WO2019235081A1

WO2019235081A1 - 電気回路遮断装置

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Publication number: WO2019235081A1
Application number: PCT/JP2019/016750
Authority: WO
Inventors: 剛尚中谷; 祐介近藤
Original assignee: 太平洋精工株式会社
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2019-12-12
Also published as: DE112019002818T5; KR20210013688A; JP2019212455A; CN112088415A; JP7070855B2; US11270858B2; US20210233728A1

Abstract

本願発明は、電気回路の遮断後において、上昇した内圧による破損を防ぎ、外部にアークが漏れることを防止する電気回路遮断装置を提供する。　ハウジング３００と、ハウジング３００内に配置され、電気回路の一部を構成する被切断部４００と、当該被切断部４００を切断する切断部材５１１と、ハウジング３００の第一端部３２０側に配置される動力源Ｐと、を備えた、電気回路遮断装置６００であって、切断部材５１１を有する移動体５００を備え、ハウジング３００は、移動体５００を、第一端部３２０と、当該第一端部３２０の反対側の第二端部３３０との間で移動させることができる筒部３１０を備え、移動体５００は、動力源Ｐによって、第一端部３２０から第二端部３３０に向けて移動しつつ、移動体５００に備えられた切断部材５１１が、被切断部４００の分離片４２０を切断するように構成されており、前記ハウジング３００は、前記筒部３１０の外側に外側消弧空間Ｘ３を備え、当該外側消弧空間Ｘ３は、前記切断部材５１１が前記被切断部４００を切断した際に切断されずに前記ハウジング３００内に残る前記被切断部４００の本体部４３０を、内部に挿通させて収容していることを特徴とする。

Description

電気回路遮断装置

　本願発明は、主に自動車等の電気回路に使用することができる電気回路遮断装置に関する。

　従来から、電気回路遮断装置は、自動車等に搭載されている電気回路や、電気回路に接続されている各種電装品を保護するために用いられてきた。詳しくは、電気回路に異常が生じた場合に、電気回路遮断装置は電気回路の一部を切断して、物理的に電気回路を遮断していた。

　そして、この電気回路遮断装置は様々な種類があり、例えば、図１０に示す、特許文献１の電気回路遮断装置７００では、電気回路の一部を構成する誘導体７１０を、ハウジング７２０内の切断室７２１に挿通させて収容しておき、パンチ７３０によって物理的に切断するというものである。このパンチ７３０は、筒状の切断室７２１内において誘導体７１０を横断するように打ち抜くもので、打ち抜かれた導電体７１０は、分離された状態となっている。また、誘導体７１０が打ち抜かれた後は、ハウジング内に残っている両側の導電体７１０の間でアークが発生し、更にアークにより高温に熱せられた導電体７１０が溶けてガスが発生する。そして、当該ガスによって切断室７２１の内圧が高くなると、切断室７２１が破損する虞がある。

　そこで、この特許文献１の電気回路遮断装置７００では、ガスによって内圧が上昇すると、外部に圧力を逃すことのできる通気部７４０を備えている。ただ、内圧を逃す際に、通気部７４０から外部へアークも漏れてしまう可能性があり、漏れたアークが外部の他の機器に損傷を与えるという問題がある。
　　　

国際公開番号Ｗ０２０１５／１１７９９８

　そこで、本願発明は、上記問題に鑑み、電気回路の遮断後において、上昇した内圧による破損を防ぎ、外部にアークが漏れることを防止する電気回路遮断装置を提供する。

　本願発明の電気回路遮断装置は、ハウジングと、当該ハウジング内に配置され、電気回路の一部を構成する被切断部と、当該被切断部を切断する切断部材と、前記ハウジングの第一端部側に配置される動力源と、を備えた、電気回路遮断装置であって、前記切断部材を有する移動体を備え、前記ハウジングは、前記移動体を、前記第一端部と、当該第一端部の反対側の第二端部との間で移動させることができる筒部を備え、前記移動体は、前記動力源によって、前記第一端部から前記第二端部に向けて移動しつつ、当該移動体に備えられた前記切断部材が、前記被切断部の分離片を切断するように構成されており、前記ハウジングは、前記筒部の外側に外側消弧空間を備え、当該外側消弧空間は、前記切断部材が前記被切断部を切断した際に、切断されずに前記ハウジング内に残る前記被切断部の本体部を、内部に挿通させて収容していることを特徴とする。

　上記特徴によれば、外側消弧空間内に被切断部の本体部を挿通させて収容しているので、外側消弧空間は、本体部から周囲に向けて発生したアークを消弧し、外部へ漏れさせない。また、本体部から発生したガスは、周囲の外側消弧空間へと分散していくので、ガスによる内圧の上昇を抑えることができ、その結果、電気回路遮断装置の破損を防止することが出来る。

