JP3132997B2 - ブレーカ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電気自動車
の動力電線等に介設して用いられるブレーカ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のブレーカ装置としては、基
板上に互いに離間して設けられた一対の固定電極の一方
に、レバー式の可動電極を回動可能に支持し、可動電極
を起立姿勢から傾倒させて、他方の固定電極に形成され
た弾性挟持片に差し込むことで導通を取るようにした、
いわゆるナイフスイッチ型のものが使用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなナイフスイッチ型のものでは導通路が剥き出しの
状態であり、特に電気自動車の動力電線には大電流が流
れることから、安全性を考慮した場合に必ずしも好適と
は言えないものであった。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、安全性に優れ、また
装置全体もコンパクトにまとまるブレーカ装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明は、ケーシング内に設
けられた一対の固定電極と、両固定電極に抜き差しされ
て両固定電極間を切断または接続する可動電極と、その
可動電極に傾倒可能に設けられた抜き差し操作用のハン
ドルとを備え、ハンドルには、その差し込み動作に伴っ
て前記ケーシング側に設けられた摺動子の相対的摺動の
みを案内するガイド溝が設けられ、かつそのガイド溝に
は、前記両電極が正規に嵌合される差し込み完了時にお
いて前記摺動子の相対的変位を許容してハンドルの傾倒
を許容する傾倒許容部が設けられている構成としたとこ
ろに特徴を有する。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記ガイド溝は、摺動子の相対的摺動のみを案内す
べくハンドルの差し込み方向に沿った直線状に形成さ
れ、その直線部の一端側に、ハンドルの傾倒軸を中心と
する円弧形部を連設することで前記傾倒許容部が形成さ
れている構成としたところに特徴を有する。

【０００６】

【作用】

＜請求項１の発明＞ハンドルを起立させて可動電極を差
し込むと、ケーシングに設けられた摺動子がハンドルの
ガイド溝で案内されて、ハンドルが起立姿勢に保持され
たまま差し込みが行われる。両電極が正規に嵌合される
差し込み完了時に至ると、摺動子が傾倒許容部に達する
ので、摺動子を相対的に変位させつつハンドルの傾倒が
可能となる。

【０００７】＜請求項２の発明＞ハンドルを起立させて
可動電極を差し込むと、摺動子がガイド溝の直線部で案
内されてハンドルが起立姿勢に保持されたまま差し込み
が行われる。両電極が正規に嵌合される差し込み完了時
に至ると、摺動子が円弧形部の入り口に達するので、摺
動子を円弧形部に相対的に回り込ませつつハンドルを傾
倒軸回りに傾倒することが可能となる。

【０００８】

【発明の効果】すなわち本発明によれば、導通路がケー
シング内に収められた構造であるため安全性に優れ、ま
たハンドルを傾倒することができるので、装置全体がコ
ンパクトにまとめられる。また、差し込み動作の途中で
はハンドルが起立姿勢に保持され、すなわちぐらつかな
いので、差し込み操作を円滑に行うことができる。さら
に両電極が正規に嵌合されない限りはハンドルを倒すこ
とができないので、両電極が半嵌合状態に止め置かれる
ことが防止できる効果がある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
ないし図９に基づいて説明する。図１ないし図３におい
て、符号１は合成樹脂製のケーシングであって、下ケー
シング２と上ケーシング３とから構成されている。下ケ
ーシング２は、有底で平面略長方形の筒状に形成され、
その底面４がほぼ中央深さ部分まで迫り上がって形成さ
れているとともに、下端部の外周面に取り付け用のフラ
ンジ５が形成され、四隅に設けられた取付孔６からねじ
をねじ込んで図示しない車体上に取り付けられるように
なっている。一方の上ケーシング３は、下ケーシング２
の上端部に被着される蓋状に形成されており、その上面
に設けられた挿入孔に通したねじ８を、下ケーシング２
の上端面に設けられたねじ孔に螺合して締め付けること
で、着脱可能に取り付けられるようになっている。

【００１０】上記した下ケーシング２内の一側（図４の
手前側）には、一対の固定電極１１ａ，１１ｂが立設さ
れ、他側にはヒューズ１２が収容されるようになってい
る。固定電極１１ａ，１１ｂを立てるために、下ケーシ
ング２の底面４には、図２に示すように、一対の雌ねじ
体１３がインサート成形により所定の間隔を隔てて埋設
されている。固定電極１１ａ，１１ｂはピン状に形成さ
れ、長さ方向の中央に六角部１５が形成されているとと
もに、下端側には雄ねじ１６が切られている。すなわ
ち、各固定電極１１ａ，１１ｂは、それぞれの雄ねじ１
６を雌ねじ体１３にねじ込むことで立設されている。

