端子圧着電線の製造方法、端子圧着電線、端子圧着装置
【課題】引張強度及び接触抵抗をより高性能に両立させること。
【解決手段】圧着端子５の導体圧着部７が、電線２の端部で露出される導体部２ａに圧着された端子圧着電線の製造方法であって、（ａ）導体部２ａの温度より導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させる工程と、（ｂ）導体部２ａに対して導体圧着部７を圧着する工程とを備える。
【解決手段】圧着端子５の導体圧着部７が、電線２の端部で露出される導体部２ａに圧着された端子圧着電線の製造方法であって、（ａ）導体部２ａの温度より導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させる工程と、（ｂ）導体部２ａに対して導体圧着部７を圧着する工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電線に端子を圧着する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線に端子を接続する方法として圧着接続がある。例えば、Ｕ字型の導体圧着部（ワイヤーバレル）を有する圧着端子について、導体圧着部を塑性変形させて電線の導体部に圧着接続する方法がある。このような電線に対する圧着端子の圧着接続の技術分野では、信号線に流される電流値の微小化に伴い、電線の導体部と圧着端子の導体圧着部との接続抵抗を小さくすることが要求されている。
【０００３】
圧着接続性能の指標として接触抵抗の他に引張強度があり、圧着接続の際には、引張強度と接触抵抗との兼合いが重要となっている。この引張強度及び接触抵抗は、電線の導体部に対して圧着される導体圧着部の圧着後の高さ（クリンプハイト）を変化させることにより、調整することができる。ここで、引張強度は、端子が圧着された電線の導体部に関する、引張試験における破断時又は引き抜け時の引張応力を指し、クリンプハイトが低すぎると導体部の断面積が小さくなって低下する。また、クリンプハイトが高すぎると端子と電線の固着力が低下する。
【０００４】
なお、電線と端子との間の電気接続性能を向上させるための技術として、特許文献１に開示のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５２０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記接触抵抗、引張強度には、それぞれについて望ましい性能を得るための最適なクリンプハイトが存在する。しかしながら、一般的には、接触抵抗の望ましい値（最低値）を呈するポイントと引張強度の望ましい値（最大値）を呈するポイントとは、異なるクリンプハイトとなる。すなわち、接触抵抗の最低値が得られるクリンプハイトで圧着を行うと、導体圧着部が圧着された導体部の断面積が減少して引張強度が低下する恐れがある。逆に、引張強度の最大値が得られるクリンプハイトで圧着を行うと、接触抵抗が大きくなる恐れがある。そこで、安定した性能を得るためには、接触抵抗と引張強度との双方が許容（設計）範囲内に収まる妥協範囲（例えば電線断面積が圧着前の７０〜９０％となる範囲）を圧着特性の適正条件として採用し、クリンプハイトを決定することが必要であった。しかしながら、信号線に流される電流値の微小化に伴い、接触抵抗及び引張強度をより高性能に両立させることが要求される場合、所望の性能を得ることが困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、引張強度及び接触抵抗をより高性能に両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様に係る端子圧着電線の製造方法は、メッキ処理された圧着端子の導体圧着部が、電線の端部で露出される導体部に圧着された端子圧着電線の製造方法であって、（ａ）前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差を発生させる工程と、（ｂ）前記導体部に対して前記導体圧着部を圧着する工程とを備える。
【０００９】
第２の態様に係る端子圧着電線の製造方法は、第１の態様に係る端子圧着電線の製造方法であって、前記工程（ａ）は、前記圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で前記導体圧着部を加熱する工程（ａ１）を有する。
【００１０】
第３の態様に係る端子圧着電線の製造方法は、第１又は２の態様に係る端子圧着電線の製造方法であって、前記工程（ａ）は、前記導体部を冷却する工程（ａ２）を有する。
【００１１】
第４の態様に係る端子圧着電線は、圧着端子の導体圧着部が、電線の端部で露出される導体部に圧着された端子圧着電線であって、前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差が付与された状態で、前記導体部に対して前記導体圧着部が圧着されることにより、圧着後に、前記導体部が膨張変形或いは前記導体圧着部が収縮変形した状態で、前記導体圧着部が前記導体部に対して圧着接続されている。
【００１２】
第５の態様に係る端子圧着装置は、メッキ処理された圧着端子の導体圧着部を、電線の端部で露出される導体部に圧着する端子圧着装置であって、前記導体圧着部を前記導体部に圧着可能な圧着金型と、前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差を発生させる温度調節部とを備えている。
【００１３】
第６の態様に係る端子圧着装置は、第５の態様に係る端子圧着装置であって、前記温度調節部は、前記圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で、前記導体圧着部を加熱可能な加熱機構部を有する。
【００１４】
第７の態様に係る端子圧着装置は、第６の態様に係る端子圧着装置であって、前記圧着金型は、前記導体圧着部を載置状に支持可能な下金型と、前記下金型に対して接離移動可能に配設され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を前記下金型との間で前記導体部に圧着可能な上金型とを有し、前記加熱機構部は、前記上金型を加熱可能に構成され、前記上金型が前記下金型上に載置状に支持された前記導体圧着部に接触することにより、前記導体圧着部を加熱可能な第１の加熱機構部を有する。
【００１５】
第８の態様に係る端子圧着装置は、第６又は７の態様に係る端子圧着装置であって、前記圧着金型は、前記導体圧着部を載置状に支持可能な下金型と、前記下金型に対して接離移動可能に配設され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を前記下金型との間で前記導体部に圧着可能な上金型とを有し、前記加熱機構部は、前記下金型を加熱可能に構成され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を加熱可能な第２の加熱機構部を有する。
【００１６】
第９の態様に係る端子圧着装置は、第６〜８の態様のいずれか一態様に係る端子圧着装置であって、前記圧着端子を、前記導体圧着部を前記導体部に対して圧着する圧着位置に送給可能な端子送給機構部をさらに備え、前記加熱機構部は、前記端子送給機構部に送給されている前記圧着端子の前記導体圧着部を加熱可能な第３の加熱機構部を有する。
【００１７】
第１０の態様に係る端子圧着装置は、第５〜９の態様のいずれか一態様に係る端子圧着装置であって、前記温度調節部は、前記導体部を冷却可能な冷却機構部を有する。
【００１８】
第１１の態様に係る端子圧着装置は、第１０の態様に係る端子圧着装置であって、前記冷却機構部は、前記電線の前記導体部を収容可能な導体収容穴部が形成されている本体部と、前記導体収容穴部内に冷却された窒素を供給する窒素供給部と、前記導体収容穴部内に供給された前記冷却された窒素を、前記導体収容穴部から排出可能な窒素排出部とを有し、前記冷却機構部の前記窒素供給部と前記窒素排出部とは、前記冷却された窒素が、前記導体収容穴部内に収容される前記導体部の長手方向に沿って前記導体収容穴部内を流動するように構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
第１の態様に係る端子圧着電線の製造方法によると、導体部より導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、導体部と導体圧着部の間に温度差を発生させる。このため、圧着後に導体部及び導体圧着部が常温に戻るにつれて、導体部と導体圧着部との間の温度差により、導体部が導体圧着部に密着する方向に膨張変形、或いは、導体圧着部が導体部に密着する方向に収縮変形する。これにより、引張強度及び接触抵抗をより高性能に両立させることができる。
【００２０】
第２の態様に係る端子圧着電線の製造方法によると、導体圧着部を加熱するため、導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができる。そして、加熱により膨張した導体圧着部は、圧着後に収縮して導体部との間の接触抵抗を小さくすることができる。また、圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で加熱するため、安定して接触抵抗を小さくすることができる。
【００２１】
第３の態様に係る端子圧着電線の製造方法によると、導体部を冷却するため、導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができる。そして、冷却により収縮した導体部は、圧着後に膨張して導体圧着部との間の接触抵抗を小さくすることができる。
【００２２】
第４の態様に係る端子圧着電線によると、導体部より導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、導体部と導体圧着部の間に温度差が付与された状態で圧着が行われ、導体部が膨張変形或いは導体圧着部が収縮変形している。つまり、導体部が導体圧着部に密着する方向に膨張変形、或いは、導体圧着部が導体部に密着する方向に収縮変形している。このため、引張強度及び接触抵抗をより高性能に両立させることができる。
【００２３】
第５の態様に係る端子圧着装置によると、導体部より導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、温度調節部により導体部と導体圧着部の間に温度差を発生させるように構成されている。このため、圧着後に導体部及び導体圧着部が常温に戻るにつれ、導体部と導体圧着部との間の温度差により、導体部が導体圧着部に密着する方向に変形、或いは、導体圧着部が導体部に密着する方向に収縮変形する。これにより、引張強度及び接触抵抗をより高性能に両立させることができる。
【００２４】
第６の態様に係る端子圧着装置によると、加熱機構部により、導体圧着部を加熱することができるため、導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができる。そして、加熱により膨張した導体圧着部は、圧着後に収縮して導体部との間の残留応力から得られる接触力を向上させることができる。また、温度調節部は、圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で加熱するため、安定して接触抵抗を小さくすることができる。
【００２５】
第７の態様に係る端子圧着装置によると、第１の加熱機構部が上金型を加熱し、上金型が下金型上に載置状に支持される導体圧着部に接触することにより導体圧着部を加熱するように構成されている。このように、上金型が導体圧着部に接触した位置から加熱が開始されるため、導体部に対する熱伝導を抑制することができる。これにより、より確実に導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させて、接触抵抗を小さくすることができる。
【００２６】
第８の態様に係る端子圧着装置によると、第２の加熱機構部が下金型を加熱し、下金型上に載置状に支持される導体圧着部を加熱するように構成されているため、圧着端子が載置状に支持されている比較的長期間に導体圧着部を加熱することができる。これにより、安定して導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができ、接触抵抗を小さくすることができる。
【００２７】
第９の態様に係る端子圧着装置によると、第３の加熱機構部が、端子送給機構部に送給されている圧着端子の導体圧着部を加熱するように構成されているため、導体圧着部が圧着位置に搬送されるまでの比較的長い期間、導体圧着部を加熱可能である。これにより、安定して導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができ、接触抵抗を小さくすることができる。
【００２８】
第１０の態様に係る端子圧着装置によると、冷却機構部により導体部を冷却することができるため、導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができる。そして、冷却により収縮した導体部は、圧着後に膨張して導体圧着部との間の接触抵抗を小さくすることができる。
【００２９】
第１１の態様に係る端子圧着装置によると、冷却機構部は、冷却された窒素が導体収容穴部内に収容される導体部の長手方向に沿って導体収容穴部内を流動するように構成されているため、より確実に導体部を冷却することができる。これにより、安定して導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができ、接触抵抗を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】電線及び圧着端子を示す斜視図である。
【図２】電線に圧着端子を圧着した状態を示す図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】端子圧着装置の概略正面図である。
【図５】端子圧着装置の概略正面図である。
【図６】第１の加熱機構部を示す図である。
【図７】第２の加熱機構部を示す図である。
【図８】第３の加熱機構部を示す図である。
【図９】第４の加熱機構部を示す図である。
【図１０】第１の冷却機構部の概略全体図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】端子圧着処理における冷却工程の位置づけを示す図である。
【図１３】第２の冷却機構部を示す図である。
【図１４】圧着動作を示す図である。
【図１５】圧着動作を示す図である。
【図１６】圧着動作を示す図である。
【図１７】圧着動作を示す図である。
【図１８】圧着動作を示す図である。
【図１９】導体部及び導体圧着部に作用する残留応力から得られる接触力を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜１．圧着端子及び電線＞
まず、端子圧着電線の製造方法、端子圧着装置の対象となる圧着端子５及び電線２について説明する（図１〜３参照）。本端子圧着装置が対象とする圧着端子５及び電線２は、自動車のワイヤーハーネス等に組込まれるものである。
【００３２】
電線２は、導体部２ａの外周部を被覆するように被覆部２ｂが形成された構成である（図１、図２の二点鎖線部分）。導体部２ａは、軟銅、硬銅、ステンレス鋼、アルミニウム等の導電性材料により形成されている。この導体部２ａは、単芯線でも、複数本の素線を撚って構成された撚り線であってもよい（ここでは図３に示すように後者）。被覆部２ｂは、樹脂等の絶縁材料、ここではポリ塩化ビニルにより形成されている。
【００３３】
端子圧着装置に供給される電線２は、調尺、切断された後、その端部で所定長の被覆部２ｂが皮剥きされて導体部２ａの端部が所定長露出されている（図１参照）。
【００３４】
圧着端子５は、接続部６と圧着部とが長手方向に連続して形成された端子である。ここでは、圧着部が、導体圧着部７と被覆圧着部８とを有している例で説明する。圧着端子５は、黄銅、銅合金等の導電性を有する板材を適宜打抜き、屈曲加工すること等により形成されている。この圧着端子５は、メッキ（ここでは、スズメッキ）処理が施されているものとする。もっとも、圧着端子５は、スズメッキの他にも、亜鉛メッキ、金メッキ等のメッキ処理が施されていてもよい。
【００３５】
接続部６は、他の導電性部材に対して接続される部分である、より具体的には、圧着端子５がコネクタ端子である場合、接続部６は、略長方形板状或いはピン状等のオス端子接続部、又は、略角筒状等のメス端子接続部に形成されている。ここでは、接続部６が略角筒状のメス端子接続部である例で説明する。他にも、接続部６は、圧着端子５がネジ止め等により他の導電性部材に接続可能な略円環状等に形成されていてもよい。
【００３６】
導体圧着部７は、接続部６と連続する細長板状に形成された底部７ａの両側部に対向する一対の導体圧着片７ｂが設けられ、圧着端子５の長手方向に直交する断面視において略Ｕ字形状に形成されている。導体圧着部７はワイヤーバレルとも呼ばれる。もっとも、導体圧着部７は、断面視略Ｕ字形状の形態に限られず、円筒形、角筒型に形成されていてもよい。
【００３７】
また、被覆圧着部８は、底部７ａと連続する細長板状に形成された底部８ａの両側部に対向する一対の被覆圧着片８ｂが設けられ、圧着端子５の長手方向に直交する断面視において略Ｕ字形状に形成されている。この被覆圧着部８はインシュレーションバレルとも呼ばれる。
【００３８】
そして、圧着端子５を電線２に圧着する際には、電線２の導体部２ａを一対の導体圧着片７ｂの間に配設すると共に、被覆部２ｂの端部を一対の被覆圧着片８ｂの間に配設する（図１参照）。この状態で、一対の導体圧着片７ｂを内側かつ底部７ａ側に向けて変形させることにより、導体圧着部７が導体部２ａに対して圧着され、機械的かつ電気的に接続される（図２参照）。図３は、導体部２ａに対して導体圧着部７が圧着された状態を示す断面図である。また、一対の被覆圧着片８ｂを内側かつ底部８ａに向けて変形させることにより、被覆圧着部８が被覆部２ｂに対して圧着され、機械的に接続される。図２には、電線２に対して圧着端子５が圧着された端子圧着電線１を示している。
【００３９】
