JP2017063016A - 電気接続材及びこれを有する電気コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】二つの導電体の間に配される複数の電気接続材の安定した姿勢を維持し、大電流を流したときの発熱量が小さく、容易に製造できる電気接続材と電気コネクタを提供することを課題とする。
【解決手段】第一導電体20と第二導電体30の間に配される電気接続材10であって、接触片16は板状をなし縁部の一部で第一導電体に接触する第一接触部17Aと縁部の他の一部で第二導電体と接触する第二接触部18Aと、保持部材で保持される被保持部19とを有し、保持部材11は、平行に延びる帯板状の二つの基部12と、該基部の長手方向にて間隔をもった位置で基部同士を連結する連結部13とを有し、連結部は、隣接する接触片の板面同士を該連結部が延びる連結方向に平行とし基部に対して傾斜する保持姿勢で該接触片を該接触片の被保持部にて保持する保持部13Bを有し、該保持部13Bと基部12との間の部分で弾性変位可能となっている。
【選択図】図2
【解決手段】第一導電体20と第二導電体30の間に配される電気接続材10であって、接触片16は板状をなし縁部の一部で第一導電体に接触する第一接触部17Aと縁部の他の一部で第二導電体と接触する第二接触部18Aと、保持部材で保持される被保持部19とを有し、保持部材11は、平行に延びる帯板状の二つの基部12と、該基部の長手方向にて間隔をもった位置で基部同士を連結する連結部13とを有し、連結部は、隣接する接触片の板面同士を該連結部が延びる連結方向に平行とし基部に対して傾斜する保持姿勢で該接触片を該接触片の被保持部にて保持する保持部13Bを有し、該保持部13Bと基部12との間の部分で弾性変位可能となっている。
【選択図】図2
Description
本発明は、二つの導電体の間を電気的に接続して大電流を流すための電気接続材そしてこれを有する電気コネクタに関する。
大電流を流す二つの導電体の間を電気的に接続する電気接続材は、例えば、特許文献1に開示されている。
特許文献1においては、二つの平らな厚板状の導電体をなす電気接触片あるいは円柱状のプラグと円筒状のソケットを有し、二つの導電体の間に、上記電気接触片よりも薄い金属板で作られた電気接続材としての電気接続要素が多数配列されている。
電気接続要素は、二等辺三角形をなす三角枠の底辺部を大きく除去した逆V字形帯状の複数の電気接触ブリッジを支持バンドに配列支持させることで構成されている。支持バンドは、薄い金属板で作られていて、複数の電気接続要素の配列方向(長手方向軸)に帯状に延びる中央ウェブと、該配列方向で定ピッチをなす複数位置に上記中央ウェブから両方の側方へ片持ち梁状に延びる腕状のバンド部とを有している。各電気接触ブリッジは、該電気接触ブリッジの両端のそれぞれが上記バンド部の対応端にクランプされることで支持されている。かくして、支持バンドで支持された多数の電気接触ブリッジは、上記支持バンドの板面に対して一方に向け斜めに起立している。したがって、電気接触ブリッジは、逆V字形の中央屈曲部が頂点となり、一方の電気接触片との接点をなす。また、他方の電気接触片との接点は電気接触ブリッジの下部両端に形成される。かかる電気接続要素を二つの導電体の間に配置させると、多数の該電気接触ブリッジは、二つの導電体に圧せられ、特に該電気接触ブリッジの頂点たる中央屈曲部が一方の導電体から受ける力が、他方の導電体上に位置する支持バンドのバンド部に捩り弾性変位をもたらすことで、上記電気接触ブリッジ自体は、支持バンドからの起立傾角を小さくするように変位(回動)する。その結果、二つの導電体は多数の電気接触ブリッジと接圧をもって電気的に接続されて多数の接点を形成するので、二つの導電体間には上記電気接触ブリッジを介して大電流を流すことが可能となる。
特許文献1にあっては、逆V字形帯状の電気接触ブリッジはその両端で支持バンドにより支持されているので、両持ち梁状となっている。一方、上記電気接触ブリッジを支持している支持バンドのバンド部は、中央ウェブから枝状に両側へ延出している関係上、中央ウェブに対して片持ち梁状をなしていることとなる。その結果、電気接続要素の電気接触ブリッジが二つの接触片間で圧せられた使用状態では、中央ウェブが捩られること、電気接続要素での発熱量が大であること、さらには、製造が面倒であることにおいて課題をかかえている。
第一には、使用状態で、電気接触ブリッジが支持バンドに対する起立傾角を減ずる方向に回動すると、該電気接触ブリッジの基部となるバンド部でのクランプ部分が該バンド部に捩りを生じさせる。中央ウェブからは両側方へバンド部が片持ち梁状に延びているので
、中央ウェブは両方のバンド部から上記捩りを受ける。この捩りにより、中央ウェブ自体も変形する可能性がある。該中央ウェブは電気接触片に接面してそれ自体の姿勢、したがって電気接続要素の保持姿勢を保つ機能を有しているが、上記中央ウェブでの捩りによりこの姿勢が保てなくなる。
、中央ウェブは両方のバンド部から上記捩りを受ける。この捩りにより、中央ウェブ自体も変形する可能性がある。該中央ウェブは電気接触片に接面してそれ自体の姿勢、したがって電気接続要素の保持姿勢を保つ機能を有しているが、上記中央ウェブでの捩りによりこの姿勢が保てなくなる。
