JP2021190231A - コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つのコネクタ部間において脱落を抑制しつつ、回転方向における相対的な位置ずれを許容することができるコネクタ装置を提供する。【解決手段】コネクタ装置は、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが着脱可能に構成される。コネクタ装置は、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２との間で着脱方向において係合するとともに、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２との相対的な回転を許容するロック部１５１を有する。【選択図】図９

Description

本開示は、コネクタ装置に関する。

従来、給電や充電を行うべく、機器同士を電気的に接続するコネクタ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
このようなコネクタ装置では、一方の機器と電気的に接続される第１コネクタ部と、他方の機器に電気的に接続される第２コネクタ部とを備え、第１コネクタ部内の電極と第２コネクタ部内の電極とが電気的に接続されることで、機器間をコネクタ装置で接続することが可能となっている。

特開２０１２−１２８９６６号公報

ところで、上記のようなコネクタ装置において、第１コネクタ部と第２コネクタ部とは着脱可能な構成を採用することが考えられるが、第１コネクタ部と第２コネクタ部とを単に電気的に接続しただけでは、脱落の虞がある。そこで、例えば第１コネクタ部から第２コネクタ部が外れないようにロック部を設定することが考えられるが、第１コネクタ部と第２コネクタ部との着脱方向を中心とした仮想軸線を中心に第１コネクタ部と第２コネクタ部とが相対的に回転した場合に、ロック部が機能しない虞がある。

本開示の目的は、２つのコネクタ部間において脱落を抑制しつつ、回転方向における相対的な位置ずれを許容できるコネクタ装置を提供することにある。

本開示のコネクタ装置は、第１コネクタ部と第２コネクタ部とが着脱可能なコネクタ装置であって、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との間で着脱方向において係合するとともに、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との相対的な回転を許容するロック部を有する。

本開示のコネクタ装置によれば、２つのコネクタ部間において脱落を抑制しつつ、回転方向における相対的な位置ずれを許容することができる。

図１は、一実施形態におけるコネクタ装置の斜視図である。 図２は、一実施形態におけるコネクタ装置の第１コネクタ部の斜視図である。 図３は、一実施形態におけるコネクタ装置の第２コネクタ部の斜視図である。 図４は、一実施形態におけるコネクタ装置の第１コネクタ部の平面図である。 図５は、一実施形態におけるコネクタ装置の第２コネクタ部の平面図である。 図６は、図５における６−６線断面図である。 図７は、一実施形態におけるコネクタ装置の平面図である。 図８は、図７における８−８線断面図である。 図９は、一実施形態におけるコネクタ装置のアクチュエータの動作を説明するための断面図である。 図１０は、図７における１０−１０線断面図である。 図１１は、第１端子モジュールの斜視図である。 図１２は、第１端子モジュールの断面図である。 図１３は、第２端子モジュールの斜視図である。 図１４は、第２端子モジュールの断面図である。 図１５は、コネクタ装置のロック部について説明するための説明図である。 図１６は、コネクタ装置のロック部について説明するための説明図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
本開示のコネクタ装置は、
［１］第１コネクタ部と第２コネクタ部とが着脱可能なコネクタ装置であって、
前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との間で着脱方向において係合するとともに、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との相対的な回転を許容するロック部を有する。

この構成によれば、第１コネクタ部と第２コネクタ部との相対的な回転を許容した状態で第１コネクタ部と第２コネクタ部との間で着脱方向において係合するロック部を有することで、第１コネクタ部と第２コネクタ部とが外れることを抑制できる。また第１コネクタ部と第２コネクタ部との間で回転位置ずれが発生した場合であってもロック部で許容することができるため、回転位置ずれが生じた場合であってもロック部の機能を確保することができる。

［２］前記ロック部は、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部のいずれか一方に設けられてピン部材を出没可能なアクチュエータと、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部のいずれか他方に設けられるとともに前記ピン部材が嵌め入れられて前記着脱方向において前記ピン部材と係合するピン係合溝部とを有することが好ましい。

この構成によれば、ピン部材を出没可能なアクチュエータと、ピン部材が嵌め入れられて着脱方向においてピン部材と係合するピン係合溝部とでロック部を構成することで、アクチュエータによるピン部材の出没に応じて、ピン係合溝部との係合・非係合を切り替えることができる。

［３］前記ピン係合溝部は、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との着脱方向に延びるとともに着脱中心を通る仮想軸線の周方向に長く形成されていることが好ましい。
この構成によれば、ピン係合溝部は、仮想軸線の周方向に長く形成されることで第１コネクタ部と第２コネクタ部とが周方向（回転方向）に位置ずれが生じた場合であっても溝部の形成範囲でピン部材がピン係合溝部と着脱方向に係合することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示のコネクタ装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。本明細書における「平行」や「直交」は、厳密に平行や直交の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行や直交の場合も含まれる。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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及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。

図１に示すように、コネクタ装置１０は、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを有する。コネクタ装置１０は、例えば車両に搭載されるバッテリと充電装置とを電気的に接続するものである。コネクタ装置１０は、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２と着脱可能に構成されている。

（第１コネクタ部１１の構成）
図２に示す第１コネクタ部１１は、例えば車両側に搭載されてバッテリと電気的に接続されるものである。

第１コネクタ部１１は、例えば車両底面に搭載することができる。このとき、第１コネクタ部１１は、第２コネクタ部１２との着脱方向が鉛直方向（重力方向）と平行な方向となるように車両底面に搭載される。以降の説明において、前記着脱方向及び鉛直方向を上下方向として説明する。なお、各図面中のＸＹＺ軸におけるＸ軸は第１コネクタ部１１の上下方向を表し、Ｙ軸はＸ軸と直交する第１コネクタ部１１の前後方向（長さ方向）を表し、Ｚ軸はＸＹ平面に対して直交する第１コネクタ部１１の左右方向（幅方向）を表している。以下の説明では、便宜上、Ｘ軸に沿って延びる方向を上下方向Ｘと称し、Ｙ軸に沿って延びる方向を前後方向Ｙと称し、Ｚ軸に沿って延びる方向を左右方向Ｚと称する。また、以下の説明では、図２におけるＸ矢印方向を上方、Ｙ矢印方向を前方とする。

