JP5874583B2 - 導通遮断装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属導電体の切断を通じて、電気回路を構成する機器間の導通を遮断する導通遮断装置に関するものである。

電気回路には、その電気回路を構成する機器の異常時や、同電気回路が搭載されたシステムの異常時に作動することによって機器間の導通を遮断する導通遮断装置が設けられる。その一態様として、ガスによって刃（切断ブロック）を移動させて、機器間に設けられた金属導電体を強制的に切断するタイプの導通遮断装置が種々提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

このタイプの導通遮断装置は、図１６に示す基本構成を有している。導通遮断装置Ｃは、被切断部８１Ａを有する金属導電体８１、切断室８２、ガス発生器８３及び切断ブロック８４を備えている。切断室８２及びガス発生器８３は、被切断部８１Ａの厚み方向（図１６では上下方向）についての両側に設けられている。切断室８２は、被切断部８１Ａに面して開口する方形の開口部８５を有しており、その開口部８５の一辺を切断エッジ部８６としている。切断ブロック８４は、被切断部８１Ａを挟んで切断室８２とは反対側の可動室８７内において、上記被切断部８１Ａの厚み方向への移動可能に設けられている。

そして、上記の構成を有する導通遮断装置Ｃでは、ガス発生器８３に作動信号が入力されると、同ガス発生器８３からガスが発生される。このガスにより切断ブロック８４が切断室８２側へ押され、被切断部８１Ａが切断エッジ部８６と切断ブロック８４との間で切断される。この切断により、機器間の導通が遮断される。

特許第４２２８０６３号公報 特許第４３４４２５５号公報

ところで、上記導通遮断装置Ｃでは、被切断部８１Ａの面に沿う方向（図１６では左右方向）について、切断ブロック８４と切断エッジ部８６との距離を極めて小さくすることが、被切断部８１Ａを適切に切断するうえで重要である。上記距離が大きくなるほど、被切断部８１Ａの切断が良好に行なわれないおそれがある。

この点、特許文献１及び特許文献２を含む従来の導通遮断装置Ｃでは、ガス発生器８３のガス発生前に、切断ブロック８４の全体が、被切断部８１Ａを挟んで切断室８２とは反対側の可動室８７に位置する。そのため、ガスにより切断ブロック８４が切断室８２側へ移動したときに被切断部８１Ａの面に沿う方向について、切断エッジ部８６との間隔が適正値となるように、各構成部材の位置合わせ、例えば、切断ブロック８４の可動室８７に対する位置合わせを精度よく行なわなければならず、その作業が繁雑である。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、切断ブロックの位置合わせ作業がしやすく、安定した切断性を得ることのできる導通遮断装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、長尺板状をなし、かつ長さ方向についての一部に被切断部を有する金属導電体と、前記被切断部の厚み方向についての両側に設けられた切断室及びガス発生器と、前記厚み方向への移動可能に設けられた切断ブロックとを備え、前記切断室は、前記被切断部に面して開口する多角形状の開口部を有し、かつ同開口部の少なくとも一辺を切断エッジ部としており、前記ガス発生器から発生されるガスにより、前記切断ブロックを前記厚み方向へ移動させ、前記切断エッジ部との間で前記被切断部を切断することにより、電気回路を構成する機器間の導通を遮断する導通遮断装置であって、前記切断ブロックは、その一部が、前記ガス発生器からのガス発生前には、前記切断室内であって、前記切断ブロックは、その一部が、前記ガス発生器からのガス発生前には、前記切断室内であって、前記被切断部の面に沿う方向について覆うとともに前記切断エッジ部に接近した箇所に位置するように前記被切断部の厚み方向についての両側に固定されていることを要旨とする。ここで、接近した箇所には、近接した箇所のほか隣接した箇所も含まれる。

上記の構成によれば、導通遮断装置では、金属導電体に取付けられた切断ブロックの一部が、切断室内であって、金属導電体の被切断部の面に沿う方向について覆うとともに切断エッジ部に接近した箇所に位置する。そのため、導通遮断装置の製造時（組立時）には、上記方向についての切断ブロックの切断エッジ部との間隔を直接規制することで、同切断ブロックが切断エッジ部に対し上記方向へ接近した箇所に位置するように、同切断ブロックを切断エッジ部に対し位置合わせすることが容易である。

この点で、請求項１に記載の発明は、切断ブロックの全体が、被切断部を挟んで切断室とは反対側に位置するものに比べ有利である。後者の場合、被切断部の面に沿う方向についての切断ブロックの切断エッジ部との間隔を直接規制することができないからである。

ところで、導通遮断装置では、ガス発生器からガスが発生されると、そのガスにより切断ブロックが切断室側へ押圧される。この押圧により、切断ブロックのうち、ガス発生前から切断室内に位置していた部分が、切断エッジ部に対し被切断部の面に沿う方向へ接近した箇所を、同被切断部の厚み方向へ移動する。

これに伴い、被切断部において切断ブロックが取付けられた箇所や、切断ブロックにおいて切断室とは反対側の箇所が切断室側へ移動する。この移動により、被切断部における切断エッジ部の近傍部分に応力が加わる。この際、切断ブロックが切断エッジ部に対し被切断部の面に沿う方向へ適切な距離離れているため、上記応力の加わった部分が安定して切断される。この切断により、電気回路を構成する機器間の導通が遮断される。