第二には、電気接続要素の電気接触ブリッジは、両持ち梁状をなすように逆V字形の帯状とされているので、その断面積が小さい。また、その形状そしてクランプの関係から板厚もあまり大きくできず、この点でも、断面積が小さい。したがって、上記電気接触ブリッジに大電流が流れたときには、発熱量が大きくなってしまう。
第三には、電気接触ブリッジは、支持バンドに対して、両端でクランプされているので、電気接触ブリッジを多数有している電気接続要素では、クランプ箇所の数が多くなり、製造工程が複雑化し面倒となる。
本発明は、かかる事情に鑑み、二つの導電体の間に配される複数の電気接続材の安定した姿勢を維持し、大電流を流したときの発熱量が小さく、容易に製造できる電気接続材そしてこれを有する電気コネクタを提供することを課題とする。
本発明によれば、上述の課題は、次のように構成される電気接続材、さらには、これを有する電気コネクタにより解決される。
<電気接続材>
本発明に係る電気接続材は、第一導電体と第二導電体の二つの導電体の間を電気的に接続する電気接続材であって、複数の接触片と、該接触片を二つの導電体の間で配列保持する保持部材とを有し、該保持部材は弾性を有していて上記接触片の保持姿勢を変化可能としている。
本発明に係る電気接続材は、第一導電体と第二導電体の二つの導電体の間を電気的に接続する電気接続材であって、複数の接触片と、該接触片を二つの導電体の間で配列保持する保持部材とを有し、該保持部材は弾性を有していて上記接触片の保持姿勢を変化可能としている。
かかる電気接続材において、本発明では、接触片は板状をなし縁部の一部で第一導電体に接触する第一接触部と縁部の他の一部で第二導電体と接触する第二接触部と、第一接触部と第二接触部の間の位置で上記保持部材により保持される被保持部とを有し、保持部材は、平行に延びる帯板状の二つの基部と、該二つの基部の長手方向にて間隔をもった複数の位置で二つの基部同士を連結する連結部とを有し、連結部は、隣接する接触片の板面同士を該連結部が延びる連結方向に平行とし基部に対して傾斜する保持姿勢で該接触片を該接触片の被保持部にて保持する保持部を有しているとともに、該保持部と基部との間の部分で弾性変位可能となっていることを特徴としている。
このような本発明の電気接続材によると、板部材の接触片が保持部材の連結部で保持されていて、該連結部は二つの平行な基部の間で延びている。したがって、接触片の上記連結方向における幅寸法は、第一導電体と第二導電体との対向方向で被保持部の位置にて連結部の長さに近づけて設定することができ、さらには上記対向方向で被保持部以外の位置では連結部の長さ以上に設定することもできるので、その結果、断面積が大きくなり電気抵抗が小さくなるので、大電流のもとでも発熱量が小さくなる。接触片が使用状態で第一接触部と第二接触部とで対応する第一導電体と第二導電体から接圧を受けると、接触片は該接触片を保持している連結部に対して回動するように、該連結部に対して捩りモーメントを与えることとなる。その際、捩りは連結部に生じるだけで基部には影響がない。しかも基部は幅方向両端で二つあり、ともに上記連結部での捩りを受けずに定位置にあるので第一及び第二導電体に対する姿勢が安定する。また、電気接続材は、接触片を連結部で保持するだけでよいので、製造容易となる。
本発明において、接触片は、第一接触部が形成された第一板部と第二接触部が形成された第二板部で連続した平坦板をなし、第一板部の縁部が上記連結方向に対して平行縁をなし該平行縁の両端に突部を設けて該突部に第一接触部を形成し、第二板部の縁部が連結部の連結方向に対して傾斜する傾斜縁を有し、第二接触部が該傾斜縁の頂部に形成されているようにすることができる。このように構成すると、第一導電体及び第二導電体の一方に電気接続材を保持させた状態で、他方が第二接触部に向け上記連結方向で第一導電体へ組み込まれる際に、他方が上記傾斜縁で摺動案内されて円滑に移動して第二接触部と接触するようになる。
本発明において、接触片は、該接触片の第二板部が略三角形をなし、三角形の二辺が傾斜縁となっているようにすることができる。こうすることで、傾斜縁の頂点に形成される第二接触部が上記連結方向で中間位置にくるようになり、該第二接触部が他方の導電体から接圧を受けた際に、接触片の姿勢が安定する。
本発明において、接触片は、該接触片の第二板部の二辺での傾斜縁が等長の二等辺三角形をなしているようにすることができる。こうすることで、傾斜縁の頂点に形成される第二接触部に対して、上記連結方向で、第二導電体はいずれの方向からも組み込まれることができる。
本発明において、接触片は、第一接触部が形成された第一板部と第二接触部が形成された第二板部で連続した平坦板をなし、第一板部の縁部が上記連結方向に対して平行縁をなし該平行縁に突部を設けて該突部に第一接触部を形成し、第二板部の縁部が基部から延びて連結部の連結方向に対して傾斜する傾斜縁と該傾斜縁につながり上記連結方向に延びる頂部とを有し、第二接触部が該頂部に形成されているようにすることができる。こうすることで第二接触部が第二導電体との接続域が大きくなり、接触が安定するとともに、大電流に対応できる。
また、本発明において、接触片は、第一接触部をなす突部が連結部の連結方向と平行に延びる縁部を有しているようにすることができる。こうすることで上記第二接触部における場合と同様に、第一接触部が第一導電体との接触域が大きくなり、接触が安定するとともに、大電流に対応できる。
本発明において、接触片は、第一接触部、傾斜縁そして第二接触部のいずれもが連結方向そして板厚方向で丸味をもっていることが好ましい。丸味をもつことで、接触片が第一導電体、第二導電体と摺接する際に、これらの第一導電体そして第二導電体の面を傷付けることがない。
