JP5649009B2 - コネクタ端子用接触ばね、並びに、雌端子、端子接続構造 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示の接触バネ部材は、円筒状の両側に配置した円環部と、該円環部と一体に連設された複数のスプリング片とで構成し、該複数のスプリング片のそれぞれは、その長さ方向の中間部分が径方向の内側に突出するよう側面視弓状に形成している。
詳しくは、前記切換え手段を前記押し広げ状態に切換えることで、前記分断部に前記介在手段が介在して一対の分断端辺部を押し広げ、前記雌端子用接触ばねを確実に拡径することができる。
本発明は、雌端子に形成した挿入孔に挿着するとともに、該挿入孔の内周面に嵌着した導電性を有して形成した雌端子用接触ばねに対して、該挿入孔に挿着した状態において外周面が接触する突状のピンを備えた雄端子であって、前記雌端子用接触ばねの周方向の少なくとも一部分に、前記ピンを前記挿入孔に対して挿脱する挿脱方向に沿って該一部分を分断した分断部を構成し、前記雌端子用接触ばねの周方向における前記分断部に対して一方の分断端辺部と、他方の分断端辺部との周方向における相対位置関係に応じて前記雌端子用接触ばねの径を変動させる径変動手段を、前記雌端子に備え、前記径変動手段を、前記ピンの前記挿入孔に対する挿入完了状態において、前記挿入孔に挿入された前記ピンの外周面に接触する径にまで縮径可能に、挿入開始前状態において、前記接触ばねを前記ピンの外径よりも大きな内径となるまで拡径する拡径手段で構成し、前記拡径手段に、前記雌端子用接触ばねの周方向において互いに対向する前記一対の分断端辺部の間に介在して前記ピンの外径よりも大径となる前記雌端子用接触ばねの径に対応する前記分断部の間隔となるように該一対の分断端辺部を押し広げる介在手段と、前記介在手段による前記一対の分断端辺部を押し広げた押し広げ状態と、該押し広げ状態を解除した押し広げ解除状態とのいずれかの状態に切換える切換え手段とで構成し、前記ピンを前記挿入孔へ挿入する挿入力を、前記介在手段による前記押し広げ状態と前記押し広げ解除状態とのうち、いずれか一方の状態から他方の状態に変更する変更力として前記拡径手段に伝達するピン挿入力伝達手段を、前記ピンを前記挿入孔へ挿入するに伴って前記拡径手段に接触可能に前記ピンの外周面に対して径外方向に突出させて構成した雄端子として構成してもよい。
(第1実施形態)
第1実施形態におけるコネクタ1は、大電流対応コネクタであり、図1(a),(b),(c)に示すように、雌端子20と雄端子50とを備え、雌端子20には、導電性材料により形成した端子本体21を備えるとともに、該端子本体21には、雌端子用接触ばね30(以下、「接触ばね30」という。)、及び、拡径手段40を備えている。
なお、図1(a)は、雌端子20の一部を断面で示したコネクタ1の構成説明図であり、図1(b)は、端子本体21を省略して示した図1(a)中のA−A矢視図である。図1(c)は、端子本体21を省略して示した図1(a)中のB−B矢視図である。また、以下の説明において、挿入孔22に対してピン51を挿脱する方向を挿脱方向Dとするとともに、挿入する方向を挿入方向D1として説明する。
挿入口22Aの縁部には、挿入孔22へ挿入するピン51をガイド可能に、挿入孔22の内周径よりも小径としたガイド周面23を形成している。
なお、奥側接触ばね係止部25bは、挿入孔22の内周面の挿脱方向Dにおいて、雄端子50のピン51を挿入孔22に完全に挿入した状態におけるピン51の先端部の近傍位置に形成している。
分断部34は、図1(b)に示すように、挿脱方向Dに形成し、該挿脱方向Dの挿入口22Aの側の端部に、後述するカム41が介在可能な介在許容部36を構成している。
