(57)【要約】【課題】長さ方向の小型化を実現した上で、必要な接触圧を安定して得ることができるソケット端子を提供する。【解決手段】電線接続部２２を後部に備えた環形の端子本体２１から複数の弾性接触片２５が片持ち状に延出形成されることにより、相手のピン端子１０が挿入されるスリーブ２３が形成され、かつ、各弾性接触片２５は捻られて螺旋状に形成されている。スリーブ２３が先細りに絞られ、その絞られた部分における各弾性接触片２５の内面が接点部２８とされている。各弾性接触片２５における接点部２８の位置よりも先の部分が外方に屈曲されていることで、スリーブ２３の先端に先開きのテーパ状をなすガイド部２７が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線接続部を後部に備えた環形の端子本体から複数の弾性接触片が片持ち状に延出形成されることにより、相手のピン端子が挿入されるスリーブが形成され、かつ、前記各弾性接触片は捻られて螺旋状に形成されていることを特徴とするソケット端子。
【請求項２】
前記スリーブが先細りに絞られ、その絞られた部分における各弾性接触片の内面が接点部とされていることを特徴とする請求項１記載のソケット端子。
【請求項３】
各弾性接触片における前記接点部の位置よりも先の部分が外方に屈曲されていることで、前記スリーブの先端に先開きのテーパ状をなすガイド部が形成されていることを特徴とする請求項２記載のソケット端子。
【請求項４】
前記各弾性接触片における前記端子本体と接続された基端部が、前記スリーブの軸線に沿った真直姿勢に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のソケット端子。
【請求項５】
前記電線接続部には、電線の芯線がろう付けにより接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のソケット端子。
【請求項６】
前記電線接続部には、電線の芯線にかしめ圧着されるバレルが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のソケット端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピン端子と嵌合接続されるソケット端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種のソケット端子の一例として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、電線の端末と接続される電線接続部を後部に備えた環形の端子本体から、３本の弾性接触片が周方向に所定間隔を開けて片持ち状に突出形成されることでスリーブが形成された構造であって、相手の丸ピンからなるピン端子が、各弾性接触片を拡げつつスリーブ内に挿入されて接触荷重を受けることで、両端子間の電気的接続が取られるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１６６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構造のソケット端子では、接触荷重は弾性接触片の曲げ応力に依るところであって、図１１の荷重−変位（撓み）特性のグラフに示すように、ばね定数は線形となり、大きな接触荷重を得るためには、特性線Ｘのように大きなばね定数に設定する必要がある。しかるに、このように弾性接触片のばね定数が大きいものにあっては、同図に示すように、変位の公差範囲ｔにおける荷重のばらつきｘが大きく、製造誤差によって必要な接触圧が得られなくなるおそれがある。
【０００５】
一方、弾性接触片を、特性線Ｙに示すように、ばね定数の小さいものに形成すると、同じ公差範囲ｔでも荷重のばらつきｙを小さく抑えることができ、安定した接触圧を得るためには有利となる。しかしながらばね定数が小さいと、必要な荷重を発生させるためには多くの変位量が必要であり、これを満足する弾性接触片を設計するには相応の長さが必要となるために、ソケット端子の特に長さ方向の小型化を図る上で限界がある。  
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、長さ方向の小型化を実現した上で、必要な接触圧を安定して得ることができるソケット端子を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のソケット端子は、電線接続部を後部に備えた環形の端子本体から複数の弾性接触片が片持ち状に延出形成されることにより、相手のピン端子が挿入されるスリーブが形成され、かつ、前記各弾性接触片は捻られて螺旋状に形成されている構成としたところに特徴を有する。
【０００７】
