JP4055629B2

JP4055629B2 - コンセント

Info

Publication number: JP4055629B2
Application number: JP2003105831A
Authority: JP
Inventors: 和司松川; 大吉田; 満寿雄北村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: JP2004311313A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として車両において用いられるコンセントであって、バッテリを電源とするインバータの出力である交流電源を電気機器に供給するために電気機器に設けたプラグが差し込まれるコンセントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両用のコンセントとしては、コンセントのハウジングの外部に露出するとともにハウジングから突出する向きにばね付勢されたプッシュロッドを備え、プッシュロッドの進退に応じて接点を開閉させるアウトレットスイッチを設けたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のものでは、バッテリを電源とするＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の出力がコンセントに接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の電源がアウトレットスイッチによってオンオフされる。すなわち、コンセントにプラグが差し込まれたときにプッシュロッドがプラグに押圧されることによってアウトレットスイッチがオフになると、ＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の電源がオンになってコンセントに電源が供給され、逆に、コンセントからプラグを抜くとプッシュロッドが元の位置に復帰してＤＣ−ＤＣコンバータ電源回路の電源がオフになるように構成されている。
【０００４】
特許文献１に記載されたコンセントと同様にプラグの挿抜を検出するコンセントとしては、プラグの栓刃に係合受部を設けておき、コンセントのハウジング内に配置した移動片をプラグの栓刃の係合受部に係合させることによって、プラグの挿抜によってスイッチ機構を開閉するコンセントも提案されている。この構成では、栓刃に設けた移動片が栓刃の挿抜によって進退し、この部材の進退に伴ってスイッチ機構を開閉させている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２には、栓刃を抜いたときに移動片がばね力によって自動的に元の位置に復帰する構成と、栓刃を抜いたときに移動片が栓刃に係合していることによって元の位置に復帰する構成とが記載されている。
【０００５】
特許文献２に記載のコンセントは、プラグの栓刃を受ける刃受に栓刃が接続されたか否かをハウジングの内部に設けた部材によって検出しており、しかも栓刃が刃受に接続された後にスイッチ機構がオンになって刃受に通電され、栓刃を抜く際には栓刃が刃受に接触している状態でスイッチ機構をオフにして通電を遮断する構成を採用している。したがって、特許文献１に記載されたアウトレットスイッチに比較すると、プラグの挿抜を検出してスイッチ機構を開閉させるためにハウジングの外部に露出する部分を設ける必要がなく、特許文献１の構成に比較すると外観に優れた構成になっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３０１９９１号公報（第００１４−００２８段落、図２−５）
【特許文献２】
特許第２０１１４２８号公報（第６−１０欄、第２図、第４図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に記載の技術では、プラグの挿抜を検出するためにハウジングの外部に突出するプッシュロッドを設ける必要があり、外観を損なうという問題がある。
【０００８】
一方、特許文献２に記載の技術では、係合受部を形成した特殊な形状の栓刃を用いることが必要であって、通常の栓刃を備えるプラグには適合しないという問題がある。とくに、栓刃を抜いたときに移動片が元の位置に自動的に復帰しないものでは、移動片を係合受部と係合させることが必須であって特殊形状の栓刃が必要になる。栓刃を抜いたときに移動片がばね力によって自動的に復帰する構成では、栓刃の先端で移動片を押圧する構成とすることが可能ではあるが、移動片を進退させるために栓刃の進退する方向におけるハウジングの寸法が大きくなる。その上、移動片に復帰力を与えるためのばねを収納するスペースもハウジング内に必要であるから、特許文献２の技術を採用して係合受部を備えていない通常の栓刃を備えたプラグを使用できる構成を実現しようとすれば、栓刃の挿入方向におけるハウジングの寸法が非常に大きくなるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、通常の栓刃を用いながらも栓刃の挿入方向における寸法が大型化することがなく、しかも優れた外観を呈するコンセントを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、プラグの栓刃を挿入する栓刃挿入口が開口したハウジングと、栓刃挿入口を通してハウジング内に挿入された栓刃の側面に栓刃の挿入方向の中間部において弾接する接触部を備えた刃受部材と、栓刃の挿入方向において刃受部材の接触部よりも栓刃挿入口から離れた部位で栓刃の先端に接触可能に配置され、栓刃の挿入力を受けて栓刃の挿入方向に交差する一方向の力に変換する傾斜面を有し栓刃の挿入力を受けて前記一方向に移動する可動部材と、可動部材とともにハウジングに収納され栓刃の先端に接触可能となる位置に可動部材を付勢する復帰ばねと、ハウジングに収納され栓刃の挿入力により可動部材が移動したときに可動部材から押圧力を受けて接点出力を反転させるアクチュエータを備えたスイッチと、スイッチの接点出力をハウジングの外部に取り出す信号端子部とを備え、可動部材は、ハウジングの内部の定位置に一端部が固定され他端部がアクチュエータに押圧力を作用させる自由端であって中間部に前記傾斜面を形成するように板厚方向において屈曲した板ばねからなる検知用ばねを備え、検知用ばねが復帰ばねを兼ねていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記検知用ばねは、前記栓刃の挿入方向を含む１つの面内において板厚方向に屈曲されたものであって、前記栓刃挿入口の側方において前記ハウジングに固定される固定片と、一端部が固定片に連続するとともに固定片から栓刃に近付くに従って栓刃挿入口から離れる向きに傾斜した前記傾斜面を少なくとも一部に備えた検知片と、一端部が検知片の他端部に連続し検知用ばねの自由端となる他端部が固定端に対して栓刃の挿入方向における栓刃の先端側に離間したスイッチ駆動片とを有する形状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１または請求項２の発明において、前記可動部材は、前記検知用ばねの自由端に結合され前記スイッチの前記アクチュエータに押圧力を作用させる合成樹脂成形品の押子を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、前記ハウジングの内側には、前記栓刃の挿入に伴って前記アクチュエータを押圧する向きに前記押子を移動させるように押子を案内する案内面が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項１ないし請求項４の発明において、前記刃受部材は、板材からなり前記接触部において前記栓刃を挟持する第１の刃受ばねおよび第２の刃受ばねと、第１の刃受ばねと第２の刃受ばねとにおける前記栓刃挿入口から離れた端部同士を連続一体に結合する連結片とを備え、第１の刃受ばねには、接触部と連結片との間の部位における幅方向の中央部において、前記検知用ばねの一部が挿通される挿入用開口が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項１ないし請求項５の発明において、前記スイッチは、前記ハウジングとは別に独立した器体を備えるマイクロスイッチであることを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明では、請求項６の発明において、前記マイクロスイッチは、前記ハウジング内に収納された回路基板の周部に実装され、回路基板の中央部には前記刃受部材が挿入される開口窓が形成されて成ることを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明では、請求項１ないし請求項７の発明において、前記ハウジング内に前記刃受部材が複数個収納され、各刃受部材に対応する部位にそれぞれ前記スイッチが設けられていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９の発明では、請求項８の発明において、前記スイッチが直列接続されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０の発明では、請求項１ないし請求項９の発明において、前記スイッチは、前記栓刃を挿抜する際に栓刃が前記刃受部材に接触している状態において反転することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１の発明では、請求項１０の発明において、前記スイッチは、前記栓刃が前記刃受部材に接続された状態において前記刃受部材に通電する回路に挿入されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１２の発明では、請求項１ないし請求項１１の発明において、前記信号端子部は、相手側コネクタと着脱可能なコネクタであることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３の発明では、請求項１２の発明において、前記コネクタは、前記刃受部材と電気的に接続されたコンタクトを備えることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態のコンセントは、図１ないし図３に示すように、合成樹脂成形品のボディ１およびカバー２を結合して形成される直方体状のハウジングを備え、ハウジングにはカバー２の前面（図１における上面）を覆う位置とカバー２の前面を開放する位置との間で開閉するようにハウジングの前面の一側縁を中心として回動する外カバー３が取着される。
【００２６】
ボディ１は前面が開放された直方体状であって、ボディ１の内部には、カバー２に設けた栓刃挿入口２１を通して挿入されたプラグ４（図５、図６参照）の栓刃４ａを受ける刃受部材５と、栓刃４ａの挿抜を検出するためのマイクロスイッチからなるスイッチ６および外部電線を接続する信号端子部としてのコネクタ７を実装した回路基板８と、栓刃４ａの挿入力を受けてスイッチ６のアクチュエータ（図示せず）に押圧力を作用させる検知用ばね９とが収納される。
