JPH10241522A - 車両用の電気回路遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつコンパクトな構成で車両の衝突時に
その電気回路を迅速に遮断する。 【解決手段】 車両の電気回路を遮断する車両用の電気
回路遮断装置において、爆発により上記電気回路５の一
部（被破断部）１７を破断する火薬およびこの火薬を加
熱して爆発させる起爆手段を有する回路破断部６と、車
両が衝突したことを検出する衝突検出手段７と、この衝
突検出手段７の検出信号に応じて上記起爆手段に起爆用
電流を供給することにより火薬を爆発させるように制御
する制御手段８とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の衝突時に、
電気回路を自動的に遮断する車両用の電気回路遮断装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば実開昭５６−３５７号公報
に示されるように、バッテリーから密閉型メインヒュー
ズを経て負荷に給電を行う回路の、上記メインヒューズ
の負荷端側とアース間にヒューズ接地スイッチを設け、
また上記メインヒューズの負荷端側とアース間に上記ヒ
ューズ接地スイッチを閉とする操作を行うスイッチ制御
器を設け、このスイッチ制御器には自動車の衝突時にこ
の制御部を作動させる衝突時検出センサを接続し、自動
車衝突時に上記ヒューズ接地スイッチを閉じて密閉型の
メインヒューズに大電流を流すことにより、このメイン
ヒューズを溶断して自動車の負荷に対する電流の供給を
遮断することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
電気回路遮断装置では、自動車衝突時に衝突時検出セン
サを構成する衝突時作動スイッチが閉となって上記スイ
ッチ制御器によりヒューズ接地スイッチが閉じられてメ
インヒューズに大電流が流れ始めた後、このメインヒュ
ーズが溶断されるまでに所定の時間を要するため、迅速
に電気回路を遮断することができない。特に、上記メイ
ンヒューズからなるヒュージブルリンクを溶断して電気
回路を遮断するためには、その溶断に長時間を要すると
いう問題があった。

【０００４】また、上記スイッチ制御器を構成する自己
保持リレーは、車両の振動に応じて誤作動したり、メイ
ンヒューズが溶断される前にリレーの接点部が壊れたり
するのを防止するとともに、電気回路の短絡時に車両用
電源から供給される大電流に耐え得るようにするため、
接点容量の大きいものを使用する必要がある。このた
め、上記自己保持リレーが大型化することが避けられ
ず、この自己保持リレーを車両に搭載する際に、そのス
ペースを確保することが困難になるという問題がある。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑み、簡単か
つコンパクトな構成で車両の衝突時にその電気回路を迅
速に遮断することができる車両用の電気回路遮断装置を
提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
車両の電気回路を遮断する車両用の電気回路遮断装置に
おいて、爆発により上記電気回路の一部を破断する火薬
およびこの火薬を通電により爆発させる起爆手段を有す
る回路破断部と、車両が衝突したことを検出する衝突検
出手段と、この衝突検出手段の検出信号に応じて上記起
爆手段に起爆用電流を供給することにより火薬を爆発さ
せるように制御する制御手段とを備えたものである。

【０００７】上記構成によれば、車両の衝突時に衝突検
出手段から出力される検出信号に応じ、起爆手段に起爆
用電流が供給されて加熱される等により、火薬が爆発し
て電気回路の一部が瞬時に破断され、この電気回路に設
けられた車両用負荷に電流が流れてこの車両用負荷が損
傷すること等が効果的に防止されることになる。

【０００８】請求項２に係る発明は、上記請求項１記載
の車両用の電気回路遮断装置において、複数の車両用負
荷に接続された電気配線の集合部と、車両用電源とを接
続する給電線の一部を破断するように火薬を配設したも
のである。

【０００９】上記構成によれば、車両の衝突時に衝突検
出手段から出力される検出信号に応じ、起爆手段に起爆
用電流が供給されることにより、火薬が爆発して上記給
電線が瞬時に破断され、この給電線から分岐する各電気
配線に接続された複数の車両用負荷に電流が流れること
がそれぞれ防止されることになる。

【００１０】請求項３に係る発明は、上記請求項１記載
の車両用の電気回路遮断装置において、複数の車両用負
荷に接続された電気配線の集合部と、車両用電源とを接
続する給電線に設けられたヒュージブルリンクを破断す
るように火薬を配設したものである。

