JP2016207252A - 雌端子構造 - Google Patents

Abstract

【課題】雄端子の上下面と両側面を弾性的に保持することにより、上下及び左右方向の振動を吸収して、微摺動劣化を効果的に抑制し得る雌端子構造を提供する雌端子構造を提供する。【解決手段】雌端子１は、端子収容孔３の内部に挿入された際に、上壁に形成されたランス部４にランス孔１８の前端孔縁１８ａが係止されると共に、前端側から内部に挿入された雄端子１６の先端部１６ａを上下方向から弾性的に保持する接点ばね１９を有している。また、雌端子の両側壁部１４の雄端子が挿入配置される位置に、長手方向に沿ったコ字形状の切り込み部２３，２４を形成すると共に、該切り込み部によって形成された一対の弾性片２１，２２のほぼ中央の内方へく字形状に折曲された弾持部２１ｂ、２２ｂによって雄端子の両側面１６ｂを横方向から弾持して振動を吸収するようにした。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車内に配設されたワイヤーハーネスなどの接続に用いられるコネクタに電気的に接続される雌端子構造に関する。

周知のように、例えば車両の機器類を電気的に接続するコネクタは、例えば車両の振動などによる前記雌端子と雄端子との間の接触部分が端子長さ方向や垂直な雄端子の平面方向に微摺動して、接触ずれが生じる場合がある。この両端子の互いに接触した面はガスタイトであるから酸化が抑制されているが、それ以外の端子表面は経時的に酸化が進行するために、接触位置ずれが発生すると、酸化被膜が生成された部分に相手側端子が乗り上げて電気導電性の低下を招くという微摺動劣化が起こり易くなる。

そこで、これらの微摺動劣化を抑制する従来の技術として、雌端子の特異な構造を用いた以下の特許文献１に記載されているものが知られている。

概略を説明すれば、雌端子は、金属板材をプレス成形によって折曲形成されており、内部に雄端子を嵌合可能な嵌合部を有し、この嵌合部内に弾性舌片が設けられている。前記嵌合部は、ほぼ角筒状に形成されて、前端に雄端子挿入用の開口が形成されていると共に、二重の上壁部の下側上壁部が嵌合部内へ延出形成され、この延出部の所定位置に内方へ突出したエンボス部が形成されている。一方、前記弾性舌片は、前記下側上壁部の先端に一対に結合されて、該結合箇所から前方へ折り返し状に折曲形成されていると共に、折曲箇所付近の基端部に突起状の支点部が設けられている。また、該支点部よりも先端側の位置には、前記雄端子を前記エンボス部と協働して上下方向から弾性的に挟持するへ字形状に折曲された接点部が形成されている。

そして、前記嵌合部の開口から雄端子を挿入すると、該雄端子の上面が前記エンボス部に当接すると共に、弾性舌片の接点部が前記支点部を支点として下方へ弾性変形して前記雄端子の下面に弾接する。つまり、雄端子の先端部を、前記支点部によって雄端子の挿入により弾性舌片が変位させられる方向の力に対して弾性舌片が支持するようになっている。

このように、前記支点部から接点までの部分が弾性変形してその復元力が接点と雄端子との接触部分に接触荷重として作用し、支点部から接点までの長さが短くなるほど接触荷重が高められ易くなる。

また、前記弾性舌片の基端部から接点までの長さが比較的長くされることによって、雄端子の動きに対する追従性が高められるようになっている。

特開２００１−２５０６２３号公報

しかしながら、前記従来の雌端子構造は、前記雄端子の上下面を前記エンボス部と弾性舌片の接点によって弾持するようになっていることから、前記雄端子の上下方向に対する振動については抑制効果が発揮されるものの、雄端子の巾方向、つまり横方向の振動については全く考慮されていない。

このため、前記雄端子に横方向の振動により微摺動して前記接点と接触ずれが発生して、酸化被膜が生成された部分に相手側端子が乗り上げて電気導電性の低下を招くという微摺動劣化が起こるおそれがある。

