JP2017117623A - connector - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書によって開示される技術はコネクタに関し、特に対向する接点同士を当接させることで電気的接続を採る形式のコネクタに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a connector, and more particularly, to a connector of a type in which electrical connection is established by bringing opposing contacts into contact with each other.
この種のコネクタの一例として、下記特許文献1に記載された給電装置が知られている。このものは、雌側ジャンクション内に、固定の内側端板と可動の外側端板とが対向して配されて、両端板の間にコイルばねが装着されるとともに、外側端板には板ばね部材が設けられ、この板ばね部材は、外側端板から外方に突出した一端側が折り曲げられることで、弾性変形が容易な斜め姿勢をなす雌側接点が形成されている。そして、相手の雄側ジャンクションが接近すると、同雄側ジャンクションに設けられた雄側接点が雌側接点に突き当って、コイルばねを弾縮しながら外側端板を押し込み、かつ雌側接点自身を弾性変形させつつ接触し、電気的接続が採られるようになっている。特に、雌雄の接点間のワイピング効果が期待される構造である。 As an example of this type of connector, a power feeding device described in Patent Document 1 below is known. In the female junction, a fixed inner end plate and a movable outer end plate are arranged to face each other, a coil spring is mounted between the both end plates, and a plate spring member is provided on the outer end plate. The leaf spring member is provided with a female contact that forms an oblique posture in which elastic deformation is easy by bending one end side protruding outward from the outer end plate. Then, when the mating male side junction approaches, the male side contact provided on the same male side junction hits the female side contact, pushes the outer end plate while elastically compressing the coil spring, and the female side contact itself They are brought into contact with each other while being elastically deformed to be electrically connected. In particular, this structure is expected to have a wiping effect between male and female contacts.
しかしながら上記先行技術のものは、以下のような理由で大電流用途には適用し辛い。すなわち先行技術では、板ばね部材の他端にコード線が接続されて、コイルばねの内部を通ったのち雌側ジャンクションの外部に引き出された構造であるため、コード線の電線径に制限があって大電流用途には適さない。また、大電流用途の場合には、板ばね部材の板厚を大きくする必要があるが、それだけ板ばね部材の一端側の雌側接点の剛性が高くなり、自由に弾性変形できなくなるためである。
本明細書によって開示される技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、接点当接形式のコネクタにおいて簡単な構造で以て大電流用途に適用できるようにするところにある。
However, the above prior art is difficult to apply to high current applications for the following reasons. In other words, in the prior art, the cord wire is connected to the other end of the leaf spring member, passed through the inside of the coil spring, and then pulled out to the outside of the female junction. Therefore, the wire diameter of the cord wire is limited. Is not suitable for large current applications. In addition, in the case of a large current application, it is necessary to increase the plate thickness of the leaf spring member. However, the rigidity of the female contact on one end side of the leaf spring member is increased and the elastic deformation cannot be freely performed. .
The technology disclosed in this specification has been completed based on the above-described circumstances, and the object thereof can be applied to a large current application with a simple structure in a contact contact type connector. It is in place.
本明細書によって開示されるコネクタは、相手端子に設けられた板状接点部がその板厚方向に沿って進入可能な開口部が設けられたハウジングと、前記相手端子の前記板状接点部と対向した姿勢でかつ長さ方向の一部を前記開口部に臨ませた形態で前記ハウジングに収容されたバスバーと、前記バスバーにおける前記開口部に臨んだ部分の外周に装着された導電性を有するリング状の斜め巻きコイルばねと、を備えた構成である。 The connector disclosed in this specification includes a housing provided with an opening through which a plate-like contact portion provided on a mating terminal can enter along the thickness direction of the mating terminal, and the plate-like contact portion of the mating terminal; The bus bar accommodated in the housing in a form facing the opening and a part in the length direction facing the opening, and conductivity mounted on the outer periphery of the portion of the bus bar facing the opening And a ring-shaped diagonally wound coil spring.