本発明において、基部は長手方向で連結部の位置にキャリアとしての孔部が形成されていることが好ましい。保持部材を薄い金属板から作る場合、基部となる部分にキャリアとしての孔部を形成して、該孔部に送り爪を係止して金属板を間欠送りしながら、溝の打抜き加工によって連結部を形成するようになる。こうして完成した保持部材を使用状態に応じて、基部の長手方向で適宜位置で切断するが、孔部が上記位置にあると、隣接する連結部同士間位置で基部を切断することとなり、孔部が切断面に表われることがなく、使い勝手が良い。
本発明において、連結部は、保持部材が位置する面内で基部が延びる長手方向に対して傾角をもって延びているようにすることができる。こうすることで、使用状態で接触片の保持姿勢の傾斜が変化する際、連結部が上記傾角によって長くなっているので弾性捩り変位しやすく、上記接触片の保持姿勢の傾斜の変化に容易に追従してこの変化を許容する。
<電気コネクタ>
本発明における電気コネクタは、既述した電気接続材と、該電気接続材に電気的に接続される第一導電体とを有し、該第一導電体が上記電気接続材を定位置に保持してユニットをなし、該ユニットへ第二導電体を受入れ可能となっていることにより構成することができる。このようにユニットを形成することで、第一導電体により電気接続材が脱落しないように保持された状態で、第二導電体を上記電気接続材に接続されるように第一導電体へ組み込むことができる。
本発明における電気コネクタは、既述した電気接続材と、該電気接続材に電気的に接続される第一導電体とを有し、該第一導電体が上記電気接続材を定位置に保持してユニットをなし、該ユニットへ第二導電体を受入れ可能となっていることにより構成することができる。このようにユニットを形成することで、第一導電体により電気接続材が脱落しないように保持された状態で、第二導電体を上記電気接続材に接続されるように第一導電体へ組み込むことができる。
本発明において、第二導電体がユニットに当初から組まれているようにすることも可能である。
本発明において、第一導電体は、電気接続体をその複数の接触片が直線的に配列されるように保持し、第二導電体を上記配列の方向に対し直角方向から受入れ可能としている形
態とすることができる。こうすることで平型の電気コネクタを得る。
態とすることができる。こうすることで平型の電気コネクタを得る。
また、本発明において、第一導電体は円柱状外周面もしくは円筒状内周面をもち、電気接続体をその複数の接触片が円周方向で上記外周面もしくは内周面に配列されるように保持し、円筒状部材もしくは円柱状部材をなす第二導電体を受入れ可能としている形態とすることができる。こうすることで、丸型の電気コネクタを得る。
本発明は、以上のように、二つの導電体の間を電気的に接続する接触片を、保持部材に形成された平行な二つの基部を連結する連結部で保持することとしたので、接触片は連結部の長さ以下で大きな寸法の板部材とすることができて断面積が大きくなり、大電流のもとでも発熱量は低く抑えられ、また、使用状態で保持部材の連結部で傾斜をもった保持姿勢で保持されている接触片がその保持姿勢の傾きを小さくしたときに、連結部が捩られてこの保持姿勢の傾斜の変動を許容するので、基部には何ら変形をもたらさずに、導電体に対する基部の姿勢、したがって電気接続材全体の姿勢が安定し、さらには、接触片はその被保持部が連結部で保持されるだけでよいので保持箇所が少なくてすみ、保持加工がきわめて簡単になる。
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態について説明する。
<第一実施形態>
図1(A)は、本発明の第一実施形態の電気接続材10が第一導電体20に組まれて形成されたユニット1に第二導電体30を正面から受け入れる直前の状態の斜視図であり、図1(B)は第二導電体30を受け入れた後の状態での側面図である。
図1(A)は、本発明の第一実施形態の電気接続材10が第一導電体20に組まれて形成されたユニット1に第二導電体30を正面から受け入れる直前の状態の斜視図であり、図1(B)は第二導電体30を受け入れた後の状態での側面図である。
図1(A),(B)において、第一導電体20は、前方となる正面から(図にて右方から)後述の第二導電体30の挿入を可能とするように、前方に開口し側方に貫通した受入溝21が形成された横U字状の金属ブロックとして形成され、該受入溝21の上下方向で対向する二つの内面のそれぞれに後述の電気接続材10を脱落不可に保持して一つのユニット1を形成している。該ユニット1の形態、すなわち、第一導電体20の形状そして電気接続材10の配置は上下対称となっている。
図1にて、上下で対向する上記第一導電体20の上下二つの内面のそれぞれには、電気
接続材10を保持するための保持溝22が側方に貫通して形成されている。該保持溝22は、その開口縁に、受入溝21の入口側(前方側)と奥部側にフランジ部23が形成されていて、側方から上記二つの保持溝22のそれぞれへ挿入された電気接続材10が該保持溝22から落下脱落しないように、該電気接続材10の両側縁を係止可能に規制している。また、上記第一導電体20には、上下外面から受入溝21へ向け貫通する小径孔24が上記フランジ部23の先端縁近傍で第一導電体20の両端面近傍となる位置に形成されていて該小径孔24へ上記上下外面から係止ピン25が打ち込まれており、該係止ピン25が保持溝22の溝底面から突出することで、後述の電気接続材10の基部に係止し、電気接続材10が保持溝22から側方へ滑落することを阻止している。かかるフランジ部23を有する上下の保持溝22のそれぞれに電気接続材10が保持されて、上記ユニット1が形成されている。
