(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023180962
(43)【公開日】2023-12-21
(54)【発明の名称】コネクタ
(51)【国際特許分類】
H01R 13/17 20060101AFI20231214BHJP
H01R 4/04 20060101ALI20231214BHJP
H01R 4/02 20060101ALI20231214BHJP
H01R 13/33 20060101ALI20231214BHJP
H01R 13/187 20060101ALN20231214BHJP
【ＦＩ】
H01R13/17
H01R4/04
H01R4/02 Z
H01R13/33
H01R13/187 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022094662
(22)【出願日】2022-06-10
(71)【出願人】
【識別番号】000006895
【氏名又は名称】矢崎総業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】野村 章一
(72)【発明者】
【氏名】中川 昌大
(72)【発明者】
【氏名】久保 考広
【テーマコード（参考）】
5E085
【Ｆターム（参考）】
5E085BB13
5E085DD01
5E085DD05
5E085EE13
5E085JJ06
(57)【要約】
【課題】端子と相手側端子との電気的接続の信頼性を向上可能なコネクタの提供。
【解決手段】コネクタ１は、棒状の端子１０と、端子１０を収容するハウジング２０と、端子１０と相手側端子４０とを導通接続することになる環状のコイルスプリング３０と、を備える。端子１０は、端子１０の先端面１１ａが属する細軸部１１と、細軸部１１の基端側に繋がり且つ細軸部１１よりも大径の太軸部１２と、を有する。コイルスプリング３０は、コイルスプリング３０の環内に細軸部１１が挿通されるように配置され、導電性の接合材５０によって細軸部１１に取り付けられる。細軸部１１の外径Ｄ１は、コイルスプリング３０の環内に細軸部１１が挿通されていない状態でのコイルスプリング３０の環内径Ｄ２よりも大きく、且つ、コイルスプリング３０の変形量が弾性域内に留まることになるコイルスプリング３０の最大の環内径以下である。
【選択図】図４
【解決手段】コネクタ１は、棒状の端子１０と、端子１０を収容するハウジング２０と、端子１０と相手側端子４０とを導通接続することになる環状のコイルスプリング３０と、を備える。端子１０は、端子１０の先端面１１ａが属する細軸部１１と、細軸部１１の基端側に繋がり且つ細軸部１１よりも大径の太軸部１２と、を有する。コイルスプリング３０は、コイルスプリング３０の環内に細軸部１１が挿通されるように配置され、導電性の接合材５０によって細軸部１１に取り付けられる。細軸部１１の外径Ｄ１は、コイルスプリング３０の環内に細軸部１１が挿通されていない状態でのコイルスプリング３０の環内径Ｄ２よりも大きく、且つ、コイルスプリング３０の変形量が弾性域内に留まることになるコイルスプリング３０の最大の環内径以下である。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
棒状の端子と、前記端子を収容するハウジングと、前記端子と相手側端子とを導通接続することになる環状のコイルスプリングと、を備えるコネクタであって、
前記端子は、
当該端子の先端面が属する細軸部と、前記細軸部の基端側に繋がり且つ前記細軸部よりも大径の太軸部と、を有し、
前記コイルスプリングは、
当該コイルスプリングの環内に前記細軸部が挿通されるように配置され、導電性の接合材によって前記細軸部に取り付けられる、
コネクタ。
前記端子は、
当該端子の先端面が属する細軸部と、前記細軸部の基端側に繋がり且つ前記細軸部よりも大径の太軸部と、を有し、
前記コイルスプリングは、
当該コイルスプリングの環内に前記細軸部が挿通されるように配置され、導電性の接合材によって前記細軸部に取り付けられる、
