(57)【要約】【課題】コンセントの刃受構造およびその製造方法において、簡単な構成により、プラグの栓刃に対する接圧確保および栓刃との間の通電確保を両立させた上で、刃受の銅材コストを低減可能とする。【解決手段】刃受構造１は、プラグの栓刃９が挿入されたときに栓刃９に圧力を及ぼした状態で接触して挟持する。刃受構造１は、高導電率性の銅合金製の板材から一体的に製造されており、２つの刃受２と、各刃受２を支持する支持部３と、支持部３に連続した接続端子部４とを備えている。刃受２は、栓刃９の挿入方向となる方向Ｚに沿ってヘム曲げ２１が形成されている。ヘム曲げ２１が形成されている部位は、栓刃９の挿入時に負荷を受ける部位（歪を生じる部位）である。刃受構造１によれば、ヘム曲げ２１によって銅合金製の刃受が補強されるので、銅材を薄くしても接圧確保と通電確保を両立でき、刃受の銅材コストを低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンセントの刃受構造において、
プラグの栓刃がコンセントに挿入されたときに当該栓刃に圧力を及ぼした状態で接触して通電する銅合金製の板材で成る刃受を備え、
前記刃受は、栓刃の挿入時に負荷を受ける部位の少なくとも一部分が、ヘム曲げによって板材を重ねた構造とされ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】
前記ヘム曲げが、栓刃の挿入方向となる方向に直交する方向に沿って形成されてい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】
前記ヘム曲げが、栓刃の挿入方向となる方向に沿って形成されてい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４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のコンセントの刃受構造の製造方法であって、
銅合金製の板材より刃受を展開した形状を形成するパンチ工程と、
前記パンチ工程によって形成された板材に前記ヘム曲げ加工を行うヘミング工程と、
前記ヘム曲げ加工が成された板材に立体曲げ加工を行って前記刃受の立体形状を形成する工程と、を備え、
前記各工程がプレス順送金型を用いて行われることを特徴とするコンセントの刃受構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンセントの刃受構造およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般的なコンセントの刃受は、プラグの栓刃に接触して保持するための接圧確保および栓刃との間の通電確保のために、バネ性と高導電率性とを有する銅合金の板材を用いて構成されている。接圧確保のためには、板材の立体構造によって機械的強度を補強したり、断面二次モーメントを増大したりすることが有効であり、種々の構造が用いられている。例えば、接圧確保に関し、電線に圧接して電線を挟持するスロットを形成する金属片を効果的に補強するために、その金属片に連続する金属材料によって折り返し補強部を形成して成る圧接端子の補強構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、電気コネクタに挿入されるコンタクトをコネクタ内に保持する部材であって、銅合金製の弾性金属板を打抜き、折曲げ加工して、コンタクトを安定確実に確保するようにしたコンタクト保持部材が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、バネ性を持つ平板形状の電気接続子において、その接触圧力接点部に連続する保持部に板材から筋状に膨出したリブ（ビード）を設けて補強した電気接続子が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１４９８４８号公報
【特許文献２】特開平１０−２５５８９２号公報
