電源遮断装置
【課題】インターロック手段と、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた電源遮断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】電源遮断装置１０はパワーコントロールユニット３（ＰＣＵ）内部に配置され、ＰＣＵ３はトランスアクスル２上に配置されている。電源遮断装置１０は、センサ機能とインターロック機能を合わせ持つ摺動棒１１と、摺動棒１１を摺動可能にシールする気密シール１４と、摺動棒１１に設けられたオス端子１５と、オス端子１５とメス端子１９との接続を保つメス端子台１２と、メス端子台１２を保持するブラケット１３と、を有している。摺動棒１１はＰＣＵ３の車両前方側、かつ、ＰＣＵ３で最も飛び出すように配置され、摺動棒１１はＰＣＵ３の上蓋と下蓋とを固定するボルト２６を覆うように配置されている。
【解決手段】電源遮断装置１０はパワーコントロールユニット３（ＰＣＵ）内部に配置され、ＰＣＵ３はトランスアクスル２上に配置されている。電源遮断装置１０は、センサ機能とインターロック機能を合わせ持つ摺動棒１１と、摺動棒１１を摺動可能にシールする気密シール１４と、摺動棒１１に設けられたオス端子１５と、オス端子１５とメス端子１９との接続を保つメス端子台１２と、メス端子台１２を保持するブラケット１３と、を有している。摺動棒１１はＰＣＵ３の車両前方側、かつ、ＰＣＵ３で最も飛び出すように配置され、摺動棒１１はＰＣＵ３の上蓋と下蓋とを固定するボルト２６を覆うように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源遮断装置に関し、特に車両の電力制御装置に搭載された電源遮断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やエンジンと電気自動車を組み合わせたハイブリッド自動車が実用化され、ハイブリッド自動車等が普及し始めている。このようなハイブリッド自動車等には高電圧バッテリの電力をインバータによって制御してモータジェネレータに供給し、車両を駆動する駆動回路が搭載されている。駆動回路には、モータジェネレータを制御するためのインバータや高電圧バッテリの電力を補機バッテリの充電のために低電圧に降圧するコンバータ等がある。インバータやコンバータ等は１つのパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）として一体化され、取り扱う電圧が数百ボルトの高電圧となることから複数の安全対策が施されている。
【０００３】
安全対策の一つには、車両の修理点検を行うサービスマンが誤って高電圧の機器に触れて感電しないようにするため、高電圧バッテリやその関連機器からの電力供給を遮断すると共に電力が不用意に供給されることを防ぐインターロック手段がある。また、別の安全対策としては、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、車両の衝突事故が発生した場合において高電圧機器が破損しにくいようにするため、高電圧機器のケースや高電圧機器を保持するブラケット等により衝撃を吸収する衝撃吸収手段とがある。
【０００４】
図９は従来の電源遮断装置を含むパワーコントロールユニット１００の一例を示している。図９において、電源遮断装置は、２つの機能を組み合わせて実現されている。電源遮断装置は、パワーコントロールユニット１００（ＰＣＵ）の上蓋２４と下蓋２５とを固定する複数のボルト２６を取り外して上蓋２４と下蓋２５とを分離した時に電源をオフするインターロックスイッチ１０２と、衝突時の衝撃を加速度センサ１０１が検出するとバッテリからの電力供給を遮断する衝撃遮断手段と、を有している。インターロックスイッチ１０２は上蓋２４と下蓋２５にそれぞれコネクタを有し、上蓋２４と下蓋２５が嵌り合った時に導通状態となる。衝撃遮断手段は加速度センサ１０１とＰＣＵ１００内の制御装置によって実現されている。
【０００５】
また、特許文献１には、別の衝撃遮断手段を有する電源遮断装置が開示されている。特許文献１の電源遮断装置は、高電圧バッテリと、高電圧バッテリを４つのバッテリユニットに分割してそれぞれのバッテリユニットを１つのリレーで直列接続するシステムメインリレー（ＳＭＲ）と、衝撃を検出する加速度センサと、加速度センサからの信号が所定の値を上回った場合にリレーをオフする制御装置と、を備え、１つのリレーを駆動するだけで電源を遮断すると共に、高圧バッテリの電圧をバッテリユニットの電圧に瞬時に低くすることが可能である。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の衝撃遮断手段は、加速度センサにより衝突時の加速度を検出して衝突を判断する必要があることから加速度センサや追加の電子回路等を取り付ける必要があり、コストアップ要因となる。そこで、特許文献２には、これらの加速度センサや追加の電子回路を必要としない電源遮断装置が開示されている。
【０００７】
特許文献２の電源遮断装置は、バッテリと負荷とリレーとを有する電源回路と、リレーを制御することでバッテリと負荷との接続／切断を行うリレー制御部と、車両衝突時にリレー制御部とリレーの間に設けられた信号線を破断またはグランド電位にする切断刃と、を有している。このような構成により、衝突の検出に伴うセンサや制御回路を不要にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１９９８０７号公報
【特許文献２】特開２００４−１５９４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）は、衝撃吸収を目的としてボディに専用のブラケットを用いて別置きタイプのＰＣＵとして車両に搭載していたが、小型化と部品点数削減の要求に答えるため、ボディに直接ＰＣＵを搭載する直置きタイプが検討されている。ＰＣＵを直置きタイプにすると、例えば、ボディの取り付けブラケットの上をＰＣＵが移動することにより衝撃を吸収する効果が期待できないことからケースの強化や確実な衝撃遮断手段が要求される。
【００１０】
そこで、特許文献２の確実な衝撃遮断手段を用いることにより、ＰＣＵの直置きタイプであっても特別なケースの強化をすることなく部品点数を削減しながら対応することが考えられる。しかしながら、特許文献２の衝撃遮断手段はサービスマンが保守時に使用するインターロック手段を備えておらず、別途設置する必要あった。
【００１１】
上記理由から、本発明に係る電源遮断装置は、インターロック手段と、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた電源遮断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】
