JP6435009B2 - 回転プラグを備えた機器 - Google Patents

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Description

本発明は、回転プラグを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ことができるようにした回転プラグを備えた機器に関するものである。
従来の回転プラグを用いた充電器は、特許文献1に示すように、回転プラグの両端面から左右に突出して設けられた回転軸部をケースの軸受部で軸支して、栓刃がケースから突出した突出位置と栓刃がケース内に収容された収容位置との間で回転可能に構成している。前記回転プラグは、回転周囲側を向く外側周面から突出した一対の栓刃と、当該一対の栓刃に接続された一対の接点とを有しており、前記一対の接点を前記回転軸部の表面に露出させている。そして、前記回転プラグが、突出位置にある状態で、前記一対の接点が、ケース内に配置した回路基板の一対の受け端子に接触するように構成している。
しかしながら、回転プラグの回転軸方向の両端面から突出した回転軸部を設ける構造であるため、回転プラグの回転軸方向の両端面と回転軸部との間に空間が形成されてしまい、また、ケース内に前記回転軸部に対応した軸受部を設ける必要があり、ケース内容積が制限されてしまう。そうすると、例えば、ケース内部に設けられる回路基板や受け端子の設置スペースが制約されてしまうという問題がある。
また、上記の回転プラグでは、栓刃及び接点を一枚の導電性金属板から構成しており、回転軸部の表面に接点を露出させるべく、前記導電性金属板を折り曲げ加工する必要がある。そうすると、加工コストがかかってしまうだけでなく、曲げ加工の加工精度が低いと、回転プラグの樹脂成型時に樹脂バリが発生してしまい、接点不良や金属板と樹脂との密着不良が起こるという問題がある。
特開2006−12445号公報
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、回転プラグの回転軸部を不要にすることをその主たる課題とするものである。
すなわち本発明に係る回転プラグを有する機器は、回転プラグをケース内に収容した状態と前記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であって、前記回転プラグが、一対の導電性部材と、当該一対の導電性部材を保持して前記ケースに回転可能に支持されたプラグ本体部とを有し、前記プラグ本体部の回転周囲側を向く外側周面に、前記ケースに接触してスライドするスライド面が形成されていることを特徴とする。
このような回転プラグを有する機器であれば、プラグ本体部の回転周囲側を向く外側周面がスライド面を有するので、プラグ本体部の回転軸部を不要にすることができる。これにより、従来の回転軸部により生じていた空間を削減することができ、ケース内容積を大きくすることができる。また、回転軸部に接点部を設ける構成では無くプラグ本体部の回転周囲側を向く外側周面のスライド面に直交する面のどこにでも接点部を設けることができるので、接点部を設ける範囲を広げることができ、ケース内に設けられる回路基板の受け端子を配置する場所の自由度を増やし、スペースの有効活用が可能となる。さらに、回転軸部に接点部を露出させるための導電性部材の折り曲げ加工を不要にすることができ、加工コストを削減することができるとともに、曲げ加工の加工精度に起因する樹脂成型時の樹脂バリを抑制することができる。
前記一対の導電性部材が、前記プラグ本体部の前記外側周面から突出した一対の栓刃部と、前記プラグ本体部の前記外側周面とは異なる側面に露出してケース側端子に接触する接点部とを同一平面上に有することが望ましい。
これならば、導電性部材を曲げ加工する必要が無い。したがって、曲げ加工を不要にして加工コストを削減することができるとともに、曲げ加工の加工精度に起因する樹脂成型時の樹脂バリを抑制することができる。
前記スライド面が、前記プラグ本体部の前記外側周面における回転軸方向に沿った両端部に形成されていることが望ましい。
これならば、プラグ本体部の回転軸方向に沿った両端部がケースに支持される構造となり、従来の回転軸部を不要としながらも回転プラグの回転を安定して行うことができる。