端子圧着電線１において、導体部２ａに対する導体圧着部７の圧着性能として引張強度及び接触抵抗がある。当該引張強度は、完成した端子圧着電線１において、導体圧着部７が圧着された導体部２ａに関する、引張試験における破断点の引張応力を指している。また、接触抵抗とは、導体部２ａの素線同士の接触面及び導体圧着部７と導体部２ａとの接触面における電気抵抗である。
【００４０】
上記引張強度及び接触抵抗は、クリンプハイトを変化させることにより調節できるが、一般的に、引張強度と接触抵抗とでは最適値を呈するポイントが異なる。このため、クリンプハイトを下げて接触抵抗を小さくしようとすると、導体部２ａの断面積が小さくなって引張強度が低下する恐れがある。また、引張強度を確保するようにクリンプハイトを決定すると、接触抵抗が大きくなる恐れがある。
【００４１】
そこで、発明者は、接触抵抗には導体圧着部７と導体部２ａとの接触荷重（残留応力から得られる接触力）が影響することに着目し、高い引張強度を呈するようなクリンプハイトで圧着を行ったうえで、小さい接触抵抗を得られるように残留応力から得られる接触力を向上させる圧着について検討した。そして、発明者は、導体圧着部７及び導体部２ａの熱膨張或いは熱収縮を利用して端子圧着電線１を製造することを考えた。
【００４２】
上記技術的思想に基づいて製造される本端子圧着電線１は、導体部２ａの温度より導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差が付与された状態で、導体部２ａに対して導体圧着部７が圧着される。これにより、圧着後に、導体部２ａが膨張変形或いは導体圧着部７が収縮変形した状態で導体圧着部７が導体部２ａに圧着接続されている。より具体的には、導体部２ａが常温より低い温度に冷却されて圧着されることにより、圧着後に導体部２ａが導体圧着部７に密着する方向に膨張変形している。また、導体圧着部７が常温より高い温度に加熱されて圧着されることにより、圧着後に導体圧着部７が導体部２ａに密着する方向に収縮変形している。つまり、端子圧着端子１は、導体部２ａと導体圧着部７とが互いに密着するように作用する力がより大きく働くように圧着されている。ここで、常温とは、端子圧着電線１の製造場所の温度である。
【００４３】
このような圧着後の導体部２ａ或いは導体圧着部７の変形により、導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力を向上させることができる。すなわち、導体部２ａと導体圧着部７との間の接触抵抗を小さくすることができる。また、クリンプハイトを低くせずに接触抵抗を小さくしているため、圧着後の導体部２ａの断面積が小さくなることを抑制でき、引張強度の低下を抑制できる。以上のように、導体部２ａあるいは導体圧着部７が変形する作用により、本端子圧着電線１は、引張強度の低下を抑制すると共に接触抵抗を小さくでき、引張強度と接触抵抗とをより高性能に両立させることができる。
【００４４】
なお、後述する端子圧着電線の製造方法、端子圧着装置が対象とする圧着端子５は、上記形態に限定されるものではなく、種々の圧着端子を適用することができる。例えば、本端子圧着電線の製造方法、端子圧着装置は、被覆圧着部８を有しない圧着端子、圧着部（導体圧着部７）が筒型の圧着端子の圧着処理にも適用可能である。以下の端子圧着電線の製造方法、端子圧着装置の説明においては、圧着端子が、接続部６と断面視略Ｕ字形状の導体圧着部７と被覆圧着部８とを有する圧着端子５である例で説明する。
【００４５】
この圧着端子５は、端子圧着に際して、一つずつ供給されてもよいし、連鎖状に複数連結された形態で供給されてもよい。後述する端子圧着装置では、後者を採用しており、複数の圧着端子５が細長帯状の連結部９に対して長手方向に等間隔で並列状に連結された形態で供給される（図４参照）。このような連鎖状の複数の圧着端子５は、１つの板状部材から打抜き、屈曲加工により一体形成することができる。
【００４６】
＜２．端子圧着電線の製造方法＞
上記電線２に対して圧着端子５を圧着した端子圧着電線１の製造方法について説明する。
【００４７】
端子圧着電線１の製造方法は、導体部２ａの温度より導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させる工程（ａ）と、導体部２ａに対して導体圧着部７を圧着する工程（ｂ）とを備えている。
【００４８】
工程（ａ）は、少なくとも圧着完了時に導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差が生じているように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させるようになっている。より具体的には、導体部２ａと導体圧着部７との圧着前或いは圧着期間に、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させるとよい。ここで、圧着前とは、導体圧着部７に対して圧縮力を作用させる前の状態を指し、圧着期間とは、導体圧着部７に対して圧縮力を作用させてから導体圧着部７が導体部２ａに接触して導体部２ａを圧縮変形させるまでの状態を指す。つまり、工程（ａ）及び工程（ｂ）の順序としては、工程（ａ）の後に工程（ｂ）が行われてもよいし、工程（ａ）と工程（ｂ）とが同時期に行われてもよい。
【００４９】
この工程（ａ）は、導体圧着部７を加熱する工程（ａ１）と、導体部２ａを冷却する工程（ａ２）とを有している。
【００５０】
工程（ａ１）では、常温より高く、圧着端子５のメッキが溶融しない温度範囲で導体圧着部７を加熱する。より具体的には、加熱の上限温度は、スズメッキ処理された圧着端子５のスズメッキの融点である２３０℃より低い温度に設定する。
【００５１】
ところで、特開平９−２６３９９２号公報には、圧着端子５の製造に用いられるのと同様のスズメッキ鋼板のリフロー処理について開示されている。このリフロー処理においては、スズメッキの融点より若干低い約２００℃までの温度に予熱している。そして、実施例においては、ライン速度、装置停止時の過加熱を防止することを考慮して、熱媒体温度を２００度として予熱温度を１５０℃に設定している。
【００５２】
本実施形態では、加熱の上限温度を、圧着端子５のバネ特性の維持の観点から、２００℃より低く設定する。さらに、上記ライン速度低下及び装置停止時の過加熱を防止する観点からは、１５０℃を加熱の上限温度とすると良い。なお、上限温度１５０℃とすることにより、スズメッキの軟化を避けることもできると考えられる。そして、導体部２ａと導体圧着部７との間により高い温度差を発生させるという観点も含めると、導体圧着部７を常温より５０℃高い温度〜１５０℃の範囲に加熱するとよい。例えば、端子圧着電線１の製造場所の温度が１５℃〜２８℃の温度範囲に管理されている場合、加熱温度は７８℃〜１５０℃の範囲で設定するとよい。
【００５３】
もっとも、圧着端子５がスズメッキ以外のメッキ処理を施されたものである場合、メッキ材料に応じて、メッキ材料の融点、導体部２ａと導体圧着部７との温度差等の観点から、実験的、経験的に加熱の温度範囲を決定すればよい。
【００５４】
工程（ａ１）で導体圧着部７を加熱する方法としては、例えば、導体圧着部７に対してセラミックヒーター等の発熱部材を接触させて導体圧着部７の温度を上昇させる方法を採用することができる。他にも、導体圧着部７に対して熱風を噴射して温度上昇させる方法、或いは、予め圧着端子５自体を加熱媒体が収容された加熱槽で温度上昇させる方法でもよい。加熱槽を使用する場合、圧着端子５全体が加熱されるため、被覆圧着部８が接触する被覆部２ｂが溶融しない温度に設定するとよい。
【００５５】
また、工程（ａ２）では、常温より低く、導体部２ａの冷却に伴って導体部２ａに被覆されている被覆部２ｂが脆化温度まで冷却されないような温度範囲で導体部２ａを冷却する。より具体的には、例えば、脆化温度が−７０℃のポリ塩化ビニル製の被覆部２ｂを有する電線２の場合、−７０℃より高い温度範囲で導体部２ａを冷却するとよい。導体部２ａと導体圧着部７との間により高い温度差を発生させるという観点も含めると、導体部２ａを常温より５０℃低い温度〜−７０℃までの範囲に冷却するとよい。例えば、端子圧着電線１の製造場所の温度が１５℃〜２８℃の温度範囲に管理されている場合、冷却温度は−３５℃〜−７０℃の範囲で設定するとよい。
【００５６】
工程（ａ２）で導体部２ａを冷却する方法としては、例えば、冷媒等で冷却された部材、ペルチェ素子等を接触させて導体部２ａの温度を下降させる方法を採用することができる。他にも、導体部２ａを冷却媒体が収容された冷却槽で温度下降させる方法、冷却した窒素を導体部２ａに噴射して温度下降させる方法でもよい。
【００５７】
より大きい温度差を得るという観点と圧着端子５及び電線２の性能劣化を防ぐ観点から言うと、工程（ａ）全体としては、導体部２ａと導体圧着部７との温度差を５０℃〜２００℃とするとよい。より好ましくは、導体部２ａを−５０℃に冷却すると共に、導体圧着部７を１５０℃に加熱して、温度差を２００℃にするように温度調節を行うとよい。
【００５８】
なお、上記工程（ａ１）と工程（ａ２）とは、どちらか一工程が行われても、両工程が行われてもよいし、両工程が行われる場合には、各工程が順（前後不問）に行われても、同時期に行われてもよい。
【００５９】
工程（ｂ）では、まず、圧着端子５と電線２とを、導体部２ａが一対の導体圧着片７ｂの間に配設されると共に、被覆部２ｂの先端部が一対の被覆圧着片８ｂの間に配設されるような位置関係で保持する。このとき、底部７ａ及び一対の圧着片７ｂに対して隙間をあけるように導体部２ａを保持することが好ましい。すなわち、加熱された又はこれから加熱される導体圧着部７と、冷却された又はこれから冷却される導体部２ａとが接触して熱伝導することにより導体圧着部７と導体部２ａとの温度差が小さくならないようにするとよい。圧着端子５及び電線２の保持は、作業者が手で行ってもよいし、電動チャック等の保持機構により行ってもよい。
【００６０】
次に、導体圧着部７を一対の導体圧着片７ｂの間に配設されている導体部２ａに圧着する。より具体的には、一対の導体圧着片７ｂを、内側且つ底部７ａ側に向けて変形させる。これにより、導体圧着部７は、導体部２ａに対して電気的且つ機械的に圧着接続される。圧着された導体圧着部７は、一対の導体圧着片７ｂが隣接して並ぶように、内側かつ底部７ａに向けて湾曲状に変形した形状となる。
【００６１】
さらに、被覆圧着部８を一対の被覆圧着片８ｂの間に配設されている被覆部２ｂに圧着する。より具体的には、一対の被覆圧着片８ｂを、内側且つ底部８ａ側に向けて変形させる。これにより、被覆圧着部８は、被覆部２ｂに対して機械的に圧着接続される。
【００６２】
導体圧着部７と被覆圧着部８との圧着は、どちらかが先に行われても同時に行われてもよい。また、当該圧着は、圧着用のプライヤー等により手動で行われてもよいし、後述するような専用の端子圧着装置により自動的に行われてもよい。
【００６３】
上記端子圧着電線の製造方法によると、導体部２ａより導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように導体部２ａと導体圧着部７の間に温度差を発生させている。より具体的には、導体圧着部７を常温より高い温度に加熱して膨張した状態で圧着することにより、圧着後に常温に戻るにつれて収縮変形する。また、導体部２ａを常温より低い温度に冷却して収縮した状態で圧着することにより、圧着後に常温に戻るにつれて膨張変形する。つまり、導体部２ａの外周部を覆うように圧着された導体圧着部７が収縮変形することにより導体部２ａに対して密着する方向に力が作用すると共に、導体部２ａが膨張変形することにより導体圧着部７に対して密着する方向に力が作用する。これにより、導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力が向上して圧着完了時より強固に接続される。すなわち、温度差を設けない場合と比較して、クリンプハイトを低くするのと同様に高い残留応力から得られる接触力を得て接触抵抗を小さくすることができるため、導体圧着部７が圧着された部分の導体部２ａの断面積を比較的大きく保つことができる。そして、結果的に、引張強度及び接触抵抗を高性能に両立させることができる。
【００６４】
この端子圧着電線の製造方法は、上記圧着端子５だけでなく、被覆圧着部８を有しない圧着端子または筒状の導体圧着部を有する圧着端子についても、電線２に対して圧着して端子圧着電線を製造することができる。
【００６５】
筒状の導体圧着部を有する圧着端子を圧着する場合にも、電線２の導体部２ａを冷却すると共に導体圧着部を加熱してから圧着を行うとよい。例えば、このような圧着端子の圧着は、導体部２ａを導体圧着部の内部に挿入し、導体圧着部の周方向複数箇所で導体圧着部をカシメて行うことができる。これにより、圧着後、導体部２ａが常温に戻るにつれて膨張変形すると共に、導体圧着部が常温に戻るにつれて収縮変形して、導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【００６６】
＜３．端子圧着装置の構成＞
次に、端子圧着電線１の製造に用いる装置の一例として、端子圧着装置１０の構成を説明する（図４、図５参照）。
【００６７】
端子圧着装置１０は、下金型（アンビル）２０と、上金型（クリンパ）３０と、電線保持部４０と、端子送給機構部５０と、温度調節部６０とを備えている。端子圧着装置１０は、電線保持部４０に保持される電線２に対して、端子送給機構部５０により送給される圧着端子５を、下金型２０と上金型３０との間でその近接移動により圧着する装置である。さらに、この端子圧着装置１０は、温度調節部６０により、圧着完了時に電線２の導体部２ａより圧着端子５の導体圧着部７の方が相対的に高温になるように温度差を発生させるように構成されている。すなわち、導体部２ａと導体圧着部７との温度差による熱膨張、熱収縮変形量の差により、圧着後の導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力を向上させ、接触抵抗を小さくするようにされている。
【００６８】
下金型２０は、基台２８上に固定されており、圧着端子５を載置状に支持可能に構成されている（図４参照）。下金型２０は、圧着端子５の導体圧着部７を変形させるための第１下金型２２と、被覆圧着部８を変形させるための第２下金型２４とを有している（図５参照）。
【００６９】
第１下金型２２の先端部には、導体圧着部７（底部７ａ）を載置状に支持可能な第１下側圧着面２２ａが形成されている。第１下側圧着面２２ａは、上側に向けて凹となる、載置状に支持される圧着端子５の長手方向に沿った軸周りの弧状周面である（図５、図６参照）。同様に、第２下金型２４の先端部には、被覆圧着部８（底部８ａ）を載置状に支持可能な第２下側圧着面２４ａが形成されている。そして、第１下金型２２と第２下金型２４とは、第１下側圧着面２２ａ上に導体圧着部７を載置状に支持した状態で、第２下側圧着面２４ａ上に被覆圧着部８を載置状に支持可能に配設されている。
【００７０】
上金型３０は、圧着端子５の導体圧着部７を圧着するための第１上金型３２と、被覆圧着部８を圧着するための第２上金型３４とを有している（図５参照）。
【００７１】
第１上金型３２は、第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７を、第１下金型３２との間で導体部２ａに圧着可能に構成されている。この第１上金型３２は、第１下金型２２に対向する位置に配設され、モータを含む駆動機構、エアシリンダ、油圧シリンダ等の駆動機構部３８により、第１下金型２２の上方で、第１下金型２２に対して接離移動可能に配設されている（図４、図５参照）。ここでは、後述するように第１上金型３２の下降動作を設定位置等に基づいて停止或いは低速化することがあるため、駆動機構部３８としてサーボモータを含む駆動機構を採用している。第１上金型３２には、先端部から基端部に向けて深さ方向に延びる凹状に第１上側圧着面３２ａが形成されている。この第１上側圧着面３２ａの奥側面は、第１下側圧着面２２ａに対向している（図５参照）。
【００７２】
第１上側圧着面３２ａは、奥部が先端側に向けて凹となる弧状周面を横並びにした形状に形成されると共に、先端側の対向する両内側面が先端側に向けて順次広がるテーパー形状に形成されている（図６参照）。そして、第１下金型２２の第１下側圧着面２２ａ上に導体圧着部７を載置状に支持した状態で、第１上金型３２を第１下金型２２に近接移動させると、一対の導体圧着片７ｂが第１上側圧着面３２ａに摺接しつつ内側及び底部７ａ側に向けて変形するようになっている。
【００７３】
また、第２上金型３４は、第２上側圧着面３４ａを有し、第２下金型２４に対向する位置で、駆動機構部３８により第２下金型２４に対して接離移動可能に配設されている（図５参照）。そして、第１下金型２２と第１上金型３２との間で導体圧着部７を圧着する際、第２上金型３４も第２下金型２４に対して近接移動して、一対の被覆圧着片８ｂが第２上側圧着面３４ａに摺接しつつ変形するようになっている。
【００７４】
電線保持部４０は、第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７の一対の導体圧着片７ｂの間に導体部２ａが位置すると共に、第２下金型２４上に載置状に支持される被覆圧着部８の一対の被覆圧着片８ｂの間に被覆部２ｂが位置するように、電線２を保持可能に構成されている（図４、図５参照）。ここでは、電線保持部４０は、導体部２ａが圧着端子５（少なくとも導体圧着部７）に対して隙間をあける位置で電線２を保持するようになっている。電線保持部４０は、電動チャック機構等を含む一般的な把持機構を採用することができ、電線２の被覆部２ｂを把持して上記位置で電線２を保持可能であればよい。
【００７５】
この電線保持部４０は、図示省略の駆動機構に取り付けられているとよい。すなわち、電線保持部４０は、調尺した電線２を切断するカッターユニットから電線２を受け取る位置と圧着端子５の圧着位置との間、及び、圧着位置と製品排出位置との間で、把持した電線２を移動可能に構成されているとよい。また、電線保持部４０は、保持した電線２を、後述する冷却機構部７２の導体収容穴部７３に挿入可能なように、駆動機構により、保持する電線２の長手方向にも移動可能にされているとよい（図１０、図１１参照）。電線保持部４０を移動する駆動機構としては、例えば、エアシリンダ、リニアモータ等を含む構成を採用することができる。
【００７６】
