JP2000149747A - 回路遮断器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路遮断に必要な爆発力を減らして構造の小
型化、低廉化を図る。 【解決手段】 回路中に配せられるバスバー２０をスク
イブ１８による火薬の爆発力で破断することにより回路
を緊急遮断する回路遮断器。バスバー２０の破断予定部
分の一部をバスバー２０の構成材料よりも破断強度の低
い材料からなる導体３０で構成する。あるいは、破断予
定部分を一部切除してこれに他の導体３０を嵌め込むよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に設けら
れる回路遮断器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用電気回路等において、
過負荷電流や短絡電流が生じた場合に回路を直ちに遮断
する手段として、ヒューズやヒュージブルリンクが慣用
されている。これらヒューズ等は、溶断可能な導体部を
容器内に有し、この容器の外部に接続用端子が導出され
た基本構造をなし、その多くは電気接続箱等に接続して
使用されている。

【０００３】しかし、上記ヒューズ等は、過電流の発生
によりはじめて溶断し、回路を遮断するものであるた
め、自由なタイミングで回路を強制遮断するといったこ
とができない。従って、車両に事故が生じた場合等の緊
急時において、安全上、過電流が流れなくても回路を強
制遮断したい場合には、上記ヒューズ等に代え、もしく
はこれらに加えて、外部からの操作で回路を強制遮断で
きる回路遮断器を設置する必要がある。

【０００４】従来、このような回路遮断器としては、例
えば特開平１０−５５７４２号公報に示すように、電源
回路の途中に介設されるバスバーなどの接続導体の近傍
に火薬及びその加熱手段であるフィラメントを備えた爆
発手段を配設し、その爆発力によって接続導体を破断す
るようにしたものが知られている。この遮断器によれ
ば、車両衝突等の非常時には、上記フィラメントに電気
信号を出力して起爆させ、接続導体を破断させることに
より、適当なタイミングで迅速に電源回路を遮断するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に示すような
遮断器では、通常状態で高い接続信頼性を確保するため
に、接続導体９０にある程度の強度が要求される。特
に、エンジンルームに遮断器が配置される場合、接続導
体は高温状態にさらされやすく、しかも激しい振動を受
ける可能性があるので、これに耐え得るようにすべく、
接続導体９０の材質には銅合金などのかなり高い強度を
もつものを選定するのが好ましい。

【０００６】しかし、このように接続導体の強度を高く
維持するほど、これを破断させるのに大きなエネルギー
を要することになり、火薬を増量する等してその爆発力
を強めなければならない。このように爆発力を大きくす
るには、その爆発個所を覆う安全用ケースもその爆発力
に耐え得るように頑強な構造にしなければならない。そ
のためには、当該ケースの肉厚を増やしたり、高価な材
料を用いたり、あるいは特殊な処理を施したりといった
手段が必要があり、遮断器全体の大型化及びコストの増
大は免れ得ない。

【０００７】なお、このような必要爆発力を削減するた
めの手段として、上記接続導体に爆発力が作用する個
所、すなわち破断予定個所に切欠を設けるなどして当該
個所の断面積を局所的に減少させることが考えられる
が、このように断面積を減らすとその部分での抵抗値が
増大し、通電時に過度の温度上昇が生じるおそれがあ
る。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、接続導
体の抵抗値を大きく増大させることなく、回路遮断に必
要な爆発力を減らすことにより、構造の小型化及び低廉
化を図ることができる回路遮断器を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、回路の途中に導入される接続
導体と、この接続導体の途中部分を火薬の爆発力により
破断させる破断手段とを備えた回路遮断器において、上
記接続導体の破断予定個所の一部を当該接続導体の構成
材料よりも破断強度の低い材料からなる別の導体で構成
したものである。

【００１０】この構成によれば、従来構造、すなわち、
破断予定個所も含めて接続導体全体が比較的高い強度の
材料で構成されている構造に比べ、当該破断予定個所を
破断するのに要する爆発力を削減することができる。し
かも、当該破断予定個所を単に切除する構造と異なり、
導体全体の電流通過断面積は十分に確保することができ
る。

【００１１】また本発明は、回路の途中に導入される接
続導体と、この接続導体の途中部分を火薬の爆発力によ
り破断させる破断手段とを備えた回路遮断器において、
上記接続導体の破断予定個所を一部切除して他の部分よ
りも断面積の小さい形状にし、その切除部分に別の導体
を嵌め込んだものである。

【００１２】この構成によれば、火薬の爆発力により上
記切除部分から上記別の導体が抜け出て接続導体の断面
積が急減し、この状態で破断が行われるので、接続導体
全体が一体化されている従来構造に比べ、破断に要する
爆発力を削減できる。しかも、当該破断予定個所を単に
切除する構造と異なり、導体全体の電流通過断面積は十
分に確保することができる。

