JP2019085939A - スタータモータの電源回路 - Google Patents

Abstract

【課題】過電流対策上の安全性を確保しつつヒューズの接続によるコストの上昇を抑制することができるスタータモータの電源回路を提供する。【解決手段】バッテリＢの＋端子とスタータモータ１１との間で第１の電源用配線５にショートが発生すると、バッテリＢの＋端子に接続された第１のヒューズ３が作動して、バッテリＢから電源分配ボックス７やスタータモータ１１への電力供給を遮断する。また、バッテリＢの＋端子と電源分配ボックス７との間で第１の電源用配線５にショートが発生すると、第１のヒューズ３と第２のヒューズ９とのうちショートした箇所に近い方のヒューズが作動して、バッテリＢから電源分配ボックス７を介して各車載システムへの電力供給を遮断する。【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリと共に車両に搭載されるスタータモータの電源回路に関する。

車両のスタータモータにバッテリの電力を供給する際には、バッテリからスタータモータに電力を供給する電源用配線に過電流対策用のヒューズが接続される。そして、同じバッテリに負荷への電源分配器をスタータモータと並列に接続する場合や、スタータモータ用のサブバッテリをバッテリ経由でスタータモータに接続する場合は、バッテリと電源分配器やサブバッテリとを接続する電源用配線にもヒューズが接続される。

ところで、バッテリとスタータモータとを接続する電源用配線には、車両の始動時を除いて電流が流れることはない。これに対し、バッテリと電源分配器とを接続する電源用配線には、車両の使用中に電流が常時流れる。このため、バッテリと電源分配器とを接続する電源用配線における過電流対策は特に重要となる。

そして、特に商用車の場合は、バッテリが一般にラゲッジルームに配置されるので、エンジンルームに配置される電源分配器に対する電力ケーブルの線長が長くなる。そのため、バッテリと電源分配器とを接続する電源用配線上のヒューズから離れた箇所でショートが発生すると、過電流によりヒューズが作動してバッテリの電力供給が遮断されるまでに時間がかかる可能性がある。

そこで、バッテリと電源分配器とを接続する電源用配線には、バッテリからの電流が車両の使用中に常時流れることを考慮して、バッテリ側の端部と電源分配器側の端部とにそれぞれヒューズが接続される。なお、電源分配器側のヒューズは、電源分配器に内蔵されている場合もある。

同様のことは、バッテリを介してスタータモータに電力を供給するスタータモータ用のサブバッテリとバッテリとを接続する電源用配線にも当てはまる。即ち、両バッテリが離れて配置される場合、両バッテリを接続する電力ケーブルの線長はやはり長くなる。しかも、両バッテリを接続する電力ケーブルには、両バッテリの電力を合わせた大電流が流れる。

このため、両バッテリを接続する電力ケーブルにも、バッテリ側の端部とサブバッテリ側の端部とに、それぞれヒューズが接続される（以上、例えば特許文献１）。

特開２００５−２２８７１０号公報

このように、バッテリと電源分配器やサブバッテリとを接続する電源用配線の両端に過電流対策用のヒューズをそれぞれ接続すると、ヒューズに要求されるスペックが高いことから部品コストの上昇を招くし、ヒューズの配置に必要なスペースも増える。特に、バッテリとサブバッテリとを接続する電源用配線には車両の始動時にしか電流が流れないことから、電源用配線の両端にそれぞれヒューズを接続すると、コストと配置スペースの両面で無駄が増える。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、スタータモータに電力を供給するバッテリに、バッテリとスタータモータとを接続する電力ケーブルと並列の電源用配線を介してスタータモータ以外の要素を接続する際に、過電流対策上の安全性を確保しつつヒューズの接続によるコストや配置スペースの増加を抑制することができるスタータモータの電源回路を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の態様によるスタータモータの電源回路は、
スタータモータに第１のヒューズを介してバッテリの電力を供給する第１の電源用配線と、
前記第１の電源用配線における前記第１のヒューズよりも前記スタータモータ側の箇所から分岐接続され、第２のヒューズを介して接続相手と前記バッテリとの間の電力供給を行う第２の電源用配線と、
を備える。

本発明の第１の態様によるスタータモータの電源回路によれば、第１の電源用配線のうち第２の電源用配線の分岐接続箇所からバッテリに接続された第１のヒューズに接続される端部までの部分と、第２の電源用配線とが、バッテリと接続相手との間における電力供給に使用される。そして、第２の電源用配線が第２のヒューズを介して接続相手に接続される。

このため、バッテリと接続相手との間の電力供給に使用される電源用配線（第１の電源用配線の一部及び第２の電源用配線）のバッテリ側には第１のヒューズが接続され、接続相手側には第２のヒューズが接続される回路構成となる。

