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電気プラグ及び関連する電気組立体

申请号 JP2014517866 申请日 2012-05-22 公开(公告)号 JP5997270B2 公开(公告)日 2016-09-28
申请人 ルグラン フランス; ルグラン ソシエテ オン ノーム コレクティフ; 发明人 バンサン バラダ; ジャン−リュック ショーメニー;
摘要
权利要求

コンセント(100)の固有特性に依存する電気信号を供給し、且つ、前記コンセントにより供給される前記電気信号を表すパイロット信号を発するように電気プラグ(200)と通信又は協働するように適合された識別手段(130)を含む、前記コンセント(100)に、プラグ接続されるように適合された、前記電気プラグ(200)であって、 前記識別手段(130)によって発せられた前記パイロット信号を受信するように、且つ、読取器手段(230)の第1のセンサが第1の磁界を検出した際に前記パイロット信号を前記電気プラグ(200)に転送するように、適合された前記読取器手段(230)と、 前記識別手段(130)によって発せられたのではない第2の磁界を確認手段(280)の第2のセンサによって検出するように、且つ、前記確認手段(280)の前記第2のセンサによって前記第2の磁界が検出された際に前記パイロット信号の転送をブロックするように、適合された前記確認手段(280)と、 を含む電気プラグ。コンセントの固有特性に依存する電気信号を供給し、且つ、前記コンセントにより供給される前記電気信号を表すパイロット信号を生成するように電気プラグと通信又は協働するように適合された識別手段を含む、前記コンセントに、プラグ接続されるように適合された、前記電気プラグであって、 前記識別手段によって発せられた前記パイロット信号を受信するように、且つ、読取器手段の第1のセンサが第1の磁界を検出した際に前記パイロット信号を前記電気プラグの回路に供給するように、適合された前記読取器手段と、 前記識別手段によって発せられたのではない第2の磁界を確認手段の第2のセンサによって検出するように、且つ、前記確認手段の前記第2のセンサによって前記第2の磁界が検出された際に警告信号を転送するように、適合された前記確認手段と、 を含む電気プラグ。前記第1のセンサは、磁界に対する感度を有するリードスイッチ(233)である請求項1又は2に記載の電気プラグ(200)。前記第2のセンサは、磁界に対する感度を有するリードスイッチ(283)である請求項1又は2に記載の電気プラグ(200)。前記第1のセンサは、前記第1の磁界の存在によって接点が接触するリードスイッチ(233)であり、且つ、 前記第2のセンサは、前記第2の磁界の存在によって接点が接触を断つリードスイッチ(283)を備える請求項1又は2に記載の電気プラグ(200)。2つの前記リードスイッチ(233、283)は前記電気プラグ(200)における共通の第2電気回路(290)内で連続して接続される請求項5に記載の電気プラグ(200)。前記読取器手段の前記リードスイッチは第2電気回路に接続され、前記確認手段の前記リードスイッチは前記第2電気回路とは別個の前記プラグの第3電気回路に接続された請求項5に記載の電気プラグ。前記第1のセンサはホール効果センサである請求項1又は2に記載の電気プラグ。前記第2のセンサはホール効果センサである請求項1又は2に記載の電気プラグ。コンセント(100)及び前記コンセント(100)にプラグ接続されるように適合された電気プラグ(200)からなる電気組立体であって、 前記コンセント(100)は、前記コンセント(100)の固有特性に依存する電気信号を供給し、且つ、前記コンセントにより供給される前記電気信号を表すパイロット信号(100)を生成するように前記電気プラグ(200)の読取器手段(230)と通信又は協働するように適合された識別手段(130)であって、磁石(133)を備える識別手段(130)を含み、 前記電気プラグ(200)はさらに、前記識別手段(130)によって発せられたのではない磁界を検出するように、且つ、前記識別手段(130)によって発せられたのではない前記磁界が検出されたときに前記パイロット信号の転送をブロックするように、適合された確認手段(280)を備える、電気組立体。コンセント及び前記コンセントにプラグ接続されるように適合された電気プラグからなる電気組立体であって、 前記コンセントは、前記コンセントの固有特性に依存する電気信号を供給し、且つ、前記コンセントにより供給される前記電気信号を表すパイロット信号を生成するように前記電気プラグの読取器手段と通信又は協働するように適合された識別手段であって、磁石を備える識別手段を含み、 前記電気プラグはさらに、前記識別手段によって発せられたのではない磁界を検出するように、且つ、前記識別手段によって発せられたのではない前記磁界が検出されたときに警告信号を転送するように、適合された確認手段を備える、電気組立体。前記電気プラグ(200)の前記読取器手段(230)は、磁界に対する感度を有し、且つ、前記電気プラグ(200)が前記コンセント(100)に挿入される際に状態を変化させるように適合された、第1リードスイッチ(233)を備える、第2電気回路(290)を備え、且つ、 前記確認手段(280)は、前記第1リードスイッチ(233)と連続して接続され、且つ、前記電気プラグ(200)が前記コンセント(100)によって発せられたのではないスプリアス磁界に近づく際に状態を変化させるように適合された、第2リードスイッチ(283)を備える請求項10に記載の電気組立体。前記電気プラグの前記読取器手段は、磁界に対する感度を有し、且つ、前記電気プラグが前記コンセントに挿入される際に状態を変化させるように適合された、第1リードスイッチを備える、第2電気回路を備え、且つ、 前記確認手段は、前記電気プラグが前記コンセントによって発せられたのではないスプリアス磁界に近づく際に状態を変化させるように適合された、第2リードスイッチを備える、第3電気回路を備える請求項11に記載の電気組立体。前記電気プラグの前記読取器手段は、前記電気プラグが前記コンセントに挿入される際に、前記電気プラグの第2電気回路の手段によって前記パイロット信号を発するように適合されたホール効果センサを備え、且つ、 前記確認手段は、前記ホール効果センサと連続して前記の第2電気回路上に配置され、且つ、前記電気プラグが前記コンセントによって発せられたのではないスプリアス磁界に近づく際に状態を変化させるように適合された、リードスイッチを備える請求項10に記載の電気組立体。前記電気プラグの前記読取器手段は、前記電気プラグが前記コンセントに挿入される際に、前記電気プラグの第2電気回路の手段によって前記の電気パイロット信号を発するように適合された、第1ホール効果センサを備え、且つ、 前記確認手段は、前記コンセントによって発せられたのではないスプリアス磁界が前記電気プラグに近づく際に、前記電気プラグの第3電気回路の手段によって前記の電気警告信号を発するように適合された、第2ホール効果センサを備える請求項11に記載の電気組立体。前記読取器手段(230)は、第1リードスイッチ(233)を備え、 前記確認手段(280)は、第2リードスイッチ(283)を備え、 前記第1のリードスイッチ(233)は、前記第2リードスイッチ(283)より、前記電気プラグの接続ピン(221)を備える前記電気プラグ(200)の前面に近接して位置し、 2つの前記リードスイッチ(233、283)は前記電気プラグ(200)における共通の第2電気回路(290)内で連続して接続される請求項1又は2に記載の電気プラグ(200)。前記読取器手段(230)は、第1リードスイッチ(233)を備え、 前記確認手段(280)は、第2リードスイッチ(283)を備え、 前記第1のリードスイッチ(233)は、前記第2リードスイッチ(283)より、前記電気プラグの接続ピン(221)を備える前記電気プラグ(200)の前面に近接して位置し、 前記第1のセンサは第2電気回路に接続され、前記第2のセンサは前記第2電気回路とは別個の前記プラグの第3電気回路に接続された請求項1又は2に記載の電気プラグ。

