(57)【要約】【課題】耐摩耗性および密着性の高い絶縁皮膜を採用し、これにより、絶縁皮膜の栓刃の表面からの脱落を確実に防止することができる差込プラグおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】差込プラグは導電材料を用いて形成された平板状の栓刃２２Ａ，２２Ｂと、前記栓刃を保持するプラグ本体２３とを有している。栓刃２２Ａ，２２Ｂの外表面には、ＤＬＣ皮膜６０が、保持部分３０Ａ，３０Ｂの切欠き５０Ａ，５０Ｂと挿入部分２９Ａ，２９Ｂとに跨って覆着されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電材料を用いて形成された平板状の栓刃と、前記栓刃を保持するプラグ本体とを有し、栓刃挿入口を有するプラグ受けに差し込んで使用される差込プラグであって、
前記栓刃は、当該栓刃の基端側に設けられる保持部分と、当該収容部分から先端側に延び、前記プラグ受けの前記栓刃挿入口に挿入される挿入部分とを有し、
前記栓刃の外表面には、絶縁性を有する非晶質炭素膜が、前記挿入部分と前記保持部分とに跨って覆着されている、差込プラグ。
【請求項２】
前記保持部分には、当該収容部分の幅方向寸法を局所的に小さくするための切欠きが形成されており、前記切欠きが前記プラグ本体に係合した状態で前記プラグ本体に前記栓刃が保持されており、
前記非晶質炭素膜は、前記挿入部分と前記切欠きとに跨って覆着されている、請求項１に記載の差込プラグ。
【請求項３】
導電材料を用いて形成された平板状の栓刃と、前記栓刃を保持するプラグ本体とを有し、  前記栓刃の外表面に、絶縁性を有する非晶質炭素膜としてダイヤモンドライクカーボン皮膜が覆着された差込プラグの製造方法であって、
処理室内に少なくとも炭素系化合物を含む原料ガスを導入しつつ、直流パルス電圧を導電性材料製の栓刃基材に印加する直流パルスプラズマＣＶＤ法により、前記栓刃基材の外表面に前記ダイヤモンドライクカーボン皮膜を形成する皮膜形成工程を含む、差込プラグの製造方法。
【請求項４】
前記皮膜形成工程に先立って実行され、前記処理室内の内部に配置されて、所定の間隔を隔てて互いに対向する第１および第２支持面を有する栓刃保持部に、複数の前記栓刃基材を保持させる基材保持工程であって、前記第１支持面に、複数の前記栓刃基材の各一端部を収容支持させ、かつ前記第２支持面に、複数の前記栓刃基材の各他端部を収容支持させる基材保持工程をさらに含み、
前記皮膜形成工程は、前記第１支持面および第２支持面によって支持された複数の前記栓刃基材に、直流パルス電圧を印加する工程を含む、請求項３に記載の差込プラグの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、差込プラグおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、トラッキング発生を防止するために、栓刃の根元部の外表面を、薄肉の絶縁皮膜で覆う差込プラグが開示されている。絶縁皮膜は絶縁性を有する合成樹脂を用いて形成されており、絶縁皮膜の栓刃に対する接合力を高めるため、絶縁皮膜は、栓刃と一体成形により形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０３２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、絶縁皮膜が合成樹脂製であるため、絶縁皮膜の耐摩耗性は低い。栓刃が栓刃挿入口に繰り返し挿入／離脱することにより、絶縁皮膜と栓刃挿入口とが繰り返し接触するので、絶縁皮膜の耐摩耗性が低いと絶縁皮膜が摩耗し、やがて、栓刃の外表面から絶縁皮膜が削り取られるおそれがある。そのため、絶縁皮膜の耐摩耗性を高めることにより、栓刃の表面からの絶縁皮膜の脱落を、確実に防止する必要がある。むろん、この絶縁皮膜が栓刃に対して高い密着性を有する必要もある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、耐摩耗性および密着性の高い絶縁皮膜を採用し、これにより、栓刃の表面からの絶縁皮膜の脱落を確実に防止することができる差込プラグおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、導電材料を用いて形成された平板状の栓刃（２２Ａ，２２Ｂ）と、前記栓刃を保持するプラグ本体（２３）とを有し、栓刃挿入口を有するプラグ受けに差し込んで使用される差込プラグ（２１）であって、前記栓刃は、当該栓刃の基端側に設けられる保持部分（３０Ａ，３０Ｂ）と、当該収容部分から先端側に延び、前記プラグ受けの前記栓刃挿入口に挿入される挿入部分（２９Ａ，２９Ｂ）とを有し、前記栓刃の外表面には、絶縁性を有する非晶質炭素膜（６０）が、前記挿入部分と前記保持部分とに跨って（、かつ当該栓刃の前周に亘って）覆着されている、差込プラグである。
