雌端子および雌端子の製造方法
【課題】高い首部強度および十分に高い箱部の強度を備えつつも、曲げ加工後の寸法安定性に優れた小型の雌端子およびその製造方法を提供する。
【解決手段】雌端子１は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に曲げ加工を施すことより四角筒状に形成されて、雄端子のタブが嵌合する箱部を有している。この場合、箱部は、曲げ加工による曲げ部の内側に形成された切欠１７を備えており、この切欠の深さは、板厚の１／４から１／２までの範囲に設定されている。
【解決手段】雌端子１は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に曲げ加工を施すことより四角筒状に形成されて、雄端子のタブが嵌合する箱部を有している。この場合、箱部は、曲げ加工による曲げ部の内側に形成された切欠１７を備えており、この切欠の深さは、板厚の１／４から１／２までの範囲に設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雌端子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のワイヤーハーネス同士を互いに接続する際には、合成樹脂製などの各コネクタハウジングに金属製の雄端子および雌端子をそれぞれ収容して、両端子を嵌合させることにより両ハーネスを電気的に接続させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。コネクタの多極化あるいは小型化といった要請から、端子（板金）の板厚減少あるいは端子の小型化の傾向が進み、これにともない、端子材料の高強度化が行われている。高強度の材料を使用した場合、加工割れといったように端子製造時の曲げ加工性が悪化するため、一般には曲げ半径を大きくして曲げ加工性の悪化を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２９３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、曲げ半径を大きくした場合には、雌端子の断面積が大きくなり、コネクタハウジングへの挿入性が悪化したり、ハウジング寸法の大型化を招くという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い首部強度および十分に高い箱部の強度を備えつつも、加工後の寸法安定性に優れた小型の雌端子およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に曲げ加工を施すことより四角筒状に形成されて、雄端子のタブが嵌合する箱部を有する雌端子を提供する。この雌端子において、箱部は、曲げ加工による曲げ部の内側に形成された切欠を備えており、切欠の深さは、板厚の１／４から１／２までの範囲に設定されている。
【０００７】
また、第１の発明において、板金は、加工硬化指数が０．１３以上０．６未満の範囲のコルソン系銅合金からなることが好ましい。
【０００８】
また、第１の発明において、切欠は台形の断面形状を有し、当該切欠の短辺の幅は板厚の１／３から２／３までの範囲に設定されていることが望ましい。
【０００９】
また、第２の発明は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に打ち抜き加工を行い、雄端子のタブが嵌合する箱部に相当するブランクを形成する第１の工程と、ブランクに曲げ加工を行い、四角筒状の箱部を形成する第２の工程とを有する雌端子の製造方法である。この製造方法において、第２の工程は、記曲げ加工に先立ち、ブランクに対して切欠を形成する工程を有しており、切欠は、曲げ加工による曲げ部の内側に相当する位置に、板厚の１／４から１／２までの範囲の深さで形成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金を用いることで、雌端子の強度と成形性との向上を図ることができる。また、曲げ部に形成された切欠により、加工割れを抑制することができるとともに、その深さが最適化されているため、曲げ加工にともない曲げ部の外周に膨らみが生じたり、薄肉化により強度が不足が生じたりするといった事態を抑制すりことができる。これにより、高い首部強度および十分に高い箱部の強度を備えつつも、加工後の寸法安定性に優れた小型の雌端子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】雌端子１を模式的に示す斜視図
【図２】図１に示す矢印Ａ方向より眺めた雌端子１の正面図
【図３】図２に示す雌端子１のＣ−Ｃ断面図
【図４】雌端子１の製造方法を示す説明図
【図５】雌端子１の製造方法を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本実施形態にかかる雌端子１を模式的に示す斜視図である。また、図２は、図１に示す矢印Ａ方向より眺めた雌端子１の正面図であり、図３は、図２に示す雌端子１のＣ−Ｃ断面図である。本実施形態にかかる雌端子１は、図示しないコネクタのハウジング内に収容され、コネクタと相手方のコネクタとが嵌合することによって、相手方のコネクタのハウジング内に収容された雄型端子と電気的に接続される。この雌端子１は、小型端子、具体的には、雌端子１と嵌合する雄端子の電気接触部としてのタブの幅（タブ幅）が０．６４ｍｍ以下のサイズに対応する雌端子に好適である。
【００１３】
雌端子１は、導電性を有する一枚の板金（銅合金の板金）をプレス加工して成形されている。雌端子１は、電気接触部１０と、電線接続部４０とを有し、両者が一体形成されている。
【００１４】
電気接触部１０は、箱部１１と、弾性片１２と、接触部１３とを一体に備えている。
【００１５】
箱部１１は、四角筒状に形成されており、底壁１４と、一対の側壁１５ａ，１５ｂと、一対の上壁１６ａ，１６ｂとを有している。箱部１１において、電線接続部４０から離れた一方の端部側の開口からは、矢印Ａに沿って雄端子のタブが挿入される。
【００１６】
底壁１４、一対の側壁１５ａ，１５ｂおよび一対の上壁１６ａ，１６ｂは、それぞれ帯板状に形成されている。ここで、底壁１４は、電線接続部４０の後述する底板部４１から延在して形成されており、この底壁１４と底板部４１とで略同一平面を構成している。一対の側壁１５ａ，１５ｂは、底壁１４における長辺側の縁部にそれぞれ連続しており、底壁１４に対して直角をなす壁面を形成している。一対の上壁１６ａ，１６ｂは、側壁１５ａ，１５ｂにおける他方の長辺側の縁部（底壁１４と対向する側の縁部）にそれぞれ連続しており、側壁１５ａ，１５ｂに対して直角をなす壁面を形成している。また、一対の上壁１６ａ，１６ｂは、互いに重なり合って配置されており、一方の側壁１５ｂに連なる一方の上壁１６ｂは、箱部１１の内側に配され、他方の側壁１５ａに連なる他方の上壁１６ａは、箱部１１の外側に配されている。
【００１７】
