接触式コネクタ
【課題】 広い給電可能空間を有する接触式コネクタを提供する。
【解決手段】 接触式コネクタ１は、板状電極組立体１０と、軸方向に進退可能に付勢されている棒状電極組立体５０とを有する。板状電極組立体１０は、進退方向と直交する方向の広がりを有する接触板１１と、接触板１１を保持するとともに並列方向に連結可能なブロック１５とを有する。棒状電極組立体５０は、端子ピン５１と、端子ピン５１を支持するとともに並列方向に連結可能なブロック５５と、端子ピン５１を軸方向の前方に付勢するスプリング３７とを有する。板状電極組立体１０と棒状電極組立体５０とは、接触板１１の表面の広がりの範囲内、かつ、棒状電極の進退範囲内の空間領域において給電が可能である。
【解決手段】 接触式コネクタ１は、板状電極組立体１０と、軸方向に進退可能に付勢されている棒状電極組立体５０とを有する。板状電極組立体１０は、進退方向と直交する方向の広がりを有する接触板１１と、接触板１１を保持するとともに並列方向に連結可能なブロック１５とを有する。棒状電極組立体５０は、端子ピン５１と、端子ピン５１を支持するとともに並列方向に連結可能なブロック５５と、端子ピン５１を軸方向の前方に付勢するスプリング３７とを有する。板状電極組立体１０と棒状電極組立体５０とは、接触板１１の表面の広がりの範囲内、かつ、棒状電極の進退範囲内の空間領域において給電が可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決めの精度があまり高くない二つの構造体間で、給電線を導通させる接触式のコネクタに関する。特には、駐車中に電気自動車に充電できる立体駐車場を実現すべく、電気自動車を搭載したパレットと、自動車格納室（アドレス）に配置された電源との間で給電するための接触式コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の蓄電池に充電する方法としては、一般に、家庭用の電源（８〜１５Ａ）から充電する普通充電と、充電設備（約１３０Ａ）（ガソリンスタンド等に設置されている）から充電する急速充電の方法がある。急速充電用の装置としては、ガソリンスタンドの給油に使用されるノズルに似た形状のプラグを自動車のレセプタクルに接続するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。普通充電には通常８時間程度が必要であるが、急速充電の場合は３０分程度で済む。
【０００３】
一方、電気自動車専用の立体駐車場を設けて、駐車中に充電する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような立体駐車場について図８を参照して説明する。図８に示すように、立体駐車場はエレベータ式の駐車場であり、自動車Ｖが載せられるパレット１００を備える。パレット１００は上下方向かつ左右方向に移動可能であり、その上下移動経路の左右両側に多階に渡って格納室（アドレス）が設けられている。パレット１００には、受電用接点１０１が設けられており、各格納室には、受電用接点１０１に直接あるいは非接触で接続する給電用接点１０３が設けられている。パレット１００が所定の格納室に案内されると、受電用接点１０１と給電用接点１０３とが直接あるいは非接触で通電し、充電が開始される。
【０００４】
パレット１００の受電用接点１０１と各格納室の給電用接点１０３との直接接続には、プラグとレセプタクルを有する電気コネクタが使用される場合がある。このような立体駐車場はかなり大きい構造物であり、パレット１００の各格納室への位置決め精度は高くない。また、乗せられる車の車種及び重量等によってもパレット１００の位置や高さが変わる場合がある。そこで、プラグとレセプタクルとの間には、プラグとレセプタクルとの装着方向（Ｚ軸方向）及び同方向と直交する方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）にある程度の許容範囲（２０〜３０ｍｍ）（偏芯距離）を有することが必要となる。現在まで、このような条件を満足するコネクタは提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８８３８６号公報
【特許文献２】特開２００１−３５９２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、広い給電可能空間を有する接触式コネクタを提供することを目的とする。特には、電気自動車の充電が可能な立体駐車場などのような位置決め精度のあまり高くない構造物間で、給電線を自動的に導通させる接触式のコネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の接触式コネクタは、 所望の広がりを有する接触板からなる板状電極と、 前記接触板の表面に先端が押し当てられる、軸方向に進退自由に付勢されている棒状電極と、を備え、 前記接触板表面の広がりの範囲内、かつ、前記棒状電極の進退範囲内の空間領域において、前記板状電極と前記棒状電極とが接触して両者間で給電が可能であることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、給電可能な空間が、面積が接触板の表面で、高さが棒状電極の進退可能距離である空間領域となり、比較的広い空間内で給電可能となる。このため、位置決めの精度があまり高くない二つの構造体間で給電可能となる。例えば、自動立体駐車場の車載パレットの受電部と自動車格納室（アドレス）の給電部との間などに本コネクタを適用できる。
【０００９】
本発明においては、 前記棒状電極を進退可能に案内する、絶縁体からなるガイドブロックを備え、 複数の前記ガイドブロックが並列に連結されて、多線コネクタが構成されていることが好ましい。
本発明によれば、コネクタ（プラグ側など）の構成部品であるブロックの形状を標準化できるので、任意の線数のコネクタを迅速・安価に提供することができる。
【００１０】
本発明においては、 前記ガイドブロックが、 前記棒状電極が挿通される貫通孔と、 該貫通孔内に配置された、前記棒状電極を前記板状電極方向に付勢するスプリングと、を備えることが好ましい。
【００１１】
前記ガイドブロックの具体的な態様として、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）における両側面から、それぞれ反対方向に延びる並列連結部を備え、 複数の該ガイドブロックを並列したときに、隣接する該ガイドブロックの連結部同士が該並列方向と直交する方向に重ね合わされて連結されることが好ましい。
なお、並列方向とは、左右方向（横方向）と上下方向（縦方向）を含む。
【００１２】
本発明においては、 前記板状電極を保持する、絶縁体からなる電極保持ブロックを備え、 複数の前記電極保持ブロックが並列に連結されて、多線コネクタが構成されていることが好ましい。
本発明によれば、コネクタ（レセプタクル側など）の構成部品であるブロックの形状を標準化できるので、任意の線数のコネクタを迅速・安価に提供することができる。
【００１３】
本発明においては、 前記電極保持ブロックが、 前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）において二つ割りされた前後のブロック片からなり、 複数の前記電極保持ブロックを並列したときに、隣接する前記ブロック間において、一方のブロックの前ブロック片ともう一方のブロックの後ブロック片とが前記進退方向において連結されることが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、複数の電極保持ブロックを並列する際に、隣接するブロック間において、一方のブロックの前ブロック片ともう一方のブロックの後ブロック片とを連結するので、前後のブロック片の連結と、隣接するブロックの連結とを同時に行うことができる。つまり、前後のブロック片を連結する機構と、隣接するブロックを連結する機構とを共通とできるので、連結作業をシンプルにできるとともに、部品点数を少なくできる。
【００１５】
