JP2018014168A - 端子及びコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】相手側端子との間に環状スプリングを介して電気接触する端子の構造を簡素にし、もって端子の製造コストを低減すること。【解決手段】接触面５０Ｃを有する相手側端子５０が接続される端子１０であって、接触面５０Ｃに対向する対向面１１Ｄを有する導電体１１と、導電性線材を巻回軸に対して傾斜させて螺旋状に巻回した斜め巻きコイルスプリングであって巻回軸方向から見て楕円形の斜め巻きコイルスプリングが当該楕円形の短軸方向に平行な直線周りに環状に曲げられて両端部が接合された環状スプリング１２と、環状スプリング１２を保持する保持軸部１３であって、対向面１１Ｄから略垂直に延びるように導電体１１に取り付けられており、環状スプリング１２によって環状に囲まれている空間に挿入されている保持軸部１３と、を備える、端子１。【選択図】図６

Description

本明細書で開示する技術は、端子及びコネクタに関する。

従来、斜め巻きコイルスプリングの両端部を接合して円環状にした環状スプリングを端子と相手側端子との間に介在させて電気接触を得る技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、特許文献１に記載の接触子装置は第１の導体と第２の導体とがいずれも円柱形状であり、それらが同軸上に配置されている。そして、第１の導体は端部が筒状の中空構造、第２の導体は端部が小径構造になっており、第２の導体の小径部が第１の導体の中空部に嵌合される構造になっている。

そして、第２の導体の小径部の外周面に溝が形成されており、その溝に円環状のばね接触子が嵌っている。ばね接触子は導電性のばね材からなる素線を巻回軸に対して９０度以内の角度に傾斜させて螺旋状に巻き回することによって形成された斜め巻きコイルスプリングの両端部を接合して円環状にしたものである。

斜め巻きコイルスプリングは巻回軸方向から見ると楕円形であり、短軸方向にばね特性を有している。特許文献１に記載の接触子装置は斜め巻きコイルスプリングを当該楕円形の長軸方向に平行な直線周りに環状に曲げることによってばね接触子が形成されており、そのばね接触子を第１の導体と第２の導体との接続方向に直交する方向に圧縮している。これによりばね接触子が短軸方向に圧縮され、短軸方向の弾性復帰力によって第１の導体と第２の導体との電気接触を得ている。

特開２００８−２０４６３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の接触子装置によると、ばね接触子を短軸方向に圧縮するために、言い換えるとばね接触子を第１の導体と第２の導体との接続方向に直交する方向に圧縮するために、穴あけ加工によって第１の導体の端部に筒状部を形成したり、切削加工によって第２の導体の端部に小径部を形成したりしなければならない。このため端子の製造コストが上昇してしまうという問題がある。また、特許文献１に記載の接触子装置はばね接触子が嵌る溝を第２の導体の小径部に切削加工などによって形成しなければならないので、端子の製造コストが更に上昇してしまうという問題がある。

本明細書では、相手側端子との間に環状スプリングを介して電気接触する端子の構造を簡素にし、もって端子の製造コストを低減する技術を開示する。

本明細書で開示する端子は、接触面を有する相手側端子が接続される端子であって、前記接触面に対向する対向面を有する導電体と、導電性線材を巻回軸に対して傾斜させて螺旋状に巻回した斜め巻きコイルスプリングであって前記巻回軸方向から見て楕円形の斜め巻きコイルスプリングが当該楕円形の短軸方向に平行な直線周りに環状に曲げられて両端部が接合された環状スプリングと、前記環状スプリングを保持する保持軸部であって、前記対向面から略垂直に延びるように前記導電体に取り付けられており、前記環状スプリングによって環状に囲まれている空間に挿入されている保持軸部と、を備える。

