JP2014165115A - マグネットコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクトを保護することができるとともに、コネクタ同士の接続が容易であるマグネットコネクタを提供する。
【解決手段】枡状部位１１を具備し固定部材側磁性要素１７が設けられている第１の固定部材７と、可動部材側磁性要素１９と第１のコンタクト２１とが設けられ前記第１の固定部材の枡状部位の内側で前記枡状部位に出入りする出入り方向に移動自在になっている可動部材９とを備えた第１のコネクタ３と、接続用磁性要素２７と第２のコンタクト２９とが設けられている第２の固定部材２５を備えた第２のコネクタ５とを有し、第１のコネクタに第２のコネクタが係合したとき可動部材側磁性要素が前記接続用磁性要素で吸引されて、可動部材が枡状部位の開口部２３側に位置し、第１のコンタクトが第２のコンタクトに導通するように構成されているマグネットコネクタ１である。
【選択図】図１０

Description

本発明は、マグネットコネクタに係り、特に、外部接続インタフェースで使用されるものに関する。

従来、図３０で示すようなマグネットコネクタ５０１が知られている（たとえば、特許文献１参照）。マグネットコネクタ５０１は、磁力を利用して、接続状態を保持し接触ばねを変位させ接触力を得ている。

そして、マグネットコネクタ５０１では、不意なこじり抜法（無理抜き）時のコネクタの破損を防止しているとともに、一方の嵌合面を凹凸の無いまたは凹凸の小さいフラットな構成としている。

また、図３５で示すようなマグネットコネクタ５０３が知られている（たとえば、特許文献２参照）。マグネットコネクタ５０３は、第１のコネクタ５０５と第２のコネクタ５０７とを備えて構成されている。マグネットコネクタ５０３は、マグネットコネクタ５０１と同様にして、第１のコネクタ５０５に対して第２のコネクタ５０７を上下方向（第１のコネクタ５０５に対して接近もしくは離反する方向）に移動することで、コネクタ同士の着脱を行っている。

また、図３３、３４で示すようなシャッター付きコネクタ５０９が知られている（たとえば、特許文献３参照）。シャッター部材付きコネクタ５０９では、シャッター５１１によって覆うことで、コネクタの嵌合部が露出しないようにしている。

そして、シャッター付きコネクタ５０９では、コネクタの嵌合部（コンタクト）が設けられている箇所への異物の入り込みを防止しているとともに、コネクタの嵌合部をユーザーが直接触れたり、物がコネクタの嵌合部に接触することを防止している。これにより、コネクタの嵌合部が変形したり汚れたりすることを防いでいる。また、シャッター付きコネクタ５０９では、シャッター５１１によりコネクタの嵌合部が隠されていることで、デバイスの外観の見栄えが良くなっている。

また、図３１、図３２で示すようなマグネットコネクタ５１３（５１３Ａ，５１３Ｂ）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。図３１で示すマグネットコネクタ５１３Ａは、プラグ側コネクタであり、図３１で示すマグネットコネクタ５１３Ｂは、レセプタブル側コネクタであり、マグネットコネクタ５１３Ａとマグネットコネクタ５１３Ｂがお互いに接続されるようになっている。マグネットコネクタ５１３では、筒状部位５１５の内側にコンタクト５１７を設けることで、コンタクト５１７を保護している。

特許第４７７４４３９号公報 特開平６−３４２６７９号公報 特許第４２５６６６１号公報

ところで、マグネットコネクタ５０１、マグネットコネクタ５０３では、コンタクト５１９が露出しており、コンタクト５１９の保護が不十分であるという問題がある。

マグネットコネクタ５０１、マグネットコネクタ５０３を、異物等が存在しない内装の接続で使用する場合には、トラブルはほとんど発生しない。しかし、マグネットコネクタ５０１、マグネットコネクタ５０３を外部接続インタフェースで使用すると、コンタクト（ピンコネクタの付勢接点）にユーザーが直接触れたり、物がコンタクトに接触したりして、コンタクトが変形するおそれが高くなる。また、コンタクトが汚れる等して、接触不良等の不具合を引き起こすおそれがある。

上述したコンタクトが変形するおそれ等を回避するために、シャッター付きコネクタ５０９や筒状部位５１５付きマグネットコネクタ５１３が採用されることがある。

筒状部位５１５付きマグネットコネクタ５１３（５１３Ａ，５１３Ｂ）では、図３２で示すマグネットコネクタ５１３Ｂの奥に凸形状（隆起部分）５１６を設ける必要があるので、マグネットコネクタ５１３Ｂの奥がフラットにならず、凸形状（隆起部分）５１６が高い場合は、こじり抜去（無理抜き）時にマグネットコネクタ５１３Ａとマグネットコネクタ５１３Ｂがお互いに干渉することによる破損を防止することができないし、凸形状が低い場合は、マグネットコネクタ５１３Ａ側のコンタクト接点を筒状部位５１５の間口（先端）付近に設ける必要があり、変形や汚れ防止に相反することになる。

また、シャッター付きコネクタ５０９では、シャッターを開くときに接続相手のカム部材（突起形状）などを利用している。また、シャッターを閉じるときには、ばね部材の力を利用している。これにより、構成が煩雑になっている。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、コンタクトを保護することができるとともに、コネクタ同士の接続が容易であるマグネットコネクタを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、枡状部位を具備し固定部材側磁性要素が設けられている第１の固定部材と、可動部材側磁性要素と第１のコンタクトとが設けられ前記第１の固定部材の枡状部位の内側で前記枡状部位に出入りする出入り方向に移動自在になっている可動部材とを備えた第１のコネクタと、接続用磁性要素と第２のコンタクトとが設けられている第２の固定部材を備えた第２のコネクタとを有し、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとがお互いに非係合になっている状態では、前記可動部材側磁性要素が前記固定部材側磁性要素に吸引されて前記可動部材が前記枡状部位の底壁部側に位置し、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタが係合したとき前記可動部材側磁性要素が前記接続用磁性要素で吸引されて、前記可動部材が前記枡状部位の開口部側に位置し、前記第１のコンタクトが前記第２のコンタクトに導通するように構成されているマグネットコネクタである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマグネットコネクタにおいて、前記枡状部位の開口部を開閉するシャッターを備え、前記シャッターは前記可動部材の移動によって開閉するように構成されており、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとがお互いに非係合になっている状態では、前記シャッターが前記枡状部位の開口部を閉じ、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタが係合するとき、前記可動部材の移動によって前記シャッターが前記枡状部位の開口部を開くように構成されているマグネットコネクタである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のマグネットコネクタにおいて、前記可動部材は、前記枡状部位の内側で前記第１の固定部材に対し、前記出入り方向に対して直交する２次元方向で移動自在になっており、前記第１のコネクタを前記第２のコネクタに係合させるときに前記可動部材を前記２次元方向に移動させ前記第２のコンタクトに対する前記第１のコンタクトの位置合わせをするためのガイド面が、前記可動部材と前記第２の固定部材とに設けられているマグネットコネクタである。

