特開 2023-65204 遮断装置

(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】P2023065204

(43)【公開日】2023-05-12

(54)【発明の名称】遮断装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 37/76 20060101AFI20230502BHJP

   H01H 85/43 20060101ALI20230502BHJP

   H01H 85/10 20060101ALI20230502BHJP

【ＦＩ】

H01H37/76 A

H01H85/43

H01H85/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021175869

(22)【出願日】2021-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】中村 真人

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 瞬

【テーマコード（参考）】

5G502

【Ｆターム（参考）】

5G502AA01

5G502AA09

5G502BB07

5G502BB19

5G502BE02

5G502BE03

5G502FF00

5G502FF08

(57)【要約】

【課題】導電体の切断時におけるアークの広がりを抑制可能な遮断装置を提供する。
【解決手段】遮断装置１は、導電体３０と、導電体３０を保持し、当該導電体３０で隔てられた第一空間１１及び第二空間１２を有するホルダ１０と、第一空間１１に配置されたプッシャ２０と、プッシャ２０を第一空間１１から第二空間１２へと移動させるための駆動源４０と、を備えている。導電体３０は、第一空間１１及び第二空間１２を隔てる区画部３３と、区画部３３を挟んで当該区画部３３に連続する一対の埋設部３２と、を有している。一対の埋設部３２の少なくとも一方は、区画部３３に連続する薄肉部３２１と、薄肉部３２１に対し区画部３３と反対側で連続し、当該薄肉部３２１よりも厚みの厚い厚肉部３２２とを有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電体と、
前記導電体を保持し、当該導電体で隔てられた第一空間及び第二空間を有するホルダと、
前記第一空間に配置されたプッシャと、
前記プッシャを前記第一空間から前記第二空間へと移動させるための駆動源と、
を備え、
前記導電体は、
前記第一空間及び前記第二空間を隔てる区画部と、
前記区画部を挟んで当該区画部に連続する一対の埋設部と、を有し、
前記一対の埋設部の少なくとも一方は、
前記区画部に連続する薄肉部と、
前記薄肉部に対し前記区画部と反対側で連続し、当該薄肉部よりも厚みの厚い厚肉部とを有する
遮断装置。

【請求項2】

前記薄肉部において前記第二空間側の主面は、前記厚肉部において前記第二空間側の主面よりも、前記第一空間側に配置されている
請求項１に記載の遮断装置。

【請求項3】

前記薄肉部は、当該薄肉部が前記厚肉部から延びる延設方向に交差する方向である幅方向での長さが、前記厚肉部の前記幅方向の長さよりも小さい
請求項２に記載の遮断装置。

【請求項4】

前記薄肉部と前記厚肉部との間の境界部は傾斜面を有する
請求項１～３のいずれか一項に記載の遮断装置。

【請求項5】

前記駆動源により、前記プッシャが前記導電体の前記区画部を切断して前記第一空間から前記第二空間へ移動した後の状態において、
前記プッシャは、
前記一対の埋設部のうち、一方に対向する第一対向部と、
前記一対の埋設部のうち、他方に対向する第二対向部とを有し、
前記プッシャの移動方向視において、前記第一対向部と前記第二対向部とを結ぶ前記プッシャの外表面上で最短の第一長さは、前記プッシャの移動方向に直交する方向視において、前記第一対向部、前記プッシャの底部及び前記第二対向部を結ぶ前記プッシャの外表面上で最短の第二長さよりも長い
請求項１～４のいずれか一項に記載の遮断装置。

【請求項6】

前記駆動源により前記プッシャが前記導電体の前記区画部を切断して前記第一空間から前記第二空間へ移動した後の状態において、
前記プッシャは、
前記一対の埋設部のうち、一方に対向する第一対向部と、
前記一対の埋設部のうち、他方に対向する第二対向部とを有し、
前記プッシャの移動方向視において、前記第一対向部と前記第二対向部とを結ぶ前記プッシャの外表面上で最短の第一長さは、前記プッシャの移動方向に直交する方向視において、前記第一対向部と、前記プッシャの底部に重なる前記区画部の底部と、前記第二対向部とを結ぶ、前記プッシャ及び前記区画部の外表面上で最短の第三長さよりも長い
請求項１～４のいずれか一項に記載の遮断装置。

【請求項7】

前記区画部には、前記プッシャの移動方向視において、当該プッシャの外表面の外側に位置する溝が形成されている
請求項１～６のいずれか一項に記載の遮断装置。

【請求項8】

前記薄肉部には、前記プッシャの外表面に沿う溝が形成されている
請求項１～６のいずれか一項に記載の遮断装置。

【請求項9】

前記プッシャにおける底部には、前記溝に対応する箇所に、側方に向けて突出した突起が形成されている
請求項８に記載の遮断装置。

【請求項10】

前記突起における前記プッシャの移動方向の長さは、前記薄肉部の厚みよりも小さい
請求項９に記載の遮断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、遮断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等に搭載される電気回路に短絡電流等の過電流が流れる場合に、電気回路の一部を構成する導電体を切断することで大きな被害を未然に防止する遮断装置が検討されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－７３３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、電気自動車や工作機械などの進歩により、遮断装置に求められる通電容量が増えてきている。通電容量を確保するためには、遮断装置の導電体の断面積を大きく必要がある。ここで、断面積の大きい導電体は、破断されるとアークを発生しやすくなる。また、アークは、導電体を切断した破断面を起点として広がりやすい。特に、広がるアークは、遮断装置の遮断不良や遮断装置そのものの破損を引き起こすおそれがある。

