JP5567051B2 - メス端子、メスコネクタ、及びメス端子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、主要には、オス端子を挟み込むようにして当該オス端子と接続されるメス端子に関する。

従来から、ワイヤハーネス等を構成する電線の端部にメス端子を接続し、このメス端子をハウジングに収容した構成のメスコネクタが知られている。このメスコネクタに対して、オス端子を収容したオスコネクタを嵌合させることにより、メス端子とオス端子を電気的に接続させることができる。この種のメスコネクタ及びオスコネクタは、例えば特許文献１に開示されている。

また、メス端子の形状としては、例えば２つの金属製の部材で構成されたものが知られている。この２つの金属製の部材は、オス端子よりも僅かに小さい間隔となるように配置される。そして、オス端子をメス端子に差し込むことにより、これらの金属製の部材が弾性変形して、オス端子を挟み込む。以上により、メス端子とオス端子とが電気的に接続される。

特開平８−２１３０９２号公報

しかし、２つの金属製の部材でオス端子を保持する構成では、オス端子を挿入する際にメス端子の金属製の部材を弾性変形させる必要があるので、オス端子を挿入するために大きな力が必要になり、組立作業者の負担が増加してしまうことがあった。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、オス端子を挟み込むようにして当該オス端子と接続されるメス端子であって、オス端子をスムーズに挿入可能な構成を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成のメス端子が提供される。即ち、このメス端子は、圧着部と、挟み部と、を備える。前記圧着部は、電線の導体と接続される。前記挟み部は、金属製の板材から製造されており、前記圧着部と電気的に接続されており、オス端子を挟み込むようにして当該オス端子と接続され、前記オス端子との接触箇所よりも前記圧着部側において、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部を有する。前記薄肉部は、前記板材を当該板材の厚み方向に圧縮することで形成される。

これにより、薄肉部の影響により挟み部の弾性力が低下するため、挟み部がオス端子を挟む力を低減させることができる。従って、オス端子をメス端子にスムーズに取り付けることができる。また、メス端子を長くして、オス端子との接触箇所を先端側（圧着部から遠い側）にすることなくオス端子を挟む力を低減できるので、コンパクトなメス端子を実現できる。そして、板材の表面を削ることなく薄肉部を形成できるので、板材にメッキが施されている場合は、当該メッキを除去することなく薄肉部を形成できる。

前記のメス端子においては、前記挟み部は、櫛歯状に配置される複数の細長状の部材により構成されることが好ましい。

これにより、櫛歯状ではなく平板状の挟み部を用いる構成と比較して、挟み部の弾性力を低くできるので、オス端子の取付性を一層向上させることができる。また、平板状の挟み部を用いる場合、平板の歪みや突起等によって、当該挟み部とオス端子との接触面積が小さくなってしまい、接触抵抗が大きくなってしまうことが考えられる。この点、上記の構成は、１つの部材に歪み等があった場合でも他の部材によってオス端子との接触面積を確保することができるので、接触抵抗の増加を防止できる。

前記のメス端子においては、前記挟み部は、前記オス端子を挟んで向かい合うように配置された一対の部材を含んでおり、当該一対の部材は、互いに離れる方向に弾性変形できることが好ましい。

これにより、オス端子の挿入位置がズレていた場合であっても、対をなして配置された部材が当該ズレを吸収するように弾性変形するので、オス端子の取付性を向上させることができる。また、挟み部がオス端子と接続された後において振動等が伝わった場合であっても、挟み部とオス端子との間に隙間ができないので、アーク放電の発生を防止することができる。

本発明の第２の観点によれば、前記のメス端子と、ハウジングと、を備えるメスコネクタが提供される。前記ハウジングは、前記オス端子を備えるオスコネクタのハウジングと嵌合可能であって、前記メス端子を保持する。

