JP2015028847A - バッテリの電源遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリケースの蓋部材の外側に電源遮断装置を配置した場合であっても、メンテナンスを行う場合の短絡などを防止することができるバッテリの電源遮断装置を提供する。【解決手段】バッテリを収容するバッテリケースと、バッテリケースに設けられたコネクタ１５と、コネクタに収容され、バッテリの電源回路を遮断するプラグ１６と、プラグをコネクタへ固定するためのレバー１７とを備えたバッテリの電源遮断装置１４において、電源遮断装置の外側に設けられたバッテリケースの蓋部材９と、レバーが固定状態のとき、レバーとバッテリケースとの間に配置された蓋部材の取付部１３とを備える。【選択図】図２

Description

本発明はバッテリの電源遮断装置に係り、特に、バッテリケースに収容されたバッテリをメンテナンスする際にバッテリの電源回路を遮断する電源遮断装置に関する。

バッテリを収容したバッテリケースは、バッテリの電源回路を遮断する電源遮断装置が設けられたものが知られている。この電源遮断装置は、バッテリのメンテナンスを行う際、電源回路に通電がされていると短絡などが生じるおそれがあるため、電源回路を遮断できるように設けられている。
従来、このような電源遮断装置において、特許文献１には、作業者が電源遮断を行う前にバッテリケースの蓋部材を取り外すことを防止するために、電源遮断装置（安全プラグ）によって電源回路が遮断されないと、蓋部材が取り外せないように構成された安全プラグボックスが開示されている。
また、特許文献２には、電源遮断装置に設けられたレバーを取り外し方向に回転させると、嵌合スイッチが切断され、電源回路が遮断状態となるレバー嵌合式電源回路遮断装置が開示されている。この電源回路遮断装置によれば、レバーを回転させると電源回路が遮断されるため、安全にバッテリのメンテナンスができるとしている。また、この電源回路遮断装置においては、電源回路の遮断前に、電源回路遮断装置の他方のコネクタハウジングを取り外すことを防止するため、他方のコネクタハウジングの固定ボルトをこのコネクタハウジングの内側に設け、一方のコネクタハウジングが取り外されない限り、他方のコネクタハウジングが取り外せないように構成している。

特開２００２−１３３９７９ 特開２００３−１００３８６

ところで、バッテリケースの蓋部材は、収容したバッテリのメンテナンスをするために十分な大きさを確保し、かつ密閉性を高めるために、電源遮断装置を蓋部材の外側に配置する方が好ましい。しかし、このように構成すると、上記の従来技術のように、電源遮断を行う前に蓋部材を開くことができないよう構成することは難しく、メンテナンスを行う場合の短絡などを防止し難い問題がある。

そこで、この発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、バッテリケースの蓋部材の外側に電源遮断装置を配置した場合であっても、メンテナンスを行う場合の短絡などを防止することができるバッテリの電源遮断装置を提供することを目的とする。

この発明は、バッテリを収容するバッテリケースと、前記バッテリケースに設けられたコネクタと、前記コネクタに収容され、前記バッテリの電源回路を遮断するプラグと、前記プラグを前記コネクタへ固定するためのレバーとを備えたバッテリの電源遮断装置において、前記電源遮断装置の外側に設けられた前記バッテリケースの蓋部材と、前記レバーが固定状態のとき、前記レバーと前記バッテリケースとの間に配置された前記蓋部材の取付部とを備えたことを特徴とする。

この発明は、蓋部材の取付部がバッテリケースとレバーとの間に配置されるため、作業者が蓋部材を取り外す際、レバーが取り外しの邪魔になる。このため、作業者がレバーを操作し電源を遮断した後、蓋部材を取り外すように、促すことができる。従って、作業者が電源を遮断する前に蓋部材を外すことが無くなり、メンテナンスを行う場合の短絡などを防止することができる。

図１はバッテリケースの斜視図である。（実施例１） 図２はバッテリケース上部の拡大斜視図である。（実施例１） 図３（Ａ）は電源遮断装置の平面図、図３（Ｂ）は電源遮断装置の側面図、図３（Ｃ）は電源遮断装置の正面図である。（実施例１） 図４はレバーを解放状態として電源遮断装置の斜視図である。（実施例１） 図５はレバーを解放状態とした電源遮断装置の側面図である。（実施例１） 図６は遮断スイッチを示す電源遮断装置の一部破断側面図である。（実施例１） 図７はレバーを固定状態とした電源遮断装置の斜視図である。（実施例２） 図８はレバーを固定状態とした電源遮断装置の側面図である。（実施例２） 図９は図７のＡ−Ａ線による電源遮断装置の断面図である。（実施例２） 図１０は電源遮断装置の斜視図である。（実施例３） 図１１は電源遮断装置の側面図である。（実施例３） 図１２は取付部を示す電源遮断装置の一部拡大側面図である。（実施例３）

