(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記徐変部は、前記雄端子の挿入方向における断面形状が直線状をなし、かつ、前記雄端子の挿入方向と直交する方向における断面が円弧状をなし、前記徐変部における前記雄端子との接触面は、前方に向かうほど曲率半径が大きくなり、かつ、後方に向かうほど周方向の長さが長くなる請求項1に記載の雌端子。
前記接点部は球形状をなし、前記雄端子の挿入方向における曲率半径と前記挿入方向と直交する方向における曲率半径とが同じである請求項1または請求項2に記載の雌端子。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、この方法によると、相手方端子の先端が接点部に正面から突き当たり、接点部の表面に施されためっきに過度な応力がかかるため、繰り返し挿抜を行うとめっき摩耗が発生し、接点不良が生じるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書によって開示される雌端子は、複数の周壁によって筒状に構成され、雄端子が前方から嵌合する嵌合部と、この嵌合部内に配されて前記雄端子に弾性的に接触する弾性片と、を備え、この弾性片は、前記周壁から後方に延出され、前記雄端子の挿入方向における断面形状が直線状をなし、かつ、前記挿入方向と直交する方向における断面形状が直線状をなすフラット部と、このフラット部の後端から後方に延出され、前記雄端子との接触面積が後方に向けて徐々に小さくなる徐変部と、この徐変部の後端から後方に延出され、前記雄端子の挿入方向における断面形状が直線状をなし、かつ、前記挿入方向と直交する方向における断面形状が弧状をなす円筒部と、この円筒部の後端から後方に延出され、前記雄端子の挿入方向における断面形状が弧状をなし、かつ、前記挿入方向と直交する方向における断面形状が弧状をなす接点部と、を有し、前記フラット部、前記徐変部、および前記円筒部における前記雄端子との接触面は、前記挿入方向と直交する方向から見ると直線状に連なる形態とされ、前記接点部は、前記円筒部における前記雄端子との接触面と面一をなす面を超えない領域に配されている構成とした。
【0007】
このような構成によると、嵌合部内に挿入された雄端子は、弾性片に摺接しながら進入し、接点部の頂点において点接触する。ここで、雄端子が徐変部を通過する過程では雄端子との接触面積が徐々に小さくなるため、弾性片と雄端子の接触状態が線接触もしくは面接触から点接触へ緩やかに移行する。この間、雄端子との接触面積の減少に加えて弾性片の変位量が増加することに伴って接触圧力が増加するため、接続状態が安定することになる。
【0008】
また、フラット部、徐変部、および円筒部における雄端子との接触面は、挿入方向と直交する方向から見ると直線状に連なる形態としたから、雄端子の先端が接点部に正面から突き当たって接点部にかかる応力が増大することはない。つまり、雄端子は徐変部から接点部へ移行する際に接点部に乗り上げることで応力が増大することはない。したがって、接点部の表面にめっきが形成されている場合に、繰り返し挿抜を行ったとしてもめっき摩耗を抑制でき、接点不良を防ぐことが可能になる。
【0009】
本明細書によって開示される雌端子として、以下の構成としてもよい。
前記徐変部は、前記雄端子の挿入方向における断面形状が直線状をなし、かつ、前記雄端子の挿入方向と直交する方向における断面が円弧状をなし、前記徐変部における前記雄端子との接触面は、前方に向かうほど曲率半径が大きくなり、かつ、後方に向かうほど周方向の長さが長くなる構成としてもよい。
このような構成によると、フラット部から後方に連なる平面状の板材をプレス加工によって円弧状に成形することで徐変部を作ることができる。このプレス加工方法の一例を具体的に説明すると、まず、プレス加工前の状態で等幅の板材を曲げ加工することによって円弧状に成形する。すると、円弧状の成形部は曲率半径が大きいほど幅寸法が大きくなり、曲率半径が小さいほど幅寸法が小さくなる。次に、外周打ち抜き加工を行うことによって円弧状の成形部を等幅に仕上げ、徐変部を成形する。すると、徐変部は曲率半径が大きいほど(前方に向かうほど)周方向の長さが短くなり、曲率半径が小さいほど(後方に向かうほど)周方向の長さが長くなる。
【0010】
前記接点部は球形状をなし、前記雄端子の挿入方向における曲率半径と前記挿入方向と直交する方向における曲率半径とが同じである構成としてもよい。
このような構成によると、接点部を球形状に成形するにあたって、複雑な形状をした徐変部の直後に接点部を設けるよりも、単純な形状をした円筒部の直後に接点部を設けるほうが成形しやすく、接点部付近の寸法を定量的に管理しやすくなる。このような寸法管理の一例として、例えば雄端子と点接触する接点部の頂点とこれに対向する対向部とのクリアランスを管理することが挙げられる。また、接点部を球形状にすることのメリットは、雄端子と接する位置が1点に定まり、クリアランスを画像検査によって検査することが可能になる等、検査が容易になることが挙げられる。
