CN111446576A - 连接器装置以及连接器连接判定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种连接器装置以及连接器连接判定装置，可容易地进行连接器的连接及分离，并且可适当地判定连接器的连接状态的好坏。连接器装置是包括相互装卸自如地连接的车辆连接器与充电连接器的连接器装置，车辆连接器在平坦的连接面中具有大致同一面的电力线端子、及设置在电力线端子的径向的外侧的多个信号线端子，充电连接器在平坦的连接面中具有设置在大致同一面，在与车辆连接器的连接时，与电力线端子及多个信号线端子分别进行面接触的电力线端子及多个信号线端子。另外，连接器连接判定装置在充电连接器已被安装在车辆连接器时，对应于信号线端子及信号线端子彼此是否已接触的检测结果，判定两连接器及的连接状态的好坏。

Description

连接器装置以及连接器连接判定装置
技术领域
本发明涉及一种连接器装置以及连接器连接判定装置，所述连接器装置例如应用于电动车辆，特别将车辆侧的连接器与用于对所述车辆的电池进行充电的充电装置侧的连接器连接，所述连接器连接判定装置用于判定这些连接器相互是否适当地连接。
背景技术
以前，作为此种连接器装置，例如已知有专利文献1中记载的连接器装置。在此连接器装置中，在电动汽车等车辆侧设置连接器(以下，在本栏中称为“车辆连接器”)，并且在作为外部电源的充电装置设置有充电用的连接器(以下，在本栏中称为“充电连接器”)。车辆连接器包括从充电装置供电的普通充电用的车辆连接器及快速充电用的车辆连接器，例如在普通充电用的车辆连接器，设置有朝外侧突出的七根连接器销。
具体而言，所述七根连接器销从车辆连接器的平坦的连接面朝外侧突出，在所述连接面的中央部配置单一的连接器销(以下，在本栏中称为“内侧连接器销”)，并且在所述内侧连接器销的径向的外侧配置有另外六根连接器销(以下，在本栏中“外侧连接器销”)。所述内侧连接器销与车辆内的接地线连接，六根外侧连接器销与车辆内的多个电力线及信号线连接。而且，经由所述电力线来进行对于车辆内的电池的充电，另一方面，经由所述信号线来进行车辆连接器与充电连接器的连接判定等。
另一方面，充电连接器以与所连接的车辆连接器对应的方式构成。具体而言，包括配置在与多个连接器销分别对应的位置，可使各连接器销嵌合的多个销孔。这些销孔经由电力线或信号线而与充电装置连接。
当将以所述方式构成的车辆连接器与充电连接器连接时，朝车辆连接器按压充电连接器，使车辆连接器侧的各连接器销嵌合在充电连接器的对应的销孔。由此，经由两连接器而将充电装置侧的电力线及信号线分别与车辆侧的电力线及信号线电连接。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2014-116989号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在所述现有的连接器装置中，根据车辆连接器与充电连接器的嵌合的程度，具体而言，充电连接器的多个销孔对于车辆连接器的多个连接器销的嵌合程度、或充电连接器的插入部对于车辆连接器的开口的嵌合程度，也存在如下的情况，即在两连接器的连接或分离时，需要用于使充电连接器嵌合的力或用于拔出充电连接器的力，在此情况下，连接器的连接及分离的作业有时变得繁杂。
另外，在所述连接器装置中，通过车辆连接器侧的连接确认用的单一的连接器销嵌合在充电连接器侧的对应的销孔来判定充电连接器是否已与车辆连接器连接。即，通过所述连接器销嵌合在销孔，而使车辆连接器侧的连接判定用的信号线与充电连接器侧的对应的信号线电连接，由此判定充电连接器已与车辆连接器连接。但是，在所述连接器装置中，即便所述连接器销已嵌合在销孔，当产生了电接触不良时，也存在无法适当地判定连接器的连接状态的好坏的担忧。
本发明为了解决如以上那样的问题而成，其目的在于提供一种可容易地进行连接器的连接及分离，并且可适当地判定连接器的连接状态的好坏的连接器装置以及连接器连接判定装置。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，技术方案1的发明是包括相互装卸自如地连接的第一连接器(实施方式的(以下，在本项中相同)车辆连接器2)与第二连接器(充电连接器3)的连接器装置1，其中，第一连接器具有：第一连接面(连接面11a)，面向外侧；第一电力线端子(电力线端子12)，在所述第一连接面中，设置在与第一连接面大致同一面；以及多个第一信号线端子(信号线端子13)，在第一连接面中，设置在与第一连接面大致同一面、且相对于第一电力线端子设置在径向的外侧；第二连接器具有：第二连接面(连接面21a)，在与第一连接器的连接时，与第一连接面相向；第二电力线端子(电力线端子22)，在所述第二连接面中，设置在与第二连接面大致同一面，在与第一连接器的连接时，与第一电力线端子进行面接触；以及多个第二信号线端子(信号线端子23)，在第二连接面中，设置在与第二连接面大致同一面，且相对于第二电力线端子设置在径向的外侧，在与第一连接器的连接时，与多个第一信号线端子分别进行面接触。
根据所述构成，连接器装置包括相互装卸自如地连接的第一连接器及第二连接器，第一连接器具有第一连接面、第一电力线端子及多个第一信号线端子，另一方面，第二连接器具有第二连接面、第二电力线端子及多个第二信号线端子。在第一连接器的第一连接面，在与其大致同一面设置有第一电力线端子、及位于第一电力线端子的径向的外侧的多个第一信号线端子。另一方面，在第二连接器的第二连接面，在与其大致同一面设置有第二电力线端子、及位于第二电力线端子的径向的外侧的多个第二信号线端子。
