(57)【要約】【課題】突き当てて接触させることで相手側接点と電気的接続を行う端子金具において、電流値が大きくなって板厚が厚くなっても相手側接点との間の異物を除去することができる。【解決手段】相手側接点９３が進入する開口部３１が設けられたケース２０と、前記ケース２０内に前記開口部３１に臨み、かつ前記相手側接点９３の進入軸線Ｌに対して傾斜するように配され、前記相手側接点９３と接触する電気接触部材５０と、前記電気接触部材５０とこの電気接触部材５０に対向する受け面４１Ａとの間にその軸線が前記受け面４１Ａに沿うように配されて外周部６１が前記受け面４１Ａと前記電気接触部材５０とに接する斜め巻きコイル６０とを備える。【選択図】図１
2017091835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手側接点が進入する開口部が設けられたケースと、
前記ケース内に前記開口部に臨み、かつ前記相手側接点の進入軸線に対して傾斜するように配され、前記相手側接点と接触する電気接触部材と、
前記電気接触部材とこの電気接触部材に対向する受け面との間にその軸線が前記受け面に沿うように配されて外周部が前記受け面と前記電気接触部材とに接する斜め巻きコイルとを備える端子金具。
【請求項２】
前記ケースには、外部回路と接続するための端子部と前記受け面とを備えた中間端子が収容されており、
前記斜め巻きコイルが導電性を有しており、
前記中間端子には、前記斜め巻きコイルの前記外周部の形状に沿った山型形状をなした山型部が設けられている請求項１に記載の端子金具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の端子金具を収容可能なコネクタハウジングを備えたコネクタであって、
前記電気接触部材の一端は前記相手側接点方向に折り曲げられた曲げ片とされており、
前記コネクタハウジングには、前記曲げ片が前記電気接触部材の長手方向に移動することを規制する移動規制部が設けられているコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される技術は端子金具及びこの端子金具を用いたコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等において電気的接続を行う際に、対向する接点を突き当てて接触させることで電気的接続をとる方法が知られている。このような方法では、接点間に異物が付着すると、導通不良となり好ましくない。そのため、特開２００２−２７４２９０公報（下記特許文献１）では、両接点の突き当て時に互いに摺動させることで、接点間の異物の排除が行われている。
【０００３】
具体的には、特開２００２−２７４２９０号公報（下記特許文献１）の給電装置では、雌側ジャンクションに、ケース内に対向する端板と、この端板間に挟持圧縮されたコイルスプリングとが設けられている。そして、外部に露出する側の端板には、弾性力を有する板ばね部材が設けられている。この板ばね部材は、端板から外方に延出した後に折り曲げられることで、弾性変形容易な傾斜状の自由端部が設けられており、雄側の接点と雌側の接点（自由端部）が接触する際に両接点が互いに摺動することで、接点間の異物の排除が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７４２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００２−２７４２９０号公報（上記特許文献１）の構成では、大電流用途の場合には利用することができない。なぜなら、大電流用途の場合には、板ばね部材の板厚が大きくなり、剛性が高くなるため、折り曲げられた部分が変形できないため、自由端部が自由に弾性変形することができなくなる。そのため、自由端部が雄側の接点と接触する時に弾性変形して摺動することができず、異物の排除が行われなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書で開示される端子金具は、相手側接点が進入する開口部が設けられたケースと、前記ケース内に前記開口部に臨み、かつ前記相手側接点の進入軸線に対して傾斜するように配され、前記相手側接点と接触する電気接触部材と、前記電気接触部材とこの電気接触部材に対向する受け面との間にその軸線が前記受け面に沿うように配されて外周部が前記受け面と前記電気接触部材とに接する斜め巻きコイルとを備える。
