JPH05112189A - 電装品のアース装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、バッテリの端子電圧を昇圧した
場合であっても、ボディの電磁遮蔽効果を損なうことな
く、人体の感電を防止でき、短絡等の異常による車両火
災を未然に防止できるようにすることを目的とする。 【構成】 基本アース線を配索し、基本アース線に各電
装品のアース端子を接続し、この基本アース線をバッテ
リ３の負端子に接続し、バッテリ３の負端子とボディと
の接続路に感電防止用抵抗３１及びリレー３２を設けて
いる。 【効果】 従って、バッテリ３を昇圧化しても、ボディ
の電磁遮蔽効果を損なうことがなく、抵抗３１によりボ
ディに流れる電流を制限して人体の感電を防止でき、ボ
ディに異常電流が流れたときにリレー３２によりバッテ
リ３の負端子とボディとの間を遮断してボディへの異常
電流の通流による車両火災を未然に防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の電装品のア
ース装置に関し、特にバッテリの昇圧化に伴う安全対策
に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車における電装品のアースは
図７に示すように行っている。即ち、図７に示す如く各
種ランプ，モータ等の電装品１の一端が太線で示す電源
線２を介してバッテリ３の正端子に接続され、各電装品
１の他端が破線で示すアース線４を介してそれぞれ適当
な位置でボディ５にアースされ、ボディ５とバッテリ３
の負端子とが接続されており、エンジン６も同様の接続
になっている。

【０００３】このように、ボディ５を介して各電装品１
をバッテリ３の負端子に接続するいわゆるボディアース
を利用することにより、ワイヤーハーネスの配索上余分
なケーブル配索をなくしてアース回路の単純化を図るこ
とができ、しかもボディ５による電磁遮蔽効果によって
車載用電子部品の保護を図ることができる。

【０００４】尚、図７中の二重丸はボディアースの位置
を示している。

【０００５】ところで、重量の軽量化の観点から、ケー
ブルに流れる電流を低減し、ケーブル断面積を低減して
ワイヤーハーネスの総重量を軽減するために、バッテリ
の端子電圧を１２Ｖから４８Ｖ，更には７２Ｖに昇圧す
ることが考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示すよ
うなアースの取り方のままバッテリの端子電圧を昇圧す
ると、電気自動車の場合には端子電圧が２００〜４００
Ｖと極めて高圧になることから感電死を招くこともあ
り、また図７において例えばドアの開閉時にケーブルの
かみ込みが生じて電源線２とボディ５とが短絡した場
合、そのエネルギーはバッテリ３の端子電圧の２乗に比
例して大きくなるため、車両火災に至る可能性が極めて
高くなり、十分な安全対策を採る必要がある。

【０００７】そこでこの発明は、上記のような問題点を
解消するためになされたもので、バッテリの端子電圧を
昇圧した場合であっても、ボディの電磁遮蔽効果を損な
うことなく、人体の感電を防止でき、短絡等の異常によ
る車両火災を未然に防止できるようにすることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電装品の
アース装置は、自動車のボディに配索されてバッテリの
負端子に接続された基本アース線と、各部に配設されア
ース端子が前記基本アース線に接続された複数の電装品
と、前記負端子と前記ボディとの接続路に設けられた感
電防止用抵抗体と、前記ボディへの異常電流の通流を検
知して警報を発する警報手段と、前記接続路に設けられ
前記ボディへの異常電流の通流により動作して前記接続
路を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【０００９】

【作用】この発明においては、バッテリの端子電圧を昇
圧した場合であっても、ボディの電磁遮蔽効果を損なう
ことなく、感電防止用抵抗体によりボディに流れる電流
が制限されて人体の感電が防止され、各電装品への電源
線とボディとの短絡等によりバッテリの正端子からボデ
ィに異常電流が流れたときに、警報手段により警報が発
せられて異常の発生が報知されると共に、遮断手段が動
作してバッテリの負端子とボディとの接続路が遮断さ
れ、ボディへの異常電流が遮断されて車両火災が防止さ
れる。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の電装品のアース装置の一実
施例の概略図である。

【００１１】図１に示すように、ボディ５に基本アース
線１１が配索され、この基本アース線１１がバッテリ３
の負端子に接続され、各電装品１及びエンジン６のアー
ス端子がジョイントコネクタ１２により基本アース線１
１に接続されると共に、バッテリ３の負端子が遮断回路
１３を介してボディ５に接続されてボディアースがとら
れている。

