(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両側に取付けられる固定部材とこの固定部材に対して着脱される可動部材とを備え、前記固定部材から可動部材が取り外されることにより車載電源から各電気負荷への電力供給を遮断する保護装置であって、
前記固定部材には、前記車載電源に接続される入力端子及び前記各電気負荷に接続される出力端子が設けられ、前記可動部材には、当該可動部材が前記固定部材に装着された状態で前記入力端子及び出力端子にそれぞれ接続される可動側接続端子を両端に有する第１電流通路が設けられ、
また、前記固定部材には、前記第１電流通路とは別に前記入力端子と出力端子とを接続するための第２電流通路が設けられ、この第２電流回路の途中には互いに接離可能な端子保護用接点が設けられ、
更に、前記可動部材が前記固定部材に装着されているときには前記第２電流通路を非通電状態にし、当該可動部材が前記固定部材から取り外されるときであって前記入力端子及び出力端子と前記各可動側接続端子とが離れる前に第２電流通路を通電状態にする通電切換手段が設けられており、
前記可動部材が前記固定部材に装着されているときには前記端子保護用接点が相互接触状態となり、前記可動部材が前記固定部材から取り外されるときであって前記通電切換手段が第２電流通路を非通電状態から通電状態に切り換えた後に前記端子保護用接点が離間するよう構成されていることを特徴とする保護装置。
【請求項２】
請求項１記載の保護装置において、前記両端子保護用接点は前記入力端子及び出力端子よりも耐アーク性の高い材料で構成されていることを特徴とする保護装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の保護装置において、前記両端子保護用接点と並列にコンデンサが設けられていることを特徴とする保護装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の保護装置において、前記端子保護用接点はそれぞれ弾性変形可能なばね片に設けられ、これらのばね片は、外力を受けない自然状態では前記両端子保護用接点が離間する形状を有し、前記可動部材には、前記固定部材に前記可動部材が装着された状態で前記端子保護用接点同士を強制的に接触させる操作部が設けられていることを特徴とする保護装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の保護装置において、前記通電切換手段は、前記第２電流通路の途中に互いに離間した状態で設けられた通電切換用端子対と、前記可動部材に設けられ、この可動部材が前記固定部材に装着された状態では少なくとも一方の通電切換用端子から離間し、少なくとも前記両端子保護用接点が相互接触状態から離間する時には前記両通電切換用端子に接触してこれら通電切換用端子同士を電気的に接続する接続導体とを備えていることを特徴とする保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車に車載された電源と車載された電気負荷との間に設けられ、当該負荷の点検時等に電源から車載電気負荷への電流供給を遮断するための保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に多数搭載されたラジオやナビゲーション装置等の電気製品をメンテナンスする場合、バッテリーからの電圧が各電気製品に印加された状態で作業を行うことは好ましくない。
【０００３】
そのため、作業前に、バッテリー等の電源に直接接続された配線を電源から外す等して全ての電気製品を電源から遮断し、その後に該当する電気製品のメンテナンス作業を行うことが安全上好ましい。
【０００４】
そこで、近年は、電源の直近に、各負荷との通電を遮断すべく相互に接離される端子を有する保護装置を設けて、その保護装置の端子間をメンテナンス時に切り離して各負荷への電力供給を遮断するといった技術の開発が進められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようにバッテリーの近くで通電を切る装置においては、比較的電力が大きいために、端子同士を切り離す際にその端子間でアークが飛び、当該端子が破損する場合が生じ得る。特に、近年はバッテリーの高電圧化が進められているので、前記のようなアーク発生による端子の破損を未然に防止する技術の要請が高まっている。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、電源から電気負荷を切り離す際に、電源と電気負荷とを接続するための端子とは別の箇所でアークを発生させて、端子を保護することが可能な保護装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両側に取付けられる固定部材とこの固定部材に対して着脱される可動部材とを備え、前記固定部材から可動部材が取り外されることにより車載電源から各電気負荷への電力供給を遮断する保護装置であって、前記固定部材には、前記車載電源に接続される入力端子及び前記各電気負荷に接続される出力端子が設けられ、前記可動部材には、当該可動部材が前記固定部材に装着された状態で前記入力端子及び出力端子にそれぞれ接続される可動側接続端子を両端に有する第１電流通路が設けられ、また、前記固定部材には、前記第１電流通路とは別に前記入力端子と出力端子とを接続するための第２電流通路が設けられ、この第２電流回路の途中には互いに接離可能な端子保護用接点が設けられ、更に、前記可動部材が前記固定部材に装着されているときには前記第２電流通路を非通電状態にし、当該可動部材が前記固定部材から取り外されるときであって前記入力端子及び出力端子と前記各可動側接続端子とが離れる前に第２電流通路を通電状態にする通電切換手段が設けられており、前記可動部材が前記固定部材に装着されているときには前記端子保護用接点が相互接触状態となり、前記可動部材が前記固定部材から取り外されるときであって前記通電切換手段が第２電流通路を非通電状態から通電状態に切り換えた後に前記端子保護用接点が離間するよう構成されていることを特徴とする。
