JP2014051239A - 回路導通遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で回路の導通、遮断を行うことが可能な装置を提供する。
【解決手段】回路導通遮断装置１０は、第１コネクタ部１６を有する本体部１１と、
電線３２の端末部に接続され、第１コネクタ部１６と並んで配される第２コネクタ部３１と、第１コネクタ部１６及び第２コネクタ部３１に対する正規位置に装着されて電線３２と本体部１１の回路とを電気的に接続するとともに、正規位置から移動することで電線３２と本体部１１の回路との電気的な接続を遮断する導通遮断部材５１と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、回路導通遮断装置に関する。

電気自動車等の車両には、高電圧の電池が搭載されている。そのため、メンテナンスの際などには電力の供給を遮断する必要がある。
特許文献１には、ハンドルを備えたブレーカ装置が記載されており、ハンドルを抜き差しすることで回路の遮断、導通を行っている。

特許第３４３５９７３号公報

ところで、特許文献１の構成は、ブレーカ装置と外部との接続を、電線の端末部及びヒューズをボルト締めして固定し、ケースを被せることが必要であり、装置の構成が複雑になりやすいという問題があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、簡素な構成で回路の導通、遮断を行うことが可能な装置を提供することを目的とする。

本発明の回路導通遮断装置は、第１コネクタ部を有する本体部と、電源から機器に連なる動力経路に配された電線の端末部に接続され、前記第１コネクタ部と並んで配される第２コネクタ部と、前記第１コネクタ部及び前記第２コネクタ部に対する正規位置に装着されて前記電線と前記本体部の回路とを電気的に接続するとともに、前記正規位置から移動することで前記電線と前記本体部の回路との電気的な接続を遮断する導通遮断部材と、を備える。

本構成によれば、並んで配置された第１コネクタ及び第２コネクタ部に対する正規位置に導通遮断部材を装着すれば、電線と本体部の回路とが電気的に接続されて回路導通遮断装置を構成することが可能になる。よって、回路の導通、遮断を行うことが可能な回路導通遮断装置の構成を簡素化することが可能になる。

上記構成の実施態様として以下の構成を有すれば好ましい。
・前記導通遮断部材は、前記電線と前記本体部の回路とが電気的に遮断された状態で前記本体部に対して仮係止位置に係止可能であるとともに、前記仮係止位置から前記電線と前記本体部の回路とが電気的に接続される正規位置へ移動可能に構成されている。
このようにすれば、電線と本体部の回路とが電気的に遮断された状態であっても導通遮断部材を本体部に対して係止することができるから、電線と本体部の回路との電気的接続、遮断作業を容易にすることが可能になる。

・操作レバーを有し、前記操作レバーの操作により前記導通遮断部材を前記正規位置に移動させる倍力機構を備える。
このようにすれば、導通遮断部材の正規位置への移動及び正規位置からの移動を容易にすることができる。

・前記倍力機構は、前記操作レバーと、前記導通遮断部材の両側に配される一対の側壁部とを備え、前記第１コネクタ及び前記側壁部の一方には、他方側に突出する第１軸部が設けられるとともに、前記第１コネクタ及び前記側壁部の他方には、前記第１軸部が摺動可能に嵌め入れられる摺動溝が設けられており、前記導通遮断部材及び前記側壁部の一方には、他方側に突出する第２軸部が設けられるとともに、前記導通遮断部材及び前記側壁部の他方には、前記第２軸部が回動可能に嵌め入れられる回動凹部が設けられている。
このようにすれば、簡素な構成で、倍力機構を構成することができる。

・前記導通遮断部材が正規位置にあるときにスライド移動によりインターロック受け部に接続されて外部に信号を送信可能となるインターロック接続部を備える。
このようにすれば、インターロック接続部をスライド移動してインターロック受け部に接続すれば、電線と本体部の回路とが電気的に接続された状態にあることを外部で検知することが可能になる。