【特許文献３】実開平０１−０９２７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１，２に示されるような補強構造は、単に変形防止のために一過的に用いられる剛性向上を目的とするものである。つまり、コンセントの刃受に求められる接圧確保は、プラグの栓刃の挿入抜去による繰り返しに対して安定したバネ性を維持して接圧を確保する必要があり、特許文献１，２に示されるような補強構造をそのままコンセントの刃受構造として用いることはできない。また、上述した特許文献３に示されるようなリブによる補強構造は、その強度補強の効果が十分であるとは言えない。すなわち、近年、銅素材の高騰に伴い、銅合金の使用量抑制が望まれている。ここで、通電部に銅を用いる最大の理由は比較的低コストで高い導電性を確保できるからである。高い導電性により、コンセントの刃受とプラグの栓刃との間の通電時の発熱が抑制される。また、銅材にバネ性を持たすために合金化した場合は導電性が低下（比抵抗が増加）するので、銅材の断面積を大きくする必要があり、銅の使用量が増大する。刃受は、弾性構造体として栓刃挿入時に均一な変形をすることなく局所的に大きな歪が導入されるので、単に剛性を向上させるだけでは、コンセントの刃受を適切に構成することはできない。また、銅材のコストを低減するために銅板材を薄くする必要があり、リブによる補強構造では、強度増加の程度が不十分である。
【０００５】
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、プラグの栓刃に対する接圧確保および栓刃との間の通電確保を両立させた上で、刃受の銅材コストを低減できるコンセントの刃受構造およびその製造方法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】
【０００６】
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、プラグの栓刃がコンセントに挿入されたときに栓刃に圧力を及ぼした状態で接触して通電する銅合金製の板材で成る刃受を備え、刃受は、栓刃の挿入時に負荷を受ける部位の少なくとも一部分が、ヘム曲げによって板材を重ねた構造とされていることを特徴とする。
【０００７】
このコンセントの刃受構造において、ヘム曲げが、栓刃の挿入方向となる方向に直交する方向に沿って形成されていてもよい。
【０００８】
このコンセントの刃受構造において、ヘム曲げが、栓刃の挿入方向となる方向に沿って形成されていてもよい。
【０００９】
本発明のコンセント刃の受構造の製造方法は、上述のいずれかのコンセントの刃受構造の製造方法であって、銅合金製の板材より刃受を展開した形状を形成するパンチ工程と、パンチ工程によって形成された板材にヘム曲げ加工を行うヘミング工程と、ヘム曲げ加工が成された板材に立体曲げ加工を行って刃受の立体形状を形成する工程と、を備え、各工程がプレス順送金型を用いて行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のコンセントの刃受構造によれば、ヘム曲げによって銅合金製の刃受が補強されるので、銅材を薄くしても接圧確保と通電確保を両立でき、刃受の銅材コストを低減できる。また、本発明のコンセントの刃受構造の製造方法によれば、従来の工程に、ヘム曲げ工程を追加するだけで刃受の銅材コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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についての斜視図、（ｂ）は同刃受構造に栓刃を挿入した状態の斜視図。
【図２】（ａ）は同刃受構造の展開状態の端面図、（ｂ）は同刃受構造の展開図。
【図３】（ａ）は他の実施形態に係るコンセントの刃受構造についての斜視図、（ｂ）は同刃受構造に栓刃を挿入した状態の斜視図。
【図４】（ａ）は同刃受構造の展開状態の端面図、（ｂ）は同刃受構造の展開図。
【図５】（ａ）はさらに他の実施形態に係るコンセントの刃受構造の展開状態の端面図、（ｂ）は同刃受構造の展開図。
【図６】（ａ）はさらに他の実施形態に係るコンセントの刃受構造についての斜視図、（ｂ）は同刃受構造に栓刃を挿入した状態の斜視図。
【図７】同刃受構造の展開図。
【図８】本発明の一実施形態に係るコンセントの刃受構造の製造方法を示すフローチャート。
