发明内容
但是,就在混合动力车或电动汽车等的振动较多的环境下使用的连接器而言,需要排除因振动引起的对连接部分的影响。作为这种振动的应对措施,考虑在可变形的阴端子的外周设置由弹簧(环形弹簧)等构成的夹紧部件,通过加强由夹紧部件得到的将阴端子向阳端子进行推压的力(推压力),从而牢固地固定阴端子和阳端子。
但是,在加强了由夹紧部件得到的推压力的场合,存在伴随着端子的插入、拔出导致触点部分的磨损速度变快这样的问题。
于是,本发明的目的是解决上述问题,并提供一种连接器,即使加强了夹紧部件的推压力,也可以抑制伴随着插入的导体之间的触点部分的磨损速度。
另外,本发明的其它目的是提供一种连接器,即使加强了夹紧部件的推压力,也可以抑制伴随着拔出的导体之间的触点部分的磨损速度。
本发明为了达到上述目的而作出,提供一种连接器,其具备容纳设于电缆端部的筒状的可变形的阴端子的阴连接器和容纳插入到上述阴端子内的阳端子的阳连接器,在该连接器中,在上述阴端子的外周自如滑动地设有夹紧部件,在将上述阳端子插入时,该夹紧部件紧固上述阴端子并夹紧上述阳端子,并且,在上述阴连接器上设有使上述夹紧部件滑动移动的滑动机构。
还可以是,上述滑动机构包括:将上述夹紧部件固定在上述阴连接器内的阴内壳体和相对上述夹紧部件自如滑动地支撑上述电缆的支撑部,在上述阳端子的基端部上形成推压部,在将上述阳端子插入到上述阴端子内时,该推压部抵接在上述阴端子的前端上并使上述电缆相对上述夹紧部件向后方压入地进行滑动,用上述夹紧部件紧固上述阴端子并夹紧上述阳端子。
还可以是,上述滑动机构还具备对上述电缆向前方加力的弹性部件,在将上述阳端子从上述阴端子拔出时,使上述电缆相对上述夹紧部件向前方突出,会解除由上述夹紧部件进行的夹紧。
还可以是,上述电缆由多根裸线导体绞合而成的绞线导体和形成于该绞线导体外周的绝缘层构成,上述阴端子使上述电缆的端部的绞线导体从上述绝缘层突出形成突出部,并且从该突出部的端部中心扩展做成空心而形成。
还可以是,上述阴端子由筒部和基部构成,所述筒部是由上述突出部端部的绞线导体进行扩径成型为筒状,所述基部将该筒部和上述突出部的基端部连接并为从上述基端部渐渐扩径的锥状,上述筒部沿着轴向形成多个狭缝,会在圆周方向分割上述筒部。
还可以是,上述阴端子的筒部形成为朝向其端部逐渐扩展的形状。
还可以是,上述夹紧部件形成为其内壁朝向上述阴端子的端部扩展的锥状。
上述阳端子还可以是销端子。
还可以是,上述阳端子一体形成于电缆的端部,所述电缆由使多根裸线导体绞合而成的绞线导体和形成于该绞线导体外周的绝缘层构成,使该电缆的端部的绞线导体从绝缘层突出形成突出部,并且将该突出部端部进行压缩并缩径而形成上述阳端子。
根据本发明,能够提供即使加强了夹紧部件的推压力,也可以抑制伴随着插入的导体之间的触点部分的磨损速度的连接器。
另外,根据本发明,能够提供即使加强了夹紧部件的推压力,也可以抑制伴随着拔出的导体之间的触点部分的磨损速度的连接器。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的最佳实施方式进行说明。
本发明的连接器例如用于在混和动力车和电动汽车等中采用的大电流用布线等。
图1(a)是涉及本实施方式的连接器的剖视图,图1(b)是其侧视图。
如图1(a)、(b)所示,连接器1具备以及阳连接器6,其中,阴连接器4容纳设于电缆2的端部的筒状的可变形的阴端子3,阳连接器6容纳插入到阴阴端子3内的阳端子5。
在本实施方式中,作为电缆2,使用在电缆2的端子一体形成了阴端子3的阴端子形状电缆20。关于阴端子形状电缆20后面叙述。
在阴端子形状电缆20的阴端子3的外周自如滑动地设有夹紧部件7。夹紧部件7用于在连接阴端子3和阳端子5时通过使阴端子3变形来进行紧固并夹紧阳端子5,形成为环状或者横向剖视的C字状。在本实施方式中,对使用环状的夹紧部件7的场合进行说明。夹紧部件7的内壁(内周面)7a形成为朝向阴端子3的端部扩大的锥状。
