JP2016149204A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】端子間の接続信頼性を向上させること。【解決手段】コネクタ１は、並列配置された一対の端子１０と、導電性を有する金属からなり、一対の端子１０の間に配されるともに、一対の端子１０の各々を一対の端子１０が離れる方向に向かって付勢しながら一対の端子１０と接触することで、一対の端子１０の各々と電気的に接続される付勢部材２０と、一対の端子１０の各々に付勢部材２０との接点とは反対側から接触することで、一対の端子１０の各々を付勢部材２０との間で挟持する挟持部材３０と、を備える。付勢部材２０を構成する金属は樹脂等と比べて熱変形や荷重変形し難いため、一対の端子と付勢部材２０との間の接触抵抗が増加した場合であっても、付勢部材２０から各端子１０に加わる接触圧は低下し難い。このため、経年劣化等に起因する各端子１０と付勢部材２０との間の導通不良を抑制することができる。【選択図】図２

Description

本明細書で開示される技術は、コネクタに関する。

従来、ハイブリッド自動車や電気自動車において、バッテリーからの給電を遮断するためにサービスプラグ（電源遮断装置、ブレーカ装置）が設けられたものが知られている。この種のサービスプラグの接続部分に用いられるコネクタは、例えば、一対の端子と、その一対の端子を一括して挟み込む形で当該一対の端子に押圧接触することで当該一対の端子と電気的に接続されるばね端子と、を備える構成とされ、一対の端子とばね端子との間が電気的に接続されることで、一対の端子の間が電気的に短絡される。このようなコネクタを備えるブレーカ装置が、例えば下記特許文献１に開示されている。

特開２００２−２１６５９３号公報

ところで、上記のようなサービスプラグの接続部分等に用いられるコネクタでは、通常、一対の端子の間にプラスチックなどの樹脂からなる絶縁部材が挟持され、これにより、一対の端子間の距離が略一定に保持されている。このため、ばね端子が一対の端子に押圧接触することで上記絶縁部材が一対の端子を介してばね端子から接触圧を受け、その反力によって一対の端子がばね端子と絶縁部材との間に挟持される。その結果、一対の端子とばね端子との間で良好な導通を図ることができるようになっている。

しかしながら、上記のようなコネクタでは、一対の端子とばね端子との間で接続を繰り返すことによって端子表面のめっきが剥がれ、端子間の接触抵抗が増加することがある。そして、プラスチック等の樹脂は熱変形や荷重変形し易いことから、端子間の接触抵抗の増加により発生する熱や、端子間の接続時に発生する荷重によって、一対の端子の間に挟持された絶縁部材が経年劣化して変形することがある。このように絶縁部材が変形すると、ばね端子が一対の端子に押圧接触した際に絶縁部材が受ける接触圧が低下する。その結果、一対の端子とばね端子との間が導通不良となり、端子間の接続信頼性が低下する。

本明細書で開示される技術は、上記の課題に鑑みて創作されたものであって、端子間の接続信頼性を向上させることを目的とする。

本明細書で開示される技術は、並列配置された一対の端子と、導電性を有する金属からなり、前記一対の端子の間に配されるともに、該一対の端子の各々を該一対の端子が離れる方向に向かって付勢しながら該一対の端子と接触することで、該一対の端子の各々と電気的に接続される付勢部材と、前記一対の端子の各々に前記付勢部材との接点とは反対側から接触することで、該一対の端子の各々を該付勢部材との間で挟持する挟持部材と、を備えるコネクタに関する。

上記のコネクタでは、挟持部材を一対の端子の各々に接触させるとともに一対の端子の各々と付勢部材とを接続すると、付勢部材が一対の端子の各々を付勢することで各端子の付勢部材との接点に接触圧が加わり、この状態で挟持部材が各端子に上記接点とは反対側から接触することで各端子が挟持部材と付勢部材との間で挟持される。その結果、各端子と付勢部材との間で良好な導通を図ることができる。

ここで、付勢部材を構成する金属は樹脂等と比べて熱変形や荷重変形し難いため、一対の端子と付勢部材との間の接触抵抗が増加した場合や付勢部材に過度な荷重が加わった場合であっても、付勢部材が各端子を付勢する力は低下し難く、付勢部材が各端子を付勢しながら各端子に接触するときの接触圧は低下し難い。このため、経年劣化等に起因する各端子と付勢部材との間の導通不良を抑制することができ、端子間の接続信頼性を向上させることができる。

