JP5111061B2 - 接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１の接続端子を有する第１の接続体と第２の接続端子を有する第２の接続体を電気接続して、電源供給または信号供給する接続装置に関し、特に第１の接続体と第２の接続体を接続または切り離す電磁石を備える接続装置に関する。

電磁石を使用して、接続装置の接続または切り離す技術は、例えば特許文献１〜４に開示されている。
特許文献１は、電磁石の接着力及び反発力を利用し、電磁石によりコンセントと電源プラグの安定した接着と、電流切り替えスイッチにより電磁石の反発力を利用し遠隔操作によりコンセントと電源プラグを切り離すことのできる電磁式コンセントである。
特許文献２は、電源に接続されるコンセントに電磁吸着体を備え、本体側プラグに電磁石を備える接続器である。この接続器は、コンセントとプラグが接続されると、電磁石が励磁されて電磁吸着体を吸着してプラグとコンセントの接続を安定化する。ところが電磁石の吸着力以上の外力によりプラグとコンセントの接続が離れて、電磁石による吸着力がなくなると、プラグとコンセントが切り離される。この状態では電磁石は吸着力がないので、鉄粉等が付着せず安全性を高めることができる。
特許文献３の接続器は、電源に接続され、吸着板を備えるプラグと、機器本体に接続され、プラグが電気的に接続されたとき通電する電磁石を備えるコンセントとからなる。プラグをコンセントに差し込むと、プラグの導電板がコンセントの導電棒に接触し、電磁石に通電されて励磁状態となる。このため吸着板が吸着されプラグとコンセントの接続を安定化する。しかしコンセントがプラグに差し込まれないときは、電磁石は励磁されないので、鉄粉、ピン、クギ、針金等を吸着しない。
特許文献４は、内視鏡用スコープ着脱装置に関し、光源から観察面に光を誘導するライトガイドと、永久磁石を埋設された第１のコネクタと、ライトガイドが挿入される挿入部と、永久磁石を吸着する電磁石と、電磁石を吸着方向または反発方向に励磁するスイッチを有する第２のコネクタとからなる。この装置では、ライトガイドを挿入部に挿入するときは、スイッチ操作して電磁石が磁石を吸着する方向に励磁し、ライトガイドを抜くときは、スイッチ操作して電磁石が磁石を反発する方向に励磁するものである。
実開昭６２−１２０２８２号公報 特開昭５８−８０２７４号公報 特開昭６１−２４１８０号公報 特開２００５−１９２７５３号公報

上記特許文献１〜３に記載の発明は、電磁石により接続を安定化、強化するものであり、また接続部が接続状態にないときは電磁石が励磁されないようにするものである。また特許文献４は、スイッチを操作して、電磁石の吸着力によりライトガイドの挿入接続状態を維持し、電磁石の反発力により切り離すものである。
本発明は、これら特許文献に記載の技術とは異なり、接続装置に制御回路を備え、この制御回路により電磁石を吸着方向または反発方向に制御し、電磁石によって接続または切り離すものである。

本発明の接続装置は、上記課題を解決するため、第１の接続体と第２の接続体により電気接続する接続装置であって、前記第１の接続体は、第１の接続体表面に露出する第１の接続端子部と、前記第２の接続体との接続または切り離しを制御する制御回路と、前記制御回路の出力により吸着方向または反発方向に切り替え励磁される電磁石を備え、前記第２の接続体は、前記第１の接続端子部に接続するよう第２の接続体表面に露出する第２の接続端子部と、前記電磁石に吸着または反発される磁石を備える。
これにより、制御回路によって、電磁石を吸着方向または反発方向に制御し、接続装置を接続または切り離すことができる。

本発明の接続装置は、実施形態において、第１の接続体は、電源供給端子または信号源端子に接続され、第２の接続体は機器本体に接続されることを特徴とする。
これにより、電力または信号を機器本体に供給することができる。また第１の接続体が電源供給端子に接続される場合は、電磁石を電源供給端子から供給される電力を利用して吸着方向または反発方向に励磁することができる。

また、本発明の接続装置は、実施形態において、第１の接続体は、機器本体に接続され、第２の接続体は電源供給端子または信号源端子に接続されることを特徴とする。
これにより、電力または信号を機器本体に供給することができる。また第２の接続体が信号源端子に接続される場合は、機器本体の制御信号によって、センサーまたは制御回路を動作させ、電磁石を吸着方向または反発方向に制御することができる。

