JP6301717B2

JP6301717B2 - 接点接続構造

Info

Publication number: JP6301717B2
Application number: JP2014086356A
Authority: JP
Inventors: 義貴伊藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-04-18
Filing date: 2014-04-18
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-04-18
Also published as: JP2015207403A

Description

本発明は、第１端子と第２端子間の電気的接続を行う接点接続構造に関する。

図５及び図６には、従来の接点接続構造を適用したメス端子とオス端子が示されている（類似技術として特許文献１参照）。図５、図６及び図７に示すように、メス端子５１は、四角形状の箱部５２と、この箱部５２に一体に設けられ、箱部５２内に配置された弾性撓み部５３とを有する。弾性撓み部５３には、底面側に向かって突出するインデント部５４が設けられている。インデント部５４は、その外周面がほぼ球面形状であり、中心の頂点が最下方に位置している。

図５、図６及び図８に示すように、オス端子６０は、平板状のタブ部６１を有する。

上記構成において、図５の位置にあって、オス端子６０のタブ部６１をメス端子５１の箱部５２に挿入すると、弾性撓み部５３が撓み変形してタブ部６１の挿入が許容される。タブ部６１の挿入過程では、弾性撓み部５３のインデント部５４がタブ部６１の接触面を摺動し、端子挿入完了位置では、図６及び図９に示すように、弾性撓み部５３のインデント部５４とタブ部６１の面が接触する。

この従来例では、弾性撓み部５３の撓み復帰力を接触荷重として、メス端子５１のインデント部５４とオス端子６０のタブ部６１の接触面とが電気的に接触する。

特開２００７−２８０８２５号公報

しかしながら、前記従来の構造では、メス端子５１のインデント部５４がほぼ球面形状であり、その頂点箇所でオス端子６０のタブ部６１と接触する。従って、図１０に示すように、この単一の接触面の外径がみかけの接触面径（直径）Ｄ２となるため、みかけの接触面径Ｄ２（図１０にて明確化のためハッチング表示）が小さい。

又、みかけの接触面Ｅ２は、表面粗さの影響等によって全領域が実際に接触しないために全領域が電気的通電を担うわけではなく、みかけの接触面Ｅ２の内で実際に接触する面（真実接触面）が電気的通電を担う。ここで、真実接触面は、みかけの接触面径Ｄ２の外周部に位置する方が電流が流れやすいが、前記従来例では真実接触面がみかけの接触面Ｅ２内に規則性がなく（ランダムに）できる。このように、前記従来の構造では、みかけの接触面径Ｄ２が小さく、且つ、みかけの接触面Ｅ２内に真実接触面が規則性がなく（ランダムに）できることから、接触抵抗が大きいという問題があった。

ここで、みかけの接触面径を大きくして接触抵抗の低減を図るため、弾性撓み部５３の撓み復帰力（接触荷重）を大きくしたり、接点部（インデント部５４）を大型化したりすることが考えられるが、端子５１，６０が大型化したり、複雑化する。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、端子を大型化したり、極力複雑化したりすることなく、接触抵抗を低減できる接点接続構造を提供することを目的とする。

本発明は、第１端子に設けられ、インデント部が突設された第１接点部と、前記第１端子に接続される第２端子に設けられ、間隔を置いた位置に一対の突壁が突設された第２接点部とを有し、端子挿入過程では、前記第１接点部の前記インデント部が前記第２接点部の接触面を摺動し、端子挿入完了位置では、前記インデント部の外周面の両側が一対の前記突壁に接触し、且つ、前記インデント部の外周面の中心箇所が前記第２接点部に接触することを特徴とする接点接続構造である。

前記インデント部の高さをＨ、前記各突壁の高さをｈとし、一対の前記突壁の中心間ピッチをＰ、前記インデント部の半径をＲ、前記各突壁の半径をｒ、前記インデント部の中心Ｏ１と前記突壁の中心Ｏ２間を結ぶ線と垂線Ｖ１、Ｖ２のなす角度をθとすると、Ｈ≧ｈ，Ｐ＝２（Ｒ＋ｒ）・ｓｉｎθに設定されることが好ましい。一対の前記突壁は、前記インデント部の摺動方向の直交方向に間隔を置いて配置され、前記インデント部の中心箇所が一対の前記突壁の間に入り込むように摺動して端子挿入完了位置に達するものを含む。

