JPH09147826A

JPH09147826A - 蓄電手段の接続切換装置

Info

Publication number: JPH09147826A
Application number: JP7329943A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kojima; 博幸小島; Hideki Hisada; 秀樹久田; Giichi Yamauchi; 義一山内
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Priority date: 1995-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】バッテリの接続の切り換えを迅速かつ確実にす
ること。【解決手段】複数のバッテリ２１、２２、２３の同一の
極に接続された一対の並列接続部材３１、３２と、バッ
テリ間に配置されそれらを直列に接続する直列接続部材
３３、３４と、各バッテリの端子棒４１〜４６毎に設け
られた切換部材５１〜５６と、この切換部材５１〜５６
に連結される２つの作動杆６１、６２と、作動杆６１、
６２を駆動させる回動部材６３とを有しており、電源ス
イッチＯＦＦ時には、回動部材６３を駆動させて作動杆
６１、６２を移動させ、切換部材５１〜５６を同時に揺
動させて、直列接続部材３３、３４との接続位置から、
並列接続部材３１、３２との接続位置へと切り換えて、
バッテリを並列接続へ切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数設置された蓄
電手段の接続を切り換える装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気自動車技術の発達にともな
い、蓄電池の蓄電容量の増大が望まれており、また出力
電圧もさらに大きなものが必要とされている。そこで、
蓄電池を用いて十分な出力電圧を得るために、蓄電池を
直列に接続する方法が取られる場合がある。しかし、蓄
電池を複数個直列につないで長時間使用すると、個々の
蓄電池の電圧にバラツキが生じ、この状態を放置したま
ま使用を続けると、各蓄電池間の電圧の差がさらに増大
し、蓄電池の破損を招くといった問題がある。このよう
な問題を解決するために、電源ＯＦＦ状態の時には、蓄
電池の接続を直列接続から並列接続に切り換え、個々の
蓄電池間の電圧のバラツキを是正し、蓄電池の寿命を伸
ばすことが図られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの切り換えを行
う構成には、リレー等を介して電気的に接続を切り換え
る構成などがあるが、電気自動車などに搭載されている
蓄電池の場合には、整備の際に意図的に接続を切り換え
る必要が生ずることがあり、また、電気的に切り換える
構成では、蓄電池の搭載個数が多いために、各電池の接
続を切り換えるには接続数に比例した数の大容量リレー
等が必要であり、その総てを確実に制御する必要があ
る。そのため、コスト高となり、安定した信頼性を得ら
れない恐れがあるなどの点で問題がある。

【０００４】また、電気自動車に搭載する蓄電池では、
配置スペースに限りがあるため、切り換え装置もコンパ
クトであることが望ましく、また、イグニッションキー
のオン操作と同時に、切り換わる必要があり、切り換え
動作も迅速かつ確実であることが望まれる。

【０００５】この発明の目的は、蓄電池の寿命を伸ばす
と共に、切り換わりが迅速、かつ確実な接続切換装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の発明によって達成される。

【０００７】（１）複数の蓄電手段の各極毎に設けら
れ、前記各極がそれぞれ電気的に接続された端子と、揺
動自在に支持され前記端子と一体として揺動する揺動部
とを有する切換部材と、前記各切換部材の端子がそれぞ
れ接続される接続部を有し、前記複数の蓄電手段を直列
接続する直列接続部材と、前記各切換部材の端子がそれ
ぞれ接続される接続部を有し、前記複数の蓄電手段の同
極の端子を接続する一対の並列接続部材と、前記揺動部
の揺動端部がそれぞれ接続された作動杆と、端部が前記
作動杆に回動自在に接続された回動部材と、前記回動部
材を回動駆動させる駆動装置とを有する切換駆動手段と
を備え、前記切換駆動手段の駆動によって、前記切換部
材が揺動し、前記端子が前記直列接続部材の接続部と前
記並列接続部材の接続部との間で移動することを特徴と
する蓄電手段の接続切換装置。

【０００８】（２）前記作動杆は、２本設けられ、そ
の内１本は、前記複数の蓄電手段の同じ極に接続された
各切換部材の揺動端部に接続され、他の一本は、他の極
に接続された各切換部材の揺動端部に接続されており、
前記回動部材は、両端部に前記一対の作動杆がそれぞれ
接続され、中央部に前記駆動装置によって回動する回動
軸が接続されている上記（１）に記載の蓄電手段の接続
切換装置。

