(57)【要約】【課題】端子に発生した熱を効率良く根元部側に輸送可能なコネクタを得る。【解決手段】コネクタは、電線１８に接続される根元部１５Ａと、根元部１５Ａに対して電線１８とは反対側に設けられる筒状部１５Ｂとを含み、相手側端子３５に筒状部１５Ｂの外周面１５ｇが接触する端子１５と、筒状部１５Ｂの内周面１５ｎに接触し、筒状部１５Ｂで発生した熱を筒状部１５Ｂから吸収して根元部１５Ａの側に輸送する伝熱部材１６とを備える。導通の際に伝熱部材１６を媒質として根元部１５Ａの側に輸送される伝熱量をＱ１と定義し、筒状部１５Ａと同一の熱伝導率を有する部材から構成された他の伝熱部材を、筒状部１５Ａの内周面側に形成された空間を埋め尽くすように配置した場合に、導通の際に他の伝熱部材を媒質として根元部１５Ａの側に輸送される伝熱量をＱ２と定義したとすると、伝熱部材１６はＱ１＞Ｑ２を満足するように構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手側コネクタに接続されるコネクタであって、
電線に接続される根元部と、前記根元部に対して前記電線とは反対側の位置に設けられ、前記根元部から遠ざかるように延在する筒状部とを含み、前記コネクタが前記相手側コネクタに接続された場合に前記相手側コネクタの相手側端子に前記筒状部の外周面が接触する、端子と、
前記筒状部の内周面に接触するように設けられ、前記端子と前記相手側端子との導通の際に前記筒状部で発生した熱の一部を前記筒状部から吸収し、吸収した熱を前記根元部の側に輸送する伝熱部材と、を備え、
前記導通の際に前記伝熱部材を媒質として前記根元部の側に輸送される伝熱量をＱ１と定義し、
前記筒状部と同一の熱伝導率を有する部材から構成された他の伝熱部材を、前記筒状部の前記内周面側に形成された空間を埋め尽くすように配置した場合に、前記導通の際に前記他の伝熱部材を媒質として前記根元部の側に輸送される伝熱量をＱ２と定義したとすると、
前記伝熱部材は、Ｑ１＞Ｑ２を満足するように構成されている、
コネクタ。
【請求項２】
前記筒状部のうちの前記根元部側に位置する部分と、前記筒状部のうちの前記根元部側とは反対側に位置する部分とは、いずれも閉塞され、前記筒状部の前記内周面側には密閉空間が形成されており、
前記伝熱部材は、前記密閉空間に封入された冷媒であり、
前記密閉空間および前記冷媒により、ヒートパイプが構成されている、
請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記冷媒は、気液２相冷媒を含み、
前記密閉空間には、前記冷媒が蒸発する蒸発部と、前記冷媒が凝縮する凝縮部とが形成され、前記冷媒の相変化によって熱が輸送される、
請求項２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記密閉空間には、前記蒸発部から前記凝縮部へ前記冷媒を流通させる第１流通部と、前記凝縮部から前記蒸発部へ前記第１流通部を通さずに前記冷媒を前記蒸発部へ流通させる第２流通部とが形成されている、
請求項３に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記端子のうちの前記筒状部を構成している部分と、前記端子のうちの前記根元部を構成している部分とは、互いに別部材であり、互いに接合されることで一体化されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記根元部を空冷方式または液冷方式によって冷却する冷却装置をさらに備える、
請求項１から５のいずれか１項に記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
コネクタはたとえば、車載電池と車両外部に設けられた充電器との間の電気接続を確立するために利用される（特許文献１参照）。車両はインレットと称されるコネクタを備え、インレットは電線を介して車載電池に電気接続される。充電器はケーブルを備え、ケーブルの先端には充電コネクタと称されるコネクタが設けられる。これらのコネクタ同士を接続した状態で充電器は車載電池を充電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１７−５０７６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているように、コネクタの端子は一般的に、電線に接続される根元部と、根元部に対して電線とは反対側の位置に設けられた本体部と、を含む。本体部はたとえば棒形状を有しており、本体部が相手側コネクタの端子（相手側端子）に接触することによって端子同士が導通する。導通の際には、相手側端子に接触する本体部において端子は発熱しやすい。
【０００５】
本体部で発生した熱は、本体部から根元部に伝わり、根元部を介して電線等に放熱される。特許文献１に開示されたコネクタにおいては、端子の本体部が単一の円柱状部材から中実に構成され、端子は全体として同一の熱伝導率を有する部材のみから構成されている。端子同士の導通の際に発生した熱は、端子の本体部のみを媒質として根元部の側に輸送されており（熱伝導）、端子の本体部で発生した熱をより効率良く根元部の側に輸送するという点において改善の余地が存在している。
【０００６】
