JPH0582231A - 電気コネクタ組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導線挿入中にコネクタ・ハウジングの空洞を
正確に位置ぎめするための整列装置の提供。 【構成】 本装置は導線つき端子９２を挿通するための
漏斗状テーパ付き貫通路１６２を形成する二つ割りの端
子案内部材９６を有する。貫通路１６２はコネクタ・ハ
ウジング７４の空洞７６と同形状で、同サイズまたはそ
れよりやや小さく形成する。端子案内部材９６をコネク
タ・ハウジング７４に係合させてコネクタ・ハウジング
７４を微調整移動させ、所定の空洞７６’を貫通路１６
２と整列させる。導線つき端子９２を貫通路１６２を介
して所定の空洞７６’に挿入し、次いで案内部材９６を
２分して後退させることにより端子９２の挿入を完了す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は導線の端部に設けた端子
をコネクタ・ハウジングの空洞に挿入するためのいわゆ
る“ブロック・ローダー”装置に係わる。この装置は自
動ケーブル製造機と併用されることが多い。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】電気
ケーブル組立体及び部分組立体の製造過程においては、
導線端部に圧着などの方法で成端された端子をコネクタ
・ハウジングに設けた特殊形状の空洞に挿入する。これ
らの端子は空洞壁と相互に作用して端子を空洞内に固定
するように自動ロックする突起または突片を具えている
のが普通である。コネクタ・ハウジングは中心間距離を
詰めて並行に配列した比較的多数の前記空洞を具えるこ
とができる。従来の挿入機設計では端子間の間隔を極め
て狭くする必要上、導線及びコネクタの取扱いにいくつ
かの問題があった。すでに挿入ずみの端子から延びてい
る導線が存在するため、隣接する空洞がすでに端子が挿
入されている場合でも空洞への端子挿入を可能にする充
分なクリアランスで各部を設計することは困難である。
空洞へ端子を挿入しながら端子を整列及び案内するのは
特に困難な問題であり、本発明の課題はここにある。

【０００３】端子及びこれと連携する導線をコネクタ・
ハウジングに挿入する最近の装置はハウジングを挿入中
心線に対して正確に位置ぎめするコネクタ・ハウジング
・ホルダーを含むのが普通である。このほかに、導線を
保持して軸方向にハウジング空洞内へ移動させるワイヤ
・グリッパ及び導線端部に圧着されている端子を囲んで
その移動を案内する案内部材を含む。このようなワイヤ
・グリッパ及び案内部材は１９８８年１０月２５日付バ
ウチャー・ジュニア米国特許第４，７７９，３３４号に
開示されており、その開示内容は逐語的に本願明細書中
にも引用した。バウチャーの案内部材は空洞への挿入中
心線上に端子を極めて正確に位置ぎめする。この位置ぎ
めには、挿入に先立って空洞をも同じ中心線上に正確に
位置ぎめしなければならないことはいうまでもない。広
く採用されている方式としては、コンピューター制御下
にハウジングをＸ及びＹ方向に極めて正確に移動させる
ことにより所期の空洞を挿入中心線と整列関係に位置ぎ
めすることができるＸ−Ｙロボット・テーブルを介して
コネクタ・ハウジングを位置ぎめする。このタイプの装
置はコネクタ・ハウジングの外面で位置ぎめを行い、空
洞がこの位置ぎめ外面から既知の距離にあることを前提
とする。このような装置は１９８９年６月１３日付バウ
チャー・ジュニア米国特許第４，８３７，９２６号に開
示されており、その開示内容は逐語的に本願明細書中に
も引用した。バウチャー特許には空洞を２つだけ有する
コネクタ・ハウジングが開示されているが、もっと多く
の空洞が存在する場合、個々の空洞から位置ぎめ外面ま
での距離は製造誤差の累積のため一様ではなくなる。間
隔が詰まった多数の極めて小さい空洞の場合、位置ぎめ
外面に対する個々の空洞の位置を、端子挿入中に充分な
整列が確保できるほど正確に決定することはできない。
本発明は新規の案内部材及びコネクタ・ハウジング・ホ
ルダーによってこの問題を克服する。

