JP6988921B2 - 端子 - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、端子に関する。

従来、雄端子に接続される雌端子として、特開２０１５−２１９９７７号公報（下記特許文献１）に記載の雌端子が知られている。この雌端子は、複数の周壁によって筒状に構成された角筒部と、角筒部の内部において前後方向に延出された弾性片とを備えている。雄端子は、弾性片とこれに対向する周壁との間に挟持されることで雌端子と導通可能に接続される。この雌端子は、一枚の金属板材をプレス加工することによって形成されている。金属板材の材料としては、雄端子に対する接触圧を適正に確保するのに必要とされるバネ性と、雄端子との電気的接続に必要とされる導通性との双方を兼ね備えたものが用いられている。

特開２０１５−２１９９７７号公報

しかしながら、バネ性と導通性との双方を兼ね備えた金属板材は高価なものになりやすく、材料費の低減が困難である。また、さらなる大電流化に伴って金属板材の板厚が大きくなっていくと剛性が高くなるため、角筒部自体の形成が困難になるとともに、角筒部を構成する各周壁がそれぞれ大型化することで角筒部全体が極めて大型化することになる。その上、金属板材の剛性があまりに高くなると、弾性片に必要とされるバネ性が失われることになる。

本明細書によって開示される端子は、金属材で構成され板状に形成された導通部であって、相手端子と導通可能に接続される接点部が設けられた導通部と、前記導通部よりも薄肉でかつ弾性変形可能に形成されたバネ部であって、前記導通部に取り付けられた取付部、および前記取付部から片持ち状をなして延出され前記導通部に対して相対変位可能とされた弾性部が設けられたバネ部と、を備えた端子であって、前記相手端子は、前記弾性部に押さえられることによって前記接点部に弾性的に接触した状態に保持される構成とした。

このような構成によると、バネ部に必要とされる性能としてバネ性を備えればよく、導通性を備える必要がないから、安価な金属材によってバネ部を構成することができ、材料費の低減が可能になる。また、大電流化に伴って導通部の板厚が大きくなったとしても、導通部を形成するにあたり曲げ加工等の必要がないため、導通部の形成が困難になることはない。さらに、導通部は角筒状とされておらず板状とされているため、導通部は板厚の増加分だけ大型化するにすぎない。その上、バネ部が導通部と別体であるため、導通部の板厚が大きくなってもバネ部のバネ性に影響を与えることはない。

本明細書によって開示される端子は、以下の構成としてもよい。
前記取付部は、前記導通部の両側縁部を挟持する一対の挟持部と、前記一対の挟持部を連結する連結部とを有する構成としてもよい。
このような構成によると、導通部の両側縁部を一対の挟持部によって挟持することでバネ部を導通部に取り付けることができる。

前記弾性部は、前記連結部の前縁から片持ち状に前方に延出され、前記導通部から離れた後、前記導通部に近づくように屈曲した形態とされている構成としてもよい。
このような構成によると、弾性部を平板状に形成する場合に比べて、弾性部のバネ性を良好に保つことができる。

前記バネ部を内部に収容する箱部を備えた構成としてもよい。
このような構成によると、バネ部を箱部によって保護することができる。

前記バネ部は前記箱部と一体に形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、箱部を導通部に取り付けるだけでよく、別途バネ部を導通部に取り付ける必要がない。