請求項４に記載の発明は、接続相手のコネクタに接続されるマグネットコネクタにおいて、枡状部位を具備し固定部材側磁性要素が設けられている第１の固定部材と、可動部材側磁性要素と第１のコンタクトとが設けられ前記第１の固定部材の枡状部位の内側で前記枡状部位の開口部に出入りする出入り方向に移動自在になっている可動部材とを有し、接続用磁性要素と第２のコンタクトとが設けられている第２の固定部材を備えた接続相手のコネクタと非係合になっている状態では、前記可動部材側磁性要素が前記固定部材側磁性要素に吸引されて前記可動部材が前記枡状部位の底壁部側に位置し、前記接続相手のコネクタが係合したとき、前記可動部材側磁性要素が前記接続用磁性要素で吸引されて、前記可動部材が前記枡状部位の開口部側に位置し、前記第１のコンタクトが前記第２のコンタクトに導通するように構成されているマグネットコネクタである。

本発明によれば、コンタクトを保護することができるとともに、コネクタ同士の接続が容易であるマグネットコネクタを提供することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第１のコネクタの斜視図であって、可動部材が奥側（第１の固定部材の枡状部位の底壁側）に位置している状態を示す図である。 （ａ）は図１におけるＩＩＡ矢視図であり、（ｂ）は図１におけるＩＩＢ矢視図であり、（ｃ）は図１におけるＩＩＣ矢視図である。 （ａ）は図１におけるＩＩＩＡ―ＩＩＩＡ断面図であり、（ｂ）は図１におけるＩＩＩＢ―ＩＩＩＢ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第１のコネクタの分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第１のコネクタの斜視図であって、可動部材が開口部側（第１の固定部材の枡状部位の開口部側）に位置している状態を示す図である。 （ａ）は図５におけるＶＩＡ―ＶＩＡ断面図であり、（ｂ）は図５におけるＶＩＢ―ＶＩＢ断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第２のコネクタの斜視図である。 （ａ）は図７におけるＶＩＩＩＡ矢視図であり、（ｂ）は図７におけるＶＩＩＩＢ矢視図であり、（ｃ）は図７におけるＶＩＩＩＣ矢視図であり、（ｄ）は図７におけるＶＩＩＩＤ矢視図である。 本発明の第１の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第２のコネクタの分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るマグネットコネクタ（第１のコネクタと第２のコネクタとがお互いに係合しているマグネットコネクタ）の斜視図である。 （ａ）は図１０におけるＸＩＡ矢視図であり、（ｂ）は図１０におけるＸＩＢ―ＸＩＢ断面図であり、（ｃ）は図１０におけるＸＩＣ―ＸＩＣ断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第１のコネクタの斜視図であって、シャッターが閉じている状態を示す図である。 （ａ）は図１２におけるＸＩＩＩＡ矢視図であり、（ｂ）は図１２におけるＸＩＩＩＢ矢視図であり、（ｃ）は図１２におけるＸＩＩＩＣ矢視図である。 本発明の第２の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第１のコネクタの分解斜視図である。 図１３（ｃ）の拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第１のコネクタの斜視図であって、シャッターが開いている状態を示す図である。 （ａ）は図１６におけるＸＶＩＩＡ矢視図であり、（ｂ）は図１６におけるＸＶＩＩＢ矢視図であり、（ｃ）は図１６におけるＸＶＩＩＣ矢視図である。 （ａ）は図１６におけるＸＶＩＩＩＡ―ＸＶＩＩＩＡ断面図であり、（ｂ）は図１６におけるＸＶＩＩＩＢ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）の状態から可動部材が若干下方に（枡状部位の底壁部側）移動した状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るマグネットコネクタ（第１のコネクタと第２のコネクタとがお互いに係合しているマグネットコネクタ）の斜視図である。 （ａ）は図１９におけるＸＸＡ矢視図であり、（ｂ）は図１９におけるＸＸＢ矢視図であり、（ｃ）は図１９におけるＸＸＣ矢視図である。 （ａ）は図１９におけるＸＸＩＡ矢視図であり、（ｂ）は図１９におけるＸＸＩＢ―ＸＸＩＢ断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第１のコネクタの斜視図であって、可動部材が開口部側（第１の固定部材の枡状部位の開口部側）に位置している状態を示す図である。 （ａ）は図２２におけるＸＸＩＩＩＡ矢視図であり、（ｂ）は図２２におけるＸＸＩＩＩＢ矢視図である。 本発明の第３の実施形態に係るマグネットコネクタを構成する第２のコネクタの斜視図である。 （ａ）は図２４におけるＸＸＶＡ―ＸＸＶＡ断面図であり、（ｂ）は図２４におけるＸＸＶＢ―ＸＸＶＢ断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るマグネットコネクタ（第１のコネクタと第２のコネクタとがお互いに係合しているマグネットコネクタ）の斜視図である。 （ａ）は図２６におけるＸＸＶＩＩＡ―ＸＸＶＩＩＡ断面図であり、（ｂ）は図２６におけるＸＸＶＩＩＢ―ＸＸＶＩＩＢ断面図である。 図２２におけるＸＸＶＩＩＩ矢視図である。 （ａ）は図２８におけるＸＸＩＸＡ―ＸＸＩＸＡ断面図であり、（ｂ）は図２８におけるＸＸＩＸＢ―ＸＸＩＸＢ断面図である。 従来のコネクタを示す図である。 従来のコネクタを示す図である。 従来のコネクタを示す図である。 従来のコネクタを示す図である。 従来のコネクタを示す図である。 従来のコネクタを示す図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係るマグネットコネクタ（マグネット接続ユニット）１は、たとえば、スマートフォンやタブレットＰＣ等の携帯端末等と、この携帯端末用のクレイドルやドッキングステーション等とを、お互いに接続するために使用されるものである。したがって、マグネットコネクタ１が使用される環境では、異物等が存在しない内装の環境とは異なり、コンタクトが露出しているとすると、一般ユーザーがコンタクトに容易に触れることができる。

