JP2016100106A - 直流電源用磁石式コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】短絡防止機能を有し、接点部の接触不良の発生が少ない直流電源用磁石式コネクタを提供すること。【解決手段】本発明は、配線接続用のコネクタにおいて、絶縁材からなる第１本体１１と、ケーブルの他方に接続された第１固定端子１７と、形成された端面が磁石の吸着面に接し、第１固定端子と電気的に接続され、磁石１２を収納する金属ケース１３と、ケーブルの一方に接続された導電性の第２固定端子１６と、第１本体に軸線方向に移動自在にバネで付勢され、第２固定端子に端部が接する移動電気接点ピン１４とからなる第１コネクタ１０が構成され、第１コネクタと電気的に接続される第２コネクタ３０は、絶縁材からなる第２本体３１と、第１コネクタの金属ケースの端面と接触し磁石の磁力で吸着される第３固定端子３３と、移動電気接点ピンの端部と接触する受電コンタクトピン３２とからなる。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器等に接続される電源用ケーブル等の直流電源用磁石式コネクタに関する。更に詳しくは、磁石を備えて接続を容易にする直流電源用磁石式コネクタに関する。

携帯用の電子機器（以下、モバイル機器という。）等に接続される電源用ケーブルは、ＤＣ電源を供給するために専用のコネクタを備えている。一般にモバイル機器は、バッテリーを内蔵しており、これに充電するために専用のＵＳＢ規格等の電源用コネクタを利用した接続がされている。この電源用コネクタをモバイル端末に使用しているとき、電源ケーブルの長さ以上に引っ張られるとこの電源用コネクタを損傷することがある。この対策として、本出願人は、所定以上の力でケーブルを引っ張ると接続部が外れる磁気式コネクタを提案した（特許文献１）。

一方、磁石式コネクタは、これを使用していないとき、この正極（プラス極、＋極）側、負極（マイナス極、−極）側の接点は外部に露出しており、磁石の周辺にある磁性体が吸着されることがあり、電源用ケーブルを交流電源等に接続したときショート（短絡）することがある。これを防ぐために不使用時には接点が導通しないようにした磁気式の電源接続部を備えた電気器具が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

実用新案登録第３１９３２２０号公報 特開２００２−３６７７２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の磁気式コネクタは、接点の接触不良を少なくするために＋（プラス）側端子であるコンタクトピンを強いコイルバネで前方に付勢する必要がある。このために、このコイルバネのバネ力が磁石の吸着力で接点を固着している力と逆方向に働き外れやすくなる問題がある。一方、磁石の吸着力は、磁力線の強度、磁石の磁性体への接触面積等で決まるが、昨今のモバイル機器の小型化により磁石を大きくはできないので、可能な限りコイルバネの力は弱くする必要がある。また、特許文献１に記載の磁気式コネクタは、磁石の中心の貫通孔にコンタクトピンを移動自在に配置しているので、吸着面積が取れないことから吸着力に限界がある。

同様に、特許文献２に記載のものは、短絡防止機能はあるが特許文献１に記載のものと同様の問題点がある。また、特許文献２に記載のコイルスプリングは、電気的なショートを防ぐ機能はあるが、このコイルスプリングは接点を外す方向に力が働いているので、接点不良が発生しやすい。従って、磁気式コネクタは、接点の電気的な接触不良をなくし、しかも着脱が容易なものが好ましい。

以上のような背景で本発明は発明されたものであり、以下の目的を達成するものである。
本発明の目的は、電気回路の短絡（ショート）防止機能を有し、しかも接点部の接触不良の発生が少ない直流電源用磁石式コネクタを提供することにある。

本発明１の直流電源用磁石式コネクタは、
電子機器に、配線を接続するためのコネクタにおいて、
絶縁素材からなる第１本体と、前記第１本体に固定され、ケーブルの一方の導体に接続された導電性の第１固定端子と、前記第１本体に設けられた磁石と、前記第１本体に固定されたものであり、一方の端部に端面が形成され、前記端面が前記磁石の吸着面に接し、他方の側が前記第１固定端子と電気的に接続されたものであり、前記磁石を収納して被いかつ前記磁石が一体に組み付けられた導電性を有する金属ケースと、前記第１本体に固定され、前記ケーブルの他方の導体に接続された導電性の第２固定端子と、前記第１本体に軸線方向に移動自在にバネで付勢して配置され、他方の側に移動したとき、前記第２固定端子と摺動自在に接する導電性の移動電気接点ピンとからなる第１コネクタが構成され、前記第１コネクタと電気的に接続される第２コネクタは、絶縁素材からなる第２本体と、前記第２本体に配置され、前記第１コネクタの前記金属ケースの前記端面と接触し前記磁石の磁力で吸着される磁性体である第３固定端子と、前記第２本体に配置され、前記移動電気接点ピンの一方の端部と当接して接触し、前記移動電気接点ピンを移動させる受電コンタクトピンとからなることを特徴とする。