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図６は、この発明の実施例１を示すものである。図１において、バッテリを収容するバッテリケース１は、無蓋有底箱形状の下側ケース２と有害無底蓋形状の上側ケース３とからなる。バッテリケース１は、下側ケース３の内部にバッテリを載置して上側ケース２を被せ、下側フランジ４と上側フランジ５とを固定具６で固定することで、内部にバッテリを収容する。
バッテリケース１は、図２に示すように、上側ケース２の上壁部７にバッテリのメインテナンス用の開口部８を形成している。上側ケース２の上壁部７には、メインテナンス用の開口部８を覆う蓋部材９を取り付けている。蓋部材９は、略四角板形状に形成され、周縁を取付用のボルト１０及びナット１１で上壁部に取り付けられる。略四角板形状に形成された蓋部材９には、図３に示すように、一隅にＬ字形状に窪んだ切欠部１２を形成している。切欠部１２の一辺には、取付部１３を突出させて形成している。
前記バッテリケース１は、バッテリの電源回路を遮断する電源遮断装置１４を設けている。電源遮断装置１４は、バッテリのメンテナンスを行う際、電源回路に通電がされていると短絡などのおそれがあるため、電源回路を遮断できるように設けられている。この電源遮断装置１４は、図２〜図４に示すように、蓋部材９の外側の上壁部７に、一部が蓋部材９の切欠部１２に入り込む状態で配置されている。電源遮断装置１４は、バッテリケース１に設けられたコネクタ１５と、コネクタ１５に収容されバッテリの電源回路を遮断するプラグ１６と、プラグ１６をコネクタ１５へ固定するためのレバー１７とを備えている。

前記コネクタ１５は、バッテリケース１の上壁部７に取り付けられる長四角枠形状のフランジ部１８と、フランジ部１８の内側から上方に突出する長円筒形状のコネクタ側周壁部１９とを備えている。長四角枠形状のフランジ部１８は、長手方向の一側を蓋部材９から離間する方向に指向させ、長手方向の他側を蓋部材９のＬ字形状に窪んだ切欠部１２に配置して、取付用のボルト２０及びナット２１により上壁部７に取り付けられる。
コネクタ１５のフランジ部１８は、切欠部１２に配置した長手方向の他側を、前記蓋部材９に形成した取付部１３とともにボルト２０及びナット２１により上壁部７に共締めして取り付けられる。長円筒形状のコネクタ側周壁部１９は、幅方向両側の外周面に一対のカム軸２２を突出させて形成している。
前記プラグ１６は、前記コネクタ側周壁部１９と略同形状の長円板形状の端壁部２３と、端壁部２３の外周縁から下方に延長される長円筒形状のプラグ側周壁部２４と、プラグ側周壁部２４の外周からプラグ側周壁部２４と平行に下方に延長される長円筒形状の嵌合壁部２５とを備えている。プラグ側周壁部２４は、前記コネクタ側周壁部１９内周に摺動可能に収納される。嵌合壁部２５は、前記コネクタ側周壁部１９外周に摺動可能に外嵌される。これにより、プラグ１６は、コネクタ１５に出没可能に設けられる。嵌合壁部２５は、幅方向両側の外周面に一対の支持軸２６を突出させて形成している。
コネクタ１５とプラグ１６との間には、図６に示すように、バッテリの電源回路を遮断する遮断スイッチ２７を設けている。遮断スイッチ２７は、コネクタ１５側に設けたコネクタ側端子２８と、プラグ１６側に設けたプラグ側端子２９とを備えている。遮断スイッチ２７は、コネクタ１５内方にプラグ１６を移動させることでコネクタ側端子２８とプラグ側端子２９とが接触状態になり、電源回路を導通する。また、遮断スイッチ２７は、コネクタ１５の外方にプラグ１６を移動させることでコネクタ側端子２８とプラグ側端子２９とが非接触状態になり、電源回路を遮断にする。

