説明

サージプロテクタ機能を有する電源プラグ

【課題】 バリスタを用いることなく、簡易な構造でサージプロテクタの機能が得られる電源プラグを提供する。
【解決手段】 凹溝が形成された中間部材を電源プラグ内に設け、かつ該電源プラグの刃の一端を該中間部材に包み込み、凹溝と放電孔を具え、
所定の距離を置いて2つの端子を該中間部材に設け、該2つの端子は一端が該凹溝内で対向し、他端が電源プラグの刃と電気的に接続し、
該中間部材上にカバーを設けて中間空間を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は電源プラグに関し、特に、中空空間と端子を具える被覆層をトランスとプラグの刃と間に形成し、瞬間的な高圧となるサージ電流を放電すえるサージプロテクタ機能を有する電源プラグに関する。
【背景技術】
【0002】
電子素子の微小化に伴い、半導体素子は一般の電器製品、もしくはハイテク産業におけるプロセッサー制御回路素子として用いられるようになった。半導体素子は電器製品の体積を縮小し、一方では機能を高めることができる。
【0003】
但し、半導体素子は、自身の特性の制限を受けるため、サージ電流に対しては極めて弱い。よって、近年、如何にして電器製品をサージ電流から保護し、機能の 喪失、損傷、甚だしくは感電、火災をなどの発生を防いで消費者の安全を確保するかが業界において注目を集め、研究開発の課題となっている。
【0004】
サージ電流の発生は、一般に電力システムの負荷を切りかえる場合に発生するスイッチングサージと、自然界に発生する雷サージの2種類が存在し、また雷サージには、雷の磁場によって電磁誘導される誘導雷サージと、落雷による直撃雷サージとを含む。いずれの場合であろうと、室内の電器に対して異なる程度の影響を与え、軽い場合は電器製品の損傷を招き、ひどい場合は家電の短絡、または火災を引き起こす。
【0005】
サージプロテクタの機能を製品に付加する従来の技術には、例えば台湾特許公告第518808号が挙げられる。該特許にはサージプロテクタ機能を有し、電気回路を保護できる電源プラグが開示される。即ち、電源プラグ内にサージプロテクタ回路を設け、電源プロテクタの二次交流電極側に並列させる。該サージプロテクタ回路は二次交流電極のサージ電流を消去する作用を有する。
【0006】
前記サージプロテクタ回路は、特許明細書、特許請求の範囲第4項、第5項の記載によれば、バリスタとヒューズを該二次交流電極に電気的に直列して電気的に接続する。よって、二次交流電極にサージ電流が流れ電圧が上昇して所定値を超えると、該バリスタに通電しサージ電流を消去する。また、バリスタに通電した場合、電流が所定値を超えると、ヒューズが切れ、発光ダイオード回路が発光を中断してサージプロテクタ回路の損傷を通知する。
【0007】
また、台湾特許公告M297037に開示されるサージプロテクタは針細書、及び特許請求の範囲第1項の記載によれば、サージプロクタユニットと尖端放電モジュールを具え、電圧が所定値を超えるとサージプロクタユニットが起動する。
【0008】
上述する従来の両技術は、いずれもコア素子であるバリスタを具える。バリスタは両端子間の電圧によって抵抗値が変化する性質を有する。即ち、正常な電圧の時、バリスタのインピーダンスが高くなり、電圧が上昇して一定の値に至ると、インピーダンスは短時間で急激に下降する。一 般に反応時間は数ナノ秒(ns)である。よって、バリスタをサージプロテクタに応用する場合、サージプロテクタを電器製品の前端に並列する。係る構成は、 正常な操作電圧ではサージプロテクタがオープンの状態にあると見なされる。但し、電圧が異常に上昇すると、短絡状態にあると見なされ、エネルギーが電器製 品の前面で止められて、サージ電流によって電器製品が影響を受けることがない。
【特許文献1】台湾特許公告第518808号公報
【特許文献2】台湾特許公告M297037公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
この発明は、バリスタを用いることなく、簡易な構造でサージプロテクタの機能が得られる電源プラグを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
そこで、本発明者は従来の技術を十分に検討し、かつ斯業に多年従事した経験に基き鋭意研究した結果、凹溝が形成された中間部材を電源プラグ内に設け、かつ該電源プラグの刃の一端を該中間部材に包み込み、凹溝と放電孔を具え、
所定の距離を置いて2つの端子を該中間部材に設け、該2つの端子は一端が該凹溝内で対向し、他端が電源プラグの刃と電気的に接続し、 該中間部材上にカバーを設けて中間空間を形成した電源プラグによって課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基いて本発明を完成させた。