端子送給機構部５０は、圧着端子５を、導体圧着部７が第１下金型２２上に載置状に支持され、被覆圧着部８が第２下金型２４上に載置状に支持される位置に送給可能に構成されている（図４参照）。ここでは、端子送給機構部５０が、連鎖状の複数の圧着端子５を上記位置に順次送給するものである例で説明する。この端子送給機構部５０は、複数の圧着端子５の基端部（被覆圧着部８側端部）が細長帯状の連結部９に対して長手方向に等間隔で並列状に連結された形態で、圧着端子５を送給する構成である。
【００７７】
より具体的には、端子送給機構部５０は、基台２８上に配設され、連鎖状の複数の圧着端子５を圧着端子５の１ピッチ毎に所定の送り方向Ｐに間欠送りする構造とされている。圧着端子５を１ピッチ毎に間欠送りする機構としては、例えば、図４の仮想線で示されるように、各圧着端子５に係脱自在な送り爪部材５２が、各圧着端子５の移動軌跡上に出退自在に突出して、送り方向Ｐに所定距離移動することにより、圧着端子５を送り爪部材５２で引っ掛けて送り方向Ｐに１ピッチ分間欠送りする構造とされている。この送り爪部材５２は、駆動機構部３８による上金型３０の昇降動作を所定のカム又はリンク機構により送り方向Ｐに伝達し、上金型３０の動作と連動して駆動されるように構成されているとよい。ここでは、端子送給機構部５０は、連鎖状の複数の圧着端子５を載置状に支持可能な送給台５４を有し、送り爪部材５２により間欠送りされる連鎖状の複数の圧着端子５が送給台５４上を滑って送給されるように構成されている。
【００７８】
なお、端子送給機構部５０は、駆動機構部３８とは別のエアシリンダ等のアクチュエータで送り込む機構であってもよい。また、複数の圧着端子５がその長手方向に連結された形態で供給され、長手方向寸法を１ピッチとして間欠送りしてもよいし、圧着端子５を単体で送給する構成（例えば、一つずつ把持して送給する構成）であってもよい。
【００７９】
そして、端子送給機構部５０により下金型２０上に載置状に支持される位置まで送給された圧着端子５は、図示省略の切断刃により連結部９から切り離されるように構成されているとよい。
【００８０】
この端子圧着装置１０は、駆動機構部３８及び電線保持部４０を、制御部８０により動作制御するように構成されている。制御部８０は、図示されないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力回路等を有する一般的なコンピュータである。制御部８０は、第１上金型３２及び第２上金型３４を昇降移動させるように、駆動機構部３８に対して制御可能に接続されている。また、制御部８０は、電線２を、把持及び把持解除可能であると共に、カッターユニット位置と圧着位置と製品排出位置とで移動可能かつ電線２の長手方向に移動可能なように、電線保持部４０に対して制御可能に接続されている。さらに、制御部８０は、端子送給機構部５０が駆動機構部３８と別にアクチュエータを備えている場合、圧着端子５を所定間隔で間欠送り可能なように、端子送給機構部５０に対して制御可能に接続されているとよい。ここでは、制御部８０は、駆動機構部３８及び電線保持部４０を、同期して動作制御するように構成されている。
【００８１】
温度調節部６０は、少なくとも圧着完了時に導体部２ａの温度より導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させる構成である。すなわち、温度調節部６０は、圧着完了前に導体部２ａ及び導体圧着部７に対して温度調節を行うように構成されている。導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させる方法としては、導体部２ａを常温より低い温度に冷却する方法と、導体圧着部７を常温より高い温度に加熱する方法とがある。
【００８２】
本温度調節部６０は、圧着端子５のメッキが溶融しない温度範囲で、導体圧着部７を加熱可能である。より具体的には、加熱の上限温度は、スズメッキ処理された圧着端子５のスズメッキの融点である２３０℃より低い温度、好ましくは、圧着端子５のバネ特性の維持の観点から２００℃より低く設定されるとよい。さらに、ライン速度低下及び装置停止時の過加熱を防止する観点からは、１５０℃を加熱の上限温度とすると良い。なお、上限温度１５０℃とすることにより、スズメッキの軟化を避けることもできると考えられる。そして、導体部２ａと導体圧着部７との間により高い温度差を発生させるという観点も含めると、温度調節部６０は、導体圧着部７を常温より５０℃高い温度〜１５０℃の範囲に加熱するとよい。例えば、端子圧着電線１の製造場所の温度が１５℃〜２８℃の温度範囲に管理されている場合、加熱温度は７８℃〜１５０℃の範囲で設定するとよい。
【００８３】
また、温度調節部６０は、電線２の被覆部２ｂの脆化温度より高い温度範囲で、導体部２ａを冷却可能に構成されている。より具体的には、例えば、脆化温度が−７０℃のポリ塩化ビニル製の被覆部２ｂを有する電線２の場合、より高い温度差を発生させるという観点も含めると、温度調節部６０は、導体部２ａを常温より５０℃低い温度〜−７０℃までの範囲に冷却するとよい。例えば、端子圧着電線１の製造場所の温度が１５℃〜２８℃の温度範囲に管理されている場合、加熱温度は−３５℃〜−７０℃の範囲で設定するとよい。
【００８４】
そして、より大きい温度差を得ると共に圧着端子５及び電線２の性能劣化を防ぐ観点から言うと、温度調節部６０は、導体部２ａと導体圧着部７との温度差を５０℃〜２００℃とするとよい。つまり、より好ましくは、導体部２ａを−５０℃に冷却すると共に、導体圧着部７を１５０℃に加熱して、温度差を２００℃にするように温度調節を行うとよい。
【００８５】
上記のように導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させるために、温度調節部６０は、加熱機構部６２と冷却機構部７２とを有している（図４、図５参照）。
【００８６】
加熱機構部６２（第１の加熱機構部６２）は、第１上金型３２を加熱可能に構成され、第１上金型３２が第１下金型２２上に載置状に支持された導体圧着部７に接触することにより、導体圧着部７を加熱可能に構成されている（図６参照）。加熱機構部６２は、発熱部６４と、温度センサ６６と、加熱制御部６８とを有している。
【００８７】
発熱部６４は、第１上金型３２に接触するように配設され、加熱制御部６８に対して直列に導線により接続され、加熱制御部６８から導線を通じて電流が流されることにより発熱するように構成されている。ここでは、図６に示すように２本の棒状の発熱部６４が第１上金型３２に対して挿通された状態で接触するように配設されている。もっとも、発熱部６４は、棒状に限られるものではなく板状、筒状等の形状でもよいし、単数本或いは３本以上の複数本配設されていてもよい。また、第１上金型３２には温度センサ６６が取り付けられ、当該温度センサ６６は、加熱制御部６８に対して第１上金型３２の温度情報を出力可能に接続されている。そして、加熱制御部６８は、第１上金型３２の温度が設定温度になるように、温度センサ６６により取得される温度情報に基づいて発熱部６４を発熱させ、第１上金型３２を加熱するように構成されている。導体圧着部７を１５０℃に加熱したい場合には、例えば、第１上金型３２を１８０℃程度まで加熱しておけばよい。
【００８８】
上記加熱機構部６２としては、一般的なセラミックヒーター等を含む各種加熱装置を採用することができる。
【００８９】
そして、加熱機構部６２により加熱された第１上金型３２は、圧着時に、第１上側圧着面３２ａが一対の導体圧着片７ｂに接触することにより、導体圧着部７を加熱する。
【００９０】
本端子圧着装置１０では、導体圧着部７をより確実に加熱するため、端子圧着時に駆動機構部３８による第１上金型３２の下降動作を圧着下死点までの途中の位置で停止或いは低速化するように構成されている。より具体的には、加熱された第１上金型３２は、第１上側圧着面３２ａが一対の導体圧着片７ｂに最初に接触する位置（図１５参照）から、導体部２ａが圧縮変形される前の位置（図１６参照）までの範囲のうち少なくとも一箇所で停止或いは一部の範囲で低速化するように設定されている。つまり、導体圧着部７を設定温度まで温度上昇させると共に、導体部２ａの温度を上昇させない範囲（例えば０．５秒間のように設定）で加熱するように停止或いは低速化するとよい。ここでは、第１上金型３２を低速化しており、停止するより低速化する方が、再動作時の装置に掛かる負荷を小さくすることができる。より好ましくは、第１上側圧着面３２ａが一対の導体圧着片７ｂに最初に接触する位置から導体部２ａが圧縮変形される前の位置までの範囲全体で第１上金型３２の下降動作が前後の動作速度より低速化されるとよい。なお、低速化する期間の前後の昇降速度は、導体部２ａに対して導体圧着部７の熱が伝導されることを抑制できるように速い速度であるとよい。
【００９１】
本加熱機構部６２を採用する場合、駆動機構部３８としてサーボモータを含む構成を採用するとよい。すなわち、上金型３０（第１上金型３２）の下降速度を低速化する場合には、速度を調節可能なサーボモータが適している。
【００９２】
そして、第１上金型３２は、停止後或いは低速化期間の終了後、通常の速度で下降移動され、圧着下死点まで移動した（圧着完了）後、すぐに通常速度で上昇移動される。つまり、圧着完了前に、第１上金型３２及び加熱された導体圧着部７の熱が導体部２ａに伝導することを抑制するため、加熱期間以外では第１上金型３２が導体圧着部７に接触する時間をなるべく短くするように構成されている。これにより、圧着完了時における導体圧着部７と導体部２ａとの温度差をより確実に維持できる。低速化されるタイミング及び期間或いは位置は、第１上金型３２と導体圧着部７との接触により十分に導体圧着部７が加熱され且つ導体圧着部７と導体部２ａとの間の熱伝導によりその間の温度差が小さくならないようにするという観点から実験的、経験的に決定されるとよい。そして、低速化されるタイミング及び期間或いは位置は、プログラムにより予め設定され、その設定値に基づいて制御部８０が駆動機構部３８を制御して、上金型３０を昇降動作させるように構成されているとよい。
【００９３】
冷却機構部７２（第１の冷却機構部７２）は、本体部７４と、窒素供給部７６と、窒素排出部７８とを有している（図１０、図１１参照）。
【００９４】
本体部７４は、電線２の導体部２ａを収容可能な導体収容穴部７３が形成されている部材である。導体収容穴部７３は、一方側で開口し、直線状に延びる断面視略円形の穴状に形成されている。導体収容穴部７３の開口側部分は、電線２を導体収容穴部７３内に案内するため、開口側に向けて順次広がったテーパー形状に形成されている。また、テーパー部分の奥側には、導体収容穴部７３内に挿入される電線２の被覆部２ｂの外周部に対して周方向全体に亘って密着可能なゴムパッキン７５が設けられている（図１１参照）。そして、電線２を、開口を通じて導体収容穴部７３内に挿入すると、導体部２ａが導体収容穴部７３の奥側に配設され、被覆部２ｂがゴムパッキン７５と密着した状態となる。ゴムパッキン７５が被覆部２ｂの外周部に密着した状態で、導体収容穴部７３の開口は気密性、水密性を保って閉塞される。
【００９５】
なお、電線保持部４０は、上述したように、電線２を導体収容穴部７３に挿入するため、電線２を保持した状態で電線２の長手方向にも移動可能なようになっている（図１０、図１１参照）。
【００９６】
窒素供給部７６は、導体収容穴部７３内に冷却された窒素Ｎを供給可能に構成されている。より具体的には、窒素供給部７６は、液体窒素或いは液体窒素を設定温度になるよう気化した窒素Ｎを、供給管７７を通じて導体収容穴部７３内に供給可能となっている。ここでは、液体窒素を約−５０℃になるよう気化した窒素Ｎを供給している。供給管７７は、先端部が導体収容穴部７３のゴムパッキン７５より奥側の内部に開口するように、本体部７４の外部から導体収容穴部７３内に挿通配設されている。
【００９７】
窒素排出部７８は、導体収容穴部７３内に供給された冷却された窒素Ｎを、導体収容穴部７３から排出可能な部分である。より具体的には、窒素排出部７８は、管状の部材であり、基端部が導体収容穴部７３のゴムパッキン７５より奥側の内部に開口するように、導体収容穴部７３内から本体部７４の外部に挿通配設されている。この窒素排出部７８から排出される窒素Ｎは、外方に放散されてもよいし、窒素供給部７６に循環されてもよい。また、窒素排出部７８は、導体収容穴部７３内に供給された冷却された窒素Ｎを、強制的に排出するように吸引可能に構成されていてもよい。
【００９８】
上記窒素供給部７６と窒素排出部７８とは、冷却された窒素Ｎが、導体収容穴部７３内に収容される導体部２ａの長手方向に沿って導体収容穴部７３内を流動するように構成されている（図１１参照）。より具体的には、窒素供給部７６の供給管７７の先端部と窒素排出部７８の基端部とは、導体収容穴部７３の長手方向において離間した位置に開口するように形成されている。ここでは、窒素供給部７６の供給管７７の先端部がゴムパッキン７５の直近の奥側（好ましくは、被覆部２ｂの冷却を抑制するように被覆部２ｂの先端部より奥側）の位置で開口すると共に、窒素排出部７８の基端部が導体収容穴部７３の奥部の直前の位置で開口するように形成されている。これにより、ゴムパッキン７５側から供給される冷却された窒素Ｎが、ゴムパッキン７５側から奥側に向けて流動し、奥側から排出される。
【００９９】
もっとも、窒素供給部７６の供給管７７の先端部及び窒素排出部７８の基端部の開口位置は、上記位置関係に限られず、導体収容穴部７３の長手方向に離間していれば上記と逆の位置関係でもよい。また、図１１では、窒素供給部７６の供給管７７の先端部及び窒素排出部７８の基端部が、導体収容穴部７３の長手方向に対して略直交する向きに開口しているが、これに限られず、例えば一方が導体収容穴部７３の奥側端面で開口するように構成されていてもよい。
【０１００】
また、この冷却機構部７２は、上記のように開口から導体収容穴部７３に挿入される構成に限られず、電線２を本体部７４の側方から配設可能なように、図１０の本体部７４に付した一点鎖線の位置で導体収容穴部７３の長手方向に沿った半割り状にされ、エアシリンダ等のアクチュエータにより開位置と閉位置との間で接離可能に構成されていてもよい。
【０１０１】
上記のように、冷却機構部７２は、冷却された窒素Ｎが導体収容穴部７３内を導体部２ａの長手方向に沿って流れるように構成されているため、冷却された窒素Ｎが導体部２ａに対して比較的長期間触れて、導体部２ａ全体を効率よく冷却することができる。また、導体収容穴部７３の開口側部分にゴムパッキン７５を設ける構造としているため、ゴムパッキン７５が密着している位置より開口側に配設される被覆部２ｂには冷却された窒素Ｎが吹きかけられない。これにより、被覆部２ｂが冷却されて脆化することを抑制することができる。
【０１０２】
また、この冷却機構部７２は、冷却された窒素Ｎにより導体圧着部７を冷却するため、酸素を使用する場合と比較して圧着端子５の酸化を避けることができ、引火性を低くすることができるという利点もある。
【０１０３】
この冷却機構部７２は、端子圧着の前工程（例えば、圧接機において、カッターユニットと端子圧着装置１０との間）に配設され、電線２が調尺切断、皮剥きされてから端子圧着装置１０に供給（電線２が下金型２０と上金型３０との間に移動）されるまでの間に導体部２ａを冷却するようにされている（図１２参照）。好ましくは、圧着直前、すなわち、導体部２ａが導体圧着部７の一対の導体圧着片７ｂ間に配設される直前に冷却可能にされているとよい。
【０１０４】
上記のような加熱機構部６２及び冷却機構部７２の組合せにより、温度調節部６０は、圧着端子５の導体圧着部７を加熱すると共に電線２の導体部２ａを冷却し、圧着完了時に、導体部２ａと導体圧着部７との間により大きな温度差（ここでは導体部２ａが−５０℃、導体圧着部７が１５０℃で２００℃の温度差）を発生させることができる。これにより、導体圧着部７は膨張し、導体部２ａは収縮する。この状態で導体圧着部７が導体部２ａに圧着されると、圧着後、導体圧着部７は常温まで温度下降しつつ収縮し、導体部２ａは常温まで温度上昇しつつ膨張する。すなわち、導体圧着部７は導体部２ａに密着する方向に収縮変形し、導体部２ａは導体圧着部７に密着する方向に膨張変形する。これにより、圧着直後より、導体圧着部７と導体部２ａとの間の残留応力から得られる接触力が向上する。
【０１０５】
なお、ここでは、温度調節部６０は、加熱機構部６２と冷却機構部７２とを有する構成で説明したが、どちらか一方だけで構成されていてもよい。
【０１０６】
また、加熱機構部６２、冷却機構部７２は上記の構成に限られるものではない。以下、加熱機構部６２、冷却機構部７２の他の形態について説明する。まず、加熱機構部６２の他の形態について３つの例を説明する。
【０１０７】
第２の加熱機構部６２ａとしては、第１下金型２２を加熱可能に構成され、第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７を加熱可能な構成を採用することができる（図７参照）。この第２の加熱機構部６２ａは、前述の加熱機構部６２と同様構成であり、発熱部６４ａと温度センサ６６ａと加熱制御部６８ａとを有している。そして、温度センサ６６ａにより取得される第１下金型２２の温度情報に基づいて、加熱制御部６８ａが発熱部６４ａを発熱させ、第１下金型２２を加熱するようになっている。すなわち、第１下金型２２上に導体圧着部７が載置状に支持されると、第１下側圧着面２２ａに底部７ａが接触して導体圧着部７が加熱される。
【０１０８】
第３の加熱機構部６２ｂとしては、端子送給機構部５０に送給されている圧着端子５の導体圧着部７を加熱可能な構成を採用することができる（図８参照）。この第３の加熱機構部６２ｂは、前述の加熱機構部６２と同様に発熱部６４ｂと温度センサ６６ｂと加熱制御部６８ｂとを有し、端子送給機構部５０の送給台５４を全体的に或いは部分的に加熱するように構成されている。より具体的には、２本の発熱部６４ｂが送給台５４に接触するように配設されると共に温度センサ６６ｂが取り付けられ、温度センサ６６ｂにより取得される送給台５４の温度情報に基づいて、加熱制御部６８ｂが発熱部６４ｂを発熱させ、送給台５４を加熱するようになっている。これにより、圧着端子５の導体圧着部７は、加熱された送給台５４上を滑るように移動され、圧着位置に移動されるまでに加熱される。
【０１０９】
