JP6142828B2 - 自動車用電源ボックス - Google Patents

Description

本発明は、バッテリー等の電源と各種装備との間に介在される自動車用電源ボックスに関するものである。

自動車に搭載され、バッテリーあるいはオルタネータ等からの電源の供給に基づいて動作する種々の装備は、バッテリー及びオルタネータとの間にヒューズが介在され、過電流による破損が防止されている。

近年、通常の１２Ｖの電源で動作する装備と、例えば４８Ｖの高電圧系電源の供給に基づいて動作する装備が混載された自動車が実用化されている。電源電圧の高電圧化を図ることにより、当該装備への供給電力を維持しながら供給電流を削減することが可能となる。この結果、電源供給配線の線径を縮小して配線ケーブルの軽量化を図ることにより、自動車の軽量化を図ることが可能となる。

このような自動車では、電源電圧を高電圧化した装備にも電源との間にヒューズを介在させ、過電流による破損を防止する必要がある。

特開２００９−２９２７６号公報

各装備と電源との間に介在されるヒューズは、自動車の車室内に配設されるヒューズボックスや、エンジンルーム内でリレー等の電流開閉機器等が収容される電源ボックス内に配設される。

このようなヒューズボックスあるいは電源ボックス内に配設されたヒューズのメンテナンスを行うために、ユーザーが高電圧系のヒューズを取り外すと、ヒューズ側の接続端子と、ヒューズボックスあるいは電源ボックス側の接続端子との間で火花が誘起される等の不具合が生じることがある。

特許文献１には、高電圧機器をカバーで覆って、高電圧機器とユーザーとの不用意な接触を防ぎ、カバーを開ける際には安全性を確保するために高電圧機器の電気的導通を遮断する施錠装置を備えた高電圧機器収納箱が開示されている。

しかし、このような高電圧機器収納箱では、１２Ｖの通常電圧系と高電圧系のヒューズが混在する場合に、ユーザーが通常電圧系ヒューズのみのメンテナンスを可能とする思想は開示されていない。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的はユーザーによる低電圧側の第一の電源系のヒューズメンテナンスを可能としながら、ユーザーによる高電圧側の第二の電源系のヒューズメンテナンスを不能とする自動車用電源ボックスを提供することにある。

上記課題を解決する自動車用電源ボックスは、一つの主蓄電池に基づく第一の電源と、前記第一の電源より高い電圧を出力する第二の電源とを備え、前記第一の電源と、該第一の電源に接続される第一の負荷群との間に介在される第一のヒューズボックスと、前記第二の電源と、該第二の電源に接続される第二の負荷群との間に介在される第二のヒューズボックスとを備えた自動車用電源ボックスにおいて、前記第二のヒューズボックスのヒューズ取付面が覆われるように該第二のヒューズボックスと前記第一のヒューズボックスを積層し、該第二のヒューズボックスと前記第一のヒューズボックスを特殊工具を必要とするボルトとした固定装置で着脱不能に固定し、前記第一のヒューズボックスの基端側と前記第二のヒューズボックスの基端側を蝶番で回動可能に連結し、前記第一のヒューズボックスの先端側と前記第二のヒューズボックスの先端側を前記ボルトで固定したことを特徴とする。

この構成により、ユーザーによるボルトとの取り外しが不能となり、ユーザーによる第二のヒューズボックスのヒューズメンテナンスが不能となる。加えて、ボルトを締めこむと、第一のヒューズボックスと第二のヒューズボックスが積層された状態で固定され、ボルトを取り外すと、第一のヒューズボックスと第二のヒューズボックスが蝶番を支点として回動する。
また、上記自動車用電源ボックスは、前記第一の電源は鉛電池であり、前記第二の電源の出力電圧は６０Ｖ以下とすることが好ましい。

この構成により、第一の電源から出力される電圧より高く、且つ６０Ｖ以下の電圧が供給される第二のヒューズボックスのヒューズメンテナンスが不能となる。

また、上記自動車用電源ボックスは、前記第一のヒューズボックスの先端部に、前記ボルトを挿通可能とした挿通孔を設け、前記第二のヒューズボックスに、前記第一のヒューズボックスと前記第二のヒューズボックスとを積層した状態で前記挿通孔に連通する位置に前記ボルトを螺合可能としたネジ孔を設けることが好ましい。

この構成により、第一のヒューズボックスの挿通孔から第二のヒューズボックスのネジ孔にボルトを螺合すると、第一のヒューズボックスと第二のヒューズボックスとが積層された状態で固定される。

