JP3678600B2 - ブレーカ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気自動車の動力電線等に介設して用いられるブレーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電気自動車の動力電線には、メンテナンス等のために動力電線間を分断し得るブレーカ装置が介設されたものがあり、従来、特開平９−２２３４３９号公報に記載されたものが知られている。このブレーカ装置ａは、図１０に示すように、ケーシングｂ内には２本の円柱状に形成された固定電極ｃ，ｄが立設されて二極構造をなし、このうち一方の固定電極ｃは電線ｅに圧着された端子金具ｆと接続され、もう一方の固定電極ｄはバスバーｈを介してヒューズｉの一端側と接続されており、このヒューズｉの他端側は電線ｅの端子金具ｇと接続されている。
【０００３】
両固定電極ｃ，ｄには、取っ手ｏを備えた可動電極ｊが抜き差し可能とされることで、ブレーカスイッチｐが構成され、電線ｅ間にはヒューズｉとブレーカスイッチｐとが直列接続された状態とされている。このブレーカスイッチｐをなす可動電極ｊには、両固定電極ｃ，ｄと接続される接触部ｋ，ｍを連絡する連絡部ｎが設けられており、これらの接触部ｋ，ｍが両固定電極ｃ，ｄに対して抜き差しされることで電線ｅ間が導通または非導通状態とされるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気自動車の各部品は、小型化、軽量化が要求される傾向にあり、上記のブレーカ装置ａも例外ではない。ところが、このブレーカ装置ａでは固定電極ｃ，ｄが二極構造とされているため小型化には限度があり、さらなる小型化、軽量化の要望に対応できなかった。
【０００５】
また、可動電極ｊを固定電極ｃ，ｄに差し込む際に、可動電極ｊの２つの接触部ｋ，ｍと２つの固定電極ｃ，ｄとをそれぞれ位置合わせする必要があり、差し込み作業が煩わしかった。さらに、これらの両接触部ｋ，ｍと両固定電極ｃ，ｄの設置位置が正確に対応した位置からずれていた場合は、可動電極ｊの挿入圧が高くなり、抜き差し作業がし難くなるといった問題があった。
【０００６】
本発明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、ブレーカ装置を小型化、軽量化し、かつ可動電極の抜き差し作業を容易にすることを目的とするものである。
【０００７】
【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、対をなす固定電極と、その固定電極対に対して抜き差しされることで固定電極間を接続または切断する可動電極とを備え、その可動電極を絶縁性樹脂のハウジングに収容したものにおいて、固定電極対は、固定電極が電極保持部の外面に露出した状態で配された一極構造をなし、前記可動電極を、ハウジングに保持される保持片部と、固定電極に対して接離する接触舌片部と、保持片部及び接触舌片部とを連結し撓み変形可能な細幅連結片部とを一体に有する形態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、可動電極の保持片部を、接触舌片部を包囲する筒形に形成したところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、接触舌片部を、先端から基端側に向かって延びるよう形成されたスリットにより先端側が分割された形状としたところに特徴を有する。
そして、請求項４の発明は、固定電極に、自由端が前記可動電極の挿入方向の先方側となるようにＵ字状に折り返されて形成した弾性舌片部を設けたところに特徴を有する。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
固定電極対は、対をなす固定電極が対向状に配設されることで一極構造とされているから、固定電極が二極構造とされた場合と比べて配設に必要なスペースを小さくすることができ、ブレーカ装置を小型化、軽量化することができる。また、固定電極が一極構造とされているから、固定電極対と可動電極との位置ずれが生じ難く、可動電極の抜き差し作業を簡単に行うことができ、さらに、可動電極は絶縁樹脂製のハウジングに収容されているから、可動電極の抜き差し作業を安全に行うことができる。
【００１０】