・導電路をオンオフ可能なリレーを備えている。
このようにすれば、回路導通遮断装置をリレーボックスとして用いることが可能になる。

本発明によれば、簡素な構成で回路の導通、遮断を行うことが可能な装置を提供することが可能になる。

実施形態１の回路導通遮断装置を示す斜視図 回路導通遮断装置を示す側面図 回路導通遮断装置を示す側断面図 倍力部材付き導電遮断部材が本体部から離脱した状態を示す側断面図 回路導通遮断装置の電気的構成を示す図 本体部を示す斜視図 本体部を示す平面図 第２コネクタ部を示す斜視図 第２コネクタ部を示す平面図 第２コネクタ部を示す正面図 倍力部材が導電遮断部材に取付けられた状態を示す斜視図 倍力部材が導電遮断部材に取付けられた状態を示す平面図 倍力部材が導電遮断部材に取付けられた状態を示す底面図 導電部材を示す斜視図 導電部材を示す平面図 本体部に第２コネクタ部が取付けられた状態を示す斜視図 本体部に第２コネクタ部が取付けられた状態を示す平面図 本体部に第２コネクタ部が取付けられた状態を示す側面図 導電遮断部材が仮係止位置に係止された状態を示す斜視図 導電遮断部材が仮係止位置に係止された状態を示す側面図 導電遮断部材が仮係止位置に係止された状態を示す背面図 倍力部材を回動させて導電遮断部材が正規位置に移動した状態を示す側面図

＜実施形態１＞
本実施形態の回路導通遮断装置１０は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載され、メンテナンス等の際に駆動力の伝送経路を遮断するものである。以下では、上下方向については、図２を基準とし、図２の右方を前方、左方を後方として説明する。

回路導通遮断装置１０は、図２に示すように、車両内においてバッテリ等の電源Ｂからインバータやモータ等の機器への電力を伝送する経路（動力経路）に配されており、図１に示すように、相手側コネクタ部と嵌合する複数（本実施形態では６個）のコネクタ部１６〜２１を有する本体部１１と、電線３２の端末部に接続され、本体部１１の第１コネクタ部１６と並んで配される第２コネクタ部３１と、電線３２と本体部１１の回路との電気的接続を遮断可能な導通遮断部材５１と、操作レバー７８の操作により導通遮断部材５１を仮係止位置から正規位置（本係止位置）に移動させる倍力部材７４（「倍力機構」の一例）と、を備えている。

本体部１１は、図６に示すように、内部に回路が収容された回路収容部１２と、回路収容部１２の上面に設けられ上方に開口する複数のコネクタ部１６〜２１とを有する。

回路収容部１２は、直方体状の箱形であって、導電路１３Ａ，１３Ｂと、導電路１３Ａをオンオフするリレー１４と、リレー１４を駆動する駆動コイル１５とをケース１２Ａ内に収容している。
リレー１４は、機械式のリレーが用いられている。

複数のコネクタ部１６〜２１は、上方（嵌合方向）に筒状に開口し、図７に示すように、ケース１２Ａと一体に形成された複数（本実施形態では６個）のフード部２２と、回路収容部１２からフード部２２内に突出する複数（本実施形態では６個）の雄型の端子２３とを備えている。

コネクタ部１６〜１９のフード部２２は、長方形の角筒状に開口し、コネクタ部２０，２１のフード部２２は、山形の角筒状に開口しており、コネクタ部１６〜１９のフード部２２は、コネクタ部２０，２１のフード部２２よりもやや大きく開口している。

６個のコネクタ部１６〜２１のうちの、角部に位置する１個のコネクタ部は、第２コネクタ部１７と共に導通遮断部材５１が装着され、第１端子２３Ａを有する第１コネクタ部１６とされている。

第１コネクタ部１６のフード部２２は、互いに対向する一対の対向壁２２Ａ，２２Ｃと、一対の対向壁２２Ａ，２２Ｃ間を連ねる一対の側壁２２Ｂ，２２Ｄとからなる。

第１コネクタ部１６は、後方側の対向壁２２Ａの外面が回路収容部１２の外面に面一に連なるように設けられており、その大きさ（開口の大きさ）は、隣りのコネクタ部１７〜１９よりも小さくされている。
第１コネクタ部１６の対向壁２２Ａの後面側には、第２コネクタ部３１が係止される係止部２５が後方に延設されている。

