特開 2024-76206 電源コンセント

(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】P2024076206

(43)【公開日】2024-06-05

(54)【発明の名称】電源コンセント

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/66 20060101AFI20240529BHJP

   H01R 13/713 20060101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

H01R13/66

H01R13/713

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022187654

(22)【出願日】2022-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】000124591

【氏名又は名称】河村電器産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(74)【代理人】

【識別番号】100121142

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 恭一

(74)【代理人】

【識別番号】100124420

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 清隆

(72)【発明者】

【氏名】下岡 達矢

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 和記

【テーマコード（参考）】

5E021

【Ｆターム（参考）】

5E021FA03

5E021FA09

5E021FA16

5E021FB21

5E021FC13

5E021KA09

5E021KA11

5E021LA01

5E021MA19

5E021MB03

(57)【要約】

【課題】 コンセント内部での接続不良を温度センサを用いず、簡易な構成で検出可能な電源コンセント装置を提供する。
【解決手段】 プラグ挿入口２に挿入された電源プラグ１１と、刃受けバネ７との接続に異常が発生したら、それを検出する異常検出回路１２を有している。プラグ挿入口２と刃受けバネ７との間に配置されて、プラグ挿入口２に挿入された栓刃１１ａに接触する一方で、刃受けバネ７とは絶縁されている接触金具８を有し、異常検出回路１２は刃受けバネ７と接触金具８との間の電位差を計測して、計測した電位差が所定値以上であったら、異常発生と判断する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラグ挿入口に挿入された電源プラグの栓刃と、刃受けバネとの接続に異常が発生したら、それを検出する異常検出回路を備えた電源コンセントであって、
弾性を有して前記栓刃と複数の接触部を備え、前記刃受けバネとは絶縁されている接触金具を有し、
前記異常検出回路は、前記刃受けバネと前記接触金具との間の電位差を計測して、計測した電位差が所定値以上であったら、異常発生と判断することを特徴とする電源コンセント。

【請求項2】

前記接触金具は、前記プラグ挿入口と前記刃受けバネとの間に配置されることを特徴とする請求項１記載の電源コンセント。

【請求項3】

前記接触金具は、前記栓刃を挟持する挟持片を有し、
前記挟持片の幅は、前記プラグ挿入口の長手方向の幅より広く形成されて成ることを特徴とする請求項２記載の電源コンセント。

【請求項4】

警報を発報する発報部を備え、
前記異常検出回路が異常発生と判断したら、前記発報部が発報動作することを特徴とする請求項３記載の電源コンセント。

【請求項5】

前記刃受けバネに電源を供給する電路を遮断する遮断手段を有し、
前記異常検出回路が異常発生と判断したら、前記遮断手段が前記電路を遮断することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電源コンセント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電源コンセントに関し、詳しくは接続された電源プラグの接続不良を検知できる電源コンセントに関する。

【背景技術】

【0002】

電源コンセントで発生する異常発熱は、接続した電源プラグの栓刃間において発生するトラッキング放電による外部での発熱と、電源プラグの差し込み不良や、刃受けバネの経年劣化による緩み等による接続不良で発生する内部での発熱の２種類に分けることができる。トラッキング放電による発熱の対策は、種々提案されており、製品化されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

一方、電源コンセントの内部で発生する発熱の対策としては、温度を計測して必要に応じて電源を遮断するものがある。例えば特許文献２では、電源コンセントの刃受けバネ（刃受け部）に温度センサを配置して、検出温度が所定温度を超えたら刃受けバネへの電力供給を遮断した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－３５１２０７号公報

【特許文献2】特許第７０３３７６２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、上記電源コンセント内部での接続不良（栓刃と刃受けバネの間の接続不良）を検出する技術は、温度センサを必要とするのに加え、温度を算出して所定値と比較判定する回路を必要とするため、回路構成が複雑であった。加えて、気温等の周囲の温度の影響を受け易く、誤動作する場合があった。

