JP7446982B2

JP7446982B2 - 端子

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Publication number: JP7446982B2
Application number: JP2020194547A
Authority: JP
Inventors: 貴博菅; 佳孝庄原; 惠司矢作; 宏治津森; 織衣神園
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2024-03-11
Anticipated expiration: 2040-11-24
Also published as: JP2022083226A

Description

本発明は、端子に関するものである。

従来の端子（雌端子）は、相手方端子（雄端子）が挿入可能な中空筒のベース部材（接続部）と、ベース部材の内部に設けられ、ベース部材の内側に撓む複数のスプリング片を備えたばね部材（接触バネ部材）と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。このような端子に相手方端子を挿入する際には、相手方端子はスプリング片を外側に押し拡げながらベース部材内に進入する。

特開平８－３１４８８号公報

しかしながら、上記のばね部材では、スプリング片の両端が円環部に固定されているため、相手方端子の挿入時に大きな力が必要となり、挿入作業性が悪化してしまう場合がある。また、ばね部材の変形などによって、ばね部材とベース部材の接触信頼性が低下してしまう場合がある。

本発明の目的は、相手方端子の挿入力の低減を図ると共にばね部材の接触信頼性低下の抑制を図ることができる端子を提供することである。

［１］本発明に係る端子は、相手方端子が挿入される端子挿入孔を有するベース部材と、前記端子挿入孔に収容され、前記ベース部材と接触すると共に、前記端子挿入孔に挿入された前記相手方端子と接触するように構成された筒状のばね部材と、を備え、前記ばね部材は、前記端子挿入孔の内周面と接触する環状の第１の支持部と、前記第１の支持部から突出する複数の第１のばね片と、を含み、前記第１のばね片は、自由端である第１の先端部を有すると共に、前記端子挿入孔の中心軸に近づくように傾斜し、前記第１の支持部は、前記第１の支持部の外周面に設けられると共に、前記第１の支持部の周方向に沿って間隔を空けて一列に並べられた複数の第１の突起と、前記第１の支持部の外周面に設けられると共に、前記第１の支持部の周方向に沿って間隔を空けて一列に並べられ、前記第１の突起よりも前記端子挿入孔の奥側に位置する複数の第２の突起と、を含み、前記第１の突起及び第２の突起は、前記第１の支持部の周方向に沿って互いにずれて配置される端子である。

［２］上記発明において、相互に隣り合う前記第１の突起は、前記第１の支持部の周方向に沿って、前記第１のばね片の根元部の両端近傍に設けられていてもよい。

［３］上記発明において、前記第１の突起は、前記第１の支持部の周方向に沿って、相互に隣り合う前記第１のばね片の間に配置されていてもよい。

［４］上記発明において、相互に隣り合う前記第１の突起は、前記第１のばね片の仮想中心線に対して線対称に配置されており、前記第２の突起は、前記仮想中心線上近傍に配置されていてもよい。

［５］上記発明において、前記第１のばね片は、前記第１の支持部から前記端子挿入孔の入口側に向かって突出すると共に、前記端子挿入孔の入口に近づくに従って前記端子挿入孔の中心軸に近づくように傾斜していてもよい。

［６］上記発明において、前記ばね部材は、前記端子挿入孔の内周面と接触すると共に、前記第１の支持部よりも前記端子挿入孔の奥側に配置される環状の第２の支持部と、前記第２の支持部から突出する複数の第２のばね片と、前記第１の支持部と前記第２の支持部を連結する連結部と、さらにを含み、前記第２のばね片は、自由端である第２の先端部を有すると共に、前記端子挿入孔の中心軸に近づくように傾斜し、前記第２の支持部は、前記第２の支持部の外周面に設けられると共に、前記第２の支持部の周方向に沿って間隔を空けて一列に並べられた複数の第３の突起と、前記第２の支持部の外周面に設けられると共に、前記第２の支持部の周方向に沿って間隔を空けて一列に並べられ、前記第３の突起よりも前記端子挿入孔の奥側に位置する複数の第４の突起と、を含み、前記第３の突起及び第４の突起は、前記ばね部材の周方向に沿って互い相互にずれて配置されていてもよい。

本発明に係る端子では、第１のばね片の第１の先端部が自由端となっていることで、相手方端子の挿入力の低減を図ることができる。また、ばね部材の第１の支持部の外周面に設けられた複数の第１の突起及び第２の突起によって、ばね部材とベース部材との接触信頼性低下の抑制も図ることができる。

図１は、本発明の実施形態における端子を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態における端子を示す分解斜視図である。図３は、図１のIII-III線に沿った断面図である。図４は、図３に示すベース部材の断面図である。図５は、図３のV部の拡大断面図である。図６は、本発明の実施形態におけるばね部材の斜視図である。図７は、本発明の実施形態におけるばね部材の展開図である。図８（ａ）は第１及び第２の突起を互いにずらさずに配置した比較例を示す図であり、図８（ｂ）は本発明における第１及び第２の突起による効果を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態における端子を示す斜視図であり、図２は本実施形態における端子を示す分解斜視図であり、図３は図１のIII-III線に沿った断面図であり、図４は図３に示すベース部材の断面図であり、図５は図３のV部の拡大断面図であり、図６は本実施形態におけるばね部材の斜視図であり、図７は本実施形態におけるばね部材の展開図である。

本実施形態の端子１は、例えば、電気自動車やプラグインハイブリッドカー等の自動車に搭載される充電コネクタに用いられる大電流用の充電端子である。この端子１は、図１～図３に示すように、ベース部材１０と、ばね部材２０と、キャップ部材３０と、を備えている。

