スイッチ及びコネクタ
【課題】高電圧、直流を安全に供給することのできるスイッチを提供する。
【解決手段】２つの対となる固定接点及び可動接点と、前記対となる固定接点及び可動接点の各々に対応して設けられた２つの磁石と、を有し、前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、前記対となる前記固定接点及び前記可動接点が設けられている側において、一方の前記磁石と他方の前記磁石との極性が逆となるように設置されているものであることを特徴とするスイッチを提供することにより上記課題を解決する。
【解決手段】２つの対となる固定接点及び可動接点と、前記対となる固定接点及び可動接点の各々に対応して設けられた２つの磁石と、を有し、前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、前記対となる前記固定接点及び前記可動接点が設けられている側において、一方の前記磁石と他方の前記磁石との極性が逆となるように設置されているものであることを特徴とするスイッチを提供することにより上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ及びコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電気機器は、電源等より電力の供給を受け動作するものであり、電源より電力の供給を受ける際には、通常コネクタを介し電源より電気機器へ電力が供給される。この際用いられるコネクタは、特許文献１、２に開示されているように、凸状の雄型タイプのコネクタと、凹状の雌型タイプのコネクタを嵌合することにより、電気的に接続を行うものである。
【０００３】
一方、近年では、地球温暖化等に対する対策の一つとして、ローカルエリアにおける送電においても、電圧変換や送電等における電力損失が少なく、ケーブルの太さも太くする必要のない、直流で高電圧の電力の供給が検討されている。特に、サーバ等の情報機器においては、大量に電力を消費するためこのような電力供給が望ましいものとされている。
【０００４】
ところで、電気機器に供給される電力に関しては、電圧が高いと人体に影響を及ぼす場合や、電子部品の動作に影響を与える場合がある。
【０００５】
このような高電圧の電力をサーバ等の情報機器に用いる場合、装置の設置やメンテナンスの際においては、人により作業が行われるため、電気的接続がされている部分であるコネクタは通常の交流の商用電源に用いられるコネクタとは異なるものとする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−８２２０８号公報
【特許文献２】特開２００３−３１３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、スイッチを組み込んだ構成のコネクタでは、電源から供給される電圧が１００Ｖ以上の場合、または、高電圧で直流である場合、現在使用されているスイッチをそのまま用いることはできない。例えば、電源から供給される電力が直流４００Ｖの場合では、現在の交流１００Ｖに用いられているスイッチでは、十分な安全性や信頼性が確保されていないため、そのまま使用することは危険である。
【０００８】
よって、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、現状の商用電源の電圧よりも高い電圧の電源、または、直流電源に対応したスイッチであって、信頼性又は安全性の高いスイッチを提供することを目的とするものであり、更には、高電圧の電力を安全に供給することが可能なコネクタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、２つの対となる固定接点及び可動接点と、前記対となる固定接点及び可動接点の各々に対応して設けられた２つの磁石と、を有し、前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、前記対となる前記固定接点及び前記可動接点が設けられている側において、一方の前記磁石と他方の前記磁石との極性が逆となるように設置されているものであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、一方の前記磁石は、一方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、他方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されており、他方の前記磁石は、他方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、一方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されているものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、２つの対となる固定接点及び可動接点と、前記対となる固定接点及び可動接点の近傍に設けられた磁石と、を有し、前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、前記磁石は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の側の極性と、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の側の極性とが逆となるように設置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記磁石は、一方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、他方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされ、かつ、他方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、一方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されているものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記可動接点は、前記固定接点よりも上部に配置されているものであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、電源と電子機器との間に設けられており、一方の前記対となる固定接点及び可動接点における前記固定接点は前記電源の一方の極と接続され、前記可動接点は前記電子機器の一方の端子と接続され、他方の前記対となる固定接点及び可動接点における前記固定接点は前記電子機器の他方の端子と接続され、前記可動接点は前記電源の他方の極と接続されるものであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記電流は、前記可動接点から前記固定接点に向かって流れるものであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記電流は、前記固定接点から前記可動接点に向かって流れるものであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記固定接点は固定バネに接続されており、前記可動接点は可動バネに接続されており、前記固定バネと前記可動バネの間に絶縁体材料により形成された絶縁体カバーが設けられていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、前記絶縁体カバーは前記固定バネを覆うように形成されているものであることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、前記記載のスイッチと、他のコネクタにおける２つの他の接続端子と各々電気的に接続される２つの接続端子と、を有していることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、一方の前記接続端子は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記固定接点と接続され、他方の前記接続端子は、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記可動接点と接続されるもの、または、一方の前記接続端子は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記可動接点と接続され、他方の前記接続端子は、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記固定接点と接続されるもの、であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、現状の商用電源の電圧よりも高い電圧の電源、または、直流電源に対応したスイッチであって、安全性及び信頼性の高いスイッチを提供することができる。また、現状の商用電源の電圧よりも高い電圧の電源、または、直流電源に対応したコネクタであって、これらの電源からの電力を安全に供給することが可能なコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの斜視図
【図２】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの上面図
【図３】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの側面図
【図４】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの底面図
【図５】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの正面図
【図６】第１の実施の形態におけるコネクタの斜視図
【図７】第１の実施の形態におけるコネクタの正面図
【図８】第１の実施の形態におけるコネクタの側面図
【図９】第１の実施の形態におけるコネクタの内部構造図
【図１０】第１の実施の形態におけるスイッチ部の斜視図
【図１１】第１の実施の形態におけるスイッチ部の構造図（オフ状態）
【図１２】第１の実施の形態におけるスイッチ部の構造図（オン状態）
【図１３】スイッチ部の上面図
【図１４】スイッチ部の正面図
【図１５】第１の実施の形態におけるスイッチ部の上面図
【図１６】第１の実施の形態におけるスイッチ部の正面図
【図１７】スイッチ部において発生する磁界の説明図
【図１８】第１の実施の形態におけるスイッチ部において発生する磁界の説明図
【図１９】第２の実施の形態におけるスイッチ部の上面図
【図２０】第２の実施の形態におけるスイッチ部の正面図
【図２１】第２の実施の形態における他のスイッチ部の構成の説明図
【図２２】第２の実施の形態における他のスイッチ部の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施の形態において説明するスイッチ及びコネクタは、高電圧に対応しているものであるが、本実施の形態においては、高電圧とは、電気設備技術基準に定められている「直流７５０Ｖ超」や、国際電気標準会議（ＩＥＣ：International Electrotechnical Commission）による国際規定である「直流１５００Ｖ以上」を意味するものではなく、安全低電圧（直流６０Ｖ未満）を超える電圧、即ち、６０Ｖ以上を意味するものとする。
【００２４】
〔第１の実施の形態〕
（コネクタの構造）
第１の実施の形態におけるコネクタの構造について説明する。本実施の形態におけるコネクタは、図１から図５に示される他のコネクタであるプラグコネクタと接続されるものであって、図６から図８に示される構造のジャックコネクタに相当するコネクタである。尚、図１から図５に示されるプラグコネクタと、図６から図８に示されるジャックコネクタに相当するコネクタとをあわせてコネクタと称する場合もある。
【００２５】
最初に、図１から図５に基づきプラグコネクタ２００について説明する。尚、図１は、プラグコネクタ２００の斜視図であり、図２は上面図であり、図３は側面図であり、図４は底面図であり、図５は正面図である。このプラグコネクタ２００は、絶縁体等により形成されたカバー２１０と、他の接続端子である３本のプラグ端子２２１、２２２、２２３を有しており、３本のプラグ端子２２１、２２２、２２３が設けられている側と反対側には、電源ケーブル２３０が接続されている。プラグ端子２２１はＧＮＤ端子であり、プラグ端子２２２、２２３よりも長く形成されている。プラグ端子２２２、２２３は、電気的に接続されることにより電力が供給される端子である。尚、このプラグコネクタ２００には、プラグ端子２２１、２２２、２２３の設けられている側のカバー２１０部分において、プラグ端子２２１、２２２、２２３の一部を覆うような形状で形成された保護部２１１が設けられており、更には、本実施の形態におけるコネクタと接続された後に、コネクタ接続がはずれることのないようにコネクタ接続開口部２１２が設けられている。