本開示は、導通の際に端子に発生した熱を効率良く根元部の側に輸送することが可能な構成を備えたコネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に基づくコネクタは、相手側コネクタに接続されるコネクタであって、電線に接続される根元部と、上記根元部に対して上記電線とは反対側の位置に設けられ、上記根元部から遠ざかるように延在する筒状部とを含み、上記コネクタが上記相手側コネクタに接続された場合に上記相手側コネクタの相手側端子に上記筒状部の外周面が接触する、端子と、上記筒状部の内周面に接触するように設けられ、上記端子と上記相手側端子との導通の際に上記筒状部で発生した熱の一部を上記筒状部から吸収し、吸収した熱を上記根元部の側に輸送する伝熱部材と、を備え、上記導通の際に上記伝熱部材を媒質として上記根元部の側に輸送される伝熱量をＱ１と定義し、上記筒状部と同一の熱伝導率を有する部材から構成された他の伝熱部材を、上記筒状部の上記内周面側に形成された空間を埋め尽くすように配置した場合に、上記導通の際に上記他の伝熱部材を媒質として上記根元部の側に輸送される伝熱量をＱ２と定義したとすると、上記伝熱部材は、Ｑ１＞Ｑ２を満足するように構成されている。
【０００８】
上記構成によれば、伝熱部材は、端子のうちの筒状部を構成している部材とは別の部材であり、伝熱部材は、端子と相手側端子との導通の際に筒状部で発生した熱の一部を筒状部から吸収し、吸収した熱を根元部の側に輸送する。伝熱部材は、Ｑ１＞Ｑ２の関係を満足するように構成されているため、端子の筒状部で発生した熱を伝熱部材が吸収して根元部に効率良く輸送することができ、ひいては、端子の発熱箇所の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【０００９】
上記コネクタにおいて、上記筒状部のうちの上記根元部側に位置する部分と、上記筒状部のうちの上記根元部側とは反対側に位置する部分とは、いずれも閉塞され、上記筒状部の上記内周面側には密閉空間が形成されており、上記伝熱部材は、上記密閉空間に封入された冷媒であり、上記密閉空間および上記冷媒により、ヒートパイプが構成されていてもよい。
【００１０】
筒状部よりも高い熱伝導率を有する金属製の部材のみから伝熱部材を構成してもよいが、そのような場合に比べ、上記構成によれば、冷媒によって熱を効率良く輸送することができる。
【００１１】
上記コネクタにおいて、上記冷媒は、気液２相冷媒を含み、上記密閉空間には、上記冷媒が蒸発する蒸発部と、上記冷媒が凝縮する凝縮部とが形成され、上記冷媒の相変化によって熱が輸送されてもよい。
【００１２】
上記構成によれば、冷媒を循環させるためのポンプ等の動力源をヒートパイプが備えていなくても、冷媒の相変化によって熱を移動させることができる。
【００１３】
上記コネクタにおいて、上記密閉空間には、上記蒸発部から上記凝縮部へ上記冷媒を流通させる第１流通部と、上記凝縮部から上記蒸発部へ上記第１流通部を通さずに上記冷媒を上記蒸発部へ流通させる第２流通部とが形成されていてもよい。
【００１４】
上記構成によれば、いわゆる単管式のヒートパイプに比べて冷媒の高速循環を実現でき、端子の発熱箇所の温度上昇をより効果的に抑制することが可能となる。
【００１５】
上記コネクタにおいて、上記端子のうちの上記筒状部を構成している部分と、上記端子のうちの上記根元部を構成している部分とは、互いに別部材であり、互いに接合されることで一体化されていてもよい。
【００１６】
上記構成によれば、根元部を構成する部材とは独立して、筒状部を構成する部材を端子の仕様に応じて容易に作製することが可能となる。
【００１７】
上記コネクタは、上記根元部を空冷方式または液冷方式によって冷却する冷却装置をさらに備えていてもよい。
【００１８】
上記構成によれば、伝熱部材による放熱効率が向上し、ひいては端子およびその周辺要素の温度上昇をより効果的に抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本開示に基づくコネクタによれば、導通の際に端子に発生した熱を効率良く根元部の側に輸送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１における車両１を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１におけるインレット６を示す斜視図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図４】実施の形態１におけるインレット６に充電コネクタ３０が嵌め込まれた様子を示す断面図である。
【図５】実施の形態２におけるインレットに備えられる端子１５を示す断面図である。
【図６】実施の形態３におけるインレットに備えられる端子１５を示す断面図である。
【図７】実施の形態４におけるインレットに備えられる端子１５を示す断面図である。
【図８】実施の形態５における充電コネクタ３０Ａを示す斜視図である。
【図９】図８中のＩＸ−ＩＸ線に沿った矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１−５について、以下、図面を参照しながら説明する。以下の説明において同一部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。以下に詳述するとおり、実施の形態１−４（図１−図７）においては、車両側に設けられたインレットが「コネクタ」に相当し、実施の形態５（図８，図９）においては、車両外部に設けられた充電コネクタが「コネクタ」に相当する。
【００２２】
［実施の形態１］
（車両１）
図１に示すように、車両１は、ボディ２、燃料タンク３、車載電池４、カバー５およびインレット６を備える。燃料タンク３および車載電池４は、ボディ２に搭載される。カバー５は、ボディ２の側面に設けられる。ボディ２には開口部が形成され、カバー５はこの開口部を開閉する。カバー５が開けられることによりインレット６が露出する。インレット６に充電コネクタ３０が接続された状態で、車載電池４に対して充電が行なわれる。
【００２３】
（インレット６）