【０００４】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明は
コネクタ・ハウジングの空洞を該空洞に挿入すべき端子
及びこれと連携する導線に対して正確に位置ぎめする装
置を提供する。この装置は詰まった間隔で配列された複
数の端子受容空洞を有するコネクタ・ハウジングを保持
するためのホルダー手段を含むケーブル製造機用ブロッ
ク・ローダー装置を含む。さらに、端子を所定の空洞に
挿入する挿入手段、及び所定の端子が挿入手段とほぼ整
列するようにホルダーを移動させ、かつ位置ぎめする位
置ぎめ手段を含む。本発明の装置は挿入手段に対してコ
ネクタ・ハウジングをさらに微調整移動させることがで
きる。さらにまた、ハウジングと係合してこれを前記微
調整移動の範囲内で移動させることによって所定の空洞
を挿入手段と正確に整列させると共に、挿入の過程で所
定の空洞内へ移動中の端子を案内する案内手段を設け
る。この案内手段は軸方向に形成され、かつ端子が貫通
できるように寸法設定された貫通路を有する案内部材を
含む。この貫通路は案内部材の第１面から第２面にまで
達しており、第１面における貫通路は所定の空洞とほぼ
同じかまたはこれよりも小さい寸法を有する。第１面は
ハウジングと係合し、所定の空洞を貫通路と整列させる
方向に移動させるための構成要件を含む。かかる構成要
件により前記係合を効果的に行うために案内部材をコネ
クタ・ハウジングにむかって移動させ、またコネクタ・
ハウジングから離脱するように反対方向へ移動させる手
段を設ける。

【０００５】

【実施例】本発明の実施例を添付の図に沿って以下に説
明する。

【０００６】図１及び２には自動ケーブル製造機の一部
を略示した。図示の部分はベース１２、フレーム１４、
ワイヤー・トランスファ機構１６、端子挿入装置１８、
及びコネクタ・ハウジング保持／位置ぎめ装置２０を含
む。保持／位置ぎめ装置２０は適当な手段でフレーム１
４に固定されたベース部分２４、Ｘ方向に水平移動する
水平スライド２６及びＹ方向に垂直移動する垂直スライ
ド２８から成るＸ−Ｙロボット・テーブル２２を含む。
Ｘ−Ｙテーブル２２は、適当なねじファスナ（図示せ
ず）で垂直スライド２８に位置４４で固定されているバ
ック・プレート４２に旋回自在に取付けられた、１対の
アーム４０から成るコネクタ・ハウジング・ホルダーを
支持する。各アーム４０はカム面４６及びこれと係合す
るフォロア４８を含む。ローラまたは固設ピンで構成す
ることのできる２つのフォロア４８は図１で見てバック
・プレート４２に沿って垂直移動するフォロア・プレー
ト５０に取付ける。これはキー及びキー溝（図示せず）
などのような適当な手段で達成することができる。例え
ばエア・シリンダのような線形アクチュエータ５２を固
定し、そのピストン棒５４の端部をねじ孔によって公知
の態様でフォロア・プレート５０に取付ける。引張コイ
ルばね５６が両アーム４０を付勢し、特に図１から明ら
かなようにフォロア４８をカム面４６に追従係合させ
る。エア・シリンダ５２を与圧することによってピスト
ン棒５４を引っ込めると、フォロア・プレート５０及び
フォロア４８が図１で見て上方へ引張られ、その結果、
アーム４０の下端６０がピボット点４４を中心に互いに
離間する方向に旋回して図３に示す開放位置を取る。エ
ア・シリンダを反対方向に与圧してピストン棒５４を伸
長させると、フォロア・プレート５０及びフォロア４８
が下降し、その結果、アーム４０の端部６０が互いに接
近方向に旋回して図１及び４に示す閉鎖位置を取る。