上記の端子によると、環状スプリングを端子と相手側端子との接続方向に圧縮することによって環状スプリングを短軸方向に圧縮するので、従来のように端子に小径部を形成したり小径部に溝を形成したりしなくてよい。よって上記の端子によると、相手側端子との間に環状スプリングを介して電気接触する端子の構造を簡素にすることができる。これにより端子の製造コストを低減することができる。

また、前記保持軸部に前記環状スプリングの抜けを抑制する抜け止め部が設けられていてもよい。

上記の端子によると、保持軸部から環状スプリングが抜けてしまうことを抑制することができる。

また、前記保持軸部は樹脂製であってもよい。

従来は筒部と小径部とによって環状スプリングを圧縮していたので小径部が導電体である必要があったが、上記の端子は導電体と相手側端子とで環状スプリングを圧縮するので保持軸部を金属製にする必要がない。一般に樹脂部材は金属部材に比べて低コストであるので、保持軸部を樹脂製にすると金属製の場合に比べて端子の製造コストを低減することができる。

また、前記保持軸部はリベットであってもよい。

上記の端子によると、保持軸部の取り付け作業が容易になる。

また、本明細書で開示するコネクタは、接触面を有する相手側端子と、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の端子と、を備え、前記導電体と前記相手側端子とによって前記環状スプリングを前記短軸方向から圧縮した状態で前記相手側端子と前記端子とが接続される。

上記のコネクタによると、端子と相手側端子との間に環状スプリングを介して電気接触するコネクタの構造を簡素にすることができる。これによりコネクタの製造コストを低減することができる。

また、前記相手側端子に、前記導電体と前記相手側端子とによって前記環状スプリングを前記短軸方向に圧縮するときに前記保持軸部を逃がす逃がし穴が設けられていてもよい。

上記のコネクタによると、導電体と相手側端子とによって環状スプリングを短軸方向に圧縮するときに保持軸部が相手側端子に当接して環状スプリングの圧縮が阻害されてしまうことを防止することができる。

本明細書で開示する技術によれば、相手側端子との間に環状スプリングを介して電気接触する端子の構造を簡素にすることができ、もって端子の製造コストを低減することができる。

実施形態１に係るコネクタの斜視図 コネクタを右側から見た側面図 図２に示すＡ−Ａ線の断面図 斜め巻きコイルスプリングの側面図 環状スプリングが短軸方向に圧縮された状態のコネクタを右側から見た側面図 図５に示すＢ−Ｂ線の断面図 実施形態２に係るコネクタを右側から見た断面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図６によって説明する。以下の説明において上下方向及び前後方向は図２に示す上下方向及び前後方向を基準とし、左右方向は図３に示す左右方向を基準とする。

図１〜図３に示すように、本実施形態に係るコネクタ１は端子１０と相手側端子５０とを備えている。図１〜図３では省略しているが、端子１０及び相手側端子５０はそれぞれハウジングに収容されており、それらのハウジング同士が係合することによって端子１０と相手側端子５０とが接続された状態に維持される。

（１）端子
図１に示すように、端子１０は導電体１１、環状スプリング１２、及び、保持軸部１３を備えて構成されている。導電体１１は銅合金などの金属板材を折り曲げることによって略Ｌ字状に形成されており、本体部１１Ａと、本体部１１Ａから上方に立ち上がっている外部接続部１１Ｂとを有している。外部接続部１１Ｂは外部回路と接続されるものであり、長孔状のボルト孔１１Ｃが設けられている。

本体部１１Ａは略矩形の平板状であり、その下面が相手側端子５０の接触面５０Ｃに対向する対向面１１Ｄ（図２参照）となっている。また、本体部１１Ａには平面視で概ね中央に円形の貫通穴１１Ｅ（図３参照）が設けられている。

環状スプリング１２は図４に示す斜め巻きコイルスプリング１４の一端部と他端部とを接合することによって形成されたものである。図４に示すように、斜め巻きコイルスプリング１４は導電性線材を巻回軸１５に対して９０度未満の角度θに傾斜させて螺旋状に巻回したものである。斜め巻きコイルスプリング１４は巻回軸方向から見ると楕円形をなしており、当該楕円形の短軸方向から挟むように荷重をかけると元の形状に復帰しようとする弾性復帰力が作用する。すなわち斜め巻きコイルスプリング１４は短軸方向にもばね弾性を有している。

