(57)【要約】【課題】所定のパネルが組み合わされて本体が構成される移動体において、安定した接触抵抗値を実現するパネル構造および当該移動体の接地システムを提供する。【解決手段】移動体に搭載されるパネル構造である。パネル構造は、カーボンパネルおよび接続部を備える。接続部は、その一方端が接地されたアース線の他方端とカーボンパネルとを電気的に接続する。これによって、カーボンパネルが接続部およびアース線を介して接地されるため、当該カーボンパネルを介してアースされるまでの抵抗値が安定する。【選択図】図１
2009107542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されるパネル構造であって、
カーボンパネルと、
その一方端が接地されたアース線の他方端と前記カーボンパネルとを電気的に接続する接続部とを備える、パネル構造。
【請求項２】
前記接続部は、
前記カーボンパネルにその一部が埋め込まれた挿入体と、
前記挿入体と接合し、前記アース線の他方端に設けられたアース端子を挟持して当該挿入体に当該アース端子を固定する固定部材とを含む、請求項１に記載のパネル構造。
【請求項３】
前記挿入体は、前記カーボンパネルにその一部が埋め込まれたインサートナットであり、
前記固定部材は、前記インサートナットと螺合するボルトであり、
前記アース端子は、前記カーボンパネルの表面から突出した前記インサートナットの端部と前記ボルトとの間に挟持されて固定される、請求項２に記載のパネル構造。
【請求項４】
前記挿入体は、前記カーボンパネルにその一部が埋め込まれたスタッドボルトであり、
前記固定部材は、前記スタッドボルトと螺合するナットである、請求項２に記載のパネル構造。
【請求項５】
移動体に搭載される接地システムであって、
カーボンパネルと、
その一方端が接地されたアース線と、
前記アース線の他方端と前記カーボンパネルとを電気的に接続する接続部とを備える、接地システム。
【請求項６】
前記カーボンパネルは、前記移動体内に複数枚連結されて搭載され、
前記接続部は、前記複数枚のカーボンパネルそれぞれに設けられ、
前記アース線は、複数本設けられ、それぞれの一方端が接地され、それぞれの他方端が前記複数のカーボンパネルそれぞれに設けられた前記接続部と電気的に接続される、請求項５に記載の接地システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パネル構造および移動体の接地システムに関し、特に車両等の移動体本体のパネル構造および接地システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等の移動体に搭載されたバッテリから電気負荷へ、電源線を介して電力を供給するシステムがある。例えば、図４に示すように、車両に搭載されたバッテリ５から電源線を介して電気負荷７へ電力を供給している。ここで、バッテリ５から電気負荷７までの電源線上には電流監視部６が設けられる。電流監視部６は、バッテリ５から電気負荷７への電流状態を監視しており、過電流や短絡電流等が流れると電気負荷７への電力供給を遮断する。例えば、電流監視部６は、所定値以上の電流が流れたときに可溶体が溶断または遮断するヒューズ等で構成される。このような電流監視部６を設けることによって、過電流や短絡電流によるシステムの損傷を防ぐことができる。
【０００３】
一方、一般的に、車両に搭載された電気負荷の作動を安定させるために、当該電気負荷を接地することが行われる。例えば、鉄等の導電性パネルで構成される車両本体と電気的に接続することによって各電気機器の接地が行われている。また、車両の非導電性部材にアース部材を取り付けることによって、電気機器の接地を容易にしている構造もある（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１で開示されたアース取付構造では、車両に配設した合成樹脂等の非導電性メンバー部材にアース部材を設けることによって、電気機器の接地を行っている。
