以下に、本発明の実施形態に係る端子付き電線につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態]
図1から図19を参照して、実施形態について説明する。実施形態は、端子付き電線に関する。図1は、実施形態の圧着端子の圧着前の状態を示す斜視図である。図2は、実施形態の圧着端子において、電線接続部の曲げ加工がなされる前の状態を示す。図3は、実施形態の端子連鎖体を示す平面図である。図4は、実施形態に係る端子圧着装置の側面図である。図5は、実施形態に係る第一の金型と第二の金型を示す断面図である。図6は、電線および圧着端子が実施形態の端子圧着装置にセットされた状態を示す断面図である。図7は、実施形態に係る端子切断体を示す側面図である。図8は、実施形態に係る端子切断体を示す側面図である。図9は、実施形態に係る第一の金型を示す正面図である。図10は、実施形態に係る第一の金型を示す斜視図である。図11は、実施形態に係る第一の金型を示す下面図である。図12は、実施形態に係る端子付き電線を示す斜視図である。図13は、実施形態に係る端子付き電線を示す上面図である。図14は、実施形態に係る端子付き電線を示す側面図である。図15は、実施形態に係る端子付き電線を示す下面図である。図16は、実施形態に係る端子付き電線を示す断面図である。図17は、実施形態に係る端子付き電線を示す断面図である。図18は、実施形態に係る端子付き電線を示す断面図である。図19は、実施形態に係る端子付き電線を示す断面図である。なお、図16は、図14に示すXVI-XVI断面であり、図17は、図14に示すXVII-XVII断面であり、図18は、図14に示すXVIII-XVIII断面である。
図1に示すように、実施形態に係る端子付き電線1は、電線10、および圧着端子20を含む。電線10は、導電性を有する線状の芯線11と、芯線11を覆う絶縁性の被覆12とを含んで構成される。電線10の先端部において、芯線11の先端部分11Eは、被覆12から露出している。実施形態の芯線11は、導電性の金属、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの素線を複数束ねたものである。なお、芯線11は、複数の素線を撚り合わせた撚り芯線であってもよい。被覆12は、芯線11の外周面を被覆する筒状の電線被覆である。被覆12は、例えば、絶縁性の樹脂材料などを押出成形することによって形成される。被覆12の樹脂材料としては、PPやPVC、架橋PEなどから耐摩耗性や耐薬品性、耐熱性などに配慮して適宜選定されたものが用いられる。
圧着端子20は、芯線11の先端部分11Eおよび被覆12の先端部分12Eに対して圧着される端子金具である。圧着端子20は、母材に対する打ち抜き加工や折り曲げ加工などにより、相手側端子や電線10との接続が可能な所定の形状に形成される。圧着端子20は、端子接続部21および電線接続部22を有する。端子接続部21は、相手側端子に対して電気的に接続される部分である。電線接続部22は、電線10に対して圧着される部分であり、芯線11の先端部分11Eに対して電気的に接続される。電線接続部22は、底部24、および一対のバレル片部25,26を有する。一対のバレル片部25,26は、底部24における幅方向の両端からそれぞれ延出しており、電線10に対して巻き付けられる。
端子接続部21と電線接続部22との間には、連結部23が設けられている。言い換えると、端子接続部21と電線接続部22とは、連結部23を介して連結されている。連結部23は、端子接続部21の側壁21a,21aと、電線接続部22の側壁である一対のバレル片部25,26と、を繋ぐ側壁23a,23aを有する。一対のバレル片部25,
26は、第一バレル片部25および第二バレル片部26を含む。
連結部23の一方の側壁23aは、端子接続部21の一方の側壁21aと第一バレル片部25とを繋ぎ、連結部23の他方の側壁23aは、端子接続部21の他方の側壁21aと第二バレル片部26とを繋ぐ。側壁23aの高さは、一対のバレル片部25,26や側壁21aの高さよりも低くなっている。より詳しくは、側壁23aの高さは、端子接続部21から電線接続部22へ向かうに従って低くなっている。
圧着端子20は、雄端子であっても雌端子であってもよい。端子接続部21は、圧着端子20が雄端子である場合、雄型に成型され、圧着端子20が雌端子である場合、雌型に成型される。
圧着端子20の説明において、相手側端子との接続方向、すなわち相手側端子との挿入方向を「第一方向L」と称する。第一方向Lは、圧着端子20の長手方向である。第一方向Lは、圧着端子20に圧着された芯線11の軸方向に対応する。また、第一方向Lに直交する一方向を「第二方向W」と称し、第一方向Lおよび第二方向Wと直交する方向を「第三方向H」と称する。第二方向Wは、圧着端子20の幅方向と対応し、第三方向Hは、圧着端子20の高さ方向と対応する。
成型工程において、圧着端子20は、平板な板状に成型される。板状の圧着端子20は、端子接続部成形工程において、端子接続部21が図1に示すように筒状に形成される。端子接続部成形工程では、端子接続部21に対する折り曲げ加工等がなされる。実施形態の端子接続部21は、断面形状が矩形の筒形状に形成される。電線接続部22は、電線接続部成形工程において、第一方向Lから見たときの断面形状がU字状となるように成型される。電線接続部成形工程では、電線接続部22に対する折り曲げ加工等がなされる。
また、実施形態の電線接続部22には、貼付工程において、図2に示すように、止水部材30が貼付けられる。貼付工程は、電線接続部成形工程よりも前に実行されても、電線接続部成形工程の後で実行されてもよい。
図1に示すように、実施形態の電線接続部22の底部24は、電線接続部22の底壁となる部分である。底部24は、第一方向Lから見て、断面がU字状に形成されている。底部24の長さ方向は、第一方向Lに沿い、底部24の幅方向は、第二方向Wに沿う。底部24には、圧着加工の際に芯線11の先端部分11Eおよび被覆12の先端部分12Eが載置される。第一バレル片部25は、底部24の幅方向における一端から延在する。第二バレル片部26は、底部24の幅方向における他端から延在する。U字状に形成された電線接続部22では、底部24に電線10の端部が載置されると、第一バレル片部25および第二バレル片部26が第二方向Wにおける両側から電線10を囲む。
