(57)【要約】【課題】  今回の東日本大震災では一次的には津波によって流され死亡した方々が多く、二次的にはこの津波によって冠水した車輌等の発火によって、高い建物に避難したにもかかわらず、逃げ場を失った方々が少なからず焼死するという惨事となった。【解決手段】  本発明は、この車輌等が水没した際のバッテリーとその回路に起因する発火を防止する為の装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮体の浮力を利用し、この浮力によってスイッチ内に内蔵するプッシュロットを動かし、スイッチの回路を断つバッテリー電源遮断装置。
【請求項２】
浮体の浮力を利用し、コネクターの電気的接続を断つバッテリー電源遮断装置。
【請求項３】
水没検知器と、電磁マグネットの力を活用して、配線を機械的に切断するバッテリー電源遮断装置。
【請求項４】
水没検知器とマグネットスイッチを組み合わせたバッテリー電源遮断装置。
【請求項５】
水の浮力を利用し、かつ、バネの力を利用するバッテリー電源遮断装置。
【請求項６】
水または海水と反応する発熱体の温度変化を利用したバッテリー電源遮断装置。
【請求項７】
水分の吸収により膨張する物体の体積変化を利用したバッテリー電源遮断装置。
【請求項８】
水との反応により、空気の膨張を利用したバッテリー電源遮断装置。
【請求項９】
請求項１、２及び５に記載のバッテリー電源遮断装置を備え、浮力を利用した水没検知器。
【請求項１０】
請求項６に記載のバッテリー電源遮断装置を備え、水または海水と反応する発熱体の温度変化を利用した水没検知器。
【請求項１１】
請求項７に記載のバッテリー電源遮断装置を備え、水分の吸収により膨張する物体の体積変化を利用した水没検知器。
【請求項１２】
請求項８に記載のバッテリー電源遮断装置を備え、水または海水との反応により空気の膨張を利用した水没検知器。
【請求項１３】
請求項１から１２までの組み合わせによるバッテリー電源遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自動車等の車輌における水没時の電源遮断を目的とした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  東日本大震災に代表されるような大津波による車輌等、特に自動車の水没による今回の火災は、自動車が水没し配線系統の一部が海水の塩分により徐々に侵され、本来電気が流れてはならない部分が通電可能状態となり、それぞれが備えているバッテリーすなわち電源との間に回路を完成し発火に至って、それが燃料であるガソリンに引火した。更には周辺の木材や他の車に燃え広がり、本来なら助かったであろう高いビルなどに避難した人々が多く犠牲になっている。残念なことに現時点では、このような発火を防ぐ装備がなされていない為に多くの犠牲者を出してしまった。
【発明の概要】
【０００３】  車輌等水没時の火災発生を防止する為に、水没を検知してバッテリー電源を遮断する装置及び、水没検知器に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は水没と同時に自動車バッテリー、すなわち電源を遮断するということに着眼したものである。背景技術で説明したように、海水の塩分に侵されると言っても数秒で侵されることはないので、回路が完成する前に電源を遮断すれば火災を回避することができる。車輌等が水没するということは、逆にこの海水による浮力を利用することができるので、本発明はバッテリーのプラス端子かマイナス端子に接続されている配線のどちらか一方に遮断器を設け、この遮断器を海水の浮力等の力を利用して遮断する装置である。本発明の手段であるが、まず水没を検知すること、第２はどのような力を用いるか、次にどのような方法、形で電源を遮断するか、この組み合わせでそれぞれ異なる実施例となる。
【発明の効果】
