WO2010150684A1 - 電線と端子の圧着部評価方法および圧着部評価装置 - Google Patents

Abstract

　簡単な検査により圧着品質の良否を判断することができ、全数検査も容易に実現可能な電線と端子の圧着部評価方法を提供する。電線（Ｗ）と端子（１０）の圧着部を評価する方法において、圧着後の端子（１０）の長さ（Ｌ１）を測定することで、圧着前の端子（１０）の長さ（Ｌ０）に対する圧着後の端子（１０）の伸びを検出し、その伸びが予め設定された下限値と上限値の間の許容範囲内にあるとき「良」と判定し、許容範囲外にあるとき「否」と判定する。

Description

電線と端子の圧着部評価方法および圧着部評価装置

　本発明は、電線と端子の圧着部の評価方法および評価装置に関するものである。

　図４は圧着端子の一般的な構成例を示している。図４（ａ）に示したように、この端子１０の後部には、断面Ｕ字状のワイヤバレル（すなわち、導体加締部）１１とインシュレーションバレル（すなわち、被覆加締部）１２とが設けられている。この端子１０を電線Ｗに接続する場合には、まず、電線Ｗの端末部の絶縁被覆Ｗｂを剥いで露出させた導体Ｗａをワイヤバレル１１の内側に挿入し、該導体Ｗａに隣接する絶縁被覆Ｗｂの付いた部分をインシュレーションバレル１２の内側に挿入する。次にその状態で、図５に示すように、端子圧着装置のクリンパ１０１とアンビル１０２により、ワイヤバレル１１を内側に丸めて加締めることで、電線Ｗの導体Ｗａに端子１０のワイヤバレル１１を圧着し、インシュレーションバレル１２を内側に曲げることで、電線Ｗの絶縁被覆Ｗｂの付いた部分に端子１０のインシュレーションバレル１２を加締め固定する（図４（ｂ）参照）。これにより、端子１０と電線Ｗの接続を行っている。

　このように接続した場合、特に導体Ｗａとワイヤバレル１１の圧着品質により、電気接続性能や機械的接続性能に差が出やすいことが知られている。そこで、端子の圧着処理時の異常を検出して、圧着状態を識別するための端子圧着不良検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この端子圧着不良検出装置は、圧着処理時にクリンパやアンビルにかかる圧力を圧力センサで検出して、圧力センサの検出する圧力波形を予め記憶してある正常時の基準波形と比較することにより、圧着が適正に行われたか否かを判定するものである。

　また、別の圧着部の評価方法として、図６に示すように、ワイヤバレル１１による導体圧着部のクリンプハイトＣ／ＨやクリンプワイドＣ／Ｗを専用のマイクロメータで測定し、例えば、クリンプハイトＣ／Ｈが許容範囲内にあるか否かにより圧着品質の良否を判定するものもある。

日本国特開２００７－１０９５１７号公報

　ところが、前者の特許文献１に記載の装置は、予め端子圧着装置に圧力センサ等を組み込んでおかなくてはならないため、構成が複雑になってコスト高になる上、圧着後の製品を直接検査するのではないから、最終的な評価が難しいという問題があった。

　また、後者のクリンプハイト等を測定する方法は、専用のマイクロメータで手作業で検査を行う必要があるので、作業が面倒である上、手間がかかることから全数検査が難しいという問題があった。

　本発明は、上記事情を考慮し、簡単な検査により圧着品質の良否を判断することができ、全数検査も容易に実現可能な電線と端子の圧着部評価方法および圧着部評価装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本願第１の発明は、電線と端子の圧着部を評価する方法であって、圧着後の前記端子の長さを測定することで、圧着前の前記端子の長さに対する圧着後の端子の伸びを検出し、その伸びが予め設定された下限値と上限値の間の許容範囲内にあるとき「良」と判定し、許容範囲外にあるとき「否」と判定するものである。

　本願第２の発明は、電線と端子の圧着部を評価する装置であって、前記端子をその長さ方向の一端を基準にしてセットする測定台と、該測定台にセットされた前記端子の長さ方向の他端の位置が、圧着後の端子について予め設定された伸びの下限値と上限値に基づいて規定された許容範囲内にあるか否かを検出する検出手段と、を具備するものである。

　本願第３の発明は、電線と端子の圧着部を評価する装置であって、圧着前の端子に対する圧着後の端子の長さ方向の伸びを検出する検出手段と、該検出手段の検出した伸びが、予め設定された下限値と上限値の間の許容範囲内にあるとき「良」と判定し、許容範囲外にあるとき「否」と判定する判定手段と、を具備するものである。