また、本発明の接続装置は、実施形態において、制御回路は、３軸センサー、衝撃センサー、近接センサー、位置合せセンサーあるいは地震センサーの検出出力、または蓄電池の満充電検出回路、機器本体の不使用時検出回路あるいは電源オフ状態検出回路の出力信号により動作する回路であることを特徴とする。
これにより、接続装置が傾いたり、落下したり、地震のように異常な振動が発生したりしたとき電磁石を反発方向に励磁して接続装置を切り離すことができる。また、他方の接続体が接近したり、他方の接続体と位置合せされたりすると、電磁石を励磁して、接続装置を接続状態にすることができる。また、蓄電池の過充電を防止し、機器本体の不使用時の無駄な電力消費を防止することができる。

本発明の接続装置は、実施形態において、更に前記第１の接続体は、非接触電源供給部及び接続信号入力ピンを備え、前記第２の接続体は非接触電源受給部及び接続信号出力ピンを備え、前記非接触電源供給部から非接触電源受給部へ電源供給されるとき、前記接続信号出力ピンから接続信号入力ピンへ接続信号が送信されることを特徴とする。
これにより、第１の接続体と第２の接続体の接続が確立後、電磁石を吸着方向に励磁するので、第１の接続体と第２の接続体が確立されるまでは、接続端子には給電されず、安全性を向上することができる。

本発明の接続装置は、実施形態において、更に前記電源供給端子または信号源端子と前記第１の接続端子部の間にスイッチを接続し、前記接続信号によって、前記スイッチのオンまたはオフが制御されることを特徴とする。
これにより、電磁石によって第１の接続体と第２の接続謡が接続されるまでは、接続端子が電源に接続されないので、ピンや針金によって接続端子が短絡されず、安全性を向上することができる。

本発明の接続装置は、実施形態において、前記磁石は、互いに極性が異なる方向に配置された２つの磁石よりなり、前記電磁石は、前記磁石に対向して配置された２つの電磁石よりなることを特徴とする。
これにより、電磁石により切り離された後、第１の接続体の向きを反転することにより、再度第１の接続体と第２の接続体を接続することができる。

本発明によれば、センサーまたは制御回路の出力により電磁石を吸着方向または反発方向に切り替え励磁し、電磁石によって接続または切り離す接続装置が提供される。

本発明の接続装置は、第１の接続体と第２の接続体を備え、前記第１の接続体は、第１の接続体表面に露出する第１の接続端子部と、前記第２の接続体との接続または切り離しを制御する制御回路と、前記制御回路の出力により吸着方向または反発方向に切り替え励磁される電磁石を備え、前記第２の接続体は、前記第１の接続端子部に接続するよう第２の接続体表面に露出する第２の接続端子部と、前記電磁石に吸着または反発される磁石を備えるものである。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の構成図を示す。実施形態１は、直流電源と機器本体を接続するＤＣジャックを示し、上記第１の接続体はＤＣプラグ１であり、第２の接続体はＤＣジャック１１である。
ＤＣプラグ１の直流電源端子２はＡＣアダプターを介して商用交流電源（図示しない）に接続され、直流電源端子２のホット側ラインは、ＤＣプラグ１の電源端子３に接続される。直流電源端子２のアース側ラインは、ＤＣプラグ１のアース端子４に接続される。電源端子３及びアース端子４は、図１に示すように、接続面側よりＤＣジャック１１との接続面側に少し突出するように取り付ける。ＤＣプラグ１は電磁石５を備え、接続面より少し突出するように取り付ける。電源端子３、アース端子４、電磁石５が接続面より突出する大きさは同じ程度か、電源端子３及びアース端子４の方が電磁石５より突出量を大きくする。突出量は１〜３ｍｍ程度である。電磁石５は１つだけでもよいが、より強固に確実に吸着及び切り離し動作するよう図１に示すように電源端子３とアース端子４の両側に設けてもよい。

ＤＣジャック１１は機器本体の表面に取り付けられ、機器本体内部の電源ライン１２に接続される。ＤＣジャック１１の電源接続端子１３及びアース接続端子１４は電源ライン１２のホット側ラインとアース側ラインにそれぞれ接続される。これにより、直流電源端子２から機器本体の電源ライン１２に電力供給される。ＤＣジャック１１の電源接続端子１３及びアース接続端子１４は、上記電源端子３及びアース端子４に互いに対向し、接続面より少し突出するように取り付ける。ＤＣジャック１１は上記電磁石５に対向する位置に磁石１５を設け、接続面より少し内側に取り付ける。電源接続端子１３、アース接続端子１４が突出する長さは１〜３ｍｍ程度である。磁石１５は１つだけでもよいが、より強固に確実に吸着及び切り離し動作するよう図１に示すように電源接続端子１３とアース接続端子１４の両側に設けてもよい。

