JP2012028028A - コネクタ接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】調芯可能範囲の広域化を図る。
【解決手段】受電部および給電設備が相対移動して、受電部の第１のコネクタ１１の中心軸と給電設備の第２のコネクタ２４の中心軸が一致するように、把持部材２１に受電部に設けられた突出部を側方より把持させ、受電部１の第１のコネクタ１１の中心軸と給電設備の第２のコネクタ２４の中心軸が一致した状態で、受電部１の第１のコネクタ１１と給電設備の第２のコネクタ２４を接続する。
【選択図】図８−２

Description

本発明は、第１の部材に取り付けられた第１のコネクタと、第２の部材に取り付けられた第２のコネクタの接続を行うコネクタ接続装置に関するものである。

従来、第１のコネクタ本体と、この第１の部材にコネクタ接続方向と略直交方向に移動可能に取り付けられた移動部材とを有する第１のコネクタと、第１のコネクタ本体と接続される第２のコネクタ本体を有する第２のコネクタを接続するコネクタ装置において、第２のコネクタに、第２のコネクタ本体の外側に配置され、かつ第１のコネクタ本体が当接することによって、第１のコネクタ本体の接続軸線を第２のコネクタの接続軸線の一致させるように第１のコネクタ本体を移動させる調芯ガイドが設けられており、この調芯ガイドにより第１のコネクタ本体と第２のコネクタ本体間の位置ズレを吸収するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２３７３５３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された装置のような構成では、調芯前に第１のコネクタ本体が調芯ガイドの外側に位置していると、第１のコネクタ本体と第２のコネクタ本体間の位置ズレを吸収するのは困難であり、調芯不可能となってしまう。すなわち、調芯前に第１のコネクタ本体を調芯ガイドの内側に位置させておく必要があるため、調芯可能範囲が非常に狭いといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、調芯可能範囲の広域化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、第１の部材（１）が有する第１のコネクタ（１１）と、第１の部材（１）と対向配置された第２の部材（２０）が有する第２のコネクタ（２４）の接続を行うコネクタ接続装置であって、第１の部材（１）は、第２の部材（２０）側に突出する円筒状の突出部（１０）を有し、当該突出部（１０）の中心軸上に第１のコネクタ（１１）が設けられており、第２の部材（２０）には、突出部（１０）を側方より把持するための把持部材（２１、３０）が設けられており、第１の部材（１）および第２の部材（２０）が相対移動して、第１の部材（１）の第１のコネクタ（１１）の中心軸と第２の部材（２０）の第２のコネクタ（２４）の中心軸が一致するように、把持部材（２１、３０）に突出部（１０）を側方より把持させ、第１の部材（１）の第１のコネクタ（１１）と第２の部材（２０）の第２のコネクタ（２４）を接続する接続制御手段（Ｓ１１６）と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、第１の部材（１）および第２の部材（２０）が相対移動して、第１の部材（１）の第１のコネクタ（１１）の中心軸と第２の部材（２０）の第２のコネクタ（２４）の中心軸が一致するように、把持部材（２１、３０）に突出部（１０）を側方より把持させ、第１の部材（１）の第１のコネクタ（１１）と第２の部材（２０）の第２のコネクタ（２４）を接続するので、第２のコネクタ（２４）の位置が第１のコネクタ（１１）の内部に位置しなくても第１のコネクタ（１１）と第２のコネクタ（２４）の接続が可能であり、調芯可能範囲の広域化を図ることができる。

また、請求項２に記載の発明では、把持部材（２１、３０）は、複数の位置決め部材（２１）により構成されており、把持部材制御手段（Ｓ１１０）は、複数の位置決め部材（２１）をそれぞれ回転移動させて、第１のコネクタ（１１）を側方より把持させることを特徴としている。

このように、複数の位置決め部材（２１）をそれぞれ回転移動させて、第１のコネクタ（１１）を側方より把持させることができる。

また、請求項３に記載の発明は、第２のコネクタ（２４）の中心軸を回転軸として回転する第１のアクチュエータ（２５）を備え、第１のアクチュエータ（２５）の回転に応じて複数の位置決め部材（２１）が連動して回転移動するようになっていることを特徴としている。

このような構成によれば、１つの第１のアクチュエータ（２５）により第２のコネクタ（２４）と複数の位置決め部材（２１）を回転させることができるので、複数のアクチュエータを備えた構成と比較して、構成および制御を簡素化することができる、また、消費電力を低減することもできる。