図２に示すように、第１コネクタ部１１は、ハウジング２１と、ハウジング２１に設けられる第１電極部３１と、第１電極部３１と同様にハウジング２１に設けられる第２電極部３２と、ハウジング２１に設けられるアクチュエータ４１とを有する。第１電極部３１と第２電極部３２とは左右方向Ｚに並んで設けられている。

図２及び図４に示すように、ハウジング２１は、ベースプレート部２２と、ベースプレート部２２に取り付けられて第１電極部３１及び第２電極部３２を保持する保持部２３とを有する。

ベースプレート部２２は、略円板状をなすように構成される。ベースプレート部２２には、上下方向Ｘに貫通する貫通孔２２が形成されている。この貫通孔２２は、例えば車両に対して締結固定するためのボルトが挿通可能となっている。

保持部２３は、例えば樹脂等の絶縁部材で構成される。保持部２３は、略円板状の保持本体部２４と、保持本体部２４の外周側に設けられて第２コネクタ部１２を案内する案内部２５と、保持本体部２４と案内部２５との間に設けられて第２コネクタ部１２の一部が嵌め入れられる環状溝部２６とを有する。保持本体部２４と案内部２５と環状溝部２６とは一体構成品である。

図４に示すように、保持本体部２４は、上下方向Ｘの一方側の略円形状の端面２４ａに、第１電極部３１の一部を嵌め入れるための第１溝部２７と、第２電極部３２を嵌め入れるための第２溝部２８とを有する。なお、保持本体部２４の端面２４ａは、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを取り付けた状態で、上下方向Ｘにおいて第２コネクタ部１２側に面している。以下の説明において、保持本体部２４の端面２４ａの中心を通り、上下方向Ｘに沿って平行な第１中心軸線Ｌ１を基準として周方向（回転方向）や径方向を用いて説明する場合がある。すなわち、単に「周方向」と記載した場合には、第１中心軸線Ｌ１を基準とした周方向を意味し、単に「径方向」と記載した場合には、第１中心軸線Ｌ１を基準とした径方向を意味する。

第１溝部２７と第２溝部２８とは、上下方向Ｘに窪んだ形状となるように形成されている。第１溝部２７は、端面２４ａの径方向外側に２つ設けられる。以下の説明では、２つの第１溝部２７のうちの一方を第１溝部２７ａとし、他方を第１溝部２７ｂとして区別する場合がある。

各第１溝部２７は、互いに周方向１８０度反対側に形成されている。各第１溝部２７は、上下方向Ｘから視て環状扇形をなすように構成される。ここで「環状扇形」とは、円環形状を所定の中心角で扇形に切り取った形状である。以下の説明において環状扇形は同様の意味として用いる。各第１溝部２７は、周方向において互いに離れている。

第２溝部２８は、端面２４ａの略中央位置であって、端面２４ａから上下方向Ｘに窪んだ形状となるように形成されている。第２溝部２８は、上下方向Ｘから視て略円形状をなすように構成される。本実施形態では、第２溝部２８を挟んで２つの第１溝部２７が周方向１８０度反対側に形成されている。

保持本体部２４は、その端面２４ａにおける角部２４ｂに面取り部２４ｃが形成されている。面取り部２４ｃは、保持本体部２４の上下方向Ｘにおいて先端側である端面２４ａ側から基端側にかけて径が徐々に大きくなるように形成されている。なお、面取り部２４ｃは、所謂ピン角から後加工により面取りすることで形成した場合と、樹脂成形時に予め面取りをしたような形状に成形した場合のいずれであってもよい。

保持本体部２４には、上下方向Ｘに貫通する２つの貫通孔２４ｄ，２４ｅが形成されている。２つの貫通孔２４ｄ，２４ｅのうちの一方の貫通孔２４ｄは、周方向において一方の第１溝部２７ａの周方向中心位置と略一致する位置であって、該第１溝部２７ａの径方向外側に形成されている。２つの貫通孔２４ｄ，２４ｅのうちの他方の貫通孔２４ｅは、周方向において他方の第１溝部２７ｂの周方向中心位置と略一致する位置であって、該第１溝部２７ｂの径方向外側に形成されている。

図７及び図８に示すように、案内部２５は、略円筒状をなすように構成される。より具体的には、案内部２５は、その径方向外側面２５ａが上下方向Ｘから視た場合に円形状に形成され、径方向内側面２５ｂが上下方向Ｘに対して傾斜するようになっている。径方向内側面２５ｂは、上下方向Ｘにおいて第１コネクタ部１１とは反対側の第２コネクタ部１２側ほど径方向外側に拡開されるような傾斜面となっている。換言すると、径方向内側面２５ｂは、上下方向Ｘにおいて第２コネクタ部１２とは逆側ほど徐々に径方向内側に狭まる傾斜面となっている。このため、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを接続する際に第２コネクタ部１２が案内部２５の径方向内側面２５ｂと接触すると案内部２５によって環状溝部２６に案内されるようになっている。

図２に示すように、環状溝部２６は、案内部２５及び保持本体部２４に対して上下方向Ｘに窪んだ形状となるように形成されている。環状溝部２６は、例えば上下方向Ｘから視て円環状に形成されている。

図４に示すように、第１電極部３１は、正極側高圧端子３３と負極側高圧端子３６とを有する。
正極側高圧端子３３は、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを取り付けた状態で第２コネクタ部１２側に面する第１板状部３４と、第２コネクタ部１２とは反対側に突出する第２板状部３５とを有する。