上記のコネクタにおいて、前記挟持部材は、前記一対の端子側に向かって突出するとともにその先端部が該一対の端子の各々と接触する突出部を有してもよい。

例えば一対の端子が板状の端子からなり、挟持部材のうち各端子と近接する部分が板状とされた構成では、各端子の板面と挟持部材の上記近接する部分の板面との間で十分な平行度を出せない場合がある。この場合、各端子を付勢部材と挟持部材との間に十分に挟持させることができず、各端子と付勢部材との間で導通不良が発生することが懸念される。そこで、挟持部材の板状の部分に上記突出部を設けることで、突出部の先端部が各端子の板面と接触し易くなるので、各端子を付勢部材と挟持部材との間に確実に挟持させることができる。その結果、各端子と付勢部材との間で導通不良が発生することを抑制することができ、端子間の接続信頼性を一層向上させることができる。

上記のコネクタにおいて、前記付勢部材と前記挟持部材とが連なる形で一体成形されていてもよい。

この構成によると、コネクタの製造工程において、付勢部材と挟持部材とを一括して製造することで、コネクタの製造工程を簡略化することができる。また、一対の端子に対して付勢部材と挟持部材を一括して組み付けることができるため、付勢部材と挟持部材とが別体である場合と比べて作業性を向上させることができる。

上記のコネクタにおいて、前記付勢部材及び前記挟持部材が導電性を有する１枚の板ばねを曲げ加工することで形成されていてもよい。

これによると、付勢部材と挟持部材とを連なる形で一体成形するための具体的な構成を提供することができる。

本明細書で開示される技術によれば、端子間の接続信頼性を向上させることができる。

実施形態に係るコネクタの断面図 コネクタの分解斜視図 接続部材を展開した平面図

図面を参照して実施形態を説明する。実施形態では、例えばサービスプラグの接続部分に用いられるコネクタ１を例示する。なお、以下では、図１及び図２の上側をコネクタ１の上方とし、図１の右側及び図２の右下側をコネクタ１の右方とし、図１の紙面手前側及び図２の左下側をコネクタ１の前方として説明する。

本実施形態のコネクタ１は、図１及び図２に示すように、一対の端子１０と、付勢部（付勢部材の一例）２０及び挟持部（挟持部材の一例）３０から構成され、一対の端子１０の各々と電気的に接続される接続部材４０と、接続部材４０が一対の端子１０と接続された状態で接続部材４０を収容する収容部材５０と、を備える。

一対の端子１０は、それぞれ図示しない電線に接続されており、サービスプラグを構成するハウジング等に固定されている。一対の端子１０は、図１に示すように、断面視略Ｌ字状に屈曲された金属製の平板状端子がコネクタ１の左右方向に並列配置されてなり、屈曲したそれぞれの板面が略平行となるように所定の間隔を空けて対向した形で対称配置されている。なお、以下では、一対の端子１０における対向する板面の間を一対の端子の内側と称し、各端子１０の板面を挟んで上記内側とは反対側を一対の端子１０の外側と称する。

接続部材４０は、図１及び図２に示すように、一対の端子１０に接続された状態で、一対の端子１０の内側に位置する付勢部２０と、一対の端子１０の外側に位置する挟持部３０と、を有している。接続部材４０は、図３に示すような導電性を有するとともに平面視略Ｌ字状をなす金属製の１枚の板ばね４０Ｓを曲げ加工することで形成されており、これにより、付勢部２０と挟持部３０は連なる形で一体成形されている。

接続部材４０を構成する付勢部２０は、図３に示す板ばね４０Ｓの一部を略Ｓ字状に屈曲した形状となるように曲げ加工することでなっている。付勢部２０は、接続部材４０が一対の端子１０に接続された状態では、図１及び図２に示すように、コネクタ１の前後方向から視て略Ｓ字状とされるとともに、その上側部分が一方の端子１０の上方で屈曲されて後述する挟持部３０と連なる姿勢とされる。

