安全プラグ装置
【課題】 遠隔操作によって、回路の接続／解除を確実に行うことができる安全プラグ装置を提供する。
【解決手段】 回路の端子を有するソケットと、前記端子の接続と解除とを前記ソケットに対して回路接続位置と回路解除位置とを移動することにより行うプラグと、前記プラグの移動を遠隔操作する遠隔操作手段とを備えた安全プラグ装置であって、前記ソケットは、軸を中心とする回動により回路接続位置と回路解除位置との間を移動するように構成され、前記遠隔操作手段は、前記プラグを軸周り方向に回動させるトルクケーブルを備えた安全プラグ装置を用いる。
【解決手段】 回路の端子を有するソケットと、前記端子の接続と解除とを前記ソケットに対して回路接続位置と回路解除位置とを移動することにより行うプラグと、前記プラグの移動を遠隔操作する遠隔操作手段とを備えた安全プラグ装置であって、前記ソケットは、軸を中心とする回動により回路接続位置と回路解除位置との間を移動するように構成され、前記遠隔操作手段は、前記プラグを軸周り方向に回動させるトルクケーブルを備えた安全プラグ装置を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔操作で回路の接続／解除を確実に行うことができる安全プラグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド車や電気自動車が普及し始めている。前記ハイブリッド車、電気自動車には、走行用モータに電力を供給する高電圧バッテリーが搭載されている。前記高電圧バッテリーは、バッテリーセルと称する小型のバッテリーを直列及び（又は）並列に接続したバッテリー回路によって直流高電圧を発生する電源を構成している。
【０００３】
この種の高電圧バッテリーを搭載した車両では、点検／整備作業を行うとき作業者の感電／電撃を防ぐため、また、車両故障や事故等の緊急時の救助作業を安全に行うため、例えば、特開２００７−６６８５５号公報に示すような、バッテリー回路を死線状態とする安全プラグ装置を備えている。
【０００４】
特開２００７−６６８５５号公報の安全プラグ装置は、電源回路の中途に介挿される一対の接触子を有するソケットと、各接触子にそれぞれ対応した各端子を有し、前記ソケットへの装着時に各端子に電気的に接触する一方、前記ソケットからの離脱時に各端子が各接触子から電気的に乖離するプラグとを備えている。そして、前記プラグを前記ソケットに抜き差しするための外部連結用のリングが備えられている。
【０００５】
そして、前記プラグを前記ソケットから乖離するとき、前記各端子と前記各接触子との間で発生する火花（放電アーク）が外部に漏れないようにするための封止体を備えており、前記安全プラグ装置の周囲に可燃性ガスが充満している状態でも、前記バッテリー回路を安全に死線状態とすることが可能である。
【０００６】
一方、ハイブリッド自動車や電気自動車に利用される高電圧バッテリーでは、事故等による緊急事態が発生したときに、バッテリー回路を安全且つ速やかに死線状態にできることが求められる。そこで、特開２００７−６６８５５号公報では、ロッドやプルケーブルを用いて前記安全プラグ装置を遠隔操作するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−６６８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ロッドを用いて遠隔操作を行う安全プラグ装置の場合、その操作を直線的にするか、リンク等の複雑な構成を用いる必要があり、ロッド或いはリンク等が動作のためのスペースが必要で、装置自体が大きくなり、設置スペースを確保しなくてはならない。
【０００９】
また、インナーケーブルにプルケーブルを備えたコントロールケーブルを用いて遠隔操作する安全プラグの場合、前記コントロールケーブルの配索の自由度が高く設置空間の制限が少ない。しかしながら、前記プルケーブルに伸びや座屈が発生すると、前記安全プラグ装置の遠隔操作が十分にできなくなることがある。そのため、前記安全プラグ装置が確実に作動したかどうか（回路の接続／解除ができたかどうか）確認するための確認手段が必要となる場合がある。
【００１０】
そこで本発明は、遠隔操作によって、回路の接続／解除を確実に行うことができる安全プラグ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、回路の端子を有するソケットと、前記端子の接続と解除とを前記ソケットに対して回路接続位置と回路解除位置とを移動することにより行うプラグと、前記プラグの移動を遠隔操作する遠隔操作手段とを備えた安全プラグ装置であって、前記プラグは、軸を中心とする回動により回路接続位置と回路解除位置との間を移動するように構成され、前記遠隔操作手段は、前記プラグを軸周り方向に回動させるトルクケーブルを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
（１）本発明の安全プラグ装置を上記構成の安全プラグ装置とすることで、トルクケーブルを用いていることから、座屈などのケーブルの可撓性に起因したソケットの脱着の阻害を生じることがなく、確実に電源の接続／解除を行うことができる。
【００１３】
（２）本発明の安全プラグ装置を、前記プラグが前記トルクケーブルの端部に接続するケーブル接続部を有し、前記遠隔操作手段の先端と前記トルクケーブル接続部との間に、前記プラグと前記遠隔操作手段とが近接する方向に相対移動することを可能とする間隔が形成されている構成とすることで、前記遠隔操作手段の軸周り方向の回転を、前記トルクケーブルの撚りの目開き方向とした場合の目開きによる前記トルクケーブルの伸びを吸収することができる。
【００１４】
（３）本発明の安全プラグ装置を、前記プラグが前記端子と接続する接続子を有し、前記プラグが前記ソケットに螺子嵌合されることにより、前記端子と前記接続子との間に接続されるように構成することで、回路の接続／解除、特に回路切断を確実に行うことができる。また、端子付近を密封構造とすることもできるので、前記端子と前記接続子との脱離による放電アークが外部に漏れるのを抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明にかかる安全プラグ装置を備えたバッテリーユニットの概略図である。
【図２】図１に示すバッテリーユニットの安全プラグ装置が取り付けられている部分を拡大した平面図である。
【図３】本発明にかかる安全プラグ装置におけるプラグが回路接続位置の場合の縦断面を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下参照する図面において、便宜上、部材符号を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。図１は本発明にかかる安全プラグ装置を備えたバッテリーユニットの概略図であり、図２は図１に示すバッテリーユニットの安全プラグ装置が取り付けられている部分を拡大した平面図であり、図３は本発明にかかる安全プラグ装置を切断した切断面を示す斜視図である。
【００１７】
本発明にかかる安全プラグ装置Ａは、端子Ｐａ、Ｐｂを有するソケット１と、プラグ２と、遠隔操作部３（遠隔操作手段）とを備えており、遠隔操作部３はプラグ２をその軸周りに回転させるトルクケーブル３１を備えている。そして、遠隔操作部３がプラグ２をその軸を中心として回転させ、前記プラグ２が前記ソケット１に対して、一対の端子Ｐａ、Ｐｂが接続された回路接続位置と、一対の端子Ｐａ、Ｐｂの接続が解除された回路解除位置との間を移動する。これにより、安全プラグ装置Ａは、端子Ｐａ、Ｐｂを接続／解除する。
