JP6259628B2 - 電源プラグおよび前記電源プラグを備えたタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサー - Google Patents

Description

本発明は、自動車用のアクセサリーソケットに接続するための電源プラグおよび前記電源プラグを備えたタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーに関する。

パンクしたタイヤを応急的に修理するタイヤパンク応急修理キットには、通常、タイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーが設けられており、このコンプレッサーのモータの電源コード先端には、自動車のアクセサリーソケット（シガーソケット）に接続可能な電源プラグが取り付けられている（例えば特許文献１）。

この電源プラグの先端には、突起状のプラス端子が設けられており、側面には板バネ状のマイナス端子が２枚設けられている。そして、これらの端子を含む各部材の寸法は、アクセサリーソケットの内径に対応して適宜設定されている。

特開２００９−２７０４４１号公報

しかしながら、従来の電源プラグでは、アクセサリーソケットに挿入／脱離する際に、板バネ状のマイナス端子に大きな反力が生じて、アクセサリーソケットとの摩擦力が大きくなり過ぎるため、大きな操作力が必要になるという問題があった。

そこで本発明は、アクセサリーソケットへの挿入／脱離時に大きな操作力を必要とせず、容易に挿入／脱離することができる電源プラグおよび前記電源プラグを備えたタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーを提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
自動車用のアクセサリーソケットに接続するための電源プラグであって、
前記アクセサリーソケットに挿入されるプラグ本体と、前記プラグ本体の先端に設けられたプラス端子と、前記プラグ本体の側面に対向して設けられた２枚の板バネ状のマイナス端子とを有し、
前記プラス端子は、前記プラグ本体内部の先端側に設けられた筒状のプラス端子支持部に挿入されて支持されており、
前記２枚の板バネ状のマイナス端子は、それぞれが前記プラグ本体の径方向の外側に向かって湾曲して弾性付勢されており、前記マイナス端子の中央部が押圧されると、前記マイナス端子の全体が前記プラグ本体の内径方向に押し込まれ、前記マイナス端子の先端部が前記プラス端子支持部の後端部に接触するように構成されており、
前記２枚の板バネ状のマイナス端子の各々の中央部の最外側の間の長さをＡ、前記アクセサリーソケットの内径をＢ、前記２枚の板バネ状のマイナス端子の各々の先端部の間の長さをＣ、前記プラス端子支持部の後端部の外径をＤとした場合に、
０．０ｍｍ≦（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）≦０．５ｍｍ
であることを特徴とする電源プラグである。

請求項２に記載の発明は、
前記マイナス端子が、断面形状が矩形の平角線に面取りが施された平線、または断面形状が楕円の楕円線で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電源プラグである。

請求項３に記載の発明は、
前記マイナス端子のロックウェル硬さが、３５〜４５であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源プラグである。

請求項４に記載の発明は、
前記マイナス端子のサイズが、幅２．５〜３．５ｍｍ、厚み０．７〜１．１ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電源プラグである。

請求項５に記載の発明は、
前記マイナス端子の表面に、厚み２〜４μｍのニッケルめっきが施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電源プラグである。

請求項６に記載の発明は、
前記（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）の値が０ｍｍであり、
前記マイナス端子が、楕円線で、ロックウェル硬さが３５、幅が２．５ｍｍ、厚みが０．７ｍｍの板バネであり、表面に厚み２μｍのニッケルめっきが施されている
ことを特徴とする請求項５に記載の電源プラグである。

請求項７に記載の発明は、
自動車用のアクセサリーソケットに接続されて駆動するタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーであって、電源コードの先端に請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の電源プラグが取り付けられていることを特徴とするタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーである。

本発明によれば、アクセサリーソケットへの挿入／脱離時に大きな操作力を必要とせず、容易に挿入／脱離することができる電源プラグおよび前記電源プラグを備えたタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る電源プラグおよびアクセサリーソケットの主要部を模式的に示す図である。 電源プラグのマイナス端子の断面形状を示す図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

１．電源プラグ
図１は本実施の形態に係る電源プラグおよびアクセサリーソケットの主要部を模式的に示す図である。図１において、１は電源プラグであり、２はタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーの電源コードであり、３はアクセサリーソケットである。

電源プラグ１は、アクセサリーソケット３に挿入されるプラグ本体１１と、プラグ本体１１の先端に設けられたプラス端子１３と、プラグ本体１１の側面に対向して設けられた２枚の板バネ状のマイナス端子１２とを備えている。

（１）プラグ本体
プラグ本体１１は略円筒形の電気絶縁性の部材で形成されており、図１に示すように、プラグ本体１１内部の先端側には筒状のプラス端子支持部１１ａが設けられている。また、プラグ本体１１の側面１１ｂには２個のマイナス端子挿通孔１１ｄが対向して設けられており、後端部１１ｃには電源コード２が挿通されて固定されている。

（２）プラス端子
プラス端子１３は、上記のプラス端子支持部１１ａに挿入され、プラグ本体１１の長手方向に沿って摺動可能に支持されている。また、プラス端子１３の後端は、プラス導線２２に接続されており、弾性体１４により先端側に向かって付勢されている。なお、図面の関係上、図１においては、プラス端子１３とプラス導線２２との接続部分の一部を省略して表示している。

