JP2008135275A - Electric contact and female terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バネ性と導電率を共に向上させる電気コンタクト及びメス端子に関する。 The present invention relates to an electrical contact and a female terminal that improve both springiness and electrical conductivity.
電気コネクタの一種として、メス接触子の内部に電気コンタクトを収容したメス端子がある。このメス端子に対してケーブル端末やICピンなどのオス接触子を嵌合・固定させることで電気的接続と機械的固定が図られる。 One type of electrical connector is a female terminal that houses an electrical contact inside a female contact. Electrical connection and mechanical fixation can be achieved by fitting and fixing a male contact such as a cable terminal or IC pin to the female terminal.
図6に示したメス端子は、メス接触子63が円筒形のもので、長手方向(=軸方向)の一端がオス接触子65を挿入する開口となっており、その開口に続く中空部62に電気コンタクト61が収容される。 In the female terminal shown in FIG. 6, the female contact 63 has a cylindrical shape, and one end in the longitudinal direction (= axial direction) is an opening into which the male contact 65 is inserted, and a hollow portion 62 following the opening. An electrical contact 61 is accommodated in the housing.
電気コンタクト61は、メス接触子63の内周に接触するべく外側に突き出た外側接触部64と、上記中空部に挿入されるオス接触子65の外周に接触するべく内側に突き出た内側接触部66とを有する。また、電気コンタクト61は、外側接触部64がメス接触子63の内周に接触し、内側接触部66がオス接触子65の外周に接触したときに、両接触部の接触により変形して接触圧を生じる応力変形部67を有する。 The electrical contact 61 includes an outer contact portion 64 protruding outward to contact the inner periphery of the female contact 63 and an inner contact portion protruding inward to contact the outer periphery of the male contact 65 inserted into the hollow portion. 66. Further, when the outer contact portion 64 contacts the inner periphery of the female contact 63 and the inner contact portion 66 contacts the outer periphery of the male contact 65, the electrical contact 61 is deformed and contacted by the contact of both contact portions. It has the stress deformation part 67 which produces a pressure.
これにより、オス接触子65をメス接触子63に挿入すると、外側接触部64がメス接触子63に対し、内側接触部66がオス接触子65に対して、それぞれ接触圧をもって接触することになるので、接触抵抗が低く、接触不良が生じにくい良好な電気的接続が図られる。 Accordingly, when the male contact 65 is inserted into the female contact 63, the outer contact portion 64 contacts the female contact 63 and the inner contact portion 66 contacts the male contact 65 with contact pressure. As a result, a good electrical connection with low contact resistance and less prone to contact failure is achieved.
従来、電気コンタクト61は単一の材料で作られている。その材料には接触圧の強さを示すバネ性と抵抗の低さを示す導電率の2つの性質が共に優れた材料が選定される。 Conventionally, the electrical contact 61 is made of a single material. As the material, a material excellent in both of the two properties of spring property indicating the strength of contact pressure and conductivity indicating low resistance is selected.
大電流に対応するためには、電気コンタクトのバネ力を強めることにより、両接触部の接触圧を高めて接触抵抗を低減すると共に、安定的な電気的接触を確保する必要がある。また、その一方で、電気コンタクトの導電率を高めることにより、電気コンタクトの発熱を抑制する必要がある。 In order to cope with a large current, it is necessary to increase the contact pressure of both contact portions by increasing the spring force of the electrical contacts to reduce the contact resistance and to ensure stable electrical contact. On the other hand, it is necessary to suppress heat generation of the electrical contact by increasing the electrical conductivity of the electrical contact.
しかし、従来、電気コンタクトに使用される材料であるベリリウム銅やリン青銅は導電率が約50%IACS以下と低く、しかも、バネ性を上げるほど導電率が下がる傾向にある。したがって、従来の電気コンタクトは、バネ性と導電率を共に向上させることが困難である。 However, conventionally, beryllium copper and phosphor bronze, which are materials used for electrical contacts, have a conductivity as low as about 50% IACS or less, and the conductivity tends to decrease as the spring property increases. Therefore, it is difficult for conventional electrical contacts to improve both springiness and electrical conductivity.
また、ブレードの個数を増やすことにより接触箇所を多くして接触抵抗を小さくすると、ブレードの個数が増えて電気コンタクトの径が大きくなるので、好ましくない。 In addition, increasing the number of blades to increase the number of contact points to reduce the contact resistance is not preferable because the number of blades increases and the diameter of the electrical contact increases.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、バネ性と導電率を共に向上させる電気コンタクト及びメス端子を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electrical contact and a female terminal that solve the above-described problems and improve both spring property and electrical conductivity.
