JP2019046686A - Connector and cable and terminal conversion adapter including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器に用いられるコネクタ等に関するものである。 The present invention relates to a connector or the like used in an electric device.
従来、各種電気機器の電力供給には、プラグコネクタが用いられている。例えば、特許文献1には、バイメタル板及びサーミスターを有するブレーカーを備え、過温度及び過電流の状態から電気機器を保護する電源プラグが開示されている。
Conventionally, a plug connector is used for power supply of various electric devices. For example,
上記電源プラグにあっては、過熱によって変形するバイメタル板が金属シェルに被われ、異物の混入等が防止されている。ブレーカーの保護機能を有効に発揮させるためには、過温度及び過電流の状態に応じてバイメタル板の温度が敏感に変動するように、電源プラグが構成されていることが重要となる。 In the power supply plug, the bimetal plate which is deformed due to overheating is covered with the metal shell, and the inclusion of foreign matter is prevented. In order to effectively exhibit the protective function of the breaker, it is important that the power plug be configured such that the temperature of the bimetal plate sensitively changes according to the state of the over temperature and the over current.
しかしながら、上記電源プラグでは、ブレーカーの金属シェルが、電源プラグの筐体内に隙間なく埋め込まれているため、バイメタル板の熱が金属シェル及び筐体を順次伝導し、電源プラグの外部に放出される。このため、筐体等の周辺の構成要素を含むブレーカーの熱容量が大きくなり、過温度及び過電流の状態に応じたバイメタル板の温度変化が鈍感となる。その結果、過温度及び過電流の状態にあっても、バイメタル板が、迅速に回路を遮断できなくなるおそれがあり、さらなる改良が期待されている。 However, in the above power plug, since the metal shell of the breaker is embedded in the housing of the power plug without a gap, the heat of the bimetal plate is conducted to the metal shell and the housing sequentially and released to the outside of the power plug . For this reason, the heat capacity of the breaker including the peripheral components such as the housing becomes large, and the temperature change of the bimetal plate according to the state of the over temperature and the over current becomes insensitive. As a result, the bimetal plate may not be able to cut off the circuit quickly even under the condition of over temperature and over current, and further improvement is expected.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、過電流及び過熱に対して敏感に反応し、電気機器を迅速に保護することができるコネクタ等を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a connector or the like which is sensitive to over current and overheating and can quickly protect an electric device.
上記目的を達成するために、本発明の第1発明は、接続先に直流電力を供給する給電端子と、前記給電端子が形成された回路基板とを備えたコネクタにおいて、前記回路基板には、温度変化に応じて電流を遮断するブレーカーが設けられ、前記ブレーカーを被覆するカバーをさらに備え、前記ブレーカーと前記カバーとの間には、断熱空間が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to a first invention of the present invention, there is provided a connector comprising: a feed terminal for supplying DC power to a connection destination; and a circuit board on which the feed terminal is formed. A breaker for interrupting current in response to a temperature change is provided, and a cover for covering the breaker is further provided, and a heat insulation space is formed between the breaker and the cover.
本発明に係る前記コネクタにおいて、前記ブレーカーは、固定接点を有する固定片と、先端部に可動接点を有し、前記可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離隔するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを有し、前記ケースと前記カバーとの間には、第1断熱空間が形成されていることが望ましい。 In the connector according to the present invention, the breaker includes a fixed piece having a fixed contact, a movable piece having a movable contact at a tip end, pressing the movable contact against the fixed contact to bring about a change in temperature. A thermally responsive element for operating the movable piece such that the movable contact is separated from the fixed contact by being deformed, and a case for accommodating the fixed piece, the movable piece and the thermally responsive element, and the case Preferably, a first heat insulation space is formed between the cover and the cover.
本発明に係る前記コネクタにおいて、前記固定片及び前記可動片は、前記ケースの外側に突出し、前記回路基板のランドに接合される端子を有し、前記端子と前記カバーとの間には、第2断熱空間が形成されていることが望ましい。 In the connector according to the present invention, the fixed piece and the movable piece have a terminal projecting to the outside of the case and joined to a land of the circuit board, and a portion between the terminal and the cover is 2) It is desirable that a heat insulation space is formed.