本明細書によって開示される端子によれば、材料費を低減しつつ、大型化することなく大電流化に対応することができる。

実施形態１における端子と相手端子が接続した状態を示す斜視図 端子と相手端子の接続前状態を示す斜視図 端子と相手端子の接続前状態を示す側面図 端子と相手端子が接続した状態を示す側面図 端子と相手端子が接続した状態を示す正面図 バネ部を導通部に取り付ける前の状態を示す斜視図 導通部の平面図 バネ部の正面図 実施形態２における端子と相手端子が接続した状態を示す斜視図 端子と相手端子の接続前状態を示す斜視図 図１０における端子の内部構造を破線で示す斜視図 端子と相手端子の接続前状態を示す平面図 図１２におけるＡ−Ａ線断面図 端子と相手端子が接続した状態を示す平面図 図１４におけるＢ−Ｂ線断面図 端子と相手端子が接続した状態を示す正面図 箱部の斜視図 箱部の正面図 実施形態３における端子と相手端子が接続した状態を示す斜視図 端子と相手端子の接続前状態を示す斜視図 図２０における端子の内部構造を破線で示す斜視図 端子と相手端子が接続した状態を示す正面図 端子と相手端子の接続前状態を示す平面図 図２３におけるＣ−Ｃ線断面図 端子と相手端子が接続した状態を示す平面図 図２５におけるＤ−Ｄ線断面図 端子の平面図 図２７におけるＥ−Ｅ線断面図 箱部の平面図 図２９におけるＦ−Ｆ線断面図 導通部の平面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図８の図面を参照しながら説明する。本実施形態の端子１０は、図１に示すように、平タブ状の相手端子１と接続可能とされている。相手端子１は導電性の金属材で構成され、平板状に形成されている。図２に示すように、相手端子１は、端子１０に接続される端子接続部２と、図示しない電線に接続される電線接続部３とを備えて構成されている。端子接続部２の先端にはテーパ形状の誘い込み部４が設けられている。

端子１０は、図２に示すように、前後方向に長い平板状の導通部２０と、導通部２０とは別体のバネ部４０とを備えて構成されている。導通部２０は導電性の金属材（例えば銅や銅合金等）で構成され、平板状に形成されている。バネ部４０は非導電性材料、又は導電率の低い金属材（例えばステンレス鋼等）で構成され、導通部２０よりも薄肉でかつ弾性変形可能に形成されている。

導通部２０は、前側から順に、相手端子１に接続される端子接続部２１と、バネ部４０等が取り付けられる被取付部２２と、図示しない電線が接続される電線接続部２３とを備えて構成されている。

端子接続部２１の前端にはテーパ形状の誘い込み部２４が設けられている。また、端子接続部２１の上面には複数の接点部２５が設けられている。接点部２５は断面円弧状をなして上方に突出した突起とされている。本実施形態では左右に２列で前後に２段が並んで合計４つの接点部２５が端子接続部２１に設けられている。各接点部２５の導通部２０の上面からの高さは同一とされている。

被取付部２２は、図７に示すように、複数の突片２６、２７、２８を備えている。一番前に位置する左右一対の第１突片２６は、前方に向かうほど被取付部２２の両側縁に近づく前面２６Ａと、被取付部２２の両側縁に対して直交する後面２６Ｂとを備えている。前から二番目に位置する左右一対の第２突片２７は、被取付部２２の両側縁に対して直交する前面２７Ａおよび後面２７Ｂを備えている。前から三番目に位置する左右一対の第３突片２８は、被取付部２２の両側縁に対して直交する前面２８Ａと、後方に向かうほど被取付部２２の両側縁に近づく後面２８Ｂとを備えている。

バネ部４０は、図６に示すように、導通部２０の被取付部２２に取り付けられる取付部４１と、取付部４１の前縁から片持ち状をなして前方に延出された弾性部４２とを備えて構成されている。

取付部４１は、図８に示すように、左右一対の挟持部４１Ａと、左右一対の挟持部４１Ａを連結する連結部４１Ｂとを備えている。挟持部４１Ａは、連結部４１Ｂの側縁から下方に延出した後、内側に向きを変えて延出し連結部４１Ｂの下面と対向する配置とされている。

弾性部４２は、図３に示すように、取付部４１の前縁を基端部４２Ａとして上方に立ち上げられた後、前方に向けて円弧状に延出され、頂点部４２Ｂから前方に向けて直線状に延出されて端子接続部２１に近づき、自由端部４２Ｃにおいてやや上方に折り返された形状とされている。バネ部４０が導通部２０に取り付けられた状態では、弾性部４２は、連結部４１Ｂの前縁から片持ち状に前方に延出され、導通部２０から離れた後、導通部２０に近づくように屈曲した形態とされている。弾性部４２が全体的に弾性変形することにより、自由端部４２Ｃは導通部２０に対して相対変位可能とされている。

