WO2024127973A1 - ソケット端子 - Google Patents

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WO2024127973A1
WO2024127973A1 PCT/JP2023/042495 JP2023042495W WO2024127973A1 WO 2024127973 A1 WO2024127973 A1 WO 2024127973A1 JP 2023042495 W JP2023042495 W JP 2023042495W WO 2024127973 A1 WO2024127973 A1 WO 2024127973A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spring contact
contact pieces
biasing member
socket terminal
pin terminal
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/042495
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English (en)
French (fr)
Inventor
賢一 北岡
昭宏 林
大輔 橋本
健太郎 舘
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2022199334A external-priority patent/JP2024085024A/ja
Application filed by 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
Publication of WO2024127973A1 publication Critical patent/WO2024127973A1/ja

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Definitions

  • This disclosure relates to socket terminals.
  • Patent Document 1 discloses a socket terminal having a tubular portion that can be fitted with a mating pin terminal.
  • the tubular portion of the socket terminal is made up of a base and a plurality of fingers that extend from the base in the axial direction of the tubular portion, are spaced apart from one another in the circumferential direction of the tubular portion, and are elastically deflectable in the radial direction of the tubular portion, and that an outer spring ring is fitted to the outer periphery of the region of the tubular portion where the fingers are formed, for biasing the fingers to reduce their diameter inward in the radial direction of the tubular portion.
  • connection points between the pin terminals and the socket terminals it may be necessary to increase the contact pressure at the contact points in order to improve vibration resistance and suppress heat generation at the contact points.
  • increasing the contact pressure increases the force required to connect, which may result in poor connection workability.
  • the purpose of this disclosure is to make it easy to perform the connection work while obtaining high connection reliability between the pin terminal and the socket terminal.
  • the socket terminal of the present disclosure is a socket terminal to which a pin terminal is connected, and includes a cylindrical base, a cylindrical portion having a plurality of spring contact pieces arranged in the circumferential direction of the cylindrical base, and a biasing member fitted onto the outside of the cylindrical portion, each of the plurality of spring contact pieces extending from the cylindrical base along the axial direction of the cylindrical base and elastically deformable in the radial direction of the cylindrical base, the biasing member biasing each of the plurality of spring contact pieces toward the inner periphery to apply contact pressure from each of the plurality of spring contact pieces to the pin terminal, and the biasing member is made of a shape memory alloy that has its shape memorized so as to increase the contact pressure when the temperature rises.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a socket terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a socket terminal according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the socket terminal.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
  • the socket terminals disclosed herein are as follows:
  • a socket terminal to which a pin terminal is connected comprising: a cylindrical base; a cylindrical portion having a plurality of spring contact pieces arranged in a circumferential direction of the cylindrical base; and a biasing member fitted to the outside of the cylindrical portion, each of the plurality of spring contact pieces extending from the cylindrical base along the axial direction of the cylindrical base and elastically deformable in a radial direction of the cylindrical base, the biasing member biasing each of the plurality of spring contact pieces inwardly to apply contact pressure from each of the plurality of spring contact pieces to the pin terminal, and the biasing member being made of a shape memory alloy that is shape-memorized so as to increase the contact pressure when the temperature rises.
  • the pin terminal With this socket terminal, the pin terminal can be inserted and connected into the tubular portion before the temperature rises, making the connection easy.
  • the contact pressure between the spring contact piece and the pin terminal increases due to the temperature rise after connection, resulting in high connection reliability.
  • the spring contact pieces are also aligned along the circumferential direction of the tubular base and surround the outer periphery of the pin terminal. This makes it easy for heat generated at the connection point between the pin terminal and the tubular portion to be transferred to the biasing member. This effectively increases the contact pressure, resulting in higher connection reliability.
  • the tubular base may be formed in a cylindrical shape.
  • the inner periphery of each of the plurality of spring contact pieces may include an arc-shaped contact portion that is convex toward the outer periphery when viewed in a direction along the central axis of the cylindrical base.
  • a socket terminal in which a slit exists between two adjacent spring contact pieces among the plurality of spring contact pieces, and the biasing member may bias each of the plurality of spring contact pieces in a direction narrowing the gap of the slit.
  • the multiple spring contact pieces can come into contact with the pin terminal with the slits narrowed. This allows as much of the entire circumference of the pin terminal as possible to come into contact with the spring contact pieces, improving the connection reliability between the pin terminal and the spring contact pieces and allowing the heat of the pin terminal to be effectively transferred to the biasing force.
  • the biasing member may have a surrounding portion that surrounds the spring contact pieces from the outer periphery and a crimp fixing portion that is crimped and fixed to the tubular portion.
  • the biasing member may contact a portion of each of the spring contact pieces that is closer to the tip than the center in the extension direction, thereby biasing each of the spring contact pieces toward the inner circumference.
  • the biasing force of the pin terminal can be made greater than when the biasing member biases the base end side of the spring contact piece.
  • each of the plurality of spring contact pieces may be capable of contacting the pin terminal at a position closer to the tip than the center in the extension direction.
  • the portion of the spring contact piece that comes into contact with the pin terminal can be displaced significantly. This makes it easy to adjust the contact state with the pin terminal with only a slight deformation of the spring contact piece.
  • a socket terminal according to any one of (1) to (7), wherein the spring contact piece includes a base end region extending from the cylindrical base and a tip end region extending from the base end region away from the cylindrical base, the inclination angle of the tip end region relative to the central axis of the cylindrical base is smaller than the inclination angle of the base end region relative to the central axis of the cylindrical base, and at least a portion of the tip end region may be capable of contacting the pin terminal.
  • the tip region it is easy to arrange the tip region with a small inclination angle so that it has as large a contact area as possible with the pin terminal or as close to the pin terminal as possible. This allows heat generated at the pin terminal to be effectively transferred to the biasing member via the cylindrical portion.
  • the biasing member may contact the tip region and bias each of the spring contact pieces inward.
  • the biasing member can be placed near the heat generating area, and heat can be effectively transferred to the biasing member in contact with the tip region, allowing the biasing member to effectively generate contact pressure.
  • the biasing member may be a Ni-Ti alloy or a Ni-Ti-Cu alloy.
  • the biasing member can return to its original shape through shape memory, and the elastic modulus can be increased to increase the contact pressure between the spring contact piece and the pin terminal.
  • FIGS 1 and 2 are perspective views showing a socket terminal 20.
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing the socket terminal 20.
  • Figure 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in Figure 1.
  • Figure 5 is a cross-sectional view taken along line V-V in Figure 1.
  • a pin terminal 10 is indicated by a two-dot chain line.
  • the pin terminal 10 is connected to the socket terminal 20.
  • the socket terminal 20 is connected to a first electrical device via an electrical transmission medium such as a bus bar or an electric wire.
  • the pin terminal 10 is connected to a second electrical device via an electrical transmission medium such as a bus bar or an electric wire.
  • the socket terminal 20 and the pin terminal 10 may be a combination of terminals for connecting a power line.
  • the socket terminal 20 is connected to the power source 18, and the pin terminal 10 is connected to the load 19 (see FIG. 4).
  • the pin terminal 10 is connected to the socket terminal 20, and thus the power source 18 and the load 19 are electrically connected.
  • a current appropriate for operating the load 19 flows at the contact point between the socket terminal 20 and the pin terminal 10.
  • the load 19 is a motor or the like, a large current flows at the contact point.
  • the socket terminal 20 includes a cylindrical portion 40 and a biasing member 50.
  • the socket terminal 20 may be connected to the pin terminal 10 while being housed in a resin housing H (see FIG. 2).
  • the tube portion 40 is a part of the terminal body 30.
  • the terminal body 30 is formed, for example, by pressing a single metal plate. Since the terminal body 30 is a part that serves as a current path, it is preferable that it is formed from a metal that has better conductivity than the biasing member 50.
  • the terminal body 30 is formed, for example, from a copper plate or a copper alloy plate. The surface of the terminal body 30 may be plated with tin or the like.
  • the terminal body 30 includes a tubular portion 40 and an electric wire connection portion 32.
  • the tubular portion 40 and the electric wire connection portion 32 are connected in a straight line.
  • the tubular portion 40 and the electric wire connection portion 32 may be connected in a curved manner.
  • the core wire exposed at the end of the electric wire W is crimped and connected to the electric wire connection portion 32.
