JP2011187282A - 雌端子金具 - Google Patents

Abstract

【課題】雄端子との摺動によってメッキ等の表面処理層が摩耗することを防止する。
【解決手段】挿入開口１２及び中空部を有し、スリットによって縮径方向に弾性変形可能な接触片部１５を形成した筒状の端子本体１１と、接触片部１５の基端部側に突出して形成された径大部と、端子本体１１に挿入開口側から装着され、中空部１８内に位置し中空部１８に挿入された雄端子金具５０によって押圧可能な突き当て部２２及び端子本体１１の外周に嵌合する外嵌部２１をスリットを通る連結部によって一体化した被押圧部材２０と、被押圧部材２０を端子本体１１の挿入開口側に付勢するバネ部材２５とを備える。被押圧部材２０の外嵌部２１及び端子本体１１の径大部の少なくとも一方には、挿入された雄端子金具５０によって被押圧部材２０が押圧されることにより接触片部１５を縮径方向に弾性変形させる傾斜面１７が形成されている。
【選択図】図９

Description

本発明は、雌端子金具に関する。

従来、電気自動車の充電コネクタに用いられる雌端子金具として、特許文献１に記載のものが知られている。この雌端子金具は、雄端子金具の端子ピンを嵌入する筒状接触部と、電線を接続する電線接続部と、を備えている。筒状接触部はその開口端から基端にかけて長手方向にスリットが形成されており、筒状接触部の内径よりも大きい外径をもつ端子ピンが挿入されると、当該筒状接触部の側壁が径方向に拡がるように撓んで端子ピンを挟持する。加えて、筒状接触部の端子ピンの挿入端側には内側に突出する複数の突起が設けられており、筒状接触部に挿入された端子ピンにこの突起が点接触する。この筒状接触部の側壁による挟持と突起による点接触により電気的な接続状態が得られる。

特開平１０−１１６６４４号公報

ところで、上記構成において端子ピンが雌端子金具に挿入されると、端子ピンと筒状接触部の内面とが互いに摺動するため、端子ピンの表面及び筒状接触部の内面には耐摩耗性を付与するためにメッキ等の表面処理が施されている。充電コネクタにおいては端子ピンが繰り返し挿抜されるから、元々摺動部位のメッキが剥れやすい。それに加えて、上記の雌端子金具のように、点接触する突起が筒状接触部の挿入端側に設けられていると、端子ピンとの摺動距離が長くなることでさらにメッキが剥れやすい状態にある。このため、摺動部位のメッキの被覆厚を厚くするなどの対策が考えられているのだが、材料費増大が懸念されている。

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、雄端子との摺動によってメッキ等の表面処理層が摩耗することを防止できる雌端子金具を提供することを目的とする。

本発明は、雄端子が挿入される挿入開口及び中空部を有し、前記挿入開口から切り込み形成されたスリットによって縮径方向に弾性変形可能な接触片部を形成した筒状の端子本体と、前記接触片部の基端部側に突出して形成された径大部と、前記端子本体に前記挿入開口側から装着され、前記中空部内に位置し前記中空部に挿入された前記雄端子によって押圧可能な突き当て部及び前記端子本体の外周に嵌合する外嵌部を前記スリットを通る連結部によって一体化した被押圧部材と、前記被押圧部材を前記端子本体の前記挿入開口側に付勢するバネ部材と、を備え、前記被押圧部材の前記外嵌部及び前記端子本体の前記径大部の少なくとも一方には、前記中空部に挿入された前記雄端子によって前記被押圧部材が押圧されることにより前記接触片部を縮径方向に弾性変形させる傾斜面が形成されていることに特徴を有する。

