JP6077503B2 - 電源ケーブル接続部の構造及び抜け止め部品 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器本体と電源ケーブルを接続する部分の構造に関する。

電子機器本体が、直流（ＤＣ）電圧で動作する場合、ＡＣ−ＤＣアダプタで、ＡＣをＤＣに変換してから電子機器に電源を供給する場合がある。この時、ＡＣ−ＤＣアダプタのＤＣ側からは、ＤＣプラグを用いて、電子機器側のＤＣジャックに接続され電源が供給される場合がある。

図７、図８を用いて抜け止め構造がない電源ケーブル接続部について説明する。図７に、抜け止め構造が無い場合のＤＣプラグ１０１の接続断面を示す。ＤＣケーブル１０３に一定の引き抜き荷重が、ａ方向に加わった時、ＤＣプラグ１０１は、角度α回転しＤＣジャック１０１は、本体から離脱する。

図８は、引き抜き荷重を説明する図である。図８を用いて、上述するα回転（ＤＣプラグ１０１の離脱角度）に対し、α回転に至らないβ回転（α＞β）を比較し引き抜き荷重の変化について説明する。

ＤＣプラグ１０１の基点ｎにａ方向の引き抜き荷重Ｆを加えた時に、荷重Ｆは、ＤＣプラグ１０１を回転させるＦ１と引張り力Ｆ２に分岐され、ＤＣプラグ１０１に対し、Ｆ１×Ｌの回転モーメントが加わりＤＣプラグ１０１は、基点ｋを軸に回転する。次に引張り力Ｆ２の分岐力は、起点ｋに生じＤＣプラグ１０１を引き抜く力ｆが発生する。引き抜く力ｆのα回転とβ回転を比較した場合、α回転＞β回転の関係となり、ＤＣプラグ１０１は、α回転の場合のように回転角が増加する程引き抜く力ｆは増加する。すなわち、β回転よりα回転の場合の方が、離脱し易い状態となる。

図９は、ＤＣプラグ１０１の抜け止め構造を示す。図９に示すように、ＤＣプラグ１０１の接続部には、抜け止めを目的とした円筒形状部１０２を本体に具備している。円筒形状部１０２は、本体側に形成され、Ｌ型形状のＤＣプラグ１０１が挿入できるように切欠きが設けられている。ＤＣプラグ１０１の抜け方向ａに過剰な外力が加わった場合、円筒形状部１０２によって、上述のα回転までの角度になることはなく、ＤＣプラグ１０１は抜けることは無い。しかしながら、ＤＣケーブル１０３の方に過重な負荷が加わり、ＤＣケーブル１０３の断線又は、ケーブル変形に至る課題があった。

上記に関連する技術として、特許文献１には、返しを有する爪を備えたキャップを、装置側のジャックに端子部を挿入した電源プラグに被せ、爪をジャックの周辺に形成された切り欠き穴に係合するようにして、キャップが装置から外れなくなり、電源プラグがジャックから脱落することを防止する技術が開示されている。

特開２００７−２８７３６７号公報

特許文献１に記載の技術では、電源ケーブルに過剰な外力が加わった場合において、キャップが装置から外れないため、かえって電源ケーブルの断線等が起きる可能性がある、という課題があった。

本発明の目的は、上述した課題を解決し、ある一定以上の引き抜き荷重が電源ケーブルに加わった場合には、電源ケーブルと抜け止め部品が装置本体から離脱して、電源ケーブルが断線や変形することを防止することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、電源ケーブルを装置と接続する接続部の構造であって、電源ケーブルの端子を装置の電源ケーブル端子接続部に接続する場合に、抜け止め部品を挟んで接続し、抜け止め部品は、装置に取り付けられ、装置に設けられた嵌合穴に嵌合する嵌合爪と、可逆的な弾性を有する弾性部材と、電源ケーブルに対して特定の非正規方向に過剰な引き抜く力が加わった場合に外力が加わる構造の抜け防止部とを有することを特徴としている。

