(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアストリップから圧接型コンタクトを切断し、コンタクト挿入機構により前記圧接型コンタクトを第１方向に移動させてコネクタハウジングに挿入すると同時にワイヤを前記圧接型コンタクトに圧接接続するワイヤ圧接接続装置であって、前記圧接型コンタクトに圧接接続された前記ワイヤを所望長に切断するトリミング機構を具備するワイヤ圧接接続装置において、
前記トリミング機構は、ワイヤ切断ブレードを有する第１スライドバーと、前記コンタクト挿入機構に係合して前記第１方向に移動する第２スライドバーと、前記第１及び第２スライドバーと係合して前記第２スライドバーの前記第１方向の移動を前記第１スライドバーの第２方向の移動に変換するレバーとを具備することを特徴とするワイヤ圧接接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する技術分野】
本発明は、コネクタハウジングに圧接型コンタクトを挿入し、それと同時にこの圧接型コンタクトに電気部品の導線を接続し、さらにその接続した導線を所望長にトリミングする装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
キャリアストリップから圧接型コンタクトを切断し、絶縁コネクタハウジングにコンタクトを挿入し、コンタクトにワイヤを圧接接続し、さらにハウジングの縁に合わせてワイヤを切断することを自動的に行う装置は必然的に複雑化し、ある程度いくらかの作業工程が完了した後に他の作業工程を行うことが必要とされる。
【０００３】
特に、ワイヤを所望長にトリミングする工程は、ワイヤはトリミング中でもコンタクトにより所定位置にしっかりと保持されるよう、ワイヤをコンタクトに圧接接続した後に行い、そのためこれは連続して行われる二つの別々の作業、すなわち、コンタクトをハウジングに挿入した後、圧接接続したワイヤを切断するためのカッティングブレードを作動させるといったことが必要とされる。
【０００４】
そこで、装置の全体のサイクルタイムを短縮するため、挿入工程やワイヤ切断工程などこれらの作業工程を同時に行うことが望まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのような同時に作業を行うことはいくぶんタイミングや挿入ストローク長に左右され、特にパーツが極端に小さいために比較的短い挿入ストロークが必要とされる場合には同時に作業を行うのは困難である。このような場合には、望むべき同時作業を行わずに無駄な動作機構や他の似通った装置により作業を行っていた。
【０００６】
しかしながら、これらの装置は機械を複雑化させ製造コストや維持コストを増加させてしまい、挿入およびトリミング機構を行う他の方法としては、別々のアクチュエータを利用することが挙げられるが、当然ながらこの解決策も装置の複雑性やコストの増加を招いてしまう。したがって、非常に小さなコンタクトをワイヤに圧接接続するために、挿入機能とワイヤ切断機能を同時に行い、この二つの機能を一つの装置で挿入ストローク中に同時に行うといった装置が必要である。
【０００７】
本発明の目的は、コンタクト挿入機能とワイヤトリミング機能を同時に行うことによるサイクルタイムの短縮した装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の装置は、キャリアストリップから圧接型コンタクトを切断し、コンタクト挿入機構により前記圧接型コンタクトを第１方向に移動させてコネクタハウジングに挿入すると同時にワイヤを前記圧接型コンタクトに圧接接続するワイヤ圧接接続装置であって、前記圧接型コンタクトに圧接接続された前記ワイヤを所望長に切断するトリミング機構を具備するワイヤ圧接接続装置において、
