JP2008293783A - Connector and method for manufacturing the same, and method for reducing arc discharge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車等に使用されるワイヤーハーネスに用いられるコネクタ及びその製造方法に関する。また、本発明は、アーク放電を低減する方法に関する。 The present invention relates to a connector used in, for example, a wire harness used in an automobile or the like and a manufacturing method thereof. The present invention also relates to a method for reducing arc discharge.
自動車等には多数の配線（ワイヤーハーネス）が用いられており、各配線の接続にはコネクタによってなされている場合が多い。コネクタを使用することによって組立、分解や点検作業が容易になっている。 Many wirings (wire harnesses) are used in automobiles and the like, and connection of each wiring is often made by a connector. Assembly, disassembly and inspection work is facilitated by using the connector.
一般に、コネクタの着脱は、安全のために、このコネクタが接続された配線に通電されていない状態でなされる。しかしながら、特に自動車等における定期点検は、通電状態で行われることが多く、この場合には通電状態でコネクタの着脱が行われることも多い。この場合、コネクタの分離が行われ、接続される端子同士が分離される瞬間にアーク放電が発生することがある。アーク放電が発生すると、その放電エネルギーによってコネクタが溶融して、破損することがあるため、特にこうした状況で着脱が繰り返される際の耐久性は低くなる。特に近年は自動車における電源電圧は４２Ｖと高くなっているため、こうした問題は顕著であった。 Generally, for the sake of safety, the connector is attached / detached in a state in which the wiring to which the connector is connected is not energized. However, periodic inspections, particularly in automobiles and the like, are often performed in an energized state, and in this case, the connector is often attached and detached in the energized state. In this case, an arc discharge may occur at the moment when the connectors are separated and the connected terminals are separated. When arc discharge occurs, the connector melts and breaks due to the discharge energy, and the durability particularly when the attachment and detachment is repeated in such a situation is lowered. In particular, since the power supply voltage in automobiles has become as high as 42 V in recent years, such a problem has been remarkable.
このため、コネクタ脱着時の破損を抑制できる構造のコネクタが提案されている。例えば、特許文献１には、導電性薄膜からなるアーク抑止体を設けた構造が記載されている。この構造においては、コネクタの着脱時の大半の時間の間はこのアーク抑止体によって端子間では電気的に導通がなされることにより、アーク放電は生じない。また、接続された端子同士が分離される瞬間には、一方の端子とこのアーク抑止体との間でアーク放電を生ずることがあるが、アーク放電を生じにくい材質でこの導電性薄膜を構成することにより、その抑止がなされた。 For this reason, the connector of the structure which can suppress the damage at the time of connector removal | desorption is proposed. For example, Patent Document 1 describes a structure provided with an arc suppressor made of a conductive thin film. In this structure, during most of the time when the connector is attached and detached, the arc suppressor is electrically connected between the terminals, so that no arc discharge occurs. In addition, at the moment when the connected terminals are separated from each other, arc discharge may occur between one terminal and the arc suppressor, but the conductive thin film is made of a material that does not easily generate arc discharge. The deterrence was made.
また、特許文献２には、一方の端子（雌端子）側にメッシュ状導電性部材を別途設けたコネクタが記載されている。この構造においてアーク放電が発生する場合には、アーク放電は、端子間ではなく、雄端子とこのメッシュ状導電性部材との間に発生する。これにより、端子自身の溶融は抑制される。また、メッシュ状導電性薄膜は溶融しても、このコネクタの特性に与える影響は少ない。 Patent Document 2 describes a connector in which a mesh-like conductive member is separately provided on one terminal (female terminal) side. When arc discharge occurs in this structure, the arc discharge occurs not between the terminals but between the male terminal and the mesh-like conductive member. Thereby, melting of the terminal itself is suppressed. Further, even if the mesh-like conductive thin film is melted, there is little influence on the characteristics of this connector.
こうした構造のコネクタにおいては、アーク放電によって接触不良が発生することが抑制された。
しかしながら、上記のいずれの技術においても、発生するアーク放電のエネルギーは変わらずに大きく、アーク放電自体が抑制されるものでもない。従って、アーク放電が一旦発生した場合にはこれによってコネクタの一部が溶融することは避けられない。この際、上記のいずれの技術の場合にも端子自体の溶融は抑制されるものの、特許文献１に記載の技術においてはその代わりにアーク抑止体が、特許文献２に記載の技術においては、メッシュ状導電体が溶融する。これらが溶融した後はその効果を奏さなくなるため、結局その耐久性は高いものではなかった。 However, in any of the above-described techniques, the energy of the generated arc discharge remains unchanged and the arc discharge itself is not suppressed. Therefore, once an arc discharge occurs, it is inevitable that a part of the connector is melted by this. At this time, although the melting of the terminal itself is suppressed in any of the above-described techniques, in the technique described in Patent Document 1, an arc suppressor is used instead. In the technique described in Patent Document 2, a mesh is used. The conductor is melted. Since these effects do not work after they are melted, their durability is not high.