バネ部４０を導通部２０に取り付けるには、図２に示すように、バネ部４０の取付部４１の一対の挟持部４１Ａを導通部２０の被取付部２２の第２突片２７と第３突片２８との間に装着する。被取付部２２の側縁は取付部４１によって上方から囲われ、挟持部４１Ａによって側方および下方から囲われることで、取付部４１および挟持部４１Ａによって三方から囲われた状態となる。これにより、バネ部４０の取付部４１が導通部２０の被取付部２２に装着される。また、挟持部４１Ａは、第２突片２７の後面２７Ｂによって前方への移動が抑制され、第３突片２８の前面２８Ａによって後方への移動が抑制される。

図３に示すように、バネ部４０が導通部２０に正規に取り付けられて端子１０が完成した状態では接点部２５から弾性部４２の最下部に位置する接圧付与部４３までの高さが相手端子１の板厚よりも小さいものとされている。このため、図４に示すように、相手端子１を弾性部４２の接圧付与部４３と端子接続部２１の接点部２５との間に挿入すると、バネ部４０全体が撓んで相手端子１が接圧付与部４３に押さえられることによって相手端子１が端子接続部２１の接点部２５に弾性的に接触する。これにより、相手端子１の端子接続部２と端子１０の端子接続部２１との間に十分な接触圧が発生し、相手端子１と端子１０が電気的に接続される。バネ部４０は非導電性材料、又は導電率の低い金属材で構成されているため、相手端子１からの電流は導通部２０に流れることになる。

図４および図５に示すように、相手端子１の端子接続部２は、端子１０の複数の接点部２５に同時に接触しているため、各接点部２５で発生する接触抵抗を下げることができ、より大電流化に対応することができる。また、大電流化に伴って相手端子１の板厚が大きくなると、端子１０の導通部２０の板厚も大きくなることが予想される。この場合、導通部２０の板厚を大きくするだけでよいから、端子１０の形成が困難になることはない。すなわち、導通部２０を形成するのに曲げ加工等を行う必要がなく打ち抜き加工だけで形成することができる。

また、バネ部と導通部が一体に形成されている端子では導通部の板厚が大きくなるにつれてバネ部の板厚も大きくなるため、バネ部の剛性が大きくなりバネ性が失われることになる。その点、本実施形態の端子１０ではバネ部４０が導通部２０と別体で構成されているため、導通部の板厚が大きくなってもバネ部４０の板厚を一定に保つことができ、バネ性が失われることはない。

以上のように本実施形態では、バネ部４０に必要とされる性能としてバネ性を備えればよく、導通性を備える必要がないから、安価な金属材によってバネ部４０を構成することができ、材料費の低減が可能になる。また、大電流化に伴って導通部２０の板厚が大きくなったとしても、導通部２０を形成するにあたり曲げ加工等の必要がないため、導通部２０の形成が困難になることはない。さらに、導通部２０は角筒状とされておらず板状とされているため、導通部２０は板厚の増加分だけ大型化するにすぎない。その上、バネ部４０が導通部２０と別体であるため、導通部２０の板厚が大きくなってもバネ部４０のバネ性に影響を与えることはない。

取付部４１は、導通部２０の両側縁部を挟持する一対の挟持部４１Ａと、一対の挟持部４１Ａを連結する連結部４１Ｂとを有する構成としてもよい。
このような構成によると、導通部２０の両側縁部を一対の挟持部４１Ａによって挟持することでバネ部４０を導通部２０に取り付けることができる。

弾性部４２は、連結部４１Ｂの前縁から片持ち状に前方に延出され、導通部２０から離れた後、導通部２０に近づくように屈曲した形態とされている構成としてもよい。
このような構成によると、弾性部４２を平板状に形成する場合に比べて、弾性部４２のバネ性を良好に保つことができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図９から図１８の図面を参照しながら説明する。本実施形態の端子１１０は、図９から図１１に示すように、実施形態１の端子１０に箱部３０を追加したものである。箱部３０はバネ部４０と同じ金属材で構成されている。箱部３０は角筒状をなし、端子１１０を図示しないハウジングのキャビティに挿入する際にバネ部４０の弾性部４２を覆って保護することによりキャビティの内壁によって弾性部４２に傷が付くことを防ぐ役割を果たすものである。

