JP2013098088A - 雌型端子金具 - Google Patents

Abstract

【課題】雄型端子タブと接触する接点部の位置が限定され、接点用金めっきのコストが抑制された雌型端子金具を提供すること。
【解決手段】雌型端子の挟圧部に凸状接点構造を形成し、凸状接点構造の表面にのみ選択的に硬質金めっきを施す。凸状構造は雄型端子タブを安定に支持できるように配置し、電気的接続の安定性を向上させるとともに、金めっきの磨耗を抑制する。硬質金めっきは、レーザーめっき法を用いることにより、微小範囲に高精度で形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、雌型端子金具に関し、さらに詳しくは、自動車用ワイヤーハーネス等を接続するためのコネクタに用いられ、雄型の電気接続金具と電気的に導通される型の電気接続金具に関するものである。

従来、自動車用ワイヤーハーネス等の電気配線において、板状のタブを有する雄型端子金具と、該雄型端子金具のタブが内部に挿入され、ばね片により雄型端子タブを挟圧保持する雌型端子金具からなる挟圧型接続端子が多用されてきた。雄型端子タブ及び雌型端子金具は銅合金などにより形成されるが、接点部の酸化等による接続信頼性の低下を回避するため、表面には金属めっきが施されることが多い。とりわけ、電気抵抗が小さく、さらに表面酸化物形成による電気抵抗値の上昇が温湿度変動条件下でも殆どないという点において、金めっき及び硬質金めっきが優れている。

金属表面には通常、微視的な凹凸構造が存在し、雄型端子金具と雌型端子金具の接点部において、実際に金属と金属が接触している真実接触の面積は、見かけの接触面積に比べて非常に小さい。平板状の金属同士が接触している場合には、真実接触点が見かけの接触面のどこに存在するのかを特定し、制御することは困難である。これにより、電気的接続の安定性や信頼性の保障が難しくなる。小型の雌型端子においては、弾性を有する弾性接触片と、それに対向する弾性を持たない平板状の内部対向接触面の間に雄型端子のタブを挟持する形式の雌型端子金具がしばしば用いられるが、従来一般の内部対向接触面は平坦な平面であり、真実接触点の位置が特に特定及び制御されにくい。

従来一般に用いられる雌型端子金具の一例を図８に示す。弾性接触片８２にはドーム状エンボス接点部８２ａが設けられ、図中仮想線で示される雄型端子タブ８９と点接触するが、内部対向接触面８１は平坦である。巨視的には内部対向接触面８１は雄型端子タブ８９の上面と面全体で接触する。しかし、弾性接触片８２のエンボス接点部８２ａが雄型端子タブ８９を押圧する力、つまり接触荷重は、雄型端子タブ８９が内部対向接触面８１を押す接触荷重と同程度のはずである。接触荷重は真実接触面積と接触応力の積であり、接触応力は材料金属の硬さと、めっきが施されている場合にはめっき金属の硬さによって決まる。

従って、弾性接触片８２と内部対向接触面８１が同じ母材金属およびめっき金属で形成されている場合には、内部対向接触面８１上の真実接触の面積は、見かけの接触面積がいくら広くても、弾性接触片８２に設けられたエンボス接点部８２ａの頂上部の面積と同程度しかないはずである。内部対向接触面８１上の巨視的な接触面のどこにでも一様に真実接触点が形成される可能性があるため、内部対向接触面８１に接点用めっきを施そうとする場合、従来は内部対向接触面８１の全体にめっきを施していた。弾性接触片８２側についても、エンボス接点部８２ａにのみ選択的にめっきを施すことが技術的に困難であるため、弾性接触片８２全体にめっきを施していた。

平坦面において真実接触点の位置が制御できないという問題を解決するため、例えば特許文献１では、弾性接触片及び対向する雌端子板部に凸状の接点を設け、点接触又は線接触を確保するという方法が採られる。また、特許文献２のように、集中荷重をかけることで雄型端子金具と雌型端子金具の間に挟まった異物を雄型端子挿抜時に除去することを目的としても、雌型端子金具の雄型端子金具と対向する面に凸状部が設けられる。さらに、雌雄の両端子金具間が摺動磨耗してめっきが剥がれ落ちる問題を解決することを目的としても、雄タブと接触する雌端子金具の受け部に突出した段差部を設けることが特許文献３に開示される。ここで、段差部の突出寸法よりも厚くめっきを施すことで、めっきが削り取られたとしても段差部が露出されないようにしている。

これらの特許文献に開示されるように、雌型端子金具の内側の面に凸状構造を形成して雄型端子との間の接点を規定したとしても、通常はその面全体にめっきが施されていた。

特開２００２−６３９６１号公報 特許第３８６０８２３号公報 特開２００６−１７２８７７号公報

上記のように、見かけの接触面のうち真実接触が起こるのは非常に小さな領域に限られるので、接触信頼性を向上させるための金属めっきは本来、真実接触点のごく近傍にのみ施されていれば十分である。その他の部分にめっきが施されていても、接点の形成には寄与しない。それにもかかわらず、弾性接触片又は内部対向接触面の全体にめっきを施すことは、めっきのために要する材料コスト及び設備コストを増加させる。金等の貴金属材料でめっきを施す場合は特に材料コストの問題が顕著である。

