JPWO2018079460A1 - コネクタ構造及び蓄電装置 - Google Patents

Abstract

実施形態の一例であるコネクタ構造（１）は、第１コネクタ（４１）と、第１端子（４２）とを含む第１コネクタユニット（４０）と、第２コネクタ（５１）と、第２端子（５２）とを含む第２コネクタユニット（５０）とを備える。第２コネクタユニット（５０）は、位置決めピン（６１）と、位置決めピン（６１）が挿入される挿入穴（６２）とを有する。コネクタ構造（１）において、第１コネクタ（４１）と第１端子（４２）、及び第２コネクタ（５１）と第２端子（５２）は、位置決めピン（６１）が挿入穴（６２）に挿入されたときにそれぞれ接続可能となる。

Description

本開示は、コネクタ構造及び蓄電装置に関する。

特許文献１には、電気コンタクト部におけるフレッティングコロージョンの発生を防止すべく、雄型コネクタ及び雌型コネクタの少なくとも一方が挿抜方向にバネの弾性力によって付勢されたコネクタ構造が開示されている。また、特許文献２には、電池ユニット収容部に対して電池ユニットを挿入する方向に交差する平面内においてフローティング可能な複数のコネクタを備えた蓄電装置が開示されている。

特開２００８−２７６９９１号公報 特開２０１３−１４０７１０号公報

ところで、コネクタを用いて接続される２つの接続対象において、互いに対向する面にそれぞれ複数のコネクタが設置されている場合、各コネクタの位置合わせが難しく、各コネクタをうまく接続できないことが想定される。例えば、互いに接続される一対のコネクタが２つ存在する場合に、一方の接続が不十分となる可能性がある。

本開示に係るコネクタ構造は、パネルに設置されたコネクタと、電気機器とを電気的に接続するためのコネクタ構造であって、前記パネルに設置された第１コネクタと、前記パネルに対向配置される前記電気機器の側面部に設置され、前記第１コネクタに接続される第１端子とを含む第１コネクタユニットと、前記第１コネクタから離れて前記パネルに設置された第２コネクタと、前記第１端子から離れて前記側面部に設置され、前記第２コネクタに接続される第２端子とを含む第２コネクタユニットとを備え、前記第２コネクタユニットは、前記パネル側に設置され、前記第２コネクタよりも前記電気機器の前記側面部側に延出した位置決めピンと、前記側面部に形成された前記位置決めピンの挿入穴とを有し、前記第１コネクタと前記第１端子、及び前記第２コネクタと前記第２端子は、前記位置決めピンが前記挿入穴に挿入されたときにそれぞれ接続可能となる。

本開示に係る蓄電装置は、上記コネクタ構造を備える。

本開示に係るコネクタ構造によれば、２つの接続対象の互いに対向する面にそれぞれ設置された複数のコネクタを迅速かつ確実に接続することができる。

実施形態の一例である蓄電装置を前方から見た斜視図である。 実施形態の一例である蓄電装置を後方から見た斜視図である。 実施形態の一例であるコネクタ構造を蓄電装置の上方から見た斜視図である。 実施形態の一例であるコネクタ構造を蓄電装置の後方から見た斜視図である。 実施形態の一例であるパネル側の第２コネクタユニットを蓄電装置の前方から見た斜視図である。 実施形態の一例であるコントローラ側の第２コネクタユニットを蓄電装置の後方から見た斜視図である。 実施形態の一例であるコネクタ構造の平面図であって、コネクタパネルの各コネクタとコントローラの各端子とを接続する方法を説明するための図である。

上述のように、コネクタを用いて接続される２つの接続対象において、互いに対向する面にそれぞれ複数のコネクタが設置されていると、各コネクタの位置合わせが難しく、各コネクタをうまく接続できない場合がある。特に、コネクタの位置が目視できないような状況での接続作業を余儀なくされる場合には、各コネクタを迅速かつ確実に接続することは容易ではない。本開示に係るコネクタ構造は、かかる状況に鑑みて開発されたものであり、２つの接続対象の互いに対向する面にそれぞれ設置された複数のコネクタを迅速かつ確実に接続することを可能とする。

本開示に係るコネクタ構造は、パネル側の第１コネクタと機器側の第１端子を含む第１コネクタユニットと、パネル側の第２コネクタと機器側の第２端子とを含む第２コネクタユニットとを備え、第２コネクタユニットが位置決めピン及びその挿入穴を有する。そして、第１コネクタと第１端子とで構成される第１コネクタ部、及び第２コネクタと第２端子とで構成される第２コネクタ部は、位置決めピンが挿入穴に挿入されたときにそれぞれ接続可能となる。換言すると、位置決めピンが挿入穴に挿入されていない状態では、各コネクタ部はいずれも接続されない。このため、例えば第１コネクタ部は接続され、第２コネクタ部は接続されないといった不良接続が抑制される。

位置決めピンは、各コネクタ部が接続される前に挿入穴に挿入され、位置決めピンが挿入穴に挿入されると、各コネクタ部の位置合わせが自動的に完了する。つまり、複数のコネクタ部の位置合わせを行う必要はなく、位置決めピンと挿入穴の位置合わせを行えばよい。このため、本開示に係るコネクタ構造を用いることにより、コネクタの位置が目視できないような状態であっても、複数のコネクタを迅速かつ確実に接続することができる。