したがって、バッテリと接続相手との間が離れていても、バッテリと接続相手との間の電力供給に使用される電源用配線（第１の電源用配線の一部及び第２の電源用配線）上でショートが発生した場合に、第１のヒューズ及び第２のヒューズのうちショートの発生箇所に近い方のヒューズが迅速に作動し、バッテリから接続相手に対する電力供給を遮断する。

よって、仮に、バッテリと接続相手との間の電力供給に使用される電源用配線を第１の電源用配線と並列にバッテリに接続し、その電源用配線の両端にヒューズをそれぞれ接続する回路構成とする場合と比較しても、その場合と同様に、ショートの発生時におけるヒューズ作動の迅速性を確保して過電流対策上の安全性を確保することができる。

その上で、バッテリと接続相手との間の電力供給に使用される第２の電源用配線に接続するヒューズの数を減らして、コストや配置スペースの増加を抑制することができる

また、本発明の第２の態様によるスタータモータの電源回路は、
前記接続相手は、前記第２のヒューズを介して前記バッテリの電力を前記スタータモータを除く複数の負荷に分配供給する電源分配器である。

本発明の第２の態様によるスタータモータの電源回路によれば、バッテリの電力をスタータモータ以外の複数の負荷に分配供給する電源分配器をスタータモータと並列にバッテリに接続する場合に、バッテリの電力を電源分配器に供給するのに使用する第２の電源用配線に接続するヒューズの数を減らして、コストや配置スペースの増加を抑制することができる。

さらに、本発明の第３の態様によるスタータモータの電源回路は、
前記接続相手は、前記第２のヒューズ及び前記バッテリを介して前記スタータモータに補助電力を供給するサブバッテリである。

本発明の第３の態様によるスタータモータの電源回路によれば、バッテリを介してスタータモータに補助電力を供給するサブバッテリをスタータモータと並列にバッテリに接続する場合に、バッテリとサブバッテリとの間の電力供給に使用する第２の電源用配線に接続するヒューズの数を減らして、コストや配置スペースの増加を抑制することができる。

本発明によれば、スタータモータに電力を供給するバッテリに、バッテリとスタータモータとを接続する電力ケーブルと並列の電源用配線を介してスタータモータ以外の要素を接続する際に、過電流対策上の安全性を確保しつつヒューズの接続によるコストや配置スペースの増加を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係るスタータモータの電源回路の説明図である。 図１に示すスタータモータの電源回路の比較例に係るスタータモータの電源回路の説明図である。 本発明の第２実施形態に係るスタータモータの電源回路の説明図である。 図３に示すスタータモータの電源回路の比較例に係るスタータモータの電源回路の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るスタータモータの電源回路の説明図である。

図１に示す第１実施形態のスタータモータの電源回路（以下、「電源回路」と略記する。）１は、車両（図示せず）に搭載したバッテリＢに接続して使用される。

そして、電源回路１は、バッテリＢの＋端子に接続された第１のヒューズ３と、第１のヒューズ３を介してバッテリＢの＋端子に一端を接続した第１の電源用配線５とを有している。第１の電源用配線５の途中には、電源分配ボックス７（請求項中の接続相手、電源分配器に相当）に内蔵された第２のヒューズ９が接続されている。第１の電源用配線５の他端はスタータモータ１１に接続されている。

第１実施形態のバッテリＢは、商用車タイプの車両のラゲッジルームに配置されており、第１の電源用配線５は、車両のエンジンルームに配置された電源分配ボックス７の第２のヒューズ９やスタータモータ１１に接続するために、相応の線長を有している。

電源分配ボックス７においては、バッテリＢから見て第２のヒューズ９よりも下流側の箇所で、バッテリＢからの電力が車両の各車載システム（電力を必要とする負荷）に分配して供給される。

なお、第１のヒューズ３や第２のヒューズ９は、過電流が流れると溶断するヒュージブルリンク等のメカヒューズであってもよく、半導体リレー等を用いた過電流保護回路であってもよい。

また、電源分配ボックス７の第２のヒューズ９は、第２の電源用配線（図示せず）を介して第１の電源用配線５の途中に分岐接続してもよい。本実施形態の場合は、第２のヒューズ９自身が、第１の電源用配線５の分岐接続箇所と第２のヒューズ９とを接続する第２の電源用配線を兼ねている。

このように構成された第１実施形態の電源回路１では、バッテリＢの＋端子とスタータモータ１１との間で第１の電源用配線５にショートが発生すると、バッテリＢの＋端子に接続された第１のヒューズ３が作動して、バッテリＢから電源分配ボックス７やスタータモータ１１への電力供給を遮断する。

