JP2022150882A

JP2022150882A - コネクタ

Info

Publication number: JP2022150882A
Application number: JP2021053677A
Authority: JP
Inventors: 侑也岡田; Yuya Okada
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2022-10-07
Anticipated expiration: 2041-03-26
Also published as: WO2022202249A1; JP7448959B2; CN117136474A; EP4290708A1; US20240136750A1

Abstract

【課題】バスバーの接続作業を簡素化でき、バスバーと端子との間の接触圧力を適正に確保可能なコネクタを提供する。
【解決手段】コネクタは、少なくとも１つの被挿込部と、導電部と、加圧部と、を備える。導電部は、バスバーが被挿込部に挿し込まれた際に、バスバーに加圧接触してバスバーに電気的に接続される。加圧部は、第１位置及び第２位置へ変位可能に構成され、バスバーが被挿込部に挿し込まれる際に、バスバーから作用する力を受けて、第１位置から第２位置へ変位し、その変位の際に導電部を加圧する。導電部は、加圧部に加圧されて弾性変形する際に、バスバーに対する接触圧力を増大させる。
【選択図】図３

Description

本開示は、コネクタに関する。

平型導体用のコネクタが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載のコネクタの場合、端子及び加圧部材を備える。加圧部材を回動させると、加圧部材が端子の上腕部前端を上方へと持ち上げる。このとき、上腕部は連結部の位置を支点として揺動し、上腕部後端が下方へと変位する。これにより、上腕部後端に設けられた押圧部が下方に変位して、平型導体を接触部へ押し付け、その接触圧力を高める。

特開２０１８－３７１９０号公報

しかし、上記特許文献１に記載のコネクタの場合、平型導体と端子との間の接触圧力を高める際には、平型導体をコネクタに挿し込む作業と加圧部材を回動させる作業、以上２つの作業が必要となる。そのため、このような作業手順を更に簡素化したいとの要望がある。また、上述のような２つの作業が必要な場合、作業者が加圧部材を回動させる作業の実施を忘れると、平型導体と端子との間の接触圧力が不足する。そのため、導電性能が低下する、又は導電性能が不安定になる、という問題を招く。

本開示の一局面においては、バスバーの接続作業を簡素化でき、バスバーと端子との間の接触圧力を適正に確保可能なコネクタを提供することが望ましい。

本開示の一局面におけるコネクタは、少なくとも１つの被挿込部と、導電部と、加圧部と、を備える。被挿込部は、バスバーを挿し込み可能に構成される。導電部は、バスバーが被挿込部に挿し込まれた際に、バスバーに加圧接触してバスバーに電気的に接続される。加圧部は、第１位置及び第２位置へ変位可能に構成され、バスバーが被挿込部に挿し込まれる際に、バスバーから作用する力を受けて、第１位置から第２位置へ変位し、その変位の際に導電部を加圧して導電部の少なくとも一部を弾性変形させる。導電部は、加圧部に加圧されて弾性変形する際に、その弾性変形に伴って生じる弾性力をバスバーに作用させて、バスバーに対する接触圧力を増大させるように構成されている。

このように構成されたコネクタによれば、バスバーが被挿込部に挿し込まれる際には、加圧部がバスバーから作用する力を受けて、第１位置から第２位置へ変位する。その際、加圧部は導電部を加圧して導電部の少なくとも一部を弾性変形させる。導電部は、加圧部に加圧されて弾性変形する際に、その弾性変形に伴って生じる弾性力をバスバーに作用させて、バスバーに対する接触圧力を増大させる。そのため、上述のような加圧部相当物を備えていない場合に比べ、バスバーが被挿込部から抜ける方向へ変位するのを抑制することができる。

しかも、加圧部は、バスバーが被挿込部に挿し込まれる際に、バスバーから作用する力を受けて、第１位置から第２位置へ変位する。そのため、バスバーを被挿込部へ挿し込む作業とは別に、加圧部を第１位置から第２位置へ変位させる作業を実施しなくてもよい。したがって、バスバーを被挿込部へ挿し込む作業と、加圧部を第１位置から第２位置へ変位させる作業とを、それぞれ実施しなければならない場合に比べ、作業工程を簡素化することができる。また、加圧部を変位させる作業を、作業者が実施し忘れることはない。よって、そのような作業ミスが原因となって導電部とバスバーとの接触圧力が不足することはない。したがって、導電部とバスバーとの接触圧力を適正に確保でき、導電性能が低下したり不安定になったりするのを抑制することができる。

