JPH11288764A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電気機器に対して直流の所定直流電圧を供給す
るために、交流電圧を所定直流電圧に変換する変換部
と、変換部に接続されるとともに、電気機器の受電部に
対して機械的及び電気的に着脱される送電部とを備えた
電源装置の誤使用を、簡単な構成により確実に防止す
る。 【解決手段】 電気機器１００に対して直流の所定直流
電圧を供給するために、交流電圧を所定直流電圧に変換
する変換部５０と、電気機器の受電部に対して機械的及
び電気的に着脱される送電部とを備えた電源装置１０で
あって、送電部において、第１の形状部２を、所定直流
電圧の電圧値に応じて所定位置に配設するとともに、所
定直流電圧を受電する受電部において、第１の形状部を
機械的及び電気的に着脱する第２の形状部６を配設す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置に係り、
特にＡＣアダプターに関する専門の知識を持たない人の
誤使用を防止できる電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電源装置は、一般にはＡＣアダプ
ターと呼ばれており、その方式として、ＡＣ変換トラン
スにて所定の電圧に降圧したのち整流回路を通して直流
出力を得るものと、上記の直流出力にドロッパー方式と
呼ばれる電圧安定化回路を経て直流出力を得るものと、
ＡＣラインから直接、整流回路を通して直流に変換し、
その後電圧安定化制御回路を伴ったＤＣ−ＤＣコンバー
タ回路を通して直流出力を得るスイッチング方式と呼ば
れるものなどが知られている。

【０００３】これらの各方式のＡＣアダプターによれ
ば、必要な直流電源が簡単に得られるため、電気機器用
に広く利用されている。これらのＡＣアダプターから延
設されるＤＣプラグの形状については、本来的には各社
間での統一化を図り、電圧や電力容量により統一化され
るべきであるが、現実には統一化されておらずまちまち
である。さらに電気機器の受電部に対して機械的及び電
気的に着脱されるＤＣプラグの外周面と内周面とに設け
られる電極部の極性についての統一化もまちまちであ
り、中には逆にしたものが存在することから、ユーザー
に不要な混乱を招くことがあった。

【０００４】このような事態に鑑み、工業会レベルでも
規格の統一化などの働きかけを行い対処してきたが、電
気及び電子機器別による出力電圧の違いをも統一規格に
まで盛り込んで対応することは到底きないため、ＡＣア
ダプターの誤使用による機器の破損の虞が依然として存
在している。

【０００５】このようなＡＣアダプターの誤使用の対応
策として、既に特開平５−２２７６５３号公報や特開平
７−２１１４１３号公報などが提案されている。このこ
とからもＡＣアダプターの誤使用防止の必要性が裏付け
られている。

【０００６】上記の持開平５−２２７６５３号公報にな
る「ＡＣアダプタ給電電圧認識切替装置」によれば、使
用する電気機器側において供給される電源電圧を自動判
別する判定回路を設けることで、ＡＣアダプタからの給
電電圧を認識し、適合する時においてのみ給電を行なう
ようにしている。

【０００７】また、特開平７−２１１４１３号公報にな
る「ＡＣアダプター」によれば、電気機器側において電
圧に対応した専用の抵抗器を内臓した３Ｐソケットを設
けておき、この３Ｐソケットに着脱される複数のプラグ
アダプタ側にも所定抵抗値の抵抗器を内臓しておき、こ
のプラグアダプタの内の一つを３Ｐソケットに接続する
ようにして、電源装置を機器に適合する電圧にして出力
することが提案されている。以上の各提案によれば、電
源の誤使用による機器の破損を防止することが可能とな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平５−２２７６５３号公報によれば、電気機器側
に、供給された電源電圧を判別する判別回路を設けて給
電電圧を認識し、適合する時には給電をおこなう切り替
え装置を設けるようにするために、その構成が複雑とな
るのでコストが余分にかかる。また、この判別回路の内
部の回路の故障や誤動作に対しては保護されないという
問題点がある。