実施形態１は、ＤＣプラグ１に３軸センサー、衝撃センサーまたは地震センサーのようなセンサー７を備え、ＤＣプラグ１の向き、傾き、加速度または地震のような異常な振動を検出することにより、切り離しを制御する。図１の３軸センサーは電磁石の励磁方向を直接切り替えることができるスイッチ（制御回路）を含むものであるとして示している。しかし、センサーが切り替えスイッチまたは制御回路を含まないものである場合は、センサー７の出力により電磁石の励磁方向を切り替える制御回路を備える必要がある。
この実施形態１では、ＤＣプラグ１をＤＣジャック１１に近づけると、電磁石５は磁石１５を吸着方向に励磁されているので、ＤＣプラグ１とＤＣジャック１１は電磁石５と磁石１５の吸着力により強固に接続し、その接続状態を維持する。これにより、ＤＣプラグ１の電源端子３及びアース端子４と、ＤＣジャック１１の電源接続端子１３及びアース接続端子１４が接続され、直流電源端子２から機器本体の電源ライン１２に電力供給される。
ところが、ＤＣプラグ１が引っ張られたり、機器本体が傾いたり、落下したり、異常な振動をしたりすると、３軸センサー、衝撃センサーまたは地震センサーのようなセンサー７が傾きや落下の加速度または地震のような異常な振動を検出する。この検出出力によって制御回路は、電磁石５を反発方向に切り替える。このため図１（ｂ）に示すようにＤＣプラグ１はＤＣジャック１１を自動的に切り離す。これにより、機器本体を安全に保つことができる。この発明ではＤＣプラグ１とＤＣジャック１１は、電磁石５によって十分な距離だけ切り離される。更に切り離された後も、電磁石５は磁石１５を反発する方向の励磁状態を保持し、ＤＣプラグ１とＤＣジャック１１が再度接続されないようにする。
また、ＤＣプラグ１がＤＣジャック１１に斜め挿し或いはこじり入れされるとき、ＤＣジャック１１に無理な力が加えられる前に、電磁石５と磁石１５の吸着力により接続するので、ＤＣジャック１１に外力が加わるのを防止できる。また無理な方向からＤＣプラグ１が抜かれるときもセンサー７が異常を検出して、ＤＣジャック１１との接続を切り離す。これによりＤＣプラグ１及びＤＣジャック１１の破損をなくすことができる。

（実施形態２）
図２は実施形態２の構成図を示す。実施形態２は、直流電源と機器本体を接続する電源コンセントを示し、上記第１の接続体が電源側プラグ２１であり、第２の接続体が本体側コネクタ３１である。
電源側プラグ２１の直流電源端子２２はＡＣアダプターを介して商用交流電源（図示しない）に接続され、直流電源端子２２のホット側ラインは、電源側プラグ２１の電源端子２３に接続される。直流電源端子２２のアース側ラインは、電源側プラグ２１のアース端子２４に接続される。電源端子２３及びアース端子２４は、図２に示すように、電源側プラグ２１の接続面と同一面か、接続面より少し内側に取り付けられる。電源側プラグ２１は磁石２５を備え、接続面と同一面か、接続面から少し突出するように取り付ける。磁石２５は１つだけでもよいが、より強固に確実に吸着または切り離し動作するよう図２に示すように電源端子２３とアース端子２４の両側に設けてもよい。
本体側コネクタ３１は機器本体の表面に取り付けられ、機器本体内部の電源ライン３２に接続され、電源接続端子３３及びアース接続端子３４が電源ライン３２のホット側ラインとアース側ラインにそれぞれ接続されることにより、直流電源端子２２から機器本体の電源ライン３２に電力供給される。本体側コネクタ３１の電源接続端子３３及びアース接続端子３４は、上記電源端子２３及びアース端子２４に互いに対向し、接続面より１〜３ｍｍ程度突出するように取り付けられ、接続面の表面または電源側プラグ２１に入り込んで接続される。本体側コネクタ３１は磁石２５に対向する位置に電磁石３５を設け、接続面と同一面になるよう取り付ける。電磁石３５は１つだけでもよいが、より強固に確実に吸着または反発動作するよう図２に示すように電源接続端子３３とアース接続端子３４の両側に設けてもよい。