しかも、上述のように可動電極をハウジングに収容したことから、ハウジングによる位置決め作用によって逆に可動電極が固定電極に対してずれを生ずることが考えられないではない。しかし、本発明では、固定電極対に接触する可動電極の接触舌片部と、ハウジングに保持された保持片部とは細幅連結片部によって連結されているから、これが撓み変形することによって、ずれが吸収され、可動電極や固定電極に無用なこじり力が作用することを防止することができる。これにて可動電極の抜き差し作業をより簡単に行うことができる。
【００１１】
＜請求項２の発明＞
可動電極の保持片部が、接触舌片部を包囲する筒形に形成されているから、製造過程において、可動電極をハウジングに組み付けるまでの間に接触舌片部が異物と衝突して変形したり、損傷を受けたりすることを防止できる。
【００１２】
＜請求項３の発明＞
可動電極の接触舌片部の先端側がスリットにより分割されているから、固定電極に対してよりなじみがよくなり、安定的な接触が得られる。
【００１３】
＜請求項４の発明＞
固定電極には弾性舌片部が設けられているから、可動電極の接触舌片部との接触がより安定化する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図６によって説明する。この実施形態では、電気自動車の動力電線に介在されるブレーカ装置について示す。
このブレーカ装置は、図１の下側に示す雄側ユニット１０と、上側に示す雌側ユニット２０とからなる。
まず、雄側ユニット１０について説明する。これは共にほぼ角筒状をなす内筒１１及び外筒１２を備えて有底状に形成した雄側ハウジング１３の内部に、一対の固定電極１４、１４を固定したものである。各固定電極１４は金属板をほぼＬ字状に曲げ加工して形成されており、その底辺部１４Ａをボルト１５にて雄側ハウジング１３の底部に固定すると共に、その立ち上がり辺部１４Ｂを内筒１１内の中心部に一体に立設した電極保持板部１６の両側に沿わせて固定してある。なお、立ち上がり辺部１４Ｂには、上下に延びる接点ビード１４Ｃが形成されている。
【００１５】
そして、上記各ボルト１５は、電気自動車の動力ラインを構成する電線１７に加締め固定した端子金具１８をそれぞれ共締めしてあり、２本の電線１７間が２個の固定電極１４により分断された状態にある。なお、雄側ハウジング１３の外筒１２の左側部には係合壁１９が一体に突設され、ここに係合孔１９Ａが形成されている。
【００１６】
一方、雌側ユニット２０は、やはり絶縁性の合成樹脂により成型したハウジングである雌側ハウジング２１の内部に、可動電極３０を収容して構成してなる。この雌側ハウジング２１は、雄側ハウジング１３の内筒１１の内側に嵌合可能な角筒状をなす電極保持筒２２と、雄側ハウジング１３の内筒１１と外筒１２との間に挿入可能な外筒２３とを天井面で一体に連ねた逆容器状をなし、前記雄側ハウジング１３に装着可能である。雌側ハウジング２１の外筒２３の左側部下端からは上向きに延びる弾性係合片２４を一体に形成してあり、図２に示すように、両ハウジング１３，２１を互いに組み合わせた状態では、弾性係合片２４の係合突起２４Ａが雄側ハウジング１３の係合孔１９Ａに嵌合して抜け止めがされる。また、雌側ハウジング２１の外筒２３内には環状の防水シール２５が装着されており、両ハウジング１３，２１の組合わせ状態では、防水シール２５の内周面が雄側ハウジング１３の内筒１１の外周面に密着して内筒１１内への水の侵入が防止される。
【００１７】
そして、前記電極保持筒２２内には可動電極３０が収容されてリテーナ２６によって抜け止めされ、そのリテーナ２６は電極保持筒２２の下端の係合突起２２Ａによって抜け止めされている。
【００１８】
さて、前記可動電極３０について詳述する。これは一枚の金属板を曲げ加工して形成したものであり、その構造は図３から図６に示されている。特に図５に示されるように、上部にＵ字曲げ部３１Ａを有すると共にそのＵ字曲げ部３１Ａの両側を互いに近接させながら下向きに延設し、下端部に拡開する案内曲面部３１Ｂを形成したほぼΩ状をなす接触舌片部３１が設けられ、その両案内曲面部３１Ｂ間の間隔寸法は、雄側ユニット１０の電極保持板部１６の厚さ寸法よりも狭く設定されている。また、可動電極３０には、上記接触舌片部３１をその左右両側から覆う位置に一対の保持片部３２が形成されている。この保持片部３２は、それぞれ横断面がコ字型をなしており、左右両側から接触舌片部３１を包囲するように全体として角筒状をなし、雌側ハウジング２１の電極保持筒２２内に収納されている。この保持片部３２は電極保持筒２２の内面に対して密着することなく僅かなギャップを残して挿入されたものであり、内部で僅かにガタつき可能である。
