JP2008177030A

JP2008177030A - 圧着機及び端子金具

Info

Publication number: JP2008177030A
Application number: JP2007009133A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yagi; 敏八木; Shigeharu Suzuki; 茂晴鈴木; Tetsuo Ide; 哲郎井出; Hideto Kumakura; 秀人熊倉; Kenji Suzuki; 健司鈴木
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2027-01-18
Also published as: JP4869084B2

Abstract

【課題】圧着時の端子金具の挙動を安定させて品質の向上を図ることができる圧着機及び端子金具を提供する。
【解決手段】電線５０が載置される湾曲した基板部４３及び基板部４３の両側縁にそれぞれ立ち上げられた一対の圧着片４１を有する端子金具４０を電線５０に圧着する圧着機１０であって、端子金具４０の基板部４３が載置されるアンビル２０と、アンビル２０との間で端子金具４０を加圧して端子金具４０の一対の圧着片４１を電線５０に加締めるクリンパ１９と、を備え、アンビル２０の載置面３１に粗面加工が施されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、端子金具を電線に圧着する圧着機及び電線に圧着される端子金具に関する。

従来、端子金具を電線に圧着するにあたり、端子金具は、複数個が一定ピッチで帯板状のキャリアに片持ちに連結された連鎖端子の形態で順次送り爪によって圧着機に送り込まれ、電線に圧着された後にキャリアから切り離される。

そして、次の端子金具を送り込むために送り爪がキャリアの上面を摺動しながら送り方向とは反対方向に戻る際に、キャリアの下面に摺接する受け部材と受け部材との間でキャリアを挟む押圧部材とでキャリアを挟圧して摩擦力を生じさせ、送り爪とともにキャリアが逆行することを防止するようにしている。

ここで、キャリアの表面が平滑であると、上記摩擦力が得られずにキャリアが僅かに逆行する場合がある。その場合、圧着機に装填されている端子金具に位置ずれが生じることとなって、当該端子金具は圧着不良となる可能性がある。そこで、キャリアの狭圧される面に滑り止めのための線状溝を形成し、上記摩擦力を確実に得ることにより圧着機に装填された端子金具の圧着前における位置決め精度を向上させるようにする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−７７１５７号公報

ところで、電線に圧着される端子金具は、一般に、図６に示すように、電線９０が載置される基板部８１と基板部８１の両側縁に立ち上げられた一対の圧着片８２とを備え、基板部８１が電線９０の外形に添うように湾曲して形成されており、基板部８１をアンビル１０１に載置されて圧着機１００に装填される。そして、アンビル１０１に対向配置されたクリンパ１０２により加圧されて一対の圧着片８２が電線９０に加締められ、端子金具８０は電線９０に圧着される。

ここで、端子金具８０は、基板部８１が湾曲しており、さらに基板部８１の一端においてキャリアに片持ちにて支持されているのみであるため、アンビル１０１とクリンパ１０２とによる加圧時に左右に傾き易い。傾いたまま圧着がなされると、一対の圧着片８２が電線９０に対して均等に加締められず、抵抗値の増大や固着力の低下など電気的・機械的性能の点で圧着不良となる虞がある。特に、芯線の断面積が０．１３ｍｍ^２以下であるような極細の電線に圧着される小型の端子金具においては、圧着片も小さくなるため、圧着不良が顕著に起こりうる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧着時の端子金具の挙動を安定させて圧着の品質向上を図ることができる圧着機、及び圧着時の挙動を安定させて圧着の品質向上を図ることができる端子金具を提供することにある。

上記目的は、本発明に係る下記（１）〜（３）の圧着機、下記（４）及び（５）の端子金具により達成される。

（１）電線が載置される湾曲した基板部及び当該基板部の両側縁にそれぞれ立ち上げられた一対の圧着片を有する端子金具を電線に圧着する圧着機であって、前記端子金具の基板部が載置されるアンビルと、当該アンビルとの間で当該端子金具を加圧して前記端子金具の一対の圧着片を前記電線に加締めるクリンパと、を備え、前記アンビルの載置面に粗面加工が施されていることを特徴とする圧着機。
（２）前記アンビルの載置面が、表面粗さＲｙ１２μｍ〜１７μｍであることを特徴とする上記（１）に記載の圧着機。
（３）断面積が０．０８ｍｍ^２〜０．１３ｍｍ^２の銅合金製の前記電線に圧着することを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の端子金具。
（４）電線が載置される湾曲した基板部及び当該基板部の両側縁にそれぞれ立ち上げられた一対の圧着片を有し、圧着機のアンビルに前記基板部を載置され、当該アンビルと当該圧着機のクリンパとの間で加圧されて前記一対の圧着片が前記電線に加締められて当該電線に圧着される端子金具であって、前記基板部における前記アンビルとの接触面に粗面加工が施されていることを特徴とする端子金具。
（５）前記基板部の接触面が、表面粗さＲｙ１２μｍ以上であることを特徴とする（４）に記載の端子金具。

