JPH07335329A

JPH07335329A - 突入電流制限接続器

Info

Publication number: JPH07335329A
Application number: JP6130338A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Muramatsu; 博村松
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1994-06-13
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電源もしくは信号線の接続端に設
けられ、その接続時に生じる突入電流を抑制する突入電
流制限接続器に関し、構造を単純にしつつ、突入電流を
強く抑制する突入電流制限接続器を提供することを目的
とする。【構成】一方の接続端と電気的に短絡され、かつ導体
からなる第一の接片１１と、その第一の接片１１と当接
する経路に沿って先方に抵抗体からなる接触部１２を有
し、かつ後方に導体からなる接触部１３を有し、さらに
その接触部１３が他方の接続端と電気的に短絡された第
二の接片１４とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電源の接続端もしくは
信号線の接続端に設けられ、これらを接続する際に生じ
る突入電流を抑制する突入電流制限接続器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機器が商用電源その他の電源に接続
されると、電気機器の内部容量が急速に充電されて、大
きな突入電流を生じる。その突入電流が電源装置や電源
ラインを瞬間的に流れることにより、電圧が大きく変動
する。

【０００３】このような電源電圧の変動は、電気機器に
誤動作を引き起こしたり、メモリ装置のデータを消失す
るなどの原因となっていた。そこで、このような突入電
流を抑制する接続器として、特公昭６０−３７４４公報
記載の従来例が以下のように提案されている。

【０００４】図９は、従来例の接続器を示す図である。
図において、電源プラグ８１は、ピン８２、８３と、ピ
ン８３よりも短いピン８４とを有する。ピン８２は受電
部８５の第一の端子に接続され、ピン８３は電流制限素
子８６を介してピン８４および受電部８５の第二の端子
に接続される。また、電源ジャック８７は、ピン８２〜
８４に対応する受口８８〜９０を個別に有する。受口８
８は電源９１の第一の端子に接続され、受口８９および
受口９０は電源９１の第二の端子に接続される。

【０００５】このような構成の従来例では、電源プラグ
８１を電源ジャック８７に挿入すると、まずピン８２、
８３と受口８８、８９とが個別に接触し、受電部８５は
電流制限素子８６を直列に介して電源９１に接続され
る。したがって、受電部８５への突入電流は、電流制限
素子８６によって制限される。この状態で、受電部８５
の内部容量（図示されず。）は、電流制限素子８６を介
して徐々に充電される。

【０００６】さらに継続して電源プラグ８１を電源ジャ
ック８７に挿入すると、ピン８４と受口９０とが接触し
て電流制限素子８６の両端が短絡され、受電部８５が低
インピーダンスで電源９１に接続される。

【０００７】以上のように、一旦、電流制限素子８６を
直列に介することにより、接続器のピン８２、８３と受
口８８、８９とが接触した瞬間の突入電流が抑制され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例では、
接続の終了時に電流制限素子８６が短絡される。その瞬
間に、受電部８５の内部容量が十分に充電されていない
と、未充電分を充電するために突入電流が生じる。その
ため、図１０に示すように、電流制限素子８６の短絡時
（図中、時間が 1.0秒を示す瞬間。）に過大な突入電流
が生じていた。

【０００９】なお、図において、横軸は時間を示し、縦
軸は突入電流を示す。また、設定条件は、電源９１を10
Ｖとし、電流制限素子８６を１ｋΩの抵抗とし、受電部
８５の内部容量を 330μＦとし、その内部容量に直列に
介される内部抵抗を 100Ωとし、内部容量に並列に設け
られる負荷抵抗を１ｋΩとした。

【００１０】このような突入電流は、電源装置や電源ラ
インのインダクタ分を瞬間的に流れるため、供給される
電源の電圧を大きく変動させる。そのため、電気機器を
誤動作させたり、メモリ装置のデータを消失するなどの
重大な障害を生じていた。

【００１１】したがって、電源の使用側では、突入電流
を考慮して、電源ラインに接続する電気機器を制限しな
ければならず、自由な機器の運用ができなかった。一
方、電源の供給側では、突入電流の発生を見込んで、通
常時の電流容量より遙かに大きな電流容量を備えなけれ
ばならなかった。

