JPWO2012117633A1 - 圧着装置及び圧着方法 - Google Patents

Abstract

小型化を図ることができる圧着装置及び圧着方法である。同軸ケーブル（１００）にコネクタ（２００）を圧着する圧着装置（１０）。下ダイス（１２）は、コネクタ（２００）に対してｚ軸方向の負方向側から接触する。差し込みパンチ（１４）は、ｚ軸方向の正方向側から同軸ケーブル（１００）をコネクタ（２００）に対して押し付ける。上ダイス（１６）は、差し込みパンチ（１４）が貫通する貫通孔（ｈ）が設けられており、ｚ軸方向の正方向側からコネクタ（２００）に対して接触して、コネクタ（２００）を変形させて同軸ケーブル（１００）に圧着する。

Description

本発明は、圧着装置及び圧着方法に関し、より特定的には、端子をケーブルに圧着する圧着装置及び圧着方法に関する。

従来の圧着装置としては、例えば、特許文献１に記載の端子圧着装置が知られている。図１２は、特許文献１に記載の端子圧着装置５００の断面構造図である。

端子圧着装置５００は、被覆電線５０２に対してダブルロック端子５０４を圧着するための装置であり、アンビル５０６、クリンパー５０８及び電線押さえ５１０を備えている。ダブルロック端子５０４は、アンビル５０６上にセットされる。更に、被覆電線５０２は、ダブルロック端子５０４上にセットされ、電線押さえ５１０により上側から押さえつけられる。そして、クリンパー５０８が、ダブルロック端子５０４を上側から押さえつけることにより、ダブルロック端子５０４が、かしめられて被覆電線５０２に圧着される。

ところで、特許文献１に記載の端子圧着装置５００では、電線押さえ５１０は、クリンパー５０８の外部において被覆電線５０２を押さえつけている。そのため、特許文献１に記載の端子圧着装置５００は、サイズが大型化するという問題を有する。

特開平１０−２５５９４９号公報

そこで、本発明の目的は、小型化を図ることができる圧着装置及び圧着方法である。

本発明の一形態に係る圧着装置は、ケーブルに端子を圧着する圧着装置であって、前記端子に対して所定方向側から接触する支持部と、前記所定方向の反対方向側から前記ケーブルを前記端子に対して押し付ける押し付け部と、前記押し付け部が貫通する貫通孔が設けられている圧着部であって、前記所定方向の反対方向側から前記端子に対して接触して、該端子を変形させて前記ケーブルに圧着する圧着部と、を備えていること、を特徴とする。

本発明の一形態に係る圧着方法は、ケーブルに端子を圧着する圧着方法であって、前記端子に対して所定方向側から支持部を接触させる第１の工程と、押し付け部により前記所定方向の反対方向側から前記ケーブルを前記端子に対して押し付ける第２の工程と、前記押し付け部が貫通する貫通孔が設けられている圧着部を前記所定方向の反対方向側から前記端子に接触させることによって、該端子を変形させて前記ケーブルに圧着する第３の工程と、を備えていること、を特徴とする。

本発明によれば、圧着装置の小型化を図ることができる。

図１（ａ）は、同軸ケーブル及びコネクタを側方から見た図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａにおける断面構造図である。 図２（ａ）は、圧着装置の全体構成を示した図である。図２（ｂ）は、圧着装置をｘ軸方向の正方向側から見た図である。 圧着装置の外観斜視図である。 ケーブルにコネクタが圧着される過程を示した工程図である。 ケーブルにコネクタが圧着される過程を示した工程図である。 第１の変形例に係る上ダイスの断面構造図である。 第２の変形例に係る上ダイスの断面構造図である。 第３の変形例に係る上ダイスの断面構造図である。 第４の変形例に係る上ダイスの断面構造図である。 第５の変形例に係る上ダイスの断面構造図である。 変形例に係るコネクタ及び同軸ケーブルを示した図である。 特許文献１に記載の端子圧着装置の断面構造図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る圧着装置及び圧着方法について説明する。

