(57)【要約】【課題】本発明は、コンセントの刃受構造において、接触圧を確保して電気導通を確保した上で挿抜時の負荷を低減でき、かつ、多数回の挿抜に対して繰り返し耐用性を有するものとする。【解決手段】刃受構造１は、栓刃９の挿抜時に栓刃９に接触して導通する回転体２と、回転体２を付勢して栓刃９への接圧を付与するバネ材３と、回転体２が平行移動および回転自在になるように保持する保持部材４とを備えている。回転体２とバネ材３は栓刃９を挟持する刃受を構成する。栓刃９がバネ材３の付勢力に抗して挿入方向ｘに沿って回転体２の間に挿入されると、回転体２は栓刃９とバネ材３との間で回転し、かつ、挿入方向ｘに交差する方向ｙに向けて平行移動する。回転体２は、バネ材３からの付勢力Ｆ１を受け、その付勢力に基づく接圧Ｆ２を栓刃９に及ぼす。回転体２は円柱状のころであり、栓刃９の挿抜時に挿抜負荷を低減する。【選択図】図１
2014154314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグの栓刃が挿入され、該栓刃と導通状態となる刃受を有したコンセントの刃受構造において、
刃受は、
栓刃の挿抜時に栓刃に接触して導通し、かつ、該栓刃の移動に伴って回転および平行移動自在に設けられて挿抜負荷を低減する回転体と、
前記回転体に接触して該回転体が平行移動するように付勢することにより前記栓刃への接圧を付与する導電性の付勢手段と、
前記回転体が平行移動および回転自在になるように保持する保持部材と、を備えていることを特徴とするコンセントの刃受構造。
【請求項２】
前記回転体は、前記保持部材と接触する面に、摩擦低減用の、ＤＬＣ膜、または、導電性のＩＣＦ膜、または硬質銀メッキ膜を有することを特徴とする請求項１に記載のコンセントの刃受構造。
【請求項３】
前記保持部材は、前記回転体をその回転軸に直交する方向に平行移動可能とする案内溝を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンセントの刃受構造。
【請求項４】
前記保持部材は、前記回転体を回転自在に保持した状態で前記付勢手段に組み込まれていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンセントの刃受構造。
【請求項５】
前記保持部材は、前記回転体を回転自在に保持する片持ち保持桿により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンセントの刃受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラグの栓刃が挿入されるコンセントの刃受構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンセントは電気機器への電力供給のために種々の環境下で用いられ、また、コンセントの刃受はプラグの栓刃が頻繁に挿抜されることを前提に設計され製造されている。図１３は、従来の刃受構造を備えたコンセント１０を示す。コンセント１０は、樹脂ケース１１に設けた空洞に、プラグ９０の栓刃９を挟持する刃受９２を備えて構成されている。この刃受構造は、厚さ０．４ｍｍ、幅１．４ｍｍの断面形状を有する黄銅（Ｃ２６８０）のバネ板材による刃受９２によって構成されている。この刃受構造は、黄銅板のバネ性によって、栓刃９との接圧、および、栓刃９の挿抜に必要な負荷が確保されており、その定格通電による通常の使用には何ら問題はない。このように、コンセントの刃受は、プラグの栓刃との間の接触抵抗によるジュール熱の発生を軽減するために、通常、刃受と栓刃間に所定の圧力以上の接触圧を確保できる導電性のバネ材で構成される。この場合、接触抵抗を軽減するために接触圧を上げると、刃受と栓刃間の摩擦が大きくなり、例えば老人たちの力の弱い人達にとって栓刃の挿抜時の負荷が過大になり、コンセントの使い勝手が悪くなる。また、挿抜時の力が大きくなると挿抜方向が不安定化して刃受を塑性変形させてしまい、その後に十分な接圧を確保できなくなる、ということも起り得る。
【０００３】
ところで、コンセントとは用途が異なるが、接触圧を確保して電気導通を確保する点で共通する電気回路部品間の接続用コネクタにおいて、種々の提案がなされている。例えば、摺動部分表面の硬さを向上させ、さらに、曲げ加工性と良好なはんだ付性とを確保するために、少なくとも摺動部分のビッカース硬さを他の部分よりも高くしたメッキ銅合金薄板からなるコネクタ端子が知られている（例えば、特許文献１参照）。このコネクタ端子は、摩擦部分を部分的に硬くすることにより、挿抜抵抗を低減し、かつ、プレス加工段階の曲げ加工性等を確保することを意図している。
【０００４】