【０００９】また、特開平７−２１１４１３号公報によ
れば、１つの電源装置で、いろいろな出力電圧を得るこ
とが可能となり、一見便利そうであるが、実際そのよう
な電源を製作しようとすると、次のような問題がある。

【００１０】１．電源装置を、広い範囲の出力電圧を出
す様に設計しなくてはならないから、使用する部品の仕
様が冗長となる結果、本来的に必要な出力電圧を得るた
めの電源装置との比較でコストが割高になる。例えば、
２次側の電気素子の耐圧は、最高出力電圧に適合するよ
うに設計しなくてはならないが、このため低圧で使用す
るときには、電圧マージンが在りすぎて、無駄が多くな
る。また、例えば出力電圧がおよそ１８Ｖ以上のよう
な、実用上逆耐圧が高くなり、ショットキーダイオード
が使えないような条件になると、電源装置の変換効率が
低下し、電源の発熱が多くなるという新たな問題があ
る。

【００１１】２．通常、電源装置には、電力容量に見合
った保護回路が設定されるが、出力電圧値が変わると保
護回路の動作点も変わるため、実際には保護回路の設計
が困難である。あるいは、厳密な保護回路の動作点を決
めることができない問題がある。

【００１２】３．特に検出点の中点のインピーダンスが
高いので、３Ｐソケットの接点が不安定だと、出力電圧
が不安定になることがある。

【００１３】したがって、本発明は、上記のような問題
点に鑑みなされたものであり、電気機器に対して直流の
所定直流電圧を供給するために、交流電圧を所定直流電
圧に変換する変換部と、変換部に接続されるとともに、
電気機器の受電部に対して機械的及び電気的に着脱され
る送電部とを備えた電源装置の誤使用を、簡単な構成に
より確実に防止することができる電源装置の提供を目的
としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明によれば、電気機器に対
して直流の所定直流電圧を供給するために、交流電圧を
前記所定直流電圧に変換する変換部と、前記変換部に接
続されるとともに、前記電気機器の受電部に対して機械
的及び電気的に着脱される送電部とを備えた電源装置で
あって、前記送電部において、第１の形状部を、前記所
定直流電圧の電圧値に応じて所定位置に配設するととも
に、前記所定直流電圧を受電する前記受電部において、
前記第１の形状部を機械的及び電気的に着脱する第２の
形状部を配設することにより、前記所定直流電圧と異な
る直流電圧を供給する電源装置の誤挿入を防止するよう
に構成したことを特徴としている。

【００１５】また、前記着脱するときに、前記受電部に
対向する対向面となる前記送電部の第１の面において、
前記第１の形状部を配設するとともに、前記送電部に対
向する対向面となる前記受電部の第２の面において、前
記第２の形状部を配設することを特徴としている。

【００１６】前記第１の形状部は、凸部から形成され、
また、前記第２の形状部は前記凸部を潜入する凹部から
夫々形成されることを特徴としている。

【００１７】また、前記第１の形状部と前記第２の形状
部は、前記各対向面上における非点対称の位置に夫々配
設されることを特徴としている。

【００１８】また、前記凸部は、金属または絶縁物によ
り構成された棒状体からなり、前記凹部には、前記着脱
するときに前記棒状体が挿入されることで、電気的な開
閉を行なう開閉器が内蔵されることを特緻としている。

【００１９】また、前記凸部と前記凹部は、複数分が配
設されることを特徴としている。

【００２０】そして、前記電源装置は、ＡＣアダプター
であり、また、前記送電部は、ＤＣプラグであり、ま
た、前記受電部は、ＤＣレセプタクルであることを特徴
としている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施形態に
つき、添付図面を参照して述べる。

【００２２】先ず、図１は電気機器１００の受電部と電
源装置１０の送電部とともに図示した外観斜視図であっ
て、電子工業会等で規格化された同軸上に互いに異なる
極性となるＤＣプラグの電極部１と、ＤＣプラグ１によ
り送電された電気を受電するための受電部となるＤＣレ
セプタクル５を図示している。

