JP4066978B2 - ファストン端子 - Google Patents

Description

本発明は、ファストン端子に関する。

従来、自動車のワイヤハーネスに用いられる電気接続端子の一例としてファストン端子が知られている（例えば特許文献１参照）。このファストン端子は、平板状の受け板における前後方向に沿った両側縁から、一対の接続片が内方に向けてハート型をなすように回曲されて形成され、両接続片の先端と受け板との間に相手のタブ状端子が挿入されて弾性的に挟持することで電気的接続を図る構造となっている。
特開平５−２９０８９８号公報（図３）

ところでこの種のファストン端子が小型になると、回曲される接続片はその曲率半径が小さいものに制限され、すなわち小さなＲでしか形成できないために剛性が高くなり、相手のタブ状端子に対する接触力は増すものの、同タブ状端子が挿入される場合の接触抵抗も大きくなってしまうという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、挿入力の低下を図ったファストン端子を提供するところにある。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、平板状の受け板における前後方向に沿った側縁から接続片が内方に回曲されて形成され、この接続片の先端と前記受け板との間に相手のタブ状端子が挿入されて弾性的に挟持することで電気的接続を図るようにしたファストン端子において、前記接続片が前後方向において分割されるとともに、前記受け板の幅方向中央部には前記接続片の先端との間に前記タブ状端子を挿入させる突条が、前後方向を向いてかつ叩き出しによって形成され、さらにこの突条の形成位置の後方には先端が後方の斜め下方を指向した金属ランスが叩き出しによって形成されているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前後に分割された接続片のうちの前側接続片が前記受け板における左右いずれか一方の側縁から、後側接続片が他方の側縁からそれぞれ形成されているところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記前側接続片と前記後側接続片の先端側同士が前後方向から見て互いにオーバラップして形成されているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前後に分割された接続片のうちの前側接続片の方が後側接続片よりも低い剛性で形成されているところに特徴を有する。
請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記前側接続片の方が前記後側接続片よりも短い長さに形成されているところに特徴を有する。
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記接続片に肉抜きが施されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
相手のタブ状端子が接続片の先端と受け板との間に挿入されると、まず分割された接続片のうちの前側接続片が次第に弾性変形して押し込まれ、分割部分を超えると前側接続片が変形状態に維持されたまま後側接続片が次第に弾性変形して押し込まれる。
挿入力の特性を、接続片が分割されることなく連続して形成されている場合と比較すると、連続した接続片の場合は、タブ状端子が挿入されると、接続片全体が次第に弾性変形して押し込まれることから、挿入力は急な勾配で上昇して比較的早めに大きなピークを迎える。それに対して本願では、タブ状端子が挿入されると、まず前側接続片のみが弾性変形するのであるから、挿入力は連続した接続片の場合よりも緩やかな勾配で上昇したのち一旦小さなピークを迎え、続いて後側接続片のみが弾性変形することから、挿入力は同じく連続した接続片の場合よりも緩やかな勾配で上昇したのち二度目のピークを迎えるが、このピーク値は連続した接続片の挿入力のピーク値よりも小さいものとなる。
端的には、接続片を前後に分割したことで挿入力のピークが前後に振り分けられ、それに伴いピーク値自体を下げることができ、すなわち挿入力の低減を実現することができる。

＜請求項２の発明＞
接触長さについては、接続片を受け板の片側の側縁にのみ形成した場合と同じであるから、接触荷重が小さく抑えられる。一方、前側接続片と後側接続片とは左右に振り分けて形成されているから、全体としては相手のタブ状端子の左右の領域に弾接でき、タブ状端子は安定した姿勢で挿入される。すなわち、相手のタブ状端子を安定して挿入案内できた上で挿入力の低減を図ることができる。
＜請求項３の発明＞
両接続片の幅が大きく取れ、その分大きな曲率半径で曲げ形成できることから、剛性を低くでき、さらに挿入力を低減することができる。

