JP2020043002A - 接続端子及びコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増大を抑制しつつも、接触抵抗の増大を抑制できる接続端子及びコネクタを提供する。【解決手段】接続端子２０は、平坦面をなす接触面６１を有する相手端子６０と電気的に接続される平板状の端子接続部２１と、電線５０と電気的に接続される電線接続部２２とを有する。端子接続部２１は、相手端子６０と接続される状態において、相手端子６０の接触面６１に向かって曲面状に膨出して形成された接点部２３を有する。接点部２３は、曲率半径の大きい曲面状に形成されており、ほぼ平坦面に近い緩やかな曲面状をなしている。【選択図】図１

Description

本発明は、接続端子及びコネクタに関するものである。

従来、電気自動車等に用いられる大電流用の接続端子としては、多数の接点で雄端子と雌端子とを接触させ、接触抵抗を低減して発熱量を低く抑えることのできる多接点型の接続構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の多接点型の接続端子としては、例えば、円筒状をなす雌端子の筒内に筒状の接触ばねを装着し、その筒状の接触ばねに対して、横断面円形の棒状をなす丸ピンの雄端子を挿入したものが知られている。接触ばねは、例えば、軸方向に延び、且つ径方向内方に突出する複数のばね片が周方向に並んで配設された構造を有している。この接触ばねが有する複数のばね片が丸ピンの雄端子の外周面に接触される。この接触ばねを通じて雄端子と雌端子とが多数の接点で接触し、雄端子と雌端子との間の接触抵抗を低くすることができる。

なお、上記従来技術に関連する先行技術として、例えば、特許文献２，３も知られている。

特開２０１３−１８７１６３号公報 特開２００２−５１４１号公報 特開２０１４−６９８２号公報

ところが、上記多接点型の接続端子では、丸ピンである雄端子も円筒状をなす雌端子も切削加工により形成されるため、製造コストが高いという問題がある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、製造コストの増大を抑制しつつも、接触抵抗の増大を抑制できる接続端子及びコネクタを提供することにある。

上記課題を解決する接続端子によれば、平坦面をなす接触面を有する相手端子と電気的に接続される平板状の端子接続部と、電線と電気的に接続される電線接続部と、を有し、前記端子接続部は、前記相手端子と接続される状態において、前記相手端子の前記接触面に向かって曲面状に膨出して形成された接点部を有し、前記接点部の曲率半径Ｒが下記式１を満たす。

式１：

本発明の接続端子及びコネクタによれば、製造コストの増大を抑制しつつも、接触抵抗の増大を抑制できるという効果を奏する。

第１実施形態のコネクタを示す分解斜視図。 第１実施形態の接続端子を示す側面図。 第１実施形態の接続端子を示す正面図。 第１実施形態のコネクタを示す概略斜視図。 第１実施形態のコネクタを示す概略断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、実験及びデータ検証結果を示すグラフ。 第２実施形態のコネクタを示す分解斜視図。 第２実施形態の接続端子を示す側面図。 第２実施形態の接続端子を示す正面図。 第２実施形態のコネクタを示す概略断面図。 変更例のコネクタを示す分解斜視図。 変更例のコネクタを示す概略斜視図。 変更例の接続端子を示す概略斜視図。

（第１実施形態）
以下、コネクタの第１実施形態について、図面に従って説明する。なお、各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際とは異なる場合がある。

図１に示すコネクタ１０は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載されたバッテリと、インバータ又はモータとを電気的に接続するワイヤハーネスの両端部のうちの一端部に設けられる。

コネクタ１０は、接続端子２０と、ばね部３０と、リテーナ４０と、接続端子２０に接続された電線５０とを有している。コネクタ１０には、相手端子（つまり、相手側の接続端子）６０が挿入される。相手端子６０は、平板状の接続端子である。相手端子６０の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銅合金、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属材料を用いることができる。相手端子６０は、その構成金属の種類や使用環境に応じて、銀（Ａｇ）メッキ、錫（Ｓｎ）メッキやアルミニウムメッキ等の表面処理を施していてもよい。相手端子６０は、例えば、導電性に優れた金属板をプレス加工することによって形成することができる。相手端子６０は、コネクタ１０に挿入された際に接続端子２０と対向する面に、接続端子２０と接触される接触面６１を有している。接触面６１は、平坦面に形成されている。相手端子６０は、コネクタ１０に挿入された状態において、接続端子２０と電気的に接続される。