【0005】

そこで、本開示の目的は、導電体の切断時におけるアークの広がりを抑制できる遮断装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る遮断装置は、導電体と、前記導電体を保持し、当該導電体で隔てられた第一空間及び第二空間を有するホルダと、前記第一空間に配置されたプッシャと、前記プッシャを前記第一空間から前記第二空間へと移動させるための駆動源と、を備え、前記導電体は、前記第一空間及び前記第二空間を隔てる区画部と、前記区画部を挟んで当該区画部に連続する一対の埋設部と、を有し、前記一対の埋設部の少なくとも一方は、前記区画部に連続する薄肉部と、前記薄肉部に対し前記区画部と反対側で連続し、当該薄肉部よりも厚みの厚い厚肉部とを有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、導電体の切断時におけるアークの広がりを抑制可能な遮断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態に係る遮断装置の構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る遮断装置の構成を示す断面図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る一対の埋設部及び区画部を示す平面図である。

【図4】図４は、図２における破線で囲まれた領域を拡大して示す断面図である。

【図5】図５は、実施の形態における導電体が切断された後の状態を示す遮断装置の断面図である。

【図6】図６は、変形例１に係る導電体が切断された後の状態を示す遮断装置の断面図である。

【図7】図７は、変形例２に係るの底部形状を示す断面図である。

【図8】図８は、変形例３に係る導電体を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の一態様に係る遮断装置は、導電体と、前記導電体を保持し、当該導電体で隔てられた第一空間及び第二空間を有するホルダと、前記第一空間に配置されたプッシャと、前記プッシャを前記第一空間から前記第二空間へと移動させるための駆動源と、を備え、前記導電体は、前記第一空間及び前記第二空間を隔てる区画部と、前記区画部を挟んで当該区画部に連続する一対の埋設部と、を有し、前記一対の埋設部の少なくとも一方は、前記区画部に連続する薄肉部と、前記薄肉部に対し前記区画部と反対側で連続し、当該薄肉部よりも厚みの厚い厚肉部とを有する。

【0010】

これによれば、導電体において一対の埋設部の少なくとも一方には、薄肉部と、薄肉部よりも厚みの厚い厚肉部とが設けられている。導電体が切断される際には、薄肉部に連続する区画部が切断されることになる。つまり、厚肉部よりも断面積が小さい箇所で切断されるので、アークの発生面積を小さくすることができる。したがって、アークの広がりを抑制することが可能である。

【0011】

また、前記薄肉部において前記第二空間側の主面は、前記厚肉部において前記第二空間側の主面よりも、前記第一空間側に配置されていてもよい。

【0012】

これによれば、導電体の薄肉部において第二空間側の主面が、厚肉部において第二空間側の主面よりも第一空間側に配置されている。つまり、導電体には、薄肉部の第二空間側に凹部が形成されることになる。この凹部にはホルダの一部が埋まっている。このため、プッシャが第一空間から第二空間へと移動して、区画部を第二空間に向けて押し込む際には、当該ホルダの一部をクサビのように作用させることができ、導電体の切断をスムーズに行うことが可能である。

【0013】

また、前記薄肉部は、当該薄肉部が前記厚肉部から延びる延設方向に交差する方向である幅方向での長さが、前記厚肉部の前記幅方向の長さよりも小さくてもよい。

【0014】

これによれば、薄肉部の幅方向の長さが、厚肉部の幅方向の長さよりの小さいので、プッシャにより切断される箇所の断面積をより小さくすることができる。つまり、アークの発生面積をより小さくできるので、アークの広がりをより抑制することが可能である。

【0015】

また、前記薄肉部と前記厚肉部との間の境界部は傾斜面を有してもよい。

【0016】

アークが発生したときや、第一空間から第二空間へとプッシャを移動させるために駆動源が動作したときには、ガスが発生する。これらのガスは、薄肉部とホルダとの隙間に侵入する。ここで、薄肉部と厚肉部との境界が段差状に形成されていると、その角部にガスが留まってしまい、ホルダを損傷させるおそれがある。本態様では、薄肉部と厚肉部との間の境界部に傾斜面を形成しているので、傾斜面に沿ってガスがスムーズに流れることとなり、ガスがホルダ内部で留まることを抑制できる。したがって、ガスを起因としたホルダの損傷を抑制できる。