【０００８】
この装置において、入力端子が車載電源に、出力端子が各電気負荷にそれぞれ接続された状態で、固定部材に可動部材が装着されると、前記入力端子と出力端子とが可動部材側の第１電流通路を介して接続され、各電気負荷への給電が可能となる。このとき、両端子保護用接点は互いに接触しているが、通電切換手段によって第２電流通路が遮断されているため、前記給電は専ら前記第１電流通路を通じて行われる。
【０００９】
この状態から可動部材の取り外し動作を開始すると、まず、前記通電切換手段により第２電流通路が通電状態に切換えられ、これにより第１電流通路および第２電流通路を介して電源と電気負荷とが接続される。その後に入力端子及び出力端子から可動側接続端子が離れて第１電流通路が遮断されるが、その際に、第２電流通路を介して電源と電気負荷とが接続されたままである故に、前記入力端子及び出力端子と可動側接続端子との間でアークが飛ぶことがなく、これらの端子は有効に保護される。その後に、両端子保護用接点が互いに離間し、その離間時において電力が大きい場合には両端子保護用接点同士の間でアーク放電が行われる。
【００１０】
したがって、アークが飛ぶとしてもその箇所は両端子保護用接点の間であり、入力端子及び出力端子と可動側接続端子との間でアークが飛ぶことはないので、これらの端子は確実に保護される。よって、電源の高電圧化にも対応が可能となる。
【００１１】
ここで、前記両端子保護用接点は、前記入力端子及び出力端子よりも耐アーク性の高い材料で構成されていることが好ましい。これにより、両端子保護用接点を長期にわたって使用することが可能となり、メンテナンスの頻度を抑えることができる。なお、耐アーク性の高い材料は、例えばＡｇ−ＣｄＯ系材料、Ａｇ−Ｎｉ系材料、Ａｇ−金属酸化物系材料、Ａｇ−Ｇｒ系材料などのように通常の電気接続用材料（例えば銅など）に比べて抵抗が高いが、上述のように可動部材を固定部材に装着した状態では通電切換手段により第２電流通路が遮断され、専ら第１電流通路を通じて各電気負荷への給電が行われるので、前記両端子保護用接点の抵抗が高くても前記給電に何ら支障はない。
【００１２】
また、前記両端子保護用接点と並列にコンデンサが設けられている構成としても、そのコンデンサの蓄電作用によって端子保護用接点間でのアーク放電を抑止することにより、当該接点の寿命を延ばすことができる。この場合も、前記コンデンサを含む第２電流通路は各電気負荷への給電時には通電切換手段によって遮断されるため、当該給電に何ら支障はない。
【００１３】
前記端子保護用接点を接離させる構造としては、これらの端子保護用接点がそれぞれ弾性変形可能なばね片に設けられ、これらのばね片は、外力を受けない自然状態では前記両端子保護用接点が離間する形状を有し、前記可動部材には、前記固定部材に前記可動部材が装着された状態で前記端子保護用接点同士を強制的に接触させる操作部が設けられているものが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、固定部材に可動部材を装着していない状態では、各ばね片の自然形状により両端子保護用接点は互いに離間する位置に保たれる。そして、固定部材に可動部材を装着する際には操作部が前記各ばね片を弾性変形させることによって両端子保護用接点同士の接触が強制的に行われる。
【００１５】
また、前記通電切換手段としては、前記第２電流通路の途中に互いに離間した状態で設けられた通電切換用端子対と、前記可動部材に設けられ、この可動部材が前記固定部材に装着された状態では少なくとも一方の通電切換用端子から離間し、少なくとも前記両端子保護用接点が相互接触状態から離間する時には前記両通電切換用端子に接触してこれら通電切換用端子同士を電気的に接続する接続導体とを備えているものが、好適である。
【００１６】
この構成によれば、通電切換用端子対と、これら通電切換用端子に対して接離する接続導体とを具備するだけの簡単な構成で、第２電流通路の通電切換を的確に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を具体的に説明する。
【００１８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本実施形態に係る保護装置の回路構成を模式的に示す回路図である。
【００１９】
この保護装置１０は、電圧が例えば４２Ｖからなる車載電源としてのバッテリー１００と、ラジオやナビゲーション装置等の電気負荷１０１との間に設けられており、車体側に固定状態で取付けられる固定部材１１と、固定部材１１に着脱可能に設けられる可動部材１２とを有する。なお、電気負荷１０１は複数或いは単数であってもよい。ここで、図１（ｂ）に示すように可動部材１２を固定部材１１に取付けた状態を取付け状態といい、図１（ａ）に示すように可動部材１２を固定部材１１から取り外した状態を取外し状態という。
【００２０】
固定部材１１には、バッテリー１００に接続される入力端子２と、電気負荷１０１に接続される出力端子９及び端子部材６、電気負荷１０１にコンデンサ１０２を介して接続される端子部材５とが設けられている。なお、端子部材５及び端子部材６は、入力端子２と出力端子９とを接続するための第２電流通路１５として機能する。
【００２１】