カム41の長辺部41Lが接触ばね30の周方向に一致するようにカム41を介在許容部36に介在させた状態において、長辺部41Lは、ピン51の外径よりも大径となる雌端子用接触ばね30の径に対応する分断部34の間隔となるように該一対の分断端辺部35を押し広げ可能な長さを有している。
枢動軸44は、長手方向の一端側(図1のX1部分拡大図中の下端側)が、カム41の回転中心軸としてカム41の中心部分と一体に連結している。
なお、図2(a)は、操作レバー43を押し広げ解除位置に設定した図1(a)に対応する作用説明図であり、図2(b)は、操作レバー43を押し広げ解除位置に設定した図1(b)に対応する作用説明図であり、図2(c)は、操作レバー43を押し広げ解除位置に設定した図1(c)に対応する作用説明図である。図3は、端子本体21を省略して示した挿入孔22にピン51を挿入する際のコネクタ1の作用説明図であり、図3(a)は、挿入孔22にピン51を挿入する前の状態を示し、図3(b)は、挿入孔22に対してピン51の挿入を完了した状態を示す。
上述したコネクタ1は、挿入開始前状態においては、拡径手段40により、予め接触ばね30を拡径しておくことで、ピン51を挿入孔22に挿入する際に、接触ばね30の内周面にピン51の外周面が接触することなく、ピン51を挿入孔22にスムーズに挿入させることができる。
このような操作レバー43を用いた手動によるレバー操作により接触ばね30の拡径、或いは縮径を容易に切り換えることができる。
但し、以下で説明するコネクタ1A,1B,1C,1Dの構成のうち、上述した第1実施形態におけるコネクタ1と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
第2実施形態におけるコネクタ1Aの構成について図4、及び、図5(a),(b),(c)を用いて説明する。
なお、図4は、コネクタ1Aの要部の構成を一部拡大して示した外観図であり、詳しくは、第2実施形態のコネクタ1Aにおける端子本体21を省略して示した外観図である。図5(a)は、挿入孔22にピン51を挿入する挿入直前状態における接触ばね30と拡径手段40との状態を示すとともに、図5(b)は、挿入孔22にピン51を挿入完了状態における接触ばね30と拡径手段40Aとの状態を示すコネクタ1Aの作用説明図を示し、いずれもコネクタ1Aの一部を省略して平面視した状態で示した作用説明図である。図5(c)は、接触ばねを拡径した状態から縮径した状態に径変動させた様子を示す図1(c)に対応する作用説明図である。
詳しくは、図4中のX4部分拡大図に示すように、コネクタ1Aに備えた拡径手段40は、枢動軸44Aと枢動軸支持部45とで構成した切換え手段42を備えている。拡径手段40に備えたカム41は、該カム41の長辺部41Lと短辺部41Sとのうち、いずれか一方が接触ばね30の周方向に一致させた状態に配置可能に、枢動軸44Aを回転軸として該枢動軸44Aの軸回りを少なくとも90度回転自在に構成している。
さらに、ピン挿入力伝達突部52は、挿入方向の先端部を先細り形状で形成し、介在許容部36の幅よりも幅小であって、詳しくは、介在許容部36の枢動軸44Aと他方の分断端辺部35bとの間部分よりも幅小に形成している。
ピン51を挿入孔22に対しての挿入を開始する前の挿入開始前状態においては、図5(a)に示すように、一対の分断端辺部35を、カム41を、その長辺部41Lが接触ばね30の周方向と一致する方向に配置しておく。
そうすると、ピン51の挿入孔22に対する挿入が完了する直前においては、ピン51を挿入孔22に挿入するに伴って、前記押し広げ状態に配置したカム41の長辺部41Lの両端のうち、枢動軸44Aの有する側と反対側の端部に、ピン挿入力伝達突部52を当接させることができる。
これにより、図5(b)中のX7部分拡大図に示すように、ピン挿入力伝達突部52によって、カム41は、押し広げ状態から略90度回転し、押し広げ解除状態に達するまで案内される。
