JP2001068000A - 回路遮断装置 - Google Patents

回路遮断装置

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JP2001068000A
JP2001068000A JP24177099A JP24177099A JP2001068000A JP 2001068000 A JP2001068000 A JP 2001068000A JP 24177099 A JP24177099 A JP 24177099A JP 24177099 A JP24177099 A JP 24177099A JP 2001068000 A JP2001068000 A JP 2001068000A
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ignition
heat
connection terminal
heating
circuit breaker
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JP24177099A
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Noboru Yamaguchi
昇 山口
英生 ▲高▼橋
Hideo Takahashi
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Yazaki Corp
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Yazaki Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H39/00—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current
    • H01H2039/008—Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current using the switch for a battery cutoff

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路を短時間で且つ確実に遮断し、しかも、
制御部等の故障により回路を遮断できない場合であって
も、バスバーの温度により回路を短時間で且つ確実に遮
断する。 【解決手段】 制御部が正常の場合には、制御部からの
異常信号により着火部２９が着火すると、テルミットケ
ース２６に充填された加熱剤２７が発熱し、その熱によ
りリテーナ４５が溶融し、圧縮バネ３９ａが伸張してテ
ルミットケース２６を跳ね上げるため、テルミットケー
ス２６と第１のバスバー１１ａ及び第２のバスバー１９
ａとの電気的接続が遮断されるから、回路を短時間で且
つ確実に遮断できる。制御部の故障により回路を遮断で
きない場合には、過電流により発生した第１のバスバー
１１ａの温度上昇による熱を熱伝導端子３２を介して着
火部端子３０ｃ、抵抗体３０ｂに伝導させて、その熱に
より着火剤３０ａを着火させて、回路を短時間で且つ確
実に遮断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気回路を短時間
で遮断する回路遮断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両に設けられる電装システムでは、パ
ワーウインドウ等の負荷に何らかの異常が発生したり、
バッテリーと各負荷とを接続している複数の電線によっ
て構成されたワイヤーハーネス等に何らかの異常が発生
したとき、バッテリーと、ワイヤーハーネスとの間に介
挿された大電流ヒューズを溶断させて、バッテリーと、
ワイヤーハーネスとの間を遮断し、これによって各負荷
やワイヤーハーネス等が焼損するのを防止している。
【０００３】しかしながら、このような大電流ヒューズ
を使用した電装システムでは、パワーウインドウ等の負
荷に何らかの異常が発生したり、バッテリーと各負荷と
を接続しているワイヤーハーネス等に何らかの異常が発
生したりしても、大電流ヒューズに予め設定されている
許容値以上の電流が流れないと、これが溶断しないこと
から、許容値に近い大きな電流が連続的に流れていると
き、これを検知して、バッテリーと、ワイヤーハーネス
との間を遮断する各種の保護装置が開発されている。
【０００４】図７は保護装置のうち、バイメタルを使用
した保護装置の一例を示す断面図である。図７に示す保
護装置は、絶縁樹脂などによって構成され、上部側にヒ
ューズ収納部１０２が形成されたハウジング１０３と、
このハウジング１０３のヒューズ収納部１０２を開閉自
在に閉止する蓋１１３と、上端部分がヒューズ収納部１
０２内に突出し、下端が外部に露出するように、ハウジ
ング１０３の下側に配置され、外部に露出した部分がバ
ッテリー１０４のプラス端子に接続される電源ターミナ
ル１０５と、上端部分がヒューズ収納部１０２に突出
し、下端が外部に露出するように、ハウジング１０３の
下側に配置され、外部に露出した部分がワイヤーハーネ
