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(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】P2023181880
(43)【公開日】2023-12-25
(54)【発明の名称】端子構造
(51)【国際特許分類】
   H01R 13/187 20060101AFI20231218BHJP
【FI】
H01R13/187 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022095256
(22)【出願日】2022-06-13
(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】大石 恵
(72)【発明者】
【氏名】中川 昌大
(72)【発明者】
【氏名】野村 章一
(57)【要約】
【課題】環状バネ導体を収容する環状溝をメス端子やオス端子の周面に切削加工せずに形成する端子構造を提供する。
【解決手段】メス端子10とオス端子20を相互に導通させる環状バネ導体30を有し、オス端子20には、後付けされることで、環状バネ導体の軸線方向の動きを規制する第1と第2の2つの環状部材として先端側の絶縁体キャップ40と基端側の保持リング50とが装着されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸線方向に沿って嵌合孔が形成された筒状のメス端子と、
前記メス端子の嵌合孔に嵌合される柱状のオス端子と、
前記メス端子とオス端子の嵌合面の間に圧縮状態で介在され、前記メス端子と前記オス端子を導通させる環状バネ導体と、を有し、
前記オス端子は、当該オス端子に後付けされることで、前記環状バネ導体を収容する環状溝状のスペースを形成して前記環状バネ導体の軸線方向の動きを規制する第1環状部材および第2環状部材を有し、
前記第1環状部材は、前記オス端子の外径よりも大きい径を有し、前記オス端子の先端部に装着される先端部材であり、
前記第2環状部材は、前記オス端子の外径よりも大きい径を有し、前記先端部材よりも基端側に装着される保持リングである、
端子構造。
【請求項2】
前記環状バネ導体は、
導電性及び弾性を有する金属線条体を螺旋状に巻回し、円環状に丸めたコイルスプリングである、
請求項1に記載の端子構造。
【請求項3】
前記保持リングは、
周方向の一部が切り離されたC環状をなしており、前記オス端子の外周面に環状に形成された表面粗し加工面に固定されている、
請求項1に記載の端子構造。
【請求項4】
前記先端部材は、
前記オス端子の先端部を保護するための絶縁体キャップである、
請求項1に記載の端子構造。
【請求項5】
前記環状バネ導体として、軸線方向中央に径方向外方に凸の頂部を有し当該頂部を前記メス端子と前記オス端子の嵌合時に前記メス端子の内周に押圧接触させる断面山形の帯板リング状のバネ導体が用いられ、
前記保持リングとして、前記オス端子の外周に嵌合する円筒状スリーブが用いられ、
前記オス端子の先端部に装着された絶縁体キャップと前記円筒状スリーブの対向端にそれぞれ庇状の円筒壁が設けられ、対向して設けられた当該庇状の円筒壁と前記オス端子の外周との間に確保された環状隙間に、前記帯板リング状のバネ導体の軸線方向の両端が挿入固定されている、
請求項1に記載の端子構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主にハイブリッド車や電気自動車等の高圧コネクタに用いられる端子構造に関する。
【背景技術】
【0002】
高圧コネクタに用いられる端子構造の例として、特許文献1に記載のものが知られている。この端子構造は、筒状のメス端子と、メス端子の嵌合孔に嵌合される柱状のオス端子と、メス端子とオス端子の嵌合面間に介在される環状バネ導体と、を有するものである。この端子構造では、メス端子とオス端子の嵌合面の一方に形成された環状溝に環状バネ導体が収容されており、両端子が嵌合された際に、環状溝に収容された環状バネ導体が、自身の弾性反発力により両端子に押圧接触することで両端子間を導通させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008-204634号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記従来の端子構造では、環状バネ導体を脱落しないように収容する環状溝をメス端子またはオス端子の周面に精度よく切削加工する必要があるため、加工手間がかかる問題があった。
【0005】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、環状バネ導体を収容するための環状溝をメス端子やオス端子の周面に切削加工する必要がなく、加工の容易化を図ることができる端子構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前述した目的を達成するために、本発明に係る端子構造は、下記を特徴としている。
