特許 7457599 端子及び放熱構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-19

(45)【発行日】2024-03-28

(54)【発明の名称】端子及び放熱構造

(51)【国際特許分類】

   H01R 4/18 20060101AFI20240321BHJP

   H01R 13/46 20060101ALI20240321BHJP

【ＦＩ】

H01R4/18 A

H01R13/46 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020132434

(22)【出願日】2020-08-04

(65)【公開番号】P2022029206

(43)【公開日】2022-02-17

【審査請求日】2023-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】荘田 隆博

【審査官】高橋 学

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２２０７８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ ４／００－４／２２

Ｈ０１Ｒ １３／４６

Ｈ０１Ｒ １３／５３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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。

【請求項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。

【請求項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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、端子及び放熱構造に関する。

【背景技術】

【0002】

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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－１９４２５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

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。

【発明の効果】

【0008】

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。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】（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。

【図2】（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。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

（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。

【0012】

［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。

【0013】

［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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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）。

【0017】

［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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

［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。

【0021】

［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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

［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。

【0035】

［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。

【符号の説明】

【0036】

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

【図1】

【図2】