KR101721080B1 - 전기 플러그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 플러그(1; 100; 154; 160; 200; 300)에 관한 것으로서, 상기 전기 플러그는 플러그 메인 바디(3; 103; 204; 302) 및 복수의 전기 핀(21, 23; 156, 158; 164, 166; 210, 212; 310; 312)들을 포함하고, 상기 핀들은 암(17; 208; 308)에 의해 수용되며, 상기 암은 상기 플러그 메인 바디(3; 103; 204; 302)에 결합되고 상기 암(17; 208; 308)이 상기 플러그 메인 바디(3; 103; 204; 302)과 직선으로 정렬되는 접혀진 위치와 상기 플러그 메인 바디에 대해 수직이 되도록 상기 암(17; 208; 308)이 상기 플러그 메인 바디(3; 103; 204; 302)에 대해 회전되는 펼쳐진 위치 사이에서 상기 플러그 메인 바디(3; 103; 204; 302)에 대해 회전될 수 있다. 이 전기 플러그와 함께 사용하기 위한 멀티-플러그 어댑터도 기술된다.

Description

전기 플러그{ELECTRICAL PLUG}
본 발명의 한 형태에 따르면, 본 발명은 전기 플러그에 관한 것으로서, 구체적으로는, 전기 공급원에 전기 가전기기를 결합시키기 위한 3-핀 전기 플러그에 관한 것이지만, 이에만 한정되는 것은 아니다. 또 다른 형태에 따르면, 본 발명은 멀티-플러그 어댑터와 앞에 기술된 타입의 전기 플러그의 조합에 관한 것이다.
일반적으로, 최근 기술이 진보함에 따라 전자 장치들의 크기는 점점 줄어들고 있다. 예를 들어, 수년 전의 휴대용 컴퓨터는 1인치 또는 그 이상 더 두꺼웠던 반면, 최신 휴대용 컴퓨터는 현저하게 얇아졌다. 사실, 맥북 에어(MacBook Air) 및 아이패드(iPad)가 출시되면서, 이제 소비자들은 1인치보다 훨씬 얇은 휴대용 컴퓨터를 구매하는 것도 가능해졌다.
하지만, 컴퓨터와 같은 장치들의 크기가 줄어들었지만, 이러한 컴퓨터용 전력 공급장치의 일부분으로서 통상 제공되는 전기 플러그는 시간이 흘러도 크기가 거의 변하지 않았다. 이에 대한 전형적인 예시예가 (특히) 영국과 같은 국가에서 사용되는 3-핀 플러그이다. 이러한 플러그는 (플러그의 후방부로부터 접지 핀(earth pin)의 말단부(tip)까지) 플러그의 가장 두꺼운 부분이 대략 1.75인치인데, 이는 달리 말하면 예를 들어 아이패드보다 3배 더 두껍다.
특히 UK 플러그의 두께가 줄어들 수 있는 경우가 명백히 이점이 있기 때문에, 여러 회사에서 실질적으로 종래의 3-핀 플러그의 크기를 줄인 플러그들이 출시되었다.
예를 들어, Thinplug Ltd.사는 후방면(back)이 플러그 바디 내로 접혀질 수 있는 접지 핀을 포함하는, ThinPlug로 명명된 플러그를 개발하여 마케팅 활동을 하고 있다. Thinplug Ltd.사의 홈페이지인 www.thinplug.com에 도시된 것과 같이(영국특허번호 2436899호 참조), ThinPlug의 접지 핀은 접지 핀이 바깥 방향으로 접히는(folded away) 접혀진 위치(stowed position)과 상기 접지 핀이 연장되는 작동 위치(operative position) 사이에서 상기 플러그의 바디에 대해 회전될 수 있는 암(arm) 주위로 피벗회전한다.
ThinPlug는 종래의 3-핀 플러그에 비해 상당히 얇지만, 영국 표준조항(특히 BS1363-1)이 규정하는 바에 따르면, 사용 시에 접근할 수 있는(즉 플러그가 소켓 내에 꽂힐 때) 접지 핀을 가진 플러그는 접지 핀을 통해 접지부로의 전기 연결이 필요 없는 분야에서만 사용될 수 있다. 이에 따른 효과로는, ThinPlug가 접지 핀이 3-핀 소켓의 라이브(live) 및 뉴트럴 접촉부(neutral contact)에 대한 접근을 일반적으로 차단하는 보호 게이트(protective gate)를 철회하기(retract) 위해서만 사용되는 더미 핀(dummy pin)인 경우에만 적합하다는 점이다.
앞에서 언급한 플러그 두께 문제점을 해결하기 위한 또 다른 실시예가 영국특허번호 2381699호에 기술된다. 이 특허는 암에 장착된 접지 핀을 포함하는 플러그를 기술하고 있는데, 상기 암은 플러그 메인 바디(plug main body)에 힌지연결되어(hinged) 이에 따라 상기 암은 접혀진 위치로부터 라이브, 접지 및 뉴트럴 핀들이 삼각형 형태로 배열된 작동 위치로 라이브 및 뉴트럴 핀들에 대해 평행한 축 주위로 이동될 수 있다. 또한, 상기 플러그는 플러그 메인 바디에 힌지연결된 플래시 플레이트(flash plate)를 포함하며 상기 플러그가 소켓 내로 삽입될 수 있기 전에 상부 방향으로 피벗회전 되어야 한다. 상기 플래시 플레이트는 접지 핀이 작동 위치에 있을 때 상기 플레이트가 접지 핀 주위에 끼워질 수 있게 하는 절단부(cut-out)를 가진다.
이 특허에 기술되어 있는 플러그가 실질적으로 종래의 플러그보다 더 얇지만, 접지 핀을 수용하는(carrying) 암이 플러그 메인 바디에 힌지연결 되어 있다는 사실은 접지 핀이 힌지를 거쳐 접지부로 전기적으로 결합된다는 문제가 있다는 것을 의미한다. 게다가, 접지 핀이 플러그가 소켓 내로 삽입될 때 위에서 언급한 플래시 플레이트 절단부를 통해 접근될 수 있기 때문에, 접지 핀이 더미 접지 핀 이외의 다른 목적으로 사용되는 경우에는, 상기 플러그는 아마도 영국 표준조항 규정을 통과하지 못할 것이다. 그 결과, (위에서 언급한 ThinPlug와 유사한 방식으로) 이 문헌에서 기술되어 있는 플러그는 접지 핀이 더미 접지 핀인 경우에만 제한된다.
이 실시예에 관련된 또 다른 잠재적인 문제점으로는, 암을 플러그 바디에 결부하는 힌지가 사용 동안에 노출되어 이 힌지 부분이 기계적으로 취약한 지점을 형성한다는 점이다. 구체적으로, 소켓 내에 플러그가 삽입되었을 때 힌지가 고장나면(fail) (예를 들어 플러그에 충격이 가해지면), 잠재적으로는 라이브/뉴트럴 핀 및/또는 퓨즈(fuse)에 접근해야 한다는 점이다. 사실, 연구가 제안하는 바에 따르면, 이러한 디자인이 가지는 고유의 기계적인 취약점은, 특별한 재료로 제작된 경우에만 플러그가 영국 표준조항 1363-1의 소위 "Barrel test"만을 통과할 것이며, 이러한 재료의 비용으로 인해 플러그를 경제적으로 제작할 수 없게 된다.
위에서 언급한 두께 문제를 해결하는 또 다른 플러그는 GB2417141호 및 GB2436465호에 기술되어 있는 SlimPlug사가 판매하고 있다. 일반적으로, SlimPlug사의 플러그는 접혀진 위치와 펼쳐진 위치 사이에서 피벗회전할 수 있는 핀, 및 사용자가 상기 핀들을 릴리스(release)하여 이 핀들이 플러그 메인 바디 내로 회전할 수 있게 하거나 또는 플러그 메인 바디로부터 회전될 수 있게 하도록 작동할 수 있는 버튼을 가진다. 이 실시예에서, 플러그가 소켓 내에 있을 때에는 핀에 대해 접근할 수 없으며, 플러그는 접지 핀이 더미 핀이지 않지만 접지부에 전기적으로 연결되는 경우에 적합하다. 하지만, 철회되는 핀들을 가진 플러그는 종래의 플러그에 비해 현저하게 얇긴 하지만, 여전히 1인치 두께 영역에 있거나 달리 말하면 아이패드보다 대략 2배 더 두껍다.
본 명세서에서 기술된 실시예들의 형태들은 이러한 문제점들을 고려하도록 고안되었다.
본 발명의 바람직한 한 실시예에 따르면, 플러그 메인 바디와 복수의 전기 핀들을 포함하는 전기 플러그가 제공되는데, 상기 핀들은 암(arm)에 의해 수용되며(carry), 상기 암은 상기 플러그 메인 바디에 결합되고, 상기 플러그 메인 바디에 대해 상기 암이 상기 플러그 메인 바디와 통상 직선으로 정렬되는 접혀진 위치(stowed position)와 상기 암이 상기 플러그 메인 바디에 대해 회전되어 상기 플러그 메인 바디에 대해 통상 수직이 되는 펼쳐진 위치(deployed position) 사이에서 회전될 수 있다.