【００２７】
カバー２はボディ１の前面に覆着される。本実施形態のコンセントは平板状の栓刃が互いに対向するように配置されたプラグ４に対応するものであって、図１２に示すように、矩形状に開口する２個の栓刃挿入口２１が並設される。さらに、丸ピン状の接地極を備えるプラグを差し込むことができるように、栓刃挿入口２１の近傍にはダミー口２２が形成される。カバー２の内周面においてダミー口２２の周部からは円筒状のガイド筒２２ａ（図１３、図１５参照）が突出し、ボディ１においてダミー口２２に対応する部位にはガイド筒２２ａと突き合わされるガイド孔２２ｂ（図７、図８参照）が形成される。カバー２の前面は、図３（ａ）のように接地極付きのプラグ４を装着したり、図３（ｂ）のようにＡＣアダプタ４′を装着したりすることができる寸法に設定される。
【００２８】
ところで、ボディ１の両外側面にはそれぞれ前後方向に延長された２本の組立溝１１が形成され（図９、図１０参照）、各組立溝１１の底面にはそれぞれ組立突起１１ａが突設される。一方、カバー２の両側縁には各一対の組立脚２３が後方に向かって突設され、組立脚２３には組立突起１１ａと嵌合する組立孔２３ａが形成されている。したがって、ボディ１にカバー２を押し付けることによって、組立突起１１ａが組立孔２３ａに嵌合し、ボディ１とカバー２とが結合される。ボディ１にカバー２を結合した状態においてカバー２の周部はボディ１の外周面の外側に突出する。
【００２９】
ボディ１の外周面のうち組立溝１１を設けていない２面には各一対の取付突起１２が突設される。ハウジング１は取付パネル（図示せず）に取着可能であって、ボディ１の外周面の形状にほぼ一致するように取付パネルに矩形状に開設した取付孔（図示せず）にボディ１側からハウジング１を挿入することによって、取付孔の周部を取付突起１２とカバー２の周部とにより挟持し、ハウジング１を取付パネルに固定できるようにしてある。
【００３０】
さらに、カバー２の前面であって組立脚２３を設けていない２辺のうちの１辺の中央部には軸受部２４が形成され、軸受部２４には芯軸２５が挿入される。図１３および図１４に示すように、軸受部２４は後方に開放された断面Ｕ字状であって、芯軸２５の両端部は軸受部２４の両端から突出してカバー２の前面に露出する。さらに、芯軸２５には開放ばね２６が装着される。開放ばね２６は、一対のねじりコイルばねを一体に連結した形状に形成されたものであって、両端部にねじりコイルばねとして機能するばね部２６ａをそれぞれ備え、両ばね部２６ａの一端同士がコ字状の連結片２６ｂを介して一体に連結された形状を有する。つまり、コ字状の連結片２６ｂの各脚片にそれぞればね部２６ａが一体に連続している。また、各ばね部２６ａの他端には駆動片２６ｃがそれぞれ延設される。ここに、軸受部２４の両端部は、ばね部２６ａが収納可能となるように内側の断面積が中間部よりも大きく形成されており、両ばね部２６ａは芯軸２５が挿通された状態で軸受部２４の両端部に収納される。この状態において連結片２６ｂはカバー２の後面に当接し、駆動片２６ｃは軸受部２４の両端からカバー２の前面側に突出する。
【００３１】
外カバー３は、カバー２の前面を全面に亘って覆うことができるように、カバー２の外周形状にほぼ一致する外周形状を有する。図１７および図１９に示すように、外カバー３においてカバー２の軸受部２４に対応する部位には軸受部２４が嵌る形状である軸側切欠部３１が形成され、外カバー３において軸側切欠部３１の両側には芯軸２５の両端部がそれぞれ挿入される支承孔３２（図１７、図１８参照）が形成される。支承孔３２は外カバー３の外周面に貫通しており、一方の支承孔３２から芯軸２５を挿入することによって、芯軸２５の両端部を両支承孔３２に挿入することができるようになっている。ここに、芯軸２５の一端部は一方の支承孔２５に圧入されることによって抜止がなされるように形成されている。カバー２に外カバー３を装着するにあたっては、開放ばね２５をカバー２の軸受部２４に装着した状態で、外カバー３の裏面に駆動片２６ｃを当接させるようにして外カバー３の軸側切欠部３１をカバー２の軸受部２４に嵌め合わせ、芯軸２５を支承孔３２に挿入する。このようにして、外カバー３がカバー２に対して軸着され、かつ開放ばね２５によって外カバー３が開放側に付勢されることになる。
【００３２】
カバー２における残りの１辺の中央部には、左右両側がカバー２から分離された押操作部２７が形成される。図１３に示すように、押操作部２７の１辺の後部は撓み部２７ａを介してカバー２に連続している。また、ハウジングを取付パネルに取り付けた状態で押操作部２７を後方に押し込むことができるように、押操作部２７において撓み部２７ａの反対側の１辺の後端は、カバー２における取付パネルとの当接面よりも前方に位置する。つまり、押操作部２７の後面のうち撓み片２７ａを設けた１辺を除く部位は、撓み片２７ａから離れるほど取付パネルとの距離を拡げる形の切取部２７ｂを形成する。
【００３３】
