JP6817613B2 - 遮断範囲可変形のプラグ形漏電遮断器 - Google Patents

Description

本発明は、本体に栓刃を備えたプラグに関する。特に、前記栓刃から得た電力を負荷側電路に供給するコンセントを本体に併せ持つプラグであって、本体に地震を検出する機能を備えたプラグに関する。

造営材等に配設されたコンセントに栓刃を差し込み接続し、負荷側電路に電力を供給するためのコンセントを備えたプラグは周知である。

一方、特許文献１に示されるように、中性極、電圧極、接地極の３極から成る接地極付コンセントに接続する３端子と、地震による揺れを検出する地震検出部と、疑似漏洩電流を発生する擬似漏洩電流発生部と、接地極と中性極とを接続する接点と、地震検出部の地震検出を受けて接点をオン操作して接地極に擬似漏洩電流発生部から発生する電流を流す制御部とを有するプラグが公知である。

また、特許文献２に示されるように、中性極、電圧極の２極から成るコンセントに接続するプラグ刃と、生活等による振動、衝撃をキャンセルして、地震振動か生活振動かを判定する地震判定部を設けるプラグが公知である。

また、内閣府が発行する感震ブレーカー等の性能評価ガイドラインにおいては、感震ブレーカの分類として、センサーが一定の揺れを感知すると、一定時間後に漏電ブレーカーを自動的に遮断する分電盤タイプと、内部に備えられたセンサーが一定の揺れを感知すると、コンセント部の電気の供給をただちに遮断するコンセントタイプと、あらかじめセットした重りが揺れによって自由落下する力を利用して漏電ブレーカーのハンドルを動作させ、電気の供給をただちに遮断する簡易タイプが挙げられている。

特開２０１５−１７６７５５号公報 特開２００３−１６４０５６号公報

出願時において、内線規程によって、接地極の接続を確実に行うことが特定用途コンセントにおいては義務化されており、またその他のコンセントにおいても推奨とされている。しかしながら、接地極付コンセントは普及が進んでいる途中であり、配線のリニューアルが困難な既設住宅など、未だ接地極を備えていないコンセントが多く見受けられる。

このため、地震検出機能を備えたプラグを配置する場合には、２極のコンセント又は３極のコンセントそれぞれのタイプごとに、該地震検出機能を備えたプラグを準備する必要があった。

上記の点に鑑み、本発明は、接地極がない２極のコンセントにおいても、接地極を備えた３極のコンセントにおいても両方のコンセントに接続することができ、地震に起因する揺れを検出した時には、接続するコンセントに応じて遮断器範囲を可変し得るプラグ形漏電遮断器を提供することを目的とする。

本発明の遮断範囲可変形のプラグ形漏電遮断器は、片手で把持可能な筐体と、前記筐体に、該筐体から突出する突出位置と該筐体内へ収容される収容位置との間でスライド移動可能に支持され、突出位置に向けて付勢されたアースプラグと、前記アースプラグが突出位置にあるときに、前記アースプラグと干渉して該アースプラグの収容位置への移動を規制する移動規制手段と、前記筐体に、片手で操作可能に設けられた操作手段と、前記操作手段の操作に基づいて、前記アースプラグと前記移動規制手段との干渉を解除して、前記アースプラグの収容位置への移動を許容する移動規制解除手段と、電圧極及び中性極の電極プラグとを含む差し込みプラグと、前記差し込みプラグに電気的に接続され、負荷機器のプラグの接続を受けるコンセント部と、前記コンセント部の負荷側における過電流又は漏電電流を検出する異常電流検出部と、地震に起因する揺れを検出する地震検出部と、前記異常電流検出部が過電流または漏電の少なくともいずれか一方を検出したとき、または、前記地震検出部が地震に起因する揺れを検出したときに、前記差し込みプラグと前記コンセント部との間の電気的な接続を遮断する接続遮断部とを備えていることを特徴として構成したものである。

これにより、筐体から突出する突出位置と該筐体内へ収容される収容位置との間でスライド移動可能に支持されたアースプラグを備える一方、異常電流検出部と地震検出部とを備えて構成したから、接地極がない２極のコンセントにおいても、接地極を備えた３極のコンセントにおいても両方のコンセントに接続することができ、なおかつ、地震を検出したときには前記差し込みプラグと前記コンセント部との間の電気的な接続を遮断することができる。

また、前記電極プラグのうち、電圧極と中性極とをバイパスする第一のモードと、電圧極とアースプラグとをバイパスする第二のモードとを選択的に切換える選択スイッチを備えたことを特徴として構成してもよい。

これにより、バイパスさせる電路を選択的に切換えることができるから、前記接続遮断部によってコンセント部分で電路を遮断するモードと、コンセントの上位に設置された漏電ブレーカが漏電を検出することによって電路を遮断するモードとの二つのモードを取り、コンセントに応じて、遮断範囲を可変し得ることができる。

また、前記移動規制解除手段によってアースプラグが収容位置への移動が許容されている時の選択スイッチの第一のモードへの切換え、及び前記アースプラグが突出位置にある時の選択スイッチの第二のモードへの切換えは、前記操作手段によって行われることを特徴として構成してもよい。

これにより、アースプラグが突出位置にある時と、収容位置にある時とで、バイパスさせる電路を変更することができるから、アースプラグが収容位置にある２極のコンセントに接続したときは、前記接続遮断部によってコンセント部分で電路を遮断することができ、アースプラグが突出位置にある３極のコンセントに接続したときは、コンセントの上位に設置された漏電ブレーカが漏電を検出することによって電路を遮断することができる。