【００１１】一方の固定電極１１ａ（図２の左側）に
は、図４にも示すように、電線ａの一方の分断部分に接
続された端子金具１８が共締めされて固定されている。
その電線ａは、底面４に開口された挿通孔１９を通して
外部に引き出されている。また他方の固定電極１１ｂに
は、後記するようにヒューズ１２の一端と接続されたバ
スバー２０が、同じく共締めされて固定されている。

【００１２】下ケーシング２の底面４の他側には上記の
ようにヒューズ１２が収容されている。ヒューズ１２の
両端にはそれぞれ接続片２３，２４が突設されており、
一方の接続片２３には、電線ａの他方の分断部分に接続
された端子金具２６がボルト２７で締め付けられて固定
されている。その電線ａは、底面４に開口された上記と
同様の挿通孔（図示せず）を通して外部に引き出されて
いる。なお両挿通孔１９には、電線ａの外周に設けられ
た防水ゴム栓２９が嵌められてシールされている。また
ヒューズ１２の他方の接続片２４には、上記のバスバー
２０の一端が直交姿勢においてボルト２７で締め付けら
れて固定され、その他端が既述のように固定電極１１ｂ
に共締めされて固定されている。

【００１３】上記した一対の固定電極１１ａ，１１ｂに
は、可動電極３１が抜き差し可能とされている。この可
動電極３１は、図２に示すように、各固定電極１１ａ，
１１ｂの先端がそれぞれに嵌合可能な一対のルーバ端子
３２ａ，３２ｂの間に、架橋部３３が差し渡されて接続
された構造である。そして可動電極３１は、図５に示す
ように、合成樹脂製の細長い取付体３５に対して、イン
サート成形によって各ルーバ端子３２ａ，３２ｂを下面
から突出させた状態で設けられている。

【００１４】一方、上ケーシング３の天井面における各
固定電極１１ａ，１１ｂの直上位置には、可動電極３１
の両ルーバ端子３２ａ，３２ｂをそれぞれに挿入可能と
する一対の挿入孔３６が開口されている。すなわち、可
動電極３１の各ルーバ端子３２ａ，３２ｂが、挿入孔３
６を通してケーシング１内の一対の固定電極１１ａ，１
１ｂに抜き差しされ、これにより両固定電極１１ａ，１
１ｂの間を切断または接続するブレーカスイッチ３８が
構成されている。また上記したヒューズ１２は、電線ａ
の途中においてブレーカスイッチ３８と直列に接続され
て設けられたことになる。

【００１５】可動電極３１の取付体３５の上面側には、
その抜き差しの操作を行うためのハンドル４０が設けら
れている。このハンドル４０は、外形が逆台形をなす枠
状に形成されている。取付体３５の上面の長さ方向の両
端部には、軸受孔４２を設けた軸受部４１が突設されて
いるとともに、ハンドル４０の取付側の端縁には、上記
の軸受部４１を挟むように二股状をなし、かつ軸受孔４
４を設けた一対の軸受部４３が突設されている。そし
て、ハンドル４０の二股状の軸受部４３の間に、対応す
る取付体３５の軸受部４１を差し入れ、両軸受部４１，
４３の軸受孔４２，４４にわたって支持軸４５を挿入す
ることによって、ハンドル４０が取付体３５の上面側で
支持軸４５回りの揺動自由に支持されている。

【００１６】ハンドル４０は、ルーバ端子３２ａ，３２
ｂの突出方向と反対側に立ち上がった姿勢を取る起立位
置（図３の鎖線参照）と、ルーバ端子３２ａ，３２ｂの
突出方向と直交するように寝た姿勢を取る傾倒位置（同
図の実線参照）において、トグル作用を受けてそれぞれ
保持されるようになっている。そのため、取付体３５と
ハンドル４０との間に、図５に示すようなばね部材４７
が装着されている。

