(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製の被カシメ部材を熱カシメする際に当該被カシメ部材に当接して圧力と熱とを作用させる熱カシメ用押圧部材であって、
熱源からの熱および圧力源からの圧力を伝達する略角柱の部材からなる伝達部材と、
同伝達部材の端部に連設され同伝達部材の外周より大きな外周を有するテーパ状の部分であって上記被カシメ部材と当接して同被カシメ部材に熱および圧力を伝達するカシメ部とを具備することを特徴とする熱カシメ用押圧部材。
【請求項２】
樹脂製の被カシメ部材を熱カシメする際に当該被カシメ部材に当接して圧力と熱とを作用させる熱カシメ用押圧部材であって、
熱源からの熱および圧力源からの圧力を伝達する伝達部材と、
同伝達部材の端部に連設され同伝達部材の外周より大きな外周を有するとともに上記被カシメ部材と当接して同被カシメ部材に熱および圧力を伝達するカシメ部とを具備し、
上記伝達部材とカシメ部とは、略角柱の部材をワイヤーカットすることによって形成されることを特徴とする熱カシメ用押圧部材。
【請求項３】
上記請求項１または請求項２のいずれかに記載の熱カシメ用押圧部材において、上記カシメ部が上記被カシメ部材と当接する面は略平面であることを特徴とする熱カシメ用押圧部材。
【請求項４】
上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱カシメ用押圧部材において、上記カシメ部はチタンコーティングされていることを特徴とする熱カシメ用押圧部材。
【請求項５】
樹脂製の被カシメ部材を熱カシメする際に当該被カシメ部材に当接して圧力と熱とを作用させる熱カシメ用押圧部材の作成方法であって、
ワイヤーカットによって一方向に長い角柱状部材の表層を取り除くよう加工して熱および圧力を伝達する伝達部材を作成し、さらに当該角柱状部材の先端側においてテーパ状部分を設けることによって伝達部材の端部に連設され同伝達部材の外周より大きな外周を有するとともに先端側が平面状であって上記被カシメ部材と当接して同被カシメ部材に熱および圧力を伝達するカシメ部を作成することを特徴とする熱カシメ用押圧部材の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱カシメ用押圧部材および熱カシメ用押圧部材の作成方法に関し、特にステッピングモータに使用して好適な熱カシメ用押圧部材および熱カシメ用押圧部材の作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来の熱カシメ用押圧部材を使用した熱カシメ工程を示す概略図である。この従来の熱カシメ用押圧部材１は先端部まで略均一の太さの部材であって略角柱の部材で構成される。熱カシメ工程において、同熱カシメ用押圧部材１は図示しない熱源および圧力源に連設されており、４本の熱カシメ用押圧部材１の先端が樹脂製の被カシメ部材２に配向するようにセットされる。熱カシメは熱源からの熱によって熱カシメ用押圧部材１を加熱し、圧力源によって図１０の左に示すように熱カシメ用押圧部材１の先端を被カシメ部材２に押しつけることによって行われる。このとき、熱カシメ用押圧部材１を介して熱と圧力とが上記被カシメ部材２に伝達されることによって、被カシメ部材２が溶融される。さらに、図１０の右に示すように熱カシメ用押圧部材１を被カシメ部材２から引き抜くと、当該被カシメ部材２が固着して熱カシメがなされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の熱カシメ用押圧部材および熱カシメ用押圧部材の作成方法では、以下のような課題があった。
