JP3362374B2 - ノイズフィルタ付きコンセント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、商用電源に接続される
端子部とプラグの栓刃が接続される刃受け部との間にノ
イズフィルタが挿入されたノイズフィルタ付きコンセン
トに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、商用電源に重畳された外部ノ
イズによる電気機器への悪影響を防止し、また、電気機
器で発生するノイズが商用電源線に重畳されるのを防止
するために、商用電源と電気機器との間にノイズフィル
タを挿入することが考えられている。ノイズフィルタは
商用電源と電気機器との間に挿入されるから、ノイズフ
ィルタをケース内に備えた電源タップが考えられてい
る。 【０００３】ところで、ノイズフィルタは、一般には商
用電源の一対の給電線にそれぞれ挿入される巻線を備え
たチョークコイルと、チョークコイルとともに商用電源
線と電気機器との間での通過周波数を決定するコンデン
サとを備えているのが普通である。チョークコイルの巻
線は、ノーマルモード電圧に対してはインダクタンスが
ほとんど生じず、コモンモード電圧に対しては大きなイ
ンダクタンスが生じるように、トロイダルコア等の１つ
の磁路を形成するコアに丸導線を巻回して形成されてい
るのが普通である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、チョ
ークコイルの巻線は丸導線を巻回して形成されているか
ら占積率が比較的小さいものであって、限られた空間内
で必要なターン数を確保しようとすれば、比較的細い丸
導線を用いることが必要である。すなわち、小型化しよ
うとすれば、チョークコイルからの発熱量が大きくなっ
て温度が上昇し、電流容量を大きくとることができない
という問題がある。とくに、商用電源に接続する端子部
やプラグが接続される刃受け部は温度に関する厳しい規
格があるから、チョークコイルからの発熱が小型化を阻
害する要因になっている。 【０００５】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、ノイズフィルタに用いるチョークコイルによ
る温度上昇を抑制することによって、比較的小型のノイ
ズフィルタ付きコンセントを提供しようとするものであ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、商用電源に接続される端子部と、プラ
グの栓刃が接続される刃受け部と、端子部と刃受け部と
の間に挿入したノイズフィルタと、端子部と刃受け部と
ノイズフィルタとを備えるケースとを備え、ノイズフィ
ルタは端子部と刃受け部との間の一対の給電線にそれぞ
れ挿入される一対の巻線を一つの磁気回路を形成するコ
アに巻回したチョークコイルを備え、各巻線は帯板状の
平角導体を幅方向に曲成して厚み方向に重ねた形に巻回
され、ケースは、規格化された単位寸法の配線器具の３
個分の寸法を備え、単位寸法の配線器具を最大３個まで
取り付けることができるように規格化された取付枠に着
脱自在に結合可能な結合部を備え、端子部とチョークコ
イルとの間の電路には端子部に設けた端子板と接続され
チョークコイルには多芯線からなるリード線を介して接
続される蛇行状に屈曲した放熱板が挿入されている。 【０００７】 【０００８】 【作用】本発明の構成によれば、ノイズフィルタを構成
するチョークコイルの巻線を帯板状の平角導体を用いて
形成しているのであって、平角導体を幅方向に曲成する
とともに厚み方向に重ねた形としたことによって、占積
率を大きくとることができ、結果的に体積当たりの発熱
量を低減できるのである。すなわち、丸導線を用いた巻
線に比較して体積当たりの電流容量を大きくとることが
でき、ノイズフィルタをケース内に内蔵しながらも比較
