JP5455435B2

JP5455435B2 - コネクタの端子構造

Info

Publication number: JP5455435B2
Application number: JP2009119979A
Authority: JP
Inventors: 圭史和田; 知之宮川
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-05-18
Filing date: 2009-05-18
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-05-18
Also published as: JP2010267584A

Description

本発明は、複数の電線の接続及び接続解除を簡便且つ確実に行い得るように構成したコネクタの端子構造に関する。

図１４は、下記特許文献１により開示された端子金具の構成を示すものであり、雌端子金具１００と雄端子金具１５０とから構成されている。両端子金具１００，１５０は図示しないコネクタハウジングに収容されており、コネクタハウジングの嵌合動作により互いに接続される。なお、以下の説明において前後方向については、両端子金具１００，１５０の接続側を前方とする。

雄端子金具１５０は、導電性の金属板を加工して形成されており、前方へ突出する雄タブ１５１を有している。雄タブ１５１はやや幅広でかつ扁平な細長い形状であり、その先端周りに、雌端子金具１００への挿入動作を案内するテーパ面１５２が全周に亘って形成されている。

雌端子金具１００も同じく導電性の金属板を加工して形成されており、その前端部に雄タブ１５１を挿入可能に構成された箱型の本体部１０１が設けられている。
雌端子金具１００の接触片１０３にエンボス加工されたエンボス部１０６が断面視で略台形状であることから、接触片と雄タブとの摺動により発生した摩耗粉は、接触片と雄タブとの摺動面から拡散される。

雄タブ１５１は、本体部１０１内に挿入されて接触片１０３と弾性的に接触される。雄タブ１５１と接触片１０３は、両者が当たり始める始点位置から両者が正規接続される接点位置にかけて、雄タブ１５１の挿入方向に沿って互いに摺動し合う摺動領域Ｙを有する。

接触片１０３の始点位置には、接点部１０４に供給される潤滑油を保有する凹部１０５（油保有部)が設けられている。雄タブ１５１の挿入時に、接触片１０３と正規接続される接点位置は、図１４の拡大部分に示すように凹部１０５と位置ずれしている。このため、凹部１０５内に溜まった塵埃が雄タブ１５１と接触片１０３との間に挟まるのを防止できる。

なお、上記凹部１０５は、図１５に示すように接触片１０３上に形成されたエンボス部１０６の頂部に設けられている。従って、上記のように雄タブ１５１が挿入された時、凹部１０５内に導入された潤滑油を雄タブ１５１が受け取り易くなり、潤滑油の雄タブ１５１への付着性及び潤滑性が良好になる。

特開２００８−２１０７５５号公報

しかし、上記構成では、雄端子金具１５０の雌端子金具１００への挿入時及び離脱時、更に振動などにより外力が加わった場合、雄タブ１５１及び接触片１０３が互いに移動するようになり、この移動に伴い両者の接点は摺動する。

上記エンボス部１０６は、上記雄タブ１５１に常に接触しているため、上記摺動時に摩耗粉が発生する。上記エンボス部１０６上の接点部分は円形であるから、摩耗粉を排除する掻き分け効果は少なく、雄タブ１５１とエンボス部１０６との間に摩耗粉が介在してしまう場合がある。

例えば、メッキ材である錫の摩耗粉が介在した場合、錫の摩耗粉は酸化すると電気的抵抗が高くなる性質を有しているので、雄タブ１５１とエンボス部１０６との接触抵抗が高くなってしまう懸念がある。

また、経時変化により雄タブ１５１やエンボス部１０６の表面に、抵抗の高い酸化膜が発生することもある。低抵抗で安定した電気的接触を確保するには、酸化膜を除去する必要があるが、円形状のエンボス部１０６及び接点部１０４の構成では酸化膜を除去するワイピング効果が少なかった。

本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、コネクタ同士を接続する際に雄タブと雌端子バネ部との摺動によって発生する摩耗粉を接触面から拡散させるとともに、摺動により酸化物を除去できるように構成したコネクタの端子金具を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１）箱型の本体部内に撓み変形可能に配設された接触片を有する雌型コネクタと、
前記本体部内に挿入されて前記接触片の一端に弾性的に圧接される雄タブを有する雄型コネクタと、を備えたコネクタの端子構造であって、
前記接触片の前記雄タブとの圧接部分に、
前記接触片の表面から断面視で略台形状に突出し、且つその頂部に多角形状の平面状接触部を有する雌エンボス部が設けられ、
前記平面状接触部の一つの角部が雄型コネクタに対向しており、
前記角部と前記接触片の表面との間に、前記接触片の表面に対して傾斜したエッジが形成されている
ことを特徴とするコネクタの端子構造。