【0017】

また、前記駆動源により、前記プッシャが前記導電体の前記区画部を切断して前記第一空間から前記第二空間へ移動した後の状態において、前記プッシャは、前記一対の埋設部のうち、一方に対向する第一対向部と、前記一対の埋設部のうち、他方に対向する第二対向部とを有し、前記プッシャの移動方向視において、前記第一対向部と前記第二対向部とを結ぶ前記プッシャの外表面上で最短の第一長さは、前記プッシャの移動方向に直交する方向視において、前記第一対向部、前記プッシャの底部及び前記第二対向部を結ぶ前記プッシャの外表面上で最短の第二長さよりも長くてもよい。

【0018】

これによれば、プッシャが第二空間に移動した状態では、第一長さが第二長さよりも長いので、アークは、第二長さをなす第一対向部、プッシャの底部及び第二対向部を結ぶ経路を通ろうとする。プッシャの底部の近傍にアークを抑制するための部材を配置しておけば、当該部材によりアークを抑制できる。したがって、アークの広がりをより抑制することができる。

【0019】

また、前記駆動源により前記プッシャが前記導電体の前記区画部を切断して前記第一空間から前記第二空間へ移動した後の状態において、前記プッシャは、前記一対の埋設部のうち、一方に対向する第一対向部と、前記一対の埋設部のうち、他方に対向する第二対向部とを有し、前記プッシャの移動方向視において、前記第一対向部と前記第二対向部とを結ぶ前記プッシャの外表面上で最短の第一長さは、前記プッシャの移動方向に直交する方向視において、前記第一対向部と、前記プッシャの底部に重なる前記区画部の底部と、前記第二対向部とを結ぶ、前記プッシャ及び前記区画部の外表面上で最短の第三長さよりも長くてもよい。

【0020】

これによれば、プッシャが第二空間に移動した状態では、第三長さが第二長さよりも長いので、アークは、第三長さをなす第一対向部とプッシャの底部に重なる区画部の底部と、第二対向部とを結ぶ経路を通ろうとする。切断後の区画部の近傍にアークを抑制するための部材を配置しておけば、当該部材によりアークを抑制できる。したがって、アークの広がりをより抑制することができる。

【0021】

また、前記区画部には、前記プッシャの移動方向視において、当該プッシャの外表面の外側に位置する溝が形成されていてもよい。

【0022】

これによれば、プッシャの移動方向視において、区画部にはプッシャの外表面の外側に位置する溝が形成されているので、プッシャが区画部を第二空間へと押し込む際には、溝を起点として区画部が切断されることになる。したがって、導電体の切断をスムーズに行うことが可能である。

【0023】

また、前記薄肉部には、前記プッシャの外表面に沿う溝が形成されていてもよい。

【0024】

これによれば、プッシャの外表面に沿う溝が薄肉部に形成されているので、溝がホルダに埋設されることになる。このため、導電体の切断箇所の断面積も溝によって小さくすることができ、アークの広がりをより抑制することも可能である。

【0025】

また、前記プッシャにおける底部には、前記溝に対応する箇所に、側方に向けて突出した突起が形成されていてもよい。

【0026】

これによれば、プッシャの底部において溝に対応する箇所には、側方に向けて突出した突起が形成されているので、突起を溝の近傍まで配置することができる。したがって、突起及び溝により、導電体をよりスムーズに切断することが可能である。

【0027】

また、前記突起における前記プッシャの移動方向の長さは、前記薄肉部の厚みよりも小さくてもよい。

【0028】

突起がプッシャの全長にわたって設けられていると、ホルダとプッシャ（突起）との間の間隙がプッシャに突起が形成されていない場合に比べて狭くなる。アークが発生するとき、遮断装置（ホルダ）内には大きな圧力が発生する。そのため、プッシャの全長にわたって突起が設けられていると、ホルダやプッシャは、発生した圧力により破損するおそれがある。そこで、本態様では、突起は、プッシャの移動方向の長さが、薄肉部の厚みよりも小さくなるように形成している。これにより、ホルダやプッシャの破断を抑制しつつも、プッシャの位置ずれを抑制しつつ、導電体を破断できる。。

【0029】

（実施の形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態（その変形例も含む）に係る遮断装置について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程、製造工程の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。各図において、寸法等は厳密に図示したものではない。各図において、同一または同様な構成要素については同じ符号を付している。

【0030】

以下の説明及び図面中において、導電体の長手方向をＸ軸方向、導電体の幅方向をＹ軸方向、導電体の厚み方向をＺ軸方向と定義する。これらＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、互いに交差（本実施の形態では直交）する方向である。なお、使用態様によってはＺ軸方向が上下方向にならない場合も考えられるが、以下では説明の便宜のため、Ｚ軸方向を上下方向として説明する。

【0031】

以下の説明において、Ｘ軸プラス方向とは、Ｘ軸の矢印方向を示し、Ｘ軸マイナス方向とは、Ｘ軸プラス方向とは反対方向を示す。単にＸ軸方向という場合は、Ｘ軸プラス方向及びＸ軸マイナス方向の双方向またはいずれか一方の方向を示す。Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様である。平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行であるとは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

