(57)【要約】【課題】  その接続信頼性を損なうことなく、挿入力を低減することのできるコネクタの雌端子構造を提供すること。【解決手段】  本コネクタの雌端子１は、雄端子４の雄タブ３が一方側から挿入される筒状の嵌合部２内で、この嵌合部２の一方側端部を延設して、その延設部分を他方側に折り曲げることにより舌片状のばね接点部５が形成されており、このばね接点部５が上記挿入される雄タブ３と接触することにより上記嵌合部２の一方側端部の折り曲げ部分を少なくとも支点の一つにして所定方向に弾性的に変位するように構成されており、上記ばね接点部５を予め弾性的に変位させないときの上記雄タブ３の最大挿入力を要する挿入量を超えた挿入量に対応するばね接点部５の変位量でもって、上記ばね接点部５を予め弾性的に変位させておく予変位付与手段を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄端子の雄タブが一方側から挿入される筒状の嵌合部内で、この嵌合部の一方側端部を延設して、その延設部分を他方側に折り曲げることにより舌片状のばね接点部が形成されており、このばね接点部が上記挿入される雄タブと接触することにより上記嵌合部の一方側端部の折り曲げ部分を少なくとも支点の一つにして所定方向に弾性的に変位するように構成されたコネクタの雌端子構造において、
上記ばね接点部を予め弾性的に変位させないときの上記雄タブの最大挿入力を要する挿入量を超えた挿入量に対応するばね接点部の変位量でもって、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させておく予変位付与手段を備えたことを特徴とするコネクタの雌端子構造。
【請求項２】
上記予変位付与手段は、上記嵌合部内の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記ばね接点部に当接するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタの雌端子構造。
【請求項３】
上記突起部は、上記嵌合部の天井壁の一部を切り起こしてその先端を上記ばね接点部に向けたものであることを特徴とする請求項２記載のコネクタの雌端子構造。
【請求項４】
上記変位付与手段は、上記ばね接点部の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に当接するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタの雌端子構造。
【請求項５】
上記突起部は、上記ばね接点部を延設して、その延設部分を上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に向けて屈曲させたものであることを特徴とする請求項４記載のコネクタの雌端子構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雄端子の雄タブが挿入される筒状の嵌合部内で、該雄タブと接触して弾性的に変位する舌片状のばね接点部が形成されたコネクタの雌端子構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来のコネクタの雌端子構造を例示した要部断面図であって、（ａ）は雄端子の雄タブが挿入される前と同雄タブが挿入されたときの状態、（ｂ）は雄端子の雄タブの挿入が完了した状態をそれぞれ示す。なお、（ａ）においては、図中の実線で雄タブが挿入される前を示し、二点鎖線で雄タブが挿入されたときの状態を示している。
【０００３】
例えば、特許文献１では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、自動車用のワイヤーハーネス等を接続する際に、嵌合部１０２の一方端側を延設して他方側に折り曲げることによりその嵌合部１０２内に舌片状のばね接点部１０５が形成された雌端子１０１と、この雌端子１０１の嵌合部１０２内に上記一方側から挿入されて上記ばね接点部１０５に接触する雄タブ１０３が設けられた雄端子１０４とを有するコネクタＡを使用し、上記雄端子１０４と雌端子１０１との結合により図示しないワイヤーハーネス等を電気的に接続することが行われている。
【０００４】
上記図４（ａ），（ｂ）に示すようなコネクタＡでは、嵌合部１０２とばね接点部１０５との間の初期クリアランス１０６は、コネクタの接続信頼性を確保するために雄タブ１０３の板厚よりも所定量だけ小さな値が設定されている。したがって、雌端子１０１の嵌合部１０２内に雄端子１０４の雄タブ１０３が挿入されると、その雄タブ１０３はばね接点部１０５に接触して、当該ばね接点部５を上記折り曲げ部分を支点にして所定方向へ弾性的に変位させるようになる。
【０００５】
このとき雄タブ１０３には、挿入方向の進行量（挿入量）ωｈに応じて同挿入方向の挿入力Ｆが作用し、同時にばね接点部１０５には、上記挿入方向と直角方向の接点反力（接触荷重）ＰＬが作用する。例えば特許文献２によれば、上記挿入量ωｈと挿入力Ｆ及び接触荷重ＰＬとの関係は次式で示される。
【０００６】
Ｆ＝[（μ＋ｔａｎφＬ）／（１−μ・ｔａｎφＬ）]・[３ＥＩ／（γｈ＋ωｈ）3]