当将第一连接器与第二连接器连接时，使第二连接器接近第一连接器，由此第二连接器的第二连接面与第一连接器的第一连接面相向，并且第二连接器的第二电力线端子及第二信号线端子分别在与第一连接器的第一电力线端子及第一信号线端子进行了面接触的状态下被电连接。另外，第一连接器及第二连接器的多个信号线端子均配置在电力线端子的径向的外侧，因此通过第一连接器及第二连接器的多个信号线端子彼此的接触，可使位于这些信号线端子的内侧的第一连接器及第二连接器的电力线端子彼此比较容易地接触。另一方面，当从第一连接器卸下第二连接器时，使第二连接器从第一连接器上分离，由此第二连接器的第二电力线端子及第二信号线端子分别从进行了面接触的第一连接器的第一电力线端子及第一信号线端子分离，电连接被解除。
如上所述，根据本发明，与现有的连接器装置，即，通过一个连接器的连接器销嵌合在另一个连接器的销孔来将两连接器电连接、或通过从销孔中拔出连接器销来解除两连接器的电连接的现有的连接器装置相比，可容易地进行第一连接器与第二连接器的连接及分离。
技术方案2的发明根据技术方案1中记载的连接器装置，其中，第一信号线端子包含至少三个第一信号线端子(A端子13A、B端子13B及C端子13C)，在第一连接面中，这些第一信号线端子配置在将第一电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上，且第二信号线端子包含与第一信号线端子相同数量的第二信号线端子(A端子23A、B端子23B及C端子23C)，在第二连接面中，这些第二信号线端子配置在将第二电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上。
根据所述构成，在第一连接器中，在第一连接面中，至少三个第一信号线端子配置在将第一电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上，另一方面，在第二连接器中，在第二连接面中，与第一信号线端子相同数量的第二信号线端子配置在将第二电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上。当将第一连接器与第二连接器连接时，所有第二信号线端子与对应的所有第一信号线端子分别进行面接触，由此可使位于这些信号线端子的内侧的第一连接器及第二连接器的电力线端子彼此在三维地进行了定位的状态下，容易且确实地进行面接触。
技术方案3的发明根据技术方案1或技术方案2中记载的连接器装置，其中，第一连接器进而具有装卸用磁铁14，其从第一连接面面向外侧且包含永磁铁，第二连接器进而具有吸引排斥部(电磁铁24)，所述吸引排斥部(电磁铁24)在与第一连接器的连接时被装卸用磁铁吸引，并且在从第一连接器的脱离时可排斥装卸用磁铁。
根据所述构成，当将第一连接器与第二连接器连接时，使第二连接器接近第一连接器，由此第二连接器侧的吸引排斥部被第一连接器侧的包含永磁铁的装卸用磁铁吸引，由此，第二连接器被吸引至第一连接器来进行连接。另一方面，当使第二连接器从第一连接器与第二连接器已相互连接的状态脱离时，通过使已吸附在装卸用磁铁的吸引排斥部变成与所述装卸用磁铁的磁极相同的磁极等，而对装卸用磁铁进行排斥。由此，可利用其排斥力，使第二连接器容易地从第一连接器脱离。
技术方案4的发明是包括相互装卸自如地连接的第一连接器(车辆连接器2)与第二连接器(充电连接器3)，并判定所述第一连接器与所述第二连接器的连接状态的好坏的连接器连接判定装置(连接器装置1)，其中，第一连接器具有：第一连接面(连接面11a)，面向外侧；第一电力线端子(电力线端子12)，在所述第一连接面中，设置在与第一连接面大致同一面；以及多个第一信号线端子(信号线端子13)，在第一连接面中，设置在与第一连接面大致同一面，且相对于第一电力线端子设置在径向的外侧；第二连接器具有：第二连接面(连接面21a)，在与第一连接器的连接时，与第一连接面相向；第二电力线端子(电力线端子22)，在所述第二连接面中，设置在与第二连接面大致同一面，在与第一连接器的连接时，与第一电力线端子进行面接触；以及多个第二信号线端子(信号线端子23)，在第二连接面中，设置在与第二连接面大致同一面、且相对于第二电力线端子设置在径向的外侧，在与第一连接器的连接时，与多个第一信号线端子分别进行面接触；且所述连接器连接判定装置进而包括连接判定部件(控制部34)，所述连接判定部件(控制部34)在第二连接器已被安装在第一连接器时，根据多个第二信号线端子是否已分别接触对应的多个第一信号线端子的检测结果，判定第一连接器与第二连接器的连接状态的好坏。
根据所述构成，可获得与所述技术方案1相同的作用、效果。即，通过第一连接器及第二连接器的电力线端子彼此及信号线端子彼此均进行面接触，而将两连接器电连接，因此与所述现有的连接器装置相比，可容易地进行第一连接器与第二连接器的连接及分离。
另外，当第二连接器已被安装在第一连接器时，通过连接判定部件来判定两连接器的连接状态的好坏。具体而言，当第二连接器的多个第二信号线端子已分别接触第一连接器的对应的多个第一信号线端子时，位于这些信号线端子的内侧的第一连接器及第二连接器的电力线端子彼此也接触的可能性高。因此，在所述情况下，即当获得了多个第一信号线端子与多个第二信号线端子已分别接触这一检测结果时，可通过连接判定部件，判定第一连接器与第二连接器的连接状态良好，另一方面，在所述以外的情况下，可判定第一连接器与第二连接器的连接状态不良。
