特許 7334301 端子本体内に取り付けられるために用いられる温度センサユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-18

(45)【発行日】2023-08-28

(54)【発明の名称】端子本体内に取り付けられるために用いられる温度センサユニット

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/14 20210101AFI20230821BHJP

   H01R 13/66 20060101ALI20230821BHJP

   H01R 13/04 20060101ALI20230821BHJP

   H01R 13/533 20060101ALI20230821BHJP

【ＦＩ】

G01K1/14 L

H01R13/66 ZHV

H01R13/04 A

H01R13/533 A

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022071843

(22)【出願日】2022-04-25

(65)【公開番号】P2022168857

(43)【公開日】2022-11-08

【審査請求日】2022-04-25

(31)【優先権主張番号】202110454178.3

(32)【優先日】2021-04-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】522167009

【氏名又は名称】フェニックス・コンタクト（ナンキン）・イー－モビリティ・テクノロジー・カンパニー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シャオ、シャンディアン

【審査官】菅藤 政明

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３２２５１４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２０１９－５００７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０６６９８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２２９８２０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｋ １／１４

Ｈ０１Ｒ １３／０４

Ｈ０１Ｒ １３／５３３

Ｈ０１Ｒ １３／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

温度センサユニットであって、
スリーブと、スリーブに入れた温度センサとを含み、
前記スリーブはスリーブ本体を含み、前記温度センサが入れられるように、前記スリーブ本体の内壁によりセンサ収容部が画定され、
前記スリーブは、前記スリーブ本体の一端から軸方向に延出する環状側壁構造を有するスリーブヘッド部をさらに含み、かつ、前記スリーブヘッド部の外径は前記スリーブ本体の外径より大きく、前記環状側壁構造には溝が切られる温度センサユニット。

【請求項2】

前記環状側壁構造には二つ以上の溝が切られる請求項１に記載の温度センサユニット。

【請求項3】

前記二つ以上の溝は前記環状側壁構造に沿って均一に分布する請求項２に記載の温度センサユニット。

【請求項4】

前記環状側壁構造によりヘッド部収容部が画定される請求項１に記載の温度センサユニット。

【請求項5】

前記ヘッド部収容部に入れることができる弾性体をさらに含む請求項４に記載の温度センサユニット。

【請求項6】

前記弾性体は円柱体である請求項５に記載の温度センサユニット。

【請求項7】

前記弾性体は、前記ヘッド部収容部に置かれた後に、ヘッド部収容部に半径方向の拡開力を加えることができる請求項５に記載の温度センサユニット。

【請求項8】

前記弾性体の材質は耐熱性のゴムである請求項５に記載の温度センサユニット。

【請求項9】

前記弾性体はクラウン状ばねである請求項５に記載の温度センサユニット。

【請求項10】

前記センサ収容部は盲穴構造である請求項１に記載の温度センサユニット。

【請求項11】

前記スリーブ本体と前記スリーブヘッド部との内径は同じであり、前記スリーブヘッド部の環状側壁構造は前記スリーブ本体の外径と一致する第１セグメントおよび外径が拡大される第２セグメントを含む請求項１０に記載の温度センサユニット。

【請求項12】

前記温度センサユニットは測温すべき部材の形状に適合する収容空間に取り付けられるために用いられる請求項１に記載の温度センサユニット。

【請求項13】

前記温度センサユニットは、適合する端子本体に取り付けられるために用いられ、温度センサユニットが前記端子本体に取り付けられた場合に、前記スリーブヘッド部と前記端子本体は物理的接触と熱的接触を形成し、前記スリーブ本体と前記端子本体との間に隙間が残される請求項１に記載の温度センサユニット。

【請求項14】

複数の電気的差し込み端子を含む充電コネクタであって、前記電気的差し込み端子のうちの少なくとも一つの電気的差し込み端子の端子本体内に、請求項１～１３のいずれか一項に記載の温度センサユニットが設けられる充電コネクタ。

【請求項15】

前記少なくとも一つの電気的差し込み端子は給電端子である請求項１４に記載の充電コネクタ。

【請求項16】

前記少なくとも一つの電気的差し込み端子はピン式端子またはジャック式端子である請求項１４に記載の充電コネクタ。

【請求項17】

前記充電コネクタは直流充電プラグまたは直流充電コンセントであり、前記少なくとも一つの電気的差し込み端子はＤＣ＋またはＤＣ－端子である請求項１４に記載の充電コネクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、端子本体内に取り付けられるために用いられる温度センサユニットに関し、特に、充電プラグの給電端子本体内に組み立てられるために用いられる温度センサユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

