(57)【要約】【課題】  方向性のある２つの結合体を容易に結合させる技術手段を提供すること。【解決手段】  本発明に係る方向性結合装置は、２つの結合体の結合部に、永久磁石の２磁極の一方が面するよう複数の永久磁石が、正しく方向性を合わせて結合したときに、すべての２磁極が吸引されるように配置されて構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の結合部を端面に有する第１の結合体と、
前記第１の結合部と嵌合する第２の結合部を端面に有する第２の結合体と、
前記第１の結合部と前記第２の結合部との正規位置での嵌合を確保するための嵌合正規化部と、
前記嵌合正規化部による正規の嵌合と合致しない位置に前記第１の結合部及び前記第２の結合部が配置されると磁極が互いに反発し合うようにそれぞれ前記第１及び第２の結合部の内部もしくは近傍に配置される第１及び第２の磁石部と
を具備することを特徴とする方向性結合装置。
【請求項２】
第１の結合部を端面に有する第１の結合体と、
前記第１の結合部と嵌合する第２の結合部を端面に有する第２の結合体と、
正規の嵌合位置と合致しない位置に前記第１の結合部及び前記第２の結合部が配置されると磁極が互いに反発し合うようにそれぞれ前記第１及び第２の結合部の内部もしくは近傍に配置される第１及び第２の磁石部と
を具備することを特徴とする方向性結合装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の磁石部は永久磁石で構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の方向性結合装置。
【請求項４】
前記永久磁石はネオジウム磁石であることを特徴とする請求項３記載の方向性結合装置。
【請求項５】
前記磁石部を構成する磁石の少なくとも一部の磁極面がシリコン材にてコーティングされていることを特徴とする請求項３もしくは４記載の方向性結合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば方向性結合装置に係り、特に永久磁石を用いた方向性結合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に複数の電極を有する２つの電気コネクタを結合する場合、結合には方向性があり、両コネクタに正しい方向を示すマークを付加したり、正しく嵌合させるためにコネクタの形状を変えたりするのが一般的である。上記は電気コネクタに限らず、電極を複数本有する電気コネクタや複合管の結合等、種々の方向性ある物の結合に用いられている方法である。
【０００３】
しかし、使用環境によっては上記マークが見え難かったり、２つの結合物の互いの結合部の位置を一致させることが難しかったり、特に、高齢者や目の不自由な人にとっては大変難しい作業となってしまう。
【０００４】
また、結合方向を間違えたまま無理に挿入しようとして、コネクタ外形を破損したり、電極を曲げてしまったり破損する事故を起こすことが多い。
【０００５】
一方、ＡＣコンセントの様な電気コネクタを接続する場合、脱着する場合に電極に無理が掛からないよう、特許文献１の如く、コネクタの結合に永久磁石の反磁極の吸引力を用いている例がある。しかし、並行に配置したＡＣプラグには方向性があり、差し込む際には目で確認することが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１５３１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような背景技術の抱える問題点に鑑み、本発明は、方向性のある２つの結合体を容易に結合させる技術手段としての方向性結合装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る方向性結合装置は、２つの結合体のそれぞれの結合部に永久磁石が配置され、互いの結合方向が正しい方向にある場合、一方の結合体に配置された永久磁石の磁極とは反対の磁極になるよう、他方の結合体の結合部に永久磁石が配置されて構成される。
【０００９】
