JP2008071552A - 嵌合型メス端子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工性に優れる軟らかい材料で小型化されたものにおいてもバネ片の反発力に優れ、製造における工数が削減可能で曲げ加工割れが防止可能な嵌合型メス端子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】一開口端に嵌合型オス端子タブ４２の挿入口１４を有する嵌合筒部１２ａ内にその挿入口１４より挿入される嵌合型オス端子タブ４２を挟圧保持する湾曲状のバネ片２４ａが設けられるとともに、バネ片２４ａのバネ性に寄与する湾曲部２６ａの内側面３４ａにのみ硬質めっきが施された嵌合型メス端子１０とする。また、嵌合型メス端子１０の形状に成形する条材表面に錫めっきし、錫めっきされた条材の、バネ片２４ａのバネ性に寄与する湾曲部２６ａの内側面３４ａに相当する部分にのみ硬質めっきし、硬質めっきされた条材から嵌合型メス端子１０の型材を打ち抜いて、嵌合型メス端子１０の形状に曲げ加工する製造方法とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、嵌合型メス端子およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、自動車、産業機器などの電気配線に好適に用いられる嵌合型メス端子およびその製造方法に関するものである。

従来より、自動車、産業機器などの電気配線において電線どうしの接続に嵌合型接続端子が用いられている。嵌合型接続端子は、板状のタブを有する嵌合型オス端子と、タブを挟圧保持するバネ片を内部に有する筒状の嵌合型メス端子とがあり、嵌合型オス端子のタブを嵌合型メス端子内に挿入すると電気的に接続される。嵌合型メス端子のバネ片は、金属板材の曲げ加工により形成されてバネ性が付与されている。

近年、嵌合型接続端子を収容するコネクタの小型化に伴い、嵌合型接続端子の小型化も要求されている。嵌合型接続端子の小型化により、嵌合型メス端子のバネ片の曲げ半径が小さくなるため、嵌合型接続端子の材料には、曲げ半径の小径化が可能な加工性に優れる軟らかい材料が用いられる。そのため、バネ片の弾性に基づく復元力（反発力）が低下して、嵌合型オス端子のタブと接続するときの接触抵抗が大きくなる。

これを回避するために、例えば嵌合型接続端子の材料として一般的に使用される銅合金よりも高強度の材料を用いてバネ片の反発力を高めることも考えられるが、高強度の材料は一般に曲げ加工性が低くなる。また、曲げ半径を小径化しないで曲げ加工の回数を増やすことで嵌合型接続端子の小型化を図ることも考えられるが、工数が増加する。

一方、特許文献１には、上記問題を解決するために、嵌合型メス端子において、バネ片のバネ性に寄与する部分全体に硬質めっき層を形成したものが開示されている。硬質めっき層は、金属板材の曲げ加工によりバネ片を形成した後バネ片のバネ性に寄与する部分全体に硬質めっきを施すことにより形成される。これによって、加工性に優れる軟らかい材料で曲げ半径を小さく形成されたバネ片にも高い反発力が得られるようになっている。

特開２０００−１２１３６号公報

ここで、嵌合型接続端子は、母材表面全体に錫めっきが施されており、通常、条材に錫めっきを行ない、錫めっきされた条材から端子の型材を打ち抜いた後、曲げ加工して成形される。

したがって、特許文献１に示されるように、曲げ加工によりバネ片を形成した後バネ片のバネ性に寄与する部分全体に硬質めっきを施すようにすると、型材の打ち抜き前と曲げ加工後とに分けてめっきが行なわれるため、工数が増加してコストアップに繋がってしまう。

一方、工数を増加させないために、錫めっき工程に次いで、バネ片のバネ性に寄与する部分全体に硬質めっきを施した後、曲げ加工によりバネ片を形成しようとすると、硬質めっきにより曲げ加工する部分の硬度が高くなっているので、曲げ加工時に曲げの外側で曲げ加工割れが生じるおそれがあった。

