JP6883460B2 - 電流遮断装置およびワイヤハーネス - Google Patents

Description

本発明は、車両などに搭載可能な電流遮断装置およびワイヤハーネスに関する。

一般に、車両には電源としてオルタネータ（発電機）やバッテリーが搭載されており、これらが供給する電源電力をワイヤハーネスを介して負荷である様々な電装品にそれぞれ給電できるように構成されている。このような電源回路においては、故障の発生や短絡の発生などの際に、電源から負荷へ向かって過大な電流が流れる可能性がある。また、もしも過大な電流が流れ続けると、例えばワイヤハーネスに過熱が生じる可能性も考えられる。そのため、例えば大電流が流れた時に溶断するヒューズを電源回路の途中に挿入するのが一般的である。

また、車両の主要な電源回路に関しては、ワイヤハーネスの一部分にヒュージブルリンク（fusible link）と呼ばれる部品を挿入し、ワイヤハーネスの過熱を未然に防止する場合がある。ヒュージブルリンクは、大電流が流れて異常な発熱が生じる時に、ワイヤハーネスの他の箇所で破損が生じる前に溶断し、問題の発生を最小限に食い止めることができる。すなわち、ヒュージブルリンクを採用することにより、特定の部位以外でワイヤハーネスが過熱するのを防止できるので、故障時のメンテナンスが容易になる。

例えば、特許文献１では、バッテリー端子に接続されるヒュージブルリンクユニットに複数のヒュージブルリンクを搭載すると共に、温度上昇を抑制するための技術を示している。

特開２０１０−２５１１９０号公報

ところで、ヒュージブルリンクを有する電源回路においては、過大な電流が流れた場合にワイヤハーネスの過熱を未然に防ぐために、ヒュージブルリンクが確実に溶断する必要がある。しかしながら、ヒュージブルリンクが溶断した場合には、部品の交換を行わない限り車両の機能を復旧させることができないので、頻繁にヒュージブルリンクが溶断するような事態は避けなければならない。

そのため、例えば図７に示す例のように、オルタネータ（ＡＬＴ）と、負荷およびバッテリーとの間にヒュージブルリンク（ＦＬ）が接続されている状況において、オルタネータの定格が７５［Ａ］の場合を想定すると、ヒュージブルリンクの定格は一例として１５０［Ａ］に定められている。

また、図７に示す例のように、ヒュージブルリンクの上流側とオルタネータとを接続する上流側電線１０１と、ヒュージブルリンクの下流側と負荷との間を接続する下流側電線１０２の各々の導電体の断面積については、ヒュージブルリンク以外の箇所でワイヤハーネスが溶断するのを避けるために、ヒュージブルリンクの電流仕様に合わせて決定される。

具体的には、ヒュージブルリンクの定格が１５０［Ａ］の場合には、上流側電線１０１および下流側電線１０２の各々の導電体の断面積を、３０［ｍｍ^２］にする必要がある。

一方、車両においては、例えば車種の変更、オプション電装品の追加、設計変更などの要求により、搭載される各種電装品等の仕様が変更される場合がある。その結果、例えば図７に示したオルタネータの仕様において、定格が７５［Ａ］から１５０［Ａ］に変更される可能性がある。

その場合、変更後のオルタネータの定格（１５０［Ａ］）と整合するように、ヒュージブルリンクの定格を１５０［Ａ］から３００［Ａ］に変更しなければならない。更に、変更後のヒュージブルリンクの定格（３００［Ａ］）と整合するように、上流側電線１０１および下流側電線１０２の各々の導電体の断面積を、３０［ｍｍ^２］から６０［ｍｍ^２］に変更する必要がある。

つまり、オルタネータ等の電装品の仕様を変更する場合には、ヒュージブルリンクの変更の他に、上流側電線１０１および下流側電線１０２の断面積の変更も必要になる。したがって、オルタネータ等の定格を大きくする場合には、上流側電線１０１および下流側電線１０２として、非常に太く、しかも重い電線を採用しなければならない。そのため、ワイヤハーネスの設計変更や部品交換が必要になり、ワイヤハーネスを車両上で配索する際の作業性が悪くなり、車両の燃費性能の低下にも繋がる。

