JP2022007469A - Connector and cable with connector - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、コネクタ、及びコネクタ付きケーブルに関する。 The present disclosure relates to connectors and cables with connectors.
特許文献1は、電気自動車の急速充電に用いられる充電ガンを開示する。この充電ガンは、正極線及び負極線を有する充電ケーブルの先端に接続される。正極線及び負極線の内部は冷却液が流れる冷却管が設けられている。充電ガンは、正極端子、負極端子を有する。正極端子及び負極端子は内部が中空になっており、各端子の底部に2つの開口部が設けられている。正極端子において、底部に設けられた一方の開口部は正極線内の冷却管が接続され、もう一方の開口部は中間パイプに接続される。負極端子において、底部に設けられた一方の開口部は負極線内の冷却管が接続され、もう一方の開口部は上記中間パイプに接続される。
電気自動車(EV)やプラグインハイブリッド自動車(PHEV)などの電動車両の充電に用いられるコネクタは、電動車両に備えるインレットに挿入される。一般にこの種のコネクタは、電動車両に電力を供給する電力端子として正極端子及び負極端子を含む複数の端子を備える。コネクタが取り付けられるケーブルには、各端子に接続される複数の電線導体を備える。電動車両のインレットには、コネクタの端子が接続される相手側端子が設けられている。コネクタ及びインレットはそれぞれ、端子の形状やサイズ、端子の配置などが規格化されており、予め定められた仕様を満たすように設計されている。 A connector used for charging an electric vehicle such as an electric vehicle (EV) or a plug-in hybrid vehicle (PHEV) is inserted into an inlet provided in the electric vehicle. Generally, this type of connector includes a plurality of terminals including a positive electrode terminal and a negative electrode terminal as power terminals for supplying electric power to an electric vehicle. The cable to which the connector is attached comprises a plurality of wire conductors connected to each terminal. The inlet of the electric vehicle is provided with a terminal on the other side to which the terminal of the connector is connected. The connector and inlet have standardized terminal shapes and sizes, terminal arrangements, etc., and are designed to meet predetermined specifications.
電動車両の充電時間を短縮する観点から、より大電流で急速充電を行うことが検討されている。しかし、大電流によってコネクタの端子及びケーブルの電線導体が発熱して温度上昇する。端子及び電線導体の温度上昇が所定の範囲を超えると、充電を停止する必要がある。そこで、コネクタの端子とケーブルの電線導体とを冷却することが望まれる。 From the viewpoint of shortening the charging time of an electric vehicle, quick charging with a larger current is being considered. However, due to the large current, the terminal of the connector and the wire conductor of the cable generate heat and the temperature rises. When the temperature rise of the terminal and the wire conductor exceeds a predetermined range, it is necessary to stop charging. Therefore, it is desired to cool the terminal of the connector and the wire conductor of the cable.
上述した特許文献1に記載された技術では、端子の内部に隔離板を配置することで、冷却管から供給された全ての冷媒が端子内部の先端側を通って折り返す冷媒流路を形成している。しかし、このような折り返しの冷媒流路では、端子の先端まで冷却できるとはいうものの、流路が狭く、圧力損失が増加する。
In the technique described in
端子の内部に上記折り返しの冷媒流路があるものとないものとで比較すると、次のことがいえる。冷却管に冷媒を圧送するポンプの出力を同じとした場合、端子の内部に上記折り返しの冷媒流路があるものでは、圧力損失の増加により、ポンプから出力される冷媒の流量が減少する。冷却管はケーブルに備える電線導体を冷却する役割もある。冷媒の流量が減少する結果、冷却管によるケーブルの電線導体を冷却する能力が低下し、電線導体の温度上昇を招く。一方、ポンプから同じ流量で冷媒を圧送する場合、端子の内部に上記折り返しの冷媒流路があるものでは、高出力のポンプを用いる必要があるため、ポンプが大型化する。ポンプが大型化する結果、ポンプを収納する充電器の大型化を招く。 The following can be said when comparing those with and without the folded refrigerant flow path inside the terminals. When the output of the pump that pumps the refrigerant to the cooling pipe is the same, if the terminal has the folded refrigerant flow path inside, the flow rate of the refrigerant output from the pump decreases due to the increase in pressure loss. The cooling pipe also has the role of cooling the electric wire conductor provided in the cable. As a result of the decrease in the flow rate of the refrigerant, the ability of the cooling pipe to cool the wire conductor of the cable is reduced, which causes the temperature of the wire conductor to rise. On the other hand, when the refrigerant is pumped from the pump at the same flow rate, if the above-mentioned folded refrigerant flow path is provided inside the terminal, it is necessary to use a high-output pump, so that the size of the pump becomes large. As a result of the increase in size of the pump, the size of the charger that houses the pump is increased.
そこで、本開示は、端子の先端まで冷却できながら、端子の内部に設けられる冷媒流路での圧力損失を低減できるコネクタ、及びコネクタ付きケーブルを提供することを目的の一つとする。 Therefore, one of the purposes of the present disclosure is to provide a connector capable of reducing the pressure loss in the refrigerant flow path provided inside the terminal while cooling to the tip of the terminal, and a cable with a connector.
本開示のコネクタは、
電動車両のインレットに挿入されるコネクタであって、
前記インレットの相手側端子に接続される少なくとも一つの端子を備え、
前記端子は、
前記端子の内部の基端と先端との間に設けられる冷媒流路と、
前記端子の基端側に形成される端部開口部と、
前記端子の外周面に形成される外周開口部とを有し、
前記冷媒流路は、
前記端部開口部と前記外周開口部とを前記端子の先端側を経由することなくつなぐ第一の分岐流路と、
前記端部開口部と前記外周開口部とを前記端子の先端側を経由してつなぐ第二の分岐流路とを有する。
The connectors of this disclosure are
A connector that is inserted into the inlet of an electric vehicle.
It has at least one terminal connected to the other terminal of the inlet.
The terminal is
A refrigerant flow path provided between the base end and the tip inside the terminal,
An end opening formed on the base end side of the terminal and
It has an outer peripheral opening formed on the outer peripheral surface of the terminal, and has an outer peripheral opening.
The refrigerant flow path is
A first branch flow path that connects the end opening and the outer peripheral opening without passing through the tip end side of the terminal.
It has a second branch flow path that connects the end opening and the outer peripheral opening via the tip end side of the terminal.
本開示のコネクタ付きケーブルは、
本開示のコネクタと、
ケーブルとを備え、
前記ケーブルは、
前記端子に接続される電線導体と、
冷媒が流通する冷却管とを備え、
前記冷却管は前記端子の前記端部開口部に接続される。
The cables with connectors of this disclosure are
With the connector of this disclosure
Equipped with a cable,
The cable is
The electric wire conductor connected to the terminal and
Equipped with a cooling pipe through which the refrigerant flows
The cooling tube is connected to the end opening of the terminal.
本開示のコネクタ、及びコネクタ付きケーブルは、端子の先端まで冷却できながら、端子の内部に設けられる冷媒流路での圧力損失を低減できる。 The connector and the cable with a connector of the present disclosure can reduce the pressure loss in the refrigerant flow path provided inside the terminal while cooling to the tip of the terminal.
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
[Explanation of Embodiments of the present disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described.
(1)本開示の実施形態に係るコネクタは、
電動車両のインレットに挿入されるコネクタであって、
前記インレットの相手側端子に接続される少なくとも一つの端子を備え、
前記端子は、
前記端子の内部の基端と先端との間に設けられる冷媒流路と、
前記端子の基端側に形成される端部開口部と、
前記端子の外周面に形成される外周開口部とを有し、
前記冷媒流路は、
前記端部開口部と前記外周開口部とを前記端子の先端側を経由することなくつなぐ第一の分岐流路と、
前記端部開口部と前記外周開口部とを前記端子の先端側を経由してつなぐ第二の分岐流路とを有する。
(1) The connector according to the embodiment of the present disclosure is
A connector that is inserted into the inlet of an electric vehicle.
It has at least one terminal connected to the other terminal of the inlet.
The terminal is
A refrigerant flow path provided between the base end and the tip inside the terminal,
An end opening formed on the base end side of the terminal and
It has an outer peripheral opening formed on the outer peripheral surface of the terminal, and has an outer peripheral opening.
The refrigerant flow path is
A first branch flow path that connects the end opening and the outer peripheral opening without passing through the tip end side of the terminal.
It has a second branch flow path that connects the end opening and the outer peripheral opening via the tip end side of the terminal.
