JP2020004539A - 端子金具 - Google Patents

Abstract

【課題】端子金具が有する端子バネの変形を抑制することと、相手側端子との間の電気的接続の信頼性を維持することと、を両立可能な端子金具を提供すること。【解決手段】端子金具１０は、相手側端子を受け入れることになる筒状の箱部１１と、相手側端子に押圧接触するように箱部１１の内壁から延びる端子バネ１６と、端子バネ１６と相手側端子とが接触しているときの端子バネ１６の変形を所定範囲内に規制する変形規制部１７であって、端子バネ１６との接触箇所が面取り１７ａされている変形規制部１７と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、端子金具に関する。

従来から、端子バネが内蔵された端子金具と相手側端子との嵌合時に端子バネに意図しない過大な変形が生じないように、端子バネの変形を規制するための変形規制部を設けた端子金具が知られている（例えば、特許文献１，２を参照）。

特開２０１４−２１６２５６号公報 特開２０１２−０８４４０３号公報

上述した従来の端子金具では、端子金具に設けられた筒状の箱部の壁面に貫通孔が設けられ、例えば、傾いた相手側端子に押されて過大に変形した端子バネの先端部がこの貫通孔に入るようになっている。そして、貫通孔の周縁に端子バネの先端部が当接することで、端子バネの過大な変形を抑制するようになっている。

ところが、従来の端子金具では、この貫通孔の周縁が鋭利な（尖った）端面を有しており、貫通孔の周縁と端子バネとの接触箇所において、応力集中が生じやすい。その結果、この接触箇所を中心に端子バネが塑性変形することで、端子バネが設計通りの弾性力を有さなくなり、相手側端子と端子バネとの間の電気的接続の信頼性が損なわれる可能性がある。よって、このような端子金具の弾性力の低下は、出来る限り抑制されることが望ましい。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、端子金具が有する端子バネの変形を抑制することが可能な端子金具、を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る端子金具は、下記（１）及び（２）を特徴としている。
（１）
相手側端子を受け入れる筒状の箱部と、
前記相手側端子に押圧接触するように前記箱部の内壁から延びる端子バネと、
前記端子バネと前記相手側端子とが接触しているときの前記端子バネの変形を所定範囲内に規制する変形規制部であって、前記端子バネとの接触箇所が面取りされている変形規制部と、を備える、
端子金具であること。
（２）
上記（１）に記載の端子金具であって、
前記箱部の内側に向けて突出する形状を有し、前記端子バネが前記相手側端子に押圧接触するときの支点として働く支点部、を更に備え、
前記端子バネは、片持ち梁状の形状を有し、
前記変形規制部は、前記支点部よりも前記端子バネの自由端に近い位置にて前記端子バネに接触することで、前記端子バネの変形を所定範囲内に規制する、
端子金具であること。

上記（１）の構成の端子金具によれば、例えば、筒状の箱部の内側で端子バネと傾いた相手側端子とが接触した場合、端子バネに大きな応力が生じ得るものの、変形規制部が端子バネと接触する箇所（変形規制部における接触箇所）が面取りされているため、この接触箇所が鋭利な端面である場合に比べ、この接触箇所に端子バネが接触しても端子バネに応力集中が生じにくい。よって、端子バネに塑性変形が生じにくいことになる。このように、上記の構成の端子金具によれば、端子金具が有する端子バネの変形を抑制することが可能である。

上記（２）の構成の端子金具によれば、例えば、傾いた相手側端子と端子バネとが接触した際、支点部を中心に湾曲した端子バネは、支点部との接触点よりも自由端側にある所定箇所にて、変形規制部に接触する。例えば、この接触の際、支点部と変形規制部との間にある端子バネが、相手側端子に向けて凸状に湾曲した形状を有している場合、相手側端子に端子バネが押されて凸状に湾曲した部分が伸びると、変形規制部との接触箇所において端子バネが滑るように移動する場合がある。このとき、接触箇所が面取りされているため、接触箇所が鋭利な端面である場合に比べ、この移動が滑らかになる。その結果、端子バネの変形を抑制できる。

本発明によれば、端子金具が有する端子バネの変形を抑制することが可能な端子金具を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう

図１（ａ）は、本実施形態に係る端子金具の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す端子金具を別の角度から視た斜視図である。 図２（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、端子金具の箱部に相手側端子が挿入された状態における図２（ａ）に相当する断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の端子バネ先端部分の拡大図である。 図３（ａ）は、図１に示す端子をハウジングに収容した状態を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図４は、図３（ｂ）のＣ部の拡大図である。

