JP7006483B2

JP7006483B2 - コネクタ

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Publication number: JP7006483B2
Application number: JP2018082737A
Authority: JP
Inventors: 邦彦新井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2038-04-24
Also published as: US20190322186A1; US11312252B2; CN110395124B; DE102019110241B4; JP2019192446A; CN110395124A; DE102019110241A1

Description

本開示は、コネクタに関する。

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。

特許文献１に開示されたコネクタは、電気接触子（端子）を保持するフレームを備えており、このフレームは内部空洞を有している。フレームの内部空洞には、冷却ダクトから流体が供給される。特許文献１は、フレームは電気接触子をその正しい位置に適応させるのに役立ち得、使用の間において（たとえば、コネクタを自動車に差し込むか引き抜くときに）電気接触子を構造的に支持し、かつかなりの熱が発生する箇所における冷却を提供する、と述べている。

特表２０１７－５０７６４０号公報

コネクタの端子は、電線に接続される根元部と、相手側コネクタの端子（相手側端子）に接触する部分である接触部とを有する。導通の際、コネクタの端子はこの接触部において発熱しやすい。特許文献１に開示されたフレームにおいては、内部空洞の中を通流する流体によって、端子のうちの電線側に設けられた根元部の位置で冷却（端子に対する吸熱）が行なわれる。すなわち、特許文献１のフレームにおいては、端子の上記根元部に対応する位置にのみ内部空洞が形成されている。

端子の上記根元部は相手側端子には接触せず、端子の上記根元部は上記接触部から一定の距離を隔てて離れている。特許文献１の構成においては、フレームの内部空洞（流体）は、フレームのうちの上記接触部の近傍に位置する部分にまでは到達していない。上記接触部から一定の距離を隔てて離れた位置において冷却（端子に対する吸熱）が行なわれており、端子の上記接触部で発生した熱を効率良く吸熱して放熱するという点において改善の余地が存在している。

本開示は、端子の接触部で発生した熱を効率良く吸熱して放熱することにより、端子およびその周辺要素の温度上昇を抑制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。

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、上記相手側コネクタが嵌め込まれる凹部を内側に形成する外周壁と、上記外周壁の内側に設けられ、内周面を有し、上記相手側コネクタの相手側端子を上記内周面の内側に受け入れ可能なように構成された筒状部と、上記内周面の内側に配置された接触部を有し、上記接触部が上記相手側端子に接触することで上記相手側端子に電気接続される端子と、吸熱部および放熱部を有し、上記吸熱部が上記内周面に対して上記接触部の反対側の位置に設けられた冷却機構と、を備え、上記冷却機構は、上記接触部で発生し上記内周面を通して上記吸熱部に伝達された熱を上記放熱部において放熱する。

上記構成によれば、接触部の近くに冷却機構の吸熱部が設けられているため、端子の接触部で発生した熱を効率良く吸熱して放熱部において放熱することにより、端子およびその周辺要素の温度上昇を効果的に抑制することができる。

上記コネクタにおいて、上記冷却機構は、冷媒が封入されたヒートパイプを含んでいてもよい。

上記構成によれば、冷却機構を金属製の部材のみから構成する場合に比べ、冷媒によって熱を効率よく輸送することができる。

上記コネクタにおいて、上記冷媒は、気液２相冷媒を含み、上記ヒートパイプは、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を有し、上記冷媒の相変化によって上記熱を輸送してもよい。

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。

上記コネクタにおいて、上記ヒートパイプは、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流通部とを有する、ループ式のパイプであってもよい。

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。

上記コネクタにおいて、上記蒸発部は、上記吸熱部から離れた位置に設けられており、上記冷却機構は、上記吸熱部と上記蒸発部とを接続する、金属製の熱伝達部をさらに有していてもよい。

上記構成によれば、金属製の熱伝達部が設けられている分、冷却機構を安価かつ容易に作製することを企図できる。

上記コネクタにおいて、上記冷却機構は、金属製の部材のみから構成されていてもよい。

上記構成によれば、冷却機構がヒートパイプを含んでいる場合に比べて、冷却機構を安価かつ容易に作製することを企図できる。

上記コネクタにおいて、上記放熱部は、上記端子に接続された電線に接触するように配置されていてもよい。

上記構成によれば、電線は端子に比べて大きな熱容量を有しており、放熱部との間で適切に熱交換を行なうことができる。

上記コネクタにおいて、上記冷却機構は、上記放熱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含んでいてもよい。

