JP5053759B2 - ソケット端子 - Google Patents
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Description
この外ばね形式のソケット端子は、電線の端末に接続される電線接続部の前方に、相手のピン端子の丸ピンが嵌合されるスリーブ部が連設され、同スリーブ部に外ばねリングが嵌着された構造である。より具体的には、スリーブ部は、開口縁から切り込まれたスリットが複数本所定角度間隔を開けて形成されることで、スリットの間に同数のフィンガが片持ち状に形成された構造となっており、外ばねリングの弾力でスリーブ部が窄められ、内部に挿通された丸ピンの外周にフィンガが弾性的に押し付けられることで、両端子間の電気的接続が取られるようになっている。この種の外ばね形式のソケット端子は、特許文献1に記載されている。
本発明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、外ばね形式のソケット端子において品質を安定させるところにある。
C型の外ばねリングである限りは、端縁間の隙間部分と対応してスリーブ部に対してばね力が不足する部分が存在するが、外ばねリングが一定の回動姿勢で位置決めされて装着されるから、ばね力が不足する部分を特定の位置に持って来る等の、設計者の意図した装着構造を常に取ることができる。言い換えると、各製品(ソケット端子)について、外ばねリングの装着姿勢と装着位置が同じにできるから、すべての製品にわたってばらつきのない一定の品質を確保することができる。
この構成では、外ばねリングは、スリーブ部の軸線方向に配された一対の突起で、幅方向の両側縁が挟持されることにより、スリーブ部の軸線方向に沿った移動が規制され、スリーブ部の周方向において対向した各組の突起で、拡幅部の長さ方向の両端が挟持されることにより、スリーブ部の軸線回りの回動が規制される。
この構成では、外ばねリングは、線対称位置にある一対の規制片が、それぞれ所定のフィンガの側面に対して周方向の互いに逆向きに当接することにより、スリーブ部の軸線回りの回動が規制され、また各規制片の突出端が両側の突部により幅方向に移動するのが規制されることで、スリーブ部の軸線方向に沿った移動が規制される。
この構成では、外ばねリングは、フランジと突起とで幅方向の両側縁が挟持されることにより、スリーブ部の軸線方向に沿った移動が規制され、奥側の側縁に設けられた凹部に突起が嵌ることにより、スリーブ部の軸線回りの回動が規制される。
また、両屈曲部を所定のスリットのテーパ部に合わせた姿勢で、外ばねリングをスリーブ部に対して前方から外嵌すると、両屈曲部がテーパ部を通ってスリット内に押し込まれ、両屈曲部が嵌合溝に達したところで、両屈曲部が嵌合溝に弾性的に嵌り、外ばねリングがスリーブ部の外周に位置決めされて装着される。外ばねリングを、スリーブ部の前方から簡単に装着することができる。
(1)前記スリーブ部はその横断面が線対称形状をなすように形成されているとともに、前記外ばねリングは、前記スリーブ部の外周の所定位置において、同スリーブ部の前記線対称軸について線対称をなす回動姿勢で嵌合されている。
C型の外ばねリングでは、互いに突き合わされる両端縁の間隔がある程度広くなると、スリーブ部に外嵌されてばね力(弾縮力)を作用させる場合、両端縁と両端縁の中間位置との3箇所で主にばね力が得られる。このようなC型の外ばねリングがスリーブ部に単に外嵌されているだけで回動姿勢が定まらないと、3箇所の各ばね力が複数あるフィンガのうちでどのフィンガに作用するか、さらには一のフィンガのうちで幅方向のどの位置に作用するかが定まらず、そのため各フィンガから丸ピンに作用する接触圧力が一定せず、品質が安定しないという問題がある。
(3)前記外ばねリングが前記スリーブ部の軸線方向に沿って移動することを規制する規制部において、前記外ばねリングでは、同規制部が、この外ばねリングの互いに突き合わされる両端縁以外の箇所に設けられている。
上記両構成によれば、外ばねリングの両端縁と対応する位置から受ける接触圧力が変化することを抑制することができる。
