JP2020520045A - 電気プラグを電源コンセントに対して固定するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気プラグをコンセントに接続及びロックするための方法及び装置から構成されるものである。これにより、プラグがゆすられたり、誤って引き抜かれたりすることが防止されるため、火災の原因となる任意の電流の擾乱（ラッシュカレント）もしくは電気火花の発生が回避される。プラグが差し込まれていない場合、本発明は、ソケットの開口部を塞ぎ、子供がそれを改ざんしたり、電気ショックにさらされる可能性のある金属物を挿入しようとすることを防止する。本発明により、成人は電気プラグを簡単に接続してロックできるが、子供がそれを行うことは不可能である。本発明の様々な実施形態があり、医療機器、コンピューター、工場設備、及び他の多くの例の中での家電などの中断のない連続的な給電を必要とする多くの分野での使用に適している。

Description

本発明は、電気安全に関するものである。そして、特に詳細には、本発明は、意図しないで電気プラグが取り外されることを防止することに関するものである。

電気プラグは、主電源への接続を提供するために使用することが知られている。電源コードまたはプラグが、個人、子供、ペットによるか、もしくはそれに接続される装置により移動されるか、いずれかで、偶発的に引き抜かれる場合、これらはその電源から偶発的に外れる可能性がある。電気プラグがその電源コンセントから完全に取り外される状況の場合、望ましくない電源遮断が発生することになる。しかしながら。最も危険な場合では、プラグが通電状態で、一部が引け出した場合である。このような場合、プラグの各電極部が露出し、緩んで、不適切に接続されているため、電気スパーク、火災発生のおそれがあり、これらが、周囲で遊んでいる子供もしくはペットがそれに接触する場合、電撃を引き起こす可能性がある。

更に、その電気プラグが電気コンセントに取り付けられていない場合には、深刻な危険もある可能性があります。特に子供などの誰かが、導電性の物体（金属など）またはプラグを電源コンセントに挿入することを考慮してみましょう。両者の場合も電撃を招く可能性があります。プラグが部分的に挿入され、及び各電極の部分が露出している場合が、特にこれである。

各電気プラグ及び各電源コンセントとの間の結合を確実にし、これ故に、偶発的な離脱を防止するために、様々な方法及び装置が提案されてきた。加えて、任意の異物のこれらの挿入を防ぐために電源コンセントのセントの開口部を閉鎖するために使用されるいくつかの装置が存在しています。

多数の特許が、子供がその開口部内に異物を挿入するのを防止するために電源コンセントに1個のカバーを提供することに関係しています。次はその例です：US7652210、US6108178、US6674003、US2007/0256850、US7056145、US2709198、US2987909、US3467763、US4584856、US4674813、US5061199、US3159446、US4603931、US6479749、US4603931、US6908502、US2002/0118498、US6780031、US3775729、US3491327、US5599196、US6198046、US5791931、US5286213及びUS5791931です。

いくつかの特許では、プラグ及び電源コンセントを、共にロックできるプラグ及びレセプタクルのカスタム設計セットと交換することにより、電気プラグの意図しない取り外しを防止することが提案された。次はその例です：US6358076、US5344333及びUS3121599です。

他の特許では、コード固定機能機構を使用して、意図しない取り外しを克服している。次はその例です：US6071142、US6491539、US2013/183855、US4652069、US4702709、US4851612、US5348495、US5575677、US5655924、US6071142、US6095846、US6491539、US6769930、US7014493、US7056145及びUS7722380です。

更に、フック機能機構を使用して、プラグを穴の開いたブレード付き電極でロックする特許も存在している。これらの機構は、刃付き電極が穴から貫通するフックから構成される。次はその例です：US2732531、US3891289、US5551884、US5194013、US5893772、US5941724、US6193539、US6454576、US7080889、US7172451、US7361045、US7484986、US2003/0207606、US2010/0144187、US3066276、US3233204、US2771590、US2016755、US6537089及びUS1957773です。

特許 US8152554及びUS2005/0101169は、引き抜き応力を使用して（プラグを取り外す傾向がある）電気プラグをロックし、プラグが取り外されるのを防止する固定応力に変換する概念を提案した。

特許 US2005/186828は、プラグブレードの長手方向に垂直な方向に偏向力を加えることを通してプラグロック機能機構を提供し、プラグをそのソケット内に選択的に固定する。
特許CN202737177Ｕでは、2個の個別の固定具を使用し、プラグ電極を固定することにより電源コンセント内にプラグをロックする概念が提案されている。

特許EP2639895A1では、プラグをコンセントにロックすることが、プラグの本体に摩擦の形態を提供する保持要素により実行される。

提案された更なる特許では、端子接点がプラグ電極を固定することによりその中に電気プラグをロックする機能を有するように、端子接点をロック機能機構で修正されている。次はその例です：US7156682B1、CN201667452U、US6533598、US7156682B1、US 2005/0186828A1及びUS 2010/0255708A1です。

最後に、いくつかの特許は、電源コンセントの穴の内側の空洞に引っ掛けられるフック機能機構により電気プラグの電極を改善することを提案した。次はその例です：US2005/0124200、US6171129、US2009/0061667、及びUS7798838です。

すべての以前の特許は、電気プラグ及び電源コンセントを保護するための解決策を提示しているが、それぞれには、それ自身の欠点があり、ほとんどの場合、それを効果の低い解決策にしている。

電源コンセントを覆うことは、物体の挿入からのみ保護するが、意図せずに電気プラグが取り外されることは保護しない。カバー及びキャップの取り外しには、コンセントを使用する前に毎回特別な要求される場合がある。それ故、頻繁に使用される電源コンセント向けには非現実的な解決策である。