図４に示すように、第１板状部３４は、上下方向Ｘから視て環状扇形をなすように構成される。第１板状部３４は、ハウジング２１の２つの第１溝部２７ａ，２７ｂのうちの１つの第１溝部２７ａに嵌め入れ可能なように、上下方向Ｘから視た形状が第１溝部２７ａを上下方向Ｘから視た形状と概ね相似した形状であり、上下方向Ｘから視た大きさが第１溝部２７ａよりも僅かに小さく形成されている。第１板状部３４は、第１溝部２７ａに嵌め入れられた状態で上下方向Ｘに面する平面部３４ａを有する。平面部３４ａは、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを取り付けた状態で上下方向Ｘにおいて第２コネクタ部１２側に面している。

図４に示すように、第２板状部３５は、第１電極部３１を保持部２３によって保持した状態で第１板状部３４よりも径方向外側に位置している。第２板状部３５は、周方向において第１板状部３４の略中心に形成されている。第２板状部３５は、第１板状部３４を第１溝部２７ａに嵌め入れた状態で、保持本体部２４に形成された２つの貫通孔２４ｄ，２４ｅのうちの１つの貫通孔２４ｄ内を通って第１板状部３４が面する方向とは逆側に延びている。すなわち、本実施形態の正極側高圧端子３３は、上下方向Ｘの一方側に第１板状部３４が面し、上下方向Ｘの他方側に第２板状部３５が位置する構成となっている。

負極側高圧端子３６は、正極側高圧端子３３と同様に、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを取り付けた状態で第２コネクタ部１２側に面する第１板状部３７と、第２コネクタ部１２とは反対側に突出する第２板状部３８とを有する。なお、本実施形態の負極側高圧端子３６は、正極側高圧端子３３と同一形状である。

図４に示すように、第１板状部３７は、正極側高圧端子３３の第１板状部３４と同様に、上下方向Ｘから視て環状扇形をなすように構成される。すなわち、第１板状部３４は、径方向長さが周方向に亘って均等な長さとなっている。第１板状部３４は、ハウジング２１の２つの第１溝部２７ａ，２７ｂのうちの１つの第１溝部２７ｂに嵌め入れ可能なように、上下方向Ｘから視た形状が第１溝部２７ｂを上下方向Ｘから視た形状と概ね相似した形状であり、上下方向Ｘから視た大きさが第１溝部２７ｂよりも僅かに小さく形成されている。第１板状部３７は、第１溝部２７ｂに嵌め入れられた状態で上下方向Ｘに面する平面部３７ａを有する。平面部３７ａは、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを取り付けた状態で上下方向Ｘにおいて第２コネクタ部１２側に面している。すなわち、負極側高圧端子３６の平面部３７ａと正極側高圧端子３３の平面部３４ａとは、上下方向Ｘにおいて同方向に面している。

図４に示すように、第２板状部３８は、第１電極部３１を保持部２３によって保持した状態で第１板状部３７よりも径方向外側に位置している。第２板状部３８は、周方向において第１板状部３７の略中心に形成されている。第２板状部３８は、第１板状部３７を第１溝部２７ｂに嵌め入れた状態で、保持本体部２４に形成された２つの貫通孔２４ｄ，２４ｅのうちの１つの貫通孔２４ｅ内を通って第１板状部３７が面する方向とは逆側に延びている。すなわち、本実施形態の負極側高圧端子３６は、正極側高圧端子３３と同様に上下方向Ｘの一方側に第１板状部３７が面し、上下方向Ｘの他方側に第２板状部３８が位置する構成となっている。

第２電極部３２は、左右方向Ｚにおいて第１電極部３１を構成する正極側高圧端子３３と負極側高圧端子３６との間に設けられる。より具体的には第２電極部３２は、左右方向Ｚにおいて正極側高圧端子３３と負極側高圧端子３６との間の中心位置に設けられる。第２電極部３２は、第１電極部３１を構成する正極側高圧端子３３及び負極側高圧端子３６の各平面部３４ａ，３７ａと同一平面上に位置する略円形の平面部３２ａを有する。平面部３２ａは、他の平面部３４ａ，３７ａと同方向に面している。

第２電極部３２は、上下方向Ｘから視て略円形状をなすように構成される。第２電極部３２は、ハウジング２１の第２溝部２８に嵌め入れ可能なように、上下方向Ｘから視た大きさが第２溝部２８よりも僅かに小さく形成されている。第２電極部３２は、第２溝部２８に嵌め入れられた状態で上下方向Ｘに面している。なお、第２電極部３２並びに第２溝部２８の形状を上下方向Ｘから視て略円形状としたが、多角形状などその他の形状であってもよい。

図８及び図９に示すように、本実施形態で用いるアクチュエータ４１は、例えばピン部材４２を出没可能なように往復直線運動させるものである。アクチュエータ４１は、例えばモータ等を利用した電動アクチュエータである。アクチュエータ４１は、ハウジング２１を構成するベースプレート部２２に固定されている。アクチュエータ４１は、ベースプレート部２２に固定された状態でハウジング２１を構成する保持部２３と前後方向Ｙに並ぶように設けられている。なお、アクチュエータ４１は、前述したようにピン部材４２を出没可能ように往復直線運動させるものであれば、周知のものを利用することができる。