本発明が解決しようとする課題は、雄型端子タブを弾性接触片と内部対向接触面とで挟圧して電気的導通を図るに際して、その弾性接触片及び内部対向接触面上で雄型端子タブと接触する接点の箇所が規定され、かつ使用するめっき材の量を抑制した雌型端子金具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明にかかる第一の雌型端子金具は、雄型端子タブを挟み込んで挟圧する弾性接触片と内部対向接触面とを対向位置に備え、前記弾性接触片には、内側に突出して雄型端子タブと接触する一つの凸状接点部が形成されるとともに、前記内部対向接触面には、内側に突出して雄型端子タブと接触する複数の凸状接点部が形成され、前記弾性接触片と内部対向接触面に形成される各凸状接点部の頂面にのみ硬質金めっきが施されることを要旨とする。

前記内部対向接触面上に形成される複数の凸状接点部は、弾性接触片に形成された前記凸状接点部に対して、雄型端子タブを挟んだ直上の位置ではなく、ずらした位置に形成されていることが好ましい。

ここで、前記内部対向接触面には二つの凸状接点部が形成され、該二つの凸状接点部は、前記弾性接触片に形成された凸状接点部の幅方向位置を挟んで両側に形成されているとよい。

この場合、前記内部対向接触面に形成される二つの凸状接点部は、前記弾性接触片に形成された凸状接点部よりも雄型端子挿入方向入口側に形成されているとよい。

あるいは、前記内部対向接触面上には前記凸状接点部が三つ以上形成され、それらは前記弾性接触片に形成された凸状接点部を中心として互いに異なる方向に形成されているとよい。

さらに、前記弾性接触片に形成される凸状接点部はドーム状のエンボス接点部であり、前記内部対向接触面に形成される凸状接点部は幅方向の断面が円弧状で雄型端子挿抜方向に平行に長い凸条状の接点部であることが好ましい。

あるいは、前記弾性接触片に形成される凸状接点部および前記内部対向接触面に形成される凸状接点部は、ともにドーム状のエンボス接点部であることが好ましい。

また、前記弾性接触片および前記内部対向接触面に形成されたドーム状エンボス接点部には０．６ｍｍ径以下の領域にのみ硬質金めっきが施され、前記内部対向接触面に形成された凸条状接点部には幅方向０．３ｍｍ以下の領域にのみ硬質金めっきが施されていることが好ましい。

一方、本発明にかかる第二の雌型端子金具は、雄型端子のタブを挟み込んで挟圧する一対の対向した弾性接触片を備え、該一対の弾性接触片は互いに対向する位置が対向方向に湾曲されて凸状接点部とされ、前記各凸状接点部を含んで雄型端子挿抜方向に長さ０．６ｍｍ以下の領域にのみ硬質金めっきが施されていることを要旨とする。

また、本発明にかかる第三の雌型端子金具は、雄型端子のタブを挟み込んで挟圧する一対の対向した弾性接触片を備え、該一対の弾性接触片は互いに対向する位置が対向方向に湾曲され、該湾曲部にドーム状の突起が形成されて凸状接点部とされ、該凸状接点部の頂面にのみ硬質金めっきが施されることを要旨とする。

この場合、前記凸状接点部には０．６ｍｍ径以下の領域にのみ硬質金めっきが施されていることが好ましい。

本発明にかかるメス型端子金具において、硬質金めっきは、レーザーめっき法により形成されることが好ましい。

上記本発明にかかる第一の雌型端子金具によれば、弾性接触片と内部対向接触面に凸状接点部が設けられることで、雄型端子タブとの間の接点が形成される位置がそれら凸状接点部に定まる。それらの凸状接点部の頂面にのみ硬質金めっきが施されることで、接点での高い接続信頼性を達成しつつ、弾性接触片及び内部対向接触面の対向する面全体にめっきする場合に比べてめっきが形成される面積を小さくすることができ、めっきに要するコストを削減することができる。めっき材に高価な金を使用しているので、コスト削減の効果は他の比較的安価な金属でめっきする場合と比べて特に顕著である。また、弾性接触片に一つの凸状接点部を形成し、内部対向接触面に複数の凸状接点部を形成することで、雄型端子タブを合計三点以上で支持することになり、二点で支持する場合に比べて雌型端子の挟圧部内における雄型端子の運動の自由度が制限され、振動環境下などでも雄型端子を力学的に安定に保持することが可能であるとともに、両端子金具間の微摺動に起因するめっきの磨耗も防止することができる。さらに、めっきの磨耗抑制により、めっき面積だけでなくめっきの層厚も小さくすることができ、めっきのコストを一層削減することができる。

内部対向接触面上に形成される凸状接点部を、弾性接触片上に形成された凸状接点部に対して、雄型端子タブを挟んだ直上の位置ではなく、ずらした位置に形成することで、それらが該雌型端子金具の幅方向にずらされている場合には雄型端子タブの幅方向への揺動が阻止され、雄型端子挿抜方向にずらされている場合には、挿入された雄型端子タブが挿抜方向に撓み、雄型端子挿抜方向への揺動が阻止されるので、雄型端子の運動自由度がさらに制限され、雄型端子タブの挟圧保持の力学的安定性と電気的接続信頼性がさらに向上する。

