JP2021111529A - 評価治具及び評価方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】充電コネクタの冷却性能を適切に評価することが可能な評価治具及び評価方法を提供すること。【解決手段】評価治具５０は、充電コネクタの一対の雄端子に接続可能な一対の雌端子１００と、前記雌端子１００と前記雄端子との接触抵抗を調整可能な調整部材４００と、を備える。前記雌端子１００は、縮径可能である。前記調整部材４００は、前記雌端子１００を縮径させる外力を当該雌端子１００に対して付与可能である。【選択図】図４

Description

本開示は、評価治具及び評価方法に関する。
設備側の充電コネクタと車両側の充電インレットとの接続部は、通電時に接触抵抗に起因して発熱する。このことは、大電流（例えば４００Ａ）によって急速充電が行われる場合に特に顕著となる。このため、充電コネクタを水等の液体によって冷却可能な液冷式充電コネクタが知られている。例えば、特開２０１９−１８７０３５号公報には、車両インレットに接続可能なコネクタと、このコネクタを冷却液（冷却水）によって冷却可能な冷却機構と、を備える液冷式充電コネクタが開示されている。
特開２０１９−１８７０３５号公報
特開２０１９−１８７０３５号公報に見られるような充電コネクタでは、冷却性能のバラツキは、充電時間に影響を与える。例えば、冷却性能が比較的低い充電コネクタでは、充電に要する時間が長くなる。よって、充電コネクタの冷却性能を適切に評価したいというニーズがある。
本開示の目的は、充電コネクタの冷却性能を適切に評価することが可能な評価治具及び評価方法を提供することである。
上記課題を解決するために、充電コネクタの一対の雄端子に接続可能な一対の雌端子を備える評価治具により、充電コネクタの冷却性能（雄端子と雌端子との接続部における温度上昇の程度）を評価することが考えられる。
ここで、評価時における雄端子及び雌端子間の接触抵抗が評価の度に変化すると、評価結果の信頼性が低下する。このため、雄端子と評価治具における雌端子との接触抵抗は、所定の範囲内となるように調整可能であることが好ましい。
本開示の一局面に従った評価治具は、充電コネクタの一対の雄端子に接続可能な一対の雌端子と、前記雌端子と前記雄端子との接触抵抗を調整可能な調整部材と、を備え、前記雌端子は、縮径可能であり、前記調整部材は、前記雌端子を縮径させる外力を当該雌端子に対して付与可能である。
この評価治具では、雌端子が縮径可能であり、調整部材は、雌端子を縮径させる外力を当該雌端子に対して付与可能であるため、雄端子と雌端子との接触抵抗が所定の範囲内となるように調整することが可能となる。よって、充電コネクタの冷却性能を適切に評価することが可能となる。
ただし、充電コネクタにおける雄端子の周囲には、雄端子を包囲する筒壁が存在するため、上記のように調整部材によって雌端子に対して外力を付与する構造の場合、調整部材が筒壁に干渉する場合がある。
本開示の一局面に従う評価方法は、冷却液によって冷却されることが可能な一対の雄端子と、前記一対の雄端子の各雄端子を包囲する一対の筒壁と、を備える充電コネクタにおける前記一対の雄端子に対し、前記一対の雄端子に接続可能でかつ縮径可能な一対の雌端子と、前記一対の雌端子の各雌端子を縮径させる外力を当該雌端子に付与することが可能な調整部材と、を備える評価治具における前記一対の雌端子を接続することにより、前記充電コネクタの冷却性能を評価する評価方法であって、前記調整部材による前記外力の調整操作が可能となる操作空間が前記雄端子の周囲に形成されるように、前記一対の筒壁の各筒壁の一部を除去する除去工程と、前記一対の雄端子に前記一対の雌端子を接続する接続工程と、前記雄端子及び前記雌端子間の接触抵抗が所定範囲内となるように、前記操作空間において前記調整部材によって前記外力を調整する調整工程と、を備える。
この評価方法では、外力の調整操作が可能となる操作空間が雄端子の周囲に形成されるため、雄端子に評価治具の雌端子を接続した状態で接触抵抗を調整することが可能となる。
また、前記除去工程では、前記筒壁のうち前記一対の筒壁同士が互いに対向する部位とは異なる部位を除去することが好ましい。
このようにすれば、雄端子同士の短絡が抑制される。