【０００７】
このような構成では、電気接触部材は、ケース内で傾斜姿勢をとっている。そして、初期状態からケースの開口部を通って相手側接点が進入すると、相手側接点が電気接触部材に突き当たり、斜め巻きコイルが受け面と電気接触部材との間で横から押し潰されるように変形する。この結果、電気接触部材は一端側を軸として回動し当初の傾斜姿勢からその傾斜度合いを変えつつ、相手側接点から逃げるように後退する。このため、相手側接点との接触部分で電気接触部材を擦るようなずれ動き現象が生じ、両者間に異物が存在していたとしても、その異物がこすり取られる。このように、電気接触部材自体が弾性変形しなくても、相手側接点との間でずれ動き現象が生ずるため、電気接触部材の板厚を電流値に応じて厚くして用いることができる。
【０００８】
本明細書に開示される端子金具の実施の態様として、以下の構成としても良い。
前記ケースには、外部回路と接続するための端子部と前記受け面とを備えた中間端子が収容されており、前記斜め巻きコイルが導電性を有しており、前記中間端子には、前記斜め巻きコイルの前記外周部の形状に沿った山型形状をなした山型部が設けられている構成としても良い。
【０００９】
このような構成では、外部回路との接続は、中間端子によって行われている。そのため、外部回路との接続構造によって、電気接触部材が回動動作を行う際の妨げになることがない。また、斜め巻きコイルは導電性を有しているため、中間端子と電気接触部材との間の電気接続に別の部材を用意する必要がない。さらに、山型部が設けられていることで中間端子と斜め巻きコイルとの間の密着性が向上するため、中間端子によって斜め巻きコイルが位置決めされやすくなる。
【００１０】
また、本明細書に開示されている端子金具を用いたコネクタの実施の態様として、以下の構成としても良い。
端子金具を収容可能なコネクタハウジングを備えたコネクタであって、前記電気接触部材の一端は前記相手側接点方向に折り曲げられた曲げ片とされており、
前記コネクタハウジングには、前記曲げ片が前記電気接触部材の長手方向に移動することを規制する移動規制部が設けられている構成としても良い。
【００１１】
このような構成では、コネクタハウジングの移動規制部によって、電気接触部材の長手方向への移動が規制されることから、電気接触部材が回動動作中に長手方向に移動することが規制され、回動動作が行いやすくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本明細書に開示される端子金具によれば、電流値が大きくなって板厚が厚くなっても相手側接点との間の異物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態における相手側接点を電気接触部材に突き当てた状態を示した断面図
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面における断面図
【図３】図１の状態からコネクタと相手側コネクタとを完全に嵌合させた状態を示した断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態＞
実施形態を図１から図３の図面を参照しながら説明する。
本実施形態のコネクタ１０は、相手側コネクタ９０と嵌合される。以下の説明では、図１における上側を上側とし、図１における下側（相手側コネクタ９０側）を下側として説明する。また、図１における左側（端子部４３が引き出されている側）を前側とし、図１における右側を後側とする。
【００１５】
本実施形態のコネクタ１０は、図１に示すように、端子金具１１とコネクタハウジング８０を備えている。端子金具１１は、ケース２０と、中間端子４０と、電気接触部材５０と、斜め巻きコイル６０とを備えている。そして、この端子金具１１がコネクタハウジング８０に収容されることで、コネクタ１０となっている。
【００１６】
