WO2021187046A1 - コネクタ - Google Patents

Abstract

本開示の一態様は、良好な放熱を可能としたコネクタを提供する。本開示の一態様に従うコネクタ１１は、金属製のハウジング１３と、ハウジング１３に保持される平板状のバスバー１４と、バスバー１４の一方の平坦面１４ａとハウジング１３の接触部１９との間に介在されるセラミック部材２０と、バスバー１４の他方の平坦面１４ｂを接触部１９側に押圧する圧縮コイルばね２１とを備える。

Description

コネクタ

　本開示は、コネクタに関するものである。

　従来、コネクタとしては、金属製のハウジングと、そのハウジングに保持される導体とを備え、それら導体とハウジングとの間に中間絶縁部が設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなコネクタでは、中間絶縁部を熱伝導率の高いセラミック部材とすればバスバーの放熱性が良好となる。

特表２０１８－５１０４６２号公報

　しかしながら、上記したコネクタにおいて、バスバー及びハウジングに対してセラミック部材を単に隣接させた構成では、寸法誤差や線膨張率の違い等によってそれらの間に微小な隙間が生じる虞があり、接触熱抵抗が大きくなって放熱性が悪化するという問題があった。

　本開示の目的は、良好な放熱を可能としたコネクタを提供することにある。

　本開示のコネクタは、金属製のハウジングと、前記ハウジングに保持される平板状のバスバーと、前記バスバーの一方の平坦面と前記ハウジングの接触部との間に介在されるセラミック部材と、前記バスバーの他方の平坦面を前記接触部側に押圧する押圧部材とを備える。

　本開示のコネクタによれば、良好な放熱が可能となる。

図１は、一実施形態におけるコネクタの断面図である。 図２は、一実施形態におけるコネクタの正面図である。

　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

　本開示のコネクタは、
　［１］金属製のハウジングと、前記ハウジングに保持される平板状のバスバーと、前記バスバーの一方の平坦面と前記ハウジングの接触部との間に介在されるセラミック部材と、前記バスバーの他方の平坦面を前記接触部側に押圧する押圧部材とを備える。

　同構成によれば、バスバーの他方の平坦面が押圧部材によって接触部側に押圧されてバスバーの一方の平坦面がセラミック部材を介してハウジングの接触部に押圧接触される。よって、バスバーの一方の平坦面は熱伝導率の高いセラミック部材を介してハウジングの接触部に隙間無く当接された状態が維持され、バスバーの放熱性が良好となる。

　［２］前記押圧部材は複数設けられることが好ましい。

　同構成によれば、前記押圧部材は複数設けられるため、バスバーを安定してセラミック部材に押圧することができる。

　［３］前記バスバーの他方の平坦面に当接されて前記押圧部材に押圧される当接部材を備え、前記当接部材の前記バスバーとの対向面は、前記バスバーの延在方向において、前記セラミック部材の長さ以上に設定されることが好ましい。

　同構成によれば、バスバーの他方の平坦面に当接されて押圧部材に押圧される当接部材のバスバーとの対向面は、バスバーの延在方向において、セラミック部材の長さ以上に設定されるため、バスバーを安定してセラミック部材に押圧することができる。

　［４］前記バスバーの他方の平坦面に当接されて前記押圧部材に押圧される当接部材を備え、前記当接部材の前記バスバーとの対向面は、前記バスバーの幅方向において、前記バスバーの長さ以上に設定されることが好ましい。

　同構成によれば、バスバーの他方の平坦面に当接されて押圧部材に押圧される当接部材のバスバーとの対向面は、バスバーの幅方向において、バスバーの長さ以上に設定されるため、バスバーを安定してセラミック部材に押圧することができる。