【０００７】特に図３及び４から明らかなように、各ア
ーム４０は後壁６４を有する後ろ側フランジ６２、前側
フランジ６６、及びフロア面７０を有する前側及び後ろ
側底部フランジ６８を含む１対の平行な突出部６１を有
する。複数の端子受容空洞７６を有する典型的なコネク
タ・ハウジング７４をコンベア７８に載置した状態で図
３に示した。特に図２から明らかなように、コンベア７
８はフレーム１４に取付けられ、供給部（図示せず）か
ら図２及び３に示すコネクタ・ハウジング保持／位置ぎ
め装置２０へコネクタ・ハウジング７４を搬送する。図
４，５及び６は閉鎖位置を占める両アーム４０間に保持
された状態のコネクタ・ハウジング７４を示す。ただ
し、ハウジング７４の各側面においてハウジングと平行
な突出部６１との間に約０．０１５インチ（０．３８ｍ
ｍ）の僅かなクリアランス８０（図５参照）がある。ハ
ウジング７４と前側フランジ６６との間にもクリアラン
ス８２がある。一部がハウジング７４と後壁６４との間
に割当てられてもよいこのクリアランス８２は、アーム
４０が正しく閉じてハウジング７４を保持するのに不可
欠であり、コネクタ・ハウジング７４及びケーブル製造
機１０のあらゆる誤差変動を補償するのに充分な大きさ
でなければならない。クリアランス８０は詳しくは後述
する極めて重要な目的に寄与する。アーム４０が図４に
示す閉鎖位置でコネクタ・ハウジング７４を保持した
ら、端子９２を圧着してある個々の導線を所定の空洞７
６へ挿入すればよい。

【０００８】導線及び端子の挿入は２部分から成る案内
部材９６と協働する同じく２部分から成るワイヤ・グリ
ッパ９４を含む端子挿入装置１８によって行われる。ワ
イヤ・グリッパ９４及び案内部材９６の一部を図９及び
１０にそれぞれ示したが、これらは図９及び１０に示す
開放位置か、図２及び４に示す閉鎖位置のいずれかを占
めるように構成されている。両位置間の移動を可能にす
るアクチュエータ機構１００を図１１に示した。機構１
００は垂直溝１０４とその後壁に形成した長孔１０６を
有するフレーム１０２を含む。長孔１０６に挿入され、
長孔１０６内を上下に案内されるピボットピン１１２を
中心として旋回できるように１対の部材１０８及び１１
０を設け、圧縮ばね１１４の作用下に前記部材１０８，
１１０の下端を図１１のように離間させる。溝１０４及
び長孔１０６は前記１対の部材１０８，１１０がゆるく
も、きつくもなく溝１０４内を上下方向に摺動できるよ
うにそれらの寸法が設定されている。フレーム１０２の
上部に固定されたエア・シリンダ１２０は溝１０４の長
手軸線に沿って該溝１０４内に突出するピストン棒１２
２を含む。ピストン棒１２２の端部には部材１０８の面
１２６と係合するローラ１２４及び部材１１０の上端に
旋回自在に取付けたトグルリンク１２８が装着されてい
る。ワイヤ・グリッパ９４または案内部材９６は、図示
しないが例えばねじファスナのような適当な手段によっ
て図１１に示すように部材１０８，１１０の下端に着脱
自在に取付ければよい。使用に際してはエア・シリンダ
１２０を与圧してピストン棒１２２をさらに溝１０４内
へ進入させることによって機構１００を作動させる。機
構１００の作用下に、ばね１１４によって下端が離間し
た状態にある部材１０８，１１０が図１１で見て下方へ
溝１０４内を摺動する。ピン１１２が長孔１０６の底に
達した時点で、グリッパ９４または案内部材９６が導線
９０または端子９２をそれぞれまたぐ状態となる。ピス
トン棒１２２がさらに伸長すると、ローラ１２４が面１
２６に沿って転動し、これに伴なってトグルリンク１２
８が部材１１０をピン１１２を中心として時計方向に旋
回させ、図４に示すようにグリッパ９４または案内部材
９６を閉鎖させる。なお、上述した機構１１０の構造は
あくまでも一例であり、ワイヤ・グリッパ９４及び案内
部材９６を開閉させるのに好適ならいかなる構造でも本
発明の実施に利用できる。

