(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合部を有する雄端子と第１摺動部および第２摺動部を有する雌端子とを接続し、挿入時には前記嵌合部を前記第２摺動部とのみ接触させ、挿入完了後に前記嵌合部を前記第１摺動部と前記第２摺動部との間に嵌合することによって電気的接触を得る嵌合型接続端子であって、
前記嵌合部と前記第１摺動部との摩擦係数を前記嵌合部と前記第２摺動部との摩擦係数よりも大きくすることを特徴とする嵌合型接続端子。
【請求項２】
請求項１記載の嵌合型接続端子において、
前記嵌合部はタブであり、
前記第１摺動部はビードであり、
前記第２摺動部はエンボスであることを特徴とする嵌合型接続端子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、産業機器などの電気配線に用いられる嵌合型接続端子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車、産業用機械、家庭用電気製品などの内部配線の接続においては、雄端子と雌端子との嵌合によって電気的接触を得る嵌合型接続端子が用いられている。従来の嵌合型接続端子においては、雄端子および雌端子のそれぞれに約１．０μｍの厚さの錫めっきを施していた。これは、錫の凝着によって低い接触抵抗を安定して得るためである。
【０００３】
ところが、錫めっきを施した端子においては、錫の硬度が低いため、端子接続時に錫の凝着摩耗が発生し、端子挿入力を上昇させるという問題があった。特に、近年のカーエレクトロニクスの進展によって多極化したコネクタの接続においては、個々の端子の挿入力上昇は重要な問題である。
【０００４】
そこで、本願発明者等は、錫めっきの厚さを薄くすることによって接触抵抗を増大させることなく嵌合時の挿入力を低減できる嵌合型接続端子を提案した（特開平１０−３０２８６４号公報）。嵌合型接続端子の錫めっき厚さが薄くなるにしたがって、母材である銅または銅合金の硬度が端子の硬度に影響するようになり、端子の見かけの硬度が高くなる。その結果、錫めっきの凝着摩耗が抑制され、挿入力を低減できるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案に係る嵌合型接続端子においては、雄端子と雌端子との接触部分が比較的移動し易いため、微摺動摩耗劣化が生じる可能性がある。微摺動摩耗劣化とは、温度昇降や振動といった環境の影響により雄端子と雌端子とが相対的に移動し、端子表面の錫めっきが削れて摩耗粉が堆積した結果、その摩耗粉が酸化し、当該酸化粉上に接点が乗り上げて接触抵抗が増大する現象である。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、挿入力を低減しつつも、微摺動摩耗劣化を防止することができる嵌合型接続端子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、嵌合部を有する雄端子と第１摺動部および第２摺動部を有する雌端子とを接続し、挿入時には前記嵌合部を前記第２摺動部とのみ接触させ、挿入完了後に前記嵌合部を前記第１摺動部と前記第２摺動部との間に嵌合することによって電気的接触を得る嵌合型接続端子であって、前記嵌合部と前記第１摺動部との摩擦係数を大きくし、逆に前記嵌合部と前記第２摺動部との摩擦係数を小さくしている。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る嵌合型接続端子において、前記嵌合部をタブとし、前記第１摺動部をビードとし、前記第２摺動部をエンボスとしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る嵌合型接続端子の側面図であり、また、図２は当該嵌合型接続端子の接続部分の平面図である。
【００１２】
図示のように、本発明に係る嵌合型接続端子は雄端子１０と雌端子２０とで構成されている。雄端子１０は、電線との圧着部であるインシュレーションバレル１３、ワイヤバレル１１と、雌端子２０との嵌合部であるタブ１２とを形成している。また、タブ１２の上面１２ａおよび下面１２ｂは平滑な摺動面としている。
【００１３】
雌端子２０は、電線との圧着部であるインシュレーションバレル２６、ワイヤバレル２４と、雄端子１０との接続部２５とを形成している。接続部２５は、中空の箱形状であり、舌片２１、エンボス２２（第２摺動部）およびビード２３（第１摺動部）をその内部に備えている。なお、図２は、接続部２５の内部を示した平面図である。
【００１４】
エンボス２２は、舌片２１の上部に設けられた凸状の部材であり、雄端子１０との嵌合時には、タブ１２の摺動面である下面１２ｂと点接触する。舌片２１は、接点圧力すなわちエンボス２２をタブ１２に押しつける圧力を作用させるバネとしての機能を有している。また、ビード２３も凸状の部材であり、タブ１２とエンボス２２が接触する面と反対側の摺動面、すなわち上面１２ａで接触し、当該エンボス２２がタブ１２に及ぼす接点圧力を受ける。
