特開 2024-177 給電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024000177

(43)【公開日】2024-01-05

(54)【発明の名称】給電装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 24/58 20110101AFI20231225BHJP

   H01R 13/629 20060101ALI20231225BHJP

【ＦＩ】

H01R24/58

H01R13/629

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022098787

(22)【出願日】2022-06-20

(71)【出願人】

【識別番号】391009372

【氏名又は名称】ミドリ安全株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼杉 宗一知

(72)【発明者】

【氏名】神原 智久

【テーマコード（参考）】

5E021

5E223

【Ｆターム（参考）】

5E021FA03

5E021FA08

5E021FA14

5E021FA16

5E021FB07

5E021FB13

5E021FC03

5E021FC07

5E021FC31

5E223AA28

5E223AB18

5E223AB62

5E223AC03

5E223AC04

5E223BA12

5E223CA13

5E223GA07

5E223GA81

(57)【要約】

【課題】プラグによってジャックが変形しにくい給電装置を提供する。
【解決手段】給電装置１は、プラグ７を備えた給電ケーブル５と、ジャック３３が設けられた電源ユニット３とを備えている。プラグ７は、プラグ本体１１と、棒状電極部１３を有しており、ジャック３３は、差込口４２の内側に配置され、棒状電極部１３が差し込まれると、棒状電極部１３と電気的に接続される電極受け部４３を有している。ジャック３３の差込口４２の外側には、電極受け部４３が延びる方向に延び、内周寸法がプラグ本体１１の外形寸法よりわずかに大きく、プラグ７がジャック３３に差し込まれるとプラグ本体１１が入り込む筒状部３５が設けられている。電極受け部４３の長さ寸法及び筒状部３５の長さ寸法は、電極受け部４３の長さ寸法をＬ１、筒状部３５の長さ寸法をＬ２とした場合に、Ｌ２／Ｌ１≧１／２を満たす関係になっている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端にプラグを備え、他端に被給電装置が接続される給電ケーブルと、
前記プラグが差し込まれるジャックが設けられ、前記被給電装置に対して給電する電源ユニットと、を備え、
前記プラグは、
絶縁材料で被覆されたプラグ本体と、
前記プラグ本体から延び出て、前記プラグ本体よりも細い棒状電極部を有しており、
前記ジャックは、
前記プラグを差し込み可能な差込口と、
前記差込口の内側に配置され、前記棒状電極部が差し込み可能な筒状になっており、前記棒状電極部が差し込まれると、前記棒状電極部と電気的に接続される電極受け部を有しており、
前記ジャックの前記差込口の外側には、前記電極受け部が延びる方向に延び、内周寸法が前記プラグ本体の外形寸法よりわずかに大きく、前記プラグが前記ジャックに差し込まれると前記プラグ本体が入り込む筒状部が設けられており、
前記電極受け部の長さ寸法及び前記筒状部の長さ寸法は、前記電極受け部の長さ寸法をＬ１、前記筒状部の長さ寸法をＬ２とした場合に、Ｌ２／Ｌ１≧１／２を満たす関係になっている
ことを特徴とする給電装置。

【請求項2】

前記棒状電極部は、先端に開口を有する中空の棒形状を呈し、内周面に形成されたプラグ側第１電極と、外周面に形成されたプラグ側第２電極を有しており、
前記電極受け部は、前記棒状電極部の内側に入り込み、前記プラグ側第１電極と接触して電気的に接続されるピン状のジャック側第１電極と、前記ジャック側第１電極の外周面と対向する位置に配置され、前記ジャック側第１電極が前記棒状電極部内に入り込むと前記プラグ側第２電極と接触して電気的に接続されるジャック側第２電極を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の給電装置。

【請求項3】

前記筒状部は、前記筒状部が延びる方向と直交する方向から投影したときに、前記電源ユニットを構成するケースから突出しない形状及び寸法を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の給電装置。

【請求項4】

前記筒状部の内周寸法は、前記プラグを前記ジャックに差し込んだ状態で、前記プラグ本体との間の全域に間隙が形成されるようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の給電装置。