また、前記選択スイッチと直列に接続され、地震検出部が地震に起因する揺れを検出した場合には、閉動作するバイパススイッチを備えたことを特徴として構成してもよい。

これにより、地震検出部が地震に起因する揺れを検出した場合には、前記バイパススイッチを閉動作させることによって、アースプラグが突出位置にある時と、収容位置にある時とで、バイパスさせる電路を変更させて、電路を遮断することができる。

本発明によれば、接地極がない２極のコンセントにおいても、接地極を備えた３極のコンセントにおいても両方のコンセントに接続することができ、地震に起因する揺れを検出した時には、接続するコンセントに応じて遮断範囲を可変し得るプラグ形漏電遮断器を提供することができる。

本実施形態に係るプラグ形漏電遮断器の適用電路を説明した図である。 本実施形態に係るプラグ形漏電遮断器をコンセントに装着した図である。 プラグ形漏電遮断器の概略ブロック図を説明した図である。 実施形態に係るプラグを後面左側から見た斜視図である。 実施形態に係るプラグを左斜め上側から見た斜視図である。 極数切換構造を前方の斜め上側から見た斜視図である。 図６のIII-III線断面図である。 極数切換構造を後方の斜め上側から見た斜視図である。 アースプラグの収容動作及び突出動作を説明するための図である。 アースプラグの収容動作及び突出動作を説明するための図である。 アースプラグの収容動作及び突出動作を説明するための図である。 アースプラグの収容動作及び突出動作を説明するための図である。 従来例を示した図である。 従来例を示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態に示した電路は、電路に介在する変圧器２の２次巻線の中性線側が大地に第一の電気的端子２１を設けて接地されるとともに、該変圧器の負荷側において分電盤１が設けられ、該分電盤１側から大地に向けて設けられた第二の電気的端子１０４によって電気機器などの接地を行うよう構成された接地系統を有する電路である。

また、本願では、社団法人日本電気協会発行の内線規程 電気技術規程使用設備編 ＪＥＡＣ８００１に定められたとおり、中性線は多線式電路の電源の中性極に接続される電線をいい、低圧電路において技術上の必要により接地された中性線又は接地された一線のことを接地側電線という。例えば単相３線式電路においては、電圧極として２つの電圧極、即ちＬ１極、Ｌ２極があり、中性極としてＮ極がある。また、接地された接地極をＥ極とする。

図１において、１は分電盤，１０１は回路遮断器たる主幹ブレーカで漏電検出機能を有しているものである。１０２は主幹ブレーカ１０１の負荷側に接続される分岐ブレーカで複数存在する。１０３は大地に接続される接地線を接続するとともに、分岐回路における接地線を接続するための集中接地端子である。

１０５は、分岐回路におけるコンセントである。該コンセント１０５には、通常、前記Ｌ１極、Ｌ２極のうち一方の電圧極と中性極とアース極とが接続される３極のコンセントである。一方、既設住宅などでは、アース極を設けられない２極のコンセントが存在する。

図３にプラグ形漏電遮断器１０の概略ブロック構成図を示した。

プラグ形漏電遮断器１０は、その本体２０に、電圧極に接続するプラグ刃２９ａと、中性極に接続するプラグ刃２９ｂと、接地極に接続するプラグ刃（アースプラグ）２７とを備えている。

アースプラグ２７は、筐体から突出する突出位置と該筐体内へ収容される収容位置との間でスライド移動可能に支持され、突出位置に向けて付勢されている。スライド移動を行う機構については後述する。

また、夫々のプラグ刃に対応して負荷機器のプラグを接続するための受刃が備えられたコンセント部３１を備えている。

前記プラグ刃とコンセント部３１は電気的に接続されており、途中には接続遮断部３３７が介在されて、入切操作が行える。

筐体内には、コンセント部３１の負荷側における異常電流や、地震の発生を検出した場合に、前記接続遮断部３３７を駆動させ電路の入切状態を制御する制御部３３１が設けられている。

前記異常電流は、コンセント部３１の負荷側における過電流又は漏電電流である。

過電流を検出する検出部は、前記接続遮断部３３７の近傍において、前記プラグ刃とコンセント部３１とを接続する電路に介在配置されるバイメタルを熱動素子とする熱動引外しによって構成される。過電流が発生すると、バイメタルに流れる電流のジュール熱が上昇しバイメタルが変位し、接続遮断部に作用することによって、電路が遮断される。

また、漏電電流を検出する検出部は、前記プラグ刃とコンセント部３１とを接続する電路が貫挿される零相変流器（ＺＣＴ）３３２及び、該ＺＣＴに発生した起電力が入力されて漏電の発生を検出する漏電検出ＩＣ３３３によって構成される。漏電電流が発生すると、ＺＣＴを貫挿する電線の往復電流に差分が生じることによって、誘導起電力が発生する。この誘導起電力が前記漏電検出ＩＣ３３３に伝達され、誘導起電力が所定の閾値を超えた場合には、該漏電検出ＩＣ３３３から出力信号が出力される。

地震に起因する揺れを検出する地震検出部３３４は、所定の大きさの揺れを検出した場合に出力信号を出力する地震検出センサによって構成される。震度５強相当以上の揺れを検出した場合に、出力信号を出力する。

また、制御部３３１は、前記漏電検出ＩＣ３３３及び地震検出部３３４からの出力信号が入力される演算部３３５と、該演算部３３５からの出力信号を受けて鉄芯の物理的位置を変化させて接続遮断部３３７に作用して、該接続遮断部３３７を開極させるトリップコイル３３６を備えている。

