JP2010113962A - ソケット端子 - Google Patents

Abstract

【課題】ソケット端子の筒部の外周に嵌着される外ばねリングが過度に撓むことを防止する。
【解決手段】ソケット端子１０であって、相手側のピン端子１１と嵌合可能な筒部１６を備えており、筒部１６は、基部１７と、複数のフィンガ１８とからなる。筒部１６のうちフィンガ１８が形成された領域の外周には、フィンガ１８を筒部１６の径方向内方に縮径するように付勢する外ばねリング１３が嵌着されている。外ばねリング１３は、金属製の板状部材がその端縁同士を突き合わせるように断面略Ｃ字状に曲げられることで形成されたものである。外ばねリング１３の両端縁４２が筒部１６の径方向外方に向かって折り曲げられて突出しており、その突出した部分がキャビティ３６の内壁３９に形成された溝部４６に嵌り込んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ソケット端子に関する。

従来、樹脂製のハウジングに形成されたキャビティ内に収容されるソケット端子として、特許文献１に記載のものが知られている。このソケット端子は、相手側のピン端子が挿入される筒部を備える。筒部は、基部と、基部から筒部の軸方向に延びて、且つ筒部の径方向に弾性撓み可能な複数のフィンガとを備える。筒部の外周には外ばねリングが嵌着される。この外ばねリングは、筒部の外周に嵌着されることで筒部を縮径方向に付勢するようになっている。 なお、この外ばねリングとしては、金属製の板状部材がその端縁同士を突き合わせるようにして断面略Ｃ字状に曲げられたものが一般に使用される。

外ばねリングの内径は、筒部のうち外ばねリングが嵌着される領域の外径よりも小さく設定されている。このため、外ばねリングを筒部に外嵌すると、外ばねリングの弾発力により筒部は縮径する。この縮径した筒部内に、縮径した状態の筒部の内径よりも若干大きな外形を有するピン端子を挿入する。すると、筒部はピン端子に押圧されて拡開変形する。この結果、外ばねリングの弾発力により、筒部には縮径方向の力が加えられるので、筒部の内周面がピン端子の外周面に押圧され、筒部とピン端子との間の電気的な接続を行うことができる。
特開平１０−２７０１１０号公報

上記した従来のソケット端子では、例えば筒部にピン端子が深く挿入されたときなどに、当該筒部の外周に嵌着されている外ばねリングが拡開方向に過度に大きく撓んでしまうことがあった。この場合、外ばねリングの内径が初期の内径よりも大きく広がってしまうために、当該外ばねリングが筒部の外周を押圧する力が弱まってしまう。その結果、筒部とピン端子との間の電気的な接続を安定的に行うことが困難になってしまうという問題があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ソケット端子の筒部の外周に嵌着される外ばねリングが過度に撓むことを防止することを目的とする。

本発明は、樹脂製のハウジングに形成されたキャビティ内に収容されるソケット端子であって、相手側のピン端子と嵌合可能な筒部を備えており、前記筒部は、基部と、前記基部から前記筒部の軸方向に延びると共に前記筒部の周方向に間隔を空けて並んで設けられてなり、且つ前記筒部の径方向に弾性撓み可能な複数のフィンガとからなり、前記筒部のうち前記フィンガが形成された領域の外周には、前記フィンガを前記筒部の径方向内方に縮径するように付勢する外ばねリングが嵌着されており、前記外ばねリングは、金属製の板状部材がその端縁同士を突き合わせるように断面略Ｃ字状に曲げられることで形成されたものであり、前記外ばねリングの両端縁が前記筒部の径方向外方に向かって折り曲げられて突出しており、その突出した部分が前記キャビティの内壁に形成された溝部に嵌り込んでいることを特徴とする。

本発明によれば、外ばねリングの両端縁が筒部の径方向外方に向かって折り曲げられて突出しており、その突出した部分がキャビティの内壁に形成された溝部に嵌り込んでいる。したがって、外ばねリングの拡開変形が溝部によって規制されるために、筒部にピン端子が深く挿入された場合であっても、外ばねリングが拡開方向に過度に大きく撓んでしまうことを防止することが可能である。

本発明の実施態様として、以下の構成が好ましい。

前記外ばねリングには、前記外ばねリングが前記筒部の軸線回りに回動することを規制する回動規制手段が設けられている。

上記の構成によれば、外ばねリングが筒部の軸線回りに回動することを防止することが可能である。この結果、ピン端子と筒部との相対的な回動をも防止することが可能となり、ピン端子と筒部との間の電気的な接続を安定的に行うことが可能となる。

