JP2996272B2 - 電気接続箱 - Google Patents
電気接続箱Info
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Description
電源と負荷回路との間に配置される電気接続箱に関す
る。
箱1に接続される電源(バッテリー)3及び負荷回路5
を示す。電気接続箱1は、ブスバーにより分岐回路が形
成されており、ブスバーには、リレー7とヒュージブル
リンク9が接続される。電源3とブスバー11とはコネ
クタ13により接続され、リレー7のコイル15は、ブ
スバー17、コネクタ19を介してスイッチ21の一側
と接続されている。スイッチ21の他側はアースされて
いる。また、ヒュージブルリンク9の一端は、リレー7
にブスバー23を介して接続され、他端はコネクタ25
を介してメータ照明用やテール用のランプPを有する負
荷回路5と接続されている。
路5に所定値以上の電流(過電流)が流れると溶断し
て、電源3と負荷回路5とを遮断し負荷回路5を保護す
るようになっている。また、負荷回路5に過電流が流れ
て、ヒュージブルリンク9が溶断したことを、図示しな
い警報回路が検知して、メーター照明のランプが消える
ことでその異常を運転者が知ることが出来るものも提案
されている(特開昭62−154521号、実開昭60
−139545号)。
接続するワイヤーハーネス27は、図7(a)に示すよ
うに、車の振動でボディ29と干渉し、図7(b)に示
すように、絶縁被覆27aが破けて芯線27bが露出す
ることがある。この露出した芯線27bがボディ29と
接触すると電流が流れたり、流れなかったりするいわゆ
るレアショートの状態が発生する。この時流れる電流
は、図8のB線で示す波形の電流が流れる。
ト時に流れる電流は、ヒュージブルリンク9が溶断する
電流より低いので、レアショート時には、ヒュージブル
リンク9が溶断することがなく、レアショートの発生を
検出することも出来ない。すなわち、図8に示すよう
に、ヒュージブルリンク9の溶断特性を示すA線とレア
ショート時に流れる電流波形を示すB線は交差していな
い。このため、上記のようなレアショート発生時には、
図8のB線で示す波形の電流が繰り返し流れるので、不
必要な電流が電源3から流れ、無駄に電力が使用される
という問題がある。また、レアショート発生時には、ヒ
ュージブルリンク9が溶断しないのでレアショートが発
生していることを検知することが出来ない。
検出することが出来て、無駄に電力を使用することのな
い電気接続箱を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明では、電源と負荷回路との間に配置
された分岐回路にオン状態で電源と負荷回路とを接続す
ると共に、オフ状態で電源と負荷回路とを遮断するリレ
ーと、前記負荷回路に所定値以上に電流が流れたとき負
荷回路と電源とを遮断する負荷回路保護部材とが装着さ
れる電気接続箱において、負荷回路保護部材が負荷回路
と電源とを遮断する所定の値より小さい電流が流れたレ
アショートによる負荷回路の電位の低下を検出する電位
検出部と、この電位検出部による電位の低下を検出した
検出結果が所定の値になると前記リレーをオフ状態にす
るリレー制御部とを有したレアショート検出回路を設
け、前記負荷回路保護部材が負荷回路と電源とを遮断す
る所定の値より小さい電流が前記負荷回路に流れたレア
ショート時に、前記電源と負荷回路とを遮断することを
特徴としている。
発明において、負荷回路保護部材に、所定値以上の電流
が流れると抵抗が大きくなるPTC素子を用いたことを
特徴としている。
すると、負荷回路の電位が低下する。これを電位検出部
が検出して、この検出結果が所定の値になると、リレー
をオフ状態にして、負荷回路と電源とを遮断する。負荷
回路と電源とが遮断された状態は、負荷回路に過電流が
流れて負荷回路保護部材としてヒュージブルリンクを用
いた場合には溶断したか、あるいはレアショートが発生
したかのいずれかであるため、ヒュージブルリンクの溶
断の有無を確認することでレアショートであることを知
ることが出来る。このため、レアショート部分を修理す
ることで、無駄な電力の消費を防止することができる。
所定値以上の電流が流れると、PTC素子の抵抗が大き
くなるため、このPTC素子により電圧降下が大きくな
る。このため、負荷回路へ印加される電圧が低くなるの
で、負荷回路に所定値以上の電流が流れることがなくな
る。このPTC素子は、所定値以上の電流が流れた原
因、例えばショート部分等を修理した後には、そのまま
用いることが出来るため、溶断するヒュージブルリンク
のように交換する必要がなくなる。
いて説明する。