また、前記電圧極に接続するプラグ刃２９ａの電路は、前記ＺＣＴの負荷側部分を起点として、前記中性極２９ｂ又はアースプラグとバイパス接続される構成となっている。

具体的には、前記電極プラグのうち、電圧極２９ａと中性極２９ｂとをバイパスする第一のモードと、電圧極２９ａとアースプラグ２７とをバイパスする第二のモードとを選択的に切替える選択スイッチ３４１と、該選択スイッチ３４１と直列に接続されるバイパススイッチ３５１とを備えている。該バイパススイッチ３５１は、前記演算部３３５からの出力信号を受けて駆動され、スイッチを閉極する構成となっている。

前記選択スイッチ３４１は、本体２０に設けられた操作手段４１によって第一のモードと第二のモードとを切換えられる。具体的には、操作手段４１は、筐体に対して突出する方向に付勢されており、該操作手段４１を筐体の内部に押し込んだ時には、第一のモードに切換わり、操作手段４１を押し込まないときは、選択スイッチ３４１は第二のモードに切換わっている。

（プラグの外観態様）
プラグ形漏電遮断器１０の本体には、コンセント２７３（区別のために二次側コンセントという）が配設されており、負荷機器等のプラグをプラグ形漏電遮断器１０の本体のコンセントに差し込み接続することによって、当該負荷機器等に電力を供給する。

また、プラグ形漏電遮断器１０の本体には、前記負荷機器や電気配線等の絶縁劣化によって漏電が発生した場合には、これを瞬時に検知して一次側コンセント２００からの電力の負荷機器への供給を遮断する漏電検知部と遮断機構、及び地震に起因する揺れを検出する地震検出部を収容しており、プラグ形漏電遮断器１０全体として、地震を検出できるプラグ型の漏電遮断器を構成している。

特に、プラグ形漏電遮断器１０は、電圧相および中性相に接続される夫々の栓刃２５ａと、接地極に接続される栓刃２５ｂ（アースピンという）の全部で３つの栓刃を備えたプラグであり、上記一次側のコンセント２００が、アースピン差込穴がある３極コンセントである場合及びアースピン差込穴のない２極コンセントである場合の両方において、使用できるプラグとなっている。

なお、以下では、プラグ形漏電遮断器１０が一次側コンセント２００に差し込まれた状態において、手前側を向くプラグ形漏電遮断器１０の面を「前面」、コンセントと対向する面を「後面」と呼称する。プラグ形漏電遮断器１０がコンセントに差し込まれた状態を基準に、「上」、「下」、「左」、「右」の各方向を定義する。

図２、図４に示すように、プラグ形漏電遮断器１０は、ユーザ（作業者）が片手手指で把持可能な大きさ（例えば１１０×５０×５５ｍｍ）の略円筒形状のプラグ本体２０を備えている。このプラグ本体２０の内部に、前記漏電検知部と遮断機構等の内容物を収容している。

プラグ形漏電遮断器１０の本体外形は、所定面に栓刃を備えたベース部２０ｂ２と、ベース部２０ｂ２に連接された内容物収容部２０ｂ１および２０ａとから形成される略円筒形状をしている。

ベース部２０ｂ２は、栓刃を備える程度の幅（例えば３０ｍｍ）を有して形成されている。また、ベース部２０ｂ２に連接する内容物収容部２０ｂ１はベース部２０ｂ２よりも大きな幅（例えば５０ｍｍ）を有して形成されている。

これらの幅の違いによって、プラグ形漏電遮断器１０の本体２０には、段差部２０ｂ３が形成される。この段差部２０ｂ３によって、手指の掛かり部を本体に外形形状として設けることができ、略円筒形状をした内容物収容部２０ａ、２０ｂの形状と相まって、プラグ形漏電遮断器１０の本体２０の把持部が形成される。

一方、段差部２０ｂ３には、栓刃の突出方向において、前記本体２０を把持する手指を収納するための手指収納部２０ｂ４が備えられる。手指収納部２０ｂ４は、ベース部２０ｂ２の左右側面部分と、内容物収容部２０ｂとの左右側面部分との凹部にて形成される。

内容物収容部２０における左右方向の幅の大きさに対して、ベース部２０ｂ２の左右側面の幅が小さく形成されているため、内容物収容部２０の周囲を手指で掴んだ時に、前記凹部に手指が収納される。ベース部２０ｂ２の左右側面に指先が位置し、本体２０をしっかりと掴むことができるとともに、指先がベース部２０ｂ２の後面にまで回り込むことを抑制する。

プラグ形漏電遮断器１０の本体２０の前面の下部及び下面（底面）に設けられたコンセント２７３は、負荷機器との接続口となる３極コンセントである。電圧相に接続される刃受８２、８３と、中性相に接続される刃受８６、８７を備えるとともに、接地極となる刃受９４、９６を備えている。

前記アースピン２５ｂと接地極となる刃受９４、９６は、電気的に同電位となるように、プラグ本体１０の内部において導体によって電気的に接続されている。

具体的には、接地端子配置部となるアース端子板９１の一端部にアース端子用のねじ９８ａが螺着されるとともに、アース端子板９１の他端部において、本体１０内部に縦横しアースピンの方向に延設される導体７１とアース端子板９１とを螺着するねじ９８ｃが設けられ、さらに、導体７１の端部とアースピン２５ｂとがリード線によって電気的に接続されることにより、電気的に接続されている。

接地端子配置部となるアース端子板９１は、所定面２０ｂ４における栓刃２５ａの突設方向において、後面に向かって一部が露出するように配置されている。すなわち、アース端子板９１に螺着されるねじ９８ｃはその操作部となるねじ頭が栓刃２５ａの突設方向に沿って配置されている。