（第２コネクタ部の構成）
図３及び図５に示すように、第２コネクタ部１２は、第１電極部５１と、第２電極部５２と、第１電極部５１及び第２電極部５２を保持するハウジング１２１とを有する。第１電極部５１は、第１コネクタ部１１の第１電極部３１と電気的に接続されるものである。第２電極部５２は、第１コネクタ部１１の第２電極部３２と電気的に接続されるものである。なお、以下の説明において、ハウジング１２１を構成し、後述する第１コネクタ部１１の環状溝部２６内に嵌合される筒状突起部１３３の中心を通り、上下方向Ｘに沿って平行な第２中心軸線Ｌ２を基準として周方向（回転方向）や径方向を用いて説明する場合がある。すなわち、単に「周方向」と記載した場合には、第２中心軸線Ｌ２を基準とした周方向を意味し、単に「径方向」と記載した場合には、第２中心軸線Ｌ２を基準とした径方向を意味する。なお、本例においては、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが取り付けられた状態で第１中心軸線Ｌ１と第２中心軸線Ｌ２とが一致するようになっている。

第１電極部５１は、２つの第１端子モジュール６１を有する。
図１０に示すように、２つの第１端子モジュール６１は、同一構造であり、一方が第１コネクタ部１１の正極側高圧端子３３と電気的に接続され、他方が第１コネクタ部１１の負極側高圧端子３６と電気的に接続されるものである。２つの第１端子モジュール６１のそれぞれは、対応する各高圧端子３３，３６の第１板状部３４，３７の接触することで電気的に接続された状態となる。なお、以下の説明では、２つの第１端子モジュール６１のそれぞれが対応する第１板状部３４，３７の周方向中央位置で接触した状態において、上下方向Ｘ、前後方向Ｙ、左右方向Ｚを用いて説明する。また、２つの第１端子モジュール６１のそれぞれが対応する第１板状部３４，３７の周方向中央位置で接触した状態を、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが正規位置で接続した状態とし、以下の説明においても同様の意味として「正規位置」という表現を用いる場合がある。

図１１及び図１２に示すように、第１端子モジュール６１は、支持部材６２と、支持部材６２に収容されたコイルばね６３と、コイルばね６３の弾性力が作用する可動部材６４とを有する。第１端子モジュール６１は、充電装置側と電気的に接続される接続部材６５と、接続部材６５と可動部材６４とを電気的に接続する可撓導電部材６６とを有する。

コイルばね６３は、例えば圧縮コイルばねである。コイルばね６３は、円筒コイルばね、円錐コイルばね等の種々のコイルばねを用いることができる。コイルばね６３は、等ピッチコイルばね及び不等ピッチコイルばねのいずれであってもよい。本実施形態のコイルばね６３は、等ピッチの円筒コイルばねを採用している。

支持部材６２は、コイルばね６３の端部が接触する第１壁部７１と、第１壁部７１の両側縁から延出する一対の第２壁部７２と、第１壁部７１の第２壁部７２が延出する両側縁とは異なる両側縁側から延出する一対の規制片７３とを有する。

第１壁部７１は、矩形板状をなすように構成される。第１壁部７１は、上下方向Ｘにおいてコイルばね６３の端部と接触するようになっている。
一対の第２壁部７２は、互いに平行となるように第１壁部７１から延出形成される。第２壁部７２には可動部材６４の一部が嵌め入れられて可動部材６４の移動方向を規制するガイド部７２ａを有する。ガイド部７２ａは、例えば各第２壁部７２の左右方向Ｚに貫通する貫通孔である。ガイド部７２ａは、各第２壁部７２のそれぞれに左右方向Ｚにおいて対向する位置に形成されている。ガイド部７２ａは、各第２壁部７２のそれぞれに２つずつ、計４つ設けられている。

一対の規制片７３は、第１壁部７１の両側縁側の略中央位置から延出形成される。一対の規制片７３は、例えば一対の第２壁部７２と比較して幅や長さ（延出方向長さ）が小さくなっている。すなわち、規制片７３は、第２壁部７２と比較して撓みやすい板ばね構造となっている。このため、例えば支持部材６２内にコイルばね６３を収容させる際に、規制片７３が撓んで収容させやすくなっている。一対の規制片７３は、先端側が互いに離れる方向に屈曲されている。このため、コイルばね６３を収容させる際の入口部分が広がることとなるため、コイルばね６３を収容させやすくなっている。

可動部材６４は、コイルばね６３と当接するばね当接部８１と、外部に露出する接点部８２と、可撓導電部材６６と接続される接続部８３とを含む。
ばね当接部８１と接点部８２とは、いずれも同方向に延びる板状部材であって、その板面が上下方向Ｘに面している。ばね当接部８１と接点部８２とは、互いに略平行な平板形状となっている。ばね当接部８１と接点部８２とは上下方向Ｘにおいて離れており、互いに対向している。ばね当接部８１と接点部８２とは、前後方向Ｙの一方側である後端部において第１板部８４によって接続されている。第１板部８４は上下方向Ｘに延びる平板形状となっている。

ばね当接部８１は、その左右方向Ｚの両側縁に左右方向Ｚ外側に延出する突起８１ａを有する。突起８１ａは、一対の第２壁部７２のそれぞれに形成されたガイド部７２ａ内に嵌め入れられている。ガイド部７２ａ内に嵌め入れられる突起８１ａは、ばね当接部８１の各側縁に複数形成されている。本実施形態の突起８１ａは、各ガイド部に対応するように、ガイド部７２ａと同数個、すなわち、ばね当接部８１の各側縁に２つずつ、計４つ設けられている。

接点部８２は、ばね当接部８１との対向面とは反対側の平面部８２ａが第１電極部３１の第１板状部３４と当接可能に構成される。平面部８２ａは、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを取りつけた状態で第１電極部３１の第１板状部３４と上下方向Ｘにおいて当接している。これにより、第１コネクタ部１１の第１電極部３１と、第２コネクタ部１２の第１電極部５１とが電気的に接続された状態となる。なお、本例では、接点部８２の第１電極部３１の第１板状部３４との当接部位に平面部８２ａを有する構成としたが、例えば平面部８２ａから上下方向Ｘに突出する突部を更に有する構成を採用してもよい。このとき、突部は１つ設ける構成としてもよいし、複数設ける構成としてもよい。このように、接点部８２は、第１電極部３１と当接して電気的に接続する構成であれば、形状等は適宜変更してもよい。

