(57)【要約】【課題】無駄な電力を消費することなく、且つ、電子機器等の通常動作を妨げることなく、コネクタピンの酸化皮膜を破壊して接触不良を防ぐための回路を提供する。【解決手段】コネクタ３は、電源１と主回路２とを電気的に接続する。主回路２を起動するために電源１が投入されると、コンデンサＣ１の充電が開始され、電圧Ｖ（−）が接地レベルから徐々に上昇していく。電圧Ｖ（−）が電圧Ｖ（＋）よりも低い期間は、トランジスタＱ１がオン状態になり、コネクタ３、抵抗Ｒ６、トランジスタＱ１を介して電流が流れる。主回路２の起動時から所定時間経過後に電圧Ｖ（−）が電圧Ｖ（＋）を越えると、トランジスタＱ１がオフ状態になり、上記電流は停止する。【選択図】  図２
2004221007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と主回路とを電気的に接続するコネクタの酸化皮膜を破壊する回路であって、
オン状態に制御されたときに上記電源に起因する電流を上記コネクタに流すスイッチ回路と、
上記主回路の起動時に上記スイッチ回路を所定時間だけオン状態に制御する駆動回路、
を有するコネクタ酸化皮膜破壊回路。
【請求項２】
請求項１に記載のコネクタ酸化皮膜破壊回路であって、
上記駆動回路は、
上記主回路の起動に際して電流の生成を開始する電流源と、
上記電流源が生成する電流により充電されるコンデンサと、
上記コンデンサの両端電圧が所定値を越えたときに上記スイッチ回路をオフ状態に駆動する手段、
を有する。
【請求項３】
第１の回路と第２の回路とを電気的に接続するコネクタの酸化皮膜を破壊する回路であって、
オン状態に制御されたときに上記コネクタを介して電流を流すように動作するスイッチ回路と、
上記第１の回路および第２の回路の起動時に上記スイッチ回路を所定時間だけオン状態に制御する駆動回路、
を有するコネクタ酸化皮膜破壊回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタの接触不良を防止するための回路に係わり、特に、コネクタピンの酸化皮膜を破壊することにより接触不良を防止する回路に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
多くの電子機器等は、通常、その電子機器を構成する回路と電源（あるいは、その電子機器を構成する回路部分どうし）を電気的に接続するためのコネクタを備えている。
【０００３】
ところが、コネクタを互いに嵌合または結合させない状態で大気中の放置しておくと、コネクタピンのメッキの状態によっては、その表面に酸化皮膜が形成されてしまうことがある。そして、コネクタピンに酸化皮膜が形成されると、コネクタを互いに嵌合させても接触不良により電気的接続が得られないことになる。そこで、従来より、酸化皮膜による接触不良を回避するために、下記の方策が考えられている。
１．酸化しにくい材料（例えば、金）でコネクタピンをメッキする
２．コネクタを互いに嵌合させたときにコネクタピン同士が擦れて相互に相手側の表面を傷つけることで酸化被膜を破壊するような形状／構造にコネクタを形成する（例えば、引用文献１参照。）。
３．コネクタを互いに嵌合させた後に、接点の酸化皮膜を破壊するための電流を流すことによって接触不良を解消する（例えば、引用文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−５０９４１号公報（図１〜図３、段落００１８〜００２４）
【０００５】
【特許文献２】
特開平８−３５８６０号公報（図１、段落００４０〜００４６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、一般に、金等の酸化しにくい材料は高価なので、そのような材料を使用したコネクタでは、コストの面でデメリットが大きい。また、嵌合時にコネクタの表面を傷つけることで酸化被膜を破壊する構造のコネクタは、脱着を繰り返す用途には適していないと考えられる。
【０００７】
そこで、電流を流すことで酸化皮膜を破壊する回路が実用化されているが、酸化被膜を破壊するためには比較的大きな電流を流す必要があるので、このような回路を設けると、消費電流の増大を招いてしまう。また、上述の特許文献２に記載の装置では、マイコンを用いて所定のタイミングで電流を流すようにしているが、この構成では、そのような電流を流すための動作モードが通常の動作モードとは別個に実行されるので、電子機器自体の動作が妨げられることになってしまう。
【０００８】
本発明の課題は、無駄な電力を消費することなく、且つ、電子機器等の通常動作を妨げることなく、コネクタピンの酸化皮膜を破壊して接触不良を防ぐための回路を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のコネクタ酸化皮膜破壊回路は、電源と主回路とを電気的に接続するコネクタの酸化皮膜を破壊する回路であって、オン状態に制御されたときに上記電源に起因する電流を上記コネクタに流すスイッチ回路、上記主回路の起動時に上記スイッチ回路を所定時間だけオン状態に制御する駆動回路を有する。
【００１０】