電気接続箱31に接続される電源3及び負荷回路5とを
示す。本実施例の電気接続箱31には、負荷回路5の電
位の低下を検出する電位検出部33と、この電位検出部
33が負荷回路5の電位の低下を検出するとリレー7を
オフ状態にするリレー制御部35とを有したレアショー
ト検出回路37が設けられて、負荷回路5に所定の値よ
り小さい電流が流れたレアショート時に電源3と負荷回
路5とを遮断するようになっている。
の他端側には、コンデンサ39の一端側が接続されてい
る。このコンデンサ39の他端側は、バイアス抵抗41
とスピードアップコンデンサ43との並列回路44の一
側に接続されている。この並列回路44の一側には、さ
らにトランジスタ45のエミッタ側45aが接続されて
いる。また、並列回路44の他端側はブスバー11に接
続されている。また、トランジスタ45のエミッタ45
a側は、トランジスタ47のベース47cに接続されて
いる。トランジスタ47のエミッタ47a側はリレー7
のコイル15に接続されると共に、バイアス抵抗53を
介してトランジスタ45のベース45cに接続されてい
る。また、トランジスタ47のコレクタ47b側はコネ
クタ49を介してスイッチ51の一端側に接続されてい
る。このスイッチ51の他端側はアースされている。さ
らに、トランジスタ45のコレクタ45b側はトランジ
スタ47のコレクタ47bに接続されている。なお、レ
アショート検出回路37は、いわゆるラッチ回路を構成
している。
51を閉じ状態とすると、トランジスタ47のベース4
7cに、バイアス抵抗41とスピードアップコンデンサ
43との並列回路44により降下した電圧が印加され
て、エミッタ側47aからコレクタ47b側に電流が流
れ、リレー7のコイル15に電流が流れる。そして、コ
イル15によりリレー7がオン状態とされて、ヒュージ
ブルリンク9を通って負荷回路5に電流が流れる。この
とき、トランジスタ47のエミッタ47a側にバイアス
抵抗53を介して接続されたトランジスタ45のベース
45cにも電圧が印加されるためトランジスタ45のエ
ミッタ側45aからコレクタ45b側にも電流が流れ
る。さらに、コンデンサ39は負荷回路5側がプラス
で、並列回路側がマイナスとなっている。なお、上記ス
ピードアップコンデンサ43は、トランジスタ47がト
ランジスタ45より先に作動するようにしている。
以上の過電流が流れると、ヒュージブルリンク9が溶断
することで、負荷回路5への電流の供給が停止される。
負荷回路5の負荷が若干増えて、ヒュージブルリンク9
と負荷回路5との間の電位が低下する。この電位の低下
によりコンデンサ39の負荷回路5側がマイナスとな
り、並列回路44側がプラスとなる。このため、トラン
ジスタ47のベース47cに逆バイアス電位が印加され
るので、トランジスタ47がオフ状態となり、コイル1
5への電流の供給が停止されて、リレー7がオフ状態と
なる。これにより、スイッチ51がオン状態であって
も、リレー7内を流れる電流が遮断されるので、負荷回
路5への電流の供給が停止される。
とが出来て、負荷回路5への電流の供給を停止するの
で、無駄に電力を使用することがない。また、レアショ
ートによる他の不具合を未然に防止することが出来る。
する。上記実施例では、負荷回路保護部材としてヒュー
ジブルリンク9を用いたが、本実施例は、PTC素子5
5を用いた例である。
を用いて説明する。なお、図3はPTC素子の一般的な
特性を示し、図4は、動作を示す。
レフィン、ハロゲン系樹脂)とを適性混合し成形したも
のである。カーボンは高導電材料として導体として用い
られ、ポリオレフィン、ハロゲン系樹脂は絶縁体として
用いられることは周知である。しかし、そのカーボンと
ポリマを適性混合し成形したものは、適度な導電性を持
ち、しかも正の温度特性(PTC特性:温度の上昇と共
に抵抗値が増加する)を有する材料となる。
では、ポリマ中に分散されたカーボンが無数の導電性バ
スを形成し低い固有抵抗値を示す。その値は、ポリマ、
添加物の種類と量によって決定するが、電気回路の保護
素子としての機能を考えた場合、抵抗から高いPTC特
性を得る必要性と素子の熱拡散係数を低くする目的から
適度な値に設計されている。
温度を上昇させると、カーボンよりポリマの熱膨脹率が
高いためカーボン・バスが次第に切断されて、緩やかな
PTC特性を示す。この特性は図3に示すように、ある
値T1を過ぎたあたりから顕著なPTC効果が見られ
る。このような抵抗変化は、BaTiO3 系セラミック
がキューリ点に基くのに対してPTCポリマではポリマ
の融点に依存する。すなわち、ポリマの融解による数十
%にも及び体積変化がカーボンの導電性バスを次々に切
断し、PTCポリマの固有抵抗値を数桁上昇させる。
