(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁性材料で構成された収納容器と、
この収納容器内に配置される二つの固定接点と、
それぞれの固定接点と対をなす二つの可動接点を固定し電気的に接続する充分な剛性を有するバイパス板とからなる可動電極部と、
可動接点と固定接点とが接触した状態を保持するように可動電極部を係止するラッチと、
このラッチを作動させ係止を解除するトリガー部と、
可動電極部を固定接点から素早く引き離すように付勢する引き離しばねと、
それぞれの可動接点と固定接点との間に挿入され接点離間時に発生するアークを遮断する二つの独立したシャッター板とを有し、
前記シャッター板は固定接点と可動接点とが接触した状態に保持されているときには可動電極部により接点間に挿入不能に保持され、
トリガー部の動作を受けてラッチの係止が解除され可動電極部が引き離しばねにより可動接点が固定接点から離れるとそれぞれのシャッター板の保持が解除され、
それぞれのシャッター板がそれぞれ独立したシャッター挿入機構により可動接点と固定接点との間に挿入されて接点間に生じるアークを遮断する高電圧直流遮断器。
【請求項２】
前記収納容器の壁面には遮断溝が設けられ、
この遮断溝は前記シャッター板の両側面が入り込むことでその向きに沿ってシャッター板の動作方向を指示する誘導溝と、シャッター板の先端部が挿入されて空間を遮蔽する遮蔽溝で構成され、
接点間に生じたアークのアーク経路を隙間なく閉鎖することで確実にアークを遮断することを特徴とする請求項１に記載の高電圧直流遮断器。
【請求項３】
前記シャッター板の先端部は前記接点間に挿入された時に前記遮断溝にくさび状に食い込み保持されることを特徴とする請求項２に記載の高電圧直流遮断器。
【請求項４】
前記可動電極部と前記収納容器とが接触する部位に緩衝部を有し、
緩衝部は可動電極部の移動速度を減じて、
可動電極部を保持する部材と収納容器との衝突による衝撃で可動電極部が固定接点側に跳ね返ることを防ぐ構造としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の高電圧直流遮断器。
【請求項５】
前記可動電極部には電気絶縁材料で構成された移動ブロックを含み、
移動ブロックを前記ラッチにより所定位置に保持することで可動接点は固定接点との接触を維持するようにされ、
前記緩衝部を移動ブロックの一端に設けた受容部と、受容部と相対する前記収納容器の内壁に設けた嵌入部とで構成し、
受容部と嵌入部が接触する面積を増大させながら接触して移動ブロックの移動速度を減じることで、前記引き離しばねの勢いで素早く接点を開く方向に移動した移動ブロックが収納容器の内壁に高速で衝突して固定接点側に跳ね返ることを防ぐ構造としたことを特徴とする請求項４に記載の高電圧直流遮断器。
【請求項６】
前記嵌入部と前記受容部とがくさび状に噛み合い、接点を開く方向に移動した移動ブロックが収納容器の内壁と衝突する速度を減じてバイパス板と可動接点が固定接点側に跳ね返ることを防ぐ構造であることを特徴とする請求項５に記載の高電圧直流遮断器。
【請求項７】
所定の温度で形状を変化させる熱応動部材を有し、収納容器と一体に設けた熱応動部材の形状変化で前記トリガー部を構成したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の高電圧直流遮断器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路の短絡や装置の過剰発熱などの異常を検出して電源を遮断する高電圧直流電源遮断装置であって、特に簡易な構造で確実に高電圧直流電源を遮断できる小型の高電圧直流電源遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車の室内の冷暖房装置や、バッテリーなどの電気回路を冷却する温度制御装置に高電圧直流電源が利用されている。
【０００３】
これらの装置においては、衝突事故などにより回路に異常な電流が流れると、過剰電流により発熱して発火したりするなどの重大事故を引き起こす恐れがあり、簡易な構造で確実に電流を遮断する遮断装置が要求されていた。