実施形態２は、本体側コネクタ３１に機器本体から制御信号を受信して動作するコントロール回路３６を備え、極性反転回路３７により電磁石３５の励磁方向を制御する。制御信号としては、例えば蓄電池の充電電圧検出回路が満充電を検出したとき出力される過充電信号や、機器本体の電源スイッチが電源オフにされたときに得られる電源オフ信号、ノート型パソコンの場合はディスプレイ部の開閉動作に連動するスイッチがディスプレイ部の閉じられたときに得られる信号などである。
この実施形態２では、機器本体が制御信号をコントロール回路３６に出力することにより、極性反転回路３７を動作させ、電磁石３５が磁石２５を吸着する方向に励磁したり、電磁石３５が磁石２５を反発する方向に励磁したり、励磁方向を切り替える。

従って、機器本体が例えばパソコンであり、電源プラグ２１を本体側コネクタ３１に接続しているときは電磁石３５は磁石２５を吸着する方向に励磁している。これにより、電源側プラグ２１の電源端子２３及びアース端子２４と、本体側コネクタ３１の電源接続端子３３及びアース接続端子３４が接続され、直流電源端子２２から機器本体の電源ライン３２に電力供給される。
しかし、直流電源端子２２より得られる直流電力によって、機器本体に備えた蓄電池を充電する場合に、蓄電池が満充電になったとき、充電電圧検出回路が満充電を検出すると、充電電圧検出回路はコントロール回路３６に電源側プラグ２１を切り離す制御信号を出力する。この制御信号によって、コントロール回路３６は極性反転回路３７を、電磁石３５が磁石２５を反発するよう励磁方向を反転して、図２（ｂ）に示すように電源側プラグ２１を自動的に切り離す。これにより、蓄電池の過充電を防止できる。
また、パソコンの電源スイッチがオフにされたとき得られる電源オフ信号またはディスプレイ部が閉じられたときの信号により、コントロール回路３６が電源側プラグ２１を切り離す制御信号を出力すると、極性反転回路３７は電磁石３５が磁石２５を反発するよう励磁方向を反転して、図２（ｂ）に示すように電源側プラグ２１を自動的に切り離す。これにより、不使用時の無駄な電力消費を防止できる。
この実施形態２も電源側プラグ２１と本体側コネクタ３１は電磁石３５によって十分な距離だけ切り離される。更に切り離された後も、電磁石３５は磁石２５を反発する方向の励磁状態を保持し、電源側プラグ２１と本体側コネクタ３１が再度接続されないようにする。
実施形態２では、電源側プラグ２１の電源端子２３及びアース端子２４は、電源側プラグ２１の接続面より少し内側にあるので、鉄粉、針金等によって短絡されない。

（実施形態３）
図３は実施形態３の構成図を示す。実施形態３は、直流電源と機器本体を接続する電源プラグを示し、上記第１の接続体が電源側プラグ４１であり、第２の接続体が本体側ジャック５１である。
電源側プラグ４１は直流電源端子４２に接続され、直流電源端子４２は、電源供給ピン４３に接続される。ここでは図を簡単にするため、直流電源端子４２と電源供給ピン４３のホット側ラインとアース側ラインは１つの線で示す。電源供給ピン４３は、図３に示すように、電源側プラグ４１の接続面より少し突出するように取り付けられる。電源側プラグ４１は電磁石４４を備え、接続面より少し突出するように取り付ける。電源供給ピン４３、電磁石４４が接続面より突出する大きさは同じ程度か、電源供給ピン４３の方の突出量を大きくする。突出量は１〜３ｍｍ程度である。電磁石４４は１つだけでもよいが、より強固に確実に吸着または切り離し動作するよう電源供給ピン４４の両側に設けてもよい。

この実施形態３は電源側プラグ４１にセンサー４５とマイコン４６を備える。センサー４５は、本体側ジャック５１の接近を検知する近接センサーまたは本体側ジャック５１との位置合せを検知する位置合せセンサーである。近接センサーまたは位置合せセンサーが本体側ジャック５１の接近または位置合せを検出すると、センサー４５の検出出力によりマイコン４６を制御動作し、極性反転回路４７が電磁石４４の励磁方向を吸着方向に切り替える。