この構成によれば、主回路の起動時から所定時間だけコネクタを介して強制的に電流が流れる。これにより、コネクタの接点部の酸化皮膜が破壊され、良好な接触が得られる。また、酸化皮膜を破壊するための電流は、主回路の起動時にのみ流れるので、無駄な消費電流が抑えられる。さらに、酸化皮膜を破壊するための動作は、主回路の起動時にのみ行われるので、そのことにより主回路の動作が影響を受けることはない。ここで、所定時間とは、コネクタの接点部の酸化被膜が破壊されるのに十分な時間である。また、この所定時間が短いほど無駄な消費電流をさらに抑えることができる。
【００１１】
なお、上記駆動回路は、上記主回路の起動に際して電流の生成を開始する電流源、上記電流源が生成する電流により充電されるコンデンサ、上記コンデンサの両端電圧が所定値を越えたときに上記スイッチ回路をオン状態に駆動する手段、を有するように構成されてもよい。この構成によれば、コネクタを介して強制的に電流を流す時間（所定時間）を容易に所望の値に設定できる。
【００１２】
本発明の他の態様のコネクタ酸化皮膜破壊回路は、第１の回路と第２の回路とを電気的に接続するコネクタの酸化皮膜を破壊する回路であって、オン状態に制御されたときに上記コネクタを介して電流を流すように動作するスイッチ回路、上記第１の回路および第２の回路の起動時に上記スイッチ回路を所定時間だけオン状態に制御する駆動回路を有する。この態様の作用および効果は、基本的に上述のコネクタ酸化皮膜破壊回路と同じである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、実施形態のコネクタ酸化皮膜破壊回路の基本構成を示す図である。なお、実施形態のコネクタ酸化皮膜破壊回路は、電源１と主回路２とを電気的に接続するコネクタ３を介して電流を流すことによりそのコネクタ３の接点部（コネクタピン）に形成されている酸化皮膜を破壊するための回路である。
【００１４】
電源１は、例えばバッテリであり、所定の直流電圧を生成する。主回路２は、特に限定されるものではないが、電子機器等の主要部であり、電源１から供給される電力により動作する。コネクタ３は、脱着可能な１組のコネクタセットであり、嵌合されたときに１組のコネクタピンが互いに接触するように形成されている。そして、電源１および主回路２は、コネクタ３を嵌合することにより電気的に接続されるように設けられている。ここで、「電気的に接続」とは、電源１と主回路２とを直接的に接続する形態だけでなく、抵抗等を介してそれらを接続する形態も含むものとする。
【００１５】
スイッチ回路１１は、例えば、トランジスタ等の半導体素子を含み、駆動回路１２により駆動される。そして、スイッチ回路１１は、オン状態に制御されたときに電源１に起因する電圧がコネクタ３に印加されるように設けられている。すなわち、図１においては、スイッチ回路１１がオン状態に制御されると、電源１がコネクタ３およびそのスイッチ回路１１を介して接地され、その電源１により生成される直流電圧がコネクタ３に印加されることになる。
【００１６】
駆動回路１２は、主回路２の起動時にスイッチ回路１１を所定時間だけオン状態に制御する。これにより、スイッチ回路１１は、主回路２が起動されたときから所定時間だけオン状態に制御されることになる。
上記回路において、もし、コネクタ３の接点部に酸化皮膜が形成されていたとすると、主回路２は電源１から電力を受けることができない。ところが、実施形態のコネクタ酸化皮膜破壊回路は、スイッチ回路１１および駆動回路１２を備え、そのスイッチ回路１１を主回路２の起動開始時から所定時間だけオン状態に制御する。そして、これにより、主回路２の起動開始時から所定時間だけコネクタ３を介して強制的に大きな電流が流れることになり、その電流によりコネクタ３の接点部の酸化皮膜が破壊され、以降、コネクタ３において良好な接触が得られるようになる。すなわち、コネクタ３の接点部に酸化皮膜が形成されていたとしても、主回路２の起動時にその酸化皮膜が破壊されるので、主回路２はその起動時から適切に電力の供給を受けることができる。
【００１７】
また、このコネクタ酸化皮膜破壊回路においては、主回路２の起動開始時から所定時間だけ強制的に大きな電流を流す構成なので、主回路２が通常動作を行っている期間に無駄な電流を消費することはない。
なお、図１においては、電源１と主回路２とを電気的に接続するコネクタ３の接点部の酸化皮膜を破壊することを前提としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の２つの回路（第１の回路および第２の回路）を電気的に接続するコネクタの接点部の酸化皮膜を破壊することもできる。
【００１８】
図２は、コネクタ酸化皮膜破壊回路の一例の回路図である。なお、スイッチ回路１１は、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ６により実現されており、駆動回路１２は、コンデンサＣ１、コンパレータ２１、抵抗Ｒ１〜Ｒ５により実現されている。また、補助電源３１は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータであり、電源１により生成される電圧を所定の直流電圧に変換して駆動回路１２に供給する。ここで、電源１と補助電源３１との間は、コネクタ３を介することなく接続されている。したがって、主回路２の起動時に電源１が投入されると、補助電源３１は、駆動回路１２への電力の供給を開始する。
【００１９】
