JP5634798B2 - 中継端子とそれを備えた電気接続箱 - Google Patents

Description

本発明は、雄端子を接続させるファストン（登録商標）系の中継端子とそれを備えた電気接続箱に関するものである。

従来、自動車等に搭載される電気接続箱において、電気接続箱内に配索された回路である導電金属製のバスバーと、電気接続箱に外側から装着されるリレーやヒューズ等の電気部品とを導電金属製の中継端子（中間端子）を介して接続することが知られている。

例えば、特許文献１には、ファストン（登録商標）系の略眼鏡状の電気接触部を上下に有する中継端子や、下側に略眼鏡状の電気接触部、上側に弾性接触片を内設した箱状の電気接触部をそれぞれ有する中継端子、あるいは上下に箱状の電気接触部を有する中継端子が記載されている。各電気接触部は雌型であり、相手側の雄端子を挿入接続させる。

また、特許文献２には、前後の固定板及び固定接触板と、左右の側板とで矩形筒状の端子本体を成し、固定板から弾性接触片が端子本体内に折り返されて固定接触板に対向し、固定接触板の上端には内向き傾斜状のガイドが設けられて成る中継端子を用い、下から固定接触板に沿ってバスバーの雄端子を挿入し、次いで上から弾性接触片に沿ってリレーの雄端子を挿入し、両雄端子を板厚方向に重ね合わせて接続させることが記載されている。

特開平１１−２６０５１０号公報（図１〜図６） 実公昭５９−３４０６３号公報（図６（ａ）〜（ｃ））

しかしながら、上記従来の略眼鏡状の電気接触部は、箱状の電気接触部に較べて形成が容易であり、展開形状の歩留まりも良好である反面、相手側の雄端子に対して略眼鏡状の電気接触部の湾曲端部が線接触しやすく、箱状の電気接触部の弾性接触片が雄端子に面接触することに較べて、接触面積が小さくなり、接触部分が摩耗しやすくなるという懸念があった。また、リレー等の雄端子とバスバーの雄端子を上下方向から挿入するのに対応して、略眼鏡状の電気接触部等を上下両側に配設することで、中継端子の全高（全長）が長くなり、中継端子を収容する電気接続箱も高さ方向に肥大化する傾向にあった。

本発明は、上記した点に鑑み、相手側の雄端子との線接触をなくして接触部分の摩耗を防ぐことができ、それに加えて歩留まりを高めて低コストで簡単に形成することができ、さらに全長を短縮して電気接続箱の低背化を可能とした中継端子とそれを備えた電気接続箱を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る中継端子は、雄端子接触面を有する基板部と、該基板部の幅方向両側から立ち上げられた一対の側板部と、該一対の側板部の立ち上げ先端側から該基板部側に傾斜して延長された一対の傾斜板部と、該一対の傾斜板部の延長先端側から該基板部の幅方向中央に向けて該基板部と略平行に延設された雄端子接触用の一対の面接触板部とを備え、該一対の面接触板部の雄端子挿入側の端部から雄端子案内用の各ガイド片部が該基板部とは反対側に傾斜して雄端子挿入方向とは反対方向に突出して設けられ、該一対の側板部の該雄端子挿入側の端部が雄端子挿入方向に傾斜し、該一対の傾斜板部と該一対の面接触板部とが該基板部よりも雄端子挿入方向に短く形成され、該各ガイド片部の先端が該基板部の該雄端子挿入側の端部と仮想の略同一平面上に位置する中継端子であって、該中継端子の展開状態で、母材である金属板から該中継端子を展開状態に打ち抜く際に、該基板部の該端部と該各ガイド片部の該先端とが中継端子幅方向の略同一直線上に位置することを特徴とする。

上記構成により、基板部と一対の面接触板部との間に雄端子が挿入され、雄端子の片面が一対の面接触板部に面接触し、一対の傾斜板部又は一対の側板部と一対の傾斜板部とがばね性を発揮し、雄端子を基板部に向けて押圧する。雄端子は一つ又は二つ挿入可能であり、一対の側板部の立ち上げ高さを変更して雄端子の挿入数に対応する。一対の面接触板部が雄端子と面接触することで、雄端子との線接触がなくなって接触部分（面接触板部や雄端子）の摩耗が防止される。

