JP2011198567A - 雌型端子金具 - Google Patents

Abstract

【課題】雄端子との摺動によってメッキ層が摩耗することを防止する。
【解決手段】保持筒１１の内部に配され挿入された雄端子６２Ａに外周から接触可能な弾性接触片３０は、長手方向略中間位置で雄端子６２Ａの外径寸法よりも狭い間隔を隔てて互いに対向する第１接点部３３と、保持筒１１の底部１５Ａに向けて第１接点部３３から延びる脚部３４と、第１接点部３３から保持筒１１の軸中心から遠ざかる方向に傾きをもって延出する拡径部３６と、拡径部３６から開口部１２側に延びて先端側に雄端子６２Ａの外径寸法よりも広い間隔を隔てて互いに対向する第２接点部３９を有する誘い込み部３７とからなる。第２接点部３９は、弾性接触片３０の内側に挿入された雄端子６２Ａが第１接点部３３を押し広げて、脚部３４及び支持部３８が保持筒１１の内壁１５Ｂに押し当てられることで弾性接触片３０が弾性変形して雄端子６２Ａに接触するようにされている。
【選択図】図７

Description

本発明は、雌型端子金具に関する。

従来、この種の雌端子金具の一例として、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、棒状の先端部を有する雄端子を挟持するために先端に向かって対向する間隔が狭まるように形成された弾性接触片を有している。弾性接触片は筒状の絶縁体に保持されており、絶縁体内には、雄端子が挿入された際に弾性接触片が外側へと広がることを許容する空間が設けられている。

特開２００４−１３９７９７号公報

ところで、このような構成の雄端子を繰り返し挿抜する例えば電気自動車用の充電コネクタの雌端子金具に適用しようとすると、弾性接触片の先端に雄端子を挟持する接点部が設けられているため、接点部が長距離に亘って雄端子と摺動する。この摺動部位には耐摩耗性を付与するためにメッキ等による表面処理が施されているのだが、摺動距離が長いことによりメッキがはがれやすく、これによりメッキの被覆厚を厚くする必要があった。しかしながら、このメッキの被覆厚を厚くすることによるコストアップが懸念されている。

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、電線に接続され、雄端子が挿入される開口部を備えた導電材製の保持筒と、前記保持筒に接してその内部に配され、その内側に挿入された前記雄端子に接触可能な弾性接触片と、を備える雌型端子金具であって、前記弾性接触片は、長手方向略中間位置で前記雄端子の外径寸法よりも狭い間隔を隔てて互いに対向する一対の第１接点部と、前記保持筒の底部に向けて前記第１接点部と略同じ間隔を保って前記保持筒の内壁に沿って延びる脚部と、前記第１接点部から前記脚部とは反対方向に延出し、前記保持筒の軸中心から遠ざかる方向に傾きをもつ拡径部と、前記拡径部よりも前記開口部側に前記保持筒の内壁に沿って延びて先端側に前記雄端子の外径寸法よりも広い間隔を隔てて互いに対向する一対の第２接点部を有する誘い込み部とを備え、前記第２接点部は、前記弾性接触片の内側に挿入された前記雄端子が前記両第１接点部を押し広げて、前記脚部及び前記拡径部と前記誘い込み部との境界部が前記保持筒の内壁に押し当てられることで前記弾性接触片が弾性変形して前記雄端子に接触するようにされていることに特徴を有する。

弾性接触片の長手方向略中間位置に雄端子を挟持する第１接点部を設けることで、例えば雄端子の挿入側である開口部付近に弾性接触片と接触する第１接点部を設ける場合と比較して、第１接点部に対する雄端子の摺動距離を短くすることができる。これにより、摺動部位に施されたメッキ層の磨耗を抑制することが可能であり、メッキ等の表面処理層の磨耗を想定してその被覆厚を厚くする必要がないため、材料費削減効果が得られる。また、第１接点部とは別に誘い込み部の先端側に設けた第２接点部が雄端子に接触し、この第２接点部により雄端子との電気的接続を図ることにより、例えば雄端子の先端に樹脂キャップ等の触手対策が施されている場合にも適用可能である。また、そのような触手対策が施されていない場合にも、第１接点部と第２接点部の２箇所で雄端子との電気的接続を図ることで、接続安定性を向上させることができる。

