| 【発明の名称】 |
簡易スイッチ切換装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】野間 康男
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| 【要約】 |
【課題】簡単な構成によって、バッテリの切換接続を行うことができる簡易スイッチ切換装置を提供する。
【解決手段】下板49と、ロータ部47とを設け、下板49に複数のバッテリB1〜B4のプラス・マイナス両端子にそれぞれ接続する固定電極m1,m3,m5,m7、固定電極m2,m4,m6,m8の一対を1組とする複数組の電極対を設ける。ロータ部47に電極対のうち任意の組の電極対の固定電極と、その任意の組とは異なる他の電極対の固定電極に対して接触可能に設け、複数のバッテリB1〜B4の直列接続を可能とし、ロータ体が回転する毎に、バッテリの直列接続の接続順序組合せを変更する摺動電極n2,n3、摺動電極n4,n5、及び摺動電極n6,n7の各組と、バッテリB1〜B4の直列回路の両端電圧、バッテリ直列回路の端子間電圧を、負荷へ印加するための摺動電極を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 ステータ体と、同ステータ体に対して相対回動自在に設けられたロータ体とを設け、前記ステータ体又はロータ体の一方に、複数のバッテリの正負両端子にそれぞれ接続する正極、負極の一対を1組とする複数組の電極対を設け、他方には、前記電極対のうち任意の組の電極対の正極と、その任意の組とは異なる他の電極対の負極に対して接触可能に設けて、前記複数のバッテリの直列接続を可能とし、ロータ体が相対回転する毎に、バッテリの直列接続の接続順序組合せを変更する接続電極部と、バッテリの直列回路の両端電圧、及びそのバッテリ直列回路を構成しているバッテリの端子間電圧を、互いに異なる負荷へ印加するための複数の端子電極とを設け、前記ロータ体が相対回転する毎に前記接続順序の組合せを変更するとともに、端子間電圧を印加するバッテリを変更可能にした簡易スイッチ切換装置。 【請求項2】 前記電極対を構成する電極と、接続電極部とを、ロータ体が相対回転時に、バッテリを短絡しないように所定の関係となるように配置した請求項1に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項3】 前記ロータ体を、所定回転角度に間欠駆動する間欠駆動手段に作動連結した請求項1又は請求項2に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項4】 切換タイミング条件を満足したとき、制御駆動信号を出力する制御手段と、前記制御駆動信号に基づいてオンし、バッテリから間欠駆動手段に対して電力供給を行うことにより間欠駆動手段を作動する第1スイッチ手段とを設けたことを特徴とする請求項3に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項5】 前記制御手段は、簡易スイッチ切換装置を介して、バッテリからの電力供給を受け、前記第1スイッチ手段には、制御手段からの制御駆動信号が途絶えた際にオン保持する第1オン保持手段を設けた請求項4に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項6】 前記制御手段は、簡易スイッチ切換装置を介して、バッテリからの電力供給を受け、制御手段には、簡易スイッチ切換装置からの電力の供給が途絶えた際の電力供給手段を設けた請求項5に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項7】 前記切換タイミング条件は、負荷に低電圧を印加するバッテリの積算使用時間が所定値に達したことを含むものである請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項8】 切換えタイミングは、簡易スイッチ切換装置を介して負荷側に大電流の出力を行っていない時とすることを特徴とする請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項9】 簡易スイッチ切換装置は、走行車に搭載されており、切換タイミング条件は、走行車に設けた切換許可検出手段による許可信号の検出結果と、バッテリにおける積算使用時間が所定値に達したことのアンド条件である請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項10】 簡易スイッチ切換装置は、走行車に搭載されており、切換タイミング条件は、走行車に設けた切換許可検出手段の検出結果と、バッテリの両端電圧が所定値に達したことである請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項11】 簡易スイッチ切換装置は、キースイッチの操作で有効化される走行システムを備えた走行車両に搭載され、キースイッチのオン時に、オンし、バッテリからの電力を間欠駆動手段に供給して同間欠駆動手段を作動する第2スイッチ手段を設けたことを特徴とする請求項3に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項12】 前記第2スイッチ手段には、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際に、第2スイッチ手段をオン保持する第2オン保持手段を設けた請求項11に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項13】 簡易スイッチ切換装置は、キースイッチの操作で有効化される走行システムを備えた走行車両に搭載され、キースイッチのオフ時に、オンし、バッテリからの電力を間欠駆動手段に供給して同間欠駆動手段を作動する第3スイッチ手段を設けた請求項3に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項14】 前記第3スイッチ手段には、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際に、第3スイッチ手段をオン保持する第3オン保持手段を設けた請求項13に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項15】 前記第3オン保持手段には、キースイッチがオンしたときに、第3スイッチ手段のオンオフ機能を有効化するとともに、キースイッチがオフになった時から、間欠駆動手段が駆動完了時までの間、第3スイッチ手段のオン状態を許容するラッチ手段を設けたことを特徴とする請求項14に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項16】 簡易スイッチ切換装置を搭載した走行車両はスタートスイッチの操作に基づいて内燃機関を作動するスタータモータを備え、スタートスイッチがオンしたとき、バッテリからの電力を間欠駆動手段に供給して同間欠駆動手段を作動する第4スイッチ手段を設けた請求項3に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項17】 前記第4スイッチ手段には、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際に、第4スイッチ手段をオン保持する第4オン保持手段を設け,そのオン保持時間を経過した後、スタータモータを作動させるスタータモータの起動開始遅延手段を設けた請求項16に記載の簡易スイッチ切換装置。 【請求項18】 ステータ体と、同ステータ体に対して相対回動自在に設けられたロータ体のうち、一方に、複数のバッテリの正負両端子にそれぞれ接続する正極、負極の一対を1組とする複数組の電極対が設けられ、他方には、ステータ体が相対回転する毎に、任意の組の電極対の正極と、その任意の組とは異なる他の電極対の負極に対して摺接自在に接触することにより、バッテリ直列回路を構成するバッテリの接続順序組合せを変更する接続電極部と、ステータ体が相対回転する毎に、前記接続順序の組合せが変更された直列回路の両端電圧及び、バッテリの両端電圧を、それぞれ電力消費量が多い負荷と、電力消費量が少ない負荷へ印加するための端子電極とが設けられた簡易スイッチ切換装置の切換方法であって、前記ロータ体を回転することにより、電力消費量が少ない負荷へ電力を供給するバッテリを変更することを特徴とする簡易スイッチ切換装置の切換方法。 【請求項19】 前記ロータ体を、所定回転角度に間欠回動することを特徴とする請求項18に記載の簡易スイッチ切換装置の切換方法。
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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、複数のバッテリを直列に接続して、その直列回路からの高電圧と、その直列回路を構成するバッテリとから、高電圧と低電圧をそれぞれ異なる負荷に印加する際、前記低電圧を印加するバッテリを切換えて使用することができる簡易スイッチ切換装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】一般に、定格電圧が異なる複数の負荷に対して、異なる定格出力電圧を備えた複数のバッテリにて、電力を供給することが行われている。 【0003】この場合、直列に接続したバッテリ群で、高い定格電圧の負荷に対して、電力を供給し、この直列に接続したバッテリのうち、少なくとも一つのバッテリにて低い定格電圧の負荷に対して電力を供給することは公知である(特開平4−125033号公報)。 【0004】この技術では、低い定格電圧の負荷に電力を供給しているバッテリの正負端子間電圧を検出し、同バッテリの正負端子間電圧が所定値以下になった際には、他のバッテリに切換えて、低い定格電圧の負荷に対して、電力を供給するようにして、各バッテリの放電量が偏らないようにしている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のバッテリの切換接続は、バッテリ間を接続している回路をリレー接点で、オンオフするために多くのリレー駆動回路を必要とし、そのため、回路構成が複雑となり、バッテリ直列回路を構成するバッテリ数が増えると、さらに回路構成が複雑となり、コスト高の原因となっている。 【0006】本発明の目的は、上記のような問題点を解消して、簡単な構成によって、バッテリの切換接続を行うことができる簡易スイッチ切換装置を提供することにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ステータ体と、同ステータ体に対して相対回動自在に設けられたロータ体とを設け、前記ステータ体又はロータ体の一方に、複数のバッテリの正負両端子にそれぞれ接続する正極、負極の一対を1組とする複数組の電極対を設け、他方には、前記電極対のうち任意の組の電極対の正極と、その任意の組とは異なる他の電極対の負極に対して接触可能に設けて、前記複数のバッテリの直列接続を可能とし、ロータ体が相対回転する毎に、バッテリの直列接続の接続順序組合せを変更する接続電極部と、バッテリの直列回路の両端電圧、及びそのバッテリ直列回路を構成しているバッテリの端子間電圧を、互いに異なる負荷へ印加するための複数の端子電極とを設け、前記ロータ体が相対回転する毎に前記接続順序の組合せを変更するとともに、端子間電圧を印加するバッテリを変更可能にした簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0008】請求項2の発明は、前記電極対を構成する電極と、接続電極部とを、ロータ体が相対回転時に、バッテリを短絡しないように所定の関係となるように配置した請求項1に記載の簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0009】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2において、前記ロータ体を、所定回転角度に間欠駆動する間欠駆動手段に作動連結した簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0010】請求項4の発明は、請求項3において、切換タイミング条件を満足したとき、制御駆動信号を出力する制御手段と、前記制御駆動信号に基づいてオンし、バッテリから間欠駆動手段に対して電力供給を行うことにより間欠駆動手段を作動する第1スイッチ手段とを設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0011】請求項5の発明は、請求項4において、前記制御手段は、簡易スイッチ切換装置を介して、バッテリからの電力供給を受け、前記第1スイッチ手段には、制御手段からの制御駆動信号が途絶えた際にオン保持する第1オン保持手段を設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0012】請求項6の発明は、請求項5において、前記制御手段は、簡易スイッチ切換装置を介して、バッテリからの