WO2017222075A1 - 車両用回路体 - Google Patents

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WO2017222075A1
WO2017222075A1 PCT/JP2017/023314 JP2017023314W WO2017222075A1 WO 2017222075 A1 WO2017222075 A1 WO 2017222075A1 JP 2017023314 W JP2017023314 W JP 2017023314W WO 2017222075 A1 WO2017222075 A1 WO 2017222075A1
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vehicle
backbone
region
circuit body
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憲明 佐々木
靖之 齊藤
古田　拓
幸成 長西
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矢崎総業株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle circuit body arranged in a vehicle.
  • a wire harness which is an assembly of a number of electric wires, is routed on the vehicle, and power is supplied by connecting the main power supply and the electrical components of each part via the wire harness.
  • junction blocks are used to distribute power to multiple systems
  • relay boxes are used to control power supply on / off for each system
  • fuse boxes are used to protect each wire and load of the wire harness. Is generally used.
  • the wire harness shown in Patent Document 1 includes a network transmission path and a circuit for supplying power, GND, and other signals.
  • the wire harness includes a wire harness main line, a sub-wire harness, an optional sub-wire harness, and a network hub device.
  • a trunk line using a specially shaped structure such as a backbone instead of a conventional wire harness.
  • many branch lines are connected so that it may branch from this trunk line, and an auxiliary machine, ie, various electrical equipment, is connected to each of each branch line.
  • an auxiliary machine ie, various electrical equipment
  • the trunk of a structure like a spine must allow a very large power supply current to pass. Further, it may be necessary to include a main power line, a backup power line, a ground line, a communication line, and the like in the main line. Therefore, for example, it is conceivable to form a trunk line by laminating band-shaped metal plates or the like in the thickness direction. Since the trunk line having such a configuration is difficult to bend in directions other than a specific direction, there is a problem in workability during routing depending on the location of the vehicle.
  • the main battery or alternator which is the main power source of the vehicle
  • the auxiliary machines are inside the passenger compartment (passenger room), so they are used to connect the main power source and each auxiliary machine.
  • the trunk line must be routed so as to span between the engine room and the passenger compartment. And since a dash panel (dash panel) exists as a partition between the engine room and the vehicle compartment, it must be installed so that the trunk line penetrates the dash panel.
  • the dash panel needs to have functions of insulating vibrations from the engine room, reducing vibrations and noise from the suspension, and blocking high heat, noise, odor, etc., in order to maintain comfort in the passenger compartment. Therefore, the periphery of the part where the main line passes through the dash panel must be completely sealed. In the case of a trunk line having a large cross-sectional area and a restricted bending direction, it is difficult to install the trunk line so as to penetrate the dash panel in a completely sealed state.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to provide a structure for electrical connection between various electrical components and a power source on a vehicle and between electrical components, particularly a configuration of a main line portion.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle circuit body that is simplified and can easily add a new electric wire.
  • a vehicle circuit body is characterized by the following (1) to (5).
  • a vehicle circuit body installed in a vehicle, A plurality of control units provided in the first region; A trunk line provided in the first region and connecting the plurality of control units to each other; A first branch line connecting the control unit and the first area or an auxiliary machine installed in a second area different from the first area;
  • the trunk line has a power line having a predetermined current capacity and a communication line having a predetermined communication capacity, The power line is supplied with power from a power source, The control unit distributes the power supplied to the power supply line to the first branch line.
  • Circuit body for vehicles A plurality of control units provided in the first region; A trunk line provided in the first region and connecting the plurality of control units to each other; A first branch line connecting the control unit and the first area or an auxiliary machine installed in a second area different from the first area;
  • the trunk line has a power line having a predetermined current capacity and a communication line having a predetermined communication capacity,
  • the power line is
  • the first branch line has a communication line and extends from the first region to the second region.
  • the control unit includes a relay circuit that relays between the power line on the main line and the power line on the second branch line, A cross-sectional area of the second branch line is smaller than a cross-sectional area of the trunk line;
  • the relay circuit has a function of blocking an abnormality in a current flowing between the trunk line and the second branch line.
  • the first region is a compartment of the vehicle
  • the second region is a movable body constituting a part of an engine room or a vehicle body of the vehicle.
  • the vehicle circuit body according to any one of (1) to (4).
  • the vehicle circuit body having the configuration of (1) above it is possible to configure an arrangement path having a relatively simple structure in a shape like a spine, using the trunk line and the first branch line. Further, the trunk line is arranged in the first region, and the portion extending over the first region and the second region which are different from each other can be connected via the first branch line, so the trunk line is thick and difficult to bend. Even in this case, the routing work becomes easy. For example, even when a dash panel is present at the boundary between the first region and the second region, the portion penetrating the dash panel can be connected using the first branch line, so the first region And the second region can be easily installed in a sealed state.
  • the first branch line including the communication line can be used when connecting the portion straddling the first region and the second region.
  • the first branch line includes a communication line, communication is performed between the control unit existing in the first area and the auxiliary machine existing in the second area to control the auxiliary machine. can do.
  • the trunk line and the second branch line having different shapes can be connected to each other. Therefore, even if it is difficult to route in a completely sealed state, such as a part that penetrates the dash panel, the sealing performance is improved by using the second branch line having a smaller cross-sectional area than the main line. It can be secured.
  • the connection between the main line and the second branch line can be cut off to prevent the occurrence of overheating.
  • this blocking function is installed inside the control unit, it is easy to digitize the blocking control.
  • the vehicle circuit body having the configuration of (5) above, even when the trunk line or the control unit is installed in the vehicle compartment and the auxiliary machine is installed in a region other than the vehicle compartment such as the engine room or the door, It is possible to connect the control unit and the auxiliary machine.
