JP2009032589A - 電気器具、及び該電気器具の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの防水性を確保する電気器具、及び該電気器具の製造方法を提供する。
【解決手段】商用電源に接続される電気器具(1)であって、機能部材を収納する樹脂製のケース(2)と、ケースにインサート成形されており、商用電源に接続される露出部(32)、及び樹脂に囲繞されるとともに、その外周に全周に亘って形成された溝部(36)を有する樹脂対峙部(34)をそれぞれ備える栓刃(31)と、樹脂と樹脂対峙部との間に配設されており、インサート成形時に溝部に密着する装填凸部(44)を有する弾性部材(40)とを具備する。
【選択図】図６

Description

本発明は、商用電源に接続される電気器具、及び該電気器具の製造方法に関するものである。

この種の電気器具、例えばＡＣアダプタは商用電源に接続可能に構成された金属製のプラグを有している。このプラグは１組のブレード（栓刃）で構成され、樹脂製の防水ケースにインサート成形されている。
当該アダプタは交流電力を直流電力に変換しており、この変換の際には熱が発生する。そして、ケースの伸縮率とブレードの伸縮率とが異なるため、この熱はケースとブレードとの間に間隙を生じさせ、ケースの気密性を低下させる要因になる。

そこで、ケースの内部に封入樹脂材を充填し、ケースの気密性を高める技術が知られている。しかし、この封入樹脂材は高価であるし、また、当該樹脂材の乾燥時間が、ケースを形成する樹脂の固化時間にさらに加算されるので、製造期間が長くなってしまう。
一方、ブレードの外周部分を射出成形で被覆する技術が開示されており（例えば、特許文献１，２参照）、当該技術によれば、ケースとブレードとの間の間隙を埋めることは可能である。

特開平９−３０６５７８号公報 実用新案登録第３０７５００８号

しかしながら、上述した従来の技術は、トラッキング防止のために絶縁層を被覆するものであり、ケースの気密性を図るものではない。また、当該技術では、絶縁層を被覆し易くするために、コンセントに接続されるブレードの露出部分に溝や貫通孔を設けており、これは電気用品の安全に関する法律上好ましくない。

さらに、当該技術の溝はブレードの一部分に形成されており、これでは、溝の形成されていない部分では、絶縁層とブレードとの密着が不充分になり、ケースの気密性が図れないとの問題がある。
また、当該技術のブレードには、貫通孔が形成されている点にも留意しなければならない。この孔は絶縁層をブレードの裏面側に導く機能を有するが、その射出圧力が却って絶縁層とブレードとを乖離させ得るからである。このように、上記従来の技術では、ケースの防水性を確保する点については依然として課題が残されている。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、ケースの防水性を確保する電気器具、及び該電気器具の製造方法を提供することである。

上記目的を達成するための第１の発明は、商用電源に接続される電気器具であって、機能部材を収納する樹脂製のケースと、ケースにインサート成形されており、商用電源に接続される露出部、及び樹脂に囲繞されるとともに、その外周に全周に亘って形成された溝部を有する樹脂対峙部をそれぞれ備える栓刃と、樹脂と樹脂対峙部との間に配設されており、インサート成形時に溝部に密着する装填凸部を有する弾性部材とを具備する。

第１の発明によれば、栓刃はケースにインサート成形されており、栓刃は樹脂に囲繞される樹脂対峙部を有している。当該樹脂対峙部の外周には、全周に亘って溝部が形成されている。そして、この溝部は、インサート成形時に、弾性部材の装填凸部に密着される。
つまり、弾性部材は、インサート成形による射出圧力を受けて縮んだ状態で溝部を埋め、栓刃の全周に亘って密着し、この弾性部材を介して栓刃と樹脂とが密着するので、栓刃と樹脂との気密性が良好になる。より詳しくは、成形時に縮んでいた弾性部材が成形後に膨らむ方向に作用することから、栓刃と樹脂との間に隙間を生じさせない。この結果、ケースの防水性が確保され、電気器具の信頼性向上に寄与する。

