JP3513847B2 - コンセント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンセントに関
し、特にトラッキングによる災害を未然に防止できるよ
うにしたコンセントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気機器に電源を供給するための
差し込み接続器において、トラッキング現象による発火
等の発生が懸念されている。このトラッキングは、差し
込み接続器の電源プラグをコンセントに差し込んだまま
の状態で長期間放置した場合、ごく希に起こる電源間の
短絡現象である。詳しくは、長期間の放置により電源プ
ラグ本体とコンセントのカバーとの当接面にほこりが侵
入し堆積して、そのほこりが空気中の水分などを吸収し
電源プラグの栓刃の間にて僅かな放電を発生させ、当接
面の合成樹脂表面を炭化させて栓刃間を極間短絡に至ら
しめるものである。そしてこの対策としては、ほこりが
侵入しないようにコンセントの周囲を覆ったり、図５に
示すように、電源プラグ７の栓刃７ａ、７ａ間に所定の
深さを有する凹所７ｂを適宜設けて栓刃間の沿面距離を
大きくし、ほこりの堆積による極間の短絡を防止するも
のが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の、ほ
こりが侵入しないようにコンセントの周囲を覆う構成の
ものは形状が大きいものとなる。また、栓刃間の沿面距
離を大きくした電源プラグはすべての電気機器に用いら
れているものではない。従って、洗面所あるいはトイレ
などの比較的湿気が高い環境に設置され、且ついったん
電源プラグの挿入がなされ長期間にわたってそのまま放
置されるコンセントにおいて、トラッキング現象による
電源間の短絡により発火を生じる場合があるという問題
があった。

【０００４】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、トラッキング現象による
電源間の短絡を未然に防止するコンセントを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のコンセントは、電源プラグのプラグ
本体と当接する当接面と該当接面に電源プラグの栓刃を
挿入する少なくとも２個の刃受孔とを有するカバーと、
各栓刃を狭持するとともに電源に接続される受刃と、該
受刃を収納するものであってカバーと組合わさって略箱
状を形成するボディと、を具備するコンセントにおい
て、前記カバーの刃受孔の間に少なくとも２個のトラッ
キングを検出するためのトラッキング検出用電極と、前
記電源と受刃との接続を遮断する遮断手段と、を設け、
該遮断手段の駆動入力部をトラッキング検出用電極間に
接続して成るものであり、前記少なくとも２個のトラッ
キング検出用電極は相互に所定の間隔をあけて配設され
た電極固着部に各々固着され、各トラッキング検出用電
極と各栓刃との間のトラッキング現象により駆動入力部
に僅かに電流が流れて、遮断手段により電源と受刃との
接続が遮断されるようになしたこととしている。これに
より、トラッキング現象の発生の初期段階に、該電極を
介し遮断手段の駆動入力部に電流が流れる。

【０００６】また、請求項２記載のコンセントは、請求
項１記載の遮断手段は、その駆動入力部が電気的に絶縁
された操作入力部と開閉部とを有する開閉手段の開閉部
を介して電源と接続され、該操作入力部の両端がトラッ
キング検出用電極間に接続されて成ることとしている。
これにより、トラッキング現象が発生したときに該開閉
手段の操作部を介して遮断手段が遮断される。

【０００７】また、請求項３記載のコンセントは、請求
項２記載の開閉手段を、リレーとして成ることとしてい
る。これにより、トラッキング現象が発生したときに該
リレーの作動により遮断手段が遮断される。

【０００８】また、請求項４記載のコンセントは、請求
項１乃至３記載のカバーは、前記トラッキング検出用電
極間に凹所を有することとしている。これにより、該電
極間の沿面距離は長いものとなる。

【０００９】また、請求項５記載のコンセントは、請求
項１乃至４記載のトラッキング検出用電極間に所定電流
値以上の電流が流れることにより報知する報知手段を設
けたものとしている。これにより、トラッキング現象が
発生したときにトラッキング検出用電極間を所定電流値
以上の電流が流れたことが報知される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のコンセントの第１
の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１は
コンセント１を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面断面図である。図２は遮断手段を説明する動作説
明図である。