箱部３０は、図１８に示すように、底壁３１と、底壁３１の両側縁から対向状態で立ち上がる左右一対の側壁３２と、図示左側の側壁３２の上縁から図示右側の側壁３２の上縁に向けて右方に延びる天井壁３３と、図示右側の側壁３２の上縁から天井壁３３の上面に沿って左方に延びる開き防止壁３４とを有している。開き防止壁３４によって天井壁３３の右端部が上方に開くことを防止している。

図１７に示すように、天井壁３３の前縁には誤挿入防止壁３５が設けられている。誤挿入防止壁３５は、天井壁３３の前縁から下方に延びる形態をなしている。図１３に示すように、誤挿入防止壁３５の下端位置は、弾性部４２の自由端部４２Ｃの先端位置とほぼ同じ高さとされている。これにより、相手端子１が誤って弾性部４２と天井壁３３の間に進入することが防止されている。

箱部３０の側壁３２は、前側に配された第１上側押さえ片３２Ａと、その後方に配された第２上側押さえ片３２Ｂと、その後方に配された下側押さえ片３２Ｃとを備えている。第１上側押さえ片３２Ａと第２上側押さえ片３２Ｂは、側壁３２の一部を切り起こすことで形成されており、各押さえ片３２Ａ、３２Ｂの上側には切り起こし孔が形成されている。また、下側押さえ片３２Ｃは、底壁３１と同じ高さ位置に形成されており、下側押さえ片３２Ｃの前側には、箱部３０を導通部２０に組み付ける際に第１突片２６を逃がす切り欠き３２Ｄが形成されている。

切り欠き３２Ｄは、弾性部４２の下方に位置し、弾性部４２を側方に露出させない位置に配されている。第１突片２６が切り欠き３２Ｄに嵌まると、下側押さえ片３２Ｃが第１突片２６と第２突片２７の間に装着される。下側押さえ片３２Ｃは、第１突片２６の後面２６Ｂによって前方への移動が抑制され、第２突片２７の前面２７Ａによって後方への移動が抑制されている。

第１上側押さえ片３２Ａと第２上側押さえ片３２Ｂは端子接続部２１の側縁における上面に接触し、下側押さえ片３２Ｃは被取付部２２の側縁における下面に接触している。これにより、箱部３０の底壁３１の上面が導通部２０の下面に接触した状態に保持され、箱部３０が導通部２０に対して上下方向に移動することが抑制されている。

図１５に示すように、相手端子１を端子１１０に接続すると、接圧付与部４３が端子接続部２の上面に乗り上げた状態となり、弾性部４２の全体が撓んだ状態になるものの、頂点部４２Ｂと自由端部４２Ｃは天井壁３３に接触しないものとされている。相手端子１は、弾性部４２の接圧付与部４３に押さえられることによって接点部２５に弾性的に接触した状態に保持される。

以上のように本実施形態では、バネ部４０を内部に収容する箱部３０を備えた構成としたから、バネ部４０を箱部３０によって保護することができる。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３を図１９から図３１の図面を参照しながら説明する。本実施形態の端子２１０は、実施形態２における箱部３０とバネ部４０が一体で構成されている点で実施形態２と相違している。また、本実施形態の導通部２２０は、図３１に示すように、実施形態１の導通部２０から一対の第１突片２６をなくした構成とされている点でも実施形態２と相違している。なお、実施形態１と同じ構成については、実施形態１の符号の数字部分に２００を足した符号を用いるものとし、重複する構成の説明を省略するものとする。

本実施形態の箱部２３０は、図２２に示すように、底壁２３１と、左右一対の側壁２３２と、天井壁２３３とを備えているものの、開き防止壁３４に相当する部材を備えていない。また、底壁２３１は、左右方向の中央で２つに分割されている。また、側壁２３２は、上側押さえ片３２Ａ、３２Ｂに相当する部材と下側押さえ片３２Ｃに相当する部材とを備えていない。このため、側壁２３２に切り起こし孔は形成されておらず、箱部２３０は実施形態２の箱部３０よりも剛性が高くなっている。