【０００５】  従来このような装置が開発されていない為に、東日本大震災で多くの犠牲者を出してしまったが、本発明の装置をメーカーが新車輌製造時に装着し、また、現在市中を走行している車輌に後付けすれば、今後発生が予測される震災では犠牲者を大幅に減らすことができる。【０００６】  国の発表では、南海トラフによる地震で死者は３２万人に及ぶであろうと言われているが、この火災による死者は計算されておらず、このまま水没車輌による火災対策を放置すれば、もっと多くの犠牲者を出してしまうことになる。【０００７】  そこで、本発明の装置をできるだけ多くの車輌に装着することによって数万人、あるいは数十万人の尊い命を救うことが可能となる。【０００８】  また、バッテリーを搭載する機械は、自動車はもとよりトラクターやコンバイン等の農業機械、工場用フォークリフト、セニヤカーや土木用重機まで、あらゆる物に使用されている。中でも自動車は国内で８，０００万台普及し、これらの車輌すべてに装着できればその経済効果も多大なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る構成を示す上から見た図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る構成を示す上から見た図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る図であり、一部断面してある。
【図７】本発明の第５実施形態に係る一部断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る水没検知器の一部断面図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係る水没検知器の一部断面図である。
【符号の説明】
【００１０】  図１、図２に本発明の第１実施形態に係る電源遮断装置の構成を示す。図１は、電源遮断装置を上から見た図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。【００１１】  図中１０１はスイッチケース上部、１０２はスイッチケース下部を示す。この１０１と１０２内にそれぞれ接点１０３を有する固定片１０４と、接点１０５を有する可動片１０６が固定されている。【００１２】  固定片１０４と可動片１０６の反対側には電源から来た配線１０７と二次側配線１０８があり、それぞれ圧着端子１０９ａ，１０９ｂとネジ１１０ａ，１１０ｂを介して接続されている。【００１３】  １１１は角ナットを示す。又ケース１０１と１０２は組立時に嵌合部で固着されている。この固着されて一体となったスイッチケースは取付鈑１１２にネジ１１４ａ，１１４ｂで固定されている。【００１４】  １１３ａ，１１３ｂ及び１１８ａ，１１８ｂはスプリングワッシャを示す。１１５は取付鈑１１２と一体化しており、プッシュロット１１６のガイドである。【００１５】  １１７はこのプッシュロットの座の部分と固定しており、中空の浮体１１７で構成されている。１１９は返り防止片を示す。Ｂ−Ｂは車輌のボディー面を示す。なお、プッシュロットのガイド部分には、上下２箇所に防水及び絶縁の為にゴム製のリングを設けてあるが、図を省略する。【００１６】  図３、図４は本発明の第２実施形態に係る電源遮断装置の構成を示す。図３は本電源遮断装置を上から見た図であり、図４は図３におけるＡ−Ａ断面図で、一部断面を省略してある。【００１７】  ２０１は絶縁物で構成されたコネクターケースで、２０２は端子２０３ａと共にネジ２０４と角ナット２０５でコネクターケースに固定されたコネクターである。【００１８】  ２０６は絶縁物２０７にモールディングされた接触片、２０８はＬ字形状のアーム、２０９は金属製の取付鈑、２１０は取付鈑に熔接された支点座を示す。【００１９】  ２１１は座板２１２と一体化されたロット、２１３は座板に固着された浮体、２１４は取付鈑２０９に熔接されたロットガイド、２１５ａ，２１５ｂ，２１５ｃはピン、２１６はＥリング、２１７ａ，２１７ｂはスプリングワッシャである。【００２０】  ２１８は接触片２０６に熔着した金具で、ネジ２１９にて端子２０３ｂを固定してある。２１９ａ，２１９ｂはコネクターケースを取付鈑に固定する為のネジであり、２２０ａ，２２０ｂはそれぞれスプリングワッシャを示す。【００２１】  ２２１ａ，２２１ｂはそれぞれ端子２０３ａ、２０３ｂに圧着された配線を示す。配線２２１ａの一端はバッテリーのマイナス端子に、２２１ｂはボディーにアースされているが、図を省略する。