JPH11120886A - ブレーカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極が接続した状態において不完全接続防止
用のバネ部材の弾性撓み量を低減する。 【解決手段】 引張りコイルバネ（バネ部材）３５は可
動電極２１Ｍと一体的に移動しつつ伸縮し、移動経路の
途中で弾性復元力が最大となり、この最大位置１５Ｐを
境として可動電極２１Ｍが接続側に位置するときには引
張りコイルバネ３５が可動電極２１Ｍを接続方向に付勢
し、可動電極２１Ｍが切断側に位置するときには切断方
向に付勢する。可動電極２１Ｍが正規接続した状態及び
完全に切断した状態では引張りコイルバネ３５の付勢力
が低減されるので、接続状態及び切断状態に保持するた
めのロック手段を設ける場合に、そのロック手段を強固
にしたり大型化したりせずに済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不完全接続防止機
能を備えたブレーカ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】不完全接続防止機能を備えたブレーカ装
置としては、図６及び図７に示すものがある。これは、
ハウジング１内に対向させて設けた一対の固定電極２，
３と、両固定電極２，３間を接続する位置と切断する位
置との間でスライドする可動電極４と、ハウジング１に
傾動可能に支持されるとともに可動電極４に連結された
レバー５と、このレバー５を切断方向に付勢するトーシ
ョンコイルバネ６と、レバー５を接続位置にロックする
ためのロック部７とを備えたものがある。このブレーカ
装置によれば、不完全接続状態のときにはトーションコ
イルバネ６の付勢によってレバー５を切断方向に強制的
に変位させ、もって固定電極２，３同士が不完全接続状
態になることを防止している。また、両固定電極２、３
が正規の接続状態に至ると、レバー５は、ロック部７に
係止することによりトーションコイルバネ６の付勢に抗
して接続位置に保持され、もって両固定電極２，３が正
規接続状態にロックされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のブレーカ装
置においては、レバー５を切断方向に付勢する手段とし
てトーションコイルバネ６が用いられ、その一方のアー
ム部６Ａがハウジング１の下面に沿って当接されている
とともに、他方のアーム部６Ｂがレバー５に対してその
長さ方向に沿うように係合されている。かかるトーショ
ンコイルバネ６は双方のアーム部６Ａ，６Ｂの角度が狭
まるように弾性撓みさせられ、その弾性復元力によりレ
バー５が切断方向に付勢されている。かかるトーション
コイルバネ６は、レバー５が接続方向に傾動するのに伴
って次第に弾性撓み量即ち切断方向への付勢力が増大
し、レバー５が正規接続位置にロックされた状態でその
付勢力は最大となる。ブレーカ装置は通常は正規接続状
態にロックされたままであるので、トーションコイルバ
ネ６の強い付勢に抗してレバー５を接続位置にロックす
るためにロック部７を強固にする必要があり、ひいては
ロック部７の大型化を招く欠点があった。さらには、衝
撃や振動によって一旦ロックが解除されると、トーショ
ンコイルバネ６の付勢によりレバー５が意に反して切断
方向へ移動して固定電極２，３が切断状態になってしま
うという問題もある。本願発明は上記事情に鑑みて創案
され、電極が接続した状態において不完全接続防止用の
バネ部材の付勢力を低減することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、固定
電極に対して接続・切断双方向への移動を可能とされた
可動電極と、前記可動電極の移動方向に対して傾斜方向
に延びるガイドと、前記接続・切断方向において前記可
動電極との一体移動を可能とされ、且つ前記イドに案内
されることにより伸縮変位するバネ部材とを備えてな
り、前記バネ部材の弾性復元力が前記可動電極の移動経
路の途中において最大となり、且つこの最大となる位置
を境として前記バネ部材が前記可動電極を接続方向と切
断方向のいずれかへ付勢する構成とした。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記可動電極が前記固定電極との接続位置へ移動し
た状態においても、前記バネ部材による接続方向への付
勢力が前記可動電極に付与される構成とした。請求項３
の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記
バネ部材を引張りコイルバネで構成した。

