JP6889715B2 - 車両用回路体 - Google Patents
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Description
特許文献1に示されているワイヤハーネスは、ネットワーク伝送路と、電源やGND、その他の信号を供給するための回路とを備えている。また、このワイヤハーネスは、ワイヤハーネス幹線と、サブワイヤハーネスと、オプションサブワイヤハーネスと、ネットワークハブ装置とを備えている。
これに伴い、車体上に配索されるワイヤハーネスの構造が複雑化する傾向にある。したがって、例えば特許文献1のようにワイヤハーネス幹線と、サブワイヤハーネスと、オプションサブワイヤハーネスとを組み合わせ、全体として複雑な形状のワイヤハーネスを構成し、車体上の様々な箇所に配置される様々な電装品との接続を可能にしている。
(1) 車両に搭載可能な全ての電装品が搭載されて使用される際に必要十分な電流容量を有する電源ラインと、前記車両に搭載可能な全ての電装品が搭載されて使用される際に必要十分な通信容量を有する通信ラインとを有して車体に配索される幹線と、
補機に接続される枝線と、
前記幹線に供給される前記電源ラインの電力及び前記通信ラインの信号のうち少なくとも一方を前記幹線に接続される前記枝線へ分配するための制御部を有し、前記幹線に沿って分散配置された複数の制御ボックスと、を備える車両用回路体であって、
前記幹線は、平型導体、丸棒導体及び撚り線のうち少なくとも一種類の導体を有する配索材で構成され、
前記複数の制御ボックスとして、主電源に対し前記幹線の上流端に配置される供給側制御ボックスと、前記幹線を分岐する分岐制御ボックスと、前記幹線を分岐することなく中継する中間制御ボックスと、主電源に対し前記幹線を分岐及び中継することなく前記幹線の下流端に配置される制御ボックスと、を個別に有し、
前記幹線として、前記車両の左右両端部間を左右方向に延伸する第1幹線と、前記第1幹線の前記左右方向の中央部から前記車両の後方に向けて前記前後方向に延伸する第2幹線と、を有し、
前記供給側制御ボックスは、前記第1幹線の前記左右方向の一端部に設けられ、前記分岐制御ボックスは、前記第1幹線の前記左右方向の中央部に設けられ、前記中間制御ボックスは、前記第2幹線の前記前後方向の途中部分に設けられ、前記下流端に配置される制御ボックスは、前記第1幹線の前記左右方向の他端部及び前記第2幹線の前記前後方向の後端部に設けられる、
車両用回路体。
また、複数の車種、グレード又はオプションに共通して用いられる幹線と、複数の車種、グレード又はオプションの補機によって変更される枝線とに分けて車両用回路体が構成される。そこで、車種、グレード又はオプションの補機が増加したとしても、複数の車種、グレード又はオプションの補機によって配線が異なる枝線のみを準備すればよいため、車両用回路体の製造の容易化およびコストの低減を図ることができる。
なお、幹線の電源ラインは、所定の電流容量を確保するために大きな断面積が必要である。そこで、断面形状が偏平な帯状の平型導体を有する配索材で電源ラインが構成された場合には、厚み方向の折り曲げが容易になり、所定の配索経路に沿って配索するための作業が容易になる。また、汎用性の高い丸棒導体や撚り線を有する配索材で電源ラインが構成される場合には、製造が容易になると共に、曲げ方向が自由となって配索性が高くなる。
更に、車両に分散配置された主電源とサブ電源が幹線の電源ラインでつながれることで、電気自動車やハイブリッド車における回生エネルギーの回収が容易になり、エネルギー回収率を向上させることができる。
また、複数の電源を持つことで、電源のバックアップ対応が可能となり、電源異常時の影響を小さくできる。
また、平型導体を有する配索材で電源ライン及びアースラインが構成されて積層配置され、互いに対向する面の表面積を増やし、両者の隙間を小さくすることで、耐ノイズ性能を更に向上させることができる。
まず、車両用回路体の基本的な構成について説明する。
本発明の第1実施形態における車両用回路体10を車体上に配索した状態における各部のレイアウトおよび接続状態の概要を図1に示す。
本発明の車両用回路体は、車載バッテリなどの主電源の電力を車体各部の補機(電装品)に対してそれぞれ供給したり、電装品同士の間で信号のやりとりを行うために必要な伝送経路としたりして利用されるものである(図1参照)。即ち、機能的には車両に搭載される一般的なワイヤハーネスと同様であるが、形状や構造が一般的なワイヤハーネスとは大きく異なる。
インパネバックボーン幹線部11は、ダッシュパネル50の面に沿った箇所で、図示しないリーンホースの上方の位置にリーンホースとほぼ平行になるように左右方向に向かって直線的に配置されている。なお、インパネバックボーン幹線部11は、リーンホースに固定されてもよい。
また、フロアバックボーン幹線部13は、車室内フロアに沿って車体1の左右方向のほぼ中央部において車体1の前後方向に延びるように配置されており、ダッシュパネル50の面に沿った箇所では上下方向に直線的に延びてインパネバックボーン幹線部11の中間部に先端が接続されている。インパネバックボーン幹線部11とフロアバックボーン幹線部13との接続部は、後述する分岐制御ボックス53における分岐部を経由して互いに電気的に接続可能な状態になっている。つまり、バックボーン幹線部15は、インパネバックボーン幹線部11とフロアバックボーン幹線部13とでT字状に似た形状に構成されている。
インパネ枝線サブハーネス31は、インパネモジュール30に搭載されたメータパネルやエアコン等の電装品の制御部に電気的に接続されているインパネハーネス30aのモジュールドライバ30bに対して、モジュールコネクタCを介して電気的に接続される。