的小型に形成することができるのである。しかも、端子
部とチョークコイルとの間の電路には端子部に設けた端
子板と接続されチョークコイルには多芯線からなるリー
ド線を介して接続される蛇行状に屈曲した放熱板が挿入
されているから、チョークコイルで発生した熱による端
子板の温度上昇を抑制することができる。 【０００９】また、規格化された配線器具の３個分の寸
法を備えるとともに配線器具用に規格化されている取付
枠との結合部を備えたケースを設けたので、ノイズフィ
ルタを備えていないコンセントと同様に扱うことができ
るのである。しかも、上述のように占積率を大きくとっ
て発熱量を低減できるから、単位寸法の３個分という比
較的小さいケースに収納しながらも端子部や刃受け部の
温度上昇を抑制することができ、一般のコンセントと同
様の１５Ａ定格での温度に関する規格を満たすことがで
きるのである。 【００１０】 【実施例】本発明に係るノイズフィルタ付きコンセント
の内部回路を図１（ａ）に示す。商用電源に接続される
端子部Ｔとプラグが接続される刃受け部Ｒとは、それぞ
れ給電用の２極に加えて接地極を有している。刃受け部
Ｒの接地極にはアースターミナルＥが接続される。端子
部Ｔと刃受け部Ｒとの間には、ノイズフィルタＮＦが挿
入される。 【００１１】ノイズフィルタＮＦは、端子部Ｔと刃受け
部Ｒとの間の給電線の線間に挿入されたサージ吸収素子
Ｚと、給電線の各線路に挿入され巻比が１：１である一
対の巻線を有するチョークコイルＣＨと、コンデンサＣ
₁ 〜Ｃ₄ とを備える。コンデンサＣ₁ はチョークコイル
ＣＨに対して端子部Ｔ側で給電線の線間に接続され、コ
ンデンサＣ₂ はチョークコイルＣＨに対して刃受け部Ｒ
側で給電線の線間に接続される。また、コンデンサ
Ｃ₃ ，Ｃ₄ はチョークコイルＣＨに対して刃受け部Ｒ側
で各給電線と接地線との間にそれぞれ挿入される。した
がって、チョークコイルＣＨの巻線の巻き数やコンデン
サＣ₁ 〜Ｃ₄ の容量に応じたノイズ減衰保証周波数帯の
範囲のノイズの通過を阻止することができる。コンデン
サＣ₁ ，Ｃ₂は、たとえば０．１μＦ、コンデンサ
Ｃ₃ ，Ｃ₄ は、たとえば４７００ｐＦに設定される。ま
た、サージ吸収素子Ｚは、たとえば、チョークコイルＣ
Ｈよりも端子部Ｔ側において給電線の線間に２７０Ｖ以
上の電圧が印加されると導通してサージを吸収する。 【００１２】ノイズフィルタＮＦを構成する部品のう
ち、サージ吸収素子ＺおよびコンデンサＣ₁ 〜Ｃ₄ は、
プリント基板よりなる回路基板４１に実装される（図３
参照）。また、必要に応じてジャンパ線Ｊが用いられ
る。チョークコイルＣＨは、図１（ｂ）（ｃ）に示すよ
うに、断面が縦横比の大きい偏平な矩形状に形成された
帯板状の平角導体１を巻線としてコア２に巻回すること
によって形成される。コア２は、円柱状の芯部２ａと、
芯部２ａの周面の一部に対向するヨーク部２ｂとを備
え、芯部２ａとヨーク部２ｂとの一端同士を側板部２ｃ
を介して一体に結合した形状にフェライト等の磁性体に
よって連続体として形成される。コア２の芯部２ａに対
して平角導体１を幅方向に曲成して巻付け、かつ、芯部
２ａの軸方向において平角導体１を厚み方向に重ねるこ
とによって、単層巻きのコイルが形成される。このよう
にして単層巻きのコイルを２個形成し、両コイルにおけ
るコア２の芯部２ａとヨーク部２ｂとの端面同士を突き
合わせ、両コア２を合成樹脂成形品であるボビン３（図
３参照）によって保持すれば、巻比が１：１である一対
の巻線を有したチョークコイルＣＨを形成することがで
きる。チョークコイルＣＨの各巻線は、ノーマルモード
電圧に対してはインダクタンスがほとんど生じることが
なく、コモンモード電圧に対しては大きなインダクタン
スが生じるように巻かれる。また、各平角導体１の端末
部分はそれぞれ端子部Ｔや刃受け部Ｒを構成する導電部