【００２３】本図において、ＡＣアダプターである電源
装置１０は電気機器１００に対して直流の所定直流電圧
を供給するために、レセプタクルから供給される交流電
圧を所定直流電圧に変換する変換部５０と、この変換部
５０に接続されるとともに、電気機器１００の受電部に
対して機械的及び電気的に着脱される送電部とを備えて
おり、送電部において、第１の形状部となる凸部２と、
第１の面３ａを備えている。

【００２４】また、電気機器１００において第１の形状
部である凸部２を機械的及び電気的に着脱する第２の形
状部となる凹部６を配設することにより、所定直流電圧
と異なる直流電圧を電源装置１０から電気機器１００に
対して供給するように矢印方向に移動して、接続すると
きにおける電源装置１０の誤挿入を防止するように構成
されている。

【００２５】凸部２はその配設位置により出力電圧情報
を同時に表わしており、金属または、絶縁物から図示の
ような棒状に構成される。また、電極部１と、出力電圧
情報を現わす凸部２と一体となって形成されるＤＣプラ
グには図示のような形状の外装部３が、電源コード４の
ストレインリリーフ部を含めて、熱硬化樹脂にて一体成
形される。

【００２６】また、出力電圧情報を現わす凸部２と嵌合
する形状となっている凹部６はＤＣプラグの外装部３と
かん合する凹み部７で取り囲めれる第２の面７ａに形成
されている。

【００２７】ＤＣプラグの電極部１と出力電圧情報を現
わす凸部２が、ＤＣプラグの外装部３の第１の面３ａ上
において各々非点対称の位置に配置されているため、Ｄ
Ｃプラグの外装部３と凹み部７は、唯一の方向のみ挿入
かつ嵌合できるように構成されており、その誤挿入を機
械的に防止するようにしている。

【００２８】従って、本実施例において、例えば直流出
力電圧が９ＶのＡＣアダプター１０を、図１のようにＤ
Ｃプラグを構成し、それが適応される９Ｖの電気機器１
００の受電部を、図示のようなＤＣレセプタクルとして
構成することにより、出力電圧９ＶのＡＣアダプター１
０は、所定直流電圧が９Ｖの電気機器１００に間違いな
く適応できることとなる。

【００２９】次に、図２は他の電圧の電気機器に適応し
た場合の例を示した図である。既に説明済みの構成部品
については同様の符号を附して説明を割愛すると、本図
において出力電圧情報を現わす凸部２は、今度は例えば
１２Ｖを示す形状と位置に配置している。そして凹部６
は、１２Ｖ出力電圧情報を現わす凸部２と嵌合する形状
と位置になっている凹み部７の第２の面７ａに形成され
ている。

【００３０】ここで、出力電圧１２ＶのＡＣアダプター
を、図２のようにＤＣプラグを構成し、それが適応され
る１２Ｖの電気機器の受電部を、図示のようなＤＣレセ
プタクルとして構成することにより、出力電圧１２Ｖの
ＡＣアダプターは、間違いなく１２Ｖの電気機器に適応
できることとなる。

【００３１】ここで、図１のＤＣプラグを、図２のＤＣ
レセプタクルに挿入しようとすると、出力電圧情報を現
わす凸部２が、凹部６と嵌合しないため、互いに干渉し
あって、ＤＣプラグ電極部１とＤＣレセプタクルが、嵌
合せず、間違ったＡＣアダプターを、電気機器に差すと
いった誤用を防止できることになる。また、図２に図示
のＤＣプラグを、図１に図示のＤＣレセプタクルに挿入
しようとする場合も同様に誤挿入を防止することができ
る。

【００３２】図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例を
他の各使用電圧に適応するときのＤＣレセプタクルの位
置を変えた応用例を示したＤＣレセプタクルの正面図で
ある。本図において、凹部６ａ、６ｂ、６ｃが図示の位
置に夫々配設されており、これに該当する位置において
凸部２が設けられている。この実施形態によれば、ＤＣ
プラグの外装モールド部を電源コードと一体に形成する
ときの成形金型の形状を工夫することにより、簡単な構
成で、しかも確実な電源の誤使用防止を簡単に実現する
ことができる。