接続材10を保持するための保持溝22が側方に貫通して形成されている。該保持溝22は、その開口縁に、受入溝21の入口側(前方側)と奥部側にフランジ部23が形成されていて、側方から上記二つの保持溝22のそれぞれへ挿入された電気接続材10が該保持溝22から落下脱落しないように、該電気接続材10の両側縁を係止可能に規制している。また、上記第一導電体20には、上下外面から受入溝21へ向け貫通する小径孔24が上記フランジ部23の先端縁近傍で第一導電体20の両端面近傍となる位置に形成されていて該小径孔24へ上記上下外面から係止ピン25が打ち込まれており、該係止ピン25が保持溝22の溝底面から突出することで、後述の電気接続材10の基部に係止し、電気接続材10が保持溝22から側方へ滑落することを阻止している。かかるフランジ部23を有する上下の保持溝22のそれぞれに電気接続材10が保持されて、上記ユニット1が形成されている。
上記第一導電体20は、受入溝21の入口側となる受入開口内面26は若干傾斜していて該受入開口内面26同士間となる溝幅を前方に向け拡大している。また、上記第一導電体20の後端面には、電源(図示せず)から電力を受ける電源側のブスバーBを接続取付けするための接続ピン27が後方へ向け突出して設けられている。
このようにブスバーBが接続された第一導電体20内に電気接続材10を保持して形成されるユニット1に対して、第二導電体30が接続される。本実施形態では、第二導電体30は、前後に延びる帯板状をなし、上記第一導電体20の受入溝21に対して挿抜可能な他のブスバーとして形成されている。
上記第二導電体30は、先端(後端)が丸味をもったV字状端31を有し、該V字状端31から第一導電体20の受入溝21へ挿入されて上下二つの電気接続材10と該第二導電体30の表裏面とが上記電気接続材10を介して接圧をもって接続されるようになる。かくして、電源側のブスバーBで電源から受けた電力がユニット1(第一導電体20そして二つの電気接続材10)を介して配電側のブスバーとしての第二導電体30へ供給され、ここから所定の機器へ電力が配電される。
電気接続材10は、図2及び図3に見られるごとく、保持部材11で複数の接触片16を配列保持することで構成されている。図2及び図3は、電気接続材10について、接触片16の配列方向をなす長手方向Xでの一部を示すもので、図2は左端側で一部の接触片16を外した状態での上方から見た斜視図、図3は側面図である。また、電気接続材10は、保持部材11へ接触片16を取り付けることで得られているが、その取付前そして取付後の状態が図4(A),(B)にそれぞれ示されている。なお、図4は、接触片16の保持部材11への取付要領を示す図であり、その様子を理解しやすくするために、図2そして図3とは逆側、すなわち図2、そして図3では下側となっている方を上側として見た図としている。
保持部材11は、比較的薄い金属帯状板をプレス等で打ち抜き加工して作られており、図2のごとく、両方の側部に該保持部材11の上記長手方向Xへ延びる平行な二つの基部12と、該長手方向Xにおける定間隔位置で、この二つの基部12同士を連結する複数の連結部13とを有している(ここで連結部13が延びる方向を連結方向Yとする)。この基部12には、上記長手方向Xで連結部13の位置に、キャリアとしての孔部14が穿設されている。金属帯状板から保持部材11を加工するには、上記孔部14に送り係止爪(図示せず)が係止して、金属帯状板を間欠的に送り、停止時に上記長手方向Xで隣接する孔部14同士間に、該金属帯状板の幅方向に延びる細長い窓部15を二つの基部12同士間に穿設することで、上記連結部13を形成する。このように孔部14は、連結部13を形成する際に、金属帯状板を送るためのキャリアとして機能する。
二つの基部12同士を連結している連結部13は、上記連結方向Yに延びる帯部13Aと、該連結方向Yでの中央位置に該帯部13Aの一側縁に突片状に設けられた保持部13Bとを有している。該保持部13Bには、横長に形成されている保持窓13B−1が穿設されている。かかる連結部13は、保持部13Bと基部12との間の部分で捩られて、該保持部13Bが基部12に対して角度θをもつようになる(図3参照)。なお、保持部材11は、導電に寄与する接触片16と異なり、加工性に優れ廉価なステンレス材料等を使用することができる。
次に、接触片16は、導電性に優れた銅や銅合金を使用し、上記保持部材11よりも厚い金属板で平坦状に作られていて高い剛性および高い導電性を有している。該接触片16は、その板面外形が短い鏃状をなしていて、図2にて該接触片16の下部をなす横長矩形の第一板部17と、該第一板部17に対し上部となる三角形状の第二板部18とを連続した一部材として有している。
上記接触片16の第一板部17の下縁は、図4に見られるように、連結部13の連結方向Yを該接触片16の幅方向として上記連結部13と平行して延びる平行縁を形成し、この下縁には上記幅方向両端近傍位置に突部として形成された二つの第一接触部17Aを有している。一方、第二板部18は、上記第一板部17の幅よりも幅方向に突出する底辺をもつ略二等辺三角形をなすような傾斜縁18Bを上縁に有し、該傾斜縁18Bの頂部を第二接触部18Aとしている。上記接触片16は、第一接触部17A、第二接触部18Aそして傾斜縁18Bが、該接触片16の幅方向そして板厚方向にて丸味をもって形成されている。
