JP3451186B2 - 回路遮断装置 - 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、自動車等に設けら
れる回路遮断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の回路遮断装置としては、ヒュー
ズやヒュージブルリンクを用い、回路に過電流が発生し
た場合にそれらを溶断することで回路を遮断するものが
一般的である。一方、車両に事故が生じた場合等の緊急
時には、瞬時に回路を強制遮断したい場合があり、例え
ば近年急速に普及しつつある電気自動車の電源回路など
では特にそのような要望が大きい。

【０００３】従来このようなタイプの回路遮断器とし
て、特公昭５８−４７８０９号公報には、火薬の爆発力
を利用して回路に介設された導体を強制破断するものが
開示されている。これは、図５に示すように、出力端子
ａ間に接続されたヒューズｂと、火薬ｃと、この火薬ｃ
を加熱するためのフィラメントｄとが、補強された封入
ガラスｅ内に封入され、入力端子ｆに電流を加えてフィ
ラメントｄを発熱させることで火薬ｃを爆発させ、その
爆発力を利用してヒューズｂを破断させるようになって
おり、任意のタイミングで回路を強制遮断することがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のも
のでは、一旦ヒューズｂが破断されたら簡単には回路の
導通復帰ができない構造であり、例えば事故を起こした
電気自動車を緊急時に自走により他の場所へ移動したい
ような場合にも対応できなかった。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、その目的
は、導体が破断されたのち必要に応じて簡単に回路の導
通復帰を行えるようにした回路遮断装置を提供するとこ
ろにある。

【０００５】

【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、トリガ信号を与え
ることで爆発可能な火薬と、回路の途中に介設された導
体とがケース内に収容され、前記火薬の爆発により前記
導体を破断することで回路を遮断するようにしたものに
おいて、前記ケースには蓋体が被着可能とされるととも
に、この蓋体には、前記導体が破断されたのちにおいて
この導体における破断した部分の両側を接続可能な復帰
用導体が設けられ、前記蓋体が正規に被着されている場
合は前記復帰用導体が前記ケース内における前記導体と
は非接触の位置に収容され、前記蓋体の位置をずらすこ
とで前記復帰用導体が前記導体における破断した部分の
両側と接触可能な位置に配される構成としたところに特
徴を有する。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記ケースには、前記蓋体が導通復帰のためにその
位置が移動された場合に外部から目視できる箇所に、導
通復帰中であることを表示する表示部が設けられている
ところに特徴を有する。

【０００７】

【０００８】

【発明の作用及び効果】 ＜請求項１の発明＞ 常には復帰用導体が導体と非接触状態にあるので、火薬
の爆発力で導体が破断されれば回路が遮断される。その
のち蓋体の位置をずらして復帰用導体を導体の破断され
た部分の両側に接続すれば、回路が導通復帰される。復
帰用導体がケースの蓋体に設けられているので、取り扱
いに優れる。 ＜請求項２の発明＞ 導通復帰を図るべく蓋体の位置を移動すると、ケースに
設けられた表示が目視可能に露出して、導通復帰中であ
ることを目視によって確認できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を電気自動車の電源
回路に適用した一実施形態を図１ないし図４に基づいて
説明する。図１及び図２において、符号１は合成樹脂製
のロアケースであって、その平面形状が、図２に示すよ
うに、長方形をなす基板２の上縁左端部に突出部８を設
けた形状となっている。ロアケース１における長方形の
右側の領域における基板２には、電気自動車に搭載され
たバッテリ（図示せず）のバッテリポスト３が挿通され
る挿通孔が開口され、その上に、導体からなる接続リン
グ６が載置し得るようになっている。突出部８にはその
右側縁に側壁９が立てられており、突出部８からは、図
示しない電源供給線を接続するためのスタッドボルト１
０が立てられている。