（ケーブル及び端子の構成）
本発明の一実施形態に係る圧着装置によって圧着される同軸ケーブル及びコネクタ（端子）について説明する。図１（ａ）は、同軸ケーブル１００及びコネクタ２００を側方から見た図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａにおける断面構造図である。以下では、鉛直方向をｚ軸方向と定義し、同軸ケーブル１００が延在している方向をｘ軸方向と定義し、ｘ軸方向とｚ軸方向に直交する方向をｙ軸方向と定義する。

同軸ケーブル１００は、図１に示すように、中心導体１０２、絶縁部１０４、外導体１０６及び被覆１０８を備えている。中心導体１０２は、同軸ケーブル１００の中心を構成している。中心導体１０２には、高周波信号が伝送される。絶縁部１０４は、絶縁性樹脂により構成されており、中心導体１０２の周囲を囲むように設けられている。外導体１０６は、絶縁部１０４の周囲を囲むように設けられており、接地される。中心導体１０２と外導体１０６とは、絶縁部１０４により絶縁されている。被覆１０８は、絶縁性樹脂により構成されており、外導体１０６の周囲を囲むように設けられている。同軸ケーブル１００がコネクタ２００に圧着される際には、図１（ａ）に示すように、同軸ケーブル１００の先端において、外導体１０６及び被覆１０８が除去されて絶縁部１０４が露出している。また、絶縁部１０４が露出した部分に隣接した部分において、被覆１０８が除去されて外導体１０６が露出している。

コネクタ２００は、外部導体２０２、内部導体２０３及び絶縁部材（図示せず）により構成されている。外部導体２０２は、接続部２１０及び支持部２１１により構成されており、１枚の金属板が折り曲げ加工されることにより作製されている。接続部２１０は、ｚ軸方向の正方向側に開口を有する円筒形状をなしており、図示しないレセプタクルの外部導体と接続される。支持部２１１は、接続部２１０に接続されており、かしめ片２１２，２１４，２１６により構成されている。かしめ片２１２，２１４，２１６は、ｘ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並んでおり、図１（ｂ）に示すように、上側が開口したＵ字型をなしている。かしめ片２１２，２１４，２１６はそれぞれ、コネクタ２００が同軸ケーブル１００に圧着される際には、絶縁部１０４、外導体１０６及び被覆１０８に巻き付けられる。これにより、外導体１０６と外部導体２０２とが接続される。

内部導体２０３は、ソケット２０４及び突起２０５により構成されており、１枚の金属板が折り曲げ加工されることにより作成されている。内部導体２０３は、外部導体２０２内においてｘ軸方向に延在している。図１（ａ）において、内部導体２０３は、外部導体２０２内に設けられているので、破線で示されている。ソケット２０４は、接続部２１０の中心に設けられ、ｚ軸方向の正方向側に開口を有する円筒形状をなしており、図示しないレセプタクルの内部導体と接続される。突起２０５は、かしめ片２１２上に設けられており、ｚ軸方向の正方向側に向かって突出している。より詳細には、突起２０５は、中心導体１０２のｘ軸方向の負方向側の端部がｚ軸方向の正方向側に向かって折り曲げられて構成されている。そして、突起２０５は、図１（ｂ）に示すように、２つの三角形がスリットを介してｙ軸方向に並んでいることにより構成されている。突起２０５は、コネクタ２００が同軸ケーブル１００に圧着される際に、同軸ケーブル１００の絶縁部１０４を突き破って、中心導体１０２に接触する。これにより、同軸ケーブル１００の中心導体１０２とコネクタ２００の内部導体２０３とが接続される。

（圧着装置の構成）
以下に、圧着装置１０の構成について図面を参照しながら説明する。図２（ａ）は、圧着装置１０の全体構成を示した図である。図２（ｂ）は、圧着装置１０をｘ軸方向の正方向側から見た図である。図３は、圧着装置１０の外観斜視図である。

圧着装置１０は、図２（ａ）に示すように、下ダイス１２、差し込みパンチ１４、上ダイス１６、駆動部１８，２０，２２、ケーブル供給部２４、コネクタ供給部２６、制御部２８、固定板３０及びステージ３２を備えている。

