JP2005166533A

JP2005166533A - メス端子

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Publication number: JP2005166533A
Application number: JP2003405810A
Authority: JP
Inventors: Satoru Shinto; 悟新堂
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: JP4314106B2

Abstract

【課題】電気接続に用いられる片持ちの弾性接触片において、基端部の強度を向上し、弾性接触片が小型化された場合であっても、適切なバネ弾性力を維持し得る弾性接触片を提供すること。
【解決手段】弾性接触片の基端部を断面略Ｕ字状に屈曲形成し、その断面略Ｕ字状を形成する両側壁が水平方向に広がるようにして先端部の接触部に接続される構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばコネクタ等の端子において、電気接続に用いられるメス端子、特に舌片状の弾性接触片を収容する筒状の接続部を有するメス端子に関する。

従来、電気コネクタ（以下、コネクタという）のハウジングに収容保持されて用いられるメス端子として、内部に舌片状（所謂ベローズタイプ）の弾性接触片を収容した角筒状の接続部を有するものが知られている。このコネクタは、ハウジングに棒状の接続部を有するオス端子を保持してなる相手方のコネクタと挿着されることにより、オス端子の接続部がメス端子の接続部内に挿入嵌合されて電気接続がなされる。このとき、オス端子の接続部は、メス端子の接続部の内壁と当該接続部内に配置された弾性接触片との間に挟圧されることにより、メス端子と接触して電気接続されている。つまり、弾性接触片は、メス端子の接続部にオス端子の接続部を挿入することにより、その先端部が下方に押し下げられることにより、基端部を支点として、先端部が元の位置に復元しようとする反発力（バネ弾性力）が働くことを利用して、オス端子の接続部を接圧するものであり、確実な電気接続をとる接続信頼性の点において重要な役割を果たすものである。このような弾性接触片は、通常金属板を打ち抜き、曲げ加工することにより接続部と一体的に形成される。

上述したように、このようなメス端子においては、弾性接触片は、接続信頼性の点において重要な役割を果たすものであるために、使用状態において常に所定以上のバネ弾性力を保持していなければならず、特に自動車、航空機、電車等の頻繁に振動が生じる環境や、長期間にわたる接続保証が必要な用途に使用される場合には、高強度の弾性接触片が要求される。そこで、このような特定の使用環境で用いられる弾性接触片として、舌片状の弾性接触片を２重に形成することにより強度を向上させたものが使用されているのが現状である。

ところで、近年の電子機器のコンパクト化によって、当該電子機器に搭載される回路基板、ついてはその電気接続に用いられるコネクタの小型化も進んでいる。しかしながら、上記のような構造を有するメス端子、特に上記特定の使用環境に用いられるメス端子においては、２重に配置された弾性接触片が小型化の妨げとなる。

また、単一の舌片状の弾性接触片を用いたメス端子の場合においても、小型化を図るために弾性接触片のサイズを小さくすることにより、弾性接触片の基端部の強度が低下してしまい、十分なバネ弾性力を発揮できなくなるおそれがある。このことは、弾性接触片の厚み寸法を小さくして小型化を図る場合においても同様であり、弾性接触片を小型化しても十分な強度を保持できる構造とする必要がある。

そこで、特許文献１に記載されているように、舌片状の弾性接触片を長手方向にわたって断面略Ｕ字状に屈曲させた構造とすれば、剛性が向上し、弾性接触片の基端部の強度を向上でき、小型化した場合であってもバネ弾性力を保持できる。
特開２０００−２３１９５６号公報

しかしながら、上記のように弾性接触片を長手方向にわたって断面略Ｕ字状に屈曲させて形成した場合には、全体にわたって剛性が向上するためにバネのような撓みが損なわれてしまい、適切なバネ弾性力を得られなくなってしまう。

本発明は、このような技術の現状に鑑みてなされたもので、小型化した場合であっても、基端部の強度を向上し、適度なバネ弾性力を維持し得る弾性接触片を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、弾性接触片の基端部を断面略Ｕ字状に屈曲（湾曲）させ、上記断面略Ｕ字状を形成する両側壁を先端部に向かって水平方向に広がるようして平面状の先端の接触部に接続するようにして形成した場合は、上下方向の応力に対する基端部の強度を顕著に向上できるとともに、上下への撓み寸法を適度に保持できて十分なバネ弾性力を維持できることを見出した。

