JP2010225526A - 電源プラグ及び電源プラグ付き電源コード - Google Patents

Abstract

【課題】電源プラグやコンセントにおける異常発熱を検出して発火、火災の危険性を未然に確実に防止するとともに、簡易な構成ではあるものの製造時における感熱素子への確実な熱対策が施された電源プラグ及び電源プラグ付き電源コードを提供することである。
【解決手段】複数の栓刃２と、栓刃２のそれぞれの負荷側端部に電気的に接続される感熱素子３と、栓刃２の負荷側と感熱素子３とを収納する中子５とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気機器等の負荷に接続されこの負荷に電源を供給する電源プラグ及び電源プラグ付き電源コードに関する。

電気機器である負荷に対して電源を供給する場合、多くは電源プラグが付いた電源コードが用いられる。電源プラグがコンセントに差し込まれることで電源コードを介して負荷へ電源が供給される。但し、電源プラグの頻繁な使用により、電源プラグとコンセントの接触不良が生ずると、電源プラグまたはコンセントの接触部や導線の抵抗が大きくなり高熱を発する。また、電源プラグが樹脂で被覆されている場合、この熱により樹脂が溶解し発火する危険性がある。

そこでこの危険性を回避するために、１つの栓刃とこの栓刃に接続される電源コードの導体との間に温度ヒューズを接続して、この温度ヒューズが所定温度に達すると電源コード（負荷）への通電を遮断する電源プラグがある。

また、負荷への通電の遮断が温度ヒューズが溶断することによって行われる場合、電源プラグ、電源コードいずれも交換が必要になってしまう。そのため、この弊害をなくすために通電の遮断を手動で復帰させることのできるサーモスタットを備える差込プラグが提案されている（特許文献１参照）。

一方、温度ヒューズを備える電源プラグの製造工程においてこの電源プラグを樹脂で被覆するモールド処理を行う場合がある。但し、モールド処理を行うに際しては、電源プラグを覆う樹脂の温度よりも温度ヒューズの動作温度の方が高くなければ、被覆される樹脂の温度で温度ヒューズが破壊されてしまうことにより電源プラグを製造することができない。

そこで、以下の特許文献２においては、外部のモールド体の溶融温度より低い設定温度であってプラグの発熱発火を未然に防ぐ能力が高く実用性のある温度ヒューズ付プラグが開示されている。

特開２００８−２１６２２号公報 実開平４−１３５１７７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示されている発明の差込プラグでは、サーモスタットを復旧させればその差込プラグを使用し続けることが可能となってしまう。発火等の危険性が生じたため通電を遮断した場合、栓刃や栓刃とサーモスタットとをつなぐ導線に対しては許容範囲内とはいえ、大きな負荷がかかっている。このような栓刃等をもつ差込プラグを再度使用するのは発火等の危険性を考慮すると不安である。

また、上記特許文献２に開示される発明における温度ヒューズ付プラグは、栓刃とコードの接続部を温度ヒューズとともに２つ割り成形体に収納した後、モールド処理を行うことで製造される。この２つ割り成形体は上下２分割されており、その間に温度ヒューズ等を収め、ネジ留めすることで固定する。但し、このような構成を採用すると、製造工程における温度ヒューズへの熱対策はできるものの組み立て処理が増えてしまうといった別に考慮すべき問題が発生してしまう。

さらには、特許文献２の温度ヒューズ付プラグにおいては、使用される温度ヒューズに関して特に触れられていないが、接地側、電源側いずれも同じ温度ヒューズが使用されるものと思われる。しかしながら、このような構成では発火等の危険性への対処としては万全ではない。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電源プラグやコンセントにおける異常発熱を検出して発火、火災の危険性を未然に確実に防止するとともに、簡易な構成ではあるものの製造時における感熱素子への確実な熱対策が施された電源プラグ及び電源プラグ付き電源コードを提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、電源プラグにおいて、複数の栓刃と、栓刃のそれぞれの負荷側端部に電気的に接続される感熱素子と、栓刃の負荷側と感熱素子とを収納する中子とを備える。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、電源プラグ付き電源コードにおいて、一端に複数の栓刃と、栓刃のそれぞれの負荷側端部に電気的に接続される感熱素子と、栓刃の負荷側と感熱素子とを収納する中子とを具備する電源プラグを備える。

本発明によれば、電源プラグやコンセントにおける異常発熱を検出して発火、火災の危険性を未然に確実に防止するとともに、簡易な構成ではあるものの製造時における感熱素子への確実な熱対策が施された電源プラグ及び電源プラグ付き電源コードを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る電源プラグ付き電源コードにおける電源プラグの部分を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電源プラグの分解斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電源プラグの分解斜視図である。。 本発明の第３の実施の形態に係る電源プラグの内部構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る電源プラグ付き電源コード１を示す斜視図である。電源プラグ付き電源コード１は、電源コードＣの一端に電源プラグＰが備えられている。後述するように電源コードＣの一端は感熱素子３を介して最終的に栓刃２と接続される。一方、図示されていない電源コードＣの他端には、この電源プラグ付き電源コード１が用いられる電気機器（負荷）の接続部分に合った端子が備えられている。