【００１２】また、従来例では、電流制限素子８６を電
源プラグ８１の内部に組み込んで配線する場合には、電
源プラグの構造が複雑になった。さらに、電源プラグ８
１に有する接点の数は、最低３つ必要であった。そのた
め、電源ジャック８７および電源プラグ８１の形状およ
び構造が複雑になり、かつ電源プラグ８１の着脱時には
強い力を必要とした。

【００１３】さらに、商用電源で通常に使用される電源
ジャックは二接点であるため、上述のような電源プラグ
８１をそのまま接続することができなかった。なお、こ
のような接続器を、電気機器の間で信号を送受する信号
線の接続器に用いた場合には、上述と同じ理由により、
信号線に生じる突入電流が十分に抑制できなかった。そ
のため、信号の送受部に過大な電流が流れ、故障するお
それがあった。そこで、電気機器の電源スイッチを一旦
切ってから信号線を接続したり、信号線に流れる電流を
制限する回路を別に付加する必要があった。

【００１４】また、接点の数が多くなるため、特に複数
の信号を接続する場合に、接続器の構造は大変複雑にな
った。本発明は、構造を単純にしつつ、突入電流を強く
抑制する突入電流制限接続器を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に記載
した発明に対応した原理図である。請求項１に記載した
発明は、一方の接続端と電気的に短絡され、かつ導体か
らなる第一の接片１１と、その第一の接片１１と当接す
る経路に沿って前側に抵抗体からなる接触部１２を有
し、かつ後側に導体からなる接触部１３を有し、さらに
その接触部１３が他方の接続端と電気的に短絡された第
二の接片１４とを備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項２に記載した発明は、前記接続端の
接続により形成される電気の往路に対して、復路の接続
端の両方を接続する接片を有し、これらの接片を前記第
一の接片１１および第二の接片１４にそれぞれ併設した
ことを特徴とする。

【００１７】請求項３に記載した発明は、導体からなる
ピンと、先端側に抵抗体からなる接触部と後方側に導体
からなる接触部とを有するピンと、これらのピンを平行
して突設した絶縁部材とを備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項４に記載した発明は、導体からなる
受口と、先端側に抵抗体からなる接触部と後方側に導体
からなる接触部とを有する受口と、これらの受口を平行
して設けた絶縁部材とを備えたことを特徴とする。

【００１９】図２は、請求項５に記載した発明に対応し
た原理図である。請求項５に記載した発明は、一方の接
続端と電気的に短絡された導体からなる接片２１と抵抗
体からなる接片２２とを有して、抵抗体の接片２２の一
端側と導体の接片２１とが電気的に短絡される第一のコ
ネクタ２３と、その第一のコネクタ２３と接続する経路
上に、抵抗体の接片２２の他端側に対して接触間隔を置
いた接触部２４を有し、かつ導体の接片２１に対して上
記の接触間隔より離れた接触部２５を有し、さらに、こ
れらの接触部２４、２５および他方の接続端が電気的に
短絡された第二のコネクタ２６とを備えたことを特徴と
する。

【００２０】請求項６に記載した発明は、前記接続端の
接続で形成される電気の往路に対して、復路の接続端の
両方を接続する接片を有し、かつ、これらの接片を前記
第一のコネクタ２３および第二のコネクタ２６にそれぞ
れ併設したことを特徴とする。

【００２１】

【作用】請求項１に記載の発明にかかわる突入電流制限
接続器は、接片１１と接片１４とを当接すると、まず、
接片１１は抵抗体からなる接触部１２に接触する。この
ように抵抗体を介して接触することにより、電源もしく
は信号線の接続端が接触するときに生じる突入電流が抑
制される。

【００２２】さらに、その接片１１と接片１４とが当接
する経路に沿って、接触部１２と接片１１とが摺接する
ことにより、接続端の間に介する抵抗値が徐々に減少す
る。このような抵抗値の減少に従って、電源もしくは信
号線の接続端を介して流れる電流は、徐々に増加し、接
続が終了した時点での定常値に近づく。また、接続時に
充放電される電源もしくは信号線の容量分は、このよう
な抵抗値の減少により、短い時定数で迅速に充放電され
る。