【００１３】特に、上記接続導体の破断予定個所を爆発
力の作用方向に貫通するように切除した場合、爆発力を
受けた上記別の導体が切除部分から抜け出やすくなり、
より確実な破断ができる。

【００１４】また、この遮断器においても、上記別の導
体を、上記接続導体の構成材料よりも破断強度の低い材
料で構成しておけば、もし仮に上記別の導体が切除部分
から抜け出なくても小さな爆発力で接続導体を破断する
ことが可能になり、遮断作動の信頼性を高く維持でき
る。

【００１５】上記接続導体及び別の導体の具体的な材質
は問わないが、その求められる強度及び導電性を考慮す
ると、接続導体には銅合金やアルミニウム合金等が好適
であり、上記別の導体には、ハンダ、鉛、スズ、マグネ
シウム、またはこれらの合金材料が好適である。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態の一例
を図１〜図３に基づいて説明する。

【００１７】この実施の形態では、車両における図略の
バッテリー端子と、これに接続されるバッテリー導線と
の間に介設される回路遮断器１０を示す。ただし、本発
明にかかる回路遮断器を適用する回路や遮断器の配置個
所は適宜設定可能であり、例えば、車両用電力供給回路
において、バッテリー電線を介してバッテリーに接続さ
れる電気接続箱内に回路遮断器を配し、この回路遮断器
によってバッテリーと各車載電装品との間の接続を遮断
するといったことも可能である。

【００１８】図１及び図２に示す回路遮断器１０は、絶
縁材料からなるケース１２を備え、その前部（図１では
左側部分）底壁上に内壁１４が立設されている。この内
壁１４で囲まれている部分の中央には、図２にも示すよ
うなスクイブ組付部１６が形成され、このスクイブ組付
部１６にスクイブ（破断手段）１８が組付けられてい
る。

【００１９】このスクイブ１８は、火薬を内蔵し、車両
衝突等の非常時に図略のコンピュータからリード線１９
を通じて制御信号を受けることにより、上記火薬を爆発
させ、その爆発力を前方（図１では左方）に出力するも
のである。

【００２０】上記スクイブ組付部１６の周囲には、接続
導体であるバスバー２０の中間部が固定されている。こ
のバスバー２０の中間部は、前記スクイブ１８の前方を
横切る横断部２１と、この横断部２１の両端から各々ス
クイブ組付部１６の側方を通って後方に延びる側部２
２，２４とからなっている。

【００２１】一方の側部２２の端は、ケース１２の上方
まで延ばされ、その端部に端子結合部２６が形成されて
いる。この端子結合部２６は、図略のバッテリー端子を
挟む一対の略半円弧状導体を備え、この端子結合部２６
がバッテリー端子に結合されることにより、バスバー２
０全体がバッテリーに直接接続されるようになってい
る。

【００２２】他方の側部２２の端は、ケース１２の側方
（図１では上方）まで延ばされ、この導出部分に導線接
続部２８が形成されている。この導線接続部２８には、
上側（図１では手前側）に突出するねじ軸部２９が立設
され、このねじ軸部２９に、図略のバッテリー導線の端
末に設けられたリング状端子が嵌められ、ナットで締結
されることにより、このバッテリー導線とバスバー２０
とが電気的に接続されるようになっている。

【００２３】図３に示すように、上記横断部２１の中間
部分（すなわち破断予定部分）の前面には、上下に延び
る凹溝２１ａが形成され、この凹溝２１ａ内に別の導体
３０が埋め込まれている。この導体３０は、接続導体で
あるバスバー２０の構成材料よりも破断強度の低い材料
で構成されている。これらバスバー２０及び導体３０の
具体的な材質は特に問わないが、強度性及び導電性を考
慮すると、バスバー２０の材質としては黄銅などの銅合
金或いはアルミニウム合金等が好適であり、導体３０の
材質としては、ハンダ、鉛、スズ、マグネシウム、或い
はこれらの合金材料等が好適である。

【００２４】また、バスバー２０に導体３０を固定する
手段についても、良好な導電性を確保できる範囲で種々
設定が可能であり、例えば溶融状態の導体３０を凹溝２
１ａ内に流し込んで固化させるようにしてもよいし、導
体３０を凹溝２１ａに対応した形状に形成しておいて当
該凹溝２１ａ内に圧入するようにしてもよい。

【００２５】なお、この実施の形態では、横断部２１の
左右両側部前面にも比較的浅い縦方向の凹溝２５が形成
され、この部分でバスバー２０が曲げ変形しやすくなる
ように配慮がなされている。ただし、この凹溝２５は本
発明において必須のものではない。

【００２６】次に、この回路の作用を説明する。

【００２７】上述のように、回路遮断器１０のバスバー
２０は、図略のバッテリー正端子とバッテリー導線との
間に介設される。従って、車両衝突等のアクシデントが
生じる前の通常状態（図１の状態）では、バッテリー電
力がバスバー２０及びバッテリー導線を通じて各車載電
装品に供給される。