이 실시예의 주된 이점으로는 힌지연결 암의 고유한 기계적 취약점이 방지될 수 있다는 점이다. 또한, 플러그 메인 바디에 대해 회전할 수 있는 암 위에 전기 핀들을 장착하게 함으로써, 접지 핀이 나머지 핀들과 직선으로 정렬될 수 없는 영국특허번호 2381669호에 기술된 플러그에 비해 플러그의 전체적인 크기가 줄어들 수 있다.
상기 암은 상기 플러그 메인 바디에 대해 90° 또는 그 이상의 각도만큼 회전할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 암은 상기 플러그 메인 바디에 대해 360°만큼 회전할 수도 있다.
한 실시예에서, 상기 플러그는 접혀진 위치로부터 펼쳐진 위치로 상기 플러그 메인 바디에 대해 이동될 수 있는 제1 및 제2 윙을 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 윙은 상기 윙들이 상기 접혀진 위치에 있을 때 상기 플러그 메인 바디에 대해 통상 평행하게 배열될 수 있다. 상기 제1 및 제2 윙은 상기 윙들이 상기 접혀진 위치에 있을 때 상기 플러그 메인 바디와 접하고 상기 플러그 메인 바디에 인접하게 배열될 수 있다. 상기 제1 윙과 제2 윙은 상기 접혀진 위치에서 상기 복수의 전기 핀들 중 몇몇 이상의 전기 핀들을 일부분 이상 덮기 위해 연장될 수 있다. 상기 제1 윙과 제2 윙은 상기 윙들이 상기 펼쳐진 위치에 있을 때 상기 플러그 메인 바디에 대해 통상 수직으로 배열될 수 있다.
한 실시예에서, 상기 윙들은 상기 플러그가 소켓 내에 꽂히고(plugged) 상기 윙들이 상기 펼쳐진 위치에 있을 때 상기 전기 핀들 중 몇몇 이상의 전기 핀들에 접근하는 것을 차단할 수 있다.
한 실시예에서, 상기 암은 상기 윙들을 상기 펼쳐진 위치로 이동시키지 않고는 상기 접혀진 위치로부터 회전될 수 없다.
상기 전기 플러그는 상기 암을 미리 정해진 위치에 보유(retain)하도록 구성된 탄성 바이어스(resilient bias)를 포함할 수 있다. 상기 탄성 바이어스는 상기 암을 상기 펼쳐진 위치에 보유하도록 구성될 수 있다. 상기 플러그 메인 바디는 상기 암이 상기 탄성 바이어스에 의해 보유되는 통상 횡단방향 채널(transverse channel)을 포함할 수 있다.
상기 암은 돌출 페그(peg)를 포함할 수 있으며, 상기 플러그 메인 바디는 상기 페그를 수용하도록 구성된 소켓을 포함할 수 있다. 상기 암 위에 있는 상기 돌출 페그는 상기 소켓 내에 스냅-끼워맞춰지도록(snap-fit) 구성될 수 있다. 상기 돌출 페그는 리테이너(retainer)에 의해 상기 소켓 내에 고정될 수 있다. 상기 리테이너는 써클립(circlip)을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 플러그 메인 바디는 돌출 페그를 포함할 수 있으며, 상기 암은 상기 페그를 수용하도록 구성된 소켓을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 플러그 메인 바디와 상기 암은 상기 플러그 메인 바디와 상기 암 둘 모두로부터 분리된 페그에 의해 상대 회전(relative rotation)을 위해 함께 결합될 수 있다.
상기 플러그 메인 바디는 트랜스포머(transformer)를 포함할 수 있다. 상기 트랜스포머는 메인 전압(main voltage)을 더 낮은 전압으로 끌어내리도록(step down) 구성될 수 있다.
상기 플러그 메인 바디는 USB 커넥터 소켓 또는 USB 또는 그 외의 커넥터가 내부에 꽂힐 수 있는 그 외의 다른 커넥터 소켓을 포함할 수 있다.
상기 플러그 메인 바디는 전기 플러그가 내부에 꽂힐 수 있는 소켓을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 소켓은 상이한 핀 형상을 가진 전기 플러그 용도이다.
한 실시예에서, 상기 전기 플러그는 전압 컨버터(voltage converter) 및 핀 형상 컨버터(pin configuration converter)로서 기능을 수행할 수 있다.
상기 플러그 메인 바디는 플러그 메인 바디에 고정된 하나 또는 그 이상의 전기 핀들을 수용할 수 있다.
상기 플러그 메인 바디는 단일의 고정 핀(fixed pin)을 수용할 수 있다.
상기 고정 핀은 상기 플러그가 메인 소켓 내에 꽂혀 있을 때 상기 플러그에 연결된 임의의 가전기기(appliance)와 플러그를 접지하기 위해 결합하도록 구성되는 접지 핀을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 고정 핀은 상기 플러그가 꽂혀질 수 있는 메인 소켓 내에 보호 게이트(protective gate)만을 개방시키도록 구성된 더미 접지 핀(dummy earth pin)을 포함할 수 있다.
바람직한 한 실시예에서, 상기 플러그는 상기 암이 상기 접혀진 위치와 상기 펼쳐진 위치에 있을 때 전기 신호를 통과시킬 수 있다.
한 실시예에서, 상기 플러그는 전기 소켓 내에 꽂히기 전에 협력 하우징(cooperating housing) 내에 장착될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 협력 하우징은 케이블에 결합되고, 상기 하우징은 상기 케이블의 전선(wire)과 상기 플러그의 전기 핀들 사이에서 전기적 브릿지(electrical bridge)로서 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 원리들의 또 다른 특징들은 앞에서 기술된 것과 같은 하나 이상의 전기 플러그와 멀티-플러그 어댑터(multi-plug adapter)를 제공하는데, 상기 어댑터는 상기 어댑터가 어댑터에 전력을 공급하기 위하여 전기 소켓 내에 꽂힐 수 있도록 배열된 복수의 전기 핀들을 포함하며 앞에서 기술된 것과 같은 전기 플러그 중 하나 이상의 전기 플러그 내에 꽂혀질 수 있는 복수의 어댑터 소켓을 포함하고, 상기 어댑터는 어댑터에 전력을 공급하기 위하여 상기 전기 핀들을 상기 각각의 어댑터 소켓에 전기적으로 결합시키도록 구성된 전기 커넥터들을 포함한다.
한 실시예에서, 상기 어댑터 소켓은 상기 접혀진 형상에 있는 전기 플러그를 수용하도록 구성된다.
상기 커넥터는 상기 어댑터 소켓과 짝을 이루도록(mate) 구성된 복수의 전기 핀들과, (USB 커넥터와 같은) 커넥터와 연결하기 위한 하나 이상의 소켓을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 전기 플러그가 제공되는데, 상기 전기 플러그는 플러그 메인 바디, 상기 플러그 메인 바디에 고정 방식으로 결합된(fixedly coupled) 접지 핀, 상기 플러그 메인 바디에 대해 회전시키기 위해 상기 플러그 메인 바디에 피벗회전 가능하게 결부된(pivotally attached) 암, 상기 플러그 메인 바디에 대해 함께 회전시키기 위해 상기 암에 각각 결합된 제2 전기 핀과 제3 전기 핀, 및 제1 위치인 접혀진 위치와 제2 위치인 펼쳐진 위치 사이에서 상기 플러그 메인 바디에 대해 이동시키기 위해 상기 플러그 메인 바디에 피벗회전 가능하게 장착된 제1 윙 및 제2 윙을 포함한다.
또 다른 실시예는 플러그 메인 바디, 및 상기 플러그 메인 바디에 대해 이동시키기 위해 상기 플러그 메인 바디에 피벗회전 가능하게 결부된 제1 윙과 제2 윙을 포함하는 전기 플러그를 제공하는데, 상기 윙들은 윙들이 상기 플러그 메인 바디에 대해 통상 평행하게 연장되는 제1 위치와 상기 윙들이 상기 플러그 메인 바디로부터 통상 수직으로 연장되는 제2 위치 사이에서 이동가능하다.
또 다른 실시예는 플러그 메인 바디, 및 암에 의해 수용된 전기 핀들을 포함하는 전기 플러그를 제공하며, 상기 암은 상기 핀들이 상기 플러그 메인 바디와 통상 직선으로 정렬되는 접혀진 위치와 상기 암이 상기 플러그 메인 바디에 대해 이동되는 펼쳐진 위치 사이에서 상기 플러그 메인 바디에 대해 회전가능하고, 이에 따라 상기 핀들은 상기 플러그 메인 바디에 대해 통상 수직으로 배열되어 플러그가 협력하는 메인 전기 소켓 내로 상기 플러그가 삽입될 수 있게 한다.