図２及び図３に示すように、この端子１において、ベース部材１０の端子挿入孔１１１の内部に筒状のばね部材２０が設けられており、相手方端子１００（図３参照）は、このばね部材２０の内側に挿入されることで、端子１と電気的に接続される。相手方端子１００は、プラグ型コネクタ（給電プラグ）が有する棒状の電源端子であり、端子１が設けられる充電コネクタは、当該プラグ型コネクタと嵌合するレセプタクル型コネクタである。なお、本実施形態の端子１の用途は、特に上記に限定されない。

本実施形態における端子１が本発明における「端子」の一例に相当し、本実施形態におけるベース部材１０が本発明における「ベース部材」の一例に相当し、本実施形態におけるばね部材２０が本発明における「ばね部材」の一例に相当する。

ベース部材１０は、金属材料等の導電性を有する材料から構成されている。このベース部材１０は、図４に示すように、相手方端子１００を接続可能な端子接続部１１と、電線（不図示）を接続可能な電線接続部１２と、を備えている。

端子接続部１１は、円筒形状を有しており、有底の端子挿入孔１１１を有している。この端子挿入孔１１１は、入口Ｅ側から相手方端子１００が挿入される穴である。端子挿入孔１１１は、中心軸ＣＡに沿って延在するように形成されており、当該端子挿入孔１１１の内部には、上記のばね部材２０及びキャップ部材３０が収納されている。本実施形態における端子挿入孔１１１が本発明における「端子挿入孔」の一例に相当する。

電線接続部１２においても、中心軸ＣＡに沿って延在するように電線挿入孔１２１が形成されている。この電線挿入孔１２１は、電線接続部１２の端部で開口していると共に、電線の導体部の外径に応じた内径を有している。この電線挿入孔１２１に電線を挿入した状態で、電線接続部１２を外側から加締めて電線接続部１２と電線とを圧着することで、電線が電線接続部１２に接続される。

端子接続部１１の端子挿入孔１１１は、入口部１１１ａと、大径部１１１ｂと、小径部１１１ｃと、を有している。入口部１１１ａ、大径部１１１ｂ及び小径部１１１ｃは、端子挿入孔１１１の中心軸ＣＡに沿ってこの順に並んでおり、入口部１１１ａの中心軸と、大径部１１１ｂの中心軸と、小径部１１１ｃの中心軸は、いずれも、端子挿入孔１１１の中心軸ＣＡと実質的に一致している。

入口部１１１ａは、端子接続部１１の先端に配置されており、一端がベース部材１０の外部に開口しているのに対し、他端が大径部１１１ｂと接続されている。この入口部１１１ａは、端子挿入孔１１１において最も大きな内径を有している。また、図３に示すように、入口部１１１ａの直径はキャップ部材３０の外径と略一致しており、この入口部１１１ａには、キャップ部材３０が配置されている。

大径部１１１ｂは、図４に示すように、円筒形状を有しており、一端が入口部１１１ａと接続されていると共に、他端が小径部１１１ｃと接続されている。この大径部１１１ｂは、入口部１１１ａの内径よりも小さい内径を有していると共に、小径部１１１ｃの内径よりも大きい内径を有している。また、図３に示すように、大径部１１１ｂは、ばね部材２０を収容可能な直径を有しており、この大径部１１１ｂには、ばね部材２０が配置されている。

大径部１１１ｂは、当該大径部１１１ｂと入口部１１１ａとの間に係止壁１１２を有している。キャップ部材３０は、この係止壁１１２によって端子挿入孔１１１の奥側（図中の＋Ｙ方向側）への移動が制限されている。

大径部１１１ｂの内周面には、溝１１４が形成されている。本実施形態では、この溝１１４は、大径部１１１ｂの内周面の全周に亘って連続的に形成されている。この溝１１４は、ばね部材２０のばね片２６（後述）に対応する位置に設けられており、ばね片２６と対向している。この溝１１４の幅方向（Ｙ方向）断面における断面形状が台形となっている。そして、この溝１１４は、当該溝１１４における端子挿入孔１１１の奥側（図中の＋Ｙ方向側）の端部がばね片２６の根元部２７１と実質的に一致するように、大径部１１１ｂの内周面に形成されている。

端子挿入孔１１１の内部に泥などの異物が入っても異物が溝１１４に収容され、異物によるばね片２６の弾性変形の阻害を抑制できる。また、溝１１４を大径部１１１ｂの内周面の全周に亘って連続的に形成することで、溝１１４が収容可能な異物の量を増やすことができ、ばね片２６の弾性変形の阻害の発生をより抑制できる。また、溝１１４をばね片２６の根元部２６１に対向させることで、根元部２６１の近傍の異物が溝に収容され、ばね片２６の弾性変形の阻害の発生をより抑制できる。

なお、この溝１１４は、大径部１１１ｂの内周面の周方向（後述の環状部２１の周方向Ｄと同一の方向）に沿って間欠的に形成されていてもよい。一例を挙げれば、大径部１１ｂの内周面においてばね片２６と対向する位置のみに溝１１４が形成されていてもよい。また、この溝１１４の断面形状も、上述した台形に限定されず、矩形や半円形等であってもよい。さらに、溝１１４がばね片２６に対向していれば、当該溝１１４の形成位置もばね片２６の根元部２６１に対向する位置に限定されない。

小径部１１１ｃは、図４に示すように、有底の円筒形状を有しており、一端が大径部１１１ｂと接続されていると共に、他端が底面１１５により閉塞されている。この小径部１１１ｃは、大径部１１１ｂの内径よりも小さい内径を有している。また、特に限定されないが、本実施形態では、底面１１５は、中心軸ＣＡに近いほど端子挿入孔１１１の入口Ｅから離れていくように傾斜している。

小径部１１１ｃは、大径部１１１ｂとの間に係止壁１１３を有している。ばね部材２０は、この係止壁１１３によって端子挿入孔１１１の奥側（＋Ｙ方向側）への移動が制限されている。

