JP5917254B2

JP5917254B2 - かしめ特性推定装置及び端子形成方法

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Publication number: JP5917254B2
Application number: JP2012093099A
Authority: JP
Inventors: 真二池田
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2032-04-16
Also published as: JP2013220438A

Description

この発明は、かしめ特性推定装置及び端子形成方法に関する。

従来から、端子金具に導線を導通させる方法として、例えば、端子金具を構成するかしめ片を導線にかしめる方法がある（例えば、特許文献１参照）。このかしめ加工は圧着装置を通じて行われる。圧着装置はダイ及びパンチを備える。かしめ片は断面略Ｕ字状で形成され、そのかしめ片の内部に導線が設置される。その状態で、かしめ片がダイに設置される。パンチはダイに接近することでかしめ片の両端（バレル）を内側（導線側）に折り曲げる。これにより、かしめ片が導線にかしめられる。

ここで、かしめ加工の結果を評価する指標であるかしめ特性として、バレル巻き込み率及び導線圧縮率がある。バレル巻き込み率は加工後におけるバレルの導線側への巻き込み具合を示す値である。また、導線圧縮率は加工後の導線の断面積と加工前の導線の断面積との比からなる値である。バレル巻き込み率及び導線圧縮率が適正値の範囲内となるように加工することで、導線がかしめ片によって適切に圧縮される。よって、導線がかしめ片から外れることが抑制される。

特開２００８−１７７０３３号公報

上記構成において、かしめ片、導線、ダイ及びパンチの設計を変更する際、設計者は、実際に試作品を製造し、その試作品についてかしめ加工を行い、上記かしめ特性等の観点から適切に導線がかしめ片にかしめられているか否かを検討する必要があった。すなわち、設計者は、「設計変更→かしめ加工→検討」の工程を繰り返すことで、加工後に適正なかしめ特性が得られるように、かしめ片、導線、ダイ及びパンチを設計変更していた。従って、特に設計者の経験が少ない場合には、設計変更に要する時間が長期化する傾向にあった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、設計変更の際に、より簡易に、適切なかしめ特性を得ることができるかしめ特性推定装置及び端子形成方法を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、端子金具を構成するかしめ片の内部に導線を設置した状態でダイに設置し、パンチを前記ダイに接近させることで、前記かしめ片の端部であるバレルが前記導線側に曲げられることで前記かしめ片を前記導線にかしめる加工を行う前に、入力された前記ダイ、前記パンチ、前記かしめ片及び前記導線の形状に関する形状データに基づき、前記加工後のかしめ態様を表すかしめ特性を推定するかしめ特性推定装置であって、前記かしめ片は断面が一方向に開口した形状に形成され、前記パンチにおける前記ダイ側には加工穴が形成され、前記加工穴の内頂面には、前記かしめ片における前記一方向に延出する２つの前記バレルに対応する一対のパンチ湾曲面が形成され、前記パンチを前記ダイに接近させることで、前記かしめ片の前記両バレルがそれぞれ前記パンチ湾曲面に沿って前記導線側に曲げられることで前記かしめ加工が行われ、前記形状データは第１〜第８のデータからなり、前記第１のデータは、前記かしめ片の断面の外周の長さであるかしめ片外周長全体の１／２の長さであって、前記第２のデータは、前記導線の延出方向からみた加工前の導線断面積であって、前記第３のデータは、前記かしめ片の板厚であって、前記第４のデータは、前記パンチ湾曲面のパンチ曲率半径であって、前記第５のデータは、前記一対のパンチ湾曲面の各パンチ曲率半径の中心点間の距離であるパンチピッチであって、前記第６のデータは、前記ダイにおける前記かしめ片が設置されるダイ湾曲面のダイ曲率半径であって、前記第７のデータは、前記かしめ片をかしめた状態における前記ダイ湾曲面の頂点と前記パンチ湾曲面の頂点との間の距離であって、前記第８のデータは、前記かしめ片をかしめた状態における前記加工穴の側面と前記ダイの側面とがなす角度であることをその要旨としている。