接続部８３は、ばね当接部８１及び接点部８２と略平行な平板形状となっている。接続部８３は、ばね当接部８１及び接点部８２よりも前後方向Ｙにおいて前側に位置している。接続部８３の後端部は、接点部８２の前端部と第２板部８５により接続されている。第２板部８５は、第１板部８４と同様に上下方向Ｘに延びる平板形状となっている。第２板部８５と第１板部８４とは前後方向Ｙにおいて対向している。第２板部８５は、第１板部８４よりも上下方向Ｘに長くなっている。第２板部８５は、接点部８２の前後方向Ｙにおける前端部から上下方向Ｘにおいてばね当接部８１側に延びている。このとき、第２板部８５はばね当接部８１を越えた位置において接続部８３と接続されている。

接続部材６５は、充電装置側と電気的に接続されるものである。接続部材６５は、例えば導電性を有する板状部材で構成することができる。
可撓導電部材６６は、可動部材６４と接続部材６５との間を接続するものである。すなわち、可撓導電部材６６は、相対的に位置が変わる可動部材６４と接続部材６５との間を接続している。可撓導電部材６６は、例えば可撓性を有する。可撓導電部材６６の一例として例えば導電性を有する金属素線を編み込んで形成した編組線を採用することで可撓性を有する構成にできる。このように、可撓導電部材６６を可撓性を有する構成とすることで、可動部材６４が所定の範囲で移動して前記接続部材６５との間の位置が変わった場合であっても、可動部材６４の動きに追従して変位することが可能となっている。

第２電極部５２は、２つの第２端子モジュール９１を有する。２つの第２端子モジュール９１は、同一構造であり、その両方が第１コネクタ部１１の第２電極部３２と電気的に接続されるものである。

図１３及び図１４に示すように、第２端子モジュール９１は、支持部材９２と、支持部材９２に収容されたコイルばね９３と、コイルばね９３の弾性力が作用する可動部材９４とを有する。第２端子モジュール９１は、充電装置側と電気的に接続される接続部材９５と、接続部材９５と可動部材９４とを電気的に接続する可撓導電部材９６とを有する。

コイルばね９３は、例えば圧縮コイルばねである。コイルばね９３は、円筒コイルばね、円錐コイルばね等の種々のコイルばねを用いることができる。コイルばね９３は、等ピッチコイルばね及び不等ピッチコイルばねのいずれであってもよい。本実施形態のコイルばね９３は、等ピッチの円筒コイルばねを採用している。

支持部材９２は、コイルばね９３の端部が接触する第１壁部１０１と、第１壁部１０１の両側縁から延出する一対の第２壁部１０２と、第１壁部１０１の第２壁部１０２が延出する両側縁とは異なる両側縁側から延出する一対の規制片１０３とを有する。

第１壁部１０１は、矩形板状をなすように構成される。第１壁部１０１は、上下方向Ｘにおいてコイルばね９３の端部と接触するようになっている。
一対の第２壁部１０２は、互いに平行となるように第１壁部１０１から延出形成される。第２壁部１０２には可動部材９４の一部が嵌め入れられて可動部材９４の移動方向を規制するガイド部１０２ａを有する。ガイド部１０２ａは、例えば各第２壁部１０２の左右方向Ｚに貫通する貫通孔である。ガイド部１０２ａは、各第２壁部１０２のそれぞれに左右方向Ｚにおいて対向する位置に形成されている。ガイド部１０２ａは、各第２壁部１０２のそれぞれに２つずつ、計４つ設けられている。

一対の規制片１０３は、第１壁部１０１の両側縁側の略中央位置から延出形成される。一対の規制片１０３は、例えば一対の第２壁部１０２と比較して幅や長さ（延出方向長さ）が小さくなっている。すなわち、規制片１０３は、第２壁部１０２と比較して撓みやすい板ばね構造となっている。このため、例えば支持部材９２内にコイルばね９３を収容させる際に、規制片１０３が撓んで収容させやすくなっている。一対の規制片１０３は、先端側が互いに離れる方向に屈曲されている。このため、コイルばね９３を収容させる際の入口部分が広がることとなるため、コイルばね９３を収容させやすくなっている。

可動部材９４は、コイルばね９３と当接するばね当接部１１１と、外部に露出する接点部１１２と、可撓導電部材９６と接続される接続部１１３とを含む。
ばね当接部１１１と接点部１１２とは、いずれも同方向に延びる板状部材であって、その板面が上下方向Ｘに面している。ばね当接部１１１と接点部１１２とは、互いに略平行な平板形状となっている。ばね当接部１１１と接点部１１２とは上下方向Ｘにおいて離れており、互いに対向している。ばね当接部１１１と接点部１１２とは、前後方向Ｙの一方側である後端部において第１板部１１４によって接続されている。第１板部１１４は上下方向Ｘに延びる平板形状となっている。

ばね当接部１１１は、その左右方向Ｚの両側縁に左右方向Ｚ外側に延出する突起１１１ａを有する。突起１１１ａは、一対の第２壁部１０２のそれぞれに形成されたガイド部１０２ａ内に嵌め入れられている。ガイド部１０２ａ内に嵌め入れられる突起１１１ａは、ばね当接部１１１の各側縁に複数形成することができる。本実施形態の突起１１１ａは、各ガイド部１０２ａに対応するように、ガイド部１０２ａと同数個、すなわちばね当接部１１１の各側縁に２つずつ、計４つ設けられている。