材に対して電気的に接続される。 【００１３】上述した構成の内部回路は、絶縁材料であ
る合成樹脂よりなるケース１０に収納される。ケース１
０は、図２に示すように、ＪＩＳ規格や日本配線器具工
業会規格において、埋込ボックスを用いて取付面に埋め
込んだ形で取り付けられる配線器具用に規格化されてい
る大角形３個用の取付枠に最大３個まで取り付けること
ができる単位寸法の配線器具の３個分の大きさに形成さ
れている。すなわち、規格化された上記取付枠に対して
１個だけ取り付けることができるような寸法に形成され
ている。このケース１０は、前面（図２の上面）が開口
するボディ１１と、ボディ１１の前面に結合されるカバ
ー１２とを金属製の一対の組立枠１３を用いて結合する
ことにより形成される。組立枠１３は、カバー１２の両
側部に突設されたフランジ１４に跨がるように配設さ
れ、両端部と中間部とにそれぞれ突設された脚片１３ａ
がボディ１１およびカバー１２の外周面に形成された組
立溝１１ａ，１２ａに嵌合する。また、脚片１３ａの先
端部に形成された二股部１３ｂを広げることによって、
組立溝１１ａ，１２ａに対して脚片１３ａの抜け止めが
なされる。このようにしてボディ１１とカバー１２とが
組立枠１３によって結合される。 【００１４】各組立枠１３には、カバー１２の側面に対
向するとともに結合孔１５ａが開口した一対の結合片１
５がそれぞれ形成され、また、一対の結合爪１６がそれ
ぞれ側縁に突設される。結合孔１５ａおよび結合爪１６
は上述の規格化された取付枠に結合されるのであって、
結合孔１５ａは金属製の取付枠に対応し、結合爪１６は
合成樹脂製の取付枠に対応するように寸法が設定されて
いる。 【００１５】ボディ１１の内部は、第１収納室１７ａと
第２収納室１７ｂとに分割されている。第１収納室１７
ａは、端子部Ｔおよび刃受け部Ｒを収納するのであっ
て、各導電部材同士が接触しないように、さらに小区画
に分割されている。第２収納室１７ｂにはノイズフィル
タＮＦが収納される。一方、カバー１２には、第１収納
室１７ａに対応して３個の栓刃挿入口１８ａ，１８ｂ，
１８ｃが開口し、第２収納室１７ｂに対応してアースタ
ーミナルＥとなる端子１９が取り付けられる。端子１９
は、カバー１２に挿入される一対の固定用脚片１９ｃを
備えた略コ形の台板１９ａと、台板１９ａの中央片に螺
合した端子ねじ１９ｂとからなる。固定用脚片１９ｃ
は、カバー１２の前面に穿設された貫通孔１２ｂを通し
てカバー１２の内面側に貫通し、固定用脚片１９ｃの先
端部に設けた二股部１９ｄを広げることによってカバー
１２に固定される。さらに、カバー１２の内側では固定
用脚片１９ｃに対して栓刃状のリード板１９ｅが電気的
に接続され、ボディ１１にカバー１２を結合したとき
に、リード板１９ｅが後述する接地極端子板２７に電気
的に接続されるようになっている。 【００１６】ボディ１１における第１収納室１７ａに
は、図３に示すように、端子部Ｔのうち給電線に接続さ
れる一対の端子板２１，２２と、刃受け部Ｒのうち給電
線に接続される一対の刃受けばね２３，２４を備えたリ
ード板２５，２６と、接地線に接続され刃受けばね２８
を保持した接地極端子板２７と、チョークコイルＣＨか
らの放熱を行う放熱板２９とが収納される。 【００１７】各端子板２１，２２は、互いに対向する一
対の端子片２１ａ，２２ａをそれぞれ２組備え、各組の
端子片２１ａ，２２ａの間にそれぞれ錠ばね２１ｂ，２
２ｂが配設される。錠ばね２１ｂ，２２ｂは帯状の板ば
ねの両端部を曲成して各端部を端子片２１ａ，２２ａに
対向する鎖錠片および接触片としたものである。鎖錠片
および接触片と端子片２１ａ，２２ａとの間に挿入され
る電線は、錠ばね２１ｂ，２２ｂのばね力によって端子
片２１ａ，２２ａとの間に挟持される。また、鎖錠片は
電線を挿入する向きにおいて端子片２１ａ，２２ａとの
距離を小さくするように傾斜して電線に係合し、電線を
