JP2015213091A - 電気ソケットのための磁気クロージャ - Google Patents

Abstract

【課題】従来のものより構成が単純であり、かつ破損および摩耗傾向のあるバネ、ラッチおよび戻り止めなどの構成要素の少ない電源ソケットを提供すること。【解決手段】本発明は、電気ソケットに関するものである。当該電気ソケットは、電気差込口と、差込口のためのカバーと、カバーを差込口に連結するためのヒンジとを備えており、差込口に電気プラグを挿入できるように、カバーは、差込口における開口へ向けてかつ開口から離れるように回動できる。カバーおよび差込口の一方における磁石と、それらの他方における磁石吸引領域と、を備える一対の組み合わせを設けられており、カバーが差込口から所定の距離にもたらされた時にカバーが差込口に吸引され、それにより、プラグが挿入されていない場合には磁気吸引によってカバーが差込口を覆うようになっている。【選択図】図１

Description

この出願は、２０１１年５月１８日に電気ソケットのための磁気クロージャの名称で出願された米国特許出願第13/110,264号の一部継続出願であり、かつまた、２０１１年７月５日に電気ソケットのための磁気クロージャの名称で出願された米国特許出願第13/176,167号の一部継続出願である。個々の出願の開示は、この引用によって、その全体が本明細書中に組み込まれる。

本発明は、電気ソケット、例えば電源ソケット、特にヒンジ付カバーを有する電気ソケットに関するものである。より詳細には、本発明は、特に自動車における電源ソケットとして、例えばさまざまな持ち運び可能なプラグ−イン電気デバイスまたは電子デバイスに車両システム電力を供給するための自動車における電源ソケットとして特に使用するための、磁力により閉ポジションに保持されるヒンジ付カバーを有する電気ソケットに関するものである。

電気ソケットのためのヒンジ付カバーは自動車への用途に用いられており、現在の工業的な方法として、閉ポジションにカバーを保持するためにバネを使用すること、あるいはカバーを閉じたまま保持するために機械的な戻り止めタイプのラッチを使用することが挙げられる。バネを備えないものが要求される場合は、摩擦タイプのヒンジが使用される。摩擦タイプのヒンジの構成は、カバーをさまざまなポジションにおいて開放させたままにすることができる。

また、完全に異なる用途において、例えば財布や携帯電話用ケースのためのクロージャ要素として磁気クロージャを使用することは公知であった。

従来のものより構成が単純であり、かつ破損および摩耗傾向のあるバネ、ラッチおよび戻り止めなどの構成要素の少ない電源ソケットを提供することが望まれている。この構成において磁石はカバーの一体部分となり、そのため構造が単純になり、かつ緩んだり、がたついたりすることによる保持に関する懸念がない。さらに、ラッチまたはバネが破損したり摩耗したりする恐れがなく、かつカバーにバネ荷重を掛けることによるスナップ閉鎖作用を用いずに、カバーをさまざまなポジションにおいて開放させたままにできるカバー付電源ソケットを提供することが望まれている。

本発明は、電気ソケットのためのクロージャであって、当該クロージャは、バネによるスナップ閉鎖作用を伴わずに、ラッチやバネが破損したり摩耗したりする恐れなしに、カバーをさまざまなポジションにおいて開いたまま保持できるようにするクロージャを提供する。好ましくは、当該ヒンジは摩擦ヒンジである。

破損または摩耗し得るラッチまたはバネを使用せずに、カバーがソケットを閉じたまま保持されるように磁気吸引を用いることは耐久性を増大させる。また磁気吸引は、バネまたはラッチのどちらよりも望ましい開閉力を提供する。本発明に基づくクロージャはさらに、カバーが閉ポジションへ移動させられた場合にカチッという音が聞こえるようにする。

従来の機械的な戻り止めに基づくラッチ構造において、閉鎖力はポジティブなものであった。これは、カバーを完全に閉じるためには、そのピーク力を超える力をかけなければならないことを意味する。一方で、本発明で使用される磁力は吸引タイプである。そのため閉鎖力は、カバーを閉ポジションへ接近させる場合、実際にネガティブなものとなる。これは、カバーを完全に閉じるためにピーク力を超える力をかける必要がないことを意味する。