上記構成によれば、冷却機構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。

本開示に基づくコネクタによれば、端子の接触部で発生した熱を効率良く吸熱して放熱することにより、端子およびその周辺要素の温度上昇を抑制することが可能となる。

実施の形態１における車両１を示す斜視図である。実施の形態１におけるインレット７を示す斜視図である。実施の形態１におけるインレット７を示す正面図である。図３中のＩＶ－ＩＶ線に沿った矢視断面図である。実施の形態１におけるインレット７に充電コネクタ９が嵌め込まれた様子を示す断面図である。実施の形態１におけるインレット７に備えられるヒートパイプ１８Ｈを説明するための斜視図である。実施の形態２におけるインレット７Ａに備えられる冷却機構１８を説明するための断面図である。実施の形態３におけるインレット７Ｂを示す断面図である。実施の形態４におけるインレット７Ｃを示す断面図である。実施の形態５におけるインレット７Ｄを示す斜視図である。実施の形態６における充電コネクタ９Ａを示す斜視図である。図１１中のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った矢視断面図である。

実施の形態１－６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１－５（図１－図１０）においては、車両側に設けられたインレット（インレット７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）が「コネクタ」に相当し、実施の形態６（図１１，図１２）においては充電コネクタ９Ａが「コネクタ」に相当する。

［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６，７を備える。燃料タンク３および車載電池４は、ボディ２内に搭載される。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が開けられることでインレット６，７が露出する。

インレット６に充電コネクタ８が接続された状態で、車載電池４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。インレット７（コネクタ）に充電コネクタ９（相手側コネクタ）が接続された状態で、車載電池４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。

（インレット７）
図２，図３はそれぞれ、インレット７を示す斜視図および正面図であり、図４は図３中のＩＶ－ＩＶ線に沿った矢視断面図である。図５は、インレット７に充電コネクタ９が嵌め込まれた様子を示す断面図である。図２－図５を参照して、インレット７は、基板１０、外周壁１１、底壁１２、信号用接続部１３Ａ，１３Ｂ、電力用接続部１４Ａ，１４Ｂ、および冷却機構１８（図４，図５）を備える。

基板１０は略矩形状の外形を有し、外周壁１１は筒状の形状を有する。外周壁１１は、基板１０を貫通するように設けられ、外周壁１１の一方側（図４紙面右側）の端部は底壁１２によって塞がれている。基板１０、外周壁１１および底壁１２は、一体成形によって作製されて単一の部材を構成していてもよいし、互いに別部材として作製された後に互いに組み立てられていてもよい。

外周壁１１は、凹部１１Ａを自身の内側に形成している。凹部１１Ａには、充電コネクタ９（図１，図４）が嵌め込まれる。相手側コネクタとしての充電コネクタ９は、相手側端子２０、外周壁２１および底壁２２を有しており、相手側端子２０は電線２７を介して図示しない充電器に電気接続されている。外周壁２１は、凹部１１Ａのうちの筒状部１５（図４等を参照して後述する）の外側に位置する部分内に嵌め込まれ、相手側端子２０は筒状部１５の内側に挿入される。

信号用接続部１３Ａ，１３Ｂおよび電力用接続部１４Ａ，１４Ｂ（図２，図３）は、いずれも外周壁１１の内側に設けられる。電力用接続部１４Ａ，１４Ｂは、略同一の構成を有しており、電力用接続部１４Ａについて以下説明する。図４に示すように、電力用接続部１４Ａは、筒状部１５および端子１６を含む。

筒状部１５は、外周壁１１（図２，図３）の内側の位置（より具体的には、外周壁１１から離れた位置）に設けられ、内周面１５Ａおよび外周面１５Ｂを有する。筒状部１５は、底壁１２から起立するように設けられ、充電コネクタ９の相手側端子２０を内周面１５Ａの内側に受け入れ可能なように略円筒状に構成されている（図４，図５）。筒状部１５は底壁１２と一体的に形成されていてもよいし、底壁１２とは別体として作製された後に底壁１２に固定されてもよい。

端子１６は、根元部１６Ａ、中央部１６Ｂ、および複数の接触部１６Ｃを有する。端子１６は、電線１７を介して車載電池４（図１）に電気接続される。電線１７の被覆１７Ａからは導体１７Ｂが露出しており、端子１６の根元部１６Ａは、圧着等の手段により導体１７Ｂに接続される。中央部１６Ｂに対して根元部１６Ａの反対側の位置に複数の接触部１６Ｃが設けられる。中央部１６Ｂは、複数の接触部１６Ｃを支持している。

複数の接触部１６Ｃは、筒状部１５の内周面１５Ａの内側に配置される。複数の接触部１６Ｃは、各々が片状（長尺板状）に形成され、筒状部１５の軸方向に沿って延びている。複数の接触部１６Ｃ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。複数の接触部１６Ｃに囲まれた空間内に相手側端子２０が挿入される（図５）。筒状部１５により、端子１６（複数の接触部１６Ｃ）と相手側端子２０との機械的な相互接触が保持される。