说明书全文

本発明は、一般に、電気プラグの分野に関する。

本発明は、更に詳しくは、コンセントの固有特性に依存する電気信号を供給し、且つ、コンセントにより供給される前記電気信号を表すパイロット信号を生成するように電気プラグと通信又は協働するように適合された識別手段を含む、コンセントに、プラグ接続されるように適合された、電気プラグに関する。

又、本発明は、それぞれがコンセント及び電気プラグを備える電気組立体の分野にも関する。

自動車の電池を充電するには、通常は14Aに等しい電流を数時間にわたって通過させる必要がある。

従って、実用の観点において、ユーザーは、自動車の電池を16A用に規格化された標準的な家庭用コンセントにプラグ接続することが有利である。

理論的には、このタイプのコンセントは、規格化された持続時間にわたる16A以下の電流の供給を可能にする固有特性を有している。

しかしながら、このタイプのコンセントは、供給電流が通常は14A又は16A未満である通常の家庭内使用のために規定された規格要件を充足しており、このようなコンセントは、自動車の電池の充電に必要とされる周期及び持続時間を下回る周期において且つ持続時間にわたって使用される。

更には、実際には、ユーザーの家庭に設置されているコンセントの固有特性は、コンセントごとに異なる場合もあり、且つ、時間とともに変化する場合もある。このような特性を確実に知ることは不可能である。

又、規格に準拠していないコンセントにユーザーが遭遇する可能性もある。

コンセントの固有特性に関するこのような不確実性と、従って、数時間にわたって且つ定期的に14A以上の電流を供給するための適合性に関するこのような不確実性は、許容可能なものではなく、その理由は、それにより、人々の安全と設備の安全が危うくなるからである。

電気自動車の充電などの新しい家庭内用途は、規格特性の限度にまでコンセントを酷使する場合があり、従って、損傷を伴うことなしにコンセントの最大容量を活用するには、使用するコンセントのタイプ及び品質に関する正確な知識が必要である。

残念ながら、現在知られている電気器具に接続される電気プラグは、電気プラグがプラグ接続されるコンセントの固有特性を認識するよう構成されていない。

標準的な電気プラグに接続される電気器具は、電気器具自身の特性によって決定される電流を引き出すが、電気器具がその動作を、電気器具がプラグ接続されるコンセントに適合させることはできない。

一例として、独国特許出願公開第102009030092号明細書が、コンセント及びコンセントに挿入されるよう適合された電気プラグからなる電気組立体を開示している。電気プラグは、コンセントにより発せられた接続信号を受信するよう適合された接続認識手段、及び、コンセントからの識別情報を受信し、当該情報が条件を満たしている場合に確認信号を発するよう、適合された通信手段を含む。

しかしながら、この組立体の欠点は、組立体は、組立体の要素のうちの一つから、例えば、プラグから又はコンセントから、発するスプリアス信号(spurious signal)を検出する手段を何も有しない点である。

上述の従来技術の欠点を克服するために、本発明は、電気プラグが接続された電気器具のコンセントと通信するように適合され、且つ、受信したパイロット信号が実際にコンセントから発していることを保証するように適合された、新しいタイプの電気プラグを提案する。