以下、図面を参照しながら、実施形態の一例について詳細に説明する。
実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであるから、図面に描画された構成要素の寸法などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書において、「略〜」との記載は、略同一を例に挙げて説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められる場合を含む意図である。また、以下で説明する実施形態、変形例の一部同士を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。

以下では、説明の便宜上、図１等において水平な一方向を示す矢印Ｘ方向を「横方向」といい、矢印Ｘ方向と直交する水平な矢印Ｙ方向を「前後方向」といい、矢印Ｘ及びＹと直交する矢印Ｚ方向を「上下方向」又は「高さ方向」という。本実施形態では、「前後方向」が各コネクタ部を構成するコネクタと端子の挿抜方向となり、「横方向」は挿抜方向及び上下方向に直交する方向といえる。

以下では、実施形態の一例であるコネクタ構造１を備えた蓄電装置１０を例示するが、本開示に係るコネクタ構造は蓄電装置用に限定されない。本開示に係るコネクタ構造は、種々の電気機器同士の接続に適用できる。また、本開示に係るパネルとして、蓄電装置１０のラック１６に固定されたコネクタパネル３０を例示するが、パネルはこれに限定されない。本開示に係るパネルは、例えば電池モジュールの筐体を構成するパネルであってもよいし、他の電気機器の筐体を構成するパネルであってもよい。

図１は、実施形態の一例である蓄電装置１０を前方から見た斜視図である。図２は、蓄電装置１０を後方から見た斜視図である。図１及び図２に例示するように、蓄電装置１０は、複数の電池モジュール１１と、各電池モジュール１１を冷却するファン１２と、各電池モジュール１１及びファン１２を制御するコントローラ１３とを備える。また、蓄電装置１０は、第１コネクタ４１及び第２コネクタ５１（後述の図３等参照）が設置されたコネクタパネル３０を備える。

詳しくは後述するが、コネクタパネル３０の上記各コネクタには、電池モジュール１１及びファン１２につながった電気ケーブルがそれぞれ接続されている。本実施形態では、電気ケーブルとして、電力ケーブル３４、信号ケーブル３５、及びファン用ケーブル３６が設けられている。コネクタ構造１（後述の図３等参照）は、コネクタパネル３０の上記各コネクタとコントローラ１３の各端子とを電気的に接続する。なお、コネクタ構造は、パネルに設置された複数のコネクタと電池モジュールとを電気的に接続する形態とすることもできる。

蓄電装置１０は、複数の電池モジュール１１を並べて収容するラック１６を備える。本実施形態では、コネクタパネル３０がラック１６に固定されている。コネクタパネル３０は、上記各コネクタにそれぞれ接続される電気ケーブルがラック１６の後方に延びるようにラック１６に固定されることが好ましい。この場合、コントローラ１３はコネクタパネル３０よりも蓄電装置１０の前方側に配置される。蓄電装置１０は、例えば屋内において複数並べて設置される。蓄電装置１０の前方側とは、例えば通路に面する側であり、後方側とは通路と反対側である。

ラック１６に収容される電池モジュール１１は、上面が前後方向に長い略長方形状をなす？？平形状のケースを備える。ケースは、例えば金属製又は樹脂製の筐体によって構成される。ケース内には、例えば複数の単電池が収容されている。一般的に、単電池は電池ブロックに収容されており、電池モジュール１１は当該電池ブロックを複数有する。好適な単電池としては、リチウムイオン二次電池が例示できる。電池モジュール１１のケース内には、当該モジュールの入出力電力の制御、電池状態の監視等の機能を有する制御基板が設けられていてもよい。

ラック１６に収容された各電池モジュール１１の間には、ラック１６の前方側に開口する隙間２９が形成されている。隙間２９の横方向両側は、後述のサイドパネル２６によって塞がれている。隙間２９は、ファン１２の作動によってラック１６の前方から吸引された空気が流れる冷却流路として機能する。前方から導入された空気は、隙間２９を後方に流れて、後述のバックパネル２７の開口部（ファン１２が取り付けられた部分）から排気される。このように、電池モジュール１１の上面及び下面に沿って空気が流れることで、電池モジュール１１が冷却される。

ラック１６は、底部枠１７と、天井枠１９と、４本の支柱２０，２１，２２，２３とを有する。ラック１６には、例えば１９インチラック等の標準的なラックを用いることができる。ラック１６は、重量がある電池モジュール１１を多数収容した場合でも耐えうる強度を有することが好ましく、例えばスチール製のものが好適に用いられる。図１に示す例では、２０個の電池モジュール１１が上下方向に並んでラック１６に収容されている。なお、１つのラック１６に収容される電池モジュール１１の数はこれに限定されない。

底部枠１７及び天井枠１９は、いずれも長方形状フレームとして形成されている。底部枠１７は、４本の底部フレームをボルト等の締結部材で連結することによって構成されてもよいし、或いは予め一体形成されていてもよい。また、底部枠１７の中央部には、補強フレーム１８がラック１６の横方向に沿って配置されている。補強フレーム１８の両端は、ボルト等の締結部材によって底部枠１７に連結されている。

