JP6085709B2

JP6085709B2 - 雌端子構造

Info

Publication number: JP6085709B2
Application number: JP2016090309A
Authority: JP
Inventors: 圭史和田; 薫澤入; 智幸笠島
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: JP2016136542A

Description

本発明は、雌端子構造に関する。

各種の電装機器や様々なスイッチ類等を電気的に接続するための電線には、一般的に接続端子が用いられる。接続端子は、主に雌端子と雄端子に分けられる。雌端子は、筒状の電気接続部の内方に接触荷重を発生させるバネ片を備え、電気接続部内に雄端子を受入れて電気的接続を行う。雄端子は、雌端子の電気接続部内に入り雌端子と電気的接続を行う。雄端子は、主にタブタイプ、丸ピンタイプ、角ピンタイプ等の種類に分けられ、角ピンタイプは主としてプリント配線板に設けられた導体にはんだ付けされるＰＣＢ用として使用される。

このような雌端子と雄端子との接続構造は、電気的な接触不良を引き起こすことなく、安定して確実に雌端子と雄端子とが接触することが望まれる。
図９に示すように、従来の雌端子５０１は、筒状の電気接続部５０３の内方の片側にバネ片５０５及びバネ側接触部５０７を有し、その反対側に筒側前方接触部５０９及び筒側後方接触部５１１の二箇所の接点を有している（例えば、特許文献１参照）。

このような雌端子５０１では、バネ側接触部５０７と、筒側前方接触部５０９及び筒側後方接触部５１１とで雄端子５１３を挟むことによって電気的接続を行う。
そして、筒側前方接触部５０９及び筒側後方接触部５１１と雄端子５１３との双方が筒体母線部となるように形成した接触部を直交させることで、各接触箇所を点接触の状態としている。
すなわち、略湾曲状に屈曲形成された筒側前方接触部５０９及び筒側後方接触部５１１は、雄端子挿入方向と直交する端子幅方向（図９の紙面垂直方向）に延びる筒体母線部を有し、横断面形状が外側に膨らんだ湾曲形状の太鼓状の接触面を備えた雄端子５１３の接触部は、雄端子挿入方向に延びる筒体母線部を有する。

特開２００２−６３９６１号公報

ところで、大電流を導通させる大型端子と、微弱電流を導通させる小型端子とでは、その接触特性に差異を生じさせたい場合がある。すなわち、大型端子では大きな端子接触面積を確保したいのに対し、小型端子ではより確実に端子接触圧を得たいときがある。
しかしながら、上述した従来の雌端子５０１と雄端子５１３との接続構造では、筒側前方接触部５０９及び筒側後方接触部５１１と雄端子５１３との双方が筒体母線部となるように形成した接触部を直交させることで、各接触箇所を点接触の状態としている為、端子接触圧が減少する可能性があった。

すなわち、雌端子５０１の筒側前方接触部５０９及び筒側後方接触部５１１が筒体母線部を有していると、結合時における端子双方の相対変位（端子双方の軸線の傾き）により微視的には雄端子５１３との各接触箇所に線接触が生じ、一接触箇所における端子接触圧が減少することとなる。
また、例えば雄端子５１３がＰＣＢ用として基板等に固定される場合、結合時における接続端子双方の変位は、雌端子５０１側のみで吸収しなければならない。このとき、雌端子５０１の筒側前方接触部５０９及び筒側後方接触部５１１が、雄端子挿入方向と直交する端子幅方向に延びる筒体母線部を有していると、雄端子５１３が端子幅方向に傾いた際の雌端子５０１の追従変位がスムーズに行えず、端子挿入力が増大すると共に接触安定性が低下する可能性があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、端子接触圧を高め、結合時の雄端子に対する追従変位をスムーズに行って接触安定性を向上させることができる雌端子構造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）雄端子を先端開口部から受け入れる筒状の電気接続部と、前記電気接続部の内方に設けられて前記雄端子の一方の面に対向するバネ片と、前記バネ片に設けられて前記雄端子の一方の面に接触するバネ側接触部と、前記電気接続部の内方に前記バネ片と対向して設けられて前記バネ側接触部よりも前記先端開口部側で略半球形状の突出先端が前記雄端子の他方の面に点接触する筒側前方接触部と、前記電気接続部の内方に前記バネ片と対向して設けられて前記バネ側接触部よりも後端側で雄端子挿入方向に延びる筒体母線部を有する突出先端が前記雄端子の他方の面に線接触する筒側後方接触部と、を備え、前記バネ側接触部が、前記雄端子の一方の面に接触することにより前記雄端子の姿勢を安定させた状態で、雄端子挿入方向に沿って突設された一対の前記筒側前方接触部及び前記筒側後方接触部に前記雄端子の他方の面を押しつけるための平坦接面部を有することを特徴とする雌端子構造。

