| 【発明の名称】 |
電気自動車用ブレーカ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮崎 正
【氏名】紀平 宗二
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| 【要約】 |
【課題】ジャンクションボックスの小型化に寄与できると共に、ジャンクションボックスへの組み付けを容易にすることが可能な電気自動車用ブレーカ装置を提供する。
【解決手段】ブレーカ装置１０のケース１１の内部には、一対の電極ユニット１２，１２が設けられ、各電極ユニット１２が電流値測定用のコイル２９に挿通されている。そして、ブレーカ装置１０は、ジャンクションボックス１５に収容され、蓄電装置１４から駆動モータへの電力の供給をスイッチ操作可能とすると共に、コイル２９によって各電極ユニット１２の電流値を測定し、これに基づいて制御装置によって漏電を検出することができるようになっている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 絶縁体よりなるケースに、電気自動車に備えられた蓄電装置の一対の電極に連ねることが可能な一対の導通路を設け、各導通路の途中に設けた固定電極と可動電極とのスイッチ操作に基づいて切離可能とした電気自動車用ブレーカ装置において、両導通路の電流値の差を測定するための電流値測定手段を、前記ケースに設けたことを特徴とする電気自動車用ブレーカ装置。
【請求項２】 前記電流値測定手段が一対のコイルで構成され、そのコイルの内側に、前記固定電極に連絡されたバスバーが貫通していることを特徴とする請求項１記載の電気自動車用ブレーカ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車用ブレーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車充電用ブレーカ装置には、例えば、図１０に示したブレーカ装置１にように、電気自動車のバッテリー２に連なる安全対策用のジャンクションボックス３に収容されて用いられるものが知られている。ジャンクションボックス３には、一対の導通路４，４が並行して延びており、各導通路４の一端がバッテリー２の各電極２Ａ，２Ａに接続されると共に、他端が走行用駆動モータ等の各種電気機器に接続されている。各導通路４には、バッテリー２側からヒューズ５、リレー６、ブレーカ装置１が順に連ねられ、リレー６とブレーカ装置１とを連絡するケーブル１Ａが電流値測定用のコイル７に挿通された構成となっている。そして、両導通路４，４の電流値の差をコイル７，７で測定し、それが所定値以上となったときに、漏電が生じたものと認識してリレー６をオフにする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したブレーカ装置を用いると、ジャンクションボックス３に、コイル７を固定するためのスペースをリレー６とブレーカ装置１との間に確保しなければならなかったので、ジャンクションボックス３全体が大きくなってしまうという問題があった。また、コイル７にケーブル１Ａを挿通させて組み付けなければならず、作業性が悪いという問題があった。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ジャンクションボックスの小型化に寄与できると共に、ジャンクションボックスへの組み付けを容易にすることが可能な電気自動車用ブレーカ装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、絶縁体よりなるケースに、電気自動車に備えられた蓄電装置の一対の電極に連ねることが可能な一対の導通路を設け、各導通路の途中に設けた固定電極と可動電極とのスイッチ操作に基づいて切離可能とした電気自動車用ブレーカ装置において、両導通路の電流値の差を測定するための電流値測定手段を、ケースに設けたところに特徴を有する。
【０００６】請求項２に係る発明は、請求項１記載の電気自動車用ブレーカ装置において、電流値測定手段が一対のコイルで構成され、そのコイルの内側に、固定電極に連絡されたバスバーが貫通しているところに特徴を有する。
【０００７】
