(57)【要約】【課題】端子の電圧とは無関係に端子に付着した酸化被膜を破壊することが可能であり、端子を負荷回路などの接続先から切り離なくてもそのような酸化被膜を破壊することも可能な酸化被膜破壊装置を提供する。【解決手段】交流電源と、前記交流電源による交流を一次側で受けるトランスと、前記トランスの二次側で発生した交流を受け、相手端子の相互に離間した位置に接触可能な一対の端子と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの何れかの電極端子の相互に離間する２つの位置にそれぞれ接触可能な第１端子及び第２端子と、
前記第１の端子及び前記第２の端子がそれぞれ前記電極端子の前記２つの位置に接触又は近接した状態において、前記第１の端子及び前記第２の端子を経由して前記電極端子にある酸化膜を破壊するための破壊電流を流すための破壊電流生成手段と、
を備えることを特徴とする酸化膜破壊装置。
【請求項２】
請求項１に記載の酸化膜破壊装置であって、
前記破壊電流生成手段は、
交流電源と、
前記交流電源による交流を一次側で受けるトランスと、
前記トランスの二次側で発生した交流の少なくとも一部を、前記第１端子及び前記第２端子の間に与える手段と、
を備えることを特徴とする酸化膜破壊装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の酸化被膜破壊装置であって、
前記電極端子は、面状の表面を持ち、
前記第１端子及び前記第２端子は、前記電極端子の面状の前記表面に突き当たるように構成されていることを特徴とする酸化被膜破壊装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の酸化被膜破壊装置であって、
前記第１端子及び前記第２端子のうちの一方は、所定の接続先に接続されていることを特徴とする酸化被膜破壊装置。
【請求項５】
請求項４に記載の酸化被膜破壊装置であって、
前記所定の接続先は、前記バッテリに対する負荷回路であることを特徴とする酸化被膜破壊装置。
【請求項６】
前記バッテリの正極端子及び負極端子に対応して請求項１乃至５の何れか１項に記載の酸化被膜破壊装置を二組備えたことを特徴とする酸化被膜破壊装置群。
【請求項７】
相互に接続可能な一対のコネクタの一方と他方にそれぞれ接続された第１端子及び第２端子と、
前記一対のコネクタの一方の接触部と前記一対のコネクタの他方の接触部が接触し又は近接している状態において、前記第１の端子及び前記第２の端子を経由して前記一対のコネクタの一方の接触部と前記一対のコネクタの他方の接触部の間にある酸化膜を破壊するための破壊電流を流すための破壊電流生成手段と、
を備えることを特徴とする酸化膜破壊装置。
【請求項８】
請求項７に記載の酸化被膜破壊装置であって、
前記破壊電流生成手段は、
交流電源と、
前記交流電源による交流を一次側で受けるトランスと、
前記トランスの二次側で発生した交流の少なくとも一部を、前記第１端子及び前記第２端子の間に与える手段と、
を備えることを特徴とする酸化膜破壊装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の酸化被膜破壊装置であって、
前記一対のコネクタを含むことを特徴とする酸化被膜破壊装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の酸化被膜破壊装置であって、
前記一対のコネクタのうちの一方は、オスコネクタであり、前記一対のコネクタうちの他方は、前記オスコネクタを挿入することが可能なメスコネクタであることを特徴とする酸化被膜破壊装置。
【請求項１１】
相互に接続可能な一対のコネクタの一方の相互に電気的に絶縁されている２つの部分にそれぞれ接続された第１端子及び第２端子と、
前記一対のコネクタの一方の接触部と前記一対のコネクタの他方の接触部が接触し又は近接している状態において、前記第１の端子及び前記第２の端子を経由して前記一対のコネクタの一方の接触部と前記一対のコネクタの他方の接触部の間にある酸化膜を破壊するための破壊電流を流すための破壊電流生成手段と、
を備えることを特徴とする酸化膜破壊装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の酸化被膜破壊装置であって、
前記破壊電流生成手段は、
交流電源と、
前記交流電源による交流を一次側で受けるトランスと、
前記トランスの二次側で発生した交流の少なくとも一部を、前記第１端子及び前記第２端子の間に与える手段と、
を備えることを特徴とする酸化膜破壊装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の酸化被膜破壊装置であって、
