JP2011159396A - 電源装置及びこれを備える車両 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造や構成で作業者の安全性を確保し、且つ、本体内部へアクセスできない状態において、回路を通電或いは回路を遮断のどちらか一方を状況に応じて選択できる回路遮断器とすることである。
【解決手段】電源装置部品を収納し、取り外し可能なケースと、このケースに設けられた開口部から突出する操作スイッチを有し、この操作スイッチの移動で電流が流れる通電状態と電流が遮断された遮断状態とが切り替わる回路遮断器とを備える電源装置であって、操作スイッチは、通電状態においてケースの取り外しを許可せず、遮断状態でのみケースの取り外しを許可する。
【選択図】図６

Description

本発明は、複数の電池が積層する電源装置及びこれを備える車両に関し、主としてハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車等を駆動するモータの電源として使用されるバッテリーと電気接続する回路の回路遮断器に関する。

ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車等の車両を走行させるモータの駆動電源となるバッテリーには、複数の電池を積層して電気接続した大電流・大出力のバッテリーが使用される。これら車両では、車両の組立て時や修理及び点検時等に、電流が流れる通電回路付近で人手による作業を行うが、この通電回路はバッテリーと電気接続しているため、大電流が流れている。このため、作業中の作業者が通電回路と接触した場合、大電流で感電してしまう恐れがあり危険である。こうした危険を回避するために、作業中には通電回路に流れる電流を確実に遮断して安全を確保する必要がある。

従来において、通電回路に流れる電流を遮断する手段として、操作スイッチを備えた回路遮断器が開発されている。この操作スイッチは、ＯＮ状態で回路に電流を通電させ、トリップ状態及びＯＦＦ状態で回路に通電する電流を遮断する。

特許文献１の回路遮断器では、本体ケースから突出する操作スイッチの電源側に付属品カバーを設けてあり、この付属品カバーは、ＯＮ位置にある操作スイッチで隠れる位置でネジ締付している。これにより、ＯＮ状態のままでは、締付ネジをドライバーで緩めて付属品カバーを開くことができず、付属品カバーを開くには、操作スイッチをトリップ状態又はＯＦＦ状態にしなければならない。

また、特許文献２の回路遮断器では、操作スイッチと付属品カバーとの接点にインターロック手段を設けており、操作スイッチがＯＮ状態の時には付属品カバーが開かないようにしている。ロックの解除は操作スイッチがＯＦＦ状態の時のみ許可され、付属品カバーを開くことができる。

上記により、遮断器本体内部へアクセスして内装付属品の着脱操作等を開始する際には、通電回路に流れる電流が確実に遮断されているので、作業者の危険を回避すると共に安全性を確保した作業ができる。

特開２００２−９３３００号公報 特開２００１−６０４９２号公報

従来開発された特許文献１において、ネジを外した直後の回路では、確実に電流が遮断されているが、作業中の誤操作で操作スイッチがＯＮ状態となり、大電流が流れる通電回路に作業者が接触する等の危険がある。また、付属品カバーを本体ケースに取り付けた後、付属品カバーのネジ締付をせずに操作スイッチをＯＮ状態にした場合には、ＯＮ状態でも付属品カバーを取り外して本体ケース内部へアクセスできるため危険である。作業の一時中断時や作業者が交代する際には、十分な注意が必要で安全とはいい難い。

また、特許文献２において、操作スイッチがＯＮ状態のままでは、付属品カバーを取り外して本体内部へアクセスできないが、特許文献１と同様に、作業中の誤操作で操作スイッチがＯＮ状態となり、大電流が流れる通電回路に作業者が接触する等の危険がある。さらに、付属品カバーを本体ケースに確実に固定するには、操作スイッチをＯＮ状態にしておかなければならず、ＯＦＦ状態では付属品カバーの固定が不安定である。車両等では、バッテリー等を本体組立工場へ搬送したり海外へ輸送したりするので、この時には安全性確保のため回路をＯＦＦ状態にしておかなければならず、ＯＦＦ状態で付属品カバーの固定が不安定なのは品質維持や危険面において問題である。