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る端子金具１０を用いた、端子金具１０とハウジング２０との係合構造１について説明する。以下、説明の便宜上、端子金具１０の軸方向（嵌合方向）において、相手側端子（図示省略）が嵌合する側（図１〜図４において左側）を先端側（前方側）とし、その反対側（図１〜図４において右側）を基端側（後方側）と呼ぶ。また、図１〜図４において上側及び下側をそれぞれ、上側及び下側と呼ぶ。

図３に示すように、係合構造１は、端末処理された電線３０の端部が接続される端子金具１０と、端子金具１０を収容するハウジング２０と、を備える。なお、電線３０は、図３（ｂ）に示すように、芯線３１と、芯線３１を覆う樹脂製の被覆部３２とで構成されている。

図１及び図２（ａ）に示すように、端子金具１０は、金属板をプレス成形することで形成されたメス端子であり、相手側端子（オス端子、図示省略）が嵌合する角筒状の箱部１１と、電線３０の芯線３１を圧着する芯線加締め片１２と、電線３０の被覆部３２の上に加締め付けられて電線３０を固定する被覆加締め片１３と、を備えている。

図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、箱部１１の下壁部１１ａの嵌合方向略中央部には、ハウジング２０に設けられた後述するランス２５（図３（ｂ）及び図４参照）を受け入れることになる矩形の係止孔１４（貫通孔）が形成されている。

係止孔１４の基端側縁の幅方向中央部には、箱部１１の内側（上側）且つ先端側に向けて斜めに片持ち梁状に切り起こされた切り起こし片である支点部１５が形成されている。支点部１５の幅寸法は、ランス２５の幅寸法より若干大きい。このため、係止孔１４と支点部１５との間の空間は、ランス２５の一部を受け入れ可能な空間として機能し得る。

図２（ａ）に示すように、箱部１１の下壁部１１ａの内面（上面）には、下壁部１１ａの内面における係止孔１４より基端側の位置から係止孔１４より先端側の位置までに亘って係止孔１４をまたぐように、箱部１１の内側（上側）に向けて斜めに片持ち梁状に延びる板状の端子バネ１６が設けられている。端子バネ１６の延在方向中央部の下面には、支点部１５の先端部１５ａが当接している、又は、僅かな隙間を空けて位置している。

図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、箱部１１の下壁部１１ａの先端側端部（係止孔１４より先端側の位置）には、端子バネ１６の自由端側の端部である先端部１６ａの進入を許容する矩形の貫通孔１７が形成されている。貫通孔１７の基端側縁の内側（上側）の角部には、面取り部１７ａが形成されている。本例では、面取り部１７ａとして、平面（テーパ面）を用いた面取り（いわゆるＣ面取り）がなされているが、曲面を用いた面取り（いわゆるＲ面取り）がなされていてもよい。ここで、貫通孔１７の基端側縁が、本発明の「変形規制部」に対応する。

端子バネ１６の先端部１６ａは下側へ屈曲されている。換言すると、先端部１６ａは、上側に向けて凸状に湾曲した形状を有している。図２（ｂ）に示すように、端子バネ１６の先端部１６ａと、箱部１１の上壁部１１ｂとで、箱部１１の先端側開口１１ｃから挿入された相手側端子（雄端子）を挟持するようになっている。このように、端子バネ１６が相手側端子に押圧接触するとき、支点部１５の先端部１５ａは、下向きに弾性変形する端子バネ１６の支点として機能する。加えて、下向きに弾性変形する端子バネ１６の先端部１６ａは、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、貫通孔１７を通過して貫通孔１７から下方に突出するとともに、貫通孔１７の面取り部１７ａに接触する。これらの点については後述する。

図３に示すように、ハウジング２０は、端子金具１０を保持する端子収容部２１と、端子収容部２１の上面に設けられたロックアーム２２と、を備える。ロックアーム２２は、ハウジング２０を、相手側端子を収容する相手側ハウジング（図示省略）に嵌合させたときに、相手側ハウジングの係合部と係合することで、ハウジング相互の接続状態をロックする機能を果たす。