また、前記調整部材は、前記雌端子の外周面に取り付けられており、前記雌端子を包囲する環状に形成された環状バンドと、前記環状バンドの外周面に取り付けられており、前記雌端子を縮径させる力を当該雌端子に対して付与可能な金属バンドと、前記金属バンドによる前記雌端子の締付け力を調整可能な調整部と、を有し、前記環状バンドは、電気絶縁性及び熱絶縁性を有する材料からなっていてもよい。この場合において、前記接続工程では、前記各雌端子に前記環状バンド及び前記金属バンドが取り付けられた状態で前記一対の雌端子を前記一対の雄端子に接続し、前記調整工程では、前記操作空間において前記金属バンドによる前記雌端子の締付け力を調整することが好ましい。
本開示によれば、充電コネクタの冷却性能を適切に評価することが可能な評価治具及び評価方法を提供することができる。
車両に充電している状態を概略的に示す図である。 雄コネクタの正面図である。 図２のおけるＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図である。 本開示の一実施形態の評価治具の斜視図である。 評価治具の雌端子の近傍の斜視図である。 評価治具の雌端子と調整部材との関係を示す斜視図である。 評価治具の雌端子の平面図である。 図７に示される雌端子の斜視図である。 図８とは異なる角度における雌端子の斜視図である。 雌端子の先端部の拡大斜視図である。 図７におけるＸＩ−ＸＩ線での断面図である。 図７におけるＸＩＩ−ＸＩＩ線での断面図である。 図１２に示される実線ＸＩＩＩで示される範囲の拡大図である。 雄コネクタにおける筒壁の一部が除去された状態の正面図である。 図１４に示される雄コネクタの斜視図である。 図１４におけるＸＶＩ−ＸＶＩ線での断面図である。 図１５に示される雄コネクタの雄端子に評価治具の雌端子が接続された状態を示す斜視図である。 図１７に示される図の断面図である。 雄端子と雌端子との接続部を中心とする各部位における温度上昇の程度を概略的に示す図である。
本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
図１は、車両に充電している状態を概略的に示す図である。より詳細には、図１には、車両１の充電インレット２に対して、設備側電線６を介して充電スタンド等の設備７に接続された充電コネクタ５が接続された状態が示されている。なお、車両１は、例えば電気自動車である。
充電コネクタ５は、使用者により把持される持ち手部（図示略）と、持ち手部に接続された雄コネクタ１０（図２を参照）と、を備えている。充電コネクタ５は、冷却液によって冷却される。つまり、充電コネクタ５は、いわゆる液冷式充電コネクタである。冷却液として、冷却水等が挙げられる。なお、冷却液は、設備側電線６を介して設備７及び充電コネクタ５間を流れる。
雄コネクタ１０は、車両１の充電インレット２に接続される部位である。本実施形態では、雄コネクタ１０は、チャオジー（ChaoJi）規格に基づいている。図２に示されるように、雄コネクタ１０は、一対の雄端子１１と、保護アース端子１２と、一対の充電連結確認端子１３と、一対の充電通信端子１４と、雄ケーシング１５と、を有している。
各雄端子１１は、円柱状に形成されている。各雄端子１１は、直流電源端子である。一方の雄端子１１は、正極であり、他方の雄端子１１は、負極である。本実施形態では、雄端子１１の外形は、９ｍｍである。
保護アース端子１２は、一対の雄端子１１間の中央部から、一対の雄端子１１同士を結ぶ方向（図２における左右方向）及び各雄端子１１の軸方向の双方に直交する直交方向（図２における上下方向）における一方側に離間した位置に配置されている。
各充電連結確認端子１３は、一方の雄端子１１から前記直交方向における一方側に離間した位置に配置されている。
各充電通信端子１４は、他方の雄端子１１から前記直交方向における一方側に離間した位置で、かつ、一対の雄端子１１同士を結ぶ方向と平行な方向に各充電連結確認端子１３から離間した位置に配置されている。
雄ケーシング１５は、各端子１１〜１４を保持している。雄ケーシング１５は、樹脂からなる。雄ケーシング１５は、底壁１６と、筒壁１７と、を有している。
図３に示されるように、底壁１６は、各端子１１〜１４を挿通させた状態で各端子１１〜１４を保持している。底壁１６は、平板状に形成されている。なお、図３には、充電インレット２の雌コネクタ２０の一部が示されている。
筒壁１７は、雄端子１１を包囲している。筒壁１７は、底壁１６のうち雄端子１１の周囲の部位から起立している。筒壁１７は、円筒状の内周面を有している。この内周面及び雄端子１１の外周面間の空間に、充電インレット２の雌コネクタ２０が挿入される。図３に示されるように、筒壁１７の内径は、２３ｍｍに設定されている。
