(57)【要約】【課題】車両が海や河川等に転落した場合に、乗員に特段の操作を要求せず、且つバッテリー等が浸水によって故障した場合でもそれに影響されることなく、速やかにパワーウィンドウを開放して乗員が車外に脱出することを可能にする車両用パワーウィンドウのための強制開放装置を提供すること。【解決手段】強制開放装置１０は、水を電解液として発電する空気電池１７と、第一スイッチ２０及び第二スイッチ２１を有する切替装置１８とを備える。車両が海や河川等に転落した場合、水が空気電池１７に触れることで発電が開始され、第一スイッチ２０及び第二スイッチ２１の可動接点を第一接点２０ｂ及び２１ｂから第二接点２０ａ及び２１ａへそれぞれ切り替え、自動的に車両回路から独立してモーターを駆動し、パワーウィンドウを開放する。【選択図】図２
0003180680.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
モーターの駆動により開閉するパワーウィンドウを浸水時に強制的に開放するための装置であって、該装置は、
水を電解液として発電する空気電池と、
共通接点と第一接点と第二接点とをそれぞれ備える第一スイッチ及び第二スイッチを有し、前記共通接点はそれぞれ前記モーターへ、前記第一接点はそれぞれ車載電源へ、前記第二接点はそれぞれ前記空気電池へ接続されており、浸水時に、前記空気電池を電源として前記第一スイッチ及び前記第二スイッチの可動接点をそれぞれ前記第一接点から前記第二接点へ切り替え、前記モーターの配線を車両回路から切断し且つ前記空気電池の正極及び負極が前記モーターに対して前記パワーウィンドウが開放する方向に電気的に接続した状態を継続させる切替装置と、
を備えることを特徴とする車両用パワーウィンドウのための強制開放装置。
【請求項２】
前記切替装置は、２回路２接点のリレーで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用パワーウィンドウのための強制開放装置。
【請求項３】
下方からの浸水によってのみ作動するように、上面及び側面が防水手段によって包囲されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用パワーウィンドウのための強制開放装置。
【請求項４】
前記空気電池は、前記強制開放装置の底部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用パワーウィンドウのための強制開放装置。
【請求項５】
前記空気電池は、マグネシウムを負極に用い、空気中の酸素を正極に用いるマグネシウム金属空気電池であることを特徴とする請求項１に記載の車両用パワーウィンドウのための強制開放装置。
【請求項６】
前記空気電池の発電によって鳴動するホーンをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用パワーウィンドウのための強制開放装置。
【請求項７】
前記モーターと一体化されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の強制開放装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、車両に備えられたパワーウィンドウのための開放装置に関し、より詳しくは、車両が海や河川に転落した場合等の浸水時にパワーウィンドウを強制的に開放するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車をはじめとする車両に用いられるパワーウィンドウシステムは、バッテリー等を電源とし、運転席から操作可能な位置に備えられた手動スイッチ回路やＩＣ回路等を含む車両回路を介してパワーウィンドウを開閉するためのモーターを正転駆動または逆転駆動させる構成となっている。
【０００３】
ここで、車両が海や河川等に転落した場合、バッテリーやパワーウィンドウの回路が水に浸るとパワーウィンドウシステムの動作に異常をきたし、乗員が車外に脱出するためにパワーウィンドウの手動スイッチを操作しても正常に動作しない可能性があった。また、浸水の深さが一定に達すると、ドアの外側から作用する水圧及び水流によって車内からドアを開けることが困難になることも知られていた。
【０００４】
ところで、パワーウィンドウシステムが故障した場合等にパワーウィンドウそのものを破壊して車外に脱出するための鉄製ハンマー等が一般に入手可能となっている。しかしながら、乗車中の自動車が海や河川等に転落するといった非常時に、車内に固定又は収納されているハンマーを冷静に取り出して確実にパワーウィンドウを破壊することは難しいという実情があった。
【０００５】