本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、雌端子の内部に挿入された雄端子の上下面を上下方向から弾性的に保持すると共に、雄端子の両側面をばね部材によって弾性的に保持することにより、上下及び左右方向の振動を吸収して、微摺動劣化を効果的に抑制し得る雌端子構造を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、コネクタハウジングに形成された端子収容孔に長手方向の一端開口から挿入されて、前記端子収容孔の内壁に形成された係止部に係止して接続されると共に、前端側から内部に挿入された雄端子の上下面が弾性的に接触保持する接点を内部に有する雌端子構造において、
前記雌端子は、前記雄端子が挿入配置された位置の両側部に、前記雄端子の両側面を横方向から弾持するばね部材を設けたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明にあっては、前記雌端子は、長手方向に沿って形成された底壁と、該底壁の両側縁から立ち上がった両側壁部と、を備え、前記両側壁部の前記雄端子が挿入配置される位置に、前記両側壁部の一部を長手方向に沿った切り込み部を形成すると共に、該切り込み部によって形成された一対の弾性片を前記雄端子の両側面を横方向から弾持するばね部材として構成したことを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、前記切り込み部を前記両側壁部の長手方向に沿ったほぼコ字形状に形成して、前記各弾性片を細長い板状に形成すると共に、該各弾性片の長手方向のほぼ中央部位を互いに内方へく字形状に折曲形成し、該両折曲部の内端縁で前記雄端子の両側面を横方向から弾持することを特徴としている。

本発明によれば、雄端子の上下方向の振動の他に、左右横方向の振動をも効果的に抑制することができる。

本発明の第１実施形態に供されるコネクタハウジングの一つの端子収容孔を示す縦断面図である。 本実施形態に供される雌端子を示す斜視図である。 本実施形態における雌端子内に雄端子が挿入されて両弾性片で挟持される直前の状態を、Ｂは同じく雌端子内に雄端子が最大に挿入されて両弾性片で挟持されている状態を水平方向から断面して示す平面図である。 本実施形態における雌端子に雄端子が最大に挿通された状態を垂直方向から断面して示す側面図である。 同じく雌端子に雄端子が最大に挿通された状態を垂直方向から断面して示す斜視図である。

以下、本発明に係る雌端子構造の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では、自動車の電気機器類に接続されるワイヤーハーネスを接続するためのコネクタに保持される雌端子１に適用したものである。

具体的に説明すれば、コネクタは、図１に示すように、内部に複数の端子収容孔(キャビティ)３を有するボックス状の合成樹脂材からなるコネクタハウジング２を備えている。該コネクタハウジング２に有するそれぞれの端子収容孔３を構成する部位は、平坦状の底壁２ａと、該底壁２ａの両側縁から一体に立ち上がった両側壁２ｂ、２ｂと、該両側壁２ｂ、２ｂの上端縁に一体に設けられた比較的肉厚な上壁２ｃと、から主として構成されている。

前記各端子収容孔３は、それぞれ横断面ほぼ正方形状に形成されて、図１に示すように、後端側の一端開口３ａから前端側の他端開口３ｂまで貫通形成されていると共に、一端開口３ａ側の前記底壁２ａ上面の一部が長手方向(軸方向)に沿って内部所定位置まで水平に切り欠かれて、この切欠面３ｃによって一端開口３ａ側の開口面積が大きく形成されている。また、前記切欠面３ｃの先端縁から他端開口３ｂ方向の所定部位まで立ち上がりテーパ面３ｄに形成されていると共に、このテーパ面３ｄから先が平坦面３ｅに形成されている。なお、前記切欠面３ｃとテーパ面３ｄによって、後述する雌端子１のバレル部１２を挿入可能としている。

また、端子収容孔３の前記上壁２ｃ下面の長手方向ほぼ中央位置には、係止部であるランス部４が一体に形成されている。

この各ランス部４は、コネクタハウジング２を樹脂成形する際に一体に形成されたもので、図１及び図４，図５に示すように、前記上壁２ｃの下面巾方向のほぼ中央に配置されて、上壁２ｃの下面に形成された空間部５を介して前記他端開口３ｂ方向へ下り傾斜状に切り起こされた形になっていると共に、前記空間部５を介して上下方向へ弾性変形可能に形成されている。つまり、各ランス部４は、固定側の基端部４ａが前記上壁２ｃ下面の巾方向及び長手方向のほぼ中央位置に結合されて、先端部４ｂ全体が前記基端部４ａから前記他端開口３ｂに向かって下り傾斜状に形成されていると共に、この先端部４ｂ側が基端部４ａを支点として前記空間部５を介して上下方向へ弾性変形するようになっている。なお、前記ランス部４の先端部４ｂ全体が下り傾斜状に形成されていることから、前記基端部４ａから先端部４ｂまでの下面(ガイド面)４ｄが下り傾斜状になっている。

