(57)【要約】【課題】端子の幅を広くすることなく、接合強度を得られる雄雌共通構造の嵌合型接続端子を提供する。【解決手段】嵌合型接続端子１は、ワイヤバレル１１と、中空の筐体部１２と、筐体部１２の前方に設けられた矩形板状のタブ１３とで構成され、これらは一体に形成されている。筐体部１２は、タブ１３の延在方向の両端が開口部となっており、その内部にはバネ片１４が設けられている。【選択図】図１
2011228012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄端子としての機能と雌端子としての機能とを備えた雄雌共通構造の嵌合型接続端子であって、
雄端子としての機能を果たす矩形板状のタブと、
前記タブと一体に形成され、前記タブに連続する壁面を底面とし、前記タブの延在方向の両端が開口部となった中空の筐体部と、
前記筐体部の内部に設けられたバネ片とを備え、
前記バネ片は、前記底面に固定され、前記底面とは反対側の上面に向けて接点圧力を発生する形状を有し、
前記タブは、前記筐体部の前方の開口部側に設けられ、
前記筐体部は、
前記バネ片と前記上面との間に前記タブと同じ形状の別個の嵌合型接続端子のタブが挿入された場合に、当該タブを前記バネ片によって前記上面の方向に付勢し前記上面に押しつけることで固定する雌端子としての機能を果たす、嵌合型接続端子。
【請求項２】
前記嵌合型接続端子は、
互いの前記タブが互いの前記バネ片によって固定され、前記タブの延在方向に沿って直列する２箇所において相反する方向に前記接点圧力が発生するように上下反転させて接合される、請求項１記載の嵌合型接続端子。
【請求項３】
前記タブの幅は、前記筐体部の前記開口部の幅と同じ寸法を有する、請求項１記載の嵌合型接続端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
図７〜図１１には、従来の嵌合型接続端子の一例を示しており、図７は雄端子１０の構成を示す斜視図、図８は雄端子１０の構成を示す断面図、図９は雌端子２０の構成を示す斜視図、図１０は雌端子２０の構成を示す断面図、図１１は、雄端子１０と雌端子２０とで構成される嵌合型接続端子の構成を示す断面図である。
【０００４】
図７に示すように、雄端子１０は、電線３０の芯線３０１との圧着部であるワイヤバレル１０１と、雌端子２０との嵌合部である矩形板状のタブ１０３と、ワイヤバレル１０１とタブ１０３との間に設けられた中空の筐体部１０２とで構成され、これらは一体に形成されている。
【０００５】
図８は、図７のＣ−Ｃ線での断面図であり、筐体部１０２は、タブ１０３の延在方向の両端が開口部となっている。なお、タブ１０３の幅は、筐体部１０２の開口部の幅とほぼ同じ寸法となっている。
【０００６】
電線３０の芯線３０１は、被覆３０２から突出する端部がワイヤバレル１０１に圧着されることで雄端子１０に接続される。
【０００７】
図９および図１０に示すように、雌端子２０は、電線３０の芯線３０１との圧着部であるワイヤバレル２０１と、ワイヤバレル２０１と一体で構成され雄端子１０との接続部である中空の筐体部２０２とで構成され、筐体部２０２内にはバネ片２０３が設けられている。
【０００８】
図１０は、図９のＤ−Ｄ線での断面図であり、筐体部２０２は、雄端子１０のタブ１０３が挿入される方向の両端が開口部となっている。なお、雄端子１０のタブ１０３の幅と筐体部２０２の開口部の幅はほぼ同じ寸法となっている。
【０００９】
バネ片２０３は、接点圧力、すなわち筐体部２０２内に挿入された雄端子１０のタブ１０３を筐体部２０２の壁面に押しつける圧力を発生させる機能を有しており、挿入されたタブ１０３と並行をなす筐体部２０２の一方の壁面２０２１に固定され、壁面２０２１から反対側の壁面２０２２に向けて山なりに突出するように設けられている。
【００１０】
このような構成の雄端子１０および雌端子２０を嵌め合わせることで図１１に示すように嵌合型接続端子の接合が完了する。
【００１１】
図１１において、雄端子１０のタブ１０３は、雌端子２０の筐体部２０２に挿入されると、バネ片２０３によって壁面２０２２の方向に付勢されて、壁面２０２２に押しつけられる。このため、雄端子１０のタブ１０３が、バネ片２０３により接点圧力を受けている部分については、雄端子１０と雌端子２０とは強固に結合されているが、片持ち状態となった雄端子１０に対して、図１１の矢印ＡＲで示す方向に力を加えると、すなわちこじると、比較的容易に結合が弱まることとなる。
【００１２】
このように、片持ち状態となった雄端子１０を有する嵌合型接続端子は、こじり方向での荷重や振動に対して弱いという問題がある。
