JP2020061278A - 給電コネクタ、およびケーブル付き給電コネクタ、ならびに給電コネクタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態の給電コネクタ10A、およびケーブル付き給電コネクタ20Aの構成図である。図2は、給電コネクタ10Aの端子12の正面図である。図3は、端子12の側面図である。図4(A)は、給電コネクタ10Aの嵌合溝13、管路受熱部15aおよび絶縁層14の断面の模式図である。図4(B)は、嵌合溝13、管路受熱部15aおよび絶縁層14の断面を模式的に示す分解図である。図5は、絶縁層14の他の例の断面の模式図である。図6は、給電コネクタ10Aの斜視図である。図7は、給電コネクタ10Aの分解斜視図である。
端子12において、コンタクト部12cの先端側を前とする。コンタクト部12cの先端側とは反対の側を後とする。給電ケーブル21(図1参照)は、給電コネクタ10Aの後端部から延出されている。
導体接続部12bは、胴部12aの後端の周縁から後方に延出する円筒状に形成されている。
導体接続部12bには給電ケーブル21先端に露出された導体21aの先端部が挿入されている。端子12は、導体接続部12bをその内側の導体21aに圧縮、圧着、ねじ留め等によって固定して、導体21aに電気的に接続されている。導体21aの先端部は端子12の中心軸線(コンタクト部12cの中心軸線)に平行に延在する状態で端子12の導体接続部12bに固定されている。
給電コネクタ10Aの端子12を、以下、コネクタ端子、とも言う。インレット端子は、コネクタ端子12のピン状のコンタクト部12cが挿脱可能に挿入嵌合される筒状のコンタクト部を有する。
流体管路15は、例えば、管路受熱部15a(受熱部)を含む主管路15Aと、主管路15Aの両端にそれぞれ接続された副管路15Bとを備える。主管路15Aの構成材料は、副管路15Bの構成材料よりも熱伝導率が高い。主管路15Aの構成材料は、導電性材料、例えば金属(例えば、銅、アルミニウム等)である。副管路15Bの構成材料は、例えば、合成樹脂(例えば、ナイロン、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等)である。流体管路15のうち少なくとも管路受熱部15aはハウジング11に収容されている。主管路15Aと副管路15Bは、接続部19を介して接続されている。管路受熱部15aを含む主管路15Aが金属製であると、管路受熱部15aの熱伝導性が高められるため、胴部12aから流体管路15への伝達熱量を大きくできる。なお、流体管路15は、全体が金属製であってもよい。
主部16は、ほぼ直管状(ストレート状)に形成されている。管路受熱部15aは、主部16のうち嵌合溝13に嵌合した部分である。管路受熱部15aが直管状であると、フィルム巻き付けにより絶縁層14を設けるのが容易となる。
導出部18は、管路受熱部15aから給電ケーブル21側(図1参照)に向けて流体を導く。導出部18は、管路受熱部15aの他端から概略、後方に延出している。
流体循環熱交換装置は、熱交換部と、装置内部流路の流体を流体管路15に送り込むポンプ部とを有する。熱交換部は、水冷、空冷等により、装置内部流路から流体管路15へ送り出す流体の温度を常温(例えば5〜35℃)、あるいは常温より低い温度に保つことができる。
絶縁層14の耐電圧は、5kV以上が好ましい。耐電圧をこの範囲とすることにより、絶縁層14の絶縁性を高め、端子12から流体への漏電を抑制できる。絶縁層14の耐電圧は、例えば、11kV以下であってよい。耐電圧がこの範囲であると、絶縁層14を薄く形成でき、端子12から管路受熱部15aへの伝達熱量を大きくしやすい。
絶縁層14の熱伝導率は、0.1W/m・K以上が好ましい。熱伝導率をこの範囲とすることにより、端子12から管路受熱部15aへの伝達熱量を大きくできる。絶縁層14の熱伝導率は、例えば30W/m・K以下であってよい。熱伝導率がこの範囲であると、絶縁層14の絶縁性を高め、端子12から流体への漏電を抑制しやすくなる。
絶縁層14の熱抵抗は、170mm2・K/W以下が好ましい。熱抵抗をこの範囲とすることにより、端子12から管路受熱部15aへの伝達熱量を大きくできる。絶縁層14の熱抵抗は、例えば10mm2・K/W以上であってよい。熱抵抗がこの範囲であると、絶縁層14の絶縁性を高め、端子12から流体への漏電を抑制しやすくなる。