技术方案5的发明根据技术方案4中记载的连接器连接判定装置，其中第一信号线端子包含至少三个第一信号线端子(A端子13A、B端子13B及C端子13C)，在第一连接面中，这些第一信号线端子配置在将第一电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上，且第二信号线端子包含与第一信号线端子相同数量的第二信号线端子(A端子23A、B端子23B及C端子23C)，在第二连接面中，这些第二信号线端子配置在将第二电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上。
根据所述构成，可获得与所述技术方案2相同的作用、效果。即，当将第一连接器与第二连接器连接时，所有第二信号线端子与对应的所有第一信号线端子分别进行面接触，由此可使位于这些信号线端子的内侧的第一连接器及第二连接器的电力线端子彼此在三维地进行了定位的状态下，容易且确实地进行面接触。因此，在第一连接器及第二连接器的信号线端子彼此已接触的情况下，电力线端子彼此接触的可能性非常高。因此，在所述情况下，可通过连接判定部件，判定第一连接器与第二连接器的连接状态良好，另一方面，在所述以外的情况下，可判定第一连接器与第二连接器的连接状态不良，如此，可更适当地判定第一连接器与第二连接器的连接状态的好坏。
技术方案6的发明根据技术方案4或技术方案5中记载的连接器连接判定装置，其中，多个第一信号线端子及多个第二信号线端子在第二连接器已被安装在第一连接器时，通过多个第二信号线端子分别接触对应的多个第一信号线端子，而构成串联地电连接的规定的第一电路(判定用电路部32)，且连接判定部件具有通电检测部件(控制部34)，所述通电检测部件(控制部34)在第一电路已被施加电压时，检测第一电路中的通电的有无。
根据所述构成，当第二连接器已被安装在第一连接器时，通过多个第二信号线端子分别接触对应的多个第一信号线端子，而构成规定的第一电路。所述第一电路以串联地电连接的方式构成，因此在第一电路已被施加电压的情况下，当在所述第一电路中有通电时，所有第二信号线端子接触对应的所有第一信号线端子，因此可判定第二连接器适当地连接在第一连接器，且其连接状态良好。另一方面，在第一电路已被施加电压的情况下，当在所述第一电路中无通电时，第二信号线端子的至少一个未接触对应的第一信号线端子，因此可判定第二连接器未适当地连接在第一连接器，其连接状态不良。如上所述，当已将第二连接器安装在第一连接器时，对第一电路施加电压，并通过通电检测部件来检测第一电路的通电的有无，由此可容易地判定第一连接器与第二连接器的连接状态的好坏。
技术方案7的发明根据技术方案4或技术方案5中记载的连接器连接判定装置，其中，多个第一信号线端子及多个第二信号线端子在第二连接器已被安装在第一连接器时，通过各第二信号线端子接触对应的第一信号线端子，而构成多组第二电路(第一判定用电路部55A，第二判定用电路部55B及第三判定用电路部55C)作为包含相互接触的第一信号线端子及第二信号线端子的一组电路，且连接判定部件具有电压检测部件(控制部34)，所述电压检测部件(控制部34)在多组第二电路已被施加电压时，检测各组的第二电路的规定位置(电压检测点PA、电压检测点PB及电压检测点PC)的电压值(检测电压D1、检测电压D2及检测电压D3)。
根据所述构成，当第二连接器已被安装在第一连接器时，通过多个第二信号线端子分别接触对应的多个第一信号线端子，而构成多组第二电路作为包含相互接触的第一信号线端子及第二信号线端子的一组电路。在多组第二电路已被施加电压的情况下，各组第二电路的规定位置的电压如后述那样，变成对应于所述第二电路中所包含的第一信号线端子与第二信号线端子的接触状态的值。因此，当已将第二连接器安装在第一连接器时，对所有组的第二电路施加电压，并通过电压检测部件来检测各组的第二电路的规定位置的电压，由此可针对各组的第二电路，判定第一信号线端子与第二信号线端子的接触的有无。
技术方案8的发明根据技术方案7中记载的连接器连接判定装置，其中，第二电路具有：第一电阻(电阻部42)，一端与第一信号线端子电连接，并且另一端接地；以及第二电阻(电阻部52)，一端与第二信号线端子电连接，并且另一端与规定电压的施加部(电源51)连接；且电压检测部件检测第二电阻的一端侧的电压。
根据所述构成，在各组的第二电路中，在第一连接器设置第一电阻，第一电阻的一端与第一信号线端子电连接，并且另一端接地。另一方面，在第二连接器设置第二电阻，第二电阻的一端与第二信号线端子电连接，并且另一端与规定电压的施加部连接。当第二连接器已被安装在第一连接器时，在各组的第二电路中，当第二信号线端子已接触对应的第一信号线端子时，已由所述施加部施加的第二电阻的所述一端的电压值变成基于与第一电阻的分压的值。另一方面，在各组的第二电路中，当第二信号线端子未接触对应的第一信号线端子时，已由所述施加部施加的第二电阻的所述一端的电压值变成与由所述施加部施加的电压相同。因此，通过电压检测部件，在各组的第二电路中，检测第二电阻的所述一端的电压值，由此可容易地判定所述第二电路的第一信号线端子与第二信号线端子的接触的有无。
附图说明
图1是表示根据本发明第一实施方式的连接器装置的概略图，表示电动车辆侧的车辆连接器与充电装置侧的充电连接器相互相向，两连接器的连接前的状态。
图2A及图2B是分别从对方的连接器侧观察车辆连接器及充电连接器时的外观图。
图3是将充电装置的控制部作为中心的框图。
图4是表示车辆连接器与充电连接器经良好地连接的状态的连接器装置的概略图。
图5是表示车辆连接器与充电连接器的连接状态判定处理的流程图。
图6A至图6C是例示已将充电连接器安装在车辆连接器时的连接不良的状态的连接器装置的概略图。
图7A及图7B是表示根据本发明第二实施方式的连接器装置的概略图，图7A表示电动车辆侧的车辆连接器与充电装置侧的充电连接器的连接前的状态，图7B表示两连接器经良好地连接的状态。
图8是表示车辆连接器与充电连接器的连接状态判定处理的流程图。
