JP2000091033A

JP2000091033A - 接続装置

Info

Publication number: JP2000091033A
Application number: JP10260320A
Authority: JP
Inventors: Hideji Kaneoka; 秀司金岡; Norio Akamatsu; 則男赤松
Original assignee: NIPPON SYSTEM KAIHATSU KK
Current assignee: NIPPON SYSTEM KAIHATSU KK
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】プラグやコンセント、レセプタクル、コネク
タ、カップリング、締結クランプなどの接続装置におい
て、伝送路が断絶する前に、接続状態の異変を知ること
ができないという従来の接続装置の欠点を改善するもの
である。本発明による接続装置は、装置の設置時には正
常に設置がおこなわれるよう設置者に報知すること、脱
落時には、脱落箇所を作業者に迅速に報知することも実
現する。【解決手段】接続装置において、エネルギー、情報、
物質、物理力を伝送する従来からの伝送手段に加え、マ
イクロスイッチや状態検出用ＩＣなどを含む接続状態の
検出手段、発光ダイオードやブザー、信号装置などの報
知手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的・光学的・
物質的・物理的な接続をおこなう接続装置に関する。

【０００２】本明細書において、「接続装置」とは、エ
ネルギー、情報、物質、物理力を移送あるいは伝送する
経路の複数の断面を接続する装置を言う。また、接続装
置は、オス・メスの形状、サイズの大小、接続個数で限
定されない。具体的な接続装置としては、電源プラグや
コンセント、レセプタクル、電気信号コネクタ、光ファ
イバーコネクタ、カップリング、締結クランプなどがあ
る。

【０００３】本明細書において、「半脱落状態」とは、
エネルギー、情報、物質、物理力の移送する、あるいは
伝送する状態は正常であるが、接続装置に緩みや曲がり
が生じ、接続状態が変化している状態を言い、接続装置
が脱落に至る可能性が高い状態である。

【０００４】

【従来の技術】プラグとソケットはコネクタであり、接
続装置に含まれる。従来、これらのコネクタにおいて
は、コネクタ同士の圧接やクランプを含む機構的構造を
用いて接続をおこなっていた。例えば、家庭用電源プラ
グにおいては、プラグ側の金属接続子とコンセント側の
金属接続子の摩擦力によって機構的結合を維持し、導電
に必要な接触面積を確保し、電気的伝送を実現してい
た。ただし、この方法では、金属接合子間の摩擦力を上
回る引き抜き力がプラグに加わって緩みが生じたとき、
電気的伝送路が断絶するより以前に、この緩みを知る方
法がなく、接触面積の低下による発熱を生じたり、ある
いは緩みの蓄積により脱落に至ることがあった。緩みは
普通、目視によって確認し是正するが、容易に目視確認
ができない位置に電源プラグが存在することは常であ
り、目視確認による脱落防止策は有効ではない。

【０００５】これを防止するため、例えば特開平０９−
５５２５８号においては、ケーブルロック機構を備えた
電源コンセントがある。電源以外の電気的・光学的信号
伝送用コネクタにおいても、緩み防止のための各種締結
機構が実用に供されている。しかし、これらは締結の維
持を目的としており、半脱落状態にあることを報知する
機能を有していない。

【０００６】あるいは特開昭６１−２０６１８３号にお
いてはロック状態を検知する機構を有するコネクタがあ
るが、このコネクタは光ファイバを用いており、本来、
伝送容量の大きい光ファイバをロック状態の検知のみに
使用するのは費用対効果に劣る。また光ファイバも高価
であり、光源も必要とするため装置全体が高価なものと
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、伝送路の断
絶の原因となる異常な接続状態、いわゆる半脱落状態の
発生を、伝送路の断絶よりも前に、簡便な方法で知らせ
ることができないという従来の接続装置の課題を解決す
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記の課題
を解決するために、次のような手段を講じる。（１）検出手段を用いて、半脱落状態を検出する。（２）報知手段を用いて、半脱落状態にあることを報知
する。（３）場合によっては、装置が求める電源エネルギーを
エネルギー伝送路から摂取する。（４）以上の手段と仕組みを小型化し、伝送手段ととも
にコネクタおよびプラグあるいはソケット、クランプな
どの内部に組み込む。（５）検出手段として、検出用ＩＣや電気開閉器、それ
に付随する機構を使用する。（６）検出手段として検出用ＩＣを使用した場合、後述
の実施例を例として、弾性体を使用することがある。