  • the structure for electrical connection between various electrical components and the power supply on the vehicle and between the electrical components, particularly the configuration of the trunk portion, is simplified, and the addition of new electric wires is also possible. Can be easily. Furthermore, since the trunk line is not installed across the area, the installation work of the electrical connection part is facilitated.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of a main part of an in-vehicle apparatus including a vehicle circuit body according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration in the vicinity of one backbone control box 31 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a configuration example of a main part of the in-vehicle device including the vehicle circuit body illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a configuration example of main parts of an in-vehicle device including a vehicle circuit body according to an embodiment of the present invention. Further, components in the vicinity of one backbone control box 31 shown in FIG. 1 are extracted and shown in FIG.
  • the vehicle circuit body shown in FIG. 1 supplies power from a main power source such as an in-vehicle battery to auxiliary devices in various parts of the vehicle body, that is, various electrical components, and exchanges signals between electrical components. Therefore, it is used as a necessary transmission line. That is, it is functionally the same as a general wire harness, but the structure is significantly different from a general wire harness.
  • a main power source such as an in-vehicle battery
  • auxiliary devices in various parts of the vehicle body that is, various electrical components, and exchanges signals between electrical components. Therefore, it is used as a necessary transmission line. That is, it is functionally the same as a general wire harness, but the structure is significantly different from a general wire harness.
  • the on-vehicle apparatus shown in FIG. 1 represents the configuration on the vehicle interior side in the vicinity of the dash panel 16 that partitions the engine room 11 and the vehicle compartment (passenger compartment) 13 of the vehicle body.
  • a lean hose (not shown), which is a reinforcing material, is installed in an instrument panel portion (instrument panel portion) slightly behind the dash panel 16 so as to extend in the left-right direction of the vehicle body. ing.
  • the main component of the circuit body for vehicles is arrange
  • the vehicle circuit body shown in FIG. 1 includes a plurality of backbone trunk portions 21, 22, and 23 and a plurality of backbone control boxes 31, 32, and 33.
  • Each of the backbone trunk lines 21, 22, and 23 includes lines such as a power supply line, an earth line, and a communication line.
  • a band-shaped metal material for example, copper or aluminum
  • these metal materials are electrically insulated from each other in the thickness direction. It is constructed by stacking. Thereby, passage of a large current can be permitted, and bending in the thickness direction is relatively easy.
  • the backbone trunk portions 21 and 22 are linearly arranged in the left-right direction at positions along the surface of the dash panel 16 so as to be substantially parallel to the lean hose at a position above the lean hose. Further, the backbone trunk portion 23 is disposed at a substantially central portion in the left-right direction of the vehicle body, and linearly extends in the vertical direction at a location along the surface of the dash panel 16. Further, the backbone trunk portion 23 is bent in the thickness direction by approximately 90 degrees in the vicinity of the boundary between the dash panel 16 and the vehicle interior floor, and is disposed so as to extend in the front-rear direction of the vehicle body along the vehicle interior floor.
  • the backbone control box 32 is disposed at the substantially central portion in the left-right direction of the vehicle body, the backbone control box 31 is disposed near the left end in the left-right direction, and the backbone control box 33 is disposed near the right end in the left-right direction.
  • the left end of the backbone main line 21 is connected to the right end of the backbone control box 31, and the right end of the backbone main line 21 is connected to the left end of the backbone control box 32. Further, the left end of the backbone trunk portion 22 is connected to the right end of the backbone control box 32, and the right end of the backbone trunk portion 22 is connected to the left end of the backbone control box 33.
  • the front end of the backbone trunk portion 23 is connected to the lower end of the backbone control box 32.
  • the backbone trunk lines 21 to 23 and the backbone control boxes 31 to 33 are formed in a shape similar to a T-shape as shown in FIG. Further, the internal circuits of the backbone trunk lines 21 to 23 are in a state where they can be electrically connected to each other via the backbone control box 32.
  • the backbone control box 31 arranged on the left side of the vehicle body is provided with a main power supply connection part 31a, a main line connection part 31b, and a branch line connection part 31c.
  • the main power cable 41 is connected to the main power connection part 31a of the backbone control box 31
  • the left end of the backbone trunk part 21 is connected to the main line connection part 31b
  • the branch line connection part 31c is connected to the branch line connection part 31c.
  • a plurality of branch line sub-harnesses 42 (1), 42 (2), and 42 (3) are connected to each other.
  • the branch line sub-harness 42 is detached from the backbone control box 31 in order to show that the branch line sub-harness as the first branch line is detachable from the backbone control box. Is shown.
  • the backbone main line 21 includes a power line 21a, a ground line 21b, and a communication line 21c.
  • the main power cable 41 includes a power line 41a and a ground line 41b.
  • the backbone control box 31 includes a relay circuit 31d for connecting the power supply system, the ground system, and the communication system of each circuit among the main power cable 41, the backbone trunk line 21, and the branch line subharness 42. It is included.
  • the relay circuit 31d includes a semiconductor switch having a fusible link or relay function. The fusible link cuts off a current when an excessive power supply current flows.
  • the relay has a function of switching energization on and off as necessary for each system.
  • the relay circuit 31d is configured by a circuit or a bus bar configured on a printed circuit board in the backbone control box 31.
  • the backbone trunk 21 and the main power cable 41 are greatly different in shape and structure. However, by interposing the relay circuit 31d of the backbone control box 31, the circuit of the backbone trunk 21 and the main power cable are connected. 41 circuits can be easily connected.
  • the terminals connected to the respective ends of the power line 41a and the earth line 41b are connected to the terminals of the main power connection part 31a, and these circuits are connected by fixing them with bolts and nuts. can do.
  • the power supply line 21a and the earth line 21b of the backbone trunk line 21 are connected to circuits on the printed circuit board in the backbone control box 31, and are fixed using bolts and nuts.
  • the communication line 21c is connected to a circuit on a printed board in the backbone control box 31 using a connector.
  • each of the branch line sub-harnesses 42 (1) to 42 (3) is configured to include all or a part of the power supply line, the earth line, and the communication line.
  • the backbone trunk portions 21 to 23 and the backbone control boxes 31 to 33 are combined, and various branch line sub-harnesses 42 to 44 are connected to the backbone control boxes 31 to 33, whereby the backbone (backbone) is obtained.
  • various transmission lines can be routed.