【００２２】  ２２２は水が引いた後アーム２０８が元の状態に戻らないようにする為の返り防止片で、取付鈑に固定され弾性を有する材料で構成されている。【００２３】  図５は本発明の第３実施形態に係る電源遮断装置の構成を示す。【００２４】  取付鈑３０３に固定された固定刃３０１、３０２はこの固定刃と向き合う位置に設けられた可動刃である。【００２５】  ３０４ａと３０４ｂは可動刃を上下に動かす為のガイド、３０５はこの可動刃を瞬時に動かす為の電磁マグネット、３０６はこの力を可���刃に連結する為のピン、３０７はマグネットの巻線端子部である。【００２６】  ３０８はバッテリー、３０９はバッテリーのプラス端子、３１０はバッテリーのマイナス端子を示す。【００２７】  ３１１は被覆された主配線であり、この装置の中心的部分である。ここを切断することによって、この装置の作動最終段階の終了となる。【００２８】  バッテリー端子３０９から出た主配線は可動刃と固定刃の間を通過して車輌の各電機部品へ、この主配線から分岐した線は検知器３１２に内蔵するスイッチを通って電磁マグネット３０５の巻線端子ｅへ、巻線端子他端ｆはアースされている。【００２９】  図中１０個のネジ３１３は電磁マグネット３０５，ガイド３０４ａ，３０４ｂ，固定刃３０１をそれぞれ取付鈑３０３に固定する為のものである。【００３０】  図６は本発明の第４実施形態に係る電源遮断装置の構成を示す。【００３１】  ４０１は水没検知器に内蔵するマイクロスイッチ、４０２はマグネットスイッチ、４０３は車輌が搭載するバッテリーである。又４０３ａはプラス端子、４０３ｂはマイナス端子を示す。【００３２】  バッテリー４０３の端子４０３ａから出た主配線はマグネットスイッチの固定片４０４ａ側へ、固定片４０４ｂ側は車輌の各電気部品へ接続されている。【００３３】  ４０５は絶縁体４０６で保持された可動片、その両端には可動接点４０７ａ，４０７ｂを有する。【００３４】  ４０８は可動鉄心で絶縁体４０６とピン４０９で連結してある。４１０は固定鉄心、４１１はマグネットの巻線、４１２ａ，４１２ｂはそれぞれ巻線端子を示す。【００３５】  マグネットスイッチ４０２の固定接点ｂ側から出た主配線の途中分岐した線は、マグネットの巻線４１２ａへ接続されており、他端４１２ｂから出た線はマイクロスイッチ４０１の共通端子４０１ａへ、４０１ｂはアースされている。なお、マイクロスイッチ４０１の接点はオンの状態である。【００３６】  図７は本発明の第５実施形態に係る電源遮断装置の構成を示す。【００３７】  ５０１は水の浮力を直接検知する浮体、５０２はこの上部に固定されたバーで、ピン穴５０２ａ，５０２ｂを有す。【００３８】  ５０３ａ，５０３ｂは、ほぼ中央に長穴を有し、その両端にはそれぞれ丸穴を設けた可動バーである。５０４ａ，５０４ｂは長穴を示す。なお、５０５ａ，５０５ｂは固定軸をそれぞれ示す。【００３９】  ５０６ａ，５０６ｂは横移動バーで、それぞれの一端にはピン穴が設けてあり、他端はそれぞれ固定軸５０７ａ，５０７ｂに載った状態となっている。【００４０】  ５０８は固定刃、５０９は可動刃、５１０は可動刃５０９に固定された受け鈑、この受け鈑の上面にはコイルスプリング５１１を左右に移動させない為のリング５１２が熔接されている。【００４１】  なお、５１３は固定軸５０５ａ，５０５ｂ，５０７ａ，５０７ｂが固定されたケースであり、５１４は底鈑である。この底鈑の中央部には比較的大きな、水の浸入穴５１５が、ケース５１３の上部には空気抜き用の穴５１６ａ，５１６ｂが空けられている。５１７ａ，５１７ｂ，５１７ｃ，５１７ｄはそれぞれピンを示し、５１８は被覆された主配線を示す。【００４２】  図８は本発明に係る電源遮断装置の第６実施形態であり、かつ、車輌等水没時の水没検知器を示す。【００４３】  ６０１はケース、６０２は袋に詰められた発熱体、６０３ａ，６０３ｂはケース６０１に空けられた穴、６０４はケース６０１の蓋を示す。【００４４】  ６０５はバイメタルの作用を利用したスイッチで、固定片６０６、固定接点６０７、可動片６０８、可動接点６０９からなる。なお、可動片６０８はバイメタルで作られている。