  • the electric wire connection portion may be configured so that the round terminal at the end of the electric wire W is connected by screwing or the like.
  • the electric wire connection portion may be configured so that the end of the electric wire is connected by welding, soldering, or the like.
  • the socket terminal When a bus bar or the like is connected to the socket terminal, the socket terminal may have a bus bar connection portion, instead of an electric wire connection portion, to which the bus bar can be connected by screwing or welding, etc.
  • the socket terminal and the electrical transmission medium When the socket terminal and the electrical transmission medium are terminal-connected, the socket terminal may have a terminal connection portion, instead of an electric wire connection portion.
  • the cylindrical portion 40 has a cylindrical base 42 and multiple spring contact pieces 44.
  • the cylindrical base 42 is formed in a cylindrical shape.
  • the cylindrical base 42 is formed, for example, in a cylindrical shape, more specifically, in a short cylindrical shape whose axial length is smaller than its outer diameter.
  • the cylindrical base 42 is formed, for example, by plastically deforming a band-shaped portion of a metal plate into a circular shape so that both ends butt together.
  • the intermediate portion of the band-shaped portion constituting the cylindrical base 42 is connected to the electric wire connection portion 32.
  • the tubular base 42 may have an elliptical tubular shape, or a polygonal tubular shape such as a triangular tubular shape or a rectangular tubular shape.
  • the multiple spring contact pieces 44 are arranged in the circumferential direction of the cylindrical base 42.
  • the cylindrical portion 40 has three spring contact pieces 44.
  • the cylindrical portion may have two or four or more spring contact pieces.
  • the multiple spring contact pieces 44 extend from the cylindrical base 42 along the axial direction of the cylindrical base 42.
  • the multiple spring contact pieces 44 do not need to be parallel to the axial direction of the cylindrical base 42.
  • the multiple spring contact pieces 44 only need to extend along the axial direction of the cylindrical base 42 within a range in which the pin terminal 10 can be inserted and held within the space surrounded by the multiple spring contact pieces 44.
  • the spring contact piece 44 can also elastically deform in the radial direction of the cylindrical base 42.
  • the base end of the spring contact piece 44 is connected to the end of the cylindrical base 42 opposite the electric wire connection portion 32.
  • the spring contact piece 44 is plate-shaped with a radial thickness of the cylindrical base 42 that is smaller than the circumferential width of the cylindrical base 42.
  • the spring contact piece 44 can elastically deform inward and outward along the radial direction of the cylindrical base 42, with the connection point with the cylindrical base 42 serving as a support point.
  • slits S exist between the multiple spring contact pieces 44.
  • the multiple spring contact pieces 44 can elastically deform inward and outward while changing the width of the slits S.
  • the slit S may be of equal or non-uniform width in the direction along the central axis of the cylindrical base 42.
  • the width of the slit S gradually decreases from the base end side to the tip end side of the spring contact piece 44. This allows the gap between the arc-shaped contact portions 44F, which will be described later, to be as small as possible.
  • the pin terminal 10 is in the shape of a round bar.
  • the tip of the pin terminal 10 may be gradually tapered toward the tip, for example, hemispherical.
  • the portion of the pin terminal 10 on the base end side from the tip, where the diameter varies, is a body portion with a continuous portion of the same diameter.
  • the pin terminal 10 may be, for example, a member with a copper or copper alloy body plated.
  • the inner diameter of the cylindrical base 42 is larger than the outer diameter of the pin terminal 10.
  • the diameter of an imaginary circle connecting the points of the multiple spring contact pieces 44 that are closest to the central axis of the cylindrical base 42 is smaller than the outer diameter of the pin terminal 10.
  • the tip of the pin terminal 10 comes into contact with the inner circumference of the multiple spring contact pieces 44.
  • the multiple spring contact pieces 44 then elastically deform toward the outer circumference.
  • the body of the pin terminal 10 comes into contact with the inner circumference of the spring contact pieces 44.
  • the multiple spring contact pieces 44 are biased toward the pin terminal 10 by the elastic force of the multiple spring contact pieces 44 as they return to their original shape.
  • the spring contact pieces 44 can contact the pin terminal 10 at a position near the center of the extension direction or at the tip side.
  • the inner peripheral portion of each of the spring contact pieces 44 includes an arc-shaped contact portion 44F that is convex toward the outer peripheral side when viewed in a direction along the central axis X of the cylindrical base 42.
  • the spring contact piece 44 is arc-shaped with the central axis X as the center of curvature when viewed in a direction along the central axis X. Therefore, the inner peripheral surface of the spring contact piece 44 is arc-shaped with the central axis X as the center of curvature when viewed in a direction along the central axis X.
  • An arc-shaped edge closest to the central axis X is formed on the tip side of the spring contact piece 44, and this arc-shaped edge is the arc-shaped contact portion 44F.
  • a portion of the spring contact piece 44 that is closer to the base end than the arc-shaped contact portion 44F may contact the pin terminal 10.
  • the spring contact piece 44 includes a base end region R1 and a tip end region R2 (see FIG. 4).
  • the base end region R1 is the region that extends from the tubular base 42 toward the tip side of the tube portion 40.
  • the tip end region R2 is the region that extends from the base end region R1 away from the tubular base 42, that is, toward the tip side of the tube portion 40.
  • the inclination angle ⁇ 2 of the tip region R2 with respect to the central axis X is smaller than the inclination angle ⁇ 1 of the base region R1 with respect to the central axis X.
  • the tip region R2 is closer to being parallel to the central axis X than the base region R1. This allows the base region R1 to position the tip region R2 at an inner peripheral position closer to the pin terminal 10. And the base region R1 allows as much of the inner peripheral surface of the base region R1 as possible to be in contact with the pin terminal 10 or to be positioned very close to the pin terminal 10.
  • the biasing member 50 is fitted onto the outside of the tubular portion 40.
  • the biasing member 50 biases the multiple spring contact pieces 44 inward, applying contact pressure to the pin terminal 10.
  • the spring contact pieces 44 are pressed against the pin terminal 10 by the biasing force of their own elasticity and the biasing force of the biasing member 50.
  • the biasing member 50 has an enclosing portion 52 and a crimped fixing portion 58.
  • the biasing member 50 is formed, for example, by pressing a single metal plate.
  • the surrounding portion 52 is arranged so as to surround the multiple spring contact pieces 44 from the outer periphery. More specifically, the surrounding portion 52 has a semi-cylindrical middle portion 52a and extension portions 52b extending from both ends of the middle portion 52a. The extension portions 52b are gradually narrowed as they extend from the middle portion 52a, and in this case are formed in the shape of a trapezoidal plate.
  • the extensions 52b are connected to both ends of the intermediate portion 52a, and the intermediate portion 52a and the two extensions 52b form a ring-shaped enclosure portion 52.
  • a partial protrusion 52p is formed on each of the intermediate portion 52a and the two extension portions 52b.
  • the partial protrusion 52p is, for example, a portion that protrudes in a hemispherical shape toward the inner periphery of the enclosing portion 52.
  • the multiple partial protrusions 52p are formed at positions that can contact the multiple spring contact pieces 44 from the outer periphery.
  • the multiple partial protrusions 52p can contact the outer periphery of the multiple spring contact pieces 44 in a one-to-one correspondence.
  • the inner diameter of an imaginary circle connecting the inner circumferential apexes of the partial protrusions 52p is smaller than the outer diameter of an imaginary circle passing through the outermost periphery of the portion of the spring contact pieces 44 to which the enclosing portion 52 is attached. Therefore, when the enclosing portion 52 is in the form of the spring contact pieces 44, the enclosing portion 52 is in an elastically deformed state so as to be wider than its initial state. The elastic force of the enclosing portion 52 attempting to return to its original shape presses the spring contact pieces 44 inward.
  • the biasing direction of the biasing member 50 is a direction in which the spring contact pieces 44 are biased in a direction narrowing the gap of the slit S.
  • the biasing member 50 contacts the tip end portion of the spring contact pieces 44 near the center of their extension, biasing the multiple spring contact pieces 44 inward.
  • the enclosing portion 52 is located on the outer periphery side of the tip end region R2 of the multiple spring contact pieces 44.
  • the enclosing portion 52 contacts the outer periphery of each tip end region R2, biasing the multiple spring contact pieces 44 inward. Therefore, heat generated at the point of contact between the tip end region R2 and the pin terminal 10 is effectively transferred to the enclosing portion 52.
