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  • 特開-端子構造 図1
  • 特開-端子構造 図2
  • 特開-端子構造 図3
  • 特開-端子構造 図4
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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】P2023181881
(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】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022095257
(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溝を無くして加工の容易化を図ると共に、電気接続の信頼性向上を図る。
【解決手段】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、メス端子とオス端子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環状バネ導体30を有し、メス端子10とオス端子20の嵌合面に互いに対向する内周段部13および外周段部23が設けられ、それら段部に、軸線方向Xに対向する第1押圧接触壁面13a、23aと、軸線方向と直交する方向Yに対向する第2押圧接触壁面12a、21aと、が設けられ、それら押圧接触壁面間に環状バネ導体30が挟持されるようにする。
【選択図】図2
【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、
前記メス端子と前記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、
前記メス端子の嵌合孔の内周に、
嵌合方向の奥側に位置する小径内周円筒面と、嵌合方向の入口側に位置し前記小径内周円筒面より径の大きい大径内周円筒面と、前記小径内周円筒面と大径内周円筒面との境界に位置して前記小径内周円筒面と大径内周円筒面とを繋ぐ環状の内周段部と、が中心軸線に対して同軸状に設けられ、
前記オス端子の外周に、嵌合時に、前記メス端子の小径内周円筒面と対向する小径外周円筒面と、前記メス端子の大径内周円筒面と対向し前記小径外周円筒面より径の大きい大径外周円筒面と、前記メス端子の内周段部と対向し前記小径外周円筒面と大径外周円筒面との境界に位置して前記小径外周円筒面と大径外周円筒面とを繋ぐ環状の外周段部と、が中心軸線に対して同軸状に設けられ、
前記環状バネ導体が、前記内周段部と前記外周段部によって挟持される、
端子構造。
【請求項2】
前記メス端子の内周段部と前記オス端子の外周段部に、嵌合時に、互いに軸線方向に対向して前記環状バネ導体に対し軸線方向に押圧接触する第1押圧接触壁面と、互いに軸線方向と垂直な方向に対向して前記環状バネ導体に対し軸線方向と垂直な方向に押圧接触する第2押圧接触壁面と、が設けられている、
請求項1に記載の端子構造。
【請求項3】
前記メス端子および前記オス端子の各第1押圧接触壁面は、共に軸線方向に垂直な壁面として設けられている、
請求項2に記載の端子構造。
【請求項4】
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。
【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、環状バネ導体を収容するための環状溝をメス端子またはオス端子に形成する必要があるため、加工手間がかかる問題があった。また、メス端子とオス端子に対して環状バネ導体が軸線方向と直交する方向のみに押圧接触するものであるため、接触面積が大きくならず、電気接続の信頼性を十分発揮できない可能性があった。
【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溝を無くすことができて加工の容易化を図ることができると共に、電気接続の信頼性向上を図ることの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、本発明に係るコネクタ及びワイヤーハーネスは、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、
前記メス端子と前記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、
前記メス端子の嵌合孔の内周に、
嵌合方向の奥側に位置する小径内周円筒面と、嵌合方向の入口側に位置し前記小径内周円筒面より径の大きい大径内周円筒面と、前記小径内周円筒面と大径内周円筒面との境界に位置して前記小径内周円筒面と大径内周円筒面とを繋ぐ環状の内周段部と、が中心軸線に対して同軸状に設けられ、
前記オス端子の外周に、嵌合時に、前記メス端子の小径内周円筒面と対向する小径外周円筒面と、前記メス端子の大径内周円筒面と対向し前記小径外周円筒面より径の大きい大径外周円筒面と、前記メス端子の内周段部と対向し前記小径外周円筒面と大径外周円筒面との境界に位置して前記小径外周円筒面と大径外周円筒面とを繋ぐ環状の外周段部と、が中心軸線に対して同軸状に設けられ、
前記環状バネ導体が、前記内周段部と前記外周段部によって挟持される、端子構造。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、環状バネ導体を収容する溝を無くすことができ、加工の容易化を図ることができる。また、メス端子とオス端子に対する環状バネ導体の接触面積を増大させることができて、電気接続の信頼性向上を図ることができる。
