特許 7582902 電線打ち込み装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】電線打ち込み装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 43/28 20060101AFI20241106BHJP

   H02G 1/14 20060101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

H01R43/28

H02G1/14

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021073350

(22)【出願日】2021-04-23

(65)【公開番号】P2022167517

(43)【公開日】2022-11-04

【審査請求日】2024-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 拓弥

(72)【発明者】

【氏名】山口 修弘

【審査官】山下 寿信

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１３４３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４９０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２４２９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０４７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－００３４２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ ４３／２８

Ｈ０２Ｇ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電線を保持する複数の電線保持溝が長手方向に沿って間隔をあけて形成された治具の前記電線保持溝へ前記電線を打ち込む電線打ち込み装置であって、
前記治具の側方に配置され、複数の電線の先端を位置決めして前記電線保持溝上に配置させる位置決め部材と、
前記治具に向かって移動することにより、前記位置決め部材に位置決めされた前記複数の電線を前記治具の前記電線保持溝へ打ち込んで保持させる打ち込み部材と、
を備え、
前記位置決め部材は、前記打ち込み部材の前記治具に向けた前記複数の電線の打ち込み方向への移動中において、前記打ち込み部材に対して前記電線保持溝の延在方向にずれた前記治具の前記側方に配置され、前記打ち込み方向において前記打ち込み部材と対向しない、
ことを特徴とする電線打ち込み装置。

【請求項2】

前記打ち込み部材は、前記位置決め部材に位置決めされた前記複数の電線から離間した位置から前記治具に向けた前記打ち込み方向への移動を開始し、前記打ち込み方向への移動中において、前記複数の電線に接触した後に前記複数の電線を前記打ち込み方向へ押し込むことで前記電線保持溝へ打ち込み、
前記位置決め部材は、前記打ち込み部材が前記打ち込み方向への移動を開始してから前記複数の電線に接触するまでの間は、移動せず、前記打ち込み部材が前記複数の電線に接触した後に、前記打ち込み部材と同期して前記打ち込み方向へ移動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電線打ち込み装置。

【請求項3】

前記位置決め部材は、それぞれの前記電線の先端位置を検知するセンサを備える、
請求項１または請求項２に記載の電線打ち込み装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電線打ち込み装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、電線の端末に端子を圧着する圧着工程では、電線の端末を治具に保持させている。この治具は、電線保持溝を有しており、この治具の電線保持溝に電線の端末を打ち込むことにより、電線の端末が治具に保持される。

【0003】

特許文献１には、無端状のベルトに設けられたクリップに対して、ブレードによって電線を押し込んで保持させる装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－２４２９４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、後工程での電線への端子の圧着工程では、クリップに保持させた電線の高さ位置及び先端位置の精度が要求される。

【0006】

しかし、上記の装置は、電線の先端を位置決めしてクリップに保持させることが難しく、後工程の端子の圧着工程において、電線への端子の圧着精度が低下するおそれがある。また、クリップに対して電線を一本ずつ押し込むため、効率の向上が望まれる。

【0007】

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、治具に対して精度良く、かつ効率的に電線を保持させることが可能な電線打ち込み装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前述した目的を達成するために、本発明に係る電線打ち込み装置は、下記（１）～（３）を特徴としている。
（１） 電線を保持する複数の電線保持溝が長手方向に沿って間隔をあけて形成された治具の前記電線保持溝へ前記電線を打ち込む電線打ち込み装置であって、
前記治具の側方に配置され、複数の電線の先端を位置決めして前記電線保持溝上に配置させる位置決め部材と、
前記治具に向かって移動することにより、前記位置決め部材に位置決めされた前記複数の電線を前記治具の前記電線保持溝へ打ち込んで保持させる打ち込み部材と、
を備え、
前記位置決め部材は、前記打ち込み部材の前記治具に向けた前記複数の電線の打ち込み方向への移動中において、前記打ち込み部材に対して前記電線保持溝の延在方向にずれた前記治具の前記側方に配置され、前記打ち込み方向において前記打ち込み部材と対向しない、
ことを特徴とする電線打ち込み装置。

【0009】

（２） 前記打ち込み部材は、前記位置決め部材に位置決めされた前記複数の電線から離間した位置から前記治具に向けた前記打ち込み方向への移動を開始し、前記打ち込み方向への移動中において、前記複数の電線に接触した後に前記複数の電線を前記打ち込み方向へ押し込むことで前記電線保持溝へ打ち込み、
前記位置決め部材は、前記打ち込み部材が前記打ち込み方向への移動を開始してから前記複数の電線に接触するまでの間は、移動せず、前記打ち込み部材が前記複数の電線に接触した後に、前記打ち込み部材と同期して前記打ち込み方向へ移動する、
ことを特徴とする上記（１）に記載の電線打ち込み装置。