【００１２】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る電源遮断装置は、バッテリからの電力を制御して負荷に供給する電力制御装置に搭載され、バッテリからの電力の供給を遮断すると共に安全性を確保するインターロック手段と、外部からの衝撃荷重により電力の供給を遮断する衝突遮断手段と、を有する車両用の電源遮断装置において、インターロック手段は、導通接点を有する摺動棒と導通接点に接続された回路とを有し、摺動棒は電力制御装置を収容する筐体の車両前方に突出するように配置され、摺動棒を電力制御装置から引き抜くことにより電力の供給を遮断し、衝撃遮断手段は、車両前方からの衝撃荷重によりインターロック手段の摺動棒が予め決められた長さ以上押し込まれることにより電力の供給を遮断することを特徴とする。このような構成にすることでインターロック手段と、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた電源遮断装置を提供することができる。
【００１３】
また、本発明に係る電源遮断装置において、電力制御装置の筐体は上蓋と下蓋とを有し、電源遮断装置のインターロック手段と衝撃遮断手段とは、リレーを制御し、電源遮断装置を上蓋又は下蓋のいずれか１つに配置することを特徴とする。従来のインターロック手段は、上蓋と下蓋とにそれぞれコネクタを配置する必要があったが、上記構成とすることにより構成を簡略化することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る電源遮断装置において、インターロック手段の摺動棒は、電力制御装置の上蓋と下蓋とを係止する係止具の一部を覆うように配置され、筐体を分解するためには摺動棒を引き抜くことが必要である。
【００１５】
また、本発明に係る電源遮断装置において、インターロック手段の摺動棒には誤って押し込むことを防止するフランジ状の張出し部が設けられ、張出し部は車両前方からの衝撃荷重により折損し、摺動棒を予め決められた長さ以上押し込むことを許容することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る電源遮断装置において、インターロック手段の摺動棒は、オフセット衝突時であっても衝撃荷重を受け付け可能とするため、車両中心寄り、かつ、車両前方に配置することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る電源遮断装置において、電力制御装置の車両前方には衝突によって摺動棒を押し込む突出部材を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電源遮断装置を使用することにより、高電圧バッテリからの電力供給を遮断すると共に電力が不用意に供給されることを防ぐインターロック手段と、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた電源遮断装置を構成することができ、小型化と部品点数の低減が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る電源遮断装置を有するパワーコントロールユニットとトランスアクスルとの断面図である。
【図２】本実施形態における駆動システムの構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る電源遮断装置の断面を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電源遮断装置の衝突時における動作を説明する説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る電源遮断装置の保守点検時における動作を説明する説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電源遮断装置の衝突時の動作を説明する説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る電源遮断装置の衝突時の動作を説明する説明図である。
【図８】本実施形態に係る電源遮断装置を有するパワーコントロールユニットにおいて、電源遮断装置の配置状況を説明する外観図である。
【図９】従来の電源遮断装置を含むパワーコントロールユニットを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２１】
図１は電源遮断装置１０を有するパワーコントロールユニット３（ＰＣＵ）とトランスアクスル２との断面を示している。ＰＣＵ３はトランスアクスル２上に直接搭載されており、トランスアクスル２は第１のモータジェネレータ２１（ＭＧ１）と第２のモータジェネレータ２２（ＭＧ２）とディファレンシャルギア２３とを有している。ＰＣＵ３は、２つのモータジェネレータを制御するＩＧＢＴトランジスタをモジュール化したＩＧＢＴモジュール３４と、バッテリ電圧を昇圧するためのリアクトル３１と、補機バッテリを充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、これらのモジュールと電力ケーブル３６とを接続するコネクタ３５と、ＩＧＢＴモジュール３４やＤＣ／ＤＣコンバータ３２等を冷却するウォータジャケット３３と、インターロック手段と衝撃遮断手段とを有する電源遮断装置１０と、を含んでいる。
【００２２】
図１の電源遮断装置１０は、センサ機能とインターロック機能を合わせ持つ摺動棒１１と、摺動棒１１を摺動可能にシールする気密シール１４と、摺動棒１１に設けられたオス端子１５と、オス端子１５とメス端子との接続を保つメス端子台１２と、メス端子台１２を保持するブラケット１３と、を有している。また、摺動棒１１はＰＣＵ３の車両前方側、かつ、ＰＣＵ３で最も飛び出すように配置され、摺動棒１１はＰＣＵ３の上蓋と下蓋とを固定するボルトを覆うように配置されている。なお、従来のインターロックスイッチは、上蓋と下蓋とにそれぞれ分けて配置していたが、本実施形態に係る電源遮断装置１０は上蓋又は下蓋のいずれかに配置することが可能となる。次に、電源遮断装置の具体的な配置場所について図８を用いて詳説する。
【００２３】
図８は本実施形態に係る電源遮断装置を有するパワーコントロールユニットにおいて、本発明に係る電源遮断装置（５０ａ，５０ｂ）の２つの配置例を示している。図８のＰＣＵ３には、上蓋２４と下蓋２５とを固定する複数のボルト２６と、ウォータジャケット３３に冷却水を供給する冷却配管５４と、図８に示したいずれか１つの電源遮断装置と、が設けられている。図８（Ａ）の電源遮断装置５０ａは、オフセット衝突時や前面衝突時においても電力供給を適切に遮断するため、車両中央寄りに摺動棒１１を配置すべく、ＰＣＵ３に張り出し部を設け、その内部に電源遮断装置５０ａを設けたものである。前面衝突時では車両中央部や車両外側部が均等に衝撃荷重を受け、オフセット衝突時では左右の車両外側部どちらか一方が大きい衝撃荷重を受けるものの、車両中央部ではどちらの場合でも衝撃荷重を受けることから車両中央部寄りに電源遮断装置５０ａを配置することで適切に検出可能となる。
【００２４】