またセンサー４５が実施形態１に示した３軸センサーである場合、３軸センサーが機器本体の傾きや落下を検出すると、マイコン４６が動作し、極性反転回路４７が電磁石４４を反発方向に励磁して、本体側プラグ５１を自動的に切り離す。これにより、パソコンが傾いたり、落下したり、異常な振動をしたりすると、これによりマイコン４６が動作し、極性反転回路４７が電磁石４４を反発方向に励磁して、本体側プラグ５１を自動的に切り離す。
またはセンサー４５が実施形態２に示した充電電圧検出回路、機器本体の電源スイッチ、ディスプレイ部の開閉動作に連動するスイッチである場合、（電源側プラグ４１で、充電電圧検出回路、電源スイッチ、ディスプレイ部の開閉スイッチの信号はどのようにして得られるのでしょうか？）、制御回路は充電電圧検出回路が満充電を検出すると、またはパソコンの電源スイッチがオフにされると、またはディスプレイ部が閉じられると、制御信号を発生し、これによりマイコン４６が動作し、極性反転回路４７が電磁石４４を反発方向に励磁して、本体側プラグ５１を自動的に切り離す。

本体側ジャック５１は機器本体の電源ライン５２に接続され、直流電源端子４２から機器本体の電源ライン５２に電力供給する。ここでは図を簡単にするため、電源受給ピン５３と電源ライン５２とのホット側ラインとアース側ラインは１つの線で示す。本体側ジャック５１は、上記電源供給ピン４３に対向し、接続面より少し突出するように取り付けられる。本体側ジャック５１は上記電磁石４４に対向する位置に磁石５４を設け、接続面より少し突出するように取り付ける。電源受給ピン５３、磁石５４が突出する長さは１〜３ｍｍ程度である。磁石５４は１つだけでもよいが、より強固に確実に吸着または反発動作するように電源受給ピン５３の両側に設けてもよい。

図４は実施形態３の動作を説明するフローチャートである。
電源側プラグ４１に備えたセンサー４５が本体側ジャック５１の接近を検知したとき、あるいは本体側ジャック５１との位置合せを検知したとき、センサー４５から検出出力が得られる。または３軸センサーが通常状態を検出しているときは、通常状態の検出信号が得られる（ステップＳ１）。この検出出力により、マイコン４６は本体側ジャック５１の接近あるいは本体側ジャック５１との位置合せ、または通常状態を検知するので、マイコンからの信号を受信する（ステップＳ２）。ステップＳ３で、受信した信号が吸着信号であるか否か、判断し、Ｙｅｓの場合は、ステップＳ４に進み、磁性反転回路４７を動作させ、電磁石４４を吸着極性に励磁する。センサー４５から検出出力が得られる間は、電磁石４４は吸着極性に励磁され、電源側プラグ４１と本体側ジャック５１の接続状態を保持する。
ステップＳ３で、Ｎｏの場合、即ち、センサー４５が本体側ジャック５１の接近を検知しなくなったときあるいは本体側ジャック５１との位置合せを検知しなくなったとき、または３軸センサーが異常を検知したときマイコン４６からの信号は吸着信号でなくなるので、ステップＳ５に進み、磁性反転回路４７の動作を切り替え、電磁石４４を反発極性に励磁する。これにより本体側ジャック５１を自動的に切り離す。ステップＳ４またはステップＳ５の動作後、ステップＳ２に戻る。
この実施形態３では、センサー４５を備えているが、センサー４５に代えて、電磁石４４が磁石５４に接近または吸着したとき、電磁石４４のコイルに流れる電流変化を検出してもよい。このように電磁石４４のコイルをセンサーとして利用する場合は、近接センサーや位置合せセンサーを不要にすることができる。

実施形態３は、電源側プラグ４１にセンサー４５、マイコン４６、極性反転回路４７、電磁石４４を備えるが、これらを本体側ジャック５１に備えてもよい。そして、磁石５４を電源側プラグ４１に備える構成にする。この構成の場合、電源側プラグ４１と本体側ジャック５１が接続されるまで機器本体は電源供給されないので、センサー４５、マイコン４６、極性反転回路４７、電磁石４４は、動作状態にならない。しかし、電磁石４４は普通鉄心にコイルを巻いた構造であるため、電源側プラグ４１に備えた磁石５４は電磁石４４に接近したとき鉄心を吸着する。このようにして、磁石５４が電磁石４４の鉄心を吸着することにより電源側プラグ４１と本体側ジャック５１が接続されると、電源供給ピン４３と電源受給ピン５３が接続され、機器本体に電源供給される。これにより機器本体が動作状態になる。同時に本体側ジャック５１に備えられたセンサー４５、マイコン４６、極性反転回路４７、電磁石４４も動作状態となり、電磁石４４が磁石５４を吸着することができる。
更に機器本体が蓄電池を内蔵する場合は、蓄電池によってセンサー４５、マイコン４６、極性反転回路４７、電磁石４４が動作状態になり、電磁石４４によって磁石５４が吸着される。
そして、センサー４５が本体側ジャック５１の接近を検知しなくなったときあるいは本体側ジャック５１との位置合せを検知しなくなったとき、または３軸センサーが異常を検知したときマイコン４６からの信号が吸着信号でなくなるので、マイコン４６及び磁性反転回路４７が動作を切り替え、電磁石４４を反発極性に励磁し、電源側プラグ４１を自動的に切り離す。

