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JP2020042914A - 端子金具 - Google Patents

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惣義 望月
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浩一郎 松下
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Abstract

【課題】端子金具と相手側端子との電気的接続の信頼性や端子金具の使用感を出来る限り損なうことなく小型化が可能な端子金具を提供すること。【解決手段】端子金具1は、相手側端子が挿入される筒状部10と、筒状部10の内部に設けられた接点部30とを備える。接点部30は、相手側端子の挿入方向に延び且つ所定の撓み方向に弾性変形可能な梁状の形状を有するとともに、撓み方向に交差する向きに延びる突出箇所36を有する。筒状部10は、突出箇所36と係合することによって接点部30の動きを規制する係合箇所15を有する。係合箇所15は、筒状部10の周壁から筒内に向けて突出して撓み方向における接点部30の動きを規制する第1部分16と、周壁から筒内に向けて突出して挿入方向における接点部30の動きを規制する第2部分17と、を含む。【選択図】図1

Description

本発明は、相手側端子が挿入される筒状部と、筒状部の内部に設けられた接点部と、を備えた端子金具、に関する。
従来から、相手側端子(例えば、オス端子)が挿入される筒状部と、その筒状部の筒内に設けられた片持ち梁状または両持ち梁状の接点部(例えば、接点バネ)と、を備えた端子金具(例えば、メス端子)が提案されている。具体的には、従来の端子金具の一つは、筒状部の中空部分に収容された片持ち梁状の接点バネを有しており、筒状部に挿入された相手側端子を、筒状部の周壁との間に挟むように接点バネを押圧接触させるようになっている。これにより、例えば、接点バネや相手側端子の表面に自然生成する酸化皮膜を相手側端子の挿入時に削り取り、接点バネと相手側端子との間の良好な電気的接続を図るようになっている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2014−120484号公報
ところで、近年、上述したような端子金具が用いられる電子機器の回路数が増大する傾向にあること等に起因し、端子金具の更なる小型化が望まれている。しかし、端子金具を単に小型化すると、接点バネも小型化し、相手側端子に対する接点バネの押圧力が低下することになる。このような接点バネの小型化は、上述した酸化皮膜の削り取りや、端子金具に意図しない外力が及んだときの接点バネの変形耐性に影響を及ぼし得る。一方、押圧力を高めるために単に接点バネを太くすると、相手側端子を筒状部に挿入する途中において相手側端子に及ぶ押圧力が急激に大きくなることにより、端子金具の使用感が損なわれる可能性がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、端子金具と相手側端子との電気的接続の信頼性や端子金具の使用感を出来る限り損なうことなく小型化が可能な端子金具、を提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る端子金具は、下記[1]〜[4]を特徴としている。
[1]
相手側端子が挿入される筒状部と、前記筒状部の内部に設けられた接点部と、を備えた端子金具であって、
前記接点部は、
前記相手側端子の挿入方向に延び且つ所定の撓み方向に弾性変形可能な梁状の形状を有するとともに、前記撓み方向に交差する向きに延びる突出箇所を有し、
前記筒状部は、
前記突出箇所と係合することによって前記接点部の動きを規制する係合箇所であって、当該筒状部の周壁から筒内に向けて突出して前記撓み方向における前記接点部の動きを規制する第1部分と、前記周壁から前記筒内に向けて突出して前記挿入方向における前記接点部の動きを規制する第2部分と、を含む係合箇所、を有する、
端子金具であること。
[2]
上記[1]に記載の端子金具において、