上記目的を達成するために本発明の電気コンタクトは、開口された中空部を有するメス接触子の内周に接触するべく外側に突き出た外側接触部と、上記中空部に挿入されるオス接触子の外周に接触するべく内側に突き出た内側接触部と、両接触部の接触により変形して接触圧を生じる応力変形部とを有する電気コンタクトにおいて、上記外側接触部と上記内側接触部は、導電材料とバネ材料とが張り合わされたクラッド構造を有するものである。 In order to achieve the above object, an electrical contact according to the present invention includes an outer contact portion protruding outward to contact the inner periphery of a female contact having an open hollow portion, and a male contact inserted into the hollow portion. An electrical contact having an inner contact portion projecting inward to contact the outer periphery of the wire and a stress deforming portion that deforms due to contact between the two contact portions to generate contact pressure, wherein the outer contact portion and the inner contact portion are electrically conductive. It has a clad structure in which a material and a spring material are bonded together.
上記クラッド構造は、上記バネ材料の内外両面にそれぞれ上記導電材料が張り合わされた構造であってもよい。 The clad structure may be a structure in which the conductive material is bonded to both the inner and outer surfaces of the spring material.
応力変形部は、バネ材料のみからなってもよい。 The stress deforming portion may be made of only the spring material.
オス接触子の挿入方向に沿って長く伸び、その長手方向の両端で幅が狭く、中間部分で幅が広い複数のブレードが形成され、該ブレードが両端を軸にして捩られることにより、該両端に上記応力変形部が形成され、該ブレードの中間部分の両縁に上記外側接触部と上記内側接触部が形成されてもよい。 A plurality of blades that extend long along the insertion direction of the male contact, are narrow at both ends in the longitudinal direction, and wide at the middle portion, and are twisted around the both ends to form both ends. The stress deforming portion may be formed on both sides of the blade, and the outer contact portion and the inner contact portion may be formed on both edges of the intermediate portion of the blade.
上記導電材料が銅又は銅合金であり、上記バネ材料がステンレスであってもよい。 The conductive material may be copper or a copper alloy, and the spring material may be stainless steel.
また、本発明のメス端子は、上記いずれかの電気コンタクトがメス接触子の内部に配置されたものである。 In the female terminal of the present invention, any one of the electrical contacts described above is disposed inside the female contact.
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。 The present invention exhibits the following excellent effects.
(1)バネ性と導電率を共に向上させることができる。 (1) Both springiness and electrical conductivity can be improved.
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1〜図4に示されるように、本発明に係る電気コンタクト1は、開口された中空部2を有するメス接触子3の内周に接触するべく外側に突き出た外側接触部4と、中空部2に挿入されるオス接触子5の外周に接触するべく内側に突き出た内側接触部6と、両接触部4,6の接触により変形して接触圧を生じる応力変形部7とを有する電気コンタクト1において、外側接触部4と内側接触部6は、導電材料8とバネ材料9とが張り合わされたクラッド構造10(図4参照)を有するものである。
As shown in FIGS. 1 to 4, an
この実施形態では、導電材料8が覆っている領域部分がクラッド構造10になっており、これを除く領域は、バネ材料9の単一層構造になっている。
In this embodiment, the region covered with the
メス端子11は、電気コンタクト1がメス接触子3の内部に配置されたものである。メス接触子3が円筒形に形成されており、長手方向(=軸方向、オス接触子5の挿入方向)の一端がオス接触子5を挿入する開口12となっており、その開口に続く中空部2に電気コンタクト1が収容される。一方、オス接触子5は、円柱形に形成され、挿入方向先端にテーパを有する。
The female terminal 11 is one in which the
電気コンタクト1は、オス接触子5の挿入方向を長手方向とする概略円筒形のかご状に形成され、長手方向両端に位置する環状部13と、両環状部13,13間に長く形成された複数のスリット14と複数のブレード15を有する。詳しく述べると、環状部13は、ブレード15の両端を支持することにより、電気コンタクト1全体を概略円筒形のかご状に支持するものである。スリット14は、長手方向の両端で幅が広く、中間部分で幅が狭くなっている。ブレード15は、スリット14が形成されたことによりスリット14,14間に残った部分を捩って形成したものである。