本発明に係る前記コネクタにおいて、前記カバーは、前記ケースと当接する第1カバーを含むことが望ましい。 In the connector according to the present invention, the cover preferably includes a first cover that abuts on the case.
本発明に係る前記コネクタにおいて、前記第1カバーの外側に充填された絶縁体をさらに含むことが望ましい。 The connector according to the present invention preferably further includes an insulator filled on the outside of the first cover.
本発明に係る前記コネクタにおいて、前記絶縁体の外側を被覆する金属枠をさらに含むことが望ましい。 In the connector according to the present invention, it is preferable that the connector further includes a metal frame that covers the outside of the insulator.
本発明に係る前記コネクタにおいて、前記カバーは、前記コネクタの外殻を構成する第2カバーを含むことが望ましい。 In the connector according to the present invention, the cover preferably includes a second cover that constitutes an outer shell of the connector.
本発明の第2発明は、前記コネクタを備えたことを特徴とするケーブルである。 A second invention of the present invention is a cable comprising the connector.
本発明の第3発明は、前記コネクタを備えたことを特徴とする端子変換アダプタである。 A third invention of the present invention is a terminal conversion adapter comprising the connector.
第1発明のコネクタによれば、ブレーカーとカバーとの間に形成された断熱空間が、回路基板の給電端子で生じた熱がブレーカーを介してカバーに伝導することを抑制する。これにより、給電端子で生じた熱がブレーカー及びカバーを介してコネクタの外部に放出されることが抑制され、過電流及び過熱に対してブレーカーが敏感に反応し、電気機器を迅速に保護することが可能となる。 According to the connector of the first aspect of the present invention, the adiabatic space formed between the breaker and the cover suppresses the heat generated at the feeding terminal of the circuit board from being conducted to the cover via the breaker. As a result, the heat generated at the power supply terminal is suppressed from being released to the outside of the connector through the breaker and the cover, and the breaker responds sensitively to over current and overheating to rapidly protect the electric equipment. Is possible.
(第1発明)
本発明の第1発明の一実施形態によるコネクタについて図面を参照して説明する。図1は、プラグコネクタ10(以下、単にコネクタ10と記すことがある)の構成を示している。コネクタ10は、各種の電気エネルギーを動力源とする各種の機器、装置(以下、電気機器100と記す)に接続可能である。
(First invention)
A connector according to an embodiment of the first invention of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a plug connector 10 (hereinafter sometimes simply referred to as the connector 10). The
