JPH02223109A

JPH02223109A - 保護接地機能付電源コード

Info

Publication number: JPH02223109A
Application number: JP17861489A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Hagiwara; 敏彦萩原
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-11-17
Filing date: 1989-07-11
Publication date: 1990-09-05
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPH0770257B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野）本発明は、例えば医用電気機器への電源電圧供給などに
用いる電源コードに関する。

［従来の技術］一般に、医用電気機器への電源電圧供給などに用いる電
源コードは、２本の電源導線と一本の保護接地線とから
なっている。

そして、この電源導線および保護接地線は、同じ線材を
用い、しかも、その線材を同じ絶縁材で被覆している。

［発明が解決しようとする課題］ところで、この電源コードに折曲げや引張りなどの物理
的なストレスが加わると、内部の線に損傷が生じ、最悪
の場合は断線することがある。

特に、移動型の電源コンセントに用いる電源コードの場
合、使用状況が苛酷なものとなり易く、断線の心配が顕
著である。

実際に断線が生じた場合、電源導線の断線についてはこ
れに接続した電気機器が動作しなくなる。

したがって、電気機器の動作停止により、即時にその異
常を知ることができる。

しかし、保護接地線については、たとえ断線が生じても
、電気機器は通常の動作を継続し、その動作状態は何ら
変わるところがない。したがって、保護接地線について
、たとえ断線が生じても、この異常を知ることができな
い。

保護接地線が断線したまま、この電源コードを使用すれ
ば、電気機器の外装から流れる漏れ電流を安全規格内に
抑えることができない。また、電気機器の内部の絶縁破
壊などによる短絡電流等を接地除去することができず、
危険な状況になる。

本発明は上述したような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、電気機器の漏れ電流や短絡電
流に対する十分な安全保護を可能とする信頼性にすぐれ
た電源コードを提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］上記課題を解
決するために第１の発明は、電気機器へ電源電圧を供給
するための電源導線と、この電源導線よりも断線に対し
て高い強度を有づる保護接地線とから電源コードを構成
した。

これによれば、電源導線が断線しても、それより先に保
護接地線は断線しない。したがって、保護接地線の機能
を確保できる。

第２の発明は、電気機器へ電源電圧を供給するための電
源導線と、保護接地線とを備えた電源コードにおいて、
上記保護接地線の断線を検出する検知手段を設けたもの
であるこれによると、保護接地線に断線が生じると、これを検
知手段が検出する。したがって、保護接地線の異常の確
認ができる。

［実施例］第１図および第２図は、本発明の第１の実施例を示すも
のである。

第１図において、１は電源コードである。この電源コー
ド１はその一端に電源プラグ２を接続している。この電
源プラグ２は、２本の電源ピン３゜３と、これより長い
１本の保護接地ビン４を有している。

電源コード１の他端には、移動型の電源コンセント（テ
ーブルタップとも称す。）５を接続している。

電源コンセント５は、ケース６の上面に２個の出力ソケ
ット７，７を露出して設けている。この出力ソケット７
は、電源ビン挿入孔８．９および保護接地ピン挿入孔１
０を有している。これらの挿入孔８，９．１０内にはそ
れぞれ端子（図示しない。）を有している。これらの端
子はそれぞれ個別に対応する、後述する電源導線１１．
１２、および保護接地線１３に接続される。

電源コード１は、２本の電源導線１１；　　１２、およ
び１本の保護接地線１３を、ゴムなどの柔軟性の絶縁材
１４内に埋め込んで一体化したものである。

電源導線１１は、多数本の素線１５ａを束ねて芯線１５
とし、それを柔軟性の絶縁材１６にて被覆したものであ
る。芯線１５は上記一方の電源ピン３と電源ビン挿入孔
８内め端子とを電気的に接続している。

電源導線１２は、同じく多数本の素線１７ａを束ねて芯
線１７とし、それを柔軟性の絶縁材１８にて被覆したも
のである。芯線１７は上記他方の電源ピン３と電源ピン
挿入孔９内の端子とを電気的に接続している。

