JP2002005804A - 微摺動磨耗検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車用コネクタで使用する端子を、９．８
Ｎ程度の大きな荷重であっても、０．５Ｈｚ程度の低周
波で、最大振幅が１００μｍの下に簡単な機構で正確に
低速微摺動させて検査することが可能なうえ、作動が静
粛で安価な微摺動磨耗検査装置を提供する。 【解決手段】 第１の試験片を板ばねで支持すると共
に、第１の試験片に板ばねの板面に直交する方向から荷
重を付与する支持手段10、第１の試験片と接触される第
２の試験片を固定すると共に、第１の試験片と並行する
方向に、スライド自在で、かつ、スライド方向の一方に
向けて押圧されるスライド手段20、駆動源31と、駆動源
の動作を縮小してスライド手段20へ伝達し、スライド手
段を第１の試験片と並行する方向に往復動させる伝達部
材33〜35とを有する駆動手段30を備えた微摺動磨耗検査
装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コネクタ端子相互
の微摺動に起因する微摺動磨耗を検査する微摺動磨耗検
査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用コネクタにおいては、走行に伴
う振動によって端子相互が短い距離（最大でも１００μ
ｍ）を接触状態で振動し、接触点で表面のメッキが磨耗
するいわゆる微摺動磨耗が発生する。この微摺動磨耗が
発生すると、生じたメッキの粉末（通常、スズの粉末）
が酸化する。そして、これら酸化した粉末が接点間に入
り込むと、接点を劣化させて接触抵抗を増加させ、コネ
クタに接触障害が発生するという問題が知られている。
このため、自動車用コネクタにおいては、微摺動磨耗が
発生し難い端子の提供が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、上
記した微摺動磨耗を検査する微摺動磨耗検査装置は、２
つの試験片（通常は金属薄板）の一方を固定し、他方を
荷重（接触圧）を加えた状態で一方に接触させながら往
復摺動させ、接点の劣化による接触抵抗の増加を微摺動
磨耗として測定するものである。従来の微摺動磨耗検査
装置は、スピーカの原理を使用し、スピーカのコーンに
相当するものに試験片を取り付け、低周波発振機の出力
をアンプで増幅してスピーカを駆動することで、試験片
を往復摺動させている。

【０００４】このため、従来の微摺動磨耗検査装置は、
０．２Ｎ程度の小さな出力、即ち荷重（接触圧）しか得
られず、大きな出力を得ようとすると、スピーカである
ことから大きな雑音が発生して好ましくない。しかも、
この装置は、スピーカの原理を使用していることから低
速での振動、即ち、０．５Ｈｚ程度の低周波振動には対
応できないうえ、アンプや振動部分も大規模で高価にな
るという問題があった。

【０００５】一方、自動車用コネクタにおける試験片の
微摺動磨耗検査では、通常、試験片は２０〜１００μｍ
の摺動距離を０．５Ｈｚ程度の低周波振動に基づく低い
速度で往復摺動され、摺動距離がこれ以上になると接点
の劣化が発生しないことが経験的に知られている。一
方、試験片に加える荷重（接触圧）は、通常、約０．９
８〜９．８Ｎ程度とする必要がある。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、自動車用コネクタで使用する端子を、９．８Ｎ程度
の大きな荷重であっても、０．５Ｈｚ程度の低周波で、
最大振幅が１００μｍの下に簡単な機構で正確に低速微
摺動させて検査することが可能なうえ、作動が静粛で安
価な微摺動磨耗検査装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の微摺動磨耗検査装置においては、第１の試験片
を板ばねで支持すると共に、前記第１の試験片に前記板
ばねの板面に直交する方向から荷重を付与する支持手
段、前記第１の試験片と接触される第２の試験片を固定
すると共に、前記第１の試験片と並行する方向に、スラ
イド自在で、かつ、スライド方向の一方に向けて押圧さ
れるスライド手段、駆動源と、この駆動源の動作を縮小
して前記スライド手段へ伝達し、前記スライド手段を前
記第１の試験片と並行する方向に往復動させる伝達部材
とを有する駆動手段を備えた構成としたのである。

【０００８】

【作用】駆動手段は、駆動源の動作量を適宜の大きさに
縮小してスライド手段へ伝達するので、試験片に大きな
荷重を加えても、低速（低周波数）で摺動距離の短い微
摺動を達成することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の微摺動磨耗検査装
置に係る一実施形態を図１乃至図３に基づいて詳細に説
明する。微摺動磨耗検査装置（以下、単に「検査装置」
という）１は、図１乃至図３に示すように、支持手段１
０、スライド手段２０及び駆動手段３０を備えている。

