JP2012252923A

JP2012252923A - コネクタ構造

Info

Publication number: JP2012252923A
Application number: JP2011125606A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ikeda; 貴之池田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2012-12-20

Abstract

【課題】放熱効率と電線保持力とを同時に向上させることができるコネクタ構造を提供する。
【解決手段】ＬＥＤユニット１１は、電子部品に接続されたバスバー２３と、収容保持したバスバー２３の圧接刃４７が突出するホルダー装着部１５を備えたレンズカバー１３と、圧接方向に電線４１を二重に重ねて被圧接部６５の電線保持溝６７に保持し、ホルダー装着部１５に装着されることで、圧接刃４７を電線４１の二箇所に同時圧接させる電線ホルダー１９と、を備える。
【選択図】図１３

Description

本発明は、内部に装着した電子部品の放熱が可能なコネクタ構造に関する。

内部照明の光源として自動車の車室内を照らしたり、コンソールボックスやグローブボックス、小物収容ポケットや灰皿等の小物入れの内部を照らしたり、カップホルダ自体を照らしたり、足下を照らしたりするＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）ユニットが知られている。従来、この種のＬＥＤユニットは、ＬＥＤチップを高輝度タイプのものに変更した場合、ＬＥＤチップから生じる熱を効率良く放熱することができないという問題を有していた。
そこで、ＬＥＤ等の電子部品を装着するコネクタや、他部品との接続部材を備えた各種ユニットには、電子部品からの熱を効果的に放熱する構造（以下、「コネクタ構造」とも称す）を備えるものがある。

このような電子部品からの熱を効果的に放熱する構造を備えた電子部品として、図１５に示す例えば特許文献１に開示したようなＬＥＤユニットがある。このＬＥＤユニット５０１は、電線接続部５０３における圧接刃５０５に電線５０７を圧接した状態のユニットサブアッシー５０９の上からカバー５１１を被せる。そして、このカバー５１１をユニットサブアッシー５０９に係止させるようにして組み付けを行うと、ＬＥＤユニット５０１が完成する。ＬＥＤユニット５０１は、放熱スペース５１３ａ，５１３ｂを有することから、ＬＥＤチップ５１５が発熱しても、一対のバスバー５１７ａ，５１７ｂの非実装面５１９から放熱スペース５１３ａ，５１３ｂに放熱される。また、一対のバスバー５１７ａ，５１７ｂの電線接続部５０３から放熱スペース５１３ａ，５１３ｂに放熱されて、これらからユニット外側に放熱される。これにより、ＬＥＤチップ５１５の発熱は、効率良く放熱される。

特開２０１０−２１２３２２号公報

しかしながら、上述した従来のＬＥＤユニット５０１は、バスバー５１７ａ，５１７ｂから空気への放熱であるため、放熱効率がよくないという問題があった。
また、電線５０７と圧接刃５０５との接触面積は小さく、電線保持力が不足する可能性があるので、電線保持力を高めるために各電線５０７に対して圧接刃５０５を２枚としたが、ユニットの小型化が難しいという新たな問題が生じた。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、放熱効率と電線保持力とを同時に向上させることができる良好なコネクタ構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るコネクタ構造は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１）電子部品に接続されたバスバーと、収容保持した前記バスバーの圧接刃が突出するホルダー装着部を備えたケースと、圧接方向に電線を二重に重ねて被圧接部に保持し、前記ホルダー装着部に装着されることで、前記圧接刃を前記電線の二箇所に同時圧接させる電線ホルダーと、を備えること。
（２）上記（１）の構成のコネクタ構造であって、前記被圧接部が、前記電線ホルダーの装着方向に前記電線を重ねて保持する電線保持溝と、前記電線保持溝と直交して穿設された圧接刃逃げ溝と、を備えること。
（３）上記（１）または（２）の構成のコネクタ構造であって、前記電線ホルダーの周囲に二重に巻き付けられた前記電線が、前記被圧接部に重ねて保持されること。

上記（１）の構成のコネクタ構造によれば、１枚の圧接刃を電線の二箇所に同時圧接させることができ、圧接刃と電線との接触面積及び圧接力が通常の圧接状態の倍になる。そこで、電子部品の熱がバスバーの圧接刃から電線に伝わり易くなり、放熱性が向上する。また、圧接刃による電線保持力が向上するので、圧接刃を２枚にする必要がなくなりケースを小型化できる。
上記（２）の構成のコネクタ構造によれば、被圧接部は、電線を圧接方向（電線ホルダーの装着方向）に二重に重ねた状態で確実に保持することができる。そこで、圧接刃を電線の二箇所に確実に同時圧接させることができ
上記（３）の構成のコネクタ構造によれば、電線を電線ホルダーの周囲に巻き付けることで、電線ホルダーへの電線保持力が更に向上する。即ち、電線に引張り力が作用した際にも、圧接部には引張り力が直接作用しないので、良好な圧接状態を維持できる。