图9是用于图8的流程图，表示各判定用电路部的通电判定处理的子例程。
图10A至图10C是例示车辆连接器与充电连接器的连接时的连接不良的连接器装置的概略图。
[符号的说明]
1：连接器装置(连接器连接判定装置)
2：车辆连接器(第一连接器)
3：充电连接器(第二连接器)
11：外壳
11a：连接面(第一连接面)
12：电力线端子(第一电力线端子)
13：信号线端子(第一信号线端子)
13A：A端子
13B：B端子
13C：C端子
14：装卸用磁铁
15：电线
16：电线
21：外壳
21a：连接面(第二连接面)
22：电力线端子(第二电力线端子)
23：信号线端子(第二信号线端子)
23A：A端子
23B：B端子
23C：C端子
24：电磁铁(吸引排斥部)
25：电线
26：电线
30：充电装置
31：连接器传感器
32：判定用电路部
33：机械臂
34：控制部(连接判定部件、通电检测部件、电压检测部件)
41：连接器装置(连接器连接判定装置)
42：电阻部
42A：A电阻部
42B：B电阻部
42C：C电阻部
51：电源(施加部)
51A：A电源
51B：B电源
51C：C电源
52：电阻部
52A：A电阻部
52B：B电阻部
52C：C电阻部
55：判定用电路部
55A：第一判定用电路部
55B：第二判定用电路部
55C：第三判定用电路部
PA：第一判定用电路部的电压检测点
PB：第二判定用电路部的电压检测点
PC：第三判定用电路部的电压检测点
F＿JUDEND：判定结束旗标
F＿CNTOK：连接良好旗标
F＿ENOKn：通电良好旗标
F＿ERRn：错误旗标
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的优选的实施方式进行详细说明。图1示意性地表示根据本发明第一实施方式的应用了连接器连接判定装置的连接器装置。此连接器装置1例如为未图示的电动车辆侧的连接器(以下称为“车辆连接器”)2、与用于对所述车辆的电池进行充电的充电装置侧的连接器(以下称为“充电连接器”)3相互装卸自如地连接而成者。
另外，虽然省略详细的说明，但电动车辆是可将内置的电池作为动力源来行驶的电动汽车或插电式混合动力汽车等。另外，在充电装置中，将充电连接器3(第二连接器)设置在规定的机械臂的前端部，通过机械臂的工作，将充电连接器3自动地与已停在充电装置附近的规定位置的电动车辆的车辆连接器2(第一连接器)连接。
图2A及图2B表示分别从对方的连接器侧观察车辆连接器2及充电连接器3时的外观图。如所述图1及图2A所示，车辆连接器2具有：包含合成树脂等且外形形成为圆柱状的外壳11、多个(本实施方式中为三个)电力线端子12、多个(本实施方式中为三个)信号线端子13、以及多个(本实施方式中为三个)装卸用磁铁14。
如图2A所示，外壳11具有面向外侧且平坦的圆形的连接面11a(第一连接面)，在所述连接面11a的中央附近，三个电力线端子12相互在圆周方向上以等角度来配置。另外，各电力线端子12的前端部在与连接面11a大致同一面上平坦地构成，并以面向外侧的方式配置。另外，各电力线端子12设置在与电动车辆的电池连接且在充电时朝所述电池输电的电力线(未图示)的端部。
另一方面，在连接面11a的外周附近，三个信号线端子13相互在圆周方向上以等角度来配置。在连接面11a中，这些信号线端子13相对于所述三个电力线端子12设置在径向的外侧，且只要配置在将这些电力线端子12包围在内侧的例如圆或多边形的外周上即可。另外，各信号线端子13与电力线端子12同样地，前端部在与连接面11a大致同一面上平坦地构成，并面向外侧。
所述三个信号线端子13(以下，当将它们加以区分时，适宜称为“A端子13A”、“B端子13B”及“C端子13C”)是与充电连接器3的后述的信号线端子23协作，用于判定车辆连接器2与充电连接器3的连接状态的好坏者。因此，对所述三个信号线端子13进行如下的布线。即，如图1所示，A端子13A与B端子13B经由电线15而电连接，C端子13C与电线16连接。
另外，在车辆连接器2的外壳11，所述三个装卸用磁铁14与所述信号线端子13同样地，在连接面11a的外周附近，相互在圆周方向上以等角度且以分别配置在邻接的信号线端子13、信号线端子13之间的状态得到固定。各装卸用磁铁14形成为圆柱状，具有规定的磁极的一侧的端部面向外侧，在与连接面11a同一面上平坦地构成。
另一方面，如所述图1及图2B所示，充电连接器3具有：包含非磁性体的金属或合成树脂等、且外形形成为圆柱状的外壳21，以及与所述车辆连接器2的电力线端子12、信号线端子13及装卸用磁铁14分别对应且数量分别相同的电力线端子22、信号线端子23及电磁铁24(吸引排斥部)。
如图2B所示，外壳21具有平坦的圆形的连接面21a(第二连接面)，在所述连接面21a的中央附近，配置有与所述车辆连接器2的电力线端子12相同的三个电力线端子22。各电力线端子22的前端部在与连接面21a大致同一面上平坦地构成，并以面向外侧的方式配置。另外，各电力线端子22设置在与充电装置的电源连接且在从所述电源充电时输电的电力线(未图示)的端部。
另一方面，在连接面21a的外周附近，三个信号线端子23相互在圆周方向上以等角度来配置。这些信号线端子23与所述车辆连接器2的信号线端子13同样地，在连接面21a中，相对于三个电力线端子22设置在径向的外侧，且只要配置在将这些电力线端子22包围在内侧的例如圆或多边形的外周上即可。各信号线端子23与电力线端子22同样地，前端部在与连接面21a大致同一面上平坦地构成，并面向外侧。
另外，对所述三个信号线端子23(以下，当将它们加以区分时，适宜称为“A端子23A”、“B端子23B”及“C端子23C”)进行如下的布线。即，如图1所示，A端子23A与电线25连接，B端子23B与C端子23C经由电线26而电连接。