雄端子が端子本体に装着された被押圧部材の突き当て部を端子本体の径大部まで押圧しつつ、当該端子本体へと挿入されると、外嵌部及び径大部の少なくとも一方に形成された傾斜面によって接触片部が縮径方向に弾性変形し、雄端子の外周に当接する。このような構成によれば、従来の例えば、端子本体の挿入開口側に端子間接続を行うための接点部が形成されている場合と比較して、雄端子は接点部を含む端子本体に長い距離摺動することなく端子間接続を行うことが可能である。よって、雄端子との接触部位にメッキ等の表面処理が施されている場合でも、メッキ等の表面処理層が磨耗するのを防止することができる。これにより、端子本体に用いられるメッキ量を抑制することが可能となるから、雌端子金具における材料費低減を図ることができる。また、本発明は突き当て式接触端子と接続する雌端子金具に構成が似ているが、端子間接続は突き当て部に当接する雄端子の先端を介するのではなく、接触片部が雄端子の外周に当接することによって行われるため、例えば触手対策として雄端子の先端に樹脂キャップなどが装着されている場合にも適用が可能である。また、被押圧部材を端子本体の挿入開口側に付勢するバネ部材を備えることで、雄端子を引き抜いて接続を解除した場合には、被押圧部材をバネ部材の付勢力によって押圧前の初期位置へと戻すことができるから、この被押圧部材を介した端子間接続を繰り返し行うことができる構成となっている。

前記端子本体には、前記スリットが対向状に２本形成されて２つの接触片部が形成され、前記被押圧部材の前記外嵌部は前記端子本体の外周を取り囲む円環状をなすとともに、前記突き当て部は前記外嵌部に対してその直径方向に延びるように形成されていることが望ましい。

前記バネ部材は、前記端子本体の内部に収容されていることが望ましい。このような構成とすれば、例えばバネ部材を端子本体の外周に配する場合と比較して、雌端子金具全体の大きさを小さくすることが可能であり、雌端子金具を適用したコネクタ等において省スペース化を図ることができる。

本発明によれば、雄端子との摺動によってメッキ等の表面処理層が摩耗することを防止できる雌端子金具を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る給電コネクタと受電側コネクタの嵌合前の断面図 雄端子金具が挿入される前の雌端子金具の断面図 雌端子金具を構成する端子本体の斜視図 雌端子金具を構成する被押圧部材の斜視図 被押圧部材の上面図 図５のＡ−Ａ断面図 図５のＢ−Ｂ断面図 雌端子金具に雄端子金具が挿入された状態の断面図 雌端子金具と雄端子金具とが電気的に接続した状態の断面図 給電コネクタと受電側コネクタの嵌合後の断面図

＜実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１０によって説明する。
本実施形態における雌端子金具１０は、図１に示すように、電気自動車等に電気を供給するための給電装置を構成する給電コネクタ３０に適用したものであって、車両に固定された受電側コネクタ４０には、雌端子金具１０に対応した雄端子金具５０が配設されている。以下、それぞれ給電コネクタ３０と受電側コネクタ４０との嵌合面側を前側、給電コネクタ３０の電線３５側及び受電側コネクタ４０の電線４３側を後側として説明する。

受電側コネクタ４０は、円筒状に形成されたコネクタハウジング４１の内部に雌端子金具１０に接続する複数の雄端子金具５０を収容した構成をなしている。コネクタハウジング４１には、給電コネクタ３０との嵌合面側に開口し、後述する給電コネクタ３０の雌端子金具１０を収容した端子収容室３３を個別に挿入可能なフード部４２が形成されている。フード部４２には雄端子金具５０の丸ピン形状をなす接触軸部５１が突設され、接触軸部５１の後端には電線４３が接続されている。なお、接触軸部５１の表面には、銀（合金）メッキが施されている。

給電コネクタ３０は、受電側コネクタ４０と同様に円筒状に形成されたコネクタハウジング３１の内部に複数の雌端子金具１０を収容した構成をなしている。コネクタハウジング３１には、受電側コネクタ４０との嵌合面側に開口するフード部３２が形成されており、フード部３２内には、雌端子金具１０を個別に収容する円筒状の端子収容室３３が突設されている。雌端子金具１０はリテーナ３４に一括保持された状態でコネクタハウジング３１の端子収容室３３にそれぞれ後方から収容される。

