JP2014170626A - コンセントの刃受構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、コンセントの刃受構造において、適切な電気導通と接触圧を確保した上で刃受金属材料の使用量を削減して製造コスト低減を実現する。
【解決手段】この刃受構造の刃受１は一対の板バネ部１１とそれらを繋ぐ接続部１２とを有し、導電性の板バネ材からプレス成形される。刃受１は挿入方向ｘに沿って挿入される栓刃９を板バネ部１１によって挟持して導通する。各板バネ部１１は挟持する栓刃９に対して凹状とされ、挿入方向ｘに沿う谷線ａを有する湾曲構造を有する。挿入方向ｘに沿う板バネ部１１の左右側面の縁部が栓刃９に接触する部位となり、栓刃９に局所的に食い込む食込部２となる。板バネ部１１のガイド部１１ａ、接圧部１１ｂ、および基部１１ｃは同じ方向に湾曲して共通の谷線ａを有し、この湾曲構造で強度が向上する。より低い接触圧であっても、食込部２で電気導通が確保でき、強度向上で板バネ材を薄くでき、コストを低減できる。
【選択図】図１

Description

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。

従来から、コンセントの刃受は、プラグの栓刃に接触して保持する接触圧を確保し、栓刃との間の電気的な接触抵抗を減らして導通を確保するためにばね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、かつ、種々のコスト低減が図られている。例えば、異種規格のプラグに対する部品の共通化を実現してコスト低減を図った引掛コンセント用の刃受構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。引掛コンセントは、プラグの栓刃をコンセントに挿入した後にプラグ全体を挿入方向軸回りに回転することにより逆回転をしなければ抜けないようにするロック機構を有し、ロック機構に対応する栓刃は、ロック時に回転可能とするために湾曲した構造を有している。そこで、特許文献１の刃受は、栓刃を挟持する一対のばね片を同方向に湾曲させ、内側ばね片の外径と外側ばね片の内径とを、それぞれ複数種類の規格化された栓刃の最小径の内径と最大径の外径とに一致させ、異種規格のプラグに対して部品を共通化している。

また、同様の引掛コンセント用の刃受構造において、従来分離していた一対のばね片を一体化して組立コストを低減し、ロック時回転中心側の刃受を栓刃の湾曲凹面に沿うように湾曲させて接触面積を増やした刃受構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２の刃受構造は、回転中心側の刃受の湾曲によって、栓刃挿入が円滑になり、また、刃受のばね強度と接触圧力を増大できるので電気接続の信頼性が向上できる、とされている。

特開平６−５２９１６号公報 実開昭６３−１５２１８１号公報

しかしながら、上述した特許文献１や特許文献２に示されるようなコンセントの刃受構造においては、依然としてコスト低減が不十分であり、例えば、近年とみに高騰する銅合金等の刃受金属材料の使用量を削減して製造コストを低減するという観念はない。また、引掛コンセント用の刃受に限らず、通常のコンセント用の刃受構造においても、コスト低減が望まれている。

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、適切な電気導通と接触圧を確保した上で刃受金属材料の使用量を削減して製造コストを低減することができるコンセントの刃受構造を提供することを目的とする。

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るコンセントの刃受構造において、挿入される栓刃を挟持し、該栓刃と導通する導電性の刃受を備え、刃受は、互いに対向する一対の板バネ部とそれらを繋ぐ接続部とを有し、一対の板バネ部の少なくとも一方は、栓刃の挿入方向に沿う尾根線または谷線を有する湾曲構造を有し、その湾曲構造における栓刃に接触する部位が栓刃に食い込む食込部とされていることを特徴とする。

