サービスプラグ

本明細書で開示される技術は、サービスプラグに関する。

従来、ハイブリッド自動車や電気自動車において、バッテリーからの給電を遮断するための電源回路遮断装置(サービスプラグ)が知られている。この種のサービスプラグは、通常、バッテリーからの電流が流れる一対の主端子とは別に一対の検知端子を備えている。そして、一対の検知端子の間が非接続とされることでリレー回路がオフされ、一対の主端子の間が非導通状態とされる。その後、一対の主端子の間を非接続とすることができる。このため、リレー回路の切替時間を確保すべく、一対の検知端子の間が非接続とされてから一対の主端子の間が非接続とされるまでの間にタイムラグを生じさせる必要がある。

下記特許文献1には、上記リレー回路の切替時間が確保されたレバー嵌合式電源回路遮断装置が開示されている。このレバー嵌合式電源回路遮断装置では、主端子としての一対のパワー用端子の間が接続された後、検知端子としての一対の検知端子の間が接続されて検知スイッチがオンされることで、リレー回路がオンされ、パワー用端子の間が導通状態とされる。また、この状態から、検知端子としての一対の検知端子の間が非接続とされて検知スイッチがオフされることで、リレー回路がオフされ、一対のパワー用端子の間を非接続とすることができる。

特開2005−142107号公報

しかしながら、上記特許文献1に開示されるレバー嵌合式電源回路遮断装置は、一方のパワー用端子が設けられたコネクタを、他方のパワー用端子が設けられたコネクタに対して相対移動させるためのレバーを備えており、このレバーを回動させることで、一対のパワー用端子の間を接続状態又は非接続状態とすることができる。このため、レバーを回動させるために大きなスペースが必要となる。

本明細書で開示される技術は、上記の課題に鑑みて創作されたものであって、サービスプラグの省スペース化を図ることを目的とする。

本明細書で開示される技術は、一対の板状端子の間が接続された後に一対の検知端子の間が接続されることで前記一対の板状端子の間が導通状態とされるサービスプラグであって、その板面同士が同一平面上に位置する形で配された前記一対の板状端子と、該一対の板状端子が収容された収容部と、第1接続端子を含み、前記収容部内に挿入されることで前記第1接続端子が前記一対の板状端子の板面の各々を一括して挟持して該一対の板状端子の間を接続する第1接続部と、を有し、前記収容部に係止部が設けられるとともに、前記第1接続部に、該第1接続部が前記収容部内に挿入された状態で前記係止部に係止されることで前記接続部を前記収容部から抜き取り不能とする被係止部が設けられた主コネクタと、内部に前記一対の検知端子が配された検知ハウジングと、第2接続端子を含み、前記一対の板状端子の板面に沿った方向に前記第1接続部の幅の範囲内でスライドされることで、前記検知ハウジングに嵌合されて前記第2接続端子が前記一対の検知端子の間を接続する嵌合位置と前記検知ハウジングに嵌合されない非嵌合位置との間を移動可能に配される第2接続部と、を有し、前記主コネクタに隣接して設けられた検知コネクタと、を備えるサービスプラグに関する。

上記のサービスプラグでは、一対の板状端子の間を導通状態とする際、第1接続部を収容部内に収容し、被係止部を係止部に係止させる動作と、その動作の後に第2接続部を嵌合位置まで移動させる動作の2段階の動作を行う必要がある。このため、一対の板状端子の間が接続されるタイミングと一対の検知端子との間が接続されるタイミングとの間にタイムラグを生じさせることができ、リレー回路の切替時間を確保することができる。

一方、一対の板状端子の間を非導通状態とする際にも、第2接続部を非嵌合位置まで移動させる動作と、その動作の後に被係止部を係止部から取り外す動作の2段階の動作を行い、第1接続部を収容部内から抜き取る必要がある。このため、一対の検知端子の間が非接続とされるタイミングと一対の板状端子の間が非接続とされるタイミングとの間にタイムラグを生じさせることができ、リレー回路の切替時間を確保することができる。