【００１１】上記構成によれば、車両の衝突時に衝突検
出手段から出力される検出信号に応じ、起爆手段に起爆
用電流が供給されることにより、火薬が爆発して上記給
電線に設けられたヒュージブルリンクが瞬時に破断さ
れ、この給電線から分岐する電気配線に接続された複数
の車両用負荷に電流が流れることがそれぞれ防止される
ことになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
電気回路遮断装置を有する車両の電気回路を示してい
る。上記電気回路遮断装置は、複数の車両用負荷１にそ
れぞれ接続された電気配線２の集合部３と、車両用電源
４とを接続する給電線５の一部を破断して電気回路を遮
断する回路破断部６と、車両が衝突したことを検出する
衝突検出手段７と、この衝突検出手段７の検出信号に応
じて上記回路破断部６を作動させるように制御する制御
手段８とを備えいてる。

【００１３】上記回路破断部６は、図２および図３に示
すように、給電線５の保持部材９と、この保持部材９内
に設置された火薬シール部１０と、保持部材９の周囲を
囲繞するハウジング１１とを有している。上記保持部材
９は、上部に爆破用開口部１２が形成されるとともに、
その下方に火薬シール部１０を設置するすための開口部
１３が形成された本体部１４と、取付ボルト１５によっ
て上記ハウジング１１に取り付けられる取付部１６とか
らなり、絶縁性を有する素材、例えばセラミック材また
はガラスフィラー入りナイロン樹脂やＰＰＳ樹脂等の耐
熱性を有する高強度の合成樹脂材等によって形成されて
いる。

【００１４】上記保持部材９の爆破用開口部１２内に
は、被破断部１７が水平に設置され、この被破断部１７
の両端部が、上記保持部材９の本体部１４を貫通して上
方に伸びる給電線５，５の上端部に蓄熱体１８を介して
取り付けられている。上記被破断部１７は、火薬シール
部１０内に設けられた火薬２１の爆発力によって確実に
破断されるように薄肉に形成されたヒュージブルリンク
からなり、過電流の発生時にも溶断されるようになって
いる。

【００１５】上記火薬シール部１０は、両端に導線１９
がそれぞれ接続された電気ヒータ線２０からなる起爆手
段と、その周囲に配設された火薬２１とをシール部材２
２に封入してなり、上記両導線１９，１９はシール部材
２２を貫通してその下方に導出されている。このシール
部材２２は、エポキシ樹脂材やゴム状樹脂材が好適であ
り、上記電気ヒータ線２０および火薬２１を内包した状
態でこれらと一体に直接的もしくは間接的にモールド成
形されている。そして、火薬シール部１０は、上記保持
部材９の開口部１３内に挿入されるとともに、その下方
にエポキシ樹脂材２３が充填されることにより、火薬シ
ール部１０の下方部が閉塞されている。

【００１６】上記ハウジング１１は、保持部材９の取付
部１６がねじ止めされる底面板２４と、この底面板２４
に上方から外嵌される上部カバー２５と、この上部カバ
ー２５に下方から外嵌される下部カバー２６とからな
り、この下部カバー２６および上記底面板２４は、合成
樹脂材等の絶縁体によって形成され、上記上部カバー２
５は、合成樹脂材または金属材によって形成されてい
る。

【００１７】上記上部カバー２５は、下部内面に保持部
材９の取付部１６の上面に当接する段部２７が形成され
た筒状部２８と、その上面を覆う上面部２９とからな
り、この上面部２９の中央部には、複数個のエア抜き孔
３０が形成されている。また、上記上面板２９の下面に
は、優れた耐熱性および熱伝導性を有する網状金属材ま
たは多孔質金属材からなるフィルター３１が取り付けら
れるとともに、上面板２９の上面には、上記火薬２１の
爆発力によって容易に破断し得る程度の強度を有する防
水性シート材３２が取り付けられている。

【００１８】上記下部カバー２６は、上部カバー２５の
下端開口部を覆う底壁部３３と、上部カバー２５の下部
外周面を覆う側壁部３４とからなり、この側壁部３４が
取付ボルト３５によって上部カバー２５の筒状部２８に
ねじ止めされるとともに、上記底壁部３３が車体側取付
部３６にねじ止め等の手段で固定されるように構成され
ている。

【００１９】上記被破断部１７に接続された給電線５，
５は、ハウジング１１の底面板２４および下部カバー２
６の底壁部３３に形成された透孔を介して外方に導出さ
れ、その一方の端部が車両用電源４に接続されるととも
に、他方の端部が上記集合部３に接続されている。ま
た、上記火薬シール部１０の電気ヒータ線２０からなる
起爆手段に接続された導線１９，１９は、接続コネクタ
３７および導線５８，５８を介して上記制御手段８に接
続されている。

