(57)【要約】【課題】小型化及び軽量化が容易であり、安価な端子金具を提供する。【解決手段】端子金具１は、相手方端子に直接接触する接点部２１を有する端子接続部２と、電線を圧着するバレル部３と、端子接続部２とバレル部３との間に設けられたネック部４とを有している。ネック部４は、端子接続部２とバレル部３との並び方向に延設され周囲よりも陥没した補強凹部４１を有する底壁部４２と、補強凹部４１の陥没方向と同じ方向に向けて底壁部４２の両端部から立設された一対の側壁部４３とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手方端子に直接接触する接点部を有する端子接続部と、
電線を圧着するバレル部と、
上記端子接続部と上記バレル部との間に設けられたネック部とを有しており、
該ネック部は、上記端子接続部と上記バレル部との並び方向に延設され周囲よりも陥没した補強凹部を有する底壁部と、
上記補強凹部の陥没方向と同じ方向に向けて上記底壁部の両端部に立設された一対の側壁部とを有していることを特徴とする端子金具。
【請求項２】
上記ネック部は、上記一対の側壁部の先端から互いに近づく方向に向けて延設された頂壁部を有していることを特徴とする請求項１に記載の端子金具。
【請求項３】
上記端子金具は、厚さ０．３ｍｍ以下の金属板を屈曲して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の端子金具。
【請求項４】
上記端子接続部は、上記ネック部に連なる角筒部と、該角筒部から延設された接点部とを有し、該接点部は、平板状の接点基部と、該接点基部の端部から延設された折り曲げ片部とを有しており、該折り曲げ片部は、その内側表面における少なくとも先端近傍が上記接点基部の表面と密着するように折り返されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の端子金具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子金具に関する。
【背景技術】
【０００２】
コネクタに用いられる端子金具は、金属板に曲げ加工を施して作製されており、相手方端子に直接接触する接点部を有する端子接続部、電線を圧着するバレル部及び両者の間に設けられたネック部を一体に備えている（例えば、特許文献１）。端子金具の素材となる金属板には、導電率が高く加工が容易な銅合金板が多用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、端子金具には更なる小型化、軽量化及びコストダウンが求められている。端子金具の小型化及び軽量化のためには、素材の板厚を薄くした上で、従来の銅合金と同等以上の機械特性を確保する必要がある。しかしながら、このような特性を実現するためには従来よりも高価な銅合金板を用いる必要があり、材料コストの増大を招くという問題がある。
【０００５】
そこで、端子金具の素材として、銅合金板よりも安価なアルミニウム合金板や鉄基合金板を用いることが検討されている。これらの金属板は、薄い板厚においても従来の銅合金板と同等以上の強度を容易に実現することができ、更に材料コストをより低減することができる。しかしながら、これらの金属板は、銅合金板に比べて加工性が劣り、高い強度と優れた加工性とを両立させることが難しいという問題がある。即ち、例えば曲げ加工性等の加工性に優れた金属板は強度が不十分となるため、得られる端子金具の剛性が低下する。そのため、例えば端子金具において最も剛性の低いネック部等が折れ曲がり易くなる。
【０００６】
一方、強度の高い金属板は比較的加工性が低く、曲げ加工を施した後に、屈曲部に割れが発生しやすいという問題がある。かかる問題は、素材となる金属板の板厚が薄くなるほど顕著となり、例えば金属板の板厚が０．３ｍｍ以下の場合には、プレス加工後の割れを防止することは困難である。
【０００７】
以上のように、銅合金板においてはコストの問題、アルミニウム合金板や鉄基合金板においては強度と加工性との両立の問題があるため、端子金具の小型化及び軽量化には限界がある。端子金具の一層の小型化及び軽量化のためには、これらの問題を一度に解決できる技術が強く望まれている。
【０００８】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、小型化及び軽量化が容易であり、安価な端子金具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、相手方端子に直接接触する接点部を有する端子接続部と、
電線を圧着するバレル部と、
上記端子接続部と上記バレル部との間に設けられたネック部とを有しており、