【0010】

（３） 前記位置決め部材は、それぞれの前記電線の先端位置を検知するセンサを備える、
ことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の電線打ち込み装置。

【0011】

上記（１）の構成の電線打ち込み装置によれば、位置決め部材によって先端位置が揃えられた複数の電線を、打ち込み部材によって治具の電線保持溝へ同時に打ち込み、打ち込み高さを揃えた状態で保持させることができる。また、治具に対して複数の電線を同時に打ち込んで保持させることができるので、電線の打ち込み作業時間を大幅に短縮させることができる。つまり、治具に対して精度良く、かつ効率的に電線を保持させることができる。

【0012】

上記（２）の構成の電線打ち込み装置によれば、位置決め部材が打ち込み部材と同期して複数の電線の打ち込み方向へ移動する。したがって、先端を位置決めした状態を維持させながら複数の電線を治具へ打ち込むことができ、治具に対してより高精度に電線を保持させることができる。

【0013】

上記（３）の構成の電線打ち込み装置によれば、それぞれの電線の先端位置をセンサによって検知することにより、複数の電線の先端が揃えられているか否かを迅速に判定することができる。これにより、複数の電線の先端をより高精度に揃えた状態で位置決めすることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、治具に対して精度良く、かつ効率的に電線を保持させることが可能な電線打ち込み装置を提供できる。

【0015】

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本実施形態に係る電線打ち込み装置の構成を説明する概略側面図である。

【図2】図２は、電線打ち込み装置における電線の打ち込み作業位置の斜視図である。

【図3】図３は、打ち込み部材を説明する斜視図である。

【図4】図４は、電線の打ち込み作業を説明する作業工程図である。

【図5】図５は、電線の打ち込み作業を説明する作業工程図である。

【図6】図６は、電線の打ち込み作業を説明する作業工程図である。

【図7】図７は、電線の打ち込み作業を説明する作業工程図である。

【図8】図８は、電線の打ち込み作業を説明する作業工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

【0018】

図１は、本実施形態に係る電線打ち込み装置の構成を説明する概略側面図である。図２は、電線打ち込み装置における電線の打ち込み作業位置の斜視図である。

【0019】

図１に示すように、本実施形態に係る電線打ち込み装置１００は、治具保持機構部１０と、電線位置決め機構部３０と、電線打ち込み機構部６０と、を備えている。

【0020】

治具保持機構部１０は、移動テーブル１１を備えており、この移動テーブル１１には、治具１２が着脱される。図２に示すように、治具１２は、長尺状に形成され、複数の電線保持部１３が配列されている。治具１２の電線保持部１３には、上方側が開放された電線保持溝１４が形成されており、この電線保持溝１４には、その上方側から電線１が打ち込まれて保持されるようになっている。

【0021】

また、移動テーブル１１には、複数の電線振り分け棒１６が立設された電線振り分け部１７を有している。この電線振り分け部１７は、移動テーブル１１に装着される治具１２に沿って設けられており、一対の電線振り分け棒１６の間が振り分け空間１８となっている。この電線振り分け空間１８には、治具１２の電線保持部１３における電線保持溝１４に打ち込まれる電線１が挿通される。

【0022】

治具１２が着脱される移動テーブル１１は、台座１９上に支持されており、治具１２の長手方向に沿って移動可能となっている。治具保持機構部１０には、例えば、ステッピングモータ等によって駆動する移動機構（図示略）が設けられており、この移動機構によって移動テーブル１１が移動される。この移動機構によって移動される移動テーブル１１は、装着される治具１２の４つの電線保持部１３毎に移動される。

【0023】

電線位置決め機構部３０は、昇降機構３１と、進退機構３２とを有している。進退機構３２は、昇降機構３１に支持されており、この昇降機構３１によって昇降される。進退機構３２は、位置決め部３３を有しており、この位置決め部３３を、治具保持機構部１０に装着された治具１２に対して進退させる。

【0024】

位置決め部３３は、位置決め部材３５を有している。図２に示すように、位置決め部材３５は、４つの電線挿入孔３６を有している。位置決め部材３５は、下板３７と、上板３８とから構成されており、これらの下板３７と上板３８との間に電線挿入孔３６が設けられている。下板３７は、上板３８から張り出す張出部４０を有しており、この張出部４０には、電線挿入孔３６へ向かって次第に窄まるテーパ溝４１が形成されている。