すなわち、本発明は、オス端子と電気接続される、内部に弾性接触片が収容された筒状の接続部を備えたメス端子であって、上記弾性接触片は、断面略Ｕ字状に形成された基端部と、この基端部の先端縁から延出される断面略Ｕ字状の後端部を有し、この断面略Ｕ字状を形成する両側壁が先端に向かって水平方向に広がるようにして形成された竿部と、この竿部の先端縁から平面的に延出された後に下方へ屈曲されて、側面視への字状に形成された接触部とを備えることを特徴とするメス端子に係るものである。

このメス端子によれば、弾性接触片の基端部を断面略Ｕ字状に形成しているので、基端部の幅方向の全長を長くでき、弾性接触片の強度を極めて向上できるのである。したがって、弾性接触片を小型化した場合であっても、基端部を支点とする先端部のバネ弾性力を適度に維持し得、メス端子を小型化することができる。また、弾性接触片の基端部の断面略Ｕ字状を形成する両側壁が先端に向かって水平方向に広がるようにして平面的な接触部と接続するようにしているので、上下方向への撓みを阻害することなく適度なバネ弾性力を発揮し得るのである。

さらに、接続部の内部後端部の比較的収容スペースに余裕のある部分に弾性接触片の断面略Ｕ字状の基端部を収容できるので、接続部のサイズを小さくしたとしても、弾性接触片を接続部内に収容することができ、弾性接触片の強度を維持しつつ小型化が可能となる。

また、本発明は、オス端子と電気接続される、内部に弾性接触片を有する筒状の接続部を備えたメス端子であって、上記弾性接触片は、後端部から先端部にかけて幅寸法が連続的又は段階的に小さくされた板片の後端部側を断面略Ｕ字状に曲げ加工することにより形成された舌片状であることを特徴とするメス端子に係るものである。

このメス端子によれば、上記と同様に、弾性接触片の後端部の強度を向上でき、先端部のバネ弾性力を維持できるので、小型化を図ることができるとともに、後端部から先端部にかけて連続的又は段階的に断面係数が小さくされることになるので、弾性接触片の強度を顕著に向上でき、小型の弾性接触片とした場合であっても、後端部を支点とする先端部のバネ弾性力の低下をより一層防止し得る。

さらに、これら本発明のメス端子において、弾性接触片の幅寸法を全長にわたって略均一に形成するようにしてもよい。このようにすることにより、筒状の接触部の幅寸法を小さくして弾性接触片を収容することができ、メス端子の小型化をより一層進めることができる。

さらにまた、本発明のメス端子において、上記接続部を角筒状とし、この接続部内にオス端子の先端部が挿入されたときに、上記弾性接触片との間に上記オス端子の先端部を狭圧する内壁面を有する上記接続部の上壁を、板片を２重にして形成してもよい。このようにすることにより、オス端子と接続されたときに他の部位より負荷が高い上壁を二重構造としてメス端子の接続部の強度を更に向上でき、過酷な使用環境において有用な小型のメス端子とし得る。

なお、本発明のメス端子の筒状の接続部の形状としては、例えば角筒状、円筒状等とすることができる。また、弾性接触片は、その先端部を上記筒状の接続部内においていずれの方向に向けて延出するように収容されていてもよい。

本発明によれば、弾性接触片を小型化してもその応力に対する強度を極めて向上し得るとともに、先端部の撓み寸法を維持し得るので、適度なバネ弾性力を長期にわたって保持し得、オス端子の接続部を適切な接圧で嵌合保持できるので、接続信頼性の高い小型のメス端子を提供することができる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を示すことにより、本発明の特徴とするところをより詳細に説明する。

