(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変直流電圧源のプラグ受けに挿入される複数のピンを備え、
前記複数のピンは、
その形状により、必要な直流動作電圧を前記可変直流電圧源に指定する規定ピンと、
前記可変直流電圧源から直流動作電圧を供給される電極ピンと、を含み、
前記規定ピンは、直流動作電圧が大きいほど挿入深度方向に長いピンであることを特徴とする差込プラグ。
【請求項２】
前記規定ピンは、着脱可能に形成されることを特徴とする請求項１に記載の差込プラグ。
【請求項３】
前記電極ピンは、筒形状の第１の電極ピンと、前記第１の電極ピンと同心の筒形状であって、かつ、前記第１の電極ピンよりも直径が大きい第２の電極ピンを含み、
前記規定ピンは、前記第１の電極ピンの内部に設置されることを特徴とする請求項１または２に記載の差込プラグ。
【請求項４】
前記第１の電極ピンは、前記規定ピンを挿入するための貫通孔を有し、
前記規定ピンは、非導電性の鍔部を有し、前記貫通孔への挿入時には前記鍔部により前記第１の電極ピンの端面を覆うことを特徴とする請求項３に記載の差込プラグ。
【請求項５】
前記規定ピンは、アース端子として兼用されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の差込プラグ。
【請求項６】
差込プラグに設けられる電極ピンおよび規定ピンを受け入れる差込口と、
前記規定ピンの形状に応じて、前記電極ピンに供給すべき直流動作電圧の大きさを特定する電圧特定部と、を備え、
前記電圧特定部は、前記規定ピンの挿入深度が深いほど大きな直流動作電圧を特定することを特徴とするプラグ受け。
【請求項７】
所定の直流電圧源から供給される直流供給電圧を前記特定された直流動作電圧に変換する電圧変換部、を更に備えることを特徴とする請求項６に記載のプラグ受け。
【請求項８】
前記差込プラグの挿入方向に整列し、前記規定ピンの挿入深度を検出する複数の深度センサ、を備え、
前記電圧変換部は、第１の挿入深度に対応して設けられる深度センサが挿入検出したときには、前記第１の挿入深度よりも浅い挿入深度に対応して設けられる全ての深度センサが挿入検出したことを条件として、前記第１の挿入深度に対応する直流動作電圧を供給することを特徴とする請求項７に記載のプラグ受け。
【請求項９】
前記差込プラグの挿入時に前記規定ピンと対向する位置に設けられ、かつ、前記規定ピンにより前記差込プラグの挿入方向に移動可能な検出ピンを備え、
前記電圧特定部は、前記差込プラグの挿入時における前記検出ピンの移動量に基づいて前記規定ピンの長さを検出することにより、直流動作電圧の大きさを特定することを特徴とする請求項６に記載のプラグ受け。
【請求項１０】
前記検出ピンと連動して前記差込プラグの挿入方向に移動可能な可動部材と、
前記可動部材の第１の部分の通過を検出する複数の深度センサと、を備え、
前記第１の部分は、前記差込プラグが挿入される領域の側面から外側に突出しており、
前記複数の深度センサは、前記第１の部分の通過領域において前記第１の部分が移動する方向に整列し、
前記電圧特定部は、前記複数の深度センサからの検出信号により、前記検出ピンの移動量を特定することを特徴とする請求項９に記載のプラグ受け。
【請求項１１】
前記複数の深度センサは、前記可動部材の第１の部分に対応して設けられる第１のセンサ群と、第１の部分とは異なる第２の部分に対応して設けられる第２のセンサ群を含むことを特徴とする請求項１０に記載のプラグ受け。
【請求項１２】
前記第１のセンサ群に含まれる深度センサと、前記第２のセンサ群に含まれる深度センサは、設置位置が交互に深くなるように配列されることを特徴とする請求項１１に記載のプラグ受け。
【請求項１３】
前記差込プラグが規定位置まで挿入されたことを検出する確認センサ、を更に備えることを特徴とする請求項６から１２のいずれかに記載のプラグ受け。
【請求項１４】
前記差込プラグの挿入方向に整列し、前記規定ピンの挿入深度を検出する複数の深度センサと、
前記差込プラグが規定位置まで挿入されたことを検出する確認センサ、を更に備え、
前記電圧特定部は、前記確認センサのみが検出反応を示す場合と、前記確認センサと１以上の深度センサが検出反応を示す場合のそれぞれに対応して複数種類の直流動作電圧を特定することを特徴とする請求項６に記載のプラグ受け。
【請求項１５】
前記差込プラグの挿入方向に整列し、前記規定ピンの挿入深度を検出する複数の深度センサと、
前記差込プラグが規定位置まで挿入されたことを検出する確認センサと、
所定の直流電圧源から供給される直流供給電圧を前記特定された直流動作電圧に変換する電圧変換部と、を更に備え、
前記電圧特定部は、前記規定ピンの挿入深度に応じて直流動作電圧の大きさを特定し、
前記電圧変換部は、前記確認センサが確認検出したことを条件として、前記特定された直流動作電圧を前記電極ピンに供給することを特徴とする請求項６に記載のプラグ受け。
【請求項１６】
前記特定された直流動作電圧の大きさを表示させる電圧表示部と、
前記特定された直流動作電圧を確定させるためのユーザによる確定入力を受け付ける確定入力部と、を更に備え、
前記電圧変換部は、前記確定入力が受け付けられたことを条件として、前記特定された直流動作電圧を前記電極ピンに供給することを特徴とする請求項７に記載のプラグ受け。
【請求項１７】
差込プラグと、前記差込プラグの複数のピンを受け入れるプラグ受けとを備え、
前記差込プラグは、
その形状により、必要な直流動作電圧を指定する規定ピンと、
前記プラグ受けから前記指定した直流動作電圧を供給される電極ピンと、を含み、
前記プラグ受けは、
前記電極ピンおよび規定ピンを受け入れる差込口と、
前記規定ピンの形状に応じて、前記電極ピンに供給する直流動作電圧の大きさを特定する電圧特定部と、を含み、
前記規定ピンは、直流動作電圧が大きいほど挿入深度方向に長いピンであることを特徴とする配線用差込接続器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線用差込接続器等に関し、特に、直流電圧を対象とした配線用差込接続器に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所から家庭に供給される電力は交流である。家庭で使用される電子機器の多くは直流電圧によって動作するため、交流電圧を直流電圧に変換するためのＡＣアダプタが必要となる。電子機器が必要とする直流電圧(以下、単に「直流動作電圧」とよぶ）の大きさはさまざまであることから、家庭には多種類のＡＣアダプタが散乱しがちである。また、ＡＣアダプタのＡＣ／ＤＣ変換に際して電力損失が発生するという問題もある。
【０００３】
一方、再生可能エネルギー関連技術の進展にともなって、今後、発電源の分散化・多様化が見込まれる。太陽光発電や燃料電池のような直流発電源を利用すれば、ＡＣアダプタを不要化できる。以下、直流発電源から供給される直流電圧のことを「直流供給電圧」とよぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５１９４７号公報
【特許文献２】実開昭６２−１５０８７９号公報
【特許文献３】実開昭６３−１９７３８号公報
【特許文献４】特開２００９−１４６８２７号公報
【特許文献５】特開２００５−２９４０７７号公報
【特許文献６】特開２００５−２８４０８０号公報
