(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022156302
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】電気回路遮断装置
(51)【国際特許分類】
H01H 39/00 20060101AFI20221006BHJP
【ＦＩ】
H01H39/00 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021059907
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【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】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤原 友秀
(57)【要約】
【課題】切断した導体片における端部間の高い絶縁性を確保可能な電気回路遮断装置を提供する。
【解決手段】電気回路遮断装置は、一方向に延在する収容空間を内包するハウジングと、ハウジングに設けられた点火器と、ハウジング内に配置され、収容空間の延在方向に沿って移動する発射体と、一方の第一段部と他方の第二接続端部との間に、発射体の移動によって切除される被切除部を有した導体片とを備え、ハウジングに保持された導体片の第一接続端部において、被切除部が切除される被切除部との境界部分を第一切断エッジ部とし、第二接続端部において、被切除部が切除される被切除部との境界部分を第二切断エッジ部とし、ハウジングの内壁面のうちの、収容空間を横切る導体片に対応する位置であって、且つ、第一切断エッジ部と第二切断エッジ部との間に位置する所定のエッジ間内壁領域に溝が形成されている。
【選択図】図２
【解決手段】電気回路遮断装置は、一方向に延在する収容空間を内包するハウジングと、ハウジングに設けられた点火器と、ハウジング内に配置され、収容空間の延在方向に沿って移動する発射体と、一方の第一段部と他方の第二接続端部との間に、発射体の移動によって切除される被切除部を有した導体片とを備え、ハウジングに保持された導体片の第一接続端部において、被切除部が切除される被切除部との境界部分を第一切断エッジ部とし、第二接続端部において、被切除部が切除される被切除部との境界部分を第二切断エッジ部とし、ハウジングの内壁面のうちの、収容空間を横切る導体片に対応する位置であって、且つ、第一切断エッジ部と第二切断エッジ部との間に位置する所定のエッジ間内壁領域に溝が形成されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外殻部材として、一方向に延在する収容空間を内包するハウジングと、
前記ハウジングに設けられた点火器と、
前記ハウジング内に配置され、前記点火器から受けるエネルギーによって前記収容空間の一端側から発射され、前記収容空間の延在方向に沿って移動する発射体と、
前記ハウジングに保持され、電気回路の一部を形成する導体片であって、一方の第一接続端部と他方の第二接続端部との間に、前記発射体の移動によって切除される被切除部を有し、当該被切除部が前記収容空間を横切るように配置された導体片と、
を備え、
前記ハウジングに保持された前記導体片の前記第一接続端部において、前記被切除部が切除される前記被切除部との境界部分を第一切断エッジ部とし、前記第二接続端部において、前記被切除部が切除される前記被切除部との境界部分を第二切断エッジ部とし、
前記ハウジングの内壁面のうちの、前記収容空間を横切る前記導体片に対応する位置であって、且つ、前記第一切断エッジ部と前記第二切断エッジ部との間に位置する所定のエッジ間内壁領域に溝が形成されている、
電気回路遮断装置。
前記ハウジングに設けられた点火器と、
前記ハウジング内に配置され、前記点火器から受けるエネルギーによって前記収容空間の一端側から発射され、前記収容空間の延在方向に沿って移動する発射体と、
前記ハウジングに保持され、電気回路の一部を形成する導体片であって、一方の第一接続端部と他方の第二接続端部との間に、前記発射体の移動によって切除される被切除部を有し、当該被切除部が前記収容空間を横切るように配置された導体片と、
を備え、
前記ハウジングに保持された前記導体片の前記第一接続端部において、前記被切除部が切除される前記被切除部との境界部分を第一切断エッジ部とし、前記第二接続端部において、前記被切除部が切除される前記被切除部との境界部分を第二切断エッジ部とし、
前記ハウジングの内壁面のうちの、前記収容空間を横切る前記導体片に対応する位置であって、且つ、前記第一切断エッジ部と前記第二切断エッジ部との間に位置する所定のエッジ間内壁領域に溝が形成されている、
電気回路遮断装置。
【請求項2】
前記溝は、前記収容空間の延在方向に沿って延在している、請求項１に記載の電気回路遮断装置。
【請求項3】
前記溝が、
前記エッジ間内壁領域の周方向に沿って間隔をおいて複数設けられている、
請求項１又は２に記載の電気回路遮断装置。
前記エッジ間内壁領域の周方向に沿って間隔をおいて複数設けられている、
請求項１又は２に記載の電気回路遮断装置。
【請求項4】
複数の前記溝は、その深さ方向が前記収容空間の延在方向と直交する面において互いに平行、又は、放射状となるように設けられている、
請求項１又は２に記載の電気回路遮断装置。
請求項１又は２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、電気回路遮断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電気回路には、その電気回路を構成する機器の異常時や、該電気回路が搭載されたシステムの異常時に作動することによって該電気回路での導通を緊急に遮断する遮断装置が設けられる場合がある。その一態様として、点火器等から付与されるエネルギーによって発射体を高速で移動させて、電気回路の一部を形成する導体片を強制的に且つ物理的に切断する電気回路遮断装置が提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。また、近年では、高電圧の電源を搭載する電気自動車に適用される電気回路遮断装置の重要性が益々高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０２０／０９３０７９号
【特許文献2】特開２０１２－２３０８７６号公報
【特許文献3】特開２０１１－２０４５９１号公報
【特許文献4】特開２００９－１６６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電気回路遮断装置において、点火器の作動によって導体片を切断すると、切り離される導体片の間でアーク放電が生じることがある。この場合、アークの熱で導体片の銅が蒸散して装置内に付着することで、切断された導体片における端部間の絶縁性が低下するという問題があった。
【0005】
本開示の技術は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、切断した導体片における端部間の高い絶縁性を確保可能な電気回路遮断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示の電気回路遮断装置は、
外殻部材として、一方向に延在する収容空間を内包するハウジングと、
前記ハウジングに設けられた点火器と、
前記ハウジング内に配置され、前記点火器から受けるエネルギーによって前記収容空間の一端側から発射され、前記収容空間の延在方向に沿って移動する発射体と、
前記ハウジングに保持され、電気回路の一部を形成する導体片であって、一方の第一接続端部と他方の第二接続端部との間に、前記発射体の移動によって切除される被切除部を有し、当該被切除部が前記収容空間を横切るように配置された導体片と、
を備え、
前記ハウジングに保持された前記導体片の前記第一接続端部において、前記被切除部が切除される前記被切除部との境界部分を第一切断エッジ部とし、前記第二接続端部において、前記被切除部が切除される前記被切除部との境界部分を第二切断エッジ部とし、
前記ハウジングの内壁面のうちの、前記収容空間を横切る前記導体片に対応する位置であって、且つ、前記第一切断エッジ部と前記第二切断エッジ部との間に位置する所定のエッジ間内壁領域に溝が形成されている。