相手端子の板状接点部がハウジングの開口部を通ってバスバーに接近すると、バスバーに装着されたリング状の斜め巻コネクタばねにおける板状接点部と対向する側の略半周の部分が、バスバーと板状接点部との間で径方向に挟持され、すなわち同略半周分の斜め巻きコイルばねが傾斜度合いを変えつつ押し潰されるように弾性変形し、その復元弾力でバスバーと相手の板状接点部とに接触することにより、バスバーと相手端子との間の電気的接続が採られる。
上記の導電構造を構築するに当たり、バスバーの板厚や、さらには同バスバーに接続される導電体である他のバスバーの板厚、あるいは電線の電線径に制限を受けることが無いから、大容量用途にも適用することができる。先行技術のものと比較して構造が簡単にまとまり、特に斜め巻きコイルばねを配設するに当たっては、バスバーの外周に装着するだけで良いから、組付作業性にも優れたものとなる。
When the plate-like contact portion of the mating terminal approaches the bus bar through the opening of the housing, the substantially half-circumferential portion on the side facing the plate-like contact portion of the ring-shaped diagonally wound connector spring attached to the bus bar is It is sandwiched in the radial direction between the plate-shaped contact parts, that is, it is elastically deformed so that the diagonally wound coil springs of approximately the same half circumference are crushed while changing the degree of inclination, and the plate-shaped contact of the bus bar and the other party by its restoring elasticity By contacting the part, electrical connection between the bus bar and the mating terminal is taken.
In constructing the above conductive structure, there is no restriction on the thickness of the bus bar, the thickness of another bus bar that is a conductor connected to the bus bar, or the wire diameter of the electric wire. It can also be applied to applications. Compared with the prior art, the structure is simple, and particularly when the oblique coil spring is disposed, it is only necessary to mount it on the outer periphery of the bus bar, so that the assembly workability is excellent.
また、以下のような構成としてもよい。
前記バスバーの一端が前記斜め巻きコイルばねを装着する装着端となっている一方、前記バスバーの他端が、他のバスバーや電線等の導電体との接続端となっており、前記バスバーの前記装着端の角部には丸みが付けられている。
斜め巻きコイルばねは、バスバーにおける導電体が接続された側とは反対の一端側から嵌められて装着され、特に装着端の角部には丸みが付けられているために、引っ掛かりなくよりスムーズに装着できる。
The following configuration may also be used.
One end of the bus bar is a mounting end to which the oblique coil spring is mounted, while the other end of the bus bar is a connection end with a conductor such as another bus bar or an electric wire, The corner of the mounting end is rounded.
The slant winding coil spring is fitted and mounted from one end of the bus bar opposite to the side where the conductor is connected. Especially, the corner of the mounting end is rounded, so it is smoother without being caught. Can be installed.
前記バスバーにおける前記開口部に臨んだ部分には、前記斜め巻きコイルばねが同バスバーの長さ方向に移動することを規制する位置決め部が設けられている。
斜め巻きコイルばねを、バスバー上の正規の装着位置に確実に装着できる。
In the portion of the bus bar that faces the opening, a positioning portion that restricts the oblique coil spring from moving in the length direction of the bus bar is provided.
The slanted coil spring can be securely mounted at the regular mounting position on the bus bar.
前記位置決め部が、前記バスバーの側縁に形成された切り欠きである。
切り欠きを形成するといった簡単な構造で斜め巻きコイルばねの位置決めができ、また、バスバー製造時の材料取りにも優れる。
The positioning portion is a notch formed in a side edge of the bus bar.
The slant winding coil spring can be positioned with a simple structure such as forming a notch, and is excellent in material removal when manufacturing a bus bar.
本明細書によって開示される技術によれば、接点当接形式のコネクタにおいて簡単な構造で以て大電流用途に適用することができる。 According to the technology disclosed in this specification, the contact contact type connector can be applied to a large current application with a simple structure.