さらに、上記のサービスプラグによると、検知コネクタが主コネクタに隣接して設けられ、第2接続部が一対の板状端子の板面に沿った方向に第1接続部の幅の範囲内でスライドされる。このため、第2接続部が第1接続部の上記板面に沿った方向の幅の範囲を超えることなく、第1接続部に隣接した形で移動される。その結果、例えば第2接続部がレバー式の部材であり、このレバーを回動させることで一対の検知端子の間が接続状態又は非接続状態とされる構成と比べて、第2接続部の移動範囲を狭くすることができ、サービスプラグの省スペース化を図ることができる。

上記のサービスプラグにおいて、前記第1接続部は、前記第2接続部を前記一対の板状端子の板面に沿った方向にスライド可能に支持する溝部を有してもよい。

これによると、検知コネクタを主コネクタに隣接する形で設けるための具体的な構造を提供することができる。

上記のサービスプラグにおいて、前記第2接続部は、前記嵌合位置に移動されることで前記係止部及び前記被係止部を覆うとともに前記非嵌合位置に移動されることで前記係止部及び前記被係止部を露出させる覆い部を有してもよい。

この構成によると、第2接続部が嵌合位置にあるときに係止部及び被係止部が覆い部によって覆われて被係止部を係止部から取り外すことができないため、一対の板状端子の間を非導通状態とする際、被係止部を係止部から取り外す動作を、第2接続部を非嵌合位置まで移動させる動作と同時に行うことができない。このため、一対の板状端子の間を導通状態から非導通状態にする際に、一対の検知端子の間が非接続とされるタイミングと一対の板状端子の間が非接続とされるタイミングとの間により確実にタイムラグを生じさせることができる。

本明細書で開示される技術によれば、サービスプラグの省スペース化を図ることができる。

実施形態1に係るサービスプラグの分解斜視図

収容部に組み付け体が挿入される前の状態を示すサービスプラグの斜視図

第2接続部が嵌合位置にあるときのサービスプラグの斜視図

第2接続部が非嵌合位置にあるときのサービスプラグの斜視図

第2接続部が嵌合位置にあるときのサービスプラグを上方から視た平面図

第2接続部が非嵌合位置にあるときのサービスプラグを上方から視た平面図

収容部に組み付け体が挿入される前の状態を示すサービスプラグの断面図

図5におけるVIII−VIII断面の断面構成であって、収容部に組み付け体が挿入された後の状態を示すサービスプラグの断面図

図8におけるXI−XI断面の断面構成であって、第2接続部が嵌合位置にあるときのサービスプラグの横断面図

第2接続部が非嵌合位置にあるときのサービスプラグの横断面図

実施形態2に係るサービスプラグにおいて第2接続部が嵌合位置にあるときの斜視図

実施形態2に係るサービスプラグにおいて第2接続部が非嵌合位置にあるときの斜視図

<実施形態1> 図1から図10を参照して実施形態1を説明する。実施形態1では、例えばハイブリッド自動車や電気自動車におけるサービスプラグ1を例示する。なお、以下では、図1から図4、図7、図8の上側をサービスプラグ1の上方とし、各斜視図の右下側、図5から図10の右側をそれぞれサービスプラグ1の右方とし、各斜視図の左下側、図5、図6、図9、及び図10の下側をそれぞれサービスプラグ1の前方として説明する。

本実施形態のサービスプラグ1は、図1及び図3に示すように、ロアケース10と、アッパーケース20と、主コネクタ30と、検知コネクタ40と、を備え、各部材が互いに組み付けられて構成される。ロアケース10は、図1に示すように、合成樹脂製の板状部材であり、後述する一対の板状端子32が配置される配置部10Aを有している。アッパーケース20は、合成樹脂製の板状部材であり、ロアケース10上に重なる形で配置される。アッパーケース20は、ロアケース10上に重なることで各板状端子32の立ち上がり部32Bが挿通される図示しない開口を有している。

主コネクタ30は、一対の板状端子32と、主ハウジング(収容部の一例)34と、主回路端子36と、ハウジング部38と、を備えている。主回路端子36及びハウジング部38は第1接続部の一例である。一対の板状端子32は、図1に示すように、ロアケース10の配置部10A上に固定されて配置される平板状の平板部32Aと、平板部32Aの一端部から略直角に立ち上がる平板状の立ち上がり部32Bと、から構成される。一対の板状端子32は、各平板部32Aが左右方向に互いに逆向きに伸びるとともに、各立ち上がり部32Bの板面がわずかな間隔を空けて同一平面上に位置する形で配されている。