電力供給を受け、制御手段には、簡易スイッチ切換装置からの電力の供給が途絶えた際の電力供給手段を設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0013】請求項7の発明は、請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項において、前記切換タイミング条件は、低電圧を負荷に印加するバッテリの積算使用時間が所定値に達したことを含むものである簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0014】請求項8の発明は、請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項において、切換えタイミングは、簡易スイッチ切換装置を介して負荷側に大電流の出力を行っていない時とすることを特徴とする請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0015】請求項9の発明は、請求項4乃至請求項6のいずれか1項において、簡易スイッチ切換装置は、走行車に搭載されており、切換タイミング条件は、走行車に設けた切換許可検出手段による許可信号の検出結果と、バッテリにおける積算使用時間が所定値に達したことのアンド条件である簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0016】請求項10の発明は、請求項4乃至請求項6のいずれか1項において、簡易スイッチ切換装置は、走行車に搭載されており、切換タイミング条件は、走行車に設けた切換許可検出手段の検出結果と、バッテリの両端電圧が所定値に達したことである簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0017】請求項11の発明は、請求項3において、簡易スイッチ切換装置は、キースイッチの操作で有効化される走行システムを備えた走行車両に搭載され、キースイッチのオン時に、オンし、バッテリからの電力を間欠駆動手段に供給して同間欠駆動手段を作動する第2スイッチ手段を設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0018】請求項12の発明は、請求項11において、前記第2スイッチ手段には、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際に、第2スイッチ手段をオン保持する第2オン保持手段を設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0019】請求項13の発明は、請求項3において、簡易スイッチ切換装置は、キースイッチの操作で有効化される走行システムを備えた走行車両に搭載され、キースイッチのオフ時に、オンし、バッテリからの電力を間欠駆動手段に供給して同間欠駆動手段を作動する第3スイッチ手段を設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0020】請求項14の発明は、請求項13において、前記第3スイッチ手段には、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際に、第3スイッチ手段をオン保持する第3オン保持手段を設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0021】請求項15の発明は、請求項14において、前記第3オン保持手段には、キースイッチがオンしたときに、第3スイッチ手段のオンオフ機能を有効化するとともに、キースイッチがオフになった時から、間欠駆動手段が駆動完了時までの間、第3スイッチ手段のオン状態を許容するラッチ手段を設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0022】請求項16の発明は、請求項3において、簡易スイッチ切換装置を搭載した走行車両はスタートスイッチの操作に基づいて内燃機関を作動するスタータモータを備え、スタートスイッチがオンしたとき、バッテリからの電力を間欠駆動手段に供給して同間欠駆動手段を作動する第4スイッチ手段を設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0023】請求項17の発明は、請求項16において、前記第4スイッチ手段には、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際に、第4スイッチ手段をオン保持する第4オン保持手段を設け,そのオン保持時間を経過した後、スタータモータを作動させるスタータモータの起動開始遅延手段を設けた簡易スイッチ切換装置を要旨とするものである。 【0024】請求項18の発明は、ステータ体と、同ステータ体に対して相対回動自在に設けられたロータ体のうち、一方に、複数のバッテリの正負両端子にそれぞれ接続する正極、負極の一対を1組とする複数組の電極対が設けられ、他方には、ステータ体が相対回転する毎に、任意の組の電極対の正極と、その任意の組とは異なる他の電極対の負極に対して摺接自在に接触することにより、バッテリ直列回路を構成するバッテリの接続順序組合せを変更する接続電極部と、ステータ体が相対回転する毎に、前記接続順序の組合せが変更された直列回路の両端電圧及び、バッテリの両端電圧を、それぞれ電力消費量が多い負荷と、電力消費量が少ない負荷へ印加するための端子電極とが設けられた簡易スイッチ切換装置の切換方法であって、前記ロータ体を回転することにより、電力消費量が少ない負荷へ電力を供給するバッテリを変更することを特徴とする簡易スイッチ切換装置の切換方法を要旨とするものである。 【0025】請求項19の発明は、請求項18において、前記ロータ体を、所定回転角度に間欠回動することを特徴とする簡易スイッチ切換装置の切換方法を要旨とするものである。 【0026】(作用)請求項1に記載の発明によれば、ステータ体がロータ体に対して所定回転角度相対回転する毎に、任意の組の電極対の正極と、その任意の組とは異なる他の電極対の負極に対して摺接自在に接続電極部が接触する。このことにより、バッテリ直列回路を構成するバッテリの接続順序組合せが変更される。又、ロータ体がステータ体に対して所定回転角度相対回転する毎に、バッテリの両端電圧を互いに異なる負荷へ印加するための端子電極は、別のバッテリに切換接続される。この結果、各バッテリの放電量の均一化を図ることができ、各バッテリにかかる負担を軽減することができる。 【0027】請求項2に記載の発明によれば、電極対を構成する電極と、接続電極部とが、ロータ体が相対回転時に、バッテリを短絡しないように所定の関係になるように配置していることから、ロータ体が相対回転した際に、対となる電極間が短絡することはない。 【0028】請求項3に記載の発明によれば、間欠駆動手段にてロータ体が間欠的にステータ体に対して相対回転する。従って、このロータ体が相対回転する毎に、バッテリの両端電圧を印加するための端子電極は、別のバッテリに切換接続されることになる。このため、各バッテリの放電量の均一化が図られ、特定のバッテリにかかる負担を軽減する。 【0029】請求項4に記載の発明によれば、制御手段は切換タイミング条件を満足したとき、制御駆動信号を出力する。第1スイッチ手段は、制御駆動信号に基づいてオンし、バッテリから間欠駆動手段に対して電力供給を行うことにより間欠駆動手段を作動する。 【0030】請求項5に記載の発明によれば、制御手段は、簡易スイッチ切換装置を介して、バッテリからの電力供給を受ける。又、第1オン保持手段は、制御手段からの制御駆動信号が途絶えた際に第1スイッチ手段をオン保持する。この結果、第1オン保持手段により、制御手段からの制御駆動信号が途絶えた際にも、第1スイッチ手段がオン保持し、簡易スイッチ切換装置による瞬断時間においても間欠駆動手段の作動を継続できる。 【0031】請求項6に記載の発明によれば、制御手段は、簡易スイッチ切換装置を介して、バッテリからの電力供給を受けるが、電力供給手段は、制御手段に対して、簡易スイッチ切換装置からの電力の供給が途絶えた際の電力供給をする。 【0032】この結果、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際にも、電力供給手段により、制御手段は電力が供給されるため、簡易スイッチ切換装置による瞬断時間においても間欠駆動手段の作動が継続できる。 【0033】請求項7に記載の発明によれば、請求項4乃至請求項6のうちのいずれか1項の作用に加えて、低電圧の電力を供給していたバッテリの積算使用時間が所定値になったときを切換タイミング条件としており、この積算使用時間の所定値に基づいて、制御駆動信号を出力する。 【0034】請求項8に記載の発明によれば、請求項4乃至請求項6のうちいずれか1項の作用に加えて、切換えタイミングを、この簡易スイッチ切換装置が接続されているシステムが大電流の出力を行っていない時とすることにより、スイッチ切換え時に固定電極、摺動電極である接点での火花発生を抑制して,同接点の摩耗・焼損等を防止できる。 【0035】請求項9に記載の発明によれば、走行車に搭載された簡易スイッチ切換装置では、切換許可検出手段による許可信号の検出結果と、低電圧の電力を供給していたバッテリにおける積算使用時間が所定値に達したことを切換タイミング条件とすることにより、請求項4乃至請求項6のいずれか1項の作用を実現する。 【0036】請求項10に記載の発明によれば、走行車に搭載された簡易スイッチ切換装置では、切換許可検出手段による切換信号の検出結果と、バッテリの両端電圧が所定値に達したことを切換タイミング条件とすることにより、請求項4乃至請求項6のいずれか1項の作用を実現する。 【0037】請求項11に記載の発明によれば、請求項3の作用に加えて、走行車に搭載された簡易スイッチ切換装置では、キースイッチのオン時に、第2スイッチ手段がオンし、バッテリからの電力を間欠駆動手段に供給して同間欠駆動手段を作動する。この結果、キースイッチのオン操作により、自動的に間欠駆動手段により、バッテリの切換を行う。又,キースイッチのON直後は、スタータモータ起動以前までは、走行制御のための走行システムが停止しているので大電流の出力が流れていることがなく,固定電極、摺動電極である接点保護を確実に行う。 【0038】請求項12に記載の発明によれば、第2オン保持手段は、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際に、第2スイッチ手段をオン保持することにより、請求項11の作用を実現する。この結果、第2オン保持手段により、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際にも、オン保持し、簡易スイッチ切換装置による瞬断時間においても間欠駆動手段の作動が継続できる。 【0039】請求項13に記載の発明によれば、簡易スイッチ切換装置は、キースイッチのオフ時に、第3スイッチ手段がオンし、バッテリからの電力を間欠駆動手段に供給して同間欠駆動手段を作動することにより、請求項3の作用を実現する。 【0040】この結果、キースイッチのオフ操作により、自動的に間欠駆動手段によるバッテリの切換ができる。又,キースイッチのオフ後は、走行制御のための走行システムが停止しているので大電流の出力が流れていることがなく,固定電極、摺動電極である接点保護を確実に行う。 【0041】請求項14に記載の発明によれば、第3オン保持手段は、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際に、第3スイッチ手段をオン保持することにより、請求項13の作用を実現する。この結果、第3オン保持手段により、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際にも、オン保持し、簡易スイッチ切換装置による瞬断時間においても間欠駆動手段の作動を継続する。 【0042】請求項15に記載の発明によれば、ラッチ手段は、キースイッチがオンしたときに、第3スイッチ手段のオンオフ機能を有効化するとともに、キースイッチがオフになった時から、間欠駆動手段が駆動完了時までの間、第3スイッチ手段のオン状態を許容する。 【0043】請求項16に記載の発明によれば、簡易スイッチ切換装置を搭載した走行車両では、第4スイッチ手段は、スタートスイッチがオンしたとき、バッテリからの電力を間欠駆動手段に供給して同間欠駆動手段を作動する。この結果、スタートスイッチのオン操作により、自動的に間欠駆動手段によるバッテリの切換を行う。又,スタートスイッチのオン直後は、スタータモータ起動以前までは、走行制御のための走行システムが停止しているので大電流の出力が流れていることがなく、接点保護を確実に行う。 【0044】請求項17に記載の発明によれば、第4オン保持手段は、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際に、第4スイッチ手段をオン保持する。又、スタートスイッチがオンした際、起動開始遅延手段は、第4オン保持手段によるオン保持時間を経過した後、スタータモータを作動させる。 