（実施形態４）
図５は実施形態４の構成図を示す。実施形態４は、直流電源と機器本体を接続する電源プラグを示し、上記第１の接続体が電源側プラグ６１であり、第２の接続体が本体側ジャック７１である。この実施形態４では、例えば電磁誘導装置よりなる非接触電源供給部６２と、接続信号入力ピン６３を電源側プラグ６１に備える。また本体側ジャック７１は、上記非接触電源供給部６２と電磁結合する非接触電源受給部７２と、接続信号出力ピン７３を備える。その他は実施形態３で説明したのと同じであり、図５には図３と同じ符号を付す。
この実施形態４は更に電源側プラグ６１にスイッチ６４を有し、直流電源端子４２と電源供給ピン４３の間に直列に挿入され、このスイッチ６４は接続信号入力ピン６３の信号の有無によってオンまたはオフに制御される。

図６は実施形態４の動作を説明するフローチャートである。図７はこのフローチャートともに電源側プラグ６１と本体側ジャック７１の接続状態を説明する図である。なお、図７では電源供給ピン４３は、電源供給ピン４３ａとアース接続ピン４３ｂとで示す。また電源受給ピン５３は電源受給ピン５３ａとアース接続ピン５３ｂとで示す。また、図７ではセンサー４５、マイコン４６、抑制反転回路４７の図示を省略した。
最初、図７（ａ）に示すように、電源側プラグ６１と本体側ジャック７１が離れているときは、スイッチ４６はオフ状態であり、電源側プラグ６１の電源供給ピン４３ａには電圧が印加されておらず、このため電源供給ピン４３ａに鉄粉、針金等が付着しても電気的に短絡されない。

この最初の状態から商用交流電源がオンにされるか、またはＡＣプラグをコンセントに挿すと（ステップＳ１１）、マイコン４６はステップＳ１２で、センサーによる状態判定を実施する。状態判定によりセンサーからの信号が正常であるか異常であるかを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で、センサーからの信号が正常であると判定した場合は、正常の方へ進み、ステップＳ１４で、マイコン４６は極性反転回路４７を吸着方向に制御し、電磁石４４を吸着極性にする。これにより、電磁石４４は磁石５４を吸着し、電源側プラグ４１と本体側ジャック５１は接続され、非接触電源供給部６２と非接触電源受給部７２が電磁誘導により結合する。この状態を図７（ｂ）に示す。同時に、接続信号出力ピン７３と接続信号入力ピン６３も接触し、これにより図７（ｃ）に接続の太線及び矢印で示すように，接続信号入力ピン６３へ接続信号が送られる。
ステップＳ１５では接続信号入力ピン６３からの信号判定が行われる。ステップＳ１６では、接続信号入力ピン６３から接続信号ありの場合、ステップＳ１７に進み、スイッチ６４をオンに切り替える。この状態を図７（ｄ）に示す。スイッチ６４がオンになることにより、直流電源端子４２から電源供給ピン４３へ電力出力し、機器本体へ電力供給する。

ステップＳ１６で接続信号入力ピン６３から接続信号がない場合、例えば接続信号入力ピン６３と接続信号出力ピン７３の間に異物が挟まって、正常に接続されないような場合、スイッチ６４はオンにならず、ステップＳ１２に戻る。従って、この場合は、電源供給ピン４３に電圧が印加されない。
また、ステップＳ１３で、センサー４５からの信号が異常である場合、即ち、３軸センサーが傾き、または落下を検出した場合、または過放電を検出した場合、またはパソコンの電源スイッチがオフにされた場合、またはディスプレイ部が閉じられた場合、ステップＳ１８では、マイコン４６が極性反転回路４７を反発方向に制御し、電磁石４４を反発極性にする。これにより、電源側プラグ４１と本体側ジャック５１の接続が切り離される。図８（ａ）は接続状態、図８（ｂ）は切り離し状態を示す。このため接続信号出力ピン７３から接続信号入力ピン６３への接続信号がなくなる。従って、スイッチ６４がオフになり、直流電源端子４２から機器本体への電力供給を解除する。この状態を図８（ｃ）に示す。
その後、ステップＳ１２に戻る。