同構成によれば、実際にかしめ片を導線にかしめる加工を行う前に、設計者によってかしめ特性推定装置にダイ、パンチ、かしめ片及び導線の形状に関する形状データが入力される。これにより、かしめ特性推定装置は、加工後のかしめ態様を表すかしめ特性を推定する。よって、設計者は実際にかしめ加工を行う前に、加工後のかしめ特性を認識することができる。従って、設計変更の際、より簡易に、理想的なかしめ特性を実現することができる。

同構成によれば、実際にかしめ片を導線にかしめる加工を行う前に、設計者によってかしめ特性推定装置に第１〜第８のデータが入力される。これにより、かしめ特性推定装置は加工後のかしめ態様を表すかしめ特性を推定する。よって、設計者は第１〜第８のデータに対応する導線、かしめ片、ダイ及びパンチの形状にて加工を行った場合の適否を加工前に認識することができる。従って、設計変更の際、より簡易に、理想的なかしめ特性を実現することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のかしめ特性推定装置において、前記第１〜第８のデータに加えて、第９及び第１０のデータに基づき、前記加工後のかしめ態様を表すかしめ特性を算出し、前記第９のデータは、前記加工穴における前記パンチの移動方向に直交する方向のパンチ幅であって、前記第１０のデータは、前記ダイにおける前記直交する方向のダイ幅であることをその要旨としている。

同構成によれば、さらに第９及び第１０のデータを利用してかしめ特性が算出される。これにより、より精度の高いかしめ特性を得ることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のかしめ特性推定装置において、前記かしめ特性は、前記加工後における前記かしめ片の両バレルの前記導線側への巻き込み具合を示すバレル巻き込み率と、加工前の前記導線の断面積に対する加工後の前記導線の断面積の割合である導線圧縮率との少なくとも何れか一方であることをその要旨としている。

同構成によれば、かしめ特性はバレル巻き込み率及び導線圧縮率の少なくとも何れか一方である。設計者はこれらを指標として、導線、かしめ片、ダイ及びパンチの形状の適否を判断できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のかしめ特性推定装置において、前記加工前の導線断面積及び前記パンチ曲率半径間には相関関係があって、前記第４のデータである前記パンチ曲率半径は、前記第２のデータである前記加工前の導線断面積に基づき特定されることをその要旨としている。

同構成によれば、導線断面積に基づき、それに応じたパンチ曲率半径を特定できる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のかしめ特性推定装置において、前記かしめ特性を算出するための中間値として加工時における前記加工穴及び前記ダイ湾曲面によって閉じられた治具内周長全体の１／２の長さを算出し、前記かしめ片外周長と前記治具内周長との比が適切な前記かしめ特性を得るための適正範囲となるように前記中間値を算出することをその要旨としている。

同構成によれば、適切なかしめ特性を得るためには、かしめ片外周長と治具内周長との比が適正範囲内となることが求められる。この比が実現されるようにかしめ特性推定装置において計算が実行される。よって、より適切なかしめ特性が得られる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のかしめ特性推定装置を通じて算出された前記かしめ特性が妥当である場合、そのかしめ特性に係る形状の前記かしめ片、前記導線、前記ダイ及び前記パンチを利用して前記加工が行われることをその要旨としている。

同構成によれば、設計者は、かしめ片、導線、ダイ及びパンチの設計後に、それらに関するデータをかしめ特性推定装置に入力する。設計者は、かしめ特性推定装置によって算出されたかしめ特性を検討し、そのかしめ特性が妥当であると判断したとき、実際にその形状で加工を行う。よって、より簡易に、理想的なかしめ態様が実現される。

本発明によれば、かしめ特性推定装置及び端子形成方法において、設計変更の際に、より簡易に、適切なかしめ特性を得ることができる。

本発明の一実施形態における（ａ）はかしめ片及び導線の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。本発明の一実施形態における（ａ）はかしめ加工前における圧着装置に設置されたかしめ片及び導線の断面図、（ｂ）はかしめ加工時における圧着装置に設置されたかしめ片及び導線の断面図、（ｃ）パンチがかしめ位置に達したときの圧着装置の断面図、（ｄ）はかしめ加工後におけるかしめ片及び導線の断面図。本発明の一実施形態におけるパーソナルコンピュータ、キーボード及びディスプレイの構成を示すブロック図。本発明の一実施形態における（ａ）はかしめ片外周長を算出するための解析シート、（ｂ）はかしめ片の断面図。本発明の一実施形態における製品タイプの異なる（ａ）は導線断面積及びパンチ曲率半径の関係を示すグラフ、（ｂ）は治具内周長及びかしめ片外周長の関係を示すグラフ。本発明の一実施形態におけるかしめ加工時における圧着装置、かしめ片及び導線の断面図。本発明の一実施形態における、かしめ特性（導線圧縮率、バレル巻き込み率）を算出するための解析シート。本発明の一実施形態における（ａ）は導線圧縮率を表す説明図、（ｂ）はバレル巻き込み率を表す説明図。本発明の一実施形態における設計者の作業手順を示したフローチャート。