【０００９】図２から明らかなように、端子挿入装置１
８は例えばエア・シリンダ１４２のような適当な線形ア
クチュエータによって駆動されてワイヤ・グリッパ９４
及び案内部材９６を図２に示す導線９０及び端子９２を
受容する位置から図４及び７に示す導線及び端子をコネ
クタ・ハウジング７４へ挿入する位置へ移動させる上下
動自在なベース１４０をも含む。ベース１４０からカン
チレバー状に１対の棒１４４が突出し、２つのアクチュ
エータ機構１００が導線９０の軸線とほぼ平行な方向の
棒１４４を横切ることができるように各フレーム１０２
の１対の線形軸受と係合する。ベース１４０にエア・シ
リンダ１４６を固定し、そのピストン棒１４８をベース
１４０に形成した孔にクリアランスを残して挿通し、左
側フレーム１０２に固定する。同様に、前記左側フレー
ム１０２にエア・シリンダ１５０を固定し、そのピスト
ン棒１５２を該フレームに形成した孔にクリアランスを
残して挿通し、図２に示すように右側フレーム１０２に
固定する。エア・シリンダ１５０を与圧してピストン１
５２を伸長させると、後述するように、双方の機構１０
０がコネクタ・ハウジング保持／位置ぎめ装置２０に対
し接近、離間自在となる。

【００１０】図５及び７はコネクタ・ハウジング７４
を、案内部材９６及びワイヤ・グリッパ９４が端子９
２’及びこれに取付けられている導線９０’を空洞７
６’へ挿入する位置にある状態で示す断面図である。な
お、図面が繁雑になるのを避けるため、ワイヤ・グリッ
パ９４及び案内部材９６の一部を図７から省略した。図
７及び１０から明らかなように、２つ構成部分から成る
案内部材９６の各部分はそれぞれの対向面が図２及び４
に示すように係合する閉鎖位置で所要の機能を果すよう
に互いに鏡像関係にある。閉鎖位置において、案内部材
９６は図５，７及び１０から明らかなように空洞７６と
同じ形状を有し、空洞７６と等しいかまたはこれよりも
やや小さいサイズを有する貫通路１６２を画成する。貫
通路１６２はワイヤ・グリッパ９４にむかって拡がる漏
斗状のテーパ付き開口を形成し、挿入の過程で端子９
２’が貫通路１６２へ挿される際に導入部として機能す
る。案内部材９６の各部分に１つずつ設けた１対のガイ
ドフィンガー１６６が図７及び１０に示すようにコネク
タ・ハウジング７４にむかって外方へ突出している。ガ
イドフィンガー１６６は特に図５から明らかなように互
いに拡開する内面１６８と、特に図７及び１０から明ら
かなように収斂する上下面１７０とを有する。

【００１１】使用に際して上記面１６８及び１７０は、
案内部材９６のコネクタハウジング７４への接近に伴な
ってコネクタ・ハウジング７４と係合し、所定空洞７
６’の両隣の空洞へそれぞれ進入する。さらに進入させ
ると、面１７０が必要に応じてコネクタ・ハウジング７
４を上昇させることによって所定の空洞７６’を垂直方
向で貫通路１６２と整列させ、面１６８がハウジング７
４を移動させて空洞７６’を水平方向で整列させる。