前記接点部の前記突出箇所が前記筒状部の前記周壁の筒外面よりも筒内側に存在する、ように構成された、
端子金具であること。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の端子金具において、
前記筒状部は、
前記係合箇所として、当該筒状部の前記周壁を厚さ方向に貫通する貫通孔を含み、
前記貫通孔は、
前記第1部分を含む第1縁部と、前記第2部分を含むとともに前記挿入方向に対して直交せず且つ傾斜した方向に延びる第2縁部と、を有する、
端子金具であること。
[4]
上記[1]〜上記[3]の何れか一つに記載の端子金具において、
前記筒状部は、
前記周壁の筒内面が厚さ方向に窪むことによって前記周壁の厚さが周辺よりも薄くなった減厚箇所を有し、
前記接点部は、
前記減厚箇所に沿って前記挿入方向に延びる、ように構成された、
端子金具であること。
上記[1]の構成の端子金具によれば、端子金具の接点部に設けられた突出箇所が筒状部に設けられた係合箇所と係合することにより、接点部の動きが規制される。そのため、接点部が単純な片持ち梁状の形状を有して接点部の動きが規制されない場合に比べ、相手側端子に対する接点部の押圧力が増大する。また、端子金具に意図しない外力が及んだ場合においても、接点部の動きが規制され、接点部の変形を抑制できる。特に、係合箇所の第1部分が筒状部の周壁から筒内へ突出するため、接点部の突出箇所と第1部分との係り代が大きくなる。第2部分についても同様である。このため、係合箇所がそのような突出した形状を有さない場合に比べ、接点部の動きをより適正に規制できる。また、接点部の動きの規制範囲を適宜設定することで、接点部による押圧力が急激に大きくなることを抑制できる。なお、接点部の動きの具体的な規制範囲は、端子金具の形状、端子金具に求められる押圧力や接点部の変形耐性などを考慮して、適宜定められればよい。
上記[2]の構成の端子金具によれば、突出箇所が筒状部の周壁の筒外面よりも筒内側に存在する。そのため、例えば、端子金具をコネクタハウジングの端子収容室に収容する場合などにおいて、端子収容室の壁面や端子収容室に設けられた止水用のシール部材を突出箇所が傷付けることを抑制できる。
上記[3]の構成の端子金具によれば、係合箇所に含まれる貫通孔の縁部分に、接点部の突出箇所との係合用の突起(即ち、第1部分および第2部分)が設けられる。特に、相手側端子の挿入方向に対して傾斜した方向に延びる第2縁部に係合用の突起(即ち、第2部分)が設けられることで、相手側端子に押圧接触した接点部が挿入方向に延びるように変形するとき、第2縁部に接触した突出箇所が第2縁部に沿って滑らかに移動することになる。これにより、第2縁部が挿入方向に直交する場合のように突出箇所が第2縁部上を移動し難い場合に比べ、押圧力が急激に大きくなることを抑制できる。
上記[4]の構成の端子金具によれば、筒状部の周壁に設けた減厚箇所に沿って接点部が延びる。このとき、減厚箇所において周壁の筒内面が窪んでいる分だけ、接点部の幅を大きくすることができる。換言すると、接点部の断面積を大きくすることにより、接点部の弾性係数を大きくすることができる。よって、端子金具の外形を小型化しながら、相手側端子に対する接点部の押圧力を大きくすることができる。
本発明によれば、端子金具と相手側端子との電気的接続の信頼性や端子金具の使用感を出来る限り損なうことなく小型化が可能な端子金具を提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は、本発明の実施形態に係る端子金具(メス端子)の斜視図である。 図2は、端子金具の正面図である。 図3(a)は図2のA−A断面図であり、図3(b)は図3(a)のC−C断面図である。 図4(a)は図2のB−B断面図であり、図4(b)は図4(a)のD−D断面図であり、図4(c)は図4(a)のE−E断面図であり、図4(d)は図4(c)のF部詳細図である。 図5は、接点部の自由端部(先端突起)の下方への移動を第1突起が規制する状態を示す、図4(c)に対応する図である。 図6(a)〜図6(c)は、相手側端子(オス端子)を筒状部に挿入する際の、動作の推移を示す図である。 図7は、相手側端子(オス端子)を筒状部に挿入する際の、ストロークに対する挿入力の推移を示すグラフである。