前記一対のコネクタを含むことを特徴とする酸化被膜破壊装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の酸化被膜破壊装置であって、
前記一対のコネクタのうちの一方は、オスコネクタであり、前記一対のコネクタうちの他方は、前記オスコネクタを挿入することが可能なメスコネクタであることを特徴とする酸化被膜破壊装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の酸化被膜破壊装置であって、
相互に接続可能な一対のコネクタの一方は、それの相互に電気的に絶縁されている２つの部分の間に配設された絶縁性の部分を更に備えることを特徴とする酸化被膜破壊装置。
【請求項１６】
コネクタ対であって、
前記コネクタ対の一方は、相互に電気的に絶縁されている２つの部分を備えることを特徴とするコネクタ対。
【請求項１７】
請求項１６に記載のコネクタ対であって、
前記コネクタ対の一方は、それの２つの部位の間に配設された絶縁性の部分を更に備えることを特徴とするコネクタ対。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池などの端子に発生した酸化被膜を破壊するための酸化被膜破壊装置及び酸化被膜破壊装置群に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路の接続において使用するコネクタやソケットなどの電気接点を有する部品を使用する場合、接点部分に発生する酸化被膜により導通不良が発生する場合がある。接点の酸化被膜は、ある程度の電圧を印加することにより破壊することができるが、バックアップ電池のように使用頻度の低い場合、印加電圧が低い場合、低電流しか流れない場合等では、接点に発生した酸化被膜による導通不良が発生しやすい。例えば、バックアップ用電池の場合、電圧が低い事、流れる電流が小さいことなどが相まって、電池を使用する際に接点の酸化被膜が破壊されにくく、長期信頼性確保の観点から導通不良が問題になる場合がある。
【０００３】
特許文献１には、図１に示すように、電源投入後の一定期間だけトランジスタＱ１を導通させることによりコネクタ３に大電流を流して、これに付着した酸化被膜を破壊する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４-２２１００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の発明では、電源の電圧が低いとコネクタの酸化被膜を破壊することができない。従って、バックアップ用電池を電源１とした場合には、コネクタの酸化被膜を破壊することはできない。また、電源１が主回路２の電源となっている期間には、トランジスタＱ１を導通することができないので、酸化被膜の破壊をすることができない。逆に、酸化被膜の破壊をしている期間には、電源１を主回路２の電源にすることができない。
【０００６】
そこで、本発明は、端子の電圧とは無関係に端子に付着した酸化被膜を破壊することが可能であり、端子を負荷回路などの接続先から切り離なくてもそのような酸化被膜を破壊することも可能な酸化被膜破壊装置及び酸化被膜破壊装置群を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
バッテリの何れかの電極端子の相互に離間する２つの位置にそれぞれ接触可能な第１端子及び第２端子と、
前記第１の端子及び前記第２の端子がそれぞれ前記電極端子の前記２つの位置に接触又は近接した状態において、前記第１の端子及び前記第２の端子を経由して前記電極端子にある酸化膜を破壊するための破壊電流を流すための破壊電流生成手段と、
を備えることを特徴とする酸化膜破壊装置が提供される。
【０００８】
本発明によれば、
相互に接続可能な一対のコネクタの一方と他方にそれぞれ接続された第１端子及び第２端子と、
前記一対のコネクタの一方の接触部と前記一対のコネクタの他方の接触部が接触し又は近接している状態において、前記第１の端子及び前記第２の端子を経由して前記一対のコネクタの一方の接触部と前記一対のコネクタの他方の接触部の間にある酸化膜を破壊するための破壊電流を流すための破壊電流生成手段と、
を備えることを特徴とする酸化膜破壊装置が提供される。
【０００９】
本発明によれば、
相互に接続可能な一対のコネクタの一方の相互に電気的に絶縁されている２つの部分にそれぞれ接続された第１端子及び第２端子と、
前記一対のコネクタの一方の接触部と前記一対のコネクタの他方の接触部が接触し又は近接している状態において、前記第１の端子及び前記第２の端子を経由して前記一対のコネクタの一方の接触部と前記一対のコネクタの他方の接触部の間にある酸化膜を破壊するための破壊電流を流すための破壊電流生成手段と、
