JP2015201333A - コネクタ端子 - Google Patents

Abstract

【課題】丸線を用いたオス端子に突起状の接点を形成してメス端子との接触信頼性を向上できるコネクタ端子を提供する。
【解決手段】コネクタ端子１は、嵌合部分としてオス端子６とメス端子７とが嵌合接触するする構造を有している。オス端子６は、メス端子７に挿入して接続される複数の突起形状が形成されたオス側接点８を有し、銅系材料の丸線から成形されている。突起形状のオス側接点８は、メス端子７側に向かって垂直方向の突出幅が小さくなるように形成されている。オス端子６を垂直方向に一対の対向する面を有する板バネからなるメス側接点９を有するメス端子７に挿入挟持することで、オス側接点８およびメス側接点９同士が接触して電気的に導通する。オス端子６がメス端子７に挿入されるのにしたがって、メス側接点９が垂直方向に開いて板バネが弾性変形したときの押圧力によりオス端子２を押圧し、メス端子７がオス端子６を挟持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、コネクタ端子に関し、特に、オス・メス端子が接触し導通する接点構造を備えたコネクタ端子に関するものである。

従来、車両に搭載されるＥＣＵと車両信号あるいは外部電源との間の接続や、ＥＣＵ内部での信号や電源接続に複数の端子を有したコネクタが用いられている。このコネクタには、オス端子とメス端子とが嵌合し、両端子の接触部分が電気的に導通する接点を備えたコネクタ端子が多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。これらのコネクタ端子の接点は、メス端子の押圧力により接点を形成する構造となっている。特許文献１では、先端にテーパ部を形成した四角柱形状のオス端子と、挿入時にオス端子を挟持する接触部をバネに形成したメス端子と、を有する多ピン型のコネクタにおいて、両端子を順次接触させるようにして嵌合し結合している。

特開平８−１２４６３３号公報

しかしながら、断面が略四角形状のオス端子を使用する場合、板状の部材（例えば、銅、または銅合金）をプレスで打ち抜いて加工するため、寸法精度の確保が難しく丸線に比較して歩留まりが悪くなる。また、コネクタのオス端子をプリント基板に貫通して形成されたスルーホールに挿入する際、四角形状の断面を有するピンタイプのオス端子は円形のスルーホールに対して良好な挿入性を確保することが難しい。このため、オス端子の寸法を厳しく管理する必要がある。これにより、製造コストが増加するおそれがある。したがって、線引き（伸線工程）により製造される安価な丸線を用いたオス端子によって接触を確実に確保できるコネクタの接点構造が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、丸線を用いたオス端子に突起状の接点を形成してメス端子との接触信頼性を向上できるコネクタ端子を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、コネクタ端子において、断面円形の丸線からなり、一端側が基板に接続され、他端側に電気的に導通する複数の接点を有するオス端子と、前記オス端子を挟持する一対の対向する面を有する平板状のバネ部材からなり、一端側がワイヤーハーネスに接続され、他端側が前記オス端子を挿入することにより挟持方向に広がり前記接点に押圧力を付与して互いに密着し、前記オス端子と嵌合するメス端子と、を備え、前記接点は、前記メス端子に対向する部位に前記丸線を屈曲させて形成した複数の突起形状からなり、前記複数の突起形状は、それぞれ前記メス端子側に向かうにしたがって垂直方向の突出幅が小さくなるように形成されていることを要旨とする。

上記構成によれば、断面円形の丸線により成形されたオス端子に電気的に導通する接点となる複数の突起形状を形成し、オス端子を一対の対向する面を有する板状のバネ片で形成されたメス端子に挿入する。このとき、突起形状はメス端子側に向かうにしたがって垂直方向の突出幅が小さくなるように形成されているので、メス端子が広がり押圧力が発生することによりオス端子が押圧される。これにより、丸線のオス端子を用いた場合でも、接点間の確実な接触を確保することができる。また、丸線が使用できるので、角線を製作するのに比較して歩留まりが向上する。さらに、丸線からなるピンタイプ（丸棒状）のオス端子を使用することにより、基板に貫通して形成された円形のスルーホールへの挿入が容易となり、基板の組付性の向上が可能になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタ端子において、前記丸線は、水平方向に延出する第１の直線部と、前記第１の直線部に連続して垂直方向上側に屈曲した後、水平方向に延出し、垂直方向下側へ屈曲する第１の接点部と、前記第１の接点部の屈曲先端に連続して水平方向に延出する第２の直線部と、前記第２の直線部に連続して垂直方向下側へ屈曲した後、水平方向に延出し、垂直方向上側へ屈曲する第２の接点部と、前記第２の接点部の屈曲先端に連続して水平方向に延出する第３の直線部とからなり、前記第２の接点部は、前記第１の接点部より垂直方向の幅が小さいことを要旨とする。