【００２６】
次に、図６から図８に基づき本実施の形態におけるコネクタについて説明する。尚、図６は、本実施の形態におけるコネクタの斜視図であり、図７は正面図であり、図８は側面図である。本実施の形態におけるコネクタは、全体が筐体５０に覆われており、プラグコネクタ２００におけるプラグ端子２２１、２２２、２２３が挿入されるジャック開口部２１、２２、２３と、プラグコネクタ２００における保護部２１１が挿入される溝部３１と、プラグコネクタ２００と本実施の形態におけるコネクタとが接続されている状態で、電力を供給するか否かの制御を行なうためのスライド操作部４０が設けられている。スライド操作部４０は、「ＯＮ」の位置または「ＯＦＦ」の位置となるように、スライドさせることが可能であり、スライド操作部４０をスライドさせることにより、コネクタを介し、電力を供給するか否かの制御を行なうことができる。
【００２７】
より詳細に図９に基づき本実施の形態におけるコネクタの内部構造について説明する。図９は、本実施の形態におけるコネクタの内部構造を示す断面図である。本実施の形態におけるコネクタは、スライド操作部４０におけるスライド操作上部４０ａが筐体５０に設けられた開口より外側に飛び出た形状となっており、筐体５０の外側よりスライド操作上部４０ａを矢印Ａで示されるスライド方向に移動させることにより、筐体５０の内部におけるスイッチ部１００において、電気的な接続を行なうか否かの操作を行なうことができる。
【００２８】
スライド操作部４０は筐体５０にスライド操作本体部４０ｂを有しており、スライド操作本体部４０ｂは、スライドリンク部４１と接続されている。スライドリンク部４１は、矢印Ａで示されるスライド方向と略平行に動作するものであって、Ｌ字状の形成されており、Ｌ字状の一方の端は、コンタクトスライド部４２のコンタクトスライド開口部４２ａ内に入り込んだ構造となっている。このコンタクトスライド開口部４２ａは、スライドリンク部４１の移動方向、即ち、矢印Ａで示されるスライド方向に沿った細長い形状で形成されている。また、後述するように、コンタクトスライド部４２には、矢印Ａで示されるスライド方向に対し略垂直方向に伸びるコンタクトスライド接触部が設けられており、コンタクトスライド接触部の先端は、スイッチ部１００におけるボタン１６０の上面に接触している。
【００２９】
（スイッチ部）
次に、スイッチ部１００について説明する。本実施の形態におけるコネクタのスイッチ部１００は、電力の供給の制御を行なうためのスイッチであって、電源スイッチとも称される。図１０にスイッチ部１００の斜視図を示し、図１１にスイッチ部１００の内部構造図を示す。図１１に示されるように、スイッチ部１００は、固定部１１０における固定接点１１１と可動部１２０における可動接点１２１とが接触するか否かにより、電源の供給のオン、オフの制御を行なうことができるものである。
【００３０】
固定部１１０は、全体が金属等の導電性材料により形成されており、可動部１２０における可動接点１２１と接触する固定接点１１１が、固定バネ１１２の一方の端部に設けられている構造のものである。尚、固定バネ１１２は、銅又は銅を含む合金等からなる金属板等を折曲げることにより形成されており、固定接点１１１は銀と銅の合金により形成されている。固定バネ１１２の他方の端部はベースブロック１３０におけるベースブロック本体部１３１において固定されるとともに、固定バネ１１２の中程において固定部支持部１３２において支持され固定されている。
【００３１】
可動部１２０は、全体が金属等の導電性材料により形成されており、固定部１１０における固定接点１１１と接触する可動接点１２１が、可動板部１２２の一方の端部に設けられ、可動板部１２２の他方の端部と可動バネ１２３の一方の端部とが接続された構造のものである。尚、可動板部１２２及び可動バネ１２３は、銅又は銅を含む合金等からなる金属板等を折曲げることにより形成されており、可動接点１２１は銀と銅の合金により形成されている。可動バネ１２３の他方の端部はベースブロック１３０におけるベースブロック本体部１３１において固定されているが、可動バネ１２３は金属板等を折曲げることにより形成されているものであるため柔軟性を有しており、可動板部１２２の一方の端部に設けられた可動接点１２１を上下方向に動かすことが可能である。また、ベースブロック１３０には、固定バネ１１２の他方が接続されている部分と、可動バネ１２３の他方が接続されている部分との間には、難燃性の樹脂材料等からなる絶縁壁１３３が設けられており、可動バネ１２３は、他方の端部より絶縁壁１３３の周囲の一部を回り込むような形状で曲げられている。
【００３２】
可動部１２０における可動板部１２２の一方の面となる上面は、カード１４０における第１の接触部となる上部接触部１４１と接触しており、可動板部１２２の他方の面となる下面は、カード１４０における第２の接触部となる下部接触部１４２と接触している。この状態において、カード１４０を、回転軸１４３を中心に回転させることにより、可動板部１２２が上部接触部１４１または下部接触部１４２と接触し力が加わり、可動接点１２１を上下方向に移動させることができる。尚、上部接触部１４１及び下部接触部１４２は、可動板部１２２において摺動するものであるため、摩擦抵抗を低減させるために上部接触部１４１及び下部接触部１４２の表面には、フッ素樹脂等により形成された表面層を設けてもよい。
【００３３】
尚、固定部１１０及び可動部１２０は、ベースブロック１３０とスイッチ部ケース１５０に囲まれた領域の内部に設置されており、カード１４０は、スイッチ部ケース１５０に設けられたスイッチ部開口部１５１より外部に飛び出した形状の突起部１４４と、ベースブロック１３０とスイッチ部ケース１５０に囲まれた領域の内部に位置するカード本体部１４５とを有している。従って、スイッチ部１００においては、上部接触部１４１または下部接触部１４２は、ベースブロック１３０とスイッチ部ケース１５０に囲まれた領域の内部に設けられている。また、カード１４０、ベースブロック１３０及びスイッチ部ケース１５０は樹脂材料等からなる絶縁体材料により形成されている。
【００３４】
スイッチ部ケース１５０の外部には、回転軸１４３を中心にカード１４０を回転させるために、押下されるボタン１６０が設けられており、カード１４０は、カード１４０における突起部１４４の上部に設けられた接触部１４４ａにおいて、ボタン１６０の内壁部１６１と接触している。尚、接触部１４４ａは、内壁部１６１の表面を摺動するものであるため、摩擦抵抗を低減させるために内壁部１６１の表面には、フッ素樹脂等により形成された表面層を設けてもよい。また、スイッチ部ケース１５０の外部には、一方の端部がスイッチ部ケース１５０に接続され、他方の端部がボタン１６０に接続された開離バネ１７０が設けられている。
【００３５】
（スイッチ部におけるオン、オフ動作）
スイッチ部１００において、スイッチをオンにする場合には、後述するように、コンタクトスライド部４２におけるコンタクトスライド接触部を移動させることにより、ボタン１６０を押下し、ボタン１６０の内壁部１６１において接触部１４１が接触しているカード１４０が回転軸１４３を中心に回転する。これにより、上部接触部１４１を介し可動部１２０における可動板部１２２に下方向に力が加えられ、可動接点１２１と固定接点１１１とが接触する。この状態を図１２に示す。尚、後述するように、スイッチ部１００において、この状態はコンタクトスライド部４２におけるコンタクトスライド接触部により維持されるため、可動接点１２１と固定接点１１１との接触が維持され、電源から電力が供給される。
【００３６】
また、スイッチ部１００において、スイッチをオフにする場合には、後述するように、コンタクトスライド部４２におけるコンタクトスライド接触部を移動させることにより、開離バネ１７０のバネ性による復元力により、ボタン１６０がオフの状態に戻る。即ち、図１１に示されるように、ボタン１６０の内壁部１６１において接触部１４１が接触しているカード１４０が回転軸１４３を中心に回転し、下部接触部１４２を介し可動部１２０における可動板部１２２に上方向に力が加わる。このように可動板部１２２に加えられた上方向の力により可動接点１２１と固定接点１１１との接触を離すことができ、電源からの電力の供給を停止することができる。この際、可動接点１２１と固定接点１１１との間でアークが発生する場合があるため、磁界の力によりアークを飛ばすことができるように、可動接点１２１と固定接点１１１との接触位置の近傍には、アークの発生する方向に対して略垂直方向の磁界を発生させる永久磁石１８０が設けられている。
【００３７】
スイッチ部１００では、電源からの電力の供給を遮断する際には、可動部１２０における可動バネ１２３等のバネの復元力を用いるのではなく、スイッチ部ケース１５０の外部に設けられた開離バネ１７０のバネの復元力によりオフ状態にするものである。このため、可動部１２０における可動バネ１２３等において復元力を有していない場合においても、電源をオフにすることができる。また、熱により可動バネ１２３等の一部が溶けてしまい、バネとしての機能が失われている場合においても、可動バネ１２３等の復元力を用いることなく、開離バネ１７０のバネ性により電源をオフ状態にすることができ、電源からの電力の供給を確実に遮断することができる。また、開離バネ１７０は、スイッチ部ケース１５０の外部に設置されているため、スイッチ部ケース１５０内部において固定部１１０及び可動部１２０が受ける可能性のある熱等の影響を受けることはない。
【００３８】
また、スイッチ部１００では、ベースブロック１３０において、固定バネ１１２の他方が接続されている部分と、可動バネ１２３の他方が接続されている部分との間には、絶縁壁１３３が設けられている。これにより、固定部１１０と可動部１２０との熱による溶解等が進行した場合においても、固定部１１０の溶解された部分と、可動部１２０の溶解された部分とが絶縁壁１３３により分離される。よって、固定部１１０と可動部１２０とが溶解し、くっついた状態のまま電流が流れ続けてしまうことを防ぐことができる。
【００３９】
（コネクタにおけるオン、オフ動作）
次に、本実施の形態におけるコネクタにおけるオン、オフ動作について説明する。本実施の形態におけるコネクタとプラグコネクタ２００とが接続されている状態において、本実施の形態におけるコネクタにおけるオン、オフの制御を行なうことにより、スイッチ部１００のオン、オフを行なうことができ、これにより電源等からの電力の供給の制御を行なうことができる。この際、スイッチ部１００がオンとなることにより、本実施の形態におけるコネクタに設けられた不図示のフックがプラグコネクタ２００のコネクタ接続開口部２１２に入り込み、本実施の形態におけるコネクタとプラグコネクタ２００との嵌合状態が維持される。また、スイッチ部１００がオフとなると、本実施の形態におけるコネクタに設けられた不図示のフックがプラグコネクタ２００のコネクタ接続開口部２１２からはずれ、本実施の形態におけるコネクタからプラグコネクタ２００を外すことができる。
【００４０】
（電源の接続及び磁石の配置）
ところで、このようなスイッチ部１００としては、図１３及び図１４に示すように、２つの固定部１１０ａ及び１１０ｂと、２つの可動部１２０ａ及び１２０ｂとを有しており、固定部１１０ａと可動部１２０ａとが接触し、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとが接触することにより、電源１９０からの電力を電子機器１９１に供給するものである。尚、固定部１１０ａは、固定接点１１１ａ及び固定バネ１１２ａを有しており、固定部外部端子１１３ａが接続されている。固定部１１０ｂは、固定接点１１１ｂ及び固定バネ１１２ｂを有しており、固定部外部端子１１３ｂが接続されている。可動部１２０ａは、可動接点１２１ａ、可動板部１２２ａ及び可動バネ１２３ａを有しており、可動部外部端子１２４ａが接続されている。可動部１２０ｂは、可動接点１２１ｂ、可動板部１２２ｂ及び可動バネ１２３ｂを有しており、可動部外部端子１２４ｂが接続されている。具体的には、固定部１１０ａにおける固定接点１１１ａと可動部１２０ａにおける可動接点１２１ａとが対となり、固定部１１０ｂにおける固定接点１１１ｂと可動部１２０ｂにおける可動接点１２１ｂとが対となるものであり、２つの対となる固定接点及び可動接点を有する構造のものである。
【００４１】