【0025】

この位置決め部材３５は、下板３７の張出部４０を有する前方側が電線挿入側となっており、この電線挿入側から電線挿入孔３６へ電線１が挿入可能とされている。この電線挿入孔３６へ電線１を挿入する際に、電線１は、張出部４０のテーパ溝４１に案内されて電線挿入孔３６へ円滑に導かれるようになっている。

【0026】

また、位置決め部材３５における電線挿入側と反対側の後方側には、４つの近接センサ（センサ）４２が設けられている。これらの近接センサ４２は、それぞれ電線挿入孔３６の開口部分に配置されており、電線挿入孔３６に挿入された電線１を検知する。つまり、これらの近接センサ４２によって、電線挿入孔３６における電線１の有無が検知可能となっている。

【0027】

位置決め部材３５を構成する下板３７及び上板３８には、それぞれ一対の孔部４５が形成されている。これらの孔部４５は、それぞれ電線挿入孔３６に連通している。位置決め部３３には、位置決め部材３５の下方側及び上方側における下板３７及び上板３８に形成された孔部４５に対応する位置に、それぞれ一対の押圧棒４６が設けられている。これらの押圧棒４６は、例えば、ウレタンゴム等の弾性を有する材料によって形成されたもので、シリンダ４７によって進退可能となっている。位置決め部材３５の下方に設けられた押圧棒４６は、シリンダ４７によって進退されることにより、位置決め部材３５の下板３７に形成された孔部４５に挿抜される。そして、この押圧棒４６が下板３７の孔部４５に挿し込まれると、電線挿入孔３６に挿入されている電線１が押圧棒４６と上板３８とで挟持されて保持される。位置決め部材３５の上方に設けられた押圧棒４６は、シリンダ４７によって進退されることにより、位置決め部材３５の上板３８に形成された孔部４５に挿抜される。そして、この押圧棒４６が上板３８の孔部４５に挿し込まれると、電線挿入孔３６に挿入されている電線１が押圧棒４６と下板３７とで挟持されて保持される。

【0028】

電線位置決め機構部３０は、昇降機構３１に、上昇位置検知センサ５１及び下降位置検知センサ５２が設けられており、進退機構３２に、前進位置検知センサ５３及び後退位置検知センサ５４が設けられている。上昇位置検知センサ５１は、進退機構３２が上昇位置に到達したことを検知し、下降位置検知センサ５２は、進退機構３２が下降位置に到達したことを検知するようになっている。前進位置検知センサ５３は、位置決め部３３が治具保持機構部１０側の前進位置に到達したことを検知し、後退位置検知センサ５４は、位置決め部３３が治具保持機構部１０から離れて後退位置に到達したことを検知するようになっている。

【0029】

電線打ち込み機構部６０は、ロッド６１を進退させる昇降シリンダ６２を備えている。この昇降シリンダ６２は、支柱６３に固定されたフレーム６４に支持されている。昇降シリンダ６２は、治具保持機構部１０の移動テーブル１１に装着される治具１２の上方に配置されており、ロッド６１が治具１２へ向かって延在している。

【0030】

図３は、打ち込み部材を説明する斜視図である。
図３に示すように、昇降シリンダ６２のロッド６１には、その先端に、打ち込み部材６５が固定されている。打ち込み部材６５は、ロッド６１の端部に固定される固定板部６６と、固定板部６６の両縁部から下方へ延びる一対の押圧側板部６７とを有している。押圧側板部６７同士は、治具１２の幅よりも僅かに広い間隔に配置されている。また、打ち込み部材６５には、押圧側板部６７同士の間に、複数の隔壁６８が間隔をあけて形成されている。これにより、打ち込み部材６５には、治具１２の電線保持部１３が嵌合可能な複数の凹部６９が形成されている。

【0031】

電線打ち込み機構部６０は、昇降シリンダ６２に、打ち込み部材６５の高さ位置を検知する下限位置検知センサ７１、中間位置検知センサ７２及び上限位置検知センサ７３が設けられている。下限位置検知センサ７１は、打ち込み部材６５が下降して治具１２に電線１を打ち込む打ち込み位置に到達したことを検知するようになっている。中間位置検知センサ７２は、打ち込み部材６５が治具１２の直上の中間位置に到達したことを検知するようになっている。上限位置検知センサ７３は、打ち込み部材６５が上昇して治具１２の上方の待機位置に到達したことを検知するようになっている。