  • the crimped fixing portion 58 is a portion that is crimped and fixed to the tubular portion 40.
  • the crimped fixing portion 58 extends from the surrounding portion 52 toward the base end of one of the spring contact pieces 44.
  • the crimped fixing portion 58 extends from the middle portion 52a of the enclosing portion 52.
  • the crimped fixing portion 58 extends along the outer peripheral surface of one of the spring contact pieces 44 and reaches the base end of the spring contact piece 44.
  • the tip of the crimped fixing portion 58 has a holding portion 58b having holding pieces 58a extending on both sides.
  • the pair of holding pieces 58a are bent so as to pass through both side surfaces of the base end of the spring contact piece 44 and face the inner peripheral side, and the crimped fixing portion 58 is crimped and fixed to the spring contact piece 44.
  • a protrusion 44a that protrudes laterally toward the tip side of the holding piece 58a may be formed on the spring contact piece 44.
  • the protrusion 44a can restrict the holding piece 58a from being misaligned toward the tip side of the spring contact piece 44.
  • the crimped fixing portion may be crimped and fixed to the cylindrical base.
  • the holding portion 58b and the surrounding portion 52 are connected by a central connecting piece 59a extending from the holding portion 58b toward the intermediate portion 52a, and a pair of side connecting pieces 59b extending from the holding portion 58b toward both ends of the intermediate portion 52a.
  • An opening is formed between the central connecting piece 59a and the pair of side connecting pieces 59b. This reduces the heat capacity of the biasing member 50, and effectively increases the temperature of the biasing member 50.
  • the biasing member 50 is made of a shape-memory alloy that has its shape memorized so that it increases the contact pressure between the spring contact piece 44 and the pin terminal 10 when the temperature rises.
  • the temperature before the contact pressure increases is, for example, the temperature at which the pin terminal 10 is connected to the socket terminal 20, and is, for example, a temperature that falls within the normal temperature range.
  • the normal temperature is, for example, 25 degrees Celsius ⁇ 15 degrees Celsius. In the following, when temperature is mentioned, it is the temperature in Celsius.
  • the temperature at which the contact pressure increases is a temperature higher than the temperature at which the pin terminal 10 is connected to the socket terminal 20.
  • the temperature at which the contact pressure increases may be, for example, a temperature above room temperature.
  • the temperature at which the contact pressure increases may be, for example, a temperature that takes into account the environmental temperature at which the socket terminal 20 is used and the influence of heating due to Joule heat or the like.
  • the temperature at which the contact pressure increases may be, for example, a temperature of 50 degrees or higher.
  • the biasing member 50 may be shaped to increase the contact pressure when the temperature rises from a temperature range of 25° ⁇ 15° to 50° or higher.
  • the shape memory may be such that the contact pressure is increased by changing the shape or changing the physical properties due to an increase in temperature.
  • the minimum virtual circle is an imaginary circle that connects the innermost parts of the multiple spring contact pieces 44 of the biasing member 50.
  • the minimum virtual circle is an imaginary circle that connects the inner circumferential tops of the multiple partial protrusions 52p. It is considered that the shape is memorized so that the diameter of the minimum virtual circle after the contact pressure has increased is smaller than the diameter of the minimum virtual circle at the temperature before the contact pressure increases. In other words, the surrounding portion 52 is shaped so that the minimum virtual circle becomes smaller as the temperature increases.
  • the biasing member 50 may be shape-memorized so that an increase in temperature increases the elastic modulus, which is an example of a physical property, and thereby increases the spring load.
  • the shape memory alloy may be, for example, a Ni-Ti alloy or a Ni-Ti-Cu alloy. If it is a Ni-Ti alloy or a Ni-Ti-Cu alloy, it can change shape and memorize its shape by changing the temperature from a temperature range of 25° ⁇ 15° to 50° or higher, and further increase the elastic modulus. This allows the force with which the biasing member 50 biases the spring contact piece 44 inwardly to be increased by the rise in temperature.
  • the shape memory alloy may be an alloy other than a Ni-Ti alloy or a Ni-Ti-Cu alloy.
  • the biasing member 50 is attached to the outer periphery of the tubular portion 40. Note that before the temperature rises (for example, at room temperature), the biasing member 50 is considered to be open so that the diameter of the smallest imaginary circle is large. Therefore, the biasing member 50 can be easily attached to the outer periphery of the tubular portion 40.
  • the pin terminal 10 is inserted into the tube portion 40 from its tip side. Then, the tip of the pin terminal 10 contacts the innermost part of the spring contact pieces 44, here the arc-shaped contact portion 44F at the inner periphery of the tip side region R2. The spring contact pieces 44 are pushed outward so that a space is formed between the spring contact pieces 44 into which the pin terminal 10 can be inserted. At this time, the spring contact piece 44 is subjected to a biasing force F1 due to the spring load of the spring contact piece 44 itself and a biasing force F2 due to the spring load of the biasing member 50 (see FIG. 5).
  • the biasing force F2 is smaller than the biasing force F3 after the temperature rises. This reduces the force required to connect the pin terminal 10.
  • the plating wear of the pin terminal 10 and the spring contact piece 44 can be suppressed. As a result, when the pin terminal 10 and the spring contact piece 44 are connected, the plating functions of preventing oxidation and corrosion are exerted, resulting in high connection reliability.
  • the socket terminal 20 When the socket terminal 20 is used as a relay connection point of an electric circuit, it can be considered that the power source 18 is electrically connected to one of the socket terminal 20 and the pin terminal 10, and the load 19 is electrically connected to the other. Therefore, a current flows through the socket terminal 20 and the pin terminal 10.
  • the temperature of the socket terminal 20 and the pin terminal 10 rises due to Joule heat. It is also considered that the temperature is likely to rise due to Joule heat at the contact point between the socket terminal 20 and the pin terminal 10.
  • the heat of the socket terminal 20 and the pin terminal 10 is transmitted to the biasing member 50, and the temperature of the biasing member 50 also rises.
  • the biasing member 50 is deformed into a memorized shape, or the physical properties of the biasing member 50, such as the elastic coefficient, are changed, and the spring load by the biasing member 50 increases. Then, the biasing force F3 by the biasing member 50 becomes larger than the biasing force F2.
  • the contact pressure between the pin terminal 10 and the spring contact piece 44 also increases.
  • the socket terminal 20 and the pin terminal 10 are kept in stable contact even under vibration conditions.
  • the electrical resistance between the socket terminal 20 and the pin terminal 10 decreases, and excessive heat generation at the contact point is suppressed.
  • this socket terminal 20 when this socket terminal 20 is applied to a power supply circuit or a circuit to which high voltage is applied, heat generation due to Joule heat is expected.
  • High voltage is, for example, 60 V or more, and more preferably, 90 V or more.
  • this socket terminal 20 may also be applied to a signal circuit or a circuit to which low voltage is applied.
  • the temperature rise of the biasing member 50 may be caused by heat other than Joule heat in the socket terminal 20 and the pin terminal 10.
  • the temperature rise of the biasing member 50 may be caused by heat from the control device or drive circuit around the socket terminal 20, heat from the internal combustion engine, or heat from the battery.
  • the biasing member 50 biases the multiple spring contact pieces 44 inward to apply contact pressure to the pin terminal 10.
  • the biasing member 50 is also made of a shape-memory alloy that has its shape memorized so that the contact pressure increases with an increase in temperature. Therefore, by inserting and connecting the pin terminal into the tubular portion 40 in a state before the temperature rises, the connection work can be easily performed under relatively small contact pressure conditions. This makes it easy to perform the connection work with a low insertion force. Furthermore, wear of the plating on the socket terminal 20 and the pin terminal 10 during connection is suppressed. Therefore, when the socket terminal 20 and the pin terminal 10 are connected, the plating function is exerted, and the connection reliability between them is ensured.
  • the contact pressure between the spring contact pieces 44 and the pin terminal 10 increases due to the temperature rise after connection, resulting in high connection reliability.
  • the multiple spring contact pieces 44 are aligned along the circumferential direction of the tubular base 42 and surround the outer periphery of the pin terminal 10. Therefore, heat generated at the connection point between the pin terminal 10 and the tubular portion 40, etc., is easily transferred to the biasing member 50 via the spring contact pieces 44 aligned in the circumferential direction. This effectively increases the contact pressure, resulting in higher connection reliability.