【特許文献７】特開２００９−１５８３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように電子機器の直流動作電圧はさまざまであるから、所定の直流供給電圧を所望の直流動作電圧に変換する必要がある。そのためには、電子機器ごとの直流動作電圧を検出する仕組みが必要である。特許文献１の場合、直流機器（電子機器）は、適合電圧情報を直流電圧に重畳することにより、直流コンセントに適合電圧値（直流動作電圧）を通知している（たとえば、特許文献１の段落［００２１］参照）。しかし、このような方法を採用した場合、電子機器と直流コンセントの双方に追加の回路構成が必要となり、システム構成が複雑になってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に基づいて完成された発明であり、直流動作電圧の検出・供給を簡易な仕組みに実現することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る差込プラグは、可変直流電圧源のプラグ受けに挿入される複数のピンを備える。これらのピンには、その形状により、必要な直流動作電圧を指定する規定ピンと、可変直流電圧源から指定した直流動作電圧を供給される電極ピンが含まれる。
【０００８】
規定ピンの物理的形状によって直流動作電圧を指定するため、差込プラグ側に特段の制御システムを有さなくても実現できる。
【０００９】
規定ピンは、必要な直流動作電圧が大きいほど挿入深度方向に長いピンであってもよい。また、規定ピンは、着脱可能に形成されてもよい。
【００１０】
電極ピンは、筒形状の第１の電極ピンと、第１の電極ピンと同心の筒形状であって、かつ、第１の電極ピンよりも直径が大きい第２の電極ピンを含んでもよい。そして、規定ピンは、第１の電極ピンの筒内部に設置されてもよい。規定ピンは、アース端子として兼用されてもよい。
【００１１】
第１の電極ピンは、規定ピンを挿入するための貫通孔を有してもよい。規定ピンは鍔（つば）部を有し、貫通孔への挿入時に鍔部によって第１の電極ピンの端面を覆ってもよい。第１の電極ピンの端面を鍔部で覆うことにより、第１の電極ピンと第２の電極ピンの絶縁がいっそう確実になる。また、外部の衝撃や塵埃から第１の電極ピンを保護しやすくなるというメリットもある。
【００１２】
本発明に係る差込プラグは、可変直流電圧源のプラグ受けに挿入または接触される複数のピンを備える。複数のピンは、その形状により、必要な直流動作電圧を可変直流電圧源に指定する挿入型の規定ピンと、可変直流電圧源から直流動作電圧を供給される接触型の電極ピンを含む。
【００１３】
この差込プラグは、磁石によってプラグ受けと接続してもよい。たとえば、差込プラグおよびプラグ受けのそれぞれの接続面に磁石または鉄を取り付け、その磁力により差込プラグとプラグ受けの接続を安定させてもよい。
【００１４】
本発明に係るプラグ受けは、差込プラグに設けられる電極ピンおよび規定ピンを受け入れる複数の差込口と、規定ピンの形状に応じて、電極ピンに供給すべき直流動作電圧の大きさを特定する電圧特定部とを備える。
【００１５】
電圧特定部は、規定ピンの挿入深度が深いほど大きな直流動作電圧を特定してもよい。規定ピンの形状や挿入深度等、その物理的特徴によって直流動作電圧を特定するため、プラグ受け側の回路もシンプルに構成できる。
【００１６】
所定の直流電圧源から供給される直流供給電圧を特定された直流動作電圧に変換する電圧変換部、を更に備えてもよい。また、このプラグ受けは、特定された直流電圧の大きさを表示させる電圧表示部と、特定された直流電圧を確定させるためのユーザによる確定入力を受け付ける確定入力部を更に備え、電圧変換部は、確定入力が受け付けられたことを条件として、特定された直流電圧を電極ピンに供給してもよい。ユーザの確認を促すことにより、直流動作電圧をより安全に供給できる。
【００１７】
このプラグ受けは、差込プラグの挿入方向に整列し、規定ピンの挿入深度を検出する複数の深度センサを備えてもよい。そして、電圧変換部は、第１の挿入深度に対応して設けられる深度センサが挿入検出したときには、第１の挿入深度よりも浅い挿入深度に対応して設けられる全ての深度センサが挿入検出したことを条件として、第１の挿入深度に対応する直流動作電圧を供給してもよい。
【００１８】
深度センサは、規定ピンの挿入深度を直接的に検出してもよいし、規定ピンの挿入深度を間接的に検出してもよい。たとえば、規定ピンの挿入によって移動する別の部材を検出対象とすることにより、規定ピンの挿入深度を検出してもよい。深い挿入深度に対応する深度センサが検出反応を示したときには、それよりも浅い挿入深度に対応する深度センサは既に検出反応を示しているはずである。もし、深い挿入深度に対応する深度センサが検出反応を示しているにも関わらず、それよりも浅い挿入深度に対応する深度センサの中に検出反応を示していないものがあれば、なんらかの不具合が発生している可能性がある。そこで、より浅い挿入深度に対応する全ての深度センサが検出反応を示していることを条件として直流動作電圧を供給するとすれば、不具合発生時に直流動作電圧を供給してしまう危険を回避しやすくなる。
【００１９】
このプラグ受けは、差込プラグの挿入時に規定ピンと対向する位置に設けられ、かつ、規定ピンにより差込プラグの挿入方向に移動可能な検出ピンを備えてもよい。電圧特定部は、差込プラグの挿入時における検出ピンの移動量に基づいて規定ピンの長さを検出することにより、直流動作電圧の大きさを特定してもよい。
【００２０】
このプラグ受けは、更に、検出ピンと連動して差込プラグの挿入方向に移動可能な可動部材と、可動部材の端部の通過を検出する位置に複数の深度センサを備えてもよい。端部は、差込プラグが挿入される領域の側面から外側に突出しており、複数の深度センサは、端部の通過領域において端部が移動する方向に整列し、電圧特定部は、複数の深度センサからの検出信号により検出ピンの移動量を特定してもよい。
【００２１】
可動部材の移動を検出するための機構が差込プラグの挿入領域の下部ではなく側面側に設けられるため、プラグ受けの深度方向の長さを短縮しやすい構成となる（図１１、図２１参照）。
【００２２】
複数の深度センサは、可動部材の第１の端部に対応して設けられる第１のセンサ群と、第２の端部に対応して設けられる第２のセンサ群に分類されてもよい。第１のセンサ群に含まれる深度センサと、第２のセンサ群に含まれる深度センサは、設置位置が交互に深くなるように配列されてもよい。このような配列により、直流動作電圧をより精緻に特定しやすくなる（図２２参照）。
【００２３】
差込口を内側から塞ぐカバーキャップが接続されてもよい。カバーキャップは、差込プラグの挿入方向に移動可能に形成されてもよい。
【００２４】
カバーキャップを設けることにより、電源不使用時に差込口を塞ぐことができるため、差込口内への塵埃や指等の異物進入を防止しやすくなる（図１７参照）。
【００２５】
このプラグ受けは、差込プラグが規定位置まで挿入されたことを検出する確認センサを備えてもよい。電圧変換部は、確認センサが確認検出したことを条件として、直流動作電圧を電極ピンに供給してもよい。
【００２６】
ここでいう「規定位置」とは、たとえば、差込プラグが完全にプラグ受けに挿入されたときの位置をいう。ただし、規定位置は、少なくとも差込プラグがプラグ受けに充分に挿入されたときの位置であればよい。規定位置までの挿入を条件として直流動作電圧を供給することにより、接続不十分の状態で電圧供給をしてしまう危険を回避しやすくなる。
【００２７】
電圧変換部は、直流動作電圧の供給中に確認センサによる検出信号が停止したときには、深度センサによる検出結果に関わらず直流動作電圧の供給を非常停止させてもよい。直流動作電圧を供給している途中で差込プラグが引き抜かれたときには、確認センサによる検出反応がなくなる。このときには直流動作電圧の供給を停止することにより、より安全性を強化できる。