【発明の作用及び効果】請求項１の構成によれば、電気自動車用ブレーカ装置によれば、電気自動車の蓄電装置とそれに連なる各種電気機器との間に、本発明の電気自動車用ブレーカ装置をセットするだけで、固定電極と可動電極との切離によって蓄電装置から各電気機器への電力の供給をスイッチ操作できると共に、電流値測定手段によって蓄電装置の電極に連なる両導通路の電流値の差を測定できる。
【０００８】請求項２の構成によれば、電気自動車の各種電気機器を駆動させると蓄電装置から一対の導通路に流れる電流値が変化し、これに伴い両コイルに誘導起電力が生じる。そして、漏電があった場合には、両導通路の電流値に差が生じるから、その差が両コイルの誘導起電力に反映される。
【０００９】
【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞【００１０】以下、本発明を具体化した第１実施形態について図１〜図８を参照して説明する。本実施形態の電気自動車用ブレーカ装置１０（以下、「ブレーカ装置１０」という）は、合成樹脂製のケース１１内に収容された一対の電極ユニット１２，１２（図４参照）をレバー１３の回動操作で接離可能としたものであって、電気自動車において例えば蓄電装置１４と走行用駆動モータ（図示せず）とを繋ぐジャンクションボックス１５内に収容されている。
【００１１】図２に示すように、ケース１１は、上面が開放された箱形のケース本体２０の上面にパネル２１を備えた構成となっている。そして、ケース本体２０の四隅部に設けた取り付け脚部２２を介して電気自動車のジャンクションボックス１５内に固定される。
【００１２】ケース本体２０内は、図２及び図３に示すように、２枚の仕切壁２０Ａ，２０Ａによって幅方向に３室２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｂに区分され、その中央室２３Ａには、一対の電極ユニット１２，１２（図４参照）が並行状態に配置されており、この中央室２３Ａの上面開放部が、前記パネル２１によって閉塞されている（図２及び図３参照）。
【００１３】各電極ユニット１２は、図５に示すように、一対の固定電極２５，２６と、その外周に摺動可能に嵌装される可動電極２７とを備えている。各固定電極２５，２６は丸棒状に形成されており、同図の右側の固定電極２５が左側の固定電極２６に比べて全長が長く形成されている。両固定電極２５，２６は、その互いに対向する先端面の中心に取付孔２５Ａ，２６Ａが穿設され、その内部に合成樹脂からなる非導電性の連結棒２８の両端が圧入されて所定寸法を開けた絶縁状態で同一軸線上に一体化されている。また、長い方の固定電極２５には、その途中部分にフランジ状のストッパ２５Ｂが備えられ、それよりも先端側（図５の左側）で可動電極２７がスライドし、そのストッパ２５Ｂよりも基端側が後述の電流値測定用のコイル２９に挿通されている。
【００１４】一方、可動電極２７は、図４に示すように、両電極ユニット１２の固定電極２５，２６に嵌合可能な一対の筒体２７Ａ，２７Ａ同士を、これらの外面を覆う合成樹脂製の連結体３３によって一体的に連結した構成となっている。筒体２７Ａの内周面には、図５に示すように、ルーバ接点３２が装着されており、これが固定電極２５，２６との間で押しつぶされて、筒体２７Ａと各固定電極２５，２６とが電気接続される。
【００１５】可動電極２７には、連結体３３の側部から仕切壁２０Ａの外側室２３Ｂ，２３Ｂ（図３参照）に向けてエンボス状の連結軸（図示せず）が突出形成されており、これが後述のレバー１３に連結されている。また、可動電極２７とケース本体２０の一端部との間には、図３、図７及び図８に示すように、引っ張りコイルバネ３５が差し渡されており、可動電極２７を長い方の固定電極２５側に付勢している。さらに、パネル２１には、図７に示すように、可動電極２７に係合して、その可動電極２７を両固定電極２５，２６間を導通させた状態に保持するためのロックアーム３６が備えられている。また、ロックアーム３６の一部３６Ａは、パネル２１の上面に露出しており、そこを押すとロックアーム３６と可動電極２７との係合が解除されるようになっている。