【００１８】
バッテリーユニットＢｔは、ハイブリッド自動車、電気自動車等の駆動に用いられる駆動モータ（不図示）に電力を供給するための蓄電池である。バッテリーユニットＢｔは、高電圧（例えば、２００Ｖ以上）の直流電源である。以下に、バッテリーユニットＢｔについて図１を参照して説明する。
【００１９】
図１に示すように、バッテリーユニットＢｔは、直方体形状のケースＣｓの内部に複数個のバッテリーモジュールＭｂが収納された構成を有している。また、ケースＣｓの上面に正極（プラス極）ターミナルＴｃと、負極（マイナス極）ターミナルＴａとを備えている。正極ターミナルＴｃと負極ターミナルは短絡を防止するため、離れた位置に配置されていることが多い。また、ケースＣｓは内部に水や塵埃等の異物が混入するのを抑制することができる構造となっている。バッテリーモジュールＭｂは単体でも蓄電池（いわゆる、バッテリー）として構成されるものであり、各バッテリーモジュールＭｂは正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとを備えている。
【００２０】
バッテリーユニットＢｔは複数台のバッテリーモジュールＭｂを直列に接続し、バッテリー回路を構成している。バッテリーユニットＢｔは、例えば、単体で７．２ＶのバッテリーモジュールＭｂを４０個直列に接続し、２８８Ｖの直流電圧を発生する電源を構成している。なお、図１に示すバッテリーユニットＢｔでは、直方体形状のケースＣｓに直方体形状のバッテリーモジュールＭｂを並べて配置しているが、これに限定されるものではない。
【００２１】
バッテリーユニットＢｔについて、詳しく説明する。図２では、説明を容易とするために、隣り合わせに配置された２個のバッテリーモジュールを、第１バッテリーモジュールＭｂ１、第２バッテリーモジュールＭｂ２としている。さらに、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子をＰｂ１、第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子をＰａ２として表記している。図２に示すバッテリーユニットＢｔでは、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２の接続／接続解除を安全プラグ装置Ａで行っている。
【００２２】
図２に示すように、バッテリーユニットＢｔでは、ケースＣｓの内部で、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と、第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２とが近接しており、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２に安全プラグ装置Ａが取り付けられている。安全プラグ装置Ａが操作されることで、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２とが接続されバッテリー回路が活線状態となる、或いは、接続が解除されバッテリー回路が死線状態となる。
【００２３】
本発明にかかる安全プラグ装置Ａの詳細について説明する。図３に示すように、安全プラグ装置Ａにおいて、プラグ２は、ソケット１の上部よりソケット１の内部に軸周りに回転可能に挿入されている。また、遠隔操作部３は、端部がプラグ２の軸に沿って自由に摺動できるようにプラグ２に支持されている。
【００２４】
図３に示すように、ソケット１は絶縁性を有する樹脂の一体成型体である。なお、これに限定されるものではなく、絶縁性を有する部材を広く採用することができる。ソケット１は、円筒部１０と、底部１１とを備えている。底部１１は円筒部１０の軸方向の下端を閉じるように円筒部１０と一体に形成されている。円筒部１０の内周面には、雌ねじ１０１が形成されている。底部１１は円板形状に形成されており、中心を挟んで対向する位置に一対の貫通孔１１１、１１２が形成されている。図３に示しているように、貫通孔１１１を負極端子Ｐｂが、貫通孔１１２を正極端子Ｐａがそれぞれ貫通している。
【００２５】
図３に示すようにプラグ２は、円板部２０と、係合部２１と、支持部２２と、支柱部２３と、接続子２４とを備えている。係合部２１は円板部２０に突設された円筒状の部材である。係合部２１には、ソケット１の円筒部１０に形成されている雌ねじ１０１と螺合する、雄ねじ２１１が形成されている。係合部２１の雄ねじ２１１が円筒部１０の雌ねじ１０１とが螺合することで、ソケット１の円筒部１０及び底部１１と、円板部２０及び係合部２１とで密閉空間が形成される。また、係合部２１が回転することで、雄ねじ２１１が雌ねじ１０１に沿って摺動する。プラグ２からソケット１を見た状態で係合部２１を時計回りに回転することで、ソケット１とプラグ２は接近し、逆方向に回転することでプラグ２がソケット１から離間する。なお、以下の説明において、プラグ２を回転させてソケット１に接近させることを、ねじ込む或いはねじ込みと表現する場合がある。
【００２６】
支持部２２は円板部２０の係合部２１が突設された面と反対側の面から突設されている。支持部２２は、円筒形状を有しているとともに、内周面に軸方向に伸びる凹溝２２１が形成されている。図３に示しているように、凹溝２２１は周方向に一定の間隔をあけて複数個（例えば、６個）形成されている。支持部２２の内部には、遠隔操作部３の端部に備えられた後述するケーブルエンド３２が、支持部２２の中心軸に沿って摺動自在に配置される。
【００２７】
支柱部２３は係合部２１の中央に形成された円柱状の部材である。支柱部２３はプラグ２がソケット１の内部に装着されたとき、支柱部２３の先端がソケット１の底部１１に接触し、プラグ２の移動を規制する。これにより、ねじ山に大きな力がかかるのを抑制している。また、支柱部２３は、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの間に配置されるので、ソケット１とプラグ２との内部に異物が進入した場合でも、異物によって正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂが接続状態になるのを抑制する効果も奏している。
【００２８】
円板部２０、係合部２１、支持部２２及び支柱部２３は、絶縁性を有する樹脂の一体成型体である。なお、これに限定されるものではなく、絶縁性を有する部材を広く採用することができる。
【００２９】
接続子２４は、導電性を有する円板状の部材である。接続子２４は円板部２０と近接した位置で、円板部２０と平行に配置されており、中心部分を支柱部２３に支持されている。接続子２４は、プラグ２をソケット１の内部にねじ込んだとき正極端子Ｐａ及び負極端子Ｐｂと同時に接触する。接続子２４が導電性を有していることから、接続子２４が同時に接触した、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとが電気的に接続される。
【００３０】
また、支持部２２には、中心軸と交わり、中心軸と直交するスプリングピン２２２が配置されている。スプリングピン２２２は、ケーブルエンド３２がプラグ２の支持部２２から抜けるのを抑制している。
【００３１】
遠隔操作部３は、トルクケーブル３１と、ケーブルエンド３２とを備えている。トルクケーブル３１及び（又は）ケーブルエンド３２は、特に材料が限定されるものではなく金属製を用いることができるが、絶縁性材料で形成されていることが好ましい。図３において、トルクケーブル３１は実際に回転トルクが伝達されるインナーケーブルのみが示されているが、円筒状に形成され、内部にインナーケーブルを配置することで、インナーケーブルを保護するアウターケーブル（不図示）も備えた構成となっている。なお、以下の説明において、特段の説明が付されない場合、トルクケーブル３１と表すときはトルクを伝達するためのインナーケーブルを示すものとする。
