特許 6765873 電気回路遮断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6765873

(24)【登録日】2020年9月18日

(45)【発行日】2020年10月7日

(54)【発明の名称】電気回路遮断装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 39/00 20060101AFI20200928BHJP

   F42B 3/10 20060101ALI20200928BHJP

【ＦＩ】

   H01H39/00 C

   F42B3/10

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-129098(P2016-129098)

(22)【出願日】2016年6月29日

(65)【公開番号】特開2018-6081(P2018-6081A)

(43)【公開日】2018年1月11日

【審査請求日】2019年4月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(74)【代理人】

【識別番号】100087642

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100098408

【弁理士】

【氏名又は名称】義経 和昌

(72)【発明者】

【氏名】酒井 俊行

(72)【発明者】

【氏名】藤原 友秀

【審査官】 太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１３８００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０９０７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４８５８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ３９／００

Ｆ４２Ｂ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

合成樹脂からなるハウジング内において、前記ハウジングの第１端部側からハウジング軸方向反対側の第２端部側向かって順に、点火器、合成樹脂からなる棒状発射体、電気回路の一部を形成させるための導体片が配置され、前記ハウジングの第２端部と前記導体片の間に絶縁空間を有しており、
前記導体片が、両端側の第１接続部、第２接続部と中間部分の切断部からなる板片であり、前記切断部の面が前記ハウジングの軸方向に直交して配置されており、
前記棒状発射体が、前記導体片の切断部の面とハウジング軸方向に対向して配置されており、
前記棒状発射体と前記ハウジング内壁面の間に金属からなるシリンダーが配置されており、
さらに前記シリンダーおよび前記絶縁空間の外側の前記ハウジング内部に補強用フレームが配置されているものであり、
前記絶縁空間と前記ハウジングの第２端部の間に前記点火器の作動により生じた燃焼生成物の排出経路を有している、電気回路遮断装置。

【請求項2】

前記補強用フレームが、厚さ方向に貫通されたガス通過孔を有する基板部と、前記基板部の長さ方向の両端側から同一方向に伸ばされた第１側板部と第２側板部を有する、平面形状がＵ字形状またはそれに類似する形状のものであり、
前記補強用フレームが、前記基板部が前記ハウジングの第２端部側になり、前記第１側板部の先端部と前記第２側板部の先端部が前記ハウジングの第１端部側になり、前記絶縁空間と前記シリンダーに対して間隔をおいて外側から包囲するように配置されているものであり、
前記基板部のガス通過孔が、前記燃焼生成物の排出経路の一部となっているものである、請求項１記載の電気回路遮断装置。

【請求項3】

前記補強用フレームが、
厚さ方向に貫通されたガス通過孔を有する基板部と、前記基板部の長さ方向の両端側から同一方向に伸ばされた第１側板部と第２側板部を有する、平面形状がＵ字形状またはそれに類似する形状のものであり、
前記第１側板部が、前記基板部側から先端部までの間に幅が狭くなっている第１凹部を有し、前記第２側板部が、前記基板部側から先端部までの間に幅が狭くなっている第２凹部を有しており、前記第１凹部と前記第２凹部が、それぞれ対向する位置に形成されているものであり、
前記補強用フレームが、前記基板部が前記ハウジングの第２端部側になり、前記第１側板部の先端部と前記第２側板部の先端部が前記ハウジングの第１端部側になり、前記絶縁空間と前記シリンダーに対して間隔をおいて外側から包囲するように配置され、さらに前記導体片の第１接続部と第２接続部が前記第１凹部と前記第２凹部を横切るように配置されているものであり、
前記基板部のガス通過孔が、前記燃焼生成物の排出経路の一部となっているものである、請求項１記載の電気回路遮断装置。

【請求項4】

前記補強用フレームが、前記第１側板部の第１凹部を除いた部分と前記第２側板部の第２凹部を除いた部分に厚さ方向に貫通された穴を有しているものである、請求項２または３記載の電気回路遮断装置。

【請求項5】

前記補強用フレームおよび前記シリンダーが、ステンレス、アルミニウム、炭素繊維強化樹脂から選ばれるものからなるものである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気回路遮断装置。

【請求項6】

前記導体片の切断部が、第１端部側の第１面と第２端部側の第２面の少なくとも一方に脆弱部を有しているものである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気回路遮断装置。

【請求項7】

前記導体片の切断部が、第１端部側の第１面に第１脆弱部を有し、第２端部側の第２面に第２脆弱部を有しているものであり、
前記第１脆弱部を有する第１面と前記第２脆弱部を有する第２面が、前記第２面の強度の方が小さくなっているものである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気回路遮断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車や家庭電化製品など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。

