JP2008153069A - 接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた放熱性能を有する接続装置を提供する。
【解決手段】接続装置は、導線１１の先端に配置されている端子１３と、導線１２の先端に配置されている他の端子１４とを接続するための接続装置であって、端子１３と端子１４とを固定するための端子台４を備える。端子台４の周りを取り囲むように形成されている壁部２と、壁部２の頂面に配置されている蓋部３とを備える。端子台４と蓋部３との間に配置されている樹脂部材５を備える。樹脂部材５は、蓋部３と端子台４とに挟まれることにより、端子１３および端子１４に圧接している。
【選択図】図１

Description

本発明は、接続装置に関する。特に、一の導線の端子と他の導線の端子とを接続するための接続装置に関する。

電気装置の電気回路においては、一の導線と他の導線との接続部分が生じ得る。一の導線と他の導線は、内部の芯線同士が互いに電気的に導通するように接続される。または、一の接触部分と他の接触部分が接触することにより電気的な導通が達成される。

特開２００２−１０５６７号公報においては、端子箱の内部に形成される密閉空間内に、リード線の端子部とケーブルの端子部とが配置されている回転電気装置の端子箱が開示されている。両者が絶縁被膜スリーブにより接続された後、端子箱内に形成される密閉空間内に粒状の詰物材が充填され、リード線、ケーブルおよびこれらの接続部分が固定保持されることが開示されている。この回転電気装置の端子箱によれば、コストの増加を招くことなく強固な接続構造を実現することができると開示されている。

特開平１１−２５２８９５号公報においては、箔状金属製の本体ケースの開口は、金属製の蓋により開閉可能に密閉され、本体ケースの底部には電力用電子回路が固定されている電力用電子回路装置が開示されている。この装置においては、発熱部品としての平滑コンデンサが蓋の内側主面に接離自在に接触されることが開示されている。

特開２００４−２５１１６１号公報においては、第１ハウジング構成体の外側に蓋部材が接合固定され、第１ハウジング構成体と蓋部材とで囲まれる収容空間内には、電動モータを駆動するためのモータ駆動回路が収容されている電動コンプレッサが開示されている。この電動コンプレッサにおいては、モータ駆動回路が蓋部材に取付けられている。電動コンプレッサの組立においては、モータ駆動回路を蓋部材に取付けた後に、蓋部材を第１ハウジング構成体に対して接合固定することが開示されている。
特開２００２−１０５６７号公報 特開平１１−２５２８９５号公報 特開２００４−２５１１６１号公報

一の導線と他の導線とを互いに電気的に接続する方法には、一の導線の先端および他の導線の先端に端子を固定して、これらの端子同士を互いに固定することにより接続を行なう方法がある。一の導線に固定された端子と他の導線に固定された端子とは、たとえば端子台の表面にボルトなどにより固定されることにより互いに接触する。

このような端子台を備える接続装置においては、一の導線の端子と他の導線の端子との接触部分で接触抵抗が生じるために、発熱する場合があるという問題があった。また、端子台は、たとえば外部との絶縁を確保するために密閉された箱体の内部に配置される。または、端子台は、防水のために密閉空間に配置される。このように端子台は、密閉された空間に配置されるため、発生する熱がこもってしまって、熱を外部に放出することが難しいという問題があった。

特に、数十Ａ程度の大きな電流を流すための導線においては、接触抵抗による発熱も大きくなって放熱が難しいという問題があった。

本発明は、優れた放熱性能を有する接続装置を提供することを目的とする。

本発明の接続装置は、一の導線の先端に配置されている一の端子と、他の導線の先端に配置されている他の端子とを接続するための接続装置であって、上記一の端子と上記他の端子とを互いに接触するように固定するための端子台を備える。上記端子台の周りを取り囲むように形成されている壁部と、上記壁部の頂面に配置されている蓋部とを備える。上記端子台と上記蓋部との間に配置されている第１樹脂部材を備える。上記第１樹脂部材は、上記蓋部と上記端子台とに挟まれることにより、上記一の端子および上記他の端子に圧接している。

