JP2021125363A - 電源回路遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源回路を遮断する操作の際に、コネクタの離脱にかかる作業性を向上することができる電源回路遮断装置を提供する。
【解決手段】サービスプラグは、第１メイン端子Ｔ１、第２メイン端子Ｔ２と、第１信号端子、第２信号端子と、レバーが完全嵌合位置と非嵌合位置との間の中途嵌合位置に位置する状態において、レバーを第２コネクタハウジングにロックしてレバーの回動を規制するロック部と、ロック状態を解除するロック解除部と、を備える。レバーを完全嵌合位置から中途嵌合位置に回動するのに伴い、第１メイン端子Ｔ１に対して弾性接触する第２メイン端子Ｔ２の複数の接触片Ｔ２１の一部が、接近方向に変位した位置で、当該第１メイン端子Ｔ１に弾性接触し、接触片Ｔ２１の他方は接近方向及び離間方向に対して変位しない位置で弾性接触を維持するように構成される。
【選択図】図８

Description

本発明は、電源回路遮断装置に関する。

従来、主に電気自動車、ハイブリッド車等の車両に搭載され、バッテリ等の電源部から、回転電機等の負荷部への電源供給を行うための電源回路に組み込まれ、この電源回路を必要に応じて接続、または、遮断できる電源回路遮断装置（サービスプラグ）が知られている。電源回路遮断装置は、電源回路を通電可能状態、または、遮断状態に切り替えるメイン回路スイッチとして機能する一対のメイン端子と、電源回路を通電状態または非通電状態に切り替える信号回路スイッチとして機能する一対の信号端子とを備える。そして、これらの一対のメイン端子及び一対の信号端子が共に非接続状態のとき、電源回路が遮断される。

このような電源回路遮断装置として、例えば特許文献１には、ＬＩＦ（Ｌｏｗ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ Ｆｏｒｃｅ）レバー構造を有する構成が開示されている。特許文献１に記載の構成では、電源回路の遮断操作を行う際には、レバーが嵌合位置に位置する状態から離脱位置側へ回動させる。この回動動作において、まずは嵌合位置と離脱位置との間の所定の中間位置において、信号端子が非接続状態となり信号回路スイッチをオフ状態とすると共に、レバーの係止部がコネクタに係止されてレバーの回動が一旦停止される。次に、作業者によって解除操作部が操作されて係止部の係止状態が解除された後に、レバーが離脱位置まで回動され、強電端子（メイン端子）が非接続状態となり、メイン回路スイッチをオフ状態とし、この結果、電源回路が遮断される。このように、従来の電源回路遮断装置では、電源回路を遮断する際には、先に、信号回路スイッチをオフ状態に切り替えて電源回路を非通電状態として、その後に、メイン回路スイッチをオフ状態に切り替えて電源回路を遮断状態とする手順がとられている。

特開２０１３−６２０４３号公報

しかしながら、前述の中間位置において、レバーの係止部がコネクタに係止されてレバーの回動が一旦停止されると、レバーが嵌合位置から中間位置にかけて回動するのに伴い、互いに摺動していた一対のメイン端子が一旦止まることとなる。したがって、解除操作部の操作によってレバーの係止部の係止状態を解除してレバーを再度回動させる際に、一対のメイン端子の間には、静止摩擦力が生じることになる。一般に、静止摩擦力の最大値は動摩擦力よりも大きいため、レバーの再回動時には大きな操作力が必要であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電源の遮断操作を行う際に、レバーの回動を一旦止め、再度回動する際に一対のメイン端子間に生じる静止摩擦力を抑制し、コネクタの離脱に係る操作性を向上する電源回路遮断装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源回路遮断装置は、相互に接続または解除することにより電源回路を通電可能状態または遮断状態に切り替える一対の第１端子と、相互に接続または解除することにより前記電源回路を通電状態または非通電状態に切り替える一対の第２端子と、前記一対の第１端子の一方と、前記一対の第２端子の一方を有する第１コネクタハウジングと、前記一対の第１端子の他方を有し、前記第１コネクタハウジングと嵌合可能に設けられる第２コネクタハウジングと、前記第２コネクタハウジングに回動可能に設けられ、回動端部に操作部を有し、前記操作部側が前記第１コネクタハウジング側に最も接近する完全嵌合位置と、前記操作部側が前記第１コネクタハウジングから最も離間する非嵌合位置との間で回動するレバーと、前記レバーが前記完全嵌合位置と前記非嵌合位置との間の所定の中間位置に位置する状態において前記レバーを前記第１コネクタハウジングまたは前記第２コネクタハウジングにロックして前記レバーの回動を規制するロック部と、前記ロック部のロック状態を解除するロック解除部と、を備え、前記一対の第２端子の他方は、前記レバーまたは前記第２コネクタハウジングに配置され、前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子は、前記第２コネクタハウジングが前記第１コネクタハウジングに嵌合し、かつ、前記レバーが前記完全嵌合位置に位置する完全嵌合状態において、前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子が共に接続状態であり、前記レバーが前記中間位置に位置し、かつ、前記レバーが前記ロック部によって回動が規制される状態となる中途嵌合状態において、前記一対の第１端子が接続状態であり、前記一対の第２端子が非接続状態であり、前記一対の第１端子の他方は、前記一対の第１端子の一方に対して弾性力が作用する方向へ弾性的に変位可能な複数の接触片を有し、前記複数の接触片が、前記完全嵌合状態のときに、前記弾性力が作用する方向における、前記一対の第１端子の一方とそれぞれ弾性的に接触する位置を完全嵌合時接触位置とし、前記複数の接触片は、前記中途嵌合状態のときに、前記完全嵌合時接触位置よりも、弾性力が前記一対の第１端子へ作用する向きに更に変位した位置で、一部が、前記一対の第１端子の一方と弾性的に接触し、かつ、他の一部が、前記完全嵌合時接触位置であることを特徴とする。