<実施形態>
実施形態を図1ないし図5に基づいて説明する。本実施形態では、電気自動車やハイブリッド車に装備されるPCU(Power Control Unit)とモータ間の給電装置に適用した場合を例示しており、図1に示すように、互いに嵌合されるPCU側コネクタ10(以下、コネクタ10)と、モータ側コネクタ50(以下、相手コネクタ50)とを備えている。
<Embodiment>
The embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a case where the present invention is applied to a power supply device between a PCU (Power Control Unit) and a motor installed in an electric vehicle or a hybrid vehicle is illustrated, and as shown in FIG. A connector 10 (hereinafter referred to as connector 10) and a motor side connector 50 (hereinafter referred to as mating connector 50) are provided.
先に相手コネクタ50を説明する。相手コネクタ50は、図1及び図2に示すように、L型バスバーからなる相手端子51と、同相手端子51が装着された相手ハウジング55とを備えて構成されている。相手端子51は例えば銅板製であって、帯状の端子本体52の上端に、板状接点部53が直角に屈曲形成された形状である。端子本体52の下端部には、他のバスバー(図示せず)と接続するための接続用孔54が形成されている。
First, the
相手ハウジング55は、いわゆる端子台として機能するものであって、合成樹脂材により概ねブロック状に形成され、上面における左端寄りの位置に、受け台56が突出形成されている。
上記の相手端子51は、インサート成形により相手ハウジング55に一体的に装着されており、詳細には、板状接点部53が受け台56上に載置され、端子本体52が相手ハウジング55を下方に貫通してその下端部が同相手ハウジング55の下面から突出した形態で装着されている。
この相手ハウジング55が、図示しないモータケースに対し、その上面から突出した形態で装着されている。
The
The
The
コネクタ10について説明する。コネクタ10は、同じく図1及び図2に示すように、バスバー11と、バスバー11に装着されたリング状の斜め巻きコイルばね20と、バスバー11並びに斜め巻きコイルばね20が装着されたハウジング30とから構成されている。
The
バスバー11は、銅板製の帯材を略中央長さ位置で直角曲げすることにより、両辺が概ね等長のL字形に形成され、一辺(縦向きの辺)側が、他のバスバー(図示せず)と接続される導電体接続部12となっているとともに、他辺(横向きの辺)側が、相手端子51と接続される端子接続部15となっている。
導電体接続部12の先端部には、他のバスバー(図示せず;導電体の一例)と接続するための接続用孔13が形成されているとともに、略中央長さ位置には係止孔14が形成されている。
The
A connecting
バスバー11の端子接続部15における先端部寄りの位置に設定された装着部16には、リング状の斜め巻きコイルばね20が装着されている。
斜め巻きコイルばね20は、導電性に優れた金属線を螺旋巻してコイル部21が形成されるが、図2に示すように、一般のコイルばねとは違って、各コイル22の巻回面がコイル部21の軸線に対して予め傾斜するように巻かれることでコイル部21が形成されており、このコイル部21がリング状に回曲されて両端が溶接等により接続されることで、当該リング状の斜め巻きコイルばね20が形成されている。
