(57)【要約】【課題】大電流に使用した場合に電気的な接続安定性が優れる電気接続用端子及びコネクタ端子を提供する。【解決手段】ピン端子を備えるオス型端子が、スリーブ端子を備えるメス型端子に嵌合可能に形成されているコネクタ端子において、スリーブ端子の内部に、環状体からなる芯線２の周囲に、導電性を有する線材からなる斜め巻きコイル３が巻き回されている電気接続部品１を装着し、ピン端子と前記電気接続部品１とが接触することでスリーブ端子とピン端子とが電気的に接続されるようにコネクタ端子を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状体からなる芯線の周囲に、導電性を有する線材からなる斜め巻きコイルが巻き回されていることを特徴とする電気接続部品。
【請求項２】
前記芯線が、導電性を有することを特徴とする請求項１記載の電気接続部品。
【請求項３】
前記芯線が、螺旋状に複数回巻き回された環状体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気接続部品。
【請求項４】
前記斜め巻きコイルが、ばね性を有するコイルばねであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の電気接続部品。
【請求項５】
前記斜め巻きコイルが、Ｓｎめっきされた銅線からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の電気接続部品。
【請求項６】
ピン端子を備えるオス型端子が、スリーブ端子を備えるメス型端子に嵌合可能に形成されているコネクタ端子において、スリーブ端子の内部に請求項１〜５のいずれか１に記載の電気接続部品が装着されて、ピン端子と前記電気接続部品とが接触することでスリーブ端子とピン端子とが電気的に接続されるように形成されていることを特徴とするコネクタ端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリーブ端子内にピン端子を挿入する構造のコネクタ端子及び該コネクタ端子に用いられる電気接続部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンと電動機を併用するハイブリッドカーや、電気自動車等に用いられるコネクタ端子は、従来の自動車用コネクタ端子と比較して、大電流で使用される。このような大電流で使用するためのコネクタ端子として、接点を多くして接続信頼性を高めた多接点端子が用いられている。従来の多接点端子として、ハウジングのリング収容空間の中に傾斜コイルばねリングが配設されている電気コネクタ（例えば、特許文献１参照）が公知である。
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５１０８４９号公報（請求項１、図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のコネクタ端子に用いられる傾斜コイルばねリングからなる電気接続部品は、挿抜時や過大な力が加わった場合に、コイルが潰れ易く、形状保持性が低いという問題がある。コイルが潰れてしまうと、端子と電気接続部品との接触が不十分となり、所定の性能が発揮できない。特に導電性を上げるために、銅線のような柔らかい線材を用いた場合には、形状保持性が低下する。また形状保持性を上げようとすると、線材の材料が制限され導電性が低下するといった問題があった。
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は、大電流に使用した場合に電気的な接続安定性が優れる電気接続用端子及びコネクタ端子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の電気接続部品は、環状体からなる芯線の周囲に、導電性を有する線材からなる斜め巻きコイルが巻き回されていることを要旨とする。
【０００７】
上記電気接続部品において、前記芯線が導電性を有することが好ましい。また、芯線が螺旋状に複数回巻き回された環状体であることが好ましい。また、前記斜め巻きコイルがばね性を有するコイルばねであることが好ましい。また前記斜め巻きコイルがＳｎめっきされた銅線からなることが好ましい。
【０００８】
また本発明のコネクタ端子は、ピン端子を備えるオス型端子が、スリーブ端子を備えるメス型端子に嵌合可能に形成されているコネクタ端子において、スリーブ端子の内部に上記の電気接続部品が装着されて、ピン端子と前記電気接続部品とが接触することでスリーブ端子とピン端子とが電気的に接続されるように形成されていることを要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明によれば、環状体からなる芯線の周囲に、導電性を有する線材からなる斜め巻きコイルが巻き回されていることにより、斜め巻きコイルの形状が芯線によって良好に保持されて、端子の挿抜の際に斜め巻きコイルが潰れる虞がなく、良好な電気的接続性を維持出来る。また、斜め巻きコイルが潰れにくいので、斜め巻きコイルの材料として、従来使用できなかった導電性が良好であるが柔軟である銅線の様な材料を使用できる。このように本発明は、大電流で使用した場合の電気的接続安定性を向上させることが出来る電気接続用端子及びコネクタ端子が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の電気接続部品の一実施形態を示す外観斜視図である。図１に示す電気接続部品１は、環状体からなる芯線２の周囲に、導電性を有する線材からなる斜め巻きコイル３が巻き回されているものである。芯線２は、環状体が４回巻き回されてなる４巻きのコイル状に形成されていて、ばね性を有するものである。尚、電気接続部品１は、芯線２が４巻きの環状体を用いる以外に、図６に示すように１巻きのものでもよく、また４巻き以外の複数巻きのコイル状に形成しても良い。