コンパレータ２１の非反転入力端子には、電圧Ｖ（＋）が与えられる。ここで、電圧Ｖ（＋）は、補助電圧３１の出力電圧を抵抗Ｒ２およびＲ３で分圧することにより得られる一定の電圧（所定値）である。一方、コンパレータ２１の反転入力端子には、コンデンサＣ１の両端電圧である電圧Ｖ（−）が与えられる。ここで、このコンデンサＣ１は、補助電源３１から抵抗Ｒ１を介して流れる電流により充電される。すなわち、電圧Ｖ（−）は、主回路２を起動するために電源１が投入されると、接地レベルから徐々に上昇してゆき、所定時間経過後に電圧Ｖ（＋）を越えることになる。なお、この例では、抵抗Ｒ１（または、補助電源３１および抵抗Ｒ１）がコンデンサＣ１を充電するための電流源として作用している。
【００２０】
コンパレータ２１の出力は、トランジスタのオープンコレクタとなっており、電圧（＋）と電圧（−）とを比較し、電圧（＋）よりも電圧（−）の方が低ければコンパレータ２１の出力トランジスタはオープンとなり、電圧（＋）よりも電圧（−）の方が高くなるとコンパレータ２１の出力トランジスタはクローズとなり出力は接地レベルとなる。従って、コンパレータ２１の出力トランジスタは、主回路２を起動するために電源１が投入されたときから所定時間が経過するまではオープンとなり、その後クローズとなり接地レベルとなる。ここで、この「所定時間」は、補助電圧３１の出力電圧、電圧Ｖ（＋）を設定する抵抗Ｒ２およびＲ３による分圧比、抵抗１の抵抗値、およびコンデンサＣ１の容量により決定される。すなわち、「所定時間」として所望の値を設定することができる。
【００２１】
トランジスタＱ１は、コンパレータ２１の出力がオープンとなると、Ｈレベル信号が与えられてオン状態になり、コンパレータ２１の出力が接地レベルとなると、Ｌレベル信号が与えられてオフ状態になる。したがって、トランジスタＱ１は、主回路２を起動するために電源１が投入されたときから所定時間が経過するまではオン状態に制御され、以降は、オフ状態に制御されることになる。ここで、トランジスタＱ１がオン状態になると、コネクタ３は実質的に抵抗Ｒ６を介してＧＮＤに接続された状態になり、電源１の出力電圧がそのままコネクタ３の両端に印加されることになる。そして、このとき、抵抗Ｒ６の抵抗値が小さいものとすると、電源１からコネクタ３、抵抗Ｒ６及びトランジスタＱ１を介して大きな電流が流れ、その電流によりコネクタ３の接点部の酸化皮膜が破壊されることになる。
【００２２】
なお、抵抗Ｒ６の抵抗値は、コネクタ３の接点部の酸化皮膜が破壊されるのに十分な電流を生成するような値に設定される。
このように、実施形態のコネクタ酸化皮膜破壊回路は、主回路２の起動時にコネクタ３を介して一時的に大きな電流を流すことにより、その接点部の酸化皮膜を破壊する。よって、主回路２は、電源１から確実に電力を受け取ることができる。また、主回路２の起動時から所定時間が経過した後は、スイッチ回路１１がオフ状態に切り替わり、そのスイッチ回路１１を介して流れる電流が停止されるので、無駄な消費電流が発生しない。このため、特に、電源１がバッテリ等である場合は、主回路２の動作可能時間が短くなることを回避できる。さらに、実施形態のコネクタ酸化皮膜破壊回路による酸化皮膜破壊動作は、主回路２の起動時にのみ電源１の投入に伴って実行されるだけであり、主回路２の動作には何ら影響を及ぼすものではない。即ち、主回路２の起動時に酸化皮膜破壊動作がいったん行われた後は、主回路２の動作が中断させられることはない。
【００２３】
図３は、駆動回路１２の変形例を示す図である。図３に示す駆動回路１２は、図２に示したコンパレータ２１および抵抗Ｒ２〜Ｒ５の代わりに、トランジスタＱ２および抵抗Ｒ７を備えている。なお、図３に示す駆動回路の動作は、基本的には、図２を参照しながら説明した動作を同じである。すなわち、抵抗Ｒ１を介して流れる電流によりコンデンサＣ１が充電され、その両端電圧が徐々に上昇していく。そして、コンデンサＣ１の両端電圧がトランジスタＱ２の閾値を越えると、トランジスタＱ２がオフ状態からオン状態に切り替わり、それによってトランジスタＱ１がオン状態からオフ状態に切り替わる。すなわち、この構成によっても、主回路２を起動するために電源１が投入されたときから所定時間だけ、トランジスタＱ１をオン状態に制御することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、コネクタの接点部の酸化皮膜を確実に破壊できる。また、酸化皮膜を破壊するための電流は、主回路の起動時にのみ流れるので、無駄な消費電流を抑えることができる。さらに、酸化皮膜を破壊するための動作は、主回路の起動時にのみ行われるので、そのことにより主回路の動作が影響を受けることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のコネクタ酸化皮膜破壊回路の基本構成を示す図である。
【図２】コネクタ酸化皮膜破壊回路の一例の回路図である。
【図３】駆動回路の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１    電源
２    主回路
３    コネクタ
１１  スイッチ回路
１２  駆動回路
２１  コンパレータ
【図１】
2004221007.tif 000003
【図２】
2004221007.tif 000004
【図３】
2004221007.tif 000005