【0045】この結果、第4オン保持手段により、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際にも、オン保持し、簡易スイッチ切換装置による瞬断時間においても間欠駆動手段の作動を継続する。又、スタータモータは、そのオン保持時間経過後に作動するため、スタータモータの作動中に簡易スイッチ切換装置の切換作動が行われることが防止される。 【0046】請求項18に記載の発明によれば、ロータ体をステータ体に対して相対回転することにより、電力消費量が少ない負荷へ電力を供給するバッテリを変更する。この結果、簡単な作動により、各バッテリにかかる負担を均等化を図ることができる。 【0047】請求項19に記載の発明によれば、ロータ体を、所定回転角度で間欠回動することにより、請求項18の作用を実現する。 【0048】 【発明の実施の形態】以下、本発明を自動走行が可能なゴルフカートに搭載した簡易スイッチ切換装置に具体化した第1の実施の形態を図1〜図8を参照して詳細に説明する。 【0049】図1は走行車両であるゴルフカートの構成を示す概略説明図、図2は同じく第1実施の形態の簡易スイッチ切換装置及びコントローラの電気回路図、図3は簡易スイッチ切換装置の下板の平面図、図4は簡易スイッチ切換装置の第1ロータの平面図、図5(a)は、固定電極、摺動電極の配置関係を示す説明図、(b)は固定電極の配置関係を示す説明図、(c)は摺動電極の配置関係を示す説明図である。 【0050】本実施の形態の走行車両は、ゴルフ場で使用されるゴルフカート11として使用される。同ゴルフカート11は電動モータと、内燃機関とを含むハイブリッドエンジンの駆動源を搭載している。本実施の形態では、ハイブリッドエンジンとしてシリーズハイブリッドエンジンを採用している。 【0051】本実施の形態のシリーズハイブリッドエンジンは、内燃機関であるガソリンエンジンを備えている。同エンジンは、同エンジンに駆動される交流発電機と、同発電機が発電した交流を所定値の直流に整流する整流回路(充電回路)とを備えることにより、エンジン発電式充電機12を構成している。 【0052】前記エンジン発電式充電機12は、車両の図示しないインストルメントパネルに設けられたメインキースイッチ(以下、キースイッチという)39がオン位置に位置したときに出力するオン信号に基づいて、コントローラ26からの駆動指令信号により駆動を開始し、以後、コントローラ26のエンジン制御によってゴルフカート11に搭載されたバッテリ装置Bを充電するようになっている。 【0053】又、シリーズハイブリッドエンジンを構成する電動モータ13にはトランスミッション14が連結されている。電動モータ13(以下、モータという)は、前記バッテリ装置Bから電力供給を受けるように電気的に接続されており、コントローラ26からの駆動信号に基づいて回転する。モータ13は、トランスミッション14を介してモータ13からの駆動力を、駆動輪である一対の後輪RWa,RWbを回転駆動する。 【0054】なお、本実施の形態では、ハイブリッドエンジンとしてシリーズハイブリッドエンジンとしているが、前記シリーズハイブリッドエンジンに代えて、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンからなる内燃機関と、電動モータとの両者から、それぞれ駆動力を得ることができるパラレルハイブリッドエンジンでもよい。 【0055】又、ゴルフカート11には、手動操作(マニュアル操作)のために、前輪FWa,FWbを手動操舵するためのハンドル15、モータ13のモータ回転数を変えるためのアクセルペダル16と、車両に制動を付与するためのブレーキペダル17とブレーキユニット18、ブレーキユニット18に連結されるとともに後輪RWa,RWb、前輪FWa,FWbにそれぞれ設けられたドラムブレーキ19〜22等からなるブレーキ機構20を備えている。 【0056】前記ブレーキユニット18は常時ブレーキ構成となっており、図示しないブレーキバネにて前記ドラムブレーキ19〜22が制動側に常時付勢されている。又、ブレーキユニット18には、ブレーキペダル17、ブレーキモータ23、電磁クラッチ24、リンク機構、ワイヤ機構(ともに図示しない)を備えている。ブレーキペダル17の踏み力は、リンク機構とワイヤ機構のワイヤにより各ドラムブレーキ19〜22に伝達されて車両を制動する。ブレーキモータ23は自動走行モード時において、加減速走行、制動停止に使用されるものであって、正転により、前記ブレーキバネによる制動を解除し、逆転により、前記ブレーキバネによる車両の制動を許容する。 【0057】又、電磁クラッチ24は、前記ブレーキモータ23及びブレーキペダル17と、図示しないブレーキバネとの連結遮断を行うためのものであり、連結された際には、前記ブレーキペダル17、ブレーキモータ23と連結され、遮断された際には、ブレーキペダル17とブレーキモータ23とから分離され、ブレーキバネによる制動が瞬時に付与される。この電磁クラッチ24の「断」作動は、駐車時及び緊急停止時に行われる。 【0058】前記アクセルペダル16には、ポテンショメータからなるアクセルセンサ25が設けられ、アクセルペダル16のアクセル操作量に比例したアクセル信号をコントローラ26に出力する。又、ブレーキペダル17にはブレーキスイッチ27が設けられ、ブレーキペダル17の踏み込み操作に応じて、ブレーキ信号をコントローラ26に出力する。 【0059】前記ハンドル15は、ステアリング機構28に連結されている。ステアリング機構28は、ラックピニオン式とされ、図示しないピニオンにはステアリング軸30を介して前記ハンドル15によって作動され、図示しないラックに連結されたタイロッド28aを介して前輪FWa,FWbの転舵が可能とされている。ステアリング機構28は、操舵モータ29を備えており、操舵モータ29が回転駆動されると、ステアリング軸30を介して、操舵輪である前輪FWa,FWbが操舵される。なお、操舵モータ29が回転される際には、ハンドル15は操舵切換クラッチ31によってステアリング軸30から切り離され、手動操作が不能になっている。 【0060】又、ゴルフカート11は通常のマニュアル操作による走行の他、自動走行が可能となっており、自動走行を行うためのコントローラ26を備えている。同コントローラ26により、手動走行モード時の車速制御及び自動走行動モード時の操舵制御、車速制御、及び両モード時のモータ回転制御を可能とする前記コントローラ26には、誘導センサ32a,32b、定点センサ33、傾斜センサ34等のセンサ群や、前記操舵モータ29、スロットルモータ35、前記操舵切換クラッチ31、電磁クラッチ24等が電気的に接続されている。 【0061】前記スロットルモータ35は、リニアソレノイドにて構成され、コントローラ26から出力される開度指示信号に基づいて駆動され、エンジン発電式充電機12のエンジンの吸気系に設けられた図示しないスロットルの開度量を調整する。又、スタータモータ59は、コントローラ26から出力されるスタータ信号により駆動され、エンジン発電式充電機12を始動する。 【0062】前記ブレーキモータ23は、内臓されたドライバにコントローラ26から制動指令信号が入力されると、同ドライバからその信号値に対応した駆動電流が供給され、この結果、ドラムブレーキ19〜22を駆動し、車両を制動する。又、電磁クラッチ24はコントローラ26からのオン/オフ信号に基づいて、前記ブレーキペダル17、ブレーキモータ23の両者を連結、或いは、遮断する。 【0063】前記操舵モータ29は、自動走行モード時において、内臓したドライバにコントローラ26から操舵指示信号が入力されると、同ドライバからその信号値に応じた駆動電流が供給され、この結果、ステアリング軸30を回動する。操舵切換クラッチ31は、コントローラ26からのオン/オフ信号に基づいて、前記ハンドル15、ステアリング軸30の両者を連結、或いは、遮断する。 【0064】誘導センサ32a,32bは、車両の前端部において支持点を回動中心Oとして水平方向に回動自在に支持されたT字状アーム37に対して、左右一対取付けられている。前記T字状アーム37の基端は、ステアリング軸30に連結されたステアリング機構28のタイロッド28aに揺動自在に連結されており、ステアリング機構28の作動に応じて、前輪FWa,FWbの転舵方向と一致するように回動する。 【0065】同誘導センサ32a,32bは検出コイルから構成されて地面と対向するように配置されており、ゴルフ場コースの誘導通路に埋設された図示しない誘導線を磁気的に検出する。すなわち、誘導線には、交流電流が流されており、これによって発生する交番磁界を前記誘導センサ32a,32bが検出するようにされている。 【0066】そして、誘導センサ32a,32bは誘導通路内に埋設した誘導線からの左右ずれ幅(操舵ずれ量)を感知して、そのずれ幅の検出結果をコントローラ26に送信する。コントローラ26は操舵モータ29を制御して、誘導線から誘導センサ32a,32bをその位置が正常位置になるように、ステアリング機構28のピニオンを回転駆動させて前輪FWa,FWbを旋回させる。この旋回に追従して、T字状アーム37を回動させる。この結果、コントローラ26は、この誘導センサ32a,32bの出力に基づき、車両が誘導線から逸脱しないように操舵制御することになる。 【0067】定点センサ33は、地面と対向するように車両の所定位置に取り付けられており、ゴルフ場の誘導通路等に所定間隔をおいて埋設された複数の永久磁石からなる定点を磁気的に検出するようになっている。例えば、定点が複数の永久磁石の磁極により構成されていた場合、その並びのS極とN極の並びの組合せ(パターン)に対応した信号をコントローラ26へ出力する。この磁極の並び組合せは、コントローラ26において、車両の停止、発進、速度等の走行制御を行うための指示信号として用いられる。 【0068】又、本実施の形態では、前記定点は、前記車両の停止、発進、速度等の走行制御以外に、さらに、バッテリ装置Bにおけるバッテリ切換制御の切換許可手段としても、用意されている。すなわち、ゴルフ場に設けられた誘導通路の所定の複数箇所は、ゴルフカート11の走行負荷が大きくなる地点である。例えば、走行負荷が大きくなる場所としては、上り下り、起伏の連続する箇所、左右の曲がりが連続する場所などがあり、これらの誘導通路上では、モータ13の回転トルクを上げるためにバッテリ装置Bからの放電量(電流消費量)が増加する。 【0069】従って、上り下り、起伏の連続する箇所、左右の曲がりが連続する場所等のようにバッテリの電流消費量が多い走行区間の走行を終了した時点で、バッテリ切換制御の指示を行うための定点が設けられている。定点センサ33は、この定点からの指示信号を許可信号として検出する。前記定点センサ33は切換許可検出手段に相当する。 【0070】車両の図示しないインストルメントパネルには、キースイッチ39、手動走行モードと自動走行モードの切換を指示するための手動操作可能な走行モード切換スイッチ40、発進と停止を指示する発進/停止スイッチ41等の各種スイッチ類、及び警告表示などを行う各種のランプ42が設けられている。前記キースイッチ39は、オフ位置、オン位置、スタート位置のそれぞれの位置に操作されるようにされている。 【0071】前記走行モード切換スイッチ40にて自動走行モードが選択されると、コントローラ26に自動走行モード指示信号が入力され、コントローラ26は車両の走行モードを手動走行モードから自動走行モードに切換え、自動走行のための制御を行う。 【0072】又、手動走行モードが選択されると、コントローラ26に手動走行モード指示信号が入力され、コントローラ26は車両の走行モードを自動走行モードから手動走行モードに切換え、手動走行のための制御を行う。 【0073】前記発進/停止スイッチ41は、自動走行モードにおいて、ゴルフカート11を発進又は停止するためのスイッチである。又、車両の走行状態を検出するためのセンサ類として、後輪RWa,RWbの車軸には車速を検出する車速センサ43、モータ13の出力軸にはモータ回転数センサ44、さらに車両の所定位置には、車両の傾斜(平地走行、上り坂走行、下り坂走行)を検出する傾斜センサ34等が設けられ、それぞれのセンサはコントローラ26に電気的に接続されている。 【0074】又、前記上り下り、起伏の連続する箇所、左右の曲がりが連続する場所等のようにバッテリの電流消費量が多い走行区間の走行を終了した時点でバッテリ切換制御の指示を行うための定点は、どのような走行状態であったかを知るための手段、すなわち、バッテリ消費状態(走行車両の走行状態)を知るための手段でもある。前記定点からの指示信号を定点センサ33を介してコントローラ26が検出することにより、車両の走行状態を知ることになる。 【0075】コントローラ26は、CPU(中央演算処理装置)、自動走行及び手動走行を行うための各種制御プログラムを格納したROM(リード・オンリー・メモリ)、作業用メモリとなるRAM(ランダム・アクセス・メモリ)、及びEEPROMとを備えており、前記各種制御プログラムに基づいた前記走行モードに応じた各種制御を行うとともに、バッテリ切換制御を行う。 【0076】本実施の形態では、前記コントローラ26及びこのコントローラ26により、制御される各種被制御装置によって、ゴルフカート11の自動走行、手動走行や、ブレーキ制御を含む制御が可能である。