　本願発明の電気回路遮断装置は、前記被切断部の本体部の一部が前記外側消弧空間内で曲がった曲がり部を備えることを特徴とする。

　上記特徴によれば、本体部から発生するアークをより多く、外側消弧空間内へ放出できるので、消弧性能が高くなるのである。

　本願発明の電気回路遮断装置は、前記外側消弧空間に、消弧材が収納されていることを特徴とする。

　上記特徴によれば、より効果的にアークを消弧することが出来る。

　上記のように、本願発明の電気回路遮断装置によれば、電気回路の遮断後において、上昇した内圧による破損を防ぎ、外部にアークが漏れることを防止することができる。

（ａ）は、本願発明の実施形態１に係る電気回路遮断装置のハウジングを構成する下側ハウジングの全体斜視図、（ｂ）は、下側ハウジングの平面図である。（ａ）は、本願発明の実施形態１に係る電気回路遮断装置のハウジングを構成する上側ハウジングを上面側から見た斜視図、（ｂ）は、上側ハウジングを下面側から見た斜視図、（ｃ）は、上側ハウジングの底面図である。（ａ）は本願発明の実施形態１に係る電気回路遮断装置の移動体の斜視図、（ｂ）は移動体の正面図、（ｃ）は移動体の側面図である。（ａ）は本願発明の実施形態１に係る電気回路遮断装置の被切断部の斜視図、（ｂ）は被切断部の平面図である。本願発明の実施形態１に係る電気回路遮断装置の分解斜視図である。図５に示す電気回路遮断装置が組み立てられた状態でのＡ―Ａ断面図である。図６に示す状態から移動体が移動した様子を示す断面図である。図７に示す状態から移動体が更に移動した様子を示す断面図である。（ａ）は、本願発明の実施形態２に係る電気回路遮断装置の被切断部の全体斜視図、（ｂ）は、電気回路遮断装置の断面図である。従来の電気回路遮断装置の断面図である。

３００ハウジング
３１０筒部
３２０第一端部
３３０第二端部
４００被切断部
４２０分離片
４３０本体部
５００移動体
５１１切断部材
Ｐ動力源
Ｘ１第一消弧空間
Ｍ消弧材

　以下に、本願発明の各実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下で説明する実施形態における電気回路遮断装置の各部材の形状や材質等は、一例を示すものであって、これらに限定されるものではない。

＜実施形態１＞
　まず、本願発明の実施形態１に係るハウジング３００を構成する下側ハウジング１００を、図１に示す。図１（ａ）は、下側ハウジング１００の全体斜視図、図１（ｂ）は、下側ハウジング１００の平面図である。この下側ハウジング１００は、合成樹脂で形成された略四角柱体であり、内部に円筒状の下側筒部１１０と、当該下側筒部１１０の周囲に環状に形成された外側消弧空間Ｘ３を備える。この下側筒部１１０は、下側ハウジング１００の上面１２０から下面１３０に向けて延びており、後述する移動体５００を収容できるように構成されている。また、下側筒部１１０の内面１１１は、移動体５００が内部を上下方向にスライドできるように、滑らかな曲面となっている。さらに、下側筒部１１０の上端の一部には、後述する被切断部４００の本体部４３０を載置できるように、本体部４３０の形状に合わせて窪んだ載置部１１３を備える。この、載置部１１３は、下側筒部１１０の両側に相対する様に配置されており、載置部１１３は、直線状に延びる被切断部４００を両側で支えることになる。

　また、外側消弧空間Ｘ３は、下側ハウジング１００の上面１２０から下面１３０に向けて延びる溝の形状をしており、下側筒部１１０の外側を環状に囲んでいる。この外側消弧空間Ｘ３は、後述する消弧材を収納できるように構成されている。なお、外側消弧空間Ｘ３は、下側筒部１１０の周囲を囲むように環状に形成されているが、これに限定されることはなく、例えば、下側筒部１１０の載置部１１３に隣接する部分のみに部分的に形成してもよい。後述するように、アークは、被切断部４００の分離片４２０との境界である、本体部４３０の端部４３１を起点に発生するため、本体部４３０が収容される箇所である載置部１１３に隣接する部分に、外側消弧空間Ｘ３を設けておけば、当該外側消弧空間Ｘ３内の消弧材がアークを消弧できるのである。

　また、下側ハウジング１００の上面１２０には、後述する被切断部４００の本体部４３０を載置できるように、本体部４３０の形状に合わせて窪んだ載置部１２１を備える。この載置部１２１は、上面１２０の両側に相対する様に配置されると共に、載置部１１３と直線状に並んでいる。そのため、載置部１２１は、直線状に延びる被切断部４００を両側で支えることができる。また、下側ハウジング１００の上面１２０の四隅には連結孔Ｂ１が形成されており、この連結孔Ｂ１は、後述する上側ハウジング２００の連結孔Ｂ２と上下に一致するように配置されている。