図２４に示すように、天井壁２３２の前縁には、誤挿入防止壁２３５が設けられている。一方、天井壁２３２の後縁には、下方に延びる後壁２３６が設けられており、後壁２３６の下縁には、前方に延びる水平壁２３７が設けられている。この水平壁２３７の前端を基端部２４２Ａとして片持ち状に前方に延びる弾性部２４２が設けられている。

弾性部２４２は、基端部２４２Ａから上方に立ち上げられた後、前方に向けて円弧状に延出され、頂点部２４２Ｂから前方に向けて直線状に延出されて端子接続部２２１に近づき、自由端部２４２Ｃにおいてやや上方に折り返された形状とされている。バネ部２４０は、導通部２２０から離れた後、導通部２２０に近づくように屈曲した形態とされている。弾性部２４２が全体的に弾性変形することにより、自由端部２４２Ｃは導通部２２０に対して相対変位可能とされている。

図２１に示すように、水平壁２３７の両側縁には左右一対の挟持部２３８が設けられている。挟持部２３８は、水平壁２３７の一方の側縁から下方に延びた後、被取付部２２２の下面に沿って他方の側面に向けて内側に延びる形態とされている。

箱部２５０を導通部２２０に取り付けるには、図２１に示すように、水平壁２３７の挟持部２３８を被取付部２２２の第２突片２２７と第３突片２２８との間に装着する。被取付部２２２の側縁は水平壁２３７によって上方から囲われ、挟持部２３８によって側方および下方から囲われることで、水平壁２３７および挟持部２３８によって三方から囲われた状態となる。これにより、箱部２５０が導通部２２０の被取付部２２２に装着される。また、挟持部２３８は、第２突片２２７の後面２２７Ｂによって前方への移動が抑制され、第３突片２２８の前面２２８Ａによって後方への移動が抑制される。

図２６に示すように、相手端子１を端子２１０に接続すると、接圧付与部２４３が端子接続部２の上面に乗り上げた状態となり、弾性部２４２の全体が撓んだ状態になるものの、頂点部２４２Ｂと自由端部２４２Ｃは天井壁２３３に接触しないものとされている。相手端子１は、弾性部２４２の接圧付与部２４３に押さえられることによって接点部２２５に弾性的に接触した状態に保持される。

以上のように本実施形態では、バネ部２４０は箱部２５０と一体に形成されている構成としたから、箱部２５０を導通部２２０に取り付けるだけでよく、別途バネ部を導通部に取り付ける必要がない。

＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では取付部が一対の挟持部と連結部とを有する構成としたものの、取付部を導通部に溶接によって取り付けてもよいし、ボルト締結によって取り付けてもよい。

（２）上記実施形態では弾性部が連結部の前縁から前方に延出されているものの、弾性部が連結部の後縁から前方に延出されているものとしてもよい。

（３）上記実施形態では箱部とバネ部が同じ金属材によって形成されているものの、箱部とバネ部が異なる金属材によって形成されているものとしてもよい。

１…相手端子
１０、１１０、２１０…端子
２０、２２０…導通部
２５、２２５…接点部
３０、２３０…箱部
４０、２４０…バネ部
４１、２４１…取付部
４１Ａ、２４１Ａ…挟持部
４１Ｂ、２４１Ｂ…連結部
４２、２４２…弾性部

Claims (4)

1. 金属材で構成され板状に形成された導通部であって、相手端子と導通可能に接続される接点部が設けられた導通部と、
   前記導通部よりも薄肉でかつ弾性変形可能に形成されたバネ部であって、前記導通部に取り付けられた取付部、および前記取付部から片持ち状をなして延出され前記導通部に対して相対変位可能とされた弾性部が設けられたバネ部と、を備えた端子であって、
   前記相手端子は、前記弾性部に押さえられることによって前記接点部に弾性的に接触した状態に保持され、
   前記取付部は、前記導通部の両側縁部を挟持する一対の挟持部と、前記一対の挟持部を連結する連結部とを有する端子。
2. 前記弾性部は、前記連結部の前縁から片持ち状に前方に延出され、前記導通部から離れた後、前記導通部に近づくように屈曲した形態とされている請求項１に記載の端子。
3. 前記バネ部を内部に収容する箱部を備えた請求項１または請求項２に記載の端子。
4. 前記バネ部は前記箱部と一体に形成されている請求項３に記載の端子。

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