前記前後のブロック片の具体的な態様として、 該前後のブロック片が、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）に直交する面（ＸＹ平面）を拡がる矩形状であり、 該前後ブロック片の、前記並列方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）における両側面の、該前後ブロック片の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置に、それぞれ連結部が形成されているとともに、 前記前ブロック片の各連結部と後ブロック片の各連結部とは、前記前面（ＸＹ平面）において鏡像関係に形成されていることとできる。
【００１６】
本発明によれば、電極保持ブロックを並列したときに、ある電極保持ブロックの前ブロック片の各連結部が、隣接する電極保持ブロックの後ブロック片の各連結部と、進退方向（Ｚ軸方向）に重なる。そこで、重なった連結部同士を固定することにより、前後ブロック片が前後方向（Ｚ軸方向）に連結されるとともに、隣接する電極保持ブロックが並列方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）に連結される。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本発明の接触式コネクタは、板状電極の接触板表面の広がりの範囲内、かつ、棒状電極の進退範囲内の空間領域が給電可能空間となるので、比較的広い空間内で給電可能となる。したがって、位置決めの精度があまり高くない二つの構造体間で自動的に給電可能となり、自動立体駐車場の車載パレットの受電部と自動車格納室（アドレス）の給電部との間などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る接触式コネクタを説明する図であり、図１（Ａ）は棒状電極が最も前進した状態、図１（Ｂ）は棒状電極が最も後退した状態を示す。
【図２】図１の接触式コネクタの板状電極を示す図であり、図２（Ａ）は分解斜視図、図２（Ｂ）は全体の斜視図である。
【図３】図１の接触式コネクタの棒状電極を示す図であり、図３（Ａ）は斜視図、図３（Ｂ）は正面図である。
【図４】立体駐車場用コネクタを示す平面図である。
【図５】図４のコネクタの受電部の分解斜視図である。
【図６】図４のコネクタの給電部の分解斜視図である。
【図７】図４のコネクタを立体駐車場のパレットと格納室とに設置した状態を示す平面図である。
【図８】立体駐車場の構造の一例を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る接触式コネクタを説明する。
この接触式コネクタ１は、板状電極組立体１０と、軸方向に進退自由に付勢される棒状電極組立体５０とを有する。棒状電極組立体５０の進退方向をＺ軸方向（前後方向ともいう）、Ｚ軸に直交する方向をＸ方向（横方向、左右方向ともいう）及びＹ方向（縦方向、上下方向ともいう）とする。
この接触式コネクタ１を図８に示した電気自動車用の立体駐車場に適用する場合、この例では、板状電極組立体１０を車載パレット１００の受電用接点１０１の側に、棒状電極組立体５０を格納室の給電用接点１０３の側に使用している。詳細は後述するが、板状電極組立体１０には、受電用ノズルから延びる受電ケーブルの端末が接続される。棒状電極組立体５０には、給電用電源から延びる給電ケーブルの各線の端末が接続される。
【００２０】
図２を参照して板状電極組立体１０を説明する。
板状電極組立体１０は、接触板１１と、接触板１１を支持するブロック（電極保持ブロック）１５を有する。接触板１１は導電性材料（一例で黄銅）で作製されており、図２（Ａ）に示すように側断面形状がコの字型で、ＸＹ平面上を拡がる横長の長方形状の前面１１ａ（寸法例：４１ｍｍ×２７ｍｍ）と、前面１１ａの上縁及び下縁から後方（Ｚ軸方向）にほぼ直角に折れ曲がった上面１１ｂ及び下面１１ｃと、下面１１ｃのほぼ中央から下方に延びる延長部１１ｄとを有する。延長部１１ｄには、受電ケーブルの端末を接続するためのビスが螺合するネジ孔１２が開けられている。
【００２１】
ブロック１５は絶縁性材料（一例でＰＯＭ樹脂）で作製されており、図２（Ａ）に示すように、前後方向（Ｚ軸方向）に配置される前ブロック片１６と後ブロック片２６とからなる。ブロック１５は、横方向（Ｘ軸方向）に並列して連結可能な構造となっている。
【００２２】
前ブロック片１６は、一定の厚さの、Ｚ軸方向に平たい直方体状の形状であり、両側面（Ｘ軸方向における側面）には、それぞれ反対方向に突き出た上下の連結部１７、１８が形成されている。前ブロック片１６の前面の中央には、板状電極１１の前面１１ａの寸法よりも一回り小さい寸法（寸法例：３５ｍｍ×２５ｍｍ）の横長の長方形状の窓１９が開けられている。さらに、前ブロック片１６の裏面には、窓１９に連通する凹部２０が形成されている。凹部２０の寸法は、接触板１１の前面１１ａの寸法とほぼ同じである。また、前ブロック片１６の下面には、受電ケーブルの端末が通される切り欠き２１が形成されている。
【００２３】
上下連結部１７、１８は、前ブロック片１６の並列方向（Ｘ軸方向）の両側面に、前ブロック片１６の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置にそれぞれ形成されている。すなわち、上連結部１７は、前ブロック片１６の一方（この例では−Ｘ軸方向）の側面の上半分から側方に延びるように形成されており、下連結部１８は、もう一方（この例では＋Ｘ軸方向）の側面の下半分から側方に延びるように形成されている。各連結部１７、１８の寸法は等しい。各連結部１７、１８には、前後方向（Ｚ軸方向）に貫通する段付の貫通孔２２が開けられている。この貫通孔２２には、隣接するブロック１５の後ブロック片２６（又は端部アタッチメント４０（詳細後述））を連結するビスが通される。
【００２４】
後ブロック片２６も、前ブロック片１６と同じ厚さの、Ｚ軸方向に平たい直方体状の形状であり、両側面（Ｘ軸方向における側面）には、それぞれ反対方向に延びる上下の連結部２７、２８が形成されている。後ブロック片２６の前面の中央には、横長の直方体状の台座２９が形成されている。台座２９の前面の寸法は、接触板１１の前面１１ａの寸法とほぼ等しく、高さ（厚さ）は接触板１１の下面１１ｃの高さ（Ｚ軸方向長さ）とほぼ等しい。後部ブロック片２６の下部には、受電ケーブル端末接続用のビスが嵌り込む穴３０が開けられている。
【００２５】
上下連結部２７、２８も、後ブロック片２６の並列方向（Ｘ軸方向）の両側面に、後ブロック片２６の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置にそれぞれ形成されている。ただし、後ブロック片２６は、ＸＹ平面において前ブロック片１６の鏡像の関係（対称な形状）となっている。すなわち、上連結部２７は、後ブロック片２６の一方（この例では＋Ｘ軸方向）の側面の上半分から側方に延びるように形成されており、下連結部２８は、もう一方（この例では−Ｘ軸方向）の側面の下半分から側方に延びるように形成されている。各連結部２７、２８の寸法は、前ブロック片１６の各連結部１７、１８の寸法と等しい。
【００２６】
各連結部２７、２８には、前後方向（Ｚ軸方向）に貫通するネジ孔３１が開けられている。このネジ孔３１には、隣接するブロック１５の前ブロック片１６（あるいは端部アタッチメント４０）を連結するためのビスが螺合する。
【００２７】
図２（Ｂ）を参照して前後ブロック片１６、２６を組み立てた状態を説明する。
接触板１１は、後ブロック片２６の台座２９に被せられるように載置されている。接触板１１の延長部１１ｄの開口１２と、後ブロック片２６の穴３０とは縦方向に並んでいる。この状態で、前ブロック片１６を後ブロック片２６に重ねると、後ブロック片２６の台座２９に載置された接触板１１が、前ブロック片１６の凹部２０にはめ込まれて、前ブロック片１６の窓１９から接触板１１の前面１１ａが露出する。
【００２８】
前後ブロック片１６、２６は、端部アタッチメント４０によって前後方向（Ｚ軸方向）に固定される。また、端部アタッチメント４０により、連結されたブロック１５が取り付け部（パレット１００の取り付け部など）に取り付けられる。この端部アタッチメント４０は、ブロック１５の左右のいずれの側にも共通して使用できる。
【００２９】
端部アタッチメント４０は、図２（Ａ）に示すように、前後のブロック片１６、２６の連結部が連結される前後の連結部４１、４２と、パレット１００の取り付け部に取り付けられる固定部４３とを有する。前後連結部４１、４２は、前後方向（Ｚ軸方向）に配置されるとともに、縦方向（Ｙ軸方向）にずれて配置されている。前連結部４１には、後ブロック片２６を連結するビスが貫通する段付貫通孔４４が開けられており、後連結部４２には前ブロック片１６を連結するビスが螺合するネジ穴４５が開けられている。固定部４３には、ブロック１５を取り付け部に固定するためのビスが貫通する貫通孔４６が開けられている。