＜請求項４の発明＞
初めに剛性の低い前側接続片を弾性変形させることで挿入力が小さくて済み、続いて相対的に剛性の高い後側接続片を弾性変形させることで挿入力は相対的に大きくなる。タブ状端子の挿入の初めはアライメントが取れていない可能性が高いが、初めは低挿入力であることからアライメントの補正がしやすい。後半は相対的に高挿入力となるが、逆に補正された状態で安定して挿入できる。
＜請求項５の発明＞
剛性の高低を付けるの簡単に対応することができる。
＜請求項６の発明＞
接続片の低剛性化が図れ、ひいてはさらなる低挿入力化を実現できる。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図６によって説明する。
本実施形態のファストン端子１０は、導電性に優れた金属板をプレス加工して形成されており、相手のタブ状端子４０（図５参照）と接続される接続部１１の後方に、被覆電線Ｗの芯線Ｗ１の端末に圧着されるワイヤバレル１２と、被覆Ｗ２の端末に圧着されるインシュレーションバレル１３とが形成されている。

接続部１１の構造を詳細に説明する。接続部１１は、前後方向に細長い平板状の受け板１５を備えており、受け板１５は例えば当該ファストン端子１０の全長のほぼ半分の長さを有している。
この受け板１５の左右の側縁からはそれぞれ接続片１７Ａ，１７Ｂが形成され、正面から見た左側縁には前側接続片１７Ａが、右側縁には後側接続片１７Ｂが形成されている。より詳細には、前側接続片１７Ａの方が後側接続片１７Ｂよりも前後方向の長さが短く形成され、例えば前側接続片１７Ａは後側接続片１７Ｂの半分強の長さに設定され、前側接続片１７Ａは左側縁の前端側に、後側接続片１７Ｂは、前後方向に若干の隙間を開けて右側縁の後端側に形成されている。

前後の接続片１７Ａ，１７Ｂは、それぞれ受け板１５の対応する側縁から所定寸法垂直に立ち上がったのち、それぞれ半円形をなすように内側に回曲されている。両接続片１７Ａ，１７Ｂは、それぞれの先端が受け板１５の上方に所定寸法離間した状態に回曲されるが、両接続片１７Ａ，１７Ｂの先端側は、図４に示すように、受け板１５の幅方向の中心を越えた反対側まで達し、すなわち先端側同士が前後方向から見て互いにオーバラップするような大きな曲率半径で回曲形成されている。また、両接続片１７Ａ，１７Ｂには、長さ方向（前後方向）の中央部に、それぞれ肉抜き用の窓孔１９Ａ，１９Ｂが開口されている。

受け板１５における幅方向の中央部には、前縁から少し入った位置から、後側接続片１７Ｂの形成域の前側の略１／３の領域にわたり、前後方向を向いた２本の突条２５が叩き出しによって形成されている。後記するように、両突条２５と両接続片１７Ａ，１７Ｂの先端との間に、タブ状端子４０が割って入るように前方から挿入されるようになっており、そのため自然状態では、両突条２５と両接続片１７Ａ，１７Ｂの先端との間隔が、タブ状端子４０の厚みよりも若干狭くなるように形成されている。
なお、両突条２５の前端面は、図３に示すように、後方に向けて上り勾配となるようなテーパ状のガイド面２６となっている。また、前側接続片１７Ａの先端縁２０Ａにおける前端側の半分弱の領域は、後方に向けて下り勾配となったテーパ状のガイド縁２１Ａとされ、後側接続片１７Ｂの先端縁２０Ｂの前端部にも、同じく後方に向けて下り勾配となったテーパ状のガイド縁２１Ｂが形成されている。

受け板１５の左側縁における前側接続片１７Ａの形成域を除いた後端部と、同右側縁における後側接続片１７Ｂの形成域を除いた前端部とには、それぞれ側板２３Ａ，２３Ｂのみが立ち上がって形成されている。また、受け板１５における突条２５の形成位置の後方には、先端が後方の斜め下方を指向した金属ランス２８が、叩き出しによって形成されている。
本実施形態のファストン端子１０は上記のような構造であって、接続部１１は端的には、受け板１５の左側縁に前側接続片１７Ａが、右側縁に後側接続片１７Ｂが、接続片全体としては前後に分割された形態で形成されており、かつ前側接続片１７Ａの方が後側接続片１７Ｂよりも短い長さに、すなわち低い剛性を保有するように形成されている。

このファストン端子１０は、図５に示すように、合成樹脂製のコネクタハウジング３０（以下、ハウジング３０という）内に収容されるようになっている。ハウジング３０内には、前後方向を向いたキャビティ３１が形成され、キャビティ３１の底壁には、ファストン端子１０が後方から正規位置まで挿入された場合に、金属ランス２８に係止する係止段部３２が形成されている。また、キャビティ３１の前壁には、相手のタブ状端子４０が前方から挿入可能な端子挿入口３３が開口されている。
タブ状端子４０は、例えば機器のケース等と一体形成されたコネクタハウジング４５（以下、相手ハウジング４５という）の嵌合面から突出するようにして設けられており、タブ状端子４０の先端部は、ガイド部４１として先細り形状に形成されている。

