JP2007157525A - Multipoint contact type electrical connection terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多点接触型電気接続端子に関し、特に大電流を必要とする装置に適した多点接触型電気接続端子に関するものである。 The present invention relates to a multipoint contact type electrical connection terminal, and more particularly to a multipoint contact type electrical connection terminal suitable for a device requiring a large current.
近年、有害ガスの排出を低減でき、大幅な燃費低減効果のあるハイブリッド電気自動車(Hybrid Electric Vehicle、以下HEVという。)が注目されている。このHEVにおいては、これを駆動するモータとインバータとの間の接続に電気接続端子(コネクタ)が使われており、この電気接続端子にはHEVのシステムによっては100A以上の大電流が通電される。 In recent years, attention has been focused on hybrid electric vehicles (hereinafter referred to as HEVs) that can reduce the emission of harmful gases and have a significant fuel consumption reduction effect. In this HEV, an electrical connection terminal (connector) is used for connection between the motor driving the inverter and the inverter, and a large current of 100 A or more is applied to the electrical connection terminal depending on the HEV system. .
電気接続端子においては、大電流を通電する場合、できるだけ多くの接触点を設けることで接触抵抗を低減でき、導体の発熱を低減できるため、多点接点構造(多点接触型)の電気接続端子が用いられる(例えば、特許文献1参照)。図7は従来の多点接触型電気接続端子の雌端子を示す断面斜視図、図8は雌端子と雄端子の嵌合状態を示す断面斜視図である。 For electrical connection terminals, when energizing a large current, the contact resistance can be reduced by providing as many contact points as possible, and the heat generation of the conductor can be reduced. Therefore, the electrical connection terminal has a multipoint contact structure (multipoint contact type). Is used (see, for example, Patent Document 1). FIG. 7 is a cross-sectional perspective view showing a female terminal of a conventional multipoint contact type electrical connection terminal, and FIG. 8 is a cross-sectional perspective view showing a fitting state of the female terminal and the male terminal.
これらの図において、1Aは多点接触型電気接続端子であり、この電気接続端子は、棒状の雄端子2と、この雄端子2が挿入される挿入口3及びこれと連続する収容空間4を有する雌端子5と、その収容空間4内に組み込まれ、上記雄端子2の外周面に接触する複数のバネ片16を有する接触バネ部材17とを備えている。雌端子2は、挿入口3及び収容空間4を形成した雌端子通電部8と、この雌端子通電部8の後端に設けられた機器側接続部9とを有している。
In these drawings, reference numeral 1A denotes a multipoint contact type electrical connection terminal. The electrical connection terminal includes a rod-shaped
上記接触バネ部材17は、円筒状で長手方向(軸方向)の中央部が鼓状に縮径されており、長手方向の両端部に雌端子通電部8における収容空間4の内周面4aに接触する接点部15を有する両持ちバネ構造とされている。また、接触バネ部材17には、長手方向に長いスリット18を両端部を除く周面に適宜間隔で設けることにより、バネ性(弾発性)を有する内側に湾曲した複数のバネ片16が形成されている。
The
このように構成された従来の多点接触型電気接続端子1Aに使用されている両持ちバネ構造の接触バネ部材17においては、図6に示すように、雄端子2を挿入した際の変位に対するバネの接触力が大きい。そのため、接触力を制御するために厳しい製造公差が要求されることになり、加工ないし製造が難しく、加工費ないし製造コストが多くかかるという問題がある。
In the
また、雄端子2を挿入する際に軸心ずれ(中心軸のずれ)が生じ易く、軸心ずれが生じると、円周上での接触抵抗に偏りが生じてしまうため、軸心ずれが生じないように厳しい公差管理が必要となる。この対策としては、接触力を大きくし、偏りが生じたとしても充分な接触力が得られる設計をする必要があると共に、接触バネ部材17を固定する雌端子通電部8とのガタを最小限にするといった対策が必要となる。更に、接触力を大きくすると、雄端子2を雌端子5に挿入する際の力が大きくなって雄端子2を挿入しにくくなり、また、上記ガタを制御するために公差を厳しくする必要が生じるため、加工費ないし製造コストの増大を招いてしまう。
Further, when the
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消すべくなされたものであり、雄端子を挿入する際に挿入し易く、軸心ずれが生じにくく、公差範囲を大きくとれて製造し易く、製造コストの低減が図れる多点接触型電気接続端子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is easy to insert when inserting the male terminal, is not prone to axial misalignment, is easy to manufacture with a large tolerance range, An object of the present invention is to provide a multipoint contact type electrical connection terminal capable of reducing the manufacturing cost.
