JP2006236995A - 電気貫通接続ブロック - Google Patents

Abstract

【課題】過電流保護装置を組み込んだ電気貫通接続ブロックを提供すること。
【解決手段】電気貫通接続ブロック（５０）は、前部と背部とを備える装着可能なハウジング（５２）と、ハウジング（５２）の前部から延びる第１の導電性端子（５４）と、第１の導電性端子（５４）と反対の方向にハウジング（５２）から延びる第２の導電性端子（７０）と、ハウジング（５２）内に配置された過電流保護装置とを含む。過電流保護装置は、非過電流位置にあるときに第１の導電性端子（５４）と第２の導電性端子（７０）との間に導電経路を提供するように構成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、概ね、電力分配ブロック、より詳しくは貫通接続ブロックを使用した電力分配ブロックに関する。

電気貫通接続ブロックは、一例では、障壁の一方の側面から他の側面に電力を導くことに利用される。このような電気貫通接続ブロックの利用は、このような障壁の両側面の回路の間の整然として、さっぱりして、かつ電気的に安定した相互接続を可能にする。このような障壁の例は、自動車のエンジン区画と乗員室との間の防火壁である。このような電気貫通接続ブロックは、ねじ付きスタッドを組み込でいることが多く、前記スタッドは、１つ以上のリング端子を例えば座金およびナットを利用して該スタッドへ固定することを可能にする。

防火壁を通してケーブルを簡単に案内することが可能であるが、このような構造について問題が存在する。１つの問題は、防火壁内の孔を通過するケーブルを固定することが困難であることである。そのような取り付けは、２つの区画の間の障壁を危うくする傾向も有する。同様に、振動は、防火壁内の孔を通過するそのようなケーブルの絶縁材による前記孔の摩耗を引き起こし、電気的短絡および他の電気系統の誤動作をもたらす可能性がある。

公知の電気貫通接続ブロックは、装着プレートを含むので障壁を通して電気回路を案内することに結び付いた困難さに対して部分的に取り組む。このような電気貫通接続ブロックは、典型的に、障壁と装着プレートとを通して延びる複数の締結体で障壁に締結される。公知の電気貫通接続ブロックは、障壁の両側の回路の間に確実に装着された電気接続を提供するが、このような電気貫通接続ブロックは、典型的には、それに別個に配線接続された回路保護装置、例えば回路遮断器およびヒューズと共に利用される。パネル（または防火壁）に装着可能な特に回路遮断器のような公知の回路保護装置における接続端子の位置は、電気貫通接続ブロックと保護すべき回路とに回路保護装置を配線接続することを困難にする。この問題は、自動車の防火壁の取り付けのようなアクセスが制限される取り付けでは特に重大である。

一実施形態において、前部と背部とを備える装着可能なハウジングと、ハウジングの前部から延びる第１の導電性端子と、第１の導電性端子と反対の方向にハウジングから延びる第２の導電性端子と、ハウジング内に配置された過電流保護装置と、を含む電気貫通接続ブロックが提供される。過電流保護装置は、非過電流位置にあるときに第１の導電性端子と第２の導電性端子との間に導電経路を提供するように構成される。

他の形態において、接点を備えるバイメタル要素と、バイメタル要素と電気接触する第１の導電性端子と、当該第２の導電性端子の端部に形成された電気接点を備える第２の導電性端子であって、該電気接点がバイメタル要素の電気接点に係合するように構成された第２の導電性端子と、装着可能なハウジングと、を備える回路遮断器が提供される。第１の導電性端子はハウジングから延び、第２の導電性端子は、第１の導電性端子の反対の方向にハウジングから延びる。

図１は、貫通接続ブロック１０の側面図である。貫通接続ブロック１０は、以下にさらに説明される貫通接続ブロック１０の装着に利用される装着プレート１２を含む。装着プレート１２の部分として、絶縁延長部１４が形成される。絶縁延長部１４は、導電部材１６の挿入を可能にするために中空である。導電部材１６は、装着プレート１２の中空部分を通して延びるプレート係合ユニット１８を含む。第１のねじ付きスタッド２０および第２のねじ付きスタッド２２は、プレート係合ユニット１８の両端部から延びる。一実施形態において、プレート係合ユニット１８、第１のねじ付きスタッド２０および第２のねじ付きスタッド２２は、単一の部片として形成される。