【０００９】

【本発明の効果】本接続装置の利用中において、半脱落
状態が発生した場合、接続状態の変化を検出し報知する
ことで、半脱落状態を是正するよう利用者および利用装
置に促すことができる。接続装置の脱落時においては、
接続状態の変化を検出し報知することで脱落箇所の特定
が容易になる。本接続装置の利用開始時、すなわち本接
続装置の設置時においては、挿入などの動作に伴う接続
状態の変化を検出し、報知することで、正常な接続状態
で本装置が設置されるよう設置者および設置装置に促す
ことができる。また、本発明による接続装置は、低コス
トで製作することが可能となる。さらに、本発明による
接続装置の利用に際しては、大がかりな施工を伴わず、
簡便な設置と、利用コストの低減を実現する。

【００１０】

【発明の実施の形態】

【実施例１】本発明を実施した家庭用電源プラグの例を
図１、図２に示す。本実施例は、検出手段に、電気開閉
器であるマイクロスイッチ１２と検出ピン２を含む機構
を用いている。報知手段にはブザー４を用いている。全
ての手段を電源プラグケース３内に収納しており、図２
は内部の構成である。ブザーを鳴動させるために必要な
電源エネルギーは、伝送手段の一部である電源線１５か
ら摂取する。

【００１１】利用者は、本実施例による電源プラグを電
源コンセントに差し込む。プラグ側の金属接続子１がコ
ンセント側の金属接続子に触れると、鳴動のための電気
エネルギーが電源回路１３から供給され、報知器ドライ
ブ回路１４によりブザー４が鳴動する。利用者がさらに
深くプラグを挿入すると、検出ピン２が押し込められ、
これによってマイクロスイッチ１２が作用し、ブザーの
鳴動を停止させる。プラグ挿入初期に開始するブザー鳴
動が挿入完了時に停止することによって、正しい深さま
で電源プラグが挿入されたことを利用者に報知する。

【００１２】その後、何らかの原因により、プラグとソ
ケットの結合が緩んだ場合、マイクロスイッチ１２が作
用し、再びブザー４が鳴動する。このときのブザー４の
鳴動は、正常な接続状態から異常な接続状態になったこ
とを利用者に報知するものである。利用者はこの鳴動す
るブザー音に基づき、電源プラグの接続状態を点検し、
結合の緩みを是正することができる。

【００１３】これらの働きを実現するには、電源プラグ
の金属接続子１よりも、検出ピン２の有効長を短くする
ことが好適である。これにより、プラグ挿入時にブザー
鳴動のためのエネルギーを供給することができ、ブザー
鳴動停止を頼りに、利用者はプラグを正常な位置に設置
することができる。また、正常な接続状態から半脱落状
態になった際にマイクロスイッチ１２が作用しても、金
属接続子１によって電気伝送路を維持しており、導通を
維持したまま報知がおこなわれるため、半脱落状態を脱
落の前に是正する事が可能になる。電源回路１３に蓄電
機構を備えれば、脱落が生じても、一定時間、ブザーを
鳴動させることができる。

【００１４】電気器具によっては、家具類の間隙や設置
物の深部など、点検の困難な位置に電源プラグが存在す
ることが多い。このような場合でも電源プラグの特定が
容易なように、時間に応じてブザー音が漸次大きくなる
ようにすることは好適である。また、プラグ挿入時のブ
ザー鳴動が不要である場合は、報知器ドライブ回路１４
に時定数回路を組み込み、プラグ挿入時にはブザーを鳴
動しないようにすることも可能である。