本発明のうち、請求項1に係る発明は、棒状の雄端子と、この雄端子が挿入される挿入口及びこれと連続する収容空間を有する雌端子と、その収容空間内に組み込まれ、上記雄端子の外周面に接触する複数のバネ片を有する接触バネ部材とを備えた多点接触型電気接続端子であって、上記接触バネ部材のバネ片は挿入口側から収容空間奥側に向って延出された片持ちバネ構造であり、バネ片の内周面及び上記雄端子の外周面が挿入方向に漸次縮径したテーパー状に形成されていることを特徴とする。
Among the present inventions, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の多点接触型電気接続端子において、上記接触バネ部材が、上記収容空間に嵌合された筒状の基部と、この基部の挿入口側端部において内側に断面U字状に折り返された折り返し部と、この折り返し部から収容空間奥側に延出されると共に周方向に複数に分割されたバネ片とを有していることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の多点接触型電気接続端子において、上記バネ片及び雄端子のテーパー状の傾きが嵌合時に一致するように形成されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明は、請求項1に記載の多点接触型電気接続端子において、上記雄端子の先端部には絶縁キャップが設けられていることを特徴とする。
The invention according to
請求項5に係る発明は、請求項1に記載の多点接触型電気接続端子において、上記バネ片には雄端子の外周面に接触する複数の凸部が設けられていることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、棒状の雄端子と、この雄端子が挿入される挿入口及びこれと連続する収容空間を有する雌端子と、その収容空間内に組み込まれ、上記雄端子の外周面に接触する複数のバネ片を有する接触バネ部材とを備えた多点接触型電気接続端子であって、上記接触バネ部材のバネ片は挿入口側から収容空間奥側に向って延出された片持ちバネ構造であり、バネ片の内周面及び上記雄端子の外周面が挿入方向に漸次縮径したテーパー状に形成されているため、雄端子を挿入する際に挿入し易く、両端子の軸心が挿入と同時に一致し、軸心ずれが生じにくく、公差範囲を大きくとれて製造し易く、製造コストの低減が図れる。 According to the first aspect of the present invention, the rod-shaped male terminal, the female terminal having the insertion space into which the male terminal is inserted, and the accommodation space continuous therewith, are incorporated into the accommodation space. A contact spring member having a plurality of spring pieces in contact with the outer peripheral surface, wherein the spring piece of the contact spring member extends from the insertion port side toward the back side of the accommodation space. It is a cantilever spring structure, and since the inner peripheral surface of the spring piece and the outer peripheral surface of the male terminal are formed in a tapered shape with a gradually reduced diameter in the insertion direction, it is easy to insert when inserting the male terminal, The axial centers of both terminals coincide with each other at the time of insertion, so that the axial misalignment is unlikely to occur.
請求項2に係る発明によれば、上記接触バネ部材が、上記収容空間に嵌合された筒状の基部と、この基部の挿入口側端部において内側に断面U字状に折り返された折り返し部と、この折り返し部から収容空間奥側に延出されると共に周方向に複数に分割されたバネ片とを有しているため、雄端子を挿入する際に挿入し易く、軸心ずれを生じにくく、公差範囲を大きくとれて製造し易く、製造コストの低減が図れる。 According to the second aspect of the present invention, the contact spring member includes a cylindrical base portion that is fitted in the accommodation space, and a folded portion that is folded inwardly into a U-shaped cross section at the insertion port side end portion of the base portion. And a spring piece that extends from the folded portion to the back side of the housing space and is divided into a plurality of portions in the circumferential direction. It is difficult to manufacture with a large tolerance range, and the manufacturing cost can be reduced.