天井枠１９は、底部枠１７と同様に、４本の底部フレームをネジ又はボルト等の締結部材で連結することによって構成されてもよいし、或いは予め一体形成されていてもよい。本実施形態では、天井枠１９が天井板を含まない形態を例示するが、これに限定されるものではなく、埃等の堆積を低減するために天井枠１９の上面を閉じる天井板が別部材で又は一体に設けられてもよい。また、天井枠１９についても、底部枠１７と同様に、中央に補強フレームを架設して、フレーム構造体の強度を高めてもよい。

支柱２０，２１，２２，２３は、底部枠１７及び天井枠１９の四隅のコーナー部に対応して立設されている。支柱２０，２１，２２，２３は、上下方向に沿って延びる長尺状の部材である。支柱２０，２１，２２，２３の下端及び上端は、例えばネジ又はボルト等の締結部材によって底部枠１７及び天井枠１９にそれぞれ締結されている。底部枠１７、天井枠１９、及び４本の支柱２０，２１，２２，２３により、ラック１６のフレーム構造が構成されている。

支柱２０，２１，２２，２３のうちラック１６の前方に位置する２本の支柱２０，２２には、多数の取付穴２４が上下方向に沿って所定ピッチで形成されている。また、ラック１６の後方に位置する２本の支柱２１，２３にも、多数の取付穴２５が上下方向に沿って所定ピッチで形成されている。以下では、支柱２０，２２を前方支柱といい、支柱２１，２３を後方支柱という場合がある。

ラック１６には、サイドパネル２６が取り付けられている。サイドパネル２６は、例えばラック１６の横方向一方側の側面において、前端部が前方支柱２０の取付穴２４にネジ等によって固定され、後端部が後方支柱２１の取付穴２５にネジ等によって固定される。また、ラック１６の横方向他方側の側面にもサイドパネル２６が取り付けられている。なお、サイドパネル２６は複数に分割されていてもよい。

サイドパネル２６は、例えば金属板によって形成されており、ラック１６の内側へ突出するように水平方向に沿って折り曲げ形成された支持部（図示せず）を有する。ラック１６の横方向両側の側面を形成する各サイドパネル２６は、同じ高さ位置に支持部が突出するように配置されている。このため、ラック１６の前方から電池モジュール１１及びコントローラ１３をラック１６内に挿入して、横方向両側にある２つの支持部上に載置すると、？？平な直方体状をなす電池モジュール１１が水平状態で収容される。なお、ラック１６内に収容された各電池モジュール１１はサイドパネル２６又は各支柱等に固定されることが好ましい。

ラック１６には、バックパネル２７が取り付けられている。バックパネル２７は、サイドパネル２６と同様に、例えば金属板によって形成されるが、一部が樹脂製であってもよい。バックパネル２７は、例えばサイドパネル２６の後端部、或いは後方支柱２１，２３にネジ等によって取り付けられる。また、バックパネル２７にはファン１２が取り付けられている。ファン１２は、ラック１６の上下方向に並んで複数設けられることが好ましい。なお、バックパネル２７は複数に分割されていてもよく、例えば横方向一方側部分と、ファン１２が取り付けられる横方向他方側部分とが別部材で構成されていてもよい。

バックパネル２７と各電池モジュール１１との間には、上下方向に延びるダクト空間２８が形成されている。ダクト空間２８は、例えば電池モジュール１１、サイドパネル２６、及びバックパネル２７に囲まれた空間である。ダクト空間２８は、蓄電装置１０の前方から吸引される空気の排気経路であり、ダクト空間２８を流れる空気はファン１２によって蓄電装置１０の外部に排気される。また、ダクト空間２８にはコネクタパネル３０の各コネクタにそれぞれつながる電気ケーブルが配索される。

ダクト空間２８に面する電池モジュール１１の側面部には、例えば電池モジュール１１のケース内に収容された各単電池、及び電圧センサ、電流センサ、温度センサ等のセンサにそれぞれ接続された複数の端子が設けられている。なお、電池モジュール１１とダクト空間２８の間には、ダクト空間２８の壁面部を画定するパネルが設けられていてもよい。この場合、複数の端子が当該パネルに設置される。当該各端子には、電力ケーブル３４及び信号ケーブル３５がそれぞれ接続される。例えば、電力ケーブル３４は、隣り合う電池モジュール１１の間で直列に接続される。また、各ファン１２にも端子がそれぞれ設けられており、ダクト空間２８内でファン用ケーブル３６と接続される。

蓄電装置１０の上部には、コントローラ１３及びコネクタパネル３０が設置されている。コントローラ１３には、コネクタパネル３０を介して、ダクト空間２８の上方開口部から引き出された電力ケーブル３４等の電気ケーブルが電気的に接続される。これにより、コントローラ１３は、例えば各電池モジュール１１について電力の入出力制御を行うことができる。また、ファン１２に電力を供給し、ファン１２の作動を制御できる。

以下、図３〜図７を参照しながら、コネクタパネル３０の各コネクタと、コントローラ１３の各端子とを電気的に接続するコネクタ構造１について詳細に説明する。図３はコネクタ構造１を蓄電装置１０の上方から見た斜視図、図４はコネクタ構造１を蓄電装置１０の後方から見た斜視図である。

