JP7452406B2 - 端子台 - Google Patents

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    • H01R11/12End pieces terminating in an eye, hook, or fork

Description

本開示は、端子台に関する。
特許文献1には、車両用の機器に取り付けられる端子台が開示されている。端子台は、相手端子に電気的に接続される接続端子と、接続端子を挟んで相手端子とは反対側に設けられるナットとを備えている。
相手端子及び接続端子は、挿入孔をそれぞれ有している。相手端子の挿入孔及び接続端子の挿入孔に挿入されたボルトがナットにねじ込まれることによって、相手端子と接続端子とがボルト締結されている。
特開2015-95356号公報
ところで、相手端子と接続端子との接続時において、相手端子と接続端子との間には、製造公差や組付公差に起因する隙間が生じる場合がある。こうした隙間が存在する状態で相手端子と接続端子とをボルト締結した場合、相手端子が当該隙間を埋めるように接続端子に近付く方向に変形するおそれがある。
本開示の目的は、相手端子の変形を抑制できる端子台を提供することにある。
本開示の端子台は、相手端子に対向する第1面、前記第1面とは反対側に位置する第2面、及び前記第1面と前記第2面とを貫通するとともにボルトが挿入される挿入孔を有し、前記相手端子に電気的に接続される接続端子と、前記挿入孔の軸線方向において前記第2面に対向するとともに前記ボルトと締結可能なナットと、前記接続端子及び前記ナットを保持するハウジングと、前記第1面のうち前記挿入孔を取り囲む部分に設けられる弾性部材と、を備える。
本開示によれば、相手端子の変形を抑制できる。
図1は、一実施形態の端子台とコネクタとを示す分解斜視図である。 図2は、一実施形態の端子台とコネクタとを示す断面図である。 図3は、一実施形態の端子台を示す分解斜視図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
[1]本開示の端子台は、相手端子に対向する第1面、前記第1面とは反対側に位置する第2面、及び前記第1面と前記第2面とを貫通するとともにボルトが挿入される挿入孔を有し、前記相手端子に電気的に接続される接続端子と、前記挿入孔の軸線方向において前記第2面に対向するとともに前記ボルトと締結可能なナットと、前記接続端子及び前記ナットを保持するハウジングと、前記第1面のうち前記挿入孔を取り囲む部分に設けられる弾性部材と、を備える。
同構成によれば、相手端子と接続端子とが接続された状態において、相手端子と接続端子との間には、弾性部材が介在する。これにより、相手端子と接続端子とをボルト締結する際に、弾性部材が変形することによって、相手端子と接続端子との間における公差が吸収される。したがって、相手端子の変形を抑制できる。
[2]前記弾性部材は、前記第1面のうち前記挿入孔を取り囲む部分に設けられる第1部分と、前記第2面のうち前記挿入孔を取り囲む部分に設けられる第2部分と、前記挿入孔に挿入されるとともに前記第1部分と前記第2部分とを連結する筒状の第3部分と、を有することが好ましい。
同構成によれば、第3部分を介して第1部分と連結された第2部分が第2面に係合することによって、弾性部材が接続端子の挿入孔から抜け出ることを抑制できる。
[3]前記ナットは、前記ボルトと締結可能な雌ねじを有する本体部と、前記本体部から前記第2面に向かって突出するとともに、前記第2面に接触する突出部と、を有することが好ましい。
弾性部材が第2部分を有する場合、接続端子とナットとの間に第2部分が介在することによってナットと接続端子とが接触しにくくなるおそれがある。
この点、上記構成によれば、ナットが突出部を有しているため、ナットと接続端子との接触状態を確保することができる。
[4]前記弾性部材は、導電性を有することが好ましい。
同構成によれば、相手端子、弾性部材、及び接続端子を経由した導電経路が形成される。これにより、弾性部材が絶縁性を有する場合と比較して、導電経路の断面積を確保しやすくなる。
[5]複数の前記相手端子の各々に接続される複数の前記接続端子と、複数の前記ナットと、複数の前記弾性部材と、を備えることが好ましい。
複数の接続端子を備える端子台において、相手端子と接続端子との間隔は、対応する相手端子及び接続端子毎に異なる。こうした構成においても、上述したように、相手端子の各々と接続端子の各々との間における公差が吸収される。したがって、複数の相手端子の変形を抑制できる。
[6]前記接続端子は、高電圧が印加されるものであることが好ましい。
高電圧が印加される接続端子においては、導電経路となる相手端子及び接続端子の断面積を確保すべく相手端子及び接続端子の各々の厚さを大きくすることが望ましい。しかしながら、相手端子は、その厚さが大きくなるほど変形しにくくなる。
