JPH10255894A - 電磁着脱コネクタ - Google Patents
電磁着脱コネクタInfo
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- JPH10255894A JPH10255894A JP9056260A JP5626097A JPH10255894A JP H10255894 A JPH10255894 A JP H10255894A JP 9056260 A JP9056260 A JP 9056260A JP 5626097 A JP5626097 A JP 5626097A JP H10255894 A JPH10255894 A JP H10255894A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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- H01R13/6205—Two-part coupling devices held in engagement by a magnet
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- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- Micromachines (AREA)
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Abstract
コネクタとの着脱を自動的に、かつ精度良く制御可能な
電磁着脱コネクタを提供する。 【解決手段】 各々が可動部および固定部を有する、対
をなす雌型コネクタ3および雄型コネクタ4を備え、各
可動部が、相互に接続可能な端子列31,41および相
互に嵌合可能なガイド32,42を有し、可動部同士が
互いに対向する状態で各固定部同士が相対的に固定状態
に保持されるとともに、永久磁石35,45と電磁石3
6,46とを雌型コネクタ3および雄型コネクタ4の所
定位置に配設し、可動部同士の着脱を、永久磁石35,
45に電磁石36,46の電磁力を作用させることによ
って行なう。この構造によれば、永久磁石35に対し
て、可動部同士が近づく方向あるい互いに遠ざかる方向
に電磁力を作用させることにより、着脱のための駆動制
御を行なうことができる。
Description
をなす雌型コネクタおよび雄型コネクタ同士を着脱す
る、LSI等の半導体装置を含む電子機器や精密機器、
医療機器等の相互間の電気的な接続、あるいは、水中,
空中,高温,低温,狭所における機器接続を行なうため
の電磁着脱コネクタに関し、特に、マイクロマシンの分
野など、微細でかつ接点密度の高いコネクタを必要とす
る分野で使用可能なマイクロコネクタとして適した電磁
着脱コネクタに関するものである。
ート型パソコン、インクジェットプリンタなどの情報通
信機器の分野を中心として、機器の小型化が急速に進ん
でいる。それに伴って、これらの配線部分の小型化への
要求も大きい。コネクタについても、メモリカードやノ
ート型パソコン用入出力制御カードなどにおいて、小型
化が推し進められている。
線リソグラフィ、めっき、モールド(鋳型形成)等の一
連の工程を行なうLIGAプロセスがある。この技術を
用いて作成されたマイクロコネクタの例としては、たと
えば、J.Micromech.Microeng.V
ol.2P.133に記載されている、ドイツ・マイク
ロパーツ社の試作例がある。
を示す。また、図11中の雌型コネクタ電極65および
雄型コネクタ電極66の拡大図を図12に示す。このマ
イクロコネクタは、図11に示すように、雄型コネクタ
68上のガイドピン70(1mm×2mm×0.25m
m)を雌型コネクタ67上のガイド穴69に嵌合するこ
とによって雌型コネクタ電極65と雄型コネクタ電極6
6との接続が行なわれ、マイクロコネクタが機械的に保
持されるものであった。
の構造では、雌型コネクタ電極65および雄型コネクタ