そこで、車両が海や河川等に転落した場合に、乗員に特段の操作を要求せずに車体内への浸水を検知して自動的にパワーウィンドウを開放するための装置が提案されている（特許文献１）。しかしながら、浸水を検知するための浸水センサーを備えたとしても、パワーウィンドウを開閉するためのモーターを駆動させる電源はバッテリーであり、また、バッテリーから多くの配線やスイッチ等を介してパワーウィンドウを開閉するためのモーターを駆動させる必要があるため、例えばバッテリーや車載電装品が浸水によって故障した場合には、装置の動作に影響が及ぶ可能性が依然としてあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１０１０６１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、以上のような事情に鑑みてなされたものである。即ち、本考案は、車両が海や河川等に転落した場合に、乗員に特段の操作を要求せず、且つバッテリー等が浸水によって故障した場合でもそれに影響されることなく、速やかにパワーウィンドウを開放して乗員が車外に脱出することを可能にする車両用パワーウィンドウのための強制開放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】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本考案に係る車両用パワーウィンドウのための強制開放装置は、水を電解液として発電する空気電池と、共通接点と第一接点と第二接点とをそれぞれ備える第一スイッチ及び第二スイッチを有し、共通接点はそれぞれモーターへ、第一接点はそれぞれ車載電源へ、第二接点はそれぞれ空気電池へ接続されており、浸水時に、空気電池を電源として第一スイッチ及び第二スイッチの可動接点をそれぞれ第一接点から第二接点へ切り替え、モーターの配線を車両回路から切断し且つ空気電池の正極及び負極がモーターに対してパワーウィンドウが開放する方向に電気的に接続した状態を継続させる切替装置とを備えることを特徴とする。
【０００９】
切替装置は、２回路２接点のリレーで構成されても良い。
【００１０】
強制開放装置は、下方からの浸水によってのみ作動するように、上面及び側面が防水手段によって包囲されても良い。
【００１１】
空気電池は、強制開放装置の底部に設けられても良い。
【００１２】
空気電池は、マグネシウムを負極に用い、空気中の酸素を正極に用いるマグネシウム金属空気電池であっても良い。
【００１３】
強制開放装置は、空気電池の発電によって鳴動するホーンをさらに備えても良い。
【００１４】
強制開放装置は、モーターと一体化されても良い。
【考案の効果】
【００１５】
本考案によれば、車両が海や河川等に転落した場合に、乗員に特段の操作を要求せず、且つバッテリー等が浸水によって故障した場合でもそれに影響されることなく、速やかにパワーウィンドウを開放して乗員が車外に脱出することを可能にする車両用パワーウィンドウのための強制開放装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の一実施形態に係る強制開放装置を車両に取り付けたときの回路構成を示した図である。
【図２】本考案の一実施形態に係る強制開放装置の回路構成を示した図である。
【図３】空気電池の一例としてマグネシウム金属空気電池の構成を示した図である。
【図４】本考案の一実施形態に係る強制開放装置を車両のドア内に取り付けた状態を示した図である。
【図５】車両が海に転落して浸水している状態を示した図である。
【図６】本考案に係る強制開放装置の他の実施形態として、強制開放装置がホーンを内蔵した場合の回路構成を示した図である。
【図７】本考案に係る強制開放装置の他の実施形態として、強制開放装置がパワーウィンドウを開閉するためのモーターと共に一体化された状態を示した図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本考案に係る強制開放装置の一実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本考案に係る強制開放装置１０、車両回路１１及びモーター１２の電気的な接続関係を示した図である。図示されるように、強制開放装置１０は、車両回路１１とモーター１２との間に接続される。
【００１９】
車両回路１１は、車両に予め備えられた既存のパワーウィンドウシステム回路を意味し、モーター１２の正転及び逆転を制御するための車両内のウィンドウ操作スイッチ（図示せず）やパワーウィンドウ制御ＩＣ（図示せず）を備える車両の場合は、それらを含む。
【００２０】
モーター１２は、パワーウィンドウを開閉するために車両に備えられている直流モーターであり、一般的には各ドアにそれぞれ独立して備えられている。
【００２１】