また、上記の電源回路遮断装置において、前記完全嵌合状態のとき、相互に接続された前記一対の第１端子の接点にかかる接触圧力は、相互に接続された前記一対の第２端子の接点にかかる接触圧力よりも大きいことが好ましい。

また、上記の電源回路遮断装置において、前記一対の第１端子の一方は、前記第１ハウジングに対する前記第２ハウジングの挿抜方向に沿って延在する平板部を有し、前記平板部の表面には、各前記接触片に対応して接触可能であり、前記弾性力が作用する方向と反対方向に突出する突条部が複数形成され、前記突条部は、前記完全嵌合状態のときに、前記複数の接触片とそれぞれが接触し、前記中途嵌合状態のときに、前記複数の接触片の前記一部が、前記突条部の一部から離間するとともに前記平板部の前記表面に弾性的に接触し、かつ、前記複数の接触片の前記他の一部が、前記突条部の他の一部に対して弾性的に接触するように、前記挿抜方向に沿った長さであることが好ましい。

本発明にかかる電源回路遮断装置は、電源回路を遮断する操作の際に、レバーが完全嵌合位置から所定の中間位置に回動されると、複数の接触片の一部と一対の第１端子の一方との接触位置が、接触片の弾性力が解放される向きにずれることとなる。この結果、一対の第１端子の間で生じる接触圧力が低下することになり、レバーの再回動時に一対の第１端子の間に生じる静止摩擦力が抑制され、コネクタ離脱時の作業性が向上するという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電源回路遮断装置の一例としてのサービスプラグの概略構成を示す分解斜視図である。 図２は、図１における第１コネクタの分解斜視図である。 図３は、図１における第２コネクタの分解斜視図である。 図４−１は、完全嵌合状態時の、サービスプラグの第２幅方向Ｘにおける断面図である。 図４−２は、完全嵌合状態時の、サービスプラグの第１幅方向Ｙにおける断面図である。 図５−１は、中途嵌合状態時の、サービスプラグの第２幅方向Ｘにおける断面図である。 図５−２は、中途嵌合状態時の、サービスプラグの第１幅方向Ｙにおける断面図である。 図６−１は、非嵌合状態時の、サービスプラグの第２幅方向Ｘにおける断面図である。 図６−２は、非嵌合状態時の、サービスプラグの第１幅方向Ｙにおける断面図である。 図７は、完全嵌合状態から非嵌合状態となるようにレバーを回動させる際、中途嵌合状態で一旦レバーの回動が規制されるロック状態を示すサービスプラグの断面斜視図である。 図８は、完全嵌合状態、中途嵌合状態、非嵌合状態の時の一対のメイン端子の接触状態を示す概略図である。

以下に、本発明にかかる電源回路遮断装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

（実施形態）
図１は、本発明にかかる電源回路遮断装置（サービスプラグ１）の一実施形態の概略構成を示す分解斜視図である。図２は、図１における第１コネクタの分解斜視図である。図３は、図１における第２コネクタの分解斜視図である。図７は、完全嵌合状態から非嵌合状態となるようにレバーを回動させる際、中途嵌合状態で一旦レバーの回動が規制されるロック状態を示すサービスプラグの断面斜視図である。

本実施形態に係る電源回路遮断装置としてのサービスプラグ１は、主に電気自動車、ハイブリッド車等の車両に搭載されており、バッテリ等の電源部から、回転電機等の負荷部への電源供給を行うための電源回路（図示せず）に組み込まれて、この電源回路を必要に応じて接続（通電、非遮断）、または、遮断する装置である。例えば、点検整備等の作業時などには、このサービスプラグ１により電源回路を遮断して非通電状態とし、感電防止等の作業者の安全を確保することができるよう構成される。

本実施形態では、サービスプラグ１が組み込まれる電源回路は例えば以下の構成をとる。この電源回路には、電源部と負荷部との間にメイン回路スイッチＳＷ１（図４−１参照）と、リレー回路とが直列接続される。メイン回路スイッチＳＷ１は、電源部と負荷部とを電気的に接続された通電可能な状態（オン状態）、または、電気的に遮断された状態（オフ状態）のいずれかに切り替える機械式スイッチである。リレー回路は、信号回路スイッチＳＷ２（図４−１参照）によって動作を制御され、信号回路スイッチＳＷ２がオン状態のとき動作して電源回路を通電状態とし、信号回路スイッチＳＷ２がオフ状態のときに停止して電源回路を非通電状態とする電気回路である。つまり、電源回路は、メイン回路スイッチＳＷ１及び信号回路スイッチＳＷ２が共にオン状態のときに、電源部と負荷部との間を通電状態とし、それ以外の場合には非通電状態とするよう構成される。

そして、本実施形態のサービスプラグ１は、これらのメイン回路スイッチＳＷ１及び信号回路スイッチＳＷ２の機能を有するものである。より詳細には、後述するサービスプラグ１の第１メイン端子Ｔ１、第２メイン端子Ｔ２（一対のメイン端子）が、上記のメイン回路スイッチＳＷ１として機能するものであり（図４−１参照）、一対のメイン端子が接続することで電源回路を通電可能状態に切り替え、両者の接続を解除することで電源回路を遮断状態に切り替える。また、後述するサービスプラグの第１信号端子Ｔ３、第２信号端子Ｔ４（一対の信号端子）が、上記の信号回路スイッチＳＷ２として機能するものであり（図４−１参照）、一対の信号端子が接続することで電源回路を通電状態に切り替え、両者の接続を解除することで電源回路を非通電状態に切り替える。サービスプラグ１を用いて電源回路を遮断する場合には、先に、信号回路スイッチＳＷ２をオフ状態に切り替えて電源回路を非通電状態として、その後に、メイン回路スイッチＳＷ１をオフ状態に切り替えて電源回路を遮断状態とする手順がとられる。

