JPH07226261A - 水中嵌合コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潜水機、等の水中機器に装備される水中嵌合
コネクタに関し、コネクタの嵌合、解除を自動化する。 【構成】 潜水機側の電力受電側コネクタ９は固定側の
電力給電側コネクタ１０に嵌合している。嵌合はコネク
タ９側の磁性体１とコネクタ１０側の電磁石１０の吸引
によりなされ、給電側コネクタ１０の１次側コア４と受
電側コネクタ９の２次側コネクタ２との接触により電力
供給がなされる。これらの作動はリミットスイッチ９の
嵌合信号によりなされ、給電が終了すると押出し装置５
の電磁石１２が「ＯＦＦ」となり、スプリング１３の力
により押出し金具８が受電側コネクタ９を押上げて嵌合
が解除される。従って、水中でのコネクタの嵌合と解除
が自動化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は潜水機、等の水中で作動
する機器に装備される電力移送用の水中嵌合コネクタに
関する。

【０００２】

【従来の技術】潜水機、等の水中で作動する装置におい
て、電力、等を供給する場合に水中でコネクタを接続す
る必要がある。水中にて嵌合するコネクタとしては、レ
セプタクルにプラグを差し込んで直接導電体を接触させ
て接続するプラグレセプタクル方式のコネクタがあり、
この接続のための位置決め、嵌合及び引抜きは全て人力
に依存した水中での作業となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術のプラグレセ
プタクル方式の嵌合コネクタにおいては電力移送用の導
電部又は磁性体等の電気又は磁力（磁気）の伝達部を人
間が直接的に監視又は操作を行い、水中で位置決めをし
て嵌合を実施しなければならず、水中にてこの様な作業
を行う為には、ダイバー又は監視カメラ及びマニュピレ
ータを備えた潜水船が必要となる。そればかりでなく、
その作業も熟練が要求されることになり、この嵌合作業
を簡単に実施できる様にする事は海洋観測機器の進展に
大きな影響を与える事になる。

【０００４】本発明はこのような課題を解決するために
水中で電力受電側のコネクタを供給側コネクタに容易に
導入して嵌合でき、コネクタを正しい位置で自動的に結
合して供電を可能とし、給電終了後も自動的に引離しが
できるような水中嵌合コネクタを提供することを目的と
している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、水中
で作動する一対の受電側コネクタ（潜水機、等の移動
側）と供給側コネクタ（水中での固定側）を有し、両コ
ネクタの電気又は磁気を伝達するためのコア部を対応さ
せて接触、そして吸着させるために供給側コネクタに電
磁石を設けて位置決めと嵌合を行い、電力移送等の作業
終了後、電磁石を開設し、さらに電力供給側コネクタの
底面部には電磁誘導による押出し装置を設け、両コネク
タの嵌合解除を助力するような構成とする。

【０００６】即ち、本発明は、潜水機に設けられた受電
側コネクタ及び水中に設置される電力供給装置に設けら
れた給電側コネクタとからなり、水中で同給電側コネク
タに前記受電側コネクタが嵌合して前記水中機に給電す
るための水中嵌合コネクタであって、前記受電側コネク
タは、電力を受ける受電側コア部及び磁性体部とを有
し、前記給電側コネクタは、前記受電側コネクタの嵌合
を検出するスイッチと、同スイッチからの信号を受けて
励磁され、前記受電側コネクタの磁性体部を吸引する電
磁石と、前記スイッチの信号により前記受電側コア部と
接して電力を供給する給電側コア部と、前記受電側コネ
クタからの信号を受け、同受電側コネクタの底部を押し
て嵌合を解除せしめる押出し装置とを有してなることを
特徴とする水中嵌合コネクタを提供する。