前記保持筒は円筒形をなすと共に、前記弾性接触片は同形状の半割筒状をなす一対の半割弾性接触片から構成されていることが望ましい。弾性接触片を半割筒状とすることで、筒状の弾性接触片よりも成形性に優れるから、製造コストを削減することが可能である。

前記弾性接触片の前記脚部には、前記雄端子が前記第１接点部間に挟持された際に、前記保持筒の内側壁に当接する当接面を端部に備え、前記保持筒の底部に沿って内側壁側へと延出する支持突部が形成されていてもよい。このような構成とすれば、弾性接触片の脚部に支持突部を設けることで、保持筒内における弾性接触片の保持安定性を高めることができる。また、支持突部の端部に当接面を設けることで、雄端子が第１接点部に挟持された際に、保持筒の内側壁により安定的に押し当てることができる。さらに、当接する面積をより広く確保することで、その当接面が受けた反力によって、誘い込み部をより内向きに弾性変形しやすくすることが可能である。

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。

本発明の実施形態１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 雄型端子金具が挿入される前の状態における雌型端子金具の断面図 雌型端子金具を構成する弾性接触片の第１半割体の斜視図 第１半割体の側面図 図４のＡ−Ａ断面図 雄型端子金具が挿入された状態における雌型端子金具の断面図 挿入された雄型端子金具が弾性接触片の第１接点部に挟持された状態における雌型端子金具の断面図 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１の変形例１に係る弾性接触片の斜視図 弾性接触片の上面図 図１０のＢ−Ｂ断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図８によって説明する。
本実施形態における雌型端子金具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５０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６０には、雌型端子金具１０に対応した雄型端子金具６２が配設されている。以下、給電コネクタ５０の受電側コネクタ６０への嵌合面側を前側、外部へと引き出される電線５５側を後側として説明する。

受電側コネクタ６０は、円筒状に形成されたコネクタハウジング６１の内部に雌端子金具１０に対応する複数の雄型端子金具６２を収容した構成をなしている。この雄型端子金具６２は、丸ピン状の端子接続部６２Ａを有し、その外周には、給電コネクタ５０が嵌合可能なフード部６３が形成されている。なお、端子接続部６２Ａの表面には、図示はしないが銀（合金）メッキ層が形成されている。

給電コネクタ５０は、同じく円筒状に形成されたコネクタハウジング５１の内部に複数の雌型端子金具１０を備える。コネクタハウジング５１は、受電側コネクタ６０を受け入れるフード部５２を有し、フード部５２内には各々の雌型端子金具１０を個別に収容する円筒状の端子収容室５３が突設されている。雌型端子金具１０はリテーナ５４に一括保持された状態でコネクタハウジング５１に後方から組み付けられている。

端子収容室５３は、図２に示すようにその前端部に端子挿入口５３Ａが設けられ、収容された雌型端子金具１０に嵌合する雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａを挿通可能な内径とされている。端子挿入口５３Ａには、前方に向かって拡径するテーパー面が形成されており、雄型端子金具６２の挿入を容易なものとしている。

さて、端子収容室５３に収容される雌型端子金具１０は、その後端に電線５５を圧着して接続する保持筒１１と、保持筒１１の開口部１２に装着される保持キャップ２０と、保持筒１１内に収容される弾性接触片３０と、から構成される。

保持筒１１は、銅合金等の導電金属材料からなり、図１及び図２に示すように、電線５５の芯線を圧着して接続する電線圧着部１３と、リテーナ５４に係合する係合部１４と、端子収容室５３の内壁に沿って配される筒部１５とを備えている。筒部１５は円筒状に形成され、その内側壁のうち、後端を底部１５Ａ、端子収容室５３に沿って前後方向に延出する側壁を側部１５Ｂとしている。側部１５Ｂの前端には係合孔１５Ｃが設けられ、保持キャップ２０に設けられた係合爪２１が係合されることで、保持キャップ２０が引き抜き不能に装着されている。この保持キャップ２０は、保持筒１１の筒部１５内に雄型端子金具６２を挿通可能なリング状をなしており、その内径寸法は端子収容室５３の端子挿入口５３Ａと略同等とされている。保持キャップ２０が保持筒１１に装着されることで、筒部１５から弾性接触片３０が抜け出ないような構成となっている。

