JP4930439B2 - 端子金具 - Google Patents

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Description

本発明は、端子金具に関するものである。
特許文献1には、所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工して成形され、雄タブを挿入させるための角筒部と、角筒部内に収容された弾性接触片とを備えた雌形の端子金具が開示されている。角筒部内に挿入された雄タブは、角筒部を構成する受け板と、弾性接触片との間で弾性的に挟まれた状態で電気的導通可能に接続されるようになっている。
弾性接触片には、雄タブに対して小さい接触面積で接触を行うための接点部が、叩き出しによって形成されている。雄タブとの接触面積を小さくするのは、次の理由による。接点部を形成せずに弾性接触片と雄タブとを面接触させた場合は、一見すると接触面積が広くて電気的な接触抵抗が小さいように思われるのであるが、金属の表面を微視的に見ると粗いため、接触圧が低い状態では、金属同士は多数の点で接触している。この点で接触している部分は、弾性接触片と雄タブが僅かにずれただけで離間する虞が高いため、接触の形態としては不安定であり、接触抵抗の低減に関しては大きな期待はできない。
これに対し、接点部を形成して見かけ上の接触面積を小さくすると、単位面積当たりの接触圧力が大きくなるので、金属の表面が互いに相手側に馴染むように変形し、微視的に見たときに面接触の領域が拡がる。面接触の領域では、弾性接触片と雄タブが僅かにずれても、接触状態が維持されるので、結果的に、広い面積で接触する状態が安定して保たれ、ひいては、接触抵抗を低減することができるのである。
特開2004−220964公報
上記従来の端子金具の接点部は、弾性接触片の一部を叩き出すことによって形成されているため、弾性接触片の表面から突出した形態となっている。そのため、弾性接触片と受け板との間で雄タブを挟む方向においては、接点部の突出寸法分だけ、端子金具が嵩高になる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、端子金具の低背化を図ることを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工して成形され、雄タブを挿入させるための角筒部と、前記角筒部内に収容された弾性接触片とを備えており、前記角筒部内に挿入された前記雄タブが、前記角筒部を構成する受け板と、前記弾性接触片との間で弾性的に挟まれることで電気的導通可能に接続されるようになっている端子金具において、前記弾性接触片における前記雄タブとの対向面と前記受け板における前記雄タブとの対向面のうち少なくともいずれか一方の対向面は、その一部を前記金属板材の板厚寸法の範囲内で凹ませることにより、前記雄タブの挿入方向と直交する幅方向において厚肉部と薄肉部とが交互に並んだ形態となっており、前記雄タブは、その幅方向における一部において前記厚肉部と接触するようになっているところに特徴を有する。
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記厚肉部が、幅方向中央部と幅方向両端部とに配され、前記幅方向中央部の厚肉部と、前記幅方向両端部の厚肉部とが同じ高さに設定されているところに特徴を有する。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のものにおいて、前記弾性接触片における前記雄タブとの対向面と前記受け板における前記雄タブとの対向面には、夫々、幅方向に間隔を空けた一対の凹部が形成され、前記一対の凹部が、幅方向において前記雄タブの両側縁と対応するように配置されており、前記弾性接触片側の前記凹部と前記受け板側の前記凹部のうち少なくともいずれか一方の前記凹部は、前記薄肉部に形成されたものであるところに特徴を有する。
請求項4の発明は、請求項3に記載のものにおいて、幅方向中央に配された前記厚肉部は、幅方向において高さが一定の形態となっているところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
