JPH11232979A - 回路遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 火薬の爆発力を小さなものに抑えつつ回路の
緊急遮断を確実に行う。 【解決手段】 バッテリポスト３と、電源供給線の接続
されるスタッドボルト１０との間にはバスバー１７が接
続される。火薬シール部１５を収容したハウジング１６
には開口２０が設けられ、その直前にバスバー１７の破
断部２７が配される。破断部２７は凹部２８が形成され
て薄肉とされ、その両側には切欠３０が形成される。異
常事態が生ずると、トリガ線１９に電流が流れて火薬シ
ール部１５内の火薬が爆発する。その爆発力はハウジン
グ１６の開口２０に向けられ、その開口２０の直前の破
断部２７が爆発力を前方に向けて受け、鎖線に示すよう
に、凹部２８を設けた部分から破断し、また両破断片３
８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。

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６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、火薬の爆発力が四方に分散されてその一部のみ
がヒューズｂに作用する構造であるため、確実にヒュー
ズｂを破断するためには相当に大きな爆発力が要求され
る。そうすると封入ガラスｅ等の周囲部分も、大きな爆
発力に耐え得るだけの堅牢な構造としたり特殊処理を施
す等の必要があり、コストの増大が避けられないという
問題があった。本発明の回路遮断装置は上記のような事
情に基づいて完成されたものであって、その目的は、火
薬の爆発力を小さなものに抑えつつ回路の緊急遮断を確
実に行えるようにするところにある。

【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
て爆発可能な火薬を内部に収容し、かつその爆発力を一
方向に向ける開口を設けたハウジングが備えられる一
方、回路の途中に前記火薬の爆発力により破断すべく導
体が介設されて、この導体が前記ハウジングの前記開口
と対向して配置され、かつ前記導体には、破断を助勢す
るための易破断部が形成されている構成としたところに
特徴を有する。請求項２の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記易破断部は、前記導体を薄肉に切欠くことで
形成されているところに特徴を有する。

【０００６】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記導体における前記易破断部の側
方には、この導体が前記易破断部から破断された場合の
破断片が開くことを助勢する切欠が設けられているとこ
ろに特徴を有する。請求項４の発明は、請求項１、請求
項２または請求項３の発明において、前記ハウジングに
おける前記開口の設けられた側と反対の面側には、この
ハウジングの移動を規制する規制壁が配設されていると
ころに特徴を有する。

【０００７】

【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞トリガ信号
を受けて火薬が爆発すると、その爆発力がハウジングの
開口に向けられ、その開口と対向して設けられた導体が
その爆発力を受けることで、易破断部から破断し、回路
が遮断される。火薬の爆発力が一方向に向けられてその
爆発力を効率的に受ける位置に導体が配され、しかも導
体には破断を助勢するための易破断部が設けられている
から、比較的小さな爆発力でも導体を確実に破断するこ
とができる。 ＜請求項２の発明＞導体が薄肉に切り欠かれることで破
断しやすくされている。

【０００８】＜請求項３の発明＞導体が爆発力により易
破断部から破断されると同時に、その爆発力を受けて破
断片が切欠から屈曲して開く。このため、破断部分が再
接触することが確実に防がれる。 ＜請求項４の発明＞火薬が爆発した際に規制壁によりハ
ウジングが後退することが規制され、爆発力が開口から
集中的に発揮される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を電気自動車の電源
回路に適用した実施形態を添付図面に基づいて説明す
る。 ＜第１実施形態＞まず図１ないし図３によって、本発明
の第１実施形態を説明する。図において、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３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（図
３の鎖線参照）が挿通される挿通孔４が開口されてい
る。挿通孔４の内部側の口縁には略半円状の壁５が立て
られており、挿通孔４の上には導体からなる接続リング
６が収容可能となっている。

【００１０】ロアケース１における長方形の左側の領域
では、ほぼその周囲に周壁７が形成されており、その中
の奥行き方向の中央部分には、詳しくは後記するケーシ
ング１３の収容室１２が画成されている。また、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１０が立てられている。

【００１１】上記した収容室１２は、その先端側（図３
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が収容されている。ケーシング１
３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。

【００１２】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。火
薬シール部１５の基端側には、フィラメントと、上記の
バッテリ側に接続されたトリガ線１９とを接続する接続
体１８が結合されている。ハウジング１６は、合成樹脂
によりブロック状に形成され、その内部の基端側に、上
記した火薬シール部１５と接続体１８とが収容可能とさ
れているとともに、ハウジング１６の先端面には、上記
の火薬シール部１５に達する開口２０が形成されてい
る。

【００１３】バスバー１７は例えば銅合金等によって形
成されており、図１に示すように、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２
１を有している。Ｕ字形部２１の一端側（図１の手前
側）は、外側に直角曲げたされたのち、その下縁からＬ
字形部が延出され、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。Ｕ字形部２１の他
端側は、同じく外側に直角曲げされたのち、先端側と外
側に二度曲げされ、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１
０に挿通されつつ突出部８上に載置可能となっている。