接点部１１２は、ばね当接部１１１との対向面とは反対側の平面部１１２ａが第２電極部３２の平面部３２ａと当接可能に構成される。平面部８２ａは、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを取り付けた状態で第２電極部３２の平面部３２ａと上下方向において当接している。これにより、第１コネクタ部１１の第２電極部３２と、第２コネクタ部１２の第２電極部５２とが電気的に接続された状態となる。なお、本例では、接点部１１２の第２電極部３２の平面部３２ａとの当接部位に平面部１１２ａを有する構成としたが、例えば平面部１１２ａから上下方向Ｘに突出する突部を更に有する構成を採用してもよい。このとき、突部は１つ設ける構成としてもよいし、複数設ける構成としてもよい。このように、接点部１１２は、第２電極部３２と当接して電気的に接続する構成であれば、形状等は適宜変更してもよい。

接続部１１３は、ばね当接部１１１及び接点部１１２と略平行な平板形状となっている。接続部１１３は、ばね当接部１１１及び接点部１１２よりも前後方向Ｙにおいて前側に位置している。接続部１１３の後端部は、接点部１１２の前端部と第２板部１１５により接続されている。第２板部１１５は、第１板部１１４と同様に上下方向Ｘに延びる平板形状となっている。第２板部１１５と第１板部１１４とは前後方向Ｙにおいて対向している。第２板部１１５は、第１板部１１４よりも上下方向Ｘに長くなっている。第２板部１１５は、接点部１１２の前後方向Ｙにおける前端部から上下方向Ｘにおいてばね当接部１１１側に延びている。このとき、第２板部１１５はばね当接部１１１を越えた位置において接続部１１３と接続されている。

接続部材９５は、充電装置側と電気的に接続されるものである。接続部材９５は、例えば導電性を有する板状部材で構成することができる。
可撓導電部材９６は、可動部材９４と接続部材９５との間を接続するものである。すなわち、可撓導電部材９６は、相対的に位置が変わる可動部材９４と接続部材９５との間を接続している。可撓導電部材９６は、例えば可撓性を有する。可撓導電部材９６の一例として例えば線径の小さな芯線で構成された被覆付電線を採用することで可撓性を有する構成にできる。このように、可撓導電部材９６を可撓性を有する構成とすることで、可動部材９４が所定の範囲で移動して前記接続部材９５との間の位置が変わった場合であっても、可動部材９４の動きに追従して変位することが可能となっている。

ここで、第２電極部５２は、第１電極部５１と比較して印加される電圧が低電圧である。そのため、第２電極部５２を構成する可撓導電部材９６は、前述したように線径の小さな芯線で構成された被覆付電線を採用することができる。一方で、第１電極部５１は、第２電極部５２と比較して印加される電圧が高電圧である。そのため、前述したように編組線を用いることで高電圧に対応しつつ、可撓性を有することができる。

図３及び図５に示すように、ハウジング１２１は、ベースプレート部１２２と、ベースプレート部１２２に取り付けられて第１電極部５１及び第２電極部５２を保持する保持部１２３とを有する。

ベースプレート部１２２は、略円板状をなすように構成される。
保持部１２３は、第１保持部１２４と、第１保持部１２４から前後方向Ｙに延びる第２保持部１２５とを有する。保持部１２３は、例えば樹脂等の絶縁部材で構成される。

第１保持部１２４は例えば円筒状をなすように構成される。第１保持部１２４は、例えばベースプレート部１２２に対して例えばボルト等の締結部材によって固定されている。第１保持部１２４は、２つの第１端子モジュール６１を独立して収容可能な収容部１３１と、２つの第２端子モジュール９１を独立して収容可能な収容部１３２とを有する。

収容部１３１は、第１端子モジュール６１を構成する支持部材６２を収容した状態で、第１端子モジュール６１の支持部材６２と上下方向Ｘにおいて係合するようになっている。これにより支持部材６２が収容部１３１から上下方向Ｘに移動することが規制されている。

収容部１３２は、第２端子モジュール９１を構成する支持部材９２を収容した状態で、第２端子モジュール９１の支持部材９２と上下方向Ｘにおいて係合するようになっている。これにより支持部材９２が収容部１３２から上下方向Ｘに移動することが規制されている。

収容部１３１に収容された第１端子モジュール６１は、収容部１３２に収容された第２端子モジュール９１と上下方向Ｘにおいてずれた位置に設けられている。
収容部１３１と収容部１３２とは、左右方向Ｚに並ぶように設けられている。より具体的には、図６に示すように、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが取り外された状態で第１端子モジュール６１は第２端子モジュール９１よりも上下方向Ｘにおいて上方に突出するようにそれぞれ収容部１３１，１３２に収容されている。このため、第１電極部５１を構成する第１端子モジュール６１の接点部８２は、第２電極部５２を構成する第２端子モジュール９１の接点部１１２よりも上下方向Ｘにおいて上方に位置している。これにより、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを取り付ける際、第２コネクタ部１２の第１電極部５１が第１コネクタ部１１の第１電極部３１に接触した後に、第２コネクタ部１２の第２電極部５２が第１コネクタ部１１の第２電極部３２に接触することとなる。つまり、第２コネクタ部１２の第２電極部５２が第１コネクタ部１１の第２電極部３２に接触した際には、必然的に第２コネクタ部１２の第１電極部５１が第１コネクタ部１１の第１電極部３１と接触した状態となる。このような構成において第２電極部３２，５２同士の電気的な接続を第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２との取り付けとして検知することで、給電（充電）が可能な状態となる。一方で、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とを取り外す場合には、第２コネクタ部１２の第１電極部５１と第１コネクタ部１１の第１電極部３１が非接触状態となった後に、第２コネクタ部１２の第２電極部５２が第１コネクタ部１１の第２電極部３２とが非接触状態となる。つまり、第２コネクタ部１２の第２電極部５２が第１コネクタ部１１の第２電極部３２と非接触状態となった際には、必然的に第２コネクタ部１２の第１電極部５１が第１コネクタ部１１の第１電極部３１と非接触状態となる。このような構成において第２電極部３２，５２同士の電気的な接続が解除された状態を第１コネクタ部１１から第２コネクタ部１２が取り外されたとして検知することで、給電（充電）終了の合図として利用することができる。

