(57)【要約】【目的】逆接続を防止できる構造でありながら、装置規模に比して大きな吸着力を容易に確保できる磁気吸着型接続装置を提供する。【構成】一組のコネクタ部材１０Ａ，１０Ｂに永久磁石１１Ａ，１１Ｂを設ける。永久磁石１１Ａ，１１Ｂは、中心線方向に吸着しあう同じ大きさの円盤状磁石である。一方の永久磁石１１Ａは、吸着面の半分がＮ極面とされ、残りがＳ極面とされている。他方の永久磁石１１Ｂは、一方の永久磁石１１Ａと吸着し合うように吸着面の半分がＳ極面とされ、残りがＮ極面とされている。永久磁石１１Ａ，１１Ｂには、厚み方向に貫通する貫通孔１３Ａ，１３Ｂが複数設けられており、貫通孔１３Ａ，１３Ｂの一方には雄側の接点部材１４Ａが、他方には雌側の接点部材１４Ｂが配設されている。接点部材１４Ａ，１４Ｂは、永久磁石１１Ａ，１１Ｂの各背面に接合された基板１２Ａ，１２Ｂに実装されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着面のほぼ半分がＮ極面、残りがＳ極面とされ、前記吸着面の複数箇所に第１貫通孔が設けられると共に、各第１貫通孔内に一組の接点部材の一方がそれぞれ配置された第１永久磁石と、前記第１永久磁石に吸着するように吸着面がＳ極面とＮ極面とに分かれ、吸着状態で前記複数の第１貫通孔に対向するように吸着面の複数箇所に第２貫通孔が設けられ、且つ吸着状態で前記接点部材の一方と電気的に接続されるように前記接点部材の他方が前記第２貫通孔内にそれぞれ配置された第２永久磁石とを具備することを特徴とする磁気吸着型接続装置。
【請求項２】
前記第１永久磁石及び第２永久磁石は、吸着面を直径線で２分した一方の半円部分がＮ極面となり、他方の半円部分がＳ極面となるように着磁された円盤状永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載の磁気吸着型接続装置。
【請求項３】
第１永久磁石及び第２永久磁石の各吸着面と反対の各背面に基板がそれぞれ接合されており、各永久磁石の貫通孔内に配置された接点部材が、各永久磁石の背面に接合された基板に実装されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気吸着型接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタと呼ばれる電気的な接続装置に関し、特に、その接続に永久磁石を用いる磁気吸着型の接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一組のコネクタ部材からなる電気的な接続装置の一つとして磁気吸着力を利用するものがある。この種の接続装置は、接続・分離を簡単に行うことができると共に、過大な外力が加わったときに簡単に分離する利点があり、更には、永久磁石の吸着力と反発力とを使い分けることにより、逆接続を簡単に防止できる利点がある。逆接続を防止するようにした磁気吸着型接続装置の例は、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３１１５０号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平５−８９９２４号公報
【０００５】
特許文献１においては、一組のコネクタ部材の一方に２個の永久磁石が組み込まれ、他方のコネクタ部材にも２個の永久磁石が組み込まれている。一方のコネクタ部材における２個の永久磁石と他方のコネクタ部材における永久磁石とは相互に吸着しあい、且つ逆極性になっている。これにより、一組のコネクタ部材は常に正しい向きで接続され、その逆接続が防止される。
【０００６】
特許文献２においては、一組のコネクタ部材の一方に１個の永久磁石及び２個の継鉄が組み込まれ、他方のコネクタ部材にも１個の永久磁石及び２個の継鉄が組み込まれている。そして、一方のコネクタ部材における２個の継鉄と他方のコネクタ部材における２個の継鉄とが逆極性で相互に吸着しあうように、各コネクタ部材内の永久磁石が構成されている。この接続装置においても、一組のコネクタ部材の逆接続が防止される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