続いて、本実施形態の作用を説明する。ファストン端子１０は、両バレル１２，１３をかしめることで被覆電線Ｗの端末に圧着される。ファストン端子１０は、ハウジング３０における対応するキャビティ３１内に後方から挿入され、金属ランス２８を撓み変形させつつ押し込まれる。ファストン端子１０が所定量挿入されると、金属ランス２８の先端が係止段部３２を通過するため、金属ランス２８が復元して係止段部３２に係止することにより、キャビティ３１内に抜け止めされて収容される。このファストン端子１０の前面における前側接続片１７Ａの先端と、突条２５との間の空間が、端子挿入口３３の直後に対応する。

全てのファストン端子１０のキャビティ３１内への挿入が完了したら、ハウジング３０が相手ハウジング４５に対して嵌合される。嵌合の初めには、まず図５の実線に示すように、タブ状端子４０が端子挿入口３３から進入して、ファストン端子１０の前側接続片１７Ａの先端と突条２５との間に挿入され、前側接続片１７Ａを上方に弾性変形させつつ押し込まれる。さらに嵌合が進むと、前側接続片１７Ａを変形状態に維持したまま、タブ状端子４０が後側接続片１７Ｂの先端と突条２５との間に挿入され、後側接続片１７Ｂを改めて上方に弾性変形させつつ押し込まれる。ハウジング３０が所定量押し込まれて正規嵌合されたら、タブ状端子４０が前後の接続片１７Ａ，１７Ｂと突条２５との間で弾性的に挟持されることによって、ファストン端子１０との間で電気的接続が取られる。

ここで、タブ状端子４０がファストン端子１０に挿入される際の挿入力の特性を検討すると、図６の特性線Ａのようになる。すなわち、タブ状端子４０が前側接続片１７Ａと突条２５との間に挿入されると、特性線ａ１に示すように、先端のガイド部４１が前側接続片１７Ａの先端縁２０Ａを押すことで前側接続片１７Ａが次第に上方に弾性変形し、これに伴い挿入力も上昇する。前側接続片１７Ａは相対的に長さが短く、従って剛性も相対的に低いため、挿入力は緩やかな勾配（角度α）で上昇する。そののち、タブ状端子４０のガイド部４１より後方部分が前側接続片１７Ａの先端縁２０Ａに当接したところで、前側接続片１７Ａが最大に弾性変形し、挿入力も一旦小さなピーク（ピーク値ｐ１）を迎える。

続いてタブ状端子４０が後側接続片１７Ｂと突条２５との間に挿入されると、特性線ａ２に示すように、先端のガイド部４１が後側接続片１７Ｂの先端縁２０Ｂを押すことで後側接続片１７Ｂが次第に上方に弾性変形し、これに伴い挿入力も上昇する。後側接続片１７Ｂは相対的に長さが長く剛性も高いため、挿入力は相対的に急な勾配（角度β）で上昇する。そののち、タブ状端子４０のガイド部４１より後方部分が後側接続片１７Ｂの先端縁２０Ｂに当接したところで、後側接続片１７Ｂが最大に弾性変形し、挿入力も二度目のピーク（ピーク値ｐ２）を迎える。

本実施形態のファストン端子１０は、接続片１７Ａ，１７Ｂが前後に分割されていることを特徴としているが、さらにそれが左右に振り分けられているため、合計の接触長さとしては、受け板１５の片側の側縁のみに連続した接続片を設けた場合と同じである。そこで比較のために、受け板１５の片側の側縁に連続した接続片が設けられたものの挿入力を見ると、図６の特性線Ｂのようになる。すなわち、タブ状端子４０が挿入されると、先端のガイド部４１が連続した接続片の先端縁を押すことで接続片が次第に上方に弾性変形し、タブ状端子４０のガイド部４１より後方部分が接続片の先端縁に当接したところで接続片が最大に弾性変形し、挿入力もピーク（ピーク値ｐｂ）を迎えるのであるが、接続片は連続していて長く剛性が高いために、挿入力は急な勾配（角度γ）で上昇し、したがってその挿入力のピーク値ｐｂは、本実施形態の二度目のピーク値ｐ２よりもｓだけ大きなものとなる。言い換えると、接続片１７Ａ，１７Ｂが前後に分割されたことで、挿入力のピーク値自体が下げられる。