【特許文献１】特開２００４−２７６６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ある程度の導電率を有するカーボンパネル等で車両本体が構成される場合、上述した電流監視方式が不安定となることがある。例えば、図４に示すように、複数のカーボンパネル１０ａ〜１０ｃが接続されて車両本体を構成しており、それらの一部（図４の例ではカーボンパネル１０ｂ）と上記電源線とが短絡した場合を考える。この場合、カーボンパネル１０ａ〜１０ｃ間の接続部の経時変化によって、当該接続部の電気的抵抗値が初期値から変動することがある。したがって、図４に示すように、上記電源線とカーボンパネル１０ｂとが短絡した場合、当該電源線からカーボンパネル１０ａ〜１０ｃを介してアースされるまでの抵抗値が不安定となるために、上述した過電流や短絡電流に対する保護システムが機能しないことがある。これによって、電気負荷７に充分な電力を供給できない、バッテリ５の蓄電量が低下する、電源線が損傷する、カーボンパネル１０ａ〜１０ｃの接続部やパネル自体が発熱する等の問題が生じることがある。また、上記特許文献１で開示された構造を用いたとしても、車両の非導電性部材にアース部材を取り付けている構造であるため、ある程度の導電率を有するカーボンパネル等の車両本体に対するこのような問題を解決することはできない。
【０００５】
それ故に、本発明の目的は、所定のパネルが組み合わされて本体が構成される移動体において、安定した接触抵抗値を実現するパネル構造および当該移動体の接地システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述したような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第１の発明は、移動体に搭載されるパネル構造である。パネル構造は、カーボンパネルおよび接続部を備える。接続部は、その一方端が接地されたアース線の他方端とカーボンパネルとを電気的に接続する。
【０００７】
第２の発明は、上記第１の発明において、接続部は、挿入体および固定部材を含む。挿入体は、カーボンパネルにその一部が埋め込まれる。固定部材は、挿入体と接合し、アース線の他方端に設けられたアース端子を挟持して当該挿入体に当該アース端子を固定する。
【０００８】
第３の発明は、上記第２の発明において、挿入体は、カーボンパネルにその一部が埋め込まれたインサートナットである。固定部材は、インサートナットと螺合するボルトである。アース端子は、カーボンパネルの表面から突出したインサートナットの端部とボルトとの間に挟持されて固定される。
【０００９】
第４の発明は、上記第２の発明において、挿入体は、カーボンパネルにその一部が埋め込まれたスタッドボルトである。固定部材は、スタッドボルトと螺合するナットである。
【００１０】
第５の発明は、移動体に搭載される接地システムである。接地システムは、カーボンパネル、アース線、および接続部とを備える。アース線は、その一方端が接地される。接続部は、アース線の他方端とカーボンパネルとを電気的に接続する。
【００１１】
第６の発明は、上記第５の発明において、カーボンパネルは、移動体内に複数枚連結されて搭載される。接続部は、複数枚のカーボンパネルそれぞれに設けられる。アース線は、複数本設けられ、それぞれの一方端が接地され、それぞれの他方端が複数のカーボンパネルそれぞれに設けられた接続部と電気的に接続される。
【発明の効果】
【００１２】
上記第１の発明によれば、カーボンパネルが接続部およびアース線を介して接地されているため、当該カーボンパネルを介してアースされるまでの抵抗値が安定する。また、上記抵抗値は、経時変化による初期値から変動が極めて少ない。したがって、カーボンパネルと電源線とが短絡した場合、当該電源線からカーボンパネルを介してアースされるまでの抵抗値が安定しているために、過電流や短絡電流に対する保護システムが有効に機能する。また、アースされるまでの抵抗値が安定しているため、カーボンパネルを各電気機器の接地に積極的に用いることもできる。
【００１３】
