CN113054450B - 端子模块、连接器以及嵌合结构 - Google Patents

端子模块、连接器以及嵌合结构 Download PDF

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Abstract

提供一种能够降低成本的大电流用途的端子模块。端子模块(10)具备：金属制的盒体(20)，其具有顶壁(21)、底壁(51)、一对侧壁(23)以及一对防脱片(24)；和螺旋弹簧(40)，其被夹持在顶壁(21)与底壁(51)之间，顶壁(21)和底壁(51)形成为相互对置的配置，一对侧壁(23)从顶壁的周缘以对置状态向底壁侧突出地设置，一对防脱片(24)在与一对侧壁(23)对置的方向正交的方向对置地配置，且从顶壁(21)的周缘以对置状态向底壁侧突出地设置，侧壁(23)和防脱片(24)在顶壁的周缘交替排列地配置，由顶壁、一对侧壁以及一对防脱片构成支承螺旋弹簧(40)的顶壁侧的端部的弹簧承载部(26)。

Description

端子模块、连接器以及嵌合结构
本申请是申请号为201880032514.1的发明专利申请的分案申请。
技术领域
通过本说明书公开的技术涉及端子模块、连接器以及嵌合结构。
背景技术
例如已知如下方法：在汽车等中进行电连接时，通过使对置的触点抵靠接触而取得电连接。在这样的方法中，当异物附着在触点间时，导通变得不良而发生不期望的情况。因此，在日本特开2002-274290号公报(下述专利文献1)中，通过在两触点抵靠时使其相互滑动，从而进行触点间的异物的排除。
具体地讲，在日本特开2002-274290号公报(下述专利文献1)的供电装置中，在阴连接部设置有与盒体内对置的端板和被夹持压缩在该端板间的螺旋弹簧。并且，在露出到外部的一侧的端板设置有具有弹力的板簧部件。该板簧部件通过在从端板向外方延伸后折弯，从而设置有容易弹性变形的倾斜状的自由端部，在阳侧触点和阴侧触点(自由端部)接触时两触点相互滑动，从而进行触点间的异物的排除。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-274290号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在大电流用途的情况下，不能原样地适用上述的结构。这是因为，在大电流用途的情况下，板簧部件的板厚变厚，刚性变高，因此有可能由绝缘材料形成的端板由于来自板簧部件的按压力而变形、或者在最坏的情况下破损。
用于解决课题的方案
通过本说明书公开的端子模块具备：金属制的盒体，其具有顶壁、底壁、一对侧壁以及一对防脱片；和螺旋弹簧，其被夹持在所述顶壁与所述底壁之间，所述顶壁和所述底壁形成为相互对置的配置，所述一对侧壁从所述顶壁的周缘以对置状态向所述底壁侧突出地设置，所述一对防脱片在与所述一对侧壁对置的方向正交的方向对置地配置，且从所述顶壁的周缘以对置状态向所述底壁侧突出地设置，所述侧壁和所述防脱片在所述顶壁的周缘交替排列地配置，由所述顶壁、所述一对侧壁以及所述一对防脱片构成支承所述螺旋弹簧的所述顶壁侧的端部的弹簧承载部。
这样的话，因为在金属制的盒体设置支承螺旋弹簧的端部的弹簧承载部，所以弹簧承载部不会由于被螺旋弹簧按压而变形或者破损，能够在大电流用途的情况下适用上述端子模块。
作为支承螺旋弹簧的方法，也有在盒体的顶壁固定引导棒并使该引导棒通过螺旋弹簧的方法，但是会产生引导棒的部件费用、用于将引导棒紧固固定于盒体的紧固加工费等费用，因此端子模块的成本变高。在这方面，根据上述的端子模块，能够削减引导棒的部件费用和将引导棒固定于盒体的加工费。
通过本说明书公开的端子模块也可以设为以下结构。
