JP4084587B2 - 電源遮断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のメインヒューズボックス（Main Fuse Box）（以下、「Ｍ／Ｂ」と呼ぶ。）等に搭載され、電源と負荷との間を電気的に遮断するための電源遮断装置に関し、特に電気的接触信頼性を向上させることができると共に、部品点数を少なくして低コスト化を図ることができる電源遮断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車用機器の多電子化に伴い、車輌電源電圧を１４ボルト（Ｖ）から４２ボルトに昇圧したものが実施され始めている。このような高電圧化に伴い、Ｍ／Ｂ等には、安全性確保のため電源遮断装置が搭載されている。図１３は、このような電源遮断装置を説明するための図である。
【０００３】
図１３（ａ）に示すように、電源遮断装置１００は、合成樹脂等からなるカバー１０１内に、電源（バッテリ）側の接点部１０２ａと、負荷側の接点部１０２ｂとを収容してなり、それぞれの接点部１０２ａ，１０２ｂは、導電部１０３ａ，１０３ｂを介して電源側のバスバー１０４ａと、負荷側のバスバー１０４ｂとにボルト１０５で留められナット１０６で固定されている。各接点部１０２ａ，１０２ｂ内には、同図（ｂ）に示すように、ルーバー状の接触子１０７を備えた、いわゆるマルチコンタクトと呼ばれる接触部１０８ａ，１０８ｂがそれぞれ設けられており、これら接触部１０８ａ，１０８ｂに、例えば丸棒状のプラグ１０９を挿し込むことで各接触部１０８ａ，１０８ｂ内の接触子１０７がプラグ１０９の表面と接触し、電源遮断装置１００の導電部１０３ａ，１０３ｂを介して電源側のバスバー１０４ａと負荷側のバスバー１０４ｂとを電気的に接続する（短絡する）構造からなる。これとは反対に、電源側のバスバー１０４ａと負荷側のバスバー１０４ｂとを電気的に遮断する（開放する）ときは、接触部１０８ａ，１０８ｂに挿入されているプラグ１０９を抜くことにより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、このような大電圧回路における電源遮断装置１００においては、同図（ｂ）に示すように、プラグ１０９を接触部１０８ａ，１０８ｂに挿抜する際に、プラグ１０９が接触子１０７と接触する瞬間又は接触が切り離される瞬間（この例では、接点部１０２ｂの接触部１０８ｂにおける接触子１０７とプラグ１０９との先端部分が接触／非接触する瞬間）に、いわゆるアーク放電が発生し、そのエネルギーでプラグ１０９の表面を溶損したり、接触部１０８ｂを傷つけたりする場合があり、接触信頼性を著しく損ねてしまう可能性がある。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、電気的接触信頼性を向上させることができると共に、部品点数を少なくして低コスト化を図ることができる電源遮断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る第１の電源遮断装置は、電源側に接続されると共に第１の接触子を備える第１のバスバーと、負荷側に接続されると共に第２の接触子を備える第２のバスバーと、これら第１及び第２の接触子を内部に収容するハウジングと、このハウジングの内部に挿入されて前記第１及び第２の接触子を短絡させるプラグと、前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングへの挿入時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を短絡させる手前で前記プラグの先端部と当接してその挿入動作を一時的に停止させ、所定の挿入力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの先端部を乗り越えて前記プラグに設けられた係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除するプラグ係止手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明の第１の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を短絡させる手前でプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内に挿入されるように設定されているので、上記両接触子を短絡させる直前でプラグの挿入速度が速くなる。このため、挿入時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【０００８】
この発明に係る第２の電源遮断装置は、電源側に接続されると共に第１の接触子を備える第１のバスバーと、負荷側に接続されると共に第２の接触子を備える第２のバスバーと、これら第１及び第２の接触子を内部に収容するハウジングと、このハウジングの内部に挿入されて前記第１及び第２の接触子を短絡させるプラグと、前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングからの抜去時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を開放させる手前で前記プラグに設けられた前記凸状先端部がはまる係合溝に形成された凸条と当接してその抜去動作を一時的に停止させ、所定の抜去力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの凸条を乗り越えて再度前記係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除するプラグ係止手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明の第２の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を開放させる手前でプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の抜去力以上の力が与えられた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内から抜去されるように設定されているので、上記両接触子を開放させる直前でプラグの抜去速度が速くなる。このため、抜去時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【００１０】