従って、アーク放電エネルギーを低減し、耐久性が高いコネクタを得ることは困難であった。 Therefore, it has been difficult to obtain a connector with reduced arc discharge energy and high durability.
本発明は、斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an invention that solves the above problems.
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、一対の端子が接触することにより電気的導通がとられるコネクタであって、少なくとも前記端子のうち一方において、他方の端子と接触する箇所に、メッシュ状の領域が形成されていることを特徴とするコネクタに存する。
請求項２記載の発明の要旨は、前記端子は一対の互いに嵌合するハウジングのそれぞれに固定され、前記嵌合によって前記端子同士が接触することを特徴とする請求項１に記載のコネクタに存する。
請求項３記載の発明の要旨は、前記メッシュ状の領域は、前記一方の端子における前記他方の端子側の先端部に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタに存する。
請求項４記載の発明の要旨は、前記一方の端子の表面において、前記メッシュ状の領域に隣接して凹部からなるパターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコネクタに存する。
請求項５記載の発明の要旨は、前記メッシュ状の領域におけるメッシュの開口部の大きさは０．１１ｍｍ〜０．２５ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコネクタに存する。
請求項６記載の発明の要旨は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のコネクタの製造方法であって、導電体からなる平板をプレス加工することによって前記メッシュ状の領域が形成された端子を製造することを特徴とするコネクタの製造方法に存する。
請求項７記載の発明の要旨は、導電体からなる２つの端子に電位差があり、該２つの端子が近接した際に発生するアーク放電を低減するアーク放電低減方法であって、前記２つの端子のうち少なくとも一方にメッシュ状領域を形成することを特徴とするアーク放電低減方法に存する。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
The gist of the invention described in claim 1 is a connector that is electrically connected when a pair of terminals are in contact with each other, and at least one of the terminals has a mesh-like region at a position where it contacts the other terminal. The connector is characterized in that is formed.
The gist of the invention described in claim 2 resides in the connector according to claim 1, wherein the terminals are fixed to each of a pair of housings that are fitted together, and the terminals are brought into contact with each other by the fitting. .
The gist of the invention described in claim 3 is the connector according to claim 1 or 2, wherein the mesh-like region is formed at a tip portion of the one terminal on the other terminal side. Exist.
The gist of the invention described in claim 4 is that the pattern of the concave portion is formed adjacent to the mesh-like region on the surface of the one terminal. It exists in the connector of description.
The gist of the invention described in claim 5 is that the size of the opening of the mesh in the mesh-shaped region is 0.11 mm to 0.25 mm. Exists in the connector.
The gist of the invention of claim 6 is the method for manufacturing a connector according to any one of claims 1 to 5, wherein the mesh-like region is formed by pressing a flat plate made of a conductor. A connector manufacturing method is characterized in that a terminal is manufactured.
The gist of the invention described in claim 7 is an arc discharge reduction method for reducing arc discharge generated when there is a potential difference between two terminals made of a conductor and the two terminals are close to each other, and the two terminals The arc discharge reduction method is characterized in that a mesh region is formed in at least one of the above.
本発明は以上の如き構成としたので、アーク放電エネルギーを低減し、耐久性を向上させたコネクタを得ることができる。 Since the present invention is configured as described above, a connector with reduced arc discharge energy and improved durability can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図１は本発明の実施の形態に係るコネクタの断面図である。このコネクタ１は、雄コネクタ２、雌コネクタ３で構成される。雄コネクタ２、雌コネクタ３にはそれぞれ配線（図示せず）が接続され、雄コネクタ２と雌コネクタ３とが嵌合されることにより、それぞれの配線が電気的に結合される。また、これらが分離されることにより、それぞれの配線は電気的に切断される。図１は嵌合された状態における断面図である。図２（ａ）は図１におけるＩ−Ｉ方向の断面図、図２（ｂ）はＩＩ−ＩＩ方向における断面図である。このコネクタにおいては、雄コネクタ２と雌コネクタ３におけるハウジング内にそれぞれ端子を有し、ハウジングが嵌合されることによってこれらの端子同士が接触することにより電気的導通がとられ、配線が電気的に結合される。ここで、嵌合される際に、この雄コネクタ２における端子が雌コネクタ３側の端子と接触する箇所の雌コネクタ３側にある先端部に、メッシュ状の領域が形成されている。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a connector according to an embodiment of the present invention. The connector 1 includes a male connector 2 and a female connector 3. A wiring (not shown) is connected to each of the male connector 2 and the female connector 3, and when the male connector 2 and the female connector 3 are fitted, the respective wirings are electrically coupled. Further, by separating these, each wiring is electrically disconnected. FIG. 1 is a sectional view in a fitted state. 2A is a cross-sectional view in the II direction in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view in the II-II direction. In this connector, the male connector 2 and the female connector 3 each have a terminal in the housing. When the housing is fitted, the terminals are brought into electrical contact with each other, and the wiring is electrically connected. Combined with Here, when mated, a mesh-like region is formed at the distal end portion on the female connector 3 side where the terminal of the male connector 2 contacts the terminal on the female connector 3 side.