【請求項5】

前記電極受け部の底部から垂直に前記筒状部の開口端部まで測った寸法をＬ３とした場合に、
前記間隙の寸法ｇは、ｇ＜Ｌ３／１０を満たす関係になっている
ことを特徴とする請求項４に記載の給電装置。

【請求項6】

前記ジャックの前記差込口と前記筒状部の間に、防水構造が設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の給電装置。

【請求項7】

前記プラグ本体は、前記棒状電極部より太く、一端の中心部から前記棒状電極部が延び出た円柱状の第１円柱部と、前記第１円柱部の他端から延びると共に前記第１円柱部よりも太い第２円柱部と、を有し、
前記ジャックの前記差込口と前記筒状部の間には、前記プラグが前記ジャックに差し込まれると、前記プラグ本体の前記第１円柱部が貫通する中間壁部が設けられており、
前記中間壁部の内周面には、前記第１円柱部の径寸法と略同一の内径寸法を有し、且つ、少なくとも外周面の一部が前記中間壁部の前記内周面と密着する筒状の弾性体が配置されており、
前記プラグを前記ジャックに差し込むと、前記第１円柱部が前記弾性体内に入り込み、前記第１円柱部と前記弾性体の間、及び、前記中間壁部と前記弾性体の間に、前記防水構造が構成される
ことを特徴とする請求項６に記載の給電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

被服に取り付けられたファンを回転させて、被服内に風を送り込むファン付被服が普及している。ファン付被服では、被給電装置であるファンに電力を供給する電源ユニットを被服に装着し、ファンと電源ユニットを給電ケーブルで接続している。

【0003】

ファン付被服を着用して作業を行う際等に、電源ユニットや給電ケーブルに負荷がかかってプラグとジャックの接続部分が変形して給電できなくなることがある。そこで、例えば、特許文献１のように、電源ユニットや給電ケーブルに衝撃が加わっても変形しにくくする工夫がなされている。特許文献１に記載の給電ケーブル（ＤＣケーブル）は、プラグ本体に、ケースと当接するフランジ部が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－３８７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の給電ケーブルは、フランジ部がケースに接触した状態（プラグがジャックに差し込まれた状態）でないと衝撃を緩衝することができない。また、フランジ部がゴム製であるため、フランジ部がケースと当接した状態であっても、衝撃によりフランジ部も曲がってしまい、プラグがジャックに対して傾いてしまい、ジャックが変形することがある。

【0006】

本発明の目的は、プラグがジャックに差し込まれた状態だけでなく、プラグをジャックに差し込む間や、プラグをジャックから引き抜く間も、プラグによるジャックの変形を抑制できる給電装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するために、本発明の給電装置は、一端にプラグを備え、他端に被給電装置が接続される給電ケーブルと、前記プラグが差し込まれるジャックが設けられ、前記被給電装置に対して給電する電源ユニットと、を備え、前記プラグは、絶縁材料で被覆されたプラグ本体と、前記プラグ本体から延び出て、前記プラグ本体よりも細い棒状電極部を有しており、前記ジャックは、前記プラグを差し込み可能な差込口と、前記差込口の内側に配置され、前記棒状電極部が差し込み可能な筒状になっており、前記棒状電極部が差し込まれると、前記棒状電極部と電気的に接続される電極受け部を有しており、前記ジャックの前記差込口の外側には、前記電極受け部が延びる方向に延び、内周寸法が前記プラグ本体の外形寸法よりわずかに大きく、前記プラグが前記ジャックに差し込まれると前記プラグ本体が入り込む筒状部が設けられており、前記電極受け部の長さ寸法及び前記筒状部の長さ寸法は、前記電極受け部の長さ寸法をＬ１、前記筒状部の長さ寸法をＬ２とした場合に、Ｌ２／Ｌ１≧１／２を満たす関係になっている。

【発明の効果】

【0008】

上記の通りの筒状部を備え、電極受け部の長さ寸法及び筒状部の長さ寸法がＬ２／Ｌ１≧１／２を満たす関係になっているため、プラグがジャックに差し込まれた状態だけでなく、プラグをジャックに差し込む間や、プラグをジャックから引き抜く間も、プラグがジャックに対して所定の角度以上に傾くことがない。そのため、プラグの棒状電極部がジャックの電極受け部を変形させてしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態の一例である給電装置１の斜視図である。