図８（Ｂ）の電源遮断装置５０ｂは、摺動棒１１に衝撃力を伝える部材（例えば、ラジエータ後方のメンバ材など）の配置の関係で電源遮断装置５０ａに比べて比較的車両外側のＰＣＵ３内部に配置したものである。内部構造は車両毎に異なるため、衝突時における衝撃荷重を適切に検出できるように摺動棒１１の位置を決定することでオフセット衝突や前面衝突等に対応可能となる。なお、図８の電源遮断装置５０ａ，５０ｂは２つの配置例として同一のＰＣＵ３に図示したが、いずれか一つの電源遮断装置があれば良く、安全性をより高めるために、２つの電源遮断装置をＯＲ論理によって接続してＰＣＵ３に配置することも好適である。
【００２５】
図２は本実施形態における駆動システム１の構成を示している。車両に搭載される駆動システム１は、高電圧のバッテリ４９と、補機バッテリ４２と、パワーコントロールユニット３とを有している。パワーコントロールユニット３は、モータジェネレータ４５を制御するインバータ４４と、電圧を平滑化する平滑コンデンサ４６と、１２Ｖの補機バッテリ４２を充電するＤＣ／ＤＣコンバータ４３と、インターロック手段と衝撃遮断手段を実現するための電源遮断装置１０と、バッテリ４９の電力をインバータ４４やＤＣ／ＤＣコンバータ４３等へ供給・遮断を行うシステムメインリレー（ＳＭＲ）であるリレー４７，４８と、リレー４７，４８を駆動するトランジスタ５１ａ，５１ｂと、これらの制御を行う制御装置４１と、を有している。
【００２６】
リレー４７，４８がオンの時、バッテリ４９の電力がリレー４７，４８を介してインバータ４４に供給され、インバータ４４によってモータジェネレータ４５が制御される。一方、リレー４７，４８がオフの時、バッテリ４９とインバータ４４が電気的に切り離される。ここで、インターロック手段と衝撃遮断手段は制御装置によって実現されており、電源遮断装置１０からの導通信号を制御装置４１に入力し、制御装置４１がトランジスタを駆動してリレー４７，４８のオン・オフを制御する。本実施形態において、電源遮断装置１０の摺動棒１１がサービスマンなどによって引き抜かれることによりインターロック手段を実現し、摺動棒１１が衝撃荷重により押し込まれることにより衝撃遮断手段を実現する。
【００２７】
図３（Ｂ）は第１実施形態に係る電源遮断装置１０の断面を示し、図３（Ａ）から図３（Ｄ）を用いて電源遮断装置１０の構造を詳説する。なお、以下同様に、すでに述べた構造に関しては説明を割愛する。図３（Ｂ）の電源遮断装置１０は、上蓋２４に設けられた気密シール１４及びアーム１７によって摺動可能に保持される円筒状の摺動棒１１と、上蓋２４に設けられたブラケット１３に固定軸１６で固定されたメス端子台１２と、を有している。摺動棒１１は、摺動棒１１の先端部に設けられた操作ノブ１８と、引き抜き抵抗を発生させるため摺動棒１１の外周に設けられた凸部１１ａと、図３（Ｄ）のメス端子１９と接続するオス端子１５と、アーム１７に接触するガイド部１１ｂと、を有している。
【００２８】
なお、摺動棒１１は、図３（Ａ）に示すように、円筒形の棒に四角形の操作ノブ１８を有している。通常、摺動棒１１はボルト２６を覆うように配置され、上蓋２４と下蓋２５とを分離する際には、操作ノブ１８をにぎって摺動棒１１を抜き取る必要がある。
【００２９】
図３（Ｃ）はメス端子台１２の近傍を拡大したものであり、図中丸印ａは摺動棒１１とメス端子台１２の接触状況を示している。また、図３（Ｄ）は図３（Ｃ）の側面図である。図３（Ｃ）に示したように摺動棒１１はメス端子台１２の角部に当接することで摺動棒１１の押し込み距離を規定する。摺動棒１１の先端が上下方向に引き起こし又は押し下げられた場合には、アーム１７、メス端子台１２を支持するブラケット１３が変位して所定の振れを吸収することができる。また、摺動棒１１を下方から支持するアーム１７の受け部は摺動棒１１の断面形状にならって形成されているため、摺動棒１１がねじられた場合にはアーム１７上で摺動棒１１が回動し、メス端子台１２が摺動棒１１の回動に合わせて左右に振れることになる。
【００３０】
このような振れを吸収できるようにしたのは、修理点検時において摺動棒１１を抜き差しする必要があり、摺動棒１１を電源遮断装置に取り付けた後に予め決められた荷重より小さい荷重においてメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態になることを避けるためである。なお、衝突時における上下左右あるいは回動などの決められた以上の衝撃荷重が摺動棒１１に加わった場合には固定軸１６付近が壊れることで導通状態が開放状態に変化して衝撃荷重を正確に検出可能にすることが可能であることはいうまでもない。
【００３１】
図４は電源遮断装置１０の衝突時における動作を示している。図４（Ａ）は車両の衝突前におけるメンバ３９の初期位置を示し、図４（Ｂ）は車両の衝突に伴ってメンバ３９が所定の衝突荷重にて摺動棒１１を押し込む状態を示している。図４（Ａ）のメンバ３９はラジエータが取り付けられており、ラジエータからの空気の流れを整流するために整流板３７がファスナ３８によって固定されている。なお、図４（Ａ）の右側の電源遮断装置１０は図２の電源装置と同一であることから説明は割愛する。
【００３２】
図４（Ｂ）において、衝撃荷重によりメンバ３９が摺動棒１１を水平方向に押し込むと、気密シール１４とアーム１７によって摺動棒１１がガイドされ、摺動棒１１の角部がメス端子台１２の側面を押し込むことで、メス端子台１２が固定軸１６付近で壊れてメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化する。また、メンバ３９が回転動作を伴って摺動棒１１に接触した場合には、摺動棒１１の回動に伴い固定軸１６が捻られながら変位することでメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化する。
【００３３】
また、摺動棒１１が上側から押さえつけられるように押し込まれた場合には、気密シール１４を支点としてメス端子台１２が跳ね上げられることでメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化する。さらに、摺動棒１１が下側から持ち上げられるようにして押し込まれた場合には、アームが変形することによりメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化する。いずれの場合も所定以上の衝撃荷重が加わった場合であれば、正常に衝撃荷重を検出することが可能である。
【００３４】
図５は保守点検における電源遮断装置１０の動作を示している。図５（Ａ）の状態から摺動棒１１の操作ノブ１８を握って摺動棒１１を手前に引き寄せると、摺動棒１１の凸部１１ａが気密シール１４を通り抜ける際に摺動抵抗が発生すると共に、メス端子台１２からオス端子１５が引き抜かれ、メス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化し、インターロックが設定される。図５（Ｂ）では、ボルト２６を覆っている摺動棒１１を引き抜くことでボルト２６を取り外すことが可能となり、上蓋２４と下蓋２５を分離することができる。