前記トリミング機構は、ワイヤ切断ブレードを有する第１スライドバーと、前記コンタクト挿入機構に係合して前記第１方向に移動する第２スライドバーと、前記第１及び第２スライドバーと係合して前記第２スライドバーの前記第１方向の移動を前記第１スライドバーの第２方向の移動に変換するレバーとを具備することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の効果】
本発明のワイヤ圧接接続装置によれば、コンタクト挿入機能とワイヤトリミング機能を同時に行うことにより装置のサイクルタイムが短縮される。
【００１０】
この作業はトリミングされるワイヤが作業中に確実に所定位置で保持されているうちに行われるため、これにより生産信頼性が向上する。
【００１１】
さらに、これら２つの機能が一つのアクチュエータによって達成されるので、複雑性とコストを低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のワイヤ圧接接続装置の具体的な実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は本発明のワイヤ圧接接続装置の一実施の形態を示す図面であり、図２は図１の線２−２に沿った装置の左側の断面図であり、図３は図１に示した装置の正面図であり、図４は図１の線４−４に沿った装置の部分断面図であり、図５は図２の５−５で示された部分の拡大図である。
【００１４】
図１、図２、図３および図４に示すように、装置１０は基板１４とその基板にネジ１８によって固定された位置決めバー１６とで構成されるフレーム１２を有する。コントローラ２０は基板１４の一端に置かれ、装置１０の様々な作業機能の制御用電気回路を含んでいる。コントローラ２０についてはここで詳しく説明しないが、それが制御する様々な機能について詳細に以下述べる。
【００１５】
装置１０の４つの基本機能要素としては、コンタクトフィーダユニット２２、コネクタハウジングフィーダユニット２４、ワイヤトリミングおよびハウジング切断ユニット２６とコンタクト切断および挿入装置ユニット２８があり、コネクタハウジングフィーダユニット２４はワイヤトリミングおよびハウジング切断ユニット２６に取り付けられ、コンタクトフィーダユニット２２とコンタクト切断および挿入装置ユニット２８と共にハウジング切断ユニット２６が位置決めバー１６に取り付けられており、これによりメンテナンス用や所望の他の目的のために基板から取り外すことができる組立体を形成している。
【００１６】
図６は図２で示した装置のクランプ機構部の拡大図であり、図７は図６に示した機構部の側面図である。
【００１７】
図１、図２、図６、図７に示すように、コンタクト切断および挿入装置ユニット２８には、ネジ３２によって位置決めバー１６に水平に配置されたスライドが含まれ、ネジはバー１６の穴でネジ止めされている。スライド３０は可動部３４を含み、それは図６のＡに示す第１の方向およびその反対の方向に対し動くようになっており、可動部３４の動作はエアシリンダ３５により引き起こされ、エアシリンダはフレームに取り付けられ通常の方法によりＵリンクおよびピン３９により可動部３４に結合したピストンロッド３７を有する。
【００１８】
垂直に配置されたスライド部材３８は、ネジ３３によって可動部３４に取り付けられたギブス３６により形成された範囲内でスライドされるようになっており、スライド部材３８は図６の矢印Ｂに示した方向とその反対方向、つまり矢印Ａに示した第一の方向とは垂直の方向に対して動くようになっている。したがって、二つのスライド３０と３８によって部材３８は基板１４に対して平行および垂直方向の直交方向に動作可能とされている。可動スライド３８は、凹部４２と隣接した肩部４４を有する拡張シャンク４０を含み、固定クランプ部材４６は二つのネジ４８によって凹部４２内で肩部４４に向かいあって堅く取り付けられている。
【００１９】
図６と図７によく示されているように、固定クランプ部材４６はネジ５４により取り付けられた上顎部材５２を含みその一端にある別の凹部５０を有し、固定部材４６の他端には拡張アーム５６があり、それにはエアシリンダ５８がＵリンク６０とピン６２によって固定されている。可動クランプ部材６４はピン６６によりシャンク４０に回転するよう取り付けられ、クランプ部材６４の一端には凹部６８が形成されている。このクランプ部材６４はクランプ部材の穴でネジ止めされた二つのネジにより凹部内に固定された下顎部材７０を含んでいる。