前記レバー１７は、前記プラグ１６の嵌合壁部２５の幅方向両側に配置される一対の腕部３０と、この一対の腕部３０の端部を接続する架橋部３１とを備えている。一対の腕部３０は、一端側に前記プラグ１６の支持軸２６に回転可能に係合する支持孔３２を形成するとともに、前記コネクタ１５のカム軸２２に摺動可能に係合するカム溝３３を形成している。一対の腕部３０は、支持孔３２を支持軸２６に係合することで、一端側の支持孔３２を中心に他端側を回動可能にプラグ１６に支持される。
一対の腕部３０は、図３に示すように、一端側の支持孔３２を支持軸２６に係合して水平の固定状態に回転させた姿勢において、他端側がプラグ１６の嵌合壁部２５の長手方向端部を超えて延長され、他端部がコネクタ１５のフランジ部１８及び蓋部材９の取付部１３を共締めするボルト２０及びナット２１の上方に位置する長さを有して形成される。架橋部３１は、プラグ１６の嵌合壁部２５の長手方向端部を超えて延長された一対の腕部３０の他端部を接続する。これにより、レバー１７は、図３（Ａ）に示すように、平面視にてＵ字形状に形成される。
前記カム溝３３は、レバー１７を水平の固定状態に回転させた姿勢において支持孔３２に最接近し、レバー１７を固定状態から垂直の解放状態に向かって回転させるに従い支持孔３２から離間し、レバー１７を垂直の解放状態に回転させた姿勢において支持孔３２から最離間するように、形成される。
これにより、レバー１７は、図２・図３に示すように、支持孔３２を中心に水平の固定状態に回転させると、コネクタ１５のカム軸２２に摺動可能に係合するカム溝３３によってプラグ１６をコネクタ１５の内方に移動させ、プラグ１６をコネクタ１５へ固定し、遮断スイッチ２７を接触状態にして電源回路を導通する。一方、レバー１７は、図４〜図６に示すように、支持孔３２を中心に垂直の解放状態の方向に回転させ、固定状態から設定角度θ以上回転すると、コネクタ１５のカム軸２２に摺動可能に係合するカム溝３３によってプラグ１６をコネクタ１５の外方に移動させ、プラグ１６をコネクタ１５から解放し、遮断スイッチ２７を非接触状態にして電源回路を遮断する。

前記レバー１７は、水平の固定状態に回転させた姿勢において、一対の腕部３０の他端部から前記バッテリケース１側へ伸ばされた一対の突出部３４を備えている。一対の突出部３４は、一対の腕部３０の他端部から、前記コネクタ１５のフランジ部１８及び前記蓋部材９の取付部１３を共締めするボルト２０及びナット２１の上部に向かってバッテリケース１側へ伸ばされている。
前記蓋部材９の取付部１３は、突出部３４の先端とバッテリケース１の上壁部７との間に配置されている。蓋部材９の取付部１３は、バッテリケース１からレバー１７の突出部３４へ向けて伸ばされたボルト２０と、このボルト２０に嵌め合うナット２１とによって取り付けられる。レバー１７の突出部３４と取付部１３との間隔は、レバー１が固定状態のとき、取付部１３を取り外そうとすると、蓋部材９がレバー１７の突出部３４に接触する程小さくしている。また、レバー１７の突出部３４とボルト２０の先端との間隔Ｓは、図３（Ｂ）に示すように、レバー１７が固定状態のとき、ナット２１の厚さＴより小さくしている（Ｓ＜Ｔ）。取付部１３は、レバー１７が固定状態から設定角度θに達するまで、レバー１７の突出部３４とバッテリケース１の上壁部７との間に配置される。

このバッテリの電源遮断装置１４は、電源遮断装置１４の外側に設けられたバッテリケース１の蓋部材９と、レバー１７が固定状態のとき、レバー１７の突出部３４とバッテリケース１の上壁部７との間に配置された蓋部材９の取付部１３とを備えている。
これにより、電源遮断装置１４は、蓋部材９の取付部１３がバッテリケース１の上壁部７とレバー１７の突出部３４との間に配置されるため、作業者が蓋部材９を取り外す際、レバー１７の突出部３４が取り外しの邪魔になる。このため、この電源遮断装置１４は、作業者がレバー１７を解放状態に操作し電源を遮断した後、蓋部材９を取り外すように、促すことができる。従って、作業者が電源を遮断する前に蓋部材９を外すことが無くなり、メンテナンスを行う場合の短絡などを防止することができる。
また、電源遮断装置１４は、レバー１７の突出部１４と取付部１３との間隔を、レバー１が固定状態のとき、取付部１３を取り外そうとすると、蓋部材９がレバー１７の突出部３４に接触する程小さくしている。
これにより、電源遮断装置１４は、作業者がレバー１７を解放状態に操作する前に、蓋部材９を取り外そうとすると、蓋部材９がレバー１７の突出部３４に接触することになる。従って、作業者はレバー１７を解放状態に操作しなければ、蓋部材９を取り外すことができなくなるため、作業者に電源を遮断させることを確実に促すことができる。
さらに、電源遮断装置１４は、蓋部材９の取付部１３を、バッテリケース１からレバー１７へ向けて伸ばされたボルト２０とこのボルト２０に嵌め合うナット２１とによって取り付け、レバー１７が固定状態にあるとき、レバー１７の突出部３４とボルト２０との間隔Ｗをナット２１の厚さＴより小さくなるように構成していることで、作業者はレバー１７を操作する前に、取付部１３のナット２１を取り外すことができなくなる。従って、作業者に電源を遮断することを確実に促すことができる。

