JP2014235804A - 接続部材 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな電流を流すことが可能であり、簡単な構成で電極間の公差を吸収することができる接続部材を提供する。【解決手段】筒状体１１は、導電性を有し、複数の貫通孔１５が外周に形成されている。したがって筒状体１１は、線材からなるスプリングバネとは異なり、断面積を大きくすることができる。また筒状体１１の貫通孔１５には、弾性を有する弾性部材１２が設けられる。複数の貫通孔１５に設けられる弾性部材１２によって筒状体１１が湾曲する変形および軸方向への圧縮変形も許容することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、電極間を接続し、電力の送受信の経路となる接続部材に関する。

特許文献１には、電極間を接続する接続部材として、内部に縦方向に移動するピンと、ピンを付勢するスプリングバネを備え、電極間の公差をスプリングバネで吸収する構造が開示されている。

実開昭６３−２５４６７号公報

前述の特許文献１の接続部材では、内部にスプリングとピンを有するので構造が複雑である。またスプリングバネは電流が流れる経路を構成しているので、電気抵抗が大きくなり、電力の送受信のような大電流を流すことに対しては不向きであり、小電流に限定されるという問題がある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、大きな電流を流すことが可能であり、簡単な構成で電極間の公差を吸収することができる接続部材を提供することを目的とする。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

本発明は、導電性を有し、複数の貫通孔（１５）が外周に形成されている筒状の筒状体（１１）と、弾性を有し、貫通孔に設けられる弾性部材（１２）と、を含むことを特徴とする。

このような本発明に従えば、筒状体は、導電性を有し、複数の貫通孔が外周に形成されている。したがって筒状体は、線材からなるスプリングバネとは異なり、コンパクトな構造で導電経路を短距離化することができる。したがって導電抵抗を抑制することが可能となり、大きな電流を流すことが可能となる。

このような筒状体の貫通孔には、弾性を有する弾性部材が設けられる。複数の貫通孔に設けられる弾性部材によって筒状体が湾曲する変形および軸方向への圧縮変形も許容することができる。このように複数の貫通孔に弾性部材が設けられるので、貫通孔が形成されていない筒状体に比べて筒状体の軸方向および径方向に弾性変形が可能となる。したがって接続部材は、簡単な構成であって、電極間の寸法公差を吸収することができる。

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態の接続部材１０を示す斜視図である。 接続部材１０の一部を拡大して示す正面図である。 図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見て示す断面図である。 接続部材１０の使用状態を示す正面図である。 第２実施形態の接続部材１０Ａの使用状態を示す正面図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図４を用いて説明する。接続部材１０は、図４に示すように、離れた電極間を電気的に接続し、電力の送受信の経路となる部材である。接続部材１０は、図４に示すように、たとえば樹脂表面に敷設された接触端子２０と電線３０とを電気的に接続する場合に用いられる。接続部材１０は、筒状体１１、弾性部材１２、装着部１３および絶縁カバー１４を含んで構成される。

筒状体１１は、導電性を有する。したがって筒状体１１は、導電性を有する金属材料からなり、たとえばニッケル、ニッケル合金、モネル、ニッケルバナジウム、銅および燐青銅などの一種を採用することができる。なお筒状体１１は、バネ材に限るものではない。

筒状体１１には、図１および図２に示すように、複数の貫通孔１５が外周に形成されている。貫通孔１５には、弾性を有する弾性部材１２が設けられる。貫通孔１５は、筒状体１１の軸線に交差する方向に延び、本実施形態では軸線に直交する周方向に延びる。また貫通孔１５は、軸線が延びる軸方向に間隔をあけて複数形成されている。筒状体１１は、本実施形態では円筒状に形成される。

軸方向に隣接する貫通孔１５は、図１に示すように、位置が周方向にずれている。また貫通孔１５の周方向の長さは、筒状体１１の外周の４分の１以上が好ましく、本実施形態では筒状体１１の外周の４分の１である。同一断面に関して、図１に示すように、２つの貫通孔１５が形成されている。２つの貫通孔１５は、互いに対向するように位置する。換言すると、図３に示すように、同一断面において、貫通孔１５と筒状体１１とが交互に位置している。

このような貫通孔１５の形状および位置は、筒状体１１の剛性および弾性部材１２の弾性などに基づいて、筒状体１１に要求される変形量に応じて設定される。また筒状体１１の変形範囲は弾性変形許容範囲内で設計される。