【背景技術】

【0002】

自動車や家庭電化製品などの電気回路自体や前記電気回路を含むシステム全体の異常時などにおいて、電気回路を遮断することで大きな被害を未然に防止する電気回路遮断装置が使用されており、電気自動車の電気回路では電気回路遮断装置の重要性が特に大きくなっている。
電気回路遮断装置は、ハウジング内に点火器、発射体（ピストン）、導体などが収容されたものが知られている（特許文献１〜７）。

【0003】

特許文献１、２では、ハウジングの材質として、金属、セラミックス、ポリマーが例示されており、特定のポリマーが好ましいと記載されている（特許文献１の２〜３頁、特許文献２の２頁）。
特許文献４では、ケーシング１３はステンレスからなるものである（段落番号００１１）。
特許文献５では、ケース３０は、電気絶縁性を有し、かつ強度の高い材料（例えば樹脂材料）によって形成されている（段落番号００３４）。
ポリマー材料（樹脂材料）を使用したときは、例えば、特許文献１、２、５のそれぞれの図１などからも理解できるとおり、必要な強度を付与する点から、ハウジング（ケーシング）を厚肉にする必要がある。
ステンレスのケーシング１３を使用したときは、質量の増加が大きくなるほか、絶縁ケース１４を組み合わせて配置する必要があるため、構造および組み立てが複雑になる。
特許文献６は、金属製のシリンダーを使用して樹脂製のハウジングを補強することで、特許文献１〜５にはない作用効果が得られている。
特許文献７は、通電状態の導電体が切断されたときに発生するアークを消弧するための消弧室３２が設けられている（特許請求の範囲）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００５／００８３１６４号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２００５／００８３１６５号明細書

【特許文献3】米国特許出願公開第２０１２／０２３４１６２号明細書

【特許文献4】特開平１１−２３２９７９号公報

【特許文献5】特開２０１４−４９３００号公報

【特許文献6】特開２０１６−８５９４７号公報

【特許文献7】特開２０１４−４９３００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、必要な強度を維持したままで全体を小型化することができ、導体片の切断時にアークが生じたときでも消弧できる電気回路遮断装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、合成樹脂からなるハウジング内において、前記ハウジングの第１端部側からハウジング軸方向反対側の第２端部側向かって順に、点火器、合成樹脂からなる棒状発射体、電気回路の一部を形成させるための導体片が配置され、前記ハウジングの第２端部と前記導体片の間に絶縁空間を有しており、
前記導体片が、両端側の第１接続部、第２接続部と中間部分の切断部からなる板片であり、前記切断部の面が前記ハウジングの軸方向に直交して配置されており、
前記棒状発射体が、前記導体片の切断部の面とハウジング軸方向に対向して配置されており、
前記棒状発射体と前記ハウジング内壁面の間に金属からなるシリンダーが配置されており、
さらに前記シリンダーおよび前記絶縁空間の外側の前記ハウジング内部に補強用フレームが配置されているものであり、
前記絶縁空間と前記ハウジングの第２端部の間に前記点火器の作動により生じた燃焼生成物の排出経路を有している、電気回路遮断装置を提供する。

【0007】

本発明の電気回路遮断装置は、電気自動車の電気回路、ガソリンまたはディーゼル自動車のバッテリー（リチウムイオンバッテリーなど）、家庭電化製品などの様々な電気回路に取り付けて使用して、電気回路に異常が生じたときには、電気回路を遮断できるものである。
本発明の電気回路遮断装置は、単独で前記した各種自動車に取り付けることもできるが、例えば、自動車に搭載されたエアバッグ装置と連動して作動できるようにして取り付けることもできる。このような場合には、エアバッグ装置が搭載された各種自動車が事故を起こしたとき、エアバッグ装置の作動信号を受けて本発明の電気回路遮断装置も作動して電気回路が遮断されるようにすることで、大電流の漏電を防止できる。

【0008】

ハウジングは合成樹脂からなるものであり、外形は取り付け部位に応じて適宜決定されるものである。
ハウジングは、点火器、発射体、シリンダー、導体片、補強用フレームなどの部品を収容したり、取り付けたりすることができる形状、構造および大きさのものである。