図１乃至図３に本発明の弾性接触片１７を用いたメス端子１の概観形状を示す。また、図４にメス端子１の接続部１０の内部を説明するために、その一部を切り欠いた斜視図を示す。メス端子１は、前部には、電気接続される相手方であるオス端子の棒状（細線板状）の接続部を収容して接続する、前後両方向に開放する略角筒状の接続部１０が設けられ、後部には、電線の端部を圧着して接続する圧着部３０が設けられており、接続部１０と圧着部３０とは、第１の連結部２０で連結されている。

接続部１０は、上壁部１１、右側壁部１２、底壁部１３及び左側壁部１４で囲まれた略角筒状に形成されており、その前方がオス端子の接続部を挿入するオス端子挿入口１８として開放されている。

上壁部１１の内側には、これと重なるようにして上壁を形成する、オス端子の接続部を接続部１０に挿入したときにこのオス端子の接続部と接触する、接触用内壁部１５が設けられている。この接触用内壁部１５の側縁には、その中途部から突出する細長い矩形状の突起片１５ａが設けられており、この突起片１５ａが、上壁部１１と右側壁部１２との境界の屈曲部の前後方向の中途部をスリット状に切り欠かいて設けられた窓部１９に対し、これから突出することなく係合されている。また、上壁部１１の後端縁には、例えばメス端子１をメスコネクタのメスハウジングに収容保持させる場合に、ランスに係合して用いられる係合突起部１１ｂが突設されている。また、接触用内壁部１５には、オス端子の接続部を狭持しつつ接触する隆起部１５ｂが接続部１０内に打ち出し成形されている。

接触用内壁部１５と対向する底壁部１３の内側には、当該底壁部１３の後端部から前方上方へ立ち上がるようにして、弾性接触片１７が設けられている（図４参照）。この弾性接触片１７は、先端部にオス端子の接続部を接触用内壁部１５の隆起部１５ｂとの間に挟持して接圧する接触部１７ａ、後端部に接触用内壁部１５の後端縁と連結片１６を介して接続される基端部１７ｃ、中途部にこれら接触部１７ａと基端部１７ｃとを繋ぐ竿部１７ｂを有し、全体として舌片状の細長い板片形状とされている。そして、基端部１７ｃが接続部１０に対して固定端となり、先端の接触部１７ａが自由端とされた片持ち片とされ、バネ弾性を有する構造とされている。

また、底壁部１３の先端部には、オス端子の接続部を接触用内壁部１５と弾性接触片１７との間に導くための導入片１３ａが上方に屈曲されてオス端子挿入口１８に臨むように設けられている。さらに、底壁部１３の中央部前方には、弾性接触片１７の下方に対応する位置に、突起部１３ｂが接続部１０内に起伏するように打ち出し形成されて突設されている。この突起部１３ｂは、メス端子１の接続部１０内にオス端子の接続部が挿入されたときに、弾性接触片１７の先端部が押し下げられて底壁部１３と当接して変形するのを防止するものである。

第１の連結部２０は、接続部１０の底壁部１３及び両側壁部１２，１４の一部後端縁から後方に断面略Ｕ字状に延設されてなり、圧着部３０の前方側の第１の圧着部３１の前端縁と接続されている。また、第１の連結部２０の高さ寸法は、接続部１０の高さ寸法よりも小さくされている。

圧着部３０は、電線の先端部を剥離処理して露出させた芯線を抱きかかえるように圧着するための一対の圧着片３１ａ，３１ａが底壁の両側縁から上方へ延びるように設けられた断面略Ｕ字状の第１の圧着部３１、電線の外部被覆チューブの末端部を抱きかかえるように圧着するための一対の圧着片３３ａ，３３ａが底壁の両側縁から上方へ延びるように設けられた断面略Ｕ字状の第２の圧着部３３及びこれら第１の圧着部３１と第２の圧着部３３の底部間を連結する断面略Ｕ字状の第２の連結部３２を有する。また、第１の圧着部３１は、下面が接続部１０の下面よりも僅かに高い位置となるようにプレス加工され、高さ方向の上端縁（一対の圧着片３１ａ，３１ａの上端）が接続部１０の上面よりも僅かに低い位置とされ、その高さ寸法は、接続部１０の高さ寸法よりも僅かに小さく、第１の連結部２０の高さ寸法よりも大きくされている。第１の圧着部３１の底面には、電線の芯線を圧着したときに芯線が適切に噛み込み圧着強度を向上するための２つの細長い溝部３１ｂ、３１ｂがメス端子の長さ方向と直行する方向にプレス加工により並設されている。さらに、第２の圧着部３３は、その下面を接続部１０の下面と同一平面上に位置するように設けられ、その上端縁（一対の圧着片３３ａ，３３ａの上端）が接続部１０の上面よりも僅かに高い位置に設けられている。