図１３及び図１４に示す場合では、電源１９０の正極が可動部１２０ａの可動部外部端子１２４ａに接続され、負極が可動部１２０ｂの可動部外部端子１２４ｂに接続され、電力が供給される電子機器１９１の一方に固定部１１０ａの固定部外部端子１１３ａが接続され、他方に固定部１１０ｂの固定部外部端子１１３ｂが接続されている。また、２つの永久磁石１８０ａ及び１８０ｂが、ともに同じ向きに磁界を発生させるように設けられている。即ち、永久磁石１８０ａは、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａが設けられている側がＳ極となるように配置されており、永久磁石１８０ｂは、固定接点１１１ｂ及び可動接点１２１ｂが設けられている側がＳ極となるように配置されている。尚、本実施の形態においては、永久磁石１８０ａ及び１８０ｂを用いた場合について説明するが、永久磁石に代えて電磁石を用いてもよい。
【００４２】
図１３及び図１４に示すように、オン状態では、電源１９０より供給された電流は、電源１９０の正極より、可動部外部端子１２４ａ、可動部１２０ａ、可動接点１２１ａ及び固定接点１１１ａを介し、固定部１１０ａ、固定部外部端子１１３ａ、電子機器１９１、固定部外部端子１１３ｂ、固定部１１０ｂ、固定接点１１１ｂ及び可動接点１２１ｂを介し、可動部１２０ｂ、可動部外部端子１２４ｂの順に流れ、更に、電極１９０の負極に流れる。
【００４３】
よって、電流は、矢印Ａ１に示すように、可動接点１２１ａから固定接点１１１ａに向かって流れるため、電子は、矢印Ａ１とは反対方向の固定接点１１１ａから可動接点１２１ａに向かって流れる。即ち、固定接点１１１ａから放出された電子は、可動接点１２１ａに衝突するように流れる。また、電流は、矢印Ｂ１に示すように、固定接点１１１ｂから可動接点１２１ｂに向かって流れるため、電子は、矢印Ｂ１とは反対方向の可動接点１２１ｂから固定接点１１１ｂに向かって流れる。即ち、可動接点１２１ｂから放出された電子は、固定接点１１１ｂに衝突するように流れる。
【００４４】
ここで、電子が衝突する側の接点は電子が衝突することにより高温になりやすく、特に、電子が衝突する固定接点１１１ｂは、固定バネ１１２ｂが薄く形成されているため高温になりやすい。このため、固定接点１１１ｂ及び固定バネ１１２ｂが、電子の衝突により発生した熱により溶けてしまい断線不良やショート不良が生じるおそれがある。このような不良、特にショート不良が生じると、電源１９０からの電力供給を切断することができなくなってしまう。一方、可動部１２０ａ及び１２０ｂでは、可動板部１２２ａ及び１２２ｂは通常厚く形成されており、可動接点１２１ａに電子が衝突することにより熱が発生しても、可動板部１２２ａにおける熱的容量が大きいため、あまり高温となることはなく、よって、可動接点１２１ａ、可動板部１２２ａ及び可動バネ１２３ａが溶けて、断線不良やショート不良が生じることはない。
【００４５】
尚、矢印Ａ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものであり、矢印Ｂ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものである。また、アーク１８１ａ及び１８１ｂは、相互に外側となる方向、即ち、固定端子１１１ａと可動端子１２１ａとの間で生じるアーク１８１ａは矢印Ａ３に示す方向に、固定端子１１１ｂと可動端子１２１ｂとの間で生じるアーク１８１ｂは矢印Ｂ３に示す方向に吹飛ばすことが好ましい。
【００４６】
即ち、永久磁石１８０ａは、固定部１１０ａと可動部１２０ａとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとの間で発生するアーク１８１ａを矢印Ａ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。また、永久磁石１８０ｂは、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとの間で発生するアーク１８１ｂを矢印Ｂ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。
【００４７】
（電源の接続及び永久磁石の配置２）
次に、電源１９０との接続と永久磁石の配置を変更した場合について説明する。具体的には、図１５及び図１６に示すように、電源１９０の正極が可動部１２０ａの可動部外部端子１２４ａに接続され、負極が固定部１１０ｂの固定部外部端子１１３ｂに接続され、電力が供給される電子機器１９１の一方が固定部１１０ａの固定部外部端子１１３ａに接続され、他方が可動部１２０ｂの可動部外部端子１２４ｂに接続されており、２つの永久磁石１８０ｃ及び永久磁石１８０ｄは相互に逆向きの磁界を発生させるように配置されている。
【００４８】
図１５及び図１６に示すように、オン状態では、電源１９０より供給された電流は、電源１９０の正極より、可動部外部端子１２４ａ、可動部１２０ａ、可動接点１２１ａ及び固定接点１１１ａを介し、固定部１１０ａ、固定部外部端子１１３ａ、電子機器１９１、可動部外部端子１２４ｂ、可動部１２０ｂ、可動接点１２１ｂ及び固定接点１１１ｂを介し、固定部１１０ｂ、固定部外部端子１１３ｂの順に流れ、更に、電極１９０の負極に流れる。
【００４９】
よって、電流は、矢印Ｃ１に示すように、可動接点１２１ａから固定接点１１１ａに向かって流れるため、電子は、矢印Ｃ１とは反対方向の固定接点１１１ａから可動接点１２１ａに向かって流れる。即ち、固定接点１１１ａから放出された電子は、可動接点１２１ａに衝突するように流れる。また、電流は、矢印Ｄ１に示すように、可動接点１２１ｂから固定接点１１１ｂに向かって流れるため、電子は、矢印Ｄ１とは反対方向の固定接点１１１ｂから可動接点１２１ｂに向かって流れる。即ち、固定接点１１１ｂから放出された電子は、可動接点１２１ｂに衝突するように流れる。
【００５０】
このように、図１５及び図１６に示す場合では、ともに固定接点１１１ａ及び１１１ｂから電子が放出され、放出された電子は、可動接点１２１ａ及び１２１ｂに衝突する。可動部１２０ａ及び１２０ｂでは、可動板部１２２ａ及び１２２ｂは固定バネ１１２ａおよび１１２ｂと比べて厚く形成されており、可動接点１２１ａ及び１２１ｂに電子が衝突することにより熱が発生しても、可動板部１２２ａ及び１２２ｂにおける熱的容量が大きいため高温となることはなく、よって、可動接点１２１ａ、可動板部１２２ａ及び可動バネ１２３ａや、可動接点１２１ｂ、可動板部１２２ｂ及び可動バネ１２３ｂが溶けて、断線不良やショート不良が生じることはない。
【００５１】
尚、矢印Ｃ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものであり、矢印Ｄ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものである。また、アーク１８１ｃ及び１８１ｄは、相互に外側となる方向、即ち、固定端子１１１ａと可動端子１２１ａとの間で生じるアーク１８１ｃは矢印Ｃ３に示す方向に、固定端子１１１ｂと可動端子１２１ｂとの間で生じるアーク１８１ｄは矢印Ｄ３に示す方向に吹飛ばすことができるように、永久磁石１８０ｃと永久磁石１８０ｄとは、相互にＮ極とＳ極の向きが逆となるように設置されている。
【００５２】
即ち、永久磁石１８０ｃは、固定部１１０ａと可動部１２０ａとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａ側がＳ極となるように配置されており、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとの間で発生するアーク１８１ｃを矢印Ｃ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。また、永久磁石１８０ｄは、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａ側がＮ極となるように配置されており、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとの間で発生するアーク１８１ｄを矢印Ｄ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。
【００５３】
（磁界強度）
次に、複数の永久磁石を配置する場合の磁界強度について説明する。具体的には、図１３及び図１４に示すように永久磁石を配置した場合と、図１５及び図１６に示すように永久磁石を配置した場合について説明する。図１７は、図１３及び図１４に示すように、可動部１２０ａ及び１２０ｂが設けられている側が、ともにＳ極となるように永久磁石１８０ａ及び１８０ｂを配置した場合において、生じる磁束を破線で示したものである。また、図１８は、図１５及び図１６に示すように、可動部１２０ａが設けられている側がＳ極となるように永久磁石１８０ｃを配置し、可動部１２０ｂが設けられている側がＮ極となるように永久磁石１８０ｄを配置した場合において、生じる磁束を破線で示したものである。
【００５４】
図１８に示す場合は、図１７に示す場合と比べて、永久磁石により生じた磁束がより閉じている状態となっており、固定端子と可動端子との接触部分における磁束密度を高くすることができる。具体的に、永久磁石１８０ａから１８０ｄの磁力が同じ所定の値であるものとしてシミュレーションを行なったところ、可動部１２０ａ及び１２０ｂの可動接点１２１ａ及び１２１ｂにおける磁束密度は、図１７に示す場合では、Ｚ方向で６．３２ｍＴ、Ｘ方向で７３．７４ｍＴであるのに対し、図１８に示す場合では、Ｚ方向で１７．３８ｍＴ、Ｘ方向で８０．５４ｍＴであった。このように、図１７に示す場合と比べ図１８に示す場合の配置とすることにより、固定端子と可動端子との接触部分における磁束密度を高くすることができる。このように、複数の永久磁石を配置する場合には、隣接する永久磁石の極性が相互に反対となるように配置することにより、可動接点と固定接点との接触部分における磁束密度を高めることができ、より一層強い力でアークを吹飛ばすことができる。
【００５５】
尚、本実施の形態では、２つの永久磁石１８０ｃ及び１８０ｄを用いた場合について説明したが、１つの永久磁石であって、可動部１２０ａが設けられている側がＳ極となり、可動部１２０ｂが設けられている側がＮ極となるような形状等の永久磁石を配置したものであってもよい。例えば、馬蹄形磁石のような両極が近接した形状のものを用いたものであってもよい。
【００５６】
〔第２の実施の形態〕
ところで、スイッチ等においては、可動接点と固定接点との間で生じるアークにより断線不良やショート不良が生じる場合、断線不良よりもショート不良の方が致命的である。即ち、断線不良の場合では、断線不良が生じた後は、電源等から電力が供給されなくなるため安全上問題となることはないが、ショート不良の場合では、ショート不良が生じた後も電源等からの電力の供給が続き、止めることができないため、不良部分が拡大し、安全上の問題となる場合がある。このため、不良となる場合には、できるだけ断線による不良が発生するような構造であることが好ましい。
【００５７】
第２の実施の形態は、このような課題に対応するものである。図１９及び図２０は本実施の形態におけるスイッチ部を示すものである。本実施の形態におけるスイッチ部は、第１の実施の形態におけるスイッチ部に対し、電源１９０及び電子機器１９１との接続状態が異なるものである。
【００５８】
具体的には、図１９及び図２０に示すように、電源１９０の正極を固定部１１０ａの固定部外部端子１１３ａを接続し、負極を可動部１２０ｂの可動部外部端子１２４ｂに接続し、電力が供給される電子機器１９１の一方に固定部１１０ｂの固定部外部端子１１３ｂを接続し、他方に可動部１２０ａの可動部外部端子１２４ａに接続し、２つの永久磁石１８０ｅ及び永久磁石１８０ｆが相互に逆向きの磁界を発生させるように配置させる。
【００５９】
本実施の形態では、オン状態では、電源１９０より供給された電流は、電源１９０の正極より、固定部外部端子１１３ａ、固定部１１０ａ、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａを介し、可動部１２０ａ、可動部外部端子１２４ａ、電子機器１９１、固定部外部端子１１３ｂ、固定部１１０ｂ、固定接点１１１ｂ及び可動接点１２１ｂを介し、可動部１２０ｂ、可動部外部端子１２４ｂの順に流れ、更に、電極１９０の負極に流れる。
【００６０】
よって、電流は、矢印Ｅ１に示すように、固定接点１１１ａから可動接点１２１ａに向かって流れるため、電子は、矢印Ｅ１とは反対方向の可動接点１２１ａから固定接点１１１ａに向かって流れる。即ち、可動接点１２１ａから放出された電子は、固定接点１１１ａに衝突するように流れる。また、電流は、矢印Ｆ１に示すように、固定接点１１１ｂから可動接点１２１ｂに向かって流れるため、電子は、矢印Ｆ１とは反対方向の可動接点１２１ｂから固定接点１１１ｂに向かって流れる。即ち、可動接点１２１ｂから放出された電子は、固定接点１１１ｂに衝突するように流れる。
【００６１】