　［５］前記セラミック部材の前記バスバーとの対向面は、前記バスバーの幅方向において、前記バスバーの長さ以上に設定されることが好ましい。

　同構成によれば、セラミック部材のバスバーとの対向面は、バスバーの幅方向において、バスバーの長さ以上に設定されるため、バスバーを安定してセラミック部材に押圧することができる。また、バスバーの幅方向全体をセラミック部材と接触させることができるため放熱性が良好となる。

　［本開示の実施形態の詳細］
　本開示のコネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　図１に示すように、コネクタ１１は、インバータ等の電気機器１２に接続されるハウジング１３と、該ハウジング１３に保持される平板状のバスバー１４とを備える。

　ハウジング１３は、金属製であって、本実施形態ではアルミ製である。ハウジング１３は、バスバー１４が挿通された状態で保持される略四角筒状の筒部１３ａと、該筒部１３ａの先端側の開口部からフランジ状に延びるフランジ部１３ｂとを有する。

　図２に示すように、筒部１３ａは、バスバー１４の幅方向に一対並設されている。また、ハウジング１３におけるフランジ部１３ｂの四隅には固定孔１３ｃが設けられている。コネクタ１１は、固定孔１３ｃに挿通されて電気機器１２に螺合される図示しないネジによって電気機器１２に固定される。また、本実施形態のハウジング１３は、筒部１３ａの並設方向と直交する方向であって、図２中、上下方向に分割された形状のハウジング構成部材１５，１６によって構成されている。

　図１に示すように、バスバー１４の基端側には、電線１７の芯線１７ａに固定された接続端子１８が接続されている。そして、バスバー１４の先端側は、ハウジング１３の外部に突出しており、電気機器１２の図示しない接続端子に接続されることになる。

　ここで、本実施形態のコネクタ１１は、バスバー１４の一方の平坦面１４ａとハウジング１３の接触部１９との間に介在されるセラミック部材２０と、バスバー１４の他方の平坦面１４ｂを接触部１９側に押圧する押圧部材としての圧縮コイルばね２１とを備える。

　詳しくは、セラミック部材２０は、例えば、アルミナを材料としてなり、絶縁性を有するとともに、樹脂材等に比べて熱伝導率が高いものである。セラミック部材２０は、平板状に形成され、バスバー１４の一方の平坦面１４ａと、ハウジング１３の筒部１３ａにおける上壁である接触部１９との間に介在されている。図２に示すように、セラミック部材２０のバスバー１４との対向面は、バスバー１４の幅方向において、バスバー１４の長さより大きく設定されている。すなわち、本実施形態のセラミック部材２０の幅はバスバー１４の幅より大きく設定され、バスバー１４の一方の平坦面１４ａは幅方向全体がセラミック部材２０と接触するように設定されている。

　また、ハウジング１３の筒部１３ａにおける下壁には、ばね収容部１３ｄが凹設されている。ばね収容部１３ｄは、バスバー１４の延在方向であって筒部１３ａの長手方向に一対並設されている。そして、各ばね収容部１３ｄには、バスバー１４の他方の平坦面１４ｂを接触部１９側に押圧すべく、圧縮コイルばね２１が上下方向に圧縮された状態で収容されている。

　また、本実施形態のコネクタ１１は、バスバー１４の他方の平坦面１４ｂに当接されて圧縮コイルばね２１に押圧される当接部材２２を備えている。

　当接部材２２は、例えば、ポリブチレンテレフタレート等の絶縁性を有する樹脂材よりなる。当接部材２２は、平板状に形成されつつばね収容部１３ｄの底側に突出する一対の位置決め筒部２２ａを有する。そして、圧縮コイルばね２１は、位置決め筒部２２ａに外嵌された態様で設けられ、当接部材２２をバスバー１４側であって接触部１９側に押圧する。