上記構成によれば、相手端子の厚さが大きく、相手端子が変形しにくい場合であっても、弾性部材によって接続端子との間における公差を好適に吸収することができる。したがって、高電圧が印加される相手端子と接続端子とを好適に接続することができる。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の端子台の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。本明細書における「平行」や「直交」は厳密に平行や直交の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行や直交の場合も含まれる。
(端子台10の構成)
図1に示すように、端子台10は、例えば、図示しない車両用の機器のケースに取り付けられるものである。端子台10は、例えば、モータのケースに取り付けられている。端子台10には、例えば、ワイヤハーネスの一端に設けられたコネクタ100が接続される。端子台10は、全体として、端子台10とコネクタ100との接続方向に直交する方向に延びている。
なお、各図面中のXYZ軸におけるX軸は端子台10の長さ方向を表し、Y軸はX軸と直交する端子台10の幅方向を表し、Z軸はX軸及びY軸の双方に直交する端子台10の高さ方向を表している。以下の説明では、便宜上、X軸に沿う方向をX軸方向と称し、Y軸に沿う方向をY軸方向と称し、Z軸に沿う方向をZ軸方向と称する。
端子台10は、X軸方向に並列する複数の接続端子20と、複数のナット30と、複数の接続端子20及び複数のナット30を保持するハウジング40と、複数の弾性部材70とを備えている。端子台10は、例えば、接続端子20、ナット30、及び弾性部材70を6つずつ備えている。
(コネクタ100の構成)
コネクタ100は、X軸方向に並列する複数の相手端子110と、複数の相手端子110を保持する樹脂製のコネクタハウジング120とを備えている。コネクタ100は、例えば、6つの相手端子110を備えている。相手端子110とコネクタハウジング120とは例えば、インサート成形によって一体化されている。
コネクタハウジング120は、複数の相手端子110を保持する保持部121と、筒状をなす筒状部122とを有している。
保持部121は、筒状部122からY軸方向の一方側に突出している。
筒状部122は、筒状部122をZ軸方向に貫通する開口123を有している。開口123は、X軸方向に長い長円状をなしている。筒状部122の外周面には、筒状部122と、後述するハウジング40との間をシールする環状のシール部材140が設けられている。
図2に示すように、複数の相手端子110は、保持部121から開口123の内部に向けて突出している。
相手端子110は、例えば、クランク状に屈曲された平板状に形成されている。相手端子110は、電線接続部111と端子接続部112とを有している。相手端子110は、電線接続部111と端子接続部112とが一体に形成された単一部品である。相手端子110は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料により形成されている。
電線接続部111には、電線130が電気的に接続されている。ここで、電線130は、芯線131と、芯線131の外周を被覆する絶縁被覆132とを有している。芯線131は、電線130の端部において絶縁被覆132から露出している。電線接続部111には、絶縁被覆132から露出した芯線131が接続されている。
電線接続部111と電線130の一部とは、保持部121に保持されている。
端子接続部112は、開口123の内部に位置している。端子接続部112には、金属製のボルト150が挿入される挿入孔113が設けられている。挿入孔113は、端子接続部112をZ軸方向に貫通している。挿入孔113は、円形状をなしている。
(接続端子20の構成)
図2及び図3に示すように、接続端子20は、平板状に形成されている。接続端子20は、Z軸方向に延びる第1延在部21と、第1延在部21の端部から屈曲してY軸方向の一方側に延びる第2延在部22とを有している。接続端子20は、全体として、例えば、L字状をなしている。接続端子20は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属材料により形成されている。
本実施形態の接続端子20は、高電圧が印加されるものである。本明細書における「高電圧」とは、「JASO D624(2015)」に規格される高圧電線の定格電圧である。当該定格電圧は、交流電圧の場合には、30Vを超え600V以下であり、直流電圧の場合には、60Vを越え750V以下である。
図3に示すように、第1延在部21における第2延在部22とは反対側の端部には、図示しないボルトが挿入される挿入孔21aが設けられている。挿入孔21aは、第1延在部21を厚さ方向、すなわち、Y軸方向に貫通している。第1延在部21は、例えば、図示しないボルトによって、機器の内部に設けられた図示しない機器端子に電気的に接続されている。