本発明は、上記問題点を解決するために開発された回路の回路遮断器で、簡単な構造や構成で作業者の安全性を確保し、且つ、本体内部へアクセスできない状態において、回路を通電或いは回路を遮断のどちらか一方を状況に応じて選択できる回路遮断器とすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、電源装置部品を収納し、取り外し可能なケースと、このケースに設けられた開口部から突出する操作スイッチを有し、この操作スイッチの移動で電流が流れる通電状態と電流が遮断された遮断状態とが切り替わる回路遮断器とを備える電源装置であって、操作スイッチは、通電状態においてケースの取り外しを許可せず、遮断状態でのみケースの取り外しを許可することを特徴とする電源装置である。

本願請求項２の発明によれば、開口部から突出する操作スイッチの突出部の一部は、通電状態の時は、開口部の延長線上よりも外側に位置し、遮断状態の時は、開口部の延長線上よりも内側に位置することを特徴とする電源装置である。

本願請求項３の発明によれば、操作スイッチに遮断状態から通電状態への移動をロックするロック手段を設けるとともに、このロック手段のロックを解除するためのロック解除部を合わせて備えることを特徴とする電源装置である。

本願請求項４の発明によれば、回路遮断器にロック解除部のロック解除を防御するための防止カバーを装着することを特徴とする電源装置である。

本願請求項５の発明によれば、ケースにロック解除部を操作できるロック解除操作部を設けることを特徴とする電源装置である。

本願請求項６の発明によれば、回路遮断器と電源装置部品との電気接続は、防止カバーを回路遮断器へ装着した後に行うことを特徴とする電源装置である。

本願請求項７の発明によれば、請求項１から請求項６記載の電源装置を備える車両としている。

請求項１の発明によれば、操作スイッチは、通電状態においてケースの取り外しを許可せず、遮断状態でのみケースの取り外しを許可しているので、作業者等が電源装置部品へアクセスするときには、確実に電流が遮断される遮断状態となり、電源装置部品付近で作業する際の作業者の危険を回避し安全性が確保される。

請求項２の発明によれば、ケースの開口部から突出する操作スイッチの突出部の一部が、通電状態の時は開口部の延長線上よりも外側に位置し、遮断状態の時は開口部の延長線上よりも内側に位置しているので、通電状態でケースを取り外そうとすると、操作スイッチの突出部の一部がケースに当たり、ケースを取り外すことができない。ケースを取り外して電源装置部品へアクセスするには、必ず操作スイッチを遮断状態にしなければならない。よって、新たな部品を追加することなく簡単な構造で、作業の安全性を確保することができる。

請求項３の発明によれば、操作スイッチに遮断状態から通電状態への移動をロックするロック手段を設けるとともに、このロック手段のロックを解除するためのロック解除部を合わせて備えているので、作業中の誤操作により操作スイッチが遮断状態から通電状態に切り替わるのを防止するのに有効で、大電流が流れる電源装置部品に作業者が接触する等の危険を回避することができる。

請求項４の発明によれば、回路遮断器にロック解除部のロック解除を防御するための防止カバーを装着することで、誤操作や他の作業者により簡単にロックが解除されてしまうのを防止できる。これにより、電源装置部品へアクセスできる状態のまま一時中断していた作業を再開する時や作業者を交代する時等に考えられる危険が回避される。

請求項５の発明によれば、ケースにロック解除部を操作できるロック解除操作部を設けているので、ロックを解除するにはケースの取り付けが前提条件となる。このため、ケースを取り付けてロック解除したときには電源装置部品へアクセスできない状態となっており、作業者が通電状態で大電流が流れる電源装置部品と接触することがなく安全である。

請求項６の発明によれば、回路遮断器と電源装置部品との電気接続は、防止カバーを回路遮断器へ装着した後に行うので、防止カバーを取り外した時点で回路遮断器と電源装置部品との電気接続が切断される。このため、防止カバーを取り外した後に、誤ってロック解除部が解除されて回路遮断器が通電状態となったとしても、回路遮断器及び電源装置には電流が流れていないので、作業者の安全性は確保される。