【0007】
軸線方向に沿って嵌合孔が形成された筒状のメス端子と、
前記メス端子の嵌合孔に嵌合される柱状のオス端子と、
前記メス端子とオス端子の嵌合面の間に圧縮状態で介在され、前記メス端子と前記オス端子を導通させる環状バネ導体と、を有し、
前記オス端子は、当該オス端子に後付けされることで、前記環状バネ導体を収容する環状溝状のスペースを形成して前記環状バネ導体の軸線方向の動きを規制する第1環状部材および第2環状部材を有し、
前記第1環状部材は、前記オス端子の外径よりも大きい径を有し、前記オス端子の先端部に装着される先端部材であり、
前記第2環状部材は、前記オス端子の外径よりも大きい径を有し、前記先端部材よりも基端側に装着される保持リングである、端子構造。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、オス端子に後付けした先端部材と保持リングにより、オス端子の外周に環状溝状のスペースを形成し、その環状溝状のスペースに環状バネ導体を収容することで、環状バネ導体の軸線方向の動きを規制するようにしたので、環状バネ導体を収容する環状溝をオス端子の周面に切削加工する必要が無くなり、加工の容易化が図れる。
【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】
図1図1は、本発明の第1実施形態に係る端子構造におけるメス端子とオス端子の嵌合前の状態を示す斜視図である。
図2図2は、端子構造におけるメス端子とオス端子の嵌合時の状態を示す縦断面図である。
図3図3は、オス端子と保持リングの関係を示す側面図である。
図4図4は、本発明の第2実施形態に係る端子構造におけるオス端子の要部構成を示す断面斜視図である。
図5図5は、図4のA部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【0012】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る端子構造におけるメス端子とオス端子の嵌合前の状態を示す斜視図、図2は、端子構造におけるメス端子とオス端子の嵌合時の状態を示す縦断面図、図3は、オス端子と保持リングの関係を示す側面図である。
【0013】
図1図3に示すように、本実施形態の端子構造1は、主に高圧コネクタに使用されるもので、軸線方向Xに沿って嵌合孔10aが形成された円筒状のメス端子10と、軸線方向Xに沿って移動することでメス端子10の嵌合孔10aに嵌合される柱状のオス端子20と、メス端子10とオス端子20の嵌合面の間に介在される環状バネ導体30と、を有している。メス端子10、オス端子20および環状バネ導体30は、中心軸線Lに対し同心円状に形成されている。
【0014】
環状バネ導体30は、メス端子10とオス端子20の嵌合面の間に圧縮状態で介在され、メス端子10とオス端子20の嵌合面に押圧接触することで、メス端子10とオス端子20を相互に導通させるものである。ここでは、環状バネ導体30として、導電性及び弾性を有する金属線条体を螺旋状に巻回したコイルスプリングを、円環状に丸めたものが使用されている。メス端子10およびオス端子20は、例えば、銅または銅合金等の導電性金属材料により形成されている。
【0015】
オス端子20には、オス端子20と別部品とされてオス端子20に後付けされる第1環状部材と第2環状部材の2つの環状部材が装着されている。第1環状部材と第2環状部材がオス端子20に装着されることで、環状バネ導体30を収容し、環状バネ導体30の軸線方向の動きを規制する環状溝状のスペース60が形成される。
【0016】
本実施形態では、第1環状部材として、オス端子20の先端部に、オス端子20の外径よりも径の大きな絶縁体キャップ40が装着されている。絶縁体キャップ40は、オス端子20の先端の接触安全性を保つためのもので、ゴムや樹脂等の弾性絶縁体で形成されている。絶縁体キャップ40は、キャップ側の凹部41にオス端子側の先端凸部21を嵌合することで、オス端子20の先端部に固定されている。
【0017】
また、第2環状部材として、オス端子20の外周の絶縁体キャップ40よりも基端側の位置に、オス端子20の外径よりも径の大きな保持リング50が装着されている。この保持リング50は、金属環体の周方向の一カ所を切り離したC環状のもので、オス端子20の外周の表面粗し加工面25に接着あるいは加締め固定されている。表面粗し加工面25は、例えば、エッチング加工により形成したものであり、切削加工のような加工を要しない。
【0018】
そして、オス端子20の先端に装着された絶縁体キャップ40の後端径大部43と保持リング50との間に確保された環状溝状のスペース60に環状バネ導体30が収容され、環状バネ導体30が軸線方向に動かないように規制されている。この状態で、環状バネ導体30の最外周は、絶縁体キャップ40の後端径大部43および保持リング50の外周よりも径方向外方に突出した状態となっている。