【００２０】
図７に示すように、可動クランプ部材６４はクランプ部材のそれぞれの厚みとほぼ同程度の分だけ固定クランプ部材４６からオフセットされている。しかしながら、下顎部材７０は上顎部材５２と整合してクランプするように可動クランプ部材６４と同程度にオフセットされている。エアシリンダ５８はＵリンク７７とピン７８によってアーム７６に回転するよう取り付けられたピストンロッド７４を有し、二つのクランプ部材４６と６４は、エアシリンダ５８が作動したときに可動クランプ部材６４が回転軸６６を中心に回転し下顎部材７０が上顎部材５２に対して二つのコンタクト８０を係合してクランプするようになっている。
【００２１】
鋭利な剪断刃８４を持つ剪断板８２は、図６および図７に示されるように、スライド３０の可動部材３４の上部８６に堅く取り付けられ、上顎部材５２は、剪断板８２の刃８４と剪断するよう配置された鋭利な剪断刃８８を有している。スライド３８が矢印Ｂの方向に動作したとき、二つの顎部材の間で確実にクランプされたコンタクト８０はキャリアストリップから切断され、後に説明されるようにその意図する量だけ正確に下方に動く。
【００２２】
図４に最もよく示されているように、スライド３８はエアシリンダ９２により駆動される。このエアシリンダは図２に示すように、４つのネジ９６によってスライド３８に取り付けられている。
【００２３】
エアシリンダ９２はピストンロッド９８を有しており、ピストンロッドはピン１０２によりＵリンク１００に回転するよう取り付けられ、Ｕリンクは２つのネジ１０４により可動部材３４に取り付けられている。ここで、キャリアストリップ９０と取り付けられたコンタクト８０は、図１と図３に最もよく示されているように、通常の方法でフィーダ機構によりトラック１０６に沿って送り込まれる。
【００２４】
図８はワイヤトリミング機構とハウジング切断機構部の図２の線８−８に沿った断面図であり、図９は図８に示したワイヤトリミング機構とハウジング切断機構部の分解組立図である。
【００２５】
図８と図９に示すように、ワイヤトリミングおよびハウジング切断ユニット２６は垂直ブロック１１０とサイドブロック１１２で構成される二つのパーツを有し、それらは垂直ブロック１１０の穴１１６にネジ止めした二つのネジ１１４により取り付けられている。垂直ブロック１１０は、図８に示すように、位置決めバー１６に形成された凹部１１８に配置され、垂直ブロック１１０の底部の穴にネジ止めした二つのネジ１１４によって所定位置に固定される。
【００２６】
サイドブロック１１２は図８と図９に見られるように、上方を向いた凹面１２２と隣接した肩部１２４を有し、第一のスライドバー１２６は面１２２と肩部１２４に対してスライドするよう係合される。垂直ブロック１１０は凹部１２８と隣接した肩部１３０を有し、サイドブロック１１２の側面１３４と第１のスライドバー１２６の端面とともに通路を形成する。
【００２７】
図８に示すように、第２のスライドバー１３２が面１２８と肩部１３０に対してスライドするよう係合して通路内に配置され、カバープレート１３６がサイドブロック１１２と垂直ブロック１１０のそれぞれの上面１３８と１４０の上に配置され、サドル１４２と、サイドおよび垂直ブロックの穴１４６にネジ止めされた４つのネジ１４４で所定位置に保持される。カバープレート１３６によって第１および第２のスライドバーの１２６と１３２をそれぞれの凹部１２２と１２８に対しスライドするように係合して閉じ込める。
【００２８】
図９に最もよく示されているように、サイドブロック１１２は、その一端にアンダーカット部１４８を有し、アンダーカット部の底面からその片側近辺において外側に伸びたフランジ１５０を有している。レバー１５２はフランジ１５０とアンダーカットの側壁１５６との間でアンダーカット部内に収まる長方形部１５４を有し、レバー１５２はオフセット部１５８を有しており、図３と図９に見られるように、そのオフセット部は長方形部から間隔があけられ、フランジ１５０がそれらの間に配置されるようになっている。レバー１５２はサイドブロック１１２にピン１６０により回転するよう取り付けられており、そのピンは、側壁１５６およびフランジ１５０を突き抜ける穴１６２、長方形部１５４を突き抜ける穴１６４へと伸びている。
