JP7457599B2 - 端子及び放熱構造 - Google Patents

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本発明は、端子及び放熱構造に関する。
従来、電子回路装置が有する回路側コネクタの端子、及び車両ボディが有する車両側コネクタの端子を電気的に接続する電気的接続部分を有すると共に、電子回路装置に形成された凸部、及び車両ボディが有する吸熱コネクタに設けられたU字型の熱受け部を接触させて熱伝導部材に熱を伝導する熱的接続部分を有する構成が開示されている(例えば特許文献1参照)。
特開2009-194254号公報
しかし、特許文献1の構成では、電子回路装置で生じる熱を、電気的接続部分とは別の経路にある熱的接続部分及び熱伝導部材を通じて放熱するため、電気的接続部分で発生する熱も、その別経路まで誘導(迂回)して熱伝導部材から放熱することとなり、効率良く放熱しているとは言い難い。
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、電気的に接続する接続部で発生する熱を、従来よりも効率良く熱伝導部材に誘導して熱伝導部材から放熱することができる端子及び放熱構造を提供することにある。
本発明に係る端子は、第1電線をカシメる電線カシメ部と、第2電線に取り付けられる相手方端子と接続される接続部と、前記相手方端子及び前記接続部の電気的な接続によって前記接続部で発生する熱又は前記第2電線から前記接続部に伝わる熱を伝導して放熱する熱伝導部材をカシメる熱伝導部材カシメ部と、を一体的に備え、前記接続部と前記電線カシメ部との間に前記熱伝導部材カシメ部が配置されることを特徴とする。また、本発明に係る放熱構造は、第1電線をカシメる電線カシメ部と、第2電線に取り付けられる相手方端子と接続される接続部と、前記相手方端子及び前記接続部の電気的な接続によって前記接続部で発生する熱又は前記第2電線から前記接続部に伝わる熱を伝導して放熱する熱伝導部材をカシメる熱伝導部材カシメ部と、を一体的に備える端子と、前記端子の前記電線カシメ部にカシメられる前記第1電線と、前記端子の前記熱伝導部材カシメ部にカシメられる前記熱伝導部材と、キャビティを有するコネクタハウジングと、を備え、前記熱伝導部材は、熱伝導部材本体と、前記熱伝導部材本体に接触して設けられる絶縁部と、を有し、前記熱伝導部材カシメ部は、前記キャビティの外部に配置され、前記絶縁部をカシメる、ことを特徴とする。
この端子によれば、電線カシメ部と熱伝導部材カシメ部とが一体化されているので、第2電線に取り付けられる相手方端子と接続部とが電気的に接続され、接続部で発生する熱は、接続部と一体の熱伝導部材カシメ部へと誘導されて熱伝導部材から放熱される。その結果、電気的に接続する接続部で発生する熱を、従来よりも効率良く熱伝導部材に誘導して熱伝導部材から放熱することができる。
本発明によれば、電気的に接続する接続部で発生する熱を、従来よりも効率良く熱伝導部材に誘導して熱伝導部材から放熱することができる。
(a)本発明の一実施形態に係る雌型接続部を有する放熱構造において、第1電線に取り付けられた雌型接続部と第2電線に取り付けられた雄型接続部とが接続される前の構成を示す断面図である。(b)本発明の一実施形態に係る雌型接続部を有する放熱構造において、第1電線に取り付けられた雌型接続部と第2電線に取り付けられた雄型接続部とが接続された後の構成を示す断面図である。 (a)は、放熱構造の一部を示す分解平面図である。(b)雌型接続部及び雄型接続部の拡大断面図である。
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
(第1実施形態)
図1(a)は、本発明の一実施形態に係る雌型接続部12を有する放熱構造1において、第1電線11に取り付けられた雌型接続部12と第2電線21に取り付けられた雄型接続部22とが接続される前の構成を示す断面図である。図1(b)は、本発明の一実施形態に係る雌型接続部12を有する放熱構造1において、第1電線11に取り付けられた雌型接続部12と第2電線21に取り付けられた雄型接続部22とが接続された後の構成を示す断面図である。図2(a)は、放熱構造1の一部を示す分解平面図である。図2(b)は、雌型接続部12及び雄型接続部22の拡大断面図である。図1(a)及び図1(b)に示されるように、放熱構造1は、第1電線11と、雌型接続部12(端子)と、第2電線21と、雄型接続部22(相手方端子)と、熱伝導部材30と、コネクタハウジング51と、相手方コネクタハウジング52と、を備える。