を備えることを特徴とする酸化膜破壊装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、
コネクタ対であって、
前記コネクタ対の一方は、相互に電気的に絶縁されている２つの部分を備えることを特徴とするコネクタ対が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、端子の電圧とは無関係に端子に付着した酸化被膜を破壊することが可能となり、端子を接続先から切り離なくてもそのような酸化被膜を破壊することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来例によるコネクタ酸化被膜破壊装置の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による酸化被膜破壊装置の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による二組の酸化被膜破壊装置それぞれの一対の端子をボタン電池の正極と負極に接触させた状態を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態によるコネクタ酸化被膜破壊装置及びそれに接続されたコネクタの構成を示す回路図を含む概念図である。
【図５】図４に示すメス側コネクタの構成を示す斜視図である。
【図６】図４に示すメス側コネクタの構成を示す、図５の斜視図とは反対側から見た斜視図である。
【図７】図４に示すメス側コネクタの構成を示す側面図及び断面図である。
【図８】図４に示すメス側コネクタの構成を示す他の図７の側面図とは反対側の側面図である。
【図９】図４に示すメス側コネクタの構成を示す上面図である。
【図１０】図４に示すメス側コネクタの構成を示す前面図である。
【図１１】図４に示すメス側コネクタの構成を示す背面図である。
【図１２】図４に示すオス側コネクタの構成を示す側面図及び前面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態によるコネクタ酸化被膜破壊装置及びそれに接続されたコネクタの構成を示す回路図を含む概念図である。
【図１４】図１３に示すメス側コネクタの構成を示す斜視図である。
【図１５】図１３に示すメス側コネクタの構成を示す、図１４の斜視図とは反対側から見た斜視図である。
【図１６】図１３に示すメス側コネクタの構成を示す側面図及び断面図である。
【図１７】図１３に示すメス側コネクタの構成を示す他の図１５の側面図とは反対側の側面図である。
【図１８】図１３に示すメス側コネクタの構成を示す上面図である。
【図１９】図１３に示すメス側コネクタの構成を示す前面図である。
【図２０】図１３に示すメス側コネクタの構成を示す背面図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態によるコネクタ酸化被膜破壊装置及びそれに接続されたコネクタの構成を示す回路図を含む概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図２は、本発明の第１の実施の形態による酸化被膜破壊装置をバッテリなどの主電源に適用した構成を示す回路図である。
【００１５】
図２を参照すると、主電源Ｂの正極側の端子Ｓ１と負極側の端子Ｓ２のそれぞれに対して酸化被膜破壊装置を適用している。
【００１６】
正極側の端子Ｓ１に適用している酸化被膜破壊装置は、端子Ｓ１の相互に離間した位置に接触又は近接している一対の端子Ｐ１１、Ｐ１２、端子Ｐ１２にその一端が接続されている抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ１の他端と端子Ｐ１１に二次側コイルの両端が接続されているトランスＴ１、トランスＴ１の一次側コイルの両端にその両端が接続されている交流電源ＡＣ１を含む。
【００１７】
負極側の端子Ｓ２に適用している酸化被膜破壊装置は、同様に、端子Ｓ２の相互に離間した位置に接触している一対の端子Ｐ２１、Ｐ２２、端子Ｐ２２にその一端が接続されている抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ２の他端と端子Ｐ２１に二次側コイルの両端が接続されているトランスＴ２、トランスＴ２の一次側コイルの両端にその両端が接続されている交流電源ＡＣ２を含む。
【００１８】
また、主電源Ｂの両端子Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ、端子Ｐ１２、Ｐ２２を介して負荷回路ＬＤに接続されている。
【００１９】
次に動作の説明をする。
【００２０】