【００１１】
芯線２は、断面が円形の線材を巻きが４巻き連続するコイル状に曲げ加工したものである。芯線２の形状はほぼ円形のコイル状に形成されている。なお芯線２に用いられる線材の断面は、円形以外の形状に形成することができるが、斜め巻きコイル３との接触抵抗が安定である点から、断面円形に形成されているのが好ましい（図５参照）。
【００１２】
図２及び図３は斜め巻きコイルの態様を示す説明図であり、同図（ａ）は径方向の正面図であり、同図（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図であり、芯材の記載を省略したものである。芯線２の周囲に巻き回される斜め巻きコイル３は、断面が円形の線材を芯線２の周囲全体に、巻きが連続するコイル状に巻き回したコイルばねとして形成されている。斜め巻きコイル３は、例えば、図３に示すように断面が円形状に巻き回されたラジアル型ばねリング、図４に示すように断面が楕円形となるように巻き回されたアキシャル型ばねリング等の何れの形状等に形成することができる。
【００１３】
斜め巻きコイル３の巻き数は、芯線２の周囲に長さ方向に連続するコイル状に芯線２の全長方向にわたって形成されバネ性を有していれば特に限定されない。具体的には、芯線２の径や芯線２に用いられる線材の径や、該斜め巻きコイルの線材の大きさ等に応じて適宜の回数に設定することができる。
【００１４】
芯線２及び斜め巻きコイル３の線材としては、銅線のような導電性の線材を用いることが好ましい。また線材の表面をめっきすることで、酸化被膜を防止でき、接続安定性が向上する。このような線材として、例えば、Ｓｎ（すず）めっきされた銅線が好ましく用いられる。なお芯線２は、斜め巻きコイル３が導電性を有するので、非導電性の材料を用いることもできるが、導電性を有する材料を用いると、電気接続部品の接触抵抗が更に低下して電気的な接続安定性が向上するため好ましい。
【００１５】
電気接続部品１は、例えば、芯線２の周囲に斜め巻きコイル３を形成する線材を巻き回すことで得られる。なお、斜め巻きコイル３は芯線２と完全に密着しないように形成するのが好ましい。すなわち斜め巻きコイル３は、芯線２と該斜め巻きコイル３との間に間隔を設けて、クリアランスを有するように形成するのが好ましい。斜め巻きコイル３がクリアランスを有することにより、コネクタ端子を挿入する際に、斜め巻きコイル３の弾性力により端子の挿抜力が大きくなり接触荷重が安定する。なお、挿抜力が大きくなりすぎると、電気接続部品や端子表面のめっき削れが発生し、挿抜がしにくくなるので、挿抜力がそのような問題が発生しない範囲とするのが好ましい。また、クリアランスがあると、斜め巻きコイル３の弾性による復元力を良好に発揮できる。
【００１６】
図４はコネクタ端子の分解斜視図である。同図に示すように、コネクタ端子１０は、ピン端子１１を備えるオス型端子１２が、スリーブ端子１３を備えるメス型端子１４に嵌合可能に形成されている。そしてスリーブ端子１３の内部に上記の電気接続部品１が装着されて、ピン端子１１と前記電気接続部品１とが接触することでスリーブ端子１３とピン端子１１とが電気的に接続されるように形成されている。
【００１７】
図５はスリーブ端子の電気接続部品の装着方法を説明するための図であり、（ａ）はスリーブ端子と固定部品の断面図であり、（ｂ）はスリーブ端子に電気接続部品を装着した状態を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、スリーブ端子１３には、内部の端子挿通孔１６の途中に電気接続部品１を保持するために端子挿通孔１６の内径が拡径された段差１５が設けられている。また同図に示すように、電気接続部品１をスリーブ端子１３の内部に固定するための固定部品１７が用いられる。固定部品１７は、中空円筒状に形成され、外径がスリーブ端子の拡径された部分に嵌合し、内径がピン端子１１が挿通可能に形成されている。固定部品１７の外部には、スリーブ端子１３の端子挿通孔１６の側壁に設けられた貫通孔１８に嵌合するように突出する固定用突起１９が設けられている。
【００１８】
図５（ｂ）に示すように、スリーブ端子１３の端子挿通孔１６に電気接続部品１を挿入すると、該電気接続部品１は段差１５のところで止まる。更に端子挿通孔１６の入口側から固定部品１７を挿入すると、固定用突起１９がスリーブ端子１３の貫通孔１８に挿入されて固定部品１７はスリーブ端子１３内の所定の位置に固定され、電気接続部品１は、スリーブ端子１３の内部に固定される。
【００１９】