【００１６】各電極ユニット１２には、図５に示すように、前記両固定電極２５，２６の後端面から後方に取付板２５Ｃ，２６Ｃが延設され、この取付板２５Ｃ，２６Ｃが次述のバスバー４０，４０と共に、ケース本体２０の両端部にインサート成形したナットＮとボルトＢとによって固定されている。バスバー４０は、金属板の中間部を絶縁カバー４０Ａで覆って、そのカバー４０Ａから露出させた金属板の両端部に取付孔４０Ｂ，４０Ｂを貫通形成した構成となっており、一端がケース本体２０から外方に延出されている。そして、バスバー４０と前記電極ユニット１２とによって本ブレーカ装置１０の一対の導通路４１，４１（図４参照）が構成されている。
【００１７】レバー１３は、合成樹脂により形成されており、図２に示すように、一対のアーム片３１，３１の上端部の間にハンドル部３１Ａを差し渡した全体として門形状をなす。このレバー１３は、上記した電極ユニット１２のうち図５の左寄り部分を跨ぐようにしてそのアーム片３１先端がケース本体２０のうち仕切壁２０Ａの外側室２３Ｂ（図２参照）に差し込まれ、ケース本体２０に固定した回動軸３４を中心として回動可能となっている。また、アーム片３１，３１の中間には長孔（図示せず）が形成され、ここに上記した可動電極２７の連結軸が嵌合されてレバー１３の回動操作を可動電極２７のスライド移動に変換可能としている。これにより、レバー１３を図５の左側の回動端に位置させると（図５より更にレバー１３は左側に倒れる）、可動電極２７が固定電極２５，２６間に跨って両固定電極２５，２６間が導通されてブレーカ装置１０がオン状態となり、レバー１３を図５の右側の回動端に位置させると、図６に示す通り可動電極２７は固定電極２５側に位置して両固定電極２５，２６間が非導通となって、ブレーカ装置１０がオフ状態となる。
【００１８】さて、ケース本体２０のうち図５における右寄りには、コイル収容室４２が設けられており、ここに一対の電流値測定用のコイル２９が収容されている。そして、各コイル２９の軸孔には、図４に示すように、各電極ユニット１２の固定電極２５が挿通され、コイル２９の出力ケーブル２９Ａは、図示しない制御装置に接続される。
【００１９】次に、本実施形態の作用について述べる。本実施形態のブレーカ装置１０を、図１に示すように、電気自動車のジャンクションボックス１５に組み付けるには、以下のようである。まず、ブレーカ装置１０のケース本体２０の四隅部に設けた取り付け脚部２２にボルトＢ２を通し、ジャンクションボックス１５の底板の一端寄りに固定する。次いで、ブレーカ装置１０のうち同図における手前側の一対のバスバー４０，４０にケーブルを接続し、各ケーブルでリレー５０とヒューズ５１とを直列接続すると共に、このケーブルをジャンクションボックス１５から外に延出して蓄電装置１４の電極１４Ａ，１４Ａに接続する。また、ブレーカ装置１０の他端側のバスバー４０，４０に、走行用駆動モータから延びたハーネスを接続する。さらに、コイル２９の出力ケーブル２９Ａを図示しない制御装置に接続し、その制御装置の出力ケーブルをリレー５０に接続して組み付け作業が完了する。ここで、本実施形態のブレーカ装置１０では、電流値測定用のコイル２９を内蔵しているから、従来のブレーカ装置で必要であった電流値測定用のコイルにケーブルを挿通させる作業及びそのコイルをジャンクションボックスに取り付ける作業が不要となる。また、本ブレーカ装置１０では、リレー５０とブレーカ装置１０との間に電流値測定用のコイルを配置するためのスペースを確保しなくてもよくなったから（従来のものでは確保する必要があった。図１０参照）、ジャンクションボックス１５全体が小さくなる。
【００２０】さて、ジャンクションボックス１５のリレー５０及びブレーカ装置１０は、通常はオン状態にしておく。ブレーカ装置１０をオン状態にするためには、レバー１３を図５の左側に倒す。すると、可動電極２７が固定電極２５，２６間に跨ってブレーカ装置１０が導通状態となる。このとき、パネル２１に備えたロックアーム３６が、図７に示すように可動電極２７に係合して、ブレーカ装置１０がオン状態に保持される。
【００２１】この状態で、電気自動車を運転するとブレーカ装置１０の一対の導通路４１，４１（図４参照）を経て走行用駆動モータに直流電流が流れる。そして、電気自動車のアクセルが踏み込み具合が変わる度に、導通路４１，４１に流れる直流電流の値が変化し、これに伴って両コイル２９，２９に誘導起電力が生じ、これが出力ケーブル２９Ａを介して図示しない制御装置に入力される。ここで、駆動モータまでのハーネス等で漏電があった場合には、両導通路４１，４１の電流値に差が生じ、その差が両コイル２９，２９の誘導起電力に反映される。そして、この誘導起電力の差が制御装置に取り込まれて所定の設定値以上になったと認識されると、リレー５０が開状態に切り替わり、電力の供給を絶って危険を回避する。
