JP2017068996A - 回転プラグを備えた機器 - Google Patents

Abstract

【課題】栓刃のガタツキ、バタツキを防止し、部品点数を増やすことなく、低コストで、回転プラグを備えた機器を提供する。【解決手段】回転プラグの回転軸をケース内で軸支することにより、回転周囲側を向く側面から突出する栓刃がケース内に収納された状態とケースから突出した状態との間で回転可能となるようにした回転プラグを備えた機器において、前記回転軸の周面を軸支する弾性体と、前記回転プラグを回転軸方向へ付勢するコイルばねとを備えたことを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、回転プラグを備えた機器に関し、回転させて栓刃をケースから突出させることにより、外部のコンセントに差し込んでＡＣ電源等の供給を受ける充電器や、電源以外の信号等の授受を行うコネクタとなる回転プラグを備えた機器に関するものである。

携帯電話機やディジタルカメラ等の電池パックの充電を行う充電器には、回転プラグをケースに軸支することにより、この回転プラグから突出する一対の栓刃がケース内に収納された状態とケースから突出した状態との間で回転可能となるようにしたものがある。このような充電器は、栓刃をケースから突出させることにより、コンセントに差し込んでＡＣ電源の供給を受けることができるだけでなく、栓刃をケース内に収納すれば、持ち運びや保管の際に栓刃が邪魔にならないようにすることができる。

上記充電器の回転プラグは、栓刃がケース内に収納された状態とケースから突出した状態との間で回転する際に、この回転にクリック感が生じるようにして、操作の確実感を与えるようにしたり、収納時や突出時に不用意に栓刃が回転するのを防止するようにしたものが多い。

従来の充電器は、図６に示すように、回転プラグ１の端面から突出させた回転軸１ａの先端部にほぼ正四角柱状のカム軸１ｂを形成し、弾性を備えた樹脂成形品からなる断面コの字形状のロッカ２でこのカム軸１ｂを挟持することにより、この回転プラグ１の回転時にクリック感が生じるようにしていた（例えば、特許文献１参照。）。

ところが、上記のようなロッカ２を用いたのでは、樹脂による弾性が十分に得られないために、クリック感が不足したり、収納時や突出時のカム軸１ｂの挟持力が足りず栓刃１ｃ、１ｄにガタツキが生じるという問題があった。しかも、樹脂製のロッカ２では、弾性変形の範囲が狭いために弾性限界に近い状態で繰り返し使用されることにより弾性がさらに低下したり、充電回路の発熱等による熱で劣化が生じ弾性がさらに低下するという問題もあった。

そこで、図７に示すように、回転プラグ１の回転軸１ａをケース４内の軸受け部４ａ、４ｂで軸支し、回転軸１ａの先端部に四角柱状の上面と後ろ側面に溝部１ｅ、１ｆを有するカム軸１ｂを設け、ケース４内のガイド部４ｃの凸条と凹溝部６ｃが嵌合することにより往復摺動する従動部材６のカム孔６ａにカム軸１ｂを挿入し、カム当接部６ｂの突起がカム軸１ｂに当接するように従動部材６を付勢するコイルばね７をばね支持部６ｄに外嵌することにより、栓刃の収納時及び突出時にはカム軸１ｂの溝部１ｅ、１ｆにカム当接部６ｂの突起が嵌まり込んで栓刃１ｃ、１ｄにガタツキが生じず、また、プラグの回転中には、カム軸１ｂの溝部１ｅと１ｆの間の角部がカム当接部６ｂの突起に当接し、従動部材６が一旦持ち上げられて戻ることによるクリック感が得られるという機器も開発された（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００６−１２４４５号公報 特開２００９−３７７８０号公報

図７に示す機器のように、圧縮方向の広い範囲で強い弾性を維持することができるコイルばね７を使用すると、任意の強さのクリック感を安定して長期間得ることができ、かつ、栓刃１ｃ、１ｄにガタツキが生じるのを防ぐことができる。

しかし、この機器では、プラグを回転する際に従動部材６のカム当接部６ｂが、カム軸１ｂとコイルばね７の両方から応力を受けるから、従動部材６の劣化による回転不具合が発生し易い。さらに、回転軸の軸方向とコイルばねの付勢方向が同方向でないから、回転時の栓刃１ｃ、１ｄにバタツキが発生しやすい。
また、ガタツキの抑制には効果があるものの、従動部材以外にコイルばねという新たな部品を必要とするから、コスト面で好ましいない。 本発明は、栓刃のガタツキ、バタツキを防止し、部品点数を増やすことなく、低コストで、回転プラグを備えた機器を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の手段を採用するものである。
本第一発明は、回転プラグの回転軸をケース内で軸支することにより、回転周囲側を向く側面から突出する栓刃がケース内に収納された状態とケースから突出した状態との間で回転可能となるようにした回転プラグを備えた機器において、前記回転軸の周面を軸支する弾性体と、前記回転プラグを回転軸方向へ付勢するコイルばねとを備えたことを特徴とする。