以下、本発明に係るかしめ特性推定装置及び端子形成方法を具体化した一実施形態について図１〜図９を参照して説明する。本例では、電装用モータ等の回転電機を構成する端子を形成する。

詳しくは、図１（ａ）に示すように、回転電機は端子金具３を有する。端子金具３の先端にはかしめ片３ａが形成される。図１（ｂ）に示すように、かしめ片３ａは、図中の上方向に開口した断面Ｕ字状に形成される。

かしめ片３ａの外周面が形成するＵ字状の線分の半分の長さをかしめ片外周長Ｌ１とする。そして、かしめ片３ａの内部には導線４が設置される。かしめ片３ａにおける上側に延出するバレル３ｂ，３ｃは、後述するかしめ加工により導線４にかしめられる。

図２（ａ）に示すように、圧着装置１０は、かしめ片３ａを導線４にかしめる加工を行うものであって、治具であるパンチ１１及びダイ１２を備える。パンチ１１は、ダイ１２に対向する側に、加工穴１１ａが形成されている。加工穴１１ａにおける内頂面（上側底面）には左右両側に一対のパンチ湾曲面１１ｂが形成されている。ダイ１２の上面には下側に窪んだダイ湾曲面１２ａが形成されている。

かしめ加工を行うにあたって、ダイ湾曲面１２ａ上に導線４を保持したかしめ片３ａを設置する。このとき、かしめ片３ａは、その開口側が加工穴１１ａを向くように設置される。

そして、パンチ１１がダイ１２側に移動することで、バレル３ｂ，３ｃが各パンチ湾曲面１１ｂに当接する。さらに、パンチ１１がダイ１２に接近してかしめ位置に達することで、図２（ｂ）に示すように、バレル３ｂ，３ｃが各パンチ湾曲面１１ｂに沿って内側（導線４側）に巻き込まれる。これにより、かしめ片３ａが導線４にかしめられる。このとき、導線４がかしめ片３ａによって圧縮される。このとき、図２（ｃ）に示すように、かしめ片３ａは、ダイ１２及びパンチ１１によって閉じられた空間Ａ１に応じた形状となる。この空間Ａ１を囲む線長の半分が治具内周長Ｌａである。そして、パンチ１１を上記かしめ位置からダイ１２と離間する方向（図中上側）へ移動させる。つぎに、図２（ｄ）に示すように、かしめ加工後のかしめ片３ａを圧着装置１０から取り出す。以上で、かしめ加工が完了となる。

本例では、図３に示すように、端子金具３、パンチ１１及びダイ１２の設計変更の際に、パーソナルコンピュータ３０を利用してシミュレーションにて加工完了時のかしめ特性（導線圧縮率、バレル巻き込み率）を推定可能に構成されている。

詳しくは、パーソナルコンピュータ３０には、各種データを入力する際に操作されるキーボード３１、及び各種画像を表示するディスプレイ３２が接続されている。このパーソナルコンピュータ３０には、表計算ソフト及びＣＡＤ（computer aided design）ソフトが予めインストールされている。また、表計算ソフトを利用して、データＤａ〜Ｄｄ，Ｄ１〜Ｄ１３に基づき各種値が算出される解析シートが予め作成されている。この解析シートについては後で詳述する。

図４（ｂ）に示すように、設計者は、かしめ片３ａにおける高さＨ１、内径Ｒ１ａ、外径Ｒ１ｂ及びかしめ片板厚ｔ１を設定する。そして、設計者は、図４（ａ）に示される解析シートのセルＱ２〜Ｑ５に、データＤａ〜Ｄｄを入力する。詳しくは、高さＨ１をデータＤａとして、内径Ｒ１ａをデータＤｂとして、かしめ片板厚ｔ１をデータＤｃとして、外径Ｒ１ｂをデータＤｄとして解析シートに入力する。