【００３５】
また、保守点検が終了し、摺動棒１１を電源遮断装置１０へ差し込む場合、図４（Ｂ）に示すように、最初にボルト２６を取り付ける。次に、摺動棒１１のガイド部１１ｂを気密シール１４に乗せるように押し込む。この時、摺動棒１１の凸部１１ａが気密シール１４を通り抜けるまで摺動抵抗が発生するが、通り抜けた後は摺動抵抗が減少する。さらに、操作ノブ１８に刻印されている三角マークが真上を向くように保持し、アーム１７の受け部にガイド部１１ｂが乗るように押し込むことで、メス端子台１２のメス端子１９にオス端子１５が嵌り込み、摺動棒１１の角部がメス端子台１２に当接すると押し込みが完了する。このように、摺動棒１１を電源遮断装置１０に取り付けることでインターロックが解除され、バッテリからの電力が供給可能な状態となる。
【００３６】
図６は第２実施形態に係る電源遮断装置の衝突時の動作を示している。なお、パワーコントロールユニットを形成する上蓋と下蓋とを結合するボルトは省略している。図６（Ｂ）は衝撃荷重を受けた場合に摺動棒２８の張り出し部２８ａが破損して摺動棒がＰＣＵの中に嵌り込みメス端子１９とオス端子１５との導通を開放することにより衝撃遮断手段を実現したものである。また、図６（Ａ）は摺動棒２８を引き抜くことにより、インターロックを設定すると共に、ボルトを覆うカバーとなる張り出し部２８ａを取り除くことが可能となる。
【００３７】
図６（Ａ）の上蓋２４と摺動棒１１の張り出し部２８ａとが接触する部分にはＯリング２９が配置され、摺動棒１１のストッパ２８ｃが上蓋２４の裏面に係合することで張り出し部２８ａがＯリングを押さえつけるように上蓋２４と密着して気密が保たれる。本実施形態で特徴的な事項は２点ある。第１は摺動棒２８を矩形形状にすることで、オス端子１５とメス端子１９との接続を容易にしたことであり、第２は摺動棒２８が衝撃荷重を受けると張り出し部２８ａの根元に設けられた切り欠き部２８ｂから亀裂が発生し、張り出し部２８ａが破断して摺動棒２８の角部がメス端子台１２と当接し、メス端子台１２の固定軸１６付近が壊れることでメス端子１９とオス端子１５との導通を開放させることである。
【００３８】
図７は第３実施形態に係る電源遮断装置の衝突時の動作を示している。なお、図６と同様にパワーコントロールユニットを形成する上蓋と下蓋とを結合するボルトは省略している。図７（Ｂ）は図６（Ｂ）と同様に衝撃荷重を受けた場合に摺動棒２８の張り出し部２８ａが破損して摺動棒がＰＣＵの中に嵌り込みメス端子１９とオス端子１５との導通を開放することにより衝撃遮断手段を実現したものであるが、摺動棒２８の導通部５３と向かい合う二つのスライド端子５２とによる構造が異なっている。このような構成にすることで、スライド端子５２を固定している固定軸１６付近が壊れることによりスライド端子５２が回動する必要が無い。
【００３９】
また、図７（Ａ）は図６（Ａ）と同様に摺動棒２８を引き抜くことにより、インターロックを設定すると共に、ボルトを覆うカバーとなる張り出し部２８ａを取り除くことが可能となる。摺動棒２８は、ストッパ２８ｃを有していることから、摺動棒２８を引き抜く際の初期引き抜き力は比較的大きく簡単に抜き取ることができないような構造を有している。
【００４０】
以上、上述したように、本実施形態に係る電源遮断装置を使用することにより、高電圧バッテリからの電力供給を遮断すると共に電力が不用意に供給されることを防ぐインターロック手段と、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた電源遮断装置を構成することが可能となる。また、従来のように加速度センサや追加の回路を設けることなく、装置の小型化と部品点数の低減が可能になる。なお、本実施形態における摺動棒は金型内にオス電極や導通電極を装填した後、樹脂を注入して一体成形したインサート成形部品を用いることにより信頼性を向上させたが、これに限定するものではない。
【符号の説明】
【００４１】
１ 駆動システム、２ トランスアクスル、３，１００ パワーコントロールユニット、１０，５０ａ，５０ｂ 電源遮断装置、１１，２８ 摺動棒、１１ａ 凸部、１１ｂ ガイド部、１２ メス端子台、１３ ブラケット、１４ 気密シール、１５ オス端子、１６ 固定軸、１７ アーム、１８ 操作ノブ、１９ メス端子、２１，２２ モータジェネレータ、２３ ディファレンシャルギア、２４ 上蓋、２５ 下蓋、２６ ボルト、２８ａ 張り出し部、２８ｂ 切り欠き部、２８ｃ ストッパ、２９ Ｏリング、３１ リアクトル、３２，４３ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３３ ウォータジャケット、３４ ＩＧＢＴモジュール、３５ コネクタ、３６ 電力ケーブル、３７ 整流板、３８ ファスナ、３９ メンバ、４１ 制御装置、４２ 補機バッテリ、４４ インバータ、４５ モータジェネレータ、４６ 平滑コンデンサ、４７，４８ リレー、４９ バッテリ、５１ａ，５１ｂ トランジスタ、５２ スライド端子、５３ 導通部、５４ 冷却配管、１０１ 加速度センサ、１０２ インターロックスイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源遮断装置に関し、特に車両の電力制御装置に搭載された電源遮断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やエンジンと電気自動車を組み合わせたハイブリッド自動車が実用化され、ハイブリッド自動車等が普及し始めている。このようなハイブリッド自動車等には高電圧バッテリの電力をインバータによって制御してモータジェネレータに供給し、車両を駆動する駆動回路が搭載されている。駆動回路には、モータジェネレータを制御するためのインバータや高電圧バッテリの電力を補機バッテリの充電のために低電圧に降圧するコンバータ等がある。インバータやコンバータ等は１つのパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）として一体化され、取り扱う電圧が数百ボルトの高電圧となることから複数の安全対策が施されている。
【０００３】
安全対策の一つには、車両の修理点検を行うサービスマンが誤って高電圧の機器に触れて感電しないようにするため、高電圧バッテリやその関連機器からの電力供給を遮断すると共に電力が不用意に供給されることを防ぐインターロック手段がある。また、別の安全対策としては、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、車両の衝突事故が発生した場合において高電圧機器が破損しにくいようにするため、高電圧機器のケースや高電圧機器を保持するブラケット等により衝撃を吸収する衝撃吸収手段とがある。
【０００４】