図7に示すように、管路受熱部15aに絶縁層14が形成された流体管路15を用意する。絶縁層14は、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アラミド樹脂などの絶縁性材料で構成されたフィルムを管路受熱部15aに巻き付けることにより形成することができる(図5参照)。絶縁層14は、ゴム材料などの絶縁性材料で構成された筒体を管路受熱部15aに取り付けることにより形成してもよい。絶縁層14は、アルミナなどのセラミックスなどの絶縁性材料を管路受熱部15aの外面に溶射することにより形成してもよい。絶縁層14は、エポキシ樹脂などの絶縁性材料を管路受熱部15aの外面に塗布し、硬化させることにより形成してもよい。
図1に示すように、端子12の導体接続部12bに導体21aを接続する。
図1に示すように、端子12と、流体管路15の一部(管路受熱部15aを含む部分)とをハウジング11に収容する。
給電コネクタ10Aは、流体管路を端子の外面側に設けた構造の給電コネクタと比べて構造が簡略であり、小型化が可能である。
図8(A)は、第2実施形態の給電コネクタの嵌合溝13、管路受熱部15aおよび絶縁層114の断面の模式図である。図8(B)は、嵌合溝13、管路受熱部15aおよび絶縁層114の断面を模式的に示す分解図である。
図8(A)および図8(B)に示すように、この給電コネクタは、管路受熱部15aに絶縁層が設けられておらず、嵌合溝13の内面に絶縁層114が設けられている点で、第1実施形態の給電コネクタ10Aと異なる。
図1〜図3に示す給電コネクタ10Aを作製した。給電コネクタ10Aについて、端子12と流体(冷媒)間の耐電圧、絶縁層14の熱伝導率、絶縁層14の熱抵抗、および発熱量を測定した。結果を表1に示す。
絶縁層14の構成材料以外は実施例1と同様にして作製した給電コネクタ10Aについて、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1に示す。
絶縁層がないこと以外は実施例1と同様にして作製した給電コネクタについて、実施例1と同様の測定を行った。結果を表1に示す。
流体管路がないこと以外は実施例1と同様にして作製した給電コネクタについて、実施例1と同様の測定を試みた。しかし、通電時間(1時間)が経過する前に発熱量が100℃に達したため、測定を中止した。
図1等に示す給電コネクタ10Aは、端子12と流体管路15とを電気的に隔てる構成として絶縁層14を採用しているが、端子と流体管路とを電気的に隔てる絶縁部材の形態は層状体に限らず、任意の形態であってよい。
Claims (7)
- ハウジングと、
ケーブルの導体に接続して前記ハウジング内に収容される端子と、
前記端子の熱を前記ハウジング外へ搬送する流体を流通させる導電性の流体管路と、
前記端子と前記流体管路とを電気的に隔てる絶縁部材と、を備え、
前記流体管路の少なくとも一部である受熱部は、前記端子に、前記絶縁部材を介して伝熱可能に接触している、給電コネクタ。 - 前記端子の外周面に、前記受熱部が嵌合する嵌合溝が形成され、
前記受熱部は、前記嵌合溝の内面に、前記絶縁部材を介して伝熱可能に接触している、請求項1記載の給電コネクタ。 - 前記絶縁部材は、前記受熱部の外面に設けられている、請求項1または2記載の給電コネクタ。
- 前記絶縁部材は、絶縁性のフィルムが前記受熱部に巻き付けられて構成されている、請求項3記載の給電コネクタ。
- 前記受熱部は、直管状に形成されている、請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の給電コネクタ。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の給電コネクタの端子に、前記ケーブルの前記導体が接続されている、ケーブル付き給電コネクタ。
- 端子を、ケーブルの導体に接続してハウジング内に収容する工程と、
前記端子の熱を前記ハウジング外へ搬送する流体を流通させる導電性の流体管路の少なくとも一部である受熱部に、前記端子と前記流体管路とを電気的に隔てる絶縁部材を設ける工程と、
前記受熱部を、前記端子に、前記絶縁部材を介して伝熱可能に接触させる工程とを有する、給電コネクタの製造方法。
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