また、請求項４に記載の発明は、第１のアクチュエータ（２５）の回転に応じて回転する複数の回転機構（２６）を備え、位置決め部材（２１）の各々は、複数の回転機構（２６）のいずれかに取り付けられ、当該回転機構（２６）の回転に応じて回転移動するようになっていることを特徴としている。

このように、位置決め部材（２１）の各々は、第１のアクチュエータ（２５）の回転に応じて回転する複数の回転機構（２６）のいずれかに取り付けられ、回転機構（２６）の回転に応じて回転移動するように構成することができる。

また、請求項５に記載の発明は、第１のアクチュエータ（２５）の一方向の回転に連動して回転軸が回転し、第１のアクチュエータ（２５）の逆方向の回転に対して回転軸が空転するように構成されていることを特徴としている。

このように、第１のアクチュエータ（２５）の一方向の回転に連動して回転軸が回転し、第１のアクチュエータ（２５）の逆方向の回転に対して回転軸が空転するように構成されているので、例えば、第１のアクチュエータ（２５）の一方向の回転に連動して位置決め部材（２１）に突出部（１０）を側方より把持させた後、第１のアクチュエータ（２５）を逆方向に回転させることで、位置決め部材（２１）に突出部（１０）を側方より把持させた状態で第２のコネクタ（２４）の向きを変えることができる。すなわち、第１のアクチュエータ（２５）の回転方向を逆方向にするだけで、第２のコネクタ（２４）の向きを第１のコネクタ（１１）と一致させることができる。

また、請求項６に記載の発明は、把持部材（２１、３０）は、突出部１０を側方より把持するための帯状の帯状部材（３０）と、当該帯状部材（３０）を一端側から巻き取る巻取装置（３１）を備え、把持部材制御手段（Ｓ１１０）は、帯状部材（３０）に突出部（１０）を側方より包囲させた状態で、巻取装置（３１）に帯状部材（３０）を一端側から巻き取らせることにより、帯状部材（３０）に第１のコネクタ（１１）を側方より把持させることを特徴としている。

このように、帯状部材（３０）に突出部（１０）を側方より包囲させた状態で、巻取装置（３１）に帯状部材（３０）を一端側から巻き取らせることにより、帯状部材（３０）に突出部（１０）を側方より把持させることができる。

また、請求項７に記載の発明は、巻取装置（３１）により帯状部材（３０）が巻き取り限度位置まで巻き取られた状態で第１の部材（１）の第１のコネクタ（１１）の中心軸と第２の部材（２０）の第２のコネクタ（２４）の中心軸が一致するようになっていることを特徴としている。

このように、巻取装置（３１）により帯状部材（３０）を巻き取り限度位置まで巻き取られせることで、第１の部材（１）の第１のコネクタ（１１）の中心軸と第２の部材（２０）の第２のコネクタ（２４）の中心軸を一致させることができる。

また、請求項８に記載の発明は、帯状部材（３０）に第１のコネクタ（１１）を把持させた状態で、第２のコネクタ（２４）を回転させるための機構（４０）を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、帯状部材（３０）に第１のコネクタ（１１）を把持させた状態で、第２のコネクタ（２４）を回転させることができるので、帯状部材（３０）に第１のコネクタ（１１）を把持させた状態で、第２のコネクタ（２４）の向きを変えることができ、第２のコネクタ（２４）の向きを第１のコネクタ（１１）と一致させることが可能である。

また、請求項９に記載の発明は、第１のコネクタ（１１）と第２のコネクタ（２４）を嵌合させるように第２のコネクタ（２４）を移動させる第２のアクチュエータ（２３ｂ）と、第１のコネクタ（１１）と第２のコネクタ（２４）が接続したか否かを検出する接続検出手段（２７）と、は、第２のアクチュエータ（２３ｂ）を駆動して第１のコネクタ（１１）と第２のコネクタ（２４）を嵌合させるように第２のコネクタ（２４）を移動させ、接続検出手段（２７）により第１のコネクタ（１１）と第２のコネクタ（２４）が接続したことが検出されると、第２のアクチュエータ（２３ｂ）の駆動を停止させる接続制御手段（Ｓ１１６）と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、第２のアクチュエータ（２３ｂ）を駆動して第１のコネクタ（１１）と第２のコネクタ（２４）を嵌合させるように第２のコネクタ（２４）を移動させ、接続検出手段（２７）により第１のコネクタ（１１）と第２のコネクタ（２４）が接続したことが検出されると、第２のアクチュエータ（２３ｂ）の駆動が停止されるので、確実にコネクタ接続を行うことができる。