この構成では、特に外ばねリングから主に3箇所でばね力が得られる場合に、各ばね力を各フィンガに対して個別に作用させることが可能であり、すなわちばね力をより効率良く利用することができる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図4に基づいて説明する。この実施形態では、例えばハイブリッド車において、モータとインバータ装置との間に配線される動力電線に介設されたコネクタに適用した場合を例示している。
同コネクタは、図1に示すように、モータに接続された電線30Xの端末に設けられた雄コネクタ10と、インバータ装置に接続された電線30Yの端末に設けられた雌コネクタ40とから構成されている。なお以下では、各コネクタ10,40について、嵌合面側を前方として説明する。
雄ハウジング11は合成樹脂製であって、横長の長円形断面をなすブロック状に形成されており、前端の外周にはフランジ12が形成されている。雄ハウジング11内には、ピン端子20が挿入される前後方向を向いた3本のキャビティ14が、横方向に一定のピッチで並んで形成されている。
なお、キャビティ14の入口15は、ホルダ33で抜け止めされた個別のゴム栓34によってシールされるとともに、フランジ12には、複数のボルト挿通孔12Aが所定の箇所に形成されている。
雌ハウジング41は同じく合成樹脂製であって、横長の長円形断面のブロック状をなすハウジング本体41Aを備え、同ハウジング本体41Aの前端の外周には、雄ハウジング11のフランジ12と突き合わされるフランジ42が形成され、同フランジ42には、雄ハウジング11側のフランジ12のボルト挿通孔12Aと整合するボルト挿通孔42Aが形成されている。
端子本体51は、銅合金製の板金をプレス加工して形成され、同様にさらに銀、錫等のメッキが施されており、オープン形式のバレル52の前側にスリーブ部53が連設された形状である。
スリーブ部53は、母材となる方形の平板を円筒形に回曲して形成されている。平板は詳細には、後縁における幅方向の中央部が、バレル52の底板52Aと繋がっているとともに、同平板を幅方向に3分割するような位置において、所定幅を有する2本のスリット54が前縁から後縁の少し手前の位置まで切り込み形成されている。そしてこの平板が、左右の端縁55を、上記のスリット54の幅と同じ間隔を開けて突き合わされるようにして、相手のピン端子20の丸ピン22がほぼ緊密に挿入可能な内径を持った円筒形に曲げ形成されている。
各フィンガ56における長さ方向の中央より少し前端に寄った位置には、幅方向の中央部において内面側に叩き出された接点部57が形成されているとともに、各フィンガ56の先端面の内縁には、テーパ状のガイド部58が形成されている。また、底面側のフィンガ56、すなわちバレル52の底板52Aと繋がったフィンガ56の基端側には、ランス19の係止孔59が開口されている(図1参照)。
そのためC型リング65側では、図3に示すように、母材となる板ばね65Aの両側縁67において、長さ方向の中央の所定領域(全長の約1/3)にわたり、所定幅の拡幅部68が側縁67に対して直角に張り出し形成されている。両拡幅部68は、板ばね65Aの回曲形成に伴い、図2に示すように、本体部分と整合した曲面形状となる。
ここで、各フィンガ56における前後の突起60A,60Bの対向面61の間隔が、C型リング65の両側縁67を挟持できる寸法となっている。また、各フィンガ56の前側の突起60A同士と、後側の突起60B同士における対向した側面62間の間隔が、C型リング65における拡幅部68の長さ方向の両端を挟持できる寸法となっている。
ソケット端子50は、図2に示すように、端子本体51と、C型リング65とが別体として形成され、C型リング65が弾性的に開かれつつ、図2の矢線に示すように、スリーブ部53の外周に対して径方向の外側から嵌められる。より具体的には、図4に示すように、C型リング65の拡幅部68が、スリーブ部53上に配され4個の突起60A,60Bの内側に嵌った状態に装着され、C型リング65の復元弾力により、スリーブ部53(フィンガ56)が若干窄められた状態となる。
すなわちC型リング65は、スリーブ部53の外周における接点部57の形成位置を覆う所定位置において、突き合わせ端縁66間の隙間66Sが、バレル52の底板52Aと繋がった下側のフィンガ56における幅方向の中央部に来るような一定の回動姿勢を取って装着された状態となる。