すなわち、上記熱カシメ用押圧部材１の引き抜き時に上記溶融していた被カシメ部材２が引き出され、被カシメ部材２の表面にバリ２ａが発生する。また、熱カシメ用押圧部材１の表面に対しても溶融していた被カシメ部材２がゴミ２ｂとして付着してしまう。従って、被カシメ部材２の製品品質を向上するためには事後的にバリ２ａを除去する必要があったし、連続してカシメ作業をするためにはほぼ一回のカシメ動作毎にごみ２ｂを掃除しなければならなかった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、バリやゴミの発生を防止可能な熱カシメ用押圧部材および熱カシメ用押圧部材の作成方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明では樹脂製の被カシメ部材を熱カシメする際に当該被カシメ部材に当接して圧力と熱とを作用させる熱カシメ用押圧部材であって、熱源からの熱および圧力源からの圧力を伝達する伝達部材と、同伝達部材の端部に連設され同伝達部材の外周より大きな外周を有するとともに上記被カシメ部材と当接して同被カシメ部材に熱および圧力を伝達するカシメ部とを具備する構成としてある。
【０００５】
上記のように構成した請求項１にかかる発明において、熱カシメ用押圧部材は樹脂製の被カシメ部材に当接して圧力と熱とを作用させることによって当該被カシメ部材を熱カシメする部材であり、伝達部材とカシメ部とを有している。伝達部材は熱および圧力を伝達する材質である。カシメ部は伝達部材の端部に連設され同伝達部材の外周より大きな外周を有するとともに上記被カシメ部材と当接して同被カシメ部材に熱および圧力を伝達する部位である。
【０００６】
すなわち、伝達部材を介して熱源からの熱と圧力源からの圧力が一方の端部に作用するように伝達される。カシメ部は伝達部材より大きな外周を有しており、伝達部材の外周から張り出した部分では熱が伝わり易くその中心部と比較して放熱もし易い。従って、カシメ部の外周部分と当接する被カシメ部材は早期に冷却され、熱カシメ後に熱カシメ用押圧部材を引き抜いたときには既に固着しており、バリや伝達部材周辺のゴミとなることがない。
【０００７】
ここで、伝達部材は所望の熱伝導率を有し、所望の圧力に耐えうる材質の部材で構成すれば良く、例えば、ＳＫ材等によって構成可能である。また、カシメ部は上記伝達部材の外周より大きな外周を有していれば良く、種々の構成を採用可能である。かかる構成の一例として請求項１に記載の発明では、上記伝達部材は略角柱の部材であり、上記カシメ部は当該角柱の一方端にテーパ状の部分が設けられることによって形成される。すなわち、カシメ部は角柱端部にテーパを与えることによって構成可能である。
【０００８】
さらに、カシメ部として好適な構成の一例として請求項３に記載の発明では、上記カシメ部が上記被カシメ部材と当接する面は略平面である。すなわち、被カシメ部材に平面が当接することによって被カシメ部位に対して均等に押圧することができる。従って、熱カシメ後の被カシメ部位が非常に綺麗になって、製品品質が向上する。
【０００９】
さらに、上記熱カシメ用押圧部材を形成する際の好適な一例として請求項２に記載の発明では、略角柱の部材をワイヤーカットして上記伝達部材とカシメ部とを形成している。すなわち、ワイヤーカットによれば容易に部材を成形可能であるとともに、容易に鏡面仕上げすることが可能である。
【００１０】
さらに、上記カシメ部の構成として好適な一例として請求項４に記載の発明では、上記カシメ部をチタンコーティングする。すなわち、チタンコーティングによれば、非常に硬く摩擦係数の小さい表面を形成することができる。従って、繰り返して製品を作成する際に好適なカシメ部を提供することができるとともに、当接する被カシメ部材から容易に剥がれ、ゴミを掻き出してしまうことを防止可能なカシメ部を提供することができる。むろん、カシメ部の裏面すなわち被カシメ部材と当接しない側の面や伝達部材の全部または一部をチタンコーティングすること等も可能である。
【００１１】