端子収容室３３は、図１及び図２に示すようにその前面に端子挿入口３３Ａが開口され、内部は雌端子金具１０を収容できるように中空状に形成されている。端子挿入口３３Ａは、雄端子金具５０の接触軸部５１の外径よりもやや大きい内径をなす端子挿入口３３Ａの後端部に向けて縮径するようにテーパ形状が施されている。このように接触軸部５１の挿入側となる端子挿入口３３Ａの前端部の内径を大きく形成することで、接触軸部５１を端子収容室３３に挿入しやすい構成としている。

端子収容室３３に収容される雌端子金具１０は、図２に示すように、その後端に電線３５を圧着して接続する円筒状の端子本体１１と、端子本体１１の挿入開口１２から装着可能なリング状の被押圧部材２０と、端子本体１１内に収容される圧縮コイルばね２５（バネ部材に相当する）とから構成されている。

端子本体１１は、銅合金等の導電金属材製であって、図２及び図３に示すように、前面を開口し、電線３５に接続された基端部側に底面１３を有する円筒状に形成されている。端子本体１１には周方向を２分割するスリット１４が長手方向に沿って挿入開口１２から切り込み形成されている。このスリット１４により分割された対向する一対の片部は接触片部１５とされ、端子本体１１の底面１３側は、対向する接触片部１５がなす外径よりも大きい外径をなす径大部１６とされている。スリット１４は、径大部１６の前方部分にまで達し、その幅寸法は後述する被押圧部材２０の連結部２３の幅寸法と略同じとされている。端子本体１１の外側面において、接触片部１５と径大部１６との境界部には、径大部１５に向かってその外径が拡径する傾斜面１７が形成されている。端子本体１１内の空間は中空部１８とされ、そのうち底面１３を有する径大部１６内の空間には、図２に示すように、圧縮コイルバネ２５が収容されている。圧縮コイルバネ２５の自然長は、後端が底面１３に当接した状態で、前端が端子本体１１の長手方向において傾斜面１７の前端と略同じ位置となる長さとされている。なお、端子本体１１の少なくとも接触片部１５の内側面には、銀（合金）メッキ層が形成されている。また、両接触片部１５間の幅寸法は、雄端子金具５０の接触軸部５１の外径寸法よりも僅かに大きく、接触軸部５１が中空部１８内に強く接触して挿入されることがないようにされている。

端子本体１１の挿入開口１２から装着される被押圧部材２０は、金属等の導電材製であって、図４ないし図７に示すように、リング状の外嵌部２１と、外嵌部２１に対して直径方向に延びる帯状の突き当て部２２と、外嵌部２１から延出して突き当て部２２を連結する連結部２３とを備えて構成されている。外嵌部２１の内径は、端子本体１１の対向する接触片部１５がなす外径と略同じに形成されており、連結部２３により外嵌部２１に連結される突き当て部２２の幅寸法は、スリット１４の幅寸法と略同等とされている。なお、連結部２３の幅寸法もスリット１４の幅寸法と略同等とされており、突き当て部２２の両端部及び連結部２３がスリット１４を挿通することで、外嵌部２１が端子本体１１に外嵌しつつ、被押圧部材２０を端子本体１１の径大部１６側へと押し進めることができる。

さて、外嵌部２１の突き当て部２２に直交する位置には、外嵌部２１の延出方向に沿って延びる押圧片２４が一対形成されている。押圧片２４の内側面は、図６に示すように、外嵌部２１の内径から後方に向かって拡径する傾斜形状をなしており、押圧片２４の先端部はその外側面と延出方向を同じとした平板形状をなしている。押圧部２４同士の先端部における対向間隔は、端子本体１１の径大部１６の外径寸法よりもやや狭く設定されている。押圧片２４は、図７に示すように当該押圧片２４の先端に向かって先細となる形状をなし、その端部は突き当て部２２の後端面よりも前側に位置している。