接続端子２０は、相手端子６０と接続される端子接続部２１と、電線５０と接続される電線接続部２２とを有している。接続端子２０は、例えば、端子接続部２１と電線接続部２２とが軸方向に連なって一体に形成された単一部品である。接続端子２０の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料を用いることができる。接続端子２０は、その構成金属の種類や使用環境に応じて、銀メッキ、錫メッキやアルミニウムメッキ等の表面処理を施していてもよい。接続端子２０は、例えば、導電性に優れた金属板をプレス加工することによって形成することができる。

端子接続部２１は、平板状をなす端子である。端子接続部２１は、相手端子６０と接続される状態において、相手端子６０に向かって曲面状に膨出して形成される接点部２３を有している。すなわち、端子接続部２１における相手端子６０との対向面２１Ａには、接点部２３が曲面状に膨出して設けられている。接点部２３は、ほぼ平坦面に近い緩やかな曲面状をなしている。本実施形態の接点部２３は、曲率半径Ｒの大きい球面状をなしている。

図２に示すように、接点部２３は、接続端子２０の軸方向（図２における左右方向）に曲率半径Ｒを持つように形成されており、側面視において円弧状に形成されている。また、図３に示すように、接点部２３は、接続端子２０の軸方向と直交する幅方向（図３における左右方向）に曲率半径Ｒを持つように形成されており、正面視において円弧状に形成されている。そして、接点部２３は、接続端子２０の軸方向及び幅方向とで同一の曲率半径Ｒを持つ球面状に形成されている。ここで、接点部２３の曲率半径Ｒは、接点部２３における、相手端子６０の接触面６１（図１参照）と直接接触する部分及びその近傍の形状を近似した仮想球（図２及び図３における２点鎖線参照）の半径とする。接点部２３における曲率半径Ｒの設定については、後述の［接点部２３の曲率半径Ｒについて］の欄で詳述する。なお、接点部２３の外表面は、理想的な真球状であってもよく、例えば回転楕円体等の真球から歪んだ形状であってもよい。

図４及び図５に示した曲率半径Ｒの大きい球面状をなす接点部２３は、相手端子６０の接触面６１（平坦面）と１点（１箇所）で接触するようになっている。このような接点部２３によれば、相手端子６０が捻回した場合でも、相手端子６０との接触面積が略一定に保たれるため、接触抵抗の急激な増加による高発熱を抑制することができる。また、接点部２３と相手端子６０の接触面６１との接続状態は、平面同士の接続状態に近くなるため、接点部２３と接触面６１との接触圧が分散し、相手端子６０の挿抜を繰り返し行うことによる摩耗を抑制しやすくなる。

図１に示すように、接点部２３は、例えば、接続端子２０の幅方向の全長に亘って形成されている。なお、接点部２３の長さ寸法（つまり、接点部２３のうち接続端子２０の軸方向に延びる寸法）は、例えば、８〜１２ｍｍ程度とすることができる。また、接点部２３の幅寸法（つまり、接点部２３のうち接続端子２０の幅方向に延びる寸法）は、例えば、１５〜２０ｍｍ程度とすることができる。

ばね部３０は、例えば、板ばねである。ばね部３０の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料を用いることができる。ばね部３０は、その構成金属の種類や使用環境に応じて、銀メッキ、錫メッキやアルミニウムメッキ等の表面処理を施していてもよい。

ばね部３０は、平板状の基端部３１と、基端部３１の両側縁から片持ち状に延びる一対の弾性片３２とを有している。ばね部３０は、例えば、基端部３１と一対の弾性片３２とが一体に形成された単一部品である。一対の弾性片３２は、互いに対向するように形成されている。

各弾性片３２における他方の弾性片３２と対向する面には、他方の弾性片３２に向かって膨出する押圧部３３が形成されている。各押圧部３３の外表面は、例えば、球面状に形成されている。一対の押圧部３３は、互いに対向するように形成されている。