弾性接触片と受け板のうち少なくともいずれか一方は、雄タブに対して厚肉部のみにおいて接触するので、接触面積が小さく、接触抵抗は小さい。接触抵抗を低減する手段として、金属板材の板厚寸法の範囲内で部分的に切欠するようにしているので、突起状の接点を形成したものに比べると、雄タブを挟む方向において低背化を図ることができる。
<請求項2の発明>
雄タブが、幅方向中央部の厚肉部に接触している状態から幅方向に変位しても、幅方向両端部の厚肉部に接触することにより、安定した接触状態を維持することが可能である。
<請求項3の発明>
雄タブが、弾性接触片と受け板との間で弾性的に挟まれている状態から左右に傾くと、雄タブの左右両側縁は、厚肉部の表面に接触せずに、凹部内に進入する。したがって、弾性接触片における雄タブとの対向面や受け板における雄タブとの対向面が、雄タブの左右両側縁のエッジによって傷付けられる虞はない。
<請求項4の発明>
幅方向中央に位置する厚肉部に対して雄タブが接触する状態では、この幅方向中央の厚肉部と雄タブとが、幅方向に連続して接触する線接触形態又は面接触形態となるので、雄タブがその左右両側縁を弾性接触片側又は受け板側へ接近させるように傾く動作は、発生し難い。
<実施形態1>
以下、本発明を具体化した実施形態1を図1乃至図11を参照して説明する。本実施形態の端子金具Tは、図11に示すように、所定の形状に打ち抜いた金属板材Taに曲げ加工と切削加工とを施して成形されている。金属板材Taは、その全体に亘って板厚が均一となっており、図11に破線で示す折り目に沿って曲げ加工されている。
端子金具Tは、全体として前後方向に細長く、略前半領域が角筒部10となっているとともに略後半部分が電線圧着部11となっている雌形と称される端子である。角筒部10は、前後方向に細長い底板12と、底板12の左右両側縁から略直角に上方へ立ち上がるように延出する左右両側板13L,13Rと、左側板13Lの上端縁から底板12と略平行をなすように略直角に延出する上面板14とを備えて構成されている。
角筒部10内には弾性接触片15が収容されており、前方から角筒部10内に挿入された雄タブMは、弾性接触片15の上面(雄タブMと対向する第1対向面15S)と上面板14を構成する受け板20の下面(雄タブMと対向する第2対向面20S)との間で、弾性接触片15の弾力により上下に挟み付けられ、雄タブMと端子金具Tとが電気的導通可能に接続されるようになっている。尚、雄タブMの挿入方向と直角な横断面形状は方形である。また、電線圧着部11には電線(図示せず)が周知の圧着手段によって導通可能に接続されるようになっている。
角筒部10を構成する底板12の前端部には、略方形に貫通する形態の第1窓孔16と、第1窓孔16の後方に隣接するように配置されて底板12の上面を前方へ下り勾配となったテーパ状切欠部17とが形成されている。また、底板12の前後方向における略中央部には、底板12の全幅に亘って開口するとともに左右両側板13L,13Rの下端部においても開口する形態の第2窓孔18が貫通して形成されている。この第2窓孔18は、端子金具Tがコネクタハウジングのキャビティ(図示せず)内の正規位置に挿入されたときに、キャビティの下面壁に沿うように形成したランス(図示せず)を係止させることにより、端子金具Tを抜止めするための抜止め手段として機能させることが可能である。さらに、底板12の上面における第2窓孔18の後方に隣接する方形領域には、段差状に凹ませた形態の受け部19が形成されている。
上面板14は、その前端側における略2/3の領域を占める受け板20と、受け板20とは独立して左側板13Lから延出して後端側の略1/3の領域を占める支持板21とから構成されている。受け板20は、その前端部のみにおいて左側板13Lに連なっていて、後方へ片持ち状に延出する形態となっている。支持板21の後端縁からは、貫通孔を有する枠状の連結板22が下方へ略直角に延出しており、連結板22の下端縁からは弾性接触片15が前方へ片持ち状に延出している。