第２の発明は、第１の発明の構成において、弾性部材は、インサート成形時に樹脂に密着される係合凹部を有することを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、弾性部材は、インサート成形による射出圧力で樹脂にも密着されるので、弾性部材の係合凹部が樹脂に係合されることから、栓刃の抜けも防止可能になる。

第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、溝部は、栓刃の母線に対して略垂直方向に向けて直線状に形成されていることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、この直線状に形成された溝部は製造し易いし、また、栓刃の母線に対して略垂直方向に形成されると、この溝部の形成範囲が少なくて済むので、栓刃の全長が長くならない。

第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、溝部は、栓刃の内側に向けて縮径されていることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、この形状の溝部は最も容易に製造可能になる。

第５の発明は、第１から第４の発明の構成において、樹脂対峙部は、貫通孔のない板状に形成されていることを特徴とする。
第５の発明によれば、第１から第４の発明の作用に加えてさらに、樹脂対峙部は弾性部材を介して樹脂に囲繞されるが、この樹脂対峙部は貫通孔のない板状に形成されている。よって、従来の如くの貫通孔を有する板状の栓刃に比して、樹脂が貫通孔を介して栓刃の裏側に回り込むことによる弾性部材の浮き上がりが防止され、溝部と装填凸部とが良好に密着する。

第６の発明は、第１から第５の発明の構成において、電気器具は、商用電源から直流電力を作り出すＡＣアダプタであることを特徴とする。
第６の発明によれば、第１から第５の発明の作用に加えてさらに、弾性部材の収縮を利用してケースの気密性が確保されるので、交流電力が直流電力に変換される際に熱を生ずる当該アダプタでは特に良好な効果を奏する。

第７の発明は、電気器具の製造方法に係り、機能部材を収納する樹脂製のケースを有し、商用電源に接続される電気器具であって、商用電源に接続される栓刃のうち、樹脂に対峙する樹脂対峙部の外周に全周に亘って溝部を形成する工程と、筒状の弾性部材を樹脂対峙部に遊嵌し、樹脂対峙部を弾性部材で覆う工程と、栓刃を金型に装填し、弾性部材を金型内に配置する工程と、金型内に樹脂を注入して弾性部材を押圧し、樹脂に密着される係合凹部を形成するとともに、溝部に密着する装填凸部を形成する工程と、樹脂を固化する工程とから構成される。

第７の発明によれば、栓刃の外周には全周に亘って溝部が形成され、この溝部は弾性部材で覆われて金型内に配置される。そして、弾性部材は、インサート成形による射出圧力で押圧され、係合凹部が樹脂に密着されると同時に、装填凸部が溝部を埋め、栓刃の全周に亘って密着する。よって、栓刃と樹脂との隙間からケースの内部に向かう水分の浸入が確実に防止される。
しかも、係合凹部が樹脂にも係合されるので、栓刃の抜けも防止される。さらに、ケースの内部に対する封入充填材の封入工程も不要になり、電気器具の製造コストの低廉化も達成される。

本発明によれば、弾性部材の収縮を利用してケースの防水性を確保する電気器具、及び該電気器具の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１には本実施例のＡＣアダプタ（電気器具）１が示されている。このアダプタ１では、商用電源である交流電力から直流電力を作り出しており、この直流電力は電気機器の駆動用或いは二次電池の充電用等に用いられる。

このアダプタ１は、耐熱性及び絶縁性を有する合成樹脂で構成される防水ケース（ケース）２を有し、このケース２は、同図に示されるように、上側ケース本体３及び下側ケース本体１３から構成されている。
詳しくは、このケース本体３は下方に向けて開口したカップ状をなし、その開口端４は略四角形状に形成されている。また、図１や図２で見て開口端４の右側には突出部６が形成され、この突出部６もまた下方に向けて開口している。