保護接地線１３は、多数本の素線１９ａを束ねて芯線１
９とし、それを柔軟性の絶縁材２０にて被覆したもので
ある。この保護接地線１３は、保護接地ビン４と保護接
地ピン挿入孔１０内の端子とを電気的に接続している。

また、保護接地線１３の芯線１９における素線１９ａは
、上記電源導４１１１．１２における芯線１５．１７の
素線１５ａ、１７ａよりも細い径のものを採用している
。なお、各芯線１５，１７．１９の素線１５ａ。

１７ａ、１９ａは同じ材料とする。もっとも、保護接地
線１３の芯線１９における素線１９ａの材料に、上記電
源導線１１．１２における芯線１５゜１７の素線１５ａ
、１７ａの材料のものより強度の強いものを用いるとな
およい。

ここで、保護接地線１３に使用している芯線１９の素線
１９ａは細いから、曲げに対する耐久性が高いという特
長がある。

このように、電源導線１１．１２よりも断線に対して高
い強度を有する保護接地線１３とすることができる。し
たがって、実際の使用段階において、電源導線１１．１
２の素線１５ａ、１７ａが切れ始めても、保護接地線１
３の素線１９ａはまだ切れない。

すなわち、電源導線１１．１２のいずれか一方が完全に
断線しても、保護接地線１３は断線せず、悪くてもわず
かの本−数の素線１９　ａが切れるのみである。

したがって、電源コンセント５に接続した電気機器が動
作を続ける間（電源導線１１．１２が断線していないと
き）は、その電気機器の外装から流れる漏れ電流を安全
規格内に確実に抑えることができる。しかも、電気機器
の内部の絶縁破壊などによる短絡電流等を建物の電源設
備を通して接地除去することができ、感電などの危険を
回避して十分な安全保護を行なうことができる。

第３図は本発明の第２の実施例を示すものである。

ここでは、上記保護接地線１３に代えて保護接地線２１
を採用している。

保護接地線２１は、上記保護接地線１３と同様に細径の
素線２２ａを多数本束ねて芯線２２とし、その芯線２２
を柔軟性の絶縁材２３にて被覆したものであるが、その
素線２２ａの本数を上記保護接地線１３の場合よりも多
くしである。

このように、素線２２ａの本数を多くすると、曲げに対
する耐久性が高くなるだけでなく、引張り力に対しても
強くなり、断線に対する強度をますます高めることがで
きる。

しかも、素線２２ａの本数が多いと、通電容量が増大し
、安全性が、さらに向上するという利点がある。

第４図は本発明の第３の実施例を示すものである。

ここでは、上記保護接地線１３．２２に代えて保護接地
線２５を採用している。

保護接地線２５は、多数本の素線２６ａを編んで筒状の
芯線２６とし、それを柔軟性の絶縁材２７の中に埋設し
たものである。

すなわち、このような編み線による芯線２６は、伸縮性
があるため、曲げについても、また引張りに対しても耐
久性が高く、断線に対して高い強度を有している。

第５図は本発明の第４実施例を示すものである。

ここでの電源コード１は、２本の電源導線１１゜１２と
２本の保護接地線２８．２９を設けた。

保護接地線２８．２９は、第１の実施例の保護接地線１
３と同じ構成のものとした。つまり、電源導線１１．１
２の素線１５ａ、１７ｇよりも細い径の素線３０ａを多
数本束ねて芯線３０とし、それぞれを柔軟性の絶縁材３
１にて被覆したものである。

この場合、保護接地線２８．２９が２本なので、保護接
地線２８．２９としての耐久性の向上、および通電容量
の増大が図れ、より安全性にすぐれたものとなる。

第６図は本発明の第５の実施例を示すものである。

ここでは、給電用コード３５と、この給電用コード３５
に沿って平行に配置した補強保護接地線３６とで電源コ
ード１を構成している。

給電用コード３５は、第１の実施例の電源コード１にお
ける２本の電源導！１１１．１２、および１本の保護接
地線１３からなるものと同じ構成である。

また、この第５の実施例では、上記第４の実施例と同様
甑な２本の保護接地線１３．３６を採用する。したがっ
て、２本の保護接地線１３．３６よって保護接地線とし
ての耐久性の向上、および通電容量の増大が図れる。