　次に、本願発明の実施形態１に係るハウジング３００を構成する上側ハウジング２００を図２に示す。図２（ａ）は、上側ハウジング２００を上面２２０側から見た斜視図、図２（ｂ）は、上側ハウジング２００を下面２３０側から見た斜視図、図２（ｃ）は、上側ハウジング２００の底面図である。

　この上側ハウジング２００は、合成樹脂で形成された略四角柱体であり、図１に示す下側ハウジング１００と対をなすものである。そして、内部に円筒状の上側筒部２１０と、当該上側筒部２１０の周囲に環状に形成された外側消弧空間Ｘ３を備える。この上側筒部２１０は、上側ハウジング２００の下面２３０から上面２２０に向けて延びており、後述する移動体５００を収容できるように構成されている。また、上側筒部２１０の内面２１１は、移動体５００が内部を上下方向にスライドできるように、滑らかな曲面となっている。この上側筒部２１０は、後述するように、下側ハウジング１００の下側筒部１１０と上下に配置されて、直線状に延びる筒部３１０を構成するものであり、上側筒部２１０の内径は下側筒部１１０の内径と一致している。そのため、移動体５００は、筒部３１０内を上下に滑らかに移動できるのである。

　さらに、上側筒部２１０の端部の一部は、後述する被切断部４００の本体部４３０の形状に合わせて窪んだ載置部２１３を備える。この載置部２１３は、上側筒部２１０の両側に相対する様に配置されると共に、下側ハウジング１００の載置部１１３と対応する位置に配置されている。そのため、載置部２１３は、下側ハウジング１００の載置部１１３に載置された被切断部４００の本体部４３０に上方から嵌め合わせられる。

　また、外側消弧空間Ｘ３は、上側ハウジング２００の下面２３０から上面２２０に向けて延びる溝の形状をしており、上側筒部２１０の外側を環状に囲んでいる。この外側消弧空間Ｘ３は、消弧材を収納できるように構成されている。なお、上側ハウジング２００の外側消弧空間Ｘ３は、下側ハウジング１００の外側消弧空間Ｘ３と対応する位置に配置されており、下側ハウジング１００と上側ハウジング２００を連結固定すると、下側ハウジング１００の外側消弧空間Ｘ３と上側ハウジング２００の外側消弧空間Ｘ３とが互いに連通するようになる。

　また、上側ハウジング２００の下面２３０は、後述する被切断部４００の本体部４３０の形状に合わせて窪んだ載置部２３１を備える。この、載置部２３１は、下面２３０の両側に相対する様に配置されると共に、載置部２１３と直線状に並んでいる。また、載置部２３１は、下側ハウジング１００の載置部１２１と対応する位置に配置されている。そのため、載置部２３１は、下側ハウジング１００の載置部１２１上に載置された被切断部４００の本体部４３０に上方から嵌め合わせられる。

　さらに、上側ハウジング２００の上面２２０の一部には、動力源Ｐが収容される動力源収納部２２１が形成されている。そして、動力源収納部２２１の底面側には、上側筒部２１０の上面と連通する連通孔２２２が形成されている。詳しくは、後述するが、動力源収納部２２１内に収容された動力源Ｐから生じた空気圧等の動力が、連通孔２２２を介して上側筒部２１０内に伝わり、上側筒部２１０内の移動体５００を移動させるのである。さらに、上面２２０には貫通孔Ｂ３が形成されており、この貫通孔Ｂ３は、上側ハウジング２００内部の外側消弧空間Ｘ３へと連通している。そのため、ハウジング３００を組み立てた後に、貫通孔Ｂ３を介して外部から外側消弧空間Ｘ３に消弧材を流入させることができる。なお、下側ハウジング１００及び上側ハウジング２００は、合成樹脂で形成された略四角柱体となっているが、これに限定されず、絶縁性が高く、使用に耐えうる強度を備えていれば、他の材料で任意の形状としてもよい。

　では次に、本願発明の実施形態１に係る移動体５００を、図３に示す。図３（ａ）は移動体５００の斜視図、図３（ｂ）は移動体５００の正面図、図３（ｃ）は移動体５００の側面図である。この移動体５００は、上面５６０と下面５２０を備えた、合成樹脂製の略円柱体である。移動体５００の外径は筒部３１０の内径以下となっており、さらに、移動体５００の外面５３０は筒部３１０の内面形状に対応する滑らかな表面となっているので、移動体５００は、筒部３１０の内側を隙間無く滑らかにスライドできる。