【0032】

上記構成の電線打ち込み装置１００は、制御部８０を備えており、この制御部８０によって治具保持機構部１０、電線位置決め機構部３０及び電線打ち込み機構部６０の駆動が制御される。また、この制御部８０には、電線位置決め機構部３０の近接センサ４２、上昇位置検知センサ５１、下降位置検知センサ５２、前進位置検知センサ５３及び後退位置検知センサ５４が接続されている。さらに、制御部８０には、電線打ち込み機構部６０の下限位置検知センサ７１、中間位置検知センサ７２及び上限位置検知センサ７３が接続されている。制御部８０は、これらのセンサからの検知信号に基づいて、治具保持機構部１０、電線位置決め機構部３０及び電線打ち込み機構部６０の駆動を制御し、治具１２の電線保持部１３に電線１を打ち込んで保持させる。

【0033】

上昇位置検知センサ５１、下降位置検知センサ５２、前進位置検知センサ５３、後退位置検知センサ５４、下限位置検知センサ７１、中間位置検知センサ７２及び上限位置検知センサ７３としては、近接センサを用いることができる。なお、これらのセンサとして、磁石を有するピストンの磁力によってオン／オフするセンサをシリンダに設けたシリンダセンサを用いてもよい。

【0034】

次に、電線打ち込み装置１００による治具１２への電線１の打ち込み作業について説明する。
ここでは、一対の電線１が外被で被覆されたシールドタイプのツイスト線の両端から露出された電線１を治具１２に保持させる場合を例示する。
図４～図８は、それぞれ電線の打ち込み作業を説明する作業工程図である。

【0035】

待機状態の電線打ち込み装置１００に対して、治具保持機構部１０の移動テーブル１１に治具１２を装着させる（図１参照）。

【0036】

図４に示すように、ツイスト線の一端側の一対の電線１を位置決め部材３５の電線挿入孔３６へ先端が突き当たるまで挿し込む。電線挿入孔３６に電線１が挿し込まれて近接センサ４２が電線１を検知すると、シリンダ４７によって押圧棒４６が位置決め部材３５の孔部４５に挿し込まれ、電線挿入孔３６に挿し込まれた電線１が保持される。同様に、ツイスト線の他端側の一対の電線１を位置決め部材３５の電線挿入孔３６へ先端が突き当たるまで挿し込む。すると、電線挿入孔３６に挿し込まれた電線１が近接センサ４２によって検知され、シリンダ４７によって押圧棒４６が位置決め部材３５の孔部４５に挿し込まれ、電線挿入孔３６に挿し込まれた電線１が保持される。

【0037】

４本の電線１が位置決め部材３５の電線挿入孔３６に挿し込まれて全ての近接センサ４２によって電線１が検知されたら、スタートボタン（図示略）を押下して打ち込み動作を開始させる。なお、全ての近接センサ４２によって電線１が検知されることにより、制御部８０によって打ち込み動作を自動で開始させるようにしてもよい。

【0038】

図５に示すように、打ち込み動作が開始されると、電線打ち込み機構部６０の昇降シリンダ６２が駆動し、中間位置検知センサ７２からの検知信号に基づいて、打ち込み部材６５が治具１２の直上の中間位置に配置され、打ち込み部材６５が電線１に接触される。

【0039】

図６に示すように、電線打ち込み機構部６０の昇降シリンダ６２と電線位置決め機構部３０の昇降機構３１とが同期して駆動することにより、打ち込み部材６５が下限位置である打ち込み位置へ向かって下降するとともに、位置決め部材３５が打ち込み部材６５とともに下降する。このとき、昇降シリンダ６２及び昇降機構３１は、下降位置検知センサ５２及び下限位置検知センサ７１により検知される下限位置まで下降する。

【0040】

すると、打ち込み部材６５によって電線１が治具１２へ向かって押し下げられ、治具１２の電線保持部１３が打ち込み部材６５の凹部６９に嵌合される。これにより、各電線１は、先端位置が位置決め部材３５によって位置決めされて揃えられた状態で、治具１２の電線保持部１３の電線保持溝１４へ規定の高さ位置まで打ち込まれる。

【0041】

シリンダ４７が駆動して位置決め部材３５の孔部４５から押圧棒４６が抜き出され、位置決め部材３５における電線１の保持が解除される。

【0042】

この状態で、図７に示すように、電線位置決め機構部３０の進退機構３２が後退位置検知センサ５４により検知されるまで駆動することにより、位置決め部材３５が後退位置へ移動する。

