JPS60151986A - 接続子の圧着方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の電線と複数個の圧着型の接続子を同時に
一括して圧着加工を行う端子圧着装置、より詳細にはそ
のような圧着加工に用いられるクリンパの駆動装置に係
る。

コネクタの接続子と被覆電線を第３図示のように圧着バ
レルを押し潰して芯線と圧着加工で接続を行う場合、従
来は接続子（３１）の圧着バレル（３３）と被覆電線（
３４）の芯線（３２）を圧着するための圧着加工機械は
第１図示の如きクリンパ（１１）とアンビル（１２）に
より、１個の接続子の圧着バレル毎に圧着加工を施して
いる。芯線の表面の酸化被膜及び圧着バレル表面の酸化
被覆を破って両者の金属面を直接接触させてエアタイト
の状態を保つことにより、電気抵抗を低く安定に維持す
るため、接続子と電線の接続強度を確保するため、そし
て加工速度を上げ生産性を向上するためクリンパの動作
速度は高速性の方向に向けられていた。

例えば従来の代表的な機種であるフライホイールとクラ
ンク機構を有する電動式の圧着機を例に取ると、クリン
パの往復運動を高速度で行うために７ライホイ゛−ルの
回転は高速度にされており、圧Ｎ　加工時にフライホイ
ールに貯えられた運動エネルギが瞬時に消費されるので
、圧着バレルを押し潰す荷重は瞬間的な衝撃力になる。

又従来の圧縮空気式の圧着機に於ても上述の理由の故に
、クリンパの往復運動の高速性を意図していたため、圧
着加工（１４の荷車は電動式の場合とほぼ同じ衝撃力で
あった。このため圧着加工の際、クリンパ（１１）の圧
χｌ＋”ｆ　（１３）のほぼつけ根部分に大きな応力が
集中するので、この部分が亀裂して破損するのを防ぐた
め、圧／：“イ尚（１３）の瑣点の付近のクリンパの幅
（１４）を広くして、この破損を防止していた。

最近、電気ハーネス製造のための自動化の開発に伴って
、腹数餉の用箔型のｊ妾続子をコイ・フタのピッチと同
し間隔に並置し、複数個の被覆電線と同時に一括して圧
ン音加工を行うことがハーネスの製造の自動化に伴うｕ
Ｊ産化にイｊ利であり、そのような圧イシ加工機の開発
が進められて来た。然し乍ら、最近の電子機器の小型化
に伴って、これ等の機器に用いられるコネクタの小型化
の開発が進んで最近では２．５ミリ又は２ミリ・ピッチ
のコネクタも多用されている。このような小型のコネク
タに用いられる圧着型接続子のＬＩつ；り加工を一括し
て集団で行う圧着装置のクリンパ及びアンビルは、例え
ば６極用を示した第２図のように、アンビル（２２）の
圧着金床部（２７）の間隔はコネクタのピッチ、例えば
２ミリ又は２Ｊ　ミＩＪにしなけれはならないので、ク
リンパ（２１）の圧着溝（２３）を隔てる隔６（ｇ４）
が狭くなり、従来のようにこの幅を広げることが出来な
いので、クリンパを高価な最強度の材料で作らねばなら
ず、それでも、隔壁の脚部の根本付近でしばしば破損し
、圧着機の信頼性、実用性に問題を生じていた。

本発明の目的は複数個の接続子の圧尤バレルを同時に一
括して集団加工するための圧着加工機に於て、上述の問
題を解決する新規なりリンパ駆動装置を提供することに
あり、その特徴は空気圧を用いてクリンパの駆動速度を
制御して、クリンパの圧着工程時間を制御することにあ
る。

従来、圧着加工に於て、相当大きな連動エネルギを与え
るためクリンパを高速に降−ドさせて圧着バレルに衝撃
荷重を与えなければ、上述の酸化被着の破壊は出来ない
と考えられていたし、接続の必要な機械的強度は保てな
いと考えられていた。

然し乍ら、本発明の装置によると、クリンパの駆動速度
即ち降ド速度を従来考えられていた値よりもイ″１ｆ当
低くしても、圧着加工後の圧着バレルの電気抵抗は規格
値５ｍｍ−Ωを充分満足させる値であり、且つ圧着バレ
ルの機械的強度は規格条件である［電線のみの引張り切
断値の７０％以上」の条件にも充分耐えうるものである
ことが分かった。