下ダイス１２は、コネクタ２００に対してｚ軸方向の負方向側から接触する支持部である。より詳細には、下ダイス１２は、コネクタ２００の支持部２１１を支持する。そのため、下ダイス１２のｚ軸方向の正方向側の支持面Ｓ０は、ｘ軸方向から見たときに、図２（ｂ）に示すように、凹面をなしている。これにより、支持面Ｓ０は、支持部２１１のｚ軸方向の負方向側の面に密着し、該支持部２１１を安定して支持することができる。

また、下ダイス１２は、ｚ軸方向に沿って往復運動ができるように構成されている。駆動部１８は、下ダイス１２をｚ軸方向に沿って往復運動させ、モーター等の動力源により構成されている。

上ダイス１６は、ｚ軸方向の正方向側からコネクタ２００に対して接触して、コネクタ２００を変形させて同軸ケーブル１００に圧着する圧着部である。より詳細には、上ダイス１６は、上面Ｓ１及び側面Ｓ２，Ｓ３を有している。側面Ｓ２，Ｓ３はそれぞれ、図２（ｂ）及び図３に示すように、ｙ軸方向の正方向側及び負方向側を向く面である。ただし、側面Ｓ２，Ｓ３は、ｚ軸方向の正方向側から負方向側へといくにしたがって、間隔が広がるように傾斜している。上面Ｓ１は、図２（ｂ）及び図３に示すように、ｚ軸方向の負方向側を向く面であり、支持面Ｓ０と対向している。上面Ｓ１は、側面Ｓ２，Ｓ３のｚ軸方向の正方向側の端部に接続されている。

また、上ダイス１６には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、貫通孔ｈが設けられている。貫通孔ｈは、上ダイス１６をｚ軸方向に貫通している。そして、貫通孔ｈの下端は、上面Ｓ１に位置している。

また、上ダイス１６は、ｚ軸方向に沿って往復運動ができるように構成されている。駆動部２０は、上ダイス１６をｚ軸方向に沿って往復運動させ、モーター等の動力源により構成されている。

差し込みパンチ１４は、ｚ軸方向の正方向側から同軸ケーブル１００をコネクタ２００に対して押し付ける押し付け部である。より詳細には、差し込みパンチ１４は、図２及び図３に示すように、ｚ軸方向に延在する棒状部材である。差し込みパンチ１４は、押し付け面Ｓ４を有している。押し付け面Ｓ４は、差し込みパンチ１４のｚ軸方向の負方向側の端面であり、ｘ軸方向から見たときに、図２（ｂ）に示すように、凹面をなしている。これにより、押し付け面Ｓ４は、同軸ケーブル１００のｚ軸方向の正方向側の面に密着する。

また、差し込みパンチ１４は、上ダイス１６に設けられている貫通孔ｈを貫通している。これにより、差し込みパンチ１４は、貫通孔ｈに沿ってｚ軸方向に往復運動できる。駆動部２２は、差し込みパンチ１４をｚ軸方向に沿って往復運動させ、モーター等の動力源により構成されている。

固定板３０は、ケーブル１００に圧着されるコネクタ２００が載置されるテーブルである。ステージ３２は、コネクタ２００が圧着されるケーブル１００が載置されるテーブルである。図２（ａ）に示すように、固定板３０とステージ３２との間には、空間が設けられている。これにより、ｚ軸方向の正方向側及び負方向側から上ダイス１６及び下ダイス１２がコネクタ２００に接触することが可能である。

ケーブル供給部２４は、同軸ケーブル１００をステージ３２上に供給すると共に、コネクタ２００が圧着された同軸ケーブル１００をステージ３２外に搬送する搬送装置である。コネクタ供給部２６は、コネクタ２００を固定板３０上に供給する搬送装置である。なお、ケーブル供給部２４及びコネクタ供給部２６の構成は一般的な構成であるので、これ以上の説明を省略する。

制御部２８は、駆動部２０，２２、ケーブル供給部２４及びコネクタ供給部２６の動作を制御する。

（圧着装置の動作）
次に、圧着装置１０の動作について図面を参照しながら説明する。図４及び図５は、ケーブル１００にコネクタ２００が圧着される過程を示した工程図である。

まず、制御部２８は、図４（ａ）に示すように、固定板３０にコネクタ２００をコネクタ供給部２６によりセットさせる。この際、コネクタ供給部２６は、コネクタ２００の支持部２１１がｚ軸方向の正方向側及び負方向側から上ダイス１６及び下ダイス１２に挟まれるように、コネクタ２００をセットする。