【0006】

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、コンセント内部での接続不良を温度センサを用いず、簡易な構成で検出可能な電源コンセント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】

【0007】

上記課題を解決する為に、本発明は、プラグ挿入口に挿入された電源プラグの栓刃と、刃受けバネとの接続に異常が発生したら、それを検出する異常検出回路を備えた電源コンセントであって、弾性を有して栓刃と複数の接触部を備え、刃受けバネとは絶縁されている接触金具を有し、異常検出回路は、刃受けバネと接触金具との間の電位差を計測して、計測した電位差が所定値以上であったら、異常発生と判断することを特徴とする。
この構成によれば、刃受けバネと接触金具との間で所定値以上の電位差が発生したら、即ち電源コンセントと電源プラグの間で所定値以上の電圧降下が発生したら、異常検出回路が異常発生と判断する。よって、電源プラグの接続不良を温度センサを使用しない簡易な構成で検知できる。そして、接触金具は弾性を有して複数の接触部を備えるため、栓刃との接触が刃受けバネより先に不安定になる事態を防ぐことができる。

【0008】

本発明の別の態様は、上記構成において、接触金具は、プラグ挿入口と刃受けバネとの間に配置されることを特徴とする。
この構成によれば、刃受けバネ奥部の構造を変更する必要がないため、簡易な設計変更で接触金具を取り付けることができる。

【0009】

本発明の別の態様は、上記構成において、接触金具は、栓刃を挟持する挟持片を有し、
挟持片の幅は、プラグ挿入口の長手方向の幅より広く形成されて成ることを特徴とする請求項２記載の電源コンセント。
この構成によれば、接触金具の幅は、プラグ挿入口の長手方向の幅より広いため、プラグがどのような角度でコンセントに接続されても、電源プラグは接触金具に確実に接触する。

【0010】

本発明の別の態様は、上記構成において、警報を発報する発報部を備え、
異常検出回路が異常発生と判断したら、発報部が発報動作することを特徴とする請求項３記載の電源コンセント。
この構成によれば、接続不良を検知したら、発報報知するため、認識し易い。

【0011】

本発明の別の態様は、上記構成において、刃受けバネに電源を供給する電路を遮断する遮断手段を有し、
異常検出回路が異常発生と判断したら、遮断手段が電路を遮断することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電源コンセント。
この構成によれば、刃受けバネと接触金具との間に電位差が発生したら電路が遮断されるため、接続不良により電源コンセントが発熱するのを防止できる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、刃受けバネと接触金具との間で所定値以上の電位差が発生したら、即ち電源コンセントと電源プラグの間で所定値以上の電圧降下が発生したら、異常発生と判断する。よって、電源プラグの接続不良を温度センサを使用しない簡易な構成で検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る電源コンセントの一例を示す正面図である。

【図2】Ａ－Ａ線端面図である。

【図3】接触金具の斜視図である。

【図4】接触金具とプラグ挿入口の関係を示す説明図である。

【図5】異常検出回路の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１，２は本発明に係る電源コンセントの一例を示し、図１は正面図、図２はＡ－Ａ線端面図である。電源コンセント１は、電源プラグ１１（図５に示す）を接続するプラグ挿入口２、及び電源コンセント１の出力をオン／オフする操作レバー３等を備えた前面板４ａと、各種構成部材を収容する箱状の本体ケース４ｂとでハウジング４が形成され、本体ケース４ｂは壁面に埋設された図示しないスイッチボックスに収容されるよう構成されている。
また、５は接続された電源プラグ１１の栓刃１１ａ（図５に示す）の間で発生するトラッキング放電を検知するためのトラッキング検知孔、６は警報を発するブザーを備えた発報部である。

【0015】

尚、図１に示す電源コンセント１は、電源プラグ１１を接続するプラグ挿入口２を２つ有し、２つの電源プラグ１１の接続を可能としている。また、双方にアース端子９を備えている。