図５に示すように、ばね部３０は、接続端子２０の接点部２３と相手端子６０の接触面６１（平坦面）とが弾性接触するように、それら接続端子２０及び相手端子６０を挟持している。このばね部３０は、電線５０が振られた際に接続端子２０と相手端子６０とが摺動摩耗しないように、接続端子２０と相手端子６０とを強固なばね力で挟持している。ばね部３０は、接続端子２０及び相手端子６０を挟み込んだ状態において、一方の弾性片３２の押圧部３３によって接続端子２０を相手端子６０に向かって押圧し、他方の弾性片３２の押圧部３３によって相手端子６０を接続端子２０に向かって押圧する。このように、接続端子２０及び相手端子６０は、一対の押圧部３３によって挟持される。このとき、一対の押圧部３３によって、接続端子２０の接点部２３と相手端子６０の接触面６１との接触部分に対して垂直な方向に接触荷重が印加される。一対の押圧部３３によって接点部２３及び接触面６１の接触部分に印加される接触荷重は、例えば、８０〜１２０Ｎ程度とすることができる。換言すると、ばね部３０では、８０〜１２０Ｎ程度の接触荷重を上記接触部分に印加できるように、一対の弾性片３２間の間隔や一対の押圧部３３の膨出量等が設定されている。そして、大きな接触荷重が上記接触部分に印加されることにより、接続端子２０の接点部２３が相手端子６０の接触面６１に高い接触圧で接触し、接続端子２０と相手端子６０とが電気的に接続される。このような接触状態では、電線５０が振られたとしても、接続端子２０の接点部２３が相手端子６０に摺動して摩耗することが好適に抑制される。

図１に示すように、端子接続部２１は、接点部２３と電線接続部２２との間に形成された係合孔２４を有している。係合孔２４は、端子接続部２１を板厚方向に貫通するように形成されている。

リテーナ４０は、合成樹脂からなる。リテーナ４０は、例えば、耐熱性及び剛性に優れた合成樹脂からなる。リテーナ４０は、リテーナ本体４１と、そのリテーナ本体４１と協動で端子接続部２１の一部を挟み込むカバー部４２と、それらリテーナ本体４１及びカバー部４２を開閉可能に連結するヒンジ４３とを有している。リテーナ４０は、例えば、リテーナ本体４１とカバー部４２とヒンジ４３とが一体に形成された単一部品である。ヒンジ４３は、可撓性を有している。

リテーナ本体４１は、端子接続部２１の係合孔２４に係合する係合突起４４を有している。リテーナ４０は、端子接続部２１の係合孔２４にリテーナ本体４１の係合突起４４を係合させた上で、カバー部４２の先端部に設けられた係合孔４５とリテーナ本体４１の端面に設けられた係止爪（図示略）とを係合させることによって、端子接続部２１に固定される。

電線接続部２２は、電線５０の端部と電気的に接続される。ここで、電線５０は、導電性に優れた金属材料からなる芯線５１と、その芯線５１の外周を覆う絶縁被覆５２とを有する被覆電線である。電線５０の端部では、電線５０の端末から所定長さ範囲に亘って絶縁被覆５２が剥がされ、芯線５１が露出されている。絶縁被覆５２から露出された芯線５１に対して、電線接続部２２が接続されている。電線接続部２２は、例えば圧着により芯線５１に接続されている。これにより、電線接続部２２と芯線５１とが電気的に接続されている。なお、電線５０の導体断面積、つまり芯線５１の横断面積は、例えば、４０〜８０ｍｍ^２程度とすることができる。

［接点部２３の曲率半径Ｒについて］
本実施形態の接続端子２０では、その接続端子２０の接点部２３と相手端子６０の接触面６１との間の接触抵抗が低くなるように、接点部２３における曲率半径Ｒを極めて大きく設定している。この接点部２３における曲率半径Ｒの設定について以下に詳述する。

まず、導体間（本実施形態では、接続端子２０と相手端子６０との間）の接触抵抗の主な発生要因は、被膜抵抗と集中抵抗とに分けられる。被膜抵抗とは、導体表面に形成された酸化被膜等の絶縁性被膜の存在により発生する接触抵抗である。導体間の接触面に印加する接触荷重を大きくすると、絶縁被膜の物理的な破壊により、被膜抵抗が小さくなる。一方、集中抵抗とは、導体表面の微視的な凹凸に由来し、巨視的な（見かけの）接触面積のうち、微少面積に形成される真実接触の箇所のみを経由して電流が流れることによるものである。導体間の接触面に印加する接触荷重を大きくすると、巨視的な接触面の中で真実接触を形成する面積の総和が増加するため、集中抵抗が減少する。但し、接触荷重の印加によって微視的な凹凸形状に変化が生じるようなことはほとんどないため、接触荷重に対する集中抵抗の依存性は、被膜抵抗の依存性よりも小さい。