なお、機械的なヒュージブルリンクの代わりに半導体スイッチを利用した電源回路を設計することも可能である。また、半導体スイッチを利用する場合には、ヒュージブルリンクを用いる場合と比べて、上流側電線１０１および下流側電線１０２の電線径を細くすることが可能である。しかしながら、半導体スイッチを利用する場合には、大電流の通電および遮断を許容できるように、多数の半導体スイッチを接続しなければならず、その結果、装置全体の外形サイズが機械的なヒュージブルリンクに比べて非常に大きくなるという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、オルタネータ等の電流の仕様を変更する場合であっても、電源回路のワイヤハーネスにおける電線径の変更を不要にすると共に、外形サイズや重量の増大を抑制することが可能な電流遮断装置及びワイヤハーネスを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電流遮断装置およびワイヤハーネスは、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１） 外部回路と接続するための第１の端子および第２の端子を有し、第１の所定値以上の過電流に対して、前記第１の端子と前記第２の端子との間の回路を物理的に遮断する第１の電流遮断回路が形成された基台と、
第１の接続部および第２の接続部を有し、第２の所定値以上の過電流に対して前記第１の接続部と前記第２の接続部との間の回路を遮断する第２の電流遮断回路が形成された回路基板と、を備え、
前記第２の電流遮断回路は、１以上の半導体スイッチデバイスにより構成され、
前記基台は、前記第１の接続部が接続された第１の接続端子と、前記第２の接続部が接続された第２の接続端子とを有し、
前記第１の電流遮断回路と前記第２の電流遮断回路とが前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間で並列回路を構成する、
ことを特徴とする電流遮断装置。

（２） 上記（１）に記載の電流遮断装置と、
車両に搭載された発電機と前記電流遮断装置とを接続する第１の電線と、
前記電流遮断装置と前記車両に搭載された負荷またはバッテリーとを接続する第２の電線と、を備え、
少なくとも前記第１の電線の導体の断面積が、前記第１の電流遮断回路の定格に応じて決定される、
ことを特徴とするワイヤハーネス。

（３） 前記基台上の前記第１の接続端子および前記回路基板上の前記第１の接続部の一方は、複数のピン状の突起部を有し、
前記基台上の前記第２の接続端子および前記回路基板上の前記第２の接続部の一方は、複数のピン状の突起部を有する、
ことを特徴とする上記（１）に記載の電流遮断装置。

（４） 前記回路基板は、前記基台に対し着脱可能に構成される、
ことを特徴とする上記（１）又は（３）に記載の電流遮断装置。

上記（１）の構成の電流遮断装置によれば、必要に応じて回路基板を基台に装着することができる。回路基板を基台に装着すると、基台の前記第１の端子と第２の端子との間に流れる電流の一部分が第２の電流遮断回路に分流するため、回路基板を装着しない場合と比べて、全体の定格が大きくなるように電流遮断装置の仕様を変更することができる。また、第１の電流遮断回路がヒュージブルリンクである場合に、第２の電流遮断回路に分流する電流の大きさが第１の電流遮断回路に流れる電流以下であれば、第１の端子および第２の端子を外部回路と接続するための電線の断面積を増やす必要がない。したがって、例えば外部回路として接続するオルタネータについて、定格を大きくするよう仕様を変更する場合には、単に回路基板を基台に装着するだけでよく、電源回路のワイヤハーネスにおける電線径の変更は不要になる。これにより、外形サイズや重量の増大を抑制することが可能である。

上記（２）の構成のワイヤハーネスによれば、第１の電線の導体の断面積が、第１の電流遮断回路における定格に応じて決定されるので、基台を単独で使用する場合と、回路基板を前記基台に装着した場合とで、第１の電線の電線径を変更する必要がない。そのため、例えば外部回路として接続するオルタネータについて、定格を大きくするよう仕様を変更する場合には、単に回路基板を基台に装着するだけでよい。したがって、外形サイズや重量の増大を抑制でき、仕様変更に伴う設計変更や作業も最小限に減らすことができる。

上記（３）の構成の電流遮断装置によれば、基台と回路基板とが複数のピン状の突起部により接続される。これにより、第１の接続端子と第１の接続部との間、および第２の接続端子と第２の接続部との間を電気的に接続することが容易となり、回路基板の増設が容易になる。また、複数のピン状の突起部が１列に並んでいる場合には、より一層増設が容易になる。

上記（４）の構成の電流遮断装置によれば、基台に対する回路基板の増設のみならず取り外しも可能となるため、半導体スイッチデバイスの交換など回路基板に対するメンテナンスの必要性が生じた場合や、電流源となる電装品の定格が小さいものに変更された場合に、電流遮断装置全体を交換せず、基台から回路基板を取り外すのみにより対応することができる。