【０００６】

【発明の作用及び効果】

＜請求項１の発明＞可動電極を接続方向に移動させたと
きに、この接続過程の途中までは可動電極は切断方向に
付勢されているため、途中で接続動作を中断すると可動
電極は切断方向に戻る。また、バネ部材の弾性復元力が
最大となる位置を越えると、今度は可動電極が切断方向
から接続方向へ付勢されるため、可動電極は確実に固定
電極と接続されることになる。即ち、バネ部材の付勢に
より、両電極が不完全接続状態のままになることが防止
される。また、接続状態と切断状態においては、バネ部
材の付勢力が低減されるため、これらの位置に保持する
ためのロック手段を強固にしたり大型化したりせずに済
む。また、可動電極を接続状態にロックする手段が設け
られている場合において、このロックが意に反して解除
されたとしても、可動電極が切断方向へ移動することが
防止される。

【０００７】＜請求項２の発明＞可動電極は固定電極と
接続した状態でも接続方向に付勢され続けているので、
切断方向に少々の外力が作用しても、可動電極は接続状
態に保持されるようになり、接続信頼性が高い。 ＜請求項３の発明＞バネ部材が引張りコイルバネで構成
されているので、バネ部材を圧縮コイルバネとした場合
とは異なり、バネ部材が座屈を生じる虞がない。即ち、
可動電極を付勢する機能の信頼性が高い。

【０００８】

【発明の実施の形態】

＜実施形態１＞以下、本発明を具体化した実施形態１を
図１乃至図５を参照して説明する。本実施形態のブレー
カ装置は、電気自動車においてバッテリ（図示せず）と
各種電気機器（図示せず）とを繋ぐ主電源回路を開閉す
るために設けられ、合成樹脂製のケース１０内に収容さ
れた電極ユニット２０をレバー３８の回動操作で嵌合・
離脱するようにしたものである。

【０００９】ケース１０は箱形をなし、四隅部に設けた
取り付け部１１（図３を参照）を介して電気自動車の車
体内に固定される。ケース１０内は２枚の仕切壁１２に
よって３室に区画され（図３を参照）、その中央の空間
は電極ユニット２０を収容するための電極収容空間１３
とされ、手前と奥の空間はレバー３８を収容するための
レバー支持空間１４とされている。左右両仕切壁１２の
上縁面はガイド１５とされている。ガイド１５は、上か
ら視ると、後述する可動電極の接続位置から切断位置ま
での移動経路と平行をなし（図３を参照）、且つ正面か
ら視ると、可動電極２１Ｍの移動経路方向における中間
位置１５Ｐで最も高くなった山形の傾斜状をなしている
（図４及び図５を参照）。ガイド１５の傾斜領域のうち
左下がりの領域は接続側傾斜面１５Ｌとされ、反対の右
下がりの領域は切断側傾斜面１５Ｒとされている。この
ガイド１５には、後述する可動電極２１Ｍに設けた可動
ピン３０が摺動されるようになっている。また、両仕切
壁１２の下部位置には、正面から視て可動電極２１Ｍの
移動経路と平行をなすスリット１６が形成されている
（図４及び図５を参照）。このスリット１６には、可動
電極２１Ｍに設けた固定ピン３２が摺動可能に貫通され
ている。

【００１０】電極ユニット２０は、先端面同士を対向さ
せるとともに一方が他方に比べて長く成形された丸棒状
をなす左右一対の固定電極２１Ｌ，２１Ｒと、その外周
に摺動可能に嵌装される可動電極２１Ｍとを備えてい
る。両固定電極２１Ｌ，２１Ｒは、合成樹脂からなる非
導電性の連結棒２２で連結されることにより、所定寸法
を開けた絶縁状態で左右方向の同一軸線上にて一体化さ
れている。かかる両固定電極２１Ｌ，２１Ｒは、ケース
１０にインサート成形したナット２５に対し、バッテリ
側ケーブル２３Ｃ、及び、電気機器側ケーブル２４Ｃに
連なる接続端子２３Ｔ，２４Ｔとともにボルト２６によ
り固定されている（図１を参照）。