【図９】（ａ）は比較例のコンセントの刃受構造についての斜視図、（ｂ）は同比較例に栓刃を挿入した状態の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係るコンセントの刃受構造およびその製造方法について、図面を参照して説明する。図１、図２は、コンセントの刃受構造１を示す。刃受構造１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、プラグの栓刃９が挿入されたときに栓刃９に圧力を及ぼした状態で接触して挟持する。刃受構造１は、高導電率性の銅合金製の板材から一体的に製造されており、２つの刃受２と、各刃受２を支持する支持部３と、支持部３に連続した接続端子部４とを備えている。刃受２は、栓刃９を挟持するように互いに対向配置されており、その先端部は栓刃９の挿入を案内するように互いに離反し、その後、栓刃９の挿入方向に沿って、互いに接近し、再度離反して、それぞれ支持部３に接続されている。刃受２の相互の最接近位置における空間は、栓刃９の厚みよりも狭い。刃受２は、その空間に挿入される栓刃９に両側から圧力を加えて、これを挟持する。刃受２は、栓刃９の挿入方向となる方向Ｚに沿ってヘム曲げ２１が形成されている。ヘム曲げ２１が形成されている部位は、栓刃９の挿入時に負荷を受ける部位（歪を生じる部位）である。
【００１３】
刃受構造１は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、１枚の銅合金製板材の刃受構造素材１０から、複数回の山折り（ａ０〜ａ４）と、谷折り（ｂ０〜ｂ５）とを経て立体形状とされる。山折り（ａ０）と、谷折り（ｂ０）によって、それぞれ、１８０度曲げによって板材を重ねた構造のヘム曲げ２１が形成される。刃受構造素材１０は、ヘム曲げ２１が形成された後、山折りと谷折りとが順次なされて（ａ１，ａ２，ｂ１、およびｂ２，ｂ３，ａ３）、刃受２の立体形状が形成され、さらに山折りと谷折りとがなされて（ｂ４，ｂ５，ａ４）、刃受構造１の立体形状とされる。なお、これらの山折りと谷折りの順序は任意に設定できる。
【００１４】
刃受２は、その素材である銅合金製の板材のバネ性によって、プラグの栓刃９に接触して保持するための接圧確保および栓刃９との間の通電確保を行う。このような刃受構造１は、刃受構造１を内蔵するコンセント枠体（不図示）と共にコンセントを構成する。コンセント枠体は、プラグの栓刃９が挿入される開口を有し、その開口に臨むように刃受構造１の刃受２が配置される。プラグは、通常、２本または３本、一般に複数本の栓刃９を有し、その栓刃９の本数と配置に応じて、複数の刃受構造１がコンセント枠体に内蔵される。接続端子部４は、速結端子構造等に組み込まれて、外部電力線に接続される。
【００１５】
本発明のコンセントの刃受構造１によれば、ヘム曲げ２１によって銅合金板製の刃受２が補強されるので、銅板材を薄くしても接圧確保と通電確保を両立でき、刃受２の銅材コストを低減できる。さらに説明すると、プラグの栓刃９との接圧を確保する刃受２のバネ構造は、通常、均一な変形を確保することは困難であり、厚さを均一にすると、剛性の点で過剰な厚さを有する部分が出てくる。そこで、栓刃９の挿入時に大きな負荷を受ける部分（例えば、刃受のバネを構成する部分である根元部分、刃受の開放端と平行でない側方部分、刃受２と支持部３との接続部周辺部分等）にヘム曲げを設ける。ヘム曲げを設ける場所の設定を調整することによって、栓刃挿入時に生じる負荷の部位毎に、必要に応じた適正な剛性強化を行うことができるので、刃受２や刃受根元（支持部３を含む）の強化の比率の調整が容易であり、銅合金量の抑制が容易に行える。
【００１６】
本実施形態では、栓刃９の挿入方向となる方向に沿って、刃受２の一辺にヘム曲げ２１が形成されている。ヘム曲げ２１は、複数回の１８０度曲げ加工によって、３枚以上の銅合金板が重なった状態にすることもできる。このようなヘム曲げ（１８０度曲げ）によって、複数の銅合金板が重なった状態にすることにより、断面二次モーメントを大きくできるので、板厚を薄くして銅合金量を削減し、剛性（バネ性）、導電性を確保した上で、刃受構造１のコストを削減可能となる。また、その製造方法も簡単であり、板厚が薄くなる分、製造装置への負荷が減るという相乗効果もある。
【００１７】
図３、図４は、他の実施形態に係るコンセントの刃受構造１を示す。この刃受構造１は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、上述の図１、図２に示した刃受構造１のヘム曲げ２１に代えて、栓刃９の挿入方向となる方向Ｚに直交する方向Ｘ，Ｙに沿って形成されたヘム曲げ２２を備えるものである。すなわち、刃受構造１は、刃受２の根本（栓刃９が挿入される側の開放端部とは反対側の端部）にヘム曲げ２２を備えている。刃受構造１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、１枚の銅合金製板材の刃受構造素材１０に、山折り（ａ０）と谷折り（ｂ０）とが成されて、それぞれ、ヘム曲げ２２が形成される。その他の山折りと谷折りとは、上述の図２に示したものと同様である。このようなヘム曲げ２２を備えた刃受構造１は、栓刃９の挿入時に負荷を生じる刃受根元を強化でき、例えば、刃受２のねじれ変形を防止できる。