続いて、雌端子金具１０の組立て手順について説明する。
まず、端子本体１１の中空部１８に圧縮コイルバネ２５を収容する。続いて、被押圧部材２０を突き当て部２２側から端子本体１１の挿入開口１２に装着する。具体的には、被押圧部材２０の突き当て部２２の両端部及び連結部２３をスリット１４に挿通させ、外嵌部２１を接触片部１５に外嵌させつつ、被押圧部材２０を径大部１６側へと挿入する。そして、図２のように、被押圧部材２０の突き当て部２２が圧縮コイルバネ２５に当接する位置に配された状態が雌端子金具１０の初期状態となる。

次に、本実施形態における作用について説明する。
給電コネクタ３０を受電側コネクタ４０に嵌合するに際して、雄端子金具５０の接触軸部５１は端子収容室３３の端子挿入口３３Ａから挿入される。具体的には、図８に示すように、接触軸部５１は、端子挿入口３３Ａから端子収容室３３内に挿入され、端子本体１１の挿入開口１２から接触片部１５の内側に進入する。接触軸部５１の先端が被押圧部材２０の突き当て部２２に当接し、引き続き被押圧部材２０を押圧しながら、端子本体１１の径大部１６側へとさらに押し進めていくと、図９に示すように、押圧片２４が傾斜面１７を軸中心側へと押し倒しつつ、径大部１６の外周に乗り上げる。この際、圧縮コイルバネ２５は突き当て部２２に押圧されて底面１３側に圧縮された状態にある。接触片部１５が軸中心側へと倒れ込むことにより、当該接触片部１５の挿入開口１２側の内側面が接触軸部５１の外周に弾性的に圧接するようになる。この状態において、給電コネクタ３０と受電側コネクタ４０との嵌合が完了して両端子間の電気的接続が確立する（図１０参照）。

なお、給電コネクタ３０と受電側コネクタ４０との嵌合を解除するに際して、雄端子金具５０の接触軸部５１が雌端子金具１０から引き抜かれる。すると、被押圧部材２０が、圧縮状態にあった圧縮コイルバネ２５の付勢力により、端子本体１１に対して雌端子金具１０の初期状態へと押し戻される。この被押圧部材２０が初期位置へと戻ることで、押圧片２４によって軸中心側へと押圧されていた接触片部１５が弾性復帰して、端子本体１１も図２に示す初期状態へと復元される。このようにして、被押圧部材２０によって接続片部１５が縮径方向に変形することによって行われる端子間接続は繰り返し挿抜される雄端子金具５０に対応可能な構成となっている。

以上説明したように本実施形態によれば、雄端子金具５０の接触軸部５１が、端子本体１１に装着された被押圧部材２０の突き当て部２２を端子本体１１の径大部１６まで押圧しつつ挿入されると、被押圧部材２０の内側に傾斜形状を有する押圧片２４が傾斜面１７を押圧しつつ径大部１６の外周に乗り上げることで、接触片部１５が縮径方向に弾性変形し、接触軸部５１の外側面に当接する。このような構成によれば、接触軸部５１は端子本体１１にほとんど摺動することなく、接触片部１５が最終的に接触軸部５１に当接することで端子間接続を行うことができる。よって、接触軸部５１の表面と、端子本体１１の少なくとも接触片部１５の内側面に施された銀メッキ層の磨耗を防止することができる。これにより、従来の例えば摺動部位の磨耗を考慮して銀メッキ層を厚くするといった必要がなくなるから、表面処理に用いるメッキ使用量を抑制することが可能となり、雌端子金具１０における材料費低減を図ることができる。また、本実施形態のような雌端子金具１０とすることで、相手側の雄端子金具５０に施された銀メッキ層の摩耗を防止することもでき、雄端子金具５０に用いるメッキ使用量の抑制による材料費低減にも寄与することが可能である。

また、端子間接続は、接触軸部５１と被押圧部材２０との接触によるのではなく、被押圧部材２０により縮径方向に押し倒された接触片部１５が接触軸部５１の外側面に当接することによって行われる。これにより、触手対策として接触軸部５１の先端に樹脂キャップ等の非導電部材が装着されている場合にも適用することができる。また、圧縮コイルバネ２５を端子本体１１内に備えることで、嵌合時には被押圧部材２０と端子本体１１の底面１３との間で弾設された状態をなす圧縮コイルバネ２５が、接触軸部５１の離脱と同時に、その付勢力によって被押圧部材２０を押圧前の初期位置へと戻すことができる。このように、被押圧部材２０を介した端子間接続を繰り返し行うことができるから、給電コネクタ３０のように雄端子金具５０が繰り返し挿抜される雌端子金具１０に好適である。