スライド面の具体的な実施の態様としては、前記スライド面が、円環状をなす部分球面であることが望ましい。
前記プラグ本体部の前記外側周面において、前記スライド面と前記スライド面よりも回転軸方向内側の面とが連続していることが望ましい。
このようにスライド面とスライド面よりも回転軸方向内側の面とが連続しているので、前記プラグ本体部の回転軸方向に対向する対向面の面積を大きくすることができる。これにより、接点部を設ける範囲を広げることができ、ケース内に設けられる回路基板の受け端子を配置する場所の自由度を増やし、スペースの有効活用が可能となる。
前記一対の導電性部材により構成される一対の栓刃部が、前記プラグ本体部の回転周囲側を向く側面に回転方向に沿って配列して設けられていることが望ましい。つまり、前記一対の栓刃部が、プラグ本体部の回転軸に直交する方向に配列して設けられていることが望ましい。
これならば、横回転型の回転プラグを備えた機器とすることができる。このように横回転型の回転プラグとすることで、従来の回転プラグに設けられた回転軸部の表面に接点部を露出させる構成により生じていた曲げ加工の課題を好適に解消することができる。
前記プラグ本体部の回転周囲側を向く側面において、前記栓刃部よりも回転軸方向外側に位置する面が、前記スライド面となることが望ましい。また、前記プラグ本体部の前記外側周面において、前記栓刃部よりも回転軸方向外側に位置する面及び回転軸方向内側に位置する面が連続していることが望ましい。
前記一対の導電性部材により構成される各接点部が、前記プラグ本体部の回転軸方向に対向する対向面の何れか一方に露出して設けられていることが望ましい。前記プラグ本体部の前記外側周面にスライド面を形成しているので、この対向面の面積を大きくすることができる。これにより、接点部を設ける範囲を広げることができ、ケース内に設けられる回路基板の受け端子を配置する場所の自由度を増やし、スペースの有効活用が可能となる。
前記各導電性部材が、平面視において概略L字状をなすものであることが望ましい。このように導電性部材を形成することで、簡単な構成により、栓刃部をプラグ本体部の外側周面に突出させるとともに、接点部を前記外側周面とは異なる面に露出させることができる。
前記プラグ本体部の前記外側周面において、前記スライド面よりも内側に位置する面に、回転方向に沿って凹部又は凸部が形成されており、前記凹部又は前記凸部が、前記ケースに設けられた凸部又は凹部に係合して、前記プラグ本体部が回転することが望ましい。
これならば、回転プラグの回転途中において回転プラグがぐらつくことを防止し、安定して回転プラグを回転させることができる。
このように構成した本発明によれば、プラグ本体部の外側周面にスライド面を形成しているので、回転プラグの回転軸部を不要にすることができる。これにより、ケース内容積を有効利用することができるだけでなく、導電性部材の曲げ加工を無くすことができる。
本実施形態のACアダプタの分解斜視図。 同実施形態の回転プラグの右側から見た斜視図。 同実施形態の回転プラグの左側から見た斜視図。 同実施形態の回転プラグの平面図。 同実施形態の回転プラグの右側面図。 同実施形態の導電性部材の平面図及び側面図。 同実施形態の回転プラグが突出位置にある状態の内部構造を示す部分拡大縦断面図。 同実施形態の回転プラグが収容位置にある状態の内部構造を示す部分拡大縦断面図。 同実施形態の回転プラグが突出位置にある状態の内部構造を示す部分拡大平面図。 同実施形態の回転プラグが収容位置にある状態の内部構造を示す部分拡大平面図。 回転プラグの変形例を示す平面図。 回転プラグの変形例を示す平面図。
以下に本発明に係る回転プラグを備えた機器の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下においては、回転プラグを備えた機器としてACアダプタについて説明するが、その他、携帯電話機やデジタルカメラ等に用いられる例えばリチウムイオン電池等の電池パックを充電する充電器であっても良いし、回転プラグを有する機器であれば、どのような機器に対しても適用可能である。
本実施形態のACアダプタ100は、図1に示すように、概略方形箱型のケース2と、当該ケース2に回転可能に設けられた回転プラグ3とを備えている。なお、図1においてケース2の側面から延出して例えば電子機器に接続されるケーブルは省略している。
