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技術 電力供給システム

出願人 矢崎総業株式会社
発明者 石橋秀一
出願日 2015年11月20日 (5年9ヶ月経過) 出願番号 2015-227972
公開日 2017年6月1日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2017-094863
状態 特許登録済
技術分野 車両用電気・流体回路 直流の給配電
主要キーワード リアヒータ スイッチ電源 ヒータ装置 オーバーヘッドコンソール 各電力線 ヘッドライトスイッチ アクセサリ位置 進行方向後方
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月1日)のものです。
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図面 (4)

課題

配索作業の作業性を向上することができる電力供給システムを提供すること。

解決手段

車両下部100Bに配置されたバッテリ2と、バッテリ2と電気的に接続され、バッテリ2から車両上部100Aと車両下部100Bとを連結する中空フロントピラー103内を配索されて車両上部100Aまで電力を供給する給電線3と、車両上部100Aに配置されて給電線3と電気的に接続され、給電線3から入力される電力を車両100に配置された負荷機器分配する電力分配部と、を備える。

概要

背景

従来、自動車等の車両において、車室内天井ルームランプパネルスイッチ受信機などの電装品負荷機器)を配置する技術が知られている(例えば下記の特許文献1)。この技術は、ルームランプの内部にパネルスイッチの受信機の受信部および制御部を内装している。電球および受信機は、バッテリに接続された給電線から電力が供給される。この給電線は、バッテリからピラー内を通ってルームランプまで配索される。

概要

配索作業の作業性を向上することができる電力供給システムを提供すること。車両下部100Bに配置されたバッテリ2と、バッテリ2と電気的に接続され、バッテリ2から車両上部100Aと車両下部100Bとを連結する中空フロントピラー103内を配索されて車両上部100Aまで電力を供給する給電線3と、車両上部100Aに配置されて給電線3と電気的に接続され、給電線3から入力される電力を車両100に配置された負荷機器に分配する電力分配部と、を備える。

目的

本発明は、給電線の配索作業の作業性を向上することができる電力供給システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両の車両下部に配置された電源装置と、前記電源装置と電気的に接続され、前記電源装置から前記車両の車両上部と前記車両下部とを連結する中空連結部材内を配索されて前記車両上部まで電力を供給する電力線と、前記車両上部に配置されて前記電力線と電気的に接続され、前記電力線から入力される電力を前記車両に配置された負荷機器分配する電力分配部と、を備えることを特徴とする電力供給システム

請求項2

前記電力線と電気的に接続され、前記電力線から入力される電力の電圧を変換する電圧変換部、を備え、前記電圧変換部は、前記車両上部に配置されている、請求項1に記載の電力供給システム。

請求項3

前記車両上部に配置された筐体、を備え、前記筐体には、前記電圧変換部と前記電力分配部と前記負荷機器とが組み付けられている、請求項2に記載の電力供給システム。

請求項4

前記筐体は、前記車両上部、かつ、前記車両の進行方向前方に配置され、前記連結部材は、前記進行方向前方に配置されたフロントピラーである、請求項3に記載の電力供給システム。

技術分野

0001

本発明は、電力供給システムに関する。

背景技術

0002

従来、自動車等の車両において、車室内天井ルームランプパネルスイッチ受信機などの電装品負荷機器)を配置する技術が知られている(例えば下記の特許文献1)。この技術は、ルームランプの内部にパネルスイッチの受信機の受信部および制御部を内装している。電球および受信機は、バッテリに接続された給電線から電力が供給される。この給電線は、バッテリからピラー内を通ってルームランプまで配索される。

先行技術

0003

特開平09−189160号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、車室内の天井に配置する電装品が増加すると、ピラー内に配索される給電線の数が増加する。このため、ピラー内における給電線の配索が複雑になり、給電線の配索作業に手間と時間とを要する。このように、車室内の天井に配置する電装品への電力供給には、給電線の配索を簡易にし、給電線の配索作業の作業性を向上するという点で改善の余地がある。