また、端子接続部１１は、端子挿入孔１１１の小径部１１１ｃで開口するドレイン孔１１６を有している。ドレイン孔１１６は、小径部１１１ｃの内周面から端子接続部１１の外周面まで貫通している貫通孔であり、小径部１１１ｃの内周面において底面１１５と隣接する位置に形成されている。

ばね部材２０は、金属材料等の導電性を有する材料から構成されており、図６に示すように、有端の円筒形状を有している。ここで、「有端円筒形状」とは、円筒の周壁の一部が当該円筒の軸方向に沿って切断されており、当該円筒の周方向において不連続となる端部を有している形状を意味する。本実施形態では、ばね部材２０は、当該ばね部材２０の中心軸ＣＡに沿った方向に、スリット２０ａにより切断されている。ばね部材２０は、端子挿入孔１１１の内部に配置される前には、大径部１１１ｂの内径よりも大きな外径を有している。このばね部材２０は、スリット２０ａの幅を狭めて外径を小さくした状態で端子挿入孔１１１に挿入され、端子挿入孔１１１の内部においてばね部材２０が外側に広がることで、ばね部材２０の第１～第４の突起２１１，２１２，２２１，２２２（後述）がベース部材１０の大径部１１１ｂに当接する。これにより、ベース部材１０に対するはね部材２０の十分な接触圧力を確保することができる。

このばね部材２０は、第１～第３の環状部２１～２３と、第１及び第２の連結部２４，２５と、ばね片２６，２７と、第１の環状部２１の外周面に形成された第１及び第２の突起２１１，２１２と、第２の環状部２２の外周面に形成された第３及び第４の突起２２１，２２２と、を備えている。本実施形態では、例えば、金属製の平板を打ち抜き加工やプレス加工等により加工した後に円筒状に丸めることで形成されており、これにより、第１～第３の環状部２１～２３と、第１及び第２の連結部２４，２５と、ばね片２６，２７と、が一体的に形成されている。

本実施形態における第１の環状部２１が本発明における「第１の支持部」の一例に相当し、本実施形態における第２の環状部２２が本発明における「第２の支持部」の一例に相当する。また、本実施形態におけるばね片２６が本発明における「第１のばね片」の一例に相当し、本実施形態におけるばね片２７が本発明における「第２のばね片」の一例に相当する。また、本実施形態における第１の突起２１１が本発明における「第１の突起」の一例に相当し、本実施形態における第２の突起２１２が本発明における「第２の突起」の一例に相当し、本実施形態における第３の突起２２１が本発明における「第３の突起」の一例に相当し、本実施形態における第４の突起２２２が本発明における「第４の突起」の一例に相当する。

図５及び図６に示すように、第１～第３の環状部２１，２２，２３は、スリット２１ａ，２２ａ，２３ａを有する有端の円環形状を有している。ここで、「有端円環形状」とは、円環の周壁の一部が当該円環の軸方向に沿って切断されており、当該円環の周方向において不連続となる端部を有している形状を意味する。同軸上に配置された第１～第３の環状部２１，２２，２３は、スリット２１ａ，２２ａ，２３ａの幅を狭めて外径を小さくした状態で端子挿入孔１１１にそれぞれ挿入され、端子挿入孔１１１の内部においてスリット２１ａ，２２ａ，２３ａの幅を広げて外径を大きくすることで大径部１１１ｂの内周面に沿うようにして配置される。

また、第１～第３の環状部２１，２２，２３は同軸上に配置され、第１の環状部２１よりも端子挿入孔１１１の奥側（図中の＋Ｙ方向側）に第２の環状部２２が配置され、第１の環状部２１よりも端子挿入孔１１１の入口Ｅ側（図中の－Ｙ方向側）に第３の環状部２３が配置されている。なお、第２の環状部２２は、中心軸ＣＡに沿って延在する複数（本例では４本）の第１の連結部２４を介して第１の環状部２１に連結され、第３の環状部２３は、中心軸ＣＡに沿って延在する複数（本例では４本）の第２の連結部２５を介して、第１の環状部２１と連結されている。また、第２の環状部２２は小径部１１１ｃの係止壁１１３に接触し、第３の環状部２３は入口部１１１ａのキャップ部材３０に接触しており、これによって、端子挿入孔１１１に収容されたばね部材２０は、中心軸ＣＡ方向（図中Ｙ方向）の移動が制限されている。

第１の環状部２１は、端子挿入孔１１１の大径部１１１ｂの内周面に沿うようにして設けられており、第１の環状部２１には、複数（本例では１２枚）のばね片２６が設けられている。これらのばね片２６は、第１の環状部２１から第３の環状部２３に向かって突出している。なお、ばね部材２０が有するばね片２６の数は特に上記に限定されない。また、第１の環状部２１の外周面には、複数の第１及び第２の突起２１１，２１２が設けられており、これら突起が大径部１１１ｂの内周面と当接している。

図５及び図６に示すように、それぞれのばね片２６は、第１の環状部２１から端子挿入孔１１１の入口Ｅ側（図中の－Ｙ方向側）に向かって突出する板状の形状を有している。このばね片２６は、第１の環状部２１と第３の環状部２３との間に配置されている。また、このばね片２６は、第１の環状部２１に接続された根元部２６１と、端子挿入孔１１１の大径部１１１ｂの内周面から離れた自由端である先端部２６２と、を有している。また、それぞれのばね片２６の幅は、根元部２６１から先端部２６２に向かって徐々に狭くなっており、ばね片２６は、根元部２６１の幅に対して先端部２６２の幅が若干小さい先細形状を有している。本実施形態における先端部２６２が、本発明における「第１の先端部」の一例に相当する。