主ハウジング34は、前後方向に細長い略角筒状をなす合成樹脂製の部材であり、アッパーケース20と一体的に形成されている。主ハウジング34は、下方の開口がアッパーケース20に設けられた開口と上下方向において一致するようにアッパーケース20上に立設されている。主ハウジング34内の収容空間34Aには、主回路端子36及びハウジング部38が収容される。また、主ハウジング34の前面上側には、前後方向に開口するとともに後述するハウジング部38の被係止部38Bが係止される係止部34Bが設けられている。

主回路端子36は、図1に示すように、薄い板状の導電性に優れた金属製材料を略角筒状に曲げ加工することでなっており、その筒軸方向を上下方向に一致させた姿勢で主ハウジング34の収容空間34A内に収容される。主回路端子36は、アッパーケース20に設けられた開口から主ハウジング34の収容空間34Aに露出する一対の板状端子32の各立ち上がり部32Bを囲む程度の大きさで曲げ加工されている。主回路端子36の左右両側面の上側部分には、ハウジング部38が係止される複数の係止孔36Aが設けられている。

また、主回路端子36の左右両側面は、図7に示すように、その下端部がそれぞれ内側に折り曲げられて上方に伸びており、主回路端子36の内側において左右方向に弾性を有しながら近接している。この内側に折り曲げられた部分が、一対の板状端子32と接続される第1接続端子36Bとされる。主回路端子36が収容空間34A内に収容されると、第1接続端子36Bが一対の板状端子32の各立ち上がり部32Bを一括して挟み込み、これにより、一対の板状端子32の間が接続される。

ハウジング部38は、図1に示すように、ブロック状をなす合成樹脂製の部材であり、その下側部分が主回路端子36の上方の開口を塞ぐ形で主回路端子36の上方に取り付けられる。詳しくは、ハウジング部38の左右両側には、主回路端子36の各係止孔36Aに係止される複数の爪部38Aが設けられている。各爪部38Aは、その下端部に外側に向けられた爪を有する弾性片からなっており、この爪が主回路端子36の係止孔36Aに入り込んで引っ掛かることで、係止孔36Aに係止されるようになっている(図2及び図9参照)。

また、ハウジング部38の前端部には、図1に示すように、主ハウジング34の係止部34Bに係止される被係止部38Bが設けられている。被係止部38Bは、上方に伸びる弾性片からなっており、その一部に設けられた引っ掛かり部38B1が係止部34Bの開口に入り込んで引っ掛かることで、係止部34Bに係止されるようになっている。

また、ハウジング部38の上部左右両側には、図1及び図9に示すように、それぞれ左右両側に開口するとともに前後方向に沿った溝部38Cが設けられている。この溝部38Cは、後述する第2接続部46が前後方向にスライド可能に支持される。溝部38Cの底部には、外側(左右両側)にわずかに膨出することで、前後方向にスライドされる第2接続部46を後述する嵌合位置及び非嵌合位置で位置決めするための複数の位置決め部38C1が設けられている(図9及び図10参照)。

検知コネクタ40は、主コネクタ30に隣接して設けられており、図1に示すように、一対の検知端子42と、検知ハウジング44と、第2接続部46と、を備えている。一対の検知端子42は、その前側部分が前方に伸びて図示しないリレー回路に接続されており、その後側部分にコネクタ部43が取り付けられている。コネクタ部43は、前後方向に長い箱状をなす合成樹脂製の部材であり、その上側部分に弾性片からなり、凸部を有するランス部43Aが設けられている。コネクタ部43内に位置する一対の検知端子42の後端部には、図5に示すように、雌端子型の接続プラグ42Aが取り付けられている。