この場合、補強保護接地線３６の全、長を給電用フード
３５の全長よりも長くすれば、給電用コード３５に補強
保護接地線３６の引張り力を加えないようにすることも
可能である。また、その逆もあり得る。

第７図は本発明の第６の実施例を示すものである。

この実施例は第１．第２．および第３の実施例の電源コ
ード１とほぼ同じ構成であるが、電源プラグ２に代えて
圧着端子３７を用いている点が異なっている。

すなわち、電源導線１１．１２および保護接地線１３の
各端、それぞれに圧着端子３７を接続しており、それら
の圧着端子３７を配電盤（図示しない。）に、ねじ等で
直接的に接続するようになっている。

第８図は本発明の第７の実施例を示すものである。

この実施例は第１．第２．第３．および第４の実施例の
電源コード１とほぼ同じ構成であるが、電源コンセント
６に代えてコンセントボックス４０を用いている点が異
なっている。

コンセントボックス４０は、ケースの前面に出力ソケッ
ト４１，４２，４３．４４を露出して設けるとともに、
側面に把手４５を設けている。各出力ソケット４１，４
２，４３．４４は、一対の電源ピン挿入孔８，９および
一個の保護接地ピン挿入孔１０を有し、それら挿入孔８
．９．１０内にそれぞれ端子を有している。

この場合、多数の出力ソケット４１，４２゜４３．４４
を有するから多くの電気機器へ同時に電源電圧供給が可
能となる。

第９図および第１０図は本発明の第８の実施例を示すも
のである。

この実施例の電源コード１は、上記第１の実施例と同様
に一対の電源導線１１．１２と、１本の保護接地線１３
とを有するが、さらに、その電源コード１における保護
接地線１３の断線等を検出するための検出線５０を設け
である。

そして、電源導線１１の芯線１５は電源プラグ２の一方
の電源ピン３と、出力ソケット７の電源ピン挿入孔８内
の端子５１とを電気的に接続している。電源導線１２は
、電源プラグ２の他方の電源ピン３と、出力ソケット７
の電源ピン挿入孔９内の端子５２とを電気的に接続して
いる。さらに、保護接地線１３は、電源プラグ２の保護
接地ビン４と、出力ソケット７の保護接地ピン挿入孔１
０内の端子５３とを電気的に接続している。

また、検出線５０も、多数本の素線を束ねて芯線５４と
し、これを柔軟性の絶縁材５５にて被覆したものである
。そして、この検出線５０も、他の線１１，１２．１３
と隔離された状態で、電源コード１の絶縁材１４の中に
埋め込まれている。

検出線５０の一端は電源プラグ２における保護接地ピン
４に対して保護接地線１３とともに接続されている。検
出線５０の他端は後述する検出回路５６に接続されてい
る。

検出線５０は後述する検出回路５６との組み合わせによ
り、保ｒ！！！接地８１１３の断線およびその接合部の
接続不良を検出する手段を構成している。

そして、検出回路５６は第１０図で示すように構成され
ている。すなわち、変圧器５７を有している。この変圧
器５７は分離した１次側巻線５７ａと２次側巻線５７ｂ
とからなる。変圧器５７の１次側巻線５７ａは上記一対
の電源導線１１．１２に接続されている。変圧器５７の
２次側巻線５７ｂには、直流電源回路５８が接続されて
いる。直流電源回路５８は全波整流回路６１と平滑コン
デンサ６２とからなる。全波整流回路６１の出力端は平
滑コンデンサ６２に接続されている。全波整流回路６１
は４つのダイオード６３をブリッジに組んで構成してい
る。

直流電源回路５８には警告用のランプ６５とブザー６６
とを並列に接続した警告回路６７と、スイッチング用ト
ランジスタ６８のコレクタ・エミッタの部分とが直列に
接続されている。