上記構成によれば、丸線からなるオス端子に、垂直方向に屈曲して水平方向に延出するにしたがい垂直方向の幅が小さくなる接点部を形成することにより、外周部に電気的に導通する複数個の接点を設けることができる。これにより、確実にオス・メス端子を嵌合接触させることができるため、端子間の接触抵抗の低減およびコネクタを搭載した装置の効率向上が可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタ端子において、前記丸線は、水平方向に延出する第１の直線部と、前記第１の直線部に連続して螺旋状に曲げ加工された螺旋部と、前記螺旋部の先端に連続して水平方向に延出する第２の直線部とからなり、前記螺旋部は、水平方向に延出するにしたがって螺旋径が小さくなることを要旨とする。

上記構成によれば、丸線からなるオス端子を螺旋状に曲げ加工して水平方向に延出するにしたがって径が小さくなる接点部を形成することにより、電気的に導通する複数個の接点を設けることができる。これにより、確実にオス・メス端子を嵌合接触させることができるため、端子間の接触抵抗の低減およびコネクタを搭載した装置の効率向上が可能になる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコネクタ端子において、前記基板には、前記オス端子が収納されたオスコネクタが実装され、前記オスコネクタから突出し前記基板に接続される前記オス端子の基板接続部は、前記基板に形成された円形のスルーホールに挿入され電気的に接続されることを要旨とする。

上記構成によれば、基板接続に丸線からなるピンタイプのオス端子を使用することができるので、基板に貫通して形成された円形のスルーホールへの挿入が容易となり、基板の組付性の向上が可能になる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコネクタ端子において、前記ワイヤーハーネスは、前記メス端子が収納されたメスコネクタに実装され、前記メス端子のワイヤーハーネス接続部に接続されることを要旨とする。

上記構成によれば、ワイヤーハーネス接続に平板からなるメス端子を使用することができるので、ワイヤーハーネスの接続が容易となり、ワイヤーハーネスの配線組付時の作業性の向上が可能になる。

本発明によれば、丸線を用いたオス端子に突起状の接点を形成してメス端子との接触信頼性を向上できるコネクタ端子を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係るコネクタ端子を収納したコネクタの概略構成を示す図。 第１の実施形態に係るコネクタ端子の一例の嵌合部分を正面から見た断面図。 図１のオス端子の加工方法を示す図。 本発明の第２の実施形態に係るオス端子の加工方法を示す図。

以下、本発明の実施形態について、図に基づいて具体的に説明する。なお、以下の説明において、垂直方向とは図中、上下方向を指し、水平方向とは図中、左右方向を指す。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るコネクタ端子１を収納したコネクタの概略構成を示す図である。コネクタは、例えば車両に搭載されるＥＣＵ（電子制御ユニット）と各種センサの車両信号および外部電源との接続や、ＥＣＵ内部での信号および電源接続用として用いられる。

図１に示すように、コネクタは、一対のオスコネクタ２および相手側のメスコネクタ３により構成される。本実施形態のオスコネクタ２は、オス端子６と樹脂製のオスハウジング４とからなる基板用コネクタであり、メスコネクタ３は、メス端子７と樹脂製のメスハウジング５とからなるワイヤーハーネス用コネクタである。コネクタ端子１は、オス端子６がオスコネクタ２のオスハウジング４内に保持され、メス端子７がメスコネクタ３のメスハウジング５内にそれぞれ保持される。オスハウジング４に相手側のメスハウジング５が図中、矢印左方向へ嵌合し、オス端子６とメス端子７とが密着して接触する構造を有している。

オス端子６は、母材が銅系材料（例えば、銅または銅合金）からなる断面円形の丸線により構成されている。オス端子６の一端側には、突起形状を有する複数（本実施形態では、２個）のオス側接点８が形成されてオスハウジング４内に保持されている。オスハウジング４から折り曲げられて突出したオス端子６の他端側は、図中、矢印上方向へ基板１８に貫通して形成された円形のスルーホール１９に挿入され、はんだ付けが行なわれて基板１８に固定されている。