【００１１】可動電極２１Ｍは両固定電極２１Ｌ，２１
Ｒに嵌合可能な円筒形をなし、その内周面に、ルーバ接
点（図示せず）が装着された構造をなす。かかる可動電
極２１Ｍは、両固定電極２１Ｌ，２１Ｒ間に跨って外嵌
される接続位置（図１を参照）と、長い方（右側）の固
定電極２１Ｒのみに外嵌される切断位置（図２を参照）
との間でスライド可能とされている。可動電極２１Ｍの
外周には角形の連結体２７が一体移動するように固着さ
れている。この連結体２７には上方へ突出するピン受け
部２８が形成され、このピン受け部２８には、正面から
視て上下方向に長い長孔２９が貫通して形成され、さら
に、この長孔２９には円形の可動ピン３０が上下移動可
能に嵌装されている。即ち、可動ピン３０は、可動電極
２１Ｍに対して相対的に上下動しながら接続・切断方向
においては可動電極２１Ｍと一体的に移動するようにな
っている。可動ピン３０の長孔２９から突出した両端部
は、上記ガイド１５に沿って摺動するようになってい
る。さらに、可動ピン３０のガイド１５よりも外側への
突出部分はも後述するレバー３８の長孔４１に貫通さ
れ、さらにレバー３８よりも外側への突出部分には、引
張りコイルバネ（本発明の構成要件であるバネ部材）３
５の上部フック３７Ａが引っ掛けられている。

【００１２】連結体２７には下方へ突出するピン支持部
３１が形成され、このピン支持部３１には前後一対の固
定ピン３２が形成されている。固定ピン３２は、上記し
たようにスリット１６に貫通されており、その突出端部
には、引張りコイルバネ３５の下部フック３７Ｂが引っ
掛けられている。引張りコイルバネ３５は、コイル部３
６の上下両端に上部フック３７Ａと下部フック３７Ｂを
連成した周知のバネであり、既に説明したように上部フ
ック３７Ａが可動ピン３０に引っ掛けられているととも
に、下部フック３７Ｂが固定ピン３２に引っ掛けられて
おり、常に、引張りコイルバネ３５のコイル部３６が弾
性的に引き延ばされた状態とされている。

【００１３】レバー３８は合成樹脂により形成され、一
対のアーム部３９の上端部間にハンドル部４０を差し渡
した全体として門形状をなし、電極ユニット２０を跨ぐ
ようにして、両アーム部３９の下端部をレバー支持空間
１４内に差し込んだ形態で設けられている（図３を参
照）。かかるレバー３８は、アーム部３９の下端におい
て軸４２により回動可能に支持されている。両アーム部
３９の長さ方向ほぼ中間領域には長孔４１が形成され、
この長孔４１に上記可動ピン３０が貫通されている。

【００１４】次に、本実施形態の作用について説明す
る。図２に示すように、レバー３８が切断位置にあって
両固定電極２１Ｌ，２１Ｒが導通不能とされているとき
には、可動ピン３０がガイド１５の切断側傾斜面１５Ｒ
の下部に係合しているとともに、固定ピン３２が可動ピ
ン３０のほぼ真下に位置している。この状態では、引張
りコイルバネ３５の弾性復元力により、ガイド１５とス
リット１６の間隔（可動ピン３０と固定ピン３２の間
隔）が狭まる切断方向へ可動ピン３０と固定ピン３２が
付勢されている。この可動ピン３０は可動電極２１Ｍを
押圧するため、可動電極２１Ｍも引張りコイルバネ３５
により切断方向へ付勢されていることになる。ところ
が、可動ピン３０が係合されているレバー３８は、ケー
ス１０の切断側ストッパ１０Ｒに当接してそれ以上の切
断方向（図２の時計回り方向）への傾動を規制されてい
るため、可動電極２１Ｍはそれ以上切断方向へ移動でき
ず、電極ユニット２０は引張りコイルバネ３５の付勢に
抗して所定の切断状態に保持される。