また、本発明は、上記課題を解決するために、電源ケーブルを装置と接続する接続部に設けられた電源ケーブルの抜け止め部品であって、装置に設けられた嵌合穴に嵌合する嵌合爪と、可逆的な弾性を有する弾性部材と、電源ケーブルに対して特定の非正規方向に過剰な引き抜く力が加わった場合に外力が加わる構造の抜け防止部とを有し、弾性部材は、抜け防止部に加わる外力によって変形し、嵌合爪は、抜け防止部に加わる外力によって嵌合穴から離脱することを特徴としている。

本発明によれば、ある一定以上の引き抜き荷重が電源ケーブルに加わった場合には、電源ケーブルと抜け止め部品が装置本体から離脱して、電源ケーブルが断線や変形することを防止するという効果がある。

本発明の第１の実施形態における電源ケーブル接続部の構造を示す図である。 本発明の第１の実施形態における抜け止め部品の詳細な構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態における引き抜き荷重が電源ケーブルに加わった場合の状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態における電源ケーブル接続部の構造を示す図である。 本発明の第３の実施形態における電源ケーブル接続部の構造を示す図である。 本発明の第４の実施形態における電源ケーブル接続部の構造を示す図である。 本発明の関連技術における抜け止め構造が無い場合のＤＣプラグの接続断面を示す図である。 本発明の関連技術における引き抜き荷重を説明する図である。 本発明の関連技術におけるＤＣプラグ１０１の抜け止め構造を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１を用いて、本発明の第１の実施形態である電源ケーブル接続部の構造を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である電源ケーブル接続部の構造を示す図である。

図１において、装置１０のＡ面は、外部から電源を供給する為のＤＣ電源接続部を具備しており、電源ケーブル１３を経由してＬ型のＤＣプラグ１１をＤＣジャック１４へ接続し、外部から装置１０へ電源を供給する。装置のＡ面には、ＤＣプラグ１１の抜け止めを目的とした抜け止め部品１５を配置してある。抜け止め部品１５は、嵌合爪１６と、Ｕ字部材１８と、抜け防止部としての円筒形状部２０とで構成されている。嵌合爪１６は、本体嵌合穴１７と嵌合させ、抜け止め部品１５のＵ字部材１８は、本体嵌合穴１９へ挿入し、装置本体と抜け止め部品１５は、一体化される。ＤＣプラグ１１は、抜け止め部品１５の穴を通ってＤＣジャック１４に挿入される。この時、抜け止め部品１５は、様々なＤＣプラグ１１の形状に合わせて構成することにより、異なるＤＣプラグ１１の形状に合わせて適用させる事が可能である。

図２は、抜け止め部品１５の詳細な構成を示す図である。図２の６面図に示すように、抜け止め部品１５は、φｄ×高さｈｍｍの円筒形状部２０を具備していて、ＤＣプラグ１１の外形が円筒形状部２０の内面に接触し、ＤＣプラグ１１の抜け止めとなる形状である。 また、抜け止め部品１５には、幅ＸｍｍのＵ字部材１８を具備し、Ｕ字部材１８は、ｂ方向より荷重を加えた場合に変形する形状である。また、嵌合爪１６は、本体嵌合穴１７と嵌合させるものである。

図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態の動作について説明する。図３は、所定の範囲内の引き抜き荷重がａ方向より電源ケーブル１３に加わった場合の状態を示す図である。

図３に示すように、電源ケーブル１３に過剰な引き抜き荷重がａ方向に加わった時、すなわち、本来のＤＣプラグ１１の引き抜き方向ではない非正規方向に過剰な力が加わった場合、その力が所定の範囲内であれば、ＤＣプラグ１１が、抜け止め部品１５の円筒形状部２０を押して、抜け止め部品１５のＵ字部材１８が変形し、抜け止め部品１５は、Ｙ方向へ移動して、嵌合爪１６が、本体嵌合穴１７から外れて、抜け止め部品１５とＤＣプラグ１１は、装置本体から離脱する。抜け止め部品１５は離脱して力が加わらなくなれば抜け止め部品１５は元の形状に戻る。つまり抜け止め部品１５は可逆的な弾性を持つ。