また、切断ブロックは、被切断部の厚み方向についての両側に固定されているため、ガス発生器からガスが発生されて、そのガスにより切断ブロックが切断室側へ押圧されても、被切断部のうち切断ブロックによって覆われた箇所は同切断ブロックに対し伸びることを規制される。切断ブロックの移動に伴い被切断部が切断エッジ部の近傍で伸びる現象が抑制され、同被切断部が切断されやすくなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記切断室には被係合部が設けられるとともに、前記切断ブロックのうち、前記被切断部よりも前記切断室側となる箇所には、前記被係合部に係合されることにより、前記切断エッジ部に対し接近及び離間する方向についての前記切断ブロックの位置決めを行なうための係合部が設けられていることを要旨とする。

上記の構成によれば、切断室に設けられた被係合部に対し、切断ブロックのうち被切断部よりも切断室側となる箇所に設けられた係合部が係合されることにより、被切断部の面に沿う方向のうち、切断エッジ部に対し接近及び離間する方向についての切断ブロックの位置決めが行なわれる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記切断ブロックは、前記ガス発生器からのガスの圧力を直接受けて移動するものであることを要旨とする。

上記の構成によれば、ガス発生器からガスが発生されると、切断ブロックがガスの圧力を直接受けて切断室側へ押圧される。この押圧により、切断ブロックのうち、ガス発生前から切断室内に位置していた部分が、切断エッジ部に対し被切断部の面に沿う方向へ接近した箇所（近接した箇所又は隣接した箇所）を、被切断部の厚み方向へ移動する。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記切断ブロックと前記ガス発生器との間には、同ガス発生器からのガスの圧力を受けて前記切断室側へ移動して前記切断ブロックを叩打するハンマが設けられていることを要旨とする。

上記の構成によれば、ガス発生器からガスが発生されると、ハンマがガスの圧力を受ける。ハンマは切断室側へ移動して切断ブロックを叩打する。この叩打により、切断ブロックが切断室側へ押圧される。切断ブロックのうち、ガス発生前から切断室内に位置していた部分が、切断エッジ部に対し被切断部の面に沿う方向へ接近した箇所を、被切断部の厚み方向へ移動する。

また、上記の構成によれば、ガスの圧力を受ける機能がハンマによって担われ、被切断部を切断する機能が切断ブロックによって担われる。そのため、切断ブロック及びハンマを、それぞれが担う機能に適した形状にすることで、ハンマを用いない場合よりも各部材の形状を単純化することが可能となる。また、切断ブロック及びハンマを、それぞれが担う機能に適した材料によって形成することも可能となる。

請求項５に記載の発明は、長尺板状をなし、かつ長さ方向についての一部に被切断部を有する金属導電体と、前記被切断部の厚み方向についての両側に設けられた切断室及びガス発生器と、前記厚み方向への移動可能に設けられた切断ブロックとを備え、前記切断室は、前記被切断部に面して開口する多角形状の開口部を有し、かつ同開口部の少なくとも一辺を切断エッジ部としており、前記ガス発生器から発生されるガスにより、前記切断ブロックを前記厚み方向へ移動させ、前記切断エッジ部との間で前記被切断部を切断することにより、電気回路を構成する機器間の導通を遮断する導通遮断装置であって、前記切断ブロックは、その一部が、前記ガス発生器からのガス発生前には、前記切断室内であって、前記被切断部の面に沿う方向について前記切断エッジ部に接近した箇所に位置するように前記被切断部に取付けられ、前記切断エッジ部を挟んで前記切断ブロックとは反対側には、前記被切断部を拘束する拘束ブロックが配設されていることを要旨とする。

上記の構成によれば、ガス発生器からガスが発生されて、そのガスにより切断ブロックが切断室側へ押圧された場合、切断エッジ部を挟んで切断ブロックとは反対側では、被切断部が拘束ブロックにより動きを拘束される。切断ブロックの移動に伴い被切断部が切断エッジ部の近傍で伸びる現象が抑制され、同被切断部が切断されやすくなる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載の発明において、前記開口部は方形をなしており、同開口部において、前記切断ブロックを挟んで前記切断エッジ部とは反対側の辺の近傍には、前記被切断部の入り込み得る切欠き部が設けられていることを要旨とする。

ここで、仮に、開口部が方形をなしていて、同開口部において切断ブロックを挟んで相対向する二辺が切断エッジ部とされ、切断ブロックが切断室内において、被切断部の面に沿う方向について両方の切断エッジ部に接近しているとすると、切断ブロックの二箇所で被切断部を切断することとなる。ただし、この場合には、切断ブロックの一箇所で被切断部を切断する場合に比べ、切断ブロックを二倍の荷重で切断室側へ移動させなければならず、大きな荷重が必要となる。

この点、請求項６に記載の発明では、方形をなす開口部において、切断ブロックを挟んで切断エッジ部とは反対側の辺の近傍に切欠き部が設けられている。そのため、ガス発生器からのガスにより切断ブロックが切断室側へ押圧されると、被切断部は、切断エッジ部と切断ブロックとの間で切断される。これに加え、被切断部は、上記切断ブロックの押圧により切欠き部内に入り込むことで変形させられる（折り曲げられる）。折り曲げに要する荷重は、切断に要する荷重よりも極めて小さい。そのため、被切断部の切断及び折り曲げに際し、切断ブロックを小さな荷重で切断室側へ移動させることが可能となる。

本発明の導通遮断装置によれば、切断ブロックを、その一部が、ガス発生器からのガス発生前には、切断室内であって、被切断部の面に沿う方向について切断エッジ部に接近した箇所に位置するように被切断部に取付けたため、切断ブロックの位置合わせ作業をしやすくするとともに、安定した切断性を得ることができる。