この発明に係る第３の電源遮断装置は、電源側に接続されると共に第１の接触子を備える第１のバスバーと、負荷側に接続されると共に第２の接触子を備える第２のバスバーと、これら第１及び第２の接触子を内部に収容するハウジングと、このハウジングの内部に挿入されて前記第１及び第２の接触子を短絡させるプラグと、前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングへの挿入時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を短絡させる手前で前記プラグの先端部と当接してその挿入動作を一時的に停止させ、所定の挿入力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの先端部を乗り越えて前記プラグに設けられた係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除する第１のプラグ係止手段と、前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングからの抜去時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を開放させる手前で前記プラグに設けられた前記凸状先端部がはまる係合溝に形成された凸条と当接してその抜去動作を一時的に停止させ、所定の抜去力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの凸条を乗り越えて再度前記係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除する第２のプラグ係止手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明の第３の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を短絡させる手前で第１のプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内に挿入されると共に、第１及び第２の接触子を開放させる手前で第２のプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の抜去力以上の力が与えられた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内から抜去されるように設定されているので、上記両接触子を短絡／開放させる直前でプラグの挿入速度及び抜去速度が速くなる。このため、挿入時及び抜去時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【００１２】
なお、第１の接触子と共に第１のバスバーに備えられ、この第１の接触子よりもハウジングのプラグ挿入口側に延びる犠牲接触子と、第２の接触子と共に第２のバスバーに備えられ、この第２の接触子よりもプラグ挿入口側に延びると共に、犠牲接触子よりもプラグ挿入口側に延びるアース用バスバーとを備える構成とされていてもよく、第２のバスバーは、プラグがハウジングに挿入されていない状態のとき、アース用バスバーを介してアース端子と短絡されていることが好ましい。これにより、第１及び第２の接触子が開放状態のときに負荷側に残った電荷を確実に放電することができる。
【００１３】
また、プラグ係止手段（第１及び第２のプラグ係止手段を含む）は、ハウジングに取り付けられるものであることが好ましい。この場合、ボルトやナット等の固定部材を用いて取り付けられていること等が考えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る電源遮断装置の外観斜視図及び一部断面図、図２は、この電源遮断装置のプラグを示す側面及び上面図である。なお、この例の電源遮断装置は、後述するプラグのハウジングへの挿入時にアーク放電が発生する場合に対処すべく形成されたものである。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、電源遮断装置１は、樹脂成型部材等からなる下部カバー２及び上部カバー３からなるハウジング４と、このハウジング４の一側方に形成された挿入口１９から内部に一部が収容される金属製の矩形断面を有するプラグ(後述する電源側端子と負荷側端子とを導通させる導電部材のことをいう。以下同じ)５（図２（ａ）参照）と、凸状の先端部（凸状先端部）８ａ（図１（ｂ）参照）が上部カバー３に複数のボルト６及びナット７を介して取り付けられたプラグ係止手段としてのプラグ係止部８とを備えて構成されている。なお、下部カバー２及び上部カバー３は、例えば４箇所をボルト止め等して一体的に連結されている。また、図２（ａ）に示すように、プラグ５の両側面は、後述する接触子等との接触面５ｄ，５ｅ（５ｅは図示せず）となっており、同図（ｂ）に示すように、プラグ５のプラグ係止部８との係合側端部５ａには、所定の幅、長さ及び深さの係合溝５ｂが形成されており、プラグ係止部８の凸状先端部８ａがプラグ５の挿入方向先端部５ｃと当接した後に、この係合溝５ｂに係合した状態のままでプラグ５がハウジング４の挿入口１９から内部に挿入される。また、プラグ５は、挿入方向先端部５ｃ側に開口部を有し、後述するハウジング４のガイドと嵌合するガイド孔５ｇが形成されている。
【００１６】
図１（ｃ）に示すように、ハウジング４の内部には、アース端子９と、電源側の第１のバスバー２０にボルト２２及びナット２３を介して取り付けられた第１の接触子としての電源側端子１０と、負荷側の第２のバスバー２１に同じくボルト２２及びナット２３を介して取り付けられた第２の接触子としての負荷側端子１１と、第１のバスバー２０と連結され電源側端子１０よりも挿入口１９側へ延出する犠牲接触子１２と、第２のバスバー２１と連結されプラグ５のハウジング４への非挿入時にアース端子９と接触しているアース用バスバー１３とが所定位置に配設されている。なお、電源側端子１０と負荷側端子１１のプラグ５との接触点は、プラグ５の挿入方向に直交する方向の対向する位置にそれぞれ設定されている。また、犠牲接触子１２のプラグ５との接触点は、電源側及び負荷側端子１０，１１の接触点よりも挿入口１９側に設定されており、更に、アース用バスバー１３のプラグ５との接触点は、犠牲接触子１２の接触点よりも挿入口１９側に設定されている。また、同図（ｄ）に示すように、ハウジング４の内部には、プラグ５に設けられたガイド孔５ｇ（図示せず）に嵌合してプラグ５の挿抜時のぐらつき等を防止し正確なハウジング４への挿抜を可能にすると共に、電源側と負荷側の絶縁を図るためのガイド１４が形成されている。