本発明の電流遮断装置およびワイヤハーネスによれば、オルタネータ等の電流の仕様を変更する場合であっても、電源回路のワイヤハーネスにおける電線径の変更を不要にすると共に、外形サイズや重量の増大を抑制することが可能である。

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を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）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。

図１（ａ）は、本発明の実施形態における電流遮断装置の主要な構成要素の外観を示す分解斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の構成要素を組み付けた状態を示す斜視図である。 図２は、図１（ｂ）に示した電流遮断装置を車両の電源回路に接続した状態の具体例を示す電気回路図である。 図３は、電流遮断装置としてその本体だけを使用する場合の電気回路の構成を示す電気回路図である。 図４は、付加回路基板の主要な電気回路を示す電気回路図である。 図５は、付加回路基板上の電流遮断回路を制御するための構成例を示すブロック図である。 図６は、本発明の実施形態における電流遮断装置の一例を示す電気回路図である。 図７は、ヒュージブルリンクを採用した一般的な車両の電源回路の構成例を示す電気回路図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

＜電流遮断装置の主要な構成要素および外観＞
本発明の実施形態における電流遮断装置の主要な構成要素の外観の例を図１（ａ）に示す。また、図１（ａ）の構成要素を組み付けた状態を図１（ｂ）に示す。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示した電流遮断装置は、電流遮断装置本体１０、付加回路基板３０、およびカバー４０により構成されている。但し、本実施形態では、電流遮断装置の基本的な機能は、電流遮断装置本体１０だけで実現できるので、付加回路基板３０、およびカバー４０を利用しない形態もありうる。

電流遮断装置本体１０は、ヒューズユニットであって、車両の電源回路において、ある箇所に過大な電流が流れた場合にその電流を遮断する機能を有している。具体的には、電流遮断装置本体１０の端子１０ａおよび端子１０ｂが、それぞれ車両のオルタネータ（発電機）、およびバッテリーと接続される。そして、オルタネータとバッテリーとの間の電流経路に所定以上の過大な電流が流れると、電流遮断装置本体１０内の後述する第１の電流遮断回路１２が電流を遮断する。この第１の電流遮断回路１２については、ヒュージブルリンクを用いている。ヒュージブルリンクは、過大な電流によって物理的に溶断し、回路を遮断する。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、電流遮断装置本体１０には、付加回路基板３０を接続するための基板接続端子１０ｃおよび１０ｄが備わっている。後述するように、基板接続端子１０ｃおよび１０ｄは、付加回路基板３０の不図示の回路パターンの穴状の接続部３０ａおよび３０ｂに挿入され電気的に接続される。

図１（ａ）のように付加回路基板３０を電流遮断装置本体１０に装着すると、付加回路基板３０の各接続部３０ａおよび３０ｂが、電流遮断装置本体１０の基板接続端子１０ｃおよび１０ｄと接続される。そして、電流遮断装置本体１０内の第１の電流遮断回路１２と、付加回路基板３０内の第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂとが並列回路を構成する。つまり、電流遮断装置本体１０の基板接続端子１０ｃと基板接続端子１０ｄとの間に流れる電流は、電流遮断装置本体１０の内部で分流して、第１の電流遮断回路１２および第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂに流れる。

したがって、図１（ａ）に示すように付加回路基板３０を電流遮断装置本体１０に装着することで、この電流遮断装置の全体としての定格を変更することができる。後述するように、付加回路基板３０内の第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂには、回路を遮断するデバイスとして、半導体スイッチング素子が用いられており、ヒュージブルリンクにより構成される第１の電流遮断回路１２と、半導体スイッチング素子により構成される第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂとを組み合わせることで、後述する効果が得られる。

図１（ａ）に示すように、基板接続端子１０ｃおよび１０ｄの各々は、櫛の歯のように１列に並んだ多数のピン状の突起部として構成されている。付加回路基板３０に形成されている複数の穴（スルーホール）に対応する位置に複数のピン状の突起部を設けることにより、基板接続端子１０ｃおよび１０ｄと第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂとを、付加回路基板３０の接続部３０ａおよび３０ｂを介して電気的に接続でき、付加回路基板３０の増設が容易になる。また、図１においては、付加回路基板３０は３組の半導体スイッチング素子により第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂが構成されている場合を示している。なお、付加回路基板３０は、増設のみならず取り外しができるようにしてもよい。