本発明が解決しようとする課題は、加工性に優れる軟らかい材料で小型化されたものにおいてもバネ片の反発力に優れ、製造における工数が削減可能で曲げ加工割れが防止可能な嵌合型メス端子およびその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る嵌合型メス端子は、一開口端に嵌合型オス端子タブの挿入口を有する嵌合筒部内にその挿入口より挿入される嵌合型オス端子タブを挟圧保持する湾曲状のバネ片が設けられるとともに、前記バネ片のバネ性に寄与する湾曲部の内側面にのみ硬質めっきが施されていることを要旨とするものである。

この場合、前記硬質めっきのめっき厚は、１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。

一方、本発明に係る嵌合型メス端子の製造方法は、一開口端に嵌合型オス端子タブの挿入口を有する嵌合筒部内にその挿入口より挿入される嵌合型オス端子タブを挟圧保持する湾曲状のバネ片を有する嵌合型メス端子の製造方法であって、前記嵌合型メス端子の形状に成形する条材表面に錫めっきする錫めっき工程と、前記錫めっきされた条材の、前記バネ片のバネ性に寄与する湾曲部の内側面に相当する部分にのみ硬質めっきする硬質めっき工程と、前記硬質めっきされた条材から前記嵌合型メス端子の型材を打ち抜く打ち抜き工程と、前記硬質めっきされた部分を前記湾曲部の内側にして前記型材を嵌合型メス端子の形状に曲げ加工する曲げ加工工程とを備えることを要旨とするものである。

本発明に係る嵌合型メス端子によれば、バネ片のバネ性に寄与する湾曲部の内側面にのみ硬質めっきが施されているので、加工性に優れる軟らかい材料で小型化されたものにおいてもバネ片の反発力に優れる。これにより、嵌合型オス端子のタブと接続したときの接触抵抗が小さくなる。また、バネ片を形成する曲げ加工前に硬質めっきをしても曲げ加工割れは発生しない。これにより、めっき工程がまとめられ、錫めっきに次いで硬質めっきすることができるので、製造における工数が削減可能となる。

この場合、前記硬質めっきのめっき厚が、１μｍ以上１０μｍ以下であると、十分な反発力を得て安定した低い接触抵抗を維持することができる。

一方、本発明に係る嵌合型メス端子の製造方法によれば、錫めっきされた型材を曲げ加工して形成されたバネ片のバネ性に寄与する部分全体に硬質めっきを施すのではなく、錫めっき工程に続けて、錫めっきされた条材の、バネ片のバネ性に寄与する湾曲部の内側面に相当する部分にのみ硬質めっきする硬質めっき工程を行なうので、従来の方法に比較してめっき工程がまとめられ、工数を削減することができる。そして、バネ片を形成する曲げ加工前に硬質めっきをしても曲げ加工割れすることはない。

次に、本発明の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る嵌合型メス端子を表す断面図であり、図２は、嵌合型メス端子の展開図である。

図１に示すように、本発明の第一実施形態に係る嵌合型メス端子１０は、銅合金などの金属材料により一体的に形成されたものであり、角筒状に形成された嵌合筒部１２ａの一開口端に相手側の嵌合型オス端子のタブ４２が挿入されるオス端子挿入口１４が設けられるとともに、嵌合筒部１２ａの他端側には、電線４４の端末を接続する電線接続部１６が延設形成されている。

電線接続部１６は、電線被覆４６の端末を圧着するためのインシュレーションバレル１８と、その電線被覆４６から剥き出しされた芯線４８の端末を圧着するためのワイヤバレル２０とを備えている。

嵌合筒部１２ａの底面を構成する底板２２のオス端子挿入口１４側にはバネ片２４ａが延設形成されており、バネ片２４ａは、オス端子挿入口１４付近から嵌合筒部１２ａ内に折り返し状に湾曲された湾曲部２６ａを有するとともに、折り返された折り返し片の途中部位が内向き山形状に折り曲げられてその頂部にバネ接点２８ａが設けられている。バネ片２４ａは、湾曲部２６ａのバネ性によって下方へ撓み可能となっており、この撓み変形によって嵌合筒部１２ａ内に相手側の嵌合型オス端子のタブ４２が挿入可能になるとともに、反発力により挿入されたタブ４２を押圧することで接触圧力が確保される。