抜け止め保持するようになっている。各端子板２１，２
２に対して設けた一対の錠ばね２１ｂ，２２ｂの間には
鎖錠片に当接する形で解除釦２１ｃ，２２ｃが配設され
る。端子片２１ａ，２２ａと錠ばね２１ｂ，２２ｂとの
間に電線を挟持している状態で、鎖錠片が端子片２１
ａ，２２ａから離れる向きの外力を解除釦２１ｃ，２２
ｃに作用させると、電線への鎖錠片の係合状態が解除さ
れて電線を引き抜くことができるようになっている。図
６および図７に示すように、ボディ１１の後面には、商
用電源の給電線を接続する外部電線をケース１０に導入
するための電線挿通孔３１，３２と、解除釦２１ｃ，２
２ｃの一部を露出させる釦操作孔３３，３４とが形成さ
れている。このような構成は速結端子として周知の構成
である。端子板２１，２２にはそれぞれ接続片２１ｄ，
２２ｄが設けられ、一方の端子板２１はリード線２０ａ
を介してチョークコイルＣＨに接続される。ここに、リ
ード線２０ａには、断面積が２ｍｍ² 程度と比較的太
く、チョークコイルＣＨとの間で１つの輪を形成する程
度の比較的長い多芯線が用いられる。リード線２０ａと
チョークコイルＣＨとの接続部は針金よりなるリード線
２０ｂを介して回路基板４１に接続される。また、端子
板２２は放熱板２９に設けた一方の接続片２９ｂに接続
され、放熱板２９の他方の接続片２９ｃはリード線２０
ｃを介してチョークコイルＣＨに接続される。放熱板２
９は蛇行状に屈曲されている。また、リード線２０ｃに
は断面積が２ｍｍ² 程度の比較的太い多芯線が用いられ
る。したがって、チョークコイルＣＨで発生した熱はリ
ード線２０ａ，２０ｃおよび放熱板２９によって十分に
放熱され端子板２１，２２にはほとんど伝達されること
がないのである。すなわち、チョークコイルＣＨで発生
した熱による端子板２１，２２の温度上昇を抑制するこ
とができるのである。放熱板２９の中間部には接続部と
なる切欠２９ａが形成され、切欠２９ａに一端が接続さ
れる針金であるリード線２０ｄを介して放熱板２９が回
路基板４１に接続される。 【００１８】一方、接地極端子板２７は、互いに対向す
る一対の端子片２７ａを２組備え（図１０参照）、各組
の端子片２７ａの間にはそれぞれ錠ばね２７ｂが配設さ
れる。また、両錠ばね２７ｂの間には解除釦２７ｃが配
設される。すなわち、端子板２１，２２と同様に速結端
子を構成する。ボディ１１の後面には、接地線を接続す
る外部電線をケース１０に導入するための電線挿通孔３
５と、解除釦２７ｃの一部を露出させる釦操作孔３６と
が形成される（図６および図７参照）。ところで、接地
極端子板２７には連絡部２７ｄを介して刃受けばね２７
ｅが連続して形成される。刃受けばね２７ｅは互いに対
向する一対の板ばねの間に上述したリード板１９ｅを挟
持できるように設けられる。したがって、ボディ１１に
カバー１２を結合した状態では、リード板１９ｅが刃受
けばね２７ｅに保持されることによって、ターミナル１
９が接地極端子板２７に対して電気的に接続される。さ
らに、接地極端子板２７にはプラグの接地用栓刃を保持
する刃受けばね２８が固着される。刃受けばね２８は略
Ｕ形に形成されるとともに、ボディ１１の後面に平行な
断面が弧状に形成されていて両脚片間に接地用栓刃を挟
持する。この刃受けばね２８の中間部はリベットを用い
て接地極端子板２７に固着される。さらに、接地極端子
板２７は針金よりなるリード線２０ｅを介して回路基板
４１に接続される。 【００１９】上述したように、端子板２１，２２、接地
極端子板２７には、それぞれ一対の錠ばね２１ｂ，２２
ｂ、２７ｂが設けられているから、一方の錠ばね２１
ｂ，２２ｂ，２７ｂを用いて商用電源側からの外部電線
を接続し、他方の２１ｂ，２２ｂ，２７ｂを用いて送り
配線を行うことができる。プラグの給電用栓刃を保持す
る刃受けばね２３，２４は、それぞれ略Ｕ形に形成され
ていて両脚片間に給電用栓刃を挟持する。また、図８お