ス１０６を構成する電線１０７を介して負荷１０８に接
続される負荷ターミナル１０９と、ヒューズ収納部１０
２内に配置された低融点金属などによって構成され、そ
の一端が電源ターミナル１０５の上端に接続され、他端
が負荷ターミナル１０９の上端に接続される可溶体１１
０と、電源ターミナル１０５、負荷ターミナル１０９の
中間位置となるように、かつ下端が外部に露出するよう
に、ハウジング１０３の下側に配置され、外部に露出し
た部分がバッテリー１０４のマイナス端子に接続される
中間ターミナル１１１と、２種類の金属を張り合わせた
長板状部材によって構成され、下端側が中間ターミナル
１１１の上端に接続され、上端側がＬ字状に曲げられて
可溶体１１０と対向するように配置されるバイメタル１
１２とを備えている。
【０００５】そして、車両のイグニッションスイッチ等
が操作され、バッテリー１０４のプラス端子、電源ター
ミナル１０５、可溶体１１０、負荷ターミナル１０９、
ワイヤーハーネス１０６の電線１０７、負荷１０８、バ
ッテリー１０４のマイナス端子なる経路で、電流が流れ
ているとき、負荷１０８あるいはこの負荷１０８と保護
装置１０１とを接続しているワイヤーハーネス１０６に
何らかの異常が発生して、可溶体１１０に許容値以上の
電流が流れたとき、これが発熱して溶断し、負荷１０８
やワイヤーハーネス１０６などを保護する。
【０００６】また、負荷１０８あるいは負荷１０８と保
護装置１０１とを接続しているワイヤーハーネス１０６
に何らかの異常が発生し、可溶体１１０に大きな電流が
流れていても、これが許容値を越えていないとき、可溶
体１１０に流れている電流によって可溶体１１０が発熱
し、バイメタル１１２が変形を開始する。そして、可溶
体１１０に大きな電流が流れ始めてから、所定時間が経
過した時点で、バイメタル１１２の先端が可溶体１１０
に接触して、バッテリー１０４のプラス端子、電源ター
ミナル１０５、可溶体１１０、中間ターミナル１１１、
バッテリー１０４のマイナス端子なる経路で、可溶体１
１０に大きな短絡電流が流れ、これが溶断する。
【０００７】これにより、予め設定されている時間以
上、許容値以下の電流が流れたときにも、回路を遮断し
て、ワイヤーハーネス１０６や負荷１０８などを保護す
る。
【０００８】また、このような保護装置１０１以外に保
護装置として、図８に示す保護装置１２１も開発されて
いる。
【０００９】図８に示す保護装置１２１は、絶縁樹脂な
どによって構成されるハウジング１２２と、このハウジ
ング１２２の一側面側に埋設され、下端部分がバッテリ
ー１２３のプラス端子に接続される電源ターミナル１２
４と、ハウジング１２２の他側面側に埋設され、下端部
分がワイヤーハーネス１２５を構成する電線１２６を介
して負荷１２７に接続される負荷ターミナル１２８と、
低融点金属等をＵ字型に形成した可溶導線１２９及び可
溶導線１２９を覆うように形成される耐熱被覆１３０に
よって構成され、一端が電源ターミナル１２４の上端に
接続され、他端が負荷ターミナル１２８の上端に接続さ
れる電線１３１と、マルテンサイト相になっていると
き、図８に示すように、電線１３１に巻き付けられた形
状にされ、１２０°Ｃ〜１７０°Ｃの温度まで加熱され
たとき、電線１３１を締め付ける形状の母相に戻る形状
記憶合金によって構成されるコイル１３２と、ハウジン
グ１２２の外部に設けられ、上端がコイル１３２の一端
に接続され、下端がバッテリー１２３のマイナス端子に
接続される外部ターミナル１３３とを備えている。
【００１０】そして、車両のイグニッションスイッチ等
が操作され、バッテリー１２３のプラス端子、電源ター
ミナル１２４、電線１３１の可溶体１２９、負荷ターミ
ナル１２８、ワイヤーハーネス１２５の電線１２６、負
荷１２７、バッテリー１２３のマイナス端子なる経路
で、電流が流れているとき、負荷１２７あるいは負荷１
２７と保護装置１２１とを接続しているワイヤーハーネ
ス１２５に何らかの異常が発生して、可溶導線１２９に
許容値以上の電流が流れたとき、これが発熱して溶断
し、負荷１２７やワイヤーハーネス１２５などを保護す
る。
【００１１】また、負荷１２７あるいは負荷１２７と保
護装置１２１とをワイヤーハーネス１２５に何らかの異
常が発生し、可溶導線１２９に大きな電流が流れていて
も、これが許容値を越えていないとき、可溶導線１２９
に流れている電流によって可溶導線１２９が発熱し、コ
イル１３２の温度が上昇する。そして、可溶導線１２９
に大きな電流が流れ始めてから、所定時間が経過し、コ
イル１３２の温度が１２０°Ｃ〜１７０°Ｃの温度まで
上昇したとき、コイル１３２がマルテンサイト相から母
相に遷移して、熱によって軟化している耐熱被覆１３０
に食い込んで、可溶導線１２９に接触し、バッテリー１
２３のプラス端子、電源ターミナル１２４、可溶導線１
２９、コイル１３２、外部ターミナル１３３、バッテリ
ー１２３のマイナス端子なる経路で、可溶導線１２９に
大きな短絡電流が流れ、これが溶断する。
【００１２】これにより、予め設定された時間以上、許
容値以下の電流が流れたときにも、回路を遮断して、ワ
イヤーハーネス１２５や負荷１２７などを保護する。
【００１３】また、図９に従来のヒュージブルリンク用