上記接触片16は、上記第一接触部17Aと第二接触部18Aとの間の位置に、既述の保持部材11の連結部13から突出形成された保持部13Bにより保持される被保持部19が設けられている。該被保持部19は、本実施形態では、上記第二板部18の下部で第一板部17に近い位置に設けられ、図4(A)にて該接触片16の上側面(図2では下側面)に、エンボス加工により横長な凸状部として形成されている。図4においては上記被保持部19が接触片16の一方の面で凸状部として表われており、図2,3では、接触片16の他方の面で凹状部として表われている。被保持部19そしてこれに対応する保持部材11の保持部13Bは、図示のごとくの一箇所のみではなく、複数箇所としてもよく、また、第一板部17に位置していてもよい。
かかる電気接続材10は、保持部材11へ接触片16を、図4(A),(B)に見られる要領で取り付けて該保持部材11に保持させることで得られる。
すなわち、上記配列方向に長い保持部材11を作り、これに対して接触片を取り付けて電気接続材を作り、その状態から、必要とされる長さに保持部材11を切断して使用する。以下、その製造方法について詳細に説明する。
先ず、連結部13が保持部13Bの範囲で捩り加工済みの保持部材11と接触片16とを用意し、図4(A)にて上記保持部13Bの下面側に接触片16の被保持部19をもたらし、保持部13Bの保持窓13B−1から凸状部をなす被保持部19を上方へ貫通突出せしめ、しかる後、工具により被保持部19の突出部分を圧潰(カシメ)することで、被保持部19は保持部13Bによって確実に保持される(図4(B)参照)。既述したように連結部13は上記保持部13Bの範囲で捩られているので、保持部13Bで保持された接触片16は、図3に見られるように、その捩りの角度θの分だけ基部12の面に対して傾斜した保持姿勢をとることとなる。図2では、接触片16は、傾斜縁18Bの頂部における第二接触部18Aが保持部材11に対して上方に向く保持姿勢となっているが、これを下方から見た図4(B)では上記第二接触部18Aが保持部材11に対して下方に向く保持姿勢となる。このようにして、接触片16は一枚ずつ、順次、保持部材11に取り付けられ保持されて電気接続材10が完成する。その際、保持部材11は、キャリアとしての孔部14に送り係止爪を係止して間欠的に送られ、停止時に定位置で、既述のごとく接触片16の被保持部19が保持部材11の保持部13Bへ取り付けられることで、上記接触片16が保持される。しかる後、第一導電体20の大きさに見合った長さで保持部材11をその基部12にて切断する。
このようにして複数の接触片16が保持部材11で配列保持された電気接続材10は、図1(A),(B)に見られるように第二接触部18Aが第一導電体20の保持溝22の
内方へ向く姿勢のもとで、保持部材11の基部12がフランジ部23の内側で支持されるようにして、第一導電体20の保持溝22へ側方から定位置まで挿入された後、係止ピン25を第一導電体20の小径孔24へ打ち込む。上記保持溝22へ突出することとなった係止ピン25の先端は、保持部材11の端部に近接した位置で突入し、電気接続材10は最早、側方から脱落することなく第一導電体20で保持されることとなる。このように、上記電気接続材10は、第一導電体20の上下のそれぞれの保持溝22に組み込まれ、両電気接続材10の第一接触部17A同士が上下方向で互いに対向して位置するようになる。対向する第一接触部17A同士の間隔aは、第二導電体30の板厚dよりも小さくなっている。
内方へ向く姿勢のもとで、保持部材11の基部12がフランジ部23の内側で支持されるようにして、第一導電体20の保持溝22へ側方から定位置まで挿入された後、係止ピン25を第一導電体20の小径孔24へ打ち込む。上記保持溝22へ突出することとなった係止ピン25の先端は、保持部材11の端部に近接した位置で突入し、電気接続材10は最早、側方から脱落することなく第一導電体20で保持されることとなる。このように、上記電気接続材10は、第一導電体20の上下のそれぞれの保持溝22に組み込まれ、両電気接続材10の第一接触部17A同士が上下方向で互いに対向して位置するようになる。対向する第一接触部17A同士の間隔aは、第二導電体30の板厚dよりも小さくなっている。
かかる構成の本実施形態による電気接続材10が第一導電体20に組まれて電気コネクタの形態をなすユニット1と、第二導電体30とを有する電気コネクタは、次の要領で使用される。
先ず、上記ユニット1の第一導電体20の後端面に設けられた接続ピン27をブスバーBの対応孔(図示せず)へ挿入して該第一導電体20を電源側のブスバーBに取り付けるとともに、該第一導電体20の後端面をブスバーBに接面させることで第一導電体20とブスバーBとを電気的に接続する。該ブスバーBは電源に接続されており、電力を第一導電体20へ供給する。
しかる後、上記ユニット1へ帯板状をなすに第二導電体30を組み込む。第二導電体30は配電側のブスバーをなしており、第一導電体20に保持されている上下二つの電気接続材10の間に挿入され、図1(B)に見られるように、両電気接続材10のそれぞれの接触片16の第二接触部18Aを離間させる方向に押すようになる。
