JP4149907B2 - 電源コンセント - Google Patents

Description

この発明は、各種の電気機器のプラグを接続し、電気機器に電源を供給する電源コンセントに関するものである。

従来、各種の電気機器を接続する電源コンセントは、対向した２枚の接触板で電極を形成し、絶縁材料で形成したコンセント本体内に一対の電極を収納して構成されている。そして、プラグの電極である一対の刃をコンセント本体の差し込み穴に挿入し、各刃を接触板の板バネ作用で弾性的に挟持してプラグを接続し、電気機器を導通可能とする構造である。また、電源コンセントは、その信頼性、耐久性、バネ保持力の差で、一般用、工業用、医療用の等級がある。

かかる電源コンセントにおいて、一般家庭で用いられるものでも、プラグが容易に離脱することがないように所定のバネ保持力が設定され、刃の差し込みにはこの摩擦抵抗力に抗する力を要する。電源コンセント及びプラグの製品ごとのバラツキや寸法誤差によっては、プラグの抜き差しが極めて堅いものがあり、こうしたものは、非力な子供や主婦、特に老人にとってはプラグの着脱が容易ではなかった。

一方、接触板と刃の面接触で導通状態となるため、刃を完全にコンセント内に挿入することなく不完全な状態でも電気が流れ、露出した刃に触れて感電するなど、安全性にも課題があった。こうしたことを防止するため、刃をコンセント内に挿入した後、ネジ締めして堅固に固定するロック方式のものも信頼性を要する分野では用いられるが、頻繁にプラグを抜き差しする一般家庭用としては使い勝手が悪く、不向きである。

この発明は、これらの課題を解決することを目的とするもので、接触板が開閉する構造とし、力を要せずにプラグを抜き差しすることができる電源コンセントを提供するものである。また、構造が簡単で安価に製作され、動作の安定性と耐久性に優れるとともに、安全で極めて使い勝手の良い電源コンセントを提供することを目的とするものである。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の第１の発明は、対向した２枚の接触板２０で形成した電極をコンセント本体１０内に一対収納し、プラグ１２の刃１３を接触板２０で弾性的に挟持してプラグ１２を接続する電源コンセントにおいて、接触板２０の間隔内に球体２４を設け、球体２４を移動可能な上下２つの位置で保持するとともに、下方位置で接触板２０が閉じた状態で、上方位置で球体２４が接触板２０を押し広げて開いた状態とする接触板２０の開閉機構を設ける。そして、コンセント本体１０に設けた押しボタン３０の押圧操作で、下方位置にある球体２４を上方位置へ移動させ、上方位置にある球体２４を刃１３の挿入で下端が当接して下方位置に移動させるように構成したことを特徴とするものである。

この電源コンセントにおいて、球体２４が上方位置で接触板２０が開いた状態でプラグ１２を挿入すると、刃１３の下端が球体２４に当接して下方位置へ移動させ、接触板２０が閉じられてプラグ１２が接続される。電源コンセントからプラグ１２を引き抜くために押しボタン３０を押圧すると、下方位置にある球体２４を上方位置へ移動させ、球体２４が接触板２０を押し広げて開いた状態とし、プラグ１２を引き抜くことができる。

請求項２に記載の第２の発明は、電極である接触板４０とこれと対向した押圧体５０とをコンセント本体１０内に一対収納し、プラグ１２の刃１３を押圧体５０が接触板２０に弾性的に押圧してプラグ１２を接続する電源コンセントおいて、接触板４０と押圧体５０の間隔内に球体２４を設け、球体２４を移動可能な上下２つの位置で保持するとともに、下方位置で押圧体５０が閉じた状態で、上方位置で球体２４が押圧体５０を駆動して開いた状態とする押圧体５０の開閉機構を設ける。そして、コンセント本体１０に設けた押しボタン３０の押圧操作で、下方位置にある球体２４を上方位置へ移動させ、上方位置にある球体２４を刃１３の挿入で下端が当接して下方位置に移動させるように構成したことを特徴とするものである。

