JP2018537824A - ソケットアダプター - Google Patents

Abstract

本発明は、さまざまな種類のプラグシステム用接続ピースとしての電気ソケットアダプター（１１）に関し、このソケットアダプターは、ハウジングと、このハウジングに設けられているプラグ（１３）と、ハウジングに設けられている、さまざまな規格のプラグを収容するためのプラグコンセント（１９）と、プラグ（１３）とプラグコンセント（１９）間の電気コンタクトを切り替えるスイッチ（２５、２６）と、を備えている。このスイッチ（２５、２６）は、ソケットアダプター（１１）を取り付けできる切替え回路を閉じ、遮断することができる。このスイッチは、リレー（２５、２６）によって実現されている。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載の電気ソケットアダプター及び請求項１６の前提部分に記載の電気ソケットアダプターの使用方法に関する。

従来技術から、異なるプラグシステム間の違いを埋めることを第１の目的として使用するさまざまな種類のソケットアダプターが知られている。安全上の理由から、さまざまなプラグを差し込めるソケットアダプターの差し込み口とプラグとの間の電気接続は、機械的スイッチを設けることによって中断できるようになっている。これにより、プラグは、いずれかのプラグコンセントとだけ接続状態にあり、残りのプラグコンセントは無通電状態になる。例えば、アダプターハウジングに対してプラグを回転させることによって、いずれかのプラグコンセントとの電気接続を確立するという解決策が提案されている。

しかし、この場合、ソケットアダプターのユーザーがスイッチを操作するため、誤用又は誤操作を排除できないという欠点がある。

ＷＯ２００７／０９８７５８は、タッチプルーフの電球ソケットを開示している。電球ソケットの中に取付け可能な電球を接続できる主回路は、リレーと接続している補助回路によって切り替えられている。電球ソケットには金属探知機が配置されており、電球をソケットにねじ込むと、この金属探知機によって補助回路内に電圧が発生する。補助回路に電流が流れると、リレーが主回路を閉じ、電球に電流が供給される。金属製の外ネジ付きソケットを備える電球を電球ソケットに取り付ける場合、電球ソケット内に配置されている電気コンタクトは通電しており、このコンタクトとソケットは電気的に接続している。これに対して、電球が電球ソケット内に取り付けられていない場合、主回路とコンタクトはリレーによって無通電状態に切り替わる。しかしながら、この文献では、ソケットアダプターの用途に関しての開示又は示唆がない。

ＷＯ２００７／０９８７５８

説明した従来技術の欠点から、本発明が提案する課題は、誤操作を確実に防止し、ユーザー安全性を改善する業界標準のソケットアダプターを開発することである。さらに、２ピンのソケットアダプターの使用性も拡張する必要がある。

周知のように、スイッチはリレーによって実現することができる。このことは、切り替えようとする負荷回路は、ユーザーではなく、制御回路によって自動的に切替え可能になるという利点を有している。これによって、誤操作が排除される。もう１つの利点は、リレーがいつ電流回路を閉じ、いつ遮断するのかという条件又は限界値を規定できる点である。考えられる条件は、例えば規定の電流値又は規定の温度などである。

本発明に基づき、この課題は、請求項１の前提部分に記載のソケットアダプターにおいて、少なくとも１つのプラグコンセントは保護導体ピンを収容するための差し込み口を備え、この差し込み口は金属探知機と接続しており、差し込み口で金属を検知した場合、リレーが電流回路を遮断することによって解決される。これにより、通常は保護導体ピンのダミーと２ピンで形成されている英国型プラグ（規格ＢＳ１３６３）を、２ピンソケットアダプターで使用することができる。しかしながら、このことは、２ピンのソケットアダプターと３ピンプラグとの併用を禁止している国では国の安全規定に違反するおそれがある。安全規定に対する違反は、ソケットアダプター内でプラグの保護導体ピンの材料を検知することで回避される。これにより、英国型プラグは、一般的なプラスチック製の保護導体ピンのダミーを有している場合だけ電流を通す。金属製の保護導体ピンを備える英国型プラグをソケットアダプターに挿入すると、負荷回路が遮断される。