ケース2は、図1に示すように、樹脂製の上ケース21及び下ケース22を上下から重ね合わせることにより構成される。下ケース22内には、図示しない変圧回路及び整流回路等を構成する電気回路の各素子が実装された回路基板4が取り付けられている。また、下ケース22の下壁には、回転プラグ3を回転可能に支持するための回転支持部5が設けられている。この回転支持部5は、下ケース22の下壁の右側端部において、左右方向に対向して形成された一対の隔壁部51、52により構成されており、各隔壁部51、52の上辺に円弧状に窪んだ回転支持面51a、52aが形成されている。この一対の隔壁部51、52の間に、回転プラグ3が取り付けられる。また、一対の隔壁部51、52の間の下壁に、回転プラグ3の一対の栓刃部32a、32bが突出する開口2Hが形成されている。
上ケース21の上壁には、前記下ケース22の回転支持部5に対応する回転支持部が設けられている。この回転支持部は、上ケース22の上壁の右側端部において、前記下ケース22の回転支持部5と同様に、互いに対向して形成された一対の隔壁部により構成されており、各隔壁部の上辺に円弧状に窪んだ回転支持面が形成されている。
回転プラグ3は、図2〜図5に示すように、ケース2の回転支持部に回転可能に支持されたプラグ本体部31と、当該プラグ本体部31から突出した一対の栓刃部32a、32bと、一対の栓刃部32a、32bに接続されて、ケース側端子(後述する回路基板4の受け端子4a、4b)に接触する一対の接点部33a、33bとを有している。
プラグ本体部31は、絶縁性を有する樹脂により形成されており、下ケース21の回転支持部5の回転支持面51a、52aに嵌り込むとともに、上ケース21の回転支持部が覆い被さることにより、ケース2に対して回転可能に支持されている。本実施形態では、回転プラグ3は、一対の栓刃部32a、32bがケース2の開口2Hから下方に突出した突出位置P(図7参照)及び一対の栓刃部32a、32bがケース2内に収容された収容位置Q(図8参照)の間の回転角度範囲(具体的には90度)で回転可能とされている。
また、プラグ本体部31は、前記回転支持部に支持されて回転する概略回転体形状をなす回転部311と、当該回転部311の外側周面311aの一部に形成され、一対の栓刃部32a、32bが突出する栓刃突出部312とを有する。
回転部311の外側周面311aは、回転軸周りに形成された外側に凸状をなす環状面である。本実施形態の環状面311aは、部分球面状をなすものであり、球面をその中心に対して等距離にある互いに平行な二平面に挟まれる球面部分からなる球帯状をなすものである。この回転部311の環状面311aは、プラグ本体部31の回転周囲側を向く外側周面の一部を構成する。また、回転部311の回転軸方向(図2等において左右方向)において対向する2つの対向面311b、311cは平坦面である。
なお、本実施形態では、プラグ本体部31の軽量化のため、回転部311において、2つの対向面311b、311cの一部に凹部311mを形成している(図2及び図3参照)。これにより、プラグ本体部31を軽量化することができるとともに、材料コストを削減することができる。
栓刃突出部312は、前記回転部311から径方向に突出して形成されており、その先端に一対の栓刃部32a、32bが突出する栓刃突出面312aを有している。この栓刃突出面312aは、前記回転部311の径方向に直交する平坦面であり、前記環状面311aと同様に、プラグ本体部31の回転周囲側を向く外側周面の一部を構成する。また、栓刃突出面312aには、前記一対の栓刃部32a、32bが、プラグ本体部31の回転方向に沿って配列して設けられている。つまり、一対の栓刃部32a、32bは、プラグ本体部31の回転軸に直交する方向に配列して設けられている。さらに、栓刃突出部312の回転軸に沿った幅方向(つまり、左右方向)の寸法は、前記回転部311の回転軸に沿った幅方向寸法よりも小さい。つまり、栓刃突出部312の幅方向両側に、前記回転部311の外側周面である環状面311aがはみ出して形成されている。
