JP2005166594A - Structure of female terminal - Google Patents
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Description
本発明は、雄端子の雄タブが挿入される筒状の嵌合部内で、該雄タブと接触して弾性的に変位する舌片状のばね接点部が形成されたコネクタの雌端子構造に関するものである。 The present invention relates to a female terminal structure of a connector in which a tongue-like spring contact portion that is elastically displaced in contact with the male tab is formed in a cylindrical fitting portion into which the male tab of the male terminal is inserted. Is.
図4は従来のコネクタの雌端子構造を例示した要部断面図であって、(a)は雄端子の雄タブが挿入される前と同雄タブが挿入されたときの状態、(b)は雄端子の雄タブの挿入が完了した状態をそれぞれ示す。なお、(a)においては、図中の実線で雄タブが挿入される前を示し、二点鎖線で雄タブが挿入されたときの状態を示している。 FIG. 4 is a cross-sectional view of a principal part illustrating a female terminal structure of a conventional connector, in which (a) is a state before the male tab of the male terminal is inserted and when the same male tab is inserted, (b). Indicates the state in which insertion of the male tab of the male terminal is completed. In (a), the solid line in the figure shows the state before the male tab is inserted, and the two-dot chain line shows the state when the male tab is inserted.
例えば、特許文献1では、図4(a),(b)に示すように、自動車用のワイヤーハーネス等を接続する際に、嵌合部102の一方端側を延設して他方側に折り曲げることによりその嵌合部102内に舌片状のばね接点部105が形成された雌端子101と、この雌端子101の嵌合部102内に上記一方側から挿入されて上記ばね接点部105に接触する雄タブ103が設けられた雄端子104とを有するコネクタAを使用し、上記雄端子104と雌端子101との結合により図示しないワイヤーハーネス等を電気的に接続することが行われている。
For example, in
上記図4(a),(b)に示すようなコネクタAでは、嵌合部102とばね接点部105との間の初期クリアランス106は、コネクタの接続信頼性を確保するために雄タブ103の板厚よりも所定量だけ小さな値が設定されている。したがって、雌端子101の嵌合部102内に雄端子104の雄タブ103が挿入されると、その雄タブ103はばね接点部105に接触して、当該ばね接点部5を上記折り曲げ部分を支点にして所定方向へ弾性的に変位させるようになる。
In the connector A as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the
このとき雄タブ103には、挿入方向の進行量(挿入量)ωhに応じて同挿入方向の挿入力Fが作用し、同時にばね接点部105には、上記挿入方向と直角方向の接点反力(接触荷重)PLが作用する。例えば特許文献2によれば、上記挿入量ωhと挿入力F及び接触荷重PLとの関係は次式で示される。
At this time, the insertion force F in the insertion direction acts on the
F=[(μ+tanφL)/(1−μ・tanφL)]・[3EI/(γh+ωh)3]
・γv・[ωh/γh]・・・(1)
PL=[3EI/(γh+ωh)3]・γv・[ωh/γh]・・・(2)
ただし、μは両端子101,104の接触面の摩擦係数、E,Iはばね接点部の縦弾性係数と断面二次モーメント、φLは雄タブ103に対するばね接点部105の傾斜角、γh,γvはばね接点部105の基端部(折り曲げ部分)から雄タブ103の初期接触位置までの水平距離と垂直距離である。
F = [(μ + tan φL) / (1−μ · tan φL)] · [3EI / (γh + ωh) 3 ]
・ Γv ・ [ωh / γh] (1)
PL = [3EI / (γh + ωh) 3 ] · γv · [ωh / γh] (2)
Where μ is the friction coefficient of the contact surfaces of the
これらの式(1),(2)に基づく挿入力F及び接触荷重PLのカーブは図5に示すようになる。同図中、横軸は挿入量ωhの値、縦軸は挿入力F及び接触荷重PLの値を示している。 Curves of the insertion force F and the contact load PL based on these expressions (1) and (2) are as shown in FIG. In the figure, the horizontal axis indicates the value of the insertion amount ωh, and the vertical axis indicates the values of the insertion force F and the contact load PL.