請求項７の発明によれば、上記電源装置を備える車両を提供できる。

本発明の電源装置を搭載するハイブリッド自動車(車両ＨＶ)である。 本発明の電源装置を搭載する電気自動車(車両ＥＶ)である。 本発明の電源装置のバッテリー収納ケースと回路遮断器収納ケースの外観斜視図である。 第１実施例の電源装置内部の回路遮断器の外観斜視分解図である。 第１実施例の電源装置外部の回路遮断器の外観斜視分解図である。 第１実施例の電源装置の操作スイッチがＯＮ状態のときの回路遮断器の外観斜視可視図である。 図６を上方から見たときの断面図である。 図６を上ケースの外側から見たときの側面図である。 第１実施例の電源装置の操作スイッチがＯＦＦ状態のときの回路遮断器の外観斜視可視図である。 図９を上方から見たときの断面図である。 図９を上ケースの外側から見たときの側面図である。 図５の部品を上ケースに取り付けた外観斜視図である。 図１２をバッテリー側から見たときの断面図である。

以下、本発明の実施形態を図１乃至図１３に基づいて詳細に説明する。

本発明の電源装置１を自動車に搭載する例を図１及び図２に基づいて、詳細に説明する。

まず、図１に、エンジン２を主体にしながらモータ３を併用して車輪を駆動させ走行するハイブリッド自動車（車両ＨＶ）に電源装置１を搭載する例を示す。この図に示す車両は、２つの動源力が平行して車輪の駆動に関与することからパラレル方式と呼ばれる。

電源装置１を搭載する車両ＨＶは、車両ＨＶを走行させるエンジン２及びモータ３と、モータ３に電力を供給するバッテリー４とを備えた電源装置１と、この電源装置１に内蔵するバッテリー４の電池を充電する発電機５とを備えている。電源装置１は、ＤＣ／ＡＣインバータ６を介してモータ３と発電機５に接続している。

車両ＨＶは、電源装置１のバッテリー４を充放電しながらモータ３とエンジン２を併用して走行する。エンジン２は走行を主体とし、場合により電源装置１に内蔵するバッテリー４の電池を充電する。モータ３は、電源装置１から電力が供給されて駆動し、エンジン２に負担がかかる発進時や加速時に、エンジン２とともに作動して駆動力を補助する。また、低速時にはモータ３、高速時にはエンジン２と、駆動力を使い分けることでエネルギー効率を高める。さらに、車両が止まるブレーキ制動時には、モータ３を発電機５として利用し、電源装置１に内蔵するバッテリー４の電池を充電する。

ハイブリッド自動車は、上記で記載したパラレル方式以外に、シリーズ方式とスプリット方式とがある。シリーズ方式は、動源力が１つで、モータのみが車輪を駆動し、エンジンはモータに電気を供給する発電用として搭載される。スプリット方式は、上記のパラレル方式にバッテリー充電専用の発電機を組み合わせたシステムで、パラレル方式よりさらに細かくエンジンの負荷制御をおこない、エネルギー効率を高める。このスプリット方式は、エンジンの動力を車両の駆動と発電機の両方に分割する動力分割機構を備えている。この動力分割機構を用いて、発電機、モータの回転数を制御しながら、効率的に自動車を動かしている。スプリット方式は、シリーズ・パラレル方式とも呼ばれる。

次に、図２に、モータ３のみで走行する電気自動車（車両ＥＶ）に電源装置１を搭載する例を示す。この図に示す電源装置１を搭載した車両ＥＶは、車両ＥＶを走行させる走行用のモータ３と、このモータ３に電力を供給するバッテリー４とを備えた電源装置１と、この電源装置１に内蔵するバッテリー４の電池を充電する発電機５とを備えている。電源装置１は、ＤＣ／ＡＣインバータ６を介してモータ３と発電機５に接続している。車両ＥＶは、電源装置１のバッテリー４を充放電しながらモータ３のみで走行する。モータ３は、電源装置１から電力が供給されて駆動する。発電機５は、車両ＥＶを回生制動する時のエネルギーで駆動されて、電源装置１に内蔵するバッテリー４の電池を充電する。