ここで、メイン回路スイッチＳＷ１は、上述のとおり電源回路上の一要素として構成される。電源回路は、負荷部に必要な高電圧を発生させる回路であるため、メイン回路スイッチＳＷ１を構成する一対のメイン端子間にも高電圧がかかる。このため、メイン回路スイッチＳＷ１を「高圧回路スイッチ」、一対のメイン端子を「高圧側端子」とも表現することができる。一方、信号回路スイッチＳＷ２は、電源回路に直接組み込まれず、電源回路を非導通状態とする要素（リレーや制御回路）への制御指令を作るものである。制御指令にはさほど高電圧を印加する必要が無いので、信号回路スイッチＳＷ２を構成する一対の信号端子間には、一対のメイン端子と比較して低い電圧がかかる。このため、信号回路スイッチＳＷ２を「低圧回路スイッチ」、一対の信号端子を「低圧側端子」とも表現することができる。

上記に述べたように、一対のメイン端子には、一対の信号端子と比較して高い電圧がかかるため、それに比して端子自体の大きさも大きくなる。したがって、相互に接続された一対のメイン端子の接点にかかる接触圧力は、相互に接続された一対の信号端子の接点にかかる接触圧力よりも大きい。

なお、信号回路スイッチＳＷ２は、電源回路の通電／非通電を物理的に切り替えるリレー回路のスイッチ以外にも適用可能であり、例えば、電源回路の電源部の動作を制御する制御回路への制御入力に適用することもできる。この場合、信号回路スイッチＳＷ２がオン状態のとき電源部が駆動し、オフ状態のとき電源部が停止するように制御させることができる。

図１に示すように、サービスプラグ１は、第１コネクタ１０と、第１コネクタ１０に嵌合及び離脱する第２コネクタ２０と、第２コネクタ２０に回動可能に設けられるレバー４０とを備えている。

以下の説明では、図１に示す第１コネクタ１０と第２コネクタ２０との対向方向（図１の上下方向）を「高さ方向Ｚ」と表記し、第２コネクタ２０が位置する側を「上側」、第１コネクタ１０が位置する側を「下側」と表記する。なお、高さ方向Ｚは、必ずしも鉛直方向と同一でなくても良い。そして、第２コネクタ２０が第１コネクタ１０に対して嵌合する方向である、高さ方向下側へ向かう方向を「嵌合方向Ｚ１」とも表記し、第２コネクタ２０が第１コネクタ１０から離脱する方向である、高さ方向上側へ向かう方向を「離脱方向Ｚ２」とも表記する。また、レバー４０の後述する一対のアーム部４１が対向する方向を「第１幅方向Ｙ」と表記し、この第１幅方向及び高さ方向に直交する方向を「第２幅方向Ｘ」と表記する。すなわち、高さ方向がＺ方向である場合、Ｙ方向及びＸ方向は共に水平方向である。

また、第１幅方向Ｙにおいて、後述する第２メイン端子Ｔ２の一対の接触片Ｔ２１が第１メイン端子Ｔ１に対して弾性的に接触するように、互いに近づくように変位する方向を「接近方向Ｙａ」とし、第２メイン端子Ｔ２の一対の接触片Ｔ２１が第１メイン端子Ｔ１から離間するように、互いに離れるように変位する方向を「離間方向Ｙｂ」とする。

また、以下の説明では、図１に示すように、レバー４０が回動する位置のうち、レバー４０の長手方向が高さ方向に向いた倒立状態となる位置を「非嵌合位置」と表記し、一方、図４−１に示すように、レバー４０が非嵌合位置から高さ方向下側に向けて略９０度回動し、レバー４０の長手方向が第２幅方向Ｘに向いた位置を「完全嵌合位置」と表記する。そして、この非嵌合位置と完全嵌合位置との間となるレバー４０の所定の中間位置（図５−１参照）を「中途嵌合位置」と表記する。完全嵌合位置は、メイン回路スイッチＳＷ１及び信号回路スイッチＳＷ２が共にオン状態となるレバー４０の位置であり、一対のメイン端子及び一対の通信端子が接続状態、且つレバー４０が完全嵌合位置にあるときの状態を「完全嵌合状態」とする。非嵌合位置は、メイン回路スイッチＳＷ１及び信号回路スイッチＳＷ２が共にオフ状態となるレバー４０の位置であり、一対のメイン端子及び一対の通信端子が非接続状態、且つレバー４０が非嵌合位置にあるときの状態を「非嵌合状態」とする。中途嵌合位置は、信号回路スイッチＳＷ２がオフ状態となり、メイン回路スイッチＳＷ１がオン状態となるレバー４０の位置であり、一対のメイン端子が接続状態で一対の通信端子が非接続状態、且つレバー４０が中途嵌合位置にあるときの状態を「中途嵌合状態」とする。

第１コネクタ１０の構成要素である第１コネクタハウジング１１は、図２に示すように、筒状部１５を有する。筒状部１５は、第１コネクタハウジング１０の底部１４から離脱方向Ｚ２に立設される周壁により形成され、高さ方向Ｚの上側に開口を有する。筒状部１５内には、第１メイン端子Ｔ１を保持するメイン端子保持部１６が形成されている。この第１メイン端子Ｔ１は、本実施形態では雄端子である。また、筒状部１５内には、第１信号端子Ｔ３も配置されている。この第１信号端子Ｔ３は、本実施形態では雌端子である。これらの第１メイン端子Ｔ１及び第１信号端子Ｔ３は、第１コネクタハウジング１１の高さ方向Ｚの下側から外部に露出しており、電源回路のメイン電線Ｗ１及び通信回路の通信線Ｗ２にそれぞれ接続されている。また、第１メイン端子Ｔ１は、第１信号端子Ｔ３と比較して、高さ方向Ｚの上端の位置を高く配置されており、これにより、第１コネクタ１０が第２コネクタ２０から離脱する際に、一対のメイン端子が一対の信号端子よりも長く接続状態を維持できるよう構成されている（図４−１参照）。