コネクタ10は、ケーブル50の先端部に設けられている。コネクタ10は、給電端子11Aと、給電ライン11とを備えている。給電端子11Aは、コネクタ10の接続先の電気機器100に直流電力を供給する。給電端子11Aは、給電ライン11の先端部に設けられている。コネクタ10の接続先である電気機器には、給電端子11A及び給電ライン11を介して直流電力が供給される。給電端子11A及び給電ライン11は、入出力電圧毎に複数経路に分けて設けられていてもよい。
The
給電ライン11には、ブレーカー1が設けられている。ブレーカー1は、温度変化に応じて給電ライン11を流れる電流を遮断する。例えば、何らかの事情により、コネクタ10が過熱した場合、ブレーカー1が動作して、給電ライン11を流れる電流が遮断される。また、コネクタ10の給電ラインに短絡が生じた場合等、給電ライン11に過電流が流れた場合にあっても、ブレーカー1が動作して、給電ライン11を流れる電流が遮断される。これにより、コネクタ10の発熱が停止し、コネクタ10及びその接続先が保護される。
The
図2は、コネクタ10の断面を示している。図1及び2に示されるように、コネクタ10は、回路基板12をさらに備える。
FIG. 2 shows a cross section of the
回路基板12は、矩形状に形成されている。回路基板12は、絶縁性の基板上に、導電体の回路がパターン状に形成されてなる。基板は、例えば、ガラス繊維等の繊維材料とエポキシ樹脂等の樹脂材料との複合材からなる。このような基板は、剛性が高くかつ比誘電率が低いため、高周波の信号処理に好適である。回路基板12がコネクタ10に内挿されることにより、コネクタ10の外力に対する強度及び剛性が高められる。なお、回路基板12として、例えば、フィルム状のフレキシブルプリント基板が適用されていてもよい。この場合、容易にコネクタ10の小型化を図ることが可能となる。また、柔軟な構造のコネクタ10が容易に製造可能となる。
The
ブレーカー1は、その長手方向が回路基板12の長手方向(ケーブル50の延長方向)を向く姿勢で、回路基板12に実装される。ブレーカー1は、その長手方向が回路基板12の短手方向を向く姿勢で、回路基板12に実装されていてもよい。本実施形態では、回路基板12には、給電端子11A及び給電ライン11等を構成する導電パターン12Aが形成されている。
The
給電端子11A及び給電ライン11を含む導電パターン12Aは、回路基板12の表側面(図1及び2において上側に位置する面)及び裏側面のうち、いずれか一面又は両面に形成されている。導電パターン12Aは、回路基板12の基板に固着されて支持されている。本実施形態では、給電ライン11は、回路基板12の表側面に形成さている。
The
導電パターン12Aは、グランド(GND)ライン及び信号伝送ラインを含んでいる。グランドラインは、ケーブル50の両端機器のグランド同士を接続する。信号伝送ラインはケーブル50の両端機器間で電気信号を伝送する。電気信号の伝送方式は、シリアル伝送であってもよく、パラレル伝送であってもよい。
The
ケーブル50には、複数本のワイヤー51が内挿されている。各ワイヤー51は、絶縁性を有する被覆によって絶縁されている。また、各ワイヤー51の先端部は、回路基板12の導電パターン12Aと、例えば、はんだ52等によって接続されている。
A plurality of
ブレーカー1の外側には、第1カバー13が設けられている。第1カバー13は、ブレーカー1を被覆する。第1カバー13は、絶縁性を有する樹脂等によってなり、射出成形等によって形成されている。第1カバー13は、その内面にブレーカー1を収容するための凹部13aを有している。第1カバー13は、ブレーカー1の蓋部材81と当接し、ケース7の一部又は全体を覆うように形成されている。第1カバー13によって、ブレーカー1のケース7、特に蓋部材81にかかる応力が低減される。また、第1カバー13と蓋部材81とが当接することにより、コネクタ10の高さが容易に低減される。
A
プラグコネクタ10がレセプタクルコネクタ60に接続され、給電端子11Aが通電するとき、給電端子11Aは接触抵抗によって発熱する。過電流及び過度な発熱から電気機器を保護するためには、過電流及び過熱に対するブレーカー1の応答性を高めることが重要である。
When the
本実施形態では、ブレーカー1と第1カバー13との間には、断熱空間16が形成されている。断熱空間とは、樹脂及び金属等が充填される替わりに、空気等の気体が満たされた空間又は真空の空間であり、断熱性に優れた空間である。断熱空間16は、回路基板12の給電端子で生じた熱がブレーカー1を介して第1カバー13に伝導することを抑制する。これにより、給電端子11Aで生じた熱がブレーカー1及び第1カバー13を介してコネクタ10の外部に放出されることが抑制され、過電流及び過熱に対してブレーカー1が敏感に反応し、電気機器を迅速に保護することが可能となる。
In the present embodiment, an