【００１５】本実施例に基づく電源プラグは、部品構成
が単純であるため、製作にかかる費用は安価である。ま
た、本実施例に基づいた電源プラグに接続可能なコンセ
ントには、従前のコンセントをそのまま利用できる。

【００１６】なお、本実施例におけるマイクロスイッチ
１２とブザー４の設置は、プラグ側だけに限定されるも
のではなく、ソケット側に設置することも可能である。
あるいは、プラグとソケットの両方に設置してもよい。
その場合、プラグ側の検出ピンとコンセント側の検出ピ
ンが相互に干渉しないよう、相対面の中心から所要距離
オフセットして検出ピンを設けることは好適である。

【００１７】また、単一匡体内に、本実施例におけるプ
ラグとコンセントを併設してもよい。この例を図３に示
す。この匡体を用いれば、従前のプラグとコンセントに
何ら変更を加えることなく、プラグとコンセントの両側
の接続面に対し、半脱落状態を報知する機能を持たせる
ことができる。また、本筐体のコンセント側内部に、挿
入方向性を持つピンを設置するのも好適である。実施例
を図４に示す。ピンは方向性ピン付きメス型金属接続子
１１として設置されている。ピンは、挿入されたプラグ
が容易には脱落しないようスプリング１０とともに働
く。ピンの傾いた先端が、電源プラグの金属接続子の穴
を貫通して挿入されたプラグ側の金属接続子を保持す
る。この実施例においては、コンセント側の半脱落状態
の検出および報知機能は、場合により省略することがで
きる。

【００１８】本実施例における電源エネルギーの供給
は、電源線１５からの摂取は例であって、本発明はこれ
に限定されるものではない。また、報知手段も、ブザー
４だけに限定されるものではなく、発光ダイオードや通
信手段、あるいはこれらの組み合わせを用いて外部に報
知する手段も本発明に含まれる。ブザーの鳴動方法、コ
ンセントの設置個数も、本実施例に限定されるものでは
ない。

【００１９】

【実施例２】本発明を実施した家庭用電源プラグの次の
例を図５に示す。内部の構成を図６に示す。本実施例で
は、検出手段に接続状態検出用ＩＣ３０、報知手段に発
光ダイオード９とブザー４を用いている。検出用ＩＣ３
０は、プラグのコンセントとの相対接触面において、１
個あるいは複数個設置されている。検出用ＩＣ３０に
は、金属片８との距離を検出するＩＣを用いる。図５で
は、検出用ＩＣと金属片の間に、適切な反発力を持つス
ポンジやスプリングなどの弾性体２０を挿入して使用し
ている。発光ダイオード９を発光させるため、またブザ
ー４を鳴動させるためのエネルギーは、電源線から摂取
する。防塵カバー３３は、金属接続子１が粉塵などによ
って短絡するのを防止する。

【００２０】利用者は、本実施例による電源プラグを電
源コンセントに差し込む。プラグ側の金属接続子がコン
セント側の金属接続子に触れると、電気エネルギーが供
給され、発光ダイオード９が点灯と消灯を繰り返して点
滅する。利用者がさらに深くプラグをコンセントに挿入
すると、弾性体２０が圧縮され、検出用ＩＣ３０と金属
片８との距離が近づき、発光ダイオード９の点滅を停止
させ、点灯状態で安定させる。すなわち、プラグ挿入時
には、発光ダイオード９の発光状態によって、正しい深
さまでプラグが挿入されることを利用者に促す。点滅状
態にあるときは、挿入の深度が不足していることを表
し、点灯状態で安定している場合は、正しく挿入されて
いることを表している。プラグがコンセントに正しく挿
入されている状態を図７に示す。