【００２８】
電圧変換部は、直流動作電圧の供給を非常停止させたときには、確認センサおよび複数の深度センサによる全ての検出信号がいったん停止するまでは、直流動作電圧の供給を再開しないとしてもよい。このような処理方法によれば、差込プラグが充分に引き抜かれるまでは直流動作電圧の供給が再開されないため、より安全性を高めることができる。
【００２９】
本発明に係る配線用差込接続器は、差込プラグと、差込プラグの複数のピンを受け入れるプラグ受けとを備える。差込プラグは、その形状により、必要な直流動作電圧を指定する規定ピンと、プラグ受けから指定した直流動作電圧を供給される電極ピンを含む。プラグ受けは、電極ピンおよび規定ピンを受け入れる複数の差込口と、規定ピンの形状に応じて、電極ピンに供給する直流動作電圧の大きさを特定する電圧特定部を含む。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、必要なだけの直流電圧を簡易な仕組みにて提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】配線用差込接続器のシステム構成図である。
【図２】差込プラグの外観図である。
【図３】図２の差込プラグをプラグ受けに差し込む前の接続部分を示す側断面図である。
【図４】図２の差込プラグをプラグ受けに差し込んだときの接続部分を示す側断面図である。
【図５】変形例におけるプラグ受けの外観図である。
【図６】図５のプラグ受けを含んで構成される配線用差込接続器のシステム構成図である。
【図７】別タイプの差込プラグの外観図である。
【図８】図７の差込プラグをプラグ受けに差し込んだときの接続部分を示す側断面図である。
【図９】図２の差込プラグに対応する変換プラグの側断面図である。
【図１０】図７の差込プラグに対応する変換プラグの側断面図である。
【図１１】第３実施形態において、差込プラグをプラグ受けに差し込む前の接続部分を示す側断面図である。
【図１２】差込部の構造図である。
【図１３】正極端子と規定ピンの構造をより詳細に示す図である。
【図１４】差込部の側断面図である。
【図１５】プラグ受けにおける内側電極柱近辺の構造図である。
【図１６】検出部近辺の拡大斜視図である。
【図１７】プラグ受けにおける負電極近辺の構造図である。
【図１８】カバーキャップにおける突起部近辺の拡大斜視図である。
【図１９】プラグ受けにおけるコンセントキャップ近辺の斜視図である。
【図２０】プラグ受けにおけるコンセントキャップ近辺の側断面図である。
【図２１】第２実施形態において、差込プラグをプラグ受けに差し込んだときの接続部分を示す側断面図である。
【図２２】可動部材および深度センサの変形例を示す側断面図である。
【図２３】第４実施形態における差込プラグの外観図である。
【図２４】差込プラグをプラグ受けに差し込んだときの接続部分を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００３３】
図１は、配線用差込接続器３００のシステム構成図である。図１に示す配線用差込接続器３００のシステム構成は、以下に説明する第１から第４の実施形態に共通する。配線用差込接続器３００は、差込プラグ１００とプラグ受け２００を含む。差込プラグ１００は電子機器４００に接続される。電子機器４００は、たとえば、テレビ、ノートパソコン、電気スタンド等であり、その直流動作電圧もさまざまである。プラグ受け２００は直流電源４０２と接続される。直流電源４０２は、たとえば、太陽電池や燃料電池等である。
【００３４】
差込プラグ１００は、差込部１０２と把持部１０４を含む。差込部１０２をプラグ受け２００の受入部２０２に差し込むと、直流電源４０２から電子機器４００までの経路が連結し、電子機器４００に直流動作電圧が供給される。
【００３５】
プラグ受け２００は、電圧特定部２０４と電圧変換部２０６を含む。差込部１０２は、その内部に規定ピン１０８（図１では図示せず）を有する。電圧特定部２０４は、差込部１０２が受入部２０２に挿入されたとき、差込部１０２内の規定ピン１０８の長さを検出し、その長さに応じて直流動作電圧を特定する。規定ピン１０８の構造については図２、図１２等、直流動作電圧の特定方法については図３、図４、図１１等に関連してそれぞれ後述する。
【００３６】
電圧変換部２０６は、直流電源４０２からの直流供給電圧を電子機器４００のための直流動作電圧に変換する。直流動作電圧は受入部２０２と差込部１０２を介して電子機器４００に供給される。直流電源４０２とプラグ受け２００は、実質的に、可変直流電圧源として機能する。
【００３７】
まとめると、プラグ受け２００は、差込プラグ１００が受入部２０２に挿入されたときに電子機器４００の直流動作電圧を検出・供給する。プラグ受け２００は、建物の壁や床等に造られるコンセント・タイプ（electrical outlet）でもよいし、コンセントから引き出されるテーブルタップ・タイプ（power strip）でもよい。
【００３８】
プラグ受け２００は直流電源４０２から直流供給電圧を受け取り、直流動作電圧に変換して電子機器４００に供給するので、ＡＣ／ＤＣ変換にともなう電力損失が発生しない。ＡＣアダプタも不要である。ＡＣアダプタ（ＡＣ／ＤＣコンバータ機能）を内蔵するタイプの電子機器４００であっても、差込プラグ１００から供給される直流動作電圧は内蔵ＡＣアダプタの整流器を素通りするので、整流器による力率の低下を抑制できる。したがって、ＡＣアダプタ内蔵型の電子機器４００のように交流電圧を受け取ることを前提として設計されている一般的な電子機器４００であっても、プラグ受け２００から適切な直流動作電圧を受け取ることにより、差込プラグ１００に取り替えるだけで直流用のプラグ受け２００を利用できる。たとえば、電子機器４００が交流１００（Ｖ）で動作可能である場合には、その波高値である１４１（Ｖ）の直流動作電圧を供給すれば動作可能となる場合もある。
【００３９】
［第１実施形態］
図２は、第１実施形態における差込プラグ１００の外観図である。差込部１０２側から把持部１０４に向かう軸方向にｚ軸を設定し、ｚ軸に直交するｘ軸とｙ軸を図２に示すように設定する。把持部１０４から延伸するコード１１２は電子機器４００に接続される。差込部１０２は、正極端子１１０と負極端子１０６を含む。正極端子１１０と負極端子１０６はいずれも円筒形状の金属端子であり、同心である。負極端子１０６の直径は正極端子１１０の直径よりも大きい。なお、負極端子１０６の外側に正極端子１１０が設けられるとしてもよい。正極端子１１０と負極端子１０６により、電極ピン１１４が構成される。
【００４０】
正極端子１１０の内部には、規定ピン１０８が設置される。第１実施形態における規定ピン１０８の材質はステンレス鋼である。規定ピン１０８は、樹脂等、他の材質により形成されてもよい。この規定ピン１０８は、ｚ軸方向の長さにより直流動作電圧を示す。本実施形態における差込プラグ１００においては、直流動作電圧が大きいときほど長い規定ピン１０８が使用される。規定ピン１０８は交換可能である。したがって、電子機器４００の直流動作電圧に応じて、適切な規定ピン１０８を設置すればよい。直流動作電圧に関わらず差込プラグ１００自体は同一構造となる。
【００４１】
