JP2014241219A

JP2014241219A - 雌端子

Info

Publication number: JP2014241219A
Application number: JP2013122935A
Authority: JP
Inventors: 直樹 ▲高▼村; Naoki Takamura
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-12-25

Abstract

【課題】短尺化や低背化等の小型化が可能で且つ端子接続の信頼性を向上させることができる雌端子を提供する。【解決手段】雌端子１１は、雄端子２３のタブ状電気接触部２５が挿入される箱形状の電気接触部１３と、電気接触部１３における第１内壁面２９に形成される接点部１５と、第２内壁面３１に固定されてタブ状電気接触部２５を接点部１５に弾性付勢する樹脂バネ１７５３と、を備える。樹脂バネ１７は、タブ状電気接触部２５と接触する凸部１９と、凸部１９と第２内壁面３１の間に形成される弾性発現隙間２１と、を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、雌端子に関する。

図９に示すように、従来の雌端子７１は、雄端子８１が挿入される箱形状の電気接触部７２と、電線（図示せず）が圧着される電線接続部７３とを有している。更に、電気接触部７２内には、雄端子８１との電気的接続性を高める為、電気接触部７２内に挿入された雄端子８１を接点部７５に弾性付勢する金属バネ７７が設けられている。
矩形平板状の金属バネ７７は、電気接触部７２の上壁面に前方自由端部７７ａ及び後方自由端部７７ｂが係止され、雄端子８１に対する接触部７７ｃが両自由端部７７ａ，７７ｂの中間に形成されている。電気接触部７２内に挿入された雄端子８１は、金属バネ７７によって電気接触部７２の底壁面に形成した接点部７５に弾性付勢され、安定した接触状態で雌端子７１と電気的に接続される。

ところが、このような雌端子７１は、接点部７５に対する雄端子８１の接触荷重が金属バネ７７によって設定されており、必要とされる接触荷重は、金属バネ７７のばね長さＢによって設定される。そこで、電気接触部７２の端子長さＬは、金属バネ７７のばね長さＢによって決定されてしまい、短縮が困難である。従って、従来の雌端子７１は、短尺化や低背化等の小型化が難しいという問題があった。

一方、端子接続部の電気的接続性を向上させるために、配線に連結された接続端子を導電接着剤により接続する端子接続構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に開示された端子接続構造は、タッチパネルの導電接続に用いられるものであり、それぞれ接続端子がガラス基板と樹脂フィルム基板に形成されている。これらガラス基板と樹脂フィルム基板は、絶縁性の接着層で接着されている。そして、ガラス基板上に形成された接続端子と樹脂フィルム基板上に形成された接続端子とで挟まれる部分の接着層に貫通孔を形成し、この貫通孔に導電接着剤を封入することで、各基板の接続端子間の導電接続を行っている。そこで、導電接着剤で接続された接続端子間は、接続信頼性が向上する。

特開２００７−５３０３１号公報

しかしながら、一対の接続端子間の導電接続に導電接着剤を用いた場合には、導電接着剤を硬化させる必要があり、端子組み付けに要する時間が長くなるという問題がある。また、導電接着剤を用いる場合には、一対の接続端子をセットで管理して接続する必要があり、雄端子と雌端子による着脱自在な端子接続は困難である。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、短尺化や低背化等の小型化が可能で且つ端子接続の信頼性を向上させることができる雌端子を提供することにある。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１）雄端子が挿入される箱形状の電気接触部と、前記電気接触部における第１内壁面に形成される接点部と、前記第１内壁面に対向する第２内壁面に固定されて前記雄端子を前記接点部に弾性付勢する樹脂バネと、を備え、前記樹脂バネが、前記雄端子と接触する凸部と、前記凸部と前記第２内壁面の間に形成される弾性発現隙間と、を備えることを特徴とする雌端子。

上記（１）の構成の雌端子によれば、箱形状の電気接触部の第２内壁面に樹脂バネが設けられることで、電気接触部内空間は、樹脂バネの凸部と接点部との間が雄端子挿入隙間となる。この雄端子挿入隙間は、雄端子の厚みよりも狭く設定される。雄端子が電気接触部の正規位置まで挿入されると、樹脂バネが弾性変形し、その反発力が雄端子に対する接触荷重となる。雄端子は、凸部を介してこの反発力によって接点部に押し付けられる。樹脂バネは、弾性発現隙間が形成されていることで、素材自体の圧縮変形に加え、形状自体も弾性変形が可能となり、金属バネに比べて少ない変形スペースで適正な接触荷重を得ることが可能となる。
これにより、上記樹脂バネを用いた雌端子では、従来の雌端子よりも小型化が可能で且つ同等の性能を維持することができる。
尚、本発明における「樹脂バネ」とは、射出成形等により一体成形されるバネ部材であり、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等のプラスチック全般およびゴム材料全般を含むものである。