なお、本開示のコネクタは、更に以下に挙げるような構成を備えていてもよい。
（Ａ）導電部は、接触部と、レバー部と、支持部と、を備えてもよい。接触部は、バスバーに接触する。レバー部は、加圧部が第１位置から第２位置へ変位する際に加圧部によって加圧される。支持部は、接触部及び加圧部を支持する。加圧部が第１位置から第２位置へ変位する際、レバー部が加圧部によって加圧されると、導電部の少なくとも一部が弾性変形しつつ、レバー部及び接触部が支持部に対して相対的に揺動し、接触部とバスバーとの接触圧力が増大するように構成されている。

このように構成されたコネクタによれば、導電部が上述のような接触部、レバー部及び支持部を備える。レバー部が加圧部に加圧された際には、導電部の少なくとも一部が弾性変形しつつ、レバー部及び接触部が支持部に対して相対的に揺動し、接触部とバスバーとの接触圧力が増大する。したがって、上述のような加圧部相当物を備えていない場合に比べ、バスバーが被挿込部から抜ける方向へ変位するのを抑制することができる。

（Ｂ）導電部は、バスバーの板厚方向両側にある第１面及び第２面のうち、第１面に加圧接触するように構成される第１金属部材と、第２面に加圧接触するように構成される第２金属部材と、を備えてもよい。

このように構成されたコネクタによれば、導電部が上述のような第１金属部材及び第２金属部材を備えているので、バスバーの第１面及び第２面の双方に加圧接触する。したがって、導電部は、バスバーを板厚方向両側から挟み込むことができ、バスバーが被挿込部から抜ける方向へ変位するのを抑制する効果を高めることができる。

（Ｃ）少なくとも１つの被挿込部として、第１被挿込部及び第２被挿込部を有してもよい。第１被挿込部に設けられる導電部と、第２被挿込部に設けられる導電部とが、電気的に接続されていてもよい。

このように構成されたコネクタによれば、第１被挿込部及び第２被挿込部のそれぞれに対してバスバーを挿し込むことにより、２つのバスバーを電気的に接続することができる。

（Ｄ）磁性材料によって構成された磁性体コア、を備えてもよい。導電部及び被挿込部に挿し込まれるバスバーのうちの少なくとも一方によって形成される導電経路が、磁性体コアの内周側を貫通する位置に配置されるように構成されていてもよい。

このように構成されるコネクタによれば、上述のような磁性体コアを備えているので、導電経路にノイズ電流が流れるのを抑制することができる。

図１Ａはコネクタを右前上方から見た斜視図である。図１Ｂはコネクタを左後下方から見た斜視図である。図２Ａはコネクタの一部を破断して内部構造を示した斜視図である。図２Ｂは加圧部品及び導電部品を拡大して示す斜視図である。図３Ａは被挿込部にバスバーが挿し込まれていない状態における加圧部品及び導電部品を示す断面図である。図３Ｂは被挿込部にバスバーが挿し込まれた状態における加圧部品及び導電部品を示す断面図である。図４Ａはコネクタの平面図である。図４Ｂはコネクタの正面図である。図４Ｃはコネクタの右側面図である。

次に、上述のコネクタについて、例示的な実施形態を挙げて説明する。
［コネクタの構成］
図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａ及び図２Ｂに示すように、コネクタ１は、被挿込部３と、導電部５と、加圧部７と、磁性体コア９とを備える。本実施形態の場合、コネクタ１は、図２Ａに示すように、２組の接続機構１１を備える。この接続機構１１は、図２Ｂに拡大して示すように、樹脂によって構成される樹脂部材１３と、薄板状の金属（例えば銅合金。）によって構成される第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂとを備える。樹脂部材１３は、上述の加圧部７とベース部１７とを備える。加圧部７及びベース部１７は、樹脂材料によって一体成形されている。第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂは、上述の導電部５を構成する。