また、接地端子配置部となるアース端子板９１の周囲は、栓刃２５ａが突設する所定面２０ｂ４から凹んで形成されている。また、左側面方向は開放されてベース部２０ｂ２が構成されている。

以下、プラグ形漏電遮断器１０の本体２０の構造について詳述する。

プラグの本体２０は、前後方向の中央部分で前後に分離可能であり、図４ではプラグ本体２０が前後に分離された状態を示している。

プラグ本体２０は、前半分を構成する前カバー２０ａと後半分を構成する後カバー２０ｂとからなる。前カバー２０ａは後側に、また後カバー２０ｂは前側にそれぞれ開口した有底箱状とされている。また、前カバー２０ａの左端部に係合爪部２０ｃが設けられ、後カバー２０ｂには、係合爪部２０ｃと対応する位置に係合爪部２０ｃに係合可能な係合凹部２０ｄが設けられている。そして、両カバー２０ａ，２０ｂを各々の開口同士を突き合わせた状態で、前カバー２０ａの係合爪部２０ｃと、後カバー２０ｂの係合凹部２０ｄとを係合させる。これにより、両カバー２０ａ，２０ｂが一体的に組み付けられてプラグ本体２０となり、その内部に閉空間が形成されるようになっている。上記組み付け後、前カバー２０ａと後カバー２０ｂとは、図示しないタッピングねじにより、後カバー２０ｂの後面側の４隅においてねじ止め固定される。

以下、単にプラグ本体２０という場合には、上記のねじ止め固定後のプラグ本体を指すものとする。すなわち、このねじ止め固定後のプラグ本体２０は、前カバー２０ａの底壁からなる前壁部と、この前壁部の後側に配置され、後カバー２０ｂの底壁からなる後壁部と、前カバー２０ａ及び後カバー２０ｂの双方の周囲壁からなり、前壁部及び後壁部を接続する四周の側壁部とを有する。上記側壁部は、上下及び左右の壁部で構成されている。なお、覆い壁部は、前壁部及び四周の側壁部からなる。

漏電保護部５０は、図示しないが、漏電を検出する漏電検出部と、漏電検出部が過電流・漏電を検出したときにプラグの入出力間の接続を遮断する接続遮断部とを備えている。漏電保護部及び接続遮断部の構成は、従来技術の適用が可能であり、ここではその詳細な説明を省略する。

プラグの本体２０の後壁部において、上端寄りの位置には、２本の電極プラグ２９，２９及びアースプラグ２７からなる差し込みプラグ２５が突設されている。また、同じ後壁部の左下隅角部には、プラグ形漏電遮断器１０のアース端子の機能を有する圧着端子２６が設けられている。プラグ形漏電遮断器１０は、差し込みプラグ２５がコンセントに差し込まれ、かつ後述する３極コンセント部２７１に負荷機器のプラグが差し込まれることで、コンセントと負荷機器とを電気的に繋ぐものである。

プラグの本体２０の前壁部において、上下左右方向の中間位置には、プッシュ式のＯＮボタン２３及びテストボタン２４が記載順に上から並べられて設けられている。ＯＮボタン２３は、商用電力の負荷機器への供給をオンさせる（接続状態にする）スイッチである。テストボタン２４は、プラグ形漏電遮断器１０が正常動作するか（即ち、漏電発生の際に負荷機器への商用電力の供給が遮断されるか）を確かめるために、商用電力の負荷機器への供給をオフ状態（遮断状態）にするスイッチである。

また、プラグ本体２０の前壁部において、テストボタン２４の下側には、負荷機器等のプラグを挿入するための１つの差込口３１（３極プラグ対応）が設けられている。図示しないが、プラグ本体２０の側壁部の一部である下壁部の中央にも同様の１つの差込口が設けられている。プラグ本体２０内の下部には、両差込口３１から差し込まれた負荷機器等の電源プラグ及びアースプラグが嵌められる共通の刃受金具３２が設けられている。

プラグ本体２０の前壁部において、ＯＮボタン２３上側の左端寄り位置には電源表示部２１が、また右端寄りの位置には極数表示部２２がそれぞれ互いに同じ高さ位置になるように設けられている。

電源表示部２１は、例えばＬＥＤで構成されており、ＯＮボタン２３を押してコンセントに差し込まれたことが検知されると、すなわち、プラグ形漏電遮断器１０を介してコンセントと負荷機器等との間における通電が可能な状態になると点灯する。これにより、プラグ形漏電遮断器１０を使用するユーザは、商用電力と負荷機器とが正常に導通されていることを把握することができる。一方で、電源表示部２１は、過電流や漏電を検知した漏電保護部５０により遮断動作が行われた場合等、プラグ形漏電遮断器１０が通電不可の状態になると消灯する。これにより、ユーザは、過電流または漏電が生じたこと、又は、テストが正常に行われたことを把握することができる。

過電流または漏電が生じた後、及びテストボタン２４によるプラグ形漏電遮断器１０の動作確認が終了した後は、ＯＮボタン２３が再度押されることにより、プラグ形漏電遮断器１０は再び漏電検知遮断器として使用することが可能となる。

極数表示部２２は、差し込みプラグ２５の極数の状態を表すものであり、プラグ本体２０の前壁部に貫通形成された極数表示窓２２ａと、極数表示窓２２ａの後側のプラグ本体２０内に配された後述する色表示部４６ａとからなる。換言すると、極数表示部２２は、極数表示窓２２ａを通して色表示部４６ａの表示色が見えるように構成されている。