또 다른 실시예는 플러그 메인 바디와 다수의 전기 핀들을 포함하는 형태가변식(reconfigurable) 전기 플러그에 관한 것으로서, 상기 핀들은 접혀진 수용 형상과 펼쳐진 사용 형상 사이에서 상기 플러그 메인 바디에 대해 이동할 수 있으며, 상기 형태가변식 전기 플러그는 상기 접혀진 형상에서의 플러그의 크기가 상기 펼쳐진 형상에서의 플러그의 크기보다 줄어들도록 구성된다.
또 다른 실시예는 복수의 전기 핀들을 수용하는 플러그 메인 바디 및 상기 플러그 메인 바디와 협력하는 하우징을 포함하는 전기 플러그 조립체를 제공하는데, 상기 하우징은 상기 플러그 메인 바디가 일부분 이상 수용될 수 있는 수용 챔버를 형성하고 상기 하우징 내에 있는 복수의 개구들에 접근할 수 있도록 구성되고, 상기 각각의 개구들은 상기 복수의 전기 핀들을 수용하도록 구성되며, 상기 전기 플러그 조립체는 상기 플러그 메인 바디가 수용 챔버에 일부분 이상 수용되는 수용 형상과 상기 플러그 메인 바디에 의해 수용된 상기 핀들이 상기 개구들을 통해 밀려서 이 핀들이 소켓 내로 삽입되기 위해 상기 하우징으로부터 돌출되는 작동 형상 사이에서 형태가 변경될 수 있으며(reconfigured), 상기 하우징은 상기 개구들을 통해 밀리고 상기 하우징에 연결된 가전기기가 연결된 상기 소켓 내로 삽입되는 핀들을 전기적으로 결합하기 위한 수단을 포함한다.
그 외의 다른 예시예와 실시예, 및 이들의 이점과 특징들은 하기 상세한 설명으로부터 자명하게 될 것이다.
본 발명의 원리들의 다양한 형태들과 이 원리들을 실시하는 여러 장치(arrangement)들은 첨부된 도면들을 참조하여 예시적인 예로써 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 원리들을 실시하는 플러그를 도식적으로 도시한 전방 투시도.
도 2는 도 1에 도시된 플러그의 측면 입면도.
도 3은 도 1에 도시된 플러그의 상부 평면도.
도 4는 도 1에 도시된 플러그를 예시한 분해도.
도 5와 6은, 각각, 도 1에 도시된 플러그의 전방 및 후방 입면도.
도 7은 도 1에 도시된 플러그를 도식적으로 도시한 도면으로서, 윙은 접혀져 있고 암은 회전되어 있다.
도 8과 9는, 각각, 도 6에 도시된 플러그를 도식적으로 도시한 전방 투시도 및 좌측 입면도로서, 윙들은 펼쳐져 있다.
도 10과 11은, 각각, 예시적인 배선 구조(wiring scheme)를 도시하는 플러그 내부를 도시한 후방 투시도 및 우측면 입면도.
도 12는 예시적인 핀 조립체를 도식적으로 도시한 도면.
도 13은 핀 조립체가 협력하고 있는 핀 지지체와 오버-몰딩된 핀 조립체를 분해하여 도시한 도면.
도 14는 도 13의 구성요소들을 함께 조립한 도면.
도 14a와 14b는, 각각, 또 다른 예시적인 배선 구조를 도시하는 플러그 내부를 도시한 후방 투시도 및 우측면 입면도.
도 15는 또 다른 예시적 지지체와 핀 조립체를 분해하여 도시한 도면.
도 16과 17은, 각각, 도 15의 구성요소들을 함께 조립하여 도시한 상부 투시도 및 바닥 투시도.
도 18 내지 20은 진 지지체와 핀 조립체의 제3 실시예를 도식적으로 도시한 도면.
도 20a와 20b는, 각각, 도 18 내지 20에 도시된 실시예를 변형하여 도시한 분해 투시도 및 조립 투시도.
도 21과 22는 또 다른 예시적 플러그 형상을 도시한 도면.
도 23은 본 발명의 원리들을 실시하는 또 다른 플러그를 도시한 전방 투시도.
도 24는 도 23에 도시된 플러그를 도시한 우측면 입면도.
도 25와 26은, 각각, 도 23에 도시된 플러그를 도시한 상부 평면도 및 바닥 평면도.
도 27과 28은 상이한 작동 상태에 있는 도 23에 도시된 플러그를 도시한 전방 투시도.
도 29와 30은 USB 어댑터에 결부하도록 구성된 플러그를 도식적으로 도시한 도면.
도 31과 32는, 각각, 본 명세서에 기술된 플러그와 함께 사용하기 위한 멀티-플러그 어댑터를 도시한 전방 우측 투시도 및 후방 우측 투시도.
도 33과 34는 사용하고 있는 도 31과 32의 어댑터를 도시한 도면.
도 35, 36 및 37은, 각각, 도 31의 어댑터와 함께 사용하기 위한 USB 플러그를 도시한 후방 우측 투시도, 전방 좌측 투시도 및 상부 평면도.
도 38 내지 40은 도 31과 32에 도시된 것과 같이 멀티-플러그 어댑터와 본 명세서에 도시된 것과 같은 플러그와 함께 사용하고 있는 도 35 내지 37의 USB 플러그를 도시한 도면.
도 41 내지 45는 도 23의 플러그와 함께 사용하기 위한 멀티-플러그 어댑터를 도시한 도면.
도 46 내지 49는 어댑터로서의 기능을 수행하는 3-핀 플러그를 도식적으로 도시한 다양한 도면.
도 50과 51은 본 발명의 원리들을 실시하는 또 다른 플러그를 도시한 투시도.
도 52는 본 발명의 원리들을 실시하는 또 다른 플러그를 도시한 투시도.
도 53은 본 발명의 원리들을 실시하는 추가적인 플러그를 도시한 투시도.
도 54는 도 53에 도시된 플러그를 분해하여 도시한 도면.
도 55는 도 53에 도시된 플러그 부분을 확대하여 도시한 도면.
도 56은 도 53에 도시된 플러그를 도식적으로 도시한 전방 입면도.
도 57은 상이한 형상에 있는 도 53에 도시된 플러그 부분을 도식적으로 예시한 도면.
도 58은 도 53에 도시된 플러그의 플러그 구성요소들이 사용을 위해 재조립될 수 있는 한 방법을 도식적으로 예시한 도면.
도 59는 본 발명의 원리들을 실시하는 또 다른 플러그를 도시한 투시도.
이제, 도 1 내지 4를 보면, 각각, 본 발명의 원리들을 실시하는 플러그(1)를 도식적으로 도시한 전방 투시도, 측면 입면도, 상부 평면도 및 분해도가 도시되어 있다.
상기 플러그(1)는 플러그 메인 바디(3)와 제1 윙과 제2 윙(5, 7)을 포함한다. 이 윙들은 플러그 메인 바디(3) 내의 상응하는 피벗 소켓(오직 하나의 소켓(13)만 보임)과 결합되는 상부 피벗 핀(9)과 하부 피벗 핀(11)에 의해 플러그 메인 바디에 대해 회전하기 위하여 플러그 메인 바디 위에 장착된다. 상기 윙(5, 7)들은 도 1에 도시된 것과 같이 제1 윙과 제2 윙이 통상 서로 인접하게 위치되고 일반적으로 플러그 메인 바디(3)에 대해 평행하게 연장되는 접혀진 위치(stowed position)로부터 상기 윙들이 직선으로 정렬되고 일반적으로 플러그 메인 바디(3)에 대해 수직으로 연장되는 펼쳐진 위치(도 7과 8에 도시됨)로 위에서 언급한 피벗 핀(9, 11) 주위로 피벗회전될 수 있는데, 이는 밑에 기술될 것이다.
플러그 메인 바디(3)로부터 일반적으로 수직으로 제1 핀(15)이 연장된다. 제1 전기 핀(15)은 전기전도성 재료일 수 있으며 접지를 위해 가전기기(appliance)를 전기적으로 결합하는 기능을 수행한다. 대안으로, 제1 핀(15)은 절연성 재료일 수 있으며 오직 라이브 회로(live circuit) 및 뉴트럴 회로(neutral circuit)로의 접근을 차단하는 소켓 안전 게이트(socket safety gate)를 개방시키기 위한 기능을 수행하는 더미 접지 핀(dummy earth pin)을 포함한다. 또한 상기 플러그 메인 바디(3)는 퓨즈(14)를 수용하기 위해 소켓(10)을 포함하는데(도 4), 상기 소켓은 퓨즈 플러그(12)에 의해 소켓이 닫힐 수 있다.
플러그(1)는 피벗 지점(19)으로서 기능을 수행하는 페그(peg) 주위로 플러그 메인 바디(3) 상에서 회전하기 위해 장착되는 암(17)을 추가로 포함한다. 상기 암은 제2 전기 핀(21)과 제3 전기 핀(23)을 포함하는데, 이 핀들은 도시된 것과 같이 일반적으로 암(17)으로부터 수직으로 연장되며 플러그 메인 바디(3)로부터도 수직으로 연장된다. 상기 특정 배열에서, 제2 전기 핀(21)과 제3 전기 핀(23)은 암(17)의 하측면 즉 암이 플러그 메인 바디(3)에 끼워져 있을 때 상기 플러그 메인 바디(3)에 가장 가까운 측면 상에서 각각의 전기 커넥터(도시되지 않음)에 결합된다. 상기 전기 커넥터들은 플러그 메인 바디(3)로부터 피벗 지점(19)의 한 측면으로부터 돌출하는 각각의 전기 접촉부(electrical contact)(19a, 19b)와 전기적으로 연결되도록 구성된다(도 4).