【図2】プラグを棒状電極部の中心部を通る面で切断した端面の概略模式図である。

【図3】電源ユニットの正面図である。

【図4】電源ユニットの右側面図である。

【図5】図４に示したＶ－Ｖ線部分で切断した端面の概略模式図である。

【図6】電源ユニットの背面の分解斜視図である。

【図7】プラグをジャックに差し込んだ状態の電源ユニット及び給電ケーブルを、図４に示したＶ－Ｖ線部分で切断した端面の概略模式図である。

【図8】図７の符号ＶＩＩＩで示した部分の一部拡大図である。

【図9】プラグの引き抜き実験の様子を示す模式図である。

【図10】実験結果をまとめたグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る給電装置の実施形態について図面を参照して説明する。

【0011】

図１は、本実施の形態の一例である給電装置１の斜視図であり、図２は、プラグを棒状電極部の中心部を通る面で切断した端面の概略模式図であり、図３は、電源ユニットの正面図であり、図４は、電源ユニットの右側面図であり、図５は、図４に示したＶ－Ｖ線部分で切断した端面の概略模式図であり、図６は、電源ユニットの背面の分解斜視図である。図２では、説明の便宜上、プラグ本体１１及び棒状電極部１３を一体のものとして図示している。

【0012】

＜給電装置＞
給電装置１は、図示しないファン付被服に備え付けられたファン（被給電装置）に電力を供給するものである。給電装置１は、電源ユニット３と、給電ケーブル５とを備えている。使用時には、給電ケーブル５を電源ユニット３とファンに接続し、ファン付被服の内側に設けられたポケット内に電源ユニット３を収納する。

【0013】

＜給電ケーブル＞
給電ケーブル５は、電源ユニット３からの直流電力をファン（被給電装置）に供給する、いわゆるＤＣケーブルである。給電ケーブル５は、プラグ（電源ユニット側プラグ）７と、ケーブル９と、ファン側プラグ（図示せず）を備えている。図１では、給電ケーブル５のプラグ７と、ケーブル９（一部省略）のみを図示している。プラグ７は、プラグ本体１１と、棒状電極部１３を有している。

【0014】

プラグ本体１１は、絶縁材料（ゴム）で被覆されており、第１円柱部１５と、第２円柱部１７とを有している。第１円柱部１５は、棒状電極部１３より太く、一端の中心部から棒状電極部１３が軸方向に沿って延び出た円柱状部分である。第１円柱部１５の周面には、周方向に延びる突出部１５ａが形成されている（図８参照）。第２円柱部１７は、第１円柱部１５の他端から軸方向に延びると共に第１円柱部１５よりも太い円柱状部分であり、後述の筒状部３５内に入り込む部分である。なお、図２に示すように、第２円柱部１７の最大径寸法をＤ１とする。

【0015】

棒状電極部１３は、プラグ本体１１から延び出て、プラグ本体１１（第１円柱部１５及び第２円柱部１７）よりも細い棒状である。図２に示すように、棒状電極部１３は、先端１３ａに開口を有する中空の棒形状を呈しており、内周面１３Ａに形成されたプラグ側第１電極１９と、外周面１３Ｂに形成されたプラグ側第２電極２１を有している。

【0016】

＜電源ユニット＞
図１、図３及び図４に示すように、電源ユニット３は、中空箱形のケース２３を有している。ケース２３内には、リチウムイオン電池等の二次電池（図示せず）と、二次電池の充放電等を制御する制御回路（図示せず）が収納されている。

【0017】

［ケース正面］
ケース２３の正面部２３Ａには、ファンへの給電を制御するためのプッシュスイッチ２５と、電源ユニット３の出力状態等を示すインジケータ２７が備えられている。電源ユニット３の給電出力がオフの状態で、プッシュスイッチ２５が押されることで、出力レベル１にて出力が開始され、プッシュスイッチ２５が押されるたびに、出力レベルが１から４まで変化する。そして、出力レベルに合わせて、インジケータ２７が変化する。また、プッシュスイッチ２５が長押しされることで、電源ユニット３の給電出力がオフになる。インジケータ２７は、その他、電源ユニット３のエラー状態を示したり、使用者の操作により、電源ユニット３の二次電池の充電残量を示すこともできる。