本発明を具体化した一実施形態における導通遮断装置の内部構造を示す断面図。 一実施形態の導通遮断装置が適用される電気回路の概略構成を示す略図。 図１におけるｘ部を拡大して示す部分断面図。 切断室及び切欠き部を斜め下方から見た状態を示す部分斜視図。 金属導電体、切断ブロック及び拘束ブロックを斜め上方から見た状態を示す部分斜視図。 図３中の金属導電体が切断された状態を示す部分断面図。 ハンマを割愛した導通遮断装置の変更例を示す部分断面図。 切断ブロックの変更例を示す図であり、（Ａ）は部分断面図、（Ｂ）は部分斜視図。 切断ブロックの変更例を示す図であり、被切断部が切断される前の状態を示す部分断面図。 図９中の被切断部が切断された状態を示す部分断面図。 切断室及び切断ブロックの変更例を示す部分斜視図。 切断ブロックの変更例を示す部分断面図。 図５に対応する図であり、切断ブロックの変更例を示す部分斜視図。 切断ブロック及び金属導電体の変更例を示す部分断面図。 図１４の切断ブロック及び金属導電体を示す部分斜視図。 従来の導通遮断装置の内部構造を示す部分断面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
図２は、本実施形態の導通遮断装置Ｃが適用される電気回路１１を示している。電気回路１１は、これを構成する機器として蓄電池１２及び電気機器１３を備えている。この電気回路１１では、蓄電池１２からの電力供給によって電気機器１３が作動させられる。電気機器１３は、蓄電池１２から入力される電力を昇圧したうえで出力するコンバータ１４と、同コンバータ１４から入力される直流電力をモータ駆動に適した交流電力に変換して出力するインバータ１５と、インバータ１５から出力される交流電力によって駆動されるモータ１６とにより構成されている。

上記電気回路１１は車両１０に搭載されている。この車両１０が衝突等によってダメージを受けた場合には、電気機器１３が適正に作動しなくなったり、上記電気回路１１からの漏電を招いたりするおそれがある。そのため、車両１０には、その衝突に際して、電気回路１１を構成する機器間、例えば、蓄電池１２（詳しくは、その正極）と電気機器１３との間の導通を遮断する導通遮断装置Ｃが設けられている。車両１０には、その衝突の有無を検出するための衝突センサ１７と、マイクロコンピュータを中心に構成され、かつ衝突センサ１７からの信号が入力される電子制御ユニット１８とが取付けられている。そして、電子制御ユニット１８は、衝突センサ１７の出力信号をもとに車両１０の衝突を検知すると、導通遮断装置Ｃを作動させる。この作動により、蓄電池１２から電気機器１３への電力供給が遮断される。

図１に示すように、導通遮断装置Ｃは、金属導電体２０、ケース３０、火薬式のガス発生器４０、切断ブロック５０、拘束ブロック６５及びハンマ７０を備えている。次に、導通遮断装置Ｃを構成する各部材について説明する。

＜金属導電体２０＞
金属導電体２０は、上記電気回路１１の機器間（蓄電池１２及び電気機器１３間）を導通させる導通経路を構成するものであり、電気伝導率の高い金属材料によって長尺板状に形成されている。こうした金属材料としては、銅が代表的であるが、その他の材料、例えば真鍮、アルミニウム等が用いられてもよい。金属導電体２０は、その両端に外部接続部２０Ａ，２０Ｂを有している。これらの外部接続部２０Ａ，２０Ｂは、電気機器１３（蓄電池１２及びコンバータ１４）に接続される箇所である。すなわち、各外部接続部２０Ａ，２０Ｂには貫通孔２１が形成されている。そして、上記貫通孔２１を利用してねじ等によって、外部接続部２０Ａ，２０Ｂのうちの一方が、蓄電池１２に導通する端子に接続されるとともに、他方が、電気機器１３（コンバータ１４）に導通する端子に接続される。このようにして、金属導電体２０が外部接続部２０Ａ，２０Ｂにおいて、電気回路１１の上記端子にそれぞれ接続されることにより、端子間が金属導電体２０を通じて導通される。

金属導電体２０は、両外部接続部２０Ａ，２０Ｂの他に、長さ方向についての一部（中間部）に被切断部２２を有している。被切断部２２は、上記両外部接続部２０Ａ，２０Ｂ間において、それらの並設方向（図１の左右方向）へ延びている。なお、被切断部２２の延びる方向、すなわち、両外部接続部２０Ａ，２０Ｂの並設方向を、被切断部２２の長さ方向という場合がある。

＜ケース３０＞
ケース３０は、電気絶縁性を有し、かつ強度の高い樹脂材料によって形成されており、その内部には、上記金属導電体２０を配置するための配置部３１が形成されている。金属導電体２０は、外部接続部２０Ａ，２０Ｂをケース３０の外部に露出させた状態で、上記配置部３１に配設されている。ケース３０内において、被切断部２２の厚み方向（図１の上下方向）についての一方（図１の上方）には切断室３２が形成され、他方（図１の下方）には可動室３５が形成されている。

切断室３２は、後述する切断ブロック５０の一部が配置されるとともに、この切断ブロック５０により上記被切断部２２の切断が行なわれる部屋である。図３及び図４に示すように、切断室３２は、被切断部２２に面して開口する方形（四角形、ここでは略正方形）の開口部３３を有している。この開口部３３において、被切断部２２の面に沿う方向、より正確には、同被切断部２２の長さ方向についての一方（図３及び図４の各左方）の辺（以下「第１辺Ｓ１」という）は、切断エッジ部３４とされている。