係止部２５は、対向壁２２Ａの基端部から後方に突出する一対の連結部２６と、連結部２６に連なり対向壁２２Ａの外面に沿うように板状に上方に延びる板状部２７とを備える。
板状部２７には、その幅方向の中間部から下方に切欠かれた係止孔２８が形成されている（図３参照）。

板状部２７の両側方には、図７に示すように、フード部２２に連なり、被係止部４２が内側に嵌め入れられる拡径部２９がフード部２２から段差状に拡径されて設けられている。
拡径部２９の外面には、第１軸部３０が側方に突出している。
第１軸部３０は、円柱状の棒状部３０Ａと、棒状部３０Ａの先端部にて鍔状に張り出す張出部３０Ｂとを有する。

第２コネクタ部３１は、図８に示すように、電線３２の端末部に取付けられた第２端子３３が収容され、後述する導通遮断部材５１のコネクタ部５２Ａと嵌合する嵌合部３５と、嵌合部３５の前方側に設けられ、第１コネクタ部１６の係止部２５に係止される被係止部４２と、電線３２と本体部１１の回路とが電気的に接続された状態にあることを外部に出力するためのインターロック受け部４７とを有する。

嵌合部３５は、雌型の第２端子３３が収容される端子収容室３６と、端子収容室３６の周囲を覆うフード部４０とを備え、端子収容室３６とフード部４０の間がコネクタ部５２Ｂが嵌め入れられる嵌入溝４１とされている。

端子収容室３６は、上面に導通遮断部材５１の第２接続部５６が挿入される端子挿入孔３７が溝状に設けられている。
第２端子３３は、雌型であって、電線３２の芯線に圧着されおり（図３参照）、内部に導通遮断部材５１の第２接続部５６と接触する弾性接触片（図示しない）が設けられている。第２接続部５６が端子挿入孔３７に挿入されると、第２接続部５６が弾性接触片を弾性変形させつつ接触する。

端子収容室３６の内壁には、第２端子３３を抜け止めするランス３８が突設されている。なお、ランス３８の上方の開口は、ランス３８の形成のための金型の抜き孔である。

被係止部４２は、図８に示すように、第１コネクタ部１６の板状部２７を挟むように配される一対の側壁４３，４３と、一対の側壁４３，４３間を連結する外壁４４とを備え、それらの内側が板状部２７が挿通される挿通孔とされている。

外壁４４は、Ｔ字の板状であって、係止部２５の外面側に配されるものであり、一対の側壁４３，４３間を連結する連結部４５と、連結部４５の下方に延びる延出部４６とを備えている。延出部４６の背面側には、図３に示すように、係止部２５の係止孔２８の孔縁に係止して抜け止めする係止爪４６Ａが設けられている。
係止爪４６Ａは、段差状に後方に突出し、下方に向けて傾斜状に突出寸法が小さくなる形状をなす。

インターロック受け部４７は、インターロック検知用の電線４９の端末部に取り付けられた端子４８が収容されることで、外部のＥＣＵ（Electronic Control Unit）等に信号を出力可能とされており、嵌合部３５の後方及び上方に延出された支持部４７Ａに支持されて前方に突き出た形状とされている。
インターロック受け部４７には、電線４９の端末部に取り付けられた雌端子４８が収容される端子収容室５０が設けられている。
端子収容室５０は、溝状の端子挿入孔５０Ａを有する。

導通遮断部材５１は、図１３に示すように、第１コネクタ部１６及び第２コネクタ部３１に嵌合する一対のコネクタ部５２Ａ，５２Ｂと、一対のコネクタ部５２Ａ，５２Ｂを一体に連結するコネクタ連結部５９とを備えている。

一対のコネクタ部５２Ａ，５２Ｂは、一方のコネクタ部５２Ａに第１コネクタ部１６と嵌合する第１嵌合部５３Ａを備え、他方のコネクタ部５２Ｂに第２コネクタ部３１と嵌合する第２嵌合部５３Ｂを備える。

第１接続部５５は、雌型の端子であり、第２接続部５６は、雄型の端子である。
第１接続部５５及び第２接続部５６は、図１４に示すように、端子連結部５７を介して一体に形成されて導電部材５４を構成している。