また、雄端子が一対のガイド片部に沿って（摺接して）一対の面接触板部内にスムーズに挿入される。二つの雄端子を逆方向から挿入する場合は、一方の雄端子と一対のガイド片部とに沿って他方の雄端子が面接触板部内にスムーズに挿入される。

また、中継端子の展開状態で（母材である金属板から中継端子を展開形状に打ち抜く際に）基板部の端部と各ガイド片部の端部とが端子幅方向の略同一直線上に位置し、中継端子が長方形状の打ち抜き面積の範囲内で形成されて、歩留まりが向上する。また、各ガイド片部が基板部よりも長く突出しないから、中継端子が端子挿入方向に低背化される。

請求項２に係る中継端子を備えた電気接続箱は、請求項１記載の中継端子を収容した電気接続箱であって、接続箱本体内にバスバーが配置され、該バスバーの雄端子が該中継端子に下方から挿入されて前記基板部の前記雄端子接触面に接触し、該接続箱本体の上部に装着された電気部品の雄端子が該中継端子に上方から挿入されて前記一対の面接触板部に接触し、該基板部と該一対の面接触板部との間に二つ該雄端子が相互に接触した状態で挟持されることを特徴とする。

上記構成により、一方の雄端子の外面が基板部の接触面に面接触し、他方の雄端子の外面が一対の面接触板部に面接触し、両端子の内面側が相互に接触し、両雄端子が基板部と一対の面接触板部との間で少なくとも一対の傾斜板部の撓み反対方向の復元力（ばね力）で押し付けられて挟持される。面接触板部は他方の雄端子を面接触で一方の雄端子に向けてしっかりと確実に押圧する。従来の上下一対の電気接触部に各雄端子を挿入接続させる場合に較べて中継端子が雄端子挿入方向に低背化される。中継端子の高さが雄端子挿入方向に低いから、接続箱本体内におけるバスバーと電気部品との間のスペースが低背化され、接続箱本体も低背化され、電気接続箱が扁平に近い形状に低背化される。

請求項１記載の発明によれば、一対の面接触板部を雄端子に面接触させることで、接触部分の摩耗を防止して、電気的接続の信頼性や雄端子の挿入離脱性や雄端子の固定性（ガタ防止）等を高めることができる。

また、一対のガイド片部に沿って雄端子を中継端子内にスムーズに挿入させて、端子接続の信頼性を高めることができる。

また、一対のガイド片部を突出形成したにも係わらず、中継端子の歩留まり（端子母材である金属板に対する打ち抜き率）を向上させて、中継端子を低コスト化することができる。また、ガイド片部を基板部よりも突出させないことで、中継端子を端子挿入方向に低背化することができる。

請求項２記載の発明によれば、面接触板部で他方の雄端子を一方の雄端子にしっかりと押し付けて接続させることができる。また、従来の上下一対の電気接触部を有する中継端子に較べて中継端子の構造を簡素化・低背化することができ、中継端子を収容する電気接続箱の内部の省スペース化と低背化を図ることができる。また、電気接続箱を低背化することができるから、電気接続箱を搭載する車両等の狭いスペースに電気接続箱をスムーズ且つ容易に組み付けることができる。

本発明に係る中継端子の一実施形態を示す、（ａ）は水平に配置した際の前方視斜視図、（ｂ）は上向きに立てた状態の斜視図である。 （ａ）は、起立した中継端子に上下両側から雄端子を挿入した状態を示す断面図、（ｂ）は下方の雄端子を示す斜視図である、 本発明に係る中継端子を備えた電気接続箱の一実施形態を示す分解斜視図である。

図１（ａ）（ｂ）は、本発明に係る中継端子の一実施形態を示すものであり、図１（ａ）は中継端子を前側から見た斜視図、図１（ｂ）は同じく中継端子を上下方向に立てた状態の斜視図である。

この中継端子１は、ファストン（登録商標）系の端子を改良したもので、図１（ａ）において水平な基板部２と、基板部２の左右両端から垂直に近い角度でやや斜め内向きに立ち上げられた左右一対の側板部３と、各側板部３の上端から基板部２の中央上方に向けて斜め下向きに傾斜した（湾曲状に傾斜してもよい）左右一対の傾斜板部４と、各傾斜板部４の突出先端（最下端）から基板部２と略平行に短く延長された左右一対の面接触板部５と、各面接触板部５から前方に斜め上向きに突出したガイド片部６とで構成されるものである。