送給台５４は、少なくとも連鎖状の複数の圧着端子５のうち各導体圧着部７の底部７ａと接触する部分が、熱伝導性の良い材料により構成され加熱されるようになっているとよい。部分的に加熱する例としては、導体圧着部７の底部７ａの移動軌跡に対応する部分に帯状に熱伝導性の良い材料を配設した構成を採用することができる。
【０１１０】
第４の加熱機構部６２ｃとしては、光を集光して導体圧着部７に照射することにより、導体圧着部７を加熱する構成を採用することができる（図９参照）。より具体的には、凹状球面に形成された反射板６４ｃに光を照射し、反射板６４ｃの反射光を、反射板６４ｃの前方に配設された凸レンズ６６ｃを通じて導体圧着部７に照射することにより、導体圧着部７を加熱可能である。この第４の加熱機構部６２ｃは、下金型２０上に載置状に支持された圧着端子５に対して導体圧着部７を加熱するものであってもよいし、圧着位置の上流側で、端子送給機構部５０により送給されている圧着端子５に対して導体圧着部７を加熱するものであってもよい。ここで、反射板６４ｃに照射する光の光源は、太陽光でも発光装置でもよい。なお、図９では、光路を破線で模式的に示している。
【０１１１】
他にも、圧着直前（圧着端子５が下金型２０上に載置状に支持された状態或いは端子送給機構部５０により送給されている状態）で、導体圧着部７に対してレーザー光を照射して加熱する構成、熱風を噴射して加熱する構成も採用することができる。
【０１１２】
次に、冷却機構部７２の他の形態について説明する。第２の冷却機構部７２ａとしては、冷却された窒素Ｎを電線２の導体部２ａに対して噴射して、導体部２ａを冷却する構成を採用することができる（図１３参照）。より具体的には、第２の冷却機構部７２ａは、液体窒素或いは液体窒素を設定温度になるよう気化した窒素Ｎを、圧着直前に一定量或いは一定時間導体部２ａに対して吹きつけて、導体部２ａを冷却するとよい。なお、図１３では、噴射される冷却された窒素Ｎを破線で示している。
【０１１３】
上記他の加熱機構部６２ａ、６２ｂ、６２ｃ及び冷却機構部７２ａは、加熱機構部６２及び冷却機構部７２と組み合わせて設けることができる。例えば、温度調節部６０として加熱機構部６２及び６２ａを設け、導体圧着部７を、加熱機構部６２により一対の導体圧着片７ｂ側から加熱すると共に加熱機構部６２ａにより底部７ａ側から加熱して、より確実に温度上昇させるように構成することができる。さらに、圧着端子５の送給段階での予備加熱手段として、第３の加熱機構部６２ｂを補助的に設けることもできる。また、加熱機構部６２ａ、６２ｂ、６２ｃ又は冷却機構部７２ａを、第１の加熱機構部６２又は第１の冷却機構部７２の代わりに単独で設けることによっても、導体圧着部７と導体部２ａとの間に温度差を発生させる効果を得ることができる。
【０１１４】
＜４．端子圧着装置の動作＞
次に、上記構成の端子圧着装置１０による端子圧着動作について説明する。
【０１１５】
以下説明において、初期状態として、連鎖状の複数の圧着端子５が端子送給機構部５０の送給台５４上にセットされ、調尺切断、皮剥きされた電線２が電線保持部４０に保持されているものとする。また、上金型３０は、駆動機構部３８により下金型２０に対して離間した位置に停止されている（図５参照）。
【０１１６】
まず、端子送給機構部５０は、連鎖状の複数の圧着端子５を送り方向Ｐに１ピッチ分送る。より具体的には、一つの圧着端子５が送り爪部材５２で引っ掛けられて連鎖状の複数の圧着端子５全体が送り方向Ｐに１ピッチ分送られる。これにより、複数の圧着端子５のうち圧着位置側の圧着端子５が、導体圧着部７が第１下金型２２の第１下側圧着面２２ａ上に載置状に支持されると共に、被覆圧着部８が第２下金型２４の第２下側圧着面２４ａ上に載置状に支持される位置で、下金型２０と上金型３０との間に配設される（図５参照）。
【０１１７】
圧着端子５が下金型２０上に載置状に支持されると、電線保持部４０により、電線２が圧着位置側に移動される。圧着位置に配設される直前に、電線保持部４０に保持された電線２について、冷却機構部７２により導体部２ａを冷却する（図１１参照）。より具体的には、電線保持部４０により、開口を通じて導体収容穴部７３内に電線２を挿入する。このとき、ゴムパッキン７５が被覆部２ｂの先端部の外周部に密着して開口が閉塞され、導体部２ａがゴムパッキン７５より奥側に配設される。この状態で、冷却された窒素Ｎが、窒素供給部７６により供給管７７を通じて導体収容穴部７３内に供給される。そして、導体収容穴部７３内に供給された冷却された窒素Ｎは、導体収容穴部７３内を長手方向に奥側に向かって流動して窒素排出部７８から排出される。冷却された窒素Ｎが設定時間或いは設定量だけ供給されると、窒素供給部７６は冷却された窒素Ｎの供給を停止して、電線保持部４０により電線２を導体収容穴部７３から抜出す。これにより、導体部２ａは約−５０℃に冷却された状態となる。
【０１１８】
導体部２ａの冷却直後に、電線保持部４０により、電線２を、導体部２ａが導体圧着部７の一対の導体圧着片７ｂ間に配設されると共に被覆部２ｂの先端部が被覆圧着部８の一対の被覆圧着片８ｂ間に配設される位置に移動する（図５参照）。このとき、導体部２ａは導体圧着部７に接触しない位置に維持されている。
【０１１９】
圧着端子５及び電線２をセットした後、駆動機構部３８により、上金型３０を下金型２０に近接移動させる（図１４参照）。
【０１２０】
加熱機構部６２により加熱された第１上金型３２は、一対の導体圧着片７ｂに接触した位置（図１５参照）から導体圧着部７を加熱する。また、第１上金型３２が一対の導体圧着片７ｂに接触した位置から、駆動機構部３８は、上金型３０を下降する速度を低速化する。第１下金型３２は、低速化された速度で一対の導体圧着片７ｂに接触して導体圧着部７を加熱しつつ、一対の導体圧着片７ｂを第１上側圧着面３２ａに沿って内側かつ底部７ａ側に向けて変形させていく。そして、導体部２ａが圧縮変形される直前の位置（図１６参照）で低速駆動を終了して、通常速度で駆動する。低速駆動が終了した状態で、導体圧着部７は約１５０℃に加熱されている。さらに通常速度で第１上金型３２が下降移動されると、一対の導体圧着片７ｂがさらに内側かつ底部７ａ側に変形すると共に、導体部２ａが圧縮変形される。最終的に、第１上金型３２が圧着下死点まで下降移動された状態で、導体圧着部７が導体部２ａに対して電気的かつ機械的に圧着接続される（図１７参照）。圧着された導体圧着部７は、一対の導体圧着片７ｂが内側かつ底部７ａに向けて湾曲状に変形し、圧縮変形された導体部２ａを包囲するようになっている。
【０１２１】
また、第２上金型３４は、第１上金型３２と一体となって駆動機構部３８により下降され、一対の被覆圧着片８ｂを内向きかつ底部８ａ側に向けて変形させる。これにより、被覆圧着部８が被覆部２ｂの先端部に機械的に圧着接続される。
【０１２２】
さらに、下金型２０上に載置状に支持されている圧着端子５が、複数の圧着端子５を連結している連結部９から切り離される（図示省略）。
【０１２３】
駆動機構部３８は、上金型３０を下死点まで下降移動した後、すぐに、上金型３０を上昇移動させて初期位置に戻す（図１８参照）。そして、圧着端子５が圧着された電線２は、電線保持部４０に保持されたまま製品排出位置に移動され、完成品を収容するトレイ等に移されるとよい。
【０１２４】
圧着終了後、圧着端子５の導体圧着部７は、徐々に常温まで温度下降しつつ導体部２ａに密着する方向に収縮変形する。また、電線２の導体部２ａは、徐々に常温まで温度上昇しつつ導体圧着部７に密着する方向に膨張変形する（図１９参照）。これにより、温度調節部６０を設けない端子圧着装置により同じクリンプハイトで圧着を行った場合と比較して、圧着後に導体部２ａと導体圧着部７との間で高い残留応力から得られる接触力を得て接触抵抗を小さくすることができる。
【０１２５】
以上の動作により、電線２に対して圧着端子５が圧着される（図２参照）。そして、上記動作と同様にして次の圧着端子５を電線２に圧着し、この動作を繰り返すことにより、連続して圧着端子付電線を製造することができる。
【０１２６】
上記のように構成された端子圧着装置１０によると、少なくとも圧着完了時に、導体部２ａより導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、温度調節部６０により導体部２ａと導体圧着部７の間に温度差を発生させるように構成されている。より具体的には、加熱機構部６２により導体圧着部７が加熱され、加熱されて膨張した導体圧着部７は、圧着後に常温に戻るにつれて収縮する。また、冷却機構部７２により導体部２ａが冷却され、冷却されて収縮した導体部２ａは、圧着後に常温に戻るにつれて膨張する。つまり、導体部２ａの外周部を覆うように圧着された導体圧着部７が収縮変形することにより導体部２ａに対して密着する方向に力が作用すると共に、導体部２ａが膨張変形することにより導体圧着部７に対して密着する方向に力が作用する。これにより、導体圧着部７と導体部２ａとの間に温度差を設けないで、導体部２ａの断面積を同じに保つように同じクリンプハイトで圧着する場合と比較して、引張強度を確保しつつ、導体部２ａと導体圧着部７との間に作用する接触抵抗を小さくするように残留応力から得られる接触力を向上させることができる。つまり、引張強度及び接触抵抗を高性能に両立させることができる。
【０１２７】
また、温度調節部６０の加熱機構部６２は、加熱の上限温度を圧着端子５に施されたスズメッキが軟化しないような温度に設定されているため、圧着時及び圧着後の導体圧着部７、導体部２ａの温度変化に伴う変形時におけるスズメッキの変形を抑制でき、圧着端子５が常温まで温度下降する際に安定して残留応力から得られる接触力を得ることができる。そして、これにより、導体圧着部７と導体部２ａとの間の接触抵抗を小さくすることができる。
【０１２８】
そして、加熱機構部６２が第１上金型３２を加熱し、第１上金型３２が第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７に接触することにより導体圧着部７を加熱する構成により、導体圧着部７に対する第１上金型３２の接触位置から圧着途中まで導体圧着部７を加熱するようになっている。つまり、導体圧着部７を圧着変形させる期間で加熱するため、加熱された導体圧着部７の熱が導体部２ａに伝導することを抑制でき、導体圧着部７と導体部２ａとの温度差を最大限に維持することができる。また、第１上金型３２の第１上側圧着面３２ａが導体圧着部７（一対の導体圧着片７ｂ）に対して比較的大きい接触面をもって加熱するため、より効率的に温度上昇させることができる。これにより、より確実に導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させ、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１２９】
また、加熱機構部６２が第１下金型２２を加熱する構成においては、第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７を加熱するように構成されているため、圧着端子５が載置状に支持されている比較的長い期間に導体圧着部７を加熱することができる。これにより、導体圧着部７が加熱後圧着完了前に温度下降することを抑制でき、安定して導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させることができ、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１３０】
また、加熱機構部６２が、端子送給機構部５０に送給されている圧着端子５の導体圧着部７を加熱する構成においては、導体圧着部７が第１下金型２２上に載置状に支持される位置に搬送されるまでの比較的長い期間、導体圧着部７を加熱可能である。これにより、安定して導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させることができ、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１３１】
また、温度調節部６０の冷却機構部７２は、導体部２ａの冷却に伴って、導体部２ａに被覆されている被覆部２ｂが脆化温度まで冷却されないような温度範囲で冷却するため、被覆部２ｂの脆性破壊を抑制して、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１３２】
そして、冷却機構部７２は、冷却された窒素Ｎが導体収容穴部７３内に収容される導体部２ａの長手方向に沿って導体収容穴部７３内を流動するように構成されているため、より確実に導体部２ａを冷却することができる。これにより、安定して導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させることができ、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１３３】
また、筒状の導体圧着部を有する圧着端子を圧着するような場合にも、冷却機構部７２、７２ａにより電線２の導体部２ａを冷却すると共に加熱機構部６２ｂ、６２ｃにより導体圧着部７を加熱してから圧着を行うとよい。例えば、このような圧着端子の圧着は、導体部２ａを導体圧着部の内部に挿入した状態で、導体圧着部の周方向四方に配設された圧着金型を導体圧着部の中心軸に向けて近接移動させて導体圧着部をカシメて行うことができる。これにより、圧着後、導体部２ａが常温に戻るにつれて膨張変形すると共に、導体圧着部が常温に戻るにつれて収縮変形して、導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１ 端子圧着電線
２ 電線
２ａ 導体部
５ 圧着端子
７ 導体圧着部
１０ 端子圧着装置
２２ 第１下金型
３２ 第１上金型
５０ 端子送給機構部
６０ 温度調節部
６２ 第１の加熱機構部
６２ａ 第２の加熱機構部
６２ｂ 第３の加熱機構部
７２ 第１の冷却機構部
７３ 導体収容穴部
７６ 窒素供給部
７８ 窒素排出部
【技術分野】
【０００１】
電線に端子を圧着する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線に端子を接続する方法として圧着接続がある。例えば、Ｕ字型の導体圧着部（ワイヤーバレル）を有する圧着端子について、導体圧着部を塑性変形させて電線の導体部に圧着接続する方法がある。このような電線に対する圧着端子の圧着接続の技術分野では、信号線に流される電流値の微小化に伴い、電線の導体部と圧着端子の導体圧着部との接続抵抗を小さくすることが要求されている。
【０００３】
圧着接続性能の指標として接触抵抗の他に引張強度があり、圧着接続の際には、引張強度と接触抵抗との兼合いが重要となっている。この引張強度及び接触抵抗は、電線の導体部に対して圧着される導体圧着部の圧着後の高さ（クリンプハイト）を変化させることにより、調整することができる。ここで、引張強度は、端子が圧着された電線の導体部に関する、引張試験における破断時又は引き抜け時の引張応力を指し、クリンプハイトが低すぎると導体部の断面積が小さくなって低下する。また、クリンプハイトが高すぎると端子と電線の固着力が低下する。
【０００４】
なお、電線と端子との間の電気接続性能を向上させるための技術として、特許文献１に開示のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５２０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記接触抵抗、引張強度には、それぞれについて望ましい性能を得るための最適なクリンプハイトが存在する。しかしながら、一般的には、接触抵抗の望ましい値（最低値）を呈するポイントと引張強度の望ましい値（最大値）を呈するポイントとは、異なるクリンプハイトとなる。すなわち、接触抵抗の最低値が得られるクリンプハイトで圧着を行うと、導体圧着部が圧着された導体部の断面積が減少して引張強度が低下する恐れがある。逆に、引張強度の最大値が得られるクリンプハイトで圧着を行うと、接触抵抗が大きくなる恐れがある。そこで、安定した性能を得るためには、接触抵抗と引張強度との双方が許容（設計）範囲内に収まる妥協範囲（例えば電線断面積が圧着前の７０〜９０％となる範囲）を圧着特性の適正条件として採用し、クリンプハイトを決定することが必要であった。しかしながら、信号線に流される電流値の微小化に伴い、接触抵抗及び引張強度をより高性能に両立させることが要求される場合、所望の性能を得ることが困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、引張強度及び接触抵抗をより高性能に両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様に係る端子圧着電線の製造方法は、メッキ処理された圧着端子の導体圧着部が、電線の端部で露出される導体部に圧着された端子圧着電線の製造方法であって、（ａ）前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差を発生させる工程と、（ｂ）前記導体部に対して前記導体圧着部を圧着する工程とを備える。
【０００９】
第２の態様に係る端子圧着電線の製造方法は、第１の態様に係る端子圧着電線の製造方法であって、前記工程（ａ）は、前記圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で前記導体圧着部を加熱する工程（ａ１）を有する。
【００１０】
第３の態様に係る端子圧着電線の製造方法は、第１又は２の態様に係る端子圧着電線の製造方法であって、前記工程（ａ）は、前記導体部を冷却する工程（ａ２）を有する。
【００１１】
第４の態様に係る端子圧着電線は、圧着端子の導体圧着部が、電線の端部で露出される導体部に圧着された端子圧着電線であって、前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差が付与された状態で、前記導体部に対して前記導体圧着部が圧着されることにより、圧着後に、前記導体部が膨張変形或いは前記導体圧着部が収縮変形した状態で、前記導体圧着部が前記導体部に対して圧着接続されている。
【００１２】
第５の態様に係る端子圧着装置は、メッキ処理された圧着端子の導体圧着部を、電線の端部で露出される導体部に圧着する端子圧着装置であって、前記導体圧着部を前記導体部に圧着可能な圧着金型と、前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差を発生させる温度調節部とを備えている。