環状スプリング１２は斜め巻きコイルスプリング１４を上述した楕円形の短軸方向に平行な直線周りに環状に曲げ、一端部と他端部とを接合することによって形成されている。具体的には、図３に示す環状スプリング１２は上下方向が短軸方向であり、斜め巻きコイルスプリング１４を上下方向に延びる直線１６周りに環状に曲げて両端部を溶接などによって接合することによって形成されている。

保持軸部１３は環状スプリング１２を保持するためのものである。保持軸部１３は対向面１１Ｄから下に向かって略垂直に延びるように導電体１１に取り付けられており、環状スプリング１２によって環状に囲まれている空間に挿入されている。具体的には、保持軸部１３は本体部１１Ａの貫通穴１１Ｅに挿入されている円柱部１３Ａと、円柱部１３Ａの両端部から径方向に環状に張り出している２つのフランジ部１３Ｂとを備えている。円柱部１３Ａの外径は本体部１１Ａの貫通穴１１Ｅの内径と略一致している。また、フランジ部１３Ｂの外径は貫通穴１１Ｅの内径より大きくなっており、保持軸部１３が貫通穴１１Ｅから抜けてしまうことが防止されている。

本実施形態に係る保持軸部１３は樹脂製であり、本体部１１Ａに取り付けられる前の保持軸部１３には一方のフランジ部１３Ｂが形成されていない。保持軸部１３はフランジ部１３Ｂが形成されていない端部側から貫通穴１１Ｅに挿入され、その後に当該端部を熱変形させることによって当該一方のフランジ部１３Ｂが形成されている。

また、下側のフランジ部１３Ｂ（抜け止め部の一例）の外径はドーナツ状の環状スプリング１２の内径より大きくなっている。これにより環状スプリング１２が保持軸部１３から容易に抜けてしまうことが抑制されている。ただし、フランジ部１３Ｂの外径が大きすぎると相手側端子５０が環状スプリング１２に接触できなくなってしまうので、図３に示すように本実施形態ではフランジ部１３Ｂが円柱部１３Ａから張り出している幅が環状スプリング１２の半径の概ね１／４〜１／３程度とされている。

次に、端子１０の組み立てについて説明する。端子１０の組み立てでは、先ず本体部１１Ａに保持軸部１３が取り付けられる。そして、その状態で環状スプリング１２によって囲まれている空間に保持軸部１３が挿入されるようにして環状スプリング１２が保持軸部１３に取り付けられる。ここで、前述したようにフランジ部１３Ｂの外径は環状スプリング１２の内径より大きいが、環状スプリング１２は円周方向に伸びることができるので、環状スプリング１２を押し込むと環状スプリング１２が円周方向に伸びることによってフランジ部１３Ｂを乗り越えることができる。これにより環状スプリング１２が保持軸部１３に取り付けられる。

（２）相手側端子
図１及び図２に示すように、相手側端子５０も銅合金などの金属板材を折り曲げることによって略Ｌ字状に形成されており、相手側本体部５０Ａと、相手側本体部５０Ａの縁部から立ち下がっている相手側外部接続部５０Ｂとを有している。相手側本体部５０Ａは略矩形の平板状であり、その上面が端子１０の対向面１１Ｄに対向する接触面５０Ｃとなっている。

また、図１に示すように、相手側本体部５０Ａには上方から見て概ね中央に板厚方向に貫通する逃がし穴５０Ｄが設けられている。逃がし穴５０Ｄは本体部１１Ａの対向面１１Ｄと相手側本体部５０Ａの接触面５０Ｃとによって環状スプリング１２を前述した短軸方向に圧縮するときに保持軸部１３が相手側本体部５０Ａに当接しないよう逃がすためのものであり、内径が保持軸部１３のフランジ部１３Ｂの外径より大きくなっている。