検知ハウジング44は、合成樹脂製の部材であり、アッパーケース20と一体的に形成されている。検知ハウジング44は、図1に示すように、主コネクタ30の主ハウジング34の右側において主ハウジング34と近接する形でアッパーケース20上に立設されている。検知ハウジング44は、壁面が左右方向に向けられた姿勢でアッパーケース20から立ち上がる壁部44Aと、壁部44A上に設けられた固定部44Bとから構成される。検知ハウジング44の高さ寸法は、図7に示すように、主ハウジング34の高さ寸法よりわずかに大きくなっている。

固定部44Bは、前後両側に開口しており、その内部空間44B1内に検知端子42のコネクタ部43が収容されて固定される。固定部44Bの上面には、図1及び図6に示すように、上下方向に貫通するとともに前後方向にスリット状に伸びる固定部側スリット部44B2が設けられている。固定部44Bの前方の開口から内部空間44B1内にコネクタ部43が収容されると、コネクタ部43のランス部43Aが弾性変形してランス部43Aの凸部が固定部側スリット部44B2に係止され、コネクタ部43が内部空間44B1内で固定される。

第2接続部46は、合成樹脂製であり、図1に示すように、サービスプラグ1において最も上側に配される部材である。第2接続部46の左側部分には、下方に開口するとともに前後方向に溝状に伸び、ハウジング部38の溝部38Cをその左右両側から挟持する形で溝部38Cに取り付けられる挟持部46Aが設けられている。

挟持部46Aがハウジング部38の溝部38Cに取り付けられることで、第2接続部46は、ハウジング部38が取り付けられた主回路端子36の前後方向、換言すれば一対の板状端子32の立ち上がり部32Bの板面に沿った方向における幅W1(図9参照)の範囲内で、溝部38Cに沿って前後方向にスライド可能に支持される(図3及び図4参照)。

また、挟持部46Aの前後両端部には、図9及び図10に示すように、挟持部46Aが溝部38Cに取り付けられた状態で、溝部38Cの左右両側から溝部38C内に向かって突出する突出部46A1がそれぞれ設けられている。第2接続部46が前後方向にスライドされることで、挟持部46Aの前端部に設けられた各突出部46A1と挟持部46Aの後端部に設けられた各突出部46A1とのいずれかが溝部38C内の位置決め部38C1の間に入り込むと、前後方向において第2接続部46が位置決めされる。

第2接続部46の右側部分には、図1に示すように、検知ハウジング44の固定部44Bに嵌合される嵌合部46Bが設けられている。嵌合部46Bは、前方に開口するとともにその内部の嵌合空間46B1が固定部44Bよりも一回り大きくなっている。嵌合部46Bの下側には、前方に開放されて上下方向に貫通するとともに前後方向にスリット状に伸びる接続部側スリット部46B2が設けられている。

接続部側スリット部46B2の幅は、検知ハウジング44の壁部44Aの厚みよりも大きくなっており、嵌合部46Bの前方の開口から嵌合空間46B1内に固定部44Bが入り込むと、嵌合部46Bの接続部側スリット部46B2に検知ハウジング44の壁部44Aが入り込む(図8参照)。このため、嵌合空間46B1内に固定部44Bが入り込んだ状態で第2接続部46を前後方向に移動させることができる。固定部44Bが嵌合空間46B1内の奥部まで入り込むことで、嵌合部46Bが固定部44Bに嵌合される。

また、嵌合部46Bの嵌合空間46B1内の奥部には、図6に示すように、平面視略U字状をなす雄端子型の第2接続端子46Cが配されている。コネクタ部43が固定部44Bの内部空間44B1内に固定された状態で固定部44Bが嵌合空間46B1内の奥部まで入り込むと、一対の検知端子42の各接続プラグ42Aが第2接続端子46Cと雄雌嵌合され、一対の検知端子42と第2接続端子46Cとが接続される。

即ち、第2接続部46が前方にスライドされることで、図9に示すように、挟持部46Aの後端部に設けられた各突出部46A1が溝部38C内の位置決め部38C1の間に入り込み、第2接続部46が位置決めされる。この状態では、第2接続部46の嵌合部46Bが検知ハウジング44の固定部44Bに嵌合されて第2接続端子46Cが一対の検知端子42の間が接続される。以下では、この状態(図9に示す状態)における第2接続部46の位置を嵌合位置EPと称する。