この電源コンセントにおいて、球体２４が上方位置で押圧体５０が開いた状態でプラグ１２を挿入すると、刃１３の下端が球体２４に当接して下方位置へ移動させ、押圧体５０が閉じられてプラグ１２が接続される。電源コンセントからプラグ１２を引き抜くために押しボタン３０を押圧すると、下方位置にある球体２４を上方位置へ移動させ、球体２４が押圧体５０を駆動して開いた状態とし、プラグ１２を引き抜くことができる。

また、この発明の電源コンセントにおいて、上記押しボタン３０がコンセント口の一つ分のスペースを占めるように配置するものである。

第１の発明によれば、接触板２０が開いた状態でプラグ１２を抜き差しするので、何らの力を要せずに極めて容易にプラグ１２を着脱することができるとともに、コンセント本体１０に設けた押しボタン３０の押圧操作で接触板２０を開いた状態とするので、接触板２０の開閉操作も簡単でその使い勝手に優れるものである。同様に、第２の発明によれば、押圧体５０が開いた状態でプラグ１２を抜き差しするので、同じく極めて容易にプラグ１２を着脱することができる。また、この発明の電源コンセントは、刃１３の挿入で自動的に接触板２０又は押圧体５０を閉じて完全にプラグ１２が接続され、従来のように不完全な接続状態による感電も防止することができ、安全性も高いものである。

また、接触板２０又は押圧体５０の開閉機構を上下２つの位置で保持される移動可能な球体２４を設けて構成したので、接触板２０又は押圧体５０が開いた状態で無負荷のまま刃１３を差し込み、刃１３の下端が球体２４に当接して手応えを得て、さらにプラグ１２を一押し、球体２４が下方位置に達して接触板２０又は押圧体５０が閉じる感触が得られ、プラグ１２の接続が手応えとして確認され、プラグ１２の接続の操作感に極めて優れるものである。さらに、接触板２０又は押圧体５０の開閉機構を上下２つの位置で保持される移動可能な球体２４を設けただけで構成することで、極めて簡素な構造とすることができ、安価に製作可能であるとともに、球体２４であるから全ての面が作用面であり、例え転動しても安定して動作することができ、球体２４の耐摩耗性を確保することで、耐久性にも優れるものである。

また、押しボタン３０をコンセント口の一つ分のスペースを占めるように配置することで、一般的な壁埋め込み型コンセントの規格寸法に合致し、汎用の化粧カバーをそのまま用いることができ、従来の２口コンセントと全く同じ取り扱いが可能である。

以下にこの発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。
図１から図１１は第１の発明に基づく実施例である。図に示すように、電源コンセントは、絶縁材料で形成したコンセント本体１０内に、対向した接触板２０で形成した一対の電極が収納され、それぞれの電極には導通金具２１を介して電源コードの各端子２２が接続されている。接触板２０は、導電性金属板をＵ字状に折り曲げて弾性力を有した板バネ部材で、上半部に間隔を狭めた接触面２０ａを形成している。各接触面２０ａの上端は外方向へ開き、接触板２０の間隔で上端に溝状の開口面を形成し、この開口面がコンセント本体１０の各差し込み穴１１に対向し、プラグ１２の刃１３を差し込み穴１１から挿入して接触板２０の間隔内に差し込まれる。

接触板２０の下半面２０ｂにはダルマ形状の開孔２３が形成され、下半面２０ｂの間隔内に球体２４が設けられ、この球体２４の左右両側部が対向した開孔２３から覗く（突出する）ことで、球体２４が保持されている。

この電源コンセントは、一対の差し込み穴１１で形成する一つのコンセント口が設けられ、このコンセント口から離れた位置に、押しボタン３０が設けられている。押しボタン３０の軸３１は、押しボタン３０に連動して上下動可能にコンセント本体１０内に挿入され、軸３１の上端部に設けたコイルバネ３２で、押しボタン３０及び軸３１は上方へ付勢されている。

軸３１の下端にはコの字状の二股に分かれたテコ棒３４（図３参照）が連結され、各テコ棒３４の先端が、各電極の接触板２０の間隔内底部（下半面２０ｂ間の底部）に挿入され、球体２４の下側に位置している。テコ棒３４の中途位置に支点１５が設けられ、テコ棒３４は支点１５を中心にしてテコの原理で回動可能とされ、軸３１の上下動に連動してテコ棒３４の先端が逆方向へ上下動し、球体２４の底面に当接して球体２４を駆動するように構成されている。