図3は、ブレーカー1の構成を示している。ブレーカー1は、固定接点21を有する固定片2と、端子片3と、先端部に可動接点41を有する可動片4と、温度変化に伴って変形する熱応動素子5と、PTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスター6と、固定片2、端子片3と、可動片4、熱応動素子5及びPTCサーミスター6を収容するケース7等によって構成されている。ケース7は、ケース本体(第1ケース)71とケース本体71の上面に装着される蓋部材(第2ケース)81等によって構成されている。
FIG. 3 shows the configuration of the
固定片2は、例えば、銅等を主成分とする金属板(この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの金属板)をプレス加工することにより形成され、ケース本体71にインサート成形により埋め込まれている。固定片2の一端には外部回路と電気的に接続される端子22(1C)が形成され、他端側には、PTCサーミスター6を支持する支持部23が形成されている。PTCサーミスター6は、固定片2の支持部23に3箇所形成された凸状の突起(ダボ)24の上に載置されて、突起24に支持される。
The fixed
固定接点21は、銀、ニッケル、ニッケル−銀合金の他、銅−銀合金、金−銀合金などの導電性の良い材料のクラッド、メッキ又は塗布等により可動接点41に対向する位置に形成され、ケース本体71の内部に形成されている開口73aの一部から露出されている。端子22はケース本体71の端縁から外側に突き出されている。支持部23は、ケース本体71の内部に形成されている開口73dから露出されている。
The fixed
端子片3は、固定片2と同様に、銅等を主成分とする金属板をプレス加工することにより形成され、ケース本体71にインサート成形により埋め込まれている。端子片3の一端には外部回路と電気的に接続される端子32が形成され、他端側には、可動片4と電気的に接続される接続部33が形成されている。端子32はケース本体71の端縁から外側に突き出されている。接続部33は、ケース本体71の内部に設けられた開口73bから露出し、例えば、レーザー溶接等によって可動片4と電気的に接続される。
The
端子22又は端子32のうち、いずれか一方が、コネクタ10の給電端子11A側のランドと、他方がケーブル50側のランドと接続される。
One of the
可動片4は、板状の金属材料をプレス加工することにより、長手方向の中心線に対して対称なアーム状に形成されている。可動片4の材料としては、固定片2と同等の銅等を主成分とするものが好ましい。この他、銅−チタン合金、洋白、黄銅などの導電性弾性材料を用いてもよい。
The
可動片4と端子片3とは、1枚の金属板から一体に形成されていてもよい。かかる趣旨を実現するブレーカーとして、例えば、特開2012−238615号公報及び特開2013−110032号公報には、端子片と一体に形成されている可動片が開示されている。
The
可動片4の先端部には、可動接点41が形成されている。可動接点41は、固定接点21と同等の材料によって形成され、溶接の他、クラッド、かしめ(crimping)等の手法によって可動片4の先端部に接合されている。
A
可動片4の基端部には、端子片3の接続部33と電気的に接続される接続部42が形成されている。端子片3の接続部33と可動片4の接続部42とは、例えば、溶接によって固着されている。
A
可動片4は、可動接点41と接続部42との間に、弾性部43を有している。弾性部43は、接続部42から可動接点41の側に延出されている。接続部42において端子片3の接続部33と固着されることにより可動片4が固定され、弾性部43が弾性変形することにより、その先端に形成されている可動接点41が固定接点21の側に押圧されて接触し、固定片2と可動片4とが通電可能となる。可動片4と端子片3とは、電気的に接続されているので、固定片2と端子片3とが通電可能となる。
The
可動片4は、弾性部43において、プレス加工により湾曲又は屈曲されている。湾曲又は屈曲の度合いは、熱応動素子5を収納できる限り特に限定はなく、動作温度及び復帰温度における弾性力、接点の押圧力などを考慮して適宜設定すればよい。
The
熱応動素子5は円弧状に湾曲した初期形状をなし、熱膨張率の異なる薄板材を積層することにより形成される。過熱により動作温度に達すると、熱応動素子5の湾曲形状は、スナップモーションを伴って逆反りし、冷却により復帰温度を下回ると復元する。熱応動素子5の初期形状は、プレス加工により形成することができる。所期の温度で熱応動素子5の逆反り動作により可動片4の弾性部43が押し上げられ、かつ弾性部43の弾性力により元に戻る限り、熱応動素子5の材質及び形状は特に限定されるものでないが、生産性及び逆反り動作の効率性の観点から矩形が望ましく、小型でありながら弾性部43を効率的に押し上げるために正方形に近い長方形であるのが望ましい。なお、熱応動素子5の材料としては、例えば、高膨脹側に銅−ニッケル−マンガン合金又はニッケル−クロム−鉄合金、低膨脹側に鉄−ニッケル合金をはじめとする、洋白、黄銅、ステンレス鋼など各種の合金からなる熱膨張率の異なる2種類の材料を積層したものが、所要条件に応じて組み合わせて使用される。
