JP2015125861A - 円筒型端子 - Google Patents

Abstract

【課題】金属板を曲げ加工することにより容易にかつ安価に製造可能で、変形し難く、寸法管理が容易な円筒型端子を提供する。
【解決手段】略円筒状の基部と、前記基部から延出されて丸棒状の相手側端子の外周面に対して弾性接触される複数の弾性接触片と、を有する円筒型端子であって、導電性の金属板を曲げ加工することにより形成されており、前記基部は、前記金属板の一端側である第１端部および他端側である第２端部の両端面を突き合わせることで断面が略真円状とされた真円部と、前記金属板の前記第１端部および前記第２端部を前記基部の径方向および周方向について開き止めする開き止め部と、を備えており、前記複数の弾性接触片は前記真円部から延出されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、円筒型端子に関する。

電気自動車等に用いられる接続端子として、断面円形の棒状をなす丸ピン端子の外周面に対して接触片を接触させる端子が知られている。

例えば特許文献１には、複数の接触片を一円上に並べて配した端子が開示されている。この端子は、例えば金属製棒材を金型を用いて鍛造することで得られる筒状体の一端側から切削除去して切欠部を設けることにより、複数の接触片を形成するようになっている。

また、円筒型端子の他の例として、例えば特許文献２に記載された端子が知られている。この端子は、金属板を螺旋状に巻回し、巻回方向における一方側の端部に設けたタブを、巻回方向における中央付近に設けた窓に外側から内側に向けて貫通させ、折り曲げて係止させる構成である。この端子は、タブの縁と巻回方向における他端側の縁により相手側端子に接触し、導通接続状態とされる。

特開平９−６３６７６号公報 特開昭６１−１８１０８０号公報

しかし、上記した特許文献１の円筒型端子のように、鍛造により形成した円筒状の部材に切欠部を設けて接触片を製造する方法は、コストがかかる。

また、上記した特許文献２の円筒型端子では、丸ピン端子が斜めに挿入され、タブに当接した際に、タブが窓内でずれて端子全体が変形する虞がある。また、巻回により円筒型にしているため、端子の外径を真円状とすることができない。端子の外径が真円状でないと、端子をハウジングに収容する際にクリアランスを大きく設定する必要があり、端子がハウジング内でがたつくという問題がある。さらにこのような構成の端子は、寸法管理が困難である。

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、金属板を曲げ加工することにより容易にかつ安価に製造可能で、変形し難く、寸法管理が容易な円筒型端子を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するためになされた本発明は、略円筒状の基部と、前記基部から延出されて丸棒状の相手側端子の外周面に対して弾性接触される複数の弾性接触片と、を有する円筒型端子であって、導電性の金属板を曲げ加工することにより形成されており、前記基部は、前記金属板の一端側である第１端部および他端側である第２端部の両端面を突き合わせることで断面が略真円状とされた真円部と、前記金属板の前記第１端部および前記第２端部を前記基部の径方向および周方向について開き止めする開き止め部と、を備えており、前記複数の弾性接触片は前記真円部から延出されていることを特徴とする。

本発明の円筒型端子によれば、金属板を曲げ加工することにより製造されるから、鍛造により形成した円筒状部材から端子を製造する構成と比較して、低コストかつ容易に製造することができる。また、金属板を曲げ加工して製造するにも関わらず、基部には、金属板の第１端部および第２端部の両端面を突き合わせることで断面が略真円状に形成された真円部が設けられており、この真円部は開き止め部により確実に開き止めされているから、真円部において寸法管理を容易に行うことができる。

また、基部のうち寸法精度の高い真円部から複数の弾性係止片が延出されており、これらの弾性接触片を相手側端子の外周面に接触させる構成であるから、各弾性接触片の相手側端子に対する接触圧を均一にすることができる、また、基部が相手側端子によって容易に変形されることもない。

本発明の円筒型端子は、以下の構成を備えてもよい。

開き止め部は、第１端部を第２端部の外周に重ね合わせた第１重ね合わせ部と、第２端部を第１端部の外周に重ね合わせた第２重ね合わせ部と、第１重ね合わせ部および第２重ね合わせ部の少なくとも一方に設けられて第１端部と第２端部との間で係合する係合部と、を備える構成としてもよい。