ケース２０は、ＳＵＳ材などの金属板材をプレス加工したものであって、図１及び図２に示すように、天井壁２１と、天井壁２１の両側縁から下方に延出された左右一対の側壁２３と、側壁２３の下縁から天井壁２１と対向する配置で内向きに延出された複数の支持部２５、２７とを備えて構成されている。複数の支持部２５の間であって、天井壁２１と対向する部分は相手側端子９１が進入可能なケース開口部３１（「開口部」の一例）となっている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、側壁２３には、第１開口３３が設けられている。第１開口３３は、側壁２３の前後方向の略中央位置に設けられており、側壁２３の上部から下方に開口している。また、側壁２３には、ケース開口部３１と連通して上方に開口する一対の第２開口３５が設けられている。第２開口３５は、側壁２３の前後方向の略中央位置に設けられており、支持部２５、２７の間に位置している。そして、第２開口３５の上端縁は、天井壁２１や中間端子４０と略平行で、相手側接点９３の進入軸線Ｌと略垂直になっている。第２開口３５の上端縁の位置は、電気接触部材５０が最も上側に位置した時に電気接触部材５０の第２張出部５５に当接するようになっている。
【００１８】
複数の支持部２５、２７は、電気接触部材５０の前端側に配された左右一対の一端側支持部２５と、電気接触部材５０の後端側に配された左右一対の他端側支持部２７とからなる。一端側支持部２５と天井壁２１の間隔は、他端側支持部２７と天井壁２１の間隔よりも小さい。また、一端側支持部２５の内面と他端側支持部２７の内面は、同一平面をなすように配置されている。つまり、一端側支持部２５の内面と他端側支持部２７の内面とは、後記する相手側接点９３の進入軸線Ｌに対する傾斜面を形成するように配置されている。
【００１９】
中間端子４０は、図１及び図２に示すように、銅合金などの金属板材をプレス加工したものであって、天井壁２１と斜め巻きコイル６０との間に挟持されている。中間端子４０は、斜め巻きコイル６０と接触する受け部４１と、受け部４１（天井壁２１）と直交する配置で上方に立ち上がる端子部４３とを有している。そして、端子部４３には、ボルト孔４３Ａと係止孔４３Ｂとが設けられている。
【００２０】
受け部４１の斜め巻きコイル６０との接触面（下面）が受け面４１Ａとされている。受け部４１の内、斜め巻きコイル６０が配される部分は上側に叩き出された山型部４５となっている。山型部４５は斜め巻きコイル６０の外周部６１の形状に沿った形となっている。具体的には、斜め巻きコイル６０の軸線に垂直な断面において、山型部４５は外周部６１の楕円に沿うようななだらかな三角形状となっている。また、山型部４５の前後方向の長さは、斜め巻きコイル６０の軸線方向の長さより若干長くなっている。具体的には、軸線に垂直な方向に圧縮されて斜め巻きコイル６０が倒れ込んだ時の位置ずれに対応可能なように、圧縮によって位置ずれする分だけ斜め巻きコイル６０の前後方向の寸法より山型部４５の前後方向の寸法が長くなっている。
【００２１】
また、受け部４１の両側縁には、一対の第１張出部４７が設けられており、第１張出部４７は第１開口３３内に配される。一対の第１張出部４７の前後方向の寸法は、第１開口３３の前後方向の寸法と略同一もしくは若干小さくなっている。そのため、第１張出部４７が第１開口３３の前後の開口縁に対して当接することで、中間端子４０の前後方向への移動を抑制している。一方で、第１開口３３は側壁２３の上部から下方に開口していることから、中間端子４０の下方への移動を許容している。
【００２２】
電気接触部材５０は、図１及び図２に示すように、銅合金などの金属板材をプレス加工したものであって、両支持部２５、２７の内面と斜め巻きコイル６０との間に後記する相手側接点９３の進入軸線Ｌに対する非垂直の傾斜姿勢で挟持されている。また、電気接触部材５０の板厚は、端子金具１１に求められる電気容量によって設定されている。
【００２３】
電気接触部材５０は、中間端子４０の受け部４１と対向する平板状の押圧部５１と、押圧部５１と直交する配置で下方に折り曲げられた曲げ片５３を有している。電気接触部材５０は、ほとんどがケース２０の内部に収容されているものの、曲げ片５３と後記する第２張出部５５については、ケース２０の外部に配されている。押圧部５１は、両支持部２５、２７と斜め巻きコイル６０との間に挟持され、ケース２０のケース開口部３１によってその下面側をケース２０の外部に露出している。この押圧部５１の下面側は、後記する相手側端子９１との接点部５７とされている。
