JP2019500733A - 充電コネクタ、端子金具、及びセンサを端子金具に固定する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、車両に搭載されるバッテリを充電するための充電コネクタに関し、充電コネクタは、少なくとも１つの端子金具（１０）を少なくとも部分的に収容するための少なくとも１つの収容室（６４ａ）を備えるハウジング（５１）と、少なくとも１つの端子金具（１０）へ収縮チューブ（２０）によって取り付けられる少なくとも１つのセンサ（Ｓ）とを備える。さらに、本発明は、対応する方法および対応する端子金具（１０）に関する。

Description

本発明は、車両、具体的には電動車両またはハイブリッド車両に搭載されるバッテリを充電するための充電コネクタに関する。さらに、本発明は、充電コネクタに装着される端子金具に関し、かつセンサを端子金具に固定する方法に関する。

電気自動車は、有害な排出物を発生しないことから、都市におけるより清浄な空気に寄与する。２００８年に米国のグリッド電力から充電された電気自動車（ＥＶ）のＣＯ_２排出量は、１キロメートル当たり約１１５グラムであるが、米国市場における従来のガソリン車が排出したＣＯ_２は、１キロメートル当たり約２５０グラムである。「ビークル・トゥ・グリッド」という概念は、電気自動車およびハイブリッド車両を公共電力網のエネルギーリザーバとして提供するものである。この概念では、ほとんど駐車されたままの車両が、エネルギー源および蓄電池として使用され、公共電力網のピーク負荷が補償され得る。しかしながら、この概念は、車両が駐車される駐車スペースの湿って暑い／寒い気候条件下においても、車両と公共電力網との信頼性の高い電気的接続部を必要とする。

例えば、ハイブリッド車両または電気自動車に搭載される車両側バッテリを充電するための充電コネクタは既知である。これらの既知のコネクタシステムでは、車両側コネクタが、車両内または車両へ固定式に取り付けられて、車両のバッテリと接続される。車両のバッテリを外部電源から外部充電ケーブルを介して充電するためには、外部電源と車両に搭載されるバッテリとの間に電気接続部を提供するように、充電ケーブルの一端に設けられる充電コネクタが車両側コネクタと接続され得る。

充電時には、充電コネクタが車両側コネクタへ接続され、これらの２つのコネクタが、車両側コネクタに設けられるロック受け部分とロック部分とをロックすることによって互いに接続状態に保持され、充電が実行される。充電完了後は、ロック解除部分を押してロック部分とロック受け部分とのロック状態が解除され、これにより、充電コネクタを車両側コネクタから分離することができる。

バッテリ充電時には、高電流が流れ得ることから、充電コネクタならびに電線が熱くなる場合もある。電線および充電コネクタが高温になりすぎると、電気抵抗が増して、充電コネクタまたは電線または他のコンポーネントが損傷する場合さえある。したがって、充電電流は、このような高温を回避するために、低電流に制限される場合もある。しかしながら、充電電流を低値に制限すると充電時間が長くなり、車両の操作性を低下させる。

したがって、この状況を改善する必要がある。具体的な目的は、コネクタで生じている状態の信頼性の高い測定を可能にして、具体的には、高電流を印加する際の充電時間を短縮すると同時に、充電中の問題が多い状態（高すぎる温度等）を回避できるようにすることにある。

この目的は、本発明により、独立請求項に記載された特徴によって解決される。本発明の特定の実施形態は、従属請求項の対象である。

第１の態様によれば、車両に搭載されるバッテリを充電するための充電コネクタが提供され、充電コネクタは、
少なくとも１つの端子金具を少なくとも部分的に収容するための少なくとも１つの収容室を備えるハウジングと、
少なくとも１つの端子金具へ取り付けられる少なくとも１つのセンサと、を備え、前記センサは、端子金具の外面へ予め固定される／固定されることが可能な取付けブラケット、スリーブまたはクランプ内へ配置され、かつセンサは、次に端子金具へ少なくとも１つの収縮チューブによって取り付けられかつ付着される。

センサを端子金具へ少なくとも１つの収縮チューブによって取り付けることにより、端子金具の温度、振動および／または湿度等の状態は、容易かつ確実な方法で正確に検出され得る。言い換えれば、センサは、収縮チューブによるセンサと端子金具との近接配置および／または直接的接触が端子金具の状態の正確かつ確実な検出をもたらすように、端子金具に当接または接触している。さらに、収縮チューブは、センサが端子金具へ容易かつ機械的に付着することを可能にし、これにより、センサによる確実な検出の観点から、端子金具へのその優れた（具体的には、直接的または間接的）結合が可能にされる。

言い換えれば、センサの配置（具体的には、直接的接触または近接した位置合わせ）は、収縮チューブの適用または使用によって、具体的には、端子金具をセンサと共にまだ収縮していない収縮チューブ内に置き、続いて収縮チューブを加熱して、センサが端子金具上へ、好ましくはその外面上へ（具体的には、直接的または間接的に）固定される、または機械的に位置合わせされるようにその寸法または直径を縮小させることによって、容易に実行されてもよい。

さらに、収縮チューブは、端子金具のセンサ担持部分の、電気絶縁、湿気または水分に対する絶縁およびこれらに類似するもの等の適切な絶縁を保証してもよい。言い換えれば、収縮チューブは、具体的には、優れた電気絶縁および／または塵、溶剤および他の異物からの保護を、具体的には機械的張力緩和に加えて提供し、センサは、収縮チューブの締り嵌めにより、端子金具上の所定位置で機械的に保持される。