0005

そこで、本発明は、給電線の配索作業の作業性を向上することができる電力供給システムを提供することを、その目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成する為、本発明は、車両の前記車両下部に配置された電源装置と、前記電源装置と電気的に接続され、前記電源装置から前記車両上部と前記車両下部とを連結する中空連結部材内を配索されて前記車両上部まで電力を供給する電力線と、前記電力線と電気的に接続され、前記電力線から入力される電力の電圧を変換する電圧変換部と、前記車両上部に配置されて前記電圧変換部と電気的に接続され、前記電圧変換部から入力される電力を車両に配置された負荷機器に分配する電力分配部と、を備える、ことを特徴としている。

0007

また、前記電圧変換部は、前記車両上部に配置されている、ことが望ましい。

0008

また、前記車両上部に配置された筐体、を備え、前記筐体には、前記電圧変換部と前記電力分配部と前記負荷機器とが組み付けられている、ことが望ましい。

0009

また、前記筐体は、前記車両上部、かつ、前記車両の進行方向前方に配置され、前記連結部材は、前記進行方向前方に配置されたフロントピラーである、ことが望ましい。

発明の効果

0010

本発明に係る電力供給システムは、配索作業の作業性を向上することができる、という効果を奏する。

図面の簡単な説明

0011

図1は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略図である。
図2は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略ブロック図である。
図3は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略ブロック図である。

実施例

0012

以下に、本発明に係る電力供給システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

0013

[実施形態]
図1は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略図である。図2は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略ブロック図である。図3は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略ブロック図である。

0014

図1から図3に示す本実施形態に係る電力供給システム1は、自動車等の車両100において、車室101内の天井102に配置された複数の負荷機器8に電力を供給するものである。車両100の天井102は、複数のピラー(連結部材)によって下方から支持されている。ピラーとは、後述する車両上部100Aと車両下部100Bとを連結する中空の連結部材である。本実施形態において、天井102は、フロントピラー(連結部材)103とセンターピラー(連結部材)104とリアピラー(連結部材)105とによって支持されている。フロントピラー103は、車両100の進行方向前方に位置する。すなわち、フロントピラー103は、フロントガラス車幅方向端部に位置する。センターピラー104は、車両100の進行方向中央に位置する。リアピラー105は、車両100の進行方向後方に位置する。すなわち、リアピラー105は、リアガラスの車幅方向端部に位置する。ここで、車両上部100Aとは、天井102や天井102近くを含むピラー103,104,105の鉛直方向上方に位置する部分である。車両下部100Bとは、床面、床面の下側空間(不図示)、エンジンルームや、トランクルームなどを含むピラー103,104,105の鉛直方向下方に位置する部分である。

0015

電力供給システム1は、主として、バッテリ(電源装置)2と、給電線(電力線)3と、電圧変換部4と、電力分配部5とを備える。

0016

バッテリ2は、車両下部100Bに搭載される。バッテリ2は、電力を蓄電可能な二次電池である。バッテリ2は、後述する負荷機器8に電力を供給する。

0017

給電線3は、バッテリ2からフロントピラー103の内部を通って天井102まで配索されている。給電線3は、バッテリ2および後述する電圧変換部4を電気的に接続するものである。給電線3は、バッテリ2から出力された電力をそのままの電圧で電圧変換部4へ供給する。本実施形態において、給電線3は、1本の電線で構成される。給電線3は、後述するオーバーヘッドコンソール(筐体)10の第1電力分配部50において、2本の電線31,32に分岐する。電線31には、後述する第1電圧変換部41が電気的に接続されている。電線31は、第2電力分配部51において、3本の電線311,312,313に分岐する。電線311,312,313には、それぞれ負荷機器8が電気的に接続されている。電線32には、後述する第2電圧変換部42が電気的に接続されている。電線32は、第3電力分配部52において、2本の電線323,324に分岐する。電線323,324には、それぞれ負荷機器8が電気的に接続されている。

0018

電圧変換部4は、給電線3を通って給電された電力の電圧を後述する負荷機器8の駆動電圧に合わせて、例えば12Vに降圧された電力を生成する機能を有するものである。電圧変換部4は、電線31,32および後述する電力分配部5と電気的に接続されている。本実施形態において、電圧変換部4は、フロントピラー103より上方に取り付けられている。また、電圧変換部4としては、第1電圧変換部41と、第2電圧変換部42とが配置されている。第1電圧変換部41は、イルミネーション電源を生成するものである。ここで、イルミネーション電源とは、ヘッドライトヘッドライトスイッチがONの場合に電力を供給するものである。第1電圧変換部41は、電線31が電気的に接続されている。第2電圧変換部42は、キースイッチ電源を生成するものである。ここで、キースイッチ電源とは、キースイッチがONまたはスタート位置にある場合に電力を供給するものである。第2電圧変換部42は、電線32が電気的に接続されている。