充電インレット２は、車両１の外表面に設けられている。充電インレット２は、雌コネクタ２０を備えている。雌コネクタ２０は、一対の雌端子２１と、雌ケーシング２５と、を有している。
各雌端子２１は、雄端子１１に接続可能である。図３に示されるように、各雌端子２１は、雄端子１１を受け入れ可能な形状を有している。
雌ケーシング２５は、雌端子２１を保持している。雌ケーシング２５は、樹脂からなる。図３に示されるように、雌ケーシング２５は、対向部２６と、筒部２７と、を有している。
対向部２６は、雄端子１１の軸方向と平行な方向（図３における上下方向）に筒壁１７と対向する部位である。対向部２６の表面２６Ｓは、平坦に形成されている。図３に示されるように、雄端子１１の軸方向と平行な方向における対向部２６の表面２６Ｓと底壁１６の表面１６Ｓとの距離は、４０ｍｍに設定されている。
筒部２７は、雌端子２１を包囲する円筒状に形成されている。筒部２７は、当該筒部２７の中心軸が対向部２６と直交する姿勢で対向部２６に接続されている。筒部２７の外径は、筒壁１７の内径よりも小さい。充電インレット２に充電コネクタ５が接続された状態では、筒部２７の先端部２７ａが底壁１６の表面１６Ｓに当接している。図３に示されるように、筒部２７の軸方向と平行な方向における先端部２７ａの長さは、６ｍｍに設定されている。
次に、図４〜図１３を参照しながら、評価治具５０について説明する。評価治具５０は、充電コネクタ５の冷却性能（雄端子１１と雌端子との接続部における発熱量）を評価可能な治具である。図４に示されるように、評価治具５０は、一対の雌端子１００と、電線２００と、一対の圧着端子３００と、一対の調整部材４００と、を備えている。
各雌端子１００は、雄端子１１に接続される端子である。各雌端子１００は、複数の（本実施形態では８つの）接触片１１０と、支持部１２０と、雌側フランジ１３０と、を有している。
各接触片１１０は、雄端子１１に接触可能な部位である。複数の接触片１１０は、中心軸Ａ（図１１〜図１３を参照）まわりに間隔を置いて配置されている。具体的に、複数の接触片１１０は、中心軸Ａまわりに等間隔に配置されている。なお、接触片１１０の数は、３以上８以下に設定されることが好ましく、８に設定されることが特に好ましい。各接触片１１０は、可撓片１１２と、接触部１１４と、を有している。
可撓片１１２は、中心軸Ａと平行な方向に沿って延びる形状を有している。可撓片１１２は、中心軸Ａを有する円筒の一部を構成している。つまり、図１２及び図１３に示される断面において、可撓片１１２の外周面は、円弧状である。前記円筒の周方向に隣接する一対の可撓片１１２間には、スリット１１２Ｓが設けられている。
中心軸Ａと平行な方向における可撓片１１２の長さＬ１（図７を参照）は、前記円筒の外径の２倍以上に設定されている。本実施形態では、前記円筒の外径φ２（図１１を参照）は、１７ｍｍであり、可撓片１１２の長さＬ１は、３５ｍｍである。前記円筒の内径φ１（図１１を参照）は、１３ｍｍである。つまり、可撓片１１２の厚みは、２ｍｍである。
可撓片１１２は、当該可撓片１１２と支持部１２０との接続部である基端部に対して当該可撓片１１２の先端部１１２ａが前記円筒の径方向に変位するように弾性変形可能である。すなわち、複数の接触片１１０（前記円筒）は、縮径可能である。
図１２及び図１３に示されるように、可撓片１１２は、前記円筒の周方向に当該可撓片１１２に隣接する可撓片１１２と対向する対向面１１２ｂを有している。前記周方向に互いに対向する一対の対向面１１２ｂは、互いに平行である。一対の対向面１１２ｂ間の間隔は、１ｍｍである。
接触部１１４は、可撓片１１２の内面から中心軸Ａに向けて突出する形状を有している。接触部１１４は、可撓片１１２の内面のうち中心軸Ａと平行な方向に先端部１１２ａから離間した部位に接続されている。すなわち、可撓片１１２の先端部１１２ａは、中心軸Ａと平行な方向に支持部１２０から離間する向き（図１１における下向き）に接触部１１４から突出する突出部を構成している。
接触部１１４は、前記径方向における内向きに凸となるように湾曲する形状を有している。図１３に示されるように、可撓片１１２と接触部１１４との境界部１１３は、湾曲する形状を有している。接触部１１４の頂部１１４ｃの曲率は、境界部１１３の曲率よりも小さい。本実施形態では、頂部１１４ｃの曲率半径は、１ｍｍである。境界部１１３の曲率半径は、例えば０．５ｍｍである。
