JP3307512B2 - バッテリ用端子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気自動車にお
けるバッテリと電線とを接続する場合等に用いられるバ
ッテリ端子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電力を動力源とする電気自動車
等においては大電流が必要とされるため、通常、１２Ｖ
のバッテリが２０個程度直列に接続されたものが搭載さ
れている。従来、このバッテリ同士を接続する際には、
バッテリ本体に立設されたバッテリポストに電線の先端
に取り付けられたＬＡ端子を挿通し、その上方からネジ
止めにより固定することによって電線を介してバッテリ
間を接続していた。

【０００３】ところが、配線作業を行うに際して各接続
箇所のネジを着脱する手間や時間を低減するために、図
８に示すようなネジ止めが不要でオス端子１に対してメ
ス端子２の着脱が容易に行なえる接続構造が提案されて
いる。この接続構造に用いられる端子の詳細を図９に示
す。このバッテリ用端子３は、バッテリ側に設けられた
オス端子１と電線の先端に設けられたメス端子２から構
成されている。

【０００４】オス端子１は、バッテリ本体４に固定され
る基部５と基部５の上方に立設されたピン６で構成され
ている。また、メス端子２は、オス端子１のピン６が挿
通される円筒部材７と、円筒部材７の内周に沿うように
装入されピン６が挿通されたときにピン６と電気的に接
触する接触子８で構成されている。そして、接触子８
は、格子状に形成された金属薄板が円筒状に成形された
ものであり、高さ方向中央部付近の径が縮径されたこと
によってピン６を外周から押え付けるバネ効果を持つも
のである。したがって、この接触子８のバネ効果により
オス端子１とメス端子２を係合したときの結合力が得ら
れるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特に電気自
動車等に搭載されるバッテリは実使用上、振動が避けら
れないものである。しかしながら、上記従来のバッテリ
用端子ではオス端子とメス端子の結合力を接触子のバネ
効果に頼っており結合力がそれ程強くないため、バッテ
リの振動によってオス端子とメス端子が正規の嵌合位置
からずれたり、極端な場合はオス端子からメス端子が離
脱する等、バッテリ間の接続に対する信頼性が低いもの
となることが懸念されていた。

【０００６】本発明は、前記の課題を解決するためにな
されたものであって、接続に対する信頼性が高く、例え
ば電気自動車等のバッテリに適用して好適なバッテリ用
端子を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明のバッテリ用端子は、バッテリ本体から外
部に突出したピンを有するオス端子と、電線の先端に取
り付けられ、該オス端子のピンが挿通される円筒部材と
該円筒部材内に装入されて前記ピンが挿通されたときに
該ピンと接触する接触子を有するメス端子とからなり、
これらオス端子とメス端子を係合させることでバッテリ
と電線を電気的に接続するバッテリ用端子において、前
記オス端子のピンには、ピン本体に対して縮径された縮
径部と該縮径部に対して拡径された拡径部がピンの基端
側から順次設けられるとともに、前記メス端子の円筒部
材内には、前記ピンの拡径部が挿通可能な中心孔を有し
該拡径部が挿通された状態で前記縮径部に係合するロッ
ク用リングが装入されたことを特徴とするものである。
また、前記ピンの縮径部と拡径部との間をテーパ形状と
してもよい。

【０００８】

【作用】本発明のバッテリ用端子によれば、オス端子の
ピンをメス端子の円筒部材内に挿通させたときにピン先
端側の拡径部がロック用リングに挿通され、縮径部とロ
ック用リングとが互いに係合した状態となる。この状態
でオス端子がメス端子から抜出する方向に力が加わった
場合には、ピンの拡径部がロック用リングに引っ掛かる
ことでメス端子とオス端子の離脱が抑止される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図４を
参照して説明する。図２は本実施例のバッテリ用端子１
０の適用例を示す図であって、例えば電気自動車に搭載
された複数のバッテリ１１、１１間を接続する場合、各
バッテリ１１の本体に設けられたオス端子１２と電線１
３の両端に電線圧着ホルダ１４を介して固定されたメス
端子１５の各々を係合させることによって電線１３を介
してバッテリ１１、１１間の電気的接続がなされてい
る。そして、図１は上記接続構造のうちバッテリ用端子
１０の部分を拡大視した図である。