第１コネクタハウジング１１には、筒状部１５の第１幅方向Ｙにおける両側に保護壁１７が設けられている。保護壁１７は第１コネクタ１０と第２コネクタ２０が嵌合した状態において、後述する回転支持部２５を、例えば第１幅方向Ｙの外力から保護する役割を担っている。また、保護壁１７は摺動突起１７ａを有する。摺動突起１７ａは、保護壁１７から筒状部１５へ接近する向きに突出するように形成されており、第２コネクタ２０を第１コネクタ１０へ嵌合する際に、後述する曲線部４４が、レバー４０の回動に伴って摺動突起１７ａの下側に潜り込みつつ摺動することによって、第２コネクタ２０を第１コネクタ１０へ嵌合方向Ｚ２に付勢させている。

第１コネクタハウジング１１は、第１幅方向Ｙ及び第２幅方向Ｘで構成される平面上における平面上に、かつ、底部１４よりも高さ方向Ｚにおいて上側にフランジ部１２を有している。フランジ部１２は、その４隅に、第１コネクタハウジング１１を図示しないケースへボルト固定するための締結部１３が形成されている。

第１メイン端子Ｔ１は、高さ方向Ｚ及び第２幅方向Ｘの平面状に形成された平板部Ｔ１０と、平板部Ｔ１０の下端から第１幅方向Ｙに延在する電線接続部Ｔ１２によって、略Ｌ字状に形成された２枚の導電板を、各平板部Ｔ１０の面が第１幅方向Ｘに対向するように配列して構成されている。電線接続部Ｔ１２にメイン電線Ｗ１を接続し、第１メイン端子Ｔ１と第２メイン端子Ｔ２が接続することで、電源回路を構成している。また、各平板部Ｔ１０は、それぞれ第１幅方向Ｙに形成された一対の突条部Ｔ１１を第２幅方向Ｘに複数有している。突条部Ｔ１１は、各平板部Ｔ１０の表面から離間方向Ｙｂへ突出するように設けられ、それぞれ高さ方向Ｚに延びるように形成されている。突条部Ｔ１１のそれぞれは、第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０が嵌合する際に、後述する第２メイン端子Ｔ２の複数の接触部Ｔ２１ｂの各々と接触するように配列される。また、本実施形態に係る突条部Ｔ１１は、高さ方向Ｚにおいて２種類の長さのものが存在し、ここでは長さの長いものを長突条部Ｔ１１ａ、短いものを短突条部Ｔ１１ｂとし、特に２つを区別する必要のない場合は、単に突条部Ｔ１１と呼ぶ。長突条部Ｔ１１ａは、平板部Ｔ１０の上端から下方へ延びるように形成され、短突条部Ｔ１１ｂの上端は長突条部Ｔ１１ａの上端と比較して低い位置にあり、下端は長突条部Ｔ１１ａの下端同じ高さ位置にある。本実施形態では、長突条部Ｔ１１ａの両側に短突条部Ｔ１１ｂを配置した計３本の突条部Ｔ１１を１組とし、各平板部Ｔ１０において第２幅方向Ｘに２組ずつ形成されているため、第１メイン端子Ｔ１は突条部Ｔ１１を１２本有している。

第１信号端子Ｔ３は、信号線Ｗ２に圧着された後、サブハウジングＳＨに２本収容される。サブハウジングＳＨは第１コネクタハウジング１１の筒状部１３の図示しない内周空間に収容される。したがって、第１信号端子Ｔ３はサブハウジングＳＨを介して、第１コネクタハウジング１１に収容される。第１信号端子Ｔ３は、第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０の嵌合に伴って、第２コネクタハウジング２１に収容される第２信号端子Ｔ４と接続する。第２信号端子Ｔ４によって、２本の第１信号端子Ｔ３が通電するため、信号回路がオン状態となる。

第２コネクタ２０の構成要素である第２コネクタハウジング２１は、図３に示すように、ハウジング本体２９と、このハウジング本体２９の上面に装着されたカバー２２とを備えている。ハウジング本体２９は、第１コネクタハウジング１１の筒状部１５に嵌合・離脱できる寸法・形態に形成されている。

ハウジング本体２９には、第２メイン端子Ｔ２が設けられている。この第２メイン端子Ｔ２は、本実施形態では雌端子である。第１コネクタハウジング１１側の第１メイン端子Ｔ１と第２コネクタハウジング２１側の第２メイン端子Ｔ２によって、サービスプラグ１が組み込まれる上述の電源回路におけるメイン回路スイッチＳＷ１が構成されている。

また、ハウジング本体２９には、第２信号端子Ｔ４が設けられている。この第２信号端子Ｔ４は、本実施形態では雄端子である。第１コネクタハウジング１１側の信号端子Ｔ３と、第２コネクタハウジング２１側の信号端子Ｔ４によって信号回路スイッチＳＷ２が構成されている。図４−１に示すように、第２信号端子Ｔ４は、第２メイン端子Ｔ２と比較して、高さ方向の下端の位置を高く配置されており、これにより、第２コネクタ２０が第１コネクタ１０に嵌合する際に、一対のメイン端子よりも一対の信号端子の方が遅いタイミングで接続状態となるように構成されている。言い換えると、第２信号端子Ｔ４は、第２メイン端子Ｔ２よりも、第２コネクタ２０が第１コネクタ１０に深く嵌合した時点で接続状態に切り替わる。この切り替えのタイミングは、好ましくは、第１コネクタ１０に対して第２コネクタ２０が最深部まで嵌合している状態である。これにより、第１信号端子Ｔ３，第２信号端子Ｔ４による信号回路スイッチＳＷ２は、第２コネクタ２０が第１コネクタ１０に完全に嵌合されている状態を検知するための嵌合検知スイッチとしても機能することができる。

