WO2016088788A1

WO2016088788A1 - ワイヤーハーネス及び自動車の電源供給装置

Info

Publication number: WO2016088788A1
Application number: PCT/JP2015/083840
Authority: WO
Inventors: 章生石原
Original assignee: 株式会社オートネットワーク技術研究所; 住友電装株式会社; 住友電気工業株式会社
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2016-06-09
Also published as: JP2016110746A

Abstract

ワイヤーハーネス１３は、第一のヒューズ３を介してバッテリー１に接続されるとともに高電源電圧を供給する第一の電源供給線４と、低電源電圧を供給する第二の電源供給線１１と、第一の電源供給線４と第二の電源供給線１１とを隔離するとともに接地線７を介して接地された電線短絡防止部材６とを備える。電線短絡防止部材６及び接地線７の電流容量は第一の電源供給線４の電流容量及び第一のヒューズ３の定格電流より大きい。

Description

ワイヤーハーネス及び自動車の電源供給装置

　本発明は、異なる複数の電源電圧で動作する負荷を備えた自動車に搭載されるワイヤーハーネスに関するものである。

　従来、自動車に搭載される電気機器は、１２Ｖのバッテリーを電源として動作する。近年、自動車の低燃費化及び省電力化を図るために、１２Ｖ以外の例えば４８Ｖのバッテリーを電源として動作する機器が搭載されている。

　このような自動車では、各バッテリーから各機器に電源供給線を介して電力が供給され、各機器間で信号配線を介して通信信号が送受信される。そして、各電源供給線及び信号配線は、ワイヤーハーネスに纏められて配索される。

　特許文献１には、１４Ｖ系の電線と、４２Ｖ系の電線が纏めて配索されるワイヤーハーネスにおいて、１４Ｖ系の電線と、４２Ｖ系の電線を絶縁シートとシールドシートでそれぞれ包み込むようにしたワイヤーハーネスが開示されている。

特開２００４－３５５８３９号公報

　特許文献１に開示されたワイヤーハーネスでは、通常時には絶縁シートにより、１４Ｖ系の電線と４２Ｖ系の電線との絶縁を確保し、シールドシートにより１４Ｖ系の電線と４２Ｖ系の電線との間でのノイズの伝播を防止することができる。

　しかし、自動車の衝突等により、ワイヤーハーネスの絶縁シートあるいはシールドシートが破損すると、絶縁シートが破れて、４２Ｖ系の電線とシールドシートあるいは１４Ｖ系の電線が短絡状態となることがある。

　すると、電流容量の小さいシールドシートが短絡電流により損傷し、あるいは１４Ｖ系の電線及び負荷が過電流により損傷するという問題点がある。
　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、その目的は短絡による電線や負荷の損傷を防止し得るワイヤーハーネスを提供することにある。

　本発明の一側面は、第一のヒューズとともに使用されるように適合されたワイヤーハーネスに向けられている。このワイヤーハーネスは、前記第一のヒューズを介してバッテリーに接続されるとともに高電源電圧を供給するように構成された第一の電源供給線と、前記第一の電源供給線と纏めて配索されるとともに低電源電圧を供給するように構成された第二の電源供給線と、前記第一の電源供給線と前記第二の電源供給線とを隔離する電線短絡防止部材と、前記電線短絡防止部材を接地する接地線とを備え、前記電線短絡防止部材及び前記接地線の電流容量が前記第一の電源供給線の電流容量及び前記第一のヒューズの定格電流より大きいことを特徴とする。

　この構成により、第一の電源供給線と電線短絡防止部材とが短絡すると、第一のヒューズが溶断されて、第一の電源供給線への電流の供給が遮断される。
　前記第二の電源供給線は、第二のヒューズに接続されるように適合されており、前記電線短絡防止部材及び前記接地線の電流容量が前記第二の電源供給線の電流容量及び前記第二のヒューズの定格電流より大きいことが好ましい。

　この構成により、第二の電源供給線と電線短絡防止部材とが短絡すると、第二のヒューズが溶断されて、第二の電源供給線への電流の供給が遮断される。
　前記電線短絡防止部材は、前記第一の電源供給線を被覆する編組線であることが好ましい。

　この構成により、第一の電源供給線と編組線とが短絡すると、第一のヒューズが溶断されて、第一の電源供給線への電流の供給が遮断される。
　前記電線短絡防止部材は、前記第一の電源供給線を被覆する金属管であることが好ましい。

