JP2010113957A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明の目的は、端子を接続させたりさせなかったりして、端子の機能等を変更可能にしたコネクタを提供することである。
【解決手段】 一対のコネクタ本体Ａ，Ｂのそれぞれに、一又は複数の端子ａ、ｂを設け、少なくとも一方のコネクタ本体における端子の全部又は一部は、他方のコネクタ本体の端子に接触する接触位置と、他方のコネクタ本体の端子に接触しない非接触位置との間で磁力に応じて移動可能な可動端子とするとともに、この可動端子は、対向する他方のコネクタ本体の端子との間に発生する磁力あるいはその対向する端子に対応した磁性体との間に発生する磁力に応じて上記接触位置あるいは非接触位置を保つ構成にした点に特徴を有する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、一対の電子部品を接続するためのコネクタに関する。

従来から知られているコネクタは、一対のコネクタ本体に複数の端子を設けているが、それら端子は、互いに接触する端子の組み合わせを固定的に定めているもので、一対のコネクタ本体を接続したときの各端子の機能も固定的に決められてしまうものであった。したがって、従来のコネクタでは、接続する相手側の部品に応じて機能が限定されてしまう構造になっていた。
特開２００７-８１８７２号公報

上記従来のコネクタでは、例えば、接続する相手側の部品に応じていろいろな機能を発揮させようとしたときには、コネクタ自体を変更するか、あるいはコンピュータソフトウエアによってその機能を変更させるしかなかった。
コネクタ自体を変更する場合には、機能ごとに複数のコネクタを備えなければならないので、利便性に欠けるという問題があった。また、コンピュータソフトウエアで対応するときには、当該コネクタを接続した後に、互いに相手側の部品を認識するのに時間を必要とするという問題があった。

この発明の目的は、端子を接続させたりさせなかったりして、端子の機能等を変更可能にしたコネクタを提供することである。

第１の発明は、一対のコネクタ本体のそれぞれに、一又は複数の端子を設け、少なくとも一方のコネクタ本体の端子の全部又は一部は、他方のコネクタ本体の端子に接触する接触位置と、他方のコネクタ本体の端子に接触しない非接触位置との間で磁力に応じて移動可能な可動端子とするとともに、この可動端子は、対向する他方のコネクタ本体の端子との間に発生する磁力あるいはその対向する端子に対応した磁性体との間に発生する磁力に応じて上記接触位置あるいは非接触位置を保つ構成にした点に特徴を有する。
なお、端子に対応した磁性体とは、例えば、当該端子を非磁性体とし、この非磁性体の端子に磁性体を固定したり、非磁性体の端子に磁性体を対応付けたりしたものを含む概念である。

第２の発明は、上記可動端子とこれに対向する固定端子とを備え、可動端子にはバネ力を作用させ、このバネ力の作用で、対向する固定端子に対して接触位置あるいは非接触位置を保持する構成にし、かつ、上記可動端子あるいは固定端子のいずれか一方を磁力発生源とし、いずれか他方を磁性体からなる端子もしくは磁性体を対応付けた端子で構成するとともに、上記磁力発生源である一方の端子と、磁性体からなる他方の端子もしくは他方の端子に対応付けた磁性体との間に磁力が発生したとき、上記可動端子は、上記バネ力に抗して非接触位置あるいは接触位置に移動する構成にした点に特徴を有する。

第３の発明は、上記可動端子とこれに対向する固定端子とを備え、可動端子にはバネ力を作用させ、このバネ力の作用で、対向する固定端子に対して接触位置あるいは非接触位置を保持する構成にし、かつ、上記可動端子あるいは固定端子いずれか一方に磁力発生源を対応付け、いずれか他方を磁性体からなる端子もしくは磁性体を対応付けた端子で構成するとともに、上記一方の端子に対応付けた磁力発生源と、磁性体からなる他方の端子もしくは他方の端子に対応付けた磁性体との間に磁力が発生したとき、上記可動端子は、上記バネ力に抗して非接触位置あるいは接触位置に移動する構成にした点に特徴を有する。
上記第２の発明は、端子そのものを永久磁石あるいは電磁石からなる磁力発生源としたものであるが、この第３の発明においては、当該端子に磁力発生源を対応付けたものである。

第４の発明は、可動端子とこの可動端子に対向する端子の両方を磁力発生源とするか、もしくは、可動端子とこの可動端子に対向する端子の両方を磁力発生源に対応付けた点に特徴を有する。
第５の発明は、可動端子とこの可動端子に対向する端子のいずれか一方を磁力発生源とするとともに、いずれか他方の端子を磁力発生源に対応付けた点に特徴を有する。
第６の発明は、上記磁力発生源を電磁石にした点に特徴を有する。