本開示のコネクタは、端子の先端まで冷却できる。その理由は、端子の内部に冷媒流路を有し、この冷媒流路が端子の先端側を経由する第二の分岐流路を有するからである。よって、端子の温度上昇を抑制することができる。また、本開示のコネクタは、冷媒流路における圧力損失を低減できる。その理由は、冷媒流路が端子の先端側を経由しない第一の分岐流路を有するからである。したがって、本開示のコネクタは、端子の先端まで冷却できながら、冷媒流路における圧力損失を低減できる。 The connector of the present disclosure can be cooled to the tip of the terminal. The reason is that the terminal has a refrigerant flow path inside, and this refrigerant flow path has a second branch flow path passing through the tip end side of the terminal. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the terminal. Further, the connector of the present disclosure can reduce the pressure loss in the refrigerant flow path. The reason is that the refrigerant flow path has a first branch flow path that does not pass through the tip end side of the terminal. Therefore, the connector of the present disclosure can reduce the pressure loss in the refrigerant flow path while cooling to the tip of the terminal.
本開示のコネクタでは、端部開口部及び外周開口部のうちの一方の開口部から冷媒が冷媒流路に導入され、第一の分岐流路及び第二の分岐流路のそれぞれを通って他方の開口部から排出される。つまり、一方の開口部が冷媒を導入する冷媒流路の入口となり、他方の開口部が冷媒を排出する冷媒流路の出口となる。第一の分岐流路は、一部の冷媒が端部開口部と外周開口部との間を端子の先端側を経由することなく流れる流路であるといえる。第二の分岐流路は、残りの冷媒が端部開口部と外周開口部との間を端子の先端側を経由して流れる流路であるといえる。 In the connector of the present disclosure, the refrigerant is introduced into the refrigerant flow path from one of the end opening and the outer peripheral opening, and passes through each of the first branch flow path and the second branch flow path to the other. It is discharged from the opening of. That is, one opening serves as an inlet for the refrigerant flow path for introducing the refrigerant, and the other opening serves as the outlet for the refrigerant flow path for discharging the refrigerant. It can be said that the first branch flow path is a flow path in which a part of the refrigerant flows between the end opening and the outer peripheral opening without passing through the tip end side of the terminal. It can be said that the second branch flow path is a flow path in which the remaining refrigerant flows between the end opening and the outer peripheral opening via the tip end side of the terminal.
第一の分岐流路は、端子の先端側を経由しないため流路長が短い。第一の分岐流路の流路長が短い分、冷媒流路全体としての圧力損失が小さくなる。つまり、第一の分岐流路と第二の分岐流路とを有する冷媒流路は、全ての冷媒が端子の先端側を通って折り返す従来の冷媒流路に比較して圧力損失を低減できる。ここでいう冷媒流路とは、端子における冷媒流路のことであり、上記の冷媒流路全体として圧力損失は、ケーブルを含めた全体の圧力損失ではない。本開示のコネクタは、従来に比較して、端子における冷媒流路での圧力損失が減る。そのため、同じ出力のポンプを用いて冷媒を圧送する場合、ポンプから出力される冷媒の流量が増える。その結果、ケーブルに備える冷却管に流れる冷媒の流量が増えることになるので、冷却管による電線導体の冷却能力が向上する。よって、ケーブルに備える電線導体の温度上昇も効果的に抑制することができる。また、本開示のコネクタは、同じ流量で冷媒を圧送する場合、冷媒流路での圧力損失が減る分、従来に比較してポンプの出力が小さくて済む。そのため、小型のポンプを用いることが可能となるので、充電器の大型化を招き難い。 The first branch flow path does not pass through the tip side of the terminal, so the flow path length is short. Since the flow path length of the first branch flow path is short, the pressure loss of the entire refrigerant flow path becomes small. That is, the refrigerant flow path having the first branch flow path and the second branch flow path can reduce the pressure loss as compared with the conventional refrigerant flow path in which all the refrigerants pass through the tip end side of the terminal and turn back. The refrigerant flow path referred to here is a refrigerant flow path at the terminal, and the pressure loss of the entire refrigerant flow path is not the total pressure loss including the cable. The connector of the present disclosure reduces the pressure loss in the refrigerant flow path at the terminal as compared with the conventional case. Therefore, when the refrigerant is pumped using a pump having the same output, the flow rate of the refrigerant output from the pump increases. As a result, the flow rate of the refrigerant flowing through the cooling pipe provided in the cable is increased, so that the cooling capacity of the electric wire conductor by the cooling pipe is improved. Therefore, it is possible to effectively suppress the temperature rise of the electric wire conductor provided in the cable. Further, in the connector of the present disclosure, when the refrigerant is pumped at the same flow rate, the output of the pump can be smaller than in the conventional case because the pressure loss in the refrigerant flow path is reduced. Therefore, since it is possible to use a small pump, it is difficult to increase the size of the charger.
(2)上記のコネクタの一形態として、
前記端子の内部に、前記第一の分岐流路と前記第二の分岐流路とを隔てるように配置される隔離板を有することが挙げられる。
(2) As one form of the above connector,
It is mentioned that the inside of the terminal has an isolation plate arranged so as to separate the first branch flow path and the second branch flow path.
上記の形態は、端子の内部に配置される隔離板によって、冷媒流路を第一の分岐流路と第二の分岐流路とに分けることができる。 In the above mode, the refrigerant flow path can be divided into a first branch flow path and a second branch flow path by an isolation plate arranged inside the terminal.
(3)上記(2)に記載のコネクタの一形態として、
前記隔離板は、
前記外周開口部側を向く第一の面と、
前記外周開口部側とは反対側を向く第二の面と、
前記第一の面から前記外周開口部に向かって突出する凸部とを有し、
前記凸部は、前記外周開口部を正面から見て、前記外周開口部を前記端子の先端側と基端側とに隔てるように設けられることが挙げられる。
(3) As one form of the connector described in (2) above,
The isolation plate is
The first surface facing the outer peripheral opening side and
A second surface facing the side opposite to the outer peripheral opening side,
It has a convex portion that protrudes from the first surface toward the outer peripheral opening.
The convex portion may be provided so as to separate the outer peripheral opening portion from the tip end side and the proximal end side of the terminal when the outer peripheral opening portion is viewed from the front.
上記の形態は、隔離板の第一の面から突出する凸部によって、第一の分岐流路及び第二の分岐流路の各々に流通する冷媒の流量を調整できる。上記の形態において、外周開口部における凸部によって隔てられる端子の先端側の開口は、端子の先端側を経由する第二の分岐流路につながる。一方、凸部によって隔てられる端子の基端側の開口は、端子の先端側を経由しない第一の分岐流路につながる。 In the above embodiment, the flow rate of the refrigerant flowing through each of the first branch flow path and the second branch flow path can be adjusted by the convex portion protruding from the first surface of the isolation plate. In the above embodiment, the opening on the tip end side of the terminal separated by the convex portion in the outer peripheral opening leads to the second branch flow path via the tip end side of the terminal. On the other hand, the opening on the base end side of the terminal separated by the convex portion leads to the first branch flow path that does not pass through the tip end side of the terminal.
(4)上記(3)に記載のコネクタの一形態として、
前記外周開口部における前記端子の軸方向に沿った長さをαとすると、
前記外周開口部を正面から見て、前記凸部の位置は、前記外周開口部における前記端子の先端側から基端側に前記αの1/3以上2/3以下の範囲にあることが挙げられる。
(4) As one form of the connector described in (3) above,
Let α be the length of the terminal in the outer peripheral opening along the axial direction.
When the outer peripheral opening is viewed from the front, the position of the convex portion is in the range of 1/3 or more and 2/3 or less of the α from the tip end side to the proximal end side of the terminal in the outer peripheral opening. Be done.
上記の形態は、外周開口部に対する凸部の位置が上記特定の範囲にあることで、第一の分岐流路及び第二の分岐流路の各々に流通する冷媒の流量を適切に確保し易い。凸部の位置が外周開口部における端子の先端側から基端側にα/3以上であることで、第二の分岐流路につながる上述した先端側の開口面積を確保できる。第二の分岐流路につながる上記開口面積を確保することによって、第二の分岐流路に流れる冷媒の流量を適切に確保できる。凸部の位置が外周開口部における端子の先端側から基端側に2α/3以下であることで、第一の分岐流路につながる上述した基端側の開口面積を確保できる。第一の分岐流路につながる上記開口面積を確保することによって、第一の分岐流路に流れる冷媒の流量を適切に確保できる。 In the above embodiment, since the position of the convex portion with respect to the outer peripheral opening is within the above-mentioned specific range, it is easy to appropriately secure the flow rate of the refrigerant flowing in each of the first branch flow path and the second branch flow path. .. When the position of the convex portion is α / 3 or more from the tip end side to the base end side of the terminal in the outer peripheral opening, the above-mentioned opening area on the tip end side connected to the second branch flow path can be secured. By securing the opening area connected to the second branch flow path, the flow rate of the refrigerant flowing in the second branch flow path can be appropriately secured. When the position of the convex portion is 2α / 3 or less from the tip end side of the terminal to the proximal end side in the outer peripheral opening, the above-mentioned opening area on the proximal end side connected to the first branch flow path can be secured. By securing the opening area connected to the first branch flow path, the flow rate of the refrigerant flowing in the first branch flow path can be appropriately secured.