配線１３及び１４は、車両回路１１と強制開放装置１０とを接続しており、配線１５及び１６は、強制開放装置１０とモーター１２とを接続している。配線１３乃至１６を強制開放装置１０に接続する際は、図示しないカプラー等を用いることにより容易に接続することができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、モーター１２は電流が１２ａの方向で流れた場合にパワーウィンドウが開く方向に、１２ｂの方向で流れた場合にパワーウィンドウが閉じる方向に回転するものとして以下説明する。
【００２３】
図２は、本考案に係る強制開放装置１０の回路構成を示した図である。図示されるように、強制開放装置１０は、矩形の箱型ケース２４内に空気電池１７、切替装置１８を備えている。
【００２４】
空気電池１７は、車両が海や河川等に転落した場合にその水を電解液として発電する。空気電池１７は強制開放装置１０の内部に設けられるが、強制開放装置１０の底部に設けられていると、車両が海や河川等に転落した場合、より迅速に強制装置１０を作動させることができる。
【００２５】
切替装置１８は、リレーコイル１９、第一スイッチ２０及び第二スイッチ２１から構成されており、第一スイッチ２０及び第二スイッチ２１は、常閉接点として第一接点２０ｂ及び２１ｂを、常開接点として第二接点２０ａ及び２１ａを、共通接点として２０ｃ及び２１ｃをそれぞれ備えている。第一接点２０ｂ及び２１ｂには配線１４及び１３がそれぞれ接続されており、車両内のウィンドウ操作スイッチ（図示せず）やパワーウィンドウ制御ＩＣ（図示せず）を含む車両回路１１を介して、バッテリー等の車載電源１１ｂに接続されている。第二接点２０ａ及び２１ａには空気電池１７の正極側配線２２及び負極側配線２３がそれぞれ接続されている。２０ｃ及び２１ｃは各スイッチの共通接点であり、共通接点２０ｃにはモーター１２の配線１６が、共通接点２１ｃにはモーター１２の配線１５がそれぞれ接続されている。
【００２６】
リレーコイル１９は、一端が空気電池１７の正極側配線２２に、もう一端が負極側配線２３に接続されている。
【００２７】
箱型ケース２４は、上面、４つの側面及び底面からなり、車両が海や河川等に転落した場合に、水を強制開放装置１０の内部に確実に浸水させる構成となっている。ここで、箱型ケース２４の底面２５を除く面が防水性又は撥水性を有する部材（図１中の斜線部分）によって包囲されていると、降雨時等、上方から水がかかった場合でも誤作動することを防止できる。
【００２８】
図３は、空気電池１７の一例として、マグネシウムを負極に用い、正極に空気中の酸素を用いるマグネシウム金属空気電池の構造を示した図である。図示されるように、マグネシウム金属空気電池２６は、負極２７、分離部材としてのセパレータ２８、正極側触媒層２９及び正極集電体３０を一つの組み合わせとして構成されている。
【００２９】
負極２７は、純粋なマグネシウムから構成しても良いが、電池反応の速度等を考慮すると、マグネシウム合金を用いることがより好ましい。マグネシウム合金としては、例えば、マグネシウムとアルミニウムと亜鉛とを含むＡＳＴＭで定めるＡＺ３１、ＡＺ６１、ＡＺ９１等のマグネシウム合金や、マグネシウムとアルミニウムを含むＡＭ６０やＡＭ８０等のマグネシウム合金を用いることができる。
【００３０】
セパレータ２８は、負極２７と正極側触媒層２９との間に配置され、負極２７と正極側触媒層２９とを、イオンの通過を許容しつつ分離する部材である。セパレータ２８は、負極２７と正極側触媒層２９との短絡を防止するとともに水和性を有し、イオンの通過を許容する水系電解質を保持する水系電解質保持機能を有している。セパレータ２８の材料としては上記要件を満たすものであれば広く種々の材料を用いることができ、例えば、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、ろ紙等を挙げることができる。
【００３１】
正極側触媒層２９は、正極活物質として空気中の酸素を効率良く吸着する活性炭等を含むように構成されている。正極側触媒層２９の材料としては、例えば、空気中から多くの酸素を取り込むことが可能な不織布を挙げることができる。また、正極側触媒層２９に含まれる活性炭としては、公知の種々のものを用いることができ、活性炭はその大きい表面積を利用して電気二重層キャパシタ等として使用され、大電流の放電特性に優れているだけでなく、放電による劣化が少なく、しかも安全で環境汚染がないという点で優れている。
【００３２】
正極集電体３０は導電材料からなり、正極側触媒層２９に積層されて接触しており、正極側触媒層２９へ電子を供給する部材である。正極集電体３０は導電体であれば特にその材料は限定されるものではなく、例えば、銅板のような導電率が高い金属板等を挙げることができる。
【００３３】
空気電池１７として用いる際は、モーター１２を駆動させるために必要な電圧及び放電容量を確保するため、必要に応じて上述の組み合わせからなるマグネシウム金属空気電池２６を複数個積層すること、また、並列に接続することができる。
【００３４】