【０００９】（３）さらに車に搭載される蓄電手段の
接続切換装置であって、前記回動部材に対して車の進行
方向側に配置され、回動中心から一定の距離を離して前
記回動部材に固定された重りを有し、回動中心と前記重
りの重心を結ぶ直線が車の進行方向と平行となる時、前
記切換部材の端子が前記直列接続部材の接続部と前記並
列接続部材の接続部のいずれにも接続されていない状態
となる上記（２）に記載の蓄電手段の接続切換装置。

【００１０】（４）前記各切換部材の端子と、前記各
接続部の内一方には、他方を係合する溝が形成されてい
る上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の蓄電手段
の接続切換装置。

【００１１】（５）前記駆動装置の駆動を制御し、電
源の切り換え操作の検出信号に基づいて、電源切り操作
を検出した場合には、並列接続に切り換え、電源入り操
作を検出した場合には、直列接続に切り換える制御手段
を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の蓄
電手段の接続切換装置。

【００１２】（６）複数の蓄電手段の同極にそれぞれ
接続される一対の並列接続部材と、前記複数の蓄電手段
を直列接続する直列接続部材と、前記並列接続部材と直
列接続部材に設けられ、前記各蓄電手段毎にそれぞれ形
成されて電気的な遮断をする間隙と、前記各間隙内にそ
れぞれ介挿されて電気的な接続を行う導電部材と、前記
各導電部材が固定され、前記導電部材を移動させる支持
部材と、前記支持部材を往復移動させる移動駆動装置と
を有することを特徴とする蓄電手段の接続切換装置。

【００１３】（７）前記各間隙は、同一直線上に配置
され、前記移動駆動装置は、支持部材を前記直線に沿っ
て移動させるものである上記（６）に記載の蓄電手段の
接続切換装置。

【００１４】（８）前記移動駆動装置は、支持部材上
に形成されたラックと、該ラックに噛合するピニオン
と、該ピニオンを駆動させるモータとを備えている上記
（７）に記載の蓄電手段の接続切換装置。

【００１５】（９）前記移動駆動装置の駆動を制御
し、電源の切り換え操作の検出信号に基づいて、電源切
り操作を検出した場合には、並列接続に切り換え、電源
入り操作を検出した場合には、直列接続に切り換える制
御手段を有する上記（６）ないし（８）のいずれかに記
載の蓄電手段の接続切換装置。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施形態につ
いて、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本
発明の第１実施形態を示すもので、車に搭載された蓄電
手段であるバッテリと、本発明の接続切換装置１Ａを示
す、平面図である。３つのバッテリ２１、２２、２３
が、車の進行方向（矢印ａ）に対して平行に並べられた
状態で固定されおり、その上方には本発明の接続切換装
置１Ａが設けられている。

【００１７】接続切換装置１Ａは、バッテリ２１、２
２、２３の配列方向に沿って配置された並列接続部材３
１、３２と、各バッテリ２１、２２、２３の間に設けら
れた直列接続部材３３、３４と、バッテリ２１、２２、
２３のプラス、マイナス両極の端子棒４１、４２、４
３、４４、４５、４６に揺動自在にそれぞれ支持されて
いる切換部材５１、５２、５３、５４、５５、５６と、
該各切換部材５１、５２、５３、５４、５５、５６を同
時に揺動駆動させる切換駆動手段６とを備えている。

【００１８】並列接続部材３１は、各バッテリ２１、２
２、２３のマイナスの端子棒４１、４２、４３に沿って
架設され、導電体で構成されている。また、並列接続部
材３１の各バッテリ２１、２２、２３の上記マイナス端
子に近接した位置には、切換部材５１、５２、５３の後
述する端子５１１、５２１、５３１がそれぞれ接続され
る接続部３１１、３１２、３１３が設けられている。

【００１９】並列接続部材３２は、各バッテリ２１、２
２、２３のプラスの端子棒４４、４５、４６に沿って架
設され、導電体で構成されている。また、並列接続部材
３２の各バッテリ２１、２２、２３の上記プラス端子に
近接した位置には、切換部材５４、５５、５６の後述す
る端子５４１、５５１、５６１がそれぞれ接続される接
続部３２１、３２２、３２３が設けられている。

【００２０】直列接続部材３３は、バッテリ２１とバッ
テリ２２の間に配置され、導電体で構成されている。直
列接続部材３３の一端部は、バッテリ２１のマイナス端
子棒４１の近傍に位置し、他端部は、バッテリ２２のプ
ラス端子棒４５の近傍に位置している。そして、各端部
には、切換部材５１、５５の端子５１１、５５１が接続
される接続部３３１、３３２が設けられてる。