ある特定の実施形態によれば、充電コネクタは、さらに、前記センサを端子金具へ取り付けるための少なくとも１つの熱的接続部材を備える。

したがって、端子金具とセンサとの良好な熱結合を（具体的には、センサへの熱伝達を達成する表面および／または質量を増加することにより）達成することができ、これにより、センサ（特に、温度センサ）の測定精度が向上する。これは、充電コネクタに高電流（例えば、約１２５Ａを超える、特には約２００Ａを超える電流）が流れる電気自動車またはハイブリッド車両のＤＣ充電という状況において特に有用であり得る。したがって、有利には、端子金具に高電流が流れているときでもその温度を確実に検出することが可能であり、そのため、信頼性の高い温度制御の実行が可能となり、よって過熱を効率的かつ安全に検出することができる。

具体的には、熱的接続部材は、スリーブ、取付けブラケットおよびクランプのうちの少なくとも１つを備える。さらに具体的には、内部に前記センサを少なくとも部分的に配置している熱的接続部材は、端子金具に少なくとも１つの収縮チューブによって固定され、または取り付けられる。

さらに具体的には、前記センサは、少なくとも部分的に、前記スリーブ、前記取付けブラケットおよび前記クランプのうちの少なくとも１つの中に、またはこれらのうちの少なくとも１つによって配置され、スリーブ、取付けブラケットおよび／またはクランプは、端子金具へ少なくとも１つの収縮チューブによって固定され、または取り付けられる。さらに具体的には、センサは、スリーブまたは取付けブラケットまたはクランプ内へ置かれ、スリーブ、取付けブラケットまたはクランプは、端子金具に収縮チューブによって固定される。スリーブ、取付けブラケットまたはクランプは、収縮チューブを装着する際、および端子金具をコネクタハウジングの収容室内へ挿入する際に、センサを保護し得る。

したがって、具体的には、端子金具への適切な（例えば熱的）結合を保証しながら、端子金具へのセンサの特に効果的かつ単純な取付けを達成することができる。

さらに具体的には、熱的接続部材（具体的には、スリーブ、取付けブラケットおよび／またはクランプ）は、熱伝導性の高い材料（具体的には、Ｃｕ等の金属）で製造され、よって、取付けブラケット、スリーブまたはクランプは、端子金具からセンサに向かっての放熱を増大して、端子金具の状態検出を向上させ得る。

具体的には、センサは、（少なくとも部分的に）端子金具の外面に固定されることが可能なクランプ内に置かれる。収縮チューブを装着する前に、クランプを端子金具の外面へ固定することにより、センサの事前固定が達成され得る。したがって、充電コネクタの製造が容易になり、センサの位置合わせ不良が回避され得る。

さらなる態様によれば、具体的には、本発明の上述の態様または本発明の特定の実施形態による充電コネクタの製造方法に関連して使用される、センサを端子金具へ固定する方法が提供され、方法は、
センサを取付けブラケット、スリーブまたはクランプ内に置くステップと、
予め前記取付けブラケット、スリーブまたはクランプを端子金具の外面へ固定するステップと、
前記外面およびセンサを覆って、またはこれらの上に少なくとも１つの収縮チューブを置くステップと、
前記収縮チューブを加熱して収縮チューブの直径を縮小させ、センサを端子金具の外面上へ固定するステップと、を含む。

ある特定の実施形態によれば、この方法は、さらに、センサを端子金具へ熱的接続部材により、具体的には、前記センサを、端子金具の外面への配置または取付けより前に熱的接続部材の中に置くことによって、熱的に結合するステップを含む。

さらに別の態様によれば、端子金具が提供され、端子金具は、
電線と接続される電線接続部分（具体的には、圧着、溶接および／またははんだ付け部を備える）と、
相手方端子金具と接続される接続部と、
端子金具の外面に取付けブラケット、スリーブまたはクランプおよび少なくとも１つの収縮チューブによって取り付けられるセンサと、を備える。

ある特定の実施形態によれば、端子金具は、さらに、前記センサを端子金具に取り付けるための少なくとも１つの熱的接続部材を備える。

したがって、端子金具（具体的には、その外面）とセンサとの優れた熱結合を（具体的には、センサへの熱伝達を達成する表面および／または質量を増加することによって）達成することができ、これにより、センサ（具体的には、温度センサ）の測定精度が向上する。

具体的には、センサは、少なくとも部分的に電線接続部分の、具体的には圧着、溶接および／またははんだ付け部の、外面上に置かれる。

さらに具体的には、端子金具は、さらに、前記電線接続部分（具体的には、前記圧着、溶接および／またははんだ付け部）に、溝を備え、前記溝は、端子金具の略軸方向に沿って延びる。溝によって、二重の機能、即ち電線の圧着、および端子金具外面上へのセンサの位置合わせ、を実現してもよい。

さらに具体的には、センサは、ＮＴＣセンサまたはＰＴＣセンサまたはＰＴセンサ等の温度センサである。

本発明のこれらの、および他の目的、特徴および利点は、好適な実施形態および添付の図面に関する以下の詳細な説明を読むことによって、より明らかとなるであろう。実施形態は、別々に説明されている場合でも、それらの個々の特徴を組み合わせて追加の実施形態にし得ることは理解されるべきである。

第１の実施形態による充電コネクタの端子金具の断面図であり、図１ａは、端子金具の長手軸に沿った断面図を示し、図１ｂは、端子金具の長手軸に対して垂直な断面図を示す。 第２の実施形態による充電コネクタの端子金具の断面図であり、図２ａは、端子金具の長手軸に沿った断面図を示し、図２ｂは、端子金具の長手軸に対して垂直な断面図を示す。 図２の端子金具内に装着される取付けブラケットを示す斜視図である。 第３の実施形態による充電コネクタの端子金具の断面図であり、図４ａは、端子金具の長手軸に沿った断面図を示し、図４ｂは、端子金具の長手軸に対して垂直な断面図を示す。 図４の端子金具内に装着されるスリーブを示す斜視図である。 第４の実施形態による充電コネクタの端子金具の断面図であり、図６ａは、端子金具の長手軸に沿った断面図を示し、図６ｂは、端子金具の長手軸に対して垂直な断面図を示す。 図６の端子金具内に装着されるクランプを示す斜視図である。 第５の実施形態による充電コネクタの端子金具の断面図であり、図８ａは、端子金具の長手軸に沿った断面図を示し、図８ｂは、端子金具の長手軸に対して垂直な断面図を示す。 図８の端子金具内に装着されるクランプを示す斜視図である。 第６の実施形態による充電コネクタの端子金具の断面図であり、図１０ａは、端子金具の長手軸に沿った断面図を示し、図１０ｂは、端子金具の長手軸に対して垂直な断面図を示す。 図１０の端子金具内に装着されるクランプを示す斜視図である。 実施形態のうちのいずれかによる少なくとも１つの端子金具を有する充電コネクタの一実施例を示す。