(5)上記(2)に記載のコネクタの一形態として、
前記隔離板を貫通する第一の孔を有することが挙げられる。
(5) As one form of the connector described in (2) above,
It may have a first hole penetrating the isolation plate.
上記の形態は、隔離板に形成された第一の孔によって、第一の分岐流路及び第二の分岐流路の各々に流通する冷媒の流量を調整できる。上記の形態において、第一の分岐流路は第一の孔によって構成される。 In the above embodiment, the flow rate of the refrigerant flowing through each of the first branch flow path and the second branch flow path can be adjusted by the first hole formed in the isolation plate. In the above embodiment, the first branch flow path is composed of the first hole.
(6)上記(2)から(5)のいずれか一つに記載のコネクタの一形態として、
前記隔離板の幅が前記端子の内径よりも小さいことが挙げられる。
(6) As one form of the connector according to any one of (2) to (5) above,
The width of the isolation plate may be smaller than the inner diameter of the terminal.
隔離板の幅が端子の内径よりも小さいことで、隔離板の少なくとも一方の側縁部と端子の内周面との間に冷媒が通過する隙間が形成される。上記の形態は、上記隙間によって第一の分岐流路及び第二の分岐流路の各々に流通する冷媒の流量を調整できる。 Since the width of the isolation plate is smaller than the inner diameter of the terminal, a gap through which the refrigerant passes is formed between at least one side edge portion of the isolation plate and the inner peripheral surface of the terminal. In the above mode, the flow rate of the refrigerant flowing in each of the first branch flow path and the second branch flow path can be adjusted by the above gap.
(7)上記のコネクタの一形態として、
前記端子は二つの端子を有し、
二つの前記端子の互いの前記外周開口部同士を接続する接続管を有することが挙げられる。
(7) As one form of the above connector,
The terminal has two terminals
It may be mentioned to have a connecting pipe for connecting the outer peripheral openings of the two terminals to each other.
上記の形態は、両端子の互いの外周開口部同士を接続管によって接続することで、接続管を介して両端子の各々の冷媒流路をつなぐことができる。上記の形態によれば、各端子の冷媒流路を通る冷媒の循環流路を構成することができる。 In the above embodiment, by connecting the outer peripheral openings of both terminals to each other by a connecting pipe, the refrigerant flow paths of both terminals can be connected via the connecting pipe. According to the above embodiment, it is possible to form a circulation flow path of the refrigerant passing through the refrigerant flow path of each terminal.
(8)本開示の実施形態に係るコネクタ付きケーブルは、
上記(1)から(7)のいずれか一つに記載のコネクタと、
ケーブルとを備え、
前記ケーブルは、
前記端子に接続される電線導体と、
冷媒が流通する冷却管とを備え、
前記冷却管は前記端子の前記端部開口部に接続される。
(8) The cable with a connector according to the embodiment of the present disclosure is
The connector according to any one of (1) to (7) above, and
Equipped with a cable,
The cable is
The electric wire conductor connected to the terminal and
Equipped with a cooling pipe through which the refrigerant flows
The cooling tube is connected to the end opening of the terminal.
本開示のコネクタ付きケーブルは、上記のコネクタを備えることで、端子の先端まで冷却できながら、端子の内部に設けられる冷媒流路での圧力損失を低減できる。また、ケーブルが冷却管を備えることで、電線導体を冷却することができる。上述したように、コネクタにおいて、端子における冷媒流路での圧力損失が減るため、冷却管に流れる冷媒の流量を増やすことができる。冷却管に流れる冷媒の流量が増えることによって、冷却管による電線導体の冷却能力が向上する。したがって、本開示のコネクタ付きケーブルは、コネクタの端子及びケーブルの電線導体の温度上昇を効果的に抑制できる。コネクタ端子の冷却と電線導体の冷却との両立を図ることができる。 By providing the above-mentioned connector, the cable with a connector of the present disclosure can cool down to the tip of the terminal and reduce the pressure loss in the refrigerant flow path provided inside the terminal. Further, if the cable is provided with a cooling tube, the wire conductor can be cooled. As described above, in the connector, the pressure loss in the refrigerant flow path at the terminal is reduced, so that the flow rate of the refrigerant flowing through the cooling pipe can be increased. By increasing the flow rate of the refrigerant flowing through the cooling pipe, the cooling capacity of the electric wire conductor by the cooling pipe is improved. Therefore, the cable with a connector of the present disclosure can effectively suppress the temperature rise of the terminal of the connector and the wire conductor of the cable. It is possible to achieve both cooling of the connector terminal and cooling of the electric wire conductor.
[本開示の実施形態の詳細]
本開示のコネクタ、及びコネクタ付きケーブルの具体例を、図面を参照して説明する。図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。なお、本願発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
[Details of Embodiments of the present disclosure]
Specific examples of the connector of the present disclosure and the cable with a connector will be described with reference to the drawings. The same reference numerals in the figure indicate the same or corresponding parts. It should be noted that the invention of the present application is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
《コネクタ》
[実施形態1]
図1を参照して、実施形態1に係るコネクタ1について説明する。
"connector"
[Embodiment 1]
The
<概要>
実施形態1に係るコネクタ1は、後述する図6に示す電動車両500のインレット501に挿入される。コネクタ1は、図1に示すように、少なくとも一つの端子10を備える。実施形態1のコネクタ1における特徴の一つは、端子10において、端子10の内部に設けられる冷媒流路20と、端部開口部24と、外周開口部26とを有することにある。冷媒流路20は、第一の分岐流路21と第二の分岐流路22とを有する。第一の分岐流路21は、端部開口部24と外周開口部26とを端子10の先端側を経由することなくつなぐ。第二の分岐流路22は、端部開口部24と外周開口部26とを端子10の先端側を経由してつなぐ。
以下、コネクタ1の構成を詳しく説明する。図1は、コネクタ1の中心軸に沿って、端子10の中心軸を通る平面で切断した縦断面図である。コネクタ1において、インレット501(図6)に挿入される側を先端とし、先端とは反対側を基端とする。図1では、上側が先端側であり、下側が基端側である。コネクタ1の基端側は、ケーブル101(図6)が接続される側である。
<Overview>
The
Hereinafter, the configuration of the
(端子)
コネクタ1がインレット501(図6)に挿入されたとき、端子10はインレット501に設けられる図示しない相手側端子に接続される。本実施形態では、第一の端子10a及び第二の端子10bを備える。第一の端子10a及び第二の端子10bは、電動車両500(図6)に電力を供給する電力端子である。第一の端子10aが正極端子であり、第二の端子10bが負極端子である。両端子10a,10bは、基本的構成が実質的に同じであり、コネクタ1の中心軸に対して左右対称構造になっている。本実施形態では図示していないが、コネクタ1には、電力端子の他にも、グランド端子、電動車両500との間で充電制御に必要なパイロット信号を入出力するための信号端子などが設けられている。端子10は、図示しない筐体に収納されている。
(Terminal)
When the
端子10の材質は、例えば銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金などが挙げられる。端子10の形状やサイズ、配置などは、予め定められた仕様に準拠して設計されている。電動車両用のコネクタの仕様としては、例えばCHAdeMOが挙げられる。 Examples of the material of the terminal 10 include copper or a copper alloy, aluminum or an aluminum alloy. The shape, size, arrangement, etc. of the terminal 10 are designed in accordance with predetermined specifications. Examples of the specifications of the connector for an electric vehicle include CHAdeMO.