図2及び図3に示すように、第2延在部22は、相手端子110に対向する第1面22a、第1面22aとは反対側に位置する第2面22b、及び第1面22aと第2面22bとを貫通するとともにボルト150が挿入される挿入孔22cを有している。
第1面22aと第2面22bとは、Z軸方向において互いに反対側に位置している。第1面22aと第2面22bとは、例えば、Z軸方向に直交する平面をそれぞれ有している。第1面22aと第2面22bとは、例えば、平行をなしている。
挿入孔22cは、第2延在部22を板厚方向、すなわち、Z軸方向に貫通している。
(ハウジング40の構成)
図1及び図2に示すように、ハウジング40は、ハウジング本体50と、複数の接続端子20及び複数のナット30を保持する複数の保持部材60とを備えている。ハウジング本体50と、複数の保持部材60とは、例えば、樹脂材料によって一体に形成されている。
ハウジング本体50は、Z軸方向においてコネクタ100に向かって突出するフード部51を有している。フード部51には、X軸方向に長い長円状をなす開口51aが設けられている。複数の接続端子20は、開口51aから露出している。フード部51には、コネクタ100の筒状部122がZ軸方向から挿入される。
図3に示すように、保持部材60は、例えば、インサート成形によって接続端子20と一体に設けられている。保持部材60は、第1延在部21における第2延在部22に連なる端部を保持している。
保持部材60は、ナット30が収容される収容凹部61を有している。収容凹部61は、Z軸方向においてフード部51の開口51aと同一方向に開口する上部開口61aと、Y軸方向において第2延在部22が延びる方向に開口する側部開口61bとを有している。上部開口61aは、接続端子20の第2延在部22によって覆われている。接続端子20の挿入孔22cと収容凹部61とは、Z軸方向において重なっている。
保持部材60は、挿入孔22cに挿入されたボルト150の先端を逃がすための逃がし凹部62を有している。逃がし凹部62は、保持部材60における収容凹部61の上部開口61aに対向する部分に設けられている。逃がし凹部62は、収容凹部61に連なって設けられている。逃がし凹部62のX軸方向における幅は、収容凹部61のX軸方向における幅よりも小さい。逃がし凹部62は、Y軸方向において収容凹部61の側部開口61bと同一方向に開口している。
(ナット30の構成)
図2及び図3に示すように、ナット30は、側部開口61bを通じて収容凹部61に圧入されることにより、保持部材60に保持されている。
ナット30は、四角柱状をなす本体部31と、本体部31から接続端子20の第2面22bに向かって突出する2つの突出部32とを有している。ナット30は、例えば、金属材料により形成されている。
本体部31は、ボルト150と締結可能な雌ねじ31aを有している。雌ねじ31aは、本体部31をZ軸方向に貫通している。ナット30は、雌ねじ31aの軸線が接続端子20の挿入孔22cの軸線と同軸上となるように配置されている。
本体部31は、Z軸方向において接続端子20の第2延在部22から離れた位置に設けられている。すなわち、本体部31と第2延在部22との間には、隙間が設けられている。
突出部32は、本体部31のX軸方向における両端から突出している。突出部32は、本体部31のうち雌ねじ31aの外周側の部分から突出している。2つの突出部32は、Y軸方向に延びるとともに平行をなしている。突出部32の各々は、接続端子20の第2面22bに接触している。突出部32の突端には、例えば、Z軸方向に直交する平坦面が形成されている。このため、突出部32と第2面22bとは面接触している。
(弾性部材70の構成)
図2及び図3に示すように、弾性部材70は、接続端子20に取り付けられている。
弾性部材70は、第1部分71と、第2部分72と、第3部分73とを有している。弾性部材70は、第1部分71、第2部分72、及び第3部分73を貫通するとともにボルト150が挿入される貫通孔70aを有している。
弾性部材70は、例えば、導電性を有する樹脂材料により弾性変形可能に構成されている。弾性部材70は、例えば、金属粒子や炭素粒子からなる導電性フィラーをゴムに含有させることで形成されている。
第1部分71は、円筒状をなしている。第1部分71は、第1面22aのうち挿入孔22cを取り囲む部分に設けられている。第1部分71の厚さは、相手端子110と接続端子20との間における公差よりも大きく設定されている。
第2部分72は、円筒状をなしている。第2部分72は、第2面22bのうち挿入孔22cを取り囲む部分に設けられている。第2部分72は、ナットの本体部31と、接続端子20の第2延在部22との隙間に配置されている。すなわち、第2部分72は、2つの突出部32同士の間に配置されている。
第3部分73は、円筒状をなしている。第3部分73は、挿入孔22cに挿入されるとともに第1部分71及び第2部分72の内縁同士を連結している。第3部分73のZ軸方向における長さは、接続端子20の板厚、すなわち、挿入孔22cの深さと同一である。