電極66の接続に際して、両者相互の位置関係について
精密なアライメントが必要であり、着脱操作を、顕微鏡
を用いた目視によって人が直接操作するか、特別に設計
された駆動装置を用いて外部から制御しなければならな
い。したがって、マイクロマシンに使用するような微細
高密度接続では、コネクタの着脱に必要な位置精度およ
び駆動力の制御を適切に行なうことが容易ではないとい
う問題があった。
て、本願と同一出願人による特願平9−6712号にお
いて、永久磁石の吸引力で、コネクタの接続状態での端
子接続を維持するマイクロコネクタが提案されている。
このマイクロコネクタは、図12に示す構造を有してい
る。
型コネクタ23において、基板25上には、堆積された
導電材料からなる複数の配線層26が形成される。配線
層26の一端からは、導電材料からなる雄型コネクタ電
極24が突き出ている。ピン電極24の先端部はテーパ
ー状となっている。電極24は、基板25上において、
図12(b)に示すように、直線的でなく2次元的、た
とえばマトリクス状に配列されており、それぞれがスペ
ーサ27で囲まれている。
て、雌型コネクタ15において、基板17上には、堆積
された導電材料からなる複数の配線層18が形成され、
配線層18の一端には、それぞれ雌型コネクタ電極16
が形成されている。雌型コネクタ電極16は導電材料か
らなり、図12(b)におけるピン電極24に対応する
ように、2次元的に、たとえばマトリクス状に、配列さ
れている。雌型コネクタ電極16には、ピン電極24を
電気的接続のために受容する穴16aがそれぞれ形成さ
れている。雌型コネクタ電極16もまたスペーサ19に
囲まれている。
(a)の雌型コネクタ15とは、基板25と基板17と
をそれぞれ電極が形成された面同士を向かい合せて重ね
ることにより、電気的に接続される。このとき、雄型コ
ネクタ電極24と雌型コネクタ電極16との位置合せ
は、雄型コネクタ23上に設けられた磁性層28と、雌
型コネクタ15上に設けられた磁性層20とを合せるこ
とによって行なわれる。それぞれ永久磁石を構成する磁
性層28と磁性層20とは、互いに吸引し合い、コネク
タ同士を接合させる。
の吸引力を利用するマイクロコネクタでは、永久磁石間
の吸引力は、その対向間隔の増加とともに急激に低下す
る。したがって、雌型コネクタと雄型コネクタとの接続
時の接続状態を維持することは可能であるが、雌型コネ
クタと雄型コネクタとを近づけたり分離させたりする際
には、雌型コネクタと雄型コネクタとを十分近づけない
限り、それらを動かすだけの吸引力が永久磁石間に生じ
ず、その永久磁石の吸引力を利用することができない。
その結果人手による操作に依らざるを得ないことにな
り、人が直接手を使えない環境では、着脱操作を行なう
ことが困難であるという問題がある。
合時の永久磁石同士の吸引力が強いために、それらを分
離する際には、それらを互いに引き離す強い力を外部か
ら作用させなければならないという問題もあった。
め、人手を用いることなく、雌型コネクタと雄型コネク
タとの着脱を自動的に、かつ精度良く制御可能な電磁着
脱コネクタを提供することを目的とする。
求項1に記載の本発明の電磁着脱コネクタは、各々が可
動部および固定部を有する、対をなす雌型コネクタおよ
び雄型コネクタを備え、各可動部が、相互に接続可能な
端子列および相互に嵌合可能なガイドを有し、可動部同
士が互いに対向する状態で各固定部同士が相対的に固定
状態に保持されたコネクタであって、所定方向に着磁さ
れた永久磁石と電磁石とを対をなす雌型コネクタおよび
雄型コネクタの所定位置に配設し、可動部同士の着脱
を、永久磁石に電磁石の電磁力を作用させることによっ
て行なうことを特徴とする。
に対して、可動部同士が近づく方向あるい互いに遠ざか
る方向に電磁力を作用させるように、電磁石に電流を流
すことにことにより、人手を用いることなく可動部同士
の相対的移動のための駆動を行なうことができる。その
駆動力は、電磁石に対して電流をたとえばパルス状に流
すなどの方法によって、比較的容易に微調整を行なうこ
