JP2009184611A - Grounding structure for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂ボディに対応したアース構造を備えた車両に関し、より特定的には、導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディのアース構造に関する。 The present invention relates to a vehicle provided with a ground structure corresponding to a resin body, and more particularly to a ground structure of a resin body using conductive reinforcing fibers.
従来、金属製ボディを備えた車両において、バッテリのマイナス端子と電装機器とを接続するアース構造としては、車体自体が導電性を有することから、バッテリのマイナス端子を車体に接続し、車両と各電装機器とを接続するのが一般的であった。 Conventionally, in a vehicle having a metal body, as a ground structure for connecting the negative terminal of the battery and the electrical equipment, since the vehicle body itself has conductivity, the negative terminal of the battery is connected to the vehicle body, It was common to connect electrical equipment.
ところが、最近では、強化繊維樹脂等の合成樹脂を用いて一体形成したボディを備えた車両があるが、一般的に合成樹脂は電気絶縁体(すなわち、高抵抗)であることから、上述の金属製ボディを備えた車両と同じアース構造を採用することができなかった。そこで、樹脂ボディを備えた車両では、金属製ボディを備えた車両とは異なる様々はアース構造が採用されている。 Recently, however, there are vehicles having a body integrally formed using a synthetic resin such as a reinforced fiber resin. Generally, a synthetic resin is an electrical insulator (that is, a high resistance). The same grounding structure as a vehicle with a made body could not be adopted. Accordingly, various grounding structures are employed in vehicles having a resin body, which are different from those having a metal body.
特許文献1には、樹脂ボディを備えた車両におけるアース構造が開示されている。図4は、特許文献1に開示されている従来の樹脂ボディを備えた車両におけるアース構造を示す図である。図4に示すアース構造では、樹脂ボディを備えた車両において、車両前後方向に延在させた金属製冷却水配管51を、バッテリ52のマイナス端子に接続された導電性アース部材として用いる。そして、当該導電性アース部材の適所に複数の接続座を形成し、当該接続座と電装機器53とを電気配線によって接続している。
しかしながら、最近では樹脂ボディの強化繊維として炭素繊維のような導電性の強化繊維が用いられるようになってきており、特許文献1に開示されているアース構造では、このような導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディが完全な絶縁体でないために、導電性アース部材と樹脂ボディとの間の絶縁が不十分であった場合には、樹脂ボディと電気配線との接触により短絡が生じる可能性があった。すなわち、電気配線が断線すること等により、電気配線と樹脂ボディとが接触した場合、電気配線からの電流が、樹脂ボディ、及び導電性アース部材を介して、バッテリ52のマイナス端子に戻る経路が存在していた。
However, recently, conductive reinforcing fibers such as carbon fibers have been used as reinforcing fibers for resin bodies. In the ground structure disclosed in Patent Document 1, such conductive reinforcing fibers are used. If the insulation between the conductive grounding member and the resin body is insufficient because the resin body that uses is not a complete insulator, a short circuit may occur due to contact between the resin body and the electrical wiring. was there. That is, when the electrical wiring and the resin body come into contact with each other due to disconnection of the electrical wiring, there is a path for the current from the electrical wiring to return to the negative terminal of the
また、その他の短絡の経路としては、電気配線からの電流が、電子部品の電気雑音対策として採用されている筐体アースを介して、バッテリ52のマイナス端子に戻る経路があった。図5は、従来の筐体アースの構成の一例を示す図である。図5に示すように、従来の筐体アースでは、W/Hアースラインと並列してボディ67へアースを取っているため、ボディ67からコネクタ62まで導通があった。また、短絡の経路としては、電気配線からの電流が、樹脂ボディ、及びエンジンや変速機等のパワーユニットを介して、バッテリ52のマイナス端子に戻る経路等もあった。
As another short-circuit path, there is a path in which the current from the electrical wiring returns to the negative terminal of the
車両が金属製ボディであった場合、金属製ボディと電気配線との接触により短絡が発生したとしても、大電流が流れてヒューズが溶断していた。一方、樹脂ボディと電気配線との接触により短絡が発生した場合、ヒューズが溶断することによって電流経路が遮断されればよいが、樹脂ボディが比較的に高抵抗であるため、ヒューズからは負荷が繋がっているように見え、ヒューズが溶断するような大きな電流は流れず、ヒューズが溶断することはなかった。その結果、電流が流れ続けることによって樹脂ボディが発熱し、温度上昇によりボディ強度が低下する可能性があった。 When the vehicle was a metal body, even if a short circuit occurred due to contact between the metal body and the electrical wiring, a large current flowed and the fuse was blown. On the other hand, if a short circuit occurs due to contact between the resin body and the electrical wiring, the current path may be interrupted by fusing the fuse, but since the resin body has a relatively high resistance, a load is applied from the fuse. It seemed to be connected, and a large current that blown the fuse did not flow, and the fuse did not blow. As a result, there is a possibility that the resin body generates heat as the current continues to flow, and the body strength decreases due to temperature rise.
