(57)【要約】【課題】複数本の電線を揃えて効率的にコネクタを圧接してゆくことができる圧接装置及びこれを用いた圧接方法、特に、一筆書状の配線方式に有効な圧接装置及びこれを用いた圧接方法を提供する。【解決手段】複数本の電線３のそれぞれの一端は互いに所定の間隔を保って固定されており、複数本の電線３が所定の間隔を保ちつつ直線状に延ばされるように、複数本の電線のそれぞれの他端には所定の張力がかけられている。そして、圧接部１２は、ガイドレール部１１にガイドされて複数本の電線３に沿って移動可能であり、ハウジング２ａにおけるホルダー取付面が露呈するようにハウジング２ａを保持すると共に、それぞれの位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…において順次、該ホルダー取付面にホルダー１ｂを押圧して複数本の電線３をハウジング２ａに挟み込むようにして圧接していく。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の電線にハウジング及びホルダを含んで構成されるコネクタを圧接する圧接装置であって、
前記複数本の電線のそれぞれの一端を互いに所定の間隔を保って固定する固定部と、
前記複数本の電線が前記間隔を保ちつつ直線状に延ばされるように、前記複数本の電線のそれぞれの他端に所定の張力をかける張力発生部と、
直線状に延ばされた前記複数本の電線に沿って配置されるガイドレール部と、
前記ガイドレール部にガイドされて前記複数本の電線に沿って移動可能であり、前記ハウジングにおけるホルダー取付面が露呈するように前記ハウジングを保持すると共に、該ホルダー取付面に前記ホルダーを押圧して前記複数本の電線を前記ハウジングに挟み込むようにして圧接する圧接部と、
を含むことを特徴とする圧接装置。
【請求項２】
請求項１記載の圧接装置において、
前記複数本の電線は、電源線、データ線及びグランド線を含み、
前記コネクタは、前記複数本の電線を介して、通信可能な通信機能付コネクタである、
ことを特徴とする圧接装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の圧接装置を用いた圧接方法であって、
前記圧接部を前記ガイドレール部を利用して、前記固定部から張力発生部に向けてスライドさせながら、前記複数本の電線における複数箇所に対して複数個の前記コネクタを、前記固定部に近い方から順次圧接していく、
ことを特徴とする圧接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の電線にハウジング及びホルダを含んで構成されるコネクタを容易に圧接することができる圧接装置及びこれを用いた圧接方法に関し、特に、一筆書状の配線方式に有効な圧接装置及びこれを用いた圧接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車は高機能化、多機能化が進み、例えば、フロントシートを例に取っても、電動式のスライド機構、リクライニング機構、リフト機構、ランバ機構、クッション調整機構等が内蔵されている。図４は、フロントシートにおける従来の配線方式を示す図である。
【０００３】
図４に示すように、フロントシートＳには、ＥＣＵ９１（Electronic Control Unit）とよばれる制御回路を含む電気接続箱が内蔵されている。ＥＣＵ９１には、電動式スライド機構を可能にするモータＭに接続されるコネクタ９２１、その他に電動式リフト機構、ランバ機構、クッション調整機構等を可能にするモータ（不図示）にそれぞれ接続されるコネクタ９２２〜９２６が、タコ足状に配線された電線９３を介して接続されている。そして、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の所定操作に応じて各モータが駆動され、スライド機構、リクライニング機構、リフト機構、ランバ機構、クッション調整機構等が使用可能になる。
【０００４】
ところが、最近では、配線の簡素化等のために、図４に示すようなタコ足状の配線方式に代わって、図５に示すような一筆書状の配線方式が提案されている。図５は、フロントシートにおける本発明に係る配線方式を示す図である。図６は、図５の配線方式に対応するブロック図である。
【０００５】
図５に示すように、フロントシートＳには、ＥＣＵ１が内蔵され、このＥＣＵ１には、電動式スライド機構を可能にするモータＭに接続される通信機能付コネクタ２１、その他に電動式リフト機構、ランバ機構、クッション調整機構等を可能にするモータ（不図示）にそれぞれ接続される通信機能付コネクタ２２〜２６が、一筆書状に配線された電線３を介して接続されている。
【０００６】
図６に示すように、各通信機能付コネクタ２（２１〜２６）は、通信機能を司るＣＰＵを内蔵しており、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇから構成される電線３を介して、一筆書状に接続されている。したがって、各通信機能付コネクタ２は、電線３を介して、ＥＣＵ１とデータを送受信することが可能である。そして、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の所定操作に応じて各モータが駆動され、スライド機構、リクライニング機構、リフト機構、ランバ機構、クッション調整機構等が使用可能になる。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開平９−１１５３５１号公報