本発明２の直流電源用磁石式コネクタは、本発明１において、
前記磁石は、中心に第１貫通孔が形成されており、前記第１本体に固定され、一部が前記第１貫通孔に挿入され、かつ前記第１貫通孔と同軸に貫通する第２貫通孔が形成され絶縁性を有した絶縁ホルダーを有し、前記移動電気接点ピンは、前記第２貫通孔に軸線方向に移動自在に前記バネで付勢して挿入されていることを特徴とする。

本発明３の直流電源用磁石式コネクタは、本発明１において、
前記磁石を収納する金属ケースは、１個であり、前記移動電気接点ピンは、前記磁石を中心に対向して複数個配置されていることを特徴とする。

本発明４の直流電源用磁石式コネクタは、本発明２又は３において、
前記移動電気接点ピンは、断面が円形の棒状部材であり、前記第２固定端子に前記棒状部材の外周面が接して、電気的に導通することを特徴とする。

本発明５の直流電源用磁石式コネクタは、本発明２又は３において、
前記磁石は、軸線方向と直交する面内において多極着磁化され、前記磁石の一方の端面が多極になっているものであることを特徴とする。

本発明６の直流電源用磁石式コネクタは、本発明２において、
前記金属ケースは、前記磁石を収納した状態で、前記絶縁ホルダーと一体に固定されているものであることを特徴とする。

本発明７の直流電源用磁石式コネクタは、本発明１から６において、
前記磁石は、外形の断面形状が、円形状、楕円形状、長円形状、四角形状から選択される１種の形状のものであることを特徴とする。

本発明８の直流電源用磁石式コネクタは、本発明１から７において、
前記金属ケースは、前記端面の軸線方向の厚さが調整可能になっていることを特徴とする。

本発明の直流電源用磁石式コネクタは、端子用バネの付勢力が、移動電気接点ピンの軸線方向に作用しない構成であるため、磁石の吸着力に対して小さいロスで直流電源用磁石式コネクタの接続状態を維持することができる。従って、この直流電源用磁石式コネクタは、磁石の直径等の大きさを小さくすることができる。また、磁石を小さくすることができるため、直流電源用磁石式コネクタの小型化が図れ、小型電子機器用として最適なものとすることができる。
この直流電源用磁石式コネクタは、第２コネクタを第１コネクタに差し込む際、方向性を考慮することなく差し込めばよく、着脱動作が容易である。

また、この直流電源用磁石式コネクタが電源と接続され、電力供給可能状態であり、第１コネクタと第２コネクタとが非接続状態にあるとき、仮に第１コネクタの磁石に磁性体（異物）が吸着しても、プラスとマイナス（ＧＮＤ）との間が短絡することが生じないため、安全である。
さらに、磁石の形状を貫通孔があいていない円形の磁石、長円形状の磁石を採用したものは、吸着面の面積を大きくすることができ、直流電源用磁石式コネクタの薄型化、小型化が図れ、小型電子機器用のコネクタとしてさらに最適なものとすることができる。また、磁石を収納する金属ケースの端面の軸線方向の厚さが調整可能なものは、この調整により磁石による吸着力の調整を行うことができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの断面図であって、非接続状態を示す断面図である。 図２は、第１の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの断面図であって、接続状態を示す断面図である。 図３は、第１の実施の形態の第１のコネクタを分解して示す分解図である。 図４は、図１のＡ部を拡大して示す拡大図である。 図５は、本発明の第２の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの断面図であって、非接続状態を示す断面図である。 図６は、第２の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの断面図であって、接続状態を示す断面図である。 図７は、第２の実施の形態の第１のコネクタを分解して示す分解図である。

以下、本発明の直流電源用磁石式コネクタの実施の形態について、図面に基づいて、その実施の形態を詳細に説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１から３に基づいて、本発明の第１の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの説明を行う。図１は、本発明の第１の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの断面図であって、非接続状態を示す断面図、図２は、この第１の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの断面図であって、接続状態を示す断面図、図３は、この第１の実施の形態の第１のコネクタを分解して示す分解図である。図４は、図１のＡ部を拡大して示す拡大図である。なお、この第１の実施の形態では、説明の便宜上、図１、２における左方向を「一方の方向」とし、図１、２における右方向を「他方の方向」としている。