  • branch sub-harnesses 42 to 44 can be handled by adding or changing the branch sub-harnesses 42 to 44 connected to any of the backbone control boxes 31 to 33. There is no need to change the structure of the main circuit body.
  • the branch line sub-harnesses 42 to 44 are connected to the backbone control boxes 31 to 33.
  • another branch point is provided at an appropriate relay point on the backbone trunks 21 to 23.
  • a wire sub-harness (not shown) may be connected.
  • an electronic control unit (ECU) 51 provided in the vehicle can be connected to the backbone control box 31 and other electrical components via a branch line sub-harness 42. it can. Further, the electronic control units 51, 52, 53 and other electrical components can be connected to the backbone control box 32 via the branch line sub-harness 43. Furthermore, various electrical components can be connected to the backbone control box 33 via the branch line sub-harness 44. Each electronic control unit 51, 52, 53 can control other electrical components on the vehicle via the communication lines of the branch sub-harnesses 42, 43, 44, the backbone control boxes 31-33, and the like. it can.
  • the vehicle circuit body shown in FIG. 1 needs to be connected not only to the electrical components inside the passenger compartment 13 but also to the main power source and electrical components in the engine room 11.
  • the dash panel needs to have the functions of insulating the vibration from the engine room, reducing the vibration and noise from the suspension, and blocking high heat, noise, odor, etc. In order not to impair the function, sufficient consideration is also required for the penetration portion of the electrical connection member.
  • the backbone main line portions 21 to 23 and the backbone control boxes 31 to 33 which are the main components, are all arranged in the space on the passenger compartment 13 side.
  • the problem of the location penetrating the panel 16 can be easily solved.
  • the main power cable 41 connected to the left end of the backbone control box 31 is routed so as to pass through the through hole 16a of the dash panel 16, and the main power supply circuit in the engine room 11 is arranged. And the power supply circuit of the backbone control box 31 are connected via the main power cable 41. Thereby, the power of the main power source can be supplied to the backbone control box 31.
  • the main power cable 41 can be made of a material that can be easily bent, can have a circular cross-sectional shape, or can have a cross-sectional area smaller than the backbone trunk portions 21 to 23, the seal in the through hole 16a can be used. Can be easily performed, and deterioration of workability when carrying out the routing work can also be avoided.
  • the grommet currently used conventionally can also be used as the through-hole 16a.
  • a part of the branch line sub-harness 42 connected to the backbone control box 31 penetrates the dash panel 16.
  • a desired electrical connection path can be realized.
  • the branch line sub-harnesses 42, 44 and the like have a small cross-sectional area and can be easily bent. Therefore, it is easy to seal a portion penetrating the dash panel 16.
  • the power line and the ground line can be omitted and the branch line sub-harness installed at the location penetrating the dash panel 16 can be limited to only the communication line. .
  • FIG. 3 shows a configuration example of the main part of the in-vehicle device including the vehicle circuit body shown in FIG.
  • the vehicle body 10 of this vehicle includes three sections, an engine room 11, a vehicle compartment 13, and a luggage room 14.
  • the vehicle compartment 13 constitutes the first region of the present invention and is a region including at least the instrument panel portion 12 and the vehicle interior floor.
  • engine room 11 constitutes the 2nd field of the present invention.
  • the dash panel 16 described above is installed at the boundary between the engine room 11 and the vehicle compartment 13.
  • the second region may be a movable body that constitutes a part of the vehicle body 10 such as the door 28.
  • the engine room 11 is equipped with an engine E / G, a main battery 17, an alternator 18, a starter (ST) 19, electrical components 20, 20B, and the like.
  • the main battery 17, the alternator 18, etc. correspond to the main power source of this vehicle.
  • a sub-battery 26 is provided in the passenger compartment 13 as a backup for the main power source.
  • the above-described backbone control boxes 31, 32, 33 and the backbone trunk lines 21, 22, 23 are installed in the instrument panel 12 in the passenger compartment 13, and these are electrically connected to each other. It is connected. Further, the rear end of the backbone trunk portion 23 extends to the luggage room 14 and is connected to the backbone control box 35. Further, a backbone control box 34 is installed at an intermediate portion of the backbone trunk line section 23, and the backbone control box 36 and the sub-battery 26 are connected to the trunk line branched from the backbone control box 34. Various electrical components in the luggage room 14 are connected to the backbone control box 35 via the branch line sub-harness 45.
  • the main power supply system and the sub (backup) are provided as power lines inside each of the backbone trunk portions 21, 22, and 23.
  • Power supply system is included.
  • the backbone control box 31 in the passenger compartment 13 and the main battery 17 and the alternator 18 that are main power sources in the engine room 11 are connected via the main power cable 41. ing. Therefore, the main power cable 41 is routed so as to penetrate the dash panel 16.
  • branch line sub-harness 42 connected to the backbone control box 31 disposed in the passenger compartment 13 passes through the dash panel 16 and is connected to the electrical component 20.
  • branch sub-harness 44 connected to the backbone control box 33 disposed in the passenger compartment 13 passes through the dash panel 16 and is connected to the electrical component (load) 20B.
  • the backbone main line portions 21 to 23 and the backbone control boxes 31 to 33 which are main components of the vehicle circuit body, are installed in a region in the vehicle interior 13.
  • the main power cable 41, branch sub-harnesses 42 to 44, etc. which are different from the backbone having a large shape and difficult to bend, are connected to the backbone control boxes 31 to 33. It is realized by doing. Therefore, in wiring the vehicle circuit body on the vehicle body, a desired electrical connection can be realized without deteriorating the performance of the seal that passes through the dash panel 16 and without deteriorating workability. .
  • a vehicle circuit body having a simplified structure such as a spine it is possible to reduce the manufacturing cost of the device and the cost of the routing work. Moreover, it is not necessary to change the basic configuration of the vehicle circuit body for the presence / absence of optional electrical components or for new electrical components to be added, so that parts and configurations can be easily shared.