【特許文献２】特開平９−３２０３４７号公報
【特許文献３】特開平１０−１０６３７１号公報
【特許文献４】特開平１０−１５４４２３号公報
【特許文献５】特開２００３−７７３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のような一筆書状の配線方式は、配線の簡素化等の観点から非常に有利である。しかしながら、実際には、電線３は電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇのように、複数本の線状部材から構成されているため、これらをねじれなく平行に揃えて、正確にコネクタを圧接するのには多大な工数を要していた。複数本の電線をフラット電線化する装置や一般的なコネクタの圧接装置は、上記特許文献１〜５等で提案されてはいるが、一筆書状の配線方式において効率的にコネクタを圧接する装置や方法はまだ提案されていない。
【０００９】
よって本発明は、上述した現状に鑑み、複数本の電線を揃えて効率的にコネクタを圧接してゆくことができる圧接装置及びこれを用いた圧接方法、特に、一筆書状の配線方式に有効な圧接装置及びこれを用いた圧接方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の圧接装置は、複数本の電線にハウジング及びホルダを含んで構成されるコネクタを圧接する圧接装置であって、前記複数本の電線のそれぞれの一端を互いに所定の間隔を保って固定する固定部と、前記複数本の電線が前記間隔を保ちつつ直線状に延ばされるように、前記複数本の電線のそれぞれの他端に所定の張力をかける張力発生部と、直線状に延ばされた前記複数本の電線に沿って配置されるガイドレール部と、前記ガイドレール部にガイドされて前記複数本の電線に沿って移動可能であり、前記ハウジングにおけるホルダー取付面が露呈するように前記ハウジングを保持すると共に、該ホルダー取付面に前記ホルダーを押圧して前記複数本の電線を前記ハウジングに挟み込むようにして圧接する圧接部と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、複数本の電線のそれぞれの一端は互いに所定の間隔を保って固定されており、複数本の電線が所定の間隔を保ちつつ直線状に延ばされるように、複数本の電線のそれぞれの他端には所定の張力がかけられている。そして、圧接部は、ガイドレール部にガイドされて複数本の電線に沿って移動可能であり、ハウジングにおけるホルダー取付面が露呈するようにハウジングを保持すると共に、該ホルダー取付面にホルダーを押圧して複数本の電線をハウジングに挟み込むようにして圧接する。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の圧接装置は、請求項１記載の圧接装置において、前記複数本の電線は、電源線、データ線及びグランド線を含み、前記コネクタは、前記複数本の電線を介して、通信可能な通信機能付コネクタである、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、複数本の電線は電源線、データ線及びグランド線を含み、コネクタは複数本の電線を介して通信可能な通信機能付コネクタである。よって、電線の一端からコネクタに対してデータを送受信することが可能になるため、従来のようなタコ足状の配線方式に代わって、一筆書状の配線方式を採用することが可能になる。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載の圧接方法は、請求項１又は請求項２記載の圧接装置を用いた圧接方法であって、前記圧接部を前記ガイドレール部を利用して、前記固定部から張力発生部に向けてスライドさせながら、前記複数本の電線における複数箇所に対して複数個の前記コネクタを、前記固定部に近い方から順次圧接していく、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、圧接部をガイドレール部を利用して、固定部から張力発生部に向けてスライドさせながら、複数本の電線における複数箇所に対して複数個のコネクタを、固定部に近い方から順次圧接していく。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、複数本の電線のそれぞれの一端は互いに所定の間隔を保って固定されており、複数本の電線が所定の間隔を保ちつつ直線状に延ばされるように、複数本の電線のそれぞれの他端には所定の張力がかけられている。そして、圧接部は、ガイドレール部にガイドされて複数本の電線に沿って移動可能であり、ハウジングにおけるホルダー取付面が露呈するようにハウジングを保持すると共に、該ホルダー取付面にホルダーを押圧して複数本の電線をハウジングに挟み込むようにして圧接する。したがって、複数本の電線に対して容易且つ正確にコネクタを圧接してゆくことができる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、複数本の電線は電源線、データ線及びグランド線を含み、コネクタは複数本の電線を介して通信可能な通信機能付コネクタである。よって、電線の一端からコネクタに対してデータを送受信することが可能になるため、従来のようなタコ足状の配線方式に代わって、一筆書状の配線方式を採用することが可能になる。したがって、配線が非常に簡素化される。