进而，在充电连接器3的外壳21，三个电磁铁24与所述信号线端子23同样地，在连接面21a的外周附近，相互在圆周方向上以等角度且以分别配置在邻接的信号线端子23、信号线端子23之间的状态得到固定。各电磁铁24的外侧的端部在与充电连接器3的连接面21a大致同一面上平坦地构成，并面向外侧。另外，各电磁铁24以如下方式设定：通过进行通电，外侧的端部变成与车辆连接器2的装卸用磁铁14的外侧的磁极相同的磁极。
另外，虽然省略详细的说明，但如图3所示，例如充电装置30包括：连接器传感器31，检测应进行充电的电动车辆的车辆连接器2的位置等；判定用电路部32，用于判定车辆连接器2与充电连接器3的连接状态的好坏；以及控制部34，根据连接器传感器31的检测结果及两连接器2、3的连接状态的判定结果，控制所述机械臂33的动作等。
继而，一边参照所述图1及图4～图6C，一边对针对车辆连接器2的充电连接器3的安装动作及卸下动作进行说明。另外，如上所述，充电连接器3设置在可进行对于电动车辆的自动充电的充电装置30的机器臂33的前端部，在应进行充电的电动车辆已停在充电装置30附近的规定位置的状态下，当对于充电装置30已有充电指令时，开始针对车辆连接器2的充电连接器3的安装动作。
若通过充电指令而开始充电连接器3的安装动作，则首先驱动机器臂33，使其前端部的充电连接器3接近车辆连接器2。而且，若充电连接器3的连接面21a接近车辆连接器2的连接面11a，则通过车辆连接器2的三个装卸用磁铁14的磁力来分别吸引充电连接器3的三个电磁铁24。
图4表示车辆连接器2与充电连接器3经良好地连接的状态。具体而言，表示充电连接器3的三个信号线端子23，即A端子23A、B端子23B及C端子23C与车辆连接器2的三个信号线端子13，即A端子13A、B端子13B及C端子13C分别进行了面接触的状态。如此，两连接器2及3的对应的三个信号线端子13及信号线端子23彼此接触，由此位于它们的内侧的车辆连接器2的三个电力线端子12与充电连接器3的三个电力线端子22也变成进行了面接触的状态，而可进行从充电装置30朝电动车辆的电池的充电。
另外，如上所述，充电连接器3的三个信号线端子23与车辆连接器2的三个信号线端子13接触，由此构成用于判定两连接器2及3的连接状态的好坏的判定用电路部32(第一电路)。如图4所示，所述判定用电路部32作为已相互接触的A端子13A及A端子23A、B端子13B及B端子23B、C端子13C及C端子23C经由电线25、电线15、电线26及电线16而串联连接的电路来构成。
当如所述那样，充电连接器3已被安装在车辆连接器2时，通过控制部34，每隔规定周期(例如100ms)重复执行用于判定两连接器2及3的连接状态的好坏的连接器连接状态判定处理。图5表示两连接器2及3的连接状态判定处理的流程图。如此图所示，在本处理中，首先在步骤1(图示为“S1”。以下相同)中，对判定用电路部32进行通电指令。其次，辨别在所述判定用电路部32中是否有通电(步骤2)。
当所述步骤2的辨别结果为是(YES)，在判定用电路部32中已有通电时，充电连接器3的三个信号线端子23已分别适当地接触车辆连接器2的对应的三个信号线端子13(图4中所示的状态)，因此，判定充电连接器3的电力线端子22也适当地接触车辆连接器2的电力线端子12，充电连接器3以良好的状态与车辆连接器2连接。而且，为了表示此情况，将连接良好旗标F＿CNTOK设定为“1”(步骤3)，并结束本处理。另外，将所述连接良好旗标F＿CNTOK已变成“1”作为条件，开始从充电装置30朝电动车辆的电池的充电。
另一方面，当所述步骤2的辨别结果为否(NO)时，即无判定用电路部32的通电时，充电连接器3的三个信号线端子23的至少一个未接触车辆连接器2的对应的三个信号线端子13，因此，视为充电连接器3对于车辆连接器2的连接状态不良，将连接良好旗标F＿CNTOK设定为“0”(步骤4)，并结束本处理。
图6A至图6C例示已将充电连接器3安装在车辆连接器2时的连接不良的状态。另外，在此图中，为了便于说明，以将两连接器2及3的连接面11a与连接面21a彼此抵接的状态来表示。
在图6A中，表示充电连接器3的A端子23A未接触车辆连接器2的A端子13A，充电连接器3的B端子23B及C端子23C分别接触车辆连接器2的B端子13B及C端子13C的状态。在本例中，可认为在因充电连接器3的连接面21a以略微倾斜的状态与车辆连接器2的连接面11a抵接等，而导致充电连接器3的A端子23A已从车辆连接器2的A端子13A分离的状态下，充电连接器3已被安装在车辆连接器2。
同样地，在图6B中，在充电连接器3的B端子23B已从车辆连接器2的B端子13B分离的状态下，充电连接器3已被安装在车辆连接器2，在图6C中，在充电连接器3的C端子23C已从车辆连接器2的C端子13C分离的状态下，充电连接器3已被安装在车辆连接器2。
当如所述那样，充电连接器3已被安装在车辆连接器2时，在判定两连接器2及3的连接状态不良的情况下，通过机械臂33，将充电连接器3暂时从车辆连接器2卸下后，一边调整充电连接器3的连接面21a的角度等，一边再次执行针对车辆连接器2的安装动作。在此情况下，在刚执行所述安装动作之后，执行所述连接器连接状态判定处理。然后，在判定两连接器2及3的连接状态良好后，开始从充电装置30朝电动车辆的电池的充电。
在所述充电结束后，通过机械臂33，使充电连接器3朝与车辆连接器2相反的方向移动，由此从车辆连接器2卸下充电连接器3。在此情况下，在所述卸下之前，对充电连接器3的各电磁铁24进行通电。由此，各电磁铁24的外侧的端部变成与车辆连接器2的已吸附的装卸用磁铁14的磁极相同的磁极，排斥力在电磁铁24与装卸用磁铁14之间发挥作用。利用所述排斥力，使充电连接器3从车辆连接器2脱离，并卸下。