次に、制御部２８は、図４（ａ）に示すように、コネクタ２００のｚ軸方向の正方向側に同軸ケーブル１００をケーブル供給部２４によりセットさせる。この際、ケーブル供給部２４は、露出している絶縁部１０４がかしめ片２１２のｚ軸方向の正方向側に位置し、露出している外部導体１０６がかしめ片２１４のｚ軸方向の正方向側に位置し、被覆１０８がかしめ片２１６のｚ軸方向の正方向側に位置するように、同軸ケーブル１００をセットする。

次に、制御部２８は、図４（ｂ）に示すように、駆動部１８に下ダイス１２をｚ軸方向の正方向側に移動させて、下ダイス１２の支持面Ｓ０をコネクタ２００に接触させる。これにより、コネクタ２００は、下ダイス１２により支持される。

次に、制御部２８は、図５（ａ）に示すように、駆動部２０に差し込みパンチ１４をｚ軸方向の負方向側に移動させて、同軸ケーブル１００をコネクタ２００に押し付ける。差し込みパンチ１４は、同軸ケーブル１００をコネクタ２００に押し付けることによって、突起２０５を同軸ケーブル１００に突き刺す。この際、突起２０５は、絶縁部１０４を突き破って、中心導体１０２に接触する。この後、制御部２８は、駆動部２０に差し込みパンチ１４をｚ軸方向の正方向側に移動させる。差し込みパンチ１４が同軸ケーブル１００から離れた後も、同軸ケーブル１００には突起２０５が突き刺さっているので、同軸ケーブル１００は、コネクタ２００上に位置決めされた状態で固定されている。

次に、制御部２８は、図５（ｂ）に示すように、駆動部２２に上ダイス１６をｚ軸方向の負方向側に移動させて、コネクタ２００を同軸ケーブル１００に圧着する。より詳細には、上ダイス１６がｚ軸方向の負方向側に移動させられると、側面Ｓ２，Ｓ３がかしめ片２１２，２１４，２１６に接触する。側面Ｓ２，Ｓ３の間隔は、ｚ軸方向の正方向側にいくにしたがって狭くなっているので、かしめ片２１２，２１４，２１６は、上ダイス２１６がｚ軸方向の負方向側に移動させられるにしたがって、同軸ケーブル１００に巻き付けられていく。そして、上面Ｓ１がかしめ片２１２，２１４，２１６に接触すると、かしめ片２１２，２１４，２１６はそれぞれ、図５（ｂ）に示すように、同軸ケーブル１００の絶縁部１０４、外導体１０６及び被覆１０８に巻き付く。上ダイス１６及び下ダイス１２はそれぞれ、３分割の金型で構成され、かしめ片２１２，２１４，２１６を任意の形状に変形させてかしめる。この後、制御部２８は、駆動部２２に上ダイス１６をｚ軸方向の正方向側に移動させる。以上の工程により、コネクタ２００は、同軸ケーブル１００に圧着される。

（効果）
以上のように構成された圧着装置１０では、圧着装置１０の小型化を図ることができる。より詳細には、特許文献１に記載の端子圧着装置５００では、電線押さえ５１０は、クリンパー５０８の外部において被覆電線５０２を押さえつけている。そのため、特許文献１に記載の端子圧着装置５００は、サイズが大型化するという問題を有する。

一方、圧着装置１０では、同軸ケーブル１００をコネクタ２００に位置決めする差し込みパンチ１４は、上ダイス１６に設けられている貫通孔ｈを貫通している。すなわち、差し込みパンチ１４は、上ダイス１６に内蔵されている。よって、圧着装置１０では、上ダイス１６外に差し込みパンチ１４を設けるためのスペースが不要となる。その結果、圧着装置１０の小型化が図られる。