以下、添付の図面を参照して、本発明の具体的な実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明の具体的な実施例であって、特許請求の範囲に記載される本発明の技術的範囲を限定するためのものではない。

図１を参照して、第１の具体的な実施形態について説明する。図１ａは、センサＳを備える端子金具１０を示す縦断面図である。図１ｂは、センサＳの領域における、端子金具１０の長手軸に垂直な端子金具１０を示す断面図である。

図１に示すように、端子金具１０は、端子金具１０の後側に、またはその近くに、端子金具１０をケーブルの電線Ｗと接続するための電線接続部分（具体的には、少なくとも１つの圧着、溶接および／またははんだ付け部１２を備える）を備える。電線Ｗを端子金具１０と接続するために、例えば電線Ｗの先端部において、電線被覆ＷＳが除去される。電線接続部分に配置される露出した電線Ｗは、具体的には少なくとも部分的に、端子金具１０の圧着、溶接および／またははんだ付け部１２に挿入される。続いて、電線Ｗの配置された（挿入された）部分が電線接続部分へ電気接続され、具体的には、圧着、溶接および／またははんだ付け部１２内へ圧着、溶接またははんだ付けされ、かつ／または圧着、溶接および／またははんだ付け部１２が電線Ｗ上へ圧着されて、ケーブルの電線Ｗと端子金具１０との間に（具体的には、電気的な）接続が確立される。

端子金具１０は、さらに、その前側部分に、または前側部分の近くに接続部１４を備える。この接続部１４は、相手方コネクタ（不図示）の相手方端子金具と接続され、または接続可能である。この実施形態では、接続部１４が雄端子金具部であるが、本発明は、雄端子金具に限定されず、雌端子金具に適用されてもよい。

少なくとも１つのストッパ１６は、相手方端子金具への接続部１４の挿入を制限する。

湿度、振動および／または温度センサＳ等の少なくとも１つのセンサＳは、端子金具１０の外面上に、具体的には、電線接続部分（具体的には、圧着、溶接および／またははんだ付け部１２）の上またはその近くに置かれる。センサＳは、端子金具１０の裏側へ向かって、かつ端子金具１０のケーブルに向かって、かつ／または沿って延びるセンサケーブルＳＣへ接続される。センサＳは、端子金具１０上へ、具体的には、圧着、溶接および／またははんだ付け部１２の外面上へ、少なくとも１つの収縮チューブ２０によって機械的に固定され、または取り付けられる。この収縮チューブ２０は、圧着、溶接および／またははんだ付け部１２の外面上に、センサＳを収縮チューブ２０と圧着、溶接および／またははんだ付け部１２との間に挟んで置かれる。

センサＳは、センサを外的な影響、例えば化学試薬、湿度またはこれらに類似するものから保護するために、外部シース（具体的には、テフロンチューブ等のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）チューブを備える）を備えてもよい（不図示）。具体的には、外部シースの材料は、センサＳを端子金具１０に、またはその上に配置する前に外部シースがセンサＳ上へ収縮され得る（例えば、図２および図３に関連して後述するように、取付けブラケット３０へ挿入され得る）ように、熱収縮特性を有してもよい。さらに具体的には、特にチューブ（例えば、ＰＴＦＥチューブ）形式である外部シースは、耐流体性または防水性であるように適切な接着剤によって密封されてもよい。

収縮チューブ２０に（例えば、ホットエアガンまたは他の高温ガスまたは高温流体フローのソースによって）熱を加えることにより、収縮チューブ２０は、収縮してその下の、またはその内部の基材（即ち、端子金具およびセンサ）のサイズおよび形状に一致し、これにより、端子金具１０の、具体的には、圧着、溶接および／またははんだ付け部１２の外面上へのセンサＳの良好かつ堅固な固定がもたらされる。収縮チューブ２０は、端子金具および／またはセンサの外側部分に滑合するが、添付の図面が、簡略化のために、収縮チューブ２０の収縮または滑合を完全には示していないことは理解されるべきである。好ましくは、収縮チューブ２０は、電線被覆ＷＳを少なくとも部分的に囲むように、電線Ｗまたはケーブルに向かって延びる。したがって、収縮チューブ２０は、センサＳを圧着、溶接および／またははんだ付け部１２上へ固定するだけでなく、電線被覆ＷＳと端子金具１０との間に耐流体性または水密性の接続をも提供する。

収縮チューブ２０は、ポリオレフィン、フルオロポリマー（ＦＥＰ、ＰＴＦＥまたはカイナー等）、ＰＶＣ、ネオプレン、シリコーンエラストマおよび／またはバイトン等の熱可塑性材料から製造されてもよい。具体的には、ＰＴＦＥ（フルオロポリマー）は、約−５５℃から約１７５℃までの広い動作温度範囲、低い摩擦係数および化学薬品および穿刺に対する高い耐性を有する。さらに具体的には、バイトンは、高い耐薬品性を有する。バイトンは、柔軟性が高く、かつ約−５５℃から約２２０℃までの極めて広い動作温度範囲を含む。しかしながら、収縮チューブ２０はまた、ＰＶＤＦ（ポリビニリデン）、ＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレン）、シリコーンゴム、ポリオレフィン、ナイロンまたはＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の他の材料から製造されてもよい。収縮チューブ２０は、好ましくは、加熱されると長手方向ではなく略半径方向に、その直径の２分の１から６分の１の間まで収縮するように形成される。