また、上記自動車用電源ボックスは、前記第一のヒューズボックスには、該第一のヒューズボックスを前記第二のヒューズボックスに積層した状態で露出されるヒューズ取付面を備えることが好ましい。

この構成により、第一のヒューズボックスと第二のヒューズボックスが固定された状態でも、第一のヒューズボックスのヒューズ取付面が露出される。

本発明の自動車用電源ボックスによれば、ユーザーによる低電圧側の第一の電源系のヒューズメンテナンスを可能としながら、ユーザーによる高電圧側の第二の電源系のヒューズメンテナンスを不能とすることができる。

自動車用電源ボックスを示すブロック図である。 自動車用電源ボックスの具体的構成を示す正面図である。

以下、自動車用電源ボックスの一実施形態を図面に従って説明する。図１に示す電源ボックス１は、１２Ｖ系のヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３とが混在している。

１２Ｖ系ヒューズボックス２には、バッテリー４から１２Ｖの電源電圧が供給され、その電源電圧は電源ボックス１内に配設されるリレー（図示しない）等を介して、多数の１２Ｖ系負荷群５に供給される。

高電圧系ヒューズボックス３には、前記バッテリー４の出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ（図示しない）で昇圧した電源電圧を供給可能とする高電圧系電源６から６０Ｖ以下、ここでは４８Ｖの電源電圧が供給される。そして、その電源電圧は電源ボックス１内に配設されるリレー（図示しない）等を介して、多数の高電圧系負荷群７に供給される。

前記電源ボックス１の具体的構成を図２に従って説明すると、前記１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３は、上下方向に積層可能な箱状に形成されている。そして、１２Ｖ系ヒューズボックス２の下縁基端側と、高電圧系ヒューズボックス３の上縁基端側とが蝶番８で回動可能に連結され、常には高電圧系ヒューズボックス３の上面を覆うように積層されている。

１２Ｖ系ヒューズボックス２の上面に設けられたヒューズ取付面は上方へ開放され、そのヒューズ取付面に１２Ｖ系の複数のヒューズ９が着脱可能に取着されている。このヒューズ９は、電源配線経路上で前記バッテリー４と１２Ｖ系負荷群５との間にそれぞれ介在されるものである。

高電圧系ヒューズボックス３の上面に設けられたヒューズ取付面は上方へ開放され、そのヒューズ取付面に高電圧系の複数のヒューズ１０が着脱可能に取着されている。このヒューズ１０は、電源配線経路上で前記高電圧電源６と高電圧系負荷群７との間にそれぞれ介在されるものである。

そして、ヒューズ１０を取着した高電圧系ヒューズボックス３の上方に１２Ｖ系ヒューズボックス２を積層させた状態では、高電圧系ヒューズボックス３のヒューズ取付面が１２Ｖ系ヒューズボックス２の下面に覆われるため、ヒューズ１０の着脱は不能となる。

前記１２Ｖ系ヒューズボックス２の先端部下縁には、前記高電圧系ヒューズボックス３と積層した状態で高電圧系ヒューズボックス３の前端に沿って下方に延びる固定片１１が設けられ、その固定片１１にはボルト１２のネジ軸部を挿通可能とした挿通孔１３が設けられている。

高電圧系ヒューズボックス３の前端部には、１２Ｖ系ヒューズボックス２を積層させた状態で前記挿通孔１３に連通するネジ孔１４が形成されている。そして、前記ボルト１２のネジ軸部を前記挿通孔１３に挿通するとともにネジ孔１４に螺入して締め付けると、１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３が積層された状態で固定される。

前記ボルト１２は、六角形の頭部と＋型あるいは−型のドライバー係合溝を備えた一般に広く使用されるボルトではなく、特殊工具でのみ取付け及び取り外しを可能としたボルトである。従って、通常のユーザーはボルト１２を取り外して１２Ｖ系ヒューズボックス２を回動させて高電圧系ヒューズボックス３のヒューズ１０を露出させることができないようになっている。

前記１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３の基端部から、ワイヤハーネス１５，１６がそれぞれ延設されている。そして、１２Ｖ系ヒューズボックス２はワイヤハーネス１５を介してバッテリー４と１２Ｖ系負荷群５との間に介在され、高電圧系ヒューズボックス３はワイヤハーネス１６を介して高電圧系電源６と高電圧系負荷群７との間に介在される。