【０００４】
直流電源の場合は交流電源の様に通電中に接点間に掛かる電圧がゼロとなる瞬間がないため、接点間に生じたアークが完全に消滅するまで通電が継続する。
【０００５】
アークを消滅させるためにはアークの持続可能距離以上に接点を引き離す必要がある。
【０００６】
端子間に掛かる電圧が高いほどアークは持続しやすく、高電圧直流電源の遮断装置の接点開閉機構はアークが消滅するに十分な接点離間距離を確保する必要がある。
【０００７】
遮断装置の消弧手段としては例えば、
開閉接点を消弧性ガスが充填された密閉容器内に配置する。
接点間を絶縁構造物で遮蔽する。
磁界により接点間距離以上にアークを引き延ばす。
回路を同時に複数の接点で開くことで接点間に掛かる電圧を分圧してアークの持続距離を短くする。
などの構成が提案されている。
【０００８】
開閉接点を消弧性ガスが充填された密閉容器の内部に配置する手段はアークの発生を抑制するため接点の劣化が少なく耐久性に優れている。
【０００９】
しかし、密閉容器内部に開閉接点を設けるには容器の密閉に特殊な加工や工程を必要とするなど構造が複雑になり小型化が困難であった。
【００１０】
接点間を絶縁構造物で遮蔽する場合はアークの継続時間を短くするため接点間の遮蔽はできるだけ速やかに行う必要がある。例えば特許文献１では一つの開閉接点に絶縁構造物を差し込んでアークを遮断する遮断装置において、遮蔽部分を超えて絶縁構造物の先端が差し込まれる部位を設けて遮蔽部分に隙間を生じさせない構造としたものが提案されている。
【００１１】
絶縁構造物はばね等で付勢されて素早く移動可能にされているが、小型化する場合、絶縁構造物が移動端に高速で衝突する構成となり、その勢いで絶縁構造物が跳ね返り隙間を生じてアークが再開してしまう恐れがある。
【００１２】
また、絶縁構造物を高速で移動させると移動端に衝突した際にその一部を破損してしまい、アークが遮断不能となる恐れがあった。
【００１３】
磁界によるアークの引き伸ばし手段は、接点の移動を短くしてアークの距離を長くして消滅させることができる。特許文献２では複数の開閉接点を同時に開くことによるアークの分圧と磁界によるアークの引き延ばしを組み合わせて、より短い接点離間距離でアークを遮断する手段が提案されている。
【００１４】
しかしこの構造においては、接点間の外にアークを引き伸ばすための空間を確保する必要がある。またアークを引き延ばす空間の確保に加えてアークを引き延ばすための磁石や複雑な接点駆動機構の配置のため遮断装置の小型化には限界があった。さらに、接点が引き離しの勢いで跳ね返ることで、再度接点間隔が短くなったり、ひどいときには接点が再接触することでアークが継続するなどの問題があり接点離間距離が必要となるため装置の小型化には限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１２−２１２５４３
【００１６】
【特許文献２】特開２００４−２８８６０４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
直流電源ではアークを遮断可能な接点間距離を長く確保する必要がある。
【００１８】
さらに電圧が高いほどアークの持続距離は長くなるため高電圧に対応する遮断器ほど小型化が困難になる。
【００１９】
また、絶縁構造物を接点間に挿入してアークを遮断する場合は、アークによる高熱で絶縁構造物が溶融破壊されないように素早く遮蔽する必要がある。
【００２０】
さらに電圧が高いほど遮蔽隙間からのアークの再発や継続が生じやすくなるため、接点間距離を大きく取ると共に接点間の遮蔽部に隙間ができない様な重なり部分を設ける必要があり、遮断器が大型化する問題があった。
【００２１】
それ故に特に自動車のエンジンルームのような限られた空間に設置される電気装置には、従来の遮断装置では小型化が充分でなく、取り付ける場所の確保が難しいと言う問題があった。
【００２２】
