JP3886735B2

JP3886735B2 - 回路遮断装置

Info

Publication number: JP3886735B2
Application number: JP2001123373A
Authority: JP
Inventors: 悟朗中村; 考浩佐藤; 英則横山; 浩小林
Original assignee: Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: JP2002319336A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源部と負荷部との間を電気的に遮断するための回路遮断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば電気自動車では、バッテリーである電源の容量が通常のガソリンエンジン車等に較べて大容量であるため、電気系統等をメンテナンスするような場合には回路遮断装置によって電源回路を開放して作業安全性を確保する。この種の従来の回路遮断装置としては、図１４に示すものがある。
【０００３】
図１４に示すように、回路遮断装置１００は、制御ユニット１０１によってそれぞれ開閉制御されるメインリレー１０２とサブリレー１０３とを有し、このメインリレー１０２とサブリレー１０３とには電源部１０４に接続される電源側端子１０５，１０６と負荷部１０７に接続される負荷側端子１０８，１０９とが共に設けられている。サブリレー１０３の負荷側端子１０９は抵抗１１０を介して負荷部１０７に接続されたものとされている。
【０００４】
上記構成において、メインリレー１０２及びサブリレー１０３が開位置にあって電源回路を閉じる場合には、制御ユニット１０１によって先にサブリレー１０３を閉じ、これより所定時間経過後にメインリレー１０２を閉じる制御を行う。サブリレー１０３を最初に閉じることにより抵抗１１０を介して電源部１０４と負荷部１０７とが接続されるため、小さな電流で負荷部１０７のコンデンサ等が充電され、充電完了した後にメインリレー１０２を閉じて電源部１０４と負荷部１０７とが抵抗を介さずに直接接続されるようにしたものである。
【０００５】
つまり、負荷部１０７にコンデンサなどを有する場合にあって、サブリレー１０３を有さずにメインリレー１０２のみを有し、電源部１０４と負荷部１０７とが抵抗を介さずにいきなり直接接続されると、電源側端子１０５と負荷側端子１０８とが接触される際に大きな電流がこれら端子間を介してコンデンサなどに流れるため、端子１０５，１０８間にアーク放電が発生し、端子１０５，１０８が溶損する事態が発生する。そこで、メインリレー１０２の他にサブリレー１０３を設けてこのようなアーク放電による端子の熔損を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の回路遮断装置１００では、メインリレー１０２とサブリレー１０３という２つのリレーが必要であると共にこれらを制御する制御ユニット１０１が必要であるため、コストが高く、装置が複雑で大型化する等の問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、２つのリレースイッチ及びその制御回路を用いることなく小型で安価にアーク放電による端子の熔損を防止できる回路遮断装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、負荷部に接続されている負荷側端子と、電源部に接続されている電源側端子と、この電源側端子に接続されている犠牲電極とをそれぞれ装置本体に設け、この装置本体に対し可動プラグを回路開位置と回路閉位置との間で移動自在に設け、この可動プラグの導電部が回路開位置から回路閉位置に移動される過程で最初に前記負荷側端子に接触し、次に前記負荷側端子に接続された状態で前記犠牲電極に接触し、最後に前記負荷側端子及び前記犠牲電極に接続された状態で前記電源側端子に接触するよう前記負荷側端子と前記電源側端子と前記犠牲電極とが前記可動プラグの移動方向にシフトして配置され、前記可動プラグの前記導電部が前記犠牲電極に対し最初に接触する面と、前記可動プラグの前記導電部が前記電源側端子に接触する面とが異なり、前記可動プラグの前記導電部は移動方向に沿って延びる側面とその先端側にテーパ面を有し、前記可動プラグの前記導電部が前記犠牲電極に対し最初に接触する面は、前記可動プラグの導電部の先端のテーパ面であり、前記可動プラグの前記導電部が前記電源側端子に接触する面は、前記可動プラグの前記導電部の側面であることを特徴とする。
【０００９】