雄コネクタ２は、雄コネクタ端子２１、雄コネクタハウジング２２、嵌合フード２３からなる。雄コネクタ端子２１は例えば銅合金等の導電体で形成されており、一方の配線（図示せず）に電気的に接続されており、雄コネクタ２側の端子となっている。雄コネクタハウジング２２は例えば合成樹脂等の絶縁体で形成されており、雄コネクタ端子２１は雄コネクタハウジング２２中に固定されている。図１、図２（ａ）に示すように、雄コネクタハウジング２２の外側には、嵌合フード２３が固定されている。嵌合フード２３は、雄コネクタハウジング２２と同様の材料で構成され、雄コネクタハウジング２２と一体で成型されていてもよい。 The male connector 2 includes a male connector terminal 21, a male connector housing 22, and a fitting hood 23. The male connector terminal 21 is formed of, for example, a conductor such as a copper alloy, and is electrically connected to one wiring (not shown) and serves as a terminal on the male connector 2 side. The male connector housing 22 is formed of an insulator such as synthetic resin, and the male connector terminal 21 is fixed in the male connector housing 22. As shown in FIGS. 1 and 2A, a fitting hood 23 is fixed to the outside of the male connector housing 22. The fitting hood 23 may be made of the same material as the male connector housing 22 and may be molded integrally with the male connector housing 22.
雌コネクタ３は、雌コネクタ端子電極３１、雌コネクタ端子バネ３２、雌コネクタハウジング３３とからなる。雌コネクタ端子電極３１、雌コネクタ端子バネ３２は共に導電体で形成されており、共に他方の配線（図示せず）に電気的に接続されている。すなわち、雌コネクタ端子電極３１、雌コネクタ端子バネ３２は雌コネクタ３側の端子となっている。これらの材質は共に雄コネクタ端子２１と同様に、銅合金等が用いられるが、特に雌コネクタ端子バネ３２は、高い弾性率を有する材質であることが必要である。また、雌コネクタハウジング３３は、雄コネクタハウジング２２等と同様に、合成樹脂等の絶縁体で形成されており、雌コネクタ端子電極３１と雌コネクタ端子バネ３２はその内部に固定されている。雌コネクタハウジング３３は、雄コネクタ端子２１が挿通するための開口部３４を有している。また、前記の嵌合フード２３の内周の断面形状は、雌コネクタハウジング３３の外周の断面形状と略同一であり、嵌合が容易となっている。 The female connector 3 includes a female connector terminal electrode 31, a female connector terminal spring 32, and a female connector housing 33. The female connector terminal electrode 31 and the female connector terminal spring 32 are both formed of a conductor and are both electrically connected to the other wiring (not shown). That is, the female connector terminal electrode 31 and the female connector terminal spring 32 are terminals on the female connector 3 side. Both of these materials are made of copper alloy or the like, similar to the male connector terminal 21, but the female connector terminal spring 32 is particularly required to be a material having a high elastic modulus. Similarly to the male connector housing 22 and the like, the female connector housing 33 is formed of an insulator such as synthetic resin, and the female connector terminal electrode 31 and the female connector terminal spring 32 are fixed therein. The female connector housing 33 has an opening 34 through which the male connector terminal 21 is inserted. Further, the cross-sectional shape of the inner periphery of the fitting hood 23 is substantially the same as the cross-sectional shape of the outer periphery of the female connector housing 33, and the fitting is easy.
雄コネクタ２と雌コネクタ３とが嵌合された状態では、雄コネクタ端子２１の先端部は、開口部３４を挿通する。この際、雄コネクタ端子２１は、雌コネクタ端子バネ３２に接触し、この際の弾性力により、雌コネクタ端子電極３１に押しつけられる力が働く。すなわち、雌コネクタ端子バネ３２が弾性変形すると共に、雄コネクタ端子２１はこれによって弾性変形することにより、雄コネクタ端子２１の上面は雌コネクタ端子電極２１の下面に面接触する。また、雄コネクタ端子２１の下面も雌コネクタ端子バネ３２の上面と面接触する。これにより、これらの間の電気的導通がなされる。 In a state where the male connector 2 and the female connector 3 are fitted, the tip of the male connector terminal 21 is inserted through the opening 34. At this time, the male connector terminal 21 comes into contact with the female connector terminal spring 32, and a force that is pressed against the female connector terminal electrode 31 is exerted by the elastic force at this time. That is, the female connector terminal spring 32 is elastically deformed and the male connector terminal 21 is elastically deformed thereby, so that the upper surface of the male connector terminal 21 comes into surface contact with the lower surface of the female connector terminal electrode 21. The lower surface of the male connector terminal 21 is also in surface contact with the upper surface of the female connector terminal spring 32. Thereby, electrical continuity is made between them.
図３（ａ）（ｂ）はこのコネクタが嵌合された状態から、分離される際の形態を示す断面図である。ここで、（ａ）は雄コネクタ端子２１と雌コネクタ端子バネ３２とが分離された直後の状態を示し、（ｂ）は（ａ）よりも更に大きく分離された形態を示す。 3 (a) and 3 (b) are cross-sectional views showing a form when the connector is separated from the fitted state. Here, (a) shows a state immediately after the male connector terminal 21 and the female connector terminal spring 32 are separated, and (b) shows a form separated more greatly than (a).