一方、ケース本体１３は上方に向けて開口したカップ状をなしており、その開口端１４も略四角形状に形成され、図１や図２で見て開口端１４の右側にも、上方に向けて開口する突出部１６が形成されている。
また、このケース本体１３の底面側の適宜位置には、下方に向けて膨出した膨出部１８が設けられている。この膨出部１８にはプラグ３０が形成されており、ケース２はコンセントに直接に差し込むことができる（ダイレクトプラグイン方式）。

そして、ケース本体３がケース本体１３に被せられ、各開口端４，１４及び各突出部６，１６の開口は超音波溶着される。これにより、ケース本体３はケース本体１３に気密に嵌合し、内部に空間を有するケース２が構成される。
このケース２の内部には、図３や図４にも示される如く、電源基板１０が配設される。この基板１０には機能部材としての電子部品が実装され、当該部品では交流電力を所定電圧の直流電力に変換している。また、基板１０の図示しない交流入力端子は、接続部１１を介してプラグ３０に電気的に接続されている。

本実施例のプラグ３０は、２枚で１組の金属製のブレード（栓刃）３１，３１を有しており、下側ケース本体１３にインサート成形によって配設される。
より具体的には、板状のブレード３１がその幅広面を対峙して膨出部１８に並設されている。この膨出部１８の底面には、各ブレード３１を支持する支持部２２が形成され、さらに、支持部２２の周囲にはガード壁２０，２０が形成されている。これらガード壁２０及び支持部２２は、ブレード３１の断面形状に相似する略四角形状に形成され（図３）、それぞれ膨出部１８の内側に向けて延びている（図２，４）。

そして、本実施例のブレード３１は、図５にも示されるように、露出部３２と、樹脂対峙部３４と、後端部３８とから構成されている。
この露出部３２は、膨出部１８の外側に配置され、コンセントに差し込み可能に構成される。一方、樹脂対峙部３４は、この露出部３２に連なり、膨出部１８の内側にて支持部２２に囲繞されている。また、後端部３８は、この樹脂対峙部３４に連なり、膨出部１８のさらに内側にて接続部１１に接続される。

ところで、この樹脂対峙部３４の外周面には、その全周に亘ってブレード溝部（溝部）３６が形成されている。より詳しくは、図５に示される如く、本実施例の溝部３６は、ブレード３１の母線に対して略垂直方向に向けて形成され、直線状に延設されている。また、この溝部３６の断面は、ブレード３１の内側に向けて直線状に縮径した形状を有している。この樹脂対峙部３４は、当該溝部３６を除き、貫通孔等を有しない板状にて構成される。

そして、この樹脂対峙部３４と支持部２２との間、より具体的には、上述した溝部３６と支持部２２との間には、シリコーンゴム製のパッキン（弾性部材）４０が配設されている。
詳しくは、このパッキン４０は、支持部２２の長さと略同等の長さを有する筒状に形成されており、インサート成形前にブレード３１の外側に予め遊嵌しておき、インサート成形時に溝部３６に密着する。

この点について詳述すると、図６（ａ）に示されるように、まず、ブレード３１には、プレス加工によってその外形及び溝部３６が形成される。次いで、同図（ｂ）に示される如く、パッキン４０の内周面４２とブレード３１の外周面とが対峙するように、パッキン４０をブレード３１に遊嵌し、その内周面４２で溝部３６を有する樹脂対峙部３４を覆う。この段階では、内周面４２と溝部３６との間には空間が形成されている。

続いて、このパッキン４０が遊嵌された状態の各ブレード３１，３１を、下側ケース本体１３を形成するインサート成形用の金型に装填する。
そして、この金型内に溶融樹脂を注入すると、同図（ｃ）に示されるように、膨出部１８やガード壁２０が形成されるとともに、支持部２２が形成され、この支持部２２の樹脂はパッキン４０を所定の射出圧力で押圧する。すなわち、パッキン４０の外周面４３はブレード３１に向けて圧せられ、内周面４２と溝部３６との間の上述した空間が消滅し、当該樹脂には、ブレード３１に向けて凸をなす係合凸部２３が形成される。

