JP2004056944A - 電源分配システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源ライン(7c)を複数の電気負荷用に分岐して電力を分配する電気接続箱として、3種類の第1電気接続箱(11)、第2電気接続箱(12)および第3電気接続箱(13)を用意して、各電気接続箱の数や装備位置を調整することで必要数の負荷接続部(16a〜16d,17a〜17d,26a〜30c,38a〜38r)を所望の配置で確保する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等において電源ラインを複数の電気負荷用に分配する電源分配システムに関し、特に、電源ラインの分配に使用する電気接続箱を車両の車種やグレード等の相異による枠を越えて共用可能にして、ワイヤハーネスの配索を容易にすると共に、電気接続箱等の製造コストの低減を実現するための改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両では、バッテリーやオルタネータに接続された電源ラインを電気接続箱を介して複数の電気負荷用に分配する電源分配システムが搭載される。一般に、電気接続箱は、給電路となるワイヤハーネスとの接続部と、電気接続箱内で給電路を所定数に分配する分配回路と、前記分配回路に装備されるヒューズやリレー等の接続部と、を備えている。
【0003】
このような電源分配システムにおいて、電気負荷を保護するために給電路に介在させるヒューズの容量や、分配する給電路の数、等は、搭載する車両の車種やグレード等の相異によって、大きく異なったものとなることが少なくない。従って、電気接続箱としても、ワイヤハーネスとの接続部の数や、分配回路の形態や、該分配回路に装備されるヒューズの容量および数が、車両の車種やグレード等の相異に応じて変更された多種の形態のものが必要となる。
【0004】
ところが、電気接続箱のケースは、通常、合成樹脂による射出成形品あり、また、電気接続箱内に収容される分配回路もバスバー等を利用した金属板のプレス成形品であって、電気接続箱のケースや分配回路を車両の車種やグレード毎にそれぞれ専用の形態とするためには、ケースや分配回路を形成するための各種成形金型を車両の車種やグレード毎に個別に準備しなければならず、金型償却費が製品コストに跳ね返り、製品コストが高価になるという問題を招く。
【0005】
そこで、このような問題の対策として、図5に示される電源分配方法が提案されている。ここに示した回路形成方法は、特開2001−61215号公報に開示された方法と実質的に同等のもので、電気接続箱40を、電源部41と、この電源部41の上に組み付けられる分配部42とから構成している。
【0006】
電源部41は、ヒューズやリレー等を嵌合接続するキャビティ43を有した部品装着部44の側方に、前述のヒューズやリレーに接続された複数本の分岐配線45を平面状に並べた分岐プレート部46を装備している。一方、分配部42は、分岐プレート部46の上に組み付けられる箱形で、上部にはワイヤハーネスをコネクタ接続する複数個のハーネス接続用キャビティ48を有すると共に、ハーネス接続用キャビティ48に接続されたワイヤハーネスのコネクタに接続可能な長尺タブ49を収容保持するタブ保持孔が、各ハーネス接続用キャビティ48毎に上下方向に貫通形成されている。分配部42のハーネス接続用キャビティ48は、フロント用ワイヤハーネス、フロア用ワイヤハーネス、等、車両上の装備部位毎に分割されたワイヤハーネスのコネクタが接続される。
【0007】
電源部41と分配部42との間には、複数の電線Wを整列配置したモジュールプレート51,52,53が積層状態に収容される。各モジュールプレート51,52,53の各電線Wには、分岐接続したい位置に図6に示すタブ−電線接続端子55が接続される。このタブ−電線接続端子55は、電線Wに圧着接続又は圧接接続される電線接続部55aと、長尺タブ49が挿通するタブ接続部55bと、を備えている。
【0008】
長尺タブ49は、その上端に、ハーネス接続用キャビティ48に接続されたワイヤハーネス側コネクタ内の端子に接続されるコネクタ接続端子部49aを備えると共に、中間部にはタブ−電線接続端子55のタブ接続部55bとの接続を果たすモジュール電線接続部49bを備えていて、串刺しにした各モジュールプレート51,52,53の電線相互を分岐接続する。