一方、可動部材１２には、取付け状態で入力端子２の端子部２ａと接続状態になる可動側接続端子１及び出力端子９の端子部９ａと接続状態になる可動側接続端子８が設けられ、更に可動側接続端子１と可動側接続端子８とを接続する第１電流通路としての導電材４が設けられているとともに接続導体３が設けられている。
【００２２】
よって、取付け状態では、接続状態にある可動側接続端子１と入力端子２、同様の可動側接続端子８と出力端子９、及び第１電流通路としての導電材４を介し、バッテリー１００の電圧が電気負荷１０１に与えられ、取外し状態では、可動側接続端子１と入力端子２、可動側接続端子８と出力端子９の間は非接続状態となる。
【００２３】
前記入力端子２の通電切換用端子部２ｂと、端子部材５の通電切換用端子部５ａとが外部に突出した状態で対向配置されており、これら通電切換用端子部２ｂおよび５ａに対して接続導体３の両側端子部３ａ、３ｂが接続可能となっている。具体的には、これら固定部材１１に設けた通電切換用端子部２ｂおよび５ａと、可動部材１２に設けた接続導体３は第２電流通路１５を通電状態または遮断状態にする通電切換手段１３として機能し、接続導体３の両端子部３ａ及び３ｂは、取外し状態で通電切換用端子部２ｂ及び５ａと非接続状態となる。一方、可動部材１２を固定部材１１に取付けていくと、取付け初期においては接続導体３の端子部３ａ、３ｂは通電切換用端子部２ｂ、５ａと接続状態になり、その後の取付け終期においては接続導体３は一方の端子部３ａを通電切換用端子部２ｂに接続したまま他方の端部部３ｂが通電切換用端子部５ａと非接続状態となる。
【００２４】
また、端子部材５および６は弾性変形可能なばね材料、例えばリン青銅等からなり、端子部材５の端子部５ｂと端子部材６の端子部６ａは、自然状態で両端子部５ｂと６ａが開くように初期設定されており、取付け状態で閉じ、取外し状態で開き、第１接点手段１４として機能する。この第１接点手段１４は、可動部材１２の前側内部に設けられた３つの垂下片１６、１７、１８の間のガイド溝２６、２７、および可動部材１２の後側内部に設けられた３つの垂下片３６、３７、３８の間のガイド溝４６、４７により開閉されるようになっている。これら垂下片１６〜１８及び３６〜３８は、可動部材１２の装着時に端子部５ｂと６ａの弾性変形を伴いながら端子部５ｂと６ａを強制的に閉じて端子保護用接点３０、３１を当接状態にするための操作部４８として機能する。なお、中央の垂下片１７、３７には、下端部に左右両側に突出した厚肉部１７ａ、３７ａが形成されている。また、垂下片１６と１８はガイド溝２６、２７の幅を一定にすべく厚肉部１７ａに対応させて薄肉部１６ａ、１８ａが形成されており、厚肉部１７ａおよび薄肉部１６ａ、１８ａよりも上側のガイド溝２６、２７は平行とされている。また、垂下片３６と３８はガイド溝４６、４７の幅を一定にすべく厚肉部３７ａに対応させて薄肉部３６ａ、３８ａが形成されており、厚肉部３７ａおよび薄肉部３６ａ、３８ａよりも上側のガイド溝４６、４７は平行とされている。
【００２５】
具体的には、前記端子部５ｂと６ａは、後述する図４（可動部材１２を前側から見た斜視図）に示すように、前側における上下方向の途中に設けた反転部２８ａ、２９ａが他の部分よりも幅方向に外側に突出するように形成され、また、後述する図５（図４とは反対側の背面側から見た斜視図）に示すように、後側における上下方向の途中であって、反転部２８ａ、２９ａと同じ高さ位置に、同様に他の部分よりも幅方向に外側に突出するように反転部２８ｂ、２９ｂが形成されており、各端子部５ｂと６ａの下端側には前記端子保護用接点３０、３１が設けられている。上記垂下片１６と１７の間のガイド溝２６は反転部２８ａを、垂下片１７と１８の間のガイド溝２７は反転部２９ａをそれぞれ案内し、上記垂下片３６と３７の間のガイド溝４６は反転部２８ｂを、垂下片３７と３８の間のガイド溝４７は反転部２９ｂをそれぞれ案内する。
【００２６】
詳細には、可動部材１２を取外し状態から取付け状態にしていくと、反転部２８ａ、２９ａがガイド溝２６、４６に入って案内され、反転部２９ａ、２９ｂがガイド溝２７、４７に入って案内されていき、その後、厚肉部１７ａが反転部２８ａ、２９ａを、また厚肉部３７ａが反転部２８ｂ、２９ｂをそれぞれ通り抜けると、反転部２８ａ、２９ａはガイド溝２６、２７の平行な部分にて案内されるとともに、反転部２８ｂ、２９ｂはガイド溝４６、４７の平行な部分にて案内されて、それまで初期設定により開いていた端子部５ｂと６ａが閉じていき両端子保護用接点３０、３１が当接状態になる。逆に、可動部材１２を取付け状態から取外し状態にしていくと、上記とは逆の動作となり、端子部５ｂと６ａが最終的には初期設定された開いた状態に戻って、両端子保護用接点３０、３１が非当接状態になる。上記両端子保護用接点３０、３１の材質は、入力端子２及び出力端子９に一般的に用いられる電気接続用材料（例えば銅など）よりも耐アーク性の高い材料、例えばＡｇ−ＣｄＯ系材料、Ａｇ−Ｎｉ系材料、Ａｇ−金属酸化物系材料、Ａｇ−Ｇｒ系材料などのうちから選ぶことができる。
【００２７】
更に、端子部材６の端子部６ｃは電気負荷１０１及びこの電気負荷１０１に設けられたコンデンサ２１に接続され、コンデンサ２１は接地されている。バッテリー１００と電気負荷１０１との間は、第２電流通路１５等に設けられた通電切換手段１３および第１接点手段１４を介して接続される。また、第１接点手段１４に対して並列に前記コンデンサ１０２が設けられる。
【００２８】
また、端子部材６の端子部６ｂは、端子部材７の端子部７ａと接続または非接続状態とされ、これら端子部６ｂおよび７ａとは第２接点手段４９を構成する。この第２接点手段４９は、自然状態で端子部６ｂと７ａが閉じるように初期設定されていて、可動部材１２に設けられた垂下片１９により、取付け状態で端子部６ｂおよび７ａが非接続状態とされ、取外し状態では初期設定の状態に戻って端子部６ｂおよび７ａが接続状態とされる。端子部材７の端子部７ｂは、接地された放電抵抗１０３に接続される。