可溶導体の斜視図を示す。このヒュージブルリンク用可
溶導体２０１は、高融点金属からなる可溶導体本体２０
２の中間部に、挟持片２０２ａを介して低融点金属から
なる可溶導体片２０３を保持し、低融点金属の拡散によ
る合金の生成によって溶断特性を改善したものである。
【００１４】このような構成によれば、可溶導体本体２
０２に過電流が流れると、その発生熱により可溶導体片
２０３の溶融が発生し、これによって、可溶導体２０１
を溶断することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の保護装置１０１、１２１にあっては、以下に述
べるような問題があった。
【００１６】まず、図７に示す保護装置では、熱膨張率
が異なる２種類の金属を張り合わせたバイメタル１１２
を使用して、可溶体１１０に大きな電流が流れているか
どうかを検出しているので、可溶体１１０に流れる電流
の大きさが変化すると、バイメタル１１２が変形して、
回路を遮断するまでの時間が変化する。
【００１７】このため、大きな電流が断続的に流れるよ
うな故障が発生したとき、可溶体１１０の温度がある程
度以上、上昇しなくなり、保護装置１０１が回路を遮断
する前に、ワイヤーハーネス１０６や負荷１０８などが
燃え出してしまう虞れがあった。
【００１８】一方、図８に示す保護装置１２１では、形
状合金記憶によって構成されるコイル１３２を使用し
て、可溶導線１２９に大きな電流が流れているかどうか
を検出しているので、可溶導線１２９に流れる電流の大
きさが変化すると、コイル１３２が変形して、回路を遮
断するまでの時間が変化する。
【００１９】このため、大きな電流が断続的に流れるよ
うな故障が発生したとき、可溶導線１２９の温度がある
程度以上、上昇しなくなり、保護装置１２１が回路を遮
断する前に、ワイヤーハーネス１２５や負荷１２７など
を過度に発熱させてしまう虞れがあった。
【００２０】また、図７及び図８に示す保護装置では、
熱変形電導部材であるバイメタル１１２やコイル１３２
の熱反応時間が通電電流に左右されていた。さらには、
熱変形電導部材の熱反応が異常時（過電流通電）にタイ
ムリーに作動しない場合があった。
【００２１】また、図９に示す可溶導体２０１では、銅
合金への低融点金属の拡散時間が通電電流により左右さ
れ、また、低融点金属の拡散にかなりの時間がかかるた
め、異常時（過電流通電）にタイムリーに作動しない場
合があった。
【００２２】そこで、異常時（過電流通電）にタイムリ
ーに作動する回路遮断装置として、本出願人は、特願平
１１−６４０５５号（平成１１年３月１０日出願）に記
載された回路遮断装置を出願している。この回路遮断装
置は、概略的には、バッテリ用の接続端子（例えば、バ
スバー）と負荷用の接続端子とからなる一対の接続端子
を設け、この一対の接続端子のそれぞれに電気的に接触
する導電性部材（例えば、テルミットケース）を設け、
車両の異常時に制御回路等から入力された異常信号に応
答して圧縮バネ等で導電性部材を上方に移動させて、一
方の接続端子と他方の接続端子との電気的な接続を切断
して回路を遮断するものである。
【００２３】しかしながら、この回路遮断装置にあって
は、制御回路等に断線が発生したり、あるいは電流セン
サ等が破損して、異常信号が回路遮断装置に送られてこ
ない場合には、回路を遮断することができないという問
題があった。
【００２４】本発明は、回路を短時間で且つ確実に遮断
して、電気部品を保護することができ、しかも、制御部
等の故障により異常信号が送られてこない場合であって
も、回路を短時間で且つ確実に遮断することができる回
路遮断装置を提供することを課題とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、以下の構成とした。請求項１の発明は、電
源から負荷に電流を供給するとともに、車両の異常時に
電源から負荷への回路を遮断する回路遮断装置であっ
て、前記電源側に接続された第１の接続端子と前記負荷
側に接続された第２の接続端子との間に配置され、前記
第１の接続端子及び前記第２の接続端子に接触し、加熱
剤を充填した導電性を有する加熱部と、着火剤に着火す
ることにより前記加熱剤を発熱させる着火部と、前記加
熱部の近傍または接触して配置され且つ前記加熱部を押
圧する伸縮自在な弾性部材と、この弾性部材、前記着火
部及び前記加熱部を収納する外容器と、前記弾性部材の
前記加熱部への押圧を阻止し前記加熱剤の熱により溶融
する押圧阻止部材と、前記第１の接続端子及び前記第２
の接続端子の内の一方の接続端子と前記着火部とに接触
する熱伝導部材とを備えることを特徴とする。
【００２６】請求項１の発明によれば、第１の接続端子
及び第２の接続端子に過電流が流れると、過電流により
接続端子の温度が上昇し、一方の接続端子の熱が熱伝導
部材を介して着火部に伝導されて、この熱により着火部
が着火すると、加熱部に充填された加熱剤が発熱し、そ
の熱により押圧阻止部材が溶融し、弾性部材が伸張して
加熱部を跳ね上げるため、加熱部と第１の接続端子及び
第２の接続端子との電気的接続が遮断されるから、回路
を短時間で且つ確実に遮断することができる。
【００２７】請求項２の発明の前記着火部は、前記車両