第一バレル片部25および第二バレル片部26は、底部24側の根元から先端25a,26aの端面までの長さが互いに等しくてもよく、一方の長さが他方の長さよりも長くてもよい。実施形態の圧着端子20では、第一バレル片部25における根元から先端25aまでの長さよりも、第二バレル片部26における根元から先端26aまでの長さが長い。
第一バレル片部25および第二バレル片部26は、例えば、互いに重なり合いながら電線10に対して巻き付けられる。実施形態では、第一バレル片部25の外側に第二バレル片部26が重なる。なお、第一バレル片部25および第二バレル片部26は、いわゆるBクリンプと称する加締めがなされてもよい。Bクリンプでは、第一バレル片部25および第二バレル片部26のそれぞれが底部24側に向けて折り曲げられて先端25a,26aが電線10に向けて押しつけられるように加締められる。実施形態の圧着端子20には、止水部材30が設けられることから、上述の第一バレル片部25の外側に第二バレル片部26を重ねるタイプの加締め処理が採用される。
電線10の先端部は、電線接続部22のU字の開口部、すなわち先端25a,26aの隙間からU字状の電線接続部22における内側の空間に挿入される。電線接続部22は、電線10の端部が挿入されやすいように形成されている。具体的には、電線接続部22は、底部24側から先端25a,26aの端面へ向かうにつれて第一バレル片部25と第二バレル片部26との第二方向Wの間隔が広がっている。
図2に示すように、電線接続部22は、芯線圧着部22A、被覆圧着部22B、および連結圧着部22Cを有する。芯線圧着部22Aは、芯線11の先端部分11Eに対して圧着される部分である。被覆圧着部22Bは、被覆12の先端部分12Eに対して圧着される部分である。連結圧着部22Cは、芯線圧着部22Aと被覆圧着部22Bとを繋ぐ部分である。連結圧着部22Cは、電線10における芯線11の先端部分12Eと被覆12の先端部分12Eとの境界部分に対して圧着される。実施形態の電線接続部22は、底部24、第一バレル片部25および第二バレル片部26が第二方向Wに沿って連続している一枚の片部である。芯線圧着部22A、被覆圧着部22B、および連結圧着部22Cは、第一方向Lに沿って端子接続部21側から、芯線圧着部22A、連結圧着部22C、被覆圧着部22B、の順で並んでいる。
電線接続部22の内壁面、すなわち電線10を覆う側の壁面には、セレーション領域27が設けられている。セレーション領域27は、芯線11を保持する芯線保持領域である。セレーション領域27は、電線接続部22の内壁面において、芯線11に対して巻き付けられる面を含む領域である。セレーション領域27には、複数の凹部、複数の凸部、または凹部と凸部の組み合わせが配置される。凹部や凸部は、電線接続部22と芯線11との接触面積を増やし、両者の密着強度を高める。実施形態のセレーション領域27は、矩形の領域であり、第一方向Lの互いに異なる位置に複数の凹部27aが形成されている。
ここで、芯線11と、芯線11に対して圧着された電線接続部22との間に水などの液体が浸入することは好ましくない。例えば、芯線11の金属材料と電線接続部22の金属材料とがイオン化傾向の大きさの異なるものである場合、腐食の可能性がある。一例として、芯線11の材料がアルミニウム、電線接続部22の材料が銅である場合、芯線11が腐食してしまう可能性がある。実施形態の圧着端子20には、止水部材30が設けられている。止水部材30は、電線接続部22と芯線11との間への液体の浸入を抑制する。
止水部材30は、例えば、アクリル系粘着剤等の粘着剤を主とするシート状に形成された部材である。実施形態の止水部材30としては、シート状の不織布に粘着剤を染み込ませて形成された粘着シートであって、両面に粘着効果を有するものが用いられる。
止水部材30は、例えば、図2に示す平板状の電線接続部22の内壁面に対して貼付けられる。止水部材30は、図2に示すように、所定形状に形成されており、第一止水部31、第二止水部32、および第三止水部33を有する。第一止水部31は、圧着完了後に第一バレル片部25と第二バレル片部26とが重なり合う部分を止水する。つまり、第一止水部31は、互いに重なり合う第一バレル片部25と第二バレル片部26との間に挟み込まれて、第一バレル片部25と第二バレル片部26との間に止水領域を形成する。実施形態の第一止水部31は、第二バレル片部26に配置されており、第一方向Lに沿って延在している。
第二止水部32は、芯線11の先端よりも端子接続部21側を止水する。第二止水部32は、電線接続部22における端子接続部21側の端部に配置されており、第二方向Wに沿って延在している。第二止水部32の少なくとも一部は、芯線11が載置される領域に設けられることが望ましい。第二止水部32は、例えば、互いに重なり合う第一バレル片部25と第二バレル片部26とのの間に挟み込まれることにより、第一バレル片部25と第二バレル片部26との隙間に止水領域を形成する。第二止水部32は、圧着工程において互いに重なり合うことにより、芯線11の先端よりも端子接続部21側の隙間を塞ぐこともできる。第二止水部32は、電線接続部22と芯線11との間への端子接続部21側からの浸水を抑制する。
第三止水部33は、電線接続部22と被覆12との隙間からの水の浸入を抑制する。第三止水部33は、電線接続部22における端子接続部21側と反対側の端部に配置されており、第二方向Wに沿って延在している。第三止水部33は、被覆12と電線接続部22との間に挟み込まれることにより、被覆12と電線接続部22との間に止水領域を形成する。
以上示した圧着端子20は、母材となる一枚の金属板に対するプレス工程を経て、図2に示す平板状の電線接続部22を有する形態に加工される。その後の貼付工程において、その平板状の電線接続部22に止水部材30が貼付される。その後、この圧着端子20は、折り曲げ工程において、端子接続部21が形成され、かつ、U字状の電線接続部22が形成される。