電気プラグ及び電源コンセントの交換が要求されるその他の解決策は実用的ではない。これは、すべてのプラグとコンセントを交換することが現実的ではないためである。

更に、コードを所定の位置に保持するための固定機能機構を設置することで、これらの機構が大型であり、特定のタイプの電源コンセントに適合するように設計されているため、ほとんどの場合理想的ではない。

プラグ電極の穴に引っ掛けるロック機能機構で電源コンセントを変更することは、有効な解決策である。しかしながら、これは、その電極に穴があるプラグの特定のタイプに対してのみ有効である。それ故、本機構はその他のタイプのプラグでは機能しない。

引き抜き応力を固定応力に変換する特許により、より一般的な解決策が提示されているが、依然として、固定応力がプラグを動かした後に生じる反作用であるなどのいくつかの欠陥があり、これは、引き抜き応力が、機構を作動させる前に、適用され、その電気プラグを部分的に引き抜かれる必要があるということを意味する。プラグのこのような動きは、電気接続を切断する可能性がある。移動が小さすぎて接続を切断できない場合でも、プラグの電極の一部が露出し、電気的に接続されるため、誰かが周囲で遊んでいる場合には感電の危険性が高まる。

プラグブレードの長さに垂直な方向に恒久的偏向力を加えることにより、そのプラグのロックが保証されることとなる。しかしながら、加えられた恒久的な応力は、電極またはコンセントの穴に変形を引き起こす可能性がある。更に、たわみ力はプラグの引っ張り力とは無関係であり、より高い引っ張り力がたわみ力に打ち勝ちプラグを引き抜くことができることを意味している。

2個の個別の固定具を使用して、プラグ電極を固定することには、多くの欠点がある。個々のクランプは手動で動作するが、ロック位置は定義されていない。この場合、固定応力は定義されておらず、ユーザーの手の力に依存する。更に、片方の固定具がもう片方の固定具よりも強く押される場合、固定力が電極の周囲で対称にならないため、電極が曲がることになる。プラグの電極をたわませたり、曲げたり、動かしたりすると、接触不良の可能性が高くなり、結果として火花や火が発生することになる。

プラグ本体の外面に摩擦を与えることによるプラグの連結は、いくつかのタイプのプラグで使用することができる。これらは、本体が電源コンセントに落ち込むタイプのプラグである。

ロック機能機構で端子を修正したこれらの特許は、端子接点は電力伝達の手段であるため、即ち、端子の表面は清潔に確保されている必要があるという、重要な概念を導入している。ロック機能機構を使用し、端子を変更するなら、端子はより複雑になり、時間の経過と共にその信頼性が低下することになる。

コンセント内の空洞にアンカーする機構により電気プラグを改善することは、大部分のコンセントでは実際に機能することはない。すべてのコンセントが、実際には、内側にアンカーさせる空洞を有していないためである。コンセント内部に空洞を有する場合でも、空洞の奥行きと寸法が通常では同じにはならないため、あらゆる種類の電源コンセントにフックできるユニバーサルフック機構の実現は困難なものとなる。

米国特許出願第US2005/0124200号明細書 米国特許第US6171129号明細書 米国特許出願第US2009/0061667号明細書 米国特許第US7798838号明細書

単独または組み合わせて採用された以前の発明及び特許のいずれも、請求されている本発明を説明するものと見られない。それ故、本発明の発明者は、従来技術の前述欠点を解消するために、既存の技術的問題を解決し克服することを提案するものである。

好ましい実施形態についての詳細な説明が本明細書で提供される。しかしながら、本発明は様々な形態で実施できることを理解されたい。従って、本明細書で開示される特定の詳細は、限定として解釈されるべきではなく、むしろ、特許請求の範囲の基礎として、及び実質的に任意の適切に詳細なシステム、構造、または方法で本発明を採用するために当業者を教示するための代表的な基礎として解釈されるべきである。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、本発明を限定することを意図していない。本明細書で使用される「及び／または」という用語は、関連するリストされたアイテムの1つまたは複数のありとあらゆる組み合わせを含む。本明細書で使用される単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈からそうでないことが明確に示されない限り、複数形及び単数形を含むことを意図している。更に、本明細書で使用される場合、用語「含む」及び/または「含む」は、述べられた特徴、ステップ、操作、要素、及び/または構成要素の存在を指定するが、1個もしくは複数の他の機能、ステップ、操作、要素、コンポーネント、及び/またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことを更に理解されることになる。

本発明は、誤ってまたは意図せずに電気プラグが取り外されたり部分的に引き抜かれたりするのを防ぐために使用できる装置及び方法である。更に、本発明は、電源コンセントを閉鎖することもでき、それ故に、その内部への任意の物体またはプラグの挿入を防ぐものである。

本発明は、すべてのタイプの電気プラグ及び電源コンセントに向けた解決策を提供する。これは、丸い形状の電極タイプでも同様である。本発明は普遍的に適用できるものである。タイプ（A）、（E）、（C）及び（F）を含む、電気プラグのすべての形状及び規格、及び任意のサイズの充電器とアダプターを保護することができる。また、タイプ（A）、（E）、（C）、（F）及び複合型（CA）を含むすべての形状及び電源コンセントの規格にも適合させることができる。

本発明で、使用者は、電源コンセントもしくはプラグのいずれも任意の工具もしくは修正も必要とすることなく、電気プラグの設置、ロック、ロック解除、取り外し、再設置を素早く実行できるようにするものである。