【0016】

そして図２に示すように、ハウジング４内には、プラグ挿入口２から挿入された電源プラグ１１の栓刃１１ａを挟持する刃受けバネ７が配置され、刃受けバネ７の前方でありプラグ挿入口２と刃受けバネ７の間には、挿入された栓刃１１ａに接触する接触金具８が配置されている。
また、１２は後述する異常検出回路、１３は刃受けバネ７に接続された電路Ｌ（図５に示す）を遮断する遮断回路を示している。異常検出回路１２は、刃受けバネ７と電源プラグ１１との接続異常を検知する回路であり、またトラッキング放電を検出する回路である。遮断回路１３は、電路Ｌと刃受けバネ７との接続を遮断する回路である。
尚、操作レバー３によっても電路Ｌの遮断／接続は実施される。

【0017】

刃受けバネ７、接触金具８は、金属板を折り曲げて形成されている。刃受けバネ７は、挿入された電源プラグ１１の栓刃１１ａを挟持するための挟持片７ａを有している。挟持片７ａの挟持部は、栓刃１１ａの厚みより狭く形成され、挿入された栓刃１１ａを確実に挟持して電気的接続を実施する。

【0018】

図３，４は、接触金具８の説明図であり、図３は斜視図、図４がプラグ挿入口２との関係を示す正面説明図である。接触金具８は、コ字状に折り曲げ形成され、刃受けバネ７と同様に栓刃１１ａを挟持するよう構成されている。即ち、２点の接触部を有している。
詳しくは、前面板４ａのプラグ挿入口２が形成された部位の裏面に密着する平坦な密着片８ａを中央に有している。そして、その両端が後方にコ字状に折り曲げられ、折り曲げた先が更に内側に折り曲げられて弾性を備えた挟持片８ｂを形成している。形成された挟持片８ｂは対峙して配置され、栓刃１１ａを挟持する挟持部１４を形成している。

【0019】

密着片８ａには、プラグ挿入口２より大きく開設された栓刃挿通孔１５を有し、プラグ挿入口２から挿入された栓刃１１ａは、栓刃挿通孔１５を通過して挟持部１４に挟持される。更に挿入された栓刃１１ａは、刃受けバネ７に挟持され接続される。
また、挟持部１４の長手方向の幅Ｗ２は、図４に示すようにプラグ挿入口２の長手方向の幅Ｗ１より広く形成されており、栓刃１１ａの挿入角度に依らず確実に栓刃１１ａと接触するよう構成されている。

【0020】

図５は異常検出回路１２の概略構成図を示し、電源プラグ１１を電源コンセント１に接続した状態を示している。図５に示すように、異常検出回路１２は、刃受けバネ７と接触金具８との間の電位差を検出する電圧検出部１２ａ、検出した電位差が所定値を超えたら異常発生と判断する判定部１２ｂ等で構成されている。

【0021】

電圧検出部１２ａは個々の刃受けバネ７と接触金具８との間の電位差を計測し、判定部１２ｂに電位差情報を通知する。判定部１２ｂは、予め設定された閾値を記憶している記憶部１２ｃを有し、電圧検出部１２ａが計測した電位差が閾値以上の数値であったら異常発生と判断して、異常発生信号を出力する。
遮断回路１３は、商用電源Ｐから刃受けバネ７に至る電路Ｌ上に設けられている接点部１７を開操作し、電路Ｌを遮断する。尚、この遮断回路１３と接点部１７とで遮断手段を構成している。

【0022】

そして、判定部１２ｂが出力する異常発生信号を受けて、発報部５は報知動作し、遮断回路１３が遮断動作する。

【0023】

尚、図１の電源コンセント１では、刃受けバネ７と接触金具８の組は４組あるため、電圧検出部１２ａはこの４組に対して設けられている。また、異常検出回路１２の電源は、電路Ｌの遮断部位より電源側の電路Ｌから供給（図示せず）されており、遮断回路１３が遮断動作しても、異常検出回路１２、発報部５には継続して電源が供給される。