【００２１】直列接続部材３４は、バッテリ２２とバッ
テリ２３の間に配置され、導電体で構成されている。直
列接続部材３４の一端部は、バッテリ２２のマイナス端
子棒４２の近傍に位置し、他端部は、バッテリ２３のプ
ラス端子棒４６の近傍に位置している。そして、各端部
には、切換部材５２、５６の端子５２１、５６１が接続
される接続部３４１、３４２が設けられてる。

【００２２】切換部材５１、５２、５３、５４、５５、
５６は、バッテリ２１、２２、２３の各マイナス端子棒
とプラス端子棒にそれぞれ揺動自在に支持されている。
即ち、切換部材５１、５２、５３は、マイナス端子棒４
１、４２、４３にそれぞれ支持され、切換部材５４、５
５、５６は、プラス端子棒４４、４５、４６にそれぞれ
支持されている。本実施形態では、マイナス端子棒４
１、４２、４３およびプラス端子棒４４、４５、４６
が、切換部材５１、５２、５３、５４、５５、５６を支
持する支点となっている。

【００２３】そして、マイナス側の切換部材５１、５
２、５３とプラス側の切換部材５４、５５、５６は、対
称な形状に形成され鈍角状に屈曲した形となっている。
各切換部材５１、５２、５３、５４、５５、５６は、同
一の構成であるため、以下、切換部材５１について代表
的に説明し、他の切換部材部５２、５３、５４、５５、
５６については説明を省略する。

【００２４】切換部材５１は、導電体で構成された端子
５１１と、端子５１１と一体として形成されている揺動
部５１２とを備えている。揺動部５１２は、端子５１１
に対して屈曲した状態で形成されることによって、端子
棒４１、４２、４３の配置方向に沿って配設されている
作動杆６１と揺動端部５１３との接続が可能となるよう
に構成されている。端子５１１に端子棒４１が挿通して
いるため、両者は電気的に接続されており、また揺動部
５１２は絶縁材料で構成されている。

【００２５】端子先端部５１４には、図２に示されてい
るように、溝５１５が形成されており、該溝５１５内に
上記直列接続部材３３の接続部３３１や、並列接続部材
３１の接続部３１１が係合される。この係合によって、
マイナス端子棒４１と、接続部３３１、３１１とは、端
子５１１を介して電気的に接続される。

【００２６】他の切換部材５２、５３、５４、５５、５
６の接続について説明すると、切換部材５２の端子５２
１は、直列接続部材３４の接続部３４１または並列接続
部材３１の接続部３１２と、切換部材５３の端子５３１
は、直列接続部材３６の接続部３６１または並列接続部
材３１の接続部３１３と、切換部材５４の端子５４１
は、直列接続部材３５の接続部３５１または並列接続部
材３２の接続部３２１と、切換部材５５の端子５５１
は、直列接続部材３３の接続部３３２または並列接続部
材３２の接続部３２２と、切換部材５６の端子５６１
は、直列接続部材３４の接続部３４２または並列接続部
材３２の接続部３２３と、それぞれ接続する。

【００２７】切換駆動手段６は、切換部材５１、５２、
５３の揺動端部５１３、５２３、５３３が回動自在に接
続されている作動杆６１と、切換部材５４、５５、５６
の揺動端部５４３、５５３、５６３が回動自在に接続さ
れている作動杆６２と、一対の作動杆６１、６２の後端
部に、両端部が接続されている回動部材６３と、回動部
材６３の中央部に接続された回動軸６４と、該回動軸６
４が接続された回動部材６３の回動中心に固定されてい
る腕部材６５と、腕部材６５の先端に固定された重り６
６と、回動軸６４を回動駆動させる駆動装置であるモー
タ６７（図３）とを備えている。

【００２８】作動杆６１、６２は、互いに平行に配置さ
れ、後端部にはピン６１１、６２１が各設けられ、該ピ
ン６１１、６２１は、回動部材６３の両端に形成されて
いる長孔６３１、６３２内に収容されている。そして、
回動部材６３が回動すると、ピン６１１、６２１は、長
孔６３１、６３２内を移動しながら、作動杆６１、６２
を軸方向へ移動させる。

【００２９】図３は、本発明の制御系を示すブロック図
である。上記モータ６７は、制御手段である車両制御装
置１１によって制御される。この車両制御装置１１は、
例えばＣＰＵ（中央処理装置）、各種プログラムやデー
タが格納されたＲＯＭ（リード・オン・メモリ）、ワー
キングエリアとして使用されるＲＡＭ（ランダム・アク
セス・メモリ）等を備えたマイクロコンピュータによっ
て構成することができる。