外カバー３には、押操作部２７に対応する部位に押操作部２７が嵌る受側切欠部３３が形成され、受側切欠部３３の中央部には図１７ないし図２０に示すように、止め爪３４が突設される。止め爪３４は、押操作部２７において撓み部２７ａの近傍であって撓み部２７ａよりも前方に形成した止め孔２７ｃ（図１３参照）に係合可能になっている。外カバー３がカバー２を覆う状態においては止め爪３４が止め孔２７ｃに係合し、開放ばね２５のばね力に抗して外カバー３がカバー２を覆う状態が保たれる。一方、外カバー３がカバー２を覆う状態において、押操作部２７を後方に押せば、止め孔２７ｃに対する止め爪３４の係合状態が解除され、開放ばね２５のばね力によって外カバー３がカバー２の前面を開放する。ここに、外カバー３はカバー２の前面に対して略１８０度の範囲で開閉するように開閉範囲が規制される。
【００３４】
ところで、刃受部材５は、図２１ないし図２４に示すように、１枚の金属の板材によって形成され、栓刃挿入口２１を通してハウジング内に導入される栓刃４ａを挟持する第１の刃受ばね５１および第２の刃受ばね５２を備える。ここに、刃受部材５については図２１での上下方向を用いて説明する。図２１において上側は栓刃４ａが導入されるカバー２側になる。両刃受ばね５１，５２は、栓刃４ａの中間部に弾接する接触部５１ａ，５２ａを備え、接触部５１ａ，５２ａにおける上端には上方ほど互いの距離を拡げるように傾斜した導入部５１ｂ，５２ｂが連続する。また、接触部５１ａ，５２ａの下端には互いに離間した弾性付与部５１ｃ，５２ｃが形成される。両刃受ばね５１，５２の下端同士は連結片５３を介して連続一体に結合される。連結片５３は、第１の刃受ばね５１の下端から第２の刃受ばね５２の下端に向かって延長された橋絡部５３ａと、第２の刃受ばね５２の弾性付与部５２ｃと略同一平面上で延長された差込部５３ｂとを連続させた断面Ｌ字状に形成される。連結片５３の橋絡部５３ａには第１の刃受ばね５１における弾性付与部５１ｃの側方において上方に突出する接続片５４が連続する。ここにおいて、２個の刃受部材５のうちの一方（図１の左側）では接続片５４を１個だけ設けているが、他方では接続片５４を２個設けてある。
【００３５】
第１の刃受ばね５１は、図２１における正面視では下向きに開放されたコ字状であって、接触部５１ａと連結片５３との間の部位における幅方向の中央部において挿入用開口５１ｄが形成される。つまり、第１の刃受ばね５１は第２の刃受ばね５２よりも広幅であって、接触部５１ａのうちの上端部でのみ接触部５２ａに対向しており、接触部５１ａの下部および弾性付与部５１ｃは第２の刃受ばね５２とは対向しない。また、連結片５３における橋絡部５３ａは、第２の刃受ばね５２の下方に重複せず、第２の刃受ばね５２の下方両側を通って延長される。
【００３６】
上述した刃受部材５は、ボディ１の内部で仕切壁１３により区画された２つの収納室内にそれぞれ収納される。図７および図１１に示すように、各収納室には刃受部材５の差込部５３ｂの両側部を挿入する受け溝１３ａが形成され、受け溝１３ａに差込部５３ｂを挿入することによって刃受部材５がボディ１に対して位置決めされる。また、刃受部材５に設けた接続片５４は、ボディ１に内蔵される回路基板８に実装される。ここに、両収納室はボディ１にカバー２を結合した状態においてカバー２の裏面に突設された分離壁１６（図１４〜図１６参照）により絶縁される。つまり、両刃受部材５を分離する仕切壁１３についてはボディ１の内底面からの突出寸法を比較的小さくして刃受部材５のボディ１への収納を容易にしながらも、カバー２をボディ１に結合した後には分離壁１６によって両刃受部材５の絶縁が確保できるようにしてある。
【００３７】
回路基板８は図２５および図２６に示す形状の印刷配線基板であって、中央部には刃受部材５が挿入される１つの開口窓８１が形成される。回路基板８の周部のうち各刃受部材５が挿入される部位の近傍にはそれぞれスイッチとしてのマイクロスイッチ６が実装され、回路基板８の周部のうちマイクロスイッチ６とは異なる部位には外部電線を接続するためのコネクタ７が実装される。ここに、マイクロスイッチ６およびコネクタ７は回路基板８をボディ１に収納したときにボディ１の内底面に対向する面に実装される。図２６において開口窓８１の周部のうち左右の３個ずつのランド８２がマイクロスイッチ６に対応し、開口窓８１の周部のうち上の２個のランド８３がそれぞれ刃受部材５の接続片５４に対応する。また、図２６における右上部の６個の孔８４はコネクタ７に対応しており、左上部の２個のランド８５は発光ダイオードからなる通電表示灯（図示せず）に対応する。図２６に示す回路パターン８６により明らかなように、２個のマイクロスイッチ６は直列接続され、マイクロスイッチ６の直列回路の両端がコネクタ７の２個のコンタクト７１（図２参照）に接続される。また、コネクタ７の他の２個のコンタクト７１には刃受部材５に通電する電源が接続される。図において一方の刃受部材５とコネクタ７との間の回路パターン８６は接続されていないが、この刃受部材５とコネクタ７とはジャンパ線を用いて電気的に接続される。また、回路基板８には、通電表示灯を電源によって点灯させるための降圧用の抵抗（図示せず）も実装される。
【００３８】
ところで、各マイクロスイッチ６は、プラグ４（図５、図６参照）の栓刃４ａが各刃受部材５に挿入されたことを検知するために設けられている。マイクロスイッチ６は、周知のように、ハウジングとは別の独立した器体を備え、一端部を器体に枢着したレバー６１の他端部に押圧力を受けるとアクチュエータが押されて接点のオンオフが反転するように構成されている。本実施形態では、刃受部材５への栓刃４ａの挿入によってマイクロスイッチ６のレバー６１を介してアクチュエータに押圧力を作用させるために、板ばねにより形成した検知用ばね９を用いる。すなわち、検知用ばね９は、図２７および図２８に示すように、板ばねを厚み方向に屈曲させて形成したものであって、図２８の正面視においてコ字状である固定片９１を備える。固定片９１における横片の中央部には、固定片９１に連続して固定片９１の厚み方向に突出し、その後、図２７において下り傾斜する傾斜面を備えた検知片９２が形成される。さらに、検知片９２の先端にはスイッチ駆動片９３が連続する。スイッチ駆動片９３は先端部が検知片９２の基部の下方に位置するように、検知片９２の先端から下り傾斜する形状に形成されている。ここに、検知片９２とスイッチ駆動片９３とはいずれもく字状に形成され、固定片９１と検知片９２とスイッチ駆動片９３とにより図２７の正面視において五角形状に形成されている。また、固定片９１の幅方向の中央部には厚み方向に膨らんだ突条部９１ａが形成されている。