弾性接触片15は、側方から視ると、前後両端部が低くて前後方向における略中央位置が高くなるように湾曲した形態である。弾性接触片15の後端部には、下方へ叩き出し加工を施すことによって支点部23が形成されている。支点部23は、幅方向(左右方向)に直線的に延び、幅方向と直角な断面形状は略円弧形をなす。そして、この支点部23は、受け部19の上面に当接しており、弾性接触片15の弾性撓みの支点として機能する。
右側板13Rの上端縁における前端側の位置からは、膨出部24が延出されている。この膨出部24は、前方から視て山形に屈曲されていて、端子金具Tがキャビティ内に上下逆向きの姿勢で挿入されることを規制するための逆挿入防止手段として機能し得るものである。この膨出部24は、受け板20の上面における左右両端部に対して覆うように当接し、受け板20の上面と膨出部24の下面との間には略三角形をなす空間(デッドスペース)が構成されている。また、右側板13Lの上端縁における後端部からは、押さえ板25が延出されている。この押さえ板25は、支持板21の上面に対して上から押圧するように当接し、これにより、支持板21の上方への変位、即ち弾性接触片15の上方への浮き上がりが防止されている。
弾性接触片15の第1対向面15S(上面)には、前後方向に延びる左右一対の第1凹部26Aが形成されている。この第1凹部26Aは、弾性接触片15を上面側(第1対向面15S側)から下面側へ叩き出すことによって形成されているのではなく、第1対向面15Sをその弾性接触片15の板厚の範囲内(即ち、金属板材Taの板厚の範囲内)で溝状に切欠することによって形成されたものである。第1凹部26Aの前後方向と直角な横断面形状は、弧状をなしている。この一対の第1凹部26Aは、幅方向(即ち、左右方向)において対称な形態である。また、第1凹部26Aの前後方向における形成領域は、弾性接触片15の前端から支点部23よりも少し前方の位置に至る範囲であって、この形成範囲内で前後方向に連続した形態である。
かかる弾性接触片15は、図6に示すように、幅方向において一対の第1凹部26Aの形成領域と対応する左右一対の第1薄肉部27Aと、一対の第1凹部26Aの間の領域と対応するように幅方向中央位置に配された中央側第1厚肉部28Aと、左右一対の第1凹部26Aから弾性接触片15の外側縁に至る領域と対応するように幅方向両端部に配された左右一対の端部側第1厚肉部29Aとから構成されている。つまり、弾性接触片15は、中央側第1厚肉部28Aと一対の端部側第1厚肉部29Aとの間に、一対の第1薄肉部27Aを配した形態であり、換言すると、3つの第1厚肉部28A,29Aと2つの第1薄肉部27Aとが幅方向において交互に並ぶように配置された形態である。
また、中央側第1厚肉部28Aの上面と端部側第1厚肉部29Aの上面は、いずれも、弾性接触片15の前端に近い位置において最も高さの高い頂上部となっている(図4を参照)。そして、図6に示すように、中央側第1厚肉部28Aの頂上部が主接点30となっており、一対の端部側第1厚肉部29Aの頂上部が補助接点31となっている。この中央側第1厚肉部28Aの主接点30と端部側第1厚肉部29Aの補助接点31は、互いに同じ高さである。また、中央側第1厚肉部28Aの主接点30と端部側第1厚肉部29Aの補助接点31は、いずれも、幅方向に連続した形態となっていて、雄タブMの下面に対して幅方向に連続するような線接触形態で接するようになっている。かかる弾性接触片15の第1対向面15Sは、幅方向において対称な形態となっている。
受け板20の第2対向面20S(下面)には、前後方向に直線状に延びる左右一対の第2凹部26Bが形成されている。この第2凹部26Bは、受け板20を内面側(第2対向面20S側)から外面側(上面側)へ叩き出すことによって形成されているのではなく、第2対向面20Sをその受け板20の板厚の範囲内(即ち、金属板材Taの板厚の範囲内)で溝状に切欠することによって形成されたものである。第2凹部26Bの前後方向と直角な横断面形状は、弧状をなしている。この一対の第2凹部26Bは、幅方向(即ち、左右方向)において対称な形態である。また、第2凹部26Bの前後方向における形成領域は、受け板20の前端よりも少し後方の位置から、受け板20の後端に至る範囲であって、この形成範囲内で前後方向に連続した形態である。