このように、本実施の形態では、ともに可動接点１２１ａ及び１２１ｂから電子が放出され、放出された電子は、固定接点１１１ａ及び１１１ｂに衝突する。固定接点１１１ａ及び１１１ｂでは、可動部１２０ａ及び１２０ｂにおける可動板部１２２ａ及び１２２ｂを有しておらず、固定バネ１１２ａ及び１１２ｂは薄く熱的容量が小さいため、固定接点１１１ａ及び１１１ｂに電子が衝突することにより発生した熱により溶けやすくなっている。このように固定バネ１１２ａ及び１１２ｂ等が熱により溶けたり軟らかくなった場合、溶けたり軟らかくなった固定バネ１１２ａ及び１１２ｂ等は重力により下方向に変形または流動するため、可動接点１２１ａ及び１２１ｂとは接触することはなく、不良が生じた場合であっても、ショート不良ではなく、断線不良となる。
【００６２】
尚、矢印Ｅ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものであり、矢印Ｆ２は、可動部１２０ｂを流れる電流の向きを示すものである。また、アーク１８１ｅ及び１８１ｆは、相互に外側となる方向、即ち、固定端子１１１ａと可動端子１２１ａとの間で生じるアーク１８１ｅは矢印Ｅ３に示す方向、固定端子１１１ｂと可動端子１２１ｂとの間で生じるアーク１８１ｆは矢印Ｆ３に示す方向に吹飛ばすことができるように、永久磁石１８０ｅと永久磁石１８０ｆとはＮ極とＳ極の向きが逆となるように設置されている。
【００６３】
即ち、永久磁石１８０ｅは、固定部１１０ａと可動部１２０ａとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａ側がＮ極となるように配置されており、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとの間で発生するアーク１８１ｅを矢印Ｅ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。また、永久磁石１８０ｆは、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａ側がＳ極となるように配置されており、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとの間で発生するアーク１８１ｆを矢印Ｆ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。
【００６４】
（絶縁体カバー）
更に、図２１及び図２２に示されるように、本実施の形態においては、固定部１１０ａと可動部１２０ａとの間に絶縁体カバー１９３ａを設け、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとの間に絶縁体カバー１９３ｂを設けた構造のものであってもよい。
【００６５】
絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂは、固定部１１０ａ及び１１０ｂにおける固定バネ１１２ａ及び１１２ｂの一部を覆い、固定接点１１１ａ及び１１１ｂが露出するように形成されている。即ち、絶縁体カバー１９３ａは、固定部１１０ａにおける固定バネ１１２ａと、可動部１２０ａにおける可動バネ１２３ａ及び可動板部１２２ａとの間に設けられており、絶縁体カバー１９３ｂは、固定部１１０ｂにおける固定バネ１１２ｂと、可動部１２０ｂにおける可動バネ１２３ｂ及び可動板部１２２ｂとの間に設けられている。具体的には、絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂは、略直方体の６面のうち、４面に壁面を形成した形状のものであって、前記壁面の形成されない２つの面が隣接するように形成されているものである。
【００６６】
尚、絶縁体カバー１９３ａは、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとが接触することができるように、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとの間には空間が設けられており、同様に、絶縁体カバー１９３ｂは、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとが接触することができるように、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとの間には空間が設けられている。
【００６７】
このような絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂを設けることにより、たとえ、固定バネ１１２ａがアーク等により生じた熱により溶けたり軟らかくなったとしても、可動部１２０ａと接触することを防ぐことができ、また、固定バネ１１２ｂがアーク等により生じた熱により溶けたり軟らかくなったとしても、可動部１２０ｂと接触することを防ぐことができ、ショート不良の発生を防ぐことができる。
【００６８】
また、何らかの理由により、可動バネ１２３ａ及び可動板部１２２ａがアーク等により生じた熱により溶けたり軟らかくなった場合においても、固定部１１０ａと接触することを防ぐことができ、同様に、可動バネ１２３ｂ及び可動板部１２２ｂがアーク等により生じた熱により溶けたり軟らかくなった場合においても、固定部１１０ｂと接触することを防ぐことができ、ショート不良の発生を防ぐことができる。
【００６９】
このような絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂを構成する材料としては、高融点であって絶縁性を有する材料が好ましく、例えば、融点の高いプラスチック等の樹脂材料、または、酸化アルミニウム等のセラミックス材料が好ましい。尚、本実施の形態では、絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂを構成する材料は絶縁体であるものとして説明しているが、固定バネ１１２ａ及び１１２ｂのみが溶ける場合には、絶縁体に限定されることなく、金属等の材料により形成したものであってもよい。また、絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂは、金属等の材料により形成されたものの表面に絶縁体膜等を形成したものであってもよい。即ち、絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂは、固定バネ１１２ａ及び１１２ｂ等が熱により溶けたり軟らかくなった場合においても、固定部１１０ａ及び１１０ｂと、可動部１２０ａ及び１２０ｂとの間で絶縁が維持されるようなものであればよい。
【００７０】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態のスイッチ部を用いることにより第１の実施の形態と同様のコネクタを作製することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７２】
２１ ジャック開口部
２２ ジャック開口部
２３ ジャック開口部
３１ 溝部
４０ スライド操作部
４０ａ スライド操作上部
４０ｂ スライド操作本体部
４１ スライドリンク部
４２ コンタクトスライド部
４２ａ コンタクトスライド開口部
４２ｂ コンタクトスライド接触部
５０ 筐体
６１ ジャック端子
６２ ジャック端子
６３ ジャック端子
７０ フック
１１０、１１０ａ、１１０ｂ 固定部
１１１、１１１ａ、１１１ｂ 固定接点
１１２、１１２ａ、１１２ｂ 固定バネ
１１３ａ、１１３ｂ 固定部外部端子
１２０、１２０ａ、１２０ｂ 可動部
１２１、１２１ａ、１２１ｂ 可動接点
１２２、１２２ａ、１２２ｂ 可動板部
１２３、１２３ａ、１２３ｂ 可動バネ
１２４ａ、１２４ｂ 固定部外部端子
１３０ ベースブロック
１３１ ベースブロック本体部
１３２ 固定部支持部
１３３ 絶縁壁
１４０ カード
１４１ 上部接触部（第１の接触部）
１４２ 下部接触部（第２の接触部）
１４３ 回転軸
１４４ 突起部
１４４ａ 接触部
１４５ カード本体部
１５０ スイッチ部ケース
１５１ スイッチ部開口部
１６０ ボタン
１６１ 内壁部
１７０ 開離バネ
１８０ 永久磁石
１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、１８０ｅ、１８０ｆ 永久磁石
１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃ、１８１ｄ、１８１ｅ、１８１ｆ アーク
１９０ 電源
１９１ 電子機器
１９３ａ、１９３ｂ 絶縁体カバー
２００ プラグコネクタ
２１０ カバー
２１１ 保護部
２１２ コネクタ接続開口部
２２１ プラグ端子
２２２ プラグ端子
２２３ プラグ端子
２３０ 電源ケーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ及びコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電気機器は、電源等より電力の供給を受け動作するものであり、電源より電力の供給を受ける際には、通常コネクタを介し電源より電気機器へ電力が供給される。この際用いられるコネクタは、特許文献１、２に開示されているように、凸状の雄型タイプのコネクタと、凹状の雌型タイプのコネクタを嵌合することにより、電気的に接続を行うものである。
【０００３】
一方、近年では、地球温暖化等に対する対策の一つとして、ローカルエリアにおける送電においても、電圧変換や送電等における電力損失が少なく、ケーブルの太さも太くする必要のない、直流で高電圧の電力の供給が検討されている。特に、サーバ等の情報機器においては、大量に電力を消費するためこのような電力供給が望ましいものとされている。
【０００４】
ところで、電気機器に供給される電力に関しては、電圧が高いと人体に影響を及ぼす場合や、電子部品の動作に影響を与える場合がある。
【０００５】
このような高電圧の電力をサーバ等の情報機器に用いる場合、装置の設置やメンテナンスの際においては、人により作業が行われるため、電気的接続がされている部分であるコネクタは通常の交流の商用電源に用いられるコネクタとは異なるものとする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−８２２０８号公報
【特許文献２】特開２００３−３１３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
また、スイッチを組み込んだ構成のコネクタでは、電源から供給される電圧が１００Ｖ以上の場合、または、高電圧で直流である場合、現在使用されているスイッチをそのまま用いることはできない。例えば、電源から供給される電力が直流４００Ｖの場合では、現在の交流１００Ｖに用いられているスイッチでは、十分な安全性や信頼性が確保されていないため、そのまま使用することは危険である。
【０００８】
よって、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、現状の商用電源の電圧よりも高い電圧の電源、または、直流電源に対応したスイッチであって、信頼性又は安全性の高いスイッチを提供することを目的とするものであり、更には、高電圧の電力を安全に供給することが可能なコネクタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、２つの対となる固定接点及び可動接点と、前記対となる固定接点及び可動接点の各々に対応して設けられた２つの磁石と、を有し、前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、前記対となる前記固定接点及び前記可動接点が設けられている側において、一方の前記磁石と他方の前記磁石との極性が逆となるように設置されているものであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、一方の前記磁石は、一方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、他方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されており、他方の前記磁石は、他方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、一方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されているものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、２つの対となる固定接点及び可動接点と、前記対となる固定接点及び可動接点の近傍に設けられた磁石と、を有し、前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、前記磁石は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の側の極性と、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の側