【００１４】そして、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】組み付け手順の一例を示すと、火薬シール
部１５と接続体１８とが結合されつつハウジング１６内
の基端側に収容され、このハウジング１６がバスバー１
７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（本発
明の易破断部に相当する）が、ハウジング１６の開口２
０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、後面板３２
を当ててかしめることで固定される。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、ハウジング１６の後面側
には、ロアケース１から立ち上がって形成された規制壁
３１が当てられている。また、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。

【００１６】バスバー１７の第１接続部２２は、バッテ
リポスト３の挿通孔４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１
０に挿通されつつ突出部８上に載置される。また、ハウ
ジング１６から引き出されたトリガ線１９は、挿通孔４
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。

【００１７】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４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
２５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。最後に、ロアケース１の上面に図示
しない蓋状のアパーケースが被せられて固定される。

【００１８】この第１実施形態は上記のような構造であ
って、続いてその作用を説明する。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。ハウジング１６はその後面側が規
制壁３１で受けられて後退が阻止されているため、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の鎖線に示すよ
うに、凹部２８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。

【００１９】すなわち本実施形態では、火薬の爆発力が
ハウジング１６の開口２０から一方向に向けられて、そ
の爆発力を効率的に受ける位置にバスバー１７の破断部
２７が配され、しかも破断部２７には破断を助勢するた
めの凹部２８が設けられているから、比較的小さな爆発
力でも破断部２７を確実に破断することができる。それ
に伴い、ハウジング１６等の構造を比較的簡単なものに
まとめることができる。

【００２０】また破断部２７が破断されると同時に、爆
発力を受けて破断片が切欠３０から屈曲して開くから、
破断部２７が再接触することが確実に防がれる。なお、
両破断片３８が開いたとき、その先端がケーシング１３
の内面に接触するおそれがあるが、接触部分のケーシン
グ１３の内面には絶縁ケース１４が配されているから、
バスバー１７が導通してしまうことはない。また、破断
部２７を備えたバスバー１７を直接にバッテリポスト３
に接続する構造であるから、バッテリポスト３から引き
出された電源供給線の途中位置にわざわざ専用の破断用
導体を接続するような場合と比較すると、構造が簡単と
なって省スペース化も図ることができる。

【００２１】＜第２実施形態＞図４及び図５は本発明の
第２実施形態を示す。上記第１実施形態では、回路遮断
装置が、バッテリにおけるバッテリポスト３の立てられ
た面上でその一部を外部に突出させた状態で取り付けら
れるようになっている。一方この第２実施形態では、回
路遮断装置が、バッテリにおけるバッテリポスト３の立
てられた面と、その面と隣合う面にわたって取り付けら
れるようにし、バッテリの回りのスペース等に応じて、
その取り付け等がし易いようにされている。

【００２２】すなわち、バッテリポスト３の挿通孔４を
設けた部分４１と、火薬シール部１５等を収容したケー
シング１３とスタッドボルト１０とを設けた部分４２と
が、互いに直角をなすような形状に形成されている。し
たがって、第２実施形態の回路遮断装置は、バッテリポ
スト３の立てられた面と、そこと隣合う面の角に当てら
れるようにして取り付け可能である。

【００２３】なお、上記の構造の変更に伴い、ハウジン
グやバスバー等の形状も変更されているが、基本的な機
能や配置関係は上記第１実施形態と同様であるので、第
１実施形態のものと同一機能を有する部位については、
同一符号もしくは第１実施形態の符号に添え字「Ａ」を
付けた符号を付すことによって、改めての説明は省略す
る。

【００２４】＜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）導体の易破断部を構成する手段としては、上記実
施形態の他に、導体にミシン目を入れるようにしてもよ
い。 （２）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、緊急遮断の必要とされる回路全般に
広く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の分解斜視図

【図２】その一部切欠斜視図

【図３】その一部切欠平面図

【図４】第２実施形態の正面図

【図５】その平面図

【図６】従来例の断面図

【符号の説明】

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 １９…トリガ線 ２０…開口 ２７…破断部 ２８…凹部 ３０…切欠 ３１…規制壁 ３８…破断片 １６Ａ…ハウジング １７Ａ…バスバー

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トリガ信号を与えて爆発可能な火薬を内
   部に収容し、かつその爆発力を一方向に向ける開口を設
   けたハウジングが備えられる一方、回路の途中に前記火
   薬の爆発力により破断すべく導体が介設されて、この導
   体が前記ハウジングの前記開口と対向して配置され、か
   つ前記導体には、破断を助勢するための易破断部が形成
   されていることを特徴とする回路遮断装置。
2. 【請求項２】 前記易破断部は、前記導体を薄肉に切欠
   くことで形成さ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。
3. 【請求項３】 前記導体における前記易破断部の側方に
   は、この導体が前記易破断部から破断された場合の破断
   片が開くことを助勢する切欠が設けられていることを特
   徴とする請求項１または請求項２記載の回路遮断装置。
4. 【請求項４】 前記ハウジングにおける前記開口の設け
   られた側と反対の面側には、このハウジングの移動を規
   制する規制壁が配設されていることを特徴とする請求項
   １、請求項２または請求項３記載の回路遮断装置。