さらに、本発明にかかる熱カシメ用押圧部材は角柱状部材に対してワイヤーカット加工を行うと容易に作成することができる。従って、角柱状部材から本発明にかかる熱カシメ用押圧部材の作成方法としても発明は成立し、請求項５に記載の発明はかかる作成方法に対応させた構成としてある。すなわち、必ずしも実体のある熱カシメ用押圧部材に限られず、熱カシメ用押圧部材の作成方法としても有効である。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、熱カシメ後に熱カシメ用押圧部材を引き抜いたときには被カシメ部材が既に固着しており、バリや伝達部材周辺のゴミの発生を防止可能な熱カシメ用押圧部材を提供することができる。また、角柱端部にテーパを与えることによって容易にカシメ部を構成可能となる。
さらに、請求項２にかかる発明によれば、容易に熱カシメ用押圧部材を成形可能であるとともに、容易に鏡面仕上げすることが可能である。
さらに、請求項３にかかる発明によれば、熱カシメ後の被カシメ部位が非常に綺麗になって、製品品質が向上する。
【００１３】
さらに、請求項４にかかる発明によれば、繰り返して製品を作成する際に好適なカシメ部を提供することができるとともに、高い製品品質で熱カシメを実行可能なカシメ部を提供することができる。
さらに、請求項５にかかる発明によれば、熱カシメ後に熱カシメ用押圧部材を引き抜いたときには被カシメ部材が既に固着しており、バリや伝達部材周辺のゴミの発生を防止可能な熱カシメ用押圧部材の作成方法を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）熱カシメ装置の構成：
（２）熱カシメ用押圧部材の作成作業：
（３）熱カシメ時の動作：
（４）第２実施形態：
（５）第３実施形態：
【００１５】
（１）熱カシメ装置の構成：
本発明にかかる熱カシメ用押圧部材は種々の熱カシメ装置に対して適用可能であり、図１はその一実施形態の要部断面図であり、図２は熱カシメ用押圧部材を下方から眺めた斜視図である。図において、本実施形態にかかる熱カシメ装置は４体の熱カシメ用押圧部材１０を有しており、当該４体の熱カシメ用押圧部材１０が一列に並設される。熱カシメ用押圧部材１０は基台１１から上方に向けて垂設される略柱状の部材であり、伝達部材１２とカシメ部１３とによって構成されている。
【００１６】
伝達部材１２は、図１における水平方向の断面が略長方形であってＳＫ材からなる角柱であり、上端部にカシメ部１３が形成されている。カシメ部１３は当該伝達部材１２の上端部において上方にテーパを与えるようにして形成されている。また、カシメ部１３の上端面は平面である。これらの熱カシメ用押圧部材１０は図示しない熱源および圧力源に連設されており、熱源で発生した熱を上記カシメ部１３へと伝達させることが可能であるとともに、圧力源で発生した圧力によって上方に駆動することが可能である。
【００１７】
一方、熱カシメ装置内で被カシメ部材２０は熱カシメ部１３の上方にセットされる。図１に示す被カシメ部材２０は、セットされた状態において上記カシメ部１３に対応する位置の内部に同図紙面に垂直な方向に空けられた挿入穴２１を有している。同挿入穴２１には所定の被覆線２２を挿入可能であり、同挿入穴２１に被覆線２２を挿入した状態で熱カシメが実行される。すなわち、上記圧力源によって駆動されるカシメ部１３が被カシメ部材２０の所定面に押圧し、上記熱源によって発生した熱が当該所定面に伝達されることによって被覆線２２の下方の被カシメ部材２０を溶融する。この結果、当該溶融した部材が圧力によって変形して被覆線２２の周りに押しつけられ、熱カシメがなされる。
【００１８】
