(57)【要約】【課題】電気接続箱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、新規な構造の電気接続箱を提供すること。【解決手段】電源ラインに接続された電源側バスバー２８ｃと、グランドラインに接続されたグランド側バスバー２８ｄを含んだ複数のバスバー２８ａ〜ｄが絶縁板上２６に配設されてなるバスバー回路体１２を備えた電気接続箱１０において、電源側バスバー２８ｃとグランド側バスバー２８ｄが隣接配置されている一方、電源側バスバー２８ｃとグランド側バスバー２８ｄのいずれか一方をアルミニウム製とし他方を銅製とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源ラインに接続された電源側バスバーと、グランドラインに接続されたグランド側バスバーを含んだ複数のバスバーが絶縁板上に配設されてなるバスバー回路体を備えた電気接続箱において、
前記電源側バスバーと前記グランド側バスバーが隣接配置されている一方、
前記電源側バスバーと前記グランド側バスバーのいずれか一方をアルミニウム製とし他方を銅製とした
ことを特徴とする電気接続箱。
【請求項２】
前記電源側バスバーが銅製であり、前記グランド側バスバーがアルミニウム製である請求項１に記載の電気接続箱。
【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る電気接続箱に係り、特に浸水後の発火防止構造を備えた電気接続箱に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等の電装系の適所には電気接続箱が設けられており、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。具体的には、電気接続箱の内部に、バッテリー等の電源ラインに接続された電源側バスバーとグランドラインに接続されたグランド側バスバーが絶縁板上に配設されたバスバー回路体が収容されており、電源分配が行われるようになっている。
【０００３】
ところで、このような電気接続箱の内部に水が浸入すると、バスバー回路体のショート等が発生するおそれがあるため、電気接続箱には、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）に記載のように、電気接続箱の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ようにしたものが知られている。
【０００４】
しかしながら、従来の電気接続箱の防水構造は、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の電気接続箱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、電気接続箱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電気接続箱に施すことは、電気接続箱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電気接続箱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、浸水後に電気接続箱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
【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、電気接続箱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、新規な構造の電気接続箱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、特にバッテリーに直結された電気接続箱において、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、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、電源ラインに接続された電源側バスバーと、グランドラインに接続されたグランド側バスバーを含んだ複数のバスバーが絶縁板上に配設されてなるバスバー回路体を備えた電気接続箱において、前記電源側バスバーと前記グランド側バスバーが隣接配置されている一方、前記電源側バスバーと前記グランド側バスバーのいずれか一方をアルミニウム製とし他方を銅製としたことを特徴とする。
【００１０】
本態様によれば、隣接配置された電源側バスバーとグランド側バスバーの何れか一方がアルミニウム製で他方が銅製とされている。それ故、仮に車両が津波や洪水等により浸水して電位差の大きな隣接する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発生しても、イオン化傾向の高いアルミニウムが銅よりも多く溶出して酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）の析出が促進されて亜酸化銅（Ｃｕ2 Ｏ）の析出が抑制される。これにより、隣接する電源側バスバーとグランド側バスバーの間に亜酸化銅が堆積することが阻止されて、代わりに酸化アルミニウムが堆積することとなる。ここで、酸化アルミニウムは非導電性であることから、電源側バスバーとグランド側バスバーの間に酸化アルミニウムが堆積しても短絡路が形成されてショートすることが防止されるのである。これにより、電気接続箱の防水構造に寄らずとも、簡単な構造で浸水時の電気接続箱の発火の発生を防ぐことができるのである。
【００１１】
特に、電線側バスバーとグランド側バスバーの何れか一方をアルミニウム製とし、他方を銅製とすることで、浸水時の亜酸化銅の析出を押えつつ、バスバー回路体全体の体積を抑えることができる。それ故、例えばバスバー回路体において、隣接配置された電線側バスバーとグランド側バスバーの何れか一方のみをアルミニウム製とし、その他の全てのバスバーを銅製とすることで、既存の電気接続箱の大幅な設計変更を必要とすることなく、電気接続箱の大型化を回避しつつ容易に浸水時の発火防止構造を適用することができるのである。
【００１２】