コネクタ。
【請求項2】
請求項１に記載のコネクタにおいて、
前記細軸部の外径は、
前記コイルスプリングの環内に当該細軸部が挿通されていない状態での前記コイルスプリングの環内径よりも大きく、且つ、前記コイルスプリングの変形量が弾性域内に留まることになる前記コイルスプリングの最大の環内径以下である、
コネクタ。
前記細軸部の外径は、
前記コイルスプリングの環内に当該細軸部が挿通されていない状態での前記コイルスプリングの環内径よりも大きく、且つ、前記コイルスプリングの変形量が弾性域内に留まることになる前記コイルスプリングの最大の環内径以下である、
コネクタ。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載のコネクタにおいて、
前記接合材は、
導電性接着剤、又は、ハンダである、
コネクタ。
前記接合材は、
導電性接着剤、又は、ハンダである、
コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、棒状の端子と、端子を収容するハウジングと、端子と相手側端子とを導通接続する環状のコイルスプリングと、を備えるコネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、棒状の端子を電気回路における電気的接続に用いることが提案されている。例えば、従来の例の一つでは、円柱状のオス端子の外周面に設けた環状の窪み（凹条）に環状のコイルスプリングが嵌め込まれ、オス端子をメス端子の筒状の窪みに挿し込むことで、オス端子とメス端子とに挟まれて弾性変形したコイルスプリングを介して、オス端子とメス端子とが電気的に接続されるようになっている。（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６４７１００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来の例では、オス端子の窪み（凹条）にコイルスプリングを組み付けるとき、例えば、作業者等が、コイルスプリングを拡径させるように変形させながら、オス端子の先端部から窪み（凹条）に向けて、コイルスプリングをオス端子に外挿することになる。具体的には、コイルスプリングは、オス端子の先端部をコイルスプリングの環内に挿通させるために、オス端子の先端部の外径（即ち、最終的に嵌め込まれることになる窪みの底面径よりも大きな径）以上の環内径を有するように、一時的に拡径されることになる。このとき、コイルスプリングが意図せず過度に拡径されると、コイルスプリングの変形量（即ち、ひずみ）が過大になって、コイルスプリングが塑性変形する可能性がある。コイルスプリングが塑性変形した場合、オス端子の窪みからコイルスプリングが脱落し易くなることや、オス端子とメス端子とに挟まれたコイルスプリングが適度な弾性力を生じ難くなることから、端子間の電気的接続の信頼性が損なわれる可能性がある。
【0005】
本発明の目的の一つは、端子と相手側端子との電気的接続の信頼性を向上可能なコネクタの提供である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタは、下記を特徴としている。
【0007】
棒状の端子と、前記端子を収容するハウジングと、前記端子と相手側端子とを導通接続することになる環状のコイルスプリングと、を備えるコネクタであって、
前記端子は、
当該端子の先端面が属する細軸部と、前記細軸部の基端側に繋がり且つ前記細軸部よりも大径の太軸部と、を有し、
前記コイルスプリングは、
当該コイルスプリングの環内に前記細軸部が挿通されるように配置され、導電性の接合材によって前記細軸部に取り付けられる、
コネクタであること。
前記端子は、
当該端子の先端面が属する細軸部と、前記細軸部の基端側に繋がり且つ前記細軸部よりも大径の太軸部と、を有し、
前記コイルスプリングは、
当該コイルスプリングの環内に前記細軸部が挿通されるように配置され、導電性の接合材によって前記細軸部に取り付けられる、