【００４５】  ６１０ａ，６１０ｂは、ケース６０１と蓋６０４、スイッチ６０５を重ね止める為のネジであり、６１１ａ，６１１ｂはそれぞれスプリングワッシャを示す。６１２は返り防止片、６１３は切り欠き部である。【００４６】  図９は本発明に係る電源遮断装置の第７実施形態であり、かつ、車輌等水没時の水没検知器を示す。【００４７】  ７０１は取付鈑、７０２は円形状に成型されたケース、７０３はマイクロスイッチを示す。ケース７０２は取付鈑７０１の底の部分に固定され、マイクロスイッチ７０３は取付鈑の側面に固定されている。【００４８】  ７０４は水を含むと膨張する膨張材、７０５はこの膨張材の上に配置したプッシュロット、７０６ａ，７０６ｂはケースに空けられた穴を示す。７０８ａ，７０８ｂは、それぞれネジを示し、７０９ａ，７０９ｂは、それぞれスプリングワッシャを示す。７１０ａ，７１０ｂはマイクロスイッチの取付用穴、７１１はレバーを示す。なお、取付ネジは図中省略する。
【本発明を実施する為の形態】
【００４９】  以下に、本発明を実施形態に基づいて説明する。
本発明の第１実施形態に係る電源遮断装置を図１、図２を用いて説明すると、中空の浮体１１７が作動する水深に達すると、水の浮力により図２の右に示すように矢印の方向、すなわち上方向に浮くこととなる。浮体１１７の上方にはプッシュロット１１６が固定されているので、このプッシュロットは上方向に移動し、その先端が可動片１０６を押し上げ、接点１０３，１０５間に隙間ができる。
【００５０】  よって、配線１０７と配線１０８は電気の通らない状態すなわち、遮断されることとなり本目的であるバッテリーからの電気供給は不能となる。
【００５１】  また、水が引き、プッシュロットが下がっても可動片１０６は返り防止片１１９に遮られて、再び電気回路を完成することはない。換言すれば、いくら近くに引火性の高いガス等があっても、電気回路から生じる発火は皆無となる。
【００５２】  図３、図４は本発明に係る電源遮断装置の第２実施形態であり、図を用いて作用を説明する。水の浮力を受けた浮体２１３は図面上方矢印方向に移動し、ロット２１１を押し上げ、ピン２１５ａを軸にアーム２０８に作用して、ピン２１５ｂ，２１５ｃを介在して接触片２０６を図面上右に動かすこととなる。その結果コネクター２０２と接触片２０６は通電作用を失い配線２２１ａ，２２１ｂ間に通電されたバッテリーからの電気的供給は断たれ、以後、全ての電源が遮断されることとなる。
【００５３】  図５は本発明に係る電源遮断装置の第３実施形態であり、図を用いてその作用を説明する。第１実施形態の図１、２で説明せる浮体１１７の浮力を利用して回路を直接遮断したのとは逆に、ここではこの第１実施例のスイッチ機能を小型化して、プッシュロットによって回路を完成させる。
【００５４】  検知器に内蔵するスイッチは通常オフの状態であり、車輌が水没して検知器が水没状態を検知すると、この内蔵するスイッチはオンの状態となる。すなわち、電磁マグネット３０５の巻線に通電されて、電磁マグネットが作動する。
【００５５】  この電磁マグネットの作動により、ピン３０６を介在し可動刃３０２を下向きに引きつけ、固定刃３０１との間にあらかじめセットした主配線３１１を瞬時に切断する。この主配線の切断により、バッテリーから供給される電源は瞬時に、遮断される。
【００５６】  なお、水没を検知するスイッチ部分は、第１実施形態に示すフロートを用いた形式を小型化したものでも良く、あるいは又、この後の図８や図９に説明する検知器を用いても良いことは勿論である。
【００５７】  図６は本発明に係る電源遮断装置の第４実施形態であり、図を用いてその作用を説明する。図９で示す、第７実施形態によるマイクロスイッチを備えた水没検知器と、マグネットスイッチを組み合わせた装置である。
【００５８】  バッテリーのプラス端子４０３ａからそれぞれの配線やマグネットスイッチの接点、マグネットスイッチの巻線４１１、マイクロスイッチ４０１の各端子を経てアースされた回路で構成されており、マイクロスイッチ４０１はオンの状態である。
【００５９】  したがって、水没前のマグネットスイッチ４０２の可動鉄心４０８は固定鉄心４１０に引きつけられた状態であり、接点はそれぞれ接触している。