　また、移動体５００の下面５２０側には、一方の外面５３０から反対側の外面５３０まで、つまり、移動体５００を正面から背面まで貫通する貫通部５４０が設けられており、この貫通部５４０は、下壁５４１、側壁５４２、側壁５４３、及び上壁５４４で囲まれている。さらに、貫通部５４０の内部には、突出部５１０が上壁５４４から下壁５４１に向けて突出している。この突出部５１０の根元側には、外面５３０より内側に窪んだ第一消弧空間Ｘ１が形成されている。なお、貫通部５４０の切断部材５１１と下壁５４１の間の空間は、後述するように、被切断部４００の分離片４２０及び本体部４３０を挿通させることが出来るように、被切断部４００より大きくなっている。

　また、突出部５１０の先端側には、切断部材５１１が形成されている。この切断部材５１１は、図３（ｂ）に示すように、縦断面が略コ字状になっており、被切断部４００の分離片４２０の表面に当接する当接面５１２と、当該当接面５１２の両側から突出して分離片４２０の側面４２３を挟み込む挟持面５１３から構成されている。

　また、第一消弧空間Ｘ１は、切断部材５１１を挟んで分離片４２０の反対側において、切断部材５１１に隣接するように配置され、移動体５００の外面５３０よりも内側に窪んだ形状をしている。そして、この第一消弧空間Ｘ１には消弧材を任意で収納することができる。さらに、切断部材５１１と下壁５４１の間の第二消弧空間Ｘ２にも任意で消弧材を収納することができる。同様に、突出部５１０と側壁５４２及び側壁５４３のそれぞれの間の第四消弧空間Ｘ４にも消弧材を任意で収納することができる。そのため、切断部材５１１に当接するように配置された被切断部４００の分離片４２０の周囲を、消弧材で囲むことができる。

　また、移動体５００の上面５６０側には、外面５３０から内側に窪んだ絶縁空間５５０が形成されている。この絶縁空間５５０は、外面５３０の相対する位置にそれぞれ形成されている。この絶縁空間５５０は、下壁５５１、側壁５５２、側壁５５３、上壁５５４、及び後壁５５５で囲まれている。そして、図３（ｃ）に示すように、相対するように配置された絶縁空間５５０同士は互いに後壁５５５で遮断されており、互いに絶縁された空間となっている。そして、絶縁空間５５０には、消弧材を収納しておらず、後述するようにアークを閉じ込めて遮断している。また、絶縁空間５５０と貫通部５４０は、互いに下壁５５１及び上壁５４４によって遮断されており、互いに絶縁された独立した空間となっている。同様に、絶縁空間５５０と第一消弧空間Ｘ１も、互いに下壁５５１及び上壁５４４によって遮断されており、互いに絶縁された独立した空間となっている。

　なお、移動体５００は、合成樹脂製の円柱形状をしているが、これに限定されず、絶縁性が高く、使用に耐えうる強度を備えていれば、他の材料で任意の形状としてもよい。

　では次に、本願発明の実施形態１に係る電気回路遮断装置６００が遮断する電気回路の一部を構成する被切断部４００を、図４に示す。図４（ａ）は被切断部４００の斜視図、図４（ｂ）は被切断部４００の平面図である。この被切断部４００は、電気回路と電気的に接続するために全体が金属製の導電体となっており、両端に電気回路と接続するための本体部４３０と、略中央に切断されて分離される分離片４２０とを備える。本体部４３０の端部には、電気回路と接続する際に利用する接続孔４１０が形成されている。また、分離片４２０の両側には、分離片４２０が切断されて分離されやすいように、切り込み４２１が形成されている。この分離片４２０の表面４２２には、図３に示す移動体５００の切断部材５１１の当接面５１２が当接し、両側の側面４２３には切断部材５１１の挟持面５１３が当接することになる。なお、後述するように、アークが発生すると、本体部４３０は高温に熱せられて溶融してしまい、溶融による金属製のガスも発生する。

　では次に、本願発明の電気回路遮断装置６００の組み立て方について、図５を参照して説明する。この図５は、電気回路遮断装置６００の分解斜視図を示している。

　まず、移動体５００の貫通部５４０において、切断部材５１１と下壁５４１の間に被切断部４００の本体部４３０を挿入し、被切断部４００の分離片４２０が移動体５００の切断部材５１１に向かい合うまで被切断部４００を挿通させてゆく。すると、図５に示すように、移動体５００の内部に被切断部４００の分離片４２０を挿通させて収容した状態となる。

　次に、移動体５００を下面５２０側から下側ハウジング１００の下側筒部１１０に挿入する。すると、被切断部４００の本体部４３０が、下側ハウジング１００の載置部１１３と載置部１２１に嵌められるように載置され、移動体５００が下側筒部１１０内で固定されることになる。次に、上側ハウジング２００の上側筒部２１０内に移動体５００の上面５６０が挿入されるように、上側ハウジング２００を下側ハウジング１００の上から嵌め合わせてゆく。そして、上側ハウジング２００を下側ハウジング１００に向けて押し込んでゆけば、上側ハウジング２００の載置部２１３と載置部２３１が、被切断部４００の本体部４３０に嵌め合わせられる。そして、上下に並んだ連結孔Ｂ１及び連結孔Ｂ２を連結具等によって連結固定することで、下側ハウジング１００及び上側ハウジング２００から成るハウジング３００は、内部に被切断部４００及び移動体５００を収容した状態で組み付けられる。