【００１０】図１に示すように、オス端子１２は、バッ
テリ本体１６に固定された基部１７と基部１７の上方に
立設されたピン１８で構成されている。ピン１８は導電
性材料を断面円形の棒状に形成したものであり、ピン１
８の先端部にはピン本体１８ａに対して縮径された縮径
部１８ｂと縮径部１８ｂに対して拡径され、先端側が楕
円球状の拡径部１８ｃがピン１８の基端側から順次設け
られている。また、前記縮径部１８ｂと拡径部１８ｃと
の間はテーパ形状とされている。

【００１１】一方、メス端子１５は、オス端子１２とメ
ス端子１５が係合した状態でオス端子１２のピン１８と
電気的に接触する接触子１９と、メス端子１５とオス端
子１２の離脱を抑止するためのロック用リング２０と、
これら接触子１９、ロック用リング２０を収容する円筒
部材２１で構成されている。円筒部材２１は、円筒部２
１ａと円筒部２１ａ上端に形成された環状の係止部２１
ｂを有し、ピン１８を挿通するに充分な径を有してい
る。そして、ピン１８が挿通された状態でピン１８先端
の拡径部１８ｃが係止部２１ｂの中心孔２１ｃから若干
突出するようになっている。

【００１２】また、図３に示すように、接触子１９は、
格子状に形成された金属薄板が円筒状に成形されたもの
であり、図１に示すように、円筒部材２１の内周面に沿
うように挿入され円筒部材２１に対して固定されてい
る。そして、接触子１９の高さ方向の寸法は円筒部材２
１のそれより小さく、円筒部材２１内に挿入したときに
円筒部材２１の係止部２１ｂ内面には当接しないように
なっている。また、接触子１９の内径はピン１８の外径
とほぼ一致するとともに高さ方向中央部付近は若干縮径
されており、円筒部材２１内にピン１８を挿入したとき
に接触子１９とピン１８が確実に接触するようになって
いる。さらに、接触子１９は図示しない任意の構造によ
り電線１３と電気的に接続されている。

【００１３】ロック用リング２０が円筒部材２１の係止
部２１ｂ内面と接触子１９上端により囲まれた空間内に
収容されている。このロック用リング２０は、例えばベ
リリウム銅のような弾性を有する金属材料で弾性変形、
弾性復帰可能に成形されたものである。図４に示すよう
に、ピン１８の拡径部１８ｃを挿通させる孔２０ａを有
するとともに、孔２０ａの中心に向かって突出する多数
の凸部２０ｂ、２０ｂ、…を有している。

【００１４】そして、ロック用リング２０の外径ｄ1 は
円筒部材２１の内径をＤ1 としたときにｄ1 ＝Ｄ1−
０．２ｍｍ〜Ｄ1ｍｍの範囲となるように、すなわち円
筒部材２１の内周に隙間なく当接するか、もしくは最大
０．２ｍｍまでのクリアランスが生じるように設定され
ている。また、ロック用リング２０の孔２０ａの最小寸
法、すなわち対向する凸部２０ｂ、２０ｂ間の寸法ｄ2
は、オス端子１２のピン１８の拡径部１８ｃ外径をＤ2
としたときにｄ2 ＝Ｄ2−０．５ｍｍとなるように、す
なわち孔２０ａにピン１８を挿通したときに対向する凸
部２０ｂ、２０ｂが双方合わせて０．５ｍｍの範囲で拡
径部１８ｃに引っ掛かる状態となるように設定されてい
る。

【００１５】上記構成のバッテリ用端子１０を製作する
際は、オス端子１２側をバッテリ本体１６に取り付けて
おく一方、メス端子１５については円筒部材２１の内部
に、ロック用リング２０、接触子１９を順次挿入してこ
れらを組み立て固定する。ついで、図２に示したよう
に、このメス端子１５を電線圧着ホルダ１４を用いて電
線１３の両端に取り付ける。このようにして作製したバ
ッテリ用接続具２２によってバッテリ１１、１１同士を
接続するのであるが、この際にはオス端子１２のピン１
８をメス端子１５の円筒部材２１に挿通させてある程度
以上の力を加えることによりオス端子１２とメス端子１
５を係合させることができる。