メス端子７は、メスハウジング５の図中、左側の前方の開口側に向って対向する一対（２枚）の板状のバネ片（以下、板バネという）からなるメス側接点９が形成されて、メスハウジング５内に保持されている。２枚の板バネは、溶接により接合されている。メス端子７のメスハウジング５後方（図中、右側）の底面側には、図示しない外部センサ等からの複数本の信号線を含むワイヤーハーネス２０が接続されている。対向するオス側接点８と電気的に導通するメス側接点９を含むメス端子７は、母材が銅系材料（例えば、銅または銅合金）からなる導電性部材により構成されている。

以上のように、オス端子６にメス端子７側に向かうにしたがって垂直方向の突出幅が小さくなる複数のオス側接点８を設ける。これにより、丸線により成形されたオス端子６を用いた場合でも、メス端子７との確実な嵌合接触状態を確保し、電気的に良好な導通状態とすることができる。

次に、図２は、第１の実施形態に係るコネクタ端子１の一例の嵌合部分を正面から見た断面図である。なお、正面とはコネクタ端子１の嵌合部分が見える方向を指す。

図２に示すように、コネクタ端子１は、嵌合部分としてオス端子６とメス端子７とが嵌合接触するする構造を有している。図２のコネクタ端子１は、メスハウジング５をオスハウジング４に挿入してオス端子６とメス端子７とが嵌合して接触している状態を示している。

オス端子６は、メス端子７に挿入して電気的に導通可能に接続される複数（本実施形態では、４個）の突起形状を有するオス側接点８と、図１を参照して、基板１８に貫通して形成されたスルーホール１９に接続される基板接続部２２とから構成されている。オス端子６は、母材が銅系材料の丸線により成形されている。オス端子６の相手側端子であるメス端子７は、オス端子６のオス側接点８が挿入される垂直方向に一対の対向する面を有する板バネからなるメス側接点９と、ワイヤーハーネス２０の導体が接続されるワイヤーハーネス接続部２３とから構成されている。メス端子７は、母材が銅系材料の平板により成形されている。

オス端子６に設けられた突起状のオス側接点８は、メス端子７側に向かって先端部の垂直方向の突出幅が小さくなって形成されている。オス端子６をメス端子７に挿入挟持することで、オス側接点８およびメス側接点９同士が接触することによりオス端子６とメス端子７とは電気的に導通可能に接続される。すなわち、オス端子６がメス端子７に挿入されるのにしたがって、メス側接点９が挟持方向（本実施形態では、垂直方向）に開いて板バネが弾性変形する。このときの押圧力（反発力）によりオス端子６を押圧し、メス端子７がオス端子６を確実に挟持するように形成されている。

次に、オス端子６に形成される突起形状の加工方法について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る図１のオス端子６の加工方法を示す図である。
オス端子６に使用される断面円形の丸線は、線引きされて製造された銅系材料の母材に表面処理（例えば、錫メッキなど）を施した後、一定の長さで切り出されている。

図３に示すように、オス端子６を成形する丸線の母材は、例えば治具２１によるプレス加工によって垂直方向に屈曲して、複数（本実施形態では、２個）の所定の突起形状が形成されてオス側接点８を構成している。これらのオス側接点８は、水平方向に図１に示すメス端子７側（図中、右方向）に向って垂直方向の突出幅が小さくなるように形成されている。すなわち、オス端子６の外周面に複数（本実施形態では、２個）の突起形状が形成されてオス側接点８を構成している。これら突起形状が形成された後、オス端子６は、オスハウジング４（図１参照）内に収納、保持されている。

より詳細には、オス端子６は丸線により、基板接続部２２から屈曲して、まず、水平方向に延出した第１の直線部１０と、第１の直線部１０に連続して垂直方向上側に屈曲した後、水平方向に延出し、垂直方向下側へ屈曲する第１の接点部１１とを形成する。続いて、第１の接点部１１の屈曲先端に連続して水平方向に延出した第２の直線部１２と、第２の直線部１２に連続して垂直方向下側へ屈曲した後、水平方向に延出し、垂直方向上側へ屈曲した第２の接点部１３とを形成する。次に、第２の接点部１３の屈曲先端に連続して水平方向に延出した第３の直線部１４を形成する。

＜第２の実施形態＞
次に、図４は、本発明の第２の実施形態に係るオス端子６の加工方法を示す図である。
オス端子６に使用される断面円形の丸線は、線引きされて製造された銅系材料の母材に表面処理（例えば、錫メッキなど）を施した後、一定の長さで切り出されている。