【００１７】
次に、このように構成された電源遮断装置１におけるプラグ５のハウジング４への挿入動作について説明する。
図３〜図８は、プラグ５のハウジング４への挿入動作を説明するための一部断面図である。
図３（ａ）に示すように、まず、ハウジング４の挿入口１９へのプラグ５の挿入開始時には、プラグ５の挿入方向先端部５ｃとプラグ係止部８の凸状先端部８ａとが当接する前に、同図（ｂ）に示すように、プラグ５とアース用バスバー１３とが接触すると共に、プラグ５のガイド孔５ｇにハウジング４のガイド１４（同図（ａ）参照）の先端が嵌合する。
【００１８】
次に、図４（ａ）に示すように、プラグ５の挿入方向先端部５ｃがプラグ係止部８の凸状先端部８ａと当接し、プラグ５のハウジング４への挿入動作が一旦停止すると共に、同図（ｂ）に示すように、アース用バスバー１３がプラグ５の接触面５ｄと接触してプラグ５の挿入方向と直交する方向に押し退けられ、アース端子９から離れた状態となる。ここで、この状態から、これまでの挿入力以上の力をプラグ５に与えてハウジング４の挿入口１９への挿入を図ると、図５（ａ）に示すように、プラグ５の挿入方向先端部５ｃにプラグ係止部８の凸状先端部８ａが図中上方向に押し退けられる状態となると共に、同図（ｂ）に示すように、アース用バスバー１３がアース端子９から更に離れつつプラグ５が犠牲接触子１２に近づいた状態となり、一旦停止していた挿入動作が再開される。
【００１９】
このとき、犠牲接触子１２とプラグ５との距離が所定の間隔まで接近すると、プラグ５と犠牲接触子１２との間でアーク放電が発生する。このアーク放電が発生する際のプラグ５の挿入速度は、これまでの挿入速度よりも速い速度であるため、発生するアーク放電は消弧し易くなり、プラグ５のアーク痕も小さくなる。このため、結果的にプラグ５の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
そして、図６（ａ）に示すように、プラグ係止部８の凸状先端部８ａがプラグ５の挿入方向先端部５ｃを乗り越えて係合溝５ｂにはまり、挿入力に対する抵抗力がなくなるためこれまでの挿入速度以上の速い速度で再開された挿入動作が継続されると共に、同図（ｂ）に示すように、プラグ５と犠牲接触子１２とが接触し、アース用バスバー１３の接触点とプラグ５の接触面５ｄが接触する。
【００２１】
更に、図７（ａ）に示すように、プラグ係止部８の凸状先端部８ａが係合溝５ｂにはまった状態のまま挿入動作が進み、同図（ｂ）に示すように、アース用バスバー１３の接触点がプラグ５の接触面５ｄに、犠牲接触子１２の接触点がプラグ５の接触面５ｅに接触した状態のまま電源側端子１０及び負荷側端子１１がほぼ同時にプラグ５と接触して、第１のバスバー２０と第２のバスバー２１とが短絡される。
【００２２】
最後に、図８（ａ）に示すように、プラグ５の挿入方向先端部５ｃがハウジング４の挿入口奥壁４ａに当接すると共に、同図（ｂ）に示すように、電源側端子１０の接触点がプラグ５の接触面５ｅに、負荷側端子１１の接触点がプラグ５の接触面５ｄにそれぞれ接触して、プラグ５がハウジング４へ完全に嵌合されて第１及び第２のバスバー２０，２１が短絡され電源側と負荷側が繋がった状態となる。このように、この電源遮断装置１では、プラグ５が電源側端子１０及び負荷側端子１１を短絡させる手前でプラグ係止部８と当接して挿入動作が一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてプラグ５がハウジング４内に挿入されるので、両端子１０及び１１を短絡させる直前でプラグ５の挿入速度が速くなり、挿入時のアーク放電を消弧し易くさせ、プラグ５が溶損したり両端子１０及び１１が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を防止することができる。
【００２３】
図９は、この発明の他の実施形態に係る電源遮断装置に用いられるプラグを示す上面図、図１０は、この電源遮断装置の一部断面図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する説明は割愛する。この例の電源遮断装置は、プラグのハウジングからの抜去時にアーク放電が発生する場合に対処すべく形成されたものである。
図９に示すように、この電源遮断装置に用いられるプラグ５´の係合側端部５ａ´には、挿入方向先端部５ｃの端面まで続く係合溝５ｂ´が形成されており、この係合溝５ｂ´の所定位置には、係合側端部５ａ´の端面までの高さを有する凸条５ｆが形成されている。また、図１０に示すように、ハウジング４´には、先の例のプラグ係止部８に対してプラグ５´の挿入方向に直交する方向に対し対称的に凸状先端部８ａ´を備えるプラグ係止部８´が取り付けられている。これにより、プラグ５´をハウジング４´への完全嵌合状態から抜去し、図示しない電源側端子１０と負荷側端子１１とが開放される直前に、プラグ係止部８´の凸状先端部８ａ´と係合溝５ｂ´の凸条５ｆが当接し、抜去動作が一旦停止する構造となっている。抜去動作を再開するためには、これまでの抜去力以上の力でプラグ５´を抜去しなければならず、このため、両端子１０及び１１を開放させる直前でプラグ５´の抜去速度が速くなり、抜去時のアーク放電を効果的に消弧し易くすることができる。
【００２４】
図１１は、この発明の更に他の実施形態に係る電源遮断装置に用いられるプラグを示す上面図、図１２は、この電源遮断装置の一部断面図である。
図１１に示すように、この例の電源遮断装置に用いられるプラグ５´の係合側端部５ａ´にも、係合溝５ｂ´及び凸条５ｆが形成されており、また、図１２に示すように、ハウジング４´には、凸状先端部８ａ，８ａ´側が対向する２つのプラグ係止部８，８´が取り付けられている。これにより、プラグ５´をハウジング４´に挿入する際には、図示しない電源側端子１０及び負荷側端子１１を短絡させる直前でプラグ５´の挿入方向先端部５ｃとプラグ係止部８の凸状先端部８ａとが当接してプラグ５´の挿入動作が一旦停止する構造となっている。また、プラグ５´をハウジング４´から抜去する際には、図示しない電源側端子１０及び負荷側端子１１を開放させる直前でプラグ５´の凸条５ｆとプラグ係止部８´の凸状先端部８ａ´とが当接してプラグ５´の抜去動作が一旦停止する構造となっている。いずれの場合も挿入動作／抜去動作を再開するためには、これまでの挿入力／抜去力以上の力が与えられた場合にこれらの停止状態が解除されてプラグ５´がハウジング４´内に挿入又はハウジング４´から抜去される。このため、両端子１０及び１１を短絡させる直前でプラグ５´の挿入速度が速くなると共に、両端子１０及び１１を開放させる直前でプラグ５´の抜去速度が速くなり、挿入／抜去時のアーク放電を効果的に消弧し易くすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の第１の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を短絡させる手前でプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内に挿入されるように設定されているので、上記両接触子を短絡させる直前でプラグの挿入速度が速くなる。このため、挿入時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【００２６】
