(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のプラグコネクタをレセプタクルコネクタに接続する際には、筒状接点部材の連結用帯状部が、レセプタクルコネクタの筒状部材に対して面接触する。しかしながら、筒状部材内において筒状接点部材が不完全な円筒形状で収容されている場合には、連結用帯状部をレセプタクルコネクタの筒状部材に対して適切に面接触させることができず、不均一な接触となってしまう。このため、コネクタ同士の電気的な接続が不安定となったり、コネクタの挿抜力が増大してしまう場合がある、という問題がある。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、端子間の電気的接続や挿抜力の安定性向上を図ることが可能な端子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
[1]本発明に係る端子は、線接続部材と端子接続部材を備えた端子であって、前記端子接続部材は、有端円筒形状を有する連結部と、前記連結部の軸方向に沿って前記連結部から突出する複数の挿入片と、前記挿入片とは反対の方向に向かって前記連結部から突出する複数の接続片と、を含み、前記電線接続部材は、前記連結部及び前記挿入片が挿入された凹部を有しており、複数の前記挿入片は、複数の前記挿入片の中で前記連結部の周方向の両端部に最も近い一対の第1の挿入片を含み、前記第1の挿入片は、第1の突起をそれぞれ有し、前記連結部は、前記軸方向において前記第1の挿入片に対応する第1の領域に、第2の突起をそれぞれ有し、前記第1及び前記第2の突起は、前記連結部の径方向外側に向かって突出している端子である。
【0007】
[2]上記発明において、前記第1の突起の高さと前記第2の突起の高さは、実質的に同一であってもよい。
【0008】
[3]上記発明において、前記第2の突起は、前記電線接続部材における前記凹部の開口の近傍部分に対向するように前記連結部に設けられていてもよい。
【0009】
[4]上記発明において、第1の突起と第2の突起は、前記軸方向に沿って整列していてもよい。
【0010】
[5]上記発明において、複数の前記挿入片は、前記周方向において前記第1の挿入片の間に介在する少なくとも一つの第2の挿入片を含み、前記第2の挿入片は、第3の突起を有しており、前記第3の突起は、前記連結部の径方向外側に向かって突出していてもよい。
【0011】
[6]上記発明において、前記連結部は、前記軸方向において前記第2の挿入片に対応する第2の領域に、第4の突起を有し、前記第4の突起は、前記連結部の径方向外側に向かって突出していてもよい。
【0012】
[7]上記発明において、前記第3の突起の高さと前記第4の突起の高さは、実質的に同一であってもよい。
【0013】
[8]上記発明において、前記第4の突起は、前記電線接続部材における前記凹部の開口の近傍部分に対向するように前記連結部に設けられていてもよい。
【0014】
[9]上記発明において、第3の突起と第4の突起は、前記軸方向に沿って整列していてもよい。
【0015】
[10]上記発明において、前記連結部は、前記両端部の少なくとも一方に、前記周方向に沿って突出する突出片を有し、前記突出片は、円弧状の先端部を有していてもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、第1の突起が第1の挿入片に設けられていると共に、第2の突起が連結部の第1の領域に設けられているので、端子間の電気的接続や挿抜力の安定性向上を図ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0019】
図1は本実施形態における端子を示す図である。
【0020】
本実施形態における端子1は、例えば、電気自動車の車両側に搭載される充電用コネクタに用いられる端子(メス端子)である。この端子1は、
図1に示すように、電線接続部材10及び端子接続部材40の2つの部材から構成されており、端子接続部材40が電線接続部材10に挿入されることで、端子1が形成されている。電線接続部材10には電線110が接続され、端子接続部40には円柱形状を有する相手方端子(オス端子)120が接続される。
【0021】
図2は本実施形態における電線接続部材の断面図である。
【0022】
電線接続部材10は、
図2に示すように、中心軸Ca
0を中心として回転対称となるような断面形状を有しており、2つの取付部20,30を備えている。第1の取付部20には端子接続部材40が取り付けられるのに対し、第2の取付部30には電線110が取り付けられる。この電線接続部材10は、全体として一体的に形成されている。当該電線接続部材10を構成する材料としては、例えば、純銅、黄銅等の銅合金、アルミニウム、ステンレス等の金属材料を挙げることができる。なお、電線接続部材10の表面に各種のめっき処理を施してもよい。