　また、図１に示すように、当接部材２２のバスバー１４との対向面は、バスバー１４の延在方向において、セラミック部材２０の長さより大きく設定されている。

　また、図２に示すように、当接部材２２のバスバー１４との対向面は、バスバー１４の幅方向において、バスバー１４の長さより大きく設定されている。

　次に、上記のように構成されたコネクタ１１の作用について説明する。

　コネクタ１１では、バスバー１４の他方の平坦面１４ｂが圧縮コイルばね２１によって押圧されることで、バスバー１４の一方の平坦面１４ａがセラミック部材２０を介してハウジング１３の接触部１９に押圧接触された状態が維持される。よって、例えば、各部材の寸法誤差や線膨張率の違い等によってそれらの間に微小な隙間が生じてしまうことが抑えられる。

　次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。

　（１）バスバー１４の他方の平坦面１４ｂが圧縮コイルばね２１によってハウジング１３の接触部１９側に押圧されてバスバー１４の一方の平坦面１４ａがセラミック部材２０を介してハウジング１３の接触部１９に押圧接触される。よって、バスバー１４の一方の平坦面１４ａは熱伝導率の高いセラミック部材２０を介してハウジング１３の接触部１９に隙間無く当接された状態が維持され、バスバー１４の放熱性が良好となる。

　（２）圧縮コイルばね２１は複数設けられるため、バスバー１４を安定してセラミック部材２０に押圧することができる。

　（３）バスバー１４の他方の平坦面１４ｂに当接されて圧縮コイルばね２１に押圧される当接部材２２のバスバー１４との対向面は、バスバー１４の延在方向において、セラミック部材２０の長さ以上に設定されるため、バスバー１４を安定してセラミック部材２０に押圧することができる。

　（４）バスバー１４の他方の平坦面１４ｂに当接されて圧縮コイルばね２１に押圧される当接部材２２のバスバー１４との対向面は、バスバー１４の幅方向において、バスバー１４の長さ以上に設定されるため、バスバー１４を安定してセラミック部材２０に押圧することができる。

　（５）セラミック部材２０のバスバー１４との対向面は、バスバー１４の幅方向において、バスバー１４の長さ以上に設定されるため、バスバー１４を安定してセラミック部材２０に押圧することができる。また、バスバー１４の幅方向全体がセラミック部材２０と接触するため放熱性が良好となる。

　本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

　・上記実施形態では、押圧部材を圧縮コイルばね２１としたが、これに限定されず、例えば、板ばね等の他の押圧部材に変更してもよい。

　・上記実施形態では、押圧部材である圧縮コイルばね２１は２つ設けられるとしたが、これに限定されず、いくつ設けてもよい。例えば、押圧部材の数は、１つとしてもよいし、３つ以上としてもよい。

　・上記実施形態では、当接部材２２のバスバー１４との対向面は、バスバー１４の延在方向において、セラミック部材２０の長さより大きく設定されるとしたが、これに限定されず、例えば、セラミック部材２０の長さと同じとしてもよいし、セラミック部材２０の長さより小さくしてもよい。

　・上記実施形態では、当接部材２２のバスバー１４との対向面は、バスバー１４の幅方向において、バスバー１４の長さより大きく設定されるとしたが、これに限定されず、例えば、セラミック部材２０の長さと同じとしてもよいし、セラミック部材２０の長さより小さくしてもよい。

　・上記実施形態では、セラミック部材２０のバスバー１４との対向面は、バスバー１４の幅方向において、バスバー１４の長さより大きく設定されるとしたが、これに限定されず、例えば、バスバー１４の長さと同じとしてもよいし、バスバー１４の長さより小さくしてもよい。

　・上記実施形態では、コネクタ１１は、筒部１３ａ及びバスバー１４を一対有するものとしたが、これに限定されず、例えば、１つや３つ以上有するものとしてもよい。

　・上記実施形態では、ハウジング１３はアルミ製であるとしたが、これに限定されず、他の金属材料からなるものとしてもよい。

　・上記実施形態では、セラミック部材２０は、アルミナを材料としてなるとしたが、これに限定されず、絶縁性を有するとともに樹脂材等に比べて熱伝導率が高いものであれば、他の材料からなるものとしてもよい。