【００１５】この切断状態から電極ユニット２０を接続
状態にする際には、レバー３８を引張りコイルバネ３５
の付勢に抗して図２の反時計回り方向へ回動操作する。
すると、レバー３８の長孔４１に係合されている可動ピ
ン３０が接続方向へ移動し、可動ピン３０に係合されて
いる可動電極２１Ｍ及びその固定ピン３２も接続方向へ
移動する。この間、可動ピン３０はガイド１５の切断側
傾斜面１５Ｒ上を上る方向に摺動するため、可動ピン３
０と固定ピン３２の間隔が大きくなって引張りコイルバ
ネ３５が引き延ばされる。即ち、引張りコイルバネ３５
による切断方向への付勢力が増大していくのである。し
たがって、可動ピン３０が切断側傾斜面１５Ｒ上にある
状態でレバー３８の回動操作を中断すると、レバー３８
と可動電極は引張りコイルバネ３５の付勢により切断位
置に戻る。

【００１６】上記引張りコイルバネ３５の付勢に抗して
レバー３８の回動を続けると、可動ピン３０がガイド１
５の最も高いピーク１５Ｐに到達する。ここからさらに
回動を続けると、可動ピン３０が接続側傾斜面１５Ｌ上
を摺動するようになるため、引張りコイルバネ３５によ
る付勢方向が切断方向から接続方向に転じる。したがっ
て、このピークを過ぎた状態でレバー３８から手を離す
と、引張りコイルバネ３５の付勢によってレバー３８と
可動電極２１Ｍが切断方向へ自動的に移動する。そし
て、レバー３８が接続側ストッパ１０Ｌに当接してそれ
以上の傾動が規制されると、電極ユニット２０が正規の
切断状態となる。

【００１７】この接続状態においても、切断状態と同様
に、引張りコイルバネ３５のコイル部３６は弾性的に引
き延ばされた状態となっているため、可動電極２１Ｍに
は接続方向への付勢力が付与され続けている。したがっ
て、レバー３８に作用する切断方向の回動力が付勢力よ
りも小さい場合には、可動電極２１Ｍは接続位置に保持
される。尚、接続状態から切断状態に移行する際の作用
については、上記の切断状態から接続状態への作用と同
様であるので、説明は省略する。

【００１８】上述のように、本実施形態においては、可
動電極２１Ｍの移動経路の中間位置を境にして引張りコ
イルバネ３５による付勢方向が接続方向と切断方向との
間で転じるようになっているので、両固定電極２１Ｌ，
２１Ｒが不完全な接続状態のままになることが防止さ
れ、完全に接続された状態または完全に切断された状態
といずれかの状態となる。そして、引張りコイルバネ３
５の付勢力はその付勢方向が転じる位置で最大となり、
可動電極２１Ｍが正規の接続位置の移動した状態及び所
定の切断位置に移動した状態では、引張りコイルバネ３
５の付勢力が低減される。したがって、本実施形態では
設けられていないが、可動電極２１Ｍを接続位置や切断
位置に保持するためのロック手段を設けた場合において
は、そのロック手段を強固にしたり大型化したりする必
要がない。また、可動電極２１Ｍを接続状態にロックす
る手段が設けられている場合において、このロックが振
動や衝撃などにより意に反して解除されたとしても、可
動電極２１Ｍが切断方向へ移動することが防止される。

【００１９】さらに、両固定電極２１Ｌ，２１Ｒの接続
状態又は切断状態が長期間継続しても、引張りコイルバ
ネ３５の付勢力が低減されていることにより、引張りコ
イルバネ３５がヘタリを生じたり、引張りコイルバネ３
５の付勢に起因してレバー３８やケース１０にクリープ
が発生することが確実に防止される。また、可動電極２
１Ｍは接続状態でも接続方向に付勢され続けているの
で、レバー３８や可動電極２１Ｍに対して切断方向に少
々の外力が作用しても、可動電極２１Ｍは接続状態に保
持されるようになり、接続信頼性が高い。さらに、バネ
部材が引張りコイルバネ３５によって構成されているの
で、バネ部材を圧縮コイルバネとした場合とは異なり、
バネ部材が座屈を生じる虞がない。即ち、可動電極２１
Ｍを付勢する機能の信頼性が高い。

