JP2001045648A

JP2001045648A - 回路遮断装置

Info

Publication number: JP2001045648A
Application number: JP11219037A
Authority: JP
Inventors: Noboru Yamaguchi; 昇山口; Yasuhiro Tamai; 康弘玉井
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1999-08-02
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2001-02-16
Also published as: DE10105664A1; US20020105768A1

Abstract

(57)【要約】【課題】正常に動作しているかどうかをユーザが知る
ことのできる診断機能付き回路遮断装置を提供する。【解決手段】バッテリＶＢから負荷１７に流れる電流
を遮断する遮断器１０と、該遮断器１０とバッテリＶＢ
との間に設けられ、衝撃が発生したことを表す外部から
の衝突信号に応答して遮断器１０を駆動するスイッチン
グ素子４２と、外部からの診断信号に応答してバッテリ
ＶＢからスイッチング素子４２を経由して遮断器１０に
至る経路の正当性を診断するための自己診断部４１、Ｔ
ｒ、ＬＥＤ及びＲとを備え、自己診断部は、診断信号に
応答して上記経路の正当性を診断する。これにより、ユ
ーザは、適当なタイミングで診断信号を回路遮断装置に
供給することにより、遮断器の周辺回路に障害が存在す
るかどうかを知ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等における
電気回路を短時間で遮断する回路遮断装置に関し、特に
回路遮断装置周辺の電気回路を自己診断する回路遮断装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両衝突発生時に負荷への電流を
緊急遮断する回路遮断装置が知られている。このような
回路遮断装置の一例として、例えば特開平８−７２６３
４号公報に「自動車の電流分配システム」が開示されて
いる。

【０００３】この自動車の電流分配システムは、図７に
示すように、オルタネータ（ＡＬＴ）５１に第１のヒュ
ージブルリンク５２の一端が接続され、負端子がボディ
アースに接続されたバッテリ５３の正端子に第２のヒュ
ージブルリンク５４が接続され、両ヒュージブルリンク
５２，５４の他端は共にエンジンルームに設置されたジ
ャンクションボックス５５の入力端子に接続されてい
る。また、ジャンクションボックス５５の複数の出力端
のそれぞれには、スイッチ５６を介して或いは直接ラン
プ系、モータ系、点火系等の負荷５７のそれぞれの一端
が接続され、各負荷５７の他端はボディアースに接続さ
れている。

【０００４】また、ジャンクションボックス５５内に
は、その入力端と各出力端との間に設けられたヒューズ
ＦＳ及びリレーＲＬから成る複数の直列回路、並びにリ
レー５０が収容されている。複数の直列回路のそれぞれ
は、例えばスイッチ５６がオンされることによりリレー
ＲＬが作動し、入力端から入力される電流を負荷５７に
供給する。また、リレー５０のリレーコイルの一端はエ
アバッグセンサ（図示せず）に接続され、他端はボディ
アースに接続されている。また、リレー５０の常開接点
の一端はジャンクションボックス５５の入力端に接続さ
れ、他端はボディアースに接続されている。

【０００５】このように構成された自動車の電流分配シ
ステムにおいて、イグニッションスイッチのターンオン
によるエンジン始動時にはバッテリ５３からの電流がジ
ャンクションボックス５５に供給され、エンジン始動後
はオルタネータ５１で発電された交流を整流した電流が
バッテリ５３及びジャンクションボックス５５に供給さ
れる。これにより、ジャンクションボックス５５の出力
端からの電流が負荷５７に供給される。

【０００６】ところで、車両衝突が発生するとオルタネ
ータ５１による発電は停止されるため、オルタネータ５
１からジャンクションボックス５５に電流が供給される
ことはない。しかし、バッテリ５３からジャンクション
ボックス５５への電流は供給され続ける。この状態でエ
アバックセンサから検出電流が供給されると、リレー５
０のリレーコイルが励磁されて常開接点がオンになる。
その結果、バッテリ５３から第２のヒュージブルリンク
５４及びリレー５０を介してボディアースに短絡電流が
流れる。この短絡電流により第２のヒュージブルリンク
５４が発熱して溶断し、負荷５７に流れる電流が切断さ
れる。これによって負荷自身やバッテリ５３から負荷へ
至るワイヤーハーネス等が焼損するのを防止している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平８−７２６３４号公報に開示された「自動車の
電流分配システム」では、回路遮断装置としてのリレー
の周辺回路に存在する断線や短絡といった障害を検出で
きない。従って、例えばエアバッグセンサからリレーに
至る経路に断線や短絡といった障害があった場合に、リ
レーが正常に作動せず、負荷に流れる電流を遮断するこ
とができない。そこで、エンジンの始動時や始動後の適
当な時期に回路遮断装置が正常に動作するかどうかを診
断したいという要請があった。