【００２９】
図２は上記可動部材１２を示す分解斜視図、図３は上記固定部材１１を示す分解斜視図である。なお、図２〜図１４の各図は、図中の（前）を表した側を前側として説明する。
【００３０】
可動部材１２は、プラグハウジング２３と、このプラグハウジング２３にその上側から取付けられる接続導体３および導電材４と、前記プラグハウジング２３にその下側から取付けられる可動側接続端子１および８と、このように取付けられたプラグハウジング２３の上側に被せられるプラグハウジングカバー２４と、このプラグハウジングカバー２４の外側の対向側面に揺動可能に取付けられるレバー２５とを備える。プラグハウジング２３、プラグハウジングカバー２４及びレバー２５は、絶縁性材料、例えば絶縁性の樹脂からなる。
【００３１】
一方、固定部材１１は、絶縁性材料、例えば絶縁性の樹脂からなるハウジング２１と、このハウジング２１にその下側から取付けられる出力端子９と、前記ハウジング２１にその上側から取付けられる端子部材５、端子部材６、入力端子２及び端子部材７と、このように端子部材５等が取付けられたハウジング２１の上側に被せられるハウジングカバー２２とを備える。
【００３２】
図４は、固定部材１１を斜め前側から見た分解斜視図であり、図５は固定部材１１を図４とは反対の斜め後側から見た分解斜視図、図６は固定部材１１を斜め前側の下側から見た図である。
【００３３】
ハウジング２１の前右側の手前側には、出力端子９が下側から取付けられている。この出力端子９は、図３及び図６に示すように、上方に延びる端子部９ａと、左方向に延びる端子部９ｂと、前側に延びる端子部９ｃと、下方に延びる端子部９ｄとを有する。前記端子部９ｃは、ハウジング２１の下側に設けた舌片２１ａの右側に接触して配置されている（図６参照）。なお、端子部９ｂはコンデンサ１０２の一端１０２ａと接続されている。
【００３４】
出力端子９の奧側には、図３及び図４に示すように、ハウジング２１に端子部材７が上側から取付けられている。この端子部材７は、概略Ｌ字状に形成されており、鉛直辺７ｃの上側には下側に折り曲げられた端子部７ａを有し、水平辺７ｄの端部には端子部７ｂを有する。
【００３５】
端子部材７の左側には、図３〜図５に示すように、ハウジング２１に端子部材６が上側から取付けられている。この端子部材６は、前記端子部７ａに対向する端子部６ｂと、この端子部６ｂを挟んで端子部７ａとは反対側に設けられた端子部（ばね片）６ａと、ハウジング２１を上から下側に貫通する端子部６ｃ（図６参照）とを有する。この端子部６ｃは、ハウジング２１の下側において前記端子部９ｄと接触している。また、前記端子部６ａの下端部には、端子部材７とは反対側に接点端子保護用３１が取付けられており、端子部６ａの高さ方向の途中には、反転部２９ａ、２９ｂが幅方向の両側に他の部分よりも突出するように設けられている。
【００３６】
端子部材６の左側には、端子部材５がハウジング２１に上側から取付けられている。この端子部材５は、前記端子部６ａと対向する端子部（ばね片）５ｂと、ハウジング２１を上から下側に貫通する端子部５ｃ（図６参照）と、端子部５ｃとは９０゜傾けて設けられた通電切換用端子部５ａとを有する。前記端子部５ｃは、ハウジング２１の下側に設けた前記舌片２１ａの左側に配置されていて前記端子部９ｂとは絶縁されており、前記コンデンサ１０２の他端１０２ｂと接続されている（図６参照）。また、前記端子部５ｂの端子部６ａを向く表面側には、前記端子保護用接点３１と当接する位置に端子保護用接点３０が取付けられており、端子部５ｂの高さ方向の途中には、反転部２８ａ、２８ｂが幅方向の両側に他の部分よりも突出するように設けられている。
【００３７】
端子部材５の左側には、入力端子２がハウジング２１に上側から取付けられている。この入力端子２は、図３及び図５に示すように、上方に延びて前記通電切換用端子部５ａに対向する通電切換用端子部２ｂと、同じく上方に延びた端子部２ａと、左側に延びる端子部２ｃとを有する。
【００３８】
図７は、このように入力端子２、端子部材５、端子部材６、端子部材７及び出力端子９が取付けられたハウジング２１の上に、ハウジングカバー２２が取付けられた状態を斜め前側から見た斜視図、図８はその状態を斜め後側から見た斜視図である。
【００３９】
ハウジングカバー２２が取付けられた状態において、前記反転部２８ａ、２９ａは、ハウジングカバー２２の前方向の側面２２ａから外側に飛び出し、前記反転部２８ｂ、２９ｂは、ハウジングカバー２２の後方向の側面２２ｂから外側に飛び出している。また、端子部２ａ、２ｂ、２ｃ、５ａ、７ｂ、９ａ及び９ｃが外部に露出しており、そのうち端子部５ａと２ｂとはハウジング２１を挟んで対向している。また、外部に露出した端子部２ｃはバッテリー１００に接続され、同様の端子部７ｂは放電抵抗１０３に、同様の端子部９ｃは電気負荷１０１にそれぞれ接続される。
【００４０】
図９は、可動部材１２を前方斜め上側から見た外観斜視図であり、図１０はその可動部材１２を後方斜め下側から見た外観斜視図である。
【００４１】
プラグハウジングカバー２４の外側には、レバー２５が回転可能に取付けられている。一方、プラグハウジングカバー２４の内側には、図１１に示すプラグハウジング２３が収納されている。
【００４２】
このプラグハウジング２３には、図１０に示すように、前側の内側面２３ａに操作部４８を構成する垂下片１６、１７及び１８が形成され、垂下片１６と１７の間はガイド溝２６として、また垂下片１７と１８の間はガイド溝２７として機能する。また、後側のの内側面２３ｂに操作部４８を構成する垂下片３６、３７及び３８が形成され、垂下片３６と３７の間はガイド溝４６として、また垂下片３７と３８の間はガイド溝４７として機能する。垂下片１６の右側（図１０では左側）には、端子部６ｂと７ａとの間を絶縁する垂下片１９が厚み方向を左右方向にして形成されている。