也可以设为如下结构：所述底壁构成与对方侧触点电连接的电接触部件，能够在由设置于所述一对侧壁的支承部支承的初期位置与通过和所述对方侧触点连接而向所述顶壁侧移位的连接位置之间移动，位于所述连接位置的所述底壁配置于比所述防脱片的突出端靠所述支承部侧。
根据这样的结构，在底壁与对方侧触点电连接时，底壁从初期位置向顶壁侧移位而到达连接位置，但是因为底壁配置于比防脱片的突出端靠支承部侧，所以底壁不会干涉防脱片的突出端。
也可以设为如下结构：所述防脱片由基端部和平面部构成，所述基端部通过配置于在所述顶壁的周缘设置的一对缺口之间而形成从所述顶壁的周缘向所述盒体的外方鼓出的形态，所述平面部形成从所述基端部向所述底壁侧笔直延伸的形态，构成所述弹簧承载部。
根据这样的结构，与在防脱片不设置平面部的情况相比，能够减小形成于螺旋弹簧与防脱片之间的余隙。
也可以设为如下结构：所述侧壁具有构成所述弹簧承载部的敲印部，所述敲印部是向所述盒体的内方敲打而形成的形态。
根据这样的结构，与在侧壁不设置敲印部的情况相比，能够减小形成于螺旋弹簧与侧壁之间的余隙。
发明效果
根据通过本说明书公开的技术，能够降低大电流用途的端子模块所涉及的成本。
附图说明
图1是实施方式中的端子模块的立体图。
图2是端子模块的主视图。
图3是端子模块的侧视图。
图4是端子模块的后视图。
图5是端子模块的俯视图。
图6是端子模块的仰视图。
图7是图2中的A-A线剖视图。
图8是图3中的B-B线剖视图。
图9是底壁位于连接位置的端子模块的主视图。
图10是示出使连接器和对方侧连接器嵌合前的状态的剖视图。
图11是示出使连接器和对方侧连接器嵌合后的状态的剖视图。
具体实施方式
<实施方式>
一边参照图1至图11的附图一边说明实施方式。本实施方式的端子模块10通过与对方侧端子90抵靠而与对方侧端子90电连接。在以下说明中，将图10中的上侧作为上侧、将图10中的下侧(对方侧端子90侧)作为下侧进行说明。另外，将图3中的左侧作为前侧，将图3中的右侧(编织线45侧)作为后侧。
如图1所示，本实施方式的端子模块10构成为具备盒体20和以压缩状态收纳于盒体20的内部的螺旋弹簧40。盒体20具有被螺旋弹簧40朝向盒体20的开口部27侧施力的电接触部件50，该电接触部件50通过编织线45与外部连接部件70能导通地连接。
如图1及图2所示，盒体20构成为具备：顶壁21；左右一对侧壁23，其从顶壁21的两侧缘向下方延伸，相互对置且平行；一对前壁25，其从侧壁23的下端部前缘垂直地弯曲延伸；以及电接触部件50。盒体20中由顶壁21、左右一对侧壁23以及前壁25构成的箱部是通过对SUS材料等的金属板材进行冲压加工而成的，在前后方向及下方开口，下侧的开口成为对方侧端子90能进入的开口部27。电接触部件50配置于开口部27的里侧(上侧)。
如图1及图3所示，各侧壁23由侧视为矩形的上端部23A和侧视为矩形的下端部23B构成，成为下端部23B的后端比上端部23A的后端向后方突出的形状。侧壁23的上端部23A的前后方向的尺寸比螺旋弹簧40的外形尺寸大一些，与顶壁21的前后方向的尺寸相同。另一方面，下端部23B的前后方向的尺寸比上端部23A的前后方向的尺寸大出电接触部件50的后述的连接片部61和编织线45的连接部分的尺寸量。下端部23B的后端部的上表面成为与电接触部件50的后述的定位部65抵接的抵接部31。
在侧壁23的下端部23B设置有导向部33。导向部33形成为设置于侧壁23的贯穿孔的内壁，导向部33的上端部的位置比导向部33的下端部的位置向后方(相对于对方侧端子90的进入方向横向偏移的方向)偏移，因此前端部及后端部倾斜。也就是说，导向部33的前端部及后端部形成为相互平行、且相对于对方侧端子90的进入方向沿倾斜方向延伸的直线状。通过电接触部件50的第2伸出部55与导向部33的前端部滑接，从而电接触部件50在向上方移动时也向后方移动。