さらに、直流電源回路５８のプラス側出力端は抵抗６９
を介してスイッチング用トランジスタ６８のベース端子
に接続されている。スイッチング用トランジスタ６８の
ベース端子は上記保護接地！１１３に接続されている。

なお、この保護接地線１３を接続する位置は、後述する
断線検出範囲が広くなるように出力ソケット７に近い方
がよい。

また、この点で出力ソケット７における保護接地用端子
５３に直接に接続してもよい。

また、上述した検出線５０はスイッチング用トランジス
タ６８のエミッタ端子と直流電源回路５８のマイナス側
出力端とに接続されている。

次に、上記検知手段の動作を説明する。まず、電源コー
ド１が正常な場合では、保護接地線１３と検出線５０と
は、電源プラグ２の保護接地ビン４に接続され、導通し
ている。このため、保護接地線１３と検出線５０とは、
同電位にある。つまり、スイッチング用トランジスタ６
８のベース端子とエミッタ端子は短絡されている。この
ため、スイッチング用トランジスタ６８はオフ状態にあ
る。したがって、警告回路６７の警告用のランプ６５と
ブザー６６は作動しない。このオフ状態によって電源コ
ード１が正常であることを示す。

ここで、仮に、電源コード１の保護接地線１３が断線し
た場合、電源プラグ２の保護接地ピン４を通じて接続さ
れるべき検出線５０との導通が遮断される。つまり、ス
イッチング用トランジスタ６８のベース端子とエミッタ
端子の短絡状態がなくなり、そのベース端子とエミッタ
端子間が、保護接地線１３および検出線５０のループ側
から見て、いわゆる開放状態になる。このため、スイッ
チング用トランジスタ６８のベース端子には、抵抗６９
を介して直流電源回路５８のプラス側出力端の電圧が印
加する。そして、スイッチング用トランジスタ６８はオ
ンの状態になる。

このため、警告回路６７の警告用のランプ６５とブザー
６６に電流が流れ、そのランプ６５とブザー６６が作動
し、警告を発する。これにより保護接地線１３が断線し
たことがわかる。

また、保護接地線１３自体が断線せずに、保護接地線１
３を接続する他の部分、例えば電源プラグ２の保護接地
ピン４との接合部との接続不良が起きた場合にも、上記
同様な状態になり、スイッチング用トランジスタ６８は
オンし、警告回路６７の警告用のランプ６５とブザー６
６が作動し、警告を発する。

さらに、この実施例では検出線５０が断線したりその接
合部の接続不良が起きたりしても、上記同様な状態にな
り、スイッチング用トランジスタ６８はオンし、警告回
路６７の警告用のランプ６５とブザー６６が作動し、警
告を発する。

第１１図は本発明の第９の実施例を示すものである。

この実施例では上記第１の実施例で示した電源コード１
の他端に接続した移動型電源コンセント５に、上記第８
図で示した検知手段を組み込んだものである。電源コン
セント５におけるケース６の上面には、警告用のランプ
６５を臨ませる窓７１と、ブザー６６を臨ませる多数の
小孔群７２とが形成されている。

この実施例においても、上記第８の実施例と同様に保護
接地線１３、および検出線５０が断線したり、その接合
部の接続不良が起きたりしても、警告用のランプ６５と
ブザー６６が作動し、警告を発する。

また、電源コード１の一端に接続した電源プラグ２にお
ける保護接地ピン４は、第１の実施例と同様に電源ピン
３，３よりも長く形成されている。

電源コード１の一端に接続した電源プラグ２が商用電源
コンセント（図示しない。）から外れた場合、電源導線
１１．１２への給電も遮断するため、危険がない。また
、電源プラグ２が商用電源コンセントから外れそうにな
った場合、電源ビン３．３よりも保護接地ピン４の方が
長いため、電源ビン３．３が先に外れ、保護接地ピン４
は電源ピン３，３が外れるまで接続されるため、接地保
護機能が確保される。