内部対向接触面に二つの凸状接点部が形成される場合に、それらを弾性接触片に形成された凸状接点部の幅方向位置を挟んで両側に形成すれば、雄型端子タブの幅方向への揺動がさらに効果的に阻止され、雄型端子を特に安定に保持することができる。

この場合、それら二つの凸状接点部を弾性接触片上に形成された凸状接点部よりも雄型端子挿入方向入口側に配置しておけば、雄型端子挿抜時に、雌型端子金具と雄型端子タブの間に挟まった異物を効果的に除去することができる。

また、内部対向接触面上に凸状接点部が三つ以上形成されていれば、雄型端子の運動自由度がさらに制限される。この場合に各凸状接点部が弾性接触片上に形成された凸状接点部を中心として互いに異なる方向に配置されていれば、該三つ以上の凸状接点部は直線上に並ばないので、それらによって平面が規定される。これにより、雄端子の運動自由度が一層厳しく制限され、挟圧保持の力学的安定性と電気的接続信頼性が一層向上する。

弾性接触片側に形成される凸状接点部をドーム状エンボスとすることで、弾性接触片と雄型端子タブの間の点接触が確実になり、弾性接触片の弾性によって雄型端子タブへ及ぼされる力が一点に集中される。一方、内部対向接触面に形成される凸状接点部を幅方向の断面が円弧状で雄型端子挿抜方向に平行に長い凸条状とすることで、雄型端子挿抜方向への雄型端子の揺動が確実に阻止される。

一方、弾性接触片側に形成される凸状接点部および内部対向接触面側に形成される凸状接点部をともにドーム状エンボスとした場合には、弾性接触片および内部対向接触面と雄型端子タブの間の点接触が確実になる。

ここで、ドーム状エンボス接点部には０．６ｍｍ径以下の領域にのみめっきを施し、凸条状接点部には幅方向０．３ｍｍ以下の領域にのみめっきを施すようにすることで、めっきコストが端子金具の加工精度を考慮した最小限にまで削減される。

一方、一対の弾性接触片に雄型端子タブを挟み込む形式の雌型端子金具においても、凸状接点部に選択的に硬質金めっきを施すことで、電気的接続信頼性を向上させつつ、めっきに要するコストを削減することができる。

以上において、硬質金めっきをレーザーめっき法により施せば、めっき面積を確実に小さくすることが可能であり、めっき位置及び範囲の精度も高くなる。

本発明の第一の実施形態にかかる雌型端子金具の挟圧部を示す図である。（ａ）は雄型端子挿抜方向に垂直な断面図であり、（ｂ）は雄型端子挿抜方向に平行な断面図であり、（ｃ）は内部対向接触面を端子内部から見た平面図である。 本発明の第二の実施形態にかかる雌型端子金具の挟圧部の模式図である。（ａ）及び（ｂ）は内部対向接触面を端子内部から見たそれぞれ平面図及び斜視図であり、（ｃ）は雄型端子タブを挟圧保持した状態におけるＡ２−Ａ２線断面図である。 本発明の第三の実施形態にかかる雌型端子金具の挟圧部の模式図である。（ａ）は内部対向接触面を端子内部から見た平面図であり、（ｂ）は雄型端子タブを挟圧保持した状態におけるＡ３−Ａ３線断面図である。 本発明の第四の実施形態にかかる雌型端子金具の挟圧部の模式図である。（ａ）は内部対向接触面を端子内部から見た平面図であり、（ｂ）は雄型端子タブを挟圧保持した状態におけるＡ４−Ａ４線断面図である。 本発明の第五の実施形態にかかる雌型端子金具の挟圧部の模式図である。（ａ）は内部対向接触面を端子内部から見た平面図であり、（ｂ）は雄型端子タブを挟圧保持した状態におけるＡ５−Ａ５線断面図である。 本発明の第六の実施形態にかかる雌型端子金具の挟圧部を示し、（ａ）は雄型端子挿入口の正面図であり、（ｂ）は雄型端子挿抜方向に平行な方向の断面図である。 本発明の第七の実施形態にかかる雌型端子金具の挟圧部の雄型端子挿抜方向に平行な方向の断面図である。 従来の雌型端子金具の挟圧部を示す図であり、（ａ）は雄型端子挿抜方向に垂直な断面図であり、（ｂ）は雄型端子挿抜方向に平行な断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１において、本発明の第一の実施形態にかかる雌型端子金具１は、挟圧部１０の基端部に、ワイヤーハーネスの電線などを接続するための図示しない電線接続部を備える。挟圧部１０内には、仮想線で示される雄型端子の平板型端子タブ１９が挿入される。雄型端子金具の平板型端子タブ１９および雌型端子金具１は、いずれも銅合金などの金属材料により構成されているため、これにより、雌型端子基端部に接続された電線と雄型端子基端部に接続された電線の間が電気的に接続される。なお、本明細書において幅方向（左右方向）及び上下方向とは図１(a)における左右方向及び上下方向とする。

雌型端子金具１の挟圧部１０は、前方が開口した四角筒状に形成され、底面板１３と該底面板１３の左右両側から立ち上がる側面板１４、１４と、上面の天井板１５、１６から構成されている。底面板１３の内側には、内側後方へ折り返された形状の弾性接触片１２が一体に形成されている。弾性接触片１２は雄型端子タブ１９に上向きの力を加える。天井板１５、１６は各側面板１４、１４の上端縁を折り曲げて重ねられて構成されているが、内側に配置された天井板１６の弾性接触片１２と相対する表面が内部対向接触面１１とされ、雄型端子タブ１９が弾性接触片１２によって該内部対向接触面１１に押し付けられることにより、雄型端子タブ１９が弾性接触片１２と内部対向接触面１１の間に挟圧保持される。