上記発明において好ましくは、上記第１樹脂部材は、上記蓋部と上記端子台とに挟まれることにより弾性変形するように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記第１樹脂部材は、シリコン系ゴムにより形成されている。

上記発明において好ましくは、上記端子台は、セラミックスにより形成されている。
上記発明において好ましくは、基材と、上記一の端子および上記他の端子と上記基材の表面との間に配置されている第２樹脂部材とを備える。上記壁部は、上記基材の表面から立設するように形成されている。上記端子台は、上記基材の表面に固定されている。上記第２樹脂部材は、上記端子台および上記基材に接触するように形成されている。

本発明によれば、優れた放熱性能を有する接続装置を提供することができる。

（実施の形態１）
図１から図４を参照して、実施の形態１における接続装置について説明する。

図１は、本実施の形態における接続装置の概略分解斜視図である。本実施の形態における接続装置は、一の導線１１と他の導線１２とを内部で電気的に接続するための装置である。本実施の形態においては、３本の導線１１と３本の導線１２とをそれぞれ接続する。

本実施の形態において互いに接続する導線は、大きな電流を通すための動力線である。動力線は、たとえば動力モータに接続されている。または、本実施の形態における導線は、いわゆる電力線である。電力線としての導線１１，１２は、たとえば、５Ａ以上の電力を流すことができるように形成されている。さらに大きな電流の場合には、導線１１，１２は、たとえば、５０Ａ以上の電流を流すことができるように形成されている。導線としては、この形態に限られず、任意の大きさの電流を流すための導線に本発明を適用することができる。

本実施の形態における接続装置は、直方体状に形成されている。本実施の形態における接続装置は、基材としての基板１の表面に配置されている。基板１としては、たとえば、電気回路の基板や自動車のボディなどが挙げられる。本実施の形態における基材１は、金属で形成されている。基材１としては、この形態に限られず、任意の材料で形成することができる。

本実施の形態においては、一の導線１１の先端に一の端子１３が固定されている。また、他の導線１２の先端に他の端子１４が固定されている。それぞれの端子１３および端子１４は、固定部材としてのボルト２２により端子台４に固定されている。端子１３と端子１４とは、端子台４に固定されることにより接触する。

図２に、本実施の形態における端子台の概略斜視図を示す。端子台４は、断面形状が凸形状になるように形成されている。端子台４は、基板１の表面に配置されている。端子台４は、ボルト２１によって基板１に固定されている。端子台４の頂面には、穴部４ａが形成されている。穴部４ａは、ねじが切られている。穴部４ａは、ボルト２２を固定できるように形成されている。

端子台４は、絶縁性を有する材料で形成されている。本実施の形態における端子台４は、熱伝導率の高い材料で形成されている。本実施の形態における端子台４は、セラミックスで形成されている。

図１を参照して、本実施の形態における接続装置は、端子台４の周りを取囲むように形成されている壁部２を有する。壁部２は、基板１の表面から立設するように形成されている。壁部２は、平面視したときに、ほぼ四角形になるように形成されている。壁部２としては、この形態に限られず、端子台を取囲むように形成されていれば構わない。

本実施の形態における壁部２は、金属で形成されている。壁部２としては、この形態に限られず、任意の材料で形成することができる。本実施の形態においては、互いに対向する２個の壁部２に、挿通穴２ａが形成されている。挿通穴２ａは、導線１１または導線１２を挿通するための開口部である。

導線１１，１２は、挿通穴２ａを通って壁部２を貫通している。導線１１と挿通穴２ａとの間には隙間を埋めて箱体の内部を密閉にするために、シール材３１が配置されている。また、導線１２と挿通穴２ａとの間にもシール材３１が配置されている。