【００３０】本発明の制御系は、電源のＯＮ／ＯＦＦ操
作を検出するセンサ１２、車両制御装置１１から制御信
号に基づいてモータ６７に駆動電流を供給するモータド
ライバ１３、切換部材５１の切換位置を検出し、検出信
号を車両制御装置へ供給する位置検出センサ１４とを備
えている。

【００３１】以下、本発明の作動について説明する。図
４は、車両制御装置１１の制御動作を示すフローチャー
トである。電源ＯＮ状態では、バッテリ２１、２２、２
３は直列接続された状態となっている。即ち、図１に示
されているように、各切換部材５１〜５６の端子は、直
列接続部材３３〜３６に接続された状態となっている。
センサ１２が、電源がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換
わったことを検出すると（ステップｓ１０１）、検出か
ら一定時間Ａ経過したか否かを判断する。つまり、カウ
ントされた時間ＴＩＭＥＲ１が、一定時間Ａ以上に達し
たか否かを判断し（ステップｓ１０２）、達していない
場合には、ＴＩＭＥＲ１の値にさらに１カウント加えて
（ステップｓ１０３）、ステップｓ１０２を再度実行す
る。達した場合には、モータドライバ１３へ切換駆動信
号を出力し、モータ６７を駆動させる（ステップｓ１０
４）。このモータ６７の駆動によって、回動部材６３は
回動軸６４を中心として、図１中時計の回転方向へ回転
する。この回転によって、作動杆６１は、後進方向（図
１中矢印ａに対して逆方向）へ移動し、作動杆６２は、
前進方向（図１中矢印ａの方向）へ移動する。

【００３２】このような切換駆動手段６の動作によっ
て、切換部材５１、５２、５３は、同時に反時計方向へ
回転し、各切換部材５１、５２、５３と直列接続部材３
３、３４、３６との接続はそれぞれ同時に解除される。
さらに、切換部材５１、５２、５３は回転し、図５およ
び図６に示されているように、各端子５１１、５２１、
５３１は、並列接続部材３１の各接続部３１１、３１
２、３１３とそれぞれ接続し、バッテリ２１、２２、２
３の各マイナス側の端子棒４１、４２、４３は、並列接
続部材３１を介して電気的に接続された状態となる。

【００３３】一方、切換部材５４、５５、５６は、同時
に時計方向へ回転し、各切換部材５４、５５、５６と直
列接続部材３５、３３、３４との接続はそれぞれ同時に
解除される。さらに、切換部材５４、５５、５６は回転
し、各端子５４１、５５１、５６１は、並列接続部材３
２の各接続部３２１、３２２、３２３とそれぞれ接続
し、バッテリ２１、２２、２３の各プラス側の端子棒４
４、４５、４６は、並列接続部材３２を介して電気的に
接続された状態となる。

【００３４】車両制御装置１１は、並列接続完了を確認
し（ステップｓ１０５）、確認できるまでステップｓ１
０５を繰り返す。切換完了の確認は、位置検出センサ１
４からの検出信号の供給によって行われる。このような
動作によって、車のスイッチを切れば、自動的にバッテ
リが並列接続状態に切り換わることとなり、切換忘れな
どが起こることがない。

【００３５】ステップｓ１０１で、電源がＯＦＦ操作さ
れたことが検出されなかった場合には、電源ＯＮ操作の
検出を判断する（ステップｓ１０６）。検出されなかっ
た場合には、電源の切換はなかったこととなり、本発明
の接続切換装置の制御は終了する。

【００３６】電源ＯＮ操作が検出された場合には、検出
から一定時間Ｂ経過したか否かを判断する。つまり、カ
ウントされた時間ＴＩＭＥＲ２が、一定時間Ｂ以上に達
したか否かを判断し（ステップｓ１０７）、達していな
い場合には、ＴＩＭＥＲ２の値にさらに１カウント加え
て（ステップｓ１０８）、ステップｓ１０７を再度実行
する。達した場合には、モータドライバ１３へ切換駆動
信号を出力し、モータ６７を駆動させる（ステップｓ１
０９）。このモータ６７の駆動方向は、ステップｓ１０
４で駆動した方向と逆となり、切換駆動手段６の動きも
逆向きとなる。