複数のばね片２６は、第１の環状部２１の周方向Ｄに沿って並べられ、ばね部材２０の径方向に沿って弾性変形することが可能となっている。それぞれのばね片２６は、第１の環状部２１に一端が支持されていると共に、端子挿入孔１１１の入口Ｅに近づくに従って中心軸ＣＡに近づくように傾斜しており、対向する先端部２６２同士が互いに接近している。また、第１の環状部２１によって一端が支持された複数のばね片２６は、弾性変形によって中心軸ＣＡから離れる方向に先端部２６２を変位させ、互いに接近する先端部２６２同士の間隔を押し広げることが可能となっている。

このばね片２６が、端子挿入孔１１１に挿入された相手方端子１００（図３参照）と接触することで、ばね部材２０が相手方端子１００と電気的に接続される。すなわち、端子挿入孔１１１に相手方端子１００が挿入された際に、ばね片２６は、相手方端子１００と接触し、当該相手方端子１００によって中心軸ＣＡから離れる方向に押圧されることで弾性変形する。これにより、ばね片２６が相手方端子１００と十分な接触圧力を確保した状態で接触し、ばね片２６と相手方端子１００が電気的に接続され、相手方端子１００からばね片２６に電流が流入する。

本実施形態では、図５に示すように、第１の環状部２１から突出するばね片２６が自由端である先端部２６２を有し、上記のように中心軸ＣＡに近づくように傾斜していることで、ばね片２６と大径部１１１ｂとの間に間隙Ｇ_１が形成されている。この間隙Ｇ_１は、中心軸ＣＡに沿った断面において、一方がばね片２６及び大径部１１１ｂによって閉じられており、他方が開放されている。そして、このばね片２６の先端部２６２が自由端となっていることで、当該先端部が固定端である場合と比較して、ばね片２６の弾性力を小さくすることができ、相手方端子１００の挿入に要する力の低減を図ることができる。

また、それぞれのばね片２６の先端部２６２は、中心軸ＣＡから離れる方向に向かって湾曲する湾曲部２６２ａを有している。このように、先端部２６２が湾曲部２６２ａを有していることで、相手方端子１００を端子挿入孔１１１に挿入する際に、相手方端子１００が曲面状の湾曲部２６２ａと接触して挿入が案内され、相手方端子１００をスムーズに挿入することができる。そのため、相手方端子１００の挿入に要する挿入力の低減を一層図ることができる。

図６及び図７に示すように、第１の環状部２１の外周面には、複数の第１及び第２の突起２１１，２１２が形成されている。複数の第１及び第２の突起２１１，２１２は、第１の環状部２１の外周面から、ばね部材２０の径方向外側に向かって突出しており、ベース部材１０の大径部１１１ｂの内周面と接触している。この第１及び第２の突起２１１，２１２がベース部材１０と接触していることで、相手方端子１００（図３参照）からばね片２６に流入した電流は、第１及び第２の突起２１１，２１２を通過してベース部材１０に流入する。

第１の突起２１１は、第１の環状部２１の周方向Ｄに沿って間隔を空けて一列に並べられており、第１の突起２１１は、本実施形態では、ばね片２６の根元部２６１の両端近傍に設けられている。また、第２の突起２１２は、第１の突起２１１よりも端子挿入孔１１１の奥側（図中の＋Ｙ方向側）において、第１の環状部２１の周方向Ｄに沿って間隔を空けて一列に並べられており、さらに第２の突起２１２は、第１の突起２１１に対して第１の環状部２１の周方向Ｄにずれた位置に設けられている。

より具体的には、第１の突起２１１は、相互に隣り合うばね片２６の間に配置されており、相互に隣り合う第１の突起２１１は、ばね片２６の仮想中心線ＣＬ_１に対して線対称に配置されている。また、第２の突起２１２は、ばね片２６の仮想中心線ＣＬ_１上近傍に配置されている。なお、仮想中心線ＣＬ_１とは、ばね片２６を２等分すると共に、当該ばね片２６の長手方向に沿って延在する仮想上の直線である。

すなわち、第１及び第２の突起２１１，２１２を中心軸ＣＡに沿って仮想平面（不図示）上に投影した場合に、第１及び第２の突起２１１，２１２は相互に一致せず、かつ、第１及び第２の突起２１１，２１２は交互に略等間隔で円周上に並ぶように配置されている。なお、上記の仮想平面とは、中心軸ＣＡ（図中のＹ方向）に対して実質的に直交する仮想上の平面であり、図中のＸＺ平面に相当する。

本実施形態のように、第１の環状部２１の外周面に形成された第１及び第２の突起２１１，２１２を、中心軸ＣＡに沿ってずれて配置すると共に、周方向Ｄに沿って相互にずれて配置することで、ばね片２６の近傍に位置する突起数を増加できる。そして、ばね片２６に流入した電流は、ばね片２６の近傍の突起を介してベース部材１０に流れ込む。ベース部材１０に対する第１及び第２の突起２１１，２１２の接触圧力は、第１の環状部２１の真円度、第１及び第２の突起２１１，２１２の高さのばらつき、及び、ばね片２６の弾性変形に起因する第１の環状部２１の撓み等の影響を受けて、均等でなくなる場合がある。しかしながら、本実施形態のように、第１及び第２の突起２１１，２１２が、第１の環状部２１の周方向Ｄに沿って相互にずれて配置されていることで、一部の第１及び第２の突起２１１，２１２で上記接触圧力が不十分となったとしても、残りの第１及び第２の突起２１１，２１２に向かって電流が流れる。そのため、端子１の温度上昇を抑制することができる。

また、第１の突起２１１が、ばね片２６の根元部２６１の両端近傍に設けられていることで、ばね片２６を流れる電流が、一方の第１の突起２１１に向かって流れる電流と、他方の第１の突起２１１に向かって流れる電流と、第２の突起２１２に向かって流れる電流と、に分配され、ばね部材２０において電流の集中（電流密度の増加）がより生じ難くなる。そのため、端子１の温度上昇をより抑制することができる。

