JP5660415B1 - 雌端子 - Google Patents

Abstract

【課題】接触抵抗の増加を抑制する。【解決手段】本明細書によって開示される雌端子１０は、雄端子１１に弾性的に接触する弾性片２３、２６を備えた雌端子１０であって、この弾性片２３、２６は、雄端子１１が接触する前の初期位置と、雄端子１１が接触することで弾性的に変形した変形位置との間を変位可能とされており、初期位置に位置した弾性片２３、２６と雄端子１１との間で発生する接触圧力が最大となる点で形成される接触痕３５と弾性片２３、２６が変形位置に変位した状態で雄端子１１が摺接することで形成される摺接痕３６とは互いに重複しない配置とされている構成とした。【選択図】図５

Description

本明細書によって開示される技術は、雌端子に関する。

従来、雄端子と雌端子の接点位置を明確にするために、図１４に示すように、ばね部２にエンボス状の突起３を設けた雌端子１が知られている。この雌端子１に雄端子４を挿入していくと、突起３への乗り上げ開始時に、突起３の裾野部５に雄端子４が突き当たることで接触圧力が生じ、雄端子が突起３に乗り上げている間にピークを迎える。すなわち、このピーク接触圧力は、雄端子４との最終接点位置である頂点部６における接触圧力よりも大きい。よって、接触圧力がピークになる点と頂点部６とが極めて近くに配されていると、頂点部６にもめっき摩耗が及んでしまい、頂点部６における接触抵抗が増加するおそれがある。なお、挿入力低減を図った雌端子として、特開２００９−２１１８７号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。

特開２００９−２１１８７号公報

しかしながら、特開２００９−２１１８７号公報（上記特許文献１）に記載の雌端子は、挿入力低減を図ることができたとしても、雄端子と弾性的に接触する突起部がエンボス状であり、接触圧力がピークになる点と頂点部とが極めて近くに配されていることに変わりはなく、接触圧力がピークとなる点から頂点部に亘ってめっき摩耗が発生し接触抵抗が増加するおそれがある。

本明細書によって開示される雌端子は、雄端子に弾性的に接触する弾性片を備えた雌端子であって、この弾性片は、前記雄端子が接触する前の初期位置と、前記雄端子が接触することで弾性的に変形した変形位置との間を変位可能とされており、前記弾性片は、前記雄端子に線接触する線接触部と、前記雄端子に点接触する接点部と、前記線接触部と前記接点部の間に配されて前記雄端子との接触面積が前記接点部に向けて徐々に小さくなる徐変部とを有しており、前記変形位置は、前記接点部とこれに対向する対向部との間の距離が前記雄端子の板厚と等しくなる位置となっており、前記初期位置に位置した前記弾性片に前記雄端子が接触した接触圧力が最大となる点の周囲であって前記線接触部から前記徐変部にまたがる箇所に形成される接触痕と前記弾性片が前記変形位置に変位した状態で前記雄端子が前記接点部に摺接することで同接点部の周囲に形成される摺接痕とは互いに重複しない配置とされている構成とした。

このような構成によると、接触痕と摺接痕が互いに重複しない配置とされているため、接触痕と摺接痕が互いに重複する場合、すなわち接触痕と摺接痕が極めて近くに配される場合に比べて、接触抵抗の増加を抑制できる。

本明細書によって開示される雌端子は、以下の構成としてもよい。
前記接触痕と前記摺接痕の並び方向における前記接触痕の大きさをＡとし、前記並び方向における前記摺接痕の大きさをＢとし、前記並び方向における前記接触痕と前記摺接痕の中心間距離をＣとした場合に、Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２を満たす構成としてもよい。
このような構成によると、例えば接触痕の大きさＡと摺接痕の大きさＢを予め測定し、測定されたＡとＢに基づいて中心間距離Ｃを設定すればよい。そして、中心間距離Ｃに基づいて弾性片の形状を適宜設定すればよい。