阴连接器4主要具备:容纳阴端子形状电缆20的电缆2的端部和阴端子3的阴外壳体8、在阴外壳体8内固定夹紧部件7的阴内壳体9、作为相对夹紧部件7自如滑动地支撑电缆2的支撑部件的电缆密封件10以及自如转动地设置在阴外壳体8上的杆11。
阴外壳体8由铝或铝合金等的金属构成,阴内壳体9由绝缘材料构成。为了对在阴端子3和阳端子5的连接部分产生的热进有效行散热,作为阴内壳体9期望使用导热性高的材料。在阴端子3和阳端子5的连接部分产生的热通过阴端子3、夹紧部件7、阴内壳体9、阴外壳体8向外部进行散热。
在阴内壳体9中形成用于容纳夹紧部件7的夹紧部件容纳部9a,夹紧部件7通过阴内壳体9被固定在阴外壳体8上。
由设于阴外壳体9的后端部(在图1中为左侧)的电缆密封件10和夹紧部件7将阴端子形状电缆20在其长度方向上自如滑动地支撑。电缆密封件10还兼有对电缆2和阴外壳体8之间进行密封的作用。
这些阴内壳体9和电缆密封件10包含在本发明的滑动机构16内。即、用阴内壳体9将夹紧部件7固定在阴外壳体8上并且通过夹紧部件7支撑阴端子形状电缆20的前端部(阴端子3),并且用电缆密封件10自如滑动地支撑阴端子形状电缆20的端部侧,从而使阴端子形状电缆20相对夹紧部件7在前后进行滑动成为可能,使夹紧部件7沿着阴端子3滑动成为可能。
另外,在阴外壳体8上形成导槽8a,该导槽8a在使阴连接器4和阳连接器6嵌合时用于对形成于阳连接器6侧面的突起部13a进行引导。
在杆11上形成突起部固定用槽11a,该突起部固定用槽11a在使杆11向前方(图1中为右侧)转动的解除位置容纳插入到导槽8a中的突起部13a,并在该状态下在将杆11向后方(在图1中为左侧)转动并成为固定位置时在与导槽8a之间固定突起部8a(参照图6(b))。
再有,在阴外壳体8的上部设有CPA(连接器位置确定装置,ConnectorPosition Assurance Member)12,该CPA12在使杆11成为固定位置时用于对杆11进行锁定,并检测阴连接器4和阳连接器6的正常嵌合。
阳连接器6主要具备:容纳阳端子5的阳外壳体13以及在阳外壳体13内固定阳端子5的阳内壳体14。
在本实施方式中,作为阳端子5对使用销端子21的场合进行说明。关于销端子21在后面叙述。
阳外壳体13由铝或者铝合金等的金属构成,在其侧面形成插入到阴连接器4的导槽8内的突起部13a。阴内壳体14由绝缘材料构成。
另外,在阴连接器4的阴外壳体8上设有密封环15,该密封环15在使阴连接器4和阳连接器6嵌合时,用于对阴外壳体8和阳外壳体13之间进行密封。
这里,对阴端子形状电缆20以及销端子21进行说明。
如图2(a)、(b)所示,用于阴端子形状电缆20的电缆2由将多根裸线导体22绞合而成的绞线导体23和形成于绞线导体23外周的绝缘层24构成。
作为电缆的绞线导体23期望使用将多根裸线导体22绞合而成的材料,使用将至少20根以上优选50根以上的裸线导体22绞合而成的材料为好。绞线导体23的外径例如为4.0~10mm,作为整体期望具有刚性。
绞线导体23的裸线导体22由铜、铜合金、铝、铝合金等构成,绝缘层23由橡胶材料或塑料材料构成。在本实施方式中,将绝缘层24做成单层,但还可以是多层结构。
就阴端子3而言,使电缆2的端部的绞线导体23从绝缘层24突出形成突出部25,从该突出部25的端部中心扩展并做成空心而形成筒状。
更为具体地,阴端子3包括筒部3a和基部3c,其中,筒部3a将突出部25的前端侧的一部分即、突出部25的端部的绞线导体23进行扩径并成型为筒状,基部3c在突出部25和绝缘层24的边界即、突出部25的基端部25a和筒部3a之间从基端部25a逐渐扩径后形成为锥状。在阴端子3的端部形成被筒部3a包围的空心部3b。另外,阴端子3的筒部3a形成为朝向其端部逐渐扩展的形状。
在阴端子3的筒部3a沿着轴向形成多个狭缝26,将筒部3a在圆周方向进行分割。狭缝26优选形成为,将筒部3a在圆周方向均等地分割为偶数个。根据这种结构,由于被分割后的筒部3a的各个内面夹着阳端子5(空心部3b)地配置在直线上相对的位置上,因而能够牢固地嵌合阴端子3和阳端子5。另外,由于狭缝26也夹着阳端子5(空心部3b)地配置在直线上相对的位置上,因而例如能够抑制阳端子5嵌入到狭缝26中、阴端子3的形状发生变形之类的情况。