【００１３】
また、嵌合型接続端子では、雄端子と雌端子とが必要であり電線を接続するには、一方の電線に雄端子を、他方の電線に雌端子を取り付ける必要があり、雄端子と雌端子との使い分けが必要という問題があった。
【００１４】
このような問題に対しては、例えば、特許文献１および特許文献２に示されるように、雄雌共通構造の端子を使用することで、雄端子と雌端子とを使い分ける必要をなくすという提案がなされている。
【００１５】
すなわち、特許文献１および特許文献２に開示の雄雌共通構造の端子では、雄端子部と雌端子部とを並列配置した構成を有し、雄雌共通構造の端子どうしを接合するには、雄端子部と雌端子部とが配置された面内で１８０度回転した位置関係となるように雄雌共通構造の端子を配置し、互いに雄端子部と雌端子部とを向かい合わせて接合する。
【００１６】
このような構成を採ることで、同じ構造の端子どうしを接合することができるので、電線を接続する際に雄端子と雌端子とを使い分ける必要はなくなるものの、雄端子部と雌端子部とを並列配置したことで、端子の幅が広くなってしまう。
【００１７】
また、何れの特許文献においても、こじり方向での接合強度についての課題認識はなく、こじり方向での接合強度を高める構成についての開示は見られない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平７−２８８１４８号公報
【特許文献２】特開２００８−４１４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
以上説明したように、従来の嵌合型接続端子においては、雄雌共通構造を採ることで電線を接続する際に雄端子と雌端子とを使い分ける必要はなくなるものの、雄端子部と雌端子部とを並列配置したことで、端子の幅が広くなり、狭い部分での配線の接続に適さないという問題がある。また、こじり方向での十分な接合強度を得られないという問題があった。
【００２０】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、端子の幅を広くすることなく、接合強度を得られる雄雌共通構造の嵌合型接続端子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するため本発明に係る嵌合型接続端子の第１の態様は、雄端子としての機能と雌端子としての機能とを備えた雄雌共通構造の嵌合型接続端子であって、雄端子としての機能を果たす矩形板状のタブと、前記タブと一体に形成され、前記タブに連続する壁面を底面とし、前記タブの延在方向の両端が開口部となった中空の筐体部と、前記筐体部の内部に設けられたバネ片とを備え、前記バネ片は、前記底面に固定され、前記底面とは反対側の上面に向けて接点圧力を発生する形状を有し、前記タブは、前記筐体部の前方の開口部側に設けられ、前記筐体部は、前記バネ片と前記上面との間に前記タブと同じ形状の別個の嵌合型接続端子のタブが挿入された場合に、当該タブを前記バネ片によって前記上面の方向に付勢し前記上面に押しつけることで固定する雌端子としての機能を果たす。
【００２２】
本発明に係る嵌合型接続端子の第２の態様は、互いの前記タブが互いの前記バネ片によって固定され、前記タブの延在方向に沿って直列する２箇所において相反する方向に前記接点圧力が発生するように上下反転させて接合される。
【００２３】
本発明に係る嵌合型接続端子の第３の態様は、前記タブの幅が、前記筐体部の前記開口部の幅と同じ寸法を有している。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る嵌合型接続端子の第１の態様によれば、雄端子としての機能を果たすタブと、雌端子としての機能を果たす筐体部とが直列的に配置されるので、嵌合型接続端子どうしを接合した場合に、バネ片の接点圧力が直列的に２箇所で発生することとなり、端子の幅を広くすることなく、接合強度を高めることができる。
【００２５】
本発明に係る嵌合型接続端子の第２の態様によれば、こじり方向での十分な接合強度が得られるとともに、引っ張り方向に対しても十分な接合強度が得られる。
【００２６】
本発明に係る嵌合型接続端子の第３の態様によれば、タブを筐体部に挿入した場合に、タブと筐体部とが係合し、幅方向へのがたつきを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る実施の形態の嵌合型接続端子の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の嵌合型接続端子の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の嵌合型接続端子の接合過程を説明する斜視図である。