該ネック部は、上記端子接続部と上記バレル部との並び方向に延設され周囲よりも陥没した補強凹部を有する底壁部と、
上記補強凹部の陥没方向と同じ方向に向けて上記底壁部の両端部に立設された一対の側壁部とを有していることを特徴とする端子金具にある。
【発明の効果】
【００１０】
上記端子金具は、上記底壁部と、上記一対の側壁部とを有するネック部を有している。そして、上記底壁部は、上記端子接続部と上記バレル部との並び方向に延設され周囲よりも陥没した補強凹部を有している。そのため、上記端子金具は、上記補強凹部を有さない従来の端子金具に比べて上記ネック部の剛性を構造的に高くすることができる。その結果、従来よりも板厚の薄い金属板を素材として用いた場合に上記ネック部の折れ曲がり等を抑制することができ、上記端子金具の小型化及び軽量化をより容易に行うことができる。
【００１１】
また、上述したように上記ネック部が構造上高い剛性を有するため、上記端子金具の素材として高強度の金属板を用いる必要がない。それ故、上記端子金具の素材として比較的強度が低く優れた加工性を有する金属板を素材として用いることが可能となる。その結果、上記端子金具の作製過程における曲げ加工時の割れ等の発生を抑制することができ、さらに上記端子金具の剛性を高くすることができる。
【００１２】
以上のように、上記端子金具は、優れた加工性を有する金属板を素材として作製することができ、構造的に高い剛性を有する。それ故、上記端子金具は、更なる小型化及び軽量化を容易に行うことができる。更に、上記端子金具の素材として高強度の銅合金板を用いる必要がなく、比較的安価な従来の銅合金板等を用いることができる。それ故、材料コストの増大を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における、端子金具の平面図。
【図２】図１のII−II線矢視断面図。
【図３】図１のIII−III線矢視断面図。
【図４】実施例２における、端子金具のネック部の断面図（図２に相当する矢視断面図。）
【図５】実施例３における、モデルＥ１の断面図。
【図６】実施例３における、モデルＥ２の断面図。
【図７】実施例３における、モデルＣ１の断面図。
【図８】実施例３における、ＦＥＭ解析により求めた荷重−変位曲線。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記端子金具は、例えば、黄銅等の銅合金板、ＪＩＳ  Ａ３０００系合金、Ａ５０００系合金及びＡ６０００系合金等のアルミニウム合金板並びに鉄基合金板等を用いて作製することができる。これらの金属板は比較的安価であり、材料コストの増大を回避することができる。
【００１５】
また、上記端子金具は、１０〜７０質量％の銅と、残部が鉄及び不可避不純物からなる銅鉄合金板を用いて作製することも可能である。上記銅鉄合金板は、通常、銅リッチ相中に鉄リッチ相が分散した金属組織を有しているため、銅リッチ相による高い延性を有すると共に、鉄リッチ相による強度向上効果を期待することができる。それ故、上記銅鉄合金板は、高い強度と優れた加工性とを両立させることができる可能性を有する。また、上記銅鉄合金板は、銅に比べて安価な鉄を含有しているため、純銅板を用いる場合に比べて材料コストを低減することができる。
【００１６】
上記ネック部は、上記一対の側壁部の先端から互いに近づく方向に向けて延設された頂壁部を有していてもよい。この場合には、構造的に上記ネック部の剛性をより高くすることができる。それ故、上記端子金具におけるネック部の折れ曲がりをより効果的に抑制することができ、ひいては端子金具の一層の小型化及び軽量化を容易に行うことができる。
【００１７】
上記端子金具は、厚さ０．３ｍｍ以下の金属板を屈曲して形成することができる。上述したように、上記端子金具は、構造的に剛性を高くすることができるため、厚さ０．３ｍｍ以下の比較的薄い金属板を用いても、端子金具に要求される剛性を容易に満足することができる。そして、上記端子金具は、上記の薄い金属板を用いることが可能となるため、小型化及び軽量化をより容易に行うことができる。
【００１８】
上記端子金具は、オス型端子またはメス型端子のいずれの形態であっても上記の作用効果を奏することができるが、扁平な接点部を有するオス型端子の場合により有用である。即ち、上記端子接続部は、上記ネック部に連なる角筒部と、該角筒部から延設された接点部とを有し、該接点部は、平板状の接点基部と、該接点基部の端部から延設された折り曲げ片部とを有しており、該折り曲げ片部は、その内側表面における少なくとも先端近傍が上記接点基部の表面と密着するように折り返されていることが好ましい。
【００１９】