在导向部33的前后两端部设置有一对折回部35。折回部35通过以与侧壁23的外表面重叠的方式向外侧折回180度而设置。另外，导向部33中与第2伸出部55滑接的部分为设置有折回部35的位置。在一对折回部35的上下两侧设置有前后方向的尺寸比两折回部35之间的尺寸大的长孔状部分。
如图1及图2所示，前壁25从一方侧壁23的下端部23B的前缘朝向另一方侧壁23的前缘垂直地弯曲而形成，由窄幅部25A和宽幅部25B构成。一对窄幅部25A间的尺寸与电接触部件50的第1伸出部53的宽度尺寸(左右方向的尺寸)相同或比其稍大，第1伸出部53能在上下方向移动。另一方面，一对宽幅部25B间的尺寸比一对窄幅部25A间的尺寸小。因此，通过第1伸出部53的下表面抵接于一对宽幅部25B的上端部，从而第1伸出部53(底壁51)由一对宽幅部25B支承而不会从一对宽幅部25B向下方落下。另外，宽幅部25B的上端位置比导向部33的折回部35的下端位置靠上方一些，在第1伸出部53支承于一对宽幅部25B的状态下，第2伸出部55不会位于比导向部33的折回部35靠下方的位置。
如图1及图7所示，螺旋弹簧40是通过将SUS等的金属线材卷绕成线圈状而成的，由顶壁21和电接触部件50的底壁51以压缩状态夹持。螺旋弹簧40的上下两端部以其卷绕方向的大致一周左右与顶壁21和电接触部件50的底壁51接触的状态对顶壁21和电接触部件50的底壁51施力。通过螺旋弹簧40的施力，电接触部件50被向下方施力，第1伸出部53的下表面按压于一对宽幅部25B。由此，电接触部件50的底壁51被夹持在一对宽幅部25B与螺旋弹簧40的下端部之间。
电接触部件50是通过对铜合金等的金属板材进行冲压加工而成的，具有与盒体20的顶壁21对置配置的底壁51和在底壁51的后端部弯曲形成的连接片部61，整体上在侧视时成为L字状。另外，电接触部件50的板厚根据端子模块10所要求的电流容量而设定，具有不会因为螺旋弹簧40的施力而变形的程度的刚性。另外，电接触部件50的板厚比构成盒体20的顶壁21及一对侧壁23的板厚大。
底壁51是俯视时为矩形的平板，底壁51的下表面成为与对方侧触点93接触的接触面。底壁51通过开口部27露出到盒体20的外部。底壁51的上表面成为支承螺旋弹簧40的下端部的弹簧支承面。底壁51的前后方向的尺寸比螺旋弹簧40的前后方向的尺寸大，且比顶壁21的前后方向的尺寸稍大。
如图1及图3所示，在底壁51的前缘向前方伸出地设置有第1伸出部53。第1伸出部53配设于前壁25的一对窄幅部25A间。第1伸出部53的端部突出到比前壁25靠前方。另外，在底壁51的左右两侧缘向左右两侧伸出地设置有一对第2伸出部55。第2伸出部55插入到导向部33内，第2伸出部55的端部突出到比折回部35的外侧面靠外方。第2伸出部55的前后方向的尺寸与导向部33的下端位置的前后方向的尺寸相同或比其稍小。
如图1及图7所示，连接片部61从底壁51的后缘朝向上方垂直地弯曲而形成。连接片部61的后表面(从螺旋弹簧40离开的一侧的面)形成为连接编织线45的连接面63。在连接片部61的上端部设置有一对定位部65，一对定位部65抵接于盒体20的抵接部31而将连接片部61以使其不向下方移动的方式定位。一对定位部65突出到比侧壁23的外侧面靠外方。
如图1及图7所示，外部连接部件70是通过对铜合金等的金属板材进行冲压加工而成的，形成为平板状。并且，外部连接部件70配置于盒体20的外侧，在上下方向(连接片部61的立起方向)延伸。另外，在外部连接部件70设置有连接编织线45的外部连接面71和长孔形状的螺栓孔73。