　さらに、上側ハウジング２００の動力源収納部２２１には、動力源Ｐが取り付けられている。この動力源Ｐは、電気回路の異常を検知した際に外部から異常信号が入力されると、例えば、動力源Ｐの内部の火薬を爆発させて、その爆発による空気圧によって、移動体５００を筒部３１０内で瞬時に押し出して移動させるものである。なお、動力源Ｐは、移動体５００を移動させる動力を発生させるものであれば、火薬を用いた動力源に限られず、その他の既知の動力源を用いても良い。

　では次に、本願発明の実施形態１に係る電気回路遮断装置６００の内部構造について、図６を参照して説明する。この図６は、図５に示す電気回路遮断装置６００が組み立てられた状態でのＡ―Ａ断面図である。

　図６に示すように、移動体５００は、直線状に並んだ下側筒部１１０及び上側筒部２１０から構成される筒部３１０内部に、収容されている。この筒部３１０は、ハウジング３００の第一端部３２０から、第一端部３２０の反対側の第二端部３３０まで延びている。そして、移動体５００は、動力源Ｐが配置された第一端部３２０側に配置されているので、筒部３１０の第二端部３３０側は空洞になっている。そのため後述するように、移動体５００は、分離片４２０を切断して分離しながら、第二端部３３０側へと移動できるのである。また、移動体５００の上面５６０は、動力源収納部２２１内に取り付けられた動力源Ｐに隣接している。そして、後述するように動力源Ｐ内の火薬の爆発による空気圧は、連通孔２２２を介して移動体５００の上面５６０へと伝達される。

　また、被切断部４００の分離片４２０は移動体５００内部を挿通して収容されており、被切断部４００の本体部４３０は外側消弧空間Ｘ３内部に挿通して収容されている。また、第二消弧空間Ｘ２は、切断部材５１１を挟んで第一消弧空間Ｘ１とは反対側に配置されている。図６に示すように、第一消弧空間Ｘ１、及び外側消弧空間Ｘ３には粒状の消弧材Ｍが収納されている。また、移動体５００の貫通部５４０には消弧材Ｍが充填されているので、貫通部５４０の第二消弧空間Ｘ２及び第四消弧空間Ｘ４（図３参照）にも消弧材Ｍが収納されることになる。なお、図６から図８では、第一消弧空間Ｘ１、第二消弧空間Ｘ２、外側消弧空間Ｘ３、及び第四消弧空間Ｘ４内に、消弧材Ｍが充填されているが、図面上は見やすさを考慮して、消弧材Ｍの一部しか表示していない。

　なお、第一消弧空間Ｘ１には消弧材Ｍを収容していたが、これに限定されず、消弧材Ｍを収容しなくてもよい。第一消弧空間Ｘ１は内側に窪んだ空間であり、後述するように、本体部４３０の端部４３１から発生するアークは、第一消弧空間Ｘ１内へ放出される。そして、アークは、第一消弧空間Ｘ１内の空中を進む際にエネルギーを消費して、やがて消弧するのである。そのため、第一消弧空間Ｘ１に消弧材Ｍを収容しなくても、第一消弧空間Ｘ１はアークを十分に消弧できるのである。同様に、第二消弧空間Ｘ２、及び第四消弧空間Ｘ４内に、消弧材Ｍを収容していたが、これに限定されず、消弧材Ｍを収容しなくてもよい。

　また、外側消弧空間Ｘ３には消弧材Ｍを収容していたが、これに限定されず、消弧材Ｍを収容しなくてもよい。後述するように、本体部４３０の端部４３１周辺から発生するアークは、周囲の外側消弧空間Ｘ３へ広がる。そして、アークは、外側消弧空間Ｘ３内の空中を進む際にエネルギーを消費して、やがて消弧するのである。そのため、外側消弧空間Ｘ３に消弧材Ｍを収容しなくても、外側消弧空間Ｘ３はアークを十分に消弧できるのである。

　さらに、第一消弧空間Ｘ１、第二消弧空間Ｘ２、外側消弧空間Ｘ３、又は第四消弧空間Ｘ４に消弧材Ｍを収容する場合、消弧材Ｍは、珪砂等の粒状の固体の消弧材に限定されず、窒素ガス等のアークを効果的に消弧することができる気体状の消弧材を各空間に充填してもよい。