列に入れると、過電流、過熱から回路を保護することが
出来る。その動作原理を図4に従い説明する。
かっているものとする。回路の負荷抵抗が素子の定常状
態での抵抗値より十分大きいとすると、素子の放熱温度
曲線は図4(a)のグラフAで示す極大値を持つ曲線で
表される。また、環境温度をT2とすると、素子の放熱
量は素子温度と環境温度の差に比例するので、素子の発
熱−温度特性はグラフBとなる。
ところで平衡状態になる。グラフAとグラフBとが3点
((1)、(2)、(3))で交わる場合、安定平衡点
は、(1)、(3)にできる。(2)は山にあたり
(1)か(3)に転がり落ちる不安定な点である。
保つが、何らかの異常が起こることによって(3)の平
衡点に達する。このとき素子は高抵抗となり、回路に流
れる電流を制限する。この(1)から(3)に平衡点が
移動する現象をトリップと呼ぶ。
路の異常を取り除いても回路は復帰しない。回路を正常
に働かせるには曲線C以下まで電圧を下げるか、電源を
切って素子が冷えるのを待つ必要がある。
過熱によって発生する。図4(b)において、(1)に
おいて平衡が保たれている回路に過電流が流れたとす
る。その時の発熱−温度特性をグラフAとすると平衡点
は(4)しか存在しないので、素子は発熱しながら高抵
抗となり(4)に落ち着く。その後回路を正常に戻して
も平衡点は(4)から(3)に移動するだけで(1)に
は復帰しない。素子が動作し、トリップ現象を起こす臨
界は、グラフCに示される発熱−温度曲線から求められ
る。
がトリップする例である。(1)で安定している素子の
周囲温度が上昇し、発熱−温度特性がDからEに変化し
たとすると、素子は低温時の平衡点を失って(5)に落
ち着く。そして高抵抗となった素子が電流を制限し、回
路の過熱を防止する。その後、周囲温度が正常になった
としても、平衡の移動は(5)から(3)へのみ行われ
る。この動作が起こる臨界温度は、グラフFから得られ
るT3となる。
あるいはその両方から回路を保護する働きがある。そし
て、トリップ現象を起こす臨界の電流値は周囲温度が高
くなるほど減少する。
子55は、回路に過電流が流れると、上述したトリップ
現象が生じて抵抗が大きくなり、その分電源の電圧を降
下させるため、負荷回路5への電流の供給を停止する。
一旦トリップ現象が生じると、上述したように、トリッ
プ状態が保持されるので、負荷回路5への電流の供給を
停止し続ける。
には、一旦ヒュージブルリンクを溶断させると、ヒュー
ジブルリンク9を交換する必要があるが、このPTC素
子を用いることにより、交換作業が不要になる。そし
て、過電流が流れた原因を直し、上述したように、電圧
を図4(a)の曲線C以下まで下げるか、あるいはPT
C素子の温度が下がるのを待つことにより、そのまま交
換することなく再び使用することが出来る。従って、メ
ンテナンスが容易になる。
57は、リレー7のコイル15がスイッチ59の一側に
接続されている。またコイル15はAND回路61にも
接続されている。このAND回路61にはダイオード6
3を介して他の論理回路65と接続されると共にスイッ
チ67の一側に接続されている。上記スイッチ59、6
7の他側はいずれもアースされている。また、AND回
路61はトランジスタ69のベース69aに接続されて
いる。このトランジスタ69のエミッタ69b側にはワ
ーニングブザー71が接続されており、コレクタ69c
側はアースされている。そして、AND回路61、トラ
ンジスタ69、ワーニングブザー71とで警報回路73
が形成されている。また、この電気接続箱57では、リ
レー7と負荷回路5との間に、PTC素子55が接続さ
れている。PTC素子55の他端側は、ダイオード75
を介してAND回路61と接続されている。このダイオ
ード75は、スイッチ67の閉じ状態のときトランジス
タ63を通して負荷回路5側からアース側に電流が流れ
るのを防止するためである。
59を閉じ状態とすると、コイル15に電流が流れると
共にAND回路61に信号が入力される。そして、PT
C素子55を介して負荷回路5と電源3とが接続され
て、電流が供給される。
流が流れると、PTC素子55は、自分自身の抵抗が増
大して、過電流を抑制し、負荷回路への電流の供給が停
止されて、負荷回路5が保護される。このとき、AND
回路61には、電位の変化が入力され、リレー7のコイ
ル15からの入力とにより、トランジスタ69のベース
69aに出力する。トランジスタ69のベース69aに
入力されるとブザー71の電流が流れてブザー71が作
動し、警報を発する。
生すると、負荷回路5の電位の変化がAND回路61に
入力されて、ブザー71が作動し、レアショートの発生
を知ることが出来る。また、従来では、ランプの点灯、