換言すれば、パッキン４０の外周面４３には、ブレード３１に向けて凹をなす係合凹部４５が形成される。そして、同時に、パッキン４０の内周面４２もブレード３１に向けて圧せられるので、この内周面４２には、ブレード３１に向けて凸をなす装填凸部４４が形成される。
このように、これら装填凸部４４、係合凹部４５、及び係合凸部２３の各形状は、いずれも溝部３６の形状に倣って形成される。そして、装填凸部４４はブレード３１の全周に亘って溝部３６に密着し、係合凸部２３もブレード３１の全周に亘って係合凹部４５に密着する。

その後、樹脂を固化すれば、上記射出圧力で圧縮された状態のパッキン４０が、支持部２２とブレード３１との間に介在することになる。
再び図１に戻り、基板１０の図示しない直流出力端子はケーブル５０に電気的に接続されている。このケーブル５０はケーブル本体５１有し、この本体５１の外被には、ブッシュ５４が射出成形によって一体的に形成されている。これら本体５１の外被及びブッシュ５４は可撓性を有する合成樹脂で構成されている。

そして、固化されたケース本体１３に電源基板１０を取り付け、この基板１０とプラグ３０とを接続するとともに、基板１０とケーブル５０とを接続し、ブッシュ５４をケース本体１３の突出部１６に配置してケーブル５０を突出部１６から引き出す。
続いて、上述した開口端４，１４及び突出部６，１６を超音波溶着によってそれぞれ気密に嵌合すると、ケース２が構成される。

当該ケース２を有するアダプタ１では、プラグ３０が商用電源のコンセントに直接に接続される一方、ケーブル５０の図示しないコネクタが電気機器等に接続される。これにより、アダプタ１では交流電力が直流電力に変換され、電気機器の駆動や二次電池の充電が行われる。
以上のように、本発明は、ゴムの収縮を利用してブレードとケースとの間の隙間をなくすことに着目したものである。

そして、本実施例によれば、各ブレード３１は下側ケース本体１３にインサート成形されており、ブレード３１は樹脂に囲繞される樹脂対峙部３４を有している。この樹脂対峙部３４の外周には、全周に亘ってブレード溝部３６が形成されている。そして、この溝部３６は、インサート成形時に、パッキン４０の装填凸部４４に密着される。

つまり、パッキン４０は、インサート成形による射出圧力を受けて縮んだ状態で溝部３６を埋め、ブレード３１の全周に亘って溝部３６に密着するので、ブレード３１とケース本体１３との気密性が良好になる。
詳しくは、従来では、交流電力から直流電力への変換時には熱が生ずるが、ブレードの伸縮率と下側ケース本体の伸縮率とが異なることから、これらブレードと下側ケース本体との間に隙間が生じていた。また、仮にブレードに外部からの衝撃が作用した場合にも、これらブレードと下側ケース本体との間には隙間が生じ、防水ケース内には水分が浸入し得る状態になっていた。

しかしながら、本実施例では、インサート成形時に縮んでいたパッキン４０が当該成形後には膨らむ方向に作用するので、ブレード３１と下側ケース本体１３との間に隙間を生じさせない。この結果、ケース２の防水性が確保され、ＡＣアダプタ１の信頼性向上に寄与する。
しかも、ガード壁２０の内側などに対する封入充填材も不要になり、従来に比してＡＣアダプタ１の製造コストの低廉化も達成される。

また、パッキン４０は、インサート成形による射出圧力によってその内周面４２が溝部３６を埋め、ブレード３１の全周に亘って密着するとともに、その外周面４３がケース本体１３にも密着するので、ブレード３１とケース本体１３との気密性がより一層良好になる。しかも、外周面４３の係合凹部４５がケース本体１３の係合凸部２３にも係合されることから、ブレード３１の抜けも防止可能になる。

