JPH0359973A - 電気的接続具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 電気機器の装置、ユニット等の相互間を分離可能な形で
電気的接続を行う接続具、特に半導体ウェハやマスク等
の搬送用のクリーンブースのようにファン駆動用の給電
、蓄電池への給電等を行い、半導体ウェハやマスク等に
大きな振動を与えることなく頻繁に接続・分離を繰り返
す用途の電気的接続具に関し、 接触子の挿脱を必要とせず、着脱操作が簡便且つ接触が
確実で、着脱時に大きな振動を生しない電気的接続具を
提供することを目的とし、一対の接続具Ａ、Ｂのうち、
一方の接続具Ａには磁性材料からなる接触子１と該接触
子１を磁化させる磁化手段３，４とが配設されており、
他方の接続具Ｂには前記一方の接続具Ａの接触子ｌと対
向する位置に磁性材料からなる接触子２が配設されてお
り、前記磁化手段３．４により前記一方の接続具Ａの接
触子ｌが磁化して前記他方の接続具Ｂの接触子２を磁気
吸着し、前記一対の接続具Ａ、　Ｂ間の電気的接続がな
されるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電気機器の装置、ユニット等の相互間を分離
可能な形で電気的接続を行う接続具、特に半導体ウェハ
やマスク等の搬送用のクリーンブースのようにファン駆
動用の給電、蓄電池への給電等を行い、半導体ウェハや
マスク等に大きな振動を与えることな←頻繁に接続・分
離を繰り返す用途の電気的接続具に関する。

電気機器の装置、ユニット等の相互間で電気回路を頻繁
に接続・分離を繰り返す必要のあるものとしては、充電
式電池を搭載した可１般形機器と充電装置との組合せや
、用途に合わせて交換するアタッチメントと装置本体と
の組合せ等、種々のケースがあるが、産業用として、特
に生産現場で使用される場合には電気回路の接続・分離
は操作が簡便で且つ接続が確実なことが望まれている。

〔従来の技術〕

電気機器の装置、ユニット等の相互間を分離可能な形で
電気的接続を行う接続具としては、一般にはプラグ／ジ
ャック又はコネクタが使用されている。これらは装置、
ユニット等に取り付けられて直接接続する場合と、ケー
ブルを介して接続する場合とがあるが、産業用として生
産現場で頻繁に着脱を繰り返す用途、特に据置形機器と
可搬形機器との接続の場合は、作業能率向上のために機
器直接接続とし、可搬形機器を固定形機器の上に載置す
るとプラグ／ジャック又はコネクタが接続され、可搬形
機器を持ち上げると分離される構造が望ましい形として
しばしば採用される。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来の一般的な電気的接続具であるプラグ／
ジャック、コネクタは共に接触子の挿脱を伴う。従って
接続時には双方の接続具の相対位置を精確に合わせる必
要があり、更に着脱の方向を誤ると部材を破損する虞が
ある。そのため機器の直接接続を行うには接続具又は機
器に精密な着脱用のガイドを設は且つ慎重な作業を要求
されると言う問題があった。

又、接続具の本体間を磁石により接続して固定する方法
も考えられるが、この場合は大きな磁力を必要とし、接
続時には手で保持している機器がこの磁力で強く吸引さ
れて衝撃を伴って接触するために振動を生じ、一方分離
する時もこの強い磁力に抗して機器を持ち上げるために
振動を生ずる、という問題がある。

本発明は、このような問題を解決して、接触子の挿脱を
必要とせず、着脱操作が簡便且つ接触が確実で、着脱時
に大きな振動を生じない電気的接続具を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、本発明によれば、一対の接続具Ａ。

Ｂのうち、一方の接続具Ａには磁性材料からなる接触子
ｌと該接触子１を磁化させる磁化手段３゜４とが配設さ
れており、他方の接続具Ｂには前記一方の接続具Ａの接
触子１と対向する位置に磁性材料からなる接触子２が配
設されており、前記磁化手段３，４により前記一方の接
続具Ａの接触子１が磁化して前記他方の接続具Ｂの接触
子２を磁気吸着し、前記一対の接続具Ａ、Ｂ間の電気的
接続がなされることを特徴とする電気的接続具とするこ
とにより、遠戚される。

〔作用〕

第１図は本発明の電気的接続具の基本構造を示す模式断
面図である。同図において、接触子１及び２、鉄心３、
基板５はいずれも磁性材料製であり、可搬形機器側の電
気的接続具Ｂを据置形機器側の電気的接続具Ａに当接せ
しめて励磁コイル４に通電すると一対の接触子ｌ及び２
は磁気吸着して接触圧力が増加することになる。又、こ
のときの磁気吸着は接触子の接触面間だけであるので、
着脱時に大きな振動を生ずる事がない。

一対の接触子１及び２の多少の相対位置のずれは許容さ
れ、更に磁気吸着中は多少の衝撃を受けても位置ずれや
接触不良を生ずる事はない。従って位置合わせのための
ガイドは精密なものは必要とせず、位置合わせに神経を
集中せずに作業が出来る。

