JP2007535793A - 感電を防止するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感電事故を防ぎ、磨耗、切断又は引抜に起因する不具合や、刃の金属疲労及び破損を生じない安全電気プラグを提供する。又、電気器具を作動させないことにより、その器具に備えられたプラグのコンセントへの差込が不完全であることを示すような安全電気プラグを提供する。
【解決手段】電気的に絶縁された先端部及び導電性のある近接部を有する安全電気プラグである。プラグの刃及びコンセントのコンタクトの間の電気的接続を実現するには、プラグのコンセントへの概ね完全な差込が必要であり、人又は動物が露出した刃に接触して感電が起きる可能性を制限する。プラグのコンセントへの差込が不完全な場合、その電気器具を作動させようとした時、不完全な差込状態であることを示す。プラグの刃の導電部は、非導電体基部内のインサート或いは近接部全体であって良く、端部に細長い非導電体を任意で取付けて良い。
【選択図】図３

Description

本発明は概ね電気プラグに関し、特に電気プラグが一部分だけ電気ソケットに差し込まれている時に、感電事故を防ぐ電気プラグに関している。

関連出願

本出願は、２００３年５月２日付出願の米国特許出願第６０／４６７４８７号に優先する。

電気機器、例えば照明器具、掃除機、調理器具、動力工具、テレビ、ステレオ及びその他多くの機器は、全て本体から延出する電気コードを有している。これらのコードは全て、その機器に電気を供給するべく電気コンセントに差し込むプラグを終端に備えている。各プラグは２つ以上の刃を有し、絶縁コンセントのソケット内の結合スロットに差し込まれ、導電コンタクトと係合する。これらコンタクトは、プラグの刃と電気接触を実現するだけではなく、プラグの引抜事故を防ぐのに十分な力でプラグの刃を把持する。

問題が発生するのは、プラグが一部分だけソケットに差し込まれている時であり、即ちプラグ及びコンセントの間の隙間に、プラグの各刃の一部が露出している状態である。隙間が十分ある場合、２つのことが生じ得る。第１に、電気接触がない場合、機器は作動しない。第２に、電気接触がある場合、誰か（通常は子供）或いは何か（例えば家庭のペット）が、その隙間に体の一部を入れてしまい、プラグの各刃の露出部に同時に触れる可能性がある。その場合、感電が起こり、子供には大変危険である。これは子供の大きさによって、火傷又はそれ以上にひどいことをもたらし得る。また、プラグ及びコンセントの間に、指を入れるには狭すぎる非常に狭い隙間が存在する場合であっても、例えばレターオープナ、ドライバ、テーブルナイフ、フォーク或いはスプーン等の薄い金属製品を、好奇心旺盛な子供が挿入する可能性があり、結果として衝撃的で悲惨な事件が、同様に発生する可能性がある。

導電性のあるプラグの刃の露出による別な問題は、住宅火災の危険性である。米国の住宅火災の２０％以上は、アーク放電或いは電気プラグの短絡又は他の不具合が原因であることが調査で示されている。

これらの危険性の認識及び小さな子供が感電する多くの事件に対応するため、そのような感電事故の可能性を減少させる安全プラグを考案する多くの試みが行われてきた。これらの多くは、電気プラグの基部の近接部に、絶縁体が取付けられた刃を有する電気プラグを含んでいる。プラグの一部分が差し込まれた場合、この配置はプラグの刃の絶縁部分だけを露出した状態にするので、感電事故を防止する。