次に、図２および図３を参照して、第２の具体的な実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態の場合と同様の、または略同一の構成部材を同じ参照数字で示す。

第２の実施形態でも、センサＳは、端子金具１０へ、具体的には、端子金具１０の電線接続部分（具体的には、圧着、溶接および／またははんだ付け部１２）の外面へ取り付けられる。しかしながら、取付けブラケット３０は、図３に示すように、センサＳを端子金具１０上へ固定する、または取り付けるための特別な熱的（または熱）接続部材として使用される。取付けブラケット３０は、具体的には、略円形または円盤形状であり、かつ／または、具体的にはその外周に取付け穴３２を備える。

センサＳは、センサＳを端子金具１０上へ、具体的には圧着、溶接および／またははんだ付け部１２の外面上へ置く前に、少なくとも部分的に取付けブラケット３０の取付け穴３２内に置かれ、または挿入される（かつ、具体的には、その中に、プレス嵌めにより、かつ／または、具体的には適切な熱伝導特性を有する接着剤またはこれに類似するものによって固定される）。したがって、安全な取付けが保証されると同時に、具体的には、センサＳを取り付ける間および／または端子金具１０をコネクタハウジングの収容室に挿入する間のセンサＳの損傷が防止され得る。さらに、取付けブラケット３０が、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）またはこれらに類似するもの等の熱伝導性の良い材料で製造されることから、具体的な熱的（または、熱）接続部材としての取付けブラケット３０は、（具体的には、センサが熱センサである場合に）端子金具１０からセンサＳへの良好な熱伝達を提供する。本発明は、略円形状または円盤形状の取付けブラケット３０に限定されるものではなく、取付けブラケット３０は、矩形ブロック（丸い縁を有する／有さない）、構成ブロック、楕円ブロックまたはこれらに類似するもの等の他の任意の形式または形状を有してもよい。

次に、図４および図５を参照して、第３の具体的な実施形態について説明する。図４および図５に示す第３の実施形態では、第１および第２の実施形態の場合と略同一の、または同様の構成部材を同じ参照数字で示す。

この実施形態では、図４ｂに示すように、端子金具１０、具体的には圧着、溶接および／またははんだ付け部１２が溝または凹部１２ａを備える。溝または凹部１２ａは、端子金具１０の対応部分のフライス加工および／またはエンボス加工によって得られてもよい。センサＳは、少なくとも部分的に、スリーブ４０内に、具体的には円筒形状を略有する（例えば、図５参照）特定の熱的（または熱）接続部材として置かれる。スリーブ４０は、具体的には、溝または凹部１２ａの形状に略一致する形状を有し、これにより、特定の熱的（または熱）接続部材として、端子金具１０とセンサＳとの間の良好な熱伝達を保証する。具体的には、スリーブ４０の円筒形状は、特に圧着、溶接および／またははんだ付け部１２の溝１２ａの曲率半径に対応する直径を略有し、よって、スリーブ４０の一部分は、溝１２ａ内に少なくとも部分的に置かれる、または配置されると、溝１２ａの略全表面に接触する。さらに、スリーブ４０は、少なくとも部分的にセンサＳを挿入するための（具体的には、底付きの）取付け穴４２を備える。センサＳは、具体的には、取付け穴４２内に、例えば適切な熱伝導特性を有する接着剤またはこれに類似するものによって固定されてもよい。スリーブ４０と溝１２ａとの間の大きい表面接触に起因して、溝１２ａは、スリーブ４０と共に、センサＳの改善された位置合わせ、および改善された熱伝導性を提供する。

図６および図７を参照して、第４の具体的な実施形態について説明する。図６および図７に示す第４の実施形態では、上述の実施形態の場合と略同一の、または同様の構成部材を同じ参照数字で示す。第４の実施形態は、特定の熱的（または熱）接続部材として、一対の脚部５０ａ、５０ａと、一対の脚部５０ａ、５０ａ間の湾曲部分５０ｂとを有するクランプ５０を備える。湾曲部分５０ｂは、センサＳとクランプ５０の湾曲部分５０ｂとの間に大きい面接触を提供するように、センサＳの外形に一致する半径を有する。

クランプ５０は、好ましくは、優れた熱伝導性を有する材料（例えば、金属）から製造され、よって、端子金具１０により生成される熱は、端子金具１０上へ取り付けられた場合に電線接続部分（具体的には、圧着、溶接および／またははんだ付け部１２）の外面とクランプ５０の湾曲部分５０ｂとの間で変位されるセンサＳへ、容易に伝達され得る。さらに、クランプ５０は、外部から作用する機械的な力または衝撃からセンサＳを保護することができる。

クランプ５０は、銅板、アルミニウム板または鋼板またはこれらに類似するもの等の金属板から容易に製造することができる。さらに、特定の熱的（または熱）接続部材としてのクランプ５０は、端子金具１０および／またはセンサＳとの接触面を拡大することによって、端子金具１０とセンサＳとの間の良好な熱伝達を保証する。さらに、クランプ５０により、センサＳを端子金具１０へより安定して取り付けることができる。

次に、図８および図９を参照して、第５の具体的な実施形態について説明する。第５の実施形態は、特定の熱的（または熱）接続部材として、第４の実施形態の湾曲部分５０ｂに類似する湾曲部分５２ｃを有する改変されたクランプ５２を備える。しかしながら、第５の実施形態のクランプ５２は、第１の脚部５２ａ、ならびに第１の脚部５２ａに略平行に延びかつ第１の脚部５２ａへ中間部分５２ｄによって連結されている第２の脚部５２ｂを備える。中間部分５２ｄは、好ましくは、第１および第２の脚部５２ａ、５２ｂを連結するための屈曲部分として（具体的には、略半円部分として）形成される。