この回路遮断装置では、可動プラグを回路開位置から回路閉位置に移動すると、可動プラグの導電部が電源側端子よりも先に犠牲電極に接触し、可動プラグの導電部が犠牲電極に接触すると、犠牲電極を介して電源部より負荷部に電流が通電され、負荷部への通電がなされた後に可動プラグの導電部が電源側端子に接触することから可動プラグの導電部と電源側端子との間にアーク放電が発生することがなく、又、部品としては電源側端子と、負荷側端子と、これらを電気的に接続する可動プラグの他に犠牲電極のみである。
また、この回路遮断装置では、可動プラグの導電部が犠牲電極と最初に接触する面にはアーク放電によるアーク痕が残る可能性があり、このアーク痕が残る可能性のある面には電源側端子が接触しない。
さらに、この回路遮断装置では、可動プラグの導電部の先端のテーパ面がアーク痕の残る可能性のある面とされ、可動プラグの導電部の側面が電源側端子が接触する面とされる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の回路遮断装置であって、前記犠牲電極は、前記電源側端子に抵抗を介して接続された抵抗付き犠牲電極と、前記電源側端子に抵抗を介さずに直接接続されたスルー犠牲電極とから構成され、前記可動プラグの前記導電部が回路開位置から回路閉位置に移動される過程で最初に前記抵抗付き犠牲電極に接触し、その後に前記スルー犠牲電極に接触するよう前記抵抗付き犠牲電極と前記スルー犠牲電極とが前記可動プラグの移動方向にシフトして配置されたことを特徴とする。
【００１１】
この回路遮断装置では、請求項１の発明の作用に加え、可動プラグの導電部が抵抗付き犠牲電極に接触すると、電源部が抵抗を介して負荷部に接続されることから小さい電流しか流れずに突入電流が導電部と抵抗付き犠牲電極間に流れることがなく、次に、可動プラグの導電部がスルー犠牲電極に接触すると、電源部が抵抗を介さずに負荷部に直接接続されるが、先の通電によってある程度の電流が通電されていることから突入電流が導電部とスルー犠牲電極間に流れることがない。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１記載の回路遮断装置であって、前記犠牲電極は、前記電源側端子に抵抗を介さずに直接接続されたスルー犠牲電極のみから設けられたことを特徴とする。
【００１３】
この回路遮断装置では、請求項１の発明の作用に加え、犠牲端子は電源側端子に対し単に電気的にスルー接続すれば良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜８は本発明の第１実施形態を示し、図１（Ａ）は回路遮断装置１Ａの正面図、図１（Ｂ）は回路遮断装置１Ａの右側面図、図１（Ｃ）は回路遮断装置１Ａの底面図、図２はカバー５の内面図、図３は各端子・電極部品が固定されたベース部材４の内面図、図４は図１（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図、図５は可動プラグ３の正面図、図６は回路遮断装置１Ａを搭載した電源回路の回路図、図７は可動プラグ３が抵抗付き犠牲端子３５に接触した状態を示すベース部材４の内面図、図８（Ａ）は可動プラグ３の導電部４１が抵抗付き犠牲電極３５に接触した状態を示す要部概略図、図８（Ｂ）は可動プラグ３の導電部４１がスルー犠牲電極３６に接触した状態を示す要部概略図である。
【００２０】
図１〜図６に示すように、回路遮断装置１Ａは、装置本体２と、この装置本体２に挿入、引き抜き自在の可動プラグ３とから構成されている。装置本体２は、図１、図３及び図４に詳しく示すように、ベース部材４とカバー５とが互いの接合面を突き合わせた状態で接合されており、全体でほぼ四角柱形状を有している。この四角柱形状の装置本体２内にはその中心軸Ｃの方向に沿って部品収容室６とプラグ挿入室７とが設けられており、部品収容室６とプラグ挿入室７とは導電部挿入孔８を介して連通されている。プラグ挿入室７及び導電部挿入孔８は、装置本体２の中心軸Ｃを中心として円柱状スペースに形成され、可動プラグ３は装置本体２の中心軸Ｃを挿入中心軸として挿入される。又、可動プラグ３の導電部４１は、導電部挿入孔８を通って部品収容室６に進入される。
【００２１】
プラグ挿入室７の一端は外部に開口され、この開口部分がプラグ挿入口９とされている。このプラグ挿入口９より可動プラグ３を装置本体２に挿入し、挿入された可動プラグ３を引き抜くことができる。そして、可動プラグ３は装置本体２のプラグ挿入口９より引き出された位置が回路開位置であり、プラグ挿入口９より可動プラグ３を装置本体３内に完全に挿入された位置が回路閉位置であり、この実施形態では可動プラグ３の導電部４１を挿入・引き出しすることによって回路開位置と回路閉位置との間を移動自在に設けられている。
【００２２】