また、挿入端子の挿入方向に直交する軸を有する高弾性筒状バネをレセプタクル側に備え、レセプタクルに端子を挿入する際に筒状バネを回転させることにより、低挿入力と高接触圧を確保することを意図したコネクタが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７９０５５号公報
【特許文献２】特開平６−５２９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に示されるようなコネクタにおいては、組み立て工程において多数のコネクタを次々と挿入する際の挿入時の負荷による作業者の累積疲労低減のために挿入負荷の低減を図るものであり、多数回の挿抜を想定したものではない。すなわち、表面の硬度確保がメッキ層に依存しているので、メッキ層の繰り返し耐用性の限界から、多数回の挿抜使用には不向きと考えられる。また、上述した特許文献２に示されるようなコネクタにおいては、高弾性筒状バネが、弾性変形しつつ回転し、かつ、変形して接圧を発生するものであるので、やはり、高弾性筒状バネの繰り返し耐用性の限界から、多数回の挿抜使用には不向きと考えられる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成により、接触圧を確保して電気導通を確保した上で挿抜時の負荷を低減でき、かつ、多数回の挿抜に対して繰り返し耐用性を有するコンセントの刃受構造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】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明のコンセントの刃受構造は、プラグの栓刃が挿入され、該栓刃と導通状態となる刃受を有したコンセントの刃受構造において、刃受は、栓刃の挿抜時に栓刃に接触して導通し、かつ、該栓刃の移動に伴って回転および平行移動自在に設けられて挿抜負荷を低減する回転体と、回転体に接触して該回転体が平行移動するように付勢することにより栓刃への接圧を付与する導電性の付勢手段と、回転体が平行移動および回転自在になるように保持する保持部材と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
このコンセントの刃受構造において、回転体は、保持部材と接触する面に、摩擦低減用の、ＤＬＣ膜、または、導電性のＩＣＦ膜、または硬質銀メッキ膜を有することが好ましい。
【００１０】
このコンセントの刃受構造において、保持部材は、回転体をその回転軸に直交する方向に平行移動可能とする案内溝を有してもよい。
【００１１】
このコンセントの刃受構造において、保持部材は、回転体を回転自在に保持した状態で付勢手段に組み込まれていてもよい。
【００１２】
このコンセントの刃受構造において、保持部材は、回転体を回転自在に保持する片持ち保持桿により構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコンセントの刃受構造によれば、回転体と付勢手段とを備えるので、挿抜時の負荷を回転体の回転摩擦によって低減でき、接触圧確保を付勢手段によって確保でき、これらの機能分担により、多数回の挿抜に対する繰り返し耐用性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係るコンセントの刃受構造の平面図、（ｂ）は同刃受構造に栓刃を挿入した状態の平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ部詳細平面図。
【図２】（ａ）は同刃受構造を備えたコンセントの断面図、（ｂ）は同コンセントに栓刃を挿入した状態の断面図。
【図３】（ａ）は同刃受構造の回転体の斜視図、（ｂ）は同刃受構造に栓刃を挿入した状態の回転体の斜視図。
【図４】（ａ）は同刃受構造の斜視図、（ｂ）は同刃受構造に栓刃を挿入した状態の斜視図。
【図５】（ａ）は同刃受構造の変形例の分解斜視図、（ｂ）は同変形例の斜視図。
【図６】（ａ）は同変形例に栓刃を挿入する様子を示す斜視図、（ｂ）は同変形例に栓刃を挿入した状態の斜視図。
【図７】（ａ）は同変形例を備えたコンセントの断面図、（ｂ）は同コンセントの平面図。
【図８】（ａ）は同コンセントに栓刃を挿入した状態の断面図、（ｂ）は同コンセントに栓刃を挿入した状態の平面図。
【図９】同刃受構造の他の変形例の分解斜視図。
【図１０】（ａ）は同変形例に栓刃を挿入する様子を示す斜視図、（ｂ）は同変形例に栓刃を挿入した状態の斜視図。
【図１１】（ａ）は同変形例を備えたコンセントの断面図、（ｂ）は同コンセントの平面図。
【図１２】（ａ）は同コンセントに栓刃を挿入した状態の断面図、（ｂ）は同コンセントに栓刃を挿入した状態の平面図。