雌型端子金具１の母材としては電気伝導性に優れ、機械的強度及び加工性にも優れる黄銅やりん青銅、ベリリウム銅、コルソン系合金などの銅合金が適している。また、母材の腐食防止や母材の銅原子が後述する硬質金めっき層中へと拡散することを防止する目的で、弾性接触片１２及び内部対向接触面１１の互いに対向する面全体にニッケル等による下地めっきが施されている。

弾性接触片１２の内部対向接触面１１と対向する表面には、ドーム状に突出した一つのエンボス接点部１２ａが設けられている。該ドーム状エンボス接点部１２ａの頂上部が雄型端子タブ１９と点接触し、接点を形成する。ドーム状エンボス接点部１２ａは、裏面から弾性接触片１２の板材の一部をドーム状に叩き出すことによって形成される。ドーム状エンボス接点部１２ａの大きさは特に限定されない。自動車に用いられる小型端子においては、弾性接触片及び内部対向接触片の幅が０．８ｍｍであるものが一般的であるが、弾性接触片１２が０．８ｍｍの幅を有する場合、ドーム形状の基底部の直径を０．６ｍｍ以下とするのが好ましい。

ドーム状エンボス接点部１２ａが形成される位置は、内部対向接触面１１と協働して雄型端子タブ１９を力学的に安定に保持するために、幅方向には弾性接触片１２の幅を二分する位置であることが望ましい。

内部対向接触面１１には、弾性接触片１２側へ台形の段差状に突出した二つの段差状接点部１１ａ、１１ｂが形成されている。これらの段差状接点部１１ａ、１１ｂは、プレス加工により、内部対向接触面１１の幅方向に平行な段差状に形成されている。内部対向接触面１１は、雄型端子タブ１９と、段差状接点部１１ａ、１１ｂにおいて接触する。つまり、図８に示す従来の雌型端子金具において平坦な内部対向接触面８１のどこに接点が形成されるか特定できないのと異なり、本実施形態にかかる雌型端子金具においては、接点が形成される位置が段差状接点部１１ａ、１１ｂ上に限定される。二つの段差状接点部１１ａ、１１ｂの配置については特に限定されないが、ここでは、弾性接触片１２に形成されたドーム状エンボス接点部１２ａの位置を挟んで雄型端子挿抜方向に離れた位置とされている。

弾性接触片１２および内部対向接触面１１には、接点における電気的接続の信頼性を高めるため、硬質金めっき層Ｇが形成される。ここで、めっき金属として金を採用するのは、化学的に安定で温度や湿度が変動する条件でも酸化されず、電気抵抗が低い状態が維持されるためである。金のみでは硬度が不十分であるので、金を主成分としてコバルトを添加した硬質金めっきが用いられる。

硬質金めっき層Ｇは、弾性接触片１２においてはドーム状エンボス接点部１２ａの頂面のみに形成され、その他の部分には形成されていない。また、内部対向接触面１１においては段差状接点部１１ａ、１１ｂにのみ金めっき層Ｇが形成され、その他の部分には形成されていない。金めっき層Ｇは、これらの突出部分の表面全体に形成されていてもよいし、雄型端子タブ１９との接点となる頂上部を含んでいれば表面の一部にのみ形成されていてもよい。

図８に示される従来の雌型端子金具においては、内部対向接触面８１のどこに真実接触点が形成されるか特定できないので、少なくとも内部対向接触面８１については全面にめっきを施す必要があったのに対し、本発明のこの実施形態のように接点が形成される部分にのみ選択的に硬質金めっきが施されている場合には、使用するめっき材の量が少なくて済む。後述するようにレーザーめっき法を使用する場合には、レーザー運転のための設備費も削減できる。

金めっき層Ｇの面積は、小さいほどコストが削減できるが、加工精度を考えると、ある程度の面積にめっきを施すことが必要である。プレス加工とめっき加工の位置ずれが最大で０．１ｍｍ程度あることを考慮すると、ドーム状エンボス接点部及び段差状接点部のような凸状構造が形成された位置に硬質金めっき層Ｇが必ず形成されるようにするためには、これら凸状構造の頂上（頂点あるいは頂上台地）領域とその周辺に幅０．１ｍｍ程度のずれ緩衝（吸収）帯を含めた領域に硬質金めっき層Ｇを形成しておくのが好適である。

ここで、もし内部対向接触面上の凸状接点部が、幅方向に広がりを有さず、しかも弾性接触片上のドーム状エンボス接点部と直線状に並んだ場合、振動環境下に置かれた時に、挿入された雄型端子タブが雌型端子金具の挟圧部内の空隙において、その直線を支点として揺動する自由度が残されてしまう。すると、接続の力学的安定性及び電気的接続の信頼性が低下し、さらには雌型端子金具の接点部と雄型端子タブの間の微摺動により、接点部の硬質金めっき層が摩耗してしまう虞がある。