上記特定の形状を有するオス型端子は、折り曲げ片部を接点基部側に折り返す際に、極めて小さな曲げ半径を有する折り返し部を形成する必要がある。それ故、強度が高く加工性に劣る金属板を用いた場合には、折り曲げ片部を形成する際の曲げ加工により、上記屈曲部に割れ等が発生しやすい。一方、上述したように、上記端子金具は優れた加工性を有する金属板を用いることができるため、折り曲げ片部を形成する際の割れ等の発生を抑制することができる。
【実施例】
【００２０】
（実施例１）
上記端子金具の実施例について、図を用いて説明する。図１に示すように、端子金具１は、相手方端子に直接接触する接点部２１を有する端子接続部２と、電線を圧着するバレル部３と、端子接続部２とバレル部３との間に設けられたネック部４とを有している。図２に示すように、ネック部４は、端子接続部２とバレル部３との並び方向に延設され周囲よりも陥没した補強凹部４１を有する底壁部４２と、補強凹部４１の陥没方向と同じ方向に向けて底壁部４２の両端部から立設された一対の側壁部４３とを有している。
【００２１】
本例の端子金具１は、図１に示すように、端子接続部２、ネック部４及びバレル部３が一列に並んだオス型端子である。なお、端子金具１の長手方向、即ち、端子接続部２、ネック部４及びバレル部３の並び方向における端子接続部２側を前方といい、バレル部３側を後方ということがある。また、一対の側壁部４３の並び方向を側方ということがある。これらの方向に関する記載は便宜上のものであり、端子金具１を使用する際の実際の向きとは何ら関係がない。以下、本例の端子金具１の各部について詳説する。
【００２２】
バレル部３は、図１に示すように、電線の端末部から露出させた導体を圧着するワイヤバレル部３１と、電線の絶縁被覆部を圧着するインシュレーションバレル部３２とを有している。図には示さないが、ワイヤバレル部３１及びインシュレーションバレル部３２は、端子金具１の長手方向に垂直な断面が略Ｕ字状となるように屈曲されている。
【００２３】
ネック部４は、ワイヤバレル部３１から前方へ向けて延設されており、図１に示すように、前方へ向かうにつれて次第に側方方向に拡開している。図２に示すように、ネック部４は、ワイヤバレル部３１の底部３１１（図１参照）近傍に連なる底壁部４２と、底壁部４２における側方の両端部に立設された一対の側壁部４３とを有している。
【００２４】
底壁部４２は、平板状を呈する一対の底壁基部４２１と、一対の底壁基部４２１の間に設けられた補強凹部４１とを有している。図１及び図２に示すように、補強凹部４１は、底壁部４２における側方方向の中央部に設けられており、ネック部４の全長、即ち端子接続部２側の端部からバレル部３側の端部までの全体に亘って延設されている。また、図には示さないが、補強凹部４１は、端子接続部２側の端部から後方へ向かうにつれて、次第に高さが低くなっている。
【００２５】
図２に示すように、補強凹部４１は、底壁基部４２１よりも側壁部４３の立設方向に陥没しており、底壁基部４２１における側方方向の内側の端縁から立設された一対の立設部４１１と、一対の立設部４１１をその先端において連ねる頂部４１２とを有している。また、補強凹部４１は、一対の端子金具１の長手方向に垂直な断面における形状が略Ｕ字状を呈しており、一対の立設部４１１における互いに向かい合う表面４１３同士が当接している。
【００２６】
一対の側壁部４３は、底壁基部４２１における側方方向の外側の端縁から角部４４を介して立設されている。側壁部４３の前方は端子接続部２に連なっており、後方はワイヤバレル部３１に連なっている。
【００２７】
図１に示すように、本例の端子接続部２は、ネック部４に連なる角筒部２２と、角筒部２２から延設された接点部２１とを有している。図３に示すように、接点部２１は、平板状の接点基部２１１と、接点基部２１１の端部から延設された折り曲げ片部２１２とを有している。そして、折り曲げ片部２１２は、その内側表面２１２ａにおける少なくとも先端近傍が接点基部２１１の表面２１１ａと密着するように折り返されている。
【００２８】
図１に示すように、角筒部２２はネック部４に連なっており、端子金具１の長手方向に延びた略角筒状を呈している。また、接点部２１は角筒部２２における前方の開口端２２１から延設されている。
【００２９】
図３に示すように、接点部２１は、開口端２２１から前方に延設された接点基部２１１と、一対の折り曲げ片部２１２とを有している。個々の折り曲げ片部２１２は、接点基部２１１の側方方向における外側の端縁と折り返し部２１３を介して連なっている。また、折り曲げ片部２１２の先端近傍は、折り返し部２１３により折り返された後、側方方向の内側に向かって延設されている。
【００３０】