【0011】
以下この発明について具体的に説明する。
請求項1に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、 凹溝が形成された中間部材を電源プラグ内に設け、かつ該電源プラグの刃の一端を該中間部材に包み込み、凹溝と放電孔を具え、
所定の距離を置いて2つの端子を該中間部材に設け、該2つの端子は一端が該凹溝内で対向し、他端が電源プラグの刃と電気的に接続し、
該中間部材上にカバーを設けて中間空間を形成し、
サージ電流が発生した場合、端子が放電した後、該中空空間と、該放電孔とによって形成される放電経路を形成して製品が損傷を受けないように保護するように構成する。
【0012】
請求項2に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、 請求項1におけるカバーに少なくとも1以上のほぞを形成し、かつ該中間部材にほぞ穴を形成して該ほぞを挿し込んで接続する。
【0013】
請求項3に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、 請求項1における中間部材が第1領域と、第2領域と、第3領域とを具え、該第1領域は電源プラグの刃を収納する部分であって、該第2領域は該第1領域に隣接して端子を収納する部分であって、該第3領域は凹溝を具え、
該端子は該凹溝内に露出し、かつ適宜な距離を置いて両端子が対向する状態になるように構成する。
【0014】
請求項4に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項1における中空空間が矩形である。
【0015】
請求項5に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項1における中空空間が円弧形である。
【0016】
請求項6に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項1における端子の該中空空間における形態が矩形の放電端である。
【0017】
請求項7に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項1における端子の該中空空間における形態が尖端放電端である。
【0018】
請求項8に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項1における電源プラグが、該中間部材と端子とを収納する介在層を具える。
【0019】
請求項9に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、凹溝が形成された中間部材を電源プラグ内に設け、かつ該電源プラグの刃の一端を該中間部材に包み込み、
所定の距離を置いて2つの端子を該中間部材に設け、該2つの端子は一端が該凹溝内で対向し、他端が電源プラグの刃と電気的に接続し、
該中間部材上にカバーを設けて中間空間を形成し、該カバー上に放電孔を形成し、
サージ電流が発生した場合、端子が放電した後、該中空空間と、該放電孔とによって形成される放電経路を形成して製品が損傷を受けないように保護するように構成する。
【0020】
請求項10に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項9におけるカバーに少なくとも1以上のほぞを形成し、かつ該中間部材にほぞ穴を形成して該ほぞを挿し込んで接続することを特徴とする請求項9に記載のサージプロテクタを有する電源プラグ。
【0021】
請求項11に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、 請求項9における中間部材が第1領域と、第2領域と、第3領域とを具え、該第1領域は電源プラグの刃を収納する部分であって、該第2領域は該第1領域に隣接して端子を収納する部分であって、該第3領域は凹溝を具え、
該端子は該凹溝内に露出し、かつ適宜な距離を置いて両端子が対向する状態になるように構成する。
【0022】
請求項12に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項9における中空空間が矩形である。
【0023】
請求項13に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項9における中空空間が円弧形である。
【0024】
請求項14に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項9における端子の該中空空間における形態が矩形の放電端である。