<実施形態>
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る端子金具1(以下「メス端子」ともいう。)について説明する。
図1〜図4に示すように、メス端子1は、平板状の相手側端子40(以下「オス端子」ともいう。図6を参照)が挿入される筒状部10と、筒状部10の後側に連続して形成されるとともに電線が圧着されるバレル部20と、筒状部10の内部に形成されるとともに挿入されたオス端子40を押圧する接点部30と、を備える。メス端子1は、本例では、1枚の金属板に対して、プレス加工、及び曲げ加工等を加えることで形成されている。以下、説明の便宜上、図1に示すように、「前後方向」、「幅方向」、「上下方向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」及び「下」を定義する。「前後方向」、「幅方向」及び「上下方向」は、互いに直交している。なお、「前後方向」は、メス端子1に対して相手側端子40が挿抜される際の「挿入方向」に相当する。
図1に示すように、筒状部10は、本例では、前後方向に延びる角筒状の形状を有する。筒状部10は、底壁部11と、底壁部11の右端縁から連続して上側へ起立する右側壁部12と、底壁部11の左端縁から連続して上側へ起立する左側壁部13と、右側壁部12の上端縁から連続して左側へ延びる上壁部14と、を備える。
図4(a)に示すように、底壁部11の内壁面の前後方向における前端部近傍位置及び後端部近傍位置にはそれぞれ、幅方向に延びる突条であるビード11aが形成されている。ビード11aは、外壁面における凹部であり内壁面における凸部である。各ビード11aは、筒状部10に挿入されたオス端子40を接点部30とで挟持する機能を有する(図6参照)。
図1及び図4(d)に示すように、右側壁部12の後端部近傍位置には、幅方向に貫通する貫通孔15が形成されている。後述するように、貫通孔15に接点部30の先端突起36が挿通した状態とされることで、貫通孔15は、先端突起36と係合し、接点部30の自由端部32の動きを規制する係合箇所として機能する。
貫通孔15の上縁部は、右側壁部12と上壁部14との境界部に沿って位置している。貫通孔15の下縁部は、その前側部分を構成する前後方向に延びる平行縁部15aと、平行縁部15aの後端から後方側に斜め上方に延びる傾斜縁部15bと、で構成されている。
図4(d)に示すように、平行縁部15aには、筒状部10の内部に向けて突出する第1突起16が形成され(図4(c)も参照)、傾斜縁部15bには、筒状部10の内部に向けて突出する第2突起17が形成されている。第1突起16及び第2突起17の機能については後述する。
図1及び図4に示すように、上壁部14の前後方向中央位置には、矩形状の開口18が形成されている。開口18からは、後述する接点部30のインデント部35が露出している。図3に示すように、右側壁部12及び左側壁部13にはそれぞれ、内壁面が厚さ方向に窪むことによって厚さが周辺の厚さaよりも寸法bだけ薄くなった減厚箇所19が形成されている。減厚箇所19は、後述する接点部30の平板部33の延在領域に対応する前後方向に延びた領域に形成されている(図4も参照)。
バレル部20は、筒状部10の後端の後側に隣接配置された一対の芯線加締め片21と、一対の芯線加締め片21の後側に隣接配置された一対の被覆加締め片22と、を備える。一対の芯線加締め片21は、メス端子1に接続される電線の先端部における被覆を除去して露出した芯線を加締め固定する部分である。一対の被覆加締め片22は、メス端子1に接続される電線の先端部における被覆を加締め固定する部分である。
図4に示すように、接点部30は、筒状部10の内部における上壁部14の近傍位置にて、固定端部31から、固定端部31より後側に位置する自由端部32まで延びる片持ち梁状の板バネ部である。図1及び図2に示すように、固定端部31は、筒状部10の左側壁部13の前端部の上端縁から連続して右側へ延びる平板状の部分である。固定端部31は、左側壁部13の前端部に固定されている。図4(a)から理解できるように、接点部30は、筒状部10に挿入されたオス端子40の下面をビード11aに向けて下向きに押圧するように弾性変形可能となっている。