【００４３】
また、垂下片１９の前側には、端子部９ａが挿入される挿入孔３２が形成され、垂下片１８の左側（図１０では右側）には、端子部２ａが挿入される挿入孔３３が形成されており、挿入孔３３の前側には、プラグハウジング２３の上側から取付けらけれたコの字状をした接続導体３の両端子部３ａ、３ｂが内側の空洞部３４に露出している（後述する図１３参照）。
【００４４】
図１２は、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線による断面図であり、図１３は図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図である。
【００４５】
図１２に示すように、前記挿入孔３２の上側には可動側接続端子８が設けられ、可動側接続端子８には前記導電材４が接続されている。一方、図１３に示すように、前記挿入孔３３の上側には可動側接続端子１が設けられ、この可動側接続端子１には導電材４が接続されている。
【００４６】
上記導電材４は、図１４に示すようにプラグハウジング２３の上側に、二点鎖線にて示すように取付けられ、右側に長い端子部４ａが左側に短い端子部４ｂがそれぞれ下向きに形成されている。長い端子部４ａは、図１２に示すように可動側接続端子８に接続され、短い端子部４ｂは、図１３に示すように可動側接続端子１に接続されている。
【００４７】
図１５は、上述した固定部材１１に対して可動部材１２を上側から取付けた状態を示す平面図であり、図１６は図１５のＡ−Ａ線による断面図、図１７は図１５のＢ−Ｂ線による断面図、図１８は図１５のＣ−Ｃ線による断面図である。
【００４８】
この取付け状態において、図１６に示すように端子部６ｂと７ａが垂下片１９により絶縁されるともに端子保護用接点３０、３１が接触し、図１７に示すように端子部４ａと可動側接続端子８が接続され、その可動側接続端子８に端子部９ａが接続され、図１８に示すように端子部４ｂと可動側接続端子１が接続され、その可動側接続端子１に、バッテリー１００が接続された入力端子２の端子部２ａが接続され、接続導体３の端子部３ａと入力端子２の通電切換用端子部２ｂとが接続され、接続導体３の端子部３ｂと端子部材５の通電切換用端子部５ａとが非接続状態となっている。
【００４９】
よって、バッテリー１００が接続された入力端子２、これに接続された可動側接続端子１、これに接続された第１電流通路としての導電材４、これに接続された可動側接続端子８およびこれに接続されるとともに電気負荷１０１に接続された出力端子９を介して、電気負荷１０１にバッテリー１００の電圧が印加される。一方、端子部３ｂと５ａが離れているので、第２電流通路１５は非通電状態である。
【００５０】
次に、このように図１（ｂ）に示すようにバッテリー１００と電気負荷１０１が第１電流通路（導電材４）を介して接続された状態から、固定部材１１から可動部材１２を取り外すことにより、図１（ａ）に示すように非接続状態にする際の電気的動作を、以下の６つの工程、すなわち図１（ｂ）に示す第１工程、図１９（ａ）に示す第２工程、図１９（ｂ）に示す第３工程、図２０（ａ）に示す第４工程、図２０（ｂ）に示す第５工程および最終的な図１（ａ）に示す第６工程に細分化して説明する。なお、第１工程は、図１６〜図１８に示した通りであり、説明を省略する。
【００５１】
図２１〜図２３は第２工程の状態を示す図であり、図２４〜図２６は第３工程の状態を示す図、図２７〜図２９は第４工程の状態を示す図、図３０〜図３２は第５工程の状態を示す図、図３３〜図３５は第６工程の状態を示す図である。なお、図２１、図２４、図２７、図３０及び図３３は、図１６と同様に図１５のＡ−Ａ線による断面図であり、また図２２、図２５、図２８、図３１及び図３４は、図１７と同様に図１５のＢ−Ｂ線による断面図であり、また図２３、図２６、図２９、図３２及び図３５は、図１８と同様に図１５のＣ−Ｃ線による断面図である。
【００５２】
第２工程においては、図２３に示すように通電切換用端子部５ａに対して端子部３ｂが接続された状態になり、他の接続状態は第１工程と同様に、つまり図２１に示すように端子部６ｂと７ａが垂下片１９により絶縁され、端子保護用接点３０、３１が接触し、図２２に示すように端子部４ａと可動側接続端子８が接続され、その可動側接続端子８に端子部９ａが接続され、図２３に示すように端子部４ｂと可動側接続端子１が接続され、その可動側接続端子１に入力端子２の端子部２ａが接続され、接続導体３の端子部３ａと入力端子２の通電切換用端子部２ｂとが接続された状態となっている。よって、第１工程と同様に導電材４の第１電流通路を介してバッテリー１００の電圧が電気負荷１０１に印加されるとともに、接続導体３および接触状態の端子保護用接点３０、３１により接続された端子部材５と６の第２電流通路１５を介して入力端子２と電気負荷１０１とが接続され、バッテリー１００の電圧が電気負荷１０１に印加されるようになる。
【００５３】
第３工程においては、図２５に示すように可動側接続端子８から端子部９ａが抜けて非接続状態になり、また、図２６に示すように可動側接続端子１から端子部２ａが抜けて非接続状態になる。また、他の接続状態は第２工程と同様に、つまり図２４に示すように端子部６ｂと７ａが垂下片１９により絶縁され、端子保護用接点３０、３１が接触し、図２５に示すように端子部４ａと可動側接続端子８が接続され、図２６に示すように端子部４ｂと可動側接続端子１が接続され、接続導体３の端子部３ａと入力端子２の通電切換用端子部２ｂとが接続され、接続導体３の端子部３ｂと端子部材５の通電切換用端子部５ａとが接続された状態となっている。よって、第１電流通路が断状態となるが、第２電流通路１５は通電状態を維持しており、この第２電流通路１５を介してバッテリー１００の電圧が電気負荷１０１に印加される状態が続けられる。よって、この時点で端子部２ａ、９ａと可動側接続端子１、８とが離れてもこれらの間にアークは飛ばない。
