(57)【要約】【課題】  簡単な操作で端子同士を電気的に接続でき、しかもスナップ係合した時にガタを生じることなく密着し、電気抵抗が小さく、良好に電気的接続を行うことができるスナップ係合方式の電気コネクタを提供する。【解決手段】  電気コネクタ１は、導電性材料により形成された一対の雄部材１０と雌部材２０とからなる。雌部材はスナップ係合における雌側係合部２５を有し、雄部材はスナップ係合において上記雌側係合部に嵌入して係合する雄側係合部１５を有し、上記雄側係合部と雌側係合部とをスナップ係合する時の作用部が傾斜した係合面Ａであり、雌側係合部に常に外方に変位させるような荷重が付加するように構成されている。好適には、上記傾斜した係合面は、雄部材側に向かって先細のテーパ状面である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料により形成された一対の雄部材（１０）と雌部材（２０）とからなる電気コネクタ（１）であって、前記雌部材（２０）がスナップ係合における雌側係合部（２５）を有し、前記雄部材（１０）がスナップ係合において前記雌側係合部に嵌入して係合する雄側係合部（１５）を有し、前記雄側係合部と雌側係合部とをスナップ係合する時の作用部が傾斜した係合面であり、雌側係合部（２５）に常に外方に変位させるような荷重が付加するように構成されていることを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】
前記傾斜した係合面が、雄部材側に向かって先細のテーパ状面であることを特徴とする請求項１に記載の電気コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子同士や配線を電気的に接続するコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に端子同士や配線を電気的に接続するコネクタとしては、プラグ−ソケット型のコネクタが用いられている。
一方、例えば特許文献１に開示されているように、嵌合式の端子構造が知られている。この端子構造は、電解コンデンサの一側部に、嵌合式の雄端子と雌端子を設けたものである。しかしながら、嵌合式の雄端子と雌端子は電解コンデンサの一側部に固定されたものであり、着脱式ではないため融通性に劣るという難点がある。また、端子同士の接触面積を大きくすることができず、電流パスが小さいため、大電流を流すことができないという問題がある。
【特許文献１】実開平７−３６４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１に開示されているように、電解コンデンサの一側部に嵌合式の雄端子と雌端子を設けたものはあるが、端子同士を電気的に接合するためのコネクタとして、スナップ係合方式のコネクタは知られていない。これは、スナップ係合方式のコネクタは、軸線回りの角度調整なしに簡便に接合できるという極めて大きな利点があるにも拘らず、例えばスナップボタンの例を見れば明らかなように、雌部材と雄部材の間に遊隙を生じてしまうため、電気的接続に適さないと考えられるからであると推測される。
【０００４】
従って、本発明の目的は、簡単な操作で端子同士を電気的に接続でき、しかもスナップ係合した時にガタを生じることなく密着し、電気抵抗が小さく、良好に電気的接続を行うことができるスナップ係合方式の電気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】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明によれば、導電性材料により形成された一対の雄部材と雌部材とからなる電気コネクタであって、前記雌部材がスナップ係合における雌側係合部を有し、前記雄部材がスナップ係合において前記雌側係合部に嵌入して係合する雄側係合部を有し、前記雄側係合部と雌側係合部とをスナップ係合する時の作用部が傾斜した係合面であり、雌側係合部に常に外方に変位させるような荷重が付加するように構成されていることを特徴とする電気コネクタが提供される。
好適な態様においては、前記傾斜した係合面は、雄部材側に向かって先細のテーパ状面である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電気コネクタは、雄部材の雄側係合部と雌部材の雌側係合部とをスナップ係合する時の作用部が傾斜した係合面であり、雌側係合部に常に外方に変位させるような荷重が付加するように構成されているため、ガタを生じることなく密着し、電気抵抗が小さくなり、良好に電気的接続を行うことができる。また、電気抵抗が小さくなるので、発熱などの問題が生じることもない。また、端子同士をスナップ動作で係合／係脱できるので、配線作業が非常に簡単である。従って、作業効率が大幅に向上し、さらにメンテナンスも簡便になることから、優れたコスト削減効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