本実施形態の場合、コネクタ１は、樹脂製のケース２０を備える。上述の被挿込部３は、ケース２０の前端と後端それぞれに２つずつ設けられている。これら４つの被挿込部３は、それぞれに対してバスバー４１（図３Ｂ参照。）を挿し込み可能に構成されている。ケース２０は、第１ケース部品２１と第２ケース部品２２とによって構成される。ケース２０の前端は、第２ケース部品２２によって構成される。ケース２０の後端は、第１ケース部品２１によって構成される。

第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂは、前端側で１つの導電部５を構成し、後端側で１つの導電部５を構成している。すなわち、第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂは、２つの導電部５を構成している。換言すれば、１つの接続機構１１は、２つの導電部５を備えている。コネクタ１には、２組の接続機構１１が、上下方向に間隔を空けて配置されている（図２Ａ参照。）。したがって、コネクタ１は４つの導電部５を備えている。

第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂの前端側に構成される１つの導電部５と、第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂの後端側に構成される１つの導電部５とは、その構造上、常に電気的に接続されている状態にある。したがって、コネクタ１が備える４つの導電部５のうち、上側に配置される２つの導電部５は、常に電気的に接続されている状態にあり、下側に配置される２つの導電部５は、常に電気的に接続されている状態にある。

４つの導電部５は、それぞれが被挿込部３に対応する位置にある。バスバー４１が被挿込部３に挿し込まれた際には、各導電部５がバスバー４１に対して電気的に接続される。その際、各導電部５では、バスバー４１の板厚方向両側にある第１面及び第２面のうち、第１面に第１金属部材１５Ａが加圧接触し、第２面に第２金属部材１５Ｂが加圧接触する。これにより、バスバー４１は第１金属部材１５Ａと第２金属部材１５Ｂとの間に挟み込まれる状態になる。すなわち、バスバー４１は第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂによって挟持される。

また、本実施形態の場合、各導電部５は、接触部３１、レバー部３３及び支持部３５を備えている。接触部３１は、バスバー４１が被挿込部３に挿し込まれた際に、バスバー４１に接触する部分である。レバー部３３は、詳しくは後述するが、加圧部７によって加圧される部分である。支持部３５は、接触部３１及びレバー部３３を支持する部分である。第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂは、前後方向中央付近において、上述のベース部１７に対して固定されている。そのため、各導電部５では、支持部３５の一端がベース部１７に対して固定され、接触部３１及びレバー部３３は、支持部３５によって支持されている。

本実施形態の場合、第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂは、いずれか一方を１８０度反転させて上下方向を入れ替えると同一形状となる部品となっている。そのため、第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂそれぞれが接触部３１、レバー部３３及び支持部３５に相当する部分を備えている。また、第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂは、上述の通り、それぞれの前端側及び後端側に導電部５を構成する部品である。そのため、第１金属部材１５Ａの前端側及び後端側それぞれに、接触部３１、レバー部３３及び支持部３５に相当する部分を備え、第２金属部材１５Ｂの前端側及び後端側それぞれに、接触部３１、レバー部３３及び支持部３５に相当する部分を備えている。

加圧部７は、ベース部１７から延出している。加圧部７の延出方向先端側は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、上述のレバー部３３に接触している。図３Ａに示すように、バスバー４１が被挿込部３に挿し込まれていない状態において、加圧部７は第１位置にある。また、バスバー４１が被挿込部３に挿し込まれると、加圧部７はバスバー４１から作用する力を受けて弾性変形し、図３Ａに示す第１位置から図３Ｂに示す第２位置へ変位する。

このとき、図３Ｂにおいて、バスバー４１の上側にある加圧部７は、時計回り方向へと揺動してレバー部３３を押圧する。レバー部３３は、加圧部７によって上方へと押圧されて、支持部３５との接続箇所付近を中心に反時計回り方向へと揺動する。その際、支持部３５とレバー部３３との接続箇所付近において導電部５の一部が弾性変形し、その弾性力で接触部３１が反時計回り方向へ付勢される。その結果、接触部３１とバスバー４１との接触圧力が増大する。

図３Ｂにおいて、バスバー４１の下側にある加圧部７は、反時計回り方向へと揺動してレバー部３３を押圧する。レバー部３３は、加圧部７によって下方へと押圧されて、支持部３５との接続箇所付近を中心に時計回り方向へと揺動する。その際、支持部３５とレバー部３３との接続箇所付近において導電部５の一部が弾性変形し、その弾性力で接触部３１が時計回り方向へ付勢される。その結果、接触部３１とバスバー４１との接触圧力が増大する。