図４に、このようにして駆動される球体２４と開孔２３との関係を示す。上記のように開孔２３の形状は、直径が大きい下側大円部２３ａと、これより直径が小さい上側小円部２３ｂが縦に連続したダルマ形状とされている。球体２４は左右両側部が開孔２３から覗くことで保持され、下側大円部２３ａで保持される下方位置（２４ａの状態）と、上側小円部２３ｂで保持される上方位置（２４ｂの状態）との上下２つの位置で保持される。球体２４が下方位置にあり、テコ棒３４の先端が上昇すると球体２４の底面に当接して球体２４を上方へ駆動し、球体２４は開孔２３に案内されて上昇して上方位置に至る。このように、球体２４は上下２つの位置を移動可能とされている。

次にこの電源コンセントの動作を説明する。
プラグ１２を接続していない状態を図１及び２に示す。図に示すように、軸３１はコイルバネ３２の弾発力で上端に位置し、各テコ棒３４の先端は各電極の接触板２０間で下端に位置している。球体２４は、開孔２３の上側小円部２３ｂで保持される上方位置に保持されている。そのため、球体２４の側部の覗き量（突出量）が小さく、その分接触板２０を板バネ作用に抗して外方向へ押し広げ、接触面２０ａが離れた状態（開いた状態）となっている。

この状態でプラグ１２の刃１３を差し込み穴１１から挿入する。接触面２０ａが開いているから、何らの摩擦抵抗が無く無負荷のまま刃１３を差し込むことができ、刃１３の下端が球体２４に当接して手応えを得て、さらにプラグ１２を一押しする。その結果、球体２４が下方へ駆動され、開孔２３の下側大円部２３ａで保持される下方位置に移動する。

この球体２４の下方位置では、球体２４の側部の覗き量が大きくなり、接触板２０の板バネ作用で対向した接触面２０ａが近接した閉じた状態となり、刃１３と接触面２０ａが完全に接触した状態となる。このようにして、刃１３の挿入で自動的に接触板２０を閉じ、電源コンセントにプラグ１２が接続される。このプラグの接続操作においては、何らの摩擦抵抗の無い状態から、球体２４に当接した手応え、さらに接触面２０ａが閉じる感触が得られ、操作感が極めて良い。図５及び６に、こうして電源コンセントにプラグ１２を接続した状態を示す。

次に、電源コンセントからプラグ１２を引き抜くには押しボタン３０を押圧する。押しボタン３０の押圧で軸３１が下降し、テコ棒３４の先端が上昇して球体２４を駆動し、球体２４は開孔２３の上側小円部２３ｂで保持される上方位置へ移動する。その結果、球体２４が接触板２０を押し広げて接触面２０ａが開いた状態となり、何らの摩擦抵抗が無く電源コンセントからプラグ１２を引き抜くことができる。この状態を図７及び８に示す。

押しボタン３０から指を離せば、コイルバネ３２の弾発力で軸３１が上端位置に復帰し、テコ棒３４の先端が下降する。球体２４は上方位置のまま保持され、電源コンセントは図１及び２に示した状態となる。

図９は、球体２４を上下二つの位置で保持する他の方法を示すものである。
本例では、接触板２０に開孔２３を設ける代わりに、外方向へ膨出した凹面２５を接触板２０の下半面２０ｂに形成している。凹面２５は、膨出量が大きい下側大円弧面部２５ａと、これより膨出量が小さい上側小円弧面部２５ｂが連続した形状とされている。球体２４は左右両側部が対向した凹面２５に嵌まることで保持され、下側大円弧面部２５ａに嵌まって保持される下方位置（２４ａの状態）と、上側小円弧面部２５ｂに嵌まって保持される上方位置（２４ｂの状態）との上下２つの位置で保持される。