【０００８】本発明は、正常に動作しているかどうかを
ユーザが知ることのできる回路遮断装置を提供すること
を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、電源から負荷に流れる電流を遮
断する遮断器と、該遮断器と電源との間に設けられ、車
両の異常時に外部から入力される異常信号に応答して前
記遮断器を駆動する駆動部と、外部からの診断信号に応
答して電源から駆動部を経由して遮断器に至る経路の正
当性を診断する自己診断部、とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】請求項１の発明によれば、外部から診断信
号が供給されると、自己診断部は、外部からの異常信号
に応答して電源から負荷に流れる電流を遮断する遮断器
を駆動するための駆動部の前後の回路、すなわち、電源
から駆動部を経由して遮断器に至る経路の正当性を診断
する。これにより、ユーザは、適当なタイミングで診断
信号を回路遮断装置に供給することにより、遮断器の周
辺回路に障害が存在するかどうかを知ることができる。

【００１１】また、請求項２の発明では、自己診断部
は、電源から直接駆動部に至る第１経路と電源から表示
器及び電流制限器を経由して駆動部に至る第２経路とを
切り換える経路切換回路を有し、診断信号に応答して第
２経路に切り換えて診断を行うことを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明によれば、電流経路は、診
断信号に応答して電源から表示器及び電流制限器を経由
して駆動部に至る第２経路に切り換えられ、この第２経
路を用いて診断が行われる。ユーザは、この第２経路に
存在する表示器を見ることにより障害の有無を知ること
ができる。また、この第２経路に存在する電流制限器に
より駆動部に供給される電流が制限されるので、遮断器
を実際に作動させることなく遮断器の周辺回路に障害が
存在するかどうかを診断することができる。

【００１３】また、請求項３の発明は、第１経路に障害
があるかどうかを判断する第１の判断部を更に有し、自
己診断部は、第１の判断部によって第１経路に障害があ
ることが判断された場合に、経路切換回路によって第２
経路に切り換えて診断を行うことを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明によれば、診断信号が供給
された時の他に、第１の判断部で第１経路に障害がある
ことが判断された場合にも、経路切換回路によって第２
経路に切り換えて診断を行う。従って、例えば自動車の
運転中に電源と遮断器とを接続するハーネスが外れたよ
うな場合も診断が行われてその結果が報知されるので、
より安全性を高めることができる。

【００１５】また、請求項４の発明では、駆動部は、前
記駆動部は、前記電源から前記負荷に流れる電流を遮断
すべき旨を指示する遮断信号を前記異常信号として入力
し該遮断信号に応答して前記遮断器を駆動することを特
徴とする。

【００１６】請求項４の発明によれば、遮断信号に応答
して遮断器を駆動するので、例えば自動車を緊急停止さ
せたい場合や盗難にあった場合に遮断信号を発生するよ
うに構成することにより、これらの場合に確実に自動車
を停止させることができる。

【００１７】また、請求項５の発明では、前記駆動部
は、前記車両に衝撃が発生したことを表す外部からの衝
突信号を前記異常信号として入力し該衝突信号に応答し
て前記遮断器を駆動することを特徴とする。

【００１８】請求項５の発明によれば、車両に衝撃が発
生したことを表す外部からの衝突信号に応答して遮断器
を駆動するので、電源から負荷に流れる電流を遮断する
ことができる。

【００１９】また、請求項６の発明では、前記電源から
負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、この電流検
出器で検出された検出電流値が予め定められたしきい値
以上かどうかを判断し、前記検出電流値が前記しきい値
以上である場合に前記異常信号を前記駆動部に出力する
第２の判断部とを有し、前記駆動部は、前記第２の判断
部からの前記異常信号に応答して前記遮断器を駆動する
ことを特徴とする。

【００２０】請求項６の発明によれば、第２の判断部
は、電流検出器で検出された検出電流値が予め定められ
たしきい値以上である場合に異常信号を駆動部に出力
し、駆動部は、第２の判断部からの異常信号に応答して
遮断器を駆動するので、電源から負荷に流れる電流を遮
断することができる。

【００２１】また、請求項７の発明では、前記自己診断
部は、前記車両の始動を指示する外部からのスタート信
号を前記診断信号として入力し該スタート信号に応答し
て前記電源から前記駆動部を経由して前記遮断器に至る
経路の正当性を診断することを特徴とする。

【００２２】請求項７の発明によれば、例えばイグニッ
ションキーの操作に応じて発生されるスタート信号が供
給された時に、電源から駆動部を経由して遮断器に至る
経路の正当性が診断されるので、始業点検の１項目とし
て回路遮断装置のチェックを行うことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の回路
遮断装置を図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２４】図１は本発明の実施の形態の回路遮断装置
の電気回路の構成を示すブロック図である。この電気回
路の説明に先だって、この回路遮断装置の主要部として
使用される遮断器１０の詳細を図２〜図５を参照しなが
ら説明する。