さらに遮断機能に不具合が生じた場合にも確実に遮断するために遮断機能を二重化したいという要求がある。しかし複数個の遮断装置を用いる場合はさらに取り付け位置の確保が困難になるなどの問題があり、小型でかつ確実に高電圧直流電源を遮断可能な装置が求められている。
【００２３】
特にアークを遮断するためにシャッター板などの絶縁構造物を接点間に挿入する構造で小型化した高電圧直流電源遮断装置においては、シャッター板が高速で閉まる勢いで跳ね返り短時間ではあるがシャッター板が開いたり、開いた可動接点が勢いで跳ね返り再接触や接点間が接近するなどの現象で強力なアークが継続したりすることで、絶縁構造物がアークによって破壊されるなどの問題があり、小型化に対する障害になっていた。
【００２４】
本発明の目的は、簡易な構造で高電圧直流電源を遮断する接点間に生じるアークを確実に遮断できる小型の高電圧直流電源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】
【００２５】
本発明は上記課題を解決するために、高電圧直流遮断器において、電気絶縁性材料で構成された収納容器と、この収納容器内に配置される二つの固定接点と、それぞれの固定接点と対をなす二つの可動接点を固定し電気的に接続する充分な剛性を有するバイパス板とからなる可動電極部と、可動接点と固定接点とが接触した状態を保持するように可動電極部を係止するラッチと、このラッチを作動させ係止を解除するトリガー部と、可動電極部を固定接点から素早く引き離すように付勢する引き離しばねと、それぞれの可動接点と固定接点との間に挿入され接点離間時に発生するアークを遮断する二つの独立したシャッター板とを有し、前記シャッター板は固定接点と可動接点とが接触した状態に保持されているときには可動電極部により接点間に挿入不能に保持され、トリガー部の動作を受けてラッチの係止が解除され可動電極部が引き離しばねにより可動接点が固定接点から離れるとそれぞれのシャッター板の保持が解除され、それぞれのシャッター板がそれぞれ独立したシャッター挿入機構により可動接点と固定接点との間に挿入されて接点間に生じるアークを遮断することを特徴とする。
【００２６】
また、前記収納容器の壁面には遮断溝が設けられ、この遮断溝は前記シャッター板の両側面が入り込むことでその向きに沿ってシャッター板の動作方向を指示する誘導溝と、シャッター板の先端部が挿入されて空間を遮蔽する遮蔽溝で構成され、接点間に生じたアークのアーク経路を隙間なく閉鎖することで確実にアークを遮断することを特徴とする。
【００２７】
また、前記シャッター板の先端部は前記接点間に挿入された時に前記遮断溝にくさび状に食い込み保持される。
【００２８】
また、前記可動電極部と前記収納容器とが接触する部位に緩衝部を有し、緩衝部は可動電極部の移動速度を減じて、可動電極部を保持する部材と収納容器との衝突による衝撃で可動電極部が固定接点側に跳ね返ることを防ぐ構造としたことを特徴とする。
【００２９】
また、前記可動電極部には電気絶縁材料で構成された移動ブロックを含み、移動ブロックを前記ラッチにより所定位置に保持することで可動接点は固定接点との接触を維持するようにされ、前記緩衝部を移動ブロックの一端に設けた受容部と、受容部と相対する前記収納容器の内壁に設けた嵌入部とで構成し、受容部と嵌入部が接触する面積を増大させながら接触して移動ブロックの移動速度を減じることで、前記引き離しばねの勢いで素早く接点を開く方向に移動した移動ブロックが収納容器の内壁に高速で衝突して固定接点側に跳ね返ることを防ぐ構造としたことを特徴とする。
【００３０】
また、前記嵌入部と前記受容部とがくさび状に噛み合い、接点を開く方向に移動した移動ブロックが収納容器の内壁と衝突する速度を減じてバイパス板と可動接点が固定接点側に跳ね返ることを防ぐ構造であることを特徴とする。
【００３１】
また、所定の温度で形状を変化させる熱応動部材を有し、収納容器と一体に設けた熱応動部材の形状変化で前記トリガー部を構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００３３】
（１）二つの開閉接点に独立に駆動して接点間に挿入されるシャッター板を設けてアークの遮断機能を二重に設けることで万が一、一方の遮断機能に動作遅れや跳ね返りによる一時的な隙間や、不具合が生じても確実にアークを断ち切り通電を遮断することができる。
