(57)【要約】【課題】大電流通電に対応した、バネ性と高導電率を有する電気コンタクト及びメス端子を提供する。【解決手段】メス接触子１１の内部に配置される電気コンタクト１において、略円筒状のコンタクト本体２を導電部材３とバネ部材４との複合材で形成したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メス接触子の内部に配置される電気コンタクトにおいて、コンタクト本体を導電部材とバネ部材との複合材で形成したことを特徴とする電気コンタクト。
【請求項２】
板状の導電部材と板状のバネ部材とを重ね合わせて上記複合材とした後、これを略円筒状にして上記コンタクト本体とした請求項１記載の電気コンタクト。
【請求項３】
板状のバネ部材の両面を板状の導電部材で挟み込んで上記複合材とした後、これを略円筒状にして上記コンタクト本体とした請求項１記載の電気コンタクト。
【請求項４】
上記導電部材はＣｕあるいはＣｕ合金からなり、上記バネ部材はＳＵＳ、りん青銅、ベリリウム銅、コルソン合金のいずれかからなる請求項１〜３いずれかに記載の電気コンタクト。
【請求項５】
上記導電部材を内壁とし、上記バネ材を外壁とし、上記内壁に繋がり上記外壁の外側に位置する上記導電部材からなる外側接触部を形成した請求項１〜４いずれかに記載の電気コンタクト。
【請求項６】
上記外側接触部は、上記外壁の端部の径方向外側に形成した請求項５記載の電気コンタクト。
【請求項７】
上記外側接触部は、上記内壁の端部が上記外壁の端部の外側に折り返されて形成した請求項５又は６記載の電気コンタクト。
【請求項８】
上記外側接触部は、上記内壁の両端部が上記外壁のそれぞれの端部の外側に折り返されて形成した請求項５〜７いずれか記載の電気コンタクト。
【請求項９】
上記外側接触部は、上記内壁の端部が上記外壁の端部と共に外側に折り返されて形成した請求項５〜８いずれか記載の電気コンタクト。
【請求項１０】
オス接触子を挿入するための開口部とその開口部に連通するコンタクト収容室とを有するメス接触子を形成し、該メス接触子の上記コンタクト収容室に請求項１〜９いずれか記載の電気コンタクトを収容したことを特徴とするメス端子。
【請求項１１】
オス接触子を挿入するための開口部とその開口部に連通するコンタクト収容室とを有するメス接触子を形成し、該メス接触子の上記コンタクト収容室に請求項５〜９いずれか記載の電気コンタクトを収容し、該コンタクト収容室の内周に上記外側接触部が接触するようにしたことを特徴とするメス端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オス接触子が挿入されるメス接触子の内部に配置される電気コンタクト及びメス端子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１００Ａを超える大電流用コネクタとして、メス接触子の内部に配置された円筒状のバネ形状を有した多点接触型の電気コンタクトによって、オス接触子と電気的な接続をとるものがある。
【０００３】
例えば、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、従来のコネクタ５１は、メス接触子５２と、略円筒状に形成され、メス接触子５２の内部に配置されると共に内周にオス接触子５３が挿入される電気コンタクト５４と、メス接触子５２に挿抜自在に設けられるオス接触子５３とを備える。電気コンタクト５４は、オス接触子５３とメス接触子５２間に電気コンタクト５４が挟まれた形で使用される。従来の電気コンタクト５４は１つの材質でできており、バネ性・導電率の両方の性能より材質を選定している。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９２７９４号公報
【特許文献２】特開平８−３１４８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この多点接触型の電気コンタクト５４で大電流通電を行うには、通電時の発熱低減やアーク発生などの防止が必要であり、これらが発生した場合、コネクタ５１のケース材料が溶けたり、周辺機器への熱影響等、悪影響を及ぼすことが考えられる。
【０００７】
従来技術は、大電流に対応するために、電気コンタクト５４のバネ力によってオス接触子５３とメス接触子５２間に強い力を加えて接触抵抗を低減し、安定的な電気的な接触を確保する必要があり、また電気コンタクト５４自体の発熱が抑制できるように高導電率材料を使用する必要がある。