【0009】

点火器は、公知の電気回路遮断装置で使用されている点火器のほか、自動車のエアバッグ装置で使用するガス発生器用の点火器などである。
点火器は、点火薬を備えた点火部と通電するための導電ピンを備えたものであり、作動時には、外部電源から通電することで点火薬を燃焼させ、燃焼ガスや火炎などの燃焼生成物を発生させるものである。

【0010】

棒状発射体は、点火器の作動により発生した燃焼生成物の圧力を受けて、ハウジング内を軸方向に移動し、導体片を切断して、電気回路を遮断するためのものである。
棒状発射体の先端部は、特許文献１、２の図１の３４で示される矢尻形状のものでもよいし、特許文献３の図１のピストン６のような平坦面のものでもよい。
棒状発射体は、ハウジングと同じ合成樹脂からなるものを使用することができる。

【0011】

導体片は、公知の電気回路遮断装置で使用されているものと同じものを使用することができる。
導体片は、両端側の接続部（第１接続部と第２接続部）と中間部分の切断部からなる板片であり、電気回路に取り付けたとき、電気回路の一部を形成するためのものである。
導体片の形状は、ハウジングに対する取り付け部分の形状および構造に対応した板形状になっている。

【0012】

ハウジングを補強するための金属からなるシリンダーは、ステンレス、アルミニウムなどの金属、炭素繊維強化樹脂などの繊維強化樹脂から選ばれるものからなるものを使用することができる。
ハウジング内壁面とシリンダーの外周面は、互いに接触していることが好ましい。
シリンダーの内周面と棒状発射体の外周面は、互いに接触していてもよいが、作動時に移動し易くするため、僅かな隙間が形成されて配置されていることが好ましい。
シリンダーの幅方向の断面形状と棒状発射体の断面形状は、同じであることが好ましいが、部分的に異なっていてもよい。

【0013】

本発明の電気回路遮断装置は、シリンダーの外側のハウジング内部に補強用フレームが配置されている。
補強用フレームは、樹脂ハウジング内に埋設されていてもよいし、一部または全部が樹脂ハウジングの表面に露出されていてもよい。
本発明の電気回路遮断装置を電気自動車の電気回路を遮断するための装置として使用する場合、前記電気回路に流れる電流は、例えばガソリン車のバッテリーに流れる電流と比べると過大である。
このため、電気回路遮断装置で使用する導体片もより大きなものとなり、前記装置に必要な強度および耐久性を付与しようとすると、樹脂ハウジング部分をより大きくする必要があり、装置自体が大型化してしまう。
しかし、本発明の電気回路遮断装置は、シリンダーの外側のハウジング内部に補強用フレームが配置され、十分な強度が付与されているため、樹脂ハウジングを大きくする必要がなくなり、全体を小型化することができる。
補強用フレームは、ステンレス、アルミニウムなどの金属、炭素繊維強化樹脂などの繊維強化樹脂から選ばれるものからなるものを使用することができる。

【0014】

本発明の電気回路遮断装置は、絶縁空間とハウジングの第２端部の間に燃焼生成物の排出経路を有している。
前記燃焼生成物の排出経路は、点火器の作動により発生した燃焼ガスを含む燃焼生成物の一部を外部に排出するための排出経路である。

【0015】

本発明の装置では、点火器が作動すると発射体が軸方向に移動して、発射体の先端部が導体片の切断部に衝突して前記切断部を切断したあと、前記先端部と切断片は絶縁空間に入る。
このように切断部が切断されることで、電気的に不通となり電気回路が遮断されるが、切断されずに残った第１接続部と第２接続部の間に電位差が生じることによって、絶縁空間内にアークが発生する場合がある。
このように絶縁空間内にアークが発生すると、通電状態が維持されてしまったり、第１接続部と第２接続部や周辺部材が溶融したりするおそれもある。
しかし本発明の装置は、上記のように絶縁空間内でアークが発生した場合でも、点火器の作動により発生した燃焼生成物が排出経路を通って外部雰囲気に放出される過程において速やかに消弧されるため、上記したような問題が生じることがない。

【0016】

本発明の電気回路遮断装置は、前記補強用フレームが、厚さ方向に貫通されたガス通過孔を有する基板部と、前記基板部の長さ方向の両端側から同一方向に伸ばされた第１側板部と第２側板部を有する、平面形状がＵ字形状またはそれに類似する形状のものであり、
前記補強用フレームが、前記基板部が前記ハウジングの第２端部側になり、前記第１側板部の先端部と前記第２側板部の先端部が前記ハウジングの第１端部側になり、前記絶縁空間と前記シリンダーに対して間隔をおいて外側から包囲するように配置されているものであり、
前記基板部のガス通過孔が、前記燃焼生成物の排出経路の一部となっているものが好ましい。

