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公開番号2025002116
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102052
出願日2023-06-21
発明の名称アウトドア用のソケットとプラグ
出願人個人,個人
代理人
主分類H01R 13/52 20060101AFI20241226BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】雨の中や水の中で安全に装着や脱着ができるソケットとプラグを提供する。
【解決手段】導電性バネ1の後端にリ-ド線2を接続し、先端に電極となる導電性強磁性体3を接続したバネ電極を絶縁性筒状容器4の中に挿入し、開口部は導電性非磁性体金属で蓋5をしたのが密封容器式バネ電極101である。電極3は蓋5から数ミリ離れた構造なので、外部から磁石で吸引しない限り水中でも短絡することはない。受電する時は、導電性磁石6にリード線7を繋いだ筒状磁石電極102を接触させて受電するが、選択図3の状態で受電するのが屋内用であり、筒状磁石電極102に雨除けのキャップをつけて受電するのがアウトドア用のソケットとプラグであり、ホ-スジョイントのメス側に密封容器式バネ電極101を挿入し、オス側に筒状磁石電極102を挿入してホ-スジョイントを結合して受電する構造としたのが水中用のソケットとプラグである。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
導電性引きバネ１の後端部にリード線２を接続し、前記導電性引きバネ１の先端部には導電性強磁性体３を接続し、これをプラスチック等の絶縁材料でできた底のある筒状容器４に挿入して、引きバネの後端部を前記筒状容器の底６に固定し、リ－ド線２だけが筒状容器の底から外に出る様にする。筒状容器４の開口部は、アルミや銅やステンレス等の導電性非磁性体金属の蓋５で塞ぎ筒状容器４の中は水が入らない防水構造とする。前記導電性強磁性体３は引きバネ１が縮んだ状態では導電性非磁性体金属の蓋５とは数ミリ程度離れて接触しない構造とした密封容器式バネ電極（１０１）。（図１参照）
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
ニッケル等でメッキした導電性磁石６の上部にリード線７を接続したものを筒状容器８に挿入し、前記筒状容器８の底部から導電性磁石６の一部を外に出し、前記筒状容器８の上部からリード線７が外に出るようにして筒状容器８の内部は絶縁性接着材を充填して固定した筒状磁石電極（１０２）。
前記筒状磁石電極（１０２）の導電性磁石６を請求項１記載の密封容器式バネ電極（１０１）の導電性非磁性体金属の蓋５に接触させると密封容器式バネ電極の導電性強磁性体３が吸引されバネ１が伸びて導電性強磁性体３が導電性非磁性体金属の蓋５に接触して密封容器式バネ電極（１０１）のリ－ド線２と筒状磁石電極（１０２）のリード線７が導通する。（図２及び図３参照）
【請求項３】
請求項１記載の密封容器式バネ電極（１０１）の側面に防水リング１１を巻いて、導電性非磁性体金属の蓋５を上にして柱状の姿勢を維持して倒れないようにプラスチック等の固定台１２で固定した固定台つき密封容器式バネ電極（１０３）。前記固定台つき密封容器式バネ電極（１０３）を２個用意し、第一の固定台つき密封容器式バネ電極（１０３）から出ているリード線２を電源１３の陽極に接続し、第二の固定台つき密封容器式バネ電極（１０３）から出ているリード線２を電源１３の陰極に接続し、２つの固定台つき密封容器式バネ電極（１０３）をセットで電力を送電する構造としたアウトドア・ソケット（２００）。（図４及び図６参照）
【請求項４】
請求項３記載の固定台付き密封容器式バネ電極（１０３）に被せることのできるキャップ状の容器９の上部に穴を空け、請求項２記載の筒状磁石電極（１０２）を磁石が中でリード線が外になる様に挿入し、挿入部分は絶縁性接着材で塞いで固定し、キャップ状の容器９の口の部分には防水リング１０を取り付けたキャップ付き筒状磁石電極（１０４）。前記キャップ付き筒状磁石電極（１０４）の磁石の外面がＮ極のものとＳ極のものを用意し、それぞれのリ－ド線を負荷１４に接続したものをひとつのセットにして電力を受電する構造としたアウトドア・プラグ（２０１）。（図５、図７及び図８参照）
【請求項５】