更に詳しくは、本発明は上述の電気プラグを提案し、前記電気プラグは以下の手段を有する。 ・識別手段により発せられたパイロット信号を受信するように、且つ、前記パイロット信号を電気プラグに供給するように、適合された読取器手段と、 ・識別手段により発せられたのではないスプリアス信号を検出するように、且つ、そのようなスプリアス信号が検出されたときにはパイロット信号の転送をブロックするように、適合された確認手段。

このように、電気プラグはパイロット信号を電気プラグが接続された電気器具に転送せず、前記電気器具は、あたかもコンセントがいずれの識別手段も備えない標準的なコンセントであるかのように、その動作を調節する。

本発明はまた、導入部で述べられた電気プラグを提供する。前記電気プラグは、以下の手段を有する。 ・識別手段により発せられたパイロット信号を受信するように、且つ、前記パイロット信号を電気プラグに供給するように、適合された読取器手段と、 ・識別手段により発せられたのではないスプリアス信号を検出するように、且つ、そのようなスプリアス信号が検出されたときには警告信号を転送するように、適合された確認手段。

電気プラグは、このように、電気プラグから発せられたパイロット信号が誤りであるかもしれないことを通知する警告信号を転送する。前記コンセントにプラグ接続された電気器具は、このように、パイロット信号を考慮にいれることなくその動作を調節してもよい。

本発明のコンセントは、以下のような非限定的且つ有利なその他の特性を有する。 ・前記読取器手段は、磁界に対する感度を有するリードスイッチを備え、 ・前記確認手段は、磁界に対する感度を有するリードスイッチを備え、 ・前記読取器手段は、リードスイッチを備え、当該リードスイッチ内においては、磁界の存在により接点が接触するよう誘発され、且つ、前記確認手段はリードスイッチを備え、当該リードスイッチ内においては、磁界の存在により接点が離れるよう誘発され、 ・前記読取器手段は、第1リードスイッチを備え、前記確認手段は、第2リードスイッチを備え、前記第1リードスイッチは、第2リードスイッチに比べて、プラグの接続ピンを備えるプラグの前面により近接して位置し、 ・前記二つのリードスイッチは、電気プラグにおける共通の第2電気回路内において、連続して接続され、 ・前記読取器手段の前記リードスイッチは、電気プラグの第2電気回路に接続され、且つ、前記確認手段の前記リードスイッチは、前記第2電気回路とは別個のプラグの第3電気回路に接続され、 ・前記読取器手段及び前記確認手段は単一の支持部により支持され、 ・前記読取器手段はホール効果センサを備え、且つ、 ・前記確認手段はホール効果センサを備える。

又、本発明は、コンセント及び前記コンセントにプラグ接続されるように適合された電気プラグからなる電気組立体であって、コンセントは、コンセントの固有特性に依存する電気信号を供給し、且つ、コンセントにより供給される電気信号を表すパイロット信号を生成するように電気プラグの読取器手段と通信又は協働するように適合された識別手段を含み、電気プラグはさらに、識別手段によって発せられたのではないスプリアス信号を検出し、且つ、そのようなスプリアス信号が検出されたときにパイロット信号の転送をブロックするように、適合された確認手段を備える、電気プラグを提供する。

本発明の電気組立体は、以下のような非限定的且つ有利なその他の特性を有する。 ・コンセントの前記識別手段は磁石を備え、電気プラグの前記読取器手段は、磁界に対する感度を有し、且つ、電気プラグがコンセントに挿入された際に状態を変化させるように適合された、第1リードスイッチを備える第2電気回路を備え、前記確認手段は、前記第1リードスイッチに連続して接続され、且つ、コンセントによって発せられたのではないスプリアス磁界が電気プラグに近づいた際に状態を変化させるように適合された、第2リードスイッチを備え、且つ、 ・コンセントの前記識別手段は、磁石を備え、電気プラグの前記読取器手段は、電気プラグが前記コンセントに挿入された際に電気プラグの第2電気回路の手段によって前記電気パイロット信号を発するように適合されたホール効果センサを備え、前記確認手段は、第2回路上に前記ホール効果センサと連続して配置され、且つ、コンセントによって発せられたのではないスプリアス磁界が電気プラグに近づいた際に状態を変化させるように適合された、リードスイッチを備える。

最後に、本発明は、コンセント及び前記コンセントにプラグ接続されるように適合された電気プラグからなる電気組立体であって、コンセントは、コンセントの固有特性に依存する電気信号を供給し、且つ、コンセントにより供給される電気信号を表すパイロット信号を生成するように電気プラグの読取器手段と通信又は協働するように適合された識別手段を含み、且つ、電気プラグはさらに、識別手段によって発せられたのではないスプリアス信号を検出し、そのようなスプリアス信号が検出されたときに警告信号を転送するように適合された、確認手段を含む、電気組立体を提供する。

本発明の電気組立体は、以下のような非限定的且つ有利なその他の特性を有する。 ・コンセントの前記識別手段は、磁石を備え、電気プラグの前記読取器手段は、磁界に対する感度を有し、且つ、電気プラグがコンセントに挿入された際に状態を変化させるように適合された、第1リードスイッチを備える第2電気回路を備え、前記確認手段は、コンセントによって発せられたのではないスプリアス磁界が電気プラグに近づいた際に状態を変化させるように適合された第2リードスイッチを備える第3電気回路を備え、 ・コンセントの前記識別手段は、磁石を備え、電気プラグの前記読取器手段は、電気プラグが前記コンセントに挿入された際に電気プラグの第2電気回路の手段によって前記電気パイロット信号を発するように適合された第1ホール効果センサを備え、且つ、前記確認手段は、コンセントにより発せられたのではないスプリアス磁界が電気プラグに近づいた際に電気プラグの第3電気回路の手段により前記電気警告信号を発するように適合された第2ホール効果センサを備える。