図３に例示するように、コネクタ構造１によって電気的に接続されるコントローラ１３とコネクタパネル３０は、ラック１６の上部に固定されたベースパネル３７上に配置されている。コントローラ１３及びコネクタパネル３０は、ラック１６の最上部に収容された電池モジュール１１の上面に載置されてもよいが、サイドパネル２６の支持部上に載せられサイドパネル２６等に固定されたベースパネル３７上に配置されることが好ましい。本実施形態では、ラック１６の前後方向の中央部にコネクタパネル３０が設置されている。

コネクタパネル３０は、例えば金属板によって形成されており、ベースパネル３７上に立設してラック１６の横方向に延びる略長方形状の主壁部３１と、主壁部３１の下端からベースパネル３７に沿って後方に延出した固定部３２とを有する。また、主壁部３１の横方向両端部には、サイドパネル２６に沿って後方に延出する固定部３３が設けられている。図３に示す例では、ネジ３８を用いて、固定部３２をベースパネル３７に固定し、固定部３３をサイドパネル２６に固定することで、コネクタパネル３０がラック１６に固定されている。コネクタパネル３０は、コントローラ１３の側面部１５との間に隙間をあけて対向配置されており、主壁部３１と側面部１５は互いに略平行である。

コネクタパネル３０には、電力ケーブル３４及び信号ケーブル３５が接続される第１コネクタ４１と、ファン用ケーブル３６が接続される第２コネクタ５１とが設置されている。第１コネクタ４１及び第２コネクタ５１は、ラック１６の横方向（幅方向）に離れてコネクタパネル３０の主壁部３１に設置されている。電力ケーブル３４、信号ケーブル３５、及びファン用ケーブル３６は、いずれもコネクタパネル３０からラック１６の後方に延び、ダクト空間２８（図１参照）に挿入されている。

コネクタ構造１は、第１コネクタユニット４０と、第２コネクタユニット５０とを備える。第１コネクタユニット４０は、コネクタパネル３０に設置された上記第１コネクタ４１と、コネクタパネル３０に対向配置されるコントローラ１３のケース１４の側面部１５に設置された第１端子４２とを含む。第２コネクタユニット５０は、第１コネクタ４１から離れてコネクタパネル３０に設置された上記第２コネクタ５１と、第１端子４２から離れて側面部１５に設置された第２端子５２とを含む。

図３及び図４に例示するように、第１コネクタユニット４０を構成する第１コネクタ４１は、例えば雄型コネクタであって、コネクタパネル３０の主壁部３１の横方向一方側部分に形成された貫通穴に嵌め込まれている。なお、後述するフローティングを考慮して、当該貫通穴は第１コネクタ４１よりやや大きく形成される。第１コネクタ４１は、ネジ４３によって主壁部３１に固定されている。

第１コネクタユニット４０を構成する第１端子４２は、例えば第１コネクタ４１と嵌合する雌型コネクタであって、主壁部３１に対向配置されるコントローラ１３の側面部１５の横方向一方側部分に形成された貫通穴に嵌め込まれている。なお、後述するフローティングを考慮して、当該貫通穴は第１端子４２よりやや大きく形成される。第１端子４２は、ネジ４４によって側面部１５に固定されている。

第２コネクタユニット５０を構成する第２コネクタ５１は、例えば雄型コネクタであって、コネクタパネル３０の主壁部３１の横方向他方側においてベース部７０に設置されている。ベース部７０は、支持ピン７２によって前後方向に移動可能に支持された部材であって、コントローラ１３の側面部１５に対面する主壁部３１の前面側に設けられている。ベース部７０及び支持ピン７２の詳細については後述する。第２コネクタ５１に接続されるファン用ケーブル３６は、主壁部３１に形成された開口部７８に挿通されている。

第２コネクタユニット５０を構成する第２端子５２は、例えば第２コネクタ５１と嵌合する雌型コネクタであって、コントローラ１３の側面部１５の横方向他方側部分に形成された貫通穴に嵌め込まれている。なお、後述するフローティングを考慮して、当該貫通穴は第２端子５２よりやや大きく形成される。第２端子５２は、ネジ５４によって側面部１５に固定されている。

本実施形態では、第１コネクタ４１及び第２コネクタ５１に雄型コネクタを、第１端子４２及び第２端子５２に雌型コネクタを適用しているが、第１及び第２コネクタが雌型コネクタであり、第１及び第２端子が雄型コネクタであってもよい。また、第１コネクタ４１が雄型コネクタであり、第２コネクタ５１が雌型コネクタであってもよく（この場合、第１端子４２が雌型コネクタ、第２端子５２が雄型コネクタ）、或いはその逆であってもよい。

コネクタ構造１を構成する上記各コネクタと上記各端子との接続は、例えば各端子が設置されたコントローラ１３を動かして行われる。上述のように、コネクタパネル３０はラック１６の前後方向の中央部において、第１コネクタ４１と第２コネクタ５１が横方向に並んだ状態でサイドパネル２６及びベースパネル３７に固定されている。本実施形態では、ラック１６にコネクタパネル３０が固定された状態で、ラック１６の前方側からコントローラ１３をラック１６内に挿入してコントローラ１３側の各端子をコネクタパネル３０側の各コネクタに接続する。この場合、各コネクタを目視できない状態で接続しなければならないが、詳しくは後述するように、コネクタ構造１によれば、位置決めピン６１と挿入穴６２により、かかる状況下でも迅速かつ確実に複数のコネクタを接続できる。