以上の車両に搭載される本発明の電源装置１に内蔵されるバッテリー４に流れる電流を遮断する回路遮断器２０の第１実施例を、以下、図３乃至図１３に基づいて、詳細に説明する。

まず、図３に、車両等に搭載される本発明の電源装置１のバッテリー収納ケース１０と回路遮断器収納ケース１３の外観斜視図を示す。

バッテリー収納ケース１０と回路遮断器収納ケース１３は、電源装置１内で隣接して配置され、バッテリー収納ケース１０にはバッテリー４を、回路遮断器収納ケース１３には回路遮断器２０を収納している。バッテリー収納ケース１０及び回路遮断器収納ケース１３は、上ケース１１、１４と下ケース１２、１９からなる筺体構造のケースで、アルミ等の金属材を加工して形成される。これらはバッテリー４や回路遮断器２０を外部からの衝撃や圧力から保護している。なお、この構造に限らず、バッテリー収納ケース１０の下ケース１２と回路遮断器収納ケース１３の下ケース１９とを一体化した下ケースとすることもできる。

回路遮断器収納ケース１３の上ケース１４の片側面１５（図３の手前側）には、四角形に開口された開口部１６を設けており、後述する操作スイッチ２４の一部を開口部１６から上ケース１４の外側に向かって突出させている。そして、開口部１６の真上に位置する箇所には、上ケース１４の外側に後述するピン２７を操作するための部品を取り付けている。

バッテリー４は、車両等を走行させるモータ３の電源で、積層した複数の電池を電気接続したモジュールで構成される大電流・高出力のバッテリー４である。このバッテリー４と電気接続する回路遮断器２０は、バッテリー４に流れる電流を通電或いは遮断する切り替え機能を備える。

次に、図４に、上ケース１４内部の回路遮断器２０の外観斜視分解図を示す。図４において回路遮断器２０は、本体ケース２１と、この本体ケース２１に配設された移動可能な操作スイッチ２４と、この操作スイッチ２４の移動をロックするロック機能を解除するピン２７と、このピン２７の操作を防御する防止カバー３０と、操作スイッチ２４の移動操作により通電或いは遮断する回路（図示せず）と、この回路と電気接続する電極板３３と、この電極板３３とバッテリー４側の電極と電気接続するバスバー３５と、これら電極板３３とバスバー３５とを固定するネジ３７で構成される。

次に、図５に、上ケース１４の外側から回路遮断器２０のピン２７を操作し、操作スイッチ２４のロックを解除するために設けられた部品の外観斜視分解図を示す。これら部品は、直接ピン２７と接触して操作するピン操作部４０と、このピン操作部４０が可動できるように設けられたスライド部材４２と、このスライド部材４２を上ケース１４に固定するボルト４７とナット４８とで構成される。そして、これら部品を上ケース１４へ取り付けるために、上ケース１４にはピン２７と対向する位置、つまり、開口部１６の真上に位置する箇所に切欠部１７を設け、この切欠部１７を間に挟んでその両側に、ボルト４７を貫通するためのボルト穴１８をそれぞれ設けている。

本体ケース２１は角型で、内部に電流が通電する回路（図示せず）を備えるとともに、この回路を通電状態と遮断状態とに切り替える操作スイッチ２４とを備える。また、回路の両端部分には、バッテリー４側と電気接続するための電極板３３をそれぞれ設けており、銅からなるこれら電極板３３は、薄板形状に形成されて本体ケース２１の両側面２２からそれぞれ突出している。そして、これら電極板３３の中央部分にはネジ穴３４を設け、さらに、電極板３３の下にはネジ穴３９を設けた土台３８が配置される。この土台３８は、下ケース１９に溶接等により固定されている。