【００５４】
第４工程においては、図２７に示すように、垂下片１７（３７）の厚肉部１７ａ（３７ａ）にて反転部２８ｂ、２９ｂ（２８ａ、２９ａ）が案内されることにより端子部（ばね片）６ａと５ｂとが広がり、端子保護用接点３０と３１が離れる。また、他の接続状態は第３工程と同様に、つまり図２７に示すように端子部６ｂと７ａが垂下片１９により絶縁され、図２８に示すように端子部４ａと可動側接続端子８が接続され、その可動側接続端子８から端子部９ａが抜け、図２９に示すように端子部４ｂと可動側接続端子１が接続され、その可動側接続端子１から入力端子２の端子部２ａが抜け、接続導体３の端子部３ａと入力端子２の通電切換用端子部２ｂとが接続され、接続導体３の端子部３ｂと端子部材５の通電切換用端子部５ａとが接続された状態となっている。このように端子保護用接点３０と３１が離れる時点で、電力が大きい場合にはバッテリー１００からの電圧により端子保護用接点３０と３１の間にアークが発生する。
【００５５】
第５工程においては、図３２に示すように、通電切換用端子部５ａの上端から端子部３ｂが抜け出るとともに、通電切換用端子部２ｂの上端から端子部３ａが抜け出る。また、他の接続状態は第４工程と同様に、つまり図３０に示すように端子部６ｂと７ａが垂下片１９により絶縁され、端子保護用接点３０、３１が離れ、図３１に示すように端子部４ａと可動側接続端子８が接続され、その可動側接続端子８から端子部９ａが離れ、図３２に示すように端子部４ｂと可動側接続端子１が接続された状態となっている。
【００５６】
第６工程においては、図３３に示すように、端子部６ｂと７ａが当接してコンデンサ２１に溜まっている電圧が放電抵抗１０３を介して放電される。また、他の接続状態は第５工程と同様に、つまり図３３に示すように端子部６ｂと７ａが接続状態に、端子保護用接点３０、３１が離れ、図３４に示すように可動側接続端子８から端子部９ａが離れ、図３５に示すように可動側接続端子１から入力端子２の端子部２ａが離れた状態となっている。なお、端子部４ａと可動側接続端子８は接続され、端子部４ｂと可動側接続端子１は接続された状態である。
【００５７】
したがって、本実施形態による場合には、入力端子２が車載電源１００に、出力端子９が各電気負荷１０１にそれぞれ接続された状態で、固定部材１１に可動部材１２が装着されると、入力端子２と出力端子９とが可動部材１２側の第１電流通路（導電材４）を介して接続され、各電気負荷１０１への給電が可能となる。このとき、両端子保護用接点３０、３１は互いに接触しているが、通電切換手段１３によって第２電流通路１５が遮断されているため、前記給電は専ら第１電流通路４を通じて行われる。この状態から可動部材１２の取り外し動作を開始すると、まず、通電切換手段１３により第２電流通路が通電状態に切換えられ、これにより第１電流通路４および第２電流通路１５を介して電源１００と電気負荷１０１とが接続される。その後に入力端子２及び出力端子９から可動側接続端子１、８が離れて第１電流通路４側が遮断されるが、その際に、第２電流通路１５を介して電源１００と電気負荷１０１とが接続されたままである故に、前記入力端子２及び出力端子９と可動側接続端子１、８との間でアークが飛ぶことがなく、これらの端子１、２、８及び９は有効に保護される。その後に、両端子保護用接点３０、３１が互いに離間し、その離間時において電力が大きい場合には両端子保護用接点３０、３１同士の間でアーク放電が行われる。よって、アークが飛ぶとしてもその箇所は両端子保護用接点３０、３１の間であり、入力端子２及び出力端子９と可動側接続端子２、８との間でアークが飛ぶことはないので、これらの端子１、２、８及び９は確実に保護されることになる。これに伴い、高電圧化に対応可能となる。
【００５８】
また、本実施形態においては、両端子保護用接点３０、３１として、入力端子２及び出力端子９よりも耐アーク性の高い材料で構成されているので、両端子保護用接点３０、３１自体を長期にわたって使用することが可能となり、それら接点のメンテナンスの頻度を抑えることができる。このとき、耐アーク性の高い材料は、通常の電気接続用材料（例えば銅など）に比べて抵抗が高いが、上述のように可動部材１２を固定部材１１に装着した状態では通電切換手段１３により第２電流通路１５が遮断され、専ら第１電流通路４を通じて各電気負荷１０１への給電が行われるので、両端子保護用接点３０、３１の抵抗が高くても給電に何ら支障はない。
【００５９】
また、本実施形態においては、両端子保護用接点３０、３１と並列にコンデンサ１０２が設けられている構成としているので、そのコンデンサ１０２の蓄電作用によって端子保護用接点３０、３１間でのアーク放電を抑止することにより、当該接点３０、３１の寿命を延ばすことができる。この場合も、コンデンサ１０２を含む第２電流通路１５は各電気負荷１０１への給電時には通電切換手段１３によって遮断されるため、当該給電に何ら支障はない。
【００６０】