この間に、ピン端子20の丸ピン22が、タワー部43の前壁46の端子挿入口47を通ってキャビティ44内に進入し、同キャビティ44内に収容されている対応するソケット端子50のスリーブ部53内に前方から進入する。ピン端子20は、各フィンガ56の内面の接点部57に摺接して、フィンガ56並びにC型リング65を弾性的に若干開きつつ押し込まれ、上記のように両コネクタ10,40の嵌合動作が停止したときには、C型リング65の復元弾力を受けてスリーブ部53が窄められ、各フィンガ56の接点部57が丸ピン22の外周面に押し付けられることで、対応するピン端子20とソケット端子50間での電気的接続が取られる。
しかも、各製品(ソケット端子50)について、C型リング65の装着姿勢と装着位置が同じにできるから、すべての製品にわたってばらつきのない一定の品質を確保することができる。
また、C型リング65を位置決めする手段は、C型リング65に拡幅部68を形成する一方、2本のフィンガ56について前後一対ずつの突起60A,60Bを形成した構造であって、比較的簡単に対応することができる。
次に、本発明の実施形態2を図5及び図6によって説明する。この実施形態2のソケット端子70では、C型リング80を位置決めして装着する部分の構造に変更が加えられている。以下には、実施形態1との相違点を主に説明し、実施形態1と同一機能を有する部位については、同一符号を付すことで適宜に説明を簡略化若しくは省略する。
位置決め構造については、C型リング80の両突き合わせ端縁81において、幅方向の中央部から、同C型リング80の1/3程度の幅の突片が形成され、同突片が内側に鈎形に屈曲されて屈曲部82が形成されている。一方、スリーブ部73側では、同スリーブ部73の突き合わせ部に入れられたスリット74の対向した側縁に、C型リング80の屈曲部82が嵌る嵌合溝77が切り欠き形成されている。同嵌合溝77の形成位置は、スリーブ部73の軸線方向において接点部57の形成位置と対応した位置である。
装着状態では、C型リング80は、屈曲部82が嵌合溝77に嵌っていることで、スリーブ部73の軸線方向に沿った移動が規制され、屈曲部82が対応する嵌合溝77の溝底に係止することで、スリーブ部73の軸線回りの回動が規制される。
このようなC型リング80が、上記位置に装着されて保持されると、両端縁81のばね力は、上2枚のフィンガ76における隣り合った側縁(嵌合溝77が形成された側縁)側の位置に作用し、それよりも小さい両端縁81の中間位置のばね力は、残りの下側のフィンガ76における幅方向の中央に作用する。これにより、各フィンガ76から得られる接触圧力を均一にすることができる。
言い換えると、スリーブ部73における周方向における3分割した位置からほぼ均一の接触圧力が得られ、相手の丸ピン22との間で安定した接触圧力を得ることができる。しかも、各製品(ソケット端子70)について、C型リング80の装着姿勢と装着位置が同じにできるから、すべての製品にわたってばらつきのない一定の品質を確保することができる。
本発明の実施形態3を図7ないし図19によって説明する。
この実施形態3では、上記実施形態2と同様に、外ばねリングとして、両突き合わせ端縁の間隔が比較的大きく取られたC型リングを使用する場合を例示している。
ソケット端子100は、図7に示すように、端子本体101と、外ばねリングであるC型リング110とから構成されている。端子本体101は、銅合金製の板金をプレス加工して形成されており(銀、錫等のメッキ付き)、オープンバレル102の前側にスリーブ部103が連設されている。スリーブ部103は、図8ないし図10にも示すように、母材となる方形の平板を、両端縁104をほぼ突き合わせるように円形に回曲することによって、前記したピン端子20の丸ピン21がほぼ緊密に挿入可能で、かつ全体として先窄まりとなった円筒形に形成されている。ただし、前端側の所定長さ部分は等径とされている。それとともに、上記した突き合わせ部分を含めて、120度の角度間隔を開けた3箇所において、スリット105が、前縁から後縁の所定寸法手前の位置まで切り込み形成され、各スリット105の間に3枚の片持ち状のフィンガ106が設けられた形状となっている。