【００３２】
トルクケーブル３１は、一方の端部に入力された回転トルクを、他方の端部に伝達するケーブルである。トルクケーブル３１は金属細線を撚って形成した撚り線であり、離れた場所に回転トルクを伝達する構成であることから、トルクケーブルとして、ねじれが少ないものが用いられることが好ましい。
【００３３】
トルクケーブル３１の一端にはケーブルエンド３２がインナーケーブル３１に対して回転しないように固定されている。また、トルクケーブル３１の他端には、操作者（自動車の場合、点検整備作業者、救助作業者などの有資格作業者等）によって回転操作される操作部（不図示）がケーブルエンド３２と同様にインナーケーブル３１に対して回転しないように固定されている。なお、操作部と安全プラグ装置Ａとの距離はトルクケーブル３１の長さによって決定されるものである。
【００３４】
ケーブルエンド３２は、ケーブル固定部３２１と、トルク伝達部３２２とを備えている。ケーブル固定部３２１は円筒状に形成され、トルクケーブル３１が挿入固定される。なお、ケーブル固定部３２１はトルクケーブル３１の一端が挿入されたのち、外部から圧力がかけられて保持する、いわゆる、かしめて固定されていてもよく、溶接、接着等のように他の部材が介入することで固定されるものであってもよい。さらに、これらの固定方法に限定されるものではなく、トルクケーブル３１とケーブルエンド３２とが相対的に回転しない固定方法を広く採用することができる。
【００３５】
トルク伝達部３２２は円柱状に形成され、ケーブル固定部３２１に連接されている。なお、ケーブル固定部３２１とトルク伝達部３２２とは、中心軸が一致するように形成されている。トルク伝達部３２２には、外周面に径方向外側に突出し、軸に沿って形成された凸条（スプライン）３２３が形成されている。
【００３６】
スプライン３２３は周方向に一定の間隔で複数個（例えば、６個）備えられている。トルク伝達部３２２はプラグ２の支持部２２に支持される部材であり、スプライン３２３が凹溝２２１に係合する。これにより、トルク伝達部３２２、すなわち、ケーブルエンド３２はプラグ２の軸方向に摺動自在であるとともに、軸回り方向には、スプライン３２３と凹溝２２１との係合によって力（回転トルク）が伝達される。
【００３７】
また、図３に示しているように、ケーブルエンド３２には、支持部２２に配置されたスプリングピン２２２が貫通するとともに、遊嵌する軸方向に長く形成された長孔３２４が形成されている。この長孔３２４をスプリングピン２２２が貫通していることで、ケーブルエンド３２の支持部２２の軸方向の摺動の邪魔をせず、ケーブルエンド３２が支持部２２から抜けるのを抑制している。さらに、ケーブルエンド３２を支持部２２の内部に配置したとき、支持部２２と支持部２２の底面、すなわち、円板部２０の上面とで構成され、トルクケーブルとの接続がなされる部位であるトルクケーブル接続部と、ケーブルエンド３２の端面との間には間隔として隙間Ｏｐが形成されている。
【００３８】
安全プラグ装置の動作について図面を参照して説明する。図３に示す安全プラグ装置Ａは、ソケット１の円筒部１０にプラグ２の係合部２１が嵌入されており、支柱部２３の先端が底部１１と接触している。このとき、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂの両方に、接続子２４が接触しており、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとが接続された状態、すなわち、バッテリーモジュールＭｂ（Ｍｂ１、Ｍｂ２）が直列に接続されている状態である。この状態では、ソケット１の雌ねじ１０１とプラグ２の雄ねじ２１１とが螺子嵌合しているので、たとえば、プラグ２にその軸に沿ってソケット１から離間する方向に力が作用しても、プラグ２の係合部２１がソケット１の円筒部１０から外部に突出しない。これにより、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂの接続が不意に解除されるのを抑制できるようになっている。
【００３９】
この状態で、プラグ２を反時計回りに回転操作することで、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続を解除することができる。安全プラグ装置Ａによる、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続の解除について詳しく説明する。
【００４０】
操作部（不図示）が操作者（自動車の場合、点検整備作業者、救助作業者などの有資格作業者等）によって反時計回りに回転されると、操作部に入力された回転トルクがトルクケーブル３１を介してケーブルエンド３２に伝達される。ケーブルエンド３２に伝達された回転トルクはスプライン３２３と凹溝２２１との係合により、ケーブルエンド３２からプラグ２に伝達される。これにより、プラグ２が反時計回りに回転する。
【００４１】
上述したように、ソケット１の雌ねじ１０１とプラグ２の雄ねじ２１１とが螺合しているので、プラグ２が反時計回りに回転することで、係合部２１がトルクケーブル３１の方向へと前記螺合が解除される方向へ移動して、ソケット１の円筒部１０より外部方向へ移動する。プラグ２が移動することで、端子と接続子とが接触して回路が接続される位置である回路接続位置から回路の接続が解除される位置である回路解除位置へとプラグが移動して、正極端子Ｐａ及び負極端子Ｐｂと接続子２４とが離間し、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続が解除される。これにより、隣り合うバッテリーモジュールＭｂ（図２において、Ｍｂ１とＭｂ２）の接続が解除され、バッテリー回路には、電流が流れない状態（不通電状態、換言すると死線状態）になる。
【００４２】
本発明の安全プラグ装置は、トルクケーブル３１を回転させてこれ以上回らないところまで回転させることで正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとを接続することもできる。また、本発明の安全プラグ装置は、例えば、プラグ２のソケット側端部に突起を設け、該突起が円筒部１０のトルクケーブル側端部に設けられた係止部と係合するようにするなど、プラグ２がソケット１から完全に脱離することを防止するための機構を設けて、ソケット１とプラグ２との螺合を解除する方向へトルクケーブル３１を前記係合により回転が停止するまで回転させて、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続解除をしても良い。これにより、プラグ２を確認（主に視認）しなくても、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続／接続解除を確実に行うことが可能である。
【００４３】
また、ケーブルエンド３２の先端である端面とプラグ２の円板部２０との間に隙間Ｏｐが形成されているので、トルクケーブル３１が撚りが緩む方向にも回転し、トルクケーブル３１の撚りが緩むことでトルクケーブル３１に伸びが生じても、隙間Ｏｐにより伸びを吸収することができる。このことから、トルクケーブル３１に軸方向の力が作用しにくく、トルクケーブル３１に無理な応力が作用したり、座屈が発生したりするのを抑制することができ、操作不良の発生を抑止することができる。
