JP7310670B2 - コネクタ - Google Patents

Description

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。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、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第１接触部との間に介在される第１セラミック部材と、前記バスバーの他方の平坦面と前記ハウジングの第２接触部との間に介在される第２セラミック部材と、前記バスバーと前記第１セラミック部材と前記第２セラミック部材と前記第１接触部と前記第２接触部とをまとめて締結する締結部材とを備える。

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第１接触部との間に介在される第１セラミック部材と、前記バスバーの他方の平坦面と前記ハウジングの第２接触部との間に介在される第２セラミック部材と、前記バスバーと前記第１セラミック部材と前記第２セラミック部材と前記第１接触部と前記第２接触部とをまとめて締結する締結部材とを備える。

同構成によれば、バスバーと第１セラミック部材と第２セラミック部材と第１接触部と第２接触部とが締結部材によってまとめて締結される。よって、バスバーの一方の平坦面は熱伝導率の高い第１セラミック部材を介してハウジングの第１接触部に隙間無く当接された状態が維持され、バスバーの他方の平坦面は熱伝導率の高い第２セラミック部材を介してハウジングの第２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］前記締結部材は、ボルトとナットであることが好ましい。
同構成によれば、締結部材は、ボルトとナットであるため、バスバーと第１セラミック部材と第２セラミック部材と第１接触部と第２接触部とを容易にまとめて締結することができる。また、例えば、締結部材をリベット等とした場合に比べて、締め付けトルクの管理が容易となる。

［３］前記バスバーは一対設けられ、前記第１接触部と前記第２接触部とはそれぞれ一対の前記バスバーに亘って設けられ、前記締結部材は、一対の前記バスバーの間で前記第１接触部と前記第２接触部とを締結することが好ましい。

同構成によれば、第１接触部と第２接触部とはそれぞれ一対のバスバーに亘って設けられ、一対のバスバーの間で第１接触部と第２接触部とが締結部材によって締結されるため、１つの締結部材によって一対のバスバーをそれぞれ第１セラミック部材及び第２セラミック部材とともに締結することができる。すなわち、バスバー毎に締結部材を設ける場合に比べて締結部材の部品点数を少なくすることができる。

［４］前記バスバーは一対設けられ、前記第１接触部と前記第２接触部とはそれぞれ一対の前記バスバーに亘って設けられ、前記第１セラミック部材と前記第２セラミック部材とはそれぞれ一対の前記バスバーに亘って設けられることが好ましい。

同構成によれば、第１接触部と前記第２接触部とはそれぞれ一対のバスバーに亘って設けられ、第１セラミック部材と第２セラミック部材とはそれぞれ一対のバスバーに亘って設けられるため、例えば、バスバー毎に第１セラミック部材及び第２セラミック部材を設ける場合に比べて、部品点数を少なくすることができる。

［５］前記第１セラミック部材及び前記第２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、第１セラミック部材及び第２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第１セラミック部材及び第２セラミック部材に挟んだ状態とすることができる。また、バスバーの幅方向全体を第１セラミック部材及び第２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、略四角筒状の大筒部１３ａと、該大筒部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、大筒部１３ａの先端側の開口部からフランジ部１３ｂとは反対側の内側に延びる内延部１３ｃと、該内延部１３ｃの内縁から略四角筒状に延びる小筒部１３ｄとを有する。バスバー１４は大筒部１３ａ及び小筒部１３ｄに挿通された状態で保持される。

図２に示すように、バスバー１４は、自身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１３ｅが設けられている。コネクタ１１は、固定孔１３ｅ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、バスバー１４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１３ｆ，１３ｇ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１５の芯線１５ａに固定された接続端子１６が接続されている。そして、バスバー１４の先端側は、小筒部１３ｄからハウジング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の第１接触部１７との間に介在される第１セラミック部材１８と、バスバー１４の他方の平坦面１４ｂとハウジング１３の第２接触部１９との間に介在される第２セラミック部材２０とを備える。また、コネクタ１１は、バスバー１４と第１セラミック部材１８と第２セラミック部材２０と第１接触部１７と第２接触部１９とをまとめて締結する締結部材としてのボルト２１及びナット２２を備える。

詳しくは、第１セラミック部材１８及び第２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。第１セラミック部材１８及び第２セラミック部材２０は、平板状に形成されている。第１セラミック部材１８は、バスバー１４の一方の平坦面１４ａと、ハウジング１３の小筒部１３ｄにおける上壁である第１接触部１７との間に介在されている。第２セラミック部材２０は、バスバー１４の他方の平坦面１４ｂと、ハウジング１３の小筒部１３ｄにおける下壁である第２接触部１９との間に介在されている。

図２に示すように、小筒部１３ｄの上壁である第１接触部１７と小筒部１３ｄの下壁である第２接触部１９とは、それぞれ一対のバスバー１４に亘って設けられている。すなわち、小筒部１３ｄは、幅方向に並設された一対のバスバー１４を内側に収容可能に、その幅が設定されている。

また、第１セラミック部材１８と第２セラミック部材２０とは、それぞれ一対のバスバー１４に亘って設けられている。すなわち、第１セラミック部材１８は、小筒部１３ｄの上壁である第１接触部１７の内面の幅方向全面に設けられている。また、第２セラミック部材２０は、小筒部１３ｄの下壁である第２接触部１９の内面の幅方向全面に設けられている。なお、この構成によって、もちろん、第１セラミック部材１８及び第２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、バスバー１４の平坦面１４ａ，１４ｂにおける幅方向全体は第１セラミック部材１８及び第２セラミック部材２０と接触される。

