JP2016081561A - 雌端子 - Google Patents

Abstract

【課題】電気容量を良好に保ちつつ小型化することが可能な雌端子を提供する。【解決手段】板状部材を角筒状に折り曲げてなる角筒部と、角筒部のうち少なくとも一つの側壁から延出されるとともに折り返し部により折り返された形態をなし、角筒部の内側において相手側端子に対して弾性接触される弾性接触片２０と、が一体的に設けられた雌端子であって、弾性接触片２０のうち折り返し部２２を形成している領域は、その板厚が折り返し部２２を挟んで配された弾性接触片２０の基端側および先端側の板厚と比較して薄く形成された薄肉部２４とされており、薄肉部２４は、折り返し部２２の内側に設けられた段差部２５または傾斜部により基端側および先端側より板厚が薄くされている。【選択図】図４

Description

本明細書に開示される技術は、雌端子に関する。

従来、電気自動車等に用いられるコネクタの雌端子として、角筒状の部材の内部に弾性接触片を設け、内部に挿入された雄端子に対して弾性接触させる構成のものが知られている。このような雌端子は、例えば、一枚の厚さが均一な所定形状の板状部材をプレス加工することにより形成することができ、弾性接触片は、先端側でＵ字形状に折り返されることにより弾性が付与される。

このような雌端子の角筒部に雄端子が挿入されると、弾性接触片は雄端子により弾性変形され、これにより弾性力が作用して、雄端子と雌端子の弾性接触片との間に所定の接触圧が得られるようになっている。

特開平０４−１４７５８０号公報

ところで、上記した形態の雌端子について小型化を図ろうとする場合、その大きさは、弾性接触片の折り返し部の大きさに依存する。すなわち、雌端子を構成する板状部材の板厚が厚い場合には、折り返し部が大型化することにより端子全体が大型化し、板厚を薄くすると、折り返し部が小さくなって、端子全体を小型化することができる。よって、小型化の観点からは、板厚が薄い方が望ましい。

しかし一方で、端子の電気抵抗を小さくするためには板厚が厚い方が好ましく、端子の小型化と電気容量の保持との間で相反する要求があった。

本明細書に開示された技術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、雌端子の電気容量を良好に保ちつつ小型化することが可能な雌端子を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた雌端子は、板状部材を角筒状に折り曲げてなる角筒部と、角筒部のうち少なくとも一つの側壁から延出されるとともに折り返し部により折り返された形態をなし、角筒部の内側において相手側端子に対して弾性接触される弾性接触片と、が一体的に設けられた雌端子であって、弾性接触片のうち折り返し部を形成している領域は、その板厚が折り返し部を挟んで配された弾性接触片の基端側および先端側の板厚と比較して薄く形成された薄肉部とされており、薄肉部は、折り返し部の内側に設けられた段差部または傾斜部により基端側および先端側より板厚が薄くされていることを特徴とする。

上記構成によれば、弾性接触片のうち折り返し部の板厚が、折り返し部を挟んで配された基端側や先端側の板厚よりも薄くなるように設定されているから、弾性接触片全体の板厚が厚い構成と比較して折り返し部を小さく形成することができ、もって、端子全体を小型化することができる。しかも、折り返し部以外の部分は板厚が折り返し部と比較して厚くなっているから、通電時の電気抵抗を小さくすることができ、電気容量を良好に保つことができる。

さらに、薄肉部は、折り返し部の内側に段差部または傾斜部を設けることにより形成されているから、段差部または傾斜部を折り返し部の外側に形成する構成と比較して、段差部または傾斜部が外側に張り出すことがなく、雌端子をより小型化することができる。

雌端子は、以下の構成を備えていてもよい。

弾性接触片を角筒部の複数の側壁から延出して複数設け、複数の弾性接触片の折り返し部を、相手側端子との嵌合方向において異なる位置に配する構成としてもよい。

このように弾性接触片が複数設けられる構成とした場合には、弾性接触片がひとつだけ設けられる構成と比較して、折り返し部の大きさがより雌端子の大きさに影響し易くなるため、折り返し部に薄肉部を設ける構成が、より小型化に効果的に作用する。また、複数の弾性接触片の折り返し部を相手側端子との嵌合方向において異なる位置に配することにより、複数の弾性接触片が相手側端子に対して長さ方向の異なる位置において接触することとなるため、相手側端子と傾いて嵌合されることが抑制される。さらに、相手側端子と嵌合する際の嵌合抵抗を小さくすることができる。