前記先端部４ｂは、先端縁が図中ほぼ逆Ｌ字形状に切り欠かれた段差状に形成されて、この段差状の係止溝４ｃが後述するランス孔１８の前端孔縁１８ａに係止されるようになっている。

前記係止溝４ｃは、水平状の上面と該上面の内端縁から上下方向へほぼ垂直に下がった下がり面とからなり、前記上面と下がり面によってほぼ逆Ｌ字形状に形成されている。

また、前記端子収容孔３の他端開口３ｂは、底壁２ａと上壁２ｃの各先端側に一体に形成された上下方向から対向するそれぞれが横断面ほぼ三角状の各凸部６、７によって開口面積が小さく形成されており、この各凸部６，７は先端面が内方へ傾斜状に形成されたテーパ面６ａ、７ａによって後述する雄端子１６の先端部を挿入案内するようになっている。

一方、前記雌端子１は、図２〜図５に示すように、導電材である銅や銅合金などの金属プレートをプレス成形によって筒状に折り曲げられて一体に形成されており、ほぼ角筒状に形成された先端側の端子本体１０と、該端子本体１０の後端側に接続部１１を介して一体に結合されて図外の電線の端末に圧着して接続するバレル部１２と、によって構成されている。

前記端子本体１０は、前後方向に長い角筒状に形成されており、先端部側が二重に重ね合わされた外側(下側)の底壁部１３ａ及び内側(上側)の底壁部１３ｂと、該両底壁部１３ａ、１３ｂの両側縁からほぼ垂直に立ち上げられた一対の側壁部１４，１４と、該両側壁部１４，１４の上端縁に設けられた上壁部１５と、を備え、これらの各壁部１３〜１５全体が外壁を構成している。

また、端子本体１０は、各壁部１３〜１５で隔成された先端部に、後述する雄端子１６が挿通する開口部１０ａが形成されている。

前記内側の底壁部１３ｂは、前記開口部１０ａから内部に挿入される雄端子１６の先端部が接触する２つの接触ビード１７が長手方向に沿って細長くかつ平行に形成されている。この両接触ビード１７は、予め内側底壁部１３ｂの外側からプレス機によって内側へ押圧して波形状に形成されていると共に、それぞれの横断面がほぼ円弧状に形成されている。

前記上壁部１５は、図２及び図４、図５に示すように、前記底壁部１３ａ、１３ｂと平行に形成されて、端子本体１０の長手方向の後部寄りのほぼ中央位置に前記コネクタハウジング１のランス部４の先端部４ｂが係入するランス孔１８が形成されている。このランス孔１８は、平面視矩形状に形成されて、雌端子１が前記端子収容孔３内へ最大に挿入された状態において、前端側の孔縁１８ａに前記ランス部４の係止溝４ｃが係止して雌端子１の後方(抜け方向)への移動を規制するようになっている。

また、この上壁部１５の先端部には、図４及び図５に示すように、前記接触ビード１７と協働して前記雄端子１６を弾性的に挟持する接点ばね１９が一体に設けられている。

この接点ばね１９は、前記上壁部１５の先端部から延出された小巾の延出部を端子本体１０の内方へ折り返し状に折曲して形成されて細長い板ばね状に形成されており、折曲箇所の基部１９ａが上壁部１５の先端縁に一体に結合されていると共に、端子本体１０の内部に位置する先端部１９ｂが、外方へ折り返し状に折曲形成されて、その下部１９ｃが前記雄端子１６の良好な挿入性と接触性を確保するために下方へ２段に膨出した湾曲状に形成されている。また、前記接点ばね１９は、前記基部１９ａを支点として先端部１９ｂが上下方向へ弾性変形可能になっている共に、この弾性復元力(ばね力)によって前記下部１９ｃの下面と前記接触ビード１７，１７の上面で、挿入された前記雄端子１６の上下面を弾持するようになっている。