図１に示すように、可動室３５は、上記被切断部２２の厚み方向に延びている。可動室３５の内壁面の複数箇所には、上記厚み方向に延びるガイド溝３６が形成されている。
図３及び図４に示すように、上記開口部３３において、被切断部２２の長さ方向についての他方の辺（以下「第２辺Ｓ２」という）の近傍には、被切断部２２の入り込み得る切欠き部３７が形成されている。本実施形態では、この切欠き部３７は、被切断部２２の厚み方向について、開口部３３に近づくに従い、切断エッジ部３４から遠ざかる斜面３７Ａを有している。

＜ガス発生器４０＞
図１に示すように、ガス発生器４０は、導通遮断装置Ｃの駆動源として用いられている。ガス発生器４０は、その一部を可動室３５に露出させた状態でケース３０内に配設されている。ガス発生器４０は電子制御ユニット１８に接続されており、ガスの発生に際して、同電子制御ユニット１８から作動信号が入力される。ガス発生器４０は、電子制御ユニット１８からの作動信号の入力に伴って内蔵の火薬を着火燃焼させてガスを発生させる。

なお、火薬式のガス発生器４０を用いて駆動される装置には、一般に、駆動源として他の方式（電磁式等）のものが用いられる装置と比較して、迅速な駆動が可能であり、安価で、しかも動作信頼性が高い特徴がある。

＜切断ブロック５０＞
図３に示すように、切断ブロック５０は、上記切断エッジ部３４と協働して上記被切断部２２を切断するためのものであり、電気絶縁性を有し、かつ強度の高い樹脂材料によって形成されている。切断ブロック５０は、被切断部２２の長さ方向についての一部（切断室３２に位置する部分）を覆っている。

ここで、切断ブロック５０において、被切断部２２よりも切断室３２側（図３の上側）に位置する部分と同被切断部２２よりも可動室３５側（図３の下側）に位置する部分とを区別するために、前者を、切断ブロック５０の移動方向前側に位置することから「ブロック前部５０Ｆ」という。また、後者を、切断ブロック５０の移動方向後側に位置することから「ブロック後部５０Ｒ」というものとする。

切断ブロック５０は、ブロック前部５０Ｆが、ガス発生器４０からのガス発生前には、切断室３２内であって、被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向）について切断エッジ部３４に接近した箇所に位置するように、被切断部２２に取付けられている。本実施形態では、上記金属導電体２０をインサートとして樹脂成形金型内に配置するとともに、成形材料を溶融状態にして前記樹脂成形金型内で賦形（インサート成形）することにより、切断ブロック５０が形成されている。こうして形成された切断ブロック５０は、被切断部２２に一体となっており、同被切断部２２に対し固定されている。

なお、上記「接近した箇所」とは、切断ブロック５０が切断エッジ部３４と協働して被切断部２２を切断（剪断）するのに適した距離まで同切断エッジ部３４に接近した箇所をいう。その距離は、１ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましい。上記距離は、さらには、０．２ｍｍ以下が好ましい。

ブロック後部５０Ｒ内の被切断部２２との境界部分であって、同被切断部２２の長さ方向について、開口部３３の第２辺Ｓ２寄りの箇所には、被切断部２２に向けて膨らみ、かつ同第２辺Ｓ２側ほど被切断部２２からガス発生器４０側へ大きく離れる湾曲面５１が形成されている。

被切断部２２の長さ方向についてのブロック前部５０Ｆの寸法は、同方向についての開口部３３の寸法よりも僅かに小さく設定されている。従って、ブロック前部５０Ｆが開口部３３に配置されると、同ブロック前部５０Ｆが開口部３３に係合（嵌合）された状態となる。このように、被切断部２２の長さ方向についての寸法を、ブロック前部５０Ｆが係合され得る寸法に設定された開口部３３は、被係合部を構成している。また、被切断部２２の長さ方向についての寸法を、開口部３３に係合し得る寸法に設定されたブロック前部５０Ｆは、上記開口部３３（被係合部）に係合されることにより、切断エッジ部３４に対し接近及び離間する方向（長さ方向）についての切断ブロック５０の位置決めを行なうための係合部を構成している。

切断ブロック５０のブロック後部５０Ｒは、ガス発生器４０からのガス発生前には、可動室３５に位置している。このブロック後部５０Ｒは、ガス発生器４０側へ膨らむ曲面５２を有している。

＜拘束ブロック６５＞
図３及び図５に示すように、拘束ブロック６５は、被切断部２２において、切断エッジ部３４を挟んで切断ブロック５０とは反対側（図３及び図５の各左側）の部分を拘束するための部材であり、電気絶縁性を有し、かつ強度の高い樹脂材料によって形成されている。本実施形態では、上記金属導電体２０をインサートとしたインサート成形を行なうことにより、拘束ブロック６５が形成されている。被切断部２２の厚み方向（図３及び図５の各上下方向）についての拘束ブロック６５の寸法は、配置部３１において切断エッジ部３４を挟んで切断ブロック５０とは反対側の部分の寸法と同程度に設定されている。こうして形成された拘束ブロック６５は、上記切断ブロック５０と同様、被切断部２２に一体となっており、同被切断部２２に対し固定されている。そして、拘束ブロック６５は、配置部３１において切断エッジ部３４を挟んで切断ブロック５０とは反対側の部分に、被切断部２２とともに配置されている。