第１の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタ１は、図３に示すように、ＡＣ−ＤＣアダプターまたはＵＳＢコネクタが接続された電源ケーブルの他方に取り付けられている第１のコネクタ（プラグ）１０と、小型電子機器に取り付けられている第２のコネクタ（レセプタクル）３０とから構成されるものである。第１のコネクタ（プラグ）１０は、第２のコネクタ（レセプタクル）３０に磁力により接続される形態のものである。
この直流電源用磁石式コネクタ（以下、磁石式コネクタと記載する。）１は、電源ケーブル１のケーブル１９の一端側に設けられている第１コネクタ（プラグ）１０と、この第１コネクタ１０が接続される第２コネクタ（レセプタクル）３０とから構成されている。

第１コネクタ（以下、プラグと記載）１０の構成について説明を行う。
プラグ１０は、第１本体（プラグ側のケース本体）１１、磁石１２、金属ケース１３、移動電気接点ピンである可動接続端子１４、第２固定端子１６、第１固定端子１７、端子用バネ１８等から構成されている。ケース本体１１は、絶縁素材で形成され、プラグ１０の本体を形成するものである。ケース本体１１には、内部に、絶縁素材で形成されている絶縁ホルダー１５が設けられている。絶縁ホルダー１５は、正極（＋極）側の接続端子である可動接続端子１４をその中心に保持するものである。絶縁ホルダー１５は、一方の側に形成されている第１軸部１５ａと、第１軸部１５ａの他方の側に、第１軸部１５ａより大径に形成されている第２軸部１５ｂと、一方の側に形成されている第１穴部１５ｃと、他方の側に形成され、第１穴部１５ｃより大きな内径の第２穴部１５ｄとが形成されている。蓋部材２０は、ケース本体１１と組み合わされせることにより、ケース本体１１の半割状の部位を覆って、磁石式コネクタ１の本体を構成するためのものである。蓋部材２０の凸部２０ａは、絶縁ホルダー１５の凹部と係合して、絶縁ホルダー１５が一方の方向に抜け出さないようにしている。

磁石１２は、中空円筒状に形成された磁石であり、第１貫通孔である内周部１２ｂに、絶縁ホルダー１５の第１軸部１５ａが挿入されている。磁石１２の外周部１２ａには、導電体である金属（例えば、ステンレス）製の金属ケース１３が被せられている。言い換えると、金属ケース１３は、磁石１２を収納して被い、かつ、磁石１２と一体に組み付けられるものであって、磁石１２を衝撃力から保護するための部材でもある。金属ケース１３には、磁石１２の外周部１２ａが挿入される内周部１３ｂと、一方の側に接触端面部１３ａが形成されている。接触端面部１３ａは、後述する第２コネクタ３０と接して、電気回路を形成するための部位である。この接触端面部１３ａは、円筒状の素材を絞り加工することで、端面に、所定の内径ｄ（図４参照）の穴を有する端面部を成形したものである。接触端面部１３ａを含む金属ケース１３は、接点部の接触不良を生じさせないように導電性金属メッキ（例えば、金メッキ）が施されている。

また、金属ケース１３は、絶縁ホルダー１５の第２軸部１５ｂの一部まで延在するように設けられ、絶縁ホルダー１５の第２軸部１５ｂに形成されている係止凹部（図示せず）に係止するようにくぼみ部（係止凸部）が形成されている。このように金属ケース１３と絶縁ホルダー１５とが、一方の側が金属ケース１３の接触端面部１３ａで、他方の側がくぼみ部と係止凹部との係止で一体化されており、金属ケース１３、磁石１２、絶縁ホルダー１５、可動接続端子１４が一体に組み付けられている。このようにすることで、プラグ１０の組み付けが容易になる。なお、前述した磁石１２は丸形をした一つの磁石からなるものであるが、磁石は、丸形をしたものであって、軸線方向を含む面で切断した場合、多極着磁化され、磁石の一方の端面が片面多極になっているものであってもよい。言い換えると、この磁石は、軸線方向と直交する面内において、多極着磁化され、磁石の一方の端面が片面多極になっているものであるとよい。このような、片面多極の磁石とすると大きな吸着力を得ることができる。

可動接続端子１４は、一方の側に形成されている小径の第１軸部１４ａと、他方の側に形成されている第１軸部より大径の第３軸部１４ｃと、第１軸部１４ａと第３軸部１４ｃの中間に形成されている第２軸部１４ｂとからなっている。第２軸部１４ｂは、第３軸部１４ｃより大径に形成されている。この可動接続端子１４は、接点部に接触不良等を生じさせないように、導電性金属メッキ（例えば、金メッキ）等が施されている。