【００２８】これに対し、図略のコンピュータに車両衝
突検出信号（エアバッグ信号）が入力され、このコンピ
ュータからリード線１９を通じてスクイブ１８に制御信
号が入力されると、スクイブ１８が作動して中の火薬を
爆発させる。この爆発力は、横断部２１の中間部分、す
なわち、一部に別の導体３０が組み込まれている部分に
対して後方から（図１及び図２では右方から）作用す
る。これにより当該部分が破断され（図２）、このバス
バー２０を媒介とするバッテリーから各車載電装品への
電力供給が速やかにカットされる。

【００２９】ここで、上記破断部分の一部はバスバー２
０の構成材料よりも破断強度の低い導体３０で構成され
ているため、従来構造よりも低い爆発力で破断を行わせ
ることができる。すなわち、スクイブ１８に求められる
火薬の爆発力は従来よりも低くなる。その結果、ケース
１２を頑強な構造とする必要がなくなり、その小型化及
び低廉化を果たすことができる。しかも、単に凹溝２１
ａを形成するだけの構造と異なり、この凹溝２１ａに別
の導体３０を補充しているので、電流を通過させる断面
積は十分に確保することができ、抵抗値の上昇に起因す
る過度の温度上昇を防ぐことができる。

【００３０】また、上記凹溝２１ａ内に導体３０を圧入
等で嵌め込んだ構造としている場合、上記爆発力の作用
によって、まず凹溝２１ａ内から導体３０が離脱し、そ
れから残りの薄肉部分の破断が行われるので、必要な爆
発力をさらに低減させることが可能である。この場合に
は、導体３０としてバスバー２０と同材質のものを用い
ても、上記抜け落ち作用によって必要爆発力の低減が可
能である。

【００３１】特に、第４の実施の形態として図４に示す
ように、横断部２１の中央部上下を切り欠いて当該切欠
部２１ｂに導体３０を嵌め込んだり、第５の実施の形態
として図５に示すように、横断部２１の中央部適所に貫
通孔２１ｃを設けてこれに導体３０を嵌め込んだりし
て、導体３０が横断部２１を爆発力作用方向に貫通する
構造にすれば、導体３０がより抜け落ちやすくなり、必
要爆発力をさらに低減することが可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明は、回路に導入され
る接続導体の破断予定個所の一部を当該接続導体の構成
材料よりも破断強度の低い材料からなる別の導体で構成
し、あるいは、接続導体の破断予定個所を一部切除して
他の部分よりも断面積の小さい形状にし、その切除部分
に別の導体を嵌め込んだものものであるので、電流通過
断面積を特に減らすことなく、回路遮断に必要な爆発力
を削減することができ、これによって遮断器各部の必要
強度を減らして全体の小型化及び低廉化を果たすことが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる回路遮断器
の遮断動作前の状態を示す一部断面平面図である。

【図２】上記回路遮断器の遮断動作後の状態を示す一部
断面平面図である。

【図３】上記回路遮断器におけるバスバーの要部を示す
斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態にかかるバスバーの
要部を示す斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態にかかるバスバーの
要部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 回路遮断器 １８ スクイブ（破断手段） ２０ バスバー（接続導体） ２１ 横断部 ２１ａ 凹溝（切除部分） ２１ｂ 切欠部（切除部分） ２１ｃ 貫通孔（切除部分） ３０ 別の導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 満 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 中村 篤 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 宮▲崎▼ 順之 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路の途中に導入される接続導体と、こ
   の接続導体の途中部分を火薬の爆発力により破断させる
   破断手段とを備えた回路遮断器において、上記接続導体
   の破断予定個所の一部を当該接続導体の構成材料よりも
   破断強度の低い材料からなる別の導体で構成したことを
   特徴とする回路遮断器。
2. 【請求項２】 回路の途中に導入される接続導体と、こ
   の接続導体の途中部分を火薬の爆発力により破断させる
   破断手段とを備えた回路遮断器において、上記接続導体
   の破断予定個所を一部切除して他の部分よりも断面積の
   小さい形状にし、その切除部分に別の導体を嵌め込んだ
   ことを特徴とする回路遮断器。
3. 【請求項３】 請求項２記載の回路遮断器において、上
   記接続導体の破断予定個所を爆発力の作用方向に貫通す
   るように切除したことを特徴とする回路遮断器。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の回路遮断器にお
   いて、上記別の導体を、上記接続導体の構成材料よりも
   破断強度の低い材料で構成したことを特徴とする回路遮
   断器。
5. 【請求項５】 請求項１または４記載の回路遮断器にお
   いて、上記接続導体を銅合金またはアルミニウム合金で
   構成し、上記別の導体をハンダ、鉛、スズ、マグネシウ
   ムのうちのいずれか、またはこれらの合金材料で構成し
   たことを特徴とする回路遮断器。