図２は、インレット６を示す斜視図である。インレット６は、基板１１、案内壁１２、第１接続部７、および第２接続部１０を備える。基板１１は板状の形状を有する。案内壁１２は、環状の形状を有し、基板１１から車両外側に向かって起立している。第１接続部７および第２接続部１０は、案内壁１２の内側に配置される。
【００２４】
第１接続部７は柱状部８および複数の端子９を有する。柱状部８には複数の端子穴８Ｈが形成される。複数の端子９の各々は複数の端子穴８Ｈの各々の内側に配置される。複数の端子９の各々はたとえば、電力の供給に利用される端子、信号の送受に利用される端子、および、グランド端子として機能する。第１接続部７に図示しない充電コネクタが接続された状態で、車載電池４（図１）に対して普通充電が行なわれる。普通充電とは、たとえば１００Ｖおよび２００Ｖ等の一般的な商用電源からの充電である。
【００２５】
第２接続部１０は柱状部１３および一対の端子１４，１５を有する。柱状部１３には一対の端子穴１４Ｈ，１５Ｈが形成される。端子１４，１５の各々は端子穴１４Ｈ，１５Ｈの各々の内側に配置される。端子１４，１５は、たとえば急速充電用の電力供給に利用される。インレット６の第１接続部７および第２接続部１０に充電コネクタ３０（図１）が接続された状態で、車載電池４（図１）に対して急速充電が行なわれる。急速充電とはたとえば２０ｋＷ、５０ｋＷ、１２０ｋＷまたはそれ以上の電力が供給される充電である。
【００２６】
（充電コネクタ３０および相手側端子３５）
図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図であり、説明の便宜上、インレット６の断面形状に加えて、充電コネクタ３０の断面形状も図示している。図４は、インレット６に充電コネクタ３０が嵌め込まれた様子を示す断面図である。
【００２７】
図３，図４に示すように、相手側コネクタとしての充電コネクタ３０は、底部３１、外側環状部３２、内側環状部３３、および相手側端子３５を有する。底部３１、外側環状部３２、および内側環状部３３は、樹脂成形により一体的に構成され得る。外側環状部３２は、筒状に形成され、底部３１から起立している。
【００２８】
内側環状部３３は、底部３１から起立するように設けられ、インレット６の端子１５を自身の内側に受け入れ可能なように筒状に形成されている。内側環状部３３は外側環状部３２の内側に位置し、外側環状部３２と内側環状部３３との間には凹部３２Ｓが形成される。凹部３２Ｓには、インレット６の柱状部１３が嵌め込まれる（図４）。
【００２９】
相手側端子３５は、根元部３５Ａ、中央部３５Ｂおよび複数の接触片３５Ｃを有する。相手側端子３５は、電線３８を介して図示しない充電器に電気接続されている。電線３８の被覆３８Ａからは導体３８Ｂが露出しており、相手側端子３５の根元部３５Ａは、圧着等の手段により導体３８Ｂに接続される。中央部３５Ｂに対して根元部３５Ａの反対側の位置に複数の接触片３５Ｃが設けられる。
【００３０】
複数の接触片３５Ｃは、内側環状部３３の内側に配置される。複数の接触片３５Ｃは、各々が長尺板状に形成され、内側環状部３３の軸方向に沿って延びている。複数の接触片３５Ｃは、相互間に間隔を有しており、円周方向に沿って並んで配置されている。複数の接触片３５Ｃに囲まれた空間内にインレット６の端子１５が挿入される（図４）。内側環状部３３により、相手側端子３５（複数の接触片３５Ｃ）と端子１５との機械的な相互接触が保持される。
【００３１】
（インレット６の端子１５）
インレット６の端子１５は、柱状部１３（端子穴１５Ｈ）の内側に設けられる（図１，図３参照）。端子１５と柱状部１３との間には凹部１３Ｓが形成される。凹部１３Ｓには、充電コネクタ３０の内側環状部３３が嵌め込まれる（図４）。端子１５の外観形状は、全体として略棒状である。端子１５の直径はたとえば８ｍｍ〜１０ｍｍである。端子１５は、基板１１を貫通しており、端子穴１５Ｈの軸方向に沿って延びている。端子１５は、電線１８を介して車載電池４（図１）に電気接続されている。
【００３２】
端子１５は、根元部１５Ａおよび本体部１５Ｂを備える。端子１５の根元部１５Ａは、銅等の金属から構成される。電線１８の被覆１８Ａからは導体１８Ｂが露出しており、端子１５の根元部１５Ａは、圧着等の手段により導体１８Ｂに接続される。根元部１５Ａに対して電線１８の反対側の位置に、本体部１５Ｂが設けられる。
【００３３】
端子１５の本体部１５Ｂも、銅等の金属から構成される。本体部１５Ｂは、筒状部１５Ｂａと先端部１５Ｂｂとを含む。筒状部１５Ｂａは、内周面１５ｎおよび外周面１５ｇを有している。筒状部１５Ｂａは、根元部１５Ａから遠ざかるように端子穴１５Ｈの軸方向に沿って延在している。
【００３４】
筒状部１５Ｂａのうちの根元部１５Ａ側（図３紙面右側）に位置する部分は、筒状部１５Ｂａに根元部１５Ａが接合されることによって閉塞されている。本実施の形態では、端子１５のうちの筒状部１５Ｂａを構成している部分（すなわち本体部１５Ｂ）と、端子１５のうちの根元部１５Ａを構成している部分とは、互いに別部材であり、互いに接合されることで一体化されている。筒状部１５Ｂａは、根元部１５Ａを介して電線１８に電気接続されている。筒状部１５Ｂａのうちの根元部１５Ａ側とは反対側に位置する部分は、先端部１５Ｂｂによって閉塞されている。筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側には密閉空間が形成されている。
【００３５】