コネクタ1Aは、第1実施形態のコネクタ1と同様に、ピン51を挿入孔22に対してスムーズに挿入することができるという効果と、挿入孔22に挿入したピン51に対して接触ばね30を確実に接触させることにより、電気的な接触抵抗の低減を図ることができ、大電流対応コネクタの電力損失を大幅に抑制できるという効果の双方の効果を両立して奏することができる。
第3実施形態におけるコネクタ1Bの構成について図6乃至図8を用いて説明する。
なお、図6(a),(b)は、ピン51の挿入孔22に対しての挿入開始前状態における第3実施形態のコネクタ1Bの構成説明図であり、図7は、ピン51の挿入孔22に対しての挿入途中状態の第3実施形態のコネクタ1Bの構成説明図であり、図8は、ピン51の挿入孔22に対しての挿入完了状態の第3実施形態のコネクタ1Bの構成説明図である。詳しくは、図6(a)、図7(a)、図8(a)は、第3実施形態のコネクタ1Bを平面視した状態で一部省略して断面により示した構成説明図であり、図6(b)、図7(b)、図8(b)は、第3実施形態のコネクタ1Bを側面視した状態で一部省略して断面により示した構成説明図である。
なお、レバー41Bは、外力が付与されていない状態においては、図6(b)に示すように、該レバー41Bの自重により、挿入方向突出状態に配置される。
ピン51を挿入孔22に対しての挿入を開始する前の挿入開始前状態において、接触ばね30は、図6(a)に示すように、周方向の弾性力により、ピン51の外径よりも内径が縮径した状態、すなわち、一対の分断端辺部35が互いに当接し、分断部34に間隔が無くなるまで縮径した状態で保持段部24に嵌着されている。
コネクタ1Bは、第1実施形態のコネクタ1と同様に、ピン51を挿入孔22に対してスムーズに挿入することができるという効果と、挿入孔22に挿入したピン51に対して接触ばね30を確実に接触させることにより、電気的な接触抵抗の低減を図ることができ、大電流対応コネクタの電力損失を大幅に抑制できるという効果の双方の効果を両立して奏することができる。
第4実施形態におけるコネクタ1Cの構成について図9、及び図10を用いて説明する。
なお、図9(a),(b),(c)は、それぞれ第4実施形態のコネクタ1Cを一部断面で示した側面図である。詳しくは、図9(a)は、ピン51の挿入孔22に対する挿入開始前状態における第4実施形態のコネクタ1Cの構成説明図であり、図9(b)は、ピン51の挿入孔22に対する挿入途中状態の第4実施形態のコネクタ1Cの構成説明図であり、図9(c)は、ピン51の挿入孔22に対する挿入完了状態の第4実施形態のコネクタ1Cの構成説明図である。さらに、図10(a)は、挿入開始前状態から挿入途中状態に至るまでの接触ばね30の径変動状態とカム41Cとの配置状態とを示す断面図であり、図10(b)は、挿入途中状態から挿入完了状態に至るまでの接触ばね30の径変動状態とカム41Cとの配置状態とを示す断面図である。
また、図11は、第4実施形態の拡径手段40Cにおけるテンションばね49とカム41Cの外観図を示している。
挿入開始前状態においては、図10(a1)に示すように、接触ばね30は、周方向の弾性力により、ピン51の外径よりも該接触ばね30の内径が縮径した状態、すなわち、一対の分断端辺部35が互いに当接し、分断部34に間隔が無くなるまで縮径した状態で保持段部24に嵌着されている。
介在部材41Cが径内方向突出状態から径外方向退避状態となるまでの過程において、介在部材41Cにおける分断端辺押上げ部41cが、接触ばね30の分断部34を径外方向へ押し上げように、該分断部34に当接する。
コネクタ1Cは、第1実施形態のコネクタ1と同様に、ピン51を挿入孔22に対してスムーズに挿入することができるという効果と、挿入孔22に挿入したピン51に対して接触ばね30を確実に接触させることにより、電気的な接触抵抗の低減を図ることができ、大電流対応コネクタの電力損失を大幅に抑制できるという効果の双方の効果を両立して奏することができる。
