JP2011159544A

JP2011159544A - 給電構造

Info

Publication number: JP2011159544A
Application number: JP2010021418A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiro Ueda; 哲弘植田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-08-18

Abstract

【課題】導電部材の表面の微小な凹凸をおよび接触面の傾きによる間隙を埋め接触抵抗を低下させることができ、かつ耐久性にも優れた給電構造を提供する。
【解決手段】電流が給電される一対の給電バスバー１・２と、これら給電バスバー１・２の互いに対向する接触面１Ａ・２Ａの間に介在される塑性変形可能な金属材料からなる金属シート１０と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータ等の給電構造に関し、特に導電部材の接触面の低抵抗化を可能とする給電構造に関する。

一般に、大容量の電流を外部電源から給電する構造として、プリント回路基板に、銅材等からなる給電用受電プレート等を取り付け、導電部材となる給電バスバーとネジ留めする方式が用いられている。

そして、給電バスバーの接触面の低抵抗化を可能とする技術として、例えば以下の公報が示されている。
特許文献１には、電極端子板と配線板との接続部抵抗を低減することを目的として、これら電極端子板と配線板との間に、接触面の面精度を高めるために金属板を介在させるとともに、全体をねじで締め付けた電極端子接続構造が示されている。
特許文献２には、電極に使用される炭素繊維シートの強度確保及び収縮防止のために、該炭素繊維シートにカーボンプラスチック板を特定条件下で接合する導電性プラスチック電極が示されている。
特許文献３には、導電性基材とこの片面に設けられた接着剤層の貼着面との間に電気的導通性が付与されている導電性接着テープ本体と、基材の片面に接着剤層が設けられ、該導電性接着テープ本体よりも幅広に形成された補助テープとからなる導電性接着テープが示されている。そして、この導電性接着テープでは、導電性接着テープ本体、補助テープを特定の寸法、材質に設定することにより、被着体が屈曲部や段差などの非平滑面を有していても、優れた耐湿性を示し、安定な電気的導通性を発現できるものである。
特許文献４には、潤滑性に優れ、樹脂や金属等の周囲の部材に影響を与えず、かつ導電性に優れた含フッ素導電性グリースが示されている。

特開平０３−０８４８７６号公報実開昭６３−１６４１６９号公報特開平１１−３０２６１５号公報特開２００９−００７４２６号公報

近年、プリント回路基板の高密度化、高集積化が進むに伴い大電流の給電が必要とされ、電源ライン接続部の接触抵抗が問題となっている。
このため、特許文献１に示される金属板、特許文献２に示されるカーボンプラスチック板、特許文献３に示される導電性接着テープ、特許文献４に示される含フッ素導電性グリースなどを使用し、これによって電源ライン接続部の接触抵抗を緩和するようにしているが、十分な接触抵抗の低減が図られていない。

具体的には、第１の問題点は、導電部材となる給電バスバー表面の凹凸である。給電バスバーの表面は完全に平滑ではなく微小な凹凸や傷が無数に存在している。そのため給電バスバーの接触面にはわずかな間隙が生じている。この間隙が接触抵抗を増大させる原因の一つとなっている。
第２の問題点は、導電部材となる給電バスバーの傾きである。装置に取り付けられた給電バスバーは必ずしも受電側のバスバーと平行にはならず、僅かに傾いている。そのため第１の問題点と同様、給電バスバーの接触面に間隙が生じ、接触抵抗が増大する原因となっている。
また、給電バスバーの表面は完全に平滑ではなく微小な凹凸や傷が無数に存在していることに関して、特に、引用文献４に記載の含フッ素導電性グリースが使用されることがあるが、使用条件によってはグリースが流出する等の問題があり、その解決が望まれていた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、導電部材の表面の微小な凹凸および接触面の傾きによる間隙を埋め、接触抵抗を低下させることができ、かつ耐久性にも優れた給電構造を提供する。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。すなわち、本発明は、電流が給電及び受電される一対の導電部材と、これら導電部材の互いに対向する接触面の間に介在される塑性変形可能な金属材料からなる金属シートと、を具備することを特徴としている。

本発明によれば、電流が給電される一対の導電部材と、これら導電部材の互いに対向する接触面の間に介在される塑性変形可能な金属材料からなる金属シートと、を具備するようにした。これによって導電部材を接続する際に、該導電部材の接触面の表面にある微小な凹凸内に、塑性変形した金属シートが入り込み、該金属シートが凹凸内を隙間無く埋めることで、該導電部材の接触面の表面にある微小な凹凸が原因となる接触抵抗を低下させることができる。同時に前記金属シートの変形により、前記導電部材の接触面の傾きが原因となる接触抵抗も低下させることができる。
また、本発明では、導電部材間に塑性変形可能な金属シートを介在されるようにしているので、従来のグリースなどと比べて耐久性が良く、長期的に安定した使用が可能である。