本発明にはいくつかの用途が存在する。例えば、これは、子供の悪戯防止（チャイルドプルーフ）分野では、2個の方法で使用去れることができる。第1に、プラグが取り付けられていない場合、本発明は、電源コンセントの穴を塞ぎ、子供がコンセント内に物を挿入して感電するのを防ぐため、不正開封防止として使用できる。第二に、電気プラグが取り付けられている場合、本発明は、プラグの部分的または完全な取り外しを防止することができ、それ故に、子供が自分の指もしくは物体をソケットとの間に挿入し、またプラグを緩めた場合に発生しうる致命的な感電の可能性を回避する。

本発明から利益を得ることができる多くの潜在的なユーザーが存在する。コンピューターの安全性では、長時間の連続処理中に意図しない停電を防止するために使用できる。家庭では、掃除機、冷蔵庫などの家電製品への連続的な給電を確保するために使用できる。更に重要なことは、病院の医療機器及び工場の機器への間断ない電力供給を保証するために使用できることである。

本発明には３個の実施形態が存在する。それぞれが、異なる分野及び用途内で本発明の作業範囲を大幅に拡大する特徴を有しています。

本発明の第1の実施形態は、電源コンセントと電気プラグを接続する普遍的アダプターである。本アダプターにはロック位置及びロック解除位置がある。本装置は両側の面から構成される。最初の側面は、電源コンセントに挿入、固定可能なオス電気コネクターを含む。第2の側面には、電気プラグを受け入れ、ロックできるロック用レセプタクルを含む。それ故、非常に簡単な手順で、ユーザーは電気プラグをこれ以上の変更を実行せずに、コンセントに接続し、安全にロックすることが可能である。

本発明の第2の実施形態は、従来型のプラグとして使える、ロック可能な電気プラグである。それに加えて、必要に応じ、電源コンセント側にロックすることも可能である。

本発明の第3の実施形態は、従来のレセプタクルと同様に電気プラグを受け入れることができるが、電気プラグをその中にロックする更なる機能を有するロックレセプタクルである。ロックレセプタクルは、電源コンセント、電源延長、電源ハブなどの様々な構成で見られるものである。

本発明の主要な特徴を簡潔に理解するには、本発明の方法と装置を図示した付属の図面を参照で得ることが可能である。これらの図面では、本発明の理想的な実施形態が演示されるため、それを受けて、本発明が企図できるその他の実施形態のためにその範囲が限られていると見なすべきでない。

図（1）は、プラグ及び電源コンセント間の本発明の第1実施形態の斜視図を示す。 図（2）は、本発明の第1実施形態の背面から見た斜視図を示す。 図（3）は、本発明の第1の実施形態の正面斜視図を示す。 図（4）は、本発明の第1の実施形態の完全後方分解図を示す。 図（5）は、本発明の第1の実施形態の正面から見た完全分解図を示す。 図（6）は、本発明の第1の実施形態のレセプタクルの正面から見た分解斜視図を示す。 図（7）は、本発明の第1の実施形態のレセプタクルの後方から見た分解斜視図を示す。 図（8）は、本発明の第1実施形態のオスコネクターの背面から見た分解斜視図を示す。 図（9）は、本発明の第1の実施形態のオスコネクターの正面から見た分解斜視図を示す。

図（10）は、プラグタイプ（F）とコンセントタイプ（F）の間の本発明の第1実施形態の斜視図を示す。 図11は、コンセントに設置された本発明の第1の実施形態の斜視図を示す。 図（12）は、取り付け済み、ロック解除済みのプラグタイプ（F）の斜視図を示す。 図（13）は、取り付け済み、ロック済みのプラグタイプ（F）の斜視図を示す。 図（14）は、図12の線I-Iに沿った視点からの取り付け済み、ロック解除済みのプラグタイプ（F）の側面から見た断面図を示す。 図（15）は、図14の線・・?・・に沿った視点からの取り付け済み、ロック解除済みのプラグタイプ（F）の正面から見た断面図を示す。 図（16）は、図13の線III−IIIに沿って取られ、取り付けられてロックされたプラグタイプ（F）の側面から見た断面図を示す。 図（16A）は、オスコネクター上の応力分布の側面から見た詳細図を示す。 図（17）は、図16の線・・?・・に沿って取られ、取り付けられてロックされたプラグタイプ（F）の正面側面から見た断面図を示す。 図（18）は、図（12）の線V-Vに沿った、ロック解除位置にある分割部の正面から見た断面図を示す。 図（19）は、図（13）の線VI-VIに沿った視点からのロック位置での分割部の正面から見た断面図を示す。

図（20）は、図（12）の線VII-VIIに沿った視点からのロック解除位置にあるプラグ電極と電極が端子接点に接続されない状態での正面から見た断面図を示す。 図（21）は、ロック位置でのプラグ電極と電極が、図13の線VIII-VIIIに沿った視点からの端子接点に接続される状態での正面から見た断面図を示す。 図（22）アース接続でのプラグインタイプ（F）の断面図を示す。 図（23）は、図22の線・・?・・に沿った視点からのプラグタイプ（F）の2個の接地接続の側面から見た断面図を示す。 図（24）は、プラグタイプ（C）及びコンセントタイプ（F）の間の本発明の第1実施形態の斜視図を示す。 図（25）は、電源コンセントに取り付け済みの本発明の第1実施形態の斜視図を示す。 図（26）は、取り付け済み、ロック済みのプラグタイプ（C）の斜視図を示す。 図（27）は、取り付け済み、ロック済みのプラグタイプ（C）斜視図を示す。 図（28）は、図26の線Ｘ-Ｘに沿った視点からの取り付け済み、ロック解除済みのプラグタイプ（C）の側面から見た断面図を示す。 図（29）は、図28の線XI-XIに沿って取り付け済み、ロック解除済みのプラグタイプ（C）を正面から見た断面図を示す。