【００３４】
（２）接点間に挿入してアークを遮断するシャッター板の先端がケース内壁と衝突する部位に遮断溝を設け、それぞれに設けた斜面で衝接することで衝突の勢いによるシャッター板の跳ね返りを防ぎ確実にアークを遮断する。
【００３５】
（３）可動接点及び可動接点を保持する部材を固定接点から引き離す移動速度を減ずる緩衝部を設けることで、短い接点離間距離でも可動接点が引き離しの勢いで移動端に衝突して跳ね返り接点間に移動中のシャッター板に衝接することを防ぎシャッター板の破損を防止する。こうして電源遮断時に接点間にアークが継続または再発することを防ぎ、遮断装置を小型化しても確実に高電圧直流電源を遮断することができる。
【００３６】
（４）遮断装置の収納容器内部に設けた熱応動部材でトリガー部構成し、異常温度による電源遮断を遮断装置単独で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の一の実施形態に掛かる高電圧直流電源遮断装置の外形図である。
【図２】この発明の一の実施形態に掛かる高電圧直流電源遮断装置の分解斜視図である。
【図３】この発明の一の実施形態に掛かる高電圧直流電源遮断装置の接点が閉じた状態の内部構造を示す水平断面図である。
【図４】この発明の一の実施形態に掛かる高電圧直流電源遮断装置の接点が開いた状態の内部構造を示す水平断面図である。
【図５】図３のＸ−Ｘ線断面の模式図である。
【図６】図４のＹ−Ｙ線断面の模式図断面模式図である。
【図７】図６のシャッター板先端部が遮断溝に挿入された状態を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明は高電圧直流電源遮断装置を小型化するという目的を、二組の開閉接点にそれぞれが独立した挿入機構を有するシャッター板を設けて接点離間時に生じるアークをそれぞれの開閉接点で遮断可能とするとともに、固定接点から引き離した可動接点はその移動端に設けた緩衝部により移動端との衝突速度を減じることで移動端に衝突して跳ね返った可動接点がシャッター板と衝接してアークが継続または再発することを防いで、短い接点離間距離で確実に電源を遮断することで実現した。
【実施例】
【００３９】
本発明の第一の実施例について図１ないし図３を参照して説明する。図１はこの発明の一の実施形態に掛かる高電圧直流電源遮断装置の外形図であり、図２はその分解斜視図、図３は接点が閉じた状態の内部構造を示す水平断面図である。
【００４０】
本発明の高電圧直流電源遮断装置１は、電気絶縁部材のケース２、ベース３、エンドプレート４と中間ベース６からなる収納容器を有している。
【００４１】
収納容器の内部空間には二個の固定接点１０とこれに対向する二個の可動接点７Ａにより直列に配置された開閉接点が収納されている。
【００４２】
中間ベース６には開閉接点を配置する空間に向けて貫通する二つのシャッター挿入孔６Ａが設けられており、それぞれのシャッター挿入孔６Ａにはシャッター板１２が前後に移動可能に配置されている。
【００４３】
ケース２には二つの固定接点１０の間にアークが生じることを防ぐ中間壁部が設けられている。
【００４４】
ケース２の内壁と中間壁部で挟まれた幅はシャッター挿入孔６Ａのそれぞれの開口端より狭くされており、ケース２の内壁と中間壁の三方の壁面にはシャッター挿入孔６Ａの開口端から連続する遮蔽溝が刻まれている。
【００４５】
この遮蔽溝のうち、ケース２の内壁と中間壁とが対向する面にそれぞれ刻まれた誘導溝２Ａは、その底面間を前記シャッター挿入孔６Ａからの幅のまま延長されており、前記シャッター板１２はシャッター挿入孔から挿入されたときにこの誘導溝２Ａに沿って移動する。遮蔽溝の残る一方は接点開放時にシャッター板の先端が挿入される遮断溝２Ｂとされている。
【００４６】
移動ブロック５は開閉接点を収納する空間を前後に移動可能に配置されている。  図３に示すように移動ブロック５の両側に設けられた張り出しとケース２との間には引き離しばね１５が配置されており、接点が閉じた状態においては圧縮されて移動ブロックを固定接点から離す方向に付勢している。