・γｖ・[ωｈ／γｈ]・・・（１）
ＰＬ＝[３ＥＩ／（γｈ＋ωｈ）3]・γｖ・[ωｈ／γｈ]・・・（２）
ただし、μは両端子１０１，１０４の接触面の摩擦係数、Ｅ，Ｉはばね接点部の縦弾性係数と断面二次モーメント、φＬは雄タブ１０３に対するばね接点部１０５の傾斜角、γｈ，γｖはばね接点部１０５の基端部（折り曲げ部分）から雄タブ１０３の初期接触位置までの水平距離と垂直距離である。
【０００７】
これらの式（１），（２）に基づく挿入力Ｆ及び接触荷重ＰＬのカーブは図５に示すようになる。同図中、横軸は挿入量ωｈの値、縦軸は挿入力Ｆ及び接触荷重ＰＬの値を示している。
【０００８】
図５からわかるように、この雄タブ１０３が挿入されるのにつれて、接触荷重ＰＬのカーブが急上昇するとともに、上記雄タブ１０３の挿入力Ｆのカーブが急上昇して、挿入量ωｈ＝ΔＴとなる位置（ＴＰ点，ＴＦ点）で、それぞれのピーク値ＰＬＴ，ＦＴを示すようになる。さらに雄タブ１０３が挿入されると、接触荷重ＰＬ及び挿入力Ｆのカーブは、ともに急下降して、挿入量ωｈ＝ΔＡとなる位置で、それぞれの中間値ＰＬＡ，ＦＡをとるようになる（それぞれ図中のＡＰ点，ＡＦ点で示す）。さらに雄タブ１０３が挿入されると、接触荷重ＰＬ及び挿入力Ｆのカーブは、ともに緩やかに下降を続けてそのボトム値ＰＬＢ，ＦＢに達する。さらに雄タブ１０３が挿入されると、接触荷重ＰＬ及び挿入力Ｆのカーブは、ともに緩やかに上昇していき、最終値ＰＬＥ，ＦＥに至り、ここで雄タブ１０３の挿入が完了する。
【特許文献１】特開２００１−１５５８０８号公報
【特許文献１】特開２００２−２４６０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記コネクタＡの雌端子１０１におけるばね接点部１０５は、図４の最大変位量Δ0となるまで大きく弾性変形しており、上記接触荷重ＰＬの最終値ＰＬＥでもって、両端子１０１，１０４結合後の接続信頼性を確保できることになるものの、上記挿入力Ｆのピーク値ＦＴでもって、両端子１０１，１０４を結合する際に大きな操作力を必要とすることとなる。
【００１０】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その接続信頼性を損なうことなく、挿入力を低減することのできるコネクタの雌端子構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る雌端子の構造は、雄端子の雄タブが一方側から挿入される筒状の嵌合部内で、この嵌合部の一方側端部を延設して、その延設部分を他方側に折り曲げることにより舌片状のばね接点部が形成されており、このばね接点部が上記挿入される雄タブと接触することにより上記嵌合部の一方側端部の折り曲げ部分を少なくとも支点の一つにして所定方向に弾性的に変位するように構成されたコネクタの雌端子構造において、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させないときの上記雄タブの最大挿入力を要する挿入量を超えた挿入量に対応するばね接点部の変位量でもって、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させておく予変位付与手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２記載の発明のように、上記予変位付与手段は、上記嵌合部内の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記ばね接点部に当接するように構成されていることが好ましい。
【００１３】
請求項３記載の発明のように、上記突起部は、上記嵌合部の天井壁の一部を切り起こしてその先端を上記ばね接点部に向けたものであることが好ましい。
【００１４】
請求項４記載の発明のように、上記変位付与手段は、上記ばね接点部の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に当接するように構成されていることが好ましい。
【００１５】
請求項５記載の発明のように、上記突起部は、上記ばね接点部を延設して、その延設部分を上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に向けて屈曲させたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させないときの上記雄タブの最大挿入力を要する挿入量を超えた挿入量に対応するばね接点部の変位量でもって、上記ばね接点部を予め弾性的に変位させておく予変位付与手段が備えられているので、雄端子の雄タブが雌端子の嵌合部に挿入されるのにつれて、ばね接点部が弾性変形し、その接触荷重が急上昇するとともに、上記雄端子の挿入力が急上昇する、いわゆるピークトップを越えてから雄タブの挿入が開始される。この場合、雄タブの挿入完了時には従来例と同様の接触荷重が得られることにより、両端子結合後の接続信頼性を確保できるとともに、雄タブの挿入完了までの挿入力が小さくて済むので、両端子を結合する際に大きな操作力を必要としなくなる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、上記予変位付与手段は、上記嵌合部内の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記ばね接点部に当接するように構成されているので、上記ばね接点部が予め弾性的に変位させられるときの当該変位量を上記突起部の高さによって容易に設定することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、上記突起部は、上記嵌合部の天井壁の一部を切り起こしてその先端を上記ばね接点部に向けたものであるので、簡単な構成となる。