端子収容部２１は、端子金具１０を収容する端子収容室２３と、相手側端子を挿入するための挿入孔２４と、ランス２５と、を備えている。

端子収容室２３は、図３（ｂ）に示すように、ハウジング２０の基端側に開放しており、ハウジング２０の基端側から端子金具１０が端子収容室２３に挿入される。

挿入孔２４は、図３（ｂ）に示すように、端子収容室２３の先端部にて開口した孔であり、端子収容室２３と連通している。相手側端子は、挿入孔２４を介して端子収容室２３内に挿入されて、端子収容室２３内に保持されている端子金具１０の箱部１１と嵌合する。これにより、相手側端子と端子金具１０とが電気的に接続された状態に維持される。

ランス２５は、図３（ｂ）に示すように、端子収容室２３内に収容された端子金具１０の箱部１１の下壁部１１ａと対向する端子収容室２３の下面に設けられている。ランス２５は、端子収容室２３の下面の所定位置から、端子収容室２３の内側（上側）且つ先端側へ斜めに片持ち梁状に延びる弾性片である。

ランス２５は、端子金具１０の端子収容室２３への挿入途中では、端子金具１０の箱部１１の下壁部１１ａとの干渉によって下側に弾性変位し、端子金具１０の挿入が完了すると、自身の弾性復元力によって、箱部１１の係止孔１４に没入しながら元の状態に復帰する。これにより、図３及び図４に示すように、ランス２５が係止孔１４に受け入れられる。この結果、ランス２５の先端面と係止孔１４の先端側縁とが係合した状態になり、端子金具１０の端子収容室２３からの抜けが防止される。

図４に示すように、ランス２５が係止孔１４に受け入れられた状態では、ランス２５の一部が係止孔１４と端子金具１０の端子バネ１６との間の空間に位置する一方で、端子バネ１６がランス２５と接触していない。更に、図４に示す状態から、相手側端子が端子金具１０の箱部１１に挿入されることで、端子バネ１６が下向き（ランス２５に近付く向き）に押圧されても、支点部１５の先端部１５ａが端子バネ１６の支点として機能することにより、端子バネ１６が下向き（ランス２５に近付く向き）へ変形することが規制される。このため、端子バネ１６がランス２５に干渉することが確実に抑制され得る。

ここで、相手側端子が端子金具１０の箱部１１に傾いて挿入されることで、端子バネ１６が下向きに押圧された場合、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、端子バネ１６の先端部１６ａが、貫通孔１７から下方に突出するとともに、支点部１５よりも端子バネ１６の自由端に近い位置にて、貫通孔１７の面取り部１７ａに接触する。このため、端子バネ１６の変形が所定範囲内に規制され得る。

このように、端子バネ１６の先端部１６ａとの接触箇所が面取り部１７ａであるため、接触箇所が鋭利な（尖った）角部である場合と比べ、端子バネ１６の接触箇所にて応力集中が生じ難い。更に、端子バネ１６の先端部１６ａが面取り部１７ａに接触する際、相手側端子に先端部１６ａが押されて凸状に湾曲した先端部１６ａが伸びることに起因して、先端部１６ａが、面取り部１７ａと接触しながら面取り部１７ａに対して滑るように移動する場合がある。このとき、接触箇所が面取り部１７ａであるため、接触箇所が鋭利な（尖った）角部である場合に比べ、先端部１６ａの移動が滑らかになる。

また、係止孔１４の基端側縁に支点部１５が切り起こされていることで、係止孔１４と支点部１５との間の空間が、ランス２５の一部を受け入れ可能な空間として機能し得る。このため、ランス２５を受け入れるための係止孔１４の嵌合方向寸法が、支点部１５が設けられない場合の寸法Ｌ１から、本構成の場合の寸法Ｌ２に、拡大している（図４参照）。これにより、支点部１５が設けられない場合と比べて、より大きなランス２５を係止孔１４を介して受け入れることができる。

以下、係止孔１４に受け入れられた状態にあるランス２５を、係止孔１４の開口を含む平面で切断して得られる断面の嵌合方向寸法を「剪断距離Ｌ３」と呼ぶ（図４参照）。端子金具１０の使用時に、端子金具１０に端子収容室２３から抜ける方向の外力が及んだとき、係止孔１４の先端側縁がランス２５の先端面を押圧することで、ランス２５に嵌合方向に沿う剪断応力が作用する。