外殻部材として、一方向に延在する収容空間を内包するハウジングと、
前記ハウジングに設けられた点火器と、
前記ハウジング内に配置され、前記点火器から受けるエネルギーによって前記収容空間の一端側から発射され、前記収容空間の延在方向に沿って移動する発射体と、
前記ハウジングに保持され、電気回路の一部を形成する導体片であって、一方の第一接続端部と他方の第二接続端部との間に、前記発射体の移動によって切除される被切除部を有し、当該被切除部が前記収容空間を横切るように配置された導体片と、
を備え、
前記ハウジングに保持された前記導体片の前記第一接続端部において、前記被切除部が切除される前記被切除部との境界部分を第一切断エッジ部とし、前記第二接続端部において、前記被切除部が切除される前記被切除部との境界部分を第二切断エッジ部とし、
前記ハウジングの内壁面のうちの、前記収容空間を横切る前記導体片に対応する位置であって、且つ、前記第一切断エッジ部と前記第二切断エッジ部との間に位置する所定のエッジ間内壁領域に溝が形成されている。
【0007】
前記溝は、前記収容空間の延在方向に沿って延在してもよい。
【0008】
前記電気回路遮断装置は、前記溝が、前記エッジ間内壁領域の周方向に沿って間隔をおいて複数設けられてもよい。
【0009】
前記電気回路遮断装置において、複数の前記溝は、その深さ方向が前記収容空間の延在方向と直交する面において互いに平行、又は、放射状となるように設けられてもよい。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、切断した導体片における端部間の高い絶縁性を確保可能な電気回路遮断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施形態に係る電気回路遮断装置内部構造を説明する図である。
【図4】下側ハウジング本体の上面図である。
【図7】下側ハウジング本体の下面図である。
【図8】上側ハウジング本体の上面図である。
【図11】上側ハウジング本体の下面図である。
【図12】発射体の正面図である。
【図15】実施形態に係る遮断装置１の作動状況を説明する図である。
【図16】比較例として溝を有していない下側ハウジング本体、及び切断後の導体片を示す図である。
【図19】電気回路遮断試験に用いた試験装置の概略を示す図である。
【図20】変形例に係る下側ハウジング本体を示す図である。
【図21】ハウジング本体における溝形状の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
＜第一実施形態＞
以下に、図面を参照して本開示の実施形態に係る電気回路遮断装置について説明する。なお、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
以下に、図面を参照して本開示の実施形態に係る電気回路遮断装置について説明する。なお、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【0013】
＜構成＞
図１は、実施形態に係る電気回路遮断装置（以下、単に「遮断装置」という）１の内部構造を説明する図、図２は、図１に示すＡ－Ａ線における断面図、図３は、図１に示すＢ－Ｂ線における断面図である。遮断装置１は、例えば、自動車や家庭電化製品、太陽光発電システム等に含まれる電気回路や、当該電気回路のバッテリー（例えば、リチウムイオンバッテリー）を含むシステムの異常時に、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ための装置である。本明細書においては、図１に示す高さ方向（後述する収容
空間１３が延在する方向）に沿った断面を遮断装置１の縦断面といい、高さ方向と直交する方向の断面を遮断装置１の横断面という。図１は、遮断装置１の作動前の状態を示している。
図１は、実施形態に係る電気回路遮断装置（以下、単に「遮断装置」という）１の内部構造を説明する図、図２は、図１に示すＡ－Ａ線における断面図、図３は、図１に示すＢ－Ｂ線における断面図である。遮断装置１は、例えば、自動車や家庭電化製品、太陽光発電システム等に含まれる電気回路や、当該電気回路のバッテリー（例えば、リチウムイオンバッテリー）を含むシステムの異常時に、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ための装置である。本明細書においては、図１に示す高さ方向（後述する収容
空間１３が延在する方向）に沿った断面を遮断装置１の縦断面といい、高さ方向と直交する方向の断面を遮断装置１の横断面という。図１は、遮断装置１の作動前の状態を示している。
【0014】
遮断装置１は、ハウジング１０、点火器２０、発射体４０、導体片５０、クーラント材６０等を含んでいる。ハウジング１０は、外殻部材として、上端側の第１端部１１から下端側の第２端部１２の方向に延在する収容空間１３を内包している。この収容空間１３は、発射体４０が移動可能なように直線状に形成された空間であり、遮断装置１の上下方向に沿って延在している。図１に示すように、ハウジング１０の内部に形成された収容空間１３の上下方向（延在方向）における上端側には、発射体４０が収容されている。本明細書では、上下方向をＹ軸方向、左右方向をＸ軸方向、奥行き方向をＺ方向とも称す。但し、本明細書において遮断装置１の上下方向及びＸＹＺ方向は、実施形態の説明の便宜上、遮断装置１における各要素の相対的な位置関係を示すものに過ぎない。例えば、遮断装置１を設置する際の姿勢が図に示した方向に限定されるものではない。
【0015】
[ハウジング]
ハウジング１０は、ハウジング本体１００、トップホルダ１１０、ボトム容器１２０を含む。ハウジング本体１００には、トップホルダ１１０およびボトム容器１２０が結合されており、これによって一体のハウジング１０が形成されている。
ハウジング１０は、ハウジング本体１００、トップホルダ１１０、ボトム容器１２０を含む。ハウジング本体１００には、トップホルダ１１０およびボトム容器１２０が結合されており、これによって一体のハウジング１０が形成されている。
【0016】
ハウジング本体１００は、導体片５０が配設された位置を境界として上下方向に分割され、上部に上側ハウジング本体１３０、下部に下側ハウジング本体１４０を備えている。本実施形態では、この上側ハウジング本体１３０及びトップホルダ１１０を含むハウジング１０の上側を第一ハウジング、下側ハウジング本体１４０及びボトム容器１２０を含むハウジング１０の下側を第二ハウジングとも称す。なお、ハウジング本体は、分割した構成に限らず、トップホルダ１１０と接続する上端から、ボトム容器１２０と接続する下端まで一体的に形成されていてもよい。
【0017】
上側ハウジング本体１３０と下側ハウジング本体１４０とを組み合わせた状態のハウジング本体１００は、例えば、概略角柱形状の外形を有している。但し、ハウジング本体１００の形状は特に限定されない。また、ハウジング本体１００には、上下方向に沿って空洞部が貫通するように形成されており、この空洞部は収容空間１３の一部を形成している。更に、ハウジング本体１００は、トップホルダ１１０のフランジ部１１１が固定される上面１０１と、ボトム容器１２０のフランジ部１２１が固定される下面１０２を有する。本実施形態においては、ハウジング本体１００における上面１０１の外周側には、当該上面１０１から上方に向けて筒状の上筒壁１０３が立設されている。本実施形態において、上筒壁１０３は、例えば角筒形状を有しているが、他の形状を有していても良い。また、ハウジング本体１００における下面１０２の外周側には、当該下面１０２から下方に向けて筒状の下筒壁１０４が垂設されている。本実施形態において、下筒壁１０４は、例えば角筒形状を有しているが、他の形状を有していても良い。
【0018】
図４は、下側ハウジング本体１４０の上面図、図５は、下側ハウジング本体１４０の図４に示すＣ－Ｃ線における縦断面図、図６は、下側ハウジング本体１４０の図４に示すＤ－Ｄ線における縦断面図、図７は、下側ハウジング本体１４０の下面図である。
【0019】