　この構成により、第一の電源供給線と金属管とが短絡すると、第一のヒューズが溶断されて、第一の電源供給線への電流の供給が遮断される。
　本発明の別の側面は、第一及び第二の負荷に電力を供給するための自動車の電源供給装置に向けられている。この電源供給装置は、第一及び第二のバッテリーであって、前記第一のバッテリーの出力電圧は前記第二のバッテリーの出力電圧よりも高い前記第一及び第二のバッテリーと、前記第一のバッテリーに接続される第一のヒューズと、前記第二のバッテリーに接続される第二のヒューズと、ワイヤーハーネスとを備え、このワイヤーハーネスは、前記第一のヒューズと前記第一の負荷とを接続するように構成された第一の電源供給線と、前記第二のヒューズと前記第二の負荷とを接続するとともに、前記第一の電源供給線と纏めて配索されるように構成された第二の電源供給線と、前記第一の電源供給線と前記第二の電源供給線とを隔離する電線短絡防止部材と、前記電線短絡防止部材を接地する接地線とを含み、前記電線短絡防止部材及び前記接地線の電流容量が前記第一の電源供給線の電流容量及び前記第一のヒューズの定格電流より大きい。

　この構成により、第一の電源供給線と電線短絡防止部材とが短絡すると、第一のヒューズが溶断されて、第一のバッテリーから第一の電源供給線への電流の供給が遮断される。
　本発明のワイヤーハーネスによれば、短絡による電線や負荷の損傷を防止することができる。本発明の他の側面及び利点は本発明の技術的思想の例を示す図面と共に以下の記載から明らかとなる。

一実施形態の電源供給装置を示すブロック図である。電源供給装置の動作を示す説明図である。電源供給装置の動作を示す説明図である。

　以下、ワイヤーハーネスの一実施形態を図面に従って説明する。図１に示す自動車の電源供給装置は、例えば出力電圧が４８Ｖの第一のバッテリー１からヒューズボックス２内の第一のヒューズ３、及び絶縁材被覆を含む第一の電源供給線４を介して第一の負荷５に電力を供給する。

　前記第一のヒューズ３は、例えば５０Ａの定格電流（許容電流であり得る）に設定され、第一の電源供給線４には５０Ａを超える電流容量が確保されている。また、第一の負荷５は４８Ｖの直流電圧を電源として動作する。

　前記ヒューズボックス２と第一の負荷５との間において、前記第一の電源供給線４は、接地線７によって接地されたシールド部材６で被覆されている。シールド部材６は、例えば銅の編組線で構成することができ、筒状導体部材であり得る。シールド部材６及び接地線７には、ともに第一のヒューズ３の定格電流を超える電流容量が確保されている。また、シールド部材６は第一の電源供給線４と第二の電源供給線１１との間の電磁ノイズの伝播を阻止する機能を備えている。

　出力電圧が１２Ｖの第二のバッテリー８は、ヒューズボックス９内の第二のヒューズ１０及び絶縁材被覆を含む第二の電源供給線１１を介して第二の負荷１２に電力を供給する。第二のヒューズ１０は、例えば１０Ａの定格電流に設定され、第二の電源供給線１１には第二のヒューズ１０の定格電流を超える電流容量が確保されている。

　第一及び第二の電源供給線４，１１は纏められて、シールド部材６及び接地線７とともに共通のワイヤーハーネス１３を構成する。ワイヤーハーネス１３は、第一及び第二の電源供給線４，１１を隣り合わせで束ねる結束要素を含むことができる。この場合、シールド部材６は第一及び第二の電源供給線４，１１の束において電源供給線４，１１の間に配置されてよい。

　次に、上記のように構成されたワイヤーハーネス１３の作用を説明する。
　例えば車両衝突時の衝撃でワイヤーハーネス１３が損傷し、第一の電源供給線４の絶縁材被覆が損傷すると、第一の電源供給線４の導体はまずシールド部材６と短絡する可能性が生じる。

　図２に示すように、第一の電源供給線４とシールド部材６が短絡状態となると、第一のバッテリー１から第一のヒューズ３、第一の電源供給線４を経て、接地線７に短絡電流Ｉｓ１が流れる。

　すると、第一の電源供給線４及び接地線７には、第一のヒューズ３の定格電流を超える電流容量が確保されているので、第一のヒューズ３が溶断される。
　この状態で、ワイヤーハーネス１３の損傷により第一の電源供給線４と第二の電源供給線１１が短絡状態となっても、第一のヒューズ３が溶断されているので、第一のバッテリー１から第二の負荷１２に４８Ｖの直流電圧が印可されることはない。

　また、ワイヤーハーネス１３の損傷により、第二の電源供給線１１の絶縁材被覆が損傷すると、第二の電源供給線１１の導体はまずシールド部材６と短絡する可能性が生じる。
　図３に示すように、第二の電源供給線１１がシールド部材６に短絡すると、第二のバッテリー８から第二のヒューズ１０、第二の電源供給線１１を経て、接地線７に短絡電流Ｉｓ２が流れる。

　すると、第二の電源供給線１１及び接地線７は、第二のヒューズ１０の定格電流を超える電流容量が確保されているので、第二のヒューズ１０が溶断される。従って、短絡電流Ｉｓ２が直ちに遮断される。