前記両側壁部１４，１４は、前記ランス孔１８の両側部に一対のスタビライザ２０，２０が一体に設けられている。

この両スタビライザ２０、２０は、図２に示すように、それぞれほぼ正方形状に形成されて、前記雌端子１が端子収容孔３内に挿入される際に、外側面が端子収容孔３の前記対向内側面３ｆ、３ｆに摺接しつつ案内するガイド機能を有するものであって、それぞれの形成位置は雌端子１が端子収容孔３に前記ランス部４，４に係止して最大に挿入された位置で、前記両突起部８，８の長手方向のほぼ中央位置に配置されるようになっている。

すなわち、この両スタビライザ２０，２０は、前記ランス孔１８を形成する際に、前記上壁部１５を巾方向の中央位置から長手方向に切り欠いて、この切欠箇所から両側へ切り起こして矩形状に形成され、前記両側壁部１４、１４と同一平面状に垂直に立設されていると共に、その両外側面間の距離が前記対向内側面３ｆ、３ｆの対向巾間の距離よりも僅かに小さく形成されてそれぞれの外面が対向内側面３ｆ、３ｆに摺接案内されるようになっている。なお、前記各スタビライザ２０のほぼ中央位置には、剛性を確保するための補強部２０ａがそれぞれ内側へ突出したエンボス加工によって形成されている。

また、前記両側壁部１４，１４の各スタビライザ２０，２０の形成位置の下側、つまり、前記雄端子１６の先端部１６ｂが雌端子１の内部に挿入配置された位置の両側に、前記雄端子１６の両側面１６ａ、１６ｂを横方向から弾持するばね部材である一対の弾性片２１、２２が設けられている。

この両弾性片２１，２２は、図２〜図４に示すように、前記両側壁部１４、１４の下部に前後方向に沿って細長く切り込まれた切り込み部２３、２４によって形成されており、この各切り込み部２３，２４は、それぞれ両側壁部１４、１４の長手方向のほぼ中央位置から前記バレル部１２方向へほぼ水平方向に二列に形成されて、バレル部１２側の端部が上下方向に切り込まれて、全体が細長いコ字形状に形成されている。

したがって、前記各弾性片２１，２２は、両側壁部１４，１４の長手方向に延びた細長い板状に形成されて、両側壁部１４，１４の前端側の基端部２１ａ、２２ａから長手方向のほぼ中央に、折曲部である弾接部２１ｂ、２２ｂが互いに内方へ平面視ほぼく字形状(Ｖ字形状)に折曲形成されている。この各弾接部２１ｂ、２２ｂは、前記各基端部２１ａ、２２ａを支点として内外方向へ弾性変形可能になっている。また、前記両弾接部２１ｂ、２２ｂは、フリーな状態においては、その離間距離Ｌが前記雄端子１６の横幅の長さよりも小さく形成されていると共に、自身の弾性力によって両側壁１４，１４より内側の端子本体１０の内部に臨んでいる。

また、前記弾性片２１，２２の先端部２１ｃ、２２ｃは、雌端子１が端子収容孔３内に挿入されてフリーな状態となっている場合には、各先端縁が前記両側面３ｆ、３ｆに僅かな隙間をもって対峙している。

前記雄端子１６(タブ)は、導電材である銅や銅合金などの金属材によって細長いほぼ平板に形成され、その両側面１６ａ、１６ａが前記端子本体１０の両側壁部１４，１４の対向内面１４ａ、１４ａから僅かに離間していると共に、その長手方向の長さが、前記雌端子１の端子本体１０内に最大に挿入した際に、各先端部１６ｂが前記各弾接部２１ｂ、２２ｂの形成位置よりも僅かに長く形成されている。したがって、この最大挿入状態では、前記両側面１６ａ、１６ａに両弾接部２１ｂ、２１ｂが左右横方向から弾接されるようになっている。

