(57)【要約】【課題】  電圧安定装置の回路基板における負極側がバッテリの負極端子に接続されていることに着眼し、その負極側にアース線を接続することで、点火系、電装系の性能を大幅に向上できるバッテリの電圧安定装置を提供する。【解決手段】  バッテリ５の正極端子５ａと負極端子５ｂとに接続した正極線４ａと負極線４ｂを、複数のコンデンサ素子１２ａ、１２ｂを回路基板３に設けてなる蓄電回路１２に接続し、同蓄電回路１２から放電される電流によりバッテリ５の電源電圧を安定させるバッテリの電圧安定装置であって、回路基板３を収容する絶縁性材料の本体ケース１にアース線９の端子金具９ａを締結する端子台１ａを形成し、この端子台１ａにアース線９を端子台用締結具７ａ、７ｂで固定することにより、アース線９が蓄電回路１２のアース側（負極側回路）に接続した。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの正極端子と負極端子とに接続した正極線と負極線を、複数のコンデンサ素子を回路基板に設けてなる蓄電回路に接続し、同蓄電回路から放電される電流によりバッテリの電源電圧を安定させるバッテリの電圧安定装置であって、前記回路基板を収容する絶縁性材料の本体ケースにアース線の端子金具を締結する端子台を形成し、この端子台に前記アース線を端子台用締結具で固定することにより、前記アース線が前記蓄電回路のアース側に接続されるように構成したことを特徴とするバッテリの電圧安定装置。
【請求項２】
前記端子台を挟んでその下面に前記回路基板を、上面に座板用の金属プレートをそれぞれ配置し、前記端子台用締結具により前記回路基板と前記金属プレートとが前記端子台に固定されることを特徴とする請求項１記載のバッテリの電圧安定装置。
【請求項３】
前記端子台を形成する前記本体ケースに突起部を設け、前記金属プレートに前記突起部に係合可能な凹部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載のバッテリの電圧安定装置。
【請求項４】
前記端子台に、同端子台を上から覆うケースカバーを着脱自在に設けることにより、前記突起部との間で前記アース線を臨ませる締結用窓を形成したことを特徴とする請求項３記載のバッテリの電圧安定装置。
【請求項５】
前記金属プレートおよび前記端子台用締結具を金メッキ処理したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバッテリの電圧安定装置。
【請求項６】
前記正極線と前記負極線の各端子金具を、防水機能を有するグロメットを介して前記本体ケースに嵌合して固定する一方、前記回路基板を前記各端子金具に回路基板用締結具を介して固定したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のバッテリの電圧安定装置。
【請求項７】
前記回路基板の前記蓄電回路に並列に、前記バッテリの実用使用状態時の電源電圧で発光する第１ＬＥＤおよび前記実用使用常態時の電源電圧に満たない場合に前記第１ＬＥＤが消灯して同第１ＬＥＤとは異なる色で発光する第２ＬＥＤを発光制御するバッテリ電圧チェッカー回路を設けるとともに、前記本体ケースに前記第１、第２の各ＬＥＤを臨ませる孔を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のバッテリの電圧安定装置。
【請求項８】
前記バッテリと前記蓄電回路との間の前記回路基板に逆接防止回路を接続し、前記逆接防止回路が前記バッテリに対して正常に接続された場合には、前記第１ＬＥＤまたは前記第２ＬＥＤは点滅するが、逆極性に接続された場合には、前記第１、第２両ＬＥＤが消灯するようにしたことを特徴とする請求項７記載のバッテリの電圧安定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アース線を接続する端子台を備えたバッテリの電圧安定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に施されるアーシングシステムとして、例えば、特開２００１−２５７０４４号公報に記載されているように、各種電装装置に接続されたアース線端部をボデーに接続するボデーアースが公知である。このものは、メス型の導電性樹脂材で形成したジョイントコネクに、複数のアース線を集中して接続したオス型のコネクタを嵌合して接続することでアース用ジョイントコネクタを構成し、上記ジョイントコネクタをボルトによりボデーに締結する。