接触片16は、図3に見られるように、該接触片16の第二接触部18Aで上記第二導電体30から押圧力Pを受けると、該接触片16の第一接触部17Aで第一導電体20から反力Qを受け、この押圧力Pと反力QによりモーメントMが該接触片16に生ずるようになる。その結果、接触片16がその被保持部19で連結部13を保持部13Bを介して弾性捩り変位を生じさせ、上記接触片16の保持姿勢の傾斜の角度θの減少が許容される。かくして、上記電気接続材10の各接触片16は上記押圧力Pそして反力Qを接圧として第二導電体30そして第一導電体20を電気的に接続して電力を伝達する。両電気接続材10において、複数の接触片16はそれぞれ独立して上記傾斜の角度θを変化させるので、全接触片16が確実に第一導電体20そして第二導電体30と接触する。上記接触片16は、連結部13の連結方向そして板厚方向で、第一接触部17A、第二接触部18Aそして傾斜縁18Bに丸味をもっているので、第二導電体30の挿入組込時そして接触片16の傾斜の角度θの変化時に、第一導電体20そして第二導電体30との接触面を傷めることはない。
本実施形態において、保持部材11について変形が可能である。例えば、図5に見られるように連結部13の連結方向Yを基部12の長手方向Xに対して傾角φをもって形成することで、連結部13の長さを二つの基部12の間隔よりも長くすることができ、さらに
弾性捩り変位を生じやすくなり、捩りによる基部12への影響を確実に回避できる。
弾性捩り変位を生じやすくなり、捩りによる基部12への影響を確実に回避できる。
<第二実施形態>
前出の図2ないし図5に見られる第一実施形態では、被保持部19は横長な一つの凸状部として設けられ、保持部13Bにはこれを受ける横長な保持窓13B−1が形成されていたが、第二実施形態では、図6(A),(B)に見られるように、被保持部19は横方向(連結方向)に離れた二位置に設けられた短円柱凸部として設けられ、保持部13Bにはこれを受ける円形孔をなす保持窓13B−1が形成されている。このようにすることで、被保持部19そして保持部13Bが比較的簡単な形状でありながら、離れた二位置でしっかりと接触片16が保持される。
前出の図2ないし図5に見られる第一実施形態では、被保持部19は横長な一つの凸状部として設けられ、保持部13Bにはこれを受ける横長な保持窓13B−1が形成されていたが、第二実施形態では、図6(A),(B)に見られるように、被保持部19は横方向(連結方向)に離れた二位置に設けられた短円柱凸部として設けられ、保持部13Bにはこれを受ける円形孔をなす保持窓13B−1が形成されている。このようにすることで、被保持部19そして保持部13Bが比較的簡単な形状でありながら、離れた二位置でしっかりと接触片16が保持される。
<第三実施形態>
前出の図1〜6の実施形態では、接触片はその第二板部が略三角形をなしていたが、この略三角形に代え、略台形とすることも可能である。さらなる第三実施形態として示される図7では、接触片の第二板部が略台形となっている。なお、図7では、前出の図1〜6における形態と共通部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
前出の図1〜6の実施形態では、接触片はその第二板部が略三角形をなしていたが、この略三角形に代え、略台形とすることも可能である。さらなる第三実施形態として示される図7では、接触片の第二板部が略台形となっている。なお、図7では、前出の図1〜6における形態と共通部位には同一符号を付し、その説明は省略する。
図7(A)に見られるように、本実施形態では、接触片16の第二板部18は略台形をなしている。第二板部18の頂部は連結部13の連結方向となる幅方向と平行な縁部を有し、この縁部で第二接触部18Aを形成している。第二接触部18Aは上記幅方向に長く延びていることで、該第二接触部18Aと第二導電体との接触域を大きく確保し、大電流を流せるようになっている。上記幅方向でこの第二接触部18Aの両側には、傾斜縁18Bが形成されている。この傾斜縁18Bを上縁とすると、上記第二板部18の下縁18C
は、前出の実施形態で上記幅方向に対して傾斜していなかったのに対し、本実施形態では、上記幅方向で中央に行くにつれ下方に傾斜している。こうすることで本実施形態では、第二板部18と第一板部17との境界域での強度の向上を図っている。
は、前出の実施形態で上記幅方向に対して傾斜していなかったのに対し、本実施形態では、上記幅方向で中央に行くにつれ下方に傾斜している。こうすることで本実施形態では、第二板部18と第一板部17との境界域での強度の向上を図っている。
上記第二板部18には、幅方向中央域で第一板部17に近い位置に被保持部19が設けられている。該被保持部19は座部19Bと被保持凸部19Aとから成り、該被保持部19は、図7(A)にて表面から突出するよう裏面から押し出されるエンボス加工により凸状部として形成されている。
突出した上記被保持凸部19Aは、接触片16の幅方向に二つ並んで設けられているが、この二つの被保持凸部19Aを含む範囲で上記幅方向に長い領域に突状段部をなす座部19Bが形成されており、上記被保持凸部19Aはこの座部19Bから突出している。上記被保持凸部19Aそして座部19Bは、図7(A)に示される接触片16の表面から突出するように、この図7(A)の接触片16を裏面から示す図8(B)に見られるごとく、接触片16の裏面側から表面側へ向け押し出すようにエンボス加工により形成されている。