【0018】

プッシュスイッチ２５とインジケータ２７の周囲には、プッシュスイッチ２５とインジケータ２７を取り囲む突出壁部２９が形成されている（図４参照）。突出壁部２９は、ケース２３を正面から見たとき、角丸長方形状を呈している。プッシュスイッチ２５が設けられたケース２３の正面を外向きにして電源ユニット３をファン付被服のポケット内に収納することで、使用者は、被服の上から電源ユニット３を指で触った場合に、突出壁部２９による凹凸により、プッシュスイッチ２５の位置が把握できる。つまり、電源ユニット３は、ポケット内に収納したまま使用者による操作が可能になっている。

【0019】

［ケース右側面及びプラグ差込部］
ケース２３の右側壁部２３Ｂには、給電ケーブル５のプラグ７を差し込むプラグ差込部３１が設けられている。図５に示すように、プラグ差込部３１は、ジャック３３と、筒状部３５と、中間壁部３７と、ゴムブッシュ３９を備えている。

【0020】

ジャック３３は、ハウジング４１と、電極受け部４３を有しており、ケース２３内のジャック収納部３４内に収納されている。ハウジング４１は、電極受け部４３を収納しており、プラグを差し込み可能な差込口４２を有している。差込口４２は、ジャック収納部３４の開口部３４Ａと整合した位置にある。電極受け部４３は、差込口４２の内側に配置され、棒状電極部１３が差し込み可能な筒状になっている。電極受け部４３は、棒状電極部１３が差し込まれると、棒状電極部１３と電気的に接続されるジャック側第１電極４５と、ジャック側第２電極４７を有している。

【0021】

ジャック側第１電極４５は、ピン状の電極である。ジャック側第１電極４５は、棒状電極部１３の内側に入り込み、プラグ側第１電極１９と接触して電気的に接続される。ジャック側第２電極４７は、ジャック側第１電極４５の外周面と対向する位置に配置された接点ばねからなる電極である。ジャック側第２電極４７は、ジャック側第１電極４５が棒状電極部１３内に入り込んだとき、プラグ側第２電極２１と接触して電気的に接続される。ジャック側第２電極４７は、棒状電極部１３が挿入される際、棒状電極部１３の先端１３ａ及び側面が接触して圧縮されることで、棒状電極部１３に対して付勢されている。

【0022】

本実施の形態では、ジャック側第１電極４５の長さ寸法を電極受け部４３の長さ寸法としており、Ｌ１とする。

【0023】

筒状部３５は、ジャック３３の差込口４２の外側に設けられている円筒状の部分である。本実施の形態では、筒状部３５は、ケース２３の一部であるが、ケース２３と別部品であってもよいのはもちろんである。筒状部３５は、プラグ７がジャック３３に差し込まれたとき、プラグ本体１１の第２円柱部１７が入り込む部分である。筒状部３５は、電極受け部４３（特に、ジャック側第１電極４５）が延びる方向に延び、内周寸法がプラグ本体１１の第２円柱部１７の外形寸法（最大径寸法Ｄ１）よりわずかに大きい。

【0024】

図５に示すように、筒状部３５の長さ寸法をＬ２、筒状部３５の内径寸法をＤ２とする。

【0025】

中間壁部３７は、ジャック３３の差込口４２と筒状部３５の間のケース２３の一部であり、ゴムブッシュ３９が配置される部分である。

【0026】

ゴムブッシュ３９は、プラグ本体１１の第１円柱部１５の径寸法と略同一の内径寸法を有し、且つ、少なくとも外周面の一部が中間壁部３７の内周面と密着する筒状の弾性体である。ゴムブッシュ３９は、プラグ７が差し込まれることで、ジャック収納部３４への水分の浸入を防ぐ防水構造の一部である。本実施の形態では、ゴムブッシュ３９は、円筒部３９Ｃと、円筒部３９Ｃの両端部にそれぞれ設けられたフランジ部３９Ａ及び３９Ｂを有している。