【図１３】従来のコンセントの刃受構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係るコンセントの刃受構造について、図面を参照して説明する。図１乃至図４は、刃受構造１の実施形態を示す。刃受構造１は、図１（ａ）に示すように、栓刃９の挿抜時に栓刃９に接触して導通する回転体２と、回転体２を付勢して栓刃９への接圧を付与するバネ材３と、回転体２が平行移動および回転自在になるように保持する保持部材４と、を備えている。回転体２とバネ材３と保持部材４とは、各々一対備えられ、プラグの栓刃９が挿入され、栓刃９と導通状態となるように栓刃９を挟持する刃受を構成する。回転体２は、導電性の円柱（ころ）であり、栓刃９の挿抜時に栓刃９の移動に伴って回転および平行移動自在に設けられて挿抜負荷を低減する。バネ材３は、回転体２に接触して回転体２が平行移動するように付勢する導電性のバネ板材から成る付勢手段である。保持部材４については、後述する（図３、図４参照）。一対の回転体２は、栓刃９が挿入されない状態で、バネ材３によって互いに接近する方向に付勢され、バネ材３と保持部材４とによって互いに平行な所定位置に配置されている。両回転体２の間隙は、栓刃９の厚さよりも狭くされている。
【００１６】
図１（ｂ）（ｃ）に示すように、栓刃９がバネ材３,３０の付勢力に抗して挿入方向ｘに沿って回転体２,２０の間に挿入されると、回転体２は栓刃９とバネ材３との間で矢印Ｒで示すように回転し、かつ、挿入方向ｘに交差する方向ｙに平行移動する。回転体２は、バネ材３からの付勢力Ｆ１を受け、その付勢力に基づく接圧Ｆ２を栓刃９に及ぼす。
【００１７】
刃受構造１は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、プラグ９０の栓刃９が挿入されるコンセント１０に組み入れて用いられる。コンセント１０は、樹脂成形体から成る樹脂ケース１１を備えている。樹脂ケース１１には、栓刃９が挿抜される開口１１ａと、開口１１ａに連通する空間１１ｂと、が形成され、樹脂ケース１１の後方には外部接続端子部９１が接続されている。刃受構造１は、空間１１ｂに内蔵され、刃受構造１のバネ材３に導通する回路部３１が外部接続端子部９１に電気的に接続されている。外部接続端子部９１は、例えば、商用電源に通じる電力線を挿入してワンタッチで接続する機構を有する速結端子装置である。
【００１８】
樹脂ケース１１は、図３（ａ）に示すように、回転体２を保持し、その移動を案内する案内溝４ａを備え、この案内溝４ａは保持部材４を構成している。案内溝４ａは、円柱状の各回転体２の両端を保持するように樹脂ケース１１に備えられている。回転体２は、栓刃９が挿入されていない状態では、矢印ａで示すように案内溝４ａ内で互いに接近した位置にある。また、栓刃９が挿入されると、回転体２は、図３（ｂ）に示すように、矢印ｂで示すように案内溝４ａ内で移動する。このような回転体２は、その両端の、保持部材４と接触する面、すなわち、案内溝４ａに接する面に、摩擦低減用膜２ａを有している。摩擦低減用膜２ａは、例えば、ＤＬＣ膜、導電性のＩＣＦ膜、硬質銀メッキ膜などの何れかを用いることができる。摩擦低減用膜２ａを良導電性の膜とすることにより、回転体２の両端だけではなく、円柱側面の全面に備えて、栓刃９およびバネ材３との間の転がり摩擦を低減することができる。
【００１９】
図４（ａ）は、バネ材３の付勢力Ｆ１によって、回転体２が互いに接近した位置にある状態を示す。また、図４（ｂ）は、回転体２の間に栓刃９が挿入されて、回転体２が案内溝４ａ内で、回転体２の回転軸に直交する方向に平行移動して、回転体２から栓刃９に接圧Ｆ２を及ぼしている状態を示す。
【００２０】
（実施例１）上述の図１、図２に示した刃受構造１において、厚さ０．４ｍｍ、幅１．４ｍｍの断面形状を有する黄銅（Ｃ２６８０−３／４Ｈ）板を用いてバネ材３を構成した。また、直径２ｍｍのタフピッチ銅（Ｃ１１００−ＥＨ）円柱を用いて回転体２を構成して刃受構造１を製作した。この銅円柱の回転体２において、樹脂ケース１１との接触部には厚さ１μｍの摩擦低減用のＤＬＣコーティングを施した。この実施例において、栓刃９に対する接圧が黄銅板のバネ性によって適切に付与されていることが確認された。また、この実施例において、銅円柱の回転体２の動作によって栓刃９の挿入時および抜去時の摩擦抵抗が軽減されていることが確認された。
【００２１】
（実施例２）上述の図１、図２に示した刃受構造１において、厚さ０．６ｍｍ、幅１．４ｍｍの断面形状を有する錫入り銅（Ｃ１４４１−Ｈ）板を用いてバネ材３を構成した。また、外径２ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのタフピッチ銅（Ｃ１１００−ＥＨ）円筒を用いて回転体２を構成して刃受構造１を製作した。この銅円筒の回転体２において、樹脂ケース１１との接触部には厚さ１μｍの摩擦低減用のＤＬＣコーティングを施した。この実施例において、実施例１と同様の結果と効果が確認された。