【００２０】上記接続コネクタ３７は、図４に示すよう
に、上記導線１９，１９を介して火薬シール部１０の電
気ヒータ線２０に接続された左右一対の雌端子３８を有
する雌型コネクタ３９と、上記雌端子３８に結合される
一対の雄端子４０を有する雄型コネクタ４１とからな
り、両コネクタ３９，４１を連結して上記両端子３８，
４０を結合することにより、雄端子３８に接続された導
線５８，５８と上記導線１９，１９とを導通状態とする
ように構成されている。

【００２１】上記雌型コネクタ３９内には、左右の雌端
子３８に圧接される圧接部４２を備えた導電体からなる
短絡板４３によって互いに連結され、上記雄コネクタ４
１の非連結時に、短絡板４３を介して左右の雌端子３８
が接続されることにより、火薬シール部１０の電気ヒー
タ線２０からなる起爆手段が短絡状態となるように構成
されている。また、上記雄型コネクタ４１内には、両コ
ネクタ３９，４１の連結時に、雌型コネクタ３９の雌端
子３８と、上記短絡板４３の圧接部４２との間に挿入さ
れてこの圧接部４２を雌端子３８から離間させることに
より、上記電気ヒータ線２０の短絡状態を解除するよう
に構成された絶縁体からなる突部４４が突設されてい
る。

【００２２】上記制御手段８は、車両の衝突時に乗員を
保護するためのエアバッグ装置に用いられる衝撃加速度
検出用のＧセンサ等からなる衝突検出手段７から入力さ
れる検出信号に応じて車体が衝突したことが確認された
場合に、上記導線５８，１９を介して電気ヒータ線２０
に起爆用電流を供給することにより、この電気ヒータ線
２０を加熱して火薬２１を爆発させるように構成されて
いる。

【００２３】上記構成において、車両が衝突事故にあっ
た場合には、制御手段８から上記電気ヒータ線２０から
なる起爆手段に起爆用電流が供給されて上記電気ヒータ
線２０が加熱されることにより、火薬２１の温度が上昇
して爆発する。そして、上記火薬２１の爆発力により、
その上方に設置された上記被破断部１７が破断されて上
記給電線５と電気配線２との導通状態が瞬時に遮断され
ることになる。

【００２４】したがって、メインヒューズに大電流を流
してこのメインヒューズを溶断することにより、車両用
の電気回路を遮断状態とするように構成された従来例に
比べ、上記電気回路を迅速に遮断して車両用負荷１に電
流が流れるのを防止し、この車両用負荷１が損傷するこ
と等を効果的に防止することができる。

【００２５】また、上記実施形態では、複数の車両用負
荷１に接続された電気配線２の集合部３と、車両用電源
４とを接続する給電線５の一部に被破断部１７を設け、
この被破断部１７を上記火薬２１の爆発力によって破断
するように構成したため、複数の車両用負荷１に接続さ
れた上記給電線５を遮断することにより、各車両用負荷
１に電流が流れるのを同時に阻止することができる。

【００２６】なお、上記火薬２１の爆発によって給電線
５自体または電気配線２の一部を破断するように構成す
ることもできるが、上記実施形態に示すように、複数の
車両用負荷１に接続された電気配線２の集合部３と、車
両用電源４とを接続する給電線５の一部に、ヒュージブ
ルリンクからなる被破断部１７を設け、このヒュージブ
ルリンクを上記火薬２１の爆発力によって破断するよう
に構成した場合には、上記回路破断部６と別位置にヒュ
ージブルリンクの設置部を設ける必要がないので、構造
を簡略化して設置スペースをコンパクト化することがで
きるという利点がある。

【００２７】また、上記被破断部１７、電気ヒータ線２
０からなる起爆手段および上記火薬２１を保持する保持
部材９を、底面板２４と、上部カバー２５と、下部カバ
ー２６とからなるハウジング１１内に設置したため、上
記火薬２１の爆発により破壊されたシール部材２２等が
周囲に飛散するのを効果的に防止することができる。

【００２８】しかも、上記上部カバー２５の上面板２９
にエア抜き孔３０を形成するとともに、その上下に防水
シート３２と、フィルター３１とを取り付けたため、通
常時には、上記エア抜き孔３０からの水分の浸入を防水
シート３２によって防止しつつ、衝突時に上記火薬２１
の爆風によって上記防水シート材３２を破断させること
により、上記エア抜き孔３０からハウジング１１内のエ
アを外部に導出してハウジング１１の内部圧力が上昇す
るのを防止することができる。さらに、上記シール材２
２の破片等がエア抜き孔３０から外部に飛び出すのを上
記フィルタ３１によって防止することができる。