[第1電線]
図2(a)に示されるように、第1電線11は、被覆部11aと、複数本の素線により形成される導体部11bと、を有する。被覆部11aは、導体部11bを被覆している。
[雌型接続部]
雌型接続部12は、第1電線11と別体で形成されて第1電線11と接続され、熱伝導部材30と別体で形成されて熱伝導部材30と接続される。また、雌型接続部12は、導体で形成され、第1電線カシメ部12aと、第2電線カシメ部12b(電線カシメ部)と、筒部12c(接続部)と、熱伝導部材カシメ部12dと、介在部12eと、を一体的に有する。本実施形態では、雌型接続部12は、一枚の金属板の打ち抜き、折り曲げ等の加工により形成されているが、第1電線カシメ部12a、第2電線カシメ部12b、筒部12c、熱伝導部材カシメ部12d、及び介在部12eの一部又は全部が個々に形成されて互いに接合されるものであっても良い。
第1電線カシメ部12aは、第1電線11の被覆部11aをカシメる部分である。第2電線カシメ部12bは、第1電線11の導体部11bをカシメる部分であり、第2電線カシメ部12bが第1電線11の導体部11bをカシメることにより雌型接続部12と第1電線11とが電気的に接続される。
図2(b)に示されるように、筒部12cは、筒部12cに後述する雄型接続部22の筒部22cが挿抜される方向を挿抜方向Lとした場合に、挿抜方向Lに貫通する孔を有する筒状の部分であり、雄型接続部22の筒部22cと接続される。筒部12cの内側面は、挿抜方向Lに広がる曲面状の第1面A1を有する。筒部12cに筒部22cが挿入されると、筒部12cの第1面A1と、筒部22cの外側面に挿抜方向Lに広がる第2面A2と、が面接触する。第1面A1と第2面A2とは双方とも挿抜方向Lに広がっていて平行であるので、広い面積で対向することができ、双方間の熱抵抗が抑制される。
また、筒部12cの内径は、筒部22cの外径と略同一に設定されている。また、筒部12cの内側面と筒部22cの外側面との間には、熱伝導性を有するグリスや柔軟性及び熱伝導性を有する他の材料が挿入されても良い。このため、筒部12cの内側に対して、筒部22cを面接触させながら挿すことも抜くこともできる。
図2(a)に示す熱伝導部材カシメ部12dは、熱伝導部材30の絶縁部32をカシメる部分である。また、本実施形態では、熱伝導部材カシメ部12dは、円筒状に形成されている。なお、熱伝導部材カシメ部12dは、面状や楕円形状等のように形成されても良い。いずれの形状で形成されても絶縁部32との接触面積を広く取ることが望ましい。熱伝導部材カシメ部12dは、筒部12cと第2電線カシメ部12bとの間に配置される。熱伝導部材カシメ部12dは、コネクタハウジング51のキャビティ51bの外部に配置されている(図1(a)参照)。
[熱伝導部材]
図2(a)に示す熱伝導部材30は、図1(b)のような第1電線11に取り付けられた雌型接続部12と第2電線21に取り付けられた雄型接続部22との電気的な接続によって筒部12cで発生する熱又は第2電線21から筒部12cに伝わる熱を伝導して放熱する部材である。熱伝導部材30は、熱伝導部材本体31と、絶縁部32と、を有する。筒部12cで発生する熱としては、雌型接続部12の筒部12cと雄型接続部22の筒部22cとの通電時の接触抵抗により発生するような熱が想定される。また、第2電線21から筒部12cに伝わる熱としては、第2電線21に取り付けられた電気機器等の発熱部から第2電線21を通って筒部12cに伝わるような熱が想定される。
本実施形態では、熱伝導部材本体31としては、例えばヒートパイプが用いられる。熱伝導部材本体31は、第1電線11及び第2電線21の1組に対して1本設けられており、本実施形態では、第1電線11側に並列して1本設けられている。なお、熱伝導部材本体31としては、その他、グラファイトシートが用いられても良く、この場合には、シートをロール状に巻き取ることでヒートパイプのように筒形状に成型することができる。
絶縁部32は、熱伝導部材本体31に接触して設けられる部分であって、熱伝導部材本体31に巻き付け等されたものである。絶縁部32としては、例えばポリイミド系のシートやシリコーンゴムシート等の絶縁体で構成され、熱伝導部材本体31と雌型接続部12との間の電気絶縁が確保されている。