図（30）は、図27の線XII-XIIに沿って取り付け及びロックされたプラグタイプ（C）の側面から見た断面図を示す。 図（31）は、図30の線XIII-XIIIに沿った、取り付けられてロックされたプラグタイプ（C）の正面から見た断面図を示す。 図（32）は、2つのコンセントを有する電源コンセントタイプ（F）の斜視図を示す。 図（33）は、プラグタイプ（C）をコンセントにロックする第1実施形態の斜視図を示す。 図（34）は、2つのプラグを2つの電源コンセントにロックする2つの第1実施形態の斜視図を示す。 図（35）は、電源コンセントに取り付け済み、ロック解除済みの本発明の第1実施形態の正面から見た斜視図であり、その開口部は開放済みであることが示されている。 図36は、電源コンセントにロック済みの本発明の第1実施形態の正面から見た斜視図であり、その開口部は閉鎖済みであることが示されている。 図（37）は、本発明の第2実施形態の斜視図を示す。 図（38）は、その端子接点及び電気ケーブルの間での接続を示すために開放状態での第2実施形態の斜視図を示す。 図（39）は、第2の実施形態の電気的接続の更なる詳細の斜視図を示す。

図（40）は、電気ケーブルに接続された本発明の第3実施形態の正面から見た斜視図を示す。 図（41）は、電気ケーブルに接続された本発明の第3の実施形態の背面から見た斜視図を示す。 図（42）は、開いて電気ケーブルに接続された第3実施形態の斜視図を示す。 図（43）は、取り付け手段によって壁に取り付け済みの第3実施形態の正面から見た斜視図を示す。 図（44）は、壁に取り付け済みの壁内電線に接続状態の第3実施形態の背面から見た斜視図を示す。 図（45）は、ハブ手段内の第3実施形態の斜視図を示す。

以下の説明では、図面の縮尺は通常の比率とならず、説明内容に合わせて、本発明の特殊な本質をより正確に説明できるよう、比率を意図的に調整している場合がある。

図（1）〜（36）までの図で、本発明の第1の実施形態についての構成部品及びそれらの使用方法を以下のように図示する：

図（1）では、の電気プラグタイプ（C）（12）とタイプ（F）（14）と壁コンセントタイプ（C）（20）、タイプ（F）（18）及び結合型タイプ（C-A）（16）の間での本発明の第1の実施形態を示す。

図（2）及び図（3）に示すように、第1の実施形態には2個の側面を含む。第1の側では、電気プラグを受け入れ、ロック可能な、軸方向に回転できるロック用レセプタクル（112）である。2番目の側では、電源コンセントに挿入し、固定可能な2本の特殊なピン（34）、（36）を持つオスコネクター（114）がある。これらの2個の側がアセンブリ外殻（50）に組み立てられる。

第1の実施形態の構成要素は、図（4）及び図（5）に分解されている。これらの構成部品は、ロックレセプタクル（112）、オスコネクター（114）、及びアセンブリ外殻（50）の3個の主要部分に分割される。

オスコネクター（114）は、ベースプレート（24）及び2個のスプリング（30）、（32）により分離された2個のプッシャー（26）、（28）から構成される。2個ののスプリングには事前負荷がかけられているため、プッシャー（26）、（28）は常に外側に移動することになる。2本の脚（38）、（40）は2本の特別なピン（34）、（36）を保持し、それらを2個の端子（42）、（44）に接続する。固定接地接点（46）、（48）は、アセンブリ外殻（50）に固定されている。

ロック機能機構レセプタクル（112）は、レセプタクルハウジング（71）及び2個の固定具分割部（54）、（56）から構成されている。分割部にはそれぞれに2個の摩擦パッド（58）と（60）及び（62と）、（64）がある。更に、ロック機構レセプタクルは、回転可能スリーブ（66）、セキュリティボタン（68）、分割部ガイド安定板（72）、脚ガイド安定板（70）、及び2個の回転できる接地接点（74）（76）から構成される。

図（41）及び図（42）に図示されるロック機能機構レセプタクル（112）は、電気プラグを固定し、それをロックする役割をするキーである。回転できるスリーブ（66）と2個の固定具分割部（54）、（56）から構成される。回転できるスリーブ（66）には、接地線をプラグ接地クリップに接続するために2個の回転できる接点（74）、（76）を含む。

更に、プラグ電極が挿入される2つの開口部（78）、（80）から構成される。更に、分割部ガイド安定板（72）及び脚ガイド安定板（70）を有する。更に、セキュリティボタン（68）も有する。各分割部（54）及び（56）には、それぞれ2個の摩擦パッド（58）、（60）及び（64）、（62）が含まれる。これらのパッドは、ゴム、シリコン、または摩擦係数の高いその他の材料にすることができる。分割部ガイド安定板（72）は、分割部（54）、（56）が溝（82）、（84）を通してガイドされることにより、分割部（54）、（56）が半径方向にスライドし、分割部ガイド安定板（72）と共に回転できるようになる。各分割部（54）（56）の滑らかな先端（86）（88）は、アセンブリ外殻（50）の楕円形カム（90）内部で自由にスライドできる。

図（8）及び図（9）では、電源コンセントの円形の穴に固定する役割のオスコネクターを図示する。ピン（34）、（36）は高い摩擦係数となるように特別に製造されており、各ピンには、高い摩擦材料でテクスチャー加工もしくはコーティングが施され、平滑である金属部分（92）、（94）及び抵抗がある高摩擦部分（96）、（98）を持つ。2本の特殊ピン（34）、（36）は、2本の脚部（38）、（40）を持つ、アンカー機能機構に固定されて、それぞれの脚部は傾いた平滑な表面（104）、（106）、及びパドル部分（108）、（110）がある。脚部の傾むいた斜面（104）、（106）には、プッシャーの傾けた平滑な面（100）、（102）に隣り合っているので、相互にそれらの上での自由にスライドさせることが可能である。プッシャー（26）、（28）は、2個の事前負荷を維持する処理が施されたスプリング（30）、（32）から外向き応力がかけられている。外向き応力は、プッシャーが傾いた平滑な表面（100）、（102）を通じて脚（38）、（40）に伝達されることになる。