実施形態では、プレス工程や折り曲げ工程によって、図3に示す端子連鎖体40が形成される。図3に示すように、端子連鎖体40は、複数の圧着端子20が連鎖したものである。端子連鎖体40は、一枚の金属板から形成される。端子連鎖体40は、端子圧着装置100(図4)に供給される。端子圧着装置100は、端子連鎖体40に対して圧着工程および端子切断工程を実行する。圧着工程は、端子連鎖体40の圧着端子20を電線10に対して加締めて圧着させる工程である。端子切断工程は、電線10に対して加締められた圧着端子20を端子連鎖体40から切り離す工程である。
端子連鎖体40は、圧着端子20の集合体である。端子連鎖体40において、一つの圧着端子20は、連結片41、および繋ぎ部42を介して他の圧着端子20と繋がっている。連結片41、圧着端子20、および繋ぎ部42は、同一の母材から形成されており、一体である。端子連鎖体40において、それぞれの圧着端子20は同一方向を向いており、かつ等間隔で並列に配置されている。端子連鎖体40では、各圧着端子20の一方の端部が連結片41によって互いに繋がれている。連結片41の形状は、例えば、矩形の細長い板状である。連結片41は、第二方向Wに沿って延在している。電線接続部22は、繋ぎ部42を介して連結片41とつながっている。より詳しくは、繋ぎ部42は、底部24における端子接続部21側とは反対側の端部を連結片41に繋いでいる。
連結片41には、複数の端子送り孔41aが形成されている。端子送り孔41aは、端子連鎖体40の送り方向に沿って等間隔で配置されている。端子送り孔41aは、連結片41を板厚方向に貫通している貫通孔である。端子送り孔41aによって、後述する圧着装置102に対する圧着端子20の位置決めがなされる。端子連鎖体40は、リール状に巻き取られた状態で端子圧着装置100に対してセットされる。
図4に示すように、端子圧着装置100は、端子供給装置101、圧着装置102、および駆動装置103を有する。端子圧着装置100は、この技術分野においてアプリケータと称される装置である。端子供給装置101は、所定の圧着位置に圧着端子20を供給する装置である。圧着装置102は、所定の圧着位置で電線10に対して圧着端子20を圧着する装置である。駆動装置103は、端子供給装置101および圧着装置102を動作させる装置である。
端子供給装置101は、リール状に巻き取られている端子連鎖体40を外周側から順次引き出す。端子供給装置101は、引き出した端子連鎖体40の圧着端子20を先頭側から順に圧着位置に供給する。端子供給装置101は、先頭の圧着端子20が電線10に対して圧着され、かつ連結片41から切り離されると、新たに先頭となった圧着端子20を圧着位置に供給する。端子供給装置101は、一つの圧着端子20の圧着工程および端子切断工程が完了する毎に供給動作を行って次の圧着端子20を圧着位置に供給する。
端子供給装置101は、端子送り部材101aおよび動力伝達機構101bを有する。端子送り部材101aは、連結片41の端子送り孔41aに挿入される突起部を有する。端子送り部材101aは、端子送り孔41aに突起部が挿入された状態で端子連鎖体40を送り方向に移動させる。動力伝達機構101bは、圧着装置102による圧着動作(後述するラム114A等の上下動)に連動して端子送り部材101aを動作させる。端子供給装置101は、圧着装置102の圧着動作に連動して、端子送り部材101aを上下方向および送り方向に移動させることによって圧着端子20を圧着位置に供給する。
圧着装置102は、供給された圧着端子20を電線10に圧着させる圧着工程と、この圧着端子20を連結片41から切り離す端子切断工程とを実行する。圧着装置102は、圧着機110および端子切断機構120を有する。
圧着機110は、圧着端子20を電線10の端部に加締めることにより、圧着端子20を電線10に圧着させる装置である。実施形態の圧着機110は、圧着端子20の第一バレル片部25および第二バレル片部26を電線10の芯線11および被覆12に対して巻き付けるように加締めることで圧着端子20を電線10に圧着させる。圧着機110は、フレーム111、第一金型112、第二金型113、および動力伝達機構114を有する。
フレーム111は、基台111A、アンビル支持体111B、伝達部支持体111C、および支持台111Dを有する。基台111Aは、端子圧着装置100の土台をなす部材である。基台111Aは、端子圧着装置100が載置される載置台に対して固定される。アンビル支持体111B、伝達部支持体111C、および支持台111Dは、基台111Aの上に固定される。
伝達部支持体111Cは、アンビル支持体111Bに対して後方(図6の紙面右方)かつ上方(図6の紙面上方)に配置される。より具体的には、伝達部支持体111Cは、立設部111C1およびラム支持部111C2を有する。立設部111C1は、アンビル支持体111Bの後方に配置されており、基台111Aから上方に向けて立設されている。ラム支持部111C2は、立設部111C1の上部に保持されている。ラム支持部111C2は、後述するラム114Aを支持する支持部である。ラム支持部111C2は、アンビル支持体111Bの上方に、アンビル支持体111Bとの間に所定の間隔をあけて配置されている。支持台111Dは、圧着端子20の端子接続部21を支持する台である。支持台111Dの上面の高さ位置は、第一金型112の上面の高さ位置と略同様の位置である。
第一金型112と第二金型113とは対をなしている。第一金型112と第二金型113とは上下方向において間隔をあけて配置されている。第一金型112および第二金型113は、図5に示すように圧着端子20および電線10を間に挟み込むことで、圧着端子20を電線10に対して圧着させる。第一金型112は、圧着端子20を下方から支持する金型である。第一金型112は、二つの下型が形成されたものであり、第一の下型としての第一アンビル112Aおよび第二の下型としての第二アンビル112Bを有する。第一アンビル112Aと第二アンビル112Bとは、例えば、一体に成形される。第二金型113は、第一金型112に対して上方に配置されている。第二金型113は、二つの上型が形成されたものであり、第一の上型としての第一クリンパ113Aおよび第二の上型としての第二クリンパ113Bを有する。
