技术领域
[0001] 本发明涉及一种具有冷却结构的导体部件，其在冷却电气或电子元件的元件端子的同时将该元件端子连接至电连接目标。
相关背景技术
[0002] 通常，已知这样一种具有冷却结构的导体部件，其中，对于将电气或电子元件的元件端子连接至电连接目标的导体部件附加了该导体部件的冷却功能(例如，见专利文献JP2018‑018661A)。JP2018‑018661A的具有冷却结构的导体部件具有这样的构造，其中，导电管用作导体部件，并且其两端被压扁以形成与电气或电子元件的元件端子和电连接目标的连接部。电连接由导电管本身完成，并且冷却由导电管中流动的制冷剂完成。
[0003] 专利文献1：JP 2018‑018661 A
具体实施方式
[0050] 下文，将描述具有冷却结构的导体部件的实施例。首先，将描述第一实施例。
[0051] 图1是示出根据第一实施例的具有冷却结构的导体部件的立体图，并且图2是从图1中的箭头V11的方向观看的图1所示的具有冷却结构的导体部件的、电气或电子元件的元件端子与该导体部件之间的连接部的平面图。此外，图3是沿着图1中的线V12‑V12截取的截面图，示出了图2中所示的电气或电子元件的元件端子与导体部件之间的连接部。图4是并排示出构成图1至图3所示的导体部件的两个导体板的立体图。
[0052] 本实施例中的具有冷却结构的导体部件1是用于将作为电气或电子元件E1的继电器中的一对元件端子E11中的每一个连接至电气或电子元件E1的电连接目标的部件。具有冷却结构的导体部件1包括一个冷却管道11和一对导体部件12，该一对导体部件12以一对一的方式连接至一对元件端子E11，并且冷却管道11固定至该一对导体部件12。
[0053] 冷却管道11是通过将一根圆管在中途弯曲成U形而形成的，并且制冷剂在其中流动。在本实施例中，作为具有导电性的流体的水用作制冷剂。此外，作为冷却管道11，使用具有导电性的金属管道。金属管道的示例包括铜管道。
[0054] 一对导体部件12由带状的导电金属形成，并且具有连接至电气或电子元件E1的元件端子E11的一端侧和连接至电连接目标的另一端侧，并被配置为通电。此外，冷却管道11通过后述结构固定至各个导体部件12以与导体部件12的连接部12a接触，其中连接部12a被构造为连接至元件端子E11。即，在本实施例中，导体部件12具有两个导体板121，每个导体板121都具有带板形状并且彼此重叠，并且冷却管道11被两个导体板121夹持并固定。在两个导体板121中的每一个导体板121上，都在重叠时的相向表面121b上形成有将冷却管道11的厚度方向D12上的一部分、具体而言冷却管道11的厚度方向D12上的一半容纳于内侧的管道保持槽121a，以在宽度方向D11上横穿导体部件12的连接部12a。
[0055] 此外，在本实施例中，利用螺钉E12将导体部件12的连接部12a螺纹连接至元件端子E11。在两个导体板121中的每一个导体板121中，在与连接部12a对应的端部121c中形成有用于螺纹连接的螺钉通孔121d，并且管道保持槽121a与螺钉通孔121d相邻地形成，以横穿端部121c。由于冷却管道11是圆管，因此管道保持槽121a是具有半圆形槽截面的圆槽。管道保持槽121a中的作为与冷却管道11接触的槽内表面的导体侧接触表面121a‑1与冷却管道11中的与导体侧接触表面121a‑1接触的管道侧接触表面111两者均通过绝缘涂层等绝缘。然后，通过粘接等将冷却管道11固定至管道保持槽121a，并通过导电粘合剂、焊接等将两个导体板121彼此接合。注意，两个导体板121的接合也可以是使用绝缘粘合剂等的粘合。在这种情况下，两个导体板121中与元件端子E11直接接触的一个导体板121有助于与电连接目标的导通。
[0056] 此外，在本实施例中，导体部件12的另一端侧也通过螺纹连接而连接至电连接目标，并且在每个导体板121的另一端侧也形成有用于螺纹连接的螺纹通孔121e。
[0057] 在本实施例中，一对导体部件12中的每一个导体部件12都被布置为在一对元件端子E11的排布方向D13上延伸。冷却管道11在一个导体部件12中的管道保持槽121a与另一个导体部件12中的管道保持槽121a之间弯曲成U形。