【0023】
第1の取付部20には、電線接続部材10の中心軸Ca
0に沿って延在するように第1の穴部21が形成されている。この第1の穴部21は、第1の取付部20の−Y方向側の端部で開口していると共に、小径部22及び大径部23を有している。小径部22は、大径部23に対して−Y方向側に設けられている。大径部23の内径は、小径部22の内径によりも大きくなっており、その結果、当該小径部22と大径部23との間には段差24が第1の穴部21の全周に亘って形成されている。この第1の穴部21に、端子接続部材40が挿入されて固定されている(
図1及び
図9(d)参照)。小径部22の開口25側の端部には、テーパ面26が当該第1の穴部21の全周に亘って形成されており、このテーパ面26によって第1の穴部21への端子接続部材40の挿入作業の容易化が図られている。本実施形態における電線接続部材20の第1の穴部21が、本発明における電線接続部材の凹部の一例に相当する。
【0024】
第2の取付部30にも、電線接続部材10の中心軸Ca
0に沿って延在するように第2の穴部31が形成されている。この第2の穴部31は、第2の取付部30の+Y方向側の端部で開口していると共に、電線110の導体部の外径に応じた内径を有している。この第2の穴部31に電線110を挿入した状態で、電線接続部材10を外側から加締めて第2の取付部材30と電線110とを圧着することで、電線110が電線接続部材10に固定される。第2の穴部31の開口側の端部にもテーパ面32が当該第2の穴部31の全周に亘って形成されており、このテーパ面32によって第2の穴部31への電線110の挿入作業の容易化が図られている。
【0025】
第2の取付部30に取り付けられる電線110は、導電性を有する複数の素線を撚り合わせることで形成された撚線から構成されており、素線を構成する材料の具体例としては、例えば、銅やアルミニウム等の金属材料を挙げることができる。なお、撚線に代えて、単線で電線110を構成してもよい。本実施形態では、第1の穴部21と第2の穴部31との間が隔壁101によって空間的に仕切られており、この隔壁101によって電線110の防水が図られている。
【0026】
図3は本実施形態における端子接続部材の斜視図、
図4は
図3に示す端子接続部材の展開図、
図5は
図3に示す端子接続部材の周方向の両端部の拡大図、
図6〜
図8は
図4の断面図である。
【0027】
端子接続部材40は、第2の加工体92(後述)を円筒状に丸めることで形成されており(
図9(b)及び
図9(c)参照)、
図3及び
図4に示すように、連結部50と、複数の挿入片60と、複数の接続片70と、を備えている。この端子接続部材40の内側には、相手方端子120が挿入されるための挿入空間401が形成されている。
【0028】
本実施形態では、連結部50、挿入片60及び接続片70が一体的に形成されている。端子接続部材40を構成する材料としては、電線接続部材10を構成する材料のヤング率に対して相対的に高いヤング率を有する金属材料により構成されていることが好ましい。このような材料としては、例えば、マグネシウム入り銅合金(好適にはMSP−1),ベリリウム銅、リン青銅等を例示することができる。なお、端子接続部材40の表面に各種のめっき処理を施してもよい。
【0029】
連結部50は、有端の円筒形状を有しており、複数の挿入片60を連結すると共に、複数の接続片70を連結している。ここで、「有端円筒形状」とは、円筒の周壁の一部が当該円筒の軸方向に沿って切断されており、当該円筒の周方向において不連続となる端部を有している形状を意味する。
【0030】
図4及び
図5に示すように、本実施形態における連結部50は、円筒形状を不連続とする両端部51,52に、一対の突出片511,521を有している。それぞれの突出片511,521は、連結部50の周方向Cd
1に沿って突出しており、円弧状の先端部512,522を有している。円筒状の端子接続部材40が形成された状態において、
図5に示すように、突出片511,521の先端部512,522同士が相互に当接している。なお、連結部の少なくとも一方の端部のみに突出片を設けてもよい。
【0031】
複数の挿入片60は、
図3に示すように、連結部50から図中+Y方向に向かって突出しており、連結部50の周方向Cd
1に沿って実質的に等間隔に配置されている。なお、挿入片60の間隔は等間隔に限定されず、複数の挿入片60が連結部50の周方向Cd
1に沿って相互に間隔を空けて配置されていればよい。
【0032】
図4に示すように、複数(本例では8本)の挿入片60は、2本の第1の挿入片61と、4本の第2の挿入片62と、2本の第3の挿入片63と、を含んでいる。第1の挿入片61は、8本の挿入片60の中で連結部50の端部51,52の最も近くに位置する2本の挿入片である。これに対し、第2及び第3の挿入片62,63は、連結部50の周方向Cd