カバー４０は、付加回路基板３０の外側を覆うことができる大きさや形状に形成されており、突起部４０ａ、４０ｂが電流遮断装置本体１０と係合して固定される。このカバー４０は、付加回路基板３０の回路を物理的に保護したり、電気的な保護を行うために設けられる。

次に、電流遮断装置の具体的な電気回路の構成について説明する。
図１（ｂ）に示した電流遮断装置を車両の電源回路に接続した状態の具体的な回路構成を図２に示す。また、電流遮断装置として電流遮断装置本体１０だけを使用する場合の電気回路の構成を図３に示す。また、付加回路基板３０の主要な電気回路を図４に示す。

＜電流遮断装置本体１０および外部回路の構成＞
図１（ａ）に示すように、電流遮断装置本体１０は、例えば車両に搭載され、車両上の各種電装品の間を電気接続するために配索されるワイヤハーネスの一部分に挿入した状態で使用される。図３に示す例では、電流遮断装置本体１０の上流側の端子１０ａが上流側電線２２を経由してオルタネータ（発電機）２１の正極側電極２１ａと接続され、下流側の端子１０ｂが下流側電線２３を経由して負荷２４およびバッテリー２５の正極側電極と接続されている。オルタネータ２１、負荷２４、およびバッテリー２５の負極側電極は、それぞれアースに接続されている。

つまり、電流遮断装置本体１０の端子１０ａと端子１０ｂとの間は通常は電気的に導通状態であるが、過電流が流れると回路を遮断し、オルタネータ２１と負荷２４およびバッテリー２５との間で電流が流れなくなるように制御する。電流遮断装置本体１０、上流側電線２２、および下流側電線２３はワイヤハーネスの一部分として構成される。

図３に示すように、電流遮断装置本体１０の内部には、分流部１１、第１の電流遮断回路１２、および合流部１４が備わっている。また、分流部１１には基板接続端子１０ｃが接続され、合流部１４には基板接続端子１０ｄが接続されている。

図３に示すように、電流遮断装置本体１０は単独で使用されてもよく、また、図２に示すように、電流遮断装置本体１０は、必要に応じて基板接続端子１０ｃ、１０ｄに付加回路基板３０が接続された状態で使用されることもできる。

オルタネータ２１から上流側電線２２を通り端子１０ａに向かって流れる電流ｉ１は、分流部１１で流路１５、および基板接続端子１０ｃの２つの経路に分流することができる。また、図２のように付加回路基板３０を電流遮断装置本体１０に接続した場合には、基板接続端子１０ｃ側に分流した電流は付加回路基板３０および基板接続端子１０ｄを通り、合流部１４で合流する。また、合流部１４で合流した電流は、端子１０ｂから負荷２４側に流れる。

第１の電流遮断回路１２は、機械的なヒュージブルリンク（fusible link）により構成されている。このヒュージブルリンクは、一般的な電線と同様の導電材料により構成されているが、その前後に接続される他の電線と比べて細い導電体として形成されている。したがって、ヒュージブルリンクは、一般的なヒューズと同様に規定以上の大電流が流れた時に溶断して物理的に回路を遮断する。

ヒュージブルリンクは、回路ショートなどの異常発生時に、ワイヤハーネスに過電流が流れると他の箇所よりも早く溶断し、ワイヤハーネスの過熱を防止することができる。また、発熱する箇所および溶断する箇所がヒュージブルリンクの部位のみに限定されるため、車両のメンテナンスや修理が容易になる。

＜付加回路基板３０の構成＞
図４に示すように、付加回路基板３０には、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂが配置されている。この第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂの上流側には接続部３０ａが接続され、下流側には接続部３０ｂが接続されている。接続部３０ａおよび３０ｂは、基板接続端子１０ｃおよび１０ｄを受け入れる穴（スルーホール）を有し、付加回路基板３０を電流遮断装置本体１０に装着することにより、端子１０ａおよび１０ｂと、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂとをそれぞれ電気的に接続可能とする。これにより、分流部１１で分流した電流ｉ３が流路３６を経由して第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂに流れ、第１の電流遮断回路１２と第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂとが並列回路を構成する。なお、接続部３０ａおよび３０ｂは、突き当てコネクタや雌コネクタなどにより形成されていてもよく、また、プレスフィットや半田付けなどの方法で接続してもよい。