の異常時に外部に設けられた制御部から入力された異常
信号により前記着火剤に着火して前記加熱剤を発熱させ
ることを特徴とする。
【００２８】請求項２の発明によれば、着火部は、車両
の異常時に外部に設けられた制御部から入力された異常
信号により着火剤に着火して加熱剤を発熱させるため、
異常信号の入力によっても、回路を短時間で且つ確実に
遮断することができる。また、制御部等の故障により異
常信号が着火部に入力されないために回路が遮断できな
い場合であっても、一方の接続端子の温度により回路を
短時間で確実に遮断することができ、電気部品を保護す
ることができる。
【００２９】請求項３の発明の前記着火部は、一対の着
火部端子と、この一対の着火部端子間に設けられた抵抗
体と、この抵抗体の近傍または接触して配置された前記
着火剤とを有し、前記一対の着火部端子の内の一方の着
火部端子が前記熱伝導部材の一端に接触し、他方の着火
部端子が前記制御部へ接続され、前記熱伝導部材の他端
が前記一方の接続端子に接触してなることを特徴とす
る。
【００３０】請求項３の発明によれば、過電流により第
１の接続端子の温度が上昇し、温度上昇による熱は、第
１の接続端子、熱伝導部材、一方の着火部端子、抵抗体
及び着火剤と伝導されるため、この熱により着火剤を着
火することができる。また、他方の着火部端子が制御部
へ接続されているため、制御部からの異常信号が他方の
着火部端子を介して抵抗体に送られて抵抗体の発熱によ
り着火剤を着火することができる。
【００３１】請求項４の発明の前記制御部は、前記異常
信号により励磁電流が流れる電磁コイルと、一端が前記
他方の着火部端子に接続され他端がアースされ前記励磁
電流によりオンするスイッチとを有することを特徴とす
る。
【００３２】請求項４の発明によれば、制御部におい
て、異常信号により電磁コイルに励磁電流が流れると、
この励磁電流によりスイッチがオンする。このため、電
源から、第１の接続端子、熱伝導部材、一方の着火部端
子、抵抗体、他方の着火部端子、スイッチ、アースの経
路で電流が流れ、抵抗体の発熱により着火剤を着火する
ことができ、接続端子側に有する電源を流用して回路を
遮断することができる。
【００３３】請求項５の発明の前記押圧阻止部材は、前
記弾性部材を圧縮状態で取り付けるとともに前記外容器
に着脱自在であって、前記外容器に装着されたときに前
記加熱部の近傍または接触して配置されるとともに前記
加熱剤の熱により溶融する着脱部材であることを特徴と
する。
【００３４】請求項５の発明によれば、伸縮自在な弾性
部材を圧縮状態で取り付けた着脱部材は、外容器に装着
されたときに加熱部の近傍または接触して配置され、着
火部が着火すると、加熱部に充填された加熱剤が発熱
し、その熱により着脱部材が溶融する。弾性部材が伸張
して加熱部を跳ね上げるため、回路を短時間で且つ確実
に遮断して、電気部品を保護することができる。また、
着脱部材は、外容器に着脱自在に構成されてなるため、
着脱部材の着脱作業が簡単になる。さらに、弾性部材を
着脱部材で保持しているため、第１の接続端子及び第２
の接続端子と加熱部との接合部に外力が加わらなくな
る。
【００３５】請求項６の発明は、前記加熱部の端部には
側壁部が形成され、前記第１の接続端子及び前記第２の
接続端子のそれぞれの先端部と前記側壁部とを低融点材
により接合したことを特徴とする。
【００３６】請求項６の発明によれば、第１の接続端子
及び第２の接続端子のそれぞれの先端部と側壁部とを低
融点材により接合したため、加熱剤の発熱により押圧阻
止部材及び低融点材が溶融すると、加熱部が跳ね上が
り、第１の接続端子及び第２の接続端子の電気的接続が
遮断されるから、回路を短時間で且つ確実に遮断して、
電気部品を保護することができる。また、第１の接続端
子及び第２の接続端子と加熱部との接合部である低融点
材にバネ力が加わらないため、接合部の信頼性を向上す
ることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の回路遮断装置の実
施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は実施
の形態の回路遮断装置の遮断前の断面図である。図２は
実施の形態の回路遮断装置の組立斜視図である。図３は
実施の形態の回路遮断装置に設けられた熱伝導端子及び
その周辺部の詳細図である。図４は回路遮断装置に接続
される制御部の回路構成図である。図５は実施の形態の
回路遮断装置の遮断前のリテーナの状態図である。図６
は実施の形態の回路遮断装置の遮断後のリテーナの状態
図である。
【００３８】実施の形態の回路遮断装置は、制御部等の
故障により着火部に異常信号が入力されないために回路
が遮断できない場合であっても、過電流によるバスバー
の温度上昇の熱により回路を遮断することを特徴とす
る。
【００３９】図１に示す回路遮断装置において、板状の
長い第１のバスバー１１ａは、例えば、銅または銅合金
からなり、バッテリ１に接続されている。また、板状の
長い第２のバスバー１９ａも、例えば、銅または銅合金
からなり、図示しない負荷等に接続されている。
【００４０】図２において、キャップ１４ａには四角形
状の溝部５１を有する延出部５０が形成されており、樹
