JP2011096404A - コンセント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な操作で、電源プラグの栓刃をロックした状態として通電させることができる一方で、簡易な操作で、アーク放電を生じさせずに電源プラグの栓刃を引き抜くことができるコンセント装置を提供することを目的とする。
【解決手段】電力ラインＬ１に接続され、電源プラグ２の栓刃２０の差し込み操作と引き抜き操作とを受け付ける栓刃差込部１０であって、栓刃２０が栓刃受付位置に差し込まれたときにその栓刃２０との導通を開始する栓刃差込部１０と、栓刃ロック位置に位置する栓刃２０を栓刃ロック位置でロックし、又は、その位置でロックされている栓刃２０のロックを解除する栓刃保持部１４と、栓刃２０がロックされたときには、電力ラインＬ１を栓刃差込部１０に対して導通させる一方で、栓刃２０のロックが解除されたときには、電力ラインＬ１の栓刃差込部１０に対する導通を切断する制御部１３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンセント装置に関するものである。

従来から、電源プラグの栓刃が差し込まれたときに、その電源プラグに接続された負荷に商用電力を供給するコンセント装置が存在する。この種のコンセント装置は、商用電力を供給する電力ラインが接続されており、電源プラグの栓刃が差し込まれると、電力ラインからコンセント装置及び栓刃を通じて負荷に至る電力路が形成される。これにより、電源プラグに接続された負荷に電力が供給される。

この種のコンセント装置では、電源プラグに接続された負荷に電力が供給された状態で栓刃が引き抜かれるとアーク放電が生じる。つまり、電源プラグに接続された負荷に電力が供給された状態では、栓刃と栓刃を狭持する刃受バネとの間が通電された状態である。

この状態のまま栓刃が引き抜かれると、栓刃と刃受バネとの間に電位差が生じるので、アーク放電が生じる。このアーク放電は、人にとって感電の危険があり、さらに、周囲の電子機器に悪影響を与える。

そこで、この種のコンセント装置では、電力ライン上に手元開閉器を設けて、アーク放電が生じないようにすることがある。手元開閉器は、いわゆるブレーカとしての機能を備えており、ユーザが栓刃をコンセント装置から引き抜く前に操作されることによって、電力ラインをコンセント装置に対して非導通状態とする。これにより、栓刃と刃受ばねとの間の通電を切断して、アーク放電を生じさせずに安全に電源プラグの栓刃を引き抜くことができるようにする。

また、特許文献１には、電気機器が接続された差込プラグの栓刃と、コンセント内の刃受バネとの間が通電された状態のときには、差込プラグの栓刃が引き抜かれないようにロックすることによって、栓刃と刃受バネとの間が通電された状態のまま差込プラグの栓刃が引き抜かれてアーク放電が発生することを防止する技術が記載されている。

その一方で、充電装置に充電コードを介して接続された電源プラグの栓刃が差し込まれたときに、充電装置から供給される充電電力を受け付けて、その充電電力を充電池に供給するコンセント装置が存在する。

この種のコンセント装置は、電力ラインを介して充電池が接続されており、充電電力を供給する充電装置が接続された電源プラグの栓刃が差し込まれると、充電装置から、栓刃、コンセント装置、及び、電力ラインを通じて充電池に至る電力路が形成される。これにより、充電電力が充電池に供給される。

この種のコンセント装置でも、充電電力が充電池に供給されている状態では、電源プラグの栓刃とこの栓刃を狭持する刃受バネとの間が通電した状態となっている。したがって、電源プラグの栓刃と刃受バネとの間で通電された状態のままで電源プラグの栓刃が不用意に引き抜かれると、栓刃においてアーク放電が生じる。

特許文献２には、充電用電源に接続された充電用コネクタを、電気自動者側でバッテリに接続された車両側コネクタに対して通電した状態としている状態では、充電用コネクタと車両側コネクタとをロックする技術が記載されている。この技術は、充電側コネクタが車両側コネクタに対して通電した状態のままで充電用コネクタが不用意に引き抜かれることを防止している。

特開２００４−１５８３３２号公報 特開平１０−２６２３４０号公報

ところで、電源プラグの栓刃が差し込まれたときに、その電源プラグに接続された負荷に商用電力を供給するコンセント装置には手元開閉器が設けられていないことが多い。

また、この種の手元開閉器が設けられていても、アーク放電を生じさせずに電源プラグの栓刃を引き抜くためには、栓刃を引き抜く前に手元開閉器を操作するという余分な操作が要される。その一方で、電源プラグの栓刃を通電させる際には、手元開閉器を操作して、電力ラインをコンセント装置に対して導通させる余分な操作が要される。

さらに、特許文献１の技術では、アーク放電を生じさせずに差込プラグを引き抜くために、差込プラグを引き抜く前に、直流電源による直流電力の供給を停止させるか直流電力の電力値を低下させるという余分な操作が要される。その一方で、差込プラグの栓刃をロックして通電させるためには、直流電源による直流電力の供給を開始させる余分な操作が要される。

