(57)【要約】【課題】正・負極クリップを交換することができ、正・負極クリップが正・負極から外れている時は自動的に電流を切断する無極性充電器の提供。【解決手段】正極クリップに接続された正極感知端Ｄ及び正極クリップ出力端Ｋと、負極クリップに接続された負極感知端Ｅ及び負極クリップ出力端Ｌと、正極感知端Ｄ及び負極感知端Ｅがそれぞれバッテリの正極及び負極に接続されたことを感知する極性正確感知回路Ｆと、極性正確感知回路Ｆの感知時に電流を正極クリップ出力端Ｋから正極へ出力する正確時導通回路Ｇと、正極感知端Ｄ及び負極感知端Ｅがそれぞれ負極及び正極に接続されたことを感知する極性不正確感知回路Ｈと、極性不正確感知回路Ｈの感知時に電流を負極クリップ出力端Ｌから正極へ出力する不正確時導通回路Ｉとを備える。【選択図】　　図３
0003098281.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
開閉自在の正極クリップ及び負極クリップと、電源へ接続可能な直流電流入力端と、前記正極クリップに接続された正極感知端及び正極クリップ出力端と、前記負極クリップに接続された負極感知端及び負極クリップ出力端と、前記正極感知端が正極クリップを介してバッテリの正極に接続されると共に、前記負極感知端が負極クリップを介してバッテリの負極に接続されたことを感知する極性正確感知回路と、該極性正確感知回路の感知により作動して、前記直流電流入力端から入力した電流を前記正極クリップ出力端から前記バッテリの正極へ出力すると共に、前記負極クリップ出力端を通して回流させる正確時導通回路と、前記正極感知端が正極クリップを介してバッテリの負極に接続されると共に、前記負極感知端が負極クリップを介してバッテリの正極に接続されたことを感知する極性不正確感知回路と、該極性不正確感知回路の感知により作動して、前記直流電流入力端から入力した電流を前記負極クリップ出力端から前記バッテリの正極へ出力すると共に、前記正極クリップ出力端を通して回流させる不正確時導通回路と、前記正極クリップ出力端と負極クリップ出力端との間に介在され、該正極クリップ出力端或いは負極クリップ出力端から電流が出力されて、前記バッテリへ充電中であることを表示する通電表示回路とを備えたことを特徴とする無極性充電器。
【請求項２】
前記極性正確感知回路又は極性不正確感知回路が感知してから、前記正確時導通回路又は不正確時導通回路が作動するまでの時間を遅延させる遅延回路を設けた請求項１に記載の無極性充電器。
【請求項３】
手動操作により前記正確時導通回路を強制的に作動させる手動スイッチ回路を設けた請求項１又は２に記載の無極性充電器。
【請求項４】
前記極性正確感知回路及び極性不正確感知回路は、そのコントロールデバイスとしてトランジスタ、シリコン制御整流素子、演算増幅器、及び、比較器を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の無極性充電器。
【請求項５】
前記通電表示回路が、発光装置、音声発生装置、画像表示装置及び電力メータの少なくとも一つにより、バッテリへ充電中であることを表示する請求項１乃至４のいずれかに記載の無極性充電器。
【請求項６】
前記正確導通回路及び不正確導通回路は、そのコントロールデバイスとして、継電器或いはＳＣＲを有する請求項１乃至５のいずれかに記載の無極性充電器。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、バッテリの充電に用いる無極性充電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すように、一般的な充電器１は、正極クリップ１１及び負極クリップ１２を有し、正極クリップ１１及び負極クリップ１２をそれぞれバッテリ２の正極導電柱２１及び負極導電柱２２に接続して給電又は充電するようになっている。
しかし、往々にして正極クリップ１１と負極クリップ１２を間違ってバッテリ２に接続してしまったり、互いに接触させてしまい、この結果、バッテリ２がショートしたり、導電柱２１，２２が溶解して破損したり、さらにはバッテリ２が爆発して、死傷者が出る可能性もある。