クランプ５２の第１の脚部５２ａおよび第２の脚部５２ｂは、端子金具１０上へ、センサＳがクランプ５２によって型締めされ、次に収縮チューブ２０によって端子金具１０へ取り付けられかつ付着されるようにして配置されてもよい。したがって、この改変されたクランプ５２は、操作を容易にするために、センサＳを収縮チューブ２０によって固定する前に、センサＳを予め第１および第２の脚部５２ａ、５２ｂ間に固定し得るという利点を提供する。したがって、クランプ５２は、好ましくは、センサＳを湾曲部分５２ｃ内へ置く際に、センサＳ上へ小さいばね力が加わるように、ばね金属材料で、かつ／または板ばねとして形成される。

次に、図１０および図１１を参照して、第６の具体的な実施形態について説明する。第６の実施形態は、特定の熱的（または熱）接続部材として、湾曲部分５４ｄを含む第１の脚部５４ａならびに第２の脚部５４ｂおよび第３の脚部５４ｃを有するさらなる改変されたクランプ５４を備える。第１、第２および第３の脚部５４ａ、５４ｂ、５４ｃの形状および大きさは、収縮チューブ２０を配置または装着してこれを収縮させる前に、クランプ５４を予め端子金具１０へ、具体的には圧着、溶接および／またははんだ付け部１２上へ固定し得るように構成される。したがって、センサＳの端子金具１０、具体的には圧着、溶接および／またははんだ付け部１２、の外面上への事前の固定は、さらに改変されたクランプ５４を用いて適用されてもよい。また、さらに改変されたクレーム５４は、先の実施形態のクランプ５０および５２等の良好な熱伝導性を提供する。具体的には、第１および第３の脚部５４ａ、５４ｃは、（図１０に示すように）端子金具１０の外面の略反対側面に置かれてもよく、これにより、センサＳを端子金具１０の表面上へ、具体的には機械的に固定するように型締めすることができる。

前述のすべての実施形態のセンサＳは、具体的には、温度センサとして構成される。端子金具１０の外面上で直に温度を検出することにより、端子金具１０の温度が指定された（予め決められた、または予め決定可能な）閾値を超えた場合に充電電流を低減することで、端子金具１０および個々の充電コネクタの高すぎる温度が防止され得る。

したがって、充電コネクタに高電流が印加されることがあっても、一方で、上限値を超えた場合に充電電流を低減することにより、高すぎる温度を回避することができる。

温度センサＳは、好ましくは、温度を上げる際にその電気抵抗を低減するＮＴＣ（負の温度係数）センサ等のサーミスタとして構成される。しかしながら、温度センサはまた、温度を上げる際にその電気抵抗を超えるＰＴＣ（正の温度係数）センサ、またはＰＴ（白金型）センサまたはＰＴＲ（白金測温抵抗体）センサとして構成されてもよい。

センサＳが、温度測定以外にも、振動測定、湿度測定またはこれらに類似するもの等の任意タイプの測定用に提供され得ることは、理解されるべきである。

さらに、ある特定の実施形態によれば、端子金具１０へ複数のセンサＳ（不図示）が上述の実施形態のいずれか１つにおける収縮チューブ２０によって取り付けられ得ることは、理解されるべきである。

センサＳは、センサＳの検出機能を保証するための適切な構成（具体的には、電線の数、仕様および／またはサイズ）を有する少なくとも１つのセンサワイヤまたはケーブルＳＣへ接続され、または接続可能である。具体的には、センサＳがサーミスタプローブを備える場合、ケーブルＳＣは、少なくともサーミスタプローブに電位を印加するためのワイヤを備えてもよい。

図１２に示すように、ある例示的な充電コネクタは、車両側充電コネクタとして構成され、かつ例えば合成樹脂製である、かつ／またはコネクタのハウジング５１を車両の取付け開口に、または取付け開口内に取り付けるように車両パネルの開口縁に配置される取付け板５７を有する車両側ハウジング５１を備える。取付け板５７には、好ましくは、取付け板５７を車両パネルの開口縁に接着しかつ密封するために、Ｓｉｋａｆｌｅｘ（登録商標）等の糊または接着剤が施される。代替的または追加的に、シリコーンまたはゴム製のシーリング等の別個のシールが施されてもよい。また、取付け板５７は、代替的または追加的に、１つまたは複数のボルト、クリップおよび／または係合爪またはこれらに類似するものによって固定されてもよい。

さらに、ハウジング５１には、別個に設けられているタワー６０を取付け側から、具体的には略後方から挿入または取り付けることができる少なくとも１つの孔またはレセプタクル５３が装備される。タワー６０は、例えばハウジング５１に類似する合成樹脂で製造されるが、これは、例えば異なる電気特性に鑑みて（例えば、低電流クリーページの提供に鑑みて）異なる材料で提供されてもよい。好ましくは、孔５３は、タワー６０の傾斜を回避できるようにタワー６０の適切な、または堅い支持を提供するに足る長さまたは軸方向延長部を有する。孔５３は、具体的にはタワー６０の全長の約１０％〜約３０％の長さを有し、よって優れた支持を提供する。

具体的には、タワー６０および嵌合孔５３の断面は、略円筒形、長方形または楕円形であり、よって、タワー６０の外面は、嵌合孔５３の内面において十分な支持を受ける。記述している実施形態では、断面は、その製造が容易になるという利点をもたらす略円筒形である。

さらに、ハウジング５１には、外部充電ケーブルまたはワイヤハーネスの端部に設けられる嵌合充電コネクタ（不図示）のレバーをロックするための少なくとも１つのロック突起５６が設けられる。この嵌合充電コネクタは、欧州特許出願公開第２６２６９５５号明細書に記載される充電用コネクタのように形成されてもよく、該文献は、参照により援用される。