【００１６】本実施例のバッテリ用端子１０において
は、オス端子１２の縮径部１８ｂと係合するロック用リ
ング２０がメス端子１５の内部に装入されているので、
オス端子１２とメス端子１５が係合した状態でオス端子
１２がメス端子１５から抜出する方向に力が加わった場
合に、ピン１８の拡径部１８ｃがロック用リング２０に
引っ掛かることでメス端子１５とオス端子１２の離脱が
抑止される。すなわち、結合力を接触子のバネ効果のみ
に頼っていた従来のバッテリ端子に比べて、オス端子１
２とメス端子１５が高い結合力を持って接続されるた
め、バッテリの振動程度では容易に離脱することがな
く、信頼性の高い接続を実現することができる。したが
って、本実施例のバッテリ用端子１０は特に電気自動車
等に搭載するバッテリ用として好適なものとなる。

【００１７】また、本実施例のバッテリ用端子１０を用
いれば、例えば電線の交換作業等を行なう際にバッテリ
１１とバッテリ用接続具２２との接続を解除する必要が
生じたような場合でも、縮径部１８ｂと拡径部１８ｃと
の間がテーパ形状となっているので、ある程度以上の力
を加えさえすれば縮径部１８ｂに係合したロック用リン
グ２０が外れてメス端子１５を抜出しやすくなってい
る。したがって、電線の交換作業等の作業を効率良く行
なうことができる。さらに、ロック用リング２０自体は
接触子１９と当接することによって下方への移動が抑止
されているので、メス端子１５を抜出する場合にもロッ
ク用リング２０がメス端子１５から離脱してしまうこと
がない。

【００１８】なお、本実施例においては、メス端子１５
に収容するロック用リング２０として図４に示したよう
な孔２０ａの中心に向かう多数の凸部２０ｂ、２０ｂ、
…を有するロック用リング２０の例を示したが、ロック
用リングの形状はこれに限るものではなく、次に示すよ
うなものも適用することができる。すなわち、図５
（ａ）に示すような、ピンを挿通させる孔２３ａから周
縁部に向けて放射状に多数の切り込み２３ｂ、２３ｂ、
…を形成したロック用リング２３、図５（ｂ）に示すよ
うな、孔２４ａの周囲において等間隔に複数の舌状片部
２４ｂ、２４ｂ、…を形成したロック用リング２４等を
用いることもできる。さらに、ロック用リングの材料に
ついてもベリリウム銅等の弾性を有する金属材料のみな
らず、弾性変形、弾性復帰が可能な材料であれば合成樹
脂等を使用することも可能である。そして、合成樹脂を
用いた場合にはロック用リング全体がある程度の伸縮性
を有するため、図５（ｃ）に示すように、ピン１８の拡
径部１８ｃより径が若干小さい孔２５ａのみを有するロ
ック用リング２５を用いることもできる。

【００１９】また、オス端子１２のピン１８についても
本実施例に示した形状の他、種々の形状のものを用いる
ことができる。すなわち、図１に示した本実施例の形状
の他、図６（ａ）に示すような拡径部２６ａの先端側、
基端部側がともにテーパ形状のピン２６、図６（ｂ）に
示すような拡径部２７ａの先端側のみがテーパ形状のピ
ン２７、図６（ｃ）に示すようなピン２８の途中、先端
部よりに溝２８ａを形成したのみのピン２８、図６
（ｄ）に示すような前記図６（ｃ）に示すピン２８の拡
径部２８ｂの両側壁をテーパ形状にした拡径部２９ａを
有するピン２９等を用いてもよい。いずれにしても、拡
径部の基端部側をテーパ形状としたピンは全てメス端子
１５の抜出が容易な構造のものである。