【００２５】図２は、遮断器１０の遮断前の断面図であ
る。図３は遮断器１０の上面図である。図４はテルミッ
トケース及び外ケースのケース段部のそれぞれに形成さ
れたネジ部の詳細図である。図５は遮断器１０の遮断後
の断面図である。なお、図３に示す上面図は、キャップ
１４を外した時の状態図である。

【００２６】図２に示す遮断器１０において、板状の長
い第１のバスバー１１は、例えば、銅又は銅合金からな
り、この第１のバスバー１１にはバッテリＶＢ（図１参
照）等に接続される丸穴部１２が形成されている。第１
のバスバー１１の先端であるバスバー先端部１３は、下
方に略直角に曲げられている。

【００２７】また、板状の長い第２のバスバー１９も、
例えば、銅又は銅合金からなり、この第２のバスバー１
９には負荷１７（図１参照）等に接続される丸穴部２０
が形成されている。第２のバスバー１９の先端であるバ
スバー先端部２１も、下方に略直角に曲げられている。

【００２８】第１のバスバー１１と第２のバスバー１９
との間には上部側に空洞部２２を有するキャップ１４が
配置され、且つ下部側にケース段部１５ａを有する外ケ
ース１５が配置されている。キャップ１４及び外ケース
１５は、外容器を構成し、樹脂（熱可塑性樹脂）等の絶
縁材料の容器からなる。

【００２９】外ケース１５内には蓋状のテルミットケー
ス２５が収納されており、このテルミットケース２５に
は加熱剤２７が充填されている。テルミットケース２５
は、熱伝導度が良く、加熱剤２７の発熱で溶けない、例
えば、黄銅、銅、銅合金、ステンレス等を用いると良
い。

【００３０】また、テルミットケース２５は、第１のバ
スバー１１及び第２のバスバー１９の高さ位置とほぼ同
一高さ位置に配置され、テルミットケース２５には左側
壁部２５ａと右側壁部２５ｂとが形成されている。

【００３１】左側壁部２５ａは、第１のバスバー１１の
バスバー先端部１３にハンダ（例えば、融点が２００℃
〜３００℃）等の低融点金属２３により接合されてい
る。右側壁部２５ｂは、第２のバスバー１９のバスバー
先端部２１に低融点金属２３により接合されている。こ
のため、低融点金属２３及びテルミットケース２５を介
して第１のバスバー１１と第２のバスバー１９とが電気
的に接続可能になっている。

【００３２】低融点金属２３としては、例えば、Ｓｎ、
Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｌ及びＣｕから選ばれる少なくとも１種
の金属からなる。

【００３３】加熱剤２７は、例えば、酸化鉄（Ｆｅ
₂Ｏ₃）等の金属酸化物の粉末、アルミニウムの粉末とに
よって構成され、リード線３１に接続されたリード３０
ａ及び３０ｂの発熱によりテルミット反応を起こして高
熱を発生するテルミット剤である。なお、酸化鉄（Ｆｅ
₂Ｏ₃）を用いる代わりに、酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）、酸
化マンガン（ＭｎＯ₂）などを用いても良い。

【００３４】また、加熱剤２７としては、Ｂ、Ｓｎ、Ｆ
ｅＳｉ、Ｚｒ、Ｔｉ及びＡｌの中から選ばれる少なくと
も１種の金属粉末と、ＣｕＯ、ＭｎＯ₂、Ｐｂ₃Ｏ₄、Ｐ
ｂＯ₂、Ｆｅ₃Ｏ₄及びＦｅ₂Ｏ₃の中から選ばれる少なく
とも１種の金属酸化物と、アルミナ、ベントナイト、タ
ルク等からなる添加剤の少なくとも１種の混合物を用い
ても良い。このような加熱剤によれば、着火部２９によ
り容易に着火され、低融点金属２３を短時間で溶融させ
ることができる。

【００３５】また、外ケース１５にテルミットケース２
５を締め付け固定するネジ部２８がテルミットケース２
５の下側側面に配置されている。テルミットケース２５
は、図４に示すように、外ケース１５のケース段部１５
ａに形成されたテルミット収納部１５ｂに収納可能にな
っている。

【００３６】ネジ部２８は、図４に示すように、テルミ
ットケース２５に形成された雄ネジが形成されたテルミ
ットネジ部２８ａと、このテルミットネジ部２８ａに螺
合し且つケース段部１５ａに雌ネジとして形成された外
ケースネジ部２８ｂからなる。テルミットネジ部２８ａ
及び外ケースネジ部２８ｂの少なくとも一方のネジ部
は、樹脂部材からなっている。

【００３７】また、テルミットケース２５の下部には着
火部２９が配置されており、この着火部２９は、外ケー
ス１５に収納され、着火剤を有し、車両の衝突事故等の
車両の異常時にリード３０ａ及び３０ｂに流れる電流に
よって発生する発熱により着火剤を点火して加熱剤２７
にテルミット反応熱を発生させるようになっている。