脂ケース１４ｂには楔状の係止部５５が形成されてお
り、溝部５１に係止部５５が嵌合することで、樹脂ケー
ス１４ｂにキャップ１４ａが被せられるようになってい
る。キャップ１４ａ及び樹脂ケース１４ｂは、外容器を
構成し、樹脂（熱可塑性樹脂）等の絶縁材料の容器から
なる。
【００４１】樹脂ケース１４ｂに形成された開口部５３
には、円筒状のテルミットケース２６が収納されてお
り、このテルミットケース２６には、加熱剤２７とリー
ド線３１が接続された着火部２９とが収納されていて、
加熱剤上部には上蓋２４が被せられている。
【００４２】テルミットケース２６は、熱伝導度が良
く、加熱剤２７の発熱で溶けない、例えば、黄銅、銅、
銅合金、ステンレス等を用いると良い。テルミットケー
ス２６は、金属の絞り加工等により成形され、円筒また
は直方体からなる。
【００４３】着火部２９は、車両の衝突事故等の車両の
異常時にリード線３１に流れる電流によって発生する発
熱により着火剤３０ａを点火して加熱剤２７にテルミッ
ト反応熱を発生させるようになっている。
【００４４】丸穴部１２を有する第１のバスバー１１ａ
及び丸穴部２０を有する第２のバスバー１９ａは、上方
に略直角に折り曲げられており、折り曲げられた部分が
樹脂ケース１４ｂを挿通し、バスバー先端部１３ａ，１
６ａがハンダ（例えば、融点が２００℃〜３００℃）等
の低融点材としての低融点金属２３を介してテルミット
ケース２６の左右の側壁部に接触している。
【００４５】テルミットケース２６の左右の側壁部は、
バスバー先端部１３ａ，１６ａに低融点金属２３により
接合されており、低融点金属２３及びテルミットケース
２６を介して第１のバスバー１１ａと第２のバスバー１
９ａとが電気的に接続可能となっている。
【００４６】低融点金属２３としては、例えば、Ｓｎ、
Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｌ及びＣｕから選ばれる少なくとも１種
の金属からなる。
【００４７】加熱剤２７は、例えば、酸化鉄（Ｆｅ
2Ｏ3）等の金属酸化物の粉末、アルミニウムの粉末とに
よって構成され、リード線３１の発熱によりテルミット
反応を起こして高熱を発生するテルミット剤である。こ
のテルミット剤は、防湿対策として金属製の容器である
テルミットケース２６に封入される。なお、酸化鉄（Ｆ
ｅ2Ｏ3）を用いる代わりに、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、
酸化マンガン（ＭｎＯ2）などを用いても良い。
【００４８】また、加熱剤２７としては、Ｂ、Ｓｎ、Ｆ
ｅＳｉ、Ｚｒ、Ｔｉ及びＡｌの中から選ばれる少なくと
も１種の金属粉末と、ＣｕＯ、ＭｎＯ2、Ｐｂ3Ｏ4、Ｐ
ｂＯ2、Ｆｅ3Ｏ4およびＦｅ2Ｏ3の中から選ばれる少な
くとも１種の金属酸化物と、アルミナ、ベントナイト、
タルク等からなる添加剤の少なくとも１種の混合物を用
いても良い。このような加熱剤によれば、着火部２９に
より容易に着火され、低融点金属２３を短時間で溶融す
ることができる。
【００４９】また、樹脂ケース１４ｂの開口部５３内に
あって且つテルミットケース２６の下部には、樹脂部材
からなるリテーナ４５が配置されている。このリテーナ
４５は、圧縮バネ３９ａを圧縮状態で取り付けるととも
に樹脂ケース１４ｂに着脱自在であって、樹脂ケース１
４ｂに装着されたときにテルミットケース２６の近傍ま
たは接触して配置されるとともに加熱剤２７の熱により
溶融する着脱部材を構成する。
【００５０】このリテーナ４５は、図５に示すように、
基部６１と、この基部６１に形成された切欠部６３と、
切欠部６３及び基部６１に対して植立したリテーナ胴部
６５と、このリテーナ胴部６５の先端に形成された一対
のリテーナ係止部６７とを有して構成され、一対のリテ
ーナ係止部６７が樹脂ケース１４ｂに装着されるように
なっている。
【００５１】リテーナ胴部６５の外側には螺旋状にリテ
ーナ胴部６５を巻いた圧縮バネ３９ａが配置されてお
り、この圧縮バネ３９ａの先端部は、リテーナ係止部６
７により係止されている。すなわち、リテーナ４５には
圧縮バネ３９ａが圧縮された状態で挟み込まれている。
【００５２】前記着火部２９は、一対の着火部端子３０
ｃ，３０ｄ、この一対の着火部端子３０ｃ，３０ｄ間に
設けられた抵抗体３０ｂ、この抵抗体３０ｂの近傍また
は接触して配置された着火剤３０ａを有する。
【００５３】また、第１のバスバー１１ａの折り曲げ部
分と着火部端子３０ｃとに接触する熱伝導部材としての
例えば、銅、銅合金等からなる熱伝導端子３２が設けら
れている。この熱伝導端子３２は、図３に示すように、
略Ｌ字状をなしており、熱伝導端子本体３２ａと、第１
のバスバー１１ａに圧接するために円弧状に突起したバ
スバー接触片３２ｃと、着火部端子３０ｃに面接触する
着火部接触片３２ｂとが形成されてなり、樹脂ケース１
４ｂの下方から挿入されるようになっている。着火部端
子３０ｄは、リード線３１を介して図４に示す制御部７
０へ接続されている。
【００５４】制御部７０は、図４に示すように、第１の
バスバー１１ａ及び第２のバスバー１９ａのそれぞれに
流れる電流を検出する電流センサ７１と、車両の衝突を