【００４４】
さらに、安全プラグ装置Ａは、遠隔部に配置された操作部によって操作されるので、操作者（運転者、点検整備作業者、救出作業者等）はバッテリーユニットＢｔに接近することなく、バッテリーユニットＢｔのバッテリー回路の接続／接続解除を行うことができる。そして、遠隔操作部３のトルクケーブル３１及び（又は）ケーブルエンド３２が絶縁性を有する材料で形成されているので、プラグ２に漏電が発生していたとしても、点検整備或いは救助作業を行う作業者が感電したり、電撃を受けたりするのを抑制することができる。
【００４５】
また、安全プラグ装置Ａは、正極端子Ｐａ及び負極端子Ｐｂと接続子２４とが分離され、正極端子Ｐａ又は負極端子Ｐｂと接続子２４とが接続されるために、正極端子Ｐａ及び（又は）負極端子Ｐｂと接続子２４との間で放電アークが発生する場合がある。安全プラグ装置Ａでは、正極端子Ｐａ、負極端子Ｐｂ及び接続子２４とがソケット１の円筒部１０及び底部１１と、プラグ２の係合部２１と円板部２０とで囲まれた空間に配置されているので、放電アークが安全プラグ装置Ａの外部に漏れるのを抑止することができる。
【００４６】
そして、円筒部１０の雌ねじ１０１と係合部２１の雄ねじ２１１との螺合で内部空間が密閉されているので、外部が可燃性ガスで充満されている状態でも安全プラグ装置Ａに可燃性ガスが流入するのを抑止することができる。このことから、故障や事故等でガソリン等の燃料が揮発した可燃性ガスが充満している場合でも安全に且つ速やかにバッテリーユニットＢｔのバッテリー回路を死線化でき、揮発した燃料等の可燃性ガスに、駆動モータに電力を供給する回路で発生する放電アークが引火するのを抑止することができる。
【００４７】
安全プラグ装置Ａに用いられているトルクケーブル３１は撚り線であることから、長期間の使用（トルクの伝達回数の増加）で撚りがゆるくなり、伸びてしまうことがある。安全プラグ装置Ａでは、ケーブルエンド３２の端面と円板部２０との間に隙間Ｏｐがあり、ケーブルエンド３２と円板部２０とが近接する方向に相対移動することができるのでケーブルの伸びを吸収することができるために、トルクケーブル３１に伸びが発生したときには、ケーブルエンド３２の端面と円板部２０とが接近することで、トルクケーブル３１が弛んだり、座屈を起こしたりするのを抑止できる。これにより、安全プラグ装置Ａはトルクケーブル３１が伸びることによる動作不良が発生しにくく、長期間、正極端子と負極端子との接続／接続解除を確実に行うことができる。
【００４８】
また、上述の実施形態ではねじの螺合によってソケットとプラグの距離を調整するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、ソケット又はプラグの一方にカム溝を、他方にカム溝の内部に配置されるボスとを備えておき、ソケットとプラグの相対的な回転でソケットとプラグとの距離を調整するものであってもよい。この構成によると、ソケットとプラグとの回転に対する調整距離をねじに比べて大きくすることができる。これにより、迅速な端子の接続／接続解除を行うことができる。
また、上記のプラグを、雄ねじを外側に有する筒状外側部材と、接続子を有する内側部材とで構成することができる。この場合、前記筒状外側部材に軸方向に延びる係合溝を設け、前記内側部材に、前記係合溝と軸方向にスライド可能に係合する係合凸部を設けることにより、前記内側部材に接続したトルクケーブルが回転することで前記内側部材が回転し、前記係合溝がスプライン溝として機能するために、前記外側部材が回転して、前記外側部材がソケットの雌ねじと螺合することができる。これにより、螺合の際にはゆっくりと確実に端子と接続子との接続をすることができ、緊急の場合にはケーブルを引き抜くことにより、端子と接続子との接続解除を直ちにすることができる。
【００４９】
上述の安全プラグ装置は、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２との接続／接続解除を行うものとしているが、これに限定されるものではない。例えば、安全プラグ装置を、バッテリーユニットＢｔに含まれる複数のバッテリーモジュールＭｂを半数ずつに分割する位置に備えてもよく、接続されたバッテリーモジュールＭｂの電圧が一定の電圧以下となるように、複数の安全プラグ装置で接続／接続解除を行う構成としてもよい。バッテリーユニットが複数の安全プラグ装置を備える構成の場合、各安全プラグ装置のそれぞれに操作部を設けていてもよいし、１個の操作部で全ての安全プラグ装置を操作できるようにしてもよい。このような構成として、操作部の回転動作（回転力）を複数個の歯車で伝達できるようにしておき、トルクケーブルを予め決められた歯車に固定するようにしてもよい。
【００５０】
また、プラグの係合部がソケットの円筒部に挿入係合されており、支柱部を挟んで反対側に伸びる接続子を備え、プラグのソケットに対する位置（中心軸回りの回転角度）によって、正極端子と負極端子とが接続された回路接続位置と接続解除された回路解除位置とになるように構成してもよい。
【００５１】
上述の実施形態では、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動モータに電力を供給するバッテリーユニットのバッテリー回路の接続／接続解除を行う安全プラグ装置を示している。これに限定されるものではなく、キャパシタ、燃料電池等の電力を供給するものに用いられてもよい。また、自動車以外にも、電源回路の接続／接続解除を遠隔部より確実に行う必要があるものに広く採用することが可能である。
【００５２】
上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の安全プラグ装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車のモータ駆動用バッテリー等の駆動モータに電力を供給する電源装置のバッテリー回路（電力供給回路）、工場で稼動する自動機械、工作ロボット、建築機器等の大型機械装置に電力を供給する電源装置の電力供給回路の接続状態と接続解除状態とを切り替える切替え装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
Ａ 安全プラグ装置
Ｂｔ バッテリーユニット
Ｍｂ バッテリーモジュール
Ｐａ 正極端子
Ｐｂ 負極端子
１ ソケット
１０ 円筒部
１０１ 雌ねじ
１１ 底部
１１１ 貫通孔
１１２ 貫通孔
２ プラグ
２０ 円板部
２１ 係合部
２１１ 雄ねじ
２２ 支持部
２２１ 凹溝
２２２ スプリングピン
２３ 支柱部
２４ 接続子
３ 遠隔操作部
３１ トルクケーブル
３２ ケーブルエンド
３２１ ケーブル固定部
３２２ トルク伝達部
３２３ スプライン（凸条）
３２４ 長孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔操作で回路の接続／解除を確実に行うことができる安全プラグ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド車や電気自動車が普及し始めている。前記ハイブリッド車、電気自動車には、走行用モータに電力を供給する高電圧バッテリーが搭載されている。前記高電圧バッテリーは、バッテリーセルと称する小型のバッテリーを直列及び（又は）並列に接続したバッテリー回路によって直流高電圧を発生する電源を構成している。
【０００３】
この種の高電圧バッテリーを搭載した車両では、点検／整備作業を行うとき作業者の感電／電撃を防ぐため、また、車両故障や事故等の緊急時の救助作業を安全に行うため、例えば、特開２００７−６６８５５号公報に示すような、バッテリー回路を死線状態とする安全プラグ装置を備えている。