第一板部17は、第二板部18の下縁部から下方(図7(A)にて左方)に向け延出しており、接触片16の幅方向で、間隔をもった二箇所に下方へ向け脚部17Bが設けられている。図7(A)で示されている該接触片16の表面側では、上記脚部17Bの下縁側が板厚方向に曲がっている丸味をもっていて、その下端縁が上記幅方向に直状に延びる第一接触部17Aとして形成されている。第一接触部17Aが長く延びていることで、第一接触部17Aにおける第一導電体との接触域を大きく確保していて大電流を流せるようになっている。脚部17Bは、図8(B)に見られるように、上記被保持凸部19Aと座部19Bの部分が裏面でエンボス加工のために没しているとともに、上記脚部17Bの下部がその幅方向外側で厚みを減ずるよう凹部17B−1としてプレス加工を受けている。
接触片16は接触相手となる第一導電体からの押圧力を受けると、連結部13を支点として角度θ(図3参照)を小さくするように傾く。すなわち複数の接触片16が互いに近づくようになる。その際、接触片16の第一接触部17Aが形成されている脚部17Bは、隣接する他の接触片16を保持している連結部13に近づく。連結部13は、傾斜角θが小さくなるように、弾性捩りが生ずる。この弾性捩りは連結部13での湾曲をも伴うので、上記脚部17Bの裏面に形成された凹部17B−1は連結部13がこの湾曲により変位(この変位は幅方向で脚部17Bの内側よりも外側の方で大きくなる)して上記脚部17Bの裏面と干渉することを回避するために貢献する。
一方、上記接触片16を保持する保持部材11は、図4あるいは図6の前出の例では、保持部13Bが連結部13の帯部13Aから突片状に設けられた部分に保持窓13B−1が形成されていたが、本実施形態では、連結部13は帯部だけ有し突片状の部分が設けられておらず、帯部をなす連結部13に丸孔状の保持窓13B−1が形成されている。
かかる本実施形態の接触片16は、次の要領で保持部材11に取り付けられ支持される。
先ず、図7(A)に見られるように、接触片16を保持部材11の連結部13の下面側に位置するように該接触片16の第一板部17を上記保持部材11の窓部15へ挿し込む。
次に、接触片16に突出形成された被保持凸部19Aを連結部13の下面側で保持窓13B−1に一致するように位置させ、下方から該被保持凸部19Aを保持窓13B−1へ貫入させる。しかる後、連結部13の表面(上面)から突出する被保持凸部19Aを、前出の実施形態の場合と同様に、工具により圧潰(カシメ)して、接触片16を該連結部13で保持する(図7(B)参照)。
このような、接触片16の保持部材11への取付けは、複数の接触片16に対して一つづつ順次と行われるが、その際、前出の図4そして図6の形態では図において下方の連結部から上方の連結部に対して接触片が取り付けられていたのに対し、本実施形態では、被保持凸部19Aが前出の実施形態の場合にくらべ、接触片の下部に位置している関係で、前出の実施形態の場合とは逆に、上方の連結部から下方の連結部へ向け、連結部13に取り付けられる。かくして、複数の接触片16が保持部材11へ取り付けられた状態を図8に示す(図8(A)は接触片の表面側から見た図、図8(B)は裏面側から見た図である)。
<第四実施形態>
図9における第四実施形態では、第一導電体20は上下の導電部材20A,20Bを結合ボルト28で結合することで形成され、左右の両方に開口してそれぞれ受入溝21を有している。図9の例では、左方の受入溝21に電源側のブスバーBが挿入され、右方の受入溝21には配電側のブスバーとしての第二導電体30が挿入されている。また、この第二導電体30は、係止ピン29によって上記第一導電体20に抜出不可状態で結合されている。
図9における第四実施形態では、第一導電体20は上下の導電部材20A,20Bを結合ボルト28で結合することで形成され、左右の両方に開口してそれぞれ受入溝21を有している。図9の例では、左方の受入溝21に電源側のブスバーBが挿入され、右方の受入溝21には配電側のブスバーとしての第二導電体30が挿入されている。また、この第二導電体30は、係止ピン29によって上記第一導電体20に抜出不可状態で結合されている。
図1ないし図9の形態では、第一導電体20と電気接続材10、そして第二導電体30は平型コネクタの形態をなしているが、本発明は丸型コネクタの形態とすることも可能である。
<第五実施形態>
図10に示されている第五実施形態では、第一導電体20は円柱形をなし、第二導電体30は円筒体をなしている。
図10に示されている第五実施形態では、第一導電体20は円柱形をなし、第二導電体30は円筒体をなしている。
電気接続材10は、その保持部材11が薄い金属帯状板をプレス等で打ち抜き加工しているので、帯状の二つの細い基部12のみがその長手方向に連続して延びているので、その板厚方向には、撓みやすく容易に円形になる。
そこで、図10の形態では、基部12を弯曲させて円形にすることで電気接続材10を、上記第一導電体20の外周面に形成された保持溝22へ巻回して収めることとしている。その際、電気接続材10がその巻回状態から開いてしまうことのないように、保持部材11は、周方向で基部12の接合端同士で結合させている必要がある。かくして、第一導電体20に電気接続材10が巻回保持されて一つのユニット1を形成し、これに円筒形の第二導電体30が嵌合されて丸型コネクタが形成される。