1において一対の第1の挿入片61の間に配置された挿入片である。なお、第2及び第3の挿入片62,63の配列順序は、特に限定されないが、円筒状の端子接続部材40が形成された状態で一対の第3の挿入片63が連結部50の中心軸Ca
1を介して相互に対向するように、第2及び第3の挿入片62,63を配列することが好ましい。
【0033】
それぞれの第1の挿入片61は、当該第1の挿入片61の先端(+Y方向側の端部)に、第1の突起611を有している。
図6に示すように、この第1の突起611は、連結部50の径方向外側Ro
1に向かって突出しており、高さh
1を有している。この第1の突起611は、端子接続部材40が電線接続部材10に挿入された状態において、電線接続部材10の第1の穴部21の内周面に当接している。
【0034】
図4及び
図6に示すように、連結部50も、その中心軸Ca
1に沿って第1の挿入片61に対応する第1の領域53(
図4において二点鎖線で示す)に、第2の突起531を有している。この第2の突起531も、連結部50の径方向外側Ro
1に向かって突出しており、高さh
2を有している。この第2の突起531の高さh
2は、上述の第1の突起611の高さh
1と実質的に同一となっている(h
2=h
1)。
【0035】
この第2の突起531は、
図4に示すように、端子接続部材40が電線接続部材10に挿入された状態において、電線接続部材10における第1の穴部21の開口25(
図4において一点鎖線で示す)の近傍部分に対向するように、連結部50の第1の領域53に設けられており、電線接続部材10の第1の穴部21の内周面に当接している。また、第1の突起611と第2の突起531は軸方向Ca
1に沿って整列している。
【0036】
ここで、「軸方向Ca
1において第1の挿入片61に対応する第1の領域53」とは、第1の挿入片61を軸方向Ca
1に沿って平行移動させた場合に、連結部50において、第1の挿入片61と重複する領域であり、第1の挿入片61と実質的に同一の幅を有する領域を意味する。
【0037】
それぞれの第2の挿入片62も、当該第2の挿入片62の先端(+Y方向側の端部)に、第3の突起621を有している。
図7に示すように、この第3の突起621は、連結部50の径方向外側Ro
1に向かって突出しており、高さh
3を有している。この第3の突起621も、端子接続部材40が電線接続部材10に挿入された状態において、電線接続部材10の第1の穴部21の内周面に当接している。本実施形態では、この第3の突起621の高さh
3は、上述した第1の突起611の高さh
1や第2の突起531の高さh
2と実質的に同一となっているが(h
3=h
1=h
2)、特にこれに限定されない。
【0038】
図4及び
図7に示すように、連結部50も、その中心軸Ca
1に沿って第2の挿入片62に対応する第2の領域54(
図4において二点鎖線で示す)に、第4の突起541を有している。この第4の突起541も、連結部50の径方向外側Ro
1に向かって突出しており、高さh
4を有している。この第4の突起541の高さh
4は、上述の第3の突起621の高さh
3と実質的に同一となっている(h
4=h
3)。
【0039】
第4の突起541も、第2の突起531と同様に、
図4に示すように、端子接続部材40が電線接続部材10に挿入された状態において、電線接続部材10における第1の穴部21の開口25(
図4において一点鎖線で示す)の近傍部分に対向するように、連結部50の第2の領域54に設けられており、電線接続部材10の第1の穴部21の内周面に当接している。また、第3の突起621と第4の突起541は軸方向Ca
1に沿って整列している。
【0040】
ここで、「軸方向Ca
1において第2の挿入片62に対応する第2の領域54」とは、第2の挿入片62を軸方向Ca
1に沿って平行移動させた場合に、連結部50において、第2の挿入片62と重複する領域であり、第2の挿入片62と実質的に同一の幅を有する領域を意味する。
【0041】
それぞれの第3の挿入片63は、突起に代えて、当該第3の挿入片63の先端(+Y方向側の端部)に、係止突起631を有している。
図8に示すように、この係止突起631は、第3の挿入片63の切り欠かれた部分を径方向外側Ro
1に向かって折り曲げることで形成されている。端子接続部材40が電線接続部材10の第1の取付部20に挿入された際に、この係止突起631が第2の穴部21の段差24に係止することで、端子接続部材40が電線接続部材10に固定される。
【0042】
図4及び
図8に示すように、連結部50は、その中心軸Ca
1に沿って第3の挿入片63に対応する第3の領域55(
図4において二点鎖線で示す)に、第5の突起551を有している。この第5の突起551も、連結部50の径方向外側Ro
1に向かって突出しており、高さh
5を有している。本実施形態では、この第5の突起551の高さh
5は、上述した第1の突起611の高さh
1、第2の突起531の高さh
2、第3の突起621の高さh