このように構成したプラグ本体部31の回転周囲側を向く外側周面における回転軸方向に沿った両端部が、前記回転支持部5の回転支持面51a、52aに接触してスライドするスライド面311xとなる(特に図4参照)。本実施形態では、プラグ本体部31における回転部311の外側周面311aにおいて、一対の栓刃部32a、32bよりも幅方向(回転軸方向)外側に位置する面がスライド面311xとなる。つまり、前記外側周面311aにおいて、栓刃部32a、32bが突出する栓刃突出部312よりも幅方向外側に位置する面が、スライド面311xとなる。
このスライド面311xは、一対の栓刃部32a、32bの幅方向両側にそれぞれ形成されており、プラグ本体部31の回転軸周りに形成された環状をなす部分球面である(図5参照)。ここで、前記外側周面311aの一部がスライド面311xとなっているため、栓刃部32a、32bよりも幅方向外側に位置するスライド面311xと、幅方向内側に位置する面とが滑らかに連続して、それらの間に境界線の現れない構成となっている。なお、このスライド面311xに接触するケース2の回転支持面は、スライド面311xの形状に対応した面形状、つまり凹状の球帯状をなす面である。
そして、本実施形態の回転プラグ3は、図4及び図5に示すように、前記一対の栓刃部32a、32b及び前記一対の接点部33a、33bは、一対の導電性部材6a、6bにより構成されている。
各導電性部材6a、6bは、平板状をなすものであり、各導電性部材6a、6bにより構成される栓刃部32a、32b及び当該栓刃部32a、32bに接続された接点部33a、33bは、同一平板上に位置する。つまり、回転プラグ3をその中心軸に沿った方向から見た側面視において、前記栓刃部32a、32b及び当該栓刃部32a、32bに接続された接点部33a、33bは、同じ高さに位置している。
また、各導電性部材6a、6bは、図6に示すように、平面視において概略L字状をなし、前記側面視において直線状をなすものである。具体的には、この導電性部材6a、6bにおいて、長手方向に延びる平板状の長手直線部61の先端部が栓刃部32a、32bとなり、当該長手直線部61の基端部において、当該長手直線部61に直交して延びる平板状の短手直線部62の先端部が接点部33a、33bとなる。そして、この2枚の導電性部材6a、6bを用いて、インサート成形等の樹脂成形により、一対の栓刃部32a、32bが突出し、一対の接点部33a、33bが露出した回転プラグ3が加工される。
このように構成した導電性部材6a、6bにおいて、接点部33a、33bは、スライド面311xよりも回転軸側に形成される対向面311b、311cに露出して設けられている(図4参照)。つまり、スライド面311xは、接点部33a、33bを囲むように形成されている(図5参照)。さらに言い換えれば、スライド面311xは、接点部33a、33bに対して径方向外側に離間して形成されている。本実施形態では、プラグ本体部31の対向面311bに接点部33aが露出し、対向面311cに接点部33bが露出している。ここで、スライド面311xをプラグ本体部31の外側周面に形成して、対向面311b、311cの面積を可及的に大きくしているので、導電性部材6a、6bを折り曲げて、接点部33a、33bを回転軸側に配置する必要が無い。
プラグ本体部31の対向面311b、311cに露出した接点部33a、33bは、回路基板4に設けられた一対の受け端子4a、4bに接触する。
この一対の受け端子4a、4bは、図1に示すように、それぞれ導電性金属板から構成されており、回路基板4の電気回路に接続されている。また、この一対の受け端子4a、4bは、回転プラグ3を回転軸方向(図1において左右方向)から挟むように設けられている。
そして、図7及び図9に示すように、回転プラグ3が突出位置Pにある状態において、一方の受け端子4aがプラグ本体部31の対向面311bに露出した接点部33aに対向して押圧接触し、他方の受け端子4bがプラグ本体部31の対向面311cに露出した接点部33bに対向して押圧接触する。このとき、各受け端子4a、4bは、各接点部33a、33bの回転軸方向の外側を向く先端面に押圧接触する。
なお、図8及び図10に示すように、回転プラグ3が収容位置Qにある状態において、各受け端子4a、4bは、各接点部33a、33bに対向せずに、また、プラグ本体部31の対向面311b、311cから離間する。
また本実施形態のACアダプタ100は、ケース2と回転プラグ3との間に、突出位置P(図7参照)と収容位置Q(図8参照)との間の回転移動をガイドするためのガイド機構7を備えている。