図5からわかるように、この雄タブ103が挿入されるのにつれて、接触荷重PLのカーブが急上昇するとともに、上記雄タブ103の挿入力Fのカーブが急上昇して、挿入量ωh=ΔTとなる位置(TP点,TF点)で、それぞれのピーク値PLT,FTを示すようになる。さらに雄タブ103が挿入されると、接触荷重PL及び挿入力Fのカーブは、ともに急下降して、挿入量ωh=ΔAとなる位置で、それぞれの中間値PLA,FAをとるようになる(それぞれ図中のAP点,AF点で示す)。さらに雄タブ103が挿入されると、接触荷重PL及び挿入力Fのカーブは、ともに緩やかに下降を続けてそのボトム値PLB,FBに達する。さらに雄タブ103が挿入されると、接触荷重PL及び挿入力Fのカーブは、ともに緩やかに上昇していき、最終値PLE,FEに至り、ここで雄タブ103の挿入が完了する。
上記コネクタAの雌端子101におけるばね接点部105は、図4の最大変位量Δ0となるまで大きく弾性変形しており、上記接触荷重PLの最終値PLEでもって、両端子101,104結合後の接続信頼性を確保できることになるものの、上記挿入力Fのピーク値FTでもって、両端子101,104を結合する際に大きな操作力を必要とすることとなる。
The
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その接続信頼性を損なうことなく、挿入力を低減することのできるコネクタの雌端子構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a female terminal structure of a connector that can reduce the insertion force without impairing the connection reliability.
上記の目的を達成するために、本発明に係る雌端子の構造は、雄端子の雄タブが一方側から挿入される筒状の嵌合部内で、この嵌合部の一方側端部を延設して、その延設部分を他方側に折り曲げることにより舌片状のばね接点部が形成されており、このばね接点部が上記挿入される雄タブと接触することにより上記嵌合部の一方側端部の折り曲げ部分を少なくとも支点の一つにして所定方向に弾性的に変位するように構成されたコネクタの雌端子構造において、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させないときの上記雄タブの最大挿入力を要する挿入量を超えた挿入量に対応するばね接点部の変位量でもって、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させておく予変位付与手段を備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the structure of the female terminal according to the present invention is such that one end of the fitting portion is extended in a cylindrical fitting portion into which the male tab of the male terminal is inserted from one side. And a tongue-like spring contact portion is formed by bending the extended portion to the other side. When the spring contact portion comes into contact with the inserted male tab, one of the fitting portions is formed. The male tab when the spring contact portion is not elastically displaced in advance in a female terminal structure of a connector configured to be elastically displaced in a predetermined direction with a bent portion of a side end as at least one fulcrum. A pre-displacement applying means for elastically displacing the spring contact portion in advance with a displacement amount of the spring contact portion corresponding to the insertion amount exceeding the insertion amount requiring the maximum insertion force is provided. Is.
請求項2記載の発明のように、上記予変位付与手段は、上記嵌合部内の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記ばね接点部に当接するように構成されていることが好ましい。 According to a second aspect of the present invention, the pre-displacement imparting means is provided with a protrusion at a position where the male tab to be inserted in the fitting portion can be avoided, and the tip of the protrusion has the male tab. It is preferable to be configured to contact the spring contact portion in a non-inserted state.
請求項3記載の発明のように、上記突起部は、上記嵌合部の天井壁の一部を切り起こしてその先端を上記ばね接点部に向けたものであることが好ましい。 According to a third aspect of the present invention, it is preferable that the protruding portion is formed by cutting and raising a part of the ceiling wall of the fitting portion and having its tip directed toward the spring contact portion.
請求項4記載の発明のように、上記変位付与手段は、上記ばね接点部の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に当接するように構成されていることが好ましい。 According to a fourth aspect of the present invention, the displacement imparting means is provided with a protrusion at a position where the male tab to be inserted can be avoided in the spring contact portion, and the tip of the protrusion is not at the male tab. It is preferable to be configured to abut against a portion facing the spring contact portion in the fitting portion in the inserted state.
請求項5記載の発明のように、上記突起部は、上記ばね接点部を延設して、その延設部分を上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に向けて屈曲させたものであることが好ましい。 According to a fifth aspect of the present invention, the protruding portion is formed by extending the spring contact portion and bending the extended portion toward a portion facing the spring contact portion in the fitting portion. Preferably there is.