The
ブレード15は、オス接触子5の挿入方向に沿って長く伸び、その長手方向の両端で幅が狭くくびれており、中間部分で幅が広く形成されたものであり、さらに、このブレード15が両端を軸にして捩られることにより、該両端に応力変形部7が形成され、該ブレード15の中間部分の両縁に外側接触部4と内側接触部6が形成される。このようなブレード15の集合をルーバーと呼ぶ。
The
ブレード15は、電気コンタクト1の周方向にスリット14を隔てて一定間隔で配置されている。各ブレード15が環状部13に繋がる両端を軸にして捩り加工されることで、両端の幅が狭い部分が捩れて応力変形部7となる。ブレード15の中間部分は、両縁が径方向外方と内方に突き出して、外側接触部4と内側接触部6になる。
The
図4に示されるように、ブレード15は、環状部13よりも径方向外方に突き出した外側接触部4と環状部よりも径方向内方に突き出した内側接触部6とを有する。なお、図4は、外力が加わらない状態を示している。応力変形部7は、外力が加わらないときに外側接触部4と内側接触部6が図示のように内外に突き出しているように、捩り加工される。
As shown in FIG. 4, the
この実施形態では、外側接触部4及び内側接触部6は、ブレード15の最縁部分16から所定幅までが捩り加工方向と逆方向に湾曲加工されている。これにより、最も径方向外方に突き出た箇所及び最も径方向内方に突き出た箇所は、それぞれ最縁部分16ではなく、湾曲の中央部分17に位置する。したがって、外側接触部4は、湾曲の中央部分17において外側表面がメス接触子3の内周に接触し、内側接触部6は、湾曲の中央部分17において内側表面がオス接触子5の外周に接触することになる。
In this embodiment, the
外側接触部4と内側接触部6は、導電材料8とバネ材料9とが張り合わされたクラッド構造を有する。ここでは、クラッド構造10は、バネ材料9の両面にそれぞれ導電材料8が張り合わされた3重クラッド構造である。一方、応力変形部7は、バネ材料9のみからなる単一層構造である。
The
この実施形態では、ブレード15の中間部分は、全幅にわたり3重クラッド構造となっている。
In this embodiment, the intermediate portion of the
導電材料8としては銅又は銅合金がある。バネ材料9としてはステンレスがある。よって、ブレード15は、環状部13に繋がる応力変形部7がバネ材料9のみからなり、外側接触部4と内側接触部6を含む中間部分が導電材料8、バネ材料9、導電材料8の3重クラッド構造10となる。
The
導電材料8は、導電率が60%IACS以上であるものがよい。バネ材料9は、0.2%耐力が600MPa以上のものがよい。例えば、バネ材料9に厚さ0.18μmのSUS304、導電材料8に厚さ0.04μmのC1020を用いてブレード15を形成すると、従来技術で電気コンタクト全体を厚さ0.2μmのベリリウム銅(C1020)で形成した場合に比べると、応力変形部7におけるバネ性がほぼ同等で、外側接触部4及び内側接触部6における接触抵抗が低くできる。
The
外側接触部4及び内側接触部6は、導電材料の層の表面にSnめっき等のめっきを施すとよい。
The
次に、本発明の作用効果を説明する。 Next, the function and effect of the present invention will be described.
図1に示されるように、メス接触子3の中空部2にオス接触子5が挿入されると、オス接触子5は電気コンタクト1の一端からその内部に挿入される。このとき、電気コンタクト1では、外側に突き出た外側接触部4がメス接触子3の内周に接触すると共に、内側に突き出た内側接触部6がオス接触子5の外周に接触する。各ブレード15は、メス接触子3及びオス接触子5からそれぞれ径方向の力を受けるため、ブレード15ごとの軸回りに捩りの力を受け、応力変形部7が応力変形する。
As shown in FIG. 1, when the
図5に示されるように、外側接触部4の外側表面がメス接触子3の内周に接触すると共に、内側接触部6の内側表面がオス接触子5の外周に接触する。図4の外力なしの状態に比べて、図5の状態では、ブレード15は、メス接触子3から径方向内向きの力を受け、オス接触子5から径方向外向きの力を受ける。よって、ブレード15は捩りの力を受け、応力変形部7が応力変形する。
As shown in FIG. 5, the outer surface of the
外側接触部4の外側表面が導電材料8であって導電率が高いため、応力変形部7の変形による外側接触部4の押し付けにより、メス接触子3との接触抵抗が低減する。同様に、内側接触部6の内側表面が導電材料8であって導電率が高いため、応力変形部7の変形による内側接触部6の押し付けにより、オス接触子5との接触抵抗が低減する。
Since the outer surface of the
このとき、仮に、応力変形部7においてバネ材料9に導電材料8を張り合わせると、導電材料8の特性が全体のバネ性に影響してバネ材料9単独でのバネ性より劣ってしまう。その点、本発明の電気コンタクト1では、応力変形部7がバネ材料9からなる単一層構造であるため、応力変形部7はバネ材料9が有するバネ性を損なうことなく十分に発揮できる。
At this time, if the
また、従来のように電気コンタクト全体を導電材料である銅で形成した場合、銅は応力緩和が起こりやすく、応力変形部7におけるバネ性が時間経過(挿抜回数)に伴い低下してしまう。その点、本発明の電気コンタクト1では、応力変形部7にバネ材料9が使用されているため、応力緩和が起きないので、耐久性が向上する。
In addition, when the entire electrical contact is formed of copper, which is a conductive material, as in the conventional case, stress is easily relaxed in copper, and the spring property at the stress deformed
本発明の電気コンタクト1は、ブレード15の1枚ごとの接触抵抗が低減するので、従来のようにブレードの枚数を増加させなくとも全体の抵抗を小さくすることができる。よって、ブレードの増加による径の拡大がなく、小さい電気コンタクト1で大電流を流すことができる。
Since the
1 電気コンタクト
2 中空部
3 メス接触子
4 外側接触部
5 オス接触子
6 内側接触部
7 応力変形部
8 導電材料
9 バネ材料
10 クラッド構造
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