(本体部)
端子10は本体部11を有する。本体部11は、端子10の先端側のうち、インレット501(図6)の図示しない相手側端子と電気的に接触する領域である。本体部11がインレット501の相手側端子に接触することで、端子10と相手側端子とが電気的に接続される。本例の端子10は棒状のオス端子である。インレット501の相手側端子はメス端子である。
(Main body)
The terminal 10 has a
本例の端子10の形状は、丸棒状である。本体部11の直径は上記の仕様に準じて適宜設定される。本体部11の直径は、例えば6mm以上15mm以下である。
The shape of the terminal 10 in this example is a round bar. The diameter of the
(基端部)
端子10のうち、本体部11を除く基端側の部分は基端部12である。基端部12の基端側領域には、例えば後述する図7~図9に示すいずれかのケーブル101の電線導体110が電気的に接続される。本例の場合、第一の端子10aの基端部12とケーブル101の第一の電線導体111が接続される。第二の端子10bの基端部12とケーブル101の第二の電線導体112とが接続される。本例の基端部12の先端側領域は、本体部11の外径及び内径と同じである。基端部12の基端側領域は、本体部11よりも外径及び内径が大きい。本例の端子10は、基端部12の基端側領域に先端側よりも内径が大きい拡径部14を有する。
(Base end)
Of the
(冷媒流路)
冷媒流路20は、端子10の内部の基端と先端との間に設けられる。冷媒流路20には、冷媒90が流通する。本例の冷媒流路20は、端子10の基端部12の端面から先端に向かって穴を開けることで形成されている。冷媒流路20は、端子10の先端側、具体的には本体部11の先端側まで延びている。基端部12の端面には、後述する端部開口部24が設けられている。基端部12の側面には、後述する外周開口部26が設けられている。冷媒流路20の先端側は閉じられている。
(Refrigerant flow path)
The
冷媒流路20の断面形状や内径は適宜選択できる。冷媒流路20の断面形状とは、端子10の中心軸と直交する方向に切断した断面の形状である。本例では、冷媒流路20の断面形状が円形状である。冷媒流路20の内径とは、その上記断面での直径であって、冷媒流路20の断面形状が円形であればその直径であり、円形でなければその断面積に等しい円の直径に相当する。冷媒流路20の内径が小さ過ぎると、冷媒90が流れ難くなり、圧力損失が大きくなる。そのため、後述する図6に示すポンプ221の出力が増加する。冷媒流路20の内径が大き過ぎると、端子10の通電断面積が減少するため、電流が流れ難くなる。本体部11における冷媒流路20の内径は、本体部11の直径にもよるが、例えば4mm以上14mm以下が挙げられる。本体部11の直径に対する冷媒流路20の内径の割合、即ち本体部11の外径に対する本体部11の内径の割合は、例えば50%以上90%以下が挙げられる。
The cross-sectional shape and inner diameter of the
(分岐流路)
冷媒流路20は、第一の分岐流路21と第二の分岐流路22とを有する。第一の分岐流路21には、冷媒流路20に流通する冷媒90のうち、一部の冷媒90が後述する端部開口部24と外周開口部26との間を端子10の先端側を経由することなく流れる。第二の分岐流路22には、残りの冷媒90が端部開口部24と外周開口部26とを端子10の先端側を経由して流れる。
(Branch flow path)
The
本実施形態では、後述する隔離板30によって第一の分岐流路21と第二の分岐流路22とが隔てられている。具体的には、端子10の内部において、隔離板30によって隔てられる外周開口部26側に設けられる空間のうち、基端側から外周開口部26までの区間が第一の分岐流路21となる。また、隔離板30を挟んで外周開口部26側とは反対側に設けられる空間の基端側から先端までの区間と、先端を跨いで外周開口部26側に折り返し、外周開口部26側における空間の先端側から外周開口部26までの区間とが第二の分岐流路22となる。
In the present embodiment, the first
(冷媒)
冷媒90は絶縁性を有する絶縁冷媒である。冷媒90としては、例えばフッ素系不活性液体、絶縁油、シリコーン油などが挙げられる。絶縁油は鉱物油、合成油などが挙げられる。
(Refrigerant)
The refrigerant 90 is an insulating refrigerant having an insulating property. Examples of the refrigerant 90 include a fluorine-based inert liquid, insulating oil, and silicone oil. Examples of insulating oil include mineral oil and synthetic oil.
(端部開口部)
端部開口部24は、端子10の基端側に形成される。端部開口部24は冷媒流路20につながっている。本例では、基端部12の端面に端部開口部24が設けられている。端部開口部24には、後述する図7等に例示するケーブル101の冷却管120が接続される。端部開口部24の形状やサイズは、特に限定されない。本例の端部開口部24の形状は円形状である。端部開口部24の直径は、例えば4mm以上である。
(End opening)
The
(外周開口部)
外周開口部26は、端子10の外周面に形成される。外周開口部26は冷媒流路20につながっている。外周開口部26は基端部12の位置に設けられている。本例では、第一の端子10a及び第二の端子10bの各々の外周開口部26が互いに向かい合うように設けられている。外周開口部26の形状やサイズは、特に限定されない。本例の外周開口部26の形状は円形状である。外周開口部26の直径は、例えば4mm以上14mm以下が挙げられる。
(Outer circumference opening)
The outer
(隔離板)
本実施形態では、端子10の内部に隔離板30を有する。隔離板30は、端子10の内部の基端と先端との間に位置し、第一の分岐流路21と第二の分岐流路22とを隔てるように配置される。具体的には、隔離板30は、端子10の内部を外周開口部26側とその反対側とで二分するように、端子10の軸方向に沿って延びる。隔離板30は、外周開口部26側を向く第一の面31と、外周開口部26側とは反対側を向く第二の面32とを有する。隔離板30の先端は、端子10の内部の先端に達していない。つまり、冷媒流路20の先端側は隔離板30によって塞がれていない。端子10の内部において、隔離板30を挟んで外周開口部26側とその反対側とは、冷媒流路20の先端側でつながっている。
(Isolation board)
In this embodiment, the
隔離板30の材質は、例えば金属、樹脂などが挙げられる。金属としては、例えば銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金、ステンレス鋼などが挙げられる。樹脂としては、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、フッ素樹脂(PTFE)、エポキシ樹脂(EP)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)などが挙げられる。
Examples of the material of the separating
隔離板30は、例えば次のようにして端子10の内部に固定することができる。
(1)端子10の内周面に溝を設けておき、その溝に隔離板30の側縁部を嵌め込む。
(2)端子10の内周面に隔離板30を接着する。
The
(1) A groove is provided on the inner peripheral surface of the terminal 10, and the side edge portion of the
(2) The
(接続管)
本実施形態では、第一の端子10a及び第二の端子10bの互いの外周開口部26同士を接続する接続管40を有する。両端子10a,10bの各々の冷媒流路20が接続管40を介してつながれている。接続管40によって端子10a,10bの一方の冷媒流路20から他方の冷媒流路20に冷媒90を送ることができる。これにより、各端子10a,10bの冷媒流路20を通る冷媒90の循環流路を構成することができる。本例の接続管40は、両端子10a,10bの間に直線的に配置されている。つまり、図1に示すように、両端子10a,10bと接続管40とはH字状に配置されている。接続管40の両端部は、両端子10a,10bの外周面に、例えば接着したり、ネジ止めしたり、溶接したりすることにより固定されている。
(Connecting pipe)
In the present embodiment, the
接続管40の形状や内径は、特に限定されない。本例の接続管40の形状は円筒状である。接続管40の内径は、例えば4mm以上14mm以下が挙げられる。接続管40の内径は、外周開口部26の直径と同じでもよいし、外周開口部26の直径よりも大きくてもよい。接続管40の材質は、例えば樹脂、ゴムなどが挙げられる。樹脂としては、例えばPE、PP、PA、PVC、ABS、PBT、PTFE、EP、PC、PPSなどが挙げられる。ゴムとしては、例えばシリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。
The shape and inner diameter of the connecting
<冷媒流路における冷媒の流れ>
冷媒流路20に流通する冷媒90の流れについて説明する。冷媒90は、端部開口部24及び外周開口部26のうちの一方の開口部から冷媒流路20に導入される。冷媒流路20に導入された冷媒90は、第一の分岐流路21及び第二の分岐流路22のそれぞれを通って他方の開口部から排出される。つまり、端部開口部24及び外周開口部26のうち、一方の開口部が冷媒流路20の入口となり、他方の開口部が冷媒流路20の出口となる。本実施形態では、第一の端子10aの端部開口部24から冷媒90が導入される場合を例示する。図1中の白抜き矢印は冷媒90の流れを示す。