下側ハウジング本体１４０は、図４に示すように、平面視において外形が略四角形であり、その中央に空洞部１４５が設けられている。この空洞部１４５は、下側ハウジング本体１４０がハウジング１０を成す他の部材と組み合わされた場合に、収容空間１３の一部を形成する。空洞部１４５の左右には導体片５０を嵌め込む窪みである導体片保持部１４４が設けられている。導体片保持部１４４は、下側ハウジング本体１４０の上面を導体片
５０の輪郭に沿って下側に凹ませた形状となっている。この導体片保持部１４４に導体片５０の端部を嵌め込むことで、導体片５０が空洞部１４５（収容空間１３）を横切るように配置される。
５０の輪郭に沿って下側に凹ませた形状となっている。この導体片保持部１４４に導体片５０の端部を嵌め込むことで、導体片５０が空洞部１４５（収容空間１３）を横切るように配置される。
【0020】
下側ハウジング本体１４０の空洞部１４５を画する内壁１４３には、下側ハウジング本体１４０の上面から下面にかけて複数の溝１４１が設けられている。各溝１４１は、図６に示すように、上下方向に沿って長手であって、互いに平行な直線状に設けられている。即ち、各溝１４１は、収容空間１３の延在方向に沿って延在している。各溝１４１は、空洞部１４５（収容空間１３）の周方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている。この溝１４１は、後述のように遮断装置１の動作時に切断される導体片５０の第一切断エッジ部５１１と第二切断エッジ部５２１との間に位置する所定のエッジ間内壁領域ＳＡ内の内壁１４３に形成されている。また、各溝１４１は、図４，図７に示すように、Ｘ－Ｚ面において、ハウジング１０の内壁１４３から外壁に向かう深さ方向（Ｚ方向）の形状が、互いに平行な直線状となるように形成されている。各溝１４１の幅ＬＡ、間隔ＬＢ、深さＬＣ等の寸法は、特に限定されるものではないが、例えば、幅ＬＡは導体片５０に印加される電圧に応じて設定されてもよい。本実施形態の溝１４１は、深さＬＣに対して幅ＬＡが狭いスリット型の溝である。溝１４１は、直線に限らず他の形状であってもよい。
【0021】
各溝１４１の間隔ＬＢを小さく設定することで、各溝１４１を密に配置し、溝１４１の数を増やして後述の沿面距離を長くとることができるが、間隔ＬＢを小さくし過ぎると強度を確保するのが難しくなるので、間隔ＬＢは、要求される沿面距離と強度に応じて設定されてもよい。また、各溝１４１の深さＬＣを深く設定することで、後述の沿面距離を長くとることができるが、間隔ＬＣを深くし過ぎると強度を確保するのが難しくなるので、深さＬＣは、要求される沿面距離と強度に応じて設定されてもよい。
【0022】
下側ハウジング本体１４０は、図４，図７に示すように、上下方向に貫通したボルト通し孔１４２が四隅に設けられている。下側ハウジング本体１４０における下面の外縁部分には、当該下面から下方に向けて角筒状の下筒壁１０４が垂設されている。
【0023】
図８は、上側ハウジング本体１３０の上面図、図９は、上側ハウジング本体１３０の図７に示すＥ－Ｅ線における縦断面図、図１０は、上側ハウジング本体１３０の図８に示すＦ－Ｆ線における縦断面図、図１１は、上側ハウジング本体１３０の下面図である。
【0024】
上側ハウジング本体１３０は、図８，図１１に示すように、平面視において外形が略四角形であり、その中央に空洞部１３５が設けられている。この空洞部１３５は、上側ハウジング本体１３０がハウジング１０を成す他の部材と組み合わされた場合に、収容空間１３の一部を形成する。
【0025】
上側ハウジング本体１３０の空洞部１３５を画する内壁１３３には、上側ハウジング本体１３０の下面から上方に向けて溝１３１が複数設けられている。各溝１３１は、収容空間１３の延在方向に沿って延在している。各溝１３１は、空洞部１４５（収容空間１３）の周方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている。この溝１３１は、後述のように遮断装置１の動作時に切断される導体片５０の第一切断エッジ部５１１と第二切断エッジ部５２１との間に位置する所定のエッジ間内壁領域ＳＡ内の内壁１４３に形成されている。各溝１３１は、図１０に示すように、上下方向に沿って互いに平行に設けられている。また、各溝１３１は、図８，図１１に示すように、Ｘ－Ｚ面において、ハウジング１０の内壁１３３から外壁に向かう深さ方向（Ｚ方向）の形状が、互いに平行な直線状に形成されている。各溝１３１の幅、間隔、深さ等の寸法は、下側ハウジング本体１４０の溝１４１と同様、特に限定されるものではなく、任意に設定され得る。
【0026】
上側ハウジング本体１３０は、図８，図１１に示すように、上下方向に貫通したボルト通し孔１３２が四隅に設けられている。上側ハウジング本体１３０における上面の外縁部分には、当該上面から上方に向けて角筒状の上筒壁１０３が立設されている。
【0027】
以上のように構成される上側ハウジング本体１３０及び下側ハウジング本体１４０は、例えば、合成樹脂等といった絶縁部材によって形成することができる。例えば、上側ハウジング本体１３０及び下側ハウジング本体１４０は、ポリアミド合成樹脂の一種であるナイロンによって形成されていても良い。
【0028】
[トップホルダ]
次に、トップホルダ１１０について説明する。トップホルダ１１０は、例えば、段付き円筒形状を有するシリンダ部材であり、内側が空洞状になっている。トップホルダ１１０は、上側（第１端部１１側）に位置する小径シリンダ部１１２と、下側に位置する大径シリンダ部１１３と、これらを接続する接続部１１４と、大径シリンダ部１１３の下端から外側に向かって延在するフランジ部１１１等を含んで構成されている。例えば、小径シリンダ部１１２および大径シリンダ部１１３は同軸に配置されており、大径シリンダ部１１３は小径シリンダ部１１２よりも直径が一回り大きい。
次に、トップホルダ１１０について説明する。トップホルダ１１０は、例えば、段付き円筒形状を有するシリンダ部材であり、内側が空洞状になっている。トップホルダ１１０は、上側（第１端部１１側）に位置する小径シリンダ部１１２と、下側に位置する大径シリンダ部１１３と、これらを接続する接続部１１４と、大径シリンダ部１１３の下端から外側に向かって延在するフランジ部１１１等を含んで構成されている。例えば、小径シリンダ部１１２および大径シリンダ部１１３は同軸に配置されており、大径シリンダ部１１３は小径シリンダ部１１２よりも直径が一回り大きい。
【0029】
また、トップホルダ１１０におけるフランジ部１１１の輪郭は、ハウジング本体１００における上筒壁１０３の内側に収まるような概略四角形を有している。フランジ部１１１は、締結用のボルトを通すボルト通し孔（不図示）が上下方向に貫通して設けられている。
【0030】
トップホルダ１１０における小径シリンダ部１１２の内側に形成される空洞部は、図１に示すように点火器２０の一部を収容する収容空間として機能する。また、トップホルダ１１０における大径シリンダ部１１３の内側に形成される空洞部は、下方に位置するハウジング本体１００の空洞部と連通しており、収容空間１３の一部を形成している。上記のように構成されるトップホルダ１１０は、例えば、強度、耐久性に優れたステンレス、アルミニウム等といった適宜の金属製部材によって形成することができる。但し、トップホルダ１１０を形成する材料は特に限定されない。また、トップホルダ１１０の形状についても上記態様は一例であり、他の形状を採用しても良い。
【0031】
[ボトム容器]
次に、ボトム容器１２０について説明する。ボトム容器１２０は、内部が空洞状の概略有底筒形状を有し、側壁部１２２、側壁部１２２の下端に接続される底壁部１２３、側壁部１２２の上端に接続されるフランジ部１２１等を含んで構成されている。側壁部１２２は、例えば円筒形状を有しており、フランジ部１２１は側壁部１２２における上端から外側に向かって延在している。ボトム容器１２０におけるフランジ部１２１の輪郭は、ハウジング本体１００における下筒壁１０４の内側に収まるような概略四角形を有している。フランジ部１２１は、締結用のボルトを通すボルト通し孔（不図示）が上下方向に貫通して設けられている。