前記外ばねリングの内周面には、前記フィンガの外周面に対して点接触する半球状の接点部が形成されている。

上記の構成によれば、外ばねリングの内周面とフィンガの外周面との接触圧力が一定に維持される。したがって、外ばねリングがフィンガの外周面を一定の圧力で押圧することができるようになるために、ピン端子と筒部との間の電気的な接続を安定的に行うことが可能となる。

前記接点部は、前記複数のフィンガのそれぞれに点接触することのできる位置に１つずつ形成されている。

上記の構成によれば、外ばねリングの内周面と各フィンガの外周面との接触圧力が一定に維持される。したがって、外ばねリングが各フィンガの外周面を一定の圧力で押圧することができるようになるために、ピン端子と筒部との間の電気的な接続をより安定的に行うことが可能となる。

本発明によれば、ソケット端子の筒部の外周に嵌着される外ばねリングが過度に撓むことを防止することができる。

本発明をソケット端子１０に適用した一実施形態を図１ないし図１０を参照して説明する。本実施形態のソケット端子１０は、相手側のピン端子１１と嵌合可能となっている（図７参照）。詳細には図示しないが、ピン端子１１とソケット端子１０とは、図２における左右方向から嵌合可能となっている。

図７に示すように、ピン端子１１の断面形状は円形状をなしている。ピン端子１１は、図示しない電線、又は図示しない機器に接続されている。

図１、図２に示すように、ソケット端子１０は、端子本体１２と、この端子本体１２に装着される外ばねリング１３とからなる。

端子本体１２は、金属製の板状部材、例えば、銅合金製の板状部材を所定形状にプレス成形したものである。端子本体１２の表面には、銀、錫等のメッキが施されている。

端子本体１２は、図示しない電線の芯線（図示せず）をかしめつけるオープン形式のバレル部１４と、このバレル部１４から、ピン端子１１との嵌合方向前方（図２における左方）に延びる連結部１５と、この連結部１５から、ピン端子１１との嵌合方向前方に延びる筒部１６とを備える。バレル部１４と、筒部１６とは、段違い状の連結部１５によって連結されている。これにより、筒部１６は、バレル部１４に対して図２における下方にオフセットされた位置に配されている。

筒部１６は、全体として円筒形状をなしている。筒部１６の軸線は、ピン端子１１との嵌合方向に延びている。筒部１６は、筒部１６のうちピン端子１１との嵌合方向後側（図２における右側）に設けられて上述の連結部１５と連なる基部１７と、この基部１７からピン端子１１との嵌合方向前方（筒部１６の軸線方向）に延びると共に、筒部１６の周方向に間隔を空けて並んで設けられる複数（本実施形態では３つ）のフィンガ１８とからなる。

基部１７は、金属製の板状部材の端縁同士を付き合わせるように曲げ加工することで、円筒形状に形成されている。各フィンガ１８は、基部１７から筒部１６の軸線方向に片持ち状に延びて設けられており、筒部１６の径方向に弾性撓み変形可能になっている。

フィンガ１８は、基部１７からピン端子１１との嵌合方向前方に延びて設けられてなり、且つ筒部１６の径方向に対して縮径方向に傾斜するテーパ部１９と、このテーパ部１９からピン端子１１との嵌合方向前方に延びて設けられてなり、外ばねリング１３がその外周に嵌着される嵌着部２０とを備える。この嵌着部２０は、筒部１６のうちピン端子１１との嵌合方向前端部（図２における左端部）に形成されている。

嵌着部２０と基部１７とは、テーパ部１９により連結されている。嵌着部２０は、基部１７に対してオフセットされた位置に配されている。

嵌着部２０は全体として円筒形状をなしている。嵌着部２０の外径寸法は、外ばねリング１３が嵌着されない状態（自然状態）において、自然状態における外ばねリング１３の内径寸法よりも大きく設定されている。