フロントドア枝線サブハーネス63は、フロントドア33に搭載されたドアロックやパワーウィンドウ等の電装品の制御部に電気的に接続されているフロントドアハーネス33aのモジュールドライバ33bに対して、非接触給電可能及び近接無線通信可能に接続されることが望ましい。
ラゲージ枝線サブハーネス69は、ラゲージルーム内の様々な電装品の制御部に電気的に接続されているラゲージハーネスのモジュールドライバ(図示せず)に対して、モジュールコネクタCを介し電気的に接続される。
なお、上記モジュールコネクタCは、バックボーン幹線部15と各補機に電力と信号を効率的に送付することができるように、電源及びアースの電力と信号とをまとめて制御ボックスに接続することができる。
本第1実施形態に係る車両用回路体10のバックボーン幹線部15は、電源ライン21と、通信ライン29と、アースライン27とを有しており、それぞれ平型導体100を有する配索材20で構成されている。
また、図1に示した構成においては、サブバッテリ(サブ電源)7が存在する場合を想定しているので、車両用回路体10のバックボーン幹線部15には、電源ライン21としてメイン電源系(電源ライン)23とサブ電源系(電源ライン)25とが含まれている。
本第1実施形態に係る車両用回路体10は、バックボーン幹線部15の上流端(インパネバックボーン幹線部11の左端)に配置される供給側制御ボックス51と、バックボーン幹線部15の途中の分岐部(インパネバックボーン幹線部11とフロアバックボーン幹線部13との接続部)に配置される分岐制御ボックス53と、バックボーン幹線部15の途中(フロアバックボーン幹線部13の中間部)に配置される中間制御ボックス57と、バックボーン幹線部15の下流端(インパネバックボーン幹線部11の右端及びフロアバックボーン幹線部13の後端)に配置される制御ボックス55,59とからなる5つの制御ボックスを備えている。
図4(a)に示すように、ロアケース122に埋設された電源接続部133のスタッドボルト(電力入力端子)141には、メイン電源系23の平型導体100が接続される。また、ロアケース122に埋設されたアース接続部135のスタッドボルト(電力入力端子)143には、アースライン27の平型導体100が接続される。通信ライン29は、例えば基板用コネクタ(図示せず)を介して回路基板125に接続される。
また、枝線接続部121の基板用コネクタ131には、インパネ枝線サブハーネス31、フロントドア枝線サブハーネス63、及びサブハーネス71の端部に接続されたモジュールコネクタCがコネクタ接続される。モジュールコネクタCは、電源ライン21及びアースライン27の電力と、通信ライン29の信号とを各電装品に伝送することができる。
なお、インパネバックボーン幹線部11及びフロアバックボーン幹線部13におけるサブ電源系25、メイン電源系23及びアースライン27は、例えばそれぞれの平型導体100同士を溶接やボルト締結(図14参照)等によって電気的に接続固定することができる。また、インパネバックボーン幹線部11及びフロアバックボーン幹線部13における通信ライン29は、例えばコネクタ接続によって電気的に接続固定することができる。
なお、フロアバックボーン幹線部13の後端に配置される制御ボックス59は、上記制御ボックス55と同様の構成を有している。
例えば、図5(a)に示す回路基板126は、枝線接続部121を構成する3つの基板用コネクタ131と、制御部151と、1つの切換回路153とを備えている。
これに対し、図5(b)に示す回路基板125は、枝線接続部121を構成する6つの基板用コネクタ131と、制御部151と、3つの切換回路153とを備えている。
これら回路基板126及び回路基板125は、共通のロアケース122とアッパーケース124で画成されたケース内に収容することができる。
本第1実施形態に係る車両用回路体10は、バックボーン幹線部15に枝線として接続されるインパネ枝線サブハーネス31、フロントドア枝線サブハーネス63、リアドア枝線サブハーネス65、センターコンソール枝線サブハーネス66、フロントシート枝線サブハーネス67、及びリアシート枝線サブハーネス68等が、インパネモジュール30、フロントドア33、リアドア35、センターコンソール39、フロントシート37、及びリアシート38等と一体のモジュールとして構成されている。
また、フロントドア枝線サブハーネス63は、フロントドア33に搭載された電装品の制御部に電気的に接続されているフロントドアハーネス33aのモジュールドライバ33bに対して、非接触給電可能及び近接無線通信可能に接続されることで、フロントドア33と一体のモジュールで構成することができる。
また、センターコンソール枝線サブハーネス66は、センターコンソール39に搭載された電装品の制御部に電気的に接続されているセンターコンソールハーネス39aのモジュールドライバ39bに接続されることで、インパネモジュール30と一体のモジュールで構成することができる。
また、リアシート枝線サブハーネス68は、リアシート38に搭載された電装品の制御部に電気的に接続されているリアシートハーネス38aのモジュールドライバ38bに接続されることで、リアシート38と一体のモジュールで構成することができる。
図7に示すように、グローブボックス32が取付けられるインパネモジュール30の車体1の左側には、インパネバックボーン幹線部11の左側に配置された供給側制御ボックス51が位置している。
そこで、主電源ケーブル81を介してメインバッテリ5に電気的に接続された供給側制御ボックス51の内部に電源分配用のメカリレーやメカヒューズが設けられた場合には、グローブボックス32を外すことで、供給側制御ボックス51内のメカリレーやメカヒューズに容易にアクセスすることができ、これらを交換するためのメンテナンスが容易となる。
