により溶接する
請求項10乃至12のいずれかに記載の製造装置。 - 板材における少なくとも一部の曲げ加工箇所を筒状に曲げ加工した筒状体であって、
前記曲げ加工箇所のおける厚み方向の外側部分に、周方向の外側へ引っ張る内部応力が作用するとともに、厚み方向の内側部分に、周方向の内側へ圧縮する内部応力が作用していることを特徴とする
筒状体。 - 端子軸方向の先端側から基部側に向けて、接続相手側部材に接続する接続部と、該接続部と圧着部とを連結するトランジション部と、前記圧着部とをこの順で配設し、
前記トランジション部を、前記接続部と前記圧着部とに対して底上げして形成した
圧着端子。 - 前記端子曲げ加工ユニットにより筒状に曲げ加工した前記圧着部の周方向における両端部同士を端子軸方向に沿って高エネルギー密度熱による溶接により固着する溶接部を、前記両端部に形成した
請求項15に記載の圧着端子。 - 導体を絶縁被覆で被覆した被覆電線における少なくとも先端側の前記絶縁被覆を剥離した導体先端部を圧着する筒状の圧着部と、該圧着部の端子軸方向の先端側の開口部を封止する封止部とを備えるとともに、請求項15、又は16に記載の圧着端子の曲げ加工前の状態である板状の端子金具であって、
前記圧着部には、
前記導体先端部を圧着する導体圧着部、前記被覆先端部を圧着する被覆圧着部、及び、これら前記導体圧着部と前記被覆圧着部との間に介在する段差部を備え、
曲げ加工前の前記圧着部に相当する圧着箇所相当部を、
端子軸方向の基端側から先端側へ沿って、前記導体圧着部、前記段差部、及び前記被覆圧着部のそれぞれの外周形状に対応する幅で形成するとともに、幅方向の外側端部が徐々に幅小となるように端子軸方向に対して傾斜形状になるように形成し、
曲げ加工前の封止部に相当する封止箇所相当部を、
前記封止部の外周形状に対応する幅で形成するとともに、幅方向の外側端部が端子軸方向と略平行になるように形成した
端子金具。 - 導体を絶縁被覆で被覆した被覆電線における少なくとも、先端側の前記絶縁被覆を剥がして前記導体を露出させた導体先端部に対して、請求項15、又は16に記載の圧着端子における前記圧着部をかしめて圧着接続した圧着接続構造体を複数備えるとともに、前記接続構造体における前記圧着端子を収容可能なコネクタハウジングを備え、
前記圧着端子をコネクタハウジング内に配置した
ワイヤハーネス。
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