  • a vehicle circuit body installed in a vehicle, A plurality of control units (backbone control boxes 31 to 33) provided in the first region (vehicle compartment 13); A trunk line (backbone trunk line portions 21 to 23) provided in the first region and connecting the plurality of control units to each other; A first branch that connects the control unit and the auxiliary device (electrical components 20, 20B) installed in the first region or a second region (engine room 11, door 28) different from the first region.
  • a vehicle circuit body installed in a vehicle, A plurality of control units (backbone control boxes 31 to 33) provided in the first region (vehicle compartment 13); A trunk line (backbone trunk line portions 21 to 23) provided in the first region and connecting the plurality of control units to each other; A first branch that connects the control unit and the auxiliary device (electrical components 20, 20B) installed in the first region or a second region (engine room 11, door 28) different from the first region.
  • auxiliary device electrical components 20, 20B
  • the power line is supplied with electric power from a power source (main battery 17, alternator 18),
  • the control unit distributes the power supplied to the power supply line to the first branch line. Circuit body for vehicles.
  • the first branch line has a communication line and extends from the first region to the second region.
  • a second branch (main power cable 41) connectable to the control unit is provided,
  • the second branch line has at least a power supply line (41a) and extends from the first region to the second region,
  • the control unit includes a relay circuit (31d) that relays between the power line on the main line and the power line on the second branch line,
  • a cross-sectional area of the second branch line is smaller than a cross-sectional area of the trunk line;
  • the relay circuit has a function of blocking an abnormality in a current flowing between the trunk line and the second branch line.
  • the vehicle circuit body according to the above [3].
  • the first region is a compartment of the vehicle
  • the second region is a movable body constituting a part of an engine room or a vehicle body of the vehicle.
  • the vehicle circuit body according to any one of [1] to [4].
  • the present invention there is an effect that it is possible to provide a vehicle circuit body that can simplify the configuration of the main line portion and easily add a new electric wire.
  • the present invention that exhibits this effect is useful for a vehicle circuit body that is routed in a vehicle.

Abstract

車両用回路体の主要部を車室（１３）内に設置されたバックボーン幹線部（２１～２３）と、複数のバックボーン制御ボックス（３１～３３）とで構成し、バックボーン制御ボックス（３１～３３）に枝線サブハーネス（４２～４４）を接続して背骨のように単純化した構造の電気接続経路を実現する。バックボーン制御ボックス（３１）に接続した主電源ケーブル（４１）と、一部の枝線サブハーネス（４２～４４）とがダッシュパネル（１６）を貫通するように配置してエンジンルーム（１１）と車室（１３）との間の電気接続を実現する。ダッシュパネル（１６）を貫通する箇所のシール性能を悪化させる事なく容易に配索できる。

Description

車両用回路体
　本発明は、車両に配索される車両用回路体に関する。
　車両上においては、例えば主電源であるオルタネータ（発電機）やバッテリーから膨大な数の様々な電装品のそれぞれに対して電源電力を適切に供給する必要がある。また、このような電源電力の供給に用いるシステムにおいては、必要に応じて電力供給のオンオフを切り替える機能や、電装品に過大な電流が流れた場合に系統毎に電流を遮断するための機能も搭載する必要がある。
