Apple M1搭載で大幅性能アップの「iPad Pro」＆カラフル7色「iMac」特集 第31回

M1搭載iMacの「電源コネクター」まったく新しい機構の秘密

コネクターが単にDC電源を供給するためのものだった場合の構造

単なるDC電源コネクターだとした場合の構造

　今回のiMacのDCコネクター内部は、これまでにないほど複雑なものとなっているので、それを単純化した仮想のコネクターから始めて、段階的に重要な機能を付け加えながら説明しよう。まずは、このコネクターが単に電源を供給するだけのDCコネクターだとした場合の構造を、円筒形の軸に並行な断面図で示す。

　外部電源からDC電源ケーブルを通して本体に接続するプラグ側は、中心部に直径4mmほどの円柱形の突起があり、その先端に電極（プラス15.9V）が付いている。さらにその周囲には、外径が11mm程度の円筒形のスリーブがあり、その外側がGNDの電極になっている。これだけでも珍しい形状だが、かなり以前のPowerBook時代のDC電源コネクターには、似たような形状のものがあったことを思い出す人もいるだろう。

　本体側は、大ざっぱに言ってその逆の形状となっている。まず全体は円柱形のくぼみとなっていて、その内側の壁の部分がGNDの電極となっている。さらにくぼみの中央部分には、プラグの円柱形の突起を収めるような、内径4mm程度のスリーブがある。そしてその底の部分に、プラス用の電極が配置されている。

　このような構造により、電源コネクターとしてブレることなく所定の位置に収まり、電極同士も確実に接合する。すでに述べたように、iMac本体と電源プラグの間には、強力な磁力が働いている。磁石は、iMac本体側と電源プラグ側の両方に仕込まれているはずだが、分解していないので、どのような配置になっているかは不明だ。ただし、それらが単純な磁石ではなく、iPad本体とApple Pencilを接合するのと同様の、マグネットアレイと呼ばれるような構造になっていることは間違いない。

DCコネクターの内側にLANポートと同等の接続を埋め込む手法

　次に、Ethernetポート用の信号が、コネクター内部でどのように接続されているのかを確認しよう。

DC電源に加えてEthernetポートを接続する電極を加えたコネクターの構造

　Ethernet用の信号を接続するために、上で示した電源だけのコネクターに、全部で12組の接点を追加している。プラグ側の接点は外側のスリーブの内壁に30度ずつずれて円周状に並んでいる。これは小さなボールのような接点で、プラグの開口部を、ちょっと斜めから見れば確認できる。

Ethernetポート用信号の接点は、プラグのスリーブの内側の円周に12個並ぶ

　それに対して、iMac本体側は、内側のスリーブの外壁の対応する位置に、線状の接点が配置されている。これは、スタンドの下で見にくい位置ということもあるが、本体側のコネクターを斜め方向から覗き込むようにしないと確認できない。

　上の図だけでは分かりにくいので、円筒形コネクターの軸方向から見た図を示しておこう。このように、おなじ軌道を30度ずつずれて回る衛星のように配置されている。

Ethernetポート用の接続は、DCコネクターのプラグ側の外のスリーブの内側と、本体側の内のスリーブの外側に12個ずつ並ぶ