新エネルギー車両（電気自動車ＥＶおよびハイブリッド自動車ＨＥＶを含む）は、充電プラグ（充電ガン）によって伝送される電力を受けるために用いられる充電コンセントを有する。一般に、充電プラグにおける給電端子はピン端子であり、充電コンセントにおける給電端子はジャック端子であり、充電プラグは充電コンセントの所定の位置に挿着されると、ピン端子とジャック端子とは、給電装置（例えば、充電パイル）からの充電電流が流れるように、電気的な接続を確立する。

【0003】

直流モードで車両を充電する時に、充電プラグによって伝送される電流は高くも５００Ａに達することができ、かつ、技術の発展に伴って、将来の応用シーンにおける充電電流はより高くなる可能性がある。このため、ジャック端子とピン端子との接続点に高い接触抵抗があると、多くの熱が発生してしまい、製品の品質問題、ひいては安全問題を引き起こしてしまう。挿着時の接触抵抗を可能な限り減少させるために、ジャック端子とピン端子は、通常、優れた導電性を有する材料で製造されるが、使用中に端子は摩損、損壊、外部不純物付きなどの状況が発生し、これらは、いずれも接続点での抵抗が増大し、異常の熱が発生することを招くおそれがある。

【0004】

従って、大きな電流が通過すると予想される給電端子に関しては、従来技術には、端子本体に温度センサデバイスを設置することを含み、これにより、給電端子の温度を取得し、温度の異常時に、対応する動作（例えば、電流を低減させるかまたは充電を停止させる動作）を取る。例えば、図１は、充電プラグを示す斜視模式図であり、ここでは、直径の大きい給電端子１０と直径の小さい他の端子（例えば、信号端子）とを含む。図２Ａは、図１に示される充電プラグにおける給電端子を示す側面図であり、図２Ｂは、図１に示される充電プラグにおける給電端子１０を示す縦方向断面図である。図１、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、充電プラグのケーブル１２０には、電源線１２１および他の線が含まれ、電源線１２１の末端は、絶縁外側層を除去された後に、給電端子１０の本体１１の後端の電源線収容部１６に接続されることができる。給電端子１０の本体１１には、センサ収容部１３がさらに設けられ、温度センサユニット２０は、センサ収容部１３に挿入されることができる円筒状のシースと、該シースに位置決められる温度センサ（図示せず）とを含む。

【0005】

理解できるように、シースと端子本体との間の密で確実な接触は、検出される接点本体から温度センサに熱を安定的で、効率的で、確実に伝導させることに役立つ。密な接触を実現する一つの方式は締まり嵌めであり、すなわち、シースの直径を、端子本体のキャビティ径よりわずかに大きくなるように設計し、材料の弾性回復力を利用して密な係合を実現することである。しかしながら、空間が狭い応用シーンにおいて、締め代の設定が不適当であれば、組み立てが困難になり、押圧の原因で塑性変形が発生するおそれがあるので、設計に課題を提示している。一方、時間の経過に伴い、材料の弾性回復力は低下しつつ、締まり嵌めで実現する密接は劣化するおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】中国特許出願公開第１０８７０１９４６号明細書

【文献】中国登録実用新案第２０８７３７９３２号明細書

【発明の概要】

【0007】

本発明は、新型の温度センサユニットを提供することを目的とし、この温度センサユニットに含まれる特別なスリーブ設計により、狭い空間においてもそれを端子本体に容易に組み立て、かつ端子本体との間の長期的で、確実な接触を確保することができる。

【0008】

本発明の一態様によれば、温度センサユニットを提供し、前記温度センサユニットはスリーブと、スリーブに入れた温度センサとを含み、前記スリーブはスリーブ本体を含み、前記温度センサが入れられるように前記スリーブ本体の内壁により収容部が画定され、前記スリーブは、前記スリーブ本体の一端から軸方向に延出する環状側壁構造を有するスリーブヘッド部をさらに含み、前記スリーブヘッド部の外径は前記スリーブ本体の外径より大きく、前記環状側壁構造には溝が切られる。

【0009】

上述の温度センサユニットにおいて、前記環状側壁構造には二つ以上の溝が切られる。

【0010】

上述の温度センサユニットにおいて、前記二つ以上の溝は前記環状側壁構造に沿って均一に分布する。

【0011】

上述の温度センサユニットにおいて、前記環状側壁構造によりヘッド部収容部が画定される。

【0012】

上述の温度センサユニットにおいて、前記ヘッド部収容部に入れることができる弾性体をさらに含む。

【0013】

上述の温度センサユニットにおいて、前記弾性体は円柱体である。

【0014】

上述の温度センサユニットにおいて、前記弾性体は前記ヘッド部収容部に置かれた後に、ヘッド部収容部に半径方向の拡開力を加えることができる。

【0015】

上述の温度センサユニットにおいて、前記弾性体の材質は耐熱性のゴムである。

【0016】

上述の温度センサユニットにおいて、前記弾性体はクラウン状ばねである。

【0017】

上述の温度センサユニットにおいて、前記センサ収容部は盲穴構造である。

【0018】

上述の温度センサユニットにおいて、前記スリーブ本体と前記スリーブヘッド部との内径は同じであり、前記スリーブヘッド部の環状側壁構造は前記スリーブ本体の外径と一致する第１セグメントおよび外径が拡大される第２セグメントを含む。