本発明に係る圧着機によれば、端子金具の基板部が載置されるアンビルの載置面に粗面加工が施されているために、端子金具の基板部とアンビルの載置面との摩擦が大きくなり、圧着時の端子金具の傾きを防止することができる。それにより、一対の圧着片を電線に対して均等に加締めることができ、品質の向上を図ることができる。

また、本発明に係る端子金具によれば、アンビルに載置される基板部の当該アンビルとの接触面に粗面加工が施されているために、基板部とアンビルの載置面との摩擦が大きくなり、圧着時の端子金具の傾きを防止することができる。それにより、一対の圧着片を電線に対して均等に加締めることができ、圧着の品質向上を図ることができる。

以下、図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る圧着機の正面図、図２は図１の圧着機に用いるクリンパ及びアンビルとこれらクリンパ及びアンビルで圧着される端子金具及び電線の外観斜視図、図３は図２のクリンパ及びアンビル並びに電線及び端子の圧着時における拡大正面図である。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態である圧着機１０は、フロアに設置されたベース１１と、駆動源１２と、端子金具４０と電線５０とを圧着する圧着用アプリケータ１３と、から構成されている。

ベース１１は、水平方向に沿って略平坦な平坦部１４を備えている。圧着用アプリケータ１３は、ベース１１に載置されて支持されている。

駆動源１２は、図示しないサーボモータと、駆動力を伝達する駆動軸１５と、シャンク１６の不図示の円板部に掛止されるフック１７と、からなる。サーボモータの回転運動は、ピストン・クランク機構を介して直線運動に変換され、ラム１８を昇降動作させる構造になっている。駆動源１２としては、サーボモータの代わりに、ダイレクトドライブ方式でシャンク１６に連結するピストンロッドを備えた油圧シリンダなどを用いてもよい。

圧着用アプリケータ１３は、クリンパ１９と、アンビル２０とを備え、クリンパ１９の昇降動作により端子金具４０の圧着片４１を電線５０に加締めて端子金具４０を電線５０に圧着する構造になっている。

端子金具４０としては、少なくとも電線の芯線に加締められる一対の圧着片を有しているものであれば種々の形態の端子金具が適用可能である。例えば、箱状の電気接触部を有する雌型の端子金具や、タブ状の電気接触部を有する雄型の端子金具や、双方の電線を繋ぐジョイント用の端子金具などが適用可能である。

端子金具４０は、導電性金属板の母材を所定形状に打ち抜き加工、折り曲げ加工して成形されたものであり、複数個が一定ピッチで帯板状のキャリア４２に片持ちに連結された連鎖端子の形態で圧着用アプリケータ１３に供給される。

クリンパ１９の昇降動作により一対の圧着片４１が内向きに変形されて芯線５２に加締められ、端子金具４０は電線５０に圧着される。クリンパ１９の昇降動作は、サーボモータの回転運動を、ピストン・クランク機構により直線運動に変換し、クリンパ１９を保持するラム１８を昇降動作させることにより行われる。

圧着用アプリケータ１３は、フレーム２１と、アンビル２０を保持するホルダ２２と、フレーム２１に続くラム１８と、ラム１８に螺合して昇降動作するラムボルト２３と、ラムボルト２３が螺合するシャンク１６と、端子送りユニット２４と、から構成されている。

フレーム２１は、側方からみてコ字状に形成されており、ホルダ２２の取付部２５と、上方に延在する支柱部２６と、ラム支持部２７と、から構成されている。フレーム２１は、ベース１１の平坦部１４に載置されており、不図示のボルトとナット等により締結固定されている。なお、フレーム２１をベース１１に一体的に固定してもよい。