また、この発明の第２の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を開放させる手前でプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の抜去力以上の力が与えられた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内から抜去されるように設定されているので、上記両接触子を開放させる直前でプラグの抜去速度が速くなる。このため、抜去時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【００２７】
また、この発明の第３の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を短絡させる手前で第１のプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内に挿入されると共に、第１及び第２の接触子を開放させる手前で第２のプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の抜去力以上の力が与えられた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内から抜去されるように設定されているので、上記両接触子を短絡／開放させる直前でプラグの挿入速度及び抜去速度が速くなる。このため、挿入時及び抜去時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態に係る電源遮断装置の外観斜視図及び一部断面図である。
【図２】 同電源遮断装置のプラグを示す側面及び上面図である。
【図３】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図４】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図５】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図６】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図７】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図８】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図９】 この発明の他の実施形態に係る電源遮断装置に用いられるプラグを示す上面図である。
【図１０】 同電源遮断装置の一部断面図である。
【図１１】 この発明の更に他の実施形態に係る電源遮断装置に用いられるプラグを示す上面図である。
【図１２】 同電源遮断装置の一部断面図である。
【図１３】 従来の電源遮断装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１…電源遮断装置、２…下部カバー、３…上部カバー、４…ハウジング、４ａ…挿入口奥壁、５…プラグ、５ａ…係合側端部、５ｂ…係合溝、５ｃ…挿入方向先端部、５ｄ，５ｅ…接触面、５ｆ…凸条、６，２２…ボルト、７，２３…ナット、８…プラグ係止部、８ａ…凸状先端部、９…アース端子、１０…電源側端子、１１…負荷側端子、１２…犠牲接触子、１３…アース用バスバー、１４…ガイド、１９…挿入口、２０…第１のバスバー、２１…第２のバスバー。
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のメインヒューズボックス（Main Fuse Box）（以下、「Ｍ／Ｂ」と呼ぶ。）等に搭載され、電源と負荷との間を電気的に遮断するための電源遮断装置に関し、特に電気的接触信頼性を向上させることができると共に、部品点数を少なくして低コスト化を図ることができる電源遮断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車用機器の多電子化に伴い、車輌電源電圧を１４ボルト（Ｖ）から４２ボルトに昇圧したものが実施され始めている。このような高電圧化に伴い、Ｍ／Ｂ等には、安全性確保のため電源遮断装置が搭載されている。図１３は、このような電源遮断装置を説明するための図である。
【０００３】
図１３（ａ）に示すように、電源遮断装置１００は、合成樹脂等からなるカバー１０１内に、電源（バッテリ）側の接点部１０２ａと、負荷側の接点部１０２ｂとを収容してなり、それぞれの接点部１０２ａ，１０２ｂは、導電部１０３ａ，１０３ｂを介して電源側のバスバー１０４ａと、負荷側のバスバー１０４ｂとにボルト１０５で留められナット１０６で固定されている。各接点部１０２ａ，１０２ｂ内には、同図（ｂ）に示すように、ルーバー状の接触子１０７を備えた、いわゆるマルチコンタクトと呼ばれる接触部１０８ａ，１０８ｂがそれぞれ設けられており、これら接触部１０８ａ，１０８ｂに、例えば丸棒状のプラグ１０９を挿し込むことで各接触部１０８ａ，１０８ｂ内の接触子１０７がプラグ１０９の表面と接触し、電源遮断装置１００の導電部１０３ａ，１０３ｂを介して電源側のバスバー１０４ａと負荷側のバスバー１０４ｂとを電気的に接続する（短絡する）構造からなる。