第一アンビル112Aと第一クリンパ113Aとは上下方向において互いに対向している。第一アンビル112Aおよび第一クリンパ113Aは、芯線圧着部12Aを圧着させる。すなわち、第一アンビル112Aおよび第一クリンパ113Aは、その相互間の間隔を狭めていくことにより、U字状の芯線圧着部22Aを電線10の芯線11に対して巻き付け、芯線11に圧着させる。
第二アンビル112Bと第二クリンパ113Bとは上下方向において互いに対向している。第二アンビル112Bおよび第二クリンパ113Bは、被覆圧着部22Bを圧着させる。すなわち、第二アンビル112Bおよび第二クリンパ113Bは、その相互間の間隔を狭めていくことによって、U字状の被覆圧着部22Bを被覆12に対して巻き付け、被覆12に圧着させる。
駆動装置103は、動力を動力伝達機構114に伝えることによって、圧着工程では第一金型112と第二金型113との間隔を狭め、電線接続部22を電線10に対して圧着させる。一方、駆動装置103は、圧着工程が完了すると第一金型112と第二金型113との間隔を広げる。実施形態の圧着装置102では、第二金型113が第一金型112に対して上下動することにより、一対の金型112,113の間隔が変化する。
なお、第一金型112において、第一アンビル112Aと第二アンビル112Bとが別体とされ、第二金型113において第一クリンパ113Aと第二クリンパ113Bとが別体とされてもよい。この場合、駆動装置103および動力伝達機構114は、第一クリンパ113Aと第二クリンパ113Bとを別々に上下動させるように構成されてもよい。
動力伝達機構114は、駆動装置103から出力された動力を第一クリンパ113Aおよび第二クリンパ113Bに伝達する。図4に示すように、動力伝達機構114は、ラム114A、ラムボルト114B、およびシャンク114Cを有する。
ラム114Aは、ラム支持部111C2に対して上下動自在に支持された可動部材である。ラム114Aには、第二金型113が固定されている。このため、第一クリンパ113Aおよび第二クリンパ113Bは、ラム114Aと一体になってラム支持部111C2に対して上下動する。ラム114Aの形状は、例えば、方体状である。ラム114Aには、雌ネジ部(図示略)が形成されている。その雌ネジ部は、ラム114Aの内方から上端面に向けて形成された上下方向の穴の内周面に形成されている。
ラムボルト114Bは、雄ネジ部(図示略)を有し、この雄ネジ部がラム114Aの雌ネジ部に螺合されている。このため、ラムボルト114Bは、ラム114Aと一体になってラム支持部111C2に対して上下動する。また、ラムボルト114Bは、その雄ネジ部の上方に配置されたボルト頭部114B1を有する。ボルト頭部114B1には、雌ネジ部(図示略)が形成されている。ボルト頭部114B1の雌ネジ部は、ボルト頭部114B1の内方から上端面に向けて形成された上下方向の穴の内周面に形成されている。
シャンク114Cは、円柱状の中空部材であり、それぞれの端部に雄ネジ部114C1と接続部(図示略)とを有する。シャンク114Cの雄ネジ部114C1は、中空部材の下側に形成されており、ラムボルト114Bのボルト頭部114B1の雌ネジ部に螺合されている。従って、シャンク114Cは、ラム114Aやラムボルト114Bと一体になってラム支持部111C2に対して上下動する。シャンク114Cの接続部は、駆動装置103に接続される。
駆動装置103は、駆動源(図示略)と、駆動源の駆動力を上下方向の動力に変換する動力変換機構(図示略)と、を有する。シャンク114Cの接続部は、その動力変換機構の出力軸に連結されている。従って、第一クリンパ113Aおよび第二クリンパ113Bは、駆動装置103の出力(動力変換機構の出力)によって、ラム114A、ラムボルト114B、およびシャンク114Cと一体になってラム支持部111C2に対して上下動する。駆動装置103の駆動源としては、電動機などの電動アクチュエータ、油圧シリンダなどの油圧アクチュエータ、エアシリンダなどの空気圧アクチュエータ等が適用可能である。
第一アンビル112Aに対する第一クリンパ113Aの上下方向における相対位置、および第二アンビル112Bに対する第二クリンパ113Bの上下方向における相対位置は、ボルト頭部114B1の雌ネジ部とシャンク114Cの雄ネジ部114C1のねじ込み量を調整することによって、変化させることができる。ナット114Dは、ラムボルト114Bの上方でシャンク114Cの雄ネジ部114C1に螺合されている。従って、ナット114Dは、ボルト頭部114B1の雌ネジ部と共に所謂ロックナットの機能を成す。ナット114Dは、上記の相対位置の調整完了後にラムボルト114B側へと締め付けられることによって、その相対位置に第一クリンパ113Aと第二クリンパ113Bを固定することができる。
図5に示すように、第一アンビル112Aおよび第二アンビル112Bには、それぞれの上側の先端に、下方に向けて凹ませた凹状面112A1,112B1が形成されている。それぞれの凹状面112A1,112B1は、U字状の芯線圧着部22AとU字状の被覆圧着部22Bのそれぞれの底部24の形状に合わせて、断面形状が弧状となるように形成されている。この圧着機110においては、それぞれの凹状面112A1,112B1が圧着位置となる。底部24を下側にして供給されてきた圧着端子20は、芯線圧着部22Aの底部24が第一アンビル112Aの凹状面112A1に載置され、被覆圧着部22Bの底部24が第二アンビル112Bの凹状面112B1に載置される。第一金型112は、凹状面112A1,112B1を上方に露出させた状態でアンビル支持体111Bによって支持されている。