メス型ホ－スジョイント（３００）のホースを挿入する穴１５に、請求項１記載の密封容器式バネ電極（１０１）を挿入しリード線２を外に引き出し、穴１５と密封容器式バネ電極（１０１）の間隙を接着材等で塞いでメス型ホースジョイント（３００）と密封容器式バネ電極（１０１）を一体化したメス型ホ－スジョイント電極（３０２）。前記メス型ホ－スジョイント電極（３０２）を２個セットにして、第一のメス型ホ－スジョイント電極（３０２）から出ているリ－ド線を電源１３の陽極に接続し、第二のメス型ホ－スジョイント電極（３０２）から出ているリ－ド線を電源１３の陰極に接続して電力を送電する構造としたメス型ホースジョイント式水中ソケット（３０４）。
【請求項６】
オス型ホースジョイント（３０１）のホースを挿入する穴１６に請求項２記載の筒状磁石電極（１０２）を挿入し、リード線７を外に引き出し、穴１６と筒状磁石電極（１０２）の間隙を接着材等で塞いでオス型ホースジョイント（３０１）と筒状磁石電極（１０２）を一体化したオス型ホ－スジョイント電極（３０３）。
前記オス型ホ－スジョイント電極（３０３）を二個セットにして、それぞれのリード線を負荷１４に接続して受電する構造としたオス型ホースジョイント式水中プラグ（３０５）。 (図９、図１０及び図１１参照）
【請求項７】
請求項１記載の密封容器式バネ電極（１０１）の引きバネ１を弾力性の強いバネと導電性の高いバネを組み合わせた多重バネ構造２４にした密封容器式多重バネ電極（１０５）。（図１２参照）
【請求項８】
磁石の代わりに、アルミや銅やステンレス等の導電性非磁性体金属の箱の中に磁石を入れた磁石内蔵型金属箱２５を使用した請求項１記載の密封容器式バネ電極（１０６）。（図１３参照）磁石内蔵型金属箱の代わりに導電性網線で磁石を包む磁石内蔵型網線も有効である。
【請求項９】
請求項１記載の密封容器式バネ電極（１０１）の引きバネ１を、板バネ２７に置き換えて板バネ２７の中央部又は先端に強磁性体３を取り付けた構造の密封容器式板バネ電極（１０７）。（図１４参照）
【請求項１０】
請求項１記載の密封容器式バネ電極（１０１）のバネとリ－ド線の接続部分をプラスチックなどの台座３０で固定し、固定した台座３０の側面からリード線２を引き出し、台座３０の下部にはオスネジ２８を取り付け、筒状容器４の底を厚めにして、メスネジ２９を切った穴をあけ、メスネジ２９にオスネジ２８を挿入して水が入らない防水構造とし、オスネジ２８を回すことで、前記密封容器式バネ電極の蓋５とバネの先の強磁性体３との距離を自由に調整できる構造とした密封容器式距離調整バネ電極（１０８）。（図１５参照）
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨の中や水の中で安全に接続や切断ができるソケットとプラグに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のソケットは二枚の弾性金属で挟む方式の刃受け穴電極で、プラグは一枚の刃電極をソケットの刃受け穴電極に挿入する方式で、陽極と陰極が近傍に並んで設置された構造であり一般的には屋内専用である。
防水コンセントと称する製品や特許も存在するが、従来の防水コンセントは特開２０１６－８１５５９のように屋内用のソケットとプラグにゴムカバ－をつけてプラグをソケットに接続した時の密着性を高めて、ある程度の水の侵入を防ぐ方式のものと、特開２０１５－０７９６１１のように家屋の外壁などにひさしのついた防雨カバ－を設置し、防雨カバ－の中に屋内ソケットを取り付けて雨の侵入を防ぐ方式のものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
（特開２０１６－０８１５５９）防水コンセント
（特開２０１５－０７９６１１）防水コンセント
【非特許文献】
【０００４】
株式会社タカチ電気工業著防水コネクタ・ケ－ブルグランドPDFカタログ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の防水ソケットは、屋内用のソケットに防水カバ－等を取り付けて雨などの水の侵入を防ぐ工夫をしたものであるが、屋内用のソケットの構造をそのまま活用しているため、陰極と陽極を絶縁壁のない同一空間で、しかも近傍に設置する構造であり、水に対する致命的な弱点を有している。
従って屋内用のソケットの構造を維持したままで、防水機能を持たせるには限界があり、防水カバ－で水が入らない様に工夫したとしても、ソケットとプラグを接続した状態ではある程度の防水効果が得られても、ソケットとプラグを外した状態やソケットとプラグを接続する状態、あるいはソケットからプラグを引き抜く状態では、ソケットの電極もプラグの電極も裸で距離が近いため、水に対して無防備であり、埃や水の侵入を防ぐことはできず、ソケットに水が浸入するとその時点ですぐに陽極と陰極が短絡するという問題点があった。