以下、図４（ａ）の解析シートにおいて各セルに入力されている計算式を列挙する。
Ｓ２=Ｑ２−（Ｑ３＋Ｑ４）
Ｓ３=（（（Ｑ５×２）×ＰＩ（））／３６０）×ＤＥＧＲＥＥＳ（ＲＡＤＩＡＮＳ（９０））
Ｓ４＝ＳＵＭ（Ｓ２：Ｓ３）
なお、上記式において、「ＰＩ（）」は円周率であって、「ＤＥＧＲＥＥＳ」はラジアンを角度に変換する関数であって、「ＲＡＤＩＡＮＳ」は角度をラジアンに変換する関数である。また、セルにおいて「●」には数字が入力されている。

セルＳ４には、かしめ片３ａのかしめ片外周長Ｌ１が算出される。
また、設計者は、加工前の導線４の断面積Ｓ１、パンチピッチＬ２、ダイ曲率半径Ｒ３、パンチ幅Ｗ１、ダイ幅Ｗ２、クリンプハイトＨ２、パンチ開角度α１を設定する。この時点で、かしめ片３ａ、パンチ１１及びダイ１２を図示及び試作する必要はない。

図６に示すように、パンチピッチＬ２は、パンチ湾曲面１１ｂのパンチ曲率半径Ｒ２の中心点Ｐ１間の距離である。また、ダイ曲率半径Ｒ３はダイ湾曲面１２ａの曲率半径である。また、パンチ幅Ｗ１は図中の左右方向の加工穴１１ａの長さである。また、ダイ幅Ｗ２は図中の左右方向のダイ１２の長さである。また、クリンプハイトＨ２は、パンチ１１がかしめ位置に存在する状態において、ダイ湾曲面１２ａの頂点Ｐ２と、パンチ湾曲面１１ｂの頂点Ｐ３との間の上下方向の距離である。また、パンチ開角度α１は、図中の上下方向に延びるダイ１２の側面、及び同方向に延びる加工穴１１ａの側面間の角度である。

ところで、図５（ａ）に示すように、加工前の導線４の断面積Ｓ１とパンチ曲率半径Ｒ２との間には、一定の相関関係が存在する。２つの比例直線Ｌｘ，Ｌｙで表すように、端子金具３の製品タイプＸ，Ｙごとに異なる相関関係が存在する。設計者は、事前に製品タイプＸ，Ｙを選択し、その製品タイプＸ，Ｙに応じた比例直線Ｌｘ，Ｌｙを選択する。そして、設計者は、選択した比例直線Ｌｘ，Ｌｙに基づき、断面積Ｓ１からパンチ曲率半径Ｒ２を特定する。よって、より断面積Ｓ１に適したパンチ曲率半径Ｒ２を特定することができる。

また、図５（ｂ）に示すように、かしめ片外周長Ｌ１と治具内周長Ｌａとの間には、かしめ片３ａの製品タイプＸ，Ｙに関わらず、一定の相関関係（比例直線Ｌｗ，Ｌｚ）が存在する。両比例直線Ｌｗ，Ｌｚから、おおよそ「かしめ片外周長Ｌ１：治具内周長Ｌａ＝１．１：１」の関係（比）となる。すなわち、かしめ片外周長Ｌ１と治具内周長Ｌａとの比が、上記関係を基準に設定される適正範囲にあるとき、適切なかしめ特性が得られる可能性が高い。この関係に着目して、図７の解析シートが作成されている。

設計者は、上記算出したかしめ片３ａのかしめ片外周長Ｌ１をデータＤ１とし、加工前の導線４の断面積Ｓ１をデータＤ２とし、かしめ片板厚ｔ１をデータＤ３とし、パンチ曲率半径Ｒ２をデータＤ４とし、パンチピッチＬ２をデータＤ５とし、ダイ曲率半径Ｒ３をデータＤ６とし、クリンプハイトＨ２をデータＤ７とし、パンチ開角度α１をデータＤ８とし、ダイ幅Ｗ２をデータＤ１０として図７の解析シートに入力する。具体的には、図７の解析シートにおいて、Ｃ２〜Ｃ６、Ｃ８〜Ｃ１１のセルに、データＤ１〜Ｄ８、Ｄ１０を入力する。