絶縁ホルダー１５は、第２貫通孔である第１穴部１５ｃに、可動接続端子１４の第１軸部１４ａが摺動可能に挿入され、第２穴部１５ｄに第２軸部１４ｂ、第３軸部１４ｃが挿入されている。可動接続端子１４の第１軸部１４ａと第２軸部１４ｂとの間の端面部１４ｄが、絶縁ホルダー１５の第１穴部１５ｃと第２穴部１５ｄとの間に形成される端面部１５ｅに当接可能になっている。第３軸部１４ｃと第２内周部１５ｄとの間には、端子用バネ１８が設けられている。端子用バネ１８は、一方の側が可動接続端子１４の端面１４ｆに、他方の側がケース本体１１の中間壁部１１ａの端面１１ｂに接するように設けられており、ケース本体１１に対して、常時、可動接続端子１４を一方の方向側に付勢するように設けられている。

ケース本体１１の中間壁部１１ａと内周部１１ｃとの間には、第２固定端子１６、及び、第１固定端子１７が設けられている。第２固定端子１６は、他方の側の面１６ｂに、ケーブル１９の一方の電線１９ａがはんだ付けされている。第２固定端子１６は、一方の側に折り返し部１６ｃが形成され、中間壁部１１ａの他方の側の端面１１ｄの近傍に弾性変形可能なＵ字状の接点部１６ａが形成されている。接点部１６ａは、可動接続端子１４が、他方の側に移動したときプラグ側の可動接続端子１４の第３軸部１４ｃの外周面と接して、電気的に導通が図られる。また、可動接続端子１４が、一方の側に移動したとき、可動接続端子１４の第３軸部１４ｃの外周面と離れ、電気的導通が遮断されるようになっている。プラグ１０の一方の電線１９ａ、第２固定端子１６、可動接続端子１４、第２コネクタ３０の第１接点部３２は、ＤＣ（直流）出力の正極（＋極）側のための回路を形成するためのものである。

第１固定端子１７は、他方の側の面１７ａに、ケーブル１９の他方の電線１９ｂがはんだ付けされている。第１固定端子１７は、一方の側の面１７ｂが金属ケース１３の他方の側の外周面１３ｃに接して、電気的導通が図られるようになっている。プラグ１０の他方の電線１９ｂ、第１固定端子１７、金属ケース１３、第２コネクタ（レセプタクル）３０の第３固定端子３３は、ＤＣ（直流）出力のＧＮＤ回路を形成するためのものである。

第２コネクタ（以下、レセプタクルと記載）３０の構成について説明を行う。
レセプタクル３０は、第２本体（レセプタクル側のケース本体）３１と、受電コンタクトピン３２、第３固定端子３３とから構成されている。ケース本体３１は、絶縁材料から形成されているものである。ケース本体３１の中心部には、導電性材料から形成された受電コンタクトピン３２が設けられている。ケース本体３１には、導電性材料からなるリング状の接触部が形成された第３固定端子３３が設けられている。受電コンタクトピン３２、第３固定端子３３は、接触不良等を防止するため、導電性金属メッキ（例えば、金メッキ）が施されている。

この受電コンタクトピン３２は、レセプタクル３０にプラグ１０が差し込まれたとき、可動接続端子１４の一方の側の端部１４ｅと接してこの間の電気的導通が図られるものである。第３固定端子３３は、レセプタクル３０にプラグ１０が差し込まれたとき、金属ケース１３の接触端面部１３ａと接してこの間の電気的導通が図られるものである。また、レセプタクル３０からプラグ１０が離脱されたとき、受電コンタクトピン３２と可動接続端子１４の一方の側の端部１４ｅとは離間し、この間の電気的導通が遮断される。同様に、第３固定端子３３と金属ケース１３の接触端面部１３ａとは離間し、この間の電気的導通が遮断される。

