(57)【要約】【課題】車載用給電回路の防水構造に寄らずとも、東日本大震災の如き災害時に津波や洪水等で浸水後の車両火災の発生を防止することができる、新規な車載用給電回路の発火防止構造を提供すること。【解決手段】電源側から負荷側に給電を行う車載用給電回路１０において、負荷側よりも電源側に近い部位に対してアルミニウム材４０と銅材４２が接合された接合部３８を設けたことを特徴とする車載用給電回路の発火防止構造を提供するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源側から負荷側に給電を行う車載用給電回路において、前記負荷側よりも前記電源側に近い部位に対してアルミニウム材と銅材が接合された接合部を設けたことを特徴とする車載用給電回路の発火防止構造。
【請求項２】
前記車載用給電回路が、バスバーを導通部材として収容する電気接続箱により構成されており、前記バスバーが、前記アルミニウム材としてのアルミニウム製バスバーと前記銅材としての銅製バスバーが接合された前記接合部を含んでいる請求項１に記載の車載用給電回路の発火防止構造。
【請求項３】
前記車載用給電回路が前記負荷側に接続されるワイヤハーネスとその端末に設けられて前記電源側に接続される接続端子の組み合わせにより構成されており、前記接続端子が前記アルミニウム材と前記銅材の前記接合部を含んで構成されている請求項１に記載の車載用給電回路の発火防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載されて電装系を構成する車載用給電回路の発火防止構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の車両に搭載されてバッテリー等の電源側から負荷側に給電を行う車載用給電回路として、電気接続箱や、負荷側に接続されるワイヤハーネスとその端末に設けられた接続端子の組み合わせや、さらにはかかるワイヤハーネスの端末に設けられた接続端子が装着されたコネクタ等の各種部材が用いられている。かかる車載用給電回路を介して、バッテリーから各種負荷への電源分配がスペース効率よく行われるようになっている。
【０００３】
ところで、このような車載用給電回路の内部に水が浸入すると、ショート等が発生するおそれがあるため、車載用給電回路には、車両使用時に想定される水かかりを考慮したある程度の防水対策がなされている。例えば、特許第４５８５９８０号公報（特許文献１）には、車載用給電回路としての電気接続箱に対して、ケースの隙間をシール材等で封止したり、ケース内の適所に排水斜面を設けて内部に浸入した水の排水を促す防水構造を適用したものが開示されている。また、特開２００１−８５１０１号公報（特許文献２）には、車載用給電回路としてのコネクタに対して、内部に防水シールを配設する防水構造を適用したものが開示されている。
【０００４】
しかしながら、従来の車載用給電回路の防水構造は、あくまで車両使用時を想定したものであることから、東日本大震災の如き災害時に津波や洪水等で浸水する想定外のケースにおいて、十分な防水効果が発揮され得ないことは当然である。そして、想定外の浸水後に、車両のバッテリー付近に配設された電気接続箱やコネクタが発火し車両火災が発生する事例が多数報告され、問題視されるようになってきている。
【０００５】
このような想定外の浸水後に、車載用給電回路が発火しないよう何等かの対策を考案することは急務であるが、津波や洪水等による浸水まで想定した防水構造を車載用給電回路に施すことは、車載用給電回路の大型化やコスト高を招くばかりでなく、通常の車両使用時における車載用給電回路の機能に支障を来すおそれもあり、現実的な対策とは言い難い。それ故、浸水後に車載用給電回路の発火を防止し得る有効な対策が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５８５９８０号公報
【特許文献２】特開２００１−８５１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、車載用給電回路の防水構造に寄らずとも浸水後の車両火災の発生を防止することができる、新規な車載用給電回路の発火防止構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
車両浸水後の発火原因について本発明者が鋭意研究した結果、特にバッテリー付近に配設された電気接続箱等の車載用給電回路において、電源ラインに接続された銅製の電源側バスバーとグランドラインに接続された銅製のグランド側バスバーが隣接配置された部位において、発火が起こることを見出した。すなわち、車両が塩水等の電解質を含んだ水に浸水した際には、比較的電位差の大きな電源側バスバーとグランド側バスバーの間で電気分解が生じ、陽極に銅の酸化物である亜酸化銅（Ｃｕ2 Ｏ）が析出する。水が引いた際に、析出した亜酸化銅が電源側バスバーとグランド側バスバーの間に堆積することにより、両者の間に亜酸化銅の堆積物による短絡路が形成される。浸水後もバッテリーからの通電が継続され、ある程度温度が上昇した際に亜酸化銅が低抵抗化することでショートが発生する。その際の発熱により絶縁板が燃焼することにより火災が発生することを新たに見出したのである。そして、かかる新たな見地に基づき本発明を完成するに至ったのである。