＜ハンマ７０＞
図１に示すように、ハンマ７０は、可動室３５内であって切断ブロック５０とガス発生器４０との間において、被切断部２２の厚み方向への移動可能に配設されており、電気絶縁性を有し、かつ強度の高い樹脂材料によって形成されている。ハンマ７０の大部分は、本体部７１によって占められている。本体部７１の外面の複数箇所には、被切断部２２の厚み方向に延びるガイド突部７２が突設されている。そして、これらのガイド突部７２が上述した可動室３５のガイド溝３６に対し、被切断部２２の厚み方向への移動可能に係合されている。また、ハンマ７０は、上記本体部７１の中心部から切断室３２側へ突出して、上記切断ブロック５０を叩打する叩打部７３を備えている。叩打部７３には、曲面状に凹む凹面７４が形成されている。

上記のようにして本実施形態の導通遮断装置Ｃが構成されている。次に、この導通遮断装置Ｃの作用について説明する。
導通遮断装置Ｃでは、被切断部２２に固定された切断ブロック５０のブロック前部５０Ｆが、切断室３２内であって、被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向）について切断エッジ部３４に接近した箇所に位置する。そのため、導通遮断装置Ｃの製造時（組立時）には、上記方向についてのブロック前部５０Ｆの切断エッジ部３４との間隔を直接規制することで、ブロック前部５０Ｆが切断エッジ部３４に対して上記方向へ接近する箇所に位置するように、ブロック前部５０Ｆを切断エッジ部３４に対し位置合わせすることが容易である。

本実施形態では、切断室３２の開口部３３（被係合部）に対し、切断ブロック５０のうち被切断部２２よりも切断室３２側となるブロック前部５０Ｆ（係合部）が係合されることにより、切断エッジ部３４に対し接近及び離間する方向（被切断部２２の長さ方向）についての切断ブロック５０の位置決めが行なわれる。

この点で、本実施形態の導通遮断装置Ｃは、切断ブロック８４の全体が、被切断部８１Ａを挟んで切断室８２とは反対側の可動室８７に位置する特許文献１及び特許文献２（図１６参照）に比べ有利である。後者の場合、被切断部８１Ａの面に沿う方向についての切断ブロック８４の切断エッジ部８６との間隔を直接規制することができないからである。

ところで、車両１０の衝突が衝突センサ１７によって検知されないときには、電子制御ユニット１８からガス発生器４０に対し作動信号が出力されず、同ガス発生器４０からガスが発生されない。このときには、図１及び図３に示すように、叩打部７３はブロック後部５０Ｒからガス発生器４０側へ離れている。

これに対し、車両１０の衝突が衝突センサ１７によって検知されると、電子制御ユニット１８からガス発生器４０に作動信号が出力される。この作動信号に応じ、ガス発生器４０が作動してガスを発生する。切断ブロック５０及びガス発生器４０間に配置されたハンマ７０が、切断ブロック５０側へ向かうガスの圧力を受ける。このとき、ハンマ７０は、ガイド突部７２が可動室３５のガイド溝３６内を移動することによって、被切断部２２の厚み方向へ案内される。

ハンマ７０が飛翔して、叩打部７３が凹面７４においてブロック後部５０Ｒの曲面５２を叩打すると、そのハンマ７０を通じて切断ブロック５０が切断室３２側へ押圧される。切断ブロック５０のうち、ガス発生前から切断室３２内に位置していたブロック前部５０Ｆが、切断エッジ部３４に対して被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向）で隣接した箇所を、被切断部２２の厚み方向へ移動する。

これに伴い、図６に示すように、被切断部２２において切断ブロック５０が固定された箇所やブロック後部５０Ｒが切断室３２側へ移動する。この移動により、被切断部２２における切断エッジ部３４の近傍部分に応力が集中して加わり、同部分が切断される。

この際、被切断部２２のうち切断ブロック５０によって覆われた箇所は、同切断ブロック５０に固定されているため、同切断ブロック５０に対し伸びることを規制される。切断ブロック５０の移動に伴い被切断部２２が切断エッジ部３４の近傍で伸びる現象が抑制される。

また、切断エッジ部３４を挟んで切断ブロック５０とは反対側（図６の左側）では、被切断部２２が拘束ブロック６５によって動きを拘束される。この動きとしては、例えば、被切断部２２の面に沿う方向の動きや、同被切断部２２の厚み方向の動きが挙げられる。前者の動きには、被切断部２２の長さ方向や切断エッジ部３４に対し接近及び離間する方向へ伸びることも含まれる。切断ブロック５０の移動に伴い被切断部２２が切断エッジ部３４の近傍で伸びる現象が抑制される。

特に、上記のように、被切断部２２の拘束が、切断エッジ部３４を挟んで同被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向）についての両側で行なわれるため、切断エッジ部３４の近傍での被切断部２２の伸びがより効率よく抑制される。

また、上記切断ブロック５０の移動は、切断エッジ部３４に対し被切断部２２の面に沿う方向へ適切な近接距離だけ離れた箇所で行なわれるため、上記応力の加わった部分が安定して切断される。この切断により、外部接続部２０Ａ，２０Ｂ間の導通が遮断された状態になって、蓄電池１２とコンバータ１４との間の導通が遮断される。

ここで、仮に、方形をなす開口部３３の対向する第１辺Ｓ１及び第２辺Ｓ２がともに切断エッジ部３４とされ、切断ブロック５０のブロック前部５０Ｆが切断室３２内において、被切断部２２の面に沿う方向について両方の切断エッジ部３４に接近しているとすると、切断ブロック５０の二箇所で被切断部２２を切断することとなる。ただし、この場合には、切断ブロック５０が一箇所で被切断部２２を切断する場合に比べ、切断ブロック５０を二倍の荷重で切断室３２側へ移動させなければならず、大きな荷重が必要となる。