端子１５に関するこれらの根元部１５Ａ、本体部１５Ｂ（筒状部１５Ｂａおよび先端部１５Ｂｂ）の構成は一例である。本体部１５Ｂにおいては、図３に示すように筒状部１５Ｂａと先端部１５Ｂｂとが単一の部材から一体的に形成されていてもよく、あるいは、複数（たとえば３つ以上）の部材が互いに接合されることで本体部１５Ｂが構成されてもよい。筒状部１５Ｂａは、円筒状、楕円筒状、多角筒状（たとえば四角筒状）など、任意の形状を有し得る。後述する伝熱部材１６が筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側に設けられることが可能であれば、筒状部１５Ｂａは、扁平な形状を有していてもよいし、筒状部１５Ｂａの外観形状は直方体状であってもよいし、薄板状であってもよい。相手側端子３５の形状に適合するように、筒状部１５Ｂａの一部が湾曲または屈曲していてもよい。
【００３６】
充電コネクタ３０とインレット６とが相互に接続された場合（図４）、端子１５の筒状部１５Ｂａの外周面１５ｇが、相手側端子３５の接触片３５Ｃに接触する。複数の接触片３５Ｃは、内側環状部３３と、端子１５の筒状部１５Ｂａの外周面１５ｇとの間に位置する。外周面１５ｇが少なくとも１つの接触片３５Ｃに接触することで、端子１５が相手側端子２０に電気接続される。
【００３７】
（伝熱部材１６）
インレット６は、伝熱部材１６をさらに備える。伝熱部材１６は、端子１５の筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎに接触するように設けられ、筒状部１５Ｂａとの間で熱交換を行なう。相手側端子３５が端子１５に導通することにより、筒状部１５Ｂａで熱が発生する。伝熱部材１６は、導通の際に筒状部１５Ｂａで発生した熱の一部を筒状部１５Ｂａから吸収し、吸収した熱を根元部１５Ａの側に輸送する。
【００３８】
次のようにＱ１およびＱ２を定義した場合、伝熱部材１６は、Ｑ１＞Ｑ２の関係を満足するように構成されている。Ｑ１とは、所定の条件で導通が行なわれた際に（たとえば、相手側端子３５と端子１５との間で所定の充電条件で導通が行なわれた際に）、伝熱部材１６を媒質として根元部１５Ａの側に輸送される伝熱量（単位はたとえばＪ／ｓ）のことである。
【００３９】
一方、伝熱部材１６の代わりに他の伝熱部材を準備する。他の伝熱部材は、筒状部１５Ｂａを構成している部材の熱伝導率と同一の熱伝導率を有し、筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側に形成された空間を埋め尽くような固体物質から構成される。典型的には、筒状部１５Ｂａと同一の材質を有する部材であって、かつ、筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側に形成された空間を埋め尽くようなものを他の伝熱部材として準備する。Ｑ２とは、このような他の伝熱部材を、筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側に形成された空間を埋め尽くすように配置し、かつ、上記Ｑ１の場合と同一の条件で導通を行なった場合に、他の伝熱部材を媒質として根元部１５Ａの側に輸送される伝熱量（単位はたとえばＪ／ｓ）のことである。
【００４０】
Ｑ１＞Ｑ２を満足するものであれば、伝熱部材１６としては任意の構成を採用可能である。Ｑ１，Ｑ２の各々の値を正確に算出することは困難であるが、Ｑ１，Ｑ２の大小関係は容易に判断することが可能である。すなわち、Ｑ１，Ｑ２の各々の値は、端子１５等が配置されている雰囲気の温度および圧力、伝熱部材１６の状態（固体、液体、気体）、ならびに、伝熱のメカニズム（熱伝達、熱伝導、対流など）に影響され得る。
【００４１】
伝熱部材１６がＱ１＞Ｑ２を満足するものであるか否かについては、実験により容易に判断可能である。たとえば、所定の充電条件で伝熱部材１６を用いて充電を行なった場合の根元部１５Ａの温度変化と、当該条件と同一の充電条件で上記他の伝熱部材を用いて充電を行なった場合の根元部１５Ａの温度変化とを測定する。根元部１５Ａの温度変化は、サーミスタ等の温度センサを根元部１５Ａに貼り付けることで容易に測定できる。伝熱部材１６の場合における根元部１５Ａの温度上昇の度合い（導通を開始してからの経過時間と温度との関係）が、上記他の伝熱部材の場合における根元部１５Ａの温度上昇の度合いに比べて急峻である場合、伝熱部材１６がＱ１＞Ｑ２を満足するものであると判断することができる。
【００４２】
上述のとおり本実施の形態においては、端子１５の筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側に、密閉空間が形成されている。伝熱部材１６は、この密閉空間に封入された冷媒である。筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側に形成された密閉空間および伝熱部材１６（冷媒）により、ヒートパイプが構成されている。ヒートパイプは一般的に、固体物質による熱伝導の場合に比べて伝熱量が十分に多い。
【００４３】
伝熱部材１６としての冷媒は、気液２相冷媒を含んでいる。筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側に形成された密閉空間には、冷媒が蒸発する蒸発部Ｖと、冷媒が凝縮する凝縮部Ｗとが形成され、冷媒の相変化によって熱が輸送される。筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎには、メッシュやグルーブ状ウィックなど、毛細管現象の作用により冷媒を効率良く移動させるための部材や加工が設けられているとよい。伝熱部材１６（冷媒）によって密閉空間の中で根元部１５Ａの側に輸送された熱は、根元部１５Ａを介して電線１８の導体１８Ｂに放出される。
【００４４】
（作用および効果）