　では次に、本願発明の実施形態１に係る電気回路遮断装置６００の使用態様について、図７を参照して説明する。図７は、図６に示す状態から移動体５００が移動した様子を示す断面図である。図７に示すように、電気回路に過電流が流れる等の異常が検知された場合には、異常信号が動力源Ｐに入力され、動力源Ｐ内の火薬が爆発する。すると、その爆発による空気圧が連通孔２２２を介して瞬時に移動体５００の上面５６０に伝わる。すると、この空気圧によって、移動体５００は第一端部３２０から第二端部３３０に向けて勢いよく吹き飛ばされ、筒部３１０内を第二端部３３０に向けて瞬時に移動する。

　すると、移動体５００の切断部材５１１は、移動体５００が第二端部３３０に向けて押し出される力によって、分離片４２０を切断して本体部４３０から分離させる。そして、分離片４２０は、移動体５００と共に第二端部３３０へ向けて移動し、本体部４３０から離れていくのである。また、図７に示すように、移動体５００が筒部３１０内を第二端部３３０へ向けて移動すると、切断部材５１１より上方に隣接して形成されている第一消弧空間Ｘ１が、本体部４３０と向かい合う位置にまで移動してくる。そのため、移動体５００の切断部材５１１が分離片４２０を切断した直後に、第一消弧空間Ｘ１は、分離片４２０と本体部４３０との間に位置するように構成されているのである。そして、移動体５００の切断部材５１１が分離片４２０を切断した直後においては、分離片４２０と本体部４３０との物理的な距離が近いため、分離片４２０と、当該分離片４２０との境界である本体部４３０の端部４３１との間にアークが発生する場合がある。しかし、図７に示すように、本体部４３０の端部４３１から発生するアークは、分離片４２０と本体部４３０の間に位置している第一消弧空間Ｘ１へ放出されて、消弧されるのである。さらに、第一消弧空間Ｘ１内には消弧材Ｍが収容されているので、アークをより一層効果的に消弧できるのである。

　次に、移動体５００が第二端部３３０に向けて更に移動した様子について、図８を参照して説明する。図８は、図７に示す状態から移動体５００が更に移動した様子を示す断面図である。図８に示すように、移動体５００が筒部３１０内を第二端部３３０に向けて移動すると、第一消弧空間Ｘ１の上方に形成されている絶縁空間５５０が、本体部４３０と向かいあって、隣接する位置にまで移動してくる。そして、両側の本体部４３０間に高電圧がかかり、本体部４３０の端部４３１からアークが発生しても、当該アークは絶縁空間５５０内に閉じ込められる。両側の本体部４３０間で発生したアークは、絶縁空間５５０内に閉じ込められて互いに絶縁されるので、両側の本体部４３０間でアークがつながり、電気回路に電流が流れてしまうことを防止できるのである。なお、アークが絶縁空間５５０内に閉じ込められて絶縁されるとは、具体的には、絶縁空間５５０が、下壁５５１、側壁５５２、側壁５５３、上壁５５４、及び後壁５５５によって周囲が囲まれた窪みとなっているので（図３を参照）、一方の本体部４３０の端部４３１から発生したアークは、絶縁空間５５０に進行を阻まれて、反対側の本体部４３０に向けて進むことができない状態のことである。

　なお、絶縁空間５５０内には、消弧材Ｍを収納しないのが望ましい。絶縁空間５５０内に消弧材Ｍを収容すると、本体部４３０から発生したアークによって消弧材Ｍが、高温に晒され炭化する虞がある。そして、当該炭化した部分は、電流が流れることのできる経路となり、アークが絶縁空間５５０から漏れやすくなる。そして、絶縁空間５５０から漏れ出たアークが、移動体５００の外面５３０に沿って進んでゆき、反対側の本体部４３０から発生したアークと繋がってしまう可能性がある。そのため、絶縁空間５５０内には、消弧材Ｍを収納しないのが望ましい。また、絶縁空間５５０内には、消弧材Ｍの代わりに、アークによって炭化しない絶縁材料を収納してもよい。

　このように、本願発明の電気回路遮断装置６００によれば、移動体５００自体が被切断部４００を切断する切断部材５１１と、第一消弧空間Ｘ１を備えており、当該第一消弧空間Ｘ１は、切断部材５１１が分離片４２０を切断して、電気回路を遮断した直後に、切断されて分離される分離片４２０と、分離されずにハウジング３００内に残る本体部４３０との間に位置するように構成されている。そのため、電気回路の遮断直後において、本体部４３０から発生したアークを、第一消弧空間Ｘ１内に放出し消弧できるのである。