図３は、第１実施形態において、差込プラグ１００をプラグ受け２００に差し込む前の接続部分を示す側断面図である。プラグ受け２００の受入部２０２は空洞部２１８を含み、この空洞部２１８に差込プラグ１００の差込部１０２が挿入される。空洞部２１８の外側には負電極２１０、内側には正電極２１２が設置される。差込部１０２が挿入されると、負極端子１０６は負電極２１０と接触し、正極端子１１０は正電極２１２と接触する。負電極２１０から負極端子１０６に負電位が供給され、正電極２１２から正極端子１１０に正電位が供給される。構造上明らかなように、正極端子１１０が負電極２１０と接続することも、負極端子１０６が正電極２１２と接続することもない。
【００４２】
正電極２１２の更に内側には検出ピン２０８が収められている。検出ピン２０８は、ばね２１４によって支えられている。差込部１０２が空洞部２１８に挿入されると、規定ピン１０８が検出ピン２０８をｚ軸負方向（図３の下方向）に押し込む。検出ピン２０８の下部には、深度センサ２１６ａ〜２１６ｄ（光電センサ）が設置されている。押し込まれた検出ピン２０８が深度センサ２１６ａの前を通過すると、深度センサ２１６ａは検出信号を電圧特定部２０４に送信する。検出ピン２０８が更に押し込まれると、深度センサ２１６ｂも検出信号を送信する。規定ピン１０８が長いほど、検出ピン２０８は深く押し込まれる。
【００４３】
第１実施形態においては、深度センサ２１６ａのみが検出信号を送信したときには、電圧特定部２０４は直流動作電圧＝５（Ｖ）と特定する。深度センサ２１６ｂも検出信号を送信したときには直流動作電圧＝１２（Ｖ）、深度センサ２１６ｃも検出信号を送信したときには直流動作電圧＝１６（Ｖ）、深度センサ２１６ｄも検出信号を送信したときには直流動作電圧＝２４（Ｖ）となる。すなわち、規定ピン１０８の長さによって検出ピン２０８の移動量が変化し、検出ピン２０８の移動量に応じて深度センサ２１６の反応状態が変化し、深度センサ２１６の反応状態によって直流動作電圧が特定される。このような仕組みにより、規定ピン１０８の長さによって、直流動作電圧の大きさをプラグ受け２００側に伝えることができる。
【００４４】
深度センサ２１６として、光電センサの代わりに、近接センサを使ってもよい。あるいは、検出ピン２０８の下部に複数の機械的な接点を設けておき、この接点に検出ピン２０８が接触したか否かに応じて深さを判定してもよい。そのほかにも圧力センサ、レーザー、磁気回路など既知の変位センサにより深さを計測してもよい。
【００４５】
規定ピン１０８の長さではなく、その形状によって直流動作電圧を示してもよい。たとえば、規定ピン１０８の先端に突起を設け、この突起の数によって直流動作電圧を示してもよい。あるいは、規定ピン１０８の材質によって直流動作電圧を示してもよい。たとえば、規定ピン１０８の光透過率や電気抵抗率等により直流動作電圧を示してもよい。
【００４６】
直流動作電圧が大きいときほど規定ピン１０８を長く設定するのは安全上の理由に基づく。直流動作電圧＝５（Ｖ）の規定ピン１０８が、深度センサ２１６ｄまで反応させる長いピンであると想定した場合、以下に示す問題が生じる。この場合、深度センサ２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄはそれぞれ２４（Ｖ）、１６（Ｖ）、１２（Ｖ）、５（Ｖ）に対応するとする。直流動作電圧＝５（Ｖ）を示す長い規定ピン１０８が受入部２０２に挿入されると、深度センサ２１６ｄまで反応するため、プラグ受け２００からは直流動作電圧＝５（Ｖ）が供給される。
【００４７】
しかし、差込部１０２を少しだけ差し込んだ段階では、深度センサ２１６ａ（２４（Ｖ））のみが反応する。このため、直流動作電圧＝５（Ｖ）の電子機器４００に２４（Ｖ）の直流動作電圧を一時的に供給してしまうことになる。
【００４８】
また、差込部１０２を少しだけ抜くと、深度センサ２１６ａ〜２１６ｃは反応するが、深度センサ２１６ｄだけが反応しなくなる。電圧変換部２０６は、この結果、直流動作電圧＝１２（Ｖ）を供給する。したがって、差込部１０２を抜く際にも、直流動作電圧＝５（Ｖ）の電子機器４００に１２（Ｖ）の直流動作電圧を一時的に供給してしまうことになる。また、差込部１０２を抜く際、深度センサ２１６ａのみが反応しているときには２４（Ｖ）が供給され、完全に抜き取られると０（Ｖ）になる。このため、空洞部２１８の付近で２４（Ｖ）から０（Ｖ）という大きな電圧変化が発生するため、場合によってはアーク放電が発生するかもしれない。
【００４９】
本実施形態のように直流動作電圧が大きいときほど規定ピン１０８を長く設定すればこのような問題は生じない。仮に、直流動作電圧＝５（Ｖ）の規定ピン１０８が、深度センサ２１６ａのみを反応させる短いピンであるとする。光電センサ２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄはそれぞれ５（Ｖ）、１２（Ｖ）、１６（Ｖ）、２４（Ｖ）を示すとする。
【００５０】
差込部１０２を少しだけ差し込むと、深度センサ２１６ａ（５（Ｖ））のみが反応する。このため、直流動作電圧＝５（Ｖ）の電子機器４００に５（Ｖ）の直流動作電圧が供給される。規定ピン１０８が短いので、深度センサ２１６ｂ〜２１６ｄが反応することはない。
【００５１】
差込部１０２を少しだけ抜くと、唯一反応していた深度センサ２１６ａも反応しなくなるため、電子機器４００には直流動作電圧が供給されなくなる。また、５（Ｖ）から０（Ｖ）への変化であるため、電圧変化が小さく、アーク放電が発生する可能性はほとんどない。
【００５２】
図４は、第１実施形態において、差込プラグ１００をプラグ受け２００に差し込んだときの接続部分を示す側断面図である。図４の場合、規定ピン１０８によって押し込まれた検出ピン２０８の下部は、深度センサ２１６ｃ付近まで到達している。このため、深度センサ２１６ａ〜２１６ｃが検出信号を電圧特定部２０４に送る。電圧特定部２０４は深度センサ２１６ｃに対応づけられている直流動作電圧＝１６（Ｖ）を特定する。
【００５３】
なお、接触センサ２２０ａ〜２２０ｃを設けてもよい。接触センサ２２０ａは、把持部１０４が接触したとき接触信号を電圧特定部２０４に送信する。接触センサ２２０ｂや接触センサ２２０ｃは、差込部１０２が接触したとき接触信号を電圧特定部２０４に送信する。電圧特定部２０４は、一以上の接触信号を受信したとき、差込プラグ１００がプラグ受け２００に確実に挿入されたと判定し、その判定結果を電圧変換部２０６に通知する。電圧変換部２０６は、肯定判定がなされたことを条件として、直流動作電圧を差込プラグ１００に供給する。このような方法によれば、差込プラグ１００の挿入が不十分なときには直流動作電圧が供給されないため、配線用差込接続器３００の安全性を高める上で有効である。
【００５４】
差込プラグ１００をプラグ受け２００から抜くときも同様である。差込プラグ１００が少しでも抜かれて電圧特定部２０４が接触信号を受信しなくなったときには、電圧変換部２０６は直流動作電圧の供給を停止させてもよい。
【００５５】
図５は、変形例におけるプラグ受け２２２の外観図である。図５のプラグ受け２２２はテーブルタップ・タイプである。このプラグ受け２２２は、既述の受入部２０２に加えて、確定ボタン２２４と電圧表示器２２６を含む。差込プラグ１００を受入部２０２に挿入すると、電圧表示器２２６には直流動作電圧が表示される。この直流動作電圧は、差込プラグ１００に内蔵される規定ピン１０８の長さから判定された値である。ユーザは、電圧表示器２２６にて直流動作電圧を確認し、確定ボタン２２４を押下する。プラグ受け２２２は、確定ボタン２２４が押下されたことを条件として、受入部２０２から差込プラグ１００に直流動作電圧を供給する。ユーザの承認を受けてから直流動作電圧を供給するため、配線用差込接続器３００の安全性が更に高まる。
【００５６】