前記被制御装置には、エンジン発電式充電機12、モータ13、ブレーキモータ23、電磁クラッチ24、操舵モータ29、操舵切換クラッチ31、スロットルモータ35、ランプ42、スタータモータ59等が挙げられる。コントローラ26とこれらの被制御装置によって、本実施の形態のゴルフカート11における走行システムが構成されている。 【0077】次に、バッテリ装置B及び簡易スイッチ切換装置45について説明する。バッテリ装置Bは図2に示すように、複数のバッテリB1〜B4から構成されている。各バッテリB1〜B4の定格電圧は、本実施の形態では12Vとしている。 【0078】(簡易スイッチ切換装置)次に簡易スイッチ切換装置45について説明する。簡易スイッチ切換装置45は、ケース本体46、ケース本体46内に収納されたロータ体としてのロータ部47及びラチェット機構48とを備えている。ケース本体46は、下板49、隔壁板50、上板51と、下板49と隔壁板50間、隔壁板50と上板51間を連結する周壁板52,53とにより、筒状に一体形成されている。 【0079】下板49、隔壁板50、及び上板51は絶縁材から円板状に形成され、周壁板52,53は絶縁材から円筒状に形成されている。下板49、周壁板52、隔壁板50にて囲まれて形成された第1収納室54には、ロータ部47が収納されている。第1収納室54に面した下板49は、ステータ体とされている。 【0080】前記下板49において、ロータ部47と対向する対向面(この実施の形態では内面)に設けられた複数個(本実施の形態では8個)の固定電極m1〜m8は、その接触面としての上面が、第1収納室54に対して露出されるとともに、互いに所定間隔隔てて配置されている。 【0081】固定電極m1〜m8は図3に示すように平面視が円形に形成されている。この固定電極m1〜m8の個数は、バッテリB1〜B4のプラス端子、マイナス端子の数に対応している。すなわち、固定電極m1〜m8は、下板49を貫通し、リード線等を介して前記バッテリ装置Bの各バッテリB1〜B4のプラス端子(正端子)とマイナス端子(負端子)にそれぞれ接続されている。 【0082】なお、固定電極m1〜m8のうち、奇数のサフィックスが付されたものはバッテリB1〜B4のマイナス端子に、偶数のサフィックスが付されたものはバッテリB1〜B4のプラス端子に接続されており、固定電極m1,m3,m5,m7は正極に相当し、固定電極m2,m4,m6,m8は負極に相当する。 【0083】そして、各固定電極m1〜m8のうち、固定電極m1,m2の組、m3,m4の組、m5,m6の組、m7,m8の組は各バッテリB1〜B4の各端子に接続するためのそれぞれ電極対を構成している。 【0084】なお、固定電極m1〜m8の配置の詳細については、後述する。ロータ体としてのロータ部47は、第1ロータ55と、第2ロータ56と、両者を一体に回動する回動軸57を備えている。 【0085】前記回動軸57は、隔壁板50に対して時計回り方向である一方向へのみ回動自在に支持されている(図6参照)。すなわち、回動軸57は反時計回りの方向への回動は不能にされている。第1ロータ55は、絶縁材にて円板状に形成されており、その中央部の嵌合孔55aに前記回動軸57が軸方向に沿って相対移動自在にキー連結されている。 【0086】そして、第1ロータ55は、回動軸57の軸心の回りで回動軸57と一体に回動する。第2ロータ56は、前記回動軸57に対して上下動自在に、キー連結されて、回動軸57の軸心の回りで回動軸57とともに一体に回動する。第1ロータ55と第2ロータ56との間において、回動軸57には、付勢手段としてのコイルスプリング58が巻装されており、コイルスプリング58により、第1ロータ55と第2ロータ56とを互いに離間する方向、すなわち、第1ロータ55を下板49側に、第2ロータ56を隔壁板50に付勢している。 【0087】第1ロータ55において、図2に示すように下板49に対向する面には、複数個(本実施の形態では8個)の摺動電極n1〜n8、互いに所定間隔隔てて突設され、前記固定電極m1〜m8に対して摺動接触可能に配置されている。摺動電極n1〜n8は図4及び図5に示すように平面視が円形に形成されている。なお、摺動電極n1〜n8の配置の詳細については、後述する。 【0088】この摺動電極n1〜n8の個数は、前記固定電極m1〜m8の個数に対応して設けられている。各摺動電極n1〜n8は、図4に示すように第1ロータ55を貫通して、上面(下板49との反対向面)に露出している。そして、摺動電極n1〜n8のうち、n2とn3、n4とn5、n6とn7とは、第1ロータ55の上面に塗付された接続線としてのアルミ配線60を介して互いに電気的に接続されている。 【0089】前記摺動電極n2,n3、摺動電極n4,n5、及び摺動電極n6,n7の各組、及びアルミ配線60はそれぞれ接続電極部を構成している。又、摺動電極n1,n2,n8は端子電極を構成している。 【0090】(固定電極と摺動電極の配置関係)前記固定電極m1〜m8、及び摺動電極n1〜n8の配置関係について説明する。 【0091】前記摺動電極n1〜n8は、それぞれ固定電極m1〜m8に対して摺動接触可能に配置されており、このため、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とは、互いに前記回動軸57の軸心Pが通過する下板49の上面、第1ロータ55の下面において、前記軸心を中心とした同一円周上に配置されている。 【0092】図3及び図4において固定電極m1〜m8及び摺動電極n1〜n8は、時計回り方向に順に配置されている。なお、図3及び図4は、下板49及び第1ロータ55を平面視したものである。 【0093】前述したように、固定電極m1〜m8のうち、奇数のサフィックスが付されたものはバッテリB1〜B4のマイナス端子に、偶数のサフィックスが付されたものはバッテリB1〜B4のプラス端子に接続され、一方、摺動電極n1〜n8のうち、n1とn2、n3とn4、n5とn6とは、アルミ配線60を介して互いに電気的に接続されている。 【0094】しかし、第1ロータ55が回動した際に、摺動電極n1〜n8と、固定電極m1〜m8の接続を切換する時に、バッテリB1〜B4のそれぞれのプラス端子とマイナス端子間が短絡しないようにする必要がある。すなわち、第1ロータ55が回動した際に、一旦、各摺動電極n1〜n8と、固定電極m1〜m8の各電極間の接続を切るようにしている。 【0095】このため、本実施の形態では、下記の第1条件及び第2条件をいずれも満足するように、固定電極m1〜m8、及び摺動電極n1〜n8を配置している。 1) 第1条件α<βのとき{γ=(β−α−2(η1+η2))} >0α>βのとき{γ=(α−β−2(η1+η2))} >02) 第2条件α+β=2π/(バッテリ数)αは、固定電極m1〜m8のうち、電極対を構成する各電極の中心と回動軸の軸心Pとを共に通過する一対の線のなす角度である。摺動電極n1〜n8は、前記各組の電極対に対してそれぞれ同時に接触する必要があるため、この角度αは、各電極対に対応して設けられた摺動電極間の角度でもある。例えば、図5(a)において、固定電極m1,m2の電極対のそれぞれの電極に対してそれぞれ同時に接触できる摺動電極は、n1,n2の組、n3,n4の組、n5,n6の組、n7,n8の組である。 【0096】βは、固定電極m1〜m8のうち、互いに隣接する電極対同士において、互いに離間している角度、すなわち、互いに隣接した各電極の中心と回動軸57の軸心Pを共に通過する一対の線のなす角度である。摺動電極n1〜n8は、前記各組の電極対に対してそれぞれ同時に接触する必要があるため、この角度βは、各電極対に対応して設けられた摺動電極間の角度でもある。図5(a)においては、固定電極m2,m3間の角度と、及び摺動電極n2,n3間の角度で例示している。 【0097】又、η1は図5(b)に示すように、固定電極m1〜m8の中心と軸心Pとを結ぶ直線と、軸心Pと固定電極m1〜m8の周部に接する直線とにて形成される角度である。なお、本実施の形態では、摺動電極及び固定電極とも平面視で円形状に形成されている。 【0098】η2は図5(c)に示すように、摺動電極n1〜n8の中心と軸心Pとを結ぶ直線と、軸心Pと摺動電極n1〜n8の周縁に接する直線とにて形成される角度である。 【0099】γは、第1ロータ55を図5(a)に示すように、時計回り方向に回動した際に、接続電極部を構成している摺動電極の一方が、次の電極対の一方の固定電極に接した際、その接続電極部を構成している他方の摺動電極と、該電極対の他方の固定電極との離間角度を表している。図5(a)では、摺動電極n3(接続電極部を構成している一方の摺動電極)が、電極対の一方の固定電極m4に接したときの、摺動電極n2と電極対の他方の固定電極m3との離間角度をγとして例示している。なお、離間角度γは、それぞれの電極の中心と、回動軸57の軸心Pを通る直線がなす角度である。 【0100】従って、第1条件において、α<βのとき{γ=(β−α−2(η1+η2))} >0とは、電極対の固定電極にそれぞれ接触可能な接続電極部を構成している一対の摺動電極が、電極対を構成している両固定電極に同時にそれぞれ接触せず、バッテリが短絡しないことを意味している。例えば、図5(a)を参照して説明すると、離間角度γ>0とは、第1ロータ55が時計回り方向に回動した際に同図のように摺動電極n3が固定電極m4に接した際に、固定電極m3と摺動電極n2とが離間角度γが0以上、すなわち、両電極m3,n2が接していないことを意味しているのである。 【0101】第1条件において、α>βのときも、{γ=(α−β−2(η1+η2))} >0の意味は、上記と同様に接続電極部を構成している一対の摺動電極が、電極対を構成している両固定電極に同時にそれぞれ接触せず、バッテリが短絡しないことを意味している。 【0102】第1ロータ55の摺動電極n1,n2,n8は、第1ロータ55の上面においてリード線61a,61b,61cを介して第2ロータ56の上面(隔壁板50に対向する面)に設けられた摺動接触子62a,62b,62cに電気的に接続されている。隔壁板50の下面(第2ロータ56に対向する面)には、前記摺動接触子62a,62b,62cに対してそれぞれ摺接する3個の円形状のスリップリング63a,63b,63cが設けられている。同スリップリング63a,63b,63cにより、第2ロータ56がいずれの回転位置においても、摺動接触子62a,62b,62cと導通が常時可能とされている。前記スリップリング63a,63b,63cは簡易スイッチ切換装置45の外部に設けられた接地端子65a,低電圧出力端子65b、高電圧出力端子65cに電気的に接続されている。 【0103】本実施の形態では、前記低電圧出力端子65bは12Vの出力端子となり、高電圧出力端子65cは48Vの出力端子となる。48V系の負荷は、第1の負荷に相当し、本実施の形態では、第1の負荷は前記モータ13である。すなわち、定格電圧48VのバッテリB1〜B4の直列回路がモータ13に電力を供給するようにされている。一方、12V系の負荷は、第2の負荷に相当し、本実施の形態では、図示はしないがエンジン発電式充電機12のスタータモータ59、ブレーキモータ23、電磁クラッチ24、アクセルセンサ25、誘導センサ32a,32b、定点センサ33等の各種センサ、コントローラ26、スロットルモータ35等の各種アクチュエータ等、ランプ42等、その他の電装品が相当する。 【0104】(ラチェット機構)図2に示すように上板51、周壁板53、及び隔壁板50にて囲まれて形成された第2収納室66には、間欠駆動手段としてのラチェット機構48が収納されている。第2収納室66内には、隔壁板50から隔壁板50を介して上方に回動軸57の上部が突出されている。回動軸57の上部には、ラチェット機構48のラチェット67が固定されている。ラチェット67は正方形状の本体68と同本体68の4方周囲から側方に張出された4個の爪69から構成されている。爪69は本体68の側縁から延出された被係止面69aと、被係止面69aの先端から他の爪69の被係止面69a基端付近まで斜状に延びるガイド面69bを備えている。 【0105】図2及び図6に示すように駆動ソレノイド70は第2収納室66内の周壁板53内面に固定されている。駆動ソレノイド70のプランジャ71は、前記ラチェット67よりも下方に位置するように延出されている。なお、説明の便宜上、図2においては、駆動ソレノイド70の本体ケース70aの左右方向(プランジャ71の移動方向)の長さを短くして図示している。 【0106】プランジャ71は、本体ケース70aに対して往復移動自在に、かつ、所定回動角度の範囲(後記する)において、その軸心の回りで回動自在に支持されている。プランジャ71はその先端に係止部72が上方に突設され、中央部には、フランジ73が固設されている。フランジ73と本体ケース70a間にはリターンスプリングとしてのコイルスプリング74が巻装され、同コイルスプリング74の両端は、それぞれ本体ケース70aとフランジ73に係止されている。 【0107】前記プランジャ71は、消磁時には、その先端が前記コイルスプリング74の付勢力により、ラチェット67の爪69下面下方の位置よりもさらに先に延出される。