【0032】

［遮断装置の構成］
以下、実施の形態に係る遮断装置について説明する。まずは、実施の形態に係る遮断装置の構成について図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係る遮断装置１の構成を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る遮断装置１の構成を示す断面図である。

【0033】

遮断装置１は、ホルダ１０と、導電体３０と、プッシャ２０と、駆動源４０とを有している。ここで、遮断装置１は、例えば、自動車等の車両、家電等の電気製品等に搭載され、過電流が発生した場合に電気回路を遮断する電気回路遮断装置である。車両には、例えば、ＢＥＶ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）車両、ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）車両等の電池パックを備える車両が含まれる。なお、遮断装置１は、自動車、電気製品以外の電気回路を有する物体に搭載されてもよい。また、過電流とは、導電体３０に通常では流れない高電流であり、例えば、他の機器に異常が発生したときに流れる異常電流である。

【0034】

ホルダ１０は、プッシャ２０、導電体３０及び駆動源４０を保持する部位である。ホルダ１０は、導電体３０及び駆動源４０の一部を露出させた状態で、プッシャ２０、導電体３０及び駆動源４０を収容している。ホルダ１０の内部には、導電体３０で隔てられた第一空間１１及び第二空間１２が形成されている。第二空間１２内には、アークを冷却するための冷却部（図示省略）が配置されている。冷却部としては、例えば砂、アルミナ、水素ガス、オイル、スチールウール、ガラスウールなどが用いられる。

【0035】

具体的には、ホルダ１０は、プッシャ２０及び導電体３０を保持する第一ホルダ１１０と、駆動源４０を保持する第二ホルダ１２０と、移動したプッシャ２０を受けるための第三ホルダ１３０と、第一ホルダ１１０、第二ホルダ１２０及び第三ホルダ１３０を覆うカバー部１４０とを有している。

【0036】

第一ホルダ１１０は、上ホルダ１１１と、下ホルダ１１２とを有しており、これらがＺ軸方向に並んで配置されている。上ホルダ１１１は、導電体３０の上方に配置され、Ｚ軸方向（上下方向）に貫通した第一開口１１３を有する筒状の絶縁部材である。上ホルダ１１１の下端部には、全周にわたって外方に張り出した第一鍔部１１４が形成されている。

【0037】

下ホルダ１１２は、導電体３０の下方に配置され、Ｚ軸方向（上下方向）に貫通した第二開口１１５を有する筒状の絶縁部材である。下ホルダ１１２と上ホルダ１１１とによって導電体３０は挟持されることで保持されている。第二開口１１５は、第一開口１１３と同軸上に配置されている。第二開口１１５の上部は下部よりも幅（内寸）が狭く形成されている。この第二開口１１５の上部をなす内周面と、第一開口１１３をなす内周面とは、Ｚ軸方向視で概ね重なる形状となっている。下ホルダ１１２の上端部には、全周にわたって外方に張り出した第二鍔部１１６が形成されている。

【0038】

第二ホルダ１２０は、上ホルダ１１１の上方に重ねて配置された筒状の絶縁部材である。Ｚ軸方向視において第二ホルダ１２０の中央部には、駆動源４０がＺ軸方向に貫通して嵌合している。また、第二ホルダ１２０の下面には、プッシャ２０の上部が収容される凹部１２１が形成されている。

【0039】

第三ホルダ１３０は、下ホルダ１１２の下方に重ねて配置された筒状の絶縁部材である。Ｚ軸方向において第三ホルダ１３０の中央部は閉塞されており、当該部位で、移動したプッシャ２０を受け止める。

【0040】

カバー部１４０は、第一カバー１４１と第二カバー１４２とを有している。第一カバー１４１は、上ホルダ１１１及び第二ホルダ１２０を上方から覆っている。第一カバー１４１からは駆動源４０が突出している。第一カバー１４１の周縁の上面には、板状の第一保護体１６１が取り付けられている。これにより、上ホルダ１１１の第一鍔部１１４の上面が、第一カバー１４１と第一保護体１６１により覆われている。

【0041】

第二カバー１４２は、下ホルダ１１２と第三ホルダ１３０とを下方から覆っている。第二カバー１４２の周縁の下面には、板状の第二保護体１６２が取り付けられている。これにより、下ホルダ１１２の第二鍔部１１６の下面が、第二カバー１４２と第二保護体１６２により覆われている。

【0042】

図１に示すように、第一保護体１６１、第一カバー１４１、上ホルダ１１１、下ホルダ１１２、第二カバー１４２及び第二保護体１６２には、各角部に固定孔１６３が形成されている。各固定孔１６３には図示しない締結具が取り付けられ、これにより第一保護体１６１、第一カバー１４１、上ホルダ１１１、下ホルダ１１２、第二カバー１４２及び第二保護体１６２が一体的に固定される。