さらに、特許文献２の技術では、アーク放電を生じさせずに充電用コネクタを引き抜くために、充電用コネクタを引き抜く前に、充電スイッチをオフ状態とするという余分な操作が要される。その一方で、充電用コネクタをロックして通電させるためには、遮断スイッチをオン状態とする余分な操作が要される。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、簡易な操作で、電源プラグの栓刃をロックした状態として通電させることができる一方で、簡易な操作で、アーク放電を生じさせずに電源プラグの栓刃を引き抜くことができるコンセント装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一局面に係るコンセント装置は、商用電力を供給する電力ラインに接続され、負荷が接続された電源プラグの栓刃を所定の栓刃受付位置に差し込み、その後、前記栓刃を第１の方向に回転させて所定の栓刃ロック位置に位置させる差し込み操作と、前記栓刃ロック位置に位置した状態の前記栓刃を前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転させ、その後、前記栓刃を引き抜く引き抜き操作を受け付ける栓刃差込部であって、前記栓刃が前記栓刃受付位置に差し込まれたときにその栓刃との導通を開始する栓刃差込部と、前記栓刃が前記栓刃ロック位置に位置したときにはその栓刃ロック位置で前記栓刃をロックする一方で、前記栓刃ロック位置でロックされている前記栓刃が前記第２の方向に回転したときには、前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックを解除する栓刃保持部と、前記栓刃保持部によって前記栓刃が前記栓刃ロック位置においてロックされたときには、前記電力ラインを前記栓刃差込部に対して導通させる一方で、前記栓刃保持部によって前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックが解除されたときには、前記電力ラインの前記栓刃差込部に対する導通を切断する制御部と、を備えることを特徴とする（請求項１）。

この構成によれば、負荷が接続された電源プラグの栓刃が、栓刃差込部の栓刃受付位置に差し込まれたときには、栓刃差込部によってその栓刃差込部と栓刃との導通が開始され、その後、栓刃が所定の第１の方向に回転して所定の栓刃ロック位置に位置したときに、栓刃保持部によってロックされる。このとき、制御部によって、商用電力を供給する電力ラインが栓刃差込部と導通した状態とされる。

これにより、ユーザが、電源プラグの栓刃を栓刃差込部の栓刃受付位置に差し込むとその栓刃と栓刃差込部との導通が開始され、さらに、ユーザが栓刃を第１の方向へ回転させて栓刃ロック位置に位置させると、その栓刃がロックされるとともに、商用電力を供給する電力ラインが栓刃差込部と導通する。そのとき、商用電力を供給する電力ラインから栓刃差込部及び栓刃を経て負荷に至る電力路が形成される。

結果として、ユーザは、栓刃差込部の栓刃受付位置に電源プラグの栓刃を差し込み、その栓刃を第１の方向へ回転させて栓刃ロック位置に位置させるだけで、その栓刃が栓刃差込部から脱落しないようにその栓刃をロックさせるとともに、栓刃差込部と栓刃との間を通電した状態とすることができる。

その一方で、栓刃ロック位置に位置した状態の栓刃が、第１の方向とは逆の第２の方向に回転したときには、栓刃保持部によって、栓刃の栓刃ロック位置におけるロックが解除される。このとき、制御部によって、商用電力を供給する電力ラインと栓刃差込部との導通が切断される。

これにより、ユーザが、栓刃ロック位置でロックされている状態の電源プラグの栓刃を第２の方向に回転させると、その栓刃のロックが解除されるとともに、商用電力を供給する電力ラインと栓刃差込部との導通が切断される。そのとき、電力ラインから栓刃差込部及び栓刃を経て負荷へ至る電力路が切断されて、栓刃と栓刃差込部との間の通電が切断される。

結果として、ユーザは、栓刃ロック位置でロックされている状態の電源プラグの栓刃を第２の方向に回転させてそのロックを解除させ、その栓刃を引き抜くだけで、栓刃差込部と栓刃との間の通電を切断させて、アーク放電を生じさせずに電源プラグの栓刃を引き抜くことができる。

以上により、電源プラグの栓刃を栓刃保持部の栓刃受付位置に差し込み、その栓刃を第１の方向へ回転させる簡易な操作で、電源プラグの栓刃をロックした状態として通電させることができる。その一方で、栓刃差込部に差し込まれている電源プラグの栓刃を回転させ、引き抜くという簡易な操作で、アーク放電を生じさせずに電源プラグの栓刃を引き抜くことができる。

上記構成において、前記制御部は、前記栓刃ロック位置において前記栓刃がロックされたことを検出する一方で、前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックが解除されたことを検出する検出部と、前記電力ライン上に設けられ、前記検出部によって前記栓刃ロック位置において前記栓刃がロックされたことが検出されたときには閉状態となる一方で、前記検出部によって前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックが解除されたことが検出されたときには開状態となるスイッチング部と、で構成されている構成とすることができる（請求項２）。

この構成によれば、検出部によって栓刃ロック位置において栓刃がロックされたことが検出されたときには、電力ライン上に設けられたスイッチング部が閉状態となる一方で、検出部によって栓刃ロック位置における栓刃のロックが解除されたことが検出されたときには、電力ライン上に設けられたスイッチング部が開状態となる。

これにより、検出部によって、栓刃ロック位置において栓刃がロックされたことが検出されたときには、電力ライン上に設けられたスイッチング部が閉状態となって電力ラインが栓刃差込部に対して導通した状態となる一方で、検出部によって、栓刃ロック位置における栓刃のロックが解除されたことが検出されたときには、電力ライン上に設けられたスイッチング部が開状態となって電力ラインの栓刃差込部に対する導通が切断される。

そのため、栓刃ロック位置において栓刃がロックされたことを検出する一方で、栓刃ロック位置における栓刃のロックが解除されたことを検出する検出部と、検出部の検出結果に応じて閉状態及び開状態となるスイッチング部とで、電力ラインの栓刃差込部に対する導通及び非導通を切り換える制御部を具現化することができる。

