JPH1159291A - 車両における電装品への電力供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両に対して着脱される電装品にコネクタを
介して良好な電力供給を行うとともに、コネクタ接続時
等でのアーク発生を防止する。 【解決手段】 車室内の車両側コネクタ３８と、電装品
側に設けられた着脱側コネクタ４Ｃとの結合により、車
両のバッテリー１２から電装品へ電力を供給する装置。
コネクタ３８，４Ｃの相対位置を検知する位置検知スイ
ッチ６０を備える。位置検知スイッチ６０は、コネクタ
３８，４Ｃの離間中はリレースイッチ１５をオフにする
な度してバッテリー１２と電装品とを遮断し、両コネク
タ３８，４Ｃの端子同士が接触を開始する位置よりも所
定量以上両コネクタ３８，４Ｃの嵌合が進んだ段階でバ
ッテリー１２と電装品とを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
おける電源から電装品への電力供給装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車両においては、これ
に用いられる電装品のほとんど全てが予め車体側に組み
込まれ、固定されるのが一般的であったが、近年、車載
電装品をより有効に活用する手段として、ユーザーが特
定の電装品を車両に対して簡単に着脱できるようにした
ものが開発されるに至っている。例えば、実開平５−７
９７８２号公報には、車両に対してカーステレオを着脱
可能に構成するとともに、このカーステレオを専用のキ
ャリングケースに装着することにより、当該カーステレ
オを車外でも利用できるようにした装置が開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにユーザー
が電装品を簡単に着脱できるようにするためには、車体
側に車両側コネクタを据え付けてこれを車両搭載の電源
に接続しておく一方、電装品側にも着脱側コネクタを設
けておき、この着脱側コネクタと上記車両側コネクタと
の結合により電装品と電源電源とが接続されるようにす
る手段が有効である。ところが、このようにメーカー側
での配線完了後にユーザーがコネクタの着脱を行う場合
には、車両側コネクタが電源に接続された状態のままで
両コネクタの連結及び切離しが行われるため、車両側コ
ネクタの端子と着脱側コネクタの端子とが接触する瞬間
にアークが発生し、このアークによって端子が溶損する
等、コネクタの寿命が短縮されるおそれがある。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑み、車両側
の電源回路にコネクタを介して電装品が着脱されるよう
にしながら、当該着脱時におけるアーク発生を自動的に
防止してコネクタを有効に保護できる装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、車両の車室内に車両側コネク
タを設ける一方、この車両に使用される電装品側に上記
車両側コネクタと結合可能な着脱側コネクタを設け、両
コネクタが結合された状態で、車両に搭載された電源か
ら上記電装品に電力が供給されるように構成された車両
における電装品への電力供給装置において、上記電源と
電装品との間に設けられ、両者を接続する接続状態と遮
断する遮断状態とに切換えられる接続切換手段と、上記
車両側コネクタと着脱側コネクタとの相対位置を検知す
る位置検知部を有し、上記車両側コネクタの端子と着脱
側コネクタの端子とが接触を開始する端子接触開始位置
に両コネクタが位置するときには上記接続切換手段を上
記遮断状態にし、上記端子接触開始位置よりも所定量以
上結合が進んだ相対位置に両コネクタが位置するときに
は上記接続切換手段を上記接続状態にする切換操作手段
とを備えたものである。

【０００６】この構成によれば、車両側コネクタと着脱
側コネクタとの結合の際、まず両コネクタの端子同士が
接触を開始する時点では、接続切換手段が遮断状態にな
っており、車載電源と電装品との導通は阻止されている
ので、当該端子接触開始時にアークが発生するおそれは
ない。しかも、その後に両コネクタの結合が所定量進行
すると、これを位置検知部が検知して切換操作手段が上
記接続切換手段を遮断状態から接続状態に切換えるた
め、上記車載電源から両コネクタを介しての電装品への
電力供給が自動的に開始され、電装品の使用が可能にな
る。

【０００７】なお、ここでいう「所定量以上結合が進ん
だ」の「所定量」は、両コネクタの端子同士の嵌合スト
ローク（すなわち端子が接触を開始してから端子嵌合が
完了するまでに要する移動量）よりも小さい範囲で適宜
設定すればよい。

【０００８】上記接続切換手段は、上記電源と車両側コ
ネクタとの間に設けてもよいし、電装品とその着脱側コ
ネクタとの間に設けてもよい。前者の場合には、車両に
電装品が装着されていない状態で、車両側コネクタと電
源とが遮断されることになるので、当該状態で車両側コ
ネクタの複数の端子に導電性を有する異物（例えば水や
金属）が同時付着しても、回路短絡のおそれがなく、電
源回路がより有効に保護されることになる。

【０００９】上記着脱側コネクタは上記電装品に直接据
え付けても良く、また、車両側コネクタもそれ単独で車
両に設置するようにしてもよい。ただし、上記電装品及
び着脱側コネクタを共通のハウジングに組み込んで着脱
ユニットとして構成し、この着脱ユニットのハウジング
が挿脱可能なユニット挿入部材を車両側に設け、このユ
ニット挿入部材に上記ハウジングが挿入された状態で上
記両コネクタ同士が結合可能となるように構成すれば、
コネクタ同士の接続が簡単になり、しかも、着脱ユニッ
トを安定して保持することができる。

【００１０】そして、この場合には、上記ハウジングと
ユニット挿入部材との相対位置を検知する位置に上記切
換操作手段の位置検知部を配設することによっても、間
接的に両コネクタの相対位置の検出が可能になる。

【００１１】一方、上記位置検知部を上記車両側コネク
タもしくは着脱側コネクタに設けるようにすれば、両コ
ネクタの相対位置をより直接的に高精度で検知すること
が可能になる。しかも、コネクタにつながる配線と位置
検知部用の配線とをまとめることができ、配線をより簡
略化できる利点も得られる。