【００１７】取付体３５の長さ方向の中心の上面には隆
起部４８が形成され、その隆起部４８の頂面に、取付体
３５の長さ方向と直角方向に細長い平面長方形の角柱形
をなす取付突起４９が立設され、その取付突起４９の長
辺側の面の上端に鈎部５０が突設されている。一方、ば
ね部材４７は、ばね鋼板をプレス成形することで形成さ
れており、帯状の基板５２の両端に、内方に向けて所定
形状に折り返された折り返し部５３を対称に設けた形状
となっている。基板５２の中心には、上記の取付突起４
９が嵌合される方形の嵌合孔５４が開口され、その長辺
側の両縁辺から一対の係止片５５が切り起こしにより形
成されている。そして、ばね部材４７は、基板５２を取
付体３５と直交させた姿勢において、その嵌合孔５４が
取付突起４９に嵌め込まれ、図５の鎖線に示すように、
基板５２が隆起部４８に押し付けられるとともに、両係
止片５５の先端が取付突起４９の鈎部５０に係止される
ことで、抜け止め状態でかつ回り止め状態で取り付けら
れる。一方、ハンドル４０における取付側の端縁の外面
中心には、取付体３５に取り付けられたばね部材４７を
収容可能とする収容凹部５７が穿設されており、その奥
面がばね部材４７の折り返し部５３が当接する当接面５
８となっている。

【００１８】すなわちハンドル４０は、その当接面５８
にばね部材４７の折り返し部５３を当接させて弾縮させ
つつ支持軸４５回りに揺動される。その際、ハンドル４
０は一種のトグル作用を受けて、当接面５８を両折り返
し部５３の先端にわたって当接しつつ、ルーバ端子３２
ａ，３２ｂの突出方向と反対側に立ち上がった姿勢を取
る起立位置と、当接面５８をいずれか一方の折り返し部
５３の側面にべた当たりさせつつ、ルーバ端子３２ａ，
３２ｂの突出方向と直交するようして寝た姿勢を取る傾
倒位置で、それぞれ安定して保持し得るようになってい
る。

【００１９】なお、上ケーシング３の天井面におけるヒ
ューズ１２の収容部分と対応する部分には、図１，３に
示すように受け台６０が設けられ、その受け台６０上に
それぞれＬ字形の受け具６１が取り付けられており、可
動電極３１が固定電極１１ａ，１１ｂに正規に差し込ま
れて、ハンドル４０が上記した傾倒位置に倒された場合
に、ハンドル４０の両側縁の略中央部を嵌めつつ受ける
ようになっている。

【００２０】また、ハンドル４０の両側縁の外面側に
は、マグネット６３が対称位置に嵌着されている。一方
上ケーシング３の天井面にはリードスイッチ６５が取り
付られており、このリードスイッチ６５は、上記のよう
に可動電極３１が固定電極１１ａ，１１ｂに正規に差し
込まれて、ハンドル４０が傾倒位置に倒された場合に、
一方のマグネット６３の直前に対応するように設けら
れ、マグネット６３が直前に来た場合に検知信号を送出
し得るようになっている。リードスイッチ６５は、上ケ
ーシング３の側面にブラケット６６により取り付けられ
たコネクタ６７を介して、図示しない制御用コンピュー
タに接続されている。

【００２１】さて、この実施形態では、ハンドル４０す
なわち可動電極３１を差し込む際に、ハンドル４０がぐ
らつくことを防止し、併せて可動電極３１と固定電極１
１ａ，１１ｂとが半嵌合状態に止め置かれることを防止
するための手段が講じられている。以下それについて説
明する。上ケーシング３の上面には、図４の鎖線に示す
ように、ハンドル４０が差し込まれる位置の左右両側に
おいて、一対の柱７０が立てられている。各柱７０の互
いに対向する面の上端部には、それぞれ正面方形をなす
摺動突部７１が所定寸法突出して形成されている。

【００２２】一方、ハンドル４０における支持軸４５の
挿通部分の両外側面には、ハンドル４０の差し込み動作
に伴って上記の摺動突部７１が挿入案内されるガイド溝
７３が形成されている。このガイド溝７３は、図６に示
すように、下端が開口して上記の摺動突部７１が回動不
能で摺動のみが自由に嵌まる直線部７４を備えている。
また直線部７４の上端には、前記の支持軸４５を中心と
した円弧形をなす円弧形部７５が前後対称に連通状に形
成され、その円弧形部７５に摺動突部７１が回り込み可
能となっている。円弧形部７５の端部は、ハンドル４０
の前後の面に開口している。