電源プラグ付き電源コード１は、図１にも示されているように電源プラグＰの部分においてモールド処理がなされて樹脂が被覆されている。電源プラグＰをモールドする樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride）といった軟質合成樹脂が好適に使用される。

樹脂からは複数の栓刃２のコンセント側端部のみが突出している。この突出しているコンセント側端部がコンセントに差し込まれることによって電源コードＣを介して負荷へと電源が供給されることになる。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電源プラグの分解斜視図である。すなわち、図１に示す電源プラグＰから被覆されている樹脂を除いてその内部を示している。電源プラグＰは、コンセントに差し込まれる複数の栓刃２と、栓刃２の負荷側端部に接続される感熱素子３と、感熱素子３から電源コードＣへと至る導体４と、栓刃２及び感熱素子３を収納する中子５とから構成されている。また、中子５において感熱素子３を収納する感熱素子収納部５ａには、収納された感熱素子３を上から覆うことができる蓋６が嵌合される。

栓刃２については、差し込むコンセントの形状に合わせて例えば、「平行」、「ＩＬ」、「タンデム」、「エルバー」といった様々な形状があるが、いずれの形状が採用されていても良い。本発明の実施の形態の説明では最も一般的な形状である「平行」を例に挙げている。図２においては特に示さないが、平行な形状を採用する栓刃２は、その一方が接地側栓刃２ａであり、他方が電源側栓刃２ｂとその役割を異にする。栓刃２のコンセント側端部は上述したようにコンセントに差し込まれる。一方、栓刃２の負荷側端部には感熱素子３が接続されている。

感熱素子３は、予めそれぞれの温度定格が定められており、栓刃２、或いは、電源プラグＰ全体が動作温度に達するとコンセントから負荷側への通電を遮断する。また、本発明の実施の形態における感熱素子３は、一度負荷側への通電を遮断すると改めて負荷側への電力の供給は行えず、復帰させることができない素子である。従って、発熱等により通電が遮断された場合には、電源プラグＰ、或いは電源コードＣも含めて電源プラグ付き電源コード１の全体が交換されることになる。

感熱素子３としては、通電を遮断できる素子であればどのような素子を採用しても良いが、例えば、温度ヒューズが好適に使用される。本発明の実施の形態における電源プラグＰにおいては、複数ある栓刃２のいずれに対しても感熱素子３が接続されている。栓刃２の負荷側端部に必ず感熱素子３が接続されることによって、いずれかの感熱素子３が機能しない状態になったとしても、電源プラグＰやコンセントが発熱した場合に確実に負荷への通電を遮断することができ、また、負荷側への漏れ電流の発生も阻止することができる。また、コンセント側の接触部分が発熱した場合には、コンセントの発熱が、栓刃２や電源プラグＰ本体を伝わって感熱素子３に到達し、同じように保護を図ることができる。

なお、以下においては適宜接地側の栓刃２ａに接続される感熱素子を第１の感熱素子３ａと、電源側の栓刃２ｂに接続される感熱素子を第２の感熱素子３ｂと表わす。

本発明の実施の形態における電源プラグＰでは、第１の感熱素子３ａと第２の感熱素子３ｂとで動作温度が異なる感熱素子３を採用している。すなわち、第２の感熱素子３ｂの動作温度は、第１の感熱素子３ａの動作温度に比べて低い。従って、より低温で第２の感熱素子３ｂが動作するようにされている。

中子５は、栓刃２の負荷側端部と感熱素子３とを収めて電源プラグＰとしてまとめる収納体である。図１及び図２に明らかなように、樹脂でモールドする際には中子５に栓刃２、感熱素子３が収納された状態でモールド処理が行われる。栓刃２の負荷側端部と感熱素子３とは互いに直列に接続されることから、中子５も略直方体となるように成型されている。また、中子５は、短辺方向に栓刃２と感熱素子３とが一組ずつ平行に収納できるように成型される。栓刃２、感熱素子３が収納される部分は、収納する栓刃２、感熱素子３の形状に合わせて成型される。

栓刃２のコンセント側端部は、コンセントに差し込まれる。従って、栓刃２のコンセント側端部が中子５の内部から外部へと突出できるように、中子５には、栓刃２のコンセント側端部の形状に合わせた貫通孔が形成されている。また、これら貫通孔が設けられる面は、電源プラグＰを確実にコンセントに差し込むことができるように突起のない平面状に形成されている。

