樹脂のクリープ変形とランス保持力低下の長期信頼性評価とは
株式会社フォスターでは、端子保持力の経時変化を評価する高温放置試験・挿抜耐久試験を実施しており、クリープ変形に起因した保持力低下の定量評価に対応しています。
コネクタのランス（端子係止爪）は挿入時に一時的に撓み、復元した後に端子を係止します。しかし樹脂の粘弾性特性により、長期高温環境ではランスの変形が固定化（クリープ）し、係止力が低下して端子が抜けやすくなります。この現象は車載コネクタで特に重要な長期信頼性課題です。
ランスクリープの発生メカニズム
端子挿入時にランスは弾性変形して端子係止位置まで撓み、端子が所定位置に達すると復元します。しかし、キャビティの寸法公差や端子の誤った位置での係止が原因でランスが撓んだまま荷重を受け続けると、高温環境下でのクリープにより変形が固定化されます。
クリープが進行するとランスの係止段差が減少し、端子保持力が低下します。最終的には端子が外部からの引き抜き力や振動によって脱落します。
| 要因 | 内容 | 対策 |
|---|---|---|
| 材料のクリープ感受性 | Tg近傍・高温でのクリープ促進 | PPS・PEEK等の高Tg材料に変更 |
| ランス形状 | 薄肉・長尺形状はクリープ大 | 短く太いランス設計 |
| 係止荷重 | 常時荷重が大きい設計 | 係止形状の最適化 |
| 使用温度 | 高温ほどクリープ加速 | 熱設計による温度低減 |
保持力評価の試験方法
JIS D 5420やLV214では高温放置（例：120℃×240h〜1000h）後の端子保持力測定を要求します。保持力の低下率が規格値以内であることを確認することで、長期信頼性を担保します。
関連する試験
関連するページ
よくある質問
ランスクリープと応力緩和の違いは？
ランスクリープは荷重一定のもとで変形が増加する現象、応力緩和は変形量一定のもとで保持力（応力）が低下する現象です。端子係止部では両方が関与します。
二次ロック（CPA）はクリープ対策になるか？
なります。CPAは端子の二次係止機能を提供し、ランスがクリープで変形しても端子脱落を防ぐ最終安全策です。重要回路では標準的に採用されます。
試験での保持力測定の適切な速度は？
JIS D 5420では50mm/minが標準的です。引張速度が速すぎると動的効果で過大な値が出るため、試験条件の統一が重要です。
クリープ変形した樹脂は回復するか？
弾性変形分は回復しますが、温度低下後に固定化された塑性変形成分は回復しません。高温放置後の常温保持力が実使用上の値となります。
関連する試験
関連：CAE（シミュレーション）で解析する
ロック爪の保持力が時間とともに抜けないか、根元のどこに応力が集中するか——「解析が実測と合わない」「原因を切り分けたい」ときは、ランスの応力・クリープをCAEで再現し、保持力の実測で裏付けできます。試験と解析を一社で回せます。
株式会社フォスターについて
株式会社フォスターは、自動車部品（コネクタ・ワイヤーハーネス・圧着端子）を中心とした受託試験・信頼性評価を行っております。 環境試験、電気特性試験、機械的特性試験、不具合解析など幅広い評価に対応し、お客様の開発・品質保証をサポートいたします。
まずはお気軽にご相談ください
試験内容や評価方法が決まっていない段階でもご相談いただけます。
技術担当者が目的や条件を確認し、最適な試験方法をご提案いたします。