【0043】

図８に示すように、電線打ち込み機構部６０の昇降シリンダ６２が、上限位置検知センサ７３により検知されるまで駆動して、打ち込み部材６５が上限位置である待機位置に配置される。また、電線位置決め機構部３０の昇降機構３１が、上昇位置検知センサ５１により検知されるまで駆動して、位置決め部材３５が上昇位置に配置される。

【0044】

さらに、治具保持機構部１０の移動テーブル１１が移動することにより、治具１２における電線１が保持された４つの電線保持部１３が打ち込み作業位置から外れ、隣接する４つの電線保持部１３が打ち込み作業位置に配置される。

【0045】

また、電線位置決め機構部３０の進退機構３２が駆動して位置決め部材３５が前進位置に配置され、次の電線１の打ち込み作業の待機状態となる（図１参照）。

【0046】

上記の電線打ち込み作業を繰り返し行い、治具１２に規定数の電線１を打ち込んだら、治具保持機構部１０の移動テーブル１１から治具１２を取り外す。

【0047】

以上、説明したように、本実施形態に係る電線打ち込み装置１００によれば、位置決め部材３５によって先端位置が揃えられた複数の電線１を、打ち込み部材６５によって治具１２の電線保持溝１４へ同時に打ち込み、打ち込み高さを揃えた状態で保持させることができる。また、治具１２に対して複数の電線１を同時に打ち込んで保持させることができるので、電線１の打ち込み作業時間を大幅に短縮させることができる。つまり、治具１２に対して精度良く、かつ効率的に電線１を保持させることができる。

【0048】

しかも、位置決め部材３５が打ち込み部材６５と同期して複数の電線１の打ち込み方向へ移動する。したがって、先端を位置決めした状態を維持させながら複数の電線１を治具１２へ打ち込むことができ、治具１２に対してより高精度に電線１を保持させることができる。

【0049】

また、それぞれの電線１の先端位置を近接センサ４２によって検知することにより、複数の電線１の先端が揃えられているか否かを迅速に判定することができる。これにより、複数の電線１の先端をより高精度に揃えた状態で位置決めすることができる。

【0050】

なお、上記実施形態では、ツイスト電線の両端でそれぞれ露出された一対の電線１を治具１２へ同時に打ち込む場合を例示したが、治具１２へ打ち込む電線のタイプはツイスト電線に限らない。

【0051】

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、等が可能である。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、配置箇所、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。

【0052】

ここで、上述した本発明の実施形態に係る電線打ち込み装置の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 電線（１）を保持する複数の電線保持溝（１４）が長手方向に沿って間隔をあけて形成された治具（１２）の前記電線保持溝（１４）へ前記電線（１）を打ち込む電線打ち込み装置（１００）であって、
前記治具（１２）の側方に配置され、複数の電線（１）の先端を位置決めして前記電線保持溝（１４）上に配置させる位置決め部材（３５）と、
前記治具（１２）に向かって移動することにより、前記位置決め部材（３５）に位置決めされた前記複数の電線（１）を前記治具（１２）の前記電線保持溝（１４）へ打ち込んで保持させる打ち込み部材（６５）と、
を備える、
ことを特徴とする電線打ち込み装置。

【0053】

［２］ 前記位置決め部材（３５）は、前記打ち込み部材（６５）と同期して前記複数の電線（１）の打ち込み方向へ移動する、
ことを特徴とする上記［１］に記載の電線打ち込み装置。

【0054】

［３］ 前記位置決め部材（３５）は、それぞれの前記電線（１）の先端位置を検知するセンサ（近接センサ４２）を備える、
ことを特徴とする上記［１］または［２］に記載の電線打ち込み装置。

【符号の説明】

【0055】

１ 電線
１０ 治具保持機構部
１１ 移動テーブル
１２ 治具
１３ 電線保持部
１４ 電線保持溝
３１ 昇降機構
３２ 進退機構
３３ 位置決め部
３５ 位置決め部材
３６ 電線挿入孔
４１ テーパ溝
４２ 近接センサ（センサ）
４６ 押圧棒
４７ シリンダ
５１ 上昇位置検知センサ
５２ 下降位置検知センサ
５３ 前進位置検知センサ
５４ 後退位置検知センサ
６２ 昇降シリンダ
６５ 打ち込み部材
６７ 押圧側板部
６８ 隔壁
６９ 凹部
７１ 下限位置検知センサ
７２ 中間位置検知センサ
７３ 上限位置検知センサ
８０ 制御部
１００ 電線打ち込み装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】