又、プラグ挿入口９は、可動プラグ３の下記する操作レバー４０の最大径部分より若干だけ大きな径に形成されている。プラグ挿入室７は、可動プラグ３の下記する円柱支持部４０ｂより若干だけ大きい径に形成されており、プラグ挿入室７の内周面には可動プラグ３をガイドするためのガイド溝１０が１８０度対向位置に２箇所設けられている。この２箇所の各ガイド溝１０は、プラグ挿入口９の開口位置では可動プラグ３の下記する突起４２に較べて数倍大きな幅で、プラグ挿入口９より奥に向かうに従って徐々に幅が狭くなる突起拾い部１０ａと、この突起拾い部１０ａの最奥で連通され、可動プラグの突起４２の幅より若干だけ広い程度の一定幅で、装置本体２の中心軸Ｃの方向に向かって奥に延びる直進用ガイド部１０ｂと、この直進用ガイド部１０ｂの最奥で連通され、可動プラグ３の突起４２の幅より若干だけ広い一定幅で、装置本体２の中心軸Ｃの直交方向に対し斜め方向に奥に延びる回転用ガイド部１０ｃとから構成されている。
【００２３】
又、部品収容室６にはアース側端子１１と負荷側端子１２と犠牲電極１４と電源側端子１３とが可動プラグ３のプラグ挿入口側よりこの順序で収容され、これら端子１１，１２，１３及び犠牲電極１４は全てベース部材４に固定されている。
【００２４】
アース側端子１１は、ベース部材４の内面に接触状態で配置されたアースブスバー１５と、一対の支持ピン部１６に回転自在に支持され、装置本体２の中心軸Ｃを境として左右に配置された絶縁製の一対の接点部ホルダー１７と、この一対の接点部ホルダ１７に固定され、且つ、アースブスバー１５に回転位置にかかわらず接触している一対の接点部１８と、一対の接点部ホルダ１７を互いに当接するよう中心側（接触位置側）に付勢する一対のアーススプリング１９とから構成されている。つまり、図３に示すように、可動プラグ３の導電部４１が一対の接点部ホルダー１７間に挿入されていない状態では、一対の接点部ホルダー１７がアーススプリング１９のスプリング力を受けて互いに当接し、一対の接点部１８が負荷側端子１２の下記する円筒リング部２１に接触する接触位置に位置され、又、図７に示すように、可動プラグ３の導電部４１が一対の接点部ホルダー１７間に挿入された状態では、一対の接点部ホルダ１８が可動プラグ３の押圧力により各アーススプリング１９のスプリング力に抗して互いに離間する方向ａに回転し、一対の接点部１８が負荷側端子１２の円筒リング部２１より離間する離間位置に位置される。接触位置ではアース側端子１１と負荷側端子１２とが電気的に接続され、離間位置ではアース側端子１１と負荷側端子１２とが電気的に遮断される。
【００２５】
又、アースブスバー１５の一端側はカバー５の孔５ａより外部に突出され、この突出部分がアース接続端子２０とされている。このアース接続端子２０を用いて電源回路がアースされる（図６参照）。
【００２６】
負荷側端子１２は、装置本体２の中心軸Ｃを中心として配置された導電製の円筒リング部２１と、この円筒リング部２１の内周面に配置され、拡径方向に弾性変形可能な導電性の多点接触バネ部材２２と、円筒リング部２１及び多点接触バネ部材２２の犠牲電極１４側に取り付けられた絶縁製の樹脂キャップ２３から構成されている。円筒リング部２１は、ブラケット２４を介してネジ２５でベース部材４に固定されている。そして、この円筒リング部２１内に可動プラグ３が挿入されることによって可動プラグ３と負荷側端子１２とが電気的に接続される。円筒リング部２１には延長プレート部が設けられ、この延長プレートがベース部材４の孔４ａより外部に突出され、この突出部分が負荷接続端子２６とされている。この負荷接続端子２６を用いて負荷部２７と電気的に接続されている（図６参照）。
【００２７】
電源側端子１３は、負荷側端子１２と同様に、装置本体２の中心軸Ｃを中心として配置された導電製の円筒リング部２８と、この円筒リング部２８の内周面に配置され、拡径方向に弾性変形可能な導電製の多点接触バネ部材２９と、円筒リング部２８及び多点接触バネ部材２９の犠牲電極１４側に取り付けられた絶縁製の樹脂キャップ３０から構成されている。円筒リング部２８は、ブラケット３１を介してネジ３２でベース部材４に固定されている。そして、この円筒リング部２８内に可動プラグ３が挿入されることによって可動プラグ３と電源側端子１３とが電気的に接続される。円筒リング部２１には延長プレート部が設けられ、この延長プレート部がベース部材４の孔４ｂより外部に突出され、この突出部分が電源接続端子３３とされている。この電源接続端子３３を用いて電源部３４と電気的に接続されている（図６参照）。
【００２８】