次に、本例の作用効果について説明する。端子金具１は、底壁部４２と、一対の側壁部４３とを有するネック部４を有している。そして、底壁部４２は、端子接続部２とバレル部３との並び方向（長手方向）に延設され周囲よりも陥没した補強凹部４１を有している。そのため、端子金具１は、補強凹部４１を有さない従来の端子金具に比べてネック部４の剛性を構造的に高くすることができ、ひいては端子金具１全体の剛性を向上させることができる。それ故、従来よりも板厚の薄い金属板を素材として用いることが可能となり、端子金具１の小型化及び軽量化をより容易に行うことができる。
【００３１】
また、端子金具１は、構造的に高い剛性を有するため、優れた加工性を有する金属板を素材として用いることが可能となる。それ故、端子金具１の作製過程における曲げ加工時の割れ等の発生を抑制することができる。また、端子金具１の素材として高強度の金属板を用いる必要がないため、端子金具１は、材料コストの増大を回避することができる。
【００３２】
（実施例２）
本例は、一対の側壁部４３の先端から互いに近づく方向に向けて延設された頂壁部４５をネック部４に設けた端子金具１の例である。図４に示すように、本例の端子金具１は、一対の側壁部４３の先端に頂壁部４５を有している。頂壁部４５は、側壁部４３の先端から側方方向の内側へ向けて屈曲した角部４４ｂを介して延設されている。その他は実施例１と同様である。なお、本例において用いた符号のうち、図１〜図３において用いた符号と同一のものは、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００３３】
本例のように一対の側壁部４３の先端に頂壁部４５を設けることにより、長手方向に垂直な断面に存在する角部４４（４４ａ、４４ｂ）の数をより増やすことができる。これにより、ネック部４の剛性を構造的により高くすることができ、端子金具１の小型化及び軽量化をより容易に行うことができる。その他、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３４】
（実施例３）
本例は、有限要素法を用いた構造解析により、補強凹部４１によるネック部４の剛性向上の効果を評価した例である。本例においては、構造解析用の構造モデルとして、以下の３種の３次元構造モデルを作成した。なお、モデルＥ１及びＥ２はそれぞれ実施例１及び実施例２に相当する構造モデルであり、モデルＣ１は補強凹部４１を有さない従来の端子金具におけるネック部４の構造モデルである。いずれの構造モデルについても、長さを１０ｍｍ、板厚を０．３ｍｍとし、全長に渡って断面形状を一定にした。また、構造モデルの材質はＪＩＳ  Ａ６０６１−Ｔ６合金に設定した。
【００３５】
［モデルＥ１］
・断面形状；図５
・寸法  幅Ｗ；１．５ｍｍ
高さＨ１；１．０ｍｍ
補強凹部４１の高さＨ２；０．８ｍｍ
側壁部４３と立設部４１１との間の隙間の幅ｄ；０．１５ｍｍ
【００３６】
［モデルＥ２］
・断面形状；図６
・寸法  幅Ｗ；１．５ｍｍ
高さＨ１；１．０ｍｍ
補強凹部４１の高さＨ２；１．０ｍｍ
側壁部４３と立設部４１１との間の隙間の幅ｄ；０．１５ｍｍ
【００３７】
［モデルＣ１］
・断面形状；図７
・寸法  幅Ｗ；１．５ｍｍ
高さＨ；１．０ｍｍ
【００３８】
次に、上記の構造モデルを用いて、長さ方向の一方の端部を固定し、他方の端部を強制的に変位させた際に発生する荷重の大きさを解析した。その結果、得られた荷重−変位曲線を図８に示す。なお、図８における横軸は他方の端部に与えた変位量であり、縦軸はその変位量において発生した荷重の最大値である。また、他方の端部に与えた変位の向きは、高さ方向において側壁部４３側から底壁部４２側へ向かう向き（図５、符号Ｄ参照）とした。
【００３９】
図８より知られるように、補強凹部４１を有するモデルＥ１及びＥ２は、補強凹部４１を有さないモデルＣ１に比べて、変位量が同じ場合に発生する荷重が大きくなった。このことから、補強凹部４１を設けることによりネック部４が変形しにくくなり、剛性が高くなることが理解できる。また、頂壁部４５を有するモデルＥ２は、頂壁部４５を有さないモデルＥ１よりも更に剛性が高くなることが理解できる。
【００４０】
なお、実施例１〜実施例３においては、１箇所の補強凹部４１を有する例を説明したが、補強凹部４１を２箇所以上設けることも可能である。また、補強凹部４１は底壁基部４２１よりも陥没していればよく、その断面形状は特に限定されることはない。
【符号の説明】
【００４１】
１  端子金具
２  端子接続部
２１  接点部
３  バレル部
４  ネック部
４１  補強凹部
４２  底壁部
４３  側壁部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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