かかる受け板20は、図6に示すように、幅方向において一対の第2凹部26Bの形成領域と対応する左右一対の第2薄肉部27Bと、一対の第2凹部26Bの間の領域と対応するように幅方向中央位置に配された中央側第2厚肉部28Bと、左右一対の第2凹部26Bから受け板20の外側縁に至る領域と対応するように幅方向両端部に配された左右一対の端部側第2厚肉部29Bとから構成されている。つまり、受け板20は、中央側第2厚肉部28Bと一対の端部側第2厚肉部29Bとの間に一対の第2薄肉部27Bを配した形態であり、換言すると、3つの第2厚肉部と2つの第2薄肉部27Bとが幅方向において交互に並ぶように配置された形態である。
中央側第2厚肉部28Bの下面と端部側第2厚肉部29Bの下面は、いずれも、角筒部10に対する雄タブMの正規の挿入方向と平行な平坦面となっており、雄タブMの上面に対して幅方向及び前後方向において連続するような面接触形態で接するようになっている。また、中央側第2厚肉部28Bの下面と端部側第2厚肉部29Bの下面は、互いに同じ高さである。かかる受け板20の第2対向面20Sは、幅方向において対称な形態となっている。また、第1対向面15Sと第2対向面20Sは、その一対の第1薄肉部27Aと一対の第2薄肉部27Bとの位置関係に関して上下対称な形態となっている。
次に、本実施形態の作用を説明する。
前方から角筒部10内に雄タブMが挿入されたときに、その幅方向における挿入位置が正規位置であった場合には、図8に示すように、雄タブMの下面のうち、幅方向における中央部分が中央側第1厚肉部28Aの主接点30に対して幅方向に線接触するとともに、幅方向における両端部が一対の第1薄肉部27A(第1凹部26A)と対応する。つまり、雄タブMの下面は、その幅方向中央部のみにおいて弾性接触片15と接触するので、雄タブMの下面が全幅に亘って接触する場合に比べると、弾性接触片15との接触面積が小さくなっている。
一方、雄タブMの上面については、下面と同様、幅方向における中央部分が中央側第2厚肉部28Bの下面に対して面接触するとともに、幅方向における両端部が一対の第2薄肉部27B(第2凹部26B)と対応する。つまり、雄タブMの上面は、その幅方向中央部のみにおいて受け板20と接触するので、雄タブMの上面が全幅に亘って接触する場合に比べると、受け板20との接触面積が小さくなっている。
尚、角筒部10内に雄タブMが挿入されると、弾性接触片15がその後端の支点部23を支点として下方へ弾性的に撓むのであるが、このとき、図7に示すように、弾性接触片15の前端部は第1窓孔16内とテーパ状切欠部17内に進入するので、弾性接触片15の弾性撓み量(弾性接触片15に蓄勢される弾性復元力)が過剰に大きくならずに済んでいる。
さて、角筒部10内に挿入されている雄タブMが、角筒部10に対し前後方向の軸線を支点として斜め姿勢になった場合には、図9に示すように、雄タブMの左右両側縁が第1凹部26A又は第2凹部26B内に進入するので、雄タブMの側縁のエッジが弾性接触片15の第1対向面15Sや受け板20の第2対向面20Sに接触することはない。したがって、雄タブMによって第1対向面15Sと第2対向面20Sが傷を付けられる虞はない。
また、角筒部10内における正規位置に挿入された雄タブMが、幅方向に位置ずれしたり、当初から正規の位置から幅方向にずれた位置に挿入されることがある。この点に鑑み、本実施形態では、弾性接触片15の3つの第1厚肉部28A,29Aの接点30,31をいずれも同じ高さとし、受け板20の3つの第2厚肉部28B,29Bの下面をいずれも同じ高さとしている。したがって、正規位置から幅方向に位置ずれしている雄タブMは、図10に示すように、その下面における左右両側縁部を、中央側第1厚肉部28Aの主接点30と、一対の端部側第1厚肉部29Aのうち一方の端部側第1厚肉部29Aの補助接点31とに接触させるとともに、下面における幅方向中央部を、一対の第1凹部26Aのうち一方の第1凹部26Aと対応させて弾性接触片15とは非接触の状態となる。