【０００３】
また、一般的な充電器１では、正極クリップ１１及び負極クリップ１２が正・負極へ装着されていないことを感知して電流を切断する安全措置がとられておらず、このため、正極クリップ１１及び負極クリップ１２が導電柱２１，２２から脱落した時、正極クリップ１１及び負極クリップ１２への通電を切断することができず、感電事故が発生する危険性が高い。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】
本考案の目的は、正・負極クリップを交換することができ、正・負極クリップが正・負極から外れている時は自動的に電流を切断するため、短絡事故や感電事故を防止できて安全性が高い無極性充電器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本考案の無極性充電器は、開閉自在の正極クリップ及び負極クリップと、電源へ接続可能な直流電流入力端と、前記正極クリップに接続された正極感知端及び正極クリップ出力端と、前記負極クリップに接続された負極感知端及び負極クリップ出力端と、前記正極感知端が正極クリップを介してバッテリの正極に接続されると共に、前記負極感知端が負極クリップを介してバッテリの負極に接続されたことを感知する極性正確感知回路と、該極性正確感知回路の感知により作動して、前記直流電流入力端から入力した電流を前記正極クリップ出力端から前記バッテリの正極へ出力すると共に、前記負極クリップ出力端を通して回流させる正確時導通回路と、前記正極感知端が正極クリップを介してバッテリの負極に接続されると共に、前記負極感知端が負極クリップを介してバッテリの正極に接続されたことを感知する極性不正確感知回路と、該極性不正確感知回路の感知により作動して、前記直流電流入力端から入力した電流を前記負極クリップ出力端から前記バッテリの正極へ出力すると共に、前記正極クリップ出力端を通して回流させる不正確時導通回路と、前記正極クリップ出力端と負極クリップ出力端との間に介在され、該正極クリップ出力端或いは負極クリップ出力端から電流が出力されて、バッテリへ充電中であることを表示する通電表示回路とを備える。
【０００６】
正極クリップをバッテリの正極へ接続し、負極クリップを負極へ接続した時は、極性正確感知回路及び正確時導通回路が作動して、正極クリップを介してバッテリの正極へ電流が出力され、正極クリップを負極へ接続し、負極クリップを正極へ接続した時は、極性不正確感知回路及び不正確時導通回路が作動して、負極クリップを介してバッテリの正極へ電流が出力される。
正極クリップ及び負極クリップがバッテリの正極・負極へ接続されていないときは、極性正確感知回路及び極性不正確感知回路が信号を発しないので、正確時導通回路及び不正確時導通回路が作動せず、電流は出力されない。
【０００７】
正極クリップ及び負極クリップをバッテリの正極・負極へ完全に接続してから充電が開始されるように、前記極性正確感知回路又は極性不正確感知回路が感知してから、前記正確時導通回路又は不正確時導通回路が作動するまでの時間を遅延させる遅延回路を設けると良い。
手動操作により前記正確時導通回路を強制的に作動させる手動スイッチ回路を設けても良い。これにより、バッテリの電圧が低すぎて極性を感知できない場合にも、正極クリップ出力端から電流を出力して充電することができる。
【０００８】
極性正確感知回路及び極性不正確感知回路は、そのコントロールデバイスとしてトランジスタ、シリコン制御整流素子、演算増幅器、及び、比較器を有することがある。
通電表示回路は、発光装置、音声発生装置、影像表示装置及び電力メータの少なくとも一つにより、バッテリへ充電中であることを表示することができる。
正確導通回路及び不正確導通回路は、そのコントロールデバイスとして、継電器或いはＳＣＲ（サイリスタ）を有することがある。
【０００９】
【考案の実施の形態】
以下、本考案の実施形態を図２乃至図４に基づいて詳細に説明する。