本実施形態の付加回路基板３０では、図４に示すように、３つのスイッチング素子３７により第２の電流遮断回路３３ａが、３つのスイッチング素子３８により第２の電流遮断回路３３ｂがそれぞれ構成されている。つまり、２つ又はそれ以上の数のスイッチング素子３７および３８を必要に応じて互いに並列に接続されるように付加回路基板３０上に配置することができる。

図４に示すように、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂの各々は、半導体スイッチにより構成されている。また、図４に示した例では、３組のスイッチング素子３７、３８が並列に接続されている。また、１組のスイッチング素子３７およびスイッチング素子３８が直列に接続されることにより、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂが構成される。

スイッチング素子３７および３８は、Ｎチャネル型のパワーＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であり、互いの寄生ダイオードが反対極性になる状態で直列に接続してある。例えば、図５に示すように、スイッチング素子３８のドレイン端子（Ｄ）を流路３６ａと接続し、スイッチング素子３７のソース端子（Ｓ）とスイッチング素子３８のソース端子（Ｓ）を互いに接続し、スイッチング素子３７のドレイン端子（Ｄ）を流路３６ｃと接続することにより、１組の第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂが形成される。これにより、通常と逆の極性の電圧が印加された場合でも、意図しない電流が流れるのを防ぐことができる。

なお、様々な仕様の変更に対応可能にするために、付加回路基板３０では、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂを構成するスイッチング素子３７および３８の数を異ならせることができる。例えば、基本的な構成の付加回路基板３０には、１組のスイッチング素子３７、３８のみが搭載されていてもよい。そして、スイッチング素子３７および３８の数を仕様の変更に応じて追加するようにする。このとき、付加回路基板３０上に、更なるスイッチング素子３７および３８等の部品（半導体デバイス）を配置するための空間、電極接続用の穴、回路パターンなどが予め形成されていると、何れの仕様においても共通の付加回路基板３０を用いることができる。

＜付加回路基板３０の制御系の構成＞
付加回路基板３０上の第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂを制御するための構成例を図５に示す。

第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂは、図５に示すように、電流遮断制御部３１および電流検出部３２を備えている。電流検出部３２は、例えば上流側電線２２に流れる直流電流ｉ１の電流値を検出することができる。電流遮断制御部３１は、各第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂ内のスイッチング素子３７および３８の制御入力であるゲート端子（Ｇ）をオンオフするための制御信号を出力する。

具体的には、電流遮断制御部３１は、電流が正常な状況であれば、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂ内の各スイッチング素子３７および３８のドレイン−ソース間が導通するオン状態に制御し、電流検出部３２が事前に定めた所定以上の過電流を検知した時には、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂ内の各スイッチング素子３７および３８のドレイン−ソース間が非導通になるオフ状態に制御する。

図４および図５に示すように、複数のスイッチング素子３７および３８を並列に接続することにより、１組のスイッチング素子３７および３８だけの場合と比べて大きな電流の通過が可能になる。また、スイッチング素子３７および３８の数を調整することにより、この経路を通過する電流に対する抵抗値を調整することもできる。

次に、電流遮断装置の具体的な利用形態について説明する。
（１）図７に示した環境と同じように、オルタネータ（ＡＬＴ）と負荷およびバッテリーとの間に上述の電流遮断装置を接続する場合を想定する。そして、車両の基本的な初期仕様の条件において、オルタネータの定格が７５［Ａ］である場合に、その環境と整合するように電流遮断装置を構成する。

（２）この環境では、図１（ａ）に示した電流遮断装置本体１０を単独で使用し、付加回路基板３０は装着しない。したがって、図３に示したように電気回路が構成される。また、この場合は次のように電流遮断装置本体１０の仕様を決定する。

（３）一例として、この場合のオルタネータ２１の定格が７５［Ａ］であるので、ヒュージブルリンクはその時の定格である１５０［Ａ］に設定する。

（４）また、過電流が流れた時にヒュージブルリンク以外の箇所で断線が生じないように、上流側電線２２および下流側電線２３の仕様を決定する。具体的には、第１の電流遮断回路１２におけるヒュージブルリンクの定格が１５０［Ａ］であるので、この定格と整合するように、上流側電線２２および下流側電線２３の各々の導電体の断面積を、３０［ｍｍ^２］に決定する。