弾性片１２は、底壁１４の前方（具体的には、電線接続部４０側と対向する一方の端部側）に連続しており、後方（電線接続部４０側）へと折り返された状態で箱部１１の内部に収容されている。弾性片１２は帯板状に形成されており、この弾性片１２には箱部１１内に挿入された雄端子のタブが接触する。
【００１８】
接触部１３は、箱部１１の一方の上壁１６ｂの一部を打ち出すことによって形成され、箱部１１の内側に凸状に突出している。接触部１３は、箱部１１内に挿入される雄端子のタブを弾性片１２に向かって付勢して、このタブを弾性片１２との間に挟んで保持する。
【００１９】
電線接続部４０は、電気接触部１０に連なっている。電線接続部４０は、図１等に示すように、電気接触部１０に連なる底板部４１と、底板部４１に連なる複数の加締部４２とを備えている。底板部４１は、帯板状に形成されている。底板部４１の上側には、芯線が露出された状態の電線の端部が載置される。
【００２０】
加締部４２は、底板部４１の幅方向両端に複数設けられている。加締部４２は、それぞれ、底板部４１に近づく方向に曲げられて底板部４１との間に電線を挟み、電線を加締める。加締部４２が電線を加締めることで、電線接続部４０に電線が取り付けられて、雄型端子と電線とが電気的に接続される。
【００２１】
このような雌端子１の特徴の一つとして、本実施形態では、材料製造時の製造条件のうち、特に加工熱処理条件を工夫し、強度と成形性を向上させた銅合金を使用する。具体的には、タブ幅０．６４ｍｍ以下の小型端子に使用するためには、銅合金の材料強度として、０．２％耐力が７００ＭＰａ以上を備えることが好ましい。一方、７００ＭＰａ以上であっても、材料強度が高すぎるとかえって加工性を悪化させる虞がある。そこで、材料強度の上限としては、１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない程度の強度であることが好ましい。
【００２２】
上記のような強度と成形性を向上させた銅合金は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系（いわゆるコルソン系）銅合金の時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施すことによって得られる。具体的には、上記銅合金板材の製造法として、所定の組成のコルソン系合金（例えばＣＤＡ番号でＣ７０２５０，Ｃ６４７４５，Ｃ６４７２５）を溶解、鋳造してインゴットを作成した後、熱間圧延を行い、冷間圧延と焼鈍を少なくとも１回実施した後、１５〜５０％の冷間圧延が施された材料に、その材料の０.２％耐力（ＭＰａ）の３０〜７０％に相当する張力を付与しながら伸び率が０.１〜１.５％となる連続繰り返し曲げ加工を施し、次いで例えば４２０〜５２０℃の時効処理を施す工程を有する。そして、この時効処理後に、３０％以下の最終冷間圧延と２５０〜５５０℃の加熱処理を施す工程を有する製造法を採用することが好ましい。
【００２３】
連続繰り返し曲げ加工は、条材の状態で板材を通板しながら歪みを片側の表層部ごとに交互に付与するものであり、例えばテンションレベラーに通板することで実現できる。テンションレベラーは金属条材の形状矯正あるいは残留応力の分布均一化に用いられる設備であり、条材に張力（テンション）を加えながら板面両側に交互に配置されたロールで繰り返しの曲げ変形を付与するものである。
【００２４】
また時効析出前に連続繰り返し曲げ加工を行う方法は、コルソン系合金に特に有効であるが、その他析出強化を利用する銅合金においても同じ技術を適用できる。この様に時効析出前に連続繰り返し曲げを行うことにより、板厚方向の両表層部には析出物が少なく、板厚中央部には析出物が多い金属組織、すなわち、両表層部と中央部との析出物量に差を設けた特異な金属組織を実現することによって、７００ＭＰａもの高い０．２％耐力と１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない良好な曲げ加工性という相反する要求を同時に満たすこととなる。
【００２５】
また、小型端子では製品寸法が小さいため、特に箱部１１の曲げ加工処理が問題となる。曲げ加工において、箱部１１の外側は引張加工となるが、内側は圧縮加工となることから、加工割れが生じ易い。加工割れを抑制するために、曲げ半径を大きく設定することが考えられるが、かかる手法によれば、端子の外形寸法が大きくなるという問題がある。
【００２６】
このような問題点を解決する材料的なアプローチとして、端子材料の結晶粒を微細化するという手法がある。しかしながら、５μｍ以下の結晶粒の微細化では、応力緩和現象により長期耐久後の通電性が悪化するという問題がある。また、６０μｍ以上の結晶粒の微細化では、箱部１１の曲げ外周部が肌荒れを起こし、商品性が悪化するという問題がある。
【００２７】
また、かかる手法を用いて曲げ加工を成立させた場合、箱部１１の曲げ外周部が膨らむことで、箱部１１の断面積が大きくなる。そのため、コネクタハウジングへの端子の挿入性が悪化し、端子としての商品性が低下するという問題がある。コルソン系銅合金に代表される高強度材料では、プレス加工時のスプリングバックにより、直角部の加工性の低下が顕著に現れる。
【００２８】
そこで、本実施形態では、前述の如く曲げ加工性に優れたコルソン系銅合金を使用することとし、端子の箱部１１の曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に切欠１７を設けることとする。具体的には、図２に示すように、箱部１１の外側の上壁１６ａとこれに連続する側壁１５ａとによって形成される曲げ部Ｂ１には、曲げ部Ｂ１の延在方向（端子の長さ方向（タブの挿入方向））に沿って線状に並んだ切欠１７が設けられている。また、残余の曲げ部Ｂ２〜Ｂ４にも、曲げ部Ｂ１と同様に、曲げ部Ｂ２〜Ｂ４の延在方向に沿って線状に並んだ切欠１７がそれぞれ設けられている。ここで、曲げ部Ｂ２は、箱部１１の内側の上壁１６ｂとこれに連続する側壁１５ｂとによって形成される曲げ部である。また、曲げ部Ｂ３は、側壁１５ａと底壁１４とによって形成される曲げ部であり、曲げ部Ｂ４は、側壁１５ｂと底壁１４とによって形成される曲げ部である。この切欠１７の詳細については、後述する。
【００２９】
また、雌端子１の製品性能を確保するためには、加工される板金が高強度であること、また、加工後に加工硬化により強度が向上することが好ましい。塑性域において応力σが下式で近似できる材料において、雌端子１として加工される板金の材料（コルソン系銅合金）は、加工硬化指数ｎが０．１３以上０．６未満であることが好ましい。
【００３０】
【数１】
同数式において、εはひずみであり、Ｃは定数であり弾性域で決定される。
【００３１】
加工硬化指数ｎが０．１３未満である場合には、加工後の強度向上が小さく、端子の強度を確保することができない。また、加工硬化指数ｎが０．６以上である場合には、切欠１７の形成時に強度上昇を過度に起こすことから、曲げ加工時に割れが発生するという問題がある。
【００３２】