本考案の無極性充電器は、図２に示すように、充電器本体３の内部に回路板Ａが収納されると共に、充電器本体３からそれぞれ開閉可能な正極クリップ３１及び負極クリップ３２が延出されて成る。
また、正極クリップ３１の導電個所３１２の片側には導電チップ３１１が装着され、負極クリップ３２の導電個所３２２の片側には導電チップ３２１が装着されている。
【００１０】
回路板Ａには、図３に示すように、直流電流入力端Ｂ、正極感知端Ｄ、負極感知端Ｅ、極性正確感知回路Ｆ、正確時導通回路Ｇ、極性不正確感知回路Ｈ、不正確時導通回路Ｉ、手動スイッチ回路Ｊ、正極クリップ出力端Ｋ、負正極クリップ出力端Ｌ、通電表示回路Ｍ、遅延回路Ｎが設けられる。
そして、正極感知端Ｄ及び正極クリップ出力端Ｋが正極クリップ３１の導電チップ３１１に接続されると共に、負極感知端Ｅ及び負極クリップ出力端Ｌが負極クリップ３２の導電チップ３２１へ接続されている。
また、直流電流入力端部Ｂには、電源コード等を介して直流に変換された電流が入力されるようになっている。
【００１１】
極性正確感知回路Ｆは正極感知端Ｄに、極性不正確感知回路Ｈは負極感知端Ｅにそれぞれ接続され、図４に示すように、極性正確感知回路Ｆ及び極性不正確感知回路ＨはそのコントロールデバイスとしてトランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４、シリコン制御整流素子、演算増幅器及び比較器を有する。
正確時導通回路Ｇ及び不正確時導通回路Ｉは、直流電流入力端Ｂと正極クリップ出力端Ｋ及び負極クリップ出力端Ｌとの間に介在され、そのコントロールデバイスとして継電器ＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３，ＲＹ４或いはＳＣＲ（サイリスタ）を有する。
【００１２】
正極クリップ３１をバッテリ２の正極側の導電柱２１へ接続し、負極クリップ３２を負極側の導電柱２２へ接続すると、導電柱２１が正極クリップ３１の導電チップ３１１を介して正極感知端Ｄ及び正極クリップ出力端Ｋと接続され、導電柱２２が負極クリップ３２の導電チップ３２１を介して負極感知端Ｅ及び負極クリップ出力端Ｌと接続される。
すると、極性正確感知回路Ｆは、バッテリ２から流入する電流により、正極感知端Ｄが正極側の導電柱２１に接続されると共に、負極感知端Ｅが負極側の導電柱２２に接続されたことを感知するようになっている。
正確時導通回路Ｇは、極性正確感知回路Ｆの感知により作動して、直流電流入力端Ｂから入力された電流を出力する。この電流は、正極クリップ出力端Ｋから正極クリップ３１の導電チップ３１１を介してバッテリ２の正極側の導電柱２１へ出力され、負極クリップ出力端Ｌを経由して充電器へ回流する。
【００１３】
一方、正極クリップ３１を負極側の導電柱２２へ接続し、負極クリップ３２を正極側の導電柱２１へ接続すると、導電柱２２が正極クリップ３１の導電チップ３１１を介して正極感知端Ｄ及び正極クリップ出力端Ｋと接続され、導電柱２１が負極クリップ３２の導電チップ３２１を介して負極感知端Ｅ及び負極クリップ出力端Ｌと接続される。
この結果、極性不正確感知回路Ｈは、負極感知端Ｅが正極側の導電柱２１に接続されると共に、正極感知端Ｄが負極側の導電柱２２に接続されたことを感知する。
すると、不正確時導通回路Ｉが極性不正確感知回路Ｈの感知により作動して、直流電流入力端Ｂを通して給電された電流を出力する。電流は、負極クリップ出力端Ｌから負極クリップ３２の導電チップ３２１を介して正極側の導電柱２１へ出力され、正極クリップ出力端Ｋを経由して充電器へ回流する。
【００１４】
遅延回路Ｎは、正確時導通回路Ｇ及び不正確時導通回路Ｉを制御する回路である。極性正確感知回路Ｆ或いは極性不正確感知回路Ｈが感知しても、正確時導通回路Ｇ及び不正確時導通回路Ｉは遅延回路Ｎに制御されて直ちに作動せず、数秒の時間をおいて作動するようになっている。
このため、正極クリップ３１及び負極クリップ３２が完全にバッテリ２の導電柱２１，２２へ接続され、使用者が手を離してからバッテリ２への充電が開始されるので、安全性が向上する。