図示した実施形態では、絶縁延長部１４は、貫通接続ブロック１０が装着されるべき、例えば自動車の防火壁に形成された孔に係合するように構成される。したがって、絶縁延長部１４は防火壁から導電部材１６を絶縁する。プレート係合ユニット１８は、第１の端部２４と第２の端部２６を含み、その各々は、貫通接続ブロック１０と、貫通接続ブロック１０に取り付けられた例えばリング端子（図示せず）のような導体との間の適切な電気接続を可能にする略平坦な表面であり、前記リング端子は、ナット（または座金とナット）を第１のねじ付きスタッド２０および第２のねじ付きスタッド２２のそれぞれの１つに係合させることによって、端部２４及び２６の一方に対して固定される。

図２は、図１の貫通接続ブロック１０の正面図であり、プレート係合ユニット１８の第２の端部２６の平坦面、および装着プレート１２を示している。より詳しくは、装着プレート１２の形状は略長方形であり、それに形成された複数の装着孔３０を含む。装着孔３０は、貫通接続ブロック１０をある表面、例えば上述の自動車の防火壁の表面に装着するために利用される。装着孔３０は、ナット、ボルト、または締結具を使用して、貫通接続ブロックを前記表面の所定の位置に保持できるように、貫通接続ブロック１０が装着されるべき表面にあらかじめ形成された孔と共に使用される。代わりに、セルフタップ締結具が装着孔３０を通して挿入されて、貫通接続ブロック１０が例えばねじ式係合により装着されるべき表面に係合されてもよい。上述のように、絶縁延長部１４は、あらかじめ形成された孔内に挿入され、次に、貫通接続ブロック１０の装着時に装着孔が利用される。

説明したように、貫通接続ブロック１０は、そのような防火壁の完全性に対する最小限の影響と共に、例えば防火壁の一方の側面から他方の側面への電力移送のための効果的な機構を提供する。しかし、回路保護装置は、貫通接続ブロック１０と、貫通接続ブロック１０を介して電力を受け取る回路との間に別個にまたは個別に配線接続されなければならない。このような貫通接続ブロックへの回路保護装置の配線は、防火壁の近傍の空間制限のため困難であり、電気系統との電気接続を確立するための時間と人件費の増加をもたらす。さらに、電気接続が適切に確立されない場合、取り付けの難しさが信頼性問題をもたらす可能性がある。

図３は、回路遮断器のような過電流保護装置を組み込み、また別々に配線接続された過電流保護装置に関する前述の問題を回避する例示的な貫通接続ブロック５０の正面図である。貫通接続ブロック５０に一体化された過電流保護装置を設けることによって、貫通接続ブロック５０は、より迅速にかつより便利に電気系統において設置可能であり、これによって、設置費用を下げ、電気系統の信頼性を高めることが可能である。

例示的な実施形態では、貫通接続ブロック５０は、装着可能シャシ５２と、装着可能シャシ５２から延びる第１の導電性スタッド５４とを含み、前記第１の導電性スタッド５４は第１の回路遮断器接点として動作可能である。一実施形態において、第１の導電性スタッド５４は、座金およびナットが係合するように構成されたねじ付きスタッドである。一実施形態において、第１の導電性スタッド５４は、第１の導電性スタッド５４の直径よりも大きな直径を有する導電性ベースプレート５５から延びる。導電性ベースプレート５５は略平坦であり、その表面は装着可能シャシの表面から僅かに隆起している。導電性ベースプレート５５は、第１の導電性スタッド５４に取り付けられる導体との適切な電気接続を提供するために特に有用である。このような導体の１つの例は、導電性ベースプレート５５との実質的な接触に至る表面を有するリング端子（図示せず）である。

トリップ要素ハウジング５６は、装着可能シャシ５２の部分として形成され、リセットハンドル５８の作動に関係する内部構成要素と、リセットハンドル５８用の保護部材６０またはガードとのための領域を提供し、前記保護部材６０はトリップ要素ハウジングカバー６２を通して延びる。トリップ要素ハウジングカバー６２は、多数の締結装置、例えばリベット６４を利用して、トリップ要素ハウジング５６に固定される。他の実施形態（図示せず）では、貫通接続ブロック５０およびトリップ要素ハウジング５６は、手動トリップ要素と、該手動トリップ要素に保護を提供するための、保護部材６０と同様の保護部材とで構成することが可能である。

図４は、貫通接続ブロック５０の側面図である。貫通接続ブロック５０は、装着可能シャシ５２の部分として形成された絶縁延長部７２から延びる第２の導電性スタッド７０をさらに含む。絶縁延長部７２は、装着可能シャシ５２の略平坦な装着面７４から延びる。貫通接続ブロック５０を装着するために、平坦な装着面７４が、例えば自動車の防火壁に係合するように、第２の導電性スタッド７０および絶縁延長部７２が、前記防火壁の開口部を通して挿入される。貫通接続ブロック５０を装着すると、第１の導電性スタッド５４は防火壁の一方の側面からアクセス可能であり、第２の導電性スタッド７０は防火壁の他方の側面からアクセス可能である。この実施形態では、第１の導電性スタッド５４および第２の導電性スタッド７０は互いにオフセットされている（例えば、各々の長手方向軸線は互いに離間している）。このオフセットの結果、本明細書に記載したような過電流保護装置を挿入するための空間が装着可能シャシ５２内に得られる。