また、請求項１０に記載の発明は、第１の部材（１）は、モータを走行用の動力源として使用する車両の一部に取り付けられた受送電部であり、第１のコネクタ（１１）は、モータへ電力を供給するバッテリと電力を授受するためのコネクタであることを特徴としている。

このように、第１の部材（１）を、モータを走行用の動力源として使用する車両の一部に取り付けられた受送電部とし、第１のコネクタ（１１）を、モータへ電力を供給するバッテリと電力を授受するためのコネクタとすることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係るコネクタ接続装置の概略構成を示す図である。 給電設備の構成について説明するための図である。 回転用モータおよびギアの作動について説明するための図である。 受電部の構成を示す図である。 図４のＡ部拡大図である。 コネクタ接続装置のブロック構成を示す図である。 制御部によるコネクタ自動接続処理のフローチャートである。 第１実施形態における第１のコネクタと第２のコネクタの接続について説明するための図である。 第１実施形態における第１のコネクタと第２のコネクタの接続について説明するための図である。 第２実施形態に係る回転用モータおよびギアの作動について説明するための図である。 第２実施形態における第１のコネクタと第２のコネクタの接続について説明するための図である。 第３実施形態に係るコネクタ接続装置の概略構成を示す図である。 第３実施形態における第１のコネクタと第２のコネクタの接続について説明するための図である。 第３実施形態における第１のコネクタと第２のコネクタの接続について説明するための図である。 第４実施形態に係る回転用モータおよびギアの作動について説明するための図である。 第４実施形態における第１のコネクタと第２のコネクタの接続について説明するための図である。 変形例について説明するための図である。 変形例について説明するための図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るコネクタ接続装置の概略構成を図１に示す。本コネクタ接続装置は、電気自動車、プラグインハイブリッド車等、モータを走行用の動力源として使用する車両に設けられたバッテリへ電力を供給するための第１のコネクタ（受電コネクタ）と、路面等に設置された給電設備２０に設けられた第２のコネクタ（給電コネクタ）２４とを自動で接続するものである。充電スペースに車両が駐車すると、第１のコネクタと第２のコネクタは対向配置されるようになっている。

給電設備２０は、３つの位置決め部材２１、３つの支持部材２１ａ、ステージ２２、上下移動機構２３および第２のコネクタ２４を備えている。

位置決め部材２１は、車両に設けられた第１のコネクタを側方より把持するためのものであり、円弧形状をなしている。本実施形態における各位置決め部材２１は、図２に示すように、互いに重なり合うように支持部材２１ａにより支持されている。なお、位置決め部材２１のうち、最上部に位置する位置決め部材２１における支持部材２１ａの取り付け部の上面には、オンオフスイッチにより構成される接触センサ２７ａが取り付けられている。

支持部材２１ａは、位置決め部材２１を下面側より支持するためのもので、円柱形状をなしている。本実施形態における支持部材２１ａは、それぞれ長手方向に伸縮する機構を備えている。また、本実施形態における支持部材２１ａには、それぞれコイル状のバネ２１ｂが設けられている。

ステージ２２は、図１に示したように、支持部材２１ａおよび第２のコネクタ２４を搭載するためのものであり、後述する水平移動機構により上下移動機構２３に対して水平方向に移動可能となっている。各支持部材２１ａおよび第２のコネクタ２４は、それぞれステージ２２上に回転可能に取り付けられている。

また、ステージ２２の上面には、後述するカメラ２５が設けられている。このカメラ２５により、第１のコネクタ１１の位置ずれ量を計測するようになっている。

上下移動機構２３は、ステージ２２を上下方向に移動させるための機構であり、リンク機構２３ａおよび後述するステージ用モータ２３ｂにより構成されている。ステージ用モータ２３ｂは、後述する制御部からの指示に応じて回転する。ステージ用モータの動力はリンク機構２３ａに伝達され、ステージ２２が上方または下方に移動するようになっている。

ステージ２２の下部には、図３に示すように、回転用モータ２５および３つのギア２６が設けられている。回転用モータ２５の回転軸には歯車２５ａが設けられており、この歯車２５ａを側方より取り囲むように各ギア２６が設けられている。各ギア２６には歯車が形成されており、回転用モータ２５の歯車２５ａと各ギア２６の歯車とが噛み合うように組み付けられている。なお、本実施形態におけるギア２６は、回転用モータ２５の回転軸には歯車２５ａの時計回りの回転と反時計回りの回転の両方向に回転するようになっている。