【００１９】
そして、上記した各保持片部３２の上端部と接触舌片部３１のＵ字曲げ部３１Ａとの間は、細幅連結片部３３によって一体に連結されており、接触舌片部３１が保持片部３２の間で上から吊り下げられるような状態となっている。この細幅連結片部３３は、接触舌片部３１を吊り下げ状態としつつ撓み変形可能であり。特に接触舌片部３１の下端部が図１の矢印Ａ方向に揺動することが許容されている。なお、各保持片部３２の下端部には、内側に向けて屈曲する接触舌片保護片３４が形成されている。
【００２０】
本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用について説明する。
図１に示すように、雌側ユニット２０を雄側ユニット１０に装着していない状態では、固定電極１４対は互いに非接触であるから、電線１７，１７間は電気的に遮断された状態にある。
この状態から、雌側ユニット２０を雄側ユニット１０側に押し込むと、まず雌側ユニット２０の電極保持筒２２が雄側ハウジング１３の内筒１１内に挿入され、その内周面に案内されながら嵌合されて行き、雌側ユニット２０の可動電極３０の接触舌片部３１が両固定電極１４間に跨るようにして接触し、両固定電極１４間を導通状態に至らせる（図２参照）。
【００２１】
ところで、上述の嵌合過程では、両ユニット１０，２０の各ハウジング１３，２１が相互に嵌合することで位置決め作用が発揮され、それによって決められた位置で可動電極３０が固定電極１４，１４間に跨るように接触する。本来、固定電極１４は雄側ハウジング１３に固定され、可動電極３０は雌側ハウジング２１に設けられているから、両電極１４，３０は適切な位置関係で接触状態に至るはずである。しかし、実際には、各電極１４，３０の曲げ加工誤差、各ハウジング１３，２１の成形誤差或いは電極１４，３０の取付誤差等は避け得ないから、各ハウジング１３，２１の位置決め作用によって両ハウジング１３，２１が正規位置に嵌合しても、逆に、両電極１４，３０は、互いにずれてしまうことがある。すると、両ハウジング１３，２１の嵌合過程で、両電極１４，３０が斜めに接触を始めたり、ずれて接触を始めたりすることが考えられる。
【００２２】
しかしながら、本実施形態では、可動電極３０の接触舌片部３１は保持片部３２に対して細幅連結片部３３を介して連結された状態にある。このため、保持片部３２が雌側ハウジング２１と一体的に雄側ハウジング１３に対して位置決めされたとしても、接触舌片部３１が固定電極１４間に跨るように嵌合して行く過程で、その細幅連結片部３３が撓み変形を生じて両電極１４，３０間のずれを吸収し、無理なこじり等を発生させることなく円滑に最終嵌合位置に至ることになる。しかも、本実施形態では、更に、可動電極３０の保持片部３２は雌側ハウジング２１の電極保持筒２２に対して僅かなガタつきを許容して収容されているから、そのガタによっても誤差が吸収される。これにて雌側ユニット２０（可動電極３０）の抜き差し作業を極めて簡単に行うことができるものである。
【００２３】
もちろん、固定電極１４対が対向状に配置されることで一極構造とされているから、固定電極が二極構造とされている従来のブレーカ装置に比べて配設に必要なスペースを小さくでき、ブレーカ装置の小型・軽量化が可能になる。また、可動電極３０は樹脂製の雌側ハウジング２１に収容されているから、安全に作業ができる。加えて、本実施形態では特に、可動電極３０の保持片部３２を筒状にして接触舌片部３１を包囲する構成としたから、ブレーカ装置の製造過程において、可動電極３０を雌側ハウジング２１に組み付けるまでの間に接触舌片部３１が異物と衝突して変形したり、損傷を受けたりすることを防止できる。
【００２４】
＜第２実施形態＞
図７は本発明の第２実施形態を示すものである。前記第１実施形態との相違は、可動電極３０の接触舌片部３１に、先端から基端側に向かって延びるようにスリット３５を形成して先端を二分割し、これに対応して固定電極１４には２本の接点ビード１４Ｃを形成したところに特徴を有する。その他の構成は、上記第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。