【０００７】

【作用】本発明はこのような手段により、まず潜水機が
水中で移動し、潜水機に設けられた受電側コネクタを水
中で固定されている供給側コネクタに導入される。両コ
ネクタはすべり込みやすいように、例えば、円錐形状と
して、回転可能な形状として容易に嵌合することができ
る。その後、給電側コネクタのスイッチが嵌合を検知す
ると、給電側コネクタの電磁石が作動し、正しい位置に
嵌合してない場合には電磁石の吸引力により受電側コネ
クタの磁性体部を引き寄せるので受電側コネクタは回転
し、その磁性体部と給電側コネクタの電磁石は対向した
位置で吸着され、両コネクタは正しい位置で嵌合する。
引きつづき、受電側コア部と給電側コア部も接触してい
るのでこの間で電力の供給がなされる。給電が完了する
と受電側コネクタより完了信号が出され、給電側コネク
タの底部に設けられた押出し装置が作動し、受電側コネ
クタが押されて嵌合が解除されるので潜水機は再び水中
での活動が継続できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図１は本発明の一実施例に係る水中嵌合
コネクタの全体構成図、図２は図１における電力受電側
コネクタの正面図、図３は図１における電力供給側コネ
クタの正面図である。

【０００９】これらの図において、図１は電力受電側コ
ネクタ９と電力供給側コネクタ１０とが結合した状態を
示しており、電力受電側コネクタ９の詳細を図２に、電
力供給側コネクタは図３にそれぞれ示している。これら
の図において、電力受電側コネクタ９の構成は、１は表
面に設けられた磁性体、２は２次側コア、７は磁性体１
以外の非磁性体、１４はケーブル周囲のベアリングで、
図示のように先端部が円錐状の壁面で先に行く程狭くな
る形状で構成されている。

【００１０】次に、電力供電側コネクタ１０において、
３は電磁石、４は１次側コア、５は押出し装置、６はリ
ミットスイッチ、８は押出し装置の押出し金具、１１が
非磁性体の部分、１２は押出し装置５の駆動用の電磁
石、１３は同じく押出し装置５のスプリングであり、電
力受電用コネクタ９の円錐状の壁面Ｒを導入するために
同じく傾斜した円錐状の壁面Ｐを有するスリバチ状の形
状を有している。

【００１１】図４は図２における矢視Ａ−Ａ図、図５は
図３における矢視Ｂ−Ｂ図であり、これらの図から分る
ようにコネクタ９，１０共円形状で円錐状の傾斜面Ｒ，
Ｐを有し、両コネクタは容易に嵌合できるような構造で
ある。

【００１２】このような構成のコネクタ９，１０の作用
を説明する。本発明の水中嵌合コネクタは潜水機に電力
を供給するために利用される。電力供給側コネクタ１０
は、例えば、海底に装備されている電力移送用嵌合装置
のコネクタとして装備され、電力受電側コネクタ９は潜
水機側に装置される。

【００１３】ここで海底に装備されている電力移送用嵌
合装置の電力供給側コネクタ１０に、充電を行うために
図示省略の潜水機が向かう。この潜水機に装備されてい
る電力受電側コネクタ９を海底に設置されている電力供
給側コネクタ１０の中に収めるように潜水機が概略の位
置を設定して上部から電力供給側コネクタ１０をめがけ
て降りて来る。上部から降りて来る電力受電側コネクタ
９は電力供給側コネクタ１０に接近し、接触した時点で
電力供給側コネクタ１０の円錐状の側壁Ｐに沿って内部
に入って来る。

【００１４】電力受電側コネクタ９が電力供給側コネク
タ１０の底部に完全に収納されると、リミットスイッチ
６が作動し、図示省略の制御装置にリミットスイッチ６
の信号が入力される。制御装置はこの信号が入力すると
電磁石３のコイルに電流を流し、電力受電側コネクタ９
の非磁性体７の中に設けられた磁性体１をこの電磁石３
で吸引させる。この際、電磁石３と磁性体１の相対関係
がずれていたとしても、電力受電側コネクタ９が水平面
に対し９０°回転可能である為、電磁石３の吸引力によ
って自動的に正しい位置に回転し、嵌合できる事にな
る。

【００１５】電磁石９の位置に受電側コネクタ９の磁性
体１が回転により正しく吸引されて移動してきて吸着さ
れると、電力受電側コネクタ９に設けられている２次側
コア２と電力供給側コネクタ１０に設けられている１次
側コア４も正しい位置に配置されているので両者は接触
される事になる。

【００１６】コア内には電磁誘導方式の電力移送装置が
収められており、コア同志が確実に対向できることによ
り電力移送の効率が向上するようになっている。なお、
磁場の影響を受けないように電磁石３と磁性体１の周り
は非磁性体２で囲ってある。