プラグ本体２０の左側壁部において、上端寄りの位置には、断面円弧状の周囲壁部を有する円形の凹部２８ａが形成されている。凹部２８ａの底部から前端にかけて、矩形状のボタン挿通孔２８ｂが左側壁部を貫通するように形成されている。ボタン挿通孔２８ｂには、操作手段としてのプッシュ式の解除ボタン４１が移動可能に挿通されている。解除ボタン４１は、右方向に延びるロッド部４１ｃを有していて、その先端部（左端部）がプラグ本体２０外に突出した位置（以下、ボタン基準位置ともいう）でプラグ本体２０に抜け止めされている。この解除ボタン４１は、ロッド部４１ｃ周りの解除ボタンばね４２（図６参照）によって常時突出方向に付勢されている。すなわち、解除ボタン４１は、操作力が与えられたときにプラグの本体２０内に押し込まれ、その操作力が解除されると、突出位置に復帰するように構成されている。

（極数切換構造の構成）

次に、図６〜図７を用いて、極数切換構造について詳細に説明する。

アースプラグ２７は、３極コンセントのアース極と対応する位置に設けられている。アースプラグ２７は、筐体２０から突出する突出位置と、筐体２０内に収容される収容位置との間でスライド移動可能に支持された丸棒状のアースプラグ本体２７ａを有する。アースプラグ本体２７ａの基端部（前側端部）には、アースプラグ本体２７ａの径方向外側に向かって延びた後、アースプラグ本体２７ａの先端側（後側）に向かって延びるように折り返された係止部としてのＬ字状の切換板２７ｂが一体的に突設されている。図示しないが、筐体２０の後壁部には、アースプラグ本体２７ａの外径よりも若干大きな円形のプラグ挿通孔が貫通形成されている。このプラグ挿通孔には、アースプラグ本体２７ａが筐体２０内から先端部を外側に向けた状態で挿通されている。これにより、アースプラグ２７は、切換板２７ｂによって筐体２０の後壁部に抜け止めされている。

上記プラグ挿通孔前側の筐体２０内には、移動規制解除手段としての表示筒４３が設けられている。表示筒４３は、上記プラグ挿通孔の前側の筐体２０内において、前方向に向かって延びる円筒状の回動体としての表示筒本体４３ａを有している。表示筒本体４３ａは、その中心回りに回動可能に筐体２０に支持され、その内径は、アースプラグ本体２７ａの外径よりも若干大きく形成され、表示筒本体４３ａの後端側の開口は、上記プラグ挿通孔と連通している。

アースプラグ本体２７ａは、表示筒本体４３ａ内に後端側の開口から挿入され、その状態で表示筒本体４３ａ内を、大半が表示筒本体４３ａ内から抜け出す突出位置と、長さ方向の略全体が表示筒本体４３ａ内に没入する収容位置との間を摺動するようになっている。アースプラグ本体２７ａが収容位置まで没入したとき、アースプラグ２７が筐体２０内に収容される収容位置に位置付けられる。

また、表示筒本体４３ａには、その壁部の一部を後端から前方向に向かって表示筒本体４３ａの長さ方向の中間位置まで矩形状に切り欠いた切欠部４３ｂが形成されている。切欠部４３ｂの表示筒本体４３ａの周方向に沿った長さである幅は、切換板２７ｂの横幅よりも若干大に形成されている。切換板２７ｂは、この切欠部４３ｂに、表示筒本体４３ａの外側に向かって一部を突出させた状態で配置されている。これにより、アースプラグ本体２７ａと一体の切換板２７ｂが切欠部４３ｂ内で切欠部４３ｂに案内されながら移動するようになっている。

また、表示筒本体４３ａは、筐体２０内において、回動可能にかつ前端が筐体２０前板の後面に近接状態で対向するように配置されている。表示筒本体４３ａには、後述する伝達板４８の基部４８ａに形成された中心孔４８ｃの前側から、アースプラグ付勢手段としてのコイルばね４４が挿入されている。コイルばね４４は、筐体２０の前壁部と、アースプラグ本体２７ａの基端部との間に縮装されており、アースプラグ本体２７ａを収容位置から突出位置に向かうように付勢している。

筐体２０の内部には、ロック板４５が配設されており、このロック板４５は、例えばタッピングねじ４５ｃにより筐体２０に固定されている。ロック板４５は、アースプラグ２７が筐体２０外に向かって十分に突出して突出位置に移動し、３極コンセントに差し込み可能な状態（以下、３極ロック状態ともいう）になったとき、切換板２７ｂの収容方向側に配置される。なお、図２〜図４は、極数切換構造４０の３極ロック状態を示している。

具体的に、ロック板４５は、上下方向に沿って延びる基部４５ａと、この基部４５ａの後端部に連続し、右方向に延びる取付部４５ｂとを有し、この取付部４５ｂがタッピングねじ４５ｃにより筐体２０に固定されている。基部４５ａの下端部には、前後方向に水平に延びる規制部４５ｅが連続している。この規制部４５ｅの後端には、移動規制手段としての被係止部４５ｆが形成されている。被係止部４５ｆは、アースプラグ２７が突出位置に移動した際に、アースプラグ２７の切換板２７ｂの前側に対向して、その切換板２７ｂと干渉するように配置されている。この干渉状態では、アースプラグ２７の収容方向への移動が規制され、３極プラグとして安定的に使用できるようになる。また、規制部４５ｅの前部は、左方向に延びるばね支持部４５ｄが連続している。