本発明に係るコネクタ構造によれば、１枚の圧接刃を電線の二箇所に同時圧接させることができ、圧接刃と電線との接触面積及び圧接力が通常の圧接状態の倍になる。そこで、電子部品の熱がバスバーの圧接刃から電線に伝わり易くなり、放熱性が向上すると共に、圧接刃による電線保持力が向上する。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の一実施形態に係るコネクタ構造を有したＬＥＤユニットの全体斜視図である。図１に示したＬＥＤユニットの電線ホルダーを装着する前の分解斜視図である。図１に示したＬＥＤユニットのハウジングを装着する前の分解斜視図である。図３に示したハウジングのバスバーを装着する前の上面側の分解斜視図である。図３に示したハウジングの電子部品を装着する前の底面図である。図３に示したハウジングの電子部品を装着する前の上面側の分解斜視図である。図３に示したハウジングの電子部品を装着する前の底面側の分解斜視図である。図１に示したＬＥＤユニットの回路図である。電線ホルダーへの電線の巻き付け方法を説明するための斜視図である。図２に示した電線ホルダーの縦断面図である。（ａ）は図１に示したＬＥＤユニットの電線ホルダーを装着する前の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。（ａ）は図１に示したＬＥＤユニットの側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面矢視図である。図１２（ｂ）の要部拡大図である。図１に示したＬＥＤユニットの熱の流れを説明するための縦断面図である。従来のＬＥＤユニットを示す縦断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態に係るコネクタ構造を詳細に説明する。
本実施形態に係るコネクタ構造は、図１〜図３に示すように、例えばＬＥＤユニット１１に好適に用いることができる。ＬＥＤユニット１１は、レンズ１２が設けられたケースであるレンズカバー１３と、レンズカバー１３内に収容されるハウジング２１と、レンズカバー１３のホルダー装着部１５に装着される電線ホルダー１９と、を備える。ホルダー装着部１５は、レンズカバー１３の後部側がハウジング挿入開口１７となっている。

なお、本実施形態では、レンズカバー１３のハウジング挿入開口１７側を「後」、その反対側を「前」、レンズ１２が設けられた側を「上」、その反対側を「底」と称する。レンズカバー１３には、電線ホルダー１９を装着する前に、予め図３に示すハウジング２１が収容される。

図４に示すように、ハウジング２１には、２本の同一形状のバスバー２３が装着される。２本のバスバー２３は、それぞれ一端に第１及び第２部品挟持部２５，２６、他端に電線圧接部２７が形成され、第１及び第２部品挟持部２５，２６と電線圧接部２７との間に第３部品挟持部２９が形成されている。これら２本のバスバー２３は、離間してハウジング２１内に並列配置される。
上下に配置された第１及び第２部品挟持部２５，２６には、電子部品である半導体発光素子３５及びツェナーダイオード３７の各一対の接点部にそれぞれ対向し、弾性接触可能な一対の接触バネ片３３が配置される。

２本のバスバー２３間において、隣接して上方に配置された第１部品挟持部２５の一対の接触バネ片３３には、半導体発光素子３５の一対の接点部が接続され、隣接して下方に配置された第２部品挟持部２６の一対の接触バネ片３３には、ツェナーダイオード３７の一対の接点部が接続される（図６参照）。

バスバー２３の後端は、図５に示すように、ハウジング２１に装着された状態でその一部分がハウジング２１の外部に突出され、電線圧接部２７となる。電線圧接部２７には、ハウジング２１の後壁面３４に沿って下方へ延設される受圧部５１と、受圧部５１の下端から後方に向けて屈曲された圧接刃４７とが形成される。この圧接刃４７は、レンズカバー１３内にハウジング２１が収容保持された状態で、ホルダー装着部１５内に突出する。
そして、圧接刃４７は、被覆付き電線４１（以下、単に電線４１とも云う）の被覆４３を切り裂き、該電線４１の導体４５と電気的に接触することができる（図１３参照）。尚、圧接刃４７に電線４１を圧接する際には、ハウジング２１の後壁面３４が受圧部５１を介して圧接刃４７に作用する圧接時の反力を支持する。