  • the contact pressure between the socket terminal 20 and the pin terminal 10 returns to a relatively low state, so maintenance involving inserting and removing the pin terminal 10 from the socket terminal 20 can be easily performed.
  • the spring load of the terminals would be increased to improve vibration resistance and suppress heat generation at the contacts.
  • the force required for connection would increase, which could worsen the ease of connection work.
  • the socket terminal 20 makes it possible to simplify the connection work and improve the connection reliability while suppressing increases in weight, size, and size. Note that the socket terminal 20 may also use a connection structure that utilizes the lever or bolt.
  • tubular base 42 when the tubular base 42 is formed in a cylindrical shape and multiple spring contact pieces 44 are arranged in a circumferential line by the tubular base 42, it can be made into a shape suitable for connecting a round bar-shaped pin terminal 10 that is easy to process.
  • the inner peripheral portion of the spring contact piece 44 includes an arc-shaped contact portion 44F that is convex toward the outer peripheral side when viewed in the direction along the central axis X, the contact area of the arc-shaped contact portion with the pin terminal 10 can be increased. This improves the connection reliability between the pin terminal and the spring contact piece. Also, heat is more easily transferred from the pin terminal 10 to the biasing member 50 via the spring contact piece 44, and the temperature of the biasing member 50 can be effectively increased.
  • the biasing member 50 biases the multiple spring contact pieces 44 in a direction narrowing the gap of the slit S
  • the spring contact pieces 44 can smoothly elastically deform toward the inner and outer periphery by utilizing the slit S, and the multiple spring contact pieces 44 can contact the pin terminal 10 with the slit S narrowed while the biasing member 50 biases the spring contact pieces 44.
  • This allows as much of the entire circumference of the pin terminal 10 as possible to contact the spring contact pieces 44. This improves the connection reliability between the pin terminal 10 and the spring contact pieces 44.
  • narrowing the slit S makes it easier for heat to be transferred from the pin terminal 10 to the biasing member 50 via the spring contact pieces 44, and the biasing member 50 can effectively increase in temperature.
  • the biasing member 50 has a crimped fixing portion 58 that is crimped and fixed to the tubular portion 40, even when the biasing force of the surrounding portion 52 is relatively small before heating, the biasing member 50 is prevented from shifting or falling off from the tubular portion 40.
  • the biasing member 50 also contacts the tip end portion of the spring contact pieces 44 near the center of their extension, biasing the multiple spring contact pieces 44 inward. This allows the biasing force of the pin terminal 10 to be greater than when the biasing member biases the base end side of the spring contact pieces.
  • the multiple spring contact pieces 44 can contact the pin terminal 10 at positions near the center in the extension direction as well as at the tip side.
  • the arc-shaped contact portion 44F is located at the tip side of the spring contact piece 44.
  • the spring contact piece 44 elastically deforms so as to swing around the base end. Therefore, compared to when the contact portion with the pin terminal is located near the base end of the spring contact piece, the arc-shaped contact portion 44F of the spring contact piece 44 that contacts the pin terminal 10 can be displaced more significantly. This makes it easy to adjust the contact state with the pin terminal 10 with just a slight deformation of the spring contact piece 44.
  • the spring contact piece 44 also includes a base end region R1 and a tip end region R2, and the inclination angle ⁇ 2 of the tip end region R2 is smaller than the inclination angle ⁇ 1 of the base end region R1. At least a portion of the tip end region R2 is in contact with the pin terminal 10. This allows the tip end region R2, which has a small inclination angle ⁇ 1, to be in contact with the pin terminal 10 with as large a contact area as possible, or makes it easy to position the tip end region R2 as close as possible to the outer peripheral surface of the pin terminal 10. This allows heat generated in the pin terminal 10 to be effectively transferred to the biasing member 50 via the tubular portion 40. This makes it easy to increase the biasing force of the biasing member 50.