第１〜６の発明によれば、可動端子が対向する他方の端子に対して接触位置あるいは非接触位置を保持するので、可動端子の物理的な位置に応じて、当該コネクタの機能をいろいろに変化させることができる。
したがって、従来のように機能が異なる毎にコネクタを備えなくてもよいし、端子の機能をコンピュータソフトウエアで変更させる必要もない。その結果として、利便性が向上するとともに、当該コネクタを接続した後に、互いに相手側の部品を認識する時間もほとんど必要なくなる。

第２の発明によれば、端子そのものが磁力発生源なので、全体の構成を簡略化することができる。
第３の発明によれば、端子に磁力発生源を対応付けたので、磁力発生源を設ける位置等を自由に選択することができる。
第４および５の発明によれば、互いに対向する端子は、磁力発生源の引力や斥力を利用して、接触位置あるいは非接触位置を制御できるので、いろいろな端子の配置を実現できる。

第６の発明によれば、電磁石を励磁させたりさせなかったりして、可動端子を接触位置あるいは非接触位置に保つことができるので、当該電磁石の励磁、非励磁をコンピュータソフトウエアで制御すれば、ひとつのコネクタに多数の機能を自由に設定することができる。

図１および２に示した第１実施形態は、一対のコネクタ本体Ａ，Ｂのうち、一方のコネクタ本体Ａの端子を可動端子ａとし、他方のコネクタ本体Ｂの端子を磁性体からなる固定端子ｂとしたものである。
上記コネクタ本体Ａには端子組込み穴１を設けるとともに、この端子組込み穴１に上記可動端子ａを移動可能に組み込んでいる。そして、この可動端子ａは、ピンａ１とフランジａ２とからなり、少なくともピンａ１は、導電性を有する磁性体で構成している。

また、この可動端子ａのフランジａ２を上記端子組込み穴１内に設け、このフランジａ２と端子組込み穴１の開口部に設けたストッパー部２との間にスプリング３を介在させて、通常は、スプリング３のバネ力で、可動端子ａが図２に示す非接触位置を保つようにしている。そして、上記可動端子ａは、スプリング３のバネ力に抗して移動し、固定端子ｂと接触する接触位置まで移動できるようにしている。

上記のようにした可動端子ａのピンａ１には電磁コイル４を設け、この電磁コイル４の両端を、電流を制御する図示していない制御手段に接続している。このようにした電磁コイル４に電流を流すことによって、ピンａ１を電磁石化することができる。
なお図中符号５は可動端子用のリード線、６は固定端子用のリード線である。

上記のようにしたコネクタ本体Ａ，Ｂは、それらを図１に示すように互いに接続することによって、可動端子ａと固定端子ｂとが対向する。このとき、特定の可動端子の電磁コイルに電流を供給すれば、その可動端子が電磁石化して、磁性体である固定端子ｂにひきつけられて接触する。つまり、可動端子ａが固定端子ｂとの間に発生した磁力の作用で、可動端子ａがスプリング３のバネ力に抗して接触位置に移動することになる。
したがって、電流制御手段で電磁コイル４に電流を供給したりしなかったりすることによって、可動端子ａのうち、固定端子ｂに接触するものとそうでないものとの配置関係を自由に設定することができる。

なお、上記第１実施形態において、固定端子ｂを永久磁石で構成してもよい。この場合には、可動端子ａの極性と固定端子ｂである永久磁石の極性とに応じて、引力が発生したり斥力が発生したりする。そして、可動端子ａと固定端子ｂとの間に引力が作用したときには、可動端子ａが接触位置に移動するとともに、磁石に引力で両者がしっかりと接触する。また、可動端子ａと固定端子ｂとの間に斥力が作用したときには、可動端子ａは図示の非接触位置を保ったままとなる。
したがって、可動端子ａの電流の方向に応じて、可動端子ａのうち、固定端子ｂに接触するものとそうでないものとの配置関係を自由に設定することができる。

図３に示した第２実施形態は、固定端子ｂを非磁性体で構成する一方、この固定端子ｂの周囲に磁性体を設けたものである。すなわち、固定端子ｂに磁性体ｍを対応付けたものである。その他の構成は、第１実施形態と全く同じである。
なお、上記固定端子ｂに対応付ける磁性体ｍは、対向する可動端子ａとの間で引力を発生させる位置関係の中で対応付けられていればよい。したがって、図示のように固定端子ｂの周囲に磁性体ｍを設けるのではなく、例えば上記固定端子ｂの真後ろに磁性体を設けてもよい。