本明細書によって開示される雌端子によれば、接触抵抗の増加を抑制できる。

雌端子の一部切欠側面図 雌端子を斜め前方から見た斜視図 雌端子の平面図 雌端子の側面図 図４におけるV−V線断面図 雌端子の正面図 図４におけるVII−VII線断面図 図７と同じ切断位置のみを示す断面図であって、雄端子と雌端子の正規の接続状態を示す断面図 弾性片が初期位置にある状態を示した断面図 雄端子が接触開始点で各弾性片に接触した状態を示した断面図 雄端子が摺接点で各弾性片に接触した状態を示した断面図 第１弾性片を斜め方向から見た斜視図 接触圧力がピークとなる点で雄端子が各弾性片に接触した状態を示した断面図 雄端子が突起の裾野部に突き当たった状態を示した断面図

＜実施形態＞
実施形態を図１から図１３の図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る雌端子１０は、図１に示すように、雄端子１１に電気的に接続されるようになっている。なお、以下においては、図１における左方を前方とし、図１における右方を後方として説明する。また、上下方向についても図１を基準とする。

（雄端子１１）
雄端子１１は金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。雄端子１１は細長い板状をなす雄タブ１２を有し、雄タブ１２における雌端子１０との接触面は平面である。雄端子１１は、本実施形態では電線の端末に接続されているが、図示しない機器に接続される構成としてもよい。

（雌端子１０）
雌端子１０は金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。雌端子１０は、雄端子１１の雄タブ１２が挿入される筒部１４を有する。図２ないし図４に示すように、筒部１４は、前後方向に開口する略角筒状をなしている。筒部１４は複数の周壁を角筒状に構成したものであって、これらの周壁は、底壁１５と、底壁１５の両側縁から上方に立ち上がる一対の側壁１６と、底壁１５に対向する天井壁１７とを備えて構成されている。

天井壁１７は、一対の側壁１６の一方の上端縁から、他方の側壁１６に向かって略直角に折り曲げられて形成されている。天井壁１７の側端縁には係止部１８が突出して形成されており、この係止部１８が他方の側壁１６に形成された係止孔１９の内部に挿通されている。他方の側壁１６の側端縁は、天井壁１７の上面に折り重ねられている。これにより、筒部１４が角筒状に保持されている。

底壁１５の後方には、ワイヤーバレル２０が延設されている。このワイヤーバレル２０には、図１に示すように、電線１３の端末において絶縁被覆２１から露出した芯線２２が接続される。ワイヤーバレル２０は、芯線２２にかしめられて圧着されている。

（第１弾性片２３）
底壁１５の前端縁には、第１基端部２４が突出して形成されている。第１基端部２４は、底壁１５の前端縁から筒部１４の内方に（後方に）折り返された形状をなしている。図４に示すように、第１基端部２４は筒部１４の前端縁から前方にやや突出している。

図５に示すように、折り返された第１基端部２４の後端縁には、雄端子１１の挿入方向と交差する方向に間隔を空けて並ぶ複数（本実施形態では３つ）の第１弾性片２３が筒部１４の内方に（後方に）延出して形成されている。図９に示すように、第１弾性片２３は側方から見て第１基端部２４から片持ち状をなして直線状に延出されている。この第１弾性片２３の延出端部に第１接点部２５が形成され、この第１接点部２５が雄端子１１と弾性的に接触する。第１接点部２５には、例えば銀めっきが施されている。

各第１弾性片２３の前後方向の長さ寸法は略同じとされている。また、各第１弾性片２３の、雄端子１１の挿入方向と直交する方向（以下「幅方向」という）についての幅寸法は略同じとされている。また、隣り合う一対の第１弾性片２３の間隔は、いずれも略同じとされている。したがって、複数の第１弾性片２３は、筒部１４における幅方向のほぼ全域に亘って等しい間隔を空けて配されている。

