JPH0888069A - 超音波溶着用の電線集束保持装置および該装置を用いた芯線溶着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 芯線の超音波溶着作業における電線の集束お
よび保持作業の自動化を図る。 【構成】 縮小及び拡大可とした電線挿通用開口部１７
Ａ、１７Ｂを備えた一対の電線集束保持部材１２Ａ、１
２Ｂと、上記電線挿通用開口部を縮小および拡大作動す
る第一駆動手段３０と、上記一対の電線収束保持手段を
互いに電線の長手方向に沿って近接あるいは離反させる
方向に移動させる第二駆動手段４０とを備え、一対の電
線集束保持部材で複数の電線群の芯線Ｗｂ先端と絶縁被
覆Ｗａとを集束保持した状態で該一対の電線集束保持部
材の間に超音波溶着装置２３の溶着用振動片２４を挿入
して、集束保持した芯線群を溶着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数本の電線を集束さ
せて保持し、芯線同士の超音波溶着を行なうための超音
波溶着機用の電線集束保持装置および該装置を用いた芯
線溶着方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数本の電線の芯線を超音波溶着
で互いに電気接続する場合、図４に示すように、各電線
Ｗの一端部の絶縁被覆Ｗａを皮剥ぎして芯線Ｗｂを露出
させ、治具１により束ねた状態で超音波溶着するように
している。この治具１は、略コ字形の枠体２にゴム製の
保持部３を取り付けたもので、保持部３には上縁中央か
ら下方に向かってスリット４が形成されており、このス
リット４を押し広げるように電線を順次挿入し、複数の
電線Ｗを弾性保持している。上記治具１で電線群の絶縁
被覆Ｗａを集束保持した状態で、図５に示すように、先
端側に露出させた芯線Ｗｂの絶縁被覆側の基部を作業員
が手で支えて、超音波溶着装置６の振動片６の間に芯線
群を挿入している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の治具１では、超音波溶着する場合、電線Ｗは絶縁被
覆Ｗａの部分で束ねられているため、先端の芯線Ｗｂ側
ではばらつきが生じやすく、集束されていない状態とな
っている場合が多い。よって、そのままでは溶着を行な
うことができない。芯線Ｗｂの集束を作業員が行ってい
る。また、電線は絶縁被覆Ｗａ側は治具１で保持されて
いるが、芯線Ｗｂ側は保持されていないため、図５に示
すように、芯線Ｗｂの近傍部分を手で保持した状態で溶
着作業を行わなければならない。そのため、作業員は指
が溶着装置５の振動片６の間に挟まれて怪我をする恐れ
があった。したがって、この溶着作業を慎重に行なわな
ければならず、作業能率の低下をもたらしていた。

【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、芯線の集束および超音波溶着装置による溶着作業時
の電線の保持が、作業員の手によらずに、自動的に行え
るようにして、超音波溶着作業の効率化を図ることがで
きる超音波溶着用の電線集束保持装置および該装置を用
いた芯線の超音波溶着方法を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１で、縮小及び拡大可とした電線挿通用開口
部を備えた一対の電線集束保持部材と、上記電線挿通用
開口部を縮小あるいは拡大作動する第一駆動手段と、上
記一対の電線収束保持手段を互いに電線の長手方向に沿
って近接あるいは離反させる方向に移動させる第二駆動
手段とを備え、、上記一対の電線集束保持部材で複数の
電線群の芯線先端と絶縁被覆とを集束保持した状態で該
一対の電線集束保持部材の間に超音波溶着装置の溶着用
振動片を挿入して、集束保持した芯線群を溶着する構成
としていることを特徴とする超音波溶着用の電線集束保
持装置を提供している。

【０００６】上記一対の電線集束保持部材は４枚のスラ
イド板を四角枠形状に組み合わせ、スライド板を相互に
移動させることにより、これらスライド板に囲まれた四
角穴からなる電線挿通用開口部が縮小あるいは拡大され
るようにし、上記スライド板を上記第一駆動手段で移動
させている。（請求項２） また、上記一対の電線集束保持部材を対向して立設け、
一方の電線集束保持部材の下端にガイド板の一端を固定
する一方、該ガイド板の他端を他方の電線集束保持手段
の下端に設けたガイド穴に挿通させ、かつ、上記第二駆
動手段として、両側の電線集束保持部材に穿設したネジ
穴にネジロッドの両側を螺合させて貫通し、かつ、該ネ
ジロッドの略中央部に歯車を固定し、該歯車の回転でネ
ジロッドを介して両側の電線集束保持部材を近接・離反
移動させる構成としている。（請求項３）

