JP6637382B2 - インタロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、外部から電気部品へアクセスする際に、電気部品への電力供給を遮断するインタロック装置に関する。

インバータ等、高電圧の電気部品は、収容ケースに収容し、かつ、収容ケースの開口部をカバーで覆って、外部からのアクセス（接触、作業）を防止するのが一般的である。

また、メンテナンス等において電気部品にアクセスする際に、電気部品への電力の供給を遮断するインタロック装置を設ける場合もある。例えば、特許文献１の技術では、収容ケースとカバーとがブラケットを介して締結され、収容ケース側のボルトには、インタロック検出用の端子が通電可能に共締めされている。インタロック装置は、収容ケースを通じて、インタロック検出用の端子と車両のボディ（シャシー）とが導通しているかを判定し、導通している間、電気部品への電力の供給を許可する。

かかる特許文献１の技術では、カバーを取り外す場合、必然的にブラケットを外さなければならず、これに伴って、インタロック検出用の端子と収容ケースとの導通がなくなる。こうして、インタロック装置は、電気部品への電力の供給を遮断し、作業時の安全性を確保することができる。

特開２００６−１４５７７号公報

しかし、特許文献１の技術では、インタロック検出用の端子と、収容ケースとの導通のみを検出対象としているため、カバーの取り付け有無に対する保護が十分ではなかった。例えば、カバーの組み立て順を誤り、カバーが取り付けられていないのに、インタロック検出用の端子と、収容ケースとが締結されると、外部から電気部品へのアクセスが可能な状態のまま、電気部品への電力の供給が許可されてしまう。

本発明は、このような問題に鑑み、簡易な構成で、電気部品に対する作業時の高い安全性を確保することが可能なインタロック装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のインタロック装置は、電気部品を収容する収容ケースと、収容ケースに収容された状態で収容ケースの開口部から露出し、電気部品と外部とを電気的に中継する端子台と、収容ケースに着脱自在に設けられ、端子台を覆う端子台カバーと、端子台と収容ケースとの導通を検出する導通検出部と、端子台と収容ケースとの導通が検出されないと、電気部品への通電を遮断する通電遮断部と、を備え、端子台カバーが収容ケースから取り外されている状態では、端子台と収容ケースとが絶縁され、端子台カバーが収容ケースに取り付けられている状態では、端子台カバーを介して、端子台と収容ケースとが導通することを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成で、電気部品に対する作業時の高い安全性を確保することが可能となる。

車両の構成を説明する説明図である。 インタロック装置の概略的な構造を示した斜視図である。 図２のＡ−Ａ線縦断面図を示している。 インタロック装置の他の構造を示した斜視図である。 図４のＢ−Ｂ線縦断面図を示している。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、車両１の構成を説明する説明図である。ここでは、車両１の駆動源として、エンジン（内燃機関）１１０や駆動モータ（例えば同期電動機）１１２が設けられたハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）を挙げて説明する。車両１では、運転者の操作量に応じ、このようなエンジン１１０および駆動モータ１１２のいずれか一方または双方を動作させて駆動力を得る。

また、車両１には、バッテリ１１４、昇圧器１１６、インバータ１１８、始動モータ１２０、インタロック装置１２２も搭載されている。バッテリ１１４は、電力（ＤＣ電力）を蓄積し、昇圧器１１６は、バッテリ１１４からの直流電力を昇圧し、インバータ１１８は、その直流電力を交流電力に変換して駆動モータ１１２や、エンジン１１０を始動するための始動モータ（モータジェネレータ）１２０に供給する。

上述した昇圧器１１６やインバータ１１８といった電気部品は、高電圧の電力を入出力するため、外部からのアクセスを防止すべく、外部から直接接触できないように構成されている。ただし、メンテナンスや組み立て等においては、昇圧器１１６やインバータ１１８にアクセスする必要がある。そこで、インタロック装置１２２は、メンテナンス等における電気部品にアクセスする際に、例えば、バッテリ１１４から昇圧器１１６やインバータ１１８への電力の供給を遮断する。

（インタロック装置１２２）
図２は、インタロック装置１２２の概略的な構造を示した斜視図である。インタロック装置１２２は、収容ケース１３０と、端子台１３２と、端子台カバー１３４と、導通検出部１３６と、通電遮断部１３８とを含んで構成される。

収容ケース１３０は、導電性材料で構成され、バッテリ１１４、昇圧器１１６やインバータ１１８といった高電圧の電気部品を収容する。なお、バッテリ１１４は、収容ケース１３０の下方（見えない位置）に設けられているが、通電遮断部１３８との関係を図解するために図２では収容ケース１３０の外に記載している。ただし、バッテリ１１４は収容ケース１３０の内外のいずれに設けられていてもよい。また、収容ケース１３０は、車両１のボディ（シャシー）１ａと接触することで導通しているので、その電位は、車両１のボディ１ａと等しくなる。