【０００７】
なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符合を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。
この構成によれば、栓刃の外表面が、絶縁性を有する非晶質炭素膜によって被覆されている。非晶質炭素膜が優れた耐摩耗性および密着性を有しているのでこのような非晶質炭素膜を絶縁皮膜として採用することにより、絶縁皮膜の栓刃の表面からの脱落を確実に防止することができる。絶縁性を有する非晶質炭素膜として、ダイヤモンドライクカーボン皮膜を採用することができる。
【０００８】
請求項２に記載のように、前記保持部分には、当該収容部分の幅方向寸法を局所的に小さくするための切欠き（５０Ａ，５０Ｂ）が形成されており、前記切欠きが前記プラグ本体に係合した状態で前記プラグ本体に前記栓刃が保持されており、前記非晶質炭素膜は、前記挿入部分と前記切欠きとに跨って覆着されていてもよい。
前記の目的を達成するための請求項３に記載の発明は、導電材料を用いて形成された平板状の栓刃（２２Ａ，２２Ｂ）と、前記栓刃を保持するプラグ本体（２３）とを有し、前記栓刃の外表面に、絶縁性を有する非晶質炭素膜としてダイヤモンドライクカーボン皮膜が覆着された差込プラグ（２１）の製造方法であって、処理室（３）内に少なくとも炭素系化合物を含む原料ガスを導入しつつ、直流パルス電圧を導電性材料製の栓刃基材（２２０）に印加する直流パルスプラズマＣＶＤ法により、前記栓刃基材の外表面に前記ダイヤモンドライクカーボン皮膜を形成する皮膜形成工程を含む、差込プラグの製造方法である。
【０００９】
この発明の方法によれば、直流パルスプラズマＣＶＤ法により、栓刃基材の外表面に、絶縁性を有する非晶質炭素膜としてのダイヤモンドライクカーボンを形成する。
栓刃基材がたとえば鋼製である場合、ダイヤモンドライクカーボン皮膜の形成のための処理温度が、約４００℃の焼戻し温度を超えると、鋼製の栓刃基材に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１０】
これに対し、この発明の方法では、直流パルスプラズマＣＶＤ法を採用するので、処理温度が４００℃未満（たとえば２００℃以下）になる。これにより、栓刃基材に悪影響を及ぼすことなく、栓刃基材の外表面にダイヤモンドライクカーボン皮膜を形成することができる。
請求項４に記載の発明は、前記皮膜形成工程に先立って実行され、前記処理室内の内部に配置されて、所定の間隔を隔てて互いに対向する第１および第２支持面（７２，８２）を有する栓刃保持部（１０）に、複数の前記栓刃基材を保持させる基材保持工程であって、前記第１支持面に、複数の前記栓刃基材の各一端部を収容支持させ、かつ前記第２支持面に、複数の前記栓刃基材の各他端部を収容支持させる基材保持工程をさらに含み、前記皮膜形成工程は、前記第１支持面および第２支持面によって支持された複数の前記栓刃基材に、直流パルス電圧を印加する工程を含む、請求項３に記載の差込プラグの製造方法である。
【００１１】
この発明の方法によれば、複数の栓刃基材の外表面に、一括して皮膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る差込プラグの分解斜視図である。
【図２】図１に示す差込プラグの栓刃の構成を示す斜視図である（その１）。
【図３】図１に示す差込プラグの栓刃の構成を示す斜視図である（その２）。
【図４】本発明の製造方法に用いるプラズマＣＶＤ装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】図４に示す栓刃保持部の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図６】図５を切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
【図７】図４に示すプラズマＣＶＤ装置のプラズマ電源から栓刃基材に印加される直流パルス電圧の波形の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る差込プラグ２１の分解斜視図である。
差込プラグ２１は、一対の栓刃２２Ａ，２２Ｂと、栓刃２２Ａ，２２Ｂを保持するプラグ本体２３と、プラグ本体２３を回動可能に支持するシェル２４とを含む。栓刃２２Ａ，２２Ｂは、平板状をなし、鋼などの導電材料を用いて形成されている。