The thermally
また、可動片4をバイメタル又はトリメタル等の積層金属によって形成することにより、可動片4と熱応動素子5とを一体的に形成する構成であってもよい。この場合、ブレーカーの構成が簡素化されて、さらなる小型化を図ることができる。
Alternatively, the
PTCサーミスター6は、固定片2と熱応動素子5との間に配設されている。すなわち、PTCサーミスター6を挟んで、固定片2は熱応動素子5の直下に位置している。熱応動素子5の逆反り動作により固定片2と可動片4との通電が遮断されたとき、PTCサーミスター6に流れる電流が増大する。PTCサーミスター6は、温度上昇と共に抵抗値が増大して電流を制限する正特性サーミスターであれば、動作電流、動作電圧、動作温度、復帰温度などの必要に応じて種類を選択でき、その材料及び形状はこれらの諸特性を損なわない限り特に限定されるものではない。本実施形態では、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム又はチタン酸カルシウムを含むセラミック焼結体が用いられる。セラミック焼結体の他、ポリマーにカーボン等の導電性粒子を含有させたいわゆるポリマーPTCを用いてもよい。
The PTC thermistor 6 is disposed between the
熱応動素子5の動作時に、PTCサーミスター6は、発熱によって熱応動素子5の変形を維持し、ブレーカー1の電流遮断状態を保持する。このようなブレーカー1の自己保持機能が不要である場合、PTCサーミスター6は廃されていてもよい。
During operation of the thermally
ケース7を構成するケース本体71及び蓋部材81は、難燃性のポリアミド、耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LCP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの熱可塑性樹脂により成形されている。ケース7を構成する熱可塑性樹脂は、ブレーカー1の外側に絶縁体17を形成する関係上、絶縁体17を構成する樹脂よりも融点の高い樹脂が望ましい。ケース本体71及び蓋部材81に用いられる樹脂材料としては、難燃性に適した樹脂材料、例えば、UL94規格でV−0グレード以上の樹脂材料が好ましい。また、上述した樹脂と同等以上の特性が得られるのであれば、熱硬化性樹脂又は樹脂以外の材料を適用してもよい。
The case
ケース本体71には、可動片4、熱応動素子5及びPTCサーミスター6などを収容するための収容凹部73が形成されている。収容凹部73は、可動片4を収容するための開口73a,73b、可動片4及び熱応動素子5を収容するための開口73c、並びに、PTCサーミスター6を収容するための開口73d等を有している。なお、ケース本体71に組み込まれた可動片4、熱応動素子5の端縁は、収容凹部73の内部に形成されている枠によってそれぞれ当接され、熱応動素子5の逆反り時に案内される。
The case
蓋部材81には、カバー片9がインサート成形によって埋め込まれている。カバー片9は、例えば、ステンレス鋼等の金属板をプレス加工することにより形成される。カバー片9は、後述する図8及び図9に示すように、可動片4の表面と適宜当接し、可動片4の動きを規制すると共に、蓋部材81のひいては筐体としてのケース7の剛性・強度を高めつつブレーカー1の小型化に貢献する。カバー片9の外面側には、樹脂が配されている。
The cover piece 9 is embedded in the
図3に示すように、固定片2、可動片4、熱応動素子5及びPTCサーミスター6等を収容したケース本体71の開口73a、73b、73c等を塞ぐように、蓋部材81が、ケース本体71に装着される。ケース本体71と蓋部材81とは、例えば超音波溶着によって接合される。ケース本体71と蓋部材81とは、収容凹部73の外側で全周に亘って接合されているので、収容凹部73の内部空間は、密閉されてブレーカー1の外部から隔離される。これにより、ケース7の気密性が高められる。従って、ブレーカー1の内部構成がコネクタ10の製造工程の影響を受けるおそれが低減され、ブレーカー1の動作の確実性が高められる。また、コネクタ10の内部に異物が混入しても、ブレーカー1の動作が正常に維持される。
As shown in FIG. 3, the
ケース本体71と蓋部材81との接合手法は、超音波溶着に限られることなく、両者が強固に接合され十分な気密性が得られる手法であれば、適宜適用することができる。例えば、液状又はゲル状の接着剤を塗布・充填し、硬化させることにより、両者が接着されてもよい。