【００１５】
通電表示回路Ｍは、図４に示すように、発光ダイオードＬＥＤを備え、正極クリップ出力端Ｋ及び負極クリップ出力端Ｌへ接続されている。
そして、正極クリップ出力端Ｋ或いは負極クリップ出力端Ｌから電流が出力されて、バッテリ２への充電が開始すると同時に発光ダイオードＬＥＤが発光して、バッテリ２へ充電中であることを表示する。
なお、発光ダイオードＬＥＤ以外の発光装置（例えばランプ）、音楽或いは人や動物の声等を発する音声発生装置、画像や文字を表示する液晶ディスプレイ等の影像表示装置、電力メータのいずれか一つ以上によって、バッテリ２へ充電中であることを表示しても良い。
【００１６】
手動スイッチ回路Ｊは正確時導通回路Ｇに接続され、手動スイッチ回路Ｊの手動スイッチＳＷを手動操作することにより、正確時導通回路Ｇを作動させることができるようになっている。
従って、バッテリ２の電圧が低すぎて導電柱２１，２２の極性を感知できない場合にも、正極クリップ出力端Ｋから電流を出力させることができる。
【００１７】
以下、この無極性充電器の作用をさらに詳しく説明する。
正極クリップ３１を正極側の導電柱２１に接続し、負極クリップ３２を負極側の導電柱２２に接続すると、正極クリップ３１に設けられた導電チップ３１２を介して、バッテリ２から電流が正極感知端Ｄ及び正極クリップ出力端Ｋへ流入する。
正極クリップ出力端Ｋへ流入した電流は、通電表示回路Ｍを介して遅延回路Ｎに流入する。
【００１８】
遅延回路Ｎは、第１の演算増幅器ＯＰ１、第２の演算増幅器ＯＰ２、トランジスタＱ５及びコンデンサＣを有し、遅延回路Ｎに流入した電流は先ず第１の演算増幅器によって増幅されてコンデンサへ出力される。数秒の時間が経過してコンデンサの充電状態が飽和になると、第２の演算増幅器ＯＰ２が作動し、これに接続されたトランジスタＱ５が導通される。
トランジスタＱ５を通過した電流は、これに接続された正確時導通回路Ｇの継電器ＲＹ１，ＲＹ２及び不正確時導通回路Ｉの継電器ＲＹ３，ＲＹ４へ流入する。
【００１９】
正確時導通回路Ｇの継電器ＲＹ１及び継電器ＲＹ２は、それぞれ極性正確感知回路ＦのトランジスタＱ１及びトランジスタＱ２に接続され、不正確時導通回路Ｉの継電器ＲＹ３及び継電器ＲＹ４は、それぞれ極性不正確感知回路ＨのトランジスタＱ３及びトランジスタＱ４に接続されている。
極性正確感知回路ＦのトランジスタＱ１及びトランジスタＱ２は、すでに正極感知端Ｄから流入した電流を受けて導通しているので、継電器ＲＹ１，ＲＹ２を経由する電流はトランジスタＱ１，Ｑ２からグラウンド端子に流入し、継電器ＲＹ１，ＲＹ２が作動して接点が閉じ、完全な回路が形成される。
【００２０】
この結果、直流電流入力端Ｂから入力した電流が、継電器ＲＹ１の接点及び正極クリップ出力端Ｋを介してバッテリ２の正極側の導電柱２１へ出力され、負極クリップ出力端Ｌ及び継電器ＲＹ２の接点を介して直流電流入力端Ｂへ回流し、充電を行う。
なお、この時、不正確導通回路Ｉの継電器ＲＹ３，ＲＹ４にも同時に電流が流入するものの、極性不正確感知回路ＨのトランジスタＱ３，Ｑ４が導通していないため作動しない。
【００２１】
また、正極クリップ３１を負極側の導電柱２２に接続し、負極クリップ３２を正極側の導電柱２２に接続すると、負極クリップ３２に設けられた導電チップ３２２を介して、電流が負極感知端Ｅ及び負極クリップ出力端Ｌへ流入する。
負極クリップ出力端Ｌへ流入した電流は、通電表示回路Ｍを介して遅延回路Ｎに流入する。
そして、遅延回路ＮのトランジスタＱ５を通過した電流は、正確時導通回路Ｇの継電器ＲＹ１，ＲＹ２及び不正確時導通回路Ｉの継電器ＲＹ３，ＲＹ４へ流入する。
【００２２】
極性不正確感知回路ＨのトランジスタＱ３，Ｑ４は、負極感知端Ｅから流入した電流を受けて導通しているので、継電器ＲＹ３，ＲＹ４が作動して接点が閉じ、完全な回路が形成される。
一方、正確導通回路Ｇの継電器ＲＹ１，ＲＹ２は、極性正確感知回路ＦのトランジスタＱ１，Ｑ２が導通していないため作動しない。