一方、雄タブMの上面についても、下面と同様、左右両側縁部が、中央側第2厚肉部28Bの下面と、一対の端部側第2厚肉部29Bのうち一方の端部側第2厚肉部29Bの下面とに接触するとともに、幅方向中央部が、一対の第2凹部26Bのうち一方の第2凹部26Bと対応して受け板20とは非接触の状態となる。このように、正規位置から幅方向にずれた雄タブMの下面と上面は、その幅方向両端部において弾性接触片15と受け板20とに当接する状態になるので、安定した接触状態が維持される。
上述のように、弾性接触片15における雄タブMとの対向面(第1対向面15S)と受け板20における雄タブMとの対向面(第2対向面20S)は、その一部を金属板材Taの板厚寸法の範囲内で凹ませる(切欠する)ことにより、雄タブMの挿入方向と直交する幅方向において厚肉部28A,29A,28B,29Bと薄肉部27A,27Bとが交互に並んだ形態となっており、雄タブMは、その幅方向における一部において厚肉部28A,29A,28B,29Bと接触するようになっている。このように、弾性接触片15と受け板20は、雄タブMに対し厚肉部28A,29A,28B,29Bのみにおいて接触するので、接触面積が小さく、接触抵抗は小さい。
本実施形態では、接触抵抗を低減する手段として、金属板材Taの板厚寸法の範囲内で弾性接触片15と受け板20を部分的に切欠するようにしているので、突起状の接点を形成したものに比べると、雄タブMを挟む上下方向において端子金具T(角筒部10)の低背化を図ることが実現されている。
また、幅方向中央に配された中央側第1厚肉部28Aの主接点30は、幅方向において高さが一定の形態となっていて、中央側第1厚肉部28Aに対して雄タブMが接触する状態では、この中央側第1厚肉部28Aと雄タブMとが、幅方向に連続して接触する線接触形態となる。一方、幅方向中央に配された中央側第2厚肉部28Bも、幅方向において高さが一定の形態となっていて、中央側第2厚肉部28Bに対して雄タブMが接触する状態では、この中央側第2厚肉部28Bと雄タブMとが、幅方向に連続して接触する面接触形態となる。したがって、雄タブMが、前後方向の軸線を中心としてその左右両側縁を弾性接触片15側又は受け板20側へ接近させるように傾こうとしても、その傾き動作は発生し難く、安定した接触状態が維持される。
<他の実施形態>
本発明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態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では雄タブとの対向面において厚肉部と薄肉部が幅方向に並ぶ形態を、弾性接触片と受け板の双方に適用したが、この形態は、弾性接触片のみに適用してもよく、受け板のみに適用してもよい。この形態を弾性接触片のみに適用する場合は、受け板に外面側への叩き出し加工を施すことにより、受け板における雄タブとの対向面に凹部を形成し、叩き出し加工により受け板の外面に突出した突起は、受け板と膨出部とによって構成されるデッドスペース内に配することができる。突起をでデッドスペース内に配すれば、叩き出し加工に起因する角筒部の嵩高化を回避できる。
(2)上記実施形態では幅方向中央の厚肉部と幅方向両端部の厚肉部を同じ厚さとしたが、幅方向中央の厚肉部よりも幅方向両端部の厚肉部を薄くしてもよい。
(3)上記実施形態では3つの厚肉部と2つの薄肉部を交互に配したが、厚肉部と薄肉部の数はこれに限らない。例えば、4以上の厚肉部と3以上の薄肉部を交互に配してもよく、2つの厚肉部の間に1つの薄肉部を配してもよい。いずれの場合でも、厚肉部の数は、薄肉部よりも1つ多いか、1つ少ないかのいずれかである。
(4)上記実施形態では厚肉部の数を薄肉部よりも多くしたが、薄肉部の数を厚肉部より多くしてもよい。例えば、1つの厚肉部の両側の2つの薄肉部を配してもよく、2以上の厚肉部と3以上の薄肉部とを交互に配してもよい。
(5)上記実施形態では弾性接触片を左右対称な形態としたが、弾性接触片は左右非対称な形態であってもよい。
(6)上記実施形態では受け板を左右対称な形態としたが、受け板は左右非対称な形態であってもよい。
