JP5185022B2

JP5185022B2 - 電気接触子及びこれを用いたコネクタ

Info

Publication number: JP5185022B2
Application number: JP2008218019A
Authority: JP
Inventors: 茂三塚; 徹高根
Original assignee: Iriso Electronics Co Ltd
Current assignee: Iriso Electronics Co Ltd
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: EP2320525A4; JP2010055868A; US20120164893A1; WO2010024043A1; EP2320525A1

Description

本発明は、例えば自動車等の電力供給配線に用いられる電気接触子及びこれを用いたコネクタに関するものである。

従来、この種のコネクタとしては、雄側コンタクトを有するプラグと、雌側コンタクトを有するソケットとを備え、プラグとソケットとを嵌合して雄側コンタクトと雌側コンタクトとを導通するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１７６５９２号公報

ところで、前記コネクタでは、ピン形状の雄側コンタクトの外周面に円筒状の雌側コンタクトの内周面を接触させるようにしているが、このようにコンタクト同士を接触させる場合は確実に面接触させることが困難であり、部分的な点接触になる場合が多い。このため、コンタクト同士の接触面積が少なくなり、例えば３０Ａ以上の大電流で使用した場合、接触箇所に電流が集中して発熱が生じやすくなり、大電流用のコネクタには適さないという問題点があった。また、前記コネクタでは、雄側コンタクトを径方向に弾性変形可能に形成し、雌側コンタクトに適度な接触圧を付与するようにしているが、雄側コンタクトの何れの挿入位置においても等しい接触圧であるため、適正な位置まで挿入されたか否かを確認しずらく、反挿入方向への抜去防止も不十分であるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンタクト同士の接触面積を十分に確保することができるとともに、適正な挿入位置を容易に確認することができ、更には容易に接続が解除されることのない電気接触子及びこれを用いたコネクタを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、雄側コンタクト及び雌側コンタクトを有し、雄側コンタクトを雌側コンタクトに長手方向に挿入することにより、雄側コンタクトと雌側コンタクトとを互いに接触させて導通するようにした電気接触子において、前記雄側コンタクトの長手方向所定位置に雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に変形可能に設けられ、雌側コンタクトとの接触位置が互いに雄側コンタクトの長手方向同一位置になるように配列された複数の雄側接点部と、雌側コンタクトに雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に弾性変形可能に設けられ、各雄側接点部の配列方向に延びる雌側接点部とを備え、雄側コンタクトを雌側コンタクトに挿入すると、各雄側接点部が雌側接点部に押圧されて雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に変位するように構成し、雄側コンタクトを中空状に形成するとともに、雄側コンタクト内に各雄側接点部の変位を許容可能な凹部を有する内側部材を設け、各雄側接点部を、雄側コンタクトの長手方向に延びる複数の長孔の間に、雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に変形可能な帯状に形成している。

また、本発明は前記目的を達成するために、コネクタにおいて、前記電気接触子を備えている。

これにより、雄側コンタクトを雌側コンタクトに挿入すると、雌側コンタクトの雌側接点部が雄側コンタクトの複数の雄側接点部を押圧し、各雄側接点部がそれぞれ雌側接点部に接触しながら雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に変位することから、各コンタクト同士の接触面積を十分に確保することができる。また、各コンタクト同士を接続する際、雌側接点部が各雄側接点部と共に雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に変位する感触を得ることができる。更に、各接点部の変位によって各コンタクト同士が係合することから、雄側コンタクトの反挿入方向への移動が規制される。また、雄側コンタクトが中空状に形成され、雄側コンタクト内には各雄側接点部の変位を許容可能な凹部を有する内側部材が設けられることから、各雄側接点部を各雌側接点部の押圧によって凹部内に没入するように変位させることができる。

本発明によれば、雄側コンタクトと雌側コンタクトとの接触面積を十分に確保することができるので、大電流で使用した場合でも、接触箇所の発熱を生じさせることなく確実に導通することができる。また、各コンタクト同士を接続する際、各雌側接点部が各雄側接点部と共に雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に変位する感触を得ることができるので、適正な位置まで挿入されたことを容易に確認することができ、不十分な挿入による接続不良を効果的に防止することができる。更に、各コンタクト同士の係合により、雄側コンタクトの反挿入方向への移動を規制することができるので、各コンタクトの接続が容易に解除されることがなく、接続信頼性の向上を図ることもできる。また、各雄側接点部を各雌側接点部の押圧によって凹部内に没入するように変位させることができるので、各雄側接点部のみを確実に変位させることができる。

