JP2010020983A

JP2010020983A - メス端子

Info

Publication number: JP2010020983A
Application number: JP2008179512A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Ito; 義貴伊藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2010-01-28

Abstract

【課題】初期接触荷重を十分に高く確保できると共に、耐久後のクリープによるへたりの問題を改善することができるメス端子を提供する。
【解決手段】前部に、前端入口よりオス端子が挿入される筒形のボックス部１０が備えられ、そのボックス部の内部の前側と後側に、オス端子を弾性的に挟持する２つのバネ部Ａ、Ｂが備えられ、前側のバネ部Ａのバネ定数が後側のバネ部Ｂのバネ定数よりも大きく設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、前端より挿入されるオス端子を弾性的に挟持するバネ部を有したメス端子に関するものである。

一般的に、例えば、特許文献１に示されるように、コネクタハウジング等の内部に収容されるメス端子は、前端より挿入されるオス端子を弾性的に挟持するためのバネ部をボックス内部に１つだけ有しており、このバネ部により、オス端子を挟持した状態でオス端子に対して十分な接触荷重を発揮できるようになっている。

また、車載時の振動対策として、例えば、特許文献２に示されるような端子構造が提案されている。この構造は、図５に示すように、メス端子のボックス部１１０内にオス端子１２０を挟持するバネ部１１５を設けると共に、そのバネ部１１５の後側に可撓性の係止アーム１１７を設け、この係止アーム１１７を、バネ部１１５に挟持されたオス端子１２０の凹部１２７に係合させることによって、オス端子１２０を動かないように規制して、接点部の摩耗低減を図るようにしたものである。この場合のバネ部１１５は、底壁１１１側のへの字形のバネ片１１５Ａと上壁１１４側の波形のバネ片１１５Ｂとで構成されている。
特開２０００−１５００４１号公報特開２００４−１３９８２６号公報

ところで、エンジンルーム内に搭載されるコネクタのように、高い温度環境下に置かれるコネクタの場合、コネクタハウジング中に収容したメス端子のバネ部が、熱によるクリープの影響で、へたり（バネ性が低下する現象）を生じることがある。へたりを生じると、接触荷重の低下を来たし、安定した通電特性が維持できなくなる。一般的には、接触荷重を大きくするようにバネ部のバネ定数を大きくしているが、それだけではへたりの問題は解決できない。

また、図５に示す端子の場合、バネ部１１５とは別に係止アーム１１７を設けたことにより、摩耗による接触不良の改善効果は期待できるが、もともと係止アーム１１７は、オス端子１２０との接触性能を良くする目的で設けられたものではなく、その部分で十分な電気接触状態は得られない。従って、前側のバネ部１１５がへたった場合には、その役目を代行することまではできず、へたりの問題は解決できない。

本発明は、上記事情を考慮し、初期接触荷重を十分に高く確保できると共に、耐久後のクリープによるへたりの問題を改善することができ、しかも、車両に搭載した場合の振動による接触不良の問題も解決することのできるメス端子を提供することを目的とする。

請求項１の発明のメス端子は、前端より挿入されるオス端子を弾性的に挟持するバネ部が、前記オス端子の挿入される方向の前側と後側に２つ備えられ、且つ、前側と後側のバネ部のバネ定数が互いに異なっていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のメス端子であって、前部に、前端入口よりオス端子が挿入される筒形のボックス部が備えられ、そのボックス部の内部の前側と後側に、前記２つのバネ部が配置されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載のメス端子であって、前記前側のバネ部のバネ定数が大きく設定され、後側のバネ部のバネ定数が、前記前側のバネ部のバネ定数よりも小さく設定されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２または３に記載のメス端子であって、前記ボックス部と前記２つのバネ部が、１枚の金属板をプレス加工することによって一体に形成されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載のメス端子であって、前記バネ部の支点からオス端子と接触する作用点までの距離の大小によって、前記２つのバネ部のバネ定数の差が設定されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５に記載のメス端子であって、前記２つのバネ部のうち、バネ定数の大きい方のバネ部が、前記ボックス部の対向内壁に互いに対向するように配置され且つ両者間に前記オス端子を挟持する一対の両持型の板バネ片により構成され、前記２つのバネ部のうち、バネ定数の小さい方のバネ部が、前記ボックス部の対向内壁に互いに対向するように配置され且つ両者間に前記オス端子を挟持する一対の片持型の板バネ片により構成されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、オス端子を弾性的に挟持するためのバネ部として、バネ定数の大きな硬いバネ部とバネ定数の小さな軟らかいバネ部との２種類のバネ部の組み合わせを採用しているので、前者の硬いバネ部で十分な大きさのオス端子との初期接触荷重を確保することができて、低い接触抵抗を実現することができるし、また、後者の軟らかいバネ部で長期にわたりクリープ（外部の熱でバネが弱っていく現象）による接触荷重の低下（へたり）を抑制することができて、接触抵抗の上昇を抑制することができる。従って、初期段階から長期間にわたり、電気抵抗の上昇を防止して、安定した通電特性を維持することが可能となる。