以下、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に形成される個々の切欠１７の最適条件について検討する。下表は、所定のコルソン系銅合金（時効熱処理前にテンションレベラーを用いて連続繰り返し曲げ加工を施して得られた、０．２％耐力が７１０ＭＰａでかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない、加工硬化指数ｎ＝０．１３であるＣｕ−１．６ｗｔ．％Ｎｉ−０．４ｗｔ．％Ｓｉ−０．６ｗｔ．％Ｓｎ−０．４ｗｔ．％Ｚｎ合金）に、曲げ加工を施す前に種々の条件（切欠１７の深さおよび幅）で切欠１７を形成し、９０度曲げ加工を実施した結果を示す。ここで、上記繰り返し曲げ加工を行う際には、テンションレベラーの入側張力を板金の０．２％耐力の５０％の値に、入側圧下量および出側圧下量は前記張力のもとで板金の形状を良好に保てる値に調整した。また切欠１７の「深さ」は、鋼合金の板厚方向における切欠１７の寸法をいい、切欠１７の「幅」は、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の曲げ軸に直交する断面において、断面形状が台形となるよう施された切欠の短辺（切欠の底部）の寸法をいう。
【００３３】
【表１】
【００３４】
ここで、表１において、「○」は、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に割れが生じなかったものであり、「×」は曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に割れが発生していることを示す。表１に示すように、切欠１７を施すことにより、前述のような高強度の銅合金を使用したとしても、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に割れが生じ難いという結果を得ることができる。
【００３５】
つぎに、表１を導いた試験結果を参照し、切欠１７の深さおよび幅に関する最適な条件をさらに検討する。
【００３６】
まず、切欠１７の深さについて検討する。切欠１７の深さが小さい場合には、曲げ加工にともない曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の外周に膨らみが生じやすくなる。このため、切欠１７の効果が薄くなり、切欠１７を実質的に設けることの意味合いが少なくなるとともに、加工後の寸法安定性を害する結果となってしまう。そこで、切欠１７の深さの下限値は、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の外周部の膨らみを考慮した上で、当業者の観点から加工後の端子の曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の外周を観察した際の、コネクタハウジングへの挿入性の悪化といった寸法精度の悪化を判断基準とした。これに基づき、切欠１７の深さの下限値は、板厚の１／４に設定した。一方、切欠１７の深さが大きい場合には、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４が薄肉化してしまうため、曲げ加工に伴う加工硬化を考慮しても強度の不足が生じることがある。かかる観点を考慮して、切欠１７の深さの上限値は、板厚の１／２に設定した。これらを総合すると、切欠１７の深さは板厚の１／４〜１／２に設定することが好ましい。
【００３７】
つぎに、切欠１７の幅について検討する。切欠１７の幅が小さい場合には、切欠１７が狭くなり、曲げ加工が困難になるという問題がある。そこで、切欠１７の幅の下限値は、板厚の１／３とした。一方、切欠１７の幅が大きい場合には、９０度の曲げ加工後、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に隙間が生じ、箱部１の強度が低下することが考えられる。そこで、切欠１７の幅の上限値は、板厚の２／３とした。これらを総合すると、切欠１７の幅は板厚の１／３〜２／３に設定することが好ましい。なお、切欠１７を形成した後に曲げ加工を施すことを考慮すると、切欠１７の幅は板厚の１／２であることが望ましい。
【００３８】
以下、図４および図５を参照し、本実施形態にかかる雌端子１の製造方法について説明する。まず、第１の工程において、コルソン系銅合金の板金に打ち抜き加工が施され、必要な開口部や凹部が形成される（図４（ａ）参照）。なお、第１の工程に供されるコルソン系銅合金の板金は、前述の如く、（１）時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない、（２）加工硬化指数ｎが０．１３以上０．６未満、という条件を具備する。
【００３９】
第２の工程では、打ち抜き加工を施すことにより、電気接触部１０の外形領域（箱部１１のブランク）が形成される（図４（ｂ）参照）。なお、第１の工程と第２の工程とを独立した工程とする必要は必ずしもなく、必要な形状や加工に応じて、同一の工程により実現してもよい。
【００４０】
第３の工程では、曲げ加工などを施すことにより、電気接触部１０における弾性片１２などを形成したり、接触部１３を形成したりする（図４（ｃ）参照）。
【００４１】
第４の工程では、ノッチングを施すことにより、箱部１１における曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に相当する４箇所に切欠１７を線状に形成する。なお、この際に形成される切欠１７のそれぞれは、上述の如く、板厚に応じた幅や深さに設定されている。また、この第４の工程では、さらに打ち抜き加工を施すことにより、電線接続部４０の外形領域を形成する（図５（ｄ）参照）。
【００４２】
第５の工程では、曲げ加工を施すことにより、具体的には、曲げ部Ｂ１，Ｂ２に９０度曲げをそれぞれ施し、その後に、曲げ部Ｂ３，Ｂ４に９０度曲げをそれぞれ施す（図５（ｅ）参照）。
【００４３】
このような一連の工程を経て、図１から図３に示すような本実施形態にかかる雌端子１が形成される。
【００４４】
＜実施例１＞
１．６ｗｔ．％Ｎｉ，０．４ｗｔ．％Ｓｉ，０．６ｗｔ．％Ｓｎ，０．４ｗｔ．％Ｚｎ，残部Ｃｕ及び不可避不純物からなる組成のコルソン系銅合金であって、時効熱処理前にテンションレベラーを用いて連続繰り返し曲げ加工を施して得られた、０．２％耐力が７０６ＭＰａであり１０ｍｍの板幅、板厚が０．１５ｍｍのサンプルを準備した。ここで、上記繰り返し曲げ加工を行う際には、テンションレベラーの入側張力を板金の０．２％耐力の５０％の値に、入側圧下量および出側圧下量は前記張力のもとで板金の形状を良好に保てる値に調整した。
【００４５】
このサンプルを圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行ったところ、割れは発生しなかった。また、加工硬化指数ｎ＝０．１３であった。
【００４６】
このサンプルにおいて、圧延方向に対して直角な曲げ軸に、幅が約９５μｍ（板厚の約２／３）、深さが４０μｍ（板厚の約１／４）の切欠を形成し、ＪＩＳ Ｈ ３１１０に準じてこの切欠が曲げ治具の下型の曲げ部頂部（半径Ｒ＝０）に接触するように配置し、９０度Ｗ曲げ加工（雌端子の曲げ加工条件に相当）を実施した。この結果、曲げ部に割れが生じることはなかった。