上板51の内頂面には、前記消磁時において、コイルスプリング74の付勢力によって伸張方向に移動するプランジャ71を停止するためのストッパ75が突設されている。同ストッパ75に対してプランジャ71の係止部72が係止することにより、駆動ソレノイド70の消磁時には、プランジャ71は、係止部72を図6に示す係止待機位置Qに位置させる。 【0108】又、駆動ソレノイド70の励磁時には、プランジャ71が駆動されて、ラチェット67の一側方に張出された爪69の被係止面69aに係合して、ラチェット67を時計回り方向へ90度回転させた後、係止部72は図6に示す作動完了位置Rに位置するようにされている。 【0109】この作動完了位置Rに位置した後、駆動ソレノイド70が消磁すると、プランジャ71はコイルスプリング74の付勢力により、係止待機位置Q側へ復帰移動する。そして、係止部72が爪69のガイド面69bに接触するとコイルスプリング74の付勢力に抗して、ガイド面69bに相対的に押されることにより、プランジャ71の軸心の回りで回動しながらガイド面69bに沿って伸張方向へ移動する。ガイド面69bを係止部72が通過すると、コイルスプリング74の付勢力により、プランジャ71の軸心の回りで係止部72がプランジャ71とともに復帰回動するようにされている。 【0110】すなわち、プランジャ71が回動できる所定角度とは、係止部72がガイド面69bに接触して、このガイド面69bに対する相対的な通過を許容するとともに、ガイド面69bの通過後は、コイルスプリング74の付勢力により、図6に示すようにストッパ75に当接係止可能な位置に戻る限定された範囲の角度をいう。 【0111】このようにラチェット機構48は、ラチェット67、駆動ソレノイド70、プランジャ71、係止部72等により構成されている。 (制御装置)次に、簡易スイッチ切換装置45の制御手段としての制御装置について説明する。 【0112】前記バッテリB1のプラス端子は、図2に示すように固定電極m2以外にさらにリレー接点RS1を介して前記駆動ソレノイド70のコイル一端に、マイナス端子は同コイルの他端に接続されている。なお、駆動ソレノイド70は、常時使用されずに、所定時間毎等の所定タイミングで使用されるため、その消費電力は小さく、駆動ソレノイド70に接続されることによるバッテリの放電量は無視してもよい。 【0113】制御装置を構成しているコントローラ26には、前記低電圧出力端子65b及び接地端子65aが接続され、前記簡易スイッチ切換装置45を介して12Vの電力が供給されている。又、コントローラ26は、この低電圧出力端子65b、接地端子間電圧を検出している。コントローラ26の出力端子26a及び接地端子26b間には、第1スイッチ手段としてのリレーRL1が接続されている。 【0114】又、前記出力端子26a、接地端子26b間には第1オン保持手段としてのコンデンサC1が接続されている。前記コントローラ26が、コンデンサC1及びリレーRL1に対して駆動電流を出力すると、コンデンサC1はその駆動電流を充電電流として充電される。そして、コンデンサC1の両端電圧が所定電圧に達した時点(充電完了時)後、コントローラ26から出力される駆動電流にてリレーRL1はオン作動するようにしている。 【0115】前記コンデンサC1はロータ部47が回転した際に、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8との接続が切れた場合に、リレー接点RS1が所定時間taの間オン保持するためにリレーRL1のバックアップ電源としている。この所定時間ta(以下、リレー保持時間という)は、切換必要時間tbよりも長い値としている。 【0116】ここで、切換必要時間tbは図7に示すように、リレーRL1がオンした時点(t0)から、再び、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とが接続する時点(t3)までの時間であり、(t3−t0)の時間である。 【0117】又、リレー保持時間taは、図7に示すようにリレーRL1がオンした時点(t0)から、コントローラ26に対して他のバッテリからの電源供給が開始した時点(t3)よりも後の時点(t4)までの時間である。すなわち、リレー保持時間taは(t4−t0)の時間である。なお、図7において、t1は固定電極m1〜m8と、摺動電極n1〜n8とが接触した状態から、相対移動して実際にオフした時点を示している。これは、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とはロータ部47が回転する前は面接触しており、ロータ部47が回転すると、しばらくの間、この面接触状態(通電状態)が継続するためである。t2は、t1時以後において、固定電極m1〜m8と、摺動電極n1〜n8とがオフしたことにより、コントローラ電源電圧がコントローラ26のCPU動作可能電圧に達した時点を示している。 【0118】さて、上記のように構成されたゴルフカートの簡易スイッチ切換装置45の作用を図8(a),(b)を参照して説明する。 (キースイッチ39がオフ状態のとき)図8(a)は、キースイッチ39がオフ位置に位置したオフ状態であって、すなわち、ゴルフカートが走行を停止しているときの状態において、コントローラ電源電圧(この実施の形態では12V)低下時に禁止不能割り込み(要求)(NMI:Non Maskable Interrupt)により、コントローラ26が実行するスイッチ切換制御フローチャートである。 【0119】ステップ10(以下、ステップをSで表す。)では、コントローラ26からのリレーRL1を除く他の被制御装置(キースイッチ39がオフ(オフ位置)であって、走行停止中においても、制御されている装置)への出力を停止する。次にS20で、切換許可条件Xを満足しているか否かを判定する。この切換許可条件Xは1バッテリ当たり積算使用時間が所定時間経過していない場合に、切換許可条件Xを満足していないものとして、S50に移行し、満足している場合には、S30に移行する。切換許可条件Xは、本発明の切換タイミング条件に相当する。 【0120】本実施の形態では、前記所定時間は8時間に設定している。従って、前記積算使用時間が8時間を越えている場合には、S30において、電源を切り替えするため、まずコンデンサC1に対して駆動電流(充電電流)を出力して充電し、充電完了後にリレーRL1に制御駆動信号としての駆動電流を出力して、リレー接点RS1をオンする(図7において、t0時)。リレー接点RS1のオンにより、駆動ソレノイド70が励磁してプランジャ71を作動させて、ラチェット67の爪69を介して回動軸57、及びロータ部47を所定回転角度として90度時計回り方向へ回転させる。 【0121】このロータ部47の90度回転により、第1ロータ55の摺動電極n1〜n8と下板49の固定電極m1〜m8との切換が行われる。例えば、切換前は、コントローラ26がバッテリB1からの電力供給を受けていた場合、固定電極m1,m2は摺動電極n1,n2に接続され、固定電極m3,m4は摺動電極n3,n4に接続されている。又、固定電極m5,m6は摺動電極n5,n6に接続され、固定電極m7,m8は摺動電極n7,n8に接続されている。 【0122】ここで、ロータ部47が時計回り方向へ90度回転すると、固定電極m1,m2は摺動電極n3,n4に切換接続され、固定電極m3,m4は摺動電極n5,n6に接続される。又、固定電極m5,m6は摺動電極n7,n8に接続され、固定電極m7,m8は摺動電極n1,n2に切換接続される。 【0123】このようにして、コントローラ26の電源はバッテリB1からバッテリB2に切換えられる。なお、このロータ部47が90度時計回り方向に回動した場合、バッテリB1〜B4のそれぞれのプラス端子とマイナス端子間を短絡させないための前記第1条件、第2条件を満足するように、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とを配置している。このため、ロータ部47が90度時計回り方向に切換えられるときには、コントローラ26への電力供給が中断することになる。従って、コントローラ26からの駆動電流は、CPU動作可能電圧以下になった時点t2で供給が停止する。 【0124】しかし、本実施の形態では、図7に示すようにコントローラ26への電源供給がt1時に中断した後、コントローラ26のCPUの動作可能電圧以下にコントローラ電源電圧が下がった時(t2時)は、その時点以後はコンデンサC1の放電電流により、再びコントローラ26に対して他のバッテリからの電源供給が開始した時(t3時)よりも後の時(t4)までの時間は、リレーが保持する。 【0125】従って、コントローラ26からの電力供給が一旦遮断されても、駆動ソレノイド70をリレー保持時間taの間駆動することができる。なお、本フローチャートでは、電源電圧低下を起因として処理を開始しているため、前記S30では、コントローラ電源電圧の変化は、切換作動をする前は、低下している。このため、図7では実線のように変化する。すなわち、バッテリ切換前の電圧よりも切換した後では、コントローラ電源は、切換前よりも高い電圧となっている。 【0126】S30の処理を行った後、S40において、積算使用時間をリセットする。この積算使用時間は、バッテリB1〜B4のうち、低電圧出力端子65bを介して電力を第2の負荷に供給するバッテリの積算使用時間であって、このデータは、後述するフローチャートに従って、更新又はリセットをされるとともに、図示しないCPUが備えているRAMの所定記憶領域に記憶されている。 【0127】従って、第2の負荷に電源供給を行うバッテリが切換される毎に、積算使用時間はリセットされる。この後、S50において、RAMの所定記憶領域に記憶した積算使用時間データをコントローラ26のCPUが備えているEEPROMに書き込みした後、この処理ルーチンを抜け出る。なお、EEPROMは、電気的消去書込み可能読出し専用メモリのことであり、電源供給がなくても、データの記憶保持可能なメモリである。 【0128】なお、S20からS50に移行した際には、その時までに前記RAMの所定記憶領域に記憶した積算使用時間データをEEPROMに書き込みした後、この処理ルーチンを抜け出る。 【0129】(キースイッチ39がオンされているとき)次に、キースイッチ39がオン位置に位置したオン状態のときを説明する。図8(b)は、キースイッチ39がオン状態のときに所定時間毎の定時割り込みで実行されるスイッチ切換制御フローチャートである。 【0130】この処理ルーチンに入ると、S60で、ゴルフカート11が、停車中か、否かを判定する。この停車中かの否かの判定は、車速センサ43からの検出信号が車速0に相当したときであって、自動走行モードのときは、ブレーキバネによる制動を許容するためにブレーキモータ23の逆転をさせるべく、コントローラ26が制御信号を出力している場合、或いは、手動走行モードのときは、ブレーキスイッチ27からブレーキ信号をコントローラ26に入力されたか否かのアンド条件によって行う。 【0131】S60で、前記アンド条件を満足していない場合には、走行中であるとして、S100で移行して、RAMの所定記憶領域に積算使用時間を1つインクリメントして、更新し、この処理ルーチンを一旦終了する。S60でアンド条件が成立している場合には、ゴルフカート11は停車中であるとして、S70において、切換許可条件Yが成立しているか否かを判定する。切換許可条件Yは本発明の切換タイミング条件に相当する。 【0132】切換許可条件Yは、下記のイ)及びロ)のアンド条件である。 イ) 許可信号受信ロ) 1バッテリ当たり、積算使用時間が所定時間以上又は、第2の負荷の電源電圧低下(バッテリの過放電) 前記許可信号は、定点センサ33がバッテリ切換制御の指示を行うための定点を検出したときの指示信号をいう。 【0133】積算使用時間が所定時間以上とは、本実施の形態では8時間以上に設定している。又、第2の負荷の電源電圧低下とは、コントローラ26に入力されているそのときの第2の負荷の電源電圧となっているバッテリ電圧が予め設定されている所定電圧(所定値)以下になったことをいう。すなわち、このときのバッテリが過放電しているか否かはコントローラ26に入力されているバッテリ端子間電圧に基づいて検知している。 【0134】従って、S70では、許可信号受信があり、かつ、RAMの所定記憶領域に格納した積算使用時間が8時間以上であるか、或いは、許可信号受信があり、かつ、第2の負荷の電源電圧低下があったときは、S80に移行する。 【0135】又、イ)及びロ)のアンド条件を満足していない場合には、S100の処理を行う、この処理ルーチンを一旦終了する。S80に移行すると、前記S30と同様に、まず、コントローラ26はコンデンサC1に対して駆動電流(充電電流)を出力して充電し、充電完了後にリレーRL1に駆動電流を出力して、リレー接点RS1をオンする。このときのリレーRL1、リレー接点の作動、簡易スイッチ切換装置45の作動は、前記S30と同様に作用するため、その説明を省略する。 【0136】一方、S70で許可信号受信があり、かつ、RAMの所定記憶領域に格納した積算使用時間が8時間以上のアンド条件によってS80に移行した場合には、切換前のバッテリは過放電状態とはなっていないため、バッテリ切換前においては、S30とは異なり、電圧が低下していない。