【００４７】
二つの可動接点７Ａは十分な剛性を有する銅合金などの導電性材料のバイパス板７Ｂに固定されて可動電極部７を構成する。
【００４８】
可動電極部７は、可動接点とバイパス板と移動ブロックにより構成され、バイパス板７Ｂを移動ブロック５にシャフト８で連結支持されている。
【００４９】
この移動ブロック５は前述したように固定接点１０から離れる方向に付勢されており、ケース２の内壁と中間ベース６に沿って移動可能に配置されている。
【００５０】
さらに接点が閉じる位置に移動ブロック５が保持されている間、バイパス板７Ｂはシャフト８に沿って設けた接点押圧ばね９により移動ブロック５から固定接点１０側に常に付勢されることにより、通常の使用で発生する振動で可動接点７Ａが開かないように押し付けられている。
【００５１】
固定接点１０はケース２に固定された銅または銅合金製の接続端子１１に固定されている。
【００５２】
接続端子１１は図１の様に収納容器から露出した部位に回路配線を接続する配線接続部１１Ａを設けている。
【００５３】
ラッチ１３は中間ベース６のベース３と接する側の面に設けた図示しない凹部に回動可能に保持されている。
【００５４】
その一端には回動により凹部から連通する溝６Ｂを出入りする係止フック１３Ａを有している。
【００５５】
図５に示すように遮断装置１が保護動作前の状態では、係止フック１３Ａは溝６Ｂに差し込まれた移動ブロック５の一部を押さえて、移動ブロック５を引き離しばね１５の付勢力に抗して保持している。
【００５６】
ラッチ１３の係止フック１３Ａと反対側の端部には受動端１３Ｂを有している。
【００５７】
保護動作時には後述するトリガー部によってこの受動端１３Ｂが押されることによりラッチが回動し、他端の係止フック１３Ａが移動ブロック５の保持を解除することで遮断器としての遮断動作を行う。
【００５８】
二つのシャッター板１２は中間ベース６に設けたシャッター挿入孔６Ａを前後に移動可能に配置されており、それぞれが独立したシャッター挿入機構により接点間に挿入される方向に付勢されている。
【００５９】
本実施例において、シャッター挿入機構は中間ベース６のベース３と接する側の面に設けた図示しない凹部に保持したシャッター挿入ばね１４でそれぞれ構成される。
【００６０】
なお、接点が閉じている間は図５に示すように、シャッター板１２はその先端近傍を後述する可動電極部７の一部、本実施例ではバイパス板７Ｂによって係止されており接点方向への移動不能に保持されている。
【００６１】
以上の構成により、電源の遮断動作を行う前の高電圧直流電源遮断装置１は移動ブロック５がラッチ１３により固定接点１０側に保持されることで、移動ブロック５に保持された可動電極部７が固定接点１０に押し付けられて二つの接続端子１１の間を電気的に接続している。
【００６２】
続いて本実施例の遮断部の構造並びに電源の遮断動作について図３ないし図６を参照して説明する
【００６３】
図５及び図６はそれぞれ図３のＸ−Ｘ線及び図４のＹ−Ｙ線で収納容器を切断した要部断面図を示す。
【００６４】
なお図５及び図６はシャッター挿入ばね１４および押えばね１６Ｃの図示、ならびにベース３および中間ベース６のハッチングの一部を省略している。
【００６５】
電源の遮断動作はトリガー部１６によりラッチ１３の受動端１３Ｂが押されることで開始される。これによりラッチ１３が回動して係止フック１３Ａが移動し、移動ブロック５の保持が解除される。
【００６６】
保持が解かれた移動ブロックは引き離しばね１５の付勢力により固定接点１０から離れる方向に移動する。本実施例ではこの時、移動ブロック５の２か所の凸部それぞれを引き離しばね１５で均等に押すことで、偏った付勢力により部品が傾いて噛み合い移動不能となることを防いでいる。これにより、移動ブロック５はケース２の内壁とほぼ平行に速やかな移動が可能となる。なお、移動ブロックの移動に均等に付勢することができるのであれば引き離しばねの配置は複数にするばかりでなく中央部に一つだけにしてもよい。
【００６７】
