JP2015222621A - 端子の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】端子の接点が摩耗することを抑制し、接点間の接続信頼性を確保する。
【解決手段】本明細書によって開示される端子の接続構造１０は、弾性接触片２３を有する雌端子２０と、雌端子２０に対して進入する端子接続部４１を有する雄端子４０と、端子接続部４１の表面に設けられ、弾性接触片２３に設けられた雌側接点部２４が弾性的に接触する雄側接点部４３と、弾性接触片２３において雌側接点部２４よりも突出して設けられ、端子接続部４１が雌端子２０に対して進入または後退する過程において、端子接続部４１に乗り上げて摺動する摺動部２５と、端子接続部４１に凹んで設けられ、雌端子２０に対して端子接続部４１が接続完了位置に至ると、摺動部２５が嵌まり込んで雄側接点部４３に雌側接点部２４を接触させる嵌合凹部４４とを備えるところに特徴を有する。
【選択図】図３

Description

本明細書によって開示される技術は、端子の接続構造に関する。

例えば、雌端子と雄端子とが接続する端子の接続構造として、特開２０１３−８９３０９号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。雌端子は、上下一対のコネクタ雌側接触子を有しており、雄端子は一対のコネクタ雌端子の間に挿入される角柱状の本体部を有している。雄端子の本体部の上下面には、本体部の延びる方向に沿って形成された凹溝が設けられており、上下一対のコネクタ雌側接触子と本体部とが摺動することによって生じためっき滓などの塵埃を凹溝内に収容することで、雄端子と雌端子との接点間に塵埃が入り込むことを防いでいる。

特開２０１３−８９３０９号公報

ところで、上記の構成によると、雌端子と雄端子とを接続または非接続とする過程において、コネクタ雌側接触子と本体部とが摺動するため、コネクタ雌側接触子が摩耗してしまい、コネクタ雌端子とコネクタ雄端子との接点間の接続信頼性が低下してしまう。

本明細書では、端子の接点が摩耗することを抑制し、接点間の接続信頼性を確保する技術を開示する。

本明細書によって開示される端子の接続構造は、弾性変位可能な弾性接触片を有する雌端子と、前記雌端子に対して進退可能な平板状の端子接続部を有する雄端子と、前記端子接続部の表面に設けられ、前記弾性接触片に設けられた雌側接点部が弾性的に接触して電気的に接続される雄側接点部と、前記弾性接触片において前記雌側接点部の側方である幅方向に隣接した配置で、前記雄側接点部と接触する方向に前記雌側接点部よりも突出して設けられ、前記端子接続部が前記雌端子に対して進入または後退する過程において、前記端子接続部に乗り上げて摺動する摺動部と、前記端子接続部に前記弾性接触片が接触する方向に凹んで設けられ、前記雌端子に対して前記端子接続部の進入が完了する接続完了位置に至ると、前記摺動部が嵌まり込んで前記雄側接点部に前記雌側接点部を弾性的に接触させる嵌合凹部とを備えるところに特徴を有する。

このような構成の端子の接続構造によると、端子接続部が雌端子に対して進入または後退する過程において、摺動部が端子接続部に乗り上げて摺動し、雌側接点部が端子接続部などの他の部材と摺動することがないから、雌端子に対して端子接続部の進入が完了する接続完了位置に至って雄側接点部と雌側接点部とが接触した際に、接点部間の接続信頼性を確保することができる。

本明細書によって開示される技術の態様として、以下の構成が好ましい。
前記摺動部と前記嵌合凹部とは、幅方向に緊密に嵌合される構成としてもよい。
このような構成によると、端子接続部が接続完了位置に至って雄側接点部と雌側接点部とが接触した後に、仮に両端子が振動したとしても、摺動部と嵌合凹部の内面とが幅方向に当接することで、両端子の接点間が幅方向に摺動して摩耗することを抑制することができる。

前記摺動部は前記弾性接触片の幅方向両側に一対配されており、前記嵌合凹部は前記端子接続部の幅方向両側に形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、摺動部と嵌合凹部とが幅方向に当接する位置が幅方向に最も離れた２箇所に設定されることになるから、両端子の接点間が幅方向に摺動したり、端子接続部の幅方向中央部を中心に弾性接触片が幅方向に回転したりして、雌側接点部が摩耗することを確実に抑制することができる。