図5に示すように、第一クリンパ113Aおよび第二クリンパ113Bには、それぞれに、上方に向けて凹ませた凹状部113A1,113B1が形成されている。各凹状部113A1,113B1は、第一アンビル112Aおよび第二アンビル112Bのそれぞれの凹状面112A1,112B1に対して上下方向で対向させて配置されている。各凹状部113A1,113B1は、第一及び第二の壁面115,116と、第三壁面117と、を有する。第一壁面115と第二壁面116とは第二方向Wにおいて互いに対向している。第三壁面117は、第一及び第二の壁面115,116の上端を繋いでいる。各凹状部113A1,113B1は、第一から第三の壁面115,116,117を第一バレル片部25および第二バレル片部26に接触させつつ、第一バレル片部25および第二バレル片部26を電線10の端部に巻き付けながら加締めていく。各凹状部113A1,113B1は、このような加締め動作を行えるように形成されている。
圧着機110で圧着加工された圧着端子20は、端子切断機構120によって連結片41から切り離される。端子切断機構120は、圧着位置に供給された圧着端子20の繋ぎ部42を二つの端子切断部で挟み込んで切断するものであり、その切り離しを圧着工程の進行と連動して行う。図4に示すように、端子切断機構120は、第二アンビル112Bよりも前側(図4の紙面左側)に配置されている。端子切断機構120は、端子切断体121、押下部材122、および弾性部材123を含む。
端子切断体121は、方体状に成形され、第二アンビル112Bの前面に沿って上下方向に摺動し得るように配置される。端子切断体121には、図7および図8に示すように、第二アンビル112Bとの摺接面121aから内方に向けてスリット121bが形成されている。スリット121bは、端子連鎖体40の連結片41の通路である。圧着対象の圧着端子20が圧着位置まで供給されてきた際に、この圧着端子20と繋がる繋ぎ部42の一部がスリット121bから突出する。圧着位置に供給された圧着端子20は、第一金型112によって下方から支持されている。
端子切断体121は、第一金型112および圧着端子20に対して相対的に上下動しながら繋ぎ部42を切断する。ここでは、スリット121bへの連結片41等の挿入が可能な位置を端子切断体121の上下方向における初期位置とする。図6に示すように、繋ぎ部42における電線接続部22側の端部は、スリット121bの摺接面121a側(つまり圧着端子20側)の開口を介して、スリット121bから突出する。端子切断体121においては、その開口における上側のエッジ部(以下、「開口エッジ」という。)121cが一方の端子切断部として利用される。他方の端子切断部は、第二アンビル112Bの上面エッジ112aである。
押下部材122は、ラム114Aに固定されており、ラム114Aと一体になって上下動する。押下部材122は、端子切断体121の上方に配置され、下降していって端子切断体121を押し下げる。押下部材122は、方体状に成形されている。弾性部材123は、端子切断体121に対して上方への付勢力を加えるものであり、バネ部材等からなる。この弾性部材123は、押下部材122からの押下力が解除されたときに、端子切断体121を上下方向における初期位置に戻す。
この端子切断機構120においては、圧着加工時の第二金型113の下降と共に押下部材122が下降し、端子切断体121を押し下げる。端子切断体121が下降することによって、スリット121bの開口エッジ121cと第二アンビル112Bの上面エッジ112a(図6)との間に繋ぎ部42が挟み込まれる。この端子切断機構120においては、開口エッジ121cと上面エッジ112aとが鋏の如き作用を為し、繋ぎ部42に対して剪断力を加える。端子切断体121が更に押し下げられることによって、開口エッジ121cと上面エッジ112aとが繋ぎ部42を切断し、圧着端子20を連結片41から切り離す。なお、切断性を高めるため、開口エッジ121cは、摺接面121a上で上面エッジ112aに対して傾斜させている。
図6に示すように、圧着対象となる電線10は、端子切断体121と押下部材122との間における所定の位置に配置される。電線10は、具体的に、端子切断体121の上面121dに載置される。このため、端子切断体121の上部と押下部材122の下部の内の少なくとも一方には、その間で電線10が押し潰されないように、電線10の逃げのための空間が設けられている。
ここで、所定の位置とは、圧着加工前の電線10の端部を平板状の電線接続部22の底部24の上方に存在させる位置である。また、所定の位置は、圧着加工の開始と共に押し下げられた芯線11の先端が芯線圧着部22Aからはみ出さないように、この芯線11を芯線圧着部22Aの底部24に載置させることが可能な位置のことである。芯線11が圧着加工に伴って軸線方向に伸び、芯線11の先端位置が軸線方向に沿って移動することがある。所定の位置は、その伸びも考慮に入れて決めることが望ましい。
一方、電線10は、その端部(先端の芯線11や被覆12)が第二金型113で電線接続部22の内壁面側に押し下げられる。このため、何ら保持されていないと、端子切断体121の上面121dから電線10が浮き上がり、先端の芯線11や被覆12が電線接続部22の底部24に載置されていない状態で圧着されてしまう虞がある。このため、実施形態の端子圧着装置100には、端子切断体121の上部との間で電線10を所定の位置に保持し、圧着加工中における電線接続部22に対する電線10の端部の位置ズレを抑える電線保持機構が設けられている。
電線保持機構は、電線載置部としての端子切断体121の上面121dに載置された電線10を当該上面121dに向けて押さえ付けて保持する電線押さえ118を含む(図6)。電線押さえ118は、端子切断体121の上方で、かつ、第二金型113と押下部材122との間に配置される。端子切断体121の上面121dと電線押さえ118の下面との間には、電線10の被覆12を保持する空間(以下、「電線保持空間」という。)118Aが形成される。電線保持空間118Aは、圧着工程における端子切断体121の上面121dからの電線10の浮き上がりを抑え、電線接続部22に対する先端の芯線11や被覆12の位置ズレを抑制する。電線押さえ118は、端子切断体121の上面121dに対して上下動可能なものであり、下降していくことによって、端子切断体121の上部との間に電線保持空間118Aを形成する。電線押さえ118は、例えば、ラム114Aに固定され、このラム114Aと一体になって上下動する。電線10は、電線押さえ118の下降と共に形成された電線保持空間118Aに保持される。