【００１９】
請求項４記載の発明のように、上記予変位付与手段は、上記ばね接点部の上記挿入される雄タブを回避可能な位置に突起部を設けて、この突起部の先端が上記雄タブが未挿入の状態で上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に当接するように構成されているので、上記ばね接点部が予め弾性的に変位させられるときの当該変位量を上記突起部の高さによって容易に設定することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明のように、上記突起部は、上記ばね接点部を延設して、その延設部分を上記嵌合部内のばね接点部に対向する部位に向けて屈曲させたものであるので、簡単な構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係る雌端子の構造であって、（ａ）は雄端子の雄タブを挿入する前の状態、（ｂ）は雄端子の雄タブを挿入した状態を示している。また、図２は雄端子の雄タブの挿入量に対する挿入力の関係と、同挿入量に対する雌端子のばね接点部の接触荷重の関係とを示す説明図である。
【００２２】
このコネクタＢ１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、筒状の嵌合部１を備えた雌端子１と、この雌端子１の嵌合部２内に挿入される雄タブ３を備えた雄端子４とを有し、上記雌端子１の嵌合部２内に雄端子４の雄タブ３を挿入することにより、雌端子１の後端部に固着された電線（不図示）と、雄端子４の後端部に固着された電線（不図示）とを電気的に接続するように構成されている。雌端子１と雄端子４の材料としては、例えば錫めっきされた銅合金が使用される。
【００２３】
上記雌端子１は、平板を所定形状に打ち抜いた後、嵌合部２の底壁となる部分の突出部分が山形に折り込まれてばね接点部５が形成されるとともに、上記嵌合部２の天井壁となる部分の一部（ただし、挿入される雄タブ３の先端が到達しない位置である。）が切り起こされて予変位付与手段としての突起部６が簡単に形成される。
【００２４】
そして、上記嵌合部２の底壁となる部分の左右を立ち上げ、それらの先端をさらに折り曲げて天井壁となる部分を突き合わるか、或いは、互いに重ねて全体が筒状となるように形成する。すると、この状態では、ばね接点部５の先端８が突起部６の先端９に当接し、ばね接点部５の頂点と嵌合部２の天井壁との間には所定のクリアランス７が形成される。このクリアランス７は従来例におけるのと同様に雄タブ３の板厚よりも所定量だけ小さく設定されている。
【００２５】
図１（ａ）中では、破線で突起部６が形成される前の状態を示しており、この状態では、ばね接点部５の先端８が嵌合部２の天井壁側に跳ね上がってフリーとなっており、その実線では、ばね接点部５を上記突起部６で押し下げているので、当該押し下げた分（変位量）Δ01だけばね接点部５は弾性的に変位している。この変位量Δ01は、上記突起部６の高さを調整するだけで容易に設定できる。
【００２６】
上記図５においては、挿入力Ｆのカーブのピーク値ＦＴは、挿入量ωｈ＝ΔＴの位置（ＴＦ点）で発生する。したがって、ばね接点部５の変位量を、これに対応する挿入量ωｈが同図中のΔ（ΔＴ＜Δ＜ΔＥ）の範囲内のΔＡとなるように設定しておけば、そのピーク値ＦＴを回避できることがわかる。本発明は、かかる点に着目したものであり以下詳述する。
【００２７】
上記図５をコネクタＢ１の構造に対応させたものが図２であるが、重複説明をなくすために同図中の符号は図５とすべて一致させている。
【００２８】
図２に示すように、コネクタＢ１における挿入力Ｆのカーブは、その中間値ＦＡから始まる（すなわち、挿入量ωｈ＜ΔＡでは、雄タブ３は嵌合部２にまだ挿入されていないので、挿入力Ｆのカーブ等は破線で示している）。このときの最大挿入力は、ＦＡ（ΔＡの値によってはＦＥ）となり、ＦＴ＞ＦＡ（又はＦＴ＞ＦＥ）であるので、最大挿入力は低減され、両端子１，４結合の際の操作力が小さくなる。この場合でも、図１（ｂ）に示すような雄タブ３の挿入完了時においては、図２の接触荷重ＰＬのカーブは最終値ＰＬＥとなっており、これによりコネクタＢ１の接続信頼性は確保されている。
【００２９】
図３は本発明の他の実施形態に係る雌端子の構造であって、（ａ）は雄端子の雄タブを挿入する前の状態、（ｂ）は雄端子の雄タブを挿入した状態を示している。なお、同図中の上記実施形態と共通する要素には同一番号を付して、ここでも重複説明をなくしている。
【００３０】