このガイド機構7は、回転プラグ3が回転する際に、回転プラグ3の回転軸が傾いて一対の栓刃部32a、32b及び一対の接点部33a、33bがぐらつかないようにするものである。具体的にガイド機構7は、図2及び図3等に示すように、プラグ本体部31の回転部311の外側周面311aにおいて回転方向に沿って形成されたプラグ側凹部71と、ケース2側に設けられて、前記プラグ側凹部71に係合するケース側凸部(不図示)とから構成される。
前記プラグ側凹部71は、回転部311の外側周面311aにおいて、栓刃部32a、32bよりも幅方向内側に位置する面に形成されている。また、プラグ側凹部71は、プラグ本体部31が突出位置P及び収容位置Qの間を回転する回転角度範囲において、ケース側凸部と係合するように形成されている。本実施形態では、回転プラグ3の回転角度範囲が90度であり、プラグ側凹部71は、回転部311の外側周面311aにおいて、回転方向に沿って90度の範囲に亘って形成されている。一方、ケース側凸部は、ケース2(上ケース21又は下ケース22)又は回路基板4において、前記回転プラグ3のプラグ側凹部71に対向する位置に形成されている。なお、図示しないが、本実施形態では、上ケース21の上壁に形成されている。
このように構成されたガイド機構7により、回転プラグ3を突出位置P及び収容位置のQ間で安定して回転させることができる。なお、本実施形態では、スライド面311xが球面形状をなし、回転支持部に対してぐらつき易いことから、ガイド機構7を設けることの効果が顕著となる。
さらに本実施形態のACアダプタ100は、図2、図9及び図10等に示すように、ケース2と回転プラグ3との間に、回転プラグ3を突出位置P及び収容位置Qの各位置で、ロックするためのロック機構8を備えている。
このロック機構8は、プラグ本体部31の対向面311b、311cの一方に設けられたロック用軸部81と、ケース2側に設けられて、前記突出位置P及び前記収容位置Qにおいて、前記ロック用軸部81を挟持する挟持体82とからなる。
ロック用軸部81は、プラグ本体部31の回転軸と同軸上に設けられており、本実施形態では、正四角柱形状をなすものである。また、挟持体82は、弾性の強い樹脂製のものであり、概略上向きコの字形状をなすものである。
このように構成されたロック機構8により、回転プラグ3が突出位置P及び収容位置Qの各位置にある状態では、ロック用軸部81の平らな側周面が、挟持体82により適度な付勢力で挟持される。一方、回転プラグ3が突出位置Pと収容位置Qとの間を移動している途中では、挟持体82がロック用軸部81の角部に押し広げられて、ロック用軸部81の角部が挟持体により強い付勢力で挟まれる。このため、回転プラグ3は、突出位置P及び収容位置Qの各位置で安定し、それらの間を回転プラグ3が移動する間にクリック感が生じる。
<本実施形態の効果>
このように構成した本実施形態に係るACアダプタ100によれば、プラグ本体部31の環状面311aにスライド面311xを形成しているので、プラグ本体部31の両側面311b、311cに回転軸部を設ける必要が無い。これにより、従来の回転軸部により生じていた空間を削減することができ、ケース2の内容積を大きくすることができる。
また、回転軸部に接点部33a、33bを設ける構成では無いので、接点部2を設ける範囲を広げることができる。つまり、プラグ本体部31の環状面311aにスライド面311xを形成しているので、プラグ本体部31の対向面311b、311cの面積を大きくすることができる。これにより、接点部33a、33bを設ける範囲を広げることができ、ケース2内に設けられる回路基板4の受け端子4a、4bを配置する場所の自由度を増やし、スペースの有効活用が可能となる。
さらに、プラグ本体部31の両側面311b、311cに回転軸部を設ける必要が無く、回転軸部に接点部33a、33bを露出させるための導電性部材6a、6bの折り曲げ加工を不要にすることができる。これにより、平板状の導電性部材6a、6bにより栓刃部32a、32b及び接点部33a、33bを構成することができ、加工コストを削減することができるとともに、曲げ加工の加工精度に起因する樹脂成型時の樹脂バリを抑制することができる。特に本実施形態では、横回転型の回転プラグ3を備えたACアダプタ100であり、従来の回転プラグに設けられた回転軸部の表面に接点部を露出させる構成による課題を好適に解消することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態では、プラグ本体部31の回転周囲側を向く側面、つまり、回転部311の外側周面311aが、断面円弧状をなす球面形状であったが、その他の断面湾曲形状であっても良い。