実施形態４では、電源側プラグ６１と本体側ジャック７１が接続されるまで、スイッチ６４がオフ状態であるので、電源供給ピンに鉄粉、針金等が付着しても電源供給ピンは電気的に短絡されない。
上記実施形態４は、機器本体に蓄電池を内蔵していない場合であるが、蓄電池を内蔵している場合は、非接触電源供給部６２と非接触電源受給部７２をなくし、蓄電池から接続信号出力ピン７３へ接続信号を出力してもかまわない。また、実施形態４の場合も、実施形態３と同様にセンサー４５、マイコン４６、極性反転回路４７、電磁石４４を本体側ジャック７１に設けてもよい。

〔実施形態５〕
図９は実施形態５の構成を示す。実施形態５は実施形態１で説明したＤＣジャック１１の磁石１５の極性方向に特徴がある。即ち、磁石は２つ備えられ、一方の磁石１５ａはＳ極がＤＣプラグ１の表面側にあり、他方の磁石１５ｂはＮ極がＤＣプラグ１の表面側にあるように配置される。この図８では電源接続端子１４を中心にして対称になるよう、両側にアース端子１４ａ，１４ｂを配置している。
ＤＣプラグ１は、ＤＣジャック１１に対向して、２つの電磁石５ａと５ｂ、電源端子３、両側にアース端子４ａと４ｂを配置する。

この実施形態５では、ＤＣプラグ１とＤＣジャック１１を接続する場合、図９（ａ）に示すように電磁石５ａと５ｂは、ＤＣジャック１１の２つの磁石１５ａと１５ｂの極性に対応して、それぞれ吸着する方向に励磁される。即ち、電磁石５ａはＤＣプラグ１の表面側がＮ極、電磁石５ｂはＤＣプラグ１の表面側がＳ極に励磁される。
ＤＣプラグ１とＤＣジャック１１を切り離す場合、図９（ｂ）に示すように電磁石５ａはＳ極、電磁石５ｂはＮ極に励磁される。これにより２つの磁石１５ａと１５ｂと、２つの電磁石５ａと５ｂは互いに反発し、ＤＣプラグ１とＤＣジャック１１を切り離す。
このままの向きで、ＤＣプラグ１をＤＣジャック１１に接近させても２つの２つの磁石１５ａ、１５ｂと、２つの電磁石５ａ、５ｂは互いに反発し合うので、ＤＣプラグ１とＤＣジャック１１は接続することができない。そのため、電磁石５ａと５ｂの励磁状態をリセットする必要がある。しかし実施形態５は、２つの磁石１５ａと１５ｂの極性を互いに逆方向に配置しているので、ＤＣプラグ１の向きを１８０°回転させると、図９（ｃ）に示すように電磁石５ａと５の配置が逆になる。ＤＣプラグ１の向きを図８では黒丸印で表している。その結果、図９（ｄ）に示すようにＤＣプラグ１とＤＣジャック１１は接続されるようになる。従って、実施形態５ではＤＣプラグ１の向きを１８０°回転することにより、再度ＤＣプラグ１とＤＣジャック１１を吸着させることができる。
この実施形態５は、実施形態１に応用した場合を説明したが、実施形態２〜４にも同様に応用することが可能である。

（他の実施形態）
実施形態１〜５は、機器本体として、パソコンを例示したが、テレビ、ビデオ、ＤＶＤレコーダ、音響機器、洗濯機、冷蔵庫、などにも好適に利用可能である。また、リモコンを利用して、リモコン操作により電磁石を反発方向に励磁して、電源プラグを切り離し操作することもできる。
また、上記には電源供給端子と機器本体を接続して電源供給する接続装置を示したが、本発明は電源供給する接続装置の外に、テレビと映像記録再生機器、パソコン本体とプリンターのような周辺機器または音響記録再生機器とアンプのように、電気機器間を接続する信号接続線の接続装置としても適用することも可能である。更に機器本体内部において、信号線間を接続する信号コネクタ、電源ライン間を接続する電源コネクタにも適用できる。これらの場合に、センサーは３軸センサーや衝撃センサー、または電気信号の異常、例えば電圧上昇、電圧低下、信号の有無、雑音信号の混入、信号周波数の所定範囲外変動を検出するものであってもよい。または制御回路がこれら信号の異常を検出した場合に制御信号を発生する回路であってもよい。このようなセンサーまたは制御回路を使用する場合は、機器本体の傾きや落下、電圧上昇、電圧低下、信号の有無、雑音信号の混入、信号周波数の所定範囲外変動を検出したとき、接続装置が自動的に切り離され、機器の異常状態を報知することができる。
以上に説明した接続装置は、異常状態のとき、接続装置を自動的に切り離すものであったが、逆に電気信号が正常である場合を検出すると、自動的に接続する接続装置であってもよい。