次に、使用する人が行うプラグ１０とレセプタクル３０との着脱操作について、説明を行う。まず、使用する人がレセプタクル３０にプラグ１０を差し込む操作、及び、差し込み時のプラグ１０とレセプタクル３０との関係について説明を行う。
使用する人が、レセプタクル３０に、プラグ１０を差し込む。プラグ１０は、金属ケース１３の先端部１３ａが第３固定端子３３に接する位置まで差し込まれる。金属ケース１３は、第１固定端子１７を介して、他方の電線１９ｂに電気的に導通しているので、ケーブル１９の他方の電線１９ｂから第３固定端子３３まで、電気的に接続されることになる。また、可動接続端子１４は、可動接続端子１４の一方の側の端部１４ｅが受電コンタクトピン３２に接するとともに、受電コンタクトピン３２に押されて、可動接続端子１４が他方の方向に移動する。可動接続端子１４が他方の方向に移動すると、可動接続端子１４の第３軸部１４ｃが第２固定端子１６を弾性変形させながら接点部１６ａと接触する。受電コンタクトピン３２は、可動接続端子１４、第２固定端子１６を介してケーブル１９の一方の電線１９ａに電気的に接続される（図２参照）。この差し込み操作の際、作業者は、方向性を考慮することなく差し込めるので、操作が容易である。

次に、使用する人がレセプタクル３０からプラグ１０を離脱させる操作、及び、離脱時のプラグ１０とレセプタクル３０との関係について説明を行う。
使用する人が、レセプタクル３０からプラグ１０を離脱させる。レセプタクル３０からプラグ１０が離脱されたとき、受電コンタクトピン３２と可動接続端子１４の先端部とは離間し、この間の電気的導通が遮断される。同様に、第３固定端子３３と金属ケース１３の接触端面部１３ａとは離間し、この間の電気的導通が遮断される（図１参照）。

〔第２の実施の形態〕
図５から７に基づいて、第２の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの説明を行う。図５は、本発明の第２の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの断面図であって、非接続状態を示す断面図、図６は、第２の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタの断面図であって、接続状態を示す断面図、図７は、第２の実施の形態の第１のコネクタを分解して示す分解図である。なお、この第２の実施の形態でも、説明の便宜上、図５、６における左方向を「一方の方向」とし、図５、６における右方向を「他方の方向」として説明を行う。

第２の実施の形態の直流電源用磁石式コネクタ５は、図７に示すように、ＡＣ−ＤＣアダプターまたはＵＳＢコネクタが接続された電源ケーブルの他方に取り付けられている第１のコネクタ（プラグ）５０と、小型電子機器に取り付けられている第２のコネクタ（レセプタクル）７０とから構成されるものである。第１のコネクタ５０は、第２のコネクタ７０に磁力により接続される形態のものである。
この直流電源用磁石式コネクタ（以下、磁石式コネクタと記載する。）５は、電源ケーブルのケーブル５９の一端側に設けられている第１コネクタ（プラグ）５０と、この第１コネクタ５０が接続される第２コネクタ（レセプタクル）７０とから構成されている。この第１コネクタ５０と第２コネクタ７０とは、長円形状または楕円形状をしたものである。

第１コネクタ（以下、プラグと記載する）５０の構成について説明を行う。プラグ５０は、第１本体（プラグ側のケース本体）５１、磁石５２、金属ケース５３、第１移動電気接点ピンである第１可動接続端子５４、第２移動電気接点ピンである第２可動接続端子５５、端子用バネ５８ａ、５８ｂ、第２固定端子５６、第１固定端子５７等から構成されている。ケース本体５１には、磁石収納穴５１ａ、磁石収納穴５１ａの両側に一対の構成で設けられる第１穴部５１ｂ、第２穴部５１ｃ、第１穴部５１ｂと同一軸線上の他方の側に設けられる第１バネ用穴部５１ｄ、第２穴部５１ｃと同一軸線上の他方の側に設けられる第２バネ用穴部５１ｅ、中間より他方の側よりに設けられる凹部５１ｆ等が形成されている。

磁石５２は、円筒形の磁石である。磁石５２の外周部５２ａ（図４参照）には、金属ケース５３が被せられ、ケース本体５１の一方の側が開口している磁石挿入穴５１ａに挿入されている。金属ケース５３は、導電体である金属（例えば、ステンレス）製のものである。この金属ケース５３は、磁石５２を収納して被い、かつ、磁石５２と一体に組み付けられるものであって、磁石５２を衝撃力から保護するための部材でもある。金属ケース５３には、磁石５２の外周部５２ａが挿入される内周部５３ｂと、一方の側に接触端面部５３ａが形成されている。接触端面部５３ａは、後述する第２コネクタ７０と接して、電気回路を形成するための部位である。この接触端面部５３ａは、円筒状の素材を絞り加工することで、端面に、所定の内径ｄ（図４参照）の穴を有する端面部を成形したものである。接触端面部５３ａを含む金属ケース５３は、接点部の接触不良を生じさせないように導電性金属メッキ（例えば、金メッキ）が施されている。