【０００９】
本発明の第一の態様は、電源側から負荷側に給電を行う車載用給電回路において、前記負荷側よりも前記電源側に近い部位に対してアルミニウム材と銅材が接合された接合部を設けたことを特徴とする車載用給電回路の発火防止構造を提供するものである。
【００１０】
本態様によれば、負荷側よりも電源側に近い部位に対してアルミニウム材と銅材が接合された接合部を敢えて設けたことにより、浸水した際にアルミニウム材と銅材の接合部に異種金属間腐食を積極的に発生させることができる。これにより、接合部にアルミニウムが溶出して酸化被膜が形成され、浸水後の比較的早期に電源側から負荷側への給電が遮断されることにより通電継続による発火が防止されるのである。
【００１１】
ここで、車載用給電回路は、電気接続箱や、負荷側に接続されるワイヤハーネスとその端末に設けられた接続端子の組み合わせ、さらにはかかるワイヤハーネスの端末に設けられた接続端子が装着されたコネクタ等の各種回路部材を含んでいる。かかる車載用給電回路の負荷側よりも電源側に近い部位に接合部を設けることで、上流側で通電を遮断して確実な発火防止を実現することができるのである。
【００１２】
なお、アルミニウム材と銅材の接合部は溶接やプレス、メカニカルクリンチ等の周知の接合構造により形成されたものを何れも含むものである。さらに、雄端子と雌端子の一方をアルミニウム材で構成し他方を銅材で構成して接合する場合も本発明の接合部に含まれるものである。
【００１３】
本発明の第二の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記車載用給電回路が、バスバーを導通部材として収容する電気接続箱により構成されており、前記バスバーが、前記アルミニウム材としてのアルミニウム製バスバーと前記銅材としての銅製バスバーが接合された前記接合部を含んでいるものである。
【００１４】
本態様によれば、電気接続箱に収容されたバスバーにおいて、電源側に近い位置に配設されたバスバーの一部をアルミニウム製バスバーとして構成して、下流側のバスバーに接合する簡単な構造により、本発明の発火防止構造を、既存の電気接続箱に容易に適用できる。
【００１５】
本発明の第三の態様は、前記第一の態様に記載のものにおいて、前記車載用給電回路が前記負荷側に接続されるワイヤハーネスとその端末に設けられて前記電源側に接続される接続端子の組み合わせにより構成されており、前記接続端子が前記アルミニウム材と前記銅材の前記接合部を含んで構成されているものである。
【００１６】
本態様によれば、車載用給電回路が負荷側に接続されるワイヤハーネスとその端末に設けられて電源側に接続される接続端子の組み合わせにより構成されており、負荷側よりも電源側に近い位置に配設された接続端子を利用して、アルミニウム材と銅材の接合部を容易に設けることができる。しかも、電源側に接続される接続端子に接合部を設けることで、一層確実に下流側への通電を阻止して火災の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、負荷側よりも電源側に近い部位に対してアルミニウム材と銅材が接合された接合部を敢えて設けたことにより、浸水した際にアルミニウム材と銅材の接合部に異種金属間腐食を積極的に発生させることができる。これにより、接合部にアルミニウムが溶出して酸化被膜が形成され、浸水後の比較的早期に電源側から負荷側への給電が遮断されることにより通電継続による発火が防止されるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一の実施形態としての車載用給電回路の発火防止構造を示す分解斜視図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面の要部拡大図。
【図３】本発明の第二の実施形態としての車載用給電回路の発火防止構造を示す全体斜視図。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面の要部拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