【0009】
図5に示した電源分配方法では、各モジュールプレート51,52,53上でのタブ−電線接続端子55の装備位置を変更したり、長尺タブ49の装備数を変更したり、更には、モジュールプレート51,52,53の装備数を変更することで、電源ラインの分配形態を多様に変化させることができ、複数の車種やグレードの車両間で、電気接続箱40を共通使用可能になり、その分、成形用金型の準備数を減らして、コストの低減を図ることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヒューズやリレー等を装備するキャビティ43の数が限られていることや、分割されたワイヤハーネスをコネクタ接続するハーネス接続用キャビティ48の数が限られていることから、これらの数の増加が必要となる場合には、電源部41や分配部42のケースの作り直しが必要となるため、あまり多くの車種やグレードに対応させることはできない。従って、低減できる金型数も限られるため、コストの低減効果は実質的に低い。
【0011】
また、より多くの車種やグレードの車両間で共用できるように、キャビティ43,48の装備数を予め最大限に設定しておくことも考えられるが、そのようにすると、小規模な電源分配システムで足りる車種に流量した場合には、未使用の回路が増えて無駄が多くなると同時に、電気接続箱40の外形寸法の大型化によって設置スペースの確保が難しくなる。
【0012】
更に、電源ラインの分配が、電気接続箱40の装備箇所の一箇所で集中的になされるため、車体上の電気接続箱40の装備箇所の周辺には、集中するワイヤハーネスのための大きな布線スペースを確保しておかねばならない。
【0013】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一定形態の電気接続箱を、車種やグレードが相異する、より多種の車両に共通使用することができ、電気接続箱やその構成部品の成形に必要な成形金型の種類を大幅に削減でき、金型償却費が影響する製品コストの大幅な削減を実現でき、しかも、車体上の電気負荷の配備等に応じて電源ラインの分岐箇所を分散させて、ワイヤハーネスの集中を回避することができ、更には、布設スペース等に関係するワイヤハーネスの配索性を向上させることもできる電源分配システムを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の電源分配システムは、請求項1に記載したように、電源ラインを複数の電気負荷用に分岐して電力を分配する電気接続箱として、第1電気接続箱と、第2電気接続箱と、第3電気接続箱と、を備える電源分配システムであって、
前記第1電気接続箱が、電源が電気的に接続される電源接続部と、複数の電気負荷に電力を供給するために当該電気負荷それぞれに電気的に接続される複数の上位負荷接続部と、前記電源接続部を前記複数の上位負荷接続部に電気的に接続する上位分配回路と、を備え、
前記第2電気接続箱が、前記複数の上位負荷接続部の何れかに電気的に接続される中継入力部と、複数の電気負荷に電力を供給するために当該電気負荷それぞれに電気的に接続される複数の中位負荷接続部と、前記中継入力部を前記複数の中位負荷接続部に電気的に接続する中位分配回路と、を備え、
前記第3電気接続箱が、前記複数の上位負荷接続部および前記複数の中位負荷接続部の何れかに電気的に接続される下位中継入力部と、複数の電気負荷に電力を供給するために当該電気負荷それぞれに電気的に接続される複数の下位負荷接続部と、前記下位中継入力部を前記複数の下位負荷接続部に電気的に接続する下位分配回路と、を備え、
前記第1電気接続箱、前記第2電気接続箱、および前記第3電気接続箱の数を調整することにより必要数の前記上位負荷接続部、前記中位負荷接続部、および前記下位負荷接続部を設けることを特徴としている。
【0015】
請求項1に記載の発明によれば、電源ラインの分岐は、第1電気接続箱、第2電気接続箱、および第3電気接続箱によって段階的に行われ、第1電気接続箱に接続される第2電気接続箱及び、第3電気接続箱の装備数を調整したり、或いは、第2電気接続箱に接続される第3電気接続箱の装備数を調整することで、電気負荷の数に応じて、負荷接続部の数を任意に増減調整することができ、電気負荷の数が増加した場合でも、第1電気接続箱、第2電気接続箱、および第3電気接続箱を適宜追加して接続するだけで簡単に対応することができるので、各電気接続箱自体の寸法や形態の変更が必要とはならない。従って、これらの3種の電気接続箱は、いずれも、車種やグレードが相異する、より多種の車両に共通使用することができて、電気接続箱やその構成部品の成形に必要な成形金型の種類を大幅に削減し、金型償却費が影響する製品コストの大幅な削減を実現できる。