编织线45是通过对具有导电性的铜等的金属线材进行编织而制成的。如图7所示，编织线45的两端部47用电阻焊连接到连接片部61的连接面63和外部连接部件70的外部连接面71。两端部47通过电阻焊而成为刚性变高一些的状态。并且，编织线45的两端部47之间的中间部分49成为具有一些余长的直线状。当电接触部件50和外部连接部件70相对地移动时，中间部分49挠曲变形。因此，当电接触部件50向外部连接部件70侧移动时，通过编织线45挠曲变形，从而电接触部件50能自由移动。
如图10所示，本实施方式的端子模块10收纳于连接器壳体80的内部。连接器壳体80通过将上下分割的合成树脂制的上分割体80U和下分割体80L组合而构成。并且，由端子模块10和连接器壳体80构成连接器15。
连接器壳体80的上分割体80U的上壁的后端部向上方伸出，该伸出的部分成为导出部81，外部连接部件70的外部连接面71收纳于导出部81。另外，在连接器壳体80的下分割体80L设置有容许对方侧端子90进入的壳体开口部85。壳体开口部85设置于与端子模块10的开口部27大致相同的位置，能够使电接触部件50在下侧露出，并能使嵌合部97进入。
与连接器15嵌合的对方侧连接器C具备对方侧端子90和合成树脂制的对方侧壳体95。如图10所示，对方侧端子90由导电性的金属形成，通过在上下方向延伸的板状部件向前方大致垂直地弯曲而形成为大致L字状。在对方侧端子90中与电接触部件50对置的部分的上表面，通过从下表面侧敲打而形成有在前后方向延伸的对方侧触点93。两个对方侧触点93形成呈筋状突出的形状，当连接器15和对方侧连接器C嵌合时，两个对方侧触点93配置成在俯视时收纳于螺旋弹簧40的直径圆内。
另外，对方侧端子90通过嵌件成型而保持于对方侧壳体95。在对方侧壳体95设置有能够进入到壳体开口部85内的嵌合部97，对方侧端子90保持于嵌合部97。在嵌合部97的下缘位置朝向外侧突出地设置有凸缘部99。通过凸缘部99抵接于连接器壳体80的下表面，从而抑制对方侧端子90超过既定位置而进入。
然后，如图1所示，在盒体20的上端部设置有支承螺旋弹簧40的上端部的弹簧承载部26。弹簧承载部26由顶壁21、一对侧壁23以及一对防脱片24构成。一对防脱片24设置于顶壁21的四个周缘中没有设置一对侧壁23的一对周缘。防脱片24由基端部24A和平面部24B构成，基端部24A通过配置于在顶壁21的周缘设置的一对缺口22之间，从而形成从顶壁21的周缘向盒体20的外方鼓出的形态，平面部24B形成为在从基端部24A进入盒体20内后向底壁51侧笔直延伸的形态。防脱片24中的平面部24B构成支承螺旋弹簧40的侧部的弹簧承载部26。
底壁51构成与对方侧触点93电连接的电接触部件50，能够在由前壁25的宽幅部25B及抵接部31支承的初期位置(图2中的底壁51的位置)和通过与对方侧触点93连接而向顶壁21侧移位的连接位置(图9中的底壁51的位置)之间移动。位于连接位置的底壁51配置于比防脱片24的突出端(下端)靠下侧。因此，在底壁51伴随连接器15和对方侧连接器C的嵌合而从初期位置到达连接位置时，底壁51与防脱片24的突出端不干涉。
另外，侧壁23具有向盒体20的内方敲打而形成的形态的敲印部28。该敲印部28构成支承螺旋弹簧40的侧部的弹簧承载部。如图2所示，敲印部28和防脱片24的平面部24B配置于在上下方向大致相同的高度位置。如图7所示，防脱片24的平面部24B与螺旋弹簧40的侧部之间的余隙为0.5mm程度。另外，如图8所示，敲印部28与螺旋弹簧40的侧部之间的余隙也为0.5mm程度。
如图7所示，通过将图示右侧的防脱片24的平面部24B设置成进入盒体20的内侧，从而能够避免电接触部件50的连接片部61和防脱片24干涉。假设在将防脱片以从基端部24A直接向下方延伸的方式设置的情况下，为了避免电接触部件50的连接片部61和防脱片的干涉，需要减小导向部33的折回部35的倾斜以减少电接触部件50的前后方向的移位量。在这方面，在本实施方式中，通过在防脱片24设置有平面部24B，从而能够充分确保基于导向部33的电接触部件50的前后方向的移位量。