ここで、大きく分離された状態（ｂ）では、雄コネクタ端子２１と、雌コネクタ端子電極３１及び雌コネクタ端子バネ３２との距離は充分に大きい。このため、雄コネクタ端子２１と雌コネクタ端子電極３１等との間に電位差があっても、その間の電界強度は小さくなるため、これらの間ではアーク放電は発生しない。また、雄コネクタ端子２１と雌コネクタ端子電極３１等とが面接触して電気的に導通されている状態である図１に示す状態においてもアーク放電は発生しない。 Here, in the largely separated state (b), the distance between the male connector terminal 21, the female connector terminal electrode 31, and the female connector terminal spring 32 is sufficiently large. For this reason, even if there is a potential difference between the male connector terminal 21 and the female connector terminal electrode 31 or the like, the electric field strength between them becomes small, so that no arc discharge occurs between them. Further, arc discharge does not occur even in the state shown in FIG. 1 where the male connector terminal 21 and the female connector terminal electrode 31 are in surface contact and are electrically connected.
アーク放電が発生する可能性があるのは、分離された直後の図３（ａ）の状態である。この状態では、雄コネクタ端子２１と雌コネクタ端子バネ３２とは接触していない。このため、雄コネクタ端子２１が雌コネクタ端子電極３１側に押しつけられる力が働かず、同図中のＡで示すように、雄コネクタ端子２１の上面は雌コネクタ端子電極３１から微小距離だけ離れる。この状態で雄コネクタ端子２１と雌コネクタ端子電極３１等との間に電位差があった場合、その間の電界強度は大きくなるため、これらの間ではアーク放電が発生する可能性がある。すなわち、ここでアーク放電が発生する可能性があるのは、図３（ａ）の形態においてＡで示された領域である。 The arc discharge may occur in the state shown in FIG. 3A immediately after being separated. In this state, the male connector terminal 21 and the female connector terminal spring 32 are not in contact. For this reason, the force by which the male connector terminal 21 is pressed against the female connector terminal electrode 31 does not work, and the upper surface of the male connector terminal 21 is separated from the female connector terminal electrode 31 by a minute distance, as indicated by A in FIG. In this state, when there is a potential difference between the male connector terminal 21 and the female connector terminal electrode 31 and the like, the electric field strength between them increases, so that arc discharge may occur between them. That is, arc discharge may occur here in the region indicated by A in the form of FIG.
ここで、このコネクタ１においては、特に雄コネクタ端子２１の形状に特徴を有する。この形状を示す図が図４（ａ）（ｂ）である。ここで、図４（ａ）はこの雄コネクタ端子２１を図１における上方から見た図であり、図４（ｂ）は、（ａ）におけるＩＩＩ−ＩＩＩ方向の断面図である。 Here, the connector 1 is particularly characterized by the shape of the male connector terminal 21. FIGS. 4A and 4B are diagrams showing this shape. Here, FIG. 4A is a view of the male connector terminal 21 as viewed from above in FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view in the III-III direction in FIG.
この雄コネクタ端子２１の先端部には多数の開口部２４が形成されたメッシュ状領域２６がある。このメッシュ状領域２６は、図３（ａ）におけるＡで示された領域に対応する。すなわち、この領域は、嵌合される際に雌コネクタ端子電極３１と接触する箇所の、雌コネクタ端子電極３１側にある先端部に形成される。 At the tip of the male connector terminal 21, there is a mesh region 26 in which a large number of openings 24 are formed. The mesh area 26 corresponds to the area indicated by A in FIG. In other words, this region is formed at the tip on the female connector terminal electrode 31 side where the female connector terminal electrode 31 comes into contact with the region.
このコネクタ１においては、メッシュ状の領域を有する雄コネクタ端子２１が用いられているため、特にコネクタ脱着時に発生するアーク放電の放電エネルギーを低下させることができ、これによるダメージを低減することができる。これにより、雄コネクタ端子２１、雌コネクタ端子電極３１等の溶融を抑制することができ、高い耐久性が得られる。 In this connector 1, since the male connector terminal 21 having a mesh-like region is used, the discharge energy of arc discharge generated particularly when the connector is attached / detached can be reduced, and damage caused thereby can be reduced. . Thereby, melting | fusing of the male connector terminal 21, the female connector terminal electrode 31, etc. can be suppressed, and high durability is acquired.
以下に、このコネクタ１において放電エネルギーが減少するメカニズムにつき説明する。 Hereinafter, a mechanism for reducing the discharge energy in the connector 1 will be described.