車両側充電コネクタへ接続される嵌合充電コネクタ（不図示）は、車両側コネクタへ接続可能なコネクタ嵌合部分を含むケース本体と、車両側コネクタおよび充電コネクタを、車両側コネクタ上に設けられるロック突起５６によりロックまたはインターロックされることによって接続状態に保持するためのロック部分と、ロック部分およびロック突起５６のロック状態を無効にすることができるロック解除部分と、ケース本体においてロック解除部分に略対応する位置に形成されるロック解除孔とを備え、ロック解除部分は、少なくとも部分的に、ロック解除孔を介してケース本体の外側へ突き出し、かつロック解除孔の周縁に略面する位置に少なくとも１つの凹部を含む。

この構成によれば、凹部からロック解除孔の周縁までの距離は、凹部が設けられていない場合より長い。したがって、凹部に水が浸入しても、表面張力の作用は起こりにくく、よって水は、より容易に凹部を通って流れ落ちる。したがって、水は、凹部内に滞留せず、よって、凍結によるロック解除操作の妨害を回避することができる。

タワー６０には、少なくとも部分的に端子金具８０を収容するための少なくとも１つの収容室６４が設けられる。端子金具８０は、具体的には、ニッケルおよび／または銀メッキされ得る固体銅で形成される。端子金具８０は、その後側に、または後側の近くに、充電ケーブルの端部を挿入して導電固定することができる後部凹部を含む。図示された実施形態において、タワー６０には、複数の収容室６４、具体的には例えば５つの収容室６４、が設けられ、少なくとも部分的に、対応する数の端子金具８０、例えば５つの端子金具８０、が収容される。端子金具８０には、その前側に、または前側の近くに接触部分８２が設けられ、これらの接触部分８２は、接触部分８２が少なくとも部分的に収容室６４の露出部分６４ｂ内で露出するように、少なくとも部分的に収容室６４へと挿入される。

さらに、ハウジング５１の収容室６４ａ内に取り付けられる少なくとも１つの端子金具１０には、先に述べたようにセンサＳが設けられる（図１２には、センサＳおよび収縮チューブ２０が示されていないことに留意されたい）。

具体的には、本車両側充電コネクタに関連して、満たされ得る複数の規格が存在する。具体的には、ＳＡＥ Ｊ１７７２は、正式名「ＳＡＥ表面車両推奨実施例Ｊ１７７２、ＳＡＥ電気自動車コンダクティブ充電カプラ（ＳＡＥ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ Ｊ１７７２， ＳＡＥ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｒ）」を有する規格であって、電気自動車の導電性充電システムおよびカプラの一般的な物理的、電気的、通信プロトコルおよび性能要件をカバーする。ＳＡＥ Ｊ１７７２は、自動車の入口および相手方コネクタの動作要件ならびに機能および寸法要件を含む電気自動車の一般的な導電充電システムアーキテクチャを規定している。具体的には、ＳＡＥ Ｊ１７７２規格は、１．９ｋＷを供給するＡＣレベル１（単相）１２０Ｖ、１６Ａおよび１９ｋＷを供給するＡＣレベル２（分相）２４０Ｖ、８０Ａの２つの充電レベルを規定する。

また、ＳＡＥ Ｊ１７７２委員会は、２００〜４５０Ｖ ＤＣおよびＤＣレベル１用８０Ａ（３６ｋＷ）およびＤＣレベル２用２００Ａ（９０ｋＷ）までにおける充電をサポートする、追加のＤＣおよび接地ピンを有するＳＡＥ Ｊ１７７２−２００９ＡＣコネクタ形状に基づくＤＣコネクタも提案している。ＳＡＥ ＤＣレベル３の充電レベルは、決定されていないが、２００９年の時点で存在する規格は、２００〜６００Ｖ ＤＣ、最大４００Ａ（２４０ｋＷ）で充電する可能性を有する。

これまで、全国汽車標準化技術委員会（ＮＴＣＡＳ）は、標準化機関によって承認されかつ公表されている５６の電気自動車規格（３８の国内規格および１８の自動車産業規格）を編成し、起草している。この関連からすると、例えばＥＣＥ−Ｒ１００に規定されているような、車載高エネルギーに関わる衝突安全性および潜在的危険、および高電圧回路に関わる乗員への潜在的傷害への対応が必須である。本明細書に記述している充電コネクタは、具体的には、ＳＡＥ Ｊ１７７２規格およびＳＡＥ ＳＡＥ Ｊ１７７２−２００９の要件を満たすことに適する。さらに、本明細書に記述している充電コネクタは、国際電気標準会議のＩＥＣ６２１９６−３Ｆｄｉｓ規格および／またはＩＥＣ６２１９６−２を満たすように構成されることも可能である。

本発明が、ＡＣ充電コネクタ（例えば、ＳＡＥ Ｊ１７７２（商標）準拠のレベル１およびレベル２コネクタを使用）および／またはＤＣ充電コネクタ用に設計される様々なタイプの充電コネクタに適用可能であることは、理解されるべきである。したがって、タワー６０の収容室６４内に少なくとも部分的に収容される端子金具８０の数および／または構成は、可変である。ハウジング５１とは別個のタワー６０は、ＡＣ充電に関連する端子金具のみを備えても、ＤＣ充電に関連する端子金具のみを備えても、ＡＣおよびＤＣ充電の双方に関連する端子金具（結合型充電システム（ＣＣＳ）とも称する）を備えてもよい。さらに、結合型充電システム（ＣＣＳ）の車両側充電コネクタを提供するために、ＡＣ充電に関連する端子金具を収容する第１のタワー、およびＤＣ充電に関連する端子金具を収容する第２のタワー等の、ハウジング５１とは別個の２つ（または２つ以上）のタワー６０が設けられてもよい。