上記構成において、前記検出部は、一端が固定され、他端が伸縮自在の弾性部材と、前記弾性部材の他端に設けられ、前記栓刃ロック位置において前記栓刃がロックされたときには、その栓刃によって前記弾性部材の弾性復元力の方向と逆の方向の力を受けた状態で所定の栓刃ロック検出位置に位置する一方で、前記栓刃のロックが解除されたときには前記弾性復元力の方向へ移動する移動部材と、電流が流れるべき通電ラインと、前記通電ラインを流れる電流を供給する電流供給源と、前記通電ライン上に設けられ、前記移動部材が前記栓刃ロック検出位置に位置したときに閉状態とされて前記通電ラインを通電させることにより、前記栓刃ロック位置において前記栓刃がロックされたことを検出したことを表す一方で、前記栓刃ロック検出位置に位置する前記移動部材が前記弾性復元力の方向へ移動したときに開状態とされて前記通電ラインの通電を遮断させることにより、前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックが解除されたことを検出したことを表す接点と、を備える構成とすることができる（請求項３）。

この構成によれば、移動部材は、栓刃が栓刃ロック位置でロックされたときには、弾性部材の弾性復元力の方向と逆の方向の力を受けて所定の栓刃ロック検出位置に位置する一方で、栓刃のロックが解除されたときには、弾性部材の弾性復元力の方向へ移動する。

そして、移動部材が栓刃ロック検出位置に位置しているときには接点が閉状態となり、通電ラインに、電流供給源から供給される電流が流れる。接点は、この通電ラインを流れる電流をもって、栓刃ロック位置において栓刃がロックされたことを検出したことを表す。

その一方で、栓刃のロックが解除されて、栓刃ロック検出位置に位置する移動部材が弾性復元力の方向へ移動したときには接点が開状態となり、通電ラインに電流が流れなくなる。接点は、通電ラインに電流が流れなくなったことをもって、栓刃ロック位置における栓刃のロックが解除されたことを検出したことを表す。

そのため、伸縮自在の弾性部材、移動部材、通電ライン、及び、接点というアナログ的な構成で検出部を具現化することができるので、検出部を構成するためのコストが削減される。

上記構成において、前記スイッチング部は、前記接点が閉状態とされて前記通電ラインが通電したときに通電する一方で、前記接点が開状態とされて前記通電ラインの通電が遮断したときに通電しない電磁コイルと、前記電力ライン上に設けられ、前記電磁コイルが通電しているときに閉状態とされることにより前記電力ラインを導通状態とする一方で、前記電磁コイルが通電していないときに開状態とされることにより前記電力ラインを非導通状態とする常開型のスイッチと、からなる電磁リレーで構成されている構成とすることができる（請求項４）。

この構成によれば、通電ライン上に設けられた接点が閉状態となって通電ラインに電流が流れたときには電磁コイルに電流が流れるため、電磁コイルによる電磁誘導によって、電力ライン上に設けられた常開型のスイッチが閉状態とされる。その一方で、通電ライン上に設けられた接点が開状態となって通電ラインに電流が流れなくなったときには電磁コイルに電流が流れなくなり、電磁コイルによる電磁誘導が終了するため、電力ライン上に設けられた常開型のスイッチが開状態とされる。

これにより、通電ライン上に設けられた接点が閉状態となったときに電磁コイルにおける電磁誘導が生じることによって、電力ライン上に設けられた常開型のスイッチが閉状態とされて、電力ラインが栓刃差込部に対して導通状態とされる一方で、通電ライン上に設けられた接点が開状態となったときに電磁コイルにおける電磁誘導が終了することによって、電力ライン上に設けられた常開型のスイッチが開状態とされて、電力ラインの栓刃差込部に対する導通が切断される。

そのため、通電ライン上に設けられ、その通電ラインが通電状態となったときに電磁誘導が生じる電磁コイルと、この電磁コイルにおいて生じる電磁誘導によって閉状態とされる常開型のスイッチとで、検出部の検出結果に応じて、閉状態又は開状態となるスイッチング部を具現化することができる。

本発明によれば、電源プラグの栓刃を栓刃保持部の栓刃受付位置に差し込み、その栓刃を第１の方向へ回転させる簡易な操作で、電源プラグの栓刃をロックした状態として通電させることができる。その一方で、栓刃差込部に差し込まれている電源プラグの栓刃を回転させ、引き抜くという簡易な操作で、アーク放電を生じさせずに電源プラグの栓刃を引き抜くことができる。

これにより、ユーザの利便性、及び、ユーザや周辺の電子機器の安全性に配慮したコンセント装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るコンセント装置の電気的な構成の一例を示した図である。 栓刃差込部における差し込み操作及び引き抜き操作を説明するための図である。 栓刃保持部の構成の一例を示す図である。 電源プラグの図１におけるＸ方向に見たときの構成の一例を示す図である。 検出部の構成の一例を示した図である。 電力ラインの栓刃差込部に対する導通状態の一例を模式的に示したタイムチャートである。 コンセント装置が、電源プラグに接続された負荷に商用電力を供給する用途で用いられる態様を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係るコンセント装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るコンセント装置の電気的な構成の一例を示した図である。尚、本明細書において、“導通”とは、電気的に接続されていることを意味し、“通電”とは、電流が流れていることを意味する。