とが可能であり、また、永久磁石による吸引力のみを用
いる場合にくらべて、可動部の移動ストロークを大きく
確保することができる。
コネクタは、各々が可動部および固定部を有する、対を
なす雌型コネクタおよび雄型コネクタを備え、各可動部
が、相互に接続可能な端子列および相互に嵌合可能なガ
イドを有し、可動部同士が対向する状態で各固定部同士
が相対的に固定状態に保持されたコネクタであって、対
をなす雌型コネクタおよび雄型コネクタの少なくとも一
方の可動部に、所定方向に着磁された永久磁石が配設さ
れるとともに、該永久磁石が配設された可動部側の固定
部には、永久磁石の周囲を取り囲むように電磁石が固定
され、電磁石の電磁力を永久磁石に作用させて可動部同
士を駆動することによって、対をなす雌型コネクタおよ
び雄型コネクタ同士を着脱することを特徴とする。
流すことにより電磁石の内側に配された永久磁石の位置
に発生する磁束によって、永久磁石に電磁力を作用させ
ることになるため、効率よく電磁石による駆動力を永久
磁石に印加することができる。その結果、コネクタの着
脱のためのストロークをより大きく確保できるととも
に、駆動力の調整もより容易に行なうことが可能にな
る。
おいては、上記請求項1に記載の構成において、請求項
3に記載のように、可動部の相対的移動方向に永久磁石
よりも長い内部空間を有するとともに、該方向の両端が
閉塞された筒状部材を、永久磁石を配設する側の可動部
に固定し、各永久磁石が、各筒状部材の内部空間内にお
いて軸方向にスライド可能に配されている。
コネクタと雄型コネクタとの接続状態から分離する際
に、可動部同士の相対的な位置を変えることなく、電磁
石にの電磁力によって筒状部材内の永久磁石同士の間隔
を引き離すことができる。したがって、雌型コネクタと
雄型コネクタとを接続したままの状態で、両者間の接合
力を大きく低下させることができるため、両者の分離を
より容易に行なわせることができる。
しい実施例においては、請求項4に記載のように、上記
請求項2または3に記載の構成において、対をなす雌型
コネクタおよび雄型コネクタの各々の可動部に、相互に
吸引力を発生する方向に着磁された永久磁石を配設する
ことにより、可動部同士の接続時において、永久磁石同
士の吸引力によって接続を維持するようにしている。
タは、各々が可動部および固定部を有する、対をなす雌
型コネクタおよび雄型コネクタを備え、各可動部が、相
互に接続可能な端子列および相互に嵌合可能なガイドを
有し、可動部同士が略同軸に配されて対向する状態で各
固定部同士が相対的に固定状態に保持された、コネクタ
であって、対をなす雌型コネクタおよび雄型コネクタの
少なくとも一方の可動部に、鉄心のまわりにコイルを巻
き付けた電磁石を固定するとともに、該電磁石を固定し
た可動部側の固定部には、鉄心と略同軸に、コイルを取
り囲むように配されたリング状の永久磁石を固定し、電
磁石の電磁力を永久磁石に作用させて可動部同士を相対
的に移動させることにより、対をなす雌型コネクタおよ
び雄型コネクタ同士を着脱することを特徴とする。
流すことにより電磁石を取り囲む永久磁石の位置に発生
する磁束によって、永久磁石に電磁力を作用させること
になるため、効率よく電磁石による駆動力を永久磁石に
作用させることができる。その結果、請求項2に記載の
構成と同様に、コネクタの着脱のためのストロークをよ
り大きく確保できるとともに、駆動力の調整もより容易
に行なうことが可能になる。
おいては、請求項6に記載のように、上記請求項5の構
成において、リング状の永久磁石が、鉄心の中心軸の径
方向に着磁されている。
しい実施例においては、請求項7に記載のように、上記
請求項5または6の構成において、対をなす雌型コネク
タおよび雄型コネクタの両方の可動部に、互いに略同軸
に配された棒状の対をなす鉄心と、該鉄心のまわりに巻
き付けたコイルとを有する電磁石を固定するとともに、
両方の固定部に、各々の電磁石のコイルを取り囲むよう
に配された、対をなすリング状の永久磁石を固定し、対
