(57)【要約】【課題】振動環境下において端子表面の磨耗による接触抵抗の上昇を抑制することができるコネクタを提供する。【解決手段】メス端子の内側にオス端子が挿入され電気的な接続を行うコネクタにおいて、前記メス端子内側に、高導電性材料で形成されメス端子とオス端子間を通電するための通電用バネと、オス端子をメス端子に保持するため保持用バネとをそれぞれ別に設けた。【選択図】図１
2010061890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メス端子の内側にオス端子が挿入され電気的な接続を行うコネクタにおいて、前記メス端子の内側に、導電性材料で形成され前記メス端子と前記オス端子間を通電するための通電用バネと、該通電用バネより弾性力が高く前記オス端子をメス端子内に保持するための保持用バネとをそれぞれ別に設けたことを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
請求項１記載のコネクタにおいて、前記通電用バネは複数のルーバーで構成され、該複数のルーバーは、ルーバー長手方向の両端で前記メス端子に支持されると共に、その支持部に対し捩られ、ルーバー幅方向の両端が前記メス端子及び前記オス端子にそれぞれ接触することを特徴とするコネクタ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のコネクタにおいて、前記オス端子は平タブ端子であり、その平タブ端子は、前記保持用バネと前記メス端子に形成された複数の突起部とで挟まれて保持され、前記通電用バネは前記突起部側であって前記複数の突起部の間に挟まれるように配置されたことを特徴とするコネクタ。
【請求項４】
請求項３記載のコネクタにおいて、前記突起部の上面は、前記オス端子と面接触していることを特徴とするコネクタ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載のコネクタにおいて、前記通電用バネは銅または銅合金で形成され、前記保持用バネはステンレスで形成されていることを特徴とするコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器とケーブルとを接続するコネクタに係り、特に、自動車等で用いられる電力変換装置とケーブルの接続のような振動が生じる環境下で用いられるコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来のコネクタの端子構造を示す図である。図４に示すように、従来のコネクタの端子構造は、ケーブル５が接続されるメス端子４１の箱部４１ａにオス端子保持用バネ４２を配し、そのオス端子保持用バネ４２によりオス端子３をメス端子４１の突起部（ディンプル部）４４に押し付けて電気的接続をとる構造である。このコネクタは、オス端子３がオス端子保持用バネ４２と突起部４４との２点において接触する構造であり、接触抵抗を低減させるためにオス端子保持用バネ４２のバネ力を増加させる必要がある。なお、突起部４４は、メス端子４１の幅方向の断面視で略円弧状で形成されている。
【０００３】
図５は、従来のコネクタの他の例を示す図である。図５に示すように、コネクタは、円筒状のメス端子５１の内部にバネ性を持たせた複数のルーバー５２からなる多点接触子５３を有し、そのメス端子５１の内部にピン状のオス端子５４を挿入して、メス端子５１とオス端子５４との接触をとる構造をしている。このコネクタでは、メス端子５１とオス端子５４とが複数のルーバー５２を介して接触し、そのルーバー数を増やすことによりオス端子に対するバネ力を全体として増加させることで、接触抵抗を低減している。
【０００４】
他に、オス端子の振動による接触抵抗の上昇を防ぐべく、メス端子内に振動規制部を設けたコネクタがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５１７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図４のコネクタにおいて、一般的に、接触抵抗を下げるためには、オス端子保持用バネのバネ力を上げる必要がある。しかし、単に、オス端子保持用バネ４２のバネ力を高くしただけでは、自動車等の振動環境下で使用する場合、振動加速度が低い場合には、振動によるオス／メス端子間の相対的な変位量は抑制され、オス端子３とメス端子４１の接触部分の磨耗が生じにくいが、一方、振動加速度が高い場合には、振動によるオス／メス端子間の相対的な変位が生じる。このとき、オス端子保持用バネ４２のバネ力が高いために、オス／メス端子間の摩擦力が高くなり、その結果、オス端子３とメス端子４１の接触部分の磨耗量が多くなる。これでは、オス端子３とメス端子４１との電気的接続に影響を及ぼす可能性があった。
【０００７】