【０００８】
従来のコンタクト材料には、バネ性と導電率の特性の両方が得られる材料を用いており、りん青銅やベリリウム銅が使用されてきた。しかし、どちらの材料も導電率が約５０％ＩＡＣＳ以下と低く、大電流に対応するには電気コンタクト５４の容積を大きくする以外方法がなく、現状以上の小型化が難しい状況であった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、大電流通電に対応した、バネ性と高導電率を有する電気コンタクト及びメス端子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、メス接触子の内部に配置される電気コンタクトにおいて、コンタクト本体を導電部材とバネ部材との複合材で形成した電気コンタクトである。
【００１１】
請求項２の発明は、板状の導電部材と板状のバネ部材とを重ね合わせて上記複合材とした後、これを略円筒状にして上記コンタクト本体とした請求項１記載の電気コンタクトである。
【００１２】
請求項３の発明は、板状のバネ部材の両面を板状の導電部材で挟み込んで上記複合材とした後、これを略円筒状にして上記コンタクト本体とした請求項１記載の電気コンタクトである。
【００１３】
請求項４の発明は、上記導電部材はＣｕあるいはＣｕ合金からなり、上記バネ部材はＳＵＳ、りん青銅、ベリリウム銅、コルソン合金のいずれかからなる請求項１〜３いずれかに記載の電気コンタクトである。
【００１４】
請求項５の発明は、上記導電部材を内壁とし、上記バネ材を外壁とし、上記内壁に繋がり上記外壁の外側に位置する上記導電部材からなる外側接触部を形成した請求項１〜４いずれかに記載の電気コンタクトである。
【００１５】
請求項６の発明は、上記外側接触部は、上記外壁の端部の径方向外側に形成した請求項５記載の電気コンタクトである。
【００１６】
請求項７の発明は、上記外側接触部は、上記内壁の端部が上記外壁の端部の外側に折り返されて形成した請求項５又は６記載の電気コンタクトである。
【００１７】
請求項８の発明は、上記外側接触部は、上記内壁の両端部が上記外壁のそれぞれの端部の外側に折り返されて形成した請求項５〜７いずれか記載の電気コンタクトである。
【００１８】
請求項９の発明は、上記外側接触部は、上記内壁の端部が上記外壁の端部と共に外側に折り返されて形成した請求項５〜８いずれか記載の電気コンタクトである。
【００１９】
請求項１０の発明は、オス接触子を挿入するための開口部とその開口部に連通するコンタクト収容室とを有するメス接触子を形成し、該メス接触子の上記コンタクト収容室に請求項１〜９いずれか記載の電気コンタクトを収容したことを特徴とするメス端子である。
【００２０】
請求項１１の発明は、オス接触子を挿入するための開口部とその開口部に連通するコンタクト収容室とを有するメス接触子を形成し、該メス接触子の上記コンタクト収容室に請求項５〜９いずれか記載の電気コンタクトを収容し、該コンタクト収容室の内周に上記外側接触部が接触するようにしたことを特徴とするメス端子である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、単一材料では成し得なかった電気コンタクトのバネ特性と通電性能を別々に設定することが可能となった。その結果、オス接触子とメス接触子間のより安定的な電気的な接触を確保でき、大電流化（大電流通電）に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２３】
図１（ａ）は、本発明の好適な実施形態を示すコネクタの縦断面図、図１（ｂ）はその横断面図である。また、図２は、図１に示した電気コンタクトの展開斜視図、図３はその展開状体を示す図、図４は図１に示したコネクタの斜視図である。
【００２４】
図１、図３および図４に示すように、本実施の形態に係るコネクタ用電気コンタクト１は、電線同士を接続するために略円筒状に形成され、円筒状のメス接触子１１の内部に配置されると共に内周に棒状のオス接触子１２が挿入されるものであり、略円筒状のコンタクト本体２を、導電部材３とバネ部材４との複合材で形成したものである。
【００２５】
電気コンタクト１は、メス接触子１１とオス接触子１２間に電気コンタクト１が挟まれた形で使用される。メス接触子１１とオス接触子１２の構成は従来と同じなので説明を省略する。
【００２６】