本実施の形態における接続装置は、蓋部３を有する。本実施の形態における蓋部３は、平板状に形成されている。蓋部３は、平面形状がほぼ四角形になるように形成されている。蓋部３は、矢印４１に示すように、固定部材としてのボルト２３によって壁部２に固定される。蓋部３は、壁部２の頂面に配置される。

蓋部３と壁部２の頂面との接触部分には、生じる隙間から水などが浸入しないようにシール材が配置されている。すなわち、本実施の形態においては、組立を行なうときに、壁部２の頂面にシール材を配置した上で蓋部３を固定している。本実施の形態における蓋部３は、金属で形成されている。蓋部３としては、この形態に限られず、任意の材料で形成することができる。

本実施の形態における蓋部３は、外側の表面にフィン３ａを有する。フィン３ａは、蓋部３の本体の表面から立設するように形成されている。フィン３ａは、複数形成されている。フィン３ａは、板状に形成されている。複数のフィン３ａは、延びる方向が一の方向とほぼ平行になるように配置されている。複数のフィン３ａは、互いに間隔を空けて配置されている。

本実施の形態における接続装置は、第１樹脂部材としての樹脂部材５を備える。樹脂部材５は、端子台４と蓋部３との間に挟まれるように配置されている。樹脂部材５は、蓋部３と端子台４とに挟まれることにより弾性変形するように形成されている。

本実施の形態における樹脂部材５は、電気的な絶縁性を有する。本実施の形態における樹脂部材５は、シリコン系ゴムから形成されている。樹脂部材５は、シリコン系ゴムに不純物が混入されている。樹脂部材５としては、この形態に限られず絶縁性を有していればよい。

樹脂部材５としては、絶縁性を有する材料のうち熱伝導性が高い材料が好ましい。樹脂部材５としては、たとえば、フッ素系ゴムやアクリル系ゴムなどのゴムにフィラーを混練したものを用いることができる。樹脂部材５としては、たとえば、いわゆる放熱ラバーを用いることができる。

樹脂部材５は、蓋部３と端子台４とに挟まれることにより、端子台４に固定された一の端子１３および他の端子１４に圧接するように形成されている。または、樹脂部材５は、蓋部３と端子台４とに挟まれることによりボルト２２に圧接するように形成されている。本実施の形態における樹脂部材５は、凹部５ａを有する。凹部５ａは、導線１１，１２、端子１３，１４、ボルト２２および端子台４の形状に沿うように形成されている。本実施の形態における樹脂部材５は、予め樹脂成型されるときに凹部５ａが形成されている。

図３に、本実施の形態における接続装置の概略断面図を示す。図３は、蓋部を壁部に固定したときの概略断面図である。壁部２の挿通穴２ａに挿通された導線１１，１２の周りには、シール材３１が配置されている。壁部２の頂面には、蓋部３が固定されている。このように、壁部２および蓋部３により箱体が形成され、箱体に内部空間が形成されている。箱体は、内部空間に、水や湿気などが浸入しないように密閉されている。

本実施の形態においては、端子台４と蓋部３との間に配置されている樹脂部材５は、蓋部３に圧接している。樹脂部材５は、端子１３，１４に圧接している。樹脂部材５は、端子台４およびボルト２２に圧接している。樹脂部材５は、導線１１，１２に圧接している。このように、本実施の形態における樹脂部材５は、弾性変形するように形成されているため、それぞれの部材に圧接している。

図４に、本実施の形態における端子台の部分、樹脂部材および蓋部の概略分解斜視図を示す。それぞれの導線１１，１２には端子１３，１４が固定されている。端子１３，１４は、端子台４の頂面にボルト２２により固定されている。組立においては、端子台４に端子１３，１４を固定する。次に、矢印４２に示すように、端子台４の表面に樹脂部材５を配置した後に蓋部３を壁部２の頂面に固定する。

本実施の形態における接続装置は、図３に示すように、壁部２と蓋部３とにより密閉空間が形成され、この密閉空間に端子台４が配置されている。端子台４が密閉空間に配置されていることにより、水や湿気から端子を保護することができる。