各ギア２６の回転軸には、支持部材２１ａが取り付けられており、ステージ２２の下部に配置された回転用モータ２５の回転に伴って回転用モータ２５の回転軸に設けられた歯車が回転すると、この歯車の回転に同期して３つのギア２６が回転する。そして、各ギア２６の回転軸に取り付けられた支持部材２１ａおよび位置決め部材２１も同期して回転するようになっている。

図４に、受電部１の構成を示す。図に示すように、車両の底部に受電部１が設けられている。また、この受電部１には、車両下方に突出するように円筒状の突出部１０が形成されている。

図５は、図４中のＡ部拡大図である。この図に示すように、突出部１０の円筒内部の底部の中央、すなわち突出部１０の中心軸上に、第１のコネクタ１１が固定されている。なお、本実施形態において、第１のコネクタ１１は同軸型の雌型コネクタ、第２のコネクタ２４は同軸型の雄型コネクタとなっている。突出部１０の下側の開口部より第２のコネクタ２４が挿入され、第１コネクタ１１と第２のコネクタ２４が嵌合するようになっている。

図６に、本実施形態に係るコネクタ接続装置のブロック構成を示す。本コネクタ接続装置は、ステージ用モータ２３ｂ、回転用モータ２５、カメラ２９、接触センサ２７ａ、導通センサ２７ｂおよび制御部２８を備えている。

カメラ２９は、ステージ２２の上面に設けられており、給電設備２０の上方向に停車した車両の底部を撮影し、撮影した画像を制御部２８へ送出する。なお、カメラ２９の画像には、位置決め部材２１および第１のコネクタ１１の各位置が含まれるようになっている。

導通センサ２７ｂは、第２のコネクタを介して第１のコネクタに流れる電流量を検出するためのものである。導通センサ２７ｂにより検出された信号は制御部２８へ入力される。

制御部２８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。

図７に、制御部２８によるコネクタ自動接続処理のフローチャートを示す。また、図８−１、図８−２に、受電口１の筒状部１０に突出部２５が挿入され、第１のコネクタと第２のコネクタとが接続される様子を示す。なお、図８−１〜図８−２の上段は、受電口１側の第１のコネクタ１１、給電設備２０側の第２のコネクタ２４および位置決め部材２１の位置関係を平面的に示した図であり、図８−１〜図８−２の下段は、受電口１側の第１のコネクタ１１、給電設備２０側の第２のコネクタ２４および位置決め部材２１の位置関係を側面的に示した図となっている。

以下、図８−１〜図８−２を参照しながら、図７に従って、位置決めのための処理について説明する。ここでは、車両の底部に設けられた受電口１の下方に給電設備２０が位置するように車両が停車しているものとする。制御部２８は、カメラ２９より入力される映像信号に基づいて給電設備２０の上方に車両が停車したことを判定すると、図７に示す処理を実施する。

まず、コネクタ位置ずれ量が予め定められた閾値Ａ未満であるか否かを判定する（Ｓ１００）。具体的には、カメラ２９より入力される映像信号に画像処理を施して第１のコネクタ１１の位置ずれ量が閾値Ａ未満であるか否かを判定する。本実施形態では、図８−１（ａ）の上段に示すように、突出部１０が３つの位置決め部材２１により囲まれる領域内に位置したときにＳ１００の判定がＹＥＳとなるように閾値Ａが定められている。

ここで、第１のコネクタ１１の位置ずれ量が閾値Ａ未満でない場合、Ｓ１００の判定はＮＯとなり、駐車位置にずれが有ることをユーザに報知し（Ｓ１０２）、Ｓ１００へ戻る。

運転者の運転操作により駐車位置が修正され、第１のコネクタ１１の位置ずれ量が閾値Ａ未満になると、Ｓ１００の判定はＹＥＳとなり、次に、ステージ用モータ２３ｂを作動させる（Ｓ１０４）。具体的には、ステージ用モータ２３ｂを予め定められた回転方向に回転するように指示する信号を送出する。これにより、ステージ２２が上昇する。

次に、接触センサ２７ａより入力される信号に基づいて接触センサ２７ａがオン状態になったか否かを判定する（Ｓ１０６）。

ここで、接触センサ２７ａがオン状態となっていない場合、Ｓ１０６の判定はＮＯとなり、Ｓ１０４へ戻る。

そして、接触センサ２７ａが車両の底部に設けられた受電部１あるいは車両の底部と接触してオン状態になると、Ｓ１０６の判定はＹＥＳとなり、ステージ用モータ２３ｂを停止させる。具体的には、ステージ用モータ２３ｂの作動を停止するように指示する信号を送出する。これにより、図８−１（ｂ）の下段に示すように、ステージ２２が上昇した状態で停止する。