の極性とが逆となるように設置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記磁石は、一方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、他方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされ、かつ、他方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、一方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されているものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記可動接点は、前記固定接点よりも上部に配置されているものであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、電源と電子機器との間に設けられており、一方の前記対となる固定接点及び可動接点における前記固定接点は前記電源の一方の極と接続され、前記可動接点は前記電子機器の一方の端子と接続され、他方の前記対となる固定接点及び可動接点における前記固定接点は前記電子機器の他方の端子と接続され、前記可動接点は前記電源の他方の極と接続されるものであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記電流は、前記可動接点から前記固定接点に向かって流れるものであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記電流は、前記固定接点から前記可動接点に向かって流れるものであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記固定接点は固定バネに接続されており、前記可動接点は可動バネに接続されており、前記固定バネと前記可動バネの間に絶縁体材料により形成された絶縁体カバーが設けられていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、前記絶縁体カバーは前記固定バネを覆うように形成されているものであることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、前記記載のスイッチと、他のコネクタにおける２つの他の接続端子と各々電気的に接続される２つの接続端子と、を有していることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、一方の前記接続端子は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記固定接点と接続され、他方の前記接続端子は、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記可動接点と接続されるもの、または、一方の前記接続端子は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記可動接点と接続され、他方の前記接続端子は、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記固定接点と接続されるもの、であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、現状の商用電源の電圧よりも高い電圧の電源、または、直流電源に対応したスイッチであって、安全性及び信頼性の高いスイッチを提供することができる。また、現状の商用電源の電圧よりも高い電圧の電源、または、直流電源に対応したコネクタであって、これらの電源からの電力を安全に供給することが可能なコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの斜視図
【図２】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの上面図
【図３】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの側面図
【図４】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの底面図
【図５】第１の実施の形態に用いられるプラグコネクタの正面図
【図６】第１の実施の形態におけるコネクタの斜視図
【図７】第１の実施の形態におけるコネクタの正面図
【図８】第１の実施の形態におけるコネクタの側面図
【図９】第１の実施の形態におけるコネクタの内部構造図
【図１０】第１の実施の形態におけるスイッチ部の斜視図
【図１１】第１の実施の形態におけるスイッチ部の構造図（オフ状態）
【図１２】第１の実施の形態におけるスイッチ部の構造図（オン状態）
【図１３】スイッチ部の上面図
【図１４】スイッチ部の正面図
【図１５】第１の実施の形態におけるスイッチ部の上面図
【図１６】第１の実施の形態におけるスイッチ部の正面図
【図１７】スイッチ部において発生する磁界の説明図
【図１８】第１の実施の形態におけるスイッチ部において発生する磁界の説明図
【図１９】第２の実施の形態におけるスイッチ部の上面図
【図２０】第２の実施の形態におけるスイッチ部の正面図
【図２１】第２の実施の形態における他のスイッチ部の構成の説明図
【図２２】第２の実施の形態における他のスイッチ部の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施の形態において説明するスイッチ及びコネクタは、高電圧に対応しているものであるが、本実施の形態においては、高電圧とは、電気設備技術基準に定められている「直流７５０Ｖ超」や、国際電気標準会議（ＩＥＣ：International Electrotechnical Commission）による国際規定である「直流１５００Ｖ以上」を意味するものではなく、安全低電圧（直流６０Ｖ未満）を超える電圧、即ち、６０Ｖ以上を意味するものとする。
【００２４】
〔第１の実施の形態〕
（コネクタの構造）
第１の実施の形態におけるコネクタの構造について説明する。本実施の形態におけるコネクタは、図１から図５に示される他のコネクタであるプラグコネクタと接続されるものであって、図６から図８に示される構造のジャックコネクタに相当するコネクタである。尚、図１から図５に示されるプラグコネクタと、図６から図８に示されるジャックコネクタに相当するコネクタとをあわせてコネクタと称する場合もある。
【００２５】
最初に、図１から図５に基づきプラグコネクタ２００について説明する。尚、図１は、プラグコネクタ２００の斜視図であり、図２は上面図であり、図３は側面図であり、図４は底面図であり、図５は正面図である。このプラグコネクタ２００は、絶縁体等により形成されたカバー２１０と、他の接続端子である３本のプラグ端子２２１、２２２、２２３を有しており、３本のプラグ端子２２１、２２２、２２３が設けられている側と反対側には、電源ケーブル２３０が接続されている。プラグ端子２２１はＧＮＤ端子であり、プラグ端子２２２、２２３よりも長く形成されている。プラグ端子２２２、２２３は、電気的に接続されることにより電力が供給される端子である。尚、このプラグコネクタ２００には、プラグ端子２２１、２２２、２２３の設けられている側のカバー２１０部分において、プラグ端子２２１、２２２、２２３の一部を覆うような形状で形成された保護部２１１が設けられており、更には、本実施の形態におけるコネクタと接続された後に、コネクタ接続がはずれることのないようにコネクタ接続開口部２１２が設けられている。
【００２６】
次に、図６から図８に基づき本実施の形態におけるコネクタについて説明する。尚、図６は、本実施の形態におけるコネクタの斜視図であり、図７は正面図であり、図８は側面図である。本実施の形態におけるコネクタは、全体が筐体５０に覆われており、プラグコネクタ２００におけるプラグ端子２２１、２２２、２２３が挿入されるジャック開口部２１、２２、２３と、プラグコネクタ２００における保護部２１１が挿入される溝部３１と、プラグコネクタ２００と本実施の形態におけるコネクタとが接続されている状態で、電力を供給するか否かの制御を行なうためのスライド操作部４０が設けられている。スライド操作部４０は、「ＯＮ」の位置または「ＯＦＦ」の位置となるように、スライドさせることが可能であり、スライド操作部４０をスライドさせることにより、コネクタを介し、電力を供給するか否かの制御を行なうことができる。
【００２７】
より詳細に図９に基づき本実施の形態におけるコネクタの内部構造について説明する。図９は、本実施の形態におけるコネクタの内部構造を示す断面図である。本実施の形態におけるコネクタは、スライド操作部４０におけるスライド操作上部４０ａが筐体５０に設けられた開口より外側に飛び出た形状となっており、筐体５０の外側よりスライド操作上部４０ａを矢印Ａで示されるスライド方向に移動させることにより、筐体５０の内部におけるスイッチ部１００において、電気的な接続を行なうか否かの操作を行なうことができる。
【００２８】
スライド操作部４０は筐体５０にスライド操作本体部４０ｂを有しており、スライド操作本体部４０ｂは、スライドリンク部４１と接続されている。スライドリンク部４１は、矢印Ａで示されるスライド方向と略平行に動作するものであって、Ｌ字状の形成されており、Ｌ字状の一方の端は、コンタクトスライド部４２のコンタクトスライド開口部４２ａ内に入り込んだ構造となっている。このコンタクトスライド開口部４２ａは、スライドリンク部４１の移動方向、即ち、矢印Ａで示されるスライド方向に沿った細長い形状で形成されている。また、後述するように、コンタクトスライド部４２には、矢印Ａで示されるスライド方向に対し略垂直方向に伸びるコンタクトスライド接触部が設けられており、コンタクトスライド接触部の先端は、スイッチ部１００におけるボタン１６０の上面に接触している。
【００２９】
（スイッチ部）
次に、スイッチ部１００について説明する。本実施の形態におけるコネクタのスイッチ部１００は、電力の供給の制御を行なうためのスイッチであって、電源スイッチとも称される。図１０にスイッチ部１００の斜視図を示し、図１１にスイッチ部１００の内部構造図を示す。図１１に示されるように、スイッチ部１００は、固定部１１０における固定接点１１１と可動部１２０における可動接点１２１とが接触するか否かにより、電源の供給のオン、オフの制御を行なうことができるものである。
【００３０】
固定部１１０は、全体が金属等の導電性材料により形成されており、可動部１２０における可動接点１２１と接触する固定接点１１１が、固定バネ１１２の一方の端部に設けられている構造のものである。尚、固定バネ１１２は、銅又は銅を含む合金等からなる金属板等を折曲げることにより形成されており、固定接点１１１は銀と銅の合金により形成されている。固定バネ１１２の他方の端部はベースブロック１３０におけるベースブロック本体部１３１において固定されるとともに、固定バネ１１２の中程において固定部支持部１３２において支持され固定されている。
【００３１】
可動部１２０は、全体が金属等の導電性材料により形成されており、固定部１１０における固定接点１１１と接触する可動接点１２１が、可動板部１２２の一方の端部に設けられ、可動板部１２２の他方の端部と可動バネ１２３の一方の端部とが接続された構造のものである。尚、可動板部１２２及び可動バネ１２３は、銅又は銅を含む合金等からなる金属板等を折曲げることにより形成されており、可動接点１２１は銀と銅の合金により形成されている。可動バネ１２３の他方の端部はベースブロック１３０におけるベースブロック本体部１３１において固定されているが、可動バネ１２３は金属板等を折曲げることにより形成されているものであるため柔軟性を有しており、可動板部１２２の一方の端部に設けられた可動接点１２１を上下方向に動かすことが可能である。また、ベースブロック１３０には、固定バネ１１２の他方が接続されている部分と、可動バネ１２３の他方が接続されている部分との間には、難燃性の樹脂材料等からなる絶縁壁１３３が設けられており、可動バネ１２３は、他方の端部より絶縁壁１３３の周囲の一部を回り込むような形状で曲げられている。
【００３２】
可動部１２０における可動板部１２２の一方の面となる上面は、カード１４０における第１の接触部となる上部接触部１４１と接触しており、可動板部１２２の他方の面となる下面は、カード１４０における第２の接触部となる下部接触部１４２と接触している。この状態において、カード１４０を、回転軸１４３を中心に回転させることにより、可動板部１２２が上部接触部１４１または下部接触部１４２と接触し力が加わり、可動接点１２１を上下方向に移動させることができる。尚、上部接触部１４１及び下部接触部１４２は、可動板部１２２において摺動するものであるため、摩擦抵抗を低減させるために上部接触部１４１及び下部接触部１４２の表面には、フッ素樹脂等により形成された表面層を設けてもよい。