このような集中抵抗及び被膜抵抗の接触荷重に対する依存性は、特許文献２に示されるように、既にモデルを用いて定式化されている。すなわち、２つの導体を接触させた場合に、集中抵抗と被膜抵抗の総和である接触抵抗Ｒｋは、下記の式（１）によって表される。

ここで、Ｆは接触荷重、Ｓは見かけの接触面積、Ｋは表面粗度、Ｈは硬度、ρは金属抵抗率、ρ_ｆは被膜抵抗率、ｄは絶縁被膜の厚さである。

式（１）において、右辺第１項が集中抵抗の寄与を表し、右辺第２項が被膜抵抗の寄与を表している。式（１）から分かるように、集中抵抗は接触荷重Ｆに対して−１／２乗の依存性を示すのに対し、被膜抵抗は接触荷重Ｆに対して−１乗の依存性を示す。すなわち、接触荷重Ｆが小さい領域では、全接触抵抗に占める被膜抵抗の寄与が大きくなるのに対し、接触荷重Ｆが大きい領域では、全接触抵抗に占める集中抵抗の寄与が大きくなる。このため、接触荷重Ｆが小さい領域では被膜抵抗が支配的であるのに対し、接触荷重Ｆが大きい領域では集中抵抗が支配的である。

本実施形態のコネクタ１０では、ばね部３０によって、接続端子２０の接点部２３と相手端子６０の接触面６１との接触部分に対して大きな接触荷重Ｆ（例えば、Ｆ＝１００Ｎ程度）が印加される。このため、コネクタ１０における接触抵抗Ｒｋは、集中抵抗が支配的になる。したがって、コネクタ１０における接触抵抗Ｒｋは、上記式（１）の被膜抵抗（つまり、右辺第２項）を無視して下記の式（２）で表すことができる。

このとき、球面をなす接点部２３と平坦面をなす接触面６１との接触面積Ｓは、周知のヘルツ接触の式から下記の式（３）で表すことができる。

ここで、Ｒは接点部２３の曲率半径、Ｅは接点部２３のヤング率である。

上記式（２）と式（３）とを合成することにより、接触抵抗Ｒｋを下記の式により表すことができる。

上記式（４）において、βは０＜β＜１の関係式を満たす定数であり、γは０＜γ＜１の関係式を満たす定数である。また、上記式（４）におけるαは接点部２３の表面粗度Ｋ、硬度Ｈ、金属抵抗率ρ及びヤング率Ｅに基づいて決まる定数であり、接点部２３（接続端子２０）の材質固有の定数である。

ここで、仮に接点部が多数ある場合の接触抵抗Ｒｋは、接点数をｎとすると、以下の式で表すことができる。

上記式（５）から、接点数ｎが多くなるほど、接触抵抗Ｒｋが低くなることが分かる。このような多接点接続構造を利用したのが従来の筒状の接触ばねを用いた接続端子である。

これに対し、本発明者らは、上記式（４）から、接点部２３の曲率半径Ｒを大きくすることにより、接触抵抗Ｒｋを低減できることに着目した。そして、本発明者らは、接点部２３の１点で相手端子６０と接続される単接点接続構造であっても、多接点接続構造と同等以上に接触抵抗Ｒｋを低くすることのできる接点部２３の曲率半径Ｒを導き出した。

詳述すると、まず、従来の多接点接続構造における接点数ｎの理論上の上限値（最大限界）について検討する。通常、丸ピン端子の導体断面積は、その丸ピン端子に接続される電線の導体断面積Ａと略一致するように設定される。例えば、電線の芯線の横断面積が５０ｍｍ^２である場合には、その電線に接続される丸ピン端子の直径が８ｍｍに設定される。また、丸ピン端子に外嵌される筒状の接触ばねが有する複数のばね片の各々の幅は、強度の観点から、最低でも０．５ｍｍが必要である。すなわち、従来の接触ばねでは、０．５ｍｍ幅のばね片が０．５ｍｍの空隙を挟んで複数個配置されている。さらに、０．５ｍｍ幅のばね片に対して設定可能な曲率半径は０．５ｍｍ程度が理論上の上限値である。以上のことから、従来の接触ばねに設定可能なばね片の数（つまり、接点数）の理論上の上限値ｎ_ｍａｘは、以下の式で表すことができる。