また、硬いバネ部がオス端子をしっかりと挟持してオス端子の動きを抑えると共に、軟らかいバネ部がオス端子の微動に柔軟に追従するので、振動による接点の移動を抑制しつつ、微動による接点摩耗を抑制することができる。従って、バネ部の摩耗による接触不良を防ぐことができるし、振動による接点の動きを防ぐためにオスタブに係合用の凹部等を加工する必要もなく、コストをかけずに振動対策を講じることができる。

請求項２の発明によれば、ボックス部の内部に２つのバネ部を配置しているので、ボックス部で２つのバネ部を保護することができるし、ボックス部を利用して、コネクタハウジングのキャビティ内に端子を確実に収容固定することができる。

請求項３の発明によれば、オス端子の挿入初期に、オス端子の先端が前側のバネ部を撓ませるために大きな挿入抵抗を受けるが、更に奥に挿入して、後側のバネ部を撓ませるときには、それほど大きくない挿入抵抗を受けるだけとなる。従って、オス端子の挿入に際して、挿入抵抗のピークが２つ感じられることになるが、後のピークが小さくなることで、確かな挿入感を持って、オス端子を無理なく挿入できることとなる。また、オス端子の根元に近い部分を前側の硬いバネ部で強く挟持するので、オス端子の先端側の微摺動を小さくすることができ、その点から振動による接点不良の問題を有効に解消することができる。

請求項４の発明によれば、２つのバネ部を持ちながらも、部品点数を１点にすることができるので、部品製造コストを安くすることができる。

請求項５の発明によれば、支点から作用点までの距離の大小で前側と後側のバネ部のバネ定数に差を付けているので、一定厚の金属板を切り起こしたり曲げたりするだけで、２種類のバネ定数の異なるバネ部を一体に形成することができる。

請求項６の発明によれば、バネ定数の大きい方のバネ部を一対の両持型の板バネ片で構成し、バネ定数の小さい方のバネ部を一対の片持型の板バネ片で構成しているので、２つのバネ部間のバネ定数の差を容易に出すことができる。

以下、本発明の実施形態のメス端子を図面を参照して説明する。

図１は実施形態のメス端子の外観斜視図、図２は同メス端子の縦断面図、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図、図４は図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。

このメス端子１は、図１、図２に示すように、前部に、前端入口より図示しないオス端子が挿入される四角筒状のボックス部１０を有し、そのボックス部１０の内部の前側と後側に２つのバネ部Ａ、Ｂを有し、ボックス部１０の後方に、電線加締部としての導体加締部２０と被覆加締部３０とを有したものである。

２つのバネ部Ａ、Ｂはそれぞれ、前端より挿入されるオス端子を弾性的に挟持するものであり、前側と後側のバネ部Ａ、Ｂのバネ定数が互いに異なっている。即ち、本実施形態の場合は、前側のバネ部Ａのバネ定数が大きく設定され、後側のバネ部Ｂのバネ定数が、前側のバネ部Ａのバネ定数よりも小さく設定されている。