【００２９】
レバー１５２は第１の端面１６６を有し、その端面は第１のスライドバー１２６が図９の矢印Ｃに示す第１の方向に動いたときにそのスライドバーの第２の端面１６８と衝合するようになっている。細長状開口部１７０が凹部１２２の表面に配置され、ばね１７２を有し、ピン１７４が第１のスライドバー１２６から細長状開口部１７０へと下向きに伸びており、そのためバネ１７２によりそのピンと第一のスライドがレバー１５２の方向へと押される。衝合面１７８を有するネジ１７６はオフセット部１５８の穴にネジ止めされ、ネジ１７６が第２のスライドバー１３２の第２の端１８０と直線上になるよう配置される。細長状開口部１８２が凹部１２８の表面に配置され、ばね１８４を有し、ピン１８６が第２のスライドバー１３２から細長状開口部１８２へと外向きに伸びており、そのためバネによりそのピンと第２のスライドが図９の矢印Ｄに示されるような第１の方向とは反対の第２の方向へと押される。
【００３０】
図９に示すように、レバー１５２の第１の端面１６６はピボットピン１６０の上に垂直に位置しており、一方でネジ１７６の衝合面１７８はピボットピンの下に垂直に位置されている。それゆえ、第２のスライド１３２が矢印Ｃに示す第１の方向へ動くと、第２の端面１８０がネジ１７６の衝合面１７８に対して押し、ゆえにレバー１５２がピン１６０を軸に回転し、そのため第１の端面１６６が第１のスライドバー１２６の第２の端面１６８に対して押すこととなり、第１のスライドバーが矢印Ｄで示す第２の方向へと動くこととなる。
【００３１】
そこで、第２のスライドバーに対する第１のスライドバーの移動量の比は、ピボットピン１６０からの第１の端面１６６までの距離およびピボットピン１６０からの衝合面１７８までの距離との比によって制御される。ここで例としてこの比を約２対１とすると、第１のスライドバーの第２の方向への移動が０．９１ｍｍ（０．０３６インチ）に対して、第２のスライドバー１３２の第１の方向への移動は０．４５ｍｍ（０．０１８インチ）となる。
【００３２】
ここで、第１のスライドバーが第２のスライドバーより移動量が大きいことは、以下に説明するように本発明の工程において重要である。垂直ブロック１１０の穴に固定ネジ１８８が細長状開口部１８２の端を横断するようにネジ止めされており、第２のスライドバー１３２の第２の方向への移動量を制限するための調整可能な停止位置を与える役割を果たしている。同様に、ネジ１９０がレバー１５２の穴にネジ止めされ、第１のスライドバー１２６の第１の方向への移動量を制限するために凹部１４８の面に係合するようになっている。
【００３３】
切断刃１９３を有するワイヤ切断ブレード１９２が第１のスライドバー１２６の第１の端部に、スライドバーの穴でネジ止めした二つのネジ１９５によって取り付けられ、さらに切断刃１９６を有するハウジング切断ブレード１９４が第２のスライドバー１３２の第１の端部に、スライドバーの穴でネジ止めした一つのネジ１９８によって取り付けられている。
【００３４】
図５と図９に示すように、上面２０２を有する剪断板２００が垂直ブロック１１０の穴２０６にネジ止めされた二つのネジ２０４によって垂直ブロック１１０の面１４０に取り付けられている。剪断刃１９６が伸びて上面２０２と同じ高さになっており、プレート２００の二つの剪断刃２０８と剪断するようにアライメントされている。コンタクト８０を収容する絶縁ハウジング２１０は、図９の想像線で示されるように帯状の形状をしており、小さな断片で連結しており、コンタクトの挿入中に切り離されなくてはならない。このことは剪断刃２０８と共に切断刃１９６により、図９の矢印Ｃに示すような第１の方向へ第２のスライドバー１３２が移動する際に成し遂げられる。