【0027】

中間壁部３７は、大径部３７Ａと、小径部３７Ｂを有している。大径部３７Ａは、筒状部３５と連続して延びており、ゴムブッシュ３９のフランジ部３９Ａが接触する部分である。小径部３７Ｂは、ジャック収納部３４の開口部３４Ａを構成しており、大径部３７Ａよりも内径が小さく、ゴムブッシュ３９の円筒部３９Ｃが位置する部分である。図示の通り、小径部３７Ｂとゴムブッシュ３９の円筒部３９Ｃの間には、間隙３８が形成されている。

【0028】

小径部３７Ｂとジャック３３の差込口４２の間には、間隙４９が形成されている。間隙４９にゴムブッシュ３９のフランジ部３９Ｂが入り込む。この構成により、フランジ部３９Ａ及びフランジ部３９Ｂにより小径部３７Ｂの壁部を挟み込み、中間壁部３７にゴムブッシュ３９が嵌るようになっている。

【0029】

図５に示すように、電極受け部４３の底部４３ａから垂直に筒状部３５の開口端部まで測った寸法をＬ３とする。

【0030】

なお、図３に示すように、ケース２３の正面からは、筒状部３５の外周部３５Ａが見えるようになっており、筒状部３５は、正面（筒状部３５が延びる方向と直交する方向）からケース２３を投影したときに、電源ユニット３を構成するケース２３から突出しない形状及び寸法を有している。つまり、プラグ差込部３１は、ケース２３の正面からの投影面積の内側に配置されている。

【0031】

［ケース背面］
図６に示すように、ケース２３の背面部２３Ｃには、銘板貼付用凹部２３Ｄ及びバーコードシール貼付用凹部２３Ｅが形成されている。バーコードシール貼付用凹部２３Ｅは、銘板貼付用凹部２３Ｄ内に形成されている。銘板貼付用凹部２３Ｄには、主銘板シール５１が貼付され、主銘板シール５１の厚さよりも深くへこんでいる。バーコードシール貼付用凹部２３Ｅには、バーコードシール５３が貼付され、バーコードシール５３の厚さよりも深くへこんでいる。主銘板シール５１には、電源ユニット３の仕様等が記載されており、バーコードシール貼付用凹部７Ｅを覆う位置に透明な窓部５２が設けられている。バーコードシール５３は、電源ユニット３の製造ロット等を識別するためのバーコードが印刷されている。バーコードシール５３が先にバーコードシール貼付用凹部２３Ｅに貼付され、その上から、主銘板シール５１が銘板貼付用凹部２３Ｄに貼付される。これにより、主銘板シール５１でバーコードシール５３を保護しながら、窓部５２を介してバーコードシール５３に印刷されたバーコードを読み取り可能に露出させることができる。

【0032】

＜プラグをジャックに差し込んだ状態＞
図７は、プラグをジャックに差し込んだ状態の電源ユニット及び給電ケーブルを、図４に示したＶ－Ｖ線部分で切断した端面の概略模式図であり、図８は、図７の符号ＶＩＩＩで示した部分の一部拡大図である。図７の状態では、ジャック３３内にプラグ７の棒状電極部１３が差し込まれ、棒状電極部１３の先端１３ａが電極受け部４３の底部４３ａに接触した状態になっている。このとき、プラグ７の第１円柱部１５がゴムブッシュ３９内に入り込み、また、第２円柱部１７が筒状部３５内に入り込んだ状態になる。図７に示した状態を「プラグ７の完全差し込み状態」という。

【0033】

本実施の形態では、筒状部３５の内周寸法は、プラグ７の完全差し込み状態で、プラグ本体１１との間の全域に間隙Ｇが形成されるようになっている。間隙Ｇの寸法ｇは、ｇ＝（Ｄ２－Ｄ１）／２と表すことができる。

【0034】

また、プラグ７の完全差し込み状態では、図８に示すように、プラグ７の第１円柱部１５がゴムブッシュ３９内に入り込む。このため、第１円柱部１５の突出部１５ａがゴムブッシュ３９の内周面３９ｘに密着し、また、ゴムブッシュ３９のフランジ部３９Ａの周面３９ｙが中間壁部３７の大径部３７Ａの内周面３７ｙに密着する。これにより、第１円柱部１５とゴムブッシュ３９の間、及び、中間壁部３７とゴムブッシュ３９の間に、防水構造が構成される。なお、小径部３７Ｂとゴムブッシュ３９の円筒部３９Ｃの間に間隙３８が存在する。このため、突出部１５ａによるゴムブッシュ３９の変形を逃がすことができ、突出部１５ａが存在していても、スムーズに第１円柱部１５をゴムブッシュ３９内に差し込むことができる。