【００３８】着火部２９には溝部２９ａが形成されてお
り、この溝部２９ａと外ケース１５の底部との間には伸
縮自在な圧縮バネ３４が配置されており、この圧縮バネ
３４は、図２に示す状態では、圧縮されている。

【００３９】図５に示す回路遮断後の状態では、加熱剤
２７のテルミット反応熱により低融点金属２３及びネジ
部２８が加熱されて溶融した場合に、圧縮バネ３４が伸
張して、テルミットケース２５が上方にあるキャップ１
４に跳ね上がるようになっている。

【００４０】次に、このように構成された遮断器１０の
動作を図面を参照しながら説明する。

【００４１】先ず、通常では、第１のバスバー１１と第
２のバスバー１９とは、低融点金属２３及びテルミット
ケース２５を介して電気的に接続され、バッテリＶＢ
（図１参照）から負荷１７（図１参照）に電流が供給さ
れる。

【００４２】次に、車両が障害物等に衝突したり、ある
いは車両が崖等から転落したりすると、図示しない衝突
センサ等により車両の異常が検知され、衝突信号がこの
回路遮断装置に供給される。これにより、詳細は後述す
るが、リード線３１に接続されたリード３０ａ及び３０
ｂを通って着火部２９へ電流が流れる。

【００４３】すると、電流による発熱により着火部２９
が発火するため、テルミット剤である加熱剤２７が以下
の反応式によりテルミット反応熱を発生する。

【００４４】Ｆｅ₂Ｏ₃＋２ＡＬ→ＡＬ₂Ｏ₃＋２Ｆｅ＋３
８６．２Ｋｃａｌこのテルミット反応熱によりテルミットケース２５が加
熱され、加熱剤２７の発熱とテルミットケース２５の熱
により、バスバー先端部１３とテルミットケース２５の
左側壁部２５ａとを接合している低融点金属２３、バス
バー先端部２１とテルミットケース２５の右側壁部２５
ｂとを接合している低融点金属２３が加熱されて、溶融
する。また、これと同時に、外ケース１５にテルミット
ケース２５をネジ固定する樹脂部材からなるネジ部２８
が前記熱によって溶融する。

【００４５】すると、テルミットケース２５の外ケース
１５への締め付け力が小さくなるため、圧縮されていた
圧縮バネ３４が伸張し、図５に示すように、テルミット
ケース２５及び着火部２９が上方に跳ね上がり、テルミ
ットケース２５がキャップ１４内の空洞部２２に収納さ
れることになる。

【００４６】このため、テルミットケース２５と、第１
のバスバー１１及び第２のバスバー１９との電気的接続
が切断される。すなわち、第１のバスバー１１と第２の
バスバー１９とが電気的に遮断されて、車両の電気回路
が遮断されることになる。

【００４７】この遮断器１０によれば、車両からの異常
信号（衝突信号）を入力して、着火部２９の発火によ
り、加熱剤２７でテルミット反応を起こさせ、そのテル
ミット反応熱で、低融点金属２３及びネジ部２８を溶融
させるため、圧縮バネ３４が瞬時に跳ね上がる。

【００４８】このため、車両の電気回路を短時間で且つ
確実に遮断することができ、電気部品を保護することが
できる。更に、加熱剤２７のテルミット反応熱を利用す
るため、遮断器１０の構造が簡単になる。

【００４９】また、ネジ部２８が圧縮バネ３４の上方へ
の伸張力を阻止するため、第１のバスバー１１及び第２
のバスバー１９とテルミットケース２５との接合部であ
る低融点金属２３にバネ力が加わらないため、接合部の
信頼性を向上することができる。更に、圧縮バネ３４を
用いているため、安価となり、また、遮断器１０の設
計、組み付けが容易となる。

【００５０】次に、本発明の実施の形態の回路遮断装置
の電気回路を図１を参照しながら説明する。この回路遮
断装置は、自己診断機能を有し、上述した遮断器１０、
経路切換リレー４１、スイッチング素子４２、ＯＲゲー
ト４３，４４、判断部４５、電流センサ４６、負荷１
７、バッテリＶＢ、発光ダイオードＬＥＤ、抵抗Ｒ及び
トランジスタＴｒから構成されている。

【００５１】バッテリＶＢは、ランプ系、モータ系、点
火系等といった負荷１７に電力を供給するものであり、
その負端子はボディアースに接続されている。このバッ
テリＶＢの正端子は、遮断器１０の第１のバスバー１
１、発光ダイオードＬＥＤのカソード及び経路切換リレ
ー４１の常時閉接点Ａに接続され、それぞれに電力を供
給するようになっている。