　・図１に示すように、当接部材２２は、平板状の本体部分と、本体部分からばね収容部１３ｄ内に向けて突出する２つの位置決め筒部２２ａと、２つの貫通孔とを有してもよい。各貫通孔は、対応する位置決め筒部２２ａおよび本体部分を貫通していてもよい。

　・２つの位置決め筒部２２ａは、バスバー１４の延在方向、すなわち長手方向において、セラミック部材２０の両端にそれぞれ対応する位置に配置されてもよい。これにより、セラミック部材２０の両端がそれぞれ圧縮コイルばね２１により押圧される。

　・バスバー１４の幅方向において、当接部材２２の幅はセラミック部材２０の幅と同じでもよい。

　本開示は以下の実装例を包含する。限定のためでなく理解の補助として実施形態の構成要素の参照符号を付した。

　［付記１］本開示の実装例に従うコネクタ（１１）は、
　金属製のハウジング（１３）であって、第１および第２ハウジング構成部材（１５，１６）を含む、ハウジング（１３）と、
　前記第１ハウジング構成部材（１５）と前記第２ハウジング構成部材（１６）との間に保持される１以上の平板状のバスバー（１４）と、
　１以上の平板状のセラミック部材（２０）であって、前記第１ハウジング構成部材（１５）と前記各バスバー（１４）との間に挟まれるセラミック部材（２０）と、
　１以上の当接部材（２２）であって、前記各バスバー（１４）と前記第２ハウジング構成部材（１６）との間に配置される当接部材（２２）と、
　１以上の押圧部材（２１）であって、各押圧部材（２１）は、対応する前記当接部材（２２）と前記第２ハウジング構成部材（１６）との間に配置され、前記当接部材（２２）、前記バスバー（１４）および前記セラミック部材（２０）を前記第１ハウジング構成部材（１５）に向けて押圧する、押圧部材（２１）と、
　を備えてもよい。

　［付記２］本開示の一または複数の実装例では、前記第１ハウジング構成部材（１５）は、前記セラミック部材（２０）と面接触する１以上の平坦な接触部（１９）を有してもよく、
　前記各バスバー（１４）は、対応する前記セラミック部材（２０）と面接触する第１平坦面（１４ａ）と、対応する前記押圧部材（２１）と面接触する第２平坦面（１４ｂ）と、を有してもよい。

　［付記３］本開示の一または複数の実装例では、前記第２ハウジング部材（１６）は、
　　前記接触部（１９）と対向する板状部分と、
　　前記板状部分に配置された１以上の収容部（１３ｄ）であって、前記接触部（１９）に向けて開口する収容部（１３ｄ）と、を有し、
　前記各押圧部材（２１）は、対応する前記収容部（１３ｄ）内に収容されていてもよい。

　［付記４］本開示の一または複数の実装例では、前記第２ハウジング部材（１６）は、前記バスバー（１４）の長手方向に並ぶ２つの前記収容部（１３ｄ）を有し、前記２つの収容部（１３ｄ）は、前記セラミック部材（２０）の前記長手方向における両端と対応する位置に配置されていてもよい。

　［付記５］本開示の一または複数の実装例では、前記バスバー（１４）の前記長手方向に沿う長さは、前記第２ハウジング部材（１６）の前記長手方向に沿う長さよりも長くてもよい。

　［付記６］本開示の一または複数の実装例では、前記第２ハウジング部材（１６）の前記長手方向に沿う長さは、前記当接部材（２２）の前記長手方向に沿う長さよりも長くてもよい。

　［付記７］本開示の一または複数の実装例では、前記バスバー（１４）の長手方向における両端は、前記ハウジング（１３）の外に露出しており、
　前記セラミック部材（２０）、前記当接部材（２２）、および前記１以上の押圧部材（２１）は、前記ハウジング（１３）内に収容されていてもよい。