【発明の効果】
【0011】
本明細書によって開示される技術によれば、雄端子が接点部に乗り上げて応力が増大することを防止できる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
<実施形態>
実施形態を
図1から
図11の図面を参照しながら説明する。本実施形態における雌端子10は、
図1から
図4に示すように、雄端子1に電気的に接続されるようになっている。以下の説明においては、
図2における左方を前方とし、
図2における右方を後方とする。また、上下方向については
図3を基準とする。
【0014】
雄端子1は、金属板材を所定の形状にプレス加工したものである。
図4に示すように、雄端子1は細長い板状をなす雄タブ2を有し、雄タブ2における雌端子10との接触面3は平面である。また、雄タブ2の接触面3の先端部分はテーパ面4として構成されている。
【0015】
雌端子10は、
図1に示すように、雄端子1が前方から嵌合する嵌合部20と、この嵌合部20内に配されて雄端子1に弾性的に接触する弾性片30と、嵌合部20の後方に配されて電線に電気的に接続される電線接続部50とを備えて構成されている。なお、弾性片30は、複数の第1弾性片31と、複数の第2弾性片32とからなる。また、電線接続部50は平板状をなし、電線の芯線が抵抗溶接によって固着される。
【0016】
嵌合部20は、前後方向に開口する略角筒状をなしている。嵌合部20には、雄端子1の雄タブ2が前方から挿入される。嵌合部20は、複数の周壁を角筒状に構成したものであって、これらの周壁は、底壁21と、底壁21の両側縁から上方に立ち上がる一対の側壁22と、底壁21に対向する天井壁23とを備えて構成されている。
【0017】
天井壁23は、一対の側壁22の上端縁から他方の側壁22に向かって略直角に折り曲げられて形成されている。天井壁23の端縁には係止部24が突出して形成されており、この係止部24が他方の側壁22に形成された係止孔25の内部に挿通されている。他方の側壁22は、係止孔25の高さで直角に曲げられて天井壁23の上面に重ねられている。これにより、嵌合部20が角筒状に保持されている。
【0018】
底壁21の前端縁には、第1基端部26が突出して形成されている。この第1基端部26は、底壁21の前端縁から嵌合部20の内方に(後方に)折り返された形状をなしている。
図5に示すように、第1基端部26は、嵌合部20の前端縁から前方にやや突出している。
【0019】
図6に示すように、折り返された第1基端部26の端縁には、雄端子1の挿入方向と交差する方向に間隔を空けて並ぶ図示3つの第1弾性片31が嵌合部20の内方に(後方に)延出して形成されている。
図5に示すように、第1弾性片31は側方から見て第1基端部26から片持ち状をなして直線状に延出されている。この第1弾性片31の延出端部に第1接点部33が形成され、この第1接点部33が雄端子1と弾性的に接触する。第1接点部33には、例えば銀めっきが施されている。
図15に示すように、底壁21には、第1弾性片31が過度に撓んで塑性変形することを防止する第1過度撓み防止部28が設けられている。
【0020】
図6に示すように、各第1弾性片31の前後方向の長さ寸法は同じとされている。また、各第1弾性片31の幅方向(雄端子1の挿入方向と直交する方向)の寸法は同じとされている。また、隣り合う一対の第1弾性片31の間隔は、いずれも同じとされている。したがって、複数の第1弾性片31は、嵌合部20における幅方向のほぼ全域に亘って等しい間隔を空けて配されている。
【0021】
天井壁23の前端縁には、第2基端部27が突出して形成されている。この第2基端部27は、天井壁23の前端縁から嵌合部20の内方に(後方に)折り返された形状をなしている。
図5に示すように、第2基端部27は嵌合部20の前端縁から前方にやや突出している。なお、第2基端部27は、第1基端部26と同様の形状、大きさとされているため、図示しないで文章のみで説明する場合がある。
【0022】
折り返された第2基端部27の端縁には、雄端子1の挿入方向と交差する方向に間隔を空けて並ぶ図示3つの第2弾性片32が嵌合部20の内方に(後方に)延出して形成されている。
図5に示すように、第2弾性片32は側方から見て第2基端部27から片持ち状をなして直線状に延出されている。この第2弾性片32の延出端部に第2接点部34形成され、この第2接点部34が雄端子1と弾性的に接触する。第2接点部34には、例えば銀めっきが施されている。
図5に示すように、天井壁23には、第2弾性片32が過度に撓んで塑性変形することを防止する第2過度撓み防止部29が設けられている。