保持筒１１の筒部１５に収容される弾性接触片３０は、銅等の導電性金属からなり、図２に示すように同形状の半割筒状をなす第１半割体３１と第２半割体３２とから構成されている。両半割体３１，３２の雄型端子金具６２側に配される内側面には、雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａの表面と同様に、銀（合金）メッキによる表面処理が施されている。両半割体３１，３２は筒部１５内に筒状をなすように向かい合わせた状態で収容されている。以下、この両半割体３１，３２の構造について、第１半割体３１を用いて説明する。

第１半割体３１は、図３に示すように、一貫してその断面が半円弧状をなしており、長手方向の略中間位置には、両半割体３１，３２が筒部１５に収容された際に雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａの外径よりも狭い間隔となるような半径を有する略半円弧状の第１接点部３３が設けられている。第１接点部３３から内径を同じにして後方に向かって延出する脚部３４は、収容される筒部１５の側部１５Ｂに平行となるように形成されている。この脚部３４には、第１半割体３１と第２半割体３２の縁部同士が対向する間隔が、他の対向間隔よりも狭くなる延出壁３４Ａが対称をなして設けられている。また、脚部３４において筒部１５の底部１５Ａ側に配される後端部には、側部１５Ｂに向かって延出する支持突部３５が設けられており、その側部１５Ｂに対向する端面は当接面３５Ａとされている。

第１接点部３３から前方に延出する拡径部３６は、図３及び図４に示すように、収容される筒部１５の軸中心から遠ざかる方向に傾斜した態様をなしている。拡径部３６は、両半割体３１，３２が筒部１５に収容された際に、挿入された雄端子金具６２の端子接続部６２Ａの外径よりも広い間隔となるような半径を有する略半円筒状に形成されている。拡径部３６から内径を同じにしてさらに前方に延出する誘い込み部３７は、脚部３４と同様に筒部１５に収容された際にその側部１５Ｂに対して平行となるように形成されている。なお、拡径部３６と誘い込み部３７の境界部は支持部３８とされ、誘い込み部３７の前端部は第２接点部３９とされている。加えて、両半割体３１，３２の肉厚は、図５に示すように、支持突部３５を除いて略均一な厚さに形成されている。

続いて、雌型端子金具１０の組立て手順について説明する。
まず、両半割体３１，３２を、図２に示すように支持突部３５が筒部１５の底部１５Ａ側、第２接点部３９が開口部１２側となるように、筒部１５内に互いの縁部同士が対向するように収容する。この収容状態において、両半割体３１，３２からなる弾性接触片３０には、合わせ面となる両半割体３１，３２の縁部同士の間にスリット状の隙間が生じ、その間隔は誘い込み部３７から脚部３４の略中間部にかけて、脚部３４の延出壁３４Ａが形成された部分よりも広くなっている。続いて、保持キャップ２０を開口部１２に装着することで、筒部１５内に弾性接触片３０を保持するとともにその移動を制限することができる。このように組み立てられた雌型端子金具１０は、リテーナ５４に一括保持された上で、コネクタハウジング５１の端子収容室５３に収容される。

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５０を受電側コネクタ６０に嵌合するに際して、雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａは端子収容室５３の端子挿入口５３Ａから挿入される。具体的には、図６に示すように、雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａは、端子挿入口５３Ａ及び保持キャップ２０を介して雌型端子金具１０の開口部１２から挿入される。すると、端子接続部６２Ａはその外周に配された弾性接触片３０に接することなく、拡径部３６内に進入する。端子接続部６２Ａの先端が第１接点部３３まで達すると、図７に示すように、端子接続部６２Ａが拡径部３６及び第１接点部３３を押し広げながらさらに後方へと進入する。拡径部３６及び第１接点部３３が端子接続部６２Ａに押し広げられると、両半割体３１，３２が弾性変位し、支持突部３５の当接面３５Ａと支持部３８とが筒部１５の側部１５Ｂに押し当てられる。すると、両半割体３１，３２の誘い込み部３７が筒部１５の軸中心側へと弾性変位し、誘い込み部３７の前端である第２接点部３９が雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａの外側面に当接する。この状態において、給電コネクタ５０と受電側コネクタ６０との嵌合が完了し、雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａに雌型端子金具１０の弾性接触片３０の第２接点部３９が当接することで、両端子間の接続を図ることができる（図８参照）。