弾性部材１２は、弾性を有し、筒状体１１の貫通孔１５に設けられる。弾性部材１２の材料としては、シール性を有し、粘弾性体材料としてのゲル状弾性体、シリコーンゴムなどのエラスチックゴムなどの一種を採用する。ゲル状弾性体は、コロイド溶液中の粒子がゼリー状に固化したものである。また弾性部材１２としては、天然ゴム、シリコン系のゴム、もしくはアクリル系の材料の一種を採用することができる。

また弾性部材１２の材料は、弾性を有し、さらに導電性を有する材料を採用してもよい。たとえば導電性を有する弾性部材１２は、弾性部材１２に導電性物質を混入することによって実現することができる。導電性物質は、金、銀、銅、鉄およびニッケルなどの金属粒子、導電性粒子および導電ペーストを採用することができる。したがって、導電性を有する弾性部材１２は、たとえばヤング率の低いゴムに金属粒子を混入して形成したもの、ヤング率の低いゴムに導電ペーストを混入して形成したもの、およびヤング率の低いゴムに導電性粒子を混入して形成したもの等である。またはネオプレーンやシリコーンゴム等にカーボンブラックを充填剤として加えた導電性ゴムで構成してもよい。

装着部１３は、図４に示すように、軸方向の一端部（図４の下方側の端部）に設けられ、電線３０などが装着される部分である。装着部１３は、軸方向の他端部側に凹となるように形成される。この凹となる装着部１３に、たとえばモータの電線３０の先端が挿入される。これによってモータの電線３０と接続部材１０とが電気的に接続される。

絶縁カバー１４は、図４に示すように、筒状体１１の外周を覆うように設けられる。絶縁カバー１４は、絶縁性を有する。したがって電極間に配置された状態で、筒状体１１に外方から異物が接触することを防ぐことができる。また絶縁カバー１４は、弾性部材１２と同様に弾性を有する。したがって絶縁カバー１４は、筒状体１１の変形を許容することができる。

次に、接続部材１０を用いて電極間を接続する方法に関して、図４を用いて説明する。接続部材１０は、図４の隔壁３１と取付け樹脂ブロック２１との間に設けられ、所定の電極を電気的に接続する。図４の下方に位置する隔壁３１は、たとえばモータとインバータとを分ける隔壁３１であり、図４の上方の位置する取付け樹脂ブロック２１は、モータに電力を供給するインバータの基板である。

隔壁３１には、モータ（図示せず）の電極（図示せず）に接続される電線３０が装着部１３に電気的および機械的に接続されている。隔壁３１には、挿通孔３２が形成されており、挿通孔３２に装着部１３が挿通された状態で固定される。これによって隔壁３１と接続部材１０とが一体となる。

取付け樹脂ブロック２１は、内部に接触端子２０および配線基板２２が埋め込まれている。そして配線基板２２には、接触端子２０が電気的に接続されている。接触端子２０の一部は、取付け樹脂ブロック２１の表面で露出している。この接触端子２０の露出部分に、接続部材１０の一端が接触するように位置決めされる。

このように接続部材１０は、隔壁３１に予め一体に設けられている。そして隔壁３１と取付け樹脂ブロック２１との相対位置を調整し、取付け樹脂ブロック２１の電極に接続部材１０の一端を接触させることによって、モータ側の電線３０と取付け樹脂ブロック２１の接触端子２０とを接続する。さらに取付け樹脂ブロック２１を隔壁３１に対して押圧する。これによって押圧する際は、接続部材１０が圧縮される方向に変形する。したがって筒状体１１と接触端子２０を確実に電気的に接続することができる。

換言すると、隔壁３１の表面と取付け樹脂ブロック２１との表面との距離は、接続部材１０の長さ寸法に対してマイナスの公差で設計される。これによって接続部材１０は、圧縮されることになる。

また絶縁カバー１４は、接触端子２０の表面を覆うような大きさが選択される。これによって絶縁カバー１４は、筒状体１１に接触端子２０の筒状体１１に接触していない部分を絶縁することができる。同様に、絶縁カバー１４は、隔壁３１の挿通孔３２を覆うような大きさが選択される。これによって絶縁カバー１４で挿通孔３２から異物がモータ側に侵入することを防ぐことができる。

以上説明したように本実施形態の筒状体１１は、導電性を有し、複数の貫通孔１５が外周に形成されている。したがって筒状体１１は、線材からなるスプリングバネとは異なり、断面積を大きくすることができる。したがって大きな電流を流すことが可能となる。