図４は、強制開放装置１０を車両のドア３１の内部に取り付けた状態を示した図である。図示されるように、ドア３１の内部には、パワーウィンドウ３４を開閉するためのモーター１２、パワーウィンドウ３４を上下にスライドさせるための機構であるパワーウィンドウレギュレータ３３が備えられており、強制開放装置１０は、カプラー３２に接続された配線１５及び配線１６を介してモーター１２に接続されている。
【００３５】
孔３５及び孔３６は、ドア３１の内部に浸入した水を排出するためにドア３１の下部に設けられている水抜き用の孔であり、雨水等が溜まることによってドアパネルが腐食すること等を防止するため、自動車等多くの車両ではドアのインナパネル等に予め設けられている。
【００３６】
なお、強制開放装置１０が作動するタイミングは強制開放装置１０を装着する高さを変更することによって調節することができるが、浸水時に水が空気電池１７に速やかに到達して作動を開始することができるよう、強制開放装置１０は、図４で示しているようにドア３１の内部の可能な限り下部に取り付けることが好ましい。強制開放装置１０をドア３１の内部に取り付ける方法としては、接着して固定する方法や取り付けねじを用いる方法等種々の手段を用いることができ、特に限定されない。
【００３７】
図５は、車両３７が海に転落して浸水している状態を示した図である。図示されるように、車両３７は、前席用パワーウィンドウ３９及び後席用パワーウィンドウ４０を備えており、３８ａは浸水の初期段階の水面、３８ｂは浸水が進み車両３７の下半分が水没した段階の水面を示している。
【００３８】
以下、本実施形態に係る強制開放装置１０の動作について、図１乃至図５を用いながら説明する。なお、図５において、前席用パワーウィンドウ３９及び後席用パワーウィンドウ４０はそれぞれ独立して強制開放装置１０、モーター１２及びパワーウィンドウレギュレータ３３を備えているものとし、図示されていない車両反対側の各パワーウィンドウについても同様とする。
【００３９】
車両が走行している等の通常時は、切替装置１８の第一スイッチ２０及び第二スイッチ２１の可動接点はそれぞれ第一接点２０ｂ及び２１ｂに接続されているため、配線１４は第一スイッチ２０を介して配線１６へ、配線１３は第二スイッチ２１を介して配線１５へそれぞれ接続されていることになる。そのため、通常のパワーウィンドウシステムとしてパワーウィンドウ３９及び４０の開閉操作や制御ＩＣ（図示せず）による自動開閉操作が可能である。
車両３７が海や河川等に転落すると、車両３７の下方から浸水が始まる。
浸水が進んで水面が３８ａの位置に達すると、水抜き用としてドア３１の下部に予め設けられた孔３５及び孔３６からドア３１の内部に水が浸入し、ドア３１の内部の下部に設けられた強制開放装置１０に水が達する。
水が強制開放装置１０に達すると、防水性を有する部材によって包囲されていない底面２５から強制開放装置１０の内部に水が浸入し、強制開放装置１０の空気電池１７に水が触れ、その水を電解液として空気電池１７が発電を開始する。
空気電池１７が発電を開始すると、リレーコイル１９が励磁され、第一スイッチ２０及び第二スイッチ２１の可動接点が第一接点２０ｂ及び２１ｂから第二接点２０ａ及び２１ａへそれぞれ切り替わる。
第一スイッチ２０及び第二スイッチ２１の可動接点が第二接点２０ａ及び２１ａへそれぞれ切り替わると、配線１４及び配線１３が強制開放装置１０から電気的に切り離され、強制開放装置１０は、配線１６及び配線１５を介して車両回路１１から独立してモーター１２と電気的に接続された状態となる。
そして、モーター１２は電流が１２ａの方向で流れた場合にパワーウィンドウが開く方向に回転するため、空気電池１７によってモーター１２を駆動してパワーウィンドウを開放する。
【００４０】
上述した一連の動作は実際には数秒で完了し、また、自動車等ある程度の気密性を有する車両の場合は、海や河川等に転落してもすぐには沈まずに一定時間水面に浮遊するため、車内の乗員は車両が水没する前に車外に脱出することができる。
【００４１】
また、強制開放装置１０及びモーター１２は各ドアにそれぞれ設けられているため、万一車内に複数の乗員がいても各パワーウィンドウから一斉に脱出することができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両が海や河川等に転落した場合に、水を電解液として発電する空気電池１７が電源として機能し、自動的に車両回路１１から独立してモーター１２を駆動する。従って、乗員は特段の操作を行うことなく速やかに開放されたパワーウィンドウから車外に脱出することができ、強制開放装置１０は、車両回路１１や車載電源１１ｂが浸水によって異常をきたしたとしてもそれに影響されることがない。
【００４３】
また、空気電池１７は水を電解液として発電することから、それ自体が浸水を検知するセンサーとしての機能を兼ね備えている。
【００４４】
本考案に係る強制開放装置の他の実施形態として、強制開放装置が空気電池の発電によって鳴動するホーンを内蔵した形態について説明する。