正極側の端子Ｓ１に付着した酸化被膜を破壊するためには、スイッチＳＷ１を接続状態にする。交流電源ＡＣの両端の交流電圧は、トランスＴ１により昇圧される。トランスＴ１の両端の昇圧後の電圧は、抵抗Ｒ１を介して、端子Ｐ１１と端子Ｐ１２の間に印加される。なお、端子Ｐ１２は、負荷回路ＬＤの片側の入力端子に接続されているので、これの入力インピーダンスを介して接地されている。
【００２１】
なお、この例では、トランスＴ１は昇圧トランスであるが、交流電源ＡＣが高圧交流を発生するものであれば、トランスＴ１として降圧トランスを使用してもよい。
【００２２】
こうすることにより、主電源Ｂの正極側の端子Ｓ１の端子Ｐ１１が接触している箇所と端子Ｐ１２が接触している箇所の間には、交流電源ＡＣ１の電圧調整やトランスＴ１の昇圧比の調整により、高圧の交流電圧が印加されることになり、これにより、主電源Ｂの正極側Ｓ１に付着した酸化被膜を破壊することができる。
【００２３】
負極側の端子Ｓ２に付着した酸化被膜の破壊も同様に行うことができる。
【００２４】
図３に、ボタン電池の端子Ｓ１に端子Ｐ１１、Ｐ２２を接触又は近接させ、端子Ｓ２に端子Ｐ２１、Ｐ２２を接触又は近接させた例を示す。
【００２５】
本実施形態によれば、主電源の電源容量や電圧に無関係にコネクタやバッテリなどの接触端子表面の酸化被膜を除去することができること、主電源と酸化被膜除去用電源がトランスで絶縁されているため、主電源と負荷の接続状況によらず酸化被膜除去回路を作動させることができること、等、従来技術の課題を解決することができる。
【００２６】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、相互に接合する２つのコネクタ間に生じた酸化膜又は相互に接合する２つのコネクタの双方若しくは一方に付着した酸化膜を電気的に破壊するものである。
【００２７】
図４に示すように、ケーブルＣＢ１に接続されているメス側コネクタＦＣは、金属などの導電性部材により構成される。ケーブルＣＢ２に接続されているオス側コネクタＭＣも、金属などの導電性部材により構成される。オス側コネクタＭＣは、メス側コネクタＦＣに挿入され、オス側コネクタＭＣの外周部の少なくとも一部とメス側コネクタＦＣの内周部の少なくとも一部が相互に接触又は近接するが、オス側コネクタＭＣの外周部とメス側コネクタＦＣの内周部の間には、酸化膜が存在することがある。本実施形態では、このような酸化膜を電気的に破壊する。
【００２８】
図４に示すように、オス側コネクタＭＣの接点Ｐ０とメス側コネクタＦＣの接点Ｐ１との間には、トランスＬ２１の二次側コイルと抵抗Ｒ２１が直列に接続されている。
【００２９】
そして、トランスＬ２１の一次側コイルは、交流電源ＡＣ２１及びスイッチＳＷ２１と閉回路を成すように直列に接続されている。
【００３０】
スイッチＳＷ２１を閉じることにより、第１の実施の形態と同様に接点Ｐ０と接点Ｐ１との間に高圧交流をかけることができるが、この高圧交流により、オス側コネクタＭＣの外周部とメス側コネクタＦＣの内周部との間に存在する酸化膜を破壊することができる。
【００３１】
図５乃至図１１は、メス側コネクタＦＣの構造を示す図である。
【００３２】
メス側コネクタＦＣは、円柱状部位ＦＣａと中空円筒部位ＦＣｂを含む。図５乃至図１１に示す例では、中空円筒部位ＦＣｂには、円筒の軸方向に延びる間隙Ｔ１が設けられているが、設けられていなくてもよい。設けられている場合には、オス側コネクタＭＣが挿入されていないときのメス側コネクタＦＣの中空円筒部位ＦＣｂの内径をオス側コネクタＭＣの外径よりも大きくすることにより、挿入時に、オス側コネクタＭＣの外周部とメス側コネクタＦＣの中空円筒部位ＦＣｂの内周部の間の接触力を高めることができる。
【００３３】
また、この例では、円柱状部位ＦＣａと中空円筒部位ＦＣｂとの間に空隙Ｔ２が設けられているが、設けられていなくてもよい。空隙Ｔ２は、特に、空隙Ｔ１が設けられているときに設ける。これにより、上記の接触力の効果を得ることができる。
【００３４】
空隙Ｔ１と空隙Ｔ２を弾性力のある部材で埋めてもよい。これにより上記の接触力を出し、且つ、外部からメス側コネクタＦＣの内部に空隙Ｔ１又は空隙Ｔ２を介して埃や塵が入ることを防止することができる。
【００３５】
図１２に示すように、オス側コネクタＭＣは、細長い円柱状であり、中空円筒部位ＦＣｂに挿入できるようになっている。
【００３６】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、第２の実施の形態と同様に、相互に接合する２つのコネクタ間に生じた酸化膜又は相互に接合する２つのコネクタの双方若しくは一方に付着した酸化膜を電気的に破壊するものである。
【００３７】