これにより、本発明の効果を有するメスコネクタを実現することができる。

本発明の第３の観点によれば、電線の導体と接続される圧着部と、前記圧着部と電気的に接続され、オス端子を挟み込むようにして当該オス端子と接続される挟み部と、を備えるメス端子の製造方法が提供される。即ち、この製造方法において、前記挟み部は、圧縮工程と、湾曲工程と、を含む工程によって形成される。前記圧縮工程では、前記板材を当該板材の厚み方向に圧縮して、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部を形成する。前記湾曲工程では、前記薄肉部が形成された部材を湾曲させる。

これにより、薄肉部の影響により挟み部の弾性力が低下するため、挟み部がオス端子を挟む力を低減させることができる。従って、オス端子をメス端子にスムーズに取り付けることができる。また、メス端子を長くして、オス端子との接触箇所を先端側（圧着部から遠い側）にすることなくオス端子を挟む力を低減できるので、コンパクトなメス端子を実現できる。

メスコネクタの斜視図。 メスコネクタの側面図。 メスコネクタの分解斜視図。 オスコネクタの斜視図。 オスコネクタの側面図。 オスコネクタの分解斜視図。 メス端子の斜視図。 メス端子の側面図。 メス端子の挟み部の製造工程を示す説明図。 メス端子及びカバー部の他の例を示す斜視図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本実施形態のコネクタは、図１から図３に示すメスコネクタ１０と、図４から図６に示すオスコネクタ３０と、から構成されている。コネクタは、メスコネクタ１０の開口側（図１の左下側）と、オスコネクタ３０の開口側（図４の左下側）と、が嵌合するように構成されている。

初めに、メスコネクタ１０について説明する。図１から図３までは、メスコネクタ１０の斜視図、側面図、及び分解斜視図である。なお、以下では、メスコネクタ１０の説明において、オスコネクタ３０と嵌合される側（図１及び図３の左下側）を組付側と称し、その反対側（図１及び図３の右上側）を基端側と称する。

メスコネクタ１０は、図３等に示すように、外側ハウジング１１と、シールドカバー１２と、メスリテーナ１３と、ハウジング防水シール１４と、内側ハウジング１５と、カバー部１６と、電線防水シール１７と、電線カバー１８と、連結レバー１９と、メス端子２０と、を備える。

メス端子２０は、電線２と電気的に接続されており、オスコネクタ３０が保持するオス端子４０（詳細は後述）と電気的に接続される。また、本実施形態のメスコネクタ１０は、２本のメス端子２０を保持可能に構成されている。それぞれのメス端子２０は、図３に示すように、圧着部２１と、取付板２２と、挟み部２３と、を備える。

圧着部２１は、電線２の導体部に対して圧着されている。取付板２２は、メス端子２０の一側（図３の下側）に配置されている。この取付板２２には、図略の取付孔が形成されており、当該取付孔を利用してメス端子２０が内側ハウジング１５に取り付けられる。挟み部２３は、櫛歯状に配置された複数のリブ状の部材によって構成されている。挟み部２３は、オス端子４０を挟み込むようにして当該オス端子４０と接続される。

カバー部１６は、メス端子２０の一部を覆う部材である。具体的には、カバー部１６は、取付板２２及び挟み部２３を覆うように、メス端子２０に取り付けられる。これにより、メスコネクタ１０の組立てを行う作業者の指等から挟み部２３を保護することができる。メス端子２０は、このカバー部１６を取り付けた状態で、内側ハウジング１５に取り付けられる。

内側ハウジング１５には、カバー部１６付きのメス端子２０を挿入するための挿入孔１５ａが形成されている。本実施形態のメスコネクタ１０は２本のメス端子２０を保持可能な構成であるため、内側ハウジング１５には、２つの挿入孔１５ａが形成されている。カバー部１６付きのメス端子２０を挿入孔１５ａに挿入することで、取付板２２の取付孔と、内側ハウジング１５に形成された図略の取付突起と、が嵌合するように構成されている。このようにして、メス端子２０を内側ハウジング１５に取り付けることができる。このとき、メス端子２０の一部分（具体的には、カバー部１６及び挟み部２３等）は、内側ハウジング１５の前記組付側に形成された収容部１５ｂに位置する。