仮に、実施の形態１のような構成が採用されず、たとえば、端子１５の本体部１５Ｂが単一の円柱状部材（中空ではなく、中実の部材）から構成され、端子１５が全体として同一の熱伝導率を有する部材のみから構成されているとする。このような場合には、端子１５と相手側端子３５との導通の際に発生した熱は、端子１５の本体部１５Ｂのみを媒質として根元部１５Ａの側に輸送される。このような構成においては、実施の形態１の場合に比べて、発熱箇所から根元部１５Ａに熱が伝わりにくく、発熱箇所に対して作用する放熱効果も実施の形態１の場合に比べて低くなる。
【００４５】
これに対して実施の形態１においては、本体部１５Ｂの内周面１５ｎに接触するように伝熱部材１６が設けられる。伝熱部材１６は、端子１５のうちの筒状部１５Ｂａを構成している部材とは別の部材であり、伝熱部材１６は、端子１５と相手側端子３５との導通の際に筒状部１５Ｂａで発生した熱の一部を筒状部１５Ｂａから吸収し、吸収した熱を根元部１５Ａの側に輸送する。上述のとおり伝熱部材１６は、熱を輸送する際にＱ１＞Ｑ２の関係を満足するように構成されているため、上記のような仮の構成の場合に比べて、端子１５の筒状部１５Ｂａで発生した熱を伝熱部材１６が吸収して根元部１５Ａに効率良く輸送することができ、ひいては、端子１５の発熱箇所の温度上昇を効果的に抑制することが可能となる。
【００４６】
端子１５の本体部１５Ｂは、根元部１５Ａを介して電線１８（ここでは導体１８Ｂ）に接触するように（換言すると、熱的に接続するように）配置されている。電線１８は端子１５に比べて十分に大きな熱容量を有しており、根元部１５Ａとの間で適切に熱交換を行なうことができる。根元部１５Ａは、電線１８の導体１８Ｂに加えて、導体１８Ｂとは異なる部分にさらに接触するように配置され、その異なる部分との間でも熱交換を行なうように構成されてもよい。
【００４７】
図３，図４に示すように、インレット６はたとえば、冷却装置１９をさらに備えていてもよい。冷却装置１９は、端子１５の根元部１５Ａを、空冷方式または液冷方式によって冷却する。空冷方式としてはたとえばファンを採用できる。根元部１５Ａの表面に複数の放熱フィンを設けてもよい。
【００４８】
液冷方式としてはポンプ駆動により液体が循環する回路を準備し、その回路と根元部１５Ａとの間で熱交換させる。液冷方式は空冷方式に比べて高い静粛性が得られる。これらの構成を採用することにより、伝熱部材１６による放熱効率が向上し、ひいては端子１５およびその周辺要素の温度上昇をより効果的に抑制することが可能となる。
【００４９】
上述のとおり、実施の形態１の筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側には密閉空間が形成されており、伝熱部材１６は、この密閉空間に封入された冷媒であり、この密閉空間および冷媒によってヒートパイプが構成されている。筒状部１５Ｂａよりも高い熱伝導率を有する金属製の部材（たとえば銀）のみから伝熱部材１６を構成してもよいが、そのような場合に比べ、冷媒によって熱を効率良く輸送することができる。溶着等の手段によりヒートパイプ用の密閉空間を構成することによって、冷媒が漏れ出ることを（たとえば嵌合等の手段によって冷媒の収容空間を構成する場合に比べて）抑制でき、ひいては冷媒が漏れ出ることに起因して短絡などが発生することも抑制できる。また、端子１５の内部に設けられた伝熱部材１６によって筒状部１５Ｂａに対して放熱が行なわれるため、たとえば端子１４，１５（図１）が相互に近寄った位置に配置される場合であっても、伝熱部材１６の存在が端子１４，１５同士の短絡を招くこともない。
【００５０】
上述のとおり実施の形態１では、伝熱部材１６としての冷媒が、気液２相冷媒を含む。気液２相冷媒の場合には、冷媒を循環させるためのポンプ等の動力源をヒートパイプが備えていなくても、冷媒の相変化によって熱を移動させることができる。動力源が用いられない場合には装置全体の小型化を図ることもできる。ヒートパイプの種類、形状および大きさ等に応じて、蒸発部Ｖと凝縮部Ｗとの間に適切な高低差を設けてもよい。気液２相冷媒としては、常温で気化する冷媒を用いてもよい。冷媒漏れが発生したとしても短絡などが発生することを抑制可能になる。冷媒としては、気液２相冷媒に限られず、水または不凍液などの単相液冷媒を用いてもよい。
【００５１】
上述のとおり実施の形態１では、端子１５のうちの筒状部１５Ｂａを構成している部分（すなわち本体部１５Ｂ）と、端子１５のうちの根元部１５Ａを構成している部分とは、互いに別部材であり、互いに接合されることで一体化されている。当該構成によれば、根元部１５Ａを構成する部分とは独立して、筒状部１５Ｂａを構成する部分を端子１５の仕様に応じて容易に作製することが可能となる。端子１５の仕様（大きさ、形状等）に適合する本体部１５Ｂが作製または選択された後、本体部１５Ｂに根元部１５Ａを接合することで端子１５が構成される。根元部１５Ａは、本体部１５Ｂの種々の仕様に共通して利用可能なように構成するとよい。
【００５２】
端子１５の任意箇所にサーミスタ等の温度センサを貼り付け、温度検知結果に基づいて充電電力等を制御してもよい。温度センサはたとえば、端子１５のうちの基板１１を貫通している部分と、基板１１の開口部の内周面との間に設けることが可能である。図３，図４を参照して説明した以上の内容は、第２接続部１０（図２）を構成している端子１５に着目しているが、端子１５と同様な構成を端子１４（図２）にも適用可能である。
【００５３】
［実施の形態２］
図５は、実施の形態２におけるインレットに備えられる端子１５を示す断面図である。上述の実施の形態１（図３）の端子１５では、筒状部１５Ｂａのうちの根元部１５Ａ側の部分は、当該部分に根元部１５Ａが接合されることによって閉塞されている。
【００５４】
図５に示すように、筒状部１５Ｂａのうちの根元部１５Ａ側には、閉塞部１５Ｂｃが形成されていてもよい。当該構成によれば、根元部１５Ａが本体部１５Ｂに接合されていなくても、本体部１５Ｂは伝熱部材１６（冷媒）を内周面１５ｎ側に収容することが可能となる。
【００５５】