【００２３】そして、接片１１と接片１４とが当接する
経路に沿って、導体１３に接片１１が接触することによ
り、両方の接続端が電気的に短絡される。この時点で
は、上述のように電源もしくは信号線に流れる電流値が
定常値に近く、かつ、容量分が迅速に充放電されている
ので、突入電流は小さく抑制される。

【００２４】請求項３に記載の発明にかかわる突入電流
制限接続器は、二端子の電源プラグにおいて、一方の端
子の先端側に抵抗体を形成したものである。市販の電源
ジャックに接続する場合の作用は、請求項１記載の発明
と同じなので、ここでの説明を省略する。

【００２５】請求項４に記載の発明にかかわる突入電流
制限接続器は、二端子の電源ジャックにおいて、一方の
受口の前縁に抵抗体を形成したものである。市販の電源
プラグと接続する場合の作用は、請求項１に記載の発明
と同じなので、ここでの説明を省略する。

【００２６】請求項５に記載の発明にかかわる突入電流
制限接続器は、第一のコネクタ２３と第二のコネクタ２
６とを接続すると、まず、接片２２が接触部２４に接触
する。

【００２７】このように、接続端が抵抗体の接片２２を
直列に介して接続されることにより、電源もしくは信号
線の接触時に流れる突入電流が抑制される。さらに、コ
ネクタ２３、２６が接続されると、接片２２と接触部２
４とが摺接して、コネクタ２３、２６の間の抵抗値が徐
々に減少する。このような抵抗値の減少に従って、電源
もしくは信号線の接続端を介して流れる電流は、徐々に
増加し、接続が終了した時点での定常値に近づく。ま
た、接続時に充放電される電源もしくは信号線の容量分
は、このような抵抗値の減少により、短い時定数で迅速
に充放電される。

【００２８】さらに、継続してコネクタ２３、２６が接
続されると、導体の接片２１が接触部２５に接触して、
両方の接続端が電気的に短絡される。この時点では、上
述のように電源もしくは信号線に流れる電流値が定常値
に近く、かつ、容量分が迅速に充放電されているので、
突入電流は小さく抑制される。

【００２９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。図３は、請求項１、２、３に記載の発明に
対応した第一の実施例を示す図である。

【００３０】図において、電源プラグ３１はピン３２、
３３を有し、ピン３３の先端側には有機導電材３４が貼
付される。また、ピン３２、３３は受電部８５の端子に
個別に接続される。また、電源ジャック３６はピン３
２、３３に対応する受口３７、３８を個別に有し、受口
３７、３８は電源９１の端子に個別に接続される。

【００３１】なお、本実施例と図１に示した原理図との
対応を示すと、有機導電材３４は接触部１２に対応し、
ピン３３の導体の部分は接触部１３に対応し、ピン３３
は接片１４に対応し、受口３８は接片１１に対応する。

【００３２】以下、本実施例の動作を説明する。電源プ
ラグ３１を電源ジャック３６に接続すると、まず、ピン
３２、３３の先端側が受口３７、３８に個別に接触す
る。ピン３３の先端側は、プラスチックその他の有機材
料に炭素や金属粉末を混入した抵抗材料の有機導電材３
４で覆われている。したがって、受電部８５は有機導電
材３４による抵抗分を直列に介して電源９１に接続さ
れ、突入電流が抑制される。

【００３３】さらに、電源プラグ３１が電源ジャック３
６に挿入されると、有機導電材３４と受口３８との接触
面積が増す。図４に示すように、その接触面積の増加に
比例して、受電部８５と電源９１との間に介される抵抗
値が減少する。なお、図において、横軸には等速度で接
続を開始してからの時間を示し、縦軸にはピン３３と受
口３８との間の抵抗値を示す。