シャフト８で移動ブロック５に連結支持された可動電極部７は移動ブロックとともに移動するため、二つの可動接点７Ａがほぼ同時に固定接点１０から引き離される。それと同時に高電圧直流電源の通電中に離間した可動接点７Ａと固定接点１０の間にアークが発生する。
【００６８】
電源回路と直列に配置された二つの接点はほぼ同時に開かれるため、それぞれの可動接点７Ａと固定接点１０との間に掛かる電圧は分圧されて電源回路の電圧のほぼ半分となる。これにより、それぞれの接点間に生じたアークの遮断は容易となる。
【００６９】
可動電極部７が移動すると、バイパス板７Ｂにより係止されていたシャッター板の先端部１２Ａ近傍の押さえが解除され、シャッター板１２はシャッター挿入ばね１４の付勢力により接点間に挿入される。
【００７０】
シャッター板１２は誘導溝（遮蔽溝）２Ａにその両端側面を囲われて接点間に挿入されるため、アークは最短距離となるケース２とシャッター板の先端部１２Ａとの間に追いやられる。シャッター板の先端部１２Ａはシャッター板１２の移動方向に対して傾いた斜面をシャッター板１２の両側面の間に連続して有している。
【００７１】
ケース２とシャッター板の先端部１２Ａとが接触するケース２の壁面にはシャッター板の先端部１２Ａが差し込まれる遮断溝（遮蔽溝）２Ｂを設けている。
遮断溝２Ｂにはシャッター板の先端部１２Ａの斜面とほぼ平行な斜面を設けている。
【００７２】
図７の部分拡大図に示すように、シャッター板の先端部１２Ａが遮断溝２Ｂと互いの斜面で接触することで摩擦を生じ、シャッター板１２はシャッター挿入ばね１４の付勢力による移動速度が減じられる。
【００７３】
さらに、シャッター板はその先端部１２Ａが遮断溝２Ｂの斜面により遮断溝２Ｂの奥へと誘導されて先端部１２Ａと遮断溝２Ｂがくさび状に食い込むことでケース２と衝突して跳ね返ることを防がれる。
【００７４】
こうして、シャッター板１２はケース２とシャッター板の先端部１２Ａとの間に追いやられたアークを先端部１２Ａと遮断溝２Ｂとで挟み込んで断ち切ることができる。
【００７５】
この時、シャッター板１２はその一端をシャッター挿入孔６Ａに残し、先端部１２Ａを遮断溝２Ｂに差し込むとともにケース２の内壁と中間壁に設けたシャッター板誘導溝（遮蔽溝）２Ａに両側端面を囲われているため、固定接点１０が配置されるケース２、中間ベース６で囲まれた空間はシャッター板１２により仕切られて固定接点１０は孤立した空間に隔離されている。
【００７６】
以上の構成により二つの接点をほぼ同時に開くことにより分圧されたアークはシャッター板により遮断され、かつ、固定接点１０は孤立した空間に隔離されているので、接点離間距離を小さくしても確実に電源を遮断可能な小型の高電圧直流電源遮断装置１を実現することができる。
【００７７】
また、本実施例ではほぼ同時に開く二つの接点それぞれにシャッター板及びシャッター挿入機構を独立して設けて遮断機能を二重化することにより、分圧による一つあたりの遮断機能への負担低減と合わせて万が一の故障時の動作の確実性を高められる。
【００７８】
本実施例ではシャッター板とケースのそれぞれの接触する部位に設けた斜面でシャッター板の移動速度を減じて衝突からの跳ね返りを防ぐ機能としたが、シャッター板の衝突からの跳ね返りを防ぐことが可能なものであれば、接触部の変形や引っかかりによりシャッター板が係止されるものでも同様の機能を実現できる。
【００７９】
本実施例ではシャッター挿入ばね１４は図２に示すようなシャッター板１２の下部を接点間に挿入する方向に押すねじりばねで構成としているが、同様にシャッター板を付勢できるものであれば、板ばねやコイルばねなど他の付勢手段でも同様の機能を実現できることは言うまでもない。
【００８０】
接点開放時にアークを遮断するには、可動接点７Ａはできるだけ速やかに固定接点１０から引き離されて接点離間距離が確保されることが好ましい。しかしその一方で遮断器を小型化すると、移動ブロック５の移動可能距離も制限されることになる。そのため引き離しばね１５により素早く引き離された移動ブロック５が速度をほぼ保ったままエンドブロック４に高速で衝突し、その反動で移動ブロック５が跳ね返り固定接点側に一時的に戻る。このときに移動ブロック５に固定された可動電極部７が移動中のシャッター板１２に接触してシャッター板１２を破損してしまいアークの遮断に失敗する可能性がある。