ここで、まず、操作スイッチ２４がＯＮ状態のときの回路遮断器２０の外観斜視可視図を図６に示し、図６を上方から見たときの断面図を図７に、図６を上ケース１１の外側から見たときの側面図を図８に示す。ＯＮ状態の操作スイッチ２４は、本体ケース２１の一面２３側に配設され、図７で示すように、操作スイッチ２４の立ち上がり部分が一面２３側から垂直に突出し、さらに、一面２３に対して右に４５°屈折する第１屈折部２５と、この第１屈折部２５に対して右側に４５°（本体ケース２１の一面２３とほぼ平行）屈曲する第２屈折部２６とを形成している。この操作スイッチ２４がＯＮ状態のとき、回路は通電状態となる。

次に、操作スイッチ２４がＯＦＦ状態のときの回路遮断器２０の外観斜視可視図を図９に示し、図９を上方から見たときの断面図を図１０に、図９を上ケース１４の外側から見たときの側面図を図１１に示す。ＯＦＦ状態の操作スイッチ２４はＯＮ状態の時と異なり、操作スイッチ２４をＯＦＦ状態にする時は、図１０で示すように、操作スイッチ２４を左方向へ移動させる。この状態において、操作スイッチ２４の立ち上がり部分は、一面２３に対して左に４５°傾斜して突出し、第１屈折部２５は、一面２３に対して垂直、第２屈折部２６は、一面２３に対して右に４５°傾斜している。この操作スイッチ２４の位置状態で、回路は遮断状態となる。

開口部１６は、操作スイッチ２４と対向する位置に設けられ、縦幅は、操作スイッチ２４の縦幅よりもやや大きめに設定し、横幅は、ＯＮ状態にある操作スイッチ２４の第２屈折部２６が開口部１６の延長線上よりも外側に配置されるように、且つ、ＯＦＦ状態にある操作スイッチ２４の第１屈折部２５が開口部１６の延長線上よりも内側に配置されるように設定する。

上記の開口部１６を設けることにより、操作スイッチ２４をＯＮ状態にした場合、第２屈折部２６が上ケース１４の一部と重なるために、上ケース１４を取り外そうとしても、操作スイッチ２４の第２屈折部２６が上ケース１４に当たり、上ケース１４が操作スイッチ２４の第２屈折部２６に引っかかって取り外すことができない。この操作スイッチ２４をＯＦＦ状態にした場合には、第１屈折部２５及び第２屈折部２６が開口部１６の延長線上よりも内側に配置されるために、上ケース１４を取り外すことができる。
上記構造においては、上ケース１４の前後方向（開口部１６に対して直交方向）の移動時の取り外しは阻止できるが、開口部１６に対する横方向の移動については、取り外しができる場合があり、第１実施例では、回路遮断器収納ケース１３をバッテリー収納ケース１０に隣接するように配置し、回路遮断器収納ケース１３が横方向に移動できないようにしている。さらに、バッテリー収納ケース１０が取り外された状態であっても、回路遮断器収納ケース１３が横方向に移動できないように、回路遮断器２０を回路遮断器収納ケース１３の内面に隣接して配置している。これにより、横方向の移動における上ケース１１の取り外しを確実に阻止できる。さらにまた、第１実施例では、バッテリー収納ケース１０の取り外しは、回路遮断器収納ケース１３の上ケース１４を取り外した後のみ可能としており、より安全性を向上させている。

上記により、回路が通電状態のときには上ケース１４が取り外せなくなっているので、通電状態で作業者が電源装置部品へアクセスすることがなくなる。また、上ケース１４を取り外して電源装置部品へアクセスするには、必ず操作スイッチ２４をＯＦＦにして回路を遮断状態にしなければならないため、作業者が電源装置部品付近で作業を開始する時の状態を確実に遮断状態とすることができる。これにより、作業者の危険が回避され安全が確保される。さらに、上記の構造では、部品を新たに追加する必要がないので、簡単な構造で作業者の安全性を確保することができる。