金属探知機が電流回路を閉じる従来技術とは反対に、電球ソケット内で金属が検出された場合、本発明は全く別のコンセプトに従う。驚くべきことに、２ピンの電気ソケットアダプターでリレーを使用することにより、国の安全規定に違反することなく、アースピンダミーと２ピンを備える英国型プラグも使用可能になる。従って、必然的に、３ピンの英国型プラグの２ピンソケットアダプターへの挿入が可能になる。金属探知機は、通常のように、金属検知時に負荷回路を閉じるために使用するのではなく、挿入された３ピンの英国型プラグに電流が流れるのを阻止する。

従って、好ましくは、少なくとも１つのプラグコンセントは、英国型プラグを定義している規格ＢＳ１３６３に準じるプラグを収容するのに適している。規格ＢＳ１３６３に準じる英国型プラグは、アースピン又はアースピンダミーを有しているので、いずれにせよプラグコンセントは保護導体ピンを収容するための差し込み口を有していなければならない。

有利には、ソケットアダプターは、好ましくは５Ｖの直流電圧を供給する電源ユニットを有している。これにより、ソケットアダプターにＵＳＢポートを設け、それによってデバイスに５Ｖの直流電圧を供給することが可能になる。

特に好ましい実施形態において、電源ユニットは、リレーの制御回路を提供する。従って、制御電流を常に使用できるため、バッテリーなどの外部のエネルギー源は不要である。そのため、リレーは、より大きな負荷も低電圧源で切り替えることができる。

リレーは電気ヒューズ及び／又は温度ヒューズとして作用する場合は有利であることが判明した。溶断時に燃え尽きて、新しいヒューズと交換する必要のあるヒューズは、本ソケットアダプターでは使用されていない。リレーが応答して、アダプターを再び使用可能にするには、アダプターを電源から切り離すだけでよい。

好ましい実施形態において、ソケットアダプターは電流測定を有しており、ソケットアダプターの消費電力が限界値を上回った場合、リレーは電流回路を遮断することができる。これにより、負荷回路の過負荷は確実に防止される。

好ましくは、本発明の特徴として、ソケットアダプターは温度測定を有しており、ソケットアダプターの温度が限界値を上回った場合、リレーは電流回路を遮断することができる。これにより、アダプターは、電流負荷の過度な上昇だけでなく、温度の過度な上昇からも保護される。

有利には、電流値及び／又は温度限界値は、マイクロチップに保存されている。マイクロチップ上の限界値は、適合するソフトウェアによって読み取ることができる。限界値の例として、電流負荷では１０アンペア及び温度差では４５Ｋをマイクロチップに保存することができる。マイクロチップには、電源ユニットとなる低電圧源から電流が供給される。

負荷回路と制御回路を電気的に切り離すため、これらの回路間には鉄製リングが設けられている。

好ましい実施形態において、リレーは半導体リレーであり、特にトライアックである。トライアックは電子構成部品であるため、エラーが起きにくい。さらに、トライアックは、交流のスイッチングに非常に適しており、コンパクトな構造を有している。

特に好ましいことに、トライアックはフォトトライアックによって切り替えられる。フォトトライアックにより、負荷回路と制御回路とを電気的に分離することが可能になる。これにより、交流の負荷回路を、安全に５Ｖの低電圧源によって制御することができる。

好ましいことに、プラグは、中性線及び相導体によってプラグコンセントと導電的に接続されており、ソケットアダプターには保護導体がない。従って、ソケットアダプターは、２ピンだけを有し、接地を必要としない電子機器及び電気機器に使用される。

有利には、リレーを介して、少なくとも相導体を接続できる。相導体及び中性線をリレーによって接続する場合、ソケットアダプターの構造はより大きくなる。しかしながら、両方の導体をリレーによって接続する場合、ヒューズによる保護が改善される。

本発明のもう１つの態様は、ソケットアダプターのプラグコンセントに消費装置の３ピンプラグを収容するための２ピンプラグ付き電気ソケットアダプターの使用方法に関する。本発明に基づき、保護導体ピンは不導体で、電気接続を遮断する場合、保護導体ピンは導電性である場合に、プラグコンセントとプラグ間に電気接続が確立される。これにより、安全規定に違反することなく、保護導体ピンのダミーと２ピンを備える英国型プラグを、２ピンのソケットアダプターで使用することができる。