また、この電源遮断装置１４は、一対の腕部３０とこの腕部３０の他端部を接続する架橋部３１とにより平面視にてＵ字状に形成されたレバー１７には下方へ伸びる突出部３４が設けられ、この突出部３４の下方に蓋部材９の取付部１３を配置するようにしたため、突出部３４の長さを調整するだけで、取付部１３の取り外しを邪魔する効果を高めることができる。また、この突出部３４と、蓋部材９の取付部１３又はボルト２１との間隔を小さくすれば、蓋部材９の取り外しを不可能にすることができる。このとき、例えば、作業者が蓋部材９を強引に取り外そうとしても、蓋部材９又はナット２１が接触する部分は突出部３４となるため、レバー１７の機能が害されるほどの損傷を受けることが無い。すなわち、腕部３０と架橋部３１は、突出部３４によって保護される。さらに、架橋部３１の端部は、レバー１７の固定と解除を行うに当たり、応力集中が起こり易いが、この端部に突出部３４を形成したため、応力に対する耐久性を高めることができる。
さらに、電源遮断装置１４は、レバー１７が設定角度θ以上に回転するとバッテリの電源回路を遮断する遮断スイッチ２７を備え、レバー１７が固定状態から設定角度θに達するまで、蓋部材９の取付部１３はレバー１７の突出部３４とバッテリケース１の上壁部７との間に配置されるので、電源遮断装置１４に遮断スイッチ２７が備えられる場合において、電源遮断装置１４によりバッテリの電源遮断が行われるまで、取付部１３の取り外しを行い難くすることができる。

図７〜図９は、実施例２を示すものである。実施例２の電源遮断装置１４は、バッテリケース１のメインテナンス用の開口部８を覆う蓋部材９に形成した切欠部１２の一辺に、立ち上がり部３５を介して取付部３６を突出させて形成している。この取付部３６は、立ち上がり部３５によって、切欠部１２に配置したコネクタ１５のフランジ部１８の長手方向の他側の上方であって、固定状態のレバー１７の突出部３４の先端に接近するように配置している。
取付部３６は、レバー１７が固定状態のとき、蓋部材９がコネクタ１５から離れる方向へ動くことを規制するツメ部３７を備えている。ツメ部３７は、取付部３６の幅方向両側において、レバー１７の一対の突出部３４の先端に向かい突出するように一対形成している。レバー１７の一対の突出部３４の先端には、ツメ部３７が係合する窪部３８を形成している。一対のツメ部３７は、レバー１７が固定状態のとき、一対の突出部３４の先端に形成した窪部３８に突入して係合する。
このように、電源遮断装置１４は、レバー１７の突出部３４に形成した窪部３８に係合するツメ部３７を蓋部材９の取付部３６に備えることで、レバー１７が固定状態のとき、ツメ部３７によって蓋部材９がコネクタ１５から離れる方向へ動くことを規制でき、蓋部材９が引き抜かれることを防止できる。
ツメ部がバッテリケースあるいはコネクタに接するように設けられた場合、作業者がレバーを解除しても、蓋部材を持ち上げ取り外さ無ければならない。つまり、レバーが解除されても、作業者は、蓋部材を引き抜いて取り外すことができない。
一方、この電源遮断装置１４は、上記のように構成することで、レバー１７を解放状態に操作すると、ツメ部３７がレバー１７の突出部３４から離れるため、作業者は、蓋部材９を引き抜いて取り外すことができる。