ここで、上記熱カシメ用押圧部材１０や熱カシメ装置の構成は本発明の一例であり、上記のものに限定されるわけではない。すなわち、熱カシメ用押圧部材１０においてはカシメ部１３が伝達部材１２より広い外周を有していれば良く、むろん角柱以外にも円柱等の部材を採用可能であるし、その並設本数や伝達部材１２の長さ等も種々の態様が採用可能である。さらに、被カシメ部材２０の構成も上記図１に示すようなものに限られず、被覆線２２のカシメ以外にも種々の部材を被カシメ部にすることができる。
【００１９】
（２）熱カシメ用押圧部材の作成作業：
次に、上記熱カシメ用押圧部材１０の作成作業を説明する。図３は、熱カシメ用押圧部材１０の原材料である角柱１４における長さ方向に平行な断面図である。本実施形態において熱カシメ用押圧部材１０は、ワイヤーカット加工によって角柱の所定表面を削除することによって作成される。同図においてはワイヤーカット加工による角柱１４の切断経路を破線で示しており、当該切断経路では角柱１４の上部の角から角柱の長さ方向に対して斜めに切り進み、所定距離切断した後には鉛直方向に切り進むようになっている。
【００２０】
そして、このような切断を角柱の４面で行うと上端部にテーパ状のカシメ部１３が形成され、その下部に角柱状の伝達部材１２が形成される。ここで、カシメ部１３は図３に示すように４０°〜６０°のテーパ角となるように上記切断開始角度が決定されている。また、上記加工はワイヤーカット加工であるから、容易に表面を鏡面仕上げにすることができる。むろん、角柱１４の上端面が原材料の状態で鏡面であれば、ワイヤーカット加工後に形成されるカシメ部１３の上端面を加工する必要はないが、原材料の状態で鏡面でなければワイヤーカット加工によってカシメ部１３の上端面を鏡面仕上げにすると好適である。
【００２１】
このように、ワイヤーカット加工によって伝達部材１２とカシメ部１３との形状を形成した後には、この部材をチタンコーティングする。図４はチタンコーティング後の熱カシメ用押圧部材１０の長さ方向に平行な断面図である。同図に示すように、伝達部材１２とカシメ部１３との双方にチタンコーディング１５が施されており、この結果、硬い表面にすることが可能であるとともに、熱カシメ時の溶融樹脂がカシメ部１３に付着しないようにすることができる。カシメ部１３に対する溶融樹脂の付着を防止する意味では、チタンコーティング１５を主にカシメ部１３の上面およびテーパ面に施せばよく、伝達部材１２におけるコーティングは省略しても良い。
【００２２】
（３）熱カシメ時の動作：
次に、上記のようにして作成した熱カシメ用押圧部材１０を備える熱カシメ装置において熱カシメを行う際の動作を説明する。図５は熱カシメ装置の要部を下方から眺めた状態を示す斜視図である。同図は熱カシメ装置における各動作段階の一部を示している。すなわち、右側においては被カシメ部材２０を熱カシメ装置にセットした状態を示しており、熱カシメ用押圧部材１０はカシメ部１３の上面を被カシメ部材２０の被カシメ部位に向けている。被カシメ部材２０の挿入穴２１にはカシメられる対象としての被覆線２２が挿入されている。
【００２３】
左側においては、このようにセットされた被カシメ部材２０に対して熱カシメを行っている状態を示しており、この状態は熱カシメ用押圧部材１０を加熱後にカシメ部１３上面を被カシメ部材２０に押圧し、さらに被カシメ部材２０内に１．０ｍｍ入り込ませた状態である。図５の左側に示すように、熱カシメ用押圧部材１０による押圧によって、被カシメ部材２０の下面にはカシメ部１３の外周と略同一の内周であって熱カシメ用押圧部材１０のストローク量と略同一の深さの凹部が形成される。
【００２４】