在阴端子3的外周自如滑动地设有夹紧部件7。作为夹紧部件7期望使用通电性(导电性)高的材料,但为了防止异种金属接触腐蚀,在绞线导体23由铜或者铜合金构成的场合使用铜或者铜合金,而在绞线导体23由铝或者铝合金构成的场合使用铝或者铝合金,使用由与绞线导体23相同材料的部件为好。
另外,在大电流用的电缆等发热量多的环境下进行应用的场合,由于担心弹簧力由因热产生的应力松弛而变弱进而接触电阻变大,尤其是使用横剖视为C形状的夹紧部件7的场合,从长时间维持弹性这一观点出发,优选使用不锈钢等的具有弹性的铁系的合金。这样,用于夹紧部件7的材料只要按照使用用途或者绞线导体23的材料等适当决定即可。
在制造阴端子形状电缆20时,如图3(a)所示,首先,使电缆2的端部的绞线导体23从绝缘层24突出形成突出部25,在该突出部25的周围配置阴端子成型器31。此时,还可以预先在突出部25通过夹紧部件7。从电缆2的端部突出的绞线导体23的长度(突出部25的长度)例如为15~20mm。
在阴端子成型器31形成内径大致一定的阴端子成型用孔31a,在该阴端子成型用孔31a内配置突出部25。
其后,如图3(b)所示,在突出部25的端部压入具有前端尖的突出部32a的压入部件32,从突出部25的端部中心扩展成为空心,并且,在阴端子成型器31和压入部件32之间进行加压成型,形成在突出部25中包含空心部3b的阴端子3。压入部件32的突起部32a形成为与后述的销端子21的端子部27的外径(插入到空心部3b进行嵌合部分的外径)相等或者稍小。
如图4(a)、(b)所示,在压入部件32的突起部32a的外周沿着轴向形成狭缝形成用突起32b,在将绞线导体23进行加压成型形成阴端子3时,还同时形成狭缝26。绞线导体23虽然是绞合多根裸线导体22而成,但突出的部分的绞线导体23较短,所以大部分为直线,如果插入形成了狭缝形成用突起32的压入部件32,则成型狭缝26是可能的。
其后,如图3(c)所示,取出阴端子成型器31以及压入部件32,将筒部3a的端部向外侧扩展。由此,狭缝26扩展,筒部3a的端部形成为逐渐扩展的形状。加工成逐渐扩展形状前的筒部3a的外径例如φ10mm,内径例如φ5mm,空心部3b的轴向的长度(嵌合长)例如为10mm。
如上所述,可得到图2(a)、(b)的阴端子形状电缆20。这里,对加压成型后将筒部3a的端部向外侧扩展的场合进行了说明,但还可以在阴端子3的加压成型时将筒部3a的端部成型为逐渐扩展的形状。
另外,为了加强阴端子3的机械强度,还可以在阴端子3上粘着导电性金属。作为粘着的导电性金属,列举镍、镍合金、银、银合金、锡、锡合金(例如钎焊等)、金、金合金、铂、铂合金、铜、铜合金、铝、铝合金、锌、锌合金等。
在使阴端子3上粘着导电性金属时,在加压成型阴端子3之后,并在保持压入了压入部件32原状的状态下使阴端子3浸渍在熔融了导电性金属的熔融金属中进行粘着,其后,将筒部3a的端部进行扩展即可。这里,对在形成了阴端子3之后粘着导电性金属的场合进行了说明,但还可以先使导电性金属粘着在突出部25的绞线导体23上其后通过加压成型形成阴端子3。
如图2(c)、(d)所示,销端子21包括嵌合在阴端子形状电缆20的阴端子3上的端子部27以及与端子部27一体形成并与外部电气设备连接的外部电气设备用端子部28,在端子部27的基端部将端子部27扩径形成阶梯状的推压部29。该推压部29的外径形成为比阴端子3的端部中的空心部3b的直径还大的直径。
另外,在端子部27的前端部为了便于将销端子21插入到阴端子3中,而形成朝向端子部27的前端部进行缩径的锥状的端子前端部30。销端子21例如由铜、铜合金、铝、铝合金构成。