パーソナルコンピュータ３０は、データＤ１〜Ｄ８、Ｄ１０に基づき、パンチ幅Ｗ１（データＤ９）、かしめ後下側半径Ｒ４（図示略）、かしめ後上側半径Ｒ５（図示略）、かしめ後幅Ｗ３（図示略）、パンチ角度α２、パンチ内周長Ｌ３、パンチ長さＬ４、ダイ深さＬ５、ダイ内周長Ｌ６、シーム部長さＬ７、反シーム部長さＬ８、ターミナルＲ深さＬ９、ターミナル角度α３、ターミナル縦長さＬ１０、クリアランスＬ１１、バレル出量Ｌ１２、バレル長さＬ１３、パンチ・ダイ内周長合計Ｌ１４（図示略）、パンチ円面積Ｓ３（図示略）、ダイ４角形面積Ｓ４（図示略）、（−）ダイ４角形面積Ｓ５（図示略）、ダイ欠円面積Ｓ６（図示略）、Ｌ長さ計算Ｌ１５（図示略）、断面積合計Ｓ７（図示略）、ひいてはかしめ特性である導線圧縮率及びバレル巻き込み率を算出する。

以下、図７の解析シートにおいて各セルに入力されている計算式を列挙する。
Ｃ７（パンチ幅Ｗ１）＝（Ｃ４×２）＋Ｃ５
Ｃ１２（かしめ後下側半径Ｒ４）＝Ｃ６−Ｃ１０
Ｃ１３（かしめ後上側半径Ｒ５）＝Ｃ４−Ｃ１０
Ｃ１４（かしめ後幅Ｗ３）＝Ｃ７−（Ｃ１０×２）
Ｇ２＝（（Ｃ５×０．５）／Ｃ４）
Ｇ３（パンチ内周長Ｌ３）＝（（Ｃ４×２×ＰＩ（））／３６０）×Ｋ２
Ｇ４（パンチ長さＬ４）＝Ｃ９−Ｃ４−Ｋ５
Ｇ５＝（Ｃ８／２）／Ｃ６
Ｇ６（ダイ内周長Ｌ６）＝（（（Ｃ６×２）×ＰＩ（））／３６０）×Ｉ５
Ｇ７＝（Ｃ５／２）／Ｃ４
Ｇ８（反シーム部長さＬ８）＝Ｃ４−Ｋ７
Ｇ９＝（Ｃ１４／２）／Ｃ１２
Ｇ１０＝Ｉ９×２
Ｇ１１（ターミナル縦長さＬ１０）＝（Ｇ４＋Ｋ５）−（Ｋ９＋Ｃ１０）
Ｇ１２（クリアランスＬ１１）＝（ＳＩＮ（ＲＡＤＩＡＮＳ（Ｃ１１）））×Ｇ４
Ｇ１３（バレル出量Ｌ１２）＝Ｍ３−Ｇ８
Ｉ２＝（９０−ＤＥＧＲＥＥＳ（ＡＣＯＳ（Ｇ２））)
Ｉ５＝ＤＥＧＲＥＥＳ（ＡＳＩＮ（Ｇ５））
Ｉ７＝ＤＥＧＲＥＥＳ（ＡＣＯＳ（Ｇ７））
Ｉ９（ターミナル角度α３）＝ＤＥＧＲＥＥＳ(ＡＳＩＮ(Ｇ９))
Ｋ２（パンチ角度α２）＝Ｉ２＋９０
Ｋ５（ダイ深さＬ５）＝Ｃ６−（（ＣＯＳ（ＲＡＤＩＡＮＳ（Ｉ５））））×Ｃ６
Ｋ７（シーム部長さＬ７）＝Ｃ４−（（ＳＩＮ（ＲＡＤＩＡＮＳ（Ｉ７））））×Ｃ４
Ｋ９（ターミナルＲ深さＬ９）＝Ｃ１２−（（ＣＯＳ（ＲＡＤＩＡＮＳ（Ｉ９））））×Ｃ１２
Ｍ２（治具内周長Ｌａ）＝Ｇ３＋Ｇ４＋Ｇ６
Ｍ３（バレル長さＬ１３）＝（Ｃ２−Ｍ２）×０．９
Ｍ７（パンチ円面積Ｓ３）＝Ｃ１３×Ｃ１３×ＰＩ（）×１
Ｍ８（ダイ4角形面積Ｓ４）＝（Ｃ１４×Ｇ１１）
Ｍ９（（−）ダイ4角形面積Ｓ５）＝−（Ｃ１０×２）×Ｇ１３×０．９
Ｍ１０（ダイ欠円面積Ｓ６）＝０．５×（（（Ｃ６−Ｃ１０）×Ｍ１１）−（Ｃ１４×（（Ｃ６−Ｃ１０）−Ｋ９）））
Ｍ１１（Ｌ長さ計算Ｌ１５）＝（（（（Ｃ６−Ｃ１０）×２）×ＰＩ（））／３６０）×（Ｉ９×２）
Ｍ１２（断面積合計Ｓ７）＝Ｍ７＋Ｍ８＋Ｍ９＋Ｍ１０
Ｍ１３（バレル巻き込み率）＝（（Ｃ１３＋Ｇ１３）／（Ｃ１３＋Ｇ１１＋Ｋ９）×１００）×０．９
Ｍ１４（導線圧縮率）＝Ｍ１２／Ｃ３×１００
なお、上記式において、「ＡＳＩＮ」はアークサイン、「ＡＣＯＳ」はアークコサインをそれぞれ示す。