【００３４】このように電源９１と受電部８５との間に
直列に介される抵抗分が徐々に減少するので、従来例の
ように電流制限素子８６の抵抗値が不変の場合と比べ
て、受電部８５に流れる電流が徐々に大きくなる。した
がって、受電部８５の内部容量が迅速に充電される。ま
た、受電部８５に流れる電流が増して、接続が終了した
時点での定常電流の値に近づく。

【００３５】さらに、電源プラグ３１を電源ジャック３
６に挿入すると、ピン３３の導体の部分に受口３８が接
触して、電源９１と受電部８５とが短絡される。その時
点では、上述のように受電部８５の内部容量が迅速に充
電されており、かつ電流値が定常値に近いので、受電部
８５に流れる突入電流は小さく抑制される。したがっ
て、図５に示すように、本実施例における突入電流の最
大値は、従来例（図１０）に比べて、さらに小さく抑制
される。

【００３６】なお、図５において、横軸は時間を示し、
縦軸は受電部８５に流れる電流値を示す。本図では、時
間 1.0秒後にピン３３の導体部と受口３８とが接触した
場合を示す。また、受電部８５および電源９１の設定条
件は、従来例で示した図１０の設定条件と同一である。

【００３７】このように本実施例では、電源プラグ３１
と電源ジャック３６とが接触を開始した瞬間の突入電流
を抑制し、さらに、電源プラグ３１と電源ジャック３６
が短絡された瞬間の突入電流も抑制できる。

【００３８】また、本実施例の電源プラグ３１は、接点
の数が二つなので、二接点の商用電源にそのまま接続し
て、上述のように突入電流を抑制することができる。さ
らに、従来例のように電流制限素子８６を配線する必要
が無く、電源プラグ３１の形状および構造が単純にな
る。

【００３９】なお、本実施例では、ピン３３の前端側に
有機導電材３４を貼付したが、例えば、ピン３３の前端
側に有機導電塗料を塗布しても良い。このように有機導
電材もしくは有機導電塗料を用いることにより、抵抗体
の接触部分の耐久性および摺動性を高めることができ
る。さらに、有機導電塗料を塗布する場合は、有機導電
塗料を入れた容器にピン３３を約半分沈めた後に、乾燥
させれば良く、大量のピン３３を一度に加工することが
できる。

【００４０】また、ピン３３を抵抗体で形成し、その後
端側に導体を貼付、圧着もしくは蒸着しても良い。さら
に、ピンの後端部を導体で形成し、ピンの前端部を抵抗
体で形成し、それらを接合しても良い。

【００４１】なお、本実施例は、電源プラグに適用した
例を示したが、信号線の接続器に適用しても良い。その
場合には、入力容量の大きな信号線を接続する際に生じ
る突入電流を抑制することができる。したがって、活線
状態での信号線の着脱が可能になる。また、複数の信号
線を接続する接続器に適用した場合には、従来例に比べ
て接点の数が少ないので、接続器の構造が単純になる。

【００４２】また、請求項４に記載した発明の実施例と
して、電源ジャック３６の受口３７または受口３８の前
縁部に抵抗体を形成しても良い。その場合には、従来の
電源プラグとそのまま接続することが可能であり、かつ
突入電流を抑制することができる。

【００４３】なお、ピン３２およびピン３３の先端部に
それぞれ抵抗体を形成しても良く、また、受口３７およ
び受口３８の前縁部にそれぞれ抵抗体を形成しても良
い。図６は、請求項１、２に記載の発明に対応した第二
の実施例である。

【００４４】図において、電源プラグ６１は、円弧状の
金属片６２、６３を有し、金属片６３の下側に有機導電
材６４が貼付される。また、金属片６２、６３は、受電
部８５の端子に個別に接続される。電源ジャック６６に
は、金属片６２、６３に対応する円弧状の挿入口６７、
６８を個別に有し、挿入口６７、６８の円弧の端に対向
して受口６７ａ、６８ａが個別に設けられる。受口６７
ａ、６８ａは電源９１の端子に個別に接続される。