１つの態様では、プラグの刃がプラグ基部の近接部で切り取られ、絶縁体のインサートが取付けられることが、Ｅｃｋｅｒｔの米国特許第３７１０２８７号、Ｄｅｇａｔａｅｎｏの同第３５３３０５２号、Ｃｈｕａｎｇの同第５６４１３１１号及びＢａｘｔｅｒ等の６１０９９７７号に示されている。感電事故の問題に対するこの解決策の問題は、プラグの刃がプラグ基部付近で弱くなり、プラグが繰返しコンセントに差し込まれ、引抜かれることによって、金属疲労及び破損していないプラグの刃がしばしば曲がってしまい、結果として屈曲の繰返しに耐えられなくなることである。このタイプの構造による別の問題は、絶縁体の磨耗が生じることであり、プラグの刃の導電性のある基部が最終的に露出し、結果として保護ができなくなることである。また、保護被膜が偶発的に切れる可能性があり、同じ結果を生じることがある。

別のタイプのいわゆる安全プラグは、プラグ基部の近接部でプラグの刃に絶縁スリーブを追加することを特徴とし、Ｔａｙｌｏｒの米国特許第２２２６１４８号及びＭａｅｄａの同第５８９７３９８号に示されている。この構造の１つの問題は、プラグの刃が厚くなりすぎることであり、コンセントのコンタクトに受容されるべきプラグの刃の厚みが増すため摩擦が増加し、差込及び引抜が非常にやりにくくなることである。また、上述のようにスリーブが切れる可能性、或いは刃が抜ける可能性がある。

第３の提示済の解決策は、Ｅｃｋｅｒｔの米国特許第３６３１３２０号に示されており、フレキシブルで、弾力性のあるスリーブ、ブート又はベローズが、プラグの刃を取り囲むようにプラグ本体に取付けられる。プラグの刃がコンセントに差し込まれると、ブートはコンセントと嵌合し、コンセント及びプラグの刃の間で圧縮される。この配置は、静電スリーブの厚みの問題は克服するが、プラグへの追加物は高価であり、またブートが切断、磨耗或いは引抜かれた場合に、不具合を生じ得る。

従って、感電事故を防ぎ、磨耗、切断又は引抜に起因する不具合を生じない安全プラグが求められている。

また、プラグの刃が金属疲労及び破損を生じない安全プラグも求められている。

電気器具を動作不可能にすることによって、その器具に備えられたプラグが電気コンセントに完全に差し込まれていないという不具合を示すような電気プラグを提供することも有利なことである。

従って、本発明の目的は、感電事故を防ぎ、磨耗、切断又は引抜に起因する不具合を生じない安全プラグを提供することである。

もう１つの目的は、プラグの刃が金属疲労及び破損を生じない安全プラグを提供することである。

本発明の更なる目的は、電気器具を動作不可能にすることによって、その器具に備えられたプラグが電気コンセントに完全に差し込まれていないという不具合を示すような電気プラグを提供することである。

従って、一形態において、本発明の安全電気プラグは、導電コンタクトを有する電気コンセントに差し込むための、プラグ本体から延出する２つ以上の導電性のある刃を有し、プラグから延出する各刃は、露出した導電部を含むベース部及びベース部から延出する非導電遊端部を有し、ベース部は、プラグがコンセントに概ね完全に差し込まれることによってのみコンタクトと電気的接続を実現するようなサイズであることを特徴としている。

別の形態において、本発明の安全電気プラグは、プラグ本体及びコンセントに差し込むためのプラグ本体から延出する１組の互いに離隔して配置された刃を有し、コンセントのソケット内の電流源に電気機器を接続させるために、コンセントに備えられた電気コンタクトに各刃が把持されて、電気的接続を実現することを特徴としている。プラグの各刃は、プラグ本体から延出する近接部及び近接部から延出する先端部を有している。近接部は、プラグの刃がコンセントに完全に差し込まれることによって、電気的接続を実現するための導電部を有しており、先端部は、プラグの刃のコンセントへの差込当初に、前記電気的接続を防止するための非導電の絶縁外面を有している。先端部は、ソケットにプラグを保持するような完全な差込によってコンタクトで把持され、プラグがソケットに概ね完全に差し込まれるまで電気的接続を防止する。