図１に示されるコンセント装置１は、内部に栓刃保持部１４を有する栓刃差込部１０、検出部１１、常開型のスイッチ１２、移動部材１１１０、及び、電磁コイル１５を備える。このような構成のコンセント装置１において、栓刃差込部１０には、被供給体に電力を供給するための２本の電力ラインＬ１が接続されている。そして、２本の電力ラインＬ１上に、常開型のスイッチ１２が設けられている。また、コンセント装置１において、検出部１１及び電磁コイル１５は、一端に直流電源（電流供給源）ＤＣが接続される一方で他端が接地されている通電ラインＬ２上に設けられている。

コンセント装置１において、栓刃差込部１０は、略Ｕ字状の２つの栓刃差込口１００、及び、略Ｕ字状の１つの接地用栓刃差込口１０１を備える。栓刃差込部１０は、２つの栓刃差込口１００において、電源プラグ２の栓刃２０の差し込み操作、及び、差し込まれた状態の栓刃２０の引き抜き操作を受け付ける。また、栓刃差込部１０は、栓刃差込口１００に栓刃２０が差し込まれたときには、差し込まれた状態の栓刃２０と導通状態となる一方で、栓刃２０が栓刃差込口１００から引き抜かれたときにはその栓刃２０との導通を切断する（詳細は後述）。

また、栓刃差込部１０は、１つの接地用栓刃差込口１０１において、電源プラグ２の接地用栓刃（図示せず）の差し込み操作、及び、差し込まれた状態の接地用栓刃の引き抜き操作を受け付ける。

このような構成の栓刃差込部１０は、スイッチ１２が閉状態とされたときには、電力ラインＬ１に対して導通した状態とされる一方で、スイッチ１２が開状態とされたときには、電力ラインＬ１に対して導通していない状態とされる。

以下に、電源プラグ２の栓刃２０の差し込み操作、及び、差し込まれた状態の栓刃２０の引き抜き操作について説明する。図２は、栓刃差込部における差し込み操作及び引き抜き操作を説明するための図である。

図２に示されるように、栓刃差込部１０は、栓刃差込口１００において、栓刃受付位置Ａと、栓刃ロック位置Ｂとを有している。ユーザは、２つの栓刃差込口１００の栓刃受付位置Ａの部分に電源プラグ２の栓刃２０を差し込む。次に、ユーザは、栓刃受付位置Ａの部分に差し込んだ栓刃２０を、電源プラグ２とともに順方向（第１の方向；図２では時計回り方向）に回転させて、栓刃ロック位置Ｂに位置させる。すると、栓刃ロック位置Ｂで栓刃２０がロックされる。以上の操作が差し込み操作である。尚、図２において、栓刃ロック位置Ｂが位置する領域が斜線で示されている。電源プラグ２の栓刃２０は、差し込み操作が完了したときには、この領域に位置することになる。

その一方で、ユーザは、電源プラグ２の栓刃２０が栓刃ロック位置Ｂにおいてロックされている状態の電源プラグ２を逆方向（第２の方向；図２では反時計回り方向）に回転させて、栓刃２０を栓刃受付位置Ａまで戻す。その後、ユーザは、電源プラグ２の栓刃２０を栓刃差込口１００から引き抜く。以上の操作が引き抜き操作である。

また、コンセント装置１において、検出部１１は、電源プラグ２の栓刃２０が栓刃ロック位置Ｂでロックされたことを検出する一方で、そのロックが解除されたことを検出する。尚、本実施形態に係る検出部１１は、先述された移動部材１１１０を少なくとも備えており、この移動部材１１１０が後述されるように移動することで、栓刃２０が栓刃ロック位置Ｂのロック又はロック解除を検出する。常開型のスイッチ１２は、電磁コイル１５と組み合わさった状態で電磁リレー１６を構成する。

この電磁リレー１６は、電磁コイル１５が通電されたときにスイッチ１２が閉じられる一方で、電磁コイル１５の通電が解除されたときにスイッチ１２が開くスイッチング部１７を構成する。

スイッチング部１７は、検出部１１によって栓刃２０がロックされたことが検出されたときには、電磁コイル１５による電磁誘導によってスイッチ１２を閉状態とする。これにより、電力ラインＬ１が導通した状態とされるので、電力ラインＬ１が栓刃差込部１０と導通した状態となる。

その一方で、スイッチング部１７は、検出部１１によって栓刃２０のロックが解除されたことが検出されたときには、電磁コイル１５による電磁誘導を終了させてスイッチ１２を開状態とする。これにより、電力ラインＬ１が非導通状態とされるので、電力ラインＬ１が栓刃差込部１０と導通していない状態となる。

栓刃保持部１４は、先述されたように、栓刃差込部１０の内部に設けられている。このような栓刃保持部１４は、２つの栓刃差込口１００の各々の真下に設けられている。この栓刃保持部１４は、栓刃差込口１００に電源プラグ２の栓刃２０が差し込まれたときには、その栓刃２０を栓刃差込口１００の真下で保持する。

このように、栓刃保持部１４が栓刃２０を栓刃差込口１００の真下で保持している状態で、栓刃２０が順方向（図２における時計回り方向）に回転して栓刃ロック位置Ｂに位置したときには、栓刃保持部１４は、その位置Ｂで栓刃２０をロックする。その一方で、栓刃保持部１４が栓刃２０を栓刃ロック位置Ｂでロックしている状態で、栓刃２０が逆方向（図２における反時計回り方向）に回転したときには、栓刃保持部１４は、栓刃２０のロックを解除する。

図３は、栓刃保持部１４の構成の一例を示す図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は斜視図を示している。図４は、電源プラグ２の図１におけるＸ方向に見たときの構成の一例を示す図である。

