(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディに対応したアース構造を備えた車両において、
前記アース構造として、少なくともバッテリと、前記車両に搭載される電気負荷が電気配線を介して接続される１つ以上のアースプレートとを備え、
前記１つ以上のアースプレートは、前記バッテリのマイナス端子と接続されると共に、前記樹脂ボディに対して絶縁されて前記車両に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のアース構造を備えた車両。
【請求項２】
前記１つ以上のアースプレートとして、
大電流負荷を接続するための１つ以上のパワー系用アースプレートと、
低電流負荷を接続するための１つ以上のシグナル系用アースプレートとを備えることを特徴とする、請求項１に記載のアース構造を備えた車両。
【請求項３】
前記１つ以上のアースプレートとして、前記バッテリのマイナス端子と直接接続されるＭＡＩＮアースプレートをさらに備え、
前記１つ以上のパワー系用アースプレートと、前記１つ以上のシグナル系用アースプレートとは、前記ＭＡＩＮアースプレートを介して、前記バッテリのマイナス端子に接続されることを特徴とする、請求項２に記載のアース構造を備えた車両。
【請求項４】
前記ＭＡＩＮアースプレートは、前記バッテリの直近に配置されることを特徴とする、請求項３に記載のアース構造を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂ボディに対応したアース構造を備えた車両に関し、より特定的には、導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディのアース構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属製ボディを備えた車両において、バッテリのマイナス端子と電装機器とを接続するアース構造としては、車体自体が導電性を有することから、バッテリのマイナス端子を車体に接続し、車両と各電装機器とを接続するのが一般的であった。
【０００３】
ところが、最近では、強化繊維樹脂等の合成樹脂を用いて一体形成したボディを備えた車両があるが、一般的に合成樹脂は電気絶縁体（すなわち、高抵抗）であることから、上述の金属製ボディを備えた車両と同じアース構造を採用することができなかった。そこで、樹脂ボディを備えた車両では、金属製ボディを備えた車両とは異なる様々はアース構造が採用されている。
【０００４】
特許文献１には、樹脂ボディを備えた車両におけるアース構造が開示されている。図４は、特許文献１に開示されている従来の樹脂ボディを備えた車両におけるアース構造を示す図である。図４に示すアース構造では、樹脂ボディを備えた車両において、車両前後方向に延在させた金属製冷却水配管５１を、バッテリ５２のマイナス端子に接続された導電性アース部材として用いる。そして、当該導電性アース部材の適所に複数の接続座を形成し、当該接続座と電装機器５３とを電気配線によって接続している。
【特許文献１】特開昭６３−４６９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、最近では樹脂ボディの強化繊維として炭素繊維のような導電性の強化繊維が用いられるようになってきており、特許文献１に開示されているアース構造では、このような導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディが完全な絶縁体でないために、導電性アース部材と樹脂ボディとの間の絶縁が不十分であった場合には、樹脂ボディと電気配線との接触により短絡が生じる可能性があった。すなわち、電気配線が断線すること等により、電気配線と樹脂ボディとが接触した場合、電気配線からの電流が、樹脂ボディ、及び導電性アース部材を介して、バッテリ５２のマイナス端子に戻る経路が存在していた。
【０００６】
また、その他の短絡の経路としては、電気配線からの電流が、電子部品の電気雑音対策として採用されている筐体アースを介して、バッテリ５２のマイナス端子に戻る経路があった。図５は、従来の筐体アースの構成の一例を示す図である。図５に示すように、従来の筐体アースでは、Ｗ／Ｈアースラインと並列してボディ６７へアースを取っているため、ボディ６７からコネクタ６２まで導通があった。また、短絡の経路としては、電気配線からの電流が、樹脂ボディ、及びエンジンや変速機等のパワーユニットを介して、バッテリ５２のマイナス端子に戻る経路等もあった。
【０００７】
車両が金属製ボディであった場合、金属製ボディと電気配線との接触により短絡が発生したとしても、大電流が流れてヒューズが溶断していた。一方、樹脂ボディと電気配線との接触により短絡が発生した場合、ヒューズが溶断することによって電流経路が遮断されればよいが、樹脂ボディが比較的に高抵抗であるため、ヒューズからは負荷が繋がっているように見え、ヒューズが溶断するような大きな電流は流れず、ヒューズが溶断することはなかった。その結果、電流が流れ続けることによって樹脂ボディが発熱し、温度上昇によりボディ強度が低下する可能性があった。