（２）前記雌エンボス部は、前記頂部に形成された平面状接触部が略二等辺三角形状に形成されるとともに、その頂角が前記雄型コネクタに対向して配置され、前記頂角の角部と前記接触片の表面との間に、前記接触片の表面に対して傾斜したエッジが形成され、前記エッジと前記頂角を構成する２辺とのなす角度が平面視で９０度以上に設定されていることを特徴とする上記（１）に記載のコネクタの端子構造。

（３）前記雌エンボス部は、頂部に形成された平面状接触部が略菱形に形成されるとともに、前記雄型コネクタに対向する第１の角部と前記接触片の表面との間に、前記接触片の表面に対して傾斜した第１のエッジが形成され、前記第１のエッジと前記第１の角部を構成する２辺とのなす角度が平面視で９０度以上に設定され、且つ前記第１の角部の対頂角である第２の角部と前記接触片の表面との間にテーパ状の第２のエッジが形成され、前記第２のエッジと前記第２の角部を構成する２辺とのなす角度が平面視で９０度以上に設定されていることを特徴とする上記（１）に記載のコネクタの端子構造。

上記（１）の構成によれば、接触片と雄タブとの摺動により発生した摩耗粉は、雌エンボス部が断面視で略台形状であることから接触片と雄タブとの摺動面から拡散される。

上記（２）の構成によれば、接触片と雄タブとの摺動により発生した摩耗粉は、雌エンボス部に形成されたエッジの作用によりが雌エンボス部の周囲に分離されるとともに、エッジと接触部との角度が９０度以上に設定されていることと相俟って、摩耗粉の分離と拡散が促進される。

上記（３）の構成によれば、雌エンボス部の雄タブ挿入方向と抜き出し方向の双方に対抗する位置にエッジが形成されているので、コネクタ嵌合時及び嵌合解除時のいずれについても、摩耗粉の分離と拡散とを行うことができる。

本発明によるコネクタの端子金具によれば、コネクタ同士を嵌合する際、或いは嵌合解除の際のいずれについても、雄タブと雌エンボス部との摺動により生じた摩耗粉を接触面から拡散できる。また、雄タブと雌エンボス部との摺動により、例えば錫等の酸化膜が除去されるので、接触面の高抵抗化を防止できる。

本発明に係るコネクタの端子金具の第１実施形態を示す断面図である。（ａ）は雌エンボス部の構成を示す要部の斜視図、（ｂ）はその平面図である。雄タブと雌エンボス部との接触状態を示す側面図である。摩耗粉及び酸化被膜の除去作用を示す要部の斜視図である。摩耗粉及び酸化被膜の除去作用を示す要部の拡大斜視図である。本発明に係るコネクタの端子金具の第２実施形態を示す断面図である。（ａ）は雌エンボス部の構成を示す要部の斜視図、（ｂ）はその平面図である。雄タブと雌エンボス部との接触状態を示す側面図である。雄タブ挿入時における摩耗粉及び酸化被膜の除去作用を示す要部の斜視図である。雄タブ挿入時における摩耗粉及び酸化被膜の除去作用を示す要部の拡大斜視図である。雄タブ離脱時における摩耗粉及び酸化被膜の除去作用を示す要部の斜視図である。雄タブ離脱時における摩耗粉及び酸化被膜の除去作用を示す要部の拡大斜視図である。雌エンボス部の打ち出しを示す断面図である。従来の雄タブとエンボス部との接触状態を示す要部の断面図である。従来のエンボス部の構成を示す要部の斜視図である。

以下、本発明に係るコネクタの端子金具の第１実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、雄型コネクタ１と雌型コネクタ３とは、相互に嵌合されるようになっている。図１の左方に示す雄型コネクタ１は、ハウジング５内に導電材料からなる雄タブ７を配設した構成になっている。

これに対し、図１の右方に示す雌型コネクタ３は、ハウジング９内に導電材料からなる雌端子バネ部１１を配設するとともに、その先端部分に雌エンボス部１３を形成した構成になっている。

以下、雌型コネクタ３について説明すると、ハウジング９内には導電材料からなる雌端子１５が抜け出し不可に固定され、雌端子１５の一端に一体に設けられたバレル１７には電線１９の芯線１９ａが加締め止めされている。なお、電線１９の外側は絶縁材からなる被覆材１９ｂにより被覆されている。