【００６０】  上記の状態で車輌等が水没し、検知器に内蔵するマイクロスイッチ４０１が矢印方向に働いてオフになると、この一連の回路は断たれて、マグネットスイッチ４０２の接点は開放され、この時点で主回線もバッテリー電源から遮断されることとなり、所期の目的が達せられる。
【００６１】  水が引いて、仮にマイクロスイッチ４０１がオンの状態となっても、主配線、主回路が断たれており、かつ、マグネットスイッチ４０２の巻線４１１は二次側から取られているので、再び回路が完成されることはない。なお、可動鉄心を押し上げるコイルバネ等は、図中省略する。
【００６２】  図７は本発明に係る電源遮断装置の第５実施形態であり、図を用いてその作用を説明する。車輌等が水没すると、浮体５０１は穴５１５からの水の浸入により、矢印Ａ方向に動き、これと一体となったバー５０２が上方向へ動く。次に、可動バー５０３ａ，５０３ｂは、ピン５１７ａ，５１７ｂを介し、固定軸５０５ａ，５０５ｂを支点として、上方向に動く。それに伴い、ピン５１７ｃ，５１７ｄは広がる方向、すなわち矢印Ｂ，Ｂ´の方向へ動く。
【００６３】  したがって、横移動バー５０６ａ，５０６ｂも矢印Ｂ，Ｂ´の方向へ移動し、固定刃５０９と一体になった受け鈑５１０との接触部分がなくなり、それまで固定軸５０７ａ，５０７ｂで支えられていたコイルスプリング５１１は、その圧縮を開放され、可動刃５０９を一気に矢印Ｃの方向へ移動させる。
【００６４】  すなわち、この可動刃５０９と固定刃５０８の間を通過すべく配置した、主配線５１８を瞬時に切断し、バッテリーと接続された全電源を遮断し、再び電源供給されることはない。
【００６５】  図８は本発明に係る電源遮断装置の第６実施形態であり、かつ、車輌等水没時の水没検知器である。図を用いてその作用を説明する。車輌等が水没し、ケース６０１に空けられた穴６０３ａ，６０３ｂから水がケース内に浸入すると、このケース６０１内に納められていた発熱体６０２が、浸入した水に反応して発熱する。
【００６６】  発熱すると、ケース６０１の上部に位置する蓋６０４が熱せられ、これと重ねられたスイッチ６０５の温度が上昇し、設定された一定の温度に達するとバイメタルが作用して、可動片６０８は上方向へ反り返る。よって、その先端に設けた可動接点６０９と固定接点６０７は離れて電気が通らない状態となる。
【００６７】  このバイメタルを用いた可動片６０８は比較的ゆっくり動く為、このままでは電流を断つには不向きであるが、ただ一定時間、接点間に火花が出るのみで、電流を断つことができない訳ではない。これを解消する為には、可動片６０８にクイック作用を付与すれば良い。
【００６８】  なお、返り防止片６１２は、可動片６０８が作動し発熱体の温度が下がっても、再び可動片６０８が水没前の状態に戻らないよう、可動片にスポット止めされたものである。
【００６９】  また、６１３はスイッチ６０５の下部に設けた切り欠き部で、返り防止片６１２の先端が最終的にこの位置に止まる。
【００７０】  図９は本発明に係る電源遮断装置の第７実施形態であり、かつ、車輌等水没時の水没検知器である。図を用いてその作用を説明する。車輌等が水没し、ケース７０２に空けられた穴７０６ａ，７０６ｂより水が浸入すると、この水を吸収した膨張材７０４は体積を増し、その上に位置するプッシュロット７０５は上方向へ押し上げられる。
【００７１】  この動きにより、プッシュロットの先端は、マイクロスイッチのレバー７１１を押し上げ、当該マイクロスイッチの接点はオンまたはオフの作用をなす。換言すれば、水没を検知する検知器としての役を果たす。
【００７２】  第７実施形態中、膨張材７０４は水による体積の増加を例にあげ説明しているが、水または海水と化学反応を起こし、体積変化する材料を用いても良いことは勿論である。
【００７３】  実施形態２，３，５においては回路の遮断あるいは、線の切断時に火花が発生する可能性がある為、この部分には発火性のガスが容易に侵入しない処置を施す必要があるが、図が複雑になる為省略した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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