上記式（５）及び上記式（６）から、従来の筒状の接触ばねを用いた接続端子における接触抵抗Ｒｋは、以下の式で求めることができる。

上記式（４）、式（６）及び式（７）に基づいて、多接点接続構造と同等以上に接触抵抗Ｒｋを低くすることのできる単接点接続構造における接点部２３の曲率半径Ｒを、下記式のように導き出すことができる。

すなわち、上記式（８）を満たす曲率半径Ｒを持つ球面状の接点部２３を形成することにより、その接点部２３の１点で相手端子６０と接続される場合であっても、多接点接続構造と同等以上に接触抵抗Ｒｋを低くすることができる。具体的には、本実施形態の接続端子２０では、その接続端子２０の軸方向及び幅方向の双方に上記式（８）を満たす同一の曲率半径Ｒを持つ球面状の接点部２３を形成することにより、多接点接続構造と同等以上に接触抵抗Ｒｋを低くすることができる。

（実験例）
次に、上記式（８）や上記式（５）における定数β，γの値について、実験及びデータ解析により検討した。具体的には、多接点接続構造において、接点数ｎと接点部の曲率半径Ｒとを種々に変えた多種類の接続端子を製造し、それら多種類の接続端子における接触抵抗Ｒｋをそれぞれ実測し、それら実測した接触抵抗Ｒｋについてデータ分析を行った。この結果、定数βがβ＝０．４７であり、定数γがγ＝０．４６である場合に、実測した接触抵抗Ｒｋと、上記式（５）から求められる接触抵抗Ｒｋの理論値とが略一致することが確認できた。この結果を示したのが図６（ａ）〜図６（ｃ）である。なお、本検討では、純Ｃｕ材に銀メッキを施した接続端子を用いて実験を行い、その接続端子の材質固有の定数αを０．７１とした。また、接触荷重Ｆを１００Ｎとした。

図６（ａ）は接点部の曲率半径ＲがＲ＝３ｍｍの場合の分析結果を示し、図６（ｂ）は曲率半径ＲがＲ＝４．３ｍｍの場合の分析結果を示し、図６（ｃ）は曲率半径ＲがＲ＝６ｍｍの場合の分析結果を示している。図６（ａ）〜図６（ｃ）では、実測した接触抵抗Ｒｋを黒丸で示しており、上記式（５）に定数α（＝０．７１）、定数β（＝０．４７）及び定数γ（＝０．４６）の値を代入して算出された接触抵抗Ｒｋの理論値を破線波形で示している。これら図６（ａ）〜図６（ｃ）から分かるように、定数βをβ＝０．４７とし、定数γをγ＝０．４６とすることにより、曲率半径ＲがＲ＝３ｍｍ，Ｒ＝４．３ｍｍ，Ｒ＝６ｍｍのいずれの場合においても、接触抵抗Ｒｋの実測値と理論値とが略一致する。

以上説明した実験及びデータ分析により求めた定数β（＝０．４７）及び定数γ（＝０．４６）を上記式（８）に代入すると、以下の式を導出することができる。

上記式（９）を満たす曲率半径Ｒを持つ球面状の接点部２３を形成することにより、その接点部２３の１点で相手端子６０と接続される場合であっても、多接点接続構造と同等以上に接触抵抗Ｒｋを低くすることができる。この式（９）によれば、例えば電線５０の導体断面積Ａが５０ｍｍ^２である場合には、接点部２３の曲率半径Ｒを２０．４５ｍｍ以上に設定することにより、多接点接続構造と同等以上に接触抵抗Ｒｋを低くできる単接点接続構造を実現することができる。

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
（１）平坦面をなす接触面６１を有する相手端子６０と電気的に接続される平板状の端子接続部２１に、相手端子６０の接触面６１に向かって曲面状に膨出する接点部２３を形成した。さらに、接点部２３を、上記式（８）を満たす曲率半径Ｒを持つ曲面状に形成した。これにより、接点部２３による単接点接続構造であっても、多接点接続構造と同等以上に接触抵抗Ｒｋを低くすることができる。この結果、多接点接続構造と比べて、接触抵抗Ｒｋが増大することを抑制できる。