如以上所详述的那样，根据本实施方式，当将车辆连接器2与充电连接器3连接时，充电连接器3的连接面21a与车辆连接器2的连接面11a相向，并且充电连接器3的电力线端子22及信号线端子23分别在与车辆连接器2的电力线端子12及信号线端子13进行了面接触的状态下被电连接。另外，两连接器2及3的三个信号线端子13及信号线端子23均配置在电力线端子12及电力线端子22的径向的外侧，因此通过两连接器2及3的相互对应的三个信号线端子13及信号线端子23彼此的接触，可使位于这些信号线端子13及信号线端子23的内侧的两连接器2及3的电力线端子12及电力线端子22彼此在三维地进行了定位的状态下，容易且确实地接触。另一方面，当从车辆连接器2卸下充电连接器3时，仅通过使充电连接器3朝与车辆连接器2相反的方向移动，便简单地使相互进行了面接触的电力线端子12及电力线端子22彼此、以及信号线端子13及信号线端子23彼此分离。如上所述，根据本实施方式，与现有的连接器装置相比，可容易地进行车辆连接器2与充电连接器3的连接及分离，另外，可利用判定用电路部32，容易地判定两连接器2及3的连接状态的好坏。
继而，参照图7A～图10C，对根据本发明第二实施方式的应用了连接器连接判定装置的连接器装置进行说明。相对于所述第一实施方式的连接器装置1，此连接器装置41的不同点是当充电连接器3已与车辆连接器2连接时，针对相互接触的各信号线端子13、信号线端子23，构成包含它们的判定用电路部。另外，在以下的说明中，对与所述第一实施方式的连接器装置1相同的构成部分赋予相同的符号，并省略其详细的说明。
如图7A所示，与所述连接器装置1同样地，所述连接器装置41是车辆连接器2与充电连接器3相互装卸自如地连接而成者。车辆连接器2的三个信号线端子13均经由具有规定的电阻值的电阻部42而与电动车辆的金属底盘连接。具体而言，A端子13A经由A电阻部42A而接地，B端子13B经由B电阻部42B而接地，C端子13C经由C电阻部42C而接地。
另一方面，在充电连接器3中，三个信号线端子23均连接具有规定电压(例如5V)的电源51，并且在信号线端子23与电源51之间连接有具有规定的电阻值的电阻部52。具体而言，A端子23A与A电源51A及A电阻部52A连接，B端子23B与B电源51B及B电阻部52B连接，C端子23C与C电源51C及C电阻部52C连接。
在如此构成的连接器装置41中，如图7B所示，充电连接器3的三个信号线端子23接触车辆连接器2的三个信号线端子13，由此针对相互接触的各信号线端子13及信号线端子23，构成包含它们的三组判定用电路部55。另外，在以下的说明中，当将所述三组判定用电路部55加以区分时，将包含A端子13A及A端子23A者称为“第一判定用电路部55A”，将包含B端子13B及B端子23B者称为“第二判定用电路部55B”，将包含C端子13C及C端子23C者称为“第三判定用电路部55C”。
所述连接器装置41与所述第一实施方式的连接器装置1同样地，当充电连接器3已被安装在车辆连接器2时，通过控制部34，每隔规定周期(例如100ms)重复执行用于判定两连接器2及3的连接状态的好坏的连接器连接状态判定处理。
图8表示两连接器2及3的连接状态判定处理的流程图。如此图所示，在本处理中，首先执行第一判定用电路部55A的通电判定处理(步骤11)。
图9表示判定用电路部的通电判定处理的子例程。另外，所述通电判定处理是在第一判定用电路部55A～第三判定用电路部55C的通电判定处理中通用者，对应于第一判定用电路部55A～第三判定用电路部55C，对各步骤中所记载的下标n设定1～3。
首先，在所述通电判定处理中，在步骤21中，辨别第一判定用电路部55A的规定的检测点PA的检测电压D1是否与规定的第一电压REFV1(例如2.5V)相同。如图7A及图7B所示，所述电压检测点PA位于充电连接器3的A端子23A与A电阻部52A之间。另外，所述第一电压REFV1对应于A电源51A的电压、以及A电阻部42A及A电阻部52A的电阻值，作为两连接器2及3的A端子13A及A端子23A彼此已接触时的检测点PA的电压，即，在充电连接器3的A电阻部52A中，与车辆连接器2的A电阻部42A的分压来设定。因此，当检测点PA的检测电压D1与第一电压REFV1相等时，视为两连接器2及3的A端子13A及A端子23A彼此已接触，为了表示此情况，将第一通电良好旗标F＿ENOK1设定为“1”(步骤22)，并回到图8的步骤11。
另一方面，当所述步骤21的辨别结果为否时，进入步骤23，辨别检测点PA的检测电压D1是否与规定的第二电压REFV2(例如5.0V)相同。所述第二电压REFV2作为两连接器2及3的A端子13A及A端子23A彼此未接触时的检测点PA的电压(与A电源51A相同的电压)来设定。因此，当检测点PA的检测电压D1与第二电压REFV2相等时，视为两连接器2及3的A端子13A及A端子23A彼此未接触，为了表示此情况，将第一通电良好旗标F＿ENOK1设定为“0”(步骤24)，并回到图8的步骤11。
另外，当所述步骤23的辨别结果为否时，即检测点PA的检测电压D1并非作为原本可采用的值的第一电压REFV1及第二电压REFV2的任一者时，视为在第一判定用电路部55A中产生了故障等，为了表示此情况，将第一错误旗标F＿ERR1设定为“1”(步骤25)，并回到图8的步骤11。
回到图8，在步骤11之后的步骤12及步骤13中，以与所述第一判定用电路部55A的通电判定处理相同的方式执行第二判定用电路部55B及第三判定用电路部55C的通电判定处理。