【0017】

補強用フレームは、板状の基板部、板状の第１側板部および板状の第２側板部を有している。
基板部は、厚さ方向に貫通されたガス通過孔を有しており、前記ガス通過孔は燃焼生成物の排出経路の一部となっている。
第１側板部と第２側板部は、基板部を挟んで対向されているものであり、それらの間隔は等間隔であるものが好ましい。
補強用フレームは、平面形状がＵ字形状またはそれに類似する形状のものである。Ｕ字形状に類似する形状は、角部分が曲面ではなく角張った面である形状（例えば、平面形状が四角形の三辺からなる形状）、第１側板部と第２側板部の間隔が先端部に向かって徐々に広くなっているもの、または第１側板部と第２側板部の間隔が先端部に向かって徐々に狭くなっているものなどである。

【0018】

本発明の電気回路遮断装置は、前記補強用フレームが、
厚さ方向に貫通されたガス通過孔を有する基板部と、前記基板部の長さ方向の両端側から同一方向に伸ばされた第１側板部と第２側板部を有する、平面形状がＵ字形状またはそれに類似する形状のものであり、
前記第１側板部が、前記基板部側から先端部までの間に幅が狭くなっている第１凹部を有し、前記第２側板部が、前記基板部側から先端部までの間に幅が狭くなっている第２凹部を有しており、前記第１凹部と前記第２凹部が、それぞれ対向する位置に形成されているものであり、
前記補強用フレームが、前記基板部が前記ハウジングの第２端部側になり、前記第１側板部の先端部と前記第２側板部の先端部が前記ハウジングの第１端部側になり、前記絶縁空間と前記シリンダーに対して間隔をおいて外側から包囲するように配置され、さらに前記導体片の第１接続部と第２接続部が前記第１凹部と前記第２凹部を横切るように配置されているものであり、
前記基板部のガス通過孔が、前記燃焼生成物の排出経路の一部となっているものが好ましい。

【0019】

補強用フレームは、板状の基板部、板状の第１側板部および板状の第２側板部を有している。
基板部は、厚さ方向に貫通されたガス通過孔を有しており、前記ガス通過孔は燃焼生成物の排出経路の一部となっている。
第１側板部と第２側板部は、基板部を挟んで対向されているものであり、それらの間隔は等間隔であるものが好ましい。
補強用フレームは、平面形状がＵ字形状またはそれに類似する形状のものである。Ｕ字形状に類似する形状は、角部分が曲面ではなく角張った面である形状（例えば、平面形状が四角形の三辺からなる形状）、第１側板部と第２側板部の間隔が先端部に向かって徐々に広くなっているもの、または第１側板部と第２側板部の間隔が先端部に向かって徐々に狭くなっているものなどである。

【0020】

第１側板部の第１凹部は、第１側板部の一部が長方形または半楕円形（楕円形が長軸方向に半分に分割された形状）などの形状に切り取られた部分である。
第１凹部は、第１側板部の長さ方向の中間位置を含む部分に形成されていることが好ましい。
第２側板部の第２凹部は、第２側板部の一部が長方形または半楕円形（楕円形が長軸方向に半分に分割された形状）などの形状に切り取られた部分である。
第２凹部は、第２側板部の長さ方向の中間位置を含む部分に形成されていることが好ましい。

【0021】

導体片は、第１側板部と第２側板部を横切るように配置されるが、このとき導体片と第１側板部、第２側板部が接触しないようにするためには、第１側板部の幅と第２側板部の幅を狭くする必要がある。
このように第１側板部の幅と第２側板部の幅を狭くすると、補強用フレーム自体の補強効果が低下してしまう。
第１凹部を有する第１側板部と第２凹部を有する第２側板部を使用して、導体片が第１凹部と第２凹部を横切るように配置すると、導体片と第１側板部と第２側板部が接触することがなくなる上、第１側板部の第１凹部を除いた部分の幅を広くすることができ、第２側板部の第２凹部を除いた部分の幅を広くすることができるため、補強用フレーム自体の補強効果の低下も小さくできる。

【0022】

本発明の電気回路遮断装置は、前記補強用フレームが、前記第１側板部の第１凹部を除いた部分と前記第２側板部の第２凹部を除いた部分に厚さ方向に貫通された穴を有しているものが好ましい。
第１側板部の第１凹部を除いた部分と第２側板部の第２凹部を除いた部分は、いずれも幅が広くなっているため、そこに貫通穴を形成することで、補強用フレーム自体の強度を低下させることなく、軽量化することができる。
穴形状は特に制限されるものではないが、角部からクラックが入ることを防止するため、内周が曲線からなる円形、楕円形が好ましい。