次に、ボトム容器１２０について説明する。ボトム容器１２０は、内部が空洞状の概略有底筒形状を有し、側壁部１２２、側壁部１２２の下端に接続される底壁部１２３、側壁部１２２の上端に接続されるフランジ部１２１等を含んで構成されている。側壁部１２２は、例えば円筒形状を有しており、フランジ部１２１は側壁部１２２における上端から外側に向かって延在している。ボトム容器１２０におけるフランジ部１２１の輪郭は、ハウジング本体１００における下筒壁１０４の内側に収まるような概略四角形を有している。フランジ部１２１は、締結用のボルトを通すボルト通し孔（不図示）が上下方向に貫通して設けられている。
【0032】
なお、ボトム容器１２０の形状に関する上記態様は一例であり、他の形状を採用しても良い。また、ボトム容器１２０の内側に形成される空洞部は、上方に位置するハウジング本体１００と連通しており、収容空間１３の一部を形成している。上記のように構成されるボトム容器１２０は、例えば、強度、耐久性に優れたステンレス、アルミニウム等といった適宜の金属製部材によって形成することができる。但し、ボトム容器１２０を形成する材料は特に限定されない。また、ボトム容器１２０は複層構造となっていても良い。例えば、ボトム容器１２０は、外部に面する外装部を強度、耐久性に優れたステンレス、アルミニウム等といった適宜の金属製部材によって形成し、収容空間１３側に面する内装部
を合成樹脂等といった絶縁部材によって形成しても良い。勿論、ボトム容器１２０の全体を絶縁部材によって形成しても良い。
を合成樹脂等といった絶縁部材によって形成しても良い。勿論、ボトム容器１２０の全体を絶縁部材によって形成しても良い。
【0033】
上記のように、本実施形態におけるハウジング１０は、トップホルダ１１０、上側ハウジング本体１３０、下側ハウジング本体１４０、およびボトム容器１２０を上下方向に一体に組み付けて構成される。また、この組み付けの過程で、ハウジング本体１００内を通して導体片５０が配設される。例えば、下側ハウジング本体１４０の導体片保持部１４４に導体片５０を嵌め込み、導体片が空洞部１４５を横切るように配置される。この状態で下側ハウジング本体１４０のボルト通し孔１４２と上側ハウジングのボルト通し孔１３２とが同軸となるように、下側ハウジング本体１４０の上面に上側ハウジング本体１３０の下面を突き当てる。更に、上側ハウジング本体１３０における上筒壁１０３の内側に、トップホルダ１１０のフランジ部１１１を嵌挿して、トップホルダ１１０を上側ハウジング本体１３０上に配置すると共に、下側ハウジング本体１４０における下筒壁１０４の内側に、ボトム容器１２０のフランジ部１２１を嵌挿して、ボトム容器１２０を下側ハウジング本体１４０下に配置する。そして、トップホルダ１１０、上側ハウジング本体１３０、下側ハウジング本体１４０、およびボトム容器１２０の各ボルト通し孔にボルトを通して各部を締結する。なお、この締結は、ボルトに限らず、リベット等、他の締結手段によって締結されても良い。
【0034】
また、トップホルダ１１０と上側ハウジング本体１３０との間、上側ハウジング本体１３０と下側ハウジング本体１４０及び導体片５０との間、下側ハウジング本体１４０と導体片５０との間、並びに下側ハウジング本体１４０とボトム容器１２０との間にシーラントを塗布した状態で各部を結合しても良い。これにより、ハウジング１０内に形成される収容空間１３の気密性を高めることができる。また、シーラントの代わりに、或いはシーラントと併用して各部の間にパッキンやガスケットを介在させることによって収容空間１３の気密性を高めるようにしても良い。この収容空間１３には、以下に詳述する点火器２０、発射体４０、導体片５０における被切除部５３、及びクーラント材６０等が収容される。
【0035】
[点火器]
次に、点火器２０について説明する。点火器２０は、点火薬を含む点火部２１と、点火部２１に接続された一対の導電ピン（図示せず）を有する点火器本体２２を備えた電気式点火器である。点火器本体２２は、例えば、絶縁樹脂によって包囲されている。また、点火器本体２２における一対の導電ピンの先端側は外部に露出しており、遮断装置１の使用時に電源と接続される。
次に、点火器２０について説明する。点火器２０は、点火薬を含む点火部２１と、点火部２１に接続された一対の導電ピン（図示せず）を有する点火器本体２２を備えた電気式点火器である。点火器本体２２は、例えば、絶縁樹脂によって包囲されている。また、点火器本体２２における一対の導電ピンの先端側は外部に露出しており、遮断装置１の使用時に電源と接続される。
【0036】
点火器本体２２は、トップホルダ１１０における小径シリンダ部１１２の内部に収容された概略円柱状の本体部２２１と、本体部２２１の上部に位置するコネクタ部２２２を備えている。点火器本体２２は、例えば、本体部２２１を小径シリンダ部１１２の内周面に圧入することによって小径シリンダ部１１２に固定されている。また、本体部２２１の軸方向中間部には、外周面が他所に比べて窪んだ括れ部が本体部２２１の周方向に沿って環状に形成されており、この括れ部にＯリング２２３が嵌め込まれている。Ｏリング２２３は、例えば、ゴム（例えばシリコーンゴム）や合成樹脂によって形成されており、小径シリンダ部１１２における内周面と本体部２２１との間の気密性を高めるように機能する。
【0037】
点火器２０におけるコネクタ部２２２は、小径シリンダ部１１２の上端に形成された開口部１１２Ａを通じて外部に突出して配置されている。コネクタ部２２２は、例えば、導電ピンの側方を覆う円筒形状を有しており、電源側のコネクタと接続できるように構成されている。
【0038】
図１に示すように、点火器２０の点火部２１は、ハウジング１０の収容空間１３（より詳しくは、大径シリンダ部１１３の内側に形成される空洞部）を臨むようにして配置されている。点火部２１は、例えば、点火器カップ内に点火薬を収容する形態として構成されている。例えば、点火薬は、一対の導電ピンの基端同士を連結するように連架されたブリッジワイヤ（抵抗体）に接触した状態で点火部２１における点火器カップ内に収容されている。点火薬としては、例えば、ZPP（ジルコニウム・過塩素酸カリウム）、ZWPP（ジル
コニウム・タングステン・過塩素酸カリウム）、THPP（水素化チタン・過塩素酸カリウム）、鉛トリシネート等を採用しても良い。
コニウム・タングステン・過塩素酸カリウム）、THPP（水素化チタン・過塩素酸カリウム）、鉛トリシネート等を採用しても良い。
【0039】
点火器２０を作動させる際、点火薬を点火するための作動電流が電源から導電ピンに供給されると、点火部２１におけるブリッジワイヤが発熱する結果、点火器カップ内の点火薬が着火、燃焼し、燃焼ガスが生成される。そして、点火部２１の点火器カップ内における点火薬の燃焼に伴って当該点火器カップ内の圧力が上昇し、点火器カップの開裂面２１Ａが開裂し、点火器カップから燃焼ガスが収容空間１３へと放出される。より具体的には、点火器カップからの燃焼ガスは、収容空間１３内に配置された発射体４０の後述するピストン部４１における窪み部４１１に放出される。
【0040】
[発射体]
次に、発射体４０について説明する。図１２は、発射体４０の正面図、図１３は、発射体４０の下面図、図１４は、発射体４０の斜視図である。なお、図１４では、発射体４０の下面を示すため、発射体４０の下面を図の上側に向けて示している。発射体４０は、例えば、合成樹脂等の絶縁部材によって形成されており、ピストン部４１と、当該ピストン部４１に接続されたロッド部４２を含んでいる。ピストン部４１は概略円柱形状を有し、トップホルダ１１０における大径シリンダ部１１３の内径と概ね対応する外径を有している。例えば、ピストン部４１の直径は、大径シリンダ部１１３の内径に比べて僅かに小さくても良い。発射体４０の形状はハウジング１０の形状等に応じて適宜変更することができる。
次に、発射体４０について説明する。図１２は、発射体４０の正面図、図１３は、発射体４０の下面図、図１４は、発射体４０の斜視図である。なお、図１４では、発射体４０の下面を示すため、発射体４０の下面を図の上側に向けて示している。発射体４０は、例えば、合成樹脂等の絶縁部材によって形成されており、ピストン部４１と、当該ピストン部４１に接続されたロッド部４２を含んでいる。ピストン部４１は概略円柱形状を有し、トップホルダ１１０における大径シリンダ部１１３の内径と概ね対応する外径を有している。例えば、ピストン部４１の直径は、大径シリンダ部１１３の内径に比べて僅かに小さくても良い。発射体４０の形状はハウジング１０の形状等に応じて適宜変更することができる。
【0041】