【００１２】上記接続切換手段及び切換操作手段の具体
的な構成として、例えば接続切換手段としてリレースイ
ッチを備え、このリレースイッチの励磁コイルの通電回
路中に位置検知スイッチを設け、上記端子接触開始位置
よりも所定量以上両コネクタの結合が進んでいるときに
上記励磁コイルを通電させる状態に切換わるように上記
位置検知スイッチを構成すれば、特別な制御装置を用い
ることなく、コネクタの相対位置に応じてリレースイッ
チの開閉切換を自動的に行わせることが可能になる。

【００１３】また本発明では、上記切換操作手段とし
て、上記位置検知部と、この位置検知部から入力される
検知信号に基づき、上記接続切換手段に制御信号を出力
してその接続状態を切換える切換制御手段とを備えるよ
うにしてもよい。

【００１４】この場合、上記接続切換手段として半導体
スイッチ素子を備え、この半導体スイッチ素子と上記切
換制御手段とを共通の回路基板に組み込んで単一の制御
機能付スイッチとして構成すれば、装置全体をより小型
化でき、また、配線を簡略化できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図１２に基づいて説明する。

【００１６】図１に示す車両は、前部にエンジンルーム
１０を有し、後部に車室１６を有している。エンジンル
ーム１０内には、車両据付け電装品としてバッテリー１
２及びリレーボックス１４が設置されている。車室１６
内には、運転席１８、助手席１９、中央部座席２０、及
び後部座席２２が設置されている。車室１６の前部に
は、車両据付け電装品として、エアコン（エアコンディ
ショナー）ハードユニット２４、エアコンＥＣＵ（エア
コン用コントロールユニット）２６、ＮＡＶＩＥＣＵ
（カーナビゲーション用コントロールユニット）２８、
アンプ付スピーカー３０、オーディオＥＣＵ３２、イン
パネ側スイッチ（インストゥルメントパネルに組み込ま
れたスイッチ）３４が配設され、後部にはアンテナ３６
が設けられている。

【００１７】車室１６内の複数個所、図１の例では、運
転席１８の側方個所、中央部座席２０の側方個所、及び
後部座席２２の後方個所には、それぞれ車両側コネクタ
３８が配置され、これらの車両側コネクタ３８が、上記
の各電装品と電力線Ｌｂ及び多重信号線Ｌｂを介して相
互接続されている。各車両側コネクタ３８とバッテリー
１２との間には、図２に示すようなヒュージブルリンク
ＦＬ、ヒューズＦＳ、及びリレースイッチ１５が介設さ
れ、これらは前記リレーボックス１４内に収納されてい
る。このうち、ヒュージブルリンクＦＬは、全電装品の
上流側に共通して設けられ、ヒューズＦＳは各電装品別
に設けられ、リレースイッチ１５は各車両側コネクタ３
８に対応して設けられている。すなわち、車両側コネク
タ３８の個数とリレースイッチ１５の個数とは同数とな
っている。

【００１８】各リレースイッチ１５は、その励磁コイル
１５ａに電流が流れて当該コイル１５ａが励磁されたと
きにのみリレー接点が閉じ、バッテリー１２と車両側コ
ネクタ３８とを電気的に接続するものであり、その役割
については後に詳述する。

【００１９】この車両には、複数種の着脱ユニット（こ
の実施の形態では、図２，図３に示すようなオーディオ
用着脱ユニット４０Ａ、図４に示すようなカーナビゲー
ション用着脱ユニット４０Ｂ、及び図５に示すようなエ
アコンディショナー用着脱ユニット４０Ｃ）が用意され
ており、いずれの着脱ユニット４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ
も、任意の車両側コネクタ３８に接続可能とされてい
る。

【００２０】具体的に、各着脱ユニット４０Ａ〜４０Ｃ
には、共通の構成要素として、ユニットハウジング４１
と、このユニットハウジング４１に組み込まれる多重Ｅ
ＣＵ４２及び着脱側コネクタ４Ｃとを備え、この着脱側
コネクタ４Ｃが任意の車両側コネクタ３８と結合可能に
構成されている。その他、電装品として、着脱ユニット
４０Ａには、図３に示すようなオーディオ用スイッチユ
ニット４３及びディスクチェンジャー（ＣＤ・ＭＤチェ
ンジャー）４４が組み込まれ、着脱ユニット４０Ｂに
は、図４に示すようなカーナビゲーション用スイッチユ
ニット４５、ディスクチェンジャー４６、及び液晶画面
・スイッチ・スピーカー複合ユニット４７が組み込ま
れ、着脱ユニット４０Ｃには、図５に示すようなエアコ
ンディショナー用スイッチユニット４８が組み込まれて
いる。

【００２１】そして、図２に示すように車両側コネクタ
３８と着脱側コネクタ４Ｃとが結合された状態で、バッ
テリー１２からヒュージブルリンクＦＬ等及びコネクタ
３８，４Ｃを介して多重ＥＣＵ４２及び着脱ユニット側
電装品（図２ではスイッチユニット４３及びディスクチ
ェンジャー４４）に電源供給されるとともに、これらの
着脱ユニット側電装品と車体側電装品（オーディオＥＣ
Ｕ３２等）とが多重ＥＣＵ４２を媒介として多重通信さ
れるようになっている。すなわち、コネクタ３８，４Ｃ
の結合によって、新しい電子システムが構築されるよう
になっている。

【００２２】例えば、図３に示すオーディオシステムで
は、スイッチユニット４３が操作を受けることにより、
その操作内容に対応した指令データ（オンオフ切換指
令、ラジオ／ＣＤ選択指令、音量調節指令、選曲指令、
選局指令等に関するデータ）と相手方アドレス（オーデ
ィオＥＣＵ３２のアドレス）とを含む多重信号が多重Ｅ
ＣＵ４２から出力され、これを取り込んだオーディオＥ
ＣＵ３２が、当該多重信号の指令データに対応した多重
指令信号を他の電装品に出力する（例えばアンプ付スピ
ーカー３０に対して音量変更指令信号を出力したり、着
脱ユニット４０Ａのディスクチェンジャー４４に選曲指
令信号を出力したりする）ようになっている。