[0058] 根据上述第一实施例的具有冷却结构的导体部件1，在导体部件12中，冷却管道11被固定为与该导体部件12的与电气或电子元件E1的元件端子E11相连接的连接部12a接触。通过将冷却管道11固定在这样的位置处，在与元件端子E11相连接的连接部12a处产生的热量容易传递到冷却管道11的制冷剂，并且能够有效地冷却连接部12a。
[0059] 此处，在本实施例中，制冷剂是作为具有导电性的流体的水，并且冷却管道11是具有导电性的金属管道。导体部件12中的导体侧接触表面121a‑1和冷却管道11的管道侧接触表面111都是绝缘的。利用这样的构造，能够在防止与电气或电子元件E1的元件端子E11相连接的连接部12a经由制冷剂或冷却管线11在不期望的位置处短路的同时，使用普通的水、铜管道等作为导电制冷剂或冷却管道11。
[0060] 此外，在本实施例中，导体部件12将冷却管道11夹置并固定于两个导体板121之间，并且在每个导体板121中，形成有将冷却管道11的一部分容纳在内部的管道保持槽121a。利用这样的构造，通过将冷却管道11夹置于两个导体板121之间以容纳在管道保持槽
121a中，能够增加冷却管道11与导体部件12之间的接触面积，并且能够进一步提高冷却效率。此外，通过将冷却管道11夹置于两个导体板121之间，能够提高冷却管道对导体部件12的固定强度。
[0061] 此外，在本实施例中，在各个导体板121中，管道保持槽121a形成为与用于螺纹连接的螺钉通孔121d相邻地横穿。利用这样的构造，通过螺纹连接，冷却管道11能够有效地与连接至电气或电子元件E1的元件端子E11的连接部12a进行接触。
[0062] 此外，在本实施例中，冷却管道11是在一对导体部件12中的每一个导体部件12上分别固定有一部分的一个管道，并且在一个导体部件12的管道保持槽121a与另一个导体部件12的管道保持槽121a之间弯曲成U形。利用这样的构造，连接至电气或电子元件E1中的一对元件端子E11的一对连接部12a能够通过单个冷却管道11而有效地冷却。
[0063] 接下来，将描述第二实施例。第二实施例与第一实施例的不同之处在于导体部件的构造。在下文中，将重点描述第二实施例与第一实施例的不同之处。
[0064] 图5是示出根据第二实施例的具有冷却结构的导体部件的立体图，并且图6是从正面和背面观看图5所示的导体部件的立体图。注意，在图5中，与图1的立体图中所示的第一实施例的构成要素相同的构成要素仅针对描述所需的构成要素用与图1中相同的附图标记标识，并且下面将省略对构成要素的冗余描述。
[0065] 第二实施例的具有冷却结构的导体部件2与上述第一实施例的相似之处在于，具有冷却结构的导体部件2包括一个冷却管道11和一对导体部件22，该一对导体部件22以一对一的方式连接至电气或电子元件E1的一对元件端子E11，并且冷却管道11固定至该一对导体部件22。然而，本实施例与第一实施例的不同之处在于，导体部件22是一个具有带板部221和一对侧壁肋222的钣金部件。
[0066] 带板部221是一端处设置有与元件端子E11相连接的连接部22a并且在另一端侧还形成有用于螺纹连接至电连接目标的螺钉通孔221e的带板状部分，在连接部22a中形成有用于螺纹连接的螺钉通孔221c。一对侧壁肋222是在带板部221的一对侧边上竖立的部分，并且在本实施例中，每个侧壁肋222通过将比带板部211宽的金属带板的侧缘部以直角弯曲的钣金加工而形成。在一对侧壁肋222中的每一个中，都形成有管道保持部222a，冷却管道11穿过该管道保持部222a并被保持为在宽度方向D11上横穿并接触带板部221的连接部
22a。管道保持部222a是具有从一对侧壁肋222中的每一个侧壁肋222的端缘切割成弧形的凹口形状的部分。一对侧壁肋222的各个管道保持部222a在宽度方向D11上形成于彼此同轴的位置处，并且冷却管道11的一部分以贯通一对管道保持部222a的方式被固定。