コネクタであること。
【発明の効果】
【0008】
本発明のコネクタによれば、棒状の端子が、端子の先端面が属する細軸部と、細軸部の基端側に繋がり且つ細軸部よりも大径の太軸部と、を有する。コイルスプリングは、細軸部に外挿されて導電性の接合材によって細軸部に取り付けられる。これにより、上述した従来のコネクタでは必要であったコイルスプリングの一時的な拡径が不要となるため、コイルスプリングが過度に拡径される可能性を小さくすることができる。更に、コイルスプリングは、導電性の接合材を用いて細軸部に取り付けられるため、従来のコネクタのような窪み（凹条）が無くても、端子からコイルスプリングが脱落することがない。したがって、本構成のコネクタは、コイルスプリングの取付時に意図しない塑性変形が生じる可能性を小さくして、端子と相手側端子との電気的接続の信頼性を向上できる。
【0009】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るコネクタ１について説明する。図１及び図２に示すように、コネクタ１は、棒状の端子（オス端子）１０と、端子１０を内部に収容するハウジング２０と、端子１０と相手側端子（メス端子）４０（図４参照）とを導通接続する円環状のコイルスプリング３０と、を備える。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るコネクタ１について説明する。図１及び図２に示すように、コネクタ１は、棒状の端子（オス端子）１０と、端子１０を内部に収容するハウジング２０と、端子１０と相手側端子（メス端子）４０（図４参照）とを導通接続する円環状のコイルスプリング３０と、を備える。
【0012】
以下、説明の便宜上、図１～図５に示すように、「前」、「後」、「上」、「下」、「左」及び「右」を定義する。「前後方向」、「上下方向」、及び「左右方向」は、互いに直交している。前後方向は、端子１０のハウジング２０への収容方向、及び、端子１０と相手側端子４０との嵌合方向と一致している。端子１０及び相手側端子４０の各々について、嵌合の進行側が「前」側とされ、嵌合の退行側が「後」側とされる。よって、端子１０側の「前」及び「後」は、それぞれ、相手側端子４０側の「後」及び「前」に対応する。図１～図５では、端子１０側の「前」及び「後」が示されている。以下、コネクタ１を構成する各部材について説明する。
【0013】
まず、端子１０について説明する。金属製の端子１０は、図３に示すように、前後方向に延びる棒状の形状を有するオス端子であり、例えば、金属製の棒状部材に対して切削加工を施すことで形成される。端子１０は、円柱状の細軸部１１と、細軸部１１の後側に繋がり且つ細軸部１１より大径の円柱状の太軸部１２と、太軸部１２の後側に繋がり且つ太軸部１２より大径の円柱状の後軸部１４と、太軸部１２及び後軸部１４の境界部にて端子１０の径方向外側に広がるフランジ部１３と、を一体に備える。後軸部１４には、図示しないバスバ等がボルト締結される。
【0014】
細軸部１１は、金属製の円環状のコイルスプリング３０が外挿されることになる部分である（図３及び図４参照）。細軸部１１の先端面１１ａ（図３及び図４参照）は、端子１０全体としての先端面を構成している。細軸部１１の外周面１１ｂには、細軸部１１の先端から基端（太軸部１２との境界）までの前後方向の全域に亘って、窪み（凹条）が形成されていない（図４参照）。よって、細軸部１１の外径Ｄ１（図４参照）は、細軸部１１の前後方向の全域に亘って一定である。
【0015】
細軸部１１の外径Ｄ１は、細軸部１１に外挿される前の状態（弾性変形していない単独の状態）にある円環状のコイルスプリング３０の環内径Ｄ２（図２参照）より大きく、且つ、コイルスプリング３０の変形量（即ち、ひずみ）が弾性域内に留まる範囲内におけるコイルスプリング３０の最大の環内径以下となっている。これにより、コイルスプリング３０の細軸部１１への外挿時、適度な弾性力でコイルスプリング３０を細軸部１１の外周面１１ｂに押し付けることができ、且つ、コイルスプリング３０に塑性変形が生じることを抑制できる。