【００１３】
第６の態様に係る端子圧着装置は、第５の態様に係る端子圧着装置であって、前記温度調節部は、前記圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で、前記導体圧着部を加熱可能な加熱機構部を有する。
【００１４】
第７の態様に係る端子圧着装置は、第６の態様に係る端子圧着装置であって、前記圧着金型は、前記導体圧着部を載置状に支持可能な下金型と、前記下金型に対して接離移動可能に配設され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を前記下金型との間で前記導体部に圧着可能な上金型とを有し、前記加熱機構部は、前記上金型を加熱可能に構成され、前記上金型が前記下金型上に載置状に支持された前記導体圧着部に接触することにより、前記導体圧着部を加熱可能な第１の加熱機構部を有する。
【００１５】
第８の態様に係る端子圧着装置は、第６又は７の態様に係る端子圧着装置であって、前記圧着金型は、前記導体圧着部を載置状に支持可能な下金型と、前記下金型に対して接離移動可能に配設され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を前記下金型との間で前記導体部に圧着可能な上金型とを有し、前記加熱機構部は、前記下金型を加熱可能に構成され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を加熱可能な第２の加熱機構部を有する。
【００１６】
第９の態様に係る端子圧着装置は、第６〜８の態様のいずれか一態様に係る端子圧着装置であって、前記圧着端子を、前記導体圧着部を前記導体部に対して圧着する圧着位置に送給可能な端子送給機構部をさらに備え、前記加熱機構部は、前記端子送給機構部に送給されている前記圧着端子の前記導体圧着部を加熱可能な第３の加熱機構部を有する。
【００１７】
第１０の態様に係る端子圧着装置は、第５〜９の態様のいずれか一態様に係る端子圧着装置であって、前記温度調節部は、前記導体部を冷却可能な冷却機構部を有する。
【００１８】
第１１の態様に係る端子圧着装置は、第１０の態様に係る端子圧着装置であって、前記冷却機構部は、前記電線の前記導体部を収容可能な導体収容穴部が形成されている本体部と、前記導体収容穴部内に冷却された窒素を供給する窒素供給部と、前記導体収容穴部内に供給された前記冷却された窒素を、前記導体収容穴部から排出可能な窒素排出部とを有し、前記冷却機構部の前記窒素供給部と前記窒素排出部とは、前記冷却された窒素が、前記導体収容穴部内に収容される前記導体部の長手方向に沿って前記導体収容穴部内を流動するように構成されている。
【発明の効果】
【００１９】
第１の態様に係る端子圧着電線の製造方法によると、導体部より導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、導体部と導体圧着部の間に温度差を発生させる。このため、圧着後に導体部及び導体圧着部が常温に戻るにつれて、導体部と導体圧着部との間の温度差により、導体部が導体圧着部に密着する方向に膨張変形、或いは、導体圧着部が導体部に密着する方向に収縮変形する。これにより、引張強度及び接触抵抗をより高性能に両立させることができる。
【００２０】
第２の態様に係る端子圧着電線の製造方法によると、導体圧着部を加熱するため、導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができる。そして、加熱により膨張した導体圧着部は、圧着後に収縮して導体部との間の接触抵抗を小さくすることができる。また、圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で加熱するため、安定して接触抵抗を小さくすることができる。
【００２１】
第３の態様に係る端子圧着電線の製造方法によると、導体部を冷却するため、導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができる。そして、冷却により収縮した導体部は、圧着後に膨張して導体圧着部との間の接触抵抗を小さくすることができる。
【００２２】
第４の態様に係る端子圧着電線によると、導体部より導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、導体部と導体圧着部の間に温度差が付与された状態で圧着が行われ、導体部が膨張変形或いは導体圧着部が収縮変形している。つまり、導体部が導体圧着部に密着する方向に膨張変形、或いは、導体圧着部が導体部に密着する方向に収縮変形している。このため、引張強度及び接触抵抗をより高性能に両立させることができる。
【００２３】
第５の態様に係る端子圧着装置によると、導体部より導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、温度調節部により導体部と導体圧着部の間に温度差を発生させるように構成されている。このため、圧着後に導体部及び導体圧着部が常温に戻るにつれ、導体部と導体圧着部との間の温度差により、導体部が導体圧着部に密着する方向に変形、或いは、導体圧着部が導体部に密着する方向に収縮変形する。これにより、引張強度及び接触抵抗をより高性能に両立させることができる。
【００２４】
第６の態様に係る端子圧着装置によると、加熱機構部により、導体圧着部を加熱することができるため、導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができる。そして、加熱により膨張した導体圧着部は、圧着後に収縮して導体部との間の残留応力から得られる接触力を向上させることができる。また、温度調節部は、圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で加熱するため、安定して接触抵抗を小さくすることができる。
【００２５】
第７の態様に係る端子圧着装置によると、第１の加熱機構部が上金型を加熱し、上金型が下金型上に載置状に支持される導体圧着部に接触することにより導体圧着部を加熱するように構成されている。このように、上金型が導体圧着部に接触した位置から加熱が開始されるため、導体部に対する熱伝導を抑制することができる。これにより、より確実に導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させて、接触抵抗を小さくすることができる。
【００２６】
第８の態様に係る端子圧着装置によると、第２の加熱機構部が下金型を加熱し、下金型上に載置状に支持される導体圧着部を加熱するように構成されているため、圧着端子が載置状に支持されている比較的長期間に導体圧着部を加熱することができる。これにより、安定して導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができ、接触抵抗を小さくすることができる。
【００２７】
第９の態様に係る端子圧着装置によると、第３の加熱機構部が、端子送給機構部に送給されている圧着端子の導体圧着部を加熱するように構成されているため、導体圧着部が圧着位置に搬送されるまでの比較的長い期間、導体圧着部を加熱可能である。これにより、安定して導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができ、接触抵抗を小さくすることができる。
【００２８】
第１０の態様に係る端子圧着装置によると、冷却機構部により導体部を冷却することができるため、導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができる。そして、冷却により収縮した導体部は、圧着後に膨張して導体圧着部との間の接触抵抗を小さくすることができる。
【００２９】
第１１の態様に係る端子圧着装置によると、冷却機構部は、冷却された窒素が導体収容穴部内に収容される導体部の長手方向に沿って導体収容穴部内を流動するように構成されているため、より確実に導体部を冷却することができる。これにより、安定して導体部と導体圧着部との間に温度差を発生させることができ、接触抵抗を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】電線及び圧着端子を示す斜視図である。
【図２】電線に圧着端子を圧着した状態を示す図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】端子圧着装置の概略正面図である。
【図５】端子圧着装置の概略正面図である。
【図６】第１の加熱機構部を示す図である。
【図７】第２の加熱機構部を示す図である。
【図８】第３の加熱機構部を示す図である。
【図９】第４の加熱機構部を示す図である。
【図１０】第１の冷却機構部の概略全体図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】端子圧着処理における冷却工程の位置づけを示す図である。
【図１３】第２の冷却機構部を示す図である。
【図１４】圧着動作を示す図である。
【図１５】圧着動作を示す図である。
【図１６】圧着動作を示す図である。
【図１７】圧着動作を示す図である。
【図１８】圧着動作を示す図である。
【図１９】導体部及び導体圧着部に作用する残留応力から得られる接触力を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜１．圧着端子及び電線＞
まず、端子圧着電線の製造方法、端子圧着装置の対象となる圧着端子５及び電線２について説明する（図１〜３参照）。本端子圧着装置が対象とする圧着端子５及び電線２は、自動車のワイヤーハーネス等に組込まれるものである。
【００３２】
電線２は、導体部２ａの外周部を被覆するように被覆部２ｂが形成された構成である（図１、図２の二点鎖線部分）。導体部２ａは、軟銅、硬銅、ステンレス鋼、アルミニウム等の導電性材料により形成されている。この導体部２ａは、単芯線でも、複数本の素線を撚って構成された撚り線であってもよい（ここでは図３に示すように後者）。被覆部２ｂは、樹脂等の絶縁材料、ここではポリ塩化ビニルにより形成されている。
【００３３】
端子圧着装置に供給される電線２は、調尺、切断された後、その端部で所定長の被覆部２ｂが皮剥きされて導体部２ａの端部が所定長露出されている（図１参照）。
【００３４】
圧着端子５は、接続部６と圧着部とが長手方向に連続して形成された端子である。ここでは、圧着部が、導体圧着部７と被覆圧着部８とを有している例で説明する。圧着端子５は、黄銅、銅合金等の導電性を有する板材を適宜打抜き、屈曲加工すること等により形成されている。この圧着端子５は、メッキ（ここでは、スズメッキ）処理が施されているものとする。もっとも、圧着端子５は、スズメッキの他にも、亜鉛メッキ、金メッキ等のメッキ処理が施されていてもよい。
【００３５】
接続部６は、他の導電性部材に対して接続される部分である、より具体的には、圧着端子５がコネクタ端子である場合、接続部６は、略長方形板状或いはピン状等のオス端子接続部、又は、略角筒状等のメス端子接続部に形成されている。ここでは、接続部６が略角筒状のメス端子接続部である例で説明する。他にも、接続部６は、圧着端子５がネジ止め等により他の導電性部材に接続可能な略円環状等に形成されていてもよい。
【００３６】
導体圧着部７は、接続部６と連続する細長板状に形成された底部７ａの両側部に対向する一対の導体圧着片７ｂが設けられ、圧着端子５の長手方向に直交する断面視において略Ｕ字形状に形成されている。導体圧着部７はワイヤーバレルとも呼ばれる。もっとも、導体圧着部７は、断面視略Ｕ字形状の形態に限られず、円筒形、角筒型に形成されていてもよい。
【００３７】
また、被覆圧着部８は、底部７ａと連続する細長板状に形成された底部８ａの両側部に対向する一対の被覆圧着片８ｂが設けられ、圧着端子５の長手方向に直交する断面視において略Ｕ字形状に形成されている。この被覆圧着部８はインシュレーションバレルとも呼ばれる。
【００３８】
そして、圧着端子５を電線２に圧着する際には、電線２の導体部２ａを一対の導体圧着片７ｂの間に配設すると共に、被覆部２ｂの端部を一対の被覆圧着片８ｂの間に配設する（図１参照）。この状態で、一対の導体圧着片７ｂを内側かつ底部７ａ側に向けて変形させることにより、導体圧着部７が導体部２ａに対して圧着され、機械的かつ電気的に接続される（図２参照）。図３は、導体部２ａに対して導体圧着部７が圧着された状態を示す断面図である。また、一対の被覆圧着片８ｂを内側かつ底部８ａに向けて変形させることにより、被覆圧着部８が被覆部２ｂに対して圧着され、機械的に接続される。図２には、電線２に対して圧着端子５が圧着された端子圧着電線１を示している。
【００３９】
端子圧着電線１において、導体部２ａに対する導体圧着部７の圧着性能として引張強度及び接触抵抗がある。当該引張強度は、完成した端子圧着電線１において、導体圧着部７が圧着された導体部２ａに関する、引張試験における破断点の引張応力を指している。また、接触抵抗とは、導体部２ａの素線同士の接触面及び導体圧着部７と導体部２ａとの接触面における電気抵抗である。
【００４０】
上記引張強度及び接触抵抗は、クリンプハイトを変化させることにより調節できるが、一般的に、引張強度と接触抵抗とでは最適値を呈するポイントが異なる。このため、クリンプハイトを下げて接触抵抗を小さくしようとすると、導体部２ａの断面積が小さくなって引張強度が低下する恐れがある。また、引張強度を確保するようにクリンプハイトを決定すると、接触抵抗が大きくなる恐れがある。
【００４１】
そこで、発明者は、接触抵抗には導体圧着部７と導体部２ａとの接触荷重（残留応力から得られる接触力）が影響することに着目し、高い引張強度を呈するようなクリンプハイトで圧着を行ったうえで、小さい接触抵抗を得られるように残留応力から得られる接触力を向上させる圧着について検討した。そして、発明者は、導体圧着部７及び導体部２ａの熱膨張或いは熱収縮を利用して端子圧着電線１を製造することを考えた。
【００４２】
上記技術的思想に基づいて製造される本端子圧着電線１は、導体部２ａの温度より導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差が付与された状態で、導体部２ａに対して導体圧着部７が圧着される。これにより、圧着後に、導体部２ａが膨張変形或いは導体圧着部７が収縮変形した状態で導体圧着部７が導体部２ａに圧着接続されている。より具体的には、導体部２ａが常温より低い温度に冷却されて圧着されることにより、圧着後に導体部２ａが導体圧着部７に密着する方向に膨張変形している。また、導体圧着部７が常温より高い温度に加熱されて圧着されることにより、圧着後に導体圧着部７が導体部２ａに密着する方向に収縮変形している。つまり、端子圧着端子１は、導体部２ａと導体圧着部７とが互いに密着するように作用する力がより大きく働くように圧着されている。ここで、常温とは、端子圧着電線１の製造場所の温度である。
【００４３】
このような圧着後の導体部２ａ或いは導体圧着部７の変形により、導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力を向上させることができる。すなわち、導体部２ａと導体圧着部７との間の接触抵抗を小さくすることができる。また、クリンプハイトを低くせずに接触抵抗を小さくしているため、圧着後の導体部２ａの断面積が小さくなることを抑制でき、引張強度の低下を抑制できる。以上のように、導体部２ａあるいは導体圧着部７が変形する作用により、本端子圧着電線１は、引張強度の低下を抑制すると共に接触抵抗を小さくでき、引張強度と接触抵抗とをより高性能に両立させることができる。
【００４４】
なお、後述する端子圧着電線の製造方法、端子圧着装置が対象とする圧着端子５は、上記形態に限定されるものではなく、種々の圧着端子を適用することができる。例えば、本端子圧着電線の製造方法、端子圧着装置は、被覆圧着部８を有しない圧着端子、圧着部（導体圧着部７）が筒型の圧着端子の圧着処理にも適用可能である。以下の端子圧着電線の製造方法、端子圧着装置の説明においては、圧着端子が、接続部６と断面視略Ｕ字形状の導体圧着部７と被覆圧着部８とを有する圧着端子５である例で説明する。
【００４５】
この圧着端子５は、端子圧着に際して、一つずつ供給されてもよいし、連鎖状に複数連結された形態で供給されてもよい。後述する端子圧着装置では、後者を採用しており、複数の圧着端子５が細長帯状の連結部９に対して長手方向に等間隔で並列状に連結された形態で供給される（図４参照）。このような連鎖状の複数の圧着端子５は、１つの板状部材から打抜き、屈曲加工により一体形成することができる。
【００４６】
＜２．端子圧着電線の製造方法＞
上記電線２に対して圧着端子５を圧着した端子圧着電線１の製造方法について説明する。
【００４７】
端子圧着電線１の製造方法は、導体部２ａの温度より導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させる工程（ａ）と、導体部２ａに対して導体圧着部７を圧着する工程（ｂ）とを備えている。
【００４８】
工程（ａ）は、少なくとも圧着完了時に導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差が生じているように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させるようになっている。より具体的には、導体部２ａと導体圧着部７との圧着前或いは圧着期間に、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させるとよい。ここで、圧着前とは、導体圧着部７に対して圧縮力を作用させる前の状態を指し、圧着期間とは、導体圧着部７に対して圧縮力を作用させてから導体圧着部７が導体部２ａに接触して導体部２ａを圧縮変形させるまでの状態を指す。つまり、工程（ａ）及び工程（ｂ）の順序としては、工程（ａ）の後に工程（ｂ）が行われてもよいし、工程（ａ）と工程（ｂ）とが同時期に行われてもよい。
【００４９】
この工程（ａ）は、導体圧着部７を加熱する工程（ａ１）と、導体部２ａを冷却する工程（ａ２）とを有している。
【００５０】
工程（ａ１）では、常温より高く、圧着端子５のメッキが溶融しない温度範囲で導体圧着部７を加熱する。より具体的には、加熱の上限温度は、スズメッキ処理された圧着端子５のスズメッキの融点である２３０℃より低い温度に設定する。
【００５１】