設計者は、解析シートにおけるセルＭ１３及びセルＭ１４に出力される結果に基づき、導線圧縮率及びバレル巻き込み率を認識する。また、セルＣ２に入力されるかしめ片外周長Ｌ１及びセルＭ２に出力される治具内周長Ｌａの関係は、上記図５（ｂ）に示すように、おおよそ「１．１：１」となる。

ここで、図８（ａ）に示すように、導線圧縮率（％）は「かしめ後の導線断面積Ｓ２／かしめ前の導線断面積Ｓ１×１００」から算出される。また、図８（ｂ）に示すように、バレル巻き込み率（％）は、導線４に食い込んでいるバレル３ｂ，３ｃの長さをＬｂ１とし、かしめ後の導線４の上下方向の長さをＬｂ２とすると、「Ｌｂ１／Ｌｂ２×１００」から算出される。

また、図７の解析シートにおいては、かしめ特性のみならず、パンチ角度α２、パンチ内周長Ｌ３、パンチ長さＬ４、ダイ深さＬ５、ダイ内周長Ｌ６、シーム部長さＬ７、反シーム部長さＬ８、ターミナルＲ深さＬ９、ターミナル角度α３、ターミナル縦長さＬ１０、クリアランスＬ１１、バレル出量Ｌ１２、バレル長さＬ１３、治具内周長Ｌａが算出される。なお、治具内周長Ｌａが中間値に相当する。設計者は、図７の解析シートを参照しつつ、ＣＡＤソフトを利用して、図６のような図面を作成することができる。

次に、図９のフローチャートを参照しつつ、上記パーソナルコンピュータ３０を利用した設計者による作業手順について説明する。
まず、設計者は、データＤａ〜Ｄｄ，Ｄ１〜Ｄ８、Ｄ１０に関する治具（パンチ１１及びダイ１２）及びかしめ片３ａの形状を選択する（Ｓ１０１）。そして、設計者は、データＤａ〜Ｄｄ，Ｄ１〜Ｄ８、Ｄ１０を各解析シートに入力する（Ｓ１０２）。設計者は、これにより得られたかしめ特性を認識し、そのかしめ特性の妥当性を検討する（Ｓ１０３）。設計者は、かしめ特性が妥当でないと判断すると（Ｓ１０４でＮＯ）、治具及びかしめ片３ａの形状の見直しが必要であるとして、再び治具及びかしめ片３ａの形状の選択を行う（Ｓ１０１）。そして、新たに選択した形状のかしめ特性の妥当性を判断する（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）。すなわち、かしめ特性が妥当と判断されるまで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理が繰り返される。