あるいは消灯といった視覚によって過電流が流れたこと
を告知していたが、本実施例では、ブザーという聴覚に
よって告知するので、レアショートの発生や、過電流が
流れた異常状態を確実に知ることが出来る。
続箱によれば、負荷回路5の電位の低下を検出する電位
検出部33と、この電気検出部33が負荷回路5の電位
の低下を検出するとリレー7をオフ状態にするリレー制
御部35とを有したレアショート検出回路37を設け、
負荷回路5に所定の値より小さい電流が流れたレアショ
ート時に電源3と負荷回路5とを遮断するので、レアシ
ョートの発生を検出することが出来て、無駄に電力を使
用することがない。
である。
路図である。
性を示す図である。
り、(a)はPTC素子の発熱−温度特性と放熱−温度
特性との関係を示す線図、(b)はトリップ現象が生じ
る場合の素子の発熱−温度特性と放熱−温度特性との関
係を示す線図、(c)は環境温度によりPTC素子がト
リップする例を示す線図である。
示す回路図である。
る電源及び負荷回路を示す回路図である。
ボディに干渉している状態を示す側面図、(b)は電線
の絶縁被覆が破れて芯線が露出した状態を示す正面図で
ある。
ト発生時に流れる電流の波形を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 電源と負荷回路との間に配置された分岐
回路にオン状態で電源と負荷回路とを接続すると共に、
オフ状態で電源と負荷回路とを遮断するリレーと、前記
負荷回路に所定値以上に電流が流れたとき負荷回路と電
源とを遮断する負荷回路保護部材とが装着される電気接
続箱において、負荷回路保護部材が負荷回路と電源とを
遮断する所定の値より小さい電流が流れたレアショート
による負荷回路の電位の低下を検出する電位検出部と、
この電位検出部による電位の低下を検出した検出結果が
所定の値になると前記リレーをオフ状態にするリレー制
御部とを有したレアショート検出回路を設け、前記負荷
回路保護部材が負荷回路と電源とを遮断する所定の値よ
り小さい電流が前記負荷回路に流れたレアショート時
に、前記電源と負荷回路とを遮断することを特徴とする
電気接続箱。 - 【請求項2】 前記負荷回路保護部材に、所定値以上の
電流が流れると抵抗が大きくなるPTC素子を用いて、
所定値以上の電流が流れたとき電源と負荷回路とを遮断
することを特徴とする請求項1記載の電気接続箱。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5233901A JP2996272B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 電気接続箱 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5233901A JP2996272B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 電気接続箱 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0795720A JPH0795720A (ja) | 1995-04-07 |
JP2996272B2 true JP2996272B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=16962361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5233901A Expired - Fee Related JP2996272B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 電気接続箱 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2996272B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4443744B2 (ja) * | 2000-09-04 | 2010-03-31 | 太平洋精工株式会社 | レアショート判断装置及びレアショート判断方法 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP5233901A patent/JP2996272B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0795720A (ja) | 1995-04-07 |
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