請求項1に記載の発明によれば、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させないときの上記雄タブの最大挿入力を要する挿入量を超えた挿入量に対応するばね接点部の変位量でもって、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させておく予変位付与手段が備えられているので、雄端子の雄タブが雌端子の嵌合部に挿入されるのにつれて、ばね接点部が弾性変形し、その接触荷重が急上昇するとともに、上記雄端子の挿入力が急上昇する、いわゆるピークトップを越えてから雄タブの挿入が開始される。この場合、雄タブの挿入完了時には従来例と同様の接触荷重が得られることにより、両端子結合後の接続信頼性を確保できるとともに、雄タブの挿入完了までの挿入力が小さくて済むので、両端子を結合する際に大きな操作力を必要としなくなる。 According to the first aspect of the present invention, the amount of displacement of the spring contact portion corresponding to the amount of insertion exceeding the amount of insertion that requires the maximum insertion force of the male tab when the spring contact portion is not elastically displaced in advance. Therefore, since the pre-displacement imparting means for elastically displacing the spring contact portion in advance is provided, the spring contact portion is elastic as the male tab of the male terminal is inserted into the fitting portion of the female terminal. Deformation, the contact load suddenly rises, and the insertion force of the male terminal suddenly rises, so that insertion of the male tab is started after exceeding the so-called peak top. In this case, when the insertion of the male tab is completed, a contact load similar to that of the conventional example can be obtained, so that the connection reliability after the coupling of both terminals can be secured, and the insertion force until the male tab is completely inserted can be reduced. A large operating force is not required when connecting both terminals.
請求項2記載の発明によれば、上記予変位付与手段は、上記嵌合部内の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記ばね接点部に当接するように構成されているので、上記ばね接点部が予め弾性的に変位させられるときの当該変位量を上記突起部の高さによって容易に設定することができる。 According to a second aspect of the present invention, the pre-displacement applying means is provided with a protrusion at a position where the male tab to be inserted in the fitting portion can be avoided, and the tip of the protrusion has the male tab. Since it is configured to abut against the spring contact portion in an uninserted state, the amount of displacement when the spring contact portion is elastically displaced in advance is easily set by the height of the protrusion. Can do.
請求項3記載の発明によれば、上記突起部は、上記嵌合部の天井壁の一部を切り起こしてその先端を上記ばね接点部に向けたものであるので、簡単な構成となる。 According to the third aspect of the present invention, the protrusion has a simple structure because it cuts and raises a part of the ceiling wall of the fitting portion and has its tip directed toward the spring contact portion.
請求項4記載の発明のように、上記予変位付与手段は、上記ばね接点部の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に当接するように構成されているので、上記ばね接点部が予め弾性的に変位させられるときの当該変位量を上記突起部の高さによって容易に設定することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the pre-displacement imparting means is provided with a protruding portion at a position where the male tab to be inserted of the spring contact portion can be avoided, and the leading end of the protruding portion is the male tab. Since it is configured to abut against a portion of the fitting portion that faces the spring contact portion in the uninserted state, the amount of displacement when the spring contact portion is elastically displaced in advance is determined by the protrusion portion. It can be easily set according to the height.
請求項5記載の発明のように、上記突起部は、上記ばね接点部を延設して、その延設部分を上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に向けて屈曲させたものであるので、簡単な構成となる。 According to a fifth aspect of the present invention, the protruding portion is formed by extending the spring contact portion and bending the extended portion toward a portion facing the spring contact portion in the fitting portion. Since there is, it becomes a simple structure.
図1は本発明の一実施形態に係る雌端子の構造であって、(a)は雄端子の雄タブを挿入する前の状態、(b)は雄端子の雄タブを挿入した状態を示している。また、図2は雄端子の雄タブの挿入量に対する挿入力の関係と、同挿入量に対する雌端子のばね接点部の接触荷重の関係とを示す説明図である。 FIG. 1 shows a structure of a female terminal according to an embodiment of the present invention, where (a) shows a state before inserting a male tab of a male terminal, and (b) shows a state where a male tab of a male terminal is inserted. ing. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship of the insertion force with respect to the insertion amount of the male tab of the male terminal and the relationship of the contact load of the spring contact portion of the female terminal with respect to the insertion amount.