【0023】

本発明の電気回路遮断装置は、前記導体片の切断部が、第１端部側の面と第２端部側の面の少なくとも一方に脆弱部を有しているものが好ましい。
導体片の切断部が脆弱部を有していると、作動時に発射体により破壊され易くなるので好ましい。
脆弱部は、溝、傷、薄肉部分などである。

【0024】

本発明の電気回路遮断装置は、前記導体片の切断部が、第１端部側の第１面に第１脆弱部を有し、第２端部側の第２面に第２脆弱部を有しているものであり、
前記第１脆弱部を有する第１面と前記第２脆弱部を有する第２面が、前記第２面の強度の方が小さくなっているものが好ましい。

【0025】

導体片の両面側に脆弱部を有していると、作動時に発射体により破壊され易くなるので好ましい。
但し、導体片の両面側に脆弱部を有していると導体片自体の強度が低下するため、第１面の第１脆弱部と第２面の第２脆弱部の強度に差を付けることで、導体片自体の強度を確保した上で、破壊されやすくすることが好ましい。
例えば、脆弱部が溝である場合は、第１脆弱部の溝深さを第２脆弱部の溝深さよりも浅くしたり、第１脆弱部の溝幅を第２脆弱部の溝幅よりも狭くしたりすることで、強度を調整することができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明の電気回路遮断装置は、合成樹脂からなるハウジング内に補強用プレートが配置されて補強されているため、必要な強度を維持したままで前記ハウジングの肉厚を小さくして、装置全体を小型化することができる。
さらに本発明の電気回路遮断装置は、絶縁空間とハウジングの第２端部の間に形成された燃焼生成物の排出経路を有しているため、作動時において導体片が切断されたことでアークが発生したときでも消弧できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の電気回路遮断装置の軸方向断面図。

【図2】（ａ）、（ｂ）は、図１の部分拡大図。

【図3】補強用フレームの斜視図。

【図4】図１の電気回路遮断装置の作動後の状態を示す軸方向断面図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１、図２により本発明の電気回路遮断装置１の実施形態を説明する。
合成樹脂からなるハウジング（樹脂ハウジング）１０は、第１端部１１から第２端部１２まで貫通された筒状空間１３を有している。
第１端部１１側には、使用時において電源とリードワイヤで接続されたコネクタ嵌め込み部１５が取り付けられている。

【0029】

ハウジング１０の筒状空間１３内には、第１端部１１側から軸方向に順に点火器２０、合成樹脂からなる発射体４０、導体片５０が配置されている。
点火器２０は、点火部２１と導電ピン２３を有する点火器本体の一部が樹脂で包囲された樹脂部２２を有しており、樹脂部２２から点火部２１が突き出されたものである。

【0030】

図１に示す発射体４０は、特開２０１６−８５９４７号公報の図１、図２（ａ）に示されているものと同じものを使用することができる。
発射体４０は、ロッド部４１と、ロッド部４１の先に形成された先端拡径部４２を有している。先端拡径部４２の外径は、ロッド部４１の外径よりも大きくなっている。
ロッド部４１の幅方向の断面形状は円形であり、先端拡径部４２の幅方向の断面形状は四角形（好ましくは正方形）または円形であるが、正方形がより好ましい。
ロッド部４１は、一部の外径が小さくなったくびれ部４３を有しており、くびれ部４３には、ゴム（例えばシリコーンゴム）や合成樹脂からなるＯリング４４が嵌め込まれている。
ロッド部４１の外径とＯリング４４が嵌め込まれた部分の外径は、Ｏリング４４が嵌め込まれた部分の外径の方が僅かに大きくなっている。
なお、本発明では、作動時における燃焼生成物の排出経路が確保されやすくなるようにするため、くびれ部４３とＯリング４４は使用しなくてもよい。また、ロッド部４１の点火器２０に面した端面４２ｂにくびれ部を形成して、そこにＯリングを嵌め込むことで、作動時にＯリングが脱落し易くなるようにして、燃焼生成物の排出経路が確保されやすくなるようにしてもよい。
ロッド部４１から先端拡径部４２までの間には、ガス抜き孔となる軸方向に連続して形成された溝が形成されていてもよい。前記溝は、１本または２本以上が形成されていてもよい。