このため、図7において、切換前のコントローラ電源電圧は二点鎖線で示している。 【0137】前記S80の処理終了後、S90で、RAMの所定記憶領域に記憶している積算使用時間をリセットして、このルーチンを一旦終了する。このようにして、本実施の形態によれば、上記の2つのフローチャートが実行される毎に、第2の負荷に電力を供給するバッテリB1〜B4が順次切換され、かつ、バッテリB1〜B4の直列回路の組合せ順序が変更される。 【0138】本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。 1) 本実施の形態では、下板49(ステータ体)と、同下板49に対して相対回動自在に設けられたロータ部47(ロータ体)とを設け、下板49に複数のバッテリB1〜B4のプラス・マイナス両端子(正負両端子)にそれぞれ接続する固定電極m1,m3,m5,m7(正極)、固定電極m2,m4,m6,m8(負極)の一対を1組とする複数組の電極対を設けた。 【0139】そして、ロータ部47には、前記電極対のうち任意の組の電極対の固定電極m1,m3,m5,m7と、その任意の組とは異なる他の電極対の固定電極m2,m4,m6,m8に対して接触可能に設け、複数のバッテリB1〜B4の直列接続を可能とし、ロータ体が相対回転する毎に、バッテリの直列接続の接続順序組合せを変更する摺動電極n2,n3、摺動電極n4,n5、及び摺動電極n6,n7の各組、及びアルミ配線60(接続電極部)と、バッテリB1〜B4の直列回路の両端電圧、及びそのバッテリ直列回路を構成しているバッテリB1〜B4の端子間電圧を、互いに異なる負荷へ印加するための摺動電極n1,n2,n8(端子電極)とを設けた。 【0140】この構成によって、ロータ部47が下板49に対して相対回転する毎にバッテリの接続順序の組合が変更されるとともに、第2の負荷に電力を供給するバッテリを変更できる。このことによって、各バッテリの放電量が均一化ができ、特定のバッテリにかかる負担を軽減することができる。 【0141】2) 本実施の形態では、前記電極対を構成する固定電極m1〜m8と、摺動電極n2,n3、摺動電極n4,n5、及び摺動電極n6,n7の各組とを、ロータ部47が相対回転時に、バッテリB1〜B4の両端子間を短絡しないための前記第1条件、及び第2条件を満足し得る配置関係とした。 【0142】この結果、ロータ部47が相対回転した際に、バッテリ端子に接続されている対となる固定電極間の短絡を防止することができる。 3) 本実施の形態では、ロータ部47を所定回転角度に間欠駆動するラチェット機構48(間欠駆動手段)に作動連結した。 【0143】この結果、ロータ部47を相対回転することができ、この間欠駆動による相対回転毎に、バッテリの両端電圧を印加するための摺動電極n1,n2(端子電極)を、別のバッテリに切換接続できる。 【0144】4) 本実施の形態では、切換許可条件X、切換許可条件Y(切換タイミング条件)を満足したとき、駆動電流(制御駆動信号)を出力するコントローラ26(制御手段)と、駆動電流に基づいてオンし、バッテリからラチェット機構48(間欠駆動手段)に対して電力供給を行うことによりラチェット機構48を作動するリレーRL1(第1スイッチ手段)とを設けた。 【0145】この結果、自動的にバッテリの切換を行うことができる。 5) 本実施の形態では、コントローラ26(制御手段)は、簡易スイッチ切換装置45を介して、バッテリからの電力供給を受けるようにし、リレーRL1(第1スイッチ手段)には、コントローラ26からの駆動電流(制御駆動信号)が途絶えた際にオン保持するコンデンサC1(第1オン保持手段)を設けた。 【0146】この結果、簡易スイッチ切換装置45のロータ部47によってコントローラ26からの駆動電流が流れなくなった間においてもコンデンサC1の放電電流により、リレーRL1をオン保持するため、ラチェット機構48の作動を継続することができる。 【0147】6) 本実施の形態では、切換許可条件X及び切換許可条件Y(切換タイミング条件)に、低電圧を負荷に印加するバッテリの積算使用時間が所定値に達したことを含むようにした。 【0148】この結果、低電圧の電力を供給していたバッテリの積算使用時間が所定値になったときに、コントローラ26は駆動電流(制御駆動信号)を出力して、ラチェット機構48(間欠駆動手段)を作動することができる。 【0149】7) 本実施の形態では、キースイッチ39がオフのときに、すなわち、ゴルフカート11に搭載している大部分の電気的負荷に対してバッテリ装置B及び低電圧印加用のバッテリB1〜B4が大電流の出力を行っていないときに、切換許可条件X(切換タイミング条件)をコントローラ26が判定するようにした。 【0150】この結果、切換えタイミングを、簡易スイッチ切換装置45が大電流の出力を行っていないため、スイッチ切換え時に固定電極と摺動電極間での火花発生を抑制して,固定電極と摺動電極(すなわち、接点)の摩耗・焼損等を防止できる。 【0151】8) 本実施の形態では、キースイッチ39がオンであって、かつゴルフカート11が走行停止のときに、すなわち、ゴルフカート11に搭載している大部分の電気的負荷に対してバッテリ装置B及び低電圧印加用のバッテリB1〜B4が大電流の出力を行っていないときに、切換許可条件Y(切換タイミング条件)をコントローラ26が判定するようにした。 【0152】この結果、切換えタイミングを、簡易スイッチ切換装置45が大電流の出力を行っていないため、スイッチ切換え時に固定電極と摺動電極間での火花発生を抑制して,接点の摩耗・焼損等を防止できる。 【0153】9) 本実施の形態では、簡易スイッチ切換装置45は、ゴルフカート11(走行車)に搭載されており、切換許可条件Y(切換タイミング条件)は、ゴルフカート11に設けた定点センサ33(切換許可検出手段)による定点の指示信号(許可信号)の検出結果と、バッテリB1〜B4における積算使用時間が所定値に達したことのアンド条件を含むようにした。 【0154】この結果、定点センサ33が定点の指示信号を検出し、かつ、低電圧の負荷へ電力を供給しているバッテリB1〜B4の積算使用時間が所定値に達すると、バッテリを切換えるため、ゴルフカート11に搭載した前記バッテリの負担の均等を図ることができる。 【0155】10) 本実施の形態では、簡易スイッチ切換装置45は、ゴルフカート11に搭載され、切換許可条件Y(切換タイミング条件)は、ゴルフカート11に設けた定点センサ33(切換許可検出手段)の検出結果と、低電圧の負荷に電力を供給しているバッテリB1〜B4の両端電圧が所定値に達したことのアンド条件を含むようにした。 【0156】この結果、定点センサ33が定点の指示信号を検出し、かつ、低電圧の負荷へ電力を供給しているバッテリB1〜B4の両端電圧が所定値に所定値に達すると、過放電となっているバッテリを他のバッテリに切換えるため、ゴルフカート11に搭載した前記バッテリの負担の均等を図ることができる。 【0157】11) 本実施の形態では、下板49(ステータ体)と、下板49に対して相対回動自在に設けられたロータ部47(ロータ体)を設けて、下板49に複数のバッテリB1〜B4のプラス・マイナス両端子(正負両端子)にそれぞれ接続する固定電極m1,m3,m5,m7(正極)、固定電極m2,m4,m6,m8(負極)の一対を1組とする複数組の電極対を設けた。そして、ロータ部47には、前記電極対のうち任意の組の電極対の固定電極m1,m3,m5,m7と、その任意の組とは異なる他の電極対の固定電極m2,m4,m6,m8に対して接触可能に設け、複数のバッテリB1〜B4の直列接続を可能とし、ロータ部47が相対回転する毎に、バッテリの直列接続の接続順序組合せを変更する摺動電極n2,n3、摺動電極n4,n5、及び摺動電極n6,n7の各組、及びアルミ配線60(接続電極部)と、バッテリB1〜B4の直列回路の両端電圧、及びそのバッテリ直列回路を構成しているバッテリB1〜B4の端子間電圧を、互いに異なる負荷へ印加するための摺動電極n1,n2,n8(端子電極)とを設けた。 【0158】そして、ロータ部47を回転することにより、電力消費量が少ない負荷へ電力を供給するバッテリB1〜B4を変更する簡易スイッチ切換装置45の切換方法を採用した。 【0159】この結果、ロータ部47を下板49に対して相対回転するだけで、電力消費量が少ない負荷へ電力を供給するバッテリを変更することができ、簡単な作動により、各バッテリB1〜B4にかかる負担を均等化を図ることができる。 【0160】12) 本実施の形態ではロータ部47を、所定回転角度(90度)に間欠回動するようにした。この結果、ロータ部47を間欠作動することにより、バッテリB1〜B4の切換ができる。 【0161】(第2実施の形態)次に第2実施の形態を図9及び図10を参照して説明する。なお、第1の実施の形態と同一構成及び相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、異なるところを中心にして説明する。 【0162】第2の実施の形態は、第1の実施形態の構成中、コンデンサC1が省略され、低電圧出力端子65b、接地端子65a間に電力供給手段としてのコンデンサC2が接続されているところが異なっている。 【0163】前記コンデンサC2は、ロータ部47が回転した際に、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8との接続が切れた場合に、切換必要時間tbの間は、コントローラ電源電圧をコントローラ26のCPUの動作可能電圧以上にするためのコントローラ26のバックアップ電源としている。 【0164】そして、このことによって、コントローラ26から固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8との接続が切れた場合においても、コントローラ26からリレー保持時間ta(図10参照)の間、駆動電流が供給されて、リレー接点RS1がオン保持する。 【0165】ここで、切換必要時間tbは図10に示すように、リレーRL1がオンした時点(t0)から、再び、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とが接続する時点(t3)までの時間であり、(t3−t0)の時間である。 【0166】なお、コンデンサC2の充電は、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とが一旦接続が切れ、再び、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とが接続した後において、行われる。 【0167】本実施の形態においても、図8(a)、(b)の切換制御を行う等、他の作用は、第1の実施の形態と同様である。このため、第1実施の形態とは異なり、第2実施の形態では、簡易スイッチ切換装置45の作動時に、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8との接続が切れた間、コンデンサC2からの放電電流によって、コントローラ26に電力が供給されるため、コントローラ26のCPU動作可能電圧以下に下がることはない。 【0168】上記第2の実施の形態では下記の効果を奏する。 1) 第2実施の形態では、コントローラ26(制御手段)は、簡易スイッチ切換装置45を介して、バッテリからの電力供給を受けるようにし、コントローラ26には、簡易スイッチ切換装置45からの電力の供給が途絶えた際のコンデンサC2(電力供給手段)を設けた。 【0169】この結果、コンデンサC2により、簡易スイッチ切換装置45からの電力供給が途絶えた際にも、コントローラ26に対して電力が供給されるため、簡易スイッチ切換装置45による瞬断時間においてもラチェット機構48(間欠駆動手段)を作動することができる。 【0170】(第3実施の形態)次に第3実施の形態を図11及び図12を参照して説明する。なお、第1の実施の形態と同一構成及び相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、異なるところを中心にして説明する。 【0171】図12は、第3実施の形態の簡易スイッチ切換装置の概略図である。図11はタイムチャートである。第3実施の形態では、コントローラ26の代わりに、低電圧出力端子65bにキースイッチ39の入力端子が接続され、キースイッチ39のオン出力端子と、接地端子65a間に第2オン保持手段としてのタイムリレーTM(以下、タイマという)が接続されているところが異なっている。前記キースイッチ39は、オン位置に操作したとき、オン出力端子から駆動電流が出力される。 【0172】又、タイマTMの接点TMSは、前記第1実施の形態のリレー接点RS1の代わりに、駆動ソレノイド70とバッテリB1のプラス端子間に接続されており、第2スイッチ手段に相当する。 【0173】タイマTMは、キースイッチ39からのタイマ信号の立上がりに基づいて、切換必要時間tb1よりも長いタイマ保持時間tcにて、接点TMSをオン保持するようにされている。なお、タイマTMは、それ自体に別電源として乾電池を備えており、或いは、キースイッチ39がオン操作される毎に、キースイッチ39から出力される電流にて、充電されるコンデンサを別電源を備えている。 