充電コネクタ９がインレット７に嵌め込まれた場合、接触部１６Ｃが充電コネクタ９の相手側端子２０に弾性的に接触する。複数の接触部１６Ｃは、筒状部１５の内周面１５Ａと相手側端子２０との間に位置し、端子１６は、少なくとも１つの接触部１６Ｃが相手側端子２０に接触することで、相手側端子２０に電気接続される。

（冷却機構１８）
図４に示すように、冷却機構１８は、吸熱部１８Ａ１および放熱部１８Ａ２を有する。吸熱部１８Ａ１は筒状部１５の中に設けられ、筒状部１５の径方向において内周面１５Ａと外周面１５Ｂとの間に位置している。吸熱部１８Ａ１は、筒状部１５の内周面１５Ａに対して接触部１６Ｃの反対側に位置するように設けられる。

相手側端子２０と接触部１６Ｃとの導通により、接触部１６Ｃで熱が発生する。熱は、筒状部１５の内周面１５Ａを通して吸熱部１８Ａ１に伝達される。冷却機構１８は、吸熱部１８Ａ１に伝達された熱を放熱部１８Ａ２に輸送し、その熱を放熱部１８Ａ２において放熱する。

実施の形態１の冷却機構１８は、冷媒１８Ｂが封入されたヒートパイプ１８Ｈを含む。冷媒１８Ｂは、気液２相冷媒を含んでいる。ヒートパイプ１８Ｈ（より具体的にはヒートパイプ１８Ｈの内部に設けられた密閉空間）は、冷媒１８Ｂが蒸発する蒸発部１８Ｃ１と、冷媒１８Ｂが凝縮する凝縮部１８Ｃ２とを有し、冷媒１８Ｂの相変化によって熱を輸送する。

実施の形態１のヒートパイプ１８Ｈは、パイプ部１８Ａおよび冷媒１８Ｂを有する。パイプ部１８Ａは、ヒートパイプ１８Ｈの外殻を構成し、銅等の金属から中空に形成される。パイプ部１８Ａは、高い熱伝導率を有する樹脂から形成されてもよい。

パイプ部１８Ａは、筒状部１５の中に埋設される部分と、電線１７の導体１７Ｂに接触するように配置される部分と、これら部分の間を接続する部分とを有する。筒状部１５の中に埋設される部分は、全体として略円筒形状を呈しており、当該埋設される部分の内部空間が蒸発部１８Ｃ１として機能する。パイプ部１８Ａのうち、蒸発部１８Ｃ１の径方向内側に位置する部分が、ヒートパイプ１８Ｈの吸熱部１８Ａ１を構成する。

ヒートパイプ１８Ｈの吸熱部１８Ａ１は、筒状部１５の内周面１５Ａ（筒状部１５の内側部分１５Ｃ）に対して接触部１６Ｃの反対側に位置している。端子１６の接触部１６Ｃとヒートパイプ１８Ｈの吸熱部１８Ａ１との間には、筒状部１５の内側部分１５Ｃが存在しており、接触部１６Ｃが吸熱部１８Ａ１に直接的に接触することは、筒状部１５の内側部分１５Ｃの存在によって防止されている。筒状部１５の内側部分１５Ｃにサーミスタ等の温度センサを埋め込み、温度検知結果に基づいて充電電力等を制御してもよい。

パイプ部１８Ａのうち、電線１７の導体１７Ｂに接触するように配置された部分（接触部分）も全体として略円筒形状を呈している。当該接触部分の内部空間が凝縮部１８Ｃ２として機能する。パイプ部１８Ａのうち、凝縮部１８Ｃ２の径方向内側に位置する部分（電線１７の導体１７Ｂに接触している部分）が放熱部１８Ａ２を構成する。すなわち実施の形態１においては、冷却機構１８の放熱部１８Ａ２が、端子１６に接続された電線１７の導体１７Ｂに接触するように配置されている。

パイプ部１８Ａの内部空間のうち、蒸発部１８Ｃ１と凝縮部１８Ｃ２との間の部分は、輸送部１８Ｄとして機能する。冷媒１８Ｂは、蒸発部１８Ｃ１と凝縮部１８Ｃ２との間を輸送部１８Ｄを介して移動する。輸送部１８Ｄ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１８Ｂ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。

図６に示すように、ヒートパイプ１８Ｈは、たとえば、シート状ヒートパイプの一部を円筒形状を呈するように変形させることで構成できる。吸熱部１８Ａ１を内面側に形成する円筒形状部（蒸発部１８Ｃ１に対応する部位）と、放熱部１８Ａ２を内面側に形成するもう一つの円筒形状部（凝縮部１８Ｃ２に対応する部位）とを、シート状ヒートパイプに設ける。シート状ヒートパイプの厚みは、たとえば１ｍｍ～３ｍｍである。