次に、弾性接触片１７をより具体的に説明する。図５に弾性接触片１７の斜視図を示す。弾性接触片１７は、上述したように接触部１７ａ、竿部１７ｂ及び基端部１７ｃを備え、全体として上面視したとき略均一な幅寸法となっている。

基端部１７ｃは、略矩形状の板片を湾曲状に屈曲してなる断面略Ｕ字状を有し、その一方側縁が略矩形状の連結片１６を介して接触用内壁部１５の後端側縁に接続保持されている。竿部１７ｂは、基端部１７ｃの前端縁から延設されて接触部に接続され、基端部１７ｃ側から接触部１７ａ側にかけて徐々に幅寸法が小さくなるように形成されており、湾曲状に屈曲されて、基端部１７ｃの前端縁と接続する部分で断面略Ｕ字状をなし、接続部１７ａの後端縁と接続する部分で上面が略平面となっており、上記断面略Ｕ字状に屈曲されることにより、上面視したときの幅寸法が略均一に形成されている。すなわち、竿部１７ｂは、その後端部から先端部にかけて（基端部１７ｃ側から接触部１７ａ側にかけて）、断面略Ｕ字状を形成する両側壁が連続的に水平方向に広がるように形成されており、先端にかけて断面積が連続的に小さくされて断面係数が小さくされている。接触部１７ａは、竿部１７ｂの前端縁から屈曲されて上方前方へ延びた後、再び屈曲されて下方前方へ延設され、全体として側面視略への字状を有する。

このように弾性接触片１７は、基端部１７ｃの断面略Ｕ字状を形成する両側壁が連続的に水平方向に広がるようにして先端部（接触部１７ａ）に接続された構造を有する。なお、基端部１７ｃの断面略Ｕ字状を形成する両側壁が断続的に水平方向に広がるようにして先端部（接触部１７ａ）に接続されるようにしてもよく、本発明において弾性接触片１７は、後端部から先端部にかけて断面略Ｕ字状から略平面状に水平方向に広がる構造の中途部を有するものであればよい。また、上記においては、竿部１７ｂを、その先端にかけて断面積を連続的に小さくして設けるようにしているが、断面積を断続的に小さくして設けるようにしてもよい。

図６にメス端子１を形成するための端子形成用板材５０を示す。端子形成用板材５０は、例えば銅、銅合金等の導電性金属材料からなる一枚の導電性板材をプレスにより打ち抜くことにより、帯状桟４０に対して所定の間隔で連結されて形成される。

端子形成用板材５０において、先端側には接続部１０となる略矩形状の部分が形成されており、上壁部１１、右側壁部１２、底壁部１３、左側壁部１４及び接触用内壁部１５となる、それぞれの細長い略矩形状の板片が、長手側側縁同士を接続して平面状に形成されており、更に接触用内壁部１５の長手側後端側縁に接続する略矩形状の連結片１６、この連結片の反対側の側縁に対して後端側縁（基端部１７ｃの側縁）が接続して前方へ延設される弾性接触片１７となる細長い略矩形状の板片が形成されている。

上壁部１１と右側壁部１２との境界中央には、スリット状の窓部１９が形成されている。右側壁部１２と底壁部１３との境界先端部及び底壁部１３と左側壁部１４との境界先端部には、それぞれ切り欠き部１３ｃ，１３ｄが対向して形成されている。底壁部１３の先端には、導入片１３ａが突設されている。また、接触用内壁部１５の長手側側縁の中央部には弾性接触片１７に向かって突出する突起片１５ａが設けられている。