【0016】
また、電源ラインの分岐が、第1電気接続箱、第2電気接続箱、および第3電気接続箱によって段階的に行われるため、電気負荷の配備等に応じて電源ラインの分岐箇所を分散させて、ワイヤハーネスの集中を回避することができ、布設スペース等に関係するワイヤハーネスの配索性を向上させることもできる。
【0017】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る電源分配システムを詳細に説明する。図1は、本発明に係る電源分配システムの一実施形態を搭載した車両の平面図である。
【0019】
車両1は、車体2の前部にエンジンルーム2aを備え、車体2中央の車室2bに4つのドア3a,3b,3c,3dを装備し、車体2後部にトランクルーム2cを装備している。エンジンルーム2aには、エンジン4、ヘッドライト5a,5bのオン・オフ等を制御するフロントコントローラ6、バッテリー7aおよびオルタネータ7b(図2参照)が設けられた電源7、等が装備されている。各ドア3a,3b,3c,3dには、窓の開閉を行うパワーウインドユニット(不図示)の駆動等が可能なドアコントロールユニット8a,8b,8c,8dが装備されている。トランクルーム2cにはテールランプユニット9a,9bが装備されている。
【0020】
電源分配システム10は、電源7に電気的に接続された電源ライン7cから複数の電気負荷に対して電力を分配するための電気接続箱として、第1電気接続箱11と、複数の第2電気接続箱12と、複数の第3電気接続箱13と、を備えている。尚、前述したヘッドライト5a,5b、フロントコントローラ6、パワーウインドユニット(不図示)、ドアコントロールユニット8a,8b,8c,8d、およびテールランプユニット9a,9bは、車両1に装備される電気負荷の例であるが、更に、第1電気接続箱11、第2電気接続箱12および第3電気接続箱13自体も電気負荷として考慮してもよい。
【0021】
図2は、図1に示される電源分配システム10の第1電気接続箱11における概略回路構成を示す図である。図2に示されるように、第1電気接続箱11は、バッテリー7aおよびオルタネータ7bに電源ライン7c(例えば、ワイヤハーネス)を介して電気的に接続される電源接続部15a,15bと、電気負荷に接続可能な合計8個の上位負荷接続部16a,16b,16c,16d,17a,17b,17c,17dと、前記電源接続部15a,15bからの電力供給ラインをそれぞれ分岐して前記各上位負荷接続部16a,16b,16c,16d,17a,17b,17c,17dにヒューズ19a,19b,19c,19d,19e,19f,19g,19hを介して電気的に接続する上位分配回路20と、を一つのハウジング11aに備えている。また、上位分配回路20には、オルタネータ7bをバッテリー7aにヒューズ21を介して接続する充電用接続路22も組み込まれている。尚、上位負荷接続部16a,16b,16c,16d,17a,17b,17c,17dのうち何れかを図1に示されるようにヘッドライト5a,5bおよびフロントコントローラ6への給電に用いることができる。
【0022】
即ち、第1電気接続箱11において、上位負荷接続部16a,16b,16c,16dは、オルタネータ7bから電気負荷への電力供給を可能にする部位であり、他方、上位負荷接続部17a,17b,17c,17dは、バッテリー7aから電気負荷への電力供給を可能にする部位である。尚、電源接続部15a,15bおよび上位負荷接続部16a,16b,16c,16d,17a,17b,17c,17dはそれぞれ金属端子等により構成されており、当該金属端子と、第1電気接続箱11と電源7、第2電気接続箱12、等を電気的に接続するためのワイヤハーネス側コネクタの金属端子(不図示)と、を接続可能にするコネクタ部(不図示)がハウジング11aには形成されている。
【0023】