具体而言，将在第二判定用电路部55B中，位于充电连接器3的B端子23B与B电阻部52B之间的电压检测点PB的检测电压D2与第一电压REFV1或第二电压REFV2进行比较，由此判定第二判定用电路部55B的通电的有无或故障等的产生(步骤21～步骤25)。即，当两连接器2及3的B端子13B及B端子23B彼此已接触时，将第二通电良好旗标F＿ENOK2设定为“1”(步骤22)，另一方面，当B端子13B及B端子23B彼此未接触时，将第二通电良好旗标F＿ENOK2设定为“0”(步骤24)，进而，当在第二判定用电路部55B中产生了故障等时，将第二错误旗标F＿ERR2设定为“1”(步骤25)。
同样地，将在第三判定用电路部55C中，位于充电连接器3的C端子23C与C电阻部52C之间的电压检测点PC的检测电压D3与第一电压REFV1或第二电压REFV2进行比较，由此判定第三判定用电路部55C的通电的有无或故障等的产生(步骤21～步骤25)。即，当两连接器2及3的C端子13C及C端子23C彼此已接触时，将第三通电良好旗标F＿ENOK3设定为“1”(步骤22)，另一方面，当C端子13C及C端子23C彼此未接触时，将第三通电良好旗标F＿ENOK3设定为“0”(步骤24)，进而，当在第三判定用电路部55C中产生了故障等时，将第三错误旗标F＿ERR3设定为“1”(步骤25)。
在图8的所述步骤13之后的步骤14中，辨别第一通电良好旗标F＿ENOK1、第二通电良好旗标F＿ENOK2及第三通电良好旗标F＿ENOK3是否均为“1”。当其辨别结果为是时，充电连接器3的三个信号线端子23已分别适当地接触车辆连接器2的对应的三个信号线端子13(图7B中所示的状态)，因此，判定充电连接器3的电力线端子22也适当地接触车辆连接器2的电力线端子12，充电连接器3以良好的状态与车辆连接器2连接。而且，为了表示此情况，将连接良好旗标F＿CNTOK设定为“1”(步骤15)，并结束本处理。
另一方面，当所述步骤14的辨别结果为否时，即充电连接器3的三个信号线端子23的至少一个未接触车辆连接器2的对应的三个信号线端子13时，进入步骤16，视为充电连接器3对于车辆连接器2的连接状态不良，将连接良好旗标F＿CNTOK设定为“0”(步骤16)，并结束本处理。
图10A至图10C与所述第一实施方式的图6A至图6C同样地，例示已将充电连接器3安装在车辆连接器2时的连接不良的状态。在图10A中，表示充电连接器3的A端子23A未接触车辆连接器2的A端子13A，充电连接器3的B端子23B及C端子23C已分别接触车辆连接器2的B端子13B及C端子13C的状态。在本例中，通过所述连接器连接状态判定处理，第一通电良好旗标F＿ENOK1变成“0”，另一方面，第二通电良好旗标F＿ENOK2及第三通电良好旗标F＿ENOK3变成“1”，根据这些而判定两连接器2及3的A端子13A及A端子23A彼此接触不良，两连接器2及3的连接状态不良。
另外，在图10B中，表示充电连接器3的B端子23B未接触车辆连接器2的B端子13B，充电连接器3的A端子23A及C端子23C已分别接触车辆连接器2的A端子13A及C端子13C的状态。在本例中，通过所述连接器连接状态判定处理，第二通电良好旗标F＿ENOK2变成“0”，另一方面，第一通电良好旗标F＿ENOK1及第三通电良好旗标F＿ENOK3变成“1”，根据这些而判定两连接器2及3的B端子13B及B端子23B彼此接触不良，两连接器2及3的连接状态不良。
进而，在图10C中，表示充电连接器3的C端子23C未接触车辆连接器2的C端子13C，充电连接器3的A端子23A及B端子23B已分别接触车辆连接器2的A端子13A及B端子13B的状态。在本例中，通过所述连接器连接状态判定处理，第三通电良好旗标F＿ENOK3变成“0”，另一方面，第一通电良好旗标F＿ENOK1及第二通电良好旗标F＿ENOK2变成“1”，根据这些而判定两连接器2及3的C端子13C及C端子23C彼此接触不良，两连接器2及3的连接状态不良。
当如以上那样，充电连接器3已被安装在车辆连接器2时，在判定两连接器2及3的连接状态不良的情况下，与所述第一实施方式同样地，通过机械臂33，将充电连接器3暂时从车辆连接器2卸下后，再次执行针对车辆连接器2的安装动作。在此情况下，与第一实施方式不同，判定充电连接器3的三个信号线端子23的哪一个未接触车辆连接器2的对应的三个信号线端子13，因此对应于其判定结果，一边高精度地调整充电连接器3的连接面21a的角度等，一边进行针对车辆连接器2的安装动作。
另外，在第一错误旗标F＿ERR1～第三错误旗标F＿ERR3的任一个为“1”的状态已持续规定次数或规定时间的情况下，中止针对车辆连接器2的充电连接器3的安装动作。
另外，在从充电装置30朝电动车辆的电池的充电结束后，以与所述第一实施方式相同的方式从车辆连接器2卸下充电连接器3。
如上所述，根据本实施方式，可获得与所述第一实施方式相同的效果。另外，在本实施方式中，当充电连接器3已被安装在车辆连接器2时，可针对相互对应的各信号线端子12及信号线端子23，判定接触状态的好坏，因此可对应于其判定结果，进行针对车辆连接器2的充电连接器3的安装动作。
另外，本发明并不限定于已说明的所述实施方式，能够以各种方式来实施。例如，在实施方式中，对将连接器装置1、连接器装置41的充电连接器3设置在充电装置30的机械臂33的前端部，而使充电连接器3自动地与车辆连接器2连接的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，当然也可以应用于手动式的充电装置。另外，在连接器2及连接器3中，设置有三个信号线端子13及信号线端子23，但本发明并不限定于此，也可以设置两个或四个以上的信号线端子。