【0016】
コイルスプリング３０は、細軸部１１に外挿されて導電性の接合材５０によって細軸部１１に固定される（図５参照）。具体的には、接合材５０として、導電性接着剤又はハンダが使用される。まず、ペースト状の導電性接着剤又はハンダが、細軸部１１の外周面１１ｂの固定予定位置に塗布される。次いで、コイルスプリング３０が、前側から、細軸部１１に外挿されて固定予定位置に配置される。ここで、外挿の際、細軸部１１の外径Ｄ１が細軸部１１の前後方向の全域に亘って一定であることから、上述した従来のコネクタのように、細軸部１１の外径Ｄ１よりも大きい環内径を有するようにコイルスプリング３０を一時的に拡径する必要がない。このため、意図せずコイルスプリング３０が過度に拡径される可能性が小さい。次いで、コイルスプリング３０が装着された端子１０がリフロー炉に収容されて、コイルスプリング３０が装着された端子１０に加熱処理等が施される。その後、コイルスプリング３０が装着された端子１０がリフロー炉から取り出されて、常温（室温）まで自然冷却される。
【0017】
これにより、コイルスプリング３０が、溶融・固化された接合材５０によって細軸部１１の外周面１１ｂに固定される。この結果、細軸部１１の外周面１１ｂに従来のコネクタのような窪み（凹条）が無くても、コイルスプリング３０が細軸部１１から前方へ向けて脱落することがない。以上により、コイルスプリング３０が細軸部１１に固定された端子１０が得られる（図３参照）。
【0018】
次いで、ハウジング２０について説明する。ハウジング２０は、図１及び図２等に示すように、前後方向及び左右方向に延びる形状を有する樹脂成形品である。ハウジング２０には、端子１０を収容するための左右一対の端子収容室２１が、左右方向に間隔を空けて並ぶように形成されている（図１及び図２参照）。
【0019】
各端子収容室２１は、前後方向に延びる円筒状の中空形状を有している。各端子収容室２１の内部の後端近傍箇所には、図４に示すように、前後方向に直交する方向に延びる円形平板状の固定壁２２が、端子収容室２１を塞ぐように一体に設けられている。固定壁２２の中央部には、前後方向に貫通する貫通孔２３が形成されている。
【0020】
各端子収容室２１には、コイルスプリング３０が細軸部１１に固定された端子１０が、後側から、細軸部１１及び太軸部１２が貫通孔２３を挿通して固定壁２２より前側の端子収容室２１内に位置するように、且つ、フランジ部１３が固定壁２２に当接するように、挿入され固定される。これにより、コイルスプリング３０がそれぞれ固定された左右一対の端子１０がハウジング２０の左右一対の端子収容室２１にそれぞれ収容された、図１に示すコネクタ１が完成する（図１参照）。
【0021】
完成したコネクタ１に収容されている各端子（オス端子）１０は、図４に示すように、相手側端子（メス端子）４０と嵌合される。相手側端子４０の円筒状の前端部４１の前端面には、後方に窪む円筒状の嵌合凹部４２が形成されている。嵌合凹部４２の内径は、端子１０の太軸部１２の外径より僅かに大きい。相手側端子４０の前端部４１は、ハウジング２０の端子収容室２１の前端開口を介して端子収容室２１内に挿入されて、端子１０の細軸部１１の全体及び太軸部１２の前側部分が嵌合凹部４２に収容されるように、且つ、細軸部１１の先端面１１ａが嵌合凹部４２の底面４２ａ（図４参照）に当接するように、端子１０と嵌合される。
【0022】
このように端子１０と相手側端子４０とが嵌合した状態では、図５に示すように、コイルスプリング３０が、端子１０の細軸部１１の外周面１１ｂと相手側端子４０の嵌合凹部４２の内周面４２ｂとの間に挟まれて（押圧挟持されて）、コイルスプリング３０の環内径を規定する最内箇所３１が細軸部１１の外周面１１ｂに押圧接触し、且つ、コイルスプリング３０の環外径を規定する最外箇所３２が嵌合凹部４２の内周面４２ｂに押圧接触している。これにより、コイルスプリング３０を介して、端子１０と相手側端子４０とが電気的に接続される。