このように構成すると、２本の接点ビード１４Ｃのそれぞれに分割された接触舌片部３１がそれぞれ接触するから、より確実な接触状態を得ることができる。
【００２５】
＜第３実施形態＞
図８及び図９は本発明の第３実施形態を示す。前記第１実施形態との相違は、固定電極１４の立ち上がり辺部１４Ａに、その上端から自由端が下に向かって延びるようにＵ字状に折り返して形成した弾性舌片部１４Ｄを形成すると共に、立ち上がり辺部１４Ａの上端から突出させた係合片１４Ｅを雄側ハウジング１３の電極保持板部１６の上部に係合させたところにある。その他の構成は、上記第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００２６】
この構成とすると、固定電極１４の弾性舌片部１４Ｄによっても可動電極３０との接触点に弾発力を作用させることができ、固定電極１４に接点ビードを設けずに可動電極３０の接触舌片部３１と面全体で接触するような形態とすることができ、接触の確実化と共に、接触抵抗の低減化も併せて可能にできる。
【００２７】
＜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を採用することができ、これらも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２８】
（１）上記した各実施形態では、固定電極が２極のものを示したが、例えば固定電極を３極としてこれらをそれぞれ円周上の例えば１２０度の角度領域内に配列し、１つの固定電極と他の隣接する各固定電極とを対向関係として、共通の固定電極に対して２つの固定電極が対をなすように構成してもよい。
【００２９】
（２）上記した各実施形態では、スイッチ機能のみを備えた構成としているが、固定電極に連ねたヒューズを雄側ユニットに内蔵した構成としてもよい。
【００３０】
（３）上記した各実施形態では、固定電極対を雄側とし、可動電極を雌側として嵌合させる場合を示したが、固定電極対を雌側とし、可動電極を雄側とした場合にも本発明は適用できる。
【００３１】
（４）固定電極対が雄側である場合、固定電極対の形状は円柱に限らず、角柱などの他の柱形状でもよく、また柱形状以外のものも本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブレーカ装置の切断状態での断面図
【図２】第１実施形態の嵌合（接続）状態での断面図
【図３】第１実施形態の要部の分解斜視図
【図４】第１実施形態の可動電極の平面図
【図５】第１実施形態の可動電極の正面図
【図６】第１実施形態の可動電極の側面図
【図７】本発明の第２実施形態に係る要部の分解斜視図
【図８】本発明の第３実施形態に係る断面図
【図９】第３実施形態に係る固定電極の対の斜視図
【図１０】従来例のブレーカ装置の斜視図
【符号の説明】
１０…雄側ユニット
１３…雄側ハウジング
１４…固定電極
２０…雌側ユニット
２１…雌側ハウジング
２２…電極保持筒
２５…防水シール
２６…リテーナ
３０…可動電極
３１…接触舌片部
３２…保持片部
３３…細幅連結片部
３５…スリット

Claims (4)

1. 対をなす固定電極と、その固定電極対に対して抜き差しされることで前記固定電極間を接続または切断する可動電極とを備え、その可動電極を絶縁性樹脂のハウジングに収容したブレーカ装置であって、
   前記固定電極対は、前記固定電極が電極保持部の外面に露出した状態で配された一極構造をなし、
   前記可動電極は、前記ハウジングに保持される保持片部と、前記固定電極に対して接離する接触舌片部と、前記保持片部及び前記接触舌片部とを連結し撓み変形可能な細幅連結片部とを一体に有することを特徴とするブレーカ装置。
2. 前記保持片部は、前記接触舌片部を包囲する筒形に形成されていることを特徴とする請求項１記載のブレーカ装置。
3. 前記接触舌片部は、先端から基端側に向かって延びるよう形成されたスリットにより先端側が分割されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のブレーカ装置。
4. 前記固定電極には、自由端が前記可動電極の挿入方向の先方側となるようにＵ字状に折り返されて形成した弾性舌片部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のブレーカ装置。

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