【００４７】
このように本実施形態において、雌端子１は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しないコルソン系銅合金の板金に曲げ加工を施すことより四角筒状に形成されて、雄端子のタブが嵌合する箱部１１を有している。この場合、箱部１１は、曲げ加工による曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に形成された切欠１７を備えており、この切欠１７の深さは、板厚の１／４から１／２までの範囲に設定されている。
【００４８】
かかる雌端子１によれば、雌端子１は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金を用いることで、首部および箱部の強度と成形性との向上を図ることができる。また、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に形成された切欠１７により、加工割れを抑制することができるとともに、その深さが最適化されているため、曲げ加工にともない曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の外周に膨らみが生じたり、薄肉化により強度が不足が生じたりするといった事態を抑制すりことができる。これにより、高い首部強度および十分に高い箱部の強度を備えつつも、曲げ加工後の寸法安定性に優れた小型の雌端子１を提供することができる。そのため、箱部１１の断面形状が矩形に近づき、かつ断面積が小さくなるので、コネクタのハウジングへの端子挿入性の向上を図ることができる。また、ハウジングの端子挿入スペースを小さく設定することができるので、コネクタの外側寸法を小さくすることができる。
【００４９】
また、本実施形態において、雌端子１として加工される板金は、加工硬化指数ｎが０．１３以上０．６未満の範囲のコルソン系銅合金からなる。かかる構成によれば、加工後に加工硬化により強度が向上するので、高強度化を達成しつつも、切欠１７の形成による曲げ加工性の悪化を抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態において、切欠１７は台形の断面形状を有し、この切欠１７の短辺の幅は板厚の１／３から２／３までの範囲に設定されている。かかる構成によれば、曲げ加工性を確保しつつ、箱部１１の強度の低下を抑制することができる。
【００５１】
＜比較例１＞
ここで、下表は、本実施形態にかかる雌端子１に対する比較例として、本実施形態の要件を満たさない銅合金（時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施しておらず、０．２％耐力が６８５ＭＰａ、１８０度密着曲げで割れ発生、加工硬化指数＝０．０２７であるＣｕ−１．８ｗｔ．％Ｎｉ−０．５ｗｔ．％Ｓｉ−０．５ｗｔ．％Ｓｎ−１．０ｗｔ．％Ｚｎ合金）に、曲げ加工を施す前に種々の条件（切欠１７の深さおよび幅）で切欠１７を形成し、９０度曲げ加工を実施した結果を示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】
表２から分かるように、表１に示す同条件で切欠を形成し、箱部の加工を行った場合であっても、加工性に劣ることが分かる。
【００５４】
＜比較例２＞
時効熱処理前にテンションレベラーを用いて連続繰り返し曲げ加工を施しておらず、０．２％耐力が７２１ＭＰａである以外は、前述の実施例１と同様のサンプルを準備した。
【００５５】
このサンプルを圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行ったところ、割れが発生した。また、加工硬化指数ｎ＝０．１３であった。
【００５６】
このサンプルにおいて、前述の実施例１と同じ条件で切欠を形成し、９０度Ｗ曲げ加工を実施した。この結果、曲げ部に割れが発生した。
【００５７】
また、本実施形態において、雌端子１は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に打ち抜き加工を行い、雄端子のタブが嵌合する箱部１１に相当するブランクを形成する第１の工程と、ブランクに曲げ加工を行い、四角筒状の箱部１１を形成する第２の工程とを有する製造方法により製造される。ここで、第２の工程は、曲げ加工に先立ち、ブランクに対して切欠１７を形成する工程を有しており、切欠１７は、曲げ加工による曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に相当する位置に、板厚の１／４から１／２までの範囲の深さで形成されている。
【００５８】
かかる構成によれば、高い首部強度および十分に高い箱部の強度を備えつつも、加工後の寸法安定性に優れた小型の雌端子１を製造することができる。
【００５９】
以上、本実施形態にかかる雌端子およびその製造方法について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、その発明の範囲において種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
１ 雌端子
１０ 電気接触部
１１ 箱部
１２ 弾性片
１３ 接触部
１４ 底壁
１５ａ 側壁
１５ｂ 側壁
１６ａ 上壁
１６ｂ 上壁
１７ 切欠
４０ 電線接続部
４１ 底板部
４２ 加締部
Ｂ１〜Ｂ４ 曲げ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雌端子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のワイヤーハーネス同士を互いに接続する際には、合成樹脂製などの各コネクタハウジングに金属製の雄端子および雌端子をそれぞれ収容して、両端子を嵌合させることにより両ハーネスを電気的に接続させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。コネクタの多極化あるいは小型化といった要請から、端子（板金）の板厚減少あるいは端子の小型化の傾向が進み、これにともない、端子材料の高強度化が行われている。高強度の材料を使用した場合、加工割れといったように端子製造時の曲げ加工性が悪化するため、一般には曲げ半径を大きくして曲げ加工性の悪化を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２９３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、曲げ半径を大きくした場合には、雌端子の断面積が大きくなり、コネクタハウジングへの挿入性が悪化したり、ハウジング寸法の大型化を招くという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い首部強度および十分に高い箱部の強度を備えつつも、加工後の寸法安定性に優れた小型の雌端子およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に曲げ加工を施すことより四角筒状に形成されて、雄端子のタブが嵌合する箱部を有する雌端子を提供する。この雌端子において、箱部は、曲げ加工による曲げ部の内側に形成された切欠を備えており、切欠の深さは、板厚の１／４から１／２までの範囲に設定されている。