　［付記８］本開示の一または複数の実装例では、前記第１および第２ハウジング構成部材（１５，１６）は、他の部材、例えば電気機器（１２）に固定されるように構成されたフランジ部（１３ｂ）を有してもよい。

　［付記９］本開示の一または複数の実装例では、前記当接部材（２２）は、
　　平板状の本体部分と、
　　前記本体部分から前記収容部（１３ｄ）内に向けて突出する１以上の位置決め筒部（２２ａ）と、
　　対応する前記位置決め筒部（２２ａ）および前記本体部分を貫通する１以上の貫通孔と、を有していてもよい。

　［付記１０］本開示の一または複数の実装例では、前記押圧部材（２１）は、前記収容部（１３ｄ）内に収容されるコイルバネ（２１）であり、前記位置決め筒部（２２ａ）の外周を囲むように配置されてもよい。

　［付記１１］本開示の一または複数の実装例では、前記コイルバネ（２１）は、前記本体部分に接触する第１端と、前記収容部（１３ｄ）の内面に接触する第２端とを有してもよい。

　［付記１２］本開示の一または複数の実装例では、前記１以上のバスバー（１４）は複数のバスバー（１４）を含み、
　前記複数のバスバー（１４）は、その幅方向に並んでいてもよい。

　［付記１３］本開示の一または複数の実装例では、前記第１および第２ハウジング構成部材（１５，１６）は、前記ハウジング（１３）を２つに分割した形状を有してもよい。

　［付記１４］本開示の一または複数の実装例では、前記第１および第２ハウジング構成部材（１５，１６）は、前記１以上のバスバー（１４）の幅方向および長手方向の双方に沿って延びる分割面で分割された分割体であってもよい。

　本発明がその技術的思想から逸脱しない範囲で他の特有の形態で具体化されてもよいということは当業者にとって明らかであろう。例えば、実施形態（あるいはその１つ又は複数の態様）において説明した部品のうちの一部を省略してもよいし、いくつかの部品を組合せてもよい。本発明の範囲は、添付の請求の範囲を参照して、請求の範囲が権利を与えられる均等物の全範囲と共に確定されるべきである。

　１１　コネクタ
　１２　電気機器
　１３　ハウジング
　１３ａ　筒部
　１３ｂ　フランジ部
　１３ｃ　固定孔
　１３ｄ　ばね収容部
　１４　バスバー
　１４ａ　一方の平坦面
　１４ｂ　他方の平坦面
　１５，１６　ハウジング構成部材
　１７　電線
　１７ａ　芯線
　１８　接続端子
　１９　接触部
　２０　セラミック部材
　２１　圧縮コイルばね（押圧部材）
　２２　当接部材
　２２ａ　位置決め筒部

Claims (5)

1. 　金属製のハウジングと、
   　前記ハウジングに保持される平板状のバスバーと、
   　前記バスバーの一方の平坦面と前記ハウジングの接触部との間に介在されるセラミック部材と、
   　前記バスバーの他方の平坦面を前記接触部側に押圧する押圧部材と
   を備えたコネクタ。
2. 　前記押圧部材は複数設けられた請求項１に記載のコネクタ。
3. 　前記バスバーの他方の平坦面に当接されて前記押圧部材に押圧される当接部材を備え、
   　前記当接部材の前記バスバーとの対向面は、前記バスバーの延在方向において、前記セラミック部材の長さ以上に設定された請求項１又は請求項２に記載のコネクタ。
4. 　前記バスバーの他方の平坦面に当接されて前記押圧部材に押圧される当接部材を備え、
   　前記当接部材の前記バスバーとの対向面は、前記バスバーの幅方向において、前記バスバーの長さ以上に設定された請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ。
5. 　前記セラミック部材の前記バスバーとの対向面は、前記バスバーの幅方向において、前記バスバーの長さ以上に設定された請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコネクタ。

Images