をなす永久磁石を互いに逆方向に着磁し、永久磁石から
の磁束を対をなす鉄心内に集めて対をなす鉄心同士の吸
引力を発生させることによって、可動部同士の接続時に
おける接続を維持するようにしている。
ネクタは、請求項8に記載のように、可動部に、対応す
る固定部に対して相対的に、可動部同士の接続を解除す
る方向に付勢力を作用する弾性力印加手段をさらに備え
ることにより、対をなす可動部が互いに接続された状態
から分離する際に必要な、電磁石が作用すべき電磁力を
低減することができ、その結果、コネクタの接続と分離
を容易に行なわせることが可能となる。
て、図面に基づいて説明する。
クタ(以下、「コネクタA」とする)は、図1に示すよ
うに、雌型コネクタ3と雄型コネクタ4とを、互いにそ
の端子31,41およびガイド32,42を円周状に設
けた端子基板33,42同士を対向させた状態で配設し
ている。端子基板33,42のそれぞれには、スペーサ
34a,44aとスペーサ34b,44bとの間に挟む
ようにして、円柱状の永久磁石35,45が固定されて
いる。
のそれぞれは、永久磁石35,45の周りを取り囲むよ
うに設けられたリング状の鉄心36a,46aおよび励
磁コイル36b,46bからなる電磁石36,46を有
しており、これらの電磁石36,46は相対的に固定さ
れていて、本発明の固定部を構成する。また端子基板3
3,43および永久磁石35,45は、電磁石36,4
6に対して、その中心軸方向、すなわち図1に示すx軸
方向に相対的に移動可能に保持されており、本発明の可
動部を構成する。また、永久磁石35,45は、その中
心軸方向に、互いに吸引し合うように着磁されている。
うに動作する。まず、図1に示すような、雌型コネクタ
3と雄型コネクタ4とが分離した状態において、対をな
す永久磁石35,45が互いに近づく方向の電磁力を受
けるように、電磁石36,46の励磁コイル36b,4
6bに所定の電流を流すことにより、永久磁石35,4
5が互いに近づき、やがて雌型コネクタ3と雄型コネク
タ4とが接続状態となる。この状態では、永久磁石3
5,45間の間隔が極めて小さくなるため、電磁石3
6,46の励磁電流を切った後も、永久磁石35,45
自体の相互の吸引力によって、雌型コネクタ3と雄型コ
ネクタ4とが安定して接続状態に保持されることにな
る。
クタ4とを分離する際には、対をなす永久磁石35,4
5が互いに遠ざかる方向の電磁力を受けるように、電磁
石36,46の励磁コイル36b,46bに所定の励磁
電流を流すことにより、永久磁石35,45が互いに遠
ざかるように駆動され、やがて雌型コネクタ3と雄型コ
ネクタ4との接続ガ解除される。この状態では、永久磁
石35,45間の間隔が比較的大きくなるため、永久磁
石35,45自体の相互に作用する吸引力は極めて小さ
くなり、電磁石36,46の励磁電流を切った後も。雌
型コネクタ3と雄型コネクタ4との分離状態が安定して
保持される。
のための駆動力や駆動ストロークの調整は、電磁石3
6,46に印加する励磁電流を変化させたり、永久磁石
35,45の長さを適宜変えることによって容易に実現
可能である。また、たとえば、雌型コネクタ3側が永久
磁石35および電磁石36のいずれも有しない場合であ
っても、雄型コネクタ4側の永久磁石45および電磁石
46の軸方向長さを十分確保することによて、雄型コネ
クタ4側の電磁石46の励磁のみで、着脱可能な駆動ス
トロークを得ることができる。
脱コネクタ(以下、「コネクタB」とする)について、
図2に基づいて説明する。コネクタBは、図2に示すよ
うに、端子基板33,42、永久磁石35,45および
電磁石36,46を備える点で、上記コネクタAと共通
しており、永久磁石35,45の着磁方向もコネクタA
と同様である。コネクタBがコネクタAと異なるのは、
永久磁石35,45がそれぞれ、その軸方向長さよりも
長い柱状空間を有する、両端が閉塞された筒状部材3
7,47の柱状空間内に、摺動可能に配されている点で
ある。
のように説明される。図2に示す初期の離れた状態か
ら、たとえば雄型コネクタ4の電磁石46が励磁される