図３に示される栓刃保持部１４は、２つの栓刃差込口１００の各々に対応して設けられている。本実施形態では、栓刃保持部１４は、先述されたように、２つの栓刃差込口１００の各々の真下に設けられている。

栓刃保持部１４は、導電性の刃受バネ１４１から構成されている。刃受バネ１４１は、略Ｕ字状の２つの栓刃狭持部１４２、及び、基部１４３を備える。栓刃狭持部１４２は、栓刃差込口１００の栓刃受付位置Ａに差し込まれた電源プラグ２の栓刃２０を狭持する。また、栓刃狭持部１４２では、栓刃ロック位置Ｂに対応する位置に、栓刃２０に設けられた孔２００（図４参照）に嵌り込む突起１４４が設けられている。

その一方で、電源プラグ２は、図４で示されるように、電力が流れるコード４に接続されている。また、電源プラグ２の栓刃２０には、栓刃狭持部１４２に設けられた突起１４４が嵌り込む孔２００が設けられている。

栓刃差込口１００の栓刃受付位置Ａに電源プラグ２の栓刃２０が差し込まれると、その栓刃２０が、栓刃差込口１００の真下に設けられた刃受バネ１４１のうち栓刃受付位置Ａの真下の位置Ａ’に挿入されて保持される。

すると、電源プラグ２の栓刃２０は、導電性の刃受バネ１４１の一部である２つの栓刃狭持部１４１によって狭持されるため、２つの栓刃狭持部１４１と導通した状態とされる。

ここで、２つの栓刃狭持部１４１は、栓刃差込部１０の内部に存在する。したがって、本明細書において、「電源プラグ２の栓刃２０が栓刃狭持部１４１と導通した状態にあること」は、「電源プラグ２の栓刃２０が栓刃差込部１０と導通した状態にあること」を意味するものとして扱う。また、これとは逆に、「電源プラグ２の栓刃２０が栓刃狭持部１４１と導通していない状態にあること」は、「電源プラグ２の栓刃２０が栓刃差込部１０と導通していない状態にあること」を意味するものとして扱う。

そして、栓刃２０が栓刃狭持部１４１によって狭持されている状態で、栓刃２０が順方向（図２における時計回り方向）に回転して栓刃ロック位置Ｂに位置すると、栓刃２０に設けられた孔２００に、栓刃狭持部１４２に設けられた突起１４４が嵌り込む。その結果、電源プラグ２の栓刃２０が栓刃ロック位置Ｂでロックされる。その際、栓刃２０は、刃受バネ１４３のうち栓刃ロック位置Ｂの真下の位置Ｂ’に位置した状態となる。

また、栓刃２０が栓刃ロック位置Ｂでロックされている状態でその栓刃２０が逆方向（図２における反時計回り方向）に回転すると、栓刃２０は、栓刃狭持部１４２で狭持された状態で、栓刃受付位置Ａに向かうことになる。その途中で、栓刃狭持部１４２に設けられた突起１４４が、栓刃２０の孔２００から抜け出す。

これにより、栓刃保持部１４は、栓刃２０が逆方向に回転したときには、栓刃２０の栓刃狭持部１４１に対する導通（つまり、栓刃２０の栓刃差込部１０に対する導通）を維持したまま、栓刃２０の栓刃ロック位置Ｂにおけるロックを解除する。

また、栓刃保持部１４において、刃受バネ１４１の基部１４３には導電板１４０が取り付けられている。導電板１４０には、電力ラインＬ１が接続されている。この導電板１４０は、スイッチ１２が閉状態とされたときには、電力ラインＬ１に対して導通した状態とされる。

ここで、導電板１４０は、栓刃差込部１０の内部に存在する。したがって、本明細書において、「導電板１４０が電力ラインＬ１と導通した状態にあること」は、「栓刃差込部１０が電力ラインＬ１と導通した状態にあること」を意味するものとして扱う。また、それとは逆に、「導電板１４０が電力ラインＬ１と導通していない状態にあること」は、「栓刃差込部１０が電力ラインＬ１と導通していない状態にあること」を意味するものとして扱う。

また、導電板１４０は、導電性の刃受バネ１４１に当接した状態とされている。これにより、導電板１４０が電力ラインＬ１と導通状態とされたときには、導電板１４０に当接した状態の刃受バネ１４１が電力ラインＬ１と導通状態とされる。そして、先述されたように、栓刃２０は、刃受バネ１４１の一部である栓刃狭持部１４１で狭持されている。

そのため、刃受バネ１４１が電力ラインＬ１と導通状態とされたときには、栓刃２０が電力ラインＬ１と導通状態とされる。これにより、電力ラインＬ１を通じて電力が供給されているときには、栓刃２０と刃受バネ１４１とが通電した状態となる。ここに、栓刃２０と刃受バネ１４１とが通電した状態を、栓刃２０と栓刃差込部１０とが通電した状態という。

その一方で、導電板１４０は、スイッチ１２が開状態とされたときには、電力ラインＬ１と非導通状態とされる。そのとき、導電板１４０に当接した状態の刃受バネ１４１が電力ラインＬ１と非導通状態とされるため、刃受バネ１４１の一部である栓刃狭持部１４１で狭持されている栓刃２０が電力ラインＬ１と非導通状態とされる。

これにより、電力ラインＬ１を通じて電力が供給されていても、栓刃２０と刃受バネ１４１とが通電していない状態となる。ここに、栓刃２０と刃受バネ１４１とが通電していない状態を、栓刃２０と栓刃差込部１０とが通電していない状態という。