この点、本実施形態では、図４及び図６に示すように、方形をなす開口部３３において、切断ブロック５０（ブロック前部５０Ｆ）を挟んで切断エッジ部３４とは反対側（図４、図６の各右側）の第２辺Ｓ２の近傍に切欠き部３７が設けられている。そのため、ガス発生器４０からのガスにより切断ブロック５０が切断室３２側へ押圧されると、被切断部２２は、切断エッジ部３４及び切断ブロック５０間で切断される。これに加え、被切断部２２は、上記切断ブロック５０の押圧により、ブロック後部５０Ｒの湾曲面５１に沿って湾曲するとともに、切欠き部３７内に入り込むことで変形させられる（折り曲げられる）。折り曲げに要する荷重は、切断に要する荷重よりも極めて小さい。従って、切断ブロック５０を切断室３２側へ移動させるために必要な荷重は小さくてすむ。

以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）切断ブロック５０を、その一部が、ガス発生器４０からのガス発生前には、切断室３２内であって、被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向）について切断エッジ部３４に接近した箇所に位置するように同被切断部２２に取付けている（図１、図３）。

そのため、被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向）についての切断エッジ部３４に対する切断ブロック５０を容易に位置規制することができる。また、間隔を適切に調整された切断エッジ部３４及び切断ブロック５０により、被切断部２２を安定して切断することができる。

（２）金属導電体２０をインサートとしてインサート成形を行ない、被切断部２２に対し切断ブロック５０を一体形成することにより、同切断ブロック５０を被切断部２２に固定している（図５）。

そのため、切断ブロック５０の移動に伴い切断エッジ部３４近傍で被切断部２２が伸びるのを抑制し、同被切断部２２を切断しやすくすることができる。
（３）被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向）についての開口部３３の寸法を、同方向についてのブロック前部５０Ｆの寸法よりも僅かに大きな寸法（ブロック前部５０Ｆが係合され得る寸法）に設定することで、同開口部３３を被係合部とし、同ブロック前部５０Ｆを係合部としている（図３）。

そのため、開口部３３（被係合部）にブロック前部５０Ｆ（係合部）を係合させることにより、切断エッジ部３４に対し接近及び離間する方向についての切断ブロック５０の位置決めを行なうことができる。

（４）切断ブロック５０とガス発生器４０との間に、同ガス発生器４０からのガスの圧力を受けて切断室３２側へ移動して切断ブロック５０を叩打するハンマ７０を設けている（図３）。

そのため、ガスの圧力を受ける機能をハンマ７０によって担わせ、被切断部２２を切断する機能を切断ブロック５０によって担わせることができる。切断ブロック５０及びハンマ７０を、それぞれが担う機能に適した形状にすることで、ハンマ７０を用いない場合よりも各部材の形状を単純化することができる。また、切断ブロック５０及びハンマ７０を、それぞれが担う機能に適した材料によって形成することもできる。例えば、切断ブロック５０を樹脂によって形成し、ハンマ７０を金属によって形成することができる。

（５）切断エッジ部３４を挟んで切断ブロック５０とは反対側に、被切断部２２を拘束する拘束ブロック６５を配設している（図３、図５）。
そのため、切断エッジ部３４を挟んで切断ブロック５０とは反対側の箇所で、被切断部２２が切断ブロック５０の移動に伴い伸びるのを抑制し、同被切断部２２を切断しやすくすることができる。

特に、上記（２）の構成と組合わせることで、被切断部２２の拘束を、切断エッジ部３４を挟んで、同被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向）についての両側で行なうことができる。その結果、切断エッジ部３４の近傍での被切断部２２の伸びをより効率よく抑制し、被切断部２２を切断しやすくすることができる。

（６）開口部３３において、切断ブロック５０を挟んで切断エッジ部３４とは反対側の第２辺Ｓ２の近傍に、被切断部２２の入り込み得る切欠き部３７を設けている（図４、図６）。

そのため、被切断部２２を、切断ブロック５０の押圧により切欠き部３７内に入り込ませることで変形させる（折り曲げる）ことができ、被切断部２２の切断及び折り曲げに際し、切断ブロック５０を小さな荷重で切断室３２側へ移動させることができる。

なお、上記実施形態は、これを以下のように変更して実施することもできる。
＜開口部３３について＞
・開口部３３は、方形（四角形）以外の多角形状をなすものであってもよい。

＜切断エッジ部３４について＞
・開口部３３の複数の辺が切断エッジ部３４とされてもよい。例えば、開口部３３が方形の場合、切断に要する荷重の大きさに特に制約がないのであれば、被切断部２２の長さ方向に相対向する二辺がともに切断エッジ部３４とされてもよい。

＜切断ブロック５０について＞
・切断ブロック５０は、金属導電体２０をインサートとしたインサート成形により形成されるものに限らず、金属導電体２０とは別に形成されて、その後に被切断部２２に取付けられるものであってもよい。

・切断ブロック５０は、図７に示すように、ハンマ７０が一体となったものであってもよい。
この場合、ガス発生器４０からガスが発生されると、切断ブロック５０がブロック後部５０Ｒにおいてガスの圧力を直接受けてブロック前部５０Ｆと一体となって切断室３２側へ押される。この押圧により、切断ブロック５０のうち、ガス発生前から切断室３２内に位置していたブロック前部５０Ｆが、切断エッジ部３４に対し被切断部２２の面に沿う方向（被切断部２２の長さ方向：図７の左右方向）に接近した箇所を、同被切断部２２の厚み方向へ移動することとなる。