각각 피벗 지점(19)과 암(17)을 형성하는 페그는 상기 암이 상기 페그 상으로 스냅-끼워맞춤(snap-fitted)될 수 있도록 구성된다. 일단 암(17)이 페그 상으로 끼워지고 나면, 페그에 대한 접근을 차단하기 위해 캡(24)이 암(17) 내에 있는 구멍(aperture) 안으로 끼워질 수 있다.
밑에서 상세하게 기술되는 것과 같이, 플러그는, 암(17)이 배열되는 경우, 제2 핀(21)이 라이브 핀(live pin)(즉 (퓨즈 소켓(10) 내에 수용된) 퓨즈에 의해 가전기기를 라이브 전기 공급장치에 전기적으로 연결하는 핀)으로서 기능을 수행하고, 제3 핀(23)이 뉴트럴 핀(neutral pin)(즉 가전기기를 뉴트럴 전기 공급장치에 전기적으로 연결하는 핀)으로서 기능을 수행하며, 그 반대도 마찬가지가 되도록 구성된다.
도 4에 도시된 것과 같이, 윙(5, 7)들은, 각각, 암(17)이 도 1과 2에 도시된 접혀진 위치(즉 상기 암이 플러그 메인 바디에 대해 통상 평행한 위치)로부터 펼쳐진 위치(즉 상기 암이 플러그 메인 바디에 대해 통상 수직인 위치)로 90°만큼 회전되고 윙(5, 7)이 도 7에 도시된 펼쳐진 위치로 연장될 때, 상기 암(17)을 수용하는 오목부(depression)(25)를 포함한다.
특히, 도 5와 6에서 볼 수 있듯이, 이 실시예의 플러그(1)는 윙(5, 7)이 플러그 메인 바디(3)에 대해 평행하게 연장되는 접혀진 위치에 배열되어 있을 때 특히 컴팩트하다. 이러한 타입의 많은 플러그(즉 적어도 종래의 3-핀 UK 플러그에 비해 축소된 크기로 개발된 플러그)로부터 시작하여, 플러그(1)는 암과 윙들이 접혀진 형상(도 1에 도시된 형상)에 있을 때뿐만 아니라 플러그가 펼쳐진 형상(도 8에 도시된 형상)에 있을 때에도 기능을 수행할 수 있다. 이러한 기능들이 어떻게 구현되는지에 대한 세부사항들을 후에 기술될 것이다.
나중에 기술되겠지만, 플러그 메인 바디는 배선(wiring)과 그 외의 다른 플러그 내부 구성요소들을 수용한다. 접지 핀 지지체(48)(도 4), 백 플레이트(29)(도 10), 및 커버 플레이트(도시되지 않음)가 플러그 메인 바디(3)를 형성하기 위해 서로 협력한다(cooperate).
도 7을 보면, 도 1에 도시된 플러그를 도식적으로 도시한 전방 투시도를 볼 수 있는데, 윙들은 접혀져 있고 암(17)은 회전되어 있다(펼쳐져 있다). 도시된 것과 같이, 퓨즈 플러그(12)는 정렬된 상태로부터 암(17)이 회전되고 플러그 메인 바디(3)가 펼쳐진 위치에 있을 때에만 오직 접근될 수 있는데, 이 실시예의 이점으로는, 상기 퓨즈 플러그(12)는 플러그가 소켓 내에 꽂혀 있을 때에는 (상기 퓨즈에 접근하기 위해) 뽑을 수(extract) 없다는 점이다.
도 1 내지 6에 도시된 접혀진 위치로부터 도 8과 9에 도시된 작동 위치로 이동하기 위하여, 사용자는, 우선, 암이 플러그 메인 바디(3)에 대해 통상 수직이고 (도 7에 도시된 것과 같이) 핀(15, 21, 23)이 삼각형 형태로 배열될 때까지, 피벗 핀(19)에 의해 상기 암(17)을 회전시켜야 한다. 플러그가 이 형상에 있을 때, 윙(5, 7)들은 윙들이 플러그 메인 바디(3)에 대해 통상 평행하게 배열된 접혀진 위치로부터 (도 8에 도시된 것과 같이) 윙들이 직선으로 정렬되고 플러그 메인 바디(3)의 한 측면으로부터 수직으로 연장되는 펼쳐진 위치로 접혀질 수 있다. 이 형상에서, 플러그(1)는 이제 적절한 소켓 내로 꽂힐 수 있도록 준비상태가 된다.
본 발명의 한 실시예에서, 도 8에 도시된 펼쳐진 위치에 윙(5, 7)을 고정시키도록 작동될 수 있는 로크(lock)(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 특히 바람직한 한 실시예에서, 상기 로크는 로크가 윙들을 펼쳐진 위치에 고정하도록 작동할 때까지 하나 이상의 핀(21, 23)으로부터의 전력 공급이 차단되도록 구성될 수 있다.
예시되어 있는 한 실시예에서, 상기 로크는 플러그 내에서 스위치를 작동시키기 위해 플러그(1)의 메인 바디 내에서 돌출하는 페그를 포함하는 플러그 메인 바디 측면 내에 만들어진 슬라이더(slider)를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 상기 슬라이더는, 윙(5, 7)이 접혀진 위치와 펼쳐진 위치 사이에서 이동될 수 있으며 하나 이상의 핀(21, 23)으로부터 나온 전력이 차단되는 작동불능 위치(inoperative position)로부터, 윙이 펼쳐진 위치로부터 철회될 수(retracted) 없으며 스위치 핀 또는 핀들로부터 전력이 흐를 수 있게 하는 작동 위치(operative position)로 이동될 수 있다. 특히 바람직한 한 실시예에서, 로크는 윙들이 도 8에 도시된 펼쳐진 위치에 있을 때에만 접근가능하다.
도 9에 도시된 것과 같이, 예시되어 있는 한 형상에서, 플러그 메인 바디는 윙(5, 7)이 접혀진 위치에 있을 때 윙 오목부(25)가 위치되는 구멍 또는 리세스(27)를 포함한다. 이러한 형상의 이점으로는, 상기 구멍/리세스(27)가 사용자가 소켓으로부터 쉽게 플러그를 뽑아내기 위해 플러그를 잡기 위한 용이한 수단을 제공한다는 점이다. 플러그 메인 바디(3)가 상기 구멍(27)을 포함하면, 사용자는 상기 구멍(27)을 통해 손가락을 삽입하여 소켓으로부터 플러그를 잡아당길 수 있다.
도 10과 11은 각각, 도 1 내지 9에 도시된 플러그를 위한 예시적인 배선 구조(wiring scheme)를 도시하는 플러그 메인 바디(3)의 내부를 도시한 후방 투시도 및 우측면 입면도이다.
위에서 언급한 것과 같이, 플러그 메인 바디(3)는 핀 지지체(48), 커버 부분(도시되지 않음) 및 플러그 내부 구성요소들이 결합되어 있는 백 플레이트(29)를 포함한다. 상기 플러그는 플러그 메인 바디 내부에서 끝을 이루고(terminate) 접지 선(earth wire)(33), 라이브 와이어(live wire)(35) 및 뉴트럴 와이어(neutral wire)(37)을 포함하는 케이블(31)(이 경우 3-코어 케이블)에 의해 가전기기(도시되지 않음)에 결합된다.
접지 선은 한 단부에서 접지 핀(15)에 크림핑되거나(crimped) 또는 그 외의 경우 부착되어 있다(affixed). 라이브 와이어(35)는 퓨즈(41)를 고정하도록 설계되고 백 플레이트(29)에 결합되어 있는 한 쌍의 브래킷 중 제1 브래킷(39)에서 끝을 이룬다. 상기 한 쌍의 브래킷 중 제2 브래킷(43)은 핀 지지체(48)를 통해 연장되는 제1 커넥터(45)에 결합되어 전기 접촉부(19b)(도 4 참조)를 형성하는데, 상기 접촉부(19b)는 상기 제2 및 제3 핀(21, 23) 중 한 핀에 결합되어 있는 전기 접촉부와 전기적으로 연결되며 암(17)의 하측면으로부터 접근할 수 있다. 뉴트럴 와이어(37)는 핀 지지체(48)를 통해 연장되는 제2 커넥터(47)에서 끝을 이루어 전기 접촉부(19a)(도 4 참조)를 형성하며, 상기 접촉부(19a)는 상기 제2 및 제3 핀(21, 23) 중 다른 핀에 결합되어 있는 전기 접촉부와 전기적으로 연결되며 상기 전기 접촉부(19a)도 암(17)의 하측면에 대해 접근할 수 있다.