より具体的には、本願の第一の態様に係る方向性結合装置は、第１の結合部を端面に有する第１の結合体と、上記第１の結合部と嵌合する第２の結合部を端面に有する第２の結合体と、上記第１の結合部と前記第２の結合部との正規位置での嵌合を確保するための嵌合正規化部と、上記嵌合正規化部による正規の嵌合と合致しない位置に上記第１の結合部及び上記第２の結合部が配置されると磁極が互いに反発し合うようにそれぞれ上記第１及び第２の結合部の内部もしくは近傍に配置される第１及び第２の磁石部とを具備して構成される。これらの構成により、たとえば暗闇などで第１、第２の結合体を嵌合させたいときに、使用者は厳密な嵌合位置を把握することなくおおよその推測される位置に両結合体を近接させるだけで、ずれている分第１及び第２の磁石部をそれぞれ構成する磁石の磁極同士が反発し合う結果、両者が吸引する位置まで両結合体がずれ、嵌合正規化部の機能と相まって精確な嵌合位置に第１及び第２の結合部が嵌合される。
【００１０】
また、本願の第二の態様に係る方向性結合装置は、第１の結合部を端面に有する第１の結合体と、上記第１の結合部と嵌合する第２の結合部を端面に有する第２の結合体と、正規の嵌合位置と合致しない位置に上記第１の結合部及び上記第２の結合部が配置されると磁極が互いに反発し合うようにそれぞれ上記第１及び第２の結合部の内部もしくは近傍に配置される第１及び第２の磁石部とを具備して構成される。これらの構成により、たとえば暗闇などで第１、第２の結合体を嵌合させたいときに、使用者は厳密な嵌合位置を把握することなくおおよその推測される位置に両結合体を近接させるだけで、ずれている分第１及び第２の磁石部をそれぞれ構成する磁石の磁極同士が反発し合う結果、両者が吸引する位置まで両結合体がずれることで精確な嵌合位置に第１及び第２の結合部が嵌合される。
【００１１】
本願の第一及び第二の態様において、「第１の結合体」とはたとえば凸型嵌合機構をなすあらゆる形状を備えた有体物をいい、たとえばプラグ、雄型コネクタを含む。
【００１２】
本願の第一及び第二の態様において、「第２の結合体」とはたとえば凹型嵌合機構をなすあらゆる形状を備えた有体物をいい、たとえばジャック、雌型コネクタを含む。
【００１３】
本願の第一の態様において、「嵌合正規化部」とは、第１の結合部と第２の結合部との嵌合を正規の位置にて行わせるためのあらゆる機構をいい、たとえば、使用者にとって視認できるようなマーク及び／もしくは使用者が触覚によって把握できるような突起（たとえばボッチ）が第１の結合部及び／もしくは第２の結合部のそれぞれもしくはその近傍に設けられる態様、第１の結合部（または第２の結合部）の内部もしくはその近傍に突起が設置され第２の結合部（または第１の結合部）の内部もしくはその近傍に当該突起と嵌め合う窪みが刻設される態様、第１の結合部及び第２の結合部を非対称な（すなわち方向の入れ違いが不可能となる）形状、たとえば台形等、の断面を持たせ第１の結合部及び第２の結合部の当該断面が嵌合する程度に入れ子構造になるように寸法を調整した態様、を含む概念である。
【００１４】
本願の第一及び第二の態様において、「正規の嵌合位置と合致しない位置に上記第１の結合部及び上記第２の結合部が配置されると磁極が互いに反発し合うようにそれぞれ上記第１及び第２の結合部の内部もしくは近傍に配置される」とは、たとえば第１の結合部の内部もしくは近傍に第１の磁石部を構成する第１〜第ｎ磁石（ｎは自然数）を天端から時計回りに（たとえばｎが４のときには）Ｎ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｓ極の磁極面が第２の結合体側に表出するように配置し、これらに対応する様に第２の結合部の内部もしくは近傍に第２の磁石部を構成する第１〜第ｎ磁石（ｎは自然数）を天端から時計回りに（たとえばｎが４のときには）Ｓ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｎ極の磁極面が第１の結合体側に表出するように配置する態様を含むがｎが４の場合及び上記の磁極配置態様に限定されることなく、第１及び第２の磁石部の互いの端面において複数の磁石が平面的に正規の位置において互いに異極が表出するように配置され、しかも正規でない位置に第１及び第２の磁石部が互いに置かれたときには第１の磁石部の第１〜第ｎ磁石のうちの少なくとも１つの第ｍ磁石（１≦ｍ≦ｎ）の表出する磁極とこれに対応する第２の磁石部の第１〜第ｎ磁石のうちの少なくとも１つである第ｍ磁石（１≦ｍ≦ｎ）の表出する磁極とが異極であるように配置する態様が含まれる。
