JP2015207513A

JP2015207513A - 接点接続構造

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Publication number: JP2015207513A
Application number: JP2014088842A
Authority: JP
Inventors: 大沼　雅則; Masanori Onuma; 雅則大沼
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2034-04-23
Also published as: JP6301722B2

Abstract

【課題】端子を大型化したり、極力複雑化したりすることなく、接触抵抗を低減できる接点接続構造を提供する。
【解決手段】インデント部４が突設された第１接点部２ａ、３と、第２接点部１１とを有し、端子挿入過程では、第１接点部２ａ，３のインデント部４が第２接点部１１の接触面を摺動し、端子挿入完了位置では、インデント部４の接触面４ａが第２接点部１１に接触する接点接続構造であって、インデント部４は、同一円周上に少なくとも３つ配置された。
【選択図】図２

Description

本発明は、第１端子と第２端子間の電気的接続を行う接点接続構造に関する。

図４及び図５には、従来の接点接続構造を適用したメス端子とオス端子が示されている（類似技術として特許文献１参照）。図４、図５及び図６に示すように、メス端子５１は、四角形状の箱部５２と、この箱部５２に一体に設けられ、箱部５２内に配置された弾性撓み部５３とを有する。弾性撓み部５３には、底面側に向かって突出するインデント部５４が設けられている。インデント部５４は、その外周面がほぼ球面形状であり、中心の頂点が最下方に位置している。

図４、図５及び図７に示すように、オス端子６０は、平板状のタブ部６１を有する。

上記構成において、図５の位置にあって、オス端子６０のタブ部６１をメス端子５１の箱部５２に挿入すると、弾性撓み部５３が撓み変形してタブ部６１の挿入が許容される。タブ部６１の挿入過程では、タブ部６１が弾性撓み部５３のインデント部５４を摺動し、端子挿入完了位置では、図５及び図８に示すように、弾性撓み部５３のインデント部５４とタブ部６１の面が接触する。

この従来例では、弾性撓み部５３の撓み復帰力を接触荷重として、メス端子５１のインデント部５４とオス端子６０のタブ部６１の接触面とが電気的に接触する。

特開２００７−２８０８２５号公報

しかしながら、前記従来の構造では、メス端子５１のインデント部５４がほぼ球面形状であり、その頂点箇所でオス端子６０のタブ部６１と接触する。従って、図９に示すように、この単一の接触面の外径がみかけの接触面径（直径）Ｄ２となるため、みかけの接触面径Ｄ２（図９にて明確化のためハッチング表示）が小さい。

又、みかけの接触面Ｅ２は、表面粗さの影響等によって全領域が実際に接触しないために全領域が電気的通電を担うわけではなく、みかけの接触面Ｅ２の内で実際に接触する面（真実接触面）が電気的通電を担う。ここで、真実接触面は、みかけの接触面径Ｄ２の外周部に位置する方が電流が流れやすいが、前記従来例では真実接触面がみかけの接触面Ｅ２内に規則性がなく（ランダムに）できる。このように、前記従来の構造では、みかけの接触面径Ｄ２が小さく、且つ、みかけの接触面Ｅ２内に真実接触面が規則性がなく（ランダムに）できることから、接触抵抗が大きいという問題があった。

ここで、みかけの接触面径を大きくして接触抵抗の低減を図るため、弾性撓み部の撓み復帰力（接触荷重）を大きくしたり、接点部（インデント部５４）を大型化したりすることが考えられるが、端子５１，６０が大型化したり、複雑化する。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、端子を大型化したり、極力複雑化したりすることなく、接触抵抗を低減できる接点接続構造を提供することを目的とする。

本発明は、インデント部が突設された第１接点部と、第２接点部とを有し、前記第１接点部の前記インデント部が前記第２接点部の接触面を摺動し、端子挿入完了位置では、前記インデント部の接触面が前記第２接点部に接触する接点接続構造であって、前記インデント部は、同一円周上に少なくとも３つ配置されたことを特徴とする接点接続構造である。

本発明によれば、少なくとも３つのインデント部が配置された円周上の径をみかけの接触面径とみなすことができるため、従来に比べてみかけの接触面径が大きく、且つ、みかけの接触面径の外周箇所に真実の接触面ができる。接点部を流れる電流は、みかけの接触面径に対して平均的に流れずに接触面径の外周部に流れやすいため、効率的に流れることになる。以上より、端子を大型化したり、極力複雑化したりすることなく、接触抵抗を低減できる。

本発明の一実施形態を示し、端子接続前のメス端子とオス端子の断面図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）は端子接続状態のメス端子とオス端子の断面図、（ｂ）は撓み変形部の要部を下方から見た図、（ｃ）インデント部とみかけの接触面径を示す図である。本発明の一実施形態の変形例を示し、インデント部とみかけの接触面径を示す図である。従来例を示し、端子接続前のメス端子とオス端子の断面図である。従来例を示し、端子接続状態のメス端子とオス端子の断面図である。従来例を示し、（ａ）はメス端子のインデント部の要部側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。従来例を示し、（ａ）はオス端子の接点部の要部側面図、（ｂ）はオス端子の接点部の要部底面図である。従来例を示し、接点接続箇所の要部側面図である。従来例のみかけの接触面径を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本発明の一実施形態を示す。第１端子であるメス端子と第２端子であるオス端子間に本発明に係る接点接続構造が適用されている。以下、説明する。