【００１２】公知技術では、１２列の空洞を有するプラ
スチック・コネクタの両端の空洞７６間の距離は収縮及
び成形誤差のため±０．００４インチ（０．１０２ｍ
ｍ）だけ変動する可能性がある。また、ケーブル製造機
の各部の誤差及びクリアランスに起因する端子挿入装置
１８及びコネクタ・ハウジング保持／位置ぎめ装置の不
正確な位置ぎめがさらに０．００１インチ（０．０２５
ｍｍ）の変動を加え、所定の空洞７６’の水平方向整列
のミスマッチ量は全体として±０．００５インチ（０．
１２７ｍｍ）となる。このミスマッチ量は優に所定空洞
７６’への端子９２の挿入を妨げる量である。上述した
ように、コネクタ・ハウジング７４と平行突出部６１と
の間の図５に示すクリアランス・スペース８０はそれぞ
れの側で約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）であ
る。このことはコネクタ・ハウジング・ホルダーのアー
ム４０に対する所定空洞７６’の予想位置が±０．０２
０インチ（０．５０８ｍｍ）以内であることを意味す
る。従って、面１６８は両隣空洞の壁と係合してコネク
タ・ハウジング７４を左方または右方へ最大距離０．０
２０インチだけ移動させることができるように空洞７
６’の長手軸線に対して傾斜させねばならない。同様
に、面１７０はコネクタ・ハウジング７４を最大距離
０．０２０インチ上昇させることができるように形成し
なければならない。

【００１３】ケーブル製造機１０の運転に際しては、シ
リンダ５２を作用させることによって図３に示すように
アーム４０を開放し、コネクタ・ハウジング・ホルダー
をコンベア７８の上方のピックアップ位置へ移動させ
る。次いで位置ぎめ装置２０がアーム４０を下降させ、
エア・シリンダ５２がアーム４０をハウジング７４の周
りで閉鎖させ、装置２０がハウジング７４を、第１空洞
が図２に示すように端子挿入装置１８と対向するように
移動させる。挿入装置１８の２つのシリンダ１２０を作
動させることにより、ワイヤ・グリッパ９４及び案内部
材９６を図９及び１０に示す状態に開放する。さらに、
２つのシリンダ１４６，１５０を作動させることにより
グリッパ９４及び案内部材９６を図２のように正しく位
置ぎめし、この場合、シリンダ１５０には比較的低い圧
力を作用させる。次いで、グリッパ９４及び案内部材９
６を図２に示す位置まで下降させ、導線９０及び端子９
２の周りで閉鎖させてから、案内部材９６の開口部であ
る貫通路１６２が目ざす第１空洞７６とほぼ整列するよ
うに上昇させる。次いでシリンダ１４６にシリンダ１５
０よりも高い圧力を作用させることにより棒１４４に沿
ってコネクタ・ハウジング７４にむかって２つの機構１
００を移動させる。この移動に伴なって案内部材９６の
面１６８，１７０がコネクタ・ハウジング７４と係合
し、所定空洞７６’の両隣の空洞に進入してコネクタ・
ハウジング７４を、空洞７６’が貫通路１６２とほぼ整
列するように移動させる。ピストン棒１４８がシリンダ
１４６から伸長するのに伴ない、案内部材９６がハウジ
ング７４に当接して制止し、一方グリッパ９４、導線９
０及び端子９２はシリンダ１５０の低圧を克服してその
ままハウジング７４にむかって移動し、ピストン棒１５
２がそのシリンダ内に引っ込むことを可能にする。この
動作は端子９２’が完全に挿入され、所定空洞７６’内
に収まるまで続く。次いでシリンダ１４６に逆方向の圧
力を作用させることによって挿入したばかりの導線及び
端子をプル・テストし、ワイヤ・グリッパ９４及び案内
部材９６を開放し、端子挿入装置１８を引っ込め、挿入
すべき別の導線を受容するように再位置ぎめし、所期の
導線及び端子が残らず挿入されるまで上記プロセスを繰
返す。

【００１４】コネクタ・ハウジング７４の空洞７６が各
空洞の挿入端部にさら穴２００を含む場合に好適な案内
部材の第２の実施態様を図１２に示した。図１２では図
７の場合と同様に図面が繁雑になるのを避けるため、２
つの構成部分から成る案内部材２０２を、その一方の構
成部分の一部を省略して示した。目ざす空洞の両隣の空
洞と係合する面１６８，１７０の代りに、目ざす空洞７
６’のさら穴２００と一致し、係合する傾斜面２０４，
２０６を有することを除けば、案内部材２０２は案内部
材９６と同様である。さら穴と係合する過程において面
２０４，２０６が必要に応じてハウジング７４を上向き
にかつ水平方向に移動させることにより、目ざす空洞７
６’を貫通路１６２と整列させる。その他の点では案内
部材２０２の機能は案内部材９６の機能と同様である。