以下に、図を用いて本発明の２つの実施例を説明しながら、その他の利点及び特徴を示す。図は縮尺に合致していない。

電気ソケットアダプターの第１の実施形態の配線図である。 電気ソケットアダプターの第２の実施形態の配線図である。

図１及び図２は、電気ソケットアダプターの第１及び第２の実施形態を示しており、その全体を符号１１で表す。ソケットアダプター１１は、例えば、スイス規格又はその他の規格に該当するプラグ１３を有している。ソケットアダプター１１は、相導体１５と中性線１７を備えている。導体１５、１７は、少なくとも１つのプラグコンセント１９と電導的に接続されている。プラグコンセント１９は、さまざまな規格のプラグの収容に使用し、プラグ１３しか適合しない国で、その他の規格のプラグも使用できるようにする。そのような電気ソケットアダプターは、旅行用アダプター又は旅行用プラグとも呼ばれる。第３のピン、すなわち保護導体のないソケットアダプターは、いくつかの国で３ピンプラグの挿入が法律で禁止されている。

英国型プラグ（ＢＳ１３６３）に該当するプラグは、常に３ピンを有している。保護導体が電気機器の作動に必要ない場合、英国型プラグには不導体材料からなる保護導体ピンのダミーが装備されている。このことから、２ピンの英国型プラグを２ピンのソケットアダプターで使用できないという問題が生じる。なぜなら、２ピンのソケットアダプターは、安全上の理由から、保護導体ピンのダミー用差し込み口を装備してはならないからである。

本ソケットアダプターは、保護導体ピン又はダミー用の差し込み口２１を設けることによってこの問題を解決する。２ピンアダプターの法規定に対応するため、アダプター１１には金属探知回路２３が装備されている。導電性の金属ピンを差し込み口２１に差し込むと、少なくとも相導体１５及び追加的に中性線１７が遮断されるため、負荷回路又は主回路は通電状態ではなくなる。しかしながら、差し込み口２１に不導体ピンを挿入するか、又は何も挿入しない場合、相導体１５及び中性線１７のどちらも遮断されないため、負荷回路は閉じたままである。

負荷回路を切り替えるためのスイッチ機能は、電気機械式リレーなどのリレー２５又はトライアック２６などの半導体リレーが担っている。好ましくは、フォトトライアック２７によってトライアック２６自体を切り替えることで、トライアックを電気的に分離することができる。スイッチ要素２５、２６は、負荷回路のオン及びオフ以外に、保護導体ピンの材料に応じてその他のスイッチ機能も担うことができる。例えば、アダプター１１は電流測定２９を備えていてよい。負荷回路を流れる電流が限界値を上回ると、負荷回路はスイッチ要素２５、２６によって遮断される。また、アダプター１１は、温度センサーを有していてよい。アダプター１１の温度が限界値を上回ると、負荷回路は同様にスイッチ要素２５、２６によって遮断される。電流及び温度の限界値は、マイクロチップ３１内に保存されており、ソフトウェアを使って設定可能である。電流測定の限界値は、例えば１６Ａである。温度限界値には、例えば４５Ｋの温度差を設けることができる。

リレー２５及びトライアック２６は、電気ヒューズ又は温度ヒューズの代わりに使用できる。これらのヒューズは溶断時に燃え尽きて、交換しなければならない。それに対して、スイッチ要素２５、２６は、アダプター１１を電源から切り離し、一定時間後に再び挿入することで、導体１５、１７を簡単に再閉鎖する。

ソケットアダプター１１は、接続されている交流を、好ましくは５Ｖの直流に変換する電源ユニット３３を有している。直流は、例えばＵＳＢポート３５で取り出されてよい。電源ユニット３３により、スイッチ要素２５、２６の制御回路３７が使用可能になる。

負荷回路の電流を測定する回路を測定回路４１又は制御回路３７から電気的に切り離すため、鉄製リング３９が設けられている。

ソケットアダプター１１は、保護導体ピンのダミーと２ピンを備える英国型プラグを他国で使用可能にし、その際、そこで適用されている２ピンプラグコンセントの安全法規に違反することはない。ソケットアダプターは、リレー２５又は半導体リレー、特にトライアック２６を、アダプター１１の電流及び温度を監視するために使用できるという付加価値も有している。従って、アダプター１１では、燃え尽きるおそれのあるヒューズを省略できる。