電線圧接部２７の前方に配置された第３部品挟持部２９には、図４に示すように、電子部品である抵抗器４９の一対の接点部にそれぞれ対向し、弾性接触可能な一対の接触バネ片５５が配置される。そして、各接触バネ片５５間において、抵抗器４９の一対の接点部が接続される（図７参照）。

ここで、本実施形態に係るＬＥＤユニット１１は、図８に示したように、半導体発光素子３５及びツェナーダイオード３７と、陽極５９及び負極６１との間にそれぞれ抵抗器４９を設けた回路とする必要がある。そこで、図５に示すように、第３部品挟持部２９は、抵抗器４９の一対の接点部にそれぞれ接続する一対の接触バネ片５５の間に破断部６３が形成される。これにより、第３部品挟持部２９に装着された抵抗器４９は、半導体発光素子３５及びツェナーダイオード３７と、陽極５９及び負極６１との間にそれぞれ直列接続される。
また、第３部品挟持部２９の後方には、ハウジング２１内の係止部３１に係合してバスバー２３をハウジング２１に係止する為の弾性係止片５３が形成されている（図１４参照）。

本実施形態に係る抵抗器４９は、図７に示すように、ハウジング２１への挿入方向が、レンズカバー１３へのハウジング２１の嵌入方向に対して直交方向となる。これにより、抵抗器４９のバスバー２３への中途挿入状態では、ハウジング挿入開口１７の開口縁に抵抗器４９が当たり、ハウジング２１の嵌入を阻止する。つまり、抵抗器４９の不完全挿入が検知される。一方、レンズカバー１３は、抵抗器４９が正規位置でハウジング２１に保持された状態では、該ハウジング２１の嵌入を許容する。

図９及び図１０に示すように、本実施形態に係る電線ホルダー１９の被圧接部６５には、３方の外面（上面、前面、下面）に連続して併設された２本のコ字状の電線保持溝６７と、それぞれの電線保持溝６７と直交して前面に穿設された圧接刃逃げ溝６９とが形成されている。
それぞれの電線保持溝６７には、電線４１がコ字状に曲げられて装着される。一旦、コ字状に巻かれた電線４１は、図１０に示すように、交差された後再びコ字状に曲げられて電線保持溝６７に装着される。即ち、それぞれの電線保持溝６７には、電線４１が二重に巻かれる。

本実施形態に係るコネクタ構造を備えたＬＥＤユニット１１では、電線４１が電線保持溝６７に二重に巻かれることで、図１１に示すように、被圧接部６５において電線４１を圧接方向（電線ホルダー１９の装着方向）に二重に重ねた状態で確実に保持できる。
従って、電線ホルダー１９は、レンズカバー１３のホルダー装着部１５に装着されることで、図１３に示すように、一つの電線保持溝６７において、１枚の圧接刃４７を電線４１の二箇所に同時圧接させることができる。

次に、上記構成のＬＥＤユニット１１の組立工程を説明する。
ＬＥＤユニット１１を組立てるには、先ず、図４に示すように、２本のバスバー２３を上方開口部からハウジング２１内に装着する。バスバー２３がハウジング２１内に装着されたなら、図５に示すように、バスバー２３の第３部品挟持部２９における一対の接触バネ片５５の間をカットして破断部６３を形成する。

次に、図６に示すように、ハウジング２１の前面上部に形成したＬＥＤ装着開口部７１には、半導体発光素子３５が接点部を下側にして挿入される。ＬＥＤ装着開口部７１に挿入された半導体発光素子３５は、バスバー２３の第１部品挟持部２５に挟持固定される。
また、ハウジング２１の前面下部に形成したダイオード装着開口部７３には、ツェナーダイオード３７が接点部を上側にして挿入される。ダイオード装着開口部７３に挿入されたツェナーダイオード３７は、バスバー２３の第２部品挟持部２６に挟持固定される。

更に、図７に示すように、ハウジング２１の底面開口部から挿入された抵抗器４９は、バスバー２３の第３部品挟持部２９に挟持固定される。
そして、これら半導体発光素子３５、ツェナーダイオード３７及び抵抗器４９が装着されたハウジング２１は、図３に示すように、ハウジング挿入開口１７からレンズカバー１３内に挿入される。レンズカバー１３内に収容されたハウジング２１は、図１１（ｂ）に示すように、圧接刃４７がホルダー装着部１５の内部で後方に向かって突出している。