【０００４】
特開２００７−６６８５５号公報の安全プラグ装置は、電源回路の中途に介挿される一対の接触子を有するソケットと、各接触子にそれぞれ対応した各端子を有し、前記ソケットへの装着時に各端子に電気的に接触する一方、前記ソケットからの離脱時に各端子が各接触子から電気的に乖離するプラグとを備えている。そして、前記プラグを前記ソケットに抜き差しするための外部連結用のリングが備えられている。
【０００５】
そして、前記プラグを前記ソケットから乖離するとき、前記各端子と前記各接触子との間で発生する火花（放電アーク）が外部に漏れないようにするための封止体を備えており、前記安全プラグ装置の周囲に可燃性ガスが充満している状態でも、前記バッテリー回路を安全に死線状態とすることが可能である。
【０００６】
一方、ハイブリッド自動車や電気自動車に利用される高電圧バッテリーでは、事故等による緊急事態が発生したときに、バッテリー回路を安全且つ速やかに死線状態にできることが求められる。そこで、特開２００７−６６８５５号公報では、ロッドやプルケーブルを用いて前記安全プラグ装置を遠隔操作するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−６６８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ロッドを用いて遠隔操作を行う安全プラグ装置の場合、その操作を直線的にするか、リンク等の複雑な構成を用いる必要があり、ロッド或いはリンク等が動作のためのスペースが必要で、装置自体が大きくなり、設置スペースを確保しなくてはならない。
【０００９】
また、インナーケーブルにプルケーブルを備えたコントロールケーブルを用いて遠隔操作する安全プラグの場合、前記コントロールケーブルの配索の自由度が高く設置空間の制限が少ない。しかしながら、前記プルケーブルに伸びや座屈が発生すると、前記安全プラグ装置の遠隔操作が十分にできなくなることがある。そのため、前記安全プラグ装置が確実に作動したかどうか（回路の接続／解除ができたかどうか）確認するための確認手段が必要となる場合がある。
【００１０】
そこで本発明は、遠隔操作によって、回路の接続／解除を確実に行うことができる安全プラグ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、回路の端子を有するソケットと、前記端子の接続と解除とを前記ソケットに対して回路接続位置と回路解除位置とを移動することにより行うプラグと、前記プラグの移動を遠隔操作する遠隔操作手段とを備えた安全プラグ装置であって、前記プラグは、軸を中心とする回動により回路接続位置と回路解除位置との間を移動するように構成され、前記遠隔操作手段は、前記プラグを軸周り方向に回動させるトルクケーブルを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
（１）本発明の安全プラグ装置を上記構成の安全プラグ装置とすることで、トルクケーブルを用いていることから、座屈などのケーブルの可撓性に起因したソケットの脱着の阻害を生じることがなく、確実に電源の接続／解除を行うことができる。
【００１３】
（２）本発明の安全プラグ装置を、前記プラグが前記トルクケーブルの端部に接続するケーブル接続部を有し、前記遠隔操作手段の先端と前記トルクケーブル接続部との間に、前記プラグと前記遠隔操作手段とが近接する方向に相対移動することを可能とする間隔が形成されている構成とすることで、前記遠隔操作手段の軸周り方向の回転を、前記トルクケーブルの撚りの目開き方向とした場合の目開きによる前記トルクケーブルの伸びを吸収することができる。
【００１４】
（３）本発明の安全プラグ装置を、前記プラグが前記端子と接続する接続子を有し、前記プラグが前記ソケットに螺子嵌合されることにより、前記端子と前記接続子との間に接続されるように構成することで、回路の接続／解除、特に回路切断を確実に行うことができる。また、端子付近を密封構造とすることもできるので、前記端子と前記接続子との脱離による放電アークが外部に漏れるのを抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明にかかる安全プラグ装置を備えたバッテリーユニットの概略図である。
【図２】図１に示すバッテリーユニットの安全プラグ装置が取り付けられている部分を拡大した平面図である。
【図３】本発明にかかる安全プラグ装置におけるプラグが回路接続位置の場合の縦断面を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下参照する図面において、便宜上、部材符号を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。図１は本発明にかかる安全プラグ装置を備えたバッテリーユニットの概略図であり、図２は図１に示すバッテリーユニットの安全プラグ装置が取り付けられている部分を拡大した平面図であり、図３は本発明にかかる安全プラグ装置を切断した切断面を示す斜視図である。
【００１７】
本発明にかかる安全プラグ装置Ａは、端子Ｐａ、Ｐｂを有するソケット１と、プラグ２と、遠隔操作部３（遠隔操作手段）とを備えており、遠隔操作部３はプラグ２をその軸周りに回転させるトルクケーブル３１を備えている。そして、遠隔操作部３がプラグ２をその軸を中心として回転させ、前記プラグ２が前記ソケット１に対して、一対の端子Ｐａ、Ｐｂが接続された回路接続位置と、一対の端子Ｐａ、Ｐｂの接続が解除された回路解除位置との間を移動する。これにより、安全プラグ装置Ａは、端子Ｐａ、Ｐｂを接続／解除する。
【００１８】
バッテリーユニットＢｔは、ハイブリッド自動車、電気自動車等の駆動に用いられる駆動モータ（不図示）に電力を供給するための蓄電池である。バッテリーユニットＢｔは、高電圧（例えば、２００Ｖ以上）の直流電源である。以下に、バッテリーユニットＢｔについて図１を参照して説明する。
【００１９】
図１に示すように、バッテリーユニットＢｔは、直方体形状のケースＣｓの内部に複数個のバッテリーモジュールＭｂが収納された構成を有している。また、ケースＣｓの上面に正極（プラス極）ターミナルＴｃと、負極（マイナス極）ターミナルＴａとを備えている。正極ターミナルＴｃと負極ターミナルは短絡を防止するため、離れた位置に配置されていることが多い。また、ケースＣｓは内部に水や塵埃等の異物が混入するのを抑制することができる構造となっている。バッテリーモジュールＭｂは単体でも蓄電池（いわゆる、バッテリー）として構成されるものであり、各バッテリーモジュールＭｂは正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとを備えている。
【００２０】
バッテリーユニットＢｔは複数台のバッテリーモジュールＭｂを直列に接続し、バッテリー回路を構成している。バッテリーユニットＢｔは、例えば、単体で７．２ＶのバッテリーモジュールＭｂを４０個直列に接続し、２８８Ｖの直流電圧を発生する電源を構成している。なお、図１に示すバッテリーユニットＢｔでは、直方体形状のケースＣｓに直方体形状のバッテリーモジュールＭｂを並べて配置しているが、これに限定されるものではない。
【００２１】