【００３９】
検知用ばね９をハウジングに収納するに際しては、ボディ１において刃受部材５を収納する区画に設けたスリット溝１４（図７参照）に固定片９１の両側部を圧入し、さらにカバー２の裏面に設けたスリット溝２９に固定片９１の中央部を圧入する。この状態において、固定片９１は栓刃挿入口２１の側方においてハウジングに固定されることになる。つまり、検知用ばね９において検知片９２のうちの固定片９１に連続する一端部が固定端となり、スイッチ駆動片９３の一端部が自由端になる。また、検知用ばね９と刃受部材５とをハウジングに収納した状態では、検知用ばね９における検知片９２およびスイッチ駆動片９３の一部が刃受部材５の挿入用開口５１ｄに挿通され、検知片９２における傾斜面が接触部５１ａ，５２ａの下方に位置する。検知用ばね９の自由端であるスイッチ駆動片９３の先端部には合成樹脂成形品の押子９４が圧入される。
【００４０】
図４ないし図６に示すように、押子９４はマイクロスイッチ６に設けたレバー６１に当接可能となるように配置され、ボディ１の内底面には押子９４を案内して移動させる案内面１５が形成される。案内面１５は刃受部材５から離れるに従って上り傾斜する（カバー２に近付く）ように傾斜した傾斜面になっている。すなわち、図５に示すように、栓刃４ａが刃受部材５に導入されることによって、栓刃４ａの先端面が検知片９２における傾斜面に当接すると、栓刃４ａの挿入力が、検知片９２の傾斜面によって栓刃４ａの挿入方向に交差する一方向（図５における左右方向）の力に変換され、検知用ばね９は押子９４を栓刃４ａから離すように変形する。ここにおいて、案内面１５が形成されていることによって押子９４は検知用ばね９の固定端に近付く向き、すなわち上方に向かって移動し、マイクロスイッチ６に設けたレバー６１を押し上げる。つまり、押子９４によりレバー６１が押圧力を受け、図６のように栓刃４ａが十分に差し込まれるとマイクロスイッチ６のアクチュエータは押子９４からの押圧力を受けて接点のオンオフを反転させる。ここで、検知用ばね９には栓刃４ａが直接接触するが、絶縁材料により形成された押子９が栓刃４ａとマイクロスイッチ６との間に介在していることによって、栓刃４ａとマイクロスイッチ６との間の絶縁を保つことができる。また、上述のように、第１の刃受ばね５１の中央部に設けた挿入用開口５１ｄを通して両刃受ばね５１，５２の間に検知用ばね９の検知片９２が挿入されているから、栓刃挿入口２１と検知片９２とがほぼ一直線上に配列されることになり、栓刃４ａが傾いて挿入された場合でも検知片９２に接触させて栓刃４ａの挿入に応答してマイクロスイッチ６を操作することが可能になる。
【００４１】
上述したように、マイクロスイッチ６は各刃受部材５に対応させて２個設けてあり、しかも両マイクロスイッチ６は接点が直列接続されている。つまり、両マイクロスイッチ６の接点の直列回路によって得られる接点出力は、両刃受部材５にともに栓刃４ａが挿入されたときに反転するのであって、いたずらなどによって一方の刃受部材５にのみ栓刃４ａが挿入されても接点出力が反転することはない。また、両マイクロスイッチ６の直列回路で得られる接点出力を信号端子部としてのコネクタ７を通して外部に取り出すから、２個のマイクロスイッチ６によって各別に栓刃４ａの差込状態を検知しながらも２個のコンタクト７１のみを用いて接点出力を外部に取り出すことができる。ここで、接点出力は、栓刃４ａを挿抜する際に栓刃４ａが刃受部材５に接触している状態において反転するように反転のタイミングが設定されている。つまり、図５のように栓刃４ａが刃受部材５に接触した状態であっても不完全にしか挿入されていない状態では、マイクロスイッチ６の接点は反転せず、図６のように栓刃４ａが完全に挿入されるとマイクロスイッチ６の接点が反転するのである。
【００４２】
また、上述のようにコネクタ７には刃受部材５に通電するコンタクト７１も設けられており、たとえば自動車に搭載したバッテリを電源として交流電源を出力する回路としての電力変換装置（インバータ）の出力がコネクタ７を介して刃受部材５に通電される。この場合、マイクロスイッチ６によって得られる接点出力は電力変換装置から刃受部材５への通電の入切に用いることができ、接点出力の反転のタイミングを上述のように設定していることによって、栓刃４ａが刃受部材５に接続された状態において刃受部材５に通電する回路としての電力変換装置の入切が可能になる。言い換えると、栓刃４ａの差し込む際には栓刃４ａが刃受部材５に電気的に接続された状態において電力変換装置から刃受部材５に通電され、また栓刃４ａを抜く際には電力変換装置から刃受部材５への通電が停止した後に刃受部材５から栓刃４ａが離脱することになる。その結果、刃受部材５と栓刃４ａとの間でアークが生じることが防止される。
【００４３】