【0023】
第2弾性片32は、第1弾性片31と同様の形状、大きさとされているため、以下においては図示しないで文章のみで説明する場合がある。各第2弾性片32の前後方向の長さ寸法は同じとされている。また、各第2弾性片32の幅方向(雄端子1の挿入方向と直交する方向)の寸法は同じとされている。また、隣り合う一対の第2弾性片32の間隔は、いずれも同じとされている。したがって、複数の第2弾性片32は、嵌合部20における幅方向のほぼ全域に亘って等しい間隔を空けて配されている。
【0024】
第1基端部26および第1弾性片31と、第2基端部27および第2弾性片32とは、上下対称に形成されている。これにより、第1弾性片31の第1接点部33と第2弾性片32の第2接点部34とは、それぞれ上下方向に対向して配されている。
【0025】
第1弾性片31は、
図11に示すように、第1基端部26の端縁から平面状をなして後方に延出された第1フラット部35と、この第1フラット部35の後端35Rから後方に延出された第1徐変部37と、この第1徐変部37の後端37Rから後方に延出された第1円筒部39と、この第1円筒部39の後端39Rから後方に延出された第1接点部33とを有する構成とされている。
【0026】
同様に、第2弾性片32は、第2基端部27の端縁から平面状をなして後方に延出された第2フラット部36と、この第2フラット部36の後端36Rから後方に延出された第2徐変部38と、この第2徐変部38の後端38Rから後方に延出された第2円筒部40と、この第2円筒部40の後端40Rから後方に延出された第2接点部34とを有する構成とされている。
【0027】
フラット部35、36は、
図7に示すように、雄端子1との接触面35A、36Aがいずれもフラット形状(平面状)とされている。フラット部35、36は、雄端子1の挿入方向における断面形状が直線状をなし、かつ、挿入方向と直交する方向における断面形状が直線状をなしている。したがって、雄端子1が嵌合部20内に嵌合するに際してフラット部35、36に接触するとした場合、雄端子1は線接触もしくは面接触状態でフラット部35、36の接触面35A、36Aに摺接することになる。
【0028】
徐変部37、38は、
図8に示すように、雄端子1の挿入方向における断面形状が直線状をなし、かつ、雄端子1の挿入方向と直交する方向における断面が円弧状をなしている。また、徐変部37、38における雄端子1との接触面37A、38Aは、前方に向かうほど曲率半径が大きくなり、かつ、後方に向かうほど周方向の長さが長くなるものとされている。すなわち、徐変部37、38のうち前端側の曲率半径をRとし、後端側の曲率半径をrとしたときに、R>rとなっている。同様に、徐変部37、38の後端側の周方向の長さをCとし、前端側の周方向の長さをcとしたときに、C>cとなっている。徐変部37、38によると、雄端子1との接触面積が後方に向けて徐々に小さくなり、雄端子1との接触状態が線接触もしくは面接触状態から点接触状態へ移行する。
【0029】
ここで、徐変部37、38をプレス加工によって成形する方法について簡単に説明する。まず、フラット部35、36から後方に連なる平面状の板材を、フラット部35、36よりも幅広となるように準備しておく。次に、この幅広部分を曲げ加工し、幅広部分の前側ほど曲率半径が大きくなるように成形する。すると、曲率半径が大きいほど幅寸法が大きくなり、曲率半径が小さいほど幅寸法が小さくなる。次に、曲げ加工された部分に外周打ち抜き加工を行うことによって等幅に仕上げ、徐変部37、38とする。このようにすると、曲率半径が大きいほど(前方に向かうほど)周方向の長さが短くなり、曲率半径が小さいほど(後方に向かうほど)周方向の長さが長くなる。
【0030】
円筒部39、40は、
図9に示すように、雄端子1の挿入方向における断面形状が直線状をなし、かつ、挿入方向と直交する方向における断面形状が円弧状をなしている。このため、雄端子1は、円筒部39、40の接触面39A、40Aに点接触状態で摺接することになる。また、フラット部35、36、徐変部37、38、および円筒部39、40における雄端子1との接触面35A〜40Aは、
図3に示すように、雄端子1の挿入方向と直交する方向から見ると直線状に連なる形態とされている。
【0031】
接点部33、34は球形状をなし、雄端子1の挿入方向における曲率半径と挿入方向と直交する方向における曲率半径とが同じとされている。また、接点部33、34は、
図5に示すように、円筒部39、40における雄端子1との接触面39A、40Aと面一をなす面39B、40Bを超えない領域に配されている。したがって、雄端子1を嵌合部20に嵌合させると、雄端子1の接触面3は、徐変部37、38の接触面37A、38Aに接触して摺接を開始し、円筒部39、40の接触面39A、40Aを摺接した後、段差なく接点部33、34に移行し、接点部33、34の接触面33A、34Aに摺接しながら、頂点33T、34Tに至る。したがって、各接点部33、34にかかる応力が増大して各接点部33、34の表面に形成された銀めっきが摩耗することを抑制できる。