【0043】

図２に示すように、プッシャ２０は、円柱状の絶縁部材である。プッシャ２０は、導電体３０によって下方から支持されている。プッシャ２０の上面には、駆動源４０の下部が収容される収容凹部２３が形成されている。

【0044】

駆動源４０は、第一空間１１にガスを発生させることで、プッシャ２０を第二空間１２に向けて駆動させるガス発生器である。駆動源４０は、一対の電極ピンと、当該一対の電極ピンに接続された発熱素子と、発熱素子の近傍に配置された燃料（火薬）を有している。燃料は、プッシャ２０の収容凹部２３で駆動源４０の下端部から露出している。一対の電極ピンが外部の制御機器の制御に基づいて通電されると、発熱素子が発熱し燃料を高温化させる。これにより燃料が燃焼して、収容凹部２３内でガスが発生する。この発生したガスにより、プッシャ２０が第一空間１１から第二空間１２に向けて移動する。つまり、プッシャ２０は、導電体３０の上方（Ｚ軸プラス方向）から下方（Ｚ軸マイナス方向）へと移動する。

【0045】

導電体３０は、Ｘ軸方向に長尺な板状の導電部材であり、上面が全体として平坦状に形成されている。導電体３０は、一対の先端部３１と、一対の埋設部３２と、区画部３３とを有している。

【0046】

一対の先端部３１は、第一ホルダ１１０から外方に突出した部位である。具体的には、一対の先端部３１のうち、一方の先端部３１がＸ軸マイナス方向の端部であり、他方の先端部３１がＸ軸プラス方向の端部である。一対の埋設部３２は、一対の先端部３１よりもＸ軸方向の内方に位置する部位であり、それぞれ一対の先端部３１に連続している。一対の埋設部３２は、第一ホルダ１１０内に埋設されている。

【0047】

区画部３３は、一対の埋設部３２の間の部位であり、一対の埋設部３２に連続している。区画部３３は、第一空間１１及び第二空間１２を隔てるように、第一ホルダ１１０の内部空間に架け渡されている。

【0048】

図３は、実施の形態に係る一対の埋設部３２及び区画部３３を示す平面図である。図３では、第一ホルダ１１０において第一空間１１及び第二空間１２の寸胴部分の内形を一点鎖線で図示し、プッシャ２０の外形を破線で示している。ここで、第一ホルダ１１０の内部空間の外形と、プッシャ２０の外形との隙間Ｓは、０．２ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下である。

【0049】

図２及び図３に示すように、各埋設部３２は、区画部３３に連続する薄肉部３２１と、薄肉部３２１に対して区画部３３とは反対側で連続する厚肉部３２２とを有している。

【0050】

図２に示すように、薄肉部３２１の厚みｔ１（Ｚ軸方向の長さ）は、厚肉部３２２の厚みｔ２よりも薄い。また、薄肉部３２１において第二空間１２側の主面３２１ａ（下面）は、厚肉部３２２において第二空間１２側の主面３２２ａ（下面）よりも、第一空間１１側に配置されている。さらに、薄肉部３２１の主面３２１ａと、厚肉部３２２の主面３２２ａとの境界部には、傾斜面３２３が形成されている。傾斜面３２３は、薄肉部３２１から離れるにつれて下方へと向かう傾きで傾斜している。

【0051】

図３に示すように、薄肉部３２１は、当該薄肉部３２１が厚肉部３２２から延びる延設方向（Ｘ軸方向）に交差する方向である幅方向（Ｙ軸方向）での長さＷ１が、厚肉部３２２の幅方向の長さＷ２よりも小さい。区画部３３は、幅方向の長さが薄肉部３２１と同じ幅方向の長さＷ１で一様にＸ軸方向に延設されている。区画部３３において薄肉部３３との境界部分においては、断面形状が薄肉部３３と概ね同等である。

【0052】

図４は、図２における破線Ｌ１で囲まれた領域を拡大して示す断面図である。図４に示すように、区画部３３において第一空間１１側の主面３３ａ（上面）と、第二空間１２側の主面３３ｂ（下面）とには、それぞれ第一溝３３１（溝）が形成されている。図３に示すように、第一溝３３１は、区画部３３のＸ軸方向の両端部に設けられている。第一溝３３１は、Ｚ軸方向視（プッシャ２０の移動方向視）においてプッシャ２０の外表面の外側に配置されている。第一溝３３１は、プッシャ２０の外表面に対応するように、Ｘ軸方向で外方に突出した曲線状に形成されている。プッシャ２０が第一空間１１から第二空間１２へと移動する際には、各第一溝３３１が区画部３３に形成されているために、これらの第一溝３３１を起点として区画部３３が切断されることになる。