（２）さらに、平板状の端子接続部２１の接点部２３と平板状の相手端子６０の接触面６１とを直接接触させるようにした。これら平板状の端子接続部２１及び平板状の相手端子６０はプレス加工により形成することができるため、切削加工によって製造される従来の接続端子よりも安価に製造することができる。これにより、製造コストの増大を好適に抑制できる。

（３）端子接続部２１及び相手端子６０が平板状の端子であれば、更なる大電流化に伴って端子の板厚がさらに厚くなった場合であっても、プレス加工によって打ち抜きが可能であるため、端子接続部２１及び相手端子６０を製造できなくなるという問題が発生することを抑制できる。換言すると、大電流化に容易に対応することができる。

（４）接続端子２０の軸方向及び幅方向の双方に上記式（８）を満たす同一の曲率半径Ｒを持つ球面状の接点部２３を形成した。この接点部２３は、ほぼ平坦面に近い緩やかな球面状に形成されており、相手端子６０の接触面６１（平坦面）と１点で接触するようになっている。このような接点部２３によれば、相手端子６０が捻回した場合でも、相手端子６０との接触面積が略一定に保たれるため、接触抵抗の急激な増加による高発熱を抑制することができる。また、接点部２３と相手端子６０の接触面６１との接続状態は、平面同士の接続状態に近くなるため、接点部２３と接触面６１との接触圧が分散し、相手端子６０の挿抜を繰り返し行うことによる摩耗を抑制しやすくなる。

（５）接点部２３を、上記式（９）を満たす曲率半径Ｒを持つ曲面状に形成した。これにより、接点部２３による単接点接続構造であっても、多接点接続構造と同等以上に接触抵抗Ｒｋを低くすることができる。

（６）接続端子２０の接点部２３と相手端子６０の接触面６１とが弾性接触するように、それら接続端子２０及び相手端子６０を挟持するばね部３０を設けた。このばね部３０によって、接続端子２０及び相手端子６０が互いに近接する方向に押圧され、接続端子２０と相手端子６０とが好適に電気的に接続される。

（第２実施形態）
次に、図７〜図１０に従って、コネクタの第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態との相違点について主に説明し、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して、説明の一部又は全部を割愛する場合がある。

図７に示すように、コネクタ１０Ａは、接続端子７０と、筒状のばね部８０と、接続端子７０に接続された電線５０とを有している。コネクタ１０Ａには、相手端子６０が挿入される。

接続端子７０は、相手端子６０に接続される端子接続部７１と、電線５０の端部と電気的に接続される電線接続部７２とを有している。接続端子７０は、例えば、端子接続部７１と電線接続部７２とが軸方向に連なって一体に形成された単一部品である。接続端子７０の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料を用いることができる。接続端子７０は、その構成金属の種類や使用環境に応じて、銀メッキ、錫メッキやアルミニウムメッキ等の表面処理を施していてもよい。接続端子７０は、例えば、導電性に優れた金属板をプレス加工することによって形成することができる。

端子接続部７１は、平板状をなす端子である。端子接続部７１は、相手端子６０と接続される状態において、相手端子６０に向かって曲面状に膨出して形成される接点部７３を有している。接点部７３は、ほぼ平坦面に近い緩やかな曲面状をなしている。本実施形態の接点部７３は、曲率半径Ｒの大きい曲面状をなしている。

図８に示すように、接点部７３は、接続端子７０の軸方向（図８における左右方向）に第１曲率半径（つまり、図８に２点鎖線で示した仮想球の半径）を持つように形成されており、側面視において円弧状に形成されている。また、図９に示すように、接点部７３は、接続端子７０の軸方向と直交する幅方向（図９における左右方向）に上記第１曲率半径と異なる第２曲率半径（つまり、図９に２点鎖線で示した仮想球の半径）を持つように形成されており、正面視において円弧状に形成されている。すなわち、接点部７３は、接続端子７０の軸方向及び幅方向とで異なる曲率半径を持つトロイダル面状に形成されている。接点部７３は、軸方向における第１曲率半径及び幅方向における第２曲率半径の少なくとも一方が上記式（８）又は上記式（９）を満たす曲率半径Ｒとなるように形成されている。本実施形態の接点部７３は、軸方向における第１曲率半径及び幅方向における第２曲率半径の双方が上記式（８）又は上記式（９）を満たす曲率半径Ｒとなるように形成されている。本実施形態の接点部７３では、幅方向における第２曲率半径（図９参照）が軸方向における第１曲率半径（図８参照）よりも大きくなるように設定されている。このようなトロイダル面状をなす接点部７３は、図７に示した相手端子６０の接触面６１と１点（１箇所）で接触するようになっている。なお、図７に示すように、接点部７３は、例えば、接続端子７０の幅方向の一部に形成されている。