（３）端子と相手側端子との接続
次に、図５及び図６を参照して、端子１０と相手側端子５０との接続について説明する。図５に示すように、端子１０と相手側端子５０との接続では、端子１０の本体部１１Ａの対向面１１Ｄと相手側本体部５０Ａの接触面５０Ｃとによって環状スプリング１２が挟まれ、環状スプリング１２が短軸方向に圧縮される。このとき、図６に示すように保持軸部１３が相手側端子５０の逃がし穴５０Ｄに挿入されることにより、本体部１１Ａと相手側本体部５０Ａとによって環状スプリング１２を短軸方向に圧縮するときに保持軸部１３の下端部が相手側本体部５０Ａに当接して環状スプリング１２の圧縮が阻害されてしまうことが防止される。

そして、環状スプリング１２が短軸方向に圧縮された状態で端子１０のハウジングと相手側端子５０のハウジングとが係合することにより、端子１０と相手側端子５０とが図５に示す状態に維持される。前述したように環状スプリング１２は短軸方向にもばね特性を有しているので、図５に示す状態のとき環状スプリング１２が弾性反発力によって本体部１１Ａと相手側本体部５０Ａとに圧接し、良好な電気接触を得ることができる。

（４）実施形態の効果
以上説明した実施形態１に係る端子１０によると、環状スプリング１２を端子１０と相手側端子５０との接続方向に圧縮することによって環状スプリング１２を短軸方向に圧縮するので、従来のように端子１０に小径部を形成したり小径部に溝を形成したりしなくてよい。よって端子１０によると、相手側端子５０との間に環状スプリング１２を介して電気接触する端子１０の構造を簡素にすることができる。これにより端子１０の製造コストを低減することができる。

更に、端子１０によると、保持軸部１３に環状スプリング１２の抜けを抑制するフランジ部１３Ｂが設けられているので、保持軸部１３から環状スプリング１２が抜けてしまうことを抑制することができる。

更に、端子１０によると、保持軸部１３は樹脂製である。従来は筒部と小径部とによって環状スプリング１２を圧縮していたので小径部が導電体である必要があったが、本実施形態に係る端子１０は本体部１１Ａと相手側端子５０とで環状スプリング１２を圧縮するので保持軸部１３を金属製にする必要がない。一般に樹脂部材は金属部材に比べて低コストであるので、保持軸部１３を樹脂製にすると金属製の場合に比べて端子１０の製造コストを低減することができる。

また、実施形態１に係るコネクタ１によると、端子１０と相手側端子５０との間に環状スプリング１２を介して電気接触するコネクタ１の構造を簡素にすることができる。これによりコネクタ１の製造コストを低減することができる。

更に、コネクタ１によると、相手側端子５０に、本体部１１Ａと相手側本体部５０Ａとによって環状スプリング１２を短軸方向に圧縮するときに保持軸部１３を逃がす逃がし穴５０Ｄが設けられているので、本体部１１Ａと相手側本体部５０Ａとによって環状スプリング１２を短軸方向に圧縮するときに保持軸部１３が相手側端子５０に当接しない。これにより、本体部１１Ａと相手側本体部５０Ａとによって環状スプリング１２を短軸方向に圧縮するときに保持軸部１３の下端部が相手側本体部５０Ａに当接して環状スプリング１２の圧縮が阻害されてしまうことを防止することができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図７によって説明する。図７に示すように、実施形態２に係る端子６０の保持軸部は所謂樹脂リベット７０である。樹脂リベット７０は樹脂製の円柱部７０Ａの一端部に外径が貫通穴１１Ｅの内径より大きい略半球状の部分７０Ｂを有しており、上から下に向かってＶ字状の溝７０Ｃが形成されている。