ピン２７は、本体ケース２１に設けられ、操作スイッチ２４をロック又は解除するためのロック機能を備える部品で、このロック機能というのは、一度、操作スイッチ２４がＯＦＦ状態になると、操作スイッチ２４が移動できないようにロックがかかり、ＯＮ状態への切り替えをできないようにする機能である。ピン２７は、円筒状に形成された樹脂材等からなり、本体ケース２１の一面２３の上側中央から垂直に突出して設けられる。ピン２７は、前後にスライドする可動式の部品で、このピン２７を奥へ押込むと操作スイッチ２４のロックが解除される。奥へ押込んだピン２７は、操作スイッチ２４をＯＮからＯＦＦへ切り替えると同時に、元の位置である手前へと自動的に戻る。

上記のように、操作スイッチ２４にロック機能を設け、ＯＦＦからＯＮへの操作スイッチ２４の切り替えを２段階にしたことにより、作業中の誤操作等で、誤って操作スイッチ２４が切り替わり回路が通電状態となってしまうのを防止する。また、この方法では操作スイッチ２４とピン２７との２箇所での操作を必要とするため、簡単に操作スイッチ２４がＯＦＦからＯＮへ切り替わるのを防止するのに有効で、大電流が流れる電源装置部品に作業者が接触する等の危険を回避することができる。

防止カバー３０は、プラスチック等の樹脂材からなり、本体ケース２１と電極板３３と土台３８とを上方から表面を覆うような形状に加工されている。この防止カバー３０には、防止カバー３０から電極板３３を突出させるための貫通穴３１を設けている。また、防止カバー３０には、本体ケース２１から突出するピン２７を上方から覆い隠し、ピン２７の操作を防御する半楕円状の凸部３２が設けられている。この凸部３２は、上ケース１４に設けた切欠部１７と適合しており、この切欠部１７を貫通して接触している。

バスバー３５は金属材料を板状に形成したもので、バッテリー４の電極と接続している。このバスバー３５には、電極板３３に設けたネジ穴３４に通じるネジ穴３６を設けている。また、バスバー３５は、本体ケース２１に防止カバー３０を装着後に、電極板３３と接触させて配設する。そして、バスバー３５と電極板３３と土台３８とをネジ締付することにより、バッテリー４と回路とが電気接続するとともに、下ケース１９に固定される。

上記により、本体ケース２１が備える回路とバッテリー４とが電気接続している場合において、ピン２７は防止カバー３０により表面を覆われているため操作ができず、操作スイッチ２４のロック解除は不可である。よって、ピン２７を操作して操作スイッチ２４のロック解除をするには、何か他の部品が必要となるので、誤操作や他の作業者により簡単にロックが解除されて通電状態としてしまうことがない。このとき、防止カバー３０を取り外し、ピン２７を操作して回路遮断器２０を通電状態にしたとしても、回路とバッテリー４との電気接続は遮断されているので、電源装置部品に大電流が流れることがない。

以上から、作業者の安全確保に有効で、特に、電源装置部品へアクセスできる状態のまま作業を一時中断した時や作業者が交代する時に考えられる危険が回避される。また、防止カバー３０に図４で示すような半楕円状の凸部３２を設けたことにより、上方からの装着がスムーズに行えるとともに、埃等がピン２７の可動部分へ入り込むことを防ぐので、ピン２７の可動不具合を解消できる。さらに、凸部３２が切欠部１７を貫通して配置することで、回路遮断器２０が上ケース１４に固定される。よって、ピン２７と後述するピン操作部４０との位置関係が一定に保持され、装着時や振動等による位置ずれを防止するために、確実にロック解除できる状態にしておくことが可能となる。また、回路遮断器２０は、土台３８の２箇所と凸部３２の１箇所の計３点で安定的に固定されている。

ピン操作部４０は、防止ケース３０で防御されたピン２７を操作するための部品として、上ケース１４の外側に設けられる。このピン操作部４０は、ピン２７と同じ円筒状で、防止カバー３０の凸部３２よりも内側に収まる大きさにしている。また、このピン操作部４０の中間部分には、垂直に貫通する一本のバー４１が収納され、このバー４１は角柱で、両端がピン操作部４０から突出している。