0019

電力分配部5は、給電線3から入力される電力を後述する負荷機器8に分配するものである。より詳しくは、電力分配部5は、電力を負荷機器8の数に応じて分配して出力するものである。電力分配部5は、フロントピラー103より上方に取り付けられている。電力分配部5は、電線31,32,311,312,313,323,324を介して電圧変換部4および負荷機器8と電気的に接続されている。本実施形態において、電力分配部5としては、第1電力分配部50と第2電力分配部51と第3電力分配部52とが配置されている。第1電力分配部50は、電圧変換部4の数に応じて電力を分配する。本実施形態において、第1電力分配部50は、給電線3を2本の電線31,32に分岐する。第2電力分配部51は、イルミネーション電源を供給する負荷機器8の数に応じて電力を分配する。本実施形態において、第2電力分配部51は、電線31を3本の電線311,312,313に分岐する。第2電力分配部51によって分配された電力は、天井102裏に配索された各電力線311,312,313を介して各負荷機器8に供給される。本実施形態では、第2電力分配部51は、ルームランプ81とパネルスイッチ82とリアヒータ83とに供給する電力を分配する。第3電力分配部52は、キースイッチ電源を供給する負荷機器8の数に応じて電力を分配する。本実施形態において、第3電力分配部52は、電線32を2本の電線323,324に分岐する。第3電力分配部52によって分配された電力は、天井102裏に配索された各電力線323,324を介して各負荷機器8に供給される。本実施形態では、第3電力分配部52は、リアヒータ83と空気清浄器84とに供給する電力を分配する。なお、分岐する電線の本数は、これに限定されず、接続される負荷機器8の数に応じて適宜定められる。

0020

制御部6は、後述する負荷機器8を制御などするものである。制御部6は、車両下部100Bに搭載される。制御部6は、後述する信号線7を介して負荷機器8と電気的に接続されている。制御部6は、負荷機器8を制御する制御信号を出力する。

0021

信号線7は、制御部6からフロントピラー103の内部を通って天井102まで配索されている。信号線7は、制御部6から出力された制御信号を負荷機器8に伝送する伝送線路である。信号線7は、制御部6および負荷機器8を電気的に接続するものである。本実施形態において、信号線7は、制御信号が伝送される負荷機器8の数と同数が配索されている。本実施形態においては、4本の信号線71,72,73,74が配索されている。

0022

負荷機器8は、天井102に取り付けられている電装品である。本実施形態では、負荷機器8として、ルームランプ81、パネルスイッチ82、リアヒータ83や空気清浄器84が配設されている。ルームランプ81は、後述するオーバーヘッドコンソール10に取り付けられている。ルームランプ81は、例えば、LED照明器具を含む照明器具である。ルームランプ81は、後述するパネルスイッチ82のスイッチ操作に基づいてON/OFFする。ルームランプ81は、バッテリ2から電線311を介して供給された電力および制御部6から信号線71を介して入力された制御信号に基づいて駆動する。パネルスイッチ82は、後述するオーバーヘッドコンソール10に取り付けられている。パネルスイッチ82は、負荷機器8の各種操作を行うためのスイッチが配置されたものである。パネルスイッチ82は、スイッチ操作された対象の負荷機器8に対して、図示しない信号線7を介して制御信号を出力する。パネルスイッチ82は、バッテリ2から電線312を介して供給された電力および制御部6から信号線72を介して入力された制御信号に基づいて駆動する。リアヒータ83は、車室101の進行方向中央、かつ、車幅方向中央の天井102に取り付けられている。リアヒータ83は、後部座席用ヒータ装置である。リアヒータ83は、バッテリ2から電線313,323を介して供給された電力および制御部6から信号線73を介して入力された制御信号に基づいて駆動する。空気清浄器84は、車室101の進行方向中央、かつ、車幅方向左方の天井102に取り付けられている。空気清浄器84は、車室101の空気を浄化するものである。空気清浄器84は、バッテリ2から電線324を介して供給された電力および制御部6から信号線74を介して入力された制御信号に基づいて駆動する。