このコンセントの刃受構造おいて、食込部は、凹凸粗面とされていてもよい。

このコンセントの刃受構造において、食込部は、板バネ部の栓刃の挿入方向に沿った縁部にあることができる。

このコンセントの刃受構造において、湾曲構造は、挟持する栓刃に対して凹状とされていてもよい。

このコンセントの刃受構造において、湾曲構造は、挟持する栓刃に対して凸状とされていてもよい。

このコンセントの刃受構造において、湾曲構造は、挟持する栓刃に対し、一対の板バネ部の一方は凸状、他方は凹状とされていてもよい。

このコンセントの刃受構造において、一対の板バネ部は、一方の板バネ部に対して他方の板バネ部が直交する姿勢にあってもよい。

本発明のコンセントの刃受構造によれば、湾曲構造によって強度を確保して板材を薄くでき、食込部によって電気導通を確保できるので、刃受の金属使用量を削減して製造コストを低減することができる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るコンセントの刃受構造の刃受の斜視図、（ｂ）は同刃受に栓刃を挿入した状態の斜視図、（ｃ）は同刃受の平面図、（ｄ）は（ｃ）のＩ−Ｉ線断面図。 （ａ）は同刃受の食込部の斜視図、（ｂ）は同刃受の食込部の他の例を示す斜視図。 （ａ）は同刃受の変形例の斜視図、（ｂ）は同変形例に栓刃を挿入した状態の斜視図、（ｃ）は同変形例の平面図。 （ａ）は第２の実施形態に係るコンセントの刃受構造の刃受の斜視図、（ｂ）は同刃受に栓刃を挿入した状態の斜視図、（ｃ）は同刃受の平面図、（ｄ）は（ｃ）のＪ−Ｊ線断面図。 同刃受の食込部の斜視図。 （ａ）は同刃受の変形例の斜視図、（ｂ）は同変形例に栓刃を挿入した状態の斜視図、（ｃ）は同変形例の平面図。 （ａ）は第３の実施形態に係るコンセントの刃受構造の刃受の斜視図、（ｂ）は同刃受に栓刃を挿入した状態の斜視図、（ｃ）は同刃受の平面図。 （ａ）〜（ｌ）は他の種々の実施形態に係るコンセントの刃受構造の刃受の概念図。 （ａ）〜（ｃ）はさらに他の種々の実施形態に係るコンセントの刃受構造の刃受の概念図。 （ａ）〜（ｆ）はさらに他の種々の実施形態に係るコンセントの刃受構造の刃受の概念図。

（第１の実施形態）
以下、本発明の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、図２は、第１の実施形態に係るコンセントの刃受構造の刃受を示す。図１（ａ）〜（ｄ）に示すように、この刃受構造の刃受１は、互いに対向する一対の板バネ部１１とそれらを繋ぐ接続部１２とを有し、例えば、長方形の導電性の板バネ材からプレス加工によって成形される。導電性の板バネ材は、例えば、銅や銅合金の板金部材である。接続部１２は、両板バネ部１１を接続する機能の他に、刃受１を電力線に接続するための端子部としての機能を有する。刃受１は、コンセント（不図示）に備えられ、挿入方向ｘに沿って挿入される平刃形状の栓刃９を、一対の板バネ部１１によって挟持し、栓刃９と導通する。一対の板バネ部１１は、それぞれ、湾曲した矢印Ａで示すように、挟持する栓刃９に対して凹状とされ、栓刃９の挿入方向ｘに沿う谷線ａを有する湾曲構造を有している。各板バネ部１１の幅が挿入される栓刃９の幅よりも広く、かつ、板バネ部１１が湾曲構造を有することにより、挿入方向ｘに沿う板バネ部１１の左右側面の縁部が栓刃９に接触する部位となる。その接触部位は、栓刃９に食い込む食込部２となる。板バネ部１１は、刃受１に挿入される栓刃９に対して食込部２を押圧する付勢力を発生する。栓刃９が、板バネ部１１の付勢力に抗して挿入されると、食込部２は栓刃９の表面に摺動痕９ａを形成し、板バネ部１１と栓刃９とは、食込部２によって導通し電気的に接続される。