本实施方式为如上结构，接着说明其作用。首先，为了使对方侧连接器C与连接器15嵌合，如图10所示，使对方侧连接器C的嵌合部97从下方嵌合到连接器15的壳体开口部85及盒体20的开口部27。于是，对方侧端子90的对方侧触点93开始抵接于电接触部件50的底壁51的下表面。当直接使对方侧连接器C的嵌合部97与盒体20的开口部27嵌合时，电接触部件50被对方侧触点93向上方顶起，并且螺旋弹簧40进一步被压缩。此时，底壁51的第2伸出部55被导向部33向斜上方引导，所以底壁51的下表面(触点)和对方侧触点93在前后方向滑动，从而触点间的异物被除去。
如此，当对方侧连接器C和连接器15的嵌合完成时，如图11所示，凸缘部99抵接于壳体开口部85的开口缘部，并且编织线45的中间部分49挠曲变形。另外，螺旋弹簧40的下端部伴随底壁51的移动而稍微向后方偏移地移动，但是通过螺旋弹簧40的侧部抵接于平面部24B，从而可抑制螺旋弹簧40变成过度倾斜的姿势。因此，螺旋弹簧40的施力不会降低，且接触压力不会降低，电接触部件50和对方侧端子90以充分的接触压力电连接。
如上，根据实施方式的端子模块10，因为在金属制的盒体20设置支承螺旋弹簧40的端部的弹簧承载部26，所以弹簧承载部26不会由于被螺旋弹簧40按压而变形或者破损，能够在大电流用途的情况下适用上述端子模块10。
作为支承螺旋弹簧40的方法，也有在盒体的顶壁固定引导棒并使该引导棒通过螺旋弹簧40的方法，但是会产生引导棒的部件费用、用于将引导棒紧固固定于盒体的紧固加工费等费用，因此端子模块的成本变高。在这方面，根据上述的端子模块10，能够削减引导棒的部件费用和将引导棒固定于盒体的加工费。
也可以设为如下结构：底壁51构成与对方侧触点93电连接的电接触部件50，能够在由设置于一对侧壁23的支承部(宽幅部25B、抵接部31)支承的初期位置与通过和对方侧触点93连接而向顶壁21侧移位的连接位置之间移动，位于连接位置的底壁51配置于比防脱片24的突出端靠支承部侧。
根据这样的结构，在底壁51与对方侧触点93电连接时，底壁51从初期位置向顶壁21侧移位而到达连接位置，但是因为底壁51配置于比防脱片24的突出端靠支承部侧，所以底壁51不会干涉防脱片24的突出端。
也可以设为如下结构：防脱片24由基端部24A和平面部24B构成，基端部24A通过配置于在顶壁21的周缘设置的一对缺口22之间而形成从顶壁21的周缘向盒体20的外方鼓出的形态，平面部24B形成从基端部24A向底壁51侧笔直延伸的形态，且构成弹簧承载部26。
根据这样的结构，与在防脱片24不设置平面部24B的情况相比，能够减小在螺旋弹簧40与防脱片24之间形成的余隙。
也可以设为如下结构：侧壁23具有构成弹簧承载部26的敲印部28，敲印部28是向盒体20的内方敲打而形成的形态。
根据这样的结构，与在侧壁23不设置敲印部28的情况相比，能够减小螺旋弹簧40与侧壁23之间形成的余隙。
<其他实施方式>
通过本说明书公开的技术并不限定于通过上述记述及附图说明的实施方式，例如也包括如下各种方式。
(1)在上述实施方式中，位于连接位置的底壁51配置于比防脱片24的下端靠下侧，但是也可以为如下方式：在底壁设置避让孔，防脱片24插通于避让孔。
(2)在上述实施方式中，前后一对防脱片24的平面部24B均进入盒体20的内侧，但是关于图11中的图示左侧的防脱片，也可以形成为平面部配置于盒体20的外侧。
(3)在上述实施方式中，在侧壁23设置有敲印部28，但是也可以通过将侧壁23的一部分折回而设置可挠片。
(4)在上述实施方式中，例示了呈筋状突出的对方侧触点93，但是也可以设置有多个呈球状突出的对方侧触点。