また、ピストン部４１の上面には、例えば、円柱形状を有する窪み部４１１が形成されており、この窪み部４１１に点火部２１を受け入れている。窪み部４１１の底面は、点火器２０の作動時に当該点火器２０から受けるエネルギーを受圧する受圧面４１１Ａとして形成されている。また、ピストン部４１の軸方向中間部には、外周面が他所に比べて窪んだ括れ部がピストン部４１の周方向に沿って環状に形成されており、この括れ部にＯリング４３が嵌め込まれている。Ｏリング４３は、例えば、ゴム（例えばシリコーンゴム）や合成樹脂によって形成されており、大径シリンダ部１１３における内周面とピストン部４１との間の気密性を高めるように機能する。
【0042】
発射体４０のロッド部４２は、例えば、ピストン部４１に比べて小径の外周面を有するロッド状部材であり、ピストン部４１の下端側に一体に接続されている。ロッド部４２の下端面は、遮断装置１の作動時に導体片５０から被切除部５３を切除するための切除面４２０として形成されている。なお、本実施形態におけるロッド部４２は概略円筒形状を有しているが、その形状は特に限定されず、遮断装置１の作動時に導体片５０から切除すべき被切除部５３の形状や大きさに応じて変更なし得る。ロッド部４２は、例えば、円柱、角柱などの柱形状を有していても良い。なお、図１に示す発射体４０の初期位置においては、発射体４０のロッド部４２における切除面４２０を含む先端側の領域は、ハウジング本体１００の空洞部（収容空間１３の一部を形成する）に位置付けられている。ロッド部４２の直径は、例えば、ハウジング本体１００の内周面の内径よりも僅かに小さく、発射体４０の発射時に当該内周面に沿ってロッド部４２の外周面がガイドされるように構成されている。
【0043】
上記のように構成される発射体４０は、詳しくは後述するが、点火器２０の作動時に当該点火器２０からのエネルギーを、受圧面４１１Ａを含むピストン部４１の上面が受圧することで、発射体４０が図１に示す初期位置から発射され、収容空間１３に沿って第２端部１２側（下方）に向かって高速で移動する。具体的には、図１に示すように、発射体４０のピストン部４１は、トップホルダ１１０における大径シリンダ部１１３の内側に収容されており、大径シリンダ部１１３の内壁面に沿って軸方向に摺動可能である。本実施形態において、発射体４０のピストン部４１を概略円柱形状としているが、その形状は特に限定されない。ピストン部４１の外形は、大径シリンダ部１１３の内壁面の形状および大きさに応じて適切な形状および大きさを採用し得る。
【0044】
[導体片]
次に、導体片５０について説明する。図２に示すように、導体片５０は、下側ハウジング本体１４０の導体片保持部１４４に嵌め込まれ、収容空間１３を横切るように配置される。導体片５０は、遮断装置１の構成要素の一部を構成すると共に、遮断装置１を所定の電気回路に取り付けたときに当該電気回路の一部を形成する導電性の金属体であり、バスバー（bus bar）と呼ばれる場合がある。導体片５０は、例えば、銅（Ｃｕ）等の金属に
よって形成することができる。但し、導体片５０は、銅以外の金属で形成されていても良いし、銅と他の金属との合金で形成されても良い。なお、導体片５０に含まれる銅以外の金属としては、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）等が例示できる。
次に、導体片５０について説明する。図２に示すように、導体片５０は、下側ハウジング本体１４０の導体片保持部１４４に嵌め込まれ、収容空間１３を横切るように配置される。導体片５０は、遮断装置１の構成要素の一部を構成すると共に、遮断装置１を所定の電気回路に取り付けたときに当該電気回路の一部を形成する導電性の金属体であり、バスバー（bus bar）と呼ばれる場合がある。導体片５０は、例えば、銅（Ｃｕ）等の金属に
よって形成することができる。但し、導体片５０は、銅以外の金属で形成されていても良いし、銅と他の金属との合金で形成されても良い。なお、導体片５０に含まれる銅以外の金属としては、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）等が例示できる。
【0045】
図２に示す一態様において、導体片５０は全体として細長い平板片として形成されており、両端側の第一接続端部５１および第二接続端部５２と、これらの中間部分に位置する被切除部５３等を含んでいる。導体片５０における第一接続端部５１および第二接続端部５２には、それぞれ接続孔５１Ａ，５２Ａが設けられている。これら接続孔５１Ａ，５２Ａは、電気回路において他の導体（例えば、リードワイヤ）と接続するために使用される。なお、図１においては、導体片５０における接続孔５１Ａ，５２Ａの図示を省略している。また、導体片５０の被切除部５３は、遮断装置１が適用される電気回路に過大電流等の異常が生じた場合に、発射体４０のロッド部４２によって強制的に且つ物理的に切断され、第一接続端部５１および第二接続端部５２から切除される部位である。導体片５０における被切除部５３の両端には、被切除部５３が切断されて切除され易いように、切り込み（スリット）５４が形成されている。
【0046】
導体片５０は、ハウジング本体１００の空洞部１４５を画する内壁１４３の内側面（内壁面）と重なる位置、即ちロッド部４２の外周面と重なる位置で切断され、被切除部５３が切り落とされる。導体片５０の第一接続端部５１において、被切除部５３が切除される被切除部５３との境界部分を第一切断エッジ部５１１とし、第二接続端部５２において、被切除部５３が切除される被切除部５３との境界部分を第二切断エッジ部５２１とする。
【0047】
ここで、導体片５０は種々の形態を採用することができ、その形状は特に限定されない。図２に示す例では、第一接続端部５１、第二接続端部５２および被切除部５３の表面が同一面を形成しているが、これには限られない。例えば、導体片５０は、第一接続端部５１および第二接続端部５２に対して被切除部５３が直交、或いは、傾斜した姿勢で接続されていても良い。また、導体片５０における被切除部５３の平面形状についても特に限定されない。勿論、導体片５０における第一接続端部５１、第二接続端部５２の形状も特に限定されない。また、導体片５０における切り込み５４は適宜、省略することができる。
【0048】
[クーラント材]
次に、ハウジング１０における収容空間１３に配置されるクーラント材６０について説明する。ここで、図１に示すように、遮断装置１（点火器２０）の作動前において、ハウジング本体１００における一対の導体片保持孔１０５Ａ，１０５Ｂに保持された状態の導
体片５０の被切除部５３は、ハウジング１０の収容空間１３を横切るように横架されている。以下、ハウジング１０における収容空間１３のうち、導体片５０の被切除部５３を挟んで発射体４０が配置されている方の領域（空間）を「発射体初期配置領域Ｒ１」と呼び、発射体４０とは反対側に位置する領域（空間）を「消弧領域Ｒ２」と呼ぶ。なお、上記のように、収容空間１３を横切るように配置された被切除部５３の側方に隙間が形成されているため、発射体初期配置領域Ｒ１および消弧領域Ｒ２は被切除部５３によって完全に隔離されているのではなく、双方は連通している。勿論、被切除部５３の形状および大きさ次第では、発射体初期配置領域Ｒ１および消弧領域Ｒ２が被切除部５３によって完全に隔離されていても良い。
次に、ハウジング１０における収容空間１３に配置されるクーラント材６０について説明する。ここで、図１に示すように、遮断装置１（点火器２０）の作動前において、ハウジング本体１００における一対の導体片保持孔１０５Ａ，１０５Ｂに保持された状態の導
体片５０の被切除部５３は、ハウジング１０の収容空間１３を横切るように横架されている。以下、ハウジング１０における収容空間１３のうち、導体片５０の被切除部５３を挟んで発射体４０が配置されている方の領域（空間）を「発射体初期配置領域Ｒ１」と呼び、発射体４０とは反対側に位置する領域（空間）を「消弧領域Ｒ２」と呼ぶ。なお、上記のように、収容空間１３を横切るように配置された被切除部５３の側方に隙間が形成されているため、発射体初期配置領域Ｒ１および消弧領域Ｒ２は被切除部５３によって完全に隔離されているのではなく、双方は連通している。勿論、被切除部５３の形状および大きさ次第では、発射体初期配置領域Ｒ１および消弧領域Ｒ２が被切除部５３によって完全に隔離されていても良い。
【0049】