一方で、端子１３と端子１４とが接触する部分の接触抵抗により熱が生じる。本実施の形態においては、端子台４と蓋部３との間に、樹脂部材５が配置されているために、熱は樹脂部材５を介して蓋部３に伝達される。熱は蓋部３から大気中に放出される。このように、本実施の形態においては、端子台が配置される空間が密閉であっても効率よく放熱を行なうことができる。

また、図３を参照して、本実施の形態における樹脂部材５はボルト２２を押圧している。このため、使用によりボルト２２が緩むことを抑制できる。ボルト２２が緩んだ場合においては、それぞれの端子１３，１４同士の間にガタ（隙間）が生じる。それぞれの端子１３，１４が動くことが可能になる。この結果、接触抵抗は高くなって、端子１３，１４は高温になってしまう。しかしながら、本実施の形態においては、端子１３，１４を固定しているボルト２２が緩むことを抑制することができる。

本実施の形態における樹脂部材５は、蓋部３と端子台４とに挟まれることにより弾性変形するように形成されている。この構成により、樹脂部材が端子１３，１４、ボルト２２または端子台４に圧接して、効率よく熱を樹脂部材に伝えることができる。または、端子１３，１４等に密着することにより樹脂部材に熱が伝わる伝熱面積が大きくなる。この結果、放熱性をより向上させることができる。

本実施の形態における樹脂部材５には、端子１３，１４の形状に沿うように凹部５ａが形成されている。この構成により、凹部５ａが端子１３，１４に密着する。端子１３，１４で発する熱を効率よく樹脂部材５に伝達することができる。

樹脂部材５としては、この形態に限られず、凹部５ａは形成されていなくてもよい。または、樹脂部材が十分な弾性を有し、蓋部３を壁部２の頂面に固定する際の固定部材の締付け力で樹脂部材が変形して、端子１３，１４またはボルト２２などに密着するように形成されていても構わない。

また、樹脂部材５が弾性を有することにより、接続装置全体の振動やそれぞれの導線１１，１２の振動を吸収することができる。この結果、端子１３，１４を端子台４に固定するボルト２２の緩みを防止することができる。

本実施の形態における樹脂部材５は、シリコン系ゴムにより形成されている。この構成により、第１樹脂部材の絶縁性を確保しながら、第１樹脂部材に弾性を与えることができる。

本実施の形態においては、蓋部３とそれぞれの端子１３，１４との間に、絶縁性を有する樹脂部材５が配置されるため、端子１３，１４と蓋部３との距離を小さくすることができる。すなわち、空気で絶縁を確保する代わりに樹脂部材５で絶縁を確保することができ、端子１３，１４と蓋部３との絶縁距離を短くすることができる。その結果、壁部２の高さを低くすることができ、接続装置の小型化を図ることができる。

本実施の形態においては、端子台４はセラミックスで形成されている。端子台４がセラミックスで形成されていることにより、たとえば端子台４が樹脂等で形成されている場合よりも熱伝導率を高くすることができる。また、高い絶縁性を確保することができる。

本実施の形態においては、蓋部３は金属で形成されている。この構成により、樹脂部材５からの熱を蓋部３に効率よく伝達することができる。さらに、蓋部３から大気中への放熱を効率よく行なうことができる。

本実施の形態においては、蓋部３にフィン３ａが形成されている。この構成により、蓋部３から大気への放熱性を向上させることができる。本実施の形態においては、蓋部３にフィン３ａが形成されているが、この形態に限られず、フィン３ａは形成されていなくてもよい。または、壁部にフィンが形成されていてもよい。または、フィンの代わりに蓋部を冷却するためのウォータジャケットなどが配置されていても構わない。このように、蓋部や壁部に冷却装置が配置されていても構わない。

本実施の形態における樹脂部材５は、蓋部３と分離された状態で組立が行なわれているが、この形態に限られず、たとえば、樹脂部材５は予め蓋部３に固定されていても構わない。