一実施態様において、プラグの各刃の近接部は全体が導電体で作られ、先端部は全体が非導電体で作られて近接部に結合している。好ましくは、近接部はプラグの各刃の概ね半分の長さである。

別の実施態様において、プラグの刃は非導電体で作られており、各々が導電電線を有し、導電部は導電体インサートがプラグの刃の近接部外面に埋設され、かつ電線と接続しており、各導電部の端部に沿って細長い非導電体が延在している。

更に別の側面より、本発明は、電気コンセントに差し込んだ電気プラグの差込が不完全な場合に、電気プラグの刃の一部露出によって起きる感電を防止する方法を特徴としており、プラグの刃にプラグから延出する露出した導電部を有するベース部を設けるステップと、プラグの刃にベース部から延出する非導電遊端部を設けるステップと、各部分をプラグ及びコンセントの間の電気的接続を実現するのに、コンセントへのプラグの刃の概ね完全な差込が必要であるような大きさにするステップとを含んでいる。

これら及びその他の目的及び特徴は、以下の詳細な説明及び添付図面を参照することによって、更に良く理解することができる。

図１〜５に関し、従来の１１０Ｖ用壁取付型２口電気コンセント１０は、一般的に壁の凹部に、電気照明及び家庭、オフィス及び他の建物で使用する小さな電気機器に、従来の方法で１１０Ｖの電気を供給するべく取付けられ、図示はされていないが壁板で覆われている。コンセント１０は、プラグの刃を受容するためのスロット１４及び１６を有する上側ソケット１２及び電気プラグの刃を受容するためのスロット２０及び２２を有する下側ソケット１８を含んでいる。各ソケットのスロットは、内部に互いに離隔して平行に配置された１組の導電コンタクト又はブレード２４を有し、そのどちらか一方のみが図２〜４に示されている。ブレード２４は、電気プラグの刃を把持し、摩擦によって保持するという役割、及びプラグの刃と電気接触を行うという役割の２つの役割を果たしている。

図５は、本発明に基づく電気プラグ３０を示している。プラグ３０は、例えばラジオ、テレビ、ステレオ、電気照明、アイロン、ミキサー、掃除機、扇風機、動力工具等の電気機器又は電気器具（図示なし）に取付けられている電気コード３２の終端にある。プラグ３０は、例えばプラスチックのような誘電体から作られた非導電性の本体を有し、大きな刃３４及び小さな刃３６が延出する前面３８を有している。通常の電気プラグでは、プラグの刃は導電金属で作られており、ソケットに差し込むことでブレード２４と電気接触が生じ、プラグと接続している機器又は器具を作動させるべく電流を流す。

従来のプラグでは、電気接触はプラグの一部分だけを差し込んだ場合でも発生した。プラグの刃がコンセントに完全に差し込まれず、一部が露出している場合、誰か（例えば子供）がプラグの刃に接触すると感電してしまう。この不完全な差込は、不十分な力でプラグを差し込むことによって生じることがあり、或いは又、例えばソケットからプラグの一部が引抜かれるのに十分なストレスがコードに加えられること等により、プラグの一部が引抜かれることによって生じることがある。接続された器具に電流が流れ続け、器具は作動し続けるため、この状態は気付かれずに済んでしまうことがある。そのため、部分的に差し込まれた従来のプラグは、偶発的な衝撃に対して安全上の問題がある。

本発明のプラグ３０は、この偶発的な衝撃に対する安全上の問題を概ね排除する。図５に最も良く示されているように、プラグの刃３４はプラグの前面３８から延出し、ベース部又は近接部又は導電部４０から形成され、遊端部又は先端部４２は、例えばプラスチック等の非導電体又は誘電体から作られている。図５の実施態様において、非導電体は、実際は導電部４０の上端及び下端に沿って、プラグ３０の前面まで延在している。同様な形式で、プラグの刃３６は、導電近接部４４及び非導電部４６を含んでいる。これらプラグの刃の導電近接部４０、４４は、電流を接続器具に通電させるコード３２内の通常の電線に結合されている。