【００２４】
また、押圧部５１の両側縁には、一対の第２張出部５５が設けられており、第２張出部５５は第２開口３５内に配される。一対の第２張出部５５の前後方向の寸法は、第２開口３５の上端縁での前後方向の寸法と略同一もしくは若干小さくなっている。そのため、第２張出部５５が第２開口３５の前後の開口縁に対して当接することで、電気接触部材５０の前後方向への移動を抑制している。一方で、第２開口３５はケース開口部３１から連通して上方に開口していることから、電気接触部材５０の上方への移動を許容している。
【００２５】
斜め巻きコイル６０は、導電性を有しており、図１及び図２に示すように、一般的なコイルスプリングとは異なり、スプリングを構成する各コイルの巻回面がばねの軸方向（巻方向）に対して傾斜するように巻かれたスプリングである。この斜め巻きコイル６０は、その外周部６１に荷重をかけられると、各コイルの巻回面がコイルの軸に対してさらに傾斜した状態に倒れることで、ばねの高さ寸法（ばねの軸方向に垂直な方向での寸法）が小さくなり圧縮される。そして、斜め巻きコイル６０は、その変位量（ばねの高さの変位量）を変化させても、ばね荷重があまり変化しない非線形領域を有している。
【００２６】
そして、斜め巻きコイル６０は、電気接触部材５０とこの電気接触部材５０に対向する受け面４１Ａとの間に、その軸線が受け面４１Ａに沿うように配されている。この際に、斜め巻きコイル６０は、相手側接点９３が突き当て前の状態においても非線形領域で使用可能な程度に軸方向に垂直な方向に圧縮されて、中間端子４０と電気接触部材５０との間に外周部６１が挟み込まれている。また、斜め巻きコイル６０は、巻方向から見ると楕円形をしており、楕円形の長軸が幅方向になるように、斜め巻きコイル６０は配されている。そして、斜め巻きコイル６０は、中間端子４０の山型部４５が設けられている位置に配されており、山型部４５と斜め巻きコイル６０の外周部６１とが面接触することで、斜め巻きコイル６０が位置ずれしにくくなっている。
【００２７】
コネクタハウジング８０は、図１に示すように、上下に分割された合成樹脂製の上割体８０Ｕと下割体８０Ｌとを組み合わせることで構成されている。
コネクタハウジング８０の上割体８０Ｕには、端子部４３をコネクタハウジング８０の外部に導出させる導出部８１が設けられている。導出部８１の内部には、ランス８３が設けられている。このランス８３は、端子部４３の係止孔４３Ｂに嵌まり込んで係止することにより、中間端子４０がコネクタハウジング８０の内部に落ち込むことを抑制している。
【００２８】
コネクタハウジング８０の下割体８０Ｌには、相手側端子９１の進入を許容するハウジング開口部８５が設けられている。ハウジング開口部８５は、収容された端子金具１１のケース開口部３１とほぼ同じ位置に設けられており、電気接触部材５０を下側に露出可能としており、後記する嵌合部９９の進入を可能としている。
【００２９】
また、コネクタハウジング８０の下割体８０Ｌには、移動規制部８７が設けられている。移動規制部８７は、ハウジング開口部８５の前側に設けられており、導出部８１の下側に位置している。移動規制部８７は、下割体８０Ｌの前壁が厚肉になることで形成されている。移動規制部８７の後面位置が、電気接触部材５０の曲げ片５３の前面の若干前方に位置している。移動規制部８７と曲げ片５３の間の間隔は、電気接触部材５０の回動動作によって曲げ片５３が接触しない程度となっている。これにより、端子金具１１が、コネクタハウジング８０の内部において前方向に移動することが規制されている。
【００３０】
相手側コネクタ９０は、図１及び図３に示すように、相手側端子９１と相手側ハウジング９７とを備えている。相手側端子９１は、導電性の金属で形成されており、上下方向に延びる板状部材が前方に略直角に曲げられることで略Ｌ字状に形成されている。相手側端子９１のうち電気接触部材５０に対向する一端側が相手側接点９３とされている。そして、相手側接点９３の上面には、球状部９５が下面側からの叩き出しにより形成されている。