図１３に示されるように、特定の頂部１１４ｃと中心軸Ａとを結ぶ直線と、前記特定の頂部１１４ｃに隣接する頂部１１４ｃと中心軸Ａとを結ぶ直線と、のなす角は、４５度に設定されている。前記周方向における接触部１１４の一方側の端部における接線と、前記周方向における接触部１１４の他方側の端部における接線と、のなす角は、３０度に設定されている。
接触部１１４は、中心軸Ａと平行な方向に沿って延びる形状を有している。図１０及び図１１に示されるように、接触部１１４は、接触縁部１１４ａと、連結部１１４ｂと、を有している。
接触縁部１１４ａは、中心軸Ａと平行な方向に沿って延びる形状を有している。接触縁部１１４ａの長さＬ３は、４．７ｍｍに設定されている。
連結部１１４ｂは、接触縁部１１４ａと可撓片１１２の内面とを連結している。連結部１１４ｂは、中心軸Ａと平行な方向に接触縁部１１４ａから離間するにしたがって次第に可撓片１１２の内面に近づくように傾斜する形状を有している。連結部１１４ｂと可撓片１１２の内面との境界部の曲率半径は、０．５ｍｍである。連結部１１４ｂと接触縁部１１４ａとの境界部の曲率半径は、１．５ｍｍである。
支持部１２０は、複数の接触片１１０を支持している。本実施形態では、支持部１２０は、中心軸Ａを中心とする円筒状に形成されている。支持部１２０の外周面は、各可撓片１１２の外周面と連続的につながっている。つまり、支持部１２０の外径は、複数の可撓片１１２により構成される前記円筒の外径と同じである。
図１１に示されるように、支持部１２０の厚みは、各可撓片１１２の厚みと同じである。図７に示されるように、中心軸Ａ方向における支持部１２０の長さＬ２は、各可撓片１１２の長さＬ１よりも小さく設定されている。具体的に、支持部１２０の長さＬ２は、２２ｍｍである。なお、支持部１２０は、円柱状や四角筒状等に形成されてもよい。
雌側フランジ１３０は、支持部１２０の外周面から支持部１２０の径方向の外向きに張り出す形状を有している。雌側フランジ１３０は、平坦に形成されている。中心軸Ａと平行な方向における雌側フランジ１３０の長さは、支持部１２０のそれと同じ（本実施形態では２２ｍｍ）に設定されている。
雌側フランジ１３０には、挿通孔１３０ｈが設けられている。挿通孔１３０ｈの径は、１０．５ｍｍである。中心軸Ａ及び挿通孔１３０ｈの中心間の距離は、２１ｍｍである。
電線２００は、一対の雌端子１００同士を接続するためのものである。電線２００は、銅又は銀からなる。電線２００の断面積は、７０ｍｍ２以上９５ｍｍ２以下に設定されることが好ましい。本実施形態では、電線２００の断面積は、９５ｍｍ２に設定されている。電線２００の長さは、２ｍ以上に設定される。この理由を図１９を参照しながら説明する。
図１９には、雄端子１１が雌端子２１に接続された状態において、４００Ａの電流が３０分間供給されたときにおける各端子及び各電線の温度が示されている。なお、図１９において、雄端子１１と雌端子２１との接続部の領域Ｒは、最も高温になる領域である。
図１９に示されるように、車両側電線３の断面積が９５ｍｍ２である場合、雄端子１１から１００ｃｍまでの部分が水冷されているとき、及び、前記部分が水冷されていないときのいずれにおいても、車両側電線３のうち雌端子２１から１００ｃｍ離間した部位の温度が安定する（雄端子１１と雌端子２１との接続部における発熱の影響が実質的に無視可能となる）ことが確認された。
また、前記部分が水冷されているとき、車両側電線３の断面積が７０ｍｍ２及び９５ｍｍ２のいずれにおいても、車両側電線３のうち雌端子２１から１００ｃｍ離間した部位の温度が安定する（雄端子１１と雌端子２１との接続部における発熱の影響が実質的に無視可能となる）ことが確認された。
以上の結果より、電線２００の長さを２ｍ以上とすることにより、一方の雄端子１１と一方の雌端子２１との接続部で発生した熱が、電線を介して他方の雄端子１１及び他方の雌端子２１の接続部に与える影響が無視可能となることが分かる。よって、本実施形態では、電線２００の長さは、２ｍ以上に設定されている。
各圧着端子３００は、電線２００の端部２１０に接続されている。各圧着端子３００は、圧着部３１０と、圧着側フランジ３２０と、を有している。
圧着部３１０は、電線２００の端部２１０を圧着している。
圧着側フランジ３２０は、圧着部３１０に接続されている。圧着側フランジ３２０は、平坦に形成されている。圧着側フランジ３２０には、挿通孔（図示略）が設けられている。圧着側フランジ３２０は、ボルトＢ及びナット（図示略）によって雌側フランジ１３０に固定されている。ボルトＢは、雌側フランジ１３０の挿通孔１３０ｈ及び圧着側フランジ３２０の挿通孔に挿通されている。