上記（１）の構成の雌端子構造によれば、雄端子が雌端子の先端開口部に進入し、バネ片に当接すると、バネ片は雄端子の姿勢に追従しながら変形し、バネ側接触部を介して雄端子の一方の面を押圧する。押圧された雄端子は、電気接続部の内方で、雄端子を挟んでバネ片と反対側に設けられている筒側前方接触部及び筒側後方接触部に他方の面が押しつけられる。筒側前方接触部に押しつけられた雄端子は、筒側前方接触部の略半球形状の突出先端に対して、接触箇所が必ず点接触することになる。また、雄端子の先端が斜め挿入された際に衝突する筒側後方接触部は、接触箇所が雄端子挿入方向に延びる筒体母線部を有するので、斜め挿入された雄端子との接触箇所は雄端子挿入方向に平行な線接触となる。
これにより、筒側前方接触部では圧力が一点に集中し、端子同士の端子接触圧が向上する。また、端子同士が相対変位しても、筒側前方接触部における半球形状の突出先端が雄端子の他方の面と確実に点接触しているので、結合時の雄端子に対する追従変位をスムーズに行うことができ、接触安定性が向上する。更に、端子接触圧の向上及び端子接触面積が少なくなることにより、接触面での酸化皮膜の除去性能が向上し、安定した接触信頼性が得られる。更に、雄端子挿入方向に延びる筒体母線部を有する筒側後方接触部は、雄端子の先端が斜め挿入された際の衝突に対する強度を大きく確保できると共に雄端子のドン突きを防止できる。

また、バネ片は雄端子の一方の面に平坦接面部によって線接触或いは面接触でき、雄端子の姿勢を安定させた状態で筒側前方接触部及び筒側後方接触部に雄端子の他方の面を押しつけることができる。すなわち、雄端子の押しつけ姿勢が不安定とならないので、安定した接触信頼性が得られる。

本発明に係る雌端子構造によれば、端子接触圧を高め、結合時の雄端子に対する追従変位をスムーズに行って接触安定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。

本発明の参考例に係る雌端子構造を有した雌端子の全体斜視図である。図１に示した雌端子の雄端子挿入方向に沿う縦断面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。図１に示した雌端子に雄端子が挿入された際の縦断面図である。（ａ）は図４のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図４のＣ−Ｃ断面図である。本発明の実施形態に係る端子構造を有した雌端子の雄端子挿入方向に沿う縦断面図である。図６のＤ−Ｄ断面図である。図６に示した雌端子に雄端子が挿入された際の縦断面図である。従来の雌端子構造を有した雌端子の雄端子挿入方向に沿う縦断面図である。

以下、本発明に係る参考例及び実施形態を図面を参照して説明する。
先ず、図１〜図５に基づいて本発明の参考例に係る雌端子構造を説明する。
本参考例に係る雌端子構造は、矩形筒状の電気接続部１１の先端開口部１３から挿入された雄端子１５（図４参照）と電気的接続を行う雌端子１９に好適に用いることができる。本参考例では雄端子１５が角ピンタイプとなるが、例えば丸ピンタイプ、タブタイプ等とすることもできる。