【００４５】
図６は、ホーン４１を内蔵した強制開放装置１０の回路構成を示した図である。図示されるように、ホーン４１は、一端が空気電池１７の正極側配線２２に、もう一端が負極側配線２３に接続されている。
【００４６】
強制開放装置１０が作動すると、上述した一連の動作と併せて、空気電池１７を電源としてホーン４１が鳴動する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両が海や河川等に転落した場合に、ホーン４１が鳴動することで車両が非常事態下であることを周囲に知らせ、乗員の救出を要請することができる。
【００４８】
本考案に係る強制開放装置の他の実施形態として、強制開放装置がパワーウィンドウを開閉するためのモーターと共に一体化された形態について説明する。
【００４９】
図７は、モーター１２と一体化された強制開放装置１０を示した図である。図示されるように、強制開放装置１０はモーター１２と一体化されている。一体化する方法としては、強制開放装置１０とモーター１２とを接着する方法や、強制開放装置１０とモーター１２とが嵌合する嵌合部をそれぞれに設ける方法等種々の手段を用いることができ、特に限定されない。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、モーター１２と強制開放装置１０とが一つのモジュールとして提供されるため、既存のモーターと交換するのみで強制開放装置１０を装着でき、車両のドア内への取り付け作業や交換作業が容易となる。
【００５１】
また、強制開放装置１０とモーター１２とを一体化することで配線１５及び１６を外部に露出させずに強制開放装置１０の内部に収めることができるため、配線１５及び１６の劣化を抑制することができる。
【００５２】
以上、本考案の好適な実施形態について説明したが、本考案は上記の実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能であることは言うまでもない。
【００５３】
なお、以上の実施形態では車両の一例として図５に示されるような乗用自動車を挙げて説明したが、本考案に係る強制開放装置を取り付けることが可能な車両はこれに限られず、パワーウィンドウを備える車両であればトラック等多様な車両に用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０    強制開放装置
１１    車両回路
１１ｂ  車載電源
１２    モーター
１３    配線
１４    配線
１５    配線
１６    配線
１７    空気電池
１８    切替装置
１９    リレーコイル
２０    第一スイッチ
２０ａ  第二接点
２０ｂ  第一接点
２０ｃ  共通接点
２１    第二スイッチ
２１ａ  第二接点
２１ｂ  第一接点
２１ｃ  共通接点
２２    正極側配線
２３    負極側配線
２４    箱型ケース
２５    底面
２６    マグネシウム金属空気電池
２７    負極
２８    セパレータ
２９    正極側触媒層
３０    正極集電体
３１    ドア
３２    カプラー
３３    パワーウィンドウレギュレータ
３４    パワーウィンドウ
３５    孔
３６    孔
３７    車両
３８ａ  水面
３８ｂ  水面
３９    前席用パワーウィンドウ
４０    後席用パワーウィンドウ
４１    ホーン
【図１】
0003180680.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003180680.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003180680.tif 000008
【図７】
0003180680.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月23日(2012.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
モーターの駆動により開閉するパワーウィンドウを浸水時に強制的に開放するための装置であって、該装置は、
水を電解液として発電する空気電池と、
共通接点と第一接点と第二接点とをそれぞれ備える第一スイッチ及び第二スイッチを有し、前記共通接点はそれぞれ前記モーターへ、前記第一接点はそれぞれ車載電源へ、前記第二接点はそれぞれ前記空気電池へ接続され、浸水時に、前記空気電池を電源として前記第一スイッチ及び前記第二スイッチの可動接点をそれぞれ前記第一接点から前記第二接点へ切り替え、前記モーターの配線を車両回路から切断し且つ前記空気電池の正極及び負極が前記モーターに対して前記パワーウィンドウが開放する方向に電気的に接続した状態を継続させる切替装置と、
を備えることを特徴とする車両用パワーウィンドウのための強制開放装置。