【００３７】そして、車両制御装置１１は、直列接続完
了を確認し（ステップｓ１１０）、確認できるまでステ
ップｓ１１０を繰り返す。切換完了の確認は、位置検出
センサ１４からの検出信号の供給によって行われる。直
列接続状態および並列接続状態のいずれの場合であって
も、回動軸６４と、重り６６の重心を結ぶ直線は、車の
進行方向（図１中矢印ａ）に平行な直線に対して一定の
角度を有している。

【００３８】従って、本発明の装置を搭載する車が前方
から衝撃を受けると、重り６６が慣性によって前進方向
へ引っ張られ、回動軸６４と重り６６の重心を結ぶ直線
と、車の進行方向（図１中矢印ａ）に平行な直線とが平
行になる位置へ、回動部材６３を回転させる力が働く。
回動軸６４と重り６６の重心を結ぶ直線が車の進行方向
に平行な状態では、図７および図８に示されているよう
に、切換部材５１〜５６は、直列接続部材３３、３４、
３５、３６と並列接続部材３１、３２のいずれにも接続
されない電源ＯＦＦ状態となる。つまり、事故などよっ
て前方から衝撃が加わると、機械的、かつ自動的に電源
が切られる構成となっている。なお、第１の実施形態に
おいては、上記構成の他、１本の作動杆にすべての切換
部材の揺動部の揺動端部が接続された構成とすることも
可能である。

【００３９】次に本発明の第２実施形態である接続切換
装置１Ｂを示す、図９は、第２実施形態の接続切換装置
１Ｂを示す全体斜視図、図１０は、直列接続部材、並列
接続部材の位置関係を示す、接続切換装置１Ｂの平面視
における模式図である。

【００４０】この実施形態の接続切換装置１Ｂは、バッ
テリ２１、２２、２３のマイナス側端子棒４１、４２、
４３に接続された並列接続部材７１と、プラス側端子棒
４４、４５、４６に接続された並列接続部材７２と、バ
ッテリ２１のマイナス側端子棒４１とバッテリ２２のプ
ラス側端子棒４５に端部がそれぞれ接続された直列接続
部材７３と、バッテリ２２のマイナス側端子棒４２とバ
ッテリ２３のプラス側端子棒４６に端部がそれぞれ接続
された直列接続部材７４とを有している。

【００４１】上記並列接続部材７１は導電体で構成さ
れ、端子棒４１、４２、４３の配列方向に沿って配置さ
れた棒状部７１０と、端子棒４１、４２、４３に端部が
電気的に接続された腕部７１１、７１２、７１３と、各
腕部７１１、７１２、７１３と、棒状部７１０との間に
それぞれ形成された間隙７１４、７１５、７１６とを備
えている。この間隙７１４、７１５、７１６によって、
各腕部７１１、７１２、７１３と棒状部７１０の間で
は、通電不能の状態となる。

【００４２】一方、並列接続部材７２は導電体で構成さ
れ、端子棒４４、４５、４６の配列方向に沿って配置さ
れた棒状部７２０と、端子棒４４、４５、４６に端部が
電気的に接続された腕部７２１、７２２、７２３と、各
腕部７２１、７２２、７２３と、棒状部７２０との間に
それぞれ形成された間隙７２４、７２５、７２６とを備
えている。この間隙７２４、７２５、７２６によって、
各腕部７２１、７２２、７２３と棒状部７２０の間で
は、通電不能の状態となる。そして、これらの間隙７２
４、７２５、７２６は、間隙７１４、７１５、７１６の
真上に設けられている。また、直列接続部材７３には、
間隙７３０が設けられ、該間隙７３０によってマイナス
側の接続部材７３ａと、プラス側の接続部材７３ｂとに
分離され、通電不能の状態となっている。直列接続部材
７４には、間隙７４０が設けられ、該間隙７４０によっ
てマイナス側の接続部材７４ａと、プラス側の接続部材
７４ｂとに分離され、通電不能の状態となっている。

【００４３】上記間隙７２４、７２５、７２６と間隙７
１４、７１５、７１６および間隙７３０、７４０は、平
面視において同一直線上に配置されている。また、間隙
７１４、７１５、７１６の配置間隔は等しく、かつこれ
らの配置間隔と、間隙７３０と間隙７４０の配置間隔も
間隙７１４、７１５、７１６の配置間隔と等しくなるよ
うに構成されている。さらに、これらの間隙の幅は、す
べて同一の幅となっており、配置高さも、間隙７１４、
７１５、７１６と間隙７３０、７４０とは同一となって
いる。

