JP5875910B2 - 端子機構 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載された端子機構は、図17に示すように、縦向き平板状の雄端子101と、その雄端子101が一定方向から差し込まれるように構成された複数組の弾性板部103,104を備える雌端子105(図15、図16参照)とを備えている。
雌端子105の弾性板部103,104は、図16、図17に示すように、雄端子101の差し込み中心位置CLに対して左右対称に形成されて、その弾性板部103,104の先端位置(後端位置)に形成された接触部103c,104cが雄端子101の両側面に接触するように構成されている。さらに、前記雌端子105が雄端子101の差し込み方向に二セット並んで設置されている。
このように、雌端子105が雄端子101の差し込み方向に二セット並べて設けられていることで、雄端子101と雌端子105との接触部分が増加して、一つの接触部分に流れる電流を減少させることができる。このため、端子の磨耗等を抑制でき、寿命延長を図ることができる。
請求項1の発明は、雄端子と、少なくとも一組の弾性板部を備える雌端子とを備え、前記雄端子が前記雌端子の少なくとも一組の弾性板部間に一定方向から差し込まれて、前記雄端子の両側面が前記少なくとも一組の弾性板部の弾性力により幅方向両側から押圧されることで、前記雄端子と前記雌端子とが電気的に接続される構成の端子機構であって、前記雄端子は、上部開放型のハウジング本体部の開口を塞ぐ蓋部に沿ってスライドすることで、前記スライド方向に延びるように形成された前記蓋部の案内スリットに挿入される構成であり、前記雌端子は、前記蓋部の内側でその蓋部の案内スリットに対応する位置に設けられ、前記雄端子が前記少なくとも一組の弾性板部にスライド方向から差し込まれる構成であり、前記雌端子には、前記少なくとも一組の弾性板部とは異なる方向に弾性変形が可能な別の弾性板部が設けられており、前記別の弾性板部は、前記案内スリットから前記蓋部の内側に挿入された前記雄端子の両側面以外の面を押圧できるように構成されていることを特徴とする。
また、雄端子の両側面を雌端子の組用の弾性板部によって押圧し、雄端子の両側面以外の面を別の弾性板部によって押圧する構成のため、組用の弾性板部と別の弾性板部とを雄端子の差し込み方向においてほぼ同位置に配置することができる。即ち、雌端子の組用の弾性板部と別の弾性板部とを雄端子の差し込み方向に並べて設ける必要がなくなる。このため、雌端子が雄端子の差し込み方向に長くならず、雌端子の設置スペースの増加を抑制できる。また、雌端子が雄端子の差し込み方向に長くならないため、雄端子も差し込み方向に長く製作する必要がなくなる。
このため、別の弾性板部が雄端子の差し込みを妨げることがない。これにより、別の弾性板部を雄端子の差し込み方向に複数設けることが可能になる。
請求項3の発明によると、別の弾性板部は複数設けられていることを特徴とする。
請求項5の発明によると、雄端子と雌端子とは、電力用端子、あるいは信号用端子であることを特徴とする。
請求項7の発明によると、雄端子は充電器に設けられており、雌端子はバッテリパックに設けられていることを特徴とする。
以下、図1から図11に基づいて本発明の実施形態1に係る端子機構について説明する。
本実施形態に係る端子機構50は、図3に示すように、電動工具(図示省略)に設けられた一対の電源用雄端子55、信号用雄端子57と、バッテリパック10に設けられた一対の電源用雌端子62、信号用雌端子68とから構成されている。
なお、図中に記載された前後左右及び上下は、バッテリパック10の前後左右及び上下に対応している。
先ず、端子機構50について説明する前に、図1、図2に基づいて、バッテリパック10の概要について説明する。
バッテリパック10は、複数本のセル(図示省略)を収納する上部開放型のハウジング本体部12と、そのハウジング本体部12の上部開口12hを塞ぐ蓋部14(図2参照)とを備えている。
ハウジング本体部12には、図1に示すように、前記複数本のセルがセルホルダ13に拘束された状態で収納されている。そして、前記セルホルダ13の上に絶縁板部(図示省略)を介してバッテリパック10の電気回路の基板20が載せられている。基板20の上面には、電気回路を構成する種々の電子部品(図示省略)、コネクタ45、及び端子機構50の雌端子60(電源用雌端子62、信号用雌端子68)等が設けられている。
さらに、蓋部14の左右の電源用案内スリット16p間には、図2に示すように、コネクタ用開口17が形成されており、そのコネクタ用開口17からコネクタ45が前方を指向した状態で突出している。
また、蓋部14の上面後部には、左右の電源用案内スリット16pの後方に電動工具のスライドをロックするフック47(図1参照)が突出する開口18が形成されている。