電気コンタクト１は、図２に示すように、板状の導電部材３と板状のバネ部材４とを重ね合わせて複合材（クラッド材）５とした後、その複合材５の長さ方向に沿って所定の間隔で長軸が長さ方向に垂直な長穴（スリット）６を複数個形成し、その複合材５をバネ部材４が内側となるように長さ方向に沿って丸め、図３に示すような略円筒状にしてコンタクト本体２とした。より詳細には、略円筒所のコンタクト本体２を、中央部が縮径となり、かつ径方向外側に弾性を有するように形成する。
【００２７】
図２の例では、複合材５として、導電部材３の方がバネ部材４よりも厚くなるものを用いた。この場合、電気コンタクト１は、図５の従来の電気コンタクト５４に比べ、バネ性を確保しつつ導電性を大幅に向上できる。
【００２８】
電気コンタクト１の製造方法としては、まず、導電部材３となる金属板とバネ部材４となる金属板とを圧延接着などにより貼り合わせてクラッド板を製造する。このクラッド板を打ち抜き加工して所定の間隔で長穴６を形成する。そして、長穴６を形成したクラッド板を略円筒状に折り曲げることにより電気コンタクト１が得られる。
【００２９】
導電部材３は、例えば、導電率の高い材質であるＣｕあるいはＣｕ合金からなる。導電部材３としては、導電率が６０％ＩＡＣＳ以上のものを用いるとよい。本実施の形態では、導電部材３としてＣｕ（例えば、Ｃ１０２０、Ｃ１１００等）を用い、厚さ０．３ｍｍとした。
【００３０】
バネ部材４は、バネ性（バネ特性）を有する材質であるＳＵＳ、りん青銅、ベリリウム銅、コルソン合金のいずれかからなる。バネ部材４としては、０．２％耐力が６００ＭＰａ以上のものを用いるとよい。本実施の形態では、バネ部材４としてＳＵＳ（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１等）を用い、厚さ０．１ｍｍとした。なお、メス接触子１１とオス接触子１２としては、Ｃｕ、真ちゅう（黄銅）または導電率が６０％ＩＡＣＳ以上のＣｕ合金からなるものを使用した。
【００３１】
略円筒状のコンタクト本体２を形成する際には、導電部材３またはバネ部材４のどちらを内側または外側に曲げてもよい。コンタクト本体２の表裏面には、メス接触子１１やオス接触子１２と安定した接触抵抗を保持するため、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ等のメッキを施している。
【００３２】
また、図１および図４に示すように、本実施の形態に係るメス端子は、メス接触子１１と、電気コンタクト１とを備えたものである。
【００３３】
本実施の形態の作用を説明する。
【００３４】
メス接触子１１の内部に電気コンタクト１を配置し、電気コンタクト１の内周にオス接触子１２を挿入すると、メス接触子１１と導電部材３が接触し、オス接触子１２とバネ部材４が接触することで、メス接触子１１とオス接触子１２が電気的に接続される。
【００３５】
電気コンタクト１は、電気コンタクト１の材料として、バネ特性の優れたＳＵＳやりん青銅、ベリリウム銅、コルソン合金と、通電性能の優れたＣｕやＣｕ合金とを使用した複合材料を採用することにより、単一材料では成し得なかった電気コンタクト１のバネ特性と通電性能を別々に設定することが可能となった。その結果、オス接触子１２とメス接触子１１間に強い力を加えても接触抵抗を低減してより安定的に電気的な接触を確保できる。
【００３６】
しかも、従来と同じ厚さであれば電気コンタクト１の電気抵抗を減らすことができるので、電気コンタクト自体の発熱が抑制されることにより大電流化（大電流通電）に対応できる。
【００３７】
また、従来技術と同じ電流を電気コンタクト１に流す場合、電気コンタクト１およびメス端子の小型化が可能になる。
【００３８】
さらに、導電部材３の厚さを変更せずにバネ部材４の厚さを増減することにより、電気コンタクト１のバネ特性を適切に変更することができる。
【００３９】
バネ特性を変更することにより、オス接触子１２とメス接触子１１の嵌合する際の挿抜力を変更することができる。また、バネ特性を変更することにより、オス接触子１１とメス接触子１２の接触抵抗を変更することができ、安定的に電気的な接触が保てるバネ力設定が可能となる。
【００４０】
バネ部材４の厚さを変更せずに導電部材の厚さを増やすことにより、通電できる電流値を向上させ、電気コンタクト１自体の許容電流を上げることが可能である。
【００４１】
上記実施形態では、板状の導電部材３と板状のバネ部材４とを重ね合わせて複合材とした例で説明したが、板状のバネ部材４の両面を板状の導電部材３で挟み込んで複合材とした後、これを略円筒状にしてコンタクト本体としてもよい。この場合も上述と同様の作用効果が得られる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００４３】