検出する衝突センサ（Ｇセンサ）７３と、電流センサ７
１で検出した検出電流値がしきい値以上になった場合に
駆動制御信号を異常信号として駆動回路７７に出力また
はＧセンサ７３で検出した検出加速度値が所定値以上に
なった場合に駆動制御信号を電磁リレー７７に出力する
制御回路７５と、制御回路７５からの駆動制御信号によ
り動作する電磁リレー７７とを有している。
【００５５】この電磁リレー７７は、異常信号（ここで
は、駆動制御信号のこと）により励磁電流が流れる電磁
コイル７８と、一端ａがリード線３１を介して着火部端
子３０ｄに接続され他端ｂがアースされ励磁電流により
オンするスイッチ７９とを有する。
【００５６】なお、回路遮断装置は、過電圧を検出する
電圧センサ、温度を検出する温度センサを設け、電圧セ
ンサからの出力、温度センサからの出力を制御回路７５
に出力するようにしてもよい。
【００５７】異常信号は、前記電流の値がしきい値以上
になった場合に着火部２９に入力され、第１のバスバー
１１ａを介する熱伝導端子３２からの熱により加熱剤２
７が発熱するときの前記電流の値は、前記しきい値を超
えた値に設定されている。
【００５８】次に、このように構成された実施の形態の
回路遮断装置の動作を図面を参照して説明する。
【００５９】まず、通常では、第１のバスバー１１ａと
第２のバスバー１９ａとは、低融点金属２３及びテルミ
ットケース２６を介して電気的に接続され、バッテリ１
から図示しない負荷に電流が供給される。
【００６０】次に、電流センサ７１、Ｇセンサ７３、制
御回路７５等が正常であり、車両の異常時に異常信号が
着火部２９に送られてくる場合の動作を説明する。車両
に異常が発生して第１のバスバー１１ａ及び第２のバス
バー１９ａに過電流が流れると、電流センサ７１がその
電流を検出し、電流センサ７１で検出した検出電流値が
しきい値以上になった場合には、制御回路７５は、駆動
制御信号を電磁コイル７８に出力するため、電磁コイル
７８に励磁電流が流れて、この励磁電流によりスイッチ
７９がオンする。
【００６１】すると、バッテリ（電源）１から、第１の
バスバー１１ａ、熱伝導端子３２、着火部端子３０ｃ、
抵抗体３０ｂ、着火部端子３０ｄ、リード線３１、スイ
ッチ７９、アースの経路で電流が流れる。このため、抵
抗体３０ｂが発熱し、抵抗体３０ｂの温度が３５０℃以
上となると、着火剤が着火して、テルミット剤である加
熱剤２７が以下の反応式によりテルミット反応熱を発生
する。
【００６２】Ｆｅ2Ｏ3＋２ＡＬ→ＡＬ2Ｏ3＋２Ｆｅ＋３
８６．２Ｋｃａｌ このテルミット反応熱によりテルミットケース２６が加
熱され、加熱剤２７の発熱とテルミットケース２６の熱
により低融点金属２３が加熱されて、溶融する。また、
これと同時に、圧縮バネ３９ａをリテーナ４５に圧縮固
定した樹脂性のリテーナ係止部６７が前記熱によって溶
融する。すると、図６に示すように、圧縮バネ３９ａが
伸張するため、テルミットケース２６がキャップ１４ａ
の方向に跳ね上がる。
【００６３】このため、テルミットケース２６と、第１
のバスバー１１ａ及び第２のバスバー１９ａとの電気的
接続が切断される。すなわち、車両の電気回路が短時間
で且つ確実に遮断されることになる。また、バッテリ１
からの電源電圧を流用して、異常信号による回路遮断を
行うことができる。
【００６４】次に、電流センサ７１、Ｇセンサ７３の破
損、制御回路７５の断線等が発生し、車両の異常時に異
常信号が着火部２９に送られない場合の動作を説明す
る。この場合には、電磁リレー７７に有するスイッチ７
９はオフである。
【００６５】まず、第１のバスバー１１ａに前記しきい
値を超える過電流が流れると、第１のバスバー１１の温
度が上昇し、その温度が例えば、３５０℃以上となり、
温度上昇による熱は、第１のバスバー１１ａ、熱伝導端
子３２、着火部端子３０ｃ、抵抗体３０ｂ及び着火剤３
０ａと伝導される。
【００６６】このため、この熱（例えば、温度が３５０
℃以上となったとき）により着火剤３０ａが着火して、
加熱剤２７が発熱して、この熱によりテルミットケース
２６が加熱され、加熱剤２７の発熱とテルミットケース
２６の熱により低融点金属２３が加熱されて、溶融す
る。また、これと同時に、圧縮バネ３９ａをリテーナ４
５に圧縮固定した樹脂性のリテーナ係止部６７が前記熱
によって溶融する。すると、図６に示すように、圧縮バ
ネ３９ａが伸張するため、テルミットケース２６がキャ
ップ１４ａの方向に跳ね上がる。
【００６７】このため、テルミットケース２６と、第１
のバスバー１１ａ及び第２のバスバー１９ａとの電気的
接続が切断される。すなわち、制御部７０の故障等によ
り回路を遮断することができない場合でも、過電流時の
バスバーの温度上昇による熱により、回路を短時間で且
つ確実に遮断することができる。
【００６８】また、電流センサ７１等のセンサがなくて
も、温度検出によって回路を遮断することができる。さ
らに、図９に示した従来の回路部材を溶断する方式に比
較して、実施の形態の回路遮断装置は、熱伝導端子３２
を用いているから、ヒューズの回路抵抗を小さくできる
ため、自然遮断等がなくなり、安全性を向上することが
できる。
【００６９】また、異常信号は、電流の値がしきい値以
上になった場合に着火部２９に入力され、第１のバスバ