【0019】

上述の温度センサユニットにおいて、前記温度センサユニットは測温すべき部材の形状に適合する収容空間に取り付けられるために用いられる。

【0020】

上述の温度センサユニットにおいて、前記温度センサユニットは適合する端子本体に取り付けられるために用いられ、温度センサユニットが前記端子本体に取り付けられた場合に、前記スリーブヘッド部と前記端子本体は物理的接触と熱的接触を形成し、前記スリーブ本体と前記端子本体との間に隙間が残される。

【0021】

本発明の一態様によれば、複数の電気的差し込み端子を含む充電コネクタを提供し、ここでは、前記電気的差し込み端子のうちの少なくとも一つの電気的差し込み端子の端子本体内に、前記温度センサユニットが設けられる。

【0022】

上述の充電コネクタにおいて、前記少なくとも一つの電気的差し込み端子は給電端子である。

【0023】

上述の充電コネクタにおいて、前記少なくとも一つの電気的差し込み端子はピン式端子またはジャック式端子である。

【0024】

上述の充電コネクタにおいて、前記充電コネクタは直流充電プラグまたは直流充電コンセントであり、前記少なくとも一つの電気的差し込み端子はＤＣ＋またはＤＣ－端子である。

【0025】

本発明は以下の有益な効果を果たす。つまり、温度センサユニットのために特別なスリーブ設計を採用することで、スリーブ構造を端子本体に容易に組み立て、かつ端子本体との間の長期的で、確実な接触を確保することができる。スリーブヘッド部の溝切り構造は塑性変形の可能性を減少する。場合によって適当選択可能な弾性体はスリーブと端子本体との長期的で、密な接触をさらに保証する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】充電プラグを示す斜視模式図である。

【図2A】図１に示される充電プラグにおける給電端子を示す側面図である。

【図2B】図１に示される充電プラグにおける給電端子を示す縦方向断面図である。

【図3】本発明の実施例による温度センサユニットのスリーブを示す模式図である。

【図4】本発明の実施例による温度センサユニットのスリーブを示す縦方向断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下の説明においては、各実施例を参照しながら本発明を説明する。しかしながら、当業者であれば、一つ以上の特定な詳細がない場合に、他の置換および／または添付方法、材料、部品とともに各実施例を実施することができることを認識すべきである。他の場合において、本発明における実施例の各方面を不明瞭にすることを避けるべく、公知の構造、材料または操作を示さず、または詳細に説明しない。同様に、解釈を目的に、本発明における実施例について全面的な理解を提供するために、特定の数、材料および構成を説明していた。しかしながら、本発明は、特定な詳細がない場合に実施することができる。図面に示された各実施例は例示的な表現に過ぎず、必ずしも縮尺どおりに描画されるものではないことが理解されたい。

【0028】

図３は本発明の実施例による温度センサユニットのスリーブを示す模式図である。図４は本発明の実施例による温度センサユニットのスリーブを示す縦方向断面図である。

【0029】

図３及び図４に示すように、端子本体内に取り付けられるための温度センサユニットのスリーブ３００は、スリーブ本体３３０とスリーブヘッド部３１０とを含む。スリーブ本体３３０の内壁により、温度センサ３４０（温度センサデバイスとセンサワイヤとを含む）を入れるためにセンサ収容部３３１が画定される。スリーブヘッド部３１０はスリーブ本体の一端から軸方向に延出する環状側壁構造３１２であり、このスリーブヘッド部３１０の外径（この最大直径を指す）はスリーブ本体３３０の外径より大きい。図３に示すように、環状側壁構造３１２は溝が切られるため、二つのセグメントに分けられる。

【0030】

スリーブ３００の材質はナイロンベースの絶縁性熱伝導性材料であってもよく、または適切な絶縁性、熱伝導性と弾性回復力を有する他の材料であってもよい。

【0031】

図４において、センサ収容部３３１が盲穴構造として示されており、センサの測温素子に比較的閉鎖的な環境を提供することに有利であるだけではなく、温度センサ３４０の挿入が深すぎるので、取り付け時に押圧が発生したヘッド部領域に入ることを防止することにも有利である。スリーブ本体３３０とスリーブヘッド部３１０との内径は同じであってもよい。スリーブヘッド部３１０の環状側壁構造３１２はスリーブ本体３３０の外径と一致する第１セグメント３１３Ａおよび外径が拡大された第２セグメント３１３Ｂを含む。