前記摺動部が前記弾性接触片の幅方向中央部に設けられ、前記雌側接点部が前記摺動部の幅方向両側に一対設けられており、前記嵌合凹部が前記端子接続部の幅方向中央部に設けられ、前記雄側接点部が前記嵌合凹部の幅方向両側に一対設けられている構成としてもよい。
このような構成によると、１つの摺動部において一対の雌側接点部の摩耗を抑制することができる。つまり、雌側接点部と雄側接点部とが接触する面積を一定とする場合、摺動部を複数設ける場合に比べて、雌端子および雄端子の幅寸法を小さくすることができる。

前記端子接続部と前記摺動部とのうち、少なくとも何れか一方には、他方が乗り上げるための傾斜状の案内部が形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、案内部により摺動部が端子接続部に乗り上げる抵抗を小さくすることができるから、端子接続部の進入動作を円滑に行うことができる。

本明細書によって開示される技術によれば、端子の接点が摩耗することを抑制し、接点間の接続信頼性を確保することができる。

実施形態１にかかる雌端子と雄端子とが接続する前の状態を示す斜視図 端子接続部が一対の弾性接触片の間に進入を開始した状態を示す側面図 摺動部が端子接続部の上下面を摺動する状態を示す側面図 端子接続部が接続完了位置に至って、端子接続部と一対の弾性接触片とが接続された状態を示す側面図 図３のＡ−Ａ線断面図 図４のＢ−Ｂ線断面図 実施形態２にかかる雌端子と雄端子とが接続する前の状態を示す側面図 実施形態３にかかる雌端子と雄端子とが接続する前の状態を示す斜視図

＜実施形態１＞
実施形態１について図１から図６を参照して説明する。
本実施形態は、車両に搭載された機器などに使用される端子であって、図４に示すように、雌端子２０と雄端子４０とを接続する端子の接続構造１０を例示している。なお、以下の説明において、上下方向とは、図２における上下方向を基準とする。また、前後方向とは、図２における左右方向を基準とし、雌端子２０と雄端子４０とが互いに接続される方向を前側として説明する。

雌端子２０は、図示しない電線の端末に接続されるものであって、図１から図４に示すように、導電性に優れた金属板材をプレス等で加工することにより形成されている。雌端子２０は、角筒状の端子本体部２１の後方に雌側電線接続部２２が設けられた形態とされており、雌側電線接続部２２が電線の端末にかしめ圧着されることで電線の端末に雌端子２０が固着されるようになっている。

端子本体部２１の前端開口縁には、上下に対向する一対の弾性接触片２３が設けられている。一対の弾性接触片２３は、端子本体部２１の前端開口における上下縁から前方に向かって片持ち状に延出して形成されており、各弾性接触片２３は、端子本体部２１との付け根部分を支点に上下に弾性変位可能とされている。また、一対の弾性接触片２３は、上下方向に対向した配置とされており、前方に向かうほど互いに近づく形態とされている。一対の弾性接触片２３は、その前端部が互いに離れる方向に向かって屈曲されており、屈曲された部分の幅方向略中央部における互いに最も近接した部分は、雌側接点部２４とされている。

雄端子４０は、導電性に優れた金属板材をプレス等で加工して形成されている。雄端子４０は、図１から図４に示すように、平板状の端子接続部４１の後方に図示しない雄側電線接続部が設けられた構成とされており、雄側電線接続部が電線の端末に公知の接続方法によって接続されることで、電線の端末に雄端子４０が固着されるようになっている。

端子接続部４１は、雌端子２０の一対の弾性接触片２３の間に進入可能とされており、端子接続部４１の先端部は、上下方向に先細り状の接続案内部（「案内部」の一例）４１Ａとされている。また、端子接続部４１の板厚寸法は、一対の弾性接触片２３における雌側接点部２４の間の距離よりも大きく設定されており、端子接続部４１の前端からやや後方の位置における上下面の幅方向中央には、一対の弾性接触片２３の雌側接点部２４がそれぞれ接続される一対の雄側接点部４３が設けられている。

したがって、一対の弾性接触片２３の間に端子接続部４１が進入すると、一対の弾性接触片２３が上下に開くように弾性変位する。そして、雌端子２０に対して端子接続部４１の進入が完了する接続完了位置に至ると、図４および図６に示すように、一対の弾性接触片２３が端子接続部４１を上下方向両側から挟み込んで雌側接点部２４が対応する雄側接点部４３に対して弾性的に接触し、雌端子２０と雄端子４０とが電気的に接続される。

また、一対の弾性接触片２３の間から端子接続部４１が後退すると、一対の弾性接触片２３の間から端子接続部４１が離脱し、雌端子２０と雄端子４０とが非接続となる。

さて、雌端子２０の各弾性接触片２３には、一対の弾性接触片２３の間に雄端子４０の端子接続部４１が進入して雌端子２０と雄端子４０とが接続される過程もしくは一対の弾性接触片２３の間から端子接続部４１が後退して雌端子２０と雄端子４０とが非接続となる過程において、端子接続部４１の上下面を摺動する左右一対の摺動部２５が一体に設けられている。

