JP2015210870A - 接点接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】端子を大型化させたり、極力複雑化させたりすることなく、接触抵抗を低減させることのできる接点接続構造を提供する。
【解決手段】外周面が円弧状の曲面に形成されたインデント部４が突設された箱部２と、タブ部１２とを有し、箱部２のインデント部４がタブ部１２の接触面１２ａ上を摺動し、端子挿入完了位置では、インデント部４がタブ部１２に接触する接点接続構造であって、タブ部１２の接触面１２ａ側で、かつ、端子挿入完了位置のインデント部４に対応する位置に、インデント部４の外周面の曲率よりも大きい曲率の窪み部１２ｂを設ける。
【選択図】図３

Description

この発明は、第１端子と第２端子との間の電気的接続を行う接点接続構造に関するものである。

図７および図８には、従来の接点接続構造を適用したメス端子５１とオス端子６１とが示されている（類似技術として特許文献１参照）。

図７および図８に示すように、メス端子５１は、四角形状の箱部５２と、箱部５２に一体に設けられ、箱部５２内に配置された弾性撓み部５３とを有している。
弾性撓み部５３には、箱部５２の底面部５２ａ側に向かって突出するインデント部５４が設けられている。

インデント部５４は、外周面がほぼ球面形状で、中心の頂点が最下方に位置している。
なお、図７および図８では、図示が省略されているが、メス端子５１の外面の全域には、高温環境下での接続信頼性の向上、腐食環境下での耐食性の向上等の観点からメッキ（例えば、錫メッキ）が施され、メッキ層が設けられている。

図７および図８に示すように、オス端子６１は、平板状のタブ部６２を有している。
なお、図７および図８では、図示が省略されているが、オス端子６１の外面の全域には、高温環境下での接続信頼性の向上、腐食環境下での耐食性の向上等の観点からメッキ（例えば、錫メッキ）が施され、メッキ層が設けられている。

上記のようにメッキ（錫メッキ）し、その後にリフロー処理を行うと、次のような構造となる。
銅合金材の母材の外面側にメッキ層（銅／錫合金層、錫メッキ層）が形成されるとともに、メッキ層の外面に酸化膜が形成される。

上記した構成において、図７の位置に位置するオス端子６１のタブ部６２をメス端子５１の箱部５２内へ挿入すると、タブ部６２に押されることによって弾性撓み部５３が撓み、変形することにより、タブ部６２の挿入が許容される。
タブ部６２の挿入過程では、弾性撓み部５３のインデント部５４がタブ部６２の接触面６２ａ上を摺動し、端子挿入完了位置では、図８に示すように、弾性撓み部５３のインデント部５４と、タブ部６２の接触面６２ａとが接触する。

上記のように、インデント部５４がタブ部６２の接触面６２ａ上を摺動すると、弾性撓み部５３の撓み復帰力が接触荷重として作用することにより、図９（ａ），（ｂ）（インデント部５４に形成されたメッキ層、酸化膜の図示は省略されている。）に示すように、インデント部５４に形成された酸化膜が破壊するとともに、タブ部６２に形成されたメッキ層６３が押し込まれることによって酸化膜６４が破壊する。

このように、各酸化膜６４が破壊すると、各酸化膜６４の割れ目からメッキの金属（例えば、錫）が吹き出すことにより、メス端子５１のインデント部５４と、オス端子６１のタブ部６２の接触面６２ａとが電気的に接触する。
そして、インデント部５４とタブ部６２との接触面を電流が流れることによってメス端子５１とオス端子６１との間が導通する。

なお、酸化膜６４は、錫や銅に較べて電気抵抗が非常に高い。
したがって、接触抵抗の低減を図るためには、酸化膜６４を破壊してメッキ同士の接触面（オーミック点）を多く作る必要がある。

特開２００７−２８０８２５号公報

上記した従来の構造では、図９（ｂ）に示すように、端子挿入完了位置における端子５１，６１同士の接触時にメッキ層６３の押し込み量を増やし、酸化膜６４の破壊を促進するためには、接触部間の接触圧を大きくすることが考えられるが、メッキ層６３が薄く、メッキ層６３の押し込み量が少ないので、各端子５１，６１が大型化したり、複雑化するという問題がある。