このコネクタB1は、図1(a),(b)に示すように、筒状の嵌合部1を備えた雌端子1と、この雌端子1の嵌合部2内に挿入される雄タブ3を備えた雄端子4とを有し、上記雌端子1の嵌合部2内に雄端子4の雄タブ3を挿入することにより、雌端子1の後端部に固着された電線(不図示)と、雄端子4の後端部に固着された電線(不図示)とを電気的に接続するように構成されている。雌端子1と雄端子4の材料としては、例えば錫めっきされた銅合金が使用される。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the connector B1 includes a
上記雌端子1は、平板を所定形状に打ち抜いた後、嵌合部2の底壁となる部分の突出部分が山形に折り込まれてばね接点部5が形成されるとともに、上記嵌合部2の天井壁となる部分の一部(ただし、挿入される雄タブ3の先端が到達しない位置である。)が切り起こされて予変位付与手段としての突起部6が簡単に形成される。
The
そして、上記嵌合部2の底壁となる部分の左右を立ち上げ、それらの先端をさらに折り曲げて天井壁となる部分を突き合わるか、或いは、互いに重ねて全体が筒状となるように形成する。すると、この状態では、ばね接点部5の先端8が突起部6の先端9に当接し、ばね接点部5の頂点と嵌合部2の天井壁との間には所定のクリアランス7が形成される。このクリアランス7は従来例におけるのと同様に雄タブ3の板厚よりも所定量だけ小さく設定されている。
And the right and left of the part used as the bottom wall of the said
図1(a)中では、破線で突起部6が形成される前の状態を示しており、この状態では、ばね接点部5の先端8が嵌合部2の天井壁側に跳ね上がってフリーとなっており、その実線では、ばね接点部5を上記突起部6で押し下げているので、当該押し下げた分(変位量)Δ01だけばね接点部5は弾性的に変位している。この変位量Δ01は、上記突起部6の高さを調整するだけで容易に設定できる。
In FIG. 1A, a state before the
上記図5においては、挿入力Fのカーブのピーク値FTは、挿入量ωh=ΔTの位置(TF点)で発生する。したがって、ばね接点部5の変位量を、これに対応する挿入量ωhが同図中のΔ(ΔT<Δ<ΔE)の範囲内のΔAとなるように設定しておけば、そのピーク値FTを回避できることがわかる。本発明は、かかる点に着目したものであり以下詳述する。
In FIG. 5 described above, the peak value FT of the curve of the insertion force F is generated at the position of the insertion amount ωh = ΔT (point TF). Therefore, if the amount of displacement of the
上記図5をコネクタB1の構造に対応させたものが図2であるが、重複説明をなくすために同図中の符号は図5とすべて一致させている。 FIG. 2 corresponds to the structure of the connector B1 in FIG. 5 described above, but all the reference numerals in FIG.
図2に示すように、コネクタB1における挿入力Fのカーブは、その中間値FAから始まる(すなわち、挿入量ωh<ΔAでは、雄タブ3は嵌合部2にまだ挿入されていないので、挿入力Fのカーブ等は破線で示している)。このときの最大挿入力は、FA(ΔAの値によってはFE)となり、FT>FA(又はFT>FE)であるので、最大挿入力は低減され、両端子1,4結合の際の操作力が小さくなる。この場合でも、図1(b)に示すような雄タブ3の挿入完了時においては、図2の接触荷重PLのカーブは最終値PLEとなっており、これによりコネクタB1の接続信頼性は確保されている。
As shown in FIG. 2, the curve of the insertion force F in the connector B1 starts from the intermediate value FA (that is, the insertion amount ωh <ΔA, the male tab 3 has not yet been inserted into the
図3は本発明の他の実施形態に係る雌端子の構造であって、(a)は雄端子の雄タブを挿入する前の状態、(b)は雄端子の雄タブを挿入した状態を示している。なお、同図中の上記実施形態と共通する要素には同一番号を付して、ここでも重複説明をなくしている。 FIG. 3 shows a structure of a female terminal according to another embodiment of the present invention, wherein (a) shows a state before inserting a male tab of a male terminal, and (b) shows a state where a male tab of a male terminal is inserted. Show. In addition, the same number is attached | subjected to the element which is common in the said embodiment in the figure, and duplication description is also eliminated here.