前記したように、一般に、スナップ係合の場合、例えばスナップボタンの例を見れば明らかなように、雄部材の凸部が雌部材の凹部に嵌まり込んで係合状態となるが、係合の作用部位は点乃至線状であるため、雌部材と雄部材の間に遊隙を生じてしまう。このように遊隙を生じるように構成されているのは、例えば衣服用のスナップボタンの場合、取付けピッチの誤差を吸収し、また、係合時の感触を得るためであると考えられる。また、衣服用のスナップボタンの場合、頻繁に係合操作を行い易くする以上に、係合を外す操作も行い易くする必要がある。そのため、ガタを生じ、電気抵抗が大きくなるので電気的接続に適さない。また、適用される用途によっては、係合を外すことが少ない場合がある。このような場合には、係脱の操作性以上に、他の有効な特性、例えば本発明のように通電性が求められる。このような用途においては本発明は特に有用である。
【０００８】
これに対し、本発明者らの研究によれば、雄部材の雄側係合部と雌部材の雌側係合部とをスナップ係合する時の作用部が傾斜した係合面とし、雌側係合部に常に外方に変位させるような荷重が付加するように構成すれば、ガタを生じることなく密着し、電気抵抗が小さくなり、良好に電気的接続を行うことができることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００９】
ここで、雌側係合部に常に外方に変位させるような荷重が付加する態様としては、雄側係合部が雌側係合部を押圧する態様、雌側係合部が雄側係合部を押圧する態様、及び雄側係合部と雌側係合部が共に相手側を押圧する態様が含まれるが、いずれの態様においても、雌側係合部に常に外方に変位させるような荷重が付加されていると把握できる。
特に良好な係合状態は、前記傾斜した係合面が、雄部材側に向かって先細のテーパ状面である場合である。この場合、雄側係合部は、常に雄部材と雌部材により形成される空間内に向かって押圧された状態となるので、係合状態が外れ難く、常に良好な係合状態を維持できる。
【実施例】
【００１０】
以下、添付図面に示す本発明の実施態様を説明しつつ、本発明についてより具体的に詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の電気コネクタの１実施態様を示しており、図１は雄部材と雌部材とを対向させて配置した状態、図２は雄部材と雌部材とをスナップ係合させた状態を示す断面図である。
電気コネクタ１は、スナップ動作によって着脱する雄部材１０及び雌部材２０から構成されている。
【００１１】
雄部材１０は、中央孔部１２を有する略円形平板状の基部１１と、中央孔部１２の周囲縁部に立設され、端子への取付け部として機能するインナーリング部１３と、基部１１の外側寄りにおいてインナーリング部１３を囲繞するように立設された環状の雄側係合部１５とを備えている。そして、インナーリング部１３の内周面には雌ねじ部１４が形成されている。
【００１２】
環状の雄側係合部１５は、基部１１から離間する上端の開口側１５Ｂに向かって略Ｓ字状に湾曲した断面形状を有する。そして、雄側係合部１５の外側面は、基端側１５Ａから開口側１５Ｂに向けて次第に内側へ径が小さくなっていくが、略中間部で径が大きくなり始め、この縮径部から径が大きくなる部分に移る位置に雄側係合凹部１６が形成される。この雄側係合凹部１６からさらに径が大きくなるテーパ面１７を経た後、開口側１５Ｂに向けて縮径するテーパ面によって雄側案内面１８が形成され、雌部材への挿入が容易になるように構成されている。
【００１３】
一方、雌部材２０は、前記雄部材と同様に、中央孔部２２を有する略円形平板状の基部２１と、中央孔部２２の周囲縁部に立設され、端子への取付け部として機能するインナーリング部２３と、基部２１の外側寄りにおいてインナーリング部２３を囲繞するように立設された環状の雌側係合部２５とを備えている。そして、インナーリング部２３の内周面には雌ねじ部２４が形成されている。
【００１４】
環状の雌側係合部２５は、基部２１に連続する基端側２５Ａから徐々に縮径し、上端の開口側２５Ｂ近傍でやや拡径して屈曲したリング状である。雌側係合部２５の内周面は、基端側２５Ａから開口側２５Ｂに向けて徐々に縮径するが、途中で拡径に転じる。雌側係合部２５の縮径部の内周面にテーパ面２６が形成されると共に、開口側２５Ｂへ向けて拡径するテーパ面によって雌側案内面２８が形成される。また、基端側２５Ａから縮径し、拡径に転じる位置内面に雌側係合凸部２７が形成される。
【００１５】
なお、雌部材２０の雌側係合部２５における開口側２５Ｂの内径は、雄部材１０の雄側係合凹部１６における外径に比べて、略等しいか、あるいはやや大径であり、雌部材挿入の案内部として機能し、スムーズな挿入・係合を行えるように構成されている。雌部材２０の雌側係合凸部２７の内径は、雄部材１０の雄側係合凹部１６の外径よりもやや小径である。そして、雌部材２０の基端側内面により形成される嵌合凹部の内径は、雄部材１０の雄側係合凹部１６の外径に比べて、略等しいか、あるいはやや大径である。
【００１６】
ここで、雄部材１０及び雌部材２０は、全体として導電性の金属リングで形成され、例えば、タフピッチ銅で形成されている。このような雄部材１０及び雌部材２０は、雌ねじ部１４、２４も含めて鍛造又はプレス加工で形成できる。
【００１７】
次に、雄部材１０と雌部材２０とがスナップ動作によって着脱する動作について説明する。