【００１１】このコンセント１は、カバー２と、ボディ
３と、ボディ３に収納配置される受刃４と、トラッキン
グ検出用電極（以下電極と称す）５と、釈放リレー６
と、を有して構成される。

【００１２】カバー２は、後述する電源プラグ７を当接
して装着する部分で、例えばユリア樹脂材料などの合成
樹脂材料により型造などにより形成される。このカバー
２は、２個の刃受孔２ａ、２ｂと、当接面２ｃと、後述
する電極５が固着される電極固着部２ｄと、刃受孔２
ａ、２ｂ間に位置する凹所２ｅとを有する。刃受孔２
ａ、２ｂは、電源プラグ７の栓刃７ａ、７ａが挿入され
る平面視長方形の透孔で、当接面２ｃの略中央に所定の
間隔を有して平行に設けられる。そして、刃受孔２ａの
方が刃受孔２ｂよりも長い長方形状とし、当接面２ｃの
側の周縁には栓刃７ａ、７ａを装着し易くするための面
取りが施されている。この刃受孔２ａがコンセント１の
設置状態にて左側になるべく設置され、後述する受刃４
の左側が電源回路の接地側に接続されていることが表示
されるものとなる。当接面２ｃは、電源プラグ７の栓刃
７ａ、７ａを有する外郭の面と当接して電源プラグ７を
位置決めする面で、この当接面２ｃの刃受孔２ａ、２ｂ
の中間に、所定の間隔で所定の長さと深さを有する電極
固着部２ｄと、該電極固着部２ｄに挟まれて所定の深さ
を有する凹所２ｅとが形成される。この当接面２ｃの裏
面側に、ボディ３の隔壁３ａの上端と当接する隔壁２ｆ
が、凹所２ｅを包む形に形成される。

【００１３】ボディ３は、カバー２と組合わさって略箱
状を形成して受刃４、４を内方に収納配置するもので、
例えばユリア樹脂材料などの合成樹脂材料により型造な
どにより形成される。このボディ３は、隔壁３ａと、釈
放リレー６を収納するリレー収納スペース（図示せず）
と、上方に開口とを有する。隔壁３ａは、ボディ３の底
面から所定の幅を有して立設されるもので、受刃４、４
の間を離隔する。

【００１４】受刃４は、挿入された電源プラグ７の栓刃
７ａ、７ａを狭持し、この栓刃７ａ、７ａを介して電気
機器に電源を供給するもので、例えば黄銅材料などのバ
ネ性を有する導電材料製の板材により折曲加工にて形成
される。この受刃４は、略Ｕ字状の底部４ａと、栓刃７
ａを狭持する栓刃狭持部４ｂ、４ｂと、栓刃狭持部４
ｂ、４ｂに連なり上方に開口した栓刃７ａをガイドする
栓刃ガイド部４ｃとを有する。栓刃狭持部４ｂ、４ｂ
は、どちらか一方の栓刃７ａに設けられた透孔（図示せ
ず）に対向する位置に、該透孔と係合する微少な高さの
突部４ｄが形成される。この突部４ｄにより、挿入され
た電源プラグ７の栓刃７ａが位置決めされて抜き差し可
能な程度に係止される。

【００１５】電極５、５は、電源プラグ７とコンセント
１の当接する当接面２ｃにおいて、通電状態の栓刃７
ａ、７ａ間で発生するトラッキング現象を早期に検出す
るためのもので、導電材料により板状に形成される。こ
の電極５、５は、板状の一端５ａ、５ａがカバー２の当
接面２ｃと同一面となるように電極固着部２ｄに接着な
どにより固着され、釈放リレー６の励磁コイル６ｂに抵
抗６ｃを介して電気的に接続される。