カバー２２は、上面部２３の周縁の全周に亘って高さ方向Ｚの下側に延在する外周筒部２４を有し、この外周筒部２４の外表面に一対の回転支持部２５が突設されている。一対の回転支持部２５は、外周筒部２４のうち、第２幅方向Ｘに沿った部分であり、かつ、第１幅方向Ｙに沿って対向する位置に、外周筒部２４から外側へ突出して設けられている。一対の回転支持部２５は、相互の軸方向が同一線上に配置されるように形成されている。一対の回転支持部２５の軸方向は、第１幅方向Ｙと平行となるように配置されている。

カバー２２の外周筒部２４のうち、第２幅方向Ｘの一端部側の面に、第１中途係止部２６が２か所設けられている。第１中途係止部２６は、後述するレバー４０の第２中途係止部４６と係り合うことで、レバー４０の回動を規制するものである。第１中途係止部２６は、第１中途係止面２６a及び第１傾斜面２６ｂを有し、完全嵌合状態であるレバー４０を離脱向きに回動し、中途嵌合状態とするときに、第１中途係止面２６ａが、後述する第２中途係止面４６ａと係り合うことで、レバー４０の回動を規制する。一方で、非嵌合状態であるレバー４０を嵌合向きに回動する際は、第１傾斜面２６ｂ及び後述する第２傾斜面４６ｂが摺動するのみであり、係り合うことによるレバー４０の回動の規制はされない。

カバー２２の外周筒部２４には一対の本係止部２７が設けられている。一対の本係止部２７は、第１コネクタ及び第２コネクタが完全嵌合状態のとき、レバー４０の本係止溝４７に係止されることで、レバー４０の回動を規制する。

カバー２２の外周筒部２４の内周側に、内周筒部２８が形成されている。内周筒部２８は、上面部２３から、嵌合方向Ｚ１へ立設しており、全周に渡って外周筒部２４との間に間隔が空いている。外周筒部２４と内周筒部２８によって画成された空間には、パッキン３０が収容される。パッキン３０は、内周筒部２８の外周面に密着するようにカバー２２の高さ方向Ｚの下側から挿入され、カバー２２をハウジング本体２９と組み合わせる際に、ハウジング本体２９によってパッキンの嵌合方向Ｚ１の端部の抜け止めがされる。パッキン３０と、外周筒部２４との間には隙間が形成され、第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０の嵌合時に第１コネクタハウジング１１の筒状部１５が隙間に挿入される。

第２メイン端子Ｔ２は、基部Ｔ２０と基部Ｔ２０の端部から嵌合方向Ｚ１へ突出する接触片Ｔ２１が複数設けられている。本実施形態における第２メイン端子Ｔ２は、第１幅方向Ｙにおいて基部Ｔ２０を挟むように対向した一対の接触片Ｔ２１が複数設けられている。本実施形態では、第１メイン端子Ｔ１に形成されている突条部Ｔ１１のそれぞれに対応するように、３対の接触片Ｔ２１を有する第２メイン端子Ｔ２が第２幅方向Ｘに２つ（接触片Ｔ２１は計１２本）設けられている。接触片Ｔ２１は、第１コネクタ１０と第２コネクタ２０が中途嵌合状態及び完全嵌合状態のとき、第１メイン端子Ｔ１に対して弾性的に接触するために、接近方向Ｙａ及び離脱方向Ｙｂに弾性変位可能な弾性部Ｔ２１ａと、第１メイン端子Ｔ１に接触する接触部Ｔ２１ｂとを有する。接触片Ｔ２１がそれぞれ有する接触部Ｔ２１ｂは、第１幅方向Ｙにおいて、一対の接触片Ｔ２１が互いに最も接近する箇所として同一直線上に設けられる。

レバー４０は、一対のアーム部４１と、一対のアーム部４１間を回動先端側で連結する操作部４２とを備えている。一対のアーム部４１は、それぞれが長手形状（略長方形状）の板状部材であり、一方の主面が対向するよう平行に配置され、各アーム部４１の長手方向の一方の端部（回動端部）側に操作部４２が連結される。これにより、レバー４０は略Ｕ字状に形成されている。以下では、レバー３０の略Ｕ字状の延在方向を、各アーム部４１及び操作部４２の「長手方向」と表現し、この長手方向に直交し、かつ、アーム部４１が延在する方向を「短手方向」と表現する。

一対のアーム部４１には、一対の回転受け部４５が設けられている。この一対の回転受け部４５には、第２コネクタハウジング２１の一対の回転支持部２５が、アーム部４１の内表面側から軸支されている。これにより、レバー４０は、一対のアーム部４１の内表面が第２コネクタハウジング２１の外周筒部２４の外表面と対向するように、第２コネクタハウジング２１の外周側に配置され、かつ、第２コネクタハウジング２１に対して回転支持部２５の軸線まわりに回動自在に支持されている。より詳細には、レバー４０は、図１に示すように、アーム部４１の長手方向が高さ方向に向き、かつ、回動端部側の操作部４２が高さ方向Ｚの上側に配置される倒立状態となる「非嵌合位置」と、図４−１に示すように、非嵌合位置から高さ方向下側に向けて略９０度回動し、アーム部４１の長手方向が第２幅方向Ｘに向き、配置される「完全嵌合位置」との間で、回動可能に構成されている。