【００４４】この間隙の配置される直線に沿って、支持
部材８０が該直線に沿って往復移動自在に配置されてい
る。支持部材８０の下側には、導電体で構成されている
導電部材８１、８３、８５が設けられている。導電部材
８１、８３、８５は、上下方向に２つに分けて設けら
れ、下側の導電部材８１ａ、８３ａ、８５ａと上側の導
電部材８１ｂ、８３ｂ、８５ｂとを有している。上下の
導電部材８１ｂ、８３ｂ、８５ｂ、８１ａ、８３ａ、８
５ａの間には、絶縁体８２ａ、８４ａ、８６ａが介挿さ
れており、上側の導電部材８１ｂ、８３ｂ、８５ｂは、
さらに絶縁体８２ｂ、８４ｂ、８６ｂを介して支持部材
８０に固定されている。

【００４５】これらの導電部材８１、８３、８５の配置
間隔は、間隙７１４、７１５、７１６の配置間隔と同じ
配置間隔でそれぞれ配置されており、また、配置高さ
も、導電部材８１ａ、８３ａ、８５ａは、間隙７１４、
７１５、７１６および間隙７３０、７４０と同一の高さ
にそれぞれ設けられ、導電部材８１ｂ、８３ｂ、８５ｂ
は、間隙７２４、７２５、７２６と同一の高さにそれぞ
れ設けられている。

【００４６】各導電部材８１、８３、８５は、いずれも
同一の大きさに形成されており、上記間隙７１４、７１
５、７１６と間隙７３０、７４０と同じ大きさに形成さ
れている。つまり、間隙７１６を例に採って説明する
と、間隙７１６内で対向する、棒状部７１０の端面ｍ
と、腕部７１３の端面ｎとの距離と、導電部材８５ａの
幅は同一に形成されており、導電部材８５ａは、間隙７
１６内に収容され、かつその場合には、導電部材８５ａ
は棒状部７１０と腕部７１３とに同時に接触し、これに
より棒状部７１０と腕部７１３とは電気的に接続され
る。

【００４７】同様にして、棒状部７１０と腕部７１２は
導電部材８３ａにより、棒状部７１０と腕部７１１は導
電部材８１ａにより、棒状部７２０と腕部７２３は導電
部材８５ｂにより、棒状部７２０と腕部７２２は導電部
材８３ｂにより、棒状部７２０と腕部７２１は導電部材
８１ｂにより、接続部材７３ａと接続部材７３ｂは、導
電部材８３ａにより、接続部材７４ａと接続部材７４ｂ
は、導電部材８５ａにより、それぞれ電気的に接続され
る。

【００４８】一方、支持部材８０の上側には、移動駆動
装置９が配置されている。移動駆動装置９は、支持部材
８０の上側面に形成されたラック９１と、該ラック９１
に噛合するピニオン９２と、ピニオン９２を回動駆動さ
せるモータとを有しており、該モータの駆動によって、
ピニオン９２が回転し、支持部材８０が移動する構成と
なっている。ピニオン９２を駆動させるモータは、制御
手段である制御装置によって制御される。この車両制御
装置については、上記第１実施形態で説明した内容と同
様であるので、説明を省略する。

【００４９】図９に示されているのは、直列接続状態の
接続切換装置１Ｂである。直列接続されている場合に
は、直列接続部材７４の間隙７４０には、導電部材８５
ａが収容されて、通電可能な状態となり、直列接続部材
７３の間隙７３０には、導電部材８３ａが収容されて、
通電可能な状態となる。これにより、各バッテリ２１、
２２、２３は直列に接続されることとなる。

【００５０】ここで、電源スイッチがＯＦＦ操作され、
支持部材８０が接続を並列接続へ切り換える方向へ移動
する。図９中では、バッテリ２１からバッテリ２３の方
向へ移動する。導電部材８１、８３、８５の配置間隔
と、間隙７１４、７１５、７１６の配置間隔が等しいた
め、図１１に示されているように、支持部材８０の移動
によって、間隙７１４には導電部材８１ａが、間隙７１
５には導電部材８３ａが、間隙７１６には導電部材８５
ａが、間隙７２４には導電部材８１ｂが、間隙７２５に
は導電部材８３ｂが、間隙７２６には導電部材８５ｂが
それぞれ同時に収納される。この結果、並列接続部材７
１は、バッテリ２１、２２、２３のマイナス側端子棒４
１、４２、４３のすべてにそれぞれ電気的に接続され、
並列接続部材７２は、バッテリ２１、２２、２３のプラ
ス側端子棒４４、４５、４６のすべてにそれぞれ電気的
に接続されることとなり、各バッテリ２１、２２、２３
は、並列に接続される。