【０００７】さらに、本発明は、請求項４で、縮小及び
拡大可とした電線挿通用開口部を備えた一対の電線集束
保持部材と、上記電線挿通用開口部を縮小あるいは拡大
作動する第一駆動手段と、上記一対の電線集束保持部材
を互いに電線の長手方向に沿って近接あるいは離反させ
る方向に移動させる第二駆動手段とを備えた電線集束保
持装置を用い、上記一対の電線集束保持部材の電線挿通
用開口部を拡大すると共に、これら電線集束保持部材を
近接した状態で、先端に芯線を露出させた電線群を電線
挿通用開口部に通し、ついで、上記第一駆動手段によ
り、上記一対の電線集束保持部材の電線挿通用開口部を
縮小して、電線群を集束保持し、ついで、上記第二駆動
手段により、上記一対の電線集束保持部材を互いに離反
する方向に移動し、一方の電線集束保持部材は絶縁被覆
の先端部より芯線側へ移動し、さらに芯線の先端へと移
動させて、芯線の向きを揃えて集束し、ついで、第二駆
動手段を停止して、一対の電線集束保持部材で、芯線の
先端側と、絶縁被覆側との両側を集束保持し、この状態
で、上記一対の電線集束保持部材の間の空間に超音波溶
着装置の溶着用振動片を前進させ、集束した芯線を超音
波溶着することを特徴とする電線集束保持装置を用いた
芯線の超音波溶着方法を提供している。

【０００８】

【作用】本発明の請求項１に記載の電線集束保持装置に
よれば、一対の電線集束保持部材は、その電線挿通用開
口部を拡大した状態として、複数本の電線の絶縁被覆を
とおす。ついで、第一駆動手段で上記電線挿通用開口部
を縮小して、絶縁被覆の部分で２箇所を弾性的に保持す
る。この状態で、第二駆動手段により、電線を集束保持
した状態で一対の電線集束保持部材を離反するように移
動させ、電線を揃える。これにより、芯線は両保持部間
で引っ張られた状態、すなわち、集束された状態で保持
される。上記のように一対の電線集束保持部材で両側を
保持した状態で、その間に超音波溶着装置の溶着用振動
片を一対の電線集束保持部材の間に前進させて溶着して
いる。

【０００９】上記電線集束保持装置において、一対の電
線集束保持部材の構成を、請求項２に記載の構成とする
と、電線挿通用開口部を簡単確実に縮小および拡大で
き、しかも縮小時に電線を弾性保持することができる。
また、上記一対の電線集束保持部材を、請求項３に記載
の如く構成して、電線の長さ方向に、互いに近接あるい
は離反する方向に移動させると、バラバラの方向に向い
ている芯線を揃えることができる。

【００１０】また、請求項４に記載の方法によれば、作
業員は、一対の電線集束保持部材の電線挿通用開口部で
電線群を挿通させれば良いだけで、後の、芯線の揃え作
業、および、芯線溶着時の電線保持作業を自動化でき、
作業員の手作業を無くすことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は超音波溶着機用の電線集束保持装置１１
及び超音波溶着装置２３の一部を示す概略図である。上
記電線集束保持装置１１は、一対の電線集束保持部材１
２Ａ、１２Ｂと、こられ電線集束保持部材１２Ａ、１２
Ｂに設けた電線挿通用開口部１７Ａ、１７Ｂを縮小及び
拡大するための第一駆動手段３０と、一方の電線集束保
持部材１２Ｂを一方の電線集束保持部材１２Ａに対して
電線群の長手方向に移動させる第二駆動手段４０とを備
えている。

【００１２】上記電線集束保持部材１２Ａ、１２Ｂは夫
々４枚のスライド板１４（１４ａ、１４ｂ，１４ｃ，１
４ｄ）を組み合わせて四角枠状に組み立てており、これ
らスライド板を相互にスライドさせることにより、４つ
のスライド板１４に囲まれた電線挿通用開口部１７Ａ、
１７Ｂを縮小あるいは拡大するようにしている。詳しく
は、各スライド板１４は、図３（ａ）又は（ｂ）に示す
ように、一端部に突条１５、一側縁部に溝部１６をそれ
ぞれ形成し（ａ，ｂいずれの構造でもよいが、製造上、
ａの構造が好ましい。）、各スライド板１４の突条１５
は、他のスライド板１４の溝部１６にスライド自在に係
合することにより、中心に四角孔からなる電線挿通用開
口部１７Ａ、１７Ｂを形成している。これにより、第２
スライド板１４ｂは第１スライド板１４ａに対して垂直
方向に、第４スライド板１４ｄは第２スライド板１４ｂ
及び第３スライド板１４ｃに対して水平方向及び垂直方
向にそれぞれスライド移動するようになっている。