[0067] 这里，在带板部221的连接部22a中，该连接部的正背表面中的与所述连接部的伸出侧相反的一侧是与元件端子E11接触的端子接触表面221a，其中，所述一对侧壁肋222从所述伸出侧伸出并且所述伸出侧是与冷却管道11接触的管道接触表面221b。在管道接触表面221b中，在宽度方向D11上形成有管道通过槽221d，在容纳冷却管道11的厚度方向D12上的一部分的状态下，冷却管道11穿过该管道通过槽221d。在一对侧壁肋222中的每一个中，在肋高方向D14上，管道保持部222a形成于冷却管道11的一部分容纳在管道通过槽221d中的位置处。管道通过槽221d是弧状圆槽，其中接收圆形的冷却管道11的一部分的槽截面形成管道保持部222a的弧形形状的一部分。管道通过槽221d和一对管道保持部222a是通过一边用预定工具切割管道接触表面221b的一边对一对侧壁肋222冲孔而形成的。
[0068] 在本实施例的导体部件22中，侧壁肋222中具有切口形状的管道保持部222a的内缘与带板部221中的管道通过槽221d的内表面构成了与冷却管道11进行接触的导体侧接触表面22b。导体侧接触表面22b和冷却管道11的管道侧接触表面111均通过涂布绝缘涂层材料而进行绝缘。然后，导体部件22和冷却管道11通过粘合等而固定。
[0069] 同样，通过根据上述第二实施例的具有冷却结构的导体部件2，不言而喻的是，与上述第一实施例类似，能够有效地冷却与电气或电子元件E1的元件端子E11相连接的连接部22a。
[0070] 此外，在本实施例中，导体部件22是具有带板部221和一对侧壁肋222的部分，并且在一对侧壁肋222中的每一个中形成有具有切口形状的管道保持部222a。利用这样的构造，导体部件22能够具有带板部221和一对侧壁肋222的薄结构。通过这种薄结构，与导体部件22形成为厚板状的情况相比，能够抑制导体部件22的材料成本，并且能够减轻导体部件22的重量。
[0071] 此外，在本实施例中，管道通过槽221d形成于带板部221的连接部22a的管道接触表面221b中。每个侧壁肋222的管道保持部222a在肋高方向D14上形成于冷却管道11的一部分容纳在管道通过槽221d中的位置处。利用这样的构造，由管道保持部222a保持的冷却管道11以容纳在管道通过槽221d中的方式与带板部221的管道接触表面221b进行接触，从而增加了冷却管道11与导体部件22之间的接触面积，并且能够进一步提高冷却效率。
[0072] 此外，在本实施例中，在以一对一的方式与一对元件端子E11相连接的一对导体部件22中的一个导体部件22中的管道保持部222a与另一个导体部件22中的管道保持部222a之间，冷却管道11弯曲成U形。利用这样的构造，与电气或电子元件E1中的一对元件端子E11相连接的一对连接部22a能够通过单个冷却管道11有效地冷却。
[0073] 接下来，将描述第三实施例。第三实施例是上述第二实施例的修改例，并且导体部件的管道保持部与第二实施方式的不同。在下文中，将重点描述第三实施例与第二实施例的不同之处。
[0074] 图7是从正面和背面观看的根据第三实施例的导体部件的立体图。注意，在图7中，与图6的立体图中所示的第二实施例的构成要素相同的构成要素仅针对描述所需的构成要素用与图6中相同的附图标记标识，并且下面将省略对构成要素的冗余描述。
[0075] 第三实施例中的导体部件32与第二实施例的不同之处在于设置于一对侧壁肋222的管道保持部322a和设置于带板部221的连接部22a的管道接触表面221b上的管道通过槽321d的形状。在本实施例中，管道保持部322a不具有切口形状，而是具有同轴地贯通一对侧壁肋222的通孔形状。作为管道保持部322a的通孔具有这样的形状：其中，侧壁肋222的端缘侧的半圆形孔部与带板部221侧的矩形孔部在肋高方向D14上相连。设置在连接部22a的管道接触表面221b中的管道通过槽321d是在宽度方向D11上的两端处连接至管道保持部322a中的矩形孔部的部分，并且是具有矩形槽截面的矩形槽。与第二实施例类似，本实施例中的管道通过槽321d和一对管道保持部322a也是通过一边用预定工具切割管道接触表面221b一边对一对侧壁肋222冲孔而形成的。
[0076] 然后，同样在本实施例中，管道保持部322a的内缘和带板部221中的管道通过槽321d的内表面形成与冷却管道11接触的导体侧接触表面32b。导体侧接触表面32b和冷却管道11的管道侧接触表面111均通过涂布绝缘涂层材料而绝缘。然后，导体部件32和冷却管道
11通过粘合等而固定。