設計者は、かしめ特性が妥当であると判断すると（Ｓ１０４でＹＥＳ）、図７の解析シートのデータに基づきＣＡＤを利用して図面を作成する（Ｓ１０５）。設計者は、作成した図面を検討し（Ｓ１０６）、治具及びかしめ片３ａの形状の変更が必要であるか否かを判断する（Ｓ１０７）。設計者は、治具及びかしめ片３ａの形状の再変更が必要であると判断すると（Ｓ１０７でＹＥＳ）、再び治具及びかしめ片３ａの形状変更を行う（Ｓ１０１）。設計者は、検討した図面について形状の変更が必要ないと判断すると（Ｓ１０７でＮＯ）、設計作業を完了する。以後、実際に試作品が製造される。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）実際にかしめ片３ａを導線４にかしめる加工を行う前に、設計者によってパーソナルコンピュータ３０にデータＤａ〜Ｄｄ，Ｄ１〜Ｄ８、Ｄ１０が入力される。これにより、パーソナルコンピュータ３０によって加工後のかしめ態様を表すかしめ特性が算出される。よって、設計者は実際に加工を行う前に、加工後のかしめ特性を認識することができる。従って、設計変更の際、より簡易に、理想的なかしめ特性を実現することができる。

（２）かしめ特性を算出するために必須となるデータＤ１〜Ｄ８に加えて、さらにデータＤ９，Ｄ１０を利用してかしめ特性が算出される。これにより、より精度の高いかしめ特性を得ることができる。

（３）設計者は、算出されたかしめ特性であるバレル巻き込み率及び導線圧縮率を指標として、導線４、かしめ片３ａ、ダイ１２及びパンチ１１の形状の適否を判断できる。よって、設計者の経験に関わらず、短時間で設計変更を行うことができる。

（４）図８（ａ）に示すように、加工前の導線４の断面積Ｓ１とパンチ曲率半径Ｒ２との間には、かしめ片３ａの製品タイプＸ，Ｙごとに一定の相関関係（比例直線Ｌｘ，Ｌｙ）が存在する。この相関関係に基づき、断面積Ｓ１からパンチ曲率半径Ｒ２を特定することができる。よって、より正確なパンチ曲率半径Ｒ２をデータＤ４とすることができる。

（５）適切なかしめ特性を得るためには、おおむね「かしめ片外周長Ｌ１：治具内周長Ｌａ＝１．１：１」の関係となることが求められている。この関係が実現されるように図７の解析シートが作成されている。よって、より適切なかしめ特性が得られる。

（６）一般的なパーソナルコンピュータ３０にインストールされている表計算ソフトにて作成した解析シートを利用してかしめ特性を算出することができる。よって、簡易かつ安価に、適切なかしめ特性を有するかしめ片３ａ等の設計が可能となる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、端子金具３及び導線４は回転電機を構成するものであったが、端子金具３及び導線４はその他の機器を構成するものであってもよい。

・上記実施形態においては、表計算ソフトを利用して図４（ａ）及び図７に示す解析シートを作成していたが、かしめ特性を算出するための専用のプログラムを作成してもよい。

・また、上記実施形態においては、かしめ特性推定装置としてパーソナルコンピュータ３０が利用されていたが、専用の装置であってもよい。
・上記実施形態におけるデータＤａ〜Ｄｄ、Ｄ１〜Ｄ１３の数及び種類は、かしめ特性が算出することができれば適宜変更可能である。

・上記実施形態においては、かしめ特性としてバレル巻き込み率及び導線圧縮率が算出されていたが、何れか一方のみであってもよい。また、これらと異なるかしめ特性を算出してもよい。

・上記実施形態においては、データＤ９，Ｄ１１〜Ｄ１３は、他のデータに基づき算出されていた。しかし、データＤ９，Ｄ１１〜Ｄ１３も、他のデータと同様に、設計者自身が入力してもよい。

・上記実施形態においては、かしめ片３ａは断面Ｕ字状であったが、この形状に限らず、例えばＶ字状であってもよい。
・上記実施形態においては、設計者は、データＤ２として加工前の導線４の断面積Ｓ１と、データＤ４としてパンチ曲率半径Ｒ２とをそれぞれ解析シートに入力していた。しかし、図５（ａ）の相関関係を利用して加工前の導線４の断面積Ｓ１に基づき、パンチ曲率半径Ｒ２が算出されてもよい。