<Refrigerant flow in the refrigerant flow path>
The flow of the refrigerant 90 flowing through the
第一の端子10aにおける冷媒流路20について詳しく説明する。端部開口部24から導入された冷媒90のうち、一部の冷媒90は、第一の分岐流路21を流れ、端子10の先端側を経由せずに外周開口部26から排出される。残りの冷媒90は、第二の分岐流路22を流れ、端子10の先端側を経由して外周開口部26から排出される。本例の場合、第一の端子10aの外周開口部26から排出された冷媒90は、接続管40を介して第二の端子10bの外周開口部26に送られる。
The
第二の端子10bにおける冷媒流路20について詳しく説明する。外周開口部26から導入された冷媒90のうち、一部の冷媒90は、第一の分岐流路21を流れ、端子10の先端側を経由せずに端部開口部24から排出される。残りの冷媒90は、第二の分岐流路22を流れ、端子10の先端側を経由して端部開口部24から排出される。
The
<作用効果>
上述した実施形態1のコネクタ1は、以下の作用効果を奏する。
<Action effect>
The
端子10の先端まで冷却できる。その理由は、端子10の内部に冷媒流路20を有し、この冷媒流路20が端子10の先端側を経由する第二の分岐流路22を有するからである。よって、端子10の温度上昇を抑制することができる。本例では、電力端子である端子10a,10bを冷却するため、大電流で急速充電を行う場合に電力端子の温度上昇を抑制できる。コネクタ1は電動車両500(図6)の急速充電に好適に利用できる。
It can cool down to the tip of the terminal 10. The reason is that the
冷媒流路20における圧力損失を低減できる。その理由は、冷媒流路20が端子10の先端側を経由しない第一の分岐流路21を有するからである。端子10における冷媒流路20での圧力損失が減るため、後述するポンプ221(図6)から出力される冷媒の流量を増やすことができる。後述するケーブル101(図7等)の冷却管120に流れる冷媒90の流量が増えることによって、冷却管120による電線導体110の冷却能力が向上する。そのため、ケーブル101に備える電線導体110の温度上昇も効果的に抑制することができる。
The pressure loss in the
更に、接続管40を有することで、接続管40を介して両端子10a,10bの各々の冷媒流路20をつなぐことができる。そのため、各端子10a,10bの冷媒流路20に冷媒90を循環させることが可能である。冷媒90を循環させることで、両端子10a,10bを効率よく冷却できる。接続管40は両端子10a,10b間に直線的に配置されている。これにより、両端子10a,10bの冷媒流路20の間を実質的に最短距離でつなぐことができるので、圧力損失を低減できる。また、接続管40が両端子10,10b間に直線的に配置されるので、コネクタ1全体のサイズが大きくならず、端子10を収納する筐体のサイズが大きくなることもない。
Further, by having the connecting
その他、端子10は棒状のオス端子であるので、端子10の内部に冷媒流路20を設け易い。
In addition, since the terminal 10 is a rod-shaped male terminal, it is easy to provide the
[実施形態2]
図2A、図2Bを参照して、実施形態2に係るコネクタ2を説明する。実施形態2のコネクタ2は、隔離板30が凸部30aを有する点で、実施形態1のコネクタ1と異なる。以下、実施形態1との相違点を中心に説明し、実施形態1と同様の構成については、同一符号を付して、その説明を適宜省略する。
図2Aは、コネクタ2の縦断面図である。図2Bは、端子10の外周面に形成された外周開口部26を正面から見た図である。
[Embodiment 2]
The
FIG. 2A is a vertical sectional view of the
(凸部)
凸部30aは、図2Aに示すように、隔離板30の第一の面31から外周開口部26に向かって突出する。凸部30aは、外周開口部26を正面から見て、外周開口部26を端子10の先端側と基端側とに隔てるように設けられる(図2B参照)。外周開口部26における凸部30aによって隔てられる端子10の先端側の開口は、端子10の先端側を経由する第二の分岐流路22につながる。一方、凸部30aによって隔てられる端子10の基端側の開口は、端子10の先端側を経由しない第一の分岐流路につながる。
(Convex part)
As shown in FIG. 2A, the
本例の凸部30aは、端子10の軸方向に直交する水平方向に突出する。図2Bに示すように、凸部30aは、水平方向に沿って直線状に延びている。端子10の軸方向から見たとき、凸部30aは、端子10の内周面、即ち端子10の内周面における外周開口部26への延長面の位置まで突出する。本例の場合、端子10の軸方向から見た凸部30aの形状は半円形状である。
The
凸部30aは、必ずしも端子10の内周面の位置まで突出する必要はなく、端子10の内周面の手前まででもよい。凸部30aの突出量は、隔離板30の第一の面31から端子10の内周面における外周開口部26への延長面までの範囲で適宜設定することが挙げられる。凸部30aの突出量の下限は、第一の面31から上記延長面までの距離の1/3以上程度、更に1/2以上が好ましい。第一の面31から上記延長面までの距離は、本例では、端子10の内径の半径に相当する。凸部30aの突出量の下限を上記範囲とすることで、凸部30aの効果を適切に発揮できる。凸部30aの突出量の上限は、第一の面31から上記延長面までである。凸部30aが一体に設けられた隔離板30を端部開口部24から端子10の内部に配置するには、凸部30aの突出量の上限を上記範囲とすることが好適である。
The
凸部30aは、外周開口部26における端子10の先端側と基端側との間、具体的には、端子10の先端側よりも基端側で、かつ基端側よりも先端側に位置する。図2Bに示すように、外周開口部26における端子10の軸方向に沿った長さをαとすると、凸部30aの位置は、外周開口部26における端子10の先端側から基端側に長さαの1/3以上2/3以下の範囲にあることが好ましい。凸部30aの位置とは、凸部30aの厚みの中心位置とする。凸部30aの厚みとは、凸部30aにおける端子10の軸方向に沿った長さである。図2Bでは、凸部30aの位置が、外周開口部26における端子10の先端側から基端側にα/2である場合を示す。つまり、凸部30aが外周開口部26の中心に位置する。上記長さαは、外周開口部26における端子10の軸方向に沿った内寸の最大値である。上記長さαは、外周開口部26の形状が円形状であるとき、外周開口部26の直径に等しい。外周開口部26の形状が円形以外の場合は、外周開口部26における端子10の先端側の上縁からの基端側の下縁までの長さをαとする。
The
<作用効果>
実施形態2のコネクタ2は、実施形態1の作用効果に加えて、更に以下の作用効果を奏する。
<Action effect>
The
第一の分岐流路21及び第二の分岐流路22の各々に流れる冷媒90の流量を調整できる。その理由は、凸部30aによって、外周開口部26における第二の分岐流路22につながる先端側の開口面積と、第一の分岐流路21につながる基端側の開口面積とを調整できるからである。外周開口部26における先端側の開口面積を相対的に大きくすれば、端子10の先端側を経由する第二の分岐流路22に流れる冷媒90の流量の割合が増える。その結果、端子10の冷却能力が向上する。反対に、外周開口部26における基端側の開口面積を相対的に大きくすれば、端子10の先端側を経由しない第一の分岐流路21に流れる冷媒90の流量の割合が増える。その結果、端子10の先端側を経由する第二の分岐流路22に流れる冷媒90が少なくなり、冷媒流路20における圧力損失をより低減できる。
The flow rate of the refrigerant 90 flowing in each of the first
凸部30aの位置が外周開口部26における端子10の先端側から基端側に長さαの1/3以上2/3以下の範囲にあることで、第一の分岐流路21及び第二の分岐流路22の各々に流れる冷媒90の流量を適切に確保し易い。凸部30aの位置が外周開口部26における端子10の先端側から基端側にα/3以上であることで、上述した先端側の開口面積を確保できる。第二の分岐流路22に流れる冷媒90の流量を適切に確保できる。凸部30aの位置が外周開口部26における端子10の先端側から基端側に2α/3以下であることで、上述した基端側の開口面積を確保できる。第一の分岐流路21に流れる冷媒90の流量を適切に確保できる。端子10の冷却と冷媒流路20での圧力損失の低減とを両立させ易い。
The position of the
[実施形態3]
図3を参照して、実施形態3に係るコネクタ3を説明する。実施形態3のコネクタ3は、隔離板30が第一の孔30oを有する点で、実施形態1のコネクタ1と異なる。以下、実施形態1との相違点を中心に説明し、実施形態1と同様の構成については、同一符号を付して、その説明を適宜省略する。
図3は、コネクタ3の縦断面図である。
[Embodiment 3]
The
FIG. 3 is a vertical sectional view of the
(第一の孔)
第一の孔30oは隔離板30を貫通する。本実施形態では、第一の孔30oが端子10の先端側を経由しない第一の分岐流路21を構成する。第一の孔30oの形状やサイズは、特に限定されない。本例の第一の孔30oの形状は円形状である。第一の孔30oの直径は、例えば4mm以上14mm以下が挙げられる。第一の孔30oの直径は、外周開口部26の直径と同じでもよいし、外周開口部26の直径よりも小さくても、大きくてもよい。
(First hole)
The first hole 30o penetrates the
端子10の軸方向における第一の孔30oの位置は、特に限定されない。本例では、第一の孔30oは、隔離板30において、端子10の基端部12の領域に対応する位置に形成されている。具体的には、第一の孔30oの位置は、基端部12の先端側領域に対応する位置である。より具体的には、第一の孔30oの位置は、外周開口部26に重なる位置である。第一の孔30oは、外周開口部26と同軸上に設けられている。