このコネクタB2も、図3(a),(b)に示すように、その筒状の嵌合部2を備えた雌端子1と、この雌端子1の嵌合部2内に挿入される雄タブ3を備えた雄端子4とを有し、上記雌端子1の嵌合部2内に雄端子4の雄タブ3を挿入することにより、雌端子1の後端部に固着された電線(不図示)と、雄端子4の後端部に固着された電線(不図示)とを電気的に接続するように構成されている。雌端子1と雄端子4の材料としては、ここでも錫めっきされた銅合金が使用され、雌端子1はその平板から、上記コネクタB1と同様の方法によって形成される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the connector B2 is also provided with a
しかし、このコネクタB2では、上記コネクタB1とは異なり、雌端子1の嵌合部2内のばね接点部5が上記挿入される雄タブ3の先端が到達しない位置にまで延設されており、この延設部分8aが嵌合部2の天井部分に向けて円弧状に屈曲されることにより、予変位付与手段としての突起部6aが簡単に形成される。
However, in this connector B2, unlike the connector B1, the
この突起部6aの先端9aが、上記雄端子4の雄タブ3を挿入する前には、嵌合部2の天井壁に当接している。この状態では、ばね接点部5の頂点と嵌合部2の天井壁との間には所定のクリアランス7が形成され、このクリアランス7は従来例におけるのと同様に雄タブ3の板厚よりも所定量だけ小さく設定されている。
The
同図(a)中では、破線で突起部6aが嵌合部2に当接する前の状態を示しており、この状態では、ばね接点部5が嵌合部2の天井壁側に跳ね上がってフリーとなっており、その実線では、ばね接点部5を自分自身の突起部6aで押し下げているので、当該押し下げた分(変位量)Δ02だけ弾性変位されている。この変位量Δ02も、上記突起部6aの高さを調整するだけで容易に設定できる。
In FIG. 6A, a state before the protruding
そして、上記コネクタB1と同様に、コネクタB2における挿入力Fのカーブも、上記図2の中間値FAから始まることになる。そのときの最大挿入力は、やはりFA(ΔAの値によってはFE)となり、FT>FA(又はFT>FE)であるので、最大挿入力は低減され、両端子1,4結合の際の操作力が小さくなる。この場合でも、図2(b)に示すような雄タブ3の挿入完了時には、接触荷重PLのカーブは最終値PLEとなっており、これによりコネクタB2の接続信頼性は確保されている。
Similarly to the connector B1, the curve of the insertion force F in the connector B2 starts from the intermediate value FA in FIG. The maximum insertion force at that time is still FA (FE depending on the value of ΔA), and FT> FA (or FT> FE). Therefore, the maximum insertion force is reduced, and the operation when connecting both
以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、上記ばね接点部5を予め弾性的に変位させないときの上記雄タブ3の最大挿入力を要する挿入量を超えた挿入量に対応するばね接点部5の変位量でもって、上記ばね接点部5を予め弾性的に変位させておく予変位付与手段が備えられているので、雄端子4の雄タブ3が雌端子1の嵌合部2に挿入されるのにつれて、ばね接点部5が弾性変形し、その接触荷重PLのカーブが急上昇するとともに、上記雄タブ3の挿入力Fのカーブが急上昇する、いわゆるピークトップ(図2中のTP点,TF点で示す。)を越えてから雄タブ3の挿入が開始される。この場合、雄タブ3の挿入完了時には従来例と同様の接触荷重PLのカーブにおける最終値PLEが得られることにより、両端子1,4結合後の接続信頼性を確保できるとともに、雄タブ3の挿入完了までの挿入力Fが小さくて済むので、両端子1,4を結合する際に大きな操作力を必要としなくなる。
As described above, according to each embodiment of the present invention, it corresponds to the amount of insertion exceeding the amount of insertion that requires the maximum insertion force of the male tab 3 when the
なお、上記実施形態の他にも、種々の変形例があり、たとえば、嵌合部2の両側壁からばね接点部5に向けて突起部を設けたり、或いは、ばね接点部5の両側から嵌合部2の両側壁に向けて突起部6を設けたりすることとしてもよい。そのような場合にも、上記と全く同様の構成が実現できる。
In addition to the above embodiment, there are various modifications. For example, protrusions are provided from both side walls of the
また、上記実施形態では、いずれも嵌合部2内における突起部6,6aを、そこに挿入される雄タブ3の先端が到達しない位置に形成しているが、必ずしもそのような構成を必要としない。例えば、突起部6,6aに雄タブ3の先端を挿通しうるように切り欠く等することで足りる。
Moreover, in the said embodiment, although the
B1,B2 コネクタ
1 雌端子
2 嵌合部
3 雄タブ
4 雄端子
5 ばね接点
6,6a 突起部(予変位付与手段)
7 クリアランス
8 ばね接点の先端
8a ばね接点の延設部分
9,9a 突起部の先端
B1,
7
Claims (5)
上記ばね接点部を予め弾性的に変位させないときの上記雄タブの最大挿入力を要する挿入量を超えた挿入量に対応するばね接点部の変位量でもって、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させておく予変位付与手段を備えたことを特徴とするコネクタの雌端子構造。 In the cylindrical fitting part into which the male tab of the male terminal is inserted from one side, one end part of this fitting part is extended, and the extension part is bent to the other side to form a tongue-like shape. A spring contact portion is formed, and when the spring contact portion comes into contact with the inserted male tab, the bent portion at one end of the fitting portion is at least one fulcrum and elastic in a predetermined direction. In the female terminal structure of the connector configured to be displaced to
When the spring contact portion is not elastically displaced in advance, the spring contact portion is elastically provided in advance with a displacement amount of the spring contact portion corresponding to an insertion amount exceeding the insertion amount that requires the maximum insertion force of the male tab. A female terminal structure of a connector, comprising pre-displacement imparting means for displacing.
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