接点部30は、固定端部31から後側かつ若干下側へ延びる平板状の平板部33と、自由端部32から前側かつ若干下側へ延びる平板状の平板部34と、平板部33及び平板部34を前後方向に連結するとともに下側に突出する(即ち、下に凸の)曲面形状のインデント部35と、からなる。接点部30のうちでインデント部35の頂部が最も下側に位置している。平板部33とインデント部35との境界部、及び、平板部34とインデント部35との境界部は、上に凸の滑らかな曲面で接続されている。
図4(a)に示すように、接点部30の平板部33及びインデント部35は、右側壁部12及び左側壁部13の減厚箇所19に沿って前後方向に延びている。このため、右側壁部12及び左側壁部13の筒内面が窪んでいる分だけ、接点部30の平板部33及びインデント部35の幅寸法W2(図3(b)参照)が、接点部30の固定端部31の幅寸法W1(図4(b)参照)より大きくされている。この結果、端子金具1の外形を小型化しながら、オス端子40に対する接点部30の押圧力を大きくすることができる。
接点部30の自由端部32の右側縁部には、幅方向外側に突出する先端突起36が形成されている。図1、図4(c)及び図4(d)に示すように、先端突起36は、筒状部10の右側壁部12の貫通孔15に挿通している。接点部30に外力が作用していない状態では、図4(d)に示すように、先端突起36は、貫通孔15の縁部の何れにも当接していない。
先端突起36の先端は、筒状部10の右側壁部12の外表面よりも幅方向内側(左側)に位置している(図4(c)参照)。このため、例えば、端子金具1をコネクタハウジングの端子収容室に収容する場合などにおいて、端子収容室の壁面や、端子収容室に設けられた止水用のシール部材を、先端突起36が傷付けることを抑制できる。
このように、先端突起36が貫通孔15に挿通されることで、接点部30の自由端部32の動きが規制される。以下、このことによる利点について述べる。先ず、図5に示すように、接点部30に意図しない下向きの外力が及んだ場合について述べる。
この場合、接点部30が上下方向に動いても、先端突起36が貫通孔15の平行縁部15a(具体的には、第1突起16)に当接することで、接点部30の下向きの動きが規制され、接点部30の変形を抑制できる。特に、平行縁部15aが筒状部10の周壁から筒内へ突出する第1突起16を有するため、先端突起36と平行縁部15aとの係り代が大きくなる。このため、平行縁部15aが第1突起16を有さない場合に比べ、接点部30の動きをより適正に規制できる。同様に、この場合、接点部30が前後方向に動いても、先端突起36が貫通孔15の傾斜縁部15b(具体的には、第2突起17)に当接することで、接点部30の後向きの動きが規制され、接点部30の変形を抑制できる。先端突起36と傾斜縁部15bとの係り代も上記同様に大きい。このように、接点部30の前後方向および上下方向における動きを適正に規制でき、外力に対する接点部30の変形耐性を高められる。
次いで、図6(a)〜図6(c)に示すように、オス端子40が筒状部10に挿入される場合について述べる。図7は、オス端子40のストロークに対するオス端子40の挿入力(即ち、オス端子40を筒状部10に挿入するのに要する力)の推移を示す。なお、図7において、ストロークとは、オス端子40が接点部30に接触開始してからのオス端子40の後方への移動距離を表す。
図6(a)に示すように、オス端子40が挿入される前の段階では、接点部30に外力が作用していないので、先端突起36は、貫通孔15の縁部の何れにも当接していない。
この状態から、オス端子40が接点部30(より具体的には、平板部33)に接触を開始すると(図7において、点(a)に相当)、接点部30は、後方に延びるように変形していく。この接点部30の後方へ延びる変形の進行に合わせて、挿入力も次第に増大していく(図7において、点(a)から点(b)への過程を参照)。