【００１０】ハウジング２は、図１に示すように、台座
２ａ、周壁２ｂ及び天板２ｃを有し、天板２ｃ上に設け
た支持台座１１上に支持手段１０とスライド手段２０
が、内部の台座２ａに駆動手段３０の主要部分が、それ
ぞれ配置されている。そして、台座２ａには、検査装置
１の作動を制御する制御手段（ＥＣＵ）５が設置されて
いる。

【００１１】支持手段１０は、図２及び図３に示すよう
に、支持壁１２とガイド１４とを有している。支持壁１
２は、支持台座１１上に固定され、上部にブラケット１
３がねじ止めされている。ブラケット１３は、側面にガ
イド１４が、下面に支持部材１５が、それぞれ取り付け
られている。

【００１２】ガイド１４は、第１試験片Ｐt1に荷重を付
与する重錘１８を案内する部材で、３箇所に重錘１８の
ロッド１８ａを挿通する挿通孔１４ａが形成されてい
る。支持部材１５は、下部に３枚の板ばね１６が取り付
けられている。板ばね１６は、一端が支持部材１５に固
定され、図３に示すように、他端に座板１７を介して第
１試験片Ｐt1がねじ止めされている。

【００１３】ここで、第１試験片Ｐt1は、後述する第２
試験片Ｐt2と共に、自動車用コネクタの端子として使用
される黄銅又はベリリウム銅等の金属薄板にスズ等のメ
ッキを施したもので、中央には突起Ｐrが設けられてい
る。突起Ｐrは、第２試験片Ｐt2側に設けられていても
よい。また、図１及び図２に示すように、重錘１８は、
下端が球面に形成されたロッド１８ａの上部に錘１８ｂ
が取り付けられている。重錘１８は、錘１８ｂを交換す
ることで、第１試験片Ｐt1に対して例えば９．８Ｎ程度
までの荷重を板ばね１６の板面に直交する鉛直下方へ付
与することができる。なお、より大きな荷重を加えるよ
うにすることも可能である。このとき、板ばね１６は、
カンチレバーと同様に、一端が支持部材１５の下部に固
定され、他端は自由端である。このため、板ばね１６
は、板面に沿った方向には動かないが、重錘１８から作
用する荷重の方向には動くことができる。

【００１４】スライド手段２０は、スライドガイド２
１、テーブル２２及び押圧部材２３を有している。スラ
イドガイド２１は、レール２１ａと、レール２１ａに沿
ってスライドするスライダ２１ｂを有している。テーブ
ル２２は、スライダ２１ｂに取り付けられ、一端に配置
した押圧部材２３により常時図１の左方へ押圧されてい
る。テーブル２２は、上面に座板２２ａが取り付けら
れ、図３に示すように、座板２２ａを介して第２試験片
Ｐt2がねじ止めされる。押圧部材２３は、ホルダ２３ａ
に押しばね２３ｂが設けられ、収納孔２３ｂの一方の開
放端に押え板２３ｃが取り付けられている。

【００１５】駆動手段３０は、テーブル２２を往復動さ
せる部分で、モータ３１、偏心カム３２、第１レバー３
３、リンク３４及び第２レバー３５を有している。モー
タ３１は、第１レバー３３を回動させる駆動源で、回転
軸３１ａに偏心カム３２が取り付けられている。モータ
３１は、図１に矢印で示すように左右方向における位置
を調整することができる。

【００１６】ここで、第１レバー３３を回動させること
ができれば、駆動手段はモータ３１に限定されるもので
はない。駆動源は、例えば、エアシリンダやソレノイド
あるいは圧電素子等を使用しても良いが、最終段階にお
けるテーブル２２の往復動がサインカーブ状となる点で
はモータ３１が好ましい。また、テーブル２２の往復
動、従って検査対象の試験片Ｐt1，Ｐt2の往復動の速度
（周波数）並びにストローク（摺動距離）は、モータ３
１の左右方向の位置、偏心カム３２の偏心量あるいは第
１レバー３３、リンク３４及び第２レバー３５の長さに
よって調整できる。

【００１７】更に、テーブル２２の所望の速度（周波
数）並びにストローク（摺動距離）が得られれば、偏心
カム３２から第２レバー３５へ直接動きを伝達してもよ
い。第１レバー３３は、リンク３４及び第２レバー３５
と共に伝達部材を構成し、偏心カム３２の動き量を適宜
の大きさに縮小してテーブル２２へ伝達する。第１レバ
ー３３は、ピボット３３ａの一方に長い第１アーム３３
ｂが、他方に短い第２アーム３３ｃが配置されている。
第１レバー３３は、ピボット３３ａで支持台３６に回転
自在に支持され、第１アーム３３ｂが偏心カム３２に当
接し、第２アーム３３ｃにリンク３４の一方が連結され
ている。リンク３４は、第１レバー３３と第２レバー３
５とを連結している。第２レバー３５は、アーム３５ａ
の一端でリンク３４と連結され、アーム３５ａの他端に
は支持円板３５ｂが設けられている。支持円板３５ｂ
は、ハウジング２の天板２ｃに設けた台座３に回動自在
に支持され、外周にプッシャ３５ｃが設けられている。
プッシャ３５ｃは、図１に示したように、支持円板３５
ｂの一部を切り欠いて形成され、押圧部材２３によって
一端を押圧されているテーブル２２の他端に係合してい
る。