図４に示すように、オス端子６を成形する丸線の母材は、例えば、螺旋状に曲げ加工される。図１に示すのと同様に、丸線は、メス端子７側（図中、右方向）に向かうにしたがって径方向（本実施形態では、垂直方向）の寸法が小さくなるように所定の傾きを有してテーパ状に加工される。すなわち、オス端子６の外周面に複数（本実施形態では、９個）の突起形状が形成されてオス側接点８を構成している。これら突起形状が形成された後、オス端子６は、オスハウジング４（図１参照）内に収納、保持されている。

より詳細には、オス端子６は、丸線により基板接続部２２から屈曲して、まず、水平方向に延出した第１の直線部１５を形成する。続いて、第１の直線部１５に連続して螺旋状に曲げ加工された螺旋部１６を形成し、次に、螺旋部１６の先端に連続して水平方向に延出した第２の直線部１７を形成する。

次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係るコネクタ端子１の作用および効果について説明する。

上記第１の実施形態によれば、母材が銅系材料（例えば、銅または銅合金）からなる断面円形の丸線を垂直方向に上側および下側交互に屈曲させて電気的に導通するオス側接点８となる複数の突起形状を形成したオス端子６を成形する。オス側接点８は、メス端子７側に向かうにしたがって垂直方向の突出幅が小さくなるように形成されている。オス端子６を一対の対向する面を有する板バネ（板状のバネ片）で形成されたメス端子７に挿入することにより、オス端子６に接触したメス端子７が垂直方向に広がる。このとき、板バネの押圧力（反発力）が発生してオス端子６を確実に挟持することができる。また、突起形状を丸線からなるオス端子６にプレス加工等により垂直方向に突出させて形成することにより、複数個のオス側接点８を所定の間隔で配置することが可能になる。

これにより、丸線により成形されたオス端子６を用いた場合でも、オス側接点８とメス側接点９との確実な接触を確保することができる。この結果、オス端子６およびメス端子７間の接触抵抗の低減やコネクタを搭載したＥＣＵなどの制御装置の効率向上が可能になる。また、丸線を使用することができるので、角線を製作するのに比較して歩留まりが向上する。この結果、オス端子６として丸線のピンタイプの端子を使用することにより、基板１８に貫通して形成された円形のスルーホール１９への挿入が容易となり、基板１８の組付性の向上が可能になる。さらに、平板により成形されたメス端子７を使用することにより、ワイヤーハーネス２０の接続が容易となり、ワイヤーハーネス２０の配線組付時の作業性の向上が可能になる。

また、上記第２の実施形態によれば、母材が銅系材料からなる断面円形の丸線を螺旋状に曲げ加工して外周面が電気的に導通するオス側接点８となる複数の突起形状を設けたオス端子６を形成する。オス側接点８は、メス端子７側に向かうにしたがって径方向（本実施形態では、垂直方向）の寸法が小さくなるようにテーパ状に形成されている。オス端子６を一対の対向する面を有する板バネで形成されたメス端子７に挿入することにより、メス端子７が垂直方向に広がる。このとき、板バネの押圧力が発生してオス端子６を確実に挟持することができる。また、丸線を巻いてテーパ状に径方向に突起形状を形成することにより、複数個のオス側接点８を所定の間隔で配置することが可能になる。

これにより、丸線により成形されたオス端子６を用いた場合でも、オス側接点８とメス側接点９とを確実に接触させることができるため、オス端子６およびメス端子７間の接触抵抗の低減やコネクタを搭載したＥＣＵなどの制御装置の効率向上が可能になる。また、丸線が使用できるので、角線を製作するのに比較して歩留まりが向上する。この結果、オス端子６として丸線のピンタイプの端子を使用することにより、基板１８に貫通して形成された円形のスルーホール１９への挿入が容易となり、基板１８の組付性の向上が可能になる。さらに、平板により成形されたメス端子７を使用することにより、ワイヤーハーネス２０の接続が容易となり、ワイヤーハーネス２０の配線組付の作業性の向上が可能になる。

以上のように、本発明の実施形態によれば、丸線を用いたオス端子に突起状の接点を形成してメス端子との接触信頼性を向上できるコネクタ端子を提供できる。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することも可能である。

上記第１の実施形態では、丸線により成形されたオス端子６に所定の個数（２個、または４個）の突起形状を有するオス側接点８の場合について例を示したが、これに限定されるものでなく、コネクタおよびコネクタ端子１のサイズ等、必要に応じて突起形状を形成しオス側接点８の個数を増加させてもよい。また、突起形状を垂直方向（図２参照）に形成したが、これ以外の方向、例えば水平方向に形成されていてもよい。

