JP2015210863A - Contact connection structure - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a contact connection structure that performs electrical connection between a first terminal and a second terminal.
図5及び図6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52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。又、メス端子51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などの観点から錫メッキが施される。従って、弾性撓み部53には、図7に示すように、銅合金材の母材層53aの外面に錫メッキ層53bが形成されている。
5 and 6 show a female terminal and a male terminal to which a conventional contact connection structure is applied (see
図5及び図6に示すように、オス端子60は、平板状のタブ部61を有する。又、オス端子60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などの観点から錫メッキが施される。従って、タブ部61には、図8に示すように、銅合金材の母材層61aの外面に錫メッキ層61bが形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
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、弾性撓み部53のインデント部54がタブ部61の接触面を摺動し、端子挿入完了位置では、図6及び図9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。
In the above configuration, when the
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。
In this conventional example, the
ところで、上記したタブ部61の挿入過程では、錫はやわらかい金属であるため、インデント部54がタブ部61の錫メッキ層61bに食い込む状態で摺動される。そのため、インデント部54とタブ部61との接触面E2は、図10に示すように、上方から見た場合に、半円状となる。
By the way, in the above-described insertion process of the
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10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E2(直径:D2)となるため、みかけの接触面E2(図10にて明確化のためハッチング表示)が小さい。
However, in the conventional structure, the
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。しかし、みかけの接触面径D2が小さいと、真実接触面も小さくなるため、接触抵抗が大きくなる。 The apparent contact surface E2 is not actually in contact with the entire region because the entire region does not actually contact due to the influence of surface roughness or the like, but the surface that actually contacts within the apparent contact surface E2. (True contact surface) is responsible for electrical energization. However, if the apparent contact surface diameter D2 is small, the true contact surface is also small, so that the contact resistance is large.
ここで、みかけの接触面を大きくして接触抵抗の低減を図るため、弾性撓み部53の撓み復帰力(ばね圧)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。
Here, in order to reduce the contact resistance by increasing the apparent contact surface, the bending return force (spring pressure) of the
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。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a contact connection structure capable of reducing contact resistance without increasing the size of a terminal or making it as complex as possible.
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、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2接点部の接触面上を摺動し、端子挿入完了位置では、前記インデント部の外周面が前記第2接点部に接触する接点接続構造であって、前記第2接点部の外面には、メッキ層が形成されていると共に、前記インデント部の端子挿入完了位置に対応する領域では、他の箇所よりも高くメッキ層が形成されていることを特徴とする接点接続構造である。 The present invention includes a first contact portion having a projecting indent portion and a second contact portion, and the indent portion of the first contact portion is on a contact surface of the second contact portion in a terminal insertion process. And the outer peripheral surface of the indent portion is in contact with the second contact portion at the terminal insertion completion position, and a plating layer is formed on the outer surface of the second contact portion. The contact connection structure is characterized in that a plating layer is formed higher in the region corresponding to the terminal insertion completion position of the indent portion than in other portions.
前記メッキ層は、錫メッキ層であるものを含む。 The plating layer includes a tin plating layer.
本発明によれば、第1接点部のインデント部は、端子挿入完了位置では、従来よりも深くメッキ層にめり込んだ状態で第2接点部に接触するため、従来と比較して大きな接触面で接触し、みかけの接触面が大きくなる。みかけの接触面が大きくなるため、その中の真実接触のトータル面積も大きくなる。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。 According to the present invention, the indented portion of the first contact portion is in contact with the second contact portion in a state where the indented position of the first contact portion is deeply recessed into the plating layer than in the conventional case. The apparent contact surface becomes larger. Since the apparent contact surface becomes larger, the total area of the true contact in it becomes larger. As described above, the contact resistance can be reduced without increasing the size of the terminal or making it as complex as possible.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4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。 1 to 4 show an embodiment of the present invention. The contact connection structure according to the present invention is applied between the female terminal as the first terminal and the male terminal as the second terminal. This will be described below.