（５）上記（１）と同様の環境において、例えば車種の変更、オプションの追加、仕様の変更などに伴って、図６に示すように、オルタネータ２１の定格が７５［Ａ］から１５０［Ａ］に変更された場合を想定する。その場合は次のように電流遮断装置を構成する。

（６）付加回路基板３０を電流遮断装置本体１０に装着した電流遮断装置を構成し、分流部１１における電流ｉ１の分流比を定める。本実施形態では、流路１５の電流ｉ２と流路３６の電流ｉ３とが同等になるようにする。

（７）付加回路基板３０については、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂがオルタネータ２１の定格の半分である７５［Ａ］より大きい値の過電流において回路を遮断するように設定する。また、第１の電流遮断回路１２のヒュージブルリンクの定格は１５０［Ａ］のままにする。

（８）上記（７）の場合は、上流側電線２２および下流側電線２３の各々の導電体の断面積は変更しない。つまり、オルタネータ２１の定格が２倍に変更された場合でも、ヒュージブルリンクの定格を変更しないので、上流側電線２２および下流側電線２３の断面積も変更する必要はない。

（９）上記（６）の構成の電流遮断装置は次のように動作する。上流側電線２２に１５０［Ａ］より大きい値の電流ｉ１が流れようとした場合、第２の電流遮断回路３３ａに７５［Ａ］より大きい値の電流（ｉ３）が流れるため、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂは、ワイヤハーネスの過熱などが生じる前に、電流ｉ３を遮断する。これにより、第１の電流遮断回路１２に１５０［Ａ］より大きい値の電流（ｉ２）が流れるため、第１の電流遮断回路１２のヒュージブルリンクが溶断して電流ｉ２を遮断する。すなわち、第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂは、物理的に回路を遮断するヒュージブルリンクと異なり、定格の７５［Ａ］より大きい値の過電流において確実に回路を遮断するので、第１の電流遮断回路１２のヒュージブルリンクの定格を１５０［Ａ］のままにしたとしても、まず第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂが回路を遮断し、それに伴い、ヒュージブルリンクの定格を超えるすべての電流ｉ１が第１の電流遮断回路１２に流れ込むので、ヒュージブルリンクも確実に溶断し、結果として電流遮断装置全体の回路を遮断できる。

（１０）これに対し、上記（５）の場合に、仮にオルタネータ２１の定格の増加に伴って、ヒュージブルリンクの定格を大きい値に変更すると、変更後のヒュージブルリンクと整合するように、上流側電線２２および下流側電線２３の断面積を増やす必要がある。それによって、上流側電線２２および下流側電線２３が肥大化し、重量が増大することになる。

以上のように、本発明の実施形態における電流遮断装置は、上記（５）のように、オルタネータ２１の定格が増加するように仕様を変更する場合に、電流遮断装置本体１０に付加回路基板３０を装着するだけで対応できる。そのため、上流側電線２２および下流側電線２３の断面積を増やす必要がなく、上流側電線２２および下流側電線２３の肥大化および重量の増大を抑制できる。

また、過電流に対してヒュージブルリンクにより物理的に溶断して回路を遮断する第１の電流遮断回路１２と、半導体スイッチデバイスにより回路を遮断する第２の電流遮断回路３３ａ、３３ｂとの組み合わせ（並列回路）を利用するので、電流遮断装置の大型化を避けることができる。すなわち、少なくとも一部分にヒュージブルリンクを採用した場合には、半導体スイッチデバイスだけで回路を遮断する場合と比べて回路全体を小型化することができる。また、車両側の電流の仕様が初期状態のままであれば、電流遮断装置本体１０に付加回路基板３０を装着する必要がないので、より小型化することができる。

上述の説明においては、電流遮断装置本体１０に付加回路基板３０を装着した場合の分流部１１における電流の分流比が１対１の場合を想定しているが、これ以外の分流比に変更してもよい。但し、オルタネータ２１の仕様の変更に伴って上流側電線２２、下流側電線２３の断面積を増やす必要がないように、付加回路基板３０に流れる電流（ｉ３）を電流遮断装置本体１０のヒュージブルリンクが遮断する電流値と同等又はそれ以下に制限することが望ましい。