また、ＤＣプラグ１１への引き抜き荷重が、抜け止め部品１５のＵ字部材１８が変形しても嵌合爪１６が本体嵌合穴１７から外れない範囲であれば、ＤＣプラグ１１は、ＤＣプラグが離脱する角度には至らず、ＤＣプラグ１１は、ＤＣジャック１４から離脱しない。どの程度の引き抜き荷重で離脱するようにするか予め設定し、それに合うようにＵ字部品の材質、厚み、形状を設計する。

以上のように、本実施形態では、ＤＣプラグ１１の抜け止め部品１５は、落下衝撃又は、電源ケーブルの誤った引き抜き等により、電源ケーブル１３に、ある一定以上の引き抜き荷重が加わった場合でも、抜け止め部品１５の嵌合１６が本体から解除される。抜け止め部品１５とＤＣプラグ１１は、本体から離脱し、電源ケーブル１３の断線及び変形することは無く、安定した装置の電源供給を可能とする。

（第２の実施形態）
図４を用いて、本発明の第２の実施形態である電源ケーブル接続部の構造を説明する。図４は、本発明の第２の実施形態である電源ケーブル接続部の構造を示す図である。

図４は、抜け止め部品４５のＹ方向の変形を装置本体内部に覆い隠す構造である。図４に示すように、抜け止め部品４５は、嵌合爪４６と変形部材４８と補助嵌合爪４９と円筒形状部４０とで構成されている。抜け止め部品４５は、ある一定量変形する変形部材４８を有しており、円筒形状部４０が、ＤＣプラグ１１に押された場合には、変形部材４８が、距離ｙだけ変形する。補助嵌合爪４９は、円筒形状部４０の裏面に形成され、抜け止め部品４５を装置本体側面に固定している。また、抜け止め部品４５が、装置本体から離脱しやすくするため、装置本体側面の抜け止め部品の取り付け部分は、嵌合部の移動距離より長い隙間が形成されている。

図４において、電源ケーブル１３に過剰な引き抜き荷重がａ方向に加わった時、所定の範囲内であれば、ＤＣプラグ１１が抜け止め部品４５の円筒形状部４０を押して抜け止め部品４５の変形部材４８が変形し、抜け止め部品４５は、Ｙ方向へ移動し、嵌合爪４６及び補助嵌合爪４９が、装置本体から外れて、抜け止め部品４５とＤＣプラグ１１は、装置本体から離脱する。抜け止め部品４５は離脱して力が加わらなくなれば抜け止め部品４５は元の形状に戻る。つまり抜け止め部品４５は可逆的な弾性を持つ。 また、ＤＣプラグ１１への引き抜き荷重が、抜け止め部品４５の変形部材４８が変形しても嵌合爪４６及び補助嵌合爪４９が装置本体から外れない範囲であれば、ＤＣプラグ１１は、ＤＣプラグが離脱する角度には至らず、ＤＣプラグ１１は、装置本体から離脱しない。

以上のように、本実施形態では、ＤＣプラグ１１の抜け止め部品４５は、落下衝撃又は、電源ケーブルの誤った引き抜き等により、電源ケーブル１３に、ある一定以上の引き抜き荷重が加わった場合でも、抜け止め部品４５の嵌合４６が本体から解除される。抜け止め部品４５とＤＣプラグ１１は、本体から離脱し、電源ケーブル１３の断線及び変形することは無く、安定した装置の電源供給を可能とする。

（第３の実施形態）
図５を用いて、本発明の第３の実施形態である電源ケーブル接続部の構造を説明する。図５は、本発明の第３の実施形態である電源ケーブル接続部の構造を示す図である。

図５は、抜け止め部品５５のＹ方向の変形を弾性機能を有する弾性部材（ラバー系部品）５８で構成した構造である。図５に示すように、抜け止め部品５５は、嵌合爪５６と弾性部材５８と補助嵌合爪５９と円筒形状部５０とで構成されている。抜け止め部品５５は、ある一定量変形する弾性部材５８を有しており、円筒形状部５０が、ＤＣプラグ１１に押された場合には、弾性部材５８が、Ｙ方向に変形する。補助嵌合爪５９は、円筒形状部５０の裏面に形成され、抜け止め部品５５を装置本体側面に固定している。また、抜け止め部品５５が、装置本体から離脱しやすくするため、装置本体側面の抜け止め部品の取り付け部分は、嵌合部の移動距離より長い隙間が形成されている。