　さらに、第一消弧空間Ｘ１内に消弧材Ｍを収容した場合は、本体部４３０から発生したアークをより一層効果的に消弧できるのである。

　なお、図１０に示す従来技術において、アークを消弧するために、切断室７２１内に粒状の固体の消弧材を封入することも考えられるが、切断室７２１内に消弧材を封入すると、パンチ７３０の打ち抜き動作を妨げる虞があり、切断室７２１内に消弧材を封入することは困難であった。ただ、本願発明では、従来技術と異なり、消弧材Ｍを、筒部３１０内ではなく、切断部材５１１と共に移動体５００自体に収納することができるので、移動体５００が筒部３１０内で移動して分離片４２０を切断する動作を邪魔することがないのである。また、分離片４２０は移動体５００に収容され、当該移動体５００と共に移動するので、従来技術のようにパンチの打ち抜き動作を妨げる虞がない。そして、消弧材Ｍと分離片４２０は共に移動体５００に収容されて、当該移動体５００と共に移動するので、従来技術と異なり、移動体５００内に消弧材Ｍを大量に収容することができるのである。さらに、第一消弧空間Ｘ１は、移動体５００内部の体積に応じて拡張できるので、消弧材Ｍを大量に収容することができ、アークの消弧性能が極めて高いのである。

　さらに、本願発明の電気回路遮断装置６００によれば、移動体５００が更に移動した後に、絶縁空間５５０が、ハウジング３００内に残る被切断部４００の本体部４３０に向かい合うように構成されているので、両側の本体部４３０に高電圧がかかり、本体部４３０からアークが発生しても、当該アークは絶縁空間５５０内に閉じ込められて互いに絶縁されるので、本体部４３０間でアークがつながり、電気回路に電流が流れてしまうことを防止できるのである。

　さらに、本願発明の電気回路遮断装置６００によれば、切断部材５１１を挟んで第一消弧空間Ｘ１とは反対側に、第二消弧空間Ｘ２を備えているので、分離片４２０から第二端部３３０に向けて進むアークは、第二消弧空間Ｘ２内に放出されて、消弧されるのである。さらに、第二消弧空間Ｘ２内に消弧材Ｍを収容した場合は、アークをより効果的に消弧出来る。また、第二消弧空間Ｘ２は分離片４２０の下面側に位置しているので、分離片４２０で発生したアークは、第二消弧空間Ｘ２内の消弧材Ｍによって広範囲にわたって消弧されるのである。

　さらに、本願発明の電気回路遮断装置６００によれば、外側消弧空間Ｘ３内に被切断部４００の本体部４３０を挿通させて収容しているので、外側消弧空間Ｘ３は、本体部４３０から周囲に向けて発生したアークを消弧することができる。

　具体的には、被切断部４００の両側の本体部４３０には、回路遮断後も高電圧がかかる場合があり、本体部４３０の端部４３１周辺から周囲に向けてアークが発生する。そして、そのアークによって高温に熱せられた本体部４３０は、端部４３１側から溶融すると共に周囲にガスを放出していく。しかしながら、本体部４３０から発生したアークは、周囲の外側消弧空間Ｘ３へと広がり、外側消弧空間Ｘ３の空中を進む際にエネルギーを消費して、やがて消弧するのである。また、外側消弧空間Ｘ３は、アークが発生する箇所である本体部４３０に近接しているため、発生したアークを素早く消弧することもできる。そのため、本体部４３０から発生したアークは、外側消弧空間Ｘ３で素早く消弧されて、外部へ漏れることはないのである。また、本体部４３０から発生したガスは、周囲の外側消弧空間Ｘ３へと分散していくので、ガスによる内圧の上昇を抑えることができ、その結果、電気回路遮断装置６００の破損を防止することが出来る。特に、筒部３１０内は、動力源Ｐの爆発によって内圧が上昇しているので、本体部４３０から発生したガスの圧力が更にかかると、筒部３１０の破損の危険性が高まる。しかしながら、本体部４３０から発生したガスは、周囲の外側消弧空間Ｘ３へと分散していくので、筒部３１０の破損を効果的に防ぐことが出来るのである。

　さらに、外側消弧空間Ｘ３内に消弧材Ｍを収納した場合は、より効果的にアークを消弧することが出来る。なお、外側消弧空間Ｘ３内に消弧材Ｍを収納していたが、これに限定されず、消弧材Ｍを収納しなくてもよい。さらに、消弧材Ｍの他にも、移動体５００の移動による衝撃やガスの発生による衝撃等を緩和するために、外側消弧空間Ｘ３内に衝撃吸収材を収納したり、その他にも、適宜用途に応じて任意の材料を収納してもよい。