【００２３】そしてハンドル４０の差し込みが行われ
て、可動電極３１が固定電極１１ａ，１１ｂに嵌合し始
めると、摺動突部７１がガイド溝７３の直線部７４に入
り始め、可動電極３１が固定電極１１ａ，１１ｂに正規
に嵌合されて差し込みが完了すると、摺動突部７１が直
線部７４の上端、すなわち円弧形部７５の入り口７５ａ
に達する設定となっている。なお、前記した両柱７０に
おける摺動突部７１の下方位置には、図４に示すように
縦向きのガイド突条７７が形成されているとともに、取
付体３５の左右の端面には、それらのガイド突条７７が
嵌合する縦溝７８が切られており、差し込み時における
取付体３５の案内がなされるようになっている。

【００２４】本実施形態は上記のような構造であって、
続いてその作用を説明する。ケーシング１内には一対の
固定電極１１ａ，１１ｂが立設されるとともにヒューズ
１２が収容され、電線ａの分断部分の間で既述した態様
で接続される。電線ａを導通状態とするには、ケーシン
グ１の外部においてハンドル４０を起立位置に起こす。
既述したトグル作用によりハンドル４０が起立位置に保
持される。

【００２５】続いて、ハンドル４０を持って取付体３５
から突設された可動電極３１のルーバ端子３２ａ，３２
ｂを上ケーシング３の挿入孔３６に差し込むのである
が、その際ハンドル４０が取付体３５に保持されている
ので、取付体３５すなわち可動電極３１がぐらつかず、
両ルーバ端子３２ａ，３２ｂを挿入孔３６に差し込む作
業がスムーズに行える。

【００２６】差し込みが進んでルーバ端子３２ａ，３２
ｂが対応する固定電極１１ａ，１１ｂに嵌合し始める
と、嵌合抵抗を受けるために、ばね部材４７による保持
力では不足してハンドル４０がぐらつくおそれがある。
しかしながら、ルーバ端子３２ａ，３２ｂが嵌合し始め
た段階では、図７に示すように、上ケーシング３の柱７
０に設けられた摺動突部７１がガイド溝７３の直線部７
４に入り込む。この状態では、ハンドル４０が傾倒しよ
うした場合に、摺動突部７１の位置が支持軸４５の軸線
からずれていれば、摺動突部７１が直線部７４の側縁に
突き当たってハンドル４０の傾倒そのものが阻止される
し、また摺動突部７１が支持軸４５と同軸上に位置した
場合にも、摺動突部７１は方形状に形成されていてその
回動が阻止されるから、直線部７４に在る限りはハンド
ル４０は傾倒できない。したがってハンドル４０はぐら
つくことなく真直に押し込まれ、ルーバ端子３２ａ，３
２ｂが固定電極１１ａ，１１ｂにスムーズに嵌合され
る。それにより、ブレーカスイッチ３８が入り、電線ａ
がヒューズ１２を介して導通されて使用状態となる。

【００２７】ここで、可動電極３１の両ルーバ端子３２
ａ，３２ｂが対応する固定電極１１ａ，１１ｂに正規に
嵌合されていれば、図８に示すように、摺動突部７１が
ガイド溝７３の直線部７４の上端すなわち円弧形部７５
の入り口７５ａに達するので、その後は、摺動突部７１
を円弧形部７５に回り込ませ、また途中からは円弧形部
７５から抜き出させつつ、ハンドル４０を支持軸４５回
りに揺動させて、図９に示すように倒すことができる。
この傾倒姿勢でも、ばね部材４７のトグル作用によって
ハンドル４０が保持されるので、自動車の走行時に振動
等を受けてもハンドル４０が踊ることがなく、異音が発
生すること等が未然に防止される。

【００２８】一方、可動電極３１のルーバ端子３２ａ，
３２ｂと固定電極１１ａ，１１ｂとが正規に嵌合されて
いない半嵌合状態では、図７のように摺動突部７１は未
だ直線部７４に留まっているため、既述のようにハンド
ル４０を傾倒しようとしてもできない。これにより半嵌
合状態にあることが検知でき、その場合は再度ハンドル
４０を正規位置まで押し込めばよい。