請求項3に係る発明によれば、上記バネ片及び雄端子のテーパー状の傾きが嵌合時に一致するように形成されているため、端子同士の接触面積を多く確保でき、これにより接触抵抗が低減し、大電流通電時の発熱を低減することができる。
According to the invention which concerns on
請求項4に係る発明によれば、上記雄端子の先端部には絶縁キャップが設けられているため、雄端子の先端部と接触バネ部材との部分的接触による通電を抑制できると共にバネ部のみでの通電を確保できる。
According to the invention of
請求項5に係る発明によれば、上記バネ片には雄端子の外周面に接触する複数の凸部が設けられているため、端子同士の安定した接触が得られる。
According to the invention which concerns on
以下に、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基いて詳述する。図1は本発明の実施の形態である多点接触型電気接続端子の構成を概略的に示す断面図、図2は図1の多点接触型電気接続端子の雌端子を示す断面斜視図、図3は雄端子を示す断面斜視図、図4は雌端子と雄端子の嵌合状態を示す断面斜視図である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a multipoint contact type electrical connection terminal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing a female terminal of the multipoint contact type electrical connection terminal of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional perspective view showing the male terminal, and FIG. 4 is a cross-sectional perspective view showing a fitting state of the female terminal and the male terminal.
これらの図において、1は大電流を必要とする装置に適した多点接触型電気接続端子であり、この電気接続端子1は、棒状の雄端子2と、この雄端子2が挿入される挿入口3及びこれと連続する収容空間4を有する雌端子5と、その収容空間4内に組み込まれ、上記雄端子2の外周面に接触する複数のバネ片6を有する接触バネ部材7とを備えている。上記接触バネ部材7のバネ片6は挿入口3側から収容空間4奥側に向って延出された片持ちバネ構造であり、バネ片6の内周面及び上記雄端子2の外周面が挿入方向に漸次縮径したテーパー状に形成されている。
In these drawings,
上記雌端子5は、挿入口3及び収容空間4を形成した雌端子通電部8と、この雌端子通電部8の後端に設けられた機器側接続部9とを有している。上記雌端子5の外周は、図示しない絶縁部材で覆われている。上記収容空間4の奥部は閉じており、奥壁10を有している。
The
上記接触バネ部材7は、上記収容空間4に嵌合される筒状の基部7aと、この基部7aの挿入口3側端部において内側に断面U字状に折り返された折り返し部7bと、この折り返し部7bから収容空間4奥側に延出されると共に周方向に複数に分割されたバネ片6とを有している。周方向に隣接するバネ片6間には切れ目(スリット)11が設けられ、各切れ目11の幅を固定端側(図2の左側)から自由端側(図2の右側)に向って漸次大きくして各バネ片6の幅を固定端側から自由端側に向って漸次小さくすることにより、バネ片6が入口側から奥側に向って漸次縮径した裁頭円錐状に形成されている。接触バネ部材7の材質としては、導電性及び弾力性(バネ性)の優れた例えば銅合金などが好ましい。
The
上記接触バネ部材7の基部7aの外周面が雌端子通電部8における収容空間4の内周面4aに嵌合することにより、接触バネ部材7をガタつかないように安定して取付固定することができる。接触バネ部材7が挿入口3から引き抜けないようにするために、挿入口3には接触バネ部材7が挿入口3の方向へ移動しないように規制する内向きのフランジ部12が形成されていることが好ましい。
By fitting the outer peripheral surface of the base portion 7a of the
上記バネ片6及び雄端子2のテーパー状の傾きは、図4に示すように嵌合時に一致するように形成されている。すなわち、バネ片6の傾き(傾斜角度)と雄端子2のテーパー部2aの傾き(傾斜角度)は略同じに設定(設計)されており、バネ片6の変位による吸収作用により最終的嵌合時にそれぞれの傾きが一致する、更に詳しくは雄端子2のテーパー部2aに対応して各バネ片6が雄端子2のテーパー部2aと同じ角度に変位して全面接触で接触するように構成されている。
The tapered slopes of the
上記雄端子2は、雌端子5に挿入されるテーパー部2aと、このテーパー部2aの後端部に設けられ、図示しないケーブル導体を接続するためのケーブル導体接続部2bとを有している。上記雄端子2の先端部には、該先端部の接触バネ部材7に対する部分的接触を防止すると共にバネ部(接触バネ部材)のみでの通電を確保できるために絶縁キャップ13が設けられていることが好ましい。絶縁キャップ13の形状としては、例えば円錐状、裁頭円錐状、凸面状等が好ましい。