弾性接触片が捻られて螺旋状に形成されていることで、弾性接触片が長くされながらもスリーブの全長は短いものに留められる。当該ソケット端子のスリーブ内に相手のピン端子が挿入されると、各弾性接触片は初めは捻れが戻されつつ拡がるように変形し、途中から単に拡がるように変形し、言い換えると、初めは弾性接触片に対して捻れと曲げ応力が作用し、途中から長い弾性接触片に対して曲げ応力のみが作用することとなって、弾性接触片の荷重−変位特性は、初めはばね定数が大きく途中からばね定数が小さくなる非線形特性を示す。  
すなわち、スリーブの全長が小さく抑えられているにも拘わらず、ピン端子の挿入の初めの段階においてある程度の必要な荷重が得られ、挿入の終盤では公差範囲における荷重のばらつきを小さく抑えることができ、結果、長さ方向の小型化を実現した上で、必要な接触圧を安定して得ることができる。
【０００８】
また、以下のような構成としてもよい。  
（１）前記スリーブが先細りに絞られ、その絞られた部分における各弾性接触片の内面が接点部とされている。  
各弾性接触片の接点部が全体として円形に配されて、相手のピン端子の外周の全周に亘って弾性的に接触する。各弾性接触片の内面に叩き出して接点部を設ける場合と比較すると、全接点部が正規に円形に配置されやすく、ピン端子の外面の全周に対して接点部を接触させることができて、導電性が向上される。
【０００９】
（２）各弾性接触片における前記接点部の位置よりも先の部分が外方に屈曲されていることで、前記スリーブの先端に先開きのテーパ状をなすガイド部が形成されている。  
相手のピン端子をスリーブに挿入する際に、ガイド部によってスムーズに心合わせされて挿入される。
【００１０】
（３）前記各弾性接触片における前記端子本体と接続された基端部が、前記スリーブの軸線に沿った真直姿勢に形成されている。  
ソケット端子とピン端子との接触荷重を大きく設定すれば、それだけ挿入抵抗が増えることになるため、挿入抵抗も勘案して接触荷重すなわち弾性接触片のばね定数を定める必要がある。ここで、弾性接触片のばね定数を変更するに当たり、同弾性接触片が全長に亘って捻れ変形されたものであると、応力計算が複雑である等によりばね定数の調節が難しいという事情がある。  
それに対して本発明では、弾性接触片の基端部に曲げ応力のみが作用する真直部を設けたから、例えば同真直部の長さを変更することにより、弾性接触片のばね定数の調節を比較的簡単に行うことができる。
【００１１】
（４）前記電線接続部には、電線の芯線がろう付けにより接続されている。  
（５）前記電線接続部には、電線の芯線にかしめ圧着されるバレルが設けられている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のソケット端子によれば、長さ方向の小型化を実現した上で、必要な接触圧を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係るソケット端子の平面図
【図２】同正面図
【図３】同側面図
【図４】ピン端子をソケット端子に挿入する動作を示す一部切欠平面図
【図５】ソケット端子の展開形状の平面図
【図６】ピン端子がソケット端子に正規挿入された状態の側面図
【図７】ソケット端子のばね特性を示すグラフ
【図８】実施形態２に係るソケット端子の平面図
【図９】同平断面図
【図１０】同展開形状の平面図
【図１１】従来例のばね特性を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７によって説明する。  
本実施形態のソケット端子２０は、例えばハイブリッド車においてモータとインバータ装置との間に配線される動力電線同士を接続するコネクタの一方のコネクタに装着され、相手コネクタと嵌合されることに伴い同相手コネクタに装着されたピン端子１０と嵌合接続されるようになっている。
【００１５】
ピン端子１０は、図４に概略を示すように、銅、銅合金等の金属製の丸棒を素材とし、圧造、切削等の工程を経て全体として丸ピン形状に形成され、かつ先端に先細りのテーパ部１１が形成されている。このピン端子１０は、後端部に設けられたクローズドバレル１２（一部のみを図示）をかしめることで、一方の動力電線の端末に接続されるようになっている。
【００１６】
ソケット端子２０は、銅、銅合金等の金属板を素材とし、プレス加工により、図５に示す展開形状に切断され、さらに曲げ成形を加えることで、図１ないし図４に示す形状に形成される。  
ソケット端子２０の最終形状は大まかには、電線接続部２２を後部に備えた環形の端子本体２１から３本の弾性接触片２５が片持ち状に延出形成され、これにより、相手のピン端子１０が挿入されるスリーブ２３が形成されている。
【００１７】
詳細には展開形状では、図５に示すように、端子本体２１は、当該ソケット端子２０の軸線方向と直交する方向に細長い所定幅の帯片として形成され、この帯片状の端子本体２１の後縁における長さ方向の中央部には、同端子本体２１の長さの半分の幅を有するほぼ正方形をなす板状の電線接続部２２が連設されている。