[第2電線]
図1(b)に示されるように、第2電線21は、雄型接続部22が雌型接続部12に接続されることにより、第1電線11と電気的に接続される。図2(a)に示されるように、第2電線21は、被覆部21aと、複数の素線により形成される導体部21bと、を有する。被覆部21aは、導体部21bを被覆している。
[雄型接続部]
雄型接続部22は、導体で形成され、第1電線カシメ部22aと、第2電線カシメ部22bと、筒部22cと、介在部22dと、を一体的に有する。本実施形態では、雄型接続部22は、一枚の金属板の打ち抜き、折り曲げ等の加工により形成されているが、第1電線カシメ部22a、第2電線カシメ部22b、筒部22c、及び介在部22dの一部又は全部が個々に形成されて互いに接合されるものであっても良い。
第1電線カシメ部22aは、第2電線21の被覆部21aをカシメる部分である。第2電線カシメ部22bは、第2電線21の導体部21bをカシメる部分であり、第2電線カシメ部22bが第2電線21の導体部21bをカシメることにより雄型接続部22と第2電線21とが電気的に接続される。
図2(b)に示されるように、筒部22cは、挿抜方向Lに貫通する孔を有する筒状の部分であり、雌型接続部12の筒部12cと接続される。筒部22cの外側面は、挿抜方向Lに広がる曲面状の第2面A2を有する。
図1(a)及び図1(b)に示されるように、第1電線11に取り付けられた雌型接続部12は、コネクタハウジング51に設けられている。コネクタハウジング51は、複数の区画壁51aを有している。複数の区画壁51aの面によってキャビティ51bが形成されている。
キャビティ51bには、第1電線11、熱伝導部材30、及び雌型接続部12の第1電線カシメ部12aが収容されている。
これに対して、キャビティ51bの外部に、第2電線カシメ部12b、筒部12c、熱伝導部材カシメ部12d、及び介在部12eが配置されている。
このように、熱伝導部材カシメ部12d及び介在部12eがコネクタハウジング51の外部にあるため、熱伝導部材カシメ部12d及び介在部12eをキャビティ51bの内部に収納するために区画壁51aを一部くり抜く等の複雑な加工をする必要がなくなる。
また、第2電線21に取り付けられた雄型接続部22は、全体として相手方コネクタハウジング52内に収容されている。
コネクタハウジング51及び相手方コネクタハウジング52が嵌め合わされることにより、雌型接続部12と雄型接続部22とが接続される。
次に、本実施形態に係る放熱構造1による放熱作用を簡単に説明する。
図1(b)に示されるように、第2電線21に取り付けられた雄型接続部22が第1電線11に取り付けられた雌型接続部12に接続されると、筒部12cで発生する熱又は第2電線21から筒部12cに伝わる熱が、熱伝導部材カシメ部12d、絶縁部32を介して熱伝導部材本体31に伝導され、この熱伝導部材本体31を通して外部に放熱される。
以上で詳述してきたように、本実施形態の雌型接続部12は、第1電線11をカシメる第2電線カシメ部12bと、第2電線21に取り付けられる雄型接続部22と接続される筒部12cと、雄型接続部22及び筒部12cの電気的な接続によって筒部12cで発生する熱又は第2電線21から筒部12cに伝わる熱を伝導して放熱する熱伝導部材30をカシメる熱伝導部材カシメ部12dと、を一体的に備える。
この構成によれば、第2電線カシメ部12bと熱伝導部材カシメ部12dとが一体化されているので、第2電線21に取り付けられる雄型接続部22と筒部12cとが電気的に接続され、筒部12cで熱が発生する熱又は第2電線21から筒部12cに伝わる熱は、筒部12cと一体の熱伝導部材カシメ部12dへと誘導されて熱伝導部材30から放熱される。その結果、電気的に接続する筒部12cで発生する熱又は筒部12cに伝わる熱を、従来よりも効率良く熱伝導部材30に誘導して熱伝導部材30から放熱することができる。
加えて、雌型接続部12の筒部12cという1か所の部分が雄型接続部22と接続されれば、第2電線21及び第1電線11が電気的に接続されると同時に、第2電線21から第1電線11に伝わる熱の放熱経路を確保することができる。また、熱伝導部材30が熱伝導部材カシメ部12dによりカシメられる構成であるために、接触面積が大きく確保され、筒部12cから熱伝導部材30への熱抵抗が抑制される。