【００４５】なお、本実施例と図１に示す原理図との対
応を示すと、金属片６３は接片１４に対応し、有機導電
材６４は接触部１２に対応し、金属片６３の導体が露出
した部分は接触部１３に対応し、受口６８ａは接片１１
に対応する。

【００４６】以下、本実施例の動作を説明する。電源プ
ラグ６１の金属片６２、６３は電源ジャック６６の挿入
口６７、６８に挿入した状態で、図中の右回りに回転し
て嵌合する。

【００４７】このように電源プラグ６１を回転させる
と、まず、金属片６２および受口６７ａが接触し、かつ
有機導電材６４および受口６８ａが接触する。さらに、
電源プラグ６１を回転させると、有機導電材６４と受口
６８ａの接点の接触面積が増加する。

【００４８】そして、回転の終了時には、金属片６３と
受口６８ａとが接触する。本実施例では、上述の実施例
で説明した電気的な動作と同様にして、接触時の突入電
流および有機導電材６４の短絡時の突入電流が抑制され
る。

【００４９】図７は、請求項５、６に記載の発明に対応
した第一の実施例を示す図である。図において、電源プ
ラグ７１は、導体のピン７２およびサーメット抵抗体か
らなるピン７３と、ピン７３よりも短い導体のピン７４
とを有する。ピン７２は受電部８５の第一の端子に接続
され、ピン７３およびピン７４は受電部８５の第二の端
子に接続される。電源ジャック７６は、ピン７２〜７４
に対応する受口７７〜７９を有する。受口７７は電源９
１の第一の端子に接続され、受口７８および受口７９は
電源９１の第二の端子に接続される。

【００５０】なお、本実施例と図２の原理図との対応を
示すと、ピン７３は接片２２に対応し、ピン７４は接片
２１に対応し、受口７８は接触部２４に対応し、受口７
９は接触部２５に対応する。

【００５１】以下、本実施例の動作を説明する。電源プ
ラグ７１が電源ジャック７６に接続されると、まずピン
７２、７３が受口７７、７８と個別に接触する。このよ
うにして、ピン７３を形成する抵抗体を直列に介して、
電源９１と受電部８５とが接続されることにより、接触
時の突入電流が抑制される。

【００５２】さらに、電源プラグ７１が電源ジャック７
６に挿入されると、ピン７３と受口７８との接点間の抵
抗体の長さが短くなって抵抗値が徐々に減少する。した
がって、受電部８５に流れる電流が増加する。そのた
め、受電部８５の内部容量は迅速に充電され、かつ接続
器を流れる電流値は定常値に近づく。

【００５３】さらに、電源プラグ７１と電源ジャック７
６とを接続すると、ピン７４と受口７９が接触して、電
源９１と受電部８５とが短絡される。その時点では、上
述のように、受電部８５の内部容量が迅速に充電されて
おり、かつ受電部８５に流れる電流値が定常値に近いの
で、突入電流は小さく抑制される。

【００５４】このように本実施例では、電源プラグ７１
と電源ジャック７６とが接触を開始した瞬間の突入電流
を抑制しつつ、さらに、電源プラグ７１と電源ジャック
７６が低インピーダンスで接続された瞬間の突入電流も
抑制できる。

【００５５】また、従来例のように電流制限素子８６を
配線する必要が無く、電源プラグ７１の形状および構造
が単純になる。なお、本実施例では、抵抗体で形成され
たピン７３を用いたが、受口７８を抵抗体で形成しても
良い。

【００５６】また、本実施例では、ピン７３をサーメッ
ト抵抗体から形成したが、抵抗体であれば良く、たとえ
ばピン状体に有機導電材などの抵抗材料を貼ってもよ
い。さらに、本実施例では、ピン７４をピン７３より短
くしているが、接触する際に時間差を生じれば良いの
で、例えば、図８に示すように、受口７９を受口７８よ
りも後退して設置しても良い。なお、本図において、図
７で示した構成と同じ構成には、同一の参照番号を付与
して示し、ここでの説明を省略する。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明は、接片が接触した瞬間の突入電流が抵抗体によって
抑制されつつ、さらに継続して、抵抗体および接片が摺
接して抵抗値が徐々に減少することにより、抵抗体が短
絡した瞬間の突入電流も強く抑制できる。