また、本実施形態においては、端子保護用接点３０、３１を接離させる構造としては、これらの端子保護用接点３０、３１がそれぞれ弾性変形可能なばね片（端子部５ｂ、６ａ）に設けられ、これらのばね片５ｂ、６ａは、外力を受けない自然状態では両端子保護用接点３０、３１が離間する形状を有し、操作部４８は、固定部材１１に可動部材１２が装着された状態で端子保護用接点３０、３１同士を強制的に接触させるようにばね片５ｂ、６ａを弾性変形させる形状を有するので、固定部材１１に可動部材１２を装着していない状態では、各ばね片５ｂ、６ａの自然形状により両端子保護用接点３０、３１は互いに離間する位置に保たれる。そして、固定部材１１に可動部材１２を装着する際には可動部材１２の操作部４８が各ばね片５ｂ、６ａを弾性変形させることによって両端子保護用接点３０、３１同士の接触を強制的に行い得るので、電磁リレー等の電気回路を使用することなく、機構的な操作部４８により接点３０、３１間のオンオフが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態においては、通電切換手段１３としては、第２電流通路１５の途中に互いに離間した状態で設けられた１対の通電切換用端子部２ｂ、５ａと、可動部材１２に設けられ、この可動部材１２が固定部材１１に装着された状態では一方の通電切換用端子部５ａから離間し、少なくとも両端子保護用接点３０、３１が相互に接触した状態から離間する時には両通電切換用端子部２ｂ、５ａに接触してこれら通電切換用端子部２ｂ、５ａ同士を電気的に接続する接続導体３とを備えているので、１対の通電切換用端子部２ｂ、５ａと、これら通電切換用端子部２ｂ、５ａに対して接離する接続導体３とを具備するだけの簡単な構成で、第２電流通路１５の通電切換を的確に行うことができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態では入力端子２、接続導体３、導電材４、端子部材５、端子部材６、端子部材７および出力端子９の各々が複数の端子部を一体的に有する構成として形成されたものを用いているが、本発明はこれに限らない。上述した端子や端子部材における任意の端子部を他の部分とは分離して形成し、その端子部を他の部分に溶接等により接続したり、配線を介して接続したものを用いてもよい。特に、端子部材５と６については、端子保護用接点３０、３１を取付けた端子部５ｂと６ａの部分のみをばね材料で構成し、他の部分と上述のようにして接続してもよい。また、ばね材料は、前述したリン青銅に限らない。
【００６３】
また、上述した実施形態では通電切換手段１３をバッテリー１００側に、第１接点手段１４を電気負荷１０１側に設けているが、本発明はこれとは逆に、通電切換手段１３を電気負荷１０１側に、第１接点手段１４をバッテリー１００側に設けてもよいことは勿論である。
【００６４】
また、本発明は、上述した第１接点手段１４を通電切換手段１３と同様に固定部材から可動部材を離していくときに１組または複数組の接点間が離れるような構成などにしてもよい。例えば、図３６（ａ）に示すように、固定部材側に一対の固定側接点５１、５２を対向配置するとともに、可動部材側に、両接点５１と５２の間を出し入れできるように耐アーク性の高い材料からなるブロック状の接点５０を設けた構成となし、接点５０が固定側接点５１、５２から離れるときに接点５０と５１の間と、接点５０と５２の間でアークが飛ぶようにしてもよい。或いは、図３６（ｂ）に示すように、固定部材側に２つの固定側接点５３、５４を高さ位置を変えて配置するとともに、可動部材側に、高さの異なる両接点５３と５４の間を出し入れできるように耐アーク性の高い材料からなるブロック状の接点５０を設けた構成となし、接点５０が先に非接続状態となる下側の固定側接点５４から離れるときに接点５０と５４の間でアークが飛ぶようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明による場合には、入力端子が車載電源に、出力端子が各電気負荷にそれぞれ接続された状態で、固定部材に可動部材が装着されると、前記入力端子と出力端子とが可動部材側の第１電流通路を介して接続され、各電気負荷への給電が可能となる。このとき、両端子保護用接点は互いに接触しているが、通電切換手段によって第２電流通路が遮断されているため、前記給電は専ら前記第１電流通路を通じて行われる。この状態から可動部材の取り外し動作を開始すると、まず、前記通電切換手段により第２電流通路が通電状態に切換えられ、これにより第１電流通路および第２電流通路を介して電源と電気負荷とが接続され、その後に入力端子及び出力端子から可動側接続端子が離れて第１電流通路が遮断されるが、その際に、第２電流通路を介して電源と電気負荷とが接続されたままである故に、前記入力端子及び出力端子と可動側接続端子との間でアークが飛ぶことがなく、これらの端子は有効に保護される。その後に、両端子保護用接点が互いに離間し、その離間時において電力が大きい場合には両端子保護用接点同士の間でアーク放電が行われるので、アークが飛ぶとしてもその箇所は両端子保護用接点の間であり、入力端子及び出力端子と可動側接続端子との間でアークが飛ぶことはないのでこれらの端子を確実に保護することが可能となる。これにより、電源の高電圧化にも対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】本発明の実施形態に係る保護装置の回路構成を模式的に示す回路図である。
【図１ｂ】本発明の実施形態に係る保護装置の回路構成を模式的に示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態に係る保護装置を構成する可動部材を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る保護装置を構成する固定部材を示す分解斜視図である。
【図４】固定部材を斜め前側から見た分解斜視図である。
【図５】固定部材を図４とは反対の斜め後側から見た分解斜視図である。
【図６】固定部材を斜め前側の下側から見た図である。
【図７】固定部材を構成する各端子部材が取付けられたハウジングの上に、ハウジングカバーが取付けられた状態を斜め前側から見た斜視図である。