【0035】

＜各部の長さ寸法の関係＞
本実施の形態では、筒状部３５の内周寸法を、プラグ本体１１の第２円柱部１７の外形寸法（最大径寸法Ｄ１）よりわずかに大きくし、また、電極受け部４３（ジャック側第１電極４５）の長さ寸法Ｌ１、筒状部３５の長さ寸法Ｌ２が、Ｌ２／Ｌ１≧１／２を満たす関係になるよう、Ｌ１及びＬ２を設定している。すなわち、電極受け部４３（ジャック側第１電極４５）の長さ寸法Ｌ１を「２」とすると、筒状部３５の長さ寸法Ｌ２が「１」以上になる。本実施の形態では、一例として、Ｌ１が８．４ｍｍに対して、Ｌ２を５．０ｍｍとしている。

【0036】

このように設定しているため、プラグ７がジャック３３に差し込まれた状態だけでなく、プラグ７をジャック３３に差し込む間や、プラグ７をジャック３３から引き抜く間も、ジャック３３に対してプラグ７が傾くと、プラグ７のプラグ本体１１（第２円柱部１７）が筒状部３５の内周面に接触して傾きが規制されるため、プラグ７がジャック３３に対して所定の角度以上に傾くことがない。なお、本実施の形態では、後述の通り、検証の結果、所定の角度は「６°」となる。そのため、プラグの棒状電極部１３がジャック３３の電極受け部４３を変形させてしまうことがない。

【0037】

特に、本実施の形態のように、ジャック側第２電極４７が接点ばねからなる電極である場合、棒状電極部１３が電極受け部４３に対して傾いた状態で挿入されたり、引き抜かれると、ジャック側第２電極４７に無理な力が加わって、塑性変形してしまい、プラグ側第２電極とジャック側第２電極４７が電気的に接続できなくなる可能性がある。しかしながら、本構成によりプラグ７がジャック３３に対して所定の角度以上に傾かないため、ジャック側第２電極４７の変形を防ぐことができる。

【0038】

＜角度θの根拠＞
発明者らは、図９に示すプラグ７の引き抜き実験を行い、許容されるジャック３３に対するプラグ７の傾きの角度θを検証した。図９に示すように、「角度θ」は、より具体的には、ジャック３３のジャック側第１電極４５の中心を延びる仮想線ＩＬ１と、プラグ７の棒状電極部１３の中心を延びる仮想線ＩＬ２が成す角度のことである。なお、プラグ７の引き抜き実験の手順は以下の通りである。
・長さの異なるジャック側第１電極４５を有する２種類のジャック３３（ジャック（１）及び（２））と、このジャック３３とセットであるプラグ７を用意する；
・プラグ７をジャック３３に差し込み、電極受け部４３の底部４３ａに棒状電極部１３の先端１３ａが当接する状態を「引き抜き距離０ｍｍ」とする；
・角度θを０°から１６°まで１°ずつ変えて、プラグ７をジャック３３から引き抜く実験を繰り返す；
・棒状電極部１３の引抜比率［％］（棒状電極部１３の引き抜き距離ＰＬ／ジャック側第１電極４５の長さ寸法Ｌ１）と、棒状電極部１３によるジャック側第２電極４７が変形するときの角度θとの関係を確認する。

【0039】

図１０は、上記の実験結果をまとめたグラフである。図１０に示すように、引抜比率５０％までの間は、角度θが６°～１０°となるとジャック側第２電極４７が変形しやすく、引抜比率が５０％を超えると角度θが１６°以上となることで、ジャック側第２電極４７が変形しやすい。なお、引抜比率が８０％を超えると、棒状電極部１３によるジャック側第２電極４７の変形が無くなる傾向があることがわかった。この実験結果から、発明者らは、角度θが６°を超えないようにすることでプラグ７の棒状電極部１３がジャック３３の電極受け部４３を変形させてしまうことがないと結論付けた。この実験結果を踏まえ、プラグ７がジャック３３に差し込まれた状態だけでなく、プラグ７をジャック３３に差し込む間や、プラグ７をジャック３３から引き抜く間も、プラグ７がジャック３３に対して所定の角度（６°）以上に傾くことがないように、上記Ｌ１及びＬ２、並びに、Ｄ１及びＤ２を決定した。