【0025】
請求項15に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項9における端子の該中空空間における形態が尖端放電端である。
【0026】
請求項16に記載するサージプロテクタ機能を有する電源プラグは、請求項9における電源プラグが、該中間部材と端子とを収納する介在層を具える。
【発明の効果】
【0027】
この発明は、簡易な構造で電源プラグにサージプロテクタの機能を付加することができ、かつ同類の電気製品に広く応用できるという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
図1から図6に、この発明によるサージプロテクタ機能を有する電源プラグを開示する。通常、このようなタイプの電源プラグ10、60は変圧器に応用されるが、但し、その応用範囲は広く、例えば携帯電話機の充電座の電源供給端に用いることができる。図1は、ハの字状に設けた平刃形の刃11を有する電源プラグ10を開示する。図6は一般によく見られる平刃形の刃61を2枚設けた仕様である。
【0029】
実施例において後述する被覆層構造は、電源プラグ10、60の刃11、61内に設け、それぞれ図1、図6に開示する介在層12、62の箇所に内蔵する。この部分は図2、図7において異なる角度から見た斜視図を参考にすることができる。
【0030】
実施例において被覆層は電源プラグ(変圧器)の回路板上に溶接する必要がなく、電源プラグ10、60内部の介在層12、62において直接設けて、それのみで独立した単位とする。
【0031】
この発明は応用できる範囲が広い。一般の電源プラグについても、電源プラグ内に適宜な空間を有していれば応用することができる、その原理は同様である。
【0032】
図1から図5に第1の実施例を開示する。図2は図1に開示する電源プラグを他の角度から見た斜視図であって、図3は分解図、図4は一部分の分解図であって、図5は内部構造を示した説明図である。即ち、図1に開示する電源プラグを分解すると、図3に開示する状態になる。
【0033】
第1の実施例における刃11は、ハの字状に設けた平刃形であって、ハウジング13と、複数の電子素子141を具え、ハウジング13内に嵌着する回路板14と、ベース16と、一方の面が回路板14に当接し、他方の面が刃の一端に当接するカバー15とを含み、ベース16は底面の一部が外方向に突起して介在層12を形成する。また、カバー15と、刃11の一端に連結して設ける中間部材17との間に構成される中間空間を被覆層とする。
【0034】
図4の部分的な分解図から明らかなように、介在層12内に形成される被覆層は、カバー15と、凹溝171を形成した中間部材17とによって構成される。
【0035】
実施例におけるカバー15は、ハの字状に設けた平刃形の刃11に合わせて、三角形に近い形状を呈する。図5に開示するように、カバー15には、ほぞ151を形成し、ほぞ51を介在層12に形成したほぞ穴121に挿し込んでカバー15と中間部材17との間に被覆層を構成する。
【0036】
中間部材17は予め形成された内/外形と、及び凹溝171を具え、刃11の一端と端子18とを包むように設ける。また、カバー15には凹溝171の中央の位置に放電孔152を形成する。
【0037】
中間部材17について、さらに説明する。中間部材17は3つの領域に分けられる。左右対称に形成される第1領域17aは、刃11の一端を収納する部分であって、左右対称に形成され、かつ第1領域17aに隣接する第2領域17bは端子18を収納する部分であって、端子18は刃11と電気的に接続する。係る方式は回路設計上「回路に高圧放電素子を並列する」と称する。第3領域17Cは凹溝171が形成され、端子18の放電尖端181を凹溝171内に露出させる。両端子18は、一定の距離を置いて対向して設けられる。
【0038】
端子18は露出した状態で凹溝171に設けられ、瞬間的な高圧によって尖端から放電効果が得られる。両放電尖端181の間の距離は、凹溝171の直径を超えてはならない。凹溝171の形状は様々に変化させることができる。一般には耐圧の程度に応じて円弧形、矩形に分かれ、かつ安全基準にしたがって設計し、サージプロテクタの構造検査と、電気関連の安全テストに適うようにする。この部分の詳細については、後述する
【0039】
図5は、この発明における被覆層の平面図である。カバー15は中間部材17上に設け、主に中間部材17の第3領域17Cを覆う。凹溝171はカバー15で覆われることによって中空空間が形成される。カバー15上の放電孔152は、凹溝171の中央の位置に対応して形成される。よって、外部から発生したサージ電流が刃11から端子18に進入すると、端子18の放電尖端181から中空空間、放電孔152によって形成される放電経路を流れる。このため、製品の前部の回路においてサージ電流が解消され、製品が静電気、サージ電流によって損傷を受けることがないように防ぐことができる。