【００５１】接続をＯＦＦ状態とするには、図１２に示
されているように、導電部材８５が、並列接続部材７
１、７２の腕部７１３、７２３と、直列接続部材７４の
間に位置し、導電部材８３が、並列接続部材７１、７２
の腕部７１２、７２２と、直列接続部材７３の間に位置
する状態まで支持部材８０を移動させる。

【００５２】以上説明した、第２実施形態においては、
移動駆動装置として、リニアモータを用いることもでき
る。この場合には、例えば可動子を支持部材８０側に設
け、固定子を支持部材８０の上方に固定した構成するこ
とができる。また、リードスクリューを支持部材８０に
沿って架設し、支持部材８０には、該リードスクリュー
に螺合するナットを固定し、リードスクリューを回転さ
せることにより支持部材８０を移動させる構成としても
よい。さらには、油圧アクチュエータによって、支持部
材８０を移動させる構成とすることもできる。

【００５３】以上説明したバッテリとしては、例えば鉛
蓄電池、アルカリ蓄電池鉛などが挙げられ、例えば、鉛
電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・鉄電池、
ニッケル・亜鉛電池、リチウム電池などが挙げられる。

【００５４】本発明における蓄電手段は、上記電池の
他、例えばキャパシタ、フライホイール・バッテリ、油
（空）圧アキュムレータなどを用いることができる。キ
ャパシタとしては、例えば、単位体積当たりの容量が大
きく、かつ、低抵抗で出力密度が大きい電気２重層コン
デンサ、その他のキャパシタを使用することができる。
フライホイール・バッテリは、フライホイールに同軸に
配置されたモータでフライホイールを駆動・回生するこ
とにより、電力の授受を行なうバッテリである。油
（空）圧アキュムレータは、アキュムレータに連結され
た油（空）圧ポンプによりアキュムレータに油（空）圧
を出し入れすることにより、電力の授受を行なうバッテ
リである。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明は、直列接続から並列接続への切り換えが迅速で、
整備補修時においても、容易に切り換え操作ができ、多
数の蓄電池の接続の切り換え動作を確実に行わえる点で
高い信頼性が得られる。また機構がコンパクトであるた
め、特に自動車などのような収納スペースが限られた構
造に搭載すると有益である。

【００５６】請求項２に記載の発明は、作動杆を２本設
けることによって、切換部材の切換操作を容易としたた
め、さらに切換動作が迅速かつ確実となる。

【００５７】請求項３に記載の発明は、回動部材に重り
を設けることにより、衝突などの衝撃によって、切換部
材がいずれの端子とも接触しない電源ＯＦＦとなるた
め、衝突の際の漏電やスパークなどが防止され、安全性
が向上する。

【００５８】請求項４に記載の発明は、切換部材と他の
接続部との接続が確実となり、振動や衝撃などで、接触
が離れて接続部分がスパークを起こすといった問題が解
消さる。

【００５９】請求項５に記載の発明は、電源のＯＮ／Ｏ
ＦＦ操作に連動して、自動的に接続が切り換わる構成と
したので、切換操作が容易となり、切換忘れなどによる
トラブル発生を未然に防止できる。

【００６０】請求項６に記載の発明は、直列接続から並
列接続への切り換えが迅速で、整備補修時においても、
容易に切り換え操作ができ、また機構がコンパクトであ
るため、特に自動車などのような収納スペースが限られ
た構造に搭載すると有益である。また少ない駆動力で接
続の切換をすることができ、省力化図ることができる。

【００６１】請求項７に記載の発明は、間隙を同一直線
上に配置したため、構造の小型化を図ることが容易とな
り、また支持部材の駆動力の一層の省力化を図ることが
できる。

【００６２】請求項８に記載の発明は、ラックとピニオ
ンによって、回転駆動を直線駆動に変換する構成したた
め、修理補修の際の分解組立が容易である。

【００６３】請求項９に記載の発明は、電源のＯＮ／Ｏ
ＦＦ操作に連動して、自動的に接続が切り換わる構成と
したので、切換操作が容易となり、切換忘れなどによる
トラブル発生を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示すもので、本発明の
接続切換装置を示す、平面図である。

【図２】同じく、本発明の接続切換装置を示す、部分側
面図である。

【図３】本発明の制御系の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明の制御手段の動作を示すフローチャート
である。