樹脂リベット７０を本体部１１Ａに取り付けるときは、樹脂リベット７０が下から貫通穴１１Ｅに押し込まれる。樹脂リベット７０が貫通穴１１Ｅに押し込まれるとＶ字状の溝７０Ｃの両側の部分が互いに近づくように弾性変形することにより、略半球状の部分７０Ｂが貫通穴１１Ｅを通過する。略半球状の部分７０Ｂが貫通穴１１Ｅを通過すると当該両側の部分が弾性復帰して広がることにより、樹脂リベット７０が本体部１１Ａに取り付けられる。

以上説明した実施形態２に係る端子６０によると、保持軸部が樹脂リベット７０であるので、保持軸部の取り付け作業が容易になる。
実施形態２はその他の点において実施形態１と実質的に同一である。

＜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本明細書によって開示される技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態１では保持軸部１３が樹脂製であり、保持軸部１３を貫通穴１１Ｅに通した後に熱変形させてフランジ部１３Ｂを形成することによって保持軸部１３を本体部１１Ａに取り付ける場合を例に説明した。これに対し、保持軸部１３は貫通穴１１Ｅに圧入されてもよい。

（２）上記実施形態では保持軸部１３が樹脂製である場合を例に説明したが、保持軸部１３は金属製であってもよい。その場合、保持軸部１３は貫通穴１１Ｅに圧入されてもよいし、かしめ固定されてもよい。

（３）上記実施形態では相手側本体部５０Ａに逃がし穴５０Ｄが設けられている場合を例に説明した。これに対し、保持軸部１３が本体部１１Ａから上に飛び出すように移動可能な場合は、相手側本体部５０Ａに逃がし穴５０Ｄを設けるのではなく、保持軸部１３を本体部１１Ａから上に飛び出させることによって逃がしてもよい。

（４）上記実施形態では斜め巻きコイルスプリング１４の一端部と他端部とを溶接によって接合する場合を例に説明したが、一端部と他端部との接合は溶接に限定されるものではなく、適宜の方法で接合することができる。例えば一端部と他端部とを巻きつけることによって接合してもよい。

１…コネクタ、１０…端子、１１…導電体、１１Ｄ…対向面、１２…環状スプリング、１３…保持軸部、１３Ｂ…フランジ部（抜け止め部の一例）、１４…斜め巻きコイルスプリング、１５…巻回軸、５０…相手側端子、５０Ｃ…接触面、５０Ｄ…逃がし穴、６０…端子、７０…樹脂リベット（保持軸部の一例）

Claims (6)

1. 接触面を有する相手側端子が接続される端子であって、
   前記接触面に対向する対向面を有する導電体と、
   導電性線材を巻回軸に対して傾斜させて螺旋状に巻回した斜め巻きコイルスプリングであって前記巻回軸方向から見て楕円形の斜め巻きコイルスプリングが当該楕円形の短軸方向に平行な直線周りに環状に曲げられて両端部が接合された環状スプリングと、
   前記環状スプリングを保持する保持軸部であって、前記対向面から略垂直に延びるように前記導電体に取り付けられており、前記環状スプリングによって環状に囲まれている空間に挿入されている保持軸部と、
   を備える、端子。
2. 前記保持軸部に前記環状スプリングの抜けを抑制する抜け止め部が設けられている、請求項１に記載の端子。
3. 前記保持軸部は樹脂製である、請求項１又は請求項２に記載の端子。
4. 前記保持軸部はリベットである、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の端子。
5. 接触面を有する相手側端子と、
   請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の端子と、
   を備え、前記導電体と前記相手側端子とによって前記環状スプリングを前記短軸方向から圧縮した状態で前記相手側端子と前記端子とが接続されるコネクタ。
6. 前記相手側端子に、前記導電体と前記相手側端子とによって前記環状スプリングを前記短軸方向に圧縮するときに前記保持軸部を逃がす逃がし穴が設けられている、請求項５に記載のコネクタ。

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