バッテリーユニットＢｔについて、詳しく説明する。図２では、説明を容易とするために、隣り合わせに配置された２個のバッテリーモジュールを、第１バッテリーモジュールＭｂ１、第２バッテリーモジュールＭｂ２としている。さらに、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子をＰｂ１、第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子をＰａ２として表記している。図２に示すバッテリーユニットＢｔでは、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２の接続／接続解除を安全プラグ装置Ａで行っている。
【００２２】
図２に示すように、バッテリーユニットＢｔでは、ケースＣｓの内部で、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と、第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２とが近接しており、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２に安全プラグ装置Ａが取り付けられている。安全プラグ装置Ａが操作されることで、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２とが接続されバッテリー回路が活線状態となる、或いは、接続が解除されバッテリー回路が死線状態となる。
【００２３】
本発明にかかる安全プラグ装置Ａの詳細について説明する。図３に示すように、安全プラグ装置Ａにおいて、プラグ２は、ソケット１の上部よりソケット１の内部に軸周りに回転可能に挿入されている。また、遠隔操作部３は、端部がプラグ２の軸に沿って自由に摺動できるようにプラグ２に支持されている。
【００２４】
図３に示すように、ソケット１は絶縁性を有する樹脂の一体成型体である。なお、これに限定されるものではなく、絶縁性を有する部材を広く採用することができる。ソケット１は、円筒部１０と、底部１１とを備えている。底部１１は円筒部１０の軸方向の下端を閉じるように円筒部１０と一体に形成されている。円筒部１０の内周面には、雌ねじ１０１が形成されている。底部１１は円板形状に形成されており、中心を挟んで対向する位置に一対の貫通孔１１１、１１２が形成されている。図３に示しているように、貫通孔１１１を負極端子Ｐｂが、貫通孔１１２を正極端子Ｐａがそれぞれ貫通している。
【００２５】
図３に示すようにプラグ２は、円板部２０と、係合部２１と、支持部２２と、支柱部２３と、接続子２４とを備えている。係合部２１は円板部２０に突設された円筒状の部材である。係合部２１には、ソケット１の円筒部１０に形成されている雌ねじ１０１と螺合する、雄ねじ２１１が形成されている。係合部２１の雄ねじ２１１が円筒部１０の雌ねじ１０１とが螺合することで、ソケット１の円筒部１０及び底部１１と、円板部２０及び係合部２１とで密閉空間が形成される。また、係合部２１が回転することで、雄ねじ２１１が雌ねじ１０１に沿って摺動する。プラグ２からソケット１を見た状態で係合部２１を時計回りに回転することで、ソケット１とプラグ２は接近し、逆方向に回転することでプラグ２がソケット１から離間する。なお、以下の説明において、プラグ２を回転させてソケット１に接近させることを、ねじ込む或いはねじ込みと表現する場合がある。
【００２６】
支持部２２は円板部２０の係合部２１が突設された面と反対側の面から突設されている。支持部２２は、円筒形状を有しているとともに、内周面に軸方向に伸びる凹溝２２１が形成されている。図３に示しているように、凹溝２２１は周方向に一定の間隔をあけて複数個（例えば、６個）形成されている。支持部２２の内部には、遠隔操作部３の端部に備えられた後述するケーブルエンド３２が、支持部２２の中心軸に沿って摺動自在に配置される。
【００２７】
支柱部２３は係合部２１の中央に形成された円柱状の部材である。支柱部２３はプラグ２がソケット１の内部に装着されたとき、支柱部２３の先端がソケット１の底部１１に接触し、プラグ２の移動を規制する。これにより、ねじ山に大きな力がかかるのを抑制している。また、支柱部２３は、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの間に配置されるので、ソケット１とプラグ２との内部に異物が進入した場合でも、異物によって正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂが接続状態になるのを抑制する効果も奏している。
【００２８】
円板部２０、係合部２１、支持部２２及び支柱部２３は、絶縁性を有する樹脂の一体成型体である。なお、これに限定されるものではなく、絶縁性を有する部材を広く採用することができる。
【００２９】
接続子２４は、導電性を有する円板状の部材である。接続子２４は円板部２０と近接した位置で、円板部２０と平行に配置されており、中心部分を支柱部２３に支持されている。接続子２４は、プラグ２をソケット１の内部にねじ込んだとき正極端子Ｐａ及び負極端子Ｐｂと同時に接触する。接続子２４が導電性を有していることから、接続子２４が同時に接触した、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとが電気的に接続される。
【００３０】
また、支持部２２には、中心軸と交わり、中心軸と直交するスプリングピン２２２が配置されている。スプリングピン２２２は、ケーブルエンド３２がプラグ２の支持部２２から抜けるのを抑制している。
【００３１】
遠隔操作部３は、トルクケーブル３１と、ケーブルエンド３２とを備えている。トルクケーブル３１及び（又は）ケーブルエンド３２は、特に材料が限定されるものではなく金属製を用いることができるが、絶縁性材料で形成されていることが好ましい。図３において、トルクケーブル３１は実際に回転トルクが伝達されるインナーケーブルのみが示されているが、円筒状に形成され、内部にインナーケーブルを配置することで、インナーケーブルを保護するアウターケーブル（不図示）も備えた構成となっている。なお、以下の説明において、特段の説明が付されない場合、トルクケーブル３１と表すときはトルクを伝達するためのインナーケーブルを示すものとする。
【００３２】
トルクケーブル３１は、一方の端部に入力された回転トルクを、他方の端部に伝達するケーブルである。トルクケーブル３１は金属細線を撚って形成した撚り線であり、離れた場所に回転トルクを伝達する構成であることから、トルクケーブルとして、ねじれが少ないものが用いられることが好ましい。
【００３３】
トルクケーブル３１の一端にはケーブルエンド３２がインナーケーブル３１に対して回転しないように固定されている。また、トルクケーブル３１の他端には、操作者（自動車の場合、点検整備作業者、救助作業者などの有資格作業者等）によって回転操作される操作部（不図示）がケーブルエンド３２と同様にインナーケーブル３１に対して回転しないように固定されている。なお、操作部と安全プラグ装置Ａとの距離はトルクケーブル３１の長さによって決定されるものである。
【００３４】
ケーブルエンド３２は、ケーブル固定部３２１と、トルク伝達部３２２とを備えている。ケーブル固定部３２１は円筒状に形成され、トルクケーブル３１が挿入固定される。なお、ケーブル固定部３２１はトルクケーブル３１の一端が挿入されたのち、外部から圧力がかけられて保持する、いわゆる、かしめて固定されていてもよく、溶接、接着等のように他の部材が介入することで固定されるものであってもよい。さらに、これらの固定方法に限定されるものではなく、トルクケーブル３１とケーブルエンド３２とが相対的に回転しない固定方法を広く採用することができる。
【００３５】