【００３０】
図２（Ｂ）を参照して、端部アタッチメント４０で前後ブロック片１６、２６を連結した状態を説明する。
組み立てられた前後ブロック片１６、２６の左右両側に端部アタッチメント４０を並べると、前ブロック片１６の各連結部１７、１８が端部アタッチメント４０の後連結部４２と前後方向（Ｚ軸方向）に重なり、後ブロック片２６の各連結部２７、２８が端部アタッチメント４０の前連結部４１と前後方向（Ｚ軸方向）に重なる。そして、前ブロック片１６の各連結部１７、１８に形成された貫通孔２２と、各端部アタッチメント４０の後連結部４２に形成されたネジ孔４５が同軸上に並ぶ。また各端部アタッチメント４０の前連結部４１に形成された貫通孔４４と、後ブロック片２６の各連結部２７、２８に形成されたネジ孔３１とが同軸上に並ぶ。そして、貫通孔２２、４４からビスを挿入してネジ孔４５、３１に螺合させることにより、両ブロック片１６、２６が端部アタッチメント４０に連結されて、前後のブロック片１６、２６が前後方向に固定される。こうして組み立てられた板状電極組立体１０を取り付け部に取り付ける際は、端部アタッチメント４０の固定部４３をビスで固定する。
このブロック１５及び端部アタッチメント４０により、前後のブロック片１６、２６の連結と、ブロック１５の取り付けとを行うことができる。ブロック１５を並列して連結する方法については後述する。
【００３１】
次に、図１、図３を参照して棒状電極組立体５０を説明する。
棒状電極組立体５０は、端子ピン５１と、端子ピン５１をＺ軸方向に進退可能に支持するブロック（ガイドブロック）５５とを備える。
端子ピン５１は導電性材料（例えば黄銅）で作製され、図１に示すように、前半部５１ａ及び後半部５１ｂと、両部の間に形成されたフランジ部５２を有する。前半部５１ａの長さは後半部５１ｂの長さの１／３程度である。フランジ部５２は外方向に拡がるように形成されており、その径は前半部５１ａと後半部５１ｂの径よりも大きい。前半部５１ａの先端には、電気接点５３（例えば銀製、金製及びプラチナ製）が形成されている。後半部５１ｂの後端には給電ケーブルＣの端末が接続している。
【００３２】
ブロック５５は絶縁性材料（一例でＰＯＭ樹脂）で作製されており、図３に示すようにＺ軸方向に長い直方体状で、両側面にはそれぞれ反対方向に延びる上下の連結部５６、５７が形成されている。ブロック５５は横方向（Ｘ軸方向）に並列して連結可能な構造となっている。
【００３３】
ブロック５５のＺ軸方向における中心軸上には、貫通孔５９が開けられている。貫通孔５９の径は、端子ピン５１のフランジ部５２の径とほぼ同じである。貫通孔５９の、板状電極組立体１０に対向する側の端部には、内方向に突き出た段部６１が形成されている。この段部６１における貫通孔５９の径は端子ピン５１の前半部５１ａの径とほぼ同じである。
【００３４】
図３に示すように、上下連結部５６、５７は、ブロック５５の並列方向（Ｘ軸方向）の両側面に、ブロック５５の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置にそれぞれ形成されている。すなわち、上連結部５６は、ブロック５５の一方（この例では＋Ｘ軸方向）の側面の上半分から側方に延びるように形成されており、下連結部５７は、もう一方（この例では−Ｘ軸方向）の側面の下半分から側方に延びるように形成されている。各連結部５６、５７のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法は等しい。上連結部５６には、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通する段付の貫通孔６３が開けられている。この貫通孔６３には、隣接するブロック５５（あるいは端部アタッチメントＡ（詳細後述））を連結するビスが通される。下連結部５７には、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通するネジ孔６４が開けられている。このネジ孔６４には、前述のビスが螺合する。
【００３５】
ブロック５５の、板状電極組立体１０と反対側の端部にはカバープレート６５が取り付けられている。カバープレート６５は絶縁性材料（一例でＰＯＭ樹脂）で作製されており、ブロック５５の端面形状と同じ形状である。カバープレート６５には、ブロック５５の貫通孔５９と同軸上に貫通孔６６が開けられている。この貫通孔６６の径は、端子ピン５１の後半部５１ｂの径とほぼ等しい。
【００３６】
図１に示すように、端子ピン５１はブロック５５の貫通孔５９に挿入されて、フランジ部５２が段部６１に当接し、前半部５１ａが貫通孔５９から突き出している。端子ピン５１の後半部５１ｂにはスプリング６７が外嵌されている。スプリング６７は、フランジ部５２とカバープレート６５との間に配置されて、フランジ部５２を前方に付勢している。これにより、端子ピン５１は、前半部５１ａがブロック５５から前方に突き出す姿勢に維持されている。突き出た部分の長さが、端子ピン５１のＺ軸方向の許容範囲となる。この距離は一例で３６ｍｍである。
【００３７】
端子ピン５１の先端の電気接点５３が板状電極組立体１０の接触板１１に接触すると、両電極間が導通し、コネクタ１を介して給電ケーブルと受電ケーブルが導通する。棒状電極組立体５０と板状電極組立体１０との間隔が所定の間隔よりも短くなった場合は、図１（Ｂ）に示すように、棒状電極組立体５０の端子ピン５１が板状電極組立体１０に押されて相対的に後退する。しかし、端子ピン５１はスプリング６７により前方に付勢されているので、端子ピン５１の先端の接点５３は常に板状電極組立体１０の接触板１１に押し付けられており、両電極間の導電は維持される。
【００３８】
また、棒状電極組立体５０の端子ピン５１の先端の金属接点５３は、板状電極組立体１０のブロック１５の窓１９から露出した接触板１１の前面１１ａ内のどの位置に接触しても両電極間の導通が得られる。
したがって、この例では導通空間の許容範囲は、Ｚ軸方向に３６ｍｍ、Ｘ軸方向に３５ｍｍ、Ｙ軸方向に２５ｍｍである。
【００３９】
図３に示すように、ブロック５５は、端部アタッチメントＡ７０、Ｂ８０とによって取り付け部に取り付けられる。
端部アタッチメントＡ７０、Ｂ８０は、ブロック５５を取り付け部に取り付けるとともに、隣接するブロック同士を連結するためのものである（連結方法については後述する）。アタッチメントは、ブロック５５の並列方向（Ｘ軸方向）における一方（この例では＋Ｘ軸方向）の側面に配置される端部アタッチメントＡ７０と、もう一方（この例では−Ｘ軸方向）の側面に配置される端部アタッチメントＢ７０とを有する。
【００４０】
図３（Ａ）に示すように、端部アタッチメントＡ７０は、正面形状がＬ字型の形状で、ブロック５５を取り付け部に取り付けるための固定部７１と、ブロック５５の上連結部５６が固定される下連結部７２と、を有する。固定部７１は、ブロック５５の厚さ（Ｙ軸方向高さ）と同じ高さであり、縦方向（Ｙ軸方向）に延びる段付の貫通孔７３が開けられている。この貫通孔７３には、ブロック５５を取り付け部に取り付けるためのビスが貫通する。下連結部７２は、固定部７１の半分の厚さであり、固定部７１の側面（−Ｘ軸方向）の下半分から側方（−Ｘ軸方向）に延びている。下連結部７２には、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通するネジ孔７４が開けられている。このネジ孔７４には、ブロック５５を取り付けるためのビスが螺合する。
【００４１】
端部アタッチメントＢ８０も正面形状がＬ字型の形状で、ブロック５５を取り付け部に取り付けるための固定部８１と、ブロック５５の下連結部５７が連結される上連結部８２と、を有する。固定部８１は、ブロック５５の厚さ（Ｙ軸方向高さ）と同じ高さであり、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通する段付の貫通孔８３が開けられている。この貫通孔８３には、ブロック５５を取り付け部に取り付けるためのビスが貫通する。上連結部８２は、固定部の半分の厚さであり、固定部８１の側面（＋Ｘ軸方向）の上半分から側方（＋Ｘ軸方向）に延びている。上連結部８２には、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通する段付の貫通孔８４が開けられている。この貫通孔８４には、ブロック５５が取り付けられるためのビスが貫通する。