また、被覆材１９ｂの外側は、弾性を有するパッキン２１により覆われ、電線１９の外側及びハウジング９の内壁からの水分の浸潤を防止できるようになっている。

そして、図１に示すように雄型コネクタ１と雌型コネクタ３とを嵌合すると、雌型コネクタ３を構成するハウジング９の内筒部分９ａが雄コネクタ１を構成するハウジング５内に入り込み、ハウジング５の外側に設けた係止部５ａとハウジング９に設けた係止部９ｂとが係止し、両者が抜け出し不可に一体化される。

上記のように雄型コネクタ１と雌型コネクタ３とを嵌合する際、雄タブ７が雌エンボス部１３の表面に当接し、次いで摺動しながら図１に示す位置まで押し込まれる。上記摺動によって摩耗粉が生ずるのであるが、雌端子バネ部１１に下記のような雌エンボス部１３を設けることにより、摩耗粉や酸化被膜の除去を行うことができる。

雌端子バネ部１１は、図１の拡大部分及び図４に示すように金属板を折り返して全体が弾性を有するように構成されている。そして、雌端子バネ部１１の先端部分であって、上記嵌合時に雄タブ７が当接する位置に雌エンボス部１３が設けられている。

本実施形態において、雌エンボス部１３は図２（ｂ）に示すように、上部から見た平面視の形状が略二等辺三角形に形成されている。また、図１及び図４に矢印Ａで示した雄タブ７の挿入方向から見た雌エンボス部１３の形状は、図３に示すように略台形状に形成されている。雌エンボス部１３は断面視でも略台形状に形成されている。

そして、雌エンボス部１３の上面に形成された略二等辺三角形状の接触部１３ａを構成する頂角、即ち矢印Ａ方向から見て雄タブ７が最初に当接する角部ａから雌端子バネ部１１の表面に向けて傾斜したエッジ２３が形成されている。

雌端子バネ部１１及び雌エンボス部１３の構成によれば、雄タブ７を矢印Ａ方向から挿入した場合、雄タブ７の先端がエッジ部２３に懸かる。この状態から、雄タブ７を更に押し込むことにより、雌端子バネ部１１全体が図４に示す矢印Ｂ方向に撓み変形し、雄タブ７が角部ａから挿入量に応じて接触部１３ａの表面に面接触するようになる。

雄タブ７の挿入は、雌エンボス部１３に摺動しつつ行われるので、両者の擦れにより摩耗粉２５が生じる。しかし、本実施形態の構成にあっては、エッジ２３が形成されているので、摩耗粉２５は図４及び図５に矢印Ｃで示すようにエッジ２３の両側に分かれ、雄タブ７と接触部１３ａとの間には介在しなくなる。

しかも、本実施形態の構成にあっては、エッジ２３と接触部１３ａの頂角を構成する２辺との間が図２（ｂ）に示すように平面視で９０度以上の角度に設定されている。従って、エッジ２３により分けられた摩耗粉２５は、エッジ２３から延びるテーパ面１３ｂによって次第に拡散されるようになり、雄タブ７と接触部１３ａとの接触面との間に入り込まなくなる。

このため、摩耗粉による接触不良を防止できるだけでなく、錫等の酸化膜を摺動により除去するとともに、酸化膜による接触不良をも防止できる。従って、本実施形態を適用したコネクタにあっては、コネクタ同士の嵌合時はもとより、振動等によっても接触不良が生じることがなく、高接触抵抗による電圧低下、発熱等の事故を未然に防止できる。

次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本第２実施形態と上記第１実施形態との相違点は、雌エンボス部について雄タブの挿入方向のみでなく、抜き取り方向についても上記エッジを形成した点にある。従って、上記同様の作用をなす部材については、同一の符号を付して重複説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態においても、雄型コネクタ１と雌型コネクタ３とは、相互に嵌合されるようになっている。

以下、図７〜図１２を参照して雌端子バネ部１１について説明すると、雌端子バネ部１１の先端部分であって、上記嵌合時に雄タブ７が当接する位置に図７、図９に示すように雌エンボス部３１が設けられている。

本実施形態において、雌エンボス部３１は図７（ｂ）に示すように、上部から見た平面視の形状は略菱形状に形成されている。また、図６に矢印Ａで示した雄タブ７の挿入方向から見た形状は図８に示すように台形状に形成されているが、他の側面から見た形状も台形状に形成されている。