　第二の負荷１２の駆動電流が大きく、第二のヒューズ１０の定格電流が例えば１００Ａであれば、第二の電源供給線１１及びシールド部材６に１００Ａを超える電流容量を確保する。

　すると、第二の電源供給線１１とシールド部材６との短絡により、第二のヒューズ１０が溶断される。
　上記のようなワイヤーハーネス１３では、次に示す効果を得ることができる。

　（１）第一の電源供給線４の絶縁材被覆が損傷したときには、第一の電源供給線４の導体はまずシールド部材６と短絡状態となり、第一の電源供給線４からシールド部材６を経て接地線７に流れる短絡電流Ｉｓ１により第一のヒューズ３を溶断することができる。従って、第一の電源供給線４の絶縁材被覆が損傷しても、短絡電流Ｉｓ１が継続して流れることはなく、第一のバッテリー１から第二の負荷１２に過電流が流れることもない。

　（２）第二の電源供給線１１の絶縁材被覆が損傷したときには、第二の電源供給線１１の導体は第一の電源供給線４と短絡することなく、まずシールド部材６と短絡状態となる。そして、第二の電源供給線１１からシールド部材６を経て接地線７に流れる短絡電流Ｉｓ２により第二のヒューズ１０を溶断することができる。従って、第二の電源供給線１１の絶縁材被覆が損傷しても、短絡電流Ｉｓ２が継続して流れることはない。

　（３）第一の電源供給線４あるいは第二の電源供給線１１の絶縁材被覆が損傷しても、ヒューズ３，１０が溶断することにより、第一の電源供給線４、第二の電源供給線１１及び第一の負荷５、第二の負荷１２の損傷を未然に防止することができる。

　なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
　・シールド部材６は、第一の電源供給線と第二の電源供給線を隔離する金属板あるいは金属管としてもよい。

　本発明は、例示したものに限定されるものではない。例えば、例示した特徴が本発明にとって必須であると解釈されるべきでなく、本発明の主題は、開示した特定の実施形態の全ての特徴より少ない特徴に存在することがある。

　１…第一のバッテリー、３…第一のヒューズ、４…第一の電源供給線、５…第一の負荷、６…電線短絡防止部材（シールド部材）、７…接地線、８…第二のバッテリー、１０…第二のヒューズ、１１…第二の電源供給線、１２…第二の負荷、１３…ワイヤーハーネス。

Claims

　第一のヒューズとともに使用されるように適合されたワイヤーハーネスであって、
　前記第一のヒューズを介してバッテリーに接続されるとともに高電源電圧を供給するように構成された第一の電源供給線と、
　前記第一の電源供給線と纏めて配索されるとともに低電源電圧を供給するように構成された第二の電源供給線と、
　前記第一の電源供給線と前記第二の電源供給線とを隔離する電線短絡防止部材と、
　前記電線短絡防止部材を接地する接地線とを備え、
　前記電線短絡防止部材及び前記接地線の電流容量が前記第一の電源供給線の電流容量及び前記第一のヒューズの定格電流より大きいことを特徴とするワイヤーハーネス。
　請求項１に記載のワイヤーハーネスにおいて、
　前記第二の電源供給線は、第二のヒューズに接続されるように適合されており、
　前記電線短絡防止部材及び前記接地線の電流容量が前記第二の電源供給線の電流容量及び前記第二のヒューズの定格電流より大きいことを特徴とするワイヤーハーネス。
　請求項１又は２に記載のワイヤーハーネスにおいて、
　前記電線短絡防止部材は、前記第一の電源供給線を被覆する編組線であることを特徴とするワイヤーハーネス。
　請求項１又は２に記載のワイヤーハーネスにおいて、
　前記電線短絡防止部材は、前記第一の電源供給線を被覆する金属管であることを特徴とするワイヤーハーネス。
　第一及び第二の負荷に電力を供給するための自動車の電源供給装置であって、
　第一及び第二のバッテリーであって、前記第一のバッテリーの出力電圧は前記第二のバッテリーの出力電圧よりも高い、前記第一及び第二のバッテリーと、
　前記第一のバッテリーに接続される第一のヒューズと、
　前記第二のバッテリーに接続される第二のヒューズと、
　ワイヤーハーネスであって、前記第一のヒューズと前記第一の負荷とを接続するように構成された第一の電源供給線と、前記第二のヒューズと前記第二の負荷とを接続するとともに、前記第一の電源供給線と纏めて配索されるように構成された第二の電源供給線と、前記第一の電源供給線と前記第二の電源供給線とを隔離する電線短絡防止部材と、前記電線短絡防止部材を接地する接地線とを含む前記ワイヤーハーネスとを備え、
　前記電線短絡防止部材及び前記接地線の電流容量が前記第一の電源供給線の電流容量及び前記第一のヒューズの定格電流より大きいことを特徴とする自動車の電源供給装置。