第5実施形態におけるコネクタ1Dの構成について図12を用いて説明する。
なお、
図12(a)は、挿入開始前状態における第5実施形態のコネクタ1Dの構成説明図であり、図12(b)は、挿入完了状態における第5実施形態のコネクタ1Dの構成説明図であり、いずれも第5実施形態のコネクタ1Dを一部断面で示すとともに、一部省略して平面視した状態で示した構成説明図である。図12(c)は、挿入開始状態、及び挿入途中状態から挿入完了状態となった場合の接触ばね30の径変動状態を示す第5実施形態におけるコネクタ1Dの図1(c)に対応する構成説明図である。
上述した構成によれば、接触ばね30は、ピン51の外径よりも大きな内径となるまで拡径する周方向の弾性を備えて構成しているため、ピン51を挿入孔22に挿入する際においては、ピン51の外周面が接触ばね30の内周面から大きな接触抵抗(摩擦抵抗)を受けることなく、ピン51を挿入孔22の奥までスムーズに挿入することができる。
よって、挿入完了状態において、ピン51を挿入孔22に挿着する際に必要となる挿入力を利用して接触ばね30を意図的に操作せずとも縮径することができる。
20…雌端子
21…端子本体
22…挿入孔
30…雌端子用接触ばね
30X…筒状本体部
32…支持部
34…分断部
35…分断端辺部
35a…一方の分断端辺部
35b…他方の分断端辺部
36…介在許容部
41L…長辺部
41S…短辺部
40,40A,40B,40C…拡径手段
41,41A…カム
41B…レバー
41C…介在部材
42,42A,42B…切換え手段
43…操作レバー
44,44A…枢動軸
47…回転軸
49…テンションばね
48…支持杆
50…雄端子
51…ピン
52…ピン挿入力伝達突部
53…レバー挿通孔
53C…介在部材挿通孔
54…縮径案内鍔状部
Claims (7)
- 突状のピンを備えた雄端子と、前記ピンの挿着を許容する挿入孔を備えた雌端子とで構成するとともに、前記挿入孔における内周面に挿着するとともに、該挿入孔に挿入したピンの外周面に接触する、導電性を有して筒状に形成した雌端子用接触ばねを、前記雌端子に備えたコネクタ端子接続構造であって、
前記ピンを前記挿入孔に対して挿脱する挿脱方向に沿って前記雌端子用接触ばねの周方向の少なくとも一部分を分断する分断部を、該一部分に構成し、
前記分断部を構成する前記周方向の一方の分断端辺部と、他方の分断端辺部との該周方向における相対位置関係に応じて前記雌端子用接触ばねの径を変動させる径変動手段を、前記雌端子と前記雄端子とのうち少なくとも一方に備え、
前記雌端子用接触ばねを、
前記一方の分断端辺部と前記他方の分断端辺部とでなる一対の分断端辺部が、所定間隔を隔てて対向した状態において互いに近接する方向に付勢させて形成し、
前記径変動手段を、
挿入開始前状態において、前記接触ばねを前記ピンの外径よりも大きな内径となるまで拡径するとともに、前記ピンの前記挿入孔に対する挿入完了状態において、前記挿入孔に挿入された前記ピンの外周面に接触する径にまで拡径状態を解除して前記接触ばねを前記ピンに接触させる拡径手段で構成し、
前記拡径手段を、
前記分断部に介在して前記ピンの外径よりも大径となる前記雌端子用接触ばねの径に対応する前記分断部の間隔となるように該一対の分断端辺部を押し広げる介在手段と、
前記介在手段による前記一対の分断端辺部を押し広げた押し広げ状態と、該押し広げ状態を解除した押し広げ解除状態とのいずれかの状態に切換える切換え手段とで構成した
コネクタ端子接続構造。 - 前記介在手段を、
前記ピンの外径よりも大径となる前記雌端子用接触ばねの径に対応する前記分断部の間隔となるように該一対の分断端辺部を押し広げ可能な長さを有した長辺部と、