この変形が進行していくと、やがて、図6(b)に示すように、先端突起36が、貫通孔15の傾斜縁部15b(具体的には、第2突起17)に当接する(図7において、点(b)に相当)。先端突起36が傾斜縁部15bに当接した後は、図6(c)に示すように、接点部30の後方へ延びる変形の更なる進行に合わせて、先端突起36が、傾斜縁部15b上を滑るように傾斜縁部15bに沿って移動していく。このため、先端突起36が傾斜縁部15b上を移動できない場合に比べ、挿入力が急激に大きくなることを抑制できる(図7において、点(b)から点(c)の過程を参照)。この結果、図7に示すように、オス端子40の挿入開始から挿入完了までの全過程において、挿入力が急激に大きくなることがない。
また、傾斜縁部15bが筒状部10の周壁から筒内へ突出する第2突起17を有するため、先端突起36と傾斜縁部15bとの係り代が大きくなる。このため、傾斜縁部15bが第2突起17を有さない場合に比べ、先端突起36の傾斜縁部15bに沿った移動をより適正に維持できる。
以上、本発明の実施形態に係るメス端子1によれば、端子金具1の接点部30に設けられた先端突起36が筒状部10に設けられた貫通孔15と係合することにより、接点部30の動きが規制される。そのため、接点部30が単純な片持ち梁状の形状を有して接点部30の動きが規制されない場合に比べ、オス端子40に対する接点部30の押圧力が増大する。また、端子金具1に意図しない外力が及んだ場合においても、接点部30の動きが規制され、接点部30の変形を抑制できる。特に、貫通孔15が筒状部10の周壁から筒内へ突出する第1突起16と第2突起17とを有するため、接点部30の先端突起36と、第1突起16及び第2突起17と、の係り代が大きくなる。このため、貫通孔15がそのような突出形状を有さない場合に比べ、接点部30の動きをより適正に規制できる。
更に、メス端子1によれば、先端突起36が筒状部10の周壁の筒外面よりも筒内側に存在する。そのため、例えば、端子金具1をコネクタハウジングの端子収容室に収容する場合などにおいて、端子収容室の壁面や、端子収容室に設けられた止水用のシール部材を、先端突起36が傷付けることを抑制できる。
更に、メス端子1によれば、貫通孔15の縁部分に、接点部30の先端突起36との係合用の突起(即ち、第1突起16及び第2突起17)が設けられる。特に、オス端子40の挿入方向に対して傾斜した方向に延びる傾斜縁部15bに係合用の突起(第2突起17)が設けられることで、オス端子40に押圧接触した接点部30が挿入方向に延びるように変形するとき、傾斜縁部15bに接触した先端突起36が傾斜縁部15bに沿って移動することになる。これにより、先端突起36が傾斜縁部15b上を移動できない場合に比べ、押圧力が急激に大きくなることを抑制できる。
更に、メス端子1によれば、筒状部10の周壁に設けた減厚箇所19に沿って接点部30が延びる。このとき、減厚箇所19において周壁の筒内面が窪んでいる分だけ、接点部30(特に平板部33及びインデント部35)の幅を大きくすることができる。よって、端子金具1の外形を小型化しながら、オス端子40に対する接点部の押圧力を大きくすることができる。
<他の態様>
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、上記実施形態では、先端突起36及び貫通孔15が、メス端子1の右側にのみ形成されている。これに対し、先端突起36及び貫通孔15が、メス端子1の両側にそれぞれ形成されていてもよい。
更に、上記実施形態では、先端突起36が、接点部30の自由端部32から延出するようになっている。これに対し、先端突起36が、接点部30の固定端部31と自由端部32との間の任意の箇所から延出するように設けられてもよい。
更に、上記実施形態では、貫通孔15の下縁部に前後方向(即ち、挿入方向)に延びる平行縁部15aが設けられている。しかし、例えば、平行縁部15aは、挿入方向に対して傾く方向に延びるように設けられてもよい。また、上記実施形態では、平行縁部15aの後端から後方側に斜め上方に延びる傾斜縁部15bが設けられている。しかし、例えば、傾斜縁部15bは、貫通孔15の上縁部から斜め下方に延びるように設けられてもよい。このように、平行縁部15a及び傾斜縁部15bは、上述したように接点部30の動きを規制できる限り(図5〜図7等を参照)、種々の形態を取り得る。
ここで、上述した本発明に係る端子金具1の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[4]に簡潔に纏めて列記する。