第2部分72の外径は、第1部分71の外径より小さい。第3部分73の外径は、第1部分71の外径及び第2部分72の外径より小さい。第2部分72の外径は、接続端子20の挿入孔22cの直径よりも大きい。第3部分73の外径は、挿入孔22cの直径と略同一である。
弾性部材70を接続端子20に取り付ける際には、第2部分72を弾性変形させながら弾性部材70を挿入孔22cに挿入する。第2部分72が挿入孔22cを通り抜けると、第2部分72が元の形状に戻るように弾性復帰する。これにより、第2部分72が接続端子20の第2面22bに係合する。こうして、弾性部材70が接続端子20に取り付けられる。
(端子台10の製造方法)
図3に示すように、本実施形態の端子台10の製造においては、まず、接続端子20と保持部材60とが一体に形成された複数の一次成形体11を形成する。その後、保持部材60の収容凹部61にナット30を圧入するとともに、接続端子20の挿入孔22cに弾性部材70を取り付ける。そして、ナット30及び弾性部材70が設けられた複数の一次成形体11を中子として二次成形することにより、ハウジング本体50を形成する。これにより、複数の一次成形体11とハウジング本体50とが一体に形成される。
一次成形体11に対するナット30の圧入及び弾性部材70の取り付けにおいては、保持部材60にナット30を圧入した後に、接続端子20に弾性部材70を取り付けてもよいし、接続端子20に弾性部材70を取り付けた後に、保持部材60にナット30を圧入してもよい。
なお、上述したように、弾性部材70の第2部分72は、2つの突出部32同士の間に配置される。このため、接続端子20に弾性部材70が取り付けられた状態であっても、保持部材60にナット30を圧入することができる。
本実施形態の作用について説明する。
相手端子110と接続端子20とが接続された状態において、相手端子110と接続端子20との間には、弾性部材70が介在する。これにより、相手端子110と接続端子20とをボルト締結する際に、弾性部材70が変形することによって、相手端子110と接続端子20との間における公差が吸収される。
また、複数の接続端子20を備える端子台10では、相手端子110と接続端子20との間隔は、対応する相手端子110及び接続端子20毎に異なる。この場合であっても、相手端子110の各々と接続端子20の各々との間における公差が弾性部材70の各々によって吸収される。
本実施形態の効果について説明する。
(1)端子台10は、複数の接続端子20と、複数のナット30と、ハウジング40と、複数の弾性部材70とを備える。接続端子20は、相手端子110に対向する第1面22a、第1面22aとは反対側に位置する第2面22b、及び第1面22aと第2面22bとを貫通するとともにボルト150が挿入される挿入孔22cを有する。ナット30は、Z軸方向において第2面22bに対向するとともにボルト150と締結可能なものである。ハウジング40は、複数の接続端子20及び複数のナット30を保持するものである。弾性部材70は、第1面22aのうち挿入孔22cを取り囲む部分に設けられている。
こうした構成によれば、上述した作用を奏することから、相手端子110の変形を抑制できる。
(2)弾性部材70は、第1面22aのうち挿入孔22cを取り囲む部分に設けられる第1部分71と、第2面22bのうち挿入孔22cを取り囲む部分に設けられる第2部分72と、挿入孔22cに挿入されるとともに第1部分71と第2部分72とを連結する筒状の第3部分73とを有する。
こうした構成によれば、第3部分73を介して第1部分71と連結された第2部分72が第2面22bに係合することによって、弾性部材70が接続端子20の挿入孔22cから抜け出ることを抑制できる。
(3)ナット30は、ボルト150と締結可能な雌ねじ31aを有する本体部31と、本体部31から第2面22bに向かって突出するとともに、第2面22bに接触する突出部32とを有する。
弾性部材70が第2部分72を有する場合、接続端子20とナット30との間に第2部分72が介在することによってナット30と接続端子20とが接触しにくくなるおそれがある。
この点、上記構成によれば、ナット30が突出部32を有しているため、ナット30と接続端子20との接触状態を確保することができる。
(4)弾性部材70は、導電性を有する。
こうした構成によれば、相手端子110、弾性部材70、及び接続端子20を経由した導電経路が形成される。これにより、弾性部材70が絶縁性を有する場合と比較して、導電経路の断面積を確保しやすくなる。
(5)接続端子20は、高電圧が印加されるものである。
高電圧が印加される接続端子20においては、導電経路となる相手端子110及び接続端子20の断面積を確保すべく相手端子110及び接続端子20の各々の厚さを大きくすることが望ましい。しかしながら、相手端子110は、その厚さが大きくなるほど変形しにくくなる。
上記構成によれば、相手端子110の厚さが大きく、相手端子110が変形しにくい場合であっても、弾性部材70によって接続端子20との間における公差を好適に吸収することができる。したがって、高電圧が印加される相手端子110と接続端子20とを好適に接続することができる。