本発明は、車両に搭載される充電コネクタに限定されるものではなく、充電スタンド、電源またはこれらに類似するものの充電コネクタにも適用されてもよい。上述の実施形態の充電コネクタは、（小さい）端子金具８０およびセンサＳを有する（大きい）端子金具１０を収容するためのタワー６０を装備しているが、本発明は、タワー６０を持たない、かつ／またはセンサのない小さい端子金具８０も持たない充電コネクタにも、また、タワーがなくセンサＳの付いた１種類だけの端子金具１０を有する単純なハウジングを有する充電コネクタにも同じく適用されてもよい。

１０ 端子金具（センサ付き）
１２ 圧着／溶接／はんだ付け部
１２ａ 溝
１４ 接続部
１６ ストッパ
２０ 収縮チューブ
３０ 取付けブラケット
３２ 取付け穴
４０ スリーブ
４２ 取付け穴
５０ クランプ
５０ａ 脚部
５０ｂ 湾曲部分
５１ ハウジング
５２ クランプ
５２ａ 第１の脚部
５２ｂ 第２の脚部
５２ｃ 湾曲部分
５２ｄ 中間部分
５３ レセプタクルまたは孔
５４ クランプ
５４ａ 第１の脚部
５４ｂ 第２の脚部
５４ｃ 第３の脚部
５４ｄ 湾曲部分
５５ 周壁
５５ａ スリット
５６ ロック突起
５７ 取付け板
５８ 後部カバー
５８ａ 後部カバー
５９ 当接部分
５９ａ 当接部分
６０ 塔
６２ 溝
６４ 収容室
６４ａ 収容室
６５ 排出開口
６６ より大きい径部分
６７ 小径／より小さい径部分
７０ シールリング（シール部材）
８０ 端子金具（センサなし）
８２ 接触部分
８４ フランジ部分
９０ シーリング
Ｃ コーティング
Ｓ センサ
ＳＣ センサケーブル
Ｗ 電線
ＷＳ 電線被覆

センサＳは、センサを外的な影響、例えば化学試薬、湿度またはこれらに類似するものから保護するために、外部シース（具体的には、テフロン（登録商標）チューブ等のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）チューブを備える）を備えてもよい（不図示）。具体的には、外部シースの材料は、センサＳを端子金具１０に、またはその上に配置する前に外部シースがセンサＳ上へ収縮され得る（例えば、図２および図３に関連して後述するように、取付けブラケット３０へ挿入され得る）ように、熱収縮特性を有してもよい。さらに具体的には、特にチューブ（例えば、ＰＴＦＥチューブ）形式である外部シースは、耐流体性または防水性であるように適切な接着剤によって密封されてもよい。

収縮チューブ２０は、ポリオレフィン、フルオロポリマー（ＦＥＰ、ＰＴＦＥまたはカイナー（登録商標）等）、ＰＶＣ、ネオプレン、シリコーンエラストマおよび／またはバイトン（登録商標）等の熱可塑性材料から製造されてもよい。具体的には、ＰＴＦＥ（フルオロポリマー）は、約−５５℃から約１７５℃までの広い動作温度範囲、低い摩擦係数および化学薬品および穿刺に対する高い耐性を有する。さらに具体的には、バイトンは、高い耐薬品性を有する。バイトンは、柔軟性が高く、かつ約−５５℃から約２２０℃までの極めて広い動作温度範囲を含む。しかしながら、収縮チューブ２０はまた、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレン）、シリコーンゴム、ポリオレフィン、ナイロンまたはＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の他の材料から製造されてもよい。収縮チューブ２０は、好ましくは、加熱されると長手方向ではなく略半径方向に、その直径の２分の１から６分の１の間まで収縮するように形成される。

この実施形態では、図４ｂに示すように、端子金具１０、具体的には圧着、溶接および／またははんだ付け部１２が溝（または凹部）１２ａを備える。溝（または凹部）１２ａは、端子金具１０の対応部分のフライス加工および／またはエンボス加工によって得られてもよい。センサＳは、少なくとも部分的に、スリーブ４０内に、具体的には円筒形状を略有する（例えば、図５参照）特定の熱的（または熱）接続部材として置かれる。スリーブ４０は、具体的には、溝（または凹部）１２ａの形状に略一致する形状を有し、これにより、特定の熱的（または熱）接続部材として、端子金具１０とセンサＳとの間の良好な熱伝達を保証する。具体的には、スリーブ４０の円筒形状は、特に圧着、溶接および／またははんだ付け部１２の溝１２ａの曲率半径に対応する直径を略有し、よって、スリーブ４０の一部分は、溝１２ａ内に少なくとも部分的に置かれる、または配置されると、溝１２ａの略全表面に接触する。さらに、スリーブ４０は、少なくとも部分的にセンサＳを挿入するための（具体的には、底付きの）取付け穴４２を備える。センサＳは、具体的には、取付け穴４２内に、例えば適切な熱伝導特性を有する接着剤またはこれに類似するものによって固定されてもよい。スリーブ４０と溝１２ａとの間の大きい表面接触に起因して、溝１２ａは、スリーブ４０と共に、センサＳの改善された位置合わせ、および改善された熱伝導性を提供する。

次に、図１０および図１１を参照して、第６の具体的な実施形態について説明する。第６の実施形態は、特定の熱的（または熱）接続部材として、湾曲部分５４ｄを含む第１の脚部５４ａならびに第２の脚部５４ｂおよび第３の脚部５４ｃを有するさらなる改変されたクランプ５４を備える。第１、第２および第３の脚部５４ａ、５４ｂ、５４ｃの形状および大きさは、収縮チューブ２０を配置または装着してこれを収縮させる前に、クランプ５４を予め端子金具１０へ、具体的には圧着、溶接および／またははんだ付け部１２上へ固定し得るように構成される。したがって、センサＳの端子金具１０、具体的には圧着、溶接および／またははんだ付け部１２、の外面上への事前の固定は、さらに改変されたクランプ５４を用いて適用されてもよい。また、さらに改変されたクランプ５４は、先の実施形態のクランプ５０および５２等の良好な熱伝導性を提供する。具体的には、第１および第３の脚部５４ａ、５４ｃは、（図１０に示すように）端子金具１０の外面の略反対側面に置かれてもよく、これにより、センサＳを端子金具１０の表面上へ、具体的には機械的に固定するように型締めすることができる。