【００２３】次に、上記各着脱ユニット４０Ａ〜４０Ｃ
の着脱構造を説明する。ただし、これら着脱ユニット４
０Ａ〜４０Ｃのユニットハウジング４１の形状は全て等
しいので、ここでは着脱ユニット４０Ａの着脱を例にと
って説明する。

【００２４】前記図１に示した各車両側コネクタ３８の
配設位置には、図６〜図１１に示すようなユニット挿入
部材５０が設置されている。各ユニット挿入部材５０に
は、上方に開口するユニット挿入空間５１が形成されて
いる。

【００２５】上記ユニット挿入部材５０の底壁中央には
コネクタ支持枠５５が立設され、このコネクタ支持枠５
５の内側に前記車両側コネクタ３８が設けられている。
この車両側コネクタ３８は、薄肉の連結片５５ａを介し
て前記コネクタ支持枠５５と一体につながっており、こ
のコネクタ支持枠５５に対して水平方向に微小変位でき
るようになっている。コネクタ支持枠５５の下方からユ
ニット挿入部材５０の外面に至るまでの領域にはハーネ
ス配線溝５７が形成され、このハーネス配線溝５７内に
車両側のワイヤーハーネスＷが配線され、その端末が上
記車両側コネクタ３８の各端子３８ａに接続されてい
る。すなわち、車両側コネクタ３８の各端子３８ａは、
上記ワイヤーハーネスＷを介して前記バッテリー１２に
接続されている。

【００２６】また、上記コネクタ支持枠５５の左右両側
には、ユニット挿入部材５０の底壁を貫通する長孔５４
が形成されている。

【００２７】前記ユニットハウジング４１は、上記ユニ
ット挿入空間５１内に上から挿入可能な形状を有し、そ
の底面には、前記各貫通溝５４内に上から挿入可能な突
条４１ａ（図１４）が下向きに突設され、当該挿入によ
ってユニット挿入部材５０に対するユニットハウジング
４１の水平方向の位置決めが行われるようになってい
る。ユニットハウジング４１の底壁には、図９（ｂ）に
示すような凹部４１ｂが形成され、この凹部４１ｂ内に
着脱側コネクタ４Ｃが設けられている。そして、上記突
条４１ａを上記長孔５４内に挿入するようにしてユニッ
ト挿入空間５１内に着脱ユニット４０Ａ（または４０
Ｂ，４０Ｃ）が挿入される際、上記凹部４１ｂ内に上記
コネクタ支持枠５５が嵌まり込み、かつ、このコネクタ
支持枠５５の内側の車両側コネクタ３８と着脱側コネク
タ４Ｃとが自動的に結合されるようになっている。

【００２８】さらに、この装置の特徴として、ユニット
挿入部材５０の側壁下部には、このユニット挿入部材５
０に対するユニットハウジング４１の上下方向の相対位
置を検知するための位置検知スイッチ６０が設けられて
いる。

【００２９】この位置検知スイッチ６０は、図１２
（ａ）〜（ｄ）に示すような中空状のケース６１と、作
動子６２とを備え、ケース６１がユニット挿入部材５０
の側壁に固定されている。作動子６２は、その一端がピ
ストン部６２ａとされ、他端部６２ｂが略半球状の接触
部６２ｂとされている。

【００３０】ピストン部６２ａは、前記ケース６１内に
ユニット挿入部材側壁厚み方向と同方向（図１２（ａ）
〜（ｄ）では左右方向）に移動可能に収納されている。
さらに、このピストン部６２ａとケース６１の後壁（同
図では左側壁）との間には圧縮コイルばね６３が設けら
れ、この圧縮コイルばね６３の弾発力で作動子６２全体
が前方（同図では右方）に付勢されている。

【００３１】上記ピストン部６２ａの外周面上には、そ
の全周にわたってリング状の導体６４が固定されてい
る。一方、ケース６１の天壁下面の適所には、適当な長
さをもつ電極６５が固定され、底壁上面の適所にも、同
じ長さをもつ電極６６が固定されている。電極６５は、
前記図２に示したリレースイッチ１５の励磁コイル１５
ａ（すなわち電源側）に接続され、電極６６はアースに
接続されている。すなわち、この位置検知スイッチ６０
は、励磁コイル１５ａの通電回路中に設けられている。

【００３２】そして、図１２（ａ）に示すようにピスト
ン部６２ａが圧縮コイルばね６３の弾発力で最も前進し
た状態では、導体６４が両電極６５，６６よりも前に位
置してこれら電極６５，６６と接触せず、また、同図
（ｂ）に示すようにピストン部６２ａが圧縮コイルばね
６３の弾発力に抗してほぼ最後端位置まで後退した状態
では、導体６４が両電極６５，６６よりも後ろに位置し
てやはり電極６５，６６と接触せず、これら図１２
（ａ）（ｂ）の間の位置、すなわち同図（ｃ）に示す位
置と同図（ｄ）に示す位置との間の領域にピストン部６
２ａが位置する場合にのみ、導体６４が両電極６５，６
６に同時に接触するように、これら電極６５，６６の配
設位置及び長さが設定されている。

【００３３】なお、図６に示すＷａは、前記電極６５，
６６とリレーボックス１４とを接続するために前記ワイ
ヤーハーネスＷの幹線から分岐して位置検知スイッチ６
０に至るまで配線されたワイヤーハーネスＷの支線であ
る。