　一般的な車両においては、多数の電線の集合体であるワイヤハーネスを車両上に配索し、このワイヤハーネスを介して、主電源と各部の電装品との間を接続し電力の供給を行っている。また、電源電力を複数系統に分配するためにジャンクションブロックを用いたり、電力供給のオンオフを系統毎に制御するためにリレーボックスを用いたり、ワイヤハーネスの各電線や負荷を保護するためにヒューズボックスを用いることが一般的である。
　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。
日本国特開２００５－７８９６２号公報
　近年、車両に搭載される電装品の増加に伴い、車体上に配索される上記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。
　また、車両に搭載される電装品の増加に伴い、ワイヤハーネスを構成する各電線の径が太くなったり、電線本数が増えることになるため、ワイヤハーネス全体が大型化したり、重量が増大する傾向にある。また、ワイヤハーネスを搭載する車種の違いや車両に搭載するオプション電装品の種類の増加に伴って、製造すべきワイヤハーネスの種類および品番が増えるため、ワイヤハーネスを構成する部品の共通化が難しく、部品コストや製造コストが増大してしまう。
　また、ワイヤハーネスを制作する作業工程においては、所定の配索形状に仕上げるために、ワイヤハーネスを構成する多数の電線の束を事前に指定された経路に沿うように長い距離に亘り引き回すことになり、作業時間が長くかかる。また、ワイヤハーネスの幹線部分では、ほぼすべての電線が集まるため、束ねられる電線本数が多くなり、重くなる。
　また、例えば当初の設計時に想定していなかった新たな電装品を車両に搭載する場合には、当該電装品と他の電装品との間で特別な信号を伝送する経路を確保したり、電源電力を供給するために、新たな電線をワイヤハーネスに追加しなければならない。しかし、ワイヤハーネスは構造や形状が複雑であり、既存のワイヤハーネスに対して後から別の電線を追加することは非常に難しい。したがって、種類や品番が異なる新たなワイヤハーネスを設計し、別の製品として作り直す必要がある。
　したがって、従来のワイヤハーネスの代わりとして、例えば背骨（バックボーン）のような特別な形状の構造体を用いて幹線を構成することが考えられる。そして、この幹線から分岐するように多数の分岐線を接続し、各分岐線の各々に補機、すなわち様々な電装品を接続する。これにより、基本的な構成を簡略化することができ、回路の追加や変更も容易になる。
　しかしながら、背骨のような構造体の幹線は、非常な大きな電源電流の通過を許容しなければならない。更に、主電源ライン、バックアップ用電源ライン、グランドライン、通信ラインなどを幹線に含める必要が生じる場合もある。そのため、例えば帯状の金属板などを厚み方向に積層して、幹線を構成することも考えられる。このような構成の幹線は、特定の方向以外には曲がりにくいため、車両の場所によっては配索時の作業性に問題が生じる。
　例えば、車両の主電源であるメインバッテリーやオルタネータはエンジンルーム内にあり、補機の多くは車室（乗員室）内側にあるので、主電源と各補機との間を接続するために用いる幹線は、エンジンルーム内と車室内との間にまたがるように配索しなければならない。そして、エンジンルーム内と車室内との間には隔壁としてダッシュパネル（dash panel）が存在しているので、幹線がダッシュパネルを貫通するように設置しなければならない。
　しかし、幹線の断面積が大きく、幹線の曲げ方向の制約もある幹線が、ダッシュパネルを貫通するように設置することは困難である。ダッシュパネルは、車室内の快適性を保つために、エンジンルームからの振動の絶縁、サスペンションからの振動や騒音の低減、高熱、騒音、臭い等の遮断の機能を備える必要がある。そのため、幹線がダッシュパネルを貫通する部位についても、その周囲を完全にシールしなければならない。断面積が大きくしかも曲げ方向が制限される幹線の場合には、これを完全にシールした状態でダッシュパネルを貫通するように設置する作業が難しい。
　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、様々な電装品と車両上の電源との間および電装品同士の電気接続のための構造、特に幹線部分の構成を簡素化し、新たな電線の追加も容易にできる車両用回路体を提供することにある。
　前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用回路体は、下記（１）～（５）を特徴としている。
（１）　車両に設置される車両用回路体であって、
　第１の領域に設けられた複数の制御部と、
　前記第１の領域に設けられ、複数の前記制御部を互いに接続する幹線と、
　前記制御部と前記第１の領域又は前記第１の領域と異なる第２の領域に設置された補機とを接続する第１の枝線と、
　を備え、
　前記幹線は、所定の電流容量を有する電源ラインおよび所定の通信容量を有する通信ラインを有し、
　前記電源ラインには、電源から電力が供給され、
　前記制御部は、前記電源ラインに供給された電力を前記第１の枝線に分配する、
　車両用回路体。
（２）　前記第１の枝線は、通信ラインを有し、前記第１の領域から前記第２の領域に延伸する、
　上記（１）に記載の車両用回路体。
（３）　前記制御部に接続可能な第２の枝線を備え、
　前記第２の枝線は、少なくとも電源ラインを有し、前記第１の領域から前記第２の領域に延伸し、
　前記制御部は、前記幹線上の前記電源ラインと、前記第２の枝線上の前記電源ラインとの間を中継する中継回路を含み、
　前記第２の枝線の断面積が、前記幹線の断面積より小さい、
　上記（１）または（２）に記載の車両用回路体。
（４）　前記中継回路が、前記幹線と前記第２の枝線との間を流れる電流の異常に対する遮断機能を有する、
　上記（３）に記載の車両用回路体。
（５）　前記第１の領域は、前記車両の車室であり、
　前記第２の領域は、前記車両のエンジンルーム又は車体の一部を構成する可動体である、
　上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の車両用回路体。
　上記（１）の構成の車両用回路体によれば、幹線と第１の枝線とを用いて、背骨のような形状で比較的単純な構造の配索経路を構成できる。また、幹線は第１の領域に配置されており、互いに異なる第１の領域と第２の領域とに跨がる箇所は第１の枝線を介して接続できるので、幹線が太く、曲げにくい場合であっても配索作業は容易になる。例えば、第１の領域と第２の領域との境界にダッシュパネルが存在する場合であっても、このダッシュパネルを貫通する箇所は第１の枝線を用いて接続できるので、第１の領域と第２の領域との間をシールした状態で設置することが容易になる。