スライド部材４２は、ピン操作部４０を操作するための部品で、長方形の薄板を凹凸加工して形成される。図５のように、上ケース１４と接触するスライド部材４２の面にはボルト穴４３を、切欠部１７と対向するスライド部材４２の面にはピン操作部４０を貫通する操作穴４４を設けている。また、このスライド部材４２には、ピン操作部４０を前後可動式とするために、バー４１がスライドする第１の溝４５を設けている。さらに、第１の溝４５の上下には、スライド部材４２へのバー４１装着を容易にするため、第１の溝４５よりも短い第２の溝４６をそれぞれ設けている。

スライド部材４２は、ボルト４８とナット４９により上ケース１４に固定される。スライド部材４２の第１の溝４５に挿入されたピン操作部４０を奥へスライドさせ、その奥にある回路遮断器２０のピン２７のロックが解除されるまで押込む。そして、このピン操作部４０は、ロックされたときにピン２７が自動的に手前へ戻る反動を利用して、ピン操作部４０も自動的に手前へと戻るようにしている。

図１２は、上記した部品を上ケース１４に取り付けた外観斜視図で、図１２をバッテリー４側から見たときの断面図を図１３に示す。

上記で、ピン操作部４０を上ケース１４の外側に設けたことにより、ロックを解除して回路を通電状態にするには、上ケース１４を取り付けることが前提条件となる。このため、通電状態となる時には、電源装置部品へアクセスできない環境となっており、作業者が通電状態で大電流が流れる電源装置部品と接触することがなく、感電する等の危険が回避されるため安全である。

また、スライド部材４２に第１の溝４５と第２の溝４６を設け、バー４１を角柱にしたことにより、ピン操作部４０をスライド部材４２に挿入し易く、且つ、はずれにくい構造とすることができる。さらに、ピン操作部４０を上ケース１４の外側に設けたことにより、上ケース１１を取り付けたままで、状況に応じて通電状態と遮断状態のどちらか一方を選択することができる。車両等においては輸送や搬送時に遮断状態とすることができるため、安全である。

次に、本発明の第２実施例を説明する。尚、第１実施例と同一部品については、同一番号を付して説明を省略する。第２実施例では、第１実施例で上ケース１４の外側に設けたピン操作部４０を上ケース１４の内側に設ける。このピン操作部５０は、上ケース１４の片側面１５から内側に向かって突出させて設けており、上ケース１４を取り付けるとともにピン操作部５０がピン２７を押し込む仕組みとなっている。

上記により、操作スイッチ２４のロックが解除され、ＯＮからＯＦＦへの切り替えが可能となるが、このとき作業者は電源装置部品へアクセスすることができなくなっているので、安全が確保される。また、上ケース１４を取り付けた後であれば、操作スイッチ２４の切り替えをいつ行っても良いので、状況に応じて通電状態と遮断状態のどちらか一方を選択すれば良い。さらに、ピン操作部を上ケース１４の内側に設けたことにより、上ケース１４の外側がフラットな構造となるので、小型・省スペース化が求められる車両等において好適に利用できる。そして、ロック解除操作の簡略化もはかれ、さらに、上ケース１４を取り付けるときに確実にロックが解除されるので、位置ずれによりロックの解除ができないという事態が発生しない。

本発明の電源装置１の回路遮断器２０は、上記実施例で説明したＨＶやＥＶの車両に搭載するだけでなく、他の車両やあらゆる装置の回路遮断器２０として利用できる。

バッテリー４は、複数の電池を電気接続したモジュールで構成される大電流・高出力のバッテリー４に限らず、１つの電池で構成されるバッテリーを用いても良い。また、このバッテリー４を収納するバッテリー収納ケース１０と回路遮断器収納ケース１３は１つの収納ケースとすることもできる。

本発明では、回路遮断器２０の操作スイッチの切り替えを通電状態、ロック状態、遮断状態としたが、切り替えの段階回数はいくつであって良く、また、ＯＮ・ＯＦＦの方向も自由に設定することができる。また、操作スイッチ２４の形状も本発明のものに限定しない。