このような構成とした場合には、例えば第１重ね合わせ部において第２端部の外周に配された第１端部が径方向の外側に向けて開こうとする際に、第２重ね合わせ部において第１端部の外周に配された第２端部が第１端部を内側に押圧することとなる。逆に、第２重ね合わせ部において第１端部の外側に配された第２端部が径方向の外側に向けて開こうとする際には、第１重ね合わせ部において第２端部の外周に配された第１端部が第２端部を内側に押圧することとなる。したがって、両端部の径方向の外側への開きが防止される。

しかも、第１重ね合わせ部および第２重ね合わせ部の少なくとも一方に、第１端部と第２端部との間で係合する係合部が設けられているから、両端部の周方向への開きも防止される。すなわち、基部の径方向および周方向への開きが確実に防止される。

基部のうち開き止め部を構成する領域の外面は、真円部の外周面と面一あるいは真円部の外周面より内側に配される構成としてもよい。このような構成とした場合には、基部全体の断面外形を略真円状とすることができるから、円筒型端子をハウジングに挿入する際にハウジングとの間に大きなクリアランスが不要となる。すなわち、ハウジング内に収容された円筒型端子が、ハウジング内でがたつくことが防止される。

開き止め部は、合計３つ以上の第１重ね合わせ部および第２重ね合わせ部を交互に配してなる構成としてもよい。このような構成とした場合には、開き止め部において径方向および周方向について開き止めがなされるだけでなく、第１重ね合わせ部と第２重ね合わせ部とが、基部の軸方向について傾いた重ね合わせ状態となることを確実に防止することができる。すなわち、基部全体がより変形し難くなる。

本発明によれば、低コストかつ容易に製造可能で、変形し難く、寸法管理が容易な円筒型端子が得られる。

一実施形態の雌端子および雄端子の斜視図 雌端子の側面図 雌端子の平面図 図２のＡ−Ａ断面図 図２のＢ−Ｂ断面図 図２のＣ−Ｃ断面図 雌端子の展開図 雌端子をハウジングに収容した状態の正面図 図８のＤ−Ｄ断面図

以下、一実施形態について、図１ないし図９を参照しつつ詳細に説明する。

本実施形態の円筒型端子は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電力供給線等に用いられる大電流端子である。円筒型端子は、図１に示すように、丸棒状の相手側の雄端子１０を内部に嵌合可能な雌端子２０であって、雄端子１０の外周面に、雌端子２０に設けられた複数の弾性接触片２４を接触させる構成のものである。以下、各構成部材において、相手側端子との接続方向を前方とし、また、図２の上側を上方、下側を下方として説明する。

雄端子１０は、銅合金等の導電性に優れた金属材料により形成され、その一端は図示しない電線に接続され、他端側が丸棒状の接続部１１とされている。接続部１１の先端部には、やや縮径された案内面１１Ａが形成されている。

雌端子２０は、銅合金等の導電性に優れた金属板Ｍを所定形状に曲げ加工することによって形成され、図１ないし図３に示すように、電線Ｗに接続される電線接続部２１と、雄端子１０の接続部１１に接続する本体部２３とが、繋ぎ部２２を介して前後に連なった形態をなしている。

本体部２３は、略円筒状をなす基部２５と、基部２５の前方側の端縁から前方に向けて延出されるとともに、内側に向けて縮径された８つの弾性接触片２４とを有してなる。

基部２５は、図７に示すような展開形状に打ち抜かれた平坦な金属板Ｍを、略円筒形状に曲げ加工することにより形成されている。以下、金属板Ｍの曲げ方向の両端のうちの一端側（図７における右側）を第１端部３０、他端側（同じく左側）を第２端部４０として説明する。

基部２５のうち前方部分は、第１端部３０および第２端部４０の端面同士が互いに突き合わされることにより円筒状とされた真円部２６とされている（図１および図３参照）。端面の突き合わせ部分（以下突き合わせ部２６Ａとする）は、外周面も内周面も凹凸がない曲面状とされており、これにより真円部２６の断面形状は、図４に示すように、略真円状とされている。なお、ここでいう略真円状とは、若干の誤差を含む真円状を指すものである。