　第１の発明によれば、圧着によるクリンプハイトと端子の伸びの間に相関関係があることを利用し、クリンプハイトの下限および上限の代わりに、端子の伸びの下限値および上限値を設定し、それら下限値と上限値の間の許容範囲内に圧着後に測定した端子の伸びが入っているかどうかで、圧着部の品質の良否を判定するので、容易に圧着部の評価を行うことができる。即ち、端子の長さを測定するのは、クリンプハイトを測定するのと比べて容易であるため、自動化が簡単に実現可能であり、それにより全数検査ができるようになる。その結果、圧着品のすべての性能の保証ができるようになる。

　第２の発明によれば、端子を測定台にセットして、端子の先端の位置がどこにあるかを検出することにより、簡単に圧着部の品質を評価することができる。

　第３の発明によれば、端子の伸びを検出手段により検出し、その伸びがどれくらいかを判定手段により判定することにより、簡単に圧着部の品質を評価することができる。

図１は、本発明の実施形態の評価方法の説明図であり、（ａ）は端子と電線を圧着する前の状態を示す側面図、（ｂ）は圧着した後の状態を示す側面図、（ｃ）は圧着によるクリンプハイトと端子の伸びの関係を示す特性図である。 図２は、本発明の実施形態の評価装置による判定の仕方を、端子の伸びとクリンプハイトの関係を含めて示す説明図である。 図３は、本発明の別の実施形態の評価装置による判定の仕方を示す説明図である。 図４は、一般的な圧着端子の構成図であり、（ａ）は端子と電線を圧着する前の状態を示す側面図、（ｂ）は圧着した後の状態を示す側面図である。 図５は、クリンパとアンビルにより端子と電線を圧着している状態を示す断面図である。 図６は、端子と電線の圧着部の断面図である。

　以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

　図１は実施形態の評価方法の説明図であり、図１（ａ）は端子と電線を圧着する前の状態を示す側面図、図１（ｂ）は圧着した後の状態を示す側面図、図１（ｃ）は圧着によるクリンプハイトと端子の伸びの関係を示す特性図である。なお、端子１０の構成および電線Ｗの構成は、図４に示したものと同様であるので、それらの説明は省略する。

　この実施形態では、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、圧着前の端子１０の全長Ｌ０を予め把握しており、圧着後の端子１０の全長Ｌ１をセンサやスイッチ等の検出手段２０で測定し、圧着後の端子１０の全長Ｌ１から圧着前の端子１０の全長Ｌ０を引き算することで、圧着前の端子１０の長さに対する圧着後の端子１０の伸びを検出する。

　圧着による端子１０の伸びとクリンプハイトＣ／Ｈとの間には相関関係（すなわち、反比例の関係）があることが分かっているため、図１（ｃ）に示すように、予め当該端子１０において規定されているクリンプハイトＣ／Ｈの下限値と上限値に対応する端子の伸びの上限値と下限値を求めておく。

　そして、圧着後の端子１０について測定した伸びが、図１（ｃ）の特性図における下限値と上限値の間の許容範囲にあるかどうかを調べ、その伸びが許容範囲内にあるときは「良」と判定し、許容範囲外にあるときは「否」と判定する。

　このように、本実施形態の評価方法は、圧着によるクリンプハイトＣ／Ｈと端子１０の伸びの間に相関関係があることを利用し、クリンプハイトＣ／Ｈの下限値および上限値の代わりに、端子の伸びの下限値および上限値を設定し、それら下限値と上限値の間の許容範囲内に圧着後に測定した端子１０の伸びが入っているかどうかで、圧着部の品質の良否を判定するので、容易に圧着部の評価を行うことができる。即ち、端子１０の長さを測定するのは、クリンプハイトＣ／Ｈを測定するのと比べて容易であるため、自動化が簡単に実現可能であり、それにより全数検査ができるようになる。その結果、圧着品のすべての性能の保証ができるようになる。

　この方法を実施するための具体的な評価装置としては、例えば、図２に示すようなものが考えられる。

　この図２の評価装置では、前述の検出手段２０が、図示しない測定台に付属する形で備えられている。測定台は、端子１０をその長さ方向の一端（すなわち、電線と接続する後端）を基準にしてセットすることのできる台である。検出手段２０は、測定台にセットされた端子１０の長さ方向の他端（すなわち、先端）の位置が、圧着後の端子について予め設定された伸びの下限値と上限値に基づいて規定された許容領域（すなわち、許容範囲）Ｓ内にあるか否かを検出する。