　上記（２）の構成の車両用回路体によれば、第１の領域と第２の領域とに跨がる箇所を接続する場合に、通信ラインを含む第１の枝線を用いることができる。また、第１の枝線には通信ラインが含まれているので、第１の領域に存在する制御部と第２の領域に存在する補機等との間で通信を行い、補機を制御することができる。
　上記（３）の構成の車両用回路体によれば、制御部の中に中継回路が含まれているので、互いに形状の異なる幹線と第２の枝線とを相互に接続することができる。したがって、例えばダッシュパネルを貫通する箇所のように、完全にシールした状態での配索が難しい箇所であっても、幹線よりも断面積が小さい第２の枝線を用いることにより、シール性を確保できる。
　上記（４）の構成の車両用回路体によれば、異常な電流が流れた場合に、幹線と第２の枝線との接続を遮断し、過熱の発生などを未然に防止できる。また、この遮断機能が制御部の内部に設置されているので、遮断制御を電子化することも容易である。
　上記（５）の構成の車両用回路体によれば、幹線や制御部が車室に設置され、補機がエンジンルームやドアなど車室以外の領域に設置される場合においても、枝線を用いて制御部と補機とを接続することができる。
　本発明の車両用回路体によれば、様々な電装品と車両上の電源との間および電装品同士の電気接続のための構造、特に幹線部分の構成を簡素化し、新たな電線の追加も容易にすることができる。更に、領域を跨いで幹線を設置しないため、電気接続部の設置作業が容易になる。
　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は、本発明の実施形態における車両用回路体を含む車載装置の主要部位の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１に示した１つのバックボーン制御ボックス３１の近傍の構成を示す斜視図である。 図３は、図１に示した車両用回路体を含む車載装置の主要部位の構成例を示す平面図である。
　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。
　まず、主要部位の構成例を説明する。
　本発明の実施形態における車両用回路体を含む車載装置の主要部位の構成例を図１に示す。また、図１に示した１つのバックボーン制御ボックス３１の近傍の構成要素を抽出して図２に示す。
　図１に示した車両用回路体は、車載バッテリーなどの主電源の電力を車体各部の補機、すなわち様々な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取りを行うために必要な伝送線路として利用されるものである。つまり、機能的には一般的なワイヤハーネスと同様であるが、構造が一般的なワイヤハーネスとは大きく異なる。
　図１に示した車載装置は、車体のエンジンルーム１１と車室（乗員室）１３とを区画するダッシュパネル１６の近傍における車室内側の構成を表している。図１に示すように、ダッシュパネル１６の少し後方にあるインパネ部（インストルメントパネルの部位）には、補強材であるリーンホース（不図示）が車体の左右方向に向かって延びるように設置されている。そして、このリーンホースの近傍に、車両用回路体の主要な構成要素が配置されている。
　図１に示した車両用回路体には、複数のバックボーン幹線部２１、２２、２３と、複数のバックボーン制御ボックス３１、３２、３３とが含まれている。バックボーン幹線部２１、２２、２３の各々は、電源ライン、アースライン、通信ライン等の線路を含んでいる。また、各バックボーン幹線部内の電源ラインおよびアースラインについては、断面形状が扁平な帯状の金属材料（例えば銅やアルミニウム）を採用し、これらの金属材料を互いに電気的に絶縁した状態で厚み方向に積層して構成してある。これにより、大電流の通過を許容可能になり、且つ厚み方向に対する曲げ加工が比較的容易になる。
　バックボーン幹線部２１および２２は、ダッシュパネル１６の面に沿った箇所で、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。また、バックボーン幹線部２３は、車体の左右方向のほぼ中央部に配置されており、ダッシュパネル１６の面に沿った箇所では上下方向に直線的に延びている。また、バックボーン幹線部２３はダッシュパネル１６と車室内フロアとの境界近傍でほぼ９０度厚み方向に曲げられて、車室内フロアに沿って車体の前後方向に延びるように配置されている。
　バックボーン制御ボックス３２は車体の左右方向のほぼ中央部に配置され、バックボーン制御ボックス３１は左右方向の左端近傍に配置され、バックボーン制御ボックス３３は左右方向の右端近傍に配置されている。
　そして、バックボーン幹線部２１の左端はバックボーン制御ボックス３１の右端と連結され、バックボーン幹線部２１の右端はバックボーン制御ボックス３２の左端と連結されている。また、バックボーン幹線部２２の左端はバックボーン制御ボックス３２の右端と連結され、バックボーン幹線部２２の右端はバックボーン制御ボックス３３の左端と連結されている。また、バックボーン幹線部２３の前方の先端はバックボーン制御ボックス３２の下端と連結されている。
　つまり、バックボーン幹線部２１～２３と、バックボーン制御ボックス３１～３３とで図１に示すようにＴ字に似た形状に構成されている。また、バックボーン幹線部２１～２３の内部回路は、バックボーン制御ボックス３２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。
　車体の左側に配置されているバックボーン制御ボックス３１には、主電源接続部３１ａ、幹線接続部３１ｂ、および枝線接続部３１ｃが備わっている。図２に示すように、バックボーン制御ボックス３１の主電源接続部３１ａには主電源ケーブル４１が接続され、幹線接続部３１ｂにはバックボーン幹線部２１の左端が接続され、枝線接続部３１ｃには複数の枝線サブハーネス４２（１）、４２（２）、４２（３）がそれぞれ接続される。なお、図１においては、第１の枝線としての枝線サブハーネスがバックボーン制御ボックスに対し着脱可能であることを表すため、枝線サブハーネス４２が、バックボーン制御ボックス３１から離脱している状態を示している。
　また、図２に示すように、バックボーン幹線部２１の内部には電源ライン２１ａ、アースライン２１ｂ、および通信ライン２１ｃが含まれている。また、主電源ケーブル４１には電源ライン４１ａとアースライン４１ｂとが含まれている。
　また、バックボーン制御ボックス３１の内部には、主電源ケーブル４１、バックボーン幹線部２１、枝線サブハーネス４２の間で各回路の電源系統、アース系統、通信系統を相互に接続するための中継回路３１ｄが含まれている。また、この中継回路３１ｄには、ヒュージブルリンクやリレーの機能を有する半導体スイッチが含まれている。ヒュージブルリンクは、過大な電源電流が流れた場合に電流を遮断するものである。リレーは、系統毎に必要に応じて通電のオンオフを切り替える機能を有する。中継回路３１ｄは、バックボーン制御ボックス３１内のプリント基板上に構成された回路やバスバにより構成される。
　図２に示すように、バックボーン幹線部２１と主電源ケーブル４１とは形状や構造が大きく異なるが、バックボーン制御ボックス３１の中継回路３１ｄを介在することにより、バックボーン幹線部２１の回路と主電源ケーブル４１の回路とを容易に接続することができる。