（３）マイナス端子
上記したように、マイナス端子１２は板バネ状の部材である。２枚のマイナス端子１２は、それぞれの中央部１２ａがプラグ本体１１の径方向外向きに湾曲しており、一部がマイナス端子挿通孔１１ｄからプラグ本体１１の外側に突出している。また、マイナス端子１２は、自身の弾性によりプラグ本体１１の径方向外向きに弾性付勢されている。

また、それぞれのマイナス端子１２は、後端部１２ｃがマイナス導線２１に接続・固定されている一方で、中央部１２ａと先端部１２ｂは固定されておらず、電源プラグ１のアクセサリーソケット３への挿入により、マイナス端子１２の中央部１２ａが押圧されると、マイナス端子１２の全体がプラグ本体１１の内径方向に押し込まれて、先端部１２ｂがプラス端子支持部１１ａの後端部１１ｅに接触する。

（４）各部材の寸法
本実施の形態に係る電源プラグ１は、２枚の板バネ状のマイナス端子１２の各々の中央部１２ａの最外側の間の長さをＡ、アクセサリーソケット３の内径をＢ、２枚の板バネ状のマイナス端子の各々の先端部の間の長さをＣ、プラス端子支持部１１ａの後端部１１ｅの外径をＤとした場合に、
０．０ｍｍ≦（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）≦０．５ｍｍ
であることを特徴とする。

上記構成の電源プラグ１を、アクセサリーソケット３に挿入／脱離する際、プラグ本体１１の外側に突出しているマイナス端子１２の中央部１２ａが、プラグ本体１１の内径方向に押し込まれる。このとき、各マイナス端子１２の中央部１２ａが内径方向に押し込まれる距離は、２枚の板バネ状のマイナス端子１２の各々の中央部１２ａの最外側の間の長さＡ（ｍｍ）と、アクセサリーソケット３の内径Ｂ（ｍｍ）との差（Ａ−Ｂ）の半分となる。

一方、プラグ本体１１の内部では、マイナス端子１２の先端部１２ｂが、プラグ本体１１の内径方向に押し込まれ、プラス端子支持部１１ａの後端部１１ｅに接触する。このため、各マイナス端子１２の先端部１２ｂを内径方向に押し込むことができる距離は、２枚の板バネ状のマイナス端子１２の各々の先端部の間の長さＣ（ｍｍ）と、プラス端子支持部１１ａの後端部１１ｅの外径Ｄ（ｍｍ）との差（Ｃ−Ｄ）の半分となる。

従来の電源プラグでは、各マイナス端子１２の先端部１２ｂを押し込むことができる距離（Ｃ−Ｄ）／２に比べて、中央部１２ａが押し込まれる距離（Ａ−Ｂ）／２が非常に大きく、例えば、（Ａ−Ｂ）が（Ｃ−Ｄ）に対して２．３ｍｍ程度大きくなるように（（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）＝２．３ｍｍ程度）設定されていた。このため、マイナス端子１２の先端部１２ｂがプラス端子支持部１１ａに接触してから、中央部１２ａを内径方向に更に大きく押し込む必要があり、マイナス端子１２に大きな反力が生じて、アクセサリーソケット３との摩擦力が大きくなり過ぎることにより、挿入／脱離に大きな操作力が必要となっていた。

これに対して、本実施の形態に係る電源プラグ１では、（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）≦０．５ｍｍに設定して、（Ａ−Ｂ）と（Ｃ−Ｄ）とを近似した値としているため、マイナス端子１２の先端部１２ｂがプラス端子支持部１１ａに接触してから、マイナス端子１２をさらに大きく押し込む必要がない。この結果、マイナス端子１２に大きな反力が生じることが抑制されて、アクセサリーソケット３との間に大きな摩擦力が発生せず、小さな操作力（例えば、４０Ｎ以下）でアクセサリーソケットへの挿入／脱離を容易に行うことができる。

なお、マイナス端子には、図２（ａ）に示す断面形状が矩形の平角線や、（ｂ）に示す平角線に面取りが施された形状の平線、（ｃ）に示す断面形状が楕円の楕円線を使用することができるが、挿入／脱離時の摩擦力をより低減するという観点から、平線または楕円線を使用することが好ましい。

そして、押し込みの際に発生する反力を小さくするという観点から、マイナス端子のロックウェル硬さ（ＨＲＣ）は３５〜４５にすることが好ましく、また、幅（Ｗ）および厚み（ｔ）は、それぞれ２．５〜３．５ｍｍ、０．７〜１．１ｍｍとすることが好ましい。

さらに、挿入／脱離時の摩擦力をより一層確実に低減するという観点から、マイナス端子の表面に２〜４μｍのニッケルめっきが施されていることが好ましい。

また、上述した条件を考慮すると、（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）＝０ｍｍになるように各部材の寸法を設定し、楕円線製で、ロックウェル硬さが３５、幅２．５ｍｍ、厚み０．７ｍｍであり、厚み２μｍのニッケルめっきが施された板バネをマイナス端子として用いた場合、挿入／脱離時の摩擦力が特に顕著に低減されるため、特に好ましい。