【0032】

図３及び図４に示すスリーブ３００のスリーブヘッド部３１０の直径はスリーブ本体３５０の内壁の直径よりわずかに大きくてもよく、スリーブ３００のスリーブ本体３３０の直径は端子本体３５０の内壁の直径よりわずかに小さくてもよい。このため、スリーブ３００が端子本体３５０に挿入された場合、スリーブヘッド部３１０は端子本体３５０の内壁の押圧で適当変形したが、スリーブ本体３３０は端子本体３５０の内壁の押圧を受けない。換言すれば、温度センサユニット３００は、適合する端子本体３５０に取り付けられた場合に、スリーブヘッド部３１０と端子本体３５０とが確実な物理的接触と熱的接触を形成するが、スリーブ本体３１０と端子本体３５０との間に隙間が残される。このような構造は、スリーブ３００が挿入される時の操作抵抗を減少させ、スリーブ３００が端子本体３５０における適当な位置に正確に位置決められることに有利である。同時に、スリーブ３００が取り付けられる過程においても、スリーブ３００が所定の位置に取り付けられた後においても、スリーブ３００のヘッド部領域の変形はいずれも回復可能な弾性変形であり、塑性変形しにくく、これはスリーブ３００と端子本体３５０の内壁との長期的で、効果的な接触を保証することに有利である。

【0033】

図４はスリーブヘッド部３１０に置くための弾性体３６０をさらに示す。具体的に、スリーブヘッド部３１０の複数の環状側壁構造３１２はヘッド部収容部３１４を形成し、かつ、弾性体３６０はこのヘッド部収容部３１４に置くことができる。例として、弾性体３６０は円柱体であってもよく、材質はＥＰＤＭゴムなどの耐熱性のゴム材料であってもよい。弾性体３６０は上述のヘッド部収容部３１４に置かれた後に、ヘッド部収容部３１４に半径方向の拡開力を加えることができる。同時に、耐熱材質（例えば、スリーブの耐熱性より優れた材質）を選択することで、弾性体３６０のヘッド部収容部３１４に加える半径方向の拡開力が消滅しにくく、長期的で、効果的な接触を保証することができる。

【0034】

別の実現方式では、弾性体３６０はクラウン状ばね構造であってもよい。

【0035】

図４の実施例には弾性体３６０の応用を示していたが、理解すべきことは、弾性体３６０の使用は、適当選択可能であり、すなわち、スリーブヘッド部３１０の構成方式自身は既に背景技術への改良を構成し、かつ、本出願で特許請求する発明創造も構成できることである。

【0036】

上述の実施例において、環状側壁構造３１２には位置が対称する二つの溝が切られることを示した。実際の需要に応じて、より多くの溝を切ることができ、これらの溝は環状側壁構造３１２に沿って均一に分布することができることが理解されたい。

【0037】

上述の実施例において、測温対象は端子本体３５０である。端子本体３５０は任意形態の端子、例えば、コネクタにおける給電端子（ＤＣ＋またはＤＣ－端子など）であってもよく、他の信号端子であってもよいことが理解されたい。端子本体が対応するのは充電プラグにおけるピン式端子であってもよく、充電コンセントにおけるジャック式端子であってもよい。測温対象は端子本体のみに限定されず、スリーブ３００の形状に適合する収容部を有する任意の部品でもよく、この意味では、本出願の発明創造はスリーブをハウジングとする温度センサユニットの構成方式に対するものであり、端子本体内に取り付けられるための温度センサユニットに限定されないことが理解されたい。

【0038】

以上は基本的な概念を説明していたが、明らかに、当業者にとって、上述の開示は例示的なものに過ぎず、本願を限定するものではない。ここで明らかに説明しないが、当業者は本出願に対して様々な改正、改善、および修正を行うことができる。この改正、改善、および修正は本出願で提案されたため、この改正、改善、および修正は依然として本願の実施例の趣旨および範囲に属するものである。

【符号の説明】

【0039】

１０ 給電端子
１１ 本体
１３ センサ収容部
１６ 電源線収容部
２０ 温度センサユニット
１２０ ケーブル
１２１ 電源線
３００ スリーブ
３１０ スリーブヘッド部
３３０ スリーブ本体
３５０ 端子本体
３６０ 弾性体
３１２ 環状側壁構造
３１３Ａ 第１セグメント
３１３Ｂ 第２セグメント
３１４ ヘッド部収容部
３３１ センサ収容部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】