図3は、図1に示される電源分配システム10の各第2電気接続箱12における概略回路構成を示す図である。図3に示されるように、第2電気接続箱12は、オルタネータ系の上位負荷接続部16a,16b,16c,16dの何れかに電気的に接続される中継入力部23と、上位負荷接続部17a,17b,17c,17dの何れかに電気的に接続される中継入力部24と、電気負荷に電気的に接続可能な複数個の中位負荷接続部26a,26b,27a,27b,27c,28a,28b,28c,29a,29b,29c,30a,30b,30cと、前記中継入力部23,24からの電力供給ラインをそれぞれ分岐して前記複数個の中位負荷接続部26a,26b,27a,27b,27c,28a,28b,28c,29a,29b,29c,30a,30b,30cにヒューズ31a,31b,31c,31d,31e,31f,31g,31hを介して電気的に接続する中位分配回路32,33と、を一つのハウジング12aに備えている。
【0024】
中位分配回路32では、オルタネータ系の中継入力部23からの電力供給ラインが分岐され、それぞれ中位負荷接続部26a,26b,27a,27b,27c,28a,28b,28c,29a,29b,29cに電気的に接続されている。中位負荷接続部26aは例えばドアコントロールユニット8a,8cへの給電に用いることができ、中位負荷接続部26bは例えばドアコントロールユニット8b,8dへの給電に用いることができる。尚、中位負荷接続部26a,26b,27a,27b,27c,28a,28b,28c,29a,29b,29c,30a,30b,30cのうち何れかを図1に示されるようにテールランプユニット9a,9bへの給電に用いることができる。中位負荷接続部27a,27b,27cは、3つに分岐されたオルタネータ系の電力供給ラインにより中継入力部23と電気的に接続されている。3つに分岐されて中位負荷接続部28a,28b,28cと中継入力部23とを電気的に接続するオルタネータ系の電力供給ラインには、車両1のメインスイッチであるイグニッションスイッチ(不図示)に連動して電力供給ラインをオープン状態またはショート状態にするスイッチ回路として、イグニッションリレー35が、前述のヒューズ31dに直列接続されて、設けられている。3つに分岐されて中位負荷接続部29a,29b,29cと中継入力部23とを電気的に接続するオルタネータ系の電力供給ラインには、車両1のメインスイッチであるイグニッションスイッチ(不図示)に連動して電力供給ラインをオープン状態またはショート状態にするスイッチ回路として、アクセサリリレー36が、前述のヒューズ31eに直列接続されて、設けられている。
【0025】
また、中位分配回路33では、バッテリー系の中継入力部24からの電力供給ラインが分岐され、それぞれ中位負荷接続部30a,30b,30cに電気的に接続されている。尚、中継入力部23,24および中位負荷接続部26a,26b,27a,27b,27c,28a,28b,28c,29a,29b,29c,30a,30b,30cはそれぞれ金属端子等により構成されており、当該金属端子と、第2電気接続箱12と第1電気接続箱11、第3電気接続箱13、等を電気的に接続するためのワイヤハーネス側コネクタの金属端子(不図示)と、を接続可能にするコネクタ部(不図示)がハウジング12aには形成されている。
【0026】
図4は、図1に示される電源分配システム10の各第3電気接続箱13における概略回路構成を示す図である。図4に示されるように、第3電気接続箱13は、例えば中位負荷接続部27a,27b,27cの何れかに電気的に接続される下位中継入力部37aと、例えば中位負荷接続部28a,28b,28cの何れかに電気的に接続される下位中継入力部37bと、例えば中位負荷接続部29a,29b,29cの何れかに電気的に接続される下位中継入力部37cと、を一つのハウジング13aに備えている。尚、第3電気接続箱13の各下位中継入力部37a〜37cは、中位負荷接続部26a,26b,27a,27b,27c,28a,28b,28c,29a,29b,29c,30a,30b,30cおよび上位負荷接続部16a,16b,16c,16d,17a,17b,17c,17dの何れかに電気的に接続可能である。また、第3電気接続箱13は、更に、電気負荷に電気的に接続可能な複数個の下位負荷接続部38a〜38rと、前記下位中継入力部37a,37b,37cからの電力供給ラインをそれぞれ分岐して前記下位負荷接続部38a〜38rに電気的に接続する下位分配回路39a,39b,39cと、をハウジング13aに備えている。
【0027】