本実施形態に係る車両用回路体10は、バックボーン幹線部15の途中(例えば、フロアバックボーン幹線部13の途中)に、図8に示すように、分岐ボックス161を設けることができる。分岐ボックス161には、例えばサブバッテリ7が接続される。
フロアバックボーン幹線部13の途中に分岐ボックス161を設けるには、先ず、図9(a)に示すように、サブ電源系25、メイン電源系23、及びアースライン27の所定箇所における絶縁被覆110を剥がして平型導体100をそれぞれ露出させた後、各平型導体100に接続端子171,172,173を溶接等により接続する。
そして、図9(c)に示すように、3本のスタットボルト167が植設されたケース162は、フロアバックボーン幹線部13の絶縁被覆110が剥がされた部分を覆い、スタットボルト167がそれぞれ接続端子171,172,173の貫通孔を貫通するようにして取付けられる。
このように、フロアバックボーン幹線部13の途中に分岐ボックス161を設けることで、サブバッテリ7をフロアバックボーン幹線部13に対して確実かつ容易に接続することができる。
上述したように、本第1実施形態の車両用回路体10によれば、所定の電流容量及び所定の通信容量を有して車体1に配索されるバックボーン幹線部15と、このバックボーン幹線部15に沿って分散配置された5つの制御ボックス(供給側制御ボックス51、分岐制御ボックス53、中間制御ボックス57、及び制御ボックス55,59)を介して車体各部の電装品をバックボーン幹線部15に接続する枝線(インパネ枝線サブハーネス31、フロントドア枝線サブハーネス63、リアドア枝線サブハーネス65、センターコンソール枝線サブハーネス66、フロントシート枝線サブハーネス67、リアシート枝線サブハーネス68、ラゲージ枝線サブハーネス69等)とによって、単純な構造の車両用回路体を構成することができる。
なお、本発明の幹線は、インパネバックボーン幹線部11とフロアバックボーン幹線部13とによるT字状にかぎらず、I字状やH字状などの種々の形態を採りうる。
更に、車両に分散配置されたメインバッテリ5とサブバッテリ7がバックボーン幹線部15の電源ライン21でつながれることで、電気自動車やハイブリッド車における回生エネルギーの回収が容易になり、エネルギー回収率を向上させることができる。
また、複数の電源を持つことで、電源のバックアップ対応が可能となり、電源異常時の影響を小さくできる。
以下、上記第1実施形態に係る車両用回路体10の各構成の変形例について、詳細に説明する。
図10は、本実施形態に係る配索材の変形例を示す分解斜視図である。
バックボーン幹線部を構成する配索材180は、アルミニウム製の平型導体からなる電源ライン181及びアースライン183と、FPC(Flexible Printed Circuits)からなる通信ライン185とで構成されている。
そこで、配索材180は、電源ライン181とアースライン183を隣同士で並走させたまま配索することができると共に、通信ライン185と電源ライン181との間にアースライン183が積層されることによって、電源ノイズの回り込みを防止できる。
また、配索材180における電源ライン181とアースライン183がアルミニウム製の平型導体で形成され、通信ライン185がFPCで形成されることで、軽量で薄いバックボーン幹線部を得ることができる。
図11に示すように、電源ラインやアースラインを構成するための平型導体190は、長手方向の一部分に薄板部191が適宜形成される。
そこで、平型導体190は、薄板部191で板厚方向へ曲り易くなり、バックボーン幹線部を車体1に配索する際に車体の形状に倣って容易に曲げることができる。そこで、バックボーン幹線部の配索性を向上させることができる。
バッテリに接続される電源ライン193は、平型導体からなり、先端部にはバッテリポストに嵌挿される取付孔197が形成されている。
そして、取付孔197の基端側には、ヒューズ195が一体形成されている。ヒューズ195は、平型導体の幅を狭めた細径部に、低融点金属からなる可容体199を設けたものである。更に、ヒューズ195は、透明な蓋部194を有するヒューズハウジング192に覆われている。
このようなヒューズ195を一体に備えた電源ライン193によれば、電源ラインをバッテリに接続する際にヒューズを別途用意する必要がなく、部品数の増加を抑制できる。
図13に示すように、バックボーン幹線部における電源ライン201及びアースライン203は、平型導体からなり、先端部には貫通孔が形成されている。
バッテリ210のプラスターミナル213には、内方に屈曲したL字状のバスバー217が電気的に接続固定され、マイナスターミナル211には、内方に屈曲したL字状のバスバー215が電気的に接続固定されている。更に、交差するこれらバスバー215,217の先端にそれぞれ形成された貫通孔は、ボルト221が貫通できるように同心に配置されている。
その結果、複雑な接続構造なしに、電源ライン201はバスバー217を介してバッテリ210のプラスターミナル213に接続され、アースライン203はバスバー215を介してバッテリ210のマイナスターミナル211に接続される。
このようなバッテリ接続構造によれば、平型導体からなる電源ライン201とアースライン203とを平行に配索したままバッテリ210にそれぞれ接続することができるので、耐ノイズ性を向上することができる。
図14に示した接続構造は、例えば、図6(a)に示した分岐制御ボックス53において、インパネバックボーン幹線部11及びフロアバックボーン幹線部13におけるサブ電源系25、メイン電源系23及びアースライン27のそれぞれの平型導体100同士をボルト締結によって電気的に接続固定するものである。