図５において、電源ケーブル１３に過剰な引き抜き荷重がａ方向に加わった時、所定の範囲内であれば、ＤＣプラグ１１が抜け止め部品５５の円筒形状部５０を押して抜け止め部品５５の弾性部材５８が変形し、抜け止め部品５５は、Ｙ方向へ移動し、嵌合爪５６及び補助嵌合爪５９が、装置本体から外れて、抜け止め部品５５とＤＣプラグ１１は、装置本体から離脱する。

また、ＤＣプラグ１１への引き抜き荷重が、抜け止め部品５５の弾性部材５８が変形しても嵌合爪５６及び補助嵌合爪５９が装置本体から外れない範囲であれば、ＤＣプラグ１１は、ＤＣプラグが離脱する角度には至らず、ＤＣプラグ１１は、装置本体から離脱しない。

以上のように、本実施形態では、ＤＣプラグ１１の抜け止め部品５５は、落下衝撃又は、電源ケーブルの誤った引き抜き等により、電源ケーブル１３に、ある一定以上の引き抜き荷重が加わった場合でも、抜け止め部品５５の嵌合５６が本体から解除される。抜け止め部品５５とＤＣプラグ１１は、本体から離脱し、電源ケーブル１３の断線及び変形することは無く、安定した装置の電源供給を可能とする。

（第４の実施形態）
図６を用いて、本発明の第４の実施形態である電源ケーブル接続部の構造を説明する。図６は、本発明の第４の実施形態である電源ケーブル接続部の構造を示す図である。

図６は弾性機能を有する弾性バネ部材（板部品又は、スプリング部品）６８で構成した構造である。図６に示すように、抜け止め部品６５は、嵌合爪６６と弾性バネ部材６８と補助嵌合爪６９と円筒形状部６０とで構成されている。抜け止め部品６５は、ある一定量変形する弾性バネ部材６８を有しており、円筒形状部６０が、ＤＣプラグ１１に押された場合には、弾性バネ部材６８が、Ｙ方向に変形する。補助嵌合爪６９は、円筒形状部６０の裏面に形成され、抜け止め部品６５を装置本体側面に固定している。また、抜け止め部品６５が、装置本体から離脱しやすくするため、装置本体側面の抜け止め部品の取り付け部分は、嵌合部の移動距離より長い隙間が形成されている。

図６において、電源ケーブル１３に過剰な引き抜き荷重がａ方向に加わった時、所定の範囲内であれば、ＤＣプラグ１１が抜け止め部品６５の円筒形状部６０を押して抜け止め部品６５の弾性バネ部材６８が変形し、抜け止め部品６５は、Ｙ方向へ移動し、嵌合爪６６及び補助嵌合爪６９が、装置本体から外れて、抜け止め部品６５とＤＣプラグ１１は、装置本体から離脱する。

また、ＤＣプラグ１１への引き抜き荷重が、抜け止め部品６５の弾性バネ部材６８が変形しても嵌合爪６６及び補助嵌合爪６９が装置本体から外れない範囲であれば、ＤＣプラグ１１は、ＤＣプラグが離脱する角度には至らず、ＤＣプラグ１１は、装置本体から離脱しない。

以上のように、本実施形態では、ＤＣプラグ１１の抜け止め部品６５は、落下衝撃又は、電源ケーブルの誤った引き抜き等により、電源ケーブル１３に、ある一定以上の引き抜き荷重が加わった場合でも、抜け止め部品６５の嵌合６６が本体から解除される。抜け止め部品６５とＤＣプラグ１１は、本体から離脱し、電源ケーブル１３の断線及び変形することは無く、安定した装置の電源供給を可能とする。