それ故に、本発明の目的は、上記従来の課題を解決するものであり、導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディを備えた車両に好適なアース構造を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide a grounding structure suitable for a vehicle including a resin body using conductive reinforcing fibers.
本発明は、導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディに対応したアース構造を備えた車両に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の車両は、アース構造として、少なくともバッテリと、車両に搭載される電気負荷が電気配線を介して接続される1つ以上のアースプレートとを備える。1つ以上のアースプレートは、バッテリのマイナス端子と接続されると共に、樹脂ボディに対して絶縁されて車両に取り付けられる。 The present invention is directed to a vehicle including a ground structure corresponding to a resin body using conductive reinforcing fibers. And in order to achieve the said objective, the vehicle of this invention is equipped with at least a battery and 1 or more earth plates to which the electric load mounted in a vehicle is connected via an electrical wiring as an earth structure. The one or more ground plates are connected to the negative terminal of the battery and are insulated from the resin body and attached to the vehicle.
これによって、樹脂ボディと電気配線とが接触したとしても、樹脂ボディ自体が絶縁されているため電流が流れず、樹脂ボディを保護することが可能となる。 As a result, even if the resin body and the electrical wiring come into contact with each other, the resin body itself is insulated, so that no current flows and the resin body can be protected.
好ましくは、車両は、1つ以上のアースプレートとして、大電流負荷を接続するための1つ以上のパワー系用アースプレートと、低電流負荷を接続するための1つ以上のシグナル系用アースプレートとを備える。 Preferably, the vehicle has at least one power system ground plate for connecting a high current load as one or more ground plates, and one or more signal system ground plates for connecting a low current load. With.
これによって、シグナル系用アースプレート側に、パワー系の電装機器からの大電流が流れ込まないため、配線抵抗に起因するグランド浮きの発生を抑えることができる。このため、シグナル系のアース回路の電位が安定し、グランド浮きに強いアース構造が実現できる。 As a result, since a large current from the power system electrical equipment does not flow into the signal system ground plate, the occurrence of ground floating due to the wiring resistance can be suppressed. For this reason, the potential of the signal ground circuit is stabilized, and an earth structure that is strong against floating of the ground can be realized.
また、車両は、1つ以上のアースプレートとして、バッテリのマイナス端子と直接接続されるMAINアースプレートをさらに備えてもよい。この場合、1つ以上のパワー系用アースプレートと、1つ以上のシグナル系用アースプレートとは、MAINアースプレートを介して、バッテリのマイナス端子に接続される。また、MAINアースプレートは、バッテリの直近に配置される。 The vehicle may further include a MAIN ground plate that is directly connected to the negative terminal of the battery as one or more ground plates. In this case, the one or more power system ground plates and the one or more signal system ground plates are connected to the negative terminal of the battery via the MAIN ground plate. Further, the MAIN ground plate is disposed in the immediate vicinity of the battery.
これによって、大電流をバッテリ直近のMAINアースプレートに集めることで、バッテリからの配線抵抗を最小限にすることができる。そのため、大電流が流れるために発生するグランド浮きを最小限に留めることが可能となり、グランド浮きに強いアース構造が実現できる。 As a result, the wiring resistance from the battery can be minimized by collecting a large current on the MAIN ground plate closest to the battery. Therefore, it is possible to minimize the ground floating that occurs because a large current flows, and it is possible to realize a grounding structure that is strong against ground floating.
本発明のアース構造を備えた車両によれば、バッテリのマイナス端子に接続された1つ以上のアースプレートを設置し、当該1つ以上のアースプレートと車載機器とを電気配線を介して接続する。また、1つ以上のアースプレートは、樹脂ボディと絶縁されて車両に取り付けられる。これによって、樹脂ボディと電気配線とが接触したとても、樹脂ボディ自体が絶縁されているため電流が流れず、樹脂ボディの発熱を防止することが可能となる。 According to the vehicle having the ground structure of the present invention, one or more ground plates connected to the negative terminal of the battery are installed, and the one or more ground plates are connected to the vehicle-mounted device via electric wiring. . The one or more ground plates are attached to the vehicle while being insulated from the resin body. As a result, the resin body and the electrical wiring are in contact with each other, and since the resin body itself is insulated, no current flows and it is possible to prevent the resin body from generating heat.