【００３３】
尚、固定部１１０及び可動部１２０は、ベースブロック１３０とスイッチ部ケース１５０に囲まれた領域の内部に設置されており、カード１４０は、スイッチ部ケース１５０に設けられたスイッチ部開口部１５１より外部に飛び出した形状の突起部１４４と、ベースブロック１３０とスイッチ部ケース１５０に囲まれた領域の内部に位置するカード本体部１４５とを有している。従って、スイッチ部１００においては、上部接触部１４１または下部接触部１４２は、ベースブロック１３０とスイッチ部ケース１５０に囲まれた領域の内部に設けられている。また、カード１４０、ベースブロック１３０及びスイッチ部ケース１５０は樹脂材料等からなる絶縁体材料により形成されている。
【００３４】
スイッチ部ケース１５０の外部には、回転軸１４３を中心にカード１４０を回転させるために、押下されるボタン１６０が設けられており、カード１４０は、カード１４０における突起部１４４の上部に設けられた接触部１４４ａにおいて、ボタン１６０の内壁部１６１と接触している。尚、接触部１４４ａは、内壁部１６１の表面を摺動するものであるため、摩擦抵抗を低減させるために内壁部１６１の表面には、フッ素樹脂等により形成された表面層を設けてもよい。また、スイッチ部ケース１５０の外部には、一方の端部がスイッチ部ケース１５０に接続され、他方の端部がボタン１６０に接続された開離バネ１７０が設けられている。
【００３５】
（スイッチ部におけるオン、オフ動作）
スイッチ部１００において、スイッチをオンにする場合には、後述するように、コンタクトスライド部４２におけるコンタクトスライド接触部を移動させることにより、ボタン１６０を押下し、ボタン１６０の内壁部１６１において接触部１４１が接触しているカード１４０が回転軸１４３を中心に回転する。これにより、上部接触部１４１を介し可動部１２０における可動板部１２２に下方向に力が加えられ、可動接点１２１と固定接点１１１とが接触する。この状態を図１２に示す。尚、後述するように、スイッチ部１００において、この状態はコンタクトスライド部４２におけるコンタクトスライド接触部により維持されるため、可動接点１２１と固定接点１１１との接触が維持され、電源から電力が供給される。
【００３６】
また、スイッチ部１００において、スイッチをオフにする場合には、後述するように、コンタクトスライド部４２におけるコンタクトスライド接触部を移動させることにより、開離バネ１７０のバネ性による復元力により、ボタン１６０がオフの状態に戻る。即ち、図１１に示されるように、ボタン１６０の内壁部１６１において接触部１４１が接触しているカード１４０が回転軸１４３を中心に回転し、下部接触部１４２を介し可動部１２０における可動板部１２２に上方向に力が加わる。このように可動板部１２２に加えられた上方向の力により可動接点１２１と固定接点１１１との接触を離すことができ、電源からの電力の供給を停止することができる。この際、可動接点１２１と固定接点１１１との間でアークが発生する場合があるため、磁界の力によりアークを飛ばすことができるように、可動接点１２１と固定接点１１１との接触位置の近傍には、アークの発生する方向に対して略垂直方向の磁界を発生させる永久磁石１８０が設けられている。
【００３７】
スイッチ部１００では、電源からの電力の供給を遮断する際には、可動部１２０における可動バネ１２３等のバネの復元力を用いるのではなく、スイッチ部ケース１５０の外部に設けられた開離バネ１７０のバネの復元力によりオフ状態にするものである。このため、可動部１２０における可動バネ１２３等において復元力を有していない場合においても、電源をオフにすることができる。また、熱により可動バネ１２３等の一部が溶けてしまい、バネとしての機能が失われている場合においても、可動バネ１２３等の復元力を用いることなく、開離バネ１７０のバネ性により電源をオフ状態にすることができ、電源からの電力の供給を確実に遮断することができる。また、開離バネ１７０は、スイッチ部ケース１５０の外部に設置されているため、スイッチ部ケース１５０内部において固定部１１０及び可動部１２０が受ける可能性のある熱等の影響を受けることはない。
【００３８】
また、スイッチ部１００では、ベースブロック１３０において、固定バネ１１２の他方が接続されている部分と、可動バネ１２３の他方が接続されている部分との間には、絶縁壁１３３が設けられている。これにより、固定部１１０と可動部１２０との熱による溶解等が進行した場合においても、固定部１１０の溶解された部分と、可動部１２０の溶解された部分とが絶縁壁１３３により分離される。よって、固定部１１０と可動部１２０とが溶解し、くっついた状態のまま電流が流れ続けてしまうことを防ぐことができる。
【００３９】
（コネクタにおけるオン、オフ動作）
次に、本実施の形態におけるコネクタにおけるオン、オフ動作について説明する。本実施の形態におけるコネクタとプラグコネクタ２００とが接続されている状態において、本実施の形態におけるコネクタにおけるオン、オフの制御を行なうことにより、スイッチ部１００のオン、オフを行なうことができ、これにより電源等からの電力の供給の制御を行なうことができる。この際、スイッチ部１００がオンとなることにより、本実施の形態におけるコネクタに設けられた不図示のフックがプラグコネクタ２００のコネクタ接続開口部２１２に入り込み、本実施の形態におけるコネクタとプラグコネクタ２００との嵌合状態が維持される。また、スイッチ部１００がオフとなると、本実施の形態におけるコネクタに設けられた不図示のフックがプラグコネクタ２００のコネクタ接続開口部２１２からはずれ、本実施の形態におけるコネクタからプラグコネクタ２００を外すことができる。
【００４０】
（電源の接続及び磁石の配置）
ところで、このようなスイッチ部１００としては、図１３及び図１４に示すように、２つの固定部１１０ａ及び１１０ｂと、２つの可動部１２０ａ及び１２０ｂとを有しており、固定部１１０ａと可動部１２０ａとが接触し、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとが接触することにより、電源１９０からの電力を電子機器１９１に供給するものである。尚、固定部１１０ａは、固定接点１１１ａ及び固定バネ１１２ａを有しており、固定部外部端子１１３ａが接続されている。固定部１１０ｂは、固定接点１１１ｂ及び固定バネ１１２ｂを有しており、固定部外部端子１１３ｂが接続されている。可動部１２０ａは、可動接点１２１ａ、可動板部１２２ａ及び可動バネ１２３ａを有しており、可動部外部端子１２４ａが接続されている。可動部１２０ｂは、可動接点１２１ｂ、可動板部１２２ｂ及び可動バネ１２３ｂを有しており、可動部外部端子１２４ｂが接続されている。具体的には、固定部１１０ａにおける固定接点１１１ａと可動部１２０ａにおける可動接点１２１ａとが対となり、固定部１１０ｂにおける固定接点１１１ｂと可動部１２０ｂにおける可動接点１２１ｂとが対となるものであり、２つの対となる固定接点及び可動接点を有する構造のものである。
【００４１】
図１３及び図１４に示す場合では、電源１９０の正極が可動部１２０ａの可動部外部端子１２４ａに接続され、負極が可動部１２０ｂの可動部外部端子１２４ｂに接続され、電力が供給される電子機器１９１の一方に固定部１１０ａの固定部外部端子１１３ａが接続され、他方に固定部１１０ｂの固定部外部端子１１３ｂが接続されている。また、２つの永久磁石１８０ａ及び１８０ｂが、ともに同じ向きに磁界を発生させるように設けられている。即ち、永久磁石１８０ａは、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａが設けられている側がＳ極となるように配置されており、永久磁石１８０ｂは、固定接点１１１ｂ及び可動接点１２１ｂが設けられている側がＳ極となるように配置されている。尚、本実施の形態においては、永久磁石１８０ａ及び１８０ｂを用いた場合について説明するが、永久磁石に代えて電磁石を用いてもよい。
【００４２】
図１３及び図１４に示すように、オン状態では、電源１９０より供給された電流は、電源１９０の正極より、可動部外部端子１２４ａ、可動部１２０ａ、可動接点１２１ａ及び固定接点１１１ａを介し、固定部１１０ａ、固定部外部端子１１３ａ、電子機器１９１、固定部外部端子１１３ｂ、固定部１１０ｂ、固定接点１１１ｂ及び可動接点１２１ｂを介し、可動部１２０ｂ、可動部外部端子１２４ｂの順に流れ、更に、電極１９０の負極に流れる。
【００４３】
よって、電流は、矢印Ａ１に示すように、可動接点１２１ａから固定接点１１１ａに向かって流れるため、電子は、矢印Ａ１とは反対方向の固定接点１１１ａから可動接点１２１ａに向かって流れる。即ち、固定接点１１１ａから放出された電子は、可動接点１２１ａに衝突するように流れる。また、電流は、矢印Ｂ１に示すように、固定接点１１１ｂから可動接点１２１ｂに向かって流れるため、電子は、矢印Ｂ１とは反対方向の可動接点１２１ｂから固定接点１１１ｂに向かって流れる。即ち、可動接点１２１ｂから放出された電子は、固定接点１１１ｂに衝突するように流れる。
【００４４】
ここで、電子が衝突する側の接点は電子が衝突することにより高温になりやすく、特に、電子が衝突する固定接点１１１ｂは、固定バネ１１２ｂが薄く形成されているため高温になりやすい。このため、固定接点１１１ｂ及び固定バネ１１２ｂが、電子の衝突により発生した熱により溶けてしまい断線不良やショート不良が生じるおそれがある。このような不良、特にショート不良が生じると、電源１９０からの電力供給を切断することができなくなってしまう。一方、可動部１２０ａ及び１２０ｂでは、可動板部１２２ａ及び１２２ｂは通常厚く形成されており、可動接点１２１ａに電子が衝突することにより熱が発生しても、可動板部１２２ａにおける熱的容量が大きいため、あまり高温となることはなく、よって、可動接点１２１ａ、可動板部１２２ａ及び可動バネ１２３ａが溶けて、断線不良やショート不良が生じることはない。
【００４５】
尚、矢印Ａ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものであり、矢印Ｂ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものである。また、アーク１８１ａ及び１８１ｂは、相互に外側となる方向、即ち、固定端子１１１ａと可動端子１２１ａとの間で生じるアーク１８１ａは矢印Ａ３に示す方向に、固定端子１１１ｂと可動端子１２１ｂとの間で生じるアーク１８１ｂは矢印Ｂ３に示す方向に吹飛ばすことが好ましい。
【００４６】
即ち、永久磁石１８０ａは、固定部１１０ａと可動部１２０ａとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとの間で発生するアーク１８１ａを矢印Ａ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。また、永久磁石１８０ｂは、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとの間で発生するアーク１８１ｂを矢印Ｂ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。
【００４７】
（電源の接続及び永久磁石の配置２）
次に、電源１９０との接続と永久磁石の配置を変更した場合について説明する。具体的には、図１５及び図１６に示すように、電源１９０の正極が可動部１２０ａの可動部外部端子１２４ａに接続され、負極が固定部１１０ｂの固定部外部端子１１３ｂに接続され、電力が供給される電子機器１９１の一方が固定部１１０ａの固定部外部端子１１３ａに接続され、他方が可動部１２０ｂの可動部外部端子１２４ｂに接続されており、２つの永久磁石１８０ｃ及び永久磁石１８０ｄは相互に逆向きの磁界を発生させるように配置されている。
【００４８】
図１５及び図１６に示すように、オン状態では、電源１９０より供給された電流は、電源１９０の正極より、可動部外部端子１２４ａ、可動部１２０ａ、可動接点１２１ａ及び固定接点１１１ａを介し、固定部１１０ａ、固定部外部端子１１３ａ、電子機器１９１、可動部外部端子１２４ｂ、可動部１２０ｂ、可動接点１２１ｂ及び固定接点１１１ｂを介し、固定部１１０ｂ、固定部外部端子１１３ｂの順に流れ、更に、電極１９０の負極に流れる。
【００４９】
よって、電流は、矢印Ｃ１に示すように、可動接点１２１ａから固定接点１１１ａに向かって流れるため、電子は、矢印Ｃ１とは反対方向の固定接点１１１ａから可動接点１２１ａに向かって流れる。即ち、固定接点１１１ａから放出された電子は、可動接点１２１ａに衝突するように流れる。また、電流は、矢印Ｄ１に示すように、可動接点１２１ｂから固定接点１１１ｂに向かって流れるため、電子は、矢印Ｄ１とは反対方向の固定接点１１１ｂから可動接点１２１ｂに向かって流れる。即ち、固定接点１１１ｂから放出された電子は、可動接点１２１ｂに衝突するように流れる。
【００５０】