ボックス部１０は、断面略Ｕ字状の導体加締部２０及び被覆加締部３０の底壁部を構成する帯状の基板８の前側に連設された底壁１１と、この底壁１１の左右両側縁より上側に曲げられて起立した左右の側壁１２、１３と、これら側壁１２、１３の上端より内側に曲げられて互いに重ね合わせられた上壁１４と、から構成されており、前側のバネ部Ａと後側のバネ部Ｂは共に、ボックス部１０から導体加締部２０及び被覆加締部３０までを構成する１枚の金属板と一体にプレス加工により形成されている。

この場合、バネ定数の大きい方の前側のバネ部Ａは、図２及び図３に示すように、ボックス部１０の底壁１１と上壁１４の内面（対向内壁）に互いに対向するように配置されて両者間にオス端子を挟持する一対の両持型の第１板バネ片１５、１５により構成されている。また、バネ定数の小さい方のバネ部Ｂは、図２及び図４に示すように、ボックス部１０の底壁１１と上壁１４の内面（対向内壁）に互いに対向するように配置されて両者間にオス端子を挟持する一対の片持型の第２板バネ片１７、１７により構成されている。

第１板バネ片１５は、図３に示すように、ボックス部１０の周壁の一部を切り起こして、底壁１１と上壁１４の内面に沿って折り曲げたもので、底壁１１と上壁１４に固定的に支持された基端部１５ａと先端部１５ｂとの間に、オス端子受入用のスペースＨ１を挟んで対向する凸部１５ｃを有している。この場合、凸部１５ｃを半球状に形成することにより、基端部１５ａと先端部１５ｂを含めた凸部１５ｃの全周裾部が、底壁１１と上壁１４に受け止められている。

また、第２板バネ片１７は、図２及び図４に示すように、ボックス部１０の底壁１１と上壁１４の一部を切り起こして、ボックス部１０の内部空間側に僅かに曲げたものであり、前端１７ａが固定端としてそれぞれ底壁１１及び上壁１４に連結され、後端が自由端としてボックス部１０の内部空間内に斜め後方に向けて延びている。そして、これら自由端に内方に向けて突出する半球状の凸部１７ｃが形成されることで、底壁１１側の凸部１７ｃと上壁１４側の凸部１７ｃが、オス端子受入用のスペースＨ２を挟んで対向している。

また、このように第１板バネ片１５と第２板バネ片１７が、両持型と片持型という別タイプのバネとして構成されていること、その上、第１板バネ片１５と第２板バネ片１７の支点（基端部１５ａ、前端１７ａ）からオス端子と接触する作用点（凸部１５ｃ、１７ｃ）までの距離に大小の差が設けられていることによって、前側と後側の２つのバネ部Ａ、Ｂの間に、上述したバネ定数の差が設定されている。

次に作用を説明する。

このメス端子１は、オス端子を弾性的に挟持するためのバネ部として、バネ定数の大きな硬いバネ部Ａとバネ定数の小さな軟らかいバネ部Ｂとの２種類のバネ部の組み合わせを採用しているので、前者の硬いバネ部Ａで十分な大きさのオス端子との初期接触荷重を確保することができ、低い接触抵抗を実現することができる。同時に、後者の軟らかいバネ部Ｂで長期にわたりクリープ（外部の熱でバネが弱っていく現象）による接触荷重の低下（へたり）を抑制することができ、接触抵抗の上昇を抑制することができる。従って、初期段階から長期間にわたり、電気抵抗の上昇を防止して、安定した通電特性を維持することが可能となる。

また、硬いバネ部Ａがオス端子をしっかりと挟持してオス端子の動きを抑えると共に、軟らかいバネ部Ｂがオス端子の微動に柔軟に追従するので、振動による接点の移動を抑制しつつ、微動による接点摩耗を抑制することができる。従って、バネ部Ａ、Ｂの摩耗による接触不良を防ぐことができるし、振動による接点の動きを防ぐために、図５に示す従来例のように、オス端子（オスタブ）にメス端子側の係合アームとの係合用の凹部等を加工する必要もなく、コストをかけずに振動対策を講じることができる。