さらに、ハウジング５１には、別個に設けられているタワー６０を取付け側から、具体的には略後方から挿入または取り付けることができる少なくとも１つの孔（またはレセプタクル）５３が装備される。タワー６０は、例えばハウジング５１に類似する合成樹脂で製造されるが、これは、例えば異なる電気特性に鑑みて（例えば、低電流クリーページの提供に鑑みて）異なる材料で提供されてもよい。好ましくは、孔５３は、タワー６０の傾斜を回避できるようにタワー６０の適切な、または堅い支持を提供するに足る長さまたは軸方向延長部を有する。孔５３は、具体的にはタワー６０の全長の約１０％〜約３０％の長さを有し、よって優れた支持を提供する。

これまで、全国汽車標準化技術委員会（ＮＴＣＡＳ）は、標準化機関によって承認されかつ公表されている５６の電気自動車規格（３８の国内規格および１８の自動車産業規格）を編成し、起草している。この関連からすると、例えばＥＣＥ−Ｒ１００に規定されているような、車載高エネルギーに関わる衝突安全性および潜在的危険、および高電圧回路に関わる乗員への潜在的傷害への対応が必須である。本明細書に記述している充電コネクタは、具体的には、ＳＡＥ Ｊ１７７２規格およびＳＡＥ Ｊ１７７２−２００９の要件を満たすことに適する。さらに、本明細書に記述している充電コネクタは、国際電気標準会議のＩＥＣ６２１９６−３ＦＤＩＳ規格および／またはＩＥＣ６２１９６−２を満たすように構成されることも可能である。

Claims (11)

1. 車両に搭載されるバッテリを充電するための充電コネクタであって、
   少なくとも１つの端子金具（１０）を少なくとも部分的に収容するための少なくとも１つの収容室（６４ａ）を備えるハウジング（５１）と、
   少なくとも１つの端子金具（１０）へ取り付けられる少なくとも１つのセンサ（Ｓ）と、を備え、前記センサ（Ｓ）は、前記端子金具（１０）の外面へ予め固定される／固定されることが可能な取付けブラケット（３０）、スリーブ（４０）またはクランプ（５０、５４）内へ配置され、
   かつ前記センサ（Ｓ）は、次に前記端子金具（１０）へ少なくとも１つの収縮チューブ（２０）によって取り付けられかつ付着される、充電コネクタ。
2. 前記センサ（Ｓ）を前記端子金具（１０）へ取り付けるための少なくとも１つの熱的接続部材（３０、４０、５０、５２、５４）をさらに備える、請求項１に記載の充電コネクタ。
3. 前記熱的接続部材（３０、４０、５０、５２、５４）は、前記スリーブ（４０）、前記取付けブラケット（３０）および前記クランプ（５０、５２、５４）のうちの少なくとも１つを含み、かつ／または前記センサ（Ｓ）が内部に少なくとも部分的に配置されている熱的接続部材（３０、４０、５０、５２、５４）は、前記端子金具（１０）へ前記少なくとも１つの収縮チューブ（２０）によって固定される、請求項２に記載の充電コネクタ。
4. 前記熱的接続部材（３０、４０、５０、５２、５４）は、優れた熱伝導性を有する材料で製造される、請求項２または３に記載の充電コネクタ。
5. センサを端子金具へ固定する方法であって、
   前記センサ（Ｓ）を取付けブラケット（３０）、スリーブ（４０）またはクランプ（５０、５４）内へと配置するステップと、
   前記取付けブラケット（３０）、スリーブ（４０）またはクランプ（５０、５４）を予め前記端子金具（１０）の外面へ固定するステップと、
   前記外面を覆って少なくとも１つの収縮チューブ（２０）を配置するステップと、
   前記収縮チューブ（２０）を加熱して、前記センサ（Ｓ）を前記端子金具（１０）の前記外面上に固定するステップと、を含む方法。
6. 前記センサ（Ｓ）を前記端子金具（１０）へ熱的接続部材（３０、４０、５０、５２、５４）により、具体的には、前記センサ（Ｓ）を、前記端子金具（１０）の前記外面上への配置より前に前記熱的接続部材（３０、４０、５０、５２、５４）の中に配置することによって、熱的に結合するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 端子金具であって、
   電線（Ｗ）と接続される電線接続部分（１２）と、
   相手方端子金具と接続される接続部（１４）と、
   前記端子金具（１０）の外面上に取付けブラケット（３０）、スリーブ（４０）またはクランプ（５０、５４）、および少なくとも１つの収縮チューブ（２０）によって取り付けられるセンサ（Ｓ）と、を備える、端子金具。
8. 前記センサ（Ｓ）を前記端子金具（１０）へ取り付けるための少なくとも１つの熱的接続部材（３０、４０、５０、５２、５４）をさらに備える、請求項７に記載の端子金具。
9. 前記センサ（Ｓ）は、少なくとも部分的に前記電線接続部分（１２）の外面上に置かれる、請求項７または８に記載の端子金具。
10. 前記電線接続部分（１２）内に溝（１２ａ）をさらに備え、前記溝（１２ａ）は、前記端子金具（１０）の略軸方向に沿って延びる、請求項７〜９のいずれか一項に記載の端子金具。
11. 前記センサ（Ｓ）は、ＮＴＣセンサまたはＰＴＣセンサまたはＰＴセンサ等の温度センサである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の充電コネクタ、または請求項７〜１０のいずれか一項に記載の端子金具。
    

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