【００２９】また、上記実施形態では、火薬シール部１
０の電気ヒータ線２０からなる起爆手段に接続された導
線１９，１９と、上記制御手段８に接続された導線５
８，５８とを接続コネクタ３７を介して接続するととも
に、この接続コネクタ３７を構成する雌型コネクタ３９
に、通常時に左右の雌端子３８を互いに接続する短絡板
４３を設けることにより、火薬シール部１０の電気ヒー
タ線２０からなる起爆手段を短絡状態とするように構成
したため、組付時または保管時等に、外乱によるノイズ
または静電気等の影響を受けて上記火薬２１が誤って爆
発するという事態の発生を防止することができる。

【００３０】そして、上記雌型コネクタ３９に接続され
る雄型コネクタ４１内に、両コネクタ３９，４１の連結
時に、雌型コネクタ３９の雌端子３８と、上記短絡板４
３との間に挿入されてこの短絡板４３を雌端子３８から
離間させることにより、上記電気ヒータ線２０の短絡状
態を解除する突部４４を突設したため、上記電気回路遮
断装置の使用時に両コネクタ３９，４１を連結すること
により、上記電気ヒータ線２０の短絡状態が解除されて
上記導線１９，１９と導線５８，５８とを適正に導通状
態とすることができる。

【００３１】また、上記実施形態に示すように、電気ヒ
ータ線２０および火薬２１がシール部材２２内に封入さ
れてなる火薬シール部１０を上記保持部材９の開口部１
３内に設置するように構成した場合には、上記火薬２１
等のセット作業を簡単かつ安全に行うことができるとと
もに、火薬２１の防水を確実に行うことができる等の利
点がある。

【００３２】なお、上記構成に代え、図５に示されるよ
うなカプセル４７等を用いて火薬シール部１０を形成し
てもよい。上記カプセル４７は、薄肉のステンレス鋼等
により下方にのみ開口する容器状に形成され、このカプ
セル４７に電気ヒータ線２０および火薬２１が充填され
た状態で、カプセル４７の下端開口を塞ぐように蓋４８
が装着され、適宜の手段で固定されている。この蓋４８
には一対の導線挿通孔４９が設けられ、これら導線挿通
孔４９を通じて、上記電気ヒータ線２０に接続された一
対の導線１９，１９がカプセル４７の外方に導出されて
いる。

【００３３】このような構成においても、予め完成させ
ておいた火薬シール部１０を保持部材９の開口部１３内
に挿入するだけで簡単に設置することができる。そし
て、火薬２１の爆発時には、薄肉のカプセル４７が上方
に突き破られ、爆発力が集中して被破断部１７に作用す
るため、この被破断部１７を確実に破断できる。また、
爆発前は火薬２１がカプセル４７内に密封されているの
で、防水、防塵も確実に行うことができる。なお、上記
電気ヒータ線２０に代え、通電により火花を生じる起爆
手段を上記火薬シール部１０に設けた構造としてもよ
い。

【００３４】また、図６に示すように、上記被破断部１
７に接続された導線５，５の下方部を保持部材９の下面
および底面板２４の上面に沿って側方に導出するととも
に、底面板２４の側面および下面に沿って折り曲げた
後、下部カバー２６の底壁部３３を貫通した下方に導出
させるように構成し、かつ上記導線５，５を取付ボルト
１５によって上記底面板２４および下部カバー２６の底
壁部３３に固定するように構成してもよい。

【００３５】このように構成した場合には、車体側取付
部３６に設けられたコネクタ等によって規制される上記
導線５，５の下部の設置間隔と、上記保持部材９に形成
された挿通孔によって規制される導線５，５の上部の設
置間隔との間に差がある場合においても、上記導線５，
５を容易かつ適正に配線することができる等の利点があ
る。なお、図７に示すように、導線５，５の上部と、導
線５，５の下部とを別体に形成するとともに、これらの
端部を上記取付ボルト１５の設置部において互いに重ね
合わせることにより、接続するように構成してもよい。

【００３６】また、図８に示すように、下端部にフラン
ジ部５１が突設された上部カバー５２を火薬シール部１
０の保持部材９に外嵌させるとともに、上記上部カバー
５２の下部および底面板２４の外部を囲繞するように下
部カバー５３を合成樹脂材によって一体的に成形するよ
うに構成してもよい。このように構成した場合には、上
記上部カバー５２、底面板２４および下部カバー５３の
部材間結合強度および気密性を効果的に向上させること
ができるという利点がある。