【００１８】
図５（ａ）（ｂ）は、さらに他の実施形態に係るコンセントの刃受構造１を示す。この刃受構造１は、上述の図１、図２に示した刃受構造１において、ヘム曲げ２１に加えて、栓刃９の挿入方向となる方向Ｚに沿って形成されたヘム曲げ２３を各刃受２に備えたものである。ヘム曲げ２３の追加により、各刃受２の剛性をさらに高めることができる。
【００１９】
図６（ａ）（ｂ）、図７は、さらに他の実施形態に係るコンセントの刃受構造１を示す。この刃受構造１は、上述の図１、図２に示した刃受構造１において、刃受２の１つを代替刃受２０に置き換えて、刃受２を１つだけとしたものである。代替刃受２０は、対向する刃受２と共に栓刃９を挟持する役割を有する接圧確保用のものであり、通電確保を目的としていない。従って、代替刃受２０には、導電性は求められず、また、バネ性は備えてもよく、備えなくてもよい。刃受構造１は、このような代替刃受２０を備えることにより、銅合金量を削減して刃受構造１のコストを削減できる。
【００２０】
図８は、本発明の一実施形態に係るコンセントの刃受構造の製造方法を示す。この製造方法は、上述の図１乃至図７に示した刃受構造１等の刃受構造を製造する方法であり、パンチ工程（Ｓ１）と、ヘミング工程（Ｓ２）と、立体曲げ工程（Ｓ３）と、切断工程（Ｓ４）とを備えており、これらの各工程がプレス順送金型を用いて行われる。パンチ工程（Ｓ１）は、帯状の銅合金製の板材より刃受２、支持部３、および接続端子部４を含む刃受構造１を展開した形状をパンチによる型抜きによって形成する工程である。具体的には、図２（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）、および図７等に示した刃受構造素材１０の形状が、帯状の銅合金製の板材に保持された状態で、作り込まれる。
【００２１】
ヘミング工程（Ｓ２）は、パンチ工程（Ｓ１）によって刃受構造素材１０の形状とされた板材にヘム曲げを形成する工程である。ヘム曲げ加工は、例えば、板材に保持された刃受構造素材１０に、山折り線（ａ０）または谷折り線（ｂ０）に沿った鋭角折りと、その後のつぶし加工の２段階加工によって、各ヘム曲げ２１，２２，２３等毎に行われる。
【００２２】
立体曲げ工程（Ｓ３）は、ヘム曲げが形成された刃受構造素材１０に、複数回の山折りと谷折りとを行って刃受２の立体形状を形成し、さらに、山折り（ａ４）や谷折り（ｂ４，ｂ５）の立体曲げ加工を行って刃受構造１の立体形状を形成する工程である。このような刃受構造１は、帯状の銅合金製の板材の中に、連続して作り込まれて保持されている。切断工程（Ｓ４）は、刃受構造１をソケット枠体に組み込むために、帯状の板材に保持された各刃受構造１を板材から切断して個別化する工程である。
【００２３】
上述の各工程は、一般に、それぞれ単独または複数の要素工程から成り、プレス順送金型を用いる一般的な製造方法に従って、各要素工程が並列してまたは直列して実施される。従って、図８のフローチャートに示した工程の流れは、全体概要を示すものであり、各工程は複合して実施される。本発明のコンセントの刃受構造の製造方法によれば、工程そのものは、従来の工程にヘム曲げ工程を追加するだけで構成できる。すなわち、本製造方法は、銅板の抜き加工後の刃受構造素材１０の端部をヘム曲げする工程であるので、順送金型プレス加工による製造工程に容易に追加することができ、金型のステージが増える程度で、工程設計上も大きな変化なく生産移行を実施できる。また、本製造方法によれば、刃受の抜き曲げを施す金型と一体の順送金型を用いて製造することができ、ヘム曲げを形成しない場合の従来の製造方法に比べて、金型サイズが大きくなる程度で、ヘム曲げを位置精度良く実施できる。また、銅板材の厚みを減らすことにより、刃受の銅材コストを低減できることに加えて、プレス装置におけるプレス負荷を減らすことができる。
【００２４】
（実施例１）
図１（ａ）（ｂ）に示したヘム曲げ２１を有する刃受構造１を０．６ｍｍ厚のＣｕ−０．１５ｗｔ％Ｓｎ合金１／２Ｈ材の帯状素材とプレス順送金型と用いて製造し、これを用いて平行平刃の栓刃を有するプラグを挿入する実施例１のコンセントを作製した。各刃受２は６．５ｍｍ幅のうち、端部１．５ｍｍが１８０度曲げ（ヘム曲げ）されている。実施例１のコンセントは、プラグの抜去に必要な負荷の確保に問題なく、また、プラグ挿入状態および定格通電時において異常発熱はなく、接圧確保と通電確保を両立できており、コンセントとして合格品とされた。銅素材の使用量は約６．５ｇであった。