第１コネクタ４１と第１端子４２とで構成される第１コネクタ部は、第２コネクタ５１と第２端子５２とで構成される第２コネクタ部と比べて、当該各コネクタ部の挿抜方向と交差する平面内におけるフローティング量が少ない。各コネクタ部の挿抜方向とは、各端子を各コネクタに挿入する際、又は各コネクタから各端子を抜く際に、各端子が設置されたコントローラ１３を動かす方向である。以下、各コネクタ部の挿抜方向を挿抜方向Ｙという。

挿抜方向Ｙと交差する平面内における第１コネクタ部のフローティング（可動性）は、例えば第１コネクタ４１を主壁部３１に固定するネジ４３の軸径よりも、ネジ４３が挿通される第１コネクタ４１の貫通穴の穴径を大きくすることで可能となる。或いは、第２端子５２を側面部１５に固定するネジ４４の軸径よりも、ネジ４４が挿通される第２端子５２の貫通穴の穴径を大きくする、又はこれらの両方の構造を適用することで、かかるフローティングが可能となる。

第１コネクタ部の上記フローティング量は、例えば上下方向、横方向にそれぞれ最大３ｍｍ程度である。第２コネクタ部についても、第１コネクタ部と同様のフローティング構造を適用できるが、第２コネクタ部の上記フローティング量は、例えば上下方向、横方向にそれぞれ最大１ｍｍ程度である。第２コネクタ部は、第１コネクタ部と比べて体格が小さい。一般的に体格の小さなコネクタのフローティング量を大きくすることは難しく、このため、上記フローティング量は第１コネクタ部＞第２コネクタ部となる。

第２コネクタユニット５０は、コネクタパネル３０側に設置された位置決めピン６１と、コントローラ１３の側面部１５に形成された位置決めピン６１の挿入穴６２とを有する。位置決めピン６１は、第２コネクタ５１よりも側面部１５側に延出している（後述の図５参照）。コネクタ構造１において、第１コネクタ４１と第１端子４２（第１コネクタ部）、及び第２コネクタ５１と第２端子５２（第２コネクタ部）は、位置決めピン６１が挿入穴６２に挿入されたときにそれぞれ接続可能となる。コネクタ構造１では、上述のように挿入穴６２に位置決めピン６１が挿入可能となるように位置合わせすれば、複数のコネクタ部の位置合わせを行うことなく、各コネクタ部を接続することができる。

位置決めピン６１及び挿入穴６２は、フローティング量が少ないコネクタ部を有するコネクタユニット側に設けられることが好適である。このため、本実施形態では第２コネクタユニット５０側に位置決めピン６１及び挿入穴６２が設けられる。なお、コントローラ１３側に位置決めピンを設置し、コネクタパネル３０側に挿入穴を設置することも可能である。

ここで、図５及び図６をさらに参照しながら、第２コネクタユニット５０について、さらに詳説する。図５は、コネクタパネル３０側に設置されたパネル側第２コネクタユニット５０Ａ（以下、「第２コネクタユニット５０Ａ」とする）を蓄電装置１０の前方から見た斜視図である。図６は、コントローラ１３側に設置されたコントローラ側第２コネクタユニット５０Ｂ（以下、「第２コネクタユニット５０Ｂ」とする）を蓄電装置１０の後方から見た斜視図である。

図３〜図６に例示するように、位置決めピン６１は、挿抜方向Ｙに延びる細長いピンであって、各コネクタ部が接続された状態で挿入穴６２に挿入されている。もちろん、位置決めピン６１は各コネクタ部が接続される前に挿入穴６２に挿入される。コネクタ構造１では、かかる状態となるように、位置決めピン６１、挿入穴６２、各コネクタ、及び各端子部が設けられている。つまり、互いに略平行なコネクタパネル３０の主壁部３１と、コントローラ１３の側面部１５とにおいて、位置決めピン６１と挿入穴６２、第１コネクタ４１と第１端子４２、及び第２コネクタ５１と第２端子５２は、それぞれ互いに対向する位置に設置されている。

位置決めピン６１は、支持ピン７２によってコネクタパネル３０の主壁部３１に支持されたベース部７０に固定されている。ベース部７０には、第２コネクタ５１と第２端子５２が嵌合した状態でコントローラ１３の側面部１５に当接するストッパ７０ｂが設けられている。位置決めピン６１は、このストッパ７０ｂよりも側面部１５側に延出している。このため、ストッパ７０ｂが側面部１５に当接した状態で、位置決めピン６１が挿入穴６２に挿入されている。

挿入穴６２は、上述の通り、コントローラ１３のケース１４の側面部１５に形成された穴である。挿入穴６２は、位置決めピン６１を挿入可能な穴であればよく、側面部１５を貫通して形成された貫通穴、或いは側面部１５を主壁部３１側からプレス加工して形成された凹部であってもよい。挿入穴６２の深さ、即ち挿抜方向Ｙに沿った長さは、各コネクタと各端子部が嵌合し、ストッパ７０ｂが側面部１５に当接した状態で、位置決めピン６１が最奥部に接触しない長さとされる。