【００３１】
また、相手側端子９１は相手側ハウジング９７にインサート成形によって保持されている。相手側接点９３は、嵌合部９９によって保持されている。嵌合部９９がハウジング開口部８５内に進入することで、コネクタ１０と相手側コネクタ９０とが嵌合する。
【００３２】
本実施形態のコネクタ１０及び端子金具１１は、以上のような構成であって、続いてその作用を説明する。
相手側端子９１が電気接触部材５０に押圧前の状態では、図１に示すように、電気接触部材５０は、斜め巻きコイル６０によってケース２０のケース開口部３１側に押圧された状態で、ケース２０（両支持部２５、２７）に受け止められている。そして、電気接触部材５０は、相手側接点９３の進入軸線Ｌに対して非垂直となる傾斜状態で保持されている。
【００３３】
また、この状態では、電気接触部材５０は傾斜状態で配されているため、中間端子４０との間の寸法が後方にいくほど大きくなっている。しかしながら、斜め巻きコイル６０は、高さ寸法に寄らずそのばね荷重がほぼ一定となっているため、電気接触部材５０は前側と後側がほぼ同じばね荷重で相手側接点９３側に付勢されているため、意図せずに電気接触部材５０が上下方向に移動する虞がない。また、中間端子４０と電気接触部材５０は斜め巻きコイル６０と互いに多点で接触することで、斜め巻きコイル６０を介して互いに電気的に接続される。
【００３４】
また、電気接触部材５０の曲げ片５３は、コネクタハウジング８０の移動規制部８７によって前方向への移動が規制されている。また、電気接触部材５０の後端が、コネクタハウジング８０の後壁によって後方向への移動が規制されている。このように、電気接触部材５０はコネクタハウジング８０に対して前後方向への移動が規制されている。一方で、電気接触部材５０は、第２張出部５５（図２参照）が第２開口３５の前後の孔縁に当接することで、ケース２０内での前後方向への移動が規制されている。また、中間端子４０も導出部８１によって保持されることで、コネクタハウジング８０に対する移動が規制されている。そのため、全体として、端子金具１１のコネクタハウジング８０内での前後方向への移動が規制されている。
【００３５】
そして、コネクタ１０と相手側コネクタ９０とが相対的に近づくと、図３に示すように、コネクタ１０と相手側コネクタ９０とが完全に嵌合する。この状態では、電気接触部材５０は、斜め巻きコイル６０の付勢力と相手側接点９３の押圧力によって挟持されている。このように、嵌合状態では、電気接触部材５０が斜め巻きコイル６０によって相手側接点９３側に押し付けられることで、電気接触部材５０と相手側接点９３とが電気的に接続される。
【００３６】
嵌合前の状態では、電気接触部材５０の後端が下がる傾斜状態で支持されているため、電気接触部材５０に相手側接点９３が突き当たった際に、電気接触部材５０に回転力が作用して、相手側接点９３と接触したままで前端側を軸に回動しようとする。そして、相手側接点９３がケース２０内に進入するにつれて、電気接触部材５０が相手側接点９３によって上方（ケース２０の内側に）に並進移動しつつ電気接触部材５０の後端側を軸に回動する。そして、斜め巻きコイル６０の付勢力と相手側接点９３の押圧力がつりあう位置まで、電気接触部材５０は回動しながら移動する。
【００３７】
このようにして、電気接触部材５０と相手側接点９３とが最初に突き当たった状態（図１の状態）から嵌合状態（図３の状態）に移動する間に、電気接触部材５０は前端側を軸として回動しながら上方に移動する。この際に、電気接触部材５０と相手側接点９３（球状部９５）との接触する点が擦るようにしてずれ動くことから、電気接触部材５０と相手側接点９３との間に異物が存在したとしても、その異物が擦り取られて、接触部分からは排除される。
【００３８】
また、電気接触部材５０が回動しつつ移動するため、電気接触部材５０と中間端子４０との間の高さ寸法が変化するため、電気接触部材５０と中間端子４０とに挟み込まれている斜め巻きコイル６０のばね荷重が変化する懸念がある。しかしながら、斜め巻きコイル６０は、その特性によって、コイルの寸法の変位量（たわみ率）によってそのばね荷重があまり変化せず、斜め巻きコイル６０の高さ寸法が変化しても、中間端子４０及び電気接触部材５０に対するばね荷重の変化がほとんどない。そのため、電気接触部材５０が相手側接点９３に押圧されて、回動して移動しても、中間端子４０及び電気接触部材５０間の接触抵抗の変化はほとんどない。