筒状部１５の内部に中空の収容部を予め形成しておくことで、ヒートパイプ１８Ｈをこの収容部の中に嵌め込むことが可能となる。インサート成形により、ヒートパイプ１８Ｈの一部（蒸発部１８Ｃ１に対応する部位）を筒状部１５の内部に設けてもよい。実施の形態１では、ヒートパイプ１８Ｈの上記一部（蒸発部１８Ｃ１に対応する部位）が筒状部１５の中に埋設されているが、ヒートパイプ１８Ｈの上記一部は、筒状部１５の外周面１５Ｂの側において凹部１１Ａに露出していてもよい。この構成においても、端子１６の接触部１６Ｃとヒートパイプ１８Ｈの吸熱部１８Ａ１との間には筒状部１５の内側部分１５Ｃが存在しており、接触部１６Ｃが吸熱部１８Ａ１に直接的に接触することは筒状部１５の内側部分１５Ｃの存在によって防止される。

（作用および効果）
実施の形態１においては、冷却機構１８の吸熱部１８Ａ１が筒状部１５の内周面１５Ａに対して接触部１６Ｃの反対側の位置に設けられている（図５）。相手側端子２０との導通により、端子１６の接触部１６Ｃは発熱する。熱は、筒状部１５の内周面１５Ａを通して吸熱部１８Ａ１に伝達される。冷却機構１８は、吸熱部１８Ａ１に伝達された熱を放熱部１８Ａ２に輸送し、その熱を放熱部１８Ａ２において放熱する。

仮に、上記のような構成が採用されず、たとえば、端子１６の根元部１６Ａの位置において冷却（端子１６に対する吸熱）が行なわれるとする。このような場合、端子１６の接触部１６Ｃで発生した熱のほとんどが、いったん中央部１６Ｂを介して根元部１６Ａに伝達され、その後に、根元部１６Ａの位置において冷却機構により吸熱される。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（接触部１６Ｃ）から吸熱箇所までの熱伝達経路が長いため、発熱箇所に対して作用する冷却効果も実施の形態１の場合に比べて低くなる。

実施の形態１の構成は、このような構成に比べて接触部１６Ｃの近くに冷却機構１８の吸熱部１８Ａ１が設けられているため、端子１６の接触部１６Ｃで発生した熱を効率良く吸熱して放熱部１８Ａ２において放熱することにより、端子１６およびその周辺要素の温度上昇を効果的に抑制することができる。

電力用接続部１４Ａの筒状部１５の内部に設けられる冷却機構１８と、電力用接続部１４Ｂの筒状部１５の内部に設けられる冷却機構１８とは、互いに独立して構成され、かつ互いに離間して配置されているとよい。冷却機構１８が金属製の部材を含んで構成されている場合であっても、電力用接続部１４Ａ側と電力用接続部１４Ｂ側との間に短絡が発生することを抑制可能となる。１つの冷却機構１８によってこれら２つの筒状部１５を冷却するように構成することも可能である。この場合、電力用接続部１４Ａ側と電力用接続部１４Ｂ側との間に適式な絶縁構造を設けるとよい。

上述のとおり実施の形態１の冷却機構１８は、冷媒１８Ｂが封入されたヒートパイプ１８Ｈを含む。冷却機構１８を金属製の部材のみから構成する場合に比べ、冷媒１８Ｂによって熱を効率よく輸送することができる。

上述のとおり実施の形態１の冷媒１８Ｂは、気液２相冷媒を含む。気液２相冷媒の場合には、冷媒１８Ｂを循環させるためのポンプ等の動力源をヒートパイプ１８Ｈが備えていなくても、冷媒１８Ｂ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も企図できる。ヒートパイプ１８Ｈの種類、形状および大きさ等に応じて、蒸発部１８Ｃ１と凝縮部１８Ｃ２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１８Ｂ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。

上述のとおり実施の形態１では、ヒートパイプ１８Ｈは、密閉空間を形成するパイプ部１８Ａと、パイプ部１８Ａの密閉空間の中に収容された冷媒１８Ｂとを有している。溶着等の手段によってパイプ部１８Ａの密閉空間を構成することによって、冷媒１８Ｂがパイプ部１８Ａから漏れ出ることを（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１８Ｂ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。