【０００８】
それ故に、本発明の目的は、上記従来の課題を解決するものであり、導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディを備えた車両に好適なアース構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディに対応したアース構造を備えた車両に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の車両は、アース構造として、少なくともバッテリと、車両に搭載される電気負荷が電気配線を介して接続される１つ以上のアースプレートとを備える。１つ以上のアースプレートは、バッテリのマイナス端子と接続されると共に、樹脂ボディに対して絶縁されて車両に取り付けられる。
【００１０】
これによって、樹脂ボディと電気配線とが接触したとしても、樹脂ボディ自体が絶縁されているため電流が流れず、樹脂ボディを保護することが可能となる。
【００１１】
好ましくは、車両は、１つ以上のアースプレートとして、大電流負荷を接続するための１つ以上のパワー系用アースプレートと、低電流負荷を接続するための１つ以上のシグナル系用アースプレートとを備える。
【００１２】
これによって、シグナル系用アースプレート側に、パワー系の電装機器からの大電流が流れ込まないため、配線抵抗に起因するグランド浮きの発生を抑えることができる。このため、シグナル系のアース回路の電位が安定し、グランド浮きに強いアース構造が実現できる。
【００１３】
また、車両は、１つ以上のアースプレートとして、バッテリのマイナス端子と直接接続されるＭＡＩＮアースプレートをさらに備えてもよい。この場合、１つ以上のパワー系用アースプレートと、１つ以上のシグナル系用アースプレートとは、ＭＡＩＮアースプレートを介して、バッテリのマイナス端子に接続される。また、ＭＡＩＮアースプレートは、バッテリの直近に配置される。
【００１４】
これによって、大電流をバッテリ直近のＭＡＩＮアースプレートに集めることで、バッテリからの配線抵抗を最小限にすることができる。そのため、大電流が流れるために発生するグランド浮きを最小限に留めることが可能となり、グランド浮きに強いアース構造が実現できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のアース構造を備えた車両によれば、バッテリのマイナス端子に接続された１つ以上のアースプレートを設置し、当該１つ以上のアースプレートと車載機器とを電気配線を介して接続する。また、１つ以上のアースプレートは、樹脂ボディと絶縁されて車両に取り付けられる。これによって、樹脂ボディと電気配線とが接触したとても、樹脂ボディ自体が絶縁されているため電流が流れず、樹脂ボディの発熱を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るアース構造の一例を示す車両上面視図である。図２は、本発明の一実施形態に係るアース構造の一例を示す車両側面図である。図１及び図２において、車両は、導電性の強化繊維を使用した樹脂ボディ１０を備える。導電性の強化繊維としては、例えば、炭素繊維等がある。また、車両は、アース構造として、１つ以上のアースプレート１１〜１７と、バッテリ１８とを備える。１つ以上のアースプレート１１〜１７には、電気配線を介して、車両に搭載される電装機器（すなわち、電気負荷）が接続される。この例では、車両は、１つの以上のアースプレートとして、３つのパワー系用アースプレート１１〜１３と、３つのシグナル系用アースプレート１４〜１６と、１つのＭＡＩＮアースプレート１７とを備える。
【００１７】
パワー系用アースプレート１１〜１３は、大電流負荷（すなわち、パワー系の電装機器）を接続するためのアースプレートで、電気配線を介して、車両に搭載されるパワー系の電装機器が接続される。パワー系の電装機器としては、例えば、エアコンのブロアモータやヘッドランプ等の機器がある。シグナル系用アースプレート１４〜１６は、低電流負荷（すなわち、シグナル系のアース回路を有する電装機器）を接続するためのアースプレートで、電気配線を介して、車両に搭載されるシグナル系のアース回路を有する電装機器が接続される。具体的には、シグナル系用アースプレート１４〜１６は、コンピュータ等（すなわち、シグナル系のアース回路を有する電装機器）の基準電位を取るために使用される。シグナル系のアース回路を有する電装機器としては、ＥＰＳ（Electric Power Steering）  ＥＣＵや、Ａ／Ｂ（Air-Bag）  ＥＣＵ等の機器がある。このように、アースプレートとして、パワー系用アースプレート１１〜１３と、シグナル系用アースプレート１４〜１６とを別々に配置することで、シグナル系用アースプレート１４〜１６側に、パワー系の電装機器からの大電流が流れ込まないため、配線抵抗に起因するグランド浮きの発生を抑えることができる。このため、シグナル系のアース回路の電位が安定し、グランド浮きに強いアース構造が実現できる。