〔実施例〕

本発明に基づく電気的接続具の実施例を第２図〜第４図
により説明する。

第２図は本発明の電気的接続具を使用した可搬形クリー
ンブースと給電テーブルの模式断面図であり、同図（ａ
）はキャリア運転中の状態を、（ｂ）はキャリアを給電
テーブル上に載置した状態を、それぞれ示している。可
搬形クリーンブース２１は多数の半導体ウェハ又はフォ
トマスクを収納したキャリア２０を収容し、常時清浄空
気をキャリア２０内に送風して、内部°の半導体ウェハ
又はフォトマスクへの塵埃付着を防止するものであり、
匣体２１ａと匣体２１ａに装着されたファン２１ｂ、電
池２Ｉｃ、エアフィルタ２１ｄ、電気的接続具２１ｅ及
び扉２１ｆ等からなる。電池２１ｃはＮｉ−Ｃｄ電池、
鉛電池等の二次電池である。

ファン２１ｂは運搬時（（ａ）図）には電池２１ｃを電
源とするが、運搬時以外（（ｂ）図の如く可搬形クリー
ンブースは給電テーブル２２上に載置）は給電テーブル
２２が有する電気的接続具２２ａと前記電気的接続具２
１ｅを接続して給電テーブル２２側から給電を受ける。

この際、給電テーブル２２側からの給電により前記電池
２１ｃの充電も並行して行う。キャリア２０は半導体ウ
ェハ又はフォトマスクを運搬、保管するだけでなく、各
種処理装置との半導体ウェハ又はフォトマスクの自動受
渡しにも使用するため、それ自体を密閉することが出来
ず、このような可搬形クリーンブース２１に収容する。

従って可搬形クリーンブース２１の匣体２１ａの側面の
一つは開放されており、キャリア２０を収容した後扉２
１ｆにより閉じる。又、半導体ウェハ又はフォトマスク
の自動受渡しの際にはキャリア２０が各種処理装置のエ
レベータにより下降するため、可搬形クリーンブース２
１の匣体２１ａの底部も開放されている。可搬形クリー
ンブース２１側には把手はなく、キャリア２０の把手２
０ａを握ってキャリア２０を持ち上げるとキャリア２０
に被さっている可搬形クリーンブース２１も持ち上がる
。可搬形クリーンブース２１とキャリア２０とがこのよ
うな関係にあるため、把手２０ａを持って電気的接続具
２１ｅ及び２２ａを精度よく位置合わせすることは困難
であり、従って本発明の電気的接続具の採用が有効とな
る。

次に電気的接続具２１ｅ及び２２ａの構造の詳細説明を
第３図により行う。第３図は本発明の実施例の電気的接
続具の模式断面図である。先ず電気的接続具２２ａから
説明する。この実施例では前述のように給電テーブル２
２側からファン２１ｂの運転用と共に電池２１ｃの充電
用の給電も行うため、接触子は３対必要であり（グラン
ド側は共通）、そのため励磁コイル４は２組設けた。鉄
心３の両端には継鉄３１を固着し、この２個の継鉄３１
と鉄心３には絶縁スリーブ７ａを介して接触子１が挿入
されている。継鉄３１は接触子１を配設するために鉄心
３を延長する目的で設けられたものである。接触子１は
圧縮のスプリング６と絶縁座７ｂＸＥリング７Ｃにより
規定の高さに保たれているが、絶縁スリーブ７ａ内を摺
動することが出来る。接触子１の接触面ＬＡは平面であ
り、金メツキが施されている。カバー３３は接触子ｌと
絶縁スリーブ７ａを保護するためのものである。鉄心３
、継鉄３３、接触子１はいずれも鋼製（低炭素鋼等、残
留磁気の少ないもの）であり、絶縁スリーブ７ａ、絶縁
座７ｂ、カバー３３はいずれもプラスチック製である。

電気的接続具２１ｅの説明に移る。匣体２１ａは薄い鋼
板であるため、機械的及び磁気的に補強する目的で基板
３４が重ねられている。これらに３個の接触子２が前述
の接触子２２ａと対向する位置にそれぞれ絶縁スリーブ
８ａ及び絶縁座８ｂを介してナツト３５により固着され
ている。基板３４にはスペーサ３６が固着され、接触子
２の保護と共に、可搬形クリーンブース２１を給電テー
ブル２２上に載置した時に接触子２を接触子１に接触さ
せる厚さとなっている（但しスプリング６の撓み代の範
囲で）。匣体２１ａ、基板３４、接触子２はいずれも鋼
製（低炭素鋼等、残留磁気の少ないもの）であり、絶縁
スリーブ８ａ、絶縁座８ｂはいずれもプラスチック製で
ある。接触子２の接触面２八は平面であり、金メツキが
施されている。