これとは反対に、電源側のバスバー１０４ａと負荷側のバスバー１０４ｂとを電気的に遮断する（開放する）ときは、接触部１０８ａ，１０８ｂに挿入されているプラグ１０９を抜くことにより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、このような大電圧回路における電源遮断装置１００においては、同図（ｂ）に示すように、プラグ１０９を接触部１０８ａ，１０８ｂに挿抜する際に、プラグ１０９が接触子１０７と接触する瞬間又は接触が切り離される瞬間（この例では、接点部１０２ｂの接触部１０８ｂにおける接触子１０７とプラグ１０９との先端部分が接触／非接触する瞬間）に、いわゆるアーク放電が発生し、そのエネルギーでプラグ１０９の表面を溶損したり、接触部１０８ｂを傷つけたりする場合があり、接触信頼性を著しく損ねてしまう可能性がある。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、電気的接触信頼性を向上させることができると共に、部品点数を少なくして低コスト化を図ることができる電源遮断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る第１の電源遮断装置は、電源側に接続されると共に第１の接触子を備える第１のバスバーと、負荷側に接続されると共に第２の接触子を備える第２のバスバーと、これら第１及び第２の接触子を内部に収容するハウジングと、このハウジングの内部に挿入されて前記第１及び第２の接触子を短絡させるプラグと、前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングへの挿入時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を短絡させる手前で前記プラグの先端部と当接してその挿入動作を一時的に停止させ、所定の挿入力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの先端部を乗り越えて前記プラグに設けられた係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除するプラグ係止手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明の第１の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を短絡させる手前でプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内に挿入されるように設定されているので、上記両接触子を短絡させる直前でプラグの挿入速度が速くなる。このため、挿入時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【０００８】
この発明に係る第２の電源遮断装置は、電源側に接続されると共に第１の接触子を備える第１のバスバーと、負荷側に接続されると共に第２の接触子を備える第２のバスバーと、これら第１及び第２の接触子を内部に収容するハウジングと、このハウジングの内部に挿入されて前記第１及び第２の接触子を短絡させるプラグと、前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングからの抜去時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を開放させる手前で前記プラグに設けられた前記凸状先端部がはまる係合溝に形成された凸条と当接してその抜去動作を一時的に停止させ、所定の抜去力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの凸条を乗り越えて再度前記係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除するプラグ係止手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明の第２の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を開放させる手前でプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の抜去力以上の力が与えられた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内から抜去されるように設定されているので、上記両接触子を開放させる直前でプラグの抜去速度が速くなる。このため、抜去時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【００１０】
この発明に係る第３の電源遮断装置は、電源側に接続されると共に第１の接触子を備える第１のバスバーと、負荷側に接続されると共に第２の接触子を備える第２のバスバーと、これら第１及び第２の接触子を内部に収容するハウジングと、このハウジングの内部に挿入されて前記第１及び第２の接触子を短絡させるプラグと、前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングへの挿入時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を短絡させる手前で前記プラグの先端部と当接してその挿入動作を一時的に停止させ、所定の挿入力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの先端部を乗り越えて前記プラグに設けられた係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除する第１のプラグ係止手段と、前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングからの抜去時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を開放させる手前で前記プラグに設けられた前記凸状先端部がはまる係合溝に形成された凸条と当接してその抜去動作を一時的に停止させ、所定の抜去力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの凸条を乗り越えて再度前記係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除する第２のプラグ係止手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明の第３の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を短絡させる手前で第１のプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内に挿入されると共に、第１及び第２の接触子を開放させる手前で第２のプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の抜去力以上の力が与えられた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内から抜去されるように設定されているので、上記両接触子を短絡／開放させる直前でプラグの挿入速度及び抜去速度が速くなる。このため、挿入時及び抜去時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【００１２】