次に、ハウジング２１を装着したレンズカバー１３には、図２に示したように、電線ホルダー１９がハウジング挿入開口１７から挿入される。電線ホルダー１９の電線保持溝６７には、被覆付き電線４１が予め二重に巻かれて装着されている。

電線ホルダー１９がレンズカバー１３に挿入されると、レンズカバー１３のホルダー装着部１５で後方に向かって突出した圧接刃４７が、圧接刃逃げ溝６９に挿入案内されながら電線ホルダー１９の電線保持溝６７内に二重に巻かれた被覆付き電線４１の被覆４３を切り裂き、図１３に示すように、それぞれの圧接刃４７に２本の電線４１の導体４５が電気的に接続される。

そして、レンズカバー１３に挿入された電線ホルダー１９は、レンズカバー１３の側部に形成された係止穴７５に、側面に突設した係止爪７７を係止することにより、レンズカバー１３からのハウジング２１と電線ホルダー自身との離脱が規制される。
この様に、レンズカバー１３にハウジング２１及び電線ホルダー１９を順次装着することで、図１に示したＬＥＤユニット１１の組立が完了する。

上述した本実施形態に係るＬＥＤユニット１１によれば、図１３に示したように、それぞれ１枚の圧接刃４７を対応する電線４１の二箇所に同時圧接させることにより、圧接刃４７と電線４１との接触面積及び圧接力が従来の圧接状態の倍になる。
その結果、図１４に示すように、例えば発熱部である抵抗器４９の熱Ｑが、バスバー２３の圧接刃４７から電線４１に伝わり易くなり、放熱性が向上する。圧接刃４７からの熱Ｑは、主に圧接した電線４１の導体４５に対する熱伝導によって伝えられるので、従来の空気に対する熱伝達による熱の移動に比べ、熱の移動量を大幅に増大させることが可能となる。
また、導体４５及び被覆４３との接触面積が倍になり、圧接刃４７による電線保持力が向上する。これにより、圧接刃４７を２枚にする必要がなくなりハウジング２１及びレンズカバー１３を小型化でき、ＬＥＤユニット１１をコンパクトにできる。

さらに、本実施形態に係るＬＥＤユニット１１によれば、電線ホルダー１９の周囲に二重に巻き付けられた電線４１が、被圧接部６５に重ねて保持される。これにより、電線ホルダー１９への電線保持力が向上する。即ち、電線４１に引張り力が作用した際にも、圧接部には引張り力が直接作用しないので、良好な圧接状態を維持できる。
従って、本実施形態に係るＬＥＤユニット１１によれば、放熱効率と電線保持力とを同時に向上させることができる。

尚、本発明のコネクタ構造に係る電子部品、バスバー、圧接刃、ケース、ホルダー装着部、被圧接部及び電線ホルダー等の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づいて種々の形態を採りうることは云うまでもない。
例えば、上記実施形態においては、ＬＥＤユニット１１を例に本発明のコネクタ構造を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々のコネクタやユニットのコネクタ構造に適用できることも云うまでもない。

１１…ＬＥＤユニット
１３…レンズカバー（ケース）
１５…ホルダー装着部
１９…電線ホルダー
２１…ハウジング
２３…バスバー
２５…第１部品挟持部
２６…第２部品挟持部
２７…電線圧接部
２９…第３部品挟持部
３５…半導体発光素子（電子部品）
３７…ツェナーダイオード（電子部品）
４１…被覆付き電線（電線）
４３…被覆
４５…導体
４７…圧接刃
４９…抵抗器（電子部品）
５１…受圧部
６５…被圧接部
６７…電線保持溝
６９…圧接刃逃げ溝

Claims

電子部品に接続されたバスバーと、
収容保持した前記バスバーの圧接刃が突出するホルダー装着部を備えたケースと、
圧接方向に電線を二重に重ねて被圧接部に保持し、前記ホルダー装着部に装着されることで、前記圧接刃を前記電線の二箇所に同時圧接させる電線ホルダーと、を備えることを特徴とするコネクタ構造。
請求項１記載のコネクタ構造であって、
前記被圧接部が、
前記電線ホルダーの装着方向に前記電線を重ねて保持する電線保持溝と、
前記電線保持溝と直交して穿設された圧接刃逃げ溝と、を備えることを特徴とするコネクタ構造。
請求項１または請求項２記載のコネクタ構造であって、
前記電線ホルダーの周囲に二重に巻き付けられた前記電線が、前記被圧接部に重ねて保持されることを特徴とするコネクタ構造。