以下、説明の便宜のために、マグネットコネクタ１等における所定の一方向を横方向とし、この横方向に対して直交する所定の一方向を縦方向とし、横方向と縦方向とに対して直交する方向を高さ方向（可動部材９の出入り方向；上下方向）とする。

マグネットコネクタ１は、図１０等で示すように、第１のコネクタ（第１の接続ユニット）３とこの第１のコネクタ３に対して着脱自在である第２のコネクタ（第２の接続ユニット）５とを備えて構成されている。

第１のコネクタ３は、図４等で示すように、第１の固定部材７と可動部材９とを備えて構成されている。第１の固定部材７は、合成樹脂等の絶縁性の材料で枡状に形成されている。これにより、第１の固定部材７は、底壁部１３と筒状の側壁部１５とを備えた枡状部位１１を具備していることになる。第１の固定部材７には、固定部材側磁性要素（第２の磁性要素）１７が設けられている。固定部材側磁性要素１７は、たとえば、底壁部１３に設けられている。

可動部材９は、合成樹脂等の絶縁性の材料で構成されている。可動部材９には、可動部材側磁性要素（第１の磁性要素）１９と第１のコンタクト２１とが設けられている。第１のコンタクト２１は金属等の導電性材料で構成されている。

また、可動部材９は、第１の固定部材７の枡状部位１１の内側で、第１の固定部材７に対し、枡状部位１１の開口部２３に対して直交する方向である出入り方向（可動部材９が出入りする方向；上下方向）に移動自在になっている。

第２のコネクタ５は、図９等で示すように、第２の固定部材２５を備えて構成されている。第２の固定部材２５は、合成樹脂等の絶縁性の材料で構成されている。第２の固定部材２５には、接続用磁性要素（第３の磁性要素）２７と第２のコンタクト２９とが設けられている。第２のコンタクト２９は、金属等の導電性材料で構成されている。

そして、図１、図３等で示すように、第１のコネクタ３と第２のコネクタ５とがお互いに非係合（非接続）になっている状態では（第１のコネクタ３が第２のコネクタ５と係合せず単体で存在している状態では；常態では）、可動部材側磁性要素１９が固定部材側磁性要素１７に吸引（吸着）されて、可動部材９が枡状部位１１の底壁部１３側（枡状部位１１の開口部２３とは反対の奥側；下側）に位置するようになっている。このとき、第１の固定部材７と可動部材９とは、固定部材側磁性要素１７と可動部材側磁性要素１９とがお互いに引き合っていることで、お互いが一体化している。

一方、図１０、図１１等で示すように、第１のコネクタ３に第２のコネクタ５が係合したとき（接続されたとき）には、可動部材側磁性要素１９が接続用磁性要素２７で吸引（吸着）されて、可動部材９が枡状部位１１の開口部２３側（上側）に位置している。そして、第１のコンタクト２１が第２のコンタクト２９に導通するように構成されている。

また、上記接続がされたとき、第２のコネクタ５が枡状部位１１の内部に入り込むことなく（第２のコネクタ５下側の一部が枡状部位１１の内部に入り込む構成になっている場合もある。）枡状部位１１の開口部２３の近くで枡状部位１１の外部に位置している。そして、可動部材９と第２の固定部材２５とは、可動部材側磁性要素１９と接続用磁性要素２７とがお互いに引き合っていることで、お互いが一体化している。

第１のコネクタ３に第２のコネクタ５が接続される場合についてさらに説明する。前述した常態（非接続状態）から（図１等参照）、第１のコネクタ３を構成している第１の固定部材７の枡状部位１１の開口部２３のところに第２のコネクタ５を近づけると、可動部材側磁性要素１９が接続用磁性要素２７で吸引されることで、可動部材９が第１の固定部材７に対して枡状部位１１内で開口部２３側（上側）に移動し、可動部材９が枡状部位１１の開口部２３側に位置するようになっている（図５、図１１（ｂ）等参照）。

すなわち、固定部材側磁性要素１７と可動部材側磁性要素１９と間の吸引力よりも、可動部材側磁性要素１９と接続用磁性要素２７との間の吸引力のほうが大きいことで、固定部材側磁性要素１７によって可動部材側磁性要素１９が吸引されているにもかかわらず、可動部材９が上方に移動するのである。

なお、固定部材側磁性要素１７は、第１の固定部材７に一体的に設けられている。可動部材側磁性要素１９は、可動部材９に一体的に設けられている。

第１のコンタクト２１は、第１のコネクタ３に第２のコネクタ５が係合したときに、一部（第２のコンタクト２９との接触部３１とこの近傍の部位）が弾性変形するようになっているが、この弾性変形を除けば、可動部材９に一体的に設けられている。

第１のコネクタ３には、図４等で示すように、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）やリジッド基板等の基板もしくはケーブル等で構成された配線部材３３が設けられている。

第１のコンタクト２１は、図３（ｂ）等で示すように、一部（配線部材回路接続部３５）が、第１のコネクタ３の配線部材３３の回路３７に接触し一体的に接合されている。そして、第１のコネクタ３の配線部材３３が可動部材９に支持されている。