図１３に示すように、第１嵌合部５３Ａは、第１接続部５５が収容され、第１コネクタ部１６が外嵌する。
第２嵌合部５３Ｂは、第２コネクタ部３１が内嵌するフード状をなし、内部が閉塞されており、第２接続部５６は、閉塞された奥壁を突き出る形状となっている。

コネクタ連結部５９には、図３に示すように、導電部材５４の端子連結部５７が載置される載置部６０を備えている。
導電部材５４は、その端子連結部５７が載置部６０に載置された状態で本体５９Ａの上方側からカバー部６１で覆われて位置決めされる。カバー部６１には、第１接続部５５を抜け止めするための抜け止め部６１Ａが第１コネクタ部１６側に突出している。

コネクタ連結部５９の上面は、左右方向に長い長方形状をなし、前後方向における所定の位置にインターロック接続部６８をロック位置（図３の位置）及び非ロック位置（図２２の位置）に係止するためのロック係止部６３及び非ロック係止部６４が溝状に形成されている。
コネクタ連結部５９の上面における周縁部には、本体５９Ａとカバー部６１のそれぞれの壁部６５Ａ，６５Ｂが上方に起立している。

壁部６５Ａは、壁部６５Ｂの突部６５Ｃに係止する爪部６５Ｄが設けられており、カバー部６１が本体部５９Ａを覆った状態で保持できるようになっている。
壁部６５Ａ，６５Ｂは、図１１に示すように、後方側が開放されており、その開放された端部は、インターロック受け部４７の側面を内側に嵌め入れる突部６６Ａ，６６Ｂが突出形成されている。

壁部６５Ａの内周面には、図１に示すように、厚み寸法を段差状に厚くした一対のリブ６７が設けられている。
インターロック接続部６８は、図３に示すように、インターロック受け部４７に嵌合するインターロック嵌合部６９と、インターロック嵌合部６９と一体に形成されコネクタ連結部５９の上面をスライド移動するスライド部７１とを備えている。

インターロック嵌合部６９は、フード状であって、コ字状のインターロック端子７０の左右一対の先端部をフード内に突出するように基端部側がスライド部７１に埋め込まれている。このインターロック端子７０は、インターロック接続部６８が非ロック位置からロック位置に移動すると、インターロック受け部４７の雌端子４８に先端部が挿し込まれて雌端子４８と電気的に接続される。

スライド部７１は、コネクタ連結部５９の上面に摺接する板状の摺接部７１Ａが連なっており、左右一対のリブ６７の下に摺接部７１Ａの側縁部が嵌め入れられることで前後方向にロック位置と非ロック位置との間をスライド移動可能とされている。

摺接部７１Ａの下方側の面には、ロック係止部６３及び非ロック係止部６４に嵌められてインターロック接続部６８をロック位置又は非ロック位置に位置決めする係止凸部７１Ｂが設けられている。

壁部６５Ｂの左右の側面には、図１１に示すように、第２軸部７２が側方に突出している。
第２軸部７２は、前後方向に長径で上下方向に短径の断面を有する扁平な棒状である。

倍力部材７４は、導通遮断部材５１の側面に対向配置される一対の側壁部７５，７５と、一対の側壁部７５，７５間を一体に連結する操作レバー７８とを備える。
操作レバー７８は板状であって、インターロック接続部６８がロック位置にあるときにインターロック接続部６８が嵌め入れられる凹部７９が形成されている。

各側壁部７５，７５は、共に同一形状であって、側壁部７５，７５を貫通する回動溝７６，７６（「回動凹部」の一例）と摺動溝７７，７７とが形成されている。
回動溝７６，７６は、第２軸部７２が所定角度回動可能な扇形の切欠部を有する。

摺動溝７７，７７は、所定の長さに亘って曲がった形状とされており、倍力部材７４が起立した姿勢にあるときに、概ね上下方向に延びている。摺動溝７７，７７は、内方側の溝幅を段差状に小さくした径小部７７Ａが設けられている。その下端部の外面には、摺動溝７７，７７の終端部において摺動溝７７，７７の外面側を連ねる連結部７７Ｃが形成されている。