도 12는 또 다른 예시적인 핀 조립체 특히 각각의 전기 접촉부(49)와 제2 및 제3 핀(21, 23) 조립체를 도식적으로 도시한 도면이다. 각각의 전기 접촉부(49)는 소켓 부분(53)에 결합되어 있는 만곡 부분(curved portion)(51)을 포함한다. 상기 소켓 부분은 이 전기 접촉부들을 각각의 핀(21, 23)의 확대된 테일 부분(tail portion)(55)들에 결합하도록 구성된다. 특히 이 실시예에서, 핀(21, 23)들은 각각의 소켓 부분(53)들 내로 끼워지도록 밀 수 있어서 각각의 핀들을 각각의 전기 접촉부들에 단단히 결합시킬 수 있다. 그 외의 다른 실시예에서, 상기 핀들은 각각의 소켓 부분들에 크림핑되거나 또는 용접될 수 있다.
도 12에 도시된 것과 같이, 만곡 부분(51)은 라이브 전기 접촉부와 뉴트럴 전기 접촉부(도 10과 11에서 접촉부(45, 47)와 같이) 둘 모두 동시에 같은 만곡 부분에 접촉할 수 없도록 180° 미만의 각도, 가령, 예를 들어 160°로 연장되도록 구성된다.
이제, 도 13을 보면, 이 실시예에서, 핀(21, 23)들이 각각의 소켓 부분들 내로 끼워지도록 밀리고 나면, 핀과 접촉부(49)가 몰드 내에서 조립되고, 그 뒤, (예를 들어, 플라스틱 재료로) 오버-몰딩되어 핀(21, 23)을 수용하는 암(17)을 포함하는 오버-몰딩된 핀 조립체(57)를 형성한다. 각각의 전기 접촉부의 만곡 부분(51)들은 암(17)으로부터 돌출하고 각각 암(17)과 일체형으로 형성되는 장착 페그(59)의 주변 외주(peripheral circumference) 주위에서 경로(pathway)로 연장된다.
이해할 수 있듯이, 이 실시예에서의 핀 조립체와 앞에서 언급한 실시예에서의 핀 조립체 간의 주된 차이점으로는, 이 실시예에서는 암(17)이 플러그 메인 바디 내에 끼워지는 부재(member)를 수용하지만 앞에서 언급한 실시예에서는 플러그 메인 바디의 일부분을 형성하는 부재 위에 암이 끼워진다는 점이다.
접지 핀 지지체(48)는 관통-홀(65)의 에지(edge) 주위에 있는 직경 방향으로 서로 맞은편 지점에 형성되는 제1 커넥터 및 제2 커넥터(61, 63)를 포함한다. 상기 각각의 커넥터는 관통-홀(65)을 향해 내부 방향으로 돌출하는 립(lip)(67)을 포함하며, 상기 커넥터들은, 각각의 커넥터의 돌출 립이 핀(21)으로부터 원위 위치에 있는(distal) 페그(59)의 한 단부 내에 형성된 주변 홈(circumference groove)(69) 내에 위치될 때까지, 페그(59)가 상기 관통-홀 내로 밀릴 때 탄성적으로 외부 방향으로 변형하도록 구성된다. 도 14에 도시된 것과 같이, 각각의 커넥터(61, 63)의 돌출 립(65)이 홈(67) 내에 위치될 때, 암(17)(및 이에 따라 오버-몰딩된 핀 조립체(57))은 접지 핀 지지체(48)에 단단하게 결합되고 상기 접지 핀 지지체(48)에 대해 회전할 수 있다.
도 14a와 14b는 도 12 내지 14의 핀 조립체와 핀 지지체(48)를 포함하는 예시적인 배선 구조를 도시한 후방 투시도 및 측면 입면도이다. 이 실시예에서, 제1 커넥터(45)와 제2 커넥터(47)는 전기 연결부(49)의 각각의 만곡 부분(51)들에 대해 지탱할 수 있는 스프링 접촉부들을 포함한다.
또 다른 예시적인 핀 조립체와 지지체의 분해 도면이 도 15에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 접지 핀(15)을 위한 지지체(48)는 공동(hollow) 실린더(73)를 포함하는 절단 부분(cut-away portion)(71)을 가진다. 상기 지지체(48)는 한 쌍의 윈도(window)(75)를 추가로 포함하는데, 각각의 전기 스프링 접촉부(77)가 상기 지지체의 한 측면 위에 있는 한 윈도 내에 끼워질 수 있다(도 15에서는 오직 한 윈도만이 보인다). 상기 윈도들은 실린더(73)의 공동 내부에 대해 접근하게 하고 전기 접촉부(77)들이 핀 조립체(57)의 전기 접촉부들의 만곡 부분(51)들과 접촉할 수 있게 한다.
도 15에 도시된 것과 같이, 상기 실시예의 페그(59)는 핀 조립체(57)가 핀 지지체의 공동 실린더(73) 내로 밀릴 때 내부 방향으로 굽어지는(flex) 외부를 향해 굽혀져 있는(barbed) 한 쌍의 바빙 탭(79)을 포함한다. 핀 조립체가 실린더(73)를 통해 밀릴 때, 상기 탭(79)들은 (도 16에 도시된 것과 같이) 실린더의 상부 에지(81) 위로 래치되어(latch) 핀 조립체(57)를 핀 지지체(48)에 단단하게 결합시킨다. 도 16과 17에 도시된 것과 같이, 일단 핀 조립체(57)가 핀 지지체(48)에 단단하게 결합하면, 상기 핀 지지체(48)에 대해 회전할 수도 있다.
도 18과 20은 핀 조립체와 핀 지지체의 제3 실시예를 도식적으로 도시한 도면이다. 도 18에 도시된 것과 같이, 이 실시예에서는, 핀 조립체(57)의 페그(59)의 원위 단부(distal end)는 주변 홈(83)을 포함한다. 도 19와 20에 도시된 것과 같이, 일반적으로 C자 형태의 스플릿 와셔(split washer)(85)(그 외의 경우 써클립(circlip)으로 알려져 있음)가 상기 홈(83) 내로 슬라이딩 이동될 수 있으며, 핀 조립체(57)의 페그(59)가 구멍(65)을 통해 핀 지지체(48) 내에 밀려서 핀 조립체(57)를 핀 지지체(48)에 단단하게 결합시키면, 여전히 핀 조립체(57)가 지지체(48)에 대해 회전할 수 있게 한다.
도 20a와 20b는 도 18 내지 20에 도시된 실시예의 변형예를 도시한 도면들이다. 특히, 이 실시예에서는, 도 18의 실시예의 전기 접촉부(49)들은 페그 내에 내장되고(embedded) 핀(21, 23)으로부터 원위 위치에 있는 페그(59)의 한 단부로부터 연장하여 전기 접촉부(86, 88)를 형성한다. 전기 접촉부(86, 88)들은 핀 조립체(57)가 써클립(85)에 의해 핀 지지체(48)에 고정될 때 플러그 메인 바디(3) 내에 있는 접촉부(90, 92)들과 전기적으로 결합할 수 있다.
도 21과 22는 또 다른 예시적인 플러그 형상을 도시하고 있다(이 도면에서는, 명확하게 도시하기 위해 윙들은 제거되어 있음). 이 형상에서, 핀 지지체(48) 내에 스프링 또는 그 외의 다른 탄성 바이어스(resilient bias)가 제공되는데 이 스프링 또는 그 외의 다른 탄성 바이어스는 암(17)을 핀 지지체(48) 내에 형성된 홈(87) 내로 밀어주는 기능을 한다. 이 실시예의 이점으로는, 암(17)이 (도 21에 도시된 것과 같이) 핀 지지체(48)에 대해 수직으로 배열될 때 상기 탄성 바이어스에 의해 한 위치에 보유되며 의도하지 아니하게는 상기 위치로부터 이동하기 어렵다는 점이다. 암(17)이 핀 지지체(48)에 대해 수직인 위치로부터 암을 이동시키기 위하여, 사용자는 암(17)이 핀 지지체(48)에 대해 회전될 수 있기 전에 상기 암을 탄성 바이어스에 대해 핀 지지체(48)로부터 끌어당겨야 한다.
도 23 내지 26은, 각각, 본 발명의 원리들을 실시하는 또 다른 플러그(100)를 도식적으로 예시한 전방 투시도, 우측면 입면도, 상부 평면도 및 바닥 평면도이다.
상기 실시예의 플러그(100)는 도 1에 도시된 플러그와 여러 면에서 유사하다. 주된 차이점에 의하면, 이 실시예에서는, 플러그(100)는 상기 플러그가 접혀진 형상에 있을 때 핀들을 향해 연장되는 제1 윙(102)과 제2 윙(104)을 포함한다. 이 실시예의 기본적인 이점은, 상기 윙들이 핀(15, 21, 23)들의 대부분을 덮을 때 상기 핀들이 내부에 수용되는(및 잠재적으로는 손상을 입히는) 그 외의 다른 것들과 접촉하게 될 가능성이 작다는 점이다. 또한 이 윙들은 플러그가 접혀진 형상에 있을 때 핀들을 보호한다.