第１２図は本発明の第１０の実施例を示すものである。

この実施例は上記第９の実施例の移動型電源コンセント
５を大形な移動型電源コンセント７５として構成したも
のである。その電源コンセント７５のケース７６には脚
７７および運搬用取手７８が設けられている。また、ケ
ース７６の前面には多数の出力ソケット７を設けている
。

また、第９の実施例のものと同様に電源コンセント７５
には、上記同様に検知手段を組み込んである。また、ケ
ース７６の前面側部には、警告用のランプ６５を臨ませ
る窓７１と、ブザー６６を臨ませる多数の小孔群７２と
が形成されている。

この実施例によれば、多数の出力ソケット７を設けたた
め、多くの機器を接続できる。また、大形な移動型電源
コンセント７５を構成するため、床においても、踏まれ
ることがなく、安全である。

第１３図は本発明の第１１の実施例を示すものである。

この実施例は上記第８の実施例の構成を絶縁トランス装
置８０に適用したものである。

この絶縁トランス装置８０は電源コンセントを兼ね、こ
の導電性外装ケース８１内に絶縁トランス８２を設けで
ある。この絶縁トランス８２は図示しない電源プラグに
通じる一対の電源導線１１゜１２に接続する１次巻線８
２ａと、複数の出力ソケット７を並列に接続する２次巻
線ｇ２ｂとからなる。

また、この絶縁トランス装置８０にはその導電性外装ケ
ース８１内に設置される上記同様な構成の検出回路５６
が組み込まれている。また、この保護接地線１３に接続
するライン１３ａは、上記導電性外装ケース８１を介し
て接続されている。

また、各出力ソケット７の保護接地ビン挿入孔１０の内
側に設けられる端子８３はそれぞれ接地ライン８４を介
して上記導電性外装ケース８１に接続されている。

しかして、この構成においては、多数の出力ソケット７
を有し、これらに多くの電気機器を接続しても、保護接
地線１３や検出線５０の断線、またはそれらの接続部の
接続不良等を検出して、この事態となったことを警告し
、安全性を確保できる。

しかも、絶縁トランス８２により２次巻線８２ｂに接続
された各出力ソケット７側からの漏れ電流が減少する。

したがって、このような絶縁トランス８２を使用しない
電源コードｌのものに比べてその安全性が向上する。

第１４図は本発明の第１２の実施例を示すものである。

この第１２の実施例では、上記第１１の実施例の電源コ
ード１を内視鏡周辺機器に使用した例である。

すなわち、医療（ＭＥ）機器としての内視鏡用光源装置
を含む電子内視鏡用映像装置８６には電子内視鏡８７が
接続されている。電子内視鏡用映像装置８６にはＴＶモ
ニタ８８と録画装置（ＶＴＲ）８９を接続する。

そして、ＴＶモニタ８８と録画装置（ＶＴＲ）８９は、
上記絶縁トランス装置８０における電源コンセントの出
力ソケット７に対してそれぞれ接続し、その絶縁トラン
ス装置８０を通じて電力の供給を受けるようになってい
る。

このようにすれば、一般の電気機器であるＴＶモニタ８
８と録画装置８９を、医療（ＭＥ）機器としての電子内
視鏡用映像装置８６と同等なレベルまでその漏れ電流値
を引き下げることができる。

したがって、高い安全性を確保できる。

もちろん、絶縁トランス装置８０に組み込んだ検出回路
５６により、保護接地線１３や検出線５０の断線、また
はそれらの接続部の接続不良等を検出して、この異常、
な事態となったことを警告し、安全性を確保する。した
がって、いかなる場合でも、安全限界を越える漏れ電流
が流れないようにして安全性を確保できる。

なお、このような内視鏡システムについて使用に限らず
、例えばＴＶモニタや録画装置と組み合わせて使用する
超音波観察装置等についても、同様に使用することがで
きる。そして、同様な作用効果を奏する。

第１５図は本発明の第１３の実施例を示すものである。

この第１３の実施例では、上記第８の実施例の電源コー
ド１における保護接地線１３の芯線２６を第３の実施例
の場合と同様に多数本の素線２６ａを編んで筒状のブレ
ードに形成したものである。