こうしてアース用ジョイントコネクタのジョイントコネクタをボルトでボデーに締結するだけで、ボデーアースが行えるので、各アース線を直接に個別にボデーに接続するのではなく、一旦アース用ジョイントコネクタに集約して接続するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２５７０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術にあっては、アース線に使用される銅よりも約１０分の１と電導率が極めて低い鋼板で形成されたボデーに接続されているため、ボデーが電気的に大きな抵抗となり、エンジンの点火系やオーディオ、空調、照明装置等各種電装装置に悪影響をもたらし、本来の潜在能力を発揮できなくなる問題がある。この問題を解消するには、アース線をバッテリの負極端子に直接接続することが考えられる。ところが、ノイズ低減と電導率に優れたアース線の場合には、アース線自体が太くなっているため、何本ものアース線の端子金具を集中して一カ所にあるバッテリの負極端子に接続することは物理的にも、また、その取り付け作業の面においても困難を伴うという問題がある。
【０００４】
一方、一般に、車両を急発進させたりするようなアクセル操作を行った場合に、バッテリ電圧が瞬間的にダウンし、点火特性が低下するだけでなく、オーディオ装置、空調装置、照明装置等の各種電装装置の性能低下を来す問題があるが、係る問題に対処する方策として、本出願人は、常時バッテリの正極端子と負極端子とに直接接続した電圧安定装置を開発した。本発明は、このような問題を解決するために、上記電圧安定装置の回路基板における負極側がバッテリの負極端子に接続されていることに着眼し、その負極側にアース線を接続することで、点火系、電装系の性能を大幅に向上できるバッテリの電圧安定装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明に係るバッテリの電圧安定装置は、バッテリの正極端子と負極端子とに接続した正極線と負極線を、複数のコンデンサ素子を回路基板に設けてなる蓄電回路に接続し、同蓄電回路から放電される電流によりバッテリの電源電圧を安定させるバッテリの電圧安定装置であって、前記回路基板を収容する絶縁性材料の本体ケースにアース線の端子金具を締結する端子台を形成し、この端子台に前記アース線を端子台用締結具で固定することにより、前記アース線が前記蓄電回路のアース側に接続されるように構成したことを特徴とする。
【０００６】
この請求項１記載の発明では、バッテリの電圧安定装置の本体ケースに、端子台を形成し、この端子台に、例えば、ダイレクト・イグニッション・システム型（ＤＩＳ型）の点火プラグのプラグキャップ用アース線や、シリンダヘッド、吸気マニホールド、シリンダヘッドカバー、およびスロットル本体等に締結されたアース線の端子金具を端子台用締結具（例えば、ボルトやナット）を用いて締結することにより、回路基板に実装された蓄電回路のアース側（負極側）を利用して接続されるようになっている。このため、バッテリの負極端子に上記端子金具を取り付ける作業を不要化でき、エンジンルーム内におけるアース線の配置を上首尾に纏めることができ、ドレスアップ効果を高めることが可能となる。
また、アース線は、回路基板の負極側を介してバッテリの負極端子に直接に接続されることとなり、点火系・電装装置系の潜在能力を過不足なく発揮できるようになる。
また、バッテリの電圧安定装置の回路基板には、コンデンサ素子でなる蓄電回路が実装されているので、バッテリ電圧が降下した場合には、蓄電回路のコンデンサ素子に蓄電された充電電流が放電され、バッテリの電圧降下による瞬間的な電流不足を補償してバッテリに接続される電気負荷にスムーズな電流供給を行え、バッテリ電圧を安定できる作用を有する。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のバッテリの電圧安定装置に係り、前記端子台を挟んでその下面に前記回路基板を、上面に座板用の金属プレートをそれぞれ配置し、前記端子台用締結具により前記回路基板と前記金属プレートとが前記端子台に固定されることを特徴とする。
【０００８】