3、及び、第4の突起541の高さh
4と実質的に同一となっているが(h
5=h
1=h
2=h
3=h
4)、特にこれに限定されない。
【0043】
この第5の突起551も、第2及び第4の突起531,541と同様に、
図4に示すように、端子接続部材40が電線接続部材10に挿入された状態において、電線接続部材10における第1の穴部21の開口25(
図4において一点鎖線で示す)の近傍部分に対向するように、連結部50の第3の領域55に設けられており、電線接続部材10の第1の穴部21の内周面に当接している。従って、本実施形態では、連結部50に設けられた第2の突起531、第4の突起541及び第5の突起551は、連結部50の周方向Cd
1に沿って整列している。
【0044】
ここで、「軸方向Ca
1において第3の挿入片63に対応する第3の領域55」とは、第3の挿入片63を軸方向Ca
1に沿って平行移動させた場合に、連結部50において、第3の挿入片63と重複する領域であり、第3の挿入片63と実質的に同一の幅を有する領域を意味する。なお、連結部50の第3の領域55に、第5の突起551を設けなくてもよい。
【0045】
複数の接続片70は、
図3に示すように、挿入片60の突出方向とは反対の方向(図中−Y方向)に向かって連結部50から突出している。この接続片70も、連結部50の周方向Cd
1に沿って実質的に等間隔に配置されており、連結部50の中心軸Ca
1に沿って第1〜第3の挿入片61〜63のいずれかの延長線上に位置している。なお、接触片70の配置は特にこれに限定されず、複数の接続片70が連結部50の周方向Cd
1に沿って相互に間隔を空けて配置されていればよい。
【0046】
図4に示すように、複数(本例では8本)の接続片70は、4本の第1の接続片71と、4本の第2の接続片72と、を含んでいる。連結部材50の中心軸Ca
1に沿った第2の接続片72の長さL
2は、第1の接続片71の長さL
1に対して相対的に長くなっている(L
2>L
1)。第1の接続片71と第2の接続片72とは交互に配置されており、相手方端子120を挿入空間401に挿入する際に、当該相手方端子120及び挿入空間401の軸合わせ作業が容易となっている。
【0047】
本実施形態では、第1の接続片71の幅と第2の接続片72の幅が実質的に同一となっているが、特にこれに限定されず、第1及び第2の接続片71,72の幅が相互に異なっていてもよい。また、なお、第1の接続片71と第2の接続片72は交互に配置されているのであれば、接続片70の本数は特に上記に限定されない。
【0048】
それぞれの第1の接続片71は、当該第1の接続片71の先端に、第1の接触部711を有している。この第1の接触部711は、第1の接続片71の先端部分を凸状に折り曲げることで形成されている。それぞれの第2の接続片72も、当該第2の接続片72の先端に、第2の接触部721を有している。この第2の接触部721は、第2の接続片72の先端部分を凸状に折り曲げることで形成されている。
【0049】
端子1に相手方端子120が挿入されると、第1及び第2の接続片71,72に相手方端子120が挟持されることで、相手方端子120が端子1に保持される。また、第1及び第2の接触部711,721が当該相手方端子120の側面に接触することで、端子1と相手方端子120とが電気的に導通する。
【0050】
なお、第1及び第2の接触部711,721の形状は、上記の形状に特に限定されない。例えば、第1及び第2の接続片71,72の先端をU字状に折り曲げることで、第1及び第2の接触部711,721を形成してもよい。また、例えば、第1及び第2の接続片71,72の先端に突起や肉厚部を設けることで、第1及び第2の接触部711,721を形成してもよい。
【0051】
次に、本実施形態における端子の製造方法について、
図9(a)〜
図9(d)を参照しながら説明する。
図9(a)〜
図9(d)は、本実施形態における端子の製造工程をそれぞれ示す斜視図である。
【0052】
まず、
図9(a)に示すように、端子接続部材40を形成するための金属材料からなる板状部材に対して打ち抜きによる切断加工を施すことで、第1の加工体91を形成する。この切断加工によって、挿入片60に対応する第1の片形状911と、接続片70に対応する第2の片形状912と、第1及び第2の突出片511,521と、が形成される。なお、板状部材に対する切断加工は、特に打ち抜きに限定されず、例えば切り抜き等であってもよい。
【0053】
次いで、
図9(b)に示すように、平坦状の第1の加工体91に対してプレス加工を施し、第2の加工体92を形成する。このプレス加工によって、突起531〜551を有する連結部50と、突起611,621又は係止突起631を有する挿入片61〜63と、接触部711,721を有する接続片71,72と、が形成される。
【0054】
次いで、
図9(c)に示すように、第2の加工体92を曲げ加工することで、円筒状の端子接続部材40を形成する。この曲げ加工の際に、