一方、第2接続部46が図9に示す状態から後方にスライドされることで、図10に示すように、挟持部46Aの前端部に設けられた各突出部46A1が溝部38C内の位置決め部38C1の間に入り込み、第2接続部46が位置決めされる。この状態では、第2接続部46の嵌合部46Bが検知ハウジング44の固定部44Bから外れ、第2接続端子46Cと一対の検知端子42との間が非接続となる。以下では、この状態(図10に示す状態)における第2接続部46の位置を非嵌合位置NEPと称する。このように第2接続部46は、嵌合位置EPと非嵌合位置NEPとの間を移動可能に配されている。

以上のような構成とされたサービスプラグ1の各部材は、例えば以下のようにして組み付けることができる。即ち、図2に示すように、主回路端子36とハウジング部38とを組み付け、さらにハウジング部38の溝部38C内に第2接続部46の挟持部46Aを組み付けることで、組み付け体50とする。また、図2に示すように、検知端子42に取り付けられたコネクタ部43を検知ハウジング44の固定部44Bの内部空間44B1内に収容して固定する。

次に、図2に示すサービスプラグ1において、一対の板状端子32の間を非導通状態から導通状態にする手順を説明する。まず、予め組み付け体50における第2接続部46を後端までスライドさせておく。そして、組み付け体50の主回路端子36を主ハウジング34内の収容空間34Aに収容して被係止部38Bを係止部34Bに係止させ、一対の板状端子32の各立ち上がり部32Bを第1接続端子36Bによって一括して挟持する。これにより、一対の板状端子32の間が接続され、第2接続部46が検知ハウジング44の固定部44Bの後方に位置した状態となる(図6参照)。

次に、第2接続部46を嵌合位置EPに至るまで前方にスライドさせる。これにより、検知ハウジング44の嵌合部46B内に第2接続部46の固定部44Bが入り込むとともに第2接続部46の挟持部46Aが位置決めされ、嵌合部46Bが固定部44Bに嵌合される(図5参照)。その結果、一対の検知端子42の間が第2接続端子46Cによって接続され、リレー回路がオンされて、一対の板状端子32の間が導通状態とされる。

次に、図2に示すサービスプラグ1において、上記手順により導通状態とされた一対の板状端子32の間を非導通状態にする手順について説明する。まず、第2接続部46を非嵌合位置NEPに至るまで後方にスライドさせる。これにより、検知ハウジング44の嵌合部46B内に第2接続部46の固定部44Bが外れるとともに第2接続部46の挟持部46Aが位置決めされる(図6参照)。その結果、一対の検知端子42の間が非接続となり、リレー回路がオフされて、一対の板状端子32の間が非導通状態とされる。

その後、被係止部38Bを係止部34Bから外して主回路端子36を主ハウジング34内の収容空間34Aから抜き取ることで、一対の板状端子32の間を非接続とすることができる。以上のように本実施形態のサービスプラグ1では、一対の板状端子32の間が接続されるタイミングと一対の検知端子42の間が接続される(リレー回路がオンされる)タイミングとの間、及び一対の検知端子42の間が非接続とされるタイミングと一対の板状端子32の間が非接続とされる(リレー回路がオフされる)タイミングとの間にタイムラグを生じさせることができ、リレー回路の切替時間を確保することができる。

さて、本実施形態のコネクタ1では、検知コネクタ40が主コネクタ30に隣接して設けられており、第2接続部46が前後方向に主回路端子36の幅W1の範囲内でスライドされる。このため、第2接続部46が主回路端子36の前後方向の幅W1の範囲を超えることなく、主回路端子36に隣接した形で移動される。その結果、例えば第2接続部がレバー式の部材であり、このレバーを回動させることで一対の検知端子の間が接続状態又は非接続状態とされる構成と比べて、第2接続部46の移動範囲を狭くすることができ、サービスプラグの省スペース化を図ることができる。

ここで、一対の板状端子32の間が接続されてから導通状態とされるまでの間が短いと、一対の板状端子32を主回路端子36によって挟持する際にアーク放電が発生する場合がある。また、一対の板状端子32の間が非導通状態とされてから非接続とされるまでの間が短いと、一対の板状端子32から主回路端子36を抜き取る際に、アーク放電が発生する場合がある。