このように、図１５及び図１６に示す場合では、ともに固定接点１１１ａ及び１１１ｂから電子が放出され、放出された電子は、可動接点１２１ａ及び１２１ｂに衝突する。可動部１２０ａ及び１２０ｂでは、可動板部１２２ａ及び１２２ｂは固定バネ１１２ａおよび１１２ｂと比べて厚く形成されており、可動接点１２１ａ及び１２１ｂに電子が衝突することにより熱が発生しても、可動板部１２２ａ及び１２２ｂにおける熱的容量が大きいため高温となることはなく、よって、可動接点１２１ａ、可動板部１２２ａ及び可動バネ１２３ａや、可動接点１２１ｂ、可動板部１２２ｂ及び可動バネ１２３ｂが溶けて、断線不良やショート不良が生じることはない。
【００５１】
尚、矢印Ｃ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものであり、矢印Ｄ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものである。また、アーク１８１ｃ及び１８１ｄは、相互に外側となる方向、即ち、固定端子１１１ａと可動端子１２１ａとの間で生じるアーク１８１ｃは矢印Ｃ３に示す方向に、固定端子１１１ｂと可動端子１２１ｂとの間で生じるアーク１８１ｄは矢印Ｄ３に示す方向に吹飛ばすことができるように、永久磁石１８０ｃと永久磁石１８０ｄとは、相互にＮ極とＳ極の向きが逆となるように設置されている。
【００５２】
即ち、永久磁石１８０ｃは、固定部１１０ａと可動部１２０ａとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａ側がＳ極となるように配置されており、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとの間で発生するアーク１８１ｃを矢印Ｃ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。また、永久磁石１８０ｄは、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａ側がＮ極となるように配置されており、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとの間で発生するアーク１８１ｄを矢印Ｄ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。
【００５３】
（磁界強度）
次に、複数の永久磁石を配置する場合の磁界強度について説明する。具体的には、図１３及び図１４に示すように永久磁石を配置した場合と、図１５及び図１６に示すように永久磁石を配置した場合について説明する。図１７は、図１３及び図１４に示すように、可動部１２０ａ及び１２０ｂが設けられている側が、ともにＳ極となるように永久磁石１８０ａ及び１８０ｂを配置した場合において、生じる磁束を破線で示したものである。また、図１８は、図１５及び図１６に示すように、可動部１２０ａが設けられている側がＳ極となるように永久磁石１８０ｃを配置し、可動部１２０ｂが設けられている側がＮ極となるように永久磁石１８０ｄを配置した場合において、生じる磁束を破線で示したものである。
【００５４】
図１８に示す場合は、図１７に示す場合と比べて、永久磁石により生じた磁束がより閉じている状態となっており、固定端子と可動端子との接触部分における磁束密度を高くすることができる。具体的に、永久磁石１８０ａから１８０ｄの磁力が同じ所定の値であるものとしてシミュレーションを行なったところ、可動部１２０ａ及び１２０ｂの可動接点１２１ａ及び１２１ｂにおける磁束密度は、図１７に示す場合では、Ｚ方向で６．３２ｍＴ、Ｘ方向で７３．７４ｍＴであるのに対し、図１８に示す場合では、Ｚ方向で１７．３８ｍＴ、Ｘ方向で８０．５４ｍＴであった。このように、図１７に示す場合と比べ図１８に示す場合の配置とすることにより、固定端子と可動端子との接触部分における磁束密度を高くすることができる。このように、複数の永久磁石を配置する場合には、隣接する永久磁石の極性が相互に反対となるように配置することにより、可動接点と固定接点との接触部分における磁束密度を高めることができ、より一層強い力でアークを吹飛ばすことができる。
【００５５】
尚、本実施の形態では、２つの永久磁石１８０ｃ及び１８０ｄを用いた場合について説明したが、１つの永久磁石であって、可動部１２０ａが設けられている側がＳ極となり、可動部１２０ｂが設けられている側がＮ極となるような形状等の永久磁石を配置したものであってもよい。例えば、馬蹄形磁石のような両極が近接した形状のものを用いたものであってもよい。
【００５６】
〔第２の実施の形態〕
ところで、スイッチ等においては、可動接点と固定接点との間で生じるアークにより断線不良やショート不良が生じる場合、断線不良よりもショート不良の方が致命的である。即ち、断線不良の場合では、断線不良が生じた後は、電源等から電力が供給されなくなるため安全上問題となることはないが、ショート不良の場合では、ショート不良が生じた後も電源等からの電力の供給が続き、止めることができないため、不良部分が拡大し、安全上の問題となる場合がある。このため、不良となる場合には、できるだけ断線による不良が発生するような構造であることが好ましい。
【００５７】
第２の実施の形態は、このような課題に対応するものである。図１９及び図２０は本実施の形態におけるスイッチ部を示すものである。本実施の形態におけるスイッチ部は、第１の実施の形態におけるスイッチ部に対し、電源１９０及び電子機器１９１との接続状態が異なるものである。
【００５８】
具体的には、図１９及び図２０に示すように、電源１９０の正極を固定部１１０ａの固定部外部端子１１３ａを接続し、負極を可動部１２０ｂの可動部外部端子１２４ｂに接続し、電力が供給される電子機器１９１の一方に固定部１１０ｂの固定部外部端子１１３ｂを接続し、他方に可動部１２０ａの可動部外部端子１２４ａに接続し、２つの永久磁石１８０ｅ及び永久磁石１８０ｆが相互に逆向きの磁界を発生させるように配置させる。
【００５９】
本実施の形態では、オン状態では、電源１９０より供給された電流は、電源１９０の正極より、固定部外部端子１１３ａ、固定部１１０ａ、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａを介し、可動部１２０ａ、可動部外部端子１２４ａ、電子機器１９１、固定部外部端子１１３ｂ、固定部１１０ｂ、固定接点１１１ｂ及び可動接点１２１ｂを介し、可動部１２０ｂ、可動部外部端子１２４ｂの順に流れ、更に、電極１９０の負極に流れる。
【００６０】
よって、電流は、矢印Ｅ１に示すように、固定接点１１１ａから可動接点１２１ａに向かって流れるため、電子は、矢印Ｅ１とは反対方向の可動接点１２１ａから固定接点１１１ａに向かって流れる。即ち、可動接点１２１ａから放出された電子は、固定接点１１１ａに衝突するように流れる。また、電流は、矢印Ｆ１に示すように、固定接点１１１ｂから可動接点１２１ｂに向かって流れるため、電子は、矢印Ｆ１とは反対方向の可動接点１２１ｂから固定接点１１１ｂに向かって流れる。即ち、可動接点１２１ｂから放出された電子は、固定接点１１１ｂに衝突するように流れる。
【００６１】
このように、本実施の形態では、ともに可動接点１２１ａ及び１２１ｂから電子が放出され、放出された電子は、固定接点１１１ａ及び１１１ｂに衝突する。固定接点１１１ａ及び１１１ｂでは、可動部１２０ａ及び１２０ｂにおける可動板部１２２ａ及び１２２ｂを有しておらず、固定バネ１１２ａ及び１１２ｂは薄く熱的容量が小さいため、固定接点１１１ａ及び１１１ｂに電子が衝突することにより発生した熱により溶けやすくなっている。このように固定バネ１１２ａ及び１１２ｂ等が熱により溶けたり軟らかくなった場合、溶けたり軟らかくなった固定バネ１１２ａ及び１１２ｂ等は重力により下方向に変形または流動するため、可動接点１２１ａ及び１２１ｂとは接触することはなく、不良が生じた場合であっても、ショート不良ではなく、断線不良となる。
【００６２】
尚、矢印Ｅ２は、可動部１２０ａを流れる電流の向きを示すものであり、矢印Ｆ２は、可動部１２０ｂを流れる電流の向きを示すものである。また、アーク１８１ｅ及び１８１ｆは、相互に外側となる方向、即ち、固定端子１１１ａと可動端子１２１ａとの間で生じるアーク１８１ｅは矢印Ｅ３に示す方向、固定端子１１１ｂと可動端子１２１ｂとの間で生じるアーク１８１ｆは矢印Ｆ３に示す方向に吹飛ばすことができるように、永久磁石１８０ｅと永久磁石１８０ｆとはＮ極とＳ極の向きが逆となるように設置されている。
【００６３】
即ち、永久磁石１８０ｅは、固定部１１０ａと可動部１２０ａとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａ側がＮ極となるように配置されており、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとの間で発生するアーク１８１ｅを矢印Ｅ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。また、永久磁石１８０ｆは、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとに対応して設けられたものであり、固定接点１１１ａ及び可動接点１２１ａ側がＳ極となるように配置されており、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとの間で発生するアーク１８１ｆを矢印Ｆ３に示す方向に吹飛ばす機能を有している。
【００６４】
（絶縁体カバー）
更に、図２１及び図２２に示されるように、本実施の形態においては、固定部１１０ａと可動部１２０ａとの間に絶縁体カバー１９３ａを設け、固定部１１０ｂと可動部１２０ｂとの間に絶縁体カバー１９３ｂを設けた構造のものであってもよい。
【００６５】
絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂは、固定部１１０ａ及び１１０ｂにおける固定バネ１１２ａ及び１１２ｂの一部を覆い、固定接点１１１ａ及び１１１ｂが露出するように形成されている。即ち、絶縁体カバー１９３ａは、固定部１１０ａにおける固定バネ１１２ａと、可動部１２０ａにおける可動バネ１２３ａ及び可動板部１２２ａとの間に設けられており、絶縁体カバー１９３ｂは、固定部１１０ｂにおける固定バネ１１２ｂと、可動部１２０ｂにおける可動バネ１２３ｂ及び可動板部１２２ｂとの間に設けられている。具体的には、絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂは、略直方体の６面のうち、４面に壁面を形成した形状のものであって、前記壁面の形成されない２つの面が隣接するように形成されているものである。
【００６６】
尚、絶縁体カバー１９３ａは、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとが接触することができるように、固定接点１１１ａと可動接点１２１ａとの間には空間が設けられており、同様に、絶縁体カバー１９３ｂは、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとが接触することができるように、固定接点１１１ｂと可動接点１２１ｂとの間には空間が設けられている。
【００６７】
このような絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂを設けることにより、たとえ、固定バネ１１２ａがアーク等により生じた熱により溶けたり軟らかくなったとしても、可動部１２０ａと接触することを防ぐことができ、また、固定バネ１１２ｂがアーク等により生じた熱により溶けたり軟らかくなったとしても、可動部１２０ｂと接触することを防ぐことができ、ショート不良の発生を防ぐことができる。
【００６８】
また、何らかの理由により、可動バネ１２３ａ及び可動板部１２２ａがアーク等により生じた熱により溶けたり軟らかくなった場合においても、固定部１１０ａと接触することを防ぐことができ、同様に、可動バネ１２３ｂ及び可動板部１２２ｂがアーク等により生じた熱により溶けたり軟らかくなった場合においても、固定部１１０ｂと接触することを防ぐことができ、ショート不良の発生を防ぐことができる。
【００６９】
このような絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂを構成する材料としては、高融点であって絶縁性を有する材料が好ましく、例えば、融点の高いプラスチック等の樹脂材料、または、酸化アルミニウム等のセラミックス材料が好ましい。尚、本実施の形態では、絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂを構成する材料は絶縁体であるものとして説明しているが、固定バネ１１２ａ及び１１２ｂのみが溶ける場合には、絶縁体に限定されることなく、金属等の材料により形成したものであってもよい。また、絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂは、金属等の材料により形成されたものの表面に絶縁体膜等を形成したものであってもよい。即ち、絶縁体カバー１９３ａ及び１９３ｂは、固定バネ１１２ａ及び１１２ｂ等が熱により溶けたり軟らかくなった場合においても、固定部１１０ａ及び１１０ｂと、可動部１２０ａ及び１２０ｂとの間で絶縁が維持されるようなものであればよい。