左右一対の摺動部２５は、弾性接触片２３の幅方向両側縁部に沿った前後方向に長い形態をなしており、弾性接触片２３における雌側接点部２４の幅方向両側に隣接して形成されている。また、左右一対の摺動部２５は、上下に対向する一対の弾性接触片２３間において上下方向に互いに対向した形態で雌側接点部２４よりも互いに近づく方向に突出して形成されており、各摺動部２５の後端部は、前方に向かうほど内側に向けて円弧状に傾斜する雌側離脱用案内部（「案内部」の一例）２５Ａとされている。つまり、左右一対の摺動部２５は、弾性接触片２３幅方向両側において、雄側接点部４３と接触する方向に雌側接点部２４よりも突出している。言い換えると、雌側接点部２４は、弾性接触片２３の幅方向中央において各摺動部２５よりも端子接続部４１を挟み付ける方向とは反対方向に凹んだ状態となっている。

また、上下に対向する摺動部２５の前端部は、互いに離れる方向である外方に向かって反った形態をなしており、上下に対向する摺動部２５の前端の間隔は、端子接続部４１の先端の板厚寸法よりも大きくなるように設定されている。
したがって、一対の弾性接触片２３の間に端子接続部４１が進入すると、端子接続部４１の接続案内部４１Ａが一対の弾性接触片２３の各摺動部２５間に進入し、各摺動部２５が端子接続部４１の接続案内部４１Ａに乗り上げる。
そのままさらに端子接続部４１が一対の弾性接触片２３の間に進入すると、端子接続部４１が各摺動部２５によって上下方向両側から挟み込まれ、各摺動部２５が端子接続部４１の両側縁部における上下面を端子接続部４１の奥部に向かって摺動する。

一方、端子接続部４１の両側縁部には、図４および図６に示すように、雌端子２０に対して端子接続部４１の進入が完了する接続完了位置において、摺動部２５が幅方向に緊密に嵌まり込む嵌合凹部４４が設けられている。

嵌合凹部４４は、雄側接点部４３の幅方向両側に一対隣接して形成されている。各嵌合凹部４４は、端子接続部４１の上下面において弾性接触片２３が接触する方向である板厚方向に凹んだ形態をなしており、その深さ寸法は、摺動部２５が弾性接触片２３から突出した突出寸法よりも大きく形成されている。また、嵌合凹部４４は、摺動部２５よりも前後方向に僅かに大きく形成されており、嵌合凹部４４の前端内面は、前方に向かうほど端子接続部４１の外面に向かって平坦に傾斜する雄側離脱用案内部（「案内部」の一例）４４Ａとされている。

つまり、雌端子２０に対して端子接続部４１の進入が完了する接続完了位置に至ると、各摺動部２５が嵌合凹部４４内に完全に嵌まり込むことで、摺動部２５に隣接する雌側接点部２４が嵌合凹部４４に隣接する雄側接点部４３に弾性的に接触し、雌端子２０と雄端子４０とが電気的に接続されるようになっている。また、各摺動部２５が対応する嵌合凹部４４内に嵌まり込むと、嵌合凹部４４の幅方向の内側面と摺動部２５の幅方向の側面とが緊密な状態となる。

一方、雌端子２０と雄端子４０とを非接続にする際には、一対の弾性接触片２３の間から端子接続部４１を後退させることで、各摺動部２５の雌側離脱用案内部２５Ａが嵌合凹部４４の雄側離脱用案内部４４Ａに案内されて乗り上げ、一対の弾性接触片２３が上下に開くように弾性変位する。さらにそのまま端子接続部４１を後退させると、各摺動部２５が端子接続部４１の両側縁部における上下面を端子接続部４１の先端に向かって摺動する。そして、一対の弾性接触片２３の間から端子接続部４１が離脱すると、一対の弾性接触片２３が弾性復帰し、雌端子２０と雄端子４０とが非接続状態となる。

本実施形態は、以上のような構成であって、続いて、雌端子２０と雄端子４０とを接続または非接続にする過程の作用および効果について説明する。
まず、図１に示すように、雌端子２０と雄端子４０と向かい合わせに配置し、雌端子２０の一対の弾性接触片２３の間に雄端子４０の端子接続部４１を進入させる。

一対の弾性接触片２３の間に端子接続部４１を進入させる過程において、端子接続部４１の先端が一対の弾性接触片２３の間に進入し始めると、接続案内部４１Ａが上下に対向する摺動部２５間に進入し、図２に示すように、各摺動部２５が接続案内部４１Ａに案内されて接続案内部４１Ａに乗り上げる。