バネ接点２８ａと向かい合わせとなる嵌合筒部１２ａの天井板３０の途中部位には、内向きくびれ状に対向接点３２が形成されており、バネ接点２８ａと対向接点３２とで相手側の嵌合型オス端子のタブ４２が挟圧保持されるようになっている。

バネ片２４ａのバネ性に寄与する湾曲部２６ａには、湾曲する内側面３４ａにのみ硬質めっきが施されている。硬質のめっき金属としては、例えばニッケル、クロム、チタンなどを例示することができるが、これらに限定されるものではない。硬度が２５０ＨＶ以上のものであれば良い。より好ましくは５００ＨＶ以上である。また、湾曲する内側面３４ａは、相手側の嵌合型オス端子のタブ４２との接点とはならないところであるので、導電性が低いかまたは導電性のないものであっても良い。

めっき厚としては、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは２μｍ以上５μｍ以下である。

次に、本実施形態に係る嵌合型メス端子１０の製造方法について説明する。本製造方法においては、概ね、条材表面に錫めっきする錫めっき工程と、所定部分に硬質めっきする硬質めっき工程と、型材を打ち抜く打ち抜き工程と、型材を曲げ加工する曲げ加工工程を経る。

錫めっき工程では、長尺の条材表面に錫めっきをする。条材は、銅合金などの金属材料からなる長尺の板材であり、長さ方向および幅方向に複数の型材が打ち抜かれる。錫めっき厚は、０．５μｍ以上２．０μｍ以下にすると良い。

錫めっきを行なうに先立って、条材表面にニッケルなどの下地めっきを施しても良い。例えばニッケル下地めっきは、条材の銅が錫めっきの錫中を拡散して硬い銅錫合金を形成するのを防止する効果がある。このとき、ニッケルなどの下地めっき金属には、加工性を考慮して２００〜３００ＨＶ程度の比較的軟質のものを用いると良い。下地めっき厚は、１μｍ程度にすると良い。

硬質めっき工程では、錫めっきした条材の所定部分に硬質めっきする。所定部分は、嵌合型メス端子にしたときのバネ片のバネ性に寄与する湾曲部の内側面に相当する部分である。この部分にのみ硬質めっきを施す。

上記錫めっき、下地めっき、硬質めっきにおいて、めっきの方法としては、電気めっき、無電解めっきなどの湿式めっきでも良いし、蒸着などの乾式めっきでも良いが、簡便に行える点で、湿式めっきが好ましい。硬質めっきにおいては、所定部分に部分めっきするので、マスキングテープやゴム質の絶縁体、ポリマレジストなどでめっきしない部分をマスクしてめっきすると良い。この際、挿抜方向に対して直交するストライプ形状にめっきするか、もしくはスポットめっきすると良い。

打ち抜き工程では、錫めっきおよび硬質めっきした条材から嵌合型メス端子の型材を打ち抜く。図２に示すように、嵌合型メス端子１０の型材は、嵌合筒部１２ａの底面となる底板２２と、側面となる側板３６と、上面となる天井板３０とを備え、底板２２のオス端子挿入口１４側にはバネ片２４ａを、反対側には電線接続部１６を備えている。バネ片２４ａの基端は、バネ片２４ａのバネ性に寄与する湾曲部２６ａとなる部分であり、内側面３４ａに硬質めっきが施されている。

曲げ加工工程では、打ち抜かれた型材を嵌合型メス端子１０の形状に曲げ加工する。図２の展開図において、嵌合筒部１２ａは、二点鎖線で示した折り目に沿って底板２２から両側板３６、３６を曲げ起こし、さらに両側板３６、３６から天井板３０を曲げて２枚の天井板３０、３０を上下に重ねることで、両端が開口する細長い角筒状に形成される。