【0023】
＜作用・効果＞
以上、本実施形態に係るコネクタ１によれば、棒状の端子１０が、端子１０の先端面１１ａが属する細軸部１１と、細軸部１１の基端側に繋がり且つ細軸部１１よりも大径の太軸部１２と、を有する。コイルスプリング３０は、細軸部１１に外挿されて導電性の接合材５０によって細軸部１１に固定される。これにより、上述した従来のコネクタのようなコイルスプリング３０の一時的な拡径が不要となるため、意図せずコイルスプリング３０が過度に拡径される可能性を小さくすることができる。更に、コイルスプリング３０は、導電性の接合材５０を用いて細軸部１１に固定されるため、従来のコネクタのような窪み（凹条）が無くても、コイルスプリング３０が端子１０から脱落することがない。したがって、本実施形態に係るコネクタ１は、コイルスプリング３０に塑性変形が生じることを抑制して、端子１０と相手側端子４０との電気的接続の信頼性を向上可能である。
以上、本実施形態に係るコネクタ１によれば、棒状の端子１０が、端子１０の先端面１１ａが属する細軸部１１と、細軸部１１の基端側に繋がり且つ細軸部１１よりも大径の太軸部１２と、を有する。コイルスプリング３０は、細軸部１１に外挿されて導電性の接合材５０によって細軸部１１に固定される。これにより、上述した従来のコネクタのようなコイルスプリング３０の一時的な拡径が不要となるため、意図せずコイルスプリング３０が過度に拡径される可能性を小さくすることができる。更に、コイルスプリング３０は、導電性の接合材５０を用いて細軸部１１に固定されるため、従来のコネクタのような窪み（凹条）が無くても、コイルスプリング３０が端子１０から脱落することがない。したがって、本実施形態に係るコネクタ１は、コイルスプリング３０に塑性変形が生じることを抑制して、端子１０と相手側端子４０との電気的接続の信頼性を向上可能である。
【0024】
更に、細軸部１１の外径Ｄ１（図４参照）が、コイルスプリング３０の環内に細軸部１１が挿通されていない状態でのコイルスプリング３０の環内径Ｄ２（図２参照）よりも大きく、且つ、コイルスプリング３０の変形量が弾性域内に留まることになるコイルスプリング３０の最大の環内径以下である。これにより、適度な弾性力でコイルスプリング３０を細軸部１１の外周面１１ｂに押し付けることができ、且つ、コイルスプリング３０に塑性変形が生じることを抑制できる。
【0025】
更に、コイルスプリング３０を細軸部１１に固定する導電性の接合材５０が、導電性接着剤又はハンダである。これにより、例えば、ペースト状の導電性接着剤又はハンダを細軸部１１の外周面１１ｂの固定予定位置に塗布した後、コイルスプリング３０を取付予定位置に配置し、リフロー炉での加熱処理等を施すことで、コイルスプリング３０を細軸部１１に取り付けることができる。溶接等の方法での固定に比べて容易に、コイルスプリング３０の取付処理を行うことができる。
【0026】
＜他の形態＞
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0027】
ここで、上述した本発明に係るコネクタ１の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［３］に簡潔に纏めて列記する。
【0028】
［１］
棒状の端子（１０）と、前記端子（１０）を収容するハウジング（２０）と、前記端子（１０）と相手側端子（４０）とを導通接続することになる環状のコイルスプリング（３０）と、を備えるコネクタ（１）であって、
前記端子（１０）は、
当該端子（１０）の先端面（１１ａ）が属する細軸部（１１）と、前記細軸部（１１）の基端側に繋がり且つ前記細軸部（１１）よりも大径の太軸部（１２）と、を有し、
前記コイルスプリング（３０）は、
当該コイルスプリング（３０）の環内に前記細軸部（１１）が挿通されるように配置され、導電性の接合材（５０）によって前記細軸部（１１）に取り付けられる、
コネクタ（１）。