と、永久磁石45に電磁力が作用して、永久磁石45が
筒状部材47内の柱状空間を雌型コネクタ3側へ向かっ
て滑り、筒状部材47の雌型コネクタ3側閉塞端に当接
する。その結果、筒状部材47が雌型コネクタ3側へ押
されて、雌型コネクタ3と雄型コネクタ4との端子基板
33,42間距離が短くなる。端子基板33,42間距
離が短くなると、永久磁石35,45自体の磁力による
相互吸引力が大きくなって、端子31,41同士が図5
(a)に示すように接合され、永久磁石35,45同士
の吸引力によって接合状態が保持される。
互いに遠ざかる方向に電磁力が作用するように電磁石3
6,46を励磁すると、永久磁石35,45は、速やか
に筒状部材37,47内を互いに遠ざかる方向に摺動し
て、図5(b)に示すように、永久磁石35,45間の
距離が広がった状態になる。このように永久磁石35,
45間の距離が広がると、永久磁石35,45間の吸引
力が大幅に低下することになるため、端子31,41同
士を容易に分離することができるようになる。
脱コネクタ(以下、「コネクタC」とする)について、
図3に基づいて説明する。コネクタCは、図3に示すよ
うに、端子基板33,42を備えており、また、永久磁
石39,49を電磁石38,48の電磁力によって雌型
コネクタ3、雄型コネクタ4間の着脱を行なう点で、上
記コネクタA,Bと共通している。コネクタCがコネク
タA.Bと異なるのは、棒状の鉄心38a,48aを端
子基板33,42の中央に設けた穴に嵌合固定し、その
周りに励磁コイルを38b,48bを巻いて電磁石3
8,48を構成するとともに、励磁コイルを38b,4
8bの周りを囲む位置に、対をなすリング状の永久磁石
39,49を相互に固定した状態で配設している点であ
る。すなわち、雌型コネクタ3および雄型コネクタ4の
それぞれの可動部側に電磁石38,48を配し、それぞ
れの固定部側に永久磁石39,49を配したものであ
る。
8,48に所定の励磁電流を流すことによって、電磁石
38,48と永久磁石39,49との間に中心軸方向の
相対的電磁力が発生し、その結果可動部側の電磁石3
8,48同士が互いに近づく方向あるいは遠ざかる方向
に駆動され、上記コネクタA,Bと同様に雌型コネクタ
3と雄型コネクタ4との着脱動作を行わせることができ
る。
9,49の着磁方向を、その半径方向、すなわち鉄心3
8a,48aの中心軸から放射状に延びる方向とするこ
とが好ましい。また、永久磁石39,49が、雌型コネ
クタ3と雄型コネクタ4との接合状態において互いの吸
引力で接合を維持するように、それぞれを半径方向であ
りかつ反対方向に着磁することが好ましい。
するため、コネクタAないしCのそれぞれの電磁力によ
る着脱特性を、図4に示す比較例であるコネクタDとの
対比によって説明する。図4に示す比較例は、鉄心38
a,48aと励磁コイル38b,48bとからなる電磁
石38,48を、端子基板33,43の中央に設けた穴
に嵌合固定して、雌型コネクタ3および雄型コネクタ4
の可動部を構成したものであり、図示を省略した固定部
側には、永久磁石は配設されていない。
体的寸法仕様、各永久磁石の磁気特性、および各電磁石
に印加された励磁電流を、下記の表1に示す。
磁石を励磁した場合の、雄型コネクタの端子を駆動させ
る電磁力を実測した結果を、図6のグラフに示す。図6
においては、横軸に雄型コネクタ4の端子位置x、縦軸
に雄型コネクタ4の端子を駆動させる電磁力Fをとっ
て、その関係を表している。雄型コネクタ4の端子位置
xは、x=0において雌型コネクタ3から最も遠い位置
にあり、xが増加するにつれて両者が近づいていること
を意味している。また、記号gは、図1ないし4に示す
ように、雌型コネクタ3と雄型コネクタ4とが最も離れ
た状態での、雌型コネクタ3のガイド32先端と雄型コ
ネクタ4の端子基板43表面との距離(いわゆる初期ギ
ャップ)を示しており、図6のグラフにおいてx=g/
2となるのは、電磁石の励磁によって雄型コネクタ4の
可動部が、初期ギャップgの半分の距離だけ雌型コネク