図（10）から図（13）は、電気プラグタイプ（F）をコンセントタイプ（F）に固定及びロックする過程を示している。図（10）は、電源コンセント（18）、第1の実施形態（10）、及び電気プラグ（14）の配置を図示している。図（11）では、第1の実施形態（10）が電源コンセント（18）に挿入されている。図（12）では、プラグ（14）は、第1の実施形態（10）の反対側に挿入されている。回転可能なスリーブ（66）またはプラグ（14）を時計回りに90度回すと、3つの部材の電源コンセント（18）、第1の実施形態（10）、及び電気プラグ（14）がすべて一緒に固定され、ロックされ、電力がプラグ（14）に接続されることになります。図（13）では、電気プラグ（14）は電源コンセント（18）で固定及びロックされているため、電源プラグを回したり引き出したりすることはできません。電気プラグ（14）のロックを解除して取り外すには、セキュリティボタン（68）を押してから、回転スリーブ（66）またはプラグ（14）を反時計回りに90度回転する必要がある。

図（14）及び図（15）は、ロック解除され、電源コンセント（18）及び電気プラグ（14）に接続された第1の実施形態（10）の詳細な断面図を示す。図（14）に示すように、第1の実施形態はロック解除位置にあり、オスコネクターは、出口ボア（116）、（118）内で自由にスライドイン及びスライドアウトする。それは、脚ガイドフィン（70）がパドル（110）、（108）の動きを妨げているためである。その結果、脚（38）、（40）はプッシャー（26）、（28）に対して所定の位置に固定される。従って、ピン（34）、（36）は出口穴（116）、（118）と整列している。そのため、穴（116）、（118）の表面に触れることなく、簡単に挿入または取り外しできる。

図（15）は、2個の固定機能機構分割部（54）、（56）及び4個の摩擦パッド（58）、（60）、（62）、（64）との間のプラグ電極（124）、（126）を示す。デバイスがロック解除位置にあるとき、分割部ガイド安定板（72）は、2個の分割部（54）（56）を楕円形カム（90）の大径に合わせ、これら4個の摩擦パッド（58）（ 60）、（62）、（64）は圧縮されておらず、プラグピン（124）、（126）は自由に出入りできる。

図（16）及び（17）は、そのロック位置での、本発明の第1実施形態及びこの機構がプラグ及び電源コンセントを共にロックする方法を示す、図（13）から見た断面図である。図（16）では、プラグ電極（124）、（126）が端子接点（42）、（44）及び特殊ピン（34）（36）を通して電源コンセントクリップ（122）に接続される方法を示す側面から見た断面図である。図（16）は、バネ（30）、（32）、プッシャー（26）、（28）及び脚部（38）、（40）から構成される固定機能機構を詳細に示す。この固定機能機構は、オスコネクター（114）を電源コンセント（18）に固定する。固定機能機構は、90度回転すると脚（38）、（40）を解放し、2個のスプリング（30）、（32）により外側に移動する脚ガイド安定板（70）によってコントロールされる。この外向きの動きにより、2本の特別なピン（34）、（36）が出口穴（116）、（118）に押し付けられる。従って、出口穴（116）、（118）の側面とピンの高摩擦部分（96）、（98）の間に初期摩擦力が生成される。この初期摩擦力により、オスコネクター（114）が電源コンセント（18）に固定される。

引き抜き力がプラグ（14）または第1の実施形態（10）に加えられると、固定機能機構は、出口穴（116）、（118）及びピン高摩擦部（96）、（98）との間の摩擦力を増大させ、プラグ（14）及び第1の実施形態（10）の引き抜きを防止する。

図（16A）は、引き抜き力（4）が加えられたときの固定機能機構の動作原理を図示している。引き抜き力は、アセンブリ外殻（50）を通してベースプレート（24）に伝達される。ベースプレート（24）は、引き抜き力（4）をプッシャー（26）、（28）に伝達する。プッシャー（26）、（28）と脚（38）、（40）の間の傾斜面は、引き抜き力（4）を傾斜力（6）にそらす。この傾斜力（6）は、特殊ピン（34）、（36）の圧力を増加させ、摩擦力（8）を比例的に増加させる。

図（17）は、摩擦パッド（58）、（60）、（62）、（64）で固定されたプラグ電極（124）、（126）を示している。これらのパッドは、クランプ分割部（54）、（56）が回転し、楕円形カム（90）の小径と整列するために、圧縮される。両方の分割部は、プラグの突起（124）、（126）の反対側に等しい力を加える。電極（124）、（126）に加えられる応力の対称性により、曲げ成分なしの純粋な固定力が生成される。この固定力により、プラグ（14）は、電極（124）、（126）をたわませたり、曲げたり、動かしたりすることなく、所定の位置に固定される。

図（18）及び図（19）は、第1の実施形態がそれぞれ、ロック解除中及びロック中の位置にある際の、摩擦パッド（58）、（60）、（62）、（64）間のプラグ電極（124）、（126）の位置を示している。

図（20）及び（21）は、それぞれ、ロック解除及びロック位置にあるプラグ電極（124）、（126）及び端子接点（42）、（44）を示している。更に、端子が端子接点（41）、（44）に接触するまで、プラグピン（124）、（126）に電力が伝達されないことも図示している。