なお、カバー２において通電表示灯に対応する部位には窓孔２９が形成され、窓孔２９には透光性合成樹脂により形成されたレンズ２９ａが装着される。したがって、電力変換装置からの通電に伴う通電表示灯の点灯をレンズ２９ａを通して確認することができる。また、上述した構成では検知用ばね９が栓刃４ａに接触し、しかも検知用ばね９が栓刃４ａの挿入力を受けて変位することによりマイクロスイッチ６のアクチュエータに押圧力を作用させ、さらには検知用ばね９の復帰力を利用して位置の復帰を行う構成を採用しているから、検知用ばね９が複数機能を兼用していることによって部品点数が少なくなっている。ただし、栓刃４ａの挿入力を受けて栓刃４ａの挿入方向に交差する方向に変位してマイクロスイッチ６のアクチュエータを押圧する機能を持つ可動部材と、可動部材に復帰力を与える復帰ばねとを別部材とした構成も可能である。また、この場合に可動部材には栓刃４ａの挿入力を挿入方向とは異なる向きに可動部材を移動させる力に変換するために、可動部材において栓刃４ａの先端に当接する部位に傾斜面を設けるのが望ましい。この傾斜面は検知用ばね９における検知片９２の傾斜面と同様に機能する。さらにまた、本実施形態ではマイクロスイッチ６を用いているが、他のスイッチを用いることも可能である。
【００４４】
（第２実施形態）
上述した第１実施形態では２個のマイクロスイッチ６を用いることによって、各刃受部材５ごとに栓刃４ａの挿入の有無を検知しているが、本実施形態では図２９および図３０に示すように、マイクロスイッチ６を一方の刃受部材５に対応するように１個だけ設けた構成を採用している。本実施形態の構成では、いたずらなどによって、マイクロスイッチ６を並設した一方の刃受部材５に異物が挿入されたときに、プラグ４の栓刃４ａが挿入されたと誤認することになるものの、通常のプラグ４の栓刃４ａが挿入されたときには、栓刃４ａの挿抜を確実に検知することができる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、プラグの栓刃を挿入する栓刃挿入口が開口したハウジングと、栓刃挿入口を通してハウジング内に挿入された栓刃の側面に栓刃の挿入方向の中間部において弾接する接触部を備えた刃受部材と、栓刃の挿入方向において刃受部材の接触部よりも栓刃挿入口から離れた部位で栓刃の先端に接触可能に配置され、栓刃の挿入力を受けて栓刃の挿入方向に交差する一方向の力に変換する傾斜面を有し栓刃の挿入力を受けて前記一方向に移動する可動部材と、可動部材とともにハウジングに収納され栓刃の先端に接触可能となる位置に可動部材を付勢する復帰ばねと、ハウジングに収納され栓刃の挿入力により可動部材が移動したときに可動部材から押圧力を受けて接点出力を反転させるアクチュエータを備えたスイッチと、スイッチの接点出力をハウジングの外部に取り出す信号端子部とを備え、可動部材が、ハウジングの内部の定位置に一端部が固定され他端部がアクチュエータに押圧力を作用させる自由端であって中間部に前記傾斜面を形成するように板厚方向において屈曲した板ばねからなる検知用ばねを備え、検知用ばねが復帰ばねを兼ねているものであり、栓刃の差込を検出するスイッチとスイッチを駆動するための可動部材とをハウジングに収納しているから、栓刃の差込を検出するための部材がハウジングの外部に露出せず、ハウジングの外観を損なうことがない。また、栓刃の挿入力を栓刃の先端から受ける可動部材を用いて栓刃の差込を検出するから、従来構成のような係合受部を設けた特殊形状の栓刃を用いる必要がなく、電気機器において使用されている通常の栓刃を用いることができる。その上、可動部材は栓刃の挿入力を栓刃の挿入方向に交差する一方向に移動するから、従来構成のように栓刃の挿入力を直接受けて栓刃が挿入される向きに移動する部材が不要であって、栓刃の挿入方向におけるハウジングの寸法の大型化を回避することができる。つまり、奥行寸法の小さいスペースに適用可能になる。さらに、可動部材が栓刃の挿入力を受けて栓刃の挿入方向に交差する一方向の力に変換する傾斜面を有しているので、簡単な形状の可動部材によって上述の作用を実現することができる。しかも、栓刃の差込を検知して移動する検知用ばねが、栓刃を抜いたときに検知用ばねを元の位置に復帰させる復帰ばねを兼ねているから、２部品を用いる場合に比較すると少ない部品点数で実現できるという利点がある。
【００４８】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、検知用ばねは、栓刃の挿入方向を含む１つの面内において板厚方向に屈曲されたものであって、栓刃挿入口の側方においてハウジングに固定される固定片と、一端部が固定片に連続するとともに固定片から栓刃に近付くに従って栓刃挿入口から離れる向きに傾斜した傾斜面を少なくとも一部に備えた検知片と、一端部が検知片の他端部に連続し検知用ばねの自由端となる他端部が固定端に対して栓刃の挿入方向における栓刃の先端側に離間したスイッチ駆動片とを有する形状に形成されているものであり、検知用ばねがハウジングに固定する固定片と栓刃の挿入力を受ける検知片とアクチュエータに押圧力を作用させるスイッチ駆動片とを一体に備えるから、複数の機能を１部品で実現することができ部品点数の削減につながる。
【００４９】
請求項３の発明では、請求項１または請求項２の発明において、可動部材は、検知用ばねの自由端に結合されスイッチのアクチュエータに押圧力を作用させる合成樹脂成形品の押子を備えるものであり、スイッチのアクチュエータに押圧力を作用させる部位に合成樹脂成形品の押子を用いるから、検知用ばねが刃受部材に接触していたとしても、押子によって検知用ばねとスイッチとの間の絶縁性を保つことができる。