なお、本実施形態において、「干渉」とは、切換板２７ｂとロック板４５とが当接すること、及び、切換板２７ｂとロック板４５とが近接対向した状態になって両者間が間接的に係止されることの両方を含む概念である。また、２極コンセントに差し込んだ２極プラグの状態から３極プラグに復帰してアースプラグの収容方向への移動が規制される「ロック動作」については、後述する「アースプラグの突出動作」において詳細に説明する。

さらに、ロック板４５の規制部４５ｅには、その右側の端面に、被係止部４５ｆの右端から右斜め前側に向かって延びる、すなわちアースプラグ２７の突出方向に対して所定の角度傾斜している傾斜面４５ｇが形成されている。この傾斜面４５ｇにより、アースプラグ２７が突出位置から収容位置に移動するときに、その切換板２７ｂに摺接して切換板２７ｂと共に表示筒本体４３ａを回動させるようにしている。

また、表示筒本体４３ａの前側の端部には、伝達板４８が回動一体に設けられている。この伝達板４８は、表示筒本体４３ａに同心状に固定された円板状の基部４８ａと、この基部４８ａの外周部の一部から半径方向外側に突出する突出部４８ｂとを有する。突出部４８ｂの幅方向の一側には、表示筒本体４３ａの回動中心を通る平面と平行に延びる矩形板状の伝動部４８ｄが一体的に突設されている。伝動部４８ｄは、前記解除ボタン４１のロッド部４１ｃ先端と対向するように配置されている。そして、解除ボタン４１を解除ボタンばね４２の付勢力に抗して押し操作してそのロッド部４１ｃの先端で伝動部４３ｃを押すことにより、伝達板４８を回動させ、その伝達板４８と一体の表示筒本体４３ａを中心回りに回動させるようになっている。すなわち、伝達板４８は、解除ボタン４１が右側に向かって押された際に、解除ボタン４１の押し込み量に応じて、表示筒本体４３ａと一体的に回動方向（右回り方向）に回動する。

さらに、伝達板４８の突出部４８ｂの幅方向の他側には、表示筒本体４３ａの回動中心周りに延びる円弧板形状の表示板４６が周方向の一端部にて一体に形成されている。この表示板４６は前記筐体２０の極数表示窓２２ａに対応するように配置されている。表示板４６の前面（極数表示窓２２ａ側の面）には、周方向のうち伝動部４８ｄ側に位置する端部（一端）から中間位置まで延びる白色シート４６ｂと、その中間位置から他端まで延びる緑色シート４６ｃとからなるシート状の色表示部４６ａが貼り付けられている。各図では、白色シート４６ｂを右斜め上がりの斜線で示し、緑色シート４６ｃを左斜め上がりの斜線で示している。なお、本実施形態では、色表示部４６ａは、白色シート４６ｂと緑色シート４６ｃとの２色のシートで構成されているものとしたが、３色以上であってもよく、それぞれのシートが白色、緑色以外の異なる色であってもよい。

本実施形態では、解除ボタン４１の押し操作がされていないボタン基準位置にある状態では、表示筒本体４３ａ、伝達板４８及び表示板４６が後述の自動ロックばね４７の回動付勢力により付勢されて非回動状態にあり、この状態では前記極数表示部２２に緑色が表示される（極数表示窓２２ａから緑色シート４６ｃが見える）ように構成されている。さらに、極数表示部２２は、解除ボタン４１が押し込まれて表示筒本体４３ａ、伝達板４８及び表示板４６が非回動状態から回動する過程において、緑色の領域が徐々に減る一方で白色の領域が徐々に増加し、後述するロック解除位置まで押し込まれて表示筒本体４３ａ、伝達板４８及び表示板４６が最大角度まで回動すると、極数表示部２２に白色が表示される（極数表示窓２２ａから白色シート４６ｂが見える）ように構成されている。

表示筒本体４３ａの基端部で伝達板４８の基部４８ａとの間の外周には、ねじりコイルばねからなる復帰付勢手段としての自動ロックばね４７が巻回されている。自動ロックばね４７の一端は、表示筒４３の伝達板４８に、また他端は、ロック板４５のばね支持部４５ｈにそれぞれ係止されている。この自動ロックばね４７により、表示筒４３を３極ロック状態に戻る方向に、換言すると回転方向と反対の復帰方向（図３で反時計回り方向）に向かって付勢するようにしている。

なお、極数切換構造４０は、アースプラグ２７の切換板２７ｂ、解除ボタン４１、解除ボタンばね４２、表示筒４３、アース伸縮ばね４４、及びロック板４５によって構成されている。

また、案内手段は、ロック板４５の傾斜面４５ｇ、表示筒４３及び自動ロックばね４７からなり、切換板２７ｂをロック板４５の傾斜面４５ｇに沿って突出方向に案内する。

＜プラグの極数切換動作＞

次に、プラグ形漏電遮断器１０の極数切換動作について、図９〜図１２を用いて詳細に説明する。

（アースプラグの収容動作）

図９は、解除ボタン４１がボタン基準位置にあり、かつ、アースプラグ２７が突出位置にある場合、すなわちプラグが３極ロック状態の場合を示している。図９（ｂ）に示すように、アースプラグ２７が突出位置にある場合、切換板２７ｂとロック板４５の被係止部４５ｆとが干渉することにより、アースプラグ２７の収容方向への移動が規制される。

この干渉状態において、例えば、アースプラグ２７の３極コンセントへの差し込みに対するコンセントの刃受け金具からの反力によって、アースプラグ２７に収容方向の力が加わっても、切換板２７ｂの前板とロック板４５の被係止部４５ｆとが当接係止されているので、アースプラグ２７の突出状態が維持される。すなわち、図９には、プラグ形漏電遮断器１０が３極コンセントに対応した３極プラグの状態（３極ロック状態）を示している。このとき、筐体２０の極数表示部２２に表示板４６における緑色シート４６ｃによる緑色が表示される。