0023

オーバーヘッドコンソール10は、天井102に取り付けられている。オーバーヘッドコンソール10は、外周に中継コネクタ(不図示)が配置されている。この中継コネクタは、オーバーヘッドコンソール10の内部に配索された給電線、電線および信号線と外部に配索された給電線、電線および信号線とを電気的に接続するものである。より詳しくは、例えば、給電線3は、中継コネクタにおいて、オーバーヘッドコンソール10の外部に配索された部分とオーバーヘッドコンソール10の内部に配索された部分とが電気的に接続されて構成されている。このようなオーバーヘッドコンソール10には、給電線3の一部と電線31,32,311,312と電線313,323,324の一部と電圧変換部4と電力分配部5とルームランプ81とパネルスイッチ82とが取り付けられている。オーバーヘッドコンソール10は、天井102の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に取り付けられている。

0024

次に、電力供給システム1における電力供給方法および作用について説明する。

0025

バッテリ2から出力された電力は、給電線3を介して、フロントピラー103の内部を通って天井102に取り付けられたオーバーヘッドコンソール10にそのままの電圧で供給される。そして、オーバーヘッドコンソール10に供給された電力は、第1電力分配部50で分配されて電圧変換部4に供給される。より詳しくは、第1電力分配部50は、給電線3を電線31,32に分岐して第1電圧変換部41および第2電圧変換部42に供給する電力を分配する。そして、電圧変換部4に供給された電力は、電圧変換部4によって負荷機器8の電圧に合わせて、例えば12Vに降圧される。より詳しくは、電圧変換部4に供給された電力は、その一部が電線31を介して第1電圧変換部41に入力されてイルミネーション電源電圧に変換される。また、電圧変換部4に供給された電力は、その残りが電線32を介して第2電圧変換部42に入力されてキースイッチ電源電圧に変換される。そして、電圧変換部4によって降圧された電力は、第2電力分配部51および第3電力分配部52に供給される。第2電力分配部51および第3電力分配部52に供給された電力は、第2電力分配部51および第3電力分配部52によって分配されて負荷機器8に出力される。より詳しくは、第2電力分配部51は、電線31を電線311,312,313に分岐してルームランプ81とパネルスイッチ82とリアヒータ83とに供給する電力を分配する。また、第3電力分配部52は、電線32を電線323,324に分岐してリアヒータ83と空気清浄器84とに供給する電力を分配する。

0026

制御部6から出力された制御信号は、制御部6から信号線71,72,73,74を介してフロントピラー103の内部を通って負荷機器8に出力される。

0027

このようにして、負荷機器8は、供給された電力および入力された制御信号に基づいて駆動する。

0028

以上で説明した電力供給システム1によれば、バッテリ2から出力された電力は、フロントピラー103の内部を通って天井102まで配索されている1本の給電線3を介してオーバーヘッドコンソール10に供給することができる。電力供給システム1においては、オーバーヘッドコンソール10内の電力分配部5によって電力が分配されて負荷機器8に出力することができる。これにより、電力供給システム1は、フロントピラー103内には1本の給電線3を配索すればよく、フロントピラー103内における給電線3の取り回しを容易にすることができる。このため、電力供給システム1は、給電線3の配索を簡易にし、配索作業の作業性を向上して配索作業に要する手間と時間とを削減することができる。

0029

この電力供給システム1によれば、オーバーヘッドコンソール10に給電線3の一部と電線31,32,311,312と電線313,323,324の一部と電圧変換部4と電力分配部5とルームランプ81とパネルスイッチ82が取り付けられている。すなわち、天井102の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に配置される給電線3の一部と電線31,32,311,312と電線313,323,324の一部と電圧変換部4と電力分配部5とルームランプ81とパネルスイッチ82は、オーバーヘッドコンソール10に組み付けられて一体化されている。このため、電力供給システム1は、天井102の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に取り付けられる各機器や装置の取り回しを容易にし、組付作業の作業性を向上することができるので組付作業に要する手間と時間とを削減することができる。また、電圧変換部4と電力分配部5、電力分配部5とルームランプ81およびパネルスイッチ82とを電気的に接続する電力線31,32,311,312は、オーバーヘッドコンソール10内において配索することができる。このため、電力供給システム1は、電力線31,32,311,312の配索を簡易にし、配索作業の作業性を向上して配索作業に要する手間と時間とを削減することができる。