一方、本実施形態のように内部対向接触面１１上に、弾性接触片１２上のドーム状エンボス接点部１２ａと対向する位置からずらした位置に幅方向に広がりのある二つの段差状接点部１１ａ、１１ｂを形成し、弾性接触片１２上のドーム状エンボス接点部１２ａと合わせて三箇所で支持する場合には、雄型端子タブ１９のこのような揺動が阻止される。さらに、これら三点を支点として雄型端子タブ１９が撓み、さらに雄型端子タブ１９の運動が抑制される。これらの作用により、雄型端子タブ１９が力学的に安定に保持され、端子が抜けにくくなるとともに、振動環境下においても雄型端子タブ１９が雌型端子金具１の挟圧部１０内で揺動するのが阻止される。さらに、そのような揺動によって、電気的接触が不安定化するのが抑制されるとともに、雄型端子タブ１９と雌型端子金具１の接点の間の微摺動によってめっきが磨耗することも防止される。

めっきの摩耗の抑制により、硬質金めっき層Ｇの厚さは０．４μｍ程度あれば十分である。硬質金めっき層Ｇの面積とともに厚みも制限することで、さらなるめっきコストの削減が可能となっている。

雄型端子の保持の安定性を更に向上させるために、以下に示す第二ないし第五の実施形態のように内部対向接触面上に形成される凸状接点部として、別の形状及び配置を採用することができる。

図２は第二の実施形態にかかる雌型端子金具を示す図である。弾性接触片２２上には、図１に示されたものと同様のドーム状エンボス接点部２２ａが、弾性接触片２２の幅方向を二分する位置に設けられている。また、ドーム状エンボス接点部２２ａの頂面にのみ硬質金めっきＧが施されている。弾性接触片２２は、ドーム状エンボス接点部２２ａの頂点において、雄型端子タブ２９と点接触する。ここで、図２（ａ）においては、硬質金めっき層Ｇの記載を省略している。図３（ａ）、図４（ａ）及び図５（ａ）においても同様である。

内部対向接触面２１上の凸状接点部は、幅方向の断面が円弧状であり、雄型端子挿抜方向に長い二つの凸条として形成されている。両凸条状接点部２１ａ、２１ｂは、円弧の頂上部において雄型端子タブと線接触する。このような凸条状接点部２１ａ、２１ｂは、裏面から内部対向接触面２１の一部を長細い形状に叩き出すことによって形成される。一般的な自動車用小型端子における幅である０．８ｍｍを内部対向接触面の幅として採用すると、凸条状接点部２１ａ、２１ｂの基底部の幅は、０．４ｍｍ以下である必要がある。

二つの凸条状接点部２１ａ、２１ｂは、弾性接触片２２に形成されたドーム状エンボス接点部２２ａの幅方向位置を挟んで両側に平行に並んで形成されている。ここで、凸条状接点部２１ａ、２１ｂの頂面にのみ硬質金めっき層Ｇ形成されている。金めっき層Ｇは、凸条状接点部２１ａ、２１ｂの頂面全体に形成されていてもよいし、円弧の頂上部を含んでいれば頂面の一部にのみ形成されているのでもよい。

内部対向接触面２１上に設ける凸状接点部の形状を、凸条状接点部２１ａ、２１ｂのように雄型端子挿抜方向に長いものとすることで、雄型端子タブを挟圧保持した状態での雄型端子挿抜方向に垂直な上下方向への雄型端子タブの運動を効果的に抑制することができる。また、凸条状接点部２１ａ、２１ｂを図２のように弾性接触片２２上のドーム状エンボス接点部２２ａの位置を中心として左右に対称に配置することで、該ドーム状エンボス接点部２２ａと協働して、バランスよく安定に雄型端子タブを保持することができる。

硬質金めっき層Ｇが、弾性接触片２２上のドーム状エンボス接点部２２ａ及び内部対向接触面２１上の凸条状接点部２１ａ、２１ｂの表面にのみ形成されているので、各接点における電気的接触の信頼性を獲得しつつ、めっきに要するコストを抑制することができる。雌型端子金具のプレス加工とめっき加工の位置ずれが最大で０．１ｍｍ程度あることを考慮すると、弾性接触片２２に形成されたドーム状エンボス接点部２２ａにおいては頂上部に０．６ｍｍ径程度、内部対向接触面２１に形成された凸条状接点部２１ａ、２１ｂにおいては、それぞれ幅方向に０．３ｍｍ程度の領域に硬質金めっきＧを施しておくのが好適である。硬質金めっき層Ｇの厚みは、第一の実施例について記載したのと同様、雌雄端子金具間の摺動防止による摩耗抑制の効果により、０．４μｍ程度あればよい。

なお、上記のドーム状エンボス接点部２２ａと凸条状接点部２１ａ、２１ｂの形状と硬質金めっき層Ｇが形成される範囲は以下の第三の実施形態から第五の実施形態においても同じである。

図２に示した第二の実施形態においては、内部対向接触面２１上の凸条状接点部２１ａ、２１ｂが、弾性接触片２２上のドーム状エンボス接点部２２ａの位置の両側に雄型端子挿抜方向に平行に延設された長細い形状となっているが、それほどに長くなくても雄型端子を確実に保持できる場合は、凸条を短く形成することもできる。すると、金めっき層Ｇの面積が更に小さくなり、めっきに要するコストは更に削減される。