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、圧接部をガイドレール部を利用して、固定部から張力発生部に向けてスライドさせながら、複数本の電線における複数箇所に対して複数個のコネクタを、固定部に近い方から順次圧接していく。したがって、一筆書型の配線における電線圧接作業における作業効率が大きく向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る圧接装置を示す斜視図である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施形態で扱う通信機能付コネクタの圧接前の状態及び圧接後の状態を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、圧接装置１０は、複数本の電線３にハウジング２ａ及びホルダ２ｂを含んで構成される通信機能付コネクタ（単に、コネクタともよぶ）を圧接する装置であって、ガイドレール部１１、圧接部１２、固定部１３、ガイドローラ部１４及び駆動ローラ部１５を含んで構成される。電線３は、上述したように、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇから構成されるものとする。
【００２１】
ガイドレール部１１は、例えば、金属製の直線状のレール部材であり、直線状に延ばされた電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇに沿って配置される。逆にいうと、ガイドレール部１１に沿って、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇが直線状に延ばされる。
【００２２】
電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇをこの順に直線状に延ばすために、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇの一端は共に、固定部１３によって、互いに所定の間隔を保って固定されている。固定部１３は、複数のブロック部材からなり、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇを挟持するようにして固定する。
【００２３】
電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇの他端は共に、ガイドレール部１１を介して、駆動ローラ部１５に固定されている。駆動ローラ部１５は、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇに所定の張力Ｔがかかるようにそれらを固定している。また、駆動ローラ部１５は、固定部１３と同様に、互いに所定の間隔を保って電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇをこの順に固定している。すなわち、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇは所定の張力Ｔで平行に直線状に延ばされている。
【００２４】
補足すると、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇは、図２（Ａ）に示すように、圧接装置１０にて圧接されるので、この圧接作業に適した程度の張力Ｔを保つように、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇは固定されている。このような張力Ｔを保つために、駆動ローラ部１５には、ゼンマイバネ等が内蔵されている。張力Ｔの実際的な値は、被圧接電線の強度等に依存して適宜調整される。なお、駆動ローラ部１５は、請求項の張力発生部に対応する。
【００２５】
圧接部１２は、ガイドレール部１１にガイドされて、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇに沿って移動可能なブロック形状をしている。圧接部１２は、コネクタを構成するハウジング２ａ及びホルダー２ｂをそれぞれ保持するハウジング保持部１２ａ及びホルダー保持部１２ｂを有している。
【００２６】
ハウジング保持部１２ａは、ハウジング２ａにおけるホルダー取付面が上向きに露呈するようにハウジング２ａを保持する。このため、ハウジング保持部１２ａは、例えば、ハウジング２ａの外形と同等或いはわずかに大きめに掘り下げるようにして形成されている。
【００２７】
また、ホルダー保持部１２ｂは、ホルダー２ｂをエアー吸着等によって、ハウジング２ａのホルダー取付面に圧接可能な方向に保持する。ホルダー保持部１２ｂは、図中矢印Ｂ１方向に変位して保持したホルダー２ｂをハウジング２ａに圧接し、圧接後はホルダー２ｂを開放して図中矢印Ｂ２方向に変位する。矢印Ｂ１、Ｂ２の変位は、電動であってもよいし、場合によっては手動であってもよい。
【００２８】
通信機能付コネクタ２は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、ハウジング２ａ及びホルダ２ｂを含んで構成される。ハウジング２ａは、箱型状をしており、ホルダー２ｂが取り付けられるホルダー取付面は開口し、ホルダー取付面とは反対側の面には複数の端子孔２ｉが設けられ、側面には複数の係止孔２ｇが設けられている。また、ハウジング２ａには、図６で説明した通信機能を司るＣＰＵ２ｆやその他のＬＳＩ（不図示）を搭載する基板２ｈを内蔵している。基板２ｈには、ＣＰＵ２ｆ等に電気的に接続される３本の圧接刃２ｃも取り付けられている。３本の圧接刃２ｃはそれぞれ、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇに対応している。