この請求項２記載の発明では、端子台用締結具により端子台を挟んで金属プレートと回路基板とが同時に本体ケースに取り付けられるので、金属プレートの締結と同時に回路基板も本体ケースに取り付けられるため、回路基板を本体ケースに取り付けるための取付具と、その取り付け作業を不要化できるようになる。また、金属プレートを端子台に配置したことにより、アース線の端子金具を端子台用締結具を介して回路基板の負極側に確実に接続することができるようになる。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のバッテリの電圧安定装置に係り、前記端子台を形成する前記本体ケースに突起部を設け、前記金属プレートに前記突起部に係合可能な凹部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
この請求項３記載の発明では、金属プレートの凹部に本体ケースの突起部に係合できるようにすることにより、端子台に金属プレートを段取りよく位置決めして設け易くなり、ひいてはアース線の取り付け作業がそれだけ能率よく行えるようになる。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のバッテリの電圧安定装置に係り、前記端子台に、同端子台を上方から覆うケースカバーを着脱自在に設けることにより、前記突起部との間で前記アース線を臨ませる締結用窓を形成したことを特徴とする。
【００１２】
この請求項４記載の発明では、ケースカバーを端子台に設けた場合に、端子台に形成した突起部との間でアース線を締結するのに干渉しない程度の大きさの締結用窓が突起部で支持して仕切られるように設けられるため、締結用窓の強度を維持でき、また、アース線の端子金具や金属プレート等を外部に露出しないように保護しているので、なんらかの要因で外部の正極部材が接触したりするのを未然に回避できるようになる。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のバッテリの電圧安定装置に係り、前記金属プレートおよび前記端子台用締結具を金メッキ処理したことを特徴とする。
【００１４】
この請求項５記載の発明では、金属プレートおよび端子台用締結具に金メッキ処理を施しているので、アース線の端子金具の電気的接続を確実に行えるようになる。
【００１５】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のバッテリの電圧安定装置に係り、前記正極線と前記負極線の各端子金具を包むように防水機能を有するグロメットを設け、同グロメットを前記本体ケースに嵌合して固定する一方、前記回路基板を前記各端子金具に回路基板用締結具を介して固定したことを特徴とする。
【００１６】
この請求項６記載の発明では、本体ケースにグロメットを嵌合するようにして正極線と負極線の各端子金具を固定すると共に、その端子金具を回路基板に回路基板用締結具により締結したので、回路基板は回路基板用締結具と上記端子台用締結具とにより本体ケースに固定でき、そのため、回路基板を本体ケースに取り付けるための締結具を不要化でき、またそのための取り付け作業も不要化できるようになるものである。
【００１７】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のバッテリの電圧安定装置に係り、前記回路基板の前記蓄電回路に並列に、前記バッテリの実用使用状態時の電源電圧で発光する第１ＬＥＤおよび前記実用使用常態時の電源電圧に満たない場合に前記第１ＬＥＤが消灯して同第１ＬＥＤとは異なる色で発光する第２ＬＥＤを発光制御するバッテリ電圧チェッカー回路を設けるとともに、前記本体ケースに前記第１、第２の各ＬＥＤを臨ませる孔を設けたことを特徴とする。
【００１８】
この請求項７記載の発明では、バッテリ電圧チェッカー回路に第１ＬＥＤと第２ＬＥＤとを設け、これら第１、第２両ＬＥＤを本体ケースの孔から外部に露呈するようにしているので、バッテリ電源電圧が正常な使用状態にあるか、あるいは低下してバッテリ上がり前の状態か等を発光する色によって知ることができ、このため、例えば、バッテリ電圧チェック装置を自動車のエンジンルームに設置したバッテリに接続して使用する場合には、バッテリの電源電圧をエンジンが停止している状態でも、常にチェックできるので、バッテリが実用使用状態にあるか、充電を行うべきか、バッテリ液を補充すべきか、さらにはバッテリ交換を行うべきか等を視認することでバッテリの保守・整備等の管理を容易に行える。また、バッテリの電圧安定装置内の回路基板に、蓄電回路だけでなく、バッテリ電圧チェッカー回路をも実装しているので、バッテリの電圧安定装置を全体としてコンパクトに形成でき、エンジンルームの省スペースを図れ、ドレスアップ効果に有利となる。