　主電源ケーブル４１については、電源ライン４１ａおよびアースライン４１ｂの各々の先端に接続した端子を主電源接続部３１ａの端子と接続し、ボルトとナットを用いて固定することにより、これらの回路を接続することができる。また、バックボーン幹線部２１の電源ライン２１ａおよびアースライン２１ｂについては、それぞれバックボーン制御ボックス３１内のプリント基板上の回路と接続し、ボルトとナットを用いて固定する。通信ライン２１ｃはコネクタを用いてバックボーン制御ボックス３１内のプリント基板上の回路と接続する。
　枝線サブハーネス４２（１）～４２（３）については、各々の先端に設けたコネクタが枝線接続部３１ｃに対して着脱自在であり、必要に応じて回路を接続することができる。枝線サブハーネス４２（１）～４２（３）の各々は、電源ライン、アースライン、通信ラインの全て、またはそれらの一部分を含むように構成される。
　図１に示すように、バックボーン幹線部２１～２３とバックボーン制御ボックス３１～３３とを組み合わせ、更にバックボーン制御ボックス３１～３３に様々な枝線サブハーネス４２～４４を接続することにより、背骨（バックボーン）と似た単純な構造で、様々な伝送線路の配索を行うことが可能になる。
　例えば、オプションや追加で車両に搭載される様々な電装品に対しても、バックボーン制御ボックス３１～３３のいずれかに接続する枝線サブハーネス４２～４４の追加や変更だけで対応できるので、車両用回路体の幹線の構造に変更を加える必要がない。なお、本実施形態では枝線サブハーネス４２～４４をバックボーン制御ボックス３１～３３に接続する場合を想定しているが、例えばバックボーン幹線部２１～２３上の適当な中継点の箇所に別の枝線サブハーネス（図示せず）を接続してもよい。
　実際の車載装置においては、例えば図１に示すように、枝線サブハーネス４２を経由して車両に備わった電子制御ユニット（ＥＣＵ）５１をバックボーン制御ボックス３１やその他の電装品に接続することができる。また、枝線サブハーネス４３を経由して、バックボーン制御ボックス３２に電子制御ユニット５１、５２、５３やその他の電装品を接続することができる。更に、枝線サブハーネス４４を経由してバックボーン制御ボックス３３に様々な電装品を接続することができる。そして、各電子制御ユニット５１、５２、５３は、枝線サブハーネス４２、４３、４４の通信ライン、およびバックボーン制御ボックス３１～３３等を経由して車両上の他の電装品を制御することができる。
　一方、図１に示した車両用回路体は、車室１３内部の電装品だけでなく、エンジンルーム１１内の主電源や電装品との間の電気接続も行う必要がある。そして、エンジンルーム１１と車室１３との境界にはダッシュパネル１６があり、電気接続部材がダッシュパネル１６を貫通する箇所については完全にシールすることが求められる。すなわち、ダッシュパネルは、車室内の快適性を保つために、エンジンルームからの振動の絶縁、サスペンションからの振動や騒音の低減、高熱、騒音、臭い等の遮断の機能を備える必要があり、この機能を損なわないように、電気接続部材の貫通箇所にも十分な配慮が求められる。
　しかし、例えばバックボーン幹線部２１～２３のように断面積が大きくしかも特定の方向以外には曲げにくいような部品がダッシュパネル１６を貫通するように構成すると、貫通箇所のシールが非常に難しくなり、車両用回路体の配索作業も困難になる。
　図１に示した車両用回路体においては、その主要な構成要素であるバックボーン幹線部２１～２３、およびバックボーン制御ボックス３１～３３の全てが車室１３側の空間に配置されているので、ダッシュパネル１６を貫通する箇所の問題を容易に解決できる。
　実際には、図１に示すように、バックボーン制御ボックス３１の左端に接続した主電源ケーブル４１がダッシュパネル１６の貫通孔１６ａを通過するように配索し、エンジンルーム１１内の主電源の回路とバックボーン制御ボックス３１の電源回路との間を主電源ケーブル４１を経由して接続する。これにより、主電源の電力をバックボーン制御ボックス３１に供給することができる。また、主電源ケーブル４１については曲げやすい材料を用いたり、断面形状を円形にしたり、断面積がバックボーン幹線部２１～２３より小さくなるように構成することが可能であるので、貫通孔１６ａにおけるシールを容易に行うことができ、配索作業を実施する際の作業性の悪化も回避できる。また、貫通孔１６ａとして、従来から使用されているグロメットを用いることもできる。
　また、車室１３内の車両用回路体にエンジンルーム１１内の様々な電装品を接続する場合には、例えばバックボーン制御ボックス３１に接続した枝線サブハーネス４２の一部分がダッシュパネル１６を貫通するように設置したり、バックボーン制御ボックス３３に接続した枝線サブハーネス４４の一部分がダッシュパネル１６を貫通するように設置することで、所望の電気接続経路を実現できる。この場合、枝線サブハーネス４２、４４等は断面積が小さく、曲げることも容易であるため、ダッシュパネル１６を貫通する箇所をシールすることは容易である。
　なお、エンジンルーム１１側には主電源が存在するので、ダッシュパネル１６を貫通する箇所に設置する枝線サブハーネスについては、電源ラインやアースラインを省略し、通信ラインだけに限定することもできる。
　次に、車載装置全体の構成例を説明する。
　図１に示した車両用回路体を含む車載装置の主要部位の構成例を図３に示す。図３に示すように、この車両の車体１０は、エンジンルーム１１、車室１３、ラゲージルーム１４の３区画で構成されている。車室１３は、本発明の第１の領域を構成し、少なくともインパネ部１２と車室内フロアとを含んだ領域である。また、本実施形態においては、エンジンルーム１１が、本発明の第２の領域を構成している。そして、エンジンルーム１１と車室１３との境界箇所に前述のダッシュパネル１６が設置されている。なお、第２の領域は、ドア２８など車体１０の一部を構成する可動体であってもよい。
　エンジンルーム１１内には、エンジンＥ／Ｇ、メインバッテリ１７、オルタネータ１８、スタータ（ＳＴ）１９、電装品２０、２０Ｂ等が装備されている。メインバッテリ１７、オルタネータ１８等がこの車両の主電源に相当する。また、この主電源のバックアップとして、サブバッテリ２６が車室１３内に装備されている。
　図３に示した構成においても、車室１３内のインパネ部１２に、前述のバックボーン制御ボックス３１、３２、３３と、バックボーン幹線部２１、２２、２３とが設置され、これらは互いに電気的に接続されている。更に、バックボーン幹線部２３の後端はラゲージルーム１４まで延び、バックボーン制御ボックス３５と接続されている。また、バックボーン幹線部２３の中間部位にバックボーン制御ボックス３４が設置され、バックボーン制御ボックス３４から分岐した幹線にバックボーン制御ボックス３６およびサブバッテリ２６が接続されている。ラゲージルーム１４内の様々な電装品は、枝線サブハーネス４５を経由してバックボーン制御ボックス３５と接続される。