犠牲電極１４は、上述したように負荷側端子１２と電源側端子１３との間に配置され、抵抗付き犠牲電極３５とスルー犠牲電極３６との２端子から構成されている。抵抗付き犠牲電極３５とスルー犠牲電極３６とは、装置本体２の中心軸Ｃより左右別々にシフトした位置で、且つ、抵抗付き犠牲電極３５がスルー犠牲電極３６より負荷側端子１２よりに配置されている。抵抗付き犠牲電極３５とスルー犠牲電極３６とは、電源側端子１３を締結する左右のネジ３２で共締めされた導電製の各弾性アーム部３７，３８で支持され、この各弾性アーム部３７，３８の弾性変形によって装置本体２の中心軸Ｃより更に離間する方向（図３のｂ、ｃ矢印方向）に移動可能に設けられている。又、抵抗付き犠牲電極３５側の弾性アーム部３７の途中には抵抗３９が設けられ、抵抗付き犠牲電極３５は抵抗３９を介して電源側端子１３に電気的に接続されている。スルー犠牲電極３６側の弾性アーム部３８には抵抗が設けられておらず、スルー犠牲電極３６は抵抗を介さずに電源側端子１３に電気的に接続されている（図６参照）。
【００２９】
可動プラグ３は、図５に示すように、操作レバー４０と、この操作レバー４０に回転自在に支持された導電部４１とから構成されている。操作レバー４０は、合成樹脂等の絶縁体にて形成され、操作者が指でつまむことができるつまみ部４０ａと、このつまみ部４０ａに一体に設けられ、導電部４１を回転自在に支持する円柱支持部４０ｂとから構成されている。円柱支持部４０ｂには１８０度対向位置に突起４２が設けられている。導電部４１は、導電部材にて形成され、細長い円柱ロッド状を有している。円柱ロッド状の側面４１ａは移動方向に沿って延び、その先端側に先端に向かうに従って縮径するテーパ面４３が形成されている。
【００３０】
次に、上述した回路遮断装置１Ａによる電源回路の回路開閉動作を説明する。可動プラグ３が装置本体２に挿入されていない状態が可動プラグ３の回路開位置であり、この回路開位置の可動プラグ３を導電部４１の先端面を先頭として装置本体２のプラグ挿入口９より挿入する。すると、可動プラグ３の導電部４１が導電部挿入孔８より部品収容室６に進入し、先ず導電部４１の先端面が一対の接点部ホルダー１７に当接する。この一対の接点部ホルダー１７を付勢する一対のアーススプリング１９のスプリング力に抗して可動プラグ３を挿入すると、一対の接点部ホルダー１７が一対のアーススプリング１９のスプリング力に抗して支持ピン部１６を中心に回転し導電部４１の挿入が許容されると共に一対の接点部１８が円筒リング部２１より離間してアース側端子１１と負荷側端子１２とが電気的に遮断される。
【００３１】
この位置より更に可動プラグ３を挿入すると、導電部４１の先端が負荷側端子１２の円筒リング部２１に挿入され、導電部４１の円周状の側面４１ａが円筒リング部２１内のリング状の多点接触バネ部材２２に弾性力を受けた状態で接触される。導電部４１の先端が円筒リング部２１を出る位置まで挿入されると、可動プラグ３の挿入回転位置が正しい場合には操作レバー４０の一対の突起４２が装置本体２のガイド溝１０の突起拾い部１０ａに進入する。
【００３２】
可動プラグ３の導電部４１の先端が負荷側端子１２の円筒リング部２１を抜けると、図７に示すように、導電部４１の先端が抵抗付き犠牲電極３５に接触される。すると、抵抗付き犠牲電極３５と負荷側端子１２が導電部４１を介して電気的に接続され、この結果、電源部３４と負荷部２７とが電気的に接続されるため、負荷部２７のコンデンサ等に電源部３４より電流が流れるが、抵抗３９を介して負荷部２７に接続されることから小さい電流しか流れない。つまり、突入電流が導電部４１と抵抗付き犠牲電極３５間に流れることがない。
【００３３】
次に、可動プラグ３の導電部４１がスルー犠牲電極３６に接触する。すると、電源部３４が抵抗を介さずに負荷部２７に直接電気的に接続されるが、先の通電によってある程度の電流が通電されていることから突入電流が導電部４１とスルー犠牲電極３６間に流れることがない。そして、抵抗付き犠牲電極３５と導電部４１との接触時、及び、スルー犠牲電極３６と導電部４１との接触時にそれぞれそれらの間でアーク放電が発生する可能性があるが、導電部４１が抵抗付き犠牲電極３５及びスルー犠牲電極３６と最初に接触する面は先端のテーパ面４３であるため、アーク痕が残るとすればテーパ面４３に残り、円周状の側面４１ａにアーク痕が残ることがない。
【００３４】
又、可動プラグ３の導電部４１が犠牲電極１４の一対の電極片部３５に接触する位置まで挿入されると、可動プラグ３の突起４２がガイド溝１０の突起拾い部１０ａにガイドされることによって直進用ガイド部１０ｂに進入し、これによって操作レバー４０が正規の回転位置に位置される。
【００３５】