下位分配回路39aでは、下位中継入力部37aからの電力供給ラインが3つに分岐され、それぞれヒューズ61a,61b,61cを経て更に3つずつ分岐されて下位負荷接続部38a〜38iに電気的に接続されている。下位分配回路39bでは、下位中継入力部37bからの電力供給ラインが2つに分岐され、それぞれヒューズ62a,62bを経て更に3つずつ分岐されて下位負荷接続部38j〜38oに電気的に接続されている。下位分配回路39cでは、下位中継入力部37cからの電力供給ラインがヒューズ63を経て3つに分岐され、それぞれ下位負荷接続部38p〜38rに電気的に接続されている。尚、下位中継入力部37a,37b,37cおよび下位負荷接続部38a〜38rはそれぞれ金属端子等により構成されており、当該金属端子と、第3電気接続箱13と第2電気接続箱12、電気負荷、等を電気的に接続するためのワイヤハーネス側コネクタの金属端子(不図示)と、を接続可能にするコネクタ部(不図示)がハウジング13aには形成されている。
【0028】
図1に示した例では、エンジンルーム2aに配置された第1電気接続箱11に、車室2bに配置された3つの第2電気接続箱12が電気的に接続され、更に、各第2電気接続箱12に3つの第3電気接続箱13が電気的に接続されており、このように電源ライン7cを複数の電気負荷用に分岐する電源分配経路を構築することによって、電源7のバッテリー7aおよびオルタネータ7bから車両1の各電気負荷に電力を分配することを可能にしている。従って、電源分配システム10では、各電気接続箱11,12,13の装備数や装備位置を調整することで必要数の負荷接続部を所望の配置で確保することができる。尚、第1電気接続箱11は、図2に示されるように、最大で4つの第2電気接続箱12を接続可能な数の上位負荷接続部16a,16b,16c,16d,17a,17b,17c,17dを有している。
【0029】
電源分配システム10によれば、図1に示されるように、第1電気接続箱11は、電源7が配置されるエンジンルーム2aに配置し、第1電気接続箱11に接続される第2電気接続箱12は、車室2b内に配索される各種の独立したワイヤハーネス等に応じて適宜数を車室2b内に分散配置し、更に、第2電気接続箱12に接続される第3電気接続箱13は、分担する電気負荷の取り付け箇所に応じて、電気負荷の近くに配置する。このように、電源ライン7cの分岐は、第1電気接続箱11、第2電気接続箱12、および第3電気接続箱13によって段階的に行われ、第1電気接続箱11に接続される第2電気接続箱12の装備数や配置を調整したり、或いは、第2電気接続箱12に接続される第3電気接続箱13の装備数や配置を調整することで、車両における電気負荷の装備数に応じて、負荷接続部の数や配置を任意に増減調整することができ、車両に装備する電気負荷の数が増加した場合でも、第1電気接続箱11、第2電気接続箱12、および第3電気接続箱13を適宜追加して接続するだけで簡単に対応することができるので、各電気接続箱自体の寸法や形態の変更が必要とはならない。従って、これらの3種の電気接続箱は、いずれも、車種やグレードが相異する、より多種の車両に共通使用することができて、電気接続箱やその構成部品の成形に必要な成形金型の種類を大幅に削減し、金型償却費が影響する製品コストの大幅な削減を実現できる。
【0030】
また、電源ライン7cの分岐が、第1電気接続箱11、第2電気接続箱12、および第3電気接続箱13によって段階的に行われるため、車体2上の電気負荷の配備等に応じて電源ラインの分岐箇所を分散させて、ワイヤハーネスの集中を回避することができ、布設スペース等に関係するワイヤハーネスの配索性を向上させることもできる。
【0031】
また、本実施形態のように、第2電気接続箱12の中位分配回路32の一部の電力分配ラインに、前記電気接続箱を搭載する装置のメインスイッチ等に連動して電力供給ラインをオープン状態またはショート状態にするリレー等のスイッチ回路35,36を組み込むことが好ましい。この構成にすれば、第2電気接続箱12のスイッチ回路35,36が組み込まれた電力分配ラインに電気的に接続される電気負荷は、メインスイッチに連動して自動的に電源のオン・オフが成されることになり、電気負荷への無駄な通電等をなくすことができる。
【0032】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形,改良,等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質,形状,形態,数,配置個所,等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0033】