【0040】
図6に第2の実施例を開示する。図7は図6に開示する電源プラグを他の角度から見た斜視図であって、図8は分解図、図9は一部分の分解図であって、図10は内部構造を示した説明図である。即ち、図6に開示する電源プラグ60を分解すると、図8に開示する状態になる。
【0041】
第2の実施例における刃61は、通常よくみられる平刃形の2本刃であって、第1の実施例と同様に、ハウジング63と、複数の電子素子641を具え、ハウジング63内に嵌着する回路板64と、ベース66と、一方の面が回路板64に当接し、他方の面が刃の一端に当接するカバー65とを含み、ベース66は底面の一部が外方向に突起して介在層62を形成する。また、カバー65と、刃61の一端に連結して設ける中間部材67との間に構成される中間空間を被覆層とする。また、カバー65には放電孔652を形成する。
【0042】
第2の実施例における刃61は平刃形2本刃であって、この点が第1の実施例と異なる。図9に開示する介在層62内に形成される被覆層はカバー65と凹溝671が形成された中間部材67とによって構成される。
【0043】
第2の実施例におけるカバー65は、平刃形の2本刃の刃61の形状に合わせて矩形を呈する。また、カバー65には、ほぞ651を形成する(図10参照)、ほぞ651は介在層62に形成したほぞ穴621に挿し込み、カバー65と中間部材67との間に被覆層を構成する。
【0044】
中間部材67は所定の外形を具え、凹溝671を形成し、かつ刃61の一端と端子68を中間部材67に包み込み、さらに中間部材67には放電孔672を形成する。
【0045】
放電孔は、両実施例において、放電孔をカバーと中間部材とそれぞれ異なる位置に形成するが、これは放電孔の位置が形成される中間空間の如何なる位置に存在しようと、いずれもサージ電流を防ぐことができることを説明するものである。また、差異2の実施例における中間部材の構成は、第1の実施例と同様であって、外形のみが異なる。よって、ここでは詳述しない。
【0046】
図10から明らかななように、カバー65は中間部材67上に位置し、主に凹溝671の上面を覆い、カバー65で覆うことによって中間部材67に中空空間を構成し、さらに放電孔652を形成し、カバー65中間部材67とが接触する端縁部に放電孔672を形成する。
【0047】
よって、外部から発生したサージ電流が刃61から端子68に進入すると、端子68の放電端681から中空空間、放電孔672によって形成される放電経路を流れる。このため、製品の前部の回路においてサージ電流が解消され、製品が静電気、サージ電流によって損傷を受けることがないように防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】第1の実施例による電源プラグの外観を示した斜視図である。
【図2】図1に開示する電源プラグを他の角度から見た斜視図である。
【図3】図1に開示する電源プラグの分解図である。
【図4】図1に開示する電源プラグの一部分解図である。
【図5】図1に開示する電源プラグの一部構造を示した説明図である。
【図6】第2の実施例による電源プラグの外観を示した斜視図である。
【図7】図6に開示する電源プラグを他の角度から見た斜視図である。
【図8】図6に開示する電源プラグの分解図である。
【図9】図6に開示する電源プラグの一部分解図である。
【図10】図6に開示する電源プラグの一部構造を示した説明図である。
【符号の説明】
【0049】
10 電源プラグ
11 刃
12 介在層
121 ほぞ穴
13 ハウジング
14 回路板
141 電子素子
15 カバー
151 ほぞ
152 放電孔
16 ベース
17 中間部材
17a 第1領域
17b 第2領域
17c 第2領域
171 凹溝
18 端子
181 放電尖端
60 電源プラグ
61 刃
62 介在層
621 ほぞ穴
63 ハウジング
64 回路板
641 電子素子
65 カバー
651 ほぞ
652 放電孔
66 ベース
67 中間部材
671 凹溝
672 放電孔
68 端子
681 放電尖端

【特許請求の範囲】
【請求項1】
凹溝が形成された中間部材を電源プラグ内に設け、かつ該電源プラグの刃の一端を該中間部材に包み込み、凹溝と放電孔を具え、
所定の距離を置いて2つの端子を該中間部材に設け、該2つの端子は一端が該凹溝内で対向し、他端が電源プラグの刃と電気的に接続し、
該中間部材上にカバーを設けて中間空間を形成し、