【００１２】ここで、各電装品１の電源端子が太線で示
す電源線２を介してバッテリ３の正端子に接続されてい
るのは従来と同様である。

【００１３】ところで、図２ないし図４はジョイントコ
ネクタ１２の構成を示し、このコネクタ１２は雌部材２
１と第１の雄部材２２及び第２の雄部材２３とから成
り、図４に示すように、コ字状の基部２４ａの一側に６
個の端子片２４ｂが一体に形成されると共に他側に２個
の端子片２４ｃが一体に形成されて成る端子２４が、雌
部材２１に収容され、電装品１のアース端子との接続用
アース線４の端部に圧着された６個の圧着端子２５が第
１の雄部材２２のキャビティにそれぞれ嵌挿されると共
に、基本アース線１１の端部に圧着された２個の圧着端
子２６が第２の雄部材２３のキャビティに嵌挿され、両
雄部材２２，２３が雌部材２１に嵌合されることによ
り、両雄部材２２，２３に嵌挿された圧着端子２５，２
６が端子２４の各端子片２４ｂ，２４ｃにそれぞれ接続
されるようになっている。

【００１４】このとき、両雄部材２２，２３の外周には
断面くさび状の係合突起２７が形成され、雌部材２１に
は各突起２７が係合する係合孔２８が形成されている。

【００１５】なお、図２ないし図６に示すものは６極タ
イプであるが、極数の設計変更を適宜行うことによって
基本アース線１１に接続するアース線４の本数の変更に
容易に対応することができる。

【００１６】また、遮断回路１３は図５に示すように構
成されている。

【００１７】即ち、バッテリ３の負端子とボディ５との
間に、感電防止用抵抗体である高抵抗値の感電防止用抵
抗３１と遮断手段であるリレー３２の常閉接点３２Ａと
異常電流検出用抵抗３３とからなる直列回路が設けら
れ、電源回路３４により給電されるラッチ回路３５の両
入力端子に抵抗３３の両端の電位信号が入力され、抵抗
３３の両端の電位差が所定値以上のときにラッチ回路３
５の出力端子からハイレベル（以下Ｈという）のラッチ
信号が出力される。

【００１８】なお、３６，３７はアノードが抵抗３３の
両端にそれぞれ接続された逆流阻止ダイオード、３８，
３９は一端が両ダイオードのカソードにそれぞれ接続さ
れ他端がラッチ回路３５の両入力端子にそれぞれ接続さ
れた入力抵抗、４０，４１は抵抗３８，３９の他端とア
ース（基本アース線１１若しくはバッテリ３の負端子）
との間に接続されたコンデンサであり、抵抗３８，３９
それぞれとコンデンサ４０，４１それぞれとの接続点の
電位の積分値が抵抗３３の両端電位としてラッチ回路３
５に入力される。

【００１９】そして、図５に戻って、ラッチ回路３５か
らのＨのラッチ信号がベース抵抗４２を介してＮＰＮ型
トランジスタ４３のベースに入力されると、トランジス
タ４３がオンし、トランジスタ４３のオンにより、バッ
テリから警報手段であるウォーニングランプ４４，限流
抵抗４５，トランジスタ４３のコレクタ，エミッタ，ア
ースの経路に電流が流れ、ランプ４４が点灯すると同時
に、ランプ４４の両端に接続さたリレー３２のリレーコ
イル３２Ｂにも電流が流れて励磁され、リレー３２の接
点３２Ａがブレイクし、バッテリ３の負端子とボディ５
との接続路が遮断される。

【００２０】また、図５に示すように、リレー３２を復
帰させるための復帰スイッチ４６がバッテリ３に接続さ
れ、このスイッチ４６をオンすることによって、バッテ
リ３からダイオード４７のアノード，カソード、限流抵
抗４８，コンデンサ４９を介してアースに電流が流れ、
抵抗４８とコンデンサ４９との接続点の電位が上昇し、
この接続点の電位信号がリセット信号としてラッチ回路
３５のリセット端子に入力されてリセットがかかり、ラ
ッチ回路３５の出力端子が元のローレベル（以下Ｌとい
う）に戻ってトランジスタ４３がオフし、ランプ４４が
消灯すると同時にリレーコイル３２Ｂの励磁が解除さ
れ、リレー３２の接点３２Ａがメイク状態に復帰してバ
ッテリ３の負端子とボディ５との接続路が再び接続状態
に戻る。

【００２１】ここで、５０はダイオード４７のカソー
ド，アース間に設けられたコンデンサ４９の放電抵抗で
あり、図５中の１点鎖線で囲まれた回路がユニット化さ
れている。