前記ピンの外径と同等以下となる前記雌端子用接触ばねの径に対応する前記分断部の間隔よりも短い長さを有した短辺部とを備えたカムで構成した
請求項1に記載のコネクタ端子接続構造。 - 前記ピンを前記挿入孔へ挿入する挿入力を、前記押し広げ状態と前記押し広げ解除状態とのうち、いずれか一方の状態から他方の状態に変更する変更力として前記拡径手段に伝達するピン挿入力伝達手段を、
前記ピンを前記挿入孔へ挿入するに伴って前記拡径手段に接触可能に構成した
請求項1、又は2に記載のコネクタ端子接続構造。 - 雄端子に備えた突状のピンの嵌挿を許容する挿入孔の内周面に対して嵌着するとともに、該挿入孔に挿入した前記ピンの外周面に対して接触可能に構成した導電性を有する筒状の雌端子用接触ばねを備え、前記雄端子とともにコネクタ端子接続構造を構成する雌端子であって、
前記ピンを前記挿入孔に対して挿脱する挿脱方向に沿って前記雌端子用接触ばねの周方向の少なくとも一部分を分断する分断部を、該一部分に構成し、
前記分断部を構成する前記周方向の一方の分断端辺部と、他方の分断端辺部との該周方向における相対位置関係に応じて前記雌端子用接触ばねの径を変動させる径変動手段を、前記コネクタ端子接続構造に備え、
前記接触ばねを、
前記径変動手段によって前記ピンの外径よりも大きな内径となるまで拡径可能であるとともに、前記挿入孔に挿入された前記ピンの外周面に接触する径にまで拡径可能な周方向における弾性を備えて構成した
雌端子。 - 前記雌端子用接触ばねを、
前記一方の分断端辺部と前記他方の分断端辺部とでなる一対の分断端辺部が、所定間隔を隔てて対向した状態において互いに近接する方向に付勢させて形成し、
前記径変動手段を、
挿入開始前状態において、前記接触ばねを前記ピンの外径よりも大きな内径となるまで拡径するとともに、前記ピンの前記挿入孔に対する挿入完了状態において、前記挿入孔に挿入された前記ピンの外周面に接触する径にまで拡径状態を解除して前記接触ばねを前記ピンに当接させる拡径手段で構成し、
前記拡径手段を、
前記分断部に介在して前記ピンの外径よりも大径となる前記雌端子用接触ばねの径に対応する前記分断部の間隔となるように前記一対の分断端辺部を押し広げる介在手段と、
前記介在手段による前記一対の分断端辺部を押し広げた押し広げ状態と、該押し広げ状態を解除した押し広げ解除状態とのいずれかの状態に切換える切換え手段とで構成した
請求項4に記載の雌端子。 - 前記介在手段を、
前記ピンの外径よりも大径となる前記雌端子用接触ばねの径に対応する前記一対の分断端辺部の間隔となるように該一対の分断端辺部を押し広げ可能な長さを有した長辺部と、
前記ピンの外径と同等以下となる前記雌端子用接触ばねの径に対応する前記分断部の間隔よりも短い長さを有した短辺部とを備えたカムで構成した
請求項5に記載の雌端子。 - 雌端子における雄端子に備えた突状のピンの挿着を許容する挿入孔の内周面に嵌着するとともに、該挿入孔に挿着したピンの外周面に接触する筒状の筒状本体部を備え、導電性を有して形成した雌端子用接触ばねであって、
前記ピンを前記挿入孔に対して挿脱する挿脱方向に沿って前記筒状本体部の周方向の少なくとも一部分を分断する分断部を、該一部分に構成し、
前記分断部を構成する前記周方向の一方の分断端辺部と、他方の分断端辺部との該周方向における相対位置関係に応じて前記筒状本体部の径を変動させる径変動手段を、前記雌端子と前記雄端子とのうち少なくともいずれか一方に備え、
前記筒状本体部を、
前記径変動手段によって前記ピンの外径よりも大きな内径となるまで拡径可能であるとともに、前記挿入孔に挿入された前記ピンの外周面に接触する径にまで拡径可能な周方向における弾性を備えて構成した
雌端子用接触ばね。
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