<変更例>
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・接続端子20は、低電圧が印加されるものであってもよい。
・端子台10は、例えば、インバータなどの機器のケースに取り付けられるものであってもよい。
・接続端子20、ナット30、弾性部材70の数は、適宜変更できる。
・弾性部材70は、導電性フィラーを樹脂材料に含有させた導電性エラストマーであってもよい。
・弾性部材70が導電性を有するものであれば、例えば、樹脂製またはセラミックス製のボルト150及びナット30を採用することができる。
・弾性部材70は、絶縁性を有するものであってもよい。こうした構成であっても、ナット30が接続端子20に接触しているため、相手端子110、ボルト150、ナット30、及び接続端子20を経由した導電経路が形成される。これにより、相手端子110と接続端子20とが電気的に接続される。
・ナット30は、1つの突出部32を有するものであってもよいし、3つ以上の突出部32を有するものであってもよい。また、突出部32は、雌ねじ31aの外周を全周にわたって取り囲むものであってもよい。この場合、一次成形体11にナット30を圧入した後に、接続端子20に弾性部材70を取り付ければよい。
・接続端子20は、ナット30に向かって突出するとともにナット30に接触する導電性の突起を有するものであってもよい。突起は、例えば、接続端子20に対して溶接により取り付けることができる。この場合、ナット30から突出部32を省略することができる。
・弾性部材70から第2部分72のみ、または第2部分72及び第3部分73の双方を省略することができる。こうした構成では、弾性部材70が相手端子110と接続端子20とに挟持されることで、弾性部材70がこれらの間において固定される。また、こうした構成においては、ナット30から突出部32を省略することができる。この場合、ナット30の本体部31が接続端子20の第2面22bに接触する。
・弾性部材70は、Z軸方向において弾性部材70の全体にわたって延びるスリットを有するものであってもよい。この場合、スリットの間隔が小さくなるように弾性部材70を弾性変形させることで、弾性部材70を縮径できるため、弾性部材70を接続端子20の挿入孔22cに挿入する作業が容易となる。
・弾性部材70は、上記実施形態の弾性部材70をZ軸方向に沿って分割した複数の分割体から構成されるものであってもよい。この場合、弾性部材70を接続端子20の挿入孔22cに挿入する作業が容易となる。
10 端子台
11 一次成形体
20 接続端子
21 第1延在部
21a 挿入孔
22 第2延在部
22a 第1面
22b 第2面
22c 挿入孔
30 ナット
31 本体部
31a 雌ねじ
32 突出部
40 ハウジング
50 ハウジング本体
51 フード部
51a 開口
60 保持部材
61 収容凹部
61a 上部開口
61b 側部開口
62 逃がし凹部
70 弾性部材
70a 貫通孔
71 第1部分
72 第2部分
73 第3部分
100 コネクタ
110 相手端子
111 電線接続部
112 端子接続部
113 挿入孔
120 コネクタハウジング
121 保持部
122 筒状部
123 開口
130 電線
131 芯線
132 絶縁被覆
140 シール部材
150 ボルト

Claims (5)

  1. 相手端子に対向する第1面、前記第1面とは反対側に位置する第2面、及び前記第1面と前記第2面とを貫通するとともにボルトが挿入される挿入孔を有し、前記相手端子に電気的に接続される接続端子と、
    前記挿入孔の軸線方向において前記第2面に対向するとともに前記ボルトと締結可能なナットと、
    前記接続端子及び前記ナットを保持するハウジングと、
    前記第1面のうち前記挿入孔を取り囲む部分に設けられる弾性部材と、を備え
    前記弾性部材は、前記第1面のうち前記挿入孔を取り囲む部分に設けられる第1部分と、前記第2面のうち前記挿入孔を取り囲む部分に設けられる第2部分と、前記挿入孔に挿入されるとともに前記第1部分と前記第2部分とを連結する筒状の第3部分と、を有する、
    端子台。
  2. 前記ナットは、前記ボルトと締結可能な雌ねじを有する本体部と、前記本体部から前記第2面に向かって突出するとともに、前記第2面に接触する突出部と、を有する、
    請求項に記載の端子台。
  3. 前記弾性部材は、導電性を有する、
    請求項1又は請求項2に記載の端子台。
  4. 複数の前記相手端子の各々に接続される複数の前記接続端子と、
    複数の前記ナットと、
    複数の前記弾性部材と、を備える、
    請求項1から請求項のいずれか一項に記載の端子台。
  5. 前記接続端子は、高電圧が印加されるものである、
    請求項1から請求項のいずれか一項に記載の端子台。
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