A ring-shaped diagonally
The diagonally
この斜め巻きコイルばね20は、コイル部21に対して同コイル部21を径方向に挟むような荷重が加えられると、各コイル22の巻回面がコイル部21の軸線に対してさらに傾斜した状態に倒れて、コイル部21の高さ寸法(コイル部21の軸線方向と垂直な方向での寸法)が小さくなるように圧縮される。特に、荷重/撓み特性について、コイル部21の変位量(コイル部21の高さの変位量)が変化しても、ばね荷重の変化が小さく留められる領域を有する非線形特性を示す。
When a load is applied to the
上記したバスバー11の端子接続部15における装着部16には、図3に示すように、両側縁に所定長さの切り欠き17が形成され、装着部16自身は幅狭とされている。上記の切り欠き17が、斜め巻きコイルばね20が嵌められた際に、同斜め巻きコイルばね20が端子接続部15上を長さ方向に沿って移動することを規制する位置決め部として機能する。また、バスバー11の端子接続部15の先端の両角部には、丸み18が付けられている。
As shown in FIG. 3, the
続いて、ハウジング30について説明する。ハウジング30は合成樹脂製であって、図1及び図2に示すように、上ハウジング31Uと下ハウジング31Lとを一体的に結合することで形成されている。
上ハウジング31Uは、右端部に突出部32が立ち上がり形成された正面視L字形をなすブロック状に形成されている。上ハウジング31Uの下面には、上記したバスバー11の端子接続部15が装着される装着溝33が形成されている。
Next, the
The
上ハウジング31Uの下面に形成された装着溝33の天井面における左端部寄りの位置、詳細には、図3に示すように、装着溝33に収容されたバスバー11の端子接続部15における装着部16と対向する位置には、後記するように、端子接続部15の装着部16に装着された斜め巻きコイルばね20における上側の半周部分(上半周部25U)が収容される収容凹部34が形成されている。
The position of the mounting
上ハウジング31Uの下面の装着溝33の右端部には、バスバー11の導電体接続部12が挿通される挿通溝36が、突出部32内を上方に向けて貫通するようにして形成されている。挿通溝36は、その下端部の所定高さ領域が、導電体接続部12の板厚にほぼ等しい狭間隔に形成されている一方、それより上方位置は広間隔に形成されている。挿通溝36の広間隔領域の一方(図1の左側)の壁面には、導電体接続部12に形成された係止孔14に弾性的に係止するランス38が形成されている。
An
下ハウジング31Lは比較的扁平なブロック状をなし、その上面における左端部寄りの広い領域に亘って、深い凹部40が形成されている。この凹部40の底壁には、上記した相手ハウジング55の受け台56並びに同受け台56に載置された相手端子51の板状接点部53(端子本体52の上端部を含む)が進入可能な開口部41が形成されている。開口部41の左右両端縁には、ガイド壁42が立ち上がり形成されている。
The
本実施形態は上記した構造であって、続いてその作用を説明する。
コネクタ10は、以下のようにして組み付けられる。まず、バスバー11の端子接続部15における装着部16に、リング状の斜め巻きコイルばね20が装着される。斜め巻きコイルばね20は端子接続部15の先端側から嵌装され、装着部16の切り欠き17に嵌ったところで装着が完了する。このとき斜め巻きコイルばね20は、図2に示すように、長円形の環状をなして端子接続部15における幅狭の装着部16の回りに装着された形態を採る。
The present embodiment has the structure described above, and the operation thereof will be described subsequently.