接続用磁性要素２７は、図７等で示すように、第２の固定部材２５に一体的に設けられている。第２のコンタクト２９は、第２の固定部材２５に一体的に設けられている。

第２のコネクタ５には、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）やリジッド基板等の基板、もしくは、ケーブル等で構成された配線部材３９が設けられている。

第２のコンタクト２９は、一部（配線部材回路接続部）４１が、第２のコネクタ５の配線部材３９の回路に接触し一体的に接合されている。そして、第２のコネクタ５の配線部材３９が第２の固定部材２５に支持されている。

第１のコネクタ３に第２のコネクタ５が係合したとき、図１１（ｂ）等で示すように、第１のコンタクト２１の第２のコンタクト２９との接触部３１と第２のコンタクト２９の第１のコンタクト２１との接触部４３とがお互いに接触して導通し、第１のコネクタ３の配線部材３３の回路３７と、第２のコネクタ５の配線部材３９の回路４５とがお互いに導通するようになっている。

磁性要素とは、磁石または強磁性体のことであり、磁石とは、永久磁石（たとえば希土類磁石）または電磁石のことである。マグネットコネクタ１では、可動部材側磁性要素（第１の磁性要素）１９、固定部材側磁性要素（第２の磁性要素）１７、接続用磁性要素（第３の磁性要素）２７として、たとえば、次に示す組合せ１、または、組合せ２、または、組合せ３のものが採用されている。

組合せ１；第１の磁性要素１９として磁石を採用し、第２の磁性要素１７として強磁性体を採用し、第３の磁性要素２７として強磁性体を採用している。

組合せ２；第１の磁性要素１９として磁石を採用し、第２の磁性要素１７として磁石を採用し、第３の磁性要素２７として磁石を採用している。

組合せ３；第１の磁性要素１９として強磁性体を採用し、第２の磁性要素１７として磁石を採用し、第３の磁性要素２７として磁石を採用している。

ここで、マグネットコネクタ１についてより詳しく説明する。

第１の固定部材７は、図４等で示すように、矩形状な平板状の底壁部１３と、底壁部１３の外周で底壁部１３の厚さ方向の一方の側（上側）に起立している側壁部１５とを備えて枡状に形成されている。側壁部１５は４枚の矩形な平板部で形成されており、側壁部１５を高さ方向から見ると「ロ」字状になっている。

第１の固定部材７の開口部２３は矩形状になっており、内部空間は直方体状になっている。第１の固定部材７の横方向の寸法は縦方向の寸法よりも大きくなっている。

側壁部１５を構成している１つの平板部（縦方向の一端に存在している平板部）には、矩形状の切り欠き４７が設けられている。切り欠き４７は、横方向の中央部で、側壁部１５の全高にわたって設けられており、切り欠き４７が設けられている部位では、側壁部１５は非存在になっており、第１の固定部材７の外部と内部とが切り欠き４７を介してお互いにつながっている。

また、第１の固定部材７には、可動部材９の高さ方向での移動を規制するための可動部材移動量規制部４９が設けられている。可動部材移動量規制部４９は、第１の固定部材７の側壁部１５の内面に設けられた凹部５１を備えて構成されている。

可動部材移動量規制部４９を構成する凹部５１は、底壁部１３のところから上方に向かって、側壁部１５の中間部まで延びている。また、可動部材移動量規制部４９を構成する凹部５１は、複数（たとえば４つ）設けられている。１つ目の凹部５１は、縦方向で他端側に位置している側壁部１５の平板部に設けられており、横方向では一端側に位置している。２つ目の凹部５１は、縦方向で他端側に位置している側壁部１５の平板部に設けられている。また、２つ目の凹部５１は、第１の固定部材７の中心を通り横方向に対して直交する平面に対して、１つ目の凹部５１と対称になっている。

３つ目の凹部５１と４つ目の凹部５１とは、縦方向で一端側に位置している側壁部１５の平板部に設けられており、第１の固定部材７の中心を通り縦方向に対して直交する平面に対して、１つ目の凹部５１、２つ目の凹部５１と対称になっている。３つ目の凹部５１と４つ目の凹部５１とは、横方向で切り欠き４５の外側に位置している。

第１の固定部材７の底壁部１３には、直方体状の固定部材側磁性要素１７が設けられている。底壁部１３の下面には、直方体状の凹部が形成されており、固定部材側磁性要素１７はこの凹部に嵌りこんでいる。固定部材側磁性要素１７は底壁部１３の下面から突出していない（図３（ｂ）等参照）。

固定部材側磁性要素１７は、２つ設けられている。１つ目の固定部材側磁性要素１７は、第１の固定部材７の縦方向では中央部に位置しており、横方向では一端側に位置している。２つ目の固定部材側磁性要素１７は、第１の固定部材７の中心を通り横方向に対して直交する平面に対して、１つ目の固定部材側磁性要素１７と対称に配置されている。２つ固定部材側磁性要素１７はお互いが離れている。

固定部材側磁性要素１７は、第１の固定部材７の底壁部１３の上面（枡状部位１１の内面）には現れていない。すなわち、固定部材側磁性要素１７の上側には、他の部位（固定部材側磁性要素１７が設けられていない部位）よりも薄い底壁部１３の肉部が存在している（図３（ａ）等参照）。なお、上記説明では、固定部材側磁性要素１７を２つとしているが、これに限定されることはなく、１つであってもよし、３つ以上の複数であってもよい。

可動部材９は、図４等で示すように、直方体状に形成されている。可動部材９の横方向の寸法は、第１の固定部材７の枡状部位１１の内部空間の横方向の寸法よりも僅かに小さくなっており、可動部材９の縦方向の寸法は、第１の固定部材７の枡状部位１１の内部空間の縦方向の寸法よりも僅かに小さくなっており、可動部材９の高さ方向の寸法は、第１の固定部材７の枡状部位１１の内部空間の高さ方向の寸法よりも小さくなっている。

可動部材９の縦方向の両面には、小さな直方体状の凸部５５が設けられている。この凸部５５は、可動部材移動量規制部４９を構成している。すなわち、可動部材９が第１の固定部材７内に設置されたとき、４つの凸部５５のそれそれが、第１の固定部材７の凹部５１入り込むことで、可動部材９の高さ方向の移動量が規制されるように構成されている（図３（ａ）、図６（ｂ）参照）。