ところで、特開平９−２６３９９２号公報には、圧着端子５の製造に用いられるのと同様のスズメッキ鋼板のリフロー処理について開示されている。このリフロー処理においては、スズメッキの融点より若干低い約２００℃までの温度に予熱している。そして、実施例においては、ライン速度、装置停止時の過加熱を防止することを考慮して、熱媒体温度を２００度として予熱温度を１５０℃に設定している。
【００５２】
本実施形態では、加熱の上限温度を、圧着端子５のバネ特性の維持の観点から、２００℃より低く設定する。さらに、上記ライン速度低下及び装置停止時の過加熱を防止する観点からは、１５０℃を加熱の上限温度とすると良い。なお、上限温度１５０℃とすることにより、スズメッキの軟化を避けることもできると考えられる。そして、導体部２ａと導体圧着部７との間により高い温度差を発生させるという観点も含めると、導体圧着部７を常温より５０℃高い温度〜１５０℃の範囲に加熱するとよい。例えば、端子圧着電線１の製造場所の温度が１５℃〜２８℃の温度範囲に管理されている場合、加熱温度は７８℃〜１５０℃の範囲で設定するとよい。
【００５３】
もっとも、圧着端子５がスズメッキ以外のメッキ処理を施されたものである場合、メッキ材料に応じて、メッキ材料の融点、導体部２ａと導体圧着部７との温度差等の観点から、実験的、経験的に加熱の温度範囲を決定すればよい。
【００５４】
工程（ａ１）で導体圧着部７を加熱する方法としては、例えば、導体圧着部７に対してセラミックヒーター等の発熱部材を接触させて導体圧着部７の温度を上昇させる方法を採用することができる。他にも、導体圧着部７に対して熱風を噴射して温度上昇させる方法、或いは、予め圧着端子５自体を加熱媒体が収容された加熱槽で温度上昇させる方法でもよい。加熱槽を使用する場合、圧着端子５全体が加熱されるため、被覆圧着部８が接触する被覆部２ｂが溶融しない温度に設定するとよい。
【００５５】
また、工程（ａ２）では、常温より低く、導体部２ａの冷却に伴って導体部２ａに被覆されている被覆部２ｂが脆化温度まで冷却されないような温度範囲で導体部２ａを冷却する。より具体的には、例えば、脆化温度が−７０℃のポリ塩化ビニル製の被覆部２ｂを有する電線２の場合、−７０℃より高い温度範囲で導体部２ａを冷却するとよい。導体部２ａと導体圧着部７との間により高い温度差を発生させるという観点も含めると、導体部２ａを常温より５０℃低い温度〜−７０℃までの範囲に冷却するとよい。例えば、端子圧着電線１の製造場所の温度が１５℃〜２８℃の温度範囲に管理されている場合、冷却温度は−３５℃〜−７０℃の範囲で設定するとよい。
【００５６】
工程（ａ２）で導体部２ａを冷却する方法としては、例えば、冷媒等で冷却された部材、ペルチェ素子等を接触させて導体部２ａの温度を下降させる方法を採用することができる。他にも、導体部２ａを冷却媒体が収容された冷却槽で温度下降させる方法、冷却した窒素を導体部２ａに噴射して温度下降させる方法でもよい。
【００５７】
より大きい温度差を得るという観点と圧着端子５及び電線２の性能劣化を防ぐ観点から言うと、工程（ａ）全体としては、導体部２ａと導体圧着部７との温度差を５０℃〜２００℃とするとよい。より好ましくは、導体部２ａを−５０℃に冷却すると共に、導体圧着部７を１５０℃に加熱して、温度差を２００℃にするように温度調節を行うとよい。
【００５８】
なお、上記工程（ａ１）と工程（ａ２）とは、どちらか一工程が行われても、両工程が行われてもよいし、両工程が行われる場合には、各工程が順（前後不問）に行われても、同時期に行われてもよい。
【００５９】
工程（ｂ）では、まず、圧着端子５と電線２とを、導体部２ａが一対の導体圧着片７ｂの間に配設されると共に、被覆部２ｂの先端部が一対の被覆圧着片８ｂの間に配設されるような位置関係で保持する。このとき、底部７ａ及び一対の圧着片７ｂに対して隙間をあけるように導体部２ａを保持することが好ましい。すなわち、加熱された又はこれから加熱される導体圧着部７と、冷却された又はこれから冷却される導体部２ａとが接触して熱伝導することにより導体圧着部７と導体部２ａとの温度差が小さくならないようにするとよい。圧着端子５及び電線２の保持は、作業者が手で行ってもよいし、電動チャック等の保持機構により行ってもよい。
【００６０】
次に、導体圧着部７を一対の導体圧着片７ｂの間に配設されている導体部２ａに圧着する。より具体的には、一対の導体圧着片７ｂを、内側且つ底部７ａ側に向けて変形させる。これにより、導体圧着部７は、導体部２ａに対して電気的且つ機械的に圧着接続される。圧着された導体圧着部７は、一対の導体圧着片７ｂが隣接して並ぶように、内側かつ底部７ａに向けて湾曲状に変形した形状となる。
【００６１】
さらに、被覆圧着部８を一対の被覆圧着片８ｂの間に配設されている被覆部２ｂに圧着する。より具体的には、一対の被覆圧着片８ｂを、内側且つ底部８ａ側に向けて変形させる。これにより、被覆圧着部８は、被覆部２ｂに対して機械的に圧着接続される。
【００６２】
導体圧着部７と被覆圧着部８との圧着は、どちらかが先に行われても同時に行われてもよい。また、当該圧着は、圧着用のプライヤー等により手動で行われてもよいし、後述するような専用の端子圧着装置により自動的に行われてもよい。
【００６３】
上記端子圧着電線の製造方法によると、導体部２ａより導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように導体部２ａと導体圧着部７の間に温度差を発生させている。より具体的には、導体圧着部７を常温より高い温度に加熱して膨張した状態で圧着することにより、圧着後に常温に戻るにつれて収縮変形する。また、導体部２ａを常温より低い温度に冷却して収縮した状態で圧着することにより、圧着後に常温に戻るにつれて膨張変形する。つまり、導体部２ａの外周部を覆うように圧着された導体圧着部７が収縮変形することにより導体部２ａに対して密着する方向に力が作用すると共に、導体部２ａが膨張変形することにより導体圧着部７に対して密着する方向に力が作用する。これにより、導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力が向上して圧着完了時より強固に接続される。すなわち、温度差を設けない場合と比較して、クリンプハイトを低くするのと同様に高い残留応力から得られる接触力を得て接触抵抗を小さくすることができるため、導体圧着部７が圧着された部分の導体部２ａの断面積を比較的大きく保つことができる。そして、結果的に、引張強度及び接触抵抗を高性能に両立させることができる。
【００６４】
この端子圧着電線の製造方法は、上記圧着端子５だけでなく、被覆圧着部８を有しない圧着端子または筒状の導体圧着部を有する圧着端子についても、電線２に対して圧着して端子圧着電線を製造することができる。
【００６５】
筒状の導体圧着部を有する圧着端子を圧着する場合にも、電線２の導体部２ａを冷却すると共に導体圧着部を加熱してから圧着を行うとよい。例えば、このような圧着端子の圧着は、導体部２ａを導体圧着部の内部に挿入し、導体圧着部の周方向複数箇所で導体圧着部をカシメて行うことができる。これにより、圧着後、導体部２ａが常温に戻るにつれて膨張変形すると共に、導体圧着部が常温に戻るにつれて収縮変形して、導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【００６６】
＜３．端子圧着装置の構成＞
次に、端子圧着電線１の製造に用いる装置の一例として、端子圧着装置１０の構成を説明する（図４、図５参照）。
【００６７】
端子圧着装置１０は、下金型（アンビル）２０と、上金型（クリンパ）３０と、電線保持部４０と、端子送給機構部５０と、温度調節部６０とを備えている。端子圧着装置１０は、電線保持部４０に保持される電線２に対して、端子送給機構部５０により送給される圧着端子５を、下金型２０と上金型３０との間でその近接移動により圧着する装置である。さらに、この端子圧着装置１０は、温度調節部６０により、圧着完了時に電線２の導体部２ａより圧着端子５の導体圧着部７の方が相対的に高温になるように温度差を発生させるように構成されている。すなわち、導体部２ａと導体圧着部７との温度差による熱膨張、熱収縮変形量の差により、圧着後の導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力を向上させ、接触抵抗を小さくするようにされている。
【００６８】
下金型２０は、基台２８上に固定されており、圧着端子５を載置状に支持可能に構成されている（図４参照）。下金型２０は、圧着端子５の導体圧着部７を変形させるための第１下金型２２と、被覆圧着部８を変形させるための第２下金型２４とを有している（図５参照）。
【００６９】
第１下金型２２の先端部には、導体圧着部７（底部７ａ）を載置状に支持可能な第１下側圧着面２２ａが形成されている。第１下側圧着面２２ａは、上側に向けて凹となる、載置状に支持される圧着端子５の長手方向に沿った軸周りの弧状周面である（図５、図６参照）。同様に、第２下金型２４の先端部には、被覆圧着部８（底部８ａ）を載置状に支持可能な第２下側圧着面２４ａが形成されている。そして、第１下金型２２と第２下金型２４とは、第１下側圧着面２２ａ上に導体圧着部７を載置状に支持した状態で、第２下側圧着面２４ａ上に被覆圧着部８を載置状に支持可能に配設されている。
【００７０】
上金型３０は、圧着端子５の導体圧着部７を圧着するための第１上金型３２と、被覆圧着部８を圧着するための第２上金型３４とを有している（図５参照）。
【００７１】
第１上金型３２は、第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７を、第１下金型３２との間で導体部２ａに圧着可能に構成されている。この第１上金型３２は、第１下金型２２に対向する位置に配設され、モータを含む駆動機構、エアシリンダ、油圧シリンダ等の駆動機構部３８により、第１下金型２２の上方で、第１下金型２２に対して接離移動可能に配設されている（図４、図５参照）。ここでは、後述するように第１上金型３２の下降動作を設定位置等に基づいて停止或いは低速化することがあるため、駆動機構部３８としてサーボモータを含む駆動機構を採用している。第１上金型３２には、先端部から基端部に向けて深さ方向に延びる凹状に第１上側圧着面３２ａが形成されている。この第１上側圧着面３２ａの奥側面は、第１下側圧着面２２ａに対向している（図５参照）。
【００７２】
第１上側圧着面３２ａは、奥部が先端側に向けて凹となる弧状周面を横並びにした形状に形成されると共に、先端側の対向する両内側面が先端側に向けて順次広がるテーパー形状に形成されている（図６参照）。そして、第１下金型２２の第１下側圧着面２２ａ上に導体圧着部７を載置状に支持した状態で、第１上金型３２を第１下金型２２に近接移動させると、一対の導体圧着片７ｂが第１上側圧着面３２ａに摺接しつつ内側及び底部７ａ側に向けて変形するようになっている。
【００７３】
また、第２上金型３４は、第２上側圧着面３４ａを有し、第２下金型２４に対向する位置で、駆動機構部３８により第２下金型２４に対して接離移動可能に配設されている（図５参照）。そして、第１下金型２２と第１上金型３２との間で導体圧着部７を圧着する際、第２上金型３４も第２下金型２４に対して近接移動して、一対の被覆圧着片８ｂが第２上側圧着面３４ａに摺接しつつ変形するようになっている。
【００７４】
電線保持部４０は、第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７の一対の導体圧着片７ｂの間に導体部２ａが位置すると共に、第２下金型２４上に載置状に支持される被覆圧着部８の一対の被覆圧着片８ｂの間に被覆部２ｂが位置するように、電線２を保持可能に構成されている（図４、図５参照）。ここでは、電線保持部４０は、導体部２ａが圧着端子５（少なくとも導体圧着部７）に対して隙間をあける位置で電線２を保持するようになっている。電線保持部４０は、電動チャック機構等を含む一般的な把持機構を採用することができ、電線２の被覆部２ｂを把持して上記位置で電線２を保持可能であればよい。
【００７５】
この電線保持部４０は、図示省略の駆動機構に取り付けられているとよい。すなわち、電線保持部４０は、調尺した電線２を切断するカッターユニットから電線２を受け取る位置と圧着端子５の圧着位置との間、及び、圧着位置と製品排出位置との間で、把持した電線２を移動可能に構成されているとよい。また、電線保持部４０は、保持した電線２を、後述する冷却機構部７２の導体収容穴部７３に挿入可能なように、駆動機構により、保持する電線２の長手方向にも移動可能にされているとよい（図１０、図１１参照）。電線保持部４０を移動する駆動機構としては、例えば、エアシリンダ、リニアモータ等を含む構成を採用することができる。
【００７６】
端子送給機構部５０は、圧着端子５を、導体圧着部７が第１下金型２２上に載置状に支持され、被覆圧着部８が第２下金型２４上に載置状に支持される位置に送給可能に構成されている（図４参照）。ここでは、端子送給機構部５０が、連鎖状の複数の圧着端子５を上記位置に順次送給するものである例で説明する。この端子送給機構部５０は、複数の圧着端子５の基端部（被覆圧着部８側端部）が細長帯状の連結部９に対して長手方向に等間隔で並列状に連結された形態で、圧着端子５を送給する構成である。
【００７７】
より具体的には、端子送給機構部５０は、基台２８上に配設され、連鎖状の複数の圧着端子５を圧着端子５の１ピッチ毎に所定の送り方向Ｐに間欠送りする構造とされている。圧着端子５を１ピッチ毎に間欠送りする機構としては、例えば、図４の仮想線で示されるように、各圧着端子５に係脱自在な送り爪部材５２が、各圧着端子５の移動軌跡上に出退自在に突出して、送り方向Ｐに所定距離移動することにより、圧着端子５を送り爪部材５２で引っ掛けて送り方向Ｐに１ピッチ分間欠送りする構造とされている。この送り爪部材５２は、駆動機構部３８による上金型３０の昇降動作を所定のカム又はリンク機構により送り方向Ｐに伝達し、上金型３０の動作と連動して駆動されるように構成されているとよい。ここでは、端子送給機構部５０は、連鎖状の複数の圧着端子５を載置状に支持可能な送給台５４を有し、送り爪部材５２により間欠送りされる連鎖状の複数の圧着端子５が送給台５４上を滑って送給されるように構成されている。
【００７８】
なお、端子送給機構部５０は、駆動機構部３８とは別のエアシリンダ等のアクチュエータで送り込む機構であってもよい。また、複数の圧着端子５がその長手方向に連結された形態で供給され、長手方向寸法を１ピッチとして間欠送りしてもよいし、圧着端子５を単体で送給する構成（例えば、一つずつ把持して送給する構成）であってもよい。
【００７９】
そして、端子送給機構部５０により下金型２０上に載置状に支持される位置まで送給された圧着端子５は、図示省略の切断刃により連結部９から切り離されるように構成されているとよい。
【００８０】
この端子圧着装置１０は、駆動機構部３８及び電線保持部４０を、制御部８０により動作制御するように構成されている。制御部８０は、図示されないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力回路等を有する一般的なコンピュータである。制御部８０は、第１上金型３２及び第２上金型３４を昇降移動させるように、駆動機構部３８に対して制御可能に接続されている。また、制御部８０は、電線２を、把持及び把持解除可能であると共に、カッターユニット位置と圧着位置と製品排出位置とで移動可能かつ電線２の長手方向に移動可能なように、電線保持部４０に対して制御可能に接続されている。さらに、制御部８０は、端子送給機構部５０が駆動機構部３８と別にアクチュエータを備えている場合、圧着端子５を所定間隔で間欠送り可能なように、端子送給機構部５０に対して制御可能に接続されているとよい。ここでは、制御部８０は、駆動機構部３８及び電線保持部４０を、同期して動作制御するように構成されている。
【００８１】
温度調節部６０は、少なくとも圧着完了時に導体部２ａの温度より導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させる構成である。すなわち、温度調節部６０は、圧着完了前に導体部２ａ及び導体圧着部７に対して温度調節を行うように構成されている。導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させる方法としては、導体部２ａを常温より低い温度に冷却する方法と、導体圧着部７を常温より高い温度に加熱する方法とがある。
【００８２】
本温度調節部６０は、圧着端子５のメッキが溶融しない温度範囲で、導体圧着部７を加熱可能である。より具体的には、加熱の上限温度は、スズメッキ処理された圧着端子５のスズメッキの融点である２３０℃より低い温度、好ましくは、圧着端子５のバネ特性の維持の観点から２００℃より低く設定されるとよい。さらに、ライン速度低下及び装置停止時の過加熱を防止する観点からは、１５０℃を加熱の上限温度とすると良い。なお、上限温度１５０℃とすることにより、スズメッキの軟化を避けることもできると考えられる。そして、導体部２ａと導体圧着部７との間により高い温度差を発生させるという観点も含めると、温度調節部６０は、導体圧着部７を常温より５０℃高い温度〜１５０℃の範囲に加熱するとよい。例えば、端子圧着電線１の製造場所の温度が１５℃〜２８℃の温度範囲に管理されている場合、加熱温度は７８℃〜１５０℃の範囲で設定するとよい。
【００８３】
また、温度調節部６０は、電線２の被覆部２ｂの脆化温度より高い温度範囲で、導体部２ａを冷却可能に構成されている。より具体的には、例えば、脆化温度が−７０℃のポリ塩化ビニル製の被覆部２ｂを有する電線２の場合、より高い温度差を発生させるという観点も含めると、温度調節部６０は、導体部２ａを常温より５０℃低い温度〜−７０℃までの範囲に冷却するとよい。例えば、端子圧着電線１の製造場所の温度が１５℃〜２８℃の温度範囲に管理されている場合、加熱温度は−３５℃〜−７０℃の範囲で設定するとよい。
【００８４】
そして、より大きい温度差を得ると共に圧着端子５及び電線２の性能劣化を防ぐ観点から言うと、温度調節部６０は、導体部２ａと導体圧着部７との温度差を５０℃〜２００℃とするとよい。つまり、より好ましくは、導体部２ａを−５０℃に冷却すると共に、導体圧着部７を１５０℃に加熱して、温度差を２００℃にするように温度調節を行うとよい。
【００８５】