ラム支持部２７は、ホルダ２２の取付部２５から上方に延在する支柱部２６の上端部に連結されている。ラム支持部２７には、ラム１８をガイドする空間が設けられており、ラム１８がスライド自在に嵌入できるようになっている

ホルダ２２には、端子金具４０が載置されるアンビル２０が埋設されている。ホルダ２２は、クリンパ１９とラム１８の下端面２８との双方に対向する平坦面２９を備えている。

アンビル２０は、ホルダ２２に収納保持された状態で、フレーム２１の取付部２５に装着される。アンビル２０は、その底板３０をホルダ２２の底壁に密着させた状態で保持されており、ぐらつかない状態で端子金具４０が上面に載置されるようになっている。

ラム１８は、方形体状に形成されている。ラム１８は、鉛直方向に沿って昇降自在にラム支持部２７に支持されている。また、ラム１８は、その長手方向が昇降方向即ち鉛直方向に沿っている。ラム１８の下端面２８は、昇降方向に対し直交する方向に沿って平坦に形成されている。

ラム１８の下半部に、アンビル２０に対して対向するようにクリンパ１９が配置されている。クリンパ１９は、方形板状をなしており、アンビル２０との対向面にはアーチ形状に溝３２が形成されている。クリンパ１９が降下するとアンビル２０の上部が溝３２内に進入する。溝３２の内面は、端子金具４０の圧着片４１を所定の形状に加締めることができるような曲面形状に成形されている。

ラムボルト２３は、ラム１８の上端面３３のねじ孔に螺合して取り付けられている。ラムボルト２３がラム１８に取り付けられることで、ラム１８は、昇降動作するようになる。

シャンク１６は、中空の円柱状に形成されている。シャンク１６は、一方の側の円板部が駆動源１２のフック１７に結合され、他方の側のねじ部がラムボルト２３のねじ孔に螺合するようになっている。すなわち、シャンク１６は、駆動源１２の駆動力を、ラムボルト２３を介してラム１８に伝達して、クリンパ１９を昇降させる。

また、シャンク１６は、ラムボルト２３のねじ孔に対するねじ込み量が調整されることによって、ラムボルト２３との間の相対位置が変更可能にラムボルト２３に取り付られている。ラムボルト２３のねじ孔に対するねじ込み量を調整して、シャンク１６のラムボルト２３に対する相対位置が変更されると、アンビル２０とクリンパ１９との間の間隔も変更される。

シャンク１６には、ねじ溝に螺合するナット３４が備わっており、シャンク１６がラムボルト２３のねじ孔にねじ込まれた際に、ナット３４を締結することによって、ラムボルト２３とシャンク１６とが互いに固定される。

端子送りユニット２４は、ラム１８の側部に備わる不図示のカムと、カムに当接して水平方向に移動する同じく不図示の連接棒と、連接棒を内部に収容するレバー支持部３５と、レバー支持部３５に嵌入されるクランク状のレバー３６と、レバー３６を回動自在に支持する枢軸３７と、レバー３６の先端部に備わる端子送り爪３８と、から構成されている。

端子送りユニット２４は、カムが駆動源１２の駆動力によって降下し、その際に連接棒の一側の端部がカムに当接して水平方向に押され、連接棒の他側の端部がレバー３６に当接して、枢軸３７を回動中心としてレバー３６が回動し、そして、キャリア４２の送り孔に引っかかった端子送り爪３８がキャリア４２を一端子毎に端子送り方向に送り出す。

さらに図３を参照して、電線５０の芯線５２は、複数の素線が撚りあわされて構成されている。端子金具４０は、電線５０の被覆部５１を除去した端末部に露出されている芯線５２が載置される基板部４３と、基板部４３の両側縁にそれぞれ立ち上げられた一対の圧着片４１と、を備えている。基板部４３は、芯線５２の外形に添うように湾曲して形成されている。

アンビル２０は、その上端に、端子金具４０の基板部４３が載置される載置面３１が形成されている。載置面３１は、芯線５２の軸方向に垂直なアンビル２０の断面において、基板部４３よりも大きい曲率半径に設定された円弧状の輪郭をなす凹曲面に成形されている。

クリンパ１９におけるアンビル２０の載置面３１との対向面に形成された溝３２は、アンビル２０の上部が進入可能な開口幅に形成されており、開口から続く溝３２の内面は、面対称に相隣接した二つのアーチ形の湾曲面で構成されている。