本発明によれば、インデント部の外周面の両側位置に対応する位置に真実接触面ができ、この真実接触点が配置された円周上の径をみかけの接触面径とみなすことができるため、従来に比べてみかけの接触面径が大きい。また、インデント部の外周面の中心箇所に対応する位置にも真実接触面ができるため、真実接触面が従来よりも多くできる。以上より、端子を大型化したり、極力複雑化したりすることなく、接触抵抗を低減できる。

本発明の一実施形態を示し、端子接続前のメス端子とオス端子の断面図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）は端子接続状態のメス端子とオス端子の断面図、（ｂ）は接点接触箇所の要部側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ矢視図、（ｄ）はみかけの接触面と真実接触面を示す図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）はメス端子のインデント部箇所の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。本発明の一実施形態を示し、（ａ）はタブ部の要部側面図、（ｂ）はタブ部の要部平面図、（ｃ）はインデント部と一対の突壁の寸法関係を説明する図である。従来例を示し、端子接続前のメス端子とオス端子の断面図である。従来例を示し、端子接続状態のメス端子とオス端子の断面図である。従来例を示し、（ａ）はメス端子の接点部の要部側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。従来例を示し、オス端子の接点部の要部側面図、（ｂ）はオス端子の接点部の要部平面図である。従来例を示し、接点接続箇所の要部側面図である。従来例を示し、みかけの接触面を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の一実施形態を示す。第１端子であるメス端子と第２端子であるオス端子間に本発明に係る接点接続構造が適用されている。以下、説明する。

メス端子１は、メス側コネクタハウジング（図示せず）内の端子収容室に配置されている。メス端子１は、所定形状に打ち抜かれた導電性金属（例えば銅合金）を折り曲げ加工して形成されている。メス端子１の外面には、高温環境下での接続信頼性の向上、腐食環境下での耐食性の向上等の観点から錫メッキ層（図示せず）が形成されている。メス端子１は、オス端子１０が挿入される前方を開口した方形状の箱部２と、この箱部２の上面部より延設され、箱部２内に配置された弾性撓み部３とを有する。弾性撓み部３には、底面側に向かって突出するインデント部４が設けられている。インデント部４は、その外周面がほぼ球面形状であり、中心の頂点が最下方に位置している。インデント部４は、撓み変形部３の撓み変形によって上方に変移できる。メス端子１は、弾性撓み部３と箱部２の底面部２ａが第１接点部を形成している。

オス端子１０は、オス側コネクタハウジング（図示せず）内の端子収容室に配置されている。オス端子１０は、所定形状に打ち抜かれた導電性金属（例えば銅合金）を折り曲げ加工して形成されている。オス端子１０の外面には、高温環境下での接続信頼性の向上、腐食環境下での耐食性の向上等の観点から錫メッキ層（図示せず）が形成されている。オス端子１０は、平板状のタブ部１１を有する。タブ部１１の上面には、一対の突壁１２が設けられている。一対の突壁１２は、インデント部４の挿入方向の直交方向に間隔を置いて配置されている。一対の突壁１２の中心位置がインデント部４の挿入位置となっている。従って、インデント部４の中心箇所が一対の突壁１２の間に入り込むように摺動して端子挿入完了位置に達する。一対の突壁１２の高さは、端子挿入完了位置にあって、インデント部４の外周面の両側が一対の突壁１２に接触し、且つ、インデント部４の外周面の中心箇所（頂点箇所）がタブ部１１の接触面に接触する高さに設定されている。オス端子１０は、タブ部１１が第２接点部を形成している。

次に、インデント部４と一対の突壁１２の寸法関係を説明する。図４（ｃ）に示すように、インデント部４の高さをＨ、各突壁１２の高さをｈとすると、Ｈ≧ｈである。一対の突壁１２の中心間ピッチをＰ、インデント部４の半径をＲ、各突壁１２の半径をｒ、インデント部４の中心Ｏ１と突壁１２の中心Ｏ２間を結ぶ線と垂線Ｖ１、Ｖ２のなす角度をθとすると、Ｐ＝２（Ｒ＋ｒ）・ｓｉｎθである。

上記構成において、メス側コネクタハウジング（図示せず）とオス側コネクタハウジング（図示せず）間をかん合すると、そのかん合過程ではオス端子１０のタブ部１１がメス端子１の箱部２に挿入される。すると、先ずタブ部１１の先端が弾性撓み部３に当接し、この当接箇所より更に挿入が進むと、弾性撓み部３が撓み変形してタブ部１１の挿入が許容される。タブ部１１の挿入過程（端子挿入過程）では、弾性撓み部３のインデント部４がタブ部１１の接触面を摺動する。又、一対の突壁１２がインデント部４の外周面の両側を摺動する。端子挿入完了位置（コネクタかん合完了位置）では、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、インデント部４の外周面の両側が一対の突壁（１２）に接触し、且つ、インデント部４の外周面の中心箇所（頂点箇所）がタブ部１１の接触面に接触する。