添付図面を参照して提供される非限定的な例に関する以下の説明を参照することにより、本発明の構成要素及び本発明の実施方法について理解することができよう。

添付図面には、以下の図面が含まれる。

本発明のコンセント及び電気プラグの概略斜視図であり、コンセントの本体、並びに、プラグの読取器手段及び確認手段の管状支持部の本体が、部分的に切り取られた状態において示されている。

第1実施形態による図1のコンセントの概略正面斜視図である。

ケーシングを有していない図2のコンセントの概略背面斜視図である。

第2実施形態によるケーシングを有していない図1のコンセントの概略背面斜視図である。

本発明の電気プラグの概略正面斜視図である。

図5のコンセントの分解概略図である。

図5の電気プラグの概略側面図である。

図5の電気プラグの前端部の概略斜視図である。

図5の電気プラグの内側部分の概略図である。

図9の電気プラグの内側部分の概略図であり、管状支持部が部分的に切り取られた状態において示されている。

図1の電気プラグ及びコンセントの概略図である。

図1の電気プラグ及び従来のコンセントの概略図である。

スプリアス磁界の存在下における図1の電気プラグ及び従来のコンセントの概略図である。

スプリアス磁界の存在下における図1の電気プラグ及びコンセントの概略図である。

まず、図面ごとに、本発明の様々な実施形態の同一又は類似の要素は、可能な限り、同一の参照符号を使用して参照されており、且つ、それらについては、その都度説明しないという点に留意されたい。

図1、11及び14は本発明の電気組立体Eを示している。

電気組立体Eは、本発明の電気プラグ200、及び、電気組立体と協働するように適合されたコンセント100を含む。これらについては、より詳細に後述する。

より具体的には、図1及び5〜14は、本発明の電気プラグ200の可能な実施形態を示している。

図1〜4及び11、14は、本発明の電気プラグ200と協働するように適合されたコンセント100の二つの実施形態を示している。

コンセント100は、電気信号を連続的に供給するように適合されている。

電気信号は、コンセントに固有の物理特性と、コンセントの電源と、に依存する既定の特性を有する。

コンセントによって供給される電気信号は、アンペアを単位とする供給電流を、コンセントの端子に跨って計測されるその電圧を、又は交流電気信号のヘルツを単位とする周波数を、或いは、電気信号の電を、特徴としてもよい。具体的には、その特性は、コンセントによって供給される電気信号と関連する任意の物理的な大きさであってもよい。

「コンセントの固有特性」という用語は、具体的には、コンセントがどれだけ高温になるのかと、コンセントが動作中に耐えることができる温度と、を決定する物理特性を意味している。

例えば、コンセントの固有特性は、その内部抵抗値、その形状、及びそのコンセントの製造に使用される絶縁材料及び導電材料である。

コンセントが供給するように適合されている最大電流は、具体的には、コンセントの固有特性に依存している。

「最大電流」という用語は、コンセントが損傷を伴うことなしに既定の時間にわたって供給することができる電気信号の最大電流を意味している。

コンセント100は、電気信号の関数として決定されるパイロット信号を供給するように電気プラグ200と協働するように適合された識別手段130を含む。

従って、パイロット信号は、コンセントの固有特性、供給される電流、コンセントの端子に跨って計測される電圧、交流電気信号の周期、又は、電気信号の電力に、依存してもよい。

特に、パイロット信号は、コンセントの固有特性を所与として、コンセントが供給するように適合された最大電流の関数として決定してもよい。

従って、コンセント100は、前記プラグにパイロット信号を供給するように、プラグ接続される電気プラグ200と通信するように適合される。当該パイロット信号は、前記プラグに、一例として、コンセントが損傷することなしに前記コンセント100により供給できる最大電流について通知する。

顕著な方式により、本発明の電気プラグ200は、安全な方式でパイロット信号を受信又は生成するためにコンセントと通信するように、且つ、電気プラグに接続された電気器具にパイロット信号を転送するように、適合される。

従って、電気器具は、コンセントにより発せられるパイロット信号の関数としてその動作を適合させるように、プログラムしてもよい。

この目的のために、本発明の電気プラグ200は、コンセント100にプラグ接続されるように適合され、以下の手段を含む。 ・前記識別手段130により発せられたパイロット信号を受信するように、且つ、前記パイロット信号を電気プラグ200に供給するように、適合された読取器手段230、及び、 ・識別手段によって発せられたのではないスプリアス信号を検出するように適合された確認手段280。

図面に示されている本発明の好ましい実施形態においては、電気プラグの確認手段280は、そのようなスプリアス信号が検出された際に、パイロット信号の転送をブロックするように適合される。

これにより、スプリアス信号の存在に付随し、且つ、コンセントの識別手段の存在に付随しない、パイロット信号の転送が避けられる。

従って、ユーザーは、電気プラグに接続された電気器具が、スプリアス信号を原因としてではなく、コンセント自体によって供給されるパイロット信号の関数としてのみその動作を修正するであろうことを確信する。