その観点から、内部対向接触面上の凸条状接点部の長さを短くしたものが図３に示す第三の実施形態にかかる雌型端子金具である。この形態は、雄型端子タブ３９の付け根部分が雌型端子金具の弾性接触片側に動かないように固定されている場合に適用される。内部対向接触面３１に二つの凸条状接点部３１ａ、３１ｂが弾性接触片３２上のドーム状エンボス接点部３２ａの位置より端子挿入方向入口側に設けられている。弾性接触片３２上のドーム状エンボス接点部３２ａと合わせて直線上に並ばない三箇所で雄型端子タブ３９を支持するので、力学的に安定に雄型端子タブ３９が保持される。

ここで、雄型端子タブ３９挿入時に、凸条状接点部３１ａ、３１ｂがその頂上部に荷重が集中した状態で雄型端子タブ３９の表面をこするように移動するので、雄型端子タブ３９と内部対向接触面３１の間に付着した異物を、雄型端子タブ３９の付け根部分へと排除することができる。本実施形態のように凸条状接点部３１ａ、３１ｂが、雄型端子挿入方向入口側に、しかも幅方向に二本並んで形成されていれば、この異物除去の効果が高められる。雄型端子挿入方向奥側に接点部が形成される場合よりも摺動距離が長くなって異物を掃き出しやすくなり、また、二つの凸条状接点部の間の空間にも異物を排出できる。

このように内部対向接触面３１上に短い凸条状接点部３１ａ、３１ｂを、端子挿入方向入口側にのみ設ける構成では、雄型端子タブ３９の付け根部分が雌型端子金具の弾性接触片側に動く場合など、雄型端子タブを支持する際の力学的安定性が十分でない場合も考えられる。そのような場合、図４に示す第四の実施形態のように、内部対向接触面上に、弾性接触片４２上のドーム状エンボス接点部４２ａの位置よりも入口側に二つの凸条状接点部４１ａ、４１ｂを形成するのに加え、ドーム状エンボス接点部４２ａの位置より奥側にも、一つの凸条状接点部４１ｃを設ける構成とすることが好ましい。

凸条状接点部が三つ形成されているため、弾性接触片４２上のドーム状エンボス接点部４２ａと合わせて四箇所で雄型端子タブ４９を支持することになり、二つしか形成されない場合よりも、雄型端子タブ４９の保持の安定性が向上する。このとき、三つの凸条状接点部４１ａ、４１ｂ、４１ｃが直線上に配置されないことで、三つの凸条状接点部４１ａ、４１ｂ、４１ｃにより一つの平面が規定され、この平面で雄型端子タブ４９の上側の面を支持することができるので、高い力学的安定性が得られる。また、三つの凸条状接点部４１ａ、４１ｂ、４１ｃが弾性接触片４２上のドーム状エンボス接点部４２ａの位置の周りに二等辺三角形を形成するように配置されることで、雄型端子挿抜方向および幅方向の両方向について雄型端子タブ４９をバランスよく支持することができる。

さらに内部対向接触面上の凸条状接点部の数を四つとしたものが図５に示す第五の実施形態にかかる雌型端子金具である。弾性接触片５２上のドーム状エンボス接点部５２ａと内部対向接触面上の四つの凸条状接点部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄの合わせて五箇所で雄型端子タブ５９を支持することになり、雄型端子タブ５９の保持の安定性が一層向上する。しかも、四つの凸条状接点部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄが弾性接触片上５２のドーム状エンボス接点部５２ａの位置を中心として長方形を形成するように配置されることで、雄型端子挿抜方向および幅方向の両方向について雄型端子タブを一層バランスよく支持することができる。

なお、上記第三の実施形態から第五の実施形態においては、内部対向接触面上の凸状接点部を、弾性接触片上に形成されるのと同様のドーム状エンボス接点部とすることもできる。

以上のような弾性接触片と弾性を有さない内部対向接触面の間に雄型端子タブを挟圧保持する形式の雌型端子金具のみならず、一対の弾性接触片の間に雄型端子タブを挟圧保持する形態の雌型端子金具においても、同様に凸状接点部にのみ選択的に硬質金めっきを施すという構成が適用できる。

図６は第六の実施形態にかかる雌型端子金具６の挟圧部６０を示す図である。雌型端子金具は、一対の弾性接触片６１、６１からなる。これらの弾性接触片６１、６１には、先端近傍の対向する箇所に、他方の弾性接触片に対向する方向に湾曲された湾曲部６２、６２が形成され、その湾曲部６２、６２の頂点が凸状接点部６２ａ、６２ａとなっている。弾性接触片６１、６１は、それぞれ、凸状接点部６２ａ、６２ａにおいて雄型端子タブ６９と線接触する。

弾性接触片６１、６１は銅合金を母材としてなるが、ニッケル等により下地めっきされた上に、凸状接点部６２ａ、６２ａには、温湿度変動条件下でも高い電気的接続信頼性を維持するため、硬質金めっき層Ｇが形成される。硬質金めっき層Ｇは凸状接点部６２ａ、６２ａ近傍にのみ選択的に施されている。弾性接触片６１、６１のその他の部分は接点形成に寄与しないからである。硬質金めっきＧは、弾性接触片６１、６１の幅方向には全体に形成されているが、雄型端子挿抜方向には、０．６ｍｍの長さの部分にしか形成されていない。０．６ｍｍとの長さは後に記載する雌型端子金具の加工精度から決定されたものである。硬質金めっき層Ｇの厚みは、０．４μｍ程度あれば十分である。このように、凸状接点部６２ａ、６２ａの近傍のみに硬質金めっき層Ｇを形成することにより、振動環境下及び温湿度変動環境下でも高い電気的接続信頼性を達成しつつ、弾性接触片６１、６１の対向面全体に硬質金めっきを施す場合に比べ、めっきコストを低減することができる。