これに対し本実施形態のサービスプラグ1では、一対の板状端子32の間を導通状態又は非導通状態とするための一対の検知端子を一対の板状端子32とは別に備えており、上述したように、一対の板状端子32の間が接続されるタイミングと一対の検知端子42との間が接続されるタイミングとの間、及び一対の検知端子42の間が非接続とされるタイミングと一対の板状端子32の間が非接続とされるタイミングとの間にそれぞれタイムラグが生じるため、上記のようなアーク放電が発生することを抑制することができる。

<実施形態2> 図11及び図12を参照して実施形態2を説明する。本実施形態のサービスプラグ101は、第2接続部146の一部の構成が実施形態1のものと異なっている。その他の構成については実施形態1のものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。

実施形態2に係るサービスプラグ101では、検知コネクタ140における第2接続部146の左側部分、即ち、ハウジング部38に対してスライド可能に支持される部分の前端部が実施形態1のものよりも前方側まで伸びている。この前方側に伸びる部分は、図11に示すように、ハウジング部38に支持された第2接続部146が嵌合位置までスライドされた状態で、ハウジング部38の被係止部38Bを覆う。以下、第2接続部146における上記前方側に伸びる部分を覆い部146Dと称する。

一方、図12に示すように、ハウジング部38に支持された第2接続部146が非嵌合位置までスライドされた状態では、ハウジング部38の被係止部38Bが上記覆い部146Dから露出する。

以上のような構成とされた本実施形態のサービスプラグ101では、一対の板状端子32の間を導通状態から非導通状態にする際、第2接続部146のスライド動作と主回路端子36の抜き取り動作が同時に行われることを抑制することができる。即ち、第2接続部146が嵌合位置までスライドされた状態では第2接続部146の覆い部146Dによって被係止部38Bが覆われるため、第2接続部146を非嵌合位置までスライドさせながら被係止部38Bを係止部34Bから外すことが出来ず、主回路端子36を主ハウジング34内の収容空間34Aから抜き取る動作が行われることが抑制される。

このため、一対の板状端子の間を導通状態から非導通状態にする際に、一対の検知端子の間が非接続とされるタイミングと一対の板状端子の間が非接続とされるタイミングとの間により確実にタイムラグを生じさせることができ、上記アーク放電が発生することを効果的に抑制することができる。

上記の各実施形態の変形例を以下に列挙する。 (1)上記の各実施形態では、第2接続部がハウジング部に対してスライド可能に支持された構成を例示したが、第2接続部が主ハウジングに対してスライド可能に支持された構成であってもよい。この場合、第2接続部が非嵌合位置までスライドされた際に接続端子部を主コネクタから抜き取り可能とするため、非嵌合位置までスライドされた第2接続部が主回路端子(ハウジング部)の上方に位置しない構成としてもよい。

(2)上記の各実施形態では、溝部内に設けられた各突出部によって第2接続部が嵌合位置及び非嵌合位置で位置決めされる構成を例示したが、スライドされる第2接続部を位置決めするための構成については限定されない。また、スライドされる第2接続部を位置決めするための構成を有しなくともよい。

(3)上記の各実施形態では、第2接続部がスライド可能に支持されるハウジング部と主コネクタに収容される主回路端子とが別体とされた構成を例示したが、第2接続部がスライド可能に支持される部材と主コネクタに収容される部材とが一体とされた構成であってもよい。

以上、各実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

1、101…サービスプラグ 10…ロアケース 20…アッパーケース 30…主コネクタ 32…(一対の)板状端子 32A…平板部 32B…立ち上がり部 34…主ハウジング 34A…収容空間 34B…係止部 36…主回路端子 36A…係止孔 36B…第1接続端子 38…ハウジング部 38A…爪部 38B…被係止部 38C…溝部 40…検知コネクタ 42…(一対の)検知端子 43…コネクタ部 44…検知ハウジング 44A…壁部 44B…固定部 46、146…第2接続部 46A…挟持部 46B…嵌合部 46C…第2接続端子 146D…覆い部 EP…嵌合位置 NEP…非嵌合位置 W1…(第1接続部の前後方向における)幅