その結果、インパネバックボーン幹線部11及びフロアバックボーン幹線部13におけるサブ電源系25、メイン電源系23及びアースライン27のそれぞれの平型導体100同士は、強固にボルト締結される。
図15(a)に示す配索材240は、サブ電源系241と、メイン電源系243と、アースライン245と、通信ライン247とを有しており、それぞれ撚り線を有する電線で構成されている。
配索材240は、汎用性の高い撚り線を有する電線で構成されているので、製造が容易になると共に、曲げ方向が自由となって配索性が高くなる。
そこで、配索材250を有するバックボーン幹線部も、12ボルトと48ボルトVを切り替えて使うことで、補機に対する電源電圧の補償をし易くすることができる。
そこで、配索材260を有するバックボーン幹線部は、電線数を減らしてスペースの削減や軽量化が可能となる。
図16(a)に示す配索材270は、サブ電源系271とアースライン273とのツイスト線の上に、メイン電源系272とアースライン274とのツイスト線を重ね、その上に通信ライン275,276のツイスト線を重ねた構成とされている。
そこで、配索材270は、ツイストによる打消しで耐ノイズ性能を向上させることができる。
そこで、配索材280は、アースライン283が分散配置されることにより耐ノイズ性能を向上させることができる。
そこで、配索材290は、編組293及び編組294がアースとシールドを兼用するので耐ノイズ性能が向上する。
また、通信ライン305の上下にアースライン304,303を配置してシールド性能を向上させる。
更に、サブ電源系301及びメイン電源系302と、アースライン303,3043とをそれぞれ平型導体で構成して積層することにより、電源系とアースラインとの対向面積が広く、且つ隙間が狭くなることで、シールド性能が向上する。
図17(a)〜図17(d)は、それぞれ撚り線を有する電線で構成されたメイン電源系311及びサブ電源系312と、撚り線を有する電線で構成されたアースライン313と、プラスチック光ファイバで構成された通信ライン314とで構成された配索材310,320,330,340の配索パターンを示す断面図である。
このように、配索材310,320,330,340における通信ライン314に、ノイズに強い光通信を使うことで、バックボーン幹線部の配索パターンの自由度を向上させることができる。
そこで、丸棒導体で構成されたサブ電源系352と、一対のアースライン313との隙間に配設された通信ライン314は、傷付きが防止され、車体1への配索がし易くなる。
図18(a)に示すように、配索材360は、12ボルトのメイン電源系361及びメインアースライン362と、12ボルトのサブ電源系365及びサブアースライン366と、48ボルトのメインアースライン363及びメイン電源系364と、48ボルトのサブアースライン367及びサブ電源系368とが、それぞれ互い違いに配置される。
そこで、配索材360は、シールド性能が上がり、シールドレスとすることができ、ノイズフィルタの削減も可能となる。
また、シールドとアースを共用しており、通信ライン376,378が、二本のメイン電源系371とサブ電源系373との間の上下隙間に這わされることで、省スペース化を図ることができる。
図19(a)に示すように、例えば丸棒導体403を有する配索材401を制御ボックス内の回路基板411に電気的に接続する際には、先ず、配索材401の接続箇所における絶縁被覆404を剥がして丸棒導体403を露出させる。
銅合金製の圧着端子405は、一対の圧着片407と、回路基板411のスルーホール413に挿入される一対のリード409とを備えている。
また、配索材401の任意の位置の絶縁被覆404を剥がして丸棒導体403を露出させることで、圧着端子405を丸棒導体403の任意の位置に取り付けることができるので、配索材401のレイアウト自由度を高めることができる。
図20に示すように、例えばアルミニウム合金からなる撚り線421を有する電線で構成され配索材420をバッテリターミナル等のスタットボルトに固定する際には、絶縁被覆404を剥がして配索材420の端部に露出させた撚り線421をLA端子形状にプレス加工する。
そこで、配索材420の端部にLA端子を接続する必要がなくなり、部品点数を削減することができる。
本実施形態に係るバックボーン幹線部における電源ラインの接続端子としては、例えば、「1.5端子」と呼ばれるターミナルサイズの接続端子と、「4.8端子」と呼ばれるターミナルサイズの接続端子とが使用される。
図21(a)に示すように、「4.8端子」と呼ばれるオスタブ端子430は、端子幅Wが4.8mmと広く、相手側のメス端子も大型化してしまう。
また、図21(c)に示したオス端子433のように、立体的な矩形筒状に端子接続部を形成することで、表面積を増やして小型でも大電流に対応することができる構造とする。
また、図21(d)に示したオス端子435のように、立体的な円筒状に端子接続部を形成することで、表面積を増やして小型でも大電流に対応することができる構造とする。
図22に示す配索材401は、アルミ電線の芯線447を製造する際の2次中間体445を用いてアルミニウム製の丸棒導体403が形成されている。
即ち、公知のアルミ電線における芯線447は、例えば、アルミインゴット441から円柱状の1次中間体443を形成した後、1次中間体443を引き延ばして長尺の2次中間体445を形成し、更に2次中間体445を小径に引き伸ばすことで形成されている。
そこで、2次中間体445をそのまま丸棒導体403として周囲に絶縁被覆404を形成するだけで、配索材401を成形することができ、丸棒導体を専用に加工製造する場合に比べて、丸棒導体403の加工費を削減することができる。