図７は第七の実施形態にかかる雌型端子金具７の挟圧部７０を示す図である。挟圧部７０は、図６の雌型端子金具６の挟圧部６０と同様に、対向する箇所が対向方向に湾曲された一対の弾性接触片７１、７１を有している。弾性接触片７１、７１に設けられた湾曲部７２、７２にはさらに、ドーム状の突起が他方の弾性接触片と対向する方向に突出して設けられ、エンボス接点部７２ａ、７２ａとされている。各弾性接触片７１、７１は雄型端子タブ７９とドーム状エンボス接点部７２ａ、７２ａにおいて点接触する。

ドーム状エンボス接点部７２ａ、７２ａには、温湿度変動条件下でも高い電気的接続信頼性を維持するため、硬質金めっき層Ｇが形成される。硬質金めっき層Ｇはドーム状エンボス接点部７２ａ、７２ａの頂面にのみ形成される。ドーム状エンボス接点部７２ａ、７２ａの頂面全体に硬質金めっき層Ｇが形成されていても、エンボス形状の頂点を含む一部のみに硬質金めっき層Ｇが形成されていてもよい。

凸状接点部をドーム状としたことで、図６のように湾曲部が凸状接点部となっている場合よりも荷重が点接触を形成する接点に集中するので、雄型端子をより安定に保持することができる。また、硬質金めっき層Ｇの面積が小さくなっているので、硬質金めっきに要するコストが更に低減される。

次に本発明にかかる雌型端子金具の製造方法を説明する。

自動車に使用される雌型端子金具は、電気配線の複雑化に伴い、非常に小さいものとなっている。小型端子と呼ばれる代表的なものでは、弾性接触片及び内部対向接触面の幅が０．８ｍｍである。弾性接触片及び内部対向接触面上の領域に形成された凸状構造における０．１ｍｍオーダーの微小な領域に、精密に硬質金めっきを施す方法としては、レーザーめっき法が好適に用いられる。領域を限定して金属めっきを施す方法としてはマスクを用いる方法などがあるが、このような微細な領域に精度良くめっきを施すことは非常に難しく、レーザーめっき法以外の公知の方法を適用することは困難である。

雌型端子金具を製造するには、図示しないが、まず、長尺の薄帯板材全体にニッケル等により下地めっきを施す。次にこの下地めっきされた連結材を硬質金めっき液中に配置し、各雌型端子金具の凸状接点部とされる所定の位置に選択的にレーザースポットを照射し、金めっきを施す。さらにエンボス加工、プレス加工などによって硬質金めっきを施した箇所に凸状接点部を形成したあと、打ち抜き、曲げ加工等により所期の形態に形成される。

連結材上の選択した微小領域に硬質金めっきを施すためには、電解めっき法、無電解めっき法のいずれを用いてもよいが、めっきしたい箇所に集光したレーザービームを照射することで局所的に昇温し、昇温された部分にスポット状のめっきを施す。詳細なめっきの方法は特開２００８−３８２０２号公報に記載されるが、以下に要部の構成を示す。

めっき槽中にめっき液の流路を構成し、その流路中に上記連結材を配置し、レーザー光を照射する。レーザー光が硬質金めっき用のめっき液中に含まれるコバルトイオンによって吸収されず、しかも下地めっきのニッケルやめっきした金に吸収されるように、波長３３０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の近紫外から青色のレーザー光を使用することが好ましい。具体的には、種々の半導体レーザーを使用するとよい。

レーザースポットの形状は、めっきを施したい領域の形状とすればよい。つまり、複数のレーザー光源を使用し、それぞれのビームをコリメータレンズで光ファイバに入射するようにし、断面がめっきしたい部分の形状となるように光ファイバを集合結束してファイバアレイを構成すればよい。例えば、雌型端子金具の弾性接触片上のドーム状エンボス接点部にめっきを施すには、ファイバを略円形に配置結束すればよいし、内部対向接触面上の凸条状接点部にめっきを施すには、ファイバを略長方形状に配置結束すればよい。また、本発明の雌型端子金具においては、弾性接触片上のドーム状エンボス接点部の位置と内部対向接触面上の複数の凸条状接点部のように、複数箇所に複数の形状のめっきを施す必要があるが、これらを形成するためのファイバアレイを、相対位置を規定して配置し、同時にレーザー照射することで、一度のレーザー照射で必要なめっきを同時に完成させるようにすることもできる。また、めっきパターンが薄帯板材の表裏両面に必要な場合など、レーザー照射装置を二台以上用いる場合もある。

また、連結材をめっき液の流路中で搬送し、連結材の搬送速度に同期させてレーザースポットを走査しながら一つの端子金具のめっき箇所にレーザー照射し、走査開始位置にレーザースポットを復帰させて次の端子金具のめっき箇所にレーザー照射するという工程を繰り返せば、多数の展開形状の端子金具に連続的にめっきを施すことができる。