磁石収納穴５１ａの他方の側には、端子用穴が形成されており、この端子用穴には、第１固定端子５７が挿通されている。第１固定端子５７は、一方の側の部位５７ｂが金属ケース５３の端面部または外周面に当接するとともに、他方の側の部位５７ａにはケーブル５９の他方の電線５９ｂがハンダ付けされている。

第１可動接続端子５４は、一方の側に形成される第１軸部５４ａ、他方の側に形成される第２軸部５４ｂ、第１軸部５４ａと第２軸部５４ｂとの間の鍔部５４ｃが形成されている。第１軸部５４ａは第１穴部５１ｂに挿入され、ケース本体５１に対して第１可動接続端子５４が移動可能になっている。第２軸部５４ｂとバネ用穴部５１ｄとの間には端子用バネ５８ａが設けられ、第１可動接続端子５４の鍔部５４ｃの端面５４ｄを介して、第１可動接続端子５４を一方の方向側に、常時、付勢している。第１可動接続端子５４は、一方の方向側に移動したとき、鍔部５４ｃが第１穴部５１ｂと第２穴部５１ｄとの間の端面に当接することで位置決めされている。

第２可動接続端子５５は、一方の側に形成される第１軸部５５ａ、他方の側に形成される第２軸部５５ｂ、第１軸部５５ａと第２軸部５５ｂとの間の鍔部５５ｃが形成されている。第１軸部５５ａは第１穴部５１ｃに挿入され、ケース本体５１に対して第２可動接続端子５５が移動可能になっている。第２軸部５５ｂとバネ用穴部５１ｅとの間には端子用バネ５８ｂが設けられ、第２可動接続端子５５の鍔部５５ｃの端面５５ｄを介して、第１可動接続端子５５を一方の方向側に、常時、付勢している。第２可動接続端子５５は、一方の方向側に移動したとき、鍔部５５ｃが第１穴部５１ｃと第２穴部５１ｅとの間の端面に当接することで位置決めされている。この第１可動接続端子５４と、第２可動接続端子５５とは、磁石５２を中心に対向して２個配置されているものである。

凹部５１ｆには、第２固定端子５６が設けられている。第２固定端子５６は、凹部５１ｆの他方の側に設けられた平板状の端子板部５６ａと、端子板部５６ａから一方の方向に突出し、先端がＵ字状に形成されている一対の接点部５６ｂ（第１可動接続端子側）、５６ｂ（第２可動接続端子側）とから形成されている。接点部５６ｂ、５６ｂは、第１可動接続端子５４または第２可動接続端子５５が、他方の側に移動したとき、第２軸部５４ｂまたは第２軸部５５ｂの外周面と当接して、この間が電気的に導通した状態となるように構成されているものである。端子板部５６ａには、ケーブル５６の一方の電線５９ａがハンダ付けされている。

第２コネクタ（以下、レセプタクルと記載）７０の構成について説明を行う。
第１本体（レセプタクル側のケース本体）７１は絶縁材料で形成されているものであって、第１可動接続端子５４又は第２可動接続端子５５と当接可能な受電コンタクトピン７４を挿入するための第１穴部７１ｂ、金属ケース５３と当接可能な第３固定端子７２が設けられる凹部７１ｃ、第３固定端子７２と電気的に接続される端子部７３を挿入するための第２穴部７１ａが設けられている。第３固定端子７２は、導電性のある金属製の部材である。第３固定端子７２の穴部には、導電性の材料で形成されている端子部７３の軸部が接するように固定され、第３固定端子７２と端子部７３とが、電気的に導通するようになっている。端子部７３は、ケース本体７１に対して、軸線方向に移動しないように止め輪７３ａによって固定されている。また、第３固定端子７２及び端子部７３と、第１可動接続端子５４及び第２可動接続端子５５とは、プラグ５０とレセプタクル７０とが接続された状態のときでも所定の間隙を有し、接触しないように固定されている。受電コンタクトピン７４は、ケース本体７１によって、第３固定端子７２、端子部７３と、電気的に非導通状態に設けられ、ケース本体７１に対して、軸線方向に移動しないように止め輪７４ｂで固定されている。