この配置によると、図３のように、プラグ３０が一部分だけ差し込まれた場合、プラグの刃の非導電先端部３４及び４６がソケットのブレード２４と接触するだけであり、プラグは一部分だけが差し込まれたままであっても、感電事故の可能性がない。プラグが一部分だけ差し込まれた（かつ電気接触がない）この状態は、接続された電気器具を使おうとしても、器具が作動しないことは明らかである。このことは、図４のようにプラグ３０を完全に差し込むことを使用者に促し、プラグの刃３４及び３６の導電近接部４０及び４４をブレード２４に嵌合させることによって電気伝導を生じ、器具を作動させることが可能になる。

この方法では、プラグが一部分だけソケットに差し込まれた状態では、電気伝導を生じないので、感電を招く様々な安全上の問題を引起さない。そして、接続された器具を使おうとした時、この状態は自ずと明らかになる。これに対して、上述された他の種類のいわゆる安全プラグは、プラグが一部分だけ差し込まれている時でさえ、プラグに電気伝導を生じる余地がある。なぜなら、非導電被膜又はブートをプラグの刃の近接端部付近に配置しているからである。

図１〜５は、本発明を米国仕様の１１０Ｖプラグに使用して図示しているが、米国で２２０Ｖ用に従来から使用されている他の種類のプラグにも活用できる。図６、７、８及び９で図示しているように、世界中の他の地域において使用されている電気プラグに使用されても良い。プラグ５０は、導電近接部５２ａ、５４ａ及び非導電先端部５２ｂ、５４ｂを互いに有する刃５２、５４を備えている。同様に、プラグ６０は、導電近接部６２ａ、６４ａ及び誘電先端部６２ｂ、６４ｂを伴う刃６２、６４を有し、またプラグ７０は、導電近接部７２ａ、７４ａ及び誘電先端部７２ｂ、７４ｂを伴う刃７２、７４を有している。プラグ８０は、導電近接部８２ａ、８４ａ、８６ａ及び非導電先端部８２ｂ、８４ｂ及び８６ｂを有する３つの刃８２、８４、８６を備えている。

実際のプラグの刃の構造は、様々な形態を取ることがある。プラグの刃の導電部及び非導電部の正確な形状は、図示されているものとは異なることがある。非導電体の先端部がモールドされる付近に、幅広のコアを備えた金属の近接部を含んでも良い。或いは、プラグの刃全体が非導電体であっても良く、コード内で電線に結合している（ここで図示されているような）金属インサートが取付けられる。または、金属インサートはプラグの各刃が互いに対向する面だけにあっても良く、或いはプラグの各刃が対向していない面だけにあっても良い。導電近接部は、使用環境によって、プラグの刃の半分の長さ、或いは半分の長さより短く又は長く、延出することがある。

図１〜８において、導電近接部は、非導電体のプラグの刃に挿入するものであるように図示されているが、図７の実施態様は、近接部に完全な環状帯６２ａ、６４ａを有していることに注意されたい。プラグの刃の先端部は、プラグを一部分だけ差し込んだ場合に、電気ソケットと電気接触を防ぐための非導電性の外面を有しており、プラグの刃の近接部は、プラグが完全に差し込まれた場合に、電気伝導を生じるようにソケットの導電ブレードと接触するための導電性の外面を有している。全ての実施態様において、プラグの刃の構造は単純で、安価で、非常に頑丈である。

本発明の好ましい実施態様のみについて開示及び言及してきたが、変更が加えられることは容易に理解でき、それらは請求項に記載された内容で規定される本発明の範囲内であることとする。プラグ３０は、家庭用の壁取付型コンセントに使用されるように図示されているが、延長コード又は様々な別の種類の電気コンセント或いはソケットにも使用されて良い。