図５に示すように、フィンガ１８は、図５における下側に位置する底部フィンガ１８Ａと、左右両側に位置する２つの側部フィンガ１８Ｂとからなる。

図２に示すように、側部フィンガ１８Ｂの側縁部には、嵌着部２０よりもピン端子１１との嵌合方向後側の位置（図２における右側）に、図２における上方に引っ込んだ規制凹部２１が形成されている。この規制凹部２１内には、後述する外ばねリング１３の規制片２２が収容されるようになっている。また、規制凹部２１よりもピン端子１１との嵌合方向後側の位置には、下方に突出する規制凸部２３が形成されている。図２における規制凹部２１の右端縁は、規制凸部２３の左端縁と連なっている。

詳細には図示しないが、図３における右側に位置する側部フィンガ１８Ｂにも、上記と同様の位置に、規制凹部２１及び規制凸部２３が形成されている。これにより、一対の側部フィンガ１８Ｂは、図３及び図５において左右対称に形成されている。

外ばねリング１３は、金属製の板状部材（例えば、ステンレス鋼板等）を曲げ加工してなる。外ばねリング１３は、断面形状が略Ｃ字状をなすばね本体２４と、このばね本体２４から、図２における右方に突出して設けられてなり、筒部１６に対する外ばねリング１３の変位を規制する規制部２５とからなる。

ばね本体２４は、長さ方向の両端縁同士を付き合わせるように円筒状に回曲された形状となっている。ばね本体２４の両端縁同士の間には隙間が設けられており、その断面形状が略Ｃ字状をなしている。上述したように、このばね本体２４の自然状態における内径寸法は、自然状態における嵌着部２０の外径寸法よりも小さく設定されている。したがって、外ばねリング１３は、外ばねリング１３が嵌着部２０の外周に嵌着された状態において、フィンガ１８を筒部１６の径方向内方に縮径付勢するようになっている。

規制部２５は、図２におけるばね本体２４の下端部のうち右端縁から、右方に延設された延設部２６と、延設部２６の右端部寄りの位置からばね本体２４の周方向に突設された一対の規制片２２とからなる。図３に示すように、規制片２２の上下方向の高さ寸法は、ばね本体２４の高さ寸法の略半分に設定されている。規制片２２の上端部は、ばね本体２４の周方向内側に向けて曲げられている。

嵌着部２０に外ばねリング１３が嵌着された状態においては、図２に示すように、外ばねリング１３の規制片２２は、筒部１６の側部フィンガ１８Ｂに形成された規制凹部２１内に収容される。上述の規制片２２の図２における左端縁が、規制凹部２１の左端縁と右方から当接することで、外ばねリング１３が左方（筒部１６の軸方向）に変位するのを規制するようになっている。また、規制片２２の右端縁が、規制凹部２１の右端縁と左方から当接することで、外ばねリング１３が右方（筒部１６の軸方向）に変位するのを規制するようになっている。

また、図３に示すように、図３において右側に位置する規制片２２が、同図において右側に位置する側部フィンガ１８Ｂの規制凹部２１内に収容されており、上記と同様に、外ばねリング１３が筒部１６の軸線方向に変位するのを規制するようになっている。

また、図３に示すように、外ばねリング１３の規制片２２の上端縁は、筒部１６の側部フィンガ１８Ｂに形成された規制凹部２１の上端縁に下方から当接することが可能である。この規制片２２によって、外ばねリング１３が筒部１６の軸線回りに回動することが規制される。規制片２２が、本発明の「回動規制手段」に対応している。

外ばねリング１３が嵌着部２０に嵌着された状態における筒部１６の内径寸法は、ピン端子１１の外径寸法よりも小さく設定されている。

ソケット端子１０は、図４に示すように、端子本体１２と、外ばねリング１３とが別体に形成される。外ばねリング１３は、筒部１６の先端側から（図４において矢線で示す方向から）端子本体１２の筒部１６に形成された嵌着部２０の外周に嵌着される。上述したように、外ばねリング１３を嵌着しない状態における嵌着部２０の外径寸法は、自由状態における外ばねリング１３の内径寸法よりも大きく設定されている。このため、外ばねリング１３は、弾性的に拡開変形しつつ、嵌着部２０の外周に嵌着される。外ばねリング１３が嵌着部２０の外周に嵌着されると、外ばねリング１３の弾発力により、嵌着部２０は筒部１６の径方向内方に縮径変形する。

ピン端子１１を筒部１６内に挿入すると、ピン端子１１の外周に押圧されることで筒部１６（フィンガ１８）が拡開変形する（図７参照）。筒部１６が拡開変形すると、筒部１６の外周に押圧されることで外ばねリング１３も拡開変形する。すると、筒部１６（フィンガ１８）及び外ばねリング１３の弾発力により、筒部１６が、ピン端子１１の外周面に向けて押圧される。これにより、ピン端子１１とソケット端子１０との電気的接続を行うことができる。