トルク伝達部３２２は円柱状に形成され、ケーブル固定部３２１に連接されている。なお、ケーブル固定部３２１とトルク伝達部３２２とは、中心軸が一致するように形成されている。トルク伝達部３２２には、外周面に径方向外側に突出し、軸に沿って形成された凸条（スプライン）３２３が形成されている。
【００３６】
スプライン３２３は周方向に一定の間隔で複数個（例えば、６個）備えられている。トルク伝達部３２２はプラグ２の支持部２２に支持される部材であり、スプライン３２３が凹溝２２１に係合する。これにより、トルク伝達部３２２、すなわち、ケーブルエンド３２はプラグ２の軸方向に摺動自在であるとともに、軸回り方向には、スプライン３２３と凹溝２２１との係合によって力（回転トルク）が伝達される。
【００３７】
また、図３に示しているように、ケーブルエンド３２には、支持部２２に配置されたスプリングピン２２２が貫通するとともに、遊嵌する軸方向に長く形成された長孔３２４が形成されている。この長孔３２４をスプリングピン２２２が貫通していることで、ケーブルエンド３２の支持部２２の軸方向の摺動の邪魔をせず、ケーブルエンド３２が支持部２２から抜けるのを抑制している。さらに、ケーブルエンド３２を支持部２２の内部に配置したとき、支持部２２と支持部２２の底面、すなわち、円板部２０の上面とで構成され、トルクケーブルとの接続がなされる部位であるトルクケーブル接続部と、ケーブルエンド３２の端面との間には間隔として隙間Ｏｐが形成されている。
【００３８】
安全プラグ装置の動作について図面を参照して説明する。図３に示す安全プラグ装置Ａは、ソケット１の円筒部１０にプラグ２の係合部２１が嵌入されており、支柱部２３の先端が底部１１と接触している。このとき、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂの両方に、接続子２４が接触しており、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとが接続された状態、すなわち、バッテリーモジュールＭｂ（Ｍｂ１、Ｍｂ２）が直列に接続されている状態である。この状態では、ソケット１の雌ねじ１０１とプラグ２の雄ねじ２１１とが螺子嵌合しているので、たとえば、プラグ２にその軸に沿ってソケット１から離間する方向に力が作用しても、プラグ２の係合部２１がソケット１の円筒部１０から外部に突出しない。これにより、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂの接続が不意に解除されるのを抑制できるようになっている。
【００３９】
この状態で、プラグ２を反時計回りに回転操作することで、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続を解除することができる。安全プラグ装置Ａによる、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続の解除について詳しく説明する。
【００４０】
操作部（不図示）が操作者（自動車の場合、点検整備作業者、救助作業者などの有資格作業者等）によって反時計回りに回転されると、操作部に入力された回転トルクがトルクケーブル３１を介してケーブルエンド３２に伝達される。ケーブルエンド３２に伝達された回転トルクはスプライン３２３と凹溝２２１との係合により、ケーブルエンド３２からプラグ２に伝達される。これにより、プラグ２が反時計回りに回転する。
【００４１】
上述したように、ソケット１の雌ねじ１０１とプラグ２の雄ねじ２１１とが螺合しているので、プラグ２が反時計回りに回転することで、係合部２１がトルクケーブル３１の方向へと前記螺合が解除される方向へ移動して、ソケット１の円筒部１０より外部方向へ移動する。プラグ２が移動することで、端子と接続子とが接触して回路が接続される位置である回路接続位置から回路の接続が解除される位置である回路解除位置へとプラグが移動して、正極端子Ｐａ及び負極端子Ｐｂと接続子２４とが離間し、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続が解除される。これにより、隣り合うバッテリーモジュールＭｂ（図２において、Ｍｂ１とＭｂ２）の接続が解除され、バッテリー回路には、電流が流れない状態（不通電状態、換言すると死線状態）になる。
【００４２】
本発明の安全プラグ装置は、トルクケーブル３１を回転させてこれ以上回らないところまで回転させることで正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとを接続することもできる。また、本発明の安全プラグ装置は、例えば、プラグ２のソケット側端部に突起を設け、該突起が円筒部１０のトルクケーブル側端部に設けられた係止部と係合するようにするなど、プラグ２がソケット１から完全に脱離することを防止するための機構を設けて、ソケット１とプラグ２との螺合を解除する方向へトルクケーブル３１を前記係合により回転が停止するまで回転させて、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続解除をしても良い。これにより、プラグ２を確認（主に視認）しなくても、正極端子Ｐａと負極端子Ｐｂとの接続／接続解除を確実に行うことが可能である。
【００４３】
また、ケーブルエンド３２の先端である端面とプラグ２の円板部２０との間に隙間Ｏｐが形成されているので、トルクケーブル３１が撚りが緩む方向にも回転し、トルクケーブル３１の撚りが緩むことでトルクケーブル３１に伸びが生じても、隙間Ｏｐにより伸びを吸収することができる。このことから、トルクケーブル３１に軸方向の力が作用しにくく、トルクケーブル３１に無理な応力が作用したり、座屈が発生したりするのを抑制することができ、操作不良の発生を抑止することができる。
【００４４】
さらに、安全プラグ装置Ａは、遠隔部に配置された操作部によって操作されるので、操作者（運転者、点検整備作業者、救出作業者等）はバッテリーユニットＢｔに接近することなく、バッテリーユニットＢｔのバッテリー回路の接続／接続解除を行うことができる。そして、遠隔操作部３のトルクケーブル３１及び（又は）ケーブルエンド３２が絶縁性を有する材料で形成されているので、プラグ２に漏電が発生していたとしても、点検整備或いは救助作業を行う作業者が感電したり、電撃を受けたりするのを抑制することができる。
【００４５】
また、安全プラグ装置Ａは、正極端子Ｐａ及び負極端子Ｐｂと接続子２４とが分離され、正極端子Ｐａ又は負極端子Ｐｂと接続子２４とが接続されるために、正極端子Ｐａ及び（又は）負極端子Ｐｂと接続子２４との間で放電アークが発生する場合がある。安全プラグ装置Ａでは、正極端子Ｐａ、負極端子Ｐｂ及び接続子２４とがソケット１の円筒部１０及び底部１１と、プラグ２の係合部２１と円板部２０とで囲まれた空間に配置されているので、放電アークが安全プラグ装置Ａの外部に漏れるのを抑止することができる。
【００４６】
そして、円筒部１０の雌ねじ１０１と係合部２１の雄ねじ２１１との螺合で内部空間が密閉されているので、外部が可燃性ガスで充満されている状態でも安全プラグ装置Ａに可燃性ガスが流入するのを抑止することができる。このことから、故障や事故等でガソリン等の燃料が揮発した可燃性ガスが充満している場合でも安全に且つ速やかにバッテリーユニットＢｔのバッテリー回路を死線化でき、揮発した燃料等の可燃性ガスに、駆動モータに電力を供給する回路で発生する放電アークが引火するのを抑止することができる。
【００４７】