【００２２】
図５乃至図８は、上述の刃受構造１の変形例を示す。この変形例の刃受構造１は、図５（ａ）（ｂ）、図６（ａ）（ｂ）に示すように、バネ材３の先端側に回転軸となる支柱を立てて保持部材４とし、回転体２を円筒状に構成し、保持部材４に回転自在に保持させている。言い換えると、保持部材４は、回転体２を回転自在に保持した状態で、付勢手段であるバネ材３に組み込まれている。回転体２は、バネ材３の自由端に保持されており、その自由端の移動に伴って、例えば、円弧状の軌道を描いて平行移動する。回転体２は、保持部材４に接触する内壁に、例えば、ＤＬＣ膜、導電性のＩＣＦ膜、硬質銀メッキ膜などの摩擦低減用膜２ａを有している。摩擦低減用膜２ａを良導電性の膜とすることにより、回転体２の内壁だけではなく、外部側面の全面に備えて、栓刃９との間の転がり摩擦を低減することができる。
【００２３】
この変形例の刃受構造１は、図７（ａ）（ｂ）、図８（ａ）（ｂ）に示すように、回転体２および保持部材４が樹脂ケース１１に依存しない態様で、コンセント１０の樹脂ケース１１に組み込むことができる。
【００２４】
（実施例３）上述の図５乃至図８に示した刃受構造１において、厚さ０．６ｍｍ、幅１．４ｍｍの断面形状を有する錫入り銅（Ｃ１４４１−Ｈ）板を用いてバネ材３を構成した。また、外径４ｍｍのタフピッチ銅（Ｃ１１００−ＥＨ）円筒を用いて回転体２を構成して刃受構造１を製作した。この銅円筒の回転体２において、保持部材４に接触する部位には厚さ１μｍの摩擦低減用の光沢（硬質）銀メッキを施した。この実施例において、実施例１と同様の結果と効果が確認された。
【００２５】
図９乃至図１２は、上述の刃受構造１の他の変形例を示す。この変形例の刃受構造１は、図９、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、回転体２を円筒状に構成し、回転体２を回転自在に保持する片持ち保持桿を保持部材４としたものである。片持ち保持桿によって保持された回転体２は、例えば、円弧状の軌道を描いて平行移動する。
【００２６】
（実施例４）上述の図９乃至図１２に示した刃受構造１において、厚さ０．６ｍｍ、幅１．４ｍｍの断面形状を有する錫入り銅（Ｃ１４４１−Ｈ）板を用いてバネ材３を構成した。また、外径２ｍｍ、厚さ０．８ｍｍのタフピッチ銅（Ｃ１１００−ＥＨ）円筒を用いて回転体２を構成して刃受構造１を製作した。また、樹脂ケース１１に端部を固定したステンレスピンによって保持部材４を構成した。ステンレスピンが通過する回転体２の円筒内部には摩擦低減用のＤＬＣコーティングを施した。この実施例において、実施例１と同様の結果と効果が確認された。
【００２７】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態や変形例の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。また、上記において、栓刃９として平行平刃の栓刃を示したが、円柱状の栓刃に適用してもよい。また、１本の栓刃に対応することもでき、刃受構造１を組み合わせて複数本の栓刃を有するプラグに対応することができる。刃受構造１は、栓刃を挟持する構成を示したが、栓刃を挟持することなく、回転体２とバネ材３との単一の組から成る刃受によって栓刃に対して片側から接触して導通する構成としてもよい。また、回転体２は、上述した保持部材４により保持される構成に限られず、任意に回転自在に保持されるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１    刃受構造
１０    コンセント
１１    樹脂ケース（保持部材）
２    回転体
２ａ    摩擦低減用膜
３    バネ材（付勢手段）
４    保持部材
４ａ    案内溝
９    栓刃
【図１】
2014154314.tif 000003
【図２】
2014154314.tif 000004
【図３】
2014154314.tif 000005
【図４】
2014154314.tif 000006
【図５】
2014154314.tif 000007
【図６】
2014154314.tif 000008
【図７】
2014154314.tif 000009
【図８】
2014154314.tif 000010
【図９】
2014154314.tif 000011
【図１０】
2014154314.tif 000012
【図１１】
2014154314.tif 000013
【図１２】
2014154314.tif 000014
【図１３】
2014154314.tif 000015