以下において、アースプラグ２７の収容動作について詳細に説明する。すなわち、３極ロック状態から２極プラグへの極数切換動作及び２極コンセントへの差し込み動作について説明する。

まず、ユーザによって、３極ロック状態から２極プラグへプラグ形漏電遮断器１０の極数切換操作が行われる。具体的には、図９の３極ロック状態から、筐体２０を把持したユーザによって解除ボタン４１が、解除ボタンばね４２の付勢力及び自動ロックばね４７の回動付勢力に抗して押し操作される。すると、解除ボタン４１のロッド部４１ｃにより伝達板４８の伝動部４８ｄが押されて移動し、表示板４６及び伝達板４８と一体の表示筒本体４３ａが回動方向（図９（ａ）で時計回り方向）に回動する。この回動に伴って、表示筒本体４３ａの切欠部４３ｂも回動方向に移動するため、切換板２７ｂも表示筒本体４３ａに押されて回動方向に移動する。ここで、ロック板４５は、筐体２０に固定されていて追従回動しないため、切換板２７ｂとロック板４５の被係止部４５ｆとの回動方向に係る相対位置（収容方向から見た互いの位置）が変化する。図示しないが、このとき、極数表示部２２では、緑色の領域が徐々に減る一方で、表示板４６における白色シート４６ｂによる白色の領域が徐々に増加する。

さらにユーザによって解除ボタン４１が押し進められると、図１０（ｂ）に示すように、切換板２７ｂは、切換板２７ｂの左端がロック板４５の被係止部４５ｆ（被係止部表面）と傾斜面４５ｇとの境界まで移動する。この図１０の状態においては、切換板２７ｂは被係止部４５ｆによって係止されなくなる。これにより、アースプラグ２７に収容位置に向かう方向の力が加わった場合、切換板２７ｂはアースプラグ２７と共に、コイルばね４４の付勢力に抗して、傾斜面４５ｇに沿って徐々に回動しながら収容方向に進むことができる。すなわち、図１０の状態では、ロック板４５によるアースプラグ２７の干渉が解除され、アースプラグの収容位置への移動が許容されている。以下、説明の便宜上、図１０における各構成要素の位置をロック解除位置と呼び、図１０の状態をロック解除状態と呼ぶことがある。このとき、図１０（ａ）に示すように、極数表示部２２には、白色が表示される。

図１０の状態にした後、ユーザによって、コンセントへのプラグ形漏電遮断器１０の差し込み操作が行われる。２極コンセントにはアース極がないため、上記差し込み操作により、アースプラグ２７の先端部がコンセントカバーの表面に押し付けられ、該コンセントカバーから収容方向に押す力を受ける。この収容方向に押す力を受けて、アースプラグ２７は収容方向に移動し、筐体２０外への突出量が次第に減少する。なお、一旦アースプラグ２７の表示筒本体４３ａ内への収容が開始された後は、解除ボタン４１の操作を解除してもよい。該操作が解除された場合においても、継続して２極コンセントへの差し込み操作を続けることで、アースプラグ２７の収容方向への移動を継続させることができる。

図１１は、プラグ形漏電遮断器１０が２極コンセントに差し込まれる途中（接続途中）における極数切換構造４０の状態を示している。図１１（ｂ）に示すように、アースプラグ２７は、アースプラグ本体２７ａの中間位置まで筐体２０内（表示筒本体４３ａ内）に収容されている。

図１２は、プラグ形漏電遮断器１０が２極コンセントに接続完了した場合、すなわち、アースプラグ２７が収容位置にある場合における極数切換構造４０の状態を示している。図８（ｂ）に示すように、アースプラグ２７は、アースプラグ本体２７ａの軸方向の略全体にわたって筐体２０内（表示筒本体４３ａ内）に収容されている。このとき、アースプラグ２７の後端はコンセントカバーに当接したままの状態である。すなわち、収容位置とは、アースプラグ２７が完全に筐体２０内に収容されていない状態も含む概念である。なお、図１１（ａ）及び図１２（ａ）に示すように、極数表示部２２には、図１０の表示状態から継続して白色が表示されている。

（アースプラグの突出動作）

次に、プラグ形漏電遮断器１０が２極コンセントに差し込まれた状態から３極ロック状態に復帰するまでの極数切換動作について詳細に説明する。なお、上記の復帰動作に際し、解除ボタン４１の操作は不要であり、以下では、解除ボタン４１が押されていないものとして説明する。

プラグ形漏電遮断器１０が２極コンセントから取外し方向（前方向）に移動すると、主としてアース伸縮ばね４４の付勢力に加え、自動ロックばね４７の回動付勢力の分力により、切換板２７ｂがロック板４５の傾斜面４５ｇに沿って回動しながら突出方向に移動し、アースプラグ２７も同様に回動しながら徐々に筐体２０外に突出する。具体的には、ロック板４５の傾斜面４５ｇが復帰方向に対して傾いているため、アースプラグ２７には、自動ロックばね４７の回動付勢力のうち、復帰方向の分力と突出方向の分力とが与えられる。切換板２７ｂは、復帰方向の分力により傾斜面４５ｇに押し当てられる。また、上記突出方向の分力により切換板２７ｂが突出方向に押され、アースプラグ２７の突出方向の移動がサポートされる。上記切換板２７ｂの移動によって、表示筒本体４３ａの切欠部４３ｂも復帰方向に回動する。