図７に示すように、第１接点部２５における雄端子１１との接触縁２５Ｂは円弧状をなしている。この第１接点部２５は、図６に示すように、各第１弾性片２３に１つずつ形成されている。また、第１接点部２５は、図７に示すように、第１弾性片２３の全幅に亘って形成されている。これにより、第１接点部２５の接触縁２５Ｂは、雄端子１１の捻回動作に対して広範囲で雄端子１１と点接触し、雄端子１１の捻回動作によって接触状態が急激に変化することはないものとされている。

（第２弾性片２６）
天井壁１７の前端縁には、第２基端部２７が突出して形成されている。第２基端部２７は、天井壁１７の前端縁から筒部１４の内方に（後方に）折り返された形状をなしている。図４に示すように、第２基端部２７は筒部１４の前端縁から前方にやや突出している。

図５に示すように、折り返された第２基端部２７の後端縁には、雄端子１１の挿入方向と交差する方向に間隔を空けて並ぶ複数（本実施形態では３つ）の第２弾性片２６が筒部１４の内方に（後方に）突出して形成されている。図９に示すように、第２弾性片２６は側方から見て第２基端部２７から片持ち状をなして直線状に延出されている。この第２弾性片２６の延出端部に第２接点部２８が形成され、この第２接点部２８が雄端子１１と弾性的に接触する。第２接点部２８には、例えば銀めっきが施されている。

各第２弾性片２６の前後方向の長さ寸法は略同じとされている。また、各第２弾性片２６の、雄端子１１の挿入方向と直交する方向（以下「幅方向」という）についての幅寸法は略同じとされている。また、隣り合う一対の第２弾性片２６の間隔は、いずれも略同じとされている。したがって、複数の第２弾性片２６は、筒部１４における幅方向のほぼ全域に亘って等しい間隔を空けて配されている。

図７に示すように、第２接点部２８における雄端子１１との接触縁２８Ｂは円弧状をなしている。この第２接点部２８は、図６に示すように、各第２弾性片２６に１つずつ形成されている。また、第２接点部２８は、図７に示すように、第２弾性片２６の全幅に亘って形成されている。これにより、第２接点部２８の接触縁２８Ｂは、雄端子１１の捻回動作に対して広範囲で雄端子１１と点接触し、雄端子１１の捻回動作によって接触状態が急激に変化することはないものとされている。

図６に示すように、第１基端部２４および第１弾性片２３と、第２基端部２７および第２弾性片２６とは、上下対称に形成されている。これにより、第１弾性片２３の第１接点部２５と、第２弾性片２６の第２接点部２８とは、それぞれ対向して配されている（図７参照）。

（第１線接触部および第１徐変部）
第１弾性片２３は、図１２に示すように、雄端子１１に線接触する第１線接触部２９と、雄端子１１に点接触する第１接点部２５と、これらの間に配されて雄端子１１との接触面積が第１接点部２５に向けて徐々に小さくなる第１徐変部３０とを有している。第１徐変部３０は前後方向に長い略二等辺三角形状をなし、第１線接触部２９の終端２９Ｂから第１接点部２５の頂点２５Ａに至る領域に形成されている。第１弾性片２３における雄端子１１との接触面２９Ａ、３０Ａを、雄端子１１の挿入方向に沿って第１接点部２５の頂点２５Ａを通る位置で縦方向に切断した切断線は直線とされている（図９参照）。すなわち、第１徐変部３０は、第１線接触部２９の接触面２９Ａと面一をなす平面を超えない領域（当該平面およびその下方領域）に形成されている。特に本実施形態では、第１線接触部２９の接触面２９Ａと第１徐変部３０の接触面３０Ａと第１接点部２５の頂点２５Ａとがこの順に一直線に並んで配されている。