基板部２は矩形状の板部（符号２で代用）の中央側に矩形状の膨出部２ａを有し、膨出部２ａは傾斜板部４に向けて突出した水平な雄端子接触面（符号２ａで代用）と周囲の傾斜面２ｂとを有し、接触面２ａは一対の面接触板部５の内面（接触面）に対向する。板部２は前後左右の細幅部２ｃで成り、膨出部２ａの内側（裏側）は中空である（図２（ａ）参照）。

左右一対の側板部３は基板部２と同じ前後方向幅で立ち上げられ、上に向かうにつれて前端部分（雄端子挿入側の端部）３ａがテーパ状に後退し（後向きに傾斜し）、後端部分３ｂは基板部２から垂直に立ち上げられて、側板部３全体として上に向かうにつれて前後方向幅が狭められている（図２（ａ）参照）。各側板部３と基板部２との交差部７は小さな半径で湾曲し、各側板部３と各傾斜板部４との交差部８は下側の交差部７よりも大きな半径で湾曲している。各側板部３自体は下端から上端にかけて殆ど湾曲せずに平面的に傾斜して立ち上げられている。側板部３の突出高さは基板部２の左右方向幅の略１／３程度である。

左右一対の傾斜板部４は湾曲状の交差部８からほぼ平面的に傾斜し、傾斜方向は概ね対角側（下側）の交差部７を向き（右側の傾斜板部４は左側の交差部７付近を向き、左側の傾斜板部４は右側の交差部７付近を向き）、各側板部３との交差角度は略９０°程度で、側板部３と傾斜板部４とは正面視で略Ｌ字状をなし、仮想垂直面に対する側板部３の傾斜角度と仮想水平面に対する傾斜板部４の傾斜角度は概ね同程度、あるいは側板部３の傾斜角度よりも傾斜板部４の傾斜角度が大きい。

各傾斜板部４の前端部分４ａは側板部３の前端部分３ａと同様に傾斜状に後退していてもよく、傾斜板部４の後端部分４ｂは側板部３の後端部分３ｂと同様に基板部２の後端２ｄと同一垂直面上に位置する。傾斜板部４の前端部分４ａが傾斜状に後退した場合は、傾斜板部４の前後方向幅は突出先端４ｂ（面接触板部５側）に向かうにつれて縮幅される。

水平な基板部（底板部）２に対して、側板部３が内向きに傾斜し、傾斜板部４が下向きに傾斜し、且つ側板部３と傾斜板部４とがほぼ直交したことで、略水平な面接触板部５が相手側の雄端子１１（図２）に接触した際に、側板部３と傾斜板部４とが同時にほぼ均一に外向きに撓んで、強いばね性を発揮する。側板部３を傾斜状ではなく基板部２から垂直に立ち上げた場合は、主に傾斜板部４のみが外向き（上向き）に撓んでばね性を発揮する。

各傾斜板部４は各面接触板部５に鈍角的に交差して続いている。基板部２と各側板部３と各傾斜板部４と各面接触板部５と各ガイド片部６とは、一枚の金属板から打ち抜き・折り曲げ成形で一体に且つほぼ同じ板厚で形成されている。

面接触板部５の左右方向幅は傾斜板部４の左右方向幅の略１／３程度である。左右の面接触板部５の間には略一枚の面接触板部５の幅の隙間９が基板部２の中央上方において形成されている。各面接触板部５は基板部２の膨出部２ａと略平行であり、各面接触板部５の下面は基板部２の膨出部２ａの上面（接触面）に対向している。面接触板部５の前後方向長さは傾斜板部４の突出先端４ｂの前後方向幅と同じである。

各面接触板部５の前端から斜め上向きに各面接触板部５と同じ幅寸法でガイド片部６が突設されている。ガイド片部６の突出先端６ａはほぼ基板部２の前端（雄端子挿入側の端部）２ｅの上方に対向して位置する（前端２ｅと仮想の略同一平面上に位置する）。これは基板部２の前端２ｅよりも傾斜板部４の前端４ａが後退しているからである。