先ず、図１〜２には、本発明の第一の実施形態に従う車載用給電回路の発火防止構造を用いて、浸水した際に車載用給電回路の発火を防止する構造が示されている。電源側から負荷側に給電を行う車載用給電回路たる電気接続箱１０は、内部回路を構成するバスバー回路体１２と、アッパケース１４と、ロアケース１６とを含んで構成されている。そして、バスバー回路体１２の上下両側からアッパケース１４とロアケース１６が重ね合わされて組み付けられることにより、ケースの内部にバスバー回路体１２が収容された電気接続箱１０が提供されるようになっている。なお、バスバー回路体１２は、図示しないボルト等の公知の固着手段によってケースに対して固着されている。また、以下の説明において、特に断りのない限り、上方とは、アッパケース１４が位置する図１中の上方、下方とは、ロアケース１６が位置する図１中の下方をいうものとする。
【００２１】
図１に示されているように、アッパケース１４およびロアケース１６は、合成樹脂から形成されており、互いに相手側に向けて開口する略矩形浅底の箱体形状を有している。そして、アッパケース１４とロアケース１６は、例えば、アッパケース１４に設けられた図示しない係止爪が、ロアケース１６の対応する箇所に設けられた図示しない係合枠に挿通されて係合されることで、相互に組み付けられるようになっている。また、アッパケース１４あるいはロアケース１６の周壁には、周方向に離隔した適所に図示しないブラケット装着部が設けられており、車体側に設けられた図示しないブラケットが装着されて、電気接続箱１０がエンジンルーム内等の車両の適所に装着固定されるようになっている。
【００２２】
また、アッパケース１４の上面１８には、アッパケース１４の上方に向かって突出する周壁を備えたコネクタ収容部２０ａ〜ｃが複数設けられている。これら複数のコネクタ収容部２０ａ〜ｃの底壁に形成された端子挿通孔２２を通じて、後述するバスバー２８ａ〜ｄの端部に設けられたバスバー端子３０がアッパケース１４の上方に向かって突出されている。なお、バスバー端子３０は、複数本の適当な組合せからなるグループを形成して、それぞれのコネクタ収容部２０ａ〜ｃ内に配設されている。
【００２３】
そして、コネクタ収容部２０ａ〜ｃに対して、図示しない外部の電気回路を構成する電線の端末に設けられた外部コネクタが差し込まれるようになっている。この外部コネクタの差し込みにより、コネクタ収容部２０ａ〜ｃ内に突設されたバスバー端子３０に対して、外部の電気回路を構成する電線が接続されるようになっている。
【００２４】
一方、バスバー回路体１２は、略薄肉平板形状の絶縁板２６の表面に対してバスバー２８ａ〜ｄが重ね合わされて支持されて構成されている。すなわち、絶縁板２６の表面には、重ね合わされて支持されるバスバー２８ａ〜ｄに対応した形状のバスバー嵌合溝３４が形成されており、このバスバー嵌合溝３４にバスバー２８ａ〜ｄが嵌め込まれて支持されるようになっている。これにより、バスバー２８ａ〜ｄは、絶縁板２６の表面において、バスバー嵌合溝３４の底面である配設面３６に載置されて位置決め状態で組み付けられている。
【００２５】
各バスバー２８ａ〜ｄは、導電性金属板の打抜加工等で形成されたプレートであって、その端縁部の適当な位置にバスバー端子３０を備えている。これらバスバー端子３０は、絶縁板２６上で上方に向かって略直角に屈曲して形成されている。なお、各バスバー端子３０の基端部分は、絶縁板２６に形成されたバスバー嵌合溝３４の底壁部分で支持されている。一方、絶縁板２６は、合成樹脂から形成されており、略矩形状とされている。
【００２６】
本実施形態では、バスバー２８ｃのバスバー端子３０ａに入力された電源が、バスバー２８ｃのバスバー端子３０ｂを介して負荷側に分岐されるようになっている。
【００２７】
そして、電気接続箱１０において、各種電装品等の負荷側よりもバッテリーの電源側に近い部位に収容されたバスバー２８ｃに対して、アルミニウム材と銅材が接合された接合部３８が設けられている。具体的には、バスバー２８ｃは、電源側に近いバスバー端子３０ａを有し、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム材からなるアルミニウム製バスバー４０と、負荷側に近いバスバー端子３０ｂを有し、銅や銅合金等の銅材からなる銅製バスバー４２を含んで構成されている。そして図２に示されているように、アルミニウム製バスバー４０に対して銅製バスバー４２を重ね合わせて溶接により相互に接合することで、接合部３８が構成されているのである。なお、アルミニウム材と銅材の接合部３８は、溶接の他、プレスやメカニカルクリンチ等の周知の接合構造により形成することができる。また、バスバー４０が銅製、バスバー４２がアルミニウム製であってもよい。
【００２８】