ー１１ａを介する熱伝導端子３２からの熱により加熱剤
２７が発熱するときの電流の値は、しきい値を超えた値
に設定されてなるため、制御部７０からの異常信号によ
り回路を遮断できない場合には、第１のバスバー１１ａ
を介する熱伝導端子３２からの熱により回路を遮断でき
るとともに、異常信号による回路遮断よりも先に、熱伝
導端子３２からの熱による回路遮断が行われることがな
くなる。
【００７０】また、リテーナ係止部６７を圧縮バネ３９
ａの内側に設置しているため、リテーナ係止部６７が圧
縮バネ３９ａの反力によって内側に倒れ込む傾向があ
り、テルミットケース２６とリテーナ４５とが強接し、
これによってテルミットケース２６からリテーナ４５へ
の熱伝導が良好となるので、効率よくリテーナ係止部６
７を溶融することができる。
【００７１】また、リテーナ係止部６７を内側に倒し、
圧縮バネ３９ａをリテーナ４５に押し込むだけで容易に
圧縮バネ３９ａをリテーナ４５に組み付けでき、リテー
ナ４５を容易に樹脂ケース１４ｂに装着することができ
る。
【００７２】また、圧縮バネ３９ａをリテーナ４５によ
り保持しているため、第１のバスバー１１ａ及び第２の
バスバー１９ｂとテルミットケース２６との接合部、す
なわち、低融点金属２３に外力を加えることがなくな
る。このため、接合部の信頼性を向上することができ
る。
【００７３】また、圧縮バネ３９ａとリテーナ４５との
サブアッシーをヒューズ下面、すなわち、樹脂ケース１
４ｂの開口部５３から挿入しているため、回路遮断装置
全体の組み付けが容易になる。さらに、回路が遮断され
た後には、リテーナ４５とテルミットケース２６とを交
換すれば、樹脂ケース１４ｂは、そのままの状態で、ヒ
ューズとして再利用が可能となる。
【００７４】また、樹脂ケース１４ｂにキャップ１４ａ
を被せるため、回路遮断時におけるテルミットケース２
６がキャップ１４ａから飛び出すことがなくなり、これ
によって、熱による火傷等を防止することができる。
【００７５】なお、本発明は前述した実施の形態の回路
遮断装置に限定されるものではない。実施の形態では、
圧縮バネ３９ａ及び低融点金属２３を設け、リテーナ４
５及び低融点金属２３が溶融したときに回路を遮断した
が、例えば、低融点金属２３を設けることなくリテーナ
４５のみを設け、リテーナ４５が溶融したときに回路を
遮断するようにしても良い。
【００７６】また、実施の形態では、リテーナ４５とし
て樹脂部材を用いたが、リテーナ４５は、加熱剤２７の
熱により溶融するハンダ（例えば、融点が２００℃〜３
００℃）等の低融点金属を用いても良い。このほか、本
発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々変形して実施
可能であるのは勿論である。
【００７７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、第１の接続端
子及び第２の接続端子に過電流が流れると、過電流によ
り接続端子の温度が上昇し、一方の接続端子の熱が熱伝
導部材を介して着火部に伝導されて、この熱により着火
部が着火すると、加熱部に充填された加熱剤が発熱し、
その熱により押圧阻止部材が溶融し、弾性部材が伸張し
て加熱部を跳ね上げるため、加熱部と第１の接続端子及
び第２の接続端子との電気的接続が遮断されるから、回
路を短時間で且つ確実に遮断することができる。
【００７８】請求項２の発明によれば、着火部は、車両
の異常時に外部に設けられた制御部から入力された異常
信号により着火剤に着火して加熱剤を発熱させるため、
異常信号の入力によっても、回路を短時間で且つ確実に
遮断することができる。また、制御部等の故障により異
常信号が着火部に入力されないために回路が遮断できな
い場合であっても、一方の接続端子の温度により回路を
短時間で確実に遮断することができ、電気部品を保護す
ることができる。
【００７９】請求項３の発明によれば、過電流により接
続端子の温度が上昇し、温度上昇による熱は、第１の接
続端子、熱伝導部材、一方の着火部端子、抵抗体及び着
火剤と伝導されるため、この熱により着火剤を着火する
ことができる。また、他方の着火部端子が制御部へ接続
されているため、制御部からの異常信号が他方の着火部
端子を介して抵抗体に送られて抵抗体の発熱により着火
剤を着火することができる。
【００８０】請求項４の発明によれば、制御部におい
て、異常信号により電磁コイルに励磁電流が流れると、
この励磁電流によりスイッチがオンする。このため、電
源から、第１の接続端子、熱伝導部材、一方の着火部端
子、抵抗体、他方の着火部端子、スイッチ、アースの経
路で電流が流れ、抵抗体の発熱により着火剤を着火する
ことができ、接続端子側に有する電源を流用して回路を
遮断することができる。
【００８１】請求項５の発明によれば、伸縮自在な弾性
部材を圧縮状態で取り付けた着脱部材は、外容器に装着
されたときに加熱部の近傍または接触して配置され、着
火部が着火すると、加熱部に充填された加熱剤が発熱
し、その熱により着脱部材が溶融する。弾性部材が伸張
して加熱部を跳ね上げるため、回路を短時間で且つ確実
に遮断して、電気部品を保護することができる。また、