また、薄肉部を叩き出し加工により形成する構成としてもよい。このような構成とした場合には、薄肉部が予め形成された異形材により雌端子を製造する構成と比較して、製造コストを抑えることができる。特に、複数の弾性接触片の折り返し部、すなわち、薄肉部が、相手側端子との嵌合方向において異なる位置に配されている場合には、低コスト化により効果的である。

また、弾性接触片は、角筒部の側壁のうち相手側端子との嵌合方向の前端縁から延出されるとともに折り返し部により後方側に向けて折り返され、角筒部には、弾性接触片の基端に隣接して弾性接触片の延出方向に沿って延出された拡張部が設けられ、拡張部は、折り返し部よりも前方側まで延出される構成としてもよい。

このような構成とすると、弾性接触片の基端は拡張部により剛性が高まるから、相手側端子が挿入される際に、弾性接触片の基端が相手側端子に押圧されて変形することが防止される。また、拡張部は折り返し部よりも前方側に延出されているから、雌端子の前方側から相手側端子や機器が突き当てられた場合でも、肉厚が薄い折り返し部が拡張部により保護される。従って、弾性接触片の変形を防止することができる。

本明細書に記載の技術によれば、電気容量を良好に保ちながらも、従来と比較して小型の雌端子を得ることができる。

一実施形態の雌端子の斜視図 同じく雌端子の正面図 同じく雌端子の側面図 図２のＡ−Ａ要部拡大断面図 同じく雌端子の展開図 従来の雌端子の正面図 図６のＢ−Ｂ要部拡大断面図 異形材を使用する場合の雌端子の展開図

以下、一実施形態について、図１ないし図８を参照しつつ詳細に説明する。

本実施形態の雌端子１０は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電力供給線等に用いられ、丸棒状の相手側の雄端子（図示せず）を内部に嵌合させて、雄端子の外周面に対して複数の弾性接触片２０を接触させる大電流用の多接点型の雌端子１０である。以下、相手側端子との接続方向（図３の左側）を前方とし、また、図２の上側を上方、下側を下方として説明する。

雌端子１０は、図５に示すような所定の展開形状に打ち抜かれた銅合金等の導電性に優れた金属板を、プレス成形機により曲げ加工することによって形成され、図１および図３に示すように、図示しない電線に接続される電線接続部１１と、図示しない雄端子の接続部に接続する本体部１３とが、繋ぎ部１２を介して前後に連なった形態をなしている。

本体部１３は、略八角筒状をなす角筒部１５と、角筒部１５の前方側の端縁から前方に向けて一体的に延出されるとともに、内側に向けて折り返された８つの弾性接触片２０とを備えてなる。

角筒部１５は、上述した金属板を断面略八角形状に曲げ加工することで略八角筒状に形成され、その曲げ方向の端縁同士を係止部１６により係止することで、開き止めされている。係止部１６は、角筒部１５の曲げ方向における一端側から延出して設けられたロ字形状の係止片１７と、他端側の外面に突出するように切り起こし形成された係止凸部１８とから構成されている。角筒部１５は、八角筒状に折り曲げられた後、外側に向けて突出している係止凸部１８に係止片１７を外側から被せるように、やや屈曲させつつ外嵌させることにより、開き止めがなされる構成とされている。

以下、略八角筒状の角筒部１５の８つの各側壁を、係止片１７が設けられた側壁から順に１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆ，１５Ｇ，１５Ｈとして説明する。

角筒部１５は、図５に示すように、前後方向の長さが異なる２種類の側壁から構成されている。具体的には、側壁１５Ａ，１５Ｃ，１５Ｅ，１５Ｇは第１側壁１５１であり、側壁１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｆ，１５Ｈは、第１側壁１５１より前後方向の長さが長い第２側壁１５２である。第１側壁１５１および第２側壁１５２の幅寸法（図５における上下方向の寸法）は、同等とされている。角筒部１５は、これら第１側壁１５１および第２側壁１５２が、それらの後端位置を同一直線上に揃えた状態で交互に配置されることにより、展開状態において略櫛形に形成されている。

８つの弾性接触片２０は、図５に示す展開状態において、角筒部１５の各側壁１５Ａ〜１５Ｈの前端縁（左側）から前方側に向けて延出形成されている。弾性接触片２０の幅寸法は、第１側壁１５１および第２側壁１５２の幅寸法の約１／２とされており、各側壁１５Ａ〜１５Ｈの幅方向における中央部から延出されている。