【００２０】また、上記ロック用リングの形状やピンの
形状以外にも、メス端子１５を構成する接触子１９の構
成、円筒部材２１の形状等についても本実施例に限るこ
となく、適宜設計変更することが可能である。例えば、
ロック用リング２０が接触子１９と直接当接することで
メス端子１５からのロック用リング２０の離脱を防止す
る本実施例のメス端子１５の構造に代えて、図７に示す
ように、円筒部材３０にその内壁から突出する壁部３０
ａを設けてその壁部３０ａと係止部３０ｂの間にロック
用リング２０を装入し、この壁部３０ａによってロック
用リング２０の離脱を防止する構造としてもよい。この
場合、円筒部材３０は円筒を半分に縦割りしたものとし
ておき、その一方にロック用リング２０を装着した後、
双方を固定するようにしてメス端子を作製すればよい。
また、本発明のバッテリ用端子を電気自動車搭載用のバ
ッテリのみならず、他の用途のバッテリに適用し得るこ
とは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
バッテリ用端子においては、オス端子の拡径部を挿通さ
せて縮径部と係合するロック用リングがメス端子の内部
に装入されているので、オス端子とメス端子を係合させ
た状態でオス端子がメス端子から抜出する方向に力が加
わった場合に、ピンの拡径部がロック用リングに引っ掛
かることでメス端子とオス端子の離脱が抑止される。す
なわち、オス端子とメス端子は従来のバッテリ端子に比
べて高い結合力を持って接続されるため、バッテリの振
動程度では容易に離脱することがなく、信頼性の高い接
続を実現することができる。したがって、本発明のバッ
テリ用端子は、特に電気自動車等に搭載するバッテリ用
として好適なものとなる。

【００２２】また、前記ピンの縮径部と拡径部との間を
テーパ形状とした場合には、例えば電線の交換作業等を
行なう際にバッテリと電線との接続を解除する必要が生
じたような場合でも、ある程度以上の力を加えさえすれ
ば縮径部に係合したロック用リングが外れてメス端子を
抜出しやすくなっている。したがって、電線の交換作業
等の作業を効率良く行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例であるバッテリ用端子を示
す側断面図である。

【図２】 同、バッテリ用端子の一適用例を示す側面図
である。

【図３】 同、バッテリ用端子の構成要素である接触子
を示す側面図である。

【図４】 同、バッテリ用端子の構成要素であるロック
用リングを示す平面図である。

【図５】 前記ロック用リングの他の実施例を示す平面
図である。

【図６】 同、バッテリ用端子の構成要素であるピンの
他の実施例を示す側面図である。

【図７】 同、バッテリ用端子の構成要素である円筒部
材の他の実施例を示す側面図である。

【図８】 従来のバッテリ用端子の適用例を示す斜視図
である。

【図９】 同、バッテリ用端子を示す側断面図である。

【符号の説明】

１０…バッテリ用端子、１１…バッテリ、１２…オス端
子、１３…電線、１５…メス端子、１６…バッテリ本
体、１８、２６、２７、２８、２９…ピン、１８ａ…ピ
ン本体、１８ｂ…縮径部、１８ｃ、２６ａ、２７ａ、２
８ｂ、２９ａ…拡径部、１９…接触子、２０、２３、２
４、２５…ロック用リング、２０ａ、２３ａ、２４ａ、
２５ａ…孔、２１、３０…円筒部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭56−165363（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−54257（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−137543（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−141386（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−83692（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭18−6577（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 15/12 H01R 13/11 H01R 24/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリ本体（１６）から外部に突出し
   たピン（１８）を有するオス端子（１２）と、電線（１
   ３）の先端に取り付けられ、該オス端子のピンが挿通さ
   れる円筒部材（２１）と該円筒部材内に装入されて前記
   ピンが挿通されたときに該ピンと接触する接触子（１
   ９）を有するメス端子（１５）とからなり、これらオス
   端子とメス端子を係合させることでバッテリ（１１）と
   電線を電気的に接続するバッテリ用端子（１０）におい
   て、 前記オス端子のピンには、ピン本体（１８ａ）に対して
   縮径された縮径部（１８ｂ）と該縮径部に対して拡径さ
   れた拡径部（１８ｃ）がピンの基端側から順次設けられ
   るとともに、 前記メス端子の円筒部材内には、前記ピンの拡径部が挿
   通可能な孔（２０ａ）を有し該拡径部が挿通された状態
   で前記縮径部に係合するロック用リング（２０）が装入
   されたことを特徴とするバッテリ用端子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のバッテリ用端子におい
   て、 前記ピンの縮径部と拡径部との間がテーパ形状とされた
   ことを特徴とするバッテリ用端子。