【００５２】遮断器１０の第２のバスバー１９は、負荷
１７の一端に接続され、この負荷１７の他端はボディア
ースに接続されている。また、遮断器１０の着火部２９
の一端はリード３０ａ及びリード線３１（図２参照）を
介してスイッチング素子４２に接続され、他端はリード
３０ｂ及びリード線３１（図２参照）を介してボディア
ースに接続されている。この着火部２９は、１Ａ以上の
電流が流れないと動作しないように設計されており、こ
れにより通常の状態で発生するノイズに基づく誤動作を
防止するようになっている。

【００５３】発光ダイオードＬＥＤは本発明の表示器に
対応する。この発光ダイオードＬＥＤのアノードは抵抗
Ｒを介して経路切換リレー４１の常時開接点Ｂに接続さ
れている。発光ダイオードＬＥＤは、その内部に電流が
流れることにより発光し、障害が検出されたことをユー
ザに知らせるために設けられている。なお、この発光ダ
イオードＬＥＤの代わりに、白熱ランプ、液晶表示器Ｌ
ＣＤその他の表示器を用いることができる。

【００５４】抵抗Ｒは本発明の電流制限器に対応する。
この抵抗Ｒは、詳細は後述するが、遮断器１０の着火部
２９に流れる電流を０．４Ａ程度に制限するために設け
られている。なお、この抵抗Ｒの代わりに、例えばトラ
ンジスタのような、電流を制限できる種々の回路素子を
用いることができる。

【００５５】経路切換リレー４１は本発明の経路切換回
路に対応する。この経路切換リレー４１は、通常時の電
流経路である第１経路と診断時の電流経路である第２経
路とを切り替えるために設けられている。この経路切換
リレー４１の共通端子Ｃはスイッチング素子４２の一端
に接続されている。また、この経路切換リレー４１に内
蔵されるリレーコイルの一端は常時閉接点Ａ、すなわ
ち、バッテリＶＢの正端子に接続され、他端はトランジ
スタＴｒのコレクタに接続されている。

【００５６】この経路切換リレー４１の共通端子Ｃは、
通常時は常時閉接点Ａ側に接続されることにより、バッ
テリＶＢ→経路切換リレー４１→スイッチング素子４２
といった第１経路が形成され、バッテリＶＢからの電流
がスイッチング素子４２に供給される。一方、リレーコ
イルが励磁されると、共通端子Ｃは常時開接点Ｂ側に接
続されることにより、バッテリＶＢ→発光ダイオードＬ
ＥＤ→抵抗Ｒ→経路切換リレー４１→スイッチング素子
４２といった第２経路が形成され、バッテリＶＢの正端
子からの電流が、発光ダイオードＬＥＤ及び抵抗Ｒを介
してスイッチング素子４２に供給される。

【００５７】トランジスタＴｒのエミッタはボディアー
スに接続され、ベースはＯＲゲート４３の出力端子に接
続されている。このトランジスタＴｒは、ＯＲゲート４
３からの信号が「１」にされた場合にターンオンし、リ
レーコイルを励磁する。なお、このトランジスタＴｒの
代わりに、ＯＲゲート４３からの信号に応じてオン／オ
フする他のスイッチング素子を用いることができる。

【００５８】ＯＲゲート４３の入力端子には、イグニッ
ションスイッチがオンにされた時に一定時間だけ「１」
にされるスタート信号、自己診断用に設けられたスイッ
チがオンにされることにより「１」にされる診断信号及
び判断部４５で異常が検出された場合に「１」にされる
エラー信号が入力される。このＯＲゲート４３の出力
は、上述したようにトランジスタＴｒのベースに供給さ
れる他、ＯＲゲート４４の入力端子にも供給される。

【００５９】スイッチング素子４２は、ＯＲゲート４４
からの信号に応じてオン／オフするスイッチであり、例
えばトランジスタで構成される。このスイッチング素子
４２の一端は経路切換リレー４１の共通端子Ｃに接続さ
れ、他端は遮断器１０のリード３０ａ及び判断部４５に
接続されている。

【００６０】ＯＲゲート４４の入力端子には、ＯＲゲー
ト４３からの信号、強制的に遮断器１０を作動させるた
めの遮断信号、図示しない衝突センサからの衝突信号及
び判断部４５からの信号が入力される。遮断信号は、自
動車を緊急停止させるための緊急スイッチが操作された
場合、盗難防止センサから有意信号が供給された場合に
「１」にされる。

【００６１】また、遮断器１０の第２のバスバー１９か
ら負荷１７に接続される経路には電流センサ４６が設け
られており、負荷１７に流れる電流を監視するようにな
っている。この電流センサ４６で検出された電流値は判
断部４５に供給される。

【００６２】判断部４５は、本発明の第１の判断部、及
び第２の判断部に対応し、遮断器１０の着火部２９に流
れる電流を監視し、この回路遮断装置に障害があるかど
うかを判断する。そして、この判断結果に基づき、エラ
ー信号を生成してＯＲゲート４３に供給する。また、こ
の判断部４５は、電流センサ４６からの検出電流値が予
め定められたしきい値以上になったかどうかを判定し、
検出電流値がしきい値以上になった場合には、緊急停止
信号を生成してＯＲゲート４４に供給する。前述した遮
断信号、衝突信号、及び緊急停止信号のそれぞれは、本
発明の車両の異常信号に対応する。