そして、雌エンボス部３１の上面に形成された略菱角形の接触部３１ａを構成する一の角部、即ち矢印Ａ方向から見て雄タブ７が最初に当接する角部ａから雌端子バネ部１１の表面に向けて傾斜した第１のエッジ３３が形成されている。

また図６に矢印Ｘで示す雄タブ７の抜き取り方向から見て、最初の角部ｘと雌端子バネ部１１の表面との間に第２のエッジ３５が形成されている。

上記雌端子バネ部１１及び雌エンボス部３１の構成によれば、雄タブ７を矢印Ａ方向から挿入した場合、雄タブ７の先端が第１のエッジ部３３に懸かる。この状態から、雄タブ７を更に押し込むことにより、雌端子バネ部１１全体が図９に示す矢印Ｂ方向に撓み変形し、雄タブ７が角部ａから挿入量に応じて接触部３１ａの表面に面接触するようになる。

上記雄タブ７の挿入は、雌エンボス部３１に摺動しつつ行われるので、両者の擦れにより摩耗粉２５が生じる。しかし、本実施形態の構成にあっては、第１のエッジ３３が形成されているので、摩耗粉２５は図９及び図１０に矢印Ｃで示すように第１のエッジ３３の両側に分かれ、雄タブ７と接触部３１ａとの間に介在しなくなる。

一方、雄タブ７を抜き取る場合は、雌エンボス部３１の接触部３１ａに圧接している状態から抜き取るのであるから、抜き取りに伴って両者が摺動し、摩耗粉２５が生じる。しかし、第２のエッジ３５が形成され、第２のエッジ３５と接触部３１ａの角部ｘを構成する２辺との間が図７（ｂ）に示すように平面視で９０度以上に設定されているので、摩耗粉２５は図１１、図１２に矢印Ｄで示すように分散される。

次に、上記雌エンボス部の成型方法について説明する。なお、図１３は雌エンボス部１３の成型方法を模式的に示す断面図である。

雄金型４１には、雌エンボス部１３を打ち出すための凸部４３が設けられ、雌金型４５には雌エンボス部１３を形成するための凹部４７が設けられている。

そして、雄金型４１と雌金型４５との間に板状の雌端子バネ部１１を位置決めし、雄金型４１と雌金型４５とを加圧して雌エンボス部１３を成型する。

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、改良等が自在である。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、数値、形態、数、配置場所、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。

例えば、上記成型方法は、第２実施形態の雌エンボス部３１の成型にも援用できる。
また、上記雌エンボス部１３，３１の平面形状は、三角形や菱形に限定されず、更に他の多角形に形成してもよい。

１雄型コネクタ
３雌型コネクタ
５、９ハウジング
１１雌端子バネ部
１３，３１雌エンボス部
１５雌端子
１７バレル
１９電線
２１パッキン
２３エッジ
２５摩耗粉
３３第１のエッジ
３５第２のエッジ

Claims

箱型の本体部内に撓み変形可能に配設された接触片を有する雌型コネクタと、
前記本体部内に挿入されて前記接触片の一端に弾性的に圧接される雄タブを有する雄型コネクタと、を備えたコネクタの端子構造であって、
前記接触片の前記雄タブとの圧接部分に、
前記接触片の表面から断面視で台形状に突出し、且つその頂部に多角形状の平面状接触部を有する雌エンボス部が設けられ、
前記平面状接触部の一つの角部が雄型コネクタに対向しており、
前記角部と前記接触片の表面との間に、前記接触片の表面に対して傾斜したエッジが形成されている
ことを特徴とするコネクタの端子構造。
前記雌エンボス部は、前記頂部に形成された平面状接触部が略二等辺三角形状に形成されるとともに、その頂角が前記雄型コネクタに対向して配置され、前記頂角の角部と前記接触片の表面との間に、前記接触片の表面に対して傾斜したエッジが形成され、前記エッジと前記頂角を構成する２辺とのなす角度が平面視で９０度以上に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタの端子構造。
前記雌エンボス部は、頂部に形成された平面状接触部が略菱形に形成されるとともに、前記雄型コネクタに対向する第１の角部と前記接触片の表面との間に、前記接触片の表面に対して傾斜した第１のエッジが形成され、前記第１のエッジと前記第１の角部を構成する２辺とのなす角度が平面視で９０度以上に設定され、且つ前記第１の角部の対頂角である第２の角部と前記接触片の表面との間にテーパ状の第２のエッジが形成され、前記第２のエッジと前記第２の角部を構成する２辺とのなす角度が平面視で９０度以上に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタの端子構造。