[0077] 根据上述第三实施例，不言而喻的是，与上述第二实施例类似，即与第一实施例类似地，能够有效冷却与电气或电子元件E1的元件端子E11相连接的连接部22a。
[0078] 接着，将描述第四实施例。第四实施例与第一实施例的不同之处在于用于将冷却管道装接至导体部件的结构。在下文中，将重点描述第四实施例与第一实施例的不同之处。
[0079] 图8是示出根据第四实施例的具有冷却结构的导体部件的立体图，图9是从图8中的箭头V13的方向观看的图8所示的具有冷却结构的导体部件的平面图，并且图10是示出图8所示的导体部件的立体图。此外，图11是示出冷却管道由图10所示的导体部件保持的状态的示意图。注意，在图8至10中，与图1至4至所示的第一实施例的构成要素相同的构成要素仅针对描述所需的构成要素用与图1至4中相同的附图标记标识，并且下面将省略对构成要素的冗余描述。
[0080] 第四实施例的具有冷却结构的导体部件4与上述第一实施例的导体部件的相似之处在于，具有冷却结构的导体部件4是用于将作为电气或电子元件E1的继电器中的一对元件端子E11中的每一个元件端子E11连接至该电气或电子元件E1的电连接目标的部件。然而，在本实施例中，以一对一的方式与一对元件端子E11相连接的一对导体部件42中的每一个导体部件42装接有一个冷却管道41。
[0081] 每个冷却管道41以一对一的方式固定至导体部件42，以在与每个导体部件42的连接部42a接触的同时至少部分地在导体部件42的长度方向D41上延伸。
[0082] 每个导体部件42包括带板部421和弯曲保持部422，在带板部421中，一端处设置有与元件端子E11相连接的连接部42a，在连接部42a和另一端侧形成有用于螺纹连接的螺钉通孔421a和421e，并且弯曲保持部422用于固定冷却管道41。弯曲保持部422是在带板部421的一对侧边这两者竖立的部分，朝向带板部411的宽度方向D11上的中央侧弯曲，并且在与带板部421之间夹置并保持冷却管道41的长度方向D41上的延伸部411。
[0083] 然后，各个冷却管道41包括由一对弯曲保持部422保持的一对延伸部411和U形弯曲部412。U形弯曲部412是在将一对延伸部411各自的连接部42a侧连接从而以U形围绕螺钉通孔421a的同时与连接部42a接触的部分。
[0084] 在本实施例中，在冷却管道41中，一对延伸部411与带板部421和一对弯曲保持部422的内表面接触，并且U形弯曲部412与连接部42a接触。由此，一对延伸部411和U形弯曲部
412都通过绝缘涂层绝缘。此外，在导体部件42侧，带板部421的正背表面中的弯曲保持部
422的伸出侧的表面和一对弯曲保持部422的内表面也通过绝缘涂层进行绝缘处理。由于这些绝缘处理，在本实施例中，也使用诸如铜管道的导电金属管道作为冷却管道41，并且使用作为导电流体的水作为制冷剂。
[0085] 此外，在本实施例中，如图11所示，冷却管道41通过来自弯曲保持部422的弯曲结构的弹簧力F41被强力地压靠在带板部421上。通过不使用粘接等而使用弯曲保持部422中的弹簧力F41，冷却管道41被固定至导体部件42。
[0086] 根据上述第四实施例，不言而喻的是，与上述第一实施例类似地，能够有效冷却与电气或电子元件E1的元件端子E11相连接的连接部42a。
[0087] 此外，在本实施例中，导体部件42包括带板部421和弯曲保持部422，该弯曲保持部422设置于带板部421的两侧，并夹持和保持冷却管道41的长度方向D41上的延伸部411。利用这样的构造，能够增加导体部件42与冷却管道41之间的接触面积，并且能够有效地进行冷却。此外，如图11所示，由于冷却管道41被来自弯曲保持部422的弯曲结构的弹簧力F41强力地压靠在带板部421上，因此在这方面也能够提高冷却管道41的冷却效率。
[0088] 此外，在本实施例中，冷却管道41包括一对延伸部411和U形弯曲部412，该U形弯曲部412在将延伸部411连接从而以U形围绕螺钉通孔421c的同时与连接部42a接触。利用这样的构造，由于冷却管道41的U形弯曲部412以U形围绕用于螺纹连接的螺钉通孔421c的周边并与连接部42a接触，因此能够增加冷却管道41与连接部42a之间的接触面积，从而进一步提高冷却效率。