クリンパ１９の降下に伴って、アンビル２０の載置面３１に載置された端子金具４０がクリンパ１９の溝３２内に進入し、溝３２の内面を構成するアーチ形の湾曲面に一対の圧着片４１をそれぞれ当接させる。端子金具４０はクリンパ１９とアンビル２０との間で加圧され、一対の圧着片４１は、溝３２の内面を構成するアーチ形の湾曲面をそれぞれ摺動して内方に湾曲され、芯線５２に加締められる。

端子金具４０の基板部４３が載置されるアンビル２０の載置面３１には全体にわたり粗面加工が施されている。載置面３１の表面粗さはＲｙ１２μｍ〜１７μｍが好ましい。かかる粗面加工は、例えば放電加工や溶射のコーティングなどにより行うことができる。尚、溶射材料としては、端子材料より硬いものが好ましく、例えばニッケルなどが好ましい。

アンビル２０の載置面３１に粗面加工が施されることにより、載置面３１と基板部４３との間の摩擦力が大きくなる。それにより、クリンパ１９の降下に伴って一対の圧着片４１が芯線５２に加締められる際に、端子金具４０が傾くことがなく、一対の圧着片４１は、クリンパ１９の溝３２の内面を構成するアーチ形の湾曲面にそれぞれ均等に当接し、湾曲されて芯線５２に加締められる。

以上説明したように、本実施形態の圧着機１０によれば、端子金具４０の基板部４３が載置されるアンビル２０の載置面３１に粗面加工が施されているために、端子金具４０の基板部４３とアンビル２０の載置面３１との摩擦が大きくなり、圧着時の端子金具４０の傾きを防止することができる。それにより、一対の圧着片４１を電線５０に対して均等に加締めることができ、圧着の品質向上を図ることができる。

（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態に係る端子金具と当該端子金具が圧着される電線並びにこれら端子金具と電線とを圧着する圧着機のクリンパ及びアンビルの圧着時における拡大正面図である。

図４に示すように、本実施形態の端子金具１４０は、電線５０の被覆部５１を除去した端末部に露出されている芯線５２が載置される基板部１４３と、基板部１４３の両側縁にそれぞれ立ち上げられた一対の圧着片１４１と、を備えている。基板部１４３は、芯線５２の外形に添うように湾曲して形成されている。

端子金具１４０を電線５０に圧着する圧着機は、アンビルの載置面に粗面加工が施されていない点で上述した第１実施形態の圧着機１０と相違するのみであり、他の構成は圧着機１０と共通しており、共通する構成要素には同一の符号を付することにより説明を省略する。

アンビル２０は、その上端に、端子金具１４０の基板部１４３が載置される載置面３１が形成されている。載置面３１は、芯線５２の軸方向に垂直なアンビル２０の断面において、基板部１４３よりも大きい曲率半径に設定された円弧状の輪郭をなす凹曲面に成形されている。

クリンパ１９の降下に伴って、アンビル２０の載置面３１に載置された端子金具１４０がクリンパ１９の溝３２内に進入し、溝３２の内面を構成するアーチ形の湾曲面に一対の圧着片１４１をそれぞれ当接させる。端子金具１４０はクリンパ１９とアンビル２０との間で加圧され、一対の圧着片１４１は、溝３２の内面を構成するアーチ形の湾曲面をそれぞれ摺動して内方に湾曲され、芯線５２に加締められる。

そして、アンビル２０の載置面３１に載置された際に載置面３１に接触する端子金具１４０の基板部１４３の接触面１３９には全体にわたり粗面加工が施されている。接触面１３９の表面粗さはＲｙ１２μｍ以上が好ましい。かかる粗面加工は、例えばローレット加工やプレス加工などにより行うことができる。尚、接触面１３９の表面粗さの上限は特に制限されないが、典型的には、ローレット加工やプレス加工により接触面１３９に設けられる凹部の深さが基板部１４３の板圧の１／４程度である場合の表面粗さに設定される。

端子金具１４０の基板部１４３の接触面１３９に粗面加工が施されることにより、アンビル２０の載置面３１と基板部１４３の接触面１３９との間の摩擦力が大きくなる。それにより、クリンパ１９の降下に伴って一対の圧着片１４１が芯線５２に加締められる際に、端子金具１４０が傾くことがなく、一対の圧着片１４１は、クリンパ１９の溝３２の内面を構成するアーチ形の湾曲面にそれぞれ均等に当接し、湾曲されて芯線５２に加締められる。