なお、給電コネクタ５０と受電側コネクタ６０との嵌合を解除するに際して、雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａは雌型端子金具１０の保持筒１１から引き抜かれる。すると、端子接続部６２Ａによって押し広げられていた第１接点部３３が自然状態へと弾性復帰すると共に、筒部１５の側部１５Ｂに押し当てられた支持部３８及び支持突部３５、端子接続部６２Ａに当接していた第２接点部３９も弾性復帰することで元の自然状態へと変位する。このようにして、弾性接触片３０は繰り返し挿抜される雄型端子金具６２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、雌型端子金具１０は、電線５５に接続された導電金属製の保持筒１１内に雄型端子金具６２に外周から接触する弾性接触片３０を保持する構成である。このような構成によれば、弾性接触片３０の長手方向略中間位置に雄型端子金具６２を挟持する第１接点部３３が設けられているから、従来の例えば開口部１２付近に接点部位を設けていた場合と比較して、雌型端子金具１０に対する雄端子金具６２の摺動距離を短くすることができる。これにより、摺動部位である両半割体３１，３２の雄型端子金具６２側に配される内側面に施された銀（合金）メッキ層の磨耗を抑制することができるから、メッキ層の磨耗を考慮してその被覆厚を厚くする必要がなく、材料費低減による製造コストの削減を行うことが可能である。

また、第１接点部３３とは別に、挿入された雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａが弾性接触片３０の第１接点部３３付近を押し広げることにより、弾性変位した第２接点部３９が端子接続部６２Ａに接触し、この第２接点部３９により雄型端子金具６２との電気的接続を図ることができる。このように、雄型端子金具６２への接点部を、電気的接続を図る接点部である第２接点部３９と雄型端子金具６２を挟持する接点部である第１接点部３３とに分けることにより、より磨耗を防止したい第２接点部３９を雄型端子金具６２と摺動しない構成とすることができる。さらにこのような構成によれば、例えば雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａの先端に樹脂キャップ等の触手対策が施されている場合にも、適用することができる。また、そのような触手対策が施されていない場合にも、第１接点部３３と第２接点部３９の２箇所で雄型端子金具６２との電気的接続を図ることが可能であるから、接続安定性を向上させることができる。

また、弾性接触片３０を同形状の半割筒状をなす第１半割体３１と第２半割体３２とから構成することで、例えば弾性接触片３０を筒状に一体に成形するよりも成形性に優れるから、製造コストを削減することが可能である。また、両半割体３１，３２に延出壁３４Ａを設けることで、筒部１５内において特段の係止構造を設けずとも、互いに倒れ込むのを防止することができる。また、こうして両半割体３１，３２に特段の係止構造を設けずに筒部１５内に安定的に保持できる構成とすることにより、付加的な係止構造を設けた場合と比較して、組立作業性をよくすることができる。

加えて、挿入された雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａによって弾性接触片３０の第１接点部３３が押し広げられた際に、弾性変位して保持筒１１の筒部１５の側部１５Ｂに押し当てられる脚部３４の端部には、支持突部３５及び当接面３５Ａが設けられている。これにより、弾性接触片３０の脚部３４はより安定的に筒部１５の側部１５Ｂへと押し当てられることが可能となる。さらに、押し当てられた当接面３５Ａはその反力によって、第２接点部３９を有する誘い込み部３７をより内向きに弾性変形しやすくすることが可能である。

以上、本発明の実施形態１を示したが、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば以下のような変形例を含むこともできる。なお、以下の各変形例において、上記実施形態と同様の部材には、上記実施形態と同符号を付して図示及び説明を省略するものもある。

〔実施形態１の変形例１〕
実施形態１の変形例１について図９ないし図１１を用いて説明する。ここでは、弾性接触片３０の構成が第１半割体３１と第２半割体３２の２部材からなるのではなく、一体に形成されているところが実施形態１と相違する。

弾性接触片３０は、銅等の導電性金属からなり、図９に示すようにその前後方向の位置によって内径が異なる略円筒状に形成されている。その内径寸法は実施形態１と同様とされ、第２接点部３９から内側面にかけては、後方に向かって傾斜するテーパー面が形成されている。この弾性接触片３０には、周方向を分割するようにして、前後方向となる長手方向に沿って貫通する第１スリット部４０と、第１スリット部４０に対向しそのスリットの深さが脚部３４の略中間部まで達する第２スリット部４１とが形成されている。本変形例では図１１に示すように、実施形態１の延出壁３４Ａが第２スリット部４１側において連続して一体に連なった形態をなしており、両スリット部４０，４１の幅寸法は、その連通部分以外において実施形態１と同等の寸法設定となっている。