また、第１の突起２１１は、相互に隣り合うばね片２６の間に配置されていることで、１つの第１の突起２１１が隣り合うばね片２６それぞれの近傍に位置することとなる。すなわち、ばね片２６の近傍に２つの第１の突起２１１を配置できる。この場合、突起を狭ピッチで配置する必要がないので、ばね部材の加工が容易になる。

また、特に、隣り合う第１の突起２１１が、上記の仮想中心線ＣＬ_１に対して線対称に設けられていることで、電流が略均等に分配され、いずれか一方の第１の突起２１１に電流が集中し難くなる。また、第１の突起２１１よりも端子挿入孔１１１の奥側に位置する第２の突起２１２が、上記の仮想中心線ＣＬ_１上近傍に設けられていることで、２つの第１の突起と１つの第２の突起に電流が分配され、いずれかの突起に電流が集中し難くなる。そのため、端子１の温度上昇をより抑制することができる。

ばね部材２０の第２の環状部２２は、上述の第１の環状部２１と同様に、大径部１１１ｂの内周面に沿って設けられており、第２の環状部２２には、複数（本例では１２枚）のばね片２７が設けられている。これらのばね片２７は、第２の環状部２２から第１の環状部２１に向かって突出している。なお、ばね部材２０が有するばね片２７の数は特に上記に限定されない。また、第２の環状部２２の外周面には、複数の第３及び第４の突起２２１，２２２が設けられており、これら突起が大径部１１１ｂの内周面と当接している。

図５及び図６に示すように、それぞれのばね片２７は、第２の環状部２２から端子挿入孔１１１の入口Ｅに近づく方向（図中の－Ｙ方向）に向かって突出する板状の形状を有している。このばね片２７は、第２の環状部２２に接続された根元部２７１と、端子挿入孔１１１の大径部１１１ｂの内周面から離れた自由端である先端部２７２と、を有している。本実施形態における先端部２７２が、本発明における「第２の先端部」の一例に相当する。

本実施形態において、ばね片２７の外形は、ばね片２６の外形と同一となっている。また、この先端部２７２は、先端部２６２と同様に、中心軸ＣＡから離れる方向に向かって湾曲する湾曲部２７２ａを有している。

複数のばね片２７は、第２の環状部２２の周方向に沿って並べられ、ばね片２６と同様に、ばね部材２０の径方向に沿って弾性変形することが可能となっている。それぞれのばね片２７は、第２の環状部２２に一端が支持されていると共に、端子挿入孔１１１の入口Ｅに近づくに従って中心軸ＣＡに近づくように傾斜しており、対向する先端部２７２同士が互いに接近している。また、第２の環状部２２によって一端が支持された複数のばね片２７は、弾性変形によって中心軸ＣＡから離れる方向に先端部２７２を変位させ、互いに接近する先端部２７２同士の間隔を押し広げることが可能となっている。

このばね片２７は、ばね片２６と同様に、端子挿入孔１１１に挿入された相手方端子１００（図３参照）と接触し、これによって、はね部材２０が相手方端子１００と電気的に接続される。すなわち、端子挿入孔１１１に相手方端子１００が挿入された際に、このばね片２７は、相手方端子１００と接触し、当該相手方端子１００によって中心軸ＣＡから離れる方向に押圧されることで弾性変形する。これにより、ばね片２７が相手方端子１００と十分な接触圧力を確保した状態で接触し、ばね片２７と相手方端子１００が電気的に接続され、相手方端子１００からばね片２７に電流が流入する。

本実施形態では、図５に示すように、第２の環状部２２から突出するばね片２７が自由端である先端部２７２を有し、上記のように中心軸ＣＡに近づくように傾斜していることで、ばね片２７と大径部１１１ｂとの間に間隙Ｇ_２が形成されている。この間隙Ｇ_２は、中心軸ＣＡに沿った断面において、一方がばね片２７及び大径部１１１ｂによって閉じられており、他方が開放されている。そして、このばね片２７の先端部２７２が自由端となっていることで、当該先端部が固定端である場合と比較して、ばね片２７の弾性力を小さくすることができ、相手方端子１００の挿入に要する力の低減を図ることができる。また、ばね片２７の先端部２７２が、ばね片２６の先端部２６２よりも端子挿入孔１１１の奥側（図中の＋Ｙ方向側）に設けられ、それぞれの先端部２６２，２７２が中心軸ＣＡ方向にずれて配置されているため、それぞれのばね片２６，２７における相手方端子１００の挿入力のピークを相互にずらすことができ、相手方端子１００の挿入に要する力を小さく抑えることができる。

なお、本実施形態では、図７に示すように、ばね片２７の仮想中心線ＣＬ_２は、ばね片２６の仮想中心線ＣＬ_１と一致している。すなわち、ばね片２６，２７の仮想中心線ＣＬ_１，ＣＬ_２を中心軸ＣＡに沿って仮想平面（不図示）上に投影した場合に、ばね片２６，２７の仮想中心線ＣＬ_１，ＣＬ_２は相互に一致している。なお、ばね片２６とばね片２７の周方向Ｄに沿った相対的な位置関係は、上記実施形態に限定されることはなく、ばね片２６の仮想中心線ＣＬ_１とばね片２７の仮想中心線ＣＬ_２が一致していなくてもよい。

図６及び図７に示すように、第２の環状部２２の外周面には、第１の環状部２１と同様に、複数の第３及び第４の突起２２１，２２２が形成されている。第３及び第４の突起２２１，２２２は、第２の環状部２２の外周面から、ばね部材２０の径方向外側に向かって突出しており、ベース部材１０の大径部１１１ｂの内周面と接触している。この第３及び第４の突起２２１，２２２がベース部材１０と接触していることで、相手方端子１００（図３参照）からばね片２７に流入した電流は、第３及び第４の突起２２１，２２２を通過してベース部材１０に流入する。