示されていない一変形においては、電気プラグの確認手段は、そのようなスプリアス信号が検出された際に警告信号を転送するように適合されている。

従って、パイロット信号及び警告信号は、電気プラグに接続された電気器具へと転送されてもよい。電気器具は、適宜その動作を適合させるようにプログラムされる。

一例として、本発明の電気プラグ200に接続された電気器具は、電気自動車であってもよい。

本発明の電気プラグと協働するように適合されたコンセント100は、より具体的には、連続的に16Aの電流を流すように適合された固有特性を有する。

具体的には、コンセントは、電気自動車の電池の充電に専用のコンセントである。具体的には、コンセントは、14Aに等しい充電電流を供給するように適合されている。

従って、この実施形態においては、パイロット信号は、14Aの充電電流によって自動車の電池を充電するために必要とされる固有特性をコンセント100が実際に有していることをコンセント100にプラグ接続された電気プラグ200に対して通知する。

換言すれば、本発明のコンセント100は、電気プラグに対してパイロット信号を発することにより電気プラグ200と通信し、この信号は、コンセントが損傷を伴うことなしに供給することができる電流の最大値を通知している。従って、電気プラグは、電気自動車に対してパイロット信号を転送することができる。

そして、電気自動車は、最大電流値を超過するのを避けるために、自動車の電池が充電の目的のためにコンセントから引き出す電流の値を調節することができる。

実際には、この実施形態においては、図1〜4、11及び14に示されているコンセント100の識別手段は、磁石133を備える。

磁石133は、コンセント100のパイロット信号を構成する磁界を発生させる。

コンセント100は、装置メカニズム150及び装置メカニズム150の前面上に装着されるトリムカバー140を含む(図3)。

コンセント100の背面は、図1及び2に示されているように、ケーシング160により閉じられる。

この実施形態においては、コンセント100は、受入壁上における表面実装用である。又、一変形においては、コンセントを受入壁内に埋め込むことを想定することもできる。

示されている実施形態においては、装置メカニズム150は、絶縁材料から製造された基部を含み、この基部は、ケーシング内に設けられた個別の相補的な取付けラグを受け入れるように適合された個別の受入凹部を形成するタブ151によってケーシング内において取り付けられている(図3)。

コンセント100の受入凹部を形成するトリム142が、装置メカニズムの基部の前面上において装着され、且つ、トリムカバー140の前面から突出している(図2)。

トリムカバー140は、コンセント100の受入凹部に対するアクセスを閉鎖するように、トリムカバー140の前面上において枢動可能に取り付けられたフラップ146を更に含む(図1及び2)。

ケーシング160は、背面壁に対して垂直に延びる4つの側面壁161によって取り囲まれた背面壁を含む(図1及び2)。その前面は、トリムカバー140により閉じられている。

背面壁は、コンセント100とコンセントが突出する受入壁の間において封止ガスケットとして機能する曲がり易いリム162によって取り囲まれている。

ケーシング160の側面161のうちの1つは、圧縮グランド165が挿入される円形の開口部を含み(図1および2)、これを介して、コンセント100の電源ワイヤ(図示されていない)がケーシング160に進入する。

従来の方式により、装置メカニズム150の基部は、コンセント100の前記ラインワイヤ、中性ワイヤ、及び接地ワイヤに対して電気的に接続されるように適合された3つの端子110,120(図2及び11、14)を支持している。

接地端子120に接続されたピンが、コンセントの受入凹部内に突出している。

電気端子110、120が接続された際に、コンセント100は前記電気信号を連続的に供給する。

識別手段130は、磁石133と、支持部131と、を有し、支持部131は、磁石133を受け入れるハウジング132を含む(図1〜3)。

図1〜図3に示されているコンセント100においては、支持部131は、前記ハウジング132を形成する1つのブランチと、例えば、ねじ固定による又はクリンピングによるなどのように、装置メカニズム150の基部上において取り付けるための取付け手段を含む他方のブランチと、を有するL形状の部分によって構成されている。

一変形においては、支持部は、コンセントのケーシング又はトリムカバー上において取り付けてもよい。但し、様々なコンセントケーシング内に挿入可能な要素を形成するように、コンセントの識別手段を装置メカニズムの基部に対して固定することが有利である。

この結果、識別手段を除去した後にそれらを元の位置に戻すことを要することなしに、コンセントのケーシング又はトリムカバーを変更することができる。

有利には、ハウジング132は、円筒形の空洞の形態を有しており、且つ、磁石133は、ハウジング132内に摺動するバーの形態を有する。

一例として、磁石133は、25.4ミリメートル(mm)の長さと、6.35mmの直径と、1.6キログラム(kg)の吸着力と、を有する。

磁石は、N42という基準を特徴とした磁化を有する永久磁石であってもよく、これは、磁石133のエネルギー密度が42メガガウスエルステッド(MGOe)であり、且つ、最高で80℃の周辺温度まで使用してもよいことを意味している。

その被覆は、例えば、ニッケルから製造される。

磁石133は、受入凹部内に挿入された際に電気プラグ200に近接するように、コンセント100の受入凹部の壁の近傍に配置されている。

この実施形態においては、支持部131のL字形状により、コンセント100の受入凹部の背面壁に可能な限り近接した状態において磁石133を保持することができる。

この実施形態においては、磁石133は、コンセント100の受入凹部の背面壁に対して平行に延びている。

図4は、磁石133の支持部及び位置のみが異なる第1実施形態の一変形を示している。

図4に示されている変形においては、磁石133の支持部131は、装置メカニズム150の基部内に形成されたクレードル131Aと、トリムカバー140の背面から突出するスリーブ131Bと、を備える。

クレードル131A及びスリーブ131Bは、それぞれ、受入凹部の背面壁に対して垂直に、コンセント100の受入凹部の軸に沿って延びる磁石133の一端を受け入れている。