よび図９に示すように、一方の脚片はボディ１１の後面
に平行な断面が弧状に形成され、他方の脚片には上記一
方の脚片に向かって突出する係止突起２３ａ，２４ａが
設けられる。この刃受けばね２３，２４に対して係止突
起２３ａ，２４ａを設けていない部位で給電用栓刃を差
込んだ後、刃受けばね２３，２４に沿って回転させる
と、給電用栓刃に形成されている孔（一般のプラグの栓
刃に形成されている孔である）が係止突起２３ａ，２４
ａに係合して、プラグの抜け止めがなされるようになっ
ている。各刃受けばね２３，２４の中間部はリベットを
用いてリード板２５，２６に固着される。各リード板２
５，２６には接続部となる切欠２５ａ，２６ａが形成さ
れ、切欠２５ａ，２６ａに一端が接続される針金である
リード線２０ｆ，２０ｇを介してリード板２５，２６が
回路基板４１に接続される。さらに、リード板２５，２
６には接続片２５ｂ，２６ｂが設けられ、各接続片２５
ｂ，２６ｂはチョークコイルＣＨに接続される。このよ
うに、リード板２５，２６を介してチョークコイルＣＨ
を刃受けばね２３，２４に接続したことによって、リー
ド板２５，２６が放熱板として機能し、チョークコイル
ＣＨで発生した熱による刃受けばね２３，２４の温度上
昇を抑制することができる。 【００２０】ボディ１１における第２収納室１７ａには
チョークコイルＣＨが収納されるとともに、ノイズフィ
ルタＮＦを構成する他の部品を実装した回路基板４１が
収納される。チョークコイルＣＨと回路基板４１との間
には絶縁シート４２が介装される。以上説明した電気的
な接続部はそれぞれ半田を用いて固着される。カバー１
２に形成された３個の栓刃挿入口１８ａ，１８ｂ，１８
ｃは、図４に示すように、それぞれカバー１２の前面に
平行な面内で弧状に形成され、図５に示すように、カバ
ー１２の前面を貫通するように形成される。また、各栓
刃挿入口１８ａ，１８ｂ，１８ｃは共通な中心を有した
円弧上に形成される。各栓刃挿入口１８ａ，１８ｂ，１
８ｃに対応する部位に、それぞれ上述した刃受けばね２
３，２４，２８が配設されるのであって、プラグを栓刃
挿入口１８ａ，１８ｂ，１８ｃに挿入した後に回転させ
れば、給電用栓刃の孔に係止突起２３ａ，２４ａが係合
してプラグの抜け止めがなされるのである。 【００２１】上記構成のコンセントは、図１１に示すよ
うに、ＪＩＳ規格や日本配線器具工業会規格においてス
イッチやコンセントの規格である大角形３個用として規
格化された取付枠５０に結合される。すなわち、上述し
たように、ケース１０は一般の配線器具の単位寸法の３
個分の取付寸法に形成されているから、取付枠５０に１
個取り付けることができる。取付枠５０は、開口窓５１
を囲む両側片５２ａ,５２ｂに、それぞれケース１０の
側縁に突設された結合爪１６が係合する保持孔５３ａ,
５３ｂを有し、一方の側片５２ａには側片５２ａとの距
離を変えるように撓むことができる操作片５４が形成さ
れる。取付枠５０にケース１０を取り付けるときには、
取付枠５０の後方からケース１０を取付枠５０に押し付
けるようにすれば、操作片５４が撓んでケース１０を取
付枠５０に嵌着でき、このとき、カバー１２のフランジ
１４の間の部分が開口窓５１に挿入される。一方、取付
枠５０からケース１０を外すには、操作片５４をドライ
バ等でこじればよい。開口窓５１を囲み側片５２ａ, ５
２ｂに直交する連結片５５ａ, ５５ｂには、埋込ボック
スを用いて施工する際に埋込ボックスに取付枠５０を結
合するためのボックスねじを挿入する長孔５６、取付枠
５０との間で壁パネルを挟持する挟み金具を用いて施工
する際に挟み金具の一部が挿入される金具挿入孔５７が
形成される。また、取付枠５０の前面を覆う化粧プレー
トを取り付けるためのプレートねじが螺合するねじ孔５
８も設けられる。図示した取付枠は合成樹脂製の取付枠
５０であるが、金属製の取付枠の場合には、結合孔１５