The position of the first hole 30o in the axial direction of the terminal 10 is not particularly limited. In this example, the first hole 30o is formed in the
本実施形態では、隔離板30の基端側の端部に遮断部36を有する。遮断部36は、端子10の内部において、隔離板30の外周開口部26側における空間の基端側を通る冷媒90の流れを遮断する。遮断部36は、隔離板30の第一の面31側に設けられ、隔離板30の基端側の端部から端子10の軸方向と交差する方向に突出する。遮断部36は、第一の面31から端子10の内周面まで延びる。
In the present embodiment, the
<作用効果>
実施形態3のコネクタ3は、実施形態1の作用効果に加えて、更に以下の作用効果を奏する。
<Action effect>
The
第一の孔30oによって、第一の分岐流路21及び第二の分岐流路22の各々に流れる冷媒90の流量を調整できる。具体的には、第一の孔30oの直径が小さいと、第一の分岐流路21の流路断面積が小さくなり、第二の分岐流路22に流れる冷媒90の流量の割合が増える。その結果、端子10の冷却能力が向上する。反対に、第一の孔30oの直径が大きいと、第一の分岐流路21の流路断面積が大きくなり、第一の分岐流路21に流れる冷媒90の流量の割合が増える。その結果、冷媒流路20における圧力損失をより低減できる。
The flow rate of the refrigerant 90 flowing in each of the first
[変形例1]
隔離板30の幅は、端子10の内径、即ち冷媒流路20の内径と同じでもよいし、端子10の内径よりも小さくてもよい。隔離板30の幅とは、隔離板30を端子10の内部に配置したとき、隔離板30における端子10の径方向に沿った長さである。隔離板30の幅が端子10の内径と同じ場合、図4Aに示すように、隔離板30の両側縁部と端子10の内周面とが接することになる。隔離板30の幅が端子10の内径よりも小さい場合、図4Bに示すように、隔離板30の少なくとも一方の側縁部と端子10の内周面との間に冷媒90が通過する隙間30gが形成される。冷媒流路20内に隙間30gを有することで、隙間30gを通って冷媒90が流れることができる。そのため、隙間30gによって端子10の先端側を経由する冷媒90の流量を減らすことができる。つまり、隙間30gによって第一の分岐流路21及び第二の分岐流路22の各々に流れる冷媒90の流量を調整できる。
[Modification 1]
The width of the
図4Bに示すように、隔離板30の幅が端子10の内径よりも小さい構成とする場合、隔離板30の両方の側縁部と端子10の内周面との間に隙間30gをそれぞれ設けてもよい。また、隔離板30一方の側縁部と端子10の内周面との間に隙間30gを設け、他方の側縁部と端子10の内周面とが接するようにしてもよい。隙間30gが大きいほど、端子10の先端側を経由する冷媒90の流量の割合が減ることから、冷媒流路20における圧力損失をより低減できる。隙間30gの幅、即ち隔離板30の側縁部から端子10の内周面までの距離は適宜設定すればよい。隙間30gの幅は、例えば端子10の内径の1/2以下とすることが挙げられる。隙間30gの大きさは、図4Bに示すように隔離板30の両側に隙間30gが存在する場合は各隙間30gの幅を合計したものとする。隙間30gを有する場合、隔離板30の先端は、図1のように端子10の内部の先端に達していなくてもよいし、端子10の先端に達していてもよい。
As shown in FIG. 4B, when the width of the
上記隙間30gは、隔離板30の長手方向の一部に設けることが挙げられる。隔離板30の長手方向とは、隔離板30を端子10の内部に配置したとき、隔離板30における端子10の軸方向に沿った方向、即ち幅方向に直交する方向である。例えば、隔離板30の側縁部における長手方向の一部は端子10の内周面と接しており、残部は端子10の内周面との間に隙間30gを有する。隔離板30の長手方向の一部が端子10の内周面と接することで、隔離板30を端子10の内部に固定できる。隔離板30の長手方向において、隔離板30の側縁部と端子10の内周面とが接する箇所が多いほど、冷媒90の流れによって隔離板30が動かないように保持し易い。特に、隔離板30の長手方向のうち、先端側及び基端側の両端部が端子10の内周面と接するように固定すると、隔離板30をより安定して保持し易い。
The
[変形例2]
図5を参照して、変形例2を説明する。変形例2では、上述した実施形態2のコネクタ2において、循環用配管42を有する構成を例示する。
[Modification 2]
循環用配管42は、第一の端子10a及び第二の端子10bの各々の外周開口部26に接続されている。各端子10a,10bの外周開口部26に接続される循環用配管42はそれぞれ独立している。
The
本例では、端子10a,10bにおいて、後述するケーブル101(図7等)の冷却管120を通って送られた冷媒90が端部開口部24から冷媒流路20に導入される。冷媒流路20に導入された冷媒90は、第一の分岐流路21及び第二の分岐流路22を通って外周開口部26から排出される。そして、外周開口部26から排出された冷媒90が循環用配管42を通って戻される。循環用配管42は、両端子10a,10bの外周面に、例えば接着したり、ネジ止めしたり、溶接したりすることにより固定されている。
In this example, at the
循環用配管42の形状や内径は、特に限定されない。本例の循環用配管42の形状は円筒状である。循環用配管42の内径は、例えば4mm以上14mm以下が挙げられる。循環用配管42の材質は、例えば樹脂、ゴムなどが挙げられる。樹脂としては、例えばPE、PP、PA、PVC、PC、PPSなどが挙げられる。ゴムとしては、例えばシリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。
The shape and inner diameter of the
変形例2によれば、循環用配管42を有することで、端子10a,10bの各々の冷媒流路20に冷媒90をそれぞれ独立して循環させることができる。具体的には、端子10a,10bの各々の端部開口部24に接続される個々の冷却管120を通って送られた冷媒90が、各端子10a,10bの冷媒流路20をそれぞれ通り、循環用配管42を通って戻される。つまり、端子10a,10bごとに独立した冷媒90の循環流路を構成することができる。各冷却管120に冷媒を圧送する後述するポンプ221(図6)は、冷却管120ごとに個々に設けてもよいし、共有してもよい。変形例2では、循環用配管42を実施形態2の構成に適用した場合を例示したが、循環用配管42を有する構成は、実施形態1、3のいずれの構成にも適用可能である。また、変形例2において、端子10a,10bの外周開口部26から冷媒90を導入し、端部開口部24から冷媒90を排出するように構成してもよい。この場合、循環用配管42が冷媒90の往き配管となり、端部開口部24に接続される後述するケーブル101(図7等)の冷却管120が冷媒90の戻り配管となる。
According to the second modification, by having the
《コネクタ付きケーブル》
図6及び図7を主に参照して、実施形態に係るコネクタ付きケーブル100について説明する。コネクタ1の構成については図1を適宜参照する。
《Cable with connector》
The cable with a
<概要>
実施形態に係るコネクタ付きケーブル100は、後述する充電器200(図6)に設けられている。コネクタ付きケーブル100は、図6に示すように、コネクタ1と、ケーブル101とを備える。コネクタ1はケーブル101の先端に取り付けられる。ケーブル101は、図7に例示するように、コネクタ1(図1)に備える端子10に接続される電線導体110と、冷媒90が流通する冷却管120とを備える。本実施形態では、実施形態1のコネクタ1を備えているが、実施形態2、3のコネクタ2,3に変更することも可能である。
以下、先に充電器200の構成を図6に基づいて説明し、その後にコネクタ付きケーブル100におけるケーブル101の構成例を図7に基づいて説明する。なお、図7に示すケーブル101の構成は一例であって、この構成に限定されるものではない。例えば、後述する図8や図9に示すように、電線導体110と冷却管120との位置関係などを変更することが可能である。
<Overview>
The
Hereinafter, the configuration of the
(充電器)
本例の充電器200は、電動車両500に搭載されるバッテリ510を急速充電する急速充電器である。電動車両500は、例えばEV、PHEVなどである。電動車両500は、普通自動車の他、例えば自動二輪車、バスやトラックといった大型自動車、トラクターやフォークリフトといった特殊自動車など、建設機械や農業機械なども含まれる。充電器200は、図6に示すように、電力変換装置210を備える。充電器200は、図示しない電力系統から供給される交流を電力変換装置210により直流に変換して、ケーブル101の電線導体110(図7)に出力する。出力電流は、例えば250A以上、更に400A以上とすることが挙げられる。コネクタ1を電動車両500のインレット501に挿入することにより、充電器200と電動車両500とが電気的に接続される。
(Charger)
The
更に、本例の充電器200は、冷媒90を貯留するタンク220と、ポンプ221とを備える。更に、冷媒90を冷却する冷却装置(図示せず)を備えてもよい。冷却装置は、適宜な位置に設ければよい。冷却装置は、例えば、タンク220に設けたり、タンク220とポンプ221との間に設けたりすることが挙げられる。ポンプ221は、タンク220から冷媒90をケーブル101の冷却管120(図7)に圧送する。
Further, the