この実施形態においては、磁石133は、コンセント100の受入凹部の側面壁に近接している。

図5〜10は、より具体的に、本発明の電気プラグ200、又は、電気プラグの部分を示している。

従来の方式により、電気プラグ200は、2つの金属電気接続ピン221を収容する絶縁性の本体210を備えており、2つの金属電気接続ピン221は、前記本体210の長手方向軸に平行な方向に沿って、本体の前面部分220から突出している。

本体210は、例えば、プラスチック材料を成形することにより、絶縁材料から製造される。

前記前面部分220は、前記本体の長手方向軸を中心として円筒形であると共に、前記ピン221が突出している前面壁223によって前面において閉じられた形態を有する(図5及び図6)。

又、前記前面部分220は、開口部を介して前面壁223内に開口するハウジングをも含む。ハウジングは、電気プラグ200を接地に接続するように、前記開口部を通じて挿入されるコンセント100のピン120を受け入れるように適合された端子222を収容する。

電気プラグ200の本体210は、電気プラグ200を電気器具(図示されていない)に接続する電気ワイヤ250を通過させるための背面要素240により、背面において延びている。

電気プラグ200の読取器手段230は、電気プラグ200の前記電気ワイヤが通過する環状支持部231(図4〜7及び9、10)と、環状支持部231上に取り付けられた第1リードスイッチ233と、を備える。又、読取器手段は、リードスイッチ233に接続された第2電気回路290(図11〜14)をも備える。

この実施形態においては、「第2電気回路290」という用語は、電気プラグのピンを対応する電気器具に接続する主電気回路とは別個である電気プラグの電気回路を意味している。

第2電気回路290は、リードスイッチ233の入力及び出力に、且つ、電気器具に、即ち、この実施形態においては、自動車に、或いは、前記第2回路を通過する電流を検出する能力を有する任意のタイプの電圧又は電流検出器に、接続された電気回路であってもよい。

又、第2回路は、第1には、リードスイッチ233の一端と電気器具の間において、且つ、第2には、リードスイッチの他端と電気プラグの接地端子の間において、接続してもよい。

環状支持部231は、前面部分220の背面において、本体210内に通常は収容されるケーブルクランプを置換している。

電気プラグ200の確認手段280は、第2リードスイッチ283を備える。

この実施例においては、第2リードスイッチ283は、読取器手段230の環状支持部231内に収容され、且つ、第1リードスイッチ233としての同一の第2電気回路に接続される。

より正確には、第1及び第2リードスイッチ233、283は、第2電気回路において連続して接続される。

電気プラグ200の読取器手段230の第1リードスイッチ233は、磁界の存在しない状態においては離れていると共に任意の方向において作用する磁界が存在する状態においては互いに接触状態となる2つの接点を備える。

電気プラグ200の確認手段280の第2リードスイッチ283は、磁界の存在しない状態においては接触状態となると共に任意の方向において作用する磁界が存在する状態においては互いに離れる2つの接点を備える。

各リードスイッチ233、283においては、2つの接点は、これらの接点を酸化から保護する不活性ガスによって充填されたガラスチューブ内に配置されている。

各リードスイッチ233、283の遮断容量は、接点を損傷することなしにリードスイッチを通過することができる最大電流に対応しており、且つ、これは、1ミリアンペア(mA)〜4Aの範囲である。接点が磁界の存在下において互いに、接触状態となる、又は、離れる、のに要する時間に対応する各リードスイッチ233、283のトリガ時間は、約0.5ミリ秒(ms)である。

第1リードスイッチ233による感受性、及び、電気プラグ200において第1リードスイッチ233によって占められる位置は、電気プラグ200がコンセント100に挿入されている間にコンセントの磁石133の磁界によって第1リードスイッチの閉鎖が誘発されるように、決められる。

第1リードスイッチの感覚閾値(sensitivity threshold)は約2.3ミリテスラ(mT)である。第1リードスイッチは、電気プラグ200の本体において、電気プラグの前面に近接して、それゆえ、電気プラグが前記コンセントに挿入されている際にコンセントに可能な限り近接して、位置する。

第2リードスイッチ283による感受性、及び、電気プラグ200において第2リードスイッチ283によって占められる位置は、電気プラグ200に近接しているが、しかし、コンセントの磁石133の磁界とは異なる、スプリアス磁界によって、第2リードスイッチの閉鎖が誘発されるように、決められる。第2リードスイッチ283は、電気プラグ200がコンセント100に挿入されている際に、及び、その近傍において、コンセント100の磁石133によって発せられた磁界とは別個のスプリアス磁界が存在しない際に、状態を変化させないように配置される。

第2リードスイッチの感覚閾値は、約1.7mTである。

感覚閾値、つまり、第2リードスイッチの切替限界値(trigger threshold)は、好ましくは、スプリアス磁界の存在下において第1リードスイッチが閉じる前に第2リードスイッチが開くように、第1リードスイッチの感覚閾値よりも低い。

従って、スプリアス磁界の結果として、短時間においても、パイロット信号は転送されない。

第2リードスイッチは、電気プラグ200の本体内において、電気プラグ200の前面と比較して第1リードスイッチ233から奥まった態様で、位置する。換言すれば、第2スイッチ283は、第1リードスイッチ233よりも、電気プラグ200の前面から離れて位置する。

より正確には、第2リードスイッチ283は、第1リードスイッチ233と比較して、電気プラグ200の長手方向軸に沿って10mmに等しい長さL(図7)だけ、ずれている。