【００１５】
雄端子１０を雌端子２０に嵌合させる際には、タブ１２をエンボス２２とビード２３との間に嵌合することによって電気的接触を得る。
【００１６】
上記の雄端子１０および雌端子２０においては、その母材を銅または銅合金とし、表面には錫めっきを施している。錫めっきを施すのは、安定した低い接触抵抗を得るためである。このときの雄端子１０および雌端子２０に形成する錫めっき層の厚さと端子挿入力との相関は以下の表１のようになる。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
また、図３は表１の相関関係を示す図である。従来における両端子への錫めっき厚さを１．０μｍとすると、端子挿入力は０．７４ｋｇｆである。以下、この従来の挿入力を基準値として説明を続ける。
【００１９】
表１に示すように、雄端子１０または雌端子２０の嵌合部分うちの一方の錫めっき厚さを０．１μｍ〜０．３μｍとし、他方の錫めっき厚さを０．１μｍ以上とすると、基準値と比較して挿入力を少なくとも１０％以上低減（０．６５ｋｇｆ以下）できる。これは、錫めっき層が薄くなるにしたがって、母材である銅または銅合金の硬度が端子の硬度に影響するようになり、端子の見かけの硬度が高くなる。そして、端子の見かけの硬度が高くなることによって、錫めっきの凝着が抑制され、挿入力が低くなったのである。
【００２０】
もっとも、錫めっきは摺動部分の潤滑剤としての機能も有しており、雄端子１０および雌端子２０の両方ともに錫めっき厚さを０．１μｍとした場合には、錫めっきの潤滑剤としての機能が喪失して、雄端子１０と雌端子２０との噛み込みが生じ、挿入力が高くなっている。
【００２１】
表１および図３の内容を定性的に表現すれば、雄端子１０または雌端子２０の一方に０．１μｍの薄錫めっきを施し、他方に従来と同様の厚錫めっきを施せば挿入力を低減することができるものの、雄端子１０および雌端子２０の双方ともに０．１μｍの薄錫めっきを施した場合は噛み込みにより挿入力が高くなると言える。また、雄端子１０および雌端子２０の双方ともに従来と同様の厚錫めっきを施した場合も凝着により挿入力は高い。
【００２２】
一方、次の表２は雄端子１０および雌端子２０に形成する錫めっき層の厚さとそれらの間の摩擦係数との相関を示すものである。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
ここでの摩擦係数は見掛けの最大静止摩擦係数であり、上記の端子挿入力を接触荷重にて除したものである。錫めっき厚さと摩擦係数との相関は、錫めっき厚さと端子挿入力との相関と概ね同様の傾向を示しており、雄端子１０の錫めっき層が薄くなるにしたがって、摩擦係数も小さくなっている。また、雄端子１０および雌端子２０の両方ともに錫めっき厚さを０．１μｍとした場合には、摩擦係数が若干高くなっている。
【００２５】
従って、表２より、雄端子１０または雌端子２０の一方に０．１μｍの薄錫めっきを施し、他方に従来と同様の厚錫めっきを施せば摩擦係数を小さくすることができるものの、雄端子１０および雌端子２０の双方ともに０．１μｍの薄錫めっきを施した場合は摩擦係数が大きくなると考えられる。また、雄端子１０および雌端子２０の双方ともに従来と同様の厚錫めっきを施した場合も摩擦係数は大きいと言える。
【００２６】
そして、本発明に係る嵌合型接続端子においては、雄端子１０のタブ１２と雌端子２０のビード２３との摩擦係数を大きく、逆にタブ１２とエンボス２２との摩擦係数を小さくしている。
【００２７】
具体的には、例えば、雄端子１０の全体に０．１μｍの薄錫めっきを施し、雌端子２０には従来と同様の厚錫めっき（例えば、１．０μｍ）を施す。そして、雌端子２０のビード２３のみに０．１μｍの薄錫めっきを部分的に施すのである。或いは、雌端子２０に０．１μｍの薄錫めっきを施し、エンボス２２のみ部分的に１．０μｍの厚めっきを施す。すなわち、雄端子１０のタブ１２には０．１μｍの薄錫めっき層が形成され、雌端子２０のビード２３には０．１μｍの薄錫めっき層が形成され、エンボス２２には厚錫めっき層が形成されることとなる。
【００２８】
このようにすれば、表１および表２より、雄端子１０のタブ１２と雌端子２０のエンボス２２との摩擦係数および挿入力は小さくなる一方で、それと比較して雄端子１０のタブ１２と雌端子２０のビード２３との摩擦係数および挿入力が噛み込みにより大きくなる。すなわち、タブ１２とビード２３との摩擦係数が大きく、逆にタブ１２とエンボス２２との摩擦係数が小さくなる。
【００２９】
このような嵌合型接続端子の接続時において、雄端子１０を雌端子２０に挿入するときには、例えば治具等を用いてタブ１２がエンボス２２とのみ接触するようにし、挿入完了後にその治具等を除いてタブ１２をエンボス２２とビード２３との間に嵌合させた状態にする。なお、治具等とタブ１２との摩擦係数は小さい方が好ましい。