図１３に示すように、メス側コネクタＦＣは、メス側コネクタ主要部ＦＣ１とメス側コネクタ副次部ＦＣ２の２つの部分に分割され、メス側コネクタ主要部ＦＣ１は、ケーブルＣＢ１に接続されている。また、メス側コネクタ主要部ＦＣ１とメス側コネクタ副次部ＦＣ２は、共に、金属などの導電性部材により構成され、絶縁性材料の部材ＩＳにより相互に構造的に接続されている。ケーブルＣＢ２に接続されている、金属などの導電性部材により構成されるオス側コネクタＭＣは、メス側コネクタ主要部ＦＣ１とメス側コネクタ副次部ＦＣ２の間に挿入され、双方と接触又は近接するが、オス側コネクタＭＣとメス側コネクタ主要部ＦＣ１の間及びオス側コネクタＭＣとメス側コネクタ副次部ＦＣ２の間には、酸化膜が存在することがある。本実施形態では、このような酸化膜を電気的に破壊する。
【００３８】
図１３に示すように、メス側コネクタ主要部ＦＣ１の接点Ｐ２とメス側コネクタ副次部ＦＣ２の接点Ｐ３との間には、トランスＬ２３の二次側コイルと抵抗Ｒ２３が直列に接続されている。
【００３９】
そして、トランスＬ２３の一次側コイルは、交流電源ＡＣ２３及びスイッチＳＷ２３と閉回路を成すように直列に接続されている。
【００４０】
スイッチＳＷ２３を閉じて、接点Ｐ２と接点Ｐ３との間に高圧交流をかけることにより、メス側コネクタ主要部ＦＣ１とオス側コネクタＭＣとの間に存在する酸化膜及びメス側コネクタコネクタ副次部ＦＣ２とオス側コネクタＭＣとの間に存在する酸化膜を破壊することができる。つまり、メス側コネクタ主要部ＦＣ１の内周面に付着した酸化被膜、オス側コネクタの外周面に付着した酸化被膜及びメス側コネクタ副次部ＦＣ２の内周面に付着した酸化膜を破壊することができる。
【００４１】
図１３乃至図１９は、メス側コネクタＦＣの構造を示す図である。
【００４２】
すでに説明をしているが、これらの図が示すように、メス側コネクタＦＣは、メス側コネクタ主要部ＦＣ１とメス側コネクタ副次部ＦＣ２と、これらを接合する位置に挿入される絶縁性材料の部材ＩＳを含む。
【００４３】
メス側コネクタ主要部ＦＣ１は、円柱状部位ＦＣ１ａと中空半円筒部位ＦＣ１ｂを含む。メス側コネクタ副次部ＦＣ２は、中空半円筒部位ＦＣ１ｂよりも少し短い中空半円筒の形状を有している。
【００４４】
中空半円筒部位ＦＣ１ｂとメス側コネクタ副次部ＦＣ２の間には間隙Ｔ１が設けられている。また、円柱状部位ＦＣ１ａとメス側コネクタ副次部ＦＣ２の間には間隙Ｔ２が設けられている。間隙T１、Ｔ２の少なくとも一部は、絶縁性物質により埋められていてもよい。
【００４５】
部材ＩＳは、メス側コネクタ副次部ＦＣ２と同じ長さとメス側コネクタ副次部ＦＣ２の厚さ（＝外径−内径）と同じ幅と間隙Ｔ１の間隙長と同じ厚みを有するが、長さと幅に関してはその限りではない。
【００４６】
従って、メス側コネクタ副次部ＦＣ２は、メス側コネクタ主要部ＦＣ１から電気的に絶縁されている。
【００４７】
図１２に示すように、オス側コネクタＭＣは、細長い円柱状であり、円柱状部位ＦＣ１ａ及びメス側コネクタ副次部ＦＣ２の間に挿入できるようになっている。
【００４８】
第３の実施の形態によれば、メス側コネクタＦＣに２つの絶縁破壊用の電極を接続する必要があるが、オス側コネクタＭＣには全く絶縁破壊用の取り付ける必要がない。従って、オス側コネクタＭＣを取り付けたケーブルの取り回しが容易になる。
【００４９】
［第４の実施の形態］
図２１に示すように、第２の実施の形態の接点Ｐ０の位置を変えて、接点Ｐ０´又は接点Ｐ０´´にしてもよい。
【００５０】
本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の種々の形で実施することができる。そのため、前述した各実施形態は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更はすべて本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、電極に付着した酸化被膜を破壊するために利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
ＬＤ  負荷回路
Ｂ  主電源
Ｓ１  正極側端子
Ｓ２  負極側端子
Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ２１、Ｐ２２  端子
Ｔ１、Ｔ２  トランス
Ｒ１、Ｒ２  抵抗
ＡＣ１、ＡＣ２  交流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2020030988.tif 000017
【図１６】
2020030988.tif 000018
【図１７】
2020030988.tif 000019
【図１８】
2020030988.tif 000020
【図１９】
2020030988.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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