【図４】本発明に係る実施の形態の嵌合型接続端子の接合状態を説明する斜視図である。
【図５】雄端子と雌端子とを有する従来の嵌合型接続端子の接合強度を説明する断面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態の嵌合型接続端子の接合強度を説明する断面図である。
【図７】従来の嵌合型接続端子の雄端子の構成を示す斜視図である。
【図８】従来の嵌合型接続端子の雄端子の構成を示す断面図である。
【図９】従来の嵌合型接続端子の雌端子の構成を示す斜視図である。
【図１０】従来の嵌合型接続端子の雌端子の構成を示す断面図である。
【図１１】雄端子と雌端子とを有する従来の嵌合型接続端子の接合状態を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
＜実施の形態＞
以下、図１〜図６を用いて、本発明に係る実施の形態について説明する。図１は本発明に係る実施の形態の嵌合型接続端子１の構成を示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【００２９】
図１に示すように、嵌合型接続端子１は、電線３０の芯線３０１との圧着部であるワイヤバレル１１と、ワイヤバレル１１の前方、すなわち電線３０が接続される方向とは反対方向に設けられた中空の筐体部１２と、筐体部１２の前方に設けられた矩形板状のタブ１３とで構成され、これらは一体に形成されている。
【００３０】
また、図２に示すように、筐体部１２は、タブ１３の延在方向の両端が開口部となっており、その内部にはバネ片１４が設けられている。なお、タブ１３の幅は、筐体部１２の開口部の幅とほぼ同じ寸法となっている。このため、タブ１３を筐体部１２に挿入した場合に、タブ１３と筐体部１２とが係合し、幅方向へのがたつきを防止できる。
【００３１】
バネ片１４は、接点圧力、すなわち筐体部１２内に対をなす嵌合型接続端子１のタブ１３が挿入された際に、タブ１３を筐体部１２の壁面に押しつける圧力を発生させる機能を有している。
【００３２】
すなわち、バネ片１４は矩形板状をなし、その長手方向の一端または両端がタブ１３に連続する壁面１２１（底面と呼称）に固定され、壁面１２１から反対側の壁面１２２（上面）に向けて山なりに突出するように設けられている。バネ片１４の頂上部と壁面１２２との間には若干の隙間を有し、ここに対をなす嵌合型接続端子１のタブ１３が挿入されると、バネ片１４によって壁面１２２の方向に付勢されて、壁面１２２に押しつけられる。なお、バネ片１４の形状は、山なりに突出する形状に限定されず、上面に向けて接点圧力を発生する形状であれば良く、例えば舌片状の形状であっても良い。
【００３３】
このように嵌合型接続端子１は、雄端子としての機能を果たすタブ１３と、雌端子としての機能を果たす筐体部１２とを備えた雄雌共通構造を採っており、２つの嵌合型接続端子１を、図３に示すように、互いのタブ１３が設けられた側を向かい合わせ、互いのタブ１３が、互いの筐体部１２内に挿入される配置となるように上下反転させ、図４に示すように、互いのタブ１３を互いの筐体部１２内に挿入することで嵌合型接続端子１の接合が完了する。
【００３４】
このような構成を有する嵌合型接続端子１は、電線を接続する際に雄端子と雌端子とを使い分ける必要がないというだけでなく、図７〜図１１を用いて説明した従来の嵌合型接続端子に対して接合強度の点で優れている。以下、この理由について説明する。
【００３５】
図５は、従来の嵌合型接続端子の雄端子１０と雌端子２０とを結合した状態の断面図であり、図１１に示したものと同じである。
【００３６】
先に説明したように、雄端子１０のタブ１０３は、雌端子２０の筐体部２０２に挿入されると、バネ片２０３によって壁面２０２２の方向に付勢されて、壁面２０２２に押しつけられる。
【００３７】
ここで、バネ片２０３がタブ１０３に接する部分を力点Ｐとし、筐体部２０２のワイヤバレル２０１側の端部近傍部分を支点Ｑとし、雄端子１０の筐体部１０２に作用点Ｒを設定してモーメントの釣り合いを計算する。
【００３８】
支点Ｑから作用点Ｒまでの長さをＬ0とし、支点Ｑから力点Ｐまでの長さをＬ1とし、力点Ｐに加わる力をＮ、作用点Ｒに加わる力をＦ0とすると、モーメントの釣り合いは、下記の数式（１）で表される。
【００３９】
【数１】