図５は、貫通接続ブロック５０の背面図であり、少なくとも図示した実施形態の略平坦な装着面７４の形状をより良く示している。この実施形態では、リベット６４の裏側８０は、貫通接続ブロック５０の表面装着のためにねじ付きである。一実施形態において、第２の導電性スタッド７０は、第２の導電性スタッド７０の直径よりも大きな直径を有する導電性ベースプレート８２から延びる。導電性ベースプレート８２は略平坦であり、その表面は絶縁延長部７２の表面から僅かに隆起している。導電性ベースプレート５５（図３に図示）に関して説明したように、導電性ベースプレート８２は、第２の導電性スタッド７０に取り付けられる導体との適切な電気接続を提供するために特に有用である。

図６は、貫通接続ブロック５０の内部構成要素の断面図である。貫通接続ブロック５０内の回路遮断器用の動作可能な構成要素を参照すると、バイメタルの双安定の熱的に作動される要素１００は、装着可能シャシ５２によって形成された空洞１０２内に装着される。双安定要素１００は、所定の過電流スナップ動作を有するように製造される。双安定要素１００は、非過電流の状態で、具体的には、第１の比較的直線状の位置で示されている。過電流が生じたとき、双安定要素１００は加熱して撓んで、第２の位置（図示せず）にすばやくスナップ移動する。双安定要素は、第１の導電性スタッド５４の内部部分１０６に取り付けられた第１の端部（図示せず）から第２の端部１０８に延び、第２の端部１０８の位置は第２の導電性スタッド７０（図６に図示せず）とほぼ一直線である。貫通接続ブロック５０の回路遮断器部分で利用される同様の構成要素のさらに別の説明、およびこのような回路遮断器の動作は、引用することにより本明細書に組み込まれている米国特許第５０２１７６１号明細書に含まれている。

上述のように、双安定要素１００は、所定の過電流スナップ動作をするように製造される。過電流状態では、双安定要素１００は熱くなり、第２の位置（図示せず）に撓み、双安定要素１００と第１の導電性スタッド５４の内部部分１０６との間の接点を分離し、これによって、貫通接続ブロック５０を通る電流を中断する。手動のリセットシャフト１２０は、リセットハンドル５８が取り付けられた第１の端部１２２において、オペレータによる使用のために装着可能シャシ５２を通して延びる。手動のリセットシャフト１２０の第２の端部１２６は、双安定要素１００を非過電流の位置に戻すように構成される。一実施形態において、双安定要素１００の操作は、回路遮断器が過電流状態でトリップしたことを示すために、リセットハンドル５８を回転させる。他の実施形態では、ばね１３０がシャフト１２０に取り付けられており、前記ばね１３０は、リセットハンドル５８が非トリップ位置に戻されるときに、延長位置に移動する。双安定要素１００は、トリップ後に急速に冷却するように構成され、またリセットハンドル５８の利用が、双安定要素１００の部分に力を作用させて、双安定要素を第１の比較的直線状の位置に戻す。

貫通接続ブロックの範囲は、本明細書に記述した実施形態の範囲に限定されないことを理解すべきである。他の手動のリセット回路遮断器、（双安定要素を移動するために装着可能シャシ内の構成要素を含む）トリップボタン付き回路遮断器、自動リセット回路遮断器、および（トリップ後に双安定要素を開状態に維持するための抵抗を利用する）修正されたリセット回路遮断器を含むが、それらに限定されない他の回路遮断器構造を組み込んだ他の実施形態は、本発明の範囲内にあると考えられる。さらに、当業者は、ヒューズ構造も使用可能であることを認識するであろう。