このままさらに一対の弾性接触片２３の間に端子接続部４１を進入させると、図３に示すように、各摺動部２５が端子接続部４１の幅方向両側縁部を端子接続部４１の奥部に向かって摺動する。このとき、弾性接触片２３の幅方向中央に設けられた雌側接点部２４は、各摺動部２５よりも端子接続部４１を挟み付ける方向とは反対方向に凹んだ状態となっているから、端子接続部４１や他の部材と接触したり、摺動したりすることなく端子接続部４１の奥部に向かって移動する。

そして、雌端子２０に対して端子接続部４１の進入が完了する接続完了位置に至ると、各摺動部２５が嵌合凹部４４内に完全に嵌まり込むことで、一対の弾性接触片２３における雌側接点部２４が端子接続部４１の雄側接点部４３に弾性的に接触し、雌端子２０と雄端子４０とが電気的に接続される。また、各摺動部２５が対応する嵌合凹部４４内に嵌まり込むと、嵌合凹部４４の幅方向の内側面と摺動部２５の幅方向の側面とが緊密な状態となる。

一方、雌端子２０と雄端子４０とを非接続にする際には、一対の弾性接触片２３の間から端子接続部４１が後退させる。一対の弾性接触片２３の間から端子接続部４１が後退させる過程では、まず、摺動部２５の雌側離脱用案内部２５Ａが嵌合凹部４４の雄側離脱用案内部４４Ａに案内されて乗り上げ、一対の弾性接触片２３が上下に開くように弾性変位する。
さらにそのまま端子接続部４１を後退させると、各摺動部２５が端子接続部４１の両側縁部における上下面を端子接続部４１の先端に向かって摺動する。この過程においても、雌側接点部２４は、雌端子２０と雄端子４０とを接続する過程と同様に、端子接続部４１や他の部材と接触したり、摺動したりすることなく端子接続部４１の奥部に向かって移動する。
そして、一対の弾性接触片２３の間から端子接続部４１が離脱すると、一対の弾性接触片２３が弾性復帰し、雌端子２０と雄端子４０とが非接続状態となる。

以上のように、本実施形態によると、一対の弾性接触片２３に対して端子接続部４１を進入または後退させる過程において、雌側接点部２４よりも突出した摺動部２５が端子接続部４１の両側縁部における上下面を摺動するから、雌側接点部２４が、端子接続部４１や他の部材に接触したり、摺動したりして摩耗することを防ぐことができる。これにより、雌端子２０に対して端子接続部４１が接続完了位置に至って各摺動部２５が嵌合凹部４４内に嵌まり込み、雌側接点部２４と雄側接点部４３とが弾性的に接触した際に、それぞれの接点部２４，４３間の接続信頼性を確保することができる。

また、本実施形態によると、摺動部２５と嵌合凹部４４とが、弾性接触片２３および端子接続部４１の幅方向両端部において幅方向に緊密に嵌合しているから、端子接続部４１が接続完了位置に至って雄側接点部４３と雌側接点部２４とが接触した後に、仮に両端子２０，４０が振動したとしても、摺動部２５および嵌合凹部４４が幅方向に最も離れた２箇所において、摺動部２５の幅方向の側面と嵌合凹部４４の幅方向の内側面とが幅方向に当接する。これにより、両端子２０，４０の接点部２４，４３が幅方向に摺動したり、端子接続部４１の幅方向中央部を中心に弾性接触片２３が幅方向に回転したりして雌側接点部２４が摩耗することを確実に抑制することができる。

さらに、本実施形態によると、一対の弾性接触片２３に対して端子接続部４１が進入する過程では、接続案内部４１Ａによって各摺動部２５を案内することで摺動部２５が端子接続部４１に乗り上げる抵抗を小さくすることができる。また、一対の弾性接触片２３から端子接続部４１が後退する過程では、雌側離脱用案内部２５Ａと嵌合凹部４４の雄側離脱用案内部４４Ａとが互いに案内することで、摺動部２５が嵌合凹部４４から離脱する際の抵抗を小さくすることができる。これにより、雌端子２０に対する端子接続部４１の進入および後退動作を円滑に行うことができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２について図７を参照して説明する。
実施形態２は、実施形態１における弾性接触片２３の摺動部２５の形状を変更したものであって、実施形態１と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。

本実施形態の雌端子１２０における摺動部１２５は、図７に示すように、その前端部が前方に向かうほど外側に向けて円弧状に傾斜する雌側接続案内部（「案内部」の一例）１２５Ｂとされている。