【００２１】その後、プラグとコンセントの結合が緩む
などの原因により、プラグとコンセントの間の状態が変
化すると、検出用ＩＣ３０と金属片８の距離が変化し、
検出用ＩＣ３０によってこの位置変化が検出される。そ
の結果、報知器ドライブ回路１４によってブザー４が鳴
動する。プラグとコンセントの結合がゆるんだ状態を図
８に示す。ブザー音により、異常な接続状態を利用者に
報知する。利用者はこの鳴動するブザー音に基づいてプ
ラグの接続状態を点検する。

【００２２】この場合も、実施例１と同様、鳴動時間に
応じてブザー音が漸次大きくなるようにすることは好適
である。本実施例を利用したプラグが、配電盤などに多
数接続されている場合は、ブザー音の報知と同時に発光
ダイオードの点滅をおこなうのも好適である。これによ
って、プラグが多数ある場合でも半脱落状態にあるプラ
グを特定することが容易になる。

【００２３】こうして、利用者は、ブザー音あるいは発
光ダイオードに基づいて結合接続状態を点検することに
より、伝送路の断絶が生じる前に、断絶の誘因を排除す
ることができる。

【００２４】本実施例は、機構上の開口部を持たないた
め、防滴性に優れる。また、マイクロスイッチなどの可
動電気接点を持たないため、経年変化が生じず、本発明
による効果を長期間維持できる。本実施例に基づく電源
プラグは、部品構成が単純であるため、製作にかかる費
用は軽微である。また、本実施例に基づいた電源プラグ
に接続するコンセントには、従前のコンセントをそのま
ま利用できる。

【００２５】なお、本実施例における各構成手段の設置
は、プラグ側だけに限定されるものではなく、コンセン
ト側に設置することも可能であり、あるいはプラグとコ
ンセントの両方に設置してもよい。プラグとソケットの
両方に設置することによって、緩みなどの異常な状態に
対し、二重に検出手段を持つことになり、検出確度を高
めることができる。

【００２６】また、被検出金属片８の設置は、プラグ側
あるいはコンセント側に限定されるものではない。図９
は、プラグ側に検出や報知をおこなう手段を設置し、コ
ンセント側に被検出金属片８を設置した場合である。こ
の場合、弾性体の経年変化を排除することができ、ま
た、弾性体およびマイクロスイッチ内のバネの影響で、
プラグとコンセント間に反発力が生じるのを排除するこ
とができる。

【００２７】また、本実施例における電源エネルギーの
供給は、電源線からの摂取は例であって、本発明はこれ
に限定されるものではない。また、報知手段も、ブザー
と発光ダイオードだけに限定されるものではなく、通信
装置、あるいは他の装置との組み合わせを用いて外部に
報知する方法も本発明に含まれる。ブザーの鳴動方法、
発光ダイオードの点灯および消灯方法も、本実施例に限
定されるものではない。

【００２８】

【実施例３】本発明を実施した装置用信号コネクタと監
視装置の例を図１０に示す。接続状態検出用ＩＣ３０
は、プラグとソケットの相対接触面において、１個ある
いは複数個設置されている。接続状態検出用ＩＣ３０に
は、金属との距離を検出するＩＣを用いる。図１０は、
プラグ側に被検出金属片８を設置した場合である。正常
に伝送されるべき信号は信号源４７で発生し、信号処理
装置４３で処理されるものとし、その間を接続装置で結
合するものとする。

【００２９】プラグとソケットが緩むなど、半脱落状態
を含む正常でない接続状態へ接続装置の状態が移行した
とき、接続状態検出用ＩＣ３０は金属片８との距離を検
出し、検出ユニット４５、送信アンテナ４９を通じて状
態変化の報知をおこなう。監視装置４０はその報知を受
信アンテナ４１で受信し、接続状態の変化したコネクタ
を表示ランプ４２を用いて表示する。

【００３０】管理者は、監視装置の明示内容に基づき、
接続状態のチェックをおこなう。これにより装置用信号
の伝送路が断絶する前に、断絶を起こす可能性のある緩
みなどの原因を排除することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】検出手段にマイクロスイッチと検出ピン機構を
用いた半脱落状態の報知機能を持つ家庭用電源プラグを
示す。