【００１４】
プラグ本体２３は、合成樹脂製のケース２５と、ケース２５に収容される一対の端子板２６Ａ，２６Ｂと、合成樹脂製の可動部材２７とを含む。端子板２６Ａ，２６Ｂは導電性材料を用いて形成されており、２本の芯線を有する電源コード２８の各芯線と、対応する栓刃２２Ａ，２２Ｂとをそれぞれ電気的接続している。可動部材２７は、一対の栓刃２２Ａ，２２Ｂを、その内側面同士が対向した状態に保持する。ケース２５は、一対の端子板２６Ａ，２６Ｂを収納する合成樹脂製のケースで、図１の上下方向に２分割可能な分割構造を有している。
【００１５】
栓刃２２Ａ，２２Ｂは互いに同じ諸元を有している。栓刃２２Ａ，２２Ｂは、プラグ受け（図示しない）の栓刃挿入口（図示しない）に挿入される挿入部分２９Ａ，２９Ｂと、プラグ本体２３内に収容保持される保持部分３０Ａ，３０Ｂとを含む。保持部分３０Ａ，３０Ｂは、栓刃２２Ａ，２２Ｂの基端部に設けられており、挿入部分２９Ａ，２９Ｂは、対応する保持部分３０Ａ，３０Ｂよりも先端側に設けられている。
【００１６】
一対の端子板２６Ａ，２６Ｂは、栓刃２２Ａ，２２Ｂを支持する支持部３１Ａ，３１Ｂと、固定部３２Ａ，３２Ｂと、圧着部３３Ａ，３３Ｂとを含む。支持部３１Ａ，３１Ｂは、栓刃２２Ａ，２２Ｂの後述する回動軸３６Ａ，３６Ｂ（図２および図３を併せて参照）を挿通する挿通孔３４Ａ，３４Ｂを有している。固定部３２Ａ，３２Ｂは、突起部３５Ａ，３５Ｂを有している。圧着部３３Ａ，３３Ｂは、電源コード２８の対応する芯線を、周知の圧着端子と同等の構成で接続している。挿通孔３４Ａ，３４Ｂに回動軸３６Ａ，３６Ｂが挿通している。これにより、栓刃２２Ａ，２２Ｂが、支持部３１Ａ，３１Ｂに回転自在に支持されている。
【００１７】
端子板２６Ａ，２６Ｂにそれぞれ栓刃２２Ａ，２２Ｂを取り付けるときには、支持部３１Ａ，３１Ｂの挿通孔３４Ａ，３４Ｂに栓刃２２Ａ，２２Ｂの回動軸３６Ａ，３６Ｂを挿通した状態で回動軸３６Ａ，３６Ｂの先端部をかしめ、さらに回動軸３６Ａ，３６Ｂの後述する突部３７Ａ，３７Ｂ（図２および図３を併せて参照）を皿ばね３８の中央部に形成されたかしめ孔３９に挿通させ、その状態で突部３７Ａ，３７Ｂの先端部をかしめることにより皿ばね３８を回動軸３６Ａ，３６Ｂに固定する。これにより、栓刃２２Ａ，２２Ｂが、支持部３１Ａ，３１Ｂに回転自在に支持されている。
【００１８】
また、可動部材２７は、栓刃２２Ａ，２２Ｂの厚み方向に直交する断面が半円状となるように形成されている。可動部材２７の厚み方向の両面（以下、「保持面４０」という）には、保持面４０の外周縁に沿って半円状の開口部４１が開口している。開口部４１の周縁の直線部分に対応する保持面４０の外周部分には凹部４２が形成されている。凹部４２は、深さ寸法が栓刃２２Ａ，２２Ｂの挿入部分２９Ａ，２９Ｂの厚み寸法に略一致するように、かつ図１の上下方向の寸法が挿入部分２９Ａ，２９Ｂの幅寸法に略一致するように形成されている。各凹部４２の開口部４１側の端部には、凹部４２における図１の上下方向の寸法をそれぞれ狭めるように、凹部４２の上下両側面から互いに近づく向きに突出した一対の突出部４３が形成されている。
【００１９】
ケース２５は、図１の上下方向に分割される、合成樹脂製のボディ４４と、合成樹脂製のボディ４５とを含む。ケース２５は、ボディ４４とボディ４５との間に端子板２６Ａ，２６Ｂを収容保持している。ケース２５を覆うように、たとえば合成樹脂製のシェル２３が取り付けられることにより、差込プラグ１が得られる。
なお、この実施形態に係る差込プラグ１では、栓刃２２Ａ，２２Ｂが、回動軸３６Ａ，３６Ｂまわりに回動可能に設けられている。  
【００２０】
図２および図３は、差込プラグ２１の栓刃２２Ａ，２２Ｂの構成を示す斜視図である。図３は、図２の状態から栓刃２２Ａ，２２Ｂを裏返しにした状態を示す。図１〜図３を参照しつつ、栓刃２２Ａ，２２Ｂの構成について詳述する。
前述のように、栓刃２２Ａ，２２Ｂは、挿入部分２９Ａ，２９Ｂと、保持部分３０Ａ，３０Ｂとを含む。
【００２１】
栓刃２２Ａ，２２Ｂの挿入部分２９Ａ，２９Ｂは、挿入部分２９Ａ，２９Ｂは、長方形板状をなしている。挿入部分２９Ａ，２９Ｂの長手方向の先端寄りの所定箇所には、それぞれ、厚み方向に貫通する透孔４６Ａ，４６Ｂが形成されている。挿入部分２９Ａ，２９Ｂが栓刃挿入口内に挿入された状態において、挿入部分２９Ａ，２９Ｂにおける、透孔４６Ａ，４６Ｂの周囲の部分が、プラグ受けの接続部材（図示しない）に接触して、当該接続部材に電気的に接続される。
【００２２】