The method of joining the case
図4は、通常の充電又は放電状態におけるブレーカー1の動作を示している。通常の充電又は放電状態においては、熱応動素子5は初期形状を維持し(逆反り前であり)、固定接点21と可動接点41は接触し、可動片4の弾性部43などを通じてブレーカー1の両端子22、32間は導通している。可動片4の弾性部43と熱応動素子5とは接触しており、可動片4、熱応動素子5、PTCサーミスター6及び固定片2は、回路として導通している。しかし、PTCサーミスター6の抵抗は、可動片4の抵抗に比べて圧倒的に大きいため、PTCサーミスター6を流れる電流は、固定接点21及び可動接点41を流れる量に比して実質的に無視できる程度である。
FIG. 4 shows the operation of the
図5は、過充電状態又は異常時などにおけるブレーカー1の動作を示している。過充電又は異常により高温状態となると、動作温度に達した熱応動素子5は逆反りし、可動片4の弾性部43が押し上げられて固定接点21と可動接点41とが離反する。このとき、固定接点21と可動接点41の間を流れていた電流は遮断され、僅かな漏れ電流が熱応動素子5及びPTCサーミスター6を通して流れることとなる。PTCサーミスター6は、このような漏れ電流の流れる限り発熱を続け、熱応動素子5を逆反り状態に維持させつつ抵抗値を激増させるので、電流は固定接点21と可動接点41の間の経路を流れず、上述の僅かな漏れ電流のみが存在する(自己保持回路を構成する)。この漏れ電流は安全装置の他の機能に充てることができる。
FIG. 5 shows the operation of the
過充電状態を解除し、又は異常状態を解消すると、PTCサーミスター6の発熱も収まり、熱応動素子5は復帰温度に戻り、元の初期形状に復元する。そして、可動片4の弾性部43の弾性力によって可動接点41と固定接点21とは再び接触し、回路は遮断状態を解かれ、図4に示す導通状態に復帰する。
When the overcharge state is released or the abnormal state is removed, the heat generation of the PTC thermistor 6 is also absorbed, and the thermally
断熱空間16は、第1断熱空間161を有している。第1断熱空間161は、ケース7の長手方向の端面75及び短手方向の端面76(図1参照)と第1カバー13との間に形成されている。第1断熱空間161は、ケース7の天面77(蓋部材81の外表面)と第1カバー13との間に形成されていてもよい。
The
第1断熱空間161によって、回路基板12の給電端子で生じた熱がブレーカー1のケース7を介して第1カバー13に伝導することを抑制する。これにより、給電端子11Aで生じた熱がケース7及び第1カバー13を介してコネクタ10の外部に放出されることが抑制され、過電流及び過熱に対してブレーカー1が敏感に反応し、電気機器を迅速に保護することが可能となる。
The first
断熱空間16は、第2断熱空間162を有している。第2断熱空間162は、端子22及び32と第1カバー13との間に形成されている。第2断熱空間162は、第1断熱空間161の一部と重複している。
The
第2断熱空間162によって、回路基板12の給電端子で生じた熱がブレーカー1の端子22及び32を介して第1カバー13に伝導することを抑制する。これにより、給電端子11Aで生じた熱が端子22及び32及び第1カバー13を介してコネクタ10の外部に放出されることが抑制され、過電流及び過熱に対してブレーカー1が敏感に反応し、電気機器を迅速に保護することが可能となる。
The second adiabatic space 162 prevents the heat generated at the feed terminal of the
図2に示されるように、第1カバー13及び回路基板12の外側には、合成樹脂等によって構成される絶縁体17が充填されている。絶縁体17に用いられる樹脂材料としては、難燃性に適した樹脂材料、例えば、UL(Underwriters Laboratories, Inc)94規格でV−0グレード以上の樹脂材料が好ましい。
As shown in FIG. 2, an
絶縁体17は、例えば、ブレーカー1が実装され、ブレーカー1の外側に第1カバー13が装着された回路基板12を金型内に装填(インサート)し、キャビティ空間に樹脂材料を射出し硬化させることにより成形される。これにより、ブレーカー1、第1カバー13及び回路基板12は、絶縁体17の内部に埋設され、絶縁体17によって支持されている。
In the