本例において、球体２４が下方位置では、接触板２０の板バネ作用で閉じた状態である（イの状態）。テコ棒３４の先端の上昇で球体２４を上方へ駆動し、球体２４は凹面２５に案内されて上昇して上方位置に至る。この膨出量が小さい上側小円弧面部２５ｂで保持される上方位置では、その分接触板２０を板バネ作用に抗して外方向へ押し広げ、接触板２０が開いた状態となる（ロの状態）。電源コンセントの動作は、前例と同様である。

図１０及び１１にこのようにして形成される電源コンセントの適用例を示す。図１０は露出型コンセントで、一対の差し込み穴１１で形成した一つのコンセント口と、このコンセント口に対応した押しボタン３０を設けている。図１１は壁埋め込み型コンセントで、同様に一つのコンセント口と、これに対応した押しボタン３０を設けていて、押しボタン３０がコンセント口の一つ分のスペースを占るように配置し、２口コンセント用の化粧カバー１７が取り付けられている。その他、壁埋め込み型コンセントに接続するタップ型のコンセントにも適用可能である。

図１２から図１６は第２の発明に基づく実施例であり、図中前例と同一の符号は同一の部材・構成であるので説明を省略する。図に示すように、この電源コンセントは、導通金具２１を介して電源コードの各端子２２が接続された電極である一対の接触板４０が、コンセント本体１０内に収納され、プラグ１２の刃１３を接触板２０に押圧する押圧体５０が各接触板４０と対向して設けられている。押圧体５０は、上端に近接した位置に支点５１を設けて回動可能とされ、下方背面に設けたコイルバネ５３で閉じる方向へ付勢されている。

接触板４０と押圧体５０の間隔内には前例と同様な働きをする球体２４が設けられ、球体２４が当接する接触板４０の表面（押圧体５０に対向した面）に、上方位置に凹部４１、下方位置に通孔４２が設けられ、凹部４１と通孔４２を連通する溝路４３（図１２、ロ参照）が設けられている。その結果、溝路４３に案内されて上下移動する球体２４は、凹部４１に嵌まって保持される上方位置と、通孔４２から側部が覗いて保持される下方位置との上下２つの位置で保持される。

球体２４の下方に球体２４の底面に当接する他の球体４４が設けられ、この球体４４の下方に、テコ棒３４の先端が底面に当接して上下動移動可能なスライド体４６が設けられている。スライド体４６は図１３に示すように形成され、その上面は、手前側平坦部４６ａと背面に向かって上昇する傾斜部４６ｂで形成され、中央には球体４４を受けるための溝４６ｃが形成されている。

次にこの電源コンセントの動作を説明する。
プラグ１２を接続していない図１２の状態では、球体２４は凹部４１に嵌まって上方位置で保持され、コイルバネ５３に抗して押圧体５０を押し広げ、押圧体５０が開いた状態である。スライド体４６は下端に位置し、球体４４はフリーの状態でスライド体４６上に載置している。

この状態でプラグ１２の刃１３を差し込み穴１１から挿入すると、何らの摩擦抵抗が無く無負荷のまま刃１３を差し込むことができ、刃１３の下端が球体２４に当接して手応えを得て、さらにプラグ１２を一押しする。その結果、球体２４が下方へ駆動され、通孔４２から側部が覗いて保持される下方位置に移動する。この球体２４の移動に伴い、押圧体５０が支点５１を中心にして閉じる方向へ回動して刃１３に当接し、コイルバネ５３の弾発力で接触板２０に刃１３を押圧してプラグ１２が接続され、球体４４は溝４６ｃに案内されて傾斜部４６ｂへ移動する。図１４に、こうして電源コンセントにプラグ１２を接続した状態を示す。

