JP2011025912A - 車両の電気回路遮断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この装置は、コンバータ19と蓄電池20とを有する電気回路が設けられた車両に適用されて、同車両の衝突が検知されたときに蓄電池20からコンバータ19への電力供給を遮断する。車両の衝突が検知されたときに作動する火薬式のアクチュエータ46により駆動される給電回路遮断器を備える。給電回路遮断器の作動により、蓄電池20の正極とコンバータ19とを繋ぐ電力供給経路が切断されるとともに同経路における切断部分よりコンバータ19側の部分が接地される(図2[b])。
【選択図】図2
Description
請求項1に記載の発明は、電気機器と同電気機器に電力を供給する蓄電池とを有する電気回路が設けられた車両に適用され、同車両の衝突が検知されたときに前記蓄電池から前記電気機器への電力供給を遮断する電気回路遮断装置において、前記衝突が検知されたときに作動する火薬式アクチュエータにより駆動されて、前記電気回路における前記蓄電池の正極と前記電気機器とを繋ぐ電力供給経路を切断するとともに前記電力供給経路における前記切断した部分より前記電気機器側の部分を接地する給電回路遮断器を備えることをその要旨とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載の車両の電気回路遮断装置において、前記車両は、前記電気機器として、車軸による回転軸の強制回転によって電力を発生する発電機能を有する回転機と同回転機の作動を制御する制御機器とが設けられてなり、前記電気回路遮断装置は、前記衝突が検知されたときに作動する火薬式アクチュエータにより駆動されて、前記電気回路における前記回転機と前記制御機器とを繋ぐ回転機経路を切断するとともに前記回転機経路における前記切断した部分より前記制御機器側の部分を接地する回転機回路遮断器をさらに備えることをその要旨とする。
以下、本発明にかかる車両の電気回路遮断装置を具体化した第1の実施の形態について説明する。
図1に示すように、車両10には駆動源としての内燃機関11が搭載されている。内燃機関11の出力軸11aは、ジェネレータ12や、モータ13、動力分割機構14などを介して車軸15に接続されており、同車軸15には駆動輪16が連結されている。ジェネレータ12は主に内燃機関11の出力軸11aによる強制回転によって発電を行う発電機として機能し、モータ13は主に車軸15に付与するトルクを発生する電動機として機能する。なお、これらジェネレータ12やモータ13としては三相交流式の回転機が採用されている。上記動力分割機構14は、内燃機関11の出力軸11aの回転トルクを、ジェネレータ12の回転軸12aを駆動するためのトルクと車軸15を駆動するためのトルクとに分割する。
例えば車両10の発進時や軽負荷走行時など、仮に内燃機関11の発生トルクによって車両10を走行させた場合における内燃機関11の運転効率が低くなる状況においては、蓄電池20からの電力供給によってモータ13が駆動され、同モータ13の発生トルクによって車両10が走行するようになる。
以下、給電回路遮断器27の具体構造について説明する。
回路遮断器は、互いに離間した位置に形成された端子であって、上記シリンダ部42の内部とケース41の外部とを接続するための三つの端子(第1端子43、第2端子44、第3端子45)を備えている。
図2[a]に示すように、アクチュエータ46の作動前においては、上記作動部47が第3接点45aと接触しない位置であり、且つ第1接点43aおよび第2接点44aに接触する位置、詳しくは第1接点43aと第2接点44aとの間に挟持される位置に配設されている。また作動部47は導電材料(例えば鉄系材料などの電気伝導率が高い材料)により形成されている。そのため、この回路遮断器ではアクチュエータ46の作動前において、作動部47により、各接点のうちの第1接点43aと第2接点44aとが選択的に接続される。しかも、その接続に際して、アクチュエータ46の作動部47が第1接点43aと第2接点44aとを接続するための接続部材として、すなわち蓄電池20の正極とコンバータ19などの電気機器とを繋ぐ電力供給経路の一部として用いられる。
すなわち先ず、車両10が衝突した場合にジェネレータ経路やモータ経路が切断されるために、その後に車両10が牽引されてジェネレータ12やモータ13による発電が行われた場合であっても、発電された電力が第1インバータ17や第2インバータ18に供給されなくなる。そのため、ジェネレータ経路における切断部分より第1インバータ17側の部分の電位がジェネレータ12の発電電力によって高くなることや、モータ経路における切断部分より第2インバータ18側の部分の電位がモータ13の発電電力によって高くなることを抑えることができる。
(1)車両10の衝突が検知されたときに火薬式のアクチュエータ46の作動によって給電回路遮断器27が駆動されて蓄電池20の正極とコンバータ19とを繋ぐ電力供給経路が切断されるために、同経路における切断部分よりコンバータ19側の部分の電位が蓄電池20からの供給電力によって高い状態のまま維持されることを回避することができる。しかも、そうした電力供給経路の切断に併せて、同経路における切断部分よりコンバータ19側の部分が接地されるために、コンバータ19に電荷が蓄えられていた場合であっても、その電荷によって上記コンバータ19側の部分の電位が高い状態のまま維持されることを抑えることができる。したがって、車両10の衝突後において、電力供給経路における切断部分よりコンバータ19側の部分が不要に高い電位のままで保持されることを抑えることができる。