図（22）及び（23）は、回転可能な接地接点（74）、（76）及び固定接地接点（46）、（48）を通して接地線がプラグ接地クリップ（132）、（134）及び電源コンセント接地クリップ（128）、（130）との間で接続される方法を図示している。

本発明の第1の実施形態（10）は、図（24）から図31に示すように、すべてのコンセントタイプでプラグタイプ（C）を固定することもできる。プラグ（F）（14）に関するこれまでの説明はすべて、プラグタイプ（C）（12）にアースクリップがないことを除いて、プラグ（C）（12）と共通である。

図（32）、図（33）、及び図（34）は、複数のコンセント（148）に別の電気プラグと並んで嵌合できるようにする第1の実施形態（10）の簡潔性を図示している。

図（35）及び図（36）では、本発明の第1実施形態を、電源コンセントに適用し、その回転スリーブ（66）を時計回りに90度回転させることで、耐タンパー装置として使用できることを示す。次に、第1の実施形態（10）では、電源コンセント（18）を所定の位置に固定、ロックし、2個の開口部（78）、（80）が摩擦パッド（58）、（60）、（62）、（64）でブロックされようになる。電源コンセントを再度使用できるようにするは、セキュリティボタン（68）を押した後、回転スリーブ（66）を反時計回りに90度回すと、開口部（78）、（80）を開放することができる。

図（37）から（39）は、ロック可能な電気プラグである本発明の第2の実施形態を図示している。このロック可能なプラグは、オスコネクター（114）、アセンブリ外殻（50）、回転可能なスリーブ（66）、及びバック外殻（148）から構成される。図（38）及び図（39）では、オス端子はワイヤー端子（152a）及び（152b）を通してケーブル（152）に接続され、接地接点（48）は接地ワイヤー端子（152c）に接続されている。本発明の第2の実施形態は、回転可能なスリーブ（66）がロック解除位置にある間に、従来のプラグとして電源コンセントに挿入または取り外すことができる。しかしながら、回転可能なスリーブ（66）を時計回りに90度回転する場合、電源コンセントにロックされることになります。第1の実施形態及び第2の実施形態のオスコネクターは、同一の構成要素及び動作原理を有する。従って、第1の実施形態におけるオスコネクターのすべての説明及び図は、第2の実施形態に適用される。

本発明の第3の実施形態は、ロック機能レセプタクル（112）の異なる構成（第1の実施形態で説明）である。本機構では、第1実施形態の説明と図にリストされたものと同様な主要構成要素及び動作原理を持つ。いくつかの変更箇所によって、本ロック機能レセプタクルは電源の延長や壁コンセントとして使用できる。

図（40）から（45）は、第3の実施形態の異なる構成を図示している。図（40）、（41）及び（42）で、第1の構成は、電気ケーブル（154）に接続されたロックレセプタクル（112）から構成され、その中にプラグをロックする追加オプションを有するシングルポート電源拡張として使用される。図（42）は、ロックレセプタクル（112）及び電気ケーブル（154）の接続を示す。端子接点（42）、（44）はワイヤー端子（154a）、（154b）に接続され、接地接点（76）はワイヤー端子（154c）に接続される。

図43及び図44には、第3実施形態の壁コンセント構成が示されている。ロック機能レセプタクル（112）を取り付け手段（160）により壁（22）に取り付けると、第3の実施形態の別の用途が提供される。この構成では、第3の実施形態は従来の壁コンセントのように機能する。更に、挿入されたプラグをロックすることもできる。図（44）では、端子接点（42）、（44）は壁の電気ケーブル（156）のワイヤー端子（156a）、（156b）に接続され、接地接点（76）は接地線端子（156c）と接続されている。

図（45）で、本発明の第3の実施形態は、複数のロック機能レセプタクル（112）が電源ハブ（164）に組み立てられ、ケーブル（158）に接続されるとき、電源ハブとして構成される。

実施形態の3つを図解、説明しているが、多数のバリエーションが考えられる。今後の展開では、機能が追加される状況も考えられる。プラットフォームに指定される形状や構成内容、または内部部品の構成は、対象のシステムまたは機器に適合させるために変更可能である。

提供した本発明の詳細な説明内容により、技術のある者が、本発明の概念を損なわずに、本発明に変更内容を追加するのが可能であるのは自明なことである。そのため、本発明の応用範囲は、図示、説明された特定の実施形態に限ることを意図せず、本発明の範囲は付属の特許請求範囲と等価な資料で決定されるのを意図するものである。

開示の要約は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認できるようにするために提供されている。クレームの範囲または意味を解釈または制限するために使用されないことを理解して提出される。加えて、前述詳細な説明では、開示を合理化する目的で、様々な実施形態で様々な特徴が共にグループ化されていることが見られる。この開示方法は、特許請求された実施形態が各請求項で明示的に列挙されているよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、発明の主題は、単一の開示された実施形態のすべての特徴より少ないことにある。即ち、以下の請求項は、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、個別に請求される主題として独立している。

4 引き抜き応力 82、84 溝
6 傾斜応力 86、88 滑らかな先端
8 摩擦力 90 楕円カム
10 第1の実施形態 92、94 滑らかな金属部分
12 電気プラグタイプ（C） 96、98 高摩擦部分
14 電気プラグタイプ（F） 100、102 プッシャーの傾斜平面
16 電源コンセントタイプ（C-A） 104、106 脚の傾斜平面
18 電源コンセントタイプ（F） 108、110 パドル
20 電源コンセントタイプ（C） 112 ロック式レセプタクル
22 壁 114 オスコネクター
24 ベースプレート 116、118 穴
26、28 プッシャー 120、122 クリップ
30, 32 スプリング 124、126 （F）プラグ金属製電極
34、36 特殊ピン 128、130 （F）電源コンセント接地用クリップ
38、40 脚 132、134 （F）プラグ接地用クリップ
42、44 端子接点 136、138 （C）プラグ金属製電極
46、48 固定接地コンタクト 140、142 （C）プラグ絶縁済み電極
50 アセンブリ外殻 148、150 バック外殻
52 セキュリティリップ 152、154 ケーブル
54、56 分割部 156、158 ケーブル
58、60、62、64 摩擦パッド 160 壁取り付け手段
66 回転可能スリーブ 162 電気接続ボックス
68 セキュリティボタン 164 電源ハブ
70 脚ガイド安定板 152a、b、c 電線端子
71 レセプタクルハウジング 154a、b、c 電線端子
72 分割部ガイド安定板 156a、b、c 電線端子
74, 76 回転可能な接地電極
78, 80 空隙