図９は従来の電源遮断装置を含むパワーコントロールユニット１００の一例を示している。図９において、電源遮断装置は、２つの機能を組み合わせて実現されている。電源遮断装置は、パワーコントロールユニット１００（ＰＣＵ）の上蓋２４と下蓋２５とを固定する複数のボルト２６を取り外して上蓋２４と下蓋２５とを分離した時に電源をオフするインターロックスイッチ１０２と、衝突時の衝撃を加速度センサ１０１が検出するとバッテリからの電力供給を遮断する衝撃遮断手段と、を有している。インターロックスイッチ１０２は上蓋２４と下蓋２５にそれぞれコネクタを有し、上蓋２４と下蓋２５が嵌り合った時に導通状態となる。衝撃遮断手段は加速度センサ１０１とＰＣＵ１００内の制御装置によって実現されている。
【０００５】
また、特許文献１には、別の衝撃遮断手段を有する電源遮断装置が開示されている。特許文献１の電源遮断装置は、高電圧バッテリと、高電圧バッテリを４つのバッテリユニットに分割してそれぞれのバッテリユニットを１つのリレーで直列接続するシステムメインリレー（ＳＭＲ）と、衝撃を検出する加速度センサと、加速度センサからの信号が所定の値を上回った場合にリレーをオフする制御装置と、を備え、１つのリレーを駆動するだけで電源を遮断すると共に、高圧バッテリの電圧をバッテリユニットの電圧に瞬時に低くすることが可能である。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の衝撃遮断手段は、加速度センサにより衝突時の加速度を検出して衝突を判断する必要があることから加速度センサや追加の電子回路等を取り付ける必要があり、コストアップ要因となる。そこで、特許文献２には、これらの加速度センサや追加の電子回路を必要としない電源遮断装置が開示されている。
【０００７】
特許文献２の電源遮断装置は、バッテリと負荷とリレーとを有する電源回路と、リレーを制御することでバッテリと負荷との接続／切断を行うリレー制御部と、車両衝突時にリレー制御部とリレーの間に設けられた信号線を破断またはグランド電位にする切断刃と、を有している。このような構成により、衝突の検出に伴うセンサや制御回路を不要にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１９９８０７号公報
【特許文献２】特開２００４−１５９４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）は、衝撃吸収を目的としてボディに専用のブラケットを用いて別置きタイプのＰＣＵとして車両に搭載していたが、小型化と部品点数削減の要求に答えるため、ボディに直接ＰＣＵを搭載する直置きタイプが検討されている。ＰＣＵを直置きタイプにすると、例えば、ボディの取り付けブラケットの上をＰＣＵが移動することにより衝撃を吸収する効果が期待できないことからケースの強化や確実な衝撃遮断手段が要求される。
【００１０】
そこで、特許文献２の確実な衝撃遮断手段を用いることにより、ＰＣＵの直置きタイプであっても特別なケースの強化をすることなく部品点数を削減しながら対応することが考えられる。しかしながら、特許文献２の衝撃遮断手段はサービスマンが保守時に使用するインターロック手段を備えておらず、別途設置する必要あった。
【００１１】
上記理由から、本発明に係る電源遮断装置は、インターロック手段と、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた電源遮断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】
【００１２】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る電源遮断装置は、バッテリからの電力を制御して負荷に供給する電力制御装置に搭載され、バッテリからの電力の供給を遮断すると共に安全性を確保するインターロック手段と、外部からの衝撃荷重により電力の供給を遮断する衝突遮断手段と、を有する車両用の電源遮断装置において、インターロック手段は、導通接点を有する摺動棒と導通接点に接続された回路とを有し、摺動棒は電力制御装置を収容する筐体の車両前方に突出するように配置され、摺動棒を電力制御装置から引き抜くことにより電力の供給を遮断し、衝撃遮断手段は、車両前方からの衝撃荷重によりインターロック手段の摺動棒が予め決められた長さ以上押し込まれることにより電力の供給を遮断することを特徴とする。このような構成にすることでインターロック手段と、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた電源遮断装置を提供することができる。
【００１３】
また、本発明に係る電源遮断装置において、電力制御装置の筐体は上蓋と下蓋とを有し、電源遮断装置のインターロック手段と衝撃遮断手段とは、リレーを制御し、電源遮断装置を上蓋又は下蓋のいずれか１つに配置することを特徴とする。従来のインターロック手段は、上蓋と下蓋とにそれぞれコネクタを配置する必要があったが、上記構成とすることにより構成を簡略化することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係る電源遮断装置において、インターロック手段の摺動棒は、電力制御装置の上蓋と下蓋とを係止する係止具の一部を覆うように配置され、筐体を分解するためには摺動棒を引き抜くことが必要である。
【００１５】
また、本発明に係る電源遮断装置において、インターロック手段の摺動棒には誤って押し込むことを防止するフランジ状の張出し部が設けられ、張出し部は車両前方からの衝撃荷重により折損し、摺動棒を予め決められた長さ以上押し込むことを許容することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る電源遮断装置において、インターロック手段の摺動棒は、オフセット衝突時であっても衝撃荷重を受け付け可能とするため、車両中心寄り、かつ、車両前方に配置することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る電源遮断装置において、電力制御装置の車両前方には衝突によって摺動棒を押し込む突出部材を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電源遮断装置を使用することにより、高電圧バッテリからの電力供給を遮断すると共に電力が不用意に供給されることを防ぐインターロック手段と、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた電源遮断装置を構成することができ、小型化と部品点数の低減が可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る電源遮断装置を有するパワーコントロールユニットとトランスアクスルとの断面図である。