底板２２のオス端子挿入口１４側にあるバネ片２４ａにおいて、二点鎖線で示した折り目に沿って、硬質めっきした部分が内側になるように基端を湾曲状に折り曲げて湾曲部２６ａを形成し、折り返し片の途中部位を内向き山形状に折り曲げてバネ接点２８ａを形成する。そして、バネ接点２８ａのさらに先端側を折り曲げる。

２枚の天井板３０、３０のうち、内側に重ねられる天井板３０において、バネ接点２８ａと向かい合わせとなる途中部位を内向きくびれ状に凹ませて対向接点３２を形成する。

以上の工程を経て、本実施形態に係る嵌合型メス端子１０が製造される。

上記製造方法によれば、錫めっきされた型材を曲げ加工して形成されたバネ片２４ａのバネ性に寄与する部分全体に硬質めっきを施すのではなく、錫めっき工程に続けて、錫めっきされた条材の、バネ片２４ａのバネ性に寄与する湾曲部２６ａの内側面３４ａに相当する部分にのみ硬質めっきする硬質めっき工程を行なうので、従来の方法に比較してめっき工程がまとめられ、工数を削減することができる。そして、硬質めっきが湾曲部２６ａの内側面３４ａにのみ施されるので、バネ片２４ａを形成する曲げ加工前に硬質めっきをしても曲げ加工割れが発生することはない。特に、曲げ加工割れが発生しやすい湾曲部２６ａの外側に硬質めっきしないので、従来よりも硬いめっきが可能となる。

次に、実施例に基づいて本実施形態に係る嵌合型メス端子１０の効果を説明する。

（実施例１）
板厚０．６４ｍｍ、長さ５０ｍｍ、幅５ｍｍの黄銅（Ｃ２６００）からなる板材の一方面にのみ厚みが５μｍのＮｉ硬質めっき（硬度５００ＨＶ）を施した。次いで、図３に示すように、めっきした面が下になるようにこの板材を水平に配置して一方の端を固定し、固定端から１ｃｍの位置に荷重をかけてそのときの変位を測定した。図４に、荷重（反力）と変位の関係を示す。

（比較例１）
板材にＮｉ硬質めっきをしないこと以外は、実施例１と同様にした。図４に、荷重と変位の関係を示す。

（比較例２）
板材の両面に厚みが５μｍのＮｉ硬質めっき（硬度５００ＨＶ）をそれぞれ施した以外は、実施例１と同様にした。

図４に示すように、板材にＮｉ硬質めっきをしていない比較例１の場合と比べ、一方面にのみＮｉ硬質めっきを施した実施例１は、板材を変位させるのに必要な荷重が大きく、また、変位の増大とともに、その差が大きくなっている。つまり、板材にＮｉ硬質めっきをしていないものと比べて反発力が向上することを確認した。一方、板材の両面にＮｉ硬質めっきを施した比較例２では、硬質めっきした板材を曲げ加工した際、曲げの外側で曲げ加工割れが生じた。

以上の結果より、バネ片２４ａのバネ性に寄与する湾曲部２６ａの内側面３４ａにのみ硬質めっきが施されていると、バネ片２４ａの反発力が大きくなるので、加工性に優れる軟らかい材料で小型化されたものにおいてもバネ片２４ａの反発力に優れる。これにより、嵌合型オス端子のタブ４２と接続したときの接触抵抗が小さくなる。

また、硬質めっきは湾曲部２６ａの内側面３４ａにのみ施されることから、バネ片２４ａを形成する曲げ加工前に硬質めっきをしても曲げ加工割れが発生しないので、めっき工程がまとめられ、錫めっきに次いで硬質めっきすることができる。これにより、製造における工数が削減される。

次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。図４は、第二実施形態に係る嵌合型メス端子の嵌合筒部を示したものである。

第二実施形態に係る嵌合型メス端子は、嵌合筒部１２ｂ内のバネ片２４ｂの形状が第一実施形態のものと相違し、これ以外の構成は同じであるため、嵌合筒部１２ｂのみ説明し、これ以外の構成については説明を省略する。

図５に示すように、第二実施形態に係る嵌合型メス端子は、角筒状に形成された嵌合筒部１２ｂの一開口端に相手側の嵌合型オス端子のタブが挿入されるオス端子挿入口１４が設けられている。