図１乃至図３は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は電気接触子の斜視図、図２は雄側コンタクトの分解斜視図、図３は電気接触子の接続工程を示す要部側面図である。

同図に示す電気接触子は、扁平状に形成された雄側コンタクト１と、雄側コンタクト１に接続される雌側コンタクト２と、雄側コンタクト１の内側に配置される内側部材３とからなり、例えば大電流用のコネクタに用いられるものである。

雄側コンタクト１は導電性の金属板を両端側が対向するように折り曲げることにより中空状に形成され、その一端部１ａ（折り曲げ部分）はテーパ状に形成されている。雄側コンタクト１の一端側における長手方向所定位置には、雌側コンタクト２と接触する複数の雄側接点部１ｂが設けられ、各雄側接点部１ｂは雌側コンタクト２との接触位置が互いに雄側コンタクト１の長手方向同一位置になる方向（雄側コンタクト１の幅方向）に配列されている。各雄側接点部１ｂは雄側コンタクトの長手方向に延びる複数の長孔１ｃの間に設けられ、雄側コンタクト１の長手方向に直交する方向（雄側コンタクト１の厚さ方向）に変形可能な帯状に形成されている。

雌側コンタクト２は導電性の金属板を折り曲げてなり、その一端側には雄側コンタクト１の厚さ方向に弾性変形可能な一対の弾性片部２ａが設けられている。各弾性片部２ａは雄側コンタクト１よりも幅広に形成され、その先端側には雄側コンタクト１と接触する一対の雌側接点部２ｂがそれぞれ設けられている。各雌側接点部２ｂは互いに対向するように各弾性片部２ａの内側に向かって突設され、各雄側接点部１ｂの配列方向（弾性片部２ａの幅方向）に延びるように形成されている。また、雌側コンタクト２は、その他端側に形成された固定部２ｃと、各弾性片部２ａが設けられた可動部２ｄとを有し、固定部２ｃと可動部２ｄとの間にはＵ字状に屈曲する一対の弾性部２ｅが互いに並列に設けられている。固定部２ｃは両端側が雌側コンタクト２の幅方向一端側から他端側に向かって延びるようにコ字状に折り曲げられ、一方の通電対象物に接続される複数の接続部２ｆを有している。可動部２ｄは固定部２ｃと同等の大きさの角筒状に形成され、固定部２ｃに対して雄側コンタクト１の長手方向に間隔をおいて配置されている。各弾性部２ｅは互いに雄側コンタクト１の厚さ方向に対向するように配置され、可動部２ｄが雄側コンタクト１の厚さ方向（Ｘ方向）、幅方向（Ｙ方向）、長手方向（Ｚ方向）にそれぞれ変位可能に弾性変形するようになっている。

内側部材３は導電性の金属によって板状に形成され、その外面が雄側コンタクト１の内面に面接触するように雄側コンタクト１の内形と同等の外形に形成されている。内側部材３の一端側における厚さ方向両面には、雄側コンタクト１の厚さ方向への各雄側接点部１ｂの変形を許容する凹部３ａがそれぞれ設けられ、各凹部３ａは雄側接点部１ｂの配列方向（内側部材３の幅方向）に延びるように形成されている。また、内側部材３の他端には他方の通電対象物に接続される一対の接続部３ｂが設けられている。

以上のように構成された電気接触子においては、図３(a) に示すように雄側コンタクト１を雌側コンタクト２に長手方向に挿入すると、図３(b) に示すように雄側コンタクト１の一端部１ａによって雌側コンタクト２の各弾性片部２ａが対向方向外側に弾性変形し、各雌側接点部２ｂが雄側コンタクト１の厚さ方向両面に接触しながら雄側コンタクト１の他端側に向かって移動する。この後、各雌側接点部２ｂが各雄側接点部１ｂまで達すると、図３(c) に示すように各雄側接点部１ｂが各雌側接点部２ｂの押圧力によって内側部材３の凹部３ａ内に没入するように変位し、雄側コンタクト１の厚さ方向に変位した各雄側接点部１ｂに各雌側接点部２ｂが係合して雄側コンタクト１と雌側コンタクト２が接続される。