【0032】
なお、雄端子1が嵌合部20内への雄端子1の挿入方向を軸として捻回した場合には、雄端子1と各接点部33、34の接点位置は、各頂点33T、34Tから時計回り方向もしくは反時計回り方向にずれることになるものの、接触状態は点接触のままである。すなわち、雄端子1は、捻回動作の前後において各接点部33、34に対して同じように点接触状態を保持しているため、雄端子1と各接点部33、34の接触状態が急激に変化することはなく、いずれの接触箇所においても十分な接触圧力が確保されている。
【0033】
以上のように本実施形態では、嵌合部20内に挿入された雄端子1は、弾性片31、32に摺接しながら進入し、挿入が完了すると接点部33、34の頂点33T、34Tにおいて点接触する。ここで、雄端子1が徐変部37、38を通過する過程では雄端子1との接触面積が徐々に小さくなるため、弾性片31、32と雄端子1の接触状態が線接触もしくは面接触から点接触へ緩やかに移行する。この間、雄端子1との接触面積の減少に加えて弾性片31、32の変位量が増加することに伴って接触圧力が増加するため、接続状態が安定することになる。
【0034】
また、フラット部35、36、徐変部37、38、および円筒部39、40における雄端子1との接触面35A〜40Aは、挿入方向と直交する方向から見ると直線状に連なる形態としたから、雄端子1の先端が接点部33、34に正面から突き当たって接点部33、34にかかる応力が増大することはない。つまり、雄端子1は徐変部37、38から接点部33、34へ移行する際に接点部33、34に乗り上げることで応力が増大することはない。したがって、接点部33、34の表面にめっきが形成されている場合に、繰り返し挿抜を行ったとしてもめっき摩耗を抑制でき、接点不良を防ぐことが可能になる。
【0035】
徐変部37、38は、雄端子1の挿入方向における断面形状が直線状をなし、かつ、雄端子1の挿入方向と直交する方向における断面が円弧状をなし、徐変部37、38における雄端子1との接触面37A、38Aは、前方に向かうほど曲率半径が大きくなり、かつ、後方に向かうほど周方向の長さが長くなる構成としてもよい。
このような構成によると、フラット部35、36から後方に連なる平面状の板材をプレス加工によって円弧状に成形することで徐変部37、38を作ることができる。このプレス加工方法の一例を具体的に説明すると、まず、プレス加工前の状態で等幅の板材を曲げ加工することによって円弧状に成形する。すると、円弧状の成形部は曲率半径が大きいほど幅寸法が大きくなり、曲率半径が小さいほど幅寸法が小さくなる。次に、外周打ち抜き加工を行うことによって円弧状の成形部を等幅に仕上げ、徐変部37、38を成形する。すると、徐変部37、38は曲率半径が大きいほど(前方に向かうほど)周方向の長さが短くなり、曲率半径が小さいほど(後方に向かうほど)周方向の長さが長くなる。
【0036】
接点部33、34は球形状をなし、雄端子1の挿入方向における曲率半径と挿入方向と直交する方向における曲率半径とが同じである構成としてもよい。
このような構成によると、接点部33、34を球形状に成形するにあたって、複雑な形状をした徐変部37、38の直後に接点部33、34を設けるよりも、単純な形状をした円筒部39、40の直後に接点部33、34を設けるほうが成形しやすく、接点部33、34付近の寸法を定量的に管理しやすくなる。このような寸法管理の一例として、例えば雄端子1と点接触する第1接点部33の頂点33Tとこれに対向する対向部(第2接点部34の頂点34T)とのクリアランスを管理することが挙げられる。また、接点部33、34を球形状にすることのメリットは、雄端子1と接する位置が1点に定まり、クリアランスを画像検査によって検査することが可能になる等、検査が容易になることが挙げられる。
【0037】
<他の実施形態>
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
(1)上記実施形態では徐変部37、38の形状を曲率半径と周方向の長さによって特定しているものの、雄端子1との接触面積が後方に向けて徐々に小さくなるものであれば、徐変部を他の形態としてもよい。
【0038】
(2)上記実施形態では雄端子1が徐変部37、38に最初に接触しているものの、雄端子1がフラット部35、36に最初に接触するものでもよい。
【0039】
(3)上記実施形態では接点部33、34が球形状、すなわち雄端子1との接触縁が円弧状とされているものの、雄端子1との接触縁が弧状をなすものであればよく、円弧状以外のものでもよい。