さらに、その力の性質は、移動距離または角度にわたって均等である。なお、より重要なことに、その力は、時間の経過による機械的な摩耗や弾性疲労がないため、時間が経過しても一定である。この点においても耐久性が増大される。

一実施形態において、本発明は、電気デバイスまたは電子デバイスの電気プラグを受容するための開口を有する差込口であって、その中に、プラグとの電気接触をもたらすための電気コネクタを有する、差込口と；差込口のためのカバーと；電気プラグを差込口に挿入可能にするためにカバーが差込口における開口へ向けてかつ開口から離れるように回動可能なように、カバーを差込口に連結するヒンジと；を備え、差込口のうちの、カバーの閉鎖時にカバーに近接する領域をさらに備え；カバーおよび差込口の領域の一方における磁石と、カバーおよび差込口の領域の他方における磁石吸引要素と、を備える一対の組み合わせをさらに備え、カバーが差込口から所定の距離にもたらされたときに、カバーが磁力によって差込口へ吸引され、それにより、カバーは、プラグが差込口に挿入されていない場合には磁気吸引によって差込口開口をカバーする。

以下、本発明について図面を参照しながら後述の開示において、より詳細に説明する。

カバーが部分的に開放されたポジションにある状態の電気ソケット、例えば車両用の電気出力部またはシガーライターソケットの部分斜視図である。 磁石およびヒンジの一部を図示する、本発明に基づく電気ソケットのためのカバーを示す図である。 カバーがソケットを完全に開放した状態の、磁石を示す図である。 カバーに磁石を固定する一方法を示す図である。 カバーに磁石を固定する別の方法を示す図である。 カバーに磁石を固定する、さらに別の方法を示す図である。 磁石および磁化の線の方向を図示する、カバーの断面図である。 移動角度に対する、カバーに作用する力のグラフを示す図である。

ここで図１を参照すると、ヒンジ付カバー２０を有する差込口１０を備える電源ソケットが示される。差込口１０は、開口１２に挿入された電気デバイスまたは電子デバイスからの電源プラグを受容するために開口１２内に適切な電気コネクタ（図示せず）を有する。そうした電気コネクタは当業者には公知である。通常、この差込口はベース領域２２（図３）を有する。ベース領域２２では、差込口に電流を流すために、電源からの電気コネクタ（図示せず）が差込口に接続されている。

カバー２０は、差込口１０のための蓋として形成される。この蓋は、その上側または下側のいずれかにおいて、磁石２５を受容するために提供される位置を有する（図２）。磁石２５は、さまざまな方法で、例えば接着剤またはスナップ嵌合あるいはカバーへの成型によって、凹部に固定される。カバー２０は、適切なプラスチック材料から形成されてもよいが、もしくは例えば金属などの他の材料から形成されてもよい。

一実施形態によれば、磁石はネオジムなどの非磁化材料から形成される。磁石は、合成（非永久）タイプのものである。磁石は、焼結または成型によって所望の形状およびサイズに形成される。

続いて磁石は、カバーを形成するために適切なプラスチック材料でオーバーモールドされてもよい。次いで、オーバーモールドされた磁石は、その磁気特性が得られるように公知の様式で磁化される。

この構成において、磁石はカバーの一体部分となり、構造が簡単化されて、緩んだり、がたついたりすることによる保持に関する懸念がなくなる。

磁石は、サイズに対する磁力および接触の感触を向上させるように、穴に適合する形状となるよう成型されてもよい。また磁石は、組み立てに適した形状またはサイズとなるよう成型されてもよい。

図４には、磁石２５がカバーにおける成型キャビティ内に挿入された実施形態を示す。

図５には、磁石が適切な接着剤でカバーに接着された別の実施形態を示す。

図６には、磁石がカバーにオーバーモールドされた上述の実施形態を示す。

好ましい実施形態では、後で磁化される磁石のために焼結または成型される合成材料が使用されるが、永久タイプの磁石または他の磁石材料を使用することもできる。

図１に示されるように、カバー２０は、好ましくは摩擦ヒンジ１４を用いて差込口１０にヒンジ連結される。摩擦ヒンジ１４は、例えば図１に示されるように、カバーを所望の開放ポジションにあるいは完全に開放されたポジションに保持するのに十分な摩擦力を提供する。なお、カバーがほぼ閉じられる場合、磁石２５と、差込口１０における強磁性面１６または他の磁石吸引領域との間の磁気吸引は、摩擦ヒンジによって提供される摩擦力に反してカバーを閉じる。