棒状の端子（１０）と、前記端子（１０）を収容するハウジング（２０）と、前記端子（１０）と相手側端子（４０）とを導通接続することになる環状のコイルスプリング（３０）と、を備えるコネクタ（１）であって、
前記端子（１０）は、
当該端子（１０）の先端面（１１ａ）が属する細軸部（１１）と、前記細軸部（１１）の基端側に繋がり且つ前記細軸部（１１）よりも大径の太軸部（１２）と、を有し、
前記コイルスプリング（３０）は、
当該コイルスプリング（３０）の環内に前記細軸部（１１）が挿通されるように配置され、導電性の接合材（５０）によって前記細軸部（１１）に取り付けられる、
コネクタ（１）。
【0029】
上記［１］の構成のコネクタによれば、棒状の端子が、端子の先端面が属する細軸部と、細軸部の基端側に繋がり且つ細軸部よりも大径の太軸部と、を有する。コイルスプリングは、細軸部に外挿されて導電性の接合材によって細軸部に取り付けられる。これにより、上述した従来のコネクタでは必要であったコイルスプリングの一時的な拡径が不要となるため、コイルスプリングが過度に拡径される可能性を小さくすることができる。更に、コイルスプリングは、導電性の接合材を用いて細軸部に取り付けられるため、従来のコネクタのような窪み（凹条）が無くても、端子からコイルスプリングが脱落することがない。したがって、本構成のコネクタは、コイルスプリングの取付時に意図しない塑性変形が生じる可能性を小さくして、端子と相手側端子との電気的接続の信頼性を向上できる。
【0030】
［２］
上記［１］に記載のコネクタ（１）において、
前記細軸部（１１）の外径（Ｄ１）は、
前記コイルスプリング（３０）の環内に当該細軸部（１１）が挿通されていない状態での前記コイルスプリング３０の環内径（Ｄ２）よりも大きく、且つ、前記コイルスプリング（３０）の変形量が弾性域内に留まることになる前記コイルスプリング（３０）の最大の環内径以下である、
コネクタ（１）。
上記［１］に記載のコネクタ（１）において、
前記細軸部（１１）の外径（Ｄ１）は、
前記コイルスプリング（３０）の環内に当該細軸部（１１）が挿通されていない状態での前記コイルスプリング３０の環内径（Ｄ２）よりも大きく、且つ、前記コイルスプリング（３０）の変形量が弾性域内に留まることになる前記コイルスプリング（３０）の最大の環内径以下である、
コネクタ（１）。
【0031】
上記［２］の構成のコネクタによれば、細軸部の外径が、コイルスプリングの環内に細軸部が挿通されていない状態でのコイルスプリングの環内径よりも大きく、且つ、コイルスプリングの変形量が弾性域内に留まることになるコイルスプリングの最大の環内径以下である。これにより、適度な弾性力でコイルスプリングを細軸部の外周面に押し付けることができ、且つ、コイルスプリングに塑性変形が生じることを抑制できる。
【0032】
［３］
上記［１］又は上記［２］に記載のコネクタ（１）において、
前記接合材（５０）は、
導電性接着剤、又は、ハンダである、
コネクタ（１）。
上記［１］又は上記［２］に記載のコネクタ（１）において、
前記接合材（５０）は、
導電性接着剤、又は、ハンダである、
コネクタ（１）。
【0033】
上記［３］の構成のコネクタによれば、コイルスプリングを細軸部に固定する導電性の接合材が、導電性接着剤又はハンダである。これにより、例えば、ペースト状の導電性接着剤又はハンダを細軸部の外周面の固定予定位置に塗布した後、コイルスプリングを固定予定位置に配置し、リフロー炉での加熱処理等を施すことで、コイルスプリングを細軸部に固定することができる。溶接等の方法での固定に比べて容易に、コイルスプリングの固定処理を行うことができる。
【符号の説明】
【0034】
１ コネクタ
１０ 端子
１１ａ 先端面
１１ 細軸部
１２ 太軸部
２０ ハウジング
３０ コイルスプリング
４０ 相手側端子
５０ 接合材
１０ 端子
１１ａ 先端面
１１ 細軸部
１２ 太軸部
２０ ハウジング
３０ コイルスプリング
４０ 相手側端子
５０ 接合材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】