  • the biasing member 50 contacts the tip region R2 and biases the multiple spring contact pieces 44 inward. This allows heat to be effectively transferred to the biasing member 50 in contact with the tip region R2, allowing the biasing member 50 to effectively generate contact pressure.
  • the biasing member 50 is made of a Ni-Ti alloy or a Ni-Ti-Cu alloy, it can return to its original shape due to shape memory when the temperature rises, and the elastic modulus can be increased to increase the contact pressure between the socket terminal 20 and the pin terminal 10.

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Abstract

ピン端子とソケット端子との高い接続信頼性を得つつ、接続作業を容易に行えるようにすることを目的とする。ソケット端子は、ピン端子が接続されるソケット端子であって、筒状基部と、筒状基部の周方向に並ぶ複数のバネ接触片とを有する筒部と、筒部に外嵌めされた付勢部材と、を備え、複数のバネ接触片の各々は、筒状基部から筒状基部の軸方向に沿って延びると共に、筒状基部の径方向に弾性変形可能であり、付勢部材は、複数のバネ接触片のそれぞれを内周側に付勢して複数のバネ接触片のそれぞれからピン端子に対する接触圧を付与し、付勢部材は、温度上昇により、接触圧を高めるように形態記憶されている形状記憶合金によって構成されている。

Description

ソケット端子
　本開示は、ソケット端子に関する。
　特許文献１は、相手のピン端子と嵌合可能な筒部を備えるソケット端子を開示している。特許文献１には、ソケット端子の筒部は、基部と、基部から筒部の軸方向に延びると共に筒部の周方向に間隔を空けて並んで設けられてなり、且つ筒部の径方向に弾性撓み可能な複数のフィンガとからなることと、筒部のうちフィンガが形成された領域の外周には、フィンガを筒部の径方向内方に縮径するように付勢する外ばねリングが嵌着されることとが開示されている。
特開２００９－０５４３７４号公報
　ところで、ピン端子とソケット端子との接続箇所において、耐振動性及び接点発熱抑制のために、接触箇所の接触圧を高めることが要請されることが考えられる。しかしながら、接触圧を高めると、接続のために要する力が大きくなり、接続作業性が悪くなる可能性がある。
　そこで、本開示は、ピン端子とソケット端子との高い接続信頼性を得つつ、接続作業を容易に行えるようにすることを目的とする。
　本開示のソケット端子は、ピン端子が接続されるソケット端子であって、筒状基部と、前記筒状基部の周方向に並ぶ複数のバネ接触片とを有する筒部と、前記筒部に外嵌めされた付勢部材と、を備え、前記複数のバネ接触片の各々は、前記筒状基部から前記筒状基部の軸方向に沿って延びると共に、前記筒状基部の径方向に弾性変形可能であり、前記付勢部材は、前記複数のバネ接触片のそれぞれを内周側に付勢して前記複数のバネ接触片のそれぞれから前記ピン端子に対する接触圧を付与し、前記付勢部材は、温度上昇により、前記接触圧を高めるように形態記憶されている形状記憶合金によって構成されている、ソケット端子である。
　本開示によれば、ピン端子とソケット端子との高い接続信頼性を得つつ、接続作業を容易に行える。
図１は実施形態に係るソケット端子を示す斜視図である。 図２は実施形態に係るソケット端子を示す斜視図である。 図３はソケット端子を示す分解斜視図である。 図４は図１のＩＶ－ＩＶ線断面図である。 図５は図１のＶ－Ｖ線断面図である。
　［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。
　本開示のソケット端子は、次の通りである。
　（１）ピン端子が接続されるソケット端子であって、筒状基部と、前記筒状基部の周方向に並ぶ複数のバネ接触片とを有する筒部と、前記筒部に外嵌めされた付勢部材と、を備え、前記複数のバネ接触片の各々は、前記筒状基部から前記筒状基部の軸方向に沿って延びると共に、前記筒状基部の径方向に弾性変形可能であり、前記付勢部材は、前記複数のバネ接触片のそれぞれを内周側に付勢して前記複数のバネ接触片のそれぞれから前記ピン端子に対する接触圧を付与し、前記付勢部材は、温度上昇により、前記接触圧を高めるように形態記憶されている形状記憶合金によって構成されている、ソケット端子である。
　このソケット端子によると、温度上昇前の状態でピン端子を筒部に挿入接続することで、当該接続作業を容易に行える。また、接続後の温度上昇により、バネ接触片とピン端子との接触圧が高まるため、高い接続信頼性を得ることができる。また、バネ接触片は、筒状基部の周方向に沿って並びピン端子の外周を囲む。このため、ピン端子と筒部との接続箇所等で生じた熱が付勢部材に伝わり易い。これにより、接触圧が効果的に高まり、より高い接続信頼性を得ることができる。
　（２）（１）のソケット端子であって、前記筒状基部は、円筒形状に形成されていてもよい。
　これにより、加工が容易な丸棒状のピン端子の接続に適した形状とすることができる。
　（３）（２）のソケット端子であって、前記複数のバネ接触片のそれぞれの内周部は、前記筒状基部の中心軸に沿った方向で見て外周側に凸となる弧状接触部を含んでもよい。
　これにより、ピン端子に対する弧状接触部の接触面積を大きくすることができ、ピン端子とバネ接触片との接続信頼性が向上する。また、ピン端子の熱が付勢部材に効果的に伝わる。
　（４）（１）から（３）のいずれか１つのソケット端子であって、前記複数のバネ接触片のうち隣合う２つの前記バネ接触片の間にスリットが存在し、前記付勢部材が、前記スリットの隙間を狭める方向に、前記複数のバネ接触片のそれぞれを付勢してもよい。
　この場合、温度上昇による付勢部材の付勢状態で、スリットを狭めた状態で、複数のバネ接触片がピン端子に接触することができる。これにより、ピン端子の全周のうちなるべく多くの部分が、バネ接触片に接触することができ、ピン端子とバネ接触片との接続信頼性が向上すると共に、ピン端子の熱が付勢力に効果的に伝わる。
　（５）（１）から（４）のいずれか１つのソケット端子であって、前記付勢部材は、前記複数のバネ接触片を外周から包囲する包囲部と、前記筒部にかしめ固定されたかしめ固定部とを有してもよい。
　これにより、加熱前の付勢力が小さい状態で、筒部に対する付勢部材のずれ又は脱落が抑制される。
　（６）（１）から（５）のいずれか１つのソケット端子であって、前記付勢部材は、前記複数のバネ接触片のそれぞれの延在方向中央よりも先端側の部分に接触して前記複数のバネ接触片のそれぞれを内周側に付勢してもよい。
　この場合、バネ接触片の基端部から離れた位置でバネ接触片を付勢することで、付勢部材がバネ接触片の基端側を付勢する場合よりも、ピン端子の付勢力を大きくできる。
　（７）（１）から（６）のいずれか１つのソケット端子であって、前記複数のバネ接触片の各々は、それぞれの延在方向中央よりも先端側の位置で前記ピン端子に接触可能であってもよい。
　この場合、バネ接触片のうちピン端子に接する部分を大きく変位させることができる。これにより、バネ接触片の僅かな変形でピン端子に対する接触状態を調整し易い。
　（８）（１）から（７）のいずれか１つのソケット端子であって、前記バネ接触片は、前記筒状基部から延出する基端側領域と、前記基端側領域から前記筒状基部から遠ざかる側に延出する先端側領域とを含み、前記筒状基部の中心軸に対する前記先端側領域の傾斜角度が、前記筒状基部の中心軸に対する前記基端側領域の傾斜角度よりも小さく、前記先端側領域の少なくとも一部が前記ピン端子に接触可能であってもよい。
　この場合、傾斜角度が小さい先端側領域を、ピン端子になるべく大きい接触面積で又はピン端子のなるべく近くに配置し易い。これにより、ピン端子で生じた熱が筒部を介して効果的に付勢部材に伝わる。
　（９）（８）のソケット端子であって、前記付勢部材が前記先端側領域に接して、前記複数のバネ接触片のそれぞれを内周側に付勢していてもよい。
　この場合、発熱箇所近くに付勢部材を配置でき、先端側領域に接する付勢部材に熱が効果的に伝わり、付勢部材が効果的に接触圧を生じさせることができる。
　（１０）（１）から（７）のいずれか１つのソケット端子であって、前記付勢部材は、Ｎｉ－Ｔｉ合金又はＮｉ－Ｔｉ－Ｃｕ合金であってもよい。