另外，在实施方式中，将两连接器2及3的连接面11a及连接面21a平坦地构成，但本发明并不限定于此，也能够以弯曲成凸状的方式构成连接面11a及连接面21a的一者，并以弯曲成与凸状对应的凹状的方式构成另一者。进而，在实施方式中，将电磁铁24设置在充电连接器3，但本发明并不限定于此，也可以采用可对车辆连接器2的装卸用磁铁14进行吸引及排斥的构件或机构来代替电磁铁24。
另外，也可以设置锁定机构，所述锁定机构在充电连接器3已被适当地安装在车辆连接器2时，将两连接器2及3锁定不动。进而，实施方式中所示的车辆连接器2及充电连接器3的细微部分的构成等仅为例示，可在本发明的主旨的范围内适宜变更。

Claims (8)

1.一种连接器装置，是包括相互装卸自如地连接的第一连接器与第二连接器的连接器装置，其特征在于，
所述第一连接器具有：
第一连接面，面向外侧；
第一电力线端子，在所述第一连接面中，设置在与所述第一连接面大致同一面；以及
多个第一信号线端子，在所述第一连接面中，设置在与所述第一连接面大致同一面，且相对于所述第一电力线端子设置在径向的外侧；
所述第二连接器具有：
第二连接面，在与所述第一连接器的连接时，与所述第一连接面相向；
第二电力线端子，在所述第二连接面中，设置在与所述第二连接面大致同一面，在与所述第一连接器的连接时，与所述第一电力线端子进行面接触；以及
多个第二信号线端子，在所述第二连接面中，设置在与所述第二连接面大致同一面，且相对于所述第二电力线端子设置在径向的外侧，在与所述第一连接器的连接时，与多个所述第一信号线端子分别进行面接触。
2.根据权利要求1所述的连接器装置，其特征在于，
所述第一信号线端子包含至少三个第一信号线端子，在所述第一连接面中，这些第一信号线端子配置在将所述第一电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上，且
所述第二信号线端子包含与所述第一信号线端子相同数量的第二信号线端子，在所述第二连接面中，这些第二信号线端子配置在将所述第二电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上。
3.根据权利要求1或2所述的连接器装置，其特征在于，
所述第一连接器还具有装卸用磁铁，其从所述第一连接面面向外侧，包含永磁铁，
所述第二连接器还具有吸引排斥部，所述吸引排斥部在与所述第一连接器的连接时被所述装卸用磁铁吸引，并且在从所述第一连接器的脱离时能够排斥所述装卸用磁铁。
4.一种连接器连接判定装置，是包括相互装卸自如地连接的第一连接器与第二连接器，并判定所述第一连接器与所述第二连接器的连接状态的好坏的连接器连接判定装置，其特征在于，
所述第一连接器具有：
第一连接面，面向外侧；
第一电力线端子，在所述第一连接面中，设置在与所述第一连接面大致同一面；以及
多个第一信号线端子，在所述第一连接面中，设置在与所述第一连接面大致同一面，且相对于所述第一电力线端子设置在径向的外侧；
所述第二连接器具有：
第二连接面，在与所述第一连接器的连接时，与所述第一连接面相向；
第二电力线端子，在所述第二连接面中，设置在与所述第二连接面大致同一面，在与所述第一连接器的连接时，与所述第一电力线端子进行面接触；以及
多个第二信号线端子，在所述第二连接面中，设置在与所述第二连接面大致同一面，且相对于所述第二电力线端子设置在径向的外侧，在与所述第一连接器的连接时，与多个所述第一信号线端子分别进行面接触；且
所述连接器连接判定装置还包括连接判定部件，所述连接判定部件在所述第二连接器已被安装在所述第一连接器时，根据所述多个第二信号线端子是否已分别接触对应的所述多个第一信号线端子的检测结果，判定所述第一连接器与所述第二连接器的连接状态的好坏。
5.根据权利要求4所述的连接器连接判定装置，其特征在于，
所述第一信号线端子包含至少三个第一信号线端子，在所述第一连接面中，这些第一信号线端子配置在将所述第一电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上，且
所述第二信号线端子包含与所述第一信号线端子相同数量的第二信号线端子，在所述第二连接面中，这些第二信号线端子配置在将所述第二电力线端子包围在内侧的圆或多边形的外周上。
6.根据权利要求4或5所述的连接器连接判定装置，其特征在于，
所述多个第一信号线端子及所述多个第二信号线端子在所述第二连接器已被安装在所述第一连接器时，通过所述多个第二信号线端子分别接触对应的所述多个第一信号线端子，而构成串联地电连接的规定的第一电路，且
所述连接判定部件具有通电检测部件，所述通电检测部件在所述第一电路已被施加电压时，检测所述第一电路的通电的有无。
7.根据权利要求4或5所述的连接器连接判定装置，其特征在于，
所述多个第一信号线端子及所述多个第二信号线端子在所述第二连接器已被安装在所述第一连接器时，通过所述各第二信号线端子接触对应的所述第一信号线端子，而构成多组第二电路作为包含相互接触的所述第一信号线端子及所述第二信号线端子的一组电路，且
所述连接判定部件具有电压检测部件，所述电压检测部件在所述多组第二电路已被施加电压时，检测各组的第二电路的规定位置的电压值。
8.根据权利要求7所述的连接器连接判定装置，其特征在于，
所述第二电路具有：
第一电阻，一端与所述第一信号线端子电连接，并且另一端接地；以及
第二电阻，一端与所述第二信号线端子电连接，并且另一端与规定电压的施加部连接；且
所述电压检测部件检测所述第二电阻的所述一端侧的电压。
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