【００８１】
これを防いでシャッター板１２によるアークの遮断を確実とするためには、接点解放時に引き離しばね１５の付勢力により素早く移動する移動ブロック５を固定接点１０から離れた位置で減速させ跳ね返りを押さえたり固定したりする必要がある。
【００８２】
そこで本発明においては、移動ブロック５とエンドプレート４との接触する部位には引き離しばね１５の付勢力による移動ブロックの移動速度を減じる緩衝部を設けている。
【００８３】
本実施例ではエンドプレート４にくさび形の嵌入部４Ａを設けるとともに、この嵌入部４Ａと対向する移動ブロック５上の位置に受容部５Ａが設けられている。
【００８４】
接点解放時に引き離しばね１５の付勢力により高速移動した移動ブロック５がエンドプレート４に達すると移動ブロック５の受容部５Ａにエンドプレート４の嵌入部４Ａが嵌入される。
【００８５】
受容部５Ａに嵌入部４Ａがくさび状に食い込むことにより、摩擦抵抗を生じて移動ブロック５の移動速度を減ずると共に移動ブロック５を保持して移動ブロック５の跳ね返りにより可動電極部７とシャッター板１２とが衝突することを防ぐことができる。これによりシャッター板１２の破損やシャッター板が閉じ切る前に接点間が近づきアークが継続または再発することを防いでシャッター板１２は確実にアークを遮断することが可能となる。
【００８６】
緩衝部は移動ブロック５が衝突の反動で跳ね返らない程度にその移動速度を減ずる構造であれば、たとえば緩衝部に接触部分が変形して運動エネルギーを吸収する構造などとしてもよい。
【００８７】
また、本実施例では緩衝部を移動ブロック５とエンドプレート４が接触する面に設けた事例を示したが移動ブロック５の跳ね返りを防ぐ構成であれば、移動ブロック５とケース２又は移動ブロック５と中間ベース６が接触する面のいずれかに設けても構わない。
【００８８】
また、シャッター板１２が接点間に挿入可能な位置まで可動電極部７が移動した後で移動ブロック５の移動を制限可能な手段であれば、引っ掛けて止める抜け止め構造などで移動ブロック５の動きを制限するものであっても構わない。
【００８９】
また、本発明はアークの遮断を大気雰囲気中で行えるため、収納容器を気密封止する特殊な部材や製造装置を必要とせず、製造コストを抑えて安価な高電圧直流電源遮断装置を提供できる。
【００９０】
次に、この装置を作動させるトリガー部の実施例を図５及び図６により説明する。
【００９１】
本実施例では、トリガー部１６はベース３の中間ベースと接しない面に設けた凹部に設けられて収納容器と一体とされている。
【００９２】
このトリガー部１６は所定の温度で形状を変化させてラッチの受動端１３Ｂを押すように配置される熱応動部材１６Ａを有している。
【００９３】
さらにトリガー部１６は熱応動部材１６Ａを覆う熱伝導性の良い金属材料のカバー１６Ｂと、熱応動部材１６Ａの温度による変化を阻害しない程度の荷重で熱応動部材１６をベース３からカバー１６Ｂに向かって押し付ける押えばね１６Ｃを有している。
【００９４】
高電圧直流電源遮断装置１を設置する時はカバー１６Ｂが電源の遮断を行う装置の温度を検出するための所望の位置に接触するように取り付けられている。これにより接触した部位の装置の熱はカバー１６Ｂを通じて熱応動部材１６Ａに伝えられる。
【００９５】
電源回路または電源回路が接続された装置の異常などにより所定の温度を超えた熱が熱応動部材１６Ａに伝わると熱応動部材１６Ａはラッチの受動端１３Ｂを押す位置まで形状を変化させる。
【００９６】
熱応動部材１６Ａにより押されたラッチ１３が回動することにより係止フック１３Ａによる移動ブロック５の保持が解除され、高電圧直流電源遮断装置１による遮断動作が開始される。
【００９７】
異常が発生した回路及び装置の損傷を軽微に抑えるために、トリガー部１６は回路の作動上限温度を超えると速やかに電源を遮断するように動作する構成が好ましい。
【００９８】