ここにおいて、図３に示されるように、移動部材１１１０が、栓刃保持部１４において、基部１４０と２つの栓刃狭持部１４２とで囲まれた空間内に設けられている。この移動部材１１１０は、位置Ａ’で狭持された状態の栓刃２０が順方向（図中矢印ＡＬ１方向）に回転すると矢印ＡＬ２方向に移動する。その一方で、移動部材１１１０は、位置Ｂ’でロックされている状態の栓刃が逆方向（図中矢印ＡＬ３方向）に回転すると矢印ＡＬ４方向に移動する。尚、この移動部材１１１０の詳細は後述する。

図５は、検出部の構成の一例を示した図である。尚、図５（ａ）は、栓刃２０が栓刃ロック位置Ｂでロックされていない状態を示しており、図５（ｂ）は、栓刃２０が栓刃ロック位置Ｂでロックされている状態を示している。

検出部１１は、弦巻バネ（弾性部材）１１０、移動部材１１１、通電ラインＬ２、及び、接点１１２を備える。弦巻バネ１１０は、一端が、コンセント装置１の底面などの平面１１３上に固定される一方で、他端が伸縮自在とされている。この弦巻バネ１１０は、弦巻バネ１１０が延びる方向に弾性復元力が働くように構成されている。

移動部材１１１は、弦巻バネ１１０の他端に設けられ、弦巻バネ１１０の伸縮方向へ移動する。この移動部材１１１は、栓刃差込口１００に差し込まれた状態の栓刃２０の先端部２０１と同じ位置に、後述される傾斜部１１１０の最下部１１１０Ａが位置するように構成されている。

また、移動部材１１１は、電源プラグ２の栓刃２０の矢印ＡＬ１方向の移動によって、平面１１３方向（弦巻バネ１１０の弾性復元力の方向と逆の方向）に押されて、その方向へ移動する。その一方で、移動部材１１１は、電源プラグ２の栓刃２０による平面１１３方向の力が弱くなるにつれて元の位置に戻る。

この移動部材１１１は、電源プラグ２の栓刃２０が当接していないときには待機位置Ｐ１に位置するが、電源プラグ２の栓刃２０が栓刃ロック位置Ｂでロックされたときには栓刃ロック検出位置Ｐ２に位置する。ここに、移動部材１１１は、電源プラグ２の栓刃２０の先端部２０１が当接する傾斜部１１１０を備える。この傾斜部１１１０の機能は後述する。

接点１１２は、通常は開状態とされているＡ接点であり、移動部材１１１が栓刃ロック検出位置Ｐ２に位置したときに物理的な力を受け付けて閉状態とされるよう構成されている。ここに、接点１１２は、例えば、以下に示されるようにして構成される。

すなわち、移動部材１１１が待機位置Ｐ１から栓刃ロック検出位置Ｐ２まで移動したときには、弦巻バネ１１０が、移動部材１１１が移動した長さだけ縮む。したがって、接点１１２は、移動部材１１１が移動した長さだけ縮んだ状態の弦巻バネ１１０のいずれかの箇所で押されて閉状態となる接点で構成される。

この接点１１２は、通電ラインＬ２上で、電磁コイル１５と直列に設けられており、移動部材１１１が栓刃ロック検出位置Ｐ２に位置したときに閉状態とされて通電ラインＬ２を通電させる。接点１１２は、通電ラインＬ２を電流が流れることをもって、栓刃ロック位置Ｂにおいて栓刃２０がロックされたことを検出したことを表す。

その一方で、接点１１２は、栓刃ロック検出位置Ｐ２に位置する移動部材１１１が、弦巻バネ１１０の弾性復元力を受けてその方向へ移動したときに開状態とされて通電ラインＬ２の通電を遮断させる。接点１１２は、通電ラインＬ２を電流が流れないことをもって、栓刃ロック位置Ｂにおける栓刃２０のロックが解除されたことを検出したことを表す。

以下、このような構成の検出部１１の動作を説明する。検出部１１では、通常、図５（ａ）のように、移動部材１１０が栓刃２０による力を受けていない状態で待機位置Ｐ１に位置した状態とされている。また、図５（ａ）のように、接点１１２が開状態とされている。この状態で、栓刃差込部１０に電源プラグ２の栓刃２０が差し込まれ、順方向（図２における時計回り方向）に回転すると、検出部１１では以下のような動作が行われる。

栓刃受付位置Ａの部分に差し込まれた栓刃２０が順方向に回転している状態は、図５（ａ）の矢印ＡＬ１で示されている。このように、栓刃２０が順方向に回転して矢印ＡＬ１方向に移動すると、栓刃２０の先端部２０１が、待機位置Ｐ１に位置する移動部材１１０の傾斜部１１１０の最下部１１１０Ａと当接する。

そして、栓刃２０が矢印ＡＬ１方向に移動するにつれて、栓刃２０の先端部２０１が、傾斜部１１１０に沿って最下部１１１０Ａから最上部１１１０Ｂの方向へ移動しながら、移動部材１１１を、弦巻バネ１１０の弾性復元力の方向と逆の方向（図５（ｂ）の矢印ＡＬ２方向）へ押す。これにより、移動部材１１１が、弦巻バネ１１０の弾性復元力の方向と逆の方向（図５（ｂ）の矢印ＡＬ２方向）に移動する。

そして、栓刃２０が矢印ＡＬ１方向に移動して栓刃ロック位置Ｂでロックされたときには、移動部材１１１が栓刃ロック検出位置Ｐ２に位置する。このように、移動部材１１１が栓刃ロック検出位置Ｐ２に位置すると、接点１１２が閉状態とされる（図５（ｂ）参照）。すると、通電ラインＬ２を電流が流れて電磁コイル１５が通電される。