一対の板バネ部１１は、それぞれ、その自由端部から接続部１２に向けて、例えば、ガイド部１１ａ、接圧部１１ｂ、および基部１１ｃに区分される。両板バネ部１１に属する各ガイド部１１ａは、互いに先端を外方に向けて離間させ、挿入方向ｘに対して傾斜面を形成し、栓刃９が挿入容易となるように挿入口を構成している。また、各接圧部１１ｂは、ガイド部１１ａの近くでは栓刃９の厚みよりも狭い間隔で互いに対向配置され、その間隔は接続部１２に近づくほど広くなる。各基部１１ｃは、接圧部１１ｂを接続部１２に繋いでいる。一つの板バネ部１１に属するガイド部１１ａ、接圧部１１ｂ、および基部１１ｃは、それぞれ、同じ方向に湾曲した湾曲構造を有し、共通の谷線ａを有している。板バネ部１１は、このような湾曲構造によって強度が向上する。このような谷線ａは、接続部１２の一部まで設けることにより、すなわち、接続部１２の一部に湾曲構造を形成することにより、板バネ部１１の強度をより向上させ、刃受１による接圧をより向上できる。

図２（ａ）に示すように、板バネ部１１は、ガイド部１１ａと接圧部１１ｂとの繋ぎ部分に屈曲部を有し、板バネ部１１の栓刃９の挿入方向ｘに沿った縁部が、その屈曲部において突出し、その突出した縁部が栓刃９に食い込む食込部２となる。また、図２（ｂ）に示すように、突出した縁部とその近傍の表面に凹凸粗面を形成し、その凹凸粗面、または、その凹凸粗面および縁部によって、栓刃９に食い込む食込部２を形成してもよい。板バネ部１１は、栓刃９に対し、このような食込部２によって局所的に接触するので、板バネ部１１の付勢力を狭い範囲に集中することができ、従って、高い接圧（接触圧力）を実現することができる。

このような刃受構造の刃受１によれば、板バネ部１１の湾曲構造によって板バネ部１１の強度を確保できるので、湾曲構造を有しない場合に比べて板材を薄くできる。すなわち、一般に、接触抵抗の低減は接触圧の増加によって行われる。また、コンセントの刃受の板バネは、銅や銅合金の板金部材により構成されており、銅材料の使用量削減を目的として板材料を薄肉化していくと、バネ性が低下して適切な接圧および低い接触抵抗を得ることが難しくなる。これに対し、本発明では、刃受１の板バネ部１１を湾曲した曲面にする板材の立体構造によって機械的強度を補強し、断面２次モーメントを増大することで板バネ部１１の剛性を高め、薄肉の板金部材を用いてもバネ性を維持して接圧を維持できる。これにより、薄肉の板金部材を用いても、接触抵抗の増加を防止でき適切な接圧と低い接触抵抗を実現でき、コンセントの使用時の接触抵抗による発熱を抑えることができる。

また、食込部２によって局所的に高い接圧を実現して、電気的な接触抵抗をより低くすることができるので、食込部２を用いない場合に比べて板材を薄くできる。すなわち、板バネ部１１の縁部に形成された加工端部（エッジ）を挿入方向に配された食込部２とする構成によって、板バネ部１１を栓刃９に線接触、または点接触させて、より低い接触抵抗を実現できる。従って、本発明の刃受１によれば、簡単な構成により、適切な電気導通と接触圧を確保した上で刃受金属材料の使用量を削減して製造コストを低減することができる。なお、挿入方向に沿った線状の形状からなる食込部２を有する板バネ部１１による刃受１は、プラグを回転させないでプラグを直進挿入した状態で用いる通常のコンセント用として、好適に用いることができる。

図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、刃受１の変形例を示す。この変形例の刃受１は、上述の図１に示した刃受１における一対の板バネ部１１のうち、一方の板バネ部１１のみが湾曲構造を有し、他方の板バネ部１１が、矢印Ｂで示すように、非湾曲構造とされているものである。このような刃受１においても、食込部２を備えていることにより、適切な電気導通と接触圧を確保した上で刃受金属材料の使用量を削減して製造コストを低減することができる。