充電器200は、電動車両500のバッテリ510から放電した電力をコネクタ付きケーブル100を介して受け取り、例えば家庭などに供給する機能を有していてもよい。
The
(ケーブル)
〈電線導体〉
本例のケーブル101は、図7に示すように、第一の電線導体111及び第二の電線導体112を備える。第一の電線導体111及び第二の電線導体112は、電動車両500(図6)に電力を供給する電力線である。第一の電線導体111が正極線であり、第二の電線導体112が負極線である。各電線導体111,112は、コネクタ1(図1)に備える各端子10a,10bにそれぞれ接続される。本例の場合、第一の電線導体111が第一の端子10aの基端部12に接続される。第二の電線導体112が第二の端子10bの基端部12に接続される。なお、本実施形態では図示していないが、ケーブル101には、電力線の他にも、グランド線、電動車両500との間で充電制御に必要なパイロット信号を伝送するための信号線などが設けられている。
(cable)
<Electric wire conductor>
As shown in FIG. 7, the
電線導体110は、例えば、複数の素線が撚り合わされた撚線、複数の撚線が更に撚り合わされた撚線、又はこれらの撚線が圧縮成形された圧縮導体などで構成されている。本例の電線導体110の外周には絶縁被覆130を有する。電線導体110の材質は、例えば、銅又は銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金などが挙げられる。
The
〈冷却管〉
本例のケーブル101は、図7に示すように、二つの冷却管120を備える。本例の冷却管120は、第一の電線導体111及び第二の電線導体112の各々に沿って配置されている。冷却管120は、第一の電線導体111及び第二の電線導体112に対して長手方向に沿って縦添えされていてもよいし、第一の電線導体111及び第二の電線導体112の周囲に螺旋状に巻き付けられていてもよい。各冷却管120は、コネクタ1(図1)に備える各端子10a、10bの内部に設けられる冷媒流路20にそれぞれ接続される。本例の場合、第一の電線導体111に沿って設けられる冷却管120が第一の端子10aの端部開口部24に接続される。第二の電線導体112に沿って設けられる冷却管120が第二の端子10bの端部開口部24に接続される。
<Cooling pipe>
As shown in FIG. 7, the
冷却管120の材質は、例えばゴムでもよいし、可撓性を有する樹脂でもよい。ゴムとしては、例えばシリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。樹脂としては、例えばPE、PP、PA、PVC、PC、PPSなどが挙げられる。
The material of the
本実施形態では、充電器200(図6)のタンク220からポンプ221によって、冷媒90が第一の電線導体111に沿って設けられる冷却管120を通してコネクタ1(図1)における第一の端子10aに送られる。第一の端子10aの端部開口部24から冷媒流路20に導入された冷媒90は、第一の分岐流路21及び第二の分岐流路22を通り、外周開口部26から排出される。第一の端子10aの外周開口部26から排出された冷媒90は、接続管40を介して第二の端子10bの外周開口部26に送られる。第二の端子10bの外周開口部26から冷媒流路20に導入された冷媒90は、第一の分岐流路21及び第二の分岐流路22を通り、端部開口部24から排出される。第二の端子10bの端部開口部24から排出された冷媒90は、第二の電線導体112に沿って設けられる冷却管120を通してタンク220に戻される。つまり、第一の電線導体111に沿って設けられる冷却管120が冷媒90の往き配管、第二の電線導体112に沿って設けられる冷却管120が冷媒90の戻り配管となり、冷媒90の循環流路が構成される。
In this embodiment, the refrigerant 90 is passed through the
変形例2で説明したような循環用配管42(図5)を有する構成では、ケーブル101は、更に、二つの循環用配管42を備える。図7中、循環用配管42を二点鎖線で示す。循環用配管42は、電線導体111,112や冷却管120に密着させて設けてもよいし、接していなくてもよい。
In the configuration having the circulation pipe 42 (FIG. 5) as described in the second modification, the
〈その他〉
本例のケーブル101は、介在物140とシース150とを有する。介在物140は、絶縁被覆130が施された電線導体111,112及び冷却管120の周囲に介在される。シース150は、絶縁被覆130が施された電線導体111,112と冷却管120と介在物140とを一体に被覆する。介在物140の材質は、例えばエチレン・プロピレンゴムなどが挙げられる。シース150の材質は、例えばクロロプレンゴムなどが挙げられる。
<others>
The
ケーブル101の別の構成例としては、図8に示す構成が挙げられる。図8に示すケーブル101の構成は、冷却管120が電線導体111,112の各々の内部に設けられている。図8に示す例では、電線導体111,112は冷却管120の外周に撚り合わされている。具体的には、電線導体111,112は、上述の撚線が冷却管120の外周に撚り合わされて構成されている。本例の場合、第一の電線導体111内に設けられる冷却管120が、図1に示す第一の端子10aの端部開口部24に接続される。第二の電線導体112内に設けられる冷却管120が、図1に示す第二の端子10bの端部開口部24に接続される。また、介在物140は、絶縁被覆130が施された電線導体111,112の周囲に介在される。シース150は、絶縁被覆130が施された電線導体111,112と介在物140とを一体に被覆する。上述した循環用配管42(図5)を有する構成では、ケーブル101は、二つの循環用配管42を備える。図8中、循環用配管42を二点鎖線で示す。循環用配管42は、電線導体111,112や冷却管120に密着させて設けてもよいし、接していなくてもよい。
As another configuration example of the
ケーブル101の更に別の構成例としては、図9に示す構成が挙げられる。図9に示すケーブル101の構成は、各冷却管120の内部に電線導体111,112がそれぞれ設けられている。図9に示す例では、電線導体111,112は絶縁被覆を有していない。本例の場合、第一の電線導体111が内部に配置される冷却管120が、図1に示す第一の端子10aの端部開口部24に接続される。第二の電線導体112が内部に配置される冷却管120が、図1に示す第二の端子10bの端部開口部24に接続される。また、介在物140は、電線導体111,112が内部に配置された冷却管120に周囲に介在される。シース150は、冷却管120と介在物140とを一体に被覆する。上述した循環用配管42(図5)を有する構成では、ケーブル101は、二つの循環用配管42を備える。図8中、循環用配管42を二点鎖線で示す。循環用配管42は、電線導体111,112や冷却管120に密着させて設けてもよいし、接していなくてもよい。
As yet another configuration example of the
<作用効果>
実施形態のコネクタ付きケーブル100は、次の作用効果を奏する。
<Action effect>
The
コネクタ1(図1)を備えることで、端子10の先端まで冷却できながら、端子10における冷媒流路20での圧力損失を低減できる。また、ケーブル101の電線導体110を冷却できる。その理由は、ケーブル101の内部に冷却管120が設けられているからである。そのため、コネクタ付きケーブル100は、コネクタ1の端子10とケーブル101の電線導体110の両方を冷却できる。本例では、冷却管120によって電力線である電線導体111,112を冷却するため、大電流で急速充電を行う場合に電力線の温度上昇を抑制できる。コネクタ付きケーブル100は電動車両500の急速充電に好適に利用できる。
By providing the connector 1 (FIG. 1), it is possible to reduce the pressure loss in the
特に、コネクタ1において、端子10における冷媒流路20での圧力損失が減るため、ポンプ221から出力される冷媒90の流量を増やすことができる。冷却管120に流れる冷媒90の流量が増えることによって、冷却管120による電線導体110の冷却能力が向上する。そのため、コネクタ付きケーブル100は、端子10及び電線導体110の温度上昇を効果的に抑制できる。
In particular, in the
[試験例1]
図2A、図2Bに示す実施形態2のコネクタ2と同じように、端子10の内部に凸部30aを有する隔離板30が配置された構成のコネクタを作製した。試験例1では、凸部30aの位置が異なる2種類のコネクタを用意した。試料No.1のコネクタは、凸部30aの位置が外周開口部26における端子10の先端側から基端側にα/2である。試料No.2のコネクタは、凸部30aの位置が外周開口部26における端子10の先端側から基端側に2α/3である。
[Test Example 1]
Similar to the
試料No.1、No.2のそれぞれのコネクタを用いてコネクタ付きケーブルを構成した。各試料のコネクタ付きケーブルについて、ポンプから同一流量で冷媒を圧送したときの圧力損失を調べた。ポンプの出力流量は4.4リットル/分とした。その結果を表1に示す。 Sample No. 1, No. A cable with a connector was constructed using each of the two connectors. For the cable with connector of each sample, the pressure loss when the refrigerant was pumped from the pump at the same flow rate was investigated. The output flow rate of the pump was 4.4 liters / minute. The results are shown in Table 1.