ここで特筆すべきは、上記したスリーブ部103におけるC型リング110の嵌合領域107の横断面が、図10に示すように、上面側のスリット105の幅の中心と、下面側のフィンガ106の幅の中心とを結んだ線対称軸Xを挟んで、左右対称(線対称)とされている。
そして、このC型リング110も、図13に示すように、両端縁111間の隙間の中間位置と、板ばねの長さ方向の中間位置112とを結んだ線対称軸Yを挟んで、左右対称(線対称)とされている。
そして、スリーブ部103側では、図9に示すように、上記した各フィンガ106の下側の側面106Aにおける規制片115が対向する位置に、同規制片115の突出端が進入可能な幅を持った凹部108が切り欠き形成されている。また、同側面106Aにおける凹部108の奥側には、逆にほぼ同じ幅を持った突部109が形成されている。
C型リング110の本体部分が嵌合領域107まで押し込まれると、両規制片115が嵌合領域107を越えることで内方に復元変形して、その突出端が対応するフィンガ106の側面106Aの凹部108に嵌り、同凹部108の奥側の側面(突部109の手前の側面)に当たることで押し込みが停止され、装着が完了する。
そして、このように装着されたC型リング110は、図19に示すように、左右の規制片115の突出端が、上側の左右2枚のフィンガ106における各下側の側面106Aに設けられた凹部108の奥面に対向することによって、スリーブ部103の軸線回りの回動が規制され、また、同規制片115の突出端が、凹部108の両側面によって幅方向の移動が規制されることで、スリーブ部103の軸線方向に沿った移動が規制される。
そして、このようなC型リング110が、スリーブ部103の嵌合領域107に対し、上記したように同スリーブ部103の線対称軸Xについて線対称をなす回動姿勢で装着されて保持されると、両端縁111のばね力は、上2枚のフィンガ106における隣り合った側縁に寄った位置に作用し、それよりも小さい両端縁111の中間位置112のばね力は、残りの下側のフィンガ106における幅方向の中央に作用する。これにより、各フィンガ106から得られる接触圧力をほぼ均一にすることができる。
また、C型リング110の移動規制を行う部位を、ばね力を主に作用させるところの、両端縁111と両端縁111の中間位置112とからは外れた位置に設定したから、同ばね力に基づく接触圧力が変化することを抑制することができる。
図20は、本発明の実施形態4を示す。この実施形態4のソケット端子120は、両突き合わせ端縁の間隔が比較的大きく取られたC型リングを使用している点で基本的な構造は上記実施形態3と同様であり、一方、C型リングを位置決めして装着する部分の構造に変更が加えられている。
このスリーブ部123の先端側に、C型リング130の嵌合領域127が設定され、この嵌合領域127の横断面は、同図の下面側のスリット125の幅の中心と、上面側のフィンガ126の幅の中心とを結んだ線対称軸を挟んで、左右対称(線対称)とされている。
また、このように装着されたC型リング130は、フィンガ126の先端のフランジ128と、突起129とで、前後の側縁を挟まれることにより、スリーブ部123の軸線方向に沿った移動が規制され、突起129がC型リング130の奥側の側縁の凹部133に嵌っていることで、スリーブ部123の軸線回りの回動が規制される。
同様に、スリーブ部123における周方向における3分割した位置からほぼ均一の接触圧力が得られ、相手の丸ピン22との間で安定した接触圧力を得ることができる。しかも、各製品(ソケット端子120)について、C型リング130の装着姿勢と装着位置が同じにできるから、すべての製品にわたってばらつきのない一定の品質を確保することができる。
また、C型リング130の移動規制を行う部位を、少なくとも両端縁からは外れた位置に設定しており、同位置のばね力に基づく接触圧力が変化することを抑制できる。
本発明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発明の技術的範囲に含まれる。
(1)実施形態1において、C型リングに設けられた拡幅部は、必ずしも所定長さ領域の全長になくてもよく、周方向において所定間隔を開けた2箇所に分かれて張り出し形成されていてもよい。