【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】
図1図1は、本発明の実施形態に係る端子構造の分解斜視図である。
図2図2は、端子構造の中心軸線を含む縦断面図である。
図3図3は、図2のA部の拡大図である。
図4図4は、他の実施形態に係る端子構造の要部拡大図である。
【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】
図1は、本発明の実施形態に係る端子構造の分解斜視図、図2は、端子構造の中心軸線を含む縦断面図、図3は、図2のA部の拡大図である。
【0013】
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、図1および図2に示すように、軸線方向に沿って嵌合孔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。図2において、Lは端子構造の中心軸線である。
【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】
メス端子10の嵌合孔10aの内周には、嵌合方向の奥側に位置する小径内周円筒面11と、嵌合方向の入口側に位置し小径内周円筒面11より径の大きな大径内周円筒面12と、小径内周円筒面11と大径内周円筒面12との境界に位置して小径内周円筒面11と大径内周円筒面12とを繋ぐ環状の内周段部13と、が中心軸線Lに対して同軸に設けられている。
【0016】
また、オス端子20の外周には、嵌合時に、メス端子10の小径内周円筒面11と対向する小径外周円筒面21と、メス端子10の大径内周円筒面12と対向し前記小径外周円筒面21より径の大きな大径外周円筒面22と、メス端子10の内周段部13と対向し小径外周円筒面21と大径外周円筒面22との境界に位置して小径外周円筒面21と大径外周円筒面22とを繋ぐ環状の外周段部23と、が中心軸線Lに対して同軸に設けられている。
【0017】
また、メス端子10の内周段部13とオス端子20の外周段部23には、嵌合時に、互いに軸線方向Xに対向して環状バネ導体30に対し軸線方向Xに押圧接触する第1押圧接触壁面13a、23aと、互いに軸線方向と垂直な方向Yに対向して環状バネ導体30に対し軸線方向と垂直な方向Yに押圧接触する第2押圧接触壁面12a、21aとが設けられている。ここで、第1押圧接触壁面13a、23aは、軸線方向に垂直な壁面として構成されている。また、メス端子10の第2押圧接触壁面12aとしては、大径内周円筒面12の軸線方向の端部が相当し、オス端子20の第2押圧接触壁面21aとしては、小径外周円筒面21の軸線方向の端部が相当している。
【0018】
ここで、環状バネ導体30を構成するコイルスプリングのコイル径は、メス端子10の内周段部13とオス端子20の外周段部23によってできる隙間よりも大きい値に設定されている。
【0019】
また、図1および図2に示すように、オス端子20の先端には、キャップ28が被せられている。これは、露出したオス端子20の先端の接触安全性を確保するためのものである。
【0020】
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、メス端子10の第1押圧接触壁面13aとオス端子20の第1押圧接触壁面23aとの間に環状バネ導体30が挟まれる。また、メス端子10の第2押圧接触壁面12aとオス端子20の第2押圧接触壁面21aとの間に環状バネ導体30が挟まれる。したがって、環状バネ導体30には、図3に示す軸線方向Xの力P1と軸線方向と直交する方向Yの力P2とが、メス端子10およびオス端子20から加わり、環状バネ導体30の弾性反力が、それらと反対方向に押圧接触力としてメス端子10およびオス端子20に加わる。その結果、メス端子10とオス端子20とが環状バネ導体30により互いに導通する。
【0021】
以上のように、本実施形態の端子構造1によれば、メス端子10とオス端子20に互いに対向する段部(内周段部13、外周段部23)を設け、それら段部に、軸線方向Xに対向する第1押圧接触壁面13a、23aと、軸線方向と直交する方向Yに対向する第2押圧接触壁面12a、21aとを設けて、第1押圧接触壁面13a、23a間および第2押圧接触壁面12a、21a間に環状バネ導体30を挟持するようにしているので、環状バネ導体30を収容する溝を無くすことができ、加工の容易化を図ることができる。また、環状バネ導体30を全周にわたりメス端子10とオス端子20に対し軸線方向Xとそれと直交する方向Yの2方向に押圧接触させることができるので、接触面積を増大させることができて、電気接続の信頼性向上を図ることができる。
【0022】
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に切削加工などの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。
【0023】
また、上記端子構造1によれば、第1押圧接触壁面13a、23aを軸線方向Xに垂直な壁面として構成しているので、加工性もよく寸法精度を出しやすい。したがって、環状バネ導体30を全周にわたり安定して圧縮変形させることができて、メス端子10およびオス端子20に対して安定した押圧接触状態を得ることができる。
【0024】
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。
【0025】