如图5(a)、(b)所示,在使阴连接器4和阳连接器6嵌合时,首先,使杆11位于解除位置并且使阴端子形状电缆20位于阴端子3的端部比夹紧部件7还突出于前方的位置。其后,沿着导槽8a插入阳连接器6的突起部13a。于是,销端子21的端子部27插入到阴端子3内,销端子21的推压部29的前端抵接在阴端子3的前端上。另外,阳连接器6的突起部13a容纳在杆11的突起部固定用槽11a内。
此时,由于阴端子3的筒部3a的端部成为逐渐扩展的形状,所以将销端子21的端子部27容易地且不会磨损触点部地插入到空心部3b中成为可能。
在该状态下,如果使杆11转动到固定位置,则如图6(a)、(b)所示,阳连接器6被拉到阴连接器4侧,推压部29推压阴端子3的前端,使阴端子形状电缆20相对夹紧部件7向后方压入地进行滑动。由此,夹紧部件7滑动到阴端子3的前端侧,狭缝26变窄,筒部3a被缩径,销端子21的端子部27在阴端子3内被夹紧,阴端子形状电缆20的绞线导体23和销端子21电连接。
再有,夹紧强度在使用环状的夹紧部件7的场合,通过调整夹紧部件7的内径(最小内径)可进行调整,在使用横剖视为C状的夹紧部件7的场合调整夹紧部件7的内径(最小内径)或者适当选择用于夹紧部件7的材料调整弹性从而也可以进行调整。
对本实施方式的作用进行说明。
在本实施方式涉及的连接器1中,在阴端子3的外周自如滑动地设置在插入了阳端子5时紧固阳端子3并夹紧阳端子5的夹紧部件7,并且在阴连接器4上设有使夹紧部件7滑动移动的滑动机构16。
由此,在使阴端子3和阳端子5嵌合后,由于可以使夹紧部件7滑动移动来使阴端子3和阳端子5夹紧,因而例如即使提高夹紧部件7的推压力,也能够抑制伴随着插入的触点部分的磨损,并且能够将阳端子5强有力地固定在阴端子3内。
由此,能够实现连接部位不会受到因振动引起的不良影响,并且在插入时触点部分不会磨损的连接器1。由此例如,作为在混合动力车或者电动汽车等振动较多的环境下使用的连接器是合适的。
另外在连接器1中,使用使电缆2端部的绞线导体23从绝缘层24突出形成突出部25并且从该突出部25的端部中心扩展做成空心,从而形成了阴端子3的阴端子形状电缆20。
也就是,由于使用将电缆2的绞接导体23自身进行端子化后的阴端子形状电缆20,所以不需要现有使用的端子,可以将导体之间的连接部位(阴端子3和阳端子5的连接部位)自电缆2的外径缩小不设有端子的量。由此,能够实现连接部位的小型化,作为结果,将连接器1小型化成为可能。
另外,由于不需要端子,所以能够实现部件数量的削减,还可以抑制制造成本。再有,由于实现小型化以及部件数量的削减,从而能够实现连接器1的轻型化。再有,由于不需要端子,所以能够抑制在绞线导体23和端子的连接部分发生的连接电阻的上升,抑制在连接部分的发热成为可能。
另外在本实施方式中,由于将阴端子3的筒部3a朝向其端部形成逐渐扩展的形状,所以能够更好地抑制伴随着阳端子5的插入(或者拔出)的触点部分的磨损,将阳端子5容易地插入到阴端子3的空心部3b中成为可能。再有,在本实施方式中,由于将夹紧部件7的内壁7a形成为朝向阴端子3的端部扩展的锥状,所以在夹紧时使夹紧部件7容易地进行滑动成为可能,使筒部3a容易地缩径将阳端子5夹紧在阴端子3内成为可能。
对本发明的其它实施方式进行说明。
图7(a)所示的连接器71在图1的连接器1中在阴外壳体9内设有弹簧(螺旋弹簧)72,作为将阴端子形状电缆20向前方加力的弹性部件。弹簧72由导电性材料构成。
再有,这里,作为阴端子形状电缆20,对使用在绝缘层24的外周还依次形成屏蔽层73和护套层74的结构的场合进行说明。
在连接器71中,除去阴端子3的后方的阴端子形状电缆20的护套层74,使屏蔽层73露出,并以与该屏蔽层73接触的方式在比使屏蔽层73露出的部分还靠后方的阴端子形状电缆20的外周设有由导电性材料构成的金属环75。
弹簧72卷绕在电缆2上,并做成为其一端与金属环75接触,另一端与阴外壳体8接触。即、弹簧72配置在阴外壳体8和金属环75之间,对金属环75向前方加力,从而会对阴端子形状电缆20向前方加力。在阴连接器4和阳连接器6嵌合前,阴端子3利用弹簧72的弹力保持在规定位置上。