図６及び図７に示されるように、本発明に係る電気コンタクト６１は、導電部材６２を内壁６３とし、バネ部材６４を外壁６５とし、上記内壁６３に繋がり上記外壁６５の外側に位置する上記導電部材６２からなる外側接触部６６を形成したものである。
【００４４】
電気コンタクト６１は、概略円筒形であり、長手方向両端部から所定の長さまでが外径一定の直管部６７からなり、その直管部６７の外径が長手方向の中央部６８の外径より太い。中央部６８は緩やかにくびれた形状である。中央部６８には長円形あるいは楕円形のスリット６９が形成される。
【００４５】
外側接触部６６は、後に説明するようにメス接触子と直接接触するための部分であるから、電気コンタクト６１の最も径が大きい部分となる。外側接触部６６は、電気コンタクト６１の長手方向のどこに形成してもよいが、この実施形態では、外側接触部６６が外壁６５の端部の径方向外側に形成されている。
【００４６】
外側接触部６６は、内壁６３の端部が外壁６５の端部の外側に折り返されて形成されており、これにより、外側接触部６６と内壁６３が一体的に連続した通電部材６２で形成されている。もちろん、外側接触部６６が内壁６３とは別体の通電部材で形成されても、外側接触部６６が内壁６３に繋がっていればよい。
【００４７】
さらに、この実施形態では、外側接触部６６は、内壁６３の両端部が外壁３のそれぞれの端部の外側に折り返されて形成されている。
【００４８】
外側接触部６６は、この実施形態では、内壁６３の端部が外壁６５の端部と揃っており、内壁６３の端部が外壁６５の端部と共に外側に折り返されている。これにより、外壁６５となっているバネ部材６４は折り返されてバネ部材６４自身と重なっており、内壁６３の通電部材６２は、このバネ部材６４を覆うようにして端面６１０を形成し、外側接触部６６へと連続している。なお、内壁６３の端部を外壁６５の端部からはみ出すように長く形成し、そのはみ出し部分を外壁６５の端部の外側に折り返してもよい。
【００４９】
通電部材６２は、例えば、銅や銅合金である。バネ部材６４は、例えば、ＳＵＳ、りん青銅、ベリリウム銅である。すなわち、電気コンタクト６１には、バネ性に優れるが導電率が５０％ＩＡＣＳ以下の銅合金又はＳＵＳ製のバネ部材６４と、導電率が８０％ＩＡＣＳ以上と通電性に優れた銅又は銅合金製の通電部材６２とを接合してなる複合材（クラッド材；図２参照）５を用いる。
【００５０】
クラッド材５を電気コンタクト６１に加工するには、電気コンタクト６１の端部となるクラッド材５の幅方向の両端をバネ部材６４が内に折り畳まれるように折り返して外側接触部６６を形成し、それから、クラッド材５を外側接触部６６が外に出るように円筒状に巻き、中央部６８にくびれを形成する。
【００５１】
電気コンタクト６１の表面には、安定した接触抵抗を保持するために、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ等のめっきを施してある。
【００５２】
図８は、電気コンタクト６１の使用状態を示したものである。オス接触子８１は、長手方向に径が均一な丸棒である。オス接触子８１の径は、電気コンタクト６１の長手方向中央部６８のくびれ部分の内径よりもやや大きく形成されている。図のようにオス接触子８１が電気コンタクト６１に挿入された状態では、電気コンタクト６１の内壁６３の内周がその長手方向中央部６８でオス接触子８１の外周に接する。
【００５３】
メス接触子８２は、オス接触子８１よりも十分に外径が大きい円筒であり、内部に電気コンタクト６１を収納するようになっている。すなわち、メス接触子８２は、電気コンタクト６１の最大外径である外側接触部６６の外径にほぼ等しい内径の円筒状のコンタクト収容室８３を有する。メス接触子８２の一端には、先端壁８４に囲まれ、オス接触子８１の径よりやや広い開口径を有する開口部８５が形成され、その開口部８５がコンタクト収容室８３に連通している。
【００５４】
コンタクト収容室８３の奥行きは、電気コンタクト６１の長さとほぼ同じである。円筒状のコンタクト収容室８３に収容された電気コンタクト６１は、径方向には外側接触部６６の外周がメス接触子８２の内周に接し、長手方向には一端面６１０が先端壁８４の内面に接すると共に反対端面６１０がコンタクト収容室８３の奥壁に接する。
【００５５】