次に、着脱動作時におけるプラグ５０とレセプタクル７０との関係について説明を行う。
レセプタクル７０に対してプラグ５０を差し込むと、受電コンタクトピン７４の先端部７４ａが、第１可動接続端子５４または第２可動接続端子５５と当接するとともに、受電コンタクトピン７４の先端部７４ａが、第１可動接続端子５４または第２可動接続端子５５を押圧して他方の側に移動させる。例えば、第１可動接続端子５４が押圧されて移動したとすれば、第１可動接続端子５４の第２軸部５４ｂの外周面が接点部５６ｂ（第１可動接続端子側）を弾性変形させながら接する。逆に、第２可動接続端子５５が押圧されて移動したとすれば、第２可動接続端子５５の第２軸部５５ｂの外周面が接点部５６ｂ（第２可動接続端子側）を弾性変形させながら接する。このことで、第１可動接続端子５４または第２可動接続端子５５と、一対の接点部５６とが、電気的に導通状態となる。また、第３固定端子７２が金属ケース５３の当接端面部５３ａと接触して、電気的に導通状態となる（図６参照）。

レセプタクル７０に対してプラグ５０を離脱させると、受電コンタクトピン７４の先端部７４ａと第１可動接続端子５４または第２可動接続端子５５とが離隔した状態となり、電気的に非導通状態となる。また、第３固定端子７２と金属ケース５３とが離隔した状態となり、電気的に非導通状態となる（図５参照）。

次に、作業者が行うプラグ５０とレセプタクル７０との着脱操作について説明を行う。まず、レセプタクル７０にプラグ５０を差し込む操作について説明を行う。
使用する人が、レセプタクル７０にプラグ５０を差し込む。プラグ５０は、金属ケース５３の先端部５３ａが端子部７３に接する位置まで差し込まれる。金属ケース５３は、第１固定端子５７を介して、他方の電線５９ｂに電気的に導通しているので、ケーブル５９の他方の電線５９ｂから第３固定端子７２、端子部７３まで、電気的に接続されることになる。また、第１可動接続端子５４又は第２可動接続端子５５は、一方の側の端部が受電コンタクトピン７４に接するとともに、受電コンタクトピン７４に押されて、第１可動接続端子５４または第２可動接続端子５５が他方の方向に移動する。第１可動接続端子５４または第２可動接続端子５５が他方の方向に移動すると、第３軸部５４ｃまたは第３軸部５５ｃが第２固定端子１６を弾性変形させながら接点部５６ｂと接触する。受電コンタクトピン７４は、第１可動接続端子５４又は第２可動接続端子５５、第２固定端子５６を介してケーブル５９の一方の電線５９ａに電気的に接続される。このプラグ５０をレセプタクル７０に差し込む操作の際、作業者は、方向性を考慮することなく差し込めるので、操作が容易である。

レセプタクル７０からプラグ５０を離脱させる操作について、説明を行う。
使用する人が、レセプタクル７０からプラグ５０を離脱させる。レセプタクル７０からプラグ５０が離脱されたとき、受電コンタクトピン７４と第１可動接続端子５４または第２可動接続端子５５の先端部とは離間し、この間の電気的導通が遮断される。同様に、第３固定端子７２と金属ケース５３の接触端面部５３ａとは離間し、この間の電気的導通が遮断される。

以上、本発明の実施の形態、他の実施の形態について説明したが、本発明はこの形態に限定されることはなく、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。例えば、磁石は、断面円形状のもので説明を行っているが、断面楕円形状のもの、長円形状のもの、四角形状のもの等であってもよい。このようにすると、吸着面積を大きくできるため、磁石を小型化することができる。磁石を小型化することにより、磁石式コネクタの小型化が図れる。また、他の実施の形態の磁石式コネクタは、移動電気接点ピンを磁石を中心に２個設けたもので説明を行っているが、移動電気接点ピンを磁石を中心に２個以上複数個設けたものであってもよい。さらに、磁石が収納される金属ケースは、接触端面部を形成するための絞り加工等によりその形状が調整され、接触端面部の軸線方向の厚みｔ（図４参照）が調整可能な構成になっているとよい。このような構成になっていると、接触端面部の厚みの調整により磁力を可変にすることができるため、吸着力の調整を行うことができる。

１…直流電源用磁石式コネクタ
１０…第１コネクタ（プラグ）
１１…第１本体（プラグ側のケース本体）
１２…磁石
１３…金属ケース
１４…移動電気接点ピン（可動接続端子）
１５…絶縁ホルダー
１６…第２固定端子
１７…第１固定端子
１８…可動端子用バネ
１９…ケーブル
２０…蓋体
３０…第２コネクタ（レセプタクル）
３１…第２本体（レセプタクル側のケース本体）
３２…受電コンタクトピン
３３…第３固定端子
５…直流電源用磁石式コネクタ
５０…第１コネクタ（プラグ）
５１…第１本体（プラグ側のケース本体）
５２…磁石
５３…金属ケース
５４…第１電気接点ピン（第１可動接続端子）
５５…第２電気接点ピン（第２可動接続端子）
５６…第２固定端子
５７…第１固定端子
５８ａ、５８ｂ…可動端子用バネ
５９…ケーブル
７０…第２コネクタ（レセプタクル）
７１…第２本体（プラグ側のケース本体）
７２…第３固定端子
７３…端子部
７４…受電コンタクトピン