端子台１３２は、収容ケース１３０の図２中上方に、収容ケース１３０と端子台１３２との位置関係が変わらないように固定（収容）され、昇圧器１１６やインバータ１１８と外部（始動モータ１２０、駆動モータ１１２、バッテリ１１４）とを電気的に中継する。したがって、後述する端子台カバー１３４で覆っていないとき、端子台１３２は、収容ケース１３０の開口部１３０ａから露出することとなる。

具体的に、端子台１３２は、図２の如く、複数（ここでは６）の極を有し、極毎に、収容ケース１３０内の電気部品側１３２ａと、外部側１３２ｂとで２つのねじ止め機構が対向して設けられている。ここでは、収容ケース１３０内の電気部品側１３２ａのねじで、電気部品の配線に施した圧着端子をねじ止めし、同様に、対向する外部側１３２ｂのねじで、外部の配線に施した圧着端子をねじ止めする。このような端子台１３２により、昇圧器１１６やインバータ１１８の配線や外部の配線を容易に着脱することが可能となる。

また、端子台１３２の任意の極（ここでは図２中手前の極）は、インタロック装置１２２用に開放され、かかる極の一端（電気部品側１３２ａ）には、インタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続される。

端子台カバー１３４は、導電性材料で構成され、収容ケース１３０に着脱自在に設けられる。

かかる端子台カバー１３４が取り付けられていないときは、端子台１３２が露出しているので、作業者は、端子台１３２に自由にアクセスでき、昇圧器１１６やインバータ１１８の配線や外部の配線を端子台１３２から着脱できる。かかる作業を終了すると、端子台カバー１３４を収容ケース１３０に取り付け、端子台カバー１３４で端子台１３２を覆って、外部から端子台１３２へのアクセスを防止する。このとき、外部の配線は、端子台カバー１３４の開口部１３４ａを通じて延出する。

また、端子台カバー１３４のうち、端子台１３２のインタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと、図２中上下方向に対向する位置には導電部１３４ｂが設けられている。導電部１３４ｂは、端子台カバー１３４の導電性材料を、収容ケース１３０と接触可能に露出させた部分である。

図３は、図２のＡ−Ａ線縦断面図を示している。図３に示すように、端子台カバー１３４を収容ケース１３０に取り付ける際には、端子台１３２のインタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと、端子台カバー１３４の導電部１３４ｂとが接触し、端子台１３２のねじと同寸法の締結部材１３４ｃによって、端子台カバー１３４が端子台１３２に締結される。そうすると、端子台カバー１３４が端子台１３２に固定されるとともに、端子台１３２のインタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと端子台カバー１３４とが導通することとなる。

また、端子台カバー１３４を収容ケース１３０に取り付ける際には、端子台カバー１３４の他の導電部１３４ｄと、収容ケース１３０の導電部１３０ｂとが接触し、任意の締結部材１３４ｅによって、端子台カバー１３４が収容ケース１３０に締結される。そうすると、端子台カバー１３４が収容ケース１３０に固定されるとともに、端子台カバー１３４と収容ケース１３０とが導通することとなる。

したがって、図３に示すように、端子台カバー１３４が収容ケース１３０に取り付けられている状態では、インタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと端子台カバー１３４とが導通し、端子台カバー１３４と収容ケース１３０とが導通するので、端子台カバー１３４を介して、インタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと収容ケース１３０とが導通することとなる。

一方、端子台カバー１３４が収容ケース１３０から取り外されている状態では、インタロック検出用の第１端子１３２ｃと収容ケース１３０とが絶縁されることとなる。

ここでは、締結部材１３４ｃ、１３４ｅ等によって端子台カバー１３４を着脱するだけで、インタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと、収容ケース１３０との導通または絶縁を容易に切り換えることが可能となる。

図２に戻って、導通検出部１３６は、検流計等で構成され、端子台１３２と収容ケース１３０との導通を検出する。具体的に、導通検出部１３６は、インタロック検出用の２つの端子を有し（第１端子１３２ｃ、第２端子１３６ａ）、上述したように、インタロック検出用の第１端子１３２ｃが端子台１３２の任意の極（端子台カバー１３４が取り付けられる他端１３２ｄが接続される極）に接続され、インタロック検出用の第２端子１３６ａが車両１のボディ１ａに接続されている。なお、導通検出部１３６は、収容ケース１３０の内外のいずれに設けられていてもよい。

そして、導通検出部１３６は、インタロック検出用の２つの端子（第１端子１３２ｃ、第２端子１３６ａ）に電圧を印加し、そのときの電流量に基づいて導通があるか否か（通電されているか否か）判定する。