（第２の実施形態）
図４、図５は、第２の実施形態に係る刃受１を示す。この実施形態の刃受１は、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、上述の第１の実施形態の刃受１における一対の板バネ部１１の一方が、湾曲した矢印Ｃで示すように、挟持する栓刃９に対して凸状とされたものである。栓刃９に対して凸状となる板バネ部１１は、栓刃９の挿入方向ｘに沿う尾根線ｂを有する湾曲構造を有している。板バネ部１１が湾曲構造を有することにより、挿入方向ｘに沿う板バネ部１１の尾根線ｂに沿った突出部が栓刃９に接触する部位となり、その接触部位が、栓刃９に食い込む食込部３となる。すなわち、この刃受１の湾曲構造は、挟持する栓刃９に対し、一対の板バネ部１１の一方は凸状、他方は凹状とされている。従って、この刃受１は、栓刃９の中央部に食い込む食込部３と、栓刃９の端に近い側に食い込む２箇所の食込部２と、を有して３点で栓刃９に接触する。

尾根線ｂを有する板バネ部１１は、その自由端部から接続部１２に向けて、ガイド部１１ａ、接圧部１１ｂ、および基部１１ｃに区分され、これらの各部は、それぞれ、同じ方向に湾曲した湾曲構造を有し、共通の尾根線ｂを有する。尾根線ｂを有する板バネ部１１は、このような湾曲構造によって、谷線ａを有する板バネ部１１と同様に、強度が向上する。このような尾根線ｂは、接続部１２の一部まで設けることにより、すなわち、接続部１２の一部に湾曲構造を形成することにより、板バネ部１１の強度を向上させ、刃受１による挟持力を向上させることができる。

図５に示すように、板バネ部１１は、ガイド部１１ａと接圧部１１ｂとの繋ぎ部分に屈曲部を有し、食込部３は、その屈曲部と尾根線ｂが交差した突出部分に位置している。食込部３は、屈曲による突出部分をそのまま用いてもよく、その突出部分と突出部分の周辺の表面に凹凸粗面を形成し、その凹凸粗面を用いるようにしてもよい。凹凸粗面は、例えば、ローレット加工や星打ち等によって形成すればよい。ローレット加工は、例えば、刃受１を板バネ材からプレス加工によって成形する際に、専用のローレット金型や工具を被加工物の表面に強く押し当てて表面を塑性変形させて行えばよい。そのローレット目は、筋状の平目や綾目の他に、菱形、四角形、三角形などの突出部を２次元的に分布させたものとしてもよい。後者の場合、例えば、突出部の高さを０．００５〜０．２ｍｍ、突出部の一辺の寸法を０．１〜０．３ｍｍ程度とすればよい。食込部３を多点構造にすることにより、より低い接触抵抗を実現できる。また、例えば、平目を用いる場合、その平目の筋の方向が挿入方向ｘに沿う方向となるようにすると、栓刃９の挿入時に、ローレット目が栓刃９の表面に食い込み易くなる。塑性変形によるローレット加工によって、より硬度の高い食込部３が形成される。

図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、刃受１の変形例を示す。この刃受１は、上述の第１の実施形態の刃受１における一対の板バネ部１１の両方が、湾曲した矢印Ｃで示すように、挟持する栓刃９に対して凸状とされたものである。この刃受１は、栓刃９の中央部に、両面から食い込む２箇所の食込部３を有して２点で栓刃９に接触する。

（第３の実施形態）
図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第３の実施形態に係る刃受１を示す。この実施形態の刃受１は、上述の第１の実施形態の刃受１において、一方の板バネ部１１に対して他方の板バネ部１１が直交する姿勢にあるように、互いに対向する一対の板バネ部１１の配置を構成したものである。すなわち、刃受１は、湾曲した矢印Ａで示すように挟持する栓刃９に対して凹状とされ湾曲構造を有する板バネ部１１と、湾曲した板バネ部１１に直交するように対向配置された平板状の板バネ部１１と、これらの板バネ部１１を繋ぐ接続部１２と、を有している。平板状の板バネ部１１は、挟持する栓刃９に対向し、かつ、挿入方向ｘに沿う方向の直線状の縁辺を有し、その縁辺が栓刃９に線状に接触して食い込む食込部４を構成する。この食込部４は、直線状とせずに、挟持する栓刃９に向けて突出する突出形状とすることができる。食込部４を突出形状とすることにより、栓刃９に対する板バネ部１１からの接圧を局所的に集中して、刃受１を栓刃９に、より効果的に接触させることができる。食込部４を構成する板バネ部１１は、その主たる面を栓刃９に対して直交配置されることにより、接圧発生に関わる断面２次モーメントが増加されており、板材を薄くしても、適切な接圧が維持され、低い接触抵抗が維持される。