・図８（Ａ），（Ｂ）は、上記図７の変更例を示している。この変更例では、切断ブロック５０は、ガス発生器４０からのガスの圧力を受ける円柱状の受圧部５３と、受圧部５３よりも切断室３２側に設けられ、かつ切断エッジ部３４と協働して被切断部２２を切断する直方体状の切断部５４とによって構成されている。切断ブロック５０は、切断部５４において被切断部２２に取付けられている。

この場合、可動室３５を円筒状に形成し、受圧部５３を円柱状に形成することは、他の形状に形成する場合よりも比較的容易である。また、円筒状の可動室３５と円柱状の受圧部５３との隙間を小さくすることも比較的容易であり、その隙間を通じたガスの漏出を抑制するうえで有利である。また、ガスの圧力を受ける箇所である受圧部５３が円柱状をなしているため、ガスの圧力が特定の箇所に集中して加わるのを抑制することができる効果もある。

・被切断部２２が切断されると、２つの端面が生ずる。両端面の距離が短いと、両端面間で放電現象が起こるおそれがある。この放電現象を抑制するための対策の１つとして、両端面の距離を長くすることが挙げられる。

図９及び図１０は、両端面の距離を長くするための工夫がなされた導通遮断装置Ｃの一例を示している。図９に示すように、切断ブロック５０において、被切断部２２の切断に関わる箇所（第１辺Ｓ１に近い箇所）よりも開口部３３の第２辺Ｓ２に近い側には、受圧部５３から被切断部２２に近い箇所まで突出する押上げ部５５が設けられている。

なお、この変更例では、切断ブロック５０は被切断部２２に対し固定されておらず、同被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向）への移動可能に取付けられている。
この変更例によると、被切断部２２は、図１０に示すように、切断エッジ部３４の近くで同切断エッジ部３４及び切断ブロック５０によって切断される。その切断後、被切断部２２のうち、切断室３２内であって開口部３３の第１辺Ｓ１及び第２辺Ｓ２間に位置する部分が、押上げ部５５によって押上げられて、切断室３２の内奥部へ曲げられる。切断により生じた被切断部２２の両端面２３，２４間の距離が、この曲げにより拡大される。

＜係合部及び被係合部について＞
・被切断部２２の長さ方向についてのブロック前部５０Ｆの寸法が、同方向についての開口部３３の寸法よりも小さく設定されている場合には、例えば、図１１に示す係合部及び被係合部が設けられてもよい。

この場合、被係合部は、被切断部２２の厚み方向（図１１の上下方向）に延びる溝部３８により構成され、係合部は、同厚み方向に延びる突条５６により構成される。溝部３８は、切断室３２において被切断部２２の幅方向（図１１の略左右方向）に相対向する壁面に凹設される。突条５６は、切断ブロック５０の少なくともブロック前部５０Ｆにおいて、被切断部２２の幅方向に相対向する壁面に突設される。

この変更例の場合、突条５６（係合部）が溝部３８（被係合部）に係合されることにより、切断エッジ部３４に対し接近及び離間する方向についての切断ブロック５０の位置決めが行なわれる。

・図１２に示すように、切断ブロック５０のブロック前部５０Ｆが、被切断部２２の厚み方向（図１２の上下方向）へ延出され、切断室３２の奥部に設けられた孔部３９に挿通（係合）されてもよい。この場合、孔部３９は被係合部に該当し、ブロック前部５０Ｆにおいて孔部３９に係合された部分（延出端部５７）は、係合部に該当する。延出端部５７（係合部）が孔部３９（被係合部）に挿通（係合）されることにより、切断エッジ部３４に対し接近及び離間する方向についての切断ブロック５０の位置決めが行なわれる。

＜切断ブロック５０の被切断部２２に対する取付け態様について＞
・切断ブロック５０は、被切断部２２から脱落不能であることを条件に、被切断部２２の面に沿う方向（長さ方向も含まれる）に動き得る態様で同被切断部２２に取付けられてもよい。

・切断ブロック５０に、被切断部２２の長さ方向に延びる孔があけられ、この孔に被切断部２２が挿通されてもよい。
・図１３に示すように、切断ブロック５０にスリット５８が形成されてもよい。このスリット５８は、切断ブロック５０において、被切断部２２の幅方向（図１３の略左右方向）に相対向する壁面５０Ａの一方において開口している。そして、被切断部２２がその幅方向に移動させられることで、開口部分を通じてスリット５８内に挿入されてもよい。

・図１４及び図１５に示すように、切断ブロック５０が一対の柱部６１を有し、両柱部６１において切断ブロック５０が被切断部２２に取付けられる構成に変更されてもよい。
この場合、被切断部２２の幅方向（図１５の略左右方向）についての両側面において、相対向する箇所に一対の切込み２５が形成される。各切込み２５は、例えば、同図１５に示すように、側面から被切断部２２の幅方向内方へ離れるほど幅狭となる三角形状に形成されてもよい。

また、各柱部６１において、対向する柱部６１側の面に係止凹部６２が設けられてもよい。各係止凹部６２には、被切断部２２の上記切込み２５に対応して、上記面から被切断部２２の幅方向についての外方へ離れるほど幅広となる三角柱状の係止部６３が設けられる。

そして、被切断部２２の両切込み２５が、対応する柱部６１の係止凹部６２に入り込ませられ、係止部６３に嵌合（係合）されることで、切断ブロック５０が両柱部６１において被切断部２２に取付けられる。