【図５】本発明の接続切換装置を示す、平面図である。

【図６】本発明の接続切換装置を示す、正面図である。

【図７】本発明の接続切換装置を示す、平面図である。

【図８】本発明の接続切換装置を示す、正面図である。

【図９】本発明の第２実施形態を示すもので、本発明の
接続切換装置を示す、全体斜視図である。

【図１０】直列接続部材、並列接続部材の位置関係を示
す、接続切換装置の平面視における模式図である。

【図１１】本発明の接続切換装置を示す、全体斜視図で
ある。

【図１２】本発明の接続切換装置を示す、全体斜視図で
ある。

【符号の説明】

１蓄電手段の接続切換装置２１〜２３バッテリ３１、３２並列接続部材３３、３４直列接続部材５１〜５６切換部材６切換駆動手段１１車両制御装置７１、７２並列接続部材７３、７４直列接続部材８１、８３、８５導電部材９移動駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山内義一愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エイ・ダブリュ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の蓄電手段の各極毎に設けられ、前
記各極がそれぞれ電気的に接続された端子と、揺動自在
に支持され前記端子と一体として揺動する揺動部とを有
する切換部材と、前記各切換部材の端子がそれぞれ接続される接続部を有
し、前記複数の蓄電手段を直列接続する直列接続部材
と、前記各切換部材の端子がそれぞれ接続される接続部を有
し、前記複数の蓄電手段の同極の端子を接続する一対の
並列接続部材と、前記揺動部の揺動端部がそれぞれ接続された作動杆と、
端部が前記作動杆に回動自在に接続された回動部材と、
前記回動部材を回動駆動させる駆動装置とを有する切換
駆動手段とを備え、前記切換駆動手段の駆動によって、前記切換部材が揺動
し、前記端子が前記直列接続部材の接続部と前記並列接
続部材の接続部との間で移動することを特徴とする蓄電
手段の接続切換装置。
【請求項２】前記作動杆は、２本設けられ、その内１
本は、前記複数の蓄電手段の同じ極に接続された各切換
部材の揺動端部に接続され、他の一本は、他の極に接続
された各切換部材の揺動端部に接続されており、前記回動部材は、両端部に前記一対の作動杆がそれぞれ
接続され、中央部に前記駆動装置によって回動する回動
軸が接続されている請求項１に記載の蓄電手段の接続切
換装置。
【請求項３】さらに車に搭載される蓄電手段の接続切
換装置であって、前記回動部材に対して車の進行方向側に配置され、回動
中心から一定の距離を離して前記回動部材に固定された
重りを有し、回動中心と前記重りの重心を結ぶ直線が車の進行方向と
平行となる時、前記切換部材の端子が前記直列接続部材
の接続部と前記並列接続部材の接続部のいずれにも接続
されていない状態となる請求項２に記載の蓄電手段の接
続切換装置。
【請求項４】前記各切換部材の端子と、前記各接続部
の内一方には、他方を係合する溝が形成されている請求
項１ないし３のいずれかに記載の蓄電手段の接続切換装
置。
【請求項５】前記駆動装置の駆動を制御し、電源の切
り換え操作の検出信号に基づいて、電源切り操作を検出
した場合には、並列接続に切り換え、電源入り操作を検
出した場合には、直列接続に切り換える制御手段を有す
る請求項１ないし４のいずれかに記載の蓄電手段の接続
切換装置。
【請求項６】複数の蓄電手段の同極にそれぞれ接続さ
れる一対の並列接続部材と、前記複数の蓄電手段を直列接続する直列接続部材と、前記並列接続部材と直列接続部材に設けられ、前記各蓄
電手段毎にそれぞれ形成されて電気的な遮断をする間隙
と、前記各間隙内にそれぞれ介挿されて電気的な接続を行う
導電部材と、前記各導電部材が固定され、前記導電部材を移動させる
支持部材と、前記支持部材を往復移動させる移動駆動装置とを有する
ことを特徴とする蓄電手段の接続切換装置。
【請求項７】前記各間隙は、同一直線上に配置され、
前記移動駆動装置は、支持部材を前記直線に沿って移動
させるものである請求項６に記載の蓄電手段の接続切換
装置。
【請求項８】前記移動駆動装置は、支持部材上に形成
されたラックと、該ラックに噛合するピニオンと、該ピ
ニオンを駆動させるモータとを備えている請求項７に記
載の蓄電手段の接続切換装置。
【請求項９】前記移動駆動装置の駆動を制御し、電源
の切り換え操作の検出信号に基づいて、電源切り操作を
検出した場合には、並列接続に切り換え、電源入り操作
を検出した場合には、直列接続に切り換える制御手段を
有する請求項６ないし８のいずれかに記載の蓄電手段の
接続切換装置。