電線防水シール１７は、シリコン及びゴム（シリコンゴムを含む）等を材料とするリング状の部材である。電線防水シール１７は、メス端子２０を内側ハウジング１５に取り付けた後に、挿入孔１５ａの基端側に、電線カバー１８によって取り付けられる。これにより、電線２を伝う水がメスコネクタ１０内に浸入することを防止できる。

ハウジング防水シール１４は、シリコン及びゴム（シリコンゴムを含む）等を材料とする枠状の部材である。ハウジング防水シール１４は、メスコネクタ１０とオスコネクタ３０とを嵌合したときに、内側ハウジング１５とオスコネクタ３０側の内側ハウジング３５（詳細は後述）との間に挟み込まれることで、メスコネクタ１０とオスコネクタ３０との間を防水することができる。

メスリテーナ１３は、内側ハウジング１５の収容部１５ｂを覆うように、内側ハウジング１５に取り付けられる。従って、メスリテーナ１３は、メス端子２０を覆うように配置される。

シールドカバー１２は、金属製の筒状の部材である。シールドカバー１２は、メスリテーナ１３及び収容部１５ｂを覆うように、かつ外側ハウジング１１の内側に配置される。これにより、電線２及びメス端子２０から放射されるノイズが外に漏れることを防止できる（遮蔽できる）。

外側ハウジング１１は、シールドカバー１２を覆うように内側ハウジング１５に取り付けられる。また、外側ハウジング１１には、オスコネクタガイド部１１ａと、レバー取付部１１ｂと、が形成されている。

オスコネクタガイド部１１ａは、オスコネクタ３０側の部材（後述の外側ハウジング３１のメスコネクタガイド部３１ａ）に挿入可能に構成されている。これにより、メスコネクタ１０とオスコネクタ３０とを正しい向きで嵌合させることができる。レバー取付部１１ｂには、連結レバー１９が取り付けられる。なお、連結レバー１９の構成については後述する。

次に、オスコネクタ３０について説明する。図４から図６までは、オスコネクタ３０の斜視図、側面図、及び分解斜視図である。なお、以下では、オスコネクタ３０の説明において、メスコネクタ１０と嵌合される側（図４及び図６の左下側）を組付側と称し、その反対側（図４及び図６の右上側）を基端側と称する。

オスコネクタ３０は、図６等に示すように、外側ハウジング３１と、シールドカバー３２と、オスリテーナ３３と、内側ハウジング３５と、電線防水シール３７と、電線カバー３８と、オス端子４０と、を備える。

オス端子４０は、電線４と電気的に接続されており、メス端子２０と電気的に接続される。オス端子４０は、図６に示すように、圧着部４１と、端子部４３と、を備える。

圧着部４１は、電線４の導体部に対して圧着されている。端子部４３は、圧着部４１と電気的に接続された金属製の平板である。オス端子４０は、端子部４３がメス端子２０の挟み部２３に挟み込まれるようにして、メス端子２０と接続される。また、端子部４３には、取付孔が形成されており、この取付孔を利用して、オス端子４０が内側ハウジング３５に取り付けられる。

内側ハウジング３５には、オス端子４０を挿入するための挿入孔３５ａと、オス端子４０を保持するための保持部３５ｂと、が形成されている。オスコネクタ３０の組立てを行う作業者は、オス端子４０を挿入孔３５ａに挿入して、オス端子４０の取付穴と、保持部３５ｂに形成された突起と、を嵌合させることで、オス端子４０を内側ハウジング３５に取り付けることができる。

電線防水シール３７は、シリコン及びゴム（シリコンゴムを含む）等を材料とするリング状の部材である。電線防水シール３７は、オス端子４０を内側ハウジング３５に取り付けた後に、挿入孔３５ａの基端側に、電線カバー３８によって取り付けられる。これにより、電線４を伝う水がオスコネクタ３０内に浸入することを防止できる。