例えば、上記の実施形態においては、軸線方向Xに対向する第1押圧接触壁面13a、23aと、軸線方向と直交する方向Yに対向する第2押圧接触壁面12a、21aとのなす角が直角である場合を例に説明しているが、図4に例を示すように、第1押圧接触壁面は、必ずしも軸線方向Xに垂直な壁面として構成しなくてもよい。図4に示す例では、メス端子10の第1押圧接触壁面113aおよびオス端子20の第1押圧接触壁面123aを、互いに平行あるいは平行に近いテーパ面で構成している。このように、互いに対向する第1押圧接触壁面113a、123a間の隙間が全周にわたって均一に形成されるものであればよい。したがって、中心軸線を含む断面が直線的な傾斜のテーパ面でなくても、湾曲したテーパ面であってもよい。
【0026】
また、上記実施形態における端子構造1は、高圧コネクタに使用される場合に好適であるが、仕様を満たせば低圧コネクタとして使用してもよい。
【0027】
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)と前記オス端子(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)と、を有し、
前記メス端子(10)の嵌合孔(10a)の内周に、
嵌合方向の奥側に位置する小径内周円筒面(11)と、嵌合方向の入口側に位置し前記小径内周円筒面(11)より径の大きい大径内周円筒面(12)と、前記小径内周円筒面(11)と大径内周円筒面(12)との境界に位置して前記小径内周円筒面(11)と大径内周円筒面(12)とを繋ぐ環状の内周段部(13)と、が中心軸線(L)に対して同軸状に設けられ、
前記オス端子(20)の外周に、嵌合時に、前記メス端子(10)の小径内周円筒面(11)と対向する小径外周円筒面(21)と、前記メス端子(10)の大径内周円筒面(12)と対向し前記小径外周円筒面(21)より径の大きい大径外周円筒面(22)と、前記メス端子(10)の内周段部(13)と対向し前記小径外周円筒面(21)と大径外周円筒面(22)との境界に位置して前記小径外周円筒面(21)と大径外周円筒面(22)とを繋ぐ環状の外周段部(23)と、が中心軸線(L)に対して同軸状に設けられ、
前記環状バネ導体(30)が、前記内周段部(13)と前記外周段部(23)によって挟持される、
端子構造(1)。
【0028】
上記[1]の構成によれば、メス端子(10)とオス端子(20)に互いに対向する段部(13、23)を設け、それら段部(13、23)によって環状バネ導体(30)を挟持するようにしているので、環状バネ導体(30)を収容する溝を無くすことができ、加工の容易化を図ることができる。また、環状バネ導体(30)を全周にわたりメス端子(10)とオス端子(20)の段部で押圧接触させることができるので、いずれかの端子と平面接触させる場合と比較して接触面積を増大させることができて、電気接続の信頼性向上を図ることができる。
【0029】
[2] 前記メス端子(10)の内周段部(13)と前記オス端子(20)の外周段部(23)に、嵌合時に、互いに軸線方向(X)に対向して前記環状バネ導体(30)に対し軸線方向(X)に押圧接触する第1押圧接触壁面(13a、23a、113a、123a)と、互いに軸線方向と垂直な方向(Y)に対向して前記環状バネ導体(30)に対し軸線方向と垂直な方向(Y)に押圧接触する第2押圧接触壁面(12a、21a)と、が設けられている、
端子構造(1)。
【0030】
上記[2]の構成によれば、メス端子(10)とオス端子(20)に互いに対向する段部(13、23)を設け、それら段部(13、23)に、軸線方向(X)に対向する第1押圧接触壁面(13a、23a、113a、123a)と、軸線方向と直交する方向(Y)に対向する第2押圧接触壁面(12a、21a)とを設けて、各押圧壁面(13a、23a、113a、123a)間および(12a、21a)間に環状バネ導体(30)を挟持するようにしているので、環状バネ導体(30)を収容する溝を無くすことができ、加工の容易化を図ることができる。また、環状バネ導体(30)を全周にわたりメス端子(10)とオス端子(20)に対し軸線方向(X)とそれと直交する方向(Y)の2方向に押圧接触させることができるので、接触面積を増大させることができて、電気接続の信頼性向上を図ることができる。
【0031】
[3] 前記メス端子(10)および前記オス端子(20)の各第1押圧接触壁面(13a、23a)は、共に軸線方向(X)に垂直な壁面として設けられている、
上記[1]に記載の端子構造(1)。
【0032】
上記[3]の構成によれば、第1押圧接触壁面(13a、23a)を軸線方向Xに垂直な壁面として構成しているので、加工性もよく寸法精度を出しやすい。したがって、環状バネ導体(30)を全周にわたり安定して圧縮変形させることができて、メス端子(10)およびオス端子(20)に対して安定した押圧接触状態を得ることができる。
【0033】
[4] 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、円環状に丸めたコイルスプリングである、
上記[1]ないし[3]のいずれかに記載の端子構造(1)。
【0034】
上記[4]の構成によれば、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、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。
【符号の説明】
【0035】
1 端子構造
10 メス端子
10a 嵌合孔
11 小径内周円筒面
12 大径内周円筒面
12a 第2押圧接触壁面
13 内周段部
13a,113a 第1押圧接触壁面
20 オス端子
21 小径外周円筒面
21a 第2押圧接触壁面
22 大径外周円筒面
23 外周段部
23a,123a 第1押圧接触壁面
30 環状バネ導体
X 軸線方向
Y 軸線方向と直交する方向
L 中心軸線
図1
図2
図3
図4