【0031】

図１に示すシリンダー３０は、ハウジング１０を補強するためのものであり、ステンレス、アルミニウムなどの金属、炭素繊維強化樹脂などの繊維強化樹脂からなるものである。
シリンダー３０の厚みは、装置１の大きさにより異なるが、約０．５〜約３ｍｍの範囲が好ましい。
シリンダー３０は、外表面３０ａが筒状空間１３の内壁面１３ａと接触して配置されている。
シリンダー３０は、第１端開口部３１側が点火器２０の樹脂部２２に当接され、反対側の第２端開口部３２側が発射体４０の環状段差面４５に当接されている。
シリンダー３０は、点火器２０の点火部２１と発射体４０のロッド部４１を包囲して配置されている。このとき、発射体４０のくびれ部４３に嵌め込まれたＯリング４４はシリンダー３０の内周面３０ｂに接触しているが、ロッド部４１の外表面とシリンダー３０の内表面３０ｂは接触していない。
シリンダー３０は、筒状空間１３内に圧入されることで軸方向に移動しないように固定されている。
なお、シリンダー３０の外表面３０ａに爪部を形成し、半径方向に対向するハウジング１０の内壁面（筒状空間１３の内壁面１３ａ）に前記爪部に対応する凹部を形成しておき、取り付け時には前記爪部を前記凹部に嵌め込むようにして、シリンダー３０が軸方向に移動しないように固定することもできる。

【0032】

導体片５０は、装置１を電気回路に取り付けたとき、電気回路の一部を形成させるためのものである。
導体片５０は、両端側の第１接続部５１、第２接続部５２と中間部分の切断部５３からなる板片（板状のもの）である。
第１接続部５１と第２接続部５２は、電気回路において他の導体（例えば、リードワイヤ）と接続するためのものであり、切断部５３は、作動時において切断されて電気回路を遮断できるようにするためのものである。

【0033】

図２（ａ）に示すとおり、切断部５３は、第１端部１１側の第１面５４に形成された２本の第１脆弱部５４ａ、５４ｂを有し、第２端部１２側の第２面５５に形成された２本の第２脆弱部５５ａ、５５ｂを有している。
第１脆弱部５４ａ、５４ｂは、切断部５３の幅方向に形成された同じ深さ、同じ幅、同じ長さの溝である。
第２脆弱部５５ａ、５５ｂは、切断部５３の幅方向に形成された同じ深さ、同じ幅、同じ長さの溝である。
第１脆弱部５４ａ、５４ｂの溝幅は、第２脆弱部５５ａ、５５ｂの溝幅よりも狭くなっている。
第１脆弱部５４ａ、５４ｂと第２脆弱部５５ａ、５５ｂは、それぞれが切断部５３の厚さ方向に対向する位置に形成されており、第１脆弱部５４ａの中心軸（溝幅の中間位置）と第２脆弱部５５ａの中心軸（溝幅の中間位置）が一致しており、第１脆弱部５４ｂの中心軸（溝幅の中間位置）と第２脆弱部５５ｂの中心軸（溝幅の中間位置）が一致している。
図２（ｂ）に示すとおり、第１脆弱部５４ａの中心軸と第１脆弱部５４ｂの中心軸の間の長さ（Ｌ１）と、発射体４０の先端拡径部４２の長さ（先端拡径部４２が正方形のときは一辺の長さ）（Ｌ２）は同じ（Ｌ１＝Ｌ２）である。

【0034】

２つの第１接続部５１の穴５１ａと第２接続部５２の穴５２ａは、電気回路において他の導体（例えば、リードワイヤ）と接続するためのものである。
図１に示す導体片５０は、切断部５３の面と第１接続部５１、第２接続部５２の面は互いに直交するように形成されているが、切断部５３の面と第１接続部５１、第２接続部５２の面が同一面を形成しているものでもよい。
また導体片５０は、ハウジング１０の取り付け部５５の形状および構造に応じて、第１接続部５１の切断部５３寄りの部分と第２接続部５２の切断部５３寄りの部分が、それぞれ厚さ方向に変形されたものでもよい。

【0035】

導体片５０は、切断部５３の面がハウジング１０の軸方向に直交して配置されている。
導体片５０の切断部５３の面は、発射体４０の先端拡径部４２の先端面４２ａと対向している。図１では、切断部５３の面と先端面４２ａが当接されているが、間隔をおいて対向されていてもよい。
また、発射体４０の先端拡径部４２の幅方向の断面形状が正方形であるとき、１辺の長さＬ１と導体片５０の切断部５３の幅（Ｗ１）は、Ｌ１≧Ｗ１の関係を満たしていることが好ましく、Ｌ１／Ｗ１＝１．０〜１．２の範囲がより好ましい。