【００１０】ロアケース１における長方形の左側の領域
には、ほぼその周囲に周壁７が形成されており、周壁７
の右端側は接続リング６の載置位置の中心付近に及んで
いる。周壁７内の左端側における奥行き方向の中央部分
には、仕切壁４５，４５で仕切られることにより収容室
１２が画成されている。両仕切壁４５の右端側は、それ
ぞれ外方に向けて直角曲げされた補助壁４６となってい
る。収容室１２は、その先端側（図２の左側）が少し幅
狭となった形状に形成されており、その中にケーシング
１３が収容されるようになっている。また、幅狭部４７
の形成された部分の両側が、詳しくは後記する予備バス
バー６０（本発明の復帰用導体に相当する）の収容空間
４８とされている。

【００１１】上記したケーシング１３はステンレス製等
であって、その先端側に所定のクリアランスを持って収
容室１２内に緊密に収容される箱形に形成されており、
その内部には、先端と上下左右の内面を覆うようにして
絶縁ケース１４が嵌められている。ケーシング１３内に
は、火薬シール部１５を収容したハウジング１６と、バ
スバー１７（本発明の導体に相当する）の一部とが収容
されている。火薬シール部１５は、フィラメントの周囲
に火薬を配してシール部材内に封入したものである。ハ
ウジング１６は合成樹脂によりブロック状に形成され、
その先端面には、火薬シール部１５に達する開口２０が
形成されている。

【００１２】バスバー１７は例えば銅合金等によって形
成されており、上記したハウジング１６の先端面から両
側面の外側を覆うようなＵ字形部２１を有している。Ｕ
字形部２１の一端側（図２の下側）には、外側に直角曲
げされた復帰部４９が形成され、この復帰部４９が、補
助壁４６との間に所定間隔を開けてそれに沿うように配
設され、その下縁から延出されたＬ字形部が基板２上に
配設されて、その先端に第１接続部２２が立ち上がり形
成されている。この第１接続部２２は、上記した接続リ
ング６の接続板２６に対して、ボルト２４とナット２５
により接続可能となっている。

【００１３】Ｕ字形部２１の他端側には、同じく外側に
直角曲げされた復帰部４９が形成されて、同様に補助壁
４６との間に所定間隔を開けてそれに沿うように配設さ
れ、さらに先端側と外側に直角に二度曲げされ、その外
側を向いた部分の下縁に、取付孔２９の開口された第２
接続部２３が水平姿勢で形成されている。この第２接続
部２３は、スタッドボルト１０に挿通されつつ突出部８
上に載置可能となっている。

【００１４】バスバー１７のＵ字形部２１における先端
片部分（以下破断部２７という）には、その長さ方向の
中央の外面側に凹部２８が全幅にわたって形成され、薄
肉とされている。また、Ｕ字形部２１の角の部分（破断
部２７の両端）の外面には、切欠３０が同じく全幅に形
成されている。

【００１５】また、図１に示すように、ロアケース１の
上面に被着される蓋体５１が備えられている。この蓋体
５１は合成樹脂により形成されていて、ロアケース１の
上面の全面を覆う平面形状に形成されており、その周縁
のうちのロアケース１の周壁７または側壁９の設けられ
ていない部分において周壁５２が形成されている。

【００１６】蓋体５１の下面には、ロアケース１の周壁
７の内側に進入可能な合計４本の係止片５３が垂下して
設けられている。各係止片５３はそれぞれ内方に向けて
撓み変形可能であって、それぞれの下端には外向きに突
出した突起５４が形成されている。一方ロアケース１の
周壁７には、係止片５３の突起５４が嵌合可能な係止孔
５５が開口されている。したがって、蓋体５１を被せる
と、各係止片５３が内方に撓み変形しつつ押し込まれ、
所定位置に被せられると、係止片５３の復元変形により
突起５４が対応する係止孔５５に嵌まって係止されるよ
うになっている。なお、ロアケース１の周壁７のうちの
先端側（図１の左奥側）の部分の上面には、縞模様等か
らなる表示部５０が形成されている。