【００６３】次に、以上のように構成された回路遮断装
置の動作を説明する。

【００６４】先ず、自己診断により障害の有無を検出す
る場合の動作を説明する。自己診断は外部からの診断信
号が「１」にされることにより実施される。この診断信
号は、自己診断用に設けられたスイッチが操作されるこ
とにより「１」にされる。

【００６５】診断信号が「１」にされると、ＯＲゲート
４３から出力される信号は「１」になる。これにより、
トランジスタＴｒがターンオンし、経路切換リレー４１
のリレーコイルが励磁される。その結果、経路切換リレ
ー４１の共通端子Ｃは常時開接点Ｂに接続される。同時
に、ＯＲゲート４４から出力される信号が「１」になる
ので、スイッチング素子４２がターンオンし、経路切換
リレー４１の共通端子Ｃと遮断器１０のリード３０ａと
の間が導通される。これにより、バッテリＶＢ→発光ダ
イオードＬＥＤ→抵抗Ｒ→経路切換リレー４１→スイッ
チング素子４２→遮断器１０の着火部２９→ボディアー
スといった第２経路を含む電流路が形成される。

【００６６】このとき、この電流路を形成する各素子の
故障及びは各素子間の断線や短絡がなければこの電流路
を電流が流れ、発光ダイオードＬＥＤが点灯する。これ
により、ユーザは遮断器１０及びその周辺回路に障害が
ないことを知ることができる。なお、上記電流路を流れ
る電流は、抵抗Ｒによって０．４Ａ程度に制限されてい
るので、着火部２９が作動することはない。このこと
は、自己診断信号が「１」にされている間は、遮断器１
０は本来の機能を発揮しないことを意味する。従って、
自動車の走行中に自己診断を行う場合は、診断信号を
「１」にする時間を数秒程度に限るのが好ましい。

【００６７】一方、上記電流路の各素子がオープンモー
ドの故障をしている場合及び各素子間（例えば図１中の
Ｆ点）が断線している場合は上記発光ダイオードＬＥＤ
は診断信号が「１」にされても点灯しない。これにより
ユーザは、遮断器１０及びその周辺回路にオープンモー
ドの障害が存在することを知ることができる。また、例
えば図１中のＦ点でボディアースに短絡している場合
は、診断信号が「１」にされなくても発光ダイオードＬ
ＥＤは点灯する。これによりユーザは、遮断器１０及び
その周辺回路に短絡の障害が存在することを知ることが
できる。

【００６８】なお、診断信号は、図示しない制御回路に
よって間欠的に、例えば数十秒の周期又は数分の周期で
数秒間だけ「１」になるように制御することもできる。
この場合、ユーザは、発光ダイオードＬＥＤが点滅して
いれば遮断器１０及びその周辺回路に障害が存在せず、
消灯又は点灯し続けていれば障害が存在することを知る
ことができる。

【００６９】また、イグニッションスイッチがオンにさ
れた時に一定時間だけ「１」にされるスタート信号が
「１」にされた場合も、上述した診断信号が「１」にさ
れた場合と全く同様の動作をする。従って、ユーザは自
動車を始動させる際に発光ダイオードＬＥＤの点灯を見
ることにより、始業点検の１項目として回路遮断装置の
チェックを行うことができる。

【００７０】次に、始動後の通常の状態で障害を検出す
る場合の動作を説明する。この場合、スタート信号及び
診断信号の何れも「０」にされている。従って、ＯＲゲ
ート４３から出力される信号は「０」になる。これによ
り、トランジスタＴｒはターンオフし、経路切換リレー
４１のリレーコイルは励磁されない。その結果、経路切
換リレー４１の共通端子Ｃは常時閉接点Ａに接続され
る。

【００７１】また、遮断信号、衝突信号及び緊急停止信
号の全てが「０」であれば、ＯＲゲート４４から出力さ
れる信号は「０」になるので、スイッチング素子４２は
ターンオフし、経路切換リレー４１の共通端子Ｃと遮断
器１０のリード３０ａとの間はオープン状態になる。こ
の状態で、遮断信号、衝突信号又は緊急停止信号の何れ
かが「１」にされるとスイッチング素子４２がターンオ
ンし、遮断器１０の着火部２９に電流が供給される。こ
れにより、遮断器１０が作動し、バッテリＶＢから負荷
１７に至る電流路を遮断する。