【００３４】ユニットハウジング４１の側壁下部には、
図７〜図１１に示すような上下方向の凹溝４Ｈが形成さ
れている。この凹溝４Ｈは、上記ユニット挿入部材５０
へのユニットハウジング４１の挿入の際、当該凹溝４Ｈ
内に前記作動子６２の接触部６２ｂが嵌まり込むような
位置に形成されている。さらに、この凹溝４Ｈの上部に
は、他の部分よりも深い凹部４Ｈｄが形成されている。
そして、接触部６２ｂが凹溝４Ｈにおいて凹部４Ｈｄ以
外の部分に嵌まり込んでいる状態では、作動子６２が図
１２（ｂ）に示すようなほぼ最後端の位置まで押し込め
られ、接触部６２ｂが凹部４Ｈｄに進入する過程で同図
（ｃ）に示す位置まで戻り、さらに、凹部４Ｈｄに入り
込んだ状態で同図（ｄ）に示す位置まで復帰するよう
に、上記凹溝４Ｈ及び凹部４Ｈｄの深さ寸法が設定され
ている。

【００３５】また、凹溝４Ｈ及び凹部４Ｈｄの高さ位置
については、図１０に示すような状態、すなわち、両コ
ネクタ３８，４Ｃの端子３８ａ，４Ｃｔ同士が接触し始
める端子接触開始位置よりも所定量（＜嵌合ストロー
ク）だけコネクタ同士の嵌合が進んだ状態で、前記図１
２（ｃ）に示すような状態に至り、図１１に示すように
両コネクタ３８，４Ｃの嵌合が完了した段階で前記図１
２（ｄ）に示すような状態に至るように、設定されてい
る。

【００３６】次に、この装置の作用を説明する。

【００３７】任意のユニット挿入部材５０について、そ
のユニット挿入空間５１内にいずれの着脱ユニット４０
Ａ〜４０Ｃも装着しない場合には、位置検知スイッチ６
０の接触部６２ｂに外力が働かないため、その作動子６
２は圧縮コイルばね６３の弾発力で図１２（ａ）に示す
最前端位置まで押し出される。このため、ピストン部６
２ｂの導体６４は両電極６５，６６と接触せず、これら
電極６５，６６は電気的に切り離される。従って、図２
に示すリレースイッチ１５の励磁コイル１５ａに電流は
流れず、当該スイッチ１５のリレー接点は開いた状態に
保たれ、車両側コネクタ３８がバッテリー１２から遮断
される。すなわち、着脱ユニット４０Ａ〜４０Ｃが未装
着のユニット挿入部材５０については、その車両側コネ
クタ３８の端子３８ａに電力が供給されることはない。

【００３８】次に、ユニット挿入部材５０のユニット挿
入空間５１内にいずれかの着脱ユニットのユニットハウ
ジング４１を挿入すると、まず、その挿入当初、ユニッ
トハウジング４１の凹溝４Ｈの下端部に作動子６２の接
触部６２ｂが嵌まり込むことにより（すなわち、図８の
位置から図９の位置までユニットハウジング４１が下降
することにより）、この作動子６２は前記図１２（ａ）
の最前端位置から同図（ｂ）のほぼ最後端の位置まで一
気に押し込められる。従って、この挿入当初の時点で
は、一瞬だけ導体６４と電極６５，６６とが接触する
が、その後は両者が切り離され、やはりリレースイッチ
１５のリレー接点が開かれた状態（電力非供給状態）に
保たれる。この状態は、両コネクタ３８，４Ｃの端子３
８ａ，４Ｃｔ同士が接触し始める段階でも保たれる。従
って、この端子接触開始時にアークが発生することはな
く、当該アークに起因する端子３８ａ，４Ｃｔの溶損等
が防がれる。

【００３９】その後、図１０に示すように端子３８ａ，
４Ｃｔの嵌合が進行すると、図１２（ｃ）に示すように
接触部６２ｂが凹部４Ｈｄに進入し始め、この段階で導
体６４と電極６５，６６とが接触する。これによりリレ
ースイッチ１５の励磁コイル１５ａに電流が流れ、同ス
イッチ１５のリレー接点が閉じ、車両側コネクタ３８の
端子３８ａに電力が供給され始める。この段階では、端
子３８ａ，４Ｃｔの嵌合がある程度進行しているので、
電力が供給されてもアークが発生することはない。そし
て、図１１に示すように端子３８ａ，４Ｃｔの嵌合が完
全に完了した段階（ユニット装着が完了した段階）で図
１２（ｄ）に示すように接触部６２ｂが凹部４Ｈｄに完
全に嵌まり込み、ここでも導体６４と電極６５，６６と
の接触が継続される。この状態で、ユニットハウジング
４１内の多重ＥＣＵ４２及びその他の電装品が図１及び
図２に示すように車体側電装品（バッテリー１２等）に
電力線Ｌｂ及び多重信号線Ｌｂを介して接続され、図３
に示すオーディオシステム等が構築されることになる。

【００４０】従って、この装置によれば、端子３８ａ，
４Ｃｔが接触し始める段階では端子３８ａへの電力供給
を遮断することにより、アーク発生を防止できる一方、
端子３８ａ，４Ｃｔの嵌合が完了するまでには自動的に
電力供給を開始してユニット側電装品の使用を可能にす
ることができる。

【００４１】しかも、この実施の形態では、位置検知ス
イッチ６０をリレースイッチ１５の励磁コイル１５ａの
回路中に設け、この位置検知スイッチ６０のオンオフ作
動に連動してリレースイッチ１５が開閉するようにして
いるので、特別な制御装置を用いる必要がなく、簡単か
つ安価な構成で上記の作用・効果を得ることが可能とな
っている。