図７はカバーの断面図である。磁化の方向、つまり磁束線は、矢印で示される磁石を貫通する方向にあることが好ましい。

図８には、カバーの移動角度に対する、作用する力のグラフを示す。図示されるように、開放のためのトルクは、カバーがその閉ポジションの付近から開かれる間においてより大きくなる。トルクは、開放角度が鋭角となる時点でピークとなり、続いてカバーが完全に開放されるにつれて急速に低下する。

電気差込口１０は、他のタイプのものとすることもできる。図１に示されるものは、シガーライター差込口としても使用できる車両用電気出力部または電源ソケットのために一般的に使用されるタイプの電気出力部である。

図３に示されるように、差込口１０は、強磁性材料から形成可能なリング１６を含む。通常、このリングは、差込口の接地電気接続部を形成し、かつ電気または電子デバイスからの電気プラグを受容する金属円筒穴のリップを備える。

代替的には磁気吸引領域は、強磁性材料を備えるかまたはそれ自体が磁石にされてもよく、当該磁気吸引領域は、閉じられたカバーを吸引するために部分１８に設けることができる。要素１８は、スチールインサートを備えてもよく、例えばプラスチックから形成される差込口１０のリング形状構造１９内に配置されてもよい。要素１８が磁石である場合、要素１８は、カバーにおける磁石２５に面する磁極片が、カバーにおける磁石の隣接する磁極片とは反対の極性となるように配置される。

あるいは要素１８は磁石であってもよく、かつカバー２０は磁石２５の適所における強磁性対象物、例えばスチールインサートを含んでもよい。

本発明は、従来のバネ荷重または摩擦ヒンジデバイスに勝る利点を提供する。本発明は、より望ましい開閉力を提供する。それは、破損し得るラッチおよびバネを用いず、バネ荷重によるクロージャのスナップ作用を用いずに、磁気吸引によって閉じられる場合にポジティブなクロージャを提供しかつ積極的なクロージャをもたらしかつカチッという強すぎない音を提供する。

本発明について、その特定の実施形態に関連して説明したが、当業者には多くの他の変形および変更ならびに他の用途が明らかであろう。このように本発明は、本明細書における上記の特定の開示に限定されず、特許請求の範囲のみによって限定されることが好ましい。

１０ 差込口
１２ 開口
１４ ヒンジ
１６ リング
１８ 要素
１９ リング形状構造
２０ カバー
２２ ベース領域
２５ 磁石

Claims (19)