上述した絶縁体17の成形工程にあっては、金型のキャビティ空間に射出される樹脂材料の充填圧力によって、回路基板12及びブレーカー1に過度の応力がかかり、回路基板12及びブレーカー1に反り変形が生ずるおそれがある。このような反り変形は、ブレーカー1が電流を遮断するときの動作温度、又は導通状態に復帰するときの復帰温度等に影響を及ぼすおそれがある。
In the molding process of the
本実施形態では、第1カバー13は、絶縁体17を構成する樹脂材料の充填圧から回路基板12及びブレーカー1を保護する。これにより、絶縁体17の射出成形時に回路基板12及びブレーカー1のケース7にかかる応力が低減され、ケース7の変形が抑制され、上記動作温度及び復帰温度が適正に維持される。
In the present embodiment, the
第1カバー13には、凹部13aから突出する凸部13bが設けられている。凸部13bは、例えば、突起状、リブ状又は爪状に突出して形成されている。第1カバー13がブレーカー1に装着される際、凸部13bは、ケース7の長手方向の端面75及び/又は短手方向の端面76と当接する。これにより、ブレーカー1に対して第1カバー13が正確に位置決めされる。また、絶縁体17の射出成形時に第1カバー13の位置ずれが抑制されるので、第1カバー13によってブレーカー1が確実に保護されうる。
The
なお、第1カバー13には、板状の金属が埋設されていてもよい。上記金属は、例えば、第1カバー13の射出成形時にインサート成形によって埋設される。上記金属によって、第1カバー13の強度・剛性が高められ、ブレーカー1の保護効果がより一層高められる。
A plate-like metal may be embedded in the
絶縁体17の外側には、金属枠18が設けられている。例えば、ステンレス等の金属板をプレス成形することによって形成されうる。金属枠18は、絶縁体17の全周に亘って被覆するのが望ましいが、表面、側面及び裏面のうちいずれか一面に配されていてもよい。給電ライン11を構成する導電パターンと金属枠18とは、絶縁体17によって絶縁されている。
A
金属枠18によって、コネクタ10の剛性及び強度がより一層高められる。また、金属枠18によっていわゆる電磁シールドが構成され、電磁波の遮蔽効果が得られる。これにより、信号伝送ライン14に混入するノイズが低減され、高速な通信が可能となる。
The
絶縁体17及び金属枠18の外側には、絶縁性を有する合成樹脂等によって構成される第2カバー19が設けられている。第2カバー19は、コネクタ10の外殻を構成する。本実施形態の第2カバー19は、本体部19aと前部19bとを含んでいる。本体部19aは、金属枠18の外周及び絶縁体17の後部(ケーブル50の側)を覆う。前部19bは、絶縁体17の前部(給電端子11Aの側)を覆う。回路基板12の先端部は、前部19bから突出し、レセプタクルコネクタ60と接続可能に構成されている。
Outside the
なお、本実施形態のコネクタ10にあっては、金属枠18及び第2カバー19は、省略されていてもよい。
In addition, in the
図6は、図2に示されるコネクタ10の変形例であるコネクタ10Aの構成を示している。コネクタ10Aのうち、以下で説明されてない部分については、上述したコネクタ10の構成が採用されうる。
FIG. 6 shows the configuration of a
コネクタ10Aでは、回路基板12は、ブレーカー1の一部を収容するための穴部12Bを有している。本実施形態の穴部12Bは、回路基板12をその厚さ方向に貫通しているが、有底の形態であってもよい。
In the
ブレーカー1のケース7の下部は、穴部12Bに収容されている。これに伴い、第1カバー13とブレーカー1の蓋部材81との間に第1断熱空間161が形成され、給電端子11Aで生じた熱がケース7、端子22、32及び第1カバー13を介してコネクタ10Aの外部に放出されることがより一層抑制される。
The lower part of the
図7は、図2に示されるコネクタ10の別の変形例であるコネクタ10Bの構成を示している。コネクタ10Bのうち、以下で説明されてない部分については、上述したコネクタ10の構成が採用されうる。
FIG. 7 shows the configuration of a
コネクタ10Bでは、第1カバー13及びブレーカー1の周辺の絶縁体17が省略されている。これに伴い、第1カバー13とブレーカー1との間に大きな断熱空間16が形成され、給電端子11Aで生じた熱がケース7及び端子22、32を介してコネクタ10Bの外部に放出されることがより一層抑制される。
In the
コネクタ10Bにあっては、金属枠18は、省略されていてもよい。また、回路基板12に、ブレーカー1の一部を収容するための穴部12Bが形成されていてもよい。
In the