また、同様に、図５のコネクタでは、一般的には、接触抵抗を下げるためには、ルーバー５２の数を増加する必要がある。しかし、ルーバー５２の数を増加させるとしてもメス端子５１内のスペースに限界があり、且つ、１つ１つのルーバー５２は、バネ力は低いため、自動車等の振動環境下で使用する場合、振動加速度が低い場合でもオス／メス端子間に相対的な変位が生じ、オス端子５４とルーバー５２の接触部分に磨耗が生じる可能性がある。これでは、オス端子５４とメス端子５１との電気的接続に影響を及ぼす可能性があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、自動車等の振動環境下に係るオス端子５４とメス端子５１との電気的接続において、振動加速度の高低に関係無く、オス／メス端子の接触部分の磨耗による影響を低減することができるコネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく本発明に係るコネクタは、メス端子の内側にオス端子が挿入され電気的な接続を行うコネクタにおいて、前記メス端子の内側に、導電性材料で形成され前記メス端子と前記オス端子間を通電するための通電用バネと、該通電用バネより弾性力が高く前記オス端子をメス端子内に保持するための保持用バネとをそれぞれ別に設けたものである。
【００１０】
本発明の構成によれば、保持用バネによりオス端子はメス端子に押圧することで保持され、且つ、振動によるメス端子に対する相対的な動きが抑制される。他方、オス端子とメス端子間の通電を行う通電用バネは弾性力が保持用バネにより小さい上に、保持用バネにより相対的な動きが抑えられるため、通電に影響が高いオス端子とメス端子の接触部分の磨耗量を小さくする。
【００１１】
つまり、本発明の構成によれば、例えば、自動車等の振動環境下で使用し振動加速度が低い場合には、保持用バネによりオス／メス端子間の相対的な変位量は抑制されているため、通電用バネによるオス端子とメス端子との電気的接続に影響はない。一方、振動加速度が高い場合には、たとえ、オス／メス端子間で相対的な変位が生じても、通電用バネを保持用バネとは別に設け且つ弾性力を保持用バネより小さくしているため、通電用バネとの接触部分の磨耗量を少なくすることができ、その結果、オス端子とメス端子との電気的接続における影響を最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、コネクタに関し、自動車等の振動環境下に係るオス端子とメス端子との電気的接続において、振動加速度の高低に関係無く、オス／メス端子の接触部分の磨耗による影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図２及び図３は本実施形態のコネクタを示す図であり、図２はその斜視図、図３はその断面図である。図２及び図３に示すように、本コネクタは、機器に取り付けられる機器側コネクタ２１と、ケーブル５に取り付けられるケーブル側コネクタ２２とで構成される。機器側コネクタ２１は、オス端子３と、絶縁性の樹脂で形成されオス端子３を固定するオスインナーハウジング９と、アルミニウムで形成されオスインナーハウジング９を収容するオスアウターハウジング１０とを有する。ケーブル側コネクタ２２は、メス端子１と、絶縁性の樹脂で形成されメス端子１を固定するメスインナーハウジング１１と、アルミニウムで形成されメスインナーハウジング１１を収容するメスアウターハウジング１２とを有する。
【００１５】
本コネクタに接続されるケーブル５は、導体が絶縁樹脂、遮蔽シールド、シースで順次覆われた絶縁シールド電線である。ケーブル５の導体はメス端子１と導通し、ケーブル５の遮蔽シールドは、フェルール１３を介してメスアウターハウジング１２と導通する。メスアウターハウジング１２の内側には、防水用のシールリング１４が設けられ、機器側コネクタ２１がケーブル側コネクタ２２に嵌合した際にオスアウターハウジング１０とメスアウターハウジング１２とシールリング１４をつぶすことにより防水が保たれる。また、ケーブル５とメスアウターハウジング１２間は、メスアウターハウジング１２内の防水を確保するためのワイヤーシール１５と、そのワイヤーシール１５を押さえるテールプレート１６とが設けられている。ケーブル側コネクタ２２には、他に、オス端子３とメス端子１の接続動作を機械的に補助するレバー１７と、その接続動作後レバー１７を固定するＣＰＡ（Connector Position Assurance）１８とが設けられている。
【００１６】
図１（ａ）は、本実施形態のコネクタの主要部を示す側面断面図であり、図１（ｂ）は正面断面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、コネクタは、平タブ状のオス端子３と、そのオス端子３を内側で固定するメス端子１とを有する。メス端子１は、ケーブル５が接続されるバレル部１ａと、オス端子３が接続される箱部１ｂとからなる。バレル部１ａは、ケーブル５の先端で露出した導体を圧着する（加締める）構造となっており、ケーブル５の導体とメス端子１とを導通する。
【００１７】