【００４２】
図３（Ｂ）を参照して、ブロック５５を各アタッチメント７０、８０に取り付けた状態を説明する。
ブロック５５の一方の側面（＋Ｘ軸方向の側面）に端部アタッチメントＡ７０を噛み合わせると、ブロック５５の上連結部５６が端部アタッチメントＡ７０の下連結部７２と上下方向（Ｙ軸方向）に重なり、上連結部５６の貫通孔６３と下連結部７２のネジ孔７４が同軸上に並ぶ。また、ブロック５５のもう一方の側面（−Ｘ軸方向の側面）に端部アタッチメントＢ８０を噛み合わせると、ブロック５５の下連結部５７が端部アタッチメントＢ８０の上連結部８２と上下方向（Ｙ軸方向）に重なり、上連結部８２の貫通孔８４と下連結部５７のネジ孔６４とが同軸上に並ぶ。そして、貫通孔６３、８４からビスを挿入してネジ孔７４、６４に螺合させることにより、ブロック５５が各アタッチメント７０、８０に固定される。さらに、各アタッチメント７０、８０の固定部７１、８１の貫通孔７３、８３にビスを通して、両アタッチメント７０、８０を取り付け部に固定する。
【００４３】
次に、図８で説明した電気自動車専用の立体駐車場のコネクタに、この接触式コネクタを適用する例を、図４〜図７を参照して説明する。
図８のような電気自動車用の立体駐車場においては、給電用の電源には一般に単相二線式又は単相三線式の電源が使用される場合がある。本例では単相三線式の場合を示す。立体駐車場用コネクタ９０は、３個の接触式コネクタ１を並列したものとなる。つまり、図４に示すように、立体駐車場用コネクタ９０の受電部９１は、板状電極組立体１０を支持するブロック１５を３個並列して構成され、給電部９３は、棒状電極組立体５０を支持するブロック５５を３個並列して構成される。
【００４４】
図５を参照して受電部９１を説明する。
受電部９１は、板状電極組立体１０をＸ軸方向に３個並列したものである。前後ブロック片１６、２６（図２参照）をそれぞれＸ軸方向に並列すると、１個の前ブロック片１６の各連結部１７、１８が、両側に隣接するブロックの後ブロック片２６の各連結部２７、２８と前後方向（Ｚ軸方向）に重なる。そして、前後方向に重なった各連結部の貫通孔２２とネジ孔３１とが同軸上に並び、この孔にビスを螺合させることにより、３個のブロック１５を並列に連結することができる。
そして、３個並列して連結されたブロック１５の左右方向（Ｘ軸方向）の両側に端部アタッチメント４０を配置し、左右両側のブロック１５を端部アタッチメント４０に連結する。
【００４５】
その後、この端部アタッチメント４０の固定部４３を、図７に示すように、パレット１００の両側に設けられた取り付け部に取り付ける。そして、受電部９１に、先端に充電用の専用コネクタＮが取り付けられた充電用ケーブルＣの端末を接続する。
【００４６】
図６を参照して給電部９３を説明する。
給電部９３は、棒状電極組立体５０をＸ軸方向に３個並列したものである。３個のブロック５５をＸ軸方向に並列すると、１個のブロック５５の上連結部５６が隣接するブロック５５の下連結部５７と縦方向（Ｙ軸方向）に重なる。そして、上連結部５６の貫通孔６３と下連結部５７のネジ孔６４とが同軸上に並び、この孔にビスを螺合させることにより、３個のブロック５５を並列に連結することができる。
そして、３個並列して連結されたブロック５５を端部アタッチメントＡ７０及び端部アタッチメントＢ８０に連結する。
【００４７】
その後、これらのアタッチメント７０、８０の固定部７１、８１を、図７に示すように、各格納室に設けられた取り付け部に取り付ける。そして、給電部９３に、給電用ケーブルの端末を接続する。
【００４８】
パレット１００が所定の格納室に案内されると、パレット１００の受電部９１と格納室の給電部９３とが接近し、やがて受電部９１の板状電極組立体１０と給電部９３の棒状電極組立体５０とが自動的に接続する。この際、板状電極組立体１０と棒状電極組立体５０との給電可能空間の許容範囲は、前述のようにＺ軸方向に３６ｍｍ、Ｘ軸方向に３５ｍｍ、Ｙ軸方向に２５ｍｍであるので、パレット１００が格納室に対して所定の位置に案内されない場合であっても、両電極が前述の空間内に入っていれば両電極間の導通が可能となる。
【００４９】
そして、パレット１００上において受電部９１から充電用ケーブルＣと専用コネクタＮを介して自動車Ｖに充電される。このような構造とすることにより様々な車種へ充電が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 接触式コネクタ
１０ 板状電極組立体 １１ 接触板
１２ ネジ孔 １５ ブロック（電極保持ブロック）
１６ 前ブロック片 １７、１８ 連結部
１９ 窓 ２０ 凹部
２１ 切り欠き ２２ 貫通孔
２６ 後ブロック片 ２７、２８ 連結部
２９ 台座 ３０ 穴
３１ ネジ孔
４０ 端部アタッチメント ４１、４２ 連結部
４３ 固定部 ４４ 貫通孔
４５ ネジ穴 ４６ 貫通孔
５０ 棒状電極組立体 ５１ 端子ピン
５２ フランジ部 ５３ 電気接点
５５ ブロック（ガイドブロック） ５６、５７ 連結部
５９ 貫通孔 ６１ 段部
６３ 貫通孔 ６４ ネジ孔
６５ カバープレート ６６ 貫通孔
６７ スプリング
７０ 端部アタッチメントＡ ７１ 固定部
７２ 下連結部 ７３ 貫通孔
７４ ネジ孔
８０ 端部アタッチメントＢ ８１ 固定部
８２ 上連結部 ８３ 貫通孔
８４ 貫通孔
９０ 立体駐車場用コネクタ ９１ 充電部
９３ 給電部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決めの精度があまり高くない二つの構造体間で、給電線を導通させる接触式のコネクタに関する。特には、駐車中に電気自動車に充電できる立体駐車場を実現すべく、電気自動車を搭載したパレットと、自動車格納室（アドレス）に配置された電源との間で給電するための接触式コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の蓄電池に充電する方法としては、一般に、家庭用の電源（８〜１５Ａ）から充電する普通充電と、充電設備（約１３０Ａ）（ガソリンスタンド等に設置されている）から充電する急速充電の方法がある。急速充電用の装置としては、ガソリンスタンドの給油に使用されるノズルに似た形状のプラグを自動車のレセプタクルに接続するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。普通充電には通常８時間程度が必要であるが、急速充電の場合は３０分程度で済む。
【０００３】
一方、電気自動車専用の立体駐車場を設けて、駐車中に充電する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような立体駐車場について図８を参照して説明する。図８に示すように、立体駐車場はエレベータ式の駐車場であり、自動車Ｖが載せられるパレット１００を備える。パレット１００は上下方向かつ左右方向に移動可能であり、その上下移動経路の左右両側に多階に渡って格納室（アドレス）が設けられている。パレット１００には、受電用接点１０１が設けられており、各格納室には、受電用接点１０１に直接あるいは非接触で接続する給電用接点１０３が設けられている。パレット１００が所定の格納室に案内されると、受電用接点１０１と給電用接点１０３とが直接あるいは非接触で通電し、充電が開始される。
【０００４】
パレット１００の受電用接点１０１と各格納室の給電用接点１０３との直接接続には、プラグとレセプタクルを有する電気コネクタが使用される場合がある。このような立体駐車場はかなり大きい構造物であり、パレット１００の各格納室への位置決め精度は高くない。また、乗せられる車の車種及び重量等によってもパレット１００の位置や高さが変わる場合がある。そこで、プラグとレセプタクルとの間には、プラグとレセプタクルとの装着方向（Ｚ軸方向）及び同方向と直交する方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）にある程度の許容範囲（２０〜３０ｍｍ）（偏芯距離）を有することが必要となる。現在まで、このような条件を満足するコネクタは提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８８３８６号公報