以上説明したように、第１〜第４の実施形態によれば、ある一定以上の引き抜き荷重が電源ケーブルに加わった場合には、抜け止め部品の一部分の変形により、抜け止め部品の嵌合が装置本体から解除され、抜け止め部品とＤＣプラグは本体から離脱するため、電源ケーブルが断線や変形することを防止できる。

尚、本願発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更、変形して実施することが出来る。

本発明は、電子機器本体と電源ケーブルを、プラグとジャックを用いて接続する構造に利用可能である。

１０ 装置
１１ ＤＣプラグ
１３ 電源ケーブル
１４ ＤＣジャック
１５ 抜け止め部品
１６ 嵌合爪
１７ 本体嵌合穴
１８ Ｕ字部材
１９ 本体嵌合穴
２０ 円筒形状部（抜け防止部）
４０ 円筒形状部（抜け防止部）
４５ 抜け止め部品
４６ 嵌合爪
４８ 変形部材
４９ 補助嵌合爪
５０ 円筒形状部（抜け防止部）
５５ 抜け止め部品
５６ 嵌合爪
５８ 弾性部材
５９ 補助嵌合爪
６０ 円筒形状部（抜け防止部）
６５ 抜け止め部品
６６ 嵌合爪
６８ 弾性バネ部材
６９ 補助嵌合爪
１０１ ＤＣプラグ
１０２ 円筒形状部
１０３ 電源ケーブル

Claims (6)

1. 先端に端子を有するＬ形のプラグが付いた電源ケーブルを装置と接続する接続部の構造であって、
   前記端子を前記装置の電源ケーブル端子接続部に接続する場合に、抜け止め部品を挟んで接続し、
   前記抜け止め部品は、前記装置に取り付けられ、
   前記プラグが挿抜される筒状部と、
   前記装置に設けられた嵌合穴に嵌合する嵌合爪と、
   前記端子を前記装置と接続したときの前記プラグの前記電源ケーブルの出口の方向に対して可逆的な弾性を有する弾性部材とを有し、
   前記電源ケーブルに装置から遠ざかる方向に力が加わると前記プラグが傾いて前記筒状部の内壁を加圧して前記弾性部材が変形することで前記嵌合爪が移動し、前記力が所定の値以上になると前記嵌合爪が前記嵌合穴から離脱する
   ことを特徴とする電源ケーブル接続部の構造。
2. 先端に端子を有するＬ形のプラグが付いた電源ケーブルを装置と接続する接続部に設けられた前記電源ケーブルの抜け止め部品であって、
   前記プラグが挿抜される筒状部と、
   前記装置に設けられた嵌合穴に嵌合する嵌合爪と、
   前記端子を前記装置と接続したときの前記プラグの前記電源ケーブルの出口の方向に対して可逆的な弾性を有する弾性部材とを有し、
   前記電源ケーブルに装置から遠ざかる方向に力が加わると前記プラグが傾いて前記筒状部の内壁を加圧して前記弾性部材が変形することで前記嵌合爪が移動し、前記力が所定の値以上になると前記嵌合爪が前記嵌合穴から離脱する、
   ことを特徴とする抜け止め部品。
3. 前記弾性部材は、略Ｕ字形状でＵ字部分が変形して弾性を有することを特徴とする請求項２に記載の抜け止め部品。
4. 前記嵌合爪は、前記端子を前記装置と接続した場合の前記プラグの前記電源ケーブルの出口方向であって前記抜け止め部品の端部に配置され、
   前記弾性部材は、前記嵌合爪と反対側の前記抜け止め部品の端部に配置されて前記嵌合穴の内壁と接触し、
   前記弾性部材が配置される側の前記抜け止め部品の端部と前記嵌合穴の内壁の間隔は、前記嵌合爪の長さより長いことを特徴とする請求項２または３に記載の抜け止め部品。
5. 前記弾性部材は、ラバー製の弾性部材であることを特徴とする請求項２に記載の抜け止め部品。
6. 前記弾性部材は、バネを用いた弾性部材であることを特徴とする請求項２に記載の抜け止め部品。

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