図６は熱カシメ用押圧部材１０の長さ方向に平行な断面図であるとともに、熱の伝達と圧力の状況とを説明するための説明図である。熱源（Ｔ０℃）によって加熱が開始されると発生熱は伝達部材１２を伝達してカシメ部１３に達する。ここで、伝達部材１２およびカシメ部１３は金属であるから熱勾配が生じる。加熱開始から所定時間が経過した後にカシメ部１３の上面であって伝達部材１２の延長上にある面は略同一の温度になり、かかる面がＴ１℃のときには、カシメ部１３のテーパ部分直上の面、すなわちカシメ部１３上面の外縁部分の温度は上記Ｔ１℃より低いＴ２℃となる。むろん、図６のように温度に臨界的な境界線があるわけではないが、いずれにしてもカシメ部１３の外縁の温度が中央の温度より低くなり、カシメ部１３は温度勾配を有しながら被カシメ部材２０に当接する。
【００２５】
一方、圧力源によって伝達部材１２に対して上方に向けた圧力Ｐを作用させた場合、カシメ部１３の外周が伝達部材１２の外周より大きいことから、カシメ部１３の上面においては圧力Ｐより低い圧力Ｐ’が作用する。ここで、カシメ部１３の上面は上述のように平面であって鏡面状であることから、圧力Ｐ’はカシメ部１３の上面に当接する被カシメ部材２０の被カシメ部位に対して圧力Ｐ’で均等に作用する。このように被カシメ部位に対して圧力が均等に作用するので、被カシメ部位は均等に押し込まれる。
【００２６】
また、カシメ部１３の押し込みとともにカシメ部１３上面の熱が被カシメ部位に伝達して当該被カシメ部位が溶融するが、表面温度が略Ｔ２℃である上記カシメ部１３の外縁はカシメ部１３の中央と比較して温度が低く、また、金属部分はその直下のテーパ部分にしか存在しないため、早期に放熱する。従って、一旦溶融した被カシメ部材２０はカシメ部１３の外縁部から中央に向けて固化していく。
【００２７】
一方、図７は、熱カシメ装置の要部を下方から眺めた状態を示す斜視図であって、熱カシメ後の状況を説明するための図である。上述のようにカシメ部１３を被カシメ部材２０に押圧し、熱伝達を行わせるとともに所定ストローク移動させ、所定秒数経過したときに熱カシメがなされたとして熱カシメ用押圧部材１０を加工させる。この結果、上記被カシメ部材２０の被カシメ部位には凹部２３が形成される。このとき、上記挿入穴２１に挿入されている被覆線２２は挿入線内部でカシメ固定されている。
【００２８】
ここで、上記ストロークは１．０ｍｍであるから凹部２３の深さも１．０ｍｍである。また、上述のようにカシメ部１３が被カシメ部位を均等に押圧するので、凹部内の平面は非常に綺麗な平面となっている。さらに、上述のようにカシメ部１３が温度勾配を有しながら当接し、一旦溶融した凹部２３内の樹脂を外縁から固着させるので、熱カシメ用押圧部材１０を加工させるときには凹部２３内の樹脂であって外縁部に存在する樹脂は充分に固化している。従って、熱カシメ用押圧部材１０の加工に伴って樹脂が掻き出されてバリとなることはないし、樹脂が剥がれてカシメ部１３等に付着してゴミとなるようなこともない。
【００２９】
このように、本発明によれば、バリおよびゴミが発生せず高品質の被カシメ部を得ることが可能な熱カシメ用押圧部材を提供することができるが、種々の工夫によって被カシメ部の品質をさらに向上させることができる。すなわち、上記熱源における加熱温度Ｔ０℃および伝達部材１２の長さ，材質，カシメ部１３の大きさ，テーパ角，材質等種々のパラメータによって温度Ｔ１℃，Ｔ２℃を変化させることができるので、これらを適宜変化させることによって良好な品質の製品を得ることができる。
【００３０】
（４）第２実施形態：
上記実施形態においてはカシメ部１３の上面を平面としており、その結果、カシメ後の凹部２３内面が非常に綺麗になり、高品質の被カシメ部材２０を得るという意味で非常に有効であった。しかし、カシメ部１３の上面は必ずしも平面であることが必要とされず、他にも種々の態様を採用可能である。図８は、第２実施形態にかかる熱カシメ用押圧部材１００の長さ方向に平行な断面図である。同熱カシメ用押圧部材１００においてはカシメ部１３の上面１６０以外の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００３１】