このように、本実施形態の電気接触子によれば、雄側コンタクト１を雌側コンタクト２に挿入すると、雄側コンタクト１の幅方向に延びる雌側接点部２ｂが雄側コンタクト１の幅方向に配列された複数の雄側接点部１ｂを押圧し、各雄側接点部１ｂがそれぞれ雌側接点部２ｂに接触しながら雄側コンタクト１の厚さ方向に変位するようにしたので、各コンタクト１，２同士の接触面積を十分に確保することができ、大電流で使用した場合でも、接触箇所の発熱を生じさせることなく確実に導通することができる。また、各コンタクト１，２同士を接続する際、各雌側接点部２ｂが各雄側接点部１ｂと共に雄側コンタクト１の厚さ方向に変位する感触を得ることができるので、適正な位置まで挿入されたことを容易に確認することができ、不十分な挿入による接続不良を効果的に防止することができる。更に、各接点部１ｂ，２ｂの変位によって各コンタクト１，２同士が係合することにより、雄側コンタクト１の反挿入方向への移動を規制することができるので、各コンタクト１，２の接続が容易に解除されることがなく、接続信頼性の向上を図ることもできる。

また、雄側コンタクト１を中空状に形成し、雄側コンタクト１内に各雄側接点部１ｂの変位を許容可能な凹部３ａを有する内側部材３を設けたので、各雄側接点部１ｂを各雌側接点部２ｂの押圧によって凹部３ａ内に没入するように変位させることができ、各雄側接点部１ｂのみを確実に変位させることができる。この場合、内側部材３を外面が雄側コンタクト１の内面に面接触するように形成したので、雄側コンタクト１と内側部材３との接触面積を十分に確保することができ、雄側コンタクト１と内側部材３とを確実に導通させることができる。

更に、雌側コンタクト２を、雌側接点部２ｂが設けられた一端側が他端側に対して雄側コンタクト１の厚さ方向、幅方向及び長手方向にそれぞれ変位可能に形成したので、振動や衝撃による各コンタクト１，２の相対的な位置ずれを吸収することができ、適正な接続状態を確実に維持することができる。

この場合、固定部２ｃと可動部２ｄとの間に互いに並列に設けた複数の弾性部２ｅを弾性変形させることにより、雌側接点部２ｂの一端側を他端側に対して変位させるようにしたので、導電体としての弾性部２ｅの断面積を大きくすることができ、大電流の使用にも十分に対応することができる。

図４乃至図７は本発明の第２の実施形態を示すもので、図４は電気接触子の斜視図、図５は雄側コンタクトの分解斜視図、図６は雌側コンタクトの平面図、図７は電気接触子の接続工程を示す要部側面断面図である。

同図に示す電気接触子は、円筒状に形成された雄側コンタクト４と、雄側コンタクト４に接続される雌側コンタクト５と、雄側コンタクト４の内側に配置される内側部材６とからなり、例えば大電流用のコネクタに用いられるものである。

雄側コンタクト４は導電性の金属板を円筒状に加工することにより中空状に形成され、その一端部４ａの開口縁は外径が小さくなるテーパ状に形成されている。雄側コンタクト４の一端側における長手方向所定位置には、雌側コンタクト５と接触する複数の雄側接点部４ｂが設けられ、各雄側接点部４ｂは雌側コンタクト５との接触位置が互いに雄側コンタクト４の長手方向同一位置になる方向（雄側コンタクト４の周方向）に配列されている。各雄側接点部４ｂは雄側コンタクト４の長手方向に延びる複数の長孔４ｃの間に設けられ、雄側コンタクト４の長手方向に直交する方向（雄側コンタクト４の径方向）に変形可能な帯状に形成されている。

雌側コンタクト５は導電性の金属板を折り曲げてなり、その一端側には雄側コンタクト４の径方向に弾性変形可能な弾性片部５ａが設けられている。弾性片部５ａは雄側コンタクト４の外径よりも内径の大きい円筒状をなすように湾曲しており、その周方向一箇所が分離していることにより、径方向に弾性変形可能になっている。また、弾性片部５ａの内周面には雄側コンタクト４と接触する雌側接点部５ｂが設けられている。雌側接点部５ｂは弾性片部５ａの内側に向かって突設され、各雄側接点部４ｂの配列方向（弾性片部５ａの周方向）に延びるように形成されている。弾性片部５ａの図中下端側には雄側コンタクト４を径方向内側に案内するためのガイド部５ｃが設けられ、ガイド部５ｃは径方向外側に広がるテーパ状に形成されている。また、雌側コンタクト５は、その他端側に形成された固定部５ｄと、弾性片部５ａが設けられた可動部５ｅとを有し、固定部５ｄと可動部５ｅとの間にはＵ字状に屈曲する弾性部５ｆが設けられている。この場合、弾性部５ｆは、可動部５ｅが雄側コンタクト４の径方向に変位可能に弾性変形するようになっている。