以上説明したように、本実施形態の端子金具１４０によれば、アンビル２０に載置される基板部１４３の当該アンビル２０との接触面１３９に粗面加工が施されているために、基板部１４３とアンビル２０の載置面３１との摩擦が大きくなり、圧着時の端子金具１４０の傾きを防止することができる。それにより、一対の圧着片１４１を電線５０に対して均等に加締めることができ、圧着の品質向上を図ることができる。

（実施例）
図５には、芯線の断面積が０．０８ｍｍ^２及び０．１３ｍｍ^２の二種の電線に対して、アンビルの載置面の表面粗さを種々に変更して端子金具の圧着を行った後の端子金具及び電線の芯線の形状が正面図において示されている。芯線の材料には、錫（Ｓｎ）を成分（含有率：約０．３％）とする銅合金が用いられている。

図５から明らかなように、アンビルの載置面の表面粗さがＲｙ０．１２μｍ未満であると、一対の圧着片の芯線への加締めが均等になされておらず、一方の圧着片の先端は、芯線にではなく他方の圧着片に食い込んでいる。

また、アンビルの載置面の表面粗さがＲｙ０．１７μｍを超えていると、アンビルの載置面に接触する端子金具の基板部に傷がつき、外観不良となる。

一方、アンビルの載置面の表面粗さがＲｙ０．１２μｍ〜０．１７μｍの範囲であると、一対の圧着片の芯線への加締めが均等になされ、また端子金具の基板部に傷も見受けられず、電気的・機械的性能の点でも、また外観上も良好な圧着がなされている。

以上の実施例は圧着機のアンビルの載置面に粗面加工を施した場合のものであるが、端子金具の基板部とアンビルの載置面との摩擦を得るという点で、アンビルの載置面に粗面加工を施すこととアンビルの載置面に接触する端子金具の基板部の接触面に粗面加工を施すことは等価である。よって、端子金具の基板部の接触面に粗面加工を施す場合に、その表面粗さは、上記実施例からＲｙ０．１２μｍ以上であることが好ましいと言える。尚、端子金具の基板部の接触面に粗面加工を施す場合には、相互の接触によってアンビルの載置面が基板部の接触面を傷つけることはなく、よって、表面粗さの上限は特に制限されない。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明の第１実施形態に係る圧着機の正面図である。図１の圧着機に用いるクリンパ及びアンビルとこれらクリンパ及びアンビルで圧着される端子金具及び電線の外観斜視図である。図２のクリンパ及びアンビル並びに電線及び端子金具の圧着時における拡大正面図である。本発明の第２実施形態に係る端子金具と当該端子金具が圧着される電線並びにこれら端子金具と電線とを圧着する圧着機のクリンパ及びアンビルの圧着時における拡大正面図である。実施例及び比較例の圧着後の端子金具及び電線の芯線の形状を示す正面図である。従来の圧着機の概略構成を示す正面図である。

符号の説明

１０圧着機
１９クリンパ
２０アンビル
３１載置面
４０端子金具
４１圧着片
４３基板部
５０電線

Claims

電線が載置される湾曲した基板部及び当該基板部の両側縁にそれぞれ立ち上げられた一対の圧着片を有する端子金具を電線に圧着する圧着機であって、
前記端子金具の基板部が載置されるアンビルと、当該アンビルとの間で当該端子金具を加圧して前記端子金具の一対の圧着片を前記電線に加締めるクリンパと、を備え、
前記アンビルの載置面に粗面加工が施されていることを特徴とする圧着機。
前記アンビルの載置面が、表面粗さＲｙ１２μｍ〜１７μｍであることを特徴とする請求項１に記載の圧着機。
断面積が０．０８ｍｍ^２〜０．１３ｍｍ^２の銅合金製の前記電線に圧着することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の端子金具。
電線が載置される湾曲した基板部及び当該基板部の両側縁にそれぞれ立ち上げられた一対の圧着片を有し、
圧着機のアンビルに前記基板部を載置され、当該アンビルと当該圧着機のクリンパとの間で加圧されて前記一対の圧着片が前記電線に加締められて当該電線に圧着される端子金具であって、
前記基板部における前記アンビルとの接触面に粗面加工が施されていることを特徴とする端子金具。
前記基板部の接触面が、表面粗さＲｙ１２μｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載の端子金具。