［実施の形態３］
図６は、実施の形態３におけるインレットに備えられる端子１５を示す断面図である。図６に示すように、端子１５の本体部１５Ｂの内部には、２つの開口部を有するセパレータ１５Ｄが設けられていてもよい。セパレータ１５Ｄの存在により、筒状部１５Ｂａの内周面１５ｎ側の密閉空間には、第１流通部Ｒ１と第２流通部Ｒ２とが形成される。セパレータ１５Ｄに設けられた２つの開口部は、それぞれ蒸発部Ｖおよび凝縮部Ｗを構成する。
【００５６】
第１流通部Ｒ１は、蒸発部Ｖから凝縮部Ｗへ冷媒を流通させる。第２流通部Ｒ２は、凝縮部Ｗから蒸発部Ｖへ第１流通部Ｒ１を通さずに冷媒を蒸発部Ｖへ流通させる。実施の形態３においては、本体部１５Ｂの内部にループ式のヒートパイプが構成されている。当該構成によれば、いわゆる単管式のヒートパイプに比べて冷媒の高速循環を実現でき、端子１５の発熱箇所の温度上昇をより効果的に抑制することが可能となる。
【００５７】
［実施の形態４］
図７は、実施の形態４におけるインレットに備えられる端子１５を示す断面図である。実施の形態４は、本体部１５Ｂがヒートパイプを構成しておらず、伝熱部材１６が金属製の部材のみから構成されている。伝熱部材１６の熱伝導率は、筒状部１５Ｂａの熱伝導率よりも高い。伝熱部材１６はたとえば銀から構成され、筒状部１５Ｂａはたとえば銅から構成される。当該構成によれば、冷媒漏れに起因した短絡が発生することはない。冷媒を本体部１５Ｂの内部に封入する装置および工程が不要であり、端子１５を安価かつ容易に作製することもできる。
【００５８】
当該構成の場合、伝熱部材１６は、端子１５の先端部１５Ｂｂを貫通するように設けられていてもよい（換言すると、筒状部１５Ｂａの先端側は閉塞されていなくてもよい）。先端部１５Ｂｂが筒状部１５Ｂａの先端側を閉塞しているという構成は、本実施の形態においては必要に応じて適宜採用されているとよい。
【００５９】
［実施の形態１−４に関する変形例］
以上の実施の形態１−４は、本開示の技術的思想が急速充電を行なうための第２接続部１０（図１）に適用されるという場合に基づき説明した。本開示の技術的思想は、普通充電を行なうための第１接続部７（図１）にも同様に適用可能である。
【００６０】
車両１（図１）が車載電池４に蓄積された電力を外部に取り出すための出力用コネクタを備えている場合には、本開示の技術的思想は、そのような出力用コネクタにも適用可能であり、この場合にはその出力用コネクタが「コネクタ」に相当し、出力用コネクタに接続される部材が「相手側コネクタ」に相当する。
【００６１】
［実施の形態５］
図８は、実施の形態５における充電コネクタ３０Ａを示す斜視図である。図９は、図８中のＩＸ−ＩＸ線に沿った矢視断面図であり、説明の便宜上、充電コネクタ３０Ａの断面形状に加えて、インレット６Ａの断面形状も図示している。実施の形態５においては、充電コネクタ３０Ａが「コネクタ」に相当する。インレット６Ａに充電コネクタ３０Ａが接続された状態で、車載電池に対して充電（たとえば急速充電）が行なわれる。
【００６２】
（インレット６Ａおよび相手側端子４５）
図９に示すように、相手側コネクタとしてのインレット６Ａは、底部４１、外側環状部４２、内側環状部４３および相手側端子４５を有する。底部４１、外側環状部４２および内側環状部４３は、樹脂成形により一体的に構成され得る。外側環状部４２は、筒状に形成され、底部４１から起立している。
【００６３】
内側環状部４３は、底部４１から起立するように設けられ、充電コネクタ３０Ａの端子５５を自身の内側に受け入れ可能なように筒状に形成されている。内側環状部４３は外側環状部４２の内側に位置し、外側環状部４２と内側環状部４３との間には凹部４２Ｓが形成される。凹部４２Ｓには、充電コネクタ３０Ａの周壁部５３が嵌め込まれる。
【００６４】
相手側端子４５は、根元部４５Ａ、中央部４５Ｂおよび複数の接触片４５Ｃを有する。相手側端子４５は、電線４８を介して図示しない車載電池に電気接続されている。電線４８の被覆４８Ａからは導体４８Ｂが露出しており、相手側端子４５の根元部４５Ａは、圧着等の手段により導体４８Ｂに接続される。中央部４５Ｂに対して根元部４５Ａの反対側の位置に複数の接触片４５Ｃが設けられる。
【００６５】
複数の接触片４５Ｃは、内側環状部４３の内側に配置される。複数の接触片４５Ｃは、各々が長尺板状に形成され、内側環状部４３の軸方向に沿って延びている。複数の接触片４５Ｃは、相互間に間隔を有しており、円周方向に沿って並んで配置されている。複数の接触片４５Ｃに囲まれた空間内に充電コネクタ３０Ａの端子５５が挿入される。内側環状部４３により、相手側端子４５（複数の接触片４５Ｃ）と端子５５との機械的な相互接触が保持される。
【００６６】
（充電コネクタ３０Ａおよび端子５５）
図８を参照して、充電コネクタ３０Ａは、基板５１（図９）、周壁部５３、および端子５４，５５を備える。基板５１は板状の形状を有する。周壁部５３は基板５１から起立しており、周壁部５３の内側には端子穴５４Ｈ，５５Ｈが形成される。端子５４，５５の各々は、端子穴５４Ｈ，５５Ｈの内側に配置される。
【００６７】
図９に示すように、端子５５と周壁部５３との間には凹部５３Ｓが形成される。凹部５３Ｓには、インレット６Ａの内側環状部４３が嵌め込まれる。端子５５の外観形状は、全体として略棒状である。端子５５の直径はたとえば８ｍｍ〜１０ｍｍである。端子５５は、基板５１を貫通しており、端子穴５５Ｈの軸方向に沿って延びている。端子５５は、電線５８を介して図示しない充電器に電気接続されている。
【００６８】
端子５５は、根元部５５Ａおよび本体部５５Ｂを備える。端子５５の根元部５５Ａは、銅等の金属から構成される。電線５８の被覆５８Ａからは導体５８Ｂが露出しており、端子５５の根元部５５Ａは、圧着等の手段により導体５８Ｂに接続される。根元部５５Ａに対して電線５８の反対側の位置に、本体部５５Ｂが設けられる。