【０００７】
また、第１の発明において、板金は、加工硬化指数が０．１３以上０．６未満の範囲のコルソン系銅合金からなることが好ましい。
【０００８】
また、第１の発明において、切欠は台形の断面形状を有し、当該切欠の短辺の幅は板厚の１／３から２／３までの範囲に設定されていることが望ましい。
【０００９】
また、第２の発明は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に打ち抜き加工を行い、雄端子のタブが嵌合する箱部に相当するブランクを形成する第１の工程と、ブランクに曲げ加工を行い、四角筒状の箱部を形成する第２の工程とを有する雌端子の製造方法である。この製造方法において、第２の工程は、記曲げ加工に先立ち、ブランクに対して切欠を形成する工程を有しており、切欠は、曲げ加工による曲げ部の内側に相当する位置に、板厚の１／４から１／２までの範囲の深さで形成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金を用いることで、雌端子の強度と成形性との向上を図ることができる。また、曲げ部に形成された切欠により、加工割れを抑制することができるとともに、その深さが最適化されているため、曲げ加工にともない曲げ部の外周に膨らみが生じたり、薄肉化により強度が不足が生じたりするといった事態を抑制すりことができる。これにより、高い首部強度および十分に高い箱部の強度を備えつつも、加工後の寸法安定性に優れた小型の雌端子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】雌端子１を模式的に示す斜視図
【図２】図１に示す矢印Ａ方向より眺めた雌端子１の正面図
【図３】図２に示す雌端子１のＣ−Ｃ断面図
【図４】雌端子１の製造方法を示す説明図
【図５】雌端子１の製造方法を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本実施形態にかかる雌端子１を模式的に示す斜視図である。また、図２は、図１に示す矢印Ａ方向より眺めた雌端子１の正面図であり、図３は、図２に示す雌端子１のＣ−Ｃ断面図である。本実施形態にかかる雌端子１は、図示しないコネクタのハウジング内に収容され、コネクタと相手方のコネクタとが嵌合することによって、相手方のコネクタのハウジング内に収容された雄型端子と電気的に接続される。この雌端子１は、小型端子、具体的には、雌端子１と嵌合する雄端子の電気接触部としてのタブの幅（タブ幅）が０．６４ｍｍ以下のサイズに対応する雌端子に好適である。
【００１３】
雌端子１は、導電性を有する一枚の板金（銅合金の板金）をプレス加工して成形されている。雌端子１は、電気接触部１０と、電線接続部４０とを有し、両者が一体形成されている。
【００１４】
電気接触部１０は、箱部１１と、弾性片１２と、接触部１３とを一体に備えている。
【００１５】
箱部１１は、四角筒状に形成されており、底壁１４と、一対の側壁１５ａ，１５ｂと、一対の上壁１６ａ，１６ｂとを有している。箱部１１において、電線接続部４０から離れた一方の端部側の開口からは、矢印Ａに沿って雄端子のタブが挿入される。
【００１６】
底壁１４、一対の側壁１５ａ，１５ｂおよび一対の上壁１６ａ，１６ｂは、それぞれ帯板状に形成されている。ここで、底壁１４は、電線接続部４０の後述する底板部４１から延在して形成されており、この底壁１４と底板部４１とで略同一平面を構成している。一対の側壁１５ａ，１５ｂは、底壁１４における長辺側の縁部にそれぞれ連続しており、底壁１４に対して直角をなす壁面を形成している。一対の上壁１６ａ，１６ｂは、側壁１５ａ，１５ｂにおける他方の長辺側の縁部（底壁１４と対向する側の縁部）にそれぞれ連続しており、側壁１５ａ，１５ｂに対して直角をなす壁面を形成している。また、一対の上壁１６ａ，１６ｂは、互いに重なり合って配置されており、一方の側壁１５ｂに連なる一方の上壁１６ｂは、箱部１１の内側に配され、他方の側壁１５ａに連なる他方の上壁１６ａは、箱部１１の外側に配されている。
【００１７】
弾性片１２は、底壁１４の前方（具体的には、電線接続部４０側と対向する一方の端部側）に連続しており、後方（電線接続部４０側）へと折り返された状態で箱部１１の内部に収容されている。弾性片１２は帯板状に形成されており、この弾性片１２には箱部１１内に挿入された雄端子のタブが接触する。
【００１８】
接触部１３は、箱部１１の一方の上壁１６ｂの一部を打ち出すことによって形成され、箱部１１の内側に凸状に突出している。接触部１３は、箱部１１内に挿入される雄端子のタブを弾性片１２に向かって付勢して、このタブを弾性片１２との間に挟んで保持する。
【００１９】
電線接続部４０は、電気接触部１０に連なっている。電線接続部４０は、図１等に示すように、電気接触部１０に連なる底板部４１と、底板部４１に連なる複数の加締部４２とを備えている。底板部４１は、帯板状に形成されている。底板部４１の上側には、芯線が露出された状態の電線の端部が載置される。
【００２０】
加締部４２は、底板部４１の幅方向両端に複数設けられている。加締部４２は、それぞれ、底板部４１に近づく方向に曲げられて底板部４１との間に電線を挟み、電線を加締める。加締部４２が電線を加締めることで、電線接続部４０に電線が取り付けられて、雄型端子と電線とが電気的に接続される。
【００２１】
このような雌端子１の特徴の一つとして、本実施形態では、材料製造時の製造条件のうち、特に加工熱処理条件を工夫し、強度と成形性を向上させた銅合金を使用する。具体的には、タブ幅０．６４ｍｍ以下の小型端子に使用するためには、銅合金の材料強度として、０．２％耐力が７００ＭＰａ以上を備えることが好ましい。一方、７００ＭＰａ以上であっても、材料強度が高すぎるとかえって加工性を悪化させる虞がある。そこで、材料強度の上限としては、１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない程度の強度であることが好ましい。
【００２２】
上記のような強度と成形性を向上させた銅合金は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系（いわゆるコルソン系）銅合金の時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施すことによって得られる。具体的には、上記銅合金板材の製造法として、所定の組成のコルソン系合金（例えばＣＤＡ番号でＣ７０２５０，Ｃ６４７４５，Ｃ６４７２５）を溶解、鋳造してインゴットを作成した後、熱間圧延を行い、冷間圧延と焼鈍を少なくとも１回実施した後、１５〜５０％の冷間圧延が施された材料に、その材料の０.２％耐力（ＭＰａ）の３０〜７０％に相当する張力を付与しながら伸び率が０.１〜１.５％となる連続繰り返し曲げ加工を施し、次いで例えば４２０〜５２０℃の時効処理を施す工程を有する。そして、この時効処理後に、３０％以下の最終冷間圧延と２５０〜５５０℃の加熱処理を施す工程を有する製造法を採用することが好ましい。