保持部分３０Ａ，３０Ｂは、対応する挿入部分２９Ａ，２９Ｂとは一体に形成されている。保持部分３０Ａ，３０Ｂは、挿入部分２９Ａ，２９Ｂ側に設けられた挿入側領域４７Ａ，４７Ｂと、挿入部分２９Ａ，２９Ｂとは反対側に設けられた半円板状の半円領域４８Ａ，４８Ｂと、挿入側領域４７Ａ，４７Ｂと半円領域４８Ａ，４８Ｂとを接続する接続領域４９Ａ，４９Ｂとを含む。保持部分３０Ａ，３０Ｂの挿入側領域４７Ａ，４７Ｂは、挿入部分２９Ａ，２９Ｂの基端に連続している。挿入側領域４７Ａ，４７Ｂは、矩形板状を有し、栓刃２２Ａ，２２Ｂの長手方向に直交する断面が挿入部分２９Ａ，２９Ｂと同じ形状および寸法に形成されている。
【００２３】
半円領域４８Ａ，４８Ｂの外壁には、それぞれ、外側に向けて突出する回動軸３６Ａ，３６Ｂが一体に形成されている。回動軸３６Ａ，３６Ｂは有底円筒状をなしている。回動軸３６Ａ，３６Ｂの中央部には、外側に突出する突部３７Ａ，３７Ｂが一体に形成されている。突部３７Ａ，３７Ｂは、回動軸３６Ａ，３６Ｂと同心の有底円筒状をなしている。
接続領域４９Ａ，４９Ｂは、栓刃２２Ａ，２２Ｂの長手方向に関し、挿入側領域４７Ａ，４７Ｂと半円領域４８Ａ，４８Ｂとの間に配置されている。接続領域４９Ａ，４９Ｂには、挿入部分２９Ａ，２９Ｂよりも幅寸法が小さくなるように、幅方向の両側縁の互いに対向する部位に一対の切欠き５０Ａ，５０Ｂが形成されている。
【００２４】
栓刃２２Ａ，２２Ｂがプラグ本体２３に保持された状態では、一対の栓刃２２Ａ，２２Ｂが互いに対向するように、栓刃２２Ａ，２２Ｂの保持部分３０Ａ，３０Ｂが、可動部材２７（図１参照）の凹部４２（図１参照）に嵌め込まれる。この状態で、可動部材２７の開口部４１（図１参照）に、栓刃２２Ａ，２２Ｂの半円領域４８Ａ，４８Ｂが収容され、かつ栓刃２２Ａ，２２Ｂの切欠き５０Ａ，５０Ｂに可動部材２７の突出部４３（図１参照）が嵌合している。換言すると、栓刃２２Ａ，２２Ｂは、切欠き５０Ａ，５０Ｂを可動部材２７に嵌合させた状態で、プラグ本体２３に保持される。これにより、栓刃２２Ａ，２２Ｂが可動部材２７にぐらつきなく保持されている。
【００２５】
栓刃２２Ａ，２２Ｂはせん断加工により形成されており、その外表面、とくに次に述べるＤＬＣ皮膜（非晶質炭素膜）６０によって被覆される被覆領域５１については、せん断面がシェービング加工によって形成されている。すなわち被覆領域５１に関しては、一般的な打抜き加工で発生する破断面、かえり（バリ）やだれなどが生じない。
図２および図３に示すように、各栓刃２２Ａ，２２Ｂの外表面の所定の被覆領域５１は、非晶質炭素膜としてのダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」という。）皮膜６０によって被覆されている。より具体的には、ダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」という。）皮膜６０（図２および図３にハッチングを付して示す）は、挿入部分２９Ａ，２９Ｂの長手方向に直交する断面に沿う全周に亘って形成されている。
【００２６】
ＤＬＣ皮膜６０が配置される被覆領域５１は、挿入部分２９Ａ，２９Ｂの、プラグ受け（図示しない）の接続部材（図示しない）に接触しない部分と、保持部分３０Ａとに跨って設けられている。より具体的には、被覆領域５１の先端側端縁５１Ａは、挿入部分２９Ａ，２９Ｂの基端寄りの部分に設定されており、また、被覆領域５１の基端側端縁５１Ｂは、接続領域４９Ａ，４９Ｂの、栓刃２２Ａ，２２Ｂの長手方向の中央部付近に設定されている。
【００２７】
図２および図３において、栓刃２２Ａ，２２Ｂのうち、プラグ受けの栓刃挿入口に挿入される挿入部分２９Ａ，２９Ｂの基端（つまり挿入部分２９Ａ，２９Ｂと保持部分３０Ａ，３０Ｂとの境界部分）に対応する部分に、境界線５２を付している。すなわち、図２および図３において、境界線５２よりも先端側の部分である挿入部分２９Ａ，２９Ｂが栓刃挿入口内に挿入され、境界線５２よりも先端側の部分である保持部分３０Ａ，３０Ｂがプラグ本体２３内に収容される。
【００２８】
このように外表面にＤＬＣ皮膜６０が形成された栓刃２２Ａ，２２Ｂは、プラズマＣＶＤ装置１における直流パルスプラズマＣＶＤ法の実施により、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１にＤＬＣ皮膜６０が配置されることにより製造される。ＤＬＣ皮膜６０の膜厚は、たとえば約３μｍである。なお、この明細書において、栓刃基材２２０とは、外表面にＤＬＣ皮膜６０を配置する前の状態の栓刃のことをいう。
【００２９】
図４は、本発明の栓刃２２Ａ，２２Ｂの製造方法に用いるプラズマＣＶＤ装置１の構成を模式的に示す図である。このプラズマＣＶＤ装置１を用いて、直流パルスプラズマＣＶＤ法により栓刃２２Ａ，２２Ｂを製造することができる。