タ3に近づいた位置にあることを意味している。この実
験に用いたコネクタAないしDの距離gとして0.7m
mを採用しており、x=g/2はx=0.35mmの位
置であることを意味する。
してのコネクタDにおいては、雌型コネクタ3からの雄
型コネクタ4の距離が最も大きい初期位置(x=0)の
とき、発生磁力が極めて小さくなるのに対して、本発明
品であるコネクタAないしCでは、同じ初期位置におい
て比較的大きな磁力が発生する。したがって、コネクタ
AないしCを用いることによって、コネクタDを用いた
場合に比べて、端子を着脱可能なストロークの範囲を比
較的大きく確保することができる。
保持の一態様を、コネクタAの雌型コネクタ3を例にと
って示している。この例においては、固定部側の電磁石
36を固定台51上面に固定し、端子基板33および永
久磁石35を含む可動部側を、固定台51の下部に一端
を固定した板ばね52の他端に取り付けたものである。
このように、板ばね51を介在させて可動部側と固定部
側との相対的保持を行なうことにより、たとえば、コネ
クタの接続状態において分離する方向に作用する板ばね
52の復元力によって、コネクタの分離動作をより容易
に行なうことが可能になるなど、板ばね51の弾性復元
力、磁力および端子間挿抜力を調整することによって、
着脱の操作性をより向上することができる。なお、可動
部側と固定部側との相対的保持のために介在させる弾性
復元力を印加する手段として、必ずしも板ばねを用いる
必要はなく、たとえばコイルばねなどの他の弾性部材を
介在させることによっても、同様の作用効果を実現可能
であることは言うまでもない。
す可動部のみを斜視図で示した図8に示すように、雌型
コネクタおよび雄型コネクタのそれぞれの接続面内に円
周状に配列された端子列を円筒形ガイドが同心状に取り
囲み、中心に磁石を配置することによって、アライメン
ト裕度が大きくなり、その結果着脱がより容易になると
いう利点がある。
れも、雌型コネクタ3側が雄型コネクタ4と同様の磁石
構造を有する必要はなく、固定部として単に端子基板に
端子列およびガイドを設けたものを用いることもでき
る。また、雌型コネクタ3および雄型コネクタ4とも
に、上記各実施の形態のようなほぼ軸対称の構造である
必要はなく、たとえば、可動部側に取り付けた棒状の永
久磁石の周りを固定部側の電磁石が囲む構造、あるいは
可動部側に取り付けた電磁石を取り囲む形状の永久磁石
を固定部側に取り付ける構造であれば、軸対称以外のも
のに本発明を適用することもできる。さらに、棒状ある
いはリング状の永久磁石の長さを適宜変更することによ
って、雌型コネクタおよび雄型コネクタ間の初期ギャッ
プgに応じて、着脱のための駆動ストロークを調整する
ことができる。
クロマシン用コネクタのように微細な多ピンのコネクタ
に適用する場合には、上記従来の技術の項で述べたLI
GA法を用いて、端子基板上に端子列をよびガイドを形
成することが有効である。
製造プロセスの一具体例を、その端子部分のみを拡大し
て示す。固定電極の製作は、雄コネクタの場合と同様
に、基板上への密着層の形成、レジストの塗布、SRリ
ソグラフィー、およびめっきの工程を経て行なわれる。
ストッパおよび配線も同様である。したがって、図では
スプリング電極の形成方法を特に示す。まず、図9
(a)に示す用に、基板130上に、密着層131およ
び犠牲層132のパターンを形成する。犠牲層とは、プ
ロセスの最後でウエットエッチングにより除去する層で
あり、たとえばチタンや銅によって形成される。次に、
図9(b)に示すように、基板130上にレジスト13
3を塗布する。SRリソグラフィーを行ない、現像の
後、図9(c)に示すようなレジストパターンが得られ
る。このパターンは、雌コネクタの端子に対応する形状
を有するものである。次いで、図9(d)に示すよう
に、ニッケルめっきを行なって、堆積されたニッケル1
34の表面を研磨する。図9(e)に示すようにレジス
トを除去した後、犠牲層132をウエットエッチングに
より除去すれば、図9(f)に示すようにニッケル13