次に、本実施形態に係る端子機構50について説明する。
端子機構50は、図3に示すように、電動工具(図示省略)に設けられた一対の電源用雄端子55と、信号用雄端子57と、バッテリパック10に設けられた一対の電源用雌端子62と、信号用雌端子68とから構成されている。
一対の電源用雄端子55は、前記電動工具の電気回路を構成するプラス側の電源線(図示省略)とマイナス側の電源線(図示省略)とにそれぞれ接続される端子であり、図3に示すように、端子本体部55mと、曲がり部55kと、ケーブル接続部55cとから構成されている。電源用雄端子55の端子本体部55mは、バッテリパック10の電源用雌端子62と電気的に接続される部分であり、前後に長い縦向き帯板状に形成されている。そして、端子本体部55mの先端部分が断面略楔形となるように、先端側で肉厚寸法が小さくなるように形成されている。
また、電源用雄端子55の曲がり部55kとケーブル接続部55cの下側とは、電動工具のハウジングを構成する樹脂に埋め込まれる部分であり、そのハウジングに固定されるようになっている。
以下、電源用雄端子55の端子本体部55mを電源用雄端子55と呼ぶことにする。
信号用雄端子57は、前記電動工具の電気回路を構成する信号線(図示省略)が接続される端子であり、端子本体部57mと、曲がり部57kと、ケーブル接続部57cとから構成されている。信号用雄端子57の端子本体部57mは、バッテリパック10の信号用雌端子68と電気的に接続される部分であり、側面L字形に形成された平板から構成されている。そして、端子本体部57mの先端部分が断面略楔形となるように先端側で肉厚寸法が小さくなるように設定されている。また、信号用雄端子57の曲がり部57kとケーブル接続部57cの下側とは、電源用雄端子55の場合と同様に、前記ハウジングを構成する樹脂に埋め込まれてそのハウジングに固定される。
以下、信号用雄端子57の端子本体部57mを信号用雄端子57と呼ぶことにする。
一対の電源用雌端子62は、図3に示すように、基板20の上面に取付けられて、その基板20の電気回路の電源用導体部(図示省略)に電気的に接続される。また、信号用雌端子68は、右側の電源用雌端子62の左隣で同じく基板20の上面に取付けられて、その基板20の電気回路の信号用導体部(図示省略)に電気的に接続される。
一対の電源用雌端子62は、図6〜図8に示すように、基板20の上面に固定される前後に長い平面帯状のベース部62bと、そのベース部62bの幅方向両側(左右両端側)で縦方向に直角に折り曲げられた左右の支持板部63と、左右の支持板部63にそれぞれ二枚づつ設けられた二組の弾性板部65とを備えている。
左右の支持板部63に設けられた弾性板部65は、左右等しい高さ位置で水平後方に張り出しており、左右の弾性板部65が左右対称に形成されている。即ち、左側の弾性板部65は左側の支持板部63に対して水平右方向に折り曲げられており、右側の弾性板部65は右側の支持板部63に対して水平左方向に折り曲げられている。そして、左右の弾性板部65は後方に行くにつれて左右の弾性板部65が互いに接近するように構成されている。左右の弾性板部65の先端部は平面略円弧形に成形されており、互いに対向する側が円弧凸面65eとなるように構成されている。そして、左右の円弧凸面65e(接触部65e)が電源用雄端子55の両側面に接触するようになる。
ここで、左右の弾性板部65における接触部65e間の隙間寸法は、電源用雄端子55の厚み寸法よりも十分小さな値に設定されている。即ち、二組の弾性板部65は、電源用雄端子55が差し込まれる際に水平方向に弾性変形するようになる。
なお、電源用雌端子62のベース部62bの底面には、図6に示すように、下側弾性板部67を切り起こすことにより、角形の開口67cが形成されている。
また、信号用雌端子68は、電源用雌端子62とほぼ等しい構造で形成されている。
次に、電動工具(図示省略)とバッテリパック10との連結時における電源用雄端子55、信号用雄端子57と電源用雌端子62、信号用雌端子68との接続について説明する。
前記電動工具をバッテリパック10に連結する場合には、電動工具の連結部をバッテリパック10の左右のスライドレール15(図2参照)に嵌合させ、前記電動工具をそれらのスライドレール15に沿って後方にスライドさせる。これにより、電動工具に設けられた電源用雄端子55と信号用雄端子57とがそれぞれバッテリパック10の電源用案内スリット16p(図2参照)と信号用案内スリット16cの挿入される。そして、電源用雄端子55の先端がバッテリパック10内の基板20に取付けられた電源用雌端子62の前部に挿入され、信号用雄端子57の先端が同じく基板20に取付けられた信号用雌端子68の前部に挿入される。