栓刃２及び感熱素子３は、栓刃２のコンセント側端部が貫通孔を通り中子５から突出するように中子５内へと収納される。感熱素子３が収納される感熱素子収納部５ａへは、さらに感熱素子収納部５ａを覆う蓋６が嵌め合わされる。蓋６は、感熱素子収納部５ａを覆うことでモールド処理を行う際に高温となっている樹脂が感熱素子３に直接触れることを防止する。

蓋６は、感熱素子収納部５ａの全領域を覆うことができるように、栓刃２の負荷側端部付近から中子５の端部付近までの長さを有する略長方形に形成されている。また、感熱素子収納部５ａ上部において中子５に嵌め合わされると、接地側栓刃２ａに接続される感熱素子３ａを覆う蓋６ａと電源側栓刃２ｂに接続される感熱素子３ｂを覆う蓋６ｂとは面一となる。一方、蓋６の感熱素子３と対向する面には、突起６ｃが形成されており、突起６ｃは栓刃２と感熱素子３とをつなぐ導体部分に嵌め合わされ、この導体が動くことを防止する。

図２の電源プラグＰの分解斜視図に表わされている中子５に、栓刃２に接続された感熱素子３を感熱素子収納部５ａに収納し、さらに蓋６を嵌め合わせる。この状態でモールド処理を行って樹脂で被覆することにより図１に示す電源プラグ付き電源コード１が製造される。

以上説明したような構成を採用することによって、電源プラグやコンセントにおける異常発熱を検出して発火、火災の危険性を未然に確実に防止するとともに、簡易な構成ではあるものの製造時における感熱素子への確実な熱対策が施された電源プラグ及び電源プラグ付き電源コードを提供することができる。

特に、中子の感熱素子収納部に収納した感熱素子の上から蓋を中子に嵌め合わせることによって、モールド処理を行った際に高温となっている樹脂に感熱素子が直接触れることはない。そのため、高温の樹脂が感熱素子に触れて感熱素子が破壊されてしまうことを防止することができる。従って、モールド処理時の樹脂の温度を考慮することなく必要な感熱素子を採用できることになるため、より低温において動作する感熱素子を使用することで確実に電源プラグにおける異常発熱を防止することが可能となる。

また、接地側の栓刃２ａと電源側の栓刃２ｂとでそれぞれ接続される感熱素子３の動作温度が異なるようにすることによって、いずれかの感熱素子３が正常に動作しなかった場合や、電源プラグＰにおいて局所的に高温となった場合であっても、電源プラグＰ内における異常発熱を検知し負荷への電力の供給を遮断することができる。特に電源側の栓刃２ｂに接続される第２の感熱素子３ｂの動作温度が接地側の栓刃２ａに接続される第１の感熱素子３ａよりも低く設定されていることからより確実に電力の供給を遮断し発火、火災の危険性を未然に防止することが可能となる。

さらに、感熱素子３は一旦動作して負荷側への電力の供給を遮断すると、復帰が不可能であるため、電源プラグＰ、或いは、電源プラグ付き電源コード１を交換しなければ使用できなくなる。このようにすることで、再使用による不安を除きより確実な発火、火災の危険性の未然防止を可能にする。

（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において、上述の第１の実施形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。

第２の実施の形態における電源プラグＰ２では、中子１５が上述した第１の実施の形態における中子５とその形状を異にする。中子１５には、感熱素子収納部１５ａの前後、すなわち、感熱素子３が栓刃２のコンセント側端部と接続する部分、及び感熱素子３が導体４と接続する部分において緩衝用空隙１０が設けられている点に特徴を有する。

図３に示す中子１５に明らかなように、感熱素子収納部１５ａの栓刃側及び負荷側には緩衝用空隙１０が形成されている。この緩衝用空隙１０が形成されるのは、モールド処理を行う際に樹脂が感熱素子収納部１５ａに栓刃側、或いは負荷側から侵入しないようにするためである。蓋６を中子１５に嵌め合わせることによって感熱素子３に対して樹脂が直接触れることは防止されているが、蓋６では感熱素子３を完全に密閉することはできないので栓刃側、或いは負荷側から樹脂が感熱素子収納部１５ａに侵入することまでは阻止できない。

そこで、これらの領域に緩衝用空隙１０を形成し、モールド処理の際に感熱素子収納部１５ａへ入り込もうとする樹脂を緩衝用空隙１０に貯めることができるようにしている。緩衝用空隙１０は外気温と同一温度であるため、モールド処理によって樹脂がこの緩衝用空隙１０へと侵入してきたとしても樹脂は硬化し始める。一旦樹脂が硬化し始め、緩衝用空隙１０を埋めてしまうと、その後は高温の樹脂は緩衝用空隙１０へと侵入してこない。そのため、このような緩衝用空隙１０を形成することによって、より一層感熱素子が樹脂に触れることを防止することが可能となる。