[0089] 接着，将描述第五实施例。第五实施例是上述第四实施例的修改例，并且装接至导体部件的冷却管道的形状与第四实施例的形状不同。在下文中，将重点描述第五实施例与第四实施例的不同之处。
[0090] 图12是以与图9等效的平面图示出根据第五实施例的具有冷却结构的导体部件的视图。注意，在图12中，与图8至9所示的第四实施例的构成要素相同的构成要素仅针对描述所需的构成要素用与图8至9中相同的附图标记标识，并且下面将省略对构成要素的冗余描述。
[0091] 在第五实施例的具有冷却结构的导体部件5中，两个冷却管道51装接至以一对一的方式与电气或电子元件E1的一对元件端子E11相连接的一对导体部件42中的每一个导体部件42，并且与上述第四实施例类似，与宽度方向D11平行地排列。所装接的冷却管道51从一对导体部件42中的一个向另一个直线地延伸，并且如下装接。即，各个冷却管道51从一个导体部件42的弯曲保持部422出来，在与一对连接部42a接触的同时，在一对元件端子E11的排布方向D51上直线行进，并到达另一个导体部件42的弯曲保持部422。每个冷却管道51以这样的方式布置并由一对弯曲保持部422保持。
[0092] 根据上述第五实施例，不言而喻的是，与上述第一实施例类似地，能够有效冷却与电气或电子元件E1的元件端子E11相连接的连接部42a。
[0093] 此外，在本实施例中，冷却管道51在途中与一对连接部42a接触的同时，从一个导体部件42的弯曲保持部422直线地延伸至另一个导体部件42的弯曲保持部422。利用这样的构造，能够有效地一起冷却与电气或电子元件E1中的一对元件端子E11相连接的一对连接部42a。
[0094] 此外，在本实施例中，直线延伸的冷却管道51在宽度方向D11上平行布置为两个，并与一对连接部42a接触。利用这样的构造，能够通过与两个冷却管道51协同冷却一对连接部42a来提高冷却效率。
[0095] 注意，上述第一至第五实施例仅示出了具有冷却结构的导体部件的代表性形式。具有冷却结构的导体部件不限于此，并且能够进行各种修改。
[0096] 例如，在上述实施例中，作为具有冷却结构的导体部件的示例，例示了具有冷却结构的导体部件1、…、5，其用于将作为电气或电子元件E1的继电器中的一对元件端子E11分别连接至电连接目标。然而，具有冷却结构的导体部件不限于此，并且待连接的电气或电子元件可以是除继电器以外的电气部件，或者也可以是其他电子元件。
[0097] 此外，在上述实施例中，作为具有冷却结构的导体部件的示例，例示了具有液冷的冷却结构的导体部件1、…、5，其中作为制冷剂的导电液体的水流过冷却管道11、41和51。然而，具有冷却结构的导体部件不限于此，并且制冷剂可以是非导电液体或用于空气冷却的气体。
[0098] 此外，在上述实施例中，作为具有冷却结构的导体部件的示例，例示了包括一对导体部件12、…、42的具有冷却结构的导体部件1、…、5。然而，具有冷却结构的导体部件不限于此，并且可以仅包括一个导体部件、三个以上导体部件等。
[0099] 此外，在上述实施例中，作为冷却管道的示例，示例了由诸如铜管道的导电金属管道构成的圆形冷却管道11、41和51。然而，冷却管道不限于此，并且可以由非导电金属、树脂等形成。冷却管道的形状可以是圆管之外的方形管或其他多边形管。在冷却管道由非导电金属、树脂等形成的情况下，冷却管道与导体部件之间的绝缘处理变得不必要。
[0100] 此外，在上述实施例中，作为具有冷却结构的导体部件的示例，例示了经过下列绝缘处理的具有冷却结构的导体部件1、…、5。即，本文的绝缘处理被应用于导体部件12、…、42的导体侧接触表面22b和121a‑1以及冷却管道11、41和51的管道侧接触表面111这两者。
然而，具有冷却结构的导体部件不限于此，并且绝缘处理可以仅在导体部件的导体侧接触表面和冷却管道的管道侧接触表面中的一者上进行。
[0101] 此外，在上述实施例中的第四实施例和第五实施例中，作为具有冷却结构的导体部件的示例，示例了具有冷却结构的导体部件4和5，其中，冷却管道41和51由导体部件42中的带板部421的一对侧边两者上的弯曲保持部422保持。然而，具有冷却结构的导体部件不限于此。即使在导体部件中设置弯曲保持部的情况下，弯曲保持部也可以仅设置在带板部的一对侧边中的一者上。