図３及び図５に示すように、第１保持部１２４は、収容部１３１，１３２の外側に位置して収容部１３１，１３２よりも上下方向Ｘに突出する筒状突起部１３３を有する。筒状突起部１３３は、収容部１３１，１３２の外側に位置して収容部１３１，１３２よりも上下方向Ｘに突出するように構成されている。筒状突起部１３３は、例えば上下方向Ｘに延びる円筒状に構成されており、第１コネクタ部１１の環状溝部２６に嵌め入れ可能となっている。

図３に示すように、第２保持部１２５は、第１保持部１２４から前後方向Ｙの前方側に延出するように構成される。第２保持部１２５は、内部に各可撓導電部材６６，９６と各接続部材６５，９５とを収容している。

また、本実施形態の第２コネクタ部１２には、アクチュエータ４１のピン部材４２が嵌め入れ可能なピン係合溝部１４０が設けられる。ピン係合溝部１４０は、ベースプレート部１２２に取り付けられた取付片１４１に形成されている。取付片１４１は、第１保持部１２４の筒状突起部１３３に倣って円弧状をなすように構成される。取付片１４１は、筒状突起部１３３と前後方向Ｙにおいて隣り合う位置に設けられている。より具体的には、取付片１４１は、筒状突起部１３３の後方に設けられている。取付片１４１は、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが正規位置で取り付けられた場合に、アクチュエータ４１と前後方向Ｙにおいて対向する位置に位置している。取付片１４１は、正規位置から所定の範囲でずれた場合であってもアクチュエータ４１との距離が一定となっている。

ピン係合溝部１４０は、径方向内側に窪んだ形状であって、取付片１４１の周方向の所定範囲に長く形成されている。このため、例えば第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが正規位置から周方向において所定の範囲でずれた位置で取り付けられた場合であっても、ピン係合溝部１４０が形成された範囲内であれば、アクチュエータ４１のピン部材４２が嵌め入れ可能となっている。そしてピン係合溝部１４０に対してアクチュエータ４１のピン部材４２が嵌め入れられることで上下方向Ｘにおいてピン係合溝部１４０とピン部材４２とが係合して、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが上下方向Ｘにおいて自重等によって外れることが抑制されている。本実施形態では、アクチュエータ４１及びピン係合溝部１４０によってロック部１５１が構成される。

しかしながら、ピン部材４２がピン係合溝部１４０に嵌め入れられてピン部材４２とピン係合溝部１４０とが上下方向Ｘにおいて接触すると、１箇所のみの接触であると安定してその状態を保持することができない。

一方、本実施形態では、第１コネクタ部１１の環状溝部２６に第２コネクタ部１２の筒状突起部１３３が嵌め入れられる構成である。これにより、重力方向である上下方向Ｘにおいてピン部材４２とピン係合溝部１４０とが接触する接触位置を基準として第２コネクタ部１２がずれるような動作が生じた場合に、環状溝部２６と筒状突起部１３３とが当接するため、ピン部材４２とピン係合溝部１４０の係合状態を安定して保持することができる。

本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のコネクタ装置１０では、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが着脱可能に構成されている。第１コネクタ部１１の第１電極部３１と第２コネクタ部１２の第１電極部５１とが接続されることで第１コネクタ部１１に対して第２コネクタ部１２から給電を行うことが可能となる。

また、本実施形態の第１コネクタ部１１は、第１電極部３１を構成する各第１板状部３４，３７が周方向に長く形成されている。
図１５に示すように、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが正規位置で取り付けられた場合、ピン係合溝部１４０の周方向中心位置でピン部材４２が嵌め入れられて上下方向Ｘにおいて係合可能となっている。

図１６に示すように、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが正規位置から周方向にずれて取り付けられた場合、正規位置から周方向にずれた位置でピン係合溝部１４０内にピン部材４２が嵌め入れられて上下方向Ｘにおいて係合可能となっている。このように、周方向に長いピン係合溝部１４０によって第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２との相対的な回転を許容している。

本実施形態の効果を記載する。
（１）第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２との相対的な回転を許容した状態で第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２との間で着脱方向において係合するロック部１５１を有することで、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが外れることを抑制できる。また第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２との間で回転位置ずれが発生した場合であってもロック部１５１で許容することができるため、回転位置ずれが生じた場合であってもロック部１５１の機能を確保することができる。

（２）ピン部材４２を出没可能なアクチュエータ４１と、ピン部材４２が嵌め入れられて着脱方向においてピン部材４２と係合するピン係合溝部１４０とでロック部１５１を構成することで、アクチュエータ４１によるピン部材４２の出没に応じて、ピン係合溝部１４０との係合・非係合を切り替えることができる。

（３）ピン係合溝部１４０は、仮想軸線としての第１中心軸線Ｌ１の周方向に長く形成されることで第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが周方向（回転方向）に位置ずれが生じた場合であってもピン係合溝部１４０の形成範囲でピン部材４２がピン係合溝部１４０と着脱方向に係合することができる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記実施形態では、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とが取り外された状態で、第１電極部５１を構成する第１端子モジュール６１の接点部８２は、第２電極部５２を構成する第２端子モジュール９１の接点部１１２よりも上下方向Ｘにおいて上方に位置することとしたが、これに限らない。第１端子モジュール６１の接点部８２と第２端子モジュール９１の接点部１１２とを上下方向Ｘにおいて同じ位置に設けてもよい。また、第２コネクタ部１２側でなく第１コネクタ部１１側で同様の構成を採用してもよい。このような構成の場合に第１コネクタ部１１側において第１電極部３１と第２電極部３２とを上下方向Ｘにずらして配置する構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、第２コネクタ部１２の各電極部５１，５２をコイルばね６３，９３を用いて上下方向Ｘに移動（進退）可能な構成としたが、これに限らない。例えばゴムなどのコイルばね以外の弾性部材を用いて同様な構成を採用してもよい。