図１に示すように、本参考例の雌端子１９は、導電性金属板からなる同一展開材料に叩き加工や曲げ加工等を施すことで、図例の各部が形成される。なお、本明細書中、雌端子１９は、雄端子１５の挿入側を前、その反対側を後として説明する。
雌端子１９は、電気接続部１１の後方に、導体圧着部２１と絶縁被覆圧着部２３とが連設されている。導体圧着部２１は、図示しない被覆電線から被覆を除去した導体を加締め固定する。絶縁被覆圧着部２３は、被覆電線を被覆の上から加締め固定する。

電気接続部１１は、前端に雄端子１５を受け入れる先端開口部１３を有する。図２に示すように、電気接続部１１の内方には、基端を底壁２５に接続して後方へ延びる片持ち梁状のバネ片１７が設けられる。バネ片１７は略へ字状に折り曲げられて先端部が自由端となり、電気接続部１１に挿入された雄端子１５の一方の面２７に対向する。バネ片１７は、先端開口部１３から挿入された雄端子１５を電気接続部１１の一つの内壁面である天壁２９に向かって押圧する（図４参照）。

底壁２５の両側には側壁３１が立設され、一方の側壁３１は天壁２９に連続し、他方の側壁３１は天壁２９に上から被せられる上板３３に連続する。一方の側壁３１には起立片３５が形成される。起立片３５は、図示しないコネクタハウジングの端子収容室内に雌端子１９を挿入する際、案内溝に係合して挿入案内される。

図２に示すように、バネ片１７にはバネ側接触部３９が設けられ、バネ側接触部３９は雄端子１５の一方の面２７に接触する。本参考例において、バネ側接触部３９は、雄端子１５の一方の面２７に線接触或いは面接触する平坦接面部４１を有する。

図２及び図３に示すように、電気接続部１１の内方には、筒側前方接触部４３が天壁２９に形成される。筒側前方接触部４３は、バネ片１７と対向して設けられ、バネ側接触部３９よりも先端開口部１３側に配置される。この筒側前方接触部４３は、略半球形状の突出先端が、雄端子１５の他方の面４５に点接触する。

また、電気接続部１１の内方には、筒側後方接触部４７が天壁２９に形成される。筒側後方接触部４７は、バネ片１７と対向して設けられ、バネ側接触部３９よりも後端側に配置される。この筒側後方接触部４７も、略半球形状の突出先端が、雄端子１５の他方の面４５に点接触する。尚、本発明における略半球形状の突出先端とは、完全な半球形状に限らず、半楕円球状や、先端Ｒの略円錐形状等を含むものである。

次に、本参考例に係る雌端子構造を有する雌端子１９の作用を説明する。
図４に示すように、雄端子１５が雌端子１９の先端開口部１３に進入し、バネ片１７に当接すると、バネ片１７は雄端子１５の姿勢に追従しながら変形し、バネ側接触部３９を介して雄端子１５の一方の面（図中、下面）２７を押圧する。

押圧された雄端子１５は、電気接続部１１の内方で、図４及び図５に示すように、雄端子１５を挟んでバネ片１７と反対側に設けられている筒側前方接触部４３と筒側後方接触部４７とに他方の面（図中、上面）４５が押しつけられる。
筒側前方接触部４３と筒側後方接触部４７とに押しつけられた雄端子１５は、筒側前方接触部４３及び筒側後方接触部４７の略半球形状の突出先端に対して、各接触箇所が必ず一点で点接触することになる。

これにより、圧力が一点に集中し、雄端子１５と筒側前方接触部４３及び筒側後方接触部４７との端子接触圧が向上する。
また、結合時に雄端子１５と雌端子１９とが相対変位しても、筒側前方接触部４３及び筒側後方接触部４７における略半球形状の突出先端が雄端子１５の他方の面４５と確実に点接触しているので、雌端子１９は結合時の雄端子１５に対する追従変位をスムーズに行うことができ、接触安定性が向上する。

更に、端子接触圧の向上及び端子接触面積が少なくなることにより、接触面での酸化皮膜の除去性能が向上し、安定した接触信頼性が得られる。
また、バネ片１７のバネ側接触部３９に平坦接面部４１を設けたので、バネ片１７は雄端子１５の一方の面２７に平坦接面部４１によって線接触或いは面接触でき、図５（ａ）に示すように、雄端子１５の姿勢を安定させた状態で筒側前方接触部４３及び筒側後方接触部４７に雄端子１５の他方の面４５を押しつけることができる。すなわち、雄端子１５の押しつけ姿勢が不安定とならないので、安定した接触信頼性が得られる。