上記のように導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させるために、温度調節部６０は、加熱機構部６２と冷却機構部７２とを有している（図４、図５参照）。
【００８６】
加熱機構部６２（第１の加熱機構部６２）は、第１上金型３２を加熱可能に構成され、第１上金型３２が第１下金型２２上に載置状に支持された導体圧着部７に接触することにより、導体圧着部７を加熱可能に構成されている（図６参照）。加熱機構部６２は、発熱部６４と、温度センサ６６と、加熱制御部６８とを有している。
【００８７】
発熱部６４は、第１上金型３２に接触するように配設され、加熱制御部６８に対して直列に導線により接続され、加熱制御部６８から導線を通じて電流が流されることにより発熱するように構成されている。ここでは、図６に示すように２本の棒状の発熱部６４が第１上金型３２に対して挿通された状態で接触するように配設されている。もっとも、発熱部６４は、棒状に限られるものではなく板状、筒状等の形状でもよいし、単数本或いは３本以上の複数本配設されていてもよい。また、第１上金型３２には温度センサ６６が取り付けられ、当該温度センサ６６は、加熱制御部６８に対して第１上金型３２の温度情報を出力可能に接続されている。そして、加熱制御部６８は、第１上金型３２の温度が設定温度になるように、温度センサ６６により取得される温度情報に基づいて発熱部６４を発熱させ、第１上金型３２を加熱するように構成されている。導体圧着部７を１５０℃に加熱したい場合には、例えば、第１上金型３２を１８０℃程度まで加熱しておけばよい。
【００８８】
上記加熱機構部６２としては、一般的なセラミックヒーター等を含む各種加熱装置を採用することができる。
【００８９】
そして、加熱機構部６２により加熱された第１上金型３２は、圧着時に、第１上側圧着面３２ａが一対の導体圧着片７ｂに接触することにより、導体圧着部７を加熱する。
【００９０】
本端子圧着装置１０では、導体圧着部７をより確実に加熱するため、端子圧着時に駆動機構部３８による第１上金型３２の下降動作を圧着下死点までの途中の位置で停止或いは低速化するように構成されている。より具体的には、加熱された第１上金型３２は、第１上側圧着面３２ａが一対の導体圧着片７ｂに最初に接触する位置（図１５参照）から、導体部２ａが圧縮変形される前の位置（図１６参照）までの範囲のうち少なくとも一箇所で停止或いは一部の範囲で低速化するように設定されている。つまり、導体圧着部７を設定温度まで温度上昇させると共に、導体部２ａの温度を上昇させない範囲（例えば０．５秒間のように設定）で加熱するように停止或いは低速化するとよい。ここでは、第１上金型３２を低速化しており、停止するより低速化する方が、再動作時の装置に掛かる負荷を小さくすることができる。より好ましくは、第１上側圧着面３２ａが一対の導体圧着片７ｂに最初に接触する位置から導体部２ａが圧縮変形される前の位置までの範囲全体で第１上金型３２の下降動作が前後の動作速度より低速化されるとよい。なお、低速化する期間の前後の昇降速度は、導体部２ａに対して導体圧着部７の熱が伝導されることを抑制できるように速い速度であるとよい。
【００９１】
本加熱機構部６２を採用する場合、駆動機構部３８としてサーボモータを含む構成を採用するとよい。すなわち、上金型３０（第１上金型３２）の下降速度を低速化する場合には、速度を調節可能なサーボモータが適している。
【００９２】
そして、第１上金型３２は、停止後或いは低速化期間の終了後、通常の速度で下降移動され、圧着下死点まで移動した（圧着完了）後、すぐに通常速度で上昇移動される。つまり、圧着完了前に、第１上金型３２及び加熱された導体圧着部７の熱が導体部２ａに伝導することを抑制するため、加熱期間以外では第１上金型３２が導体圧着部７に接触する時間をなるべく短くするように構成されている。これにより、圧着完了時における導体圧着部７と導体部２ａとの温度差をより確実に維持できる。低速化されるタイミング及び期間或いは位置は、第１上金型３２と導体圧着部７との接触により十分に導体圧着部７が加熱され且つ導体圧着部７と導体部２ａとの間の熱伝導によりその間の温度差が小さくならないようにするという観点から実験的、経験的に決定されるとよい。そして、低速化されるタイミング及び期間或いは位置は、プログラムにより予め設定され、その設定値に基づいて制御部８０が駆動機構部３８を制御して、上金型３０を昇降動作させるように構成されているとよい。
【００９３】
冷却機構部７２（第１の冷却機構部７２）は、本体部７４と、窒素供給部７６と、窒素排出部７８とを有している（図１０、図１１参照）。
【００９４】
本体部７４は、電線２の導体部２ａを収容可能な導体収容穴部７３が形成されている部材である。導体収容穴部７３は、一方側で開口し、直線状に延びる断面視略円形の穴状に形成されている。導体収容穴部７３の開口側部分は、電線２を導体収容穴部７３内に案内するため、開口側に向けて順次広がったテーパー形状に形成されている。また、テーパー部分の奥側には、導体収容穴部７３内に挿入される電線２の被覆部２ｂの外周部に対して周方向全体に亘って密着可能なゴムパッキン７５が設けられている（図１１参照）。そして、電線２を、開口を通じて導体収容穴部７３内に挿入すると、導体部２ａが導体収容穴部７３の奥側に配設され、被覆部２ｂがゴムパッキン７５と密着した状態となる。ゴムパッキン７５が被覆部２ｂの外周部に密着した状態で、導体収容穴部７３の開口は気密性、水密性を保って閉塞される。
【００９５】
なお、電線保持部４０は、上述したように、電線２を導体収容穴部７３に挿入するため、電線２を保持した状態で電線２の長手方向にも移動可能なようになっている（図１０、図１１参照）。
【００９６】
窒素供給部７６は、導体収容穴部７３内に冷却された窒素Ｎを供給可能に構成されている。より具体的には、窒素供給部７６は、液体窒素或いは液体窒素を設定温度になるよう気化した窒素Ｎを、供給管７７を通じて導体収容穴部７３内に供給可能となっている。ここでは、液体窒素を約−５０℃になるよう気化した窒素Ｎを供給している。供給管７７は、先端部が導体収容穴部７３のゴムパッキン７５より奥側の内部に開口するように、本体部７４の外部から導体収容穴部７３内に挿通配設されている。
【００９７】
窒素排出部７８は、導体収容穴部７３内に供給された冷却された窒素Ｎを、導体収容穴部７３から排出可能な部分である。より具体的には、窒素排出部７８は、管状の部材であり、基端部が導体収容穴部７３のゴムパッキン７５より奥側の内部に開口するように、導体収容穴部７３内から本体部７４の外部に挿通配設されている。この窒素排出部７８から排出される窒素Ｎは、外方に放散されてもよいし、窒素供給部７６に循環されてもよい。また、窒素排出部７８は、導体収容穴部７３内に供給された冷却された窒素Ｎを、強制的に排出するように吸引可能に構成されていてもよい。
【００９８】
上記窒素供給部７６と窒素排出部７８とは、冷却された窒素Ｎが、導体収容穴部７３内に収容される導体部２ａの長手方向に沿って導体収容穴部７３内を流動するように構成されている（図１１参照）。より具体的には、窒素供給部７６の供給管７７の先端部と窒素排出部７８の基端部とは、導体収容穴部７３の長手方向において離間した位置に開口するように形成されている。ここでは、窒素供給部７６の供給管７７の先端部がゴムパッキン７５の直近の奥側（好ましくは、被覆部２ｂの冷却を抑制するように被覆部２ｂの先端部より奥側）の位置で開口すると共に、窒素排出部７８の基端部が導体収容穴部７３の奥部の直前の位置で開口するように形成されている。これにより、ゴムパッキン７５側から供給される冷却された窒素Ｎが、ゴムパッキン７５側から奥側に向けて流動し、奥側から排出される。
【００９９】
もっとも、窒素供給部７６の供給管７７の先端部及び窒素排出部７８の基端部の開口位置は、上記位置関係に限られず、導体収容穴部７３の長手方向に離間していれば上記と逆の位置関係でもよい。また、図１１では、窒素供給部７６の供給管７７の先端部及び窒素排出部７８の基端部が、導体収容穴部７３の長手方向に対して略直交する向きに開口しているが、これに限られず、例えば一方が導体収容穴部７３の奥側端面で開口するように構成されていてもよい。
【０１００】
また、この冷却機構部７２は、上記のように開口から導体収容穴部７３に挿入される構成に限られず、電線２を本体部７４の側方から配設可能なように、図１０の本体部７４に付した一点鎖線の位置で導体収容穴部７３の長手方向に沿った半割り状にされ、エアシリンダ等のアクチュエータにより開位置と閉位置との間で接離可能に構成されていてもよい。
【０１０１】
上記のように、冷却機構部７２は、冷却された窒素Ｎが導体収容穴部７３内を導体部２ａの長手方向に沿って流れるように構成されているため、冷却された窒素Ｎが導体部２ａに対して比較的長期間触れて、導体部２ａ全体を効率よく冷却することができる。また、導体収容穴部７３の開口側部分にゴムパッキン７５を設ける構造としているため、ゴムパッキン７５が密着している位置より開口側に配設される被覆部２ｂには冷却された窒素Ｎが吹きかけられない。これにより、被覆部２ｂが冷却されて脆化することを抑制することができる。
【０１０２】
また、この冷却機構部７２は、冷却された窒素Ｎにより導体圧着部７を冷却するため、酸素を使用する場合と比較して圧着端子５の酸化を避けることができ、引火性を低くすることができるという利点もある。
【０１０３】
この冷却機構部７２は、端子圧着の前工程（例えば、圧接機において、カッターユニットと端子圧着装置１０との間）に配設され、電線２が調尺切断、皮剥きされてから端子圧着装置１０に供給（電線２が下金型２０と上金型３０との間に移動）されるまでの間に導体部２ａを冷却するようにされている（図１２参照）。好ましくは、圧着直前、すなわち、導体部２ａが導体圧着部７の一対の導体圧着片７ｂ間に配設される直前に冷却可能にされているとよい。
【０１０４】
上記のような加熱機構部６２及び冷却機構部７２の組合せにより、温度調節部６０は、圧着端子５の導体圧着部７を加熱すると共に電線２の導体部２ａを冷却し、圧着完了時に、導体部２ａと導体圧着部７との間により大きな温度差（ここでは導体部２ａが−５０℃、導体圧着部７が１５０℃で２００℃の温度差）を発生させることができる。これにより、導体圧着部７は膨張し、導体部２ａは収縮する。この状態で導体圧着部７が導体部２ａに圧着されると、圧着後、導体圧着部７は常温まで温度下降しつつ収縮し、導体部２ａは常温まで温度上昇しつつ膨張する。すなわち、導体圧着部７は導体部２ａに密着する方向に収縮変形し、導体部２ａは導体圧着部７に密着する方向に膨張変形する。これにより、圧着直後より、導体圧着部７と導体部２ａとの間の残留応力から得られる接触力が向上する。
【０１０５】
なお、ここでは、温度調節部６０は、加熱機構部６２と冷却機構部７２とを有する構成で説明したが、どちらか一方だけで構成されていてもよい。
【０１０６】
また、加熱機構部６２、冷却機構部７２は上記の構成に限られるものではない。以下、加熱機構部６２、冷却機構部７２の他の形態について説明する。まず、加熱機構部６２の他の形態について３つの例を説明する。
【０１０７】
第２の加熱機構部６２ａとしては、第１下金型２２を加熱可能に構成され、第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７を加熱可能な構成を採用することができる（図７参照）。この第２の加熱機構部６２ａは、前述の加熱機構部６２と同様構成であり、発熱部６４ａと温度センサ６６ａと加熱制御部６８ａとを有している。そして、温度センサ６６ａにより取得される第１下金型２２の温度情報に基づいて、加熱制御部６８ａが発熱部６４ａを発熱させ、第１下金型２２を加熱するようになっている。すなわち、第１下金型２２上に導体圧着部７が載置状に支持されると、第１下側圧着面２２ａに底部７ａが接触して導体圧着部７が加熱される。
【０１０８】
第３の加熱機構部６２ｂとしては、端子送給機構部５０に送給されている圧着端子５の導体圧着部７を加熱可能な構成を採用することができる（図８参照）。この第３の加熱機構部６２ｂは、前述の加熱機構部６２と同様に発熱部６４ｂと温度センサ６６ｂと加熱制御部６８ｂとを有し、端子送給機構部５０の送給台５４を全体的に或いは部分的に加熱するように構成されている。より具体的には、２本の発熱部６４ｂが送給台５４に接触するように配設されると共に温度センサ６６ｂが取り付けられ、温度センサ６６ｂにより取得される送給台５４の温度情報に基づいて、加熱制御部６８ｂが発熱部６４ｂを発熱させ、送給台５４を加熱するようになっている。これにより、圧着端子５の導体圧着部７は、加熱された送給台５４上を滑るように移動され、圧着位置に移動されるまでに加熱される。
【０１０９】
送給台５４は、少なくとも連鎖状の複数の圧着端子５のうち各導体圧着部７の底部７ａと接触する部分が、熱伝導性の良い材料により構成され加熱されるようになっているとよい。部分的に加熱する例としては、導体圧着部７の底部７ａの移動軌跡に対応する部分に帯状に熱伝導性の良い材料を配設した構成を採用することができる。
【０１１０】
第４の加熱機構部６２ｃとしては、光を集光して導体圧着部７に照射することにより、導体圧着部７を加熱する構成を採用することができる（図９参照）。より具体的には、凹状球面に形成された反射板６４ｃに光を照射し、反射板６４ｃの反射光を、反射板６４ｃの前方に配設された凸レンズ６６ｃを通じて導体圧着部７に照射することにより、導体圧着部７を加熱可能である。この第４の加熱機構部６２ｃは、下金型２０上に載置状に支持された圧着端子５に対して導体圧着部７を加熱するものであってもよいし、圧着位置の上流側で、端子送給機構部５０により送給されている圧着端子５に対して導体圧着部７を加熱するものであってもよい。ここで、反射板６４ｃに照射する光の光源は、太陽光でも発光装置でもよい。なお、図９では、光路を破線で模式的に示している。
【０１１１】
他にも、圧着直前（圧着端子５が下金型２０上に載置状に支持された状態或いは端子送給機構部５０により送給されている状態）で、導体圧着部７に対してレーザー光を照射して加熱する構成、熱風を噴射して加熱する構成も採用することができる。
【０１１２】
次に、冷却機構部７２の他の形態について説明する。第２の冷却機構部７２ａとしては、冷却された窒素Ｎを電線２の導体部２ａに対して噴射して、導体部２ａを冷却する構成を採用することができる（図１３参照）。より具体的には、第２の冷却機構部７２ａは、液体窒素或いは液体窒素を設定温度になるよう気化した窒素Ｎを、圧着直前に一定量或いは一定時間導体部２ａに対して吹きつけて、導体部２ａを冷却するとよい。なお、図１３では、噴射される冷却された窒素Ｎを破線で示している。
【０１１３】
上記他の加熱機構部６２ａ、６２ｂ、６２ｃ及び冷却機構部７２ａは、加熱機構部６２及び冷却機構部７２と組み合わせて設けることができる。例えば、温度調節部６０として加熱機構部６２及び６２ａを設け、導体圧着部７を、加熱機構部６２により一対の導体圧着片７ｂ側から加熱すると共に加熱機構部６２ａにより底部７ａ側から加熱して、より確実に温度上昇させるように構成することができる。さらに、圧着端子５の送給段階での予備加熱手段として、第３の加熱機構部６２ｂを補助的に設けることもできる。また、加熱機構部６２ａ、６２ｂ、６２ｃ又は冷却機構部７２ａを、第１の加熱機構部６２又は第１の冷却機構部７２の代わりに単独で設けることによっても、導体圧着部７と導体部２ａとの間に温度差を発生させる効果を得ることができる。
【０１１４】
＜４．端子圧着装置の動作＞
次に、上記構成の端子圧着装置１０による端子圧着動作について説明する。
【０１１５】
以下説明において、初期状態として、連鎖状の複数の圧着端子５が端子送給機構部５０の送給台５４上にセットされ、調尺切断、皮剥きされた電線２が電線保持部４０に保持されているものとする。また、上金型３０は、駆動機構部３８により下金型２０に対して離間した位置に停止されている（図５参照）。
【０１１６】
まず、端子送給機構部５０は、連鎖状の複数の圧着端子５を送り方向Ｐに１ピッチ分送る。より具体的には、一つの圧着端子５が送り爪部材５２で引っ掛けられて連鎖状の複数の圧着端子５全体が送り方向Ｐに１ピッチ分送られる。これにより、複数の圧着端子５のうち圧着位置側の圧着端子５が、導体圧着部７が第１下金型２２の第１下側圧着面２２ａ上に載置状に支持されると共に、被覆圧着部８が第２下金型２４の第２下側圧着面２４ａ上に載置状に支持される位置で、下金型２０と上金型３０との間に配設される（図５参照）。
【０１１７】
圧着端子５が下金型２０上に載置状に支持されると、電線保持部４０により、電線２が圧着位置側に移動される。圧着位置に配設される直前に、電線保持部４０に保持された電線２について、冷却機構部７２により導体部２ａを冷却する（図１１参照）。より具体的には、電線保持部４０により、開口を通じて導体収容穴部７３内に電線２を挿入する。このとき、ゴムパッキン７５が被覆部２ｂの先端部の外周部に密着して開口が閉塞され、導体部２ａがゴムパッキン７５より奥側に配設される。この状態で、冷却された窒素Ｎが、窒素供給部７６により供給管７７を通じて導体収容穴部７３内に供給される。そして、導体収容穴部７３内に供給された冷却された窒素Ｎは、導体収容穴部７３内を長手方向に奥側に向かって流動して窒素排出部７８から排出される。冷却された窒素Ｎが設定時間或いは設定量だけ供給されると、窒素供給部７６は冷却された窒素Ｎの供給を停止して、電線保持部４０により電線２を導体収容穴部７３から抜出す。これにより、導体部２ａは約−５０℃に冷却された状態となる。
【０１１８】
導体部２ａの冷却直後に、電線保持部４０により、電線２を、導体部２ａが導体圧着部７の一対の導体圧着片７ｂ間に配設されると共に被覆部２ｂの先端部が被覆圧着部８の一対の被覆圧着片８ｂ間に配設される位置に移動する（図５参照）。このとき、導体部２ａは導体圧着部７に接触しない位置に維持されている。
【０１１９】
圧着端子５及び電線２をセットした後、駆動機構部３８により、上金型３０を下金型２０に近接移動させる（図１４参照）。
【０１２０】