另外,由于弹簧72和金属环75由导电性材料构成,所以屏蔽层73通过金属环75、弹簧72与阴外壳体8电连接。也就是,弹簧72和金属环75还作为电连接屏蔽层73和阴外壳体8的连接部件发挥作用。
如图7(b)所示,在连接器71中,在使阴连接器4和阳连接器6嵌合时,与图1的连接器1同样,沿着导槽8a插入阳连接器6的突起部13a,并将销端子21的端子部27插入到阴端子3内,并且使销端子21的推压部29的前端抵接在阴端子3上。其后,在杆11转动到固定位置时,则如图7(c)所示,阳连接器6被拉到阴连接器4一侧,推压部29推压阴端子3的前端,抵抗弹簧72而使阴端子形状电缆20相对夹紧部件7向后方压入地滑动。由此,弹簧72被压缩的同时夹紧部件7滑动到阴端子3的前端侧,销端子21的端子部27在阴端子3内被夹紧。
在将阳连接器6从阴连接器4拔出时,在使杆11转动到解除位置时,则已被压缩的弹簧72使阴端子形状电缆20相对夹紧部件7向前方突出,成为图7(b)所示的状态,由夹紧部件7进行的夹紧被自动解除。
在图1的连接器1中,在将阳连接器6从阴连接器4拔出时,将阴端子形状电缆20向阳端子5侧推压,使阴端子形状电缆20相对夹紧部件7向前方突出,虽然有必要解除夹紧,但根据设置了将阴端子形状电缆20向前方作用力的弹簧72的连接器71,则如果使杆11位于解除位置则夹紧便会自动解除,因而将阳端子5从阴端子3容易地拔出成为可能。
另外,根据连接器71,由于能够在已解除夹紧状态下将阳端子5从阴端子3拔出,所以例如即使加大夹紧部件7的推压力,抑制伴随着拔出的触点部分的磨损也可成为可能。
在上述实施方式中,对使用如图2(a)、(b)所示的阴端子形状电缆20的场合进行了说明,但不限于此。例如如图8所示,还可以使用形成了用于防止夹紧部件7在阴端子3先端脱离的挡块82的阴端子形状电缆81,还可以使用图9所示的将阴端子3的筒部3a中的绞线导体23的厚度形成为朝向筒部3a的端部扩展的锥状(筒部3a的端部的厚度d2比筒部3a的基部3c侧的厚度d1还大的锥状)的阴端子形状电缆91。
另外,还可以不使用阴端子形状电缆20,在电缆2的端部的绞线导体23上安装筒状的阴端子,在该阴端子的外周上自如滑动地设置夹紧部件7。
再有,在上述实施方式中,所谓阳端子5对使用销端子21的场合进行了说明,但不限于此,例如还可以使用图10(a)、(b)所示的阳端子形状电缆100。
阳端子形状电缆100在具备将多根裸线导体22绞合而成的绞线导体23和形成于绞线导体23外周的绝缘层24的电缆2中,将电缆2的端部的绞线导体23进行成型形成阳端子101。这里,作为用于阳端子形状电缆100的电缆2,对使用与阴端子形状电缆20相同的场合进行了说明,但尺寸等不同也可以。
阳端子101使电缆2的端部的绞线导体23从绝缘层24突出形成突出部25,并且将该突出部25的端部压缩并进行缩径来形成。从电缆2的端部突出的绞线导体23的长度(突出部25的长度)例如为15~20mm。
更为详细地,阳端子101包括:将突出部25的前端侧的一部分即、突出部25的端部进行缩径的端子部101a以及在突出部25和绝缘层24的边界即、突出部25的基端部25a和端子部101a之间从基端部25a逐渐缩径后的锥状的基部101b。在阳端子101的端部101a的前端部形成为了便于将阳端子101插入到阴端子3中而形成朝向阳端子101的前端部进一步缩径的锥状的端子前端部101c。
阳端子101的基部101b的外周设有作为推压部的环102。作为环102的材料在绞线导体23由铜或者铜合金构成的场合使用铜或者铜合金,而在绞线导体23由铝或者铝合金构成的场合使用铝或者铝合金,只要对应绞线导体23的材料适当选择即可。
使用该阳端子形状电缆100的场合,还可以形成有用于在阳内壳体14上支撑阳端子形状电缆100的任意的支撑部,通过阳内壳体14将阳端子形状电缆100固定在阳连接器6内。
本发明不限于上述实施方式,当然可以在不脱离本发明的要点的范围内增加各种改变。