つまり、バスバー４１が、バスバー４１の上下にある２つの加圧部７間に割り込むことにより、２つの加圧部７は、加圧部７間にある間隔が拡大する方向へと揺動する。それら２つの加圧部７の上下にある２つのレバー部３３は、加圧部７に押圧されて、レバー部３３間にある間隔が拡大する方向へと揺動する。その結果、２つの接触部３１は、それぞれに対応するレバー部３３の揺動方向と同方向へ付勢されて、それぞれのバスバー４１に対する接触圧力が増大する。すなわち、バスバー４１を挟持する状態にある第１金属部材１５Ａ及び第２金属部材１５Ｂにおいて、挟持力が増大する。

磁性体コア９は、磁性材料によって構成されている。本実施形態の場合、磁性体コア９は、フェライトの焼結体によって構成されている。第１ケース部品２１は、前端が開口面とされた筒状の空洞を有し、この空洞に磁性体コア９が収容されている。第２ケース部品２２は、第１ケース部品２１の前端の開口面を閉塞する蓋として機能する。バスバー４１が被挿込部３に挿し込まれた際には、導電部５及びバスバー４１によって形成される導電経路が、磁性体コア９の内周側を貫通する位置に配置される。したがって、このような磁性体コア９を設けることにより、導電経路にノイズ電流が流れるのを抑制することができる。

なお、図４Ａは、コネクタ１の平面図である。コネクタ１の底面図は、平面図と対称に表れる。図４Ｂは、コネクタ１の正面図である。コネクタ１の背面図は、正面図と同一に表れる。図４Ｃは、コネクタ１の右側面図である。コネクタ１の左側面図は、右側面図と対称に表れる。

［効果］
以上のように構成されたコネクタ１によれば、上述のような加圧部７に相当する構造物を備えていない場合に比べ、バスバー４１が被挿込部３から抜ける方向へ変位するのを抑制することができる。しかも、加圧部７は、バスバー４１が被挿込部３に挿し込まれる際に、バスバー４１から作用する力を受けて、第１位置から第２位置へ変位する。そのため、バスバー４１を被挿込部３へ挿し込む作業とは別に、加圧部７を第１位置から第２位置へ変位させる作業を実施しなくてもよい。

よって、バスバー４１を被挿込部３へ挿し込む作業と、加圧部７を第１位置から第２位置へ変位させる作業とを、それぞれ実施しなければならない場合に比べ、作業工程を簡素化することができる。また、加圧部７を変位させる作業を、作業者が実施し忘れることはない。よって、そのような作業ミスが原因となって導電部５とバスバー４１との接触圧力が不足することはない。したがって、導電部５とバスバー４１との接触圧力を適正に確保でき、導電性能が低下したり不安定になったりするのを抑制することができる。

また、本実施形態の場合、導電部５は、バスバー４１を板厚方向両側から挟み込むことができる。したがって、導電部５が、バスバー４１の１面のみに加圧接触するように構成されている場合に比べ、バスバー４１が被挿込部３から抜ける方向へ変位するのを抑制する効果を高めることができる。

また、本実施形態の場合、コネクタ１の前端側にある被挿込部３（本開示でいう第１被挿込部に相当。）と、コネクタ１の後端側にある被挿込部３（本開示でいう第２被挿込部に相当。）が、電気的に接続されている。したがって、上記２つの被挿込部３それぞれに対してバスバー４１を挿し込むことにより、２つのバスバー４１を電気的に接続することができる。

［他の実施形態］
以上、本開示のコネクタについて、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、導電部５が、接触部３１、レバー部３３及び支持部３５を備えていたが、同等な機能を実現できるのであれば、接触部３１、レバー部３３及び支持部３５の全てを備えていることは必須ではない。

また、上記実施形態では、導電部５は、バスバー４１の第１面及び第２面の双方に加圧接触するように構成されていたが、いずれか一方の面に加圧接触するように構成してもよい。この場合でも、上述のような加圧部７を設けることにより、導電部５のバスバー４１に対する接触圧力を増大させることができる。