この接点接続構造では、端子挿入完了位置では、メス端子１とオス端子１０には、図２（ｄ）に示すように、インデント部４の外周面の両側位置に対応する位置に真実接触面Ａ１ができ、この真実接触面Ａ１が配置された円周上の径をみかけの接触面径Ｄ１（図２（ｄ）に示す）とみなすことができるため、従来に比べてみかけの接触面径Ｄ１が大きい。そして、みかけの接触面径Ｄ１の外周部に真実接触面Ａ１ができる。また、インデント部４の外周面の中心箇所（頂点箇所）に対応する位置にも真実接触面Ａ２ができるため、真実接触面Ａ１，Ａ２が従来よりも多くできる。このように、みかけの接触面径Ｄ１が大きく、且つ、真実接触面Ａ１，Ａ２が多くできる。特に、電流が流れ易いみかけの接触面径Ｄ１の外周部に確実に真実接触面Ａ１ができる。以上より、端子を大型化したり、極力複雑化したりすることなく、接触抵抗を低減できる。

インデント部４の高さをＨ、各突壁１２の高さをｈとし、一対の突壁１２の中心間ピッチをＰ、インデント部４の半径をＲ、各突壁１２の半径をｒ、インデント部４の中心Ｏ１と突壁１２の中心Ｏ２間を結ぶ線と垂線Ｖ１、Ｖ２のなす角度をθとすると、Ｈ≧ｈ，Ｐ＝２（Ｒ＋ｒ）・ｓｉｎθに設定されている。従って、図２（ｂ）、（ｃ）、図４（ｃ）に示すように、インデント部４の外周面の両側が一対の突壁（１２）に、インデント部４の外周面の中心箇所（頂点箇所）がタブ部１１の接触面にそれぞれ確実に接触するため、従来に比べてみかけの接触面径Ｄ１が確実に大きくなり、真実接触面Ａ１，Ａ２が従来よりも確実に多くできる。

一対の突壁１２は、インデント部４の摺動（挿入）方向の直交方向に間隔を置いて配置され、インデント部４の中心箇所が一対の突壁１２の間に入り込むように摺動して端子挿入完了位置に達する。従って、第１インデント部４は、端子挿入過程、端子離脱過程にあって、第２インデント部１２に極力乗り上げないで摺動できるため、端子挿入力・端子離脱力が大きくなるのを極力防止できる。

実施形態、変形例では、各インデント部４はその外周面が球面形状であるが、各インデント部４の外周面の形状は限定されない。頂点を最も高い位置とし、外周に向かうに従って滑らかな曲面によって徐々に低くなる曲面形状でも、楕円球面でも、円錐形状でも、角錐形状でも良い。

１メス端子（第１端子）
２ａ底面部（第１接点部）
３弾性撓み部（第１接点部）
４インデント部
１０オス端子（第２端子）
１１タブ部（第２接点部）
１２突壁

Claims

第１端子に設けられ、インデント部が突設された第１接点部と、
前記第１端子に接続される第２端子に設けられ、間隔を置いた位置に一対の突壁が突設された第２接点部とを有し、
端子挿入過程では、前記第１接点部の前記インデント部が前記第２接点部の接触面を摺動し、端子挿入完了位置では、前記インデント部の外周面の両側が一対の前記突壁に接触し、且つ、前記インデント部の外周面の中心箇所が前記第２接点部に接触することを特徴とする接点接続構造。
請求項１記載の接点接続構造であって、
前記インデント部の高さをＨ、前記各突壁の高さをｈとし、一対の前記突壁の中心間ピッチをＰ、前記インデント部の半径をＲ、前記各突壁の半径をｒ、前記インデント部の中心Ｏ１と前記突壁の中心Ｏ２間を結ぶ線と垂線Ｖ１、Ｖ２のなす角度をθとすると、Ｈ≧ｈ，Ｐ＝２（Ｒ＋ｒ）・ｓｉｎθに設定されていることを特徴とする接点接続構造。
請求項１又は請求項２記載の接点接続構造であって、
一対の前記突壁は、前記インデント部の摺動方向の直交方向に間隔を置いて配置され、前記インデント部の中心箇所が一対の前記突壁の間に入り込むように摺動して端子挿入完了位置に達することを特徴とする接点接続構造。