[1]
相手側端子(40)が挿入される筒状部(10)と、前記筒状部(10)の内部に設けられた接点部(30)と、を備えた端子金具(1)であって、
前記接点部(30)は、
前記相手側端子(40)の挿入方向に延び且つ所定の撓み方向に弾性変形可能な梁状の形状を有するとともに、前記撓み方向に交差する向きに延びる突出箇所(36)を有し、
前記筒状部(10)は、
前記突出箇所(36)と係合することによって前記接点部(30)の動きを規制する係合箇所(15)であって、当該筒状部(10)の周壁から筒内に向けて突出して前記撓み方向における前記接点部(30)の動きを規制する第1部分(16)と、前記周壁から前記筒内に向けて突出して前記挿入方向における前記接点部(30)の動きを規制する第2部分(17)と、を含む係合箇所(15)、を有する、
端子金具。
[2]
上記[1]に記載の端子金具(1)において、
前記接点部(30)の前記突出箇所(36)が前記筒状部(10)の前記周壁の筒外面よりも筒内側に存在する、ように構成された、
端子金具。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の端子金具(1)において、
前記筒状部(10)は、
前記係合箇所として、当該筒状部(10)の前記周壁を厚さ方向に貫通する貫通孔(15)を含み、
前記貫通孔(15)は、
前記第1部分(16)を含む第1縁部(15a)と、前記第2部分(17)を含むとともに前記挿入方向に対して直交せず且つ傾斜した方向に延びる第2縁部(15b)と、を有する、
端子金具。
[4]
上記[1]〜上記[3]の何れか一つに記載の端子金具(1)において、
前記筒状部(10)は、
前記周壁の筒内面が厚さ方向に窪むことによって前記周壁の厚さが周辺よりも薄くなった減厚箇所(19)を有し、
前記接点部(30)は、
前記減厚箇所(19)に沿って前記挿入方向に延びる、ように構成された、
端子金具。
1 メス端子(端子金具)
10 筒状部
15 貫通孔(係合箇所)
15a 平行縁部(第1縁部)
15b 傾斜縁部(第2縁部)
16 第1突起(第1部分)
17 第2突起(第2部分)
19 減厚箇所
30 接点部
36 先端突起(突出箇所)
40 オス端子(相手側端子)

Claims (4)

  1. 相手側端子が挿入される筒状部と、前記筒状部の内部に設けられた接点部と、を備えた端子金具であって、
    前記接点部は、
    前記相手側端子の挿入方向に延び且つ所定の撓み方向に弾性変形可能な梁状の形状を有するとともに、前記撓み方向に交差する向きに延びる突出箇所を有し、
    前記筒状部は、
    前記突出箇所と係合することによって前記接点部の動きを規制する係合箇所であって、当該筒状部の周壁から筒内に向けて突出して前記撓み方向における前記接点部の動きを規制する第1部分と、前記周壁から前記筒内に向けて突出して前記挿入方向における前記接点部の動きを規制する第2部分と、を含む係合箇所、を有する、
    端子金具。
  2. 請求項1に記載の端子金具において、
    前記接点部の前記突出箇所が前記筒状部の前記周壁の筒外面よりも筒内側に存在する、ように構成された、
    端子金具。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の端子金具において、
    前記筒状部は、
    前記係合箇所として、当該筒状部の前記周壁を厚さ方向に貫通する貫通孔を含み、
    前記貫通孔は、
    前記第1部分を含む第1縁部と、前記第2部分を含むとともに前記挿入方向に対して直交せず且つ傾斜した方向に延びる第2縁部と、を有する、
    端子金具。
  4. 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の端子金具において、
    前記筒状部は、
    前記周壁の筒内面が厚さ方向に窪むことによって前記周壁の厚さが周辺よりも薄くなった減厚箇所を有し、
    前記接点部は、
    前記減厚箇所に沿って前記挿入方向に延びる、ように構成された、
    端子金具。
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