調整部材４００は、雌端子１００と雄端子１１との接触抵抗を調整可能である。具体的に、調整部材４００は、各雌端子１００を縮径させる外力を当該雌端子１００に付与することが可能である。調整部材４００は、環状バンド４１０と、金属バンド４２０と、調整部４３０と、を有している。
環状バンド４１０は、複数の接触片１１０の周囲に取り付けられている。環状バンド４１０は、複数の接触片１１０の全周を包囲している。環状バンド４１０は、電気絶縁性及び熱絶縁性を有する材料（樹脂等）からなる。中心軸Ａと平行な方向における環状バンド４１０の長さは、同方向におけるスリット１１２Ｓの長さよりも小さい。
金属バンド４２０は、環状バンド４１０の周囲に巻き付けられている。金属バンド４２０は、雌端子１００の複数の接触片１１０を縮径させる外力を当該複数の接触片１１０に対して付与可能である。
調整部４３０は、金属バンド４２０による複数の接触片１１０の締付け力（複数の接触片１１０を縮径させる外力）を調整可能である。具体的に、調整部４３０は、金属バンド４２０の径を調整することによって前記締付け力を調整する。調整部４３０は、金属バンド４２０の径を調整可能なネジを有している。
次に、評価治具５０を用いた充電コネクタ５の冷却性能の評価方法について説明する。具体的には、雄コネクタ１０における一対の雄端子１１に対し、評価治具５０の一対の雌端子１００を接続することによって、充電コネクタ５の冷却性能が評価される。この評価方法は、除去工程と、接続工程と、調整工程と、評価工程と、を備えている。
除去工程は、雄ケーシング１５の各筒壁１７の一部を除去する工程である。具体的に、図１３〜図１５に示されるように、除去工程では、調整部４３０による前記外力の調整操作が可能となる操作空間１７Ｓが雄端子１１の周囲に形成されるように、各筒壁１７の一部が除去される。これにより、各雄端子１１の一部が露出する。このため、除去工程では、雄端子１１同士、あるいは、雄端子１１と他の端子１２〜１４との短絡が生じるのを抑制可能な部位、すなわち、筒壁１７のうち一対の筒壁１７同士が互いに対向する部位とは異なる部位が除去される。本実施形態では、筒壁１７のうち雄端子１１保護アース端子１２とを結ぶ方向における雄端子１１の外側の部位が除去される。
接続工程は、一対の雄端子１１に評価治具５０の一対の雌端子１００を接続する工程である。接続工程では、各雌端子１００の複数の接触片１１０の周囲に環状バンド４１０及び金属バンド４２０が取り付けられた状態で当該雌端子１００が雄端子１１に接続される。図１７及び図１８に示されるように、接続工程では、各可撓片１１２の先端部１１２ａが雄ケーシング１５の底壁１６の表面１６Ｓに当接するまで雌端子１００が差し込まれる。なお、図１７では、一方の雌端子１００のみが雄端子１１に差し込まれた状態が示されている。
調整工程は、雄端子１１と雌端子１００との接続状態を調整する工程である。具体的に、調整工程では、調整部４３０によって前記外力（金属バンド４２０による締付け力）が調整される。より詳細には、調整工程では、雄端子１１及び雌端子１００間の接触抵抗が所定範囲内となるように、操作空間１７Ｓにおいて操作工具（図示略）により調整部４３０を操作することによって前記外力が調整される。この工程では、例えば、図１７における上方から、前記操作工具によって調整部４３０の締付け力が調整される。
調整工程では、前記接触抵抗が０．０６Ω以上０．１５Ω以下となるように前記外力が調整されることが好ましく、前記接触抵抗が０．０８Ω以上０．１Ω以下となるように前記外力が調整されることがより好ましい。
ここで、前記接触抵抗は、図１８に示されるように、底壁１６の表面１６Ｓから４．５ｍｍの点Ｐ１と、底壁１６の表面１６Ｓから４３ｍｍの点Ｐ２と、の間の抵抗値が測定される。この接触抵抗は、ミリオームテスターにより測定されてもよいし、４００Ａの電流が供給されたときの電圧降下により求められてもよい。なお、点Ｐ２は、雄端子１１を含む雄コネクタ１０を設計する際における規格の影響を受ける領域と影響を受けない領域との境界付近である。
評価工程では、雄端子１１と雌端子１００とが接続された状態において、４００Ａの充電電流を３０分間供給したときの雄端子１１及び雌端子１００の温度が９０℃以下であるか否かによって冷却性能が評価される。なお、雄端子１１及び雌端子１００の温度は、雄端子１１又は雌端子１００に設けられた温度センサ（図示略）によって検出されてもよい。