【００４２】次に、第２の実施の形態を図１３〜図１８
に基づいて説明する。

【００４３】この実施の形態では、前記第１の実施の形
態で示した位置検知スイッチ６０に代え、車両側コネク
タ３８に位置検知スイッチ７０が設けられている。

【００４４】この位置検知スイッチ７０は、図１２
（ａ）〜（ｄ）に示すような中空状のケース７１と、作
動子７２とを備え、この作動子７２が上を向く状態でケ
ース７１が上記車両側コネクタ３８のコネクタハウジン
グに固定されている。作動子７２の下端部にはピストン
部７２ａが形成され、このピストン部７２ａが前記ケー
ス７１内に昇降可能に収納されている。このピストン部
７２ａとケース７１の底壁との間には圧縮コイルばね７
３が設けられ、この圧縮コイルばね７３の弾発力で作動
子７２全体が上向きに付勢されている。

【００４５】上記ピストン部７２ａの外周面上には、そ
の全周にわたってリング状の導体７４が固定される一
方、ケース７１の側壁内側面の適所には、上下方向に適
当な長さをもつ電極７５が固定され、これと対向する位
置には、電極７５よりも上下方向に長い電極７６が固定
されている。電極７５は、前記図２に示したリレースイ
ッチ１５の励磁コイル１５ａ（すなわち電源側）に接続
され、電極７６はアースに接続されている。そして、図
１８（ａ）に示すようにピストン部７２ａが圧縮コイル
ばね７３の弾発力を受けて最も上昇した状態では、導体
７４が電極７５よりも上に位置して電極７６としか接触
せず、同図（ｂ）に示した高さ位置から同図（ｃ）に示
す高さ位置（ほぼ最下位置）までの領域にピストン部７
２ａが位置する場合にのみ、導体７４が両電極７５，７
６に同時に接触するように、これら電極７５，７６の配
設位置及び長さが設定されている。

【００４６】また、作動子７２の上下方向の寸法につい
ては、図１６に示すような状態、すなわち、端子接触開
始位置よりも少しコネクタ同士の嵌合が進んだ状態で、
着脱側コネクタ４Ｃのコネクタハウジングにより作動子
７２が前記図１８（ｂ）に示す位置まで押し下げられ、
図１７に示すように両コネクタ３８，４Ｃの嵌合が完了
した段階で前記図１８（ｃ）に示すほぼ最下位置まで押
し下げられるようにように、設定されている。

【００４７】次に、この装置の作用を説明する。

【００４８】任意のユニット挿入部材５０について、そ
のユニット挿入空間５１内にいずれの着脱ユニット４０
Ａ〜４０Ｃも装着しない場合には、位置検知スイッチ７
０の接触部７２ｂに外力が働かないため、その作動子７
２は圧縮コイルばね７３の弾発力で図１８（ａ）に示す
最上位置まで押し上げられる。このため、ピストン部７
２ｂの導体７４は電極７５と接触せず、この電極７５と
電極７６とは電気的に切り離される。従って、図２に示
すリレースイッチ１５の励磁コイル１５ａに電流は流れ
ず、当該スイッチ１５のリレー接点は開いた状態に保た
れ、車両側コネクタ３８がバッテリー１２から遮断され
る。すなわち、着脱ユニット４０Ａ〜４０Ｃが未装着の
ユニット挿入部材５０については、その車両側コネクタ
３８の端子３８ａに電力が供給されることはない。

【００４９】次に、図１５に示すように、ユニット挿入
部材５０のユニット挿入空間５１内にいずれかの着脱ユ
ニットのユニットハウジング４１を挿入すると、まず、
車両側コネクタ３８の端子３８ａに着脱側コネクタ４Ｃ
の端子４Ｃｔが接触するが、この時点では、まだ、位置
検知スイッチ７０の作動子７２が図１８（ｂ）の位置ま
では押し下げられておらず、リレースイッチ１５のリレ
ー接点が開かれた状態（電力非供給状態）が保たれてい
る。従って、この端子接触開始時にアークが発生するこ
とはなく、当該アークに起因する端子３８ａ，４Ｃｔの
溶損等が防がれる。

【００５０】その後、図１６に示す程度まで端子９８
ａ，４Ｃｔの嵌合が進行した時点で、図１８（ｂ）に示
すような高さ位置、すなわち、導体７４が両電極７５，
７６と接触する位置まで作動子７２が着脱側コネクタ４
Ｃのコネクタハウジングにより押し下げられ、これによ
りリレースイッチ１５の励磁コイル１５ａに電流が流れ
る。従って、この時点ではじめてリレースイッチ１５の
リレー接点が閉じ、車両側コネクタ３８の端子３８ａに
電力が供給され始める。この段階では、端子３８ａ，４
Ｃｔの嵌合がある程度進行しているので、電力が供給さ
れてもアークが発生することはない。その後、図１７に
示すように端子３８ａ，４Ｃｔの嵌合が完全に終了した
段階（ユニット装着が完了した段階）でも、図１８
（ｃ）に示すように導体７４と電極７５，７６との接触
が継続され、ユニットハウジング４１内の多重ＥＣＵ４
２及びその他の電装品が前記図１及び図２に示すように
車体側電装品（バッテリー１２等）に電力線Ｌｂ及び多
重信号線Ｌｂを介して接続され、図３に示すオーディオ
システム等が構築されることになる。

【００５１】従って、この装置でも、端子３８ａ，４Ｃ
ｔが接触し始める段階では端子３８ａへの電力供給を遮
断することにより、アーク発生を防止できる一方、端子
３８ａ，４Ｃｔの嵌合が完了するまでには自動的に電力
供給を開始してユニット側電装品の使用を可能にするこ
とができる。また、前記第１の実施の形態と同様、特別
な制御装置を用いる必要がなく、簡単かつ安価な構成で
上記の作用・効果を得ることが可能となっている。

【００５２】さらに、この実施の形態では、位置検知ス
イッチ７０を車両側コネクタ３８のコネクタハウジング
に設けているので、この位置検知スイッチ７０をリレー
ボックス１４に接続するための電線を他の電線と合せて
共通のワイヤーハーネスＷとして束ねることができ、前
記第１の実施の形態よりも配線を簡略化することができ
る。また、コネクタ３８，４Ｃの相対位置関係をより直
接的に高精度で検知できる利点も得られる。