【特許文献２】特開２００１−３５９２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、広い給電可能空間を有する接触式コネクタを提供することを目的とする。特には、電気自動車の充電が可能な立体駐車場などのような位置決め精度のあまり高くない構造物間で、給電線を自動的に導通させる接触式のコネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の接触式コネクタは、 所望の広がりを有する接触板からなる板状電極と、 前記接触板の表面に先端が押し当てられる、軸方向に進退自由に付勢されている棒状電極と、を備え、 前記接触板表面の広がりの範囲内、かつ、前記棒状電極の進退範囲内の空間領域において、前記板状電極と前記棒状電極とが接触して両者間で給電が可能であることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、給電可能な空間が、面積が接触板の表面で、高さが棒状電極の進退可能距離である空間領域となり、比較的広い空間内で給電可能となる。このため、位置決めの精度があまり高くない二つの構造体間で給電可能となる。例えば、自動立体駐車場の車載パレットの受電部と自動車格納室（アドレス）の給電部との間などに本コネクタを適用できる。
【０００９】
本発明においては、 前記棒状電極を進退可能に案内する、絶縁体からなるガイドブロックを備え、 複数の前記ガイドブロックが並列に連結されて、多線コネクタが構成されていることが好ましい。
本発明によれば、コネクタ（プラグ側など）の構成部品であるブロックの形状を標準化できるので、任意の線数のコネクタを迅速・安価に提供することができる。
【００１０】
本発明においては、 前記ガイドブロックが、 前記棒状電極が挿通される貫通孔と、 該貫通孔内に配置された、前記棒状電極を前記板状電極方向に付勢するスプリングと、を備えることが好ましい。
【００１１】
前記ガイドブロックの具体的な態様として、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）における両側面から、それぞれ反対方向に延びる並列連結部を備え、 複数の該ガイドブロックを並列したときに、隣接する該ガイドブロックの連結部同士が該並列方向と直交する方向に重ね合わされて連結されることが好ましい。
なお、並列方向とは、左右方向（横方向）と上下方向（縦方向）を含む。
【００１２】
本発明においては、 前記板状電極を保持する、絶縁体からなる電極保持ブロックを備え、 複数の前記電極保持ブロックが並列に連結されて、多線コネクタが構成されていることが好ましい。
本発明によれば、コネクタ（レセプタクル側など）の構成部品であるブロックの形状を標準化できるので、任意の線数のコネクタを迅速・安価に提供することができる。
【００１３】
本発明においては、 前記電極保持ブロックが、 前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）において二つ割りされた前後のブロック片からなり、 複数の前記電極保持ブロックを並列したときに、隣接する前記ブロック間において、一方のブロックの前ブロック片ともう一方のブロックの後ブロック片とが前記進退方向において連結されることが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、複数の電極保持ブロックを並列する際に、隣接するブロック間において、一方のブロックの前ブロック片ともう一方のブロックの後ブロック片とを連結するので、前後のブロック片の連結と、隣接するブロックの連結とを同時に行うことができる。つまり、前後のブロック片を連結する機構と、隣接するブロックを連結する機構とを共通とできるので、連結作業をシンプルにできるとともに、部品点数を少なくできる。
【００１５】
前記前後のブロック片の具体的な態様として、 該前後のブロック片が、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）に直交する面（ＸＹ平面）を拡がる矩形状であり、 該前後ブロック片の、前記並列方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）における両側面の、該前後ブロック片の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置に、それぞれ連結部が形成されているとともに、 前記前ブロック片の各連結部と後ブロック片の各連結部とは、前記前面（ＸＹ平面）において鏡像関係に形成されていることとできる。
【００１６】
本発明によれば、電極保持ブロックを並列したときに、ある電極保持ブロックの前ブロック片の各連結部が、隣接する電極保持ブロックの後ブロック片の各連結部と、進退方向（Ｚ軸方向）に重なる。そこで、重なった連結部同士を固定することにより、前後ブロック片が前後方向（Ｚ軸方向）に連結されるとともに、隣接する電極保持ブロックが並列方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）に連結される。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、本発明の接触式コネクタは、板状電極の接触板表面の広がりの範囲内、かつ、棒状電極の進退範囲内の空間領域が給電可能空間となるので、比較的広い空間内で給電可能となる。したがって、位置決めの精度があまり高くない二つの構造体間で自動的に給電可能となり、自動立体駐車場の車載パレットの受電部と自動車格納室（アドレス）の給電部との間などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る接触式コネクタを説明する図であり、図１（Ａ）は棒状電極が最も前進した状態、図１（Ｂ）は棒状電極が最も後退した状態を示す。
【図２】図１の接触式コネクタの板状電極を示す図であり、図２（Ａ）は分解斜視図、図２（Ｂ）は全体の斜視図である。
【図３】図１の接触式コネクタの棒状電極を示す図であり、図３（Ａ）は斜視図、図３（Ｂ）は正面図である。
【図４】立体駐車場用コネクタを示す平面図である。
【図５】図４のコネクタの受電部の分解斜視図である。
【図６】図４のコネクタの給電部の分解斜視図である。
【図７】図４のコネクタを立体駐車場のパレットと格納室とに設置した状態を示す平面図である。
【図８】立体駐車場の構造の一例を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る接触式コネクタを説明する。
この接触式コネクタ１は、板状電極組立体１０と、軸方向に進退自由に付勢される棒状電極組立体５０とを有する。棒状電極組立体５０の進退方向をＺ軸方向（前後方向ともいう）、Ｚ軸に直交する方向をＸ方向（横方向、左右方向ともいう）及びＹ方向（縦方向、上下方向ともいう）とする。
この接触式コネクタ１を図８に示した電気自動車用の立体駐車場に適用する場合、この例では、板状電極組立体１０を車載パレット１００の受電用接点１０１の側に、棒状電極組立体５０を格納室の給電用接点１０３の側に使用している。詳細は後述するが、板状電極組立体１０には、受電用ノズルから延びる受電ケーブルの端末が接続される。棒状電極組立体５０には、給電用電源から延びる給電ケーブルの各線の端末が接続される。
【００２０】
図２を参照して板状電極組立体１０を説明する。
板状電極組立体１０は、接触板１１と、接触板１１を支持するブロック（電極保持ブロック）１５を有する。接触板１１は導電性材料（一例で黄銅）で作製されており、図２（Ａ）に示すように側断面形状がコの字型で、ＸＹ平面上を拡がる横長の長方形状の前面１１ａ（寸法例：４１ｍｍ×２７ｍｍ）と、前面１１ａの上縁及び下縁から後方（Ｚ軸方向）にほぼ直角に折れ曲がった上面１１ｂ及び下面１１ｃと、下面１１ｃのほぼ中央から下方に延びる延長部１１ｄとを有する。延長部１１ｄには、受電ケーブルの端末を接続するためのビスが螺合するネジ孔１２が開けられている。
【００２１】
ブロック１５は絶縁性材料（一例でＰＯＭ樹脂）で作製されており、図２（Ａ）に示すように、前後方向（Ｚ軸方向）に配置される前ブロック片１６と後ブロック片２６とからなる。ブロック１５は、横方向（Ｘ軸方向）に並列して連結可能な構造となっている。
【００２２】