図1は、本発明の一実施形態に係るアース構造の一例を示す車両上面視図である。図2は、本発明の一実施形態に係るアース構造の一例を示す車両側面図である。図1及び図2において、車両は、導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディ10を備える。導電性の強化繊維としては、例えば、炭素繊維等がある。また、車両は、アース構造として、1つ以上のアースプレート11〜17と、バッテリ18とを備える。1つ以上のアースプレート11〜17には、電気配線を介して、車両に搭載される電装機器(すなわち、電気負荷)が接続される。この例では、車両は、1つの以上のアースプレートとして、3つのパワー系用アースプレート11〜13と、3つのシグナル系用アースプレート14〜16と、1つのMAINアースプレート17とを備える。
FIG. 1 is a top view of a vehicle showing an example of a ground structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a vehicle side view showing an example of a ground structure according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the vehicle includes a
パワー系用アースプレート11〜13は、大電流負荷(すなわち、パワー系の電装機器)を接続するためのアースプレートで、電気配線を介して、車両に搭載されるパワー系の電装機器が接続される。パワー系の電装機器としては、例えば、エアコンのブロアモータやヘッドランプ等の機器がある。シグナル系用アースプレート14〜16は、低電流負荷(すなわち、シグナル系のアース回路を有する電装機器)を接続するためのアースプレートで、電気配線を介して、車両に搭載されるシグナル系のアース回路を有する電装機器が接続される。具体的には、シグナル系用アースプレート14〜16は、コンピュータ等(すなわち、シグナル系のアース回路を有する電装機器)の基準電位を取るために使用される。シグナル系のアース回路を有する電装機器としては、EPS(Electric Power Steering) ECUや、A/B(Air-Bag) ECU等の機器がある。このように、アースプレートとして、パワー系用アースプレート11〜13と、シグナル系用アースプレート14〜16とを別々に配置することで、シグナル系用アースプレート14〜16側に、パワー系の電装機器からの大電流が流れ込まないため、配線抵抗に起因するグランド浮きの発生を抑えることができる。このため、シグナル系のアース回路の電位が安定し、グランド浮きに強いアース構造が実現できる。 The power system ground plates 11 to 13 are ground plates for connecting a large current load (that is, power system electrical equipment), and are connected to power system electrical equipment mounted on the vehicle via electrical wiring. The Examples of the power-type electrical equipment include equipment such as an air conditioner blower motor and a headlamp. The signal system ground plates 14 to 16 are ground plates for connecting a low current load (that is, an electrical device having a signal system ground circuit), and are connected to the vehicle via an electric wiring. Electrical equipment having a circuit is connected. Specifically, the signal system ground plates 14 to 16 are used for taking a reference potential of a computer or the like (that is, an electrical device having a signal system ground circuit). Examples of electrical equipment having a signal ground circuit include EPS (Electric Power Steering) ECU and A / B (Air-Bag) ECU. As described above, the power system ground plates 11 to 13 and the signal system ground plates 14 to 16 are separately arranged as the ground plates, so that the power system electrical equipment is provided on the signal system ground plates 14 to 16 side. Since a large current from the device does not flow, occurrence of ground floating due to wiring resistance can be suppressed. For this reason, the potential of the signal ground circuit is stabilized, and an earth structure that is strong against floating of the ground can be realized.
MAINアースプレート17は、大電流負荷用のアースプレートで、パワー系用アースプレート11〜13と、シグナル系用アースプレート14〜16とが接続される。また、MAINアースプレート17は、パワー系用アースプレート11〜13を介さずに、車両に搭載されるパワー系の電装機器を直接接続することも可能である。MAINアースプレート17に、シグナル系用アースプレート14〜16を介さずに、車両に搭載されるシグナル系のアース回路を有する電装機器を直接接続することも可能である。
The MAIN
MAINアースプレート17は、バッテリ18のマイナス端子と直接接続される。パワー系用アースプレート11〜13及びシグナル系用アースプレート14〜16は、MAINアースプレート17を介して、バッテリ18のマイナス端子と接続される。なお、パワー系用アースプレート11〜13及びシグナル系用アースプレート14〜16は、MAINアースプレート17を介さずに、直接バッテリ18のマイナス端子に接続されていてもよい。これによって、各アースプレート11〜17は、バッテリ18のマイナス端子と同電位となる。
The MAIN
MAINアースプレート17は、バッテリ18直近に配置されることが望ましい。すなわち、大電流をバッテリ18直近のMAINアースプレート17に集めることで、バッテリ18からの配線抵抗を最小限にすることができる。そのため、大電流が流れるために発生するグランド浮きを抑えることが可能となり、グランド浮きに強いアース構造が実現できる。
The