可動プラグ３が更に挿入され、可動プラグ３の突起４２が直線用ガイド部１０ｂの最奥まで達すると、操作レバー４０ａが時計回転方向に１８０度回転する。すると、突起部４２が回転用ガイド部１０ｃに沿って回転用ガイド部１０ｃの奥まで移動し、この回転移動によって可動プラグ３の導電部４１が回転用ガイド部１０ｃの中心軸Ｃ方向のストローク分だけ奥に進入する。このストロークによって導電部４１が電源側端子１３の円筒リング部２８に挿入され、導電部４１の円周状の側面４１ａが円筒リング部２８内のリング状の多点接触バネ部材２９に弾性力を受けた状態で接触される。ここで、負荷側端子１２と電源側端子１３とが導電部４１を介して接続されるが、負荷部２７のコンデンサ等には犠牲電極１４を介して既に電流が供給済みであるため、アーク放電が発生することがない。
【００３６】
そして、図１０に示すように、可動プラグ３の突起４２が回転用ガイド部１０ｃの最奥に位置する位置が可動プラグ３の回路閉位置であり、これで可動プラグ３の挿入操作が完了する。
【００３７】
又、可動プラグ３が回路閉位置にあって、可動プラグ３を装置本体２に対して反時計回転方向に１８０度回転させる。これにより、可動プラグ３の突起４２が回転用ガイド溝１０ｃを移動して直進用ガイド溝１０ｂの最奥位置に達する。この回転により導電部４１が電源側端子１３の円筒リング部２８より抜け出る。これによって、電源側端子１３と負荷側端子１２との導電部４１を介しての接続が遮断されるが、電源部３４と負荷部２７との間はスルー犠牲電極３６によって接続されているため、導電部４１と電源側端子１３の間でアーク放電が発生することがない。
【００３８】
可動プラグ３を更に引き抜くと、導電部４１よりスルー犠牲電極３６及び抵抗付き犠牲電極３５の順で非接続となる。そして、電源部３４と負荷部２７との間で電位差等があればアーク放電が発生する可能性があるが、導電部４１がスルー犠牲電極３６及び抵抗付き犠牲電極３５と離間する面は先端のテーパ面４３であるため、アーク痕が残るとすればテーパ面４３に残り、円周状の側面４１ａにアーク痕が残ることがない。
【００３９】
可動プラグ３を更に引き抜くと、導電部４１が負荷側端子１２の円筒リング部２１より抜け出し、その後に一対の接点部ホルダ１７間より退出する。一対の接点部ホルダー１７より導電部４１が抜け出ると、一対の接点部ホルダー１７が一対のアーススプリング１９のスプリング力によって各支持ピン部１６を中心に回転し互いに当接する位置に位置される。この一対の接点部ホルダー１７の回転によって一対の接点部１８が負荷側端子１２の円筒リング部２１に接触し、アース側端子１１と負荷側端子１２とが電気的に接続される。これにより負荷部２７のコンデンサ等に帯電された帯電電流が負荷側側端子１２とアース側端子１１を介して放電される。
【００４０】
可動プラグ３を更に引き抜くと、可動プラグ３が装置本体２のプラグ挿入口９より引き出され、これで可動プラグ３の引き出し操作が完了する。
【００４１】
以上、上記回路遮断装置１Ａでは、可動プラグ３を回路開位置から回路閉位置に移動すると、可動プラグ３の導電部４１が電源側端子１３よりも先に犠牲電極１４に接触し、可動プラグ３の導電部４１が犠牲電極１４に接触すると、犠牲電極１４を介して電源部３４より負荷部２７に電流が通電され、負荷部２７への通電がなされた後に可動プラグ３の導電部４１が電源側端子１３に接触することから可動プラグ３の導電部４１と電源側端子１３との間にアーク放電が発生することがない。そして、回路遮断装置１Ａの端子部品としては電源側端子１３と、負荷側端子１２と、これらを電気的に接続する可動プラグ３の他に犠牲電極１４のみであるため、従来例のように２つのリレースイッチ及びその制御回路を用いることなく小型で安価にアーク放電による端子の熔損を防止できる。
【００４２】
この第１実施形態では、犠牲電極１４は、電源側端子１３に抵抗３９を介して接続された抵抗付き犠牲電極３５と、電源側端子１３に抵抗を介さずに直接接続されたスルー犠牲電極３６とから構成され、可動プラグ３の導電部４１が回路開位置から回路閉位置に移動される過程で最初に抵抗付き犠牲電極３５に接触し、その後にスルー犠牲電極３６に接触するよう抵抗付き犠牲電極３５とスルー犠牲電極３６とが可動プラグ３の移動方向にシフトして配置されたので、可動プラグ３の導電部４１が抵抗付き犠牲電極３５に接触すると、電源部３４が抵抗３９を介して負荷部２７に接続されることから小さい電流しか流れずに突入電流が導電部４１と抵抗付き犠牲電極３５間に流れることがなく、次に、可動プラグ３の導電部４１がスルー犠牲電極３６に接触すると、電源部３４が抵抗を介さずに負荷部２７に直接接続されるが、先の通電によってある程度の電流が通電されていることから突入電流が導電部４１とスルー犠牲電極３６間に流れることがない。従って、可動プラグ３の導電部４１と犠牲端子１４である抵抗付き犠牲電極３５及びスルー犠牲電極３６との間のアーク放電を最小限に抑えることができると共に、犠牲電極１４である抵抗付き犠牲電極３５及びスルー犠牲電極３６に共に突入電流が流れず犠牲電極１４の耐久性の向上を図ることができる。