８つの弾性接触片２０は、前後方向の長さ寸法および幅寸法が、全て同寸法とされている。すなわち、第１側壁１５１（側壁１５Ａ，１５Ｃ，１５Ｅ，１５Ｇ）から延出された第１弾性接触片２０１は、第２側壁１５２（側壁１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｆ，１５Ｈ）から延出された第２弾性接触片２０２より後方側にずれて配置されている。

角筒部１５の前端縁のうち、図５に示す展開状態において隣り合う弾性接触片２０（第１弾性接触片２０１および第２弾性接触片２０２）の各基端の間には、前方側（左側）に向けて延びる拡張部２８（全７つ）が設けられている。これら７つの拡張部２８の前端縁は、全て同一線上に配置されている。

より詳細には、一の拡張部２８とその隣の弾性接触片２０との間に設けられるスリット２９の長さは、拡張部２８の両側で異なっており、第１側壁１５１側に位置する第１スリット２９１の長さは、第２側壁１５２側に位置する第２スリット２９２の長さよりも長くなっている。このようにスリット２９の長さが異なることで、第１弾性接触片２０１および第２弾性接触片２０２が前後方向において異なる位置に配置されるようになっている。

なお、展開状態における角筒部１５の、曲げ方向の両側縁の前端縁には、拡張部２８は設けられていない。代わりに、一方側は、係止片１７が角筒部１５（側壁１５Ａ）より前方側に延出形成されることにより、この係止片１７が、組み立て状態において拡張部２８と同様の作用を呈するようになっている。なお、係止片１７の前端縁は、拡張部２８の前端縁より後方側に配置されている。また、係止片１７の幅寸法は、拡張部２８の幅寸法よりも大きく設定されている。

これら拡張部２８および係止片１７の板厚は、側壁１５Ａ〜１５Ｈの板厚と同等とされている。

角筒部１５は、これら拡張部２８において前後方向に沿って折り曲げられ（図５の点線）、略八角筒状とされる（図２参照）。

角筒部１５の各側壁１５Ａ〜１５Ｈから延出された８つの弾性接触片２０は、それらの延出基端において、角筒部１５の内側に向けて折り返されてなる（図４参照）。弾性接触片２０のうち、折り返しにより屈曲された部分を折り返し部２２とし、折り返し部２２より先端側を先端部２３とよぶこととする。

本実施形態において、弾性接触片２０のうち折り返し部２２を形成している領域は、その延出基端側に位置する側壁１５Ａ〜１５Ｈ（基端側の一例）および先端部２３（先端側の一例）よりも板厚が薄く形成された、薄肉部２４とされている（図５の網掛け部）。この薄肉部２４は、図４に示すように、折り曲げ方向の内側において、側壁１５Ａ〜１５Ｈと折り返し部２２との間に設けられた第１段差部２５Ａと、折り返し部２２と先端部２３との間に設けられた第２段差部２５Ｂとにより、その板厚が薄く形成されている。なお、先端部２３の板厚は、側壁１５Ａ〜１５Ｈの板厚と同等とされている。

これら第１段差部２５Ａおよび第２段差部２５Ｂにより、折り返し部２２のうち互いに対向する端部同士の間の距離Ｌ１は、互いに対向する側壁１５Ａ〜１５Ｈと先端部２３との間の最短距離Ｌ２よりも離れた状態とされている。一方、折り返し部２２の外面は、側壁１５Ａ〜１５Ｈの外面および先端部２３の外面と面一に連なる曲面とされている。この薄肉部２４は、プレス成形前の平滑な金属板を叩き出し加工することにより、所定の位置に形成される。

弾性接触片２０は、図４に示すように、折り返し部２２によって角筒部１５の内側に向けて折り返された後、先端側（後方側）に向けて斜め内側に延びるとともに、先端部が斜め外側に向けて延びるように屈曲した形状とされており、内側に最も膨出した部分が、雄端子に点接触する接点部２６とされている。

本実施形態において、８つの各弾性接触片２０の長さおよび屈曲形状は、全て同じとされている。すなわち、第１弾性接触片２０１の折り返し部２２１（薄肉部２４１）と第２弾性接触片２０２の折り返し部２２２（薄肉部２４２）とは、前後方向にずれて配置されている（図３および図５参照）。同じく、第１弾性接触片２０１の第１接点部２６１と、第２弾性接触片２０２の第２接点部２６２とは、前後方向にずれて配置されている（図示せず）。