その一方で、栓刃ロック位置Ｂでロックされた状態の栓刃２０が逆方向（図２における反時計回り方向）に回転したときには、検出部１１では以下のような動作が行われる。

栓刃ロック位置Ｂから栓刃受付位置Ａの方向（逆方向）へ栓刃２０が回転している状態は、図５（ｂ）の矢印ＡＬ３で示されている。このように、栓刃２０が逆方向に回転して矢印ＡＬ３方向に移動すると、栓刃２０が移動部材１１１を平面１１３の方向へ押す力が弱くなるので、移動部材１１１が弦巻バネ１１０の弾性復元力によって栓刃ロック検出位置Ｐ２から弾性復元力の方向（矢印ＡＬ４方向）に移動する。すると、接点１１２が開状態とされるので、通電ラインＬ２を電流が流れなくなり、電磁コイル１５が通電されなくなる。

このような構成のコンセント装置１の動作を、図１及び図２に戻って説明する。

栓刃差込部１０において、電源プラグ２の栓刃２０が栓刃差込位置Ａに差し込まれると、その栓刃２０が、栓刃差込部１０と導通した状態とされる。そして、栓刃２０が順方向（図２における時計回り方向）に回転して栓刃ロック位置Ｂに位置すると、その栓刃２０が、栓刃保持部１４によってロックされる。このとき、検出部１１によって、栓刃２０が栓刃ロック位置Ｂでロックされたことが検出される。

すると、接点１１２が閉状態とされて通電ラインＬ２が通電されるので電磁コイル１５が通電される。そのとき、電磁コイル１５から磁界が発生するので、その磁界による電磁誘導が生じて、スイッチ１２が閉状態とされる。これにより、電力ラインＬ１が導通されるので、電力ラインＬ１と栓刃差込部１０とが導通した状態となる。

以上のように、栓刃差込部１０に電源プラグ２の栓刃２０が差し込まれ、さらに、順方向（図２における時計回り方向）に回転すると、その栓刃２０が栓刃差込部１０と導通した状態とされるとともに、栓刃ロック位置Ｂでロックされる。また、電力ラインＬ１が栓刃差込部１０に対して導通した状態となる。これにより、栓刃差込部１０と栓刃２０との間が通電されうる状態となる。

その一方で、栓刃ロック位置Ｂでロックされた状態の栓刃２０を逆方向（図２における反時計回り方向）に回転させる操作が行われると、栓刃保持部１４と栓刃２０との間の導通が維持されたまま、栓刃２０のロックが解除される。このとき、栓刃２０のロックが解除されたことが検出部１１によって検出される。

すると、接点１１２が開状態とされて通電ラインＬ２が非通電とされるので、電磁コイル１５が通電されなくなる。そのとき、電磁コイル１５から磁界が発生しなくなるので電磁誘導が生じなくなり、スイッチ１２が開状態とされる。これにより、電力ラインＬ１が非導通状態とされるので、電力ラインＬ１と栓刃差込部１０との導通が切断される。

以上のように、栓刃差込部１０に差し込まれた状態の栓刃２０を逆方向（図２における反時計回り方向）に回転させる操作が行われると、栓刃２０と栓刃差込部１０との導通が維持されたまま栓刃２０のロックが解除される。このとき、スイッチ１２が開状態とされて、電力ラインＬ１が栓刃差込部１０に対して非導通状態となる。これにより、栓刃差込部１０と栓刃２０が通電され得ない状態となる。そして、栓刃差込部１０において逆方向（図２における反時計回り方向）に回転した後の栓刃２０を引き抜く操作が行われると、栓刃２０が栓刃差込部１０から引き抜かれた状態となる。

さらに、栓刃２０のロックが解除されたときに電力ラインＬ１の栓刃差込部１０に対する導通が切断されるので、栓刃２０と栓刃差込部１０との間で通電されていても、この通電が切断される。これにより、アーク放電を生じることなく栓刃２０を栓刃差込部１０から引き抜くことができる。

電力ラインＬ１の栓刃差込部１０に対する導通状態は、図６に示されるように模式的に表されることができる。図６は、電力ラインＬ１の栓刃差込部１０に対する導通状態の一例を模式的に示したタイムチャートである。

図６において、栓刃差込状態（栓刃２０が栓刃差込部１０へ差し込まれただけの状態）、ロック解除状態（栓刃２０は栓刃差込部１０に差し込まれてはいるが、ロックが解除された状態）、及び、栓刃引抜状態（ロックが解除された栓刃２０が引き抜かれた後の状態）では、ロック検出接点（以下、接点１１２という）、及び、電力ラインスイッチ（以下、スイッチ１２という）はともにＯＦＦ状態（開状態）とされている。このような状態では、スイッチ１２が開状態であるため、電力ラインＬ１は栓刃差込部１０に対して非導通状態である。

その一方で、栓刃差込部１０に差し込まれた状態の栓刃２０が順方向に回転して栓刃２０がロックされた状態では、接点１１２及びスイッチ１２はともにＯＮ状態（閉状態）とされている。このような状態では、スイッチ１２が閉状態であるため、電力ラインＬ１は栓刃差込部１０に対して導通状態である。

このような構成のコンセント装置１は、例えば、以下に示される用途で用いられる。図７は、コンセント装置が、電源プラグに接続された負荷に商用電力を供給する用途で用いられる態様を示す図である。図８は、コンセント装置が、充電装置に接続された電源プラグを通じて充電電力を受け付けて充電池へ供給する用途で用いられる態様を示す図である。