そして、切換板２７ｂがロック板４５の傾斜面４５ｇと被係止部４５ｆとの境界（ロック解除位置）まで到達すると、切換板２７ｂが復帰方向に回動して、図９に示すような３極ロック状態に自動的に復帰する。

以上のように、本実施形態によると、アース伸縮ばね４４によってアースプラグ２７を突出方向に付勢し、アースプラグ２７が突出位置に移動したときに、ロック板４５が切換板２７ｂの前側に配されて、切換板２７ｂと被係止部４５ｆとが干渉するようにし、アースプラグ２７の収容位置への移動が規制されるようにしている。すなわち、ユーザによる解除ボタン４１への操作がされていない限り、プラグ形漏電遮断器１０が３極プラグになるように構成されている。これにより、ユーザがプラグ形漏電遮断器１０の状態（２極／３極）を気にすることなくプラグ形漏電遮断器１０を３極コンセントに差し込むことができる。さらに、３極コンセントに対して２極プラグの状態で差し込む誤差し込みを防止することができる。

また、ユーザの意思により解除ボタン４１がロック解除位置まで押されると切換板２７ｂと被係止部４５ｆとの干渉が解除され、アースプラグ２７の収容方向（前方向）への移動が許容される。これにより、ユーザは、片手による簡単な操作で、アースプラグ２７を収容可能な状態にすることができる、すなわち、プラグ形漏電遮断器１０を２極コンセントに差し込むことができるようになる。

また、表示筒本体４３ａは、自動ロックばね４７によって、切換板２７ｂと被係止部４５ｆとが干渉されるように、すなわち復帰方向に付勢されている。これにより、アースプラグ２７が突出位置にある場合における切換板２７ｂと被係止部４５ｆとの干渉状態をより確かなものにすることができ、３極ロック状態を安定的に保持することができる。

さらに、ロック板４５に対し、被係止部４５ｆの右端から右斜め後側に向かって延びる傾斜面４５ｇを設けているので、アースプラグ２７が突出する際に、自動ロックばね４７による付勢力に応じた突出方向の分力が生じる。これにより、アースプラグ２７の突出動作がサポートされ、該突出動作をよりスムーズにすることができる。加えて、自動ロックばね４７及びアース伸縮ばね４４ついて、相互間のばね強度のバランス等に関する制約がなくなり、設計容易性が向上する。

また、筐体２０の左側壁部における上端寄りの位置に解除ボタン４１が突設されている。すなわち、例えば、ユーザによってプラグ形漏電遮断器１０が右手（片手）で把持される場合に、親指の位置に解除ボタン４１がくるような構成になっており、片手（親指）で解除ボタン４１を押した状態で、２極コンセントへの差し込みが簡単にできるようになっている。

本発明のおけるプラグ形漏電遮断器は、接続するコンセントに応じて、遮断範囲を可変できるから、使用状況に照らし合わせて、幅広く適用されるプラグ形漏電遮断器として有用である。

１０ プラグ形漏電遮断器
２０ 本体
２７ アースプラグ
２７ｂ 切換板（係止部）
２９ａ 電極プラグ
２９ｂ 電極プラグ
３１ コンセント部
３３１ 制御部
３３７ 接続遮断部
４１ 操作手段（解除ボタン）
４３ 表示筒（移動規制解除手段）
４３ａ 表示筒本体（回動体）
４５ｅ 規制部（移動規制手段）
４５ｆ 被係止部
４５ｇ 傾斜面
４７ 自動ロックばね（復帰手段）

Claims (2)

1. 片手で把持可能な筐体と、
   前記筐体に、該筐体から突出する突出位置と該筐体内へ収容される収容位置との間でスライド移動可能に支持され、突出位置に向けて付勢されたアースプラグと、
   前記アースプラグが突出位置にあるときに、前記アースプラグと干渉して該アースプラグの収容位置への移動を規制する移動規制手段と、
   前記筐体に、片手で操作可能に設けられた操作手段と、
   前記操作手段の操作に基づいて、前記アースプラグと前記移動規制手段との干渉を解除して、前記アースプラグの収容位置への移動を許容する移動規制解除手段と、
   電圧極及び中性極の電極プラグとを含む差し込みプラグと、
   前記差し込みプラグに電気的に接続され、負荷機器のプラグの接続を受けるコンセント部と、
   前記コンセント部の負荷側における過電流又は漏電電流を検出する異常電流検出部と、
   地震に起因する揺れを検出する地震検出部と、
   前記異常電流検出部が過電流または漏電の少なくともいずれか一方を検出したとき、または、前記地震検出部が地震に起因する揺れを検出したときに、
   前記差し込みプラグと前記コンセント部との間の電気的な接続を遮断する接続遮断部とを備えるとともに、
   前記電極プラグのうち、電圧極と中性極とをバイパスする第一のモードと、
   電圧極とアースプラグとをバイパスする第二のモードとを選択的に切換える選択スイッチとを備え、
   前記移動規制解除手段によってアースプラグが収容位置への移動が許容されている時の選択スイッチの第一のモードへの切換え、及び
   前記アースプラグが突出位置にある時の選択スイッチの第二のモードへの切換えは、前記操作手段によって行われることを特徴とする遮断範囲可変形のプラグ形漏電遮断器。
2. 請求項１記載の遮断範囲可変形のプラグ形漏電遮断器において、
   前記選択スイッチと直列に接続され、地震検出部が地震に起因する揺れを検出した場合には、閉動作するバイパススイッチを備えたことを特徴とする遮断範囲可変形のプラグ形漏電遮断器。

Images