次に、上記のように構成された電源ボックスの作用を説明する。
電源ボックス１は、自動車の製造時に１２Ｖ系ヒューズボックス２にヒューズ９及びリレー等が取着され、高電圧系ヒューズボックス３にヒューズ１０及びリレー等が取着される。そして、１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３が積層され状態でボルト１２で固定され、エンジンルーム内の所定位置に配設される。

この状態では１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３は互いに回動不能に固定され、高電圧系ヒューズボックス３のヒューズ１０は取り外し不能となる。
また、１２Ｖ系ヒューズボックス２のヒューズ９は電源ボックス１の上面に露出されているので、ユーザーが任意に着脱してメンテナンス可能である。

高電圧系ヒューズボックス３は、ユーザーがボルト１２を取り外すことができないため、ディーラーでのみメンテナンス可能である。
上記のような電源ボックスでは、次に示す効果を得ることができる。
（１）１２Ｖ系ヒューズボックス２のヒューズ９は、ユーザーによりメンテナンス可能である。
（２）高電圧系ヒューズボックス３のヒューズ１０は、ユーザーによるメンテナンスを不能としている。従って、ユーザーによる高電圧系のヒューズ１０のメンテナンス操作にともなう不具合を未然に防止することができる。
（３）高電圧系ヒューズボックス３のヒューズ取付面を覆うように１２Ｖ系ヒューズボックス２を積層してボルト１２を締め付けることにより、高電圧系ヒューズボックス３のヒューズ１０のユーザーによるメンテナンスを不能とすることができる。
（４）１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３を蝶番８で回動可能に連結しているので、高電圧ヒューズボックス３のヒューズ１０をメンテナンスした後、１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３を積層してボルト１２が挿通可能となる位置に容易に位置決めすることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ボルト１２以外の、ユーザーが取り外しできない留め具で１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３とを上記のように積層状態に固定してもよい。
・１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３とを蝶番で連結せず、ボルトあるいは留め具を取り外したとき、１２Ｖ系ヒューズボックス２と高電圧系ヒューズボックス３が別体となるようにしてもよい。

１…電源ボックス、２…第一のヒューズボックス（１２Ｖ系ヒューズボックス）、３…第二のヒューズボックス（高電圧系ヒューズボックス）、４…第一の電源（主蓄電池、バッテリー）、５…第一の負荷群（１２Ｖ系負荷群）、６…第二の電源（高電圧系電源）、７…第二の負荷群（高電圧系負荷群）、８…蝶番、１２…固定装置（ボルト）、１３…挿通孔、１４…ネジ孔。

Claims (4)

1. 一つの主蓄電池に基づく第一の電源と、
   前記第一の電源より高い電圧を出力する第二の電源と
   を備え、
   前記第一の電源と、該第一の電源に接続される第一の負荷群との間に介在される第一のヒューズボックスと、
   前記第二の電源と、該第二の電源に接続される第二の負荷群との間に介在される第二のヒューズボックスと
   を備えた自動車用電源ボックスにおいて、
   前記第二のヒューズボックスのヒューズ取付面が覆われるように該第二のヒューズボックスと前記第一のヒューズボックスを積層し、該第二のヒューズボックスと前記第一のヒューズボックスを特殊工具を必要とするボルトとした固定装置で着脱不能に固定し、
   前記第一のヒューズボックスの基端側と前記第二のヒューズボックスの基端側を蝶番で回動可能に連結し、前記第一のヒューズボックスの先端側と前記第二のヒューズボックスの先端側を前記ボルトで固定したことを特徴とする自動車用電源ボックス。
2. 請求項１に記載の自動車用電源ボックスにおいて、
   前記第一の電源は鉛電池であり、
   前記第二の電源の出力電圧は６０Ｖ以下としたことを特徴とする自動車用電源ボックス。
3. 請求項１に記載の自動車用電源ボックスにおいて、
   前記第一のヒューズボックスの先端部に、前記ボルトを挿通可能とした挿通孔を設け、前記第二のヒューズボックスに、前記第一のヒューズボックスと前記第二のヒューズボックスとを積層した状態で前記挿通孔に連通する位置に前記ボルトを螺合可能としたネジ孔を設けたことを特徴とする自動車用電源ボックス。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動車用電源ボックスにおいて、
   前記第一のヒューズボックスには、該第一のヒューズボックスを前記第二のヒューズボックスに積層した状態で露出されるヒューズ取付面を備えたことを特徴とする自動車用電源ボックス。