以上のように構成された端子圧着装置100によって、芯線11に対する芯線圧着部22Aの圧着がなされる際は、芯線圧着部22Aが高い圧力で芯線11に対して押圧される。押圧力が掛かった芯線11や芯線圧着部22A、止水部材30は、第一方向Lに沿って伸びる。圧着工程において、押圧された芯線11が伸びて芯線圧着部22Aから外部にはみ出してしまったり、押圧された止水部材30が芯線圧着部22Aから外部に大きくはみ出してしまったりする可能性がある。その結果、圧着端子20においてシール性の低下や電気性能の低下が発生するおそれがある。また、止水部材30が芯線圧着部22Aからはみ出し過ぎると、止水部材30が第二金型113に付着してしまうことがある。その結果、シール性の低下を招いたり、第二金型113からの圧着端子20の取り出しがスムーズに行われなくなったりする可能性がある。
実施形態の端子圧着装置100は、以下に説明するように、芯線圧着部22Aからの芯線11や止水部材30のはみ出しを抑制できる構成を有している。図9に示すように、実施形態の第二金型113において、第一壁面115および第二壁面116は、段差部STaを有している。段差部STaは、凹状部113A1に形成されている。図10に示すように、第一壁面115は、第一前壁面115A1と第一後壁面115A2とを有する。第一前壁面115A1は、圧着対象である芯線11における被覆12側とは反対側の先端側を圧着する部分である。第一後壁面115A2は、圧着対象である芯線11における被覆12側を圧着する部分である。図11に示すように、第二壁面116は、第二方向Wにおいて第一前壁面115A1と対向する第二前壁面116A1と、第二方向Wにおいて第一後壁面115A2と対向する第二後壁面116A2と、を有する。第二前壁面116A1は、圧着対象である芯線11における被覆12側とは反対側の先端側を圧着する部分である。第二後壁面116A2は、圧着対象である芯線11における被覆12側を圧着する部分である。段差部STaは、第一前壁面115A1と第一後壁面115A2との間、および第二前壁面116A1と対第二後壁面116A2との間、の二か所に形成されている。第一壁面115Aの段差部STaは、第一前壁面115A1に対して圧着対象である芯線11に向かって突き出している。また、第二壁面116Aの段差部STaは、第二前壁面116A1に対して圧着対象である芯線11側に向かって突き出している。第二方向Wにおいて、第一前壁面115A1と第二前壁面116A1との間の最短距離は、第二後壁面115A2と第二後壁面116A2との間の最短距離よりも広い。
図9に示すように、第三壁面117は、平面視における形状(第一方向Lから見た形状)が円弧形状となっている。第三壁面117は、第三前壁面117A1と、第三後壁面117A2と、を有する。第三前壁面117A1は、第二方向Wにおいて、第一前壁面115A1と第二前壁面116A1との間に位置する。第三前壁面117A1は、圧着対象である芯線11における被覆12側とは反対側の先端側を圧着する部分である。第三後壁面117A2は、第二方向Wにおいて、第一後壁面115A2と第二後壁面116A2との間に位置し、圧着対象である芯線11における被覆12側を圧着する部分である。
実施形態においては、第三壁面117の第二方向Wにおける両端部にも、それぞれ段差部STaが形成されている。それぞれの段差部STaは、第一方向Lにおいて、第三前壁面117A1と第三後壁面117A2との間に配置されている。一方の段差部STaは、第一壁面115から連続的に形成されており、他方の段差部STaは、第二壁面116から連続的に形成されている。実施形態において、第二方向Wにおける第三壁面117の中央部分には、段差部STaが形成されておらず、一方の段差部STaと他方の段差部STaとは、第二方向Wにおいて離間している。
第一前壁面115A1、第二前壁面116A1、および第三前壁面117A1に囲まれた空間では、第一後壁面115A2、第二後壁面116A2、および第三後壁面117A2に囲まれた空間と比較して、第二方向Wにおける幅が広がっている。実施形態においては、第一前壁面115A1と第二前壁面116A1との間の幅は、第一後壁面115A2と第二後壁面116A2との間の幅に対して段差部STaによって一段広がっている。この構成により、第一前壁面115A1、第二前壁面116A1、第三前壁面117A1、および第一金型112によって囲まれた空間の断面積は、第一後壁面115A2、第二後壁面116A2、第三後壁面117A2、および第一金型112によって囲まれた空間の断面積よりも、大きくなっている。なお、ここでいう「断面積」は、第一方向Lと直交する断面の断面積である。また、この断面積の大小関係は、第三方向Hにおける第二金型113の位置が同じ場合で比べた大小関係である。
第一クリンパ113Aにおいては、例えば、第二金型113が少なくとも下死点にあるときに上記の断面積の大小関係が成立するように形成される。下死点は、第二金型113が上下動する範囲の下端位置である。第二金型113が下死点にある場合に、第三方向Hにおいて第一金型112と第二金型113とが最も接近する。
本実施形態の第二金型113によれば、芯線圧着部22Aを電線10の芯線11に対して圧着する際に、第一前壁面115A1、第二前壁面116A1、および第三前壁面117A1による押圧力が、第一後壁面115A2、第二後壁面116A2、および第三後壁面117A2による押圧力よりも低くなる。また、第一前壁面115A1、第二前壁面116A1、および第三前壁面117A1が芯線11を圧縮する圧縮率は、第一後壁面115A2、第二後壁面116A2、および第三後壁面117A2が芯線11を圧縮する圧縮率よりも低くなる。したがって、芯線圧着部22Aからの芯線11のはみ出しや止水部材30のはみ出し過ぎが抑制される。本実施形態において、第一前壁面115A1、第二前壁面116A1、および第三前壁面117A1は、第一方向Lにおける第三止水部33に対応する範囲に設けられている。すなわち、凹状部113A1において、第三止水部33を圧縮する位置に第一前壁面115A1、第二前壁面116A1、および第三前壁面117A1が配置されている。この配置により、止水部材30の過剰なはみ出し、例えば第二金型113に付着してしまうほどのはみ出しが好適に抑制される。