上述のとおり実施の形態１では、冷却機構１８の放熱部１８Ａ２が、端子１６に接続された電線１７（ここでは導体１７Ｂ）に接触するように配置されている。電線１７は端子１６に比べて大きな熱容量を有しており、放熱部１８Ａ２との間で適切に熱交換を行なうことができる。冷却機構１８の放熱部１８Ａ２は、電線１７の導体１７Ｂとは異なる部分に接触するように配置され、その異なる部分との間で熱交換を行なうように構成されてもよい。

［実施の形態２］
図７は、実施の形態２におけるインレット７Ａに備えられる冷却機構１８を説明するための断面図である。この断面図は、筒状部１５の軸方向に対して直交する二次元平面で筒状部１５およびヒートパイプ１８Ｈを仮想的に切断した際に得られるこれらの断面形状を表している。

図７に示すように、ヒートパイプ１８Ｈは、蒸発部１８Ｃ１から凝縮部１８Ｃ２へ冷媒１８Ｂを流通させる第１流通部１８Ｅと、凝縮部１８Ｃ２から蒸発部１８Ｃ１へ第１流通部１８Ｅを通さずに冷媒１８Ｂを蒸発部１８Ｃ１へ流通させる第２流通部１８Ｆとを有する、ループ式のパイプである。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１６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。

図７に示すインレット７Ａの冷却機構１８は、ヒートパイプ１８Ｈに加えて、冷却装置１８Ｇをさらに含む。冷却装置１８Ｇは、ヒートパイプ１８Ｈの放熱部１８Ａ２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。放熱部１８Ａ２の表面に複数の放熱フィンを設けてもよい。

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、その回路と放熱部１８Ａ２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。これらの構成によれば、冷却機構１８による放熱効率が向上し、ひいては端子１６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。このような冷却装置１８Ｇは、実施の形態１の構成に組み合わせて実施することも可能である。

［実施の形態３］
図８は、実施の形態３におけるインレット７Ｂを示す断面図である。実施の形態１，３は、冷却機構１８がヒートパイプ１８Ｈを含んでいるという点では共通している。実施の形態３においては、ヒートパイプ１８Ｈの蒸発部１８Ｃ１が、冷却機構１８の吸熱部１８Ａ１から離れた位置に設けられている。冷却機構１８は、吸熱部１８Ａ１と蒸発部１８Ｃ１とを接続する熱伝達部１８Ｊをさらに有している。

熱伝達部１８Ｊは、たとえば金属製の薄板から構成できる。相手側端子２０と接触部１６Ｃとの導通により、接触部１６Ｃで熱が発生する。熱は、筒状部１５の内周面１５Ａを通して吸熱部１８Ａ１に伝達される。吸熱部１８Ａ１に伝達された熱は、熱伝達部１８Ｊを介して蒸発部１８Ｃ１に輸送される。熱は、輸送部１８Ｄを介して放熱部１８Ａ２に輸送され、放熱部１８Ａ２において放熱される。

ヒートパイプ１８Ｈの長さとしては、実施の形態３の方が実施の形態１に比べて短く、金属製の熱伝達部１８Ｊが設けられている分、冷却機構１８を安価かつ容易に作製することを企図できる。冷却機構１８のうち、筒状部１５に埋設されている部分のすべてが金属製の薄板から円筒状に構成されていてもよい。中実の金属製部材は、中空のヒートパイプ１８Ｈに比べて高い剛性を発揮することができ、そのような金属製部材は筒状部１５の内部で補強部材（骨格部材）として機能することができる。

［実施の形態４］
図９は、実施の形態４におけるインレット７Ｃを示す断面図である。実施の形態４は、冷却機構１８がヒートパイプ１８Ｈを含んでおらず、金属製の部材のみから構成されているという点で実施の形態１と相違する。当該構成によれば、冷却機構１８がヒートパイプ１８Ｈを含んでいる場合に比べて、冷却機構１８を安価かつ容易に作製することを企図できる。

［実施の形態５］
図１０は、実施の形態５におけるインレット７Ｄを示す斜視図である。実施の形態１，５は、筒状部１５が外周壁１１の内側に設けられているという点では共通している。実施の形態５においては、筒状部１５の一部が外周壁１１に接続されている。筒状部１５は、外周壁１１の内側部分と一体的に形成されている。

すなわち、筒状部１５が外周壁１１の内側に設けられているという表現の技術的思想には、筒状部１５が外周壁１１の内側において外周壁１１から離れた位置に設けられているという場合と、筒状部１５の一部が外周壁１１の内側部分と一体化されているという場合との両方が含まれる。実施の形態５の構成が採用される場合であっても、実施の形態１の場合と略同様の作用および効果を得ることができる。

［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、本開示の技術的思想が急速充電を行なうためのインレット７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ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インレット６（図１）にも適用可能であり、この場合にはインレット６が「コネクタ」に相当し、充電コネクタ８（図１）が「相手側コネクタ」に相当する。