なお、第１の接触子と共に第１のバスバーに備えられ、この第１の接触子よりもハウジングのプラグ挿入口側に延びる犠牲接触子と、第２の接触子と共に第２のバスバーに備えられ、この第２の接触子よりもプラグ挿入口側に延びると共に、犠牲接触子よりもプラグ挿入口側に延びるアース用バスバーとを備える構成とされていてもよく、第２のバスバーは、プラグがハウジングに挿入されていない状態のとき、アース用バスバーを介してアース端子と短絡されていることが好ましい。これにより、第１及び第２の接触子が開放状態のときに負荷側に残った電荷を確実に放電することができる。
【００１３】
また、プラグ係止手段（第１及び第２のプラグ係止手段を含む）は、ハウジングに取り付けられるものであることが好ましい。この場合、ボルトやナット等の固定部材を用いて取り付けられていること等が考えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る電源遮断装置の外観斜視図及び一部断面図、図２は、この電源遮断装置のプラグを示す側面及び上面図である。なお、この例の電源遮断装置は、後述するプラグのハウジングへの挿入時にアーク放電が発生する場合に対処すべく形成されたものである。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、電源遮断装置１は、樹脂成型部材等からなる下部カバー２及び上部カバー３からなるハウジング４と、このハウジング４の一側方に形成された挿入口１９から内部に一部が収容される金属製の矩形断面を有するプラグ(後述する電源側端子と負荷側端子とを導通させる導電部材のことをいう。以下同じ)５（図２（ａ）参照）と、凸状の先端部（凸状先端部）８ａ（図１（ｂ）参照）が上部カバー３に複数のボルト６及びナット７を介して取り付けられたプラグ係止手段としてのプラグ係止部８とを備えて構成されている。なお、下部カバー２及び上部カバー３は、例えば４箇所をボルト止め等して一体的に連結されている。また、図２（ａ）に示すように、プラグ５の両側面は、後述する接触子等との接触面５ｄ，５ｅ（５ｅは図示せず）となっており、同図（ｂ）に示すように、プラグ５のプラグ係止部８との係合側端部５ａには、所定の幅、長さ及び深さの係合溝５ｂが形成されており、プラグ係止部８の凸状先端部８ａがプラグ５の挿入方向先端部５ｃと当接した後に、この係合溝５ｂに係合した状態のままでプラグ５がハウジング４の挿入口１９から内部に挿入される。また、プラグ５は、挿入方向先端部５ｃ側に開口部を有し、後述するハウジング４のガイドと嵌合するガイド孔５ｇが形成されている。
【００１６】
図１（ｃ）に示すように、ハウジング４の内部には、アース端子９と、電源側の第１のバスバー２０にボルト２２及びナット２３を介して取り付けられた第１の接触子としての電源側端子１０と、負荷側の第２のバスバー２１に同じくボルト２２及びナット２３を介して取り付けられた第２の接触子としての負荷側端子１１と、第１のバスバー２０と連結され電源側端子１０よりも挿入口１９側へ延出する犠牲接触子１２と、第２のバスバー２１と連結されプラグ５のハウジング４への非挿入時にアース端子９と接触しているアース用バスバー１３とが所定位置に配設されている。なお、電源側端子１０と負荷側端子１１のプラグ５との接触点は、プラグ５の挿入方向に直交する方向の対向する位置にそれぞれ設定されている。また、犠牲接触子１２のプラグ５との接触点は、電源側及び負荷側端子１０，１１の接触点よりも挿入口１９側に設定されており、更に、アース用バスバー１３のプラグ５との接触点は、犠牲接触子１２の接触点よりも挿入口１９側に設定されている。また、同図（ｄ）に示すように、ハウジング４の内部には、プラグ５に設けられたガイド孔５ｇ（図示せず）に嵌合してプラグ５の挿抜時のぐらつき等を防止し正確なハウジング４への挿抜を可能にすると共に、電源側と負荷側の絶縁を図るためのガイド１４が形成されている。
【００１７】
次に、このように構成された電源遮断装置１におけるプラグ５のハウジング４への挿入動作について説明する。
図３〜図８は、プラグ５のハウジング４への挿入動作を説明するための一部断面図である。
図３（ａ）に示すように、まず、ハウジング４の挿入口１９へのプラグ５の挿入開始時には、プラグ５の挿入方向先端部５ｃとプラグ係止部８の凸状先端部８ａとが当接する前に、同図（ｂ）に示すように、プラグ５とアース用バスバー１３とが接触すると共に、プラグ５のガイド孔５ｇにハウジング４のガイド１４（同図（ａ）参照）の先端が嵌合する。
【００１８】
次に、図４（ａ）に示すように、プラグ５の挿入方向先端部５ｃがプラグ係止部８の凸状先端部８ａと当接し、プラグ５のハウジング４への挿入動作が一旦停止すると共に、同図（ｂ）に示すように、アース用バスバー１３がプラグ５の接触面５ｄと接触してプラグ５の挿入方向と直交する方向に押し退けられ、アース端子９から離れた状態となる。ここで、この状態から、これまでの挿入力以上の力をプラグ５に与えてハウジング４の挿入口１９への挿入を図ると、図５（ａ）に示すように、プラグ５の挿入方向先端部５ｃにプラグ係止部８の凸状先端部８ａが図中上方向に押し退けられる状態となると共に、同図（ｂ）に示すように、アース用バスバー１３がアース端子９から更に離れつつプラグ５が犠牲接触子１２に近づいた状態となり、一旦停止していた挿入動作が再開される。
【００１９】
このとき、犠牲接触子１２とプラグ５との距離が所定の間隔まで接近すると、プラグ５と犠牲接触子１２との間でアーク放電が発生する。このアーク放電が発生する際のプラグ５の挿入速度は、これまでの挿入速度よりも速い速度であるため、発生するアーク放電は消弧し易くなり、プラグ５のアーク痕も小さくなる。このため、結果的にプラグ５の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
そして、図６（ａ）に示すように、プラグ係止部８の凸状先端部８ａがプラグ５の挿入方向先端部５ｃを乗り越えて係合溝５ｂにはまり、挿入力に対する抵抗力がなくなるためこれまでの挿入速度以上の速い速度で再開された挿入動作が継続されると共に、同図（ｂ）に示すように、プラグ５と犠牲接触子１２とが接触し、アース用バスバー１３の接触点とプラグ５の接触面５ｄが接触する。