発明者は、一様に平坦な平面状の電極とメッシュ状の電極とを近接させ、この間に電圧を印加してその間に発生したアーク放電の放電エネルギー、及びアーク放電発生後の電極の形状を調べた。この実験に用いた試料の形態を図５に示す。ここでは、金属でできたインデント付テスト片５１と平板状試料５２とを図５に示すように徐々に近接させた際にこれらの間で発生したアーク放電の状況を調べた。特に、平板状試料５２の形状をメッシュ形状にした場合の効果につき調べた。ここで、印加電圧は、自動車用の電源電圧として想定される４２Ｖである。メッシュ形状としては、試料１では０．２５ｍｍ角（間隔２．５ｍｍ）、試料２では０．１１ｍｍ角（間隔１．０ｍｍ）とし、参考として、メッシュ形状でない、通常の平坦な平板を用いた試料３についても同様の実験を行った。ここで、どの電極も、素材は０．２５ｍｍ厚の純銅板である。 The inventor makes a flat electrode and a mesh electrode that are uniformly flat close to each other, and a voltage is applied between them to determine the discharge energy of the arc discharge generated between them and the shape of the electrode after the arc discharge occurs. Examined. The form of the sample used for this experiment is shown in FIG. Here, the state of arc discharge generated between the indented test piece 51 made of metal and the flat sample 52 gradually approaching each other as shown in FIG. 5 was examined. In particular, the effect when the shape of the flat sample 52 was changed to a mesh shape was examined. Here, the applied voltage is 42 V assumed as a power supply voltage for automobiles. The mesh shape is 0.25 mm square (2.5 mm spacing) for sample 1 and 0.11 mm square (1.0 mm spacing) for sample 2. For reference, a sample using a normal flat plate that is not a mesh shape. The same experiment was conducted for 3. Here, each electrode is a pure copper plate having a thickness of 0.25 mm.
図６は、この実験結果を示す表である。ここで、放電エネルギーは両電極間の電圧と電流の積として算出した。また、図６においては、アーク放電が発生した後の表面形状も示してある。この結果より、平坦な電極（試料３）よりも、メッシュ状の電極（試料１、２）の方が放電エネルギーを小さくできることが確認された。特に、０．１１ｍｍ角のメッシュを用いた場合（試料２）には、その放電エネルギーを平坦な板材を用いた場合（試料３）と比べて１／４となる２０Ｊにまで減少させることができた。 FIG. 6 is a table showing the results of this experiment. Here, the discharge energy was calculated as the product of the voltage and current between both electrodes. FIG. 6 also shows the surface shape after the occurrence of arc discharge. From these results, it was confirmed that the mesh-like electrodes (samples 1 and 2) can reduce the discharge energy compared to the flat electrode (sample 3). In particular, when a 0.11 mm square mesh (sample 2) is used, the discharge energy can be reduced to 20 J, which is ¼ of that when a flat plate material (sample 3) is used. It was.
また、アーク放電後の表面形状より、メッシュ状の電極の方が、ダメージが少なく、かつその深さが小さくなっていたことが確認された。これは、特に０．１１ｍｍ角のメッシュを用いた場合（試料２）の場合に顕著であった。すなわち、放電エネルギーの低下に伴って、ダメージが小さくなっている。 It was also confirmed that the mesh electrode had less damage and the depth was smaller than the surface shape after arc discharge. This was particularly noticeable when a 0.11 mm square mesh was used (Sample 2). That is, the damage is reduced as the discharge energy decreases.
すなわち、電極間に発生するアーク放電において、一方の電極をメッシュ形状とすることにより、その放電エネルギーを小さくすることができる。メッシュ形状においては、特にメッシュの開口が小さい方が放電エネルギーを小さくすることができる。これに伴って、ダメージ深さを低減することができる。 That is, in the arc discharge generated between the electrodes, the discharge energy can be reduced by making one of the electrodes into a mesh shape. In the mesh shape, discharge energy can be reduced particularly when the mesh opening is smaller. Along with this, the damage depth can be reduced.
この結果は、以下の通りに説明される。アーク放電のエネルギーは、一旦発生したアーク放電が持続することによって大きくなる。ここで、アーク放電は、アーク放電によって溶融した金属の蒸発により、金属のガスが供給され、金属イオンが発生することによって持続する。メッシュ形状の電極においては、その実効的な表面積が大きくなり、金属が蒸発する表面積は大きくなるものの、その放熱効率は高くなる。従って、放熱効率が高くなるため、アーク放電による温度上昇が抑制され、金属蒸気の供給が低減するものと考えられる。従って、アーク放電が持続しにくくなるため、結局、アーク放電のエネルギーを低減することができ、ダメージを低減することができる。 This result is explained as follows. The energy of the arc discharge increases as the arc discharge once generated continues. Here, the arc discharge is continued by generating metal ions by supplying metal gas by evaporation of the metal melted by the arc discharge. In the mesh-shaped electrode, the effective surface area is increased, and the surface area for evaporating the metal is increased, but the heat dissipation efficiency is increased. Therefore, it is considered that since the heat dissipation efficiency is increased, the temperature rise due to arc discharge is suppressed and the supply of metal vapor is reduced. Therefore, since arc discharge becomes difficult to sustain, the energy of arc discharge can be reduced eventually, and damage can be reduced.