【００２２】つぎに、遮断回路１３の動作について簡単
に説明する。

【００２３】いま、図６（ａ）に示すように、バッテリ
３の正端子から各電装品１への電源線２とボディ５との
短絡が発生すると、短絡による異常電流がボディ５，抵
抗３３，リレー３２の常閉接点３２Ａ，抵抗３１，バッ
テリ３の負端子を流れ、抵抗３３の両端の電位差が所定
値以上となり、図６（ｂ）に示すような短絡による異常
な電位差がラッチ回路３５に入力され、ラッチ回路３５
からＨのラッチ信号が出力され、ランプ４が点灯して異
常発生が報知されると共に、図６（ｄ）に示すようにト
ランジスタ４３がオンしてリレー３２の接点３２Ａがブ
レイクし、バッテリ３の負端子とボディ５との接続路が
遮断されてボディ５への異常電流の通流が遮断される。

【００２４】そして、バッテリ３の負端子とボディ５と
の接続路が遮断されている間に修理が行われて電源線２
とボディ５との短絡が解除されれば、ボディ５の電磁遮
蔽効果を復帰させる必要があるため、図６（ｃ）に示す
ように復帰スイッチ４６をオンすることによって、ラッ
チ回路３５がリセットされてその出力がＬとなり、トラ
ンジスタ４３がオフしてランプ４４が消灯すると同時
に、図６（ｄ）に示すようにリレー３２の接点３２Ａが
メイク状態に復帰し、バッテリ３の負端子とボディ５と
の接続路が再び接続状態に戻る。

【００２５】ところで、上記した短絡等のない正常状態
で誤って電源線２に触れた場合でも、抵抗値の高い抵抗
３１によりボディ５に流れる電流が制限され、人体の感
電の防止が図られている。

【００２６】従って、バッテリ３の端子電圧を昇圧した
場合において、ボディ５の電磁遮蔽効果を損なうことな
く、感電防止用抵抗３１によってボディ５に流れる電流
を制限して人体の感電の防止を図ることができ、バッテ
リ３の正端子から各電装品１への電源線２とボディ５と
の短絡等によりボディ５に異常電流が流れたときに、ラ
ンプ４４の点灯により異常の発生が報知されると共に、
リレー３２の動作により、バッテリ３の負端子とボディ
５との間を遮断することができ、ボディ５に異常電流が
流れることによる車両火災を未然に防止することができ
る。

【００２７】なお、上記実施例では遮断手段としてリレ
ー３２を用いた場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、トランジスタ等のスイッチング素子
を用いてもよいのは勿論である。

【００２８】また、警報手段も上記したウォーニングラ
ンプ４４に限定されるものでないのは言うまでもない。

【００２９】さらに、ジョイントコネクタ１２の構成も
上記したものに限定されるものではない。

【００３０】また、遮断回路１３の回路構成も図５に示
すものは一例にすぎず、これに限定されるものでないの
は勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、この発明の電装品のアー
ス装置によれば、基本アース線に各電装品のアース端子
を接続し、この基本アース線をバッテリの負端子に接続
し、ボディアースのためのバッテリの負端子とボディと
の接続路に感電防止用抵抗体及び遮断手段を設けたた
め、バッテリの端子電圧を昇圧しても、ボディの電磁遮
蔽効果を損なわず、感電防止用抵抗体によってボディに
流れる電流を制限して人体の感電を防止でき、ボディに
異常電流が流れたときに遮断手段によりバッテリの負端
子とボディとの接続路を遮断してボディへの異常電流の
通流による車両火災を未然に防止でき、バッテリの昇圧
化に伴う問題を解消して安全性の向上を図ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電装品のアース装置の一実施例の概
略図である。

【図２】図１の一部の斜視図である。

【図３】図２の分解状態の斜視図である。

【図４】図２の一部の斜視図である。

【図５】図１の他の一部の結線図である。

【図６】図５の動作説明用タイミングチャートである。

【図７】従来の電装品のアース装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 電装品 ３ バッテリ ５ ボディ １１ 基本アース線 １３ 遮断回路 ３１ 感電防止用抵抗 ３２ リレー ４４ ウォーニングランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のボディに配索されてバッテリの
   負端子に接続された基本アース線と、各部に配設されア
   ース端子が前記基本アース線に接続された複数の電装品
   と、前記負端子と前記ボディとの接続路に設けられた感
   電防止用抵抗体と、前記ボディへの異常電流の通流を検
   知して警報を発する警報手段と、前記接続路に設けられ
   前記ボディへの異常電流の通流により動作して前記接続
   路を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴とする電装
   品のアース装置。