サージ電流が発生した場合、端子が放電した後、該中空空間と、該放電孔とによって形成される放電経路を形成して製品が損傷を受けないように保護するように構成することを特徴とするサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項2】
前記カバーに少なくとも1以上のほぞを形成し、かつ該中間部材にほぞ穴を形成して該ほぞを挿し込んで接続することを特徴とする請求項1に記載のサージプロテクタを有する電源プラグ。
【請求項3】
前記中間部材が第1領域と、第2領域と、第3領域とを具え、該第1領域は電源プラグの刃を収納する部分であって、該第2領域は該第1領域に隣接して端子を収納する部分であって、該第3領域は凹溝を具え、
該端子は該凹溝内に露出し、かつ適宜な距離を置いて両端子が対向する状態になるように構成することを特徴とする請求項1に記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項4】
前記中空空間が矩形であることを特徴とする請求項1に記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項5】
前記中空空間が円弧形であることを特徴とする請求項1に記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項6】
前記端子の該中空空間における形態が矩形の放電端であることを特徴とする請求項1に記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項7】
前記端子の該中空空間における形態が尖端放電端であることを特徴とする請求項1に記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項8】
前記電源プラグが、該中間部材と端子とを収納する介在層を具えることを特徴とする請求項1に記載の電源プラグ。
【請求項9】
凹溝が形成された中間部材を電源プラグ内に設け、かつ該電源プラグの刃の一端を該中間部材に包み込み、
所定の距離を置いて2つの端子を該中間部材に設け、該2つの端子は一端が該凹溝内で対向し、他端が電源プラグの刃と電気的に接続し、
該中間部材上にカバーを設けて中間空間を形成し、該カバー上に放電孔を形成し、
サージ電流が発生した場合、端子が放電した後、該中空空間と、該放電孔とによって形成される放電経路を形成して製品が損傷を受けないように保護するように構成することを特徴とするサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項10】
前記カバーに少なくとも1以上のほぞを形成し、かつ該中間部材にほぞ穴を形成して該ほぞを挿し込んで接続することを特徴とする請求項9に記載のサージプロテクタを有する電源プラグ。
【請求項11】
前記中間部材が第1領域と、第2領域と、第3領域とを具え、該第1領域は電源プラグの刃を収納する部分であって、該第2領域は該第1領域に隣接して端子を収納する部分であって、該第3領域は凹溝を具え、
該端子は該凹溝内に露出し、かつ適宜な距離を置いて両端子が対向する状態になるように構成することを特徴とする請求項9に記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項12】
前記中空空間が矩形であることを特徴とする請求項9に記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項13】
前記中空空間が円弧形であることを特徴とする請求項9に記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項14】
前記端子の該中空空間における形態が矩形の放電端であることを特徴とする請求項9記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項15】
前記端子の該中空空間における形態が尖端放電端であることを特徴とする請求項9記載のサージプロテクタ機能を有する電源プラグ。
【請求項16】
前記電源プラグが、該中間部材と端子とを収納する介在層を具えることを特徴とする請求項9記載の電源プラグ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2008−305617(P2008−305617A)
【公開日】平成20年12月18日(2008.12.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−150308(P2007−150308)
【出願日】平成19年6月6日(2007.6.6)
【出願人】(507187237)
【Fターム(参考)】