上記第２の発明によれば、挿入体とカーボンパネルとの間の電気的抵抗値が安定して劣化も極めて少ないため、カーボンパネルからアース線を介して接地されるまでの導電率が経時変化することを抑制できる。
【００１４】
上記第３の発明によれば、インサートナットをインサート成型してカーボンパネルを形成したり、インサートナットをカーボンパネルのボス穴に圧入したりすることによって、容易に接続部を構成することができる。
【００１５】
上記第４の発明によれば、スタッドボルトをインサート成型してカーボンパネルを形成したり、スタッドボルトをカーボンパネル成型後に埋め込んだりすることによって、容易に接続部を構成することができる。
【００１６】
上記第５の発明によれば、カーボンパネルが接続部およびアース線を介して接地されているため、当該カーボンパネルを介してアースされるまでの抵抗値が安定する。また、上記抵抗値は、経時変化による初期値から変動が極めて少ない。したがって、アースされるまでの抵抗値が安定しているため、カーボンパネルを各電気機器の接地に積極的に用いることによって、移動体の接地システムを構築することができる。また、カーボンパネルと電源線とが短絡した場合、当該電源線からカーボンパネルを介してアースされるまでの抵抗値が安定しているために、過電流や短絡電流に対する保護システムが有効に機能する接地システムとなる。
【００１７】
上記第６の発明によれば、移動体本体等が複数枚のカーボンパネルを連結して構成されている場合、複数枚のカーボンパネルがそれぞれアース線を介して接地される。したがって、カーボンパネル間の連結部の電気的抵抗値が変化したとしても、カーボンパネルを介してアースされるまでの抵抗値をそれぞれ安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るパネル構造および接地システムについて説明する。典型的には、当該パネル構造に含まれるパネルが車両等の移動体本体の一部を構成し、当該接地システムが移動体内に搭載される。なお、図１は、車両を一例として、当該車両本体を構成するパネル構造および接地システムの構成例を示す概略構成図である。
【００１９】
図１において、複数のパネル１ａ〜１ｃが組み合わせられて、車両本体を構成している。例えば、パネル１ａ〜１ｃは、それぞれある程度の導電率を有するカーボンパネルであり、以下カーボンパネル１ａ〜１ｃと記載する。そして、カーボンパネル１ａ〜１ｃには、それぞれアース線３ａ〜３ｃが接続されてアース板８に接地している。なお、カーボンパネル１ａ〜１ｃとアース線３ａ〜３ｃとをそれぞれ接続する接続部２ａ〜２ｃの構造や、カーボンパネル１ａ〜１ｃ間を接続する接続部の詳細な構造については、後述する。また、カーボンパネル１ａ〜１ｃ、接続部２ａ〜２ｃ、およびアース線３ａ〜３ｃをそれぞれ総称する場合、以下の説明ではカーボンパネル１、接続部２、およびアース線３とそれぞれ記載する。
【００２０】
また、車両内には、バッテリからそれぞれの電気負荷へ、電源線を介して電力を供給するシステムが搭載されている。図１の例では、車両に搭載されたバッテリ５から電源線を介して電気負荷７へ電力を供給している。そして、バッテリ５および電気負荷７は、それぞれアース板８に接地している。また、バッテリ５から電気負荷７までの電源線上には電流監視部６が設けられる。電流監視部６は、バッテリ５から電気負荷７への電流状態を監視しており、過電流や短絡電流等が流れると電気負荷７への電力供給を遮断する。例えば、電流監視部６は、所定値以上の電流が流れたときに可溶体が溶断または遮断するヒューズ等で構成される。
【００２１】
図２および図３を参照して、接続部２ａ〜２ｃの構造およびカーボンパネル１ａ〜１ｃ間を接続する接続部の構造について説明する。なお、図２は、接続部２ａ〜２ｃを有するカーボンパネル１ａ〜１ｃの構造を示す側面図である。図３は、接続部２ａの詳細構造の一例を示す側断面図である。なお、図２においては、図１に示した接続部２ａ〜２ｃのうち、接続部２ａおよび２ｂのみ図示されている。
【００２２】