可動部材９が最下端に位置している状態では、図３で示すように、可動部材９が枡状部位１１の底壁部１３に接するかごく僅かの間隙をあけて底壁部１３の上方に位置している。また、可動部材９が最上端に位置している状態では、図６で示すように、可動部材９が底壁部１３から所定の距離だけ離れて底壁部１３上方で開口部２３のところに位置しており、可動部材９の上側の部位が枡状部位１１の開口部から僅かに上方に突出している。

可動部材９には、図４等で示すように、直方体状の可動部材側磁性要素１９が設けられている。可動部材９の上面には、直方体状の凹部が形成されており、可動部材側磁性要素１９はこの凹部に嵌りこんでいる。可動部材側磁性要素１９は可動部材９の上面から突出していない（図３（ａ）等参照）。

可動部材側磁性要素１９は固定部材側磁性要素１７に対応して２つ設けられている。１つ目の可動部材側磁性要素１９は、可動部材９の縦方向では中央部に位置しており、横方向では一端側に位置している。２つ目の可動部材側磁性要素１９は、可動部材９の中心を通り横方向に対して直交する平面に対して、１つ目の可動部材側磁性要素１９と対称に配置されている。２つ可動部材側磁性要素１９はお互いが離れている。

可動部材側磁性要素１９は、可動部材９の下面には現れていない。すなわち、可動部材側磁性要素１９の下側には、他の部位（可動部材側磁性要素１９が設けられていない部位）よりも薄い可動部材９の肉部が存在している（図３（ａ）等参照）。なお、上記説明では、可動部材側磁性要素１９を２つとしているが、これに限定されることはなく、固定部材側磁性要素１７に対応した数にしてもよい。

可動部材９には、図４等で示すように、複数の第１のコンタクト２１が設けられている。第１のコンタクト２１は直線状の素材を「Ｓ」字状に曲げた形状に形成されている。そして、複数の第１のコンタクト２１は、お互いが一定の僅かな距離だけ離れ横方向にならんで、２つの可動部材側磁性要素１９の間に設けられている。

第１のコンタクト２１の第２のコンタクト２９との接触部３１は、可動部材９の上面から僅かに突出している。第１のコンタクト２１の配線部材回路接続部３５は、可動部材９の縦方向の一端の下方で一端の側面から突出している。

配線部材３３は、矩形な板状に形成されている。配線部材３３の縦方向の寸法は、可動部材の縦方向の寸法よりも大きくなっており、配線部材３３の横方向の寸法は、可動部材の縦方向の寸法よりも小さく、第１の固定部材の切り欠き４７の横方向の寸法よりも僅かに小さくなっている。

配線部材３３は、この厚さ方向が可動部材９の高さ方向と一致するようにして、可動部材９の下面に設けられている。配線部材３３は、横方向では可動部材９の中央に位置しており、縦方向では、一端部が可動部材９から突出している。

第１のコンタクト２１の配線部材回路接続部３５は、図３（ｂ）等で示すように、配線部材３３の回路３７に接続されている。これにより、配線部材３３は可動部材９に支持されている。さらに、配線部材３３を可動部材９に直接一体的に設けた構成であってもよい。

配線部材３３等が設置された可動部材９を第１の固定部材７の枡状部位１１内に設置した状態では、配線部材３３の縦方向の一端部が、第１の固定部材の切り欠き４７を通って、第１の固定部材７から突出している。

第２の固定部材２５は、図９等で示すように、直方体状に形成されている。第２の固定部材２５の横方向の寸法は、第１の固定部材７の枡状部位１１の内部空間の横方向の寸法よりも僅かに小さくなっており、第２の固定部材２５の縦方向の寸法は、第１の固定部材７の枡状部位１１の内部空間の縦方向の寸法よりも僅かに小さくなっている。

第２の固定部材２５の横方向の両面には、小さな直方体状の凸部５９が設けられている。一対の凸部５９を含む第２の固定部材２５横方向の寸法は、第１の固定部材７の枡状部位１１の内部空間の横方向の寸法よりも大きくなっている。これにより、第２の固定部材２５は、第１の固定部材７の枡状部位１１の内部空間には入り込まないか、もしくは、下端部側の一部の部位のみが、枡状部位１１の内部空間に入り込むようになっている。

なお、凸部５９を削除し、第２の固定部材２５横方向の寸法を枡状部位１１の内部空間の横方向の寸法よりも大きくすることで、第２の固定部材２５が枡状部位１１の内部空間に入り込まないようにしてもよい。

第２の固定部材２５には、直方体状の接続用磁性要素２７が設けられている。第２の固定部材２５の下面には、直方体状の凹部が形成されており、接続用磁性要素２７はこの凹部に嵌りこんでいる。接続用磁性要素２７は第２の固定部材２５の下面から突出していない（図１１（ｃ）等参照）。

接続用磁性要素２７は、図９等で示すように、可動部材側磁性要素１９に対応して２つ設けられている。１つ目の接続用磁性要素２７は、第２の固定部材２５の縦方向では中央部に位置しており、横方向では一端側に位置している。２つ目の接続用磁性要素２７は、第２の固定部材２５の中心を通り横方向に対して直交する平面に対して、１つ目の接続用磁性要素２７と対称に配置されている。さらに、２つ接続用磁性要素２７はお互いが離れている。

接続用磁性要素２７は、第２の固定部材２５の上面には現れていない。すなわち、接続用磁性要素２７の上側には、他の部位（接続用磁性要素２７が設けられていない部位）よりも薄い第２の固定部材２５の肉部が存在している（図１１（ｃ）等参照）。なお、上記説明では、接続用磁性要素２７を２つとしているが、これに限定されることはなく、可動部材側磁性要素１９に対応した数にしてもよい。

第２の固定部材２５には、図９等で示すように、複数の第２のコンタクト２９が設けられている。第２のコンタクト２９は直線状の素材を「Ｌ」字状に曲げた形状に形成されている。そして、複数の第２のコンタクト２９は、お互いが一定の僅かな距離だけ離れ横方向にならんで、２つの接続用磁性要素２７の間に設けられている。