Claims (29)

1. 下記を含むことを特徴とする電気プラグを受け且つ解放自在にロックするためのロック式電気レセプタクル（112）：
   電気プラグの突起を受け入れるための複数の開口部（78、80）を有するレセプタクルハウジングと、
   上記突起に電気的に接続するための少なくとも2つの端子接点（42、44）と、および
   上記端子接点と上記開口との間に取り付けられる、ロック位置とロック解除位置とを有するクランプ手段（54、56、58、60、62、64）であって、このクランプ手段は使用者の動作によってロック位置とロック解除位置とを取ることができ、上記クランプ手段は上記突起が挿入されている間はロック位置にセットされ、上記クランプ手段は上記突起の少なくとも一つを押すことで電気プラグをロックし、ロック解除位置にセットされた時に上記クランプ手段は開放されて電気プラグを自由に引き出すことができるようになっているクランプ手段（54、56、58、60、62、64）。
2. クランプ手段が2つのジョーを有する請求項1に記載のロック式電気レセプタクル。
3. 上記ジョーが互いに隣接する摩擦パッドを有する請求項２に記載のロック式電気レセプタクル。
4. 上記ジョーが互いに隣接する摩擦パッドを有し、この摩擦パッドが弾性材料で作られている請求項３に記載のロック式電気レセプタクル。
5. 上記ジョーが互いに隣接する摩擦パッドを有し、この摩擦パッドがゴムで作られている請求項３に記載のロック式電気レセプタクル。
6. 上記ジョーがメジャーな直径とマイナーな直径を有する楕円経路によって案内され、上記ジョーはクランプ手段がロック位置にあるときに上記のマイナーな直径と整列し、クランプ手段がロック解除位置にあるときに上記のメジャーな直径と整列する請求項２に記載のロック式電気レセプタクル。
7. クランプ手段がロック位置にあり且つ電気的なプラグが挿入されていない時に上記ジョーが上記開口部にアクセス可能になる請求項２に記載のロック式電気レセプタクル。
8. 上記開口部が、丸い突起を有する電気プラグを受ける丸いタイプをしている請求項１に記載のロック式電気レセプタクル。
9. レセプタクルハウジングが、上記ユーザが時計回りまたは反時計回りに回転することによってクランプ手段の位置をコントロールすることができ、クランプ手段がそれぞれロック位置またはロック解除位置を占めることができるようにする回転スリーブを有する請求項１に記載のロック式電気レセプタクル。
10. 端子接点に接続されたケーブルをさらに含む請求項１に記載のロック式電気レセプタクル。
11. 上記ロッキングレセプタクルを任意の壁に取り付け、上記端子接点を壁の内部の電気配線（１５６）に接続するための取付手段（１６０）をさらに含む請求項１に記載のロック式電気レセプタクル。
12. 不用意な引張力によって抜き取られるの防止するために電源コンセントに接続でき且つ解放可能に固定される雄型の電気コネクタ（１１４）であって、
    電源コンセントの端子と接触するための複数の導電性ピンであって、この導電性ピンの少なくとも一つは高摩擦面（９６、９８）を有する根元部を有する導電性ピン（３４、３６）と、
    上記の引張力を横方向の力に変え、この横方向の力を上記導電性ピンに伝達するためのアンカー（固定）機構（２６、２８、３８、４０）と
    を有し、上記の横方向の力によって上記導電性ピンの少なくとも一つが電源コンセントの孔に向かって押し曲げ（偏向）られ、それによって電気コネクタをアンカー（固定）されることを特徴とする電気コネクタ（１１４）。
13. 上記導電性ピンが丸いタイプである請求項１２に記載の電気コネクタ。
14. 上記導電性ピンの根元部分が粗い表面で作られている請求項１２に記載の電気コネクタ。
15. 電気コネクタを自由に電源に取り付けたり、電源から取り外すために上記アンカー機構を不活化する開放手段（７０、１０８、１１０）をさらに含む請求項１２に記載の電気コネクタ。
16. 導電性ピンに接続するためのケーブルをさらに含む請求項１２に記載の電気コネクタ。
17. 上記開放手段を制御する回転スリーブ（６６）をさらに含み、この回転スリーブを時計方向または前記反時計回りに回動したときに上記開放手段が上記アンカー機構をそれぞれ活化または不活化する請求項１２に記載の電気コネクタ。
18. 不用意な引張力によって抜き取られるの防止する、電気プラグを電源コンセントに接続し且つ開放自在にロックするための電気アダプターであって、
    端子接点（42、44）と接触する複数の導電性ピン（３４、３６）を有する雄型電気コネクタ（１１４）であって、少なくとも一つが高摩擦面（９６、９８）を有する根元部を有し、雄型電気コネクタ（１１４）が上記導電性ピンの少なくとも一つを電源コンセントの孔に向かって押し曲げルためのアンカー機構（３８、４０）を有する雄型電気コネクタ（１１４）と、
    複数の開口（７８、８０）とロック位置およびアンロック位置を有するクランプ手段（５４、５６、５８、６０、６４）であって、クランプ手段は端子接点と上記の孔との間に取り付けられ、電気プラグが挿入されている間は上記クランプ手段はロック位置にあり、電気プラグの少なくとも一つを押した時に上記クランプ手段は電気プラグをロックし、上記クランプ手段をロック解除位置にした時には上記クランプ手段が開放されて電気プラグは自由に抜き出すことができるようなロック用電気レセプタクルと、