電源用雄端子55がバッテリパック10の電源用雌端子62に差し込まれる際には、先ず、電源用雄端子55の先端下面が電源用雌端子62における下側弾性板部67の傾斜板部67kに当接し、差し込み力で下側弾性板部67の傾斜板部67kを弾性力に抗して下方に押下げる。次に、電源用雄端子55が左右二組の弾性板部65を内側から弾性力に抗して押し広げることで、左右の弾性板部65の接触部65eがそれぞれ電源用雄端子55の左右の側面に押し付けられる。さらに、電源用雄端子55が電源用雌端子62に差し込まれることで、下側弾性板部67の接触部67eが弾性力で電源用雄端子55の下面に押し付けられる(図5参照)。
この状態で、図4、図5に示すように、電源用雄端子55が所定位置まで電源用雌端子62に差し込まれることで、電源用雄端子55と電源用雌端子62とが電気的に接続されるようになる。
また、信号用雄端子57と信号用雌端子68も電源用雄端子55と電源用雌端子62と同様に電気的に接続されるようになる。
このように、電源用雄端子55、信号用雄端子57が本発明の雄端子に相当し、電源用雌端子62、信号用雌端子68が本発明の雌端子に相当する。また、電源用雌端子62の左右の弾性板部65が本発明の少なくとも一組の弾性板部に相当し、下側弾性板部67が本発明の別の弾性板部に相当する。
本実施形態に係る端子機構50によると、電源用雄端子55が電源用雌端子62の二組の弾性板部65間に一定方向から差し込まれる際、即ち、電源用雄端子55が二組の弾性板部65によって両側面を押圧される際に、その電源用雄端子55の下面が下側弾性板部67によって押圧されるようになる。このように、下側弾性板部67(別の弾性板部)によって電源用雄端子55と電源用雌端子62との接触部分を増やすことができるため、一つの接触部分に流れる電流を減少させることができ、端子機構50の寿命延長を図ることができる。
また、電源用雄端子55の両側面を電源用雌端子62の二組の弾性板部65によって押圧し、電源用雄端子55の下面を下側弾性板部67(別の弾性板部)によって押圧する構成のため、二組の弾性板部65と下側弾性板部67を電源用雄端子55の差し込み方向においてほぼ同位置に配置することができる。即ち、電源用雌端子62の二組の弾性板部65と下側弾性板部67とを電源用雄端子55の差し込み方向に並べて設ける必要がなくなる。このため、電源用雌端子62が電源用雄端子55の差し込み方向に長くならず、電源用雌端子62の設置スペースの増加を抑制できる。また、電源用雌端子62が電源用雄端子55の差し込み方向に長くならないため、電源用雄端子55も差し込み方向に長く製作する必要がなくなる。
ここで、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、一つの電源用雄端子55に対して電源用雌端子62を一セット設ける例を示したが、図9に示すように、二セットの電源用雌端子62を電源用雄端子55の差し込み方向に並べて設けることも可能である。
また、本実施形態では、図6等に示すように、電源用雌端子62のベース部62bに一個の下側弾性板部67を設ける例を示したが、図10、図11に示すように、下側弾性板部67を電源用雄端子55の差し込み方向に二個設けることも可能である。
このようにすることで、電源用雄端子55と電源用雌端子62との接触部位をさらに増やすことができ、端子機構50の寿命延長、及び接続信頼性を向上させることができる。
以下、図12から図14に基づいて本発明の実施形態2に係る端子機構について説明する。
本実施形態に係る端子機構70は、実施形態1に係る端子機構50の電源用雌端子62の構成を変更したものであり、その他の構成は実施形態1に係る端子機構50と同様である。
本実施形態に係る端子機構70の電源用雌端子72は、図12〜図14に示すように、基板20の上面に固定される前後に長い平面帯状のベース部72bと、そのベース部72bの幅方向両側(左右両端側)で縦方向に直角に折り曲げられた左側支持板部73、右側支持板部74と、左右の支持板部73,74にそれぞれ二枚づつ設けられた二組の弾性板部75とを備えている。
左側支持板部73は、図12等に示すように、上方に延びる角形平板状に形成されている。右側支持板部74は、左側支持板部73に対向して等しい高さで形成された角形平板部74xと、その角形平板部74xの後端位置で折り返された半円壁部74cとから構成されている。前記半円壁部74cは、左側支持板部73と右側支持板部74の角形平板部74x間を後から塞ぐように配置されており、図13に示すように、前方に凸となるように断面半円形に形成されている。そして、右側支持板部74の半円壁部74cに電源用雄端子55の先端が当接可能なように構成されている。即ち、右側支持板部74の半円壁部74cの前方に凸となる円弧面が電源用雄端子55との接触部74e(図13参照)となる。
このように、電源用雌端子72の半円壁部74cによって電源用雄端子55と電源用雌端子72との接触部分を増やすことができるため、一つの接触部分に流れる電流を減少させることができ、端子の寿命延長を図ることができる。