また、本実施形態の放熱構造1は、雌型接続部12と、雌型接続部12の第1電線カシメ部12a及び第2電線カシメ部12bにカシメられる第1電線11と、雌型接続部12の熱伝導部材カシメ部12dにカシメられる熱伝導部材30と、を備え、熱伝導部材30は、熱伝導部材本体31と、熱伝導部材本体31に接触して設けられる絶縁部32と、を有し、熱伝導部材カシメ部12dは、絶縁部32をカシメる。この構成によれば、第2電線21と熱伝導部材30との間で電気的な回路が構成されることを抑制し、短絡や漏電による機器の動作異常を抑制することができる。
また、本実施形態の放熱構造1では、筒部12cと第2電線カシメ部12bとの間に熱伝導部材カシメ部12dが配置される。この構成によれば、第2電線21から筒部12cに伝導した熱が第1電線11に伝導する前に、熱を熱伝導部材30に逃がすことができる。
また、本実施形態の放熱構造1では、キャビティ51bを有するコネクタハウジング51を備え、熱伝導部材カシメ部12dは、キャビティ51bの外部に配置されている。この構成によれば、コネクタハウジング51の形状を特殊な形状で形成する必要をなくすることができる。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えても良いし、可能な範囲で適宜他の技術を組み合わせても良い。
[変形例1]
前述の実施形態では、雌型接続部12の熱伝導部材カシメ部12dが熱伝導部材30の絶縁部32をカシメる構成であったが、上記実施形態に限定されない。例えば、雌型接続部12の特定の部分が熱伝導部材30の特定の部分に接着されたりネジにより接合されたりしても良い。
[変形例2]
前述の実施形態では、熱伝導部材30が第1電線11側に並列して設けられる構成であったが、上記実施形態に限定されない。例えば、熱伝導部材30が第2電線21側に並列して設けられる構成であっても良い。この場合には、雄型接続部22にも熱伝導部材カシメ部12dと同様な熱伝導部材カシメ部が設けられる。また、熱伝導部材30が第1電線11側に並列して設けられ、かつ第2電線21側に並列して設けられる構成であっても良い。
1 :放熱構造
11 :第1電線
11a :被覆部
11b :導体部
12 :雌型接続部(端子)
12a :第1電線カシメ部
12b :第2電線カシメ部(電線カシメ部)
12c :筒部(接続部)
12d :熱伝導部材カシメ部
12e :介在部
21 :第2電線
21a :被覆部
21b :導体部
22 :雄型接続部(相手方端子)
22a :第1電線カシメ部
22b :第2電線カシメ部
22c :筒部
22d :介在部
30 :熱伝導部材
31 :熱伝導部材本体
32 :絶縁部
51 :コネクタハウジング
51a :区画壁
51b :キャビティ
52 :相手方コネクタハウジング
A1 :第1面
A2 :第2面
L :挿抜方向

Claims (3)

  1. 第1電線をカシメる電線カシメ部と、
    第2電線に取り付けられる相手方端子と接続される接続部と、
    前記相手方端子及び前記接続部の電気的な接続によって前記接続部で発生する熱又は前記第2電線から前記接続部に伝わる熱を伝導して放熱する熱伝導部材をカシメる熱伝導部材カシメ部と、
    を一体的に備え
    前記接続部と前記電線カシメ部との間に前記熱伝導部材カシメ部が配置されることを特徴とする端子。
  2. 第1電線をカシメる電線カシメ部と、
    第2電線に取り付けられる相手方端子と接続される接続部と、
    前記相手方端子及び前記接続部の電気的な接続によって前記接続部で発生する熱又は前記第2電線から前記接続部に伝わる熱を伝導して放熱する熱伝導部材をカシメる熱伝導部材カシメ部と、
    を一体的に備える端子と、
    前記端子の前記電線カシメ部にカシメられる前記第1電線と、
    前記端子の前記熱伝導部材カシメ部にカシメられる前記熱伝導部材と、
    キャビティを有するコネクタハウジングと、を備え、
    前記熱伝導部材は、熱伝導部材本体と、前記熱伝導部材本体に接触して設けられる絶縁部と、を有し、
    前記熱伝導部材カシメ部は、前記キャビティの外部に配置され、前記絶縁部をカシメる、ことを特徴とする放熱構造。
  3. 前記熱伝導部材は、前記第1電線及び前記第2電線の1組に対して1本設けられている、ことを特徴とする請求項2に記載の放熱構造。
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