第２のコンタクト２９の第１のコンタクト２１との接触部４３は、第２の固定部材２５の下面から僅かに突出している。第２のコンタクト２９の配線部材回路接続部４１は、第２の固定部材２５上面から突出している。

配線部材３９は、矩形な切り欠きが一部に設けられた矩形な板状に形成されている。配線部材３９の横方向の寸法は、第２の固定部材２５の横方向の寸法よりも大きくなっている。配線部材３９は、この厚さ方向が第２の固定部材２５の縦方向と一致するようにして、第２の固定部材２５上側に設けられている。

第２のコンタクト２９の配線部材回路接続部４１は、図１１（ｂ）等で示すように、配線部材３９の回路４５に接続されている。これにより、配線部材３９は第２の固定部材２５に支持されている。さらに、配線部材３９を第２の固定部材２５に直接一体的に設けた構成であってもよい。

第１のコネクタ３に第２のコネクタ５を近づけると、可動部材側磁性要素１９と接続用磁性要素２７とがお互いに引き合い、図１１に示すように、可動部材９が上昇端に位置し、可動部材側磁性要素１９と接続用磁性要素２７とがお互いに接触し、第１のコネクタ３の可動部材９と第２のコネクタ５とがお互いに接合され一体化する。

なお、第１のコネクタ３に第２のコネクタ５を接続した状態でも、固定部材側磁性要素１７と可動部材側磁性要素１９との間にも吸引力が僅かに働いていることで、また、重力の作用により、第２のコネクタ５（第２の固定部材２５）が、枡状部位１１内に入り込むおそれがある。しかし、第２の固定部材２５の一対の凸部５９が枡状部位１１の側壁部１５に当接して引っ掛かることで、第２のコネクタ５（第２の固定部材２５）が枡状部位１１の底壁部１３のところまで入り込むことは無い。

次に、マグネットコネクタ１の動作について説明する。

第１のコネクタ３が単体で存在している状態（第２のコネクタ５が非接続になっている状態）では、図１や図３等に示すように、可動部材９は下降端に位置しており、固定部材側磁性要素１７と可動部材側磁性要素１９との間に、第１の固定部材７の肉部と可動部材９の肉部とを間にして吸引力が働いており、第１の固定部材７と可動部材９とは一体化している。

第１のコネクタ３に第２のコネクタ５を接続すると、図１１等で示すように、可動部材側磁性要素１９が接続用磁性要素２７で引かれ、可動部材９が上昇端に位置し、第１のコンタクト２１と第２のコンタクト２９とがお互いに接触する。このとき、第１のコンタクト２１の第２のコンタクト２９との接触部３１とこの近傍の部位とは僅かに弾性変形し、第１のコンタクト２１が付勢力をもって第２のコンタクト２９に接触している。

また、第１のコネクタ３に第２のコネクタ５を接続すると、可動部材９と第２のコネクタ５が一体化する。さらに、固定部材側磁性要素１７と可動部材側磁性要素１９とがたとえばお互いに直接接触し、固定部材側磁性要素１７と可動部材側磁性要素１９との間の吸引力により、可動部材９と第１の固定部材７とが一体化する。

マグネットコネクタ１によれば、第１のコネクタ３が、枡状部位１１を備え固定部材側磁性要素１７が設けられている第１の固定部材７と、可動部材側磁性要素１９と第１のコンタクト２１とが設けられ第１の固定部材７の枡状部位１１の内側で出入り方向に移動自在になっている可動部材９とを備えて構成されており、第１のコネクタ３と第２のコネクタ５とがお互いに非接続になっている状態では、可動部材側磁性要素１９が固定部材側磁性要素１７に吸引されて可動部材９が枡状部位１１の底壁部１３側に位置している。これにより、第１のコンタクト２１が枡状部位で覆われており、第１のコンタクト２１が保護されている。そして、第１のコンタクト２１の変形や汚れを防止することができる。

また、マグネットコネクタ１によれば、第１のコネクタ３に第２のコネクタ５を係合させるとき、可動部材９が枡状部位１１の開口部２３側に移動することで、第２のコネクタ５を枡状部位１１内に挿入する必要が無いので、コネクタ３，５同士の接続が容易になっている。また、第１のコネクタ３から第２のコネクタ５を離すとき、無理抜きがされないので、各コネクタ３，５が変形し破損するおそれが無くなる。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るマグネットコネクタ１ａは、枡状部位１１の開口部２３を開閉するシャッター６１が設けられていて、シャッター６１が可動部材９に係合し可動部材９の移動により開閉する点が、本発明の第１の実施形態に係るマグネットコネクタ１と異なり、その他の点は、第１の実施形態に係るマグネットコネクタ１とほぼ同様に構成されておりほぼ同様の効果を奏する。

すなわち、本発明の第２の実施形態に係るマグネットコネクタ１ａは、たとえば、合成樹脂等の絶縁性材料で構成されているシャッター６１を有する。シャッター６１は枡状部位１１の開口部２３を開閉するようになっている。

シャッター６１は、可動部材９と係合しており、可動部材９の高さ方向への移動によって開閉するように構成されている。

第１のコネクタ３と第２のコネクタ５とがお互いに非係合（非接続）になっている状態では、可動部材９が枡状部位１１の底壁部１３側（下側）に位置していることで、シャッター６１が枡状部位１１の開口部２３を閉じている。

一方、第１のコネクタ３に第２のコネクタ５が係合するとき（係合する途中および係合したとき）、可動部材側磁性要素１９と接続用磁性要素２７とがお互いに引き合う力による可動部材９の上方への移動によって（可動部材９が枡状部位１１の底壁部１３から離れて開口部２３側に移動することで）、シャッター６１が枡状部位１１の開口部２３を開くように構成されている。

さらに詳しく説明すると、図１４で示すように、第１のコネクタ３の第１の固定部材７ａは、切り欠き４７に加えて、切り欠き６３，６５と円柱状の貫通孔６４が、側壁部１５に設けられている。