【００４３】
又、この第１実施形態では、可動プラグ３の導電部４１は移動方向の先端にテーパ面４３が設けられている。そして、可動プラグ３の挿入過程では、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、このテーパ面４３に犠牲電極１４の抵抗付き犠牲端子３５及びスルー犠牲電極３６が最初に接触し、可動プラグ３の引き出し過程では、このテーパ面４３より犠牲電極１４の抵抗付き犠牲電極３５及びスルー犠牲電極３６が最後に離間するため、可動プラグ３の導電部４１のテーパ面４３がアーク痕の残る可能性のある面とされ、可動プラグ３の導電部４１の側面４１ａが電源側端子１３が接触する面とされる。従って、アーク痕が残る可能性のあるテーパ面４３には電源側端子１３が接触しないため、可動プラグ３の導電部４１と電源側端子１３との間ではアーク痕による影響を受けない安定した接触状態が得られる。
【００４４】
又、この第１実施形態の回路遮断装置１Ａにあって、アーク放電により端子としてダメージを受けるのは、犠牲電極１４である抵抗付き犠牲電極３５とスルー犠牲電極３６のみであるため、通電電流の大きさや可動プラグ３の挿入・引き出し回数を考慮して、抵抗付き犠牲電極３５とスルー犠牲電極３６に銅、銀、タングステン及びその合金類の高融点金属を用いたり、電極数や電極形状を大きくして電極容量を増やすことで耐久性を向上させることができる。
【００４５】
尚、この第１実施形態では、抵抗付き犠牲電極３５が１箇所にのみ設けられているが、互いに並列接続された複数の抵抗付き犠牲電極を装置本体２の中心軸Ｃ方向にシフトして配置し、複数の抵抗付き犠牲電極に可動プラグ３の導電部４１が順々に接触するように設ければ、更にアーク放電を有効に防止できる。
【００４６】
図９〜１３は本発明の第２実施形態を示し、図９は可動プラグ３の正面図と各端子・電極部品が固定されたベース部材４の内面図、図１０は回路遮断装置１Ｂの断面図、図１１は回路遮断装置１Ｂを搭載した電源回路の回路図、図１２は可動プラグ３がスルー犠牲電極４５に接触した状態を示すベース部材４の内面図、図１３は可動プラグ３の導電部４１がスルー犠牲電極４５に接触した状態を示す要部概略図である。
【００４７】
図９〜図１３に示すように、この第２実施形態の回路遮断装置１Ｂと前記第１実施形態の回路遮断装置１Ａとを比較して異なるのは、犠牲電極１４の構成のみであり、この第２実施形態の犠牲電極１４は、左右一対のスルー犠牲電極４５のみから設けられている。一対のスルー犠牲電極４５は、装置本体２の中心軸Ｃの中心より左右別々にシフトした位置で、且つ、装置本体２の中心軸Ｃ方向（可動プラグ３の挿入方向）に対してシフトしない同じ位置に配置されている。一対のスルー犠牲電極４５は、電源側端子１３を締結する左右のネジ３２で共締めされた導電製の各弾性アーム部４６で支持され、この各弾性アーム部４６の弾性変形によって装置本体２の中心軸Ｃより更に離間する方向に移動可能に設けられている。一対のスルー犠牲電極４５は抵抗を介さずに電源側端子１３に電気的に接続されている（図１１参照）。
【００４８】
他の構成は前記第１実施形態と同様であるため、図面に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
この第２実施形態の回路遮断装置１Ｂにあっても前記第１実施形態と同様に、可動プラグ３を回路開位置から回路閉位置に移動すると、可動プラグ３の導電部４１が電源側端子１３よりも先にスルー犠牲電極４５に接触し、可動プラグ３の導電部４１がスルー犠牲電極４５に接触すると、スルー犠牲電極４５を介して電源部３４より負荷部２７に電流が通電され、負荷部２７への通電がなされた後に可動プラグ３の導電部４１が電源側端子１３に接触することから可動プラグ３の導電部４１と電源側端子１３との間にアーク放電が発生することがない。そして、回路遮断装置１Ｂの端子部品としては電源側端子１３と、負荷側端子１２と、これらを電気的に接続する可動プラグ３の他にスルー犠牲電極４５のみであるため、従来例のように２つのリレースイッチ及びその制御回路を用いることなく小型で安価にアーク放電による端子の熔損を防止できる。
【００５０】
又、この第２実施形態にあっても、可動プラグ３の導電部４１には先端にテーパ面４３が設けられている。そして、可動プラグ３の挿入過程では、図１３に示すように、このテーパ面４３にスルー犠牲電極４５が最初に接触し、可動プラグ３の引き出し過程では、このテーパ面４３よりスルー犠牲電極４５が最後に離間し、可動プラグ３の導電部４１の先端のテーパ面４３がアーク痕の残る可能性のある面とされ、可動プラグ３の導電部４１の側面４１ａが電源側端子１３が接触する面とされる。従って、アーク痕が残る可能性のあるテーパ面４３には電源側端子１３が接触しないため、可動プラグ３の導電部４１と電源側端子１３との間ではアーク痕による影響を受けない安定した接触状態が得られる。