箱部１ｂには、オス端子３をメス端子１内に保持するための保持用バネ２と、オス端子３とメス端子１間を通電するための通電用バネ６の２種類のバネが設けられる。保持用バネ２は、オス端子３をメス端子１内に保持した際、オス端子３とメス端子１間の相対的な変位を抑えるべく弾性力の大きいバネで構成される。通電用バネ６は、オス端子３とメス端子１間の通電を目的とするため、保持用バネ２と比べて、弾性力が小さくかつ導電率の小さい材料で形成される。
【００１８】
具体的には、保持用バネ２は、箱部１ｂ内の一方の面（天井壁）に設けられた板バネである。保持用バネ２はステンレス（ＳＵＳ）で形成され、その弾性力は１００Ｎ程度である。箱部１ｂの保持用バネ２が設けられた面と対向する側（内底面側）には、保持用バネ２と共にオス端子３を保持するための突起部８が設けられ、オス端子３は箱部１ｂ内に挿入されると、保持用バネ２と突起部８とで挟まれて押圧固定される。
【００１９】
他方、通電用バネ６は、オス端子３に対して保持用バネ２とは反対側に配置される。通電用バネ６は、箱部１ｂとオス端子３とを多点で接触させる多点接触子として、弾性力３Ｎ程度の高導電性材料である銅合金（又は銅）で形成された複数のルーバー７で構成される。複数のルーバー７（本実施例では、６枚。それ以外の枚数でも良い）は、短冊状に形成され、長手方向の両端で箱部１ｂ内に支持され、並列に配置される。各ルーバー７は、例えば、メス端子１の箱部１ｂの内底面との内角に関しオス端子３が挿入時で略４５度、オス端子３が未挿入時で略５０度となるように、支持部（箱部１ｂの長手方向両端）に対し捩られ、ルーバー中央付近で幅方向の両端がメス端子１の内底面及びオス端子３にそれぞれ接触する。本コネクタでは、突起部８は、箱部１ｂ長手方向（オス端子挿入方向）に長尺に２列設けられており、複数のルーバー７は、２列の突起部８の間に配置される。なお、本実施形態では、突起部８は、レール状に２列並んで配置されている場合であったが、点線状に分割されていても良い。
【００２０】
突起部８は、オス端子３が箱部１ｂ内に挿入された際に、保持用バネ２と通電用バネ６にそれぞれ所定の変位（少なくとも、保持用バネ２に付与される変位が通電用バネ６に付与される変位より大きい）が加わる高さに形成されている。なお、突起部８の上面は、オス端子３と面接触している。
【００２１】
図１に示したように、メス端子１にオス端子３を挿入すると、オス端子３は、保持用バネ２の弾性力により突起部８に押し付けられ、メス端子１内に固定される。コネクタに通電を行うと、メス端子１とオス端子３との間は主に通電用バネ６及び突起部８を介して電流が流れる。
【００２２】
なお、本実施形態では、突起部８は、メス端子１と同じ材料、銅で形成されていたが、銅以外の材料でも良い。更に、電気的接続に対する信頼性に関して、通電用バネ８の方で完全に保障されている場合には、当該突起部８を樹脂系の材料にし、オス端子３とメス端子１との保持力を高めるようにしても良い。
【００２３】
保持用バネ２と突起部８は、オス端子３との接触力（保持用バネ２の弾性力）が高く、振動によるオス端子３の相対的な動きを抑制してオス端子３を保持する。これにより、保持用バネ２と突起部８磨耗により抵抗が増加するが、オス端子３とメス端子１との通電は、主に通電用バネ６を介して行い、かつ、その通電用バネ６は、オス端子３との接触力が小さいので振動による磨耗が抑えられる。すなわち、本実施形態のコネクタによれば、オス端子３の保持機能と、オス端子３とメス端子１との通電機能を別々のバネで行う構成としたことにより、コネクタ全体として振動による接触抵抗の上昇を低く抑えることができる。
【００２４】
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定される。
【００２５】
例えば、本実施形態では、通電用バネを構成する高導電性の材料として銅合金を用い、保持用バネを構成する材料としてＳＵＳを用いたが、各バネを構成する材料はこれらに限定されない。また、保持用バネの弾性力及び通電用バネの弾性力は上記の数値に限定されない。すなわち、通電用バネは、保持用バネに対して、高導電率かつ低弾性力を有するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る一実施形態のコネクタの主要部を示す図であり、（ａ）はその側断面図、（ｂ）はその正面断面図である。
【図２】本実施形態のコネクタを示す斜視図である。
【図３】図２のコネクタを示す横断面図である。
【図４】従来のコネクタの一部を示す図であり、（ａ）はその側断面図、（ｂ）はその正面断面図である。
【図５】従来のコネクタの他の例を示す図であり、（ａ）はその側断面図、（ｂ）はその正面断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  メス端子
２  保持用バネ
３  オス端子
５  ケーブル
６  通電用バネ
７  ルーバー
８  突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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