ここで、本実施形態では、ランス２５を受け入れるための係止孔１４の嵌合方向寸法が寸法Ｌ１から寸法Ｌ２に拡大した分だけ、剪断距離Ｌ３がより大きいランス２５を係止孔１４を介して受け入れることができる。このため、上述のように、端子金具１０に外力が及んだとき、ランス２５に作用する嵌合方向に沿う剪断応力が、剪断距離Ｌ３がより大きくなった分だけ小さくなる。この結果、端子金具１０に外力が及んだとき、ランス２５が変形し難くなる。更に、仮に係止孔１４の先端側縁がランス２５に食い込んだとしても、剪断距離Ｌ３が長い分、より深い食い込みに対してランス２５が耐えられ得ることになる。

以上、本発明の実施形態に係る端子金具１０によれば、筒状の箱部１１の内側で端子バネ１６と傾いた相手側端子とが接触した場合、端子バネ１６に過大な応力が生じ、端子バネ１６の塑性変形が生じる可能性もある。この点、端子バネ１６との接触箇所が面取り部１７ａとなるため、接触箇所が鋭利な端面である場合に比べ、端子バネ１６の接触箇所にて応力集中が生じ難い。よって、端子バネ１６に塑性変形が生じにくい。以上、端子金具１０によれば、端子バネ１６の変形を抑制することと、相手側端子との間の電気的接続の信頼性を維持することと、を両立可能である。

更に、傾いた相手側端子と端子バネ１６との接触時、支点部１５を中心に湾曲した端子バネ１６は、支点部１５と接触する位置よりも自由端側にある位置において貫通孔１７の基端側縁に形成された面取り部１７ａに接触する。この接触の際、相手側端子に端子バネ１６の先端部１６ａが押されて凸状に湾曲した先端部１６ａが伸びることに起因して、先端部１６ａが、面取り部１７ａと接触しながら面取り部１７ａに対して滑るように移動する場合がある。このとき、接触箇所が面取り部１７ａであるため、接触箇所が鋭利な（尖った）角部である場合に比べ、先端部１６ａの移動が滑らかになる。その結果、端子バネ１６の変形を抑制できる。

＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

上記実施形態では、端子金具１０の箱部１１が、角筒状の形状を有している。これに対し、端子金具１０の箱部１１が、円筒状の形状を有していてもよい。この場合、端子金具１０に接続される電線として、同軸線が採用されてもよい。

ここで、上述した本発明に係る端子金具１０の実施形態の特徴をそれぞれ以下（１）及び（２）に簡潔に纏めて列記する。
（１）
相手側端子を受け入れる筒状の箱部（１１）と、
前記相手側端子に押圧接触するように前記箱部（１１）の内壁から延びる端子バネ（１６）と、
前記端子バネ（１６）と前記相手側端子とが接触しているときの前記端子バネ（１６）の変形を所定範囲内に規制する変形規制部（１７）であって、前記端子バネ（１６）との接触箇所が面取り（１７ａ）されている変形規制部（１７）と、を備える、
端子金具（１０）。
（２）
上記（１）に記載の端子金具（１０）であって、
前記箱部（１１）の内側に向けて突出する形状を有し、前記端子バネ（１６）が前記相手側端子に押圧接触するときの支点（１５ａ）として働く支点部（１５）、を更に備え、
前記端子バネ（１６）は、
片持ち梁状の形状を有し、
前記変形規制部（１７）は、
前記支点部（１５）よりも前記端子バネ（１６）の自由端に近い位置にて前記端子バネ（１６）に接触することで、前記端子バネ（１６）の変形を所定範囲内に規制する、
端子金具（１０）。

１０ 端子金具
１１ 箱部
１５ 支点部
１５ａ 先端部（支点）
１６ 端子バネ
１７ 貫通孔の基端側縁（変形規制部）
１７ａ 面取り部（面取り）

Claims (2)

1. 相手側端子を受け入れる筒状の箱部と、
   前記相手側端子に押圧接触するように前記箱部の内壁から延びる端子バネと、
   前記端子バネと前記相手側端子とが接触しているときの前記端子バネの変形を所定範囲内に規制する変形規制部であって、前記端子バネとの接触箇所が面取りされている変形規制部と、を備える、
   端子金具。
2. 請求項１に記載の端子金具であって、
   前記箱部の内側に向けて突出する形状を有し、前記端子バネが前記相手側端子に押圧接触するときの支点として働く支点部、を更に備え、
   前記端子バネは、
   片持ち梁状の形状を有し、
   前記変形規制部は、
   前記支点部よりも前記端子バネの自由端に近い位置にて前記端子バネに接触することで、前記端子バネの変形を所定範囲内に規制する、
   端子金具。

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