明確化のために図示した、従来の２口ソケットの壁取付型電気コンセントの前面図である。 図１の線２−２に沿った断面図であり、１つのソケットに米国の１１０Ｖ用電気プラグを差し込もうとしているところを追加で示している図である。 図２と同様な図で、プラグの刃の一部を差し込んでいるところを示している図である。 図３と同様な図で、プラグの刃を完全に差し込んだところを示している図である。 図２〜４のプラグの斜視図で、本発明のプラグを具体的に示している図である。 本発明を具体的に示す米国式以外のプラグの斜視図である。 本発明を具体的に示す米国式以外のプラグの斜視図である。 本発明を具体的に示す米国式以外のプラグの斜視図である。 本発明を具体的に示す米国式以外のプラグの斜視図である。

Claims (9)

1. 従来の電気コンセントの電流源に電気機器を接続するために、前記電気コンセントに備えられた電気コンタクトに外面を把持されて、電気的接続を実現するための刃を有する安全電気プラグであって、
   プラグ本体と、
   前記プラグ本体から延出する、ソケットに差し込むための互いに離隔して配置された１組の刃とを含み、
   前記各刃は、前記プラグ本体から延出する近接部及び前記近接部から延出する先端部を有し、
   前記近接部は、前記刃を前記コンセントに十分に差し込むことにより、前記電気コンタクトと電気的接続を実現するための導電外面部を有し、
   前記先端部は、前記刃の前記コンセントへの差込が不十分な場合に、前記電気的接続を防止するための非導電外面を有し、
   それによって、前記プラグが前記ソケットに概ね完全に差し込まれるまで、前記電気的接続を防止することを特徴とする安全電気プラグ。
2. 前記刃は非導電体で作られ、前記導電部は、導電体のインサートが前記各刃の前記近接部外面に埋設され、かつ電線と接続していることを特徴とする請求項１に記載の安全電気プラグ。
3. 前記刃は平行に配置され、前記各導電部は、他の前記刃と対向するようにして前記刃の一部に埋設されていることを特徴とする請求項２に記載の安全電気プラグ。
4. 前記各導電部は、前記刃の周囲に渡って帯状に延在していることを特徴とする請求項２に記載の安全電気プラグ。
5. 前記各刃の前記近接部は全体が導電体で作られており、前記先端部は全体が非導電体で作られて前記近接部に結合していることを特徴とする請求項１に記載の安全電気プラグ。
6. 前記各導電部は、前記刃の略半分の長さであることを特徴とする請求項１に記載の安全電気プラグ。
7. 導電コンタクトを有する電気コンセントに差し込むための、プラグ本体から延出する２つ以上の導電性のある刃を有する安全電気プラグであって、前記各刃は、前記プラグから延出し、露出した導電部を有するベース部及び前記ベース部から延出する非導電遊端部を有しており、前記ベース部は、前記プラグを前記コンセントに概ね完全に差し込むことによってのみ、前記コンタクトと電気的接続を実現するようなサイズであることを特徴とする安全電気プラグ。
8. 前記刃の前記ベース部はフラットな構成をしており、前記各ベース部は、幅の広いフラットな側面に結合した幅の狭い上端及び下端を有し、細長い非導電体が前記各端部に取付けられていることを含むことを特徴とする請求項７に記載の安全電気プラグ。
9. 従来の電気コンセントに差し込んだ電気プラグの差込が不十分な場合に、前記プラグの刃の一部と接触して起きる感電を防止する方法であって、
   前記刃に、前記プラグから延出し、露出した導電外面部を有するベース部を設けるステップと、
   前記刃に、前記ベース部から延出する非導電遊端部を設けるステップと、
   前記刃の前記各部を、前記プラグ及び前記コンセントの間の電気的接続を実現するのに、前記コンセントへの前記刃の概ね完全な差込が必要となるようなサイズにするステップとを含むことを特徴とする感電防止方法。

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