(2)実施形態1において、スリーブ部に設けられる突起の向きは、隣り合うフィンガの間で互いに向き合うようにし、同互いに向き合った一対の突起が前後二組設けられるようにしてもよい。
(4)実施形態1に例示したC型リングの位置決め構造を、実施形態3あるいは実施形態4のソケット端子に適用することも可能である。
(5)実施形態1において、突起の形状等によっては、端子本体を鍛造、切削等で形成するようにしてもよい。また、実施形態2でも、嵌合溝の形状等によっては、同じく端子本体を鍛造、切削等で形成することも可能である。さらに、実施形態3,4についても、同じく端子本体を鍛造、切削等で形成するようにしてもよい。
(7)スリットすなわちフィンガの数は、上記各実施形態に例示した3本に限らず、2本または4本以上であってもよい。
(8)上記実施形態では、ワイヤ−ワイヤのコネクタに適用した場合を例示したが、雄雌いずれか一方のコネクタが機器のケースと一体的に設けられた機器直結型のものにも、本発明は同様に適用すること可能である。
22…丸ピン
50…ソケット端子
51…端子本体
53…スリーブ部
54…スリット
56…フィンガ
60A,60B…突起(挟持部:規制手段)
65…C型リング(C型の外ばねリング)
65A…板ばね(帯材)
66S…隙間
67…側縁
68…拡幅部(被挟持部:規制部)
70…ソケット端子
71…端子本体
73…スリーブ部
74…スリット
76…フィンガ
77…嵌合溝(規制部)
79…テーパ部
80…C型リング
82…屈曲部(規制部)
100…ソケット端子
101…端子本体
103…スリーブ部
105…スリット
106…フィンガ
106A…(フィンガ106の)側面(規制手段)
107…嵌合領域
108…凹部(規制手段)
109…突部(規制手段)
110…C型リング
111…端縁
112…中間位置
115…規制片(規制部:規制手段)
120…ソケット端子
121…端子本体
123…スリーブ部
125…スリット
126…フィンガ
127…嵌合領域
128…フランジ(規制手段)
129…突起(規制手段)
130…C型リング
133…凹部(規制部:規制手段)
X:(スリーブ部103の)線対称軸
Y:(C型リング110の)線対称軸
Claims (8)
- 相手のピン端子と嵌合接続されるソケット端子であって、
前記ピン端子の丸ピンが挿入可能で、かつ複数のスリットが所定角度間隔を開けて開口縁から切り込み形成されて前記各スリットの間に同数のフィンガが片持ち状に形成されることにより縮径可能なスリーブ部と、
弾性を有する帯材を端縁同士を突き合わせるように円形に回曲した形状で、前記スリーブ部の外周に嵌合されることにより同スリーブ部を縮径付勢するC型の外ばねリングとを備えたものにおいて、
前記スリーブ部と前記外ばねリングとの間には、この外ばねリングが前記スリーブ部の軸線回りに回動することと、前記スリーブ部の軸線方向に沿って移動することとを規制する規制手段が設けられ、
かつ、前記外ばねリングの側縁には所定の周方向の長さ範囲にわたって拡幅部が張り出し形成されるとともに、前記スリーブ部の外周面には、前記外ばねリングの両側縁間を挟持する一対の突起が、前記拡幅部の長さに等しい周方向の間隔を開けて二組形成されていることにより、前記規制手段が構成されていることを特徴とするソケット端子。 - 相手のピン端子と嵌合接続されるソケット端子であって、
前記ピン端子の丸ピンが挿入可能で、かつ複数のスリットが所定角度間隔を開けて開口縁から切り込み形成されて前記各スリットの間に同数のフィンガが片持ち状に形成されることにより縮径可能なスリーブ部と、
弾性を有する帯材を端縁同士を突き合わせるように円形に回曲した形状で、前記スリーブ部の外周に嵌合されることにより同スリーブ部を縮径付勢するC型の外ばねリングとを備えたものにおいて、
前記スリーブ部と前記外ばねリングとの間には、この外ばねリングが前記スリーブ部の軸線回りに回動することと、前記スリーブ部の軸線方向に沿って移動することとを規制する規制手段が設けられており、
前記スリーブ部はその横断面が線対称形状をなすように形成されているとともに、前記外ばねリングは、前記スリーブ部の外周の所定位置において、同スリーブ部の前記線対称軸について線対称をなす回動姿勢で嵌合され、