【0174】以下、この点について説明する。切換必要時間tb1は図11に示すように、タイマTMがオンした時点(t10)から、ロータ部47が回転して固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とが離間した後、再度接続する時点(t11)までの時間であり、(t11−t10)の時間である。 【0175】又、図11に示すタイマ信号(キースイッチ39からタイマTMに出力される信号)は、t10の時点からわずかの間オン状態となる。これは、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とはロータ部47が回転する前は面接触しており、ロータ部47が回転すると、しばらくの間、この面接触状態(通電状態)が継続するためである。そして、ロータ部47がさらに回転して固定電極m1〜m8とが摺動電極n1〜n8とが離間した時点t10aでオフとなり、その後、ロータ部47が回転して固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とが再度接続する時点(t11)で、オンとなることを示している。このt10からt11の間が切換必要時間tb1である。 【0176】そして、タイマ保持時間tcは、前記t10から、t11よりも後のt12の時点までの時間としている。以下、第3実施の形態の作用について説明する。 【0177】キースイッチ39をオン操作すると、オン出力端子からは、図11に示すようにタイマ信号がt10時点でタイマTMに出力される。そのオン信号の立上がりに基づいてタイマTMは接点TMSを切換必要時間tb1よりも長い時間であるタイマ保持時間tcの間、オン保持する。 【0178】このため、ロータ部47が回転した際、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8との接続が切れた場合にも、接点TMSがオン保持される。このオン保持状態はt12時まで継続する。 【0179】この結果、駆動ソレノイド70が支障なく駆動されて、ロータ部47が90度回転し、第1ロータ55の摺動電極n1〜n8と下板49の固定電極m1〜m8との切換が行われる。 【0180】本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。 1) 本実施の形態によれば、キースイッチ39の操作で有効化される走行システムを備えたゴルフカート11に搭載された簡易スイッチ切換装置45において、キースイッチ39のオン時に、オンし、バッテリB1〜B4からの電力をラチェット機構48(間欠駆動手段)に供給して同ラチェット機構48を作動するタイマTMの接点TMS(第2スイッチ手段)を設けた。 【0181】この結果、キースイッチ39のオン操作毎にバッテリの切換えが行われる。ゴルフカート11を毎日使用する場合には、最初にキースイッチ39のオン操作をすることから、使用者がバッテリ切換を意識的に行うこともなく、毎日、バッテリが切換えられることになる。 【0182】又、1日の間で、ゴルフカート11の使用途中にキースイッチ39を頻繁にオンオフしている場合には、そのキースイッチ39のオン操作毎にバッテリB1〜B4が切換えられる。このため、1日の間において、低電圧負荷用のバッテリを特定して使用することがないため、バッテリの負担を軽減することができる。 【0183】又、12V系の負荷は、本実施の形態おいても、第1実施の形態と同様に、図示はしないがエンジン発電式充電機12のスタータモータ59等が相当している。従って、キースイッチ39のオン直後は、エンジン発電式充電機12のスタータモータ59起動以前までは、走行制御のための走行システムが停止しているので大電流の出力が流れていることがない。このため、第1ロータ55の摺動電極n1〜n8と下板49の固定電極m1〜m8との切換時に、アークの発生が抑制でき、接点(固定電極,摺動電極)保護を確実に行える。 【0184】2) 本実施の形態によれば、接点TMSは、簡易スイッチ切換装置45からの電力供給が途絶えた際に、タイマTM(第2オン保持手段)によってオン保持する。 【0185】この結果、簡易スイッチ切換装置45による瞬断時間においてもラチェット機構48(間欠駆動手段)を作動することができる。 (第4実施の形態)次に第4実施の形態を図13、及び図14を参照して説明する。図13は、第3実施の形態の簡易スイッチ切換装置45の概略図である。図14はタイムチャートである。 【0186】本実施の形態では、第3実施の形態の構成中、キースイッチ39に接続する回路構成が異なっているため、第3実施の形態と同一構成及び相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、異なるところを中心にして説明する。 【0187】すなわち、低電圧出力端子65bにキースイッチ39の入力端子が接続され、キースイッチ39のオン出力端子は、ラッチ手段としてのラッチリレーLRYのセット端子に接続され、ラッチリレーLRYの接地端子は接地端子65aに接続されている。 【0188】又、キースイッチ39のオフ出力端子は、前記ラッチリレーLRYのリレー接点LRYS、及び前記第3実施の形態と同様に構成された第3オン保持手段としてのタイマTMを介して接地端子65aに接続されている。なお、タイマTMは、それ自体に別電源として乾電池を備えており、或いは、キースイッチ39がオン操作される毎に、キースイッチ39から出力される駆動電流にて、充電されるコンデンサを別電源を備えている。 【0189】前記キースイッチ39は、オン位置に操作したとき、オン出力端子から駆動電流が出力され、オフ位置に操作したとき、オフ出力端子から駆動電流が出力されるようにされている。 【0190】タイマTMの接点TMSは、第3実施の形態と同様に、駆動ソレノイド70とバッテリB1のプラス端子間に接続されており、第3スイッチ手段を構成している。 前記ラッチリレーLRYのリセット端子と、低電圧出力端子65b間は、リミットスイッチLSを介して接続されている。前記リミットスイッチLSは、簡易スイッチ切換装置45の上板51の内頂面に固定されており、ラチェット機構48の係止部72が作動完了位置Rに移動したときに、同係止部72にて、オン作動する。又、リミットスイッチLSは、ラチェット機構48の係止部72が作動完了位置Rから係止待機位置Qへ移動したときに係止部72が離間してオフとなる。 【0191】なお、本実施の形態での切換必要時間tb2は、図14に示すように、タイマTMがオンした時点(t21)から、ロータ部47が回転して固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8とが離間した後、再度接続する時点(t25)までの時間であり、(t25−t21)の時間である。 【0192】さて、上記のように構成された第4実施の形態の作用を説明する。なお、説明の便宜上、キースイッチ39は最初オフ状態にあり、ラッチリレーLRYは、リセット状態であり、そのリレー接点LRYSはオフしているものとする。 キースイッチ39をオフ位置から、オン位置に操作すると(t20時)、キースイッチ39のオン出力端子を介してラッチリレーLRYのセット端子に駆動電流(セット信号)が出力される。このため、ラッチリレーLRYのリレー接点LRYSがオンする。次に、キースイッチ39をオフ位置に操作すると(t21時)、キースイッチ39のオフ出力端子から駆動電流(オン信号)がラッチリレーLRYのリレー接点LRYSを介してタイマTMに出力される。 【0193】なお、キースイッチ39をオフ位置にしている場合は、電動モータ13、エンジン発電式充電機12は停止し、ゴルフカート11は停車している状態である。タイマTMは、そのオン信号の立上がりに基づいて接点TMSを切換必要時間tb2よりも長い時間であるタイマ保持時間tcの間、オン保持する。 【0194】この結果、ラチェット機構48の駆動ソレノイド70が支障なく駆動されて、ロータ部47が90度回転し、第1ロータ55の摺動電極n1〜n8と下板49の固定電極m1〜m8との切換が行われる。又、駆動ソレノイド70の駆動により、ラチェット機構48の係止部72が作動完了位置Rに移動したとき(t22時)に、同係止部72にて、リミットスイッチLSがオン作動するため、ラッチリレーLRYのリセット端子に駆動電流(リセット信号)が出力される。 【0195】このリセット信号により、ラッチリレーLRYのリレー接点LRYSがオフし(t23時)、タイマTMへの駆動電流の供給が停止する。一方、タイマTMはタイマ作動により、接点TMSをオン保持するが、タイマ保持時間tcを経過した時(t24時)すると、接点TMSがオフされて、駆動ソレノイド70が消磁され、この結果、ラチェット機構48の係止部72が作動完了位置Rから係止待機位置Qへ移動され、このときにリミットスイッチLSはオフとなる。 【0196】このように、駆動ソレノイド70が支障なく駆動されて、ロータ部47が90度回転し、第1ロータ55の摺動電極n1〜n8と下板49の固定電極m1〜m8との切換が行われる。 【0197】本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。 1) 本実施の形態によれば、キースイッチ39の操作で有効化される走行システムを備えたゴルフカート11に搭載された簡易スイッチ切換装置45において、キースイッチ39のオフ時に、オンし、バッテリB1〜B4からの電力をラチェット機構48(間欠駆動手段)に供給して同ラチェット機構48を作動するタイマTMの接点TMS(第3スイッチ手段)を設けた。 【0198】この結果、キースイッチ39のオフ操作により、自動的にラチェット機構48によるバッテリの切換ができる。又,キースイッチ39のオフ後は、ゴルフカート11のコントローラ26、エンジン発電式充電機などを含む、充電制御や、走行制御のための走行システムが停止しているので大電流の出力が流れていることがなく,このため、第1ロータ55の摺動電極n1〜n8と下板49の固定電極m1〜m8との切換時に、アークの発生が抑制でき、接点(固定電極,摺動電極)保護を確実に行える。 【0199】又、第3実施の形態では、キースイッチ39がオン時に切換えする場合は、タイマ保持時間tcの時間だけ、他の電気系の作動が遅れることになるが、本実施の形態では、キースイッチ39のオン時は、このような他の電気系の作動が遅れることがない。 【0200】そして、本実施の形態ではキースイッチ39のオフ時、バッテリを切換えるようにしているため、すなわち、キースイッチ39がオフの場合は、ゴルフカート11(走行車両)を停止するため、このような他の電気系の作動を考慮する必要がない。 【0201】2) 本実施形態によれば、タイマTMの接点TMS(第3スイッチ手段)には、簡易スイッチ切換装置45からの電力供給が途絶えた際に、接点TMSをオン保持するタイマTM(第3オン保持手段)を設けた。 【0202】この結果、タイマTMにより、簡易スイッチ切換装置45からの電力供給が途絶えた際にも、オン保持し、簡易スイッチ切換装置45による瞬断時間においてもラチェット機構48の作動を継続することができる。 【0203】3) 本実施の形態によれば、タイマTMには、キースイッチ39がオンしたときに、接点TMSのオンオフ機能を有効化し、かつ、キースイッチ39がオフになった時から、ラチェット機構48が駆動完了時までの間、接点TMSのオン状態を許容するラッチリレーLRY(ラッチ手段)を設けた。 【0204】この結果、上記14)、15)の効果を効果的に実現することができる。 (第5実施の形態)次に第5実施の形態を図15、及び図16を参照して説明する。図16は、第5実施の形態の簡易スイッチ切換装置45の概略図である。図15はタイムチャートである。 【0205】本実施の形態では第3実施の形態の構成中、キースイッチ39に接続する回路構成が異なっているため、第3実施の形態と同一構成及び相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、異なるところを中心にして説明する。 【0206】すなわち、低電圧出力端子65bにスタートスイッチとしてのキースイッチ39の入力端子が接続され、キースイッチ39のスタート出力端子は、起動開始遅延手段としてのタイマTM2を介してスタータモータ59に接続されている。又、キースイッチ39のスタート出力端子と、接地端子65a間に第4オン保持手段としてのタイムリレーTM1(以下、タイマという)の接点TMSが接続されているところが異なっている。前記接点TMSは第4スイッチ手段に相当する。 【0207】前記キースイッチ39は図示しないオフ位置、オン位置、スタート位置間を選択的に操作可能となっており、キースイッチ39がオン位置からスタート位置に操作されると、スタート出力端子から、タイマ2に対してスタータモータ59を駆動するための、及びタイマ1に対して限時作動するための駆動電流を出力するようになっている。 【0208】タイマTM1は、前記キースイッチ39からの駆動電流の一部が供給されることにより、前記第3実施の形態のタイマTMと同様に機能して、駆動ソレノイド70を作動するようになっている(図15に示すt10,t10a,t11,t12時と、図11に示す各時点での駆動ソレノイドの作動を比較参照)。 