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。

［実施の形態６］
図１１は、実施の形態６における充電コネクタ９Ａを示す斜視図である。図１２は、図１１中のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った矢視断面図である。実施の形態６においては、充電コネクタ９Ａが「コネクタ」に相当する。インレット７Ｅに充電コネクタ９Ａ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。充電コネクタ９Ａは、外周壁２１、底壁２２、電力用接続部２４Ａ，２４Ｂ、および冷却機構２８（図１２）を備える。

外周壁２１は筒状の形状を有する。外周壁２１の一方側（図１２紙面左側）の端部は底壁２２によって塞がれている。外周壁２１および底壁２２は、一体成形によって作製されて単一の部材を構成していてもよいし、互いに別部材として作製された後に互いに組み立てられていてもよい。

外周壁２１は、凹部２１Ａを自身の内側に形成している。凹部２１Ａには、インレット７Ｅ（図１２）が嵌め込まれる。相手側コネクタとしてのインレット７Ｅは、相手側端子３０および挿入部３１を有しており、相手側端子３０は電線３７を介して図示しない車載電池に電気接続されている。挿入部３１は、凹部２１Ａのうちの筒状部２５（後述する）の外側に位置する部分内に嵌め込まれ、相手側端子３０は筒状部２５の内側に挿入される。

電力用接続部２４Ａ，２４Ｂは、いずれも外周壁２１の内側に設けられる。電力用接続部２４Ａ，２４Ｂは、略同一の構成を有しており、電力用接続部２４Ａについて以下説明する。電力用接続部２４Ａは、筒状部２５および端子２６を含む。

筒状部２５は、外周壁２１の内側の位置に設けられ、内周面２５Ａおよび外周面２５Ｂを有する。筒状部２５は、底壁２２から起立するように設けられ、インレット７Ｅの相手側端子３０を内周面２５Ａの内側に受け入れ可能なように略円筒状に構成されている。筒状部２５は底壁２２と一体的に形成されていてもよいし、底壁２２とは別体として作製された後に底壁２２に固定されてもよい。

端子２６は、根元部２６Ａ、中央部２６Ｂ、および複数の接触部２６Ｃを有する。端子２６は、電線２７を介して図示しない充電器に電気接続される。電線２７の被覆２７Ａからは導体２７Ｂが露出しており、端子２６の根元部２６Ａは、圧着等の手段により導体２７Ｂに接続される。中央部２６Ｂに対して根元部２６Ａの反対側の位置に複数の接触部２６Ｃが設けられる。中央部２６Ｂは、複数の接触部２６Ｃを支持している。

複数の接触部２６Ｃは、筒状部２５の内周面２５Ａの内側に配置される。複数の接触部２６Ｃは、各々が片状（長尺板状）に形成され、筒状部２５の軸方向に沿って延びている。複数の接触部２６Ｃ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。複数の接触部２６Ｃに囲まれた空間内に相手側端子３０が挿入される。

充電コネクタ９Ａがインレット７Ｅに嵌め込まれた場合、接触部２６Ｃがインレット７Ｅの相手側端子３０に弾性的に接触する。複数の接触部２６Ｃは、筒状部２５の内周面２５Ａと相手側端子３０との間に位置し、端子２６は、少なくとも１つの接触部２６Ｃが相手側端子３０に接触することで、相手側端子３０に電気接続される。

（冷却機構２８）
冷却機構２８は、吸熱部２８Ａ１および放熱部２８Ａ２を有する。吸熱部２８Ａ１は筒状部２５の中に設けられ、筒状部２５の径方向において内周面２５Ａと外周面２５Ｂとの間に位置している。吸熱部２８Ａ１は、筒状部２５の内周面２５Ａに対して接触部２６Ｃの反対側に位置するように設けられる。

相手側端子３０と接触部２６Ｃとの導通により、接触部２６Ｃで熱が発生する。熱は、筒状部２５の内周面２５Ａを通して吸熱部２８Ａ１に伝達される。冷却機構２８は、吸熱部２８Ａ１に伝達された熱を放熱部２８Ａ２に輸送し、その熱を放熱部２８Ａ２において放熱する。

実施の形態６の冷却機構２８は、冷媒２８Ｂが封入されたヒートパイプ２８Ｈを含む。冷媒２８Ｂは、気液２相冷媒を含んでいる。ヒートパイプ２８Ｈ（より具体的にはヒートパイプ２８Ｈの内部に設けられた密閉空間）は、冷媒２８Ｂが蒸発する蒸発部２８Ｃ１と、冷媒２８Ｂが凝縮する凝縮部２８Ｃ２とを有し、冷媒２８Ｂの相変化によって熱を輸送する。