上記第２の実施形態では、メス端子７を一対の板バネにより構成する例を説明したが、これに限定されるものでなく、例えば略正方形の筒状に形成された４面の板バネによりテーパ状のオス端子６に押圧し、オス端子６とメス端子７とが嵌合接触する構造としてもよい。

上記第１および第２の実施形態では、丸線の銅系材料を用いてオス端子６に屈曲、または、螺旋状の曲げ加工により複数のオス側接点８を設ける例を示したが、これに限定されるものでなく、断面が略四角形の角線を用いて複数の突起形状からなるオス側接点８を設けるようにしてもよい。

上記第１および第２の実施形態では、基板対ワイヤーハーネス接続の基板用コネクタについて例を示したが、これに限定されるものでなく、オスコネクタ２は、例えばワイヤーハーネス２０が接続されるオス端子６を収納したワイヤーハーネス対ワイヤーハーネス接続の中継タイプのワイヤーハーネス用コネクタ、あるいは、基板同士を接続する基板用コネクタに適用してもよい。

また、上記第１および第２の実施形態では、基板用コネクタにオス端子６を収納したオスコネクタ２、ワイヤーハーネス用コネクタにメス端子７を収納したメスコネクタ３を用いた例を示したが、これに限定されるものでなく、基板用コネクタにメスコネクタ３、ワイヤーハーネス用コネクタにオスコネクタ２を用いた場合にも適用できる。

１：コネクタ端子、２：オスコネクタ、３：メスコネクタ、４：オスハウジング、
５：メスハウジング、６：オス端子、７：メス端子、８：オス側接点（突起形状）、
９：メス側接点（バネ部材）、１０．１５：第１直線部、１１：第１接点部、
１２，１７：第２直線部、１３：第２接点部、１４：第３直線部、１６：螺旋部、
１８：基板、１９：スルーホール、２０：ワイヤーハーネス、２１：加工治具、
２２：基板接続部、２３：ワイヤーハーネス接続部

Claims (5)

1. 断面円形の丸線からなり、一端側が基板に接続され、他端側に電気的に導通する複数の接点を有するオス端子と、
   前記オス端子を挟持する一対の対向する面を有する平板状のバネ部材からなり、一端側がワイヤーハーネスに接続され、他端側が前記オス端子を挿入することにより挟持方向に広がり前記接点に押圧力を付与して互いに密着し、前記オス端子と嵌合するメス端子と、を備え、
   前記接点は、前記メス端子に対向する部位に前記丸線を屈曲させて形成した複数の突起形状からなり、前記複数の突起形状は、それぞれ前記メス端子側に向かうにしたがって垂直方向の突出幅が小さくなるように形成されていることを特徴とするコネクタ端子。
2. 請求項１に記載のコネクタ端子において、
   前記丸線は、水平方向に延出する第１の直線部と、前記第１の直線部に連続して垂直方向上側に屈曲した後、水平方向に延出し、垂直方向下側へ屈曲する第１の接点部と、前記第１の接点部の屈曲先端に連続して水平方向に延出する第２の直線部と、前記第２の直線部に連続して垂直方向下側へ屈曲した後、水平方向に延出し、垂直方向上側へ屈曲する第２の接点部と、前記第２の接点部の屈曲先端に連続して水平方向に延出する第３の直線部とからなり、前記第２の接点部は、前記第１の接点部より垂直方向の幅が小さいことを特徴とするコネクタ端子。
3. 請求項１に記載のコネクタ端子において、
   前記丸線は、水平方向に延出する第１の直線部と、前記第１の直線部に連続して螺旋状に曲げ加工された螺旋部と、前記螺旋部の先端に連続して水平方向に延出する第２の直線部とからなり、前記螺旋部は、水平方向に延出するにしたがって螺旋径が小さくなることを特徴とするコネクタ端子。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のコネクタ端子において、
   前記基板には、前記オス端子が収納されたオスコネクタが実装され、前記オスコネクタから突出し前記基板に接続される前記オス端子の基板接続部は、前記基板に形成された円形のスルーホールに挿入され電気的に接続されることを特徴とするコネクタ端子。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のコネクタ端子において、
   前記ワイヤーハーネスは、前記メス端子が収納されたメスコネクタに実装され、前記メス端子のワイヤーハーネス接続部に接続されることを特徴とするコネクタ端子。

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