【００５３】第３の実施の形態を図１９（ａ）〜（ｃ）
に示す。ここでは、前記第１の実施の形態で示した押し
ボタン式の位置検知スイッチ６０に代え、磁気を利用し
た近接スイッチからなる位置検知スイッチ８０がユニッ
ト挿入部材５０の側壁下部内側面に設けられている。一
方、ユニットハウジング４１の下部外側面には磁石８２
が固定され、この磁石８２が上記位置検知スイッチ８０
と対向したときにのみ、前記リレースイッチ１５の励磁
コイル１５ａとアースとを接続するように、上記位置検
知スイッチ８０が構成されている。

【００５４】ここで、上記磁石８２の高さ位置及び上下
方向の寸法は、コネクタ３８，４Ｃの端子３８ａ，４Ｃ
ｔ同士が接触し始めてから少し嵌合が進むまでは、位置
検知スイッチ８０と磁石８２とが対向せず（図１９
（ａ））、上記嵌合がある程度進行した段階で同図
（ｂ）に示すように位置検知スイッチ８０と磁石８２と
が対向し始め、嵌合が完了した段階でも上記対向状態が
保たれる（同図（ｃ））ように、設定されている。

【００５５】この構成においても、端子接触開始時点で
は位置検知スイッチ８０が磁石８２と対向しないために
車両側コネクタ３８に電力が供給されず、この時点でア
ークが発生することが防がれる。しかも、端子３８ａ，
４Ｃｔ同士の嵌合が完了するまでには位置検知スイッチ
８０が磁石８２と接触し、励磁コイル１５ａに電流が流
れてリレー接点が閉じ、電力供給が開始されるので、不
都合なく着脱ユニット４０Ａ〜４０Ｃを使用することが
できる。

【００５６】以上の実施の形態で示したように、本発明
では位置検知スイッチの種類を問わず、コネクタ３８，
４Ｃの相対位置を検知できるものであれば広く適用が可
能である。

【００５７】第４の実施の形態を図２０及び図２１に示
す。この実施の形態では、接続切換手段として、前記各
実施形態で示したリレースイッチ１５に代え、これと同
等の位置にＩＰＳ（インテリジェント・パワー・スイッ
チ）９０が配設されている。

【００５８】このＩＰＳ９０は、図２１に示すような半
導体スイッチ素子９１、電流検知素子９２、集積回路か
らなる短絡検知部９３及び制御部（切換制御手段）９４
が共通の回路基板に組み込まれ、単一の制御機能付スイ
ッチとして構成されたものである。半導体スイッチ素子
９１は、例えばトランジスタやＦＥＴからなり、制御部
９４から入力される制御信号に応じて、バッテリー１２
と車両側コネクタ３８とを接続する状態と遮断する状態
とに切換えられるものである。短絡検知部９３は、電流
検知素子９２により検出される電流（半導体スイッチ素
子９１の一次側電流）が所定値以上の場合に回路短絡が
発生したと判断し、制御部９４に指令信号を出力するも
のであり、制御部９４は、短絡検知部９３から指令信号
が入力された場合に上記半導体スイッチ素子９１を強制
的に遮断状態に切換えるとともに、車室内に設けられた
警告装置１００に警告ランプ点灯等の警告動作を行わせ
るように構成されている。

【００５９】さらに、この実施の形態では、前記制御部
９４に前記第１の実施の形態で示した位置検知スイッチ
６０（第２及び第３の実施の形態で示した位置検知スイ
ッチ７０，８０であってもよい。）が接続されており、
この位置検知スイッチ６０からコネクタ結合進行の検知
信号が出力された場合、すなわち、コネクタ３８，４Ｃ
の端子３８ａ，４Ｃｔ同士が接触し始める位置よりも所
定量以上コネクタ３８，４Ｃの結合が所定量以上進んだ
ことが検知された場合にのみ、半導体スイッチ素子９１
を接続状態に切換えるように、制御部９４が構成されて
いる。

【００６０】この実施の形態においても、両コネクタ３
８，４Ｃの相対位置関係に応じて電力供給制御を行うこ
とにより、端子接触開始時点でのアーク発生を防ぎなが
ら、着脱ユニット４０Ａ〜４０Ｃの良好な使用を実現す
ることができる。しかも、半導体スイッチ素子９１や制
御部９４等を共通の回路基板に組み込んで単一のＩＰＳ
９０として構成しているので、その構造が極めてコンパ
クト化され、狭いリレーボックス１４内にも容易に収納
することができる。

【００６１】ただし、このようなＩＰＳ９０を用いなく
ても、別の制御ユニットを用いて電力供給制御を行うこ
とが可能であり、例えば当該制御ユニットによって前記
図２等に示したリレースイッチ１５のリレー接点のオン
オフ制御をすることも可能である。

【００６２】第５の実施の形態を図２２に示す。ここで
は、前記図１９に示したリレースイッチ１５及び位置検
知スイッチ８０が、車両側ではなく、着脱ユニット４０
Ａ〜４０Ｃ側に設けられている。リレースイッチ１５の
リレー接点は、着脱ユニット４０Ａ〜４０Ｃの着脱側コ
ネクタ４Ｃと多重ＥＣＵ４２等の電装品との間に介在
し、その励磁コイル１５ａの一端側がコネクタ４Ｃ，車
両側コネクタ３８を介してバッテリー１２に接続される
一方、他端が位置検知スイッチ８０及びコネクタ４Ｃ，
３８を介してアースに接続されるようになっている。位
置検知スイッチ８０はユニットハウジング４１の外面上
に、磁石８２は車両側（例えばユニット挿入部材５０）
の内側面にそれぞれ配設され、端子接触開始位置よりも
所定量以上コネクタ４Ｃ，３８の結合が進んだ段階で磁
石８２と位置検知スイッチ８０とが対向し、この対向状
態でのみ励磁コイル１５ａがアースに接続されるように
なっている。