図23の左側に図示したように、車体に配索される電源ライン、アースライン、及び通信ラインを備えた従来のワイヤハーネスW/Hは、多数の電線452からなる電線束であり、断面径が大型化する傾向にある。
これに対し、図23の右側に図示した本実施形態に係る配索材450は、アルミニウム製の丸棒導体403の周囲に絶縁被覆404を形成した電源ライン451及びアースライン453と、プラスチック光ファイバ454で構成された通信ライン456とが、長手方向に沿って所定間隔でモールド成形されたクランプ455で一体的に保持されている。
例えば丸棒導体403を有する配索材401を制御ボックス内の回路基板に電気的に接続する際には、先ず、配索材401の接続箇所における絶縁被覆404を部分的に剥がして丸棒導体403を露出させる。
銅合金製の接続端子461は、丸棒導体403の外側面に当接する円筒状内面を有する固定部463と、固定部463の外面に突設されたタブ端子部465とを備えている。
図25(a),図25(b)に示すように、バックボーン幹線部を構成するメイン電源系、サブ電源系、及びアースラインがそれぞれアルミニウム製の丸棒導体473で構成される場合には、各丸棒導体473の先端に小径の端子接続部475を形成し、該端子接続部475に嵌合するアルミ合金製の相手メス端子477を各端子収容室471内に配置する。
そこで、制御ボックス470に電気的に接続される各丸棒導体473の先端には、接続端子を別途付ける必要がなくなり、部品点数を削減することができる。
図26(a)に示す配索材480は、アルミニウム製の丸棒導体からなる断面円形部481と、アルミニウム製の厚めの平型導体からなる板状部483と、アルミニウム製の薄めの平型導体からなる薄板状部485とが、長手方向に沿ってシームレスに形状が変化するように接続されて形成されている。
板状部483は、板厚方向に曲がり易く、薄板状部485は更に曲り易い。また、断面円形部481は、板状部483や薄板状部485に比べて曲り難いが、曲げ方向が自由である。
そこで、配索材480により構成されたバックボーン幹線部は、車体の配索経路に応じて3次元的な配索が容易となる。
板状部493は、断面円形部495よりも高さが低く、高さを抑えて配索する必要がある部分に使われる。
そこで、配索材490を複数本重ねて構成されたバックボーン幹線部は、高さを抑えて配索する必要がある部分に板状部493が使われ、立体的に経路配索し易くする部分に断面円形部495が使われることで、車体の配索経路に応じて3次元的な配索が容易となる。
なお、これら配索材480,490は、アルミ素線を使わずにアルミニウム製の丸棒や矩形棒から形成することができるので、製造コストを削減できる。
図27に示す配索材500は、中心導体501と、中心導体501の外側に同軸に配置された絶縁層505と、絶縁層505の外周面を覆う編組線からなるアースライン503とを備えた同軸ケーブルである。
そこで、配索材500は、電源ラインとアースラインと信号ラインの3本機能を中心導体501とアースライン503の2本構成で対応することが可能となり、それを同軸構造で構成し、太い同軸ケーブルとすることで、大電流を流すことが可能となる。
図28に示す配索材510は、複数のリッツ線(エナメル線)511の撚り線からなる電源ライン515と、電源ライン515の外側を囲む編組線として配置されたアースライン513とで構成されている。
そこで、配索材510は、コンパクトでありながらノイズに強い電線となる。
図29に示すように、配索材520は、複数の芯線524からなる電源ライン521と、複数の芯線524からなるアースライン522とが、所定間隔で平行に配設された状態で長円形断面の絶縁被覆523により覆われている。
電源ライン521とアースライン522の両端部にはそれぞれ端子525が接続されており、これら端子525はコネクタハウジング527に収容されている。
そこで、配索材520は、電源ライン521とアースライン522とを一つの絶縁被覆523で覆うことができ、複数の芯線をそれぞれ絶縁被覆が覆っていた従来のワイヤハーネスに比べて、配索スペースを削減でき、製造コストを低減することができる。
図30(a)に示す配索材530は、複数のリッツ線(エナメル線)533からなる電源ライン531と、複数のリッツ線(エナメル線)533からなるアースライン532とが、近接した状態で長円形断面の絶縁被覆534により覆われている。
即ち、電源ライン531とアースライン532は、互いに被覆層はないが、リッツ線533により構成されているので、近接しても互いに短絡することがない。そこで、配索材530は、被覆層がない電源ライン531とアースライン532を近接した状態で絶縁被覆534により覆うことで、コンパクトな構成とすることができる。
図31に示すように、配索材570は、複数のリッツ線533からなる電源ライン571と、複数のリッツ線533からなるアースライン573とが、ノイズ打消し効果アップのためにツイストされた状態で長円形断面の絶縁被覆574により覆われている。
電源ライン571とアースライン573の両端部にはそれぞれ端子578が接続されており、これら端子578はコネクタハウジング5579に収容されている。
そこで、配索材570は、ツイストされた電源ライン571とアースライン573とを一つの絶縁被覆574で覆うことができ、複数の芯線をそれぞれ絶縁被覆が覆っていた従来のツイストケーブルに比べて、配索スペースを削減できる。また、配索材570は、リッツ線533同士を密着することができ、効率よくノイズを抑制できる。また、配索材570は、電源ライン571とアースライン573をツイストしながら絶縁被覆574を形成できるので、1回の電線製作工程で製造することができ、加工費を低減することができる。