（実施の形態２）
図５を参照して、実施の形態２における接続装置について説明する。

図５は、本実施の形態における接続装置の概略断面図である。本実施の形態における接続装置は、第２樹脂部材としての樹脂部材６を備える。本実施の形態における樹脂部材６は、第１樹脂部材としての樹脂部材５と同じ材質で形成されている。

樹脂部材６は、端子台４を取囲むように形成されている。樹脂部材６は、基板１と端子１３，１４および導線１１，１２とに挟まれている。樹脂部材６は、基板１に接触するように形成されている。樹脂部材６は、端子台４の側面に接触するように形成されている。本実施の形態における樹脂部材６は、導線１１，１２および端子１３，１４に圧接している。

本実施の形態における機器は、外装板７を備える。外装板７は、最も外側の筐体を構成する。本実施の形態においては、外装板７の外側が機器の外側であり、外装板７の内側が機器の内側である。外装板７は、穴部７ａを有する。接続装置は、穴部７ａから蓋部３が露出するように形成されている。壁部２は、外装板７の内側に配置されている。蓋部３は、フィン３ａが外側に向かって露出している。

本実施の形態においては、端子台４および基板１に接触するように、第２樹脂部材としての樹脂部材６が配置されている。この構成により、端子１３，１４同士の接触抵抗による発熱を、樹脂部材６を介して基板１に伝達することができる。このように、放熱経路をより多くすることができて放熱性能が高くなる。また、樹脂部材６は、端子１３，１４に接触している。この構成により、端子１３，１４で発する熱を、樹脂部材６を介して基板１に伝達することができる。この結果、放熱特性が向上する。

また、本実施の形態においては、接続装置は、機器の外装板７の穴部７ａから蓋部３が露出するように形成されている。この構成により蓋部３を外気にさらすことができ、放熱性能を向上することができる。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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を含むものである。

実施の形態１における接続装置の概略分解斜視図である。 実施の形態１における端子台の概略斜視図である。 実施の形態１における接続装置の概略断面図である。 実施の形態１における端子台と樹脂部材と蓋部との分解斜視図である。 実施の形態２における接続装置の概略断面図である。

符号の説明

１ 基板、２ 壁部、２ａ 挿通穴、３ 蓋部、３ａ フィン、４ 端子台、４ａ 穴部、５，６ 樹脂部材、５ａ 凹部、７ 外装板、７ａ 穴部、１１，１２ 導線、１３，１４ 端子、２１〜２３ ボルト、３１ シール材、４１，４２ 矢印。

Claims (5)

1. 一の導線の先端に配置されている一の端子と、他の導線の先端に配置されている他の端子とを接続するための接続装置であって、
   前記一の端子と前記他の端子とを互いに接触するように固定するための端子台と、
   前記端子台の周りを取り囲むように形成されている壁部と、
   前記壁部の頂面に配置されている蓋部と、
   前記端子台と前記蓋部との間に配置されている第１樹脂部材と
   を備え、
   前記第１樹脂部材は、前記蓋部と前記端子台とに挟まれることにより、前記一の端子および前記他の端子に圧接している、接続装置。
2. 前記第１樹脂部材は、前記蓋部と前記端子台とに挟まれることにより弾性変形するように形成されている、請求項１に記載の接続装置。
3. 前記第１樹脂部材は、シリコン系ゴムにより形成されている、請求項１または２に記載の接続装置。
4. 前記端子台は、セラミックスにより形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の接続装置。
5. 基材と、
   前記一の端子および前記他の端子と前記基材の表面との間に配置されている第２樹脂部材と
   を備え、
   前記壁部は、前記基材の表面から立設するように形成され、
   前記端子台は、前記基材の表面に固定され、
   前記第２樹脂部材は、前記端子台および前記基材に接触するように形成されている、請求項１から４のいずれかに記載の接続装置。

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