従って、このコネクタ１においては、雄コネクタ端子２１の先端部を図４に示すようなメッシュ形状とすることにより、図３（ａ）におけるＡの箇所において雌コネクタ端子電極３１との間に発生するアーク放電のエネルギーを小さくすることができる。これにより、そのダメージを小さくすることができ、このコネクタ１の耐久性を高くすることができる。 Therefore, in this connector 1, the tip of the male connector terminal 21 has a mesh shape as shown in FIG. 4, and is generated between the female connector terminal electrode 31 at the position A in FIG. Arc discharge energy can be reduced. Thereby, the damage can be made small and durability of this connector 1 can be made high.
同様にメッシュ構造を用いた特許文献２に記載の技術の場合には、端子と別体にメッシュ構造を設けており、コネクタが嵌合される際には、一方の端子はこのメッシュを挿通する形態となる。このため、このコネクタが分離される際には、一方の端子とこのメッシュの一部との間でアーク放電が発生する。この場合は、図３（ａ）中のＡで示す箇所のように、メッシュと平面とが対向した形態とはならない。従って、特許文献２に記載の技術においては、図６に示した実験結果と同様の効果は得られない。すなわち、本発明の実施の形態であるコネクタ１においては、雄コネクタ端子２１自身の先端部にメッシュ状領域２６を形成し、この雄コネクタ端子２１が図１等に示された形態で用いられることにより、上記の効果が得られる。 Similarly, in the case of the technique described in Patent Document 2 using a mesh structure, a mesh structure is provided separately from the terminals, and when the connector is fitted, one terminal is inserted through the mesh. It becomes a form. For this reason, when this connector is separated, arc discharge occurs between one terminal and a part of the mesh. In this case, the mesh and the plane do not face each other as indicated by A in FIG. Therefore, in the technique described in Patent Document 2, the same effect as the experimental result shown in FIG. 6 cannot be obtained. That is, in the connector 1 according to the embodiment of the present invention, the mesh-like region 26 is formed at the tip of the male connector terminal 21 itself, and the male connector terminal 21 is used in the form shown in FIG. Thus, the above effect can be obtained.
雄コネクタ端子２１において、メッシュ状領域２６における機械的強度は小さくなる。しかしながら、図４において、この領域を雄コネクタ端子２１の全面にわたり形成する必要はなく、アーク放電が発生する可能性が最も高い箇所であるその先端部だけに形成すればよい。更に、この箇所は特に大きな力の加わる箇所ではない。従って、メッシュ状領域２６が形成されたことにより雄コネクタ端子２１の機械的強度が劣化してコネクタ１の耐久性が劣化することはない。 In the male connector terminal 21, the mechanical strength in the mesh region 26 is reduced. However, in FIG. 4, it is not necessary to form this region over the entire surface of the male connector terminal 21, and it may be formed only at the tip portion where the possibility of occurrence of arc discharge is highest. Furthermore, this location is not a location where a particularly large force is applied. Therefore, the mechanical strength of the male connector terminal 21 is not deteriorated by the formation of the mesh region 26, and the durability of the connector 1 is not deteriorated.
なお、メッシュ状領域２６は、雄コネクタ端子２１においてアーク放電が発生する可能性が最も高い領域にあることが好ましい。この領域は、雄コネクタ端子２１の最先端部である必要はなく、図３（ａ）に示すように、雌コネクタ端子電極３１、雌コネクタ端子バネ３２の位置関係により、その箇所は異なる。すなわち、これらの位置関係に応じてメッシュ状領域２６を形成する箇所は適宜決定される。 In addition, it is preferable that the mesh-like area | region 26 exists in the area | region where possibility that an arc discharge will generate | occur | produce in the male connector terminal 21 is the highest. This region does not need to be the foremost portion of the male connector terminal 21, and the location differs depending on the positional relationship between the female connector terminal electrode 31 and the female connector terminal spring 32, as shown in FIG. That is, the location where the mesh region 26 is formed is appropriately determined according to the positional relationship.
図６の結果より、このメッシュにおける開口部の大きさは０．１１ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲であることが好ましい。この場合には特に放電エネルギーを低下させることができる。特に０．１１ｍｍの場合には、その放電エネルギーをメッシュ状領域を設けない場合の１／４とすることができる。 From the results of FIG. 6, the size of the opening in this mesh is preferably in the range of 0.11 mm to 0.25 mm. In this case, in particular, the discharge energy can be reduced. In particular, in the case of 0.11 mm, the discharge energy can be reduced to ¼ that when the mesh-like region is not provided.
また、以上の実験においては、平面電極にメッシュを設けた構造を設けた場合につき調べたが、実効的に表面積を大きくする構造としては、メッシュ形状の他に、凹凸を設けた構造も同様に用いることができる。この場合、メッシュ形状と比べるとその効果は小さくなるものの、同様の効果が得られる。 Further, in the above experiment, the case where a structure with a mesh provided on a planar electrode was examined. However, as a structure for effectively increasing the surface area, a structure with irregularities in addition to the mesh shape is similarly applied. Can be used. In this case, the effect is smaller than that of the mesh shape, but the same effect can be obtained.