したがって、本実施形態によると、摺動部１２５の雌側接続案内部１２５Ｂによって一対の弾性接触片２３の間に案内することができ、端子接続部４１をより円滑に進入させることができる。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３について図８を参照して説明する。
実施形態３は、実施形態１における摺動部２５および嵌合凹部４４の数と位置を変更したものであって、実施形態１と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。

実施形態３の雌端子２２０における摺動部２２５は、図８に示すように、弾性接触片２２３の幅方向中央の１箇所にのみ形成され、摺動部２２５の幅方向両側に雌側接点部２４が一対形成されている。一方、嵌合凹部２４４は、端子接続部２４１の幅方向中央の１箇所にのみ形成され、嵌合凹部２４４の幅方向両側に雄側接点部４３が一対形成されている。

すなわち、本実施形態によると、１つの摺動部２２５において摺動部２２５の幅方向両側に配された一対の雌側接点部２４の摩耗を抑制することができる。つまり、雌端子２２０と雄端子２４０との接続信頼性を確保するために、雌側接点部２４と雄側接点部４３とが接触する面積を一定に設定する場合、摺動部２５を複数設ける場合に比べて、雌端子２２０および雄端子２４０の幅寸法を小さくすることができる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、弾性接触片２３に摺動部２５，１２５，２２５が一体に設けられた構成とした。しかしながら、これに限らず、弾性接触片に対して別体の摺動部を装着して構成してもよい。
（２）上記実施形態では、雌側離脱用案内部２５Ａと嵌合凹部４４の雄側離脱用案内部４４Ａとが互いに案内する構成とした。しかしながら、これに限らず、何れか一方に案内部が形成された構成としてもよい。

（３）上記実施形態では、弾性接触片２３を屈曲させ、屈曲させた部分を雌側接点部２４として構成した。しかしながら、これに限らず、屈曲させた部分をさらに叩き出すなどして雌側接点部を突状に構成してもよい。
（４）上記実施形態では、電線の端末に接続される雄端子および雌端子を一例として示した。しかしながら、これに限らず、雄ハウジングにインサート成形される雄端子に本明細書で開示した技術を適用することもできる。

１０：端子の接続構造
２０，１２０，２２０：雌端子
２３，２２３：弾性接触片
２４：雌側接点部
２５，１２５，２２５：摺動部
２５Ａ：雌側離脱案内部（案内部）
４０，１４０，２４０：雄端子
４１，１４１，２４１：端子接続部
４１Ａ：雄側接続案内部（案内部）
４３：雄側接点部
４４，２４４：嵌合凹部
４４Ａ：雄側離脱案内部（案内部）
１２５Ｂ：雌側接続案内部（案内部）

Claims (5)

1. 弾性変位可能な弾性接触片を有する雌端子と、
   前記雌端子に対して進退可能な平板状の端子接続部を有する雄端子と、
   前記端子接続部の表面に設けられ、前記弾性接触片に設けられた雌側接点部が弾性的に接触して電気的に接続される雄側接点部と、
   前記弾性接触片において前記雌側接点部の側方である幅方向に隣接した配置で、前記雄側接点部と接触する方向に前記雌側接点部よりも突出して設けられ、前記端子接続部が前記雌端子に対して進入または後退する過程において、前記端子接続部に乗り上げて摺動する摺動部と、
   前記端子接続部に前記弾性接触片が接触する方向に凹んで設けられ、前記雌端子に対して前記端子接続部の進入が完了する接続完了位置に至ると、前記摺動部が嵌まり込んで前記雄側接点部に前記雌側接点部を弾性的に接触させる嵌合凹部とを備える端子の接続構造。
2. 前記摺動部と前記嵌合凹部とは、幅方向に緊密に嵌合される請求項１記載の端子の接続構造。
3. 前記摺動部は前記弾性接触片の幅方向両側に一対配されており、前記嵌合凹部は前記端子接続部の幅方向両側に形成されている請求項２に記載の端子の接続構造。
4. 前記摺動部が前記弾性接触片の幅方向中央部に設けられる一方、前記雌側接点部が前記摺動部の幅方向両側に一対設けられており、
   前記嵌合凹部が前記端子接続部の幅方向中央部に設けられる一方、前記雄側接点部が前記嵌合凹部の幅方向両側に一対設けられている請求項２に記載の端子の接続構造。
5. 前記端子接続部と前記摺動部とのうち、少なくとも何れか一方には、他方が乗り上げるための傾斜状の案内部が形成されている請求項１から請求項４の何れか一項に記載の端子の接続構造。

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