4の一部が基板130から浮いた構造が得られる。この
浮いた部分が、端子電極のスプリング部となる。犠牲層
がチタンまたは銅で形成される場合、ウエットエッチン
グには、それぞれフッ酸または塩酸が用いられる。次い
で、基板上に永久磁石を接着すれば、雌コネクタが完成
する。
程において用いたX線マスクとして、図10(a)に示
すものが用いられる。また、雄型コネクタ側の端子列お
よびガイドの形成には、図10(b)に示すものが用い
られる。図10(a)(b)のそれぞれにおいて、斜線
を施した部分はマスクの支持層のみの部分、それ以外の
部分は、X線の吸収体層を含む部分である。吸収体層を
含む部分はX線を透過せず、支持層のみの部分がX線を
透過することにより、所望のレジストパターンが形成さ
れる。このLIGA法により、深いX線リソグラフィー
で、微細かつ高アスペクト比のレジスト構造の形成が可
能であり、そこへ厚膜のメッキをすることにより、金属
構造体がえられる。上述のように、この金属構造体をそ
のまま端子やガイド構造として用いることができるだけ
でなく、その金属構造体を金型として樹脂モールドし、
その樹脂型にめっきして、端子列およびガイド構造を形
成することも可能である。
で例示であって、制限的なものではないと考えられるべ
きである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、前
掲の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれること
が意図される。
コネクタによれば、永久磁石に対して電磁石の電磁力を
作用させることにより、人手を用いることなく可動部同
士の相対的移動のための駆動を行なうことができる。そ
の駆動力は、比較的容易に微調整を行なうことが可能で
あり、また、永久磁石による吸引力のみを用いる場合に
くらべて、可動部の移動ストロークを大きく確保するこ
とができる。このようなコネクタは、マイクロマシン分
野などでのマイクロコネクタに適用する場合に特に大き
な効果が期待されるが、本発明の特徴は、それが適用さ
れるコネクタ自体の大きさとは関わりなく発揮しうるも
のであり、マイクロコネクタ以外のコネクタに適用した
場合にも同様の効果を奏しうることは言うまでもない。
(コネクタA)の、雌型コネクタと雄型コネクタとが分
離された状態を示す断面図である。
(コネクタB)の、雌型コネクタと雄型コネクタとが分
離された状態を示す断面図である。
(コネクタC)の、雌型コネクタと雄型コネクタとが分
離された状態を示す断面図である。
(コネクタD)の、雌型コネクタと雄型コネクタとが分
離された状態を示す断面図である。
ための図であり、(a)は接合状態の断面図を、(b)
は接合状態から分離させる動作を開始させた直後の状態
の断面図をそれぞれ示している。
に励磁電流を印加したときの、雄型コネクタ側の端子位
置xと、雄型コネクタ側の端子を雌型コネクタ側へ駆動
する磁力Fとの関係を実測した結果を示すグラフであ
る。
石を含む固定部と、端子基板および永久磁石を含む可動
部とを、板ばねを介して相対的に保持した構造の一例を
示す斜視図である。
よび雄型コネクタ側の双方の、端子基板および永久磁石
を含む可動部同士が、分離された状態で対向する様子を
示す斜視図である。
た本発明の各実施の形態の雌型コネクタのLIGA法に
よる製造工程を、端子部のみを拡大して順次示す断面図
である。
ガイドを、図9に示すLIGA工程によって形成するた
めに使用されるX線マスクを示す図であり、(a)は雌
型コネクタ用、(b)は雄型コネクタ用のマスクを示し
ている。
来のマイクロコネクタの雌型コネクタおよび雄型コネク
タの接続部近傍の斜視図、(b)は、(a)の雄型コネ
クタ電極および雌型コネクタ電極の接続部近傍を拡大し
て示す斜視図である。
号において提案されたマイクロコネクタの雌型コネクタ
および雄型コネクタを示す平面図、(c)は、(a)中
のE−E線に沿う断面図で、(d)は(b)中のF−F