【００１３】また、各４枚のスライド板１４により囲ま
れた電線挿通用開口部１７Ａ、１７Ｂを縮小あるいは拡
大するための第一駆動手段３０は、前記第２スライド板
１４ｂ及び第３スライド板１４ｃに一端を連結したワイ
ヤー１８と、該ワイヤー１８の他端を連結したアクチュ
エータ１９とからなる。上記ワイヤー１８にはスプリン
グ１８ａを介設しており、ワイヤー１８でスライド板１
４に垂直及び水平方向に引っ張り力がそれぞれ加えられ
るようになっている。前記スプリング１８ａは、各スラ
イド板１４によって形成される電線挿通用開口１７Ａ、
１７Ｂによる電線Ｗの保持を弾性的に行なうためのもの
である。

【００１４】上記４角枠状に組み立てた４枚のスライド
板１４からなる一対の電線集束保持部材１２Ａ、１２Ｂ
のうち、一方の電線集束保持部材１２Ｂの下端をガイド
板２０の一端上面に固定して立設している。他方の電線
集束保持部材１２Ａは下端のスライド板１４ａの下部に
ガイド穴２９を穿設し、該ガイド穴２９に上記ガイド板
２０の他端を摺動自在に貫通させている。よって、ガイ
ド板２０がガイド穴２９に沿って図中矢印方向へ移動す
ることにより電線集束保持部材１２Ｂは１２Ａに対して
近接・離反するようにしている。

【００１５】上記電線集束保持部材１２Ｂを１２Ａに対
して近接離反する方向へ移動させる上記第二駆動手段４
０として、上記両方の第１スライド板１４ａの中央部に
ネジ穴２８Ａ、２８Ｂを貫通して形成すると共に、これ
らネジ穴２８Ａ、２８Ｂにねじ部２１ａを螺合させて貫
通するネジロッド２１を設け、該ネジロッド２１の中央
部に歯車２２を固定し、該歯車２２を図示していないモ
ータの軸に固定した他の歯車と係合して、正逆いずれの
方向にも回転できるようにしている。前記ねじ部２１ａ
は歯車２２を挟んでそれぞれ逆方向に切られており、こ
の歯車２２を正逆回転することにより電線集束保持部材
１２Ａと１２Ｂとを接離可能に移動させている。

【００１６】上記一対の電線集束保持部材１２Ａと１２
Ｂに挟まれた空間には、互いに間隔をあけて開いた状態
で、隣接配置した超音波溶着装置２３の上下一対の振動
片が図中矢印で示すように、前進し、かつ、溶着後は原
状位置に後退できるようにしている。

【００１７】次に、上記装置による電線の超音波溶着方
法について説明する。まず、電線Ｗの先端部の絶縁被覆
Ｗａを皮剥ぎして芯線Ｗｂを露出させ、複数本を先端位
置が揃うようにしてまとめた状態で、前記電線集束保持
部材１２Ａ、１２Ｂの各スライド板１４によって囲まれ
る電線挿通用開口部１７Ａ、１７Ｂに電線を挿通する。
この時、電線挿通用開口部１７Ａと１７Ｂとの開口面積
は図２（ａ）に示す最大面積としており、電線群を開口
部１７Ａ側から１７Ｂへと容易に挿通させることが出来
るようにしている。また、電線集束保持部材１２Ａと１
２Ｂとの間隔は、図２（ａ）に示すように狭い、最小間
隔に設定している。上記一対の電線集束保持部材１２Ａ
と１２Ｂに通した電線群は、電線集束保持部材１２Ｂに
囲まれた位置に芯線Ｗｂの近傍の絶縁被覆Ｗａの先端を
位置させている。

【００１８】この状態で、アクチュエータ１９を駆動し
て第３スライド板１４ｃ及び第４スライド板１４ｄを第
１スライド板１４ａ及び第２スライド板１４ｂに対して
水平方向左側に、第２スライド板１４ｂ及び第４スライ
ド板１４ｄを第１スライド板１４ａ及び第３スライド板
１４ｃに対して垂直方向下側にそれぞれスライド移動さ
せる。これにより、前記電線挿通用開口部１７Ａ、１７
Ｂが縮小し、挿通された電線Ｗは電線挿通用開口部１７
Ａ、１７Ｂを構成するスライド板１４の縁部で絶縁被覆
Ｗｂが弾性的に保持される。