中継端子１の展開状態でガイド片部６の先端６ａが基板部２の前端２ｅと同一直線上に位置するから、材料の歩留まりが良く、ガイド片部６を設けたことに伴う歩留まりの低下が防止されている。すなわち一枚の金属板（母材）を長方形に型抜きすることで、ガイド片部６を含む中継端子１を成形可能となる。

図１（ｂ）の中継端子１の起立状態で、左右一対のガイド片部６の先端６ａが基板部の上端２ｅと同じ高さに位置するので、ガイド片部６を含む中継端子１が低背化され、図１（ｂ）の起立状態で中継端子１が電気接続箱１２（図３）に収容されることで、電気接続箱１２が低背化される。

また、図１（ａ）の中継端子１を水平に配置した状態で、ガイド片部６の先端６ａの高さが、基板部２に対して傾斜片部４が斜め下向きに傾斜した高さ寸法Ｈ（図２）だけ低くなっており、ガイド片部６の先端６ａは側板部３の上端３ｃ（立ち上げ先端側ないし傾斜板部４の基端４ｃ）と概ね同じ高さに位置している（図２（ａ）参照）。

これにより、ガイド片部６が斜め上向きに突出したことに伴う図１（ａ）の中継端子１の高さ方向（基板部２厚み方向すなわち雄端子１０，１１板厚方向）の肥大化が防止され、中継端子１が基板部２厚み方向に低背化されている。従って、中継端子１を収容する電気接続箱１２（図３）の内部も接続箱本体１８の幅方向ないし長手方向（ＸＹ方向）に省スペース化される。

図２（ａ）は、上記中継端子１内にバスバーの雄端子１０を下から挿入すると共にリレー（電気部品）の雄端子１１を上から挿入して、両雄端子１０，１１同士を直接的に接続させた状態を示すものである。

本例においては、図３の電気接続箱１２内に収容されたバスバー１３の雄端子１０に上方から中継端子１が外挿され、バスバー１３の雄端子１０が中継端子１の基板部２（膨出部２ａ）に接触した状態で（中継端子１は電気接続箱１２内に収容される）、リレー（図示せず）が電気接続箱１２の上部に装着されて、リレーの雄端子１１が中継端子１の左右一対のガイド片部６を摺接して（ガイド片部６に案内されて）、各ガイド片部６に続く面接触板部５に弾性的に面接触している。

各面接触板部５は両雄端子１０，１１の挿入状態で基板部２と完全に平行になるように、図１の自由状態で面接触板部５は基板部２に向けて若干下向きに傾斜していることが好ましい。両雄端子１０，１１を中継端子１内に挿入した際に、少なくとも側板部３との交差部８を支点に傾斜板部４が面接触板部５と共に少し上向きに回動して撓むからである（この撓みがないと各雄端子１０，１１を押圧する復元力が得られない）。

各面接触板部５は図１の如く傾斜板部４よりも幅狭に形成されているが、例えば面接触板部５を設けない場合は、傾斜板部４の突出先端（図１の最下端）４ｂが雄端子１１に線接触するために、雄端子１１の挿入時の摺動や挿入後の自動車等の振動による端子１，１１相互の微摺動で雄端子１１や傾斜板部４に摩耗や摩耗傷を生じてしまい、この摩耗傷の深さは、後述の雄端子１０の突条１０ａ（図２（ｂ））による酸化皮膜の除去深さよりも格段に大きく、雄端子１１や中継端子１に接触性の低下（接触抵抗の増大）や接触圧力の低下（ガタの発生）や錆やすさ等の悪影響を与えてしまう。雄端子１１に面接触板部５が面接触することで、中継端子１と雄端子１１との電気的接続の信頼性が高まる。

二本の雄端子１０，１１同士が電気的に接触することで、中継端子１を銅合金よりも導電性が低い（ばね性の高い）ステンレス（ＳＵＳ）等で形成することも可能であり、この場合は、中継端子１の面接触板部５が強いばね性を発揮して一方の雄端子１１を強いばね力で均一に押圧し、一方の雄端子１１を他方の雄端子１０に強く押し付けて雄端子１０，１１同士の電気的接触性を高めることができると共に、銅合金で中継端子１を形成するのに比べてステンレスは材料単価が安いため、コストを抑えることができる。