２．タイヤパンク応急修理キット用コンプレッサー
上述した電源プラグは、パンクしたタイヤを応急的に修理するタイヤパンク応急修理キットに設けられたタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーの電源プラグとして好ましく用いることができる。タイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーには、モータが設けられており、このモータに電力を供給する電源コードの先端に前記した電源プラグ１が取り付けられる。

このような電源プラグが取り付けられていることにより、本実施の形態に係るタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーは、使用時、電源プラグをアクセサリーソケットに挿入／脱離する際に、大きな操作力を必要としない。

以下、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。

１．電源プラグの作製および評価
各構成部品の寸法Ａ、Ｂ、Ｄおよびマイナス端子の構成が表１に示す通りに設定された８種類の電源プラグ（実施例１〜４、比較例１〜４）を作製し、内径Ｂが２１．０ｍｍであるアクセサリーソケットに挿入する際に必要な操作力（挿入力）と、前記アクセサリーソケットから離脱する際に必要な操作力（離脱力）とを測定した。測定結果を合わせて表１に示す。

２．評価結果
表１より、（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）≦０．５ｍｍの関係を満たすように作製された実施例１〜４では、挿入力と脱離力の両方が４０Ｎを下回っており、充分に小さい力で挿入／脱離できることが確認された。特に、（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）＝０に設定した実施例２〜４では、（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）＝０．５に設定した実施例１よりも挿入力と脱離力の両方が低くなることが確認された。

また、実施例２〜４を比較すると、マイナス端子に平線を用いた実施例３よりも、楕円線を用いた実施例２、４の方が挿入力、脱離力ともに低減されていることが確認された。

さらに、実施例１〜４の中でも、（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）の値を０ｍｍ、楕円線で、ロックウェル硬さが３５、幅が２．５ｍｍ、厚みが０．７ｍｍのマイナス端子を用い、マイナス端子の表面に厚み２．０μｍのニッケルめっきを施した実施例４が、挿入力と脱離力の両方が最も低くなることが確認された。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１ 電源プラグ
２ 電源コード
３ アクセサリーソケット
１１ プラグ本体
１１ａ プラス端子支持部
１１ｂ プラグ本体の側面
１１ｃ プラグ本体の後端部
１１ｄ マイナス端子挿通孔
１１ｅ プラス端子支持部の後端部
１２ マイナス端子
１２ａ マイナス端子の中央部
１２ｂ マイナス端子の先端部
１２ｃ マイナス端子の後端部
１３ プラス端子
１４ 弾性体
２１ マイナス導線
２２ プラス導線
Ｗ 幅
ｔ 厚み

Claims (7)

1. 自動車用のアクセサリーソケットに接続するための電源プラグであって、
   前記アクセサリーソケットに挿入されるプラグ本体と、前記プラグ本体の先端に設けられたプラス端子と、前記プラグ本体の側面に対向して設けられた２枚の板バネ状のマイナス端子とを有し、
   前記プラス端子は、前記プラグ本体内部の先端側に設けられた筒状のプラス端子支持部に挿入されて支持されており、
   前記２枚の板バネ状のマイナス端子は、それぞれが前記プラグ本体の径方向の外側に向かって湾曲して弾性付勢されており、前記マイナス端子の中央部が押圧されると、前記マイナス端子の全体が前記プラグ本体の内径方向に押し込まれ、前記マイナス端子の先端部が前記プラス端子支持部の後端部に接触するように構成されており、
   前記２枚の板バネ状のマイナス端子の各々の中央部の最外側の間の長さをＡ、前記アクセサリーソケットの内径をＢ、前記２枚の板バネ状のマイナス端子の各々の先端部の間の長さをＣ、前記プラス端子支持部の後端部の外径をＤとした場合に、
   ０．０ｍｍ≦（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）≦０．５ｍｍ
   であることを特徴とする電源プラグ。
2. 前記マイナス端子が、断面形状が矩形の平角線に面取りが施された平線、または断面形状が楕円の楕円線で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電源プラグ。
3. 前記マイナス端子のロックウェル硬さが、３５〜４５であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源プラグ。
4. 前記マイナス端子のサイズが、幅２．５〜３．５ｍｍ、厚み０．７〜１．１ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電源プラグ。
5. 前記マイナス端子の表面に、厚み２〜４μｍのニッケルめっきが施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電源プラグ。
6. 前記（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）の値が０ｍｍであり、
   前記マイナス端子が、楕円線で、ロックウェル硬さが３５、幅が２．５ｍｍ、厚みが０．７ｍｍの板バネであり、表面に厚み２μｍのニッケルめっきが施されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の電源プラグ。
7. 自動車用のアクセサリーソケットに接続されて駆動するタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサーであって、電源コードの先端に請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の電源プラグが取り付けられていることを特徴とするタイヤパンク応急修理キット用コンプレッサー。

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