同図において熱カシメ用押圧部材１００の上面１６０は下方に向けて凸になっている。一方、カシメ部１３の外周は伝達部材１２の外周より大きくなるようにテーパが設けられている。従って、本実施形態においても熱カシメ時にカシメ部１３が被カシメ部材２０に対して熱勾配を有しつつ当接し、カシメ後の凹部２３内部では外縁から固着する。この結果、本実施形態においてもやはりバリとゴミとを発生させないようにして熱カシメを行うことができる。
【００３２】
一方、カシメ部１３の上面１６０は下に向けて凸の曲面となっているので、カシメ後の凹部２３の表面が綺麗な平面になることはないが、上面１６０の形状に応じた曲面となる。従って、カシメ後の凹部２３の形状として平面が要求されない場合にはかかる実施形態も利用することができ、被カシメ部にカシメられる部材の形状が筒状であるなど、カシメ後に曲面となっているような部位に対しては特に好適である。
【００３３】
（５）第３実施形態：
また、上述のように伝達部材１２の長さ，材質等種々のものを採用可能であるが、熱源からの熱伝導率を向上させるために伝達部材１２に対して断熱材を巻き付けても良い。図９はそのような第３実施形態にかかる熱カシメ用押圧部材１１０の長さ方向に平行な断面図である。同熱カシメ用押圧部材１１０においてはカシメ部１３の下部表面と伝達部材１２の表面以外の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００３４】
同図において、カシメ部１３の下部表面と伝達部材１２の表面には断熱材１５０が巻き付けられている。従って、図示しない熱源からの伝達熱であって伝達部材１２の表面から放射される熱量は著しく低減し、発生熱を伝達部材１２内で効率よく伝達させることができ、熱源において少ない発熱量でカシメ部１３の上面を所望の温度にすることができる。また、カシメ部１３のチタンコーティング１５は、カシメ部１３の上面とテーパ面の上部とに施されており、上記被カシメ部材２０と当接する部位はコーティングされていることになり、溶融樹脂の付着や掻き出しを防止することができる。
【００３５】
以上説明したように、本発明においては熱源からの熱および圧力源からの圧力を伝達する伝達部材と、同伝達部材の端部に連設され同伝達部材の外周より大きな外周を有するとともに上記被カシメ部材と当接して同被カシメ部材に熱および圧力を伝達するカシメ部とによって熱カシメ用押圧部材を構成し、かかる部材で樹脂製の被カシメ部材を熱カシメする。従って、被カシメ部位の外縁の樹脂を早期に固化させることが可能であり、バリやゴミの発生を防止可能な熱カシメ用押圧部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱カシメ装置の要部断面図である。
【図２】熱カシメ用押圧部材を下方から眺めた斜視図である。
【図３】熱カシメ用押圧部材の原材料の長さ方向に平行な断面図である。
【図４】熱カシメ用押圧部材の長さ方向に平行な断面図である。
【図５】熱カシメ装置の要部を下方から眺めた状態を示す斜視図である。
【図６】熱カシメ用押圧部材の長さ方向に平行な断面図である。
【図７】熱カシメ装置の要部を下方から眺めた状態を示す斜視図である。
【図８】第２実施形態にかかる熱カシメ用押圧部材の長さ方向に平行な断面図である。
【図９】第３実施形態にかかる熱カシメ用押圧部材の長さ方向に平行な断面図である。
【図１０】従来の熱カシメ用押圧部材を使用した熱カシメ工程を示す概略図である。
【符号の説明】
１０…熱カシメ用押圧部材
１１…基台
１２…伝達部材
１３…カシメ部
１４…角柱
１５…チタンコーティング
２０…被カシメ部材
２１…挿入穴
２２…被覆線
２３…凹部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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