この発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであり、端子を大型化させたり、極力複雑化させたりすることなく、接触抵抗を低減させることのできる接点接続構造を提供するものである。

この発明の接点接続構造は、外周面が円弧状の曲面に形成されたインデント部が突設された第１接点部と、第２接点部とを有し、前記インデント部が前記第２接点部の接触面上を摺動し、端子挿入完了位置では、前記インデント部が前記第２接点部に接触する接点接続構造であって、前記第２接点部の接触面側で、かつ、端子挿入完了位置の前記インデント部に対応する位置に、前記インデント部の外周面の曲率よりも大きい曲率の窪み部を設けたことを特徴とする。

この発明の接点接続構造は、インデント部が突設された第１接点部と、第２接点部とを有し、前記インデント部が前記第２接点部の接触面上を摺動し、端子挿入完了位置では、前記インデント部が前記第２接点部に接触する接点接続構造であって、前記第２接点部の接触面側で、かつ、端子挿入完了位置の前記インデント部に対応する位置に、前記インデント部の投影平面形状よりも小さな開口を有する窪み部を設けたことを特徴とする。

この発明の接点接続構造によれば、窪み部のエッジに形成された酸化膜に、インデント部が押し広げる力を作用させることにより、窪み部内および窪み部の周囲の酸化膜が破壊される。
このように、酸化膜が破壊されることにより、酸化膜の割れ目からメッキの金属（例えば、錫）が吹き出し、メッキ同士の接触部を多く確保することができる。
したがって、端子を大型化させたり、極力複雑化させたりすることなく、接触抵抗を低減させることができる。

この発明の第１実施例を示し、接続前のメス端子とオス端子の断面図である。 この発明の第１実施例を示し、接続後のメス端子とオス端子の断面図である。 この発明の第１実施例を示し、要部（接点部）を示す断面図に相当する説明図である。 この発明の第１実施例を示し、メッキ層の変化を示す説明図である。 この発明の第２実施例を示し、（ａ）は要部（接点部）を示す断面図に相当する説明図、（ｂ）は要部（接点部）を示す平面図に相当する説明図である。 この発明の第２実施例を示し、メッキ層の変化を示す説明図である。 従来例を示し、接続前のメス端子とオス端子の断面図である。 従来例を示し、接続後のメス端子とオス端子の断面図である。 従来例を示し、メッキ層の変化を示す説明図である。

この発明の第１実施例を、図１〜図４を参照して説明する。

図１および図２に示すメス端子１は、メス側コネクタハウジング（図示省略）内の端子収容室に配置（収容）されている。
メス端子１は、所定形状に打ち抜かれた導電性金属（例えば、銅合金）を折り曲げ加工して形成されている。

メス端子１は、図１および図２に示すように、第１接点部である箱部２を有している。
箱部２は、前方（図１の左側）が開口した方形状である。
箱部２内には、箱部２の上面部より折り曲げられた弾性撓み部３が配置されている。

弾性撓み部３には、箱部２の底面部２ａ側に向かって突出するインデント部４が設けられている。
インデント部４は、外周面（箱部２の底面部２ａと対向する面）がほぼ球面形状（円弧状の曲面）で、中心の頂点が最下方に位置し、弾性撓み部３の弾性変形によって上方に変移する。

弾性撓み部３と、固定面部である箱部２の底面部２ａとは、間隔を置いて配置されている。
弾性撓み部３と、箱部２の底面部２ａとの間に、オス端子１１が挿入される。
メス端子１の外面には、後述する、導電性金属のメッキ層が形成されている。

オス端子１１は、オス側コネクタハウジング（図示せず）内の端子収容室に配置（収容）されている。
オス端子１１は、所定形状に打ち抜かれた導電性金属（例えば、銅合金）を折り曲げ加工して形成されている。

オス端子１１は、第２接点部であるタブ部１２を有している。
タブ部１２は、フラットな板形状である。
オス端子１１の外面には、後述する、導電性金属のメッキ層１３Ｂが形成されている。