図５に例示するように、ベース部７０及びこれを支持する支持ピン７２は、第２コネクタユニット５０Ａに設けられる。ベース部７０は、上述のように第２コネクタ５１及び位置決めピン６１が固定される部材であって、例えば金属板によって形成されている。支持ピン７２は、コネクタパネル３０の主壁部３１に対して、ベース部７０を挿抜方向Ｙに移動可能に支持する。ベース部７０に固定される第２コネクタ５１及び位置決めピン６１も、ベース部７０と共に挿抜方向Ｙに移動する。

ベース部７０は、２本の支持ピン７２によって支持されることが好ましい。２本の支持ピン７２は主壁部３１を貫通し、主壁部３１に対して挿抜方向Ｙに？？動可能に取り付けられている。さらに、第２コネクタユニット５０Ａは、ベース部７０をコントローラ１３の側面部１５側に付勢するバネ７６を有する。バネ７６は、２本の支持ピン７２にそれぞれ取り付けられている。

ベース部７０は、第２コネクタ５１及び位置決めピン６１が固定されたベース本体７０ａと、ベース本体７０ａの横方向両端部から挿抜方向Ｙに沿ってコントローラ１３側に延出したストッパ７０ｂとを有する。ストッパ７０ｂは、例えば第２コネクタ５１よりもややコントローラ１３側に延びるように、ベース部７０を構成する金属板を折り曲げて形成される。ストッパ７０ｂは、第２コネクタ部が嵌合したときに側面部１５に当接して、第２コネクタ部にそれ以上大きな力が加わることを防止する。本実施形態では、位置決めピン６１が各ストッパ７０ｂよりもコントローラ１３側に延出しているので、ストッパ７０ｂによって挿入穴６２へのピンの挿入が阻害されることはない。

ベース本体７０ａは、横方向に長い板状に形成されており、２本の支持ピン７２によってコネクタパネル３０の主壁部３１と略平行に支持されている。本実施形態では、後述するように、位置決めピン６１もベース本体７０ａの当該平行な支持状態の確保に寄与する。ベース本体７０ａには、例えば第２コネクタ５１が嵌め込まれる貫通穴、支持ピン７２が挿通される貫通穴、さらに位置決めピン６１が挿通される貫通穴が形成されている。

図５に示す例では、ベース本体７０ａを貫通した支持ピン７２のコントローラ１３側の先端部にナット７４を締結することによって、支持ピン７２がベース本体７０ａに固定されている。支持ピン７２の当該先端部にはネジが形成されている。また、支持ピン７２の当該先端部は第２コネクタ５１の横方向両端部に形成された貫通穴に挿通され、第２コネクタ５１を押えるようにナット７４が締結される。これにより、支持ピン７２を利用して第２コネクタ５１がベース本体７０ａに固定される。

２本の支持ピン７２は、支持部材７３（図４参照）を介して主壁部３１にそれぞれ支持されている。支持部材７３は、主壁部３１に形成された貫通穴に設置され、支持ピン７２が挿抜方向Ｙに？？動可能な状態で支持ピン７２を支持する。支持ピン７２の後方側の先端部には、例えばリング状の部材が取り付けられていて、支持ピン７２が支持部材７３から抜け落ちない構造となっている。

支持ピン７２に取り付けられたバネ７６は、主壁部３１とベース部７０の間に配置され、ベース部７０をコントローラ１３側に付勢する。挿抜方向Ｙに摺動する支持ピン７２によって支持されたベース部７０は、挿抜方向Ｙに移動可能であって、かつバネ７６によってコントローラ１３側に付勢されるため、各コネクタ部の挿抜方向Ｙの位置ずれを吸収することができる。即ち、コネクタ構造１では、第２コネクタユニット５０Ａの当該構造によって、各コネクタ部の挿抜方向Ｙにおけるフローティング量がある程度確保される。

図５に示す例では、主壁部３１のベース部７０と対面する部分に、後方に窪んだ凹部７７が形成されている。この凹部７７内には、第２コネクタ５１に接続されるファン用ケーブル３６を通す上記開口部７８が形成されており、また支持ピン７２を通す貫通穴も形成されている。凹部７７は、例えば各コネクタ部が嵌合し、バネ７６が圧縮されたときに、圧縮されたバネ７６を収容するスペースとなる。

位置決めピン６１は、第２コネクタ５１の近傍に設けられることが好ましい。位置決めピン６１は、第２コネクタ５１の近傍であれば第２コネクタ５１と横方向に並んで設けられてもよいが、第２コネクタ５１と上下方向に並んで設けられることが好適である。本実施形態では、第２コネクタ５１がベース部７０の下部に、位置決めピン６１がベース部７０の上部にそれぞれ設けられ、互いに上下方向に並んでいる。位置決めピン６１は、第２コネクタ部５１の鉛直上方に位置する。

位置決めピン６１は、コントローラ１３の側面部１５と対向するベース本体７０ａの前面に対して略垂直に設けられ、当該前面から側面部１５側に延出している。図５に示す例では、位置決めピン６１がベース本体７０ａの上部において横方向中央部に固定されている。また、第２コネクタ５１を固定する支持ピン７２は、ベース本体７０ａの下部において横方向両側にそれぞれ固定されている。そして、位置決めピン６１はベース本体７０ａを貫通して主壁部３１側に延び、主壁部３１に形成された開口部７８に挿通されている。