次に、電源コンセントからプラグ１２を引き抜くには押しボタン３０を押圧する。押しボタン３０の押圧で軸３１が下降し、テコ棒３４の先端が上昇してスライド体４６を駆動し、スライド体４６の上昇で球体４４及び球体２４を駆動する。傾斜部４６ｂに位置した球体４４は、押圧体５０を若干押し広げて刃１３への押圧を解除し、同時に球体２４を駆動し、球体２４は通孔４２から外れ（図１５の状態）、さらに、スライド体４６の上昇で、球体２４は凹部４１に保持される上方位置へ移動する。その結果、押圧体５０が開いた状態となり（図１６の状態）、何らの摩擦抵抗が無く電源コンセントからプラグ１２を引き抜くことができる。押しボタン３０を押圧を解除すれば、プラグ１２を接続していない図１２の状態に復帰する。この電源コンセントにおいては、球体２４を他の球体４４で駆動するようにしたので、両球体の当接面が自在に変動して円滑な駆動が図られている。なお、球体２４を保持する手段としては、前例のように接触板４０に開孔を設けるようにしてもよい。

以上、この発明に基づく実施例について説明したが、この発明の電源コンセントの構成は図面の実施例に限定されるものではなく、接触板２０又は押圧体５０の開閉機構を構成する球体２４を上下２つの位置で保持する方法、押しボタン３０による駆動方法は、他の手段を採ることもでき、電源コードから供給される電源で、押しボタン３０のオン、オフで電気的に駆動する開閉機構の開閉を切り換えるようにしてもよい。また、一般家庭用に限られず、接触板２０の板バネ作用の他にバネを設けて二重バネ構造とし、バネ保持力を高めて工業用、医療用としても適用可能である。

第１の発明の実施例で、プラグが接続される前の状態の側面断面図。 正面断面図。 平面断面図。 球体と開孔との関係を示す説明図。 プラグを接続した状態の側面断面図。 プラグを接続した状態の正面断面図。 プラグを引き抜くために押しボタンを押圧した状態の側面断面図。 押しボタンを押圧した状態の正面断面図。 球体を上下二つの位置で保持する他の方法を示す説明図。 電源コンセントの適用例で、露出型コンセントの斜視図。 電源コンセントの適用例で、壁埋め込み型コンセントの斜視図。 第２の発明の実施例で、プラグが接続される前の状態の（イ）正面断面図、（ロ）側面断面図。 スライド体の斜視図。 プラグを接続した状態の（イ）正面断面図、（ロ）側面断面図。 プラグを引き抜くために押しボタンを押圧した途中行程の（イ）正面断面図、（ロ）側面断面図。 押しボタンを押圧した状態の（イ）正面断面図、（ロ）側面断面図。

符号の説明

１０ コンセント本体
１２ プラグ
１３ 刃
２０ 接触板
２４ 球体
３０ 押しボタン
４０ 接触板
５０ 押圧体

Claims (3)

1. 対向した２枚の接触板２０で形成した電極をコンセント本体１０内に一対収納し、プラグ１２の刃１３を接触板２０で弾性的に挟持してプラグ１２を接続する電源コンセントにおいて、
   接触板２０の間隔内に球体２４を設け、球体２４を移動可能な上下２つの位置で保持するとともに、下方位置で接触板２０が閉じた状態で、上方位置で球体２４が接触板２０を押し広げて開いた状態とする接触板２０の開閉機構を設け、
   コンセント本体１０に設けた押しボタン３０の押圧操作で、下方位置にある球体２４を上方位置へ移動させ、上方位置にある球体２４を刃１３の挿入で下端が当接して下方位置に移動させるように構成したことを特徴とする電源コンセント。
2. 電極である接触板４０とこれと対向した押圧体５０とをコンセント本体１０内に一対収納し、プラグ１２の刃１３を押圧体５０が接触板２０に弾性的に押圧してプラグ１２を接続する電源コンセントにおいて、
   接触板４０と押圧体５０の間隔内に球体２４を設け、球体２４を移動可能な上下２つの位置で保持するとともに、下方位置で押圧体５０が閉じた状態で、上方位置で球体２４が押圧体５０を駆動して開いた状態とする押圧体５０の開閉機構を設け、
   コンセント本体１０に設けた押しボタン３０の押圧操作で、下方位置にある球体２４を上方位置へ移動させ、上方位置にある球体２４を刃１３の挿入で下端が当接して下方位置に移動させるように構成したことを特徴とする電源コンセント。
3. 押しボタン３０がコンセント口の一つ分のスペースを占めるように配置した請求項１又は２に記載の電源コンセント。

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