次に、図６〜図８に基づいて本発明の実施形態に係る雌端子構造を説明する。
本実施形態に係る雌端子構造を有した雌端子４９は、上記参考例の雌端子１９の筒側後方接触部４７を筒側後方接触部５１に変えた点以外は、上記雌端子１９と同様の構成となっているので、上記雌端子１９と同様の構成部材については同符号を付して詳細な説明を省略する。

図６及び図７に示すように、本実施形態に係る雌端子構造を有した雌端子４９は、電気接続部１１の内方にバネ片１７と対向して天壁２９に設けられ、バネ側接触部３９よりも先端開口部１３側で略半球形状の突出先端が雄端子１５の他方の面４５に点接触する筒側前方接触部４３と、電気接続部１１の内方にバネ片１７と対向して天壁２９に設けられ、バネ側接触部３９よりも後端側で雄端子挿入方向に延びる筒体母線部５３を有する突出先端が雄端子１５の他方の面４５に線接触する筒側後方接触部５１と、を備える。

従って、本実施形態に係る雌端子構造を有する雌端子４９によれば、筒側前方接触部４３に押しつけられた雄端子１５は、筒側前方接触部４３の略半球形状の突出先端に対して、接触箇所が必ず一点で点接触することになる。また、雄端子１５の先端が電気接続部１１内に対して上向きに斜め挿入された際に衝突する筒側後方接触部５１では、接触箇所が雄端子１５の挿入方向に延びる筒体母線部５３を有するので、斜め挿入された雄端子１５との接触箇所は雄端子挿入方向に平行な線接触となる。

これにより、本実施形態に係る雌端子構造を有する雌端子４９は、上記参考例に係る雌端子構造を有する雌端子１９と略同様の作用効果に加え、雄端子挿入方向に延びる筒体母線部５３を有する筒側後方接触部５１は、雄端子１５の先端が電気接続部１１内に対して上向きに斜め挿入された際の衝突に対する強度を大きく確保できると共に雄端子１５のドン突きを防止できるという作用効果を有する。更に、雌端子４９は、筒側前方接触部４３における点接触と、筒側後方接触部５１における線接触との組み合わせにより、安定した接触信頼性を得ることができる。

従って、上述した各参考例及び実施形態に係る雌端子構造を有する雌端子１９，４９によれば、端子接触圧を高め、結合時の雄端子１５に対する追従変位をスムーズに行って接触安定性を向上させることができる。
なお、本発明の雌端子構造は、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…電気接続部
１３…先端開口部
１５…雄端子
１７…バネ片
１９…雌端子
２７…一方の面
３９…バネ側接触部
４１…平坦接面部
４３…筒側前方接触部
４５…他方の面
４７…筒側後方接触部

Claims

雄端子を先端開口部から受け入れる筒状の電気接続部と、
前記電気接続部の内方に設けられて前記雄端子の一方の面に対向するバネ片と、
前記バネ片に設けられて前記雄端子の一方の面に接触するバネ側接触部と、
前記電気接続部の内方に前記バネ片と対向して設けられて前記バネ側接触部よりも前記先端開口部側で略半球形状の突出先端が前記雄端子の他方の面に点接触する筒側前方接触部と、
前記電気接続部の内方に前記バネ片と対向して設けられて前記バネ側接触部よりも後端側で雄端子挿入方向に延びる筒体母線部を有する突出先端が前記雄端子の他方の面に線接触する筒側後方接触部と、を備え、前記バネ側接触部が、前記雄端子の一方の面に接触することにより前記雄端子の姿勢を安定させた状態で、雄端子挿入方向に沿って突設された一対の前記筒側前方接触部及び前記筒側後方接触部に前記雄端子の他方の面を押しつけるための平坦接面部を有することを特徴とする雌端子構造。