【００２３】
連続繰り返し曲げ加工は、条材の状態で板材を通板しながら歪みを片側の表層部ごとに交互に付与するものであり、例えばテンションレベラーに通板することで実現できる。テンションレベラーは金属条材の形状矯正あるいは残留応力の分布均一化に用いられる設備であり、条材に張力（テンション）を加えながら板面両側に交互に配置されたロールで繰り返しの曲げ変形を付与するものである。
【００２４】
また時効析出前に連続繰り返し曲げ加工を行う方法は、コルソン系合金に特に有効であるが、その他析出強化を利用する銅合金においても同じ技術を適用できる。この様に時効析出前に連続繰り返し曲げを行うことにより、板厚方向の両表層部には析出物が少なく、板厚中央部には析出物が多い金属組織、すなわち、両表層部と中央部との析出物量に差を設けた特異な金属組織を実現することによって、７００ＭＰａもの高い０．２％耐力と１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない良好な曲げ加工性という相反する要求を同時に満たすこととなる。
【００２５】
また、小型端子では製品寸法が小さいため、特に箱部１１の曲げ加工処理が問題となる。曲げ加工において、箱部１１の外側は引張加工となるが、内側は圧縮加工となることから、加工割れが生じ易い。加工割れを抑制するために、曲げ半径を大きく設定することが考えられるが、かかる手法によれば、端子の外形寸法が大きくなるという問題がある。
【００２６】
このような問題点を解決する材料的なアプローチとして、端子材料の結晶粒を微細化するという手法がある。しかしながら、５μｍ以下の結晶粒の微細化では、応力緩和現象により長期耐久後の通電性が悪化するという問題がある。また、６０μｍ以上の結晶粒の微細化では、箱部１１の曲げ外周部が肌荒れを起こし、商品性が悪化するという問題がある。
【００２７】
また、かかる手法を用いて曲げ加工を成立させた場合、箱部１１の曲げ外周部が膨らむことで、箱部１１の断面積が大きくなる。そのため、コネクタハウジングへの端子の挿入性が悪化し、端子としての商品性が低下するという問題がある。コルソン系銅合金に代表される高強度材料では、プレス加工時のスプリングバックにより、直角部の加工性の低下が顕著に現れる。
【００２８】
そこで、本実施形態では、前述の如く曲げ加工性に優れたコルソン系銅合金を使用することとし、端子の箱部１１の曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に切欠１７を設けることとする。具体的には、図２に示すように、箱部１１の外側の上壁１６ａとこれに連続する側壁１５ａとによって形成される曲げ部Ｂ１には、曲げ部Ｂ１の延在方向（端子の長さ方向（タブの挿入方向））に沿って線状に並んだ切欠１７が設けられている。また、残余の曲げ部Ｂ２〜Ｂ４にも、曲げ部Ｂ１と同様に、曲げ部Ｂ２〜Ｂ４の延在方向に沿って線状に並んだ切欠１７がそれぞれ設けられている。ここで、曲げ部Ｂ２は、箱部１１の内側の上壁１６ｂとこれに連続する側壁１５ｂとによって形成される曲げ部である。また、曲げ部Ｂ３は、側壁１５ａと底壁１４とによって形成される曲げ部であり、曲げ部Ｂ４は、側壁１５ｂと底壁１４とによって形成される曲げ部である。この切欠１７の詳細については、後述する。
【００２９】
また、雌端子１の製品性能を確保するためには、加工される板金が高強度であること、また、加工後に加工硬化により強度が向上することが好ましい。塑性域において応力σが下式で近似できる材料において、雌端子１として加工される板金の材料（コルソン系銅合金）は、加工硬化指数ｎが０．１３以上０．６未満であることが好ましい。
【００３０】
【数１】
同数式において、εはひずみであり、Ｃは定数であり弾性域で決定される。
【００３１】
加工硬化指数ｎが０．１３未満である場合には、加工後の強度向上が小さく、端子の強度を確保することができない。また、加工硬化指数ｎが０．６以上である場合には、切欠１７の形成時に強度上昇を過度に起こすことから、曲げ加工時に割れが発生するという問題がある。
【００３２】
以下、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に形成される個々の切欠１７の最適条件について検討する。下表は、所定のコルソン系銅合金（時効熱処理前にテンションレベラーを用いて連続繰り返し曲げ加工を施して得られた、０．２％耐力が７１０ＭＰａでかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない、加工硬化指数ｎ＝０．１３であるＣｕ−１．６ｗｔ．％Ｎｉ−０．４ｗｔ．％Ｓｉ−０．６ｗｔ．％Ｓｎ−０．４ｗｔ．％Ｚｎ合金）に、曲げ加工を施す前に種々の条件（切欠１７の深さおよび幅）で切欠１７を形成し、９０度曲げ加工を実施した結果を示す。ここで、上記繰り返し曲げ加工を行う際には、テンションレベラーの入側張力を板金の０．２％耐力の５０％の値に、入側圧下量および出側圧下量は前記張力のもとで板金の形状を良好に保てる値に調整した。また切欠１７の「深さ」は、鋼合金の板厚方向における切欠１７の寸法をいい、切欠１７の「幅」は、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の曲げ軸に直交する断面において、断面形状が台形となるよう施された切欠の短辺（切欠の底部）の寸法をいう。
【００３３】
【表１】
【００３４】
ここで、表１において、「○」は、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に割れが生じなかったものであり、「×」は曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に割れが発生していることを示す。表１に示すように、切欠１７を施すことにより、前述のような高強度の銅合金を使用したとしても、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に割れが生じ難いという結果を得ることができる。
【００３５】
つぎに、表１を導いた試験結果を参照し、切欠１７の深さおよび幅に関する最適な条件をさらに検討する。
【００３６】