本第二発明は、前記第一発明において、前記コイルばねは、前記回転軸が前記弾性体に軸支された状態で、前記回転軸に挿入されていることを特徴とする。

本第三発明は、前記第一又は第二発明において、前記ケースが凸部を、前記回転プラグが凹部を有し、前記コイルばねの伸縮に伴って、前記凸部と凹部が嵌合状態となることを特徴とする。

本第四発明は、前記第一乃至第三いずれかの発明において、前記弾性体は前記ケースに形成したリブであることを特徴とする。

本第一発明によれば、回転軸の周面を軸支する弾性体を介さずに、回転軸が付勢されるので、弾性体の劣化による回転不良が抑制される。また、コイルばねが回転プラグを回転軸方向に付勢しているので、回転時のバタツキが低減する。

本第二発明によれば、コイルばねが回転軸に挿入されていることにより、コイルばねの付勢方向が回転軸方向とずれることがなく、確実にバタツキを抑制することができる。

本第三発明によれば、コイルばねの伸縮に伴って、ケースの凸部と回転プラグの凹部が嵌合状態となることにより、ガタツキを吸収することができる。

本第四発明によれば、弾性体がケースに形成したリブであることにより、部品点数の削減が可能となる。

本発明の一実施形態を示すものであって、充電器の構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態を示すものであって、回転プラグが上ケースのリブに軸支された状態を示す。 本発明の一実施形態を示すものであって、コイルばねを挿入する側(右側)からみた回転プラグの斜視図である。 本発明の一実施形態を示すものであって、底面側からみた下ケースの斜視図である。 本発明の一実施形態を示すものであって、図３と反対側(左側)からみた回転プラグの斜視図である。 従来例を示すものであって、充電器の構成を示す分解斜視図である。 他の従来例を示すものであって、充電器の構成を示す分解斜視図である。

以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図５を参照して説明する。なお、これらの図においても、図６、図７に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。

本実施形態は、従来例と同様に、携帯電話機やディジタルカメラ等の電池パックの充電を行う充電器について説明する。この充電器は、図１に示すように、樹脂製の上ケース３と下ケース４を上下から重ね合わせた方形箱型のケース１に保持された回転プラグ１を有し、前記回転プラグの回転軸を軸支する弾性体３ａと、前記回転プラグを回転軸方向へ付勢するコイルばね７とを備えている。

前記弾性体は、部品点数を削減するために、例えば、上ケース３と一体成型されたリブ３ａであることが好ましい。

前記下ケース４は、右方向の端部に、左右を軸方向とする軸受け部４ａ、４ｂが形成されたリブ４ｅと、これらの軸受け部４ａ、４ｂの間と、これより前方側の底面を切り欠いた開口４ｄと、を有している。また、下ケース４内には、プリント配線基板上に充電回路を構成した回路基板５が取り付けられている。ただし、回路基板５のプリント配線と実装部品は図示を省略している。

回転プラグ１は、図２、図３に示すように、樹脂成形品からなる本体１ｇと、本体１ｇの左右の両端面から突出する回転軸１ａ、１ａ´と、回転軸１ａ、１ａ´を中心とする回転周囲側を向くいずれかの側面（図２、図３では前方を向く側面）から、導電金属製の一対の栓刃１ｃ、１ｄを平行に突出させたものである。回転軸１ａ、１ａ´の周面は、下ケースの軸受け部４ａ、４ｂで軸支されるとともに、回転軸１ａの周面は上ケースのリブ３ａである弾性体により軸支されている。

コイルばね７は、図１、図３に示すように、一端が上ケースの内側壁に支持されるともに、他端が回転軸１ａの端面から回転軸方向へ形成されたコイルばね挿入部１ｈに挿入されている。コイルばね７による付勢力は、回転プラグ１の回転軸方向（左右方向）に対してのみ作用し、リブ３ａに対しては作用しないから、リブ３ａの劣化を抑制することができる。

回転軸１ａのリブ３ａに軸支される周面は、図２、図３に示すように、角部にアールを設けたほぼ四角柱に形成したカム軸１ｂとなっている。栓刃１ｃ、１ｄがケース３，４内に保持されているとき、リブ３ａは、四角柱の平面を軸支している。栓刃１ｃ、１ｄをケース３，４から突出させるために回転させると、４５°回転時には、リブ３ａは、四角柱の対向する角部により押し広げられる弾性変形を受け、さらに栓刃１ｃ、１ｄを４５°回転させると、四角柱の平面を再び軸支する。
以上のように、回転動作に伴って、弾性体が一旦変形を受けた後、元に戻る工程を有するので、確実なクリック感を得ることができる。