（２）上記（１）の構成の雌端子であって、前記樹脂バネが、導電性を有することを特徴とする雌端子。

上記（２）の構成の雌端子によれば、樹脂バネが、導電性を有する例えば、導電樹脂や導電ゴム等からなる。導電性の樹脂バネが設けられた雌端子は、ある程度以上の通電が必要となる中電流用として用いることができるようになる。

（３）上記（２）の構成の雌端子であって、前記凸部の突出先端に導通インデントが突設されていることを特徴とする雌端子。

上記（３）の構成の雌端子によれば、導電性を有する樹脂バネは、凸部の突出先端に突設された導通インデントを介して雄端子と接触する。これにより、凸部は導通インデントを介して雄端子と接触し続けることができ、凸部と雄端子との間に絶縁性粉体等が介在することによる抵抗の上昇が抑制される。

本発明に係る雌端子によれば、短尺化や低背化等の小型化が可能で且つ端子接続の信頼性を向上させることができる。

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。

本発明の一実施形態に係る雌端子の斜視図である。（ａ）〜（ｄ）は図１に示した雌端子の下面図、正面図、側面図及び下側から見た斜視図である。（ａ）は図１に示した雌端子の一部分を切り欠いた斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した樹脂バネの拡大斜視図である。（ａ）は非導電樹脂からなる樹脂バネの斜視図、（ｂ）は導電樹脂からなる樹脂バネの斜視図、（ｃ）はゴムからなる樹脂バネの斜視図、（ｄ）は導電ゴムからなる樹脂バネの斜視図である。（ａ）は樹脂バネが取り付けられる前の雌端子の一部分を切り欠いた分解斜視図、（ｂ）は導電樹脂からなる樹脂バネが取り付けられた雌端子の一部分を切り欠いた斜視図、（ｃ）は導電ゴムからなる樹脂バネが取り付けられた雌端子の一部分を切り欠いた斜視図である。（ａ）は図５（ｂ）に示した雌端子の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（ａ）は雄端子挿入前の雄端子及び雌端子の縦断面図、（ｂ）は雄端子挿入後の雄端子及び雌端子の縦断面図である。図１に示した雌端子における電気接触部の諸寸法を説明する要部縦断面図である。金属バネを備えた従来の雌端子の縦断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態に係る雌端子１１は、雄端子２３（図７参照）が挿入される箱形状の電気接触部１３と、電気接触部１３における第１内壁面２９に形成される接点部１５と、第１内壁面２９に対向する第２内壁面３１に固定されて雄端子２３を接点部１５に弾性付勢する樹脂バネ１７と、を主要な構成として備える。
雌端子１１は、導電性金属板をプレス、折り曲げ加工することにより形成される。相手側の端子である雄端子２３（図７参照）が挿入される箱状の電気接触部１３は、内方が箱内空間２７（図６（ｂ）参照）となる。箱内空間２７は、一対の平行な第１内壁面２９と第２内壁面３１とによって挟まれている。第１内壁面２９には、雄端子２３のタブ状電気接触部２５と接触する接点部１５が形成される。本実施形態の接点部１５は、端子挿入方向に沿う一対の平行な凸条として形成されている（図６（ｂ）参照）。このように、接点部１５は、箱内空間２７に僅かに突出して形成されるが、第１内壁面２９と同一平面に形成されていてもよい。この場合、第１内壁面２９自体が接点部となる。