プラズマＣＶＤ装置１は、隔壁２で取り囲まれた処理室３と、基台５と、処理室３内に原料ガスを導入するためのガス導入管６と、処理室３内を真空排気するための排気系７と、処理室３内に導入されたガスをプラズマ化させるための直流パルス電圧を発生させるプラズマ電源８とを備えている。プラズマＣＶＤ装置１は、直流パルスプラズマＣＶＤ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を実施するための装置である。
【００３０】
基台５は、水平の上面を有する平板状のプレート９と、プレート９上に設けられた複数（図４では３つを図示）栓刃保持部１０とを含む。プレート９は、銅などの導電材料を用いて形成されている。プレート９（基台５）にはプラズマ電源８の負極が接続されている。栓刃保持部１０は、プレート９上に載置され、プレート９とそれぞれ導通状態にされた第１ボディ７１および第２ボディ８１を含む。第１ボディ７１および第２ボディ８１は、それぞれ、銅などの導電材料を用いて形成されており、矩形板状を有しかつ鉛直姿勢をなしている。第１ボディ７１の主面をなす第１内壁面（第１支持面）７２と、第２ボディ８１の主面をなす第２内壁面（第２支持面）８２とは、水平方向に所定の間隔を隔てて、互いに対向するように配置されている。第１および第２内壁面７２，８２は鉛直面である。第１内壁面７２には、多数の第１収容支持溝７３が、鉛直方向に等間隔に並んで穿設されている。第２内壁面８２には、各第１収容支持溝７３に対向する位置に対応して、第２収容支持溝８３が形成されている。換言すると、第２内壁面８２には、第１収容支持溝７３に対応する第２収容支持溝８３が、多数個、鉛直方向に等間隔に並んで穿設されている。
【００３１】
図５は、栓刃保持部１０の構成を模式的に示す縦断面図である。図６は、図５を切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
図４〜図６に示すように、栓刃保持部１０は、栓刃基材２２０を１つずつ支持する個別栓刃支持部９０を多段に有している。各個別栓刃支持部９０は、第１収容支持溝７３と、第２収容支持溝８３とを含む。第１収容支持溝７３は、栓刃基材２２０の長手方向の一端部２２０Ａ（図４に示す左端部）を収容支持し、第２収容支持溝８３は、栓刃基材２２０の長手方向の他方部２２０Ｂ（図４に示す右端部）を収容支持する。この実施形態では、たとえば栓刃基材２２０の先端部（栓刃２１として使用される状態における先端部）は、第１収容支持溝７３に収容支持されている。また、栓刃基材２２０の基端部（栓刃２２Ａ，２２Ｂとして使用される状態における基端部）は、第２収容支持溝８３に収容支持されている。個別栓刃支持部９０は、栓刃基材２２０をその幅方向が鉛直方向に沿い、かつその長手方向が水平方向に沿う姿勢（以下、「鉛直姿勢」という。）に支持している。
【００３２】
各個別栓刃支持部９０は、栓刃基材２２０に接触支持する載置台９１および支持部材９２を含む。載置台９１は、第１収容支持溝７３の下壁および第２収容支持溝８３の下壁の上に、それぞれ配置されている。支持部材９２は、第１収容支持溝７３の底部（図５の左部）および第２収容支持溝８３の底部（図５の右部）に、それぞれ配置されている。載置台９１は、導電材料を用いて形成された小片である。一対の載置台９１は、栓刃基材２２０の両端部２２０Ａ，２２０Ｂにおいて、その長辺をなす下側の端面２２０Ｃを、下方から接触支持している。
【００３３】
支持部材９２は、導電材料を用いて形成された側面視形状がコ字状の部材である。一対の支持部材９２は、その内面が、栓刃基材２２０の両端部２２０Ａ，２２０Ｂにおいて、その幅方向中央部（短辺をなす端面２２０Ｄおよび各主面の長手方向の端部）に接触支持する。これら一対の載置台９１および一対の支持部材９２によって、栓刃基材２２０が、鉛直姿勢にかつ通電状態で支持される。これら載置台９１および支持部材９２は、プレート９（第１ボディ７１、第２ボディ８１）と栓刃基材２２０との間の電気的接点を形成する。
【００３４】
個別栓刃支持部９０に支持された状態で、その栓刃基材２２０の両端部２２０Ａ，２２０Ｂにおいて、短辺をなす端面２２０Ｄは、第１収容支持溝７３の底壁（図５の左壁）または第２収容支持溝８３の底壁（図５の右壁）と、微小間隔Ｓ１を隔てて対向している。微小間隔Ｓ１はたとえば１ｍｍ程度である。また、栓刃基材２２０の両端部２２０Ａ，２２０Ｂにおいて、各主面は、第１収容支持溝７３の両側壁（図６の上壁および下壁）または第２収容支持溝８３の両側壁（図６の上壁および下壁）と、それぞれ微小間隔Ｓ２を隔てて対向している。微小間隔Ｓ２はたとえば１ｍｍ程度である。また、個別栓刃支持部９０に支持された状態で、栓刃基材２２０の両端部２２０Ａ，２２０Ｂの長辺をなす端面２２０Ｃは、第１収容支持溝７３の上壁および下壁と、微小間隔Ｓ３を隔てて対向している。微小間隔Ｓ３はたとえば１ｍｍ程度である。