オスリテーナ３３は、内側ハウジング３５の保持部３５ｂに被さるように取り付けられる。従って、オスリテーナ３３はオス端子４０を覆うように配置される。

シールドカバー３２は、金属製の筒状の部材である。シールドカバー３２は、内側ハウジング３５の組付側を覆うように配置される。これにより、電線４及びオス端子４０から放射されるノイズが外に漏れることを防止できる（遮蔽できる）。

外側ハウジング３１は、シールドカバー３２を覆うように内側ハウジング３５に取り付けられる。また、外側ハウジング３１には、メスコネクタガイド部３１ａと、レバー取付部３１ｂと、が形成されている。前述のように、メスコネクタガイド部３１ａは、オスコネクタガイド部１１ａを挿入可能に構成される。レバー取付部３１ｂは、連結レバー１９を着脱できるように構成されている。

連結レバー１９には、図３等に示すように、取付部１９ａと、ガイド溝が形成されたガイド部１９ｂと、が形成されている。連結レバー１９は、取付部１９ａにレバー取付部１１ｂを挿入することで、外側ハウジング１１に回転可能に取り付けられる。また、連結レバー１９は、ガイド部１９ｂにレバー取付部３１ｂを挿入することで、外側ハウジング３１に取り付けられる。この構成により、取付部１９ａを回転中心として連結レバー１９を回転させることで、レバー取付部３１ｂがガイド部１９ｂに沿って移動するため、外側ハウジング３１（ひいてはオスコネクタ３０）をメスコネクタ１０に近づける又は離す方向に移動させることができる。従って、作業者に要求される操作力を低減することができる。従って、オスコネクタ３０とメスコネクタ１０とを強く嵌合することができるので、ハウジング防水シール１４を強力に圧縮して防水効果を発揮させることができる。

次に、メス端子２０（特に挟み部２３）の詳細な形状及び製造方法について説明する。図７は、メス端子２０の斜視図である。図８は、メス端子２０の側面図である。図９は、メス端子２０の挟み部２３の製造工程を示す説明図である。

挟み部２３は、オス端子４０の端子部４３を挟み込むように上下に配置された複数の細長状の部材（以下、リブ部材）から構成されている。上下に配置されるリブ部材は、互いに近づく方向に少し湾曲するように曲げ加工が行われている（図８を参照）。また、図７及び図８に示すように、リブ部材には、それぞれ、接合部２３ａと薄肉部２３ｂとが形成されている。

接合部２３ａは、オス端子４０の端子部４３と接触させる箇所であり、球面を有する形状となっている。薄肉部２３ｂは、図８に示すように、リブ部材の他の箇所よりも厚みが薄くなっている。また、薄肉部２３ｂは、接合部２３ａよりも圧着部２１側（基端側）に形成されている。

上下に配置されるリブ部材の接合部２３ａの間隔（タブギャップ）は、端子部４３の厚みよりも小さくなるように構成されている。そして、挿入される端子部４３がリブ部材と接触することで、上下に配置されるリブ部材が互いに離れる方向へ弾性変形する。これにより、オス端子４０の端子部４３とメス端子２０の挟み部２３とを接続することができる。

本実施形態は、挟み部２３に薄肉部２３ｂが形成されており、これにより、挟み部２３が端子部４３に及ぼす弾性力が低減させられている。従って、本実施形態では、オス端子４０を容易に（弱い力で、スムーズに）メス端子２０に接続することができる。

なお、挟み部２３が端子部４３に及ぼす弾性力を低減させるためには、例えばリブ部材をより長くする（図８の左右方向における長さを長くする）方法が考えられる。しかし、この場合、メス端子２０の長さが長くなってしまうので、メスコネクタ１０のサイズが増加してしまう。この点、本実施形態ではリブ部材を長くする必要がないので、メス端子２０のサイズを増加させることなく弾性力を低減させることができる。