The
このように斜め巻きコイルばね20が装着されたバスバー11の導電体接続部12が、上ハウジング31Uに形成された挿通溝36に下方から挿通される。導電体接続部12が挿通溝36に沿って所定量押し上げられると、図1に示すように、ランス38が係止孔14に弾性的に係止することで落下止めがなされ、このとき水平姿勢の端子接続部15が装着溝33内の中央幅位置に装着され、併せて斜め巻きコイルばね20の上半周部25Uが収容凹部34に収容される。
Thus, the
次に、上ハウジング31Uの下面に下ハウジング31Lの上面が重ねられて結合される。このとき、図1に示すように、下ハウジング31Lの上面における凹部40の左右の側縁部が、バスバー11の端子接続部15の左右両端部を受けるように位置するとともに、端子接続部15の装着部16に装着された斜め巻きコイルばね20の下側の半周部分(下半周部25L)が、凹部40内の上部位置に入って開口部41の上方に臨んだ状態となる。
Next, the upper surface of the
このように組み付けられたコネクタ10がPCUケースに装着され、バスバー11の導電体接続部12における上ハウジング31Uの突出部32の上面から突出した突出端に、PCUに配された他のバスバーが接続される。一方、相手コネクタ50はモータケースに装着され、相手端子51における端子本体52の下端部が、モータに配されたバスバーと接続される。
初期状態では、コネクタ10と相手コネクタ50とが、図1および図2に示すように、所定距離離間した状態で上下に対向している。
The
In the initial state, the
上記の初期状態から例えばPCUがモータに対して接近され、それに伴いコネクタ10が相手コネクタ50に対して嵌合されると、相手コネクタ50に設けられた相手端子51の板状接点部53が、コネクタ10におけるハウジング30の開口部41を通って凹部40内に進入し、バスバー11の端子接続部15における装着部16に装着された斜め巻きコイルばね20の下半周部25Lに次第に接近してついには押圧する。
For example, when the PCU is approached to the motor from the initial state and the
相手コネクタ50が所定量接近し、すなわち両コネクタ10,50が正規量嵌合されると、図4及び図5に示すように、端子接続部15の装着部16に装着された斜め巻きコイルばね20の下半周部25L(主に直線部)が、端子接続部15の装着部16と、相手端子51の板状接点部53とで上下方向に挟持され、すなわち斜め巻きコイルばね20の下半周部25Lが、各コイル22がさらに傾斜しつつ押し潰されるように弾性変形し、その復元弾力でバスバー11の装着部16と、相手端子51の板状接点部53とに接触することにより、コネクタ10のバスバー11と、相手コネクタ50の相手端子51との間の電気的接続が採られる。
When the
ここでより詳細には、バスバー11の端子接続部15(装着部16)と、相手端子51の板状接点部53とが、(コイル部21の)高さ方向に弾縮されて復元弾力を備えた斜め巻きコイルばね20の下半周部25Lを介して接続された形態となっている。斜め巻きコイルばね20は、上記したように、荷重/撓みの非線形特性を備えているから、相手コネクタ50の相対的な進出量等に誤差があって、斜め巻きコイルばね20の下半周部25Lの変形量に誤差が出たとしても、荷重すなわち復元弾力がさほど変化せず、安定した接触圧を受けて導電性に優れたものとなる。
More specifically, the terminal connection part 15 (mounting part 16) of the
また、斜め巻きコイルばね20の下半周部25Lが、バスバー11の端子接続部15(装着部16)と、相手端子51の板状接点部53とに接触する場合には、実際には下半周部25Lを構成する各コイル22ごとに接触することになり、すなわち多点で接触することになるから、接触抵抗が低減されてこれも導電性の向上に寄与し得る。
In addition, when the lower half
両コネクタ10,50の嵌合と離脱とに伴い、斜め巻きコイルばね20の下半周部25Lが高さ方向に弾縮された形態(図5参照)と、自然状態に戻った形態(図2参照)とを交互に採ることになるが、この際、斜め巻きコイルばね20の下半周部25Lにおける各コイル22の接触点が、バスバー11の端子接続部15(装着部16)上、または相手端子51の板状接点部53上で、擦れながら摺動若しくは回動することから、いわゆるワイピング効果が得られ、接触点に付着した異物を除去して、接触抵抗を低減することができる。
With the fitting and detachment of the
以上のように本実施形態では、コネクタ10と相手コネクタ50との間で電気的接続を図る場合に、コネクタ10に装備されたバスバー11の端子接続部15と、相手コネクタ50に装備された相手金具51の板状接点部53とを、介在された斜め巻きコイルばね20(下半周部25L)を弾縮しつつ突き合わせる構造を採っている。この構造であると、コネクタ10に装備されるバスバー11の板厚や、同バスバー11に接続される他のバスバーの板厚等に制限を受けることが無いから、大容量用途にも適用することができる。
As described above, in the present embodiment, when an electrical connection is made between the
コネクタ10は、バスバー11、リング状の斜め巻きコイルばね20、及び2ピースのハウジング30(上ハウジング31Uと下ハウジング31L)、といった少ない部品点数で構成されている。また、コネクタ10を組み付けるに当たっても、バスバー11にリング状の斜め巻きコイルばね20を装着したのち、同バスバー11を上下のハウジング31U,31Lで挟むようにしてハウジング30内に装着するだけでよく、組付工程も簡単に留められる。以て、コネクタ10を安価に製造することが可能となる。
The
斜め巻きコイルばね20を配設するに当たっては、リング状の斜め巻きコイルばね20をバスバー11の端子接続部15の先端から外嵌するだけでよく、しかも、端子接続部15の先端の角部には丸み18が付けられているために、引っ掛かりなくスムーズに嵌めることが可能であり、斜め巻きコイルばね20の配設作業、ひいてはコネクタ10の組付作業を能率良く行うことができる。
In disposing the diagonally