【００１７】さて、この蓋体５１の下面における図１の
左端縁側には、上記した予備バスバー６０が固定されて
いる。この予備バスバー６０は、同じく銅合金等によっ
て形成されており、図４に示すように、真直な連結部６
１の両端の下面に二股に分かれた差込部６２が形成され
ている。両差込部６２の間隔は、上記した収容室１２を
構成する仕切壁４５の幅狭部４７と、バスバー１７のＵ
字形部２１の基端側を間に挟める間隔である。また、差
込部６２内には、バスバー１７の復帰部４９が差し込み
可能である。差込部６２の対向する内面には、内方に弾
性的に膨出した低抵抗の導電材料からなるルーバ６３が
装着されている。さらに、差込部６２の対向する内面の
下端は、ガイド用に面取り６４がなされている。そし
て、連結部６１が蓋体５１の下面に貼り付けられて固定
されている。

【００１８】組み付け手順の一例を示すと、火薬シール
部１５がハウジング１６内の基端側に収容され、このハ
ウジング１６がバスバー１７のＵ字形部２１の内側に嵌
められる。これにより、バスバー１７の破断部２７の凹
部２８を設けた部分が、ハウジング１６の開口２０の直
前に位置する。そののち、バスバー１７のＵ字形部２１
の外側にケーシング１３が嵌められる。そして、このケ
ーシング１３が、バスバー１７ともどもロアケース１の
収容室１２に嵌められる。なお、ケーシング１３の先端
面と、収容室１２の外面には、それぞれ爆風を逃がすガ
ス抜き窓３３，３４が形成されている。

【００１９】バスバー１７の第１接続部２２は、バッテ
リポスト３の近辺に位置し、接続リング６の接続板２６
にボルト２４とナット２５により仮組みされる。第２接
続部２３は、取付孔２９がスタッドボルト１０に挿通さ
れつつ突出部８上に載置される。また、火薬シール部１
５に接続されてハウジング１６から引き出されたトリガ
線１９は、接続リング６の載置位置の回りから周壁７に
わたって形成された案内溝３６に嵌められて外部に導出
される。

【００２０】このように組み付けられたロアケース１
が、バッテリポスト３を挿通孔から接続リング６に通し
つつバッテリの上面に載置され、ボルト２４・ナット２
５を締め付けると、接続リング６が縮径してバッテリポ
スト３に固定され、併せて接続リング６を介してバッテ
リポスト３とバスバー１７の第１接続部２２が接続され
る。またスタッドボルト１０には、図示しない電源供給
線の接続端が嵌められて、ナット（図示せず）により第
２接続部２３に押し付けられつつ固定され、これによ
り、バッテリからバスバー１７を介して電源供給線に至
る電源回路が構成される。また、トリガ線１９もバッテ
リ側に接続される。

【００２１】最後に、ロアケース１の上面に蓋体５１が
被せられて固定される。その際、蓋体５１の下面に設け
られた予備バスバー６０は、図２に示すように、収容室
１２の幅狭部４７を挟みつつ収容空間４８に収められ
る。この場合、予備バスバー６０は、バスバー１７とは
非接触状態にある。また、表示部５０は蓋体５１で隠さ
れている。

【００２２】続いて第１実施形態の作用を説明する。車
両の事故等の発生に伴い異常信号が送出されると、トリ
ガ線１９に電流が流れて火薬シール部１５内のフィラメ
ントが発熱することで火薬が爆発する。その爆発力は主
にハウジング１６の開口２０に向けられ、その開口２０
と対向して設けられたバスバー１７の破断部２７がその
爆発力を前方に向けて受け、図３に示すように、凹部２
８を設けた部分から破断し、また両破断片３８は、切欠
３０の部分で屈曲しつつ互いに離間するように開く。こ
れにより電源回路が遮断される。なお爆風は、ガス抜き
窓３３，３４から外部に抜かれる。