このような筒状体１１の貫通孔１５には、弾性を有する弾性部材１２が設けられる。複数の貫通孔１５に設けられる弾性部材１２によって筒状体１１が湾曲する変形および軸方向への圧縮変形も許容することができる。このように複数の貫通孔１５に弾性部材１２が設けられるので、貫通孔１５が形成されていない筒状体１１に比べて筒状体１１の軸方向および径方向に弾性変形が可能となる。したがって接続部材１０は、簡単な構成であって、電極間の寸法公差を吸収することができる。

また本実施形態では、貫通孔１５は、筒状体１１の軸線に交差する周方向に延び、軸線が延びる軸方向に間隔をあけて複数形成されている。貫通孔１５は周方向に延びるので、弾性部材１２によって筒状体１１が径方向に湾曲する変形を許容することができる。また軸方向に間隔をあけて複数形成されるので、軸方向への圧縮変形も許容することができる。

さらに本実施形態では、絶縁性を有し、筒状体１１の外周を覆う絶縁カバー１４をさらに含む。これによって筒状体１１の外周に異物が接触して、漏電することを防ぐことができる。たとえば冷媒を圧縮する圧縮機などに接続部材１０を用いる場合、導電性を有する冷媒が接触したとしても、絶縁カバー１４によって漏電を防ぐことができる。また冷媒が用いられる環境で接続部材１０を用いる場合、絶縁カバー１４は低温環境に耐えれる材料であることが好ましい。たとえば絶縁カバー１４は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）が用いられる。

また本実施形態では、接続部材１０は弾性を有するので、振動する装置などに用いても接続性を確保することができる。また接続部材１０は、自己保持力があるので、スプリングバネを用いた構成と異なりガイドする部材が不要である。したがって簡単な構成の接続部材１０を実現することができる。

換言すると、接続部材１０は、大電流を流すことが出来るフレキシブル接続構造を有する。これによりシンプルな突き当て構造でありながら、大電流に対応し、かつ縦（軸方向）および横（径方向）方向の変位に追従することができる。電極間の距離（プラス交差含む）に対し、接続部材１０を長くすることで、接続部材１０には圧縮圧力が発生し電極間は押し付け圧力が発生し電気的接続信頼性を確保することができる。これによって高い接触信頼性を確保することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図５を用いて説明する。本実施形態では、接続部材１０Ａは絶縁カバー１４を有しない点に特徴を有する。

接続部材１０Ａは、隔壁３１と取付け樹脂ブロック２１との間に設けられ、所定の電極を電気的に接続する。図５の下方に位置する隔壁３１の下方には、ステータ用コネクタの樹脂部３３が設けられる。隔壁３１には、挿通孔３２が形成されており、挿通孔３２に装着部１３がＯリング３４を介して挿通された状態で固定される。これによって隔壁３１と接続部材１０Ａとが一体となる。また装着部１３は挿通孔３２とＯリング３４を介して密に接続される。したがって挿通孔３２を介して異物が侵入することを防ぐことができる。

このような本実施形態では、絶縁カバー１４が不要な環境で用いることができる。したがってさらに簡単な構成で、電極間の寸法公差を吸収することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

前述の第１実施形態では、筒状体１１は円筒状であったが、円筒状に限るものではない。多角形状であってもよく、楕円状であってもよい。また貫通孔は、周方向に延びる形状に限るものではなく、小さい貫通孔をランダムに複数形成してもよい。また軸方向に延びる貫通孔であってもよく、螺旋状に延びる貫通孔であってもよい。換言すると、筒状体は、貫通孔を形成しても少なくとも要求される電力を発熱を抑制した状態で導通できる断面積を確保する形状であればよい。また筒状体１１は、端部が開口している形状に限るものではなく、端部が閉じている筒状体であってもよい。これによって電極との接触面積を増加することができる。

１０…接続部材 １１…筒状体
１２…弾性部材 １３…装着部
１４…絶縁カバー １５…貫通孔
２０…接触端子 ２１…取付け樹脂ブロック
２２…配線基板 ３０…電線
３１…隔壁 ３２…挿通孔
３３…樹脂部 ３４…Ｏリング

Claims (3)

1. 導電性を有し、複数の貫通孔（１５）が外周に形成されている筒状の筒状体（１１）と、
   弾性を有し、前記貫通孔に設けられる弾性部材（１２）と、を含むことを特徴とする接続部材。
2. 前記貫通孔は、前記筒状体の軸線に交差する方向に延び、前記軸線が延びる方向に間隔をあけて複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載の接続部材。
3. 絶縁性を有し、前記筒状体の外周を覆う絶縁カバー（１４）をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の接続部材。

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