以上に説明したように、本実施形態の評価治具５０を用いることにより、充電コネクタ５の通電時における発熱量を適切に評価することが可能となる。
以上に説明した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例である。
上記実施形態の評価治具は、充電コネクタの一対の雄端子に接続可能な一対の雌端子と、前記一対の雌端子同士を接続する電線と、を備え、前記電線の断面積は、７０ｍｍ２以上９５ｍｍ２以下であり、前記電線の長さは、２ｍ以上である。
この評価治具では、電線の断面積が７０ｍｍ２以上９５ｍｍ２以下であり、電線の長さが２ｍ以上であるため、通電時（評価時）に、電線の放熱特性の影響を実質的に受けずに、雄端子と雌端子との接続部における発熱量（温度上昇の程度）を適切に評価することが可能となる。このため、評価結果に基づいて各端子を設計することが可能となる。
また、前記電線は、銅からなることが好ましい。
また、評価治具は、充電コネクタの一対の雄端子に接続可能な一対の雌端子と、前記雌端子と前記雄端子との接触抵抗を調整可能な調整部材と、を備え、前記雌端子は、縮径可能であり、前記調整部材は、前記雌端子の外周面に取り付けられており、前記雌端子を包囲する環状に形成された環状バンドと、前記環状バンドの外周面に取り付けられており、前記雌端子を縮径させる外力を当該雌端子に対して付与可能な金属バンドと、前記金属バンドによる前記雌端子に対する前記外力を調整可能な調整部と、を有し、前記環状バンドは、電気絶縁性及び熱絶縁性を有する材料からなる。
この評価治具は、金属バンドによる雌端子に対する外力（締付け力）を調整可能な調整部を備えているため、雄端子及び雌端子間の接触抵抗を調整可能であり、さらに、雌端子と金属バンドとの間に配置された環状バンドが電気絶縁性及び熱絶縁性を有する材料からなるため、金属バンドないし調整部における放熱が抑制される。よって、雄端子と雌端子との接続部における発熱量の評価精度の低下が抑制される。
また、上記実施形態の評価方法は、冷却液によって冷却されることが可能な一対の雄端子を備える充電コネクタにおける前記一対の雄端子に対し、前記一対の雄端子に接続可能な一対の雌端子を備える評価治具における前記一対の雌端子を接続することにより、前記充電コネクタの冷却性能を評価する評価方法であって、前記一対の雄端子に前記一対の雌端子を接続する接続工程と、前記雄端子及び前記雌端子間の接触抵抗が０．０６ｍΩ以上０．１５ｍΩ以下となるように前記雄端子と前記雌端子との接続状態を調整する調整工程と、前記調整工程後、前記雄端子及び前記雌端子に４００Ａの充電電流を３０分間供給したときの前記雄端子及び前記雌端子の温度が９０℃以下であるか否かによって冷却性能を評価する評価工程と、を備える。
この評価方法では、雄端子及び雌端子間の接触抵抗が０．０６ｍΩ以上０．１５ｍΩ以下の範囲に規定されているため、評価結果にバラツキが生じることが抑制される。よって、充電コネクタの冷却性能を適切に評価することが可能となる。また、前記接触抵抗が０．０６ｍΩ以上０．１５ｍΩ以下となるように充電インレットの雌端子を設計することにより、評価工程において良好な評価結果が得られた充電コネクタで充電した場合に、４００Ａの充電電流を３０分間供給したときの雄端子及び雌端子の温度が９０℃以下となる。
また、前記調整工程では、前記接触抵抗が０．０８ｍΩ以上０．１ｍΩ以下となるように前記接続状態が調整されることが好ましい。
また、上記実施形態の評価方法は、冷却液によって冷却されることが可能な一対の雄端子と、前記一対の雄端子を挿通させた状態で前記一対の雄端子を保持する底壁と、を備える充電コネクタにおける前記一対の雄端子に対し、前記一対の雄端子に接続可能な一対の雌端子を備える評価治具における前記一対の雌端子を接続することにより、前記充電コネクタの冷却性能を評価する評価方法であって、前記一対の雄端子に前記一対の雌端子を接続する接続工程と、前記雄端子及び前記雌端子間の接触抵抗が所定の範囲内となるように前記雄端子と前記雌端子との接続状態を調整する調整工程と、を備え、前記調整工程では、前記接触抵抗として、前記雄端子のうち前記底壁の表面から４．５ｍｍの点と、前記雌端子のうち前記底壁の前記表面から４３ｍｍの点と、の間の抵抗が測定される。