従って、アーク放電エネルギーを低下させ、かつ雄コネクタ端子の機械的強度を確保するために、メッシュ状の領域と凹部からなるパターンとを混在させることもできる。この例を図７（ａ）（ｂ）に示す。ここで、（ａ）は雄コネクタ端子４１を図１における上方から見た図であり、（ｂ）はそのＩＶ−ＩＶ方向の断面図である。ここでは、図４と同様に、メッシュ状の領域、すなわち、多数の開口部４４が形成されている。ただし、多数の開口部４４が形成された領域に隣接して多数の凹部４５が形成されている。この場合、雄コネクタ端子４１の機械的強度は図４に示す形態の雄コネクタ端子２１よりも高くなり、かつ雄コネクタ端子２１と同様に用いることができる。 Therefore, in order to reduce the arc discharge energy and to ensure the mechanical strength of the male connector terminal, it is possible to mix a mesh-shaped region and a pattern made of a recess. This example is shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). Here, (a) is the figure which looked at the male connector terminal 41 from the upper direction in FIG. 1, (b) is the sectional view of the IV-IV direction. Here, as in FIG. 4, mesh-shaped regions, that is, a large number of openings 44 are formed. However, a large number of recesses 45 are formed adjacent to a region where a large number of openings 44 are formed. In this case, the mechanical strength of the male connector terminal 41 is higher than that of the male connector terminal 21 in the form shown in FIG. 4 and can be used in the same manner as the male connector terminal 21.
この場合においては、最もアーク放電が発生する可能性が高い箇所をメッシュ状とし、これよりは可能性が低いその隣接領域に凹部４５を多数形成した構成とすることができる。これにより、アーク放電エネルギーを低下させ、更に機械的強度も確保することが可能である。 In this case, it is possible to adopt a configuration in which a portion where the arc discharge is most likely to occur is a mesh shape, and a large number of recesses 45 are formed in the adjacent region, which is less likely than this. Thereby, it is possible to reduce arc discharge energy and also to ensure mechanical strength.
なお、上記の例では、雄コネクタ端子２１側にのみメッシュ状の領域を設けた構成につき述べたが、メッシュ状領域は少なくとも一方の端子に設けられていればよい。例えば、雌コネクタ３側にも、あるいは雌コネクタ３側のみにメッシュ状の領域を設けることもできる。この場合、雌コネクタ端子電極３１、雌コネクタ端子バネ３２においてアーク放電を発生しやすい箇所にメッシュ状領域を形成する。メッシュ状領域を形成する箇所についても同様であり、最もアーク放電を発生しやすい箇所に形成することが好ましく、この箇所はコネクタ端子２１等との位置関係によって決まる。凹部を形成する点についても同様である。特に接触する双方の面にメッシュ状領域が形成されていれば、アーク放電エネルギー低下の効果は大きくなる。 In the above example, the configuration in which the mesh region is provided only on the male connector terminal 21 side is described. However, the mesh region may be provided in at least one terminal. For example, a mesh-like region can be provided also on the female connector 3 side or only on the female connector 3 side. In this case, a mesh region is formed at a location where arc discharge is likely to occur in the female connector terminal electrode 31 and the female connector terminal spring 32. The same applies to the location where the mesh-like region is formed, and it is preferably formed at a location where arc discharge is most likely to occur. This location is determined by the positional relationship with the connector terminal 21 and the like. The same applies to the point of forming the recess. In particular, if mesh-like regions are formed on both surfaces in contact with each other, the effect of reducing the arc discharge energy is increased.
また、雌コネクタ３側の端子としては、雌コネクタ端子電極３１と雌コネクタ端子バネ３２とを用いた例につき記載したが、嵌合された際に雄コネクタ端子２１と雌コネクタ３側の端子が接触する構成のコネクタであれば、この構成に限られるものではない。例えば、雌コネクタ端子電極３１と雌コネクタ端子バネ３２のうち一方のみを有するコネクタにおいても同様の効果が得られる。 Moreover, although the example using the female connector terminal electrode 31 and the female connector terminal spring 32 was described as the terminal on the female connector 3 side, the male connector terminal 21 and the terminal on the female connector 3 side are connected when fitted. If it is a connector of the structure which contacts, it will not be restricted to this structure. For example, the same effect can be obtained in a connector having only one of the female connector terminal electrode 31 and the female connector terminal spring 32.
また、メッシュ状領域における開口部の形状は、前記の例では正方形としたが、これに限られるものではなく、長方形、円形、楕円形等であっても同様の効果が得られる。また、特にこの領域の構造を保護するために、化学的な防錆処理や、めっき（金、銀等）処理を行うこともできる。 In addition, the shape of the opening in the mesh region is a square in the above example, but is not limited to this, and the same effect can be obtained even if the shape is a rectangle, a circle, an ellipse, or the like. In particular, in order to protect the structure in this region, chemical rust prevention treatment or plating (gold, silver, etc.) treatment can be performed.