【図８】図７の状態を斜め後側から見た斜視図である。
【図９】可動部材を斜め前側の上側から見た外観斜視図である。
【図１０】可動部材を斜め前側の下側から見た外観斜視図である。
【図１１】プラグハウジングを斜め後側の下側から見た斜視図である。
【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線による断面図である。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図である。
【図１４】プラグハウジングを斜め前側の上側から見た斜視図である。
【図１５】固定部材に対して可動部材を上側から取付けた状態を示す平面図である。
【図１６】図１５のＡ−Ａ線による断面図である。
【図１７】図１５のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図１８】図１５のＣ−Ｃ線による断面図である。
【図１９ａ】第２工程を示す模式図である。
【図１９ｂ】第３工程を示す模式図である。
【図２０ａ】第４工程を示す模式図である。
【図２０ｂ】第５工程を示す模式図である。
【図２１】第２工程の状態を示す図（図１５のＡ−Ａ線による断面図）である。
【図２２】第２工程の状態を示す図（図１５のＢ−Ｂ線による断面図）である。
【図２３】第２工程の状態を示す図（図１５のＣ−Ｃ線による断面図）である。
【図２４】第３工程の状態を示す図（図１５のＡ−Ａ線による断面図）である。
【図２５】第３工程の状態を示す図（図１５のＢ−Ｂ線による断面図）である。
【図２６】第３工程の状態を示す図（図１５のＣ−Ｃ線による断面図）である。
【図２７】第４工程の状態を示す図（図１５のＡ−Ａ線による断面図）である。
【図２８】第４工程の状態を示す図（図１５のＢ−Ｂ線による断面図）である。
【図２９】第４工程の状態を示す図（図１５のＣ−Ｃ線による断面図）である。
【図３０】第５工程の状態を示す図（図１５のＡ−Ａ線による断面図）である。
【図３１】第５工程の状態を示す図（図１５のＢ−Ｂ線による断面図）である。
【図３２】第５工程の状態を示す図（図１５のＣ−Ｃ線による断面図）である。
【図３３】第６工程の状態を示す図（図１５のＡ−Ａ線による断面図）である。
【図３４】第６工程の状態を示す図（図１５のＢ−Ｂ線による断面図）である。
【図３５】第６工程の状態を示す図（図１５のＣ−Ｃ線による断面図）である。
【図３６】本発明の他の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１  可動側接続端子
２  入力端子
２ｂ  通電切換用端子部
３  接続導体
４  導電材（第１電流通路）
５  端子部材
５ａ  通電切換用端子部
５ｂ  端子部（ばね片）
６  端子部材
６ａ  端子部（ばね片）
７  端子部材
８  可動側接続端子
９  出力端子
１１  固定部材
１２  可動部材
１３  通電切換手段
１４  第１接点手段
１５  第２電流通路
１６、１７、１８、３６、３７、３８  垂下片（操作部）
２６、２７、４６、４７  ガイド溝（操作部）
３０、３１  端子保護用接点
４８  操作部
１００  バッテリー
１０１  電気負荷
１０２  コンデンサ
【図１ａ】
0004386323.tif 000002
【図１ｂ】
0004386323.tif 000003
【図２】
0004386323.tif 000004
【図３】
0004386323.tif 000005
【図４】
0004386323.tif 000006
【図５】
0004386323.tif 000007
【図６】
0004386323.tif 000008
【図７】
0004386323.tif 000009
【図８】
0004386323.tif 000010
【図９】
0004386323.tif 000011
【図１０】
0004386323.tif 000012
【図１１】
0004386323.tif 000013
【図１２】
0004386323.tif 000014
【図１３】
0004386323.tif 000015
【図１４】
0004386323.tif 000016
【図１５】
0004386323.tif 000017
【図１６】
0004386323.tif 000018
【図１７】
0004386323.tif 000019
【図１８】
0004386323.tif 000020
【図１９ａ】
0004386323.tif 000021
【図１９ｂ】
0004386323.tif 000022
【図２０ａ】
0004386323.tif 000023
【図２０ｂ】
0004386323.tif 000024
【図２１】
0004386323.tif 000025
【図２２】
0004386323.tif 000026
【図２３】
0004386323.tif 000027
【図２４】
0004386323.tif 000028
【図２５】
0004386323.tif 000029
【図２６】
0004386323.tif 000030
【図２７】
0004386323.tif 000031
【図２８】
0004386323.tif 000032
【図２９】
0004386323.tif 000033
【図３０】
0004386323.tif 000034
【図３１】
0004386323.tif 000035
【図３２】
0004386323.tif 000036
【図３３】
0004386323.tif 000037
【図３４】
0004386323.tif 000038
【図３５】
0004386323.tif 000039
【図３６】
0004386323.tif 000040