また、前記実施形態では、スライド面311xとスライド面311xよりも幅方向内側の面とが滑らかに連続しているが、図11に示すように、スライド面311xとスライド面311xよりも内側の面とが屈曲して連続するものであっても良い。
さらに、図12に示すように、回転部311の外側周面311aの幅方向両側に環状段部を形成することによって、スライド面311xとスライド面311xよりも幅方向内側の面とが連続しない構成であっても良い。
その上、前記実施形態では、2つの接点部33a、33bが、互いに異なる対向面311b、311cに露出するように構成されているが、同じ対向面に露出するように構成しても良い。
加えて、前記実施形態では、横回転型の回転プラグに適用した場合を示したが、縦回転型の回転プラグに適用することも可能である。
前記実施形態の導電性部材は、平板状をなすものであったが、その他、断面円形、楕円形又は矩形の棒状をなすものであっても良い。この場合、棒状をなす導電性部材をL字形状に折り曲げることによって、栓刃部及び接点部を同一平面上に有する構成とすることが考えられる。
前記実施形態では、プラグ本体部の回転軸方向(幅方向)寸法が、栓刃部の回転軸方向(幅方向)寸法よりも大きいものであったが、プラグ本体部の回転軸方向寸法が、栓刃部の回転軸方向寸法よりも小さいものであっても良い。
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
100・・・回転プラグを備えた機器(ACアダプタ)
2・・・ケース
3・・・回転プラグ
6a、6b・・・導電性部材
31・・・プラグ本体部
32a、32b・・・栓刃部
33a、33b・・・接点部
5・・・回転支持部
311x・・・スライド面
312a・・・栓刃突出面
311a・・・環状面
71・・・凹部
72・・・凸部

Claims (2)

  1. 回転プラグをケース内に収容した状態と前記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であって、
    前記回転プラグが、一対の導電性部材と、当該一対の導電性部材を保持して前記ケースの回転支持部に回転可能に支持されたプラグ本体部とを有し、
    前記プラグ本体部は、前記回転支持部に支持されて回転する回転部と、該回転部の外側周面の一部に形成され、前記一対の導電性部材が突出する突出部を有し、
    前記プラグ本体部の回転周囲側を向く前記回転部の外側周面に、前記ケースに接触してスライドするスライド面が形成され、
    前記回転部の外側周面は、回転軸周りに形成された外側に凸状をなす環状面を有し、該環状面は、前記回転部の回転軸方向において対向する対向面を有し、
    前記対向面の一部に凹部が形成され、
    前記一対の導電性部材は、一対の栓刃部及び一対の接点部により構成され、
    前記一対の接点部は、前記ケース内に設けられた一対の受け端子に接触し、
    かつ、前記ケースと前記回転プラグとの間に、前記回転プラグが突出した状態及び収容した状態の各位置でロックするロック機構を備え、
    前記ロック機構は、前記プラグ本体部の対向面の一方に設けられたロック用軸部と、前記ケース側に設けられ、前記突出した状態及び前記収容した状態において、前記ロック用軸部を挟持する弾性の挟持体とからなることを特徴とする回転プラグを備えた機器。
  2. 前記ロック機構は、前記回転プラグが突出した状態及び収容した状態では、前記ロック用軸部の側周面が前記挟持体により挟持され、前記回転プラグが突出した状態及び収容した状態の間を移動している途中では、前記挟持体が前記ロック用軸部に押し広げられ、前記挟持より強い付勢力で挟まれる請求項1記載の回転プラグを備えた機器。
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