このコネクタＢ２も、図３（ａ），（ｂ）に示すように、その筒状の嵌合部２を備えた雌端子１と、この雌端子１の嵌合部２内に挿入される雄タブ３を備えた雄端子４とを有し、上記雌端子１の嵌合部２内に雄端子４の雄タブ３を挿入することにより、雌端子１の後端部に固着された電線（不図示）と、雄端子４の後端部に固着された電線（不図示）とを電気的に接続するように構成されている。雌端子１と雄端子４の材料としては、ここでも錫めっきされた銅合金が使用され、雌端子１はその平板から、上記コネクタＢ１と同様の方法によって形成される。
【００３１】
しかし、このコネクタＢ２では、上記コネクタＢ１とは異なり、雌端子１の嵌合部２内のばね接点部５が上記挿入される雄タブ３の先端が到達しない位置にまで延設されており、この延設部分８ａが嵌合部２の天井部分に向けて円弧状に屈曲されることにより、予変位付与手段としての突起部６ａが簡単に形成される。
【００３２】
この突起部６ａの先端９ａが、上記雄端子４の雄タブ３を挿入する前には、嵌合部２の天井壁に当接している。この状態では、ばね接点部５の頂点と嵌合部２の天井壁との間には所定のクリアランス７が形成され、このクリアランス７は従来例におけるのと同様に雄タブ３の板厚よりも所定量だけ小さく設定されている。
【００３３】
同図（ａ）中では、破線で突起部６ａが嵌合部２に当接する前の状態を示しており、この状態では、ばね接点部５が嵌合部２の天井壁側に跳ね上がってフリーとなっており、その実線では、ばね接点部５を自分自身の突起部６ａで押し下げているので、当該押し下げた分（変位量）Δ02だけ弾性変位されている。この変位量Δ02も、上記突起部６ａの高さを調整するだけで容易に設定できる。
【００３４】
そして、上記コネクタＢ１と同様に、コネクタＢ２における挿入力Ｆのカーブも、上記図２の中間値ＦＡから始まることになる。そのときの最大挿入力は、やはりＦＡ（ΔＡの値によってはＦＥ）となり、ＦＴ＞ＦＡ（又はＦＴ＞ＦＥ）であるので、最大挿入力は低減され、両端子１，４結合の際の操作力が小さくなる。この場合でも、図２（ｂ）に示すような雄タブ３の挿入完了時には、接触荷重ＰＬのカーブは最終値ＰＬＥとなっており、これによりコネクタＢ２の接続信頼性は確保されている。
【００３５】
以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、上記ばね接点部５を予め弾性的に変位させないときの上記雄タブ３の最大挿入力を要する挿入量を超えた挿入量に対応するばね接点部５の変位量でもって、上記ばね接点部５を予め弾性的に変位させておく予変位付与手段が備えられているので、雄端子４の雄タブ３が雌端子１の嵌合部２に挿入されるのにつれて、ばね接点部５が弾性変形し、その接触荷重ＰＬのカーブが急上昇するとともに、上記雄タブ３の挿入力Ｆのカーブが急上昇する、いわゆるピークトップ（図２中のＴＰ点，ＴＦ点で示す。）を越えてから雄タブ３の挿入が開始される。この場合、雄タブ３の挿入完了時には従来例と同様の接触荷重ＰＬのカーブにおける最終値ＰＬＥが得られることにより、両端子１，４結合後の接続信頼性を確保できるとともに、雄タブ３の挿入完了までの挿入力Ｆが小さくて済むので、両端子１，４を結合する際に大きな操作力を必要としなくなる。
【００３６】
なお、上記実施形態の他にも、種々の変形例があり、たとえば、嵌合部２の両側壁からばね接点部５に向けて突起部を設けたり、或いは、ばね接点部５の両側から嵌合部２の両側壁に向けて突起部６を設けたりすることとしてもよい。そのような場合にも、上記と全く同様の構成が実現できる。
【００３７】
また、上記実施形態では、いずれも嵌合部２内における突起部６，６ａを、そこに挿入される雄タブ３の先端が到達しない位置に形成しているが、必ずしもそのような構成を必要としない。例えば、突起部６，６ａに雄タブ３の先端を挿通しうるように切り欠く等することで足りる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係るコネクタの雌端子構造を示す要部舞断面図である。
【図２】上記実施形態に係るコネクタにおける雄端子の雄タブの挿入量と挿入力及び雌端子のばね接点部の接触荷重との関係を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るコネクタの雌端子構造を示す要部舞断面図である。
【図４】従来のコネクタの雌端子構造の一例を示す要部断面図である。
【図５】従来のコネクタにおける雄端子の雄タブの挿入量と挿入力及び雌端子のばね接点部の接触荷重との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｂ１，Ｂ２    コネクタ
１    雌端子
２    嵌合部
３    雄タブ
４    雄端子
５    ばね接点
６，６ａ    突起部（予変位付与手段）
７    クリアランス
８    ばね接点の先端
８ａ    ばね接点の延設部分
９，９ａ    突起部の先端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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