また、圧着装置１０では、以下の理由によっても、圧着装置１０の小型化を図ることができる。より詳細には、特許文献１に記載の端子圧着装置５００では、ダブルロック端子５０４がクリンパー５０８によりかしめられる際には、被覆電線５０２の位置がずれないように電線押さえ５１０により被覆電線５０２を押さえつける必要がある。ただし、端子圧着装置５００において、電線押さえ５１０をクリンパー５０８に内蔵させると、ダブルロック端子５０４と電線押さえ５１０とが接触し、ダブルロック端子５０４が被覆電線５０２に圧着されることが阻害される。

そこで、コネクタ２００は、ｚ軸方向の正方向側に向かって突出する突起２０５を有している。そして、差し込みパンチ１４は、同軸ケーブル１００をコネクタ２００に押し付けることにより、突起２０５を同軸ケーブル１００に突き刺している。これにより、差し込みパンチ１４がｚ軸方向の正方向側に退避して同軸ケーブル１００から離れたとしても、同軸ケーブル１００がコネクタ２００に固定された状態が維持される。すなわち、差し込みパンチ１４によって同軸ケーブル１００を抑え続ける必要がなくなる。よって、上ダイス１６によりコネクタ２００を同軸ケーブル１００に圧着する際に、差し込みパンチ１４をｚ軸方向の正方向側に退避させることができる。その結果、上ダイス１６が差し込みパンチ１４を内蔵していたとしても、上ダイス１６がコネクタ２００を同軸ケーブル１００に圧着しているときに、差し込みパンチ１４がかしめ片２１２，２１４，２１６に接触することがなくなる。以上より、圧着装置１０では、差し込みパンチ１４を上ダイス１６に内蔵させることが可能となり、小型化が図られる。

また、圧着装置１０では、前記の通り、コネクタ２００を同軸ケーブル１００に圧着する際には、差し込みパンチ１４が退避している。そのため、図５（ｂ）に示すように、上面Ｓ１をかしめ片２１２，２１４，２１６に密着させることができる。その結果、かしめ片２１２，２１４，２１６が強固に同軸ケーブル１００に巻き付くようになる。

また、圧着装置１０では、突起２０５が絶縁部１０４を突き破って中心導体１０２に接触する。そのため、コネクタ２００を同軸ケーブル１００に圧着する際に、中心導体１０２を露出させる必要がない。

また、圧着装置１０では、差し込みパンチ１４は、貫通孔ｈに沿ってｚ軸方向に移動するので、位置ずれを起こしにくい。

（変形例）
以下に、第１の変形例ないし第５の変形例に係る上ダイスについて図面を参照しながら説明する。図６ないし図１０は、第１の変形例ないし第５の変形例に係る上ダイス１６ａ〜１６ｅの断面構造図である。

上ダイス１６ａでは、図６に示すように、側面Ｓ２，Ｓ３が平行である。上ダイス１６ｂでは、図７に示すように、上面Ｓ１が曲面をなしている。上ダイス１６ｃでは、図８に示すように、上面Ｓ１が側面Ｓ２，Ｓ３と鈍角をなすように傾斜している。上ダイス１６ｄでは、図９に示すように、上面Ｓ１と側面Ｓ２，Ｓ３との接合部が面取りされている。上ダイス１６ｅでは、図１０に示すように、上面Ｓ１が側面Ｓ２，Ｓ３と鋭角をなすように傾斜している。以上のような上ダイス１６ａ〜１６ｅを備えた圧着装置１０も、圧着装置１０と同様に小型化が図られる。

次に、変形例に係るコネクタについて図面を参照しながら説明する。図１１は、変形例に係るコネクタ２００ａ及び同軸ケーブル１００を示した図である。図１１では、コネクタ２００ａのかしめ片２１２を示した。

図１１に示すように、かしめ片２１２を四角形状にかしめる場合には、かしめ片２１２の角部の内側に切れ込み（ノッチ）Ｎを形成しておくことが好ましい。これにより、コネクタ２００ａが同軸ケーブル１００にかしめられた後に、コネクタ２００ａが弾性力によって同軸ケーブル１００から外れることが防止される。

（その他の実施形態）
なお、本発明に係る圧着装置及び圧着方法は、前記実施形態に係る圧着装置１０及び圧着方法に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。例えば、コネクタ２００において、突起２０５は設けられていなくてもよい。