【0036】

導体片５０とハウジングの第２端部１２の間には、一面が開口し、開口部の対向面が底面６２である箱形状のストッパ６０が、開口部側が導体片５０側になるように配置されている。
箱形状のストッパ６０は合成樹脂からなるものであり、内部は絶縁空間６１になっている。
箱形状のストッパ６０の底面６２は、厚さ方向に貫通された、燃焼生成物の排出路の一部となる燃焼生成物の排出路６４を有している。排出路６４は、箱形状のストッパ６０の側面６３に形成されていてもよい。
燃焼生成物の排出路６４が底面６２に形成されているときは、底面６２の中心部分に形成されていることが好ましい。
燃焼生成物の排出路６４が側面６３に形成されているときは、側面６３の底面６２側に形成されていることが好ましい。
箱形状のストッパ６０の開口部の角部６２は、第２脆弱部５５ａ、５５ｂの中心軸（溝幅の中間位置）よりも外側に位置している。
作動時において、発射体４０の先端拡径部４２が軸方向に移動して、導体片５０の切断部５３を切断した後、先端拡径部４２と切断部５３の切断片５０ａが絶縁空間６１内に入り込むことで、切断部５３の切断による電気回路の遮断が実施される。

【0037】

図１の電気回路遮断装置１は、シリンダー３０の外側の樹脂ハウジング１０内部にステンレス製の補強用フレーム７０が配置されている。
図１、図３に示すとおり、補強用フレーム７０は、基板部７１と、基板部７１の長さ方向の両端側から同一方向に伸ばされた第１側板部７２と第２側板部７３を有している、平面形状がＵ字形状のものである。
基板部７１は、厚さ方向に貫通されたガス通過孔７１ａを有している。
第１側板部７２は、基板部７１側から先端部７２ａまでの間に幅が狭くなっている第１凹部７２ｂを有している。
第２側板部７３は、基板部７１側から先端部７３ａまでの間に幅が狭くなっている第２凹部７３ｂを有している。
第１凹部７２ｂと第２凹部７３ｂは、同じ幅と同じ長さの凹部（第１側板部７２と第２側板部７３が切り取られた部分）であり、それぞれが対向する位置に形成されている。
第１側板部７２の第１凹部７２ｂを除いた部分（第１凹部７２ｂの長さ方向の両側部分）には、補強用フレーム７０の強度を低下させずに軽量化するため、円形の二つの貫通孔７４ａ、７４ｂが形成されている。
第２側板部７３の第２凹部７３ｂを除いた部分（第２凹部７３ｂの長さ方向の両側部分）には、補強用フレーム７０の強度を低下させずに軽量化するため、円形の二つの貫通孔７５ａ、７５ｂが形成されている。
補強用フレーム７０は、全体が樹脂ハウジング１０内に埋め込まれた状態でもよいし、第１側板部７２の両側面７６ａ、７６ｂと第２側板部７３の両側面７７ａ、７７ｂ、基板部７１の両側面７８ａ、７８ｂの一部または全部が露出された状態でもよい。

【0038】

補強用フレーム７０は、基板部７１が第２端部１２側になり、第１側板部７２の先端部７２ａと第２側板部７３の先端部７３ａが第１端部１１側になり、箱形状のストッパ６０（絶縁空間６１）とシリンダー３０に対して間隔をおいて外側から包囲するように配置されている。
さらに補強用フレーム７０は、導体片５０の第１接続部５１と第２接続部５２が第１凹部７２ｂと第２凹部７３ｂを横切るように配置されている。このため、導体片５０の第１接続部５１、第２接続部５２と、補強用フレーム７０の第１側板部７２、第２側板部７３は接触していない。
箱形状のストッパ６０の底面６２に形成された燃焼生成物の排出路６４と、補強用フレーム７０の基板部７１に形成されたガス通過孔７１ａは連通されており、さらにガス通過孔７１ａは第２端部１２側の筒状空間１３に面しているため、これらが絶縁空間６１とハウジング第２端部１２の間に形成された燃焼生成物の排出経路を構成している。

【0039】

図１に示す電気回路遮断装置１の組み立て方法は、特開２０１６−８５９４７号公報の図１に示す電気回路遮断装置１の組み立て方法と同様にして組み立てることができる。但し、ハウジング１０は、金型内に補強用フレーム７０をおいた状態で射出成形（インサート成形）することで製造することができる。
シリンダー３０の内周面と発射体４０のロッド４１の外周面の間には、点火器２０の作動により発生した燃焼ガスを含む燃焼生成物が通過できるような間隙が形成されていてもよい。