(7)上記実施形態では弾性接触片における雄タブとの対向面と受け板における雄タブとの対向面を上下対称な形態としたが、弾性接触片における雄タブとの対向面と受け板における雄タブとの対向面を非対称な形態としてもよい。
(8)上記実施形態では幅方向中央部の厚肉部が雄タブに対して幅方向に沿って線接触するようにしたが、雄タブに対する幅方向中央部の厚肉部の接触形態は、前後方向の線接触、点接触、面接触のいずれであってもよい。
(9)上記実施形態では幅方向両端部の厚肉部が雄タブに対して幅方向に線接触するようにしたが、雄タブに対する幅方向両端部の厚肉部の接触形態は、点接触、前後方向の線接触、面接触のいずれであってもよい。
(10)上記実施形態では雄タブが幅方向において正しい位置に挿入されている状態では、幅方向中央の厚肉部のみが雄タブと接触するようにしたが、雄タブが幅方向において正しい位置に挿入されている状態において、幅方向中央の厚肉部と幅方向両端部の厚肉部の双方が雄タブと接触するようにしてもよい。
(11)上記実施形態では弾性接触片を上面板の後端部(支持板)に連なる形態としたが、弾性接触片は、底板の前端に連なって後方へ折り返し状に延出する形態でもよい。
(12)上記実施形態では弾性接触片が片持ち状に延出する形態としたが、弾性接触片は、その前後両端が角筒部を構成する板部に連なった形態であってもよい。
実施形態1の端子金具の正面図 端子金具の側面図 端子金具の平面図 図1のX−X線断面図 図1のY−Y線断面図 図4のZ−Z線断面図 角筒部に雄タブが挿入された状態をあらわす縦断面図 角筒部に雄タブが挿入された状態をあらわす横断面図 雄タブが姿勢を傾けた状態をあらわす横断面図 雄タブが幅方向に位置ずれした状態をあらわす横断面図 端子金具の展開図
符号の説明
M…雄タブ
T…端子金具
Ta…金属板材
10…角筒部
15…弾性接触片
20…受け板
26A…第1凹部
26B…第2凹部
27A…第1薄肉部
27B…第2薄肉部
28A…中央側第1厚肉部
28B…中央側第2厚肉部
29A…端部側第1厚肉部
29B…端部側第2厚肉部

Claims (4)

  1. 所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工して成形され、
    雄タブを挿入させるための角筒部と、
    前記角筒部内に収容された弾性接触片とを備えており、
    前記角筒部内に挿入された前記雄タブが、前記角筒部を構成する受け板と、前記弾性接触片との間で弾性的に挟まれることで電気的導通可能に接続されるようになっている端子金具において、
    前記弾性接触片における前記雄タブとの対向面と前記受け板における前記雄タブとの対向面のうち少なくともいずれか一方の対向面は、その一部を前記金属板材の板厚寸法の範囲内で凹ませることにより、前記雄タブの挿入方向と直交する幅方向において厚肉部と薄肉部とが交互に並んだ形態となっており、
    前記雄タブは、その幅方向における一部において前記厚肉部と接触するようになっていることを特徴とする端子金具。
  2. 前記厚肉部が、幅方向中央部と幅方向両端部とに配され、
    前記幅方向中央部の厚肉部と、前記幅方向両端部の厚肉部とが同じ高さに設定されていることを特徴とする請求項1記載の端子金具。
  3. 前記弾性接触片における前記雄タブとの対向面と前記受け板における前記雄タブとの対向面には、夫々、幅方向に間隔を空けた一対の凹部が形成され、
    前記一対の凹部が、幅方向において前記雄タブの両側縁と対応するように配置されており、
    前記弾性接触片側の前記凹部と前記受け板側の前記凹部のうち少なくともいずれか一方の前記凹部は、前記薄肉部に形成されたものであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の端子金具。
  4. 幅方向中央に配された前記厚肉部は、幅方向において高さが一定の形態となっていることを特徴とする請求項3記載の端子金具。
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