収容空間１３の消弧領域Ｒ２は、遮断装置１（点火器２０）の作動時に発射される発射体４０のロッド部４２によって切除された被切除部５３を受けるための領域（空間）である。この消弧領域Ｒ２には、消弧材としてのクーラント材６０が配置されている。クーラント材６０は、発射体４０が導体片５０の被切除部５３を切除した際に生じたアークおよび被切除部５３の熱エネルギーを奪い、冷却することによって電流遮断時におけるアーク発生の抑制、或いは、発生したアークを消弧（消滅）させるための冷却材である。
【0050】
遮断装置１における消弧領域Ｒ２は、発射体４０によって導体片５０における第一接続端部５１および第二接続端部５２から切除された被切除部５３を受け入れるための空間であると同時に、発射体４０が被切除部５３を切除した際に生じたアークを効果的に消弧するための空間としての意義を有する。そして、導体片５０から被切除部５３を切除する際に生じたアークを効果的に消弧するために、消弧領域Ｒ２に消弧材としてクーラント材６０が配置されている。
【0051】
実施形態の一態様として、クーラント材６０は、固形状である。また、実施形態の一態様として、クーラント材６０が保形体によって形成されている。ここでいう保形体とは、例えば、外力が加わっていないときは一定の形状を保ち、外力が加わったときには変形が起こり得るとしても一体性を保持可能（バラバラにならない）な材料である。例えば、繊維体を所望の形状に成形したものが保形体として例示できる。本実施形態においては、クーラント材６０を保形体である金属繊維によって形成している。ここで、クーラント材６０を形成する金属繊維としては、スチールウールおよび銅ウールの少なくとも何れか一方を含む態様が挙げられる。但し、クーラント材６０における上記態様は一例であり、これらに限定されるものではない。
【0052】
クーラント材６０は、例えば、概略円盤形状に成形されており、ボトム容器１２０の底部に配置されている。
【0053】
＜動作＞
次に、遮断装置１を作動させて電気回路を遮断する際の動作内容について説明する。上記のように、図１は、遮断装置１の作動前の状態（以下、「作動前初期状態」ともいう）を示している。この作動前初期状態において、遮断装置１における発射体４０は、ピストン部４１が収容空間１３における第１端部１１側（上端側）に位置付けられると共にロッド部４２の下端に形成された切除面４２０が、導体片５０における被切除部５３の上面に位置付けられた初期位置にセットされている。
次に、遮断装置１を作動させて電気回路を遮断する際の動作内容について説明する。上記のように、図１は、遮断装置１の作動前の状態（以下、「作動前初期状態」ともいう）を示している。この作動前初期状態において、遮断装置１における発射体４０は、ピストン部４１が収容空間１３における第１端部１１側（上端側）に位置付けられると共にロッド部４２の下端に形成された切除面４２０が、導体片５０における被切除部５３の上面に位置付けられた初期位置にセットされている。
【0054】
更に、実施形態に係る遮断装置１は、遮断する電気回路が接続された装置（車両、発電設備、蓄電設備など）の異常状態を検知する異常検知センサー（図示せず）、および、点火器２０の作動を制御する制御部（図示せず）を更に備えている。異常検知センサーは、導体片５０を流れる電流の他に、電圧や導体片５０の温度に基づいて異常状態を検知することができても良い。また、異常検知センサーは、例えば衝撃センサー、温度センサー、
加速度センサー、振動センサーなどであって、車両等の装置における衝撃、温度、加速度、振動に基づいて事故や火災などの異常状態を検知してもよい。遮断装置１の制御部は、例えば所定の制御プログラムを実行することで所定の機能を発揮できるコンピュータである。制御部による所定の機能は、対応するハードウェアで実現することもできる。そして、遮断装置１が適用される電気回路の一部を形成する導体片５０に過大な電流が流れると、その異常電流が異常検知センサーによって検出される。検出された異常電流に関する異常情報は、異常検知センサーから制御部に引き渡される。例えば、制御部は、異常検知センサーによって検出された電流値に基づいて、点火器２０の導電ピンに接続された外部電源（図示せず）から通電を受け、点火器２０を作動させる。ここで、異常電流とは、所定の電気回路の保護のために設定された所定の閾値を超える電流値であっても良い。なお、上述した異常検知センサーおよび制御部は、遮断装置１の構成要素に含まれていなくても良く、例えば遮断装置１とは別の装置に含まれていても良い。また、上記異常検知センサーや制御部は、遮断装置１に必須の構成ではない。
加速度センサー、振動センサーなどであって、車両等の装置における衝撃、温度、加速度、振動に基づいて事故や火災などの異常状態を検知してもよい。遮断装置１の制御部は、例えば所定の制御プログラムを実行することで所定の機能を発揮できるコンピュータである。制御部による所定の機能は、対応するハードウェアで実現することもできる。そして、遮断装置１が適用される電気回路の一部を形成する導体片５０に過大な電流が流れると、その異常電流が異常検知センサーによって検出される。検出された異常電流に関する異常情報は、異常検知センサーから制御部に引き渡される。例えば、制御部は、異常検知センサーによって検出された電流値に基づいて、点火器２０の導電ピンに接続された外部電源（図示せず）から通電を受け、点火器２０を作動させる。ここで、異常電流とは、所定の電気回路の保護のために設定された所定の閾値を超える電流値であっても良い。なお、上述した異常検知センサーおよび制御部は、遮断装置１の構成要素に含まれていなくても良く、例えば遮断装置１とは別の装置に含まれていても良い。また、上記異常検知センサーや制御部は、遮断装置１に必須の構成ではない。
【0055】
例えば、電気回路の異常電流を検知する異常検知センサーによって電気回路の異常電流が検知されると、遮断装置１の制御部は点火器２０を作動させる。すなわち、外部電源（図示せず）から点火器２０の導電ピンに作動電流が供給される結果、点火部２１内の点火薬が着火、燃焼し、燃焼ガスが生成される。そして、点火部２１内の圧力上昇に起因して開裂面２１Ａが開裂し、点火部２１内から点火薬の燃焼ガスが収容空間１３へと放出される。
【0056】
ここで、点火器２０の点火部２１はピストン部４１における窪み部４１１に受け入れられており、点火部２１の開裂面２１Ａは、発射体４０における窪み部４１１の受圧面４１１Ａに対向して配置されている。そのため、点火部２１からの燃焼ガスは窪み部４１１に放出されると共に、燃焼ガスの圧力（燃焼エネルギー）が受圧面４１１Ａを含むピストン部４１の上面に伝えられる。その結果、発射体４０は、収容空間１３の延在方向（軸方向）に沿って収容空間１３を下方に移動する。
【0057】
図１５は、実施形態に係る遮断装置１の作動状況を説明する図である。図１５の上段には遮断装置１の作動途中の状況を示し、図１５の下段には遮断装置１の作動が完了した状況を示す。上記のように、点火器２０の作動によって、点火薬の燃焼ガスの圧力（燃焼エネルギー）を受けた発射体４０は勢いよく下方に押し下げられ、その結果、ロッド部４２の下端側に形成された切除面４２０によって導体片５０における第一接続端部５１および第二接続端部５２と被切除部５３との間の各境界部を剪断によって押し切る。その結果、導体片５０から被切除部５３が切除される。なお、発射体４０は、点火器２０の作動時に収容空間１３の延在方向（軸方向）に沿って円滑に移動することができる限りにおいて、発射体４０の形状、寸法を自由に決定することができ、例えば発射体４０におけるピストン部４１の外径はトップホルダ１１０における大径シリンダ部１１３の内径と等しい寸法に設定されていても良い。
【0058】
そして、発射体４０は、図１５の下段に示すように、ハウジング本体１００の上面１０１にピストン部４１の下端面が当接（衝突）するまで、所定のストロークだけ収容空間１３の延在方向（軸方向）に沿って下方に移動する。そして、この状態において、発射体４０におけるロッド部４２によって導体片５０から切除された被切除部５３は、クーラント材６０が配置されている消弧領域Ｒ２内に受け入れられる。その結果、導体片５０の両端に位置する第一接続端部５１および第二接続端部５２は電気的に不通状態となり、遮断装置１が適用される所定の電気回路が強制的に遮断される。
【0059】
＜作動後の絶縁抵抗＞