【００１５】
上記のすべての態様において、第１及び第２の磁石部は永久磁石で構成されてもよい。この場合、永久磁石はネオジウム磁石であるようにしてもよい。
【００１６】
また、上記のすべての態様において、当該磁石部を構成する磁石の少なくとも一部の磁極面がシリコン材にてコーティングされているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る方向性結合装置を用いれば、方向性結合装置の方向を間違えて結合しようとすると永久磁石の同磁極同士の反発力によって、結合しようとする手が押し戻されるため、間違ったことに容易に気付くことができる。また、正しい方向の場合は永久磁石の反磁極による吸引力で手が引かれ、引かれるままに正しく結合した場合は、永久磁石の反磁極同士の吸引力により結合力が増強される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の丸型方向性結合装置の例を示す説明図であり、（ａ）は雌型コネクタを、（ｂ）は雄型コネクタを、（ｃ）は雄型コネクタの正面図を、それぞれ表す図である。
【図２】従来の角型方向性結合装置の例を示す説明図であり、（ａ）は雌型コネクタを、（ｂ）は雄型コネクタを、（ｃ）は雄型コネクタの正面図を、それぞれ表す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る丸型方向性結合装置の説明図であり、（ａ）は雌型コネクタを、（ｂ）は雄型コネクタを、（ｃ）は雄型コネクタの正面図を、それぞれ表す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る角型方向性結合装置の説明図であり、（ａ）は雌型コネクタを、（ｂ）は雄型コネクタを、（ｃ）は雄型コネクタの正面図を、それぞれ表す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る他の方向性結合装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。
【００２０】
図１は、従来の方向性結合装置である複数電極を有する電気コネクタを例にした構造図である。雌型コネクタ（以下、「ジャック」と表記する。）１００と、雄型コネクタ（以下、「プラグ」と表記する。）２００を正しく互いに接合するためには、ジャック１００とプラグ２００の向き、即ち方向を正しく合わせなければならない。
【００２１】
図１は、丸型のコネクタの例であり、ジャック１００及びプラグ２００にマーク１０３，２０３を付し、さらにジャック１００には突起１０４を付し、プラグ２００には窪み２０５を付すことにより、マーク１０３，２０３同士が合い、且つ突起１０４と窪み２０５とが合うように結合して、誤結合を防止している。
【００２２】
しかし、先に述べたように、図１の例では、使用環境によっては照明が十分ではなくマーク１０３，２０３が十分視認できない場合もあり、突起１０４や窪み２０５が確認しにくい場合がある。
【００２３】
図２は、パソコンなどによく用いられる角型のコネクタの一例で、雄型コネクタ（以下、「プラグ」と表記する。）２２２及びこれに嵌合する雌型コネクタ（以下、「ジャック」と表記する。）１２１の断面形状が角型で且つ台形形状であるため、ジャック１２１とプラグ２２２との方向を間違えることはないが、上下の向きを間違えて無理に差し込んでコネクタや電極を破損してしまう事故を起こしがちである。
【００２４】
これらに対して、本発明の一実施形態に係る方向性結合装置は、上記の欠点を解消させるため永久磁石の吸引力及び反発力を巧みに利用することとしたものである。
【００２５】
図３は本発明に係る方向性結合装置の一実施形態を示す説明図である。図１と同様の形状のコネクタを例にとって説明する。図３の例では、雌型コネクタ（以下、「ジャック」と表記する。）１と雄型コネクタ（以下、「プラグ」と表記する。）２とが正しく結合したときに合致する各円周４箇所に筒型の永久磁石Ａ〜Ｈ（Ｅ、Ｆは図示せず）が組み込まれて構成される。