なお、図１４では図示が割愛されているが、係合部及び被係合部として、上述した図１１と同様のものが採用されてもよい。この場合、切断室３２の内壁面に、被係合部として溝部３８が設けられる。また、柱部６１毎に係合部として突条５６が設けられてもよい。また、各柱部６１において、被切断部２２の幅方向についての外側部分が突条５６として機能させられてもよい。

＜拘束ブロック６５について＞
・拘束ブロック６５は、金属導電体２０をインサートとしたインサート成形により形成されるものに限らず、金属導電体２０とは別に形成されて、その後に被切断部２２に取付けられるものであってもよい。

＜その他＞
・ケース３０、切断ブロック５０、拘束ブロック６５及びハンマ７０を形成する材料としては、樹脂材料に限らず、被切断部２２を切断し得る程度に強度の高い材料であって、かつ適度な電気絶縁性を有する材料であれば、任意の材料を採用することができる。また、切断ブロック５０、拘束ブロック６５、ハンマ７０等を形成する手法としては、金型成形を用いて形成する手法、切削加工により形成する手法等、任意の手法を採用することができる。

・被切断部２２の厚み方向（例えば、図１４では上下方向）についての切断ブロック５０の位置合わせを行なったり、その位置に切断ブロック５０を保持したりするために、図１４に示すように、切断ブロック５０と可動室３５との間にＯリング７５が介装されてもよい。

・本発明の導通遮断装置Ｃは、蓄電池１２と電気機器１３（コンバータ１４）との間に設けられるものに限らず、電気回路を構成する機器間に設けられて、それら機器間の導通を遮断する装置であれば適用することができる。そうした装置としては、例えば燃料電池車両において燃料電池と車両走行用モータとの間に設けられる導通遮断装置や、据置式のシステムの電源と電気機器との間に設けられる導通遮断装置、据置式のシステムの電気機器間に設けられる導通遮断装置等を挙げることができる。

１１…電気回路、１２…蓄電池（機器）、１３…電気機器（機器）、１４…コンバータ（機器）、１５…インバータ（機器）、１６…モータ（機器）、２０…金属導電体、２２…被切断部、３２…切断室、３３…開口部（被係合部）、３４…切断エッジ部、３７…切欠き部、３８…溝部（被係合部）、３９…孔部（被係合部）、４０…ガス発生器、５０…切断ブロック、５０Ｆ…ブロック前部（係合部）、５６…突条（係合部）、５７…延出端部（係合部）、６５…拘束ブロック、７０…ハンマ、Ｃ…導通遮断装置。

Claims (6)

1. 長尺板状をなし、かつ長さ方向についての一部に被切断部を有する金属導電体と、
   前記被切断部の厚み方向についての両側に設けられた切断室及びガス発生器と、
   前記厚み方向への移動可能に設けられた切断ブロックと
   を備え、
   前記切断室は、前記被切断部に面して開口する多角形状の開口部を有し、かつ同開口部の少なくとも一辺を切断エッジ部としており、
   前記ガス発生器から発生されるガスにより、前記切断ブロックを前記厚み方向へ移動させ、前記切断エッジ部との間で前記被切断部を切断することにより、電気回路を構成する機器間の導通を遮断する導通遮断装置であって、
   前記切断ブロックは、その一部が、前記ガス発生器からのガス発生前には、前記切断室内であって、前記被切断部の面に沿う方向について覆うとともに前記切断エッジ部に接近した箇所に位置するように前記被切断部の厚み方向についての両側に固定されていることを特徴とする導通遮断装置。
2. 前記切断室には被係合部が設けられるとともに、前記切断ブロックのうち、前記被切断部よりも前記切断室側となる箇所には、前記被係合部に係合されることにより、前記切断エッジ部に対し接近及び離間する方向についての前記切断ブロックの位置決めを行なうための係合部が設けられている請求項１に記載の導通遮断装置。
3. 前記切断ブロックは、前記ガス発生器からのガスの圧力を直接受けて移動するものである請求項１又は２に記載の導通遮断装置。
4. 前記切断ブロックと前記ガス発生器との間には、同ガス発生器からのガスの圧力を受けて前記切断室側へ移動して前記切断ブロックを叩打するハンマが設けられている請求項１又は２に記載の導通遮断装置。
5. 長尺板状をなし、かつ長さ方向についての一部に被切断部を有する金属導電体と、
   前記被切断部の厚み方向についての両側に設けられた切断室及びガス発生器と、
   前記厚み方向への移動可能に設けられた切断ブロックと
   を備え、
   前記切断室は、前記被切断部に面して開口する多角形状の開口部を有し、かつ同開口部の少なくとも一辺を切断エッジ部としており、
   前記ガス発生器から発生されるガスにより、前記切断ブロックを前記厚み方向へ移動させ、前記切断エッジ部との間で前記被切断部を切断することにより、電気回路を構成する機器間の導通を遮断する導通遮断装置であって、
   前記切断ブロックは、その一部が、前記ガス発生器からのガス発生前には、前記切断室内であって、前記被切断部の面に沿う方向について前記切断エッジ部に接近した箇所に位置するように前記被切断部に取付けられ、
   前記切断エッジ部を挟んで前記切断ブロックとは反対側には、前記被切断部を拘束する拘束ブロックが配設されている導通遮断装置。
6. 前記開口部は方形をなしており、同開口部において、前記切断ブロックを挟んで前記切断エッジ部とは反対側の辺の近傍には、前記被切断部の入り込み得る切欠き部が設けられている請求項１〜５のいずれか１つに記載の導通遮断装置。