端子接続部７１の先端部７４（つまり、電線接続部７２と接続される端部とは軸方向に反対側の端部）は、端子接続部７１の他の部分よりも薄く形成されている。
ばね部８０の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料を用いることができる。ばね部８０は、その構成金属の種類や使用環境に応じて、銀メッキ、錫メッキやアルミニウムメッキ等の表面処理を施していてもよい。

ばね部８０は、筒部８１を有している。筒部８１は、例えば、四角筒状に形成されている。筒部８１は、開口端８１Ａと、その開口端８１Ａと軸方向に反対側の開口端８１Ｂとを有している。筒部８１には、開口端８１Ａから接続端子７０が挿入され、開口端８１Ｂから相手端子６０が挿入される。

図１０に示すように、ばね部８０は、筒部８１の開口端８１Ａから内側に向けて折り返されて開口端８１Ｂに向かって延出された弾性片８２と、筒部８１の開口端８１Ｂから内側に向けて折り返された保持部８３とを有している。保持部８３は、例えば、断面Ｕ字状をなし、開口端８１Ａ側に開口を向けるようにして形成されている。保持部８３には、筒部８１内に挿入された接続端子７０の先端部７４が嵌合される。これにより、接続端子７０の先端部７４が保持部８３に保持され、接続端子７０のばたつきが抑制されるとともに、筒部８１内において接続端子７０が位置決めされる。

弾性片８２は、開口端８１Ａから内側に向けて折り返された後、開口端８１Ｂ側に向けて斜め内側に向けて延出されるとともに、先端部が斜め外側に向けて延びるように屈曲した形状に形成されている。弾性片８２のうち内側に最も膨出した屈曲部８２Ａが相手端子６０に接触される。この弾性片８２によって、相手端子６０が接続端子７０に向かって押圧される。このとき、弾性片８２によって、接続端子７０の接点部７３と相手端子６０の接触面６１との接触部分に対して垂直な方向に接触荷重が印加される。弾性片８２によって接点部７３及び接触面６１の接触部分に印加される接触荷重は、例えば、８０〜１２０Ｎ程度とすることができる。換言すると、ばね部８０では、８０〜１２０Ｎ程度の接触荷重を上記接触部分に印加できるように、弾性片８２における屈曲部８２Ａの膨出量や弾性片８２の幅及び厚さ等が設定されている。そして、大きな接触荷重が上記接触部分に印加されることにより、接続端子７０の接点部７３が相手端子６０の接触面６１に高い接触圧で接触し、接続端子７０と相手端子６０とが電気的に接続される。

このように、ばね部８０では、接続端子７０の接点部７３と相手端子６０の接触面６１（平坦面）とが弾性接触するように、それら接続端子７０及び相手端子６０を筒部８１の内周面と弾性片８２とによって挟持している。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記各実施形態では、相手端子６０と接続端子２０，７０とが接続された状態において、それらの接続部分から相手端子６０が、接続端子２０，７０の軸方向と平行な方向に沿って接続端子２０，７０の延在方向とは反対側に延びるように形成されているが、これに限定されない。

例えば図１１に示すように、相手端子６０を、接続端子２０の軸方向と交差（ここでは、直交）する方向に沿ってばね部３０に挿入するようにしてもよい。この場合には、図１２に示すように、相手端子６０と接続端子２０とが接続された状態において、それらの接続部分から相手端子６０が接続端子２０の軸方向と交差（ここでは、直交）する方向に延びるように形成される。

同様に、相手端子６０と接続端子７０とが接続された状態において、それらの接続部分から相手端子６０が接続端子７０の軸方向と交差（ここでは、直交）する方向に延びるようにしてもよい。