いずれの特許文献に記載された接続装置も、逆極性の関係をもつ２組の磁石回路により、正しい向きの接続の場合にのみ吸着力が働き、逆接続を行おうとすると反発力が働くため、逆接続が防止される。しかながら、いずれの接続装置においても、一組のコネクタ部材の対向面における磁極面の面積比が小さく、装置規模に比して吸着力が小さいという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、逆接続を防止できる構造でありながら、装置規模に比して大きな吸着力を容易に確保できる磁気吸着型接続装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る磁気吸着型接続装置は、吸着面のほぼ半分がＮ極面、残りがＳ極面とされ、前記吸着面の複数箇所に第１貫通孔が設けられると共に、各第１貫通孔内に一組の接点部材の一方がそれぞれ配置された第１永久磁石と、前記第１永久磁石に吸着するように吸着面がＳ極面とＮ極面とに分かれ、吸着状態で前記複数の第１貫通孔に対向するように吸着面の複数箇所に第２貫通孔が設けられ、且つ吸着状態で前記接点部材の一方と電気的に接続されるように前記接点部材の他方が前記第２貫通孔内にそれぞれ配置された第２永久磁石とを具備している。
【００１０】
本発明に係る磁気吸着型接続装置においては、一組の永久磁石における吸着面をＮ極面とＳ極面とに分け、その吸着面内に接点部材を配置する構成としたので、装置規模に比して吸着面を広くでき、吸着力を大きくできる。
【００１１】
永久磁石の構造に関しては、吸着面を直径線で２分した一方の半円部分がＮ極面となり、他方の半円部分がＳ極面となるように着磁された円盤状永久磁石が磁気効率等の点から好ましい。
【００１２】
接点部材の固定構造に関しては、第１永久磁石及び第２永久磁石の各吸着面と反対の各背面に基板をそれぞれ接合し、各永久磁石の貫通孔内に配置された接点部材を対応する基板にそれぞれ実装する構成が、装置小型化などの点から好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す磁気吸着型接続装置の縦断側面図、図２は図１中のＡ−Ａ線矢示図、図３は図１中のＢ−Ｂ線矢示図、図４は本発明の他の実施形態に係る磁気吸着型接続装置の要部の縦断側面図である。
【００１４】
本実施形態に係る磁気吸着型接続装置は、図１に示すように、一組のコネクタ部材１０Ａ，１０Ｂにより構成されている。一組のコネクタ部材１０Ａ，１０Ｂは、中心線方向に吸着しあう同じ大きさの円盤状の永久磁石１１Ａ，１１Ｂと、永久磁石１１Ａ，１１Ｂの背面側にそれぞれ配置された円形の基板１２Ａ，１２Ｂとを備えている。
【００１５】
一方のコネクタ部材１０Ａにおける永久磁石１１Ａは、図２に示すように、吸着面を直径線で２分した一方の半円部分がＮ極面となり、他方の半円部分がＳ極面となるように着磁されている。第１永久磁石である永久磁石１１Ａには、厚み方向に貫通する複数の貫通孔１３Ａ・・・が分散して設けられている。第１貫通孔である貫通孔１３Ａ・・には、複数本のピン状の接点部材１４Ａ・・がそれぞれ挿入されている。接点部材１４Ａ・・は雄側であり、先端部が貫通孔１３Ａ・・から僅かに突出する状態に固定されている。
【００１６】
永久磁石１１Ａは又、当該磁石の吸着面を残して包囲するモールド樹脂１５Ａにより、基板１２Ａと一体化されている。この一体化により、基板１２Ａは永久磁石１１Ａの背面に接合固定されている。前述の接点部材１４Ａ・・は、この基板１２Ａの表面に実装されており、基板１２Ａが永久磁石１１Ａの背面に接合されることにより、貫通孔１３Ａ・・内の定位置に固定されている。
【００１７】
他方のコネクタ部材１０Ｂにおける永久磁石１１Ｂは、図３に示すように、一方の永久磁石１１Ａと同様、吸着面を直径線で２分した一方の半円部分がＮ極面となり、他方の半円部分がＳ極面となるように着磁されているが、そのＮ極面は永久磁石１１ＡのＳ極面に対向し、Ｓ極面は永久磁石１１ＡのＮ極面に対向している。即ち、永久磁石１１Ａ及び永久磁石１１Ｂは、逆極性の関係にある２つの半円形磁石対を組み合わせたものである。
【００１８】
第２永久磁石である永久磁石１１Ｂには、厚み方向に貫通する複数の貫通孔１３Ｂ・・・が、貫通孔１３Ａ・・に対応するように分散して設けられている。第２貫通孔である貫通孔１３Ｂ・・には、複数本のピン状の接点部材１４Ｂ・・がそれぞれ挿入されている。接点部材１４Ｂ・・は、接点部材１４Ａ・・と組み合わされる雌側部材であり、永久磁石１１Ａ，１１Ｂが吸着した状態で接点部材１４Ａ・・と所定圧力で接触するように貫通孔１３Ｂ・・の各内部に固定されている。
【００１９】