【図２】本実施形態における駆動システムの構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る電源遮断装置の断面を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電源遮断装置の衝突時における動作を説明する説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る電源遮断装置の保守点検時における動作を説明する説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電源遮断装置の衝突時の動作を説明する説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る電源遮断装置の衝突時の動作を説明する説明図である。
【図８】本実施形態に係る電源遮断装置を有するパワーコントロールユニットにおいて、電源遮断装置の配置状況を説明する外観図である。
【図９】従来の電源遮断装置を含むパワーコントロールユニットを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００２１】
図１は電源遮断装置１０を有するパワーコントロールユニット３（ＰＣＵ）とトランスアクスル２との断面を示している。ＰＣＵ３はトランスアクスル２上に直接搭載されており、トランスアクスル２は第１のモータジェネレータ２１（ＭＧ１）と第２のモータジェネレータ２２（ＭＧ２）とディファレンシャルギア２３とを有している。ＰＣＵ３は、２つのモータジェネレータを制御するＩＧＢＴトランジスタをモジュール化したＩＧＢＴモジュール３４と、バッテリ電圧を昇圧するためのリアクトル３１と、補機バッテリを充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータ３２と、これらのモジュールと電力ケーブル３６とを接続するコネクタ３５と、ＩＧＢＴモジュール３４やＤＣ／ＤＣコンバータ３２等を冷却するウォータジャケット３３と、インターロック手段と衝撃遮断手段とを有する電源遮断装置１０と、を含んでいる。
【００２２】
図１の電源遮断装置１０は、センサ機能とインターロック機能を合わせ持つ摺動棒１１と、摺動棒１１を摺動可能にシールする気密シール１４と、摺動棒１１に設けられたオス端子１５と、オス端子１５とメス端子との接続を保つメス端子台１２と、メス端子台１２を保持するブラケット１３と、を有している。また、摺動棒１１はＰＣＵ３の車両前方側、かつ、ＰＣＵ３で最も飛び出すように配置され、摺動棒１１はＰＣＵ３の上蓋と下蓋とを固定するボルトを覆うように配置されている。なお、従来のインターロックスイッチは、上蓋と下蓋とにそれぞれ分けて配置していたが、本実施形態に係る電源遮断装置１０は上蓋又は下蓋のいずれかに配置することが可能となる。次に、電源遮断装置の具体的な配置場所について図８を用いて詳説する。
【００２３】
図８は本実施形態に係る電源遮断装置を有するパワーコントロールユニットにおいて、本発明に係る電源遮断装置（５０ａ，５０ｂ）の２つの配置例を示している。図８のＰＣＵ３には、上蓋２４と下蓋２５とを固定する複数のボルト２６と、ウォータジャケット３３に冷却水を供給する冷却配管５４と、図８に示したいずれか１つの電源遮断装置と、が設けられている。図８（Ａ）の電源遮断装置５０ａは、オフセット衝突時や前面衝突時においても電力供給を適切に遮断するため、車両中央寄りに摺動棒１１を配置すべく、ＰＣＵ３に張り出し部を設け、その内部に電源遮断装置５０ａを設けたものである。前面衝突時では車両中央部や車両外側部が均等に衝撃荷重を受け、オフセット衝突時では左右の車両外側部どちらか一方が大きい衝撃荷重を受けるものの、車両中央部ではどちらの場合でも衝撃荷重を受けることから車両中央部寄りに電源遮断装置５０ａを配置することで適切に検出可能となる。
【００２４】
図８（Ｂ）の電源遮断装置５０ｂは、摺動棒１１に衝撃力を伝える部材（例えば、ラジエータ後方のメンバ材など）の配置の関係で電源遮断装置５０ａに比べて比較的車両外側のＰＣＵ３内部に配置したものである。内部構造は車両毎に異なるため、衝突時における衝撃荷重を適切に検出できるように摺動棒１１の位置を決定することでオフセット衝突や前面衝突等に対応可能となる。なお、図８の電源遮断装置５０ａ，５０ｂは２つの配置例として同一のＰＣＵ３に図示したが、いずれか一つの電源遮断装置があれば良く、安全性をより高めるために、２つの電源遮断装置をＯＲ論理によって接続してＰＣＵ３に配置することも好適である。
【００２５】
図２は本実施形態における駆動システム１の構成を示している。車両に搭載される駆動システム１は、高電圧のバッテリ４９と、補機バッテリ４２と、パワーコントロールユニット３とを有している。パワーコントロールユニット３は、モータジェネレータ４５を制御するインバータ４４と、電圧を平滑化する平滑コンデンサ４６と、１２Ｖの補機バッテリ４２を充電するＤＣ／ＤＣコンバータ４３と、インターロック手段と衝撃遮断手段を実現するための電源遮断装置１０と、バッテリ４９の電力をインバータ４４やＤＣ／ＤＣコンバータ４３等へ供給・遮断を行うシステムメインリレー（ＳＭＲ）であるリレー４７，４８と、リレー４７，４８を駆動するトランジスタ５１ａ，５１ｂと、これらの制御を行う制御装置４１と、を有している。
【００２６】
リレー４７，４８がオンの時、バッテリ４９の電力がリレー４７，４８を介してインバータ４４に供給され、インバータ４４によってモータジェネレータ４５が制御される。一方、リレー４７，４８がオフの時、バッテリ４９とインバータ４４が電気的に切り離される。ここで、インターロック手段と衝撃遮断手段は制御装置によって実現されており、電源遮断装置１０からの導通信号を制御装置４１に入力し、制御装置４１がトランジスタを駆動してリレー４７，４８のオン・オフを制御する。本実施形態において、電源遮断装置１０の摺動棒１１がサービスマンなどによって引き抜かれることによりインターロック手段を実現し、摺動棒１１が衝撃荷重により押し込まれることにより衝撃遮断手段を実現する。
【００２７】
図３（Ｂ）は第１実施形態に係る電源遮断装置１０の断面を示し、図３（Ａ）から図３（Ｄ）を用いて電源遮断装置１０の構造を詳説する。なお、以下同様に、すでに述べた構造に関しては説明を割愛する。図３（Ｂ）の電源遮断装置１０は、上蓋２４に設けられた気密シール１４及びアーム１７によって摺動可能に保持される円筒状の摺動棒１１と、上蓋２４に設けられたブラケット１３に固定軸１６で固定されたメス端子台１２と、を有している。摺動棒１１は、摺動棒１１の先端部に設けられた操作ノブ１８と、引き抜き抵抗を発生させるため摺動棒１１の外周に設けられた凸部１１ａと、図３（Ｄ）のメス端子１９と接続するオス端子１５と、アーム１７に接触するガイド部１１ｂと、を有している。
【００２８】
なお、摺動棒１１は、図３（Ａ）に示すように、円筒形の棒に四角形の操作ノブ１８を有している。通常、摺動棒１１はボルト２６を覆うように配置され、上蓋２４と下蓋２５とを分離する際には、操作ノブ１８をにぎって摺動棒１１を抜き取る必要がある。
【００２９】