位置決めピン６１は、例えばベース本体７０ａの前面側に位置する部分が、ピンを挿通する貫通穴の直径よりも太く形成されている。他方、位置決めピン６１のベース本体７０ａの後面側に位置する部分は、当該貫通穴の直径よりも細く形成されている。位置決めピン６１のベース本体７０ａの後面側に位置する部分にネジを形成し、後面側からナットを締結することで、位置決めピン６１をベース本体７０ａに固定することができる。位置決めピン６１のうち、ベース本体７０ａの後面から主壁部３１側に延出する部分の長さは、例えば支持ピン７２の長さと略同一であって、バネ７６が伸びた状態でも開口部７８を介して主壁部３１の後方に延出する長さとされる。

開口部７８に挿通された位置決めピン６１は、開口部７８の上縁部に当接し、当該上縁部によって挿抜方向Ｙに？？動可能な状態で浮き上がらないように押えられている。主壁部３１には、開口部７８の上縁部から挿抜方向Ｙに沿って後方に延出した鍔部７９が形成されていてもよい。この場合、開口部７８に挿通された位置決めピン６１は鍔部７９に当接し、鍔部７９によって浮き上がらないように上から押えられる。このように、ベース部７０は、２本の支持ピン７２と、１本の位置決めピン６１とにより、３点支持された状態となり、ベース本体７０ａが主壁部３１と略平行に支持される。

位置決めピン６１は、コントローラ１３側の先端に近づくにつれて縮径した先細り形状を有する。位置決めピン６１のコントローラ１３側の先端部６１ｓは、ピンの中心に先端が位置するように次第に縮径しており、略円錐状に形成されている。先端部６１ｓをこのような先細り形状とすれば、先端部６１ｓが挿入穴６２に挿入された後、センタリング効果が得られるので、位置合わせがさらに容易になる。

図６に例示するように、第２コネクタユニット５０Ｂは、コントローラ１３の側面部１５において、上下方向に並んで設置された第２端子５２と挿入穴６２とで構成されている。第２端子５２は、上述の通り、ネジ５４によって側面部１５に固定されている。第２端子５２は、例えば挿抜方向Ｙに交差する平面内におけるフローティング量が１ｍｍ程度となるフローティング構造を有する。

側面部１５に形成された貫通穴をそのまま挿入穴６２としてもよいが、本実施形態では、当該貫通穴の周縁に受け部材６３を取り付けて挿入穴６２が構成されている。受け部材６３は、ネジ６４によって側面部１５に固定されている。受け部材６３に形成される挿入穴６２は、上下方向に長い長穴となっている。挿入穴６２は真円形状の穴であってもよいが、位置決めピン６１と挿入穴６２の上下方向の位置ずれを考慮して、このような長穴とすることが好ましい。

なお、上述の実施形態では、位置決めピン６１と挿入穴６２の組が１つであったが、この組を２つ以上設けてもよい。また、コネクタ部は２つに限定されず、３つ以上設けてもよい。

ここで、図７を参照しながら、上記構成を備えたコネクタ構造１の接続方法を説明する。図７は、コネクタ構造１の平面図であって、（ａ）〜（ｃ）に接続手順を示す。

図７（ａ）に示すように、まず、第１端子４２及び第２端子５２が設置されたコントローラ１３のケース１４の側面部１５がコネクタパネル３０の主壁部３１側を向き、主壁部３１に対して略平行となるようにコントローラ１３をラック１６内に挿入する。コントローラ１３はコネクタパネル３０が固定されたベースパネル３７上に載せられ、また挿入穴６２は上下方向に長い長穴であるので、位置決めピン６１と挿入穴６２の上下方向の位置合わせは容易である。即ち、横方向の位置合わせに注力すればよい。

コントローラ１３の側面部１５をコネクタパネル３０に近づけ、ベース部７０のベース本体７０ａに固定された位置決めピン６１がコントローラ１３の側面部１５に形成された挿入穴６２に挿入されるように、特に横方向の位置合わせを行う。図７（ａ）に示すように、位置決めピン６１が挿入穴６２に挿入された状態となれば、各コネクタ部の位置合わせは自動的に完了する。このため、位置決めピン６１が挿入穴６２に挿入された状態でコントローラ１３を挿抜方向Ｙに沿ってコネクタパネル３０側に移動させていけば、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように各コネクタ部が接続される。

図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、コネクタ構造１では、第２コネクタユニット５０の第２コネクタ５１と第２端子５２を接続してから、第１コネクタユニット４０の第１コネクタ４１と第１端子４２を接続する。挿抜方向Ｙに交差する平面内におけるフローティング量が少ない第２コネクタ部から先に接続することで、各コネクタ部をスムーズに接続できる。第１コネクタ部が接続されると、位置決めピン６１が挿入穴６２に深く挿入され、ベース部７０のストッパ７０ｂが側面部１５に当接する。