なお、電源側バスバーとは電源ラインであるバッテリーのプラス端子に直接接続されているものの他、他部材を介して間接的に接続されているものも含む。また、グランド側バスバーとは、グランドラインであるバッテリーのマイナス端子に直接接続されているものの他、他部材を介して間接的に接続されているものも含む。要するに、電位差を有する隣接配置された２つのバスバーにより、電源側バスバーとグランド側バスバーが構成される。また、アルミニウム製バスバーとは、アルミニウムやアルミニウム合金から形成されるバスバーを言い、銅製バスバーとは、銅や銅合金から形成されるバスバーを言う。
【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、前記電源側バスバーが銅製であり、前記グランド側バスバーがアルミニウム製であるものである。
【００１４】
本態様によれば、比較的大電流が導通される電源側バスバーを導電率の高い銅製とし、比較的小電流が導通されるグランド側バスバーを導電率の低いアルミニウム製としたことから、バスバー回路体の体積増加を一層有利に抑えつつ、亜酸化銅の析出を押える構造を採用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、隣接配置された電源側バスバーとグランド側バスバーの何れか一方がアルミニウム製で他方が銅製とされている。それ故、仮に車両が津波や洪水等により浸水しても、イオン化傾向の高いアルミニウムが銅よりも多く溶出して酸化アルミニウムの析出が促進されて亜酸化銅の析出が抑制される。ここで、酸化アルミニウムは非導電性であることから、電源側バスバーとグランド側バスバーの間に酸化アルミニウムが堆積しても短絡路が形成されてショートすることが防止される。また、例えば隣接配置された電線側バスバーとグランド側バスバーの何れか一方のみをアルミニウム製とし、その他の全てのバスバーを銅製とすることで、既存の電気接続箱の大幅な設計変更を必要とすることなく、電気接続箱の大型化を回避しつつ容易に浸水時の発火防止構造を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態としての電気接続箱を示す分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１に、本発明の一実施形態としての電気接続箱１０を示す。電気接続箱１０は、図１に示されているように、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
本実施形態では、バスバー２８ｃが電源ラインに接続された電源側バスバーとされている一方、バスバー２８ｄがグランドラインに接続されたグランド側バスバーとされている。ここで、電源側バスバーとは電源ラインであるバッテリーのプラス端子に直接接続されているものの他、他部材を介して間接的に接続されているものも含む。また、グランド側バスバーとは、グランドラインであるバッテリーのマイナス端子に直接接続されているものの他、他部材を介して間接的に接続されているものも含む。要するに、電位差を有する隣接配置された２つのバスバーにより、電源側バスバーとグランド側バスバーが構成されるのである。例えば、電源側バスバーには、１２Ｖの他、２４Ｖや４８Ｖといった電圧が印加されるバスバーや、１２Ｖ以下の電圧が印加されるバスバーも含まれる。また、グランド側バスバーには、０Ｖの電圧が印加されるバスバーの他、電源側バスバーよりも低い０Ｖ以上の電圧が印加されるバスバーも含まれる。本実施形態では、電源側バスバー２８ｃに１２Ｖの電圧が印加され、グランド側バスバー２８ｄに０Ｖの電圧が印加されている。
【００２５】
図１に示されているように、電源側バスバー２８ｃとグランド側バスバー２８ｄが隣接配置されている。本実施形態では、電源側バスバー２８ｃが銅や銅合金等の銅材からなる銅製とされている一方、グランド側バスバー２８ｄ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。これにより、仮に車両が津波や洪水等により浸水して電位差の大きな隣接する電源側バスバー２８ｃとグランド側バスバー２８ｄの間で電気分解が発生しても、イオン化傾向の高いアルミニウムが銅よりも多く溶出して酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）の析出が促進されて亜酸化銅（Ｃｕ2 Ｏ）の析出が抑制される。それ故、電源側バスバー２８ｃとグランド側バスバー２８ｄの間に亜酸化銅の代わりに酸化アルミニウムが堆積することとなる。ここで、酸化アルミニウムは非導電性であることから、酸化アルミニウムが堆積されても短絡路が形成されてショートすることが防止されるので、電気接続箱１０の防水構造に寄らずとも、簡単な構造で浸水時の電気接続箱１０の発火の発生を防ぐことができるのである。
【００２６】
特に、本実施形態では、隣接配置された電源側バスバー２８ｃとグランド側バスバー２８ｄの何れか一方となるグランド側バスバー２８ｄのみをアルミニウム製とし、その他の全てのバスバーを従来と同様の銅製としている。これにより、既存の電気接続箱の大幅な設計変更を必要とすることなく、本発明の浸水時の発火防止構造を容易に適用することができ、電気接続箱の大型化を回避しつつ低コストで浸水時の発火防止構造を実現できるのである。
【００２７】
しかも、本実施形態によれば、比較的大電流が導通される電源側バスバー２８ｃを導電率の高い銅製とし、比較的小電流が導通されるグランド側バスバー２８ｄを導電率の低いアルミニウム製とした。それ故、電源側バスバー２８ｃをアルミニウム製とする場合に比して、電源側バスバー２８ｃを大幅に小型化できる。要するに、通電のために銅よりも大きな面積が必要とされるアルミニウム製のバスバーをグランド側バスバー２８ｄに適用することで、バスバー回路体１２の体積増加を一層有利に抑えつつ、亜酸化銅の析出を押える構造を採用することができるのである。
【００２８】
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、電源側バスバー２８ｃが銅製、グランド側バスバー２８ｄがアルミニウム製とされていたが、電源側バスバー２８ｃがアルミニウム製、グランド側バスバー２８ｄが銅製とされていてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０：電気接続箱、１２：バスバー回路体、２６：絶縁板、２８ａ〜ｄ：バスバー
【図１】
2015091154.tif 000003