嵌合筒部１２ｂの底面を構成する底板２２のオス端子挿入口１４側にはバネ片２４ｂが延設形成されており、バネ片２４ｂは、オス端子挿入口１４付近から嵌合筒部１２ｂ内に折り返し状に屈曲され、折り返された折り返し片の途中部位が内向き山形状に折り曲げられて湾曲部２６ｂが形成され、その頂部にバネ接点２８ｂが設けられている。

バネ片２４ｂは、湾曲部２６ｂの伸縮するバネ性によって下方へ撓み可能となっており、この撓み変形によって嵌合筒部１２ｂ内に相手側の嵌合型オス端子のタブが挿入可能になるとともに、反発力により挿入されたタブを押圧することで接触圧力が確保される。

バネ接点２８ｂと向かい合わせとなる嵌合筒部１２ｂの天井面となる天井板３０の途中部位には、内向きくびれ状に対向接点３２が形成されており、バネ接点２８ｂと対向接点３２とで相手側の嵌合型オス端子のタブが挟圧保持されるようになっている。

そして、バネ片２４ｂのバネ性に寄与する湾曲部２６ｂには、内側面３４ｂにのみ硬質めっきが施されている。これにより、バネ片２４ｂの反発力が大きくなるので、加工性に優れる軟らかい材料で小型化されたものにおいてもバネ片２４ｂの反発力に優れる。そして、嵌合型オス端子のタブと接続したときの接触抵抗が小さくなる。

また、硬質めっきは湾曲部２６ｂの内側面３４ｂにのみ施されることから、バネ片２４ｂを形成する曲げ加工前に硬質めっきをしても曲げ加工割れしないので、めっき工程がまとめられ、錫めっきに次いで硬質めっきすることができる。これにより、製造における工数が削減される。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

例えば上記実施形態では、２つの実施形態について説明したが、これらに限定されるものではなく、要は、バネ片のバネ性に寄与する湾曲部において、内側面にのみ硬質めっきが施されているものであれば良い。

本発明に係る嵌合型メス端子は、自動車、産業機器などの電気配線に好適に用いられる。

本発明の第一実施形態に係る嵌合型メス端子を表す断面図である。 図１に示す嵌合型メス端子の展開形状を表す図である。 板材に加える荷重（反力）とそのときの変位との関係を測定する測定方法を表す図である。 板材に加える荷重（反力）とそのときの変位との関係を表す図である。 本発明の第二実施形態に係る嵌合型メス端子の嵌合筒部を表す断面図である。

符号の説明

１０ 嵌合型メス端子
１２ａ 嵌合筒部
２４ａ バネ片
２６ａ バネ片の湾曲部
３４ａ バネ片の湾曲部の内側面

Claims (3)

1. 一開口端に嵌合型オス端子タブの挿入口を有する嵌合筒部内にその挿入口より挿入される嵌合型オス端子タブを挟圧保持する湾曲状のバネ片が設けられるとともに、前記バネ片のバネ性に寄与する湾曲部の内側面にのみ硬質めっきが施されていることを特徴とする嵌合型メス端子。
2. 前記硬質めっきのめっき厚は、１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の嵌合型メス端子。
3. 一開口端に嵌合型オス端子タブの挿入口を有する嵌合筒部内にその挿入口より挿入される嵌合型オス端子タブを挟圧保持する湾曲状のバネ片を有する嵌合型メス端子の製造方法であって、
   前記嵌合型メス端子の形状に成形する条材表面に錫めっきする錫めっき工程と、
   前記錫めっきされた条材の、前記バネ片のバネ性に寄与する湾曲部の内側面に相当する部分にのみ硬質めっきする硬質めっき工程と、
   前記硬質めっきされた条材から前記嵌合型メス端子の型材を打ち抜く打ち抜き工程と、
   前記硬質めっきされた部分を前記湾曲部の内側にして前記型材を嵌合型メス端子の形状に曲げ加工する曲げ加工工程とを備えることを特徴とする嵌合型メス端子の製造方法。

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