【００１８】
上記した帯片状をなす端子本体２１の前縁からは、端子本体２１よりもやや狭い幅を持った細長い舌片状をなす３本の弾性接触片２５が、間隔を開けて前方に向けて突出形成されている。より詳細には、３本の弾性接触片２５は、当該ソケット端子２０の軸線に対して、それぞれ先端を正面視で左側に所定角度（例えば３５度）振った斜め姿勢で突出形成されている。弾性接触片２５の間隔については、弾性接触片２５の幅の半分程度が採られている。  
また、各弾性接触片２５の先端縁には、同先端縁と同じ幅寸法を以て短寸だけ軸線方向の前方に張り出したガイド片２６が形成されている。
【００１９】
ソケット端子２０は、以下のようにして図１ないし図４に示す形状に製造される。  
図５に示す展開形状に切断されたものから、帯片状の端子本体２１を真円に回曲し、突き合わされた両端を溶接等により固定することで、真円の環形をなす端子本体２１が形成され、併せて同端子本体２１の後縁に、上面開口の半円筒形をなす電線接続部２２が形成される。
【００２０】
それとともに、３本の弾性接触片２５が、先端側が次第に内方を向くように斜めに曲げられ、かつ所定量捻り変形させられた形態で円形に配される。言い換えると、環形の端子本体２１の前縁から、螺旋形に捻り変形された３本の弾性接触片２５が、周方向に一定間隔を開けて片持ち状に突出形成された形態となり、これにより全体として、先細りの円筒形をなすスリーブ２３が形成される。
【００２１】
なお、各弾性接触片２５の先端に設けられたガイド片２６は、同様に捻られた上で外方に開き変形された形態で円形に配され、全体として先開きのテーパ状をなすガイド部２７が形成されている。  
また、各弾性接触片２５におけるガイド片２６の基端部、言い換えると弾性接触片２５の先端の最も絞られた部分の内面によって、円弧形をなす接点部２８が形成されている。これらの３個の接点部２８は全体として、相手のピン端子１０の直径φ１よりも所定寸法小さい直径φ２を有する円形をなして配されるようになっている。
【００２２】
本実施形態のソケット端子２０は上記のような形状であって、動力電線を構成する被覆電線の芯線の端末が電線接続部２２に嵌められてろう付けされることにより、被覆電線の端末にソケット端子２０が接続される。このソケット端子２０が一対のコネクタのうちの雌コネクタに装着される。一方雄コネクタには、動力電線の端末に接続されたピン端子１０が装着される。
【００２３】
そして、雌雄のコネクタが嵌合されると、それぞれに装着された対応するソケット端子２０とピン端子１０とが嵌合接続され、具体的には、図４に示すように、ソケット端子２０のスリーブ２３に対し、相手のピン端子１０が前方から挿入される。  
詳細には、ピン端子１０の先端のテーパ部１１と、ソケット端子２０におけるスリーブ２３の先端のガイド部２７との係合により両端子１０，２０が心合わせされつつ、ピン端子１０がソケット端子２０のスリーブ２３に対して挿入される。
【００２４】
ピン端子１０のテーパ部１１の途中が、スリーブ２３の接点部２８の内面に当たった状態からさらに押し込まれると、各弾性接触片２５の先端側すなわちスリーブ２３の先端側が次第に弾性的に開き変形されつつピン端子１０が進入し、テーパ部１１を通過してピン端子１０の本体部分の外周が接点部２８に達したところでスリーブ２３が最大に開き、その開き状態を保ったまま、図６に示すように、ピン端子１０のほぼ全長がスリーブ２３内に挿入されたところで、ピン端子１０の挿入が停止される。そのときの、スリーブ２３の復元弾縮力で接点部２８がピン端子１０の外周に押し付けられることによって、対応する端子１０，２０同士が電気的に接続されることになる。
【００２５】
ここで、ピン端子１０がソケット端子２０のスリーブ２３に挿入される際の形態を改めて考察する。形状的には、スリーブ２３を構成する３本の弾性接触片２５が捻られて螺旋状に形成されているために、弾性接触片２５の長さ自体は長く採られていながらもスリーブ２３の全長は短いものに留められている。  
そして、ソケット端子２０のスリーブ２３内に相手のピン端子１０が挿入されると、各弾性接触片２５は初めは捻れが戻されつつ拡がるように変形し、途中から単に拡がるように変形し、言い換えると、初めは弾性接触片２５に対して捻れと曲げ応力が作用し、途中から長い弾性接触片２５に対して曲げ応力のみが作用することとなって、弾性接触片２５の荷重−変位特性は、図７の特性線Ａに示すように、初めの領域ａ１ではばね定数が大きく、その後の領域ａ２ではばね定数が小さくなる非線形特性を示す。  
なお、同図の荷重−変位特性を示すグラフにおいて、上記したように弾性接触片２５には捻れと曲げの両方が作用するために、単純な変位としては表せないため、横軸はピン端子１０の進入ストロークで代替している。
【００２６】