【００５０】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、ハウジングの内側には、栓刃の挿入に伴ってアクチュエータを押圧する向きに押子を移動させるように押子を案内する案内面が形成されているので、スイッチのアクチュエータに確実に押圧力を作用させることができるように案内面を設計することができ、栓刃の抜き差しを失敗なく高い信頼性で検知することができる。また、案内面を適宜に設計することによって押子からアクチュエータに作用させる押圧力を適正に設定することができる。
【００５１】
請求項５の発明では、請求項１ないし請求項４の発明において、刃受部材は、板材からなり接触部において栓刃を挟持する第１の刃受ばねおよび第２の刃受ばねと、第１の刃受ばねと第２の刃受ばねとにおける栓刃挿入口から離れた端部同士を連続一体に結合する連結片とを備え、第１の刃受ばねには、接触部と連結片との間の部位における幅方向の中央部において、検知用ばねの一部が挿通される挿入用開口が形成されているものであり、刃受部材の接触部に栓刃を確実に接触させることによって電気的接続の信頼性を確保しながらも、検知用ばねの検知片を栓刃の先端に対応する部位に位置させることができ、栓刃が傾いて挿入されたり栓刃が変形していたりしても栓刃の先端から検知用ばねに挿入力を確実に伝達することができる。
【００５２】
請求項６の発明では、請求項１ないし請求項５の発明において、スイッチは、ハウジングとは別に独立した器体を備えるマイクロスイッチであるから、ハウジング内にほこりのような異物が入ってもスイッチの開閉に影響しないという利点がある。
【００５３】
請求項７の発明では、請求項６の発明において、マイクロスイッチは、ハウジング内に収納された回路基板の周部に実装され、回路基板の中央部には刃受部材が挿入される開口窓が形成されているので、栓刃の挿入方向における刃受部材の奥行寸法内で回路基板を配置することができ、結果的にハウジングの奥行寸法の増加を防止することができる。しかも、マイクロスイッチを回路基板に実装しているから、マイクロスイッチのハウジングへの組み込みが容易である上に、回路基板に形成する回路パターンの設計によってハウジング内でマイクロスイッチの接続関係を変更することができるから、種々の設計に容易に対応することができる。
【００５４】
請求項８の発明では、請求項１ないし請求項７の発明において、ハウジング内に刃受部材が複数個収納され、各刃受部材に対応する部位にそれぞれスイッチが設けられているものであり、各刃受部材にそれぞれスイッチを設けていることによって、すべての刃受部材に栓刃が挿入されたか否かを判別することができる。
【００５５】
請求項９の発明では、請求項８の発明において、スイッチが直列接続されているので、スイッチの直列回路を含む１回路だけですべての刃受部材に栓刃が挿入されたか否かを判別することができ、回路構成が簡単になる。
【００５６】
請求項１０の発明では、請求項１ないし請求項９の発明において、スイッチは、栓刃を挿抜する際に栓刃が刃受部材に接触している状態において反転するので、スイッチの開閉状態によって刃受部材に栓刃が接触していることを確実に知ることができる。
【００５７】
請求項１１の発明では、請求項１０の発明において、スイッチは、栓刃が刃受部材に接続された状態において刃受部材に通電する回路に挿入されているので、栓刃の抜き差しに連動して刃受部材への通電が入切され、しかも栓刃が刃受部材に接触した状態において通電が入切されるから、栓刃の入切の際にアークが生じることがない。また、栓刃が栓刃挿入口に深く挿入されることによって刃受部材に栓刃が十分に挿入されるまでは刃受部材に通電されないから、栓刃の抜き差しの際に栓刃に指が触れることによる感電事故を低減することができる。
【００５８】
請求項１２の発明では、請求項１ないし請求項１１の発明において、信号端子部は、相手側コネクタと着脱可能なコネクタであるから、スイッチの開閉状態を外部に取り出すための外部電線をコンセントに接続する結線作業が容易である。
【００５９】
請求項１３の発明では、請求項１２の発明において、コネクタは、刃受部材と電気的に接続されたコンタクトを備えるから、刃受部材に通電する回路をスイッチに接続する回路とともに一括して接続することができ、コンセントへの外部電線の結線作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】同上を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は側面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）同上において外カバーを開いた状態の正面図である。
【図４】同上において栓刃挿入前の断面図である。
【図５】同上において栓刃挿入途中の断面図である。
【図６】同上において栓刃挿入後の断面図である。
【図７】同上に用いるボディを示す正面図である。
【図８】同上に用いるボディを示す断面図である。
【図９】同上に用いるボディを示す側面図である。
【図１０】同上に用いるボディを示す背面図である。
【図１１】同上に用いるボディを示す断面図である。
【図１２】同上に用いるカバーを示す正面図である。
【図１３】同上に用いるカバーを示す断面図である。
【図１４】同上に用いるカバーを示す側面図である。
【図１５】同上に用いるカバーを示す背面図である。
【図１６】同上に用いるカバーを示す断面図である。