【００６３】このように、着脱ユニット側にリレースイ
ッチ１５等の接続切換手段や位置検知スイッチを設ける
ようにしても、前記各実施形態と同様、アーク発生を防
ぎながら良好な電力供給を行うことが可能である。これ
は、例えば前記第２の実施の形態において、位置検知ス
イッチ７０を車両側コネクタ３８でなく着脱側コネクタ
４Ｃのコネクタハウジングに設けた場合についても同様
である。

【００６４】ただし、前記第１〜第４の実施の形態で示
したように、車両側コネクタ３８とバッテリー１２との
間にリレースイッチ１５等の接続切換手段を設けるよう
にすれば、着脱ユニット未装着の状態、すなわち、車両
側コネクタ３８が外方に露出する状態で、この車両側コ
ネクタ３８に電力が供給されないので、仮に当該コネク
タ３８の複数の端子３８ａに導電性のある異物（水や金
属等）が同時接触しても、これらの端子３８ａが短絡さ
れるおそれがなく、より適切な回路保護ができる利点が
ある。

【００６５】また本発明は、その他、例えば次のような
実施形態をとることも可能である。

【００６６】(1) 前記実施形態では、車室１６内に複数
の車両側コネクタ３８を配置したものを示したが、本発
明は、単一の車両側コネクタ３８しかもたない車両につ
いても適用が可能である。また、着脱される電装品が一
種類の車両にも適用できる。

【００６７】(2) 本発明では、必ずしも車両側にユニッ
ト挿入部材５０を設ける必要はなく、例えば車両側コネ
クタ３８を単独で車室内に配し、電装品側に設けられた
着脱側コネクタを直接上記車両側コネクタ３８に接続す
るような場合にも適用が可能である。

【００６８】(3) 前記各実施形態では、単一のユニット
ハウジング４１に複数種の電装品を組み込んで着脱ユニ
ットを構成したものを示したが、本発明では、単種のコ
ネクタ付電装品をそのまま車両側コネクタに接続する場
合にも適用が可能である。従って、本発明は必ずしも多
重通信を行うものでなくてもよく、コネクタを介して少
なくとも車両側からの電力供給が行われる装置について
広く適用が可能である。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明は、車両の電源と着
脱可能な電装品との間に接続切換手段を設けるととも
に、車両側コネクタと着脱側コネクタとの相対位置を検
知し、車両側コネクタの端子と着脱側コネクタの端子と
が接触を開始する端子接触開始位置に両コネクタが位置
するときには上記接続切換手段を上記遮断状態にし、上
記端子接触開始位置よりも所定量以上結合が進んだ相対
位置に両コネクタが位置するときには上記接続切換手段
を上記接続状態にする切換操作手段を備えたものである
ので、両コネクタの端子接触開始時におけるアークの発
生を阻止してコネクタ等を有効に保護しつつ、両コネク
タが完全に結合された状態では電源から電装品に良好に
電力を供給して電装品を使用可能状態にすることができ
る効果がある。

【００７０】特に、上記接続切換手段を上記電源と車両
側コネクタとの間に設けたものでは、電装品非装着状態
で車両側コネクタと電源とを遮断するため、当該状態で
車両側コネクタの複数の端子に導電性異物が同時付着す
ることによる回路短絡をも防止でき、電源回路をより有
効に保護できる効果がある。

【００７１】上記電装品及び着脱側コネクタを共通のハ
ウジングに組み込んで着脱ユニットとして構成し、この
着脱ユニットのハウジングが挿脱可能なユニット挿入部
材を車両側に設け、このユニット挿入部材に上記ハウジ
ングが挿入された状態で上記両コネクタ同士が結合可能
となるように構成すれば、コネクタ同士の接続を簡単に
し、かつ、着脱ユニットを安定して保持することができ
る。また、上記ハウジングとユニット挿入部材との相対
位置を検知する位置に上記切換操作手段の位置検知部を
配設することによっても、間接的に両コネクタの相対位
置の検出が可能であり、位置検知部の配設個所の自由度
も増す。

【００７２】一方、上記位置検知部を上記車両側コネク
タもしくは着脱側コネクタに設けるようにすれば、両コ
ネクタの相対位置をより直接的に高精度で検知でき、し
かも、位置検知部用の配線をコネクタへの配線とまとめ
ることにより配線をより簡略化できる効果が得られる。

【００７３】上記接続切換手段としてリレースイッチを
備え、このリレースイッチの励磁コイルの通電回路中に
位置検知スイッチを設け、上記端子接触開始位置よりも
所定量以上両コネクタの結合が進んでいるときに上記励
磁コイルを通電させる状態に切換わるように上記位置検
知スイッチを構成したものでは、特別な制御装置を用い
ることなく、安価な構造で、コネクタの相対位置に応じ
てリレースイッチの開閉切換を自動的に行わせることが
できる。

【００７４】また、上記切換操作手段として、上記位置
検知部と、この位置検知部から入力される検知信号に基
づき、上記接続切換手段に制御信号を出力してその接続
状態を切換える切換制御手段とを備えるものにおいて、
上記接続切換手段として半導体スイッチ素子を備え、こ
の半導体スイッチ素子と上記切換制御手段とを共通の回
路基板に組み込んで単一の制御機能付スイッチとして構
成すれば、装置全体をより小型化でき、また、配線をよ
り簡略化できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる車両の配線
図である。