第１コネクタ部の接続が完了した状態で、コントローラ１３をコネクタパネル３０に近づけていくと、バネ７６が圧縮されてベース部７０が主壁部３１側に移動する。第１コネクタ部の位置合わせは完了しているので、そのままコントローラ１３を挿抜方向Ｙに沿って移動させれば、第１コネクタ部が接続される。以上のように、コネクタ構造１によれば、各コネクタ部の位置が目視できなくても、複数のコネクタ部を迅速かつ確実に接続することができる。

１ コネクタ構造、１０ 蓄電装置、１１ 電池モジュール、１２ ファン、１３ コントローラ、１４ ケース、１５ 側面部、１６ ラック、１７ 底部枠、１８ 補強フレーム、１９ 天井枠、２０，２１，２２，２３ 支柱、２４，２５ 取付穴、２６ サイドパネル、２７ バックパネル、２８ ダクト空間、２９ 隙間、３０ コネクタパネル、３１ 主壁部、３２，３３ 固定部、３４ 電力ケーブル、３５ 信号ケーブル、３６ ファン用ケーブル、３７ ベースパネル、３８ ネジ、４０ 第１コネクタユニット、４１ 第１コネクタ、４２ 第１端子、４３，４４ ネジ、５０ 第２コネクタユニット、５０Ａ パネル側第２コネクタユニット、５０Ｂ コントローラ側第２コネクタユニット、５１ 第２コネクタ、５２ 第２端子、５４ ネジ、６１ 位置決めピン、６１ｓ 先端部、６２ 挿入穴、６３ 受け部材、６４ ネジ、７０ ベース部、７０ａ ベース本体、７０ｂ ストッパ、７２ 支持ピン、７３ 支持部材、７４ ナット、７６ バネ、７７ 凹部、７８ 開口部、７９ 鍔部

Claims (12)

1. パネルに設置されたコネクタと、電気機器とを電気的に接続するためのコネクタ構造であって、
   前記パネルに設置された第１コネクタと、前記パネルに対向配置される前記電気機器の側面部に設置され、前記第１コネクタに接続される第１端子と、を含む第１コネクタユニットと、
   前記第１コネクタから離れて前記パネルに設置された第２コネクタと、前記第１端子から離れて前記側面部に設置され、前記第２コネクタに接続される第２端子と、を含む第２コネクタユニットと、
   を備え、
   前記第２コネクタユニットは、前記パネル側に設置され、前記第２コネクタよりも前記電気機器の前記側面部側に延出した位置決めピンと、前記側面部に形成された前記位置決めピンの挿入穴と、を有し、
   前記第１コネクタと前記第１端子、及び前記第２コネクタと前記第２端子は、前記位置決めピンが前記挿入穴に挿入されたときにそれぞれ接続可能となる、コネクタ構造。
2. 前記第１コネクタと前記第１端子とで構成される第１コネクタ部は、前記第２コネクタと前記第２端子とで構成される第２コネクタ部と比べて、当該各コネクタ部の挿抜方向と交差する平面内におけるフローティング量が少ない、請求項１に記載のコネクタ構造。
3. 前記第２コネクタユニットは、
   前記第２コネクタ及び前記位置決めピンが固定されたベース部と、
   前記パネルに対して、前記ベース部を前記挿抜方向に移動可能に支持する支持ピンと、
   前記ベース部を前記電気機器の前記側面部側に付勢するバネと、
   を有する、請求項２に記載のコネクタ構造。
4. 前記第２コネクタユニットは、
   前記パネルに形成された開口部と、
   前記開口部の上縁部から前記挿抜方向に延出した鍔部と、
   を有し、
   前記位置決めピンは、前記ベース部を貫通して前記開口部に挿通され前記鍔部に当接している、請求項３に記載のコネクタ構造。
5. 前記支持ピンは、前記ベース部の下部において横方向両側にそれぞれ固定され、
   前記位置決めピンは、前記ベース部の上部において横方向中央部に固定されている、請求項４に記載のコネクタ構造。
6. 前記位置決めピンは、先端に近づくにつれて縮径した先細り形状を有する、１〜５のいずれか１項に記載のコネクタ構造。
7. 前記挿入穴は、上下方向に長い長穴である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のコネクタ構造。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のコネクタ構造を備えた蓄電装置。
9. 複数の電池モジュールと、
   前記各電池モジュールを冷却するファンと、
   前記各電池モジュール及び前記ファンを制御するコントローラと、
   前記第１コネクタ及び前記第２コネクタが設置された前記パネルと、
   を備え、
   前記パネルの前記各コネクタには、前記各電池モジュール及び前記ファンにつながった電気ケーブルがそれぞれ接続され、
   前記コネクタ構造は、前記パネルの前記コネクタと前記コントローラとを電気的に接続する、請求項８に記載の蓄電装置。
10. 複数の電池モジュールと、
    前記第１コネクタ及び前記第２コネクタが設置された前記パネルと、
    を備え、
    前記コネクタ構造は、前記パネルの前記コネクタと前記電池モジュールとを電気的に接続する、請求項８に記載の蓄電装置。
11. 前記複数の電池モジュールを並べて収容するラックを備え、
    前記パネルは、前記ラックに固定されている、請求項９又は１０に記載の蓄電装置。
12. 前記パネルは、前記各コネクタにそれぞれ接続される電気ケーブルが前記ラックの後方に延びるように前記ラックに固定されている、請求項１１に記載の蓄電装置。