本発明は、雨の中や水の中で接続や切断をしても短絡や感電をしないアウトドア・ソケットとアウトドア・プラグを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のアウトドア・ソケットは陽極と陰極を分離して、別々の絶縁性密封容器の中に封入し、外から磁石で吸引しない限り電極が外部と接触しない構造とし、アウトドア・プラグは、アウトドア・ソケットの電極を外部から吸引するために磁石式電極とし、水の侵入を防ぐための絶縁性ケ－スの中で前記ソケットと前記プラグを接続や切断する構造としたものである。
【０００７】
本発明のアウトドア・ソケットは、密封容器式バネ電極（１０１）２個とそれを支える２個の保持ケースで構成される。密封容器式バネ電極は、リード線の先に導電性のバネをつけ、導電性バネの先に導電性の強磁性体（軟磁性体でも硬磁性体でも良い）をつけて、それぞれを片方がオ－プンで他方が閉じられた筒状容器の中に挿入して導電性バネを筒状容器の閉じられた底の部分に固定しリード線だけを外に出し電源の陽極と陰極に接続し、オ－プン部分を銅やアルミやステンレス等の導電性非磁性体金属で蓋をして電極を密封容器の中に封入したものである。この時バネ電極と筒状容器の蓋は数ミリ程度離れて接触しない様に調整しておく、以上の様にすることでむき出しの電極を無くし、雨の中や水の中でも短絡や感電をしない密封容器式バネ電極ができる。保持ケースは、陰極と陽極の密封容器式バネ電極を一定の距離離して柱状に立てるためのものであるが、用途に応じて陰極と陽極の密封容器式バネ電極の間隔や高さは自由に変えることができる。
密封容器式バネ電極は、製造の容易さや導電性を考慮して、上記構造以外にバネの先に直接強磁性体を接続するのではなく、強磁性体を入れた銅やステンレス等の箱にバネを接続し、それを電極にしたものや、バネの導電性を向上するためにステンレスのバネと銅のバネを組み合わせて多重バネ構造にしたものも考案した。製品化する場合は用途に応じて磁石内蔵型金属箱や導電性網線で磁石を包んだものや２重バネ構造を採用することが望ましい。
【０００８】
アウトドア・プラグは、筒状磁石電極（１０２）を２個とそれに被せるキャップ状の保持ケース２個で構成される。筒状磁石電極（１０２）は、ニッケル等でメッキした導電性のＮ極とＳ極の磁石にリード線を接続し、それをプラスチック等で筒状に固めたもので筒の先端部からは磁石の一部が外に顔を出し、筒の後端部からはリード線が外に出ていて使用する装置の負荷に繋がっている、この筒状磁石電極（１０２）にキャップ状の筒状容器を被せて一体化したのがアウトドア・プラグである。アウトドア・プラグはアウトドア・ソケットに接続するまでは電源に繋がっていないので雨の中でも水の中でも短絡することはない。
受電する時は、アウトドア・ソケットの２個の密封容器式バネ電極に、それぞれアウトドア・プラグのキャップ式磁石電極を被せた状態で受電するが、キャップがソケットとプラグの接点を覆うので屋根のある2つの部屋の中で陽極と陰極を別々に接続するのと同じ効果がある。又この方法はソケットの陽極と陰極の間隔を用途に応じて自由に変えることが出来るために、雨が流れる可能性がある場合は陽極と陰極の経路を長くし、且つ陽極と陰極の経路に雨の侵入を防ぐ防水リング等の障害物を設けることで、雨の中でも短絡や感電をせずに自由に抜き差しできるアウトドア・ソケットとアウトドア・プラグを提供することができる。
【０００９】
ソケットの密封容器式バネ電極の電極が鉄等の軟磁性体の場合はプラグの磁石電極のS極とN極の組み合わせを考慮する必要はないが、密封容器式バネ電極の強磁性体電極が磁石の場合にはソケット側の電極の磁極とプラグ側の電極の磁極が異なる組み合わせになる様にして接触させる必要がある。
ソケットとプラグの磁石電極の磁極をＮとＳの様に異なる組み合わせにして接触させると相互の磁石電極に吸引力が働き密封容器式バネ電極のバネが伸びて蓋に接触し、金属の蓋を介してソケットからプラグへ電流が流れる。一方ソケットとプラグの磁石電極の磁極をＮとＮの様に同じ組み合わせにして接触させると、相互の磁石電極が反発し、密封容器式バネ電極のバネは伸びずソケットからプラグへ電流は流れない。
【００１０】
このことは、陽極と陰極の極性を逆に接続すると危険な直流電源などに使うソケットやプラグとしては便利で、例えばソケットの陽極をＮ極に陰極をＳ極にし、プラグの陽極をＳ極に陰極をＮ極の様に電極と磁極の組み合わせを設定することで、ソケットとプラグの電極の極性を誤って接続するのを防止することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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