このような構成によれば、弾性接触片３０には一対のスリット部４０，４１が設けられているから、実施形態１と同様の効果が得られる。これに加えて、弾性接触片３０を一体に形成することにより、当該弾性接触片３０を保持筒１１の筒部１５内へ対して装着しやすくなると共に安定的に保持することができる。

＜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）上記実施形態において、保持筒１１は円筒状をなしていたが、これに限られず、例えば角筒状をなしていてもよい。また、弾性接触片３０も全体として円筒状をなしていたが、これに限られず角筒状や対向して配される平板状に形成されていてもよい。このような構成とすれば、嵌合相手となる雄型端子金具が例えば角柱をなしている場合にも適用可能である。

（２）上記実施形態１において、弾性接触片３０は同形状の半割筒状をなす第１半割体３１と第２半割体３２とから構成されていたが、これに限られず、例えば同形状をなす３つ以上の弾性片が組み合わさって弾性接触片３０を構成していてもよい。弾性接触片３０を細分化することで、成形性を向上させることが可能である。また、弾性接触片３０を独立した３つ以上の弾性片とすることで、一体型や半割体からなる場合と比較して、筒部１５内における各弾性片の自由度を高くすることができる。これにより、雄型端子金具６２を雌型端子金具１０に挿入する際の挿入力を低減することができる。さらに雄型端子金具６２の端子接続部６２Ａの外側面により沿うように各弾性片が変形することが可能となるから、第２接点部３９の端子接続部６２Ａに対する接触面積を大きくすることができる。これにより、第２接点部３９における接触抵抗を低減し、導電性を向上させることが可能である。

（３）上記実施形態において、雌型端子金具１０は、車両等に電気を供給するための給電コネクタ５０に用いられていたが、これに限られず、例えば同軸コネクタに用いられていてもよい。ピン型の雄型端子金具６２を繰り返し挿抜するコネクタに適用すれば、上記実施形態と同様に摺動部位におけるメッキ等の表面処理層の磨耗を抑制することができる等の効果が期待できる。

１０…雌型端子金具
１１…保持筒
１２…開口部
１５…筒部
１５Ａ…底部
１５Ｂ…側部
２０…保持キャップ
３０…弾性接触片
３１…第１半割体
３２…第２半割体
３３…第１接点部
３４…脚部
３５…支持突部
３５Ａ…当接面
３６…拡径部
３７…誘い込み部
３８…支持部
３９…第２接点部
５０…給電コネクタ
５３…端子収容室
６０…受電側コネクタ
６２…雄型端子金具
６２Ａ…端子接続部

Claims (3)

1. 電線に接続され、雄端子が挿入される開口部を備えた導電材製の保持筒と、
   前記保持筒に接してその内部に配され、その内側に挿入された前記雄端子に接触可能な弾性接触片と、を備える雌型端子金具であって、
   前記弾性接触片は、長手方向略中間位置で前記雄端子の外径寸法よりも狭い間隔を隔てて互いに対向する一対の第１接点部と、前記保持筒の底部に向けて前記第１接点部から延びる脚部と、前記第１接点部から前記脚部とは反対方向に延出し、前記保持筒の軸中心から遠ざかる方向に傾きをもつ拡径部と、前記拡径部よりも前記開口部側に延びて先端側に前記雄端子の外径寸法よりも広い間隔を隔てて互いに対向する一対の第２接点部を有する誘い込み部とを備え、
   前記第２接点部は、前記弾性接触片の内側に挿入された前記雄端子が前記両第１接点部を押し広げて、前記脚部及び前記拡径部と前記誘い込み部との境界部が前記保持筒の内壁に押し当てられることで前記弾性接触片が弾性変形して前記雄端子に接触するようにされていることを特徴とする雌型端子金具。
2. 前記保持筒は円筒形をなすと共に、前記弾性接触片は同形状の半割筒状をなす一対の半割弾性接触片から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の雌型端子金具。
3. 前記弾性接触片の前記脚部には、前記雄端子が前記第１接点部間に挟持された際に、前記保持筒の内側壁に当接する当接面を端部に備え、前記保持筒の底部に沿って内側壁側へと延出する支持突部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の雌型端子金具。

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