第３の突起２２１と第４の突起２２２の相対的な位置関係は、第１の突起２１１と第２の突起２１２の相対的な位置関係と同様である。第３の突起２２１は、第１の突起２１１と同様に、第２の環状部２２の周方向（第１の環状部２１と同一の方向Ｄ）に沿って間隔を空けて一列に並べられており、第３の突起２２１は、本実施形態では、ばね片２７の根元部２７１の両端近傍に設けられている。また、第４の突起２２２は、第３の突起２２１よりも端子挿入孔１１１の奥側（図中の＋Ｙ方向側）において、第２の環状部２２の周方向に沿って間隔を空けて一列に並べられており、さらに第４の突起２２２は、第３の突起２２１に対して第２の環状部２２の周方向にずれた位置に設けられている。

より具体的には、第３の突起２２１は、相互に隣り合うばね片２７の間に配置されており、相互に隣り合う第３の突起２２１は、ばね片２７の仮想中心線ＣＬ_２に対して線対称に配置されている。また、第４の突起２２２は、ばね片２７の仮想中心線ＣＬ_２上近傍に配置されている。なお、仮想中心線ＣＬ_２とは、ばね片２７を２等分すると共に、当該ばね片２７の長手方向に沿って延在する直線である。

すなわち、第３及び第４の突起２２１，２２２を中心軸ＣＡに沿って仮想平面（不図示）上に投影した場合に、第３及び第４の突起２２１，２２２は相互に一致しておらず、かつ、第３及び第４の突起２２１，２２２は交互に略等間隔で円周上に並ぶように配置されている。また、第１から第４の突起２１１，２１２，２２１，２２２をばね部材２０の中心軸ＣＡに沿って仮想平面（不図示）上に投影した場合に、本実施形態では、第１の突起２１１と第３の突起２２１は相互に一致し、第２の突起２１２と第４の突起２２２は相互に一致している。なお、上記実施形態に限定されることはなく、第１の突起２１１と第３の突起２２１は相互に一致していなくてもよいし、第２の突起２１２と第４の突起２２２は相互に一致していなくてもよい。

本実施形態では、第２の環状部２２の外周面において、第３及び第４の突起２２１，２２２が、上記のように配置されていることで、第１及び第２の突起２１１，２１２と同様に、ばね片２７に流入した電流が、各突起２２１，２２２に向かって流れる電流に分配され、電流の集中を抑制することができる。そのため、端子１の温度上昇を抑制することができる。

図３及び図５に示すように、本実施形態におけるキャップ部材３０は、開口３１を有する円環状の部材であり、端子接続部１１の入口部１１１ａに嵌合している。この開口３１の中心軸は、端子挿入孔１１１の中心軸ＣＡと実質的に一致している。このキャップ部材３０は、加締め等によりベース部材１０に固定されている。そして、ばね部材２０は、このキャップ部材３０によって端子挿入孔１１１の入口Ｅ側（図中－Ｙ方向）への移動が制限されており、当該ばね部材２０がキャップ部材３０と端子挿入孔１１１の係止壁１１３との間に挟まれることで固定されている。また、キャップ部材３０の入口Ｅ側の端部には、テーパ面３２が開口３１の全周に亘って形成されており、このテーパ面３２によって端子挿入孔１１１への相手方端子１００の挿入作業の容易化が図られている。

以上に説明した端子１と相手方端子１００とは、以下のように接続される。

相手方端子１００が端子挿入孔１１１の入口Ｅから挿入されると、先ず、相手方端子１００はばね片２６の先端部２６２と接触する。このばね片２６は、相手方端子１００によって押圧されることによって、中心軸ＣＡから離れる方向（径方向外側）に向かって変位する。この押圧によって、相手方端子１００がばね片２６と電気的に接続される。

相手方端子１００が端子挿入孔１１１のさらに奥側（＋Ｙ方向側）に挿入されると、次に、相手方端子１００はばね片２７の先端部２７２と接触する。このばね片２７も、ばね片２６と同様に、相手方端子１００によって押圧されることによって、中心軸ＣＡから離れる方向に向かって変位する。この押圧によって、相手方端子１００がばね片２７と電気的に接続される。

相手方端子１００が端子挿入孔１１１のさらに奥側（＋Ｙ方向側）に挿入されると、当該相手方端子１００は、ばね片２６，２７によって周囲から押圧された状態で安定して保持される。ここで、上述のように、第１～第４の突起２１１，２１２，２２１，２２２が大径部１１１ｂの内周面と当接していることで、ばね部材２０がベース部材１０に電気的に接続されている。このため、ばね片２６，２７が相手方端子１００と電気的に接続されることで、相手方端子１００がばね部材２０を介してベース部材１０と電気的に接続され、結果的に、端子１を介して相手方端子１００が電線と電気的に接続される。

この際、本実施形態では、ばね片２６，２７の先端部２６２，２７２が自由端となっていることで、当該先端部が固定端である場合と比較して、当該ばね片２６，２７の弾性力を小さくすることができ、相手方端子１００の挿入力の低減を図ることができる。

さらに、本実施形態では、第１の環状部２１の外周面に設けられた第１及び第２の突起２１１，２１２が、第１の環状部２１の周方向Ｄに沿って相互にずれて配置されていることで、ばね片２６に流入した電流が第１及び第２の突起２１１，２１２に向かって分配され、ばね部材２０において電流の集中がより生じ難くなる。同様に、第２の環状部２２の外周面に設けられた第３及び第４の突起２２１，２２２が、第１の環状部２２の周方向Ｄに沿って相互にずれて配置されていることで、ばね片２７に流入した電流が第３及び第４の突起２１１，２１２に向かって分配され、ばね部材２０において電流の集中がより生じ難くなる。これにより、端子１の温度上昇をより抑制することができる。