次に、回転用モータ２５を作動させる（Ｓ１１０）、具体的には、回転用モータ２５を予め定められた回転方向に回転移動するように指示する信号を送出する。この回転用モータ２５の回転に伴って第２のコネクタ２４とともに回転用モータ２５の回転軸に設けられた歯車が回転し、この歯車の回転に同期して３つのギア２６が回転する。そして、各ギア２６の回転軸に取り付けられた支持部材２１ａを回転軸として位置決め部材２１も同期して回転する。これにより、水平移動機構によりステージ２２が相対的に水平方向に移動し、図８−１（ｃ）の上段の矢印Ｍに示すように、第２のコネクタ２４が第１のコネクタ１１の位置に近づく。

そして、更に、回転用モータ２５の回転に伴って位置決め部材２１が回転すると、図８−２（ａ）の上段に示すように、突出部１０が３つの位置決め部材２１により側方より挟み込まれ把持される。これにより、第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４の位置が一致する。

次に、回転用モータ２５が停止したか否かを判定する（Ｓ１１２）。本実施形態では、突出部１０が３つの位置決め部材２１により把持されると回転用モータ２５に過大電流が流れる性質を利用して、回転用モータ２５に過大電流が流れたか否かに基づいて回転用モータ２５が停止したか否かを判定する。

ここで、回転用モータ２５に過大電流が流れていない場合、Ｓ１１２の判定はＮＯとなり、Ｓ１１０へ戻る。また、突出部１０が３つの位置決め部材２１により把持され、回転用モータ２５に過大電流が流れると、Ｓ１１２の判定はＹＥＳとなり、次に、回転用モータ２５を停止させる（Ｓ１１４）。具体的には、回転用モータ２５に作動の停止を指示する信号を送出する。

次に、再度、ステージ用モータ２３ｂを予め定められた回転方向に回転するように指示する信号を送出する（Ｓ１１６）。これにより、ステージ２２が再上昇する。なお、このとき、支持部材２１ａの長さは短くなる。

次に、第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４とが嵌合して導通状態になったか否かを判定する（Ｓ１１８）。具体的には、導通センサ２７ｂより入力される信号に基づいて第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４とが導通状態になったか否かを判定する。

ここで、第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４とが嵌合していない場合、Ｓ１１８の判定はＮＯとなり、Ｓ１１６へ戻る。また、第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４とが嵌合して導通状態になると、Ｓ１１６の判定はＹＥＳとなり、ステージ用モータ２３ｂの作動を停止させ（Ｓ１２０）、本処理を終了する。

上記した構成によれば、受電部１および給電設備２０が相対移動して、受電部１の第１のコネクタ１１の中心軸と給電設備２０の第２のコネクタ２４の中心軸が一致するように、位置決め部材２１に突出部１０を側方より把持させ、受電部１の第１のコネクタ１１と給電設備２０の第２のコネクタ２４を接続するので、第２のコネクタ２４の位置が第１のコネクタ１１の内部に位置しなくても第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４の接続が可能であり、調芯可能範囲の広域化を図ることができる。

また、１つの回転用モータにより第２のコネクタ２４と複数の位置決め部材２１を回転させることができるので、複数のアクチュエータを備えた構成と比較して、構成および制御を簡素化することができ、また、消費電力を低減することもできる。

また、ステージ用モータ２３ｂを駆動して第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４を嵌合させるように第２のコネクタ２４を移動させ、導通センサ２７ｂにより第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４が接続したことが検出されると、ステージ用モータ２３ｂの駆動が停止されるので、確実にコネクタ接続を行うことができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、第１のコネクタ１１および第２のコネクタ２４がそれぞれ同軸型のコネクタとなっていたが、本実施形態では、第１のコネクタ１１および第２のコネクタ２４がそれぞれ正極と負極の端子を平行に配置した２極タイプのコネクタ形状となっている。したがって、本実施形態では、コネクタの向きを合わせるため、第２のコネクタ２４を回転させて第１のコネクタ１１と嵌合させる構成となっている。

第１実施形態で用いられたギア２６は、回転用モータ２５の回転軸に設けられた歯車２５ａの時計回りの回転と反時計回りの回転の両方向に回転する構成となっていたが、本実施形態におけるギア２６は、回転用モータ２５の回転軸に設けられた歯車２５ａの一方向の回転に応じて回転し、反対方向の回転時には空転する１ウェイギアを採用している。