図３（Ｃ）はメス端子台１２の近傍を拡大したものであり、図中丸印ａは摺動棒１１とメス端子台１２の接触状況を示している。また、図３（Ｄ）は図３（Ｃ）の側面図である。図３（Ｃ）に示したように摺動棒１１はメス端子台１２の角部に当接することで摺動棒１１の押し込み距離を規定する。摺動棒１１の先端が上下方向に引き起こし又は押し下げられた場合には、アーム１７、メス端子台１２を支持するブラケット１３が変位して所定の振れを吸収することができる。また、摺動棒１１を下方から支持するアーム１７の受け部は摺動棒１１の断面形状にならって形成されているため、摺動棒１１がねじられた場合にはアーム１７上で摺動棒１１が回動し、メス端子台１２が摺動棒１１の回動に合わせて左右に振れることになる。
【００３０】
このような振れを吸収できるようにしたのは、修理点検時において摺動棒１１を抜き差しする必要があり、摺動棒１１を電源遮断装置に取り付けた後に予め決められた荷重より小さい荷重においてメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態になることを避けるためである。なお、衝突時における上下左右あるいは回動などの決められた以上の衝撃荷重が摺動棒１１に加わった場合には固定軸１６付近が壊れることで導通状態が開放状態に変化して衝撃荷重を正確に検出可能にすることが可能であることはいうまでもない。
【００３１】
図４は電源遮断装置１０の衝突時における動作を示している。図４（Ａ）は車両の衝突前におけるメンバ３９の初期位置を示し、図４（Ｂ）は車両の衝突に伴ってメンバ３９が所定の衝突荷重にて摺動棒１１を押し込む状態を示している。図４（Ａ）のメンバ３９はラジエータが取り付けられており、ラジエータからの空気の流れを整流するために整流板３７がファスナ３８によって固定されている。なお、図４（Ａ）の右側の電源遮断装置１０は図２の電源装置と同一であることから説明は割愛する。
【００３２】
図４（Ｂ）において、衝撃荷重によりメンバ３９が摺動棒１１を水平方向に押し込むと、気密シール１４とアーム１７によって摺動棒１１がガイドされ、摺動棒１１の角部がメス端子台１２の側面を押し込むことで、メス端子台１２が固定軸１６付近で壊れてメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化する。また、メンバ３９が回転動作を伴って摺動棒１１に接触した場合には、摺動棒１１の回動に伴い固定軸１６が捻られながら変位することでメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化する。
【００３３】
また、摺動棒１１が上側から押さえつけられるように押し込まれた場合には、気密シール１４を支点としてメス端子台１２が跳ね上げられることでメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化する。さらに、摺動棒１１が下側から持ち上げられるようにして押し込まれた場合には、アームが変形することによりメス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化する。いずれの場合も所定以上の衝撃荷重が加わった場合であれば、正常に衝撃荷重を検出することが可能である。
【００３４】
図５は保守点検における電源遮断装置１０の動作を示している。図５（Ａ）の状態から摺動棒１１の操作ノブ１８を握って摺動棒１１を手前に引き寄せると、摺動棒１１の凸部１１ａが気密シール１４を通り抜ける際に摺動抵抗が発生すると共に、メス端子台１２からオス端子１５が引き抜かれ、メス端子１９とオス端子１５との導通状態が開放状態へと変化し、インターロックが設定される。図５（Ｂ）では、ボルト２６を覆っている摺動棒１１を引き抜くことでボルト２６を取り外すことが可能となり、上蓋２４と下蓋２５を分離することができる。
【００３５】
また、保守点検が終了し、摺動棒１１を電源遮断装置１０へ差し込む場合、図４（Ｂ）に示すように、最初にボルト２６を取り付ける。次に、摺動棒１１のガイド部１１ｂを気密シール１４に乗せるように押し込む。この時、摺動棒１１の凸部１１ａが気密シール１４を通り抜けるまで摺動抵抗が発生するが、通り抜けた後は摺動抵抗が減少する。さらに、操作ノブ１８に刻印されている三角マークが真上を向くように保持し、アーム１７の受け部にガイド部１１ｂが乗るように押し込むことで、メス端子台１２のメス端子１９にオス端子１５が嵌り込み、摺動棒１１の角部がメス端子台１２に当接すると押し込みが完了する。このように、摺動棒１１を電源遮断装置１０に取り付けることでインターロックが解除され、バッテリからの電力が供給可能な状態となる。
【００３６】
図６は第２実施形態に係る電源遮断装置の衝突時の動作を示している。なお、パワーコントロールユニットを形成する上蓋と下蓋とを結合するボルトは省略している。図６（Ｂ）は衝撃荷重を受けた場合に摺動棒２８の張り出し部２８ａが破損して摺動棒がＰＣＵの中に嵌り込みメス端子１９とオス端子１５との導通を開放することにより衝撃遮断手段を実現したものである。また、図６（Ａ）は摺動棒２８を引き抜くことにより、インターロックを設定すると共に、ボルトを覆うカバーとなる張り出し部２８ａを取り除くことが可能となる。
【００３７】
図６（Ａ）の上蓋２４と摺動棒１１の張り出し部２８ａとが接触する部分にはＯリング２９が配置され、摺動棒１１のストッパ２８ｃが上蓋２４の裏面に係合することで張り出し部２８ａがＯリングを押さえつけるように上蓋２４と密着して気密が保たれる。本実施形態で特徴的な事項は２点ある。第１は摺動棒２８を矩形形状にすることで、オス端子１５とメス端子１９との接続を容易にしたことであり、第２は摺動棒２８が衝撃荷重を受けると張り出し部２８ａの根元に設けられた切り欠き部２８ｂから亀裂が発生し、張り出し部２８ａが破断して摺動棒２８の角部がメス端子台１２と当接し、メス端子台１２の固定軸１６付近が壊れることでメス端子１９とオス端子１５との導通を開放させることである。
【００３８】
図７は第３実施形態に係る電源遮断装置の衝突時の動作を示している。なお、図６と同様にパワーコントロールユニットを形成する上蓋と下蓋とを結合するボルトは省略している。図７（Ｂ）は図６（Ｂ）と同様に衝撃荷重を受けた場合に摺動棒２８の張り出し部２８ａが破損して摺動棒がＰＣＵの中に嵌り込みメス端子１９とオス端子１５との導通を開放することにより衝撃遮断手段を実現したものであるが、摺動棒２８の導通部５３と向かい合う二つのスライド端子５２とによる構造が異なっている。このような構成にすることで、スライド端子５２を固定している固定軸１６付近が壊れることによりスライド端子５２が回動する必要が無い。
【００３９】
また、図７（Ａ）は図６（Ａ）と同様に摺動棒２８を引き抜くことにより、インターロックを設定すると共に、ボルトを覆うカバーとなる張り出し部２８ａを取り除くことが可能となる。摺動棒２８は、ストッパ２８ｃを有していることから、摺動棒２８を引き抜く際の初期引き抜き力は比較的大きく簡単に抜き取ることができないような構造を有している。
【００４０】