【００３５】
図５に最もよく示されているように、ブラケット２１２がネジ２１４によりプレート２６２に取り付けられ、このプレート２６２は垂直ブロック１１０の側面に角ブラケット２６４と適当なネジにより取り付けられている。ブラケット２１２はレール２１６とフラットスプリング部材２１８を支えており、それらはネジ２２０をブラケットの穴にネジ止めしてブラケットに固定されている。スプリング部材２１８、レール２１６、プレート２６２および剪断板２００の端面は帯状のハウジング２１０を誘導するための通路を形成しており、ここでスプリング部材は帯状のハウジング２１０を剪断板の縁へ付勢する作用を有している。
【００３６】
帯状のハウジングは図３に示すような従来設計のフィーダ機構により送り込まれ、カバープレート１３６の端の部分に停止面２２４が延びており、フィーダパスに沿って移動する帯状のハウジング２１０の移動距離を制限し、ハウジングがそれぞれ剪断刃１９６により切断されるべき位置に正確に位置決めしている。
【００３７】
図２に示すように、ハウジング２１０内でコンタクトに圧接接続される一対のワイヤ２４２を有する電気部品２４０が、そのワイヤを第１のガイドプレート２４６のガイドスロットと絶縁ハウジング２１０の開口部へと下方へ挿通させて保持部２４４内に配置されている。第１のガイドプレート２４６はサドル１４２内で形成された溝２４８でスライドするようなっており、図１に示すような最も前進した位置と、圧接接続組立体の分離を可能にする後退した位置との間でスライドする。第１のガイドプレート２４６は前進位置にバイアスされており、ノブ２５０により手動で後退する。Ｌ字型端面２５４を有する第２のガイドプレート２５２は第１のガイドプレート２４６と隣接して溝２４８をスライドするようになっており、これにより端面２５４は第１のガイドプレート２４６のガイドスロットの端の前にあり、これを閉じている。
【００３８】
この第２のガイドプレート２５２は第１のガイドプレートとは反対の方向へバネ付勢されており、そのためＬ字型端面２５４は第１のガイドプレート２４６の端面とは反対のこの位置に残される。
【００３９】
その端面は図１に示すようにサドル１４２に向かってノブ２５６を前方へ押すことにより手動で第１のガイドプレートのガイドスロットから離すことができ、それゆえ、電気部品のワイヤをハウジングに圧接接続した後で、２つのノブ２５０と２５６を反対の方向へ押すだけで装置からその組立体を外すことができる。
【００４０】
作業手順としては、帯状のコンタクト８０をコンタクトフィーダユニット２２にセットし、帯状のハウジング２１０がハウジングフィーダユニット２４にセットする。電気部品２４０が、そのワイヤをガイドプレート２４６内のガイドスロットとハウジング２１０へと下方へ挿通させて保持部２４４内に配置される、その後、装置１０は作業を始めるよう循環せしめうる。シリンダ５８は図６の位置から図５に示すような二つのコンタクト８０が２つの顎部材５２と７０で確実にクランプする位置へと可動クランプ部材６４を回転させるよう作動し、そのときシリンダ９２はスライド３８を図６の矢印Ｂによって示された方向へと下方へ移動するように作動する。これによって上顎部材５２の剪断刃８８と剪断刃８４によりキャリアストリップ９０から二つのコンタクト８０を切断する。二つの切断されたコンタクト８０は、下方へ移動して図５の２５８で想像線で示されたように絶縁ハウジング２１０にアライメントされるよう導かれ、そのときシリンダ３５はスライド３０の可動部材３４を図６の矢印Ａで示す第１の方向へと移動させるよう作動する。圧接型コンタクト８０がハウジング２１０に挿入されるとワイヤ２４２と係合し始め、それと同時に、図２、図４、図６および図７に示すように、可動部材３４から突出した衝合ネジ頭部２６０が切断ブレード１９４近傍の第２のスライドバー１３２の端面に係合しスライドバーを図９の矢印Ｃに示す第１の方向へと押す。
【００４１】