【0040】

図１に示す電気回路遮断装置１は、ハウジング１０の内部に金属製のシリンダー３０と補強用フレーム７０が配置されて樹脂ハウジング１０が補強されているため、樹脂ハウジング１０の肉厚を小さくすることができ、装置自体を小型化することができる。
図１に示す電気回路遮断装置１は、シリンダー３０を使用しない場合と比べると、ハウジング１０の幅肉厚を約３０〜８０％小さくすることができる。

【0041】

次に、図１に示す電気回路遮断装置１を電気自動車の電気回路の一部に配置したときの動作を説明する。
図１に示す電気回路遮断装置１は、異常電流を検知するセンサーなどと組み合わせて、例えば電気回路に異常電流が流れたときに自動的に作動を開始するようにすることができるほか、人為的に作動するようにすることもできる。

【0042】

電気回路遮断装置１を電気回路に配置するときは、導体片５０の第１接続部５１の穴５１ａと第２接続部５２の穴５２ａにおいて電気回路を構成するリードワイヤと接続する。
電気回路に異常が生じたときには、点火器２０が作動して、点火部２１から燃焼生成物が発生する。
点火部２１はシリンダー３０の第１端開口部３１側で包囲されているため、発生した燃焼生成物はシリンダー３０内を直進して、発射体４０のロッド部４１に衝突する。
このように高温の燃焼生成物は金属製のシリンダー３０内を移動して発射体４０と衝突し、筒状空間１３の内壁面１３ａが燃焼生成物の熱や圧力に直接曝されることがなくなる。
さらに樹脂ハウジング１０には補強用フレーム７０が配置されているため、作動時の内側からの圧力に対する耐性が向上されているほか、長期間（電気自動車の耐用年数）の耐久性も向上されている。
このようにシリンダー３０と補強用フレーム７０を有しているため、樹脂ハウジング１０の肉厚を小さくすることができ、装置１自体を小型化することができるようになる。

【0043】

燃焼生成物による圧力を受けた発射体４０は、軸方向に移動して先端拡径部４２により導体片５０の切断部５３を切断する。
その後、図４に示すとおり、先端拡径部４２と切断部５３の切断片５０ａが絶縁空間６１内に移動して電気絶縁的に保持される。
この動作により導体片５０の両端にある第１接続部５１と第２接続部５２は電気的に不通状態となるため、装置１を配置した電気回路は遮断される。
このような過程にて、点火器２０から発生した燃焼生成物の一部は、シリンダー３０と発射体４０の間を通って絶縁空間６１に至り、そこから燃焼生成物の排出経路（燃焼生成物の排出路６４、ガス通過孔７１ａおよび第２端部１２側の筒状空間１３）を通って外部に排出される。
導体片５０が切断され、第１接続部５１と第２接続部５２の間にアークが発生した場合でも、燃焼生成物の排出経路を通って排出される燃焼生成物により前記アークは速やかに消弧される。
このため、第１接続部５１と第２接続部５２の間で通電されることはなく、周辺部材を溶融させたりするようなこともない。
なお、排出経路から排出される燃焼生成物はごく一部であるため、棒状発射体４０の移動による切断部５５の切断に影響することはなく、必要に応じて排出される燃焼生成物量を考慮して、点火器２０の出力を調整することもできる。

【産業上の利用可能性】

【0044】

本発明の電気回路遮断装置は、各種電気回路に配置することができ、特に自動車のバッテリー（例えば、リチウムイオンバッテリー）を含む電気回路用、電気自動車の電気回路用および家庭電化製品の電気回路用として適している。

【符号の説明】

【0045】

１ 電気回路遮断装置
１０ ハウジング
１３ 筒状空間
２０ 点火器
３０ シリンダー
４０ 発射体
４１ ロッド部
４２ 先端拡径部
５０ 導体片
５１ 第１接続部
５２ 第２接続部
５３ 切断部
５４ａ、５４ｂ 第１脆弱部
５５ａ、５５ｂ 第２脆弱部
６０ 箱形状のストッパ
６３ 燃焼生成物の排出路
７０ 補強用フレーム
７１ 基板部
７１ａ ガス通過孔
７２ 第１側板部
７２ｂ 第１凹部
７３ 第２側板部
７３ｂ 第２凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】