【００１５】案内部材の第３の実施態様を図１３に示
し、参照番号３００を付した。図７及び１２の場合と同
様に２つの構成部分から成る案内部材３００の一方の構
成部分の一部を省略した。案内部材３００は目ざす空洞
７６’に隣接する空洞７６’’と係合するように空洞７
６とほぼ同じ形状の、ただし空洞７６よりもやや小さい
突出部３０２を設けたことを除けば案内部材９６及び２
０２と同様である。突出部３０２は係合の過程でコネク
タ・ハウジング７４を必要に応じて上向きにも水平方向
にも移動させることによって目ざす空洞７６’を貫通路
１６２と整列させる。この実施態様はサイズ、形状及び
間隔がハウジング７４の最上列空洞７６と対応する１列
の空洞３１２を有する補助部材３１０を必要とする。空
洞３１２が最上列の空洞７６とほぼ整列するようにハウ
ジング７４の近傍に部材３１０を位置ぎめする。次いで
挿入の段階で突出部３０２が空洞３１２と係合して最上
列空洞７６を整列させる。部材３１０はばね付勢下にハ
ウジング７４の頂部に圧接させてコネクタ・ハウジング
・ホルダーの一部とし、適当な手段で位置ぎめすればよ
い。

【００１６】本発明の重要な長所は空洞と係合する構成
要件、例えば面１６８，１７０，２０４，２０６，３０
４及び３０６を有する案内部材が目ざす空洞を漏斗状テ
ーパ付きの貫通路とほぼ整列させることができるから、
端子がコネクタ・ハウジングの縁端と衝突することを心
配せずに端子及び導線を挿入できることにある。また、
プラスチック・コネクタ・ハウジングに万一顕著な誤差
変動があってもこの整列は達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】ケーブル製造機を略示する正面図である。

【図２】図１に示した製造機の右側面図である。

【図３】まさにコネクタ・ハウジングを把持しようとす
るホルダーの斜視図である。

【図４】端子及びこれと連携する導線の挿入工程にある
コネクタ・ハウジングを示す斜視図である。

【図５】図７の５−５線おける断面図である。

【図６】コネクタ・ハウジング及びホルダーの一部を図
５の６−６線において示す正面図である。

【図７】端子が挿入される前のワイヤ・グリッパ、案内
部材、及びコネクタ・ハウジングの部分断面図である。

【図８】図７の８−８線においてコネクタ・ハウジング
の一部を示す正面図である。

【図９】典型的なワイヤ・グリッパの一部を開放状態で
示す斜視図である。

【図１０】本発明の案内部材の一部を示す斜視図であ
る。

【図１１】本発明のワイヤ・グリッパ及び案内部材を作
動させるアクチュエータ機構の端面図である。

【図１２，１３】本発明の第２及び第３の実施態様を示
す図７と同様の図である。

【符号の説明】

１８ 端子挿入手段（端子挿入装置） ２０ 保持手段（コネクタ・ハウジング保持／位置ぎ
め装置） ７４ コネクタ・ハウジング ７６，７６’，７６’’ 空洞 ９０，９０’ 導線 ９２，９２’ 端子 ９６ 案内手段（案内部材） １６２ 貫通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】保持手段により保持されているコネクタ・
   ハウジングの複数の端子受容空洞に、前記保持手段に対
   して相対移動する挿入手段により導線付き端子を順次挿
   入する電気コネクタ組立装置において、 前記挿入手段からの前記導線付き端子を前記コネクタ・
   ハウジングの所定端子受容空洞に案内するテーパ付き貫
   通路を含む可動案内手段を設けたことを特徴とする電気
   コネクタ組立装置。