こうした雄コネクタ端子２１、雌コネクタ端子電極３１を製造するに際しては、例えば、プレス加工を用いることができる。すなわち、これらの素材となる導電体の平板を、これらの形状を有する金型を用いてプレス機で圧力を加えて打ち抜くことにより、図４に示す形状の雄コネクタ端子２１等を得ることができる。また、凹部パターンを更に有する図６に示す形状の雄コネクタ端子４１は、メッシュ状領域が形成された雄コネクタ端子に対して更に凹部４５を形成するために再度プレス加工を行うことによって得ることができる。 In manufacturing the male connector terminal 21 and the female connector terminal electrode 31, for example, press working can be used. That is, the male connector terminal 21 having the shape shown in FIG. 4 can be obtained by punching out the flat plate of the conductor as the material by applying pressure with a press using a mold having these shapes. . Further, the male connector terminal 41 having the shape shown in FIG. 6 further having a concave pattern can be obtained by performing press processing again to form a concave portion 45 on the male connector terminal having the mesh-like region formed thereon. it can.
これに対して、特許文献１、特許文献２に記載の技術においては、電気的接続に用いられる通常の端子に加えて、アーク抑止体やメッシュ状導電体を別途設ける必要がある。このため、これらのコネクタを製造する工程が複雑になり、これらのコネクタを低コストで製造することは困難である。 On the other hand, in the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is necessary to separately provide an arc suppressor and a mesh-like conductor in addition to a normal terminal used for electrical connection. For this reason, the process of manufacturing these connectors becomes complicated, and it is difficult to manufacture these connectors at low cost.
すなわち、本発明の実施の形態となるコネクタは、プレス加工を用いて容易に製造することができる。アーク放電を抑制するために新たな部品を別途追加する必要はない。従って、耐久性の高いコネクタを低コストで得ることができる。 That is, the connector which becomes embodiment of this invention can be easily manufactured using press work. There is no need to add new parts to suppress arc discharge. Therefore, a highly durable connector can be obtained at low cost.
また、以上では嵌合するハウジングのそれぞれに端子が固定された構造のコネクタについて記載したが、これに限られるものではなく、接触する端子があるコネクタ全般に対して本願発明は適用できることは明らかである。この際、端子同士の接触は、面接触、線接触、点接触いずれの形態でもよい。 In the above description, the connector has a structure in which the terminal is fixed to each of the housings to be fitted. However, the present invention is not limited to this, and it is obvious that the present invention can be applied to all connectors having contact terminals. is there. At this time, the contact between the terminals may be any form of surface contact, line contact, and point contact.
なお、以上ではコネクタの端子において説明したが、上記のアーク放電低減方法は、導電体からなる２つの端子に電位差があり、この２つの端子が近接した際に発生するアーク放電を低減する場合全般にも有効である。すなわち、こうした場合においては、この２つの端子のうち少なくとも一方にメッシュ状領域を形成すれば、アーク放電エネルギーが低減され、これらの端子のアーク放電によるダメージを低減することができる。 In the above description, the connector terminals have been described. However, the arc discharge reduction method described above is generally used to reduce the arc discharge generated when two terminals made of a conductor have a potential difference and the two terminals are close to each other. Also effective. That is, in such a case, if a mesh region is formed in at least one of the two terminals, the arc discharge energy is reduced, and damage due to arc discharge of these terminals can be reduced.
１ コネクタ
２ 雄コネクタ
３ 雌コネクタ
２１、４１ 雄コネクタ端子（端子）
２２ 雄コネクタハウジング
２３ 嵌合フード
２４、４４ 開口部
２６ メッシュ状領域
３１ 雌コネクタ端子電極（端子）
３２ 雌コネクタ端子バネ（端子）
３３ 雌コネクタハウジング
４５ 凹部
５１ インデント付テスト片
５２ 平板状試料
1 Connector 2 Male connector 3 Female connector 21, 41 Male connector terminal (terminal)
22 Male connector housing 23 Mating hoods 24 and 44 Opening 26 Mesh area 31 Female connector terminal electrode (terminal)
32 Female connector terminal spring (terminal)
33 Female connector housing 45 Recessed portion 51 Indented test piece 52 Flat sample
Claims (7)
少なくとも前記端子のうち一方において、他方の端子と接触する箇所に、メッシュ状の領域が形成されていることを特徴とするコネクタ。 A connector that is electrically connected to each other by contacting a pair of terminals,
A connector characterized in that a mesh-like region is formed at a location where at least one of the terminals contacts the other terminal.
前記メッシュ状の領域に隣接して凹部からなるパターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコネクタ。 On the surface of the one terminal,
The connector according to any one of claims 1 to 3, wherein a pattern including a concave portion is formed adjacent to the mesh-like region.
導電体からなる平板をプレス加工することによって前記メッシュ状の領域が形成された端子を製造することを特徴とするコネクタの製造方法。 It is a manufacturing method of the connector given in any 1 paragraph of Claims 1 thru / or 5,
A connector manufacturing method comprising manufacturing a terminal having the mesh-like region formed by pressing a flat plate made of a conductor.
前記２つの端子のうち少なくとも一方にメッシュ状領域を形成することを特徴とするアーク放電低減方法。
There is a potential difference between two terminals made of a conductor, and an arc discharge reducing method for reducing arc discharge generated when the two terminals are close to each other,
A method of reducing arc discharge, comprising forming a mesh region in at least one of the two terminals.
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