また、ボックス部１９の内部に２つのバネ部Ａ、Ｂを配置しているので、ボックス部１０によって２つのバネ部Ａ、Ｂを保護することができるし、ボックス部１０を利用して、コネクタハウジングのキャビティ内にメス端子を確実に収容固定することができる。

また、オス端子の挿入初期には、オス端子の先端が前側のバネ部Ａを撓ませるために大きな挿入抵抗を受けるが、更に奥に挿入して、後側のバネ部Ｂを撓ませるときには、それほど大きくない挿入抵抗を受けるだけとなる。従って、オス端子の挿入に際して、挿入抵抗のピークが２つ感じられることになるが、後のピークが小さくなることで、確かな挿入感を持って、オス端子をメス端子に無理なく挿入できることとなる。また、オス端子の根元に近い部分を前側の硬いバネ部Ａで強く挟持するので、オス端子の先端側の微摺動を小さくする抑制することができ、その点から振動による接点不良の問題を有効に解消することができる。

また、２つのバネ部Ａ、Ｂを持ちながらも、部品点数を１点にすることができるので、部品製造コストを安くすることができる。

また、支点から作用点までの距離の大小で前側と後側のバネ部Ａ、Ｂのバネ定数に差を付けているので、一定厚の金属板を切り起こしたり曲げたりするだけで、２種類のバネ定数の異なるバネ部Ａ、Ｂを一体に形成することができる。

また、バネ定数の大きい方のバネ部Ａを一対の両持型の板バネ片１５で構成し、バネ定数の小さい方のバネ部Ｂを一対の片持型の板バネ片１７で構成しているので、２つのバネ部Ａ、Ｂ間のバネ定数の差を容易に出すことができる。

なお、上記実施形態においては、前側のバネ部Ａのバネ定数を後側のバネ部Ｂのバネ定数より大きく設定したが、逆に、後側のバネ部のバネ定数を前側のバネ部のバネ定数より大きく設定しすることもできる。

本発明の実施形態のメス端子の外観斜視図である。同メス端子の縦断面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。図２のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。従来のメス端子の縦断面図である。

符号の説明

１メス端子
１０ボックス部
Ａ前側バネ部
Ｂ後側バネ部
１５第１板バネ片
１５ａ基端部（支点）
１５ｂ先端部（支点）
１５ｃ凸部（作用点）
１７第２板バネ片
１７ａ前端（支点）
１７ｃ凸部（作用点）

Claims

前端より挿入されるオス端子を弾性的に挟持するバネ部が、前記オス端子の挿入される方向の前側と後側に２つ備えられ、且つ、前側と後側のバネ部のバネ定数が互いに異なっていることを特徴とするメス端子。
請求項１に記載のメス端子であって、
前部に、前端入口よりオス端子が挿入される筒形のボックス部が備えられ、そのボックス部の内部の前側と後側に、前記２つのバネ部が配置されていることを特徴とするメス端子。
請求項２に記載のメス端子であって、
前記前側のバネ部のバネ定数が大きく設定され、後側のバネ部のバネ定数が、前記前側のバネ部のバネ定数よりも小さく設定されていることを特徴とするメス端子。
請求項２または３に記載のメス端子であって、
前記ボックス部と前記２つのバネ部が、１枚の金属板をプレス加工することによって一体に形成されていることを特徴とするメス端子。
請求項２〜４のいずれか１項に記載のメス端子であって、
前記バネ部の支点からオス端子と接触する作用点までの距離の大小によって、前記２つのバネ部のバネ定数の差が設定されていることを特徴とするメス端子。
請求項５に記載のメス端子であって、
前記２つのバネ部のうち、バネ定数の大きい方のバネ部が、前記ボックス部の対向内壁に互いに対向するように配置され且つ両者間に前記オス端子を挟持する一対の両持型の板バネ片により構成され、前記２つのバネ部のうち、バネ定数の小さい方のバネ部が、前記ボックス部の対向内壁に互いに対向するように配置され且つ両者間に前記オス端子を挟持する一対の片持型の板バネ片により構成されていることを特徴とするメス端子。