このように負荷側よりも電源側に近い部位に対してアルミニウム材と銅材が接合された接合部３８を設けたことにより、浸水した際にアルミニウム材からなるアルミニウム製バスバー４０と銅材からなる銅製バスバー４２の接合部３８に異種金属間腐食を積極的に発生させることができる。その結果、接合部３８にアルミニウムが溶出して酸化被膜が形成される。従って、浸水後の比較的早期に電源側に近い位置で電源側から負荷側への給電が遮断され、給電が継続されることによる発火の発生を防ぐことができるのである。
【００２９】
次に、図３〜４を用いて、本発明の第二の実施形態に従う車載用給電回路の発火防止構造について詳述するが、上記実施形態と同様な構造とされた部材および部位については、図中に、上記実施形態と同一の符号を付することにより、それらの詳細な説明を省略する。本実施形態において、車載用給電回路は、負荷側に接続されるワイヤハーネス４６とその端末に設けられて電源側に接続される接続端子４８の組み合わせにより構成されており、接続端子４８がアルミニウム材と銅材の接合部５０を含んで構成されている点に関して、上記実施形態と異なる実施形態を示すものである。
【００３０】
より詳細には、ワイヤハーネス４６は複数の電線５２を含んで構成されており、一方の側（図３中、右側）が負荷側に接続されている一方、他方の側（図３中、左側）が電源側に接続されている。かかる電源側に接続されている他方の側において、複数の電線５２がワイヤハーネス４６の端部から略扇状に広がって突出されている。そして、それら電線５２の端末において電線５２の絶縁被膜が剥ぎ取られて芯線５４が露出されており、その芯線５４に対して接続端子４８の芯線加締め部５６を加締め加工することにより、電線５２に接続端子４８が固定・接続されている。接続端子４８は、かかる芯線加締め部５６と、前端に開口部５８を有する箱状の接続部６０と、それらの間に延在する連結部６２を含んで一体的に構成されている。なお、接続部６０の開口部５８には前方から、例えば電源ラインに接続された電源側のバスバー端子６４等が挿入可能とされており、これにより接続端子４８が電源側に接続されるようになっている。
【００３１】
また、図３に示されているように、接続端子４８の連結部６２には、アルミニウム材と銅材が接合された接合部５０が設けられている。アルミニウム材と銅材の接合部５０は、前実施形態と同様の周知の接合構造により形成されている。具体的には、電源側バスバーのバスバー端子６４が接続される接続部６０がアルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム材からなるアルミニウム製とされている一方、負荷側に接続される電線５２の芯線５４に接続される芯線加締め部５６が銅や銅合金等の銅材からなる銅製とされている。そして、図４に示すように、接続部６０の下端部に対して芯線加締め部５６の上端部が重ね合わされて相互に溶接されることにより接合部５０が形成されている。なお、アルミニウム材と銅材の接合部５０は、溶接の他、プレスやメカニカルクリンチ等の周知の接合構造により形成することができる。また、接続部６０が銅製、芯線加締め部５６がアルミニウム製であってもよい。
【００３２】
このように負荷側よりも電源側に近い部位に対してアルミニウム材と銅材が接合された接合部５０を設けたことにより、浸水した際にアルミニウム材からなるアルミニウム製の接続部６０と銅材からなる銅製の芯線加締め部５６の接合部５０に異種金属間腐食を積極的に発生させることができる。それ故、前実施形態と同様に、浸水後の比較的早期に電源側に近い位置で電源側から負荷側への給電が遮断され、給電が継続されることによる発火の発生を防ぐことができるのである。しかも、負荷側よりも電源側に近い位置に配設された接続端子を、本発明に従う接続端子４８に変更するだけで容易に行うことができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、本実施形態では、電気接続箱１０や、負荷側に接続されるワイヤハーネス４６とその端末に設けられた接続端子４８の組み合わせ、からなる給電用電源回路に対して本発明の発火防止構造を適用した例について詳述したが、車載用給電回路であれば、コネクタや給電ユニット等あらゆる給電回路に対して同様に適用可能である。
【００３４】
また、本実施形態では、接続端子４８がアルミニウム材と銅材の接合部５０を含んで構成されていたが、例えば相互に接続される雌端子と雄端子の一方をアルミニウム材で構成し他方を銅材で構成して接合する場合も本発明の接合部に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１０：電気接続箱（車載用給電回路）、２８ａ〜ｄ：バスバー、３８，５０：接合部、４０：バスバー、４２：バスバー、４６：ワイヤハーネス（車載用給電回路）、４８：接続端子（車載用給電回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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