　これにより、温度上昇に伴い、形状記憶によって付勢部材を元の形状に戻すことができると共に、弾性係数を大きくしてバネ接触片とピン端子との接触圧を高めることができる。
　［本開示の実施形態の詳細］
　本開示のソケット端子の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味およ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。
　[実施形態]
　以下、実施形態に係るソケット端子について説明する。図１及び図２はソケット端子２０を示す斜視図である。図３はソケット端子２０を示す分解斜視図である。図４は図１のＩＶ－ＩＶ線断面図である。図５は図１のＶ－Ｖ線断面図である。図１、図４及び図５において、ピン端子１０が２点鎖線で示されている。
　ソケット端子２０には、ピン端子１０が接続される。例えば、ソケット端子２０は、バスバ又は電線等の電気伝送媒体を介して第１電気機器に接続される。ピン端子１０は、バスバ又は電線等の電気伝送媒体を介して第２電気機器に接続される。ピン端子１０がソケット端子２０に接続されることで、第１電気機器と第２電気機器とが電気的に接続される。
　ソケット端子２０とピン端子１０とは、電力線を接続するための端子の組合せであってもよい。例えば、ソケット端子２０が電源１８に接続され、ピン端子１０が負荷１９に接続される（図４参照）。ピン端子１０がソケット端子２０に接続されることで、電源１８と負荷１９とが電気的に接続される。この場合、ソケット端子２０とピン端子１０との接触箇所には、負荷１９を動作させるのに見合った電流が流れる。負荷１９の種類、例えば、負荷１９がモータ等である場合には、当該接触箇所には大電流が流れる。
　ソケット端子２０は、筒部４０と、付勢部材５０とを備える。ソケット端子２０は、樹脂製のハウジングＨ内に収容された状態で、ピン端子１０と接続されてもよい（図２参照）。
　本実施形態では、筒部４０は、端子本体３０の一部である。端子本体３０は、例えば、１枚の金属板をプレス加工することによって形成される。端子本体３０は、電流経路となる部分であるため、付勢部材５０よりも導電性に優れた金属によって形成されることが好ましい。端子本体３０は、例えば、銅板又は銅合金板によって形成される。端子本体３０の表面には、錫メッキ等のメッキが施されていてもよい。
　端子本体３０は、筒部４０と、電線接続部３２とを備える。筒部４０と電線接続部３２とは、直線状に連なっている。筒部４０と電線接続部３２とは曲って連なっていてもよい。
　電線接続部３２には、電線Ｗの端部に露出する芯線部が圧着接続される。電線接続部は、電線Ｗの端部の丸端子がネジ止等によって接続される構成であってもよい。電線接続部は、電線の端部が溶接、はんだ付等によって接続される構成であってもよい。
　ソケット端子にバスバ等が接続される場合には、ソケット端子は、電線接続部に代えて、当該バスバをネジ止又は溶接等によって接続可能なバスバ接続部を備えていてもよい。ソケット端子と電気伝送媒体とが端子接続される場合には、ソケット端子は、電線接続部に代えて、端子接続部を有していてもよい。
　筒部４０は、筒状基部４２と、複数のバネ接触片４４とを有する。
　筒状基部４２は、筒状に形成されている。筒状基部４２は、例えば、円筒形状、より具体的には、軸方向の長さ寸法が外径よりも小さい短円筒形状に形成されている。筒状基部４２は、例えば、金属板の帯状部分を、両端が突合うように円形に塑性変形させることによって形成されている。筒状基部４２を構成する帯状部分の中間部に上記電線接続部３２に連なっている。
　筒状基部が円筒形状であることは必須ではない。筒状基部４２は、楕円筒状であってもよく、三角形筒状、四角形筒状等の多角形筒状であってもよい。
　複数のバネ接触片４４は、筒状基部４２の周方向に並んでいる。本実施形態では、筒部４０は、３つのバネ接触片４４を有する。筒部は、２つ又は４つ以上のバネ接触片を有していてもよい。
　複数のバネ接触片４４は、筒状基部４２から当該筒状基部４２の軸方向に沿って延びている。複数のバネ接触片４４は、筒状基部４２の軸方向に対して平行である必要は無い。複数のバネ接触片４４は、複数のバネ接触片４４で囲まれた空間内にピン端子１０を挿入保持できる範囲内で、筒状基部４２の軸方向に沿って延びていればよい。
　また、バネ接触片４４は、筒状基部４２の径方向に弾性変形可能である。ここでは、バネ接触片４４の基端部は、筒状基部４２のうち電線接続部３２とは反対側の端部に連なっている。バネ接触片４４は、筒状基部４２の径方向厚みが、筒状基部４２の周方向の幅よりも小さい板状である。バネ接触片４４は、筒状基部４２との連結箇所を支持箇所として、筒状基部４２の径方向に沿って内外に弾性変形することができる。
　また、複数のバネ接触片４４の間にスリットＳが存在している。複数のバネ接触片４４は、スリットＳの幅を変更しつつ、内外に弾性変形することができる。
　スリットＳは、筒状基部４２の中心軸に沿った方向において等幅であってもよいし、不均一幅であってもよい。本実施形態では、バネ接触片４４の基端側から先端側に向うに連れて、スリットＳの幅が徐々に小さくなる。これにより、後述する弧状接触部４４Ｆ間の隙間をなるべく小さくできる。
　上記ピン端子１０は、丸棒状である。ピン端子１０の先端部は、先端側に向って徐々に細くなる形状、例えば、半球状であってもよい。ピン端子１０のうち径が変動する先端部よりも基端側の部分は、同径部分が連続する胴部である。ピン端子１０は、例えば、銅又は銅合金の本体にメッキが施された部材であってもよい。
　筒状基部４２の内径は、ピン端子１０の外径よりも大きい。複数のバネ接触片４４のうち筒状基部４２の中心軸（図５参照）に最も近い箇所を結ぶ仮想円の直径は、ピン端子１０の外径よりも小さい。
　ピン端子１０が筒部４０の先端側から当該筒部４０に挿入されると、ピン端子１０の先端部が複数のバネ接触片４４の内周部に接触する。すると、複数のバネ接触片４４が外周側に弾性変形する。ピン端子１０とソケット端子２０との接続完了状態では、ピン端子１０の胴部がバネ接触片４４の内周部に接触した状態となっている。端子１０、２０の接続状態では、複数のバネ接触片４４が元の形状に戻ろうとする弾性力によって、当該複数のバネ接触片４４がピン端子１０に付勢される。
　複数のバネ接触片４４は、その延在方向中央寄りも先端側の位置で、ピン端子１０に接触可能である。ここでは、複数のバネ接触片４４のそれぞれの内周部は、筒状基部４２の中心軸Ｘに沿った方向で見て外周側に凸となる弧状接触部４４Ｆを含む。本実施形態では、バネ接触片４４は、中心軸Ｘに沿った方向で見ると当該中心軸Ｘを曲率中心とする弧状をなしている。このため、バネ接触片４４の内周面は、中心軸Ｘに沿った方向で見ると当該中心軸Ｘを曲率中心とする弧状をなしている。バネ接触片４４の先端側に、中心軸Ｘに最も近い弧状縁が形成されており、当該弧状縁が弧状接触部４４Ｆである。バネ接触片４４のうち弧状接触部４４Ｆよりも基端側の部分がピン端子１０に接触してもよい。
　バネ接触片４４は、基端側領域Ｒ１と、先端側領域Ｒ２とを含む（図４参照）。基端側領域Ｒ１は、筒状基部４２から筒部４０の先端側に延出する領域部分である。先端側領域Ｒ２は、基端側領域Ｒ１から筒状基部４２から遠ざかる側、つまり、筒部４０のさらに先端側に延出する領域部分である。
　中心軸Ｘに対する先端側領域Ｒ２の傾斜角度θ２は、中心軸Ｘに対する基端側領域Ｒ１の傾斜角度θ１よりも小さい。つまり、先端側領域Ｒ２は、基端側領域Ｒ１よりも中心軸Ｘに対して平行姿勢に近い。これにより、基端側領域Ｒ１によって、先端側領域Ｒ２をピン端子１０に近い内周側位置に配置することができる。そして、基端側領域Ｒ１によって、当該基端側領域Ｒ１の内周面のうちのなるべく多くの領域を、ピン端子１０に接触させるか、ピン端子１０にごく近い位置に配置することができる。
　付勢部材５０は、上記筒部４０に外嵌めされている。付勢部材５０は、複数のバネ接触片４４を内周側に付勢し、ピン端子１０に対する接触圧を付与する。つまり、バネ接触片４４は、自己の弾性力による付勢力と、付勢部材５０による付勢力とによって、ピン端子１０に押付けられる。
　より具体的には、付勢部材５０は、包囲部５２と、かしめ固定部５８とを有する。付勢部材５０は、例えば、１枚の金属板をプレス加工等することによって形成される。
　包囲部５２は、複数のバネ接触片４４を外周から包囲するように配置される。より具体的には、包囲部５２は、半円筒状の中間部５２ａと、当該中間部５２ａの両端から延出する延長部５２ｂとを有する。延長部５２ｂは、中間部５２ａから出た部分で徐々に幅狭になる形状であり、ここでは、台形板状に形成されている。
　中間部５２ａの両端部に延長部５２ｂが連なり、中間部５２ａ及び２つの延長部５２ｂによって、環状の包囲部５２が形成されている。
　中間部５２ａ及び２つの延長部５２ｂのそれぞれに部分突部５２ｐが形成されている。部分突部５２ｐは、例えば、包囲部５２の内周側に半球状に突出する部分である。複数の部分突部５２ｐは、上記複数のバネ接触片４４に外周側から接触可能な位置に形成されている。複数の部分突部５２ｐが、複数のバネ接触片４４の外周部に１対１の対応関係で接することができる。
　上記複数の部分突部５２ｐの内周側の頂部を結ぶ仮想円の内径は、複数のバネ接触片４４のうち包囲部５２が装着される部分の最外周部を通過する仮想円の外径よりも小さい。このため、包囲部５２が複数のバネ接触片４４にされた状態では、包囲部５２は初期状態よりも広がるように弾性的に変形した状態となっている。包囲部５２が元の形状に戻ろうとする弾性力によって、複数のバネ接触片４４が内周側に押されている。付勢部材５０の付勢方向は、上記スリットＳの隙間を狭める方向に、複数のバネ接触片４４を付勢する方向である。
　なお、上記部分突部５２ｐが形成されていることは必須ではない。