また、圧縮コイルバネ２５は端子本体１１の中空部１８内に収容されているから、端子本体１１の外周に配されている場合と比較して、雌端子金具１０を小型化することができる。これにより、雌端子金具１０を収容する端子収容室３３の小型化を可能にし、ひいては給電コネクタ３０内において省スペース化を図ることができる。

＜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）上記一実施形態において、被押圧部材２０は金属等の導電材製であったが、これに限られず、例えば合成樹脂製であってもよい。

（２）上記一実施形態において、被押圧部材２０の外嵌部２１は端子本体１１の外周を取り囲むリング状をなしていたが、これに限られず、例えば端子本体１１の外周のうち半分程度を取り囲む略半円弧状に形成されていてもよい。

（３）上記一実施形態において、被押圧部材２０の突き当て部２２は、外嵌部２１の直径方向に延びる帯状に形成され、その両端の連結部２３が一対のスリット１４を挿通する態様をなしていたが、これに限られず、例えば突き当て部は円形状であってもよく、外嵌部２１と突き当て部は１つの連結部によって連結され、どちらか一方のスリット１４を挿通する態様であってもよい。接触軸部５１の押圧面である突き当て部の形状を、接触軸部５１との接触面積を大きくする等接触軸部５１からの押圧力をより受けやすいものとすれば、少ない力で被押圧部材２０を端子本体１１の径大部１６側へと押圧することが可能となり、雌端子金具１０に対する接触軸部５１の挿入抵抗を低く抑えることができる。

（４）上記一実施形態において、端子本体１１に切り込み形成されたスリット１４は、対向する位置に一対形成されていたが、これに限られず、端子本体１１を周方向に３以上の複数に分割するスリットが３つ以上形成されていてもよい。このように、端子本体１１が３以上の複数に分割されれば、上記一実施形態と比較して接触片部を縮径方向により撓み易くすることができる。

１０…雌端子金具
１１…端子本体
１２…挿入開口
１４…スリット
１５…接触片部
１６…径大部
１７…傾斜面
１８…中空部
２０…被押圧部材
２１…外嵌部
２２…突き当て部
２３…連結部
２４…押圧片
２５…圧縮コイルバネ（バネ部材）
３０…給電コネクタ
３３…端子収容室
３３Ａ…端子挿入口
４０…受電側コネクタ
５０…雄端子金具
５１…接触軸部

Claims (3)

1. 雄端子が挿入される挿入開口及び中空部を有し、前記挿入開口から切り込み形成されたスリットによって縮径方向に弾性変形可能な接触片部を形成した筒状の端子本体と、
   前記接触片部の基端部側に突出して形成された径大部と、
   前記端子本体に前記挿入開口側から装着され、前記中空部内に位置し前記中空部に挿入された前記雄端子によって押圧可能な突き当て部及び前記端子本体の外周に嵌合する外嵌部を前記スリットを通る連結部によって一体化した被押圧部材と、
   前記被押圧部材を前記端子本体の前記挿入開口側に付勢するバネ部材と、を備え、
   前記被押圧部材の前記外嵌部及び前記端子本体の前記径大部の少なくとも一方には、前記中空部に挿入された前記雄端子によって前記被押圧部材が押圧されることにより前記接触片部を縮径方向に弾性変形させる傾斜面が形成されていることを特徴とする雌端子金具。
2. 前記端子本体には、前記スリットが対向状に２本形成されて２つの接触片部が形成され、前記被押圧部材の前記外嵌部は前記端子本体の外周を取り囲む円環状をなすとともに、前記突き当て部は前記外嵌部に対してその直径方向に延びるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の雌端子金具。
3. 前記バネ部材は、前記端子本体の内部に収容されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の雌端子金具。

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