バスバー11の端子接続部15における装着部16には、両側縁に切り欠き17が形成されていて、リング状の斜め巻きコイルばね20は、切り欠き17に嵌った状態で装着部16の回りに装着されている。これにより、斜め巻きコイルばね20の装着位置が、端子接続部15の長さ方向にずれることのないように位置決めされ、結果、常に斜め巻きコイルばね20の下半周部25Lを、バスバー11の装着部16と相手端子51の板状接点部53との間で正確に挟圧することができる。
The mounting
<他の実施形態>
本明細書によって開示される技術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技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、コネクタに装備されたバスバーに接続される導電体として他のバスバーを例示したが、電線であってもよい。電線についても電線径に制限を受けることがなく、大電流用途を実現できる。
(2)リング状の斜め巻きコイルばねがバスバーの長さ方向に移動することを規制するための位置決め部としては、上記実施形態に例示したバスバーの両側縁に切り欠きを形成した構造に限らず、逆に両側縁に長さ方向に間隔を開けて一対の突部を形成した構造であってもよい。
(3)斜め巻きコイルばねの位置決め部は必ずしも必要ではなく、位置決め部を備えないものも技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The technology disclosed in the present specification is not limited to the embodiments described with reference to the above description and the drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope.
(1) In the said embodiment, although another bus bar was illustrated as a conductor connected to the bus bar with which the connector was equipped, an electric wire may be sufficient. The electric wire is not limited by the wire diameter, and can be used for a large current.
(2) The positioning portion for restricting the ring-shaped oblique winding coil spring from moving in the length direction of the bus bar is not limited to the structure in which notches are formed on both side edges of the bus bar exemplified in the above embodiment. On the contrary, a structure in which a pair of protrusions are formed on both side edges at intervals in the length direction may be used.
(3) The positioning portion of the diagonally wound coil spring is not necessarily required, and those that do not include the positioning portion are also included in the technical scope.
10…PCU側コネクタ(コネクタ)
11…バスバー
12…導電体接続部
15…端子接続部
16…装着部
17…切り欠き
18…丸み
20…斜め巻きコイルばね
25L…下半周部
30…ハウジング
41…開口部
51…相手端子
53…板状接点部
10 ... PCU side connector (connector)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記相手端子の前記板状接点部と対向した姿勢でかつ長さ方向の一部を前記開口部に臨ませた形態で前記ハウジングに収容されたバスバーと、
前記バスバーにおける前記開口部に臨んだ部分の外周に装着された導電性を有するリング状の斜め巻きコイルばねと、
を備えたコネクタ。 A housing provided with an opening through which the plate-like contact portion provided on the mating terminal can enter along its thickness direction;
A bus bar housed in the housing in a posture facing the plate-like contact portion of the mating terminal and having a portion in the length direction facing the opening,
A ring-shaped diagonally wound coil spring having electrical conductivity attached to the outer periphery of the portion facing the opening in the bus bar;
With connector.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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-
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- 2015-12-24 JP JP2015251243A patent/JP2017117623A/en active Pending
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