【００３５】
個別栓刃支持部９０に支持された状態では、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１の基端側端縁５１Ｂ（図２等参照）が、第１内壁面７２と面一の平面上に位置し、被覆領域５１の先端側端縁５１Ａ（図２等参照）が、第２内壁面８２と面一の平面上に位置している。そのため、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１（図２参照）だけが、第１内壁面７２と第２内壁面８２とで仕切られる空間に曝されている（露出している）。
【００３６】
図４に示すように、処理室３の隔壁２は、ステンレス鋼等の導電材料を用いて形成されている。隔壁２には、プラズマ電源８の正極が接続されている。また隔壁２はアース接続されている。また隔壁２と基台５とは絶縁部材１１によって絶縁されている。そのため隔壁２はアース電位に保たれている。プラズマ電源８がオンされて直流パルス電圧が発生されると、隔壁２と基台５との間に電位差が生じる。
【００３７】
また、ガス導入管６は、処理室３内における基台５の上方を水平方向に延びている。ガス導入管６の基台５に対向する部分には、ガス導入管６の長手方向に沿って配列された多数の原料ガス吐出孔１２が形成されている。原料ガス吐出孔１２から原料ガスが吐出されることにより、処理室３内に原料ガスが導入される。
ガス導入管６には、成分ガスである原料ガスが供給される。ガス導入管６には、成分ガスの供給源（ガスボンベや液体を収容する容器等）からそれぞれの成分ガスを処理室３に導くための複数の分岐導入管（図示しない）が接続されている。各分岐導入管には、各供給源からの成分ガスの流量を調節するための流量調節バルブ（図示しない）等が設けられている。また供給源のうち液体を収容する容器には、必要に応じて、液体を加熱するための加熱手段（図示しない）が設けられている。
【００３８】
排気系７は、処理室３にそれぞれ連通する第１排気管１３および第２排気管１４と、第１開閉バルブ１５、第２開閉バルブ１６および第３開閉バルブ１９と、第１ポンプ１７および第２ポンプ１８とを備えている。
第１排気管１３の途中部には、第１開閉バルブ１５および第１ポンプ１７が、処理室３側からこの順で介装されている。第１ポンプ１７としては、たとえば油回転真空ポンプ（ロータリポンプ）やダイヤフラム真空ポンプなどの低真空ポンプが採用される。油回転真空ポンプは、油によってロータ、ステータおよび摺動翼板などの部品の間の気密空間および無効空間の減少を図る容積移送式真空ポンプである。第１ポンプ１７として採用される油回転真空ポンプとしては、回転翼型油回転真空ポンプや揺動ピストン型真空ポンプが挙げられる。
【００３９】
また第２排気管１４の先端は、第１排気管１３における第１開閉バルブ１５と第１ポンプ１７との間に接続されている。第２排気管１４の途中部には、第２開閉バルブ１６、第２ポンプ１８、および第３開閉バルブ１９が、処理室３側からこの順で介装されている。第２ポンプ１８としては、たとえばターボ分子ポンプ、油拡散ポンプなどの高真空ポンプが採用される。
【００４０】
図４〜図６を参照して、プラズマＣＶＤ装置１を用いて栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１にＤＬＣ皮膜６０を形成するには、まず、処理室３内の栓刃保持部１０に、複数の栓刃基材２２０をそれぞれ栓刃保持部１０にセットする。具体的には、各個別栓刃支持部９０に１つずつ栓刃基材２２０を保持させる（基材保持工程）。これにより、複数の栓刃基材２２０が所定の鉛直姿勢で支持される。その後、処理室３を閉じる。
【００４１】
次いで第１、第２および第３開閉バルブ１５，１６，１９を閉じた状態で第１ポンプ１７を駆動させたのち、第１開閉バルブ１５を開くことにより処理室３内を真空排気する。処理室３内が第１ポンプ１７によって所定の真空度まで真空排気された時点で第１開閉バルブ１５を閉じるとともに第３開閉バルブ１９を開いて第２ポンプ１８を駆動させた後、第２開閉バルブ１６を開くことにより、第１および第２ポンプ１７，１８によって処理室３内をさらに真空排気する。
【００４２】
処理室３内が所定の真空度に達した時点で第２開閉バルブ１６を閉じ、第２ポンプ１８を停止させ、第３開閉バルブ１９を閉じるとともに第１開閉バルブ１５を開いて第１ポンプ１７だけで排気を続けながら、図示しない供給源から原料ガス導入管６を通して原料ガスを処理室３内に導入する。