【００３３】更に、電圧情報を現わす凸部２と、それと
かん合する形状と位置になっている凹部６の寸法、位
置、形状などを、工業会ベースまたは、日本工業規格な
どで、規定し標準化することにより、お年寄りや、子ど
も、または電気の専門知識を持たない者でも正しく電気
機器を使用することができるようになる。

【００３４】図４は、本発明の第２の実施形態を示した
外観斜視図である。本図において、既に説明済みの構成
部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、
凸部２と、出力電流情報を現わす凸部８とが併設されて
いる。この凸部８は、凸部２と同様に、金属または、絶
縁物から構成される。

【００３５】また、この電流情報を現わす凸部８と嵌合
する形状と位置に配置された凹部９がさらに形成されて
いる。この凸部８は、その用途を凸部２から区別をする
ために、出力電圧情報を現わす凸部２より短くなってい
る。そして、このＤＣプラグを用いる電源装置の例え
ば、定格電流値に対応させて、凸部８及び凹部９の形状
および位置を決めることで、ＡＣアダプターの電圧値の
みならず、定格電流値、すなわちＡＣアダプターの電力
容量までも適合させることが可能となる。このため、間
違った出力電圧値のＡＣアダプターを、電気機器に差し
て電気機器を壊すといった誤用を防止できるだけでな
く、定格電流（電力容量）値を間違えて使用してＡＣア
ダプターを過熱させて壊すといった誤用をも防止するこ
とができるようになる。

【００３６】図５（ａ）は、第３の実施形態を現わす、
図１におけるＣ−Ｃ’断面の要部拡大図であり、同図に
おいて孔部６０は、出力電圧情報を現わす凸部２と嵌合
する形状となっており、さらに、ＤＣレセプタクル部に
内蔵されたスイッチ４０を内蔵している。図５（ｂ）
は、内蔵されたスイッチ４０のこの時の状態を現わした
模式図である。

【００３７】同図に示されるように、この状態は、ＤＣ
プラグが、差し込まれていない状態である。この状態で
は、ｘ−ｙ間では、電気的に導通しており、ｘ−ｚ間で
は、電気的に非導通の状態である。

【００３８】図６（ａ）は、図５（ａ）において、ＤＣ
プラグが、差し込まれた状態を現わす要部拡大図であ
り、図６（ｂ）は、内蔵されたスイッチ４０のこの時の
状態を現わした模式図である。

【００３９】本図において出力電圧情報を現わす凸部２
が、凸部２と嵌合する形状となっている孔部６０を介し
て、ＤＣレセプタクル部に内臓されたスイッチ４０の状
態を反転する様子が分かる。すなわち今度は、ｘ−ｚ間
では、電気的に導通しており、ｘ−ｙ間では、電気的に
非導通の状態である。この時ｘ−ｚ端子間にこのＡＣア
ダプターを使用する電気機器の動作制御信号と連動させ
るか、図示のような配線とすることにより、更に電気的
な電気機器の動作制御が可能となるため、電気の知識の
ない者による不適合な改造（この場合、出力電圧情報を
現わす凸部２を、折ってしまう等の事）に対して、機器
を動作させないという安全策を取ることが可能になる。

【００４０】図７（ａ）は、第４の実施形態を現わす図
１におけるＣ−Ｃ’断面の要部拡大図であり、同図にお
いて孔部６０は、出力電圧情報を現わす凸部２０とかん
合する形状となっている。またＤＣレセプタクル部には
スイッチ４１が内蔵されている。

【００４１】図７（ｂ）は、内蔵されたスイッチ４１の
この時の状態を現わした模式図であり、同図に示される
ように、この状態は、ＤＣプラグが、差し込まれていな
い状態であり、ｘ−ｙ端子間は、非導通状態である。

【００４２】図８（ａ）は、図７（ａ）において、ＤＣ
プラグ３が、差し込まれた状態を現わす要部拡大図であ
り、図８（ｂ）は、内蔵されたスイッチ４１のこの時の
状態を現わした模式図である。