【００６９】
端子５５の本体部５５Ｂも、銅等の金属から構成される。本体部５５Ｂは、筒状部５５Ｂａと先端部５５Ｂｂとを含む。筒状部５５Ｂａは、内周面５５ｎおよび外周面５５ｇを有している。筒状部５５Ｂａは、根元部５５Ａから遠ざかるように端子穴５５Ｈの軸方向に沿って延在している。
【００７０】
筒状部５５Ｂａのうちの根元部５５Ａ側（図９紙面左側）に位置する部分は、筒状部５５Ｂａに根元部５５Ａが接合されることによって閉塞されている。本実施の形態では、端子５５のうちの筒状部５５Ｂａを構成している部分（すなわち本体部５５Ｂ）と、端子５５のうちの根元部５５Ａを構成している部分とは、互いに別部材であり、互いに接合されることで一体化されている。筒状部５５Ｂａは、根元部５５Ａを介して電線５８に電気接続されている。筒状部５５Ｂａのうちの根元部５５Ａ側とは反対側に位置する部分は、先端部５５Ｂｂによって閉塞されている。筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎ側には密閉空間が形成されている。
【００７１】
端子５５に関するこれらの根元部５５Ａ、本体部５５Ｂ（筒状部５５Ｂａおよび先端部５５Ｂｂ）の構成は一例である。本体部５５Ｂにおいては、図９に示すように筒状部５５Ｂａと先端部５５Ｂｂとが単一の部材から一体的に形成されていてもよく、あるいは、複数（たとえば３つ以上）の部材が互いに接合されることで本体部５５Ｂが構成されてもよい。筒状部５５Ｂａは、円筒状、楕円筒状、多角筒状（たとえば四角筒状）など、任意の形状を有し得る。後述する伝熱部材５６が筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎ側に設けられることが可能であれば、筒状部５５Ｂａは、扁平な形状を有していてもよいし、筒状部５５Ｂａの外観形状は直方体状であってもよいし、薄板状であってもよい。相手側端子４５の形状に適合するように、筒状部５５Ｂａの一部が湾曲または屈曲していてもよい。
【００７２】
インレット６Ａと充電コネクタ３０Ａとが相互に接続された場合、端子５５の筒状部５５Ｂａの外周面５５ｇが、相手側端子４５の接触片４５Ｃに接触する。複数の接触片４５Ｃは、内側環状部４３と、端子５５の筒状部５５Ｂａの外周面５５ｇとの間に位置する。外周面５５ｇが少なくとも１つの接触片４５Ｃに接触することで、端子５５が相手側端子４５に電気接続される。
【００７３】
（伝熱部材５６）
充電コネクタ３０Ａは、伝熱部材５６をさらに備える。伝熱部材５６は、端子５５の筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎに接触するように設けられ、筒状部５５Ｂａとの間で熱交換を行なう。相手側端子４５が端子５５に導通することにより、筒状部５５Ｂａで熱が発生する。伝熱部材５６は、導通の際に筒状部５５Ｂａで発生した熱の一部を筒状部５５Ｂａから吸収し、吸収した熱を根元部５５Ａの側に輸送する。
【００７４】
次のようにＱ１およびＱ２を定義した場合、伝熱部材５６は、Ｑ１＞Ｑ２の関係を満足するように構成されている。Ｑ１とは、所定の条件で導通が行なわれた際に（たとえば、相手側端子４５と端子５５との間で所定の充電条件で導通が行なわれた際に）、伝熱部材５６を媒質として根元部５５Ａの側に輸送される伝熱量（単位はたとえばＪ／ｓ）のことである。
【００７５】
一方、伝熱部材５６の代わりに他の伝熱部材を準備する。他の伝熱部材は、筒状部５５Ｂａを構成している部材の熱伝導率と同一の熱伝導率を有し、筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎ側に形成された空間を埋め尽くような固体物質から構成される。典型的には、筒状部５５Ｂａと同一の材質を有する部材であって、かつ、筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎ側に形成された空間を埋め尽くようなものを他の伝熱部材として準備する。Ｑ２とは、このような他の伝熱部材を、筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎ側に形成された空間を埋め尽くすように配置し、かつ、上記Ｑ１の場合と同一の条件で導通を行なった場合に、他の伝熱部材を媒質として根元部５５Ａの側に輸送される伝熱量（単位はたとえばＪ／ｓ）のことである。
【００７６】
Ｑ１＞Ｑ２を満足するものであれば、伝熱部材５６としては任意の構成を採用可能である。Ｑ１，Ｑ２の各々の値を正確に算出することは困難であるが、Ｑ１，Ｑ２の大小関係は容易に判断することが可能である。すなわち、Ｑ１，Ｑ２の各々の値は、端子５５等が配置されている雰囲気の温度、伝熱部材５６の状態（固体、液体、気体）、および、伝熱のメカニズム（熱伝達、熱伝導、対流など）に影響され得る。
【００７７】
伝熱部材５６がＱ１＞Ｑ２を満足するものであるか否かについては、実験により容易に判断可能である。たとえば、所定の充電条件で伝熱部材５６を用いて充電を行なった場合の根元部５５Ａの温度変化と、当該条件と同一の充電条件で上記他の伝熱部材を用いて充電を行なった場合の根元部５５Ａの温度変化とを測定する。根元部５５Ａの温度変化は、サーミスタ等の温度センサを根元部５５Ａに貼り付けることで容易に測定できる。伝熱部材５６の場合における根元部５５Ａの温度上昇の度合い（導通を開始してからの経過時間と温度との関係）が、上記他の伝熱部材の場合における根元部５５Ａの温度上昇の度合いに比べて急峻である場合、伝熱部材５６がＱ１＞Ｑ２を満足するものであると判断することができる。
【００７８】