    上記雄型電気コネクタとロック用電気レセプタクルとを組み合わせるアセンブリ手段（５０）とを有し、
    上記アセンブリ手段（５０）は上記クランプ手段と上記アンカー機構とが同時にロック位置にロック解除位置になるように上記クランプ手段と上記アンカー機構とを同期させることを特徴とする電気アダプター。
19. 上記コネクタピンとレセプタクルの開口とが丸いタイプである請求項１８に記載の電気アダプター。
20. 上記クランプ手段が２つのジョー（５４、５６）を有する請求項１８に記載の電気アダプター。
21. 上記ジョーが突??起に隣接した摩擦パッド（５８、６０、６２、６４）を有する請求項２０に記載の電気アダプター。
22. 上記ジョーが突??起に隣接した摩擦パッドを有し、この摩擦パッドが弾性材料で作られている請求項２０に記載の電気アダプター。
23. 上記ジョーが突??起に隣接した摩擦パッドを有し、この摩擦パッドがゴムで作られている請求項２０に記載の電気アダプター。
24. 上記ジョーがメジャー直径とマイナー直径とを有する楕円経路（９０）によって案内され、クランプ手段がロック位置にある時には上記ジョーはマイナー直径と整合し、クランプ手段がロック解除位置にある時には上記ジョーはメジャー直径と整合する請求項２０に記載の電気アダプター。
25. クランプ手段がロック位置にあり且つ電気プラグが挿入されていない時に上記ジョーが上記開口部をブロックできる請求項２０に記載の電気アダプター。
26. 上記アセンブリ手段（５０）が軸方向で回転する回転スリーブをさらに有し、この回転スリーブを時計回りおよび反時計回りに回動した時に上記クランプ手段と上記アンカー機構とがロック位置およびロック解除位置に同時に付勢される請求項１８に記載の電気アダプター。
27. 上記アンカー機構が引き抜き力を横方向の力に変え、この横方向の力をピンに伝達する偏向増幅手段（２６、２８、３０、３２）をさらに含み、上記の横方向の力によってピンの曲がりを増加させ、それによって雌型コネクターへの取り付け力が増加する請求項１８に記載の電気アダプター。
28. 下記の工程を有する電気プラグを電源コンセントにロックおよびロック解除する方法：
    クロック用のアダプター（１０）を用意し、
    上記アダプター（１０）は下記（ａ）〜（ｃ）を含み：
    （ａ）電気プラグを受け、開放自在にロックできる、ランプ機構（５４、５６、５８、６０、６２、６４）と接点端子（２、４４）とを有するロック用のレセクタプル（１１２）、
    （ｂ）根元部分に高摩擦面（９６、９８）を有する導電性ピン（３４、３６）を有する雄型コネクタ（１１４）、この導電性ピンは、導電性ピンの少なくとも一つを電源コンセントの孔に向かって角度を成して押圧することができるアンカー機構（３８、４０）上に取り付けられており、
    （ｃ）上記クランプ機構と上記アンカー機構をそれぞれロック位置またはロック解除位置に同時に制御することができる、軸方向で時計回りおよび反時計回りに回転可能な回転スリーブ（６６）を有する本体部分（５０）
    クロック用のアダプター（１０）を電源コンセントに挿入し、
    電気プラグをクロック用のアダプター（１０）に挿入して、
    上記回転スリーブまたは電気プラグを時計回りに回動して導電性ピンおよびレセクタプルの端子を介して電源コンセントからの電力を電気プラグに連結し、
    上記クランプ機構によって電気プラグをロックし、
    少なくとも一つの導電性ピンを電源コンセントの孔に押することでアンカー機構を電源コンセントにロックし、
    上記回転スリーブまたは電気プラグを反時計回りに回動して電力を遮断し、アンカー機構によって上記導電性ピンを上記孔と整合させる。
29. 下記の工程を有する電気プラグをロックおよびロック解除する方法：
    クロック用のアダプター（１０）を用意し、
    上記クロック用のアダプター（１０）は下記（ａ）〜（ｃ）を含み：
    （ａ）孔（７８，８０）とランプ機構（５４、５６、５８、６０、６２、６４）とを有するロック用のレセクタプル（１１２）、
    （ｂ）根元部分に高摩擦面（９６、９８）を有する導電性ピン（３４、３６）を有する雄型コネクタ（１１４）、この導電性ピンは、導電性ピンの少なくとも一つを電源コンセントの孔に向かって角度を成して押圧することができるアンカー機構（３８、４０）上に取り付けられており、
    （ｃ）上記クランプ機構と上記アンカー機構をそれぞれロック位置またはロック解除位置に同時に制御することができる、軸方向で時計回りおよび反時計回りに回転可能な回転スリーブ（６６）を有する本体部分（５０）、
    クロック用のアダプター（１０）を電源コンセントに挿入し、
    回転スリーブ（６６）を時計回りに回動して、
    上記クランプ機構によって上記の孔をブロックし、
    少なくとも一つの導電性ピンを電源コンセントの孔に押することでアンカー機構を電源コンセントにロックし、
    上記回転スリーブを反時計回りに回動して電力を遮断し、アンカー機構によって上記導電性ピンを上記孔と整合させる。

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