すなわち、本実施形態のソケット端子２０によれば、スリーブ２３の全長が小さく抑えられているにも拘わらず、ピン端子１０の挿入の初めの段階においてある程度の必要な荷重が得られ、挿入の終盤では公差範囲における荷重のばらつきを小さく抑えることができ、結果、長さ方向の小型化を実現した上で、必要な接触圧を安定して得ることができる。
【００２７】
また、３本の弾性接触片２５に設けられた接点部２８が全体として円形に配されるから、ピン端子１０の外周の全周に亘って弾性的に接触することができる。例えば各弾性接触片２５の内面に叩き出して接点部を設ける場合と比較すると、全接点部２８が正規に円形に配置されやすく、ピン端子１０の外面の全周に対して接点部２８を接触させることができて、導電性が向上する。  
さらに、スリーブ２３の先端に先開きのテーパ状をなすガイド部２７が形成されているから、相手のピン端子１０をスリーブ２３に挿入する際にスムーズに心合わせすることができる。
【００２８】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図８ないし図１０によって説明する。  
実施形態２のソケット端子２０Ａでは、スリーブ２３Ａを構成する弾性接触片２５Ａの形状に変更が加えられている。  
実施形態２の弾性接触片２５Ａは、上記実施形態１に示した弾性接触片２５における端子本体２１と接続される基端側に、同幅でスリーブ２３Ａの軸線に沿って所定寸法延びた真直部３０が延出形成された形状となっている。同真直部３０は、スリーブ２３Ａの形成時に捻られることはなく、端子本体２１と同じ曲率で幅方向に円弧形に曲げ形成される。
なお、電線接続部２２Ａは、実施形態１の電線接続部２２と比べて短寸に形成されている。その他の構造は、上記実施形態１と同様であって、実施形態１と同一機能を有する部位については、同一符号を付すことで説明を省略若しくは簡略化する。
【００２９】
この実施形態２のソケット端子２０Ａにおいても、実施形態１と同様に、ソケット端子２０Ａのスリーブ２３Ａ内に相手のピン端子１０が挿入された場合に、各弾性接触片２５Ａは初めは捻れが戻されつつ拡がるように変形し、途中から単に拡がるように変形し、従って初めはばね定数が大きく、その後はばね定数が小さくなる非線形特性を示す。  
そのため、スリーブ２３Ａの全長が小さく抑えられているにも拘わらず、ピン端子１０の挿入の初めの段階においてある程度の必要な荷重が得られ、挿入の終盤では公差範囲における荷重のばらつきを小さく抑えることができ、結果、長さ方向の小型化を実現した上で、必要な接触圧を安定して得ることができる。
【００３０】
ところで、ソケット端子２０Ａとピン端子１０との接触荷重を大きく設定すれば、それだけ挿入抵抗が増えることになるため、挿入抵抗も勘案して接触荷重すなわち弾性接触片２５Ａのばね定数を定める必要がある。ここで、弾性接触片２５Ａのばね定数を変更するに当たり、同弾性接触片２５Ａが全長に亘って捻れ変形されたものであると、応力計算が複雑である等によりばね定数の調節が難しいという事情がある。  
それに対して本実施形態２では、弾性接触片２５Ａの基端部に曲げ応力のみが作用する真直部３０を設けたから、例えば同真直部３０の長さを変更することにより、弾性接触片２５Ａのばね定数の調節を比較的簡単に行うことができる。
【００３１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。  
（１）上記実施形態では、スリーブが先細りに絞られてその絞られた部分における各弾性接触片の内面によって接点部が形成されている場合を例示したが、これに限らず、接点部を内面側に叩き出して形成してもよい。  
（２）上記実施形態では、スリーブの先端に先開きのテーパ状をなすガイド部を形成した場合を例示したが、同ガイド部は割愛しても良く、そのようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３２】
（３）端子本体の後部に設けられる電線接続部は、電線の芯線にかしめ圧着されるバレルの形態としてもよい。  
（４）スリーブを構成する弾性接触片の本数は、上記実施形態に例示した３本に限らず、２本若しくは４本以上の任意の複数本に設定してもよい。  
（５）本発明は、車両の充電用コネクタに適用されるソケット端子等、要はピン端子と嵌合接続されるソケット端子全般に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０…ピン端子
２０，２０Ａ…ソケット端子
２１…端子本体
２２，２２Ａ…電線接続部
２３，２３Ａ…スリーブ
２５，２５Ａ…弾性接触片
２６…ガイド片
２７…ガイド部
２８…接点部
３０…真直部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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