かつ、前記外ばねリングの両端縁以外における側縁には、この外ばねリングの周方向に沿って突出しかつ突出端が径方向の内側に曲げられた一対の規制片が、線対称をなして張り出し形成され、各規制片の突出端がそれぞれ、前記スリーブ部における所定のフィンガの側面に当接可能となっているとともに、前記フィンガの前記側面における前記規制片が当接する位置の軸方向の両側には、前記規制片の突出端の幅方向の移動を規制する突部が形成されていることを特徴とするソケット端子。 - 相手のピン端子と嵌合接続されるソケット端子であって、
前記ピン端子の丸ピンが挿入可能で、かつ複数のスリットが所定角度間隔を開けて開口縁から切り込み形成されて前記各スリットの間に同数のフィンガが片持ち状に形成されることにより縮径可能なスリーブ部と、
弾性を有する帯材を端縁同士を突き合わせるように円形に回曲した形状で、前記スリーブ部の外周に嵌合されることにより同スリーブ部を縮径付勢するC型の外ばねリングとを備えたものにおいて、
前記スリーブ部と前記外ばねリングとの間には、この外ばねリングが前記スリーブ部の軸線回りに回動することと、前記スリーブ部の軸線方向に沿って移動することとを規制する規制手段が設けられており、
前記スリーブ部はその横断面が線対称形状をなすように形成されているとともに、前記外ばねリングは、前記スリーブ部の外周の所定位置において、同スリーブ部の前記線対称軸について線対称をなす回動姿勢で嵌合され、
かつ、前記外ばねリングの奥側の側縁の途中位置には、前記スリーブ部の外周面に形成された突起が嵌る凹部が形成されているとともに、前記スリーブ部の先端縁には、前記外ばねリングの手前の側縁に係止して前記突起との間で同外ばねリングの両側縁間を挟持するフランジが形成されていることを特徴とするソケット端子。 - 相手のピン端子と嵌合接続されるソケット端子であって、
前記ピン端子の丸ピンが挿入可能で、かつ複数のスリットが所定角度間隔を開けて開口縁から切り込み形成されて前記各スリットの間に同数のフィンガが片持ち状に形成されることにより縮径可能なスリーブ部と、
弾性を有する帯材を端縁同士を突き合わせるように円形に回曲した形状で、前記スリーブ部の外周に嵌合されることにより同スリーブ部を縮径付勢するC型の外ばねリングとを備えたものにおいて、
前記スリーブ部と前記外ばねリングとの間には、この外ばねリングが前記スリーブ部の軸線回りに回動することと、前記スリーブ部の軸線方向に沿って移動することとを規制する規制手段が設けられ、
かつ、前記外ばねリングにおける互いに突き合わされる両端縁には、それぞれ内方に屈曲された屈曲部が形成される一方、前記スリーブ部の所定のスリットにおける対向した側縁には、前記屈曲部が嵌る嵌合溝が切り欠き形成されていることによって、前記規制手段が構成されており、
また、前記嵌合溝が形成されたスリットの開口縁には、先開きとなったテーパ部が形成されていることを特徴とするソケット端子。 - 前記スリーブ部はその横断面が線対称形状をなすように形成されているとともに、前記外ばねリングは、前記スリーブ部の外周の所定位置において、同スリーブ部の前記線対称軸について線対称をなす回動姿勢で嵌合されていることを特徴とする請求項1または請求項4記載のソケット端子。
- 前記外ばねリングが前記スリーブ部の軸線回りに回動することを規制する規制部において、前記外ばねリングでは、同規制部が、この外ばねリングの互いに突き合わされる両端縁以外の箇所に設けられていることを特徴とする請求項5記載のソケット端子。
- 前記外ばねリングが前記スリーブ部の軸線方向に沿って移動することを規制する規制部において、前記外ばねリングでは、同規制部が、この外ばねリングの互いに突き合わされる両端縁以外の箇所に設けられていることを特徴とする請求項5または請求項6記載のソケット端子。
- 前記スリーブ部が、同幅をなす3枚のフィンガが等角度間隔を開けて配された形状であることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のソケット端子。
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