以下、本発明にかかる車両の電気回路遮断装置を具体化した第2の実施の形態について、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
この回路遮断器は、互いに離間した位置に形成された端子であって、上記シリンダ部52の内部とケース51の外部とを接続するための三つの端子(第1端子53、第2端子54、第3端子55)を備えている。
図3[a]に示すように、アクチュエータ56の作動前においては、上記作動部57が第3接点55aおよび第4接点54bと接触しない位置であり、且つ第1接点53aおよび第2接点54aに接触する位置、詳しくは第1接点53aと第2接点54aとの間に挟持される位置に配設されている。また作動部57は導電材料(例えば鉄系材料などの電気伝導率が高い材料)により形成されている。そのため、この回路遮断器では、アクチュエータ56の作動前において、作動部57により、各端子のうちの第1端子53と第2端子54とが選択的に接続される。しかも、その接続に際して、アクチュエータ56の作動部57が第1端子53の第1接点53aと第2端子54の第2接点54aとを接続するための接続部材として用いられる。
(10)作動部57の移動方向前側の部分の外面形状を移動方向前側に向かうほど先細のテーパ形状に形成し、第3接点55aおよび第4接点54bをそれらの間隔が上記作動部57の移動方向前側に向かうほど狭くなる形状に形成した。そのため、アクチュエータ56の作動後における第3接点55aや第4接点54bと作動部57との接触面圧を高くすることができ、同作動部57を介した第3接点55aや第4接点54bとを確実に接続することができるようになる。
以下、本発明にかかる車両の電気回路遮断装置を具体化した第3の実施の形態について、第1の実施の形態および第2の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図4[a]に示すように、アクチュエータ66の作動前においては、作動部67やカッター部69の導通部69aとケーブル内の導線との絶縁状態が保たれた状態で同ケーブルによる接続が維持されている。
(その他の実施の形態)
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・各実施の形態において、経路の切断と同経路の切断部分の接地とを一つのアクチュエータの作動を通じて行う回路遮断器に代えて、経路切断用のアクチュエータと経路接地用のアクチュエータとが各別に設けられた回路遮断器を採用してもよい。また、給電回路遮断器27やジェネレータ回路遮断器29、モータ回路遮断器31を経路切断用の回路遮断器と経路接地用の回路遮断器との二つの回路遮断器によって構成するようにしてもよい。
Claims (13)
- 電気機器と同電気機器に電力を供給する蓄電池とを有する電気回路が設けられた車両に適用され、同車両の衝突が検知されたときに前記蓄電池から前記電気機器への電力供給を遮断する電気回路遮断装置において、
前記衝突が検知されたときに作動する火薬式アクチュエータにより駆動されて、前記電気回路における前記蓄電池の正極と前記電気機器とを繋ぐ電力供給経路を切断するとともに前記電力供給経路における前記切断した部分より前記電気機器側の部分を接地する給電回路遮断器を備える
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項1に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記アクチュエータはその作動に際して移動する移動部材を有してなり、
前記給電回路遮断器は、前記移動部材の移動を通じて、前記電力供給経路の切断と前記電気機器側の部分の接地とを共に行うものである
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項2に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記給電回路遮断器は、互いに離間した位置に形成された接点であって前記電気機器に接続された電気機器側接点と接地部位に接続された電気機器接地接点とを有してなり、
前記移動部材は、導電材料により形成されて、前記アクチュエータの作動によって前記電気機器接地接点および前記電気機器側接点に接触する位置に移動するものである
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項2に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記給電回路遮断器は、互いに離間した位置に形成された接点であって前記蓄電池の正極に接続された蓄電池側接点と前記電気機器に接続された電気機器側接点とを有してなり、
前記移動部材は、導電材料により形成されて、前記アクチュエータの作動前において前記蓄電池側接点および前記電気機器側接点に接触する位置に配設されるものである