上述のように、遮断装置１が作動すると、発射体４０によって、第一接続端部５１が第
一切断エッジ部５１１（図２）で切断され、第二接続端部５２が第二切断エッジ部５２１で切断される。また、第一接続端部５１及び第二接続端部５２は、ハウジング本体１００、及び発射体４０のロッド部４２と接触するが、ハウジング本体１００及びロッド部４２は絶縁体であるため、遮断装置１の作動後、第一接続端部５１と第二接続端部５２との間は、本来絶縁状態となる。
上述のように、遮断装置１が作動すると、発射体４０によって、第一接続端部５１が第
一切断エッジ部５１１（図２）で切断され、第二接続端部５２が第二切断エッジ部５２１で切断される。また、第一接続端部５１及び第二接続端部５２は、ハウジング本体１００、及び発射体４０のロッド部４２と接触するが、ハウジング本体１００及びロッド部４２は絶縁体であるため、遮断装置１の作動後、第一接続端部５１と第二接続端部５２との間は、本来絶縁状態となる。
【0060】
しかしながら、導体片５０の被切除部５３を切断した瞬間に、離れつつある被切除部５３と第一接続端部５１及び第二接続端部５２との間でアーク放電が生じ、導体片５０が蒸散してハウジング本体１００の内壁やロッド部４２の外周面に付着する。このようにハウジング本体１００の内壁やロッド部４２の外周面に導体片５０が付着し、汚損度が高まると、ハウジング本体１００やロッド部４２自体が絶縁体であってもハウジング本体１００の内壁やロッド部４２の外周面に沿って電流が流れ、第一接続端部５１と第二接続端部５２との間の絶縁抵抗値が低下してしまうことがある。
【0061】
このため、本実施形態の遮断装置１は、切断後に被切除部５３を受け入れる消弧領域Ｒ２内にクーラント材６０を備え、アークを速やかに消弧し、導体片５０の蒸散量を抑えることにより、絶縁抵抗値の低下を抑制している。
【0062】
また、発射体４０がハウジング本体１００の収容空間１３内を移動できるように、ハウジング本体１００の内壁とロッド部４２の外周面との間には僅かな隙間が設けられており、蒸散した導体片５０が、この隙間に進入して付着することが、絶縁抵抗値低下の一因となっている。このため、本実施形態の遮断装置１は、ハウジング本体１００の内壁に溝１３１，１４１を備え、第一接続端部５１と第二接続端部５２との間の沿面距離を大きくとることで、絶縁抵抗値の低下を抑制している。
【0063】
図１６は、比較例として溝１４１を有していない下側ハウジング本体１４０Ｑ、及び切断後の導体片５０を示す図である。なお、比較例の下側ハウジング本体１４０Ｑは、溝１４１を省略した以外の構成は図４の下側ハウジング本体１４０と同じである。
【0064】
図１６に示すように、切断後の第一接続端部５１において、第二接続端部５２側の端部が、第一切断エッジ部５１１となっており、切断後の第二接続端部５２において、第一接続端部５１側の端部が、第二切断エッジ部５２１となっている。更に、第一切断エッジ部５１１のうち、内壁１４３に沿って最も第二接続端部５２に近い位置を第一端点Ｐ１、第二切断エッジ部５２１のうち、内壁１４３に沿って最も第一接続端部５１に近い位置を第二端点Ｐ２とする。内壁１４３の汚損度が高まった場合、第一端点Ｐ１と第二端点Ｐ２との間で内壁１４３に沿って電流が流れることになる。即ち、第一端点Ｐ１と第二端点Ｐ２との間に存在する内壁１４３の長さが沿面距離となる。
【0065】
図１７は、図１６の下側ハウジング本体１４０Ｑにおける沿面距離を示す図である。図１７において、内壁１４３のうち、太線Ｌ２で示した第一端点Ｐ１と第二端点Ｐ２との間の弧状部分が電流の経路であり、この長さが沿面距離である。
【0066】
一方、図１８は、図４の下側ハウジング本体１４０における沿面距離を示す図である。図１８に示すように、下側ハウジング本体１４０は、第一切断エッジ部５１１の第一端点Ｐ１と第二切断エッジ部５２１の第二端点Ｐ２とを結ぶ直線Ｌ３と直交する方向であって、且つ収容空間の延在方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｚ方向）から内壁１４３を見た場合に、第一切断エッジ部５１１と第二切断エッジ部５２１との間に位置する内壁１４３に、溝１４１が複数設けられている。本実施形態では、内壁１４３のうちＺ方向における対向位置に５本ずつ計１０本の溝１４１が設けられている。このため、本実施形態の下側ハウジング本体１４０では、第一端点Ｐ１と第二端点Ｐ２との間の電流の経路が太線Ｌ４で
示されるように、各溝１４１内を通るように迂回することになるので、その沿面距離が、図１７の比較例と比べて長くなる。このため、比較例と比べて、本実施形態の遮断装置１は、導体片５０の蒸散量が同じであった場合、電流の経路に付着する導体片５０の密度（汚損度）が低くなり、絶縁抵抗値の低下を抑制できる。なお、図示は省略するが、上側ハウジング本体１３０においても、下側ハウジング本体１４０の場合と同様に、溝１３１を設けることで、絶縁抵抗値の低下を抑制できる。
示されるように、各溝１４１内を通るように迂回することになるので、その沿面距離が、図１７の比較例と比べて長くなる。このため、比較例と比べて、本実施形態の遮断装置１は、導体片５０の蒸散量が同じであった場合、電流の経路に付着する導体片５０の密度（汚損度）が低くなり、絶縁抵抗値の低下を抑制できる。なお、図示は省略するが、上側ハウジング本体１３０においても、下側ハウジング本体１４０の場合と同様に、溝１３１を設けることで、絶縁抵抗値の低下を抑制できる。
【0067】
また、各溝１３１，１４１は、ハウジング本体１００の内壁に形成される開口の幅ＬＡが狭く、奥行き方向に細長い形状となっているため、蒸散した導体片５０の粒子が溝１３１，１４１の奥まで進入しにくく、奥側の汚損度が低くなる。電流の経路の一部だけであっても、電流を途切れさせる箇所があれば、高い絶縁抵抗値が確保できるので、各溝１３１，１４１の奥側部分は、特に絶縁抵抗の確保に寄与する。
【0068】
なお、アークの影響は、被切除部５３が受け入れられる下側で大きくなると考えられるので、少なくとも下側ハウジング本体１４０に溝１４１を設けるのが望ましく、上側ハウジング本体１３０の溝１３１は省略することもできる。
【0069】
＜電気回路遮断試験＞
次に、遮断装置１に対して行った電気回路遮断試験について説明する。図１９は、電気回路遮断試験に用いた試験装置の概略を示す図である。符号１０００は電源、符号２０００は絶縁抵抗計、符号３０００は作動用電源である。また、符号４０００は、遮断装置１における導体片５０と協働して電気回路ＥＣを形成するための配線である。また、符号５０００は、遮断装置１の点火器２０における導電ピンに作動用電源３０００から供給される作動用電流を流すための配線である。また、比較例として、溝１３１，１４１の無い遮断装置について試験を行った。比較例の遮断装置は、例えば図１６に示す下側ハウジング本体１４０Ｑのように、内部空間１４５Ａを画する内壁に溝１４１を有さず、内部空間１４５Ａの断面を円形としている。また、図示を省略するが、比較例の上側ハウジング本体についても同様に溝１３１を有さない構成としている。
表１は、電気回路遮断試験の条件および結果一覧を示す。表中の試験サンプルＮｏ．１～Ｎｏ．５は、ハウジング本体の溝１３１，１４１を有していない遮断装置について試験を行った。一方、試験サンプルＮｏ．６～Ｎｏ．１０は、図１～図１４に示すようにハウジング本体１００に溝１３１，１４１を設けた遮断装置１について試験を行った。
次に、遮断装置１に対して行った電気回路遮断試験について説明する。図１９は、電気回路遮断試験に用いた試験装置の概略を示す図である。符号１０００は電源、符号２０００は絶縁抵抗計、符号３０００は作動用電源である。また、符号４０００は、遮断装置１における導体片５０と協働して電気回路ＥＣを形成するための配線である。また、符号５０００は、遮断装置１の点火器２０における導電ピンに作動用電源３０００から供給される作動用電流を流すための配線である。また、比較例として、溝１３１，１４１の無い遮断装置について試験を行った。比較例の遮断装置は、例えば図１６に示す下側ハウジング本体１４０Ｑのように、内部空間１４５Ａを画する内壁に溝１４１を有さず、内部空間１４５Ａの断面を円形としている。また、図示を省略するが、比較例の上側ハウジング本体についても同様に溝１３１を有さない構成としている。
【表1】