また、第１弾性接触片２０１の折り返し部２２１（薄肉部２４１）は、拡張部２８の前端より後方側の離れた位置に配されるように設定されているとともに、第２弾性接触片２０２の折り返し部２２２（薄肉部２４２）は、拡張部２８の前端から僅かに後方側に位置するように設定されている（図３および図５参照）。換言すると、拡張部２８は、折り返し部２２１，２２２よりも前方側まで延出されている。

さらに、各弾性接触片２０の先端（後方側の端部）は、角筒部１５の後端より前方側に位置するように寸法が設定されている。

また、図３および図５に示すように、側壁１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅの後端縁からは、繋ぎ部１２が後方に向けて延出されているとともに、繋ぎ部１２の後端縁からは、平板状の電線接続部１１が後方に向けて延出形成されている。この電線接続部１１に対して図示しない電線が溶着されるようになっている。

本実施形態の雌端子１０は上記構成であって、次に、雌端子１０の製造方法について説明する。

まず、金属板の所定位置を叩き出し加工することにより薄肉部２４を形成するとともに、図５に示す所定形状に打ち抜き、薄肉部２４および接点部２６に相当する部分を曲げ加工（プレス加工）することにより、所定形状の弾性接触片２０を形成する。そして、繋ぎ部１２を曲げ加工しつつ、拡張部２８に相当する位置において前後方向に沿って折り曲げて角筒部１５を形成し、折り曲げ方向における一端側に形成された係止凸部１８に対して外側から係止片１７を屈曲させつつ被せるように係止して開き止めする。これにより、図１に示す所定形状の雌端子１０が得られる。

次に、本実施形態の雌端子１０の作用効果について説明する。

上記構成の雌端子１０によれば、弾性接触片２０のうち折り返し部２２の板厚が、折り返し部２２を挟んで配された側壁１５Ａ〜１５Ｈおよび先端部２３の板厚よりも薄くなるように設定されている（薄肉部２４とされている）から、弾性接触片２０全体の板厚が厚い構成と比較して、折り返し部２２を小さく形成することができ、もって、雌端子１０全体を小型化することができる。

より具体的に説明すると、本実施形態の雌端子１０では、図６および図７に示す従来の雌端子１１０ように、弾性接触片１２０全体の板厚が角筒部１１５（側壁）の板厚と同等とされている場合と比較して、弾性接触片２０の折り返し部２２の曲率Ｒ（曲率半径をｒとした場合の１／ｒで定義される値）が大きくなり、折り返し部２２の前後方向における長さ、上下方向の高さともに、従来の折り返し部１２２より小さくすることができる（図４参照）。このため、長さ方向においても、高さ方向においても、雌端子１０を小型化することができる（図２および図６参照）。

しかも、本実施形態の雌端子１０では、折り返し部２２以外の部分は板厚が折り返し部２２と比較して厚くなっているから、通電時の電気抵抗を小さくすることができ、電気容量を良好に保つことができる。

また、薄肉部２４は、折り返し部２２の内側に段差部２５を設けることにより形成されているから、段差部２５を折り返し部２２の外側に形成する構成と比較して、段差部２５が外側に張り出すことがない。また、雌端子１０をより小型化することができる。

また、複数の弾性接触片２０とそれらの折り返し部２２が前後方向において異なる位置に配される構成とされているから、相手側端子に対して長さ方向、すなわち、嵌合方向の異なる位置において接触することとなり、相手側端子と傾いて嵌合されることが抑制される。さらに、相手側端子と嵌合する際の嵌合抵抗を小さくすることができる。

また、このように複数の弾性接触片２０が前後方向の異なる位置に配され、折り返し部２２、すなわち、薄肉部２４が前後方向の異なる位置に配される構成でありながら、薄肉部２４を叩き出し加工により形成しているから、異形材により雌端子１０を製造する構成と比較して、製造コストを大幅に抑えることができるとともに、所望の性能を有する雌端子１０を形成することができる。

より詳細に説明すると、上述したような、複数の弾性接触片２０とそれらの薄肉部２４により形成される折り返し部２２とが、前後方向の異なる位置に配されてなる雌端子１０を、前後方向において厚さが異なるいわゆる異形材によって製造しようとする場合には、図８に示すように、展開状態における薄肉部２２４（網掛け部分）を前後方向（図８の左右方向）および幅方向（図８の上下方向）の広い範囲に設けざるを得ず、その結果、組立後の雌端子において、複数の各弾性接触片２２０の弾性力が異なったり、拡張部２２８の強度が得られないという不具合が生じる。また、異形材は製造コストも高い。