次に、メス端子１と、オス端子１１のメッキ層について説明する。

メス端子１のメッキ層は、銅合金材の母材の上に形成されている。

オス端子１１は、図３に示すように、タブ部１２の接触面１２ａ側で、かつ、端子挿入完了位置のインデント部４に対応する位置に、窪み部１２ｂを設けた銅合金材の母材の上にメッキ層１３Ｂが形成されている。
窪み部１２ｂは、インデント部４の外周面の曲率よりも大きい曲率で設けられている。

したがって、窪み部１２ｂのエッジに、弾性撓み部３の撓み復帰力によってインデント部４が押し広げるように圧接する。
このように、窪み部１２ｂのエッジに押し広げる力が作用すると、窪み部１２ｂ内および窪み部１２ｂの周囲の酸化膜１４Ｂが破壊され、端子１，１１同士の導通をとり易くなる。

なお、メッキ（錫メッキ）し、その後にリフロー処理を行うと、銅合金材の母材の外面側にメッキ層（銅／錫合金層、錫メッキ層）１３Ｂが形成されるとともに、メッキ層１３Ｂの外面に酸化膜１４Ｂが形成される。

次に、メス端子１とオス端子１１との接続について説明する。

図１の位置に位置するオス端子１１のタブ部１２をメス端子１の箱部２内へ挿入すると、タブ部１２に押されることによって弾性撓み部３が撓み、変形することにより、タブ部１２の挿入が許容される。
タブ部１２の挿入過程では、弾性撓み部３のインデント部４がタブ部１２の接触面１２ａ上を摺動し、端子挿入完了位置では、図４に示すように、弾性撓み部３のインデント部４がタブ部１２の窪み部１２ｂに圧接する。

上記のように、インデント部４がタブ部１２の接触面１２ａ上を摺動すると、弾性撓み部３の撓み復帰力が接触荷重として作用することにより、図４（インデント部４に形成されたメッキ層、酸化膜の図示は省略されている。）に示すように、インデント部４に形成された酸化膜が破壊する。
また、端子挿入完了位置で、インデント部４がタブ部１２の窪み部１２ｂに圧接することにより、窪み部１２ｂの曲率がインデント部４の外周面の曲率よりも大きいので、窪み部１２ｂのエッジ、すなわち、酸化膜１４Ｂに、弾性撓み部３の撓み復帰力によってインデント部４が押し広げるように圧接する。

このように、酸化膜１４Ｂに押し広げる力が作用すると、窪み部１２ｂ内および窪み部１２ｂの周囲に形成された酸化膜１４Ｂがインデント部４によって押し広げられることにより、酸化膜１４Ｂが破壊され、酸化膜１４Ｂの割れ目からメッキの金属（例えば、錫）が吹き出すことにより、メス端子１のインデント部４と、オス端子１１のタブ部１２の接触面１２ａとが電気的に接触する。
そして、インデント部４とタブ部１２との間を電流が流れることによってメス端子１とオス端子１１との間が導通する。

この発明の第１実施例によれば、窪み部１２ｂのエッジに形成された酸化膜１４Ｂに、弾性撓み部３の撓み復帰力によってインデント部４が押し広げる力を作用させることにより、窪み部１２ｂ内および窪み部１２ｂの周囲の酸化膜１４Ｂが破壊される。
このように、酸化膜１４Ｂの破壊が起こることにより、酸化膜１４Ｂの割れ目からメッキの金属（例えば、錫）が吹き出し、メッキ同士の接触部を多く確保することができる。
したがって、端子１，１１を大型化させたり、極力複雑化させたりすることなく、接触抵抗を低減させることができる。

この発明の第２実施例を、図５および図６を参照して説明する。
なお、図５および図６において、図１〜図４に示した部分と同一部分また相当部分には、同一符号が付してある。

この第２実施例が、図１〜図４に示した第１実施例と異なるところは、図５（ａ），（ｂ）に示すように、タブ部１２の接触面１２ａ側で、かつ、端子挿入完了位置のインデント部４に対応する位置に、インデント部４の投影平面形状よりも小さな開口を有する窪み部１２ｃを、設けたところである。
なお、図５（ｂ）において、インデント部４の中心と、窪み部１２ｃの中心は、一致しているのが好ましい。
他の部分は、第１実施例と同様に構成されている。