【００２２】一方、電気自動車を修理等する際のには、安全のためにブレーカ装置１０をオフ状態にする。ブレーカ装置１０をオフ状態にするためには、ロックアーム３６のうちパネル２１の上面に露出した部分３６Ａ（図２参照）を押して、可動電極２７との係合を解除し、レバー１３を図５の右側に倒す。すると、可動電極２７が一方の固定電極２６から離れて他方の固定電極２５側に位置し、両固定電極２５，２６間が非導通状態となって電流が流れなくなる（図６参照）。これにより、安心して電気自動車の修理等を行える。なお、ヒューズ５１は、電流値の差に関係なく過電流が流れたときにジャンクションボックス１５内で電流を遮断する。
【００２３】このように本実施形態のブレーカ装置１０によれば、蓄電装置１４から走行用駆動モータへの電力の供給をスイッチ操作できると共に、蓄電装置１４の電極１４Ａに連なる両導通路４１，４１の電流値の差を電流値測定用のコイル２９によって測定することができる。従って、本ブレーカ装置１０では、電流値測定手段を備えない従来のブレーカ装置に比べて、取り付け作業が容易でかつジャンクションボックス１５の小型化が可能となる。
【００２４】＜第２実施形態＞第２実施形態のブレーカ装置６３は、図９に模式的に示されており、導通路４１のうちバスバー６１をコイル２９に挿通させた点が、前記第１実施形態と異なっている。
【００２５】本実施形態の電極ユニット６０は、第１実施形態の電極ユニット１２の固定電極２５のうち図５におけるストッパ部２５Ｂより後方（図５における右側）を、直に同図に示した取付板２５Ｃとしたもので、その他は第１実施形態の電極ユニット１２と同じ構成となっている。そして、両電極ユニット６０の両端部が、図９に示すように、バスバー６１，６２と共にケース１１にボルトＢによって固定されている。図９の左側のバスバー６１は、その大部分がケース１１の内部に収容されて一端のみがケース１１から延出されている。そして、このバスバー６１がケース１１内に収容された電流値測定用のコイル２９に挿通されている。その他の構成に関しては、第１実施形態と同じであり、重複説明は省略する。
【００２６】本実施形態のような構成とすると、第１実施形態と同様の効果に加え、従来のブレーカ装置に使用されていた電極ユニットを利用できる。また、そもそもブレーカ装置には相手側に接続するためのバスバーが本来的に備えられており、本ブレーカ装置６０では、そのバスバー６１をコイル２９に挿通させてあるから、ブレーカ装置１０の構成を複雑化せずにコイル２９を内蔵することができる。
【００２７】＜他の実施形態＞本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２８】（１）前記実施形態の電流値測定手段は、コイル２９によって構成されていたが、その他に、例えば、熱電電流計、熱線電流計等であってもよい。
【００２９】（２）前記実施形態では、走行用駆動モータに電力を供給する回路の途中にブレーカ装置１０を組み込んだ例を示したが、例えば、パワーウィンド、パワーシート等に電力を供給する回路の途中にブレーカ装置１０を組み込んでもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９５０１１６６５
【氏名又は名称】株式会社ハーネス総合技術研究所
【識別番号】０００１８３４０６
【氏名又は名称】住友電装株式会社
【識別番号】０００００２１３０
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）２月２７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】後呂 和男 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２５２７０３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）９月１７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−４７９２０ |
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