図5に示すように、突出片511,521の先端部511,522同士を相互に当接させる。
【0055】
次いで、特に図示しないが、金属材料からなる棒状部材を切削加工することで、電線接続部材10を形成する。なお、この電線接続部材10の形成は、端子接続部材40の形成よりも前に行ってもよいし、端子接続部材40の形成と並行して行ってもよい。
【0056】
次いで、
図9(d)に示すように、電線接続部材10と端子接続部材40とを相互に取り付ける。具体的には、電線接続部材10の中心軸Ca
0と端子接続部材40の中心軸Ca
1とを相互に一致させる。そして、端子接続部材40の連結部50及び挿入片60を、電線接続部材10の第1の取付部20の第1の穴部21に挿入して、第3の挿入片63の係止突起631を電線接続部材10の段差24(
図2参照)に係止させる。これにより、電線接続部材10と端子接続部材40とが相互に固定され、本実施形態における端子1が完成する。
【0057】
ここで、例えば、挿入片に第1の突起を設けるが連結部に第2の突起を設けない構造を採用した場合には、電線接続部材の第1の穴部の開口縁部を支点として、接続片が連結部の径方向に傾斜して、端子接続部材の円筒形状が変形してしまう場合がある。特に、端子接続部材の連結部の両端部は自由端となっており、当該両端部を介して隣り合う接続片は、他の接続片と比較して大きく傾斜し易くなっているため、当該接続片同士の間で連結部の周方向への相対的な傾斜も付随的に生じ、当該接続片の先端の間隔が広がってしまう場合がある。従って、このような構造を採用した場合には、端子接続部材の円筒形状が安定せず、結果的に相手方端子との電気的接続や挿抜力の安定性に劣ってしまう。
【0058】
これに対し、本実施形態では、一対の第1の挿入片61に第1の突起611がそれぞれ設けられていると共に、連結部50の一対の第1の領域53にも第2の突起531がそれぞれ設けられている。すなわち、本実施形態では、連結部50の一方の端部51に最も近い接続片71の根元部分を、電線接続部材10の第1の穴部21の内周面に対して2点で支持すると共に、連結部50の他方の端部52に最も近い接続片72の根元部分を、電線接続部材10の第1の穴部21の内周面に対して2点で支持する。
【0059】
このため、連結部50の端部51,52に最も近い接続片71,72(すなわち第1の挿入片61に対応する接続片71,72)の連結部50の径方向への傾斜や、当該接続片71,72の先端の間隔w
1(
図5参照)の拡大を抑制することができ、端子接続部材40の円筒形状を安定させることができる。従って、端子1と相手方端子120との電気的接続や挿抜力の安定性の向上を図ることができる。
【0060】
また、本実施形態では、第1及び第2の突起611,531に加えて、第2の挿入片62に第3の突起621が設けられている。こうした第1〜第3の突起611,531,612によって、端子接続部材の挿入片が電線接続部材の内周面と面接触する場合と比較して、挿入片の接触圧を強めることができ、端子接続部材40と電線接続部材10との電気的接続の安定性の向上を図ることができる。
【0061】
また、本実施形態では、第3の突起621に加えて、連結部50の第2の領域54に第4の突起541が設けられている。このため、第2の挿入片62の延長線上に位置する接続片71,72(すなわち第2の挿入片62に対応する接続片71,72)の根元部分をそれぞれ2点で支持することができるので、当該接続片71,72が連結部50の径方向に沿って傾斜してしまうのを抑制することができる。
【0062】
さらに、本実施形態では、突出片511,521の先端部512,522が円弧状となっている。このため、連結部50の一方の端部51に対して他方の端部52が相対的に傾斜していても、連結部50の端部51,52に最も近い接続片71,72の先端の間隔w
1(
図5参照)が大きく広がってしまうのを抑制することができる。
【0063】
これに対し、連結部の突出片が矩形状である場合には、連結部の一方の端部に対する他方の端部の傾斜が小さくても、当該傾斜に伴って突出片の相対的な突出量が大きくなるため、連結部の両端部に最も近い接続片の先端の間隔が大きく広がってしまう。
【0064】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
に沿って連結部50から突出する挿入片60と、挿入片60とは反対の方向に向かって連結部50から突出する接続片70と、を含み、電線接続部材10は、連結部50及び挿入片60が挿入された第1の穴部21を有し、複数の挿入片60は、複数の挿入片60の中で連結部50の周方向Cd
の両端部51,52に最も近い一対の第1の挿入片61を含み、一対の第1の挿入片61は第1の突起611をそれぞれ有し、連結部50は第1の領域53に第2の突起531をそれぞれ有し、第1及び第2の突起611,531は、連結部50の径方向外側Ro