このとき各雌型端子のめっき位置近傍に位置決め孔を設けておけば、該位置決め孔を透過する光を検出するなどして位置決め孔の位置を検出し、該位置決め孔の位置を基準とした一定の相対位置にレーザー照射するようにすることで、高い位置精度で硬質金めっき層を形成することができる。また、この位置決め孔は、後に続く機械加工の工程においても、加工位置の基準として用いることができる。このように共通の位置決め孔をレーザーめっき工程と機械加工工程の両方で使用することで、硬質金めっき層が形成される位置と、凸状構造が形成される位置を一致させることができる。

上記の方法によるレーザーめっきの精度は５０μｍ程度であり、プレス加工、曲げ加工等の機械加工の精度は０．０１ｍｍ程度である。従って、硬質金めっき層が、凸状接点部から０．１ｍｍ以下の領域にしか施されないと、硬質金めっき層が凸状接点部の頂上部分に形成されず、ずれた位置に形成されてしまうということが起こりうる。一方、凸状構造の頂上部となる位置を含んで０．３ｍｍあるいは０．６ｍｍ程度の範囲に硬質金めっきを施しておけば、続く機械加工の工程を経て、硬質金めっき層と接点の位置がずれることを回避できる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施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。特に、凸状接点部の形状及び配置、雌型端子金具の製造方法は上記に限定されない。例えば既述のように、内部対向接触面に形成する凸状接点部も、弾性接触片上に形成する凸状接点部と同様に、ドーム状としてもよい。内部対向接触面上に凸状接点部を五つ以上形成してもよい。

１ 雌型端子金具
１０ 挟圧部
１１ 内部対向接触面
１１a、１１ｂ 段差状接点部
１２ 弾性接触片
１２ａ ドーム状エンボス接点部
２１ 内部対向接触面
２１ａ、２１ｂ 凸条状接点部
２２ 弾性接触片
２２ａ ドーム状エンボス接点部
６ 雌型端子金具
６０ 挟圧部
６１、６１ 弾性接触片
６２、６２ 湾曲部
６２ａ、６２ａ 凸状接点部
Ｇ 硬質金めっき層
ｄ 雄型端子挿入方向

Claims (12)

1. 雄型端子のタブを挟み込んで挟圧する弾性接触片と内部対向接触面とを対向位置に備え、前記弾性接触片には、内側に突出して雄型端子タブと接触する一つの凸状接点部が形成されるとともに、前記内部対向接触面には、内側に突出して雄型端子タブと接触する複数の凸状接点部が形成され、前記弾性接触片と内部対向接触面に形成される各凸状接点部の頂面にのみ硬質金めっきが施されることを特徴とする雌型端子金具。
2. 前記内部対向接触面上に形成される複数の凸状接点部は、前記弾性接触片に形成された凸状接点部に対してずらした位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の雌型端子金具。
3. 前記内部対向接触面には二つの凸状接点部が形成され、該二つの凸状接点部は、前記弾性接触片に形成された凸状接点部の幅方向位置を挟んで両側に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の雌型端子金具。
4. 前記内部対向接触面に形成される二つの凸状接点部は、前記弾性接触片に形成された凸状接点部よりも雄型端子挿入方向入口側に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の雌型端子金具。
5. 前記内部対向接触面上には前記凸状接点部が三つ以上形成され、それらは前記弾性接触片に形成された凸状接点部を中心として互いに異なる方向に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の雌型端子金具。
6. 前記弾性接触片に形成される凸状接点部はドーム状エンボス接点部であり、前記内部対向接触面に形成される凸状接点部は幅方向の断面が円弧状で雄型端子挿抜方向に平行に長い凸条状接点部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の雌型端子金具。
7. 前記弾性接触片に形成される凸状接点部および前記内部対向接触面に形成される凸状接点部は、ともにドーム状エンボス接点部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の雌型端子金具。
8. 前記弾性接触片および前記内部対向接触面に形成されたドーム状エンボス接点部には０．６ｍｍ径以下の領域にのみ硬質金めっきが施され、前記内部対向接触面に形成された凸条状接点部には幅方向０．３ｍｍ以下の領域にのみ硬質金めっきが施されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の雌型端子金具。
9. 雄型端子のタブを挟み込んで挟圧する一対の対向した弾性接触片を備え、該一対の弾性接触片は互いに対向する位置が対向方向に湾曲されて凸状接点部とされ、前記各凸状接点部を含んで雄型端子挿入方向に長さ０．６ｍｍ以下の領域にのみ硬質金めっきが施されていることを特徴とする雌型端子金具。
10. 雄型端子のタブを挟み込んで挟圧する一対の対向した弾性接触片を備え、該一対の弾性接触片は互いに対向する位置が対向方向に湾曲され、該湾曲部にドーム状の突起が形成されて凸状接点部とされ、該凸状接点部の頂面にのみ硬質金めっきが施されることを特徴とする雌型端子金具。
11. 前記凸状接点部には０．６ｍｍ径以下の領域にのみ硬質金めっきが施されていることを特徴とする請求項１０に記載の雌型端子金具。
12. 前記硬質金めっきは、レーザーめっきにより形成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の雌型端子金具。

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