これに対し、本実施形態にように、薄肉部２４を叩き出し加工により形成することにより、上記問題を解決することが可能となる。

また、弾性接触片２０は、角筒部１５の側壁１５Ａ〜１５Ｈの前端縁から前方に向けて延出されるとともに折り返し部２２により後方側に向けて折り返されており、弾性接触片２０の基端に隣接して拡張部２８が設けられているから、拡張部２８により剛性が高まり、相手側端子が挿入される際に、弾性接触片２０の基端が相手側端子に押圧されて変形することが防止される。

さらに、拡張部２８は折り返し部２２よりも前方側まで延出されているから、雌端子１０の前方側から相手側端子や機器が突き当てられた場合でも、拡張部２８によって板厚が薄い折り返し部２２が保護され、弾性接触片２０の変形を防止することができる。
＜他の実施形態＞
本明細書に記載の技術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技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、丸棒状の雄端子を内部に嵌合させる形態の雌端子１０の例を示したが、平タブ状の雄端子を嵌合させる雌端子も技術範囲に含まれる。

（２）上記実施形態では、薄肉部２４を段差部２５により形成したが、傾斜部により形成することもできる。

（３）上記実施形態では、薄肉部２４（折り返し部２２）を弾性接触片２０のうち側壁１５Ａ〜１５Ｈと隣接した位置に設ける構成としたが、弾性接触片２０のうち側壁１５Ａ〜１５Ｈからやや離れた位置（上記実施形態よりも先端寄り）に設ける構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、角筒部１５が略八角筒状である例を示したが、角筒部１５は、任意の多角筒状とすることができる。また、弾性接触片２０を角筒部１５の複数の側壁１５Ａ〜１５Ｈの全てから延出する構成としたが、選択した複数の側壁のみから延出する構成としてもよい。また、一つの側壁から単独の弾性接触片が延出される構成も技術範囲に含まれる。

（５）上記実施形態では、複数の弾性接触片２０を前後方向における２箇所に配する構成を示したが、前後方向における３箇所以上に配する構成としてもよい。また、複数の弾性接触片２０の長さや形状は全て同一でなくてもよい。

（６）上記実施形態では、弾性接触片２０は、角筒部１５の前端縁から延出する構成としたが、後端縁から延出し、前方に向けて折り返す構成としてもよい。

（７）上記実施形態では、一の弾性接触片２０の基端に隣接して設ける拡張部２８を、隣り合う弾性接触片２０の拡張部２８と兼用して、互いに隣り合う弾性接触片２０の間にひとつずつ設ける構成としたが、各弾性接触片２０毎に設ける構成、すなわち、互いに隣り合う弾性接触片２０の間に２つずつ設ける構成としてもよい。

（８）また、拡張部２８は必ずしも設けなくてもよく、省略することもできる。

１０…雌端子
１５…角筒部
１５Ａ〜１５Ｈ…側壁（基端側）
２０…弾性接触片
２２…折り返し部
２３…先端部（先端側）
２４…薄肉部
２５…段差部
２８…拡張部

Claims (4)

1. 板状部材を角筒状に折り曲げてなる角筒部と、
   前記角筒部のうち少なくとも一つの側壁から延出されるとともに折り返し部により折り返された形態をなし、前記角筒部の内側において相手側端子に対して弾性接触される弾性接触片と、が一体的に設けられた雌端子であって、
   前記弾性接触片のうち前記折り返し部を形成している領域は、その板厚が前記折り返し部を挟んで配された前記弾性接触片の基端側および先端側の板厚と比較して薄く形成された薄肉部とされており、
   前記薄肉部は、前記折り返し部の内側に設けられた段差部または傾斜部により前記基端側および前記先端側より板厚が薄くされている雌端子。
2. 前記弾性接触片は前記角筒部の複数の側壁から延出されて複数設けられており、前記複数の弾性接触片の前記折り返し部は、前記相手側端子との嵌合方向において異なる位置に配されていることを特徴とする請求項１に記載の雌端子。
3. 前記薄肉部は叩き出し加工により形成されている請求項１または請求項２に記載の雌端子。
4. 前記弾性接触片は、前記角筒部の側壁のうち前記相手側端子との嵌合方向の前端縁から延出されるとともに前記折り返し部により後方側に向けて折り返されており、
   前記角筒部には、前記弾性接触片の基端に隣接して前記弾性接触片の延出方向に沿って延出された拡張部が設けられており、
   前記拡張部は、前記折り返し部よりも前方側まで延出されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の雌端子。

Images