図６は、図５のプラグ受け２２２を含んで構成される配線用差込接続器３００のシステム構成図である。プラグ受け２２２には、電圧表示部２２８と確定入力部２３０が追加される。電圧特定部２０４は、受入部２０２に差込プラグ１００が差し込まれたとき直流動作電圧を特定し、これを電圧表示部２２８に通知する。電圧表示部２２８は、電圧表示器２２６に直流動作電圧を表示させる。ユーザが直流動作電圧の確認後に確定ボタン２２４を押下すると、確定入力部２３０はこの押下を検出し、電圧変換部２０６に通知する。電圧変換部２０６は、確定ボタン２２４の押下を通知されたとき、電圧特定部２０４に指定された直流動作電圧を差込プラグ１００に供給する。
【００５７】
［第２実施形態］
図７は、第２実施形態における差込プラグ１１６の外観図である。差込プラグ１１６も、把持部１０４から延伸するコード１１２により電子機器４００と接続される。差込プラグ１１６は、正極端子１１０と負極端子１０６を含む。差込プラグ１１６の正極端子１１０と負極端子１０６はいずれも平板形状の金属端子である。正極端子１１０と負極端子１０６により、電極ピン１１４が形成される。
【００５８】
電極ピン１１４とは別に円柱形状の規定ピン１０８が設けられる。この規定ピン１０８も、ｚ軸方向の長さにより直流動作電圧を示す。規定ピン１０８は交換可能である。したがって、電子機器４００の直流動作電圧に応じて、適切な規定ピン１０８を設置すればよい。２つの電極ピン１１４と１つの規定ピン１０８により、差込プラグ１１６の挿入時の向きが規定される。
【００５９】
第２実施形態における差込プラグ１１６の場合、図２の差込プラグ１００と比べて正極端子１１０と負極端子１０６の端子間距離が長い。正極端子１１０と負極端子１０６が短絡しにくくなるため、図２の差込プラグ１００よりも高電圧を扱いやすい。規定ピン１０８は、アース端子（グランドピン）と兼用でもよい。
【００６０】
図８は、差込プラグ１１６をプラグ受け２００に差し込んだときの接続部分を示す側断面図である。差込プラグ１１６が挿入されると、正極端子１１０や負極端子１０６は図示しない負電極や正電極と接続され、電子機器４００から直流動作電圧を供給される。プラグ受け２００は、規定ピン１０８を受け入れるための規定ピン差込口２３２を有する。この規定ピン差込口２３２の側部には、複数の深度センサ２１６（光電センサ）が設置される。規定ピン１０８が深度センサ２１６ａの前を通過すると、深度センサ２１６ａは検出信号を電圧特定部２０４に送信する。規定ピン１０８が長いほど多くの深度センサ２１６が反応する。
【００６１】
図８に示す配線用差込接続器３００においては、深度センサ２１６ａのみが検出信号を送信したときには、電圧特定部２０４は直流動作電圧＝３０（Ｖ）と特定する。深度センサ２１６ｂも検出信号を送信したときには直流動作電圧＝５０（Ｖ）、深度センサ２１６ｃも検出信号を送信したときには直流動作電圧＝８０（Ｖ）、深度センサ２１６ｄも検出信号を送信したときには直流動作電圧＝１００（Ｖ）となる。差込プラグ１１６の場合にも、規定ピン１０８の長さによって直流動作電圧が特定される。
【００６２】
図９は、第１実施形態における差込プラグ１００に対応する変換プラグ１２４の側断面図である。一般的な交流用差込プラグ１２２が備え付けられている電子機器４００の場合、交流用差込プラグ１２２を直流電圧用の差込プラグ１００に交換できない場合もある。この場合には、変換プラグ１２４を介して、電子機器４００とプラグ受け２００を接続できる。
【００６３】
変換プラグ１２４は、第１差込口１１８と第２差込口１２０を含み、ここに従来の交流用差込プラグ１２２のピンが差し込まれる。変換プラグ１２４は、また、差込プラグ１００と同様の構造にて、負極端子１０６、正極端子１１０および規定ピン１０８を含む。第１差込口１１８は負極端子１０６と接続され、第２差込口１２０は正極端子１１０と接続される。
【００６４】
変換プラグ１２４は、プラグ受け２００から供給される直流動作電圧を交流用差込プラグ１２２に供給する。交流用差込プラグ１２２のピン形状と、プラグ受け２００の受入部２０２の形状の不一致を解消するため、従来型の交流用差込プラグ１２２でもプラグ受け２００を使えるようになる。
【００６５】
図１０は、第２実施形態における差込プラグ１１６に対応する変換プラグ１２６の側断面図である。変換プラグ１２６によれば、一般的な交流用差込プラグ１２２を差込プラグ１１６に変換できる。変換プラグ１２６も、第１差込口１１８と第２差込口１２０を含み、ここに従来の交流用差込プラグ１２２のピンが差し込まれる。変換プラグ１２６は、また、差込プラグ１１６と同様の構造にて、負極端子１０６、正極端子１１０および規定ピン１０８を含む。第１差込口１１８は負極端子１０６と接続され、第２差込口１２０は正極端子１１０と接続される。
【００６６】
［第３実施形態］
図１１は、第３実施形態において、差込プラグ１１００をプラグ受け１２００に差し込む前の接続部分を示す側断面図である。第３実施形態における配線用差込接続器３００のシステム構成図は図１と基本的に同様である。第３実施形態の規定ピン１１０８の設置方法は第１実施形態とは異なるが、詳細ついては図１２に関連して後述する。差込プラグ１１００の外観は第１実施形態の差込プラグ１００と基本的に同様である。
【００６７】
差込プラグ１１００も、差込部１１０２と把持部１１０４を含む。差込部１１０２をプラグ受け１２００の受入部１２０２（挿入領域）に差し込むと、直流電源４０２から電子機器４００までの経路が連結し、電子機器４００に直流動作電圧が供給される。
【００６８】
差込部１１０２は、正極端子１１１０と負極端子１１０６を含む。正極端子１１１０と負極端子１１０６はいずれも円筒形状の金属端子であり、同心である。負極端子１１０６の直径は正極端子１１１０の直径よりも大きい。なお、負極端子１１０６の外側に差込プラグ１１００が設けられるとしてもよい。正極端子１１１０と負極端子１１０６により、電極ピンが構成される。正極端子１１０と負極端子１１０６はガイドパイプ１１１１により絶縁分離されるが、ガイドパイプ１１１１の詳細については図１２に関連して後述する。
【００６９】
第３実施形態における規定ピン１１０８の材質は、非導電性の樹脂である。規定ピン１１０８は、金属等、他の材質により形成されてもよい。第３実施形態における規定ピン１１０８もｚ軸方向の長さにより直流動作電圧を示す。プラグ受け１２００の受入部１２０２は空洞部１２１８を含み、この空洞部１２１８に差込プラグ１１００の差込部１１０２が挿入される。空洞部１２１８の外側には負電極１２１０、内側には正電極１２１２が設置される。
【００７０】
プラグ受け１２００の最奥には基板１３０４が設けられ、基板１３０４には円筒状の内側電極柱１３０６が固定設置される。内側電極柱１３０６の表面が正電極１２１２となっており、基板１３０４上の正電極プレート１３０８と接続される。正電極プレート１３０８には正の直流電圧が供給される。差込プラグ１１００が挿入されると、内側電極柱１３０６は正極端子１１１０の内側に挿入され、内側電極柱１３０６表面の正電極１２１２は正極端子１１１０と接触する。こうして、差込プラグ１１００の正極端子１１１０は、内側電極柱１３０６を介して正の直流電圧を供給される。
【００７１】
基板１３０４には円筒形のガイドパイプ１３１０も固定されている。このガイドパイプ１３１０の内側に円筒形の負電極１２１０が設置される。負電極１２１０には負の直流電圧が供給される。差込プラグ１１００が挿入されるとき、差込部１１０２はガイドパイプ１３１０の内側に挿入され、ガイドパイプ１３１０内側の負電極１２１０は負極端子１１０６と接触する。こうして、差込プラグ１１００の負極端子１１０６は、負電極１２１０により負の直流電圧を供給される。