2011228012.tif 000003
【００４０】
上記数式（１）より、力Ｆ0は下記の数式（２）で表される。
【００４１】
【数２】
2011228012.tif 000004
【００４２】
ここで、力Ｆ0はこじり方向に許容できる荷重に相当し、この荷重を越える力が働くと、雄端子１０と雌端子２０との結合が弱まることになる。
【００４３】
図６は、本発明に係る嵌合型接続端子１を結合した状態の断面図であり、図４のＢ−Ｂ線での断面に相当する。
【００４４】
先に説明したように、嵌合型接続端子１は、雄端子としての機能を果たすタブ１３と、雌端子としての機能を果たす筐体部１２とを備えた雄雌共通構造を採っており、２つの嵌合型接続端子１どうしを結合すると、互いのタブ１３が、互いのバネ片１４によって筐体部１２の壁面に押しつけられることとなる。
【００４５】
このため、嵌合型接続端子１どうしを結合することで、バネ片１４がタブ１３に接する力点が２箇所に存在することになる。ここで、筐体部１２のタブ１３側の開口部近傍を支点Ｑとし、一方の嵌合型接続端子１のワイヤバレル１１側の端部近傍に作用点Ｒを設定し、２箇所の力点を、作用点Ｒに近い方を力点Ｐ１、遠い方を力点Ｐ２としてモーメントの釣り合いを計算する。
【００４６】
支点Ｑから作用点Ｒまでの長さをＬ0’とし、支点Ｑから力点Ｐ１までの長さをＬ2とし、支点Ｑから力点Ｐ２までの長さをＬ3とし、力点Ｐ１、Ｐ２に加わる力を共にＮ、作用点Ｒに加わる力をＦ0’とすると、モーメントの釣り合いは、下記の数式（３）で表される。
【００４７】
【数３】
2011228012.tif 000005
【００４８】
上記数式（３）より、力Ｆ0’は下記の数式（４）で表される。
【００４９】
【数４】
2011228012.tif 000006
【００５０】
ここで、力Ｆ0’はこじり方向に許容できる荷重に相当する。
【００５１】
長さＬ1、Ｌ2およびＬ3の関係は下記の数式（５）で表され、何れもほぼ同じ長さである。
【００５２】
【数５】
2011228012.tif 000007
【００５３】
また、長さＬ0およびＬ0’の関係は下記の数式（６）で表され、両者はほぼ同じ長さである。
【００５４】
【数６】
2011228012.tif 000008
【００５５】
この条件を数式（２）および（４）に当てはめると、力Ｆ0’と力Ｆ0との関係は下記の数式（７）で表される。
【００５６】
【数７】
2011228012.tif 000009
【００５７】
このように、嵌合型接続端子１のこじり方向に許容できる荷重は、従来の嵌合型接続端子の約２倍となり、嵌合型接続端子１はこじり方向での十分な接合強度を得られることが判る。
【００５８】
また、嵌合型接続端子１は、組み合わせて使用することで、バネ片１４の接点圧力が発生する箇所が２箇所（力点Ｐ１、Ｐ２）となり、両者はタブ１３の延在方向に沿って直列的に存在するので、接合した嵌合型接続端子１を外す方向の力に対しての抗力も従来の嵌合型接続端子の２倍となる。このため、こじり方向だけでなく、引っ張り方向に対しても十分な接合強度を得られる。
【００５９】
なお、特許文献１および２に開示される雄雌共通構造の端子でも、接点圧力が発生する箇所が２箇所となるので、引っ張り方向に対する接合強度は高くなるが、雄端子部と雌端子部とを並列配置しているので、端子の幅が広くなってしまう。この点、本発明に係る嵌合型接続端子１では、雄端子としての機能を果たすタブ１３と、雌端子としての機能を果たす筐体部１２とが直列に存在するので、端子の幅は従来と変わらない。逆に、接点圧力が発生する箇所が２箇所であるので、端子の幅を小さくすることも可能であり、その場合は、より小型化された端子を得ることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１１  ワイヤバレル
１２  筐体部
１３  タブ
１４  バネ片
【図１】
2011228012.tif 000010
【図２】
2011228012.tif 000011
【図３】
2011228012.tif 000012
【図４】
2011228012.tif 000013
【図５】
2011228012.tif 000014
【図６】
2011228012.tif 000015
【図７】
2011228012.tif 000016
【図８】
2011228012.tif 000017
【図９】
2011228012.tif 000018
【図１０】
2011228012.tif 000019
【図１１】
2011228012.tif 000020