第１線接触部２９の接触面２９Ａと第１徐変部３０の接触面３０Ａとはいずれも平面であって、雄端子１１に対して線接触するように構成されている。第１線接触部２９の接触面２９Ａでは雄端子１１との接触縁の長さが雄端子１１の挿入方向において一定とされているのに対して、第１徐変部３０の接触面３０Ａでは雄端子１１との接触縁の長さが第１線接触部２９の終端２９Ｂで最も長く、第１接点部２５に向かうにつれて徐々に短くなり、第１接点部２５で最も短くなる。図１２に示すように、第１徐変部３０の両側には、雄端子１１に接触しない非接触面３０Ｂが形成されており、この非接触面３０Ｂは、第１接点部２５の接触縁２５Ｂに接続されている。なお、第１接点部２５は、接触縁２５Ｂにおける断面形状を維持したまま斜め下方に延出されている。

（第２線接触部および第２徐変部）
第２弾性片２６は第１弾性片２３と上下対称をなす構成であって、雄端子１１に線接触する第２線接触部３１と、雄端子１１に点接触する第２接点部２８と、これらの間に配されて雄端子１１との接触面積が第２接点部２８に向けて徐々に小さくなる第２徐変部３２とを有している。第２徐変部３２は、第１徐変部３０と同様に、前後方向に長い略二等辺三角形状をなし、第２線接触部３１の終端３１Ｂから第２接点部２８の頂点２８Ａに至る領域に形成されている。第２弾性片２６における雄端子１１との接触面３１Ａ、３２Ａを、雄端子１１の挿入方向に沿って第２接点部２８の頂点２８Ａを通る位置で縦方向に切断した切断線は直線とされている（図９参照）。すなわち、第２徐変部３２は、第２線接触部３１の接触面３１Ａと面一をなす平面を超えない領域（当該平面およびその上方領域）に形成されている。特に本実施形態では、第２線接触部３１の接触面３１Ａと第２徐変部３２の接触面３２Ａと第２接点部２８の頂点２８Ａとがこの順に一直線に並んで配されている。

第２線接触部３１の接触面３１Ａと第２徐変部３２の接触面３２Ａとはいずれも平面であって、雄端子１１に対して線接触するように構成されている。第２線接触部３１の接触面３１Ａでは雄端子１１との接触縁の長さが雄端子１１の挿入方向において一定とされているのに対して、第２徐変部３２の接触面３２Ａでは雄端子１１との接触縁の長さが第２線接触部３１の終端３１Ｂで最も長く、第２接点部２８に向かうにつれて徐々に短くなり、第２接点部２８で最も短くなる。第１弾性片２３と同様に、第２徐変部３２の両側には、雄端子１１に接触しない非接触面３２Ｂが形成されており、この非接触面３２Ｂは、第２接点部２８の接触縁２８Ｂに接続されている。なお、第２接点部２８は、接触縁２８Ｂにおける断面形状を維持したまま斜め下方に延出されている。

（接触痕および摺接痕）
さて、各弾性片２３、２６は、図９に示す初期位置と、図１１に示す変形位置との間を変位可能とされている。初期位置とは、雄端子１１が各弾性片２３、２６に接触する前の位置であって、各弾性片２３、２６が自然状態にある位置のことをいう。また、変形位置とは、雄端子１１が各弾性片２３、２６に接触することで弾性的に変形した位置であって、雄端子１１に接触圧力（接触荷重）が作用している位置のことである。

図１０に示すように、初期位置に位置した各弾性片２３、２６に雄端子１１が接触し始めた点を接触開始点３３とし、図１１に示すように、各弾性片２３、２６が変形位置に変位した状態で雄端子１１が摺接することになる点を摺接点３４とする。図１３に示すように、接触圧力は接触開始点３３から摺接点３４の間でピークを迎える。以下において接触圧力がピークを迎える点を接触圧力が最大となる点３７という。図５に示すように、接触圧力が最大となる点３７の周囲には２点鎖線で図示した接触痕３５が形成され、摺接点３４の周囲には２点鎖線で図示した摺接痕３６が形成される。