次に添イ＼Ｊ図面を参照して、本発明の詳細な説明する
。

第４図はクリンパを駆動するだめの空気圧駆動装置を／
Ｊ＜ず図で、参照数字（４１）は内部に往復運動するピ
ストン（図示せず）か嵌合されたシリンダを示す。シリ
ンダ（４０）の両端はパイプ（４２）及び（４３）に夫
々連結され、パイプ（４２）及び（４３）の他端は空気
圧制御装置（４４）の空気圧切換装置（４５）に接続さ
れている。空気圧切換装置及びソレノイドから成る空気
圧制御装置の細部を示す第５図に於て、切換弁ロンド（
４６）が空気圧切換装置（４５）に対して、矢印の方向
に滑動自在に設けられている。切換弁ロンドの両端はオ
ア条件で付勢されるソレノイド（５１）、（５２）に吸
引される鉄等の磁性体である。（４７）は空気供給用パ
イプを示し、（４Ｂ）は空気排出用孔を示す。ピストン
に連結したピストンロッド（４９）はシリンダの１端か
ら取り出され、空気圧によりクリンパに駆動力を与える
。クリンパを駆動する方法はロッドの先端に直接クリン
パを装着した直接駆動方式でもよいが、第６図のような
リンク機構を介した間接駆動方式を可とする。

第５図示の空気圧切換装置（４５）の細部を説明すると
、切換弁ロッド（４６）は空気供給用パイプ（４７）に
連結している空気供給口（・［ゲ）からの空気を切り換
えて供給するため、ロンド（４６）の周辺を取り囲む２
個のン１４（５５）、（５６）が穿設されており、パイ
プ（４，２）　、（４３）に連結された給仙口（４２′
）、（４３’）の何れか１方にパイプ（４７）から供給
された空気をシリンダ側へ供給する。（５７）は排出孔
（４８）とシリンダ側からの排出口（４ｆ）又は（４３
’）の何れか１方とを連絡するため、図示の如くロンド
（４６）の１部に刻設された排気用溝である。この切換
装置のメカニズムは公知なので、ロッド（４６）の位置
は、ソレノイド（５１）を付勢することにより、供給口
（４７）から供給された圧縮空気を（４，３’　）の供
給口を経てシリンダへ供給しピストンロッドを右へ移動
させ、且つシリンダからの空気を（４２′）を経て排出
口（４８）へ導いている状態を示しており、ソレノイド
（５２）を付勢すれば反対の状態を生ずることなどを理
解すれば、動作の詳細を更に説明する必要はないだろう
。第４図示のパイプ（４２）及び（４３）に設けられた
圧力調節バルブ（４１）、（４１’）はシリンダへ供給
する空気圧を調節して、クリンパの降下速度、即ち圧／
７′１バレルを所定の高さまで押し潰す塑性変形の速度
を調整する。この圧力調節バルブは空気供給パイプ（４
７）に１個だけ設けてもよい。

次に第６Ａ、Ｂ図示のクリンパ駆動機構の構成を説明す
る。クリンパ駆動（浅溝のベース（６０）に垂直に設け
られた平行な１対の案内棒（６１）の上ｇ１ン部でねし
手段（６０３）で固定された上部梁（６２）があって、
門の形をル成している。案内棒（６１）は図面の平面に
垂直方向に２本並置されているので、後方のもののみが
図示されている。案内棒（６１）に嵌合する１対の孔を
イｆするシリンダマウント部材（６５）が案内棒に滑動
自在に装着されシリンダ（４０）が取り付けられている
。シリンダマウント部材（６５）４．、はスライダ（６
７）の左右動を案内するだめの案内溝が設けられており
、ピストンロッドに固着され駆動されるスライダの左右
動をリンク機構の２組の連結稈（６３）、（６３’　）
に伝える。

案内棒に嵌合する１対の孔を有するクリンパ駆動メンバ
（６８）は案内棒に対して玉子動自在に装着され、クリ
ンパ（６０１）が取り付けられる。スライダ（６７）に
設けられたピボツ）（６，９）は連結杆（６４）、（６
４’）を軸着しており、上方の連結杆（６４）の他端は
」二部梁（６２）に設けられたピボツ）　（６３）と軸
着され、下方の連結杆（６４′）の他端はクリンパ駆動
メンバ（６８）のピボット（６３′）に軸着されている
。