樹脂ボディ10を介した短絡を防ぐために、樹脂ボディ10は、バッテリ18のマイナス端子と電気的に絶縁された構造にする必要がある。すなわち、樹脂ボディ10は、バッテリ18のマイナス端子と同電位とならない構造となっている。したがって、各アースプレート11〜17は、樹脂ボディ10と絶縁されて車両に設置される。図3は、アースプレートの設置方法の一例を示す図である。図1に示した例では、パワー系用アースプレート11〜13と、シグナル系用アースプレート14〜16とを別々の位置に設置したが、図3に示すように、樹脂等の絶縁物で構成された台の上に、パワー系用アースプレートと、シグナル系用アースプレートとを並べて設置することも可能である。
In order to prevent a short circuit via the
また、スタータ(ST)やオルタネータ(ALT)などは、通常エンジンにアースを取っているため、パワートレーン・ドライブトレーンは、バッテリ18のマイナス端子と同電位となっている。このため、樹脂ボディ10は、パワートレーン・ドライブトレーンとも絶縁される。また、樹脂ボディ10は、電子部品等を保護するための筐体アースや、各電装機器とも絶縁される。樹脂ボディ10と各対象物との絶縁方法としては、様々な方法があるが、簡単な方法としては、樹脂ボディ10と各対象物との間に絶縁材を挟む方法がある。これによって、電気配線が断線すること等により、電気配線と樹脂ボディ10とが接触した場合も、樹脂ボディ10が絶縁されているために、短絡が発生しない。
In addition, since the starter (ST), alternator (ALT), and the like are normally grounded to the engine, the power train / drive train has the same potential as the negative terminal of the
なお、車両に搭載された金属部品を樹脂ボディから絶縁することができれば、電気配線の代わりに、金属部品を電流経路として用いることも可能である。 If the metal component mounted on the vehicle can be insulated from the resin body, the metal component can be used as a current path instead of the electric wiring.
以上のように、本発明の一実施形態に係るアース構造を備えた車両は、車両にバッテリ18のマイナス端子に接続された1つ以上のアースプレート11〜17を設置し、当該1つ以上のアースプレート11〜17と車載機器とを電気配線を介して接続する。また、1つ以上のアースプレート11〜17は、樹脂ボディ10と絶縁されて車両に取り付けられる。これによって、樹脂ボディ10と電気配線とが接触したとても、樹脂ボディ10自体が絶縁されているため電流が流れず、樹脂ボディ10を保護することが可能となる。
As described above, a vehicle including a ground structure according to an embodiment of the present invention has one or more ground plates 11 to 17 connected to the negative terminal of the
本発明に係るアース構造は、樹脂ボディを備えた車両のアース構造等として有用である。 The ground structure according to the present invention is useful as a ground structure for a vehicle including a resin body.
10 樹脂ボディ
11〜13 パワー系用アースプレート
14〜16 シグナル系用アースプレート
17 MAINアースプレート
18 バッテリ
51 金属製冷却水配管
52 バッテリ
53 電装機器
61 筐体
62 コネクタ
63 基板
64 ブラケット
65,66 ナット
67 ボディ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記アース構造として、少なくともバッテリと、前記車両に搭載される電気負荷が電気配線を介して接続される1つ以上のアースプレートとを備え、
前記1つ以上のアースプレートは、前記バッテリのマイナス端子と接続されると共に、前記樹脂ボディに対して絶縁されて前記車両に取り付けられることを特徴とする、請求項1に記載のアース構造を備えた車両。 In vehicles equipped with a grounding structure that supports resin bodies using conductive reinforcing fibers,
The ground structure includes at least a battery and one or more ground plates to which an electrical load mounted on the vehicle is connected via electrical wiring,
2. The ground structure according to claim 1, wherein the at least one ground plate is connected to a negative terminal of the battery and is insulated from the resin body and attached to the vehicle. Vehicle.
大電流負荷を接続するための1つ以上のパワー系用アースプレートと、
低電流負荷を接続するための1つ以上のシグナル系用アースプレートとを備えることを特徴とする、請求項1に記載のアース構造を備えた車両。 As the one or more ground plates,
One or more power system earth plates for connecting high current loads;
The vehicle having the ground structure according to claim 1, further comprising one or more signal system ground plates for connecting a low current load.
前記1つ以上のパワー系用アースプレートと、前記1つ以上のシグナル系用アースプレートとは、前記MAINアースプレートを介して、前記バッテリのマイナス端子に接続されることを特徴とする、請求項2に記載のアース構造を備えた車両。 The one or more ground plates further comprise a MAIN ground plate directly connected to the negative terminal of the battery;
The one or more power system ground plates and the one or more signal system ground plates are connected to a negative terminal of the battery via the MAIN ground plate. A vehicle comprising the ground structure according to 2.
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