JP5370275B2 - コネクタ接続装置 - Google Patents
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Description
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モータへ電力を供給するバッテリを充電するための第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)とを自動で接続するものである。
上記第1実施形態では、ピン23aの先端を筒状部10の底部10bに当接させながら位置決め用突起部23を筒状部10の内周側面に接触移動させ、ピン23aの先端が位置決め用穴部12に挿入された状態となり、ピン接触センサ23eより入力される信号に基づいてピン23aの先端が筒状部10の底部10bに当接しなくなったと判定した場合に、位置決め用突起部23と受電口1側の位置決め用穴部12が一致したと判定したが、本実施形態では、位置決め用突起部23の位置と受電口1側の位置決め用穴部12の位置を含む画像を撮影するカメラ29aを備えており、このカメラ29aの撮影画像に基づいて位置決め用突起部23と受電口1側の位置決め用穴部12が一致したか否かを判定する。なお、上記第1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。
上記第1実施形態では、水平移動機構27により突出部25がステージ28bに対して水平移動して、受電口1と給電設備20とが相対移動したが、本実施形態では、給電設備20側の突出部25はステージ28に対して水平移動しないようになっており、図10に示すように、受電口1側に水平移動機構13が設けられ、この水平移動機構13により、受電口1が給電設備20に対して相対移動する。このように、受電口1側が水平移動するように構成することもできる。
上記第1、第2実施形態では、本コネクタ接続装置を、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モータ給電用バッテリを充電するための装置として説明したが、このような利用目的に限定されるものではない。
10 筒状部
10a 開口部
10b 底部
11 第1のコネクタ
12 位置決め用穴部
20 給電設備
22 第2のコネクタ
23 位置決め用突起部
23a ピン
23b ガイド
23d バネ
23e ピン接触センサ
24 支持部材
25 突出部
26 回転用モータ
27 水平移動機構
28 上下移動機構
28a ステージ用モータ
28b ステージ
28c リンク機構
29b 接触センサ
30 制御部
29a カメラ
Claims (18)
- 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)と対向配置される第2の部材(20)が有する第2のコネクタ(22)の接続を行うコネクタ接続装置であって、
前記第2の部材(20)は、前記第1のコネクタ(11)の取り付け面と直交する第1の軸を回転中心とする回転により当該第1の軸と平行する第2の軸を回転させる回転機構(25)を備え、
前記回転機構(25)による前記第1の軸を回転中心とする回転に応じた前記第2の軸の回転により前記第1の部材(1)の前記第1のコネクタ(11)の位置と前記第2の部材(20)の前記第2のコネクタ(22)の位置を一致させ、前記第1のコネクタ(11)と前記第2のコネクタ(22)を接続することを特徴とするコネクタ接続装置。 - 前記第2の軸を中心として前記第1の軸が移動するとともに、前記第1の軸を中心として前記第2の軸が移動することが可能となってい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。
- 前記第1の部材(1)は、調芯ガイド(10)を有し、
前記第2の軸は、前記調芯ガイド(10)にガイドされながら回転することを特徴とする請求項1または2に記載のコネクタ接続装置。 - 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)と対向配置される第2の部材(20)が有する第2のコネクタ(22)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)には円形の開口部(10a)を有する中空円筒形状の筒状部(10)が形成され、当該筒状部(10)の開口部(10a)の底部(10b)に前記第1のコネクタ(11)が配置され、前記筒状部(10)の開口部(10a)の底部(10b)の端部に位置決め用穴部(12)が形成されており、
前記第2の部材(20)は、前記第2のコネクタ(22)を支持する支持部材(24)を備え、当該支持部材(24)の端部には、前記第2のコネクタ(22)よりも突出するように、前記第1の部材(1)の位置決め用穴部(12)と嵌合する前記位置決め用突起部(23)が取り付けられており、
前記第2の部材(20)および前記第1の部材(1)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)の位置と前記第2の部材(20)の前記第2のコネクタ(22)の位置が一致し、かつ、前記第1の部材(1)の前記位置決め用穴部(12)の位置と前記第2の部材(20)の前記位置決め用突起部(23)の位置が一致するように、前記第2の部材(20)の前記位置決め用突起部(23)を前記第1の部材(1)の前記筒状部(10)の内周側面に接触移動させる移動制御手段(S108〜S112)と、
前記第1のコネクタ(11)の位置と前記第2の部材(20)の前記第2のコネクタ(22)の位置が一致し、かつ、前記第1の部材(1)の前記位置決め用穴部(12)の位置と前記第2の部材(20)の前記位置決め用突起部(23)の位置が一致した状態で、前記第1の部材(1)の前記筒状部(10)の前記開口部(10a)に前記第2の部材(20)の前記支持部材(24)を挿入させて前記第1のコネクタ(11)と前記第2のコネクタ(22)を接続する接続制御手段(S114〜S118)と、を備えたことを特徴とするコネクタ接続装置。 - 前記第1のコネクタ(11)は、前記筒状部(10)の開口部(10a)の底部(10b)の中央に配置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。
- 前記位置決め用突起部(23)から、前記筒状部(10)の半径距離分だけ離れた位置を回転軸として前記支持部材(24)を回転させる回転機構(25)を備え、
前記移動制御手段(S108〜S112)は、前記回転機構(25)に前記支持部材(24)を回転させることにより前記位置決め用突起部(23)を前記第1の部材(1)の前記筒状部(10)の内周側面に接触移動させることを特徴とする請求項4または5に記載のコネクタ接続装置。 - 前記第2の部材(20)は、前記第2のコネクタ(22)、前記位置決め用突起部(23)および前記支持部材(24)により構成される突起部(25)を、前記第1の部材(1)に形成された前記筒状部(10)の円筒軸と直交する面と並行に移動させる水平移動機構(27)を備え、