一対のアーム部は、レバー４０が非嵌合位置にある状態で、長手方向において回転端部と反対側の端部、かつ、第２幅方向Ｘにおいて、レバー４０を完全嵌合位置へ操作する方向とは反対側に一対の曲線部を有する。

また、レバー４０には、嵌合時における回動方向において、操作部４２の下方（完全嵌合状態にあるときのレバー４０における第１コネクタハウジング１１側、または、短手方向のうち、完全嵌合状態のときに、レバー４０と第１コネクタハウジング１１との間に配置される側）から延出するように第２中途係止部４６が２か所形成されている。第２中途係止部４６は、完全嵌合状態にあるレバー４０を離脱方向へ回動し、中途嵌合状態に移行するとき、図７に示すように、第２中途係止部４６の第２中途係止面４６ａが、第２コネクタハウジング２１の第１中途係止面２６ａと係り合うようになっている。これにより、第２中途係止部４６は、レバー４０を第２コネクタハウジング２１にロック（係止、掛止）させることができ、レバー４０の回動を規制することができる。一方で、非完全状態にあるレバー４０を嵌合方向へ回動させる際は、第２中途係止部４６の第２傾斜面４６ｂと、第１中途係止部２６の第１傾斜部２６ｂが摺動するのみであり、レバー４０の回動が規制されることはない。

また、レバー４０には、第２中途係止部４６の間に中途ロック解除部４７が一体に設けられている。中途ロック解除部４７は、第２中途係止部４６が第２コネクタハウジング２１の第１中途係止部２６と係り合うロック状態において、第２中途係止部４６のロック状態を解除するためのものである。中途ロック解除部４７は、弾性変形可能に構成されている。上記のロック状態において、中途ロック解除部４７を第２コネクタハウジング２１に対して第２幅方向Ｘの外側への操作力を付加すると、第２中途ロック部４６の第２中途係止面４６ａを第１中途係止面２６ａから外してロック状態を解除できる。

次に、図４−１〜図６−２を参照して、本実施形態に係るサービスプラグ１（電源回路遮断装置）による電源回路の遮断動作を説明する。図４−１は、本実施形態のサービスプラグ１による電源回路の遮断動作におけるレバー４０が完全嵌合位置に位置する完全嵌合状態を示す、サービスプラグ１の斜視図である。図４−２は、完全嵌合状態におけるサービスプラグ１の第１幅方向Ｙの断面図である。図５−２は、本実施形態のサービスプラグ１による電源回路の遮断動作におけるレバー４０が中途嵌合位置に位置する中途嵌合状態を示す、サービスプラグ１の第１幅方向Ｙの断面図である。図６−２は、非嵌合状態におけるサービスプラグ１の第１幅方向Ｙの断面図である。

まずは、電源回路の遮断動作の前提となる、電源回路の導通動作について説明する。導通動作は、基本的には、図４−１（図４−２）、図５−１（図５−２）、図６−１（図６−２）の順に示す遮断動作を逆の手順で行うことで実施することができる。この導通動作では、レバー４０の非嵌合位置から完全嵌合位置までの回動操作によって、第２コネクタハウジング２１を第１コネクタハウジング１１に嵌合させる嵌合動作を行い、これにより、第１コネクタハウジング１１及び第２コネクタハウジング２１の内部の第１メイン端子Ｔ１，第２メイン端子Ｔ２及び第１信号端子Ｔ３，第２信号端子Ｔ４を接続させて、電源回路を導通状態とする。

この導通動作においては、まずレバー４０を非嵌合位置に位置付けられた第２コネクタ２０が、第１コネクタ１０の筒状部１５に挿入されると共に、レバー４０の曲線部４４と第１コネクタハウジング２１の摺動突起１７ａが第２幅方向Ｘにおいて近接する。このとき、一対のメイン端子と一対の信号端子は、共に非接続状態であり、メイン回路スイッチＳＷ１及び信号回路スイッチＳＷ２は、共にオフ状態である。

次に、レバー４０が非嵌合位置から中途嵌合位置を経て、完全嵌合位置側に回動される。これにより、曲線部４４が、摺動突起１７ａの下側に潜り込みつつ摺動することによって、第２コネクタ２０を第１コネクタ１０へ嵌合方向Ｚ２に付勢させている。これにより、第２コネクタ２０と第１コネクタ１０間に嵌合力が作用して第２コネクタ２０が嵌合方向に相対移動し、第１コネクタ１０の筒状部１５に徐々に挿入される。

そして、レバー４０が完全嵌合位置まで回動されると、第２コネクタ２０は第１コネクタ１０に対して最も深い位置まで嵌合される。このとき、一対のメイン端子及び、一対の信号端子は共に接続状態となり、メイン回路スイッチＳＷ１及び信号回路スイッチＳＷ２が共にオン状態となる。この結果、電源回路を導通状態とすることができる。

以上が電源回路の導通動作の説明である。次に、この導通動作によって完全嵌合状態となったサービスプラグ１を利用した電源回路の遮断動作について説明する。

まず、図４−１に示す完全嵌合状態では、第２コネクタ２０は第１コネクタ１０に対して最も深い位置まで嵌合されており、レバー４０は完全嵌合位置に位置している。このとき、図４−１及び図４−２に示すように、サービスプラグ１の内部では、第１コネクタハウジング１１内の第１メイン端子Ｔ１に第２コネクタハウジング２１内のメイン端子Ｔ２が接続され、さらに、第１コネクタハウジング１１内の信号端子Ｔ３に第２コネクタハウジング２１内の信号端子Ｔ４が接続されている。したがって、メイン回路スイッチＳＷ１及び信号回路スイッチＳＷ２が共にオン状態であり、電源回路は導通状態である。