加熱機構部６２により加熱された第１上金型３２は、一対の導体圧着片７ｂに接触した位置（図１５参照）から導体圧着部７を加熱する。また、第１上金型３２が一対の導体圧着片７ｂに接触した位置から、駆動機構部３８は、上金型３０を下降する速度を低速化する。第１下金型３２は、低速化された速度で一対の導体圧着片７ｂに接触して導体圧着部７を加熱しつつ、一対の導体圧着片７ｂを第１上側圧着面３２ａに沿って内側かつ底部７ａ側に向けて変形させていく。そして、導体部２ａが圧縮変形される直前の位置（図１６参照）で低速駆動を終了して、通常速度で駆動する。低速駆動が終了した状態で、導体圧着部７は約１５０℃に加熱されている。さらに通常速度で第１上金型３２が下降移動されると、一対の導体圧着片７ｂがさらに内側かつ底部７ａ側に変形すると共に、導体部２ａが圧縮変形される。最終的に、第１上金型３２が圧着下死点まで下降移動された状態で、導体圧着部７が導体部２ａに対して電気的かつ機械的に圧着接続される（図１７参照）。圧着された導体圧着部７は、一対の導体圧着片７ｂが内側かつ底部７ａに向けて湾曲状に変形し、圧縮変形された導体部２ａを包囲するようになっている。
【０１２１】
また、第２上金型３４は、第１上金型３２と一体となって駆動機構部３８により下降され、一対の被覆圧着片８ｂを内向きかつ底部８ａ側に向けて変形させる。これにより、被覆圧着部８が被覆部２ｂの先端部に機械的に圧着接続される。
【０１２２】
さらに、下金型２０上に載置状に支持されている圧着端子５が、複数の圧着端子５を連結している連結部９から切り離される（図示省略）。
【０１２３】
駆動機構部３８は、上金型３０を下死点まで下降移動した後、すぐに、上金型３０を上昇移動させて初期位置に戻す（図１８参照）。そして、圧着端子５が圧着された電線２は、電線保持部４０に保持されたまま製品排出位置に移動され、完成品を収容するトレイ等に移されるとよい。
【０１２４】
圧着終了後、圧着端子５の導体圧着部７は、徐々に常温まで温度下降しつつ導体部２ａに密着する方向に収縮変形する。また、電線２の導体部２ａは、徐々に常温まで温度上昇しつつ導体圧着部７に密着する方向に膨張変形する（図１９参照）。これにより、温度調節部６０を設けない端子圧着装置により同じクリンプハイトで圧着を行った場合と比較して、圧着後に導体部２ａと導体圧着部７との間で高い残留応力から得られる接触力を得て接触抵抗を小さくすることができる。
【０１２５】
以上の動作により、電線２に対して圧着端子５が圧着される（図２参照）。そして、上記動作と同様にして次の圧着端子５を電線２に圧着し、この動作を繰り返すことにより、連続して圧着端子付電線を製造することができる。
【０１２６】
上記のように構成された端子圧着装置１０によると、少なくとも圧着完了時に、導体部２ａより導体圧着部７の温度の方が相対的に高くなるように、温度調節部６０により導体部２ａと導体圧着部７の間に温度差を発生させるように構成されている。より具体的には、加熱機構部６２により導体圧着部７が加熱され、加熱されて膨張した導体圧着部７は、圧着後に常温に戻るにつれて収縮する。また、冷却機構部７２により導体部２ａが冷却され、冷却されて収縮した導体部２ａは、圧着後に常温に戻るにつれて膨張する。つまり、導体部２ａの外周部を覆うように圧着された導体圧着部７が収縮変形することにより導体部２ａに対して密着する方向に力が作用すると共に、導体部２ａが膨張変形することにより導体圧着部７に対して密着する方向に力が作用する。これにより、導体圧着部７と導体部２ａとの間に温度差を設けないで、導体部２ａの断面積を同じに保つように同じクリンプハイトで圧着する場合と比較して、引張強度を確保しつつ、導体部２ａと導体圧着部７との間に作用する接触抵抗を小さくするように残留応力から得られる接触力を向上させることができる。つまり、引張強度及び接触抵抗を高性能に両立させることができる。
【０１２７】
また、温度調節部６０の加熱機構部６２は、加熱の上限温度を圧着端子５に施されたスズメッキが軟化しないような温度に設定されているため、圧着時及び圧着後の導体圧着部７、導体部２ａの温度変化に伴う変形時におけるスズメッキの変形を抑制でき、圧着端子５が常温まで温度下降する際に安定して残留応力から得られる接触力を得ることができる。そして、これにより、導体圧着部７と導体部２ａとの間の接触抵抗を小さくすることができる。
【０１２８】
そして、加熱機構部６２が第１上金型３２を加熱し、第１上金型３２が第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７に接触することにより導体圧着部７を加熱する構成により、導体圧着部７に対する第１上金型３２の接触位置から圧着途中まで導体圧着部７を加熱するようになっている。つまり、導体圧着部７を圧着変形させる期間で加熱するため、加熱された導体圧着部７の熱が導体部２ａに伝導することを抑制でき、導体圧着部７と導体部２ａとの温度差を最大限に維持することができる。また、第１上金型３２の第１上側圧着面３２ａが導体圧着部７（一対の導体圧着片７ｂ）に対して比較的大きい接触面をもって加熱するため、より効率的に温度上昇させることができる。これにより、より確実に導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させ、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１２９】
また、加熱機構部６２が第１下金型２２を加熱する構成においては、第１下金型２２上に載置状に支持される導体圧着部７を加熱するように構成されているため、圧着端子５が載置状に支持されている比較的長い期間に導体圧着部７を加熱することができる。これにより、導体圧着部７が加熱後圧着完了前に温度下降することを抑制でき、安定して導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させることができ、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１３０】
また、加熱機構部６２が、端子送給機構部５０に送給されている圧着端子５の導体圧着部７を加熱する構成においては、導体圧着部７が第１下金型２２上に載置状に支持される位置に搬送されるまでの比較的長い期間、導体圧着部７を加熱可能である。これにより、安定して導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させることができ、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１３１】
また、温度調節部６０の冷却機構部７２は、導体部２ａの冷却に伴って、導体部２ａに被覆されている被覆部２ｂが脆化温度まで冷却されないような温度範囲で冷却するため、被覆部２ｂの脆性破壊を抑制して、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１３２】
そして、冷却機構部７２は、冷却された窒素Ｎが導体収容穴部７３内に収容される導体部２ａの長手方向に沿って導体収容穴部７３内を流動するように構成されているため、より確実に導体部２ａを冷却することができる。これにより、安定して導体部２ａと導体圧着部７との間に温度差を発生させることができ、残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【０１３３】
また、筒状の導体圧着部を有する圧着端子を圧着するような場合にも、冷却機構部７２、７２ａにより電線２の導体部２ａを冷却すると共に加熱機構部６２ｂ、６２ｃにより導体圧着部７を加熱してから圧着を行うとよい。例えば、このような圧着端子の圧着は、導体部２ａを導体圧着部の内部に挿入した状態で、導体圧着部の周方向四方に配設された圧着金型を導体圧着部の中心軸に向けて近接移動させて導体圧着部をカシメて行うことができる。これにより、圧着後、導体部２ａが常温に戻るにつれて膨張変形すると共に、導体圧着部が常温に戻るにつれて収縮変形して、導体部２ａと導体圧着部７との間の残留応力から得られる接触力を向上させて接触抵抗を小さくすることができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１ 端子圧着電線
２ 電線
２ａ 導体部
５ 圧着端子
７ 導体圧着部
１０ 端子圧着装置
２２ 第１下金型
３２ 第１上金型
５０ 端子送給機構部
６０ 温度調節部
６２ 第１の加熱機構部
６２ａ 第２の加熱機構部
６２ｂ 第３の加熱機構部
７２ 第１の冷却機構部
７３ 導体収容穴部
７６ 窒素供給部
７８ 窒素排出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ処理された圧着端子の導体圧着部が、電線の端部で露出される導体部に圧着された端子圧着電線の製造方法であって、
（ａ）前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差を発生させる工程と、
（ｂ）前記導体部に対して前記導体圧着部を圧着する工程と、
を備える端子圧着電線の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の端子圧着電線の製造方法であって、
前記工程（ａ）は、前記圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で前記導体圧着部を加熱する工程（ａ１）を有する端子圧着電線の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の端子圧着電線の製造方法であって、
前記工程（ａ）は、前記導体部を冷却する工程（ａ２）を有する端子圧着電線の製造方法。
【請求項４】
圧着端子の導体圧着部が、電線の端部で露出される導体部に圧着された端子圧着電線であって、
前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差が付与された状態で、前記導体部に対して前記導体圧着部が圧着されることにより、圧着後に、前記導体部が膨張変形或いは前記導体圧着部が収縮変形した状態で、前記導体圧着部が前記導体部に対して圧着接続されている端子圧着電線。
【請求項５】
メッキ処理された圧着端子の導体圧着部を、電線の端部で露出される導体部に圧着する端子圧着装置であって、
前記導体圧着部を前記導体部に圧着可能な圧着金型と、
前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差を発生させる温度調節部と、
を備えている端子圧着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の端子圧着装置であって、
前記温度調節部は、前記圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で、前記導体圧着部を加熱可能な加熱機構部を有する端子圧着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の端子圧着装置であって、
前記圧着金型は、
前記導体圧着部を載置状に支持可能な下金型と、
前記下金型に対して接離移動可能に配設され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を前記下金型との間で前記導体部に圧着可能な上金型と、
を有し、
前記加熱機構部は、前記上金型を加熱可能に構成され、前記上金型が前記下金型上に載置状に支持された前記導体圧着部に接触することにより、前記導体圧着部を加熱可能な第１の加熱機構部を有する端子圧着装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の端子圧着装置であって、
圧着金型は、
前記導体圧着部を載置状に支持可能な下金型と、
前記下金型に対して接離移動可能に配設され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を前記下金型との間で前記導体部に圧着可能な上金型と、
を有し、
前記加熱機構部は、前記下金型を加熱可能に構成され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を加熱可能な第２の加熱機構部を有する端子圧着装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項に記載の端子圧着装置であって、
前記圧着端子を、前記導体圧着部を前記導体部に対して圧着する圧着位置に送給可能な端子送給機構部をさらに備え、
前記加熱機構部は、前記端子送給機構部に送給されている前記圧着端子の前記導体圧着部を加熱可能な第３の加熱機構部を有する端子圧着装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか一項に記載の端子圧着装置であって、
前記温度調節部は、前記導体部を冷却可能な冷却機構部を有する端子圧着装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の端子圧着装置であって、
前記冷却機構部は、
前記電線の前記導体部を収容可能な導体収容穴部が形成されている本体部と、
前記導体収容穴部内に冷却された窒素を供給する窒素供給部と、
前記導体収容穴部内に供給された前記冷却された窒素を、前記導体収容穴部から排出可能な窒素排出部と、
を有し、
前記冷却機構部の前記窒素供給部と前記窒素排出部とは、前記冷却された窒素が、前記導体収容穴部内に収容される前記導体部の長手方向に沿って前記導体収容穴部内を流動するように構成されている端子圧着装置。
【請求項１】
メッキ処理された圧着端子の導体圧着部が、電線の端部で露出される導体部に圧着された端子圧着電線の製造方法であって、
（ａ）前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差を発生させる工程と、
（ｂ）前記導体部に対して前記導体圧着部を圧着する工程と、
を備える端子圧着電線の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の端子圧着電線の製造方法であって、
前記工程（ａ）は、前記圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で前記導体圧着部を加熱する工程（ａ１）を有する端子圧着電線の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の端子圧着電線の製造方法であって、
前記工程（ａ）は、前記導体部を冷却する工程（ａ２）を有する端子圧着電線の製造方法。
【請求項４】
圧着端子の導体圧着部が、電線の端部で露出される導体部に圧着された端子圧着電線であって、
前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差が付与された状態で、前記導体部に対して前記導体圧着部が圧着されることにより、圧着後に、前記導体部が膨張変形或いは前記導体圧着部が収縮変形した状態で、前記導体圧着部が前記導体部に対して圧着接続されている端子圧着電線。
【請求項５】
メッキ処理された圧着端子の導体圧着部を、電線の端部で露出される導体部に圧着する端子圧着装置であって、
前記導体圧着部を前記導体部に圧着可能な圧着金型と、
前記導体部の温度より前記導体圧着部の温度の方が相対的に高くなるように、前記導体部と前記導体圧着部との間に温度差を発生させる温度調節部と、
を備えている端子圧着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の端子圧着装置であって、
前記温度調節部は、前記圧着端子のメッキが溶融しない温度範囲で、前記導体圧着部を加熱可能な加熱機構部を有する端子圧着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の端子圧着装置であって、
前記圧着金型は、
前記導体圧着部を載置状に支持可能な下金型と、
前記下金型に対して接離移動可能に配設され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を前記下金型との間で前記導体部に圧着可能な上金型と、
を有し、
前記加熱機構部は、前記上金型を加熱可能に構成され、前記上金型が前記下金型上に載置状に支持された前記導体圧着部に接触することにより、前記導体圧着部を加熱可能な第１の加熱機構部を有する端子圧着装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の端子圧着装置であって、
圧着金型は、
前記導体圧着部を載置状に支持可能な下金型と、
前記下金型に対して接離移動可能に配設され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を前記下金型との間で前記導体部に圧着可能な上金型と、
を有し、
前記加熱機構部は、前記下金型を加熱可能に構成され、前記下金型上に載置状に支持される前記導体圧着部を加熱可能な第２の加熱機構部を有する端子圧着装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項に記載の端子圧着装置であって、
前記圧着端子を、前記導体圧着部を前記導体部に対して圧着する圧着位置に送給可能な端子送給機構部をさらに備え、
前記加熱機構部は、前記端子送給機構部に送給されている前記圧着端子の前記導体圧着部を加熱可能な第３の加熱機構部を有する端子圧着装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか一項に記載の端子圧着装置であって、
前記温度調節部は、前記導体部を冷却可能な冷却機構部を有する端子圧着装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の端子圧着装置であって、
前記冷却機構部は、
前記電線の前記導体部を収容可能な導体収容穴部が形成されている本体部と、
前記導体収容穴部内に冷却された窒素を供給する窒素供給部と、
前記導体収容穴部内に供給された前記冷却された窒素を、前記導体収容穴部から排出可能な窒素排出部と、
を有し、
前記冷却機構部の前記窒素供給部と前記窒素排出部とは、前記冷却された窒素が、前記導体収容穴部内に収容される前記導体部の長手方向に沿って前記導体収容穴部内を流動するように構成されている端子圧着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−２１６３９１（Ｐ２０１１−２１６３９１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８５０４０（Ｐ２０１０−８５０４０）
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
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