また、本実施形態は、上下に配置されるリブ部材の両方が変形可能な構成である。ここで仮に、端子部４３を挟む部材のうち一方が変形可能であって他方が変形できない場合（位置が固定されている場合）、以下の問題が発生する。即ち、例えばオス端子４０の接続後において外部から振動等が端子部４３に伝わったときに、変形不能な側の部材から当該端子部４３が一瞬離れ（隙間が生じ）、この結果、アーク放電が発生してしまうことがある。この点、本実施形態の構成は上下に配置されるリブ部材がともに変形可能であるため、外部から振動等が端子部４３に伝わった場合であっても、端子部４３の動きに追従して上下のリブ部材が動くことで、隙間の発生（即ちアーク電流の発生）を防止することができる。

更には、本実施形態の挟み部２３は、櫛歯状に構成されているため、平板状の挟み部を用いる構成と比較して、挟み部の弾性力を低くできる。従って、オス端子４０の取付性を一層向上させることができる。また、平板状の挟み部を用いる場合、平板の歪みや突起等によって、当該挟み部とオス端子４０との接触面積が小さくなってしまい、接触抵抗が大きくなってしまうことが考えられる。この点、本実施形態では、１つのリブ部材に歪み等があった場合でも他のリブ部材によってオス端子４０との接触面積を確保することができるので、接触抵抗の増加を防止できる。

次に、本実施形態の挟み部２３の製造方法について説明する。

本実施形態の挟み部２３は、金属製の板材５０から製造される。初めに、この板材５０に直方体状の溝５１が等間隔に形成されるように、当該板材５０を打ち抜く（図９（ａ）を参照）。これにより、板材５０に接続された状態の細長状の部材（リブ材料）が並べて形成される。

次に、このリブ材料の任意の領域を板材５０の板厚方向に圧縮して、薄肉部２３ｂを形成するとともに、リブ材料の端部近傍に接合部２３ａを形成する（図９（ｂ）を参照）。図９（ｂ）に示すように、この圧縮に伴い、リブ材料が厚み方向に潰れる結果、幅方向（リブ材料と垂直な方向であって板材の表面に沿う方向）に膨らむことになる。なお、リブ材料の長手方向の両端は板材５０に接続されているため、圧縮する処理を行っても、リブ材料は長手方向には殆ど延びることがない。

次に、この膨らんだ部分、及び、接合部２３ａの近傍の板材５０と接続された部分を切り取る（図９（ｃ）を参照）。そして、接合部２３ａの近傍を湾曲させる処理を行う（図９（ｄ）を参照）。そして、最後に、予め規定されているタブギャップを満たすように、リブ材料の位置等の微調整を行う。以上により、挟み部２３の一側（上側又は下側）を製造することができる。

そして、同様の方法によって挟み部２３の他側を製造し、接合部２３ａ同士が対向するように接続することで挟み部２３を形成することができる。

以上に示したように、本実施形態のメス端子２０は、圧着部２１と、挟み部２３と、を備える。圧着部２１は、電線２の導体と接続される。挟み部２３は、圧着部２１と電気的に接続されており、オス端子４０を挟み込むようにして当該オス端子４０と接続され、オス端子４０との接触箇所よりも圧着部２１側において、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部２３ｂを有する。

これにより、薄肉部２３ｂの影響により挟み部２３の弾性力が低下するため、挟み部２３がオス端子４０を挟む力を低減させることができる。従って、オス端子４０をメス端子２０にスムーズに取り付けることができる。また、リブ部材を長くすることなくオス端子４０を挟む力を低減できるので、コンパクトなメス端子２０を実現できる。