実施の形態６のヒートパイプ２８Ｈは、パイプ部２８Ａおよび冷媒２８Ｂを有する。パイプ部２８Ａは、ヒートパイプ２８Ｈの外殻を構成し、銅等の金属から中空に形成される。パイプ部２８Ａは、高い熱伝導率を有する樹脂から形成されてもよい。

パイプ部２８Ａは、筒状部２５の中に埋設される部分と、電線２７の導体２７Ｂに接触するように配置される部分と、これら部分の間を接続する部分とを有する。筒状部２５の中に埋設される部分は、全体として略円筒形状を呈しており、当該埋設される部分の内部空間が蒸発部２８Ｃ１として機能する。パイプ部２８Ａのうち、蒸発部２８Ｃ１の径方向内側に位置する部分が、ヒートパイプ２８Ｈの吸熱部２８Ａ１を構成する。

ヒートパイプ２８Ｈの吸熱部２８Ａ１は、筒状部２５の内周面２５Ａ（筒状部２５の内側部分２５Ｃ）に対して接触部２６Ｃの反対側に位置している。端子２６の接触部２６Ｃとヒートパイプ２８Ｈの吸熱部２８Ａ１との間には、筒状部２５の内側部分２５Ｃが存在しており、接触部２６Ｃが吸熱部２８Ａ１に直接的に接触することは、筒状部２５の内側部分２５Ｃの存在によって防止されている。

パイプ部２８Ａのうち、電線２７の導体２７Ｂに接触するように配置された部分（接触部分）も全体として略円筒形状を呈している。当該接触部分の内部空間が凝縮部２８Ｃ２として機能する。パイプ部２８Ａのうち、凝縮部２８Ｃ２の径方向内側に位置する部分（電線２７の導体２７Ｂに接触している部分）が放熱部２８Ａ２を構成する。すなわち実施の形態６においては、冷却機構２８の放熱部２８Ａ２が、端子２６に接続された電線２７の導体２７Ｂに接触するように配置されている。

パイプ部２８Ａの内部空間のうち、蒸発部２８Ｃ１と凝縮部２８Ｃ２との間の部分は、輸送部２８Ｄとして機能する。冷媒２８Ｂは、蒸発部２８Ｃ１と凝縮部２８Ｃ２との間を輸送部２８Ｄを介して移動する。輸送部２８Ｄ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２８Ｂ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。

図６を参照しながら上述した場合と同様に、ヒートパイプ２８Ｈは、たとえば、シート状ヒートパイプの一部を円筒形状を呈するように変形させることで構成できる。吸熱部２８Ａ１を内面側に形成する円筒形状部（蒸発部２８Ｃ１に対応する部位）と、放熱部２８Ａ２を内面側に形成するもう一つの円筒形状部（凝縮部２８Ｃ２に対応する部位）とを、シート状ヒートパイプに設ける。シート状ヒートパイプの厚みは、たとえば１ｍｍ～３ｍｍである。

筒状部２５の内部に中空の収容部を予め形成しておくことで、ヒートパイプ２８Ｈをこの収容部の中に嵌め込むことが可能となる。インサート成形により、ヒートパイプ２８Ｈの一部（蒸発部２８Ｃ１に対応する部位）を筒状部２５の内部に設けてもよい。実施の形態６では、ヒートパイプ２８Ｈの上記一部（蒸発部２８Ｃ１に対応する部位）が筒状部２５の中に埋設されているが、ヒートパイプ２８Ｈの上記一部は、筒状部２５の外周面２５Ｂの側において凹部２１Ａに露出していてもよい。この構成においても、端子２６の接触部２６Ｃとヒートパイプ２８Ｈの吸熱部２８Ａ１との間には筒状部２５の内側部分２５Ｃが存在しており、接触部２６Ｃが吸熱部２８Ａ１に直接的に接触することは筒状部２５の内側部分２５Ｃの存在によって防止される。

（作用および効果）
実施の形態６においても、冷却機構２８の吸熱部２８Ａ１が筒状部２５の内周面２５Ａに対して接触部２６Ｃの反対側の位置に設けられている（図１２）。相手側端子３０との導通により、端子２６の接触部２６Ｃは発熱する。熱は、筒状部２５の内周面２５Ａを通して吸熱部２８Ａ１に伝達される。冷却機構２８は、吸熱部２８Ａ１に伝達された熱を放熱部２８Ａ２に輸送し、その熱を放熱部２８Ａ２において放熱する。