【００７２】一方、遮断信号、衝突信号又は緊急停止信
号の何れも「１」でなければ、判断部４５は、スイッチ
ング素子４２から遮断器１０のリード３０ａに至る経路
の信号をモニタしている。今、スイッチング素子４２か
ら遮断器１０のリード３０ａに至る経路に障害がなけれ
ば、判断部４５には低レベルの信号が入力される。この
場合、判断部４５は上記経路に障害が存在しないことを
判断し、ユーザへの報知はなされない。

【００７３】一方、例えば図１中のＧ点が切断された場
合は、判断部４５にはフローティングレベルの信号が入
力される。この場合、判断部４５は、上記経路に障害が
発生したことを判断し、エラー信号を「１」にする。こ
れにより、この回路遮断装置は診断信号が「１」にされ
た場合と同様に動作し、発光ダイオードＬＥＤが点灯さ
れる。また、判断部４５は、上記経路に障害が発生した
ことを診断結果として例えばコンソールパネルに設けら
れた表示装置に出力する。これによりユーザは、遮断器
１０及びその周辺回路にオープンモードの障害が発生し
たことを知ることができる。

【００７４】また、判断部４５は、電流センサ１６から
の検出電流値がしきい値以上である場合には、緊急停止
信号を「１」にする。これにより、ＯＲゲート４４から
の信号が「１」になりスイッチング素子４２がターンオ
ンし、着火部２９に電流が流れて遮断器１０が作動す
る。その結果、バッテリＶＢから負荷１７に至る電流経
路が遮断され、負荷１７の焼損が防止される。

【００７５】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、ユーザの指示によって診断信号が「１」にされる
ことにより、遮断器１０の周辺回路の障害が検出されて
ユーザに報知されるので、回路遮断装置を正常な状態で
作動させることができる。また、ユーザの指示がなされ
ない場合も遮断器１０の周辺回路の障害が検出されてユ
ーザに報知されるので、回路遮断装置の障害をタイムリ
ーに除去することができ、自動車等の安全性を向上させ
ることができる。

【００７６】なお、上述した実施の形態では、第１経路
と第２経路とを切り換えるための経路切換回路として経
路切換リレー４１を用いたが、図６に示すような、電力
用の２個のＮＰＮトランジスタＴｒ１及びＰＮＰトラン
ジスタＴｒ２で構成される回路を用いることもできる。
この回路では、ＮＰＮ型トランジスタＴｒ１のコレクタ
は端子Ａに、エミッタは端子Ｃに、ベースはトランジス
タＴｒのコレクタにそれぞれ接続されている。一方、Ｐ
ＮＰ型トランジスタＴｒ２のエミッタは端子Ｂに、コレ
クタは端子Ｃに、ベースはトランジスタＴｒのコレクタ
にそれぞれ接続されている。

【００７７】そして、トランジスタＴｒがターンオフし
ている通常の状態では、ＮＰＮトランジスタＴｒ１がタ
ーンオンすると共にＰＮＰトランジスタＴｒ２がターン
オフし、第１経路を電流が流れる。一方、診断信号が入
力されてトランジスタＴｒがターンオンするとＮＰＮ型
トランジスタＴｒ１がターンオフすると共にＰＮＰ型ト
ランジスタＴｒ２がターンオンし、第２経路を電流が流
れる。このように、この回路は、上述した経路切換リレ
ー４１と全く同様に作動するので、経路切換リレー４１
をこの回路で置き換えることができる。

【００７８】また、実施の形態では、図２に示すような
遮断器を用いたが、このような遮断器に限定されるもの
ではなく、その他の遮断器であっても良い。例えば、着
火後の遮断手段としては、加熱剤の発熱により火薬を爆
発させてテルミットケース等の導電性部材を切断して回
路を遮断しても良い。

【００７９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、外部から診断
信号が供給されると、自己診断部は、外部からの異常信
号に応答して電源から負荷に流れる電流を遮断する遮断
器を駆動するための駆動部の前後の回路、すなわち、電
源から駆動部を経由して遮断器に至る経路の正当性を診
断する。これにより、ユーザは、適当なタイミングで診
断信号を回路遮断装置に供給することにより、遮断器の
周辺回路に障害が存在するかどうかを知ることができ
る。

【００８０】請求項２の発明によれば、電流経路は、診
断信号に応答して電源から表示器及び電流制限器を経由
して駆動部に至る第２経路に切り換えられ、この第２経
路を用いて診断が行われる。ユーザは、この第２経路に
存在する表示器を見ることにより障害の有無を知ること
ができる。また、この第２経路に存在する電流制限器に
より駆動部に供給される電流が制限されるので、遮断器
を実際に作動させることなく遮断器の周辺回路に障害が
存在するかどうかを診断することができる。

【００８１】請求項３の発明によれば、診断信号が供給
された時の他に、第１の判断部で第１経路に障害がある
ことが判断された場合にも、経路切換回路によって第２
経路に切り換えて診断を行う。従って、例えば自動車の
運転中に電源と遮断器とを接続するハーネスが外れたよ
うな場合も診断が行われてその結果が報知されるので、
より安全性を高めることができる。