（他の実施形態）
図８、図９、図１０は、種々の実施形態に係るコンセントの刃受構造の概念を示す。図８（ａ）〜（ｌ）に示すように、本発明のコンセントの刃受構造の刃受は、上述した実施形態および変形例に加え、板バネ部１１の湾曲形状を他の形状として、各板バネ部１１を組み合わせたものとすることができる。各板バネ部１１の湾曲形状は、例えば図８（ａ）の単一湾曲されたＵ形状湾曲やＶ形状湾曲に加え、例えば図８（ｄ）の二重湾曲されたＷ形状湾曲とすることができる。Ｗ形状湾曲の板バネ部１１は、図８（ｄ）に示すように、２つの食込部２と１つの食込部３とを用いる構成、または、図８（ｅ）に示すように、２つの食込部を用いる構成、とすることができる。

また、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明のコンセントの刃受構造の刃受は、上述した平刃形状の栓刃９に対する場合と同様に、丸刃形状の栓刃９に対しても適用することができる。また、さらに、図１０（ａ）〜（ｆ）に示すように、本発明のコンセントの刃受構造の刃受は、上述した平刃形状の栓刃９に対する場合と同様に、断面円弧形状の栓刃９に対しても適用することができる。なお、本発明の刃受１は、断面円弧形状の栓刃９をコンセントに挿入した後にプラグ全体を挿入方向軸回りに回転する引掛コンセント用に用いることもでき、その場合、食込部２や食込部３を、栓刃９の回転時に栓刃９に食い込む形状の構成とすればより好適である。

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および各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。板バネ部１１の湾曲形状は、断面２次モーメントが向上する形状であれば任意に設定することできる。また、刃受１の製造方法は、板バネ部１１の湾曲形状を形成する加工を行い、その後、板バネ部１１が互いに対向するように、底辺が平らなＵ字形状とするＵ字曲げ加工を行う製造方法としてもよく、これらの加工の順番を逆に行う製造方法としてもよい。

１ 刃受（コンセントの刃受構造）
１１ 板バネ部
１２ 接続部
２ 食込部
３ 食込部
４ 食込部
ａ 谷線
ｂ 尾根線

Claims (7)

1. プラグの栓刃が挿入されるコンセントの刃受構造において、
   挿入される栓刃を挟持し、該栓刃と導通する導電性の刃受を備え、
   前記刃受は、互いに対向する一対の板バネ部とそれらを繋ぐ接続部とを有し、前記一対の板バネ部の少なくとも一方は、栓刃の挿入方向に沿う尾根線または谷線を有する湾曲構造を有し、その湾曲構造における栓刃に接触する部位が栓刃に食い込む食込部とされていることを特徴とするコンセントの刃受構造。
2. 前記食込部は、凹凸粗面と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。
3. 前記食込部は、前記板バネ部の栓刃の挿入方向に沿った縁部にあ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。
4. 前記湾曲構造は、挟持する栓刃に対して凹状とされていることを特徴とする請求項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。
5. 前記湾曲構造は、挟持する栓刃に対して凸状とされていることを特徴とする請求項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。
6. 前記湾曲構造は、挟持する栓刃に対し、前記一対の板バネ部の一方は凸状、他方は凹状とされていることを特徴とする請求項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。
7. 前記一対の板バネ部は、一方の板バネ部に対して他方の板バネ部が直交する姿勢にあ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。

Images