図７において、電力ラインＬ１には商用電力ＡＣが供給されており、その電力ラインＬ１がコンセント装置１に接続されている。その一方で、電源プラグ２にはコード４を通じて、被供給体として負荷３が接続されている。

このような構成によれば、コンセント装置１に電源プラグ２の栓刃２０が差し込まれ、順方向に回転して栓刃ロック位置Ｂに位置したときには、栓刃２０が、栓刃差込部１０と導通した状態で、栓刃ロック位置Ｂでロックされるとともに、電力ラインＬ１が栓刃差込部１０と導通した状態となる。これにより、電力ラインＬ１から栓刃差込部１０及び栓刃２０を通じて負荷３に至る電力路が形成される。これにより、電力ラインＬ１に供給されている商用電力ＡＣが負荷３へ供給される。

その一方で、図７に示されるコンセント装置１では、栓刃ロック位置Ｂでロックされている状態の電源プラグ２の栓刃２０が逆方向に回転したときには、栓刃２０の栓刃ロック位置Ｂにおけるロックが、栓刃２０と栓刃差込部１０との導通を維持したまま解除されるとともに、電力ラインＬ１と栓刃差込部１０との導通が切断される。これにより、電力ラインＬ１から栓刃差込部１０及び栓刃２０を通じて負荷３に至る電力路が切断されるので、栓刃差込部１０と栓刃２０との間の通電が切断された状態となる。

１ コンセント装置
２ 電源プラグ
３ 負荷
１０ 栓刃保持部
１１ 検出部
１２ スイッチ
１３ 制御部
１４ 栓刃保持部
１５ 電磁コイル
１６ 電磁リレー
１７ スイッチング部
２０ 栓刃
１１０ 弦巻バネ
１１１ 移動部材
１１２ 接点
Ａ 栓刃受付位置
Ｂ 栓刃ロック位置
Ｌ１ 電力ライン
Ｌ２ 通電ライン
Ｐ１ 待機位置
Ｐ２ 栓刃ロック検出位置
ＤＣ 直流電源
ＡＣ 商用電力

Claims (4)

1. 商用電力を供給する電力ラインに接続され、負荷が接続された電源プラグの栓刃を所定の栓刃受付位置に差し込み、その後、前記栓刃を第１の方向に回転させて所定の栓刃ロック位置に位置させる差し込み操作と、前記栓刃ロック位置に位置した状態の前記栓刃を前記第１の方向とは逆の第２の方向に回転させ、その後、前記栓刃を引き抜く引き抜き操作を受け付ける栓刃差込部であって、前記栓刃が前記栓刃受付位置に差し込まれたときにその栓刃との導通を開始する栓刃差込部と、
   前記栓刃が前記栓刃ロック位置に位置したときにはその栓刃ロック位置で前記栓刃をロックする一方で、前記栓刃ロック位置でロックされている前記栓刃が前記第２の方向に回転したときには、前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックを解除する栓刃保持部と、
   前記栓刃保持部によって前記栓刃が前記栓刃ロック位置においてロックされたときには、前記電力ラインを前記栓刃差込部に対して導通させる一方で、前記栓刃保持部によって前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックが解除されたときには、前記電力ラインの前記栓刃差込部に対する導通を切断する制御部と、
   を備えることを特徴とするコンセント装置。
2. 前記制御部は、
   前記栓刃ロック位置において前記栓刃がロックされたことを検出する一方で、前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックが解除されたことを検出する検出部と、
   前記電力ライン上に設けられ、前記検出部によって前記栓刃ロック位置において前記栓刃がロックされたことが検出されたときには閉状態となる一方で、前記検出部によって前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックが解除されたことが検出されたときには開状態となるスイッチング部と、で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコンセント装置。
3. 前記検出部は、
   一端が固定され、他端が伸縮自在の弾性部材と、
   前記弾性部材の他端に設けられ、前記栓刃ロック位置において前記栓刃がロックされたときには、その栓刃によって前記弾性部材の弾性復元力の方向と逆の方向の力を受けた状態で所定の栓刃ロック検出位置に位置する一方で、前記栓刃のロックが解除されたときには前記弾性復元力の方向へ移動する移動部材と、
   電流が流れるべき通電ラインと、
   前記通電ラインを流れる電流を供給する電流供給源と、
   前記通電ライン上に設けられ、前記移動部材が前記栓刃ロック検出位置に位置したときに閉状態とされて前記通電ラインを通電させることにより、前記栓刃ロック位置において前記栓刃がロックされたことを検出したことを表す一方で、前記栓刃ロック検出位置に位置する前記移動部材が前記弾性復元力の方向へ移動したときに開状態とされて前記通電ラインの通電を遮断させることにより、前記栓刃ロック位置における前記栓刃のロックが解除されたことを検出したことを表す接点と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載のコンセント装置。
4. 前記スイッチング部は、
   前記接点が閉状態とされて前記通電ラインが通電したときに通電する一方で、前記接点が開状態とされて前記通電ラインの通電が遮断したときに通電しない電磁コイルと、
   前記電力ライン上に設けられ、前記電磁コイルが通電しているときに閉状態とされることにより前記電力ラインを導通状態とする一方で、前記電磁コイルが通電していないときに開状態とされることにより前記電力ラインを非導通状態とする常開型のスイッチと、
   からなる電磁リレーで構成されていることを特徴とする請求項３に記載のコンセント装置。

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