The
以上の構成からなる多点接触型電気接続端子1によれば、上記接触バネ部材7のバネ片6が挿入口3側から収容空間4奥側に向って延出された片持ちバネ構造であり、バネ片6の内周面及び上記雄端子2の外周面が挿入方向に漸次縮径したテーパー状に形成されているため、雄端子2を挿入する際に挿入し易く、両端子2,5の軸心が挿入と同時に一致し、軸心ずれが生じにくく、公差範囲を大きくとれて製造し易く、製造コストの低減が図れる。
According to the multi-point contact type
すなわち、雄端子2がテーパー状であり、雌端子5の接触バネ部材7のバネ片6もテーパー状であるため、例えば、紙コップを重ねた時にどちらも同じテーパー状であれば軸心が自動的に一致するのと同じ原理で、雄端子2の挿入時に自動的に芯出しが行われ、雄端子2の軸心と雌端子5の軸心を自動的に一致させることができる。したがって、円周上での接触抵抗に偏りが生じにくいため、公差管理が容易である。
That is, since the
接触バネ部材7が片持ちバネとされているため、図6からも解るように、バネ設計領域におけるバネの接触力に対する変位量すなわち製造公差dbを両持ちバネの製造公差daに比して大きくすることができ、製造精度が許容され、加工ないし製造の容易化が図れると共に、加工費ないし製造コストの低減が図れる。
Since the
また、接触バネ部材7のバネ片6が片持ちバネ構造で、且つ長手方向にテーパー状になっているため、同じくテーパー状の雄端子2を挿入するときに、徐々に変位量が大きくなる。これにより、徐々に接触力がかかるため、両持ちバネ構造のものと異なり、雄端子2を挿入する場合に、容易に挿入することができ、しかも、引っ掛からずに円滑に挿入することができ、操作性の向上が図れる。
Further, since the
上記接触バネ部材7が、上記収容空間4に嵌合された筒状の基部7aと、この基部7aの挿入口3側端部において内側に断面U字状に折り返された折り返し部7bと、この折り返し部7bから収容空間4奥側に延出されると共に周方向に複数に分割されたバネ片6とを有しているため、雄端子2を挿入する際に挿入し易く、軸心ずれを生じにくく、公差範囲を大きくとれて製造し易く、製造コストの低減が図れる。
The
特に、上記接触バネ部材7は、バネ片6の基端部(固定端側)を折り返し部7bを介して支持する筒状の基部7aを有しているため、雌端子5の雌端子通電部8における収容空間4の内周面4aに安定した状態に嵌合固定することができる。また、筒状の基部7aがバネ片6の長さよりも長く形成されているため、バネ片6の自由端側が上記収容空間4の奥壁10に接触するのを防止することができ、バネ片6の動きを阻害するおそれがなく、耐久性及び信頼性の向上が図れる。
In particular, the
上記バネ片6及び雄端子2のテーパー状の傾きが嵌合時に一致するように形成されているため、端子2,5同士の接触面積を多く確保でき、これにより接触抵抗が低減し、大電流通電時の発熱を低減することができる。また、上記雄端子2の先端部には絶縁キャップ13が設けられているため、雄端子2の先端部と接触バネ部材7との部分的接触による通電を防止できると共にバネ部のみでの通電を確保できる。
Since the tapered slopes of the
図5は接触バネ部材のバネ片の変形例を示す斜視図である。すなわち、接触バネ部材7のバネ片6には雄端子2の外周面に接触する複数の凸部14が設けられている。この接触バネ部材7を使用した多点接触型電気接続端子1によれば、上記バネ片6に雄端子2の外周面に接触する複数の凸部14が設けられているため、端子2,5同士の安定した接触が得られる。
FIG. 5 is a perspective view showing a modification of the spring piece of the contact spring member. In other words, the
以上、本発明の実施の形態ないし実施例を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態ないし実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment thru | or example of this invention has been explained in full detail with drawing, this invention is not limited to the said embodiment thru | or example, Various in the range which does not deviate from the summary of this invention. Design changes are possible.
1 多点接触型電気接続端子
2 雄端子
3 挿入口
4 収容空間
5 雌端子
6 バネ片
7 接触バネ部材
7a 基部
7b 折り返し部
13 絶縁キャップ
14 凸部
DESCRIPTION OF
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