本実施形態に係る回転用モータ２５およびギア２６の作動について、図９（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。

図９（ａ）に示す回転用モータ２５は、図３に示したものと同じ構成のものが用いられている。また、図９（ａ）に示す３つのギア２６は、それぞれ１ウェイギアが採用されている。

ここで、図９（ｂ）に示すように、回転用モータ２５が順回転すると、この回転用モータ２５の回転軸に設けられた歯車２５ａの回転に伴って各ギア２６が同期して回転する。

また、図９（ｃ）に示すように、回転用モータ２５が逆回転すると、この回転用モータ２５の回転軸に設けられた歯車２５ａは逆方向に回転するものの、各ギア２６は空転する。

本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、回転用モータ２５が順回転させて各位置決め部材２１を回転させて、３つの位置決め部材２１により突出部１０を側方より把持させて第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４の位置を一致させた後、図１０（ｂ）に示すように、回転用モータ２５が順回転させて各位置決め部材２１を逆回転させる。このように回転用モータ２５を逆回転させることにより、３つの位置決め部材２１により突出部１０を側方より把持させた状態のまま、回転用モータ２５の回転に伴って第２のコネクタ２４を回転させることが可能となり、第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４の各端子（正極と負極）の位置を一致させることができる。

上記した構成によれば、回転用モータ２５の一方向の回転に連動して回転軸が回転し、回転用モータ２５の逆方向の回転に対して回転軸が空転するクラッチ機構を用いて複数のギア２６が構成されているので、例えば、回転用モータ２５の一方向の回転に連動して位置決め部材２１に突出部１０を側方より把持させた後、回転用モータ２５を逆方向に回転させることで、位置決め部材２１に突出部１０を側方より把持させた状態で第２のコネクタ２４の向きを変えることができる。すなわち、回転用モータ２５の回転方向を逆方向にするだけで、第２のコネクタ２４の向きを第１のコネクタ１１と一致させることができる。

（第３実施形態）
本実施形態に係るコネクタ接続装置の概略構成を図１１に示す。上記第１実施形態では、図１に示したように、円弧形状の複数の位置決め部材２１を用いて車両の底部に設けられた受電部１の突出部１０を側方より把持する構成を示したが、本実施形態に係るコネクタ接続装置は、図１１に示すように、１つの帯状の帯状部材３０を用いて車両の底部に設けられた受電部１の突出部１０を側方より把持する構成となっている。なお、上記実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。

本実施形態に係る給電設備２０は、ステージ２２上に、帯状の帯状部材３０、巻き取り用アクチュエータ３１および第２のコネクタ２４が設けられている。

帯状部材３０は、車両側の受電部１の突出部１０を側方より把持するためのものである。

巻き取り用アクチュエータ３１は、帯状部材３０を一端側から巻き取るためのものである。突出部１０の側方を帯状部材３０で囲み込む状態で、制御部２８からの指示に応じて巻き取り用アクチュエータ３１により帯状の帯状部材３０の巻き取りが開始されると、帯状の帯状部材３０により突出部１０が締め付けられ、突出部１０の突出部の中心軸上に設けられた第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４の中心軸が一致するようになっている。

本実施形態における制御部２８は、図７に示した処理と同様の処理によって第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４を嵌合させる。ただし、Ｓ１１０、Ｓ１１２、Ｓ１１４にて、回転用モータ２５に代えて巻き取り用アクチュエータ３１に対する指示を実施する。

すなわち、図１２−１（ａ）に示すように、突出部１０が３つの位置決め部材２１により囲まれる領域内に位置した状態で、ステージ用モータ２３ｂを作動させて、図１２−１（ｂ）に示すように、ステージ２２を上昇させ、Ｓ１１０にて、巻き取り用アクチュエータ３１に帯状部材３０の巻き取りを指示する。これにより、水平移動機構によりステージ２２が相対的に水平方向に移動し、図１２−１（ｃ）に示すように、第２のコネクタ２４が第１のコネクタ１１の位置に近づく。そして、図１２−２（ａ）に示すように、帯状部材３０の巻き取り限度位置まで巻き取られ、次に、Ｓ１１２にて巻き取り用アクチュエータ３１に過電流が流れたか否かに基づいて巻き取り用アクチュエータ３１の回転が停止したか否かを判定し、Ｓ１１４にて、巻き取り用アクチュエータ３１に帯状部材３０の巻き取り停止を指示する。次に、ステージ２２を再上昇させ、図１２−２（ｂ）に示すように、第１のコネクタ１１と第２のコネクタ２４とが嵌合した状態となる。