また、本実施形態のメス端子２０の挟み部２３は、金属製の板材から製造されている。薄肉部２３ｂは、板材を当該板材の厚み方向に圧縮することで形成される。

これにより、板材の表面を削ることなく薄肉部２３ｂを形成できるので、板材にメッキが施されている場合は、当該メッキを除去することなく薄肉部２３ｂを形成できる。

また、本実施形態のメス端子２０の挟み部２３は、櫛歯状に配置される複数のリブ部材により構成される。

これにより、平板状の挟み部を用いる場合と比較して、オス端子４０の取付性を一層向上させることができるとともに、接触抵抗の増加を防止できる。

また、本実施形態のメス端子２０の挟み部２３は、オス端子４０を挟んで向かい合うように配置された複数対のリブ部材を含んでおり、それぞれの対をなすリブ部材は、互いに離れる方向に弾性変形できる。

これにより、オス端子４０の挿入位置がズレていた場合であっても、対で配置された部材が当該ズレを吸収するように弾性変形するので、オス端子４０の取付性を向上させることができる。また、挟み部２３がオス端子４０と接続された後において、振動等が伝わった場合であっても挟み部２３とオス端子４０との間に隙間ができないので、アーク放電の発生を防止することができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態では、メス端子及びオス端子の数が２本のコネクタを説明したが、端子の数はこれに限らず、回路構成等に応じて適宜変更することができる。

また、メスコネクタ及びオスコネクタを構成する部材の形状は任意であり、適宜の形状に変更することができる。例えば、カバー部１６及びメス端子２０を図１０に示すように変形しても良い。図１０においては、取付板２２が圧着部２１の開放側と同じ側に位置するように、挟み部２３と取付板２２との位置が逆とされている。また、これに伴い、端子部４３の挿入のためにカバー部１６に形成された挿入口の位置が若干変更されている。

上記で説明した挟み部２３を製造する方法は一例であり、上記の工程を一部削除したり、他の工程を付加したり、全く異なる製造方法を用いたりして挟み部２３を製造しても良い。例えば、上記では圧縮した結果膨らんだ部分を除去する処理を行うが、この処理を省略しても良い。

上記では、電線同士を接続する構成に本発明のコネクタを適用する例を説明したが、電線と補機とを接続する構成にも本発明のコネクタを適用することができる。

１０ メスコネクタ
２０ メス端子
２１ 圧着部
２２ 取付板
２３ 挟み部
２３ａ 接合部
２３ｂ 薄肉部
３０ オスコネクタ
４０ オス端子

Claims (5)

1. 電線の導体と接続される圧着部と、
   前記圧着部と電気的に接続されており、オス端子を挟み込むようにして当該オス端子と接続され、前記オス端子との接触箇所よりも前記圧着部側において、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部を有する挟み部と、
   を備え、
   前記挟み部は、金属製の板材から製造されており、
   前記薄肉部は、前記板材を当該板材の厚み方向に圧縮することで形成されることを特徴とするメス端子。
2. 請求項１に記載のメス端子であって、
   前記挟み部は、櫛歯状に配置される複数の細長状の部材により構成されることを特徴とするメス端子。
3. 請求項１又は２に記載のメス端子であって、
   前記挟み部は、前記オス端子を挟んで向かい合うように配置された一対の部材を含んでおり、当該一対の部材は、互いに離れる方向に弾性変形できることを特徴とするメス端子。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載のメス端子と、
   前記オス端子を備えるオスコネクタのハウジングと嵌合可能であって、前記メス端子を保持するハウジングと、
   を備えることを特徴とするメスコネクタ。
5. 電線の導体と接続される圧着部と、前記圧着部と電気的に接続され、オス端子を挟み込むようにして当該オス端子と接続される挟み部と、を備えるメス端子を金属製の板材から製造する方法であって、
   前記挟み部は、
   前記板材を当該板材の厚み方向に圧縮して、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部を形成する圧縮工程と、
   前記薄肉部が形成された部材を湾曲させる湾曲工程と、
   を含む工程によって形成されることを特徴とするメス端子の製造方法。

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