この本実施形態による突起の効果を、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照して具体的に説明する。図８（ａ）は第１及び第２の突起２１１’，２１２’を相互にずらさずに配置した比較例を示す図であり、図８（ｂ）は本実施形態における第１及び第２の突起２１１，２１２による効果を説明する図である。

例えば、第１の環状部２１，２１’に、端子挿入孔１１１の大径部１１１ｂの内周面に沿わない部分が生じた場合、当該部分に位置する第１及び第２の突起では、大径部１１１ｂの内周面と十分な接触圧力を確保できず、電気抵抗が高くなって電流が流れ難くなってしまう。図８（ａ）は、比較例において、ばね片２６ｂ’の近傍の２つの突起２１１ｂ’２１２ｂ’で、大径部１１１ｂの内周面との接触圧力が不十分となっている状態を示している。また、図８（ｂ）は、本実施形態において、ばね片２６ｂの近傍の２つの突起２１１ｃ，２１２ｂで、大径部１１１ｂの内周面との接触圧力が不十分となっている状態を示している。

図８（ａ）に示す比較例では、ばね片２６ａ’の近傍に、１つの第１の突起２１１ａ’と１つの第２の突起２１２ａ’が配置され、ばね片２６ｂの近傍に、１つの第１の突起２１１ｂ’と１つの第２の突起２１２ｂが配置されている。このため、ばね片２６ａ’と相手方端子１００（図３参照）との接点Ｐａ’を通過して相手方端子からばね片２６ａ’に流入した電流Ｉ_ａは、ばね片２６ａ’に最も近い第１の突起２１１ａ’を通過してベース部材１０に流れ込むこととなる。また同時に、ばね片２６ｂ’と相手方端子１００（図３参照）との接点Ｐｂ’を通過して相手方端子からばね片２６ｂ’に流入した電流Ｉ_ｂの殆どが、第１の突起２１１ａ’を通過してベース部材１０に流れ込むこととなる。すなわち、１つの第１の突起２１１ａ’に電流Ｉ_ａ及び電流Ｉ_ｂが集中してしまう。そのため、ばね部材における電流密度が部分的に高くなってしまい、ばね部材の一部に発熱が生じてしまう場合がある。また、大径部１１１ｂの内周面との接触圧力が十分な突起がばね片２６ｂ’から離れていると、電流Ｉ_ｂの一部が、ばね片２６ｂ’の近傍にある高電気抵抗の突起２１１ｂ’にも流れ込んでしまい、ばね部材の一部に発熱が生じてしまう場合がある。

一方、図８（ｂ）に示す本実施形態では、ばね片２６ａの近傍に、２つの第１の突起２１１ａ，２１１ｂと１つの第２の突起２１２ａが配置され、ばね片２６ｂの近傍に、２つの第１の突起２１１ｂ，２１１ｃと１つの第２の突起２１２ｂが配置されている。このため、ばね片２６ａと相手方端子１００（図３参照）との接点Ｐａを通過してばね片２６ａに流入した電流は、ばね片２６ａの根元部２６１ａの両端近傍に設けられた第１の突起２１１ａ，２１１ｂを通過してベース部材１０に流れ込む電流Ｉ_ａ１，Ｉ_ａ３と、第２の突起２１２ａを通過してベース部材１０に流れ込む電流Ｉ_ａ２とに分配されることとなる（Ｉ_ａ＝Ｉ_ａ１＋Ｉ_ａ２＋Ｉ_ａ３）。また、ばね片２６ｂと相手方端子１００（図３参照）との接点Ｐｂを通過してばね片２６ｂに流入した電流Ｉ_ｂは、ばね片２６ｂの近傍の第１の突起２１１ｂを通過してベース部材１０に流れ込むこととなる。すなわち、電流Ｉ_ｂが流れ込む第１の突起２１１ｂには、分配された電流Ｉ_ａ３が流れ込むので、図８（ａ）の場合よりも、電流の集中を抑制することができ、端子１の温度上昇をより抑制することができる。また、大径部１１１ｂの内周面との接触圧力が十分な第１の突起２１１ｂがばね片２６ｂの近傍にあるので、図８（ａ）の場合よりも、高電気抵抗の突起２１１ｃ，２１２ｂへの電流Ｉ_ｂの流れ込みを抑制でき、端子１の温度上昇をより抑制することができる。

さらに、本実施形態では、ばね片２６とばね片２７とが軸方向に沿って並べられているため、相手方端子１００とばね片２７との接触開始のタイミングと、相手方端子１００とばね片２６との接触開始のタイミングとが相互にずれている。これによって、ばね片２６，２７による相手方端子１００の挿入力のピークを相互にずらすことができるため、相手方端子１００の挿入力を小さく抑えることができる。

また、ばね片２６とばね片２７は、個別の第１及び第２の環状部２１，２２に設けられているため、電流の集中を抑制することができ、ばね部材２０の発熱を抑制することができる。これに対して、１つの環状部の前後両端にばね片を設けた場合には、当該環状部に電流が集中し、ばね部材の発熱が生じてしまう。

また、本実施形態では、ばね片２６が第１の環状部２１から端子挿入孔１１１の入口Ｅに向かって突出しているので、入口Ｅ近傍での相手方端子１００との接触を確保することができる。自動車用充電装置などでは、プラグ型コネクタは、電源端子（相手方端子１００）と、棒状の通信端子（不図示）と、を備えており、レセプタクル型コネクタは、電源端子と嵌合可能な電源ソケット（端子１）と、通信端子と嵌合可能な通信ソケット（不図示）と、を備えている。このような充電装置は、通信端子が通信ソケットから抜かれると電力を供給しないように構成されている。そして、相手方端子１００が端子１から抜かれた状態で電力供給される誤動作を防止するため、通信端子が通信ソケットから抜かれた後に相手方端子１００と端子１との接続を解除させる必要がある。この点について、本実施形態の端子１は、ばね片２６が入口Ｅ近傍まで延出し、相手方端子１００との接触がより長く確保されているので、通信端子が通信ソケットから抜かれた後に相手方端子１００と端子１との接続を解除させることができる。