前ブロック片１６は、一定の厚さの、Ｚ軸方向に平たい直方体状の形状であり、両側面（Ｘ軸方向における側面）には、それぞれ反対方向に突き出た上下の連結部１７、１８が形成されている。前ブロック片１６の前面の中央には、板状電極１１の前面１１ａの寸法よりも一回り小さい寸法（寸法例：３５ｍｍ×２５ｍｍ）の横長の長方形状の窓１９が開けられている。さらに、前ブロック片１６の裏面には、窓１９に連通する凹部２０が形成されている。凹部２０の寸法は、接触板１１の前面１１ａの寸法とほぼ同じである。また、前ブロック片１６の下面には、受電ケーブルの端末が通される切り欠き２１が形成されている。
【００２３】
上下連結部１７、１８は、前ブロック片１６の並列方向（Ｘ軸方向）の両側面に、前ブロック片１６の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置にそれぞれ形成されている。すなわち、上連結部１７は、前ブロック片１６の一方（この例では−Ｘ軸方向）の側面の上半分から側方に延びるように形成されており、下連結部１８は、もう一方（この例では＋Ｘ軸方向）の側面の下半分から側方に延びるように形成されている。各連結部１７、１８の寸法は等しい。各連結部１７、１８には、前後方向（Ｚ軸方向）に貫通する段付の貫通孔２２が開けられている。この貫通孔２２には、隣接するブロック１５の後ブロック片２６（又は端部アタッチメント４０（詳細後述））を連結するビスが通される。
【００２４】
後ブロック片２６も、前ブロック片１６と同じ厚さの、Ｚ軸方向に平たい直方体状の形状であり、両側面（Ｘ軸方向における側面）には、それぞれ反対方向に延びる上下の連結部２７、２８が形成されている。後ブロック片２６の前面の中央には、横長の直方体状の台座２９が形成されている。台座２９の前面の寸法は、接触板１１の前面１１ａの寸法とほぼ等しく、高さ（厚さ）は接触板１１の下面１１ｃの高さ（Ｚ軸方向長さ）とほぼ等しい。後部ブロック片２６の下部には、受電ケーブル端末接続用のビスが嵌り込む穴３０が開けられている。
【００２５】
上下連結部２７、２８も、後ブロック片２６の並列方向（Ｘ軸方向）の両側面に、後ブロック片２６の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置にそれぞれ形成されている。ただし、後ブロック片２６は、ＸＹ平面において前ブロック片１６の鏡像の関係（対称な形状）となっている。すなわち、上連結部２７は、後ブロック片２６の一方（この例では＋Ｘ軸方向）の側面の上半分から側方に延びるように形成されており、下連結部２８は、もう一方（この例では−Ｘ軸方向）の側面の下半分から側方に延びるように形成されている。各連結部２７、２８の寸法は、前ブロック片１６の各連結部１７、１８の寸法と等しい。
【００２６】
各連結部２７、２８には、前後方向（Ｚ軸方向）に貫通するネジ孔３１が開けられている。このネジ孔３１には、隣接するブロック１５の前ブロック片１６（あるいは端部アタッチメント４０）を連結するためのビスが螺合する。
【００２７】
図２（Ｂ）を参照して前後ブロック片１６、２６を組み立てた状態を説明する。
接触板１１は、後ブロック片２６の台座２９に被せられるように載置されている。接触板１１の延長部１１ｄの開口１２と、後ブロック片２６の穴３０とは縦方向に並んでいる。この状態で、前ブロック片１６を後ブロック片２６に重ねると、後ブロック片２６の台座２９に載置された接触板１１が、前ブロック片１６の凹部２０にはめ込まれて、前ブロック片１６の窓１９から接触板１１の前面１１ａが露出する。
【００２８】
前後ブロック片１６、２６は、端部アタッチメント４０によって前後方向（Ｚ軸方向）に固定される。また、端部アタッチメント４０により、連結されたブロック１５が取り付け部（パレット１００の取り付け部など）に取り付けられる。この端部アタッチメント４０は、ブロック１５の左右のいずれの側にも共通して使用できる。
【００２９】
端部アタッチメント４０は、図２（Ａ）に示すように、前後のブロック片１６、２６の連結部が連結される前後の連結部４１、４２と、パレット１００の取り付け部に取り付けられる固定部４３とを有する。前後連結部４１、４２は、前後方向（Ｚ軸方向）に配置されるとともに、縦方向（Ｙ軸方向）にずれて配置されている。前連結部４１には、後ブロック片２６を連結するビスが貫通する段付貫通孔４４が開けられており、後連結部４２には前ブロック片１６を連結するビスが螺合するネジ穴４５が開けられている。固定部４３には、ブロック１５を取り付け部に固定するためのビスが貫通する貫通孔４６が開けられている。
【００３０】
図２（Ｂ）を参照して、端部アタッチメント４０で前後ブロック片１６、２６を連結した状態を説明する。
組み立てられた前後ブロック片１６、２６の左右両側に端部アタッチメント４０を並べると、前ブロック片１６の各連結部１７、１８が端部アタッチメント４０の後連結部４２と前後方向（Ｚ軸方向）に重なり、後ブロック片２６の各連結部２７、２８が端部アタッチメント４０の前連結部４１と前後方向（Ｚ軸方向）に重なる。そして、前ブロック片１６の各連結部１７、１８に形成された貫通孔２２と、各端部アタッチメント４０の後連結部４２に形成されたネジ孔４５が同軸上に並ぶ。また各端部アタッチメント４０の前連結部４１に形成された貫通孔４４と、後ブロック片２６の各連結部２７、２８に形成されたネジ孔３１とが同軸上に並ぶ。そして、貫通孔２２、４４からビスを挿入してネジ孔４５、３１に螺合させることにより、両ブロック片１６、２６が端部アタッチメント４０に連結されて、前後のブロック片１６、２６が前後方向に固定される。こうして組み立てられた板状電極組立体１０を取り付け部に取り付ける際は、端部アタッチメント４０の固定部４３をビスで固定する。
このブロック１５及び端部アタッチメント４０により、前後のブロック片１６、２６の連結と、ブロック１５の取り付けとを行うことができる。ブロック１５を並列して連結する方法については後述する。
【００３１】
次に、図１、図３を参照して棒状電極組立体５０を説明する。
棒状電極組立体５０は、端子ピン５１と、端子ピン５１をＺ軸方向に進退可能に支持するブロック（ガイドブロック）５５とを備える。
端子ピン５１は導電性材料（例えば黄銅）で作製され、図１に示すように、前半部５１ａ及び後半部５１ｂと、両部の間に形成されたフランジ部５２を有する。前半部５１ａの長さは後半部５１ｂの長さの１／３程度である。フランジ部５２は外方向に拡がるように形成されており、その径は前半部５１ａと後半部５１ｂの径よりも大きい。前半部５１ａの先端には、電気接点５３（例えば銀製、金製及びプラチナ製）が形成されている。後半部５１ｂの後端には給電ケーブルＣの端末が接続している。
【００３２】
ブロック５５は絶縁性材料（一例でＰＯＭ樹脂）で作製されており、図３に示すようにＺ軸方向に長い直方体状で、両側面にはそれぞれ反対方向に延びる上下の連結部５６、５７が形成されている。ブロック５５は横方向（Ｘ軸方向）に並列して連結可能な構造となっている。
【００３３】
ブロック５５のＺ軸方向における中心軸上には、貫通孔５９が開けられている。貫通孔５９の径は、端子ピン５１のフランジ部５２の径とほぼ同じである。貫通孔５９の、板状電極組立体１０に対向する側の端部には、内方向に突き出た段部６１が形成されている。この段部６１における貫通孔５９の径は端子ピン５１の前半部５１ａの径とほぼ同じである。
【００３４】
図３に示すように、上下連結部５６、５７は、ブロック５５の並列方向（Ｘ軸方向）の両側面に、ブロック５５の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置にそれぞれ形成されている。すなわち、上連結部５６は、ブロック５５の一方（この例では＋Ｘ軸方向）の側面の上半分から側方に延びるように形成されており、下連結部５７は、もう一方（この例では−Ｘ軸方向）の側面の下半分から側方に延びるように形成されている。各連結部５６、５７のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法は等しい。上連結部５６には、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通する段付の貫通孔６３が開けられている。この貫通孔６３には、隣接するブロック５５（あるいは端部アタッチメントＡ（詳細後述））を連結するビスが通される。下連結部５７には、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通するネジ孔６４が開けられている。このネジ孔６４には、前述のビスが螺合する。