上述のとおり本実施の形態においては、端子５５の筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎ側に、密閉空間が形成されている。伝熱部材５６は、この密閉空間に封入された冷媒である。筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎ側に形成された密閉空間および伝熱部材５６（冷媒）により、ヒートパイプが構成されている。ヒートパイプは一般的に、固体物質による熱伝導の場合に比べて伝熱量が十分に多い。
【００７９】
伝熱部材５６としての冷媒は、気液２相冷媒を含んでいる。筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎ側に形成された密閉空間には、冷媒が蒸発する蒸発部Ｖと、冷媒が凝縮する凝縮部Ｗとが形成され、冷媒の相変化によって熱が輸送される。筒状部５５Ｂａの内周面５５ｎには、メッシュやグルーブ状ウィックなど、毛細管現象の作用により冷媒を効率良く移動させるための部材や加工が設けられているとよい。伝熱部材５６（冷媒）によって密閉空間の中で根元部５５Ａの側に輸送された熱は、根元部５５Ａを介して電線５８の導体５８Ｂに放出される。
【００８０】
（作用および効果）
仮に、実施の形態５のような構成が採用されず、たとえば、端子５５の本体部５５Ｂが単一の円柱状部材（中空ではなく、中実の部材）から構成され、端子５５が全体として同一の熱伝導率を有する部材のみから構成されているとする。このような場合には、端子５５と相手側端子４５との導通の際に発生した熱は、端子５５の本体部５５Ｂのみを媒質として根元部５５Ａの側に輸送される。このような構成においては、実施の形態５の場合に比べて、発熱箇所から根元部５５Ａに熱が伝わりにくく、発熱箇所に対して作用する放熱効果も実施の形態５の場合に比べて低くなる。
【００８１】
これに対して実施の形態５においては、本体部５５Ｂの内周面５５ｎに接触するように伝熱部材５６が設けられる。伝熱部材５６は、端子５５のうちの筒状部５５Ｂａを構成している部材とは別の部材であり、伝熱部材５６は、端子５５と相手側端子４５との導通の際に筒状部５５Ｂａで発生した熱の一部を筒状部５５Ｂａから吸収し、吸収した熱を根元部５５Ａの側に輸送する。上述のとおり伝熱部材５６は、熱を輸送する際にＱ１＞Ｑ２の関係を満足するように構成されているため、上記のような仮の構成の場合に比べて、端子５５の筒状部５５Ｂａで発生した熱を伝熱部材５６が吸収して根元部５５Ａに効率良く輸送することができ、ひいては、端子５５の発熱箇所の温度上昇を効果的に抑制することが可能となる。
【００８２】
以上述べたように、実施の形態１−４で開示した技術思想は、車両側に設けられたインレットが「コネクタ」に相当する場合に限られず、充電コネクタが「コネクタ」に相当する場合にも同様に適用可能である。
【００８３】
［実施の形態１−５に関する変形例］
以上の実施の形態１−５は、車載電池と車両外部に設けられた充電器との間の電気接続を確立するために利用されるコネクタに基づき説明した。このような態様に限られるものではなく、本開示の技術的思想は、通電の際に端子の本体部で発生した熱を根元部の側に輸送するという態様であればあらゆるものに適用可能である。
【００８４】
以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は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。
【符号の説明】
【００８５】
１  車両、２  ボディ、３  燃料タンク、４  車載電池、５  カバー、６，６Ａ  インレット、７  第１接続部、８，１３  柱状部、８Ｈ，１４Ｈ，１５Ｈ，５４Ｈ，５５Ｈ  端子穴、９，１４，１５，５４，５５  端子、１０  第２接続部、１１，５１  基板、１２  案内壁、１３Ｓ，３２Ｓ，４２Ｓ，５３Ｓ  凹部、１５Ａ，３５Ａ，４５Ａ，５５Ａ  根元部、１５Ｂ，５５Ｂ  本体部、１５Ｂａ，５５Ｂａ  筒状部、１５Ｂｂ，５５Ｂｂ  先端部、１５Ｂｃ  閉塞部、１５Ｄ  セパレータ、１５ｇ，５５ｇ  外周面、１５ｎ，５５ｎ  内周面、１６，５６  伝熱部材、１８，３８，４８，５８  電線、１８Ａ，３８Ａ，４８Ａ，５８Ａ  被覆、１８Ｂ，３８Ｂ，４８Ｂ，５８Ｂ  導体、１９  冷却装置、２０，３５，４５  相手側端子、３０，３０Ａ  充電コネクタ、３１，４１  底部、３２，４２  外側環状部、３３，４３  内側環状部、３５Ｂ，４５Ｂ  中央部、３５Ｃ，４５Ｃ  接触片、５３  周壁部、Ｒ１  第１流通部、Ｒ２  第２流通部、Ｖ  蒸発部、Ｗ  凝縮部。
【図１】
2019197641.tif 000003
【図２】
2019197641.tif 000004
【図３】
2019197641.tif 000005
【図４】
2019197641.tif 000006
【図５】
2019197641.tif 000007
【図６】
2019197641.tif 000008
【図７】
2019197641.tif 000009
【図８】
2019197641.tif 000010
【図９】
2019197641.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月9日(2019.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図５に示すように、筒状部１５Ｂａのうちの根元部１５Ａ側には、閉塞部１５Ｂｃが形成されていてもよい。当該構成によれば、根元部１５Ａが本体部１５Ｂに接合されていなくても、本体部１５Ｂは伝熱部材１６（冷媒）を内周面１５ｎ側に収容することが可能となる。なお、端子１５は、筒状部１５Ｂａのうちの根元部１５Ａ側に、ループ式のヒートパイプをさらに備えていてもよい。