【００８２】請求項４の発明によれば、遮断信号に応答
して遮断器を駆動するので、例えば自動車を緊急停止さ
せたい場合や盗難にあった場合に遮断信号を発生するよ
うに構成することにより、これらの場合に確実に自動車
を停止させることができる。

【００８３】請求項５の発明によれば、車両に衝撃が発
生したことを表す外部からの衝突信号に応答して遮断器
を駆動するので、電源から負荷に流れる電流を遮断する
ことができる。

【００８４】請求項６の発明によれば、第２の判断部
は、電流検出器で検出された検出電流値が予め定められ
たしきい値以上である場合に異常信号を駆動部に出力
し、駆動部は、第２の判断部からの異常信号に応答して
遮断器を駆動するので、電源から負荷に流れる電流を遮
断することができる。

【００８５】請求項７の発明によれば、例えばイグニッ
ションキーの操作に応じて発生されるスタート信号が供
給された時に、電源から駆動部を経由して遮断器に至る
経路の正当性が診断されるので、始業点検の１項目とし
て回路遮断装置のチェックを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の回路遮断装置の電気回路
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した遮断器の遮断前の断面図である。

【図３】図１に示した遮断器の上面図である。

【図４】図２に示したテルミットケース及び外ケースの
ケース段部のそれぞれに形成されたネジ部の詳細図であ
る。

【図５】図１に示した遮断器の遮断後の断面図である。

【図６】図１に示した経路切換リレーの代替回路の構成
を示す回路図である。

【図７】従来の回路遮断装置としての自動車の電流分配
システムを説明するための図である。

【符号の説明】

１０遮断器１１第１のバスバー１６電流センサ１７負荷１９第２のバスバー２９着火部３０ａ、３０ｂリード４１経路切換リレー４２スイッチング素子４３ＯＲゲート４４ＯＲゲート４５判断部ＬＥＤ発光ダイオードＲ抵抗ＴｒトランジスタＴｒ１ＮＰＮトランジスタＴｒ２ＰＮＰトランジスタＶＢバッテリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ６０Ｒ 16/02 ６５０Ｂ６０Ｒ 16/02 ６５０ＪＦターム(参考） 2G036 AA27 BA04 BA12 CA06 5G004 AA04 AB02 CA02 DA05 DC06 DC07 EA04 FA01 5G042 AA03 AA15 BB12 DD02 EE02 FF02 FF09 FF15 FF16 FF23 GG04 5G502 BB03 BB19 FF10 KK02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源から負荷に流れる電流を遮断する遮
断器と、該遮断器と前記電源との間に設けられ、車両の異常時に
外部から入力される異常信号に応答して前記遮断器を駆
動する駆動部と、外部からの診断信号に応答して前記電源から前記駆動部
を経由して前記遮断器に至る経路の正当性を診断する自
己診断部と、を備えたことを特徴とする回路遮断装置。
【請求項２】前記自己診断部は、前記電源から直接前
記駆動部に至る第１経路と前記電源から表示器及び電流
制限器を経由して前記駆動部に至る第２経路とを切り換
える経路切換回路を有し、前記診断信号に応答して前記
第２経路に切り換えて診断を行うことを特徴とする請求
項１記載の回路遮断装置。
【請求項３】前記第１経路に障害があるかどうかを判
断する第１の判断部を更に有し、前記自己診断部は、前記第１の判断部によって前記第１
経路に障害があることが判断された場合に、前記経路切
換回路によって前記第２経路に切り換えて診断を行うこ
とを特徴とする請求項２記載の回路遮断装置。
【請求項４】前記駆動部は、前記電源から前記負荷に
流れる電流を遮断すべき旨を指示する遮断信号を前記異
常信号として入力し該遮断信号に応答して前記遮断器を
駆動することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れか１項記載の回路遮断装置。
【請求項５】前記駆動部は、前記車両に衝撃が発生し
たことを表す外部からの衝突信号を前記異常信号として
入力し該衝突信号に応答して前記遮断器を駆動すること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載
の回路遮断装置。
【請求項６】前記電源から負荷に流れる電流を検出す
る電流検出部と、この電流検出器で検出された検出電流値が予め定められ
たしきい値以上かどうかを判断し、前記検出電流値が前
記しきい値以上である場合に前記異常信号を前記駆動部
に出力する第２の判断部とを有し、前記駆動部は、前記第２の判断部からの前記異常信号に
応答して前記遮断器を駆動することを特徴とする請求項
１乃至請求項５のいずれか１項記載の回路遮断装置。
【請求項７】前記自己診断部は、前記車両の始動を指
示する外部からのスタート信号を前記診断信号として入
力し該スタート信号に応答して前記電源から前記駆動部
を経由して前記遮断器に至る経路の正当性を診断するこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項記
載の回路遮断装置。