　また、図３に示した構成においてはサブバッテリ２６が存在する場合を想定しているので、バックボーン幹線部２１、２２、２３の各々の内部には、電源ラインとして、メイン電源系とサブ（バックアップ）電源系とが含まれている。
　図３に示した構成においても、車室１３内のバックボーン制御ボックス３１と、エンジンルーム１１内の主電源であるメインバッテリ１７、オルタネータ１８との間は、主電源ケーブル４１を経由して接続されている。したがって、主電源ケーブル４１がダッシュパネル１６を貫通するように配索されている。
　また、車室１３内に配置されたバックボーン制御ボックス３１と接続された一部分の枝線サブハーネス４２がダッシュパネル１６を貫通し、電装品２０と接続されている。また、車室１３内に配置されたバックボーン制御ボックス３３と接続された一部分の枝線サブハーネス４４がダッシュパネル１６を貫通し、電装品（負荷）２０Ｂと接続されている。
＜車両用回路体の利点＞
　図１および図３に示したように、車両用回路体の主要な構成要素であるバックボーン幹線部２１～２３、およびバックボーン制御ボックス３１～３３は車室１３内の領域に設置してある。そして、ダッシュパネル１６を貫通する電気接続要素については、形状が大きく曲げにくい構造のバックボーンとは別の、主電源ケーブル４１、枝線サブハーネス４２～４４等をバックボーン制御ボックス３１～３３に接続することにより実現している。したがって、この車両用回路体を車体上に配索する作業において、ダッシュパネル１６を貫通する箇所のシールの性能を低下させることなく、しかも作業性を悪化させることなく、所望の電気接続を実現できる。また、背骨のような単純化した構造の車両用回路体を用いることにより、装置の製造コストや配索作業のコストを低減することができる。しかも、オプション電装品の有無や追加される新たな電装品に対しても、車両用回路体の基本的な構成を変更する必要がないので、部品および構成の共通化が容易になる。
　ここで、上述した本発明に係る車両用回路体の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］　車両に設置される車両用回路体であって、
　第１の領域（車室１３）に設けられた複数の制御部（バックボーン制御ボックス３１～３３）と、
　前記第１の領域に設けられ、複数の前記制御部を互いに接続する幹線（バックボーン幹線部２１～２３）と、
　前記制御部と前記第１の領域又は前記第１の領域と異なる第２の領域（エンジンルーム１１、ドア２８）に設置された補機（電装品２０、２０Ｂ）とを接続する第１の枝線（枝線サブハーネス４２、４４）と、
　を備え、
　前記幹線は、所定の電流容量を有する電源ライン（２１ａ）および所定の通信容量を有する通信ライン（２１ｃ）を有し、
　前記電源ラインには、電源（メインバッテリ１７、オルタネータ１８）から電力が供給され、
　前記制御部は、前記電源ラインに供給された電力を前記第１の枝線に分配する、
　車両用回路体。
［２］　前記第１の枝線は、通信ラインを有し、前記第１の領域から前記第２の領域に延伸する、
　上記［１］に記載の車両用回路体。
［３］　前記制御部に接続可能な第２の枝線（主電源ケーブル４１）を備え、
　前記第２の枝線は、少なくとも電源ライン（４１ａ）を有し、前記第１の領域から前記第２の領域に延伸し、
　前記制御部は、前記幹線上の前記電源ラインと、前記第２の枝線上の前記電源ラインとの間を中継する中継回路（３１ｄ）を含み、
　前記第２の枝線の断面積が、前記幹線の断面積より小さい、
　上記［１］または［２］に記載の車両用回路体。
［４］　前記中継回路が、前記幹線と前記第２の枝線との間を流れる電流の異常に対する遮断機能を有する、
　上記［３］に記載の車両用回路体。
［５］　前記第１の領域は、前記車両の車室であり、
　前記第２の領域は、前記車両のエンジンルーム又は車体の一部を構成する可動体である、
　上記［１］乃至［４］のいずれかに記載の車両用回路体。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、2016年6月24日出願の日本特許出願（特願2016－125287）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明によれば、幹線部分の構成を簡素化し、新たな電線の追加も容易にできる車両用回路体を提供できるという効果を奏する。この効果を奏する本発明は、車両に配索される車両用回路体に関して有用である。
　１０　車体
　１１　エンジンルーム
　１２　インパネ部
　１３　車室
　１４　ラゲージルーム
　１６　ダッシュパネル
　１６ａ　貫通孔
　１７　メインバッテリ
　１８　オルタネータ
　１９　スタータ
　２０，２０Ｂ　電装品
　２１，２２，２３　バックボーン幹線部
　２１ａ　電源ライン
　２１ｂ　アースライン
　２１ｃ　通信ライン
　２６　サブバッテリ
　２８　ドア
　３１，３２，３３，３４，３５，３６　バックボーン制御ボックス
　３１ａ　主電源接続部
　３１ｂ　幹線接続部
　３１ｃ　枝線接続部
　３１ｄ　中継回路
　４１　主電源ケーブル
　４１ａ　電源ライン
　４１ｂ　アースライン
　４２，４３，４４，４５　枝線サブハーネス
　５１，５２，５３　電子制御ユニット

Claims (5)

  1. 　車両に設置される車両用回路体であって、
    　第１の領域に設けられた複数の制御部と、
    　前記第１の領域に設けられ、複数の前記制御部を互いに接続する幹線と、
    　前記制御部と前記第１の領域又は前記第１の領域と異なる第２の領域に設置された補機とを接続する第１の枝線と、
    　を備え、
    　前記幹線は、所定の電流容量を有する電源ラインおよび所定の通信容量を有する通信ラインを有し、
    　前記電源ラインには、電源から電力が供給され、
    　前記制御部は、前記電源ラインに供給された電力を前記第１の枝線に分配する、
    　車両用回路体。
  2. 　前記第１の枝線は、通信ラインを有し、前記第１の領域から前記第２の領域に延伸する、
    　請求項１に記載の車両用回路体。
  3. 　前記制御部に接続可能な第２の枝線を備え、
    　前記第２の枝線は、少なくとも電源ラインを有し、前記第１の領域から前記第２の領域に延伸し、
    　前記制御部は、前記幹線上の前記電源ラインと、前記第２の枝線上の前記電源ラインとの間を中継する中継回路を含み、
    　前記第２の枝線の断面積が、前記幹線の断面積より小さい、
    　請求項１又は２に記載の車両用回路体。
  4. 　前記中継回路が、前記幹線と前記第２の枝線との間を流れる電流の異常に対する遮断機能を有する、
    　請求項３に記載の車両用回路体。
  5. 　前記第１の領域は、前記車両の車室であり、
    　前記第２の領域は、前記車両のエンジンルーム又は車体の一部を構成する可動体である、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用回路体。
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