【００７２】
更に、内側電極柱１３０６の内部には検出ピン１２０８がｚ方向に移動可能に挿入されている。検出ピン１２０８には板状の可動部材１３１２が固定される。可動部材１３１２もｚ方向に移動可能である。検出ピン１２０８と可動部材１３１２は下部ばね（下部弾性部材）１３０２によって支えられている。検出ピン１２０８と可動板１３１２とは一体化して一つの部材として機能し、下部ばね１３０２により支えられる。
【００７３】
差込プラグ１１００が空洞部１２１８に挿入されると、内側電極柱１３０６は正極端子１１１０の内部に進入し、内側電極柱１３０６内の検出ピン１２０８と規定ピン１１０８が接触する。規定ピン１１０８は検出ピン１２０８をｚ軸負方向（図１１の下方向）に押し込むため、可動部材１３１２もｚ軸負方向に移動する。可動部材１３１２の端部にある検出部１３１４は、空洞部１２１８の側面の外側、具体的には、ｘ軸方向に突出している。検出部１３１４の通過領域（ｚ軸方向への移動領域）には複数の深度センサ１２１６（光電センサ）が設置される。規定ピン１１０８が長いほど、可動部材１３１２は深く押し下げられる。第１実施形態と同様、この深度センサ１２１６の検出信号により、直流動作電圧が特定される。なお、検出部１３１４は、可動板１３１２の端部である必要はなく、検出ピン１２０８の側面の外側に位置する可動板１３１２の一部であればよい。
【００７４】
プラグ受け１２００はその差込口にカバーキャップ１３１６が設けられる。カバーキャップ１３１６はｚ方向に移動可能であり、上部ばね（上部弾性部材）１３００を介して可動部材１３１２に載せられている。差込プラグ１１００が空洞部１２１８に挿入されると、差込部１１０２がカバーキャップ１３１６を押し下げる。差込プラグ１１００が完全に挿入されると、カバーキャップ１３１６の一部である突起部１３２０の通過が確認センサ１３１８（光電センサ）に検出される。確認センサ１３１８の検出信号により、差込プラグ１１００の完全挿入を確認できる。上部ばね１３００は、差込プラグ１１００が挿入されない時には、カバーキャップを所定の位置に保持できるだけの弾性力を有する。また、上部ばね１３００は、可動部材１３１２の検出部１３１４が深度センサ１２１６によって検出される前にカバーキャップ１３１６の突起部１３２０が確認センサ１３１８に検出されるように、下部ばね１３０２の弾性力より小さな弾性力を有する。上部ばね１３００は可動板１３１２に固定されてもよい。また、上部ばね１３００は、ガイドパイプ１３１０に固定あるいは載置されてもよい。たとえば、ガイドパイプ１３１０の内側面の一部を中心部に向けて突出させ、この突出部分に上部ばね１３００を固定あるいは載置してもよい。いわば、ガイドパイプ１３１０の一部を台座とすることにより、上部ばね１３００の位置を安定させてもよい。
【００７５】
図１２は、差込部１１０２の構造図である。まず、円筒形状のガイドパイプ１１１１の外側に同じく円筒形状の負極端子１１０６をかぶせる。ガイドパイプ１１１１の内側には円筒形状の正極端子１１１０がはめ込まれる。ガイドパイプ１１１１は樹脂製であるため、正極端子１１１０と負極端子１１０６は絶縁される。
【００７６】
正極端子１１１０は、内側電極柱１３０６が挿入される第１中空部１１１２と、規定ピン１１０８が挿入される第２中空部１１１４（貫通孔）を有する。第２中空部１１１４には、鍔部を有する規定ピン１１０８が挿入される。負極端子１１０６および正極端子１１１０はそれぞれ電極引出線を有する。第２中空部１１１４からの電極引出しの都合上、規定ピン１１０８の鍔部はその一部が切り取られている。
【００７７】
図１３は、正極端子１１１０と規定ピン１１０８の構造をより詳細に示す図である。規定ピン１１０８はねじ構造を有する。正極端子１１１０の電極ピン１１４にもねじ溝が切られている。このねじ構造により、正極端子１１１０に規定ピン１１０８をより確実に固定できる。正極端子１１１０と規定ピン１１０８の間には円環状の電極板１１１６を挟んでもよい。電極板１１１６を挟むことにより電極引出線を取り付けやすくなる。なお、第２中空部１１１４（貫通孔）にねじ溝を設けずに、規定ピン１１０８を第２中空部１１１４へ圧入してもよい。あるいは、規定ピン１１０８の鍔部と正極端子１１１０とをねじ部材によりねじ留めすることにより、正極端子１１１０に規定ピン１１０８を固定してもよい。
【００７８】
図１４は、図１３における差込部１１０２の側断面図である。正極端子１１１０の上端、すなわち、把持部１１０４側は非導電性の規定ピン１１０８によって覆われる。このため、正極端子１１１０と負極端子１１０６の絶縁をより確実にできる。
【００７９】
図１５は、プラグ受け２００における内側電極柱１３０６近辺の構造図である。まず、内側電極柱１３０６はねじ等により基板１３０４に固定される。上述のように内側電極柱１３０６の外表面には正電極１２１２が設けられる。正電極１２１２は、基板１３０４上の正電極プレート１３０８と接続される。
【００８０】
内側電極柱１３０６にはｚ方向にスリットが設けられ、ここに可動部材１３１２が設置される。可動部材１３１２は、下部ばね１３０２により支持され、ｚ方向に移動可能である。なお、可動部材１３１２の下部には、下部ばね１３０２を収めるための溝が設けられている。また、正電極プレート１３０８には突起が設けられ、この突起に下部ばね１３０２がかぶせられる。この溝と突起により、下部ばね１３０２の位置を安定させている。
【００８１】
内側電極柱１３０６には検出ピン１２０８が収められ、検出ピン１２０８は可動部材１３１２に固定される。内側電極柱１３０６や可動部材１３１２、検出ピン１２０８等はガイドパイプ１３１０により保護される。ガイドパイプ１３１０にもスリット１３１１が設けられ、可動部材１３１２の検出部１３１４はこのスリット１３１１を通るように設置される。
【００８２】
まとめると、差込プラグ１１００の差込部１１０２は、挿入時にガイドパイプ１３１０の空洞に進入する。差込部１１０２内の規定ピン１１０８は、内側電極柱１３０６内の検出ピン１２０８に接触し、検出ピン１２０８はｚ軸負方向に押し下げられる。このとき検出ピン１２０８が固定されている可動部材１３１２も下部ばね１３０２の弾性力に逆らってｚ軸負方向に押し下げられる。
【００８３】
図１６は、検出部１３１４近辺の拡大斜視図である。可動部材１３１２がｚ軸負方向に押し下げられると、可動部材１３１２の検出部１３１４が深度センサ１２１６の近辺を通過する。可動部材１３１２が深く押し下げられると、深度センサ１２１６ａ、１２１６ｂ、１２１６ｃ、１２１６ｃが検出信号を順次発生させる。各深度センサ１２１６は、検出部１３１４が通過しているときには検出信号を発生させ続ける。
【００８４】
検出部１３１４や深度センサ１２１６は、受入部１２０２の側面に設けられている。このため、第１実施形態に比べて受入部１２０２の挿入方向のサイズを小さくできる。また、第１実施形態においては深度センサ２１６の検出対象領域にばね２１４が存在しているが、第２実施形態においては深度センサ１２１６の検出対象領域には検出部１３１４しか存在しないので検出精度が向上するというメリットもある。
【００８５】
第２実施形態においては、確認センサ１３１８（光電センサ）がカバーキャップ１３１６の通過を検出し、他の深度センサ１２１６（光電センサ）が検出部１３１４の通過を検出しないときには５（Ｖ）を発生させるとしてもよい。確認センサ１３１８と深度センサ１２１６ａが検出反応を示すときには１２（Ｖ）、確認センサ１３１８と深度センサ１２１６ａ、１２１６ｂが検出反応を示すときには１６（Ｖ）、確認センサ１３１８と深度センサ１２１６ａ、１２１６ｂ、１２１６ｃが検出反応を示すときには２４（Ｖ）とすれば、１つの確認センサ１３１８と３つの深度センサ１２１６により、４種類の直流動作電圧を指定できる。