【００２６】
上記永久磁石Ａ〜Ｈの結合部に接する磁極ａ〜ｈは、例えばａ，ｂ，ｅ，ｆはＮ極に、ｃ，ｄ、ｇ，ｈはＳ極に設定されている。かくのごとくすることにより、ジャック１とプラグ２とが正しく結合された場合にはＡ〜Ｈの永久磁石は互いに吸引し合い、上記ジャック１とプラグ２とを正しく結合させる。
【００２７】
例えば使用者がジャック１とプラグ２とを正しい位置から少し角度をずらして結合しようとすると、ジャック１側の永久磁石とプラグ２側の永久磁石のうち互いに反磁極をなす永久磁石同士（例えばＡとＨなど）が吸引し合う。これにより使用者にとっては、永久磁石の吸引力により装置側で正しい位置に自発的に角度をずらして結合するかのような感覚を覚えることとなる。また、例えばジャック１とプラグ２とを正しい位置から１８０度回転させた状態で結合させようとすると、永久磁石Ａ〜Ｈはすべて反発しあって結合させることはできず、同じく装置側で吸引力によって１８０度回転して正しく結合される。角度を９０度回転させて結合しようとする場合は、２組は吸引しあうが他の２組は反発しあうので、そのままでは結合できず角度をずらして正しく結合される。
【００２８】
図４は、図２と同じ角型のコネクタに、図３と同様に雌型コネクタ（以下、「ジャック」と表記する。）２１及び雄型コネクタ（以下、「プラグ」と表記する。）２２のそれぞれの結合部に筒型永久磁石Ｊ〜Ｍ（Ｌは図示せず）が配置されている。該筒型永久磁石の磁極ｊ、ｌはＮ磁極に、ｋ、ｍはＳ磁極とすれば、正しく結合したときは強力に吸引しあいコネクタの脱落防止にもなる。一方、使用者がプラグ２２の上下を間違えて挿入しようとした場合は強い反発力を感じるため容易に挿入方向の間違いに気づくことができる。
【００２９】
結合部の接触部分に永久磁石の磁極を配置する方法としては図３、図４のごとく筒型永久磁石の一方の磁極を配置してもよいが、図５のごとく筒型永久磁石５１，５２をそれぞれの結合部に横型に配置してもよい。もちろん、正しく結合したときは互いに反対の磁極になるよう配置されるように構成される。この場合、永久磁石の数は単数でも複数でもよい。以上のように、結合部への永久磁石の磁極配置方法は色々考えられるが、それらは全て本発明の技術思想に含まれるものである。
【００３０】
本発明の方向性結合装置を用いたコネクタを人間の手で結合する場合、手の中でコネクタが反発したり角度を変えようとしたりする動きがあることから、感覚的に正しい結合位置を確認でき、暗闇や目の不自由な方でもすぐわかるため、バリアフリー装置としても有効である。
【００３１】
上記では、方向性のある電気コネクタの結合装置について説明を行ったが、設置すべき永久磁石の数や位置は、各種の応用分野によって異なり、それらはすべて本発明の技術思想に含まれるものである。
【００３２】
なお、上記において、永久磁石としては様々なものを採用することができるが、好ましくはネオジウム磁石のような強力な磁力を有する永久磁石を用いるとよい。また、磁石表面は種々のコーティング、たとえばシリコン材によってコーティングを施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明による方向性結合装置は、方向性のある電気コネクタの結合装置への応用ばかりでなく、電気製品の方向性のあるコンセントやさらには家具や壁飾品の組み立て等の方向性を有する物体の結合装置として広く活用することができる。
【００３４】
一方、磁石の吸引力及び反発力を使っていることから、手で持ったときの感覚がはっきりわかるため、若年者や高齢者にもわかり易く、子供の教育器具、おもちゃや高齢者用の各種器具等、各種産業分野に対しても大きな有益性をもたらすものである。
【符号の説明】
【００３５】
１，２１，１００，１２１…雌型コネクタ（ジャック）、２，２２，２００，２２２…雄型コネクタ（プラグ）、１０３，２０３…マーク、１０４…突起、２０５…窪み、５１，５２…筒型永久磁石、Ａ〜Ｍ…永久磁石、ａ〜ｍ…磁極
【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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