本発明の一実施例として挙げた給電構造を示す斜視図である。螺子締結前の給電バスバーと金属シートとの接合箇所のイメージを示す正面図である。螺子締結後の給電バスバーと金属シートとの接合箇所のイメージを示す正面図である。

本発明の一実施例について図１〜図３を参照して説明する。
図１は、大容量の電流を給電するための給電構造を示すものであって、図において、符号１・２で示すものは、電流が給電される一対の給電バスバー（導電部材）である。

これら給電バスバー１・２は、導電性の良い材料、例えば、銅によって平板状に形成されるとともに、互いに導通した状態で直線となる位置関係に配置される。また、これら給電バスバー１・２は、互いに導通させる場合には、その対向面となる接触面１Ａ・２Ａの間に、金属材料からなる金属シート１０が介在される。
この金属シート１０は、半田などの塑性変形可能な金属材料により数十μｍの板状（例えば、４０μｍ程度の板状）に形成される。

前記給電バスバー１・２の端部及び金属シート１０の中央部には、円形の取付孔３・４及び１１がそれぞれ形成されている。
これら取付孔３・４・１１は、前記給電バスバー１・２の間に金属シート１０を挟んだ状態で、これら給電バスバー１・２及び金属シート１０を互いに連結するための鉄製の螺子（締結手段）２０を取り付ける箇所である。そして、この螺子２０を、取付孔３・４・１１に挿通及び螺合することで、給電バスバー１・２の間に金属シート１０を圧着する。ここで締結手段である螺子２０の締め付けトルクは、本実施形態の場合、１４.５［ｋｇｆ］程度が適当である。

そして、上記の給電構造では、給電バスバー１・２を接続する際に、給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａ間に、塑性変形可能な金属材料からなる金属シート１０を介在させた状態で、締結手段２０によりこれら給電バスバー１・２及び金属シート１０を互いに圧着する。これによって図２〜図３に示されるように、該給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａの表面にある微小な凹凸内に、塑性変形して潰れた金属シート１０が入り込み、該金属シート１０が凹凸内を隙間無く埋めることで、該給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａの表面にある微小な凹凸が原因となる接触抵抗を低下させることができる。また、前記金属シート１０が、前記給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａの傾きに応じて自在に塑性変形することによって、該給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａの傾きが原因となる接触抵抗も同時に低下させることができる。

以上詳細に説明したように本実施例に示される給電構造では、電流が給電される一対の給電バスバー１・２と、これら給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａの間に介在される塑性変形可能な金属材料からなる金属シート１０と、を具備するようにした。これによって該給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａの表面にある微小な凹凸内に、塑性変形した金属シート１０が入り込むことで、該給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａの表面にある微小な凹凸による接触抵抗を低下させることができる。同時に、金属シート１０の変形により、給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａの傾きが原因となる接触抵抗も低下させることができる。
本実施例に示される給電構造では、給電バスバー１・２の接触面１Ａ・２Ａに塑性変形可能な金属シート１０を介在されるようにしているので、従来のグリースなどと比べて耐久性が良く、長期的に安定した使用が可能である。

なお、上記の実施例では、螺子２０を締結手段としたが、これに限定されず、ボルト及びナット、又は取付孔３・４・１１を設けることなく、給電バスバー１・２を外側から挟むクリップを締結手段としても良い。

また、上記実施例では、半田などの塑性変形可能な金属材料により形成したが、これに限定されず、銅、銀などの粒子を導電性のバインダーに混入することで塑性変形可能な金属シートを形成しても良い。

また、上記実施例では、一対の給電バスバーにより導電部材を形成したが、これに限定されず、一方の導電部材を配線基板上に設けられた端子とし、他方の導電部材を給電バスバーとしても良く、導電部材の形態は、前述した一対の給電バスバー１・２に限定されない。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、コンピュータ、電子機器等への給電を行うための給電構造に関する。

１給電バスバー（導電部材）
１Ａ接触面
２給電バスバー（導電部材）
２Ａ接触面
１０金属シート
２０螺子（締結手段）

Claims

電流が給電及び受電される一対の導電部材と、これら導電部材の互いに対向する接触面の間に介在される塑性変形可能な金属シートと、を具備することを特徴とする給電構造。
前記導電部材は、給電バスバーであることを特徴とする請求項１に記載の給電構造。
前記導電部材の一方は配線基板上に設けられた端子であり、前記導電部材の他方は給電バスバーであることを特徴とする請求項１に記載の給電構造。
前記金属シートは半田から形成されることを特徴とする請求項１〜３に記載の給電構造。
前記一対の導電部材は前記金属シートを介して締結手段により互いに圧着されることを特徴とする請求項１〜４の給電構造。
前記締結手段は螺子からなり、前記一対の導電部材と金属シートとを貫通するように配置されることを特徴とする請求項５の給電構造。