【００２１】
更に、図７（ａ）に示すように、プラグ係止部８の凸状先端部８ａが係合溝５ｂにはまった状態のまま挿入動作が進み、同図（ｂ）に示すように、アース用バスバー１３の接触点がプラグ５の接触面５ｄに、犠牲接触子１２の接触点がプラグ５の接触面５ｅに接触した状態のまま電源側端子１０及び負荷側端子１１がほぼ同時にプラグ５と接触して、第１のバスバー２０と第２のバスバー２１とが短絡される。
【００２２】
最後に、図８（ａ）に示すように、プラグ５の挿入方向先端部５ｃがハウジング４の挿入口奥壁４ａに当接すると共に、同図（ｂ）に示すように、電源側端子１０の接触点がプラグ５の接触面５ｅに、負荷側端子１１の接触点がプラグ５の接触面５ｄにそれぞれ接触して、プラグ５がハウジング４へ完全に嵌合されて第１及び第２のバスバー２０，２１が短絡され電源側と負荷側が繋がった状態となる。このように、この電源遮断装置１では、プラグ５が電源側端子１０及び負荷側端子１１を短絡させる手前でプラグ係止部８と当接して挿入動作が一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてプラグ５がハウジング４内に挿入されるので、両端子１０及び１１を短絡させる直前でプラグ５の挿入速度が速くなり、挿入時のアーク放電を消弧し易くさせ、プラグ５が溶損したり両端子１０及び１１が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を防止することができる。
【００２３】
図９は、この発明の他の実施形態に係る電源遮断装置に用いられるプラグを示す上面図、図１０は、この電源遮断装置の一部断面図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する説明は割愛する。この例の電源遮断装置は、プラグのハウジングからの抜去時にアーク放電が発生する場合に対処すべく形成されたものである。
図９に示すように、この電源遮断装置に用いられるプラグ５´の係合側端部５ａ´には、挿入方向先端部５ｃの端面まで続く係合溝５ｂ´が形成されており、この係合溝５ｂ´の所定位置には、係合側端部５ａ´の端面までの高さを有する凸条５ｆが形成されている。また、図１０に示すように、ハウジング４´には、先の例のプラグ係止部８に対してプラグ５´の挿入方向に直交する方向に対し対称的に凸状先端部８ａ´を備えるプラグ係止部８´が取り付けられている。これにより、プラグ５´をハウジング４´への完全嵌合状態から抜去し、図示しない電源側端子１０と負荷側端子１１とが開放される直前に、プラグ係止部８´の凸状先端部８ａ´と係合溝５ｂ´の凸条５ｆが当接し、抜去動作が一旦停止する構造となっている。抜去動作を再開するためには、これまでの抜去力以上の力でプラグ５´を抜去しなければならず、このため、両端子１０及び１１を開放させる直前でプラグ５´の抜去速度が速くなり、抜去時のアーク放電を効果的に消弧し易くすることができる。
【００２４】
図１１は、この発明の更に他の実施形態に係る電源遮断装置に用いられるプラグを示す上面図、図１２は、この電源遮断装置の一部断面図である。
図１１に示すように、この例の電源遮断装置に用いられるプラグ５´の係合側端部５ａ´にも、係合溝５ｂ´及び凸条５ｆが形成されており、また、図１２に示すように、ハウジング４´には、凸状先端部８ａ，８ａ´側が対向する２つのプラグ係止部８，８´が取り付けられている。これにより、プラグ５´をハウジング４´に挿入する際には、図示しない電源側端子１０及び負荷側端子１１を短絡させる直前でプラグ５´の挿入方向先端部５ｃとプラグ係止部８の凸状先端部８ａとが当接してプラグ５´の挿入動作が一旦停止する構造となっている。また、プラグ５´をハウジング４´から抜去する際には、図示しない電源側端子１０及び負荷側端子１１を開放させる直前でプラグ５´の凸条５ｆとプラグ係止部８´の凸状先端部８ａ´とが当接してプラグ５´の抜去動作が一旦停止する構造となっている。いずれの場合も挿入動作／抜去動作を再開するためには、これまでの挿入力／抜去力以上の力が与えられた場合にこれらの停止状態が解除されてプラグ５´がハウジング４´内に挿入又はハウジング４´から抜去される。このため、両端子１０及び１１を短絡させる直前でプラグ５´の挿入速度が速くなると共に、両端子１０及び１１を開放させる直前でプラグ５´の抜去速度が速くなり、挿入／抜去時のアーク放電を効果的に消弧し易くすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の第１の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を短絡させる手前でプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内に挿入されるように設定されているので、上記両接触子を短絡させる直前でプラグの挿入速度が速くなる。このため、挿入時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【００２６】
また、この発明の第２の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を開放させる手前でプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の抜去力以上の力が与えられた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内から抜去されるように設定されているので、上記両接触子を開放させる直前でプラグの抜去速度が速くなる。このため、抜去時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【００２７】
また、この発明の第３の電源遮断装置によれば、プラグが第１及び第２の接触子を短絡させる手前で第１のプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の挿入力以上の力を与えた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内に挿入されると共に、第１及び第２の接触子を開放させる手前で第２のプラグ係止手段と当接して一旦停止し、所定の抜去力以上の力が与えられた場合にこの停止状態が解除されてハウジング内から抜去されるように設定されているので、上記両接触子を短絡／開放させる直前でプラグの挿入速度及び抜去速度が速くなる。このため、挿入時及び抜去時のアーク放電が消弧し易くなり、プラグが溶損したり接触子が傷ついたりすることにより起こる接触信頼性の低下を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態に係る電源遮断装置の外観斜視図及び一部断面図である。