この倍力部材７４は、一対の側壁部７５，７５間を広げて撓ませて内側に導通遮断部材５１を挿通すると、導通遮断部材５１の第２軸部７２が倍力部材７４の回動溝７６，７６に嵌め入れられ、一対の側壁部７５，７５間に導通遮断部材５１が挟まれた状態の倍力部材付き導通遮断部材８０が形成される。

次に、導通遮断部材５１の本体部１１への装着について説明する。
電線３２の端末部に取り付けられた第２コネクタ部３１を掴み、第２コネクタ部３１の被係止部４２を本体部１１における第１コネクタ部１６の係止部２５に係止させる（図１６）。これにより、上方に開口する第１コネクタ部１６及び第２コネクタ部３１が互いに隣り合う位置で並んだ状態となる。

次に、倍力部材付き導通遮断部材８０を、倍力部材７４が起立した姿勢で本体部１１の上方に配し、第１コネクタ部１６及び第２コネクタ部３１側に下降させると、摺動溝７７，７７の下端から第１軸部３０，３０が摺動溝７７，７７内に挿通されるとともに、摺動溝７７，７７が後方側に向きを変えて生じた段差部７７Ｂに突き当たり上下方向に位置決めされる（図２０）。これにより、導通遮断部材５１が倍力部材７４を介して本体部１１に対して仮係止位置に係止された状態となる。

そして、作業者は、倍力部材７４の操作レバー７８を掴んで倍力部材７４を回動させると、第２軸部７２，７２に対して回動溝７６，７６が回動するとともに、摺動溝７７，７７内を第１軸部３０，３０が摺動ながら相対的に移動していく。このとき、導通遮断部材５１が本体部１１に対して仮係止位置よりも下方に移動していく。

そして、第１軸部３０，３０が摺動溝７７，７７の端部に移動すると、導通遮断部材５１が第１コネクタ部１６及び第２コネクタ部３１に対する正規位置（本係止位置）まで押し下げられ、電線３２と本体部１１の回路とが導通遮断部材５１を介して電気的に接続された状態となる（図２２）。

そして、インターロック接続部６８を操作レバー７８の凹部７９に嵌まる位置までスライド移動させる。インターロック接続部６８がインターロック受け部４７に装着されると、外部のＥＣＵに電線３２と本体部１１の回路とが電気的に接続された状態にあることを示す信号を出力する。

本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
本実施形態によれば、並んで配置された第１コネクタ部１６及び第２コネクタ部３１に対する正規位置に導通遮断部材５１を装着すれば、電線３２と本体部１１の回路とが電気的に接続されて回路導通遮断装置１０を構成することが可能になる。よって、回路の導通、遮断を行うことが可能な回路導通遮断装置１０の構成を簡素化することが可能になる。

また、導通遮断部材５１は、電線３２と本体部１１の回路とが電気的に遮断された状態で本体部１１に対して仮係止位置に係止可能であるとともに、仮係止位置から電線３２と本体部１１の回路とが電気的に接続される正規位置へ移動可能に構成されている。

このようにすれば、電線３２と本体部１１の回路とが電気的に遮断された状態であっても導通遮断部材５１を本体部１１に対して係止することができるから、電線３２と本体部１１の回路との電気的接続、遮断作業を容易にすることが可能になる。

さらに、操作レバー７８を有し、操作レバー７８の操作により導通遮断部材５１を正規位置に移動させる倍力機構を備える。
このようにすれば、導通遮断部材５１の正規位置への移動及び正規位置からの移動を容易にすることができる。

また、倍力部材７４（倍力機構）は、操作レバー７８と、導通遮断部材５１の両側に配される一対の側壁部７５，７５とを備え、第１コネクタ部１６及び側壁部７５，７５の一方には、他方側に突出する第１軸部３０が設けられるとともに、第１コネクタ部１６及び側壁部７５，７５の他方には、第１軸部３０が摺動可能に嵌め入れられる摺動溝７７，７７が設けられており、導通遮断部材５１及び側壁部７５，７５の一方には、他方側に突出する第２軸部７２が設けられるとともに、導通遮断部材５１及び側壁部７５，７５の他方には、第２軸部７２が回動可能に嵌め入れられる回動溝７６（回動凹部）が設けられている。
このようにすれば、簡素な構成で、倍力機構を構成することができる。