示されている実施例においては、コンセント100の磁石133によって発せられる磁界は、第1リードスイッチ233においては11mT〜15mTの範囲にあり、第2リードスイッチ283においては0.1mT〜1.4mTの範囲にある。従って、第2リードスイッチ283の感覚閾値は高すぎるため、コンセントの磁石の磁界が存在しても、第2スイッチの状態の変化は誘発されない。

その一方、スプリアス磁界源が、電気プラグ200の方向に、例えば、横方向に移動した場合は、第2リードスイッチ283の開放が誘発される。

第1リードスイッチ233Aは、環状支持部231の厚さ内において、長手方向に形成された円筒形のオリフィスの形態を有するハウジング内において部分的に収容されている(図5、6及び8〜10)。

第1リードスイッチ233の一部分は、環状支持部231から、電気プラグ200の前面に向かって突出している(図5、7及び8)。

従って、第1リードスイッチ233の自由端部は、電気プラグ200の前面部分220の前面壁に非常に近接した状態において位置している。

第2リードスイッチ283もまた、環状支持部231内に形成された円筒形のオリフィス282の形態を有するハウジング内において部分的に収容されている。

第2リードスイッチ283の一部分は、環状支持部231から、且つ、スリーブ281から、電気プラグ200の前面に向かって突出している(図7及び図8)。

第2リードスイッチ283の自由端部は、第1リードスイッチの前面端部から10mmだけ奥まって位置している。

一変形において、且つ、一例として、第2リードスイッチ283の自由端部が、第1リードスイッチの前面端部から、8mm〜12mmの範囲における距離だけ、奥まって位置していることを想定することが可能である。

リードスイッチを受ける2つのオリフィス232、282が、環状支持部231の前面において突出したスリーブ281において、部分的に形成される。

2つのリードスイッチが、同一の環状支持部231内に収容される。一変形においては、2つのリードスイッチのための2つの異なる支持部を想定することができる。

例えば、第1リードスイッチは、電気プラグ内において、なんらかのその他の方法により、しかし、依然として電気プラグの前面部分の前面の近傍において、リードスイッチを配置してもよい。

一例として、第1リードスイッチは、電気プラグの長手方向軸に対して平行に電気プラグの前面部分内に形成されたスロット内において摺動すると共に保持される長楕円形の覆い内に収容されてもよい。スロットは、前面部分の周辺部分内において形成されている。

この構成においては、第1リードスイッチの支持部は、電気プラグの前面部分によって構成されている。第2リードスイッチは、上述の環状支持部と類似した環状支持部内に収容されてもよい。

電気プラグ200がコンセント100に挿入された際に、電気プラグ200の前面部分220の前面は、コンセント100の受入凹部の背面壁に対して接触し、且つ、従って、第1リードスイッチ233は、コンセント100の識別手段130の磁石133の近傍において位置決めされる。

従って、リードスイッチ233は、コンセント100の磁石133によって生成された磁界に包まれ、且つ、その接点が離れているその開放位置から、その接点が接触状態にある閉鎖位置に遷移し、これにより、電流が電気プラグ200の第2電気回路を通じて流れることができるようになる。

コンセント100の磁石133の磁界は、磁石から離れると、急激に減少するため、第2スイッチ283は、電気プラグ200をコンセント100に挿入することによっては開放されない。

図11に示されているように、スプリアス磁界が存在せず、且つ、電気プラグ200が磁石133を含むコンセント100に近づけられている、この構成においては、第1及び第2リードスイッチが閉じられているため、第2回路を通じて電流が流れる。

電流の通過によって、前記パイロット信号をプラグに接続された電気器具に転送することが可能となる。

有利には、電気プラグ200は、何らの識別手段も含まない、又は、プラグの読取器手段とは互換性のない識別手段を含む、標準的なコンセント10とともに用いられるのに完全に適している。

図12に示されているように、電気プラグ200が識別手段を含まない標準的なコンセント10に近づけられた場合で、且つ、スプリアス磁界が存在しない場合、第2リードスイッチ283は閉じているが、しかし、第1リードスイッチ233は開放されているため、第2回路290を通じて電流は流れない。

図13に示されているように、電気プラグ200が識別手段を含まない従来のコンセント10に近づけられるが、しかし、スプリアス磁界を発生させる装置500が電気プラグ200の近傍に存在している場合、スプリアス磁界の効果によって第2リード83が開放されているため、第2電気回路290を通じて電流は流れない。

これは、第1リードスイッチ233が、スプリアス磁界の作用の下で、閉じられるか否かに関わらず、妥当する。

最後に、図14に示されているように、電気プラグ200が磁気による識別手段を含むコンセント100に近づけられ、かつ、スプリアス磁界を発生させる装置500が電気プラグ200の近傍に存在している場合、コンセントの識別手段によって発せられた磁界の作用の下、第1リードスイッチ233は閉じられているが、しかし、スプリアス磁界の作用の下、第2リードスイッチ283は開放されている。従って、第2電気回路290を通じて電流は流れない。

このように、電気プラグ200の近傍において、コンセント100の磁石133が唯一の磁界源であるときだけ、第2電気回路290を通じて電流が流れる。これによって、コンセントが識別手段を含むことが確実であるときだけ、電流の通過により構成されるパイロット信号が転送されることが、保証される。

実際には、パイロット信号は2値信号であり、パイロット信号が転送されるとき、コンセントが最大で16Aの大電流を供給するように適合されていることが確実であることが示される。

転送されるパイロット信号の欠如又はゼロに等しいパイロット信号は、そのコンセントが、損傷を伴うことなしに16Aに等しい電流を供給する能力を有することが確かではない標準的なコンセントであることを通知している。