また、バッテリＢの＋端子と電源分配ボックス７との間で第１の電源用配線５にショートが発生すると、第１のヒューズ３と第２のヒューズ９とのうちショートした箇所に近い方のヒューズが作動して、バッテリＢから電源分配ボックス７を介して各車載システムへの電力供給を遮断する。

このため、ラゲッジルームのバッテリＢとエンジンルームの電源分配ボックス７とのどちらに近い箇所で第１の電源用配線５がショートしても、第１のヒューズ３と第２のヒューズ９とのうちショートした箇所に近い方のヒューズを迅速に作動させて、バッテリＢの漏電状態を早急に解消させることができる。

図２は、第１実施形態の電源回路１と比較するための電源回路の例を示す説明図である。図２に示す比較例の電源回路２１は、バッテリＢの＋端子とスタータモータ１１とを、バッテリＢの＋端子に接続した第３のヒューズ２３とスタータモータ１１に接続した第３の電源用配線２５との直列回路で接続している。なお、バッテリＢの＋端子と電源分配ボックス７の第２のヒューズ９との間は、第１実施形態の電源回路１と同じく、第１のヒューズ３と第１の電源用配線５との直列回路で接続している。

この比較例に係る電源回路２１では、バッテリＢの＋端子とスタータモータ１１との間で第３の電源用配線２５にショートが発生すると、バッテリＢの＋端子に接続された第３のヒューズ２３が作動して、バッテリＢからスタータモータ１１への電力供給を遮断する。

また、バッテリＢの＋端子と電源分配ボックス７との間で第１の電源用配線５にショートが発生すると、第１のヒューズ３と第２のヒューズ９のうちショートした箇所に近い方のヒューズが作動して、バッテリＢから電源分配ボックス７を介して各車載システムへの電力供給を遮断する。

即ち、比較例に係る電源回路２１でも、第１実施形態の電源回路１と同じく、バッテリＢの＋端子と電源分配ボックス７やスタータモータ１１との間で発生するショートに対してヒューズを迅速に作動させて、バッテリＢの漏電状態を早急に解消させることができる。

但し、比較例に係る電源回路２１では、第１実施形態の電源回路１と比較して、第３のヒューズ２３を新たに設ける必要がある。このため、ヒューズの数が増えることによるコストと配置スペースの増加が生じてしまう。

一方、本実施形態の電源回路１では、バッテリＢの＋端子に接続した第１のヒューズ３と電源分配ボックス７の第２のヒューズ９との２つのヒューズで、第１乃至第３の３つのヒューズ３，９，２３を用いる比較例の電源回路２１と同じ過電流保護機能を発揮させることができる。

このため、スタータモータ１１に電力を供給するバッテリＢの電力を、スタータモータ１１以外の車載システムに分配供給する電源分配ボックス７の第２のヒューズ９を、スタータモータ１１と並列にバッテリＢに接続するのに当たり、過電流保護のために用いるヒューズの数を減らして、ヒューズに関するコストや配置スペースの増加を抑制することができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の第２実施形態に係るスタータモータの電源回路の説明図である。

図３に示す第２実施形態の電源回路３１は、不図示の車両に搭載したバッテリＢ及びサブバッテリＳＢ（請求項中の接続相手に相当）に接続して使用される。

そして、電源回路３１は、バッテリＢの＋端子に接続された第１のヒューズ３３と、第１のヒューズ３３を介してバッテリＢの＋端子に一端を接続した第１の電源用配線３５とを有している。第１のヒューズ３３及び第１の電源用配線３５の接続点とサブバッテリＳＢの＋端子とは、第１のヒューズ３３及び第１の電源用配線３５の接続点に接続された第２の電源用配線３７とサブバッテリＳＢの＋端子に接続された第２のヒューズ３９との直列回路によって接続されている。第１の電源用配線３５の他端は、スタータモータ１１に接続されている。

第２実施形態のバッテリＢ及びサブバッテリＳＢは、商用車タイプの車両のラゲッジルームの互いに離れた箇所にそれぞれ配置されており、第１の電源用配線３５は、車両のエンジンルームに配置されたスタータモータ１１に接続するために、相応の線長を有している。

スタータモータ１１の電力は、バッテリＢを介してスタータモータ１１に補助電源として供給される。

なお、第１のヒューズ３３や第２のヒューズ３９は、過電流が流れると溶断するヒュージブルリンク等のメカヒューズであってもよく、半導体リレー等を用いた過電流保護回路であってもよい。

このように構成された第２実施形態の電源回路３１では、バッテリＢの＋端子とスタータモータ１１との間で第１の電源用配線３５にショートが発生すると、バッテリＢの＋端子に接続された第１のヒューズ３３が作動して、バッテリＢからスタータモータ１１への電力供給を遮断する。