【図２】 同電源遮断装置のプラグを示す側面及び上面図である。
【図３】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図４】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図５】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図６】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図７】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図８】 同電源遮断装置のプラグのハウジングへの挿入動作を説明するための一部断面図である。
【図９】 この発明の他の実施形態に係る電源遮断装置に用いられるプラグを示す上面図である。
【図１０】 同電源遮断装置の一部断面図である。
【図１１】 この発明の更に他の実施形態に係る電源遮断装置に用いられるプラグを示す上面図である。
【図１２】 同電源遮断装置の一部断面図である。
【図１３】 従来の電源遮断装置を説明するための図である。
【符号の説明】
１…電源遮断装置、２…下部カバー、３…上部カバー、４…ハウジング、４ａ…挿入口奥壁、５…プラグ、５ａ…係合側端部、５ｂ…係合溝、５ｃ…挿入方向先端部、５ｄ，５ｅ…接触面、５ｆ…凸条、６，２２…ボルト、７，２３…ナット、８…プラグ係止部、８ａ…凸状先端部、９…アース端子、１０…電源側端子、１１…負荷側端子、１２…犠牲接触子、１３…アース用バスバー、１４…ガイド、１９…挿入口、２０…第１のバスバー、２１…第２のバスバー。
Claims (5)
- 電源側に接続されると共に第１の接触子を備える第１のバスバーと、
負荷側に接続されると共に第２の接触子を備える第２のバスバーと、
これら第１及び第２の接触子を内部に収容するハウジングと、
このハウジングの内部に挿入されて前記第１及び第２の接触子を短絡させるプラグと、
前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングへの挿入時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を短絡させる手前で前記プラグの先端部と当接してその挿入動作を一時的に停止させ、所定の挿入力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの先端部を乗り越えて前記プラグに設けられた係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除するプラグ係止手段とを備える
ことを特徴とする電源遮断装置。 - 電源側に接続されると共に第１の接触子を備える第１のバスバーと、
負荷側に接続されると共に第２の接触子を備える第２のバスバーと、
これら第１及び第２の接触子を内部に収容するハウジングと、
このハウジングの内部に挿入されて前記第１及び第２の接触子を短絡させるプラグと、
前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングからの抜去時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を開放させる手前で前記プラグに設けられた前記凸状先端部がはまる係合溝に形成された凸条と当接してその抜去動作を一時的に停止させ、所定の抜去力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの凸条を乗り越えて再度前記係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除するプラグ係止手段とを備える
ことを特徴とする電源遮断装置。 - 電源側に接続されると共に第１の接触子を備える第１のバスバーと、
負荷側に接続されると共に第２の接触子を備える第２のバスバーと、
これら第１及び第２の接触子を内部に収容するハウジングと、
このハウジングの内部に挿入されて前記第１及び第２の接触子を短絡させるプラグと、
前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングへの挿入時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を短絡させる手前で前記プラグの先端部と当接してその挿入動作を一時的に停止させ、所定の挿入力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの先端部を乗り越えて前記プラグに設けられた係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除する第１のプラグ係止手段と、
前記ハウジングに取り付けられ、凸状先端部を備え、前記プラグの前記ハウジングからの抜去時に、前記プラグが前記第１及び第２の接触子を開放させる手前で前記プラグに設けられた前記凸状先端部がはまる係合溝に形成された凸条と当接してその抜去動作を一時的に停止させ、所定の抜去力以上の力が与えられた場合に前記凸状先端部が前記プラグの凸条を乗り越えて再度前記係合溝にはまることにより前記プラグの一時停止状態を解除する第２のプラグ係止手段とを備える
ことを特徴とする電源遮断装置。 - 前記第１の接触子と共に前記第１のバスバーに備えられ、該第１の接触子よりも前記ハウジングのプラグ挿入口側に延びる犠牲接触子と、
前記第２の接触子と共に前記第２のバスバーに備えられ、該第２の接触子よりも前記プラグ挿入口側に延びると共に、前記犠牲接触子よりも前記プラグ挿入口側に延びるアース用バスバーとを備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電源遮断装置。 - 前記第２のバスバーは、前記プラグが前記ハウジングに挿入されていない状態のとき、前記アース用バスバーを介してアース端子と短絡されていることを特徴とする請求項４記載の電源遮断装置。
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