１１ 電気ソケットアダプター
１３ プラグ
１５ 相導体
１７ 中性線
１９ プラグコンセント
２１ 差し込み口
２３ 金属探知回路
２４ リレー
２６ トライアック
２７ フォトトライアック
２９ 電流測定
３１ マイクロチップ
３３ 電源ユニット
３５ ＵＳＢポート
３７ 制御回路
３９ 鉄製リング

Claims (17)

1. さまざまな種類のプラグシステム用接続ピースとしての電気ソケットアダプターであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングに設けられているプラグ（１３）と、
   前記ハウジングに設けられている、さまざまな規格のプラグを収容するためのプラグコンセント（１９）と、
   前記プラグ（１３）と前記プラグコンセント（１９）間の電気コンタクトを切り替え、それによって前記ソケットアダプター（１１）を取り付けできる切替え回路を閉じ、遮断できるリレー（２５、２６）と、を備えるソケットアダプターにおいて、
   少なくとも１つのプラグコンセント（１９）は保護導体ピンを収容するための差し込み口（２１）を備え、前記差し込み口（２１）は金属探知機（２３）と接続しており、前記差し込み口（２１）で金属が検知されると、前記リレー（２５、２６）は前記回路を遮断することを特徴とするソケットアダプター（１１）。
2. 前記少なくとも１つのプラグコンセント（１９）は、英国型プラグを定義している規格ＢＳ１３６３に準じるプラグを収容するのに適していることを特徴とする、請求項１に記載のソケットアダプター。
3. 前記ソケットアダプター（１１）は、好ましくは５Ｖの直流電圧を供給する電源ユニット（３３）を有していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のソケットアダプター。
4. 前記電源ユニット（３３）は、前記リレー（２５、２６）の制御回路（３７）を提供することを特徴とする、請求項３に記載のソケットアダプター。
5. 前記リレー（２５、２６）は、電気ヒューズ及び／又は温度ヒューズとして作用することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載のソケットアダプター。
6. 前記ソケットアダプター（１１）は電流測定（２９）を有しており、前記ソケットアダプター（１１）の消費電力が限界値を上回った場合、前記リレー（２５、２６）は前記回路を遮断できることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載のソケットアダプター。
7. 前記ソケットアダプター（１１）は温度測定を有しており、前記ソケットアダプター（１１）の温度が限界値を上回った場合、前記リレー（２５、２６）は前記回路を遮断できることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれかに記載のソケットアダプター。
8. 電流値及び／又は温度の前記限界値は、マイクロチップ（３１）に保存されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載のソケットアダプター。
9. を特徴とする、請求項１から請求項８のいずれかに記載のソケットアダプター。
10. を特徴とする、請求項９に記載のソケットアダプター。
11. 鉄製リング（３９）は、前記電流回路を電気的に分離するために設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のソケットアダプター。
12. 前記リレーは、半導体リレーであり、特にトライアック（２６）であることを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれかに記載のソケットアダプター。
13. 前記トライアック（２６）は、フォトトライアック（２７）によって切り替えられることを特徴とする、請求項１２に記載のソケットアダプター。
14. 前記プラグ（１３）は、中性線（１７）及び相導体（１５）によって前記プラグコンセント（１９）と導電的に接続されており、前記ソケットアダプター（１１）には保護導体がないことを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれかに記載のソケットアダプター。
15. 前記リレー（２５、２６）を介して、少なくとも前記相導体（１５）を接続できることを特徴とする、請求項１４に記載のソケットアダプター。
16. ソケットアダプター（１１）のプラグコンセント（１９）に消費装置の３ピンプラグを収容するための２ピンプラグ（１３）付き電気ソケットアダプター（１１）の使用方法であって、前記保護導体ピンは不導体で、電気接続を遮断する場合、前記保護導体ピンは導電性である場合に、前記プラグコンセント（１９）と前記プラグ（１３）間に電気接続が確立されることを特徴とする方法。
17. 電気接続は、リレー（２５、２６）によって切り替えられることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。

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