より詳しくは、図７は、ヒューズ１５２を組み込んでいる貫通接続ブロック１５０の図面である。貫通接続ブロック１５０は、ヒューズ１５２の第１の接点１５６が取り付けられる第１の導電性スタッド１５４と、ヒューズ１５０の第２の接点１６０が取り付けられる第２の導電性スタッド１５８とを含む。上述の実施形態と同様に、貫通接続ブロック１５０の装着可能シャシ１６２は、第２の導電性スタッド１５８の第１の端部１６６の挿入を可能にする中空の絶縁延長部１６４を含む。絶縁延長部１６４は、貫通接続ブロック１５０が装着されるべき例えば防火壁の孔に係合するように構成される。第２の導電性スタッド１５８の第２の端部１６８は、ヒューズ１５２の第２の接点１６０に係合するために、装着可能シャシ１６２の中で延在する。当業者が理解するように、ヒューズ１５２は、物理的に溶解し、分解し、切り離されるか、さもなければ特定の電流状態で切れたり、これによって、導電性スタッド１５４及び１５８の間のヒューズ１５２を通した回路を開くように構成されるヒュージブルリンクまたはヒューズ要素組立体を含む。このような目的のため、所望の仕様に適合するために多種多様なヒューズを使用することが可能である。上述の回路遮断器およびヒューズの実施形態の代わりに、ヒューズまたは回路遮断器に限定されない他の公知の過電流保護装置を代替実施形態に使用できるであろう。

貫通接続ブロック５０と１５０は、このような防火壁の完全性に対する最小の影響と共に、防火壁の一方の側面から防火壁の他方の側面への電力移送のための効果的な機構を提供する。さらに、貫通接続ブロック５０と１５０は、それら貫通接続ブロックを通して電力を受け取る回路に過電流保護を提供する。貫通接続ブロック５０と１５０を利用することにより、貫通接続ブロックと、貫通接続ブロックを介して電力供給される回路との間に個別部品（すなわち、ヒューズまたは回路遮断器）を個々に配線接続する必要なしに、回路の保護が可能になる。

説明したように、貫通接続ブロック５０と１５０は、回路保護装置を組み込みつつ、電力の移送に効果的な機構を提供する。このような装置の組み込みは、スペースの制限、及び電気系統との電気接続を確立するための時間と人件費の増加を含むが、別個に配線接続された回路保護装置に結び付いた上述の問題を解消する。このように、貫通接続ブロック５０及び１５０のコンパクトな外形は、電気系統において共に配線接続される別個の貫通接続ブロックおよび過電流保護装置と比較して空間を節約する。

本発明は、様々な特定の実施形態に関して説明されてきたが、当業者は、特許請求の範囲の精神および範囲内の修正により本発明を実施できることを認識するであろう。

図１は、貫通接続ブロック１０の側面図である。 図２は、図１の貫通接続ブロックの正面図である。 図３は、回路遮断器を組み込んだ貫通接続ブロックの正面図である。 図４は、図３の貫通接続ブロックの側面図である。 図５は、図３の貫通接続ブロックの背面図である。 図６は、図３の貫通接続ブロックの内部構成要素の断面図である。 図７は、ヒューズを組み込んだ貫通接続ブロックの概略図である。

符号の説明

５０ 電気貫通接続ブロック
５２ 装着可能シャシ
５４ 第１の導電性スタッド
５８ リセットハンドル
６０ 保護部材
６２ トリップ要素ハウジングカバー
７０ 第２の導電性スタッド
７２ 絶縁延長部
７４ 装着面

Claims (19)