従って、直流電流入力端Ｂから入力した電流は、継電器ＲＹ３の接点及び負極クリップ出力端Ｌを介してバッテリ２の負極側の導電柱２２へ出力され、正極クリップ出力端Ｋ及び継電器ＲＹ４の接点を介して直流電流入力端Ｂへ回流し、充電を行う。
【００２３】
また、上記したように正極クリップ出力端Ｋ又は負極クリップ出力端部Ｌから電流が出力されると、正極クリップ出力端Ｋと負極クリップ出力端部Ｌとの間に介在された通電表示回路Ｍの発光ダイオードＬＥＤが発光し、充電中であることを知らせる。
【００２４】
正極クリップ３１及び及び負極クリップ３２がバッテリ２の導電柱２１，２２へ接続されていなかったり、バッテリ２の電圧が低すぎると、正極感知端Ｄ或いは負極感知端Ｅから電流が流入せず、極性正確感知回路ＦのトランジスタＱ１，Ｑ２及び極性不正確感知回路ＨのトランジスタＱ３，Ｑ４が導通しないので、正確導通回路Ｇの継電器ＲＹ１，ＲＹ２及び不正確時導通回路Ｉの継電器ＲＹ３，ＲＹ４が作動せず、電流が流れない。
従って、正極クリップ３１と負極クリップ３２とが接触して短絡したり、バッテリ２から外れた正極クリップ３１及び負極クリップ３２に触れて感電する虞がない。
【００２５】
また、バッテリ２の電圧が低すぎて極性を判断できないが、充電をしたい場合には、手動スイッチ回路Ｊの手動スイッチＳＷを閉じると、正確導通回路Ｇの継電器ＲＹ１，ＲＹが作動して接点が閉じ、電流は継電器ＲＹ１の接点及び正極クリップ出力端Ｋを介して出力され、負極クリップ出力端Ｌ及び継電器ＲＹ２の接点を介して回流する。
【００２６】
【考案の効果】
本考案によれば、正極クリップ及び負極クリップをバッテリの正極・負極のいずれに接続しても、自動的に回路を切り換えてバッテリへ充電することができるので、バッテリと充電器との極性を間違えて接続しても事故が起こる心配が無く、利便性が高い。
また、正極クリップ及び負極クリップがバッテリの正極・負極に接続されていないときは、正極クリップ・負極クリップへの通電が停止されるので、正極クリップと負極クリップとが接触することによる短絡事故や、バッテリの正極・負極から外れた正極クリップ或いは負極クリップへ接触することによる感電事故を防止することができ、安全性が高い。
【００２７】
請求項２に係る考案によれば、正極クリップ及び負極クリップをバッテリの導電柱へ完全に接続して手を離すまで電流が流れず、正極クリップ及び負極クリップがバッテリの導電柱へ接触した瞬間に火花やアークが発生しないので、安全性が高まる。
請求項３に係る考案によれば、バッテリの電圧が低くて極性を感知できない場合であっても、手動操作により充電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の充電器の斜視図。
【図２】本考案の実施形態を示す充電器の斜視図。
【図３】充電器の各部の関係を説明する図。
【図４】本考案の実施形態に係る充電器の回路図。
【符号の説明】
２　バッテリ
３　充電器本体
３１　正極クリップ
３１１　導電チップ
３１２　導電個所
３２　負極クリップ
３２１　導電チップ
３２２　導電個所
Ａ　回路板
Ｂ　直流電流入力端
Ｄ　正極感知端
Ｅ　負極感知端
Ｆ　極性正確感知端
Ｇ　正確時導通回路
Ｈ　極性不正確感知端
Ｉ　不正確時導通回路
Ｊ　手動スイッチ回路
Ｋ　正極クリップ出力端
Ｌ　負極クリップ出力端
Ｍ　通電表示回路
Ｎ　遅延回路
ＳＷ　手動スイッチ
ＬＥＤ　発光ダイオード
ＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３，ＲＹ４　継電器
ＯＰ１，ＯＰ２　演算増幅器
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５　トランジスタ
【図１】
0003098281.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003098281.tif 000005
【図４】
0003098281.tif 000006