従って、電源プラグやコンセントにおける異常発熱を検出して発火、火災の危険性を未然に確実に防止するとともに、簡易な構成ではあるものの製造時における感熱素子への確実な熱対策が施された電源プラグ及び電源プラグ付き電源コードを提供することができる。

（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において、上述の第１または第２の実施形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。

第３の実施の形態においては、電源プラグＰ３に新たに感熱素子を設けた点に特徴がある。図４は、本発明の第３の実施の形態に係る電源プラグの内部構成を示す模式図である。この模式図に示されるように、電源プラグＰ３において、接地側の栓刃２ａと電源側の栓刃２ｂとの間に新たに負荷感熱素子１３が設けられている。この負荷感熱素子１３は、図示しない負荷に接続されて、電源プラグＰ３の異常を負荷に報知する。

すなわち、栓刃２ａに接続される第１の感熱素子３ａと栓刃２ｂに接続される第２の感熱素子３ｂは、いずれも電源プラグＰ３が高温になり発熱により発火の危険性が生じた場合に、それぞれの動作温度で動作して負荷側への電力の供給を遮断するものである。但し、これら第１の感熱素子３ａと第２の感熱素子３ｂとはいずれも発火の危険性が生じることを負荷側へと報知するものではなく、それぞれが電源プラグＰ３限りで危険性を未然に防いでいるに過ぎない。

そこで、設定された動作温度で動作して負荷側への電力の供給を遮断するだけではなく、負荷側へと報知することをも目的とする負荷感熱素子１３を電源プラグＰ３に設ける。これによって、負荷感熱素子１３が動作して負荷側への電力の供給を遮断すると、この信号を受信した負荷は使用者に対して電源プラグＰ３が発熱していることを報知することができる。この報知に従って、使用者は電源プラグＰ３をコンセントから抜くといった発火等の発生を根本的に回避することが可能となる。

特に、負荷感熱素子１３の動作温度は電源側の栓刃２ｂに接続される第２の感熱素子３ｂの動作温度よりも低い温度で動作するようにされている。従って、たとえ電源プラグＰ３が発熱したとしても早期に負荷から使用者に対して危険性を報知することが可能となり、より安全性を確保することができる。

以上の構成を採用することによって、電源プラグまたはコンセントにおける異常発熱を検出して発火、火災の危険性を未然に確実に防止するとともに、簡易な構成ではあるものの製造時における感熱素子への確実な熱対策が施された電源プラグ及び電源プラグ付き電源コードを提供することができる。

なお、この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、上述した本発明の実施の形態においては、蓋を中子の感熱素子収納部に被せることによって感熱素子にモールド処理時の樹脂が直接触れることを防止している。しかし、モールド処理前に、例えば、エポキシやシリコンといった低温で硬化する絶縁性樹脂を感熱素子収納部に充填することで、感熱素子収納部に収納された感熱素子へモールド処理用樹脂が直接接触することを防止できるとともに液体等の侵入も防ぐことができる。さらにこの方法を採用した場合には、感熱素子収納部を覆う蓋も不要になることから部品点数を減らすことにも貢献する。

また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…電源プラグ付き電源コード、２…栓刃、３…感熱素子、４…導体、５…中子、５ａ…感熱素子収納部、６…蓋、１０…緩衝用空隙、１３…負荷感熱素子、１５…中子、Ｃ…電源コード、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…電源プラグ

Claims (7)

1. 複数の栓刃と、
   前記栓刃のそれぞれの負荷側端部に電気的に接続される感熱素子と、
   前記栓刃の負荷側と前記感熱素子とを収納する中子と、
   を備えることを特徴とする電源プラグ。
2. 前記中子に設けられる前記感熱素子を収納する感熱素子収納部には、前記感熱素子を覆う蓋が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の電源プラグ。
3. 前記中子に設けられる前記感熱素子を収納する感熱素子収納部には、前記感熱素子を封止する絶縁樹脂が充填されることを特徴とする請求項１に記載の電源プラグ。
4. 前記感熱素子収納部の前記栓刃側、前記負荷側には、それぞれ緩衝用空隙が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電源プラグ。
5. 前記感熱素子は、接地側に第１の感熱素子が接続され、電源側に第２の感熱素子が接続され、前記第２の感熱素子の動作温度は前記第１の感熱素子の動作温度よりも低いことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電源プラグ。
6. 前記中子に収納されるとともに、負荷に接続されて前記負荷に前記電源プラグの異常を報知する負荷感熱素子が設けられ、前記負荷感熱素子の動作温度は、前記第２の感熱素子の動作温度よりも低いことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電源プラグ。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電源プラグを一端に有する電源プラグ付きコード。

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