【００３５】
ブロック５５の、板状電極組立体１０と反対側の端部にはカバープレート６５が取り付けられている。カバープレート６５は絶縁性材料（一例でＰＯＭ樹脂）で作製されており、ブロック５５の端面形状と同じ形状である。カバープレート６５には、ブロック５５の貫通孔５９と同軸上に貫通孔６６が開けられている。この貫通孔６６の径は、端子ピン５１の後半部５１ｂの径とほぼ等しい。
【００３６】
図１に示すように、端子ピン５１はブロック５５の貫通孔５９に挿入されて、フランジ部５２が段部６１に当接し、前半部５１ａが貫通孔５９から突き出している。端子ピン５１の後半部５１ｂにはスプリング６７が外嵌されている。スプリング６７は、フランジ部５２とカバープレート６５との間に配置されて、フランジ部５２を前方に付勢している。これにより、端子ピン５１は、前半部５１ａがブロック５５から前方に突き出す姿勢に維持されている。突き出た部分の長さが、端子ピン５１のＺ軸方向の許容範囲となる。この距離は一例で３６ｍｍである。
【００３７】
端子ピン５１の先端の電気接点５３が板状電極組立体１０の接触板１１に接触すると、両電極間が導通し、コネクタ１を介して給電ケーブルと受電ケーブルが導通する。棒状電極組立体５０と板状電極組立体１０との間隔が所定の間隔よりも短くなった場合は、図１（Ｂ）に示すように、棒状電極組立体５０の端子ピン５１が板状電極組立体１０に押されて相対的に後退する。しかし、端子ピン５１はスプリング６７により前方に付勢されているので、端子ピン５１の先端の接点５３は常に板状電極組立体１０の接触板１１に押し付けられており、両電極間の導電は維持される。
【００３８】
また、棒状電極組立体５０の端子ピン５１の先端の金属接点５３は、板状電極組立体１０のブロック１５の窓１９から露出した接触板１１の前面１１ａ内のどの位置に接触しても両電極間の導通が得られる。
したがって、この例では導通空間の許容範囲は、Ｚ軸方向に３６ｍｍ、Ｘ軸方向に３５ｍｍ、Ｙ軸方向に２５ｍｍである。
【００３９】
図３に示すように、ブロック５５は、端部アタッチメントＡ７０、Ｂ８０とによって取り付け部に取り付けられる。
端部アタッチメントＡ７０、Ｂ８０は、ブロック５５を取り付け部に取り付けるとともに、隣接するブロック同士を連結するためのものである（連結方法については後述する）。アタッチメントは、ブロック５５の並列方向（Ｘ軸方向）における一方（この例では＋Ｘ軸方向）の側面に配置される端部アタッチメントＡ７０と、もう一方（この例では−Ｘ軸方向）の側面に配置される端部アタッチメントＢ７０とを有する。
【００４０】
図３（Ａ）に示すように、端部アタッチメントＡ７０は、正面形状がＬ字型の形状で、ブロック５５を取り付け部に取り付けるための固定部７１と、ブロック５５の上連結部５６が固定される下連結部７２と、を有する。固定部７１は、ブロック５５の厚さ（Ｙ軸方向高さ）と同じ高さであり、縦方向（Ｙ軸方向）に延びる段付の貫通孔７３が開けられている。この貫通孔７３には、ブロック５５を取り付け部に取り付けるためのビスが貫通する。下連結部７２は、固定部７１の半分の厚さであり、固定部７１の側面（−Ｘ軸方向）の下半分から側方（−Ｘ軸方向）に延びている。下連結部７２には、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通するネジ孔７４が開けられている。このネジ孔７４には、ブロック５５を取り付けるためのビスが螺合する。
【００４１】
端部アタッチメントＢ８０も正面形状がＬ字型の形状で、ブロック５５を取り付け部に取り付けるための固定部８１と、ブロック５５の下連結部５７が連結される上連結部８２と、を有する。固定部８１は、ブロック５５の厚さ（Ｙ軸方向高さ）と同じ高さであり、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通する段付の貫通孔８３が開けられている。この貫通孔８３には、ブロック５５を取り付け部に取り付けるためのビスが貫通する。上連結部８２は、固定部の半分の厚さであり、固定部８１の側面（＋Ｘ軸方向）の上半分から側方（＋Ｘ軸方向）に延びている。上連結部８２には、縦方向（Ｙ軸方向）に貫通する段付の貫通孔８４が開けられている。この貫通孔８４には、ブロック５５が取り付けられるためのビスが貫通する。
【００４２】
図３（Ｂ）を参照して、ブロック５５を各アタッチメント７０、８０に取り付けた状態を説明する。
ブロック５５の一方の側面（＋Ｘ軸方向の側面）に端部アタッチメントＡ７０を噛み合わせると、ブロック５５の上連結部５６が端部アタッチメントＡ７０の下連結部７２と上下方向（Ｙ軸方向）に重なり、上連結部５６の貫通孔６３と下連結部７２のネジ孔７４が同軸上に並ぶ。また、ブロック５５のもう一方の側面（−Ｘ軸方向の側面）に端部アタッチメントＢ８０を噛み合わせると、ブロック５５の下連結部５７が端部アタッチメントＢ８０の上連結部８２と上下方向（Ｙ軸方向）に重なり、上連結部８２の貫通孔８４と下連結部５７のネジ孔６４とが同軸上に並ぶ。そして、貫通孔６３、８４からビスを挿入してネジ孔７４、６４に螺合させることにより、ブロック５５が各アタッチメント７０、８０に固定される。さらに、各アタッチメント７０、８０の固定部７１、８１の貫通孔７３、８３にビスを通して、両アタッチメント７０、８０を取り付け部に固定する。
【００４３】
次に、図８で説明した電気自動車専用の立体駐車場のコネクタに、この接触式コネクタを適用する例を、図４〜図７を参照して説明する。
図８のような電気自動車用の立体駐車場においては、給電用の電源には一般に単相二線式又は単相三線式の電源が使用される場合がある。本例では単相三線式の場合を示す。立体駐車場用コネクタ９０は、３個の接触式コネクタ１を並列したものとなる。つまり、図４に示すように、立体駐車場用コネクタ９０の受電部９１は、板状電極組立体１０を支持するブロック１５を３個並列して構成され、給電部９３は、棒状電極組立体５０を支持するブロック５５を３個並列して構成される。
【００４４】
図５を参照して受電部９１を説明する。
受電部９１は、板状電極組立体１０をＸ軸方向に３個並列したものである。前後ブロック片１６、２６（図２参照）をそれぞれＸ軸方向に並列すると、１個の前ブロック片１６の各連結部１７、１８が、両側に隣接するブロックの後ブロック片２６の各連結部２７、２８と前後方向（Ｚ軸方向）に重なる。そして、前後方向に重なった各連結部の貫通孔２２とネジ孔３１とが同軸上に並び、この孔にビスを螺合させることにより、３個のブロック１５を並列に連結することができる。
そして、３個並列して連結されたブロック１５の左右方向（Ｘ軸方向）の両側に端部アタッチメント４０を配置し、左右両側のブロック１５を端部アタッチメント４０に連結する。
【００４５】
その後、この端部アタッチメント４０の固定部４３を、図７に示すように、パレット１００の両側に設けられた取り付け部に取り付ける。そして、受電部９１に、先端に充電用の専用コネクタＮが取り付けられた充電用ケーブルＣの端末を接続する。
【００４６】
図６を参照して給電部９３を説明する。
給電部９３は、棒状電極組立体５０をＸ軸方向に３個並列したものである。３個のブロック５５をＸ軸方向に並列すると、１個のブロック５５の上連結部５６が隣接するブロック５５の下連結部５７と縦方向（Ｙ軸方向）に重なる。そして、上連結部５６の貫通孔６３と下連結部５７のネジ孔６４とが同軸上に並び、この孔にビスを螺合させることにより、３個のブロック５５を並列に連結することができる。
そして、３個並列して連結されたブロック５５を端部アタッチメントＡ７０及び端部アタッチメントＢ８０に連結する。
【００４７】
その後、これらのアタッチメント７０、８０の固定部７１、８１を、図７に示すように、各格納室に設けられた取り付け部に取り付ける。そして、給電部９３に、給電用ケーブルの端末を接続する。
【００４８】
パレット１００が所定の格納室に案内されると、パレット１００の受電部９１と格納室の給電部９３とが接近し、やがて受電部９１の板状電極組立体１０と給電部９３の棒状電極組立体５０とが自動的に接続する。この際、板状電極組立体１０と棒状電極組立体５０との給電可能空間の許容範囲は、前述のようにＺ軸方向に３６ｍｍ、Ｘ軸方向に３５ｍｍ、Ｙ軸方向に２５ｍｍであるので、パレット１００が格納室に対して所定の位置に案内されない場合であっても、両電極が前述の空間内に入っていれば両電極間の導通が可能となる。
【００４９】