電気接触部１３は、折り曲げ加工前の展開素板（図示略）において、第１内壁面２９を有する天板部３３が一方の端側となる。展開素板は、天板部３３の他方端側に第１側板部３５、底板部３７、第２側板部３９が連設される。第２側板部３９には天板係止縁部４１が底板部３７と平行に折り曲げられ、この天板係止縁部４１が展開素板の他方の端となる。底板部３７の後方には開かれた一対の導体圧着片４３が形成される。導体圧着片４３は、被覆電線（図示略）の被覆が剥かれて露出した導体に加締め付けられて固定される。なお、本明細書において、雌端子１１は、雄端子２３が挿入される側を「前」、その反対側を「後」として説明する。導体圧着片４３の後方には開かれた一対の電線圧着片４５が連設される。電線圧着片４５は、被覆電線に、被覆の外周から加締め付けられて被覆電線に固定される。なお、一対の導体圧着片４３の内側対向面には、導体との接触信頼性を高めるセレーション４７が形成されている。

雌端子１１は、電気接触部１３の第２内壁面３１に、樹脂バネ１７が固定される。樹脂バネ１７は、雄端子２３のタブ状電気接触部２５を接点部１５に弾性付勢する。
ここで、本発明に係る樹脂バネは、図４（ａ）に示す非導電樹脂からなる樹脂バネ１７、図４（ｂ）に示す導電樹脂からなる樹脂バネ５３、図４（ｃ）に示すゴムからなる樹脂バネ５７、図４（ｄ）に示す導電ゴムからなる樹脂バネ６１とすることができる。本実施形態においては、樹脂バネ１７を代表例として主に説明する。

図３（ｂ）に示すように、例えば非導電樹脂からなる樹脂バネ１７は、平板状のバネ基板部６３の片面に、凸部１９が突設される。凸部１９は、雄端子２３のタブ状電気接触部２５と接触する。凸部１９は、前側が緩やかな傾斜、後ろ側が急な傾斜の山形に形成される。バネ基板部６３の両側には、切欠部６５が形成される。樹脂バネ１７には、凸部１９と第２内壁面３１の間に、弾性発現隙間２１（図８参照）が形成される。

また、導電性を有する樹脂バネ５３、樹脂バネ６１の凸部１９には、図４（ｂ），（ｄ）に示すように、導通インデント６７が突設される。

図５（ａ）に示すように、電気接触部１３の天板部３３には、仮セット部６９が設けられる。仮セット部６９には、第１側板部３５、第２側板部３９に近接して平行な一対のバネ固定加締め片７０が切り起こし加工等によって起立している。バネ固定加締め片７０は、天板部３３の仮セット部６９に配置された樹脂バネ１７，５３，５７，６１の何れの切欠部６５にも一致する。仮セット部６９に配置された樹脂バネ１７，５３，５７，６１は、切欠部６５に嵌ったバネ固定加締め片７０が相互に接近する方向に加締められることで、バネ基板部６３がバネ固定加締め片７０と天板部３３とに挟持されて電気接触部１３に固定される。
これにより、電気接触部１３には、図５（ｂ）に示す例えば樹脂バネ５３や、図５（ｃ）に示す樹脂バネ６１等が選択的に固定される。

また、導電樹脂からなる樹脂バネ５３や、導電ゴムからなる樹脂バネ６１は、切欠部６５に嵌ったバネ固定加締め片７０が加締められることで、図６（ｂ）に示すように、天板部３３とバネ固定加締め片７０とによって挟持された部分が導通部７４となる。

次に、上記構成を有する雌端子１１の作用を説明する。
本実施形態に係る雌端子１１によれば、図７（ａ）に示すように、電気接触部１３の第２内壁面３１に樹脂バネ１７が設けられることで、箱内空間２７は、樹脂バネ１７の凸部１９と接点部１５との間がタブ挿入隙間Ａとなる。このタブ挿入隙間Ａは、雄端子２３のタブ状電気接触部２５の厚みＴよりも狭く設定される。

図７（ｂ）に示すように、雄端子２３が電気接触部１３の正規位置まで挿入されると、樹脂バネ１７が弾性変形し、その反発力Ｆが雄端子２３のタブ状電気接触部２５に対する接触荷重となる。雄端子２３のタブ状電気接触部２５は、凸部１９を介してこの反発力Ｆによって接点部１５に押し付けられる。樹脂バネ１７は、第２内壁面３１との間に弾性発現隙間２１が形成されていることで、素材自体の圧縮変形に加え、形状自体も弾性変形が可能となり、金属バネ７７（図９参照）に比べて少ない変形スペースで適正な接触荷重を得ることが可能となる。