【００１９】続いて、図示しないモータ等を駆動するこ
とにより、歯車２２を介してネジロッド２１を回転さ
せ、ねじ部２１ａで第１スライド板１４ａとの螺合部分
を介して電線集束保持部材１２Ａと１２Ｂとを離間する
ように移動させる。これにより、前記電線挿通用開口部
１７Ａ、１７Ｂの縁部によって電線Ｗを引っ張りながら
保持する位置を変更させることができる。即ち、一方の
電線集束保持部材１２Ｂは絶縁被覆Ｗａの先端より芯線
Ｗｂ側へ、さらに、芯線Ｗｂの先端へと移動し、該移動
過程で、ばらばらの向きになっている芯線Ｗｂを同一方
向に揃えながら集束する。他方の電線集束保持部材１２
Ａは絶縁被覆Ｗａの先端側より逆方向へと移動してい
き、絶縁被覆の部分で電線群を揃える役割を果たす。上
記移動時、前記スプリング１８ａによって弾性的に保持
しているので、絶縁被覆Ｗａから芯線Ｗｂに保持位置が
変更しても、電線挿通用開口部１７Ｂが自動的に縮小
し、芯線Ｗｂを確実に保持することができる。

【００２０】電線集束保持部材１２Ａ、１２Ｂが所定の
位置に達すると、モータの回転を停止してネジロッド２
１の回転を停止する。それにより、電線集束保持部材１
２Ａ、１２Ｂは移動を停止する。図２（ｂ）に示すよう
に、この停止位置において、電線集束保持部材１２Ｂに
より芯線Ｗｂの先端近傍を集束保持し、電線集束保持部
材１２Ａにより絶縁被覆Ｗａを集束保持する。このよう
に両方の電線集束保持部材１２Ｂと１２Ａで電線を引っ
張り状態に保持するので、その間の電線の絶縁被覆部分
および芯線Ｗｂの部分は集束された状態に保持される。

【００２１】ついで、互いに離反させて間隔をあけた電
線集束保持部材１２Ａと１２Ｂの間に超音波溶接装置２
３の上下方向に対向する振動片２４を水平移動させて介
在させ、両振動片２４の間に前記一対の電線集束保持部
材１２Ａと１２Ｂの間に位置する芯線Ｗｂを挟む。この
場合、前述のように、芯線Ｗｂは集束された状態となっ
ているため、スムーズに振動片２４の間に位置決めする
ことが可能である。かつ、超音波振動を付加して芯線Ｗ
ｂを溶着する時、溶着部の両側を一対の電線集束保持部
材１２Ａと１２Ｂで保持しているため、芯線Ｗｂ同士を
確実に溶着することができる。

【００２２】上記溶着作業が終了した後は、電線集束保
持部材１２Ａ、１２Ｂのスライド板１４を第一駆動手段
３０により作動して、電線挿通用開口部１７Ａ、１７Ｂ
を開く。これにより、芯線Ｗｂの部分で溶着した電線群
を電線集束保持装置１１から容易に抜き取ることができ
る。かつ、次工程に備えて、モータを駆動して歯車２２
を回転し、図２（ａ）に示す近接した位置に電線集束保
持部材１２Ａと１２Ｂとを移動させておく。

【００２３】なお、前記実施例では、スライド板１４に
より電線Ｗを保持するようにしたが、例えば、カメラの
絞りのように、円形の挿通孔を拡縮させることにより電
線Ｗを保持するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１に記載の装置では、縮小および拡大される電
線挿通用開口部を設けた一対の電線集束保持手段によ
り、複数本の電線群を２箇所で弾性的に保持し、この保
持した状態で、両側保持部で挟まれた空間で集束した芯
線を超音波溶着するため、超音波溶着作業時に作業員が
電線群を保持する必要がなくなる。また、上記電線集束
保持手段を上記第二移動手段により電線の長さ方向に沿
って移動させ、該移動によりバラバラの方向に向いてい
た芯線および絶縁被覆の部分を揃えて集束させることが
できる。この集束作業は従来作業員が手動で行っていた
が、これを自動化することが可能となる。このように、
従来、作業員が手動で行って電線の集束作業および溶着
時の電線押さえの両方の作業を自動可でき、よって、作
業効率を大幅に向上させることができると共に、超音波
溶接を簡単かつ確実に行なうことが可能となる。