次に機構の作用につｌ／′）で説明するに、クリンパ駆
動装置の初期条件として、空気圧切換装置（４５）によ
って、空気圧はパイプ（４３）を経てシリンダ内に送ら
れており、第６Ａ図の如くピストンが最右端にある時、
クリンパ駆動メンバ（６８）が最高位にあり、圧着工程
の開始位置にある。装置の始動ｆｉｆ号による圧着加工
の開始によりツレ／イド（５２）がイ（」勢されるとパ
イプ（４３）を通してピストンを右方へ押していた空気
圧は切換装置（４５）によって１１１出孔（４８）から
排出されると同時に、供給パイプ（４７）からの空気が
パイプ（４２）へ流入しその１．’ｌＥ　力でピストン
ロッドに連結されたスライダ（６７）か左方へ移動され
、その移動は連結ロッド（６４）、（６４’　）を揺動
して、シリンダマウント部材（６５）及びクリンパ駆動
メンバ（６８）を押し下げるので、クリンパは降ド行程
に入る。この機構の有するてこのｊ京理によって、ピス
トンロッド（４９）で与えられた力はより大きな力でク
リンパ（６０１）を押しドげることか出来るのは注意さ
れるべきである。

第６Ｂ図は圧着工程の完ｒ時点、即ぢクリンパの降ド行
程のド死点を示し、ピストンはシリンダ内の最左端にあ
り、スライダ（６７）上のピボツ）（６３）の中心はピ
ボット（６３）とピボット（６３′）の中心を結ぶ直線
上に並ぶ。従って、アンヒル（６０２）上に置かれた複
数個の接続子の圧着バレルはクリンパ（６０１）によっ
て１度に押し潰され、芯線をカシメて集団圧着加工が完
了する。圧着加工が終了すると復帰行程を開始させる信
号によりソレノイド（５２）を減勢し且つソレノイド（
５１）を付勢し、従って空気圧が切り換ってクリンパ（
６０１）は上昇し、原位置に復帰する。

次に、本発明の実施例による圧着工程について説明する
。本明細書で圧着工程時間とは、クリンパが接続子の圧
着バレルを押し潰し始めてから圧着バレルが所定の高さ
に変形する点までの時間をいう。換言すれば、圧着工程
時間とは第６図示の装置で、クリンパが下降して圧着バ
レルを押し潰し始める時、即ち連結杆が相Ｈに成る角度
を成している時点つ）ら、連結稈が第６Ｂ図示のように
一直線に並ぶ時点までの時間を意味する。第６図示の駆
動装置に於て、後に述べる仕様の圧着接続子を圧着加工
した例を説明する。圧着工程時間を正仰１に測定するこ
とは困難なので、通常考えられているクリンパの降ド時
間よりも相当に長い降下時間、０．６秒を設定した。即
ちクリンパが降下を開始してから、クリシバのストロー
ク６０ミリヲ降ドしてクリンパが下死点に到達するまで
の時間が０．６秒になるように空気圧調節弁を調整する
。次に、クリンパが下死点に４７（ｉｔ実に留まること
を保証するため０．３秒の付加時間を定めた。クリンパ
の復帰時刻を決めるために、ツレ／イド（５２）の付勢
、１．！ＩＪちクリンパの降下開始から刻時を開始する
クロック回路が０．９秒後に復帰行程を開始する信−８
を発生して、ソレノイド（５２）を付勢するよう制御す
る。このような制御のドでクリンパの降下速度は平均毎
秒ＩＱｃｍ程度の低速度であり、事実駆動装置の動作開
始時点では、クリンパは無負荷なので、クリンパは圧着
バレルに到着するまでは比較的早い速度で進むけれども
、クリンパの加工時間を例示の程度に低くすると、クリ
ンパは下死点に達するまで、ダンパ時間を持っている。

本発明の技術的効果を説明する理論は明らがではないが
、金属材料が塑性領域での変形速度が早ければ早い程、
塑性変形させる変形荷重は大きくなるので、同じ塑性変
形量を得るためには変形速度を低くした方が少ない荷重
ですむことが分かつている。又・実施例で示した空気圧
等の流体でクリンパを駆動した装置の圧着加工時間を圧
力調節弁や、供給流体圧を調節して、クリンパの駆動平
均速度を低くすることにより、圧着加工時のクリンパの
衝撃力を緩和することが出来るし、更に下死点に到達す
る前、連結杆が成る角度を成している時点で、空気クッ
ションによるダンパ作用又は緩衝作用が、塑性変形中に
クリンパに生じて、クリンパの急激なインパクトを減少
するのでクリンパの破損が避けられるものと考えられる
。事実、後述するテストの結果からも理解されるように
、この緩衝作用のない電動式の圧着機の場合、特に顕著
な差異が顕われる。