図７に示すように、第１端部３０のうち真円部２６（突き合わせ部２６Ａ）の後方側（図７における上側）には、金属板Ｍの曲げ方向に沿って一対の第１押さえ片３１が延出形成されている。また、一対の第１押さえ片３１の間には、同じく金属板Ｍの曲げ方向に沿って延びる第１受け片３２が設けられている。この第１受け片３２の第１端部３０からの突出長さは、第１押さえ片３１の第１端部３０からの突出長さよりもやや短く設定されているが、第１受け片３２の基端部の両側に第１スリット３３が設けられることにより、その長さは一対の第１押さえ片３１の長さよりも長く設定されている。また、第１押さえ片３１および第１受け片３２の幅は、同幅とされている。

一方、第２端部４０のうち真円部２６（突き合わせ部２６Ａ）の後方側には、３本の第２スリット４３が設けられることにより、３つの片が形成されている。３本の第２スリット４３のうち後方側（図７における上側）の２本は第１スリット３３と対応する位置に設けられており、これら後方側の２本の第２スリット４３の間に形成された片が、第１受け片３２に対応する第２押さえ片４２とされている。第２押さえ片４２の幅は、第１受け片３２の幅と同幅とされている。

また、第２押さえ片４２の前後に形成された一対の片は、一対の第１押さえ片３１に対応する第２受け片４１とされている。第２受け片４１の幅は、第１押さえ片３１の幅よりも大きく設定されている。３本の第２スリット４３のうち最も前方側に配された第２スリット４３は、一対の第２受け片４１が同幅となる位置に設けられている。また、３本の第２スリット４３はいずれも同じ長さに設定されており、これにより、一対の第２受け片４１と第２押さえ片４２とは同じ長さとされている。

さらに、一対の第２受け片４１の先端寄りには、矩形の係合孔４４が設けられている。係合孔４４の孔径は、第１押さえ片３１の先端部分を内側に向けて屈曲させることにより形成された係合片３１Ａの外径より僅かに大きい大きさとされている。

さらに、基部２５の前端縁からは、８本の弾性接触片２４が等間隔に延出形成されている。８つの弾性接触片２４の長さ寸法および幅寸法は、すべて同等とされている。

基部２５は、上述した形状の金属板Ｍを曲げ加工することにより、全体として、真円部２６と、一対の第１重ね合わせ部２７および第２重ね合わせ部２８と、が軸方向に並んだ略円筒状に形成されている（図１参照）。具体的には、真円部２６の後方側において、第１端部３０の一対の第１押さえ片３１が第２端部４０の一対の第２受け片４１の外周にそれぞれ重ね合わされる（第１重ね合わせ部２７とする。開き止め部の一例）とともに、その先端部分に設けられた係合片３１Ａが係合孔４４に係合される（係合部の一例）ことにより、基部２５は径方向および周方向について開き止め状態とされている。また、第２端部４０の第２押さえ片４２が第１端部３０の第１受け片３２の外周に重ね合わされている（第２重ね合わせ部２８とする。開き止め部の一例）。これにより、基部２５は開き止め状態とされている。

基部２５は、このような開き止め状態において、その断面外形がほぼ真円状になるように設定されている。より詳細には、図５に示すように、第１重ね合わせ部２７付近において第２受け片４１はやや内側に向けて屈曲されており、これにより、第１重ね合わせ部２７において第２受け片４１に重ね合わされた第１押さえ片３１の外周面は、真円部２６の外周面とほぼ面一とされている。また、第２受け片４１の外面は真円部２６の外周面よりも内側に配されている。

同様に、図６に示すように、第２重ね合わせ部２８付近において第１受け片３２はやや内側に向けて屈曲されており、これにより、第２重ね合わせ部２８において第１受け片３２に重ね合わされた第２押さえ片４２の外周面は、真円部２６の外周面とほぼ面一とされている。また、第１受け片３２の外面は真円部２６の外周面よりも内側に配されている。すなわち、基部２５の外周は、全体として断面外形がほぼ真円状とされている。