安全プラグ装置Ａに用いられているトルクケーブル３１は撚り線であることから、長期間の使用（トルクの伝達回数の増加）で撚りがゆるくなり、伸びてしまうことがある。安全プラグ装置Ａでは、ケーブルエンド３２の端面と円板部２０との間に隙間Ｏｐがあり、ケーブルエンド３２と円板部２０とが近接する方向に相対移動することができるのでケーブルの伸びを吸収することができるために、トルクケーブル３１に伸びが発生したときには、ケーブルエンド３２の端面と円板部２０とが接近することで、トルクケーブル３１が弛んだり、座屈を起こしたりするのを抑止できる。これにより、安全プラグ装置Ａはトルクケーブル３１が伸びることによる動作不良が発生しにくく、長期間、正極端子と負極端子との接続／接続解除を確実に行うことができる。
【００４８】
また、上述の実施形態ではねじの螺合によってソケットとプラグの距離を調整するようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば、ソケット又はプラグの一方にカム溝を、他方にカム溝の内部に配置されるボスとを備えておき、ソケットとプラグの相対的な回転でソケットとプラグとの距離を調整するものであってもよい。この構成によると、ソケットとプラグとの回転に対する調整距離をねじに比べて大きくすることができる。これにより、迅速な端子の接続／接続解除を行うことができる。
また、上記のプラグを、雄ねじを外側に有する筒状外側部材と、接続子を有する内側部材とで構成することができる。この場合、前記筒状外側部材に軸方向に延びる係合溝を設け、前記内側部材に、前記係合溝と軸方向にスライド可能に係合する係合凸部を設けることにより、前記内側部材に接続したトルクケーブルが回転することで前記内側部材が回転し、前記係合溝がスプライン溝として機能するために、前記外側部材が回転して、前記外側部材がソケットの雌ねじと螺合することができる。これにより、螺合の際にはゆっくりと確実に端子と接続子との接続をすることができ、緊急の場合にはケーブルを引き抜くことにより、端子と接続子との接続解除を直ちにすることができる。
【００４９】
上述の安全プラグ装置は、第１バッテリーモジュールＭｂ１の負極端子Ｐｂ１と第２バッテリーモジュールＭｂ２の正極端子Ｐａ２との接続／接続解除を行うものとしているが、これに限定されるものではない。例えば、安全プラグ装置を、バッテリーユニットＢｔに含まれる複数のバッテリーモジュールＭｂを半数ずつに分割する位置に備えてもよく、接続されたバッテリーモジュールＭｂの電圧が一定の電圧以下となるように、複数の安全プラグ装置で接続／接続解除を行う構成としてもよい。バッテリーユニットが複数の安全プラグ装置を備える構成の場合、各安全プラグ装置のそれぞれに操作部を設けていてもよいし、１個の操作部で全ての安全プラグ装置を操作できるようにしてもよい。このような構成として、操作部の回転動作（回転力）を複数個の歯車で伝達できるようにしておき、トルクケーブルを予め決められた歯車に固定するようにしてもよい。
【００５０】
また、プラグの係合部がソケットの円筒部に挿入係合されており、支柱部を挟んで反対側に伸びる接続子を備え、プラグのソケットに対する位置（中心軸回りの回転角度）によって、正極端子と負極端子とが接続された回路接続位置と接続解除された回路解除位置とになるように構成してもよい。
【００５１】
上述の実施形態では、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動モータに電力を供給するバッテリーユニットのバッテリー回路の接続／接続解除を行う安全プラグ装置を示している。これに限定されるものではなく、キャパシタ、燃料電池等の電力を供給するものに用いられてもよい。また、自動車以外にも、電源回路の接続／接続解除を遠隔部より確実に行う必要があるものに広く採用することが可能である。
【００５２】
上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の安全プラグ装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車のモータ駆動用バッテリー等の駆動モータに電力を供給する電源装置のバッテリー回路（電力供給回路）、工場で稼動する自動機械、工作ロボット、建築機器等の大型機械装置に電力を供給する電源装置の電力供給回路の接続状態と接続解除状態とを切り替える切替え装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
Ａ 安全プラグ装置
Ｂｔ バッテリーユニット
Ｍｂ バッテリーモジュール
Ｐａ 正極端子
Ｐｂ 負極端子
１ ソケット
１０ 円筒部
１０１ 雌ねじ
１１ 底部
１１１ 貫通孔
１１２ 貫通孔
２ プラグ
２０ 円板部
２１ 係合部
２１１ 雄ねじ
２２ 支持部
２２１ 凹溝
２２２ スプリングピン
２３ 支柱部
２４ 接続子
３ 遠隔操作部
３１ トルクケーブル
３２ ケーブルエンド
３２１ ケーブル固定部
３２２ トルク伝達部
３２３ スプライン（凸条）
３２４ 長孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路の端子を有するソケットと、前記端子の接続と解除とを前記ソケットに対して回路接続位置と回路解除位置とを移動することにより行うプラグと、前記プラグの移動を遠隔操作する遠隔操作手段とを備えた安全プラグ装置であって、
前記プラグは、軸を中心とする回動により回路接続位置と回路解除位置との間を移動するように構成され、
前記遠隔操作手段は、前記プラグを軸周り方向に回動させるトルクケーブルを備えた安全プラグ装置。
【請求項２】
前記プラグは前記トルクケーブルの端部に接続するケーブル接続部を有し、
前記遠隔操作手段の先端と前記トルクケーブル接続部との間には、前記プラグと前記遠隔操作手段とが近接する方向に相対移動することを可能とする間隔が形成された
請求項１に記載の安全プラグ装置。
【請求項３】
前記プラグが前記端子と接続する接続子を有し、前記プラグが前記ソケットに螺子嵌合されることにより、前記端子と前記接続子との接続がされるように構成された請求項１または請求項２に記載の安全プラグ装置。
【請求項１】
回路の端子を有するソケットと、前記端子の接続と解除とを前記ソケットに対して回路接続位置と回路解除位置とを移動することにより行うプラグと、前記プラグの移動を遠隔操作する遠隔操作手段とを備えた安全プラグ装置であって、
前記プラグは、軸を中心とする回動により回路接続位置と回路解除位置との間を移動するように構成され、
前記遠隔操作手段は、前記プラグを軸周り方向に回動させるトルクケーブルを備えた安全プラグ装置。
【請求項２】
前記プラグは前記トルクケーブルの端部に接続するケーブル接続部を有し、
前記遠隔操作手段の先端と前記トルクケーブル接続部との間には、前記プラグと前記遠隔操作手段とが近接する方向に相対移動することを可能とする間隔が形成された
請求項１に記載の安全プラグ装置。
【請求項３】
前記プラグが前記端子と接続する接続子を有し、前記プラグが前記ソケットに螺子嵌合されることにより、前記端子と前記接続子との接続がされるように構成された請求項１または請求項２に記載の安全プラグ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２３４６７４（Ｐ２０１２−２３４６７４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０１６３７（Ｐ２０１１−１０１６３７）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（３９００００９９６）株式会社ハイレックスコーポレーション (362)
【Ｆターム（参考）】
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