【００８６】
図１７は、プラグ受け２００における負電極１２１０近辺の構造図である。ガイドパイプ１３１０の内側面には円筒形状の負電極１２１０が挿入される。負電極１２１０はガイドパイプ１３１０に固定される。ガイドパイプ１３１０には電極引出孔１３２２が設けられ、電極引出孔１３２２を介して負電極１２１０は負電圧源と接続される。負電極１２１０の開口部から上部ばね１３００が挿入され、その上にカバーキャップ１３１６が挿入される。上部ばね１３００は、可動部材１３１２の上に載置されるため、カバーキャップ１３１６は上部ばね１３００を介して可動部材１３１２の上に載置される構造となる。カバーキャップ１３１６には突起部１３２０が設けられる。突起部１３２０は、負電極１２１０やガイドパイプ１３１０のスリット１３２１から露出する。この結果、カバーキャップ１３１６はｚ方向に移動可能に形成される。
【００８７】
図１８は、カバーキャップ１３１６における突起部１３２０近辺の拡大斜視図である。差込プラグ１１００が挿入されるとき、差込部１１０２はカバーキャップ１３１６に接触してこれを押し下げる。差込プラグ１１００が充分に挿入されるとき、突起部１３２０が確認センサ１３１８を通過する。このとき確認センサ１３１８は確認信号を発生させる。
【００８８】
図１９は、プラグ受け１２００におけるコンセントキャップ１３２４近辺の斜視図である。図１９では、わかりやすさのためカバーキャップ１３１６を図示していない。負電極１２１０を収めたガイドパイプ１３１０の上にはコンセントキャップ１３２４がはめこまれる。コンセントキャップ１３２４の内径と負電極１２１０の内径は同一である。
【００８９】
図２０は、プラグ受け１２００におけるコンセントキャップ１３２４近辺の側断面図である。図１１では図示を省略しているが、実際には差込口近辺にはコンセントキャップ１３２４が設置される。コンセントキャップ１３２４の内壁は面取りがなされており、これにより差込プラグ１１００をスムーズに差込口に導いている。
【００９０】
差込プラグ１１００が挿入されると、差込部１１０２によりカバーキャップ１３１６はｚ軸負方向に押し下げられる。また、内側電極柱１３０６は、差込部１１０２の正極端子１１１０内部に挿入される。
【００９１】
図２１は、第２実施形態において、差込プラグ１１００をプラグ受け１２００に差し込んだときの接続部分を示す側断面図である。規定ピン１１０８によって検出ピン１２０８が押し込まれると、可動部材１３１２はｚ軸負方向に移動する。検出部１３１４が深度センサ１２１６のそばを通過し、通過を検出した深度センサ１２１６は検出信号を送信する。差込プラグ１１００によりカバーキャップ１３１６もｚ軸負方向に移動する。充分に挿入されると、カバーキャップ１３１６の突起部１３２０が確認センサ１３１８のそばを通過し、通過を検出した確認センサ１３１８は確認信号を送信する。電圧変換部２０６は、確認信号を受信していないときには直流動作電圧を供給しない。
【００９２】
図２１では、深度センサ１２１６ａ〜１２１６ｄのうち、深度センサ１２１６ａ〜１２１６ｃまでが検出信号を発生させている。また、確認センサ１３１８も確認信号を発生させている。以下、深度センサ１２１６ａのみが検出信号を発生させるときには直流動作電圧＝５（Ｖ）、深度センサ１２１６ａ、１２１６ｂが検出信号を発生させるときには直流動作電圧＝１２（Ｖ）、深度センサ１２１６ａ〜１２１６ｃが検出信号を発生させるときには直流動作電圧＝１６（Ｖ）、深度センサ１２１６ａ〜１２１６ｄのすべてが検出信号を発生させるときには直流動作電圧＝２４（Ｖ）である、として説明する。
【００９３】
差込プラグ１１００をプラグ受け１２００に挿入すると、深度センサ１２１６ａ、１２１６ｂ、１２１６ｃ・・・の順に検出信号を発生させる。仮に、深度センサ１２１６ａ〜１２１６ｃまでが検出信号を発生させている状態で確認センサ１３１８が確認信号を発生させたときには、電圧特定部２０４は直流動作電圧＝１６（Ｖ）を特定する。ただし、深度センサ１２１６ｃが検出信号を発生させていても、深度センサ１２１６ｃよりも浅い位置にある深度センサ１２１６ａ、１２１６ｂの少なくとも一方が検出信号を発生させていない場合には、なんらかの故障が発生していることになるため、電圧変換部２０６は１６（Ｖ）の直流動作電圧を差込プラグ１１００に供給しない。
【００９４】
直流動作電圧＝１６（Ｖ）を供給しているとき、差込プラグ１１００を引き抜くと、まず、深度センサ１２１６ｃと確認センサ１３１８が検出反応を示さなくなる。電圧変換部２０６は、深度センサ１２１６ａ、１２１６ｂが検出信号を発生させていても確認信号が途切れると直流動作電圧の供給を即時に停止させる。これにより、不十分な挿入状態のまま直流動作電圧が供給されることはなくなる。
【００９５】
いったん確認信号が途切れると、全深度センサ１２１６の検出信号がオフするまで直流動作電圧は供給されない。たとえば、差込プラグ１１００が少し引き抜かれて深度センサ１２１６ａ、１２１６ｂが検出信号を発生させている状態となると、電圧変換部２０６は直流動作電圧の供給を停止させる。この状態で差込プラグ１１００を再度挿入し、確認センサ１３１８が確認信号を発生させるようになっても電圧変換部２０６は直流動作電圧を供給しない。このような状態は、図示しないＬＥＤ（Light Emitting Diode）の点灯によりユーザに通知されてもよい。差込プラグ１１００を完全に引き抜いて全深度センサ１２１６の検出信号をオフすると、ＬＥＤは消灯する。この状態で、再度差込プラグ１１００を挿入すれば、所定の直流動作電圧が再供給される。つまり、引き抜き時には直流動作電圧の供給が停止され、かつ、完全に引き抜いた上で挿入し直さなければ直流動作電圧の供給は再開されない。
【００９６】
図２２は、可動部材１３１２および深度センサ１２１６の変形例を示す側断面図である。可動部材１３１２の片側端だけでなく両側端に検出部１３１４ａ、１３１４ｂを設けてもよい。そして、検出部１３１４ａ、１３１４ｂのそれぞれに対応して深度センサ１２１６ａ〜１２１６ｄ（第１センサ群）と深度センサ１２１６ｅ〜１２１６ｆ（第２センサ群）を設置する。検出部１３１４ａの下端と検出部１３１４ｂの下端とを結ぶ仮想的なラインは、可動部材１３１２の可動方向に対して略垂直となる。また、検出部１３１４ａと検出部１３１４ｂは、可動部材１３１２の移動方向で定まる軸線（ｚ軸：以下「移動軸線」とよぶ）に対して対称な位置に配置される。
【００９７】
第１センサ群の深度センサ１２１６ａ、第２センサ群の深度センサ１２１６ｅ、第１センサ群の深度センサ１２１６ｂ・・・の順に第１センサ群の深度センサ１２１６と第２センサ群の深度センサ１２１６は交互に深くなるように設置される。このような配置方法によれば、８つの深度センサ１２１６により８種類の直流動作電圧を特定できる。もちろん、確認センサ１３１８のみが検出反応を示すときの直流動作電圧も設定すれば、９種類の直流動作電圧を特定できる。なお、検出部１３１４ａ、１３１４ｂについても、可動部材１３１２の両端部でなく、その一方あるいは双方は、空洞部１２１８の側面の外側に位置している可動部材１３１２の一部分であればよい。また、移動軸線に対して検出部１３１４ａと検出部１３１４ｂのなす角度は１８０度に限らず、任意の角度、たとえば、９０度や１２０度であってもよい。そして、対応する位置に、第１センサ群の深度センサ１２１６と第２センサ群を設けてもよい。
【００９８】