データ（形状データ）…Ｄ１〜Ｄ１３，Ｄａ〜Ｄｄ、３…端子金具、３ａ…かしめ片、３ｂ，３ｃ…バレル（端部）、４…導線、１０…圧着装置、１１…パンチ、１１ａ…加工穴、１１ｂ…パンチ湾曲面、１２…ダイ、１２ａ…ダイ湾曲面、３０…パーソナルコンピュータ、３１…キーボード、３２…ディスプレイ。

Claims

端子金具を構成するかしめ片の内部に導線を設置した状態でダイに設置し、パンチを前記ダイに接近させることで、前記かしめ片の端部であるバレルが前記導線側に曲げられることで前記かしめ片を前記導線にかしめる加工を行う前に、
入力された前記ダイ、前記パンチ、前記かしめ片及び前記導線の形状に関する形状データに基づき、前記加工後のかしめ態様を表すかしめ特性を推定するかしめ特性推定装置であって、
前記かしめ片は断面が一方向に開口した形状に形成され、
前記パンチにおける前記ダイ側には加工穴が形成され、
前記加工穴の内頂面には、前記かしめ片における前記一方向に延出する２つの前記バレルに対応する一対のパンチ湾曲面が形成され、
前記パンチを前記ダイに接近させることで、前記かしめ片の前記両バレルがそれぞれ前記パンチ湾曲面に沿って前記導線側に曲げられることで前記かしめ加工が行われ、
前記形状データは第１〜第８のデータからなり、
前記第１のデータは、前記かしめ片の断面の外周の長さであるかしめ片外周長全体の１／２の長さであって、
前記第２のデータは、前記導線の延出方向からみた加工前の導線断面積であって、
前記第３のデータは、前記かしめ片の板厚であって、
前記第４のデータは、前記パンチ湾曲面のパンチ曲率半径であって、
前記第５のデータは、前記一対のパンチ湾曲面の各パンチ曲率半径の中心点間の距離であるパンチピッチであって、
前記第６のデータは、前記ダイにおける前記かしめ片が設置されるダイ湾曲面のダイ曲率半径であって、
前記第７のデータは、前記かしめ片をかしめた状態における前記ダイ湾曲面の頂点と前記パンチ湾曲面の頂点との間の距離であって、
前記第８のデータは、前記かしめ片をかしめた状態における前記加工穴の側面と前記ダイの側面とがなす角度であることを特徴とするかしめ特性推定装置。
請求項１に記載のかしめ特性推定装置において、
前記第１〜第８のデータに加えて、第９及び第１０のデータに基づき、前記加工後のかしめ態様を表すかしめ特性を算出し、
前記第９のデータは、前記加工穴における前記パンチの移動方向に直交する方向のパンチ幅であって、
前記第１０のデータは、前記ダイにおける前記直交する方向のダイ幅であることを特徴とするかしめ特性推定装置。
請求項１又は２に記載のかしめ特性推定装置において、
前記かしめ特性は、前記加工後における前記かしめ片の両バレルの前記導線側への巻き込み具合を示すバレル巻き込み率と、加工前の前記導線の断面積に対する加工後の前記導線の断面積の割合である導線圧縮率との少なくとも何れか一方であることを特徴とするかしめ特性推定装置。
請求項１〜３の何れか一項に記載のかしめ特性推定装置において、
前記加工前の導線断面積及び前記パンチ曲率半径間には相関関係があって、
前記第４のデータである前記パンチ曲率半径は、前記第２のデータである前記加工前の導線断面積に基づき特定されることを特徴とするかしめ特性推定装置。
請求項１〜４の何れか一項に記載のかしめ特性推定装置において、
前記かしめ特性を算出するための中間値として加工時における前記加工穴及び前記ダイ湾曲面によって閉じられた治具内周長全体の１／２の長さを算出し、
前記かしめ片外周長と前記治具内周長との比が適切な前記かしめ特性を得るための適正範囲となるように前記中間値を算出することを特徴とするかしめ特性推定装置。
請求項１〜５の何れか一項に記載のかしめ特性推定装置を通じて算出された前記かしめ特性が妥当である場合、そのかしめ特性に係る形状の前記かしめ片、前記導線、前記ダイ及び前記パンチを利用して前記加工が行われることを特徴とする端子の形成方法。