【００１６】釈放リレー６は、電源と受刃４との接続を
遮断する遮断手段で、接点の接続機構が駆動入力部であ
る励磁コイルに僅かな励磁電流が流れることにより瞬時
に引き外し、該接続を遮断して保持する回路遮断用リレ
ーである。この釈放リレー６は、接点６ａ、６ａと、励
磁コイル６ｂ（駆動入力部）とを有し、接点６ａ、６ａ
を同時に遮断する両切り構造を有する。釈放リレー６の
接点６ａ、６ａにあっては、一端は電源に、他端は前記
受刃４にそれぞれ接続される。また、励磁コイル６ｂに
あっては、一端は一方の電極５に、他端は他方の電極５
に接続される。

【００１７】次に、上記の構成によるコンセント１の動
作について説明する。このコンセント１は、電気機器に
給電するための電源プラグ７が装着される。電源プラグ
７は、合成樹脂材料製の外郭を備え、この外郭の一端に
は導電材料製の栓刃７ａ、７ａが設けられ、他端には電
気機器に至るコードが接続されるものである。この電源
プラグ７の栓刃７ａ、７ａがコンセント１のカバー２の
刃受孔２ａ、２ｂに挿入されて、受刃４、４にて狭持さ
れることにより電源プラグ７を介して電気機器に電源が
供給される。また、この電源プラグ７は、受刃４の突部
４ｄと当接面２ｃとにより位置決めされて抜き差し可能
な程度に係止される。しかし、長期間この状態に放置さ
れると、電源プラグ７の栓刃７ａ、７ａを有する外郭の
面と当接面２ｃとの僅かなすき間にほこりＤが堆積す
る。このほこりＤは、電気機器のオン・オフの繰り返し
により栓刃７ａが加熱冷却が繰り返えし、周囲の湿度が
高いときに空気中の湿気を吸収し結露を促進する。そし
て、栓刃７ａと電極５との間が、水分を含んだほこりＤ
によって短絡状態になりかけ、即ちトラッキング現象に
なりかけると、図２の矢印Ａに示すような電流が励磁コ
イル６ｂに僅かに流れることとなり、電源と受刃４との
接続が遮断される。

【００１８】以上の結果、上記のトラッキング現象の発
生の初期段階にて、接点６ａ、６ａが開放され、受刃
４、４に接続されている電源が遮断される。つまり、ト
ラッキング現象による電源間の短絡の発生を未然に防止
でき、それによる発火等を防止することができる。ま
た、カバー２の電極５、５間の凹所２ｅにより、電極
５、５間の沿面距離は長いものとなるので電極５、５間
に確実に電位差が得られるものとなる。

【００１９】次に、本発明のコンセントの第２の実施形
態を図３に基づいて説明する。このものは、第１の実施
形態のコンセント１の釈放リレー６を、その励磁コイル
６ｂが電気的に絶縁された操作入力部と開閉部を有する
開閉手段の開閉部を介して電源と接続され、該開閉手段
の操作入力部の両端がトラッキング検出用電極間に接続
されたものとしたものである。具体的には、前記開閉手
段をはリードリレー８として成り、釈放リレー６の励磁
コイル６ｂの一端をそのリードリレー８の開閉部を介し
て電源の一端に、他端を該電源の他端と接続され、リー
ドリレー８の励磁コイル８ｂの両端を電極５、５間に接
続したものである。

【００２０】リードリレー８は、ガラス管内に封止され
た磁性を有する開閉部８ａと、開閉部８ａを励磁して開
閉する励磁コイル８ｂを有している。開閉部８ａと、励
磁コイル６ｂと電流制限用の抵抗８ｃとは直列に接続さ
れ、この直列回路の両端には商用電源が印加される。ま
た、リードリレー８の励磁コイル８ｂの両端が電流制限
用の抵抗８ｄを介して電極５、５間に接続される。