また、各電極部５１，５２を移動不能な構成としてもよい。また、第２コネクタ部１２の第１電極部５１のみを移動可能な構成とし、第２コネクタ部１２の第２電極部５２を移動不能な構成としてもよい。この場合、端子モジュール６１，９１にて可動部材６４，９４や可動部材６４，９４を所定の方向に移動可能としたガイド部７２ａ，１０２ａ等の構成を省略することができる。同様に、可動部材６４，９４と接続部材６５，９５との間を接続する可撓導電部材６６，９６を省略することができる。

・上記実施形態では、第１コネクタ部１１の第２電極部３２と第２コネクタ部１２の第２電極部５２とを備えた構成としたが、各第２電極部３２，５２を省略した構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、第１コネクタ部１１のみに周方向に伸びる長尺電極部としての第１電極部３１を有する構成としたが、これに限らない。例えば、第２コネクタ部１２のみに周方向電極部を有する構成を採用してもよい。また、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２との両方に長尺電極部を有する構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、第１コネクタ部１１の第１電極部３１の各第１板状部３４，３７を環状扇形としたがこれに限らない。周方向に長ければよく、例えば第１電極部３１の各第１板状部３４，３７を単に扇形としてもよい。

・上記実施形態では、アクチュエータ４１を電動によって駆動させてピン部材４２を出没させる構成としたが、これに限らない。例えば圧縮コイルばね等を用いて手動によってピン部材４２を出没させる構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、アクチュエータ４１はピン部材４２を直線運動させるものとしたが、これに限らない。ピン部材を円弧運動や回転運動させるアクチュエータを用いるようにしてもよい。要は、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とのいずれか一方にピン部材が出没可能なアクチュエータを設け、第１コネクタ部１１と第２コネクタ部１２とのいずれか他方に前記ピン部材の少なくとも一部が挿入されて係合可能な構成であれば、ピン部材の出没時の運動（動作）方向は特に問わない。

・上記実施形態では、コネクタ装置１０を車両（バッテリ）と充電装置とを電気的に接続するものとして説明したが、その用途はこれに限らない。他の例としてロボットと充電装置とを電気的に接続するコネクタ装置として用いるようにしてもよい。また、バッテリへの充電に限らず、例えばモータとインバータとの間のコネクタ装置として用いる構成を採用してもよい。この場合、３相交流電力を供給するべく第１電極部は３つの端子を用い、各端子を周方向に１２０度ずらして配置することが好ましい。

Ｌ１ 第１中心軸線
Ｌ２ 第２中心軸線
Ｘ 上下方向
Ｙ 前後方向
Ｚ 左右方向
１０ コネクタ装置
１１ 第１コネクタ部
１２ 第２コネクタ部
２１ ハウジング
２２ ベースプレート部
２２ａ 貫通孔
２３ 保持部
２４ 保持本体部
２４ａ 端面
２４ｂ 角部
２４ｃ 面取り部
２４ｄ 貫通孔
２４ｅ 貫通孔
２５ 案内部
２５ａ 径方向外側面
２５ｂ 径方向内側面
２６ 環状溝部
２７ 第１溝部
２７ａ 第１溝部
２７ｂ 第１溝部
２８ 第２溝部
３１ 第１電極部（長尺電極部）
３２ 第２電極部（中心電極部）
３２ａ 平面部
３３ 正極側高圧端子（正極端子）
３４ 第１板状部
３４ａ 平面部
３５ 第２板状部
３６ 負極側高圧端子（負極端子）
３７ 第１板状部
３７ａ 平面部
３８ 第２板状部
４１ アクチュエータ
４２ ピン部材
５１ 第１電極部（第１相手側電極部、相手側電極部）
５２ 第２電極部（第２相手側電極部、相手側電極部）
６１ 第１端子モジュール
６２ 支持部材
６３ コイルばね
６４ 可動部材
６５ 接続部材
６６ 可撓導電部材
７１ 第１壁部
７２ 第２壁部
７２ａ ガイド部
７３ 規制片
８１ ばね当接部
８１ａ 突起
８２ 接点部
８２ａ 平面部
８３ 接続部
８４ 第１板部
８５ 第２板部
９１ 第２端子モジュール
９２ 支持部材
９３ コイルばね
９４ 可動部材
９５ 接続部材
９６ 可撓導電部材
１０１ 第１壁部
１０２ 第２壁部
１０２ａ ガイド部
１０３ 規制片
１１１ ばね当接部
１１１ａ 突起
１１２ 接点部
１１２ａ 平面部
１１３ 接続部
１１４ 第１板部
１１５ 第２板部
１２１ ハウジング
１２２ ベースプレート部
１２３ 保持部
１２４ 第１保持部
１２５ 第２保持部
１３１ 収容部
１３２ 収容部
１３３ 筒状突起部
１４０ ピン係合溝部
１４１ 取付片
１５１ ロック部

Claims (3)

1. 第１コネクタ部と第２コネクタ部とが着脱可能なコネクタ装置であって、
   前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との間で着脱方向において係合するとともに、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との相対的な回転を許容するロック部を有する、コネクタ装置。
2. 前記ロック部は、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部のいずれか一方に設けられてピン部材を出没可能なアクチュエータと、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部のいずれか他方に設けられるとともに前記ピン部材が嵌め入れられて前記着脱方向において前記ピン部材と係合するピン係合溝部とを有する、請求項１に記載のコネクタ装置。
3. 前記ピン係合溝部は、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との着脱方向に延びるとともに着脱中心を通る仮想軸線の周方向に長く形成されている、請求項２に記載のコネクタ装置。

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