【００２９】
一方、ホルダー２ｂは、略矩形の蓋状をしており、取付面に２本の圧接リブ２ｄ、側面に複数の係止突起２ｅを有している。そして、圧接リブ２ｄによって、図２（Ａ）中Ｂ１で示す方向に、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇを圧接して、これらを３本の圧接刃２ｃに電気的に接続する。圧接後には、図２（Ｂ）に示すように、ホルダー２ｂの係止突起２ｅが、ハウジング２ａの係止孔２ｇに嵌合して、一体化された通信機能付コネクタ２が得られる。いうまでもなく、電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇは、圧接刃２ｃを介して、基板２ｈ上のＣＰＵ２ｆ等に電気的に接続される。
【００３０】
続いて、図３を加えて、コネクタの圧接に係る作用を説明する。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、圧接過程における状態変化を示す図である。なお、図３において、図１及び図２と共通する部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
図３（Ａ）に示すように、圧接前には、圧接部１２のホルダー保持部１２ｂは、ホルダー２ｂをエアー吸着等によって、ハウジング２ａのホルダー取付面に圧接可能な方向に保持している。また、圧接部１２のハウジング保持部１２ａは、ハウジング２ａのホルダー取付面が上側に露呈するようにハウジング２ａを保持している。このとき、電線３（電源線３ｖ、データ線３ｄ、グランド線３ｇ）は、真っ直ぐに延びたままである。
【００３２】
図３（Ａ）の状態から、矢印Ｂ１で示す方向に、ホルダー保持部１２ｂが下降すると、図３（Ｂ）に示すような状態に変化する。図３（Ｂ）に示すように、ホルダー保持部１２ｂはホルダー２ｂを押し下げ、電線３をコ状に折り曲げて、電線３を圧接刃２ｃに圧接する。圧接刃２ｃによって電線３の被覆は破れて芯線が圧接刃２ｃに接触する。これにより、電線３は、圧接刃２ｃを介して、基板２ｈ上のＣＰＵ２ｆ等に電気的に接続される。なお、このとき同時に、ホルダー２ｂの係止突起２ｅが、ハウジング２ａの係止孔２ｇに嵌合する（図２（Ｂ）参照）。
【００３３】
そして、このような圧接後には、矢印Ｂ２で示す方向に、ホルダー保持部１２ｂが上昇し、図３（Ｃ）に示すような状態に変化する。補足すると、ホルダー２ｂはハウジング２ａと係合しているので、ホルダー保持部１２ｂだけが上昇することになる。図３（Ｃ）に示すような状態は、上記図２（Ｂ）の斜視図に示したような状態に対応する。すなわち、圧接完了状態である。
【００３４】
圧接部１２は、ガイドレール部１１にガイドされて、図１に示す予め定めらた位置Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→…に順次変位される。位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３において、ホルダー２ｂ及びハウジング２ａは新たに取り替えられて、それぞれの位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３において上述のような工程が繰り返される。そして、最終的に、先の図５及び図６で示したような、一筆書状の配線方式における、通信機能付コネクタ２１〜２６の圧接が完了する。
【００３５】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、複数本の電線を揃えて効率的にコネクタを圧接してゆくことができる。特に、本発明の実施形態によれば、一筆書状の配線方式の圧接工程において有効となる。
【００３６】
なお、本発明は、通信機能付コネクタのみならず、通常のコネクタにも適用可能である。また、分岐したワイヤーハーネスであっても、一筆書状の配線方式を含んでいれば、この部位に本発明は適用可能である。また、本発明は、フロントシートへの適用に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧接装置を示す斜視図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施形態で扱う通信機能付コネクタの圧接前の状態及び圧接後の状態を示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、圧接過程における状態変化を示す図である。
【図４】フロントシートにおける従来の配線方式を示す図である。
【図５】フロントシートにおける本発明に係る配線方式を示す図である。
【図６】図５の配線方式に対応するブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ＥＣＵ
２  通信機能付コネクタ
３  電線
１０  圧接装置
１１  ガイドレール部
１２  圧接部
１３  固定部
１４  ガイドローラ部
１５  駆動ローラ部（張力発生部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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