線に沿う断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 各々が可動部および固定部を有する、対
をなす雌型コネクタおよび雄型コネクタを備え、各前記
可動部が、相互に接続可能な端子列および相互に嵌合可
能なガイドを有し、前記可動部同士が互いに対向する状
態で各固定部同士が相対的に固定状態に保持された、コ
ネクタであって、 所定方向に着磁された永久磁石と電磁石とを前記対をな
す雌型コネクタおよび雄型コネクタの所定位置に配設
し、前記可動部同士の着脱を、前記永久磁石に前記電磁
石の電磁力を作用させることによって行なう、電磁着脱
コネクタ。 - 【請求項2】 各々が可動部および固定部を有する、対
をなす雌型コネクタおよび雄型コネクタを備え、各前記
可動部が、相互に接続可能な端子列および相互に嵌合可
能なガイドを有し、前記可動部同士が対向する状態で各
固定部同士が相対的に固定状態に保持された、コネクタ
であって、 前記対をなす雌型コネクタおよび雄型コネクタの少なく
とも一方の可動部に、所定方向に着磁された永久磁石が
配設されるとともに、該永久磁石が配設された可動部側
の前記固定部には、前記永久磁石の周囲を取り囲むよう
に電磁石が固定され、 前記電磁石の電磁力を前記永久磁石に作用させて前記可
動部同士を駆動することによって、前記対をなす雌型コ
ネクタおよび雄型コネクタ同士を着脱する、電磁着脱コ
ネクタ。 - 【請求項3】 前記可動部の相対的移動方向に前記永久
磁石よりも長い内部空間を有するとともに、該方向の両
端が閉塞された筒状部材を、前記永久磁石を配設する側
の前記可動部に固定し、前記各永久磁石が、前記各筒状
部材の前記内部空間内において軸方向にスライド可能に
配された、請求項2記載の電磁着脱コネクタ。 - 【請求項4】 前記対をなす雌型コネクタおよび雄型コ
ネクタの各々の可動部に、相互に吸引力を発生する方向
に着磁された永久磁石を配設することにより、前記可動
部同士の接続時において、前記永久磁石同士の吸引力に
よって接続を維持するようにした、請求項2または3記
載の電磁着脱コネクタ。 - 【請求項5】 各々が可動部および固定部を有する、対
をなす雌型コネクタおよび雄型コネクタを備え、各前記
可動部が、相互に接続可能な端子列および相互に嵌合可
能なガイドを有し、前記可動部同士が略同軸に配されて
対向する状態で各固定部同士が相対的に固定状態に保持
された、コネクタであって、 前記対をなす雌型コネクタおよび雄型コネクタの少なく
とも一方の可動部に、鉄心のまわりにコイルを巻き付け
た電磁石を固定するとともに、該電磁石を固定した可動
部側の前記固定部には、前記鉄心と略同軸に、前記コイ
ルを取り囲むように配されたリング状の永久磁石を固定
し、 前記電磁石の電磁力を前記永久磁石に作用させて前記可
動部同士を相対的に移動させることにより、前記対をな
す雌型コネクタおよび雄型コネクタ同士を着脱する、電
磁着脱コネクタ。 - 【請求項6】 リング状の前記永久磁石が、前記鉄心の
中心軸の径方向に着磁された、請求項5記載の電磁着脱
コネクタ。 - 【請求項7】 前記対をなす雌型コネクタおよび雄型コ
ネクタの両方の前記可動部に、互いに略同軸に配された
棒状の対をなす鉄心と、該鉄心のまわりに巻き付けたコ
イルとを有する電磁石を固定するとともに、両方の前記
固定部に、各々の電磁石のコイルを取り囲むように配さ
れた、対をなすリング状の永久磁石を固定し、 前記対をなす永久磁石を互いに逆方向に着磁し、前記永
久磁石からの磁束を前記対をなす鉄心内に集めて前記対
をなす鉄心同士の吸引力を発生させることによって、前
記可動部同士の接続時における接続を維持するようにし
た、請求項5または6記載の電磁着脱コネクタ。 - 【請求項8】 前記可動部に、対応する前記固定部に対
して相対的に、可動部同士の接続を解除する方向に付勢
力を作用する弾性力印加手段をさらに備えた、請求項1
ないし7のいずれかに記載の電磁着脱コネクタ。
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