完全嵌合状態のサービスプラグ１に対して、遮断動作を行う作業者によって、レバー操作部４２に非嵌合位置の方向への操作力が付加されると、図５−１に示す中途嵌合状態のように、レバー４０は完全嵌合位置から非嵌合位置側へ回動し始める。この際に、レバー４０の長手方向における回動端部と反対側の端部が、第１コネクタハウジング１１のフランジ部１２に摺動しながら、レバー４０を回動することで、第２コネクタを離脱方向Ｚ２へ付勢させている。これにより、第２コネクタ２０と第１コネクタ１０間に離脱力が作用して第２コネクタ２０が離脱方向に相対移動し、第１コネクタ１０の筒状部１５から徐々に離脱される。

レバー４０の回動が進むと、図５−１に示す中途嵌合状態のように、レバー４０が中途嵌合位置に到達する。このとき、レバー４０の第２中途係止部４６が第２コネクタハウジング２１の第１中途係止部２６に係止され、レバー４０が第２コネクタハウジング２１にロックされた状態となり、レバー４０の回動が一旦規制される。レバー４０を完全嵌合位置から中途嵌合位置に回動するのに伴い、第２コネクタ２０の第１コネクタ１０からの離脱が進行する。これにより、図５−１及び５−２に示すように、第２コネクタハウジング２１内の信号端子Ｔ４が、第１コネクタハウジング１１内の信号端子Ｔ３から離間する。一方、第２コネクタハウジング２１内の第２メイン端子Ｔ２も離脱方向に移動するものの、一対のメイン端子は依然として接続状態を維持している。したがって、完全嵌合位置からのレバー４０の回動操作の場合、図５−１に示す中途嵌合位置において、一対の信号端子が非接続状態に切り替わり、信号回路スイッチＳＷ２がオフ状態に切り替わる。つまり、レバー４０が中途嵌合位置に位置する状態において、メイン回路スイッチＳＷ１がオン状態であり、信号回路スイッチＳＷ２はオフ状態である。

図５−１に示す中途嵌合位置からさらにレバー４０の回動が進むと、図６−１に示す非嵌合状態のように、レバー４０が非嵌合位置に到達する。この非嵌合状態では、図６−１及び６−２に示すように、第２コネクタハウジング２１内の第２メイン端子Ｔ２が、第１コネクタハウジング１１内の第１メイン端子Ｔ１から離間する。したがって、完全嵌合位置からのレバー４０の回動操作の場合、図６−１及び６−２に示す非嵌合位置において、一対のメイン端子が非接続状態に切り替わり、メイン回路スイッチＳＷ１がオフ状態に切り替わる。つまり、レバー４０が非嵌合位置に位置する状態において、メイン回路スイッチＳＷ１及び信号回路スイッチＳＷ２は共にオフ状態である。この結果、電源回路を遮断状態とすることができる。

次に、本実施形態に係るサービスプラグ１の作用・効果を説明する。

図８は、第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０が完全嵌合状態、中途嵌合状態、非嵌合状態の時の、一対のメイン端子の接触状態を示している。第１コネクタ１０と第２コネクタ２０が完全嵌合状態のとき、接触片Ｔ２１の接触部Ｔ２１ｂは、第１メイン端子Ｔ１の平板部Ｔ１０上に設けられている複数の突条部Ｔ１１にそれぞれが弾性的に接触する（図８（ａ）参照）。一方で、第１コネクタ１０と第２コネクタ２０を完全嵌合状態から中途嵌合状態へ移行させるとき、短突条部Ｔ１０ｂに対応している接触部Ｔ２１ｂの一部は、短突条部Ｔ１０ｂから離間し、第１メイン端子１０の平板部Ｔ１０の表面と弾性的に接触する（図８（ｂ）参照）。また、長突条部Ｔ１０ａに対応している接触部Ｔ２１ｂの他部は長突条部Ｔ１０ａとの接触を維持する（図８（ｂ）参照）。ここで、完全嵌合状態のときに、接触部Ｔ２１ｂが突条部Ｔ１１と弾性的に接触する接近方向Ｙａにおける位置を完全嵌合時接触位置Ｓ１とし、中途嵌合状態のときに、接触部Ｔ２１ｂの一部が平板部Ｔ１０の表面と弾性的に接触する接近方向Ｙａにおける位置を中途嵌合時接触位置Ｓ２とする。

複数の接触部Ｔ２１ｂの一部が、完全嵌合時接触位置から中途嵌合時接触位置に変位することで、第１メイン端子Ｔ１との接触位置が、完全嵌合時接触位置Ｓ１から中途嵌合時接触位置Ｓ２に変位する（図８（ｂ）参照）。中途嵌合時接触位置Ｓ２に変位することで、複数の接触部Ｔ２１ｂの一部が、接近方向Ｙａへ更に変位し、弾性力が解放される。したがって、複数の接触片Ｔ２１の一部の弾性力は完全嵌合時接触位置Ｓ１における弾性力と比較して小さくなるため、複数の接触片Ｔ２１の一部と第１メイン端子Ｔ１との接触圧力が低下する。これにより、一対のメイン端子の間における全体の接触圧力が低下し、中途嵌合状態にて一旦回動を止めたレバー４０を再回動する際に一対のメイン端子の間に生じる静止摩擦力が抑制され、電源回路の遮断に係る作業性が向上する。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

サービスプラグ１は、上記実施形態以外の構成でもよい。例えば、上記実施形態では、第２信号端子Ｔ４を第２メイン端子Ｔ２と共に第２コネクタハウジング２１に設ける構成を例示したが、第２信号端子Ｔ４をレバー４０に設ける構成としても良い。また、上記実施形態では、ＬＩＦコネクタを例示したが、これ以外のレバー式コネクタでも良い。