図32に示す配索材580は、複数のリッツ線584からなる電源ライン581と、複数のリッツ線584からなるアースライン583とが、編組線のように互いに編み込まれている。そして、電源ライン581とアースライン583の両端部には、それぞれ半田や超音波で端子585が接続されている。編み込まれている電源ライン581とアースライン583は、リッツ線584同士が導通しないため、それぞれ独立した電流経路を維持することができる。
そこで、配索材580は、リッツ線584同士が密着するように電源ライン581とアースライン583とが編み込まれているので、効率よくノイズを抑制することができる。
図33(a)に示すように、電源ライン線591とアースライン593と通信ライン595とが、断面半円状の絶縁被覆596で覆われた配索材590は、断面半円状のリーンホース597と重ね合わせて一体に配索される。そこで、配索材590は、スペース効率が向上し、小型化することができる。
そこで、配索材610は、アースライン617によってシールドされ、電源ライン611のノイズの回り込みが抑制される。
図34に示すバックボーン幹線部620は、複数の制御ボックス621,623,625間における幹線が、丸棒導体を有する配索材627と、平型導体を有する配索材629で構成されている。
本実施形態のバックボーン幹線部620によれば、複数の制御ボックス621,623,625間における幹線毎に、車両の配索経路に適した導体を有する配索材627,629を用いることができ、配索性が更に向上する。
図35に示すように、配索材630は、薄板状の2つの配索材631,632を対向面同士で突き合わせて連結することでこれらを一体化できるように構成している。具体的には、配索材631の右側端面には突起部634が形成され、配索材632の左側端面には突起部634と相補形状をなす凹部636が形成されている。
図36に示すように、配索材640は、薄板状の2つの配索材642,646を対向側面同士で突き合わせて連結することでこれらを一体化できるように構成している。具体的には、配索材642の右側面には長手方向に沿って所定間隔で複数の凹部636が形成され、配索材646の左側面には凹部636と相補形状をなす突起部648が長手方向に沿って所定間隔で複数形成されている。
また、配索材646には、48ボルトの電源系651と、48ボルトのアースライン649とが、並設されておりそれぞれ撚り線を有する電線で構成されている。
図37(a)に示すように、バックボーン幹線部661に沿って配置される制御ボックス650は、バックボーン幹線部661に接続された制御ボックス本体658と、制御ボックス本体658のタブ端子656に着脱自在なカートリッジ653,655とを備える。
カートリッジ653は、図示しない枝線のモジュールコネクタが接続される枝線接続部を構成する4つのコネクタ口652を有している。また、カートリッジ655は、枝線のモジュールコネクタが接続される枝線接続部を構成する6つのコネクタ口652を有している。
カートリッジ657は、「4.8端子」に対応したコネクタ口654等を有する48ボルト電源に対応した構成を有している。また、カートリッジ659は、「1.5端子」に対応したコネクタ口652等を有する12ボルト電源に対応した構成を有している。
図38(a)に示すように、配索材670は、平型導体からなるアースライン671と、アースライン671の両側部に配置された丸棒導体からなるメイン電源系673及びサブ電源系675とを備える。アースライン671は、メイン電源系673及びサブ電源系675との対向面に、これらメイン電源系673及びサブ電源系675との対向面積を増やすため、半円筒状の凹面672が形成されている。
なお、アースライン671は、丸棒導体からなるメイン電源系673及びサブ電源系675が対向するので半円筒状の凹面672が形成されたが、メイン電源系673及びサブ電源系675が平型導体からなる場合は、平坦面が形成される。即ち、アースライン671の対向面は、対向するメイン電源系673及びサブ電源系675の形状に応じた相補形状を有する面となる。
また、通信ライン679,679が、平板なアースライン676と隣接するメイン電源系677及びサブ電源系678との間の上下隙間に這わされることで、省スペース化を図ることができる。
図39(a)に示すように、並行に配設されたメイン電源系681、アースライン683、及びサブ電源系685が絶縁被覆687で覆われた薄板状の配索材680は、厚み方向に曲げることは可能である。しかしながら、車体配索時には、配索材680が弾性反発力により直線状に戻ろうとするため、隅部などへの配索作業は困難である。
そこで、図39(b)に示すように、配索材680の表裏面に所定角度に屈曲した形状の添え木部材682,684を配置することで、配索材680の配索経路に沿った所望形状の保持を可能とする。これにより、配索材680の配索作業性が向上する。
図40に示すように、電源ライン711とアースライン713を有するバックボーン幹線部700は、電源であるバッテリ706及びオルタネータ707に接続されている。更に、バックボーン幹線部700には、複数の制御ボックス701,703,705が分散配置されている。そして、各制御ボックス701,703,705には、補機715やモータ717が接続されている。
更に、各制御ボックス701,703,705内や、その近傍における電源ライン711及びアースライン713には、複数のサブバッテリ720が接続されている。
また、複数の制御ボックス701,703,705が分散配置されることで、ノイズを出すものやノイズの影響を受けるものがバックボーン幹線部700のどこの位置にあっても問題がなくなり、耐ノイズ性能が向上する。