例えば、各電気接続箱における分岐回路数は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第1電気接続箱11における分岐回路数を、5つ以上としてもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、電源ラインの分岐は、第1電気接続箱、第2電気接続箱、および第3電気接続箱によって段階的に行われ、第1電気接続箱に接続される第2電気接続箱及び、第3電気接続箱の装備数を調整したり、或いは、第2電気接続箱に接続される第3電気接続箱の装備数を調整することで、電気負荷の数に応じて、負荷接続部の数を任意に増減調整することができ、電気負荷の数が増加した場合でも、第1電気接続箱、第2電気接続箱、および第3電気接続箱を適宜追加して接続するだけで簡単に対応することができるので、各電気接続箱自体の寸法や形態の変更が必要とはならない。従って、これらの3種の電気接続箱は、いずれも、車種やグレードが相異する、より多種の車両に共通使用することができて、電気接続箱やその構成部品の成形に必要な成形金型の種類を大幅に削減し、金型償却費が影響する製品コストの大幅な削減を実現できる。
【0035】
また、電源ラインの分岐が、第1電気接続箱、第2電気接続箱、および第3電気接続箱によって段階的に行われるため、電気負荷の配備等に応じて電源ラインの分岐箇所を分散させて、ワイヤハーネスの集中を回避することができ、布設スペース等に関係するワイヤハーネスの配索性を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電源分配システムの一実施形態を搭載した車両の平面図である。
【図2】図1に示される電源分配システムの第1電気接続箱における概略回路構成を示す図である。
【図3】図1に示される電源分配システムの各第2電気接続箱における概略回路構成を示す図である。
【図4】図1に示される電源分配システムの各第3電気接続箱における概略回路構成を示す図である。
【図5】従来の電源分配方法を示す斜視図である。
【図6】図5のVI部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
7 電源
7c 電源ライン
10 電源分配システム
11 第1電気接続箱
12 第2電気接続箱
13 第3電気接続箱
15a,15b 電源接続部
16a〜16d,17a〜17d 上位負荷接続部
20 上位分配回路
23,24 中継入力部
26a〜30c 中位負荷接続部
32,33 中位分配回路
37a〜37c 下位中継入力部
38a〜38r 下位負荷接続部
39a,39b,39c 下位分配回路
Claims (1)
- 電源ラインを複数の電気負荷用に分岐して電力を分配する電気接続箱として、第1電気接続箱と、第2電気接続箱と、第3電気接続箱と、を備える電源分配システムであって、
前記第1電気接続箱が、電源が電気的に接続される電源接続部と、複数の電気負荷に電力を供給するために当該電気負荷それぞれに電気的に接続される複数の上位負荷接続部と、前記電源接続部を前記複数の上位負荷接続部に電気的に接続する上位分配回路と、を備え、
前記第2電気接続箱が、前記複数の上位負荷接続部の何れかに電気的に接続される中継入力部と、複数の電気負荷に電力を供給するために当該電気負荷それぞれに電気的に接続される複数の中位負荷接続部と、前記中継入力部を前記複数の中位負荷接続部に電気的に接続する中位分配回路と、を備え、
前記第3電気接続箱が、前記複数の上位負荷接続部および前記複数の中位負荷接続部の何れかに電気的に接続される下位中継入力部と、複数の電気負荷に電力を供給するために当該電気負荷それぞれに電気的に接続される複数の下位負荷接続部と、前記下位中継入力部を前記複数の下位負荷接続部に電気的に接続する下位分配回路と、を備え、
前記第1電気接続箱、前記第2電気接続箱、および前記第3電気接続箱の数を調整することにより必要数の前記上位負荷接続部、前記中位負荷接続部、および前記下位負荷接続部を設けることを特徴とする電源分配システム。
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