仮に、上記のような構成が採用されず、たとえば、端子２６の根元部２６Ａの位置において冷却（端子２６に対する吸熱）が行なわれるとする。このような場合、端子２６の接触部２６Ｃで発生した熱のほとんどが、いったん中央部２６Ｂを介して根元部２６Ａに伝達され、その後に、根元部２６Ａの位置において冷却機構により吸熱される。このような構成においては、実施の形態６の場合に比べて発熱箇所（接触部２６Ｃ）から吸熱箇所までの熱伝達経路が長いため、発熱箇所に対して作用する冷却効果も実施の形態６の場合に比べて低くなる。実施の形態６の構成は、このような構成に比べて接触部２６Ｃの近くに冷却機構２８の吸熱部２８Ａ１が設けられているため、端子２６の接触部２６Ｃで発生した熱を効率良く吸熱して放熱部２８Ａ２において放熱することにより、端子２６およびその周辺要素の温度上昇を効果的に抑制することができる。

以上述べたように、実施の形態１－５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。

［実施の形態１－６に関する変形例］
以上の実施の形態１－６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、通電の際に端子の接触部で発生した熱を吸熱して放熱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。

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。

１車両、２ボディ、３燃料タンク、４車載電池、５カバー、６，７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅインレット、８，９，９Ａ充電コネクタ、１０基板、１１，２１外周壁、１１Ａ，２１Ａ凹部、１２，２２底壁、１３Ａ，１３Ｂ信号用接続部、１４Ａ，１４Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ電力用接続部、１５，２５筒状部、１５Ａ，２５Ａ内周面、１５Ｂ，２５Ｂ外周面、１５Ｃ，２５Ｃ内側部分、１６，２６端子、１６Ａ，２６Ａ根元部、１６Ｂ，２６Ｂ中央部、１６Ｃ，２６Ｃ接触部、１７，２７，３７電線、１７Ａ，２７Ａ被覆、１７Ｂ，２７Ｂ導体、１８，２８冷却機構、１８Ａ１，２８Ａ１吸熱部、１８Ａ２，２８Ａ２放熱部、１８Ａ，２８Ａパイプ部、１８Ｂ，２８Ｂ冷媒、１８Ｃ１，２８Ｃ１蒸発部、１８Ｃ２，２８Ｃ２凝縮部、１８Ｄ，２８Ｄ輸送部、１８Ｅ第１流通部、１８Ｆ第２流通部、１８Ｇ冷却装置、１８Ｈ，２８Ｈヒートパイプ、１８Ｊ熱伝達部、２０，３０相手側端子、３１挿入部。

Claims

相手側コネクタに接続されるコネクタであって、
前記相手側コネクタが嵌め込まれる凹部を内側に形成する外周壁と、
前記外周壁の内側に設けられ、内周面を有し、前記相手側コネクタの相手側端子を前記内周面の内側に受け入れ可能なように構成された筒状部と、
前記内周面の内側に配置された接触部を有し、前記接触部が前記相手側端子に接触することで前記相手側端子に電気接続される端子と、
吸熱部および放熱部を有し、前記吸熱部が前記内周面に対して前記接触部の反対側の位置に設けられた冷却機構と、を備え、
前記冷却機構は、前記接触部で発生し前記内周面を通して前記吸熱部に伝達された熱を前記放熱部において放熱し、
前記冷却機構は、冷媒が封入されたヒートパイプを含む、
コネクタ。
前記冷媒は、気液２相冷媒を含み、
前記ヒートパイプは、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を有し、前記冷媒の相変化によって前記熱を輸送する、
請求項１に記載のコネクタ。
前記ヒートパイプは、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流通部とを有する、ループ式のパイプである、
請求項２に記載のコネクタ。
前記蒸発部は、前記吸熱部から離れた位置に設けられており、
前記冷却機構は、前記吸熱部と前記蒸発部とを接続する、金属製の熱伝達部をさらに有している、
請求項２または３に記載のコネクタ。
相手側コネクタに接続されるコネクタであって、
前記相手側コネクタが嵌め込まれる凹部を内側に形成する外周壁と、
前記外周壁の内側に設けられ、内周面を有し、前記相手側コネクタの相手側端子を前記内周面の内側に受け入れ可能なように構成された筒状部と、
前記内周面の内側に配置された接触部を有し、前記接触部が前記相手側端子に接触することで前記相手側端子に電気接続される端子と、
吸熱部および放熱部を有し、前記吸熱部が前記内周面に対して前記接触部の反対側の位置に設けられた冷却機構と、を備え、
前記冷却機構は、前記接触部で発生し前記内周面を通して前記吸熱部に伝達された熱を前記放熱部において放熱し、
前記冷却機構は、金属製の部材のみから構成されている、
コネクタ。
前記放熱部は、前記端子に接続された電線に接触するように配置されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載のコネクタ。
前記冷却機構は、前記放熱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含む、
請求項１から６のいずれか１項に記載のコネクタ。