【0040】

さらに、間隙Ｇの寸法ｇは、ジャック３３に対するプラグの角度が所定の角度（例えば、６°）を超えないようにするため、ｇ＜Ｌ３ｔａｎ６°≒Ｌ３／１０を満たすようにしている。本実施の形態では、一例として、ｇを０．３ｍｍとしている。これにより、さらに確実に、プラグがジャックに差し込まれた状態だけでなく、プラグをジャックに差し込む間や、プラグをジャックから引き抜く間も、プラグによるジャックの変形を抑制できる。

【0041】

＜給電装置の作用＞
以下、本実施の形態の給電装置の作用を説明する。

【0042】

本実施の形態の給電装置１は、一端にプラグ７を備え、他端に被給電装置が接続される給電ケーブル５と、プラグ７が差し込まれるジャック３３が設けられ、被給電装置に対して給電する電源ユニット３と、を備え、プラグ７は、絶縁材料で被覆されたプラグ本体１１と、プラグ本体１１から延び出て、プラグ本体１１よりも細い棒状電極部１３を有しており、ジャック３３は、プラグ７を差し込み可能な差込口４２と、差込口４２の内側に配置され、棒状電極部１３が差し込み可能な筒状になっており、棒状電極部１３が差し込まれると、棒状電極部１３と電気的に接続される電極受け部４３を有しており、ジャック３３の差込口４２の外側には、電極受け部４３が延びる方向に延び、内周寸法がプラグ本体１１の外形寸法よりわずかに大きく、プラグ７がジャック３３に差し込まれるとプラグ本体１１が入り込む筒状部３５が設けられており、電極受け部４３の長さ寸法及び筒状部３５の長さ寸法は、電極受け部４３の長さ寸法をＬ１、筒状部３５の長さ寸法をＬ２とした場合に、Ｌ２／Ｌ１≧１／２を満たす関係になっている。

【0043】

このように構成することで、プラグ７がジャック３３に差し込まれた状態（プラグ７の完全差し込み状態）だけでなく、プラグ７をジャック３３に差し込む間や、プラグ７をジャック３３から引き抜く間も、プラグ７がジャック３３に対して所定の角度以上に傾くことがない。そのため、プラグ７の棒状電極部１３がジャック３３の電極受け部４３を変形させてしまうことがない。

【0044】

棒状電極部１３は、先端１３ａに開口を有する中空の棒形状を呈し、内周面１３Ａに形成されたプラグ側第１電極１９と、外周面１３Ｂに形成されたプラグ側第２電極２１を有しており、電極受け部４３は、棒状電極部１３の内側に入り込み、プラグ側第１電極１９と接触して電気的に接続されるピン状のジャック側第１電極４５と、ジャック側第１電極４５の外周面と対向する位置に配置され、ジャック側第１電極４５が棒状電極部１３内に入り込むとプラグ側第２電極２１と接触して電気的に接続されるジャック側第２電極４７を有することができる。

【0045】

この構成の場合、プラグ７がジャック３３に対して傾くと、特に、棒状電極部１３がジャック側第２電極（接点ばね）４７を変形させてしまうが、この構成の場合には、プラグ７がジャック３３に差し込まれた状態だけでなく、プラグ７をジャック３３に差し込む間や、プラグ７をジャック３３から引き抜く間も、プラグ７がジャック３３に対して所定の角度以上に傾くことがない。そのため、プラグ７の棒状電極部１３がジャック３３の電極受け部４３を変形させてしまうことがない。