図41(a)〜図41(d)に示すバックボーン幹線部730,740,750,760のように、バッテリ732は、車両の条件などによって、バックボーン幹線部のどの位置にも接続することができる。この際、電圧変動やノイズの影響をなくすため、制御ボックス731と制御ボックス733との間に配索されるバックボーン幹線部730,740,750,760の配索材(電源ライン735及びアースライン737)は、低インピーダンスのものを使用することが望ましい。
また、図41(e)に示すバックボーン幹線部770のように、バッテリ732は、制御ボックス771内に設置することもできる。
図42に示すように、電源ライン782とアースライン784を有するバックボーン幹線部780は、電源であるバッテリ790及びオルタネータ791に接続されている。更に、バックボーン幹線部780には、複数の制御ボックス781,783,785が分散配置されている。そして、各制御ボックス781,783,785には、補機787,788,789が接続されている。バックボーン幹線部780の一番車両後方側に、サブバッテリを繋ぐこともできる。
即ち、大電流系の補機788,789がボディアースを経由することで、ノイズの影響を小さくすることができ、アース電圧変動の抑制やオルタネータ791のノイズの抑制が可能となる。
図43に示すように、バックボーン幹線部800は、例えばアルミニウム製の丸棒導体や撚り線からなる電源ライン811とアースライン813とがツイスト化された配索材810を有する。配索材810は、電源であるバッテリ790及びオルタネータ791に接続されている。
電源ライン811とアースライン813とがツイスト化されることで、ノイズの打消し効果が向上し、外来ノイズの耐性を向上できる。
図44に示すように、電源ライン828とアースライン829を有するバックボーン幹線部820は、電源であるバッテリ790及びオルタネータ791に接続されている。更に、バックボーン幹線部820には、複数の制御ボックス821,823,825,827が分散配置されている。そして、各制御ボックス821,823,825には、補機833が接続されている。
そこで、各制御ボックス821,823,825,827下流のノイズがバックボーン幹線部820を通じて拡散するのを防止できる。
図45に示す車両用回路体900は、基本的な構成要素として、電源ライン931とアースライン933と通信ライン935とを有して車体901に配索される幹線(バックボーン幹線部915)と、車体各部の電装品に接続される枝線(インパネ枝線サブハーネス965、フロントドア枝線サブハーネス963、リアドア枝線サブハーネス977、ラゲージ枝線サブハーネス979)と、幹線に供給される電源ライン931の電力及び通信ライン935の信号を幹線に接続される枝線へ分配するための制御部を有し、幹線に沿って分散配置された複数の制御ボックス(供給側制御ボックス951、分岐制御ボックス953、中間制御ボックス961、制御ボックス955,957,959、966)と、を備える。
インパネバックボーン幹線部911は、ダッシュパネル950の面に沿った箇所で、図示しないリーンホースの上方の位置にリーンホースとほぼ平行になるように左右方向に向かって直線的に配置されている。なお、インパネバックボーン幹線部911は、リーンホースに固定されてもよい。
車両のエンジンルーム41内に配索されたエンコパバックボーン幹線部919は、供給側制御ボックス951に接続された枝線サブハーネス975を介して主電源であるメインバッテリ5に接続されている。供給側制御ボックス951及び制御ボックス959には、枝線サブハーネス971及び971が接続されている。
そして、フロアバックボーン幹線部913の立ち上がり部917における電源ライン931、アースライン933、及び通信ライン935と、エンコパバックボーン幹線部919における電源ライン931、アースライン933、及び通信ライン935とは、中継端子923,925,927の両端部にボルト941によりボルト締結及びコネクタ943によりコネクタ結合することで接続される。
図47に示す車両用回路体1000は、基本的な構成要素として、所謂プラグインハイブリッド車の車体1001に配索される幹線であるバックボーン幹線部1015と、車体各部の電装品に接続される枝線(フロントドア枝線サブハーネス1063、リアドア枝線サブハーネス1065など)と、幹線に供給される電源ラインの電力及び通信ラインの信号を幹線に接続される枝線へ分配するための制御部を有し、幹線に沿って分散配置された複数の制御ボックス(供給側制御ボックス1051、分岐制御ボックス1053、中間制御ボックス1057、制御ボックス1055,1059)と、高圧バッテリパック1110とパワーコントロールユニット1220とを接続するために車体下部に配設された高圧ケーブル1300と、を備える。
高圧J/B1140には、DC/DCコンバータ1120を介してバックボーン幹線部1015のフロアバックボーン幹線部1013及びインパネバックボーン幹線部1011が接続されている。
車両用回路体1000は、DC/DCコンバータ1230とDC/DCコンバータ1120とが、車両のフロントとリアに配置されることで、電源冗長性を実現することができる。
即ち、バックボーン幹線部1015の端部にヒュージブルリンク1020,1022が配置され、フロント又はリアでショートした場合には回路遮断し、DC/DCコンバータ1230又はDC/DCコンバータ1120の一方から電源供給を継続(バックアップ)することができる。