以上、上述したように、本実施形態に係る電源遮断装置を使用することにより、高電圧バッテリからの電力供給を遮断すると共に電力が不用意に供給されることを防ぐインターロック手段と、車両の衝突事故が発生した際に高電圧バッテリの電力供給を適切に遮断する衝撃遮断手段と、を兼ね備えた電源遮断装置を構成することが可能となる。また、従来のように加速度センサや追加の回路を設けることなく、装置の小型化と部品点数の低減が可能になる。なお、本実施形態における摺動棒は金型内にオス電極や導通電極を装填した後、樹脂を注入して一体成形したインサート成形部品を用いることにより信頼性を向上させたが、これに限定するものではない。
【符号の説明】
【００４１】
１ 駆動システム、２ トランスアクスル、３，１００ パワーコントロールユニット、１０，５０ａ，５０ｂ 電源遮断装置、１１，２８ 摺動棒、１１ａ 凸部、１１ｂ ガイド部、１２ メス端子台、１３ ブラケット、１４ 気密シール、１５ オス端子、１６ 固定軸、１７ アーム、１８ 操作ノブ、１９ メス端子、２１，２２ モータジェネレータ、２３ ディファレンシャルギア、２４ 上蓋、２５ 下蓋、２６ ボルト、２８ａ 張り出し部、２８ｂ 切り欠き部、２８ｃ ストッパ、２９ Ｏリング、３１ リアクトル、３２，４３ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３３ ウォータジャケット、３４ ＩＧＢＴモジュール、３５ コネクタ、３６ 電力ケーブル、３７ 整流板、３８ ファスナ、３９ メンバ、４１ 制御装置、４２ 補機バッテリ、４４ インバータ、４５ モータジェネレータ、４６ 平滑コンデンサ、４７，４８ リレー、４９ バッテリ、５１ａ，５１ｂ トランジスタ、５２ スライド端子、５３ 導通部、５４ 冷却配管、１０１ 加速度センサ、１０２ インターロックスイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリからの電力を制御して負荷に供給する電力制御装置に搭載され、バッテリからの電力の供給を遮断すると共に安全性を確保するインターロック手段と、外部からの衝撃荷重により電力の供給を遮断する衝突遮断手段と、を有する車両用の電源遮断装置において、
インターロック手段は、導通接点を有する摺動棒と導通接点に接続された回路とを有し、摺動棒は電力制御装置を収容する筐体の車両前方に突出するように配置され、摺動棒を電力制御装置から引き抜くことにより電力の供給を遮断し、
衝撃遮断手段は、車両前方からの衝撃荷重によりインターロック手段の摺動棒が予め決められた長さ以上押し込まれることにより電力の供給を遮断することを特徴とする電源遮断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源遮断装置において、
電力制御装置の筐体は上蓋と下蓋とを有し、
電源遮断装置のインターロック手段と衝撃遮断手段とは、リレーを制御し、
電源遮断装置を上蓋又は下蓋のいずれか１つに配置することを特徴とする電源遮断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電源遮断装置において、
インターロック手段の摺動棒は、電力制御装置の上蓋と下蓋とを係止する係止具の一部を覆うように配置され、筐体を分解するためには摺動棒を引き抜くことが必要である電源遮断装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電源遮断装置において、
インターロック手段の摺動棒には誤って押し込むことを防止するフランジ状の張出し部が設けられ、張出し部は車両前方からの衝撃荷重により折損し、摺動棒を予め決められた長さ以上押し込むことを許容する電源遮断装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の電源遮断装置において、
インターロック手段の摺動棒は、オフセット衝突時であっても衝撃荷重を受け付け可能とするため、車両中心寄り、かつ、車両前方に配置することを特徴とする電源遮断装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源遮断装置において、
電力制御装置の車両前方には衝突によって摺動棒を押し込む突出部材を配置したことを特徴とする電源遮断装置。
【請求項１】
バッテリからの電力を制御して負荷に供給する電力制御装置に搭載され、バッテリからの電力の供給を遮断すると共に安全性を確保するインターロック手段と、外部からの衝撃荷重により電力の供給を遮断する衝突遮断手段と、を有する車両用の電源遮断装置において、
インターロック手段は、導通接点を有する摺動棒と導通接点に接続された回路とを有し、摺動棒は電力制御装置を収容する筐体の車両前方に突出するように配置され、摺動棒を電力制御装置から引き抜くことにより電力の供給を遮断し、
衝撃遮断手段は、車両前方からの衝撃荷重によりインターロック手段の摺動棒が予め決められた長さ以上押し込まれることにより電力の供給を遮断することを特徴とする電源遮断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源遮断装置において、
電力制御装置の筐体は上蓋と下蓋とを有し、
電源遮断装置のインターロック手段と衝撃遮断手段とは、リレーを制御し、
電源遮断装置を上蓋又は下蓋のいずれか１つに配置することを特徴とする電源遮断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電源遮断装置において、
インターロック手段の摺動棒は、電力制御装置の上蓋と下蓋とを係止する係止具の一部を覆うように配置され、筐体を分解するためには摺動棒を引き抜くことが必要である電源遮断装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電源遮断装置において、
インターロック手段の摺動棒には誤って押し込むことを防止するフランジ状の張出し部が設けられ、張出し部は車両前方からの衝撃荷重により折損し、摺動棒を予め決められた長さ以上押し込むことを許容する電源遮断装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の電源遮断装置において、
インターロック手段の摺動棒は、オフセット衝突時であっても衝撃荷重を受け付け可能とするため、車両中心寄り、かつ、車両前方に配置することを特徴とする電源遮断装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源遮断装置において、
電力制御装置の車両前方には衝突によって摺動棒を押し込む突出部材を配置したことを特徴とする電源遮断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−８５４１６（Ｐ２０１２−８５４１６Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２８５８２（Ｐ２０１０−２２８５８２）
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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