【0046】

筒状部３５は、筒状部３５が延びる方向と直交する方向から投影したときに、電源ユニット３を構成するケース２３から突出しない形状及び寸法を有することができる。

【0047】

このようにすれば、筒状部３５が投影の範囲内に収まるようになっているため、筒状部３５に外的衝撃が加わることがない。

【0048】

筒状部３５の内周寸法は、プラグ７をジャック３３に差し込んだ状態で、プラグ本体１１との間の全域に間隙が形成されるようになっていてもよい。

【0049】

間隙が形成されていることで、筒状部３５があっても、プラグ７をジャック３３に差し込みやすい。また、ジャック３３に差し込んだ状態のプラグ７が棒状電極部１３の軸を中心として回転可能であるため、給電ケーブル５に負荷がかかっても、プラグ７が回転して負荷を緩衝することができる。

【0050】

電極受け部４３の底部から垂直に筒状部３５の開口端部まで測った寸法をＬ３とした場合に、間隙Ｇの寸法ｇは、ｇ＜Ｌ３／１０を満たす関係になっていてもよい。

【0051】

間隙の寸法ｇは、プラグ本体１１の直径寸法をＤ１、筒状部３５の内径寸法をＤ２とすると、（Ｄ２－Ｄ１）／２と表すことができる。発明者らの検証では、プラグ７がジャック３３に対して６°以上に傾くとプラグ７の棒状電極部１３がジャックの電極受け部４３を変形させてしまう可能性が高くなることが判明した。そこで、間隙Ｇの寸法ｇは、ジャック３３に対するプラグの角度が所定の角度（６°）を超えないようにするため、ｇ＜Ｌ３ｔａｎ６°≒Ｌ３／１０を満たすようにしている。これにより、さらに確実に、プラグがジャックに差し込まれた状態だけでなく、プラグをジャックに差し込む間や、プラグをジャックから引き抜く間も、プラグによってジャックがプラグによるジャックの変形を抑制できる。

【0052】

ジャック３３の差込口４２と筒状部３５の間に、防水構造が設けられていてもよい。間隙が設けられていても、防水構造が設けられていることで、汗等による水分から電極を保護することができる。

【0053】

プラグ本体１１は、棒状電極部１３より太く、一端の中心部から棒状電極部１３が延び出た円柱状の第１円柱部１５と、第１円柱部１５の他端から延びると共に第１円柱部１５よりも太い第２円柱部１７と、を有し、ジャック３３の差込口４２と筒状部３５の間には、プラグ７がジャック３３に差し込まれると、プラグ本体１１の第１円柱部１５が貫通する中間壁部３７が設けられており、中間壁部３７の内周面には、第１円柱部１５の径寸法と略同一の内径寸法を有し、且つ、少なくとも外周面の一部が中間壁部３７の内周面と密着する筒状の弾性体３９が配置されており、プラグ７をジャック３３に差し込むと、第１円柱部１５が弾性体３９内に入り込み、第１円柱部１５と弾性体３９の間、及び、中間壁部３７と弾性体３９の間に、防水構造が構成されていてもよい。

【0054】

このようにすることで、プラグ７をジャック３３に差し込むだけで、防水構造を構成することができる。

【0055】

以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で変更が可能であるのは勿論である。

【0056】

例えば、上記例では、筒状部３５は、円筒状にしたが、断面形状を四角形状や六角形状にすることもできる。

【0057】

また、上記例では、ジャック３３の差込口４２と筒状部３５の間に、ゴムブッシュ３９による防水構造を設けたが、必ずしも防水構造を設けなくてもよい。防水構造を設けない場合には、中間壁部３７及びゴムブッシュ３９は不要であり、ジャック３３の差込口４２に隣接して、筒状部３５が延びるようにすればよい。

【0058】

また、上記の数値は一例であり、上記条件の範囲内で、適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0059】

１ 給電装置
３ 電源ユニット
５ 給電ケーブル
７ プラグ
９ ケーブル
１１ プラグ本体
１３ 棒状電極部
１５ 第１円柱部
１７ 第２円柱部
１９ プラグ側第１電極
２１ プラグ側第２電極
２３ ケース
２５ プッシュスイッチ
２７ インジケータ
２９ 突出壁部
３１ プラグ差込部
３３ ジャック
３５ 筒状部
３７ 中間壁部
３９ ゴムブッシュ
４１ ハウジング
４２ 差込口
４３ 電極受け部
４５ ジャック側第１電極
４７ ジャック側第２電極
４９ 間隙
５１ 主銘板シール
５２ 窓部
５３ バーコードシール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】