また、前記各雄端子１６の先端部１６ｂの先端両側縁と上下端縁にテーパ状の案内面１６ｃ、１６ｄが切欠形成されている。

前記バレル部１２は、前後に一対のＵ字形状のかしめ片１２ａ、１２ｂを有し、後側のかしめ片１２ｂが図外の電線の被覆部分をかしめ固定するのに対して、前側のかしめ片１２ａが電線の芯線部分をかしめ固定するようになっている。

〔本実施形態の作用〕
前記コネクタハウジング１の各端子収容孔３に、雌端子１を挿入して接続するには、前記雌端子１を持って端子本体１０の先端部を、前記一端開口３ａから端子収容孔３の内部に挿入してそのまま押し込む。そうすると、前記端子本体１０の外側底壁１３ａの底面が、端子収容孔３の前記切欠面３ｃやテーパ面３ｄ及び平坦面３ｅに沿って摺接すると共に、前記両スタビライザ２０、２０の各外面が前記端子収容孔３の内側面３ｆ、３ｆに摺動しながら端子収容孔３の内部に挿入される。

そして、端子本体１０の上壁部１５の先端部、つまり前記接点ばね１９の折曲された基部１９ａの下面がランス部４の傾斜状の下面４ｄを乗り上げながら前方へ摺動すると、該ランス部４は先端部４ｂが固定側基端部４ａを支点として図中、上方向へ弾性変形して前記空間部５内に入り込む。

その後、前記ランス孔１８の前端孔縁１８ａがランス部４の前記係止溝４ｃに到達すると、ランス部４が自身の弾性復帰力によって先端部４ｂが下方へ弾性変形して、前端孔縁１８ａが前記係止溝４ｃに係止する。これによって、前記雌端子１は、抜け出し方向への移動が規制される。

前記各雌端子１が各端子収容孔３に挿入保持された後は、図３Ａに示すように、前記雄端子１６を、先端部１６ａから端子収容孔３の先端開口３ｂ及び雌端子１の開口部１０ａを介して端子本体１０内に所定位置まで挿入する。 ここから雄端子１６をさらに押し込むと、図３Ｂに示すように、前記先端部１６ａが前記接点ばね１９の先端部１９ｂの弾性反力と、前記両弾性片２１，２２の弾接部２１ｂ、２２ｂのばね反力に抗して接点ばね１９と各弾接部２１ｂ、２２ｂを押し広げながら移動する。

つまり、雄端子１６を端子本体１０内に挿入して押し込むと、前記接点ばね１９の先端部１９ｂが自身のばね反力に抗して上方へ弾性変形する一方、両弾性片２１，２１は両弾接部２１ｂ、２１ｂが自身のばね反力に抗して互いに広がる方向へ弾性変形する。

そうすると、雄端子１６の先端部１６ａは、図３Ｂ、図４に示すように、上下面が前記接点ばね１９の先端部１９ｂの２段湾曲状の下面１９ｃと前記内側底壁部１３ｂの２つの接触ビード１７との間に弾性力によって上下方向から挟持状態に保持されると同時に、前記両弾性片２１，２２のばね反力によって両側面１６，１６ｂに両弾接部２１ｂ、２２ｂの対向内縁が弾接して左右横方向から挟持状態に保持される。

このとき、前記両弾性片２１，２２は、それぞれの弾接部２１ｂ、２２ｂが基端部２１ａ、２２ａを支点として前記各切り込み部２３，２４を介して外方へ弾性変形するが、それぞれの先端部２１ｃ、２２ｃの先端縁が前記端子収容孔３の対向内側面３ｆ、３ｆに当接して所定以上の外方への変形が規制される。

以上のように、本実施形態では、前記雌端子１を、ランス孔１８の前端孔縁１８ａに対するランス部４の係止作用によって確実に抜け方向の移動を規制できることは勿論のこと、斯かる雌端子１が抜け方向の移動が規制された状態においては、前記雄端子１６の先端部１６ａを、接点ばね１９のばね力によって上下面が上下方向から挟持状態に保持されると共に、両弾性片２１，２２によって両側面１６ｂ、１６ｂが横方向から挟持状態に保持されことから、例えば、車両の振動などがコネクタハウジング２を介して雌端子１に伝達されると、この振動が前記接点ばね１９や両弾性片２１，２２によって吸収される。このため、前記雄端子１６に対する上下方向と左右方向の振動伝達を効果的に抑制することができる。