内側部材６は導電性の金属によって円柱状に形成され、その外周面が雄側コンタクト４の内周面に面接触するように雄側コンタクト４の内径と同等の外径に形成されている。この場合、内側部材６の両端側はそれぞれ外径が小さくなるテーパ状に形成されている。内側部材６の一端側には、雄側コンタクト４の径方向への各雄側接点部４ｂの変形を許容する凹部６ａが設けられ、凹部６ａは雄側接点部４ｂの配列方向（内側部材６の周方向）に延びるように形成されている。

以上のように構成された電気接触子においては、図７(a) に示すように雄側コンタクト４を雌側コンタクト５に長手方向に挿入すると、図７(b) に示すように雄側コンタクト４の一端部４ａによって雌側コンタクト５の弾性片部５ａが径方向外側に弾性変形し、雌側接点部５ｂが雄側コンタクト４の外周面に接触しながら雄側コンタクト４の他端側に向かって移動する。この後、雌側接点部５ｂが各雄側接点部４ｂまで達すると、図７(c) に示すように各雄側接点部４ｂが雌側接点部５ｂの押圧力によって内側部材６の凹部６ａ内に没入するように変位し、雄側コンタクト４の径方向に変位した各雄側接点部４ｂに雌側接点部５ｂが係合して雄側コンタクト４と雌側コンタクト５が接続される。

このように、本実施形態の電気接触子によれば、雄側コンタクト４を雌側コンタクト５に挿入すると、雄側コンタクト４の周方向に延びる雌側接点部５ｂが雄側コンタクト４の周方向に配列された複数の雄側接点部４ｂを押圧し、各雄側接点部４ｂがそれぞれ雌側接点部５ｂに接触しながら雄側コンタクト４の径方向に変位するようにしたので、第１の実施形態と同様、各コンタクト４，５同士の接触面積を十分に確保することができ、大電流で使用した場合でも、接触箇所の発熱を生じさせることなく確実に導通することができる。また、各コンタクト４，５同士を接続する際、雌側接点部５ｂが各雄側接点部４ｂと共に雄側コンタクト４の厚さ方向に変位する感触を得ることができるので、適正な位置まで挿入されたことを容易に確認することができ、不十分な挿入による接続不良を効果的に防止することができる。更に、各接点部４ｂ，５ｂの変位によって各コンタクト４，５同士が係合することにより、雄側コンタクト４の反挿入方向への移動を規制することができるので、各コンタクト４，５の接続が容易に解除されることがなく、接続信頼性の向上を図ることもできる。

また、雄側コンタクト４を中空状に形成し、雄側コンタクト４内に各雄側接点部４ｂの変位を許容可能な凹部６ａを有する内側部材６を設けたので、各雄側接点部４ｂを雌側接点部５ｂの押圧によって凹部６ａ内に没入するように変位させることができ、各雄側接点部４ｂのみを確実に変位させることができる。この場合、内側部材６を外周面が雄側コンタクト４の内周面に面接触するように形成したので、例えば内側部材６を雄側コンタクト４内に圧入することにより、雄側コンタクト４と内側部材６との接触面積を十分に確保することができ、雄側コンタクト４と内側部材６とを確実に導通させることができる。

更に、雌側コンタクト５を、雌側接点部５ｂが設けられた一端側が他端側に対して雄側コンタクト４の径方向に変位可能に形成したので、振動や衝撃による各コンタクト４，５の相対的な位置ずれを吸収することができ、適正な接続状態を確実に維持することができる。

図８乃至図１１は本発明の電気接触子を備えたコネクタを示すもので、図８はコネクタ用プラグの斜視図、図９はその正面図、図１０はコネクタ用ソケットの斜視図、図１１はその側面断面図である。

このコネクタは、第１の実施形態の雄側コンタクト１を備えたプラグ１０と、第１の実施形態の雌側コンタクト２を備えたソケット２０とを備え、プラグ１０とソケット２０とを嵌合することにより、雄側コンタクト１と雌側コンタクト２が接続されるようになっている。

プラグ１０は絶縁性のプラグ本体１１を有し、プラグ本体１１には複数の雄側コンタクト１が互いに間隔をおいて保持されている。プラグ本体１１の幅方向両側には側壁部１１ａが設けられ、プラグ本体１１の下面には各雄側コンタクト１の接続部３ｂが外部に突出するように配置されている。