また、電源用雄端子55の大型化を抑制できるとともに、電源用雌端子72の設置スペースの増加も抑制できる。
即ち、右側支持板部74の半円壁部74cが本発明の別の弾性板部に相当する。
ここで、本発明は上記実施形態1,2に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。
例えば、実施形態1において電源用雌端子62のベース部62bに下側弾性板部67(別の弾性板部)を設け、実施形態2において電源用雌端子72の右側支持板部74に半円壁部74c(別の弾性板部)を設ける例を示した。しかし、一つの電源用雌端子に下側弾性板部67と半円壁部74cとを共に設ける構成でも可能である。
また、実施形態2では、本発明を電源用雄端子55と電源用雌端子72からなる端子機構70に適用する例を示したが、本発明を信号用雄端子57と信号用雌端子68からなる端子機構に適用することも可能である。
さらに、上記実施形態1,2では、電動工具側に電源用雄端子55を設け、バッテリパック10側に電源用雌端子62,72を設ける例を示したが、電動工具側に電源用雌端子62,72を設け、バッテリパック10側に電源用雄端子55を設けることも可能である。
また、上記実施形態1,2では、電動工具とバッテリパック10間の端子機構50等を例示したが、バッテリパック10と充電器間の端子機構に本発明を適用することも可能である。
即ち、前記充電器側に電源用雄端子55を設け、バッテリパック10側に電源用雌端子62,72を設けても良いし、前記充電器側に電源用雌端子62,72を設け、バッテリパック10側に電源用雄端子55を設けることも可能である。
50・・・・端子機構
55・・・・電源用雄端子(雄端子)
62・・・・電源用雌端子(雌端子)
65・・・・弾性板部
65e・・・接触部
67・・・・下側弾性板部(別の弾性板部)
67e・・・接触部
70・・・・端子機構
72・・・・電源用雌端子(雌端子)
74c・・・半円壁部(別の弾性板部)
74e・・・接触部
75・・・・弾性板部
75e・・・円弧凸面
Claims (7)
- 雄端子と、少なくとも一組の弾性板部を備える雌端子とを備え、前記雄端子が前記雌端子の少なくとも一組の弾性板部間に一定方向から差し込まれて、前記雄端子の両側面が前記少なくとも一組の弾性板部の弾性力により幅方向両側から押圧されることで、前記雄端子と前記雌端子とが電気的に接続される構成の端子機構であって、
前記雄端子は、上部開放型のハウジング本体部の開口を塞ぐ蓋部に沿ってスライドすることで、前記スライド方向に延びるように形成された前記蓋部の案内スリットに挿入される構成であり、
前記雌端子は、前記蓋部の内側でその蓋部の案内スリットに対応する位置に設けられ、前記雄端子が前記少なくとも一組の弾性板部にスライド方向から差し込まれる構成であり、
前記雌端子には、前記少なくとも一組の弾性板部とは異なる方向に弾性変形が可能な別の弾性板部が設けられており、前記別の弾性板部は、前記案内スリットから前記蓋部の内側に挿入された前記雄端子の両側面以外の面を押圧できるように構成されていることを特徴とする端子機構。 - 請求項1に記載された端子機構であって、
前記別の弾性板部は、前記雄端子の下面を下方から押圧できるように構成されていることを特徴とする端子機構。 - 請求項1又は請求項2のいずれかに記載された端子機構であって、
前記別の弾性板部は複数設けられていることを特徴とする端子機構。 - 請求項1に記載された端子機構であって、
前記別の弾性板部は、前記雄端子のスライド方向における先端面をスライド方向と逆方向から押圧できるように構成されていることを特徴とする端子機構。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載された端子機構であって、
前記雄端子と前記雌端子とは、電力用端子、あるいは信号用端子であることを特徴とする端子機構。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載された端子機構であって、
前記雄端子は電動工具に設けられており、前記雌端子はバッテリパックに設けられていることを特徴とする端子機構。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載された端子機構であって、
前記雄端子は充電器に設けられており、前記雌端子はバッテリパックに設けられていることを特徴とする端子機構。
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JP2013196817A (ja) | 2013-09-30 |
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