さらに、本実施形態では、端子挿入孔１１１の大径部１１１ｂの内周面に、円環状の溝１１４が形成されており、この溝１１４は、ばね片２６に対応するように設けられている。このため、外部から侵入した異物がばね片２６の根元部２６１と端子挿入孔１１１の内周面との間に入り込んでも、この溝１１４の内部に当該異物を収容することで、ばね片２６の弾性変形が異物により阻害されるのを防止することができる。従って、本実施形態では、相手方端子１００との嵌合作業の作業性を向上することができる。

また、本実施形態では、ベース部材１０が、端子挿入孔１１１から当該ベース部材１０の外側に貫通するドレイン孔１１６を有しており、当該ドレイン孔１１６は、ばね部材２０よりも端子挿入孔１１１の奥側に配置されている。このため、このドレイン孔１１６を介して、端子挿入孔１１１の内部から異物を排出することができる。特に、端子接続部１１が上側になるように端子１を傾けて使用する場合には、重力を利用して端子挿入孔１１１の内部からこのドレイン孔１１６を介して外部に異物を効果的に排出することができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上記実施形態において、ばね部材２０には、軸方向に沿って２列のばね片２６，２７が設けられているがこれに限定されない。ばね片は３列以上設けられていてもよく、例えば、ばね片が軸方向に沿って３列又は４列で設けられていてもよい。

１…端子
１０…ベース部材
１１…端子接続部
１１１…端子挿入孔
Ｅ…入口
１１１ａ…入口部
１１１ｂ…大径部
１１１ｃ…小径部
１１２，１１３…係止壁
１１４…溝
１１５…底面
ＣＡ…中心軸
１１６…ドレイン孔
１２…電線接続部
１２１…電線挿入孔
２０…ばね部材
２０ａ…スリット
２１～２３…第１～第３の環状部
２１ａ～２３ａ…スリット
２１１，２１１ａ～２１１ｃ…第１の突起
２１２，２１２ａ，２１２ｂ…第２の突起
２２１…第３の突起
２２２…第４の突起
２４，２５…第１，第２の連結部
２６，２６ａ，２６ｂ…ばね片
２６１…根元部
２６２…先端部
ＣＬ_１…仮想中心線
２６２ａ…湾曲部
２７…ばね片
２７１…根元部
２７２…先端部
２７２ａ…湾曲部
ＣＬ_２…仮想中心線
Ｇ_１，Ｇ_２…間隙
３０…キャップ部材
３１…開口

Claims

相手方端子が挿入される端子挿入孔を有するベース部材と、
前記端子挿入孔に収容され、前記ベース部材と接触すると共に、前記端子挿入孔に挿入された前記相手方端子と接触するように構成された筒状のばね部材と、を備え、
前記ばね部材は、
前記端子挿入孔の内周面と接触する環状の第１の支持部と、
前記第１の支持部から突出する複数の第１のばね片と、を含み、
前記第１のばね片は、自由端である第１の先端部を有すると共に、前記端子挿入孔の中心軸に近づくように傾斜し、
前記第１の支持部は、
前記第１の支持部の外周面に設けられると共に、前記第１の支持部の周方向に沿って間隔を空けて一列に並べられた複数の第１の突起と、
前記第１の支持部の外周面に設けられると共に、前記第１の支持部の周方向に沿って間隔を空けて一列に並べられ、前記第１の突起よりも前記端子挿入孔の奥側に位置する複数の第２の突起と、を含み、
前記第１の突起及び第２の突起は、前記第１の支持部の周方向に沿って互いにずれて配置されていることを特徴とする端子。
請求項１に記載の端子であって、
相互に隣り合う前記第１の突起は、前記第１の支持部の周方向に沿って、前記第１のばね片の根元部の両端近傍に設けられている端子。
請求項１又は２に記載の端子であって、
前記第１の突起は、前記第１の支持部の周方向に沿って、相互に隣り合う前記第１のばね片の間に配置されている端子。
請求項１～３のいずれか一項に記載の端子であって、
相互に隣り合う前記第１の突起は、前記第１のばね片の仮想中心線に対して線対称に配置され、前記第２の突起は、前記仮想中心線上近傍に配置されている端子。
請求項１～４のいずれか一項に記載の端子であって、
前記第１のばね片は、前記第１の支持部から前記端子挿入孔の入口側に向かって突出すると共に、前記端子挿入孔の入口に近づくに従って前記端子挿入孔の中心軸に近づくように傾斜する端子。
請求項１～５のいずれか一項に記載の端子であって、
前記ばね部材は、
前記端子挿入孔の内周面と接触すると共に、前記第１の支持部よりも前記端子挿入孔の奥側に配置される環状の第２の支持部と、
前記第２の支持部から突出する複数の第２のばね片と、前記第１の支持部と前記第２の支持部を連結する連結部と、をさらに含み、
前記第２のばね片は、自由端である第２の先端部を有すると共に、前記端子挿入孔の中心軸に近づくように傾斜し、
前記第２の支持部は、
前記第２の支持部の外周面に設けられると共に、前記第２の支持部の周方向に沿って間隔を空けて一列に並べられた複数の第３の突起と、
前記第２の支持部の外周面に設けられると共に、前記第２の支持部の周方向に沿って間隔を空けて一列に並べられ、前記第３の突起よりも前記端子挿入孔の奥側に位置する複数の第４の突起と、を含み、
前記第３の突起及び第４の突起は、前記ばね部材の周方向に沿って互い相互にずれて配置されている端子。