1. 電気ソケットであって、
   前記電気ソケットは：
   電気デバイスまたは電子デバイスの電気プラグを受容するための開口を有する差込口であって、前記プラグとの電気接触を形成するために、その中に電気コネクタを有する、差込口と；
   前記差込口のためのカバーと；
   前記電気プラグを前記差込口に挿入可能にするよう前記カバーが前記差込口における前記開口へ向けてかつ前記開口から離れるように回動できるように、前記カバーを前記差込口に連結するヒンジと；
   を具備してなり、
   前記差込口の領域であって、前記カバーの閉鎖時に前記カバーに近接する、前記差込口の領域をさらに具備してなり、かつ、
   前記カバーおよび前記差込口の領域の一方における磁石と、前記カバーおよび前記差込口の領域の他方における磁石吸引要素と、を備える一対の組み合わせをさらに具備してなり、
   前記カバーが前記差込口から所定の距離にもたらされたときに、前記カバーが磁力によって前記差込口へ吸引され、それにより、前記プラグが前記差込口に挿入されていない場合に、磁気吸引によって前記カバーが前記差込口開口を閉鎖するようになっており、
   前記差込口は、車載の電源差込口からなり、かつさらに、
   前記カバーと前記差込口との間の前記ヒンジは、前記カバーが所望の開放ポジションに保持されるように、摩擦ヒンジからなり、かつ前記カバーが閉じられるように前記カバーが前記差込口に接近する場合に、前記磁力が前記摩擦ヒンジによってもたらされる摩擦力に打ち勝ち、
   さらに、前記差込口における前記開口は、前記差込口において前記領域によって包囲されており、前記カバーは、前記カバーが前記差込口を閉じる際に、前記領域上に載置される周縁部を有しており、かつ、
   前記カバーにおける前記磁石および磁石吸引要素の一方が、前記カバーが前記差込口を閉じる際に、前記差込口における前記領域内に配置される前記磁石および磁石吸引要素の他方と整列されるように、前記周縁部の内側に配置されることを特徴とする電気ソケット。
2. 電気ソケットであって、
   前記電気ソケットは：
   電気デバイスまたは電子デバイスの電気プラグを受容するための開口を有する差込口であって、前記プラグとの電気接触を形成するために、その中に電気コネクタを有する、差込口と；
   前記差込口のためのカバーと；
   前記電気プラグを前記差込口に挿入可能にするよう前記カバーが前記差込口における前記開口へ向けてかつ前記開口から離れるように回動できるように、前記カバーを前記差込口に連結するヒンジと；
   を具備してなり、
   前記差込口の領域であって、前記カバーの閉鎖時に前記カバーに近接する、前記差込口の領域をさらに具備してなり、かつ、
   前記カバーおよび前記差込口の領域の一方における磁石と、前記カバーおよび前記差込口の領域の他方における磁石吸引要素と、を備える一対の組み合わせをさらに具備してなり、
   前記カバーが前記差込口から所定の距離にもたらされたときに、前記カバーが磁力によって前記差込口へ吸引され、それにより、前記プラグが前記差込口に挿入されていない場合に、磁気吸引によって前記カバーが前記差込口開口を閉鎖するようになっており、
   さらに、前記差込口における前記開口は、前記差込口において前記領域によって包囲されており、前記カバーは、前記カバーが前記差込口を閉じる際に、前記領域上に載置される周縁部を有しており、かつ、
   前記カバーにおける前記磁石および磁石吸引要素の一方が、前記カバーが前記差込口を閉じる際に、前記差込口における前記領域内に配置される前記磁石および磁石吸引要素の他方と整列されるように、前記周縁部の内側に配置されることを特徴とする電気ソケット。
3. 前記磁石は、前記カバーに設けられ、かつ前記差込口は、磁石吸引要素を具備してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
4. 前記差込口は、磁石を具備してなり、かつ前記カバーは、磁石吸引要素を具備してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
5. 前記磁石吸引要素は磁石を具備してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
6. 前記差込口は、シガーライター差込口からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
7. 前記カバーは、プラスチックから形成され、かつ前記磁石または磁石吸引要素を受容するための凹部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
8. 前記差込口は、前記開口を包囲するプラスチックリングを具備してなり、かつ前記プラスチックリングは、磁石または強磁性インサートを受容するための凹部を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
9. 前記強磁性インサートは、スチールインサートからなることを特徴とする請求項８に記載の電気ソケット。
10. 前記差込口は、前記カバーに配設される前記磁石を吸引するための強磁性リングを具備してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
11. 前記プラスチックリングは、その中に前記プラグが挿入される金属円筒穴のリップを包囲することを特徴とする請求項８に記載の電気ソケット。
12. 前記カバーは、プラスチックから形成され、かつ前記磁石は、前記カバーの前記プラスチックにオーバーモールドされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
13. 前記磁石は、所望の形状およびサイズとなるよう初期非磁化材料から形成され、続いて前記磁石は、前記カバーの前記プラスチック材料にオーバーモールドされ、次いでオーバーモールドされた前記非磁化材料は、その磁気特性を提供するよう磁化されることを特徴とする請求項１２に記載の電気ソケット。
14. 前記磁石は、焼結または成型によって形成されることを特徴とする請求項１３に記載の電気ソケット。
15. 前記磁石は、ネオジムから形成されることを特徴とする請求項１３に記載の電気ソケット。
16. 前記磁石は、合成タイプのものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
17. 前記磁石は、永久磁石であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
18. 前記磁石は、前記カバーにおけるキャビティに挿入されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。
19. 前記磁石は、前記カバーに接着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気ソケット。

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