なお、ここでいうほぼ真円状とは、図５および図６に示すように、基部２５の断面外形の一部が真円から欠落した状態を含んでおり、要は、断面外形が真円状から外側に突出した状態でなければよい。

基部２５は、第１重ね合わせ部２７、第２重ね合わせ部２８、第１重ね合わせ部２７が交互に配されることにより、径方向への開き止めがなされる構成とされている（図１および図３参照）。また、係合片３１Ａと係合孔４４との係合により、周方向および径方向への開き止めがなされる構成とされている。

一方、８つの弾性接触片２４は、基部２５の前端縁、すなわち、真円部２６の前端縁から前方側に向けて延出されるとともに、先端側が互いに近づく方向（内側）に向けて傾斜され、さらに、先端寄りにおいて斜め外側に向けて屈曲されてなる。弾性接触片２４のうち内側に最も膨出した部分（屈曲部分）は、雄端子１０の接続部１１に接触する接続部２４Ａとされている。８つの弾性接触片２４の屈曲形状は、全て同形状とされている。

本実施形態の雌端子２０は上記構成であって、次に、雌端子２０の製造方法について説明する。

まず、図７に示すように所定形状に打ち抜かれた金属板Ｍの、弾性接触片２４に相当する部分を曲げ加工（プレス加工）することにより、弾性接触片２４を所定形状とする。そして、電線接続部２１および繋ぎ部２２を曲げ加工するとともに、第１端部３０および第２端部４０を互いに接近させる。そして、第１押さえ片３１を第２受け片４１の外周面に重ね合わせるとともにその先端の係合片３１Ａを係合孔４４に係合させる。また、同時に、第２押さえ片４２を第１受け片３２の外周面に重ね合わせる。これにより、基部２５全体が略円筒状に形成されるとともに、開き止めがなされる。またこの時、基部２５のうち前方部分は第１端部３０および第２端部４０の端面同士が突き合わされた状態とされ、断面外形が略真円状の真円部２６とされる。

このような本実施形態の雌端子２０によれば、金属板Ｍを曲げ加工することにより製造可能であるから、鍛造により形成した円筒状部材から端子を製造する従来の構成と比較して、低コストかつ容易に製造することができる。

また、金属板Ｍを曲げ加工して製造するにも関わらず、基部２５には、金属板Ｍの曲げ方向における両端部の端面同士を突き合わせることで断面が略真円状に形成された真円部２６が設けられており、この真円部２６は、第１重ね合わせ部２７、第２重ね合わせ部２８、係合片３１Ａおよび係合孔４４の係合により確実に開き止めされているから、真円部２６において寸法管理を容易に行うことができる。

また、基部２５のうち寸法精度の高い真円部２６から複数の弾性係止片２４が延出されているから、弾性接触片２４の雄端子１０に対する接触圧を均一にすることができる。さらに、弾性接触片２４を雄端子１０の接続部１１に接触させることにより導通接続する構成であるから、弾性接触片２４以外の部分について容易に変形することもない。

また金属板Ｍは、その曲げ方向における両端において、第１重ね合わせ部２７および第２重ね合わせ部２８を交互に配することにより互い違いに重ね合わされる構成である。従って、例えば第１重ね合わせ部２７において第１押さえ片３１が径方向の外側に向けて開こうとする際には、第２重ね合わせ部２８において第２押さえ片４２が第１受け片３２を押さえることにより開き止めがなされ、逆に、第２重ね合わせ部２８において第２押さえ片４２が径方向に外側に向けて開こうとする際には、第１重ね合わせ部２７において第１押さえ片３１が第２受け片４１を押さえることにより開き止めがなされる。したがって、両端部の径方向の外側への開きが防止される。

しかも、第１重ね合わせ部２７においては、第１押さえ片３１と第２受け片４１とが係合片３１Ａおよび係合孔４４の凹凸係合により係合する構成であるから、両端部の周方向への開きも防止される。すなわち、基部２５の径方向および周方向への開きが確実に防止される。

さらに、２つの第１重ね合わせ部２７と１つの第２重ね合わせ部２８とが交互に配される構成であるから、径方向および周方向の開き止めがなされるだけでなく、第１重ね合わせ部２７と第２重ね合わせ部２８とが、基部２５の軸方向について傾いた重ね合わせ状態となることを確実に防止することができる。すなわち、雌端子２０全体がより変形し難くなる。