【００３７】また、上記実施形態では、上部カバー２５
の上面部２９に形成されたエア抜き孔３０を覆う別体の
防水シート３２を上記上面部２９に取り付けた例につい
て説明したが、図９に示すように、上記上部カバー２５
の上面部２９に、エア抜き孔３０の上端部を閉塞する薄
肉の閉塞部５４を一体に形成し、この閉塞部５４を火薬
２１の爆発力によって破断させることにより、上記エア
抜き孔３０を介してハウジング１１の内部と内部とを連
通させるように構成してもよい。

【００３８】さらに、図１０に示すように、車両の衝突
事故が発生した場合等においても、作動状態に維持する
ことが望ましい車両用負荷、例えば他車に対して自車の
存在を報知するハザードランプまたはルームランプ等の
車両用負荷１ａを、上記回路破断部６の設置部よりも上
流側で給電線５に接続することにより、電気回路の被破
断部１７が破断された後においても上記車両負荷１ａに
対して電流が供給されるようにすることが望ましい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明は、車両の電気回路を遮断する車両用の電気回路遮断
装置において、爆発により上記電気回路の一部を破断す
る火薬および通電によりこの火薬を爆発させる起爆手段
を有する回路破断部と、車両が衝突したことを検出する
衝突検出手段と、この衝突検出手段の検出信号に応じて
上記起爆手段に起爆用電流を供給することにより火薬を
爆発させるように制御する制御手段とを設けたため、車
両が衝突事故時に、上記制御手段から起爆手段に起爆用
電流を供給して火薬を爆発させることにより、その爆発
力によって電気回路の一部を瞬時に遮断することができ
る。したがって、メインヒューズに大電流を流してこの
メインヒューズを溶断することにより、車両用の電気回
路を遮断状態とするように構成された従来例に比べ、上
記電気回路を迅速に遮断して車両用負荷に電流が流れる
ことを防止し、この車両用負荷の損傷を効果的に防止で
きるという利点がある。

【００４０】また、請求項２に係る発明は、複数の車両
用負荷に接続された電気配線の集合部と、車両用電源と
を接続する給電線の一部に被破断部を設け、この被破断
部を上記火薬の爆発力によって破断するように構成した
ため、複数の車両用負荷に接続された上記給電線を遮断
することにより、各車両用負荷に電流が流れるのを同時
に阻止することができる。

【００４１】また、請求項３に係る発明は、複数の車両
用負荷に接続された電気配線の集合部と、車両用電源と
を接続する給電線の一部に、ヒュージブルリンクからな
る被破断部を設け、このヒュージブルリンクを上記火薬
の爆発力によって破断するように構成した場合には、上
記回路破断部と別位置にヒュージブルリンクの設置部を
設ける必要がないので、構造を簡略化して設置スペース
をコンパクト化することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用の電気回路遮断装置の実施
形態を示す説明図である。

【図２】回路破断部の具体的構成を示す断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】接続コネクタの具体的構成を示す説明図であ
る。

【図５】回路破断部の別の例を示す断面図である。

【図６】回路破断部のさらに別の例を示す断面図であ
る。

【図７】回路破断部のさらに別の例を示す断面図であ
る。

【図８】回路破断部のさらに別の例を示す断面図であ
る。

【図９】ハウジングの別の例を示す断面図である。

【図１０】本発明に係る車両用の電気回路遮断装置の別
の実施形態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 車両用負荷 ２ 電気配線 ３ 集合部 ４ 車両用電源 ５ 給電線 ６ 回路破断部 ７ 衝突検出手段 ８ 制御手段 １７ 被破断部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粂 昌宏 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 城戸 元則 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 外山 秀明 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の電気回路を遮断する車両用の電気
   回路遮断装置において、爆発により上記電気回路の一部
   を破断する火薬およびこの火薬を通電により爆発させる
   起爆手段を有する回路破断部と、車両が衝突したことを
   検出する衝突検出手段と、この衝突検出手段の検出信号
   に応じて上記起爆手段に起爆用電流を供給することによ
   り火薬を爆発させるように制御する制御手段とを備えた
   ことを特徴とする車両用の電気回路遮断装置。
2. 【請求項２】 複数の車両用負荷に接続された電気配線
   の集合部と、車両用電源とを接続する給電線の一部を破
   断するように火薬を配設したこと特徴とする請求項１記
   載の車両用の電気回路遮断装置。
3. 【請求項３】 複数の車両用負荷に接続された電気配線
   の集合部と、車両用電源とを接続する給電線に設けられ
   たヒュージブルリンクを破断するように火薬を配設した
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用の電気回路遮断
   装置。