0030

この電力供給システム1によれば、給電線3は、フロントピラー103内部を配索されている。これにより、天井102の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に配置されたオーバーヘッドコンソール10へ電力を供給する給電線3は、その長さを短くすることができる。また、給電線3は、オーバーヘッドコンソール10において分岐されるので、天井102に配索する給電線3を含む電線の数を削減することができる。このため、電力供給システム1は、給電線3の配索を簡易にし、配索作業の作業性を向上して配索作業に要する手間と時間とを削減することができる。

0031

なお、上述した本発明の実施形態に係る電力供給システム1は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

0032

以上で説明した給電線3は、フロントピラー103内を通って配索されるものとして説明したが、これに限定されず、センターピラー104やリアピラー105を通って天井102まで配索してもよい。また、オーバーヘッドコンソール10は、天井102の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に取り付けられているものとして説明したが、この位置に限定されない。

0033

以上で説明した給電線3は、1本の電線で構成されるものとして説明したが、これに限定されず、負荷機器8の数、すなわち、電力分配部5において分配される電線の数より少ない本数であればよい。具体的には、例えば、8つの負荷機器8が配設されている場合、2本の給電線3を、電力分配部5においてそれぞれ4本ずつの電線に分配してもよい。この場合も、電力分配部5を車両下部100Bに配置して8本の給電線3がフロントピラー103内を通って配索される場合に比べて、フロントピラー103内を通って配索される給電線3の数を削減することができる。

0034

以上で説明した電圧変換部4は、オーバーヘッドコンソール10内に収容されているものとして説明したが、これに限定されず、例えば、車両下部100Bに配置してもよい。この場合、電圧変換部4は、バッテリ2と電気的に接続される。電圧変換部4によって降圧された電力は、フロントピラー103の内部を通って天井102まで配索されている1本の給電線3によって、電力分配部5に供給される。この場合も上述した本発明の実施形態と同様に、電力は、オーバーヘッドコンソール10内の電力分配部5によって分配されて負荷機器8に出力することができる。

0035

以上で説明した負荷機器8は、ルームランプ81、パネルスイッチ82、リアヒータ83や空気清浄器84を例示したが、これに限定されず、天井102または天井102近くの車両上部100Aに配設される電装品であればよい。

0036

以上で説明した制御部6は、車両下部100Bに搭載されるものとして説明したが、これに限定されず、オーバーヘッドコンソール10内に収容されるものであってもよい。

0037

以上で説明した電圧変換部4と電力分配部5とは、それぞれ独立した機器や装置であるものとして説明したが、例えば、IPS(Intelligent Power Switch)を含む1つの電源装置上に実装してもよい。

0038

以上で説明した電圧変換部4は、第1電圧変換部41によってイルミネーション電源電圧に変換し、第2電圧変換部42によってキースイッチ電源電圧に変換するものであるものとして説明したが、これに限定されず、さらに、例えば、アクセサリ電源電圧常時電源電圧に変換してもよい。なお、アクセサリ電源は、キースイッチがアクセサリ位置にある場合に電力を供給するものである。常時電源は、キースイッチがOFFの場合でも電力を供給するものである。

0039

1電力供給システム
2バッテリ(電源装置)
3給電線(電力線)
4電圧変換部
41 第1電圧変換部
42 第2電圧変換部
5電力分配部
50 第1電力分配部
51 第2電力分配部
52 第3電力分配部
6 制御部
7信号線
8負荷機器
81ルームランプ(負荷機器)
82パネルスイッチ(負荷機器)
83リアヒータ(負荷機器)
84空気清浄器(負荷機器)
10オーバーヘッドコンソール(筐体)
100 車両
100A 車両上部
100B 車両下部
101 車室
102天井
103フロントピラー(連結部材)
104センターピラー(連結部材)
105リアピラー(連結部材)

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