図１０〜図１２は、実施例３を示すものである。実施例３の電源遮断装置１４は、バッテリケース１のメインテナンス用の開口部８を覆う蓋部材９に形成した切欠部１２の一辺に、立ち上がり部３９を介して取付部４０を突出させて形成している。この取付部４０は、立ち上がり部３９によって、切欠部１２に配置したコネクタ１５のフランジ部１８の長手方向の他側の上方であって、固定状態のレバー１７の突出部３４の先端に接近するように配置している。
取付部４０は、レバー１７が固定状態のとき、蓋部材９がコネクタ１５から離れる方向へ動くことを規制するツメ部４１を備えている。ツメ部４１は、取付部４０の先端側において、コネクタ１５のフランジ部１８に向かい突出するように形成している。コネクタ１５のフランジ部１８には、ツメ部４１が接する突縁部４２を形成している。突縁部４２は、ツメ部４１が接する当接面４３を備えている。ツメ部４１の長さＬは、レバー１７が固定状態のとき、レバー１７の突出部３４と取付部４０との間隔Ｗよりも大きく設定する。
このように、電源遮断装置１４は、コネクタ１５のフランジ部１８に形成した突縁部４２の当接面４３に接するツメ部４１を蓋部材９の取付部４０に備えることで、レバー１７が固定状態のとき、ツメ部４１によって蓋部材９がコネクタ１５から離れる方向へ動くことを規制でき、蓋部材９が引き抜かれることを防止できる。一方、この電源遮断装置１４は、レバー１７を解放状態に操作すると、取付部４０からレバー１７の突出部３４が離れるため、作業者は、蓋部材９を引き抜いて取り外すことができる。

この発明は、バッテリケースの蓋部材の外側に配置した電源遮断装置であっても、メンテナンスを行う場合の短絡などを防止することができるものであり、バッテリを収容したバッテリケースに限らず、インバータ、充電器、ジャンクションボックスなどの高電圧部品でメインテナンス用の蓋部材を備える高電圧装置へ応用が可能である。

１ バッテリケース
７ 上壁部
９ 蓋部材
１３ 取付部
１４ 電源遮断装置
１５ コネクタ
１６ プラグ
１７ レバー
１８ フランジ部
１９ コネクタ側周壁部
２０ ボルト
２１ ナット
２２ カム軸
２３ 端壁部
２４ プラグ側周壁部
２５ 嵌合壁部
２６ 支持軸
２７ 遮断スイッチ
３０ 腕部
３１ 架橋部
３２ 支持孔
３３ カム溝
３４ 突出部

Claims (7)

1. バッテリを収容するバッテリケースと、前記バッテリケースに設けられたコネクタと、前記コネクタに収容され、前記バッテリの電源回路を遮断するプラグと、前記プラグを前記コネクタへ固定するためのレバーとを備えたバッテリの電源遮断装置において、前記電源遮断装置の外側に設けられた前記バッテリケースの蓋部材と、前記レバーが固定状態のとき、前記レバーと前記バッテリケースとの間に配置された前記蓋部材の取付部とを備えたことを特徴とするバッテリの電源遮断装置。
2. 前記レバーと前記取付部との間隔は、前記レバーが固定状態のとき、前記取付部を取り外そうとすると、前記蓋部材が前記レバーに接触する程小さいことを特徴とする請求項１記載のバッテリの電源遮断装置。
3. 前記取付部は、前記レバーが固定状態のとき、前記蓋部材が前記コネクタから離れる方向へ動くことを規制するツメ部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のバッテリの電源遮断装置。
4. 前記ツメ部は、前記レバーが固定状態であるとき、前記レバーに接することを特徴とする請求項４記載のバッテリの電源遮断装置。
5. 前記蓋部材の取付部は、前記バッテリケースから前記レバーへ向けて伸ばされたボルトと、このボルトに嵌め合うナットとによって取り付けられ、前記レバーと前記ボルトとの間隔は、前記ナットの厚さより小さいことを特徴とする請求項１記載のバッテリの電源遮断装置。
6. 前記レバーは、一端側を中心に他端側を回動される一対の腕部と、この腕部の他端部を接続する架橋部とを備えて平面視にてＵ字状に形成されると共に、前記一対の腕部の他端部から前記バッテリケース側へ伸ばされた突出部を備え、前記取付部は、前記突出部と前記バッテリケースとの間に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のバッテリの電源遮断装置。
7. 前記レバーが設定角度以上に回転すると前記バッテリの電源回路を遮断する遮断スイッチを備え、前記レバーが固定状態から前記設定角度に達するまで、前記取付部は前記レバーと前記バッテリケースとの間に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のバッテリの電源遮断装置。

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