JP6007093B2 - 電気接続箱の配索構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される電気接続箱にバスバーや電線等の配索部材を配索する際の配索構造に関する。

車両に搭載される電気接続箱（ジャンクションボックス；以下「Ｊ／Ｂ」と略す）は、バッテリに接続される電源線を複数系統に分岐して出力する（例えば、特許文献１参照）。図４は、従来におけるＪ／Ｂ１０１及び該Ｊ／Ｂ１０１に接続される複数の負荷２１，２２，２３を示す回路図であり、図示のように該Ｊ／Ｂ１０１は、電源線Ｌ６と接続する電源端子Ｔ１と、該電源端子Ｔ１と接続されるバスバーの接続、遮断を切り替えるリレー１０２とを備えている。更に、リレー１０２の後段側は複数系統（図４では、３系統）のバスバーＬ１〜Ｌ３に分岐しており、各バスバーＬ１〜Ｌ３は、負荷接続用端子Ｔ２〜Ｔ４に接続されている。各負荷接続用端子Ｔ２〜Ｔ４は、ハーネスを介して負荷２１〜２３に接続されている。また、各バスバーＬ１〜Ｌ３には、過電流発生時に回路を保護するためのフューズが接続されている。

ここで、負荷２１は例えば、エアバッグＥＣＵ等の低インピーダンス負荷であり、負荷２２，２３は、ランプ、モータ、イグニッション等である。ここで、例えば、Ｊ／Ｂ１０１の上流側に設けられる機器（例えば、オルタネータ）にてノイズが発生した場合には、このノイズが電源線Ｌ６を経由してＪ／Ｂ１０１内に進入する。更に、このノイズは、よりインピーダンスの低い方向へと流れるので、低インピーダンス負荷２１に伝達されることになる。

このため、エアバッグＥＣＵに設けられるノイズフィルタに接続される回路にてノイズによる電磁波が周囲に放射され、放射された電磁波により、例えば、車室内に設置されているスマートキーが誤動作する等の問題が生じる場合がある。

特開２０１１−１０５２０５号公報

上述したように、従来における電気接続箱の配索構造では、Ｊ／Ｂ１０１（電気接続箱）内に低インピーダンス負荷が存在する場合には、該Ｊ／Ｂ１０１内にノイズが進入した場合には、このノイズは低インピーダンス負荷に伝達し、該低インピーダンス負荷の作動に悪影響を及ぼすという問題が発生していた。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、低インピーダンス負荷がノイズの影響を受けることを回避することが可能な電気接続箱の配索構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、車両用電源に接続された電源配索部材を少なくとも２系統に分岐し、各系統に接続される負荷に電力を供給する電気接続箱の、配索部材の配索構造において、複数系統の負荷のうち、最もインピーダンスの低い低インピーダンス負荷に接続する配索部材を、他の配索部材よりも単位長さ当たりのインピーダンスが高い高インピーダンス配索部材としたことを特徴とする車両用電気接続箱の配索構造。

請求項２に記載の発明は、前記電気接続箱内の、前記複数系統に分岐する前の共通配索部材を、前記高インピーダンス配索部材としたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記高インピーダンス配索部材は、強磁性体材料を用いることにより、配索部材の表皮深さを変化させて、インピーダンスを高くすることを特徴とする。

本発明に係る車両用電気接続箱の配索構造では、低インピーダンス負荷に接続する配索部材（バスバーや電線）を他の配索部材よりもインピーダンスが高い高インピーダンス配索部材としているので、電気接続箱に進入するノイズが低インピーダンス負荷に伝達されることを防止でき、該低インピーダンス負荷がノイズの影響を受けることを防止できる。

本発明の第１実施形態に係る車両用電気接続箱の配索構造を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用電気接続箱の配索構造を示す説明図である。 本発明の実施形態に係り、バスバーの材質、大きさとインピーダンスとの関係を示す説明図である。 従来における車両用電気接続箱の配索構造を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態の説明］
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用電気接続箱の配索構造を示す説明図である。該電気接続箱１１（以下、「Ｊ／Ｂ」と略す）は、車両用電源に接続された電源線を複数系統（少なくとも２系統）に分岐して、各系統に接続される負荷に電力を供給する。そして、図１に示すように、第１実施形態に係る電気接続箱１１は、車両用バッテリの電源線Ｌ６に接続される電源端子Ｔ１と、該電源端子Ｔ１に接続されたリレー１２と、を備えている。

更に、リレー１２の後段側はバスバーＬ４に接続され、該バスバーＬ４は、複数系統（この例では、３系統）に分岐されている。そして、分岐した３つの系統は、それぞれバスバーＬ１〜Ｌ３を介して負荷接続用端子Ｔ２〜Ｔ４に接続され、各負荷接続用端子Ｔ２〜Ｔ４は、それぞれ負荷２１〜２３に接続されている。ここで、負荷２１は、例えばエアバッグＥＣＵやナビユニット等の低インピーダンス負荷（最もインピーダンスの低い負荷）であり、負荷２２，２３は、ランプ、モータ、或いはイグニッション等の比較的インピーダンスの高い負荷である。

そして、本実施形態に係るＪ／Ｂ１１では、負荷接続用端子Ｔ２に接続するバスバーＬ１、Ｌ４を、他のバスバーＬ２、Ｌ３よりも、単位長さ当たりのインピーダンスが高い材質のバスバー（高インピーダンス配索部材）としている。なお、図１に示したバスバーＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は「配索部材」の一例であり、また、電源線Ｌ６は電源配索部材の一例である。