また、バッテリＢの＋端子とサブバッテリＳＢの＋端子との間で第２の電源用配線３７にショートが発生すると、第１のヒューズ３３と第２のヒューズ３９とのうちショートした箇所に近い方のヒューズが作動して、バッテリＢとサブバッテリＳＢとの間の通電を遮断する。

このため、ラゲッジルームの互いに離れた箇所にそれぞれ配置されたバッテリＢとサブバッテリＳＢとのどちらに近い箇所で第１の電源用配線３５がショートしても、第１のヒューズ３３と第２のヒューズ３９とのうちショートした箇所に近い方のヒューズを迅速に作動させて、バッテリＢやサブバッテリＳＢの漏電状態を早急に解消させることができる。

図４は、第２実施形態の電源回路３１と比較するための電源回路の例を示す説明図である。図４に示す比較例の電源回路４１は、バッテリＢの＋端子とサブバッテリＳＢの＋端子とを、バッテリＢの＋端子に接続した第３のヒューズ４３と、サブバッテリＳＢの＋端子に接続した第２のヒューズ３９及び第３のヒューズ４３に接続した第２の電源用配線３７との直列回路で接続している。なお、バッテリＢの＋端子とスタータモータ１１との間は、第２実施形態の電源回路３１と同じく、第１のヒューズ３３と第１の電源用配線３５との直列回路で接続している。

この比較例に係る電源回路４１では、バッテリＢの＋端子とスタータモータ１１との間で第１の電源用配線３５にショートが発生すると、バッテリＢの＋端子に接続された第１のヒューズ３３が作動して、バッテリＢからスタータモータ１１への電力供給を遮断する。

また、バッテリＢの＋端子とサブバッテリＳＢの＋端子との間で第２の電源用配線３７にショートが発生すると、第３のヒューズ４３と第２のヒューズ３９のうちショートした箇所に近い方のヒューズが作動して、バッテリＢとサブバッテリＳＢとの間の通電を遮断する。

即ち、比較例に係る電源回路４１でも、第２実施形態の電源回路３１と同じく、バッテリＢの＋端子とサブバッテリＳＢの＋端子やスタータモータ１１との間で発生するショートに対してヒューズを迅速に作動させて、バッテリＢやサブバッテリＳＢの漏電状態を早急に解消させることができる。

但し、比較例に係る電源回路４１では、第２実施形態の電源回路３１と比較して、第３のヒューズ４３を新たに設ける必要がある。このため、ヒューズの数が増えることによるコストと配置スペースの増加が生じてしまう。

一方、本実施形態の電源回路３１では、バッテリＢの＋端子に接続した第１のヒューズ３とサブバッテリＳＢの＋端子に接続した第２のヒューズ３９との２つのヒューズで、第１乃至第３の３つのヒューズ３３，３９，４３を用いる比較例の電源回路４１と同じ過電流保護機能を発揮させることができる。

このため、バッテリＢを介してスタータモータ１１に補助電力を供給するサブバッテリＳＢを、スタータモータ１１と並列にバッテリＢに接続するのに当たり、過電流保護のために用いるヒューズの数を減らして、ヒューズに関するコストや配置スペースの増加を抑制することができる。

本発明は、バッテリと共に車両に搭載されるスタータモータの電源回路に用いて、極めて有用である。

１，３１ スタータモータの電源回路
３，３３ 第１のヒューズ
５，３５ 第１の電源用配線
７ 電源分配ボックス（接続相手、電源分配器）
９，３９ 第２のヒューズ
１１ スタータモータ
２１，４１ （比較例の）電源回路
２３，４３ 第３のヒューズ
２５ 第３の電源用配線
３７ 第２の電源用配線
Ｂ バッテリ
ＳＢ サブバッテリ（接続相手）

Claims (3)

1. スタータモータに第１のヒューズを介してバッテリの電力を供給する第１の電源用配線と、
   前記第１の電源用配線における前記第１のヒューズよりも前記スタータモータ側の箇所から分岐接続され、第２のヒューズを介して接続相手と前記バッテリとの間の電力供給を行う第２の電源用配線と、
   を備えるスタータモータの電源回路。
2. 前記接続相手は、前記第２のヒューズを介して前記バッテリの電力を前記スタータモータを除く複数の負荷に分配供給する電源分配器である請求項１記載のスタータモータの電源回路。
3. 前記接続相手は、前記第２のヒューズ及び前記バッテリを介して前記スタータモータに補助電力を供給するサブバッテリである請求項１記載のスタータモータの電源回路。

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