前述したように、外ばねリング１３は、金属製の板状部材がその端縁同士を突き合わせるように断面略Ｃ字状に曲げられることで形成されたものである。図６及び図７に示すように、外ばねリング１３の両端縁４２は、筒部１６の径方向外方に向かって略直角に折り曲げられて突出している。

図６及び図７に示すように、外ばねリング１３の内周面には、フィンガ１８の外周面に対して点接触する半球状の接点部４４が形成されている。接点部４４は、外ばねリング１３のばね本体２４を筒部１６の径方向内方に向けて叩き出すことにより形成されている。接点部４４は、３本のフィンガ１８（１８Ａ、１８Ｂ）のそれぞれに点接触することのできる位置に１つずつ形成されている。つまり、接点部４４は、外ばねリング１３のばね本体２４に対して、円周方向に１２０°ずつ離れた箇所に合計３つ形成されている。

本実施形態に係るソケット端子１０は、例えばハイブリッド車において、モータとインバータ装置との間に配線される動力電線に介設されたコネクタ３０に適用される。

コネクタ３０は、図８〜図１０に示すように、シールドシェル３１と、このシールドシェル３１内に挿入されるハウジング３２と、ハウジング３２の外周面に装着されるゴムリング３３とを備える。

シールドシェル３１は金属からなり、略円筒形状をなす。シールドシェル３１は、図８における左方に延びて、図示しない相手側コネクタと嵌合可能な嵌合筒部３４を備える。相手側コネクタは、図８における左方から嵌合筒部３４内に嵌合可能になっている。相手側コネクタが嵌合筒部３４内に嵌合すると、相手側コネクタの内周面とハウジング３２の外周面との間がゴムリング３３によってシールされる。

ハウジング３２は、合成樹脂によって成形されている。ハウジング３２の内部には、ソケット端子１０を収容するための３つのキャビティ３６が形成されている。各キャビティ３６は中空円筒状に形成されており、図８における左右方向に延びて形成されている。

図１０に示すように、キャビティ３６は３つ形成されており、これら３つのキャビティ３６は、図示しない相手側コネクタが嵌合する方向から見て略正三角形の頂点の位置に配されている。

図８に示すように、キャビティ３６の内壁３９にはランス３８が設けられている。キャビティ３６内にソケット端子１０が収容された状態において、ランス３８は、端子本体１２に形成されたランス係合部４０に係合している。これにより、ソケット端子１０がキャビティ３６内において抜け止め状態で係止されている。

図８に示すように、３つのキャビティ３６の内壁３９には、それぞれ溝部４６が形成されている。溝部４６は、ソケット端子１０がキャビティ３６内に挿入される方向（図８における左右方向）に延びて形成されている。

図１０に示すように、溝部４６の幅の大きさは、ピン端子１１が筒部１６に嵌合していない状態における外ばねリング１３の両端縁４２の間隔よりも若干大きく形成されている。

図１０に示すように、キャビティ３６内にソケット端子１０が収容された状態において、外ばねリング１３の両端縁４２は筒部１６の径方向外方に向かって突出しており、その突出した部分がキャビティ３６の内壁３９に形成された溝部４６に嵌り込んでいる。

本実施形態に係るソケット端子１０の作用効果について以下に説明する。
本実施形態のソケット端子１０によれば、外ばねリング１３の両端縁４２が筒部１６の径方向外方に向かって折り曲げられて突出しており、その突出した部分がキャビティ３６の内壁３９に形成された溝部４６に嵌り込んでいる。したがって、外ばねリング１３の拡開変形が溝部４６によって規制されるために、筒部１６に相手側のピン端子１１が深く挿入された場合であっても、外ばねリング１３が拡開方向に過度に大きく撓んでしまうことを防止することが可能である。

外ばねリング１３には規制片２２が設けられているために、外ばねリング１３が筒部１６の軸線回りに回動することが規制される。また、外ばねリング１３の両端縁４２がキャビティ３６の内壁３９に形成された溝部４６に嵌り込んでいるために、キャビティ３６内において外ばねリング１３が回動することが規制されている。この結果、相手側のピン端子１１と筒部１６との相対的な回動を防止することが可能となり、ピン端子１１と筒部１６との間の電気的な接続を安定的に行うことが可能となる。