【００２１】上述のコンセント１にあっては、次のよう
に動作する。すなわち、トラッキング現象が生じて、矢
印Ａに示すようにトラッキング電流が流れると、リレー
８の開閉部８ａが閉状態となる。その結果、電源から電
流制限用の抵抗８ｃを介して釈放リレー６の励磁コイル
６ｂに励磁電流が流れ、トラッキング現象の発生の初期
段階にて接点６ａ、６ａが開放されて受刃４、４に接続
されている電源が遮断されるものとなる。

【００２２】以上の結果、リードリレー８により、コン
セント１の電極５、５を、電源との電気的絶縁を確保し
た状態にて、トラッキング現象の発生時の電流をリード
リレー８（開閉手段）にて増幅した形で、より高感度に
検出できるものとなる。また、このリードリレー８を用
いることにより、釈放リレー６の励磁コイル６ｂは簡単
な絶縁回路構成によって、高感度にトラッキング現象の
発生により釈放リレー６を駆動できるものとなる。特
に、リードリレーは高速応答性に優れ、電源による励磁
コイル８ｂの励磁の最も短い条件である６０Ｈｚの半波
即ち、大略８ｍｓｅｃの励磁によるエネルギにおいても
釈放リレー６を開放しうる効果を奏する。

【００２３】次に、本発明のコンセントの第３の実施形
態を図４に基づいて説明する。このものは、第２の実施
形態のものに、電極５、５間を流れる電流により報知す
る報知手段としてＬＥＤ９を設けたものである。

【００２４】このＬＥＤ９は、例えば赤色に点灯してト
ラッキング現象の発生を報知するためのもので、そのカ
ソードがリードリレー８の励磁コイル８ｂを介して電極
５、５の一方の側に、アノードが整流とＬＥＤ９のサー
ジ電圧に対する保護を兼ねたダイオード１０と電流制限
用の抵抗１１を介して電極５、５の他方の側に接続され
る。また、このＬＥＤ９は、カバー２の周縁近傍に当接
面２ｃとその先端が略同一の位置に配設される。

【００２５】上述のコンセント１にあっては、トラッキ
ング現象の初期の段階において、矢印Ａに示す方向に励
磁コイル８ｂを介してトラッキングによる電流が流れ、
ＬＥＤ９に電流制限用の抵抗１１にて分圧され、かつダ
イオード１０にて半波整流された所定の直流電圧が印加
されて点灯し、トラッキング現象の発生を報知する。そ
して、トラッキング現象によるトラッキング電流がさら
に増加し、励磁コイル８ｂに流れる電流が所定の電流値
に到達してリレー８の開閉部８ａが閉状態となる。その
結果、電源から電流制限用の抵抗８ｃを介して釈放リレ
ー６の励磁コイル６ｂを介して励磁電流が流れ、トラッ
キング現象の発生の初期段階にて接点６ａ、６ａが開放
されて受刃４、４に接続されている電源が遮断されると
ともにＬＥＤ９は消灯する。

【００２６】以上の結果、コンセント１の電極５、５間
を流れる電流によって点灯するＬＥＤ９を設けたことに
より、トラッキング現象の発生を目視にて早期に認知で
きるものとなり、コンセント回路が遮断される以前にに
コンセントの掃除などのメンテナンスができる。また、
ＬＥＤ９をリレー８の励磁コイル８ｂと直列に設けるこ
とにより、簡単な回路構成によってトラッキング現象の
発生を報知できるものとなる。また、このＬＥＤ９は、
カバー２の周縁近傍に配設されることにより、点灯状態
が電源プラグ７が挿入された状態においても隠されるこ
となく確認できるものとなる。

【００２７】なお、上記の実施形態１乃至３の説明にお
いては、コンセントは電極の数は２つとし、また、使用
し得る電源プラグの数を１つのものとして説明したがこ
のものに限定されるものでもなく、電極の数を例えば３
として３相電源を接続するものでも良く、また電源プラ
グの数は２つ以上でも良い。また、コンセントの形態
も、直接電源と接続されるものに限定されるものでな
く、例えば、電源コードを介して電源が供給されるコー
ド付きの差し込み接続用のコンセントでも良い。また、
第３の実施形態において、報知手段を光により報知する
ものとして説明したが、それも光のみに限定するもので
なく、音、あるいは音と光等を組み合わせたものでも良
い。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載のコンセントは、トラッキ
ング現象の発生の初期段階に電極を介し遮断手段の駆動
入力部に電流が流れるので、トラッキング現象による電
源間の短絡の発生を未然に防止できる。