【００３０】
以上のようにすれば、挿入時にはタブ１２がエンボス２２とのみ接触し、ビード２３とは接触しないため端子接続に要する挿入力を低減することができ、挿入完了後にはエンボス２２とビード２３との間にタブ１２が嵌合された状態となり、タブ１２とビード２３との間の摩擦係数が噛み込みにより高いため、雄端子１０と雌端子２０との接触部分が移動しにくくなり、微摺動摩耗劣化を防止することができる。
【００３１】
なお、本件発明をタブ１２とビード２３との摩擦係数の方をタブ１２とエンボス２２との摩擦係数よりも大きくすることによっているのは、タブ１２とビード２３との接触面積が大きく、その摩擦力がタブ１２とエンボス２２との摩擦力よりも大幅に大きいためであり、挿入時にはより効果的に挿入力を低減しつつも、挿入完了後はより効果的に微摺動摩耗劣化を防止することができるからである。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、タブ１２およびビード２３に０．１μｍの薄錫めっきを施し、エンボス２２に従来と同様の厚錫めっきを施していたが、これを以下のようにしても良い。
【００３３】
例えば、第２の態様として、雄端子１０に０．１μｍの薄錫めっきを施し、雌端子２０の全体に従来と同様の厚錫めっきを施す。そして、雄端子１０のタブ１２のうちの上面１２ａのみに厚錫めっきを部分的に施すのである。すなわち、雄端子１０のタブ１２の上面１２ａには厚錫めっき層が形成され、下面１２ｂには０．１μｍの薄錫めっき層が形成され、雌端子２０のビード２３およびエンボス２２には厚錫めっき層が形成されることとなる。
【００３４】
また、第３の態様として、雄端子１０の全体に従来と同様の厚錫めっきを施し、雌端子２０に０．１μｍの薄錫めっきを施す。そして、雌端子２０のビード２３のみに厚錫めっきを部分的に施すのである。すなわち、雄端子１０のタブ１２には厚錫めっき層が形成され、雌端子２０のビード２３には厚錫めっき層が形成され、エンボス２２には０．１μｍの薄錫めっき層が形成されることとなる。
【００３５】
さらに、第４の態様として、雄端子１０に従来と同様の厚錫めっきを施し、雌端子２０の全体に０．１μｍの薄錫めっきを施す。そして、雄端子１０のタブ１２のうちの上面１２ａのみに０．１μｍの薄錫めっきを部分的に施すのである。或いは、雄端子１０に０．１μｍの薄錫めっきを施し、雌端子２０の全体にも０．１μｍの薄錫めっきを施す。そして、雄端子１０のタブ１２のうちの下面１２ｂのみに厚錫めっきを部分的に施すのである。すなわち、雄端子１０のタブ１２の上面１２ａには０．１μｍの薄錫めっき層が形成され、下面１２ｂには厚錫めっき層が形成され、雌端子２０のビード２３およびエンボス２２には０．１μｍの薄錫めっき層が形成されることとなる。
【００３６】
これらのいずれの態様においても、雄端子１０のタブ１２と雌端子２０のエンボス２２との摩擦係数および挿入力は低くなる一方で、それと比較して雄端子１０のタブ１２と雌端子２０のビード２３との摩擦係数および挿入力が凝着または噛み込みにより高くなる。すなわち、タブ１２とビード２３との摩擦係数が大きく、逆にタブ１２とエンボス２２との摩擦係数が小さくなる。従って、上記と同様な挿入方法により、端子接続に要する挿入力を低減することができるとともに、挿入完了後は雄端子１０と雌端子２０との接触部分が移動しにくくなり、微摺動摩耗劣化を防止することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、嵌合部と第１摺動部との摩擦係数を大きく、逆に嵌合部と第２摺動部との摩擦係数を小さくしているため、挿入時は嵌合部と第２摺動部のみを使うことで挿入力を低減しつつも、挿入完了後は嵌合部と第１摺動部との間で接触部分が移動しにくくなり、微摺動摩耗劣化を防止することができる。
【００３８】
また、請求項２の発明によれば、嵌合部をタブとし、第１摺動部をビードとし、第２摺動部をエンボスとしているため、より効果的に挿入力を低減しつつも、微摺動摩耗劣化を防止することができる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る嵌合型接続端子の側面図である。
【図２】図１の嵌合型接続端子の接続部分の平面図である。
【図３】雄端子および雌端子に形成する錫めっき層の厚さと端子挿入力との相関を示す図である。
【符号の説明】
１０  雄端子
１２  タブ
１２ａ  上面
１２ｂ  下面
２０  雌端子
２１  舌片
２２  エンボス
２３  ビード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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