이보다 덜 중요한 차이점으로는, 도 1 내지 9에 도시된 플러그의 구멍(27)은 상기 플러그 형상에서 예를 들어 고무 재료로 제조된 오목한 한 부분을 포함할 수 있는 쥘 수 있는 부분(grippable portion)(106)에 의해 교체된다는 점이다.
도 1에 도시된 실시예에서와 같이, 상기 실시예의 윙(102, 104)들은 상부 및 하부 피벗 핀들에 의해 플러그 메인 바디(3)에 대해 회전시키기 위하여 상기 플러그 메인 바디(3)에 결합된다(상기 상부 피벗 핀(9)은 도 23과 25에 도시되어 있으며 하부 피벗 핀(11)은 도 26에 도시되어 있음).
도 27은 도 23과 24에 도시된 접혀진 위치로부터 연장되는 윙(102, 104)들을 포함하는 플러그(100)를 도시하고 있다. 하지만, 암(17)은 회전되어야 하며 이에 따라 제2 및 제3 핀(23, 25)도 회전되어야 하고 접지 핀과 직선으로 정렬되어야 한다. 상기 플러그가 소켓 내로 삽입될 수 있게 하기 위하여, 암(17)은 핀(15, 21, 24)들이 삼각형을 형성하는 도 28에 도시된 위치로 회전되어야 한다. 이 형상에서, 상기 플러그는 소켓 내로 꽂힐 수 있으며, 상기 윙들은 플러그의 핀들에 접근되는 것이 방지되는 동시에 소켓 내로 삽입될 수도 있다.
도 23 내지 28에 도시된 플러그는 3-코어 케이블(도시되지 않음)과 함께 사용될 수 있으며, 이러한 형상에서 접지 핀(15)은 가전기기를 전기적으로 연결시켜 플러그가 지면에 결합되는 기능을 수행할 것이다. 이러한 형상의 배선 구조는, 완전히 똑같지는 않더라도, 도 10과 11에 도시된 배선 구조와 유사할 것이다.
또 다른 실시예에서, 도 23 내지 28의 플러그는 도 29와 30에 도시된 것과 같이 USB 커넥터(108)용 소켓(106)을 포함할 수 있다. 이 형상에서, 플러그 메인 바디(3)는 메인 전압(영국에서는 약 240V)을 USB 호환 전압(예를 들어 5V 또는 9V)으로 끌어내리도록 구성되는 트랜스포머(도시되지 않음)를 포함한다. 이러한 형상에서, 전기 출력(electrical output)이 실질적으로 저전압(low voltage)이기 때문에 해당 가전기기를 접지할 필요가 없다. 그에 따라, USB 커넥터(108)로부터 이어지는 케이블은 2-코어 무접지 케이블(earthless cable)일 수 있다. 게다가, 이러한 형상에서는 퓨즈가 필요 없기 때문에, 적절한 트랜스포머를 수용하기 위해 플러그 메인 바디(3) 내부에 공간이 충분하다.
도 31과 32는, 각각, 본 명세서에 기술된 플러그(특히, 도 1에 도시된 플러그)와 함께 사용하기 위한 멀티-플러그 어댑터(110)를 도시한 전방 우측 투시도 및 후방 우측 투시도이다.
상기 멀티-플러그(110)는 UK 소켓과 함께 사용하도록 구성되는데, 이를 위해 멀티-플러그(110)는 3개의 핀이 돌출하는 전방 면을 포함한다. 하지만, 상기 어댑터가 비-UK 소켓과 함께 사용할 수도 있으며, 이 경우, 어댑터의 전방 면으로부터 더 적은 개수 또는 더 많은 개수의 핀이 돌출할 수 있다. 예를 들어, 그 외의 유럽 국가에서 사용하기 위하여 멀티-플러그 어댑터는 오직 2개의 핀을 가질 수도 있다.
어댑터는 3개의 분리 소켓(114)을 포함하는 메인 바디(112)를 포함한다. 각각의 소켓(114)은 도 1에 도시된 타입의 플러그가 접혀진 형상(즉 도 1에 도시된 형상)에 있을 때 상기 플러그가 소켓 내에 꽂힐 수 있도록 구성된다. 각각의 소켓은 접지 핀을 수용하기 위한 슬롯(116), 라이브 핀을 수용하기 위한 슬롯(118) 및 뉴트럴 핀을 수용하기 위한 슬롯(120)을 포함한다. 각각의 소켓의 슬롯들은 적절한 핀을 가진 멀티-플러그 어댑터에 결합되며 이에 따라 전력이 공급되고 따라서 이 소켓들 내에 꽂힌 임의의 플러그에도 전력이 공급될 수 있다.
특히 바람직한 한 실시예에서, 종래의 UK 소켓들과 같이, 멀티-플러그 어댑터의 메인 바디(122)는 접지 핀이 상응하는 접지 슬롯 내에 꽂힐 때까지 각각의 소켓의 라이브 슬롯과 뉴트럴 슬롯 내에서 전기 접촉부들에 대한 접근을 차단하는 내부 게이트들을 포함하는 것이 바람직하다.
도 33과 34에서 볼 수 있듯이, 멀티-플러그 어댑터(110)는 종래의 3-핀 플러그보다 훨씬 크지 않으며, 도 1에 도시된 타입의 플러그와 함께 사용될 때 멀티-플러그 어댑터(110)는 상기 복수의 플러그가 전력 공급장치에 쉽게 결합될 수 있게 한다. 상기 특정 실시예의 어댑터는 최대 3개의 플러그가 연결될 수 있게 하지만, 이보다 더 큰 수 또는 더 작은 수의 소켓(114)을 가진 어댑터도 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 35, 36 및 37은, 각각, 도 31의 어댑터와 함께 사용하기 위한 USB 플러그(122)를 도시한 후방 우측 투시도, 전방 좌측 투시도 및 상부 평면도이다. 상기 USB 플러그(122)는 도 31의 멀티-플러그 어댑터의 소켓(114)들과 서로 협력하도록 형태가 형성된 프로파일 전방 면(132)으로부터 연장되는 뉴트럴 핀(130), 라이브 핀(128) 및 접지 핀(126)을 가진 하우징(124)을 포함한다. 이 특정 실시예에서, 상기 하우징(124)의 후방 면(134)은 서로 협력하는 USB 커넥터가 내부로 꽂힐 수 있는 2개의 USB 소켓(136)을 포함한다. 이해할 수 있듯이, 그 외의 형상에서, 더 큰 수 또는 더 작은 수를 가진 USB 커넥터들이 제공될 수 있다.
하우징(124) 내에는, 어댑터(110)로부터 USB 호환 전압, 가령, 예를 들어, 5V 내지 9V로 끌어내리도록 구성되는 트랜스포머가 제공된다.
도 38 내지 40은, 도 1에 도시된 타입의 플러그(1)와 함께, 도 31에 도시된 타입의 멀티-플러그 어댑터(110) 내에 꽂혀 있는 도 35에 도시된 타입의 USB 플러그(122)를 보여주고 있다. 도 39와 40에서 볼 수 있듯이, 이 실시예는 2개의 USB가 연결된 장치들과 한 개의 플러그가 연결된 장치에 전력을 공급하기 위해 특히 컴팩트한 형태를 제공한다. 현재, 사용가능한 기기와의 연결성과 유사한 정도의 연결성을 구현하기 위하여, 사용자는 멀티-갱 익스텐션 리드(multi-gang extension lead)와 같은 장치를 사용해야 할 것이며, 상기 장치는 도 40에 제공된 실시예보다 현저하게 더 클 것이다.
도 41과 42는, 각각, 도 23 내지 28의 플러그(100)와 함께 사용하기 위한 멀티-플러그 어댑터(138)를 도시한 전방 투시도 및 후방 투시도이다. 도 41에 도시된 것과 같이, (이 경우) 어댑터의 전방 면(140)은 상기 전방 면으로부터 돌출하는 3개의 핀을 가진다. 앞에서 설명한 것과 같이, 그 외의 다른 실시예에서는, 이 보다 더 적은 수 또는 더 많은 수를 가진 핀이 전방 면으로부터 돌출할 수 있다.
상기 어댑터(138)의 후방은 복수의 소켓(142)을 포함하는데, 플러그(100)는 상기 각각의 소켓 내로 삽입될 수 있다. 도 43은 상기 어댑터(138)의 후방 입면도로서, 도 43에서 볼 수 있듯이, 접지 슬롯, 라이브 슬롯 및 뉴트럴 슬롯이 제공되는 직립 칼럼(upstanding column)(144)은 각각의 소켓의 후방 벽으로부터 외부 방향으로 돌출한다. 상기 돌출 칼럼(144)은 소켓 벽들과 협력하여 각각의 돌출 칼럼의 한 측면 상에 밸리(valley)(146)를 형성하는데, 플러그(100)가 소켓(142) 내로 삽입될 때 윙(102, 104)이 상기 밸리 내로 연장된다. 이제, 도 44와 45를 보면, 도 41에 도시된 타입의 어댑터(138)가 도식적으로 도시되어 있으며, 3개의 플러그(100)가 상기 어댑터(138) 내에 꽂혀 있다.