一方、付勢部２０の下側部分は、接続部材４０が一対の端子１０に接続された状態で、一対の端子１０の内側に位置するようになっており、離間距離が最も大きくなる部分がそれぞれ各端子１０と接触する接触部２０Ａとなっている。接続部材４０は、付勢部２０の各接触部２０Ａが各端子１０と接触することで、一対の端子１０と電気的に接続される。接続部材４０が各端子１０と電気的に接続されることで、一対の端子１０の間が短絡し、車両内部の電源回路が構成される。

ここで、一対の端子１０における対向する板面の間隔は、付勢部２０の各接触部２０Ａの離間距離よりもわずかに小さくされている。このため、付勢部２０を弾性的に押し狭めて各接触部２０Ａを各端子１０に接触させることで、板ばねから形成された付勢部２０の弾発力によって付勢部２０が開く方向に力が加わり、付勢部２０は、各端子１０を当該各端子１０が離れる方向に向かって（一対の端子１０の外側に向かって）付勢しながら各端子１０と接触する。

接続部材４０を構成する挟持部３０は、図３に示す板ばね４０Ｓの一部を略コの字状となるように略直角に曲げ加工された３つの板面からなっている。挟持部３０は、接続部材４０が一対の端子１０に接続された状態では、図１及び図２に示すように、コネクタ１の上下方向から視て略コの字状とされるとともに、挟持部３０を構成する３つの板面のうち両側の２つの板面を繋ぐ板面３０Ａが一対の端子１０及び付勢部２０の後方に位置する姿勢とされる。

一方、挟持部３０を構成する３つの板面のうち両側の２つの板面は、接続部材４０が一対の端子１０に接続された状態で、それぞれ各端子１０に近接した形で一対の端子１０の外側に位置する。これらの２つの板面には、図１及び図２に示すように、一対の端子１０側に向かって半球状に突出する突出部３０Ｂがそれぞれ設けられている。各突出部３０Ｂは、上記２つの板面の一部をそれぞれエンボス加工されることで形成されており、接続部材４０が一対の端子１０に接続された状態でその先端部が各端子１０と接触する。

以上のような構成とされた挟持部３０は、図１に示すように、接続部材４０が一対の端子１０に接続された状態で、各突出部３０Ｂの先端部が各端子１０に対して付勢部２０の接触部２０Ａとの接点とは反対側（一対の端子１０の外側）から接触することで、各端子１０を付勢部２０との間で挟持する。これにより、一対の端子１０と付勢部２０との間の接続状態が保持される。

収容部材５０は、略箱状をなす樹脂製の部材であり、開口を下側に向けた姿勢で一対の端子１０に接続された接続部材４０の全体をその内側に収容することで、一対の端子１０と接続部材４０との接続部分を外部から保護する。この収容部材５０は、サービスプラグを構成するハウジングの一部であってもよい。なお、図２では、収容部材５０の図示を省略している。

さて、本実施形態のコネクタ１では、接続部材４０を一対の端子と接続することで、上述したように付勢部２０の各接触部２０Ａが各端子１０を当該各端子１０が離れる方向に向かって付勢しながら各端子１０と接触し、一対の端子１０の間が付勢部２０によって電気的に接続される。そして、付勢部２０が一対の端子１０の各々を付勢することで各端子１０の付勢部２０との接点に接触圧が加わり、この状態で挟持部３０の突出部３０Ｂが各端子１０に上記接点とは反対側から接触することで各端子１０が挟持部３０と付勢部２０との間で挟持される。その結果、各端子１０と付勢部２０との間で良好な導通を図ることができる。

ここで、付勢部２０を有する接続部材４０を構成する金属は樹脂等と比べて熱変形や荷重変形し難いため、一対の端子１０と付勢部２０との間の接触抵抗が増加した場合や付勢部２０に過度な荷重が加わった場合であっても、付勢部２０が各端子１０を付勢する力は低下し難く、付勢部２０が各端子１０を付勢しながら各端子１０に接触するときの接触圧は低下し難い。このため、経年劣化等に起因する各端子１０と付勢部２０との間の導通不良を抑制することができ、端子間の接続信頼性を向上させることができる。