この評価方法では、雄端子及び雌端子間の接触抵抗の測定点が決定されているため、冷却性能の適切な評価結果を得ることが可能となる。具体的に、雄端子側の測定点は、底壁の表面から４．５ｍｍの点である。この点では、雄端子の断面積が十分に大きいため、接触抵抗に与える影響が小さくなる。また、雌端子側の測定点は、底壁の前記表面から４３ｍｍの点である。この点は、雄端子を含む充電コネクタを設計する際における規格の影響を受ける領域と影響を受けない領域との境界付近である。このため、この点で測定した接触抵抗以下となるように充電インレットの雌端子を設計することにより、前記規格を満足する充電コネクタによって充電が行われた際、充電時における雄端子及び雌端子の温度が基準値以下に抑えられる。
また、前記評価方法において、前記調整工程後、前記雄端子及び前記雌端子に４００Ａの充電電流を３０分間供給したときの前記雄端子及び前記雌端子の温度が９０℃以下であるか否かによって前記冷却性能を評価する評価工程をさらに備えることが好ましい。
また、上記実施形態の評価治具は、充電コネクタの一対の雄端子に接続可能な一対の雌端子と、前記雌端子と前記雄端子との接触抵抗を調整可能な調整部材と、を備え、前記雌端子は、縮径可能であり、前記調整部材は、前記雌端子を縮径させる外力を当該雌端子に対して付与可能である。
この評価治具では、雌端子が縮径可能であり、調整部材は、雌端子を縮径させる外力を当該雌端子に対して付与可能であるため、雄端子と雌端子との接触抵抗が所定の範囲内となるように調整することが可能となる。よって、充電コネクタの冷却性能を適切に評価することが可能となる。
また、上記実施形態の評価方法は、冷却液によって冷却されることが可能な一対の雄端子と、前記一対の雄端子の各雄端子を包囲する一対の筒壁と、を備える充電コネクタにおける前記一対の雄端子に対し、前記一対の雄端子に接続可能でかつ縮径可能な一対の雌端子と、前記一対の雌端子の各雌端子を縮径させる外力を当該雌端子に付与することが可能な調整部材と、を備える評価治具における前記一対の雌端子を接続することにより、前記充電コネクタの冷却性能を評価する評価方法であって、前記調整部材による前記外力の調整操作が可能となる操作空間が前記雄端子の周囲に形成されるように、前記一対の筒壁の各筒壁の一部を除去する除去工程と、前記一対の雄端子に前記一対の雌端子を接続する接続工程と、前記雄端子及び前記雌端子間の接触抵抗が所定範囲内となるように、前記操作空間において前記調整部材によって前記外力を調整する調整工程と、を備える。
この評価方法では、外力の調整操作が可能となる操作空間が雄端子の周囲に形成されるため、雄端子に評価治具の雌端子を接続した状態で接触抵抗を調整することが可能となる。
また、前記除去工程では、前記筒壁のうち前記一対の筒壁同士が互いに対向する部位とは異なる部位を除去することが好ましい。
このようにすれば、雄端子同士の短絡が抑制される。
また、前記調整部材は、前記雌端子の外周面に取り付けられており、前記雌端子を包囲する環状に形成された環状バンドと、前記環状バンドの外周面に取り付けられており、前記雌端子を縮径させる力を当該雌端子に対して付与可能な金属バンドと、前記金属バンドによる前記雌端子の締付け力を調整可能な調整部と、を有し、前記環状バンドは、電気絶縁性及び熱絶縁性を有する材料からなっていてもよい。この場合において、前記接続工程では、前記各雌端子に前記環状バンド及び前記金属バンドが取り付けられた状態で前記一対の雌端子を前記一対の雄端子に接続し、前記調整工程では、前記操作空間において前記金属バンドによる前記雌端子の締付け力を調整することが好ましい。
また、上記実施形態の評価治具は、充電コネクタの雄端子に接続可能な雌端子を備え、前記雌端子は、それぞれが前記雄端子に接触可能であり、中心軸まわりに間隔を置いて配置された複数の接触片と、前記複数の接触片を支持する支持部と、を有し、前記複数の接触片の各接触片は、前記支持部から前記中心軸と平行な方向に沿って延びる形状を有する可撓片と、前記可撓片の内面から前記中心軸に向けて突出する接触部と、を有し、前記可撓片は、前記中心軸を有する円筒の一部を構成しており、前記中心軸と平行な方向における前記可撓片の長さは、前記円筒の外径の２倍以上であり、前記可撓片は、当該可撓片と前記支持部との接続部である基端部に対して当該可撓片の先端部が前記円筒の径方向に変位するように弾性変形可能であり、前記接触部は、前記径方向における内向きに凸となるように湾曲する形状を有している。