図４に示した第３実施形態は、固定端子ｂに鉄心７を接触させ、この鉄心７に電磁コイル８を設けるとともに、可動端子ａを電磁コイル４を設けていない磁性体にした点が第１実施形態と異なり、その他はすべて第１実施形態と同じ構成にしている。
なお、この第３実施形態において、可動端子ａは磁性体でなければならないが、固定端子ｂは磁性体であってもよいし非磁性体であってもよい。ただし、非磁性体からなる場合には少なくとも透磁性を有することが必要である。

また、第３実施形態においても、コネクタ本体Ａ，Ｂを互いに接続することによって、可動端子ａと固定端子ｂとが対向する。このとき、必要な固定端子の電磁コイルに電流を供給すれば、その固定端子が電磁石になって、磁性体である可動端子ａが固定端子ｂにひきつけられながら接触する。つまり、可動端子ａが固定端子ｂとの間に発生した磁力の作用で、スプリング３のバネ力に抗して接触位置に移動することになる。
したがって、電流制御手段で電磁コイル８に電流を供給したりしなかったりすることによって、可動端子ａのうち、固定端子ｂに接触するものとそうでないものとの配置関係を自由に設定することができる。

なお、上記第３実施形態においても、可動端子ａを永久磁石で構成することもできる。この場合には、前記したと同様に、永久磁石である可動端子ａの極性と電磁石である固定端子ｂの極性とに応じて、引力が発生したり斥力が発生したりする。そして、可動端子ａと固定端子ｂとの間に引力が作用したときには、可動端子ａが接触位置に移動するとともに、磁石に引力で両者がしっかりと接触する。また、可動端子ａと固定端子ｂとの間に斥力が作用したときには、可動端子ａは図示の非接触位置を保ったままとなる。
したがって、可動端子ａの電流の方向に応じて、可動端子ａのうち、固定端子ｂに接触するものとそうでないものとの配置関係を自由に設定することができる。

図５に示した第４実施形態は、可動端子ａのフランジａ２とこのフランジａ２と対向する端子組込み穴１の底部との間にスプリング３を介在させて、可動端子ａを常に接触位置に保つようにしている。そして、この可動端子ａのフランジａ２側には電磁コイル４を設けるとともに、この電磁コイル４は、電流およびその電流の方向を制御する図示していない電流制御手段に接続している。
一方、固定端子ｂには鉄心７を接触させ、この鉄心７に電磁コイル８を設けるとともに、この電磁コイル８は、電流およびその電流の方向を制御する図示していない上記とは別の電流制御手段に接続している。

したがって、別々の電流制御手段によって電磁コイル４あるいは８に電流を供給するか否かを制御できるとともに、その電流の方向も制御できる。そして、電流の方向に応じて可動端子ａと固定端子ｂとの間に引力あるいは斥力を作用させることができるので、両者の間に引力が作用すれば、両端子は接触した状態を保ち、斥力が作用したときには、可動端子ａがスプリング３のバネ力に抗して非接触位置に退避する。

なお、上記の場合にスプリング３のバネ力のみで、両端子の接触状態を保つようにすれば、電磁コイル４，８に電流を供給する必要がなくなる。しかし、両者の接触を確実なものにするためには両端子間に引力を発生させるほうがよい。いずれにしても、スプリング３のバネ力をどのように設定するかによって、両端子間に引力を必要とするか否かが決まる。場合によっては、スプリング３を設けずに、両端子間の引力と斥力だけで、固定端子ｂに対して可動端子ａを接触位置あるいは非接触位置に移動させるようにしてもよい。

また、この第４実施形態において、電磁コイル４をフランジａ２側に設けたが、ピンａ１側に設けてもよいこと当然である。
さらに、上記第４実施形態では、可動端子ａあるいは固定端子ｂのいずれか一方を電磁石とし、いずれか他方を永久磁石にしてもよい。この場合には電磁石の極性と永久磁石の極性とに応じて、引力あるいは斥力を発生させることができるとともに、それらの極性に応じて、可動端子ａと固定端子ｂとの配置関係を自由に設定することができることは、前記したとおりである。

なお、上記各実施形態における磁気発生源は、端子に直接設ける必要はない。当該端子に対応付けられていて、しかも当該端子に磁気をおびさせることができれば、たとえ、磁気発生源と端子とが物理的に分離していてもよい。要するに、対向する可動端子ａと固定端子ｂとの間で、可動端子ａを移動させるだけの引力あるいは斥力が発生すればよい。