ここで、本実施形態のコネクタ１では、一対の端子１０が板状の端子からなり、挟持部３０のうち各端子１０と近接する部分がそれぞれ板状とされているので、各端子１０の板面と挟持部３０の上記近接する部分の板面との間で十分な平行度を出せない場合がある。この場合、各端子１０を付勢部２０と挟持部３０との間に十分に挟持させることができず、各端子１０と付勢部２０との間で導通不良が発生することが懸念される。これに対し本実施形態のコネクタ１では、挟持部３０のうち各端子１０と近接する板状の部分にそれぞれ突出部３０Ｂが設けられているので、上記平行度を十分に出せない場合であっても、各突出部３０Ｂの先端部が各端子１０の板面と接触し易くなっており、各端子１０を付勢部２０と挟持部３０との間に確実に挟持させることができる。

また、本実施形態のコネクタ１では、付勢部２０と挟持部３０とが連なる形で板ばねから一体成形され、接続部材４０を構成している。このため、付勢部２０を有する部材と、挟持部３０を有する部材とが別体とされた構成と比べて、コネクタ１の製造工程を簡略化することができる。また、一対の端子１０に対して付勢部２０と挟持部３０を一括して組み付けることができるため、付勢部２０と挟持部３０とが別体とされた構成と比べて作業性を向上させることができる。

ここで仮に、付勢部が各端子を付勢しながら付勢部の一部が少なくとも一方の端子に係止されることで、一対の端子と付勢部との間の接続状態が保持される構成である場合、上記係止を解除するための解除機構を収容部材等に別途設ける必要があり、また、一対の端子から付勢部を取り外す際に上記係止を解除する手間も生じる。これに対し、本実施形態のコネクタ１では、各端子１０が付勢部２０と挟持部３０との間に挟持されることで、一対の端子１０と付勢部２０との間の接続状態が保持されるので、上記のような解除機構を別途設ける必要がなく、また、一対の端子１０から付勢部２０を容易に取り外すこともできる。

上記の実施形態の変形例を以下に列挙する。
（１）上記の実施形態では、付勢部と挟持部とが連なる形で板ばねから一体成形された構成を例示したが、付勢部を有する付勢部材と挟持部を有する挟持部材とが別体とされた構成であってもよい。この場合、挟持部材が絶縁性を有していてもよい。

（２）上記の実施形態では、付勢部が略Ｓ字状をなす形状とされた構成を例示したが、付勢部の形状については限定されない。

（３）上記の実施形態では、挟持部が略コの字状をなす形状とされた構成を例示したが、挟持部の形状については限定されない。

（４）上記の実施形態では、挟持部に突出部が設けられた構成を例示したが、挟持部に突出部が設けられていない構成であってもよい。この場合、挟持部のうち各端子と近接する部分が板状とされていない構成であってもよい。

（５）上記の実施形態では、一対の端子が略Ｌ字状に屈曲された金属板からなる構成を例示したが、各端子の形状及び構成については限定されない。例えば、各端子がそれぞれ直線状に伸びる棒状端子であってもよい。

以上、本発明の各実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１…コネクタ
１０…（一対の）端子
２０…付勢部
２０Ａ…接触部
３０…挟持部
３０Ａ…（挟持部において両側の２つの板面を繋ぐ）板面
３０Ｂ…突出部
４０…接続部材
４０Ｓ…板ばね
５０…収容部材

Claims (4)

1. 並列配置された一対の端子と、
   導電性を有する金属からなり、前記一対の端子の間に配されるともに、該一対の端子の各々を該一対の端子が離れる方向に向かって付勢しながら該一対の端子と接触することで、該一対の端子の各々と電気的に接続される付勢部材と、
   前記一対の端子の各々に前記付勢部材との接点とは反対側から接触することで、該一対の端子の各々を該付勢部材との間で挟持する挟持部材と、
   を備えるコネクタ。
2. 前記挟持部材は、前記一対の端子側に向かって突出するとともにその先端部が該一対の端子の各々と接触する突出部を有する、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記付勢部材と前記挟持部材とが連なる形で一体成形されている、請求項１または請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記付勢部材及び前記挟持部材が導電性を有する１枚の板ばねを曲げ加工することで形成されている、請求項３に記載のコネクタ。

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