さらに、上述の如く直線状に形成されたブレード溝部３６は、例えば湾曲状等に形成された場合に比して製造し易いし、また、ブレード３１の母線に対して略垂直方向に形成されると、この溝部３６の形成範囲が少なくて済むことから、ブレード３１の全長が長くならない。
さらにまた、本実施例の溝部３６の形状は、プレス加工にて最も容易に製造可能になる。

また、樹脂対峙部３４はパッキン４０を介して支持部２２に囲繞されるが、この樹脂対峙部３４は貫通孔のない板状に形成されている。よって、従来の如くの貫通孔を有する板状のブレードに比して、溶融樹脂が貫通孔を介してブレードの裏側に回り込むことによるパッキン４０の浮き上がりが防止され、溝部３６と装填凸部４４とが良好に密着する。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施例では、電気機器としてＡＣアダプタに具現化した例を示しているが、本発明は、電気部品や電子部品等の機能部材を防水ケースに内蔵し、このケースに栓刃を有している限り、各種の電気機器にも当然に適用可能である。

また、上述した栓刃の形状やその数も一例を示したものであり、丸棒状、Ｌ字状等の公知の形状であっても良く、３個以上の栓刃で構成されていても良い。そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、ケースの防水性を確保するとの効果を奏する。

本実施例におけるＡＣアダプタの斜視図である。 図１のアダプタ部分断面側面図である。 図１のアダプタの平面図である。 図２のIV-IV線から見た矢視断面図である。 図１のブレードの拡大図である。 図４のブレードのインサート成形を説明する図である。

符号の説明

１ ＡＣアダプタ（電気器具）
２ 防水ケース（ケース）
３０ プラグ
３１ ブレード（栓刃）
３２ 露出部
３４ 樹脂対峙部
３６ ブレード溝部（溝部）
４０ パッキン（弾性部材）
４４ 装填凸部
４５ 係合凹部

Claims (7)

1. 商用電源に接続される電気器具であって、
   機能部材を収納する樹脂製のケースと、
   該ケースにインサート成形されており、前記商用電源に接続される露出部、及び樹脂に囲繞されるとともに、その外周に全周に亘って形成された溝部を有する樹脂対峙部をそれぞれ備える栓刃と、
   前記樹脂と前記樹脂対峙部との間に配設されており、前記インサート成形時に前記溝部に密着する装填凸部を有する弾性部材と
   を具備することを特徴とする電気器具。
2. 請求項１に記載の電気器具であって、
   前記弾性部材は、前記インサート成形時に前記樹脂に密着される係合凹部を有することを特徴とする電気器具。
3. 請求項１又は２に記載の電気器具であって、
   前記溝部は、前記栓刃の母線に対して略垂直方向に向けて直線状に形成されていることを特徴とする電気器具。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電気器具であって、
   前記溝部は、前記栓刃の内側に向けて縮径されていることを特徴とする電気器具。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の電気器具であって、
   前記樹脂対峙部は、貫通孔のない板状に形成されていることを特徴とする電気器具。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電気器具であって、
   該電気器具は、前記商用電源から直流電力を作り出すＡＣアダプタであることを特徴とする電気器具。
7. 機能部材を収納する樹脂製のケースを有し、商用電源に接続される電気器具であって、
   該商用電源に接続される栓刃のうち、樹脂に対峙する樹脂対峙部の外周に全周に亘って溝部を形成する工程と、
   筒状の弾性部材を前記樹脂対峙部に遊嵌し、該樹脂対峙部を前記弾性部材で覆う工程と、
   前記栓刃を金型に装填し、前記弾性部材を該金型内に配置する工程と、
   該金型内に樹脂を注入して前記弾性部材を押圧し、該樹脂に密着される係合凹部を形成するとともに、前記溝部に密着する装填凸部を形成する工程と、
   前記樹脂を固化する工程と
   から構成されることを特徴とする電気器具の製造方法。
   

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