　例えば、図２に示したように、１段目に示す端子１０Ａの先端の位置が許容領域Ｓの手前にあるときは、伸びが下限値未満であるので、検出手段２０は判定を「否（ＮＧ）」としてランプ等の表示装置を点灯させない。また、２段目に示す端子１０Ｂおよび３段目に示す端子１０Ｃのように、端子の先端の位置が許容領域Ｓ内にあるときは、伸びが下限値と上限値の間に収まっているので、検出手段２０は判定を「良（ＯＫ）」としてランプ等の表示装置を点灯させる。また、４段目に示す端子１０Ｄのように、端子の先端の位置が許容範囲Ｓを超えているときは、伸びが上限値を超えているので、検出手段２０は判定を「否（ＮＧ）」としてランプ等の表示装置を点灯させない。従って、このランプの点灯の有無により圧着部の品質を評価することができる。なお、これらの判定内容は、クリンプハイトＣ／Ｈによる判定内容と一致するように予め設定されている。つまり、１段目に示すワイヤバレル１１Ａと４段目に示すワイヤバレル１１Ｄによる導体圧着部のクリンプハイトＣ／Ｈは、それぞれ上限値または下限値を超えているので判定が「否（ＮＧ）」であり、２段目と３段目に示すワイヤバレル１１Ｂ、１１Ｃによる導体圧着部のクリンプハイトＣ／Ｈは上限値と下限値の間に収まっているので、判定は「良（ＯＫ）」である。

　従って、この装置によれば、端子１０を測定台にセットして、端子１０の先端（他端）の位置がどこにあるかを検出することにより、簡単に圧着部の品質を評価することができる。

　図３は別の実施形態の評価装置の例を示している。

　この評価装置では、検出手段として、発光部３１と受光部３２とを組にした光学的な検出機構を使用している。発光部３１から放出された光は受光部３２に入射するようになっており、この光の経路の途中に、測定台にセットした端子１０の先端が進入するようにしてある。そのため、端子１０の先端が、発光部３１から受光部３２に入る光を遮った面積分だけ受光量が減ることになる。この場合、受光量と端子１０の伸びの関係を予め把握しておくことにより、端子１０の伸びの上限値と下限値に対応した受光量の範囲を設定しておくことができ、受光量を測定することによって、端子１０の伸びを検出することができ、それに基づいて、図示しない判定手段により、圧着部の品質評価を行うことができる。

　このように、端子１０の伸びを検出手段、すなわち、発光部３１と受光部３２により検出し、その伸びがどれくらいかを判定手段により判定することにより、簡単に圧着部の品質を評価することができる。すなわち、図３に示したように、１段目に示す端子１０Ａは、発行部３１から放出された光を遮っていないため、端子の伸びの下限値に対応した受光量に達しておらず、判定手段は「否（ＮＧ）」と判定する。２段目に示す端子１０Ｂおよび３段目に示す端子１０Ｃは、受光量が端子の伸びの上限値と下限値に対応した受光量の範囲内にあるので、判定手段は「良（ＯＫ）」と判定する。そして、４段目に示す端子１０Ｄは、発行部３１から放出された光をすべて遮っているので、判定手段は「否（ＮＧ）」と判定する。

　本出願は、２００９年６月２２日出願の日本特許出願（特願２００９－１４７７３４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明に係る電線と端子の圧着部評価方法および圧着部評価装置は、自動車用等の部品として使用する電線と端子を圧着する際に圧着部の品質判断に有効である。

　１０　端子
　１１　ワイヤバレル（端子加締部）
　１２　インシュレーションバレル（被覆加締部）
　Ｗ　　電線
　Ｗａ　導体
　Ｗｂ　絶縁被覆
　２０　検出手段
　３１　発光部（検出手段）
　３２　受光部（検出手段）

Claims (3)

1. 　電線と端子の圧着部を評価する方法であって、
   　圧着後の前記端子の長さを測定することで、圧着前の前記端子の長さに対する圧着後の端子の伸びを検出し、その伸びが予め設定された下限値と上限値の間の許容範囲内にあるとき「良」と判定し、許容範囲外にあるとき「否」と判定する電線と端子の圧着部評価方法。
2. 　電線と端子の圧着部を評価する装置であって、
   　前記端子をその長さ方向の一端を基準にしてセットする測定台と、該測定台にセットされた前記端子の長さ方向の他端の位置が、圧着後の端子について予め設定された伸びの下限値と上限値に基づいて規定された許容範囲内にあるか否かを検出する検出手段と、を具備する電線に対する端子の圧着性能評価装置。
3. 　電線と端子の圧着部を評価する装置であって、
   　圧着前の端子の長さに対する圧着後の端子の長さ方向の伸びを検出する検出手段と、該検出手段の検出した伸びが、予め設定された下限値と上限値の間の許容範囲内にあるとき「良」と判定し、許容範囲外にあるとき「否」と判定する判定手段と、を具備する電線と端子の圧着部評価装置。

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