本実施形態において、第一金型112の凹状面112A1から第三壁面117までの高さは、第三前壁面117A1から第三後壁面117A2に渡って、ほぼ一定の高さとなっている。一方、第一前壁面115A1と第二前壁面116A1との第二方向Wの間隔は、第一後壁面115A2と第二後壁面116A2との第二方向Wの間隔よりも広くなっている。例えば、実施形態に係る端子付き電線1における端子接続部21が収容されるキャビティとの関係で、電線接続部22において第三方向H(電線接続部22の高さ方向)の大きさに制約がある場合が考えられる。このような場合でも、実施形態の第二金型113においては、第二方向Wにおいて、第一前壁面115A1と第二前壁面116A1との第二方向Wの間隔を広げることで、キャビティの収容空間に対応した形状を満たしつつ、芯線11や止水部材30が芯線圧着部22Aから外部にはみ出すことを抑制することができる。
図12から図19には、実施形態における第一金型112および第二金型113によって製造された端子付き電線1が示されている。図12に示すように、電線接続部22において、芯線圧着部22Aは、幅広部22AWおよび基端部22ABを有する。芯線圧着部22Aにおいて、幅広部22AWは、第一方向Lに沿う芯線11の軸方向における被覆圧着部22B側とは反対側の端部に位置する部分である。基端部22ABは、第一方向Lに沿う芯線11の軸方向における幅広部22AWよりも被覆圧着部22B側の部分である。
幅広部22AWは、第二金型113における第一前壁面115A1、第二前壁面116A1、および第三前壁面117A1によって圧着された部分である。また、基端部22ABは、第一後壁面115A2、第二後壁面116A2、および第三後壁面117A2によって圧着された部分である。芯線圧着部22Aには、第一クリンパ113Aの凹状部113A1の形状が転写されている。言い換えると、端子付き電線1における芯線圧着部12Aの形状は、凹状部113A1の形状に応じた形状である。
図13に示すように、幅広部22AWは、第二方向Wにおける両端部のそれぞれに側壁部22WSを有している。実施形態の側壁部22WSは、第三方向Hに沿って形成されている。図12に示すように、側壁部22WSは、第二方向Wと直交する平坦な面を有している。側壁部22WSにおける端子接続部21側の端部は、連結部23の側壁23aと繋がっている。幅広部22AWにおいて、側壁部22WSよりも上側の部分22WU(側壁部22WSに対して底部24側とは反対側の部分)は、第一方向Lから見て円弧形状に形成されている。
図13に示すように、基端部22ABは、第二方向Wにおける両端部のそれぞれに側壁部22BSを有している。実施形態の側壁部22BSは、第三方向Hに沿って形成されている。図14に示すように、実施形態において、第三方向Hにおける側壁部22BSの高さH2は、第三方向Hにおける側壁部22WSの高さH1よりも低い。図12に示すように、基端部22BSは、第二方向Wと直交する平坦な面を有している。基端部22ABにおいて、側壁部22BSよりも上側の部分22BU(側壁部22BSに対して底部24側とは反対側の部分)は、第一方向Lから見て円弧形状に形成されている。
図13に示すように、幅広部22AWの側壁部22WSは、基端部22ABの側壁部22BSに対して電線接続部22の幅方向(第二方向W)に向けて突出している。実施形態においては、電線接続部22の幅方向における両側の側壁部22WSが、対応する基端部22ABの側壁部22BSに対して同程度に突出している。
図14に示すように、実施形態の芯線圧着部22Aは、第三方向Hにおける上面部分に幅広部22AWから基端部22ABにかけて直線的に連続する頂部FTを有する。実施形態の頂部FTは、幅広部22AWから基端部22ABにかけて実質的に段差がなく、幅方向(第二方向W)から見たときに平らな形状となっている。
図15に示すように、芯線圧着部22Aは、底部24に、凹部24aを有する。凹部24aは、芯線11に向けて凹んでおり、基端部22ABの底部24に位置している。凹部24aは、図5に示す第一金型112の第一アンビル112Aに形成された凸部112pによって形成された部分である。凹部24aは、凸部112pによって押圧されることで、凸部112pの表面形状に対応した形状に形成されている。実施形態の凹部24aは、第一方向Lに沿って延在する溝状である。第三方向Hから見て、第一方向Lにおける凹部24aの両端の形状は、半円形状である。
図13、図16、および図17に示すように、第二方向Wにおける幅広部22AWの幅W1は、第二方向Wにおける基端部22ABの幅W2よりも広い。また、図13および図16および図18に示すように実施形態においては、第二方向Wにおける幅広部22AWの幅W1は、第二方向Wにおける被覆圧着部22Bの幅W3よりも狭い。また、図13に示すように、実施形態においては、第二方向Wにおける幅広部22AWの幅W1は、第二方向Wにおける端子接続部21の幅W4よりも狭い。また、第二方向Wにおける端子接続部21の幅W4は、第二方向Wにおける被覆圧着部22Bの幅W3よりも広い。実施形態に係る端子付き電線1においては、第二方向Wにおける連結部23の一方の側壁23aと連結部23の他方の側壁23aとの間隔は、電線接続部22側から端子接続部21側に向かうにつれて広くなっている。
図16に示すように、幅広部22AWにおいて、幅広部22AWの側壁部22WSは、電線接続部22の高さ方向(第三方向)における一対のバレル片部25、26の先端位置(先端25a,26aの位置)よりも底部24側に位置している。つまり、幅広部22AWにおいて、電線接続部22の高さ方向(第三方向)における一対のバレル片部25、26の先端25a,26aは、幅広部22AWの側壁部22WSよりも上側に位置している。