【００５１】
又、この第２実施形態では、犠牲電極１４は、電源側端子１３に抵抗を介さずに直接接続されたスルー犠牲電極４５のみから設けられているので、犠牲電極１４は電源側端子１３に対し単に電気的にスルー接続すれば良いため、構成が簡単である。
【００５２】
又、この第２実施形態の回路遮断装置１Ｂにあって、アーク放電により端子としてダメージを受けるのは、犠牲電極１４であるスルー犠牲電極４５のみであるため、通電電流の大きさや可動プラグ３の挿入・引き出し回数を考慮して、スルー犠牲電極４５に銅、銀、タングステン及びその合金類の高融点金属を用いたり、電極数や電極形状を大きくして電極容量を増やすことで耐久性を向上させることができる。
【００５３】
又、この第２実施形態では、一対のスルー犠牲電極４５は、装置本体２の中心軸方向（可動プラグ３の挿入方向）に対してシフトいない同じ位置に配置されているので、一対のスルー犠牲電極４５が可動プラグ３の導電部４１に同時に接触するため、電極容量が大きく耐久性の向上に寄与する。
【００５４】
以上、第１及び第２実施形態によれば、可動プラグ３の導電部４１のテーパ面４３が犠牲電極１４に最初に接触し、その後に導電部４１の移動により弾性変形して導電部４１の移動方向に沿って配置される側面４１ａに接触し、この側面４１ａが電源側端子１３の接触面とされているが、テーパ面４３と側面４１ａにかかわらず、可動プラグ３の導電部４１が犠牲電極１４に対し最初に接触する面と、可動プラグ３の導電部４１が電源側端子１３に接触する面とが異なるように設ければ、可動プラグ３の導電部４１と電源側端子１３との間でアーク痕による影響を受けない安定した接触状態が得られる。
【００５５】
尚、前記第１及び第２実施形態によれば、可動プラグ３を装置本体２に挿入・引き出しすることによって回路閉位置と回路開位置との間を移動させたが、装置本体２内に予め移動自在に収容された可動プラグを装置本体の外から操作可能な操作レバーによって操作することによって回路閉位置と回路開位置との間を移動する構成であっても良い。又、前記第１及び第２実施形態によれば、可動プラグ３はリニア移動自在に設けられているが回転移動であっても良く、可動プラグ３の移動軌跡にかかわらず本発明は適用可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、可動プラグを回路開位置から回路閉位置に移動すると、可動プラグの導電部が電源側端子よりも先に犠牲電極に接触し、可動プラグの導電部が犠牲電極に接触すると、犠牲電極を介して電源部より負荷部に電流が通電され、負荷部への通電がなされた後に可動プラグの導電部が電源側端子に接触することから可動プラグの導電部と電源側端子との間にアーク放電が発生することがなく、又、部品としては電源側端子と、負荷側端子と、これらを電気的に接続する可動プラグの他に犠牲電極のみである。従って、従来例のように２つのリレースイッチ及びその制御回路を用いることなく小型で安価にアーク放電による端子の熔損を防止できる。
また、可動プラグの導電部が犠牲電極と最初に接触する面にはアーク放電によるアーク痕が残る可能性があり、このアーク痕が残る可能性のある面には電源側端子が接触しないため、可動プラグの導電部と電源側端子との間ではアーク痕による影響を受けない安定した接触状態が得られる。
さらに、可動プラグの導電部の先端のテーパ面がアーク痕の残る可能性のある面とされ、可動プラグの導電部の側面が電源側端子が接触する面とされる効果が得られる。
【００５７】
請求項２の発明によれば、請求項１記載の回路遮断装置であって、犠牲電極は、電源側端子に抵抗を介して接続された抵抗付き犠牲電極と、電源側端子に抵抗を介さずに直接接続されたスルー犠牲電極とから構成され、可動プラグの導電部が回路開位置から回路閉位置に移動される過程で最初に抵抗付き犠牲電極に接触し、その後にスルー犠牲電極に接触するよう配置されたので、請求項１の発明の効果に加え、可動プラグの導電部が抵抗付き犠牲電極に接触すると、電源部が抵抗を介して負荷部に接続されることから小さい電流しか流れずに突入電流が導電部と抵抗付き犠牲電極間に流れることがなく、次に、可動プラグの導電部がスルー犠牲電極に接触すると、電源部が抵抗を介さずに負荷部に直接接続されるが、先の通電によってある程度の電流が通電されていることから突入電流が導電部とスルー犠牲電極間に流れることがないため、可動プラグの導電部と犠牲電極との間のアーク放電を最小限に抑えることができると共に、双方の犠牲電極に共に突入電流が流れず犠牲電極の耐久性向上になる。
【００５８】