このように構成すれば、保護接地線１３が曲げや引張り
力に対しての強度を高めることができる。

つまり、保護接地線１３が断線し難くなったため、その
保護接地線１３の機能の信頼性を高め、より安全性を確
保できる。

また、断線が起きた場合、この警告があっても、機器の
電源をオフするまではある時間を要するため、断線しに
くい保護接地線１３を使用することは、より安全性を高
める上でよい。

なお、検出線５０などの検出にかかわる線も、同様にそ
の多数本の素線を編んで形成してその強度を高めてもよ
い。なお、保護接地線１３以外の検出線５０などの検出
にかかわる線の強度を高めれば、保護接地線１３が正常
にもかかわらず、異常として警告する不必要な事態を極
力避けることができる。

第１６図は本発明の第１４の実施例を示すものである。

この第１４の実施例は、第９の実施例における１ｉ源コ
ードｌの電源プラグ２の代りに圧着端子９０を使用した
例である。この各圧着端子９０は、建物の電源配置盤（
図示しない。）に、ボルトやビス等で電気的に接続する
。検出線５０は保護接地線１３の圧着端子９０に共線め
して固定されている。

なお、上記各実施例では、電源コンセント６やコンセン
トボックス４０を介して電気機器へ間接的に電源電圧を
供給する場合について説明したが、電気機器の本体から
直接的に導出するタイプの電源コードとしても同様に適
用可能である。

また、上記各実施例では、単相電源への適用について説
明したが、三相等の多相電源への適用も可能である。

その他、本発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］以上述べたように第１の発明によれば、電気機器へ電源
電圧を供給するための電源導線と、この電源導線よりも
断線に対して高い強度を有する保護接地線とからなるの
で、保護接地線の断線を極力防ぎ、電気機器の漏れ電流
や短絡電流に対する十分な安全保護を可能とする信頼性
にすぐれた電源コードを提供できる。

また、第２の発明によれば、保護接地線の断線およびそ
の接合部の接続不良を検出する検知手段を設けたから、
保護接地線が断線すると、これを検出することができる
。

したがって、本発明によれば、電気機器の漏れ電流や短
絡電流に対する十分な安全保護を可能とする信頼性にす
ぐれた電源コードを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例およびその周辺部の外観
を示す斜視図、第２図は同実施例の構成を示す斜視図、
第３図は本発明の第２の実施例の構成を示す斜視図、第
４図は本発明の第３の実施例の構成を示す斜視図、第５
図は本発明の第４の実施例の構成を示す斜視図、第６図
は本発明の第５の実施例およびその周辺部の構成を示す
斜視図、第７図は本発明の第６の実施例およびその周辺
部の構成を示す斜視図、第８図は本発明の第７の実施例
およびその周辺部の構成を示す斜視図、第９図は本発明
の第８の実施例の構成を示す斜視図、第１０図は同じく
その第８の実施例の構成を示す構成図、第１１図（１本
発明の第９の実施例の構成を示す斜視図、第１２図は本
発明の第１０の実施例の構成を示す斜視図、第１３図は
本発明の第１１の実施例の構成を示す構成図、Ｍ１４図
は本発明の第１２の実施例の構成を示す構成図、第１５
図は本発明の第１３の実施例の構成を示す構成図、第１
６図は本発明の第１４の実施例の構成を示す斜視図であ
る。１・・・電源コード、２・・・電源プラグ、５・・・電
源コンセント、１１．１２・・・電源導線、１３・・・
保護接地線、２２・・・保護接地線、２５・・・保護接
地線、２８．２９・・・保護接地線、３６・・・保護接
地線、５０・・・検出線、５６・・・検出回路、６５・
・・ランプ、６６・・・ブザー第１図第２図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気機器へ電源電圧を供給するための電源導線と
、この電源導線よりも断線に対して高い強度を有する保
護接地線とからなることを特徴とする電源コード。
（２）電気機器へ電源電圧を供給するための電源導線と
、保護接地線とを備えた電源コードにおいて、上記保護
接地線の断線を検出する検知手段を設けたことを特徴と
する電源コード。