【００１８】このとき、検査装置１は、偏心カム３２か
ら第１レバー３３、リンク３４及び第２レバー３５を通
ってテーブル２２へとモータ３１の回転に伴う往復動が
伝達されるが、これらの間には多少のがたつきが生ず
る。しかし、検査装置１は、テーブル２２が押圧部材２
３により常時図１の左方へ押圧されているので、これら
のがたつきが吸収される。

【００１９】以上のように構成される検査装置１は、試
験片Ｐt1，Ｐt2の微摺動磨耗を検査するときに以下のよ
うにして使用される。先ず、検査装置１において、試験
片の摺動距離を２０μｍ、往復動の速度（周波数）を
０．５Ｈｚに設定し、重錘１８の荷重（接触圧）を約
４．９８Ｎに設定した。

【００２０】次に、第１試験片Ｐt1を板ばね１６にねじ
止めすると共に、ロッド１８ａを挿通孔１４ａに挿通し
て所望荷重の重錘１８をガイド１４に支持させる。次い
で、テーブル２２に座板２２ａを介して第２試験片Ｐt2
をねじ止めし、第１試験片Ｐt1の突起Ｐrを第２試験片
Ｐt2の中央に位置決めする。しかる後、モータ３１を作
動させる。すると、テーブル２２が図１において左右方
向に往復動し、第１試験片Ｐt1の突起Ｐrが第２試験片
Ｐt2の表面を摺動する。

【００２１】そして、所定回数（例えば、１万回）運転
中に、試験片と接続したレコーダーにより接触抵抗の推
移と回数を測定する。このようにして試験片Ｐt1，Ｐt2
の接触抵抗の測定が終り、微摺動磨耗の検査が終了した
ら、前記と逆の手順で試験片Ｐt1，Ｐt2を外し、新たな
試験片Ｐt1，Ｐt2に交換する。

【００２２】検査装置１は、このようにして微摺動磨耗
の検査を繰り返す。このとき、検査装置１は、付与する
荷重の大きさに応じて重錘１８を交換すれば、０．９８
Ｎ程度の小さな荷重から９．８Ｎ程度の大きな荷重まで
を試験片Ｐt1，Ｐt2に付与することができる。また、検
査装置１は、モータ３１を駆動源とし、偏心カム３２の
動き量を適宜の大きさに縮小してスライド手段２０へ伝
達するので、低速（低周波数）の微摺動を達成すること
ができる。

【００２３】しかも、検査装置１は、構造が簡単、特に
支持手段における構造が簡単であることから、作動が静
粛なうえ、安価に提供することができる。更に、検査装
置１は、モータ３１の位置を変えてテーブル２２のスラ
イド距離を変更することができる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、自動車用コネ
クタで使用する端子を、大きな荷重を加えた状態であっ
ても、低周波で、小さい振幅の下に簡単な機構で正確に
低速微摺動させて検査することが可能なうえ、作動が静
粛で安価な微摺動磨耗検査装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微摺動磨耗検査装置を一部を断面にし
て示す正面図である。

【図２】図１の装置の支持手段を示すもので、図１のII
−II線に沿った断面図である。

【図３】図１のＡ部拡大図である。

【符号の説明】

１ 微摺動磨耗検査装置 ２ ハウジング ５ 制御手段（ＥＣＵ） １０ 支持手段 ２０ スライド手段 ３０ 駆動手段 ３１ モータ（駆動源） ３２ 偏心カム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の試験片（Ｐt1）を板ばね(１６)で
   支持すると共に、前記第１の試験片に前記板ばねの板面
   に直交する方向から荷重を付与する支持手段（１０）、 前記第１の試験片と接触される第２の試験片（Ｐt2）を
   固定すると共に、前記第１の試験片と並行する方向に、
   スライド自在で、かつ、スライド方向の一方に向けて押
   圧されるスライド手段（２０）、 駆動源（３１）と、この駆動源の動作を縮小して前記ス
   ライド手段へ伝達し、前記スライド手段を前記第１の試
   験片と並行する方向に往復動させる伝達部材（３３〜３
   ５）とを有する駆動手段（３０）を備えたことを特徴と
   する微摺動磨耗検査装置。