また、上記実施形態では、２つの導電部５が電気的に接続され、２つの被挿込部３それぞれにバスバー４１を挿し込むと、２つのバスバー４１が電気的に接続されるように構成されていたが、このような構成を採用するか否かは任意である。例えば、１つの導電部５と本開示でいう導電部５とは異なる導電経路（例えば、単なる電線等。）が電気的に接続される構成を採用してもよい。この場合は、１つの被挿込部３にバスバー４１を挿し込めば、バスバー４１と本開示でいう導電部５とは異なる導電経路（例えば、単なる電線等。）を電気的に接続することができる。

また、上記実施形態では、コネクタ１が磁性体コア９を備えていたが、磁性体コア９を備えるか否かは任意である。
また、上記実施形態では、磁性体コア９がフェライトの焼結体によって構成される例を示したが、他の材料で形成された磁性体コアを利用してもよい。フェライト以外の例としては、例えばアモルファス合金及びナノ結晶合金を挙げることができる。ナノ結晶合金は、アモルファス合金に対し、磁場中熱処理を施してアモルファス合金の一部をナノ結晶化させた合金である。アモルファス合金又はナノ結晶合金で磁性体コアを構成する場合は、例えばアモルファス合金又はナノ結晶合金で帯状体を形成し、その帯状体を巻回することにより、磁性体コアとして利用可能な環状体を構成すればよい。

なお、上記実施形態で例示した１つの構成要素によって実現される複数の機能を、複数の構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した１つの構成要素によって実現される１つの機能を、複数の構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した複数の構成要素によって実現される複数の機能を、１つの構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した構成の一部を省略してもよい。

１…コネクタ、３…被挿込部、５…導電部、７…加圧部、９…磁性体コア、１１…接続機構、１３…樹脂部材、１５Ａ…第１金属部材、１５Ｂ…第２金属部材、１７…ベース部、２０…ケース、２１…第１ケース部品、２２…第２ケース部品、３１…接触部、３３…レバー部、３５…支持部、４１…バスバー。

Claims

バスバーを挿し込み可能に構成される、少なくとも１つの被挿込部と、
前記バスバーが前記被挿込部に挿し込まれた際に、前記バスバーに加圧接触して前記バスバーに電気的に接続される導電部と、
第１位置及び第２位置へ変位可能に構成され、前記バスバーが前記被挿込部に挿し込まれる際に、前記バスバーから作用する力を受けて、前記第１位置から前記第２位置へ変位し、その変位の際に前記導電部を加圧して前記導電部の少なくとも一部を弾性変形させる加圧部と、
を備え、
前記導電部は、前記加圧部に加圧されて弾性変形する際に、その弾性変形に伴って生じる弾性力を前記バスバーに作用させて、前記バスバーに対する接触圧力を増大させるように構成されている、
コネクタ。
請求項１に記載のコネクタであって、
前記導電部は、
前記バスバーに接触する接触部と、
前記加圧部が前記第１位置から前記第２位置へ変位する際に前記加圧部によって加圧されるレバー部と、
前記接触部及び前記加圧部を支持する支持部と、
を備え、
前記加圧部が前記第１位置から前記第２位置へ変位する際、前記レバー部が前記加圧部によって加圧されると、前記導電部の少なくとも一部が弾性変形しつつ、前記レバー部及び前記接触部が前記支持部に対して相対的に揺動し、前記接触部と前記バスバーとの接触圧力が増大するように構成されている、
コネクタ。
請求項１又は請求項２に記載のコネクタであって、
前記導電部は、前記バスバーの板厚方向両側にある第１面及び第２面のうち、前記第１面に加圧接触するように構成される第１金属部材と、前記第２面に加圧接触するように構成される第２金属部材と、
を備えるコネクタ。
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のコネクタであって、
前記少なくとも１つの被挿込部として、第１被挿込部及び第２被挿込部を有し、
前記第１被挿込部に設けられる前記導電部と、前記第２被挿込部に設けられる前記導電部とが、電気的に接続されている、
コネクタ。
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のコネクタであって、
磁性材料によって構成された磁性体コア、
を備え、
前記導電部及び前記被挿込部に挿し込まれる前記バスバーのうちの少なくとも一方によって形成される導電経路が、前記磁性体コアの内周側を貫通する位置に配置されるように構成されている、
コネクタ。