ａに対して取付枠に設けた結合爪が挿入される。 【００２２】 【発明の効果】本発明は、ノイズフィルタを構成するチ
ョークコイルの巻線を帯板状の平角導体を用いて形成
し、平角導体を幅方向に曲成するとともに厚み方向に重
ねた形としているので、占積率を大きくとることがで
き、結果的に体積当たりの発熱量を低減できるという効
果を奏する。すなわち、丸導線を用いた巻線に比較して
体積当たりの電流容量を大きくとることができ、ノイズ
フィルタをケース内に内蔵しながらも比較的小型に形成
することができるのである。しかも、端子部とチョーク
コイルとの間の電路には端子部に設けた端子板と接続さ
れチョークコイルには多芯線からなるリード線を介して
接続される蛇行状に屈曲した放熱板が挿入されているか
ら、チョークコイルで発生した熱による端子板の温度上
昇を抑制することができる。 【００２３】また、規格化された配線器具の３個分の寸
法を備えるとともに配線器具用に規格化されている取付
枠との結合部を備えたケースを設けたので、ノイズフィ
ルタを備えていないコンセントと同様に扱うことができ
るという利点がある。しかも、上述のように占積率を大
きくとって発熱量を低減できるから、単位寸法の３個分
という比較的小さいケースに収納しながらも端子部や刃
受け部の温度上昇を抑制して温度に関する規格を満たす
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】（ａ）は実施例の回路図、（ｂ）は実施例に用
いるチョークコイルの要部側面図、（ｃ）は実施例に用
いるチョークコイルの要部正面図である。 【図２】実施例のケースを示す分解斜視図である。 【図３】実施例のケース内の構成を示す分解斜視図であ
る。 【図４】実施例に用いるカバーの正面図である。 【図５】実施例に用いるカバーの断面図である。 【図６】実施例に用いるボディの背面図である。 【図７】実施例に用いるボディの断面図である。 【図８】実施例に用いる端子板および刃受けばねを示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 【図９】実施例に用いる端子板および刃受けばねを示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 【図１０】実施例に用いる接地極端子板および刃受けば
ねを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 【図１１】実施例を取り付ける取付枠の一例を示す斜視
図である。 【符号の説明】 １ 平角導体 ２ コア １０ ケース １５ａ 結合孔 １６ 結合爪 ＮＦ ノイズフィルタ Ｒ 刃受け部 Ｔ 端子部

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 商用電源に接続される端子部と、プラグ
   の栓刃が接続される刃受け部と、端子部と刃受け部との
   間に挿入したノイズフィルタと、端子部と刃受け部とノ
   イズフィルタとを備えるケースとを備え、ノイズフィル
   タは端子部と刃受け部との間の一対の給電線にそれぞれ
   挿入される一対の巻線を一つの磁気回路を形成するコア
   に巻回したチョークコイルを備え、各巻線は帯板状の平
   角導体を幅方向に曲成して厚み方向に重ねた形に巻回さ
   れ、ケースは、規格化された単位寸法の配線器具の３個
   分の寸法を備え、単位寸法の配線器具を最大３個まで取
   り付けることができるように規格化された取付枠に着脱
   自在に結合可能な結合部を備え、端子部とチョークコイ
   ルとの間の電路には端子部に設けた端子板と接続されチ
   ョークコイルには多芯線からなるリード線を介して接続
   される蛇行状に屈曲した放熱板が挿入されていることを
   特徴とするノイズフィルタ付きコンセント。