例えば本実施例のトリガー部１６は円盤状の熱応動部材１６Ａの中央に皿状のくぼみを成形した所定の温度でスナップ動作により反転変形するものを使用し、反転変形する部位でラッチ１３の受動端１３Ｂを押すように構成している。
【００９９】
以上の構成により、トリガー部１６は所定の温度以下では受動端１３Ｂを押す変位を生じることはなく、所定の温度を超えると熱応動部材１６Ａが反転変形することで受動端１３Ｂを押して、ラッチ１３を回動させることができる。
【０１００】
さらに上述の熱応動部材をスナップ動作させる形状は熱応動部材１６は小型化しても受動端１３Ｂを押して遮断動作を開始するのに十分な変形を実現できるので、トリガー部を小型化することができ、所定の温度で高電圧直流電源を遮断する高電圧直流電源遮断装置１の小型化を実現できる。
【０１０１】
本実施例の高電圧直流電源遮断装置１によれば、収納容器と一体に所定の温度で遮断動作を開始するトリガー部１６を設けることで、高電圧直流電源の制御装置に異常が生じて電源の遮断ができない場合でも、遮断装置単独で電源回路や装置の異常による発熱を検出・判定して速やかに高電圧直流電源の遮断を行うことができるので、過熱による電源回路や装置の被害を最小限に食い止めることができる。
【０１０２】
また、遮断装置に対して異常を判定して遮断動作を指示する制御回路が不要となるため回路の配線を簡便なものとすることができ、限られた取り付け場所への設置も容易となる。
【０１０３】
なお、本実施例のトリガー部１６では所定の温度で反転動作する円盤状の熱応動部材を使用しているが、遮断動作を要する温度でラッチ１３を回動させて移動ブロック５の保持を解除できるものであれば、例えば温度変化に対して連続的に変形する部材を使用することもできる。
【０１０４】
また、トリガー部としては温度に対して動作するものに限るものではなく、ラッチの受動端１３Ｂを押して移動ブロック５の保持を解除できる手段であれば圧力や加速度など温度以外の変化を利用することもできる。
【０１０５】
トリガー部とラッチを機械的に連動させる部材を追加し、トリガー部と高電圧直流電源遮断装置１をある程度離れた配置に置くこともできる。
【０１０６】
たとえば、密閉型の温水ヒーター内部に防水構造のトリガー部を挿入し、高電圧直流電源遮断装置１を温水ヒーターの外部に配置することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上に述べたように、本発明の高電圧直流電源遮断装置によれば、二つの開いた接点間に独立に設けたシャッター板をそれぞれ挿入して遮断機能を二重化すると共に、引き離した可動接点がその勢いで跳ね返りアークの遮断が完了する前のシャッター板に近づかない様にする緩衝部を設けることで短い接点離間距離でアークを確実に遮断可能な小型の高電圧直流電源遮断装置を実現することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１：  高電圧直流電源遮断装置
２：  ケース
２Ａ：  誘導溝（遮蔽溝）
２Ｂ：  遮断溝（遮蔽溝）
３：  ベース
４：  エンドプレート
４Ａ：  嵌入部
５：  移動ブロック
５Ａ：  受容部
６：  中間ベース
６Ａ：  シャッター挿入孔
６Ｂ：  溝
７：  可動電極部
７Ａ：  可動接点
７Ｂ：  バイパス板
８：  シャフト
９：  接点押圧ばね
１０：  固定接点
１１：  接続端子
１１Ａ：  配線接続部
１２：  シャッター板
１２Ａ：  先端部
１３：  ラッチ
１３Ａ：  係止フック
１３Ｂ：  受動端
１４：  シャッター挿入ばね
１５：  引き離しばね
１６：  トリガー部
１６Ａ：  熱応動部材
１６Ｂ：  カバー
１６Ｃ：  押さえばね
【図１】
0006446643.tif 000002
【図２】
0006446643.tif 000003
【図３】
0006446643.tif 000004
【図４】
0006446643.tif 000005
【図５】
0006446643.tif 000006
【図６】
0006446643.tif 000007
【図７】
0006446643.tif 000008