なお、上記圧力損失は、ケーブルの冷却管などを含むコネクタ付きケーブル全体の圧力損失である。ケーブルの全長は約3mである。 The pressure loss is the pressure loss of the entire cable with a connector including the cooling pipe of the cable. The total length of the cable is about 3 m.
表1に示すように、試料No.2の方が試料No.1よりも圧力損失が大きいことが分かる。試料No.2のコネクタでは、試料No.1のコネクタに比べて、隔離板の凸部の位置が外周開口部における端子の基端側に位置している。そのため、試料No.2のコネクタの方が、外周開口部における端子の基端側の開口面積が相対的に小さい。つまり、端子の先端側を経由する第二の分岐流路に流れる冷媒が多くなるので、冷媒流路における圧力損失が大きくなる。その結果、試料No.2の方が、圧力損失が大きくなる。換言すれば、試料No.1のコネクタの方が、冷媒流路における圧力損失が小さいので、冷媒が流れ易いといえる。 As shown in Table 1, the sample No. Sample No. 2 is the sample No. It can be seen that the pressure loss is larger than 1. Sample No. In the connector of 2, the sample No. Compared to the connector of No. 1, the position of the convex portion of the isolation plate is located on the base end side of the terminal in the outer peripheral opening. Therefore, the sample No. The connector of 2 has a relatively small opening area on the base end side of the terminal at the outer peripheral opening. That is, since a large amount of refrigerant flows in the second branch flow path passing through the tip end side of the terminal, the pressure loss in the refrigerant flow path becomes large. As a result, the sample No. The pressure loss is larger in 2. In other words, sample No. It can be said that the connector of 1 has a smaller pressure loss in the refrigerant flow path, so that the refrigerant can flow more easily.
次に、各試料のコネクタ付きケーブルについて、全体の圧力損失が近い値となるようにポンプの出力流量を調整したときの端子の温度上昇値と電線導体の温度上昇値とを調べた。その結果を表2に示す。 Next, for the cable with a connector of each sample, the temperature rise value of the terminal and the temperature rise value of the wire conductor when the output flow rate of the pump was adjusted so that the total pressure loss became close to each other were investigated. The results are shown in Table 2.
なお、上記端子及び電線導体の温度上昇値は、約20℃の常温の環境下で、所定の電流を通電したときの温度上昇値である。通電開始時の端子及び電線導体の温度は約20℃である。 The temperature rise value of the terminal and the electric wire conductor is a temperature rise value when a predetermined current is applied in an environment of room temperature of about 20 ° C. The temperature of the terminal and the electric wire conductor at the start of energization is about 20 ° C.
表2に示すように、試料No.1、No.2はいずれも、端子及び電線導体の温度上昇幅が40℃以下、更に30℃以下であるので、端子及び電線導体を十分に冷却できているといえる。よって、試料No.1、No.2は、コネクタ端子の冷却とケーブル電線導体の冷却とを両立できている。 As shown in Table 2, the sample No. 1, No. In each of 2, since the temperature rise width of the terminal and the electric wire conductor is 40 ° C. or less and further 30 ° C. or less, it can be said that the terminal and the electric wire conductor can be sufficiently cooled. Therefore, the sample No. 1, No. In 2, both the cooling of the connector terminal and the cooling of the cable wire conductor can be achieved at the same time.
試料No.1と試料No.2とを比べると、端子の温度上昇に差はほとんど認められないが、試料No.1の方が試料No.2よりも電線導体の温度上昇を大幅に抑制できていることが分かる。試料No.1の方が電線導体の冷却能力が高い理由は、次のように考えられる。試料No.1のコネクタの方が試料No.2のコネクタのよりも冷媒が流れ易いため、ポンプの出力流量が大きくなる。その結果、試料No.1の方が、冷却管に流れる冷媒が多くなるので、電線導体の温度上昇が大幅に抑制される。 Sample No. 1 and sample No. Compared with No. 2, there is almost no difference in the temperature rise of the terminals, but the sample No. No. 1 is the sample No. It can be seen that the temperature rise of the electric wire conductor can be suppressed more significantly than in 2. Sample No. The reason why 1 has a higher cooling capacity of the electric wire conductor is considered as follows. Sample No. The connector of No. 1 is the sample No. Since the refrigerant flows more easily than the connector of 2, the output flow rate of the pump becomes large. As a result, the sample No. In No. 1, the amount of refrigerant flowing in the cooling pipe is larger, so that the temperature rise of the wire conductor is significantly suppressed.
1,2,3 コネクタ
10 端子
10a 第一の端子、10b 第二の端子
11 本体部、12 基端部
14 拡径部
20 冷媒流路
21 第一の分岐流路、22 第二の分岐流路
24 端部開口部
26 外周開口部
30 隔離板
30a 凸部、30o 第一の孔
30g 隙間
31 第一の面、32 第二の面
36 遮断部
40 接続管
42 循環用配管
90 冷媒
100 コネクタ付きケーブル
101 ケーブル
110 電線導体
111 第一の電線導体、112 第二の電線導体
120 冷却管、130 絶縁被覆
140 介在物、150 シース
200 充電器
210 電力変換装置
220 タンク、221 ポンプ
500 電動車両、501 インレット、510 バッテリ
α 長さ
1,2,3
Claims (8)
前記インレットの相手側端子に接続される少なくとも一つの端子を備え、
前記端子は、
前記端子の内部の基端と先端との間に設けられる冷媒流路と、
前記端子の基端側に形成される端部開口部と、
前記端子の外周面に形成される外周開口部とを有し、
前記冷媒流路は、
前記端部開口部と前記外周開口部とを前記端子の先端側を経由することなくつなぐ第一の分岐流路と、
前記端部開口部と前記外周開口部とを前記端子の先端側を経由してつなぐ第二の分岐流路とを有する、
コネクタ。 A connector that is inserted into the inlet of an electric vehicle.
It has at least one terminal connected to the other terminal of the inlet.
The terminal is
A refrigerant flow path provided between the base end and the tip inside the terminal,
An end opening formed on the base end side of the terminal and
It has an outer peripheral opening formed on the outer peripheral surface of the terminal, and has an outer peripheral opening.
The refrigerant flow path is
A first branch flow path that connects the end opening and the outer peripheral opening without passing through the tip end side of the terminal.
It has a second branch flow path that connects the end opening and the outer peripheral opening via the tip end side of the terminal.
connector.
前記外周開口部側を向く第一の面と、
前記外周開口部側とは反対側を向く第二の面と、
前記第一の面から前記外周開口部に向かって突出する凸部とを有し、
前記凸部は、前記外周開口部を正面から見て、前記外周開口部を前記端子の先端側と基端側とに隔てるように設けられる請求項2に記載のコネクタ。 The isolation plate is
The first surface facing the outer peripheral opening side and
A second surface facing the side opposite to the outer peripheral opening side,
It has a convex portion that protrudes from the first surface toward the outer peripheral opening.
The connector according to claim 2, wherein the convex portion is provided so as to separate the outer peripheral opening portion from the tip end side and the proximal end side of the terminal when the outer peripheral opening portion is viewed from the front.
前記外周開口部を正面から見て、前記凸部の位置は、前記外周開口部における前記端子の先端側から基端側に前記αの1/3以上2/3以下の範囲にある請求項3に記載のコネクタ。 Let α be the length of the terminal in the outer peripheral opening along the axial direction.
3. When the outer peripheral opening is viewed from the front, the position of the convex portion is in the range of 1/3 or more and 2/3 or less of the α from the tip end side to the proximal end side of the terminal in the outer peripheral opening. The connector described in.
二つの前記端子の互いの前記外周開口部同士を接続する接続管を有する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のコネクタ。 The terminal has two terminals
The connector according to any one of claims 1 to 6, further comprising a connecting tube for connecting the two outer peripheral openings to each other of the two terminals.
ケーブルとを備え、
前記ケーブルは、
前記端子に接続される電線導体と、
冷媒が流通する冷却管とを備え、
前記冷却管は前記端子の前記端部開口部に接続される、
コネクタ付きケーブル。 The connector according to any one of claims 1 to 7.
Equipped with a cable,
The cable is
The electric wire conductor connected to the terminal and
Equipped with a cooling pipe through which the refrigerant flows
The cooling tube is connected to the end opening of the terminal.
Cable with connector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020110475A JP2022007469A (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Connector and cable with connector |
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