また、端子形成用板材５０において、後端側には、圧着部３０となる部分が形成されており、その前端縁の中央部は第１の連結部２０となる板片を介して接続部１０の底壁部１３及び左右側壁部１２，１４となる部分の後端縁に接続されている。圧着部３０となる部分は、略矩形状の第１の圧着部３１、第２の圧着部３３及びこれらを連結する第２の連結部３２となる板片として平面状に形成されている。

そして、この端子形成用板材５０は、例えば次のようにしてメス端子１に成型することができる。まず、所定の箇所（図６中、破線ｇ〜ｎに沿って）をプレス成形により打ち出し加工、曲げ加工及びディンプル加工して、上壁部１１の後端部に係合突起部１１ｂ及び底壁部１３の中央部に突起部１３ｂを打ち出し形成し、底壁部１３の先端部に導入片１３ａを曲げ形成し、弾性接触片１７の先端部の接触部１７ａをへの字状に曲げ形成し、弾性接触片１７の竿部１７ｂ及び基端部１７ｃを湾曲状に屈曲形成し、並びに第１の圧着部３１に一対の溝部３１ｂ、３１ｂをディンプル形成して、所定の形状に形成される。次いで所定の折り曲げ線ａ〜ｆに沿って所定の手順で折り曲げ加工を行い、その後帯状桟４０から切り離してメス端子１とする。

このようにして所定の形状として形成されたメス端子１は、その圧着部３０の上面側に、予め先端部の外部被覆チューブが剥離処理されて芯線を露出された電線を搭載し、第１の圧着部３１の一対の圧着片３１ａ，３１ａ及び第２の圧着部３３の一対の圧着片３３ａ，３３ａをかしめ付けることにより電線と接続された後、例えばハニカム状に複数の端子収容室が形成されたメスハウジングのそれぞれの端子収容室に収容保持されてメスコネクタとされ得る。

上述した本発明のメス端子は、電線を圧着して接続する構造のものとしているが、本発明においては、電線を圧接により接続する構造のものとしてもかまわない。例えば上記圧着部３０に代えて、板片に切込部を形成することにより、鳥のくちばし状の圧接部を設け、上方から電線を圧入して圧接できる構造とすればよい。

本発明は、自動車等に搭載される制御回路のような、頻繁に振動が生じる環境での電気接続に用いられるメス端子の小型化に有用である。

本発明のメス端子を（１）前方から見た斜視図及び（２）後方から見た斜視図である。本発明のメス端子の（１）上面図、（２）左側面図、（３）下面図及び（４）右側面図である。本発明のメス端子の正面図である。本発明のメス端子の接続部内を説明するための一部切り欠き斜視図である。本発明のメス端子に用いられる弾性接触片の斜視図である。本発明のメス端子の展開図（端子形成用板材の平面図）である。

符号の説明

１メス端子
１０接続部
１７弾性接触片
１７ａ接触部
１７ｂ竿部
１７ｃ基端部
３０圧着部

Claims

オス端子と電気接続される、内部に弾性接触片が収容された筒状の接続部を備えたメス端子であって、
上記弾性接触片は、断面略Ｕ字状に形成された基端部と、この基端部の先端縁から延出される断面略Ｕ字状の後端部を有し、この断面略Ｕ字状を形成する両側壁が先端に向かって水平方向に広がるようにして形成された竿部と、この竿部の先端縁から平面的に延出された後に下方へ屈曲されて、側面視への字状に形成された接触部とを備えることを特徴とするメス端子。
オス端子と電気接続される、内部に弾性接触片を有する筒状の接続部を備えたメス端子であって、
上記弾性接触片は、後端部から先端部にかけて幅寸法が連続的又は段階的に小さくされた板片の後端部側を断面略Ｕ字状に曲げ加工することにより形成された舌片状であることを特徴とするメス端子。
上記弾性接触片が、全長にわたって幅寸法が略均一に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のメス端子。
上記接続部が角筒状とされ、この接続部内にオス端子の先端部が挿入されたときに、上記弾性接触片との間に上記オス端子の先端部を狭圧する内壁面を有する上記接続部の上壁が板片を２重して形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載のメス端子。