前記移動制御手段(S108〜S112)により前記位置決め用突起部(23)が前記第1の部材(1)の前記筒状部(10)の内周側面に接触移動すると、前記水平移動機構(27)により前記第2の部材(20)および前記第1の部材(1)が相対移動することを特徴とする請求項4ないし6のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。 - 前記第1の部材(1)に形成された前記筒状部(10)は、当該筒状部(10)の円筒軸と直交する面と並行に移動可能となっており、
前記移動制御手段(S108〜S112)により前記位置決め用突起部(23)が前記第1の部材(1)の前記筒状部(10)の内周側面に接触移動すると、前記筒状部(10)が当該筒状部(10)の円筒軸と直交する面と並行に移動して、前記第2の部材(20)および前記第1の部材(1)が相対移動することを特徴とする請求項4ないし7のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。 - 前記位置決め用突起部(23)は、ガイド(23d)に沿って移動するピン(23a)を前記第1の部材(1)の前記開口部(10a)の底部(10b)へ向けて付勢する付勢手段(23d)を備え、
前記移動制御手段(S108〜S112)は、前記付勢手段(23d)により前記ピン(23a)が前記第1の部材(1)の前記開口部(10a)の底部(10b)に押圧された状態で前記位置決め用突起部(23)を前記第1の部材(1)の前記開口部(10a)の内周側面に接触移動させ、
前記ピン(23a)と前記位置決め用穴部(12)の位置が一致すると、前記ピン(23a)が前記位置決め用穴部(12)に挿入されるようになっていることを特徴とする請求項4ないし8のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。 - 前記第1の部材(1)の前記位置決め用穴部(12)と前記第2の部材(20)の前記位置決め用突起部(23)とが一致したか否かを検出することにより前記第1のコネクタ(11)の位置と前記第2の部材(20)の前記第2のコネクタ(22)の位置が一致し、かつ、前記第1の部材(1)の前記位置決め用穴部(12)の位置と前記第2の部材(20)の前記位置決め用突起部(23)の位置が一致したか否かを検出する一致検出手段(23e、29a)と、
前記筒状部(10)の円筒軸方向に前記支持部材(24)を移動させる上下移動機構(28)を備え、
前記接続制御手段(S114〜S118)は、前記一致検出手段(23e、29a)により前記第1の部材(1)の前記位置決め用穴部(12)の位置と前記第2の部材(20)の前記位置決め用突起部(23)の位置が一致したことが検出された場合、前記上下移動機構(28)に前記支持部材(24)を移動させて前記筒状部(10)の前記開口部(10a)に前記第2の部材(20)の前記支持部材(24)を挿入させることを特徴とする請求項4ないし9のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。 - 前記位置決め用突起部(23)は、前記ガイド(23d)に沿って移動するピン(23a)の位置に応じてオンまたはオフするスイッチ(23e)を備え、
前記一致検出手段(23e)は、前記付勢手段(23d)により前記ピン(23a)が前記第1の部材(1)の前記開口部(10a)の底部(10b)に押圧された状態から前記ピン(23a)が前記位置決め用穴部(12)に挿入されることにより生じる前記スイッチ(23e)の状態変化に基づいて前記第1の部材(1)の前記位置決め用穴部(12)の位置と前記第2の部材(20)の前記位置決め用突起部(23)の位置が一致したか否かを検出することを特徴とする請求項10に記載のコネクタ接続装置。 - 前記位置決め用突起部(23)の位置と前記第1の部材(1)の前記位置決め用穴部(12)の位置を含む画像を撮影する撮影手段(29a)を備え、
前記一致検出手段(29a)は、前記撮影手段(29a)により撮影された前記画像に基づいて前記第1の部材(1)の前記位置決め用穴部(12)の位置と前記第2の部材(20)の前記位置決め用突起部(23)の位置が一致したか否かを検出することを特徴とする請求項10に記載のコネクタ接続装置。 - 前記位置決め用穴部(12)の深さは、前記位置決め用突起部(23)の長さよりも深くなっていることを特徴とする請求項4ないし12のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。
- 前記位置決め用突起部(23)は、前記第1の部材(1)の前記筒状部(10)の円筒軸と平行に伸縮可能となっていることを特徴とする請求項4ないし13のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。
- 前記第1の部材(1)に形成された前記筒状部(10)の内周側面には、ヤング率が10ギガパスカル以下の部材が用いられていることを特徴と請求項4ないし14のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。
- 前記第1の部材(1)に形成された前記筒状部(10)の内周側面と、前記第2の部材(20)の前記位置決め用突起部(23)は、互いに吸着するように構成されていることを特徴とする請求項4ないし15のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。
- 前記第1のコネクタ(11)と前記第2のコネクタ(22)が接続されたか否かを検出する検出手段(S116)を備え、
前記接続制御手段(S114〜S118)は、前記検出手段(S116)により前記第1のコネクタ(11)と前記第2のコネクタ(22)が接続されたことを判定した場合、前記第1のコネクタ(11)と前記第2のコネクタ(22)の接続を終了することを特徴とする請求項4ないし16のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。 - 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電口であり、
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を充電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17のいずれか1つに記載のコネクタ接続装置。
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