請求項３の発明によれば、請求項１記載の回路遮断装置であって、犠牲電極は、電源側端子に抵抗を介さずに直接接続されたスルー犠牲電極のみから設けられたので、請求項１の発明の効果に加え、犠牲電極は電源側端子に対し単に電気的にスルー接続すれば良いため、構成が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、（Ａ）は回路遮断装置の正面図、（Ｂ）は回路遮断装置の右側面図、（Ｃ）は回路遮断装置の底面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、カバーの内面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、各端子・電極部品が固定されたベース部材の内面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、図１（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示し、可動プラグの正面図である。
【図６】本発明の第１実施形態を示し、回路遮断装置を搭載した電源回路の回路図である。
【図７】本発明の第１実施形態を示し、可動プラグが抵抗付き犠牲電極に接触した状態を示すベース部材の内面図である。
【図８】本発明の第１実施形態を示し、（Ａ）は可動プラグの導電部が抵抗付き犠牲電極に接触した状態を示す図、（Ｂ）は可動プラグの導電部がスルー犠牲電極に接触した状態を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態を示し、可動プラグの正面図と各端子・電極部品が固定されたベース部材の内面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示し、回路遮断装置の断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態を示し、回路遮断装置を搭載した電源回路の回路図である。
【図１２】本発明の第２実施形態を示し、可動プラグがスルー犠牲電極に接触した状態を示すベース部材の内面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態を示し、可動プラグの導電部がスルー犠牲電極に接触した状態を示す要部概略図である。
【図１４】従来例の回路遮断装置の回路図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ回路遮断装置
２装置本体
３可動プラグ
４ベース部材
５カバー
１１アース側端子
１２負荷側端子
１３電源側端子
１４犠牲電極
２７負荷部
３４電源部
３５抵抗付き犠牲電極（犠牲電極）
３６，４５スルー犠牲電極（犠牲電極）
３９抵抗
４０操作レバー
４１導電部
４１ａ側面
４３テーパ面

Claims

負荷部に接続されている負荷側端子と、電源部に接続されている電源側端子と、この電源側端子に接続されている犠牲電極とをそれぞれ装置本体に設け、この装置本体に対し可動プラグを回路開位置と回路閉位置との間で移動自在に設け、この可動プラグの導電部が回路開位置から回路閉位置に移動される過程で最初に前記負荷側端子に接触し、次に前記負荷側端子に接続された状態で前記犠牲電極に接触し、最後に前記負荷側端子及び前記犠牲電極に接続された状態で前記電源側端子に接触するよう前記負荷側端子と前記電源側端子と前記犠牲電極とが前記可動プラグの移動方向にシフトして配置され、前記可動プラグの前記導電部が前記犠牲電極に対し最初に接触する面と、前記可動プラグの前記導電部が前記電源側端子に接触する面とが異なり、前記可動プラグの前記導電部は移動方向に沿って延びる側面とその先端側にテーパ面を有し、前記可動プラグの前記導電部が前記犠牲電極に対し最初に接触する面は、前記可動プラグの導電部の先端のテーパ面であり、前記可動プラグの前記導電部が前記電源側端子に接触する面は、前記可動プラグの前記導電部の側面であることを特徴とする回路遮断装置。
請求項１記載の回路遮断装置であって、
前記犠牲電極は、前記電源側端子に抵抗を介して接続された抵抗付き犠牲電極と、前記電源側端子に抵抗を介さずに直接接続されたスルー犠牲電極とから構成され、前記可動プラグの前記導電部が回路開位置から回路閉位置に移動される過程で最初に前記抵抗付き犠牲電極に接触し、その後に前記スルー犠牲電極に接触するよう前記抵抗付き犠牲電極と前記スルー犠牲電極とが前記可動プラグの移動方向にシフトして配置されたことを特徴とする回路遮断装置。
請求項１記載の回路遮断装置であって、
前記犠牲電極は、前記電源側端子に抵抗を介さずに直接接続されたスルー犠牲電極のみから設けられたことを特徴とする回路遮断装置。