【図１７】同上に用いる外カバーを示す正面図である。
【図１８】同上に用いる外カバーを示す断面図である。
【図１９】同上に用いる外カバーを示す背面図である。
【図２０】同上に用いる外カバーを示す一部破断した下面図である。
【図２１】同上に用いる刃受部材を示す正面図である。
【図２２】同上に用いる刃受部材を示す左側面図である。
【図２３】同上に用いる刃受部材を示す右側面図である。
【図２４】同上に用いる刃受部材を示す平面図である。
【図２５】同上に用いる回路基板を示す平面図である。
【図２６】同上に用いる回路基板を示す下面図である。
【図２７】同上に用いる検知用ばねを示す正面図である。
【図２８】同上に用いる検知用ばねを示す側面図である。
【図２９】本発明の第２実施形態を示す栓刃挿入前の断面図である。
【図３０】同上の栓刃挿入後の断面図である。
【符号の説明】
１ボディ
２カバー
４プラグ
４ａ栓刃
５刃受部材
６マイクロスイッチ
７コネクタ
８回路基板
９検知用ばね
１５案内面
２１栓刃挿入口
５１第１の刃受ばね
５１ａ，５２ａ接触部
５１ｄ挿入用開口
５２第２の刃受ばね
５３連結片
８１開口窓
９１固定片
９２検知片
９３スイッチ駆動片
９４押子

Claims

プラグの栓刃を挿入する栓刃挿入口が開口したハウジングと、栓刃挿入口を通してハウジング内に挿入された栓刃の側面に栓刃の挿入方向の中間部において弾接する接触部を備えた刃受部材と、栓刃の挿入方向において刃受部材の接触部よりも栓刃挿入口から離れた部位で栓刃の先端に接触可能に配置され、栓刃の挿入力を受けて栓刃の挿入方向に交差する一方向の力に変換する傾斜面を有し栓刃の挿入力を受けて前記一方向に移動する可動部材と、可動部材とともにハウジングに収納され栓刃の先端に接触可能となる位置に可動部材を付勢する復帰ばねと、ハウジングに収納され栓刃の挿入力により可動部材が移動したときに可動部材から押圧力を受けて接点出力を反転させるアクチュエータを備えたスイッチと、スイッチの接点出力をハウジングの外部に取り出す信号端子部とを備え、可動部材は、ハウジングの内部の定位置に一端部が固定され他端部がアクチュエータに押圧力を作用させる自由端であって中間部に前記傾斜面を形成するように板厚方向において屈曲した板ばねからなる検知用ばねを備え、検知用ばねが復帰ばねを兼ねていることを特徴とするコンセント。
前記検知用ばねは、前記栓刃の挿入方向を含む１つの面内において板厚方向に屈曲されたものであって、前記栓刃挿入口の側方において前記ハウジングに固定される固定片と、一端部が固定片に連続するとともに固定片から栓刃に近付くに従って栓刃挿入口から離れる向きに傾斜した前記傾斜面を少なくとも一部に備えた検知片と、一端部が検知片の他端部に連続し検知用ばねの自由端となる他端部が固定端に対して栓刃の挿入方向における栓刃の先端側に離間したスイッチ駆動片とを有する形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のコンセント。
前記可動部材は、前記検知用ばねの自由端に結合され前記スイッチの前記アクチュエータに押圧力を作用させる合成樹脂成形品の押子を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコンセント。
前記ハウジングの内側には、前記栓刃の挿入に伴って前記アクチュエータを押圧する向きに前記押子を移動させるように押子を案内する案内面が形成されていることを特徴とする請求項３記載のコンセント。
前記刃受部材は、板材からなり前記接触部において前記栓刃を挟持する第１の刃受ばねおよび第２の刃受ばねと、第１の刃受ばねと第２の刃受ばねとにおける前記栓刃挿入口から離れた端部同士を連続一体に結合する連結片とを備え、第１の刃受ばねには、接触部と連結片との間の部位における幅方向の中央部において、前記検知用ばねの一部が挿通される挿入用開口が形成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項に記載のコンセント。
前記スイッチは、前記ハウジングとは別に独立した器体を備えるマイクロスイッチであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のコンセント。
前記マイクロスイッチは、前記ハウジング内に収納された回路基板の周部に実装され、回路基板の中央部には前記刃受部材が挿入される開口窓が形成されて成ることを特徴とする請求項６記載のコンセント。
前記ハウジング内に前記刃受部材が複数個収納され、各刃受部材に対応する部位にそれぞれ前記スイッチが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のコンセント。
前記スイッチが直列接続されていることを特徴とする請求項８記載のコンセント。
前記スイッチは、前記栓刃を挿抜する際に栓刃が前記刃受部材に接触している状態において反転することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のコンセント。
前記スイッチは、前記栓刃が前記刃受部材に接続された状態において前記刃受部材に通電する回路に挿入されていることを特徴とする請求項１０記載のコンセント。
前記信号端子部は、相手側コネクタと着脱可能なコネクタであることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のコンセント。
前記コネクタは、前記刃受部材と電気的に接続されたコンタクトを備えることを特徴とする請求項１２記載のコンセント。