この評価治具では、中心軸と平行な方向における可撓片の長さが円筒の外径の２倍以上であるため、雌端子の雄端子への接続及び雌端子の雄端子からの引抜きが繰り返された際における各可撓片の塑性変形が抑制され、しかも、各接触部は、径方向における内向きに凸となるように湾曲する形状を有しているため、雄端子に安定的に接触する。よって、所定の接触抵抗が安定的に再現されるため、充電コネクタの冷却性能を適切に評価することが可能となる。
また、前記接触部は、前記中心軸と平行な方向に沿って延びる形状を有することが好ましい。
このようにすれば、雌端子の中心軸が雄端子の中心軸に対して傾斜した状態で雌端子が雄端子に接続されたとしても、両中心軸が一致するように雌端子の姿勢が誘導される。
また、前記可撓片は、前記中心軸と平行な方向に前記支持部から離間する向きに前記接触部から突出する突出部を有することが好ましい。
また、前記可撓片と前記接触部との境界部は、湾曲する形状を有していることが好ましい。
この場合において、前記接触部の頂部の曲率は、前記境界部の曲率よりも小さいことが好ましい。
また、前記可撓片は、前記円筒の周方向に当該可撓片に隣接する可撓片と対向する対向面を有し、前記周方向に互いに対向する一対の対向面は、互いに平行であることが好ましい。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
１ 車両、２ 充電インレット、３ 車両側電線、５ 充電コネクタ、６ 設備側電線、７ 設備、１０ 雄コネクタ、１１ 雄端子、１５ 雄ケーシング、１６ 底壁、１７ 筒壁、１７Ｓ 操作空間、２０ 雌コネクタ、２１ 雌端子、２５ 雌ケーシング、２６ 対向部、２７ 筒部、２７ａ 先端部、５０ 評価治具、１００ 雌端子、１１０ 接触片、１１２ 可撓片、１１２ａ 突出部、１１２ｂ 対向面、１１２Ｓ スリット、１１３ 境界部、１１４ 接触部、１１４ａ 接触縁部、１１４ｂ 連結部、１１４ｃ 頂部、１２０ 支持部、１３０ 雌側フランジ、１３０ｈ 挿通孔、２００ 電線、２１０ 端部、３００ 圧着端子、３１０ 圧着部、３２０ 圧着側フランジ、４００ 調整部材、４１０ 環状バンド、４２０ 金属バンド、４３０ 調整部、Ａ 中心軸。

Claims (4)

  1. 充電コネクタの一対の雄端子に接続可能な一対の雌端子と、
    前記雌端子と前記雄端子との接触抵抗を調整可能な調整部材と、を備え、
    前記雌端子は、縮径可能であり、
    前記調整部材は、前記雌端子を縮径させる外力を当該雌端子に対して付与可能である、評価治具。
  2. 冷却液によって冷却されることが可能な一対の雄端子と、前記一対の雄端子の各雄端子を包囲する一対の筒壁と、を備える充電コネクタにおける前記一対の雄端子に対し、前記一対の雄端子に接続可能でかつ縮径可能な一対の雌端子と、前記一対の雌端子の各雌端子を縮径させる外力を当該雌端子に付与することが可能な調整部材と、を備える評価治具における前記一対の雌端子を接続することにより、前記充電コネクタの冷却性能を評価する評価方法であって、
    前記調整部材による前記外力の調整操作が可能となる操作空間が前記雄端子の周囲に形成されるように、前記一対の筒壁の各筒壁の一部を除去する除去工程と、
    前記一対の雄端子に前記一対の雌端子を接続する接続工程と、
    前記雄端子及び前記雌端子間の接触抵抗が所定範囲内となるように、前記操作空間において前記調整部材によって前記外力を調整する調整工程と、を備える、評価方法。
  3. 前記除去工程では、前記筒壁のうち前記一対の筒壁同士が互いに対向する部位とは異なる部位を除去する、請求項２に記載の評価方法。
  4. 前記調整部材は、
    前記雌端子の外周面に取り付けられており、前記雌端子を包囲する環状に形成された環状バンドと、
    前記環状バンドの外周面に取り付けられており、前記雌端子を縮径させる力を当該雌端子に対して付与可能な金属バンドと、
    前記金属バンドによる前記雌端子の締付け力を調整可能な調整部と、を有し、
    前記環状バンドは、電気絶縁性及び熱絶縁性を有する材料からなり、
    前記接続工程では、前記各雌端子に前記環状バンド及び前記金属バンドが取り付けられた状態で前記一対の雌端子を前記一対の雄端子に接続し、
    前記調整工程では、前記操作空間において前記金属バンドによる前記雌端子の締付け力を調整する、請求項２又は３に記載の評価方法。
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