下ケース４には、図４に示すように、コイルばねに付勢される側(左側）)のリブ４ｅの側面に、軸受け部４ｂの最下端から底面にかけて、凸部４ｆが形成されている。
一方、図５に示すように、回転プラグ１の回転軸１ａ´を有する側の本体側面１ｉには、回転軸１ａ´の外周部から本体１ｇの端部に至る凹部１ｊが、栓刃１ｃ、１ｄの収納状態、及び９０°回転して突出する状態において、前記凸部に対応する位置に形成されている。
回転プラグ１の栓刃１ｃ、１ｄがケース内に収納されるか、突出している静止状態においては、前記コイルばねの付勢により、回転プラグ１の凹部１ｊと、下ケース４の凸部４ｆとが嵌合し、ガタツキが防止された状態となっている。
回転プラグ１の回転動作中は、下ケース４の凸部４ｆが回転プラグ１の本体側面１ｉと当接するため、上記の静止状態のときよりコイルばね７が収縮して、回転プラグ１に対する付勢力が増加する。コイルばね７は、回転軸１ａの軸方向に挿入されているので、回転プラグ１は正しく回転方向に付勢され、回転に伴うバタツキが抑制される。

なお、栓刃１ｃ、１ｄが下ケース４から突出した状態では、回転プラグ１の本体側面１ｉで露出する接点１ｋに回路基板５の図示しない受け端子が接触して、充電回路の電源部と接続されるようになる。

上記実施形態では、回転プラグ１の回転軸の周面を上ケース３のリブ３ａで軸支する場合を示したが、回転プラグ１は、ケース３、４内で弾性体に軸支されていればよいので、この弾性体は上記実施形態の場合に限定されない。例えば、下ケース４と一体成型されたリブで軸支してもよいし、ケースと別体の弾性体を設けてもよい。

また、上記実施形態では、栓刃１ｃ、１ｄの接点１ｋが回転プラグ１の回転軸１ｂの端面に露出する場合を示したが、これらの栓刃１ｃ、１ｄと回路基板５の充電回路との接続構造は任意であり、栓刃１ｃ、１ｄがケース外に露出した時に、充電回路と接続する位置に接点を設ければよい。さらに、上記実施形態では、プリント配線基板上に充電回路を構成した回路基板５を用いる場合を示したが、必ずしもこのようなプリント配線基板は不要であり、例えば下ケース４内に直接回路部品を取り付けて配線を施した充電器であっても同様に実施可能である。

また、上記実施形態では、回転プラグ１が栓刃１ｃ、１ｄの並び方向とは直交する軸を中心に横方向に回転する場合を示したが、この回転プラグ１の回転方向も任意であり、回転プラグ１は、栓刃１ｃ、１ｄの並び方向に沿った軸を中心に縦方向に回転するものであってもよい。

また、上記実施形態では、樹脂製の上ケース３と下ケース４を上下から重ね合わせて方形箱型のケース３、４を構成する場合を示したが、充電器のケースの構成や形状、材質も任意である。さらに、このケース内で回転プラグ１を取り付ける位置も、必ずしも端部に限定されない。

上記実施形態では、ＡＣ電源のコンセントから電源の供給を受けて、携帯電話機やディジタルカメラ等の電池パックの充電を行う充電器について説明したが、コンセントから供給される電源の種類は任意であり、充電を行う二次電池の種類や用途もこれらに限定されるものではない。さらに、充電器に限らず他の回転プラグを備えた機器に本発明を実施することもでき、電源以外の信号等をやり取りするための接続を行うコネクタとなる回転プラグを備えた機器に実施することも可能である。

１ 回転プラグ
１ａ 回転軸
１ａ´回転軸
１ｂ カム軸
１ｃ 栓刃
１ｄ 栓刃
１ｅ 第１溝
１ｆ 第２溝
１ｇ 本体
１ｈ コイルばね挿入部
１ｉ 本体側面
１ｊ 凹部
１ｋ 接点
２ ロッカ
３ 上ケース
３ａ リブ（弾性体）
４ 下ケース
４ａ 軸受け部
４ｂ 軸受け部
４ｃ ガイド部
４ｄ 開口
４ｅ リブ
４ｆ 凸部
５ 回路基板
６ 従動部材
６ａ カム孔
６ｂ カム当接部
６ｃ 凹溝部
６ｄ ばね支持部
７ コイルばね

Claims (4)

1. 回転プラグの回転軸をケース内で軸支することにより、回転周囲側を向く側面から突出する栓刃がケース内に収納された状態とケースから突出した状態との間で回転可能となるようにした回転プラグを備えた機器において、
   前記回転軸の周面を軸支する弾性体と、
   前記回転プラグを回転軸方向へ付勢するコイルばねとを備えたことを特徴とする回転プラグを備えた機器。
2. 前記コイルばねは、前記回転軸が前記弾性体に軸支された状態で、前記回転軸に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の回転プラグを備えた機器。
3. 前記ケースが凸部を、前記回転プラグが凹部を有し、前記コイルばねの伸縮に伴って、前記凸部と凹部が嵌合状態となることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転プラグを備えた機器。
4. 前記弾性体は、前記ケースに形成したリブであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回転プラグを備えた機器。