第１センサ群の深度センサ１２１６ａと第２センサ群の深度センサ１２１６ｅのｚ軸方向における位置は同一であってもよい。深度センサ１２１６ｂと深度センサ１２１６ｆ等についても同様である。一方、検出部１３１４ａの下端の方が、検出部１３１４ｂの下端よりも低く（深く）なるように可動板１３１２を形成してもよい。この場合にも、差込プラグ１１００を挿入すると、深度センサ１２１６ａ、１２１６ｅ、１２１６ｂ、１２１６ｆ、・・・の順に通過検出がなされる。このように、各深度センサ１２１６の深さをずらしてもいいし、各検出部１３１４の下端の深さをずらしてもいいし、あるいはその両方でもよい。
【００９９】
［第４実施形態］
図２３は、第４実施形態における差込プラグ１１２０の外観図である。差込プラグ１１２０は、把持部１１０４から延伸するコード１１２により電子機器４００と接続される。差込プラグ１１２０の電極ピン１１１８は、第２実施形態の電極ピン１１４のような挿入型ではなく、接触型である。第１接着部１１２２は、磁石であり、この磁石によってプラグ受け２００と接続される。
【０１００】
図２４は、差込プラグ１１２０をプラグ受け１２２０に差し込んだときの接続部分を示す側断面図である。差込プラグ１１２０が接続されると、負極端子１１０６や正極端子１１１０はプラグ受け１２２０の接触面に設けられた負電極や正電極（図示せず）と接触し、電子機器４００から直流動作電圧を供給される。プラグ受け１２２０は、規定ピン１１０８を受け入れるための規定ピン差込口２３２を有する。この規定ピン差込口２３２の側部には、複数の深度センサ１２１６（光電センサ）が設置される。規定ピン１１０８が長いほど多くの深度センサ１２１６が反応する。
【０１０１】
プラグ受け１２２０の接触面には、更に、第２接着部１１２４が設けられる。第２接着部１１２４は磁石である。第１接着部１１２２および第２接着部１１２４の接触により、差込プラグ１１２０はプラグ受け１２２０に固定される。なお、第１接着部１１２２および第２接着部１１２４の両方が磁石である必要はなく、一方を鉄などの磁性を有する他の物質により形成してもよい。
【０１０２】
以上、実施形態に基づいて  配線用差込接続器３００を説明した。配線用差込接続器３００は、直流供給電圧を直流動作電圧に変換して電子機器４００に供給するため、ＡＣ／ＤＣ変換が不要となる。このため電力損失が小さく、かつ、ＡＣアダプタを不要化できる。また、ＡＣアダプタを内蔵する電子機器４００の場合には、直流動作電圧はＡＣアダプタを素通りするためやはり電力損失はほとんど発生しない。
【０１０３】
規定ピン１０８の長さによって直流動作電圧を指定するため、差込プラグ１００側の構成をシンプルにできる。また、変換プラグ１２４、１２６を用いれば、既存の交流用差込プラグ１２２をそのまま利用できる。更に、規定ピン１０８は交換可能であるため、差込プラグ１００自体は、直流動作電圧の大小に関わらず共通構造とできる。差込プラグ１１６についても同様である。また、差込プラグ１１６の場合には、従来のアース端子付きの差込プラグと外観構造がほとんど同じであるため、既存技術との親和性が高い。
【０１０４】
第３実施形態においては、深度センサ１２１６やその検出対象となる検出部１３１４が空洞部１２１８の側面外側に設けられている。確認センサ１３１８と突起部１３２０についても同様である。本発明者による試作の結果、第１実施形態の受入部２０２に比べて、第３実施形態における受入部１２０２のサイズを大きく縮小させることができた。また、確認センサ１３１８と深度センサ１２１６の連携により、配線用差込接続器３００の安全性をいっそう高めることができる。
【０１０５】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。したがって、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
【０１０６】
本実施形態においては、電極ピン１１４と規定ピン１０８は別端子であるとして説明したが、変形例として、電極ピン１１４と規定ピン１０８の共通化してもよい。たとえば、負極端子１１０の長さにより直流動作電圧を規定すれば、負極端子１１０は規定ピン１０８としても機能する。もちろん、正極端子１０６に規定ピン１０８の機能を持たせてもよいし、負極端子１１０と正極端子１０６の長さの組み合わせにより、直流動作電圧を示してもよい。
【０１０７】
規定ピン１０８を差込プラグ１１６（または変換プラグ１２６）に固定してもよい。この場合、さまざまな長さの規定ピン１０８を有する差込プラグ１１６（または変換プラグ１２６）を用意しておき、差込プラグ１１６（または変換プラグ１２６）自体を交換対象としてもよい。
【０１０８】
把持部１０４は、規定ピン１０８の長さを調整するための調整手段を備えてもよい。たとえば、把持部１０４に取り付けられるダイヤルを回すことにより、把持部１０４の内部から規定ピン１０８を露出させることにより、規定ピン１０８の長さを調整してもよい。このように、規定ピン１０８の形状を変化させるための機構を差込プラグ１００側に設けてもよい。
【０１０９】
第３の実施形態では、差込プラグ１１００の正極端子１１１０と負極端子１１０６、プラグ受け１２００の正電極１２１２がいずれも円筒形状の金属端子であるが、第２の実施形態の差込プラグ１１６およびプラグ受け２００のように平板形状の金属端子であってもよい。
【０１１０】
電圧特定部２０４は、直流動作電圧の特定に際し、規定ピン１０８の挿入深度Ａに対応する深度センサの検出信号と、挿入深度Ａよりも浅い挿入深度Ｂに対応する深度センサとが検出信号を必ずしも用いなくてもよい。
【０１１１】
また、可動部材１３１２または検出部１３１４は板状である必要はない。たとえば、その一部に円柱部分や角柱部分を含んでもよい。いずれにしても、深度センサ１２１６により可動部材の通過が検出可能な形状でさえあればよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１００、１１６、１１００、１１２０  差込プラグ、１０２、１１０２  差込部、１０４、１１０４  把持部、１０６、１１０６  負極端子、１０８、１１０８  規定ピン、１１０、１１１０  正極端子、１１２  コード、１１４、１１１８  電極ピン、１１８  第１差込口、１２０  第２差込口、１２２  交流用差込プラグ、１２４、１２６  変換プラグ、２００、１２００、１２２０  プラグ受け、２０２、１２０２  受入部、２０４  電圧特定部、２０６  電圧変換部、２０８、１２０８  検出ピン、２１０、１２１０  負電極、２１２、１２１２  正電極、２１４  ばね、２１６、１２１６  深度センサ、２１８、１２１８  空洞部、２２０  接触センサ、２２２  プラグ受け、２２４  確定ボタン、２２６  電圧表示器、２２８  電圧表示部、２３０  確定入力部、２３２  規定ピン差込口、３００  配線用差込接続器、４００  電子機器、４０２  直流電源、１１１１  ガイドパイプ、１１１２  第１中空部、１１１４  第２中空部、１１１６  電極板、１１２２  第１接着部、１１２４  第２接着部、１３００  上部ばね、１３０２  下部ばね、１３０４  基板、１３０６  内側電極柱、１３０８  正電極プレート、１３１０  ガイドパイプ、１３１２  可動部材、１３１４  検出部、１３１６  カバーキャップ、１３１８  確認センサ、１３２０  突起部、１３２２  電極引出孔、１３２４  コンセントキャップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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