図１に示されるように互いの雄側係合部１５及び雌側係合部２５が向き合うように雄部材１０と雌部材２０とを対置した状態から、一方を他方に押し込んでいく。すると、雄側案内面１８が雌側案内面２８に案内されて、雄部材１０の雄側係合部１５が雌部材２０の雌側係合部２５に嵌入される。さらに強く押し込むと、雌側案内面２８の径大するテーパによって雌側係合凸部２７が押し開かれ、雄側係合凹部１６が雌側係合凸部２７を乗り越えるスナップ動作が生じ、図２に示されるように、雌側係合凸部２７が雄側係合凹部１６に嵌着する。この状態で、雌部材１０の雌側係合部２５が縮径する向きに復元すると、雄部材１０の雄側係合凹部１６に雌部材２０の雌側係合凸部２７が拘束されて、雄部材１０と雌部材２０とが係合した状態となる。
また、図２の互いに係合した状態から、雄部材１０と雌部材２０とが離間する方向に引っ張られると、スナップ動作によって雄部材と雌部材とは脱着して、係合が外れた状態になる。
【００１８】
図２に示されるように、雄部材１０の雄側係合凹部１６に雌部材２０の雌側係合凸部２７が拘束されて、雄部材１０と雌部材２０とが係合した状態となるが、雄部材１０の雄側係合部１５は外方に拡張して元の状態に戻ろうとし、この力の作用を受けて雌部材２０の雌側係合部２５は内方に縮小して元の状態に戻ろうとする。これらの力が作用する面は、雄側係合部１５の外側テーパ面１７と雌側係合部２５の内側テーパ面２６が接触する面であり、この面が係合面Ａとなる。図２に示されるように、この係合面Ａは傾斜しており、かつ、雄部材１０側に向かって先細のテーパ状面である。この場合、雄側係合部１５は、常に雄部材１０と雌部材２０により形成される空間内に向かって押圧された状態となるので、係合状態が外れ難く、常に良好な係合状態を維持できる。係合面Ａの傾斜角度が大きいほど、係合状態は外れ難くなる。また、係合面積が大きいので、電気が導通する面積がそれだけ大きくなる。その結果、ガタを生じることなく密着し、電気抵抗が小さくなり、良好に電気的接続を行うことができる。
【００１９】
次に、このような構成の雄部材１０及び雌部材２０の端子への取付けについて説明する。
雄部材１０及び雌部材２０は、各々のインナーリング部１３、２３の内周面に雌ねじ部１４、２４が形成されているため、既に端子３０ａ、３０ｂに雌ねじ部３１が形成されている場合、図３に示されるように、コネクタ１（雄部材１０、雌部材２０）のインナーリング部１３、２３に設けられた雌ねじ部１４、２４を端子３０ａ、３０ｂの雄ねじ部３１に螺合させる。
【００２０】
その後、図４に示されるように、コネクタ１の雄部材１０と雌部材２０とをスナップ動作で嵌着させることによって、これらは導電性部材（例えばタフピッチ銅）で形成されているので、２つの端子３０ａ、３０ｂは電気的に接続される。
また、インナーリング部１３、２３と端子３０ａ、３０ｂとがねじ部で螺合されるので、単に端子の端面の平坦面で接触する場合に比べてねじ山の凹凸分だけ接触面積が広くなる。このように接触面積が広くなる分、電気抵抗が小さくなり、良好に電気が通電される。また、電気抵抗が小さくなるので、発熱などの問題が生じることもない。
【００２１】
なお、本発明は、上記実施態様に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更されてもよいことはもちろんである。
例えば、前記実施態様では、雄部材１０及び雌部材２０の中央孔部１２、２２の内周面に雌ねじ部１４、２４を設けて、ねじ付き端子にそのまま螺合できるように構成されているが、基部は適用対象に応じて任意の形状に成形でき、また溶接、加締め等の任意の結合手段を採用できる。
【００２２】
また、雄部材１０のインナーリング部１３、雄側係合部１５、及び雌部材２０のインナーリング部２３、雌側係合部２５は、切れ目の無いリング状であるが、スナップ係合できれば、弾力性を付与するために軸線方向にスリットや切欠き部を設けてもよく、またそれらの形状、大きさ、位置などは種々変更することもできる。また、雄部材や雌部材における係合部は雄側係合部１５、雌側係合部２５にあり、その係合力、係脱力の調整は、このような係合部の形状の修正により可能である。また、雄部材や雌部材の雄側係合部１５、雌側係合部２５にスリットや切り欠き部を設けることにより、弾力性が付与されるが、係合力、係脱力の調整はこれらスリットや切り欠き部の深さ、幅、数等を修正することによっても可能である。さらに、係合面Ａの傾き形状、傾斜角度等によっても、係合力、係脱力の調整が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の電気コネクタは、各種配線や端子同士の電気的接続に極めて簡便かつ有利に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の電気コネクタの一実施態様の雄部材と雌部材とを対向させて配置した状態の断面図である。
【図２】図１に示す電気コネクタの雄部材と雌部材とをスナップ係合させた状態を示す断面図である。
【図３】図１に示す電気コネクタの雄部材と雌部材を端子に取り付けた状態の断面図である。
【図４】図３に示す端子に取り付けたコネクタの雄部材と雌部材とをスナップ係合させた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…電気コネクタ
１０…雄部材
１１，２１…基部
１２，２２  中央孔部
１３，２３…インナーリング部
１４，２４…雌ねじ部
１５…雄側係合部
２０…雌部材
２５…雌側係合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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