例えば面接触板部５を設けない場合は、傾斜板部４の突出先端（図１の最下端）４ｂが雄端子１１に線接触で当接するために、雄端子１１の押圧力が不均一となって安定せず、雄端子１０，１１相互の接触性が低下しやすい。例えばＳＵＳ材は銅合金に較べてばね部すなわち少なくとも傾斜板部４の塑性変形に至るまでの変位量が大きいので、雄端子１１の斜め挿入や厚みのばらつき等によっても安定したばね力を発揮する。

図２（ａ）の例では、図２（ｂ）の如くバスバー１３の雄端子１０の内側面１０ｂに左右一対の突条１０ａが雄端子長手方向に向けて平行に設けられており、突条１０ａの表面が小さな面積でリレーの雄端子１１の内側面１１ａに強く摺接しつつ雄端子１１の内側面１１ａの酸化被膜を除去して（ワイピング効果で）電気的接触性を高める。

突条１０ａの長さは基板部２の膨出部２ａの前後方向長さとほぼ同程度である。突条１０ａは型押しで膨出形成され、突条１０ａの内側は中空である。リレーは規格品であるので、リレーの雄端子１１に突条１０ａを設けることは困難であり、内製のバスバー１３の雄端子１０にバスバー１３の打ち抜き加工ないし折り曲げ加工時に同時に突条１０ａを所望の形状や数で容易に形成することができる。

バスバー１３の雄端子１０の外側面１０ｃは中継端子１の基板部２の膨出部２ａに広い面積で面接触する。各雄端子１０，１１の先端には傾斜状のガイド面取１０ｄ，１１ｂが形成されている。

図２（ａ）の如く、中継端子１のガイド片部６の先端６ａは基板部２の前端（上端）２ｅと同一平面上に位置し、バスバー１３の雄端子１０の先端は基板部２の前端２ｅと同一面に位置し、雄端子１０の先端部の内側の傾斜ガイド面取１０ｄと外向き傾斜状のガイド片部６とが対向して略逆ハの字状のガイド部分１５を成し、ガイド部分１５に沿ってリレーの雄端子１１が中継端子１内にスムーズに案内される。リレーの雄端子１１は中継端子１を貫通する。基板部２と両側板部３と傾斜板部４と両面接触板部５とを雌型の中継端子本体と呼称し、ガイド片部６を含めて雌型の中継端子１と呼称してもよい。

図３は、複数の上記中継端子１（１₁，１₂）を備えた電気接続箱の一実施形態を示すものである。

この電気接続箱１２は、絶縁樹脂製のアッパカバー１６とロアカバー１７とで成る接続箱本体１８と、ロアカバー１７に水平に配索収容される導電金属製の各種形状のバスバー１３と、各バスバー１３の上向きの各雄端子１０（１０₁，１０₂）に外挿接続されて、ロアカバー内ないしアッパカバー内に収容される各中継端子１と、アッパカバー１６の各装着部３１内に上方から挿着されるリレー（図示しない電気部品）とを備えるものである。

ロアカバー１７は、底壁１９に立設されてバスバー収容壁を成すＸＹ方向のリブ２０と、リブ２０等に続いて底壁１９に立設された各雄端子ガイド壁２１とを有している。ガイド壁２１に沿ってバスバー１３の雄端子１０が位置決めされ、ガイド壁２１の上端に中継端子１の下端が当接して位置決めされる。

バスバー１３は、電源側等の幅広の雄端子１０₁や信号回路やアース回路等の幅狭の雄端子１０₂を適宜の数と配置で有し、幅広の雄端子１０₁は幅広（大型）の中継端子１₁に接続され、幅狭の雄端子１０₂は幅狭（小型）の中継端子１₂に接続される。図３で符号２２は、バスバー１３に続くコネクタ用の雄端子であり、上下のカバー１６，１７の側部コネクタハウジング３０に収容される。

アッパカバー１６は、上壁２３に、ロアカバー１７の係止突起２４に対する係合枠片（係止手段）２５と、リレー（図示せず）を収容する枠状壁で成る装着部３１と、リレーの各雄端子１１を貫通させるスリット状の孔部２６と、コネクタハウジング２７と、ヒューズ（図示せず）を収容する装着部２８とを有している。スリット状の孔部２６の下側の空間に中継端子１が収容される。コネクタハウジング２７にはバスバー１３の上向きの雄端子２９が挿入収容されてコネクタを構成する。