上記したように、帯状部材３０に突出部１０を側方より包囲させた状態で、巻き取り用アクチュエータ３１に帯状部材３０を一端側から巻き取らせることにより、帯状部材３０に突出部１０を側方より把持させることができる。

（第４実施形態）
上記第３実施形態では、第１のコネクタ１１および第２のコネクタ２４がそれぞれ同軸型のコネクタとなっていたが、本実施形態では、第１のコネクタ１１および第２のコネクタ２４がそれぞれ正極と負極の端子を平行に配置した２極タイプのコネクタ形状となっている。このため、本実施形態では、第２のコネクタ２４を回転させて第１のコネクタ１１と嵌合させる構成となっている。

本実施形態に係るコネクタ接続装置の給電設備２０の構成を図１３に示す。図１３（ａ）に示すように、本実施形態における給電設備２０における帯状の帯状部材３０の端部にはバネ４０が設けられている。巻き取り用アクチュエータ３１により帯状の帯状部材３０が突出部１０を側方より把持するまで巻き取られると、バネ４０が伸びるようになっている。すなわち、帯状の帯状部材３０の端部に設けられたバネ４０が伸びることによって、帯状の帯状部材３０で突出部１０を側方より把持した状態で第２のコネクタ２４を回転させ、第１のコネクタ１１の向きと一致させることが可能となっている。

図１４（ａ）に示すように、帯状の帯状部材３０で突出部１０の側方を包囲した状態で、巻き取り用アクチュエータ３１により帯状の帯状部材３０を巻き取らせることにより、図１４（ｂ）に示すように、第１のコネクタ１１の中心軸と第２のコネクタ２４の中心軸が一致する。そして、巻き取り用アクチュエータ３１を逆方向に回転させることによって、図１４（ｃ）に示すように、帯状の帯状部材３０の端部に設けられたバネ４０が伸び、第２のコネクタ２４の向きが第１のコネクタ１１の向きと一致するようになる。

上記した構成によれば、帯状部材３０に突出部１０を側方より把持させた状態で、第２のコネクタ２４を回転させることができるので、帯状部材３０に突出部１０を把持させた状態で、第２のコネクタ２４の向きを変えることができ、第２のコネクタ２４の向きを第１のコネクタ１１と一致させることが可能である。

（その他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では、３つの位置決め部材２１により把持部材を構成したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、図１５に示すように２つの位置決め部材２１により把持部材を構成してもよく、また、図１６に示すように、４つの位置決め部材２１把持部材を構成してもよい。

また、上記第１実施形態では、受電部１に、車両下方に突出するように円筒状の突出部１０が形成された構成を示したが、突出部１０は必ずしも円筒状でなくてもよい。

上記実施形態では、電気自動車、プラグインハイブリッド車等、モータを走行用の動力源として使用する車両に設けられたバッテリを充電するためのコネクタ接続装置の構成を示したが、このような用途に限定されるものではない。例えば、車両に搭載されたバッテリと給電設備２０との間で電力の授受を行う電力システムに対応するコネクタ接続装置とすることもできる。

上記実施形態では、給電設備２２側に突出するように円筒状の突出部１０を受電部１に設け、この突出部１０の内側の中心軸上に第１のコネクタ１１が設けられた構成を示したが、このような構成に限定されるものではなく、例えば、円筒状の第１のコネクタ１１の側面を突出部１０とみなして、給電設備２２側に突出するように円筒状の第１のコネクタ１１を受電部１に設けた構成としてもよい。

また、上記第１実施形態では、第１のコネクタ１１は雌型コネクタ、第２のコネクタ２４は雄型コネクタとして説明したが、これらの形状に限定ものではない。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１１０が把持部材制御手段に相当し、導通センサ２７ｂが接続検出手段に相当し、巻き取り用アクチュエータ３１が巻取装置に相当する。

１ 受電部
１０ 突出部
１１ 第１のコネクタ
２０ 給電設備
２１ 位置決め部材
２１ａ 支持部材
２２ ステージ
２３ 上下移動機構
２３ｂ ステージ用モータ
２４ 第２のコネクタ
２５ 回転用モータ
２５ａ 歯車
２６ ギア
２７ａ 接触センサ
２７ｂ 導通センサ
２８ 制御部
２９ カメラ
３０ 帯状部材
３１ 巻き取り用アクチュエータ