ここで、接触痕３５と摺接痕３６の並び方向における接触痕３５の大きさをＡとし、並び方向における摺接痕３６の大きさをＢとし、並び方向における接触痕３５と摺接痕３６の中心間距離（本実施形態では接触圧力が最大となる点３７と摺接点３４との離間距離）をＣとした場合に、Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２を満たすように、接触痕３５と摺接痕３６が互いに重複しない配置とされている。

本実施形態では、接触開始点３３は、各線接触部２９、３１の終端２９Ｂ、３１Ｂに一致しており、摺接点３４は、各接点部２５、２８の頂点２５Ａ、２８Ａに一致している。したがって、接触痕３５と摺接痕３６を互いに離間して配することで、雄端子１１の繰り返し挿抜によって各接点部２５、２８にめっき摩耗が発生することを抑制できる。これにより、雄端子１１の繰り返し挿抜による接触抵抗の増加を抑制できる。

以上のように本実施形態では、接触痕３５と摺接痕３６が互いに重複しない配置とされているため、接触痕と摺接痕が互いに重複する場合、すなわち接触痕と摺接痕が極めて近くに配される場合に比べて、接触抵抗の増加を抑制できる。

接触痕３５と摺接痕３６の並び方向における接触痕３５の大きさをＡとし、並び方向における摺接痕３６の大きさをＢとし、並び方向における接触痕３５と摺接痕３６の中心間距離をＣとした場合に、Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２を満たす構成としてもよい。
このような構成によると、例えば接触痕３５の大きさＡと摺接痕３６の大きさＢを予め測定し、測定されたＡとＢに基づいて中心間距離Ｃを設定すればよい。そして、中心間距離Ｃに基づいて弾性片２３、２６の形状を適宜設定すればよい。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では接触痕３５と摺接痕３６がいずれも楕円形状とされているものの、接触痕と摺接痕の形状は楕円形状に限定されない。また、接触痕と摺接痕がいびつな形状とされている場合には、Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２を満たさない場合もあり得るが、そのような場合であっても、接触痕と摺接痕が互いに重複しない配置とされていればよい。

（２）上記実施形態では、各接点部２５、２８がエンボス状でない雌端子１０を例示しているものの、エンボス状の接点部を備えた雌端子であっても、接触痕と摺接痕が互いに重複しないものであればよい。

１０…雌端子
１１…雄端子
２３…第１弾性片
２６…第２弾性片
３３…接触開始点
３４…摺接点
３５…接触痕
３６…摺接痕
３７…接触圧力が最大となる点

Claims (2)

1. 雄端子に弾性的に接触する弾性片を備えた雌端子であって、
   この弾性片は、前記雄端子が接触する前の初期位置と、前記雄端子が接触することで弾性的に変形した変形位置との間を変位可能とされており、
   前記弾性片は、前記雄端子に線接触する線接触部と、前記雄端子に点接触する接点部と、前記線接触部と前記接点部の間に配されて前記雄端子との接触面積が前記接点部に向けて徐々に小さくなる徐変部とを有しており、
   前記変形位置は、前記接点部とこれに対向する対向部との間の距離が前記雄端子の板厚と等しくなる位置となっており、
   前記初期位置に位置した前記弾性片に前記雄端子が接触した接触圧力が最大となる点の周囲であって前記線接触部から前記徐変部にまたがる箇所に形成される接触痕と前記弾性片が前記変形位置に変位した状態で前記雄端子が前記接点部に摺接することで同接点部の周囲に形成される摺接痕とは互いに重複しない配置とされている雌端子。
2. 前記接触痕と前記摺接痕の並び方向における前記接触痕の大きさをＡとし、前記並び方向における前記摺接痕の大きさをＢとし、前記並び方向における前記接触痕と前記摺接痕の中心間距離をＣとした場合に、Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２を満たす請求項１に記載の雌端子。

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