本発明の実施形態１の接続装置の構成図を示す。 本発明の実施形態２の接続装置の構成図を示す。 本発明の実施形態３の接続装置の構成図を示す。 本発明の接続装置３のフローチャート図を示す。 本発明の実施形態４の接続装置の構成図を示す。 本発明の実施形態４のフローチャート図を示す。 本発明の実施形態４の動作説明図を示す。 本発明の実施形態４の続きの動作説明図を示す。 本発明の実施形態５の接続装置の構成図及び動作説明図を示す。

符号の説明

１ ＤＣプラグ
２、２２，４２ 直流電源端子
３，２３ 電源端子
４、２４ アース端子
５，３５，４４ 電磁石
７，４５ センサー
１１ ＤＣジャック
１２，３２ 電源ライン
１３，３３ 電源接続端子
１４，３４ アース接続端子
１５，２５，５４ 磁石
２１，４１，６１ 電源側プラグ
３１，５１ 本体側コネクタ
３６ コントロール回路
３７ 極性反転回路
４３ 電源供給ピン
４６ マイコン
５３ 電源受給ピン
６２ 非接触電源供給部
６３ 接続信号入力ピン
６４ スイッチ
７２ 非接触電源受給部
７３ 接続信号出力ピン

Claims (8)

1. 電源供給端子或いは信号源端子に接続される第１の接続体と、機器本体に接続される第２の接続体により電気接続する接続装置であって、
   前記第１の接続体は、第１の接続体表面に露出する第１の接続端子部と、前記第１接続体の動きを検出するセンサーの検出出力、または前記第２の接続体に接続される機器本体の検出回路の出力信号により動作し、前記第２の接続体との接続または切り離しを制御する制御回路と、前記制御回路の出力により磁石との対向面を反対極性にして磁石と吸着する方向、または磁石との対向面を同極性にして磁石と反発する方向に切り替え励磁される電磁石を備え、
   前記第２の接続体は、前記第１の接続端子部に接続するよう第２の接続体表面に露出する第２の接続端子部と、前記電磁石に吸着または反発される磁石を備える接続装置。
2. 機器本体に接続される第１の接続体と、電源供給端子或いは信号源端子に接続される第２の接続体により電気接続する接続装置であって、
   前記第１の接続体は、第１の接続体表面に露出する第１の接続端子部と、前記第１接続体の動きを検出するセンサーの検出出力、または前記第２の接続体に接続される機器本体の検出回路の出力信号により動作し、前記第２の接続体との接続または切り離しを制御する制御回路と、前記制御回路の出力により磁石との対向面を反対極性にして磁石と吸着する方向、または磁石との対向面を同極性にして磁石と反発する方向に切り替え励磁される電磁石を備え、
   前記第２の接続体は、前記第１の接続端子部に接続するよう第２の接続体表面に露出する第２の接続端子部と、前記電磁石に吸着または反発される磁石を備える接続装置。
3. 前記センサーは、３軸センサー、衝撃センサー、近接センサー、位置合わせセンサーあるいは地震センサーである請求項１または２に記載の接続装置。
4. 前記検出回路は、蓄電池の満充電検出回路、機器本体の不使用時検出回路あるいは電源オフ状態検出回路である請求項１または２に記載の接続装置。
5. 前記第１の接続体の表面より露出する第１の接続端子部及び電磁石は、同じ程度か、第１の接続端子部が電磁石より突出し、第２の接続体表面より露出する第２の接続端子部及び磁石は、第２の接続端子部が磁石より突出している請求項１または２に記載の接続装置。
6. 更に前記第１の接続体は、非接触電源供給部及び接続信号入力ピンを備え、前記第２の接続体は非接触電源受給部及び接続信号出力ピンを備え、前記非接触電源供給部から非接触電源受給部へ電源供給されるとき、前記接続信号出力ピンから接続信号入力ピンへ接続信号が送信される請求項１から５までのいずれか１項に記載の接続装置。
7. 更に前記電源供給端子または信号源端子と前記第１の接続端子部の間にスイッチを接続し、前記接続信号によって、前記スイッチのオンまたはオフが制御される請求項６に記載の接続装置。
8. 前記磁石は、互いに極性が異なる方向に配置された２つの磁石よりなり、前記電磁石は、前記磁石に対向して配置された２つの電磁石よりなる請求項１から７までのいずれか１項に記載の接続装置。

Images