切り欠き６３は、第１の固定部材７ａの中心を通り横方向に対して直交する平面に対し、切り欠き４７と対称に設けられている。なお、切り欠き６３が削除されていてもよい。

切り欠き６５は、シャッター６１が開くときシャッター６１との干渉を避けるために、側壁部１５の４箇所に設けられている。各切り欠き６５は、縦方向の両端に位置している側壁部１５の平板状部に形成されている。また、各切り欠き６５は、図１４で示すように、縦方向の両端に位置している一対の平板状部（側壁部１５を構成している平板状部）１５Ａに形成されている。また、各切り欠き６５は、横方向では、平板状部１５Ａの両端部に形成されている。切り欠き６５の高さは、切り欠き４７の高さとほぼ等しくなっている。

貫通孔６４は、横方向の両端に位置している側壁部１５の一対の平板状部のそれぞれに２つずつ形成されている。すなわち、貫通孔６４は前部で４つ設けられている。

なお、第１の固定部材７ａは、その他の点は、第１の実施形態に係る第１の固定部材７と同様に構成されている。

可動部材９ａは、突起６７が設けられている点が、第１の実施形態に係る可動部材９とは異なり、その他の点は、第１の実施形態に係る可動部材９と同様に構成されている。突起６７は、横方向では可動部材９ａの両端面から突出している。一対の突起６７は、高さ方向では、可動部材９ａの下方に位置しており、縦方向では、可動部材９ａの中央部に位置している。一対の突起６７（可動部材９ａ）は、シャッター６１を開閉するためのカム機構の動節として働くようになっている。

シャッター６１は、第１のシャッター部材６９と第２のシャッター部材７１とを備えて構成されている。

第１のシャッター部材６９は、シャッター本体部７３と一対のシャッター脚部７５とを備えて「コ」字状（門型状）に形成されている。第１のシャッター部材６９の縦方向の寸法は、第１の固定部材７ａの縦方向の寸法の約半分になっている。第１のシャッター部材６９の横方向の寸法は、第１の固定部材７ａの枡状部位１１の内部空間の横方向の寸法よりもごく僅かに小さくなっている。第１のシャッター部材６９の高さ方向の寸法は、第１の固定部材７ａの枡状部位１１の内部空間の高さ方向の寸法とほぼ等しくなっている。

第１のシャッター部材６９の一対のシャッター脚部７５からは、円柱状の突起７７が外側に突出している。第１のシャッター部材６９の一対の突起７７のそれそれが、第１の固定部材７ａの一対の貫通孔（縦方向で他端側に存在している一対の貫通孔）６４のそれぞれに入り込んでいる。そして、第１のシャッター部材６９が第１の固定部材７ａに設置され貫通孔６４や突起７７の中心軸（横方向に延びている中心軸）を回動中心にして、第１のシャッター部材６９が、開口部２３を開閉すべく、第１の固定部材７ａに対して回動するようになっている。

さらに説明すると、第１のシャッター部材６９が第１の固定部材７ａに設置され、第１のシャッター部材６９のシャッター本体部７３が開口部２３の半分を塞いでいる状態（第１の固定部材７ａの中心を通り縦方向に対して直交する方向に展開している平面よりも縦方向他端側の開口部２３の部位を塞いでいる状態）では、シャッター本体部７３の厚さ方向が高さ方向になっており、一対のシャッター脚部７５は、シャッター本体部７３の横方向の両端から下方に延出している。さらに、横方向から見たときに、第１のシャッター部材６９は第１の固定部材７ａから突出していない（図１５等参照）。

第１のシャッター部材６９が第１の固定部材７ａに設置され、第１のシャッター部材６９のシャッター本体部７３が開口部２３を開いている状態では、シャッター本体部７３の厚さ方向が高さ方向に対して交差しており、一対のシャッター脚部７５は、シャッター本体部７３の横方向の両端から斜め下方に延出している。さらに、横方向から見たときに、第１のシャッター部材６９は、第１の固定部材７ａの縦方向の他端から突出している（図１８等参照）。このとき、側壁部１５に切り欠き６５が設けられていることで、枡状部位１１の側壁部１５とシャッター脚部７５とがお互いに干渉しないようになっている（図１６等参照）。

なお、第２のシャッター部材７１は、図１４等で示すように、第１の固定部材７ａの中心を通り第１の固定部材７ａの縦方向に対して直交する平面に対して、第１のシャッター部材６９と対称に形成され配置されており、第１のシャッター部材６９とともに開口部２３の開閉を行うようになっている。

次に、シャッター６１（第１のシャッター部材６９、第２のシャッター部材７１）の開閉メカニズムについて説明する。

第１のシャッター部材６９の一対のシャッター脚部７５のそれぞれと第２のシャッター部材７１の一対のシャッター脚部７５のそれぞれとに、切り欠き７９が形成されている。そして、切り欠き７９が突起６７に係合することで、各シャッター部材６９，７１がカム機構の従動節として働くようになっている。

可動部材９ａが下降端に位置しているときには、各シャッター部材６９，７１のシャッター本体部７３によって、開口部２３がカバーされ閉じられており（図１５等参照）、可動部材９ａが上昇するに応じて、開口部２３が次第に開き、可動部材９ａが上降端に位置したときに、開口部２３が完全に開き（図１８（ｂ）等参照）、第２のコネクタ５が接続されるようになっている。

マグネットコネクタ１ａによれば、シャッター６１が設けられているので、第１のコンタクト２１の変形や汚れを一層確実に防止することができる。

また、マグネットコネクタ１ａによれば、シャッター６１を開くとき、接続相手のカム部材を利用する代わりに可動部材９ａを使用しており、シャッター６１を閉じるときも、ばね部材の力を利用する代わりに可動部材９ａを使用しているので、ばね等の部材が不要になっており、構成が簡素化されている。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係るマグネットコネクタ１ｂは、可動部材９ｂが第１の固定部材７ｂに対して、縦方向および横方向でも若干移動するようになっている点が、本発明の第１の実施形態に係るマグネットコネクタ１と異なり、その他の点は、第１の実施形態に係るマグネットコネクタ１とほぼ同様に構成されておりほぼ同様の効果を奏する。