着脱部材は、外容器に着脱自在に構成されてなるため、
着脱部材の着脱作業が簡単になる。さらに、弾性部材を
着脱部材で保持しているため、第１の接続端子及び第２
の接続端子と加熱部との接合部に外力が加わらなくな
る。
【００８２】請求項６の発明によれば、第１の接続端子
及び第２の接続端子のそれぞれの先端部と側壁部とを低
融点材により接合したため、加熱剤の発熱により押圧阻
止部材及び低融点材が溶融すると、加熱部が跳ね上が
り、第１の接続端子及び第２の接続端子の電気的接続が
遮断されるから、回路を短時間で且つ確実に遮断して、
電気部品を保護することができる。また、第１の接続端
子及び第２の接続端子と加熱部との接合部である低融点
材にバネ力が加わらないため、接合部の信頼性を向上す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の回路遮断装置の遮断前の断面図で
ある。
【図２】実施の形態の回路遮断装置の組立斜視図であ
る。
【図３】実施の形態の回路遮断装置に設けられた熱伝導
端子及びその周辺部の詳細図である。
【図４】回路遮断装置に接続される制御部の回路構成図
である。
【図５】実施の形態の回路遮断装置の遮断前のリテーナ
の状態図である。
【図６】実施の形態の回路遮断装置の遮断後のリテーナ
の状態図である。
【図７】従来のバイメタルを使用した保護装置の一例を
示す断面図である。
【図８】従来の保護装置の他の例を示す断面図である。
【図９】従来のヒュージブルリンク用可溶導体の斜視図
である。
【符号の説明】
１ バッテリ １１ａ 第１のバスバー １３ａ，１６ａ バスバー先端部 １４ａ キャップ １４ｂ 樹脂ケース １９ａ 第２のバスバー ２３ 低融点金属 ２４ 上蓋 ２６ テルミットケース ２７ 加熱剤 ２９ 着火部 ３０ａ 着火剤 ３０ｂ 抵抗体 ３０ｃ、３０ｄ 着火部端子 ３１ リード線 ３２ 熱伝導端子 ３９ａ 圧縮バネ ４５ リテーナ ６１ 基部 ６５ リテーナ胴部 ６７ リテーナ係止部 ７０ 制御部 ７１ 電流センサ ７３ Ｇセンサ ７５ 制御回路 ７７ 電磁リレー ７８ 電磁コイル ７９ スイッチ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源から負荷に電流を供給するととも
    に、車両の異常時に電源から負荷への回路を遮断する回
    路遮断装置であって、 前記電源側に接続された第１の接続端子と前記負荷側に
    接続された第２の接続端子との間に配置され、前記第１
    の接続端子及び前記第２の接続端子に接触し、加熱剤を
    充填した導電性を有する加熱部と、 着火剤に着火することにより前記加熱剤を発熱させる着
    火部と、 前記加熱部の近傍または接触して配置され且つ前記加熱
    部を押圧する伸縮自在な弾性部材と、 この弾性部材、前記着火部及び前記加熱部を収納する外
    容器と、 前記弾性部材の前記加熱部への押圧を阻止し前記加熱剤
    の熱により溶融する押圧阻止部材と、 前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子の内の一方
    の接続端子と前記着火部とに接触する熱伝導部材と、を
    備えることを特徴とする回路遮断装置。
  2. 【請求項２】 前記着火部は、前記車両の異常時に外部
    に設けられた制御部から入力された異常信号により前記
    着火剤に着火して前記加熱剤を発熱させることを特徴と
    する請求項１記載の回路遮断装置。
  3. 【請求項３】 前記着火部は、一対の着火部端子と、こ
    の一対の着火部端子間に設けられた抵抗体と、この抵抗
    体の近傍または接触して配置された前記着火剤とを有
    し、前記一対の着火部端子の内の一方の着火部端子が前
    記熱伝導部材の一端に接触し、他方の着火部端子が前記
    制御部へ接続され、前記熱伝導部材の他端が前記一方の
    接続端子に接触してなることを特徴とする請求項２記載
    の回路遮断装置。
  4. 【請求項４】 前記制御部は、前記異常信号により励磁
    電流が流れる電磁コイルと、一端が前記他方の着火部端
    子に接続され他端がアースされ前記励磁電流によりオン
    するスイッチとを有することを特徴とする請求項３記載
    の回路遮断装置。
  5. 【請求項５】 前記押圧阻止部材は、前記弾性部材を圧
    縮状態で取り付けるとともに前記外容器に着脱自在であ
    って、前記外容器に装着されたときに前記加熱部の近傍
    または接触して配置されるとともに前記加熱剤の熱によ
    り溶融する着脱部材であることを特徴とする請求項１乃
    至請求項４のいずれか１項記載の回路遮断装置。
  6. 【請求項６】 前記加熱部の端部には側壁部が形成さ
    れ、前記第１の接続端子及び前記第２の接続端子のそれ
    ぞれの先端部と前記側壁部とを低融点材により接合した
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項
    記載の回路遮断装置。
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