【００１７】電力移送終了後、潜水機側から充電終了の
信号が電力供給側コネクタ１０の制御装置に送られ、制
御装置は電磁石３のコイルの電流を「ＯＦＦ」にする。
なお、充電終了の信号は２次側コア２と１次側コア４間
の給電中に変調信号として供電側コネクタに送信するよ
うにすれば良く、その他の手段、例えば超音波信号、等
でも良い。

【００１８】押出し装置５は電磁誘導式となっており、
受電側コネクタ９が離れている時には、制御装置は押出
し装置５の電磁石１２を通電して押出し金具８を吸引し
図６（ａ）に示すように押出し金具８によりスプリング
１３を圧縮しておくように制御する。この電磁石１２の
通電が「ＯＦＦ」となると、図６（ｂ）に示すように押
出し金具８は吸引力から開放されてスプリング１３の弾
性力によって上部にとび出すことになる。

【００１９】このように充電終了の信号が制御装置に入
力すると押出し装置５の電磁石１２の通電が「ＯＦＦ」
となり、その結果、スプリング１３の力により押出し金
具８が受電側コネクタ９の底部を押し上げ電力受電側コ
ネクタ９を引き離し、電力移送を終了して、潜水機は更
に浮上することなく海底調査を継続していく。

【００２０】以上、説明の実施例での水中嵌合コネクタ
はコネクタ９，１０の形状をＲ，Ｐで示すように円錐状
とし、且つ移動側の電力受電側コネクタ９を水平面にて
最大９０°回転できる様にして、電磁石３により、電力
移送用の複数のコア等の電気及び磁気伝達部の位置合わ
せをすることによって、高効率な電力移送が可能とな
り、さらに容易な機構での嵌合も可能となったものであ
る。又、コネクタの嵌合解除においては、電磁石３を開
放し、さらに電磁誘導式の押出し装置５により押し出し
金具８を押上げて電力受電側コネクタ１０を引き離すこ
とを助力する。このような装置により、水中という特異
な環境においても、嵌合の確実性及び信頼性が向上し
た。

【００２１】

【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
によれば、潜水機側の受電側コネクタに磁性体部を設
け、給電側コネクタには電磁石を設けて両コネクタの嵌
合が容易になされ、嵌合時のスイッチの信号により両コ
ネクタを正確な位置に固定すると共に受電側コア部と給
電側コア部との接触部から給電を行い、給電完了後は押
出し装置で受電側コネクタを押上げて嵌合を解除するよ
うにしたので、水中でのコネクタの嵌合、解除が容易
に、かつ自動的に実施でき、水中という特異な環境での
作業が自動化され、電力供電、等のためのコネクタ嵌合
の信頼性が向上したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る水中嵌合コネクタの全
体の構成図である。

【図２】図１における受電側コネクタの正面図である。

【図３】図１における給電側コネクタの正面図である。

【図４】図２におけるＡ−Ａ矢視図である。

【図５】図３におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【図６】図１における押出し装置の断面図で、（ａ）は
押出し金具の収納時を、（ｂ）は押出し金具の突出時を
それぞれ示している。

【符号の説明】

１ 磁性体 ２ ２次側コア ３ 電磁石 ４ １次側コア ５ 押出し装置 ６ リミットスイッチ ７ 非磁性体 ８ 押出し金具 ９ 電力受電側コネクタ １０ 電力供給側コネクタ １１ 非磁性体 １２ 電磁石 １３ スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜水機に設けられた受電側コネクタ及び
   水中に設置される電力供給装置に設けられた給電側コネ
   クタとからなり、水中で同給電側コネクタに前記受電側
   コネクタが嵌合して前記水中機に給電するための水中嵌
   合コネクタであって、前記受電側コネクタは、電力を受
   ける受電側コア部及び磁性体部とを有し、前記給電側コ
   ネクタは、前記受電側コネクタの嵌合を検出するスイッ
   チと、同スイッチからの信号を受けて励磁され、前記受
   電側コネクタの磁性体部を吸引する電磁石と、前記スイ
   ッチの信号により前記受電側コア部と接して電力を供給
   する給電側コア部と、前記受電側コネクタからの信号を
   受け、同受電側コネクタの底部を押して嵌合を解除せし
   める押出し装置とを有してなることを特徴とする水中嵌
   合コネクタ。