ソケット２０は、上面を開口した絶縁性の第１のソケット本体２１と、第１のソケット本体２１の上面開口部に挿入された第２のソケット本体２２とを有し、各ソケット本体２１，２２には複数の雌側コンタクト２が互いに間隔をおいて保持されている。第１のソケット本体２１には各雌側コンタクト２の固定部２ｃが固定され、第１のソケット本体２１の下面には各雌側コンタクト２の接続部２ｆが外部に突出するように配置されている。第２のソケット本体２２内には各雌側コンタクト２の可動部２ｄ及び弾性片部２ａが前記所定方向に変位可能に配置され、第２のソケット本体２２の上面にはプラグ１０の各雄側コンタクト１が挿入される複数の挿入孔２２ａが設けられている。

以上のように構成されたコネクタにおいては、プラグ１０とソケット２０とを嵌合すると、雄側コンタクト１と雌側コンタクト２が接続される。その際、第１の実施形態の電気接触子と同様、コンタクト１，２同士の接触面積を十分に確保することができるとともに、適正な挿入位置を容易に確認することができ、更には容易に接続が解除されることがないという効果を得ることができる。

尚、第２の実施形態の電気接触子を備えたコネクタについては例示していないが、例えば第２の実施形態の雄側コンタクト４を備えたプラグと、第２の実施形態の雌側コンタクト５を備えたソケットとから同様のコネクタを構成することが可能である。

本発明の第１の実施形態を示す電気接触子の斜視図雄側コンタクトの分解斜視図電気接触子の接続工程を示す要部側面図本発明の第２の実施形態を示す電気接触子の斜視図雄側コンタクトの分解斜視図雌側コンタクトの平面図電気接触子の接続工程を示す要部側面断面図本発明の電気接触子を備えたコネクタ用プラグの斜視図プラグの正面図本発明の電気接触子を備えたコネクタ用ソケットの斜視図ソケットの側面断面図

符号の説明

１…雄側コンタクト、１ｂ…雄側接点部、２…雌側コンタクト、２ｂ…雌側接点部、３…内側部材、３ａ…凹部、４…雄側コンタクト、４ｂ…雄側接点部、５…雌側コンタクト、５ｂ…雌側接点部、６…内側部材、６ａ…凹部、１０…プラグ、２０…ソケット。

Claims

雄側コンタクト及び雌側コンタクトを有し、雄側コンタクトを雌側コンタクトに長手方向に挿入することにより、雄側コンタクトと雌側コンタクトとを互いに接触させて導通するようにした電気接触子において、
前記雄側コンタクトの長手方向所定位置に雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に変形可能に設けられ、雌側コンタクトとの接触位置が互いに雄側コンタクトの長手方向同一位置になるように配列された複数の雄側接点部と、
雌側コンタクトに雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に弾性変形可能に設けられ、各雄側接点部の配列方向に延びる雌側接点部とを備え、
雄側コンタクトを雌側コンタクトに挿入すると、各雄側接点部が雌側接点部に押圧されて雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に変位するように構成し、雄側コンタクトを中空状に形成するとともに、雄側コンタクト内に各雄側接点部の変位を許容可能な凹部を有する内側部材を設け、
各雄側接点部を、雄側コンタクトの長手方向に延びる複数の長孔の間に、雄側コンタクトの長手方向に直交する方向に変形可能な帯状に形成した
ことを特徴とする電気接触子。
前記内側部材を外面が雄側コンタクトの内面に面接触するように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の電気接触子。
前記雄側コンタクトを板状に形成し、
雌側コンタクトには雌側接点部が雄側コンタクトの幅方向に延びるように形成された一対の弾性片部を雄側コンタクトの厚さ方向に弾性変形可能に設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載の電気接触子。
前記雄側コンタクトを円柱状に形成し、
雌側コンタクトには雌側接点部が雄側コンタクトの周方向に延びるように形成された円筒状の弾性片部を径方向に弾性変形可能に設けた
ことを特徴とする請求項１または２記載の電気接触子。
前記雄側コンタクト及び雌側コンタクトの一方を、接点部が設けられた一端側が他端側に対して所定方向に変位可能に形成した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の電気接触子。
前記雄側コンタクト及び雌側コンタクトの一方を、接点部が設けられた一端側と他端側との間に互いに並列に設けた複数の弾性部によって一端側が他端側に対して変位するように形成した
ことを特徴とする請求項５記載の電気接触子。
請求項１、２、３、４、５または６記載の電気接触子を備えた
ことを特徴とするコネクタ。