【００２５】
（実施例２）
上述の実施例１と同様の刃受構造１を０．５ｍｍ厚のＣｕ−０．１５ｗｔ％Ｓｎ合金１／２Ｈ材の帯状素材とプレス順送金型を用いて製造し、実施例１と同様に実施例２のコンセントを作製した。各刃受２は７．５ｍｍ幅のうち、端部２．５ｍｍが１８０度曲げ（ヘム曲げ）されている。実施例２のコンセントは、実施例１と同様に接圧確保と通電確保の両立が確認され、コンセントとして合格品とされた。銅素材の使用量は約６．０ｇであった。
【００２６】
（実施例３）
図２（ａ）（ｂ）に示したヘム曲げ２２を有する刃受構造１を０．６ｍｍ厚のＣｕ−０．１５ｗｔ％Ｓｎ合金１／２Ｈ材の帯状素材とプレス順送金型とを用いて製造し、これを用いて平行平刃の栓刃を有するプラグを挿入する実施例３のコンセントを作製した。各刃受２は５ｍｍ幅であり、その下部（栓刃挿入側のの反対側）が１．５ｍｍの幅で１８０度曲げ（ヘム曲げ）されている。実施例３のコンセントは、実施例１と同様に接圧確保と通電確保の両立が確認され、コンセントとして合格品とされた。銅素材の使用量は約７．０ｇであった。
【００２７】
（実施例４）
上述の実施例３と同様の刃受構造１を０．５５ｍｍ厚のＣｕ−０．１５ｗｔ％Ｓｎ合金１／２Ｈ材の帯状素材とプレス順送金型とを用いて製造し、実施例３と同様に実施例４のコンセントを作製した。各刃受２は５ｍｍ幅であり、その下部（栓刃挿入側のの反対側）が２．０ｍｍの幅で１８０度曲げ（ヘム曲げ）されている。実施例４のコンセントは、実施例１と同様に接圧確保と通電確保の両立が確認され、コンセントとして合格品とされた。銅素材の使用量は約６．５ｇであった。
【００２８】
（比較例）
図９（ａ）（ｂ）は比較例のコンセントの刃受構造９１を示す。この比較例の刃受構造９１は、図１（ａ）（ｂ）に示した刃受構造１におけるヘム曲げ２１を備えなえていないものである。この比較例の刃受構造１を０．８ｍｍ厚のＣｕ−０．１５ｗｔ％Ｓｎ合金１／２Ｈ材の帯状素材とプレス順送金型とを用いて製造し、これを用いて平行平刃の栓刃を有するプラグを挿入する比較例のコンセントを作製した。刃受９２は０．８ｍｍ厚、５．０ｍｍ幅の断面形状を有している。この比較例のコンセントは、実施例１と同様に接圧確保と通電確保の両立が確認され、コンセントとして合格品とされた。銅素材の使用量は約８．０ｇであった。
【００２９】
以上のように、実施例１〜４では、銅素材の使用量は約６．５ｇ、約６．０ｇ、約７．０ｇ、約６．５ｇであるところ、比較例では、銅素材の使用量は約８．０ｇを必要としており、ヘム曲げ構造を有するコンセントの刃受構造１の有効性が確認された。
【００３０】
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の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。ヘム曲げは、刃受構造１を構成する板材の各辺に、任意に備えることができ、そのヘム曲げの曲げ方向も任意に選択することができる。また、刃受構造１において、ビードやリブを任意に備えるようにすることができる。例えば、ヘム曲げ部以外の曲げ加工部分にリブを形成して曲げ形状の強度を高めたり、平板部にビードを形成して刃受構造１のねじれや撓みに対する強度を高めたりしてもよく、リブとビードとを連続形成して備えてもよい。また、刃受構造１は、平行平刃の栓刃用に限らず、丸刃の栓刃を刃受する構成とすることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１    刃受構造
２    刃受
２１，２２，２３    ヘム曲げ
３    支持部
４    接続端子部
Ｘ，Ｙ    方向（栓刃の挿入方向に直交する方向）
Ｚ    方向（栓刃の挿入方向）
【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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【図８】
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【図９】
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