이해할 수 있듯이, 이 실시예의 어댑터는 (이 경우) 3개의 플러그를 메인 전기 공급장치에 결합시키기 위한 또 다른 컴팩트한 실시예를 제공한다.
도 46 내지 49는 도 23 내지 28에 도시된 플러그(100)와 유사한 또 다른 플러그(101)를 도시한다. 도 23 내지 28의 플러그와 도 40 내지 49에 도시된 플러그 간의 가장 큰 차이점은, 상기 플러그는 (도 47에 도시된 것과 같이) 2개의 핀을 가진 유럽 플러그(152)와 짝을 이루고(mate) 상기 유럽 플러그(152)를 UK 플러그(101)에 전기적으로 결합시키도록 구성된 제2 소켓(150)과 제1 소켓(148)을 포함하는 플러그 메인 바디(103)를 포함한다는 점이다(이 효과로는, 상기 플러그는 유럽 대륙 플러그(continental plug)가 UK 플러그(101)가 꽂히는 3-코어 소켓으로부터 전력을 끌어당길 수 있게 하는 어댑터로서 실질적으로 기능을 수행한다). 도 48은 짝을 이루고 있는 유럽 플러그(152)와 UK 플러그(101)를 도식적으로 도시한 도면이며, 도 49는 윙(102, 104)들이 펼쳐져 있는 도 48의 실시예를 도시하고 있다.
이제, 도 50과 51을 보면, 도 50에서는 펼쳐진 상태에 있는 또 다른 플러그가 도시되어 있으며, 도 51에서는 윙들이 접혀져 있는 동일한 플러그가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 플러그는 오직 제1 및 제2 핀(156, 158)을 포함할 뿐 접지 핀은 없다. 따라서, 이 플러그는 유럽 대륙에서 사용하기 매우 적합하다. 도시된 플러그(154)는 도 1의 플러그(1)와 매우 유사하게 작동한다(work).
도 52에 도시된 플러그(160)는 도 1의 플러그와 매우 유사하다. 여기서 가장 큰 차이점은, 상기 플러그의 핀(162, 164)은 횡단면이 원형이라는 것이다. 그 결과, 상기 플러그는 UK 플러그와 함께 사용하기에 적합하지 않지만, 그 외의 다른 국가에서 사용하기에는 매우 적합하다.
도 53은 본 발명의 원리들을 실시하는 (접혀진 형상에 있는) 또 다른 플러그(200)를 도시한 투시도이며, 도 54는 도 53에 도시된 플러그를 분해하여 도시한 도면이다.
이 실시예에서, 상기 플러그(200)는 하우징(202)을 포함하는데, 플러그 메인 바디(204)는 수용하기 위해 상기 하우징(202) 내에 끼워진다. 예시되어 있는 예에서, 상기 플러그(200)는 유럽 대륙 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되는 타입의 소켓과 함께 사용하기 위해 구성된다. 그 외의 다른 국가들에 대해서는, 상기 플러그는 상이하게 구성될 수 있으나, 작동 원리들은 똑같은 상태로 유지될 것이다. 상기 플러그 하우징(202)은 케이블(206)에 의해 가전기기에 결합되며, 플러그 메인 바디(204)는 고정부(fixing)(206)에 의해 암(208)에 결합된다(도 54). 상기 암(208)은 제1 전기 핀(210)과 제2 전기 핀(212)에 결합되며, 상기 고정부(206)는 상기 암(208)이 플러그 메인 바디(204)에 대해 회전할 수 있게 하도록 구성된다.
상기 하우징(202)은 한 단부에서 개구(opening)(216)를 포함하는 공동 부분(hollow portion)(214)을 포함하는데, 암(208)이 평행하게 배열될 때 플러그 메인 바디(204)는 수용을 위해 상기 공동 부분(214) 내로 삽입될 수 있다. 상기 하우징은 다수의 내부 리브(rib)(218)를 포함하며, 이 경우, 상기 공동 부분(214)의 각각의 코너 부분에서 한 리브는, 플러그 메인 바디(204)가 개방 단부(216) 내에 삽입될 때, 플러그 메인 바디(204)를 하우징(202) 내에 단단하게 고정하고 상기 플러그 메인 바디(204)에 대해 접하도록 사용된다.
상기 하우징(202)은 공동 부분(214)으로 개방되고 이 특정 실시예에서 상기 하우징(202)의 맞은편에 있는 면에 있는 한 쌍의 개구(222)에 접근할 수 있는 가로방향 슬롯(lateral slot)(220)을 추가로 포함한다. 상기 개구(222)는 도 56에 도시된 것과 같이 케이블(206)에 전기적으로 결합되고 핀들이 상기 개구들을 통해 밀릴 때 암(208)에 의해 수용되는 타입의 각각의 전기 핀들과 전기적으로 연결하도록 구성된다. 이를 구현하기 위해, 상기 각각의 개구(222)는 케이블(206)의 전선(도 56에서 점선들로 표시됨)에 전기적으로 결합되어 있는 금속 링(224)에 의해 둘러싸일 수 있으며 상기 개구(222)를 통해 밀릴 때 전기 핀들과 접하게 된다.
플러그(200)를 사용하기 위하여, 사용자는 우선 플러그 메인 바디(204)를 하우징(202) 내에 있는 수용 위치로부터 제거하여야 한다. 이 단계가 필수적이지는 않지만, 사용자는 (도 57에 도시된 것과 같이) 암(208)이 일반적으로 플러그 메인 바디에 대해 수직이 되도록 상기 암(208)을 플러그 메인 바디(204)에 대해 회전시킬 수 있다. 그 다음에, 도 58에 도시된 것과 같이, 플러그 메인 바디(204)의 암(208)이 슬롯(220) 내로 밀려서, 암(208)에 의해 수용된 핀(210, 212)을 각각의 개구(222)를 통해 밀어 상기 핀들이 하우징으로부터 돌출한다.
이때, 전기전도성 핀(210, 212)들은 개구(222)를 둘러싸고 있는 금속 링(224)에 대해 접하며, 케이블(216)의 전선과 상기 핀(210, 212) 간에 전기적으로 연결되게 한다. 플러그(200)는 상기 연결 핀(210, 212) 및 링(224)을 통해 메인 소켓으로부터 케이블(206)로 전기를 공급할 수 있게 하기 위하여 상기 플러그(200)가 협력하는 메인 소켓 내로 꽂힐 수 있다.
도 59는 본 발명의 원리들을 실시하는 또 다른 플러그(300)를 도식적으로 도시한 도면이다. 상기 실시예의 플러그는 도 53의 플러그와 유사하지만, 가장 큰 차이점은 플러그 메인 바디(302)가 고정된 제1 핀(304)을 수용할 뿐만 아니라 커플링(306)에 의해 제2 및 제3 핀(310, 312)을 수용하는 회전 암(308)에 결합된다는 점이다.
도 53에 도시된 실시예에서와 같이, 플러그 메인 바디(302)는 하우징(314)과 서로 협력하는데, 상기 하우징(314)에는 한 단부에서 플러그(302)가 수용을 위해 끼워질 수 있는 공동 수용칸(316)이 제공된다. 상기 하우징은 상기 하우징의 맞은편 면 내에 있는 3개의 개구(320, 322, 324)에 접근할 수 있는 T자형 슬롯(318)을 포함하는데, 상기 슬롯(318)은 상기 하우징에 제공되며, 상기 각각의 개구는 상기 핀(304, 310, 312) 중 하나를 포함하도록 구성되고 형태가 형성된다.
상기 실시예의 플러그를 사용하기 위하여, 우선 암(308)이 플러그 메인 바디(302)에 대해 90°만큼 회전된다. 그 뒤, 상기 플러그 메인 바디는 슬롯 내로 끼워지며, 이에 따라, 고정된 핀(304)은 개구(320)를 통해 연장되고 상기 개구(320)로부터 돌출하며, 암(308)에 의해 수용된 상기 핀(310, 312)들은 각각의 개구(322, 324)를 통해 연장되고 상기 개구(322, 324)로부터 돌출한다. 플러그는 소켓으로부터 케이블(326)에 결합된 가전기기로 전력을 공급하기 위하여 메인 전기 소켓 내에 꽂혀질 수 있다.
한 실시예에서, 오직 개구(322 및 324)만 케이블(326)에 전기적으로 결합되며 고정된 핀(304)은 플러그가 서로 협력하는 내부 소켓 안전 게이트를 개방시키기 위한 기능을 수행하는 더미 핀(dummy pin)이다. 또 다른 실시예에서, 개구(320)는 케이블(326)의 접지 선에 전기적으로 결합될 수 있으며 케이블이 연결되어 있는 가전기기를 접지시키기 위해 전기적으로 결합될 수 있게 한다.
전술한 내용으로부터, 본 발명의 원리들은, 실제로 유사한 두께로 구성된 컴팩트 플러그를 맥북(MacBook) 또는 아이패드(iPad)와 같은 최신 랩탑 컴퓨터에 제공한다는 사실을 이해할 것이다.