【００３９】
そして、嵌合状態では、電気接触部材５０は、相手側接点９３の進入軸線Ｌに対して垂直な状態で保持され、斜め巻きコイル６０の付勢力によって相手側接点９３に押し付けられ、電気に接続される。この状態で、振動等により相手側接点９３と端子金具１１との相対的距離が変化することが考えられる。仮に、振動等によって、電気接触部材５０と相手側接点９３との相対的距離が変化することで、相手側接点９３からの押圧力が変化して、電気接触部材５０と中間端子４０との間の高さ寸法が変化して、斜め巻きコイル６０の高さ寸法が変化したとする。この場合であっても、斜め巻きコイル６０は高さによってばね荷重があまり変化しないため、電気接触部材５０と中間端子４０とのばね荷重が変化しない。このため、振動等によって電気接触部材５０が相対的に移動しても、電気接触部材５０の動きに起因する接触抵抗への影響を抑えることができる。
【００４０】
以上のように、本実施形態の端子金具１１では、電気接触部材５０は、ケース２０内で傾斜姿勢をとっている。そして、初期状態からケース２０のケース開口部３１を通って相手側接点９３が進入すると、相手側接点９３が電気接触部材５０に突き当たり、斜め巻きコイル６０が中間端子４０の受け面４１Ａと電気接触部材５０との間で横から押し潰されるように変形する。この結果、電気接触部材５０は一端側を軸として回動し当初の傾斜姿勢からその傾斜度合いを変えつつ、相手側接点９３から逃げるように後退する。このため、相手側接点９３との接触部分で電気接触部材５０を擦るようなずれ動き現象が生じ、両者間に異物が存在していたとしても、その異物がこすり取られる。このように、電気接触部材５０自体が弾性変形しなくても、相手側接点９３との間でずれ動き現象が生ずるため、電気接触部材５０の板厚を電流値に応じて厚くして用いることができる。
【００４１】
＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、中間端子４０を用いていたが、電気接触部材５０と外部回路とを電線等で直接接続して、中間端子４０を用いなくても良い。また、中間端子４０を用いない場合には、ケース２０の天井壁２１を受け面とし、斜め巻きコイルは導電性を有していなくても良い。
【００４２】
（２）上記実施形態では、中間端子４０に山型部４５が設けられていたが、山型部がなくて、受け部が平板状となっていても良い。
【００４３】
（３）上記実施形態では、電気接触部材５０には曲げ片５３が設けられていたが、曲げ片５３がなくても良い。
【００４４】
（４）上記実施形態では、移動規制部８７はコネクタハウジング８０の内壁を厚くするようにして設けられていたが、曲げ片５３の移動を規制できれば、リブなどで形成しても良い。
【００４５】
（５）上記実施形態では、第２張出部５５が第２開口３５の孔縁に当接することで、電気接触部材５０の前後方向への移動が規制されていたが、第２張出部５５及び第２開口３５が設けられていなくても良い。
【００４６】
（６）上記実施形態では、斜め巻きコイル６０は、相手側接点９３が突き当て前の状態でも非線形領域になるように圧縮されていたが、嵌合後の状態で非線形領域になるように圧縮されていても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１０…コネクタ
１１…端子金具
２０…ケース
２１…天井壁
３１…ケース開口部（開口部）
４０…中間端子
４１…受け部
４１Ａ…受け面
４３…端子部
４５…山型部
５０…電気接触部材
５１…押圧部
５３…曲げ片
５７…接点部
６０…斜め巻きコイル
６１…外周部
８０…コネクタハウジング
８１…導出部
８５…ハウジング開口部
８７…移動規制部
９０…相手側コネクタ
９１…相手側端子
９３…相手側接点
Ｌ…進入軸線
【図１】
2017091835.tif 000003
【図２】
2017091835.tif 000004
【図３】
2017091835.tif 000005