　なお、本体部４３０から発生したアークは、第一消弧空間Ｘ１によって消弧することができるが、消弧性能を高める場合は、第一消弧空間Ｘ１を拡大して消弧面積を増大させる必要がある。しかし、第一消弧空間Ｘ１を広げるとなると、第一消弧空間Ｘ１を含む移動体５００、及び移動体５００を移動させる筒部３１０周辺の構造も大きくなってしまう。ただ、筒部３１０及び移動体５００のような駆動部分は、電気回路遮断装置６００の性能や安全上、できるだけ小型化するのが望ましい。そこで、移動体５００を移動させる筒部３１０の外側に、被切断部４００の本体部４３０を収容する外側消弧空間Ｘ３を備えたことで、筒部３１０及び移動体５００を大型化することなく、本体部４３０から発生するアークの消弧性能を高めたのである。

　なお、外側消弧空間Ｘ３は、被切断部４００の本体部４３０の上下に配置されているので、本体部４３０から発生したアークは、広範囲に放出されて効果的に消弧される。ただ、外側消弧空間Ｘ３は、被切断部４００の本体部４３０の上下に配置される場合に限定されず、本体部４３０の上側又は下側の一方のみに配置されてもよい。

　なお、図１から図８に示す実施形態１では、第一消弧空間Ｘ１の上方の隣接する位置に絶縁空間５５０を設けていたが、これに限定されず、絶縁空間５５０を設けなくてもよい。その場合は、第一消弧空間Ｘ１が絶縁空間５５０の位置まで延長されることになる。

＜実施形態２＞
　では次に、実施形態２に係る本願発明の電気回路遮断装置６００Ａについて、図９を参照して説明する。なお、図９（ａ）は、実施形態２に係る本願発明の電気回路遮断装置６００Ａの被切断部４００Ａの全体斜視図、図９（ｂ）は、図８に示す実施形態１に係る電気回路遮断装置６００の断面図と同様に、実施形態２に係る電気回路遮断装置６００Ａの断面図を示したものである。また、実施形態２に係る電気回路遮断装置６００Ａの構成は、被切断部４００Ａの構成を除き、実施形態１に係る電気回路遮断装置６００の構成と基本的に同一なので、同一の構成については説明を省略する。

　図９に示すように、電気回路遮断装置６００Ａの被切断部４００Ａは、中央の分離片４２０Ａと、当該分離片４２０Ａの両側に本体部４３０Ａを備えている。さらに、本体部４３０Ａの一部が、分離片４２０Ａから立ち上がるように曲がった曲がり部４４０Ａとなっている。そして、図９（ｂ）に示すように、被切断部４００Ａの曲がり部４４０Ａは、ハウジング３００Ａの外側消弧空間Ｘ３Ａ内で、外側消弧空間Ｘ３Ａが拡がる上下方向に沿って曲がっている。そのため、外側消弧空間Ｘ３Ａ内に存在する本体部４３０Ａの長さは、図６に示す外側消弧空間Ｘ３内に存在する直線状の本体部４３０の長さに比べて、長くなる。その結果、本体部４３０Ａから発生するアークをより多く、外側消弧空間Ｘ３Ａ内へ放出できるので、消弧性能が高くなるのである。さらに、外側消弧空間Ｘ３Ａ内に消弧材Ｍを収容する場合は、消弧性能がより高くなるのである。

　なお、図９では、被切断部４００Ａの曲がり部４４０Ａは、分離片４２０Ａから立ち上がり、外側消弧空間Ｘ３Ａが拡がる上下方向に沿って曲がる形状であるが、これに限定されない。曲がり部４４０Ａは、外側消弧空間Ｘ３Ａ内に存在する部分の長さを増やすように、外側消弧空間Ｘ３Ａ内で曲がっていれば、どのような形状であってもよい。

　また、本願発明の電気回路遮断装置は、上記の実施例に限定されず、請求の範囲に記載された範囲、実施形態の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能であり、これらの変形例、組み合わせもその権利範囲に含むものである。

Claims

　ハウジングと、当該ハウジング内に配置され、電気回路の一部を構成する被切断部と、当該被切断部を切断する切断部材と、前記ハウジングの第一端部側に配置される動力源と、を備えた、電気回路遮断装置であって、
　前記切断部材を有する移動体を備え、
　前記ハウジングは、前記移動体を、前記第一端部と、当該第一端部の反対側の第二端部との間で移動させることができる筒部を備え、
　前記移動体は、前記動力源によって、前記第一端部から前記第二端部に向けて移動しつつ、当該移動体に備えられた前記切断部材が、前記被切断部の分離片を切断するように構成されており、
　前記ハウジングは、前記筒部の外側に外側消弧空間を備え、
　当該外側消弧空間は、前記切断部材が前記被切断部を切断した際に、切断されずに前記ハウジング内に残る前記被切断部の本体部を、内部に挿通させて収容していることを特徴とする電気回路遮断装置。
　前記被切断部の本体部の一部が前記外側消弧空間内で曲がった曲がり部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気回路遮断装置。
　前記外側消弧空間に、消弧材が収納されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気回路遮断装置。