1. 電気貫通接続ブロックであって：
   前部と背部とを備える装着可能なハウジングと；
   前記ハウジングの前記前部から延びる第１の導電性端子と；
   前記第１の導電性端子と反対の方向に前記ハウジングから延びる第２の導電性端子と；
   前記装着可能なハウジング内に配置された過電流保護装置にして、非過電流位置にあるときに前記第１の導電性端子と前記第２の導電性端子との間に導電経路を提供するように構成された過電流保護装置と；を備える電気貫通接続ブロック。
2. 前記ハウジングの部分として形成された絶縁延長部をさらに備える、請求項１に記載の電気貫通接続ブロックであって、前記第２の導電性端子が前記絶縁延長部から延びる、電気貫通接続ブロック。
3. 前記ハウジングの部分として形成された絶縁延長部をさらに備える、請求項１に記載の電気貫通接続ブロックであって、前記絶縁延長部が、該電気貫通接続ブロックが装着されるように形成された壁部に形作られたアパーチャを貫通して延びるように構成される、電気貫通接続ブロック。
4. 前記ハウジングがそれに形成された開口部を備え、前記電気貫通接続ブロックが、前記開口部を通して延びるリセットハンドルを備え、前記リセットハンドルは、それが第１の位置にあるとき前記過電流保護装置の電流接続を引き起こすように、また第２の位置にあるとき前記過電流保護装置が電流を遮断したことを示すように構成される、請求項１に記載の電気貫通接続ブロック。
5. 前記ハウジングがそれに形成された開口部を備え、前記電気貫通接続ブロックが、前記開口部を通して延びるリセットハンドルと保護部材とを備え、前記リセットハンドルは、それが第１の位置にあるとき前記過電流保護装置の電流接続を引き起こすように、また第２の位置にあるとき前記過電流保護装置が電流を遮断したことを示すように構成され、前記保護部材が前記リセットハンドルにほぼ隣接する、請求項１に記載の電気貫通接続ブロック。
6. 前記過電流保護装置が回路遮断器を含んで成る、請求項１に記載の電気貫通接続ブロックであって、前記回路遮断器が前記第１の導電性端子と前記第２の導電性端子との間に延びるバイメタル要素を有する、電気貫通接続ブロック。
7. 前記過電流保護装置がヒューズを含んで成る、請求項１に記載の電気貫通接続ブロック。
8. 前記ハウジングから延びる前記第１の導電性端子および前記第２の導電性端子のそれぞれの部分が、ねじ付きスタッドを具備する、請求項１に記載の電気貫通接続ブロック。
9. 前記ハウジングから延びる前記第１の導電性端子および前記第２の導電性端子のそれぞれの部分が：
   ある直径を有して前記ハウジングから隆起した表面を備える導電性ベースプレートと；
   前記導電性ベースプレートのほぼ中心から延びるねじ付きスタッドであって、前記導電性ベースプレートの直径よりも小さい直径を有するねじ付きスタッドと；を具備する、請求項１に記載の電気貫通接続ブロック。
10. 前記第１の導電性端子の長手方向軸線および前記第２の導電性端子の長手方向軸線がある距離だけ引き離されている、請求項１に記載の電気貫通接続ブロック。
11. 回路遮断器であって：
    接点を備えるバイメタル要素と；
    前記バイメタル要素と電気接触する第１の導電性端子と；
    当該第２の導電性端子の端部に形成された電気接点を備える第２の導電性端子にして、該電気接点が、前記バイメタル要素の電気接点に係合するように構成された第２の導電性端子と；
    装着可能なハウジングにして、前記第１の導電性端子が該ハウジングから延び、前記第２の導電性端子が前記第１の導電性端子の反対の方向に該ハウジングから延びる、ハウジングと；を備える回路遮断器。
12. 前記装着可能なハウジングが、前記ハウジングの部分として形成された絶縁延長部を備え、前記第２の導電性端子が前記絶縁延長部から延びる、請求項１１に記載の回路遮断器。
13. 前記ハウジングの部分として形成された絶縁延長部をさらに備えた、請求項１１に記載の回路遮断器であって、前記絶縁延長部は、該回路遮断器が装着されるように形成された壁部に形作られたアパーチャを貫通して延びるように構成され、前記第２の導電性端子が前記絶縁延長部から延びる、回路遮断器。
14. 前記装着可能なハウジングがそれに形成された開口部を備え、前記回路遮断器が、前記開口部を通して延びるリセットハンドルを備え、前記リセットハンドルは、それが第１の位置に移動されたとき前記回路遮断器の電流接続を引き起こすように、また第２の位置にあるとき前記回路遮断器が電流を遮断したことを示すように構成される、請求項１１に記載の回路遮断器。
15. 前記装着可能なハウジングがそれに形成された開口部を備え、前記回路遮断器が、前記開口部を通して延びるリセットハンドルと保護部材とを備え、前記リセットハンドルは、それが第１の位置に移動されたとき前記回路遮断器の電流接続を引き起こすように、また第２の位置にあるとき前記回路遮断器が電流を遮断したことを示すように構成され、前記保護部材が前記リセットハンドルにほぼ隣接する、請求項１１に記載の回路遮断器。
16. 前記装着可能なハウジングから延びる前記第１の導電性端子および前記第２の導電性端子のそれぞれの部分が、ねじ付きスタッドを具備する、請求項１１に記載の回路遮断器。
17. 前記ハウジングから延びる前記第１の導電性端子および前記第２の導電性端子のそれぞれの部分が：
    ある直径を有して前記ハウジングから隆起した表面を備える導電性ベースプレートと；
    前記導電性ベースプレートのほぼ中心から延びるねじ付きスタッドであって、前記導電性ベースプレートの直径よりも小さい直径を有する前記ねじ付きスタッドと；を具備する、請求項１１に記載の回路遮断器。
18. 前記第１の導電性端子の長手方向軸線および前記第２の導電性端子の長手方向軸線が、ある距離だけ引き離されている、請求項１１に記載の回路遮断器。
19. 前記回路遮断器が、手動式リセット回路遮断器、トリップボタン付き回路遮断器、自動リセット回路遮断器、および修正リセット回路遮断器の少なくとも１つを含んで成る、請求項１１に記載の回路遮断器。

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