【００２９】なお、摺動突部７１とガイド溝７３とは、
左右両側に一対設けられているので、ハンドル４０を左
右反転させた姿勢で差し込み動作を行っても、上記と同
様の作用を期することができる。また、上記のように可
動電極３１が固定電極１１ａ，１１ｂに正規に嵌合され
たのち、ハンドル４０を傾倒位置に倒すと、ハンドル４
０に設けられたマグネット６３の一方がリードスイッチ
６５の直前に対応し、リードスイッチ６５が検知信号を
送出して正規にブレーカスイッチ３８が入ったことが電
気的に検知される。

【００３０】メンテナンスを行う場合等においてブレー
カスイッチ３８を切る場合は、図３の実線に示す傾倒位
置からハンドル４０を起立位置に起こし、そのままハン
ドル４０を持って引き上げると、可動電極３１が固定電
極１１ａ，１１ｂから引き抜かれ、ブレーカスイッチ３
８が切れて電線ａが非導通状態となる。またヒューズ１
２が切れた場合は、上記と同様にして可動電極３１を引
き抜くことでブレーカスイッチ３８を切り、そののち、
ねじ８を緩めて上ケーシング３を外す。そうすると、ヒ
ューズ１２が露出された状態となるので、ボルト２７を
緩めつつヒューズ１２を外して新しいものと交換すれば
よい。ここでブレーカスイッチ３８はすでに切られてい
るので、安全に交換作業を行うことができる。

【００３１】以上のように本実施形態のブレーカ装置に
よれば、導通路がケーシング１内に収められた構造であ
るため安全性に優れ、また、使用状態でハンドル４０を
傾倒することができるので、特に背の低いコンパクトな
ものにまとめられる。また、可動電極３１の差し込み動
作の途中では、嵌合抵抗を受けるにも拘らずハンドル４
０が起立姿勢に保持され、すなわちぐらつかないので差
し込み操作をスムーズに行うことができる。また、可動
電極３１と固定電極１１ａ，１１ｂが正規に嵌合されな
い限りはハンドル４０を倒すことができないので、半嵌
合状態に止め置かれることが防止される。

【００３２】＜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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）本発明は、ヒューズを並設したものに限らず、ブ
レーカスイッチ単体のものにも同様に適用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のハンドルを傾倒させた状
態の平面図である。

【図２】ハンドルを立てた状態の断面図である。

【図３】ハンドルの抜き差し動作を説明するための側面
図である。

【図４】ケーシングの内部構造並びに取付体側の構造を
示す斜視図である。

【図５】ばね部材の取付部分の構造を示す斜視図であ
る。

【図６】ハンドルを差し込む前の状態の部分側面図であ
る。

【図７】ハンドルの差し込み途中の状態の部分側面図で
ある。

【図８】ハンドルの差し込みが完了した状態の部分側面
図である。

【図９】ハンドルを傾倒した状態の部分側面図である。

【符号の説明】

ａ…電線 １…ケーシング ２…下ケーシング ３…上ケーシング １１ａ，１１ｂ…固定電極 ３１…可動電極 ３２ａ，３２ｂ…ルーバ端子 ３５…取付体 ４０…ハンドル ４５…支持軸 ７０…柱 ７１…摺動突部 ７３…ガイド溝 ７４…直線部 ７５…円弧形部

フロントページの続き (72)発明者 関森 俊幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 深尾 泰祥 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−282980（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−13862（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 31/02 H01H 31/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内に設けられた一対の固定電
   極と、両固定電極に抜き差しされて両固定電極間を切断
   または接続する可動電極と、その可動電極に傾倒可能に
   設けられた抜き差し操作用のハンドルとを備え、ハンド
   ルには、その差し込み動作に伴って前記ケーシング側に
   設けられた摺動子の相対的摺動のみを案内するガイド溝
   が設けられ、かつそのガイド溝には、前記両電極が正規
   に嵌合される差し込み完了時において前記摺動子の相対
   的変位を許容してハンドルの傾倒を許容する傾倒許容部
   が設けられていることを特徴とするブレーカ装置。
2. 【請求項２】 前記ガイド溝は、摺動子の相対的摺動の
   みを案内すべくハンドルの差し込み方向に沿った直線状
   に形成され、その直線部の一端側に、ハンドルの傾倒軸
   を中心とする円弧形部を連設することで前記傾倒許容部
   が形成されていることを特徴とする請求項１記載のブレ
   ーカ装置。