【0053】

［遮断装置の動作］
次に遮断装置１の動作について説明する。過電流の発生前、つまり正常時においては、遮断装置１は図２に示す状態である。遮断装置１が搭載された車両または電気製品の電気回路に過電流が発生すると、遮断装置１の外部の制御機器の制御に基づいて、駆動源４０の一対の電極ピンが通電される。これにより、駆動源４０の発熱素子が発熱し燃料を高温化させる。燃料が燃焼して、収容凹部２３内にガスが発生すると、プッシャ２０が第一空間１１から第二空間１２に向けて移動する。この移動により、導電体３０の区画部３３が切断される。切断された区画部３３は、プッシャ２０とともに下降する移動する。

【0054】

区画部３３の切断時にはアークが発生する。区画部３３においてプッシャ２０で切断される箇所は、その断面形状が概ね薄肉部３２１と同等である。上述したように薄肉部３２１は、厚肉部３２２よりも厚みが薄く、幅方向での長さも小さいために、切断箇所の断面積が厚肉部３２２よりも小さい。この切断箇所はアークの発生する箇所でもある。この切断箇所の断面積を小さくできれば、アークの発生面積を小さくすることができ、アークの広がりを抑制することが可能である。

【0055】

図５は、実施の形態における導電体３０が切断された後の状態を示す遮断装置１の断面図である。図５は図２に対応する図である。より具体的には、図５は、駆動源４０によりプッシャ２０が導電体３０の区画部３３を切断して第一空間１１から第二空間１２へ移動した後の状態を示している。この状態において、プッシャ２０は、一対の埋設部３２のうち、Ｘ軸マイナス方向の一方の埋設部３２に対向する第一対向部２１と、Ｘ軸プラス方向の他方の埋設部３２に対向する第二対向部２２とを有している。第一対向部２１及び第二対向部２２は、互いにＸ軸方向で反対側を向くプッシャ２０の外表面の一部である。図３に示すように、Ｚ軸方向視（プッシャ２０の移動方向視）において、第一対向部２１と第二対向部２２とを結ぶプッシャ２０の外表面上で最短の長さを第一長さＤ１とする。この第一長さＤ１は、図５に示すようにＹ軸方向視（プッシャ２０の移動方向視に直交する方向視）においては、ＸＹ平面に沿った直線状となる。Ｙ軸方向視において、第一対向部２１、プッシャ２０の底部及び第二対向部２２を結ぶプッシャ２０の外表面上で最短の長さを第二長さＤ２とする。第一長さＤ１は第二長さＤ２よりも長く設定されているとよい。アークは、短い経路を通過する特性があるため、切断により発生したアークは第二長さＤ２を通過することになる。第二長さＤ２を通過するアークは、冷却部の近傍を通ることで冷却され、よりアークの広がりが抑制されることになる。

【0056】

［効果等］
以上のように、上記実施の形態に係る遮断装置１によれば、導電体３０と、導電体３０を保持し、当該導電体３０で隔てられた第一空間１１及び第二空間１２を有するホルダ１０と、第一空間１１に配置されたプッシャ２０と、プッシャ２０を第一空間１１から第二空間１２へと移動させるための駆動源４０と、を備えている。導電体３０は、第一空間１１及び第二空間１２を隔てる区画部３３と、区画部３３を挟んで当該区画部３３に連続する一対の埋設部３２と、を有している。一対の埋設部３２の少なくとも一方は、区画部３３に連続する薄肉部３２１と、薄肉部３２１に対し区画部３３と反対側で連続し、当該薄肉部３２１よりも厚みの厚い厚肉部３２２とを有する。

【0057】

これによれば、導電体３０において一対の埋設部３２の少なくとも一方には、薄肉部３２１と、薄肉部３２１よりも厚みの厚い厚肉部３２２とが設けられている。導電体３０が切断される際には、薄肉部３２１に連続する区画部３３が切断されることになる。つまり、厚肉部３２２よりも断面積が小さい箇所で切断されるので、アークの発生面積を小さくすることができる。したがって、アークの広がりを抑制することが可能である。

【0058】

また、薄肉部３２１において第二空間１２側の主面３２１ａは、厚肉部３２２において第二空間１２側の主面３２２ａよりも、第一空間１１側に配置されている。

【0059】

これによれば、導電体３０の薄肉部３２１において第二空間１２側の主面３２１ａが、厚肉部３２２において第二空間１２側の主面３２２ａよりも第一空間１１側に配置されているので、導電体３０には、薄肉部３２１の第二空間１２側に凹部が形成されることになる。この凹部には下ホルダ１１２の一部が埋まっている。このため、プッシャ２０が第一空間１１から第二空間１２へと移動して、区画部３３を第二空間１２に向けて押し込む際には、当該下ホルダ１１２の一部をクサビのように作用させることができ、導電体３０の切断をスムーズに行うことが可能である。

【0060】

また、薄肉部３２１は、当該薄肉部３２１が厚肉部３２２から延びる延設方向（Ｘ軸方向）に交差する方向である幅方向（Ｙ軸方向）での長さＷ１が、厚肉部３２２の幅方向の長さＷ２よりも小さい。