フライホイールを用いた従来のクリンパ駆動装置と本発
明の１実施例に従った駆動装置との性能の比較をするた
めに、同一仕様の接続子と電線とを用い、且つ従来の装
置は第７図示のクリンパ（７１）を用い本発明の装置は
第７図の圧着溝と同一形状の第８図示の６極コネクタ用
のクリンパ（８１）を用いて集団圧着を行った所、従来
装置では圧着回数が約１２，０００回で、クリンパ（７
］）は破損（第７図の矢印の方向で）したのに対し、本
発明の装置では圧着回数５’０．０００回でもクリンパ
（８１）は破損することなく更に連続して使用可能であ
ったし、圧Δ９された接続ｒの電気的及び機械的な性能
は抜き取り検ｊ（ｆの結果、全−Ｃ規格を充分に満足す
るものであった。

このテストて用い、られた各棟のパラメータを以１・′
の表に示す。

（ａ）接続子　拐質：燐置銅、錫メツキＵ字形圧着バレ
ル：厚さ０．２　ミ＋）高さ１．６ミリ 幅　１，２ミリ （ｂ）電線　ＵＬ２４６８　應２６ 錫メッキされたｏ、１６φ×７本 の銅線 （ｃ）第７図のクリンパ（７１）拐料：超高張力鋼（焼
入れ）厚さ：２．５ミリ 圧着溝の数＝１ 圧着１１ｆ４（７３）＋７Ｘｒ効’１ｌｔＪ　ｒ　ＡＪ
”−２ミリ圧着溝の両側のイｊ効幅「Ｂ」二 ２．５ミリ （ｄ）第８図のクリンパ（８１）拐料：超高張力鋼（焼
入れ）厚さ：１．２ミリ 圧着溝の数：　２．５　ミＩＪピッチで６個圧着溝（８
３）の有効幅１”ＯＪ：１，２ミリ圧着溝の隔壁（８４
）の有効幅「Ｄ」＝１．３　ミ　リ 。。）、５．ア７１．．）エ　１ ０庭来装置　Ｕシ　／−（ロリ数 クリンパ・　ローフ　３ｏミリ （ロ）実施例の装置：クリン　ストローク　６０　、：
　ＩＪシリンダ径　１４０ミリ 調節後の空気圧　５ｋｇ／＜茸 以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明
は実施例に示したオーブンベし・ルのみならずクローズ
ドバレルにも同様な効果を奏することは明らかであり、
又、圧着バレル及び電線の材質、寸法、形状や接続子の
極数などにより、クリンパの駆動速度の最適値を選定す
るので、実施例の数値に限定されるものではない。又、
実施例の装置を空気のような気体の例で説明して来たが
、他の手段、即ち油圧装置のような液体圧によっても同
様な効果が得られる。本発明の装置は、クリンパの破損
問題を解決し、クリンパの摩耗が少ないので、クリンパ
の寿命が長くなり、一括圧着機の信頼性、実用性に与え
る効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置に用いられたクリンパとアンビルの
斜視図、第２図は集団圧着に用いられるクリンパ及びア
ンビルを説明する斜視図、第３図は圧着加工が施された
接続子を示す図、第４図は空気圧駆動装置の斜視図、第
５図は空気圧切換装置を説明する断面図、第６ＡＸＢ図
はクリンパ駆動機構を説明する図、第７図は単品圧着用
クリンパの正面図、第８図は集団圧着用のクリンパの正
面図である。 １１．２１，７１，８１．’６０１・・・・クリンパ、
１２．２２，６０２・・・・アンビル、　１３，２３゜
７３．８３・・・・圧着溝、　２４．８４・・・隔壁、
４０・・・・シリンダ、　４５・・・・空気圧切換装置
、４６・・・切換弁ロッド、５１．．５２・・　ソレノ
イド、４９・・・・ピストンロッド、６８・・・・クリ
ンパ駆動メンバ。 ｌａ人　４Ｉ式会祉　エルフ・インターナショナル代理
人　弁理士　小　野　廣　司 多９１．　第２図 烏）３３図 第５図 第４１″４ Ｉ！１９ 第６Ａ図 第７図 ３ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １複数個の圧着１７１２を有するクリンパにより複数個
   の圧着バレルと電線とを一括して集団で圧着する方法に
   於て、上記圧着バレルの塑性変形速度を長びかせるよう
   に、クリンパを駆動するだめの流体ｊ土を制御すること
   を特徴とする接続子の圧着方法。 ２複数個の圧着溝を翁するクリンパにより複数個の圧着
   バレルと電線とを一括して集団で圧着するための装置に
   於て、圧着加工の時間を制御するため流体圧でり）ンパ
   を駆動する装置を具備する接続子の圧着装置。