図２において、カーボンパネル１ａ〜１ｃは、その内部に炭素（カーボン）を含む樹脂性板状部材であり、ある程度の導電性（例えば、０〜５００ｍΩ（ミリオーム））を有する部材である。例えば、カーボンパネル１ａ〜１ｃは、それぞれが連結されて、車両の車体構造上の部品や車体内部のパネルや内装部品等に用いられる。
【００２３】
カーボンパネル１ａとカーボンパネル１ｂとは、リベット４ａｂによって締結されている。また、カーボンパネル１ｂとカーボンパネル１ｃとは、リベット４ｂｃによって締結されている。また、カーボンパネル１ａとカーボンパネル１ｂとが互いに接触する面およびカーボンパネル１ｂとカーボンパネル１ｃとが互いに接触する面には、それぞれ接着剤が塗着される。ここで、リベット４ａｂおよび４ｂｃは、カーボンパネル１ａ〜１ｃに装着された状態では、軸部および当該軸部の両端に頭部を有している。具体的には、リベット４ａｂおよび４ｂｃは、カーボンパネル１ａ〜１ｃの端部にそれぞれ形成された穴にそれぞれの軸部を貫装し、当該軸部の軸端をそれぞれかしめることによって頭部を形成して継手となる。なお、図２に示した一例では、リベット４ａｂおよび４ｂｃを用いて、カーボンパネル１ａ〜１ｃを締結したが、他の部材を用いてカーボンパネル１ａ〜１ｃをそれぞれ接続してもかまわない。例えば、リベット４ａｂおよび４ｂｃの代わりにボルトやナットを用いてカーボンパネル１ａ〜１ｃを締結してもかまわない。
【００２４】
接続部２ａ〜２ｃは、それぞれカーボンパネル１ａ〜１ｃとアース線３ａ〜３ｃとを電気的に接続する部位である。例えば、図２に示すように、接続部２ａは、インサートナット２１ａおよびボルト２２ａを含んでいる。また、接続部２ｂは、インサートナット２１ｂおよびボルト２２ｂを含んでいる。そして、アース線３ａおよび３ｂのカーボンパネル側先端に、アース端子３１ａおよび３１ｂがそれぞれ圧着されている。なお、接続部２ａ〜２ｃの構造は、それぞれ同一であるため、接続部２ａの構造を代表として図３を参照して説明する。また、インサートナット２１ａ〜２１ｃ、ボルト２２ａ〜２２ｃ、およびアース端子３１ａ〜３１ｃをそれぞれ総称する場合、以下の説明ではインサートナット２１、ボルト２２、およびアース端子３１とそれぞれ記載する。
【００２５】
図３において、インサートナット２１ａは、黄銅、ステンレス、アルミ合金、鉄等の金属で構成され、少なくとも一方端面側に開口するめねじが形成されている。また、インサートナット２１ａは、カーボンパネル１ａからの脱落を防止するためのつば部が他方端側に形成されている。そして、インサートナット２１ａは、カーボンパネル１ａを成型する際に当該カーボンパネル１ａ内にインサート成型されて固設される。このとき、インサートナット２１ａの上記一方端面側（つまり、めねじ開口側）となる一部の部位がカーボンパネル１ａの表面から露出し、他の部位がカーボンパネル１ａ内に埋め込まれてインサート成型される。
【００２６】
アース端子３１ａは、アース線３ａの一方端に圧着されている。そして、アース端子３１ｂは、インサートナット２１ａの上記一方端面にボルト２２ａによって締め付け固定される。ボルト２２ａは、所定のワッシャおよびアース端子３１ａを挟持して、インサートナット２１ａのめねじと螺合することによって、アース端子３１ａをインサートナット２１ａに固定する。
【００２７】
このように、アース線３ａは、インサートナット２１ａを介してカーボンパネル１ａと接続される。したがって、カーボンパネル１ａは、アース板８（図１参照）と電気的に接地されることになる。また、アース線３ｂおよび３ｃも同様に、それぞれインサートナット２１ｂおよび２１ｃを介してカーボンパネル１ｂおよび１ｃと接続される。したがって、カーボンパネル１ｂおよび１ｃも、アース板８と電気的にそれぞれ接地されることになる。
【００２８】
なお、上述したインサートナット２１は、他方端側につば部を形成することによってカーボンパネル１からの脱落が防止されているが、他の態様で脱落防止してもかまわない。例えば、インサートナット２１の側面に溝、縦目すじ（平目）、および格子状のすじ（あや目）等を形成して、カーボンパネル１からの脱落を防止してもかまわない。