原料ガスとしては、たとえば炭素系化合物に、水素ガスおよびアルゴンガス等を加えたものを用いる。炭素系化合物としては、たとえばメタン（ＣＨ４）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、ベンゼン（Ｃ６Ｈ６）等の、常温、常圧下で気体ないし低沸点の液体である炭化水素化合物の１種または２種以上が挙げられる。水素ガスおよびアルゴンガスはプラズマを安定化させる作用をする。またアルゴンガスは、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１に堆積したＣ（炭素）を押し固めてＤＬＣ皮膜６０を硬膜化させる作用も有する。
【００４３】
分岐導入管（図示しない）の流量調節バルブ（図示しない）を調節して、各成分ガスの流量比、および各成分ガスの混合ガスである原料ガスの総流量を調節しながら、原料ガス導入管６を通して原料ガスを処理室３内に導入して、処理室３内の処理圧力を５０Ｐａ以上４００Ｐａ以下、より好ましくは約２００Ｐａに調節する。
次いでプラズマ電源８をオンして、隔壁２と基台５との間に電位差を生じさせることにより、処理室３内にプラズマを発生させる（ＤＬＣ被覆処理。皮膜形成工程）。
【００４４】
たとえば直流パルスプラズマＣＶＤ法では、プラズマ電源８をオンすることにより、隔壁２と基台５との間に直流パルス電圧を印加してプラズマを発生させる。
図７は、プラズマＣＶＤ装置１のプラズマ電源８から栓刃基材２２０に印加される直流パルス電圧の波形の一例を示すグラフである。プラズマ電源８から複数の栓刃基材２２０に印加される直流パルス電圧の波形の一例を示すグラフである。直流パルス電圧の設定電圧値は、たとえば１０００Ｖ程度の値に設定される。すなわちプラズマ電源８がオンされると、隔壁２と基台５との間に１０００Ｖの電位差が生じる。言い換えれば１０００Ｖの負極性の直流パルス電圧が、処理室３内に前述のようにセットされた（図５に示す積層状態の）栓刃基材２２０に印加される。波形がパルス状であるので、このような高電圧が印加されても処理室３内に異常放電は生じず、栓刃基材２２０の温度上昇を抑制して、処理温度をたとえば２００℃以下（たとえば１８０℃）に抑制することができる。
【００４５】
直流パルス電圧においては、そのパルス幅τを周波数ｆの逆数（１／ｆ）で表されるパルス周期で除算した値、つまり式（１）に示すようにパルス幅τを周波数ｆで乗算した値として求められるデューティー比を５％以上、特に５０％程度に設定するのが好ましい。また周波数ｆは２００Ｈｚ以上、２０００Ｈｚ以下に設定するのが好ましい。
デューティー比＝τ×ｆ ・・・（１）
図４〜図６に示すように、たとえば直流パルスプラズマＣＶＤ法では、このプラズマの発生により、処理室３内において原料ガスからイオンやラジカルが生成されるとともに、隔壁２と栓刃基材２２０との間の電位差に基づいて、各栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１に引き付けられる。そして、負極性の栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１の周囲に、イオンシース（図示しない）が形成される。このイオンシースの電位差でプラズマ中のイオンが加速され、イオンビームとなって、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１にほぼ垂直に衝突する。イオンが繰り返し衝突することにより、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１にＤＬＣが堆積され、その結果ＤＬＣ皮膜６０が形成される。
【００４６】
このとき、栓刃保持部１０の個別栓刃支持部９０に支持されている栓刃基材２２０と、第１収容支持溝７３の壁面または第２収容支持溝８３の壁面との間の隙間がいずれも微小間隔Ｓ１〜Ｓ３に設定されているので、栓刃基材２２０の被覆領域５１を除く外表面には、イオンシース（図示しない）が形成されない。したがって、被覆領域５１のみにＤＬＣ皮膜を形成することができる。
【００４７】
また、処理温度が２００℃以下（たとえば１８０℃）であるので、鋼製の栓刃基材２２０に悪影響を及ぼすことなく、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１にＤＬＣ皮膜６０を形成することができる。
その後、予め定める皮膜形成時間（皮膜形成工程の処理時間）が終了した時点で、プラズマ電源８をオフするとともに、原料ガスの導入を停止した後、第１ポンプ１７による排気を続けながら常温まで冷却する。次いで第１開閉バルブ１５を閉じ、代わってリークバルブ（図示しない）を開いて処理室３内に外気を導入して処理室３内を常圧に戻した後、処理室３から栓刃２２Ａ，２２Ｂを取り出す。これにより、外表面の被覆領域５１がＤＬＣ皮膜６０によって被覆された栓刃２２Ａ，２２Ｂが製造される。