また、基部２５のうち第１重ね合わせ部２７、第２重ね合わせ部２８、およびその周囲の領域の外面は、真円部２６の外周面と面一あるいは真円部２６の外周面より内側に配されているから、基部２５全体の断面外形を略真円状とすることができる。すなわち、雌端子２０をハウジング５０に挿入する際にハウジング５０との間に大きなクリアランスが不要となり、雌端子２０がハウジング５０内でがたつくことが防止される。

＜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、２つの第１重ね合わせ部２７と１つの第２重ね合わせ部２８とを交互に配する構成としたが、合計２つでも、４つ以上でもよく、その数は上記実施形態に限るものではない。

（２）上記実施形態では、係合部を第１重ね合わせ部２７だけに設けたが、第２重ね合わせ部だけに設けてもよく、双方に設ける構成としてもよい。

（３）上記実施形態では、基部２５の周方向の開き止めを係合片３１Ａおよび係合孔４４の係合により行う構成としたが、例えば溶接等により開き止めする構成としてもよい。

（４）上記実施形態では、第１押さえ片３１および第１受け片３２を第１端部３０から延出形成し、第２受け片４１および第２押さえ片４２を第２端部４０にスリットを設けることにより形成したが、両端部からそれぞれ延出形成する構成としてもよい。

（５）上記実施形態では、真円部２６を基部２５のうち前方側に設ける構成としたが、後方側に設けたり、開き止め部の前後に一対設けたりすることもできる。後方側に設ける場合には、例えば弾性接触片を後方側に延出して前方に向けて折り返す構成としたり、真円部から切り起こす構成とすることができる。

（６）上記実施形態では、突き合わせ部２６Ａを基部２５の軸方向に沿って設ける構成としたが、軸方向と交差する方向に突き合わせる構成としてもよい。

（７）上記実施形態では、第１重ね合わせ部２７および第２重ね合わせ部２８を基部２５の周方向における同位置に設ける構成としたが、周方向にずらして設ける構成としてもよい。また、一対の第１重ね合わせ部２７を周方向にずらして設ける構成とすることもできる。

１０…雄端子（相手側端子）
２０…雌端子（円筒型端子）
２４…弾性接触片
２５…基部
２６…真円部
２６Ａ…突き合わせ部
２７…第１重ね合わせ部（開き止め部）
２８…第２重ね合わせ部（開き止め部）
３０…第１端部
３１…第１押さえ片
３１Ａ…係合片（開き止め部、係合部）
３２…第１受け片
４０…第２端部
４１…第２受け片
４２…第２押さえ片
４４…係合孔（開き止め部、係合部）
Ｍ…金属板

Claims (4)

1. 略円筒状の基部と、前記基部から延出されて丸棒状の相手側端子の外周面に対して弾性接触される複数の弾性接触片と、を有する円筒型端子であって、
   導電性の金属板を曲げ加工することにより形成されており、
   前記基部は、前記金属板の一端側である第１端部および他端側である第２端部の両端面を突き合わせることで断面が略真円状とされた真円部と、
   前記金属板の前記第１端部および前記第２端部を前記基部の径方向および周方向について開き止めする開き止め部と、を備えており、
   前記複数の弾性接触片は前記真円部から延出されている円筒型端子。
2. 前記開き止め部は、前記第１端部を前記第２端部の外周に重ね合わせた第１重ね合わせ部と、前記第２端部を前記第１端部の外周に重ね合わせた第２重ね合わせ部と、前記第１重ね合わせ部および前記第２重ね合わせ部の少なくとも一方に設けられて前記第１端部と前記第２端部との間で係合する係合部と、を備えている請求項１に記載の円筒型端子。
3. 前記基部のうち前記開き止め部を構成する領域の外面は、前記真円部の外周面と面一あるいは前記真円部の外周面より内側に配されている請求項１または請求項２に記載の円筒型端子。
4. 前記開き止め部は、合計３つ以上の前記第１重ね合わせ部および前記第２重ね合わせ部を交互に配してなる請求項２または請求項３に記載の円筒型端子。

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