【0019】
この端子構造1では、メス端子10の嵌合孔10aにオス端子20を嵌合すると、環状バネ導体30がメス端子10の嵌合孔10aの内周に押圧接触し、環状バネ導体30を介して、メス端子10とオス端子20とが互いに導通状態に保たれる。この状態において、環状バネ導体30は軸線方向に動かないように規制されているので、メス端子10とオス端子20の導通状態が安定して保たれる。
【0020】
以上のように、第1実施形態の端子構造1によれば、オス端子20に後付けした絶縁体キャップ40と保持リング50により、オス端子20の外周に環状溝状のスペース60を形成し、その環状溝状のスペース60に環状バネ導体30を収容することで、環状バネ導体30の軸線方向の動きを規制するようにしたので、環状バネ導体30を収容する環状溝をオス端子20の外周面に切削加工する必要が無くなり、加工の容易化が図れる。
【0021】
また、上記端子構造1によれば、コイルスプリングよりなる環状バネ導体30を潰すように圧縮させることができるので、接触面積の増大により電気接続の信頼性および性能をより高めることができる。また、コイルスプリングよりなる環状バネ導体30を使用するものの、メス端子10やオス端子20に溝加工を施さないで済むので、コストを下げることができる。
【0022】
また、上記端子構造1によれば、保持リング50がC環状をなし、オス端子20の外周面に環状に形成された表面粗し加工面25に固定されているので、接着や加締め等の簡単な方法で、保持リング50を所定位置に位置ずれしないように固定することができる。
【0023】
また、上記端子構造1によれば、先端部材として、オス端子20の先端部を保護するための絶縁体キャップ40を用いているので、先端部材を絶縁体キャップ40と別に設ける必要がなく、部品点数の増加を抑えることができる。
【0024】
(第2実施形態)
図4は、本発明の第2実施形態の端子構造におけるオス端子の要部構成を示す断面斜視図、図5は、図4のA部の拡大図である。
【0025】
この第2実施形態の端子構造では、環状バネ導体として、軸線方向中央に径方向外方に凸の頂部131を有する断面山形の帯板リング状のバネ導体130が用いられている。バネ導体130の該頂部131は、メス端子10とオス端子20(図2参照)の嵌合時にメス端子10の内周に押圧接触される。また、保持リングとして、オス端子20の外周に嵌合する円筒状スリーブ150が用いられている。円筒状スリーブ150は、例えば樹脂により形成されている。
【0026】
オス端子20には、オス端子20と別部品として形成された絶縁体キャップ140と円筒状スリーブ150とが後付けで装着されている。そして、絶縁体キャップ140と円筒状スリーブ150とによって、環状バネ導体としての断面山形の帯板リング状のバネ導体130を収容するための環状溝状のスペース160が確保され、その環状溝状のスペース160に、断面山形の帯板リング状のバネ導体130が配置されている。つまり、絶縁体キャップ140は、第1環状部材を構成し、円筒状スリーブ150は、第2環状部材を構成している。
【0027】
また、オス端子20の先端部に装着された絶縁体キャップ140と円筒状スリーブ150の対向端にそれぞれ庇状の円筒壁142、152が設けられている。これら対向して設けられた庇状の円筒壁142、152とオス端子20の外周との間に確保された環状隙間142a、152aに、帯板リング状のバネ導体130の軸線方向の両端132が挿入固定されている。これにより、帯板リング状のバネ導体130は、軸線方向に動かないように規制されている。この場合も、断面山形の帯板リング状のバネ導体130の頂部131は、絶縁体キャップ140と円筒状スリーブ150の最外周よりも径方向外方に突出している。
【0028】
この端子構造では、メス端子10の嵌合孔10aにオス端子20を嵌合すると、断面山形の帯板リング状のバネ導体130が弾性変形しながら、その頂部131がメス端子10の嵌合孔10aの内周に押圧接触する。それにより、断面山形の帯板リング状のバネ導体130を介して、メス端子10とオス端子20とが互いに導通する。この場合も、断面山形の帯板リング状のバネ導体130は軸線方向に動かないように規制されているので、メス端子10とオス端子20の導通状態が安定して保たれる。
【0029】
また、本実施形態では、環状バネ導体して、断面山形の帯板リング状のバネ導体130を使用するので、環状バネ導体の加工容易化を図ることができる。
【0030】
ここで、上述した本発明の実施形態に係る端子構造の特徴をそれぞれ以下[1]~[4]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 軸線方向(X)に沿って嵌合孔(10a)が形成された筒状のメス端子(10)と、