【００２３】電源回路が遮断されたのち、例えば緊急時
に自走により車両を他の場所に移動したい場合がある。
その場合は、以下のようにして行う。まず、係止孔５５
に嵌まっている突起５４を内方に押して係止を解除し、
蓋体５１を引き上げて外す。続いて、外した蓋体５１を
正規の被着位置から、図３の鎖線に示すように右方にず
らす。そして、予備バスバー６０の両差込部６２を破断
されたバスバー１７の両復帰部４９に差し込みつつ蓋板
５１を被せる。そうすると、低抵抗のルーバ６３を介し
て破断されたバスバー１７の両復帰部４９の間が予備バ
スバー６０により接続される。これにより、電源回路が
導通復帰される。このとき、ロアケース１の周壁７に形
成された表示部５０が露出するので、これを目視するこ
とによって、導通復帰中であることが確認できる。

【００２４】以上のように本実施形態によれば、バスバ
ー１７の破断により電源回路が遮断されたのち、蓋体５
１を外してそこに設けられている予備バスバー６０を破
断されたバスバー１７の両復帰部４９に差し込むだけ
で、簡単にかつ迅速に電源回路を導通復帰させることが
できる。しかも予備バスバー６０は、蓋体５１に固定さ
れているのであるから、いちいち探す手間もいらず取り
扱いに優れる。また予備バスバー６０は、普段はロアケ
ース１内の余剰空間（収容空間４８）を利用して収容で
きるようにしてあるから、ケース全体の大型化を招くこ
ともない。

【００２５】＜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）表示部の態様としては、回りとは異なった着色を
施すようにしてもよく、また表示部の形成箇所は、要は
蓋体を導通復帰位置に移動した場合に外部から目視でき
る箇所であればよい。 （２）予備バスバーは、蓋体に予め固定しておくことに
限らず、別の場所に保管しておくようにすることも可能
である。 （３）上記実施形態では、低抵抗のルーバを予備バスバ
ーの差込部に設けたが、逆にバスバーの復帰部に設ける
ようにしてもよい。

【００２６】（４）また、予備バスバーにヒューズを装
備し、回路の導通復帰後に電気系のショート等が発生し
て過電流が流れたときに、ヒューズが溶断するように機
能させることもできる。 （５）本発明は、上記実施形態に例示した電気自動車の
電源回路に限らず、緊急遮断が必要で、かつ導通復帰も
要望されるような回路全般に広く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一部切欠分解斜視図

【図２】その一部切欠平面図

【図３】回路を導通復帰させた状態の一部切欠平面図

【図４】予備バスバーの斜視図

【図５】従来例の断面図

【符号の説明】

１…ロアケース ３…バッテリポスト １０…スタッドボルト １５…火薬シール部 １６…ハウジング １７…バスバー（導体） １９…トリガ線 ２７…破断部 ３８…破断片 ４８…収容空間 ４９…復帰部 ５０…表示部 ５１…蓋体 ６０…予備バスバー（復帰用導体） ６２…差込部

フロントページの続き (72)発明者 宮▲崎▼ 順之 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 松丸 彰男 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (56)参考文献 特開 平９−263193（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−38459（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 39/00,85/00 - 85/62

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トリガ信号を与えることで爆発可能な火
   薬と、回路の途中に介設された導体とがケース内に収容
   され、前記火薬の爆発により前記導体を破断することで
   回路を遮断するようにしたものにおいて、前記ケースには蓋体が被着可能とされるとともに、この
   蓋体には、 前記導体が破断されたのちにおいてこの導体
   における破断した部分の両側を接続可能な復帰用導体が
   設けられ、前記蓋体が正規に被着されている場合は前記
   復帰用導体が前記ケース内における前記導体とは非接触
   の位置に収容され、前記蓋体の位置をずらすことで前記
   復帰用導体が前記導体における破断した部分の両側と接
   触可能な位置に配されることを特徴とする回路遮断装
   置。
2. 【請求項２】 前記ケースには、前記蓋体が導通復帰の
   ためにその位置が移動された場合に外部から目視できる
   箇所に、導通復帰中であることを表示する表示部が設け
   られていることを特徴とする請求項１記載の回路遮断装
   置。