以上のように、本発明は、圧着装置及び圧着方法に有用であり、特に、圧着装置の小型化を図ることができる点において優れている。

ｈ 貫通孔
Ｓ０ 支持面
Ｓ１ 上面
Ｓ２，Ｓ３ 側面
Ｓ４ 押し付け面
１０ 圧着装置
１２ 下ダイス
１４ 差し込みパンチ
１６，１６ａ〜１６ｅ 上ダイス
１８，２０，２２ 駆動部
２４ ケーブル供給部
２６ コネクタ供給部
２８ 制御部
１００ 同軸ケーブル
１０２ 中心導体
１０４ 絶縁部材
１０６ 外導体
１０８ 被覆
２００，２００ａ コネクタ
２０２ 外部導体
２０３ 内部導体
２０４ ソケット
２０５ 突起
２１０ 接続部
２１１ 支持部
２１２，２１４，２１６ かしめ片

Claims (9)

1. ケーブルに端子を圧着する圧着装置であって、
   前記端子に対して所定方向側から接触する支持部と、
   前記所定方向の反対方向側から前記ケーブルを前記端子に対して押し付ける押し付け部と、
   前記押し付け部が貫通する貫通孔が設けられている圧着部であって、前記所定方向の反対方向側から前記端子に対して接触して、該端子を変形させて前記ケーブルに圧着する圧着部と、
   を備えていること、
   を特徴とする圧着装置。
2. 前記端子は、前記所定方向の反対方向に向かって突出する突起を有しており、
   前記押し付け部は、前記ケーブルを前記端子に押し付けることにより、前記突起を該ケーブルに突き刺すこと、
   を特徴とする請求項１に記載の圧着装置。
3. 前記ケーブルは、中心導体、該中心導体の周囲に設けられている外導体、該中心導体と該外導体とを絶縁する絶縁部、及び、外導体の周囲に設けられている被膜からなる同軸ケーブルであり、
   前記突起は、前記ケーブルに突き刺された際に、前記中心導体に接触すること、
   を特徴とする請求項２に記載の圧着装置。
4. 前記押し付け部を前記所定方向に沿って往復運動させる第１の駆動部と、
   前記圧着部を前記所定方向に沿って往復運動させる第２の駆動部と、
   を更に備えていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧着装置。
5. 前記第１の駆動部は、前記押し付け部を前記所定方向に向かって移動させて、前記ケーブルを前記端子に押し付けた後、該押し付け部を該所定方向の反対方向に向かって移動させ、
   前記第２の駆動部は、前記第１の駆動部が前記押し付け部を前記所定方向の反対方向に向かって移動させて、前記端子を前記ケーブルに圧着すること、
   を特徴とする請求項４に記載の圧着装置。
6. ケーブルに端子を圧着する圧着方法であって、
   前記端子に対して所定方向側から支持部を接触させる第１の工程と、
   押し付け部により前記所定方向の反対方向側から前記ケーブルを前記端子に対して押し付ける第２の工程と、
   前記押し付け部が貫通する貫通孔が設けられている圧着部を前記所定方向の反対方向側から前記端子に接触させることによって、該端子を変形させて前記ケーブルに圧着する第３の工程と、
   を備えていること、
   を特徴とする圧着方法。
7. 前記端子は、前記所定方向の反対方向に向かって突出する突起を有しており、
   前記第２の工程では、前記ケーブルを前記端子に押し付けることにより、前記突起を該ケーブルに突き刺すこと、
   を特徴とする請求項６に記載の圧着方法。
8. 前記ケーブルは、中心導体、該中心導体の周囲に設けられている外導体、該中心導体と該外導体とを絶縁する絶縁部、及び、外導体の周囲に設けられている被膜からなる同軸ケーブルであり、
   前記第２の工程では、前記突起が、前記ケーブルに突き刺された際に、前記中心導体と接触すること、
   を特徴とする請求項７に記載の圧着方法。
9. 前記第２の工程では、前記押し付け部を前記所定方向に向かって移動させて、前記ケーブルを前記端子に押し付けた後、該押し付け部を該所定方向の反対方向に向かって移動させ、
   前記第３の工程では、前記第２の工程において前記押し付け部を前記所定方向の反対方向に向かって移動させて、前記端子を前記ケーブルに圧着すること、
   を特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の圧着方法。

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