開口部１６の大きさや形状も本発明のものに限定せず、遮断状態で上ケース１４の取り外しができ、通電状態では上ケース１４の取り外しができない構造であれば、あらゆる変更をしても良い。

本発明では、回路遮断器２０と隣接してバッテリー４を設けているため、上ケース１４を横方向にスライドすることができないが、これが可能なときには、横方向にスライドするのを防止する部品を新たに追加することも考えられる。

本発明では、操作スイッチ２４のロックをピン２７で行ったが、それ以外のロック機能を備えた回路遮断器２０を用いても良い。また、防止カバー３０の凸部３２の形状は円筒でも良いし、特に形状を限定しない。さらに、本体ケース２１と防止カバー３０とを一体化して設け、ネジ３７を外しても防止カバー３０と本体ケース２１とが分解できないようにしても良い。さらにまた、操作スイッチ２４のピン２７を本体ケース２１から突出しないように設け、防止カバー３０自体をなくしても良い。

本発明で用いた部品の形状や材質は実施例のものに限定せず、使用するにあたって好適な部品の形状や材質に変更しても良い。また、部品同士の位置関係や配置、収納方法や接続・固定方法等も実施例のものに限定しない。

本発明の電源装置１の回路遮断器２０は、本発明の主旨に反しない限り、あらゆる変更が可能で、実施例の構成に限定するものではない。例えば、本発明の実施例では、回路遮断器収納ケース１３に開口部１６を設け、そこから操作スイッチ２４を突出させたが、操作スイッチ２４を突出させるだけの専用のケース又はカバー等を新たに設けることもできる。

本発明は、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車等の車両用の電源装置の回路遮断器として好適に利用できる。また、車載用以外の回路遮断器としても、好適に利用できる。

１ 電源装置
２ エンジン
３ モータ
４ バッテリー
５ 発電機
６ ＤＣ／ＡＣインバータ

１０ バッテリー収納ケース
１１ 上ケース
１２ 下ケース
１３ 回路遮断器収納ケース
１４ 上ケース
１５ 側面
１６ 開口部
１７ 切欠部
１８ ボルト穴
１９ 下ケース

２０ 回路遮断器
２１ 本体ケース
２２ 側面
２３ 一面
２４ 操作スイッチ
２５ 第１屈折部
２６ 第２屈折部
２７ ピン

３０ 防止カバー
３１ 貫通穴
３２ 凸部
３３ 電極板
３４ ネジ穴
３５ バスバー
３６ ネジ穴
３７ ネジ
３８ 土台
３９ ネジ穴

４０ ピン操作部
４１ バー
４２ スライド部材
４３ ボルト穴
４４ 操作穴
４５ 第１の溝
４６ 第２の溝
４７ ボルト
４８ ナット

Claims (7)

1. 電源装置部品を収納し、取り外し可能なケースと、このケースに設けられた開口部から突出する操作スイッチを有し、この操作スイッチの移動で電流が流れる通電状態と電流が遮断された遮断状態とが切り替わる回路遮断器とを備える電源装置であって、
   前記操作スイッチは、通電状態において、前記ケースの取り外しを許可せず、遮断状態でのみ、前記ケースの取り外しを許可することを特徴とする電源装置。
2. 前記開口部から突出する前記操作スイッチの突出部の一部は、通電状態の時は、前記開口部の延長線上よりも外側に位置し、遮断状態の時は、前記開口部の延長線上よりも内側に位置することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
3. 前記操作スイッチに遮断状態から通電状態への移動をロックするロック手段を設けるとともに、このロック手段のロックを解除するためのロック解除部を合わせて備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電源装置。
4. 前記回路遮断器に前記ロック解除部のロック解除を防御するための防止カバーを装着することを特徴とする請求項３記載の電源装置。
5. 前記ケースに前記ロック解除部を操作できるロック解除操作部を設けることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の電源装置。
6. 前記回路遮断器と前記電源装置部品との電気接続は、前記防止カバーを前記回路遮断器へ装着した後に行うことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の電源装置。
7. 請求項１から請求項６記載の電源装置を備える車両。