【００２９】また、請求項２記載のコンセントは、請求
項１記載のものの効果に加え、トラッキング現象が発生
したときに開閉手段の操作部を介して遮断手段が遮断さ
れるので、トラッキング現象の発生時の電流を開閉手段
にて増幅した形で、より高感度に検出できるまた、請求
項３記載のコンセントは、請求項２記載のものの効果に
加え、トラッキング現象が発生したときにリレーの作動
により遮断手段が遮断されるので、簡単な絶縁回路構成
にて遮断手段の駆動ができる。

【００３０】また、請求項４記載のコンセントは、請求
項１乃至３記載のものの効果に加え、電極間の沿面距離
は長いものとなるので、電極間に確実に電位差が得られ
るものとなる。

【００３１】また、請求項５記載のコンセントは、請求
項１乃至４記載のものの効果に加え、トラッキング現象
が発生したときにトラッキング検出用電極間を所定電流
値以上の電流が流れたことが報知されるので、トラッキ
ング現象の発生を早期に認知でき、コンセント回路が遮
断される以前ににコンセントの掃除などのメンテナンス
ができるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のコンセントを示す
（ａ）平面図（回路説明を含む）及び（ｂ）正面断面図
である。

【図２】上記コンセントの動作説明図である。

【図３】本発明の第２の実施形態のコンセントを示す説
明図である。

【図４】本発明の第３の実施形態のコンセントを示す説
明図である。

【図５】近い従来例としての電源プラグを示す斜視図で
ある。

【符号の説明】 １ コンセント ２ カバー ３ ボディ ４ 受刃 ５ 電極（トラッキング検出用電極） ６ 釈放リレー ７ 電源プラグ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源プラグのプラグ本体と当接する当接
   面と該当接面に電源プラグの栓刃を挿入する少なくとも
   ２個の刃受孔とを有するカバーと、各栓刃を狭持すると
   ともに電源に接続される受刃と、該受刃を収納するもの
   であってカバーと組合わさって略箱状を形成するボディ
   と、を具備するコンセントにおいて、 前記カバーの刃受孔の間に少なくとも２個のトラッキン
   グを検出するためのトラッキング検出用電極と、前記電
   源と受刃との接続を遮断する遮断手段と、を設け、該遮
   断手段の駆動入力部をトラッキング検出用電極間に接続
   して成るものであり、前記少なくとも２個のトラッキン
   グ検出用電極は相互に所定の間隔をあけて配設された電
   極固着部に各々固着され、各トラッキング検出用電極と
   各栓刃との間のトラッキング現象により駆動入力部に僅
   かに電流が流れて、遮断手段により電源と受刃との接続
   が遮断されるようになしたことを特徴とするコンセン
   ト。
2. 【請求項２】 前記遮断手段は、その駆動入力部が電気
   的に絶縁された操作入力部と開閉部とを有する開閉手段
   の開閉部を介して電源と接続され、該操作入力部の両端
   がトラッキング検出用電極間に接続されて成ることを特
   徴とする請求項１記載のコンセント。
3. 【請求項３】 前記開閉手段を、リレーとして成ること
   を特徴とする請求項２記載のコンセント。
4. 【請求項４】 前記カバーは、前記トラッキング検出用
   電極間に凹所を有することを特徴とする請求項１乃至３
   記載のコンセント。
5. 【請求項５】 前記トラッキング検出用電極間に所定電
   流値以上の電流が流れることにより報知する報知手段を
   設けたことを特徴とする請求項１乃至４記載のコンセン
   ト。