1 ユニット 16 接触片
10 電気接続材 17A 第一接触部
11 保持部材 18A 第二接触部
12 基部 18B 傾斜縁
13 連結部 19 被保持部
13B 保持部 φ 傾角
14 孔部
10 電気接続材 17A 第一接触部
11 保持部材 18A 第二接触部
12 基部 18B 傾斜縁
13 連結部 19 被保持部
13B 保持部 φ 傾角
14 孔部
Claims (12)
- 第一導電体と第二導電体の二つの導電体の間を電気的に接続する電気接続材であって、複数の接触片と、該接触片を二つの導電体の間で配列保持する保持部材とを有し、該保持部材は弾性を有していて上記接触片の保持姿勢を変化可能としている電気接続材において、
接触片は板状をなし縁部の一部で第一導電体に接触する第一接触部と縁部の他の一部で第二導電体と接触する第二接触部と、第一接触部と第二接触部の間の位置で上記保持部材により保持される被保持部とを有し、
保持部材は、平行に延びる帯板状の二つの基部と、該二つの基部の長手方向にて間隔をもった複数の位置で二つの基部同士を連結する連結部とを有し、
連結部は、隣接する接触片の板面同士を該連結部が延びる連結方向に平行とし上記基部に対して傾斜する保持姿勢で該接触片を該接触片の被保持部にて保持する保持部を有しているとともに、該保持部と基部との間の部分で弾性変位可能となっている、
ことを特徴とする電気接続材。 - 接触片は、第一接触部が形成された第一板部と第二接触部が形成された第二板部で連続した平坦板をなし、第一板部の縁部が上記連結方向に対して平行縁をなし該平行縁に突部を設けて該突部に第一接触部を形成し、第二板部の縁部が連結部の連結方向に対して傾斜する傾斜縁を有し、第二接触部が該傾斜縁の頂部に形成されていることとする請求項1に記載の電気接続材。
- 接触片は、該接触片の第二板部が略三角形をなし、三角形の二辺が傾斜縁となっていることとする請求項2に記載の電気接続材。
- 接触片は、該接触片の第二板部の二辺での傾斜縁が等長の二等辺三角形をなしていることとする請求項3に記載の電気接続材。
- 接触片は、第一接触部が形成された第一板部と第二接触部が形成された第二板部で連続した平坦板をなし、第一板部の縁部が上記連結方向に対して平行縁をなし該平行縁に突部を設けて該突部に第一接触部を形成し、第二板部の縁部が基部から延びて連結部の連結方向に対して傾斜する傾斜縁と、該傾斜縁につながり上記連結方向に延びる頂部とを有し、第二接触部が該頂部に形成されていることとする請求項1に記載の電気接続材。
- 接触片は、第一接触部をなす突部が連結部の連結方向と平行に延びる縁部を有していることとする請求項2ないし請求項5のうちの一つに記載の電気接続材。
- 接触片は、第一接触部、傾斜縁そして第二接触部のいずれもが連結方向そして板厚方向で丸味をもっていることとする請求項2ないし請求項6のうちの一つに記載の電気接続材。
- 保持部材の基部は長手方向で連結部の位置にキャリアとしての孔部が形成されていることとする請求項1に記載の電気接続材。
- 連結部は、保持部材が位置する面内で基部が延びる長手方向に対して傾角をもって延びていることとする請求項1、請求項2そして請求項8のいずれか一つに記載の電気接続材。
- 請求項1ないし請求項9のうちの一つの電気接続材と、該電気接続材に電気的に接続される第一導電体とを有し、該第一導電体が上記電気接続材を定位置に保持してユニットをなし、該ユニットへ第二導電体を受入れ可能となっていることを特徴とする電気コネクタ。
- 第一導電体は、電気接続材をその複数の接触片が直線的に配列されるように保持し、第二導電体を上記配列の方向に対し直角方向から受入れ可能としていることとする請求項10に記載の電気コネクタ。
- 第一導電体は円柱状外周面もしくは円筒状内周面をもち、電気接続材をその複数の接触片が円周方向で上記外周面もしくは内周面に配列されるように保持し、円筒状部材もしく
は円柱状部材をなす第二導電体を受入れ可能としていることとする請求項11に記載の電気コネクタ。
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US15/259,254 US9893450B2 (en) | 2015-09-25 | 2016-09-08 | Electrical connecting member and electrical connector having the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108899671A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-27 | 杭州首连电气有限公司 | 多点接触触指和电连接器 |
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CN112736530A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-30 | 安徽鑫龙低压电器有限公司 | 一种多线电接触结构 |
-
2016
- 2016-07-01 JP JP2016131387A patent/JP2017063016A/ja active Pending
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