メス端子１は、メス側コネクタハウジング（図示せず）内の端子収容室に配置されている。メス端子１は、所定形状に打ち抜かれた導電性金属（例えば銅合金）を折り曲げ加工して形成されている。メス端子１の外面には、高温環境下での接続信頼性の向上、腐食環境下での耐食性の向上等の観点から錫メッキ層（図示せず）が形成されている。メス端子１は、オス端子１０が挿入される前方を開口した方形状の箱部２と、この箱部２の上面部より延設され、箱部２内に配置された弾性撓み部３とを有する。弾性撓み部３には、底面側に向かって突出する３つのインデント部４が設けられている。３つのインデント部４は、同一円周上の位置で、且つ、等間隔に配置されている（図２（ｂ）、（ｃ）参照）。各インデント部４は、その外周面がほぼ球面形状であり、中心の頂点が最下方に位置している。インデント部４は、撓み変形部３の撓み変形によって上方に変移できる。メス端子１は、弾性撓み部３と箱部２の底面部２ａが第１接点部を形成している。

オス端子１０は、オス側コネクタハウジング（図示せず）内の端子収容室に配置されている。オス端子１０は、所定形状に打ち抜かれた導電性金属（例えば銅合金）を折り曲げ加工して形成されている。オス端子１０の外面には、高温環境下での接続信頼性の向上、腐食環境下での耐食性の向上等の観点から錫メッキ層（図示せず）が形成されている。オス端子１０は、平板状のタブ部１１を有する。オス端子１０は、タブ部１１が第２接点部を形成している。

上記構成において、メス側コネクタハウジング（図示せず）とオス側コネクタハウジング（図示せず）間をかん合すると、そのかん合過程ではオス端子１０のタブ部１１がメス端子１の箱部２に挿入される。すると、先ずタブ部１１の先端が弾性撓み部３に当接し、この当接箇所より更に挿入が進むと、弾性撓み部３が撓み変形してタブ部１１の挿入が許容される。タブ部１１の挿入過程（端子挿入過程）では、弾性撓み部３のインデント部４がタブ部１１の接触面を摺動する。端子挿入完了位置（コネクタかん合完了位置）では、図２（ａ）に示すように、３つのインデント部４とタブ部１１が弾性撓み部３の撓み復帰力を接触荷重として接触する。詳細には、各インデント部４の頂点箇所がタブ部１１との接触面４ａとなる。接触面４ａは、図２（ｃ）では、ハッチング表示して明確化する。

この接点接続構造では、同一円周上に３つのインデント部４が配置されている。従って、３つのインデント部４の接触面４ａ（図２（ｃ）に示す）が配置された円周上の径をみかけの接触面径Ｄ１とみなすことができるため、従来に比べてみかけの接触面径Ｄ１が大きく、且つ、みかけの接触面径Ｄ１の外周箇所に真実の接触面（接触面４ａの領域内）ができる。接点部を流れる電流は、みかけの接触面径Ｄ１に対して平均的に流れずに接触面径Ｄ１の外周部に流れやすいため、効率的に流れることになる。以上より、メス端子１、オス端子１０を大型化したり、極力複雑化したりすることなく、接触抵抗を低減できる。

次に、Ｈｏｌｍの接触理論式によって接触抵抗が小さくなることを説明する。Ｈｏｌｍの接触理論式によれば、接触抵抗Ｒは、Ｄ：みかけの接触面径（直径）、ρ：接点材料の抵抗率、ａ：真実接触面（スポット）の半径、ｎ：真実接触面の数とすると、Ｒ＝（ρ／Ｄ）＋（ρ／２ｎａ）によって算出される。本発明では、従来よりみかけの接触面径Ｄが大きくなるため、上記式より接触抵抗Ｒが小さくなる。

インデント部４は、同一円周上の位置に少なくとも３つ配置すれば良い。図３では、５つのインデント部４が等間隔に配置した変形例が示されている。接触面４ａは、ハッチング表示して明確化する。

この変形例でも前記実施形態と同様の理由により、端子を大型化したり、極力複雑化したりすることなく、接触抵抗を低減できる。

上記実施形態、上記変形例では、各インデント部４はその外周面が球面形状であるが、各インデント部４の外周面の形状は限定されない。例えば、頂点を最も高い位置とし、外周に向かうに従って滑らかな曲面によって徐々に低くなる曲面形状であっても、円錐形状であっても、角錐形状でも良い。

１メス端子（第１端子）
２ａ底面部（第１接点部）
３弾性撓み部（第１接点部）
４インデント部
４ａ接触面
１０オス端子（第２端子）
１１タブ部（第２接点部）

Claims

インデント部が突設された第１接点部と、第２接点部とを有し、端子挿入過程では、前記第１接点部の前記インデント部が前記第１接点部の接触面を摺動し、端子挿入完了位置では、前記インデント部の接触面が前記第２接点部に接触する接点接続構造であって、
前記インデント部は、同一円周上に少なくとも３つ配置されたことを特徴とする接点接続構造。