第２のスライドバーの第２の端面が図９に示すように衝合面１７８に係合し、それによりレバー１５２が回転して、それの端面１６６が第１のスライドバー１２６の第２の端面１６８へと係合してそのスライドバーを図９の矢印Ｄで示す第２の方向へと動かす。この時点で、ワイヤのコンタクトとの適切な圧接接続のためコンタクト８０を完全に設置するためにはさらに可動部材３４を約０．３８ｍｍ（約０．０１５インチ）移動しなければならないのであるが、コンタクト８０とワイヤ２４２とが十分に干渉しあい、ワイヤはしっかりと所望位置で保持される。
【００４２】
この付加的な移動中に、ワイヤ切断ブレード１９２の切断刃１９３がハウジング２１０の下へと伸びているワイヤと係合し、ワイヤをハウジングと同一面で切断するが、この時点で、コンタクト８０は完全にハウジングに挿入されワイヤ２４２と圧接接続され、そのときシリンダ５８は顎部材７０を開口するように反転し、スライド３０の可動部材３４はシリンダ３５の反転により図２に示した位置に引っ込み、スライド３８はシリンダ９２の反転により図６に示された元の位置に戻る。二つのノブ２５０と２５６は上記したように手動で操作され、完成した組立体が取り外される。さらなるコンタクト８０およびハウジング２１０がそれぞれフィーダ機構１０８および２２２により次のサイクルのために所定位置に供給され、所望どおりに行程が繰り返される。
【００４３】
一方、上記実施の形態では電気部品のワイヤがハウジング２１０内でコンタクトに圧接接続されているが、部品を取り付けずに個々のワイヤをこの方法で接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を具体化した実施の形態を示す平面図
【図２】  図１の線２−２に沿った装置の左側の断面図
【図３】  図１に示した装置の正面図
【図４】  図１の線４−４に沿った装置の部分断面図
【図５】  図２の５−５で示された部分の拡大図
【図６】  図２で示した装置のクランプ機構部の拡大図
【図７】  図６で示した機構部の側面図
【図８】  ワイヤトリミング機構とハウジング切断機構部の図２の線８−８に沿った断面図
【図９】  図８に示したワイヤトリミング機構とハウジング切断機構部の分解組立図
【符号の説明】
１０    装置
１２    フレーム
１４    基板
１６    位置決めバー
２０    コントローラ
２２    コンタクトフィーダユニット
２４    コネクタハウジングユニット
２６    ワイヤトリミングおよびハウジング切断ユニット
２８    コンタクト切断および挿入装置ユニット
３０、３８    スライド部材
３４    可動部材
３５    エアシリンダ
３７    ピストンロッド
４６    固定クランプ部材
５２    上顎部材
５８    エアシリンダ
６４    可動クランプ部材
７０    下顎部材
７６    アーム
８０    コンタクト
８２、８４、８８    剪断刃
９２    エアシリンダ
９８    ピストンロッド
１１０、１１２    ブロック
１２６、１３２    スライドバー
１３６    カバープレート
１４２    サドル
１５２    レバー
１６０    ピボットピン
１７０、１８２    細長状開口部
１９２    ワイヤ切断ブレード
１９３    切断刃
１９４    ハウジング切断ブレード
１９６    切断刃
２００、２０８    剪断板
２１０    絶縁ハウジング
２１２    ブラケット
２１８    フラットスプリング部材
２４０    電気部品
２４２    ワイヤ
２４４    電気部品保持部
２４６、２５２    ガイドプレート
２５０、２５６    ノブ
【図１】
0003681455.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003681455.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003681455.tif 000007
【図７】
0003681455.tif 000008
【図８】
0003681455.tif 000009
【図９】
0003681455.tif 000010