外ばねリング１３の内周面には、フィンガ１８の外周面に対して点接触する半球状の接点部４４が形成されている。これにより、外ばねリング１３の内周面とフィンガ１８の外周面との接触圧力が一定に維持される。したがって、外ばねリング１３がフィンガ１８の外周面を一定の圧力で押圧することができるようになるために、ピン端子１１と筒部１６との間の電気的な接続を安定的に行うことが可能となる。

接点部４４は、３本のフィンガ１８（１８Ａ、１８Ｂ）のそれぞれに点接触することのできる位置に１つずつ形成されている。つまり、接点部４４は、外ばねリング１３のばね本体２４に対して周方向に１２０°ずつ離れて合計３箇所に形成されている。これにより、外ばねリング１３の内周面と各フィンガ１８（１８Ａ、１８Ｂ）の外周面との接触圧力が一定に維持される。したがって、外ばねリング１３が各フィンガ１８（１８Ａ、１８Ｂ）の外周面を一定の圧力で押圧することができるようになるために、ピン端子１１と筒部１６との間の電気的な接続をより一層安定的に行うことが可能となる。

キャビティ３６に対してソケット端子１０を組み付ける際には、ランス３８の位置と、ランス係合部４０の位置とを一致させなければならない。つまり、ランス３８とランス係合部４０との周方向にける位置合わせが必要となる。本実施形態のソケット端子１０によれば、キャビティ３６に対してソケット端子１０を組み付ける際には、外ばねリング１３の両端縁４２をキャビティ３６の内壁３９に形成された溝部４６に嵌め込むようにすればよい。これにより、上記した位置合わせを容易に行うことが可能となり、キャビティ３６に対するソケット端子１０の誤組み付けを防止することが可能となる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、フィンガ１８は３本である例を示したが、これに限られず、２本又は４本以上であってもよい。
（２）上記実施形態では、接点部がばね本体に対して１２０°ずつ離れた位置に合計３つ形成されている例を示したが、これに限られず、例えばフィンガが２本である場合には、接点部がばね本体に対して１８０°離れた位置に合計２つ形成されてもよい。

本実施形態に係るソケット端子を示す斜視図 ソケット端子を示す側面図 図２におけるＡ−Ａ線断面図 端子本体に外ばねリングを組み付ける前の状態を示す斜視図 外ばねリングを嵌着する前の端子本体を示す正面図 外ばねリングを嵌着した後のソケット端子を示す正面図 ピン端子をソケット端子に嵌合させた状態を示す断面図 コネクタの側断面図 コネクタの正面図 図８に示すコネクタのＢ−Ｂ線断面図

符号の説明

１０…ソケット端子
１１…ピン端子
１２…端子本体
１３…外ばねリング
１６…筒部
１７…基部
１８…フィンガ
２４…ばね本体
３０…コネクタ
３１…シールドシェル
３２…ハウジング
３６…キャビティ
３９…内壁
４２…両端縁
４４…接点部
４６…溝部

Claims (4)

1. 樹脂製のハウジングに形成されたキャビティ内に収容されるソケット端子であって、相手側のピン端子と嵌合可能な筒部を備えており、前記筒部は、基部と、前記基部から前記筒部の軸方向に延びると共に前記筒部の周方向に間隔を空けて並んで設けられてなり、且つ前記筒部の径方向に弾性撓み可能な複数のフィンガとからなり、前記筒部のうち前記フィンガが形成された領域の外周には、前記フィンガを前記筒部の径方向内方に縮径するように付勢する外ばねリングが嵌着されており、
   前記外ばねリングは、金属製の板状部材がその端縁同士を突き合わせるように断面略Ｃ字状に曲げられることで形成されたものであり、
   前記外ばねリングの両端縁が前記筒部の径方向外方に向かって折り曲げられて突出しており、その突出した部分が前記キャビティの内壁に形成された溝部に嵌り込んでいることを特徴とするソケット端子。
2. 前記外ばねリングには、前記外ばねリングが前記筒部の軸線回りに回動することを規制する回動規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のソケット端子。
3. 前記外ばねリングの内周面には、前記フィンガの外周面に対して点接触する半球状の接点部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のソケット端子。
4. 前記接点部は、前記複数のフィンガのそれぞれに点接触することのできる位置に１つずつ形成されていることを特徴とする請求項３に記載のソケット端子。

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