【0061】

これによれば、薄肉部３２１の幅方向の長さＷ１が、厚肉部３２２の幅方向の長さＷ２よりの小さいので、プッシャ２０により切断される箇所の断面積をより小さくすることができる。つまり、アークの発生面積をより小さくできるので、アークの広がりをより抑制することが可能である。

【0062】

また、薄肉部３２１と厚肉部３２２との間の境界部は傾斜面３２３を有する。

【0063】

アークが発生したときや、駆動源４０が動作した際にはガスが発生する。これらのガスは、薄肉部３２１と下ホルダ１１２との隙間から下ホルダ１１２内に侵入する。ここで、薄肉部３２１と厚肉部３２２との境界が段差状に形成されていると、その角部にガスが留まってしまい、下ホルダ１１２を損傷させるおそれがある。本態様では、薄肉部３２１と厚肉部３２２との間の境界部に傾斜面３２３を形成しているので、傾斜面３２３に沿ってガスがスムーズに流れることとなり、ガスが下ホルダ１１２内部で留まることを抑制できる。したがって、ガスを起因とした下ホルダ１１２の損傷を抑制できる。

【0064】

また、駆動源４０により、プッシャ２０が導電体３０の区画部３３を切断して第一空間１１から第二空間１２へ移動した後の状態において、プッシャ２０は、一対の埋設部３２のうち、一方に対向する第一対向部２１と、一対の埋設部３２のうち、他方に対向する第二対向部２２とを有している。プッシャ２０の移動方向視（Ｚ軸方向視）において、第一対向部２１と第二対向部２２とを結ぶプッシャ２０の外表面上で最短の第一長さＤ１は、プッシャ２０の移動方向に直交する方向視（Ｙ軸方向視）において、第一対向部２１、プッシャ２０の底部及び第二対向部２２を結ぶプッシャ２０の外表面上で最短の第二長さＤ２よりも長い。

【0065】

これによれば、プッシャ２０が第二空間１２に移動した状態では、第一長さＤ１が第二長さＤ２よりも長いので、アークは、第二長さＤ２をなす第一対向部２１、プッシャ２０の底部及び第二対向部２２を結ぶ経路を通ろうとする。プッシャ２０の底部の近傍にアークを抑制するための部材（冷却部）を配置しておけば、当該部材によりアークを抑制できる。したがって、アークの広がりをより抑制することができる。

【0066】

また、第二空間１２には、区画部３３の切断を起因として発生したアークを冷却するための冷却部が設けられている。

【0067】

これによれば、区画部３３の切断を起因として発生したアークを冷却するための冷却部が第二空間１２に設けられているので、冷却部５０によりアークを冷却でき、アークの広がりをより確実に抑制することができる。

【0068】

また、区画部３３には、プッシャ２０の移動方向視（Ｚ軸方向視）において、当該プッシャ２０の外表面の外側に位置する第一溝３３１が形成されている。

【0069】

これによれば、プッシャ２０の移動方向視において、区画部３３にはプッシャ２０の外表面の外側に位置する第一溝３３１が形成されているので、プッシャ２０が区画部３３を第二空間１２へと押し込む際には、第一溝３３１を起点として区画部３３が切断されることになる。したがって、導電体３０の切断をスムーズに行うことが可能である。

【0070】

また、第一ホルダ１１０の内部空間の外形と、プッシャ２０の外形との隙間Ｓは、０．２ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であるので、アークがプッシャ２０の外表面に対して周方向に回りにくくすることができる。したがって、遮断性能を高めることができる。

【0071】

（その他の実施の形態）
以上、上記実施の形態に係る遮断装置について説明したが、本開示は、この各実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示に含まれてもよい。なお、以降の説明において上記実施の形態と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

【0072】

例えば、上記実施の形態では、第一長さＤ１が第二長さＤ２よりも長い場合を例示した。しかしながら、第一長さＤ１は、他の基準長さよりも長くしてもよい。図６は、変形例１に係る導電体３０が切断された後の状態を示す遮断装置１の断面図である。図６は図５に対応する図である。この図６においては、他の基準長さの一例である第三長さＤ３を示している。第三長さＤ３は、Ｙ軸方向視で、第一対向部２１と、プッシャ２０の底部に重なる区画部３３の底部と、第二対向部２２とを結ぶ、プッシャ２０及び区画部３３の外表面上で最短の長さである。つまり、第一長さＤ１は、第三長さＤ３よりも長く設定されればよい。この場合、アークは、第三長さＤ３をなす第一対向部２１と区画部３３の底部（下面）と、第二対向部２２とを結ぶ経路を通ろうとする。区画部３３の底部は冷却部の直上に配置されているので、アークを冷却部により近づけることができる。したがって、アークの広がりをより抑制することができる。

【0073】

図７は、変形例２に係るプッシャ２０Ａの底部形状を示す断面図である。具体的には図７は、図４に対応する図である。図７に示すように、プッシャ２０Ａの底部には、第一溝３３１に対応する箇所に、側方に向けて突出した突起２５が形成されている。突起２５は、Ｚ軸方向視において第一溝３３１の全長にわたって連続的に設けられていてもよいし、断続的に設けられていてもよい。また突起２５は、Ｚ軸方向視において第一溝３３１の一部分に対向する位置にのみ設けられていてもよい。突起２５においてＺ軸方向の長さは、薄肉部３２１の厚みよりも小さい。