まず、切欠１７の深さについて検討する。切欠１７の深さが小さい場合には、曲げ加工にともない曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の外周に膨らみが生じやすくなる。このため、切欠１７の効果が薄くなり、切欠１７を実質的に設けることの意味合いが少なくなるとともに、加工後の寸法安定性を害する結果となってしまう。そこで、切欠１７の深さの下限値は、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の外周部の膨らみを考慮した上で、当業者の観点から加工後の端子の曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の外周を観察した際の、コネクタハウジングへの挿入性の悪化といった寸法精度の悪化を判断基準とした。これに基づき、切欠１７の深さの下限値は、板厚の１／４に設定した。一方、切欠１７の深さが大きい場合には、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４が薄肉化してしまうため、曲げ加工に伴う加工硬化を考慮しても強度の不足が生じることがある。かかる観点を考慮して、切欠１７の深さの上限値は、板厚の１／２に設定した。これらを総合すると、切欠１７の深さは板厚の１／４〜１／２に設定することが好ましい。
【００３７】
つぎに、切欠１７の幅について検討する。切欠１７の幅が小さい場合には、切欠１７が狭くなり、曲げ加工が困難になるという問題がある。そこで、切欠１７の幅の下限値は、板厚の１／３とした。一方、切欠１７の幅が大きい場合には、９０度の曲げ加工後、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に隙間が生じ、箱部１の強度が低下することが考えられる。そこで、切欠１７の幅の上限値は、板厚の２／３とした。これらを総合すると、切欠１７の幅は板厚の１／３〜２／３に設定することが好ましい。なお、切欠１７を形成した後に曲げ加工を施すことを考慮すると、切欠１７の幅は板厚の１／２であることが望ましい。
【００３８】
以下、図４および図５を参照し、本実施形態にかかる雌端子１の製造方法について説明する。まず、第１の工程において、コルソン系銅合金の板金に打ち抜き加工が施され、必要な開口部や凹部が形成される（図４（ａ）参照）。なお、第１の工程に供されるコルソン系銅合金の板金は、前述の如く、（１）時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない、（２）加工硬化指数ｎが０．１３以上０．６未満、という条件を具備する。
【００３９】
第２の工程では、打ち抜き加工を施すことにより、電気接触部１０の外形領域（箱部１１のブランク）が形成される（図４（ｂ）参照）。なお、第１の工程と第２の工程とを独立した工程とする必要は必ずしもなく、必要な形状や加工に応じて、同一の工程により実現してもよい。
【００４０】
第３の工程では、曲げ加工などを施すことにより、電気接触部１０における弾性片１２などを形成したり、接触部１３を形成したりする（図４（ｃ）参照）。
【００４１】
第４の工程では、ノッチングを施すことにより、箱部１１における曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に相当する４箇所に切欠１７を線状に形成する。なお、この際に形成される切欠１７のそれぞれは、上述の如く、板厚に応じた幅や深さに設定されている。また、この第４の工程では、さらに打ち抜き加工を施すことにより、電線接続部４０の外形領域を形成する（図５（ｄ）参照）。
【００４２】
第５の工程では、曲げ加工を施すことにより、具体的には、曲げ部Ｂ１，Ｂ２に９０度曲げをそれぞれ施し、その後に、曲げ部Ｂ３，Ｂ４に９０度曲げをそれぞれ施す（図５（ｅ）参照）。
【００４３】
このような一連の工程を経て、図１から図３に示すような本実施形態にかかる雌端子１が形成される。
【００４４】
＜実施例１＞
１．６ｗｔ．％Ｎｉ，０．４ｗｔ．％Ｓｉ，０．６ｗｔ．％Ｓｎ，０．４ｗｔ．％Ｚｎ，残部Ｃｕ及び不可避不純物からなる組成のコルソン系銅合金であって、時効熱処理前にテンションレベラーを用いて連続繰り返し曲げ加工を施して得られた、０．２％耐力が７０６ＭＰａであり１０ｍｍの板幅、板厚が０．１５ｍｍのサンプルを準備した。ここで、上記繰り返し曲げ加工を行う際には、テンションレベラーの入側張力を板金の０．２％耐力の５０％の値に、入側圧下量および出側圧下量は前記張力のもとで板金の形状を良好に保てる値に調整した。
【００４５】
このサンプルを圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行ったところ、割れは発生しなかった。また、加工硬化指数ｎ＝０．１３であった。
【００４６】
このサンプルにおいて、圧延方向に対して直角な曲げ軸に、幅が約９５μｍ（板厚の約２／３）、深さが４０μｍ（板厚の約１／４）の切欠を形成し、ＪＩＳ Ｈ ３１１０に準じてこの切欠が曲げ治具の下型の曲げ部頂部（半径Ｒ＝０）に接触するように配置し、９０度Ｗ曲げ加工（雌端子の曲げ加工条件に相当）を実施した。この結果、曲げ部に割れが生じることはなかった。
【００４７】
このように本実施形態において、雌端子１は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しないコルソン系銅合金の板金に曲げ加工を施すことより四角筒状に形成されて、雄端子のタブが嵌合する箱部１１を有している。この場合、箱部１１は、曲げ加工による曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に形成された切欠１７を備えており、この切欠１７の深さは、板厚の１／４から１／２までの範囲に設定されている。
【００４８】
かかる雌端子１によれば、雌端子１は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金を用いることで、首部および箱部の強度と成形性との向上を図ることができる。また、曲げ部Ｂ１〜Ｂ４に形成された切欠１７により、加工割れを抑制することができるとともに、その深さが最適化されているため、曲げ加工にともない曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の外周に膨らみが生じたり、薄肉化により強度が不足が生じたりするといった事態を抑制すりことができる。これにより、高い首部強度および十分に高い箱部の強度を備えつつも、曲げ加工後の寸法安定性に優れた小型の雌端子１を提供することができる。そのため、箱部１１の断面形状が矩形に近づき、かつ断面積が小さくなるので、コネクタのハウジングへの端子挿入性の向上を図ることができる。また、ハウジングの端子挿入スペースを小さく設定することができるので、コネクタの外側寸法を小さくすることができる。
【００４９】
また、本実施形態において、雌端子１として加工される板金は、加工硬化指数ｎが０．１３以上０．６未満の範囲のコルソン系銅合金からなる。かかる構成によれば、加工後に加工硬化により強度が向上するので、高強度化を達成しつつも、切欠１７の形成による曲げ加工性の悪化を抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態において、切欠１７は台形の断面形状を有し、この切欠１７の短辺の幅は板厚の１／３から２／３までの範囲に設定されている。かかる構成によれば、曲げ加工性を確保しつつ、箱部１１の強度の低下を抑制することができる。