従って、電気自動車の電池の電気プラグが、コンセントが16Aの電流を供給するように適合されていることを通知するパイロット信号を転送した際には、電池は、最適化された条件下において充電され、且つ、自動車の電池は、通常の充電持続時間にわたって14Aの充電電流を引き出すことになる。

自動車の電池をコンセントに対して接続している電気プラグが、そのコンセントが16Aの電流を供給する能力を有していることが確かではないと通知するパイロット信号を転送した場合には、自動車の電池は、コンセントの損傷を伴うことなしに電池を充電するように、例えば、8Aに等しいものなどの16A未満の電流を通常の充電持続時間よりも長い持続時間にわたって引き出すことになる。

従って、自動車は、設備を危険に晒すことなしに、自身が接続されているコンセントの関数として自身の充電時間を最適化させることができる。

又、本発明は、本発明のコンセントと、上述のようなその相補的な電気プラグと、を備える電気組立体にも関する。

パイロット信号により、電気プラグは、コンセント100と、異なる特性の電気信号を供給する別のコンセントを区別することができる。例えば、高アンペア電流を供給することができるコンセント上に識別手段が設置された際に、低アンペアの電流を供給することしかできないコンセントから、高アンペアの電気信号を供給することができるコンセントを区別することができる。

その結果、電気器具は、例えば、コンセントが損傷を伴うことなしに供給することができる最大電流において動作するために、コンセントから引き出す電流を制限するなどのように、その動作を調節してもよい。

一変形としては、第1リードスイッチ及び第2リードスイッチのそれぞれは、個別の独立した電気回路であって電気プラグの主電気回路とは異なる電気回路に接続されてもよい。

この構成においては、且つ、一例としては、磁界の存在により閉じられる2つのリードスイッチが用いられる。

このように、第1リードスイッチが閉じられることにより、プラグの最初の第2電気回路が電流を通過させるようになり、それによって、電気プラグのパイロット信号が構成される。

このように、第2リードスイッチが閉じられることにより、プラグの二番目の第2電気回路が電流を通過させるようになり、それによって、電気プラグの警告信号が構成される。

電気器具、この実施形態においては電気自動車であるが、それは、パイロット信号及び警告信号の両方を受信する。

警告信号の存在下においては、電気自動車は、例えば、受信しているパイロット信号を無視し、充電を行うようにプログラムされてもよく、その充電の間は、コンセントを損傷することなしに電池を充電するように、通常の充電時間より長い持続時間に渡って、16Aよりも小さい電流を自動車が引き込む。

パイロット信号は存在するが、警告信号が存在しない場合、電池は最適化された条件で充電され、且つ、自動車の電池は、通常の充電時間に渡って14Aの充電電流を引き込む。

電気プラグの確認手段が、複数のリードスイッチを備えることを想定することも可能である。

これらのスイッチは、電気プラグの前面から増加する距離に位置しながら、第2電気回路において連続して接続される。これらスイッチの全ては、スプリアス磁界の存在下では、開放されている。スイッチの感度は、プラグがコンセントに挿入された際にスイッチの状態の変化がその磁石の磁界によって誘発されないように、コンセントの磁石により発せられる磁界の関数として調節される。

又、これらスイッチは電気プラグの前面から同じ距離に位置させることもできる。従って、確認手段が複数のスイッチを備えるという事実により、電気プラグの周囲のより大きな範囲に渡るスプリアス磁界を検出することが可能となる。

コンセントの磁石によって発せられる磁界は、磁石から離れると減少するため、磁界は、コンセントの凹部の背面壁からある距離において消失する。電気プラグの前面から十分離れて位置するスイッチは、コンセントの磁石の磁界の外側に位置するであろうし、コンセントの磁石の磁界によって影響を受ける何らのリスクもなく、スプリアス磁界を検出するために、高感度であることによって利益を有し得る。

一変形として、第1リードスイッチをホール効果センサによって置換することを想定することができる。

ホール効果センサは、磁界に包まれた際に、電気信号を発する。従って、電気信号は、ホール効果センサがコンセントの磁石に近づいた際に発せられるが、これは、電気プラグがコンセント内に挿入された際に不可避に発生する。この結果、ホール効果センサによって発せられた電気信号は、電気プラグの第2電気回路により、電気器具に対して転送される。

ホール効果センサによって発せられた電気信号を転送する前記第2電気回路内において連続してリードスイッチを接続することにより、上述したのと同様の方法で、スプリアス磁界源が電気プラグの近傍に存在するときにパイロット信号の転送をブロックすることが可能である。このスプリアス源は、パイロット信号と混同される信号を発生させることがある。従って、ユーザーに対して、実際に識別手段を含むコンセントが存在するときにのみ、パイロット信号が転送されるということが、保証される。

第1ホール効果センサを電気プラグの読取器手段に、そして、第2ホール効果センサをプラグの確認手段に、用いることを想定することもできる。

この構成においては、各ホール効果センサは、好ましくは、別個の第2回路内で接続される。

第1ホール効果センサにより発せられた電気信号は、電気プラグにより転送されるパイロット信号を構成し、一方で、第2ホール効果センサにより発せられた電気信号は、電気プラグにより転送される警告信号を構成する。

両方の信号が、電気プラグに接続された電気器具に転送され、コンセントが実際に識別手段を含むか、又は、パイロット信号がスプリアス磁界により生成されたものであるか、を決定するように、前記電気器具によって処理されてもよい。

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