ここでは、収容ケース１３０と車両１のボディ１ａが導通しているので、導通検出部１３６は、以下のような判定結果を導出する。すなわち、端子台カバー１３４が収容ケース１３０に取り付けられている状態では、端子台１３２、端子台カバー１３４、収容ケース１３０、ボディ１ａを介して、インタロック検出用の第１端子１３２ｃと第２端子１３６ａとが導通していると判定する。

このように、１の導通検出部１３６によって、２つの接続状態、すなわち、端子台１３２と端子台カバー１３４の導通有無、および、端子台カバー１３４と収容ケース１３０の導通有無を一度に検出することができる。

一方、端子台カバー１３４が収容ケース１３０から取り外されている状態では、端子台１３２と収容ケース１３０とが絶縁されているので、導通検出部１３６は、インタロック検出用の第１端子１３２ｃと第２端子１３６ａとは導通していないと判定する。

なお、上記では、収容ケース１３０および端子台カバー１３４が導電性材料で構成されるとしたが、本実施形態の目的を達成するためには、全ての部材を導電性材料で構成する必要はなく、一部が導電性材料で構成されていれば足りる。例えば、収容ケース１３０においては、導電部１３０ｂと、ボディ１ａとの接触部とが導通し、端子台カバー１３４においては、導電部１３４ｂと導電部１３４ｄとが導通していればよい。

通電遮断部１３８は、リレーやＦＥＴ（Field Effect Transistor）等の接点を含んで構成され、導通検出部１３６が導通を検出している間、バッテリ１１４から昇圧器１１６やインバータ１１８への電力の供給を許可し、導通が検出されないと、バッテリ１１４から昇圧器１１６やインバータ１１８への電力の供給を遮断する。したがって、端子台カバー１３４が取り外されている状態では、バッテリ１１４から昇圧器１１６やインバータ１１８への電力が供給されず、作業者が、外部から端子台１３２にアクセスした場合においても安全性を確保することができる。なお、通電遮断部１３８は、収容ケース１３０の内外のいずれに設けられていてもよい。

以上、説明したように、インタロック装置１２２では、端子台カバー１３４を収容ケース１３０に着脱するだけの簡易な構成で、端子台１３２と端子台カバー１３４、および、端子台カバー１３４と収容ケース１３０の２箇所の導通有無を一度に検出できる。したがって、端子台カバー１３４が取り外されていても（または付け忘れていても）、インタロック装置１２２は、端子台１３２がアクセス可能な状態であることを確実に把握し、バッテリ１１４からの給電を遮断するので、昇圧器１１６やインバータ１１８といった高電圧の電気部品に対する作業時の高い安全性を確保することが可能となる。

また、インタロック装置１２２では、端子台カバー１３４と収容ケース１３０を取り付ける際、ブラケット等、煩雑な作業を要する部品を必要とせず、締結部材１３４ｃ、１３４ｅによって、端子台カバー１３４を収容ケース１３０に固定するだけで足りるので、組み立て作業の効率化を図ることが可能となる。

また、ここでは、端子台カバー１３４と収容ケース１３０とが電気的に接続されているので、昇圧器１１６やインバータ１１８といった高電圧の電気部品から生じる電磁ノイズを抑制する効果も得ることができる。

（変形例）
図４は、インタロック装置２２２の他の構造を示した斜視図である。上述した実施形態では、収容ケース１３０において、図２中上方が全て開口しており、端子台カバー１３４が取り外されている状態では、端子台１３２のみならず、昇圧器１１６やインバータ１１８といった電気部品も露出していた。したがって、作業者は、端子台１３２にアクセスするときに、他の電気部品にもアクセス可能な状態となっていた。

ここでは、収容ケース２３０の開口部１３０ａの範囲を狭め、作業時の安全性の向上を図る。具体的に、インタロック装置２２２は、収容ケース２３０と、端子台１３２と、端子台カバー１３４と、導通検出部１３６と、通電遮断部１３８とを含んで構成される。なお、上述した実施形態における構成要素として既に述べた端子台１３２、端子台カバー１３４、導通検出部１３６、通電遮断部１３８は、実質的に機能が同一なので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する収容ケース２３０を主に説明する。

図４に示すように、変形例における収容ケース２３０は、収容箱２３０ａと、収容蓋２３０ｂとを含んで構成される。収容箱２３０ａは、導電性材料で構成され、昇圧器１１６やインバータ１１８といった高電圧の電気部品を収容する。また、収容ケース２３０には、端子台１３２が固定されている。

収容蓋２３０ｂは、導電性材料で構成され、収容箱２３０ａに着脱自在に設けられる。かかる収容蓋２３０ｂが取り付けられていないときは、昇圧器１１６やインバータ１１８といった電気部品が露出しているので、作業者は、当該電気部品に自由にアクセスでき、その取り付けや取り外しが可能となる。かかる作業を終了すると、収容蓋２３０ｂを収容箱２３０ａに取り付け、収容蓋２３０ｂで電気部品を覆って、外部から昇圧器１１６やインバータ１１８へのアクセスを防止する。