ここで、上述した本発明に係る電流遮断装置およびワイヤハーネスの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 外部回路と接続するための第１の端子および第２の端子（端子１０ａ，１０ｂ）を有し、第１の所定値以上の過電流に対して、前記第１の端子と前記第２の端子との間の回路を物理的に遮断する第１の電流遮断回路（１２）が形成された基台（電流遮断装置本体１０）と、
第１の接続部および第２の接続部（接続部３０ａ，３０ｂ）を有し、第２の所定値以上の過電流に対して前記第１の接続部と前記第２の接続部との間の回路を遮断する第２の電流遮断回路（３３ａ，３３ｂ）が形成された回路基板（付加回路基板３０）と、を備え、
前記第２の電流遮断回路は、１以上の半導体スイッチデバイス（半導体スイッチング素子３７，３８）により構成され、
前記回路基板は、前記基台に対し増設可能であり、
前記基台は、前記第１の接続部を接続するための第１の接続端子（基板接続端子１０ｃ）と、前記第２の接続部を接続するための第２の接続端子（基板接続端子１０ｄ）とを有し、
前記回路基板が前記基台に装着された場合に、前記第１の電流遮断回路と前記第２の電流遮断回路とが前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間で並列回路を構成する、
ことを特徴とする電流遮断装置。

［２］ 上記［１］に記載の電流遮断装置（電流遮断装置本体１０，付加回路基板３０）と、
車両に搭載された発電機（オルタネータ２１）と前記電流遮断装置とを接続する第１の電線（上流側電線２２）と、
前記電流遮断装置と前記車両に搭載された負荷またはバッテリーとを接続する第２の電線（下流側電線２３）と、を備え、
少なくとも前記第１の電線の導体の断面積が、前記第１の電流遮断回路の定格に応じて決定される、
ことを特徴とするワイヤハーネス。

［３］ 前記基台上の前記第１の接続端子（基板接続端子１０ｃ）および前記回路基板上の前記第１の接続部の一方は、複数のピン状の突起部（図１（ａ）参照）を有し、
前記基台上の前記第２の接続端子（基板接続端子１０ｄ）および前記回路基板上の前記第２の接続部の一方は、複数のピン状の突起部を有する、
ことを特徴とする上記［１］に記載の電流遮断装置。

［４］ 前記回路基板は、前記基台に対し着脱可能に増設される、
ことを特徴とする上記［１］又は［３］に記載の電流遮断装置。

１０ 電流遮断装置本体
１０ａ，１０ｂ 端子
１０ｃ，１０ｄ 基板接続端子
１１ 分流部
１２ 第１の電流遮断回路
１４ 合流部
１５，３６，３６ａ，３６ｂ 流路
２１ オルタネータ
２２ 上流側電線
２３ 下流側電線
２４ 負荷
２５ バッテリー
３０ 付加回路基板
３０ａ，３０ｂ 接続部
３１ 電流遮断制御部
３２ 電流検出部
３３ａ，３３ｂ 第２の電流遮断回路
３７，３８ 半導体スイッチング素子
４０ カバー

Claims (4)

1. 外部回路と接続するための第１の端子および第２の端子を有し、第１の所定値以上の過電流に対して、前記第１の端子と前記第２の端子との間の回路を物理的に遮断する第１の電流遮断回路が形成された基台と、
   第１の接続部および第２の接続部を有し、第２の所定値以上の過電流に対して前記第１の接続部と前記第２の接続部との間の回路を遮断する第２の電流遮断回路が形成された回路基板と、を備え、
   前記第２の電流遮断回路は、１以上の半導体スイッチデバイスにより構成され、
   前記基台は、前記第１の接続部が接続された第１の接続端子と、前記第２の接続部が接続された第２の接続端子とを有し、
   前記第１の電流遮断回路と前記第２の電流遮断回路とが前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間で並列回路を構成する、
   ことを特徴とする電流遮断装置。
2. 請求項１に記載の電流遮断装置と、
   車両に搭載された発電機と前記電流遮断装置とを接続する第１の電線と、
   前記電流遮断装置と前記車両に搭載された負荷またはバッテリーとを接続する第２の電線と、を備え、
   少なくとも前記第１の電線の導体の断面積が、前記第１の電流遮断回路の定格に応じて決定される、
   ことを特徴とするワイヤハーネス。
3. 前記基台上の前記第１の接続端子および前記回路基板上の前記第１の接続部の一方は、複数のピン状の突起部を有し、
   前記基台上の前記第２の接続端子および前記回路基板上の前記第２の接続部の一方は、複数のピン状の突起部を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電流遮断装置。
4. 前記回路基板は、前記基台に対し着脱可能に構成される、
   ことを特徴とする請求項１又は３に記載の電流遮断装置。

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