このように本実施形態のファストン端子１０では、両接続片１７Ａ，１７Ｂの合計の接触長さについては、接続片を受け板１５の片側の側縁にのみ形成した場合と同じであるから、接触荷重が小さく抑えられる。その上で、接続片１７Ａ，１７Ｂを前後に分割したから、挿入力のピークが前後に振り分けられて、それに伴いピーク値自体も下げることができ、もって挿入力を大幅に低減することができる。さらに、前側接続片１７Ａと後側接続片１７Ｂとは左右に振り分けて形成されているから、全体としては相手のタブ状端子４０の左右の領域にわたって弾接でき、タブ状端子４０を安定した姿勢で挿入することができる。

前後の接続片１７Ａ，１７Ｂは、先端側同士が前後方向から見て互いにオーバラップするように形成されているから、幅が大きく取れ、その分大きな曲率半径で曲げ形成できる。そのため剛性を低くでき、さらに挿入力の低減を図ることができる。また両接続片１７Ａ，１７Ｂに窓孔１９Ａ，１９Ｂを開けて肉抜きしたことで低剛性化が図れ、これも挿入力の低減に寄与し得る。

さらに、前側接続片１７Ａの方が後側接続片１７Ｂよりも低い剛性で形成されているから、相手のタブ状端子４０が挿入された場合に、初めに剛性の低い前側接続片１７Ａを弾性変形させることで挿入力が小さくて済み、続いて相対的に剛性の高い後側接続片１７Ｂを弾性変形させることで挿入力は相対的に大きくなる。タブ状端子４０の挿入の初めはアライメントが取れていない可能性が高いが、初めは低挿入力であることからアライメントの補正がしやすい。後半は相対的に高挿入力となるが、逆に補正された状態で安定して挿入することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）前側接続片と後側接続片との剛性を異ならせる手段として、上記実施形態に例示したように長さを変える手段を採れば、簡単に対応できる利点があるが、それ以外にも、回曲の曲率半径を変えたり、断面形状を変える手段を講じてもよい。
（２）本発明のファストン端子には、通常のファストン端子のように、受け板の左右の側縁からそれぞれ接続片が形成された上で、各接続片が前後に分割された構造のものも含まれる。このファストン端子は、接触長さ全体は大きいままであるが、各接続片を前後に分割したことで挿入力のピーク値は小さくできるから、結果、挿入力の低減を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るファストン端子の斜視図 平面図 図２のIII−III線断面図 正面図 相手のタブ状端子の挿入動作を示す断面図 挿入力の特性を示すグラフ

符号の説明

１０…ファストン端子
１１…接続部
１５…受け板
１７Ａ…前側接続片
１７Ｂ…後側接続片
１９Ａ，１９Ｂ…窓孔（肉抜き）
２５…突条
４０…タブ状端子

Claims (6)

1. 平板状の受け板における前後方向に沿った側縁から接続片が内方に回曲されて形成され、この接続片の先端と前記受け板との間に相手のタブ状端子が挿入されて弾性的に挟持することで電気的接続を図るようにしたファストン端子において、前記接続片が前後方向において分割されるとともに、前記受け板の幅方向中央部には前記接続片の先端との間に前記タブ状端子を挿入させる突条が、前後方向を向いてかつ叩き出しによって形成され、さらにこの突条の形成位置の後方には先端が後方の斜め下方を指向した金属ランスが叩き出しによって形成されていることを特徴とするファストン端子。
2. 前後に分割された接続片のうちの前側接続片が前記受け板における左右いずれか一方の側縁から、後側接続片が他方の側縁からそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１記載のファストン端子。
3. 前記前側接続片と前記後側接続片の先端側同士が前後方向から見て互いにオーバラップして形成されていることを特徴とする請求項２記載のファストン端子。
4. 前後に分割された接続片のうちの前側接続片の方が後側接続片よりも低い剛性で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のファストン端子。
5. 前記前側接続片の方が前記後側接続片よりも短い長さに形成されていることを特徴とする請求項４記載のファストン端子。
6. 前記接続片に肉抜きが施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のファストン端子。

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