この結果、前記車両の振動や雰囲気温度の変化などの外的要因で生じる前記雌端子１と雄端子１６との間の微振動による接触位置のずれに起因した劣化を十分に防止することが可能になる。

しかも、前記両弾性片２１，２２を、前記雌端子１の両側壁部１４，１４に形成された切り込み部２３，２４を利用して形成したため、弾性片を雌端子１とは別個に設ける場合に比較して部品点数を増加させることない。したがって、製造コストの低減化が図れると共に、製造作業能率の低下を抑制することができる。

また、両弾性片２１，２２は、その最大外方への撓み変形すると、それぞれの先端部２１ｃ、２２ｃの先端縁が前記端子収容孔３の対向内側面３ｆ、３ｆに当接して規制されることから、比較的大きな弾性力(ばね力)をもって前記雄端子１６の先端部１６ａの両側面を挟持することが可能になる。これによって、雄端子１６の先端部１６ａの左右方向の振動をさらに効果的に抑制することができる。

また、前記両弾性片２１，２２は、切り込み部２３，２４の長さによって前記雄端子１６の先端部１６ａに対する左右方向のばね反力（弾持力）を適度に調整することが可能になる。

本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、前記弾性片２１，２２の弾接部２１ｂ、２２ｂの形状を例えば円弧状や２段円弧状などに形成することも可能であり、また、その巾長さを任意に変更することもできる。

また、前記ランス孔１８の前端孔縁１８ａに、前記ランス部４の係止溝４ｃに係止する突部などを設けることも可能である。

さらに、本発明は、前記スタビライザ２０，２０を有しない雌端子１に適用することも可能である。

１…雌端子
２…コネクタハウジング
２ａ…底壁
２ｂ…両側壁
２ｃ…上壁
３…端子収容孔
３ａ…一端開口
３ｂ…他端開口
３ｆ…内側面
４…ランス部
４ａ…基端部
４ｂ…先端部
４ｃ…係止溝
５…空間部
１０…端子本体
１２…バレル部
１３…底壁部
１４…両側壁部
１５…上壁部
１６…雄端子
１７…接触ビード
１８…ランス孔
１８ａ…前端孔縁
１９…接点ばね
２１・２２…弾性片(ばね部材)
２１ａ、２２ａ…基端部
２１ｂ、２２ｂ…弾接部(折曲部)
２１ｃ、２２ｃ…先端部
２３・２４…切り込み部

Claims (3)

1. コネクタハウジングに形成された端子収容孔に長手方向の一端開口から挿入されて、前記端子収容孔の内壁に形成された係止部に係止して接続されると共に、前端側から内部に挿入された雄端子の上下面が弾性的に接触保持する接点を内部に有する雌端子構造において、
   前記雌端子は、前記雄端子が挿入配置された位置の両側部に、前記雄端子の両側面を横方向から弾持するばね部材を設けたことを特徴とする雌端子構造。
2. 請求項１に記載の雌端子構造において、
   前記雌端子は、長手方向に沿って形成された底壁と、該底壁の両側縁から立ち上がった両側壁部と、を備え、
   前記両側壁部の前記雄端子が挿入配置される位置に、前記両側壁部の一部を長手方向に沿った切り込み部を形成すると共に、該切り込み部によって形成された一対の弾性片を前記雄端子の両側面を横方向から弾持するばね部材として構成したことを特徴とする雌端子構造。
3. 請求項２に記載の雌端子構造において、
   前記切り込み部を前記両側壁部の長手方向に沿ったほぼコ字形状に形成して、前記各弾性片を細長い板状に形成すると共に、該各弾性片の長手方向のほぼ中央部位を互いに内方へく字形状に折曲形成し、該両折曲部の内端縁で前記雄端子の両側面を横方向から弾持することを特徴とする雌端子構造。

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