【００２０】＜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態様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）上記実施形態ではバネ部材を引張りコイルバネと
したが、本発明によれば、圧縮コイルバネまたはトーシ
ョンコイルバネとしてもよい。圧縮コイルバネの場合
は、ガイドを逆山形形状とする。トーションコイルバネ
の場合は、端子本体視方向を変えることにより山形と谷
形のいずれも可能である。また、圧縮コイルバネやトー
ションコイルバネ以外にも、板バネや線状バネ等の他の
バネ部材を用いることができる。

【００２１】（２）上記実施形態ではレバーを可動電極
とは別体として傾動させるようにしたが、本発明によれ
ば、レバーを可動電極と一体に取り付けて平行移動させ
るようにしてもよい。 （３）上記実施形態では可動電極を接続位置にロックす
るための手段を設けない場合について説明したが、本発
明によれば、接続位置に保持するためのロック手段を設
けてもよい。 （４）上記実施形態では引張りコイルバネに係合したピ
ンをガイドに摺動させるようにしが、本発明によれば、
ピンにローラを取り付けてローラをガイド上で転動させ
るようにしてもよい。このようにすると、抵抗が大幅に
低減されるので、移動動作の信頼性が向上する。

【００２２】（５）上記実施形態では可動ピンが可動電
極と別体で固定ピンが可動電極と一体である場合につい
て説明したが、本発明によれば、可動ピンと固定ピンの
双方を可動電極とは別体として可動電極に対して相対的
に上下動するようにしてもよい。この場合、ガイドは上
下一対設けることになり、その両ガイドは、直線と山形
または谷形との組み合わせとすればよい。 （６）上記実施形態では引張りコイルバネの弾性復元力
（付勢力）が最大となる位置を可動電極の移動経路の中
間位置に設定したが、本発明によれば、弾性復元力が最
大となる位置を中間位置よりも接続方向または切断方向
のいずれかに偏らせて設定してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１における接続状態をあらわす縦断面
図

【図２】実施形態１における切断状態をあらわす一部切
欠側面図

【図３】実施形態１における接続状態をあらわす水平断
面図

【図４】実施形態１における接続状態と切断状態をあら
わす一部切欠側面図

【図５】実施形態１における中立状態をあらわす一部切
欠側面図

【図６】従来例のレバーの傾動動作をあらわす縦断面図

【図７】従来例のバネ部材をあらわす一部切欠側面図

【符号の説明】

１５…ガイド ２１Ｌ…固定電極 ２１Ｒ…固定電極 ２１Ｍ…可動電極 ３５…引張りコイルバネ（バネ部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定電極に対して接続・切断双方向への
   移動を可能とされた可動電極と、 前記可動電極の移動方向に対して傾斜方向に延びるガイ
   ドと、 前記接続・切断方向において前記可動電極との一体移動
   を可能とされ、且つ前記ガイドに案内されることにより
   伸縮変位するバネ部材とを備えてなり、 前記バネ部材の弾性復元力が前記可動電極の移動経路の
   途中において最大となり、且つこの最大となる位置を境
   として前記バネ部材が前記可動電極を接続方向と切断方
   向のいずれかへ付勢する構成としたことを特徴とするブ
   レーカ装置。
2. 【請求項２】 前記可動電極が前記固定電極との接続位
   置へ移動した状態においても、前記バネ部材による接続
   方向への付勢力が前記可動電極に付与される構成とした
   ことを特徴とする請求項１記載のブレーカ装置。
3. 【請求項３】 前記バネ部材が引張りコイルバネで構成
   されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
   のブレーカ装置。