さらに、導通遮断部材５１が正規位置にあるときにスライド移動によりインターロック受け部４７に接続されて外部に信号を送信可能となるインターロック接続部６８を備える。
このようにすれば、インターロック接続部６８をスライド移動してインターロック受け部４７に接続すれば、電線３２と本体部１１の回路とが電気的に接続された状態にあることを外部で検知することが可能になる。

また、導電路１３Ａ，１３Ｂをオンオフ可能なリレー１４を備えている。
このようにすれば、回路導通遮断装置１０にリレーボックスとして用いることが可能になる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、回路導通遮断装置１０には、導電路１３Ａ，１３Ｂをオンオフ可能なリレー１４が備えられており、電力を遮断する機能に加えて、リレーボックスとしての機能も有していたが、これに限られない。例えば、複数の電線３２間の接続を行うジャンクションボックスとしての機能を有するようにしてもよい。
（２）本体部１１を、リレー等の電子部品が収容された回路体と、回路体を覆い、コネクタ部のフード部が形成されたケースとからなるようにしてもよい。

１０…回路導通遮断装置
１１…本体部
１３Ａ，１３Ｂ…導電路
１４…リレー
１６…第１コネクタ部
２２…フード部
２５…係止部
２７…板状部
２８…係止孔
３０…第１軸部
３０Ａ…軸部
３０Ｂ…張出部
３１…第２コネクタ部
３２…電線
３３…第２端子
３５…嵌合部
４２…被係止部
４３…側壁
４４…外壁
４６Ａ…係止爪
４７…インターロック受け部
４８…端子
４９…電線
５１…導通遮断部材
５２Ａ，５２Ｂ…コネクタ部
５３Ａ…第１嵌合部
５３Ｂ…第２嵌合部
５４…導電部材
５５…第１接続部
５６…第２接続部
５９…コネクタ連結部
６０…載置部
６８…インターロック接続部
７１…スライド部
７２…第２軸部
７４…倍力部材（倍力機構）
７５…側壁部
７６…回動溝（回動凹部）
７７…摺動溝
７９…操作レバー
８０…倍力部材付き導通遮断部材

Claims (6)

1. 第１コネクタ部を有する本体部と、
   電源から機器に連なる動力経路に配された電線の端末部に接続され、前記第１コネクタ部と並んで配される第２コネクタ部と、
   前記第１コネクタ部及び前記第２コネクタ部に対する正規位置に装着されて前記電線と前記本体部の回路とを電気的に接続するとともに、前記正規位置から移動することで前記電線と前記本体部の回路との電気的な接続を遮断する導通遮断部材と、を備える回路導通遮断装置。
2. 前記導通遮断部材は、前記電線と前記本体部の回路とが電気的に遮断された状態で前記本体部に対して仮係止位置に係止可能であるとともに、前記仮係止位置から前記電線と前記本体部の回路とが電気的に接続される正規位置へ移動可能に構成されている請求項１に記載の回路導通遮断装置。
3. 操作レバーを有し、前記操作レバーの操作により前記導通遮断部材を前記正規位置に移動させる倍力機構を備える請求項１又は請求項２に記載の回路導通遮断装置。
4. 前記倍力機構は、前記操作レバーと、前記導通遮断部材の両側に配される一対の側壁部とを備え、
   前記第１コネクタ及び前記側壁部の一方には、他方側に突出する第１軸部が設けられるとともに、前記第１コネクタ及び前記側壁部の他方には、前記第１軸部が摺動可能に嵌め入れられる摺動溝が設けられており、
   前記導通遮断部材及び前記側壁部の一方には、他方側に突出する第２軸部が設けられるとともに、前記導通遮断部材及び前記側壁部の他方には、前記第２軸部が回動可能に嵌め入れられる回動凹部が設けられている請求項３に記載の回路導通遮断装置。
5. 前記導通遮断部材が正規位置にあるときにスライド移動によりインターロック受け部に接続されて外部に信号を送信可能となるインターロック接続部を備える請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の回路導通遮断装置。
6. 導電路をオンオフ可能なリレーを備えている請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の回路導通遮断装置。

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