補機に接続される枝線(インパネ枝線サブハーネス31、フロントドア枝線サブハーネス63、リアドア枝線サブハーネス65、センターコンソール枝線サブハーネス66、フロントシート枝線サブハーネス67、リアシート枝線サブハーネス68、ラゲージ枝線サブハーネス69)と、
前記幹線に供給される前記電源ラインの電力及び前記通信ラインの信号のうち少なくとも一方を前記幹線に接続される前記枝線へ分配するための制御部を有し、前記幹線に沿って分散配置された複数の制御ボックス(供給側制御ボックス51、分岐制御ボックス53、中間制御ボックス57、制御ボックス55,59)と、を備える車両用回路体であって、
前記幹線は、平型導体(100)、丸棒導体(403)及び撚り線のうち少なくとも一種類の導体を有する配索材(20)で構成される車両用回路体(10)。
[2] 前記配索材は、複数種の前記導体が混在して構成される上記[1]に記載の車両用回路体。
[3] 複数の前記制御ボックス間における前記幹線が、異なる種類の前記導体を有する配索材で構成される上記[1]又は[2]に記載の車両用回路体。
[5] 前記幹線には、前記電源ラインの主電源(メインバッテリ5)とは別のサブ電源(サブバッテリ7)が接続されることを特徴とする上記[1]〜[4]の何れか1つに記載の車両用回路体。
[6] 前記幹線が、所定の電流容量を有するアースライン(27)をさらに備える上記[1]〜[5]の何れか1つに記載の車両用回路体。
15 バックボーン幹線部(幹線)
21 電源ライン
27 アースライン
29 通信ライン
31 インパネ枝線サブハーネス(枝線)
51 供給側制御ボックス
53 分岐制御ボックス
57 中間制御ボックス
55 制御ボックス
59 制御ボックス
63 フロントドア枝線サブハーネス(枝線)
65 リアドア枝線サブハーネス(枝線)
66 センターコンソール枝線サブハーネス(枝線)
67 フロントシート枝線サブハーネス(枝線)
68 リアシート枝線サブハーネス(枝線)
69 ラゲージ枝線サブハーネス(枝線)
100 平型導体
Claims (6)
- 車両に搭載可能な全ての電装品が搭載されて使用される際に必要十分な電流容量を有する電源ラインと、前記車両に搭載可能な全ての電装品が搭載されて使用される際に必要十分な通信容量を有する通信ラインとを有して車体に配索される幹線と、
補機に接続される枝線と、
前記幹線に供給される前記電源ラインの電力及び前記通信ラインの信号のうち少なくとも一方を前記幹線に接続される前記枝線へ分配するための制御部を有し、前記幹線に沿って分散配置された複数の制御ボックスと、を備える車両用回路体であって、
前記幹線は、平型導体、丸棒導体及び撚り線のうち少なくとも一種類の導体を有する配索材で構成され、
前記複数の制御ボックスとして、主電源に対し前記幹線の上流端に配置される供給側制御ボックスと、前記幹線を分岐する分岐制御ボックスと、前記幹線を分岐することなく中継する中間制御ボックスと、主電源に対し前記幹線を分岐及び中継することなく前記幹線の下流端に配置される制御ボックスと、を個別に有し、
前記幹線として、前記車両の左右両端部間を左右方向に延伸する第1幹線と、前記第1幹線の前記左右方向の中央部から前記車両の後方に向けて前記前後方向に延伸する第2幹線と、を有し、
前記供給側制御ボックスは、前記第1幹線の前記左右方向の一端部に設けられ、前記分岐制御ボックスは、前記第1幹線の前記左右方向の中央部に設けられ、前記中間制御ボックスは、前記第2幹線の前記前後方向の途中部分に設けられ、前記下流端に配置される制御ボックスは、前記第1幹線の前記左右方向の他端部及び前記第2幹線の前記前後方向の後端部に設けられる、
車両用回路体。 - 前記配索材は、複数種の前記導体が混在して構成される請求項1に記載の車両用回路体。
- 複数の前記制御ボックス間における前記幹線が、異なる種類の前記導体を有する配索材で構成される請求項1又は2に記載の車両用回路体。
- 前記幹線は、前記電源ライン及び前記通信ラインのうち少なくとも一方を分岐する分岐部を有する請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用回路体。
- 前記幹線には、前記電源ラインの主電源とは別のサブ電源が接続される請求項1〜4の何れか1項に記載の車両用回路体。
- 前記幹線が、所定の電流容量を有するアースラインをさらに備える請求項1〜5の何れか1項に記載の車両用回路体。
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C13 | Notice of reasons for refusal |
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A521 | Request for written amendment filed |
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C23 | Notice of termination of proceedings |
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C03 | Trial/appeal decision taken |
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C30A | Notification sent |
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S531 | Written request for registration of change of domicile |
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