【００７０】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態のスイッチ部を用いることにより第１の実施の形態と同様のコネクタを作製することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００７２】
２１ ジャック開口部
２２ ジャック開口部
２３ ジャック開口部
３１ 溝部
４０ スライド操作部
４０ａ スライド操作上部
４０ｂ スライド操作本体部
４１ スライドリンク部
４２ コンタクトスライド部
４２ａ コンタクトスライド開口部
４２ｂ コンタクトスライド接触部
５０ 筐体
６１ ジャック端子
６２ ジャック端子
６３ ジャック端子
７０ フック
１１０、１１０ａ、１１０ｂ 固定部
１１１、１１１ａ、１１１ｂ 固定接点
１１２、１１２ａ、１１２ｂ 固定バネ
１１３ａ、１１３ｂ 固定部外部端子
１２０、１２０ａ、１２０ｂ 可動部
１２１、１２１ａ、１２１ｂ 可動接点
１２２、１２２ａ、１２２ｂ 可動板部
１２３、１２３ａ、１２３ｂ 可動バネ
１２４ａ、１２４ｂ 固定部外部端子
１３０ ベースブロック
１３１ ベースブロック本体部
１３２ 固定部支持部
１３３ 絶縁壁
１４０ カード
１４１ 上部接触部（第１の接触部）
１４２ 下部接触部（第２の接触部）
１４３ 回転軸
１４４ 突起部
１４４ａ 接触部
１４５ カード本体部
１５０ スイッチ部ケース
１５１ スイッチ部開口部
１６０ ボタン
１６１ 内壁部
１７０ 開離バネ
１８０ 永久磁石
１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、１８０ｄ、１８０ｅ、１８０ｆ 永久磁石
１８１ａ、１８１ｂ、１８１ｃ、１８１ｄ、１８１ｅ、１８１ｆ アーク
１９０ 電源
１９１ 電子機器
１９３ａ、１９３ｂ 絶縁体カバー
２００ プラグコネクタ
２１０ カバー
２１１ 保護部
２１２ コネクタ接続開口部
２２１ プラグ端子
２２２ プラグ端子
２２３ プラグ端子
２３０ 電源ケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの対となる固定接点及び可動接点と、
前記対となる固定接点及び可動接点の各々に対応して設けられた２つの磁石と、
を有し、
前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、
前記対となる前記固定接点及び前記可動接点が設けられている側において、一方の前記磁石と他方の前記磁石との極性が逆となるように設置されているものであることを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
一方の前記磁石は、一方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、他方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されており、
他方の前記磁石は、他方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、一方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されているものであることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
２つの対となる固定接点及び可動接点と、
前記対となる固定接点及び可動接点の近傍に設けられた磁石と、
を有し、
前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、
前記磁石は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の側の極性と、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の側の極性とが逆となるように設置されていることを特徴とするスイッチ。
【請求項４】
前記磁石は、一方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、他方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされ、かつ、他方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、一方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されているものであることを特徴とする請求項３に記載のスイッチ。
【請求項５】
前記可動接点は、前記固定接点よりも上部に配置されているものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項６】
電源と電子機器との間に設けられており、
一方の前記対となる固定接点及び可動接点における前記固定接点は前記電源の一方の極と接続され、前記可動接点は前記電子機器の一方の端子と接続され、
他方の前記対となる固定接点及び可動接点における前記固定接点は前記電子機器の他方の端子と接続され、前記可動接点は前記電源の他方の極と接続されるものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項７】
前記電流は、前記可動接点から前記固定接点に向かって流れるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項８】
前記電流は、前記固定接点から前記可動接点に向かって流れるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項９】
前記固定接点は固定バネに接続されており、
前記可動接点は可動バネに接続されており、
前記固定バネと前記可動バネの間に絶縁体材料により形成された絶縁体カバーが設けられていることを特徴とする請求項７または８に記載のスイッチ。
【請求項１０】
前記絶縁体カバーは前記固定バネを覆うように形成されているものであることを特徴とする請求項９に記載のスイッチ。
【請求項１１】
請求項１から１０に記載のスイッチと、
他のコネクタにおける２つの他の接続端子と各々電気的に接続される２つの接続端子と、
を有していることを特徴とするコネクタ。
【請求項１２】
一方の前記接続端子は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記固定接点と接続され、他方の前記接続端子は、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記可動接点と接続されるもの、
または、一方の前記接続端子は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記可動接点と接続され、他方の前記接続端子は、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記固定接点と接続されるもの、
であることを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ。
【請求項１】
２つの対となる固定接点及び可動接点と、
前記対となる固定接点及び可動接点の各々に対応して設けられた２つの磁石と、
を有し、
前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、
前記対となる前記固定接点及び前記可動接点が設けられている側において、一方の前記磁石と他方の前記磁石との極性が逆となるように設置されているものであることを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
一方の前記磁石は、一方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、他方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されており、
他方の前記磁石は、他方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、一方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されているものであることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
２つの対となる固定接点及び可動接点と、
前記対となる固定接点及び可動接点の近傍に設けられた磁石と、
を有し、
前記固定接点と前記可動接点との間に流れる電流の向きは、ともに同じ方向であって、
前記磁石は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の側の極性と、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の側の極性とが逆となるように設置されていることを特徴とするスイッチ。
【請求項４】
前記磁石は、一方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、他方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされ、かつ、他方の前記対となる固定接点と可動接点との間で生じたアークが、一方の前記対となる固定接点及び可動接点が設けられていない側に吹飛ばされるように配置されているものであることを特徴とする請求項３に記載のスイッチ。
【請求項５】
前記可動接点は、前記固定接点よりも上部に配置されているものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項６】
電源と電子機器との間に設けられており、
一方の前記対となる固定接点及び可動接点における前記固定接点は前記電源の一方の極と接続され、前記可動接点は前記電子機器の一方の端子と接続され、
他方の前記対となる固定接点及び可動接点における前記固定接点は前記電子機器の他方の端子と接続され、前記可動接点は前記電源の他方の極と接続されるものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項７】
前記電流は、前記可動接点から前記固定接点に向かって流れるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項８】
前記電流は、前記固定接点から前記可動接点に向かって流れるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項９】
前記固定接点は固定バネに接続されており、
前記可動接点は可動バネに接続されており、
前記固定バネと前記可動バネの間に絶縁体材料により形成された絶縁体カバーが設けられていることを特徴とする請求項７または８に記載のスイッチ。
【請求項１０】
前記絶縁体カバーは前記固定バネを覆うように形成されているものであることを特徴とする請求項９に記載のスイッチ。
【請求項１１】
請求項１から１０に記載のスイッチと、
他のコネクタにおける２つの他の接続端子と各々電気的に接続される２つの接続端子と、
を有していることを特徴とするコネクタ。
【請求項１２】
一方の前記接続端子は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記固定接点と接続され、他方の前記接続端子は、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記可動接点と接続されるもの、
または、一方の前記接続端子は、一方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記可動接点と接続され、他方の前記接続端子は、他方の前記対となる固定接点及び可動接点の前記固定接点と接続されるもの、
であることを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１３−４１６９０（Ｐ２０１３−４１６９０Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６４０４（Ｐ２０１１−１７６４０４）
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
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