前記永久磁石１１Ｂは、当該磁石の吸着面を残して包囲するモールド樹脂１５Ｂにより、背面側の基板１２Ｂと一体化されている。この一体化により、基板１２Ｂは永久磁石１１Ｂの背面に接合固定されている。基板１２Ｂの表面には前記接点部材１４Ｂ・・が実装されている。そして、基板１２Ｂが永久磁石１１Ａの背面に接合されることにより、接点部材１４Ｂ・・は貫通孔１３Ｂ・・内の定位置に固定されている。
【００２０】
このような磁気吸着型接続装置においては、一組のコネクタ部材１０Ａ，１０Ｂを正しい向きで接近させると、永久磁石１１Ａ，１１Ｂが引き合って吸着し、接点部材１４Ａ・・と接点部材１４Ｂ・・が所定圧で圧接することにより、コネクタ部材１０Ａ，１０Ｂが電気的に接続される。磁石周方向でコネクタ部材１０Ａ，１０Ｂの向きが違っていると、永久磁石１１Ａ，１１Ｂの間に反発力が働き、接点部材１４Ａ・・と接点部材１４Ｂ・・は接続されない。少しの向きの違いであれば、永久磁石１１Ａ，１１Ｂ間の吸着力及び反発力が磁石周方向の回転モーメントを生じることにより、自然と正しい向きに矯正されてコネクタ部材１０Ａ，１０Ｂは接続される。
【００２１】
このようにしてコネクタ部材１０Ａ，１０Ｂの逆接続が防止される。特に、永久磁石１１Ａ，１１Ｂの各吸着面をＮ極面とＳ極面に２分し、その吸着面内に複数の接点部材を分散配置する構造としたので、コネクタ規模に比して吸着面を広くでき、吸着力及び反発力を大きくできる。このため、接続機能及び逆接続防止機能の両方がより確実で簡単なものとなる。
【００２２】
これに加え、接続されたコネクタ部材１０Ａ，１０Ｂに吸着力を超える外力が加わった場合は、コネクタ部材１０Ａ，１０Ｂが簡単に分離する。このため、コネクタ部材１０Ａ，１０Ｂの破損が防止される。
【００２３】
なお、上述した実施の形態では、接点部材１４Ａ及び接点部材１４Ｂは、それぞれ固定的に設けられているとしたが、一方の設定部材、例えば設定部材１４Ａを図４に示すように、先端に開口１４２Ａが開設された鞘部１４１Ａと、この鞘部１４１Ａの内部に進退可能に設けられ、基端に前記開口１４２Ａより径大のフランジ部１４３Ａが設けられ、先端が前記開口１４２Ａより細い接点ピン１４４Ａと、この接点ピン１４４Ａを鞘部１４１Ａの内部で外側に向かって弾発付勢するスプリング１４５Ａとから構成してもよい。この場合には、スプリング１４５Ａになんら外力が加わっていない状態では、接点ピン１４４Ａが貫通孔１３Ａの外部に突出し、永久磁石１１Ａと永久磁石１１Ｂとが吸着した場合には、接点ピン１４４Ａが接点部材１４Ｂに押されて若干奥側に押されるような構成になる。
【００２４】
かかる場合には、接点部材１４Ａの接点ピン１４４Ａが接点部材１４Ｂに接触した状態では、前記スプリング１４５Ａによる押圧力によって両接点部材１４Ａ，１４Ｂを確実に接触させることが可能となる。
【００２５】
また、上述とは逆に、接点部材１４Ｂを鞘部、接点ピン及びスプリングから構成することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明に係る磁気吸着型接続装置は、一組の永久磁石における吸着面をＮ極面とＳ極面とに分け、その吸着面内に接点部材を配置する構成としたので、装置規模に比して吸着面を広くできる。これにより、逆接続を防止できる構造でありながら、装置規模に比して大きな吸着力を容易に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す磁気吸着型接続装置の縦断側面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線矢示図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線矢示図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る磁気吸着型接続装置の要部の縦断側面図である。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ  コネクタ部材
１１Ａ，１１Ｂ  永久磁石
１２Ａ，１２Ｂ  基板
１３Ａ，１３Ｂ  貫通孔
１４Ａ，１４Ｂ  接点部材
１５Ａ，１５Ｂ  モールド樹脂
【図１】
2004296285.tif 000003
【図２】
2004296285.tif 000004
【図３】
2004296285.tif 000005
【図４】
2004296285.tif 000006