【００２５】請求項２および請求項３の構成とすると、
電線の集束を無理なく行うことができ、かつ、この電線
を集束した状態で電線集束保持部材をスムーズに所要位
置まで移動させることができる。

【００２６】請求項４に記載の方法によれば、作業員の
手数を省くことができ、作業能率を高めることができる
と共に、溶着作業時に発生しやるい作業員の怪我を無く
すことができ、作業上の安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例に係る超音波溶接機用の電線集束装
置及び超音波溶接装置の概略斜視図である。

【図２】 図１の装置の使用状態を示す斜視図である。

【図３】 図１のスライド板同士の係合状態を示す断面
図である。

【図４】 従来例に係る電線集束装置の電線保持状態を
示す斜視図である。

【図５】 図４の装置による溶着作業状態を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１１ 電線集束保持装置 １２Ａ、１２Ｂ 電線集束保持部材（ １４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ） スライド板 １７Ａ、１７Ｂ 電線挿通用開口部 １８ ワイヤー １９ アクチュエータ ２０ ガイド板 ２１ ネジロッド ２２ 歯車 ３０ 第一駆動手段 ４０ 第二駆動手段 Ｗ 電線 Ｗａ 絶縁被覆 Ｗｂ 芯線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縮小及び拡大可とした電線挿通用開口部
   を備えた一対の電線集束保持部材と、 上記電線挿通用開口部を縮小および拡大作動する第一駆
   動手段と、 上記一対の電線収束保持手段を互いに電線の長手方向に
   沿って近接あるいは離反させる方向に移動させる第二駆
   動手段とを備え、 上記一対の電線集束保持部材で複数の電線群の芯線先端
   と絶縁とを集束保持した状態で該一対の電線集束保持部
   材の間に超音波溶着装置の溶着用振動片を挿入して、集
   束保持した芯線群を溶着する構成としていることを特徴
   とする超音波溶着用の電線集束保持装置。
2. 【請求項２】 上記一対の電線集束保持部材は４枚のス
   ライド板を四角枠形状に組み合わせ、スライド板を相互
   に移動させることにより、これらスライド板に囲まれた
   四角穴からなる電線挿通用開口部が縮小および拡大され
   るようにし、上記スライド板を上記第一駆動手段で移動
   させている請求項１に記載の電線集束保持装置。
3. 【請求項３】 上記一対の電線集束保持部材を対向して
   立設け、一方の電線集束保持部材の下端にガイド板の一
   端を固定する一方、該ガイド板の他端を他方の電線集束
   保持手段の下端に設けたガイド穴に挿通させ、かつ、 上記第二駆動手段として、両側の電線集束保持部材に穿
   設したネジ穴にネジロッドの両側を螺合させて貫通し、
   かつ、該ネジロッドの略中央部に歯車を固定し、該歯車
   の回転でネジロッドを介して両側の電線集束保持部材を
   近接・離反移動させる構成としている前記請求項１また
   は請求項２に記載の電線集束保持装置。
4. 【請求項４】 縮小及び拡大可とした電線挿通用開口部
   を備えた一対の電線集束保持部材と、上記電線挿通用開
   口部を縮小および拡大作動する第一駆動手段と、上記一
   対の電線集束保持部材を互いに電線の長手方向に沿って
   近接および離反させる方向に移動させる第二駆動手段と
   を備えた電線集束保持装置を用い、 上記一対の電線集束保持部材の電線挿通用開口部を拡大
   すると共に、これら電線集束保持部材を近接した状態
   で、先端に芯線を露出させた電線群を電線挿通用開口部
   に通し、 ついで、上記第一駆動手段により、上記一対の電線集束
   保持部材の電線挿通用開口部を縮小して、電線群を集束
   保持し、 ついで、上記第二駆動手段により、上記一対の電線集束
   保持部材を互いに離反する方向に移動し、一方の電線集
   束保持部材は絶縁被覆の先端部より芯線側へ移動し、さ
   らに芯線の先端へと移動させて、芯線の向きを揃えて集
   束し、 ついで、第二駆動手段を停止して、一対の電線集束保持
   部材で、芯線の先端側と、絶縁被覆側との両側を集束保
   持し、 この状態で、上記一対の電線集束保持部材の間の空間に
   超音波溶着装置の溶着用振動片を前進させ、集束した芯
   線を超音波溶着することを特徴とする電線集束保持装置
   を用いた芯線の超音波溶着方法。