【００５８】また、従来例と比べて、電流制限素子の配
線が不要となるので、構造が単純化される。さらに、請
求項１乃至４に記載の発明は、従来例と比べて接点の数
が少ないので、構造がより単純化され、かつ小さな力で
接続器の着脱が行える。

【００５９】このように、本発明を適用した電気機器で
は、突入電流を抑制することにより、突発的な電圧変動
が防止され、電気機器の動作が確実になる。また、電源
もしくは信号の送部に必要とされる電流容量を低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明に対応した原理図

【図２】請求項５に記載の発明に対応した原理図

【図３】請求項１、２、３に記載の発明に対応した第一
の実施例を示す図

【図４】本実施例の抵抗値の時間変化を示す図

【図５】本実施例の突入電流の時間変化を示す図

【図６】請求項１、２に記載の発明に対応した第二の実
施例を示す図

【図７】請求項５、６に記載の発明に対応した第一の実
施例を示す図

【図８】請求項５、６に記載の発明に対応した第二の実
施例を示す図

【図９】従来例の接続器を示す図

【図１０】従来例の突入電流の時間変化を示す図

【符号の説明】

１１、１４、２１、２２接片１２、１３、２４、２５接触部２３、２６コネクタ３１、６１、７１電源プラグ３２、３３、７２、７３、７４ピン３４、６４有機導電材３６、６６、７６電源ジャック３７、３８、６７ａ、６８ａ、７７〜７９受口６２、６３金属片８５受電部９１電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気的な接続端の両方に設けられる突入
電流制限接続器であって、一方の接続端と電気的に短絡され、かつ導体からなる第
一の接片（１１）と、前記第一の接片（１１）と当接する経路に沿って前側に
抵抗体からなる接触部（１２）を有し、かつ後側に導体
からなる接触部（１３）を有し、さらにその接触部（１
３）が他方の接続端と電気的に短絡された第二の接片
（１４）とを備えたことを特徴とする突入電流制限接続
器。
【請求項２】前記接続端の接続で形成される電気の往
路に対して、復路の接続端の両方を接続する接片を有
し、これらの接片を前記第一の接片（１１）および第二
の接片（１４）にそれぞれ併設したことを特徴とする請
求項１記載の突入電流制限接続器。
【請求項３】導体からなるピン（３２）と、先端側に抵抗体からなる接触部と、後方側に導体からな
る接触部とを有するピン（３３）と、前記ピン（３２）およびピン（３３）を平行して突設し
た絶縁部材と、を備えたことを特徴とする電源プラグ状の突入電流制限
接続器。
【請求項４】導体からなる受口と、先端側に抵抗体からなる接触部と、後方側に導体からな
る接触部とを有する受口と、前記受口の両方を平行して設けた絶縁部材とを備えたこ
とを特徴とする電源ジャック状の突入電流制限接続器。
【請求項５】電気的な接続端の両方に設けられる突入
電流制限接続器であって、一方の接続端と電気的に短絡された導体からなる接片
（２１）を有し、かつ抵抗体からなる接片（２２）を有
し、さらに抵抗体の接片（２２）の一端側と導体の接片
（２１）とが電気的に短絡された第一のコネクタ（２
３）と、前記第一のコネクタ（２３）と接続する経路上に、前記
抵抗体の接片（２２）の他端側に対して接触間隔を置い
た接触部（２４）を有し、かつ前記導体の接片（２１）
に対して前記接触間隔より離れて接触部（２５）を有
し、さらに、これらの接触部（２４、２５）および他方
の接続端が電気的に短絡された第二のコネクタ（２６）
とを備えたことを特徴とする突入電流制限接続器。
【請求項６】前記接続端の接続で形成される電気の往
路に対して、復路の接続端の両方を接続する接片を有
し、これらの接片を前記第一のコネクタ（２３）および
第二のコネクタ（２６）にそれぞれ併設した、ことを特徴とする請求項５記載の突入電流制限接続器。