樹脂バネ１７は、図８に示す凸部１９の高さＨを調整（即ち、凸部１９の体積や、弾性発現隙間２１の容積や高さｈを調整）することで反発力Ｆを変更して、最適接触荷重を設定することが容易にできる。即ち、樹脂バネ１７は、射出成形等により一体成形されるので、形状の変更自由度が高く、最適接触荷重の設定が容易である。また、樹脂バネ１７は、素材の硬度を変更することでも同様に接触荷重が変更可能となる。また、この樹脂バネ１７に代えて、素材が異なる樹脂バネ５３，５７，６１を適宜選択して用いることができる。

なお、本実施形態に係る弾性発現隙間２１は、上述したように必ずしも第２内壁面３１に面している必要はない。例えば樹脂バネ１７の凸部１９の内部に形成される弾性発現隙間であってもよい。この場合、弾性発現隙間は、密閉空間として形成することができる。弾性発現隙間は、密閉空間となることで凸部１９の内部に封入された気体（空気）の圧縮性を、反発力Ｆに利用することができる。
このように、樹脂バネ１７を用いた雌端子１１では、従来の雌端子７１（図９参照）よりも小型化が可能で且つ同等の性能を維持することができる。

また、本実施形態の雌端子１１では、導電性を有する例えば、導電樹脂や導電ゴム等からなる樹脂バネ５３，６１を用いることで、雌端子１１が、ある程度以上の通電を必要とする中電流用として用いることができるようになる。

なお、本発明に係る樹脂バネは、導電性を有しない例えば、非導電樹脂やゴム等からなるものであってもよい。導電性を有しない樹脂バネ１７，５７を設けた雌端子１１は、低電流用として用いることができる。また、非導電樹脂や導電樹脂に比べて弾性変形量が大きいゴムや導電ゴム等は、弾性発現隙間の高さを十分に確保できない構造の場合の端子低背化を実現する際の素材として有効となる。

図８に示すように、樹脂バネ１７を設けた本実施形態の雌端子１１によれば、樹脂バネ１７の形状、厚み、材料硬度を変更できるため、反発力（接触荷重）調整が容易になる。これにより、樹脂バネ１７のばね長さＢを短縮できるため、電気接触部１３の端子長さＬの短縮が可能となる。また、樹脂バネ１７５３の形状、厚み、材料硬度を変更して、反発力調整が可能になることから、第１内壁面２９と第２内壁面３１の離間距離（即ち、電気接触部１３の高さＤ）を短くでき、雌端子１１の低背化が可能となる。

また、本実施形態の雌端子１１では、導電性を有する樹脂バネ５３，６１の凸部１９の突出先端に、導通インデント６７が突設される。従って、導電性を有する樹脂バネ５３，６１は、導通インデント６７を介して雄端子２３のタブ状電気接触部２５と接触する。

特に、自動車用コネクタに用いられる場合、雄端子２３と雌端子１１は、振動によって微小距離を繰り返し摺動する場合がある。摺動により生成された絶縁性粉体は、樹脂バネ５３，６１の凸部１９とタブ状電気接触部２５との間に堆積すると電気的な抵抗を上昇させる。この際、凸部１９に導通インデント６７が突設されていることで、絶縁性粉体が導通インデント６７の周囲に除けられる。これにより、凸部１９は導通インデント６７を介してタブ状電気接触部２５と接触し続けることができ、凸部１９とタブ状電気接触部２５との間に絶縁性粉体等が介在することによる抵抗の上昇が抑制される。

従って、本実施形態に係る雌端子１１によれば、短尺化や低背化等の小型化が可能で且つ端子接続の信頼性を向上させることができる。
なお、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。

１１…雌端子
１３…電気接触部
１５…接点部
１７…樹脂バネ
１９…凸部
２１…弾性発現隙間
２３…雄端子
２５…タブ状電気接触部
２９…第１内壁面
３１…第２内壁面
６７…導通インデント

Claims

雄端子が挿入される箱形状の電気接触部と、
前記電気接触部における第１内壁面に形成される接点部と、
前記第１内壁面に対向する第２内壁面に固定されて前記雄端子を前記接点部に弾性付勢する樹脂バネと、を備え、
前記樹脂バネが、
前記雄端子と接触する凸部と、
前記凸部と前記第２内壁面の間に形成される弾性発現隙間と、
を備えることを特徴とする雌端子。
前記樹脂バネが、導電性を有することを特徴とする請求項１に記載の雌端子。
前記凸部の突出先端に導通インデントが突設されていることを特徴とする請求項２に記載の雌端子。