表１は、電気回路遮断試験の条件および結果一覧を示す。表中の試験サンプルＮｏ．１～Ｎｏ．５は、ハウジング本体の溝１３１，１４１を有していない遮断装置について試験を行った。一方、試験サンプルＮｏ．６～Ｎｏ．１０は、図１～図１４に示すようにハウジング本体１００に溝１３１，１４１を設けた遮断装置１について試験を行った。
【0070】
次に、電気回路遮断試験の手順について説明する。
（手順１）図１９に示すように、遮断装置１における導体片５０の第一接続端部５１および第二接続端部５２をそれぞれ配線４０００によって電源１０００に接続し、遮断装置１における点火器２０を配線５０００によって作動用電源３０００に接続する。
（手順２）電源１０００からの電流を電気回路ＥＣに流す。
（手順３）作動用電源３０００をオンにし、遮断装置１における点火器２０に作動用電流を通電することによって点火器２０を作動させる。
（手順４）電源１０００、作動用電源３０００をオフにする。
（手順１）図１９に示すように、遮断装置１における導体片５０の第一接続端部５１および第二接続端部５２をそれぞれ配線４０００によって電源１０００に接続し、遮断装置１における点火器２０を配線５０００によって作動用電源３０００に接続する。
（手順２）電源１０００からの電流を電気回路ＥＣに流す。
（手順３）作動用電源３０００をオンにし、遮断装置１における点火器２０に作動用電流を通電することによって点火器２０を作動させる。
（手順４）電源１０００、作動用電源３０００をオフにする。
【0071】
本遮断試験では、各試験サンプルに対して上記手順に従って試験を行い、発射体４０によって導体片５０から被切除部５３を切除したときの第一接続端部５１および第二接続端部５２間における絶縁抵抗値を、市販の絶縁抵抗計２０００（横河電機株式会社製のＭＹ４０）によって測定した。なお、各試験での共通条件として、電源１０００によって電気回路ＥＣを流れる電流値は６[ｋＡ]とし、各遮断試験において被切除部５３の切除後に導体片５０の第一接続端部５１および第二接続端部５２間に生じる電位差を６００[Ｖ]とした。また、各サンプルについて、発射体４０による導体片５０の切断は、何れも正常に行われた。
【0072】
表１に示したように、溝を有しない試験サンプルＮｏ．１～Ｎｏ．５は、絶縁抵抗の最小値が２．７ＭΩ、最大値が４．８ＭΩ、平均が３．９２ＭΩであった。一方、溝１３１，１４１，４２１を有する試験サンプルＮｏ．６～Ｎｏ．１０では、絶縁抵抗の最小値が６．２ＭΩ、最大値が２２．６ＭΩ、平均値が１２．１ＭΩであった。このように、１３１，１４１，４２１を有する試験サンプルＮｏ．６～Ｎｏ．１０では、第一接続端部５１および被切除部５３間における絶縁抵抗値が十分に高くなる結果が得られた。また、溝１３１，１４１，４２１を有する試験サンプルＮｏ．６～Ｎｏ．１０では、溝を有しない試験サンプルＮｏ．１～Ｎｏ．５と比べて、第一接続端部５１および被切除部５３間における絶縁抵抗値が高くなる結果が得られた。
【0073】
＜実施形態の効果＞
実施形態における遮断装置１は、消弧領域Ｒ２にクーラント材６０が配置されている。そのため、消弧領域Ｒ２に受け入れた切除後の被切除部５３をクーラント材６０によって急速に冷やすことができる。これにより、発射体４０によって所定の電気回路の一部を構成する導体片５０から被切除部５３を切除した際、導体片５０の被切除部５３における切断面にたとえアークが発生したとしても、発生したアークを迅速且つ効果的に消弧することができる。
実施形態における遮断装置１は、消弧領域Ｒ２にクーラント材６０が配置されている。そのため、消弧領域Ｒ２に受け入れた切除後の被切除部５３をクーラント材６０によって急速に冷やすことができる。これにより、発射体４０によって所定の電気回路の一部を構成する導体片５０から被切除部５３を切除した際、導体片５０の被切除部５３における切断面にたとえアークが発生したとしても、発生したアークを迅速且つ効果的に消弧することができる。
【0074】
アークが発生した場合、導体片５０が蒸散して壁面等に付着し、被切除部５３を切除した後でも第一接続端部５１と第二接続端部５２との間の絶縁抵抗値が低下することが考えられるが、本実施形態では、ハウジング本体１００の内壁に、溝１３１，１４１を設けることにより、ハウジング本体１００の内壁の汚損度を抑えて、縁抵抗値の低下を抑制し、高い絶縁性を確保することができる。
【0075】
＜変形例＞
図２０は、変形例に係る下側ハウジング本体１４０Ａを示す図である。図４の下側ハウジング本体１４０では、各溝１４１が、延在方向と直交する面（Ｘ－Ｚ面）において、内壁１４３から外壁に向かう深さ方向の形状が、互いに平行な直線状に形成されている。一方、本変形例の下側ハウジング本体１４０Ａは、Ｘ－Ｚ面において、内壁１４３から外壁に向かう深さ方向の形状が、空洞部１４５（収容空間１３）の中心から外側へ広がる放射状に形成されている。なお、図示は省略するが、上側ハウジング本体１３０の各溝１３１
も下側ハウジング本体１４０Ａの各溝１４１と同様、放射状に形成される。なお、本変形例では上側ハウジング本体１３０の各溝１３１、及び下側ハウジング本体１４０Ａの各溝１４１が、平面視において同じ位置に同じ形状で設けられ、各溝１３１と各溝１４１とが上下につながった構成となっている。なお、これに限らず、上側ハウジング本体１３０の各溝１３１と、下側ハウジング本体１４０Ａの各溝１４１とは、異なる形状で設けられてもよい。その他の構成は、前述の実施形態と同じである。
図２０は、変形例に係る下側ハウジング本体１４０Ａを示す図である。図４の下側ハウジング本体１４０では、各溝１４１が、延在方向と直交する面（Ｘ－Ｚ面）において、内壁１４３から外壁に向かう深さ方向の形状が、互いに平行な直線状に形成されている。一方、本変形例の下側ハウジング本体１４０Ａは、Ｘ－Ｚ面において、内壁１４３から外壁に向かう深さ方向の形状が、空洞部１４５（収容空間１３）の中心から外側へ広がる放射状に形成されている。なお、図示は省略するが、上側ハウジング本体１３０の各溝１３１
も下側ハウジング本体１４０Ａの各溝１４１と同様、放射状に形成される。なお、本変形例では上側ハウジング本体１３０の各溝１３１、及び下側ハウジング本体１４０Ａの各溝１４１が、平面視において同じ位置に同じ形状で設けられ、各溝１３１と各溝１４１とが上下につながった構成となっている。なお、これに限らず、上側ハウジング本体１３０の各溝１３１と、下側ハウジング本体１４０Ａの各溝１４１とは、異なる形状で設けられてもよい。その他の構成は、前述の実施形態と同じである。
【0076】
このようにハウジング本体１００の溝１３１，１４１を放射状に形成した場合も第一接続端部５１と第二接続端部５２との間の沿面距離を長くとれるので、前述の実施形態と同様に絶縁抵抗値の低下を抑制し、高い絶縁性を確保できる。
【0077】
【0078】
図２１（Ａ）の溝１３１，１４１は、Ｘ－Ｚ面における奥側端面の形状が方形に形成されている。また、図２１（Ｂ）の溝１３１，１４１は、Ｘ－Ｚ面における奥側端面の形状がＶ字状に形成されている。また、図２１（Ｃ）の溝１３１，１４１は、表面３００側から奥行き方向に向かって幅が狭くなるように形成され、溝全体としてＶ字状となっている。
【0079】
このように溝１３１，１４１を図２１に示す形状とした場合も第一接続端部５１と第二接続端部５２との間の沿面距離を長くとれるので、前述の実施形態と同様に絶縁抵抗値の低下を抑制し、高い絶縁性を確保できる。
【0080】
以上、本開示に係る電気回路遮断装置の実施形態について説明したが、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0081】
１ ：遮断装置
１０ ：ハウジング
１３ ：収容空間
２０ ：点火器
４０ ：発射体
４２ ：ロッド部
５０ ：導体片
５３ ：被切除部
６０ ：クーラント材
１００ ：ハウジング本体
１３０ ：上側ハウジング本体
１３１ ：溝
１４０ ：下側ハウジング本体
１４１ ：溝
１０ ：ハウジング
１３ ：収容空間
２０ ：点火器
４０ ：発射体
４２ ：ロッド部
５０ ：導体片
５３ ：被切除部
６０ ：クーラント材
１００ ：ハウジング本体
１３０ ：上側ハウジング本体
１３１ ：溝
１４０ ：下側ハウジング本体
１４１ ：溝
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】