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インデント部4が設けられている。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。
The
又、メス端子1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などの観点から錫メッキが施される。従って、弾性撓み部3には、図3(a)、(b)に示すように、銅合金材の母材層3aの外面に錫メッキ層3bが形成されている。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。
The
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は、平板状のタブ部11を有する。又、オス端子10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などの観点から錫メッキが施される。従って、タブ部11には、図4(a)、(b)に示すように、銅合金材の母材層11aの外面に錫メッキ層11bが形成されている。錫メッキ層11bの上で、且つ、インデント部4の端子挿入完了位置に対応する領域には、更に錫メッキ層11cが形成されている。つまり、タブ部11のインデント部4の端子挿入完了位置に対応する領域は、錫メッキ層11cのh高さ分だけ他の箇所よりも高くメッキが形成されている。一段高い錫メッキ層11cは、ストライプメッキ、溶射、クラッド材によって形成することができる。オス端子10は、タブ部11が第2接点部を形成している。
The
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、弾性撓み部3の撓み復帰力を接触荷重として、弾性撓み部3のインデント部4がタブ部11の面に接触する。
In the above configuration, when the female connector housing (not shown) and the male connector housing (not shown) are mated, the
上記したタブ部11の挿入過程(端子挿入過程)にあって、錫は軟らかい金属であるため、インデント部4がタブ部11の錫メッキ層11bに食い込みつつ摺動される。そして、挿入完了位置の手前位置では、錫メッキ層11cの段差に突き当たるが、その段差状の錫メッキ層11cにめり込みつつ摺動する。端子挿入完了位置では、インデント部4の外周面の挿入前方側が錫メッキ層11bにめり込んだ状態で停まる。つまり、端子挿入完了位置では、インデント部4は、錫メッキ層11b,11cによって深くめり込んだ状態となる。
In the insertion process (terminal insertion process) of the
この接点接続構造では、タブ部11の外面には、錫メッキ層11bが形成されていると共に、インデント部4の端子挿入完了位置に対応する領域では、他の箇所よりも高くメッキ層11cが形成されている。従って、インデント部4は、端子挿入完了位置にあって、従来よりも深く錫メッキ層11cにめり込んだ状態となるため、図2(c)に示すように、上方から見た場合に、インデント部4がタブ部11の接触面に大きな半円状の接触面E1で接触し、従来例よりみかけの接触面E1(みかけの接触面径:D1)が大きくなる。みかけの接触面E1が大きくなるため、その中の真実接触面のトータル面積も従来に較べて大きくなる。みかけの接触面E1は、図2(c)では明確化のためハッチング表示する。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。
In this contact connection structure, a
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、接触抵抗が小さくなる。 Next, it will be described that the contact resistance is reduced by Holm's contact theory. According to Holm's theoretical contact formula, contact resistance R is: D: apparent contact surface diameter (diameter), ρ: resistivity of contact material, a: radius of true contact surface (spot), n: true contact surface If it is a number, it is calculated by R = (ρ / D) + (ρ / 2na). In the present invention, since the apparent contact surface diameter D is larger than in the prior art, the contact resistance is reduced.
タブ部11には、インデント部4の端子挿入完了位置に対応する領域では、他の箇所よりも高くメッキ層11cを形成すれば良いため、製造方法の大幅変更が不要である。
In the
この実施形態では、メッキ層は、錫メッキ層4b、4cである。従って、低コストである。メッキ層4bの材料は、導電性があり、且つ、錫程度に軟らかい材料(インジウム(In)、アルミニウム(AL)、半田(SnAgCu系)等であっても良い。 In this embodiment, the plating layers are tin plating layers 4b and 4c. Therefore, the cost is low. The material of the plating layer 4b may be a conductive material that is as soft as tin (indium (In), aluminum (AL), solder (SnAgCu system), or the like.
この実施形態では、インデント部4の外周面は、ほぼ球面形状であるが、外周面の形状は限定されない。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も、楕円曲面形状でも、円錐形状でも、角錐形状でも良い。
In this embodiment, the outer peripheral surface of the
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
4b 錫メッキ層
10 オス端子(第2端子)
11 タブ部(第2接点部)
11b 錫メッキ層
1 Female terminal (1st terminal)
2a Bottom part (first contact part)
3 Elastic flexure (first contact)
4 Indented portion 4b
11 Tab part (second contact part)
11b Tin plating layer
Claims (2)
前記第2接点部の外面には、メッキ層が形成されていると共に、前記インデント部の端子挿入完了位置に対応する領域では、他の箇所よりも高くメッキ層が形成されていることを特徴とする接点接続構造。 In the terminal insertion process, the indented portion of the first contact portion slides on the contact surface of the second contact portion. In the terminal insertion completion position, a contact connection structure in which an outer peripheral surface of the indent portion contacts the second contact portion,
A plating layer is formed on the outer surface of the second contact portion, and a plating layer is formed higher than other portions in a region corresponding to the terminal insertion completion position of the indent portion. Contact connection structure.
前記メッキ層は、錫メッキ層であることを特徴とする接点接続構造。 The contact connection structure according to claim 1,
The contact connection structure, wherein the plating layer is a tin plating layer.
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2014
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