또한, 앞에서 본 발명의 다양한 형태와 실시예들이 기술되었지만, 본 발명의 범위는 본 명세서에 설명된 특정 실시예들에만 제한되지 않으며, 그 대신, 첨부된 청구범위의 범위 내에서 본 발명에 대한 모든 실시예, 변형예 및 대안예들로 확장될 수 있음을 이해할 것이다.
예를 들어, 앞에서 언급한 것과 같이, 접지 핀이 더미 핀일 수 있으며, 이 경우, 플러그를 가전기기에 연결시키기 위해 3-코어 케이블 대신 2-코어 케이블을 사용할 수도 있다. 또한, 플러그가 트랜스포머를 포함할 수도 있는데, 이 경우, 상기 플러그는 오직 2-코어 케이블에 의해 가전기기에 결합될 필요가 있다.
또한, 도 46의 플러그/어댑터가 또 다른 실시예 용도로 적합한 상이한 소켓 형상을 포함하는 것을 고려해 볼 수 있다.
당업자는, 도 4, 10 및 11과 도 13 내지 20에 도시된 실시예들이 플러그 메인 바디 상에 형성된 페그 상으로 끼워질 수 있는 암 또는 페그(59)를 수용하는 암(17) 대신, 암과 플러그 메인 바디가 상기 암과 플러그 메인 바디 둘 모두와 분리된 페그에 의해 함께 결합될 수 있도록 용이하게 구성될 수 있다는 점을 추가로 이해할 것이다. 이러한 실시예에서, 상기 페그는 암을 플러그 메인 바디에 결합시키기 위해 플러그 메인 바디 내에 있는 적절한 소켓 내로 밀려지고 암 내에 있는 구멍을 통해 밀려질 수 있다. 당업자들에게는 여러 다양한 대안의 실시예들이 가능하다는 것이 자명할 것이다.
또한, 당업자들에게는 USB 타입의 커넥터 대신 대안의 타입의 커넥터가 수용될 수 있음이 명백할 것이다. 예를 들어, 플러그는 Firewire™, 직렬, 병렬 또는 그 외의 다른 커넥터들을 수용하도록 구성될 수 있다.
마지막으로, 하기 청구항들이 본 명세서에서 기술된 특징들의 특정 조합들을 설명하고 있지만, 본 발명의 범위가 이 청구항들의 특정 조합들에만 제한되는 것이 아니라, 본 명세서에 기술된 특징들의 임의의 조합들을 포함하도록 확장된다는 점을 유의하여야 한다. 특히, 본 명세서에 기술된 실시예 또는 예시예들의 임의의 특징들은 본 명세서에 기술된 그 외의 다른 임의의 실시예들의 특징들과 조합될 수 있다.

Claims (41)

  1. - 플러그 메인 바디;
    - 복수의 전기 핀; 및
    - 상기 복수의 전기 핀들을 수용하도록 구성된 암을 포함하되, 상기 암은 상기 플러그 메인 바디에 결합되고, 상기 플러그 메인 바디에 대해 상기 암이 상기 플러그 메인 바디와 직선으로 정렬되는 접혀진 암 위치(stowed arm position)와 상기 암이 상기 플러그 메인 바디에 대해 회전되어 상기 플러그 메인 바디에 대해 수직이 되는 펼쳐진 암 위치(deployed arm position) 사이에서 회전될 수 있으며;
    - 상기 플러그 메인 바디에 피벗회전 가능하게 결부된 제1 및 제2 윙을 포함하되, 상기 제1 및 제2 윙은 상기 플러그 메인 바디에 대해 상기 제1 및 제2 윙이 상기 플러그 메인 바디에 대해 평행한 접혀진 윙 위치(stowed wing position)로부터 상기 제1 및 제2 윙이 상기 플러그 메인 바디에 대해 수직인 펼쳐진 윙 위치(deployed wing position)로 피벗회전 가능하게 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  2. 제1항에 있어서, 상기 암은 상기 플러그 메인 바디에 대해 90° 또는 그 이상의 각도만큼 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  3. 제1항에 있어서, 상기 암은 상기 플러그 메인 바디에 대해 360°만큼 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 윙은 상기 윙들이 접혀진 윙 위치에 있을 때에는 상기 플러그 메인 바디와 접하고 상기 플러그 메인 바디에 인접하게 배열되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 윙은 접혀진 윙 위치에서 상기 복수의 전기 핀들 중 몇몇 이상의 전기 핀들을 일부분 이상 덮기 위해 연장되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2윙은 전기 플러그가 메인 전기 소켓 내에 꽂히고(plugged) 상기 제1 및 제2 윙이 펼쳐진 윙 위치에 있을 때 상기 전기 핀들 중 몇몇 이상의 전기 핀들에 접근하는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  7. 제6항에 있어서, 암은 제1 및 제2 윙을 펼쳐진 윙 위치로 이동시키지 않고는 접혀진 암 위치로부터 회전될 수 없는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  8. 제1항에 있어서, 상기 플러그는 상기 암을 미리 정해진 위치에 보유하도록 구성된 탄성 바이어스(resilient bias)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  9. 제8항에 있어서, 상기 탄성 바이어스는 상기 암을 펼쳐진 암 위치에 보유하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  10. 제9항에 있어서, 상기 플러그 메인 바디는 상기 암이 상기 탄성 바이어스에 의해 보유되는 횡단방향 채널(transverse channel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  11. 제1항에 있어서, 상기 암은 돌출 페그(peg)를 포함하며, 상기 플러그 메인 바디는 상기 페그를 수용하도록 구성된 메인 바디 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  12. 제11항에 있어서, 상기 암 위에서 상기 돌출 페그는 상기 메인 바디 소켓에 스냅-끼워맞춰지도록(snap-fit) 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  13. 제12항에 있어서, 상기 돌출 페그는 리테이너(retainer)에 의해 상기 메인 바디 소켓에 고정되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  14. 제13항에 있어서, 상기 리테이너는 써클립(circlip)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  15. 제1항에 있어서, 상기 플러그 메인 바디는 돌출 페그를 포함하며, 상기 암은 상기 페그를 수용하도록 구성된 암 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  16. 제1항에 있어서, 상기 플러그 메인 바디와 상기 암은 상기 플러그 메인 바디와 상기 암 둘 모두로부터 분리된 페그에 의해 상대 회전(relative rotation)을 위해 함께 결합되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  17. 제1항에 있어서, 상기 플러그 메인 바디는 트랜스포머(transformer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  18. 제17항에 있어서, 상기 트랜스포머는 메인 전압(main voltage)을 더 낮은 전압으로 끌어내리도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  19. 제1항에 있어서, 상기 플러그 메인 바디는 전기 커넥터가 꽂힐 수 있는 커넥터 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  20. 제19항에 있어서, 상기 커넥터 소켓은 USB 커넥터가 꽂힐 수 있는 USB 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  21. 제1항에 있어서, 상기 플러그 메인 바디는 제2 전기 플러그가 꽂힐 수 있는 전기 소켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  22. 제21항에 있어서, 전기 플러그의 복수의 전기 핀들은 제1 핀 형상으로 배열되며, 상기 전기 소켓은 제1 핀 형상과 상이한 제2 핀 형상을 가진 제2 전기 플러그를 위한 소켓인 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  23. 제22항에 있어서, 상기 전기 플러그 메인 바디는 트랜스포머를 포함하며, 전기 플러그는 전압 컨버터 및 핀 형상 컨버터로서 기능을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  24. 제1항에 있어서, 전기 플러그는 암이 접혀진 암 위치에 있을 때 전기 신호를 통과시킬 수 있으며, 상기 전기 플러그는 암이 펼쳐진 암 위치에 있을 때에도 전기 신호를 통과시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  25. 제1항에 있어서, 전기 플러그는 전기 소켓에 꽂히기 전에 협력 하우징(cooperating housing)내에 장착될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  26. 제25항에 있어서, 협력 하우징은 케이블에 결합되고, 상기 협력 하우징은 상기 케이블의 전선과 상기 플러그의 전기 핀들 사이에서 전기적 브릿지(electrical bridge)로서 기능을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 플러그.
  27. 제1항에 따른 하나 이상의 전기 플러그와 멀티-플러그 어댑터에 있어서, 상기 어댑터는:
    - 어댑터가 상기 어댑터에 전력을 공급하기 위하여 전기 소켓에 꽂힐 수 있도록 배열된 복수의 전기 핀; 및
    - 제1항에 따른 전기 플러그가 꽂혀질 수 있는 복수의 어댑터 소켓을 포함하되,
    상기 어댑터는 어댑터에 전력을 공급하기 위하여 전기 핀들을 각각의 어댑터 소켓에 전기적으로 결합시키도록 구성된 전기 커넥터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-플러그 어댑터.
  28. 제27항에 있어서, 어댑터 소켓은 암이 접혀진 암 위치에 있고 윙이 접혀진 윙 위치에 있을 때 전기 플러그를 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티-플러그 어댑터.
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