【図２】検出手段にマイクロスイッチと検出ピン機構を
用いた家庭用電源プラグの内部構成を示す。

【図３】半脱落状態の報知機能を持つプラグとコンセン
トを単一筐体内に併設した実施例を示す。

【図４】半脱落状態の報知機能を持つプラグとコンセン
トを単一筐体内に併設し、脱落防止用のピンをコンセン
ト側に設置した実施例を示す。

【図５】接続状態の検出手段に接続状態検出用ＩＣ、報
知手段に発光ダイオードとブザーを用いた半脱落状態の
報知機能を持つ家庭用電源プラグを示す。

【図６】接続状態の検出手段に接続状態検出用ＩＣ、報
知手段に発光ダイオードとブザーを用いた半脱落状態の
報知機能を持つ家庭用電源プラグの内部構造を示す。

【図７】検出手段に接続状態検出用ＩＣ、報知手段に発
光ダイオードとブザーを用いた家庭用電源プラグを、従
来の家庭用電源コンセントに正常に設置した状態を示
す。

【図８】検出手段に接続状態検出用ＩＣ、報知手段に発
光ダイオードとブザーを用いた家庭用電源プラグと家庭
用電源コンセントとの接続が緩み、脱落する可能性が高
い状態を示す。

【図９】接続状態の検出手段に接続状態検出用ＩＣ、報
知手段に発光ダイオードとブザーを用い、コンセント側
に被検出金属片を設置した、半脱落状態の報知機能を持
つ家庭用電源プラグを示す。

【図１０】接続状態の検出手段に接続状態検出用ＩＣ、
報知手段に無線信号装置を用いた装置用信号コネクタと
接続監視装置を示す。

【符号の説明】

１金属接続子２検出ピン３電源プラグケース４ブザー５電源コード６筐体７メス型金属接続子８金属片９発光ダイオード１０スプリング１１方向性ピン付きメス型金属接続子１２マイクロスイッチ１３電源回路１４報知器ドライブ回路１５電源線２０弾性体２１保護カバー３０接続状態検出用IC ３１コンセント側金属接続子３２コンセントケース３３防塵カバー４０接続監視装置４１受信アンテナ４２表示ランプ４３信号処理装置４４接続状態検出用ＩＣを含むレセプタクル４５検出ユニット４６プラグ４７信号源４８信号伝送線４９送信アンテナ

フロントページの続きＦターム(参考） 5E021 FA04 FB07 FC36 FC40 KA09 KA11 KA13 MA01 MA06 MA08 MA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エネルギー、情報、物質、物理力のう
ち、少なくともいずれかを移送あるいは伝送する経路の
接続装置において、上記エネルギー、情報、物質、物理
力の経路の１断面と、相対する複数の断面を接続するこ
とによって該当するエネルギー、情報、物質、物理力を
伝える機構的な伝送手段と、上記の接続装置の設置時、
利用中、脱落後の少なくともいずれかにおいて、接続状
態の変化を検出する検出手段と、上記検出手段で検出し
た接続状態の変化を報知する報知手段とを具備し、報知
をもとに接続状態の良否と半脱落状態を確認できる接続
装置。
【請求項２】検出手段が、接続装置における接続面に
設置された金属と、上記金属との距離を検出する検出用
ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）との組
み合わせである請求項１に記載の接続装置。
【請求項３】検出手段が、電気開閉器あるいは、電気
開閉器に物理力を伝達する機構と電気開閉器とからなる
請求項１に記載の接続装置。
【請求項４】本装置の動作に必要なエネルギーを、伝
送手段から取得する請求項１に記載の接続装置。
【請求項５】報知手段に、光・音・振動を発生する電
気素子あるいは機構、通信装置のうち少なくともいずれ
かを備える請求項１に記載の接続装置。
【請求項６】接続装置における接続面に、防塵あるい
は防水のためのカバーを備える請求項１に記載の接続装
置。