すなわち、本発明の第３の実施形態に係るマグネットコネクタ１ｂでは、たとえば、第１の固定部材７ｂの内部空間の横方向の寸法と縦方向の寸法とを僅かに大きくすることで、図２８等で示すように、第１の固定部材７ｂと可動部材９ｂとの間に「ロ」字状の隙間８５が形成されている。そして、可動部材９ｂが、枡状部位１１の内側で第１の固定部材７ｂに対し、出入り方向（高さ方向）に対して直交する２次元方向（縦方向および横方向）で移動自在になっている。なお、２次元方向での移動距離は、出入り方向での移動距離に比べて小さくなっている。また、上記出入り方向に延びた所定の軸まわりでも、可動部材９ｂが第１の固定部材７ｂに対し僅かな角度だけ回動自在になっている。

また、第１のコネクタ３を第２のコネクタ５に係合させるときに、可動部材９ｂを２次元方向に移動させ上記出入り方向に延びた所定の軸まわりに回動させて、第１のコンタクト２１と第２のコンタクト２９とがお互いに導通するように、第２のコンタクト２９（第２のコネクタ５）に対する第１のコンタクト２１（第１のコネクタ３）の位置合わせをするためのガイド面８１，８３が、可動部材９ｂと第２の固定部材２５ｂとに設けられている。

可動部材９ｂのガイド面８１は、可動部材９ｂの上面の４つの辺（４つの稜）に形成された大きめのＣ面で構成されている。

第２の固定部材２５ｂのガイド面８３は、第２の固定部材２５ｂの下面に形成された背の低い四角錐状の凹部の斜面で構成されている。そして、第２のコンタクト２９（第２のコネクタ５）に対する第１のコンタクト２１（第１のコネクタ３）の位置合わせがなされたときには、ガイド面８１とガイド面８３とがお互いに面接触するようになっている（図２７等参照）。

マグネットコネクタ１ｂによれば、可動部材９ｂが枡状部位１１の内側で２次元方向に移動自在になっており、ガイド面８１，８３が、可動部材９ｂと第２の固定部材２５ｂとに設けられているので、各コネクタ３，５同士間に若干の位置ずれがあっても、各コネクタ３，５同士の係合動作を容易に行うことができる。

なお、本発明の第３の実施形態に係るマグネットコネクタ１ｂにおいて、本発明の第２の実施形態に係るマグネットコネクタ１ａの場合と同様にシャッター６１を設けてもよい。

１、１ａ、１ｂ マグネットコネクタ
３ 第１のコネクタ
５ 第２のコネクタ
７、７ａ、７ｂ 第１の固定部材
９、９ａ、９ｂ 可動部材
１１ 枡状部位
１３ 底壁部
１７ 固定部材側磁性要素（第２の磁性要素）
１９ 可動部材側磁性要素（第１の磁性要素）
２１ 第１のコンタクト
２３ 開口部
２５、２５ｂ 第２の固定部材
２７ 接続用磁性要素（第３の磁性要素）
２９ 第２のコンタクト
６１ シャッター
８１、８３ ガイド面

Claims (4)

1. 枡状部位を具備し固定部材側磁性要素が設けられている第１の固定部材と、可動部材側磁性要素と第１のコンタクトとが設けられ前記第１の固定部材の枡状部位の内側で前記枡状部位に出入りする出入り方向に移動自在になっている可動部材とを備えた第１のコネクタと、
   接続用磁性要素と第２のコンタクトとが設けられている第２の固定部材を備えた第２のコネクタと、
   を有し、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとがお互いに非係合になっている状態では、前記可動部材側磁性要素が前記固定部材側磁性要素に吸引されて前記可動部材が前記枡状部位の底壁部側に位置し、
   前記第１のコネクタに前記第２のコネクタが係合したとき前記可動部材側磁性要素が前記接続用磁性要素で吸引されて、前記可動部材が前記枡状部位の開口部側に位置し、前記第１のコンタクトが前記第２のコンタクトに導通するように構成されていることを特徴とするマグネットコネクタ。
2. 請求項１に記載のマグネットコネクタにおいて、
   前記枡状部位の開口部を開閉するシャッターを備え、
   前記シャッターは前記可動部材の移動によって開閉するように構成されており、
   前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとがお互いに非係合になっている状態では、前記シャッターが前記枡状部位の開口部を閉じ、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタが係合するとき、前記可動部材の移動によって前記シャッターが前記枡状部位の開口部を開くように構成されていることを特徴とするマグネットコネクタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のマグネットコネクタにおいて、
   前記可動部材は、前記枡状部位の内側で前記第１の固定部材に対し、前記出入り方向に対して直交する２次元方向で移動自在になっており、
   前記第１のコネクタを前記第２のコネクタに係合させるときに前記可動部材を前記２次元方向に移動させ前記第２のコンタクトに対する前記第１のコンタクトの位置合わせをするためのガイド面が、前記可動部材と前記第２の固定部材とに設けられていることを特徴とするマグネットコネクタ。
4. 接続相手のコネクタに接続されるマグネットコネクタにおいて、
   枡状部位を具備し固定部材側磁性要素が設けられている第１の固定部材と、
   可動部材側磁性要素と第１のコンタクトとが設けられ前記第１の固定部材の枡状部位の内側で前記枡状部位の開口部に出入りする出入り方向に移動自在になっている可動部材と
   を有し、接続用磁性要素と第２のコンタクトとが設けられている第２の固定部材を備えた接続相手のコネクタと非係合になっている状態では、前記可動部材側磁性要素が前記固定部材側磁性要素に吸引されて前記可動部材が前記枡状部位の底壁部側に位置し、
   前記接続相手のコネクタが係合したとき、前記可動部材側磁性要素が前記接続用磁性要素で吸引されて、前記可動部材が前記枡状部位の開口部側に位置し、前記第１のコンタクトが前記第２のコンタクトに導通するように構成されていることを特徴とするマグネットコネクタ。

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