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項2に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記給電回路遮断器は、互いに離間した位置に形成された接点であって、前記蓄電池の正極に接続された蓄電池側接点と前記電気機器に接続された電気機器側接点と接地部位に接続された電気機器接地接点とを有してなり、
前記移動部材は、導電材料により形成されて、前記アクチュエータの作動前には前記電気機器接地接点と接触しない位置であり且つ前記蓄電池側接点および前記電気機器側接点に接触する位置に配設されるものであり、前記アクチュエータの作動後には前記蓄電池側接点と接触しない位置であり且つ前記電気機器接地接点および前記電気機器側接点に接触する位置に移動するものである
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項3または5に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記移動部材の移動方向前側の部分の外面形状と前記移動部材の移動後において同移動部材の移動方向前側の部分が接触する部分の内面形状とが共に、前記移動方向前側に向かうほど先細の形状に形成されてなる
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項4または5に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記移動部材は、前記アクチュエータの作動前において前記蓄電池側接点と前記電気機器側接点との間に挟持されてなる
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記車両は、前記電気機器として、車軸による回転軸の強制回転によって電力を発生する発電機能を有する回転機と同回転機の作動を制御する制御機器とが設けられてなり、
前記電気回路遮断装置は、前記衝突が検知されたときに作動する火薬式アクチュエータにより駆動されて、前記電気回路における前記回転機と前記制御機器とを繋ぐ回転機経路を切断するとともに前記回転機経路における前記切断した部分より前記制御機器側の部分を接地する回転機回路遮断器をさらに備える
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項8に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記回転機回路遮断器は、同回転機回路遮断器の駆動に用いられる前記アクチュエータの作動に際して移動する可動部材によって、前記回転機経路の切断と前記制御機器側の部分の接地とを共に行うものである
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項9に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記回転機回路遮断器は、互いに離間した位置に形成された接点であって前記制御機器に接続された制御機器側接点と接地部位に接続された制御機器接地接点とを有してなり、
前記可動部材は、導電材料により形成されて、前記回転機回路遮断器の駆動に用いられる前記アクチュエータの作動によって前記制御機器接地接点および前記制御機器側接点に接触する位置に移動するものである
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項9に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記給電回路遮断器は、互いに離間した位置に形成された接点であって前記回転機に接続された回転機側接点と前記制御機器に接続された制御機器側接点とを有してなり、
前記可動部材は、導電材料により形成されて、前記回転機回路遮断器の駆動に用いられる前記アクチュエータの作動前において前記回転機側接点および前記制御機器側接点に接触する位置に配設されるものである
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項9に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記給電回路遮断器は、互いに離間した位置に形成された接点であって、前記回転機に接続された回転機側接点と前記制御機器に接続された制御機器側接点と接地部位に接続された制御機器接地接点とを有してなり、
前記可動部材は、導電材料により形成されて、前記回転機回路遮断器の駆動に用いられる前記アクチュエータの作動前には前記制御機器接地接点と接触しない位置であり且つ前記回転機側接点および前記制御機器側接点に接触する位置に配設されるものであり、前記回転機回路遮断器の駆動に用いられる前記アクチュエータの作動後には前記回転機側接点と接触しない位置であり且つ前記制御機器接地接点および前記制御機器側接点に接触する位置に移動するものである
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。 - 請求項8〜12のいずれか一項に記載の車両の電気回路遮断装置において、
前記回転機は、車両走行用の回転トルクを発生するトルク発生機能を有するものである
ことを特徴とする車両の電気回路遮断装置。
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