上記の構成により、電源線Ｌ６を経由してＪ／Ｂ１１内に進入したノイズは、低インピーダンス負荷２１に伝達され難くなり、主としてノイズによる影響の少ないランプ、モータ等の負荷２２，２３に伝達されることになる。その結果、低インピーダンス負荷２１の動作に影響を及ぼすという問題を回避できる。

次に、単位長さ当たりのインピーダンスが高いバスバーを決定する方法について説明する。図３は、バスバーの断面を模式的に示す説明図であり、導体径をＤ、導体長さをＬ、表皮深さをｄとしている。すると、周知である表皮効果の演算式により、下記（１）、（２）式が成立する。

ｄ＝（２ρ／ωμ）1/2 …（１）
Ｒ≒（ρ／ｄ）＊（Ｌ／πＤ） 但し、ｄ<<Ｄ …（２）
なお、ρは導体の電気抵抗、ωは電流の角周波数、μは導体の絶対透磁率、Ｌは導体の長さ、Ｄは導体の直径、Ｒは単位長さ当たりのインピーダンスである。

そして、上記の（１）式に基づき、導体の材質についてのρ、μを代入し、更に、角周波数ωを代入することで表皮深さｄを求め、このｄを（２）式に代入することにより、単位長さ当たりのインピーダンスＲを求める。

例えば、Ｊ／Ｂ１１内に設けられるバスバー（図１のＬ１〜Ｌ４に示すバスバー）の母材が銅であり、これにすずメッキしている場合には、銅とすずのデータを代入することによりインピーダンスＲを求めることができる。また、母材を強磁性体であるニッケルや鉄とすることにより、インピーダンスＲの高いバスバー（高インピーダンス配索部材）とすることができる。

具体的には、強磁性体であるニッケルや鉄を用いると、導体透磁率μが大きくなり、上記（１）式において、表示深さｄが小さくなる。このため、（２）式により、インピーダンスＲは高くなる。即ち、強磁性体材料を用いることにより、インピーダンスＲを高めることができる。そして、インピーダンスを高くすることにより、高周波ノイズの伝達を防止することができる。

このようにして、本実施形態に係る電気接続箱の配索構造では、低インピーダンス負荷２１に接続するバスバーＬ１、Ｌ４を、他のバスバーＬ２、Ｌ３よりもインピーダンスの高い材質で形成されたバスバー（高インピーダンス配索部材）とするので、低インピーダンス負荷２１に伝達されるノイズ（特に、高周波ノイズ）を低減でき、該低インピーダンス負荷２１がノイズの影響を受けることを防止できる。このため、例えばエアバッグＥＣＵがノイズの影響を受けて輻射ノイズを発生し、近接して配置されているスマートキーが誤動作する等のトラブルの発生を防止することができる。

なお、上述した実施形態では、配索部材の一例としてバスバーを用いる場合を例に挙げて説明したが、電線やその他の配線パターンとすることも可能である。
［第２実施形態の説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態に係る電気接続箱の配索構造を示す説明図である。第２実施形態では、前述した第１実施形態と対比して、電気接続箱１１ａの電源端子Ｔ１に接続される共通バスバーＬ５についても、バスバーＬ１、Ｌ４と同様の高インピーダンスなバスバーとしている点で相違する。

そして、このような構成とすることにより、電源線Ｌ６から、電源端子Ｔ１及びバスバーＬ５を経由して伝達されるノイズを低減することができ、低インピーダンス負荷２１にノイズが伝達されることを抑制することができる。

このように、本発明の第１、第２実施形態では、低インピーダンス負荷２１に接続するバスバーを、他のバスバーよりもインピーダンスの高い材質で構成するので、低インピーダンス負荷２１にノイズが伝達されることを防止でき、ノイズの影響による誤動作を防止できる。また、バスバーの材質を変えることによりインピーダンスを高めるので、従来例と比較して外見上の変化は無い。従って、従来と同様のレイアウトで配索することができ、装置規模が大型化する等の問題は発生せず、設計変更の手間を簡略化することができる。

以上、本発明の電気接続箱の配索構造を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

例えば、前述した第１、第２実施形態では、３つの負荷のうち１つの負荷が低インピーダンス負荷である場合を例に挙げて説明したが、負荷の個数は４個以上でも良い。また、低インピーダンス負荷が複数存在する場合には、それぞれの低インピーダンス負荷に接続するバスバーを高インピーダンスのバスバーとすれば良い。

本発明は、複数系統の負荷にバスバーを接続する際に、低インピーダンス負荷にノイズが回り込むことを防止する上で極めて有用である。

１１ 電気接続箱
１１ａ 電気接続箱
１２ リレー
２１ 低インピーダンス負荷
２２，２３ 負荷
Ｌ１〜Ｌ４ バスバー（配索部材）
Ｌ５ バスバー（共通バスバー）
Ｌ６ 電源線（電源配索部材）
Ｔ１ 電源端子
Ｔ２〜Ｔ４ 負荷接続用端子

Claims (3)

1. 車両用電源に接続された電源配索部材を少なくとも２系統に分岐し、各系統に接続される負荷に電力を供給する電気接続箱の、配索部材の配索構造において、
   複数系統の負荷のうち、最もインピーダンスの低い低インピーダンス負荷に接続する配索部材を、他の配索部材よりも単位長さ当たりのインピーダンスが高い高インピーダンス配索部材としたことを特徴とする電気接続箱の配索構造。
2. 前記電気接続箱内の、前記複数系統に分岐する前の共通配索部材を、前記高インピーダンス配索部材としたことを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱の配索構造。
3. 前記高インピーダンス配索部材は、強磁性体材料を用いることにより、配索部材の表皮深さを変化させて、インピーダンスを高くすることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の電気接続箱の配索構造。

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