【0074】

このように、プッシャ２０Ａの底部において第一溝３３１に対応する箇所には、側方に向けて突出した突起２５が形成されているので、当該突起２５を第一溝３３１の近傍まで配置することができる。したがって、突起２５及び第一溝３３１により、導電体３０をよりスムーズに切断することが可能である。

【0075】

ここで、突起２５がプッシャ２０Ａの全長にわたって設けられていると、第一ホルダ１１０とプッシャ２０Ａ（突起２５）との間の間隙が、プッシャに突起が形成されていない場合に比べて狭くなる。アークが発生するとき、遮断装置１（ホルダ１０）内には大きな圧力が発生する。そのため、プッシャ２０Ａの全長にわたって突起が設けられていると、第一ホルダ１１０やプッシャ２０Ａは、発生した圧力により破損するおそれがある。そこで本態様では、突起２５は、プッシャ２０Ａの移動方向（Ｚ軸方向）の長さが、薄肉部３２１の厚みよりも小さくなるように形成している。これにより、第一ホルダ１１０やプッシャ２０Ａの破断を抑制しつつも、プッシャ２０Ａの位置ずれを抑制しつつ、導電体３０を破断できる。

【0076】

図８は、変形例３に係る導電体３０ｂを示す断面図である。具体的には図８は、図７に対応する図である。図８に示すように、変形例３では、導電体３０ｂの区画部３３には第一溝３３１が形成されておらず、薄肉部３２１ｂに第二溝３３１ｂが形成されている。具体的には、薄肉部３２１ｂの各主面には、プッシャ２０Ａの外表面に沿う第二溝３３１ｂ（溝）が形成されている。このため各第二溝３３１ｂは、第一ホルダ１１０に埋設されている。このため、導電体３０ｂの切断箇所の断面積も第二溝３３１ｂによって小さくすることができ、アークの広がりをより抑制することも可能である。

【0077】

また、上記実施の形態では、薄肉部３２１の幅方向の長さＷ１が、厚肉部３２２の幅方向の長さＷ２よりの小さい場合を例示したが、薄肉部の幅方向の長さと、厚肉部の幅方向の長さとが同等であってもよい。

【0078】

また、上記実施の形態では、上面が全体として平坦状であり、下面が凹凸構造を有する導電体３０を例示した。しかしながら、下面が全体として平坦状であり、上面が凹凸構造を有する導電体であってもよい。つまり、この場合においては、薄肉部において第一空間１１側の主面（上面）が、厚肉部において第一空間側の主面（上面）よりも、第二空間側に配置されることになる。

【0079】

また、上記実施の形態では、区画部３３において第一空間１１側の主面３３ａ（上面）と、第二空間１２側の主面３３ｂ（下面）とのそれぞれに第一溝３３１が設けられている場合を例示したが、第一溝は区画部における少なくとも一方の主面のみに形成されていてもよい。同様に、第二溝は薄肉部における少なくとも一方の主面のみに形成されていてもよい。また、区画部３３に溝が形成されていなくてもよい。

【0080】

また、上記実施の形態では、一対の埋設部３２のそれぞれが薄肉部３２１及び厚肉部３２２を有する場合を例示したが、一方の埋設部のみが薄肉部及び厚肉部を有していてもよい。

【0081】

上記実施の形態及びその変形例に含まれる構成要素を任意に組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本開示は、過電流発生時に電路を遮断する遮断装置に有用である。

【符号の説明】

【0083】

１ 遮断装置
１０ ホルダ
１１ 第一空間
１２ 第二空間
２０、２０Ａ プッシャ
２１ 第一対向部
２２ 第二対向部
２３ 収容凹部
２５ 突起
３０ 導電体
３１ 先端部
３２ 埋設部
３３ 区画部
３３ａ、３３ｂ、３２１ａ、３２２ａ 主面
４０ 駆動源
１１０ 第一ホルダ
１１１ 上ホルダ
１１２ 下ホルダ
１１３ 第一開口
１１４ 第一鍔部
１１５ 第二開口
１１６ 第二鍔部
１２０ 第二ホルダ
１２１ 凹部
１３０ 第三ホルダ
１４０ カバー部
１４１ 第一カバー
１４２ 第二カバー
１６１ 第一保護体
１６２ 第二保護体
１６３ 固定孔
３２１ 薄肉部
３２２ 厚肉部
３２３ 傾斜面
３３１ 第一溝（溝）
３３１ｂ 第二溝（溝）
Ｄ１ 第一長さ
Ｄ２ 第二長さ
Ｄ３ 第三長さ
Ｌ１ 破線
Ｓ 隙間
Ｗ１、Ｗ２ 長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】