図６に示した第５実施形態は、可動端子ａと固定端子ｂのそれぞれを永久磁石で構成したもので、一対のコネクタ本体Ａ，Ｂのうち、一方のコネクタ本体Ａの端子を可動端子ａとし、他方のコネクタ本体Ｂの端子を固定端子ｂとするとともに、これら両端子を永久磁石で構成したものである。
なお、可動端子ａを移動可能にした構成およびスプリング３を配置した構成は、第１実施形態と同じである。

上記のようにした第５実施形態で、例えば、永久磁石にした可動端子ａの先端すなわち接触端をＳあるいはＮのいずれか一方の極に統一し、固定端子ｂ側でＳ極あるいはＮ極の配列を異なるようにしておけば、可動端子ａと固定端子ｂとの配置関係をいろいろな態様に設定することができる。
また、両コネクタ本体Ａ，Ｂの端子をすべて永久磁石からなる可動端子にすることも可能である。この場合には、両可動端子の先端の極性に応じて、可動端子ａと固定端子ｂとの配置関係をいろいろな態様に設定することができる。

さらに、いずれか一方のコネクタ本体の可動端子あるいは固定端子のすべてを永久磁石にしてその極性をいずれかの極性に統一し、他方のコネクタ本体の固定端子あるいは可動端子は、必要箇所だけ、統一された上記極性とは反対の極性を保持した磁石とするとともに、必要箇所以外の端子を非磁性体で構成するようにしてもよい。
また、永久磁石を利用する場合に、端子そのものを磁石にせず、永久磁石と端子とが物理的に分離していてもよい。要するに、対向する可動端子ａと固定端子ｂとの間で、可動端子を移動させるだけの引力あるいは斥力が発生すればよいものである。

一対のコネクタ本体を接続したときの可動端子と固定端子との関係を示した説明図である。 第１実施形態の要部の断面図である。 第２実施形態の要部の断面図である。 第３実施形態の要部の断面図である。 第４実施形態の要部の断面図である。 第５実施形態の要部の断面図である。

符号の説明

Ａ コネクタ本体
Ｂ コネクタ本体
ａ 可動端子
ｂ 固定端子
３ スプリング
４ 電磁コイル
８ 電磁コイル

Claims (6)

1. 一対のコネクタ本体のそれぞれに、一又は複数の端子を設け、少なくとも一方のコネクタ本体の端子の全部又は一部は、他方のコネクタ本体の端子に接触する接触位置と、他方のコネクタ本体の端子に接触しない非接触位置との間で磁力に応じて移動可能な可動端子とするとともに、この可動端子は、対向する他方のコネクタ本体の端子との間に発生する磁力あるいはその対向する端子に対応した磁性体との間に発生する磁力に応じて上記接触位置あるいは非接触位置を保つ構成にしたコネクタ。
2. 上記可動端子とこれに対向する固定端子とを備え、可動端子にはバネ力を作用させ、このバネ力の作用で、対向する固定端子に対して接触位置あるいは非接触位置を保持する構成にし、かつ、上記可動端子あるいは固定端子のいずれか一方を磁力発生源とし、いずれか他方を磁性体からなる端子もしくは磁性体を対応付けた端子で構成するとともに、上記磁力発生源である一方の端子と、磁性体からなる他方の端子もしくは他方の端子に対応付けた磁性体との間に磁力が発生したとき、上記可動端子を、上記バネ力に抗して非接触位置あるいは接触位置に移動する構成にした請求項1に記載したコネクタ。
3. 上記可動端子とこれに対向する固定端子とを備え、可動端子にはバネ力を作用させ、このバネ力の作用で、対向する固定端子に対して接触位置あるいは非接触位置を保持する構成にし、かつ、上記可動端子あるいは固定端子のいずれか一方に磁力発生源を対応付け、いずれか他方を磁性体からなる端子もしくは磁性体を対応付けた端子で構成するとともに、上記一方の端子に対応付けた磁力発生源と、磁性体からなる他方の端子もしくは他方の端子に対応付けた磁性体との間に磁力が発生したとき、上記可動端子を、上記バネ力に抗して非接触位置あるいは接触位置に移動する構成にした請求項1に記載したコネクタ。
4. 可動端子とこの可動端子に対向する端子の両方を磁力発生源とするか、もしくは、可動端子とこの可動端子に対向する端子の両方を磁力発生源に対応付けた請求項１に記載したコネクタ。
5. 可動端子とこの可動端子に対向する端子のいずれか一方を磁力発生源とするとともに、いずれか他方の端子を磁力発生源に対応付けた請求項１に記載したコネクタ。
6. 上記磁力発生源を電磁石にした請求項２〜５のいずれか１に記載したコネクタ。

Images