次にこの電気的接続具２１ｅ　、２２ａの着脱時の各部
の機能を第４図により電気回路を中心に説明する。第４
図は本発明の電気的接続具を使用した可搬形クリーンブ
ースと給電テーブルの主要部（本発明に直接関係のある
部分）の回路図である。先ず可搬形クリーンブース２１
運搬中は、図の状態であり、ファン２１ｂは電池２１ｃ
により回転する。

次に可搬形クリーンブース２１を給電テーブル２２に載
置すると、中のキャリア２０も載置される。給電テーブ
ル２２側に設けられたセンサＳＩがキャリア２０の存在
を検知して接点ＳＩを閉しる（センサＳ１はりξットス
イッチ、光電スイッチ、近接スイッチ等）。リレーＲＬ
、が働いて接点ｒ１□が閉じ、コイル４に通電されて接
触子ｌと接触子２が磁気吸着すると同時にリレーＲＬＺ
が働いて接点ｒ１□１が閉し、接点ｒｉ２□が開く。こ
の状態でファン２１ｂは給電テーブル２２例のパワーサ
プライから受電するように■ なると共に、電池２１ｃは給電テーブル２２側の充電器
により充電される（所定の電圧に達すると充電を停止さ
せる回路等は省略）。

次に再び可搬形クリーンブース２１を運搬する際の説明
を行う。前出の第２図（ｂ）において、キャリア２０の
上面と巨体２１ａとの間には空隙Ｇがあるため、把手２
０ａを握ってキャリア２０を持ち上げ、キャリア２０が
給電テーブル２２から離れてから可搬形クリーンブース
２１が持ち上がるまでの間に若干のタイムラグが生ずる
。従ってキャリア２０が給電テーブル２２から離れてセ
ンサＳ１の接点Ｓ、が開き、電気的接続具２１ｅと電気
的接続具２２ａの吸着が解除し、回路が元の状態に復帰
した後、キャリア２０の上面と巨体２１ａとが接触する
ため、可搬形クリーンブース２１は軽く持ち上がること
になる。

本発明は以上の実施例に限定されることなく、更に種々
変形して実施出来る。

例えば励磁コイルが１個であっても３対以上の接触子を
設けることも可能である。即ち、鉄心又は鉄心に固着し
た継鉄にそれぞれ絶縁体を介して■ 必要数の接触子を両磁極に分けて配設すればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、一対の接続具Ａ
、Ｂのうち、一方の接続具Ａには磁性材料からなる接触
子１と該接触子ｌを磁化させる磁化手段３，４とが配設
されており、他方の接続具Ｂには前記一方の接続具Ａの
接触子１と対向する位置に磁性材料からなる接触子２が
配設されており、前記磁化手段３．４により前記一方の
接続具Ａの接触子１が磁化して前記他方の接続具Ｂの接
触子２を磁気吸着し、前記一対の接続具Ａ、Ｂ間の電気
的接続がなされることを特徴とする電気的接続具とする
ことにより、接触子の挿脱を必要とせず、着脱操作が簡
便且つ接触が確実で、着脱時に大きな振動を生じない電
気的接続具を提供することが可能となり、半導体ウェハ
、フォトマスク等の製造工程における作業能率向上に寄
与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気的接続具の基本構造を示す模式断
面図、 第２図は本発明の電気的接続具を使用した可搬形クリー
ンブースと給電テープルー例を示す模式第３図は本発明
の実施例の電気的接続具の模式断面図、 第４図は本発明の電気的接続具を使用した可搬形クリー
ンブースと給電テーブルの主要部回路図である。 図中、Ａ　、　Ｂ　、　２１ｅ、　２２ａは　電気的接
続具、１．２は　接触子、 ３は　鉄心（磁化手段）、 ４は　励磁コイル（磁化手段）、 ５．３４は　基板、 ６は　スプリング、 ７．８は　絶縁体、 ２０は　キャリア、 ２０ａは　把手、 ２１は ２１ａは ２１ｂは ２１ｃは ２２は ３１は ３６は 可搬形クリーンブース、 匣体、 ファン、 電池、 給電テーブル、 継鉄、 スペーサである。 Ｐ＋、　　　　ｌ−）、 ト　　く

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 相互間を分離可能な形で電気的接続を行う一対の接続具
   （Ａ、Ｂ）であって、 一方の接続具（Ａ）には、磁性材料からなる接触子（１
   ）と該接触子（１）を磁化させる磁化手段（３、４）と
   が配設されており、 他方の接続具（Ｂ）には、前記一方の接続具（Ａ）の接
   触子（１）と対向する位置に磁性材料からなる接触子（
   ２）が配設されており、 前記磁化手段（３、４）により前記一方の接続具（Ａ）
   の接触子（１）が磁化して前記他方の接続具（Ｂ）の接
   触子（２）を磁気吸着し、前記一対の接続具（Ａ、Ｂ）
   間の電気的接続がなされることを特徴とする電気的接続
   具。