【００１８】
ＭＡＩＮアースプレート１７は、大電流負荷用のアースプレートで、パワー系用アースプレート１１〜１３と、シグナル系用アースプレート１４〜１６とが接続される。また、ＭＡＩＮアースプレート１７は、パワー系用アースプレート１１〜１３を介さずに、車両に搭載されるパワー系の電装機器を直接接続することも可能である。ＭＡＩＮアースプレート１７に、シグナル系用アースプレート１４〜１６を介さずに、車両に搭載されるシグナル系のアース回路を有する電装機器を直接接続することも可能である。
【００１９】
ＭＡＩＮアースプレート１７は、バッテリ１８のマイナス端子と直接接続される。パワー系用アースプレート１１〜１３及びシグナル系用アースプレート１４〜１６は、ＭＡＩＮアースプレート１７を介して、バッテリ１８のマイナス端子と接続される。なお、パワー系用アースプレート１１〜１３及びシグナル系用アースプレート１４〜１６は、ＭＡＩＮアースプレート１７を介さずに、直接バッテリ１８のマイナス端子に接続されていてもよい。これによって、各アースプレート１１〜１７は、バッテリ１８のマイナス端子と同電位となる。
【００２０】
ＭＡＩＮアースプレート１７は、バッテリ１８直近に配置されることが望ましい。すなわち、大電流をバッテリ１８直近のＭＡＩＮアースプレート１７に集めることで、バッテリ１８からの配線抵抗を最小限にすることができる。そのため、大電流が流れるために発生するグランド浮きを抑えることが可能となり、グランド浮きに強いアース構造が実現できる。
【００２１】
樹脂ボディ１０を介した短絡を防ぐために、樹脂ボディ１０は、バッテリ１８のマイナス端子と電気的に絶縁された構造にする必要がある。すなわち、樹脂ボディ１０は、バッテリ１８のマイナス端子と同電位とならない構造となっている。したがって、各アースプレート１１〜１７は、樹脂ボディ１０と絶縁されて車両に設置される。図３は、アースプレートの設置方法の一例を示す図である。図１に示した例では、パワー系用アースプレート１１〜１３と、シグナル系用アースプレート１４〜１６とを別々の位置に設置したが、図３に示すように、樹脂等の絶縁物で構成された台の上に、パワー系用アースプレートと、シグナル系用アースプレートとを並べて設置することも可能である。
【００２２】
また、スタータ（ＳＴ）やオルタネータ（ＡＬＴ）などは、通常エンジンにアースを取っているため、パワートレーン・ドライブトレーンは、バッテリ１８のマイナス端子と同電位となっている。このため、樹脂ボディ１０は、パワートレーン・ドライブトレーンとも絶縁される。また、樹脂ボディ１０は、電子部品等を保護するための筐体アースや、各電装機器とも絶縁される。樹脂ボディ１０と各対象物との絶縁方法としては、様々な方法があるが、簡単な方法としては、樹脂ボディ１０と各対象物との間に絶縁材を挟む方法がある。これによって、電気配線が断線すること等により、電気配線と樹脂ボディ１０とが接触した場合も、樹脂ボディ１０が絶縁されているために、短絡が発生しない。
【００２３】
なお、車両に搭載された金属部品を樹脂ボディから絶縁することができれば、電気配線の代わりに、金属部品を電流経路として用いることも可能である。
【００２４】
以上のように、本発明の一実施形態に係るアース構造を備えた車両は、車両にバッテリ１８のマイナス端子に接続された１つ以上のアースプレート１１〜１７を設置し、当該１つ以上のアースプレート１１〜１７と車載機器とを電気配線を介して接続する。また、１つ以上のアースプレート１１〜１７は、樹脂ボディ１０と絶縁されて車両に取り付けられる。これによって、樹脂ボディ１０と電気配線とが接触したとても、樹脂ボディ１０自体が絶縁されているため電流が流れず、樹脂ボディ１０を保護することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明に係るアース構造は、樹脂ボディを備えた車両のアース構造等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るアース構造の一例を示す車両上面視図
【図２】本発明の一実施形態に係るアース構造の一例を示す車両側面図
【図３】本発明の一実施形態に係るアースプレートの設置方法の一例を示す図
【図４】従来の樹脂ボディを備えた車両におけるアース構造を示す図
【図５】従来の筐体アースの構成の一例を示す図
【符号の説明】
【００２７】
１０    樹脂ボディ
１１〜１３    パワー系用アースプレート
１４〜１６    シグナル系用アースプレート
１７    ＭＡＩＮアースプレート
１８    バッテリ
５１    金属製冷却水配管
５２    バッテリ
５３    電装機器
６１    筐体
６２    コネクタ
６３    基板
６４    ブラケット
６５，６６    ナット
６７    ボディ
【図１】
0005030023.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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