【００２９】
また、上述したインサートナット２１は、カーボンパネル１を成型する際にインサート成型されて固設されているが、他の方式でカーボンパネル１に固設してもかまわない。例えば、カーボンパネル１に形成されたボス穴にインサートナット２１を圧入や熱圧入して、当該インサートナット２１をカーボンパネル１に固設してもかまわない。
【００３０】
また、上述したインサートナット２１の代わりに、スタッドボルトをカーボンパネル１に固設してもかまわない。この場合、アース端子３１は、スタッドボルトと螺合するナットによって、当該スタッドボルトに固定される。第１の例として、アース端子３１は、上記ナットとカーボンパネル１の表面との間に挟持されてスタッドボルトに固定される。第２の例として、アース端子３１は、スタットボルトに遊貫されたリング状部材と上記ナットとの間に挟持されてスタッドボルトに固定される。第３の例として、アース端子３１は、スタットボルトに螺合する２つのナットの間に挟持されてスタッドボルトに固定される。このようにスタッドボルトをカーボンパネル１に固設した場合も、アース線３がスタッドボルトを介してカーボンパネル１と接続される。
【００３１】
このように、当該実施形態に係るカーボンパネル１は、それぞれ接続部２およびアース線３を介して接地されているため、当該カーボンパネル１を介してアースされるまでの抵抗値が安定する。また、上記抵抗値は、経時変化による初期値から変動が極めて少ない。例えば、カーボンパネル１ｂと電源線（図１参照）とが短絡した場合、当該電源線からカーボンパネル１ｂを介してアースされるまでの抵抗値が安定しているために、過電流や短絡電流に対する保護システムが有効に機能する。具体的には、カーボンパネル１ｂと電源線とが短絡することによって、過電流や短絡電流を区別するために電流監視部６が想定している閾値以上の電流が流れるため、電流監視部６による保護機能が確実に作用する。例えば、電流監視部６がヒューズで構成されている場合、上記閾値以上の短絡電流が流れることによって可溶体が確実に溶断して、バッテリ５から電気負荷７への電力供給が停止される。
【００３２】
また、当該実施形態に係るカーボンパネル１は、アースされるまでの抵抗値が安定しているため、各電気機器の接地に積極的に用いることもできる。つまり、従来の鉄等の導電性パネルで構成される車両本体と同様に、車両に搭載される電気機器をカーボンパネル１と電気的に接続することによって各電気機器の接地を容易に行うこともできる。
【００３３】
なお、上述した説明では、当該実施形態に係るパネル構造および接地システムが車両に設置される一例を用いたが、電源と電気機器とが搭載された他の移動体のパネル構造や接地システムに用いられてもかまわない。例えば、本発明のパネル構造および接地システムは、乗用車、大型車、二輪車等の車両の他に、飛行機や船舶等の様々な移動体に用いることが可能である。
【００３４】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係るパネル構造および接地システムは、パネルを介してアースされるまでの抵抗値を安定させることができ、電源および電気機器を搭載する移動体等のパネル構造や接地システム等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るパネル構造および接地システムの構成例を示す概略構成図
【図２】図１の接続部２ａ〜２ｃを有するカーボンパネル１ａ〜１ｃの構造を示す側面図
【図３】図２の接続部２ａの詳細構造の一例を示す側断面図
【図４】従来のパネル構造および接地システムの構成例を示す概略構成図
【符号の説明】
【００３７】
１…カーボンパネル
２…接続部
２１…インサートナット
２２…ボルト
３…アース線
３１…アース端子
４…リベット
５…バッテリ
６…電流監視部
７…電気負荷
８…アース板
【図１】
2009107542.tif 000003
【図２】
2009107542.tif 000004
【図３】
2009107542.tif 000005
【図４】
2009107542.tif 000006