附图标记说明
10：端子模块
20：盒体
21：顶壁
22：缺口
23：侧壁
24：防脱片
24A：基端部
24B：平面部
25：前壁
25B：宽幅部(支承部)
26：弹簧承载部
28：敲印部
31：抵接部(支承部)
40：螺旋弹簧
50：电接触部件
51：底壁
93：对方侧触点

Claims (5)

1.一种端子模块，其能够与具备对方侧触点的对方侧端子电连接，具备：
金属制的盒体，其具有顶壁、一对侧壁以及一对防脱片；
电接触部件，其配置于所述一对侧壁之间，与所述对方侧触点电连接；以及
螺旋弹簧，其是将金属线材卷绕成线圈状而成的，
所述螺旋弹簧被夹持于所述顶壁与所述电接触部件之间，
所述顶壁与所述电接触部件对置，
所述一对侧壁具备能够将所述电接触部件支承的支承部，且在相互对置的状态下，从所述顶壁的周缘向所述电接触部件侧突出，
将所述一对侧壁对置的方向为第1方向时，
所述一对防脱片从所述顶壁的周缘向所述电接触部件侧突出，在与所述第1方向正交的第2方向相互对置，
所述侧壁与所述防脱片在所述顶壁的周缘交替排列地配置，
所述顶壁、所述一对侧壁以及所述一对防脱片作为支承所述螺旋弹簧的所述顶壁侧的端部的弹簧承载部发挥作用，
所述电接触部件能够在第1位置与第2位置之间移动，
所述第2位置是比所述第1位置靠所述顶壁侧的位置，且是比所述防脱片的突出端靠所述支承部侧的位置，
所述电接触部件在所述第1位置被所述支承部支承，
在与所述对方侧触点连接时，所述电接触部件从所述第1位置向所述第2位置移动，
将与所述第1方向以及所述第2方向双方正交的方向为第3方向的情况下，所述电接触部件在从所述第1位置向所述第2位置移动时，随着从所述第2方向的一方侧向另一方侧移动，会从所述第3方向的一方侧向另一方侧移动，
所述一对侧壁分别具备限制所述电接触部件的移动方向的导向部，
所述导向部能够将所述电接触部件的移动方向从所述第1位置向所述第2位置限制成直线状。
2.根据权利要求1所述的端子模块，其中，还具备：外部连接部件，其配置于所述盒体的外侧；以及
编织线，其为金属制且将所述电接触部件与所述外部连接部件电连接，
所述编织线的一端被安装于所述电接触部件，
所述编织线的另一端被安装于所述外部连接部件，
所述编织线能够通过所述电接触部件的移动而挠曲变形。
3.一种连接器，其能够与具备对方侧端子的对方侧连接器嵌合，具备：
根据权利要求1或权利要求2所述的端子模块；以及
将所述盒体覆盖的壳体，
所述端子模块能够与所述对方侧端子电连接，
所述壳体具备容许所述对方侧端子进入的壳体开口部，
所述电接触部件随着所述连接器与所述对方侧连接器的嵌合，从所述第1位置向所述第2位置移动。
4.一种嵌合结构，其具备连接器以及能够与所述连接器嵌合的对方侧连接器，
所述连接器具备根据权利要求1所述的端子模块以及将所述盒体覆盖的壳体，
所述对方侧连接器具备能够与所述端子模块电连接的对方侧端子，
所述壳体具备向所述连接器与所述对方侧连接器的嵌合方向开口的壳体开口部，所述壳体开口部容许所述对方侧端子进入，
所述电接触部件随着所述连接器与所述对方侧连接器的嵌合，从所述第1位置向所述第2位置移动，
所述对方侧端子在所述连接器与所述对方侧连接器嵌合的嵌合状态下向所述电接触部件突出，且具备与所述电接触部件接触的对方侧触点。
5.根据权利要求4所述的嵌合结构，其中，
所述端子模具还具备：
外部连接部件，其配置于所述盒体的外侧；以及
编织线，其为金属制且将所述电接触部件与所述外部连接部件电连接，
所述编织线的一端被安装于所述电接触部件，
所述编织线的另一端被安装于所述外部连接部件，
所述编织线能够通过所述电接触部件的移动而挠曲变形。
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