そして、ボルト２１及びナット２２は、一対のバスバー１４の間で第１接触部１７と第２接触部１９とを締結することで、バスバー１４と第１セラミック部材１８と第２セラミック部材２０と第１接触部１７と第２接触部１９とをまとめて締結している。すなわち、ボルト２１の軸部２１ａは、一対のバスバー１４の間で、第１接触部１７、第１セラミック部材１８、第２セラミック部材２０及び第２接触部１９をこの順で貫通してナット２２に螺合されている。なお、このときのボルト２１とナット２２の締め付けトルクは、各部材の寸法誤差や線膨張率の違い等に基づいて各部材の間に微小な隙間が生じてしまうことがないようなトルクであって、バスバー１４の放熱性が維持されるトルクとされる。

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、ボルト２１とナット２２によって、バスバー１４の一方の平坦面１４ａ及び他方の平坦面１４ｂが第１セラミック部材１８または第２セラミック部材２０を介してハウジング１３の第１接触部１７または第２接触部１９に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と第１セラミック部材１８と第２セラミック部材２０と第１接触部１７と第２接触部１９とが、ボルト２１とナット２２によってまとめて締結される。よって、バスバー１４の一方の平坦面１４ａは熱伝導率の高い第１セラミック部材１８を介してハウジング１３の第１接触部１７に隙間無く当接された状態が維持され、バスバー１４の他方の平坦面１４ｂは熱伝導率の高い第２セラミック部材２０を介してハウジング１３の第２接触部１９に隙間無く当接された状態が維持される。よって、バスバー１４の放熱性が良好となる。

（２）締結部材をボルト２１とナット２２としたため、バスバー１４と第１セラミック部材１８と第２セラミック部材２０と第１接触部１７と第２接触部１９とを容易にまとめて締結することができる。また、例えば、締結部材をリベット等とした場合に比べて、締め付けトルクの管理が容易となる。

（３）第１接触部１７と第２接触部１９とはそれぞれ一対のバスバー１４に亘って設けられ、一対のバスバー１４の間で第１接触部１７と第２接触部１９とがボルト２１及びナット２２によって締結される。よって、それぞれ１つのボルト２１及びナット２２によって一対のバスバー１４をそれぞれ第１セラミック部材１８及び第２セラミック部材２０とともに締結することができる。すなわち、バスバー１４毎にボルト２１及びナット２２を設ける場合に比べて、締結部材の部品点数を少なくすることができる。

（４）第１接触部１７と第２接触部１９とはそれぞれ一対のバスバー１４に亘って設けられ、第１セラミック部材１８と第２セラミック部材２０とはそれぞれ一対のバスバー１４に亘って設けられるため、例えば、バスバー１４毎に第１セラミック部材１８及び第２セラミック部材２０を設ける場合に比べて、部品点数を少なくすることができる。

（５）第１セラミック部材１８及び第２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を安定して第１セラミック部材１８及び第２セラミック部材２０に挟んだ状態とすることができる。また、バスバー１４の幅方向全体を第１セラミック部材１８及び第２セラミック部材２０と接触させることができ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、締結部材をボルト２１とナット２２としたが、これに限定されず、例えば、リベット等の他の締結部材に変更してもよい。

・上記実施形態では、第１接触部１７と第２接触部１９とはそれぞれ一対のバスバー１４に亘って設けられるとしたが、これに限定されず、例えば、バスバー１４毎に個別の第１接触部１７と第２接触部１９とが設けられた構成としてもよい。

・上記実施形態では、一対のバスバー１４の間で第１接触部１７と第２接触部１９とがボルト２１及びナット２２によって締結されるとしたが、これに限定されず、例えば、バスバー１４毎にボルト２１及びナット２２を設けてそれぞれ締結してもよい。

・上記実施形態では、第１セラミック部材１８と第２セラミック部材２０とはそれぞれ一対のバスバー１４に亘って設けられるとしたが、これに限定されず、例えば、バスバー１４毎に第１セラミック部材及び第２セラミック部材を設けてもよい。また、第１セラミック部材１８及び第２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、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、第１セラミック部材１８と第２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。

１１ コネクタ
１２ 電気機器
１３ ハウジング
１３ａ 大筒部
１３ｂ フランジ部
１３ｃ 内延部
１３ｄ 小筒部
１３ｅ 固定孔
１３ｆ，１３ｇ ハウジング構成部材
１４ バスバー
１４ａ 一方の平坦面
１４ｂ 他方の平坦面
１５ 電線
１５ａ 芯線
１６ 接続端子
１７ 第１接触部
１８ 第１セラミック部材
１９ 第２接触部
２０ 第２セラミック部材
２１ ボルト（締結部材）
２１ａ 軸部
２２ ナット（締結部材）

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第１接触部との間に介在される第１セラミック部材と、
   前記バスバーの他方の平坦面と前記ハウジングの第２接触部との間に介在される第２セラミック部材と、
   前記バスバーと前記第１セラミック部材と前記第２セラミック部材と前記第１接触部と前記第２接触部とをまとめて締結する締結部材と
   を備えたコネクタ。
2. 前記締結部材は、ボルトとナットである請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記バスバーは一対設けられ、
   前記第１接触部と前記第２接触部とはそれぞれ一対の前記バスバーに亘って設けられ、
   前記締結部材は、一対の前記バスバーの間で前記第１接触部と前記第２接触部とを締結する請求項１又は請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記バスバーは一対設けられ、
   前記第１接触部と前記第２接触部とはそれぞれ一対の前記バスバーに亘って設けられ、
   前記第１セラミック部材と前記第２セラミック部材とはそれぞれ一対の前記バスバーに亘って設けられた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコネクタ。
5. 前記第１セラミック部材及び前記第２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。