前記メス端子(10)の嵌合孔(10a)に嵌合される柱状のオス端子(20)と、
前記メス端子(10)とオス端子(20)の嵌合面の間に圧縮状態で介在され、前記メス端子(10)と前記オス端子(20)を導通させる環状バネ導体(30、130)と、を有し、
前記オス端子(20)は、当該オス端子(20)に後付けされることで、前記環状バネ導体(30、130)を収容する環状溝状のスペース(60、160)を形成して前記環状バネ導体(30、130)の軸線方向(X)の動きを規制する第1環状部材および第2環状部材を有し、
前記第1環状部材は、当該オス端子(20)の外径よりも大きい径を有し、前記オス端子(20)の先端部に装着される先端部材(40、140)であり、
前記第2環状部材は、前記オス端子(20)の外径よりも大きい径を有し、前記先端部材(40、140)よりも基端側に装着される保持リング(50、150)である、
端子構造(1)。
【0031】
上記[1]の構成の端子構造によれば、オス端子(20)に後付けした先端部材(40、140)と保持リング(50、150)により、オス端子(20)の外周に環状溝状のスペース(60、160)を形成し、その環状溝状のスペース(60、160)に環状バネ導体(30、130)を収容することで、環状バネ導体(30、130の軸線方向(X)の動きを規制するようにしたので、環状バネ導体(30、130)を収容する環状溝をオス端子(20)の外周面に切削加工する必要が無くなり、加工の容易化が図れる。
【0032】
[2] 前記環状バネ導体(30)は、
導電性及び弾性を有する金属線条体を螺旋状に巻回したコイルスプリングを、円環状に丸めたものである、
上記[1]に記載の端子構造(1)。
【0033】
上記[2]の構成の端子構造によれば、コイルスプリングよりなる環状バネ導体(30)を圧縮させることができるので、接触面積の増大により電気接続の信頼性および性能をより高めることができる。また、コイルスプリングよりなる環状バネ導体(30)を使用するものの、メス端子(10)やオス端子(20)に溝加工を施さないで済むので、コストを下げることができる。
【0034】
[3] 前記保持リング(50)は、
周方向の一部が切り離されたC環状をなしており、前記オス端子(20)の外周面に環状に形成された表面粗し加工面(25)に固定されている、
上記[1]に記載の端子構造(1)。
【0035】
上記[3]の構成の端子構造によれば、保持リング(50)がC環状をなし、オス端子20の外周面に環状に形成された表面粗し加工面(25)に固定されているので、接着や加締め等の簡単な方法で保持リング(50)を所定位置に固定することができる。
【0036】
[4]前記先端部材は、
前記オス端子(20)の先端部を保護するための絶縁体キャップ(40、140)である、
上記[1]に記載の端子構造。
【0037】
上記[4]の構成の端子構造によれば、先端部材として、オス端子(20)の先端部を保護するための絶縁体キャップ(40)を用いているので、環状バネ導体の先端方向への動きを規制することのみを目的とする専用の先端部材を別途製造する必要がなく、部品点数の増加を抑えることができる。
【0038】
[5] 前記環状バネ導体として、軸線方向中央に径方向外方に凸の頂部(131)を有し該頂部(131)を前記メス端子(10)と前記オス端子(20)の嵌合時にメス端子(10)の内周に押圧接触させる断面山形の帯板リング状のバネ導体(130)が用いられ、
前記保持リングとして、前記オス端子(20)の外周に嵌合する円筒状スリーブ(150)が用いられ、
前記オス端子(20)の先端部に装着された絶縁体キャップ(140)と前記円筒状スリーブ(150)の対向端にそれぞれ庇状の円筒壁(142、152)が設けられ、対向して設けられた当該庇状の円筒壁(142、152)と前記オス端子(20)の外周との間に確保された環状隙間(142a、152a)に、前記帯板リング状のバネ導体(130)の軸線方向の両端(132)が挿入固定されている、
上記[1]に記載の端子構造。
【0039】
上記[5]の構成の端子構造によれば、環状バネ導体して、断面山形の帯板リング状のバネ導体(130)を使用するので、環状バネ導体の加工容易化を図ることができる。
【0040】
なお、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。
【符号の説明】
【0041】
1 端子構造
10 メス端子
10a 嵌合孔
20 オス端子
25 表面粗し加工面
30 環状バネ導体
40 絶縁体キャップ(先端部材、第1環状部材)
50 保持リング(第2環状部材)
60 環状溝状のスペース
130 断面山形の帯板リング状のバネ導体(環状バネ導体)
131 頂部
132 軸線方向両端
140 絶縁体キャップ(先端部材、第1環状部材)
142 庇状の円筒壁
150 円筒状スリーブ(保持リング)
152 庇状の円筒壁
152a 環状隙間
160 環状溝状のスペース
X 軸線方向
図1
図2
図3
図4
図5