Claims (8)

1. 電子機器に、配線を接続するためのコネクタにおいて、
   絶縁素材からなる第１本体（１１，５１）と、
   前記第１本体に固定され、ケーブル（１９，５９）の一方の導体に接続された導電性の第１固定端子（１７，５７）と、
   前記第１本体に設けられた磁石（１２，５２）と、
   前記第１本体に固定されたものであり、一方の端部に端面が形成され、前記端面（１３ａ，５３ａ）が前記磁石の吸着面に接し、他方の側が前記第１固定端子と電気的に接続されたものであり、前記磁石を収納して被いかつ前記磁石が一体に組み付けられた導電性を有する金属ケース（１３，５３）と、
   前記第１本体に固定され、前記ケーブルの他方の導体に接続された導電性の第２固定端子（１６，５６）と、
   前記第１本体に軸線方向に移動自在にバネ（１８，５８ａ，５８ｂ）で付勢して配置され、他方の側に移動したとき、前記第２固定端子と摺動自在に接する導電性の移動電気接点ピン（１４，５４，５５）と
   からなる第１コネクタ（１０，５０）が構成され、
   前記第１コネクタと電気的に接続される第２コネクタ（３０，７０）は、
   絶縁素材からなる第２本体（３１，７１）と、
   前記第２本体に配置され、前記第１コネクタの前記金属ケースの前記端面（１３ａ，５３ａ）と接触し前記磁石（１２，５２）の磁力で吸着される磁性体である第３固定端子（３３，７２）と、
   前記第２本体に配置され、前記移動電気接点ピン（１４，５４，５５）の一方の端部と当接して接触し、前記移動電気接点ピンを移動させる受電コンタクトピン（３２，７４）とからなる
   ことを特徴とする直流電源用磁石式コネクタ。
2. 請求項１に記載の直流電源用磁石式コネクタにおいて、
   前記磁石（１２）は、中心に第１貫通孔（１２ｂ）が形成されており、
   前記第１本体（１１）に固定され、一部（１５ａ）が前記第１貫通孔に挿入され、かつ前記第１貫通孔と同軸に貫通する第２貫通孔（１５ｃ）が形成され絶縁性を有した絶縁ホルダー（１５）を有し、
   前記移動電気接点ピン（１４）は、前記第２貫通孔（１５ｃ）に軸線方向に移動自在に前記バネ（１８）で付勢して挿入されている
   ことを特徴とする直流電源用磁石式コネクタ。
3. 請求項１に記載の直流電源用磁石式コネクタにおいて、
   前記磁石（５２）を収納する金属ケース（５３）は、１個であり、
   前記移動電気接点ピン（５４，５５）は、前記磁石（５２）を中心に対向して複数個配置されている
   ことを特徴とする直流電源用磁石式コネクタ。
4. 請求項２又は３に記載の直流電源用磁石式コネクタにおいて、
   前記移動電気接点ピン（１４，５４，５５）は、断面が円形の棒状部材であり、前記第２固定端子（１６，５６）に前記棒状部材の外周面が接して、電気的に導通する
   ことを特徴とする直流電源用磁石式コネクタ。
5. 請求項２又は３に記載の直流電源用磁石式コネクタにおいて、
   前記磁石（１２，５２）は、軸線方向と直交する面が多極着磁化され、前記磁石の一方の端面が多極になっているものである
   ことを特徴とする直流電源用磁石式コネクタ。
6. 請求項２に記載の直流電源用磁石式コネクタにおいて、
   前記金属ケース（１３）は、前記磁石（１２）を収納した状態で、前記絶縁ホルダー（１５）と一体に固定されているものである
   ことを特徴とする直流電源用磁石式コネクタ。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載された直流電源用磁石式コネクタにおいて、
   前記磁石は、外形の断面形状が、円形状、楕円形状、長円形状、四角形状から選択される１種の形状のものである
   ことを特徴とする直流電源用磁石式コネクタ。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載された直流電源用磁石式コネクタにおいて、
   前記金属ケースは、前記端面の軸線方向の厚さが調整可能になっている
   ことを特徴とする直流電源用磁石式コネクタ。

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