【００４３】出力電圧情報を現わす凸部２０は、導電性
部材でできている。このため凸部２０が、凸部２０と嵌
合する形状となっている孔部６０を介して、ＤＣレセプ
タクル部に内臓されたスイッチ４１の接点となってスイ
ッチを形成し、ｘ−ｙ端子間は、電気的な導通状態とな
る。作用は、上記の第３の実施形態と略同様であるが、
上記の例に比べて、ＤＣレセプタクル内に内臓するスイ
ッチの構造を簡略化でき、コストを安く出来るようにな
る。

【００４４】以上説明したように、本発明によれば、比
較的簡単な手段を用いて、確実にお年寄りや、子ども、
または電気の専門知識を持たない者でも正しく電気機器
を使用することができ、電源装置の誤使用による電気機
器の故障や、万が一の事故の発生を防止することができ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば電気機器
に対して直流の所定直流電圧を供給するために、交流電
圧を所定直流電圧に変換する変換部と、変換部に接続さ
れるとともに、電気機器の受電部に対して機械的及び電
気的に着脱される送電部とを備えた電源装置の誤使用
を、簡単な構成により確実に防止することができる電源
装置を提供することができる。

【００４６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態になる電源装置と電気機器の
外観斜視図である。

【図２】本発明の別の実施形態になる電源装置と電気機
器の外観斜視図である。

【図３】本発明の別の実施形態になる電源装置と電気機
器の外観斜視図である。

【図４】本発明の別の実施形態になる電源装置と電気機
器の外観斜視図である。

【図５】本発明の別の実施形態になる図１におけるＣ−
Ｃ線矢視断面図である。

【図６】図５の動作説明図である。

【図７】本発明の別の実施形態になる図１におけるＣ−
Ｃ線矢視断面図である。

【図８】図７の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 電極部 ２ 凸部 ３ 外装部 ４ 電源コード ５ ＤＣレセプタクル ６ 凹部 ７ 凹み部 ８ 凸部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機器に対して直流の所定直流電圧を
   供給するために、交流電圧を前記所定直流電圧に変換す
   る変換部と、前記変換部に接続されるとともに、前記電
   気機器の受電部に対して機械的及び電気的に着脱される
   送電部とを備えた電源装置であって、 前記送電部において、第１の形状部を、前記所定直流電
   圧の電圧値に応じて所定位置に配設するとともに、 前記所定直流電圧を受電する前記受電部において、前記
   第１の形状部を機械的及び電気的に着脱する第２の形状
   部を配設することにより、 前記所定直流電圧と異なる直流電圧を供給する電源装置
   の誤挿入を防止するように構成したことを特徴とする電
   源装置。
2. 【請求項２】 前記着脱するときに、前記受電部に対向
   する対向面となる前記送電部の第１の面において、前記
   第１の形状部を配設するとともに、 前記送電部に対向する対向面となる前記受電部の第２の
   面において、前記第２の形状部を配設することを特徴と
   する請求項１に記載の電源装置。
3. 【請求項３】 前記第１の形状部は、凸部から形成さ
   れ、 また、前記第２の形状部は前記凸部を潜入する凹部から
   夫々形成されることを特徴とする請求項２に記載の電源
   装置。
4. 【請求項４】 前記と第１の形状部と前記第２の形状部
   は、前記各対向面上における非点対称の位置に夫々配設
   されることを特徴とする請求項２または請求項３のいず
   れかに記載の電源装置。
5. 【請求項５】 前記凸部は、金属または絶縁物により構
   成された棒状体からなり、 前記凹部には、前記着脱するときに前記棒状体が挿入さ
   れることで、電気的な開閉を行なう開閉器が内蔵される
   ことを特緻とする請求項３に記載の電源装置。
6. 【請求項６】 前記凸部と前記凹部は、複数分が配設さ
   れることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
7. 【請求項７】 前記電源装置は、ＡＣアダプターであ
   り、また、前記送電部は、ＤＣプラグであり、また、前
   記受電部は、ＤＣレセプタクルであることを特徴とする
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電源装
   置。