そして、パレット１００上において受電部９１から充電用ケーブルＣと専用コネクタＮを介して自動車Ｖに充電される。このような構造とすることにより様々な車種へ充電が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 接触式コネクタ
１０ 板状電極組立体 １１ 接触板
１２ ネジ孔 １５ ブロック（電極保持ブロック）
１６ 前ブロック片 １７、１８ 連結部
１９ 窓 ２０ 凹部
２１ 切り欠き ２２ 貫通孔
２６ 後ブロック片 ２７、２８ 連結部
２９ 台座 ３０ 穴
３１ ネジ孔
４０ 端部アタッチメント ４１、４２ 連結部
４３ 固定部 ４４ 貫通孔
４５ ネジ穴 ４６ 貫通孔
５０ 棒状電極組立体 ５１ 端子ピン
５２ フランジ部 ５３ 電気接点
５５ ブロック（ガイドブロック） ５６、５７ 連結部
５９ 貫通孔 ６１ 段部
６３ 貫通孔 ６４ ネジ孔
６５ カバープレート ６６ 貫通孔
６７ スプリング
７０ 端部アタッチメントＡ ７１ 固定部
７２ 下連結部 ７３ 貫通孔
７４ ネジ孔
８０ 端部アタッチメントＢ ８１ 固定部
８２ 上連結部 ８３ 貫通孔
８４ 貫通孔
９０ 立体駐車場用コネクタ ９１ 充電部
９３ 給電部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の広がりを有する接触板からなる板状電極と、
前記接触板の表面に先端が押し当てられる、軸方向に進退自由に付勢されている棒状電極と、
を備え、
前記接触板表面の広がりの範囲内、かつ、前記棒状電極の進退範囲内の空間領域において、前記板状電極と前記棒状電極とが接触して両者間で給電が可能であることを特徴とする接触式コネクタ。
【請求項２】
前記棒状電極を進退可能に案内する、絶縁体からなるガイドブロックを備え、
複数の前記ガイドブロックが並列に連結されて、多線コネクタが構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接触式コネクタ。
【請求項３】
前記ガイドブロックが、
前記棒状電極が挿通される貫通孔と、
該貫通孔内に配置された、前記棒状電極を前記板状電極方向に付勢するスプリングと、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式コネクタ。
【請求項４】
前記ガイドブロックが、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）における両側面から、それぞれ反対方向に延びる並列連結部を備え、
複数の該ガイドブロックを並列したときに、隣接する該ガイドブロックの連結部同士が該並列方向と直交する方向に重ね合わされて連結されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の接触式コネクタ。
【請求項５】
前記板状電極を保持する、絶縁体からなる電極保持ブロックを備え、
複数の前記電極保持ブロックが並列に連結されて、多線コネクタが構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接触式コネクタ。
【請求項６】
前記電極保持ブロックが、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）において二つ割りされた前後のブロック片からなり、
複数の前記電極保持ブロックを並列したときに、隣接する前記ブロック間において、一方のブロックの前ブロック片ともう一方のブロックの後ブロック片とが前記進退方向において連結されることを特徴とする請求項５に記載の接触式コネクタ。
【請求項７】
前記前後のブロック片が、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）に直交する面（ＸＹ平面）を拡がる矩形状であり、
該前後ブロック片の、前記並列方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）における両側面の、該前後ブロック片の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置に、それぞれ連結部が形成されているとともに、
前記前ブロック片の各連結部と後ブロック片の各連結部とは、前記前面（ＸＹ平面）において鏡像関係に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の接触式コネクタ。
【請求項１】
所望の広がりを有する接触板からなる板状電極と、
前記接触板の表面に先端が押し当てられる、軸方向に進退自由に付勢されている棒状電極と、
を備え、
前記接触板表面の広がりの範囲内、かつ、前記棒状電極の進退範囲内の空間領域において、前記板状電極と前記棒状電極とが接触して両者間で給電が可能であることを特徴とする接触式コネクタ。
【請求項２】
前記棒状電極を進退可能に案内する、絶縁体からなるガイドブロックを備え、
複数の前記ガイドブロックが並列に連結されて、多線コネクタが構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接触式コネクタ。
【請求項３】
前記ガイドブロックが、
前記棒状電極が挿通される貫通孔と、
該貫通孔内に配置された、前記棒状電極を前記板状電極方向に付勢するスプリングと、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の接触式コネクタ。
【請求項４】
前記ガイドブロックが、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）における両側面から、それぞれ反対方向に延びる並列連結部を備え、
複数の該ガイドブロックを並列したときに、隣接する該ガイドブロックの連結部同士が該並列方向と直交する方向に重ね合わされて連結されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の接触式コネクタ。
【請求項５】
前記板状電極を保持する、絶縁体からなる電極保持ブロックを備え、
複数の前記電極保持ブロックが並列に連結されて、多線コネクタが構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接触式コネクタ。
【請求項６】
前記電極保持ブロックが、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）において二つ割りされた前後のブロック片からなり、
複数の前記電極保持ブロックを並列したときに、隣接する前記ブロック間において、一方のブロックの前ブロック片ともう一方のブロックの後ブロック片とが前記進退方向において連結されることを特徴とする請求項５に記載の接触式コネクタ。
【請求項７】
前記前後のブロック片が、前記棒状電極の進退方向（Ｚ軸方向）に直交する面（ＸＹ平面）を拡がる矩形状であり、
該前後ブロック片の、前記並列方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）における両側面の、該前後ブロック片の前面（ＸＹ平面）の中心に対して点対称な位置に、それぞれ連結部が形成されているとともに、
前記前ブロック片の各連結部と後ブロック片の各連結部とは、前記前面（ＸＹ平面）において鏡像関係に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の接触式コネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１６３５０（Ｐ２０１３−１６３５０Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８２４４（Ｐ２０１１−１４８２４４）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００１４５１８３）株式会社七星科学研究所 (14)
【出願人】（３０５０５８３１３）三菱重工パーキング株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００１４５１８３）株式会社七星科学研究所 (14)
【出願人】（３０５０５８３１３）三菱重工パーキング株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
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