Claims (10)

1. 第１の部材（１）が有する第１のコネクタ（１１）と、前記第１の部材（１）と対向配置された第２の部材（２０）が有する第２のコネクタ（２４）の接続を行うコネクタ接続装置であって、
   前記第１の部材（１）は、前記第２の部材（２０）側に突出する突出部（１０）を有し、当該突出部（１０）に前記第１のコネクタ（１１）が設けられており、
   前記第２の部材（２０）には、前記突出部（１０）を側方より把持するための把持部材（２１、３０）が設けられており、
   前記第１の部材（１）および前記第２の部材（２０）が相対移動して、前記第１の部材（１）の前記第１のコネクタ（１１）の中心軸と前記第２の部材（２０）の前記第２のコネクタ（２４）の中心軸が一致するように、前記把持部材（２１、３０）に前記突出部（１０）を側方より把持させ、前記第１の部材（１）の前記第１のコネクタ（１１）と前記第２の部材（２０）の前記第２のコネクタ（２４）を接続することを特徴とするコネクタ接続装置。
2. 前記把持部材（２１、３０）は、複数の位置決め部材（２１）により構成されており、
   前記把持部材制御手段（Ｓ１１０）は、前記複数の位置決め部材（２１）をそれぞれ回転移動させて、前記第１のコネクタ（１１）を側方より把持させることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ接続装置。
3. 前記第２のコネクタ（２４）の中心軸を回転軸として回転する第１のアクチュエータ（２５）を備え、
   前記第１のアクチュエータ（２５）の回転に応じて前記複数の位置決め部材（２１）が連動して回転移動するようになっていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ接続装置。
4. 前記第１のアクチュエータ（２５）の回転に応じて回転する複数の回転機構（２６）を備え、
   前記位置決め部材（２１）の各々は、前記複数の回転機構（２６）のいずれかに取り付けられ、当該回転機構（２６）の回転に応じて回転移動するようになっていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ接続装置。
5. 前記第１のアクチュエータ（２５）の一方向の回転に連動して前記複数の回転機構（２６）が回転し、前記第１のアクチュエータ（２５）の逆方向の回転に対して前記複数の回転機構（２６）が空転するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のコネクタ接続装置。
6. 前記把持部材（２１、３０）は、前記突出部（１０）を側方より把持するための帯状の帯状部材（３０）と、当該帯状部材（３０）を一端側から巻き取る巻取装置（３１）を備え、
   前記把持部材制御手段（Ｓ１１０）は、前記帯状部材（３０）に突出部（１０）を側方より包囲させた状態で、前記巻取装置（３１）に前記帯状部材（３０）を一端側から巻き取らせることにより、前記帯状部材（３０）に前記第１のコネクタ（１１）を側方より把持させることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ接続装置。
7. 前記巻取装置（３１）により前記帯状部材（３０）が巻き取り限度位置まで巻き取られた状態で前記第１の部材（１）の前記第１のコネクタ（１１）の中心軸と前記第２の部材（２０）の前記第２のコネクタ（２４）の中心軸が一致するようになっていることを特徴とする請求項６に記載のコネクタ接続装置。
8. 前記帯状部材（３０）に前記第１のコネクタ（１１）を把持させた状態で、前記第２のコネクタ（２４）を回転させるための機構（４０）を備えたことを特徴とする請求項７に記載のコネクタ接続装置。
9. 前記第１のコネクタ（１１）と前記第２のコネクタ（２４）を嵌合させるように前記第２のコネクタ（２４）を移動させる第２のアクチュエータ（２３ｂ）と、
   前記第１のコネクタ（１１）と前記第２のコネクタ（２４）が接続したか否かを検出する接続検出手段（２７ｂ）と、
   前記第２のアクチュエータ（２３ｂ）を駆動して前記第１のコネクタ（１１）と前記第２のコネクタ（２４）を嵌合させるように前記第２のコネクタ（２４）を移動させ、前記接続検出手段（２７ｂ）により前記第１のコネクタ（１１）と前記第２のコネクタ（２４）が接続したことが検出されると、前記第２のアクチュエータ（２３ｂ）の駆動を停止させる接続制御手段（Ｓ１１６）と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のコネクタ接続装置。
10. 前記第１の部材（１）は、モータを走行用の動力源として使用する車両の一部に取り付けられた受送電部であり、
    前記第１のコネクタ（１１）は、前記モータへ電力を供給するバッテリと電力を授受するためのコネクタであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のコネクタ接続装置。

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