【００４８】
ところで、ＤＬＣ被覆処理に先立って、Ｓｉ（ケイ素）が添加されたＤＬＣ皮膜からなる中間層を配置する中間層形成処理を実行してもよい。このような処理により、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１とＤＬＣ皮膜６０との間に、Ｓｉが添加されたＤＬＣ皮膜からなる中間層が形成される。この場合、中間層の形成時には、前述の炭素系化合物、水素ガスおよびアルゴンガスに、さらにＴＭＳなどの有機ケイ素化合物を加えたものを、原料ガスとして採用する。
【００４９】
また、この中間層を、Ｓｉ（ケイ素）の添加濃度が互いに異なる複数（たとえば５つ）の層を積層して形成することができる。この場合、原料ガスに含まれる有機ケイ素化合物の流量割合を変化させることにより、各層におけるＳｉの添加濃度を異ならせることができる。これにより、中間層を、Ｓｉの添加濃度の勾配がある傾斜膜（中間傾斜膜）に設けることができる。
【００５０】
また、直流パルスプラズマＣＶＤ法を実施して栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１にＤＬＣ皮膜６０を形成するのに先立って、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１をイオンボンバード処理してもよい。イオンボンバード処理を実施する場合は、たとえば処理室３内にアルゴンガスおよび水素ガスを導入しながらプラズマ電源８をオンすることによりプラズマを発生させる。このプラズマの発生により、処理室３内においてアルゴンガスからイオンやラジカルが生成するとともに、電位差に基づいて栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１に打ち付けられて、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１に吸着された異分子等をスパッタリング除去したり、栓刃基材２２０の外表面の被覆領域５１を活性化したり原子配列等を改質したりできる。
【００５１】
プラズマＣＶＤ装置１（図５参照）を用いた一連の処理の一例として、イオンボンバード処理、中間層形成処理およびＤＬＣ被覆処理を順次に実行することが考えられる。この場合、プラズマＣＶＤ装置１内の昇温開始からイオンボンバード処理の開始まで約４０分間、イオンボンバード処理の処理時間を約１時間、中間層形成処理の処理時間を約２５分間、およびＤＬＣ被覆処理の処理時間を約４０分間とすることができる。この場合、イオンボンバード処理におけるアルゴンガスおよび水素ガスの流量比は１：１であり、中間層形成処理におけるアルゴンガス、炭素系化合物、有機ケイ素化合物および水素ガスの流量比は３：５：３：３であり、ＤＬＣ被覆処理におけるアルゴンガス、炭素系化合物、および水素ガスの流量比は３：５：３である。
【００５２】
また、前記のイオンボンバード処理においては、プラズマ電源８から印加される直流パルス電圧を、１００Ｖと２５００Ｖとの間で段階的（たとえば１００Ｖ、７００Ｖ、１５００Ｖおよび２５００Ｖの４段階）に経時変化させるものであってもよい。
また、ＤＬＣ皮膜６０が、Ｓｉを添加したものであってもよい。Ｓｉが添加されたＤＬＣ皮膜６０を形成する場合には、前記のＤＬＣ被覆処理において、原料ガスに有機ケイ素化合物を含める必要がある。この場合のアルゴンガス、炭素系化合物、有機ケイ素化合物および水素ガスの流量比を３：５：３：３とすることができる。
【００５３】
前述の差込プラグ２１では、栓刃２２Ａ，２２Ｂが回動軸３６Ａ，３６Ｂまわりに回動可能な構成を例に挙げたが、むろん、本願発明は、栓刃２２Ａ，２２Ｂがプラグ本体２３に対して固定されている差込フラグにも適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
３…処理室、１０…栓刃保持部、２１…差込プラグ、２２Ａ…栓刃、２２Ｂ…栓刃、２３…プラグ本体、２９Ａ…挿入部分、２９Ｂ…挿入部分、３０Ａ…保持部分、３０Ｂ…保持部分、５０Ａ…切欠き、５０Ｂ…切欠き、６０…非晶質炭素膜（ＤＬＣ皮膜）、７２…第１内壁面（第１支持面）、８２…第２内壁面（第２支持面）、２２０…栓刃基材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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