また、一対のバレル片部である第一バレル片部25および第二バレル片部26は、互いに重なり合う重畳部IMを有している。幅広部22AWにおいて、幅広部22AWの側壁部22WSは、電線接続部22の高さ方向(第三方向)における重畳部IMの位置よりも底部24側に位置している。つまり、幅広部22AWにおいて、電線接続部22の高さ方向(第三方向)における一対のバレル片部25、26の重畳部IMの位置は、幅広部22AWの側壁部22WSよりも上側に位置している。
このとき、図12に示す段差部STは、電線接続部22の高さ方向(第三方向)において、幅広部22AWにおける一対のバレル片部25、26の先端25a,26aよりも底部24側に位置していてもよい。また、図12に示す段差部STは、電線接続部22の高さ方向(第三方向)において、幅広部22AWにおける一対のバレル片部25、26の重畳部IMよりも底部24側に位置していてもよい。また、図19に示すように、止水部材30(第二止水部32)は、幅広部22AWの先端の開口部を閉塞している。
実施形態に係る端子付き電線1においては、幅広部22AWが基端部22WBに対して第二方向Wに広く形成されている。この形状は、圧着工程において、幅広部22AWに体積が吸収されて形成されたものである。幅広部22AWに体積が吸収されることで、端子接続部21側に向けての電線接続部22の伸び量が低減される。その結果、圧着端子20の長さ寸法のバラツキが抑制される。また、第二方向W(幅方向)における幅広部22AWの体積を大きくしつつ、芯線圧着部22Aにおける端子高さ(第三方向Hにおける高さ)が抑えられることで、端子高さに制約があるキャビティにも対応することができる。
以上説明したように、本実施形態に係る圧着端子20は、芯線11と、芯線11を覆う被覆12とを有し、芯線11の先端部分11Eが被覆12から露出している電線10と、芯線11および被覆12に対して巻き付けられて芯線11および被覆12を一体に覆う電線接続部22を有する圧着端子20と、を含み、電線接続部22は、被覆12に対して圧着された被覆圧着部22Bと、芯線11に対して圧着された芯線圧着部22Aと、を有し、芯線圧着部22Aは、芯線11の軸方向における被覆圧着部22B側とは反対側の端部である幅広部22AWと、軸方向における幅広部22AWよりも被覆圧着部22B側の部分である基端部22ABと、を有し、幅広部22AWの側壁部22WSは、基端部22ABの側壁部22BSに対して電線接続部22の幅方向に向けて突出している。
本実施形態において、芯線圧着部22Aは、芯線11の軸方向における被覆圧着部22B側とは反対側の端部である幅広部22AWと、軸方向における幅広部22AWよりも被覆圧着部22B側の部分である基端部22ABと、を有する。幅広部22AWの側壁部22WSは、基端部22ABの側壁部22BSに対して電線接続部22の幅方向(第二方向W)に向けて突出している。本実施形態の端子付き電線1によれば、幅広部22AWを有することで電線接続部22の伸び量が低減される。電線接続部22の伸び量の低減によって長さ寸法のバラツキが抑制されることで、端子付き電線1の性能の低下が抑制される。
本実施形態において、幅広部22AWは、圧着端子20が本実施形態の端子圧着装置100によって圧着されることで形成される。幅広部22AWが形成されることで、圧着工程時における電線接続部22の伸び量が小さくなる。その結果、圧着端子20の長さのバラツキが抑制される。
また、本実施形態に係る端子付き電線1において、電線接続部22は、底部24と、底部24における幅方向(第二方向W)の両端からそれぞれ延出しており、電線10に対して巻き付けられる一対のバレル片部25,26と、を有し、幅広部22AWにおいて、幅広部22AWの側壁部22WSは、電線接続部22の高さ方向(第三方向H)における一対のバレル片部25,26の先端位置(先端25a,26aの位置)よりも底部24側に位置している。
本実施形態において、一対のバレル片部25,26の先端25a,26aは、第三方向Hにおいて幅広部22AWの側壁部22WSよりも上側にある。したがって、第二方向Wにおいて幅広部22AWの側壁部22WSと重なる領域には、一対のバレル片部25,26の重畳部IMが形成されない。したがって、幅広部22AWは、第一方向Lにおける芯線11や止水部材30の伸長を第二方向Wにおける体積増加として効率的に吸収することができる。
また、本実施形態に係る端子付き電線1は、更に、幅広部22AWの先端の開口部を閉塞した止水部材30を含む。
止水部材30が設けられた電線接続部22に幅広部22AWが形成されることで、電線接続部22からの止水部材30のはみ出しが抑制される。
[実施形態の変形例]
実施形態の変形例について説明する。実施形態の変形例は、端子付き電線に関する。図20は、実施形態の変形例に係る端子付き電線の斜視図である。図21は、実施形態の変形例に係る端子付き電線の上面図である。
図20および図21に示すように、変形例に係る端子付き電線1においては、上述の実施形態に係る端子付き電線1と異なり、第二方向Wにおける端子接続部21の幅W5が、第二方向Wにおける幅広部22AWの幅W1よりも狭い。また。変形例に係る端子付き電線1においては、第二方向Wにおける連結部23の一方の側壁23aと連結部23の他方の側壁23aとの間隔は、電線接続部22側から端子接続部21側に向かうにつれて狭くなっている。また、変形例に係る端子付き電線1において、第二方向Wにおける端子接続部21の幅W5は、第二方向Wにおける基端部22ABの幅W2よりも狭い。なお、その他の構成は、上述の実施形態に係る端子付き電線1と同様である。
本変形例に示すように、端子付き電線1に幅広部22AWを設ける構成は、第二方向Wにおける端子接続部21の幅が第二方向Wにおける幅広部22AWの幅W1よりも狭い場合であっても適用することができる。
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。