【００５１】
＜比較例１＞
ここで、下表は、本実施形態にかかる雌端子１に対する比較例として、本実施形態の要件を満たさない銅合金（時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施しておらず、０．２％耐力が６８５ＭＰａ、１８０度密着曲げで割れ発生、加工硬化指数＝０．０２７であるＣｕ−１．８ｗｔ．％Ｎｉ−０．５ｗｔ．％Ｓｉ−０．５ｗｔ．％Ｓｎ−１．０ｗｔ．％Ｚｎ合金）に、曲げ加工を施す前に種々の条件（切欠１７の深さおよび幅）で切欠１７を形成し、９０度曲げ加工を実施した結果を示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】
表２から分かるように、表１に示す同条件で切欠を形成し、箱部の加工を行った場合であっても、加工性に劣ることが分かる。
【００５４】
＜比較例２＞
時効熱処理前にテンションレベラーを用いて連続繰り返し曲げ加工を施しておらず、０．２％耐力が７２１ＭＰａである以外は、前述の実施例１と同様のサンプルを準備した。
【００５５】
このサンプルを圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行ったところ、割れが発生した。また、加工硬化指数ｎ＝０．１３であった。
【００５６】
このサンプルにおいて、前述の実施例１と同じ条件で切欠を形成し、９０度Ｗ曲げ加工を実施した。この結果、曲げ部に割れが発生した。
【００５７】
また、本実施形態において、雌端子１は、時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に打ち抜き加工を行い、雄端子のタブが嵌合する箱部１１に相当するブランクを形成する第１の工程と、ブランクに曲げ加工を行い、四角筒状の箱部１１を形成する第２の工程とを有する製造方法により製造される。ここで、第２の工程は、曲げ加工に先立ち、ブランクに対して切欠１７を形成する工程を有しており、切欠１７は、曲げ加工による曲げ部Ｂ１〜Ｂ４の内側に相当する位置に、板厚の１／４から１／２までの範囲の深さで形成されている。
【００５８】
かかる構成によれば、高い首部強度および十分に高い箱部の強度を備えつつも、加工後の寸法安定性に優れた小型の雌端子１を製造することができる。
【００５９】
以上、本実施形態にかかる雌端子およびその製造方法について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、その発明の範囲において種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
１ 雌端子
１０ 電気接触部
１１ 箱部
１２ 弾性片
１３ 接触部
１４ 底壁
１５ａ 側壁
１５ｂ 側壁
１６ａ 上壁
１６ｂ 上壁
１７ 切欠
４０ 電線接続部
４１ 底板部
４２ 加締部
Ｂ１〜Ｂ４ 曲げ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌端子において、
時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に曲げ加工を施すことより四角筒状に形成されて、雄端子のタブが嵌合する箱部を有し、
前記箱部は、曲げ加工による曲げ部の内側に形成された切欠を備えており、
前記切欠の深さは、板厚の１／４から１／２までの範囲に設定されていることを特徴とする雌端子。
【請求項２】
前記板金は、加工硬化指数が０．１３以上０．６未満の範囲のコルソン系銅合金からなることを特徴とする請求項１に記載された雌端子。
【請求項３】
前記切欠は台形の断面形状を有し、当該切欠の短辺の幅は板厚の１／３から２／３までの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載された雌端子。
【請求項４】
雌端子の製造方法において、
時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に打ち抜き加工を行い、雄端子のタブが嵌合する箱部に相当するブランクを形成する第１の工程と、
前記ブランクに曲げ加工を行い、四角筒状の前記箱部を形成する第２の工程とを有し、
前記第２の工程は、前記曲げ加工に先立ち、前記ブランクに対して切欠を形成する工程を有しており、
前記切欠は、曲げ加工による曲げ部の内側に相当する位置に、板厚の１／４から１／２までの範囲の深さで形成されることを特徴とする雌端子の製造方法。
【請求項１】
雌端子において、
時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に曲げ加工を施すことより四角筒状に形成されて、雄端子のタブが嵌合する箱部を有し、
前記箱部は、曲げ加工による曲げ部の内側に形成された切欠を備えており、
前記切欠の深さは、板厚の１／４から１／２までの範囲に設定されていることを特徴とする雌端子。
【請求項２】
前記板金は、加工硬化指数が０．１３以上０．６未満の範囲のコルソン系銅合金からなることを特徴とする請求項１に記載された雌端子。
【請求項３】
前記切欠は台形の断面形状を有し、当該切欠の短辺の幅は板厚の１／３から２／３までの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載された雌端子。
【請求項４】
雌端子の製造方法において、
時効熱処理前に連続繰り返し曲げ加工を施して得られる０．２％耐力が７００ＭＰａ以上でかつ１０ｍｍ以上の板幅で圧延方向に対して直角な曲げ軸で１８０度密着曲げを行った際に割れが発生しない銅合金の板金に打ち抜き加工を行い、雄端子のタブが嵌合する箱部に相当するブランクを形成する第１の工程と、
前記ブランクに曲げ加工を行い、四角筒状の前記箱部を形成する第２の工程とを有し、
前記第２の工程は、前記曲げ加工に先立ち、前記ブランクに対して切欠を形成する工程を有しており、
前記切欠は、曲げ加工による曲げ部の内側に相当する位置に、板厚の１／４から１／２までの範囲の深さで形成されることを特徴とする雌端子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−８４４８７（Ｐ２０１２−８４４８７Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３１８８０（Ｐ２０１０−２３１８８０）
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（５０６３６５１３１）ＤＯＷＡメタルテック株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（５０６３６５１３１）ＤＯＷＡメタルテック株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
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