【0024】

異常検出回路１２の接続不良検出（異常発生の検出）は、以下のように実施される。電源プラグ１１が接続されなければ、刃受けバネ７と接触金具８とは絶縁状態にある。そのため、刃受けバネ７は電路Ｌを介して商用電源等が接続されている一方で、接触金具８は電気的に浮いた状態にあり、両者の間に電位差は発生しない。よって、判定部１２ｂが異常発生と判断することはない。
この状態から、電源プラグ１１が接続されて、栓刃１１ａが刃受けバネ７に接続されると、接触金具８も栓刃１１ａに接続された状態となり、刃受けバネ７と接触金具８とは接続状態となる。刃受けバネ７と接触金具８との間に接触抵抗が有っても、電源プラグ１１に電流が流れなければ、両者の間の電位差は０Ｖとなり、判定部１２ｂが異常発生と判断することはない。

【0025】

そして、電源プラグ１１に電流が流れると、刃受けバネ７と接触金具８との間の接触抵抗により、両者の間に僅かな電位差が発生する。この電位差は正常な接続状態では小さい（所定値に達しない）ため、異常発生と判断しない。
ところが、刃受けバネ７の緩み等で接触抵抗が大きくなると、電圧降下が大きくなる。この値が、記憶部１２ｃに記憶されている閾値を超えると、判定部１２ｂが異常発生と判断する。

【0026】

判定部１２ｂは、異常発生と判断すると異常発生信号を出力し、この信号を受けて発報部５でブザーが起動し、ブザー音が一定時間鳴動する。また、遮断回路１３は異常発生信号を受けて接点部１７を開操作し、電路Ｌが遮断される。
尚、遮断された際に操作レバー３はオフ位置に移動するが、操作レバー３のオン操作で復帰させることができ、電路Ｌは刃受けバネ７に接続される。

【0027】

このように、刃受けバネ７と接触金具８との間で所定値以上の電位差が発生したら、即ち電源コンセント１と電源プラグ１１の間で所定値以上の電圧降下が発生したら、異常検出回路１２が異常発生と判断する。よって、電源プラグ１の接続不良を温度センサを使用しない簡易な構成で検知できる。そして、接触金具は弾性を有して２点の接触部を備えるため、栓刃との接触が刃受けバネより先に不安定になる事態を防ぐことができる。
また、接触金具８はプラグ挿入口２と刃受けバネ７の間に配置されるため、刃受けバネ７奥部の構造を変更する必要がなく、簡易な設計変更で接触金具８を取り付けることができる。
更に、接触金具８の幅は、プラグ挿入口２の長手方向の幅より広いため、電源プラグ１１がどのような角度で電源コンセント１に接続されても、電源プラグ１１は接触金具８に確実に接触する。
加えて、接続不良を検知したら、発報部５が報知動作するため異常発生を認識し易いし、電路Ｌが遮断されるため接続不良により電源コンセント１が発熱するのを防止できる。

【0028】

尚、上記実施形態では、壁面に埋設されたスイッチボックスに取り付ける電源コンセントに関して説明したが、テーブルタップ等の延長コードを備えて引き回しできる電源コンセントに対しても適用できるものである。

【符号の説明】

【0029】

１・・電源コンセント、２・・プラグ挿入口、３・・操作レバー、４・・ケース、６・・発報部、７・・刃受けバネ、８・・接触金具、８ｂ・・挟持片、１１・・電源プラグ、１１ａ・・栓刃、１２・・異常検出回路、１２ｂ・・判定部、１２ａ・・電圧検出部、１３・・遮断回路（遮断手段）、１４・・挟持部、１７・・接点部（遮断手段）、Ｌ・・電路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】