　付勢部材５０は、バネ接触片４４の延在中央寄りも先端側の部分に接触して複数のバネ接触片４４を内周側に付勢する。ここでは、包囲部５２は、複数のバネ接触片４４のうち先端側領域Ｒ２の外周側に位置している。包囲部５２は、当該各先端側領域Ｒ２の外周面に接して、複数のバネ接触片４４を内周側に付勢している。このため、先端側領域Ｒ２とピン端子１０との接触箇所で生じた熱が包囲部５２に効果的に伝わる。
　かしめ固定部５８は、筒部４０にかしめ固定された部分である。本実施形態では、包囲部５２から１つのバネ接触片４４の基端部に向けてかしめ固定部５８が延出している。
　より具体的には、包囲部５２の中間部５２ａからかしめ固定部５８が延出している。かしめ固定部５８は、１つのバネ接触片４４の外周面に沿って延びて当該バネ接触片４４の基端部に達する。かしめ固定部５８の先端部に、両側に延出する抱持片５８ａを有する抱持部５８ｂを有する。当該一対の抱持片５８ａがバネ接触片４４の基端部の両側面を通り内周側に面するように曲げられて、かしめ固定部５８がバネ接触片４４にかしめ固定されている。バネ接触片４４のうち抱持片５８ａよりも先端側に側方に突出する突片４４ａが形成されていてもよい。当該突片４４ａは、抱持片５８ａがバネ接触片４４の先端側に位置ずれことを規制することができる。かしめ固定部は、筒状基部にかしめ固定されてもよい。
　抱持部５８ｂと包囲部５２とは、抱持部５８ｂから中間部５２ａに向って延びる中央連結片５９ａと、抱持部５８ｂから中間部５２ａの両端に向って延びる一対の側部連結片５９ｂとによって連結されている。中央連結片５９ａと一対の側部連結片５９ｂとの間には、開口が形成されている。これにより、付勢部材５０の熱容量を小さくして、付勢部材５０の温度を効果的に上昇させることができる。
　付勢部材５０は、温度上昇により、バネ接触片４４とピン端子１０との接触圧を高めるように形態記憶されている形状記憶合金によって構成されている。
　接触圧が高まる前の温度は、例えば、ピン端子１０をソケット端子２０に接続する作業がなされる温度であり、例えば、常温に属する温度である。常温は、例えば、摂氏２５度±１５度である。以下、温度について言及がある場合、摂氏温度による温度である。
　接触圧が高まる温度は、ピン端子１０をソケット端子２０に接続する作業がなされる温度よりも高い温度である。接触圧が高まる温度は、例えば、常温を超える温度であってもよい。接触圧が高まる温度は、例えば、本ソケット端子２０の使用環境温度に、ジュール熱等による加熱の影響が加味された温度であってもよい。接触圧が高まる温度は、例えば、５０度以上の温度であってもよい。
　つまり、付勢部材５０は、２５度±１５度の温度範囲から５０度以上への温度上昇により、接触圧を高めるように形態記憶されていてもよい。
　形態記憶は、温度上昇により、形状変化して又は物性値が変化することで、前記接触圧を高めるように形態記憶されていればよい。
　例えば、付勢部材５０の複数のバネ接触片４４のうち最も内周側に位置する部分を結ぶ仮想円を最小仮想円とする。ここでは、複数の部分突部５２ｐの内周側の頂部を結ぶ仮想円が最小仮想円である。接触圧が高まる前の温度における最小仮想円の直径よりも、接触圧が高まった後における最小仮想円の直径が小さくなるように形状記憶されていることが考えられる。つまり、温度上昇によって、最小仮想円が小さくなるように、包囲部５２が形状記憶されている。
　また、例えば、付勢部材５０は、温度上昇によって物性値の一例である弾性係数が大きくなって、バネ荷重を高めることができるように、形態記憶されていてもよい。
　形状記憶合金は、例えば、Ｎｉ－Ｔｉ合金又はＮｉ－Ｔｉ－Ｃｕ合金であってもよい。Ｎｉ－Ｔｉ合金又はＮｉ－Ｔｉ－Ｃｕ合金であれば、２５度±１５度の温度範囲から５０度以上に温度変化することで、形状変化し、さらに、弾性係数を高めるように、形態記憶することができる。これにより、温度上昇によって、付勢部材５０がバネ接触片４４を内周側に付勢する力を高めることができる。
　なお、形状記憶合金は、Ｎｉ－Ｔｉ合金又はＮｉ－Ｔｉ－Ｃｕ合金以外の合金であってもよい。
　ソケット端子２０の挙動について説明する。
　初期状態において筒部４０の外周に付勢部材５０が装着されている。なお、温度上昇前（例えば、常温）であれば、付勢部材５０の最小仮想円の直径が大きくなるように開いていることが考えられる。このため、付勢部材５０は筒部４０の外周に容易に装着され得る。
　図１に示すように、ピン端子１０が筒部４０内にその先端側から挿入接続される。すると、ピン端子１０の先端部が複数のバネ接触片４４のうち最も内周側に位置する部分、ここでは、先端側領域Ｒ２の内周部における弧状接触部４４Ｆに接する。複数のバネ接触片４４の間に、ピン端子１０を挿入可能な空間が形成されるように、複数のバネ接触片４４が外周側に押し広げられる。この際、バネ接触片４４の弧状接触部４４Ｆには、バネ接触片４４自体のバネ荷重による付勢力Ｆ１と、付勢部材５０のバネ荷重による付勢力Ｆ２が作用している（図５参照）。よって、ピン端子１０の挿入作業時においては、バネ接触片４４とピン端子１０との間には、付勢力Ｆ１と付勢力Ｆ２との合力による接触圧が作用している。このため、バネ接触片４４とピン端子１０との間には、付勢力Ｆ１と付勢力Ｆ２との合力に比例する摩擦力が作用する。
　付勢力Ｆ２は、温度上昇後の付勢力Ｆ３よりは小さい。このため、ピン端子１０を接続するために要する力を小さくできる。また、接続作業時に接触圧を小さくすることによって、ピン端子１０及びバネ接触片４４のめっき摩耗を抑制できる。これにより、ピン端子１０及びバネ接触片４４との接続状態において、酸化防止、耐食防止といっためっきの機能が発揮され、高い接続信頼性が得られる。
　なお、ピン端子１０の挿入作業が終った状態においても、常温であれば、ピン端子１０とバネ接触片４４との間には、付勢力Ｆ１と付勢力Ｆ２との合力による接触圧が作用している。
　ソケット端子２０が電気回路の中継接続箇所として用いられる場合、ソケット端子２０及びピン端子１０の一方に電源１８が電気的に接続され、他方に負荷１９が電気的に接続されていると考えることができる。このため、電流がソケット端子２０とピン端子１０とに流れる。
　電流がソケット端子２０とピン端子１０とに流れると、ジュール熱によってソケット端子２０及びピン端子１０が温度上昇する。ソケット端子２０とピン端子１０との接触箇所ではジュール熱によって温度上昇し易いことも考えられる。ソケット端子２０及びピン端子１０の熱が付勢部材５０に伝わり、付勢部材５０も温度上昇する。これにより、付勢部材５０は記憶された形状に変形し、又は、付勢部材５０の弾性係数等の物性値が変えられ、付勢部材５０によるバネ荷重が高くなる。すると、付勢部材５０による付勢力Ｆ３が、上記付勢力Ｆ２よりも大きくなる。このため、ピン端子１０及びバネ接触片４４との間の接触圧も大きくなる。これにより、振動条件下においても、ソケット端子２０とピン端子１０とが安定して接触した状態に保たれる。また、ソケット端子２０とピン端子１０との電気抵抗が低下し、当該接触箇所において過大に発熱することが抑制される。
　例えば、本ソケット端子２０が電源回路又は高圧が印加される回路に適用される場合には、ジュール熱による発熱が期待される。高圧とは、例えば、６０Ｖ以上であり、より好ましくは、９０Ｖ以上である。
　もっとも、本ソケット端子２０は、信号回路又は低圧が印加される回路に適用されてもよい。
　付勢部材５０の温度上昇は、ソケット端子２０及びピン端子１０におけるジュール熱以外の熱によってもたらされてもよい。例えば、ソケット端子２０周りの制御機器、駆動回路の熱、内燃機関の熱又はバッテリーの熱によって、付勢部材５０が温度上昇してもよい。
　以上のように構成されたソケット端子２０によると、付勢部材５０は、複数のバネ接触片４４を内周側に付勢してピン端子１０に対する接触圧を付与する。また、付勢部材５０は、温度上昇により、接触圧を高めるように形態記憶されている形状記憶合金によって構成されている。このため、温度上昇前の状態でピン端子を筒部４０に挿入接続することで、比較的小さい接触圧条件で接続作業を容易に行える。これにより、低い挿入力で、接続作業性を容易に行える。また、接続時におけるソケット端子２０とピン端子１０とのめっき摩耗が抑制される。このため、ソケット端子２０とピン端子１０との接続状態で、めっきの機能が発揮され、両者の接続信頼性が確保される。
　また、接続後の温度上昇により、バネ接触片４４とピン端子１０との接触圧が高まるため、高い接続信頼性を得ることができる。また、複数のバネ接触片４４は、筒状基部４２の周方向に沿って並びピン端子１０の外周を囲む。このため、ピン端子１０と筒部４０との接続箇所等で生じた熱が、周方向に並ぶバネ接触片４４を介して付勢部材５０に伝わり易い。これにより、接触圧が効果的に高まり、より高い接続信頼性を得ることができる。
　また、常温に戻ると、ソケット端子２０とピン端子１０との接触圧が相対的に低い状態に戻るため、ソケット端子２０に対するピン端子１０の挿脱を伴うメンテナンスが容易に実施され得る。
　例えば、耐振動性及び接点における発熱抑制のために、端子のバネ荷重を高くすることが想定される。この場合、接続のために要する力が大きくなり、接続作業性が悪化する可能性がある。接続作業性を高めるために、てこの原理を利用したレバーを組込んだり、ボルトの締付け力を利用したりする構成が考えられる。これらの場合、重量化、大型化及び複雑化する可能性がある。
　本ソケット端子２０によると、重量化、大型化及び大型化を抑制しつつ、接続作業の容易化及び接続信頼性の向上が可能となる。なお、ソケット端子２０において、上記レバー又はボルトを利用した接続構造が適用されてもよい。
　また、筒状基部４２が円筒状に形成されており、複数のバネ接触片４４が当該筒状基部４２によって周方向に並ぶように配置されると、加工が容易な丸棒状のピン端子１０の接続に適した形状とすることができる。