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくとも、接続先に直流電力を供給する給電端子11Aと、給電端子11Aが形成された回路基板12とを備えたコネクタ10において、回路基板12には、温度変化に応じて電流を遮断するブレーカー1が設けられ、ブレーカー1を被覆するカバー13又は19をさらに備え、ブレーカー1とカバー13又は19との間には、断熱空間16が形成されていればよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but at least in the
また、本発明のコネクタ10等は、端子変換アダプタにも適用可能である。端子変換アダプタは、ケーブル50の先端にコネクタ10等を備える形態の他、上記形態からケーブル50が省略された形態であってもよい。端子変換アダプタの両端には、端子変換アダプタが対応する複数のコネクタ10等が配され、各コネクタ10等の間にはブレーカー1が設けられ、端子変換アダプタは、ブレーカー1を被覆するカバー13又は19をさらに備える。
Moreover, the
Claims (9)
前記回路基板には、温度変化に応じて電流を遮断するブレーカーが設けられ、
前記ブレーカーを被覆するカバーをさらに備え、
前記ブレーカーと前記カバーとの間には、断熱空間が形成されていることを特徴とするコネクタ。 A connector comprising: a feeding terminal for supplying DC power to a connection destination; and a circuit board on which the feeding terminal is formed,
The circuit board is provided with a breaker for interrupting the current in response to a temperature change,
And a cover covering the breaker.
A thermal insulation space is formed between the breaker and the cover.
固定接点を有する固定片と、
先端部に可動接点を有し、前記可動接点を前記固定接点に押圧して接触させる可動片と、
温度変化に伴って変形することにより前記可動接点が前記固定接点から離隔するように前記可動片を作動させる熱応動素子と、
前記固定片、可動片及び熱応動素子を収容するケースとを有し、
前記ケースと前記カバーとの間には、第1断熱空間が形成されている請求項1記載のコネクタ。 The breaker is
A fixed piece having a fixed contact,
A movable piece having a movable contact at a tip end thereof and pressing the movable contact against the fixed contact to make contact with the fixed contact;
A thermally responsive element that operates the movable piece such that the movable contact is separated from the fixed contact by being deformed according to a temperature change;
And a case for housing the fixed piece, the movable piece and the thermally responsive element,
The connector according to claim 1, wherein a first heat insulation space is formed between the case and the cover.
前記端子と前記カバーとの間には、第2断熱空間が形成されている請求項2記載のコネクタ。 The fixed piece and the movable piece have a terminal that protrudes outside the case and is joined to a land of the circuit board,
The connector according to claim 2, wherein a second heat insulation space is formed between the terminal and the cover.
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2018
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WO2019044743A1 (en) | 2019-03-07 |
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