ただし、収容蓋２３０ｂは、端子台１３２は覆わない。すなわち、収容蓋２３０ｂが収容箱２３０ａに取り付けられた状態であっても、端子台１３２は露出している。したがって、作業者は、昇圧器１１６やインバータ１１８といった電気部品にアクセスすることなく、露出している端子台１３２のみにアクセスすることが可能となり、昇圧器１１６やインバータ１１８の配線や外部の配線を端子台１３２から着脱できる。

そして、かかる作業を終了すると、端子台カバー１３４を収容ケース２３０に取り付ける。具体的に、端子台カバー１３４は、端子台１３２の図４中上方において、収容蓋２３０ｂと収容箱２３０ａのいずれとも接触する。端子台カバー１３４は、端子台１３２を覆うことで、作業者が外部から端子台１３２へのアクセスを防止する。

図５は、図４のＢ−Ｂ線縦断面図を示している。図３同様、端子台カバー１３４を収容蓋２３０ｂに取り付ける際には、端子台１３２のインタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと、端子台カバー１３４の導電部１３４ｂとが接触し、端子台１３２のねじと同寸法の締結部材１３４ｃによって、端子台カバー１３４が端子台１３２に締結される。そうすると、端子台カバー１３４が端子台１３２に固定されるとともに、端子台１３２のインタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと端子台カバー１３４とが導通することとなる。

また、端子台カバー１３４を収容ケース２３０に取り付ける際には、端子台カバー１３４の他の導電部１３４ｄと、収容箱２３０ａ（収容ケース２３０）の導電部１３０ｂとが接触し、任意の締結部材１３４ｅによって、端子台カバー１３４が収容箱２３０ａに締結される。そうすると、端子台カバー１３４が収容箱２３０ａに固定されるとともに、端子台カバー１３４と収容箱２３０ａとが導通することとなる。

したがって、図５の例では、図３同様、端子台カバー１３４が収容ケース２３０に取り付けられている状態では、インタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと端子台カバー１３４とが導通し、端子台カバー１３４と収容ケース２３０とが導通するので、端子台カバー１３４を介して、インタロック検出用の第１端子１３２ｃが接続された極の他端１３２ｄと収容ケース２３０とが導通することとなる。

一方、端子台カバー１３４が収容ケース２３０から取り外されている状態では、インタロック検出用の第１端子１３２ｃと収容ケース２３０とが絶縁されることとなる。

変形例におけるインタロック装置２２２でも、端子台カバー１３４を収容ケース２３０に着脱するだけの簡易な構成で、端子台１３２と端子台カバー１３４、および、端子台カバー１３４と収容ケース２３０の２箇所の導通有無を一度に検出できる。したがって、端子台カバー１３４が取り外されていても（または付け忘れていても）、インタロック装置２２２は、端子台１３２がアクセス可能な状態であることを確実に把握し、バッテリ１１４からの給電を遮断するので、昇圧器１１６やインバータ１１８といった高電圧の電気部品に対する作業時の高い安全性を確保することが可能となる。

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変形例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

例えば、上述した実施形態では、説明の便宜上、車両１としてハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）を挙げて説明したが、かかる場合に限らず、本実施形態は、エンジン車や電気自動車等、様々な自動車に適用することができる。

本発明は、外部から電気部品へアクセスする際に、電気部品への電力供給を遮断するインタロック装置に利用できる。

１１４ バッテリ
１１６ 昇圧器（電気部品）
１１８ インバータ（電気部品）
１２２、２２２ インタロック装置
１３０、２３０ 収容ケース
１３０ａ 開口部
１３２ 端子台
１３４ 端子台カバー
１３６ 導通検出部
１３８ 通電遮断部

Claims (1)

1. 電気部品を収容する収容ケースと、
   前記収容ケースに収容された状態で該収容ケースの開口部から露出し、前記電気部品と外部とを電気的に中継する端子台と、
   前記収容ケースに着脱自在に設けられ、前記端子台を覆う端子台カバーと、
   前記端子台と前記収容ケースとの導通を検出する導通検出部と、
   前記端子台と前記収容ケースとの導通が検出されないと、前記電気部品への通電を遮断する通電遮断部と、
   を備え、
   前記端子台カバーが前記収容ケースから取り外されている状態では、前記端子台と該収容ケースとが絶縁され、
   前記端子台カバーが前記収容ケースに取り付けられている状態では、該端子台カバーを介して、前記端子台と該収容ケースとが導通することを特徴とするインタロック装置。

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