【図２】前記車両における着脱ユニットへの電力供給装
置を示す回路図である。

【図３】前記車両において構築されるオーディオシステ
ムを示すブロック図である。

【図４】前記車両において構築されるカーナビゲーショ
ンシステムを示すブロック図である。

【図５】前記車両において構築されるエアコンディショ
ナーシステムを示すブロック図である。

【図６】前記車両に設置されるユニット挿入部材の平面
図である。

【図７】図１１のＡ−Ａ線断面図である。

【図８】前記ユニット挿入部材に着脱ユニットが挿入さ
れた当初の状態を示す断面正面図である。

【図９】前記着脱ユニットのユニットハウジングとユニ
ット挿入部材側の位置検知スイッチとが接触し始めた状
態を示す断面正面図である。

【図１０】前記着脱ユニットの着脱側コネクタと車両側
コネクタとの嵌合が開始された直後の状態を示す断面正
面図である。

【図１１】前記着脱側コネクタと車両側コネクタとの嵌
合が完了した状態を示す断面正面図である。

【図１２】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は前記位置検知ス
イッチの各作動状態を示す断面正面図である。

【図１３】本発明の第２の実施の形態にかかる車両側コ
ネクタを示す斜視図である。

【図１４】本発明の第２の実施の形態にかかるユニット
挿入部材の平面図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態において車両側コ
ネクタと着脱側コネクタとが接触する前の状態を示す断
面正面図である。

【図１６】本発明の第２の実施の形態において車両側コ
ネクタと着脱側コネクタとの嵌合が開始された直後の状
態を示す断面正面図である。

【図１７】本発明の第２の実施の形態において着脱側コ
ネクタと車両側コネクタとの嵌合が完了した状態を示す
断面正面図である。

【図１８】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の第２の実施の
形態における位置検知スイッチの各作動状態を示す断面
正面図である。

【図１９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の第３の実施の
形態の要部を示す断面正面図である。

【図２０】本発明の第４の実施の形態にかかる着脱ユニ
ットへの電力供給装置を示す回路図である。

【図２１】図２０に示されるＩＰＳの回路構成を示すブ
ロック図である。

【図２２】本発明の第５の実施の形態にかかる着脱ユニ
ットへの電力供給装置を示す回路図である。

【符号の説明】

１２ バッテリー（電源） １５ リレースイッチ １５ａ 励磁コイル １６ 車室 ３８ 車両側コネクタ ３８ａ 車両側コネクタの端子 ４０Ａ〜４０Ｃ 着脱ユニット ４１ ユニットハウジング ４２ 多重ＥＣＵ（電装品） ４３ スイッチユニット（電装品） ４４ ディスクチェンジャー（電装品） ４Ｃ 着脱側コネクタ ４Ｃｔ 着脱側コネクタの端子 ５０ ユニット挿入部材 ５１ ユニット挿入空間 ６０，７０，８０ 位置検知スイッチ ９０ ＩＰＳ（制御機能付スイッチ） ９１ 半導体スイッチ素子 ９４ 制御部（切換制御手段）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の車室内に車両側コネクタを設ける
   一方、この車両に使用される電装品側に上記車両側コネ
   クタと結合可能な着脱側コネクタを設け、両コネクタが
   結合された状態で、車両に搭載された電源から上記電装
   品に電力が供給されるように構成された車両における電
   装品への電力供給装置において、上記電源と電装品との
   間に設けられ、両者を接続する接続状態と遮断する遮断
   状態とに切換えられる接続切換手段と、上記車両側コネ
   クタと着脱側コネクタとの相対位置を検知する位置検知
   部を有し、上記車両側コネクタの端子と着脱側コネクタ
   の端子とが接触を開始する端子接触開始位置に両コネク
   タが位置するときには上記接続切換手段を上記遮断状態
   にし、上記端子接触開始位置よりも所定量以上結合が進
   んだ相対位置に両コネクタが位置するときには上記接続
   切換手段を上記接続状態にする切換操作手段とを備えた
   ことを特徴とする車両における電装品への電力供給装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両における電装品への
   電力供給装置において、上記接続切換手段を上記電源と
   車両側コネクタとの間に設けたことを特徴とする車両に
   おける電装品への電力供給装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の車両における電装品への
   電力供給装置において、上記接続切換手段を上記電装品
   とその着脱側コネクタとの間に設けたことを特徴とする
   車両における電装品への電力供給装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の車両に
   おける電装品への電力供給装置において、上記電装品及
   び着脱側コネクタを共通のユニットハウジングに組み込
   んで着脱ユニットとして構成し、この着脱ユニットのユ
   ニットハウジングが挿脱可能なユニット挿入部材を車両
   側に設け、このユニット挿入部材に上記ユニットハウジ
   ングが挿入された状態で上記両コネクタ同士が結合可能
   となるように構成したことを特徴とする車両における電
   装品への電力供給装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の車両における電装品への
   電力供給装置において、上記ユニットハウジングとユニ
   ット挿入部材との相対位置を検知する位置に上記切換操
   作手段の位置検知部を配設したことを特徴とする車両に
   おける電装品への電力供給装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載の車両に
   おける電装品への電力供給装置において、上記位置検知
   部を上記車両側コネクタもしくは着脱側コネクタに設け
   たことを特徴とする車両における電装品への電力供給装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の車両に
   おける電装品への電力供給装置において、上記接続切換
   手段としてリレースイッチを備え、このリレースイッチ
   の励磁コイルの通電回路中に位置検知スイッチを設け、
   上記端子接触開始位置よりも所定量以上両コネクタの結
   合が進んでいるときに上記励磁コイルを通電させる状態
   に切換わるように上記位置検知スイッチを構成したこと
   を特徴とする車両における電装品への電力供給装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の車両に
   おける電装品への電力供給装置において、上記切換操作
   手段として、上記位置検知部と、この位置検知部から入
   力される検知信号に基づき、上記接続切換手段に制御信
   号を出力してその接続状態を切換える切換制御手段とを
   備えたことを特徴とする車両における電装品への電力供
   給装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の車両における電装品への
   電力供給装置において、上記接続切換手段として半導体
   スイッチ素子を備え、この半導体スイッチ素子と上記切
   換制御手段とを共通の回路基板に組み込んで単一の制御
   機能付スイッチとして構成したことを特徴とする車両に
   おける電装品への電力供給装置。