上記実施形態では、レバー４０を完全嵌合位置から中途嵌合位置へ回動する際に、レバー４０を第２コネクタハウジング２１にロックさせることで、レバー４０の回動を規制する構成を例示したが、レバー４０を第１コネクタハウジング１１にロックする構成でも良い。

上記実施形態では、完全嵌合状態のときに、接触片Ｔ２１が突条部Ｔ１１に弾性的に接触し、中途嵌合状態のときに、接触片Ｔ２１の一部が平板部Ｔ１０の表面に弾性的接触する構成としたが、これに限定しない。例えば、完全嵌合状態のときに、接触片Ｔ２１は平板部Ｔ１０の表面に対して弾性的に接触し、中途嵌合状態のときに、接触片Ｔ２１の一部は平板部Ｔ１０の表面を接近方向Ｙａに凹ませた溝部分に弾性的に接触するように構成しても良い。要は、第１コネクタ１０及び第２コネクタ２０が完全嵌合状態から中途嵌合状態に移行する際に、複数の接触片Ｔ２１の一部が、第１メイン端子Ｔ１に対して接近方向Ｙaに変位した位置で弾性的に接触し、複数の接触片Ｔ２１の他部が、第１メイン端子Ｔ１に対して接近方向Ｙａ及び離脱方向Ｙｂに変位せずに弾性的接触を維持するような構成であれば良い。

１ サービスプラグ（電源回路遮断装置）
１０ 第１コネクタ
１１ 第１コネクタハウジング
Ｔ１ 第１メイン端子（一対の第１端子の一方）
Ｔ１０ 平板部
Ｔ１１ 突条部
Ｔ１１ａ 長突条部
Ｔ１１ｂ 短突条部
Ｔ３ 第１信号端子（一対の信号端子の一方）
２０ 第２コネクタ
２１ 第２コネクタハウジング
２６ 第１中途係止部（ロック部）
Ｔ２ 第２メイン端子（一対の第１端子の他方）
Ｔ２１ 接触片
Ｔ２１ａ 弾性部
Ｔ２１ｂ 接触部
Ｔ４ 第２信号端子（一対の第２端子の他方）
４０ レバー
４２ レバー操作部（操作部）
４６ 第２中途係止部（ロック部）
４７ 中途ロック解除部（ロック解除部）

Claims (3)

1. 相互に接続または解除することにより電源回路を通電可能状態または遮断状態に切り替える一対の第１端子と、
   相互に接続または解除することにより前記電源回路を通電状態または非通電状態に切り替える一対の第２端子と、
   前記一対の第１端子の一方と、前記一対の第２端子の一方を有する第１コネクタハウジングと、
   前記一対の第１端子の他方を有し、前記第１コネクタハウジングと嵌合可能に設けられる第２コネクタハウジングと、
   前記第２コネクタハウジングに回動可能に設けられ、回動端部に操作部を有し、前記操作部側が前記第１コネクタハウジング側に最も接近する完全嵌合位置と、前記操作部側が前記第１コネクタハウジングから最も離間する非嵌合位置との間で回動するレバーと、
   前記レバーが前記完全嵌合位置と前記非嵌合位置との間の所定の中間位置に位置する状態において前記レバーを前記第１コネクタハウジングまたは前記第２コネクタハウジングにロックして前記レバーの回動を規制するロック部と、
   前記ロック部のロック状態を解除するロック解除部と、
   を備え、
   前記一対の第２端子の他方は、前記レバーまたは前記第２コネクタハウジングに配置され、
   前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子は、
   前記第２コネクタハウジングが前記第１コネクタハウジングに嵌合し、かつ、前記レバーが前記完全嵌合位置に位置する完全嵌合状態において、前記一対の第１端子及び前記一対の第２端子が共に接続状態であり、
   前記レバーが前記中間位置に位置し、かつ、前記レバーが前記ロック部によって回動が規制される状態となる中途嵌合状態において、前記一対の第１端子が接続状態であり、前記一対の第２端子が非接続状態であり、
   前記一対の第１端子の他方は、前記一対の第１端子の一方に対して弾性力が作用する方向へ弾性的に変位可能な複数の接触片を有し、
   前記複数の接触片が、前記完全嵌合状態のときに、前記弾性力が作用する方向における、前記一対の第１端子の一方とそれぞれ弾性的に接触する位置を完全嵌合時接触位置とし、
   前記複数の接触片は、前記中途嵌合状態のときに、前記完全嵌合時接触位置よりも、弾性力が前記一対の第１端子へ作用する向きに更に変位した位置で、一部が、前記一対の第１端子の一方と弾性的に接触し、かつ、他の一部が、前記完全嵌合時接触位置である
   ことを特徴とする電源回路遮断装置。
2. 相互に接続された前記一対の第１端子の接点にかかる接触圧力は、相互に接続された前記一対の第２端子の接点にかかる接触圧力よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路遮断装置。
3. 前記一対の第１端子の一方は、前記第１コネクタハウジングに対する前記第２コネクタハウジングの挿抜方向に沿って面状に形成された平板部を有し、
   前記平板部の表面には、前記複数の接触片のそれぞれと接触可能な複数の突条部が形成され、
   前記複数の突条部は、
   前記完全嵌合状態のときに、前記複数の接触片とそれぞれが接触し、
   前記中途嵌合状態のときに、前記複数の接触片の前記一部が、前記複数の突条部の一部から離間するとともに前記平板部に弾性的に接触し、かつ、前記複数の接触片の前記他の一部が、前記複数の突条部の他の一部に対して弾性的に接触するように、前記挿抜方向に沿った長さがである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電源回路遮断装置。

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