【0209】又、タイマTM2は、キースイッチ39から駆動電流が出力されると、前記駆動ソレノイド70のタイマ保持時間tcを経過した時点(t12時)後よりも、後のt13時にスタータモータ59を遅延作動させるためのものである。このタイマTM2は、スタータモータ59が作動を開始した後は、キースイッチ39がスタート位置に操作されている間、図15に示すようにスタータモータ59に駆動電流を出力し続ける。 【0210】以下、第5実施の形態の作用について説明する。キースイッチ39を、スタート位置に操作すると、スタート出力端子から図15に示すように駆動電流が出力される。駆動電流のうち、タイマTM1への駆動電流はタイマ1信号として入力され、この信号に基づいてt10時点でタイマTM1は切換必要時間tb1よりも長い時間であるタイマ保持時間tcの間、接点TMSをオン保持する。 【0211】このため、ロータ部47が回転した際、固定電極m1〜m8と摺動電極n1〜n8との接続が切れた場合にも、接点TMSがオン保持される。このオン保持状態はt12時まで継続する。この結果、駆動ソレノイド70が支障なく駆動されて、ロータ部47が90度回転し、第1ロータ55の摺動電極n1〜n8と下板49の固定電極m1〜m8との切換が行われる。 【0212】一方、前記駆動電流のうち、タイマTM2に供給された他の駆動電流は、タイマ2信号として、タイマTM2にt10時に入力される。タイマTM2は、この時点から所定時間後、すなわち、駆動ソレノイド70のタイマ保持時間tcを経過した時点(t12時)後よりも、後のt13時にスタータモータ59を遅延作動させる。 【0213】この結果、スタータモータ59は、駆動ソレノイド70が作動完了後、すなわち、バッテリB1〜B4の終了後に作動することになる。この後、キースイッチ39をオン位置に復帰させると(t14時)、スタート出力端子から駆動電流が出力されなくなり、この結果、タイマTM2から、スタータモータ59へ駆動電流の供給がなくなるため、スタータモータ59の作動が停止する。 【0214】本実施の形態によれば、下記の効果を奏する。 1) 本実施の形態によれば、簡易スイッチ切換装置45を搭載したゴルフカート11は、キースイッチ39(スタートスイッチ)のスタート位置への操作に基づいてスタータモータ59を備え、キースイッチ39(スタートスイッチ)がオンすると、バッテリB1〜B4からの電力をラチェット機構48(間欠駆動手段)に供給してラチェット機構48を作動するタイマTM1の接点TMS(第4スイッチ手段)を設けた。 【0215】この結果、キースイッチ39のスタート位置への操作毎にバッテリの切換えが行われる。従って、ゴルフカート11を毎日使用する場合には、最初にキースイッチ39のスタート位置への操作をすることから、使用者がバッテリ切換を意識的に行うこともなく、毎日、バッテリが切換えられることになる。 【0216】又、1日の間で、ゴルフカート11の使用途中にキースイッチ39を使用してい、スタート位置へ頻繁に操作している場合には、そのキースイッチ39のスタート操作毎にバッテリB1〜B4が切換えられる。このため、1日の間において、低電圧負荷用のバッテリを特定して使用することがないため、バッテリの負担を軽減することができる。 【0217】2) 本実施の形態によれば、タイマTM1の接点TMS(第4スイッチ手段)には、簡易スイッチ切換装置45からの駆動電流(電力)が途絶えた際に、同接点TMSをオン保持するタイマTM1(第4オン保持手段)を設けた。さらに、そのオン保持時間を経過した後、スタータモータ59を作動させるタイマTM2(起動開始遅延手段)を設けた。 【0218】この結果、簡易スイッチ切換装置45による瞬断時間においてもラチェット機構48(間欠駆動手段)を作動することができる。又、スタータモータ59は、タイマTM1によるオン保持時間tc経過後に作動するため、スタータモータ59の作動中に簡易スイッチ切換装置45の切換作動が行われることを防止できる。 【0219】すなわち、12V系の負荷は、本実施の形態おいても、第1実施の形態と同様に、エンジン発電式充電機12のスタータモータ59が相当している。従って、キースイッチ39のスタート位置への操作直後は、スタータモータ59は遅延動作し、この遅延している間、すなわち、エンジン発電式充電機12のスタータモータ59起動以前までは、走行制御のための走行システムが停止しているので大電流が流れていることがない。このため、第1ロータ55の摺動電極n1〜n8と下板49の固定電極m1〜m8との切換時に、アークの発生が抑制でき、接点(固定電極,摺動電極)保護を確実に行える。 【0220】なお、上記実施の形態は以下のように変更してもよい。 (1) 前記第1実施の形態では、間欠駆動手段をラチェット機構48にて構成したが、回動軸57を所定回転角度毎に回動するステップモータに連結して、同回動軸57をコントローラ26により、所定回転角度回転するように間欠回動してもよい。 【0221】(2) 前記各実施の形態では、走行車両としてゴルフカート11に簡易スイッチ切換装置45を搭載したが、複数のバッテリを備え、そのバッテリ単位から、低電圧負荷に電力を供給するとともに、バッテリを直列に接続して高電圧負荷に電力を供給するようにしたシステム系を備えた他の走行車両、例えば、自動車、バギー車、ゴルフカート等に搭載しても良い。 【0222】又、エンジンシステムとして、シリーズハイブリッド車に限定するものではなく、パラレルハイブリッド車の簡易スイッチ切換装置として具体化してもよい。 (3) 走行車両以外のものに使用される簡易スイッチ切換装置に具体化してもよい。たとえば、船舶、航空機等の乗り物や、建造物内に備えられた各装置に電力を供給するための電力装置に付設した簡易スイッチ切換装置として具体化してもよい。 【0223】(4) 前記各実施の形態では、下板49に設けた固定電極をバッテリB1〜B4に接続し、ロータ部47の摺動電極を負荷に接続したが、この接続関係を逆にしてもよい。 【0224】(5) 前記各実施の形態では、バッテリ数を4個としたが、数は限定されるものではなく、バッテリ数は2個以上であれば、実現可能である。 (6) 前記第1実施の形態では、切換許可検出手段として、定点センサ33にて構成したが、受信機にて構成してもよい。この場合、走行路上に定置した発信機から外部信号としての許可信号を発信したり、或いは、リモートコントローラから外部信号としての許可信号を発信する。そして、走行車両に設けた受信機にて、その許可信号を受信して、その信号に基づいて、バッテリ切り替えを行うようにするものとする。 【0225】ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に挙げる。 (1) 前記簡易スイッチ切換装置を備えた請求項1乃至請求項17のうちいずれか1項に記載の走行車両。 【0226】前記簡易スイッチ切換装置を備えるとともに、複数のバッテリの直列回路を備えた走行車は、上記簡易スイッチ切換装置により、効率的に低負荷の電力を供給するバッテリの放電量の型よりを防止することができる。 【0227】(2) 前記走行車両はゴルフカートである上記(1)の走行車両。上記(1)の効果をゴルフカートにおいて、実現することができる。 【0228】 【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜請求項17に記載の発明によれば、簡単な構成によって、バッテリの切換接続を行うことができ、そのことによって、バッテリの放電量が均一化ができ、特定のバッテリにかかる負担を軽減することができる。 【0229】請求項2に記載の発明によれば、電極対を構成する電極と、接続電極部との配置が、ロータが相対回転時に、バッテリを短絡しないように所定の関係に配置していることから、ロータ体が相対回転した際に、対となる電極間が短絡することはない。 【0230】請求項3に記載の発明によれば、間欠駆動手段にてロータが間欠駆動されることによって、ステータ体が相対回転されるため、このロータの間欠回転毎に、バッテリの両端電圧を互いに異なる負荷へ印加するための端子電極は、別のバッテリに切換接続できる。 【0231】請求項4に記載の発明によれば、制御手段により、自動的に間欠駆動手段により、バッテリの切換ができる。請求項5に記載の発明によれば、第1オン保持手段により、制御手段からの制御駆動信号が途絶えた際にも、第1スイッチ手段がオン保持するため、簡易スイッチ切換装置による瞬断時間においても間欠駆動手段の作動を継続できる。 【0232】請求項6に記載の発明によれば、電力供給手段により、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際にも、制御手段に電力が供給されるため、簡易スイッチ切換装置による瞬断時間においても間欠駆動手段の作動が継続できる。 【0233】請求項7に記載の発明によれば、バッテリの積算使用時間に基づいてバッテリの切換が行われるため、バッテリの負担の均等を図ることができる。請求項8に記載の発明によれば、負荷側に大電流の出力を行っていない時に、バッテリ切換、すなわち、スイッチ切換が行われるため、その時において、スイッチを構成している接点での火花発生を抑制して,接点の摩耗・焼損等を防止できる。 【0234】請求項9に記載の発明によれば、切換許可検出手段が許可信号を検出し、かつ、積算使用時間が所定値に達すると、走行車に搭載したバッテリの負担の均等を図ることができる。 【0235】請求項10に記載の発明によれば、切換許可検出手段が切換許可を検出し、バッテリの両端電圧が所定値に達すると、バッテリが切換えられて、走行車に搭載したバッテリの負担の均等を図ることができる。 【0236】請求項11に記載の発明によれば、キースイッチのオン操作により、自動的に間欠駆動手段により、バッテリの切換ができる。また,キースイッチのオン直後は、スタータモータ起動以前までは、走行制御のための走行システムが停止しているので大電流の出力が流れていることがなく,固定電極、摺動電極における接点保護を確実に行える。 【0237】請求項12に記載の発明によれば、第2オン保持手段により、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際にも、第2スイッチ手段をオン保持するため、簡易スイッチ切換装置による瞬断時間においても間欠駆動手段の作動を継続できる。 【0238】請求項13に記載の発明によれば、キースイッチのオフ操作により、自動的に間欠駆動手段によるバッテリの切換ができる。又,キースイッチのオフ後は、走行制御のための走行システムが停止しているので大電流の出力が流れていることがなく,固定電極、摺動電極における接点保護を確実に行える。 【0239】請求項14に記載の発明によれば、請求項13の効果に加え、第3オン保持手段により、簡易スイッチ切換装置からの電力供給が途絶えた際にも、第3スイッチ手段がオン保持でき、簡易スイッチ切換装置による瞬断時間においても間欠駆動手段の作動が継続できる。 【0240】請求項15に記載の発明によれば、キースイッチがオンしたときに、第3スイッチ手段のオンオフ機能を有効化するとともに、キースイッチがオフになった時から、間欠駆動手段が駆動完了時までの間、第3スイッチ手段のオン状態を許容することにより、請求項14の効果を簡易な構成で,実現することができる。 【0241】請求項16に記載の発明によれば、スタートスイッチのオン操作により、自動的に間欠駆動手段によるバッテリの切換ができる。また,キースイッチのオン直後は、スタータモータ起動以前までは、システムが停止しているので大電流の出力が流れていることがなく,固定電極、摺動電極である接点保護を確実に行える。 【0242】請求項17に記載の発明によれば、スタータモータは、そのオン保持時間経過後に作動するため、スタータモータの作動中に簡易スイッチ切換装置の切換作動が行われることを防止できる。 【0243】請求項18に記載の発明によれば、簡易な方法により、各バッテリにかかる負担を均一化することができる。請求項19に記載の発明によれば、ロータ体を間欠作動するという簡易な方法により、バッテリの切換ができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000006781 【氏名又は名称】ヤンマーディーゼル株式会社
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| 【出願日】 |
平成12年1月6日(2000.1.6) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100068755 【弁理士】 【氏名又は名称】恩田 博宣 (外1名)
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| 【公開番号】 |
特開2001−197605(P2001−197605A) |
| 【公開日】 |
平成13年7月19日(2001.7.19) |
| 【出願番号】 |
特願2000−894(P2000−894) |
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