・上記各実施形態の接点部２３，７３を、接続端子２０，７０の軸方向及び幅方向の双方に曲率半径を持つ曲面状に形成したが、これに限定されない。
例えば図１３に示すように、接続端子２０に、その接続端子２０の軸方向に曲率を持たず、接続端子２０の幅方向に曲率半径Ｒを持つ円筒面状（シリンドリカル面状）に形成された接点部２３Ａを設けてもよい。接点部２３Ａは、幅方向における曲率半径Ｒが上記式（８）又は上記式（９）を満たす曲率半径Ｒとなるように形成されている。接点部２３Ａは、軸方向に曲率を有していないため、軸方向には直線状に延びるように形成されている。このような接点部２３Ａは、図１に示した相手端子６０の接触面６１（平坦面）と線接触するようになっている。具体的には、接点部２３Ａと接触面６１との接触部分は、接続端子２０の軸方向に沿って直線状に延びるように形成される。このような接点部２３Ａによれば、接続端子２０の幅方向に大きな曲率半径Ｒを持つように形成されているため、相手端子６０が捻回した場合でも、相手端子６０との接触面積を略一定に保つことができる。なお、図中の２点鎖線は、接続端子２０の軸方向に曲率を有する場合の仮想球を比較のために図示したものである。

・上記各実施形態におけるばね部３０，８０の構造は適宜変更することができる。すなわち、接続端子２０，７０の接点部２３，７３と相手端子６０の接触面６１とが弾性接触するように、それら接続端子２０，７０及び相手端子６０を挟持することが可能であれば、ばね部３０，８０の構造は特に限定されない。

・上記各実施形態では、端子接続部２１，７１に１つの接点部２３，７３をそれぞれ設けるようにしたが、端子接続部２１，７１に複数の接点部２３，７３をそれぞれ設けるようにしてもよい。

・上記第１実施形態では、接点部２３を、接続端子２０の幅方向の全長に亘って形成するようにしたが、これに限定されない。例えば、接点部２３を、接続端子２０の幅方向の一部に形成するようにしてもよい。

・上記第２実施形態では、接点部７３を、接続端子７０の幅方向の一部に形成するようにしたが、これに限定されない。例えば、接点部７３を、接続端子７０の幅方向の全長に亘って形成するようにしてもよい。

・上記第１実施形態におけるリテーナ４０を省略してもよい。この場合には、接続端子２０における係合孔２４も省略することができる。
・上記各実施形態における接続端子２０，７０と電線５０との接続方法は圧着に限定されない。例えば、接続端子２０，７０と電線５０とをレーザ溶着や超音波溶着で接続するようにしてもよい。

１０，１０Ａ…コネクタ、２０，７０…接続端子、２１，７１…端子接続部、２２，７２…電線接続部、２３，２３Ａ，７３…接点部、３０，８０…ばね部、５０…電線、６０…相手端子、６１…接触面。

Claims (6)

1. 平坦面をなす接触面を有する相手端子と電気的に接続される平板状の端子接続部と、
   電線と電気的に接続される電線接続部と、を有し、
   前記端子接続部は、前記相手端子と接続される状態において、前記相手端子の前記接触面に向かって曲面状に膨出して形成された接点部を有し、
   前記接点部の曲率半径Ｒが下記式１を満たす接続端子。
   式１：
   
2. 前記接点部は、前記接続端子の軸方向と、前記軸方向と直交する前記接続端子の幅方向とで同一の前記曲率半径Ｒを持つ球面状に形成されている請求項１に記載の接続端子。
3. 前記接点部は、前記接続端子の軸方向に第１曲率半径を持ち、前記軸方向と直交する前記接続端子の幅方向に前記第１曲率半径とは異なる第２曲率半径を持つトロイダル面状に形成されており、
   前記第１曲率半径及び前記第２曲率半径の少なくとも一方が前記式１を満たす前記曲率半径Ｒである請求項１に記載の接続端子。
4. 前記接点部は、前記接続端子の軸方向には曲率を持たず、前記軸方向と直交する前記接続端子の幅方向に前記曲率半径Ｒを持つ円筒面状に形成されている請求項１に記載の接続端子。
5. 前記曲率半径Ｒは、下記式２を更に満たす請求項１〜４のいずれか一項に記載の接続端子。
   式２：
   
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の接続端子と、
   前記接続端子の前記接点部と前記相手端子の前記接触面とが弾性接触するように、前記接続端子及び前記相手端子を挟持するばね部と、
   を有するコネクタ。