次に、メス端子とオス端子との接続について、図１および図２を参照しながら説明する。

図１の位置に位置するオス端子１１のタブ部１２をメス端子１の箱部２内へ挿入すると、タブ部１２に押されることによって弾性撓み部３が撓み、変形することにより、タブ部１２の挿入が許容される。
タブ部１２の挿入過程では、弾性撓み部３のインデント部４がタブ部１２の接触面１２ａ上を摺動し、端子挿入完了位置では、図６に示すように、弾性撓み部３のインデント部４がタブ部１２の窪み部１２ｃに圧接する。

上記のように、インデント部４がタブ部１２の接触面１２ａ上を摺動すると、弾性撓み部３の撓み復帰力が接触荷重として作用することにより、図６（インデント部４に形成されたメッキ層、酸化膜の図示は省略されている。）に示すように、インデント部４に形成された酸化膜が破壊する。
また、端子挿入完了位置で、インデント部４がタブ部１２の窪み部１２ｃに圧接することにより、図５（ｂ）に示すように、窪み部１２ｃの開口がインデント部４の投影平面形状よりも小さいので、窪み部１２ｃのエッジ、すなわち、酸化膜１４Ｃに、弾性撓み部３の撓み復帰力によってインデント部４が押し広げるように圧接する。

このように、酸化膜１４Ｃに押し広げる力が作用すると、窪み部１２ｃ内および窪み部１２ｃの周囲に形成された酸化膜１４Ｃがインデント部４によって押し広げられることにより、酸化膜１４Ｃが破壊され、酸化膜１４Ｃの割れ目からメッキ（メッキ層１３Ｃ）の金属（例えば、錫）が吹き出すことにより、メス端子１のインデント部４と、オス端子１１のタブ部１２の接触面１２ａとが電気的に接触する。
そして、インデント部４とタブ部１２との間を電流が流れることによってメス端子１とオス端子１１との間が導通する。

この発明の第２実施例によれば、窪み部１２ｃのエッジに形成された酸化膜１４Ｃに、弾性撓み部３の撓み復帰力によってインデント部４が押し広げる力を作用させることにより、窪み部１２ｃ内および窪み部１２ｃの周囲の酸化膜１４Ｃが破壊される。
このように、酸化膜１４Ｃの破壊が起こることにより、酸化膜１４Ｃの割れ目からメッキの金属（例えば、錫）が吹き出し、メッキ同士の接触部を多く確保することができる。
したがって、端子１，１１を大型化させたり、極力複雑化させたりすることなく、接触抵抗を低減させることができる。

１ メス端子（第１端子）
２ 箱部（第１接点部）
２ａ 底面部（固定面部）
３ 弾性撓み部
４ インデント部
１１ オス端子（第２端子）
１２ タブ部（第２接点部）
１２ａ 接触面
１２ｂ 窪み部
１２ｃ 窪み部
１３Ｂ メッキ層
１３Ｃ メッキ層
１４Ｂ 酸化膜
１４Ｃ 酸化膜

Claims (2)

1. 外周面が円弧状の曲面に形成されたインデント部が突設された第１接点部と、第２接点部とを有し、前記第１接点部の前記インデント部が前記第２接点部の接触面上を摺動し、端子挿入完了位置では、前記インデント部が前記第２接点部に接触する接点接続構造であって、
   前記第２接点部の接触面側で、かつ、端子挿入完了位置の前記インデント部に対応する位置に、前記インデント部の外周面の曲率よりも大きい曲率の窪み部を設けた、
   ことを特徴とする接点接続構造。
2. インデント部が突設された第１接点部と、第２接点部とを有し、前記第１接点部の前記インデント部が前記第２接点部の接触面上を摺動し、端子挿入完了位置では、前記インデント部が前記第２接点部に接触する接点接続構造であって、
   前記第２接点部の接触面側で、かつ、端子挿入完了位置の前記インデント部に対応する位置に、前記インデント部の投影平面形状よりも小さな開口を有する窪み部を設けた、
   ことを特徴とする接点接続構造。

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