メス端子は、メス接触子８２のコンタクト収容室８３に電気コンタクト６１を収容したものからなる。
【００５６】
次に、図６、図７の電気コンタクト６１の作用効果を図８により説明する。
【００５７】
電気コンタクト６１がメス接触子８２に接するのは、通電部材６２からなる部分（外側接触部６６と端面６１０）である。また、電気コンタクト６１がオス接触子８１に接するのも、通電部材６２からなる部分（内壁６３の中央部６８のくびれ部分）である。そして、内壁６３から外側接触部６６までが一体の通電部材６２で連続している。
【００５８】
従って、メス接触子８２からオス接触子８１に至るまでの電流経路は、外側接触部６６、端面６１０、内壁６３を通る。電流経路が導電率の高い通電部材６２のみで形成され、導電率の低いバネ部材６４が含まれないため、電気コンタクト６１は、導電率が高い。
【００５９】
また、内壁６３から外側接触部６６まで一体の通電部材６２で連続しているので、接合部がなく、接触抵抗が含まれない。よって、電気コンタクト６１は、導電率が高い
このように、本発明の電気コンタクト６１は、内壁６３に連続している通電部材６２が外壁６５の外側に出た外側接触部６６を有するので、構造上はバネ部材６４を含んでいるにもかかわらず、電流経路がもっぱら通電部材６２を通るので、導電率が高い。
【００６０】
電気コンタクト６１は、導電率が高いので、電気コンタクト６１からの発熱を抑制することができる。従って、従来の電気コンタクトより通電容量を大きくして大電流を流せるようにできると共にコンパクト化することができる。
【００６１】
さらに、本発明の電気コンタクト６１は、押し付け力を強めるためにバネ部材６４を厚くしても、電流経路がもっぱら通電部材６２からなる部分を通り、バネ部材６４からなる外壁６５を厚み方向に通る成分はわずかなので、電気コンタクト４２全体の導電率に影響はない。つまり、バネ部材６４の厚さに無関係に電気コンタクト６１全体の導電率が決まる。
【００６２】
また、本発明の電気コンタクト６１は、通電容量を大きくしようとして通電部材６２を厚くすると、電気コンタクト６１全体としての通電容量が大きくなる。つまり、バネ部材６４の厚さに無関係に電気コンタクト６１全体としての通電容量が決まる。
【００６３】
また、本発明の電気コンタクト６１は、通電部材６２を導電率の異なった別の通電材に変更することによっても通電容量を変更でき、この場合もバネ部材６４の導電率や厚さとは無関係となる。
【００６４】
上記実施形態にあっては、外側接触部６６が内壁６３の端部を外壁６５の端部の外側に折り返して形成されるので、部材を追加することなく外側接触部６６を設けることができると共に、外側接触部６６はクラッド材５が板材のときにあらかじめ折り返しておけば、そのクラッド材５を円筒状に巻くだけで外に出るので、製造が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１（ａ）は本発明の好適な実施形態を示すコネクタの縦断面図、図１（ｂ）はその横断面図である。
【図２】図１に示した電気コンタクトの展開斜視図である。
【図３】図１に示した電気コンタクトの装着状態を示す図である。
【図４】図１に示したコネクタの斜視図である。
【図５】図５（ａ）従来のコネクタの縦断面図、図５（ｂ）はその横断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す電気コンタクトの斜視図である。
【図７】図６の電気コンタクトの側断面図である。
【図８】図６の電気コンタクトの使用状態における側断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  電気コンタクト
２  コンタクト本体
３  導電部材
４  バネ部材
１０  コネクタ
１１  メス接触子
１２  オス接触子
６１  電気コンタクト
６２  導電部材
６３  内壁
６４  バネ部材
６５  外壁
６６  外側接触部
６７  直管部
６８  中央部
【図１】
2007173198.tif 000003
【図２】
2007173198.tif 000004
【図３】
2007173198.tif 000005
【図４】
2007173198.tif 000006
【図５】
2007173198.tif 000007
【図６】
2007173198.tif 000008
【図７】
2007173198.tif 000009
【図８】
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