以下、コネクタ端子の嵌合接続作用について説明する。図６は、芯線の環状体が１巻きの電気接続部品を用いたコネクタ端子の接続状態を示す断面図である。同図に示すように、スリーブ端子１３の内部では、電気接続部品１の斜め巻きコイル３がスリーブ端子１３の端子挿通孔１６の壁と接触している。ピン端子１１をスリーブ端子１３に挿入すると、ピン端子１１が電気接続部品１に当接して、電気接続部品１の斜め巻きコイル３と接触する。ピン端子１１とスリーブ端子１３とは、電気接続部品１の斜め巻きコイル３を介して導通する。斜め巻きコイル３とピン端子１１及びスリーブ端子１３とは、多数の接点が存在するので、接続安定性が良好である。
【００２０】
また、電気接続部品１の斜め巻きコイル３は、内部に芯線２が存在するので、斜め巻きコイル３の形状が良好に保持され、安定したコネクタ端子との接触状態が維持される。
【００２１】
図７は、芯線の環状体が４巻きの電気接続部品を用いたコネクタ端子の接続状態を示す断面図である。同図に示すように、芯線２の巻き数が増えると、更に良好な導電性が得られ、接触抵抗が低下する。図７に示す４巻きの環状体からなる芯線を用いる場合のように、芯線２を螺旋状に複数回巻き回された環状体として構成した場合、以下の効果がある。芯線２の巻き数を複数巻きとして巻き数が増加すると、斜め巻きコイル３のピッチが同じように形成されていれば、電気接続部品１の斜め巻きコイル３の巻き数も増加する。斜め巻きコイル３の巻き数が多くなればなる程、端子と斜め巻きコイルとの接点数が飛躍的に増加するので、接触抵抗が低下して電気的な接続安定性が向上する。
【００２２】
また、芯線２の巻き数が増加すると、図７に示すように、ピン端子の長手方向に電気接続部品と該ピン端子との接点が増加するので、スリーブ端子１３の内部でピン端子１１が動き難くなって、更に安定したピン端子との接触状態が得られる。
【００２３】
また、斜め巻きコイル３の巻き数が増えて、接点数が増えると、一接点当たりの接触荷重を小さくすることができる。そのため、斜め巻きコイル３の材質として、柔軟で接触荷重を増加させることが困難な材料でも使用可能となり、使用材料の選択の幅が広がるという利点がある。
【００２４】
実験例
電気接続端子の芯線が絶縁体である場合（実験例１）と導電体である場合（実験例２）、斜め巻きコイルの巻き数が１巻きの場合（実験例２）と４巻きの場合（実験例３）についてコネクタ端子の接触抵抗の違いを比較した。結果を表1に示す。実験例１〜３では、コネクタ端子のオス型端子として、Ｓｎめっき銅合金からなる円柱体を用い、メス型端子としてＳｎめっき銅合金からなる円筒状のものを用いた。また芯線の線材は、実験例１は絶縁体を用い、実験例２及び実験例３はＳｎめっきされた銅線（Ｓｎめっき銅線）φ０．７を用い、実験例１〜３の斜め巻きコイルは、線材としてＳｎめっきされた銅線φ０．３２を用い、表１に示す巻き数に形成したものを用いた。
【００２５】
【表１】
2008176965.tif 000003
【００２６】
表１に示すように、電気接続部品１として芯線２に絶縁体を用いた実験例１と、芯線２に導電性を有するＳｎめっき銅線を用いた実験例２の接触抵抗を比較すると、芯線２が導電性を有する実験例２の方が、斜め巻きコイル３の巻き数が同数でも接触抵抗が低い。また、芯線２の巻き数が１巻きの実験例２と、芯線２の巻き数が４回の実験例３を比較すると、斜め巻きコイル３の巻き数が４０回の実験例２と比較して斜め巻きコイル３の巻き数が１５０回である実験例３の接触抵抗は著しく低下する。
【００２７】
本発明の電気接続部品及びコネクタ端子は、大電流が使用されるハイブリッドカーや電気自動車等に実装される電気接続用ケーブルのコネクタ端子に最適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の電気接続部品の一実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】斜め巻きコイルの態様を示す説明図である。
【図３】斜め巻きコイルの態様を示す説明図である。
【図４】コネクタ端子の分解斜視図である。
【図５】スリーブ端子に電気接続部品を装着する方法を示し、（ａ）はスリーブ端子と固定部品の断面図であり、（ｂ）はスリーブ端子に電気接続部品を装着した状態を示す断面図である。
【図６】芯線の環状体が１巻きの電気接続部品を用いたコネクタ端子の接続状態を示す断面図である。
【図７】芯線の環状体が４巻きの電気接続部品を用いたコネクタ端子の接続状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  電気接続部品
２  芯線    
３  斜め巻きコイル
１０  コネクタ端子
１１  ピン端子
１３  スリーブ端子
【図１】
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【図２】
2008176965.tif 000005
【図３】
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【図４】
2008176965.tif 000007
【図５】
2008176965.tif 000008
【図６】
2008176965.tif 000009
【図７】
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