　また、バネ接触片４４の内周部が、中心軸Ｘに沿った方向で見て外周側に凸となる弧状接触部４４Ｆを含めば、ピン端子１０に対する弧状接触部の接触面積を大きくすることができる。これにより、ピン端子とバネ接触片との接続信頼性が向上する。また、ピン端子１０からバネ接触片４４を介して付勢部材５０に熱が伝わり易くなり、付勢部材５０が効果的に温度上昇できる。
　また、付勢部材５０が、スリットＳの隙間を狭める方向に、複数のバネ接触片４４を付勢しているため、バネ接触片４４は、スリットＳを利用して円滑に内外周側に弾性変形でき、かつ、付勢部材５０がバネ接触片４４を付勢している状態で、スリットＳを狭めた状態で、複数のバネ接触片４４がピン端子１０に接触することができる。これにより、ピン端子１０の全周のうちなるべく多くの部分が、バネ接触片４４に接触することができる。これにより、ピン端子１０とバネ接触片４４との接続信頼性が向上する。また、スリットＳを狭めることで、ピン端子１０からバネ接触片４４を介して付勢部材５０に熱が伝わり易くなり、付勢部材５０が効果的に温度上昇できる。
　また、付勢部材５０は、筒部４０にかしめ固定されたかしめ固定部５８を有するため、加熱前の状態で包囲部５２の付勢力が比較的小さい状態でも、筒部４０に対する付勢部材５０のずれ又は脱落が抑制される。
　また、付勢部材５０は、バネ接触片４４の延在中央寄りも先端側の部分に接触して複数のバネ接触片４４を内周側に付勢する。このため、付勢部材がバネ接触片の基端側を付勢する場合よりも、ピン端子１０の付勢力を大きくできる。
　また、複数のバネ接触片４４は、その延在方向中央寄りも先端側の位置で、ピン端子１０に接触可能である。ここでは、バネ接触片４４の先端側に弧状接触部４４Ｆが位置する。バネ接触片４４は、基端を中心として揺動するように弾性変形する。このため、ピン端子に対する接触部がバネ接触片の基端寄りに位置する場合と比較して、バネ接触片４４のうちピン端子１０に接する弧状接触部４４Ｆを大きく変位させることができる。これにより、バネ接触片４４の僅かな変形で、ピン端子１０に対する接触状態を調整し易い。
　また、バネ接触片４４は、基端側領域Ｒ１と先端側領域Ｒ２とを含み、先端側領域Ｒ２の傾斜角度θ２が、基端側領域Ｒ１の傾斜角度θ１よりも小さい。先端側領域Ｒ２の少なくとも一部がピン端子１０に接触している。このため、傾斜角度θ１が小さい先端側領域Ｒ２を、ピン端子１０になるべく大きい接触面積で接触させることができ、又は、先端側領域Ｒ２をピン端子１０の外周面になるべく近く位置に配置し易い。これにより、ピン端子１０で生じた熱が筒部４０を介して効果的に付勢部材５０に伝わる。これにより、付勢部材５０による付勢力を高めやすい。
　また、付勢部材５０が先端側領域Ｒ２に接して、複数のバネ接触片４４を内周側に付勢している。このため、先端側領域Ｒ２に接する付勢部材５０に熱が効果的に伝わり、付勢部材５０が効果的に接触圧を生じさせることができる。
　また、付勢部材５０がＮｉ－Ｔｉ合金又はＮｉ－Ｔｉ－Ｃｕ合金であれば、温度上昇時に、形状記憶により元の形状に戻すことができると共に、弾性係数を大きくしてソケット端子２０とピン端子１０との接触圧を高めることができる。
　なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。
　１０　　ピン端子
　１８　　電源
　１９　　負荷
　２０　　ソケット端子
　３０　　端子本体
　３２　　電線接続部
　４０　　筒部
　４２　　筒状基部
　４４　　バネ接触片
　４４Ｆ　　弧状接触部
　４４ａ　　突片
　５０　　付勢部材
　５２　　包囲部
　５２ａ　　中間部
　５２ｂ　　延長部
　５２ｐ　　部分突部
　５８　　かしめ固定部
　５８ａ　　抱持片
　５８ｂ　　抱持部
　５９ａ　　中央連結片
　５９ｂ　　側部連結片
　Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３　　付勢力
　Ｈ　　ハウジング
　Ｒ１　　基端側領域
　Ｒ２　　先端側領域
　Ｓ　　スリット
　Ｗ　　電線
　Ｘ　　中心軸
　θ１　　基端側領域の傾斜角度
　θ２　　先端側領域の傾斜角度

Claims (10)

  1. 　ピン端子が接続されるソケット端子であって、
    　筒状基部と、前記筒状基部の周方向に並ぶ複数のバネ接触片とを有する筒部と、
    　前記筒部に外嵌めされた付勢部材と、
    　を備え、
    　前記複数のバネ接触片の各々は、前記筒状基部から前記筒状基部の軸方向に沿って延びると共に、前記筒状基部の径方向に弾性変形可能であり、
    　前記付勢部材は、前記複数のバネ接触片のそれぞれを内周側に付勢して前記複数のバネ接触片のそれぞれから前記ピン端子に対する接触圧を付与し、
    　前記付勢部材は、温度上昇により、前記接触圧を高めるように形態記憶されている形状記憶合金によって構成されている、ソケット端子。
  2. 　請求項１に記載のソケット端子であって、
    　前記筒状基部は、円筒形状に形成されている、ソケット端子。
  3. 　請求項２に記載のソケット端子であって、
    　前記複数のバネ接触片のそれぞれの内周部は、前記筒状基部の中心軸に沿った方向で見て外周側に凸となる弧状接触部を含む、ソケット端子。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のソケット端子であって、
    　前記複数のバネ接触片のうち隣合う２つの前記バネ接触片の間にスリットが存在し、
    　前記付勢部材が、前記スリットの隙間を狭める方向に、前記複数のバネ接触片のそれぞれを付勢している、ソケット端子。
  5. 　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のソケット端子であって、
    　前記付勢部材は、前記複数のバネ接触片を外周から包囲する包囲部と、前記筒部にかしめ固定されたかしめ固定部とを有する、ソケット端子。
  6. 　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のソケット端子であって、
    　前記付勢部材は、前記複数のバネ接触片のそれぞれの延在方向中央よりも先端側の部分に接触して前記複数のバネ接触片のそれぞれを内周側に付勢する、ソケット端子。
  7. 　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のソケット端子であって、
    　前記複数のバネ接触片の各々は、それぞれの延在方向中央よりも先端側の位置で前記ピン端子に接触可能である、ソケット端子。
  8. 　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のソケット端子であって、
    　前記バネ接触片は、前記筒状基部から延出する基端側領域と、前記基端側領域から前記筒状基部から遠ざかる側に延出する先端側領域とを含み、
    　前記筒状基部の中心軸に対する前記先端側領域の傾斜角度が、前記筒状基部の中心軸に対する前記基端側領域の傾斜角度よりも小さく、
    　前記先端側領域の少なくとも一部が前記ピン端子に接触可能である、ソケット端子。
  9. 　請求項８に記載のソケット端子であって、
    　前記付勢部材が前記先端側領域に接して、前記複数のバネ接触片のそれぞれを内周側に付勢している、ソケット端子。
  10. 　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のソケット端子であって、
    　前記付勢部材は、Ｎｉ－Ｔｉ合金又はＮｉ－Ｔｉ－Ｃｕ合金である、ソケット端子。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5986170A (ja) * 1982-09-30 1984-05-18 レイケム・コーポレイション 接続器具
JPS6431356A (en) * 1987-07-28 1989-02-01 Matsushita Electric Works Ltd Blade receiving spring for receptacle
JPH04135183U (ja) * 1991-06-10 1992-12-16 古河電気工業株式会社 電子コネクタ
US6247976B1 (en) * 1999-01-12 2001-06-19 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Female terminal
JP2019079668A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 住友電装株式会社 雌端子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5986170A (ja) * 1982-09-30 1984-05-18 レイケム・コーポレイション 接続器具
JPS6431356A (en) * 1987-07-28 1989-02-01 Matsushita Electric Works Ltd Blade receiving spring for receptacle
JPH04135183U (ja) * 1991-06-10 1992-12-16 古河電気工業株式会社 電子コネクタ
US6247976B1 (en) * 1999-01-12 2001-06-19 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Female terminal
JP2019079668A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 住友電装株式会社 雌端子

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