なお、電気部品としてリレーに代えてブレード型のヒューズや箱型のヒュージブルリンク等（図示せず）を用いてそれらの雄端子１１を中継端子１に上方から挿入したり、回路としてバスバー１３に代えて電線（図示せず）を用い、電線付きの雄端子１０を中継端子１に下方から挿入することも可能である。

また、上記実施形態においては、中継端子１内に上下ないし前後二本の雄端子１０，１１を逆方向から挿入する例で説明したが、例えば二本の雄端子１０，１１を同方向から挿入したり、あるいは、従来のファストン（登録商標）系の端子のように二本ではなく一本の雄端子１１を挿入接続させるようにすることも可能である。

一本の雄端子１１の挿入接続に対応した場合、中継端子１は基板部２が長く延長され、少なくとも基板部２と側板部３と傾斜板部４と面接触板部５とで一方の電気接触部（中継端子主体部）１が構成され、一方の電気接触部１と基板延長部（図示せず）と他方の電気接触部（他の雄端子１０が挿入される）とで中継端子（図示せず）が構成される。図１の中継端子１の側板部３の立ち上げ高さを低くすることで、一本の雄端子１１の挿入接続に容易に対応することができる。この場合の中継端子１の材料は導電性の良好な銅合金が好ましい。

また、上記した本発明の構成は、中継端子とそれを備えた電気接続箱として以外に、中継端子の雄端子接続構造等としても有効なものである。

本発明に係る中継端子とそれを備えた電気接続箱は、例えば一本の雄端子を中継端子内に挿入した際の電気的接触性を高めたり、電気部品の雄端子と回路の雄端子とを中継端子内に相互にスムーズ且つ確実に挿入接続させたり、中継端子の歩留まりを高めてコストを低減させたり、中継端子とそれを備えた電気接続箱を高さ方向にコンパクト化させるために利用することができる。

１ 中継端子
２ａ 雄端子接触面
２ｅ 前端（端部）
２ 基板部
３ 側板部
３ａ 前端（端部）
３ｃ 上端（立ち上げ先端側）
４ 傾斜板部
５ 面接触板部
６ ガイド片部
６ａ 先端
１０，１１ 雄端子
１０ａ 突条
１２ 電気接続箱
１３ バスバー
１８ 接続箱本体

Claims (2)

1. 雄端子接触面を有する基板部と、該基板部の幅方向両側から立ち上げられた一対の側板部と、該一対の側板部の立ち上げ先端側から該基板部側に傾斜して延長された一対の傾斜板部と、該一対の傾斜板部の延長先端側から該基板部の幅方向中央に向けて該基板部と略平行に延設された雄端子接触用の一対の面接触板部とを備え、
   該一対の面接触板部の雄端子挿入側の端部から雄端子案内用の各ガイド片部が該基板部とは反対側に傾斜して雄端子挿入方向とは反対方向に突出して設けられ、
   該一対の側板部の該雄端子挿入側の端部が雄端子挿入方向に傾斜し、該一対の傾斜板部と該一対の面接触板部とが該基板部よりも雄端子挿入方向に短く形成され、該各ガイド片部の先端が該基板部の該雄端子挿入側の端部と仮想の略同一平面上に位置する中継端子であって、
   該中継端子の展開状態で、母材である金属板から該中継端子を展開状態に打ち抜く際に、該基板部の該端部と該各ガイド片部の該先端とが中継端子幅方向の略同一直線上に位置することを特徴とする中継端子。
2. 請求項１記載の中継端子を収容した電気接続箱であって、接続箱本体内にバスバーが配置され、該バスバーの雄端子が該中継端子に下方から挿入されて前記基板部の前記雄端子接触面に接触し、該接続箱本体の上部に装着された電気部品の雄端子が該中継端子に上方から挿入されて前記一対の面接触板部に接触し、該基板部と該一対の面接触板部との間に二つ該雄端子が相互に接触した状態で挟持されることを特徴とする中継端子を備えた電気接続箱。

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