【００１９】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載のバッテリの電圧安定装置に係り、逆接防止回路を接続し、前記逆接防止回路が前記バッテリに対して正常に接続された場合には、前記第１ＬＥＤまたは前記第２ＬＥＤは点滅するが、逆極性に接続された場合には、前記第１、第２両ＬＥＤが消灯するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
この請求項８記載の発明では、逆接防止回路に、一対のリレーと、それらリレーにより開閉する一対の可動スイッチと、逆接続検出用ダイオードとを具備していて、逆接防止回路がバッテリに対して正常に接続された場合には、逆接続検出用ダイオードにバッテリ電流が通電することで、その時のバッテリ電圧によりバッテリ電圧チェッカー回路に組み込まれた第１ＬＥＤあるいは第２ＬＥＤのいずれかが点滅して、正常に接続されていることを表示する。反対に、極性を逆にして接続された場合には、逆接続検出用ダイオードにバッテリ電流が通電しないことにより、第１ＬＥＤ、第２ＬＥＤのいずれもが消灯することとなり、逆接続状態にあることを知ることができるようになる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、次のような効果を奏することができる。
すなわち、請求項１記載の発明によれば、バッテリの負極端子に上記端子金具を取り付ける作業を不要化でき、エンジンルーム内におけるアース線の配置を上首尾に纏めることができ、ドレスアップ効果を高めることができ、また、アース線は、回路基板の負極側を介してバッテリの負極端子に直接に接続されることとなり、点火系・電装装置系の潜在能力を過不足なく発揮でき、さらにバッテリの電圧安定装置の回路基板には、コンデンサ素子でなる蓄電回路が実装されているので、バッテリ電圧が降下した場合には、蓄電回路のコンデンサ素子に蓄電された充電電流が放電され、バッテリの電圧降下による瞬間的な電流不足を補償してバッテリに接続される電気負荷にスムーズな電流供給を行え、バッテリ電圧を安定できる効果を奏する。
【００２２】
また、請求項２記載の発明によれば、金属プレートの締結と同時に回路基板も本体ケースに取り付けられるため、回路基板を本体ケースに取り付けるための取付具と、その取り付け作業を不要化でき、また、金属プレートを端子台に配置したことにより、アース線の端子金具を端子台用締結具を介して回路基板の負極側に確実に接続することができる効果を奏する。
【００２３】
また、請求項３記載の発明によれば、端子台の突起部に金属プレートの凹部を合わせることで、金属プレートを段取りよく位置決めして端子台に設け易くなり、ひいてはアース線の取り付け作業を効率化できる効果がある。
【００２４】
また、請求項４記載の発明によれば、ケースカバーを端子台に設けた場合に、ケースカバーが端子台に設けた突起部で支持されるため、締結用窓の強度を維持でき、また、アース線の端子金具や金属プレート等が外部に露出しないように保護されているので、なんらかの要因で外部の正極部材が接触したりするのを未然に回避できる効果を奏する。
【００２５】
また、請求項５記載の発明によれば、金属プレートおよび端子台用締結具に金メッキ処理を施しているので、アース線の端子金具と端子台における金属プレートや端子台用締結具との間の電導率を高めることができる効果を奏する。
【００２６】
また、請求項６記載の発明によれば、回路基板は、回路基板用締結具と端子台用締結具とにより本体ケースに固定しているため、回路基板の本体ケースに対する保持性を簡単な取り付け作業で強固に取り付けることができ、車両振動に対しても耐震性に優れたバッテリの電圧安定装置を得ることができる効果がある。
でき、そのため、回路基板を本体ケースに取り付けるための締結具を不要化でき、またそのための取り付け作業も不要化できるようになるものである。
【００２７】
また、請求項７記載の発明によれば、例えば、バッテリ電圧チェック装置を自動車のエンジンルームに設置したバッテリに接続して使用する場合には、バッテリの電源電圧をエンジンが停止している状態でも、常にチェックできるので、バッテリが実用使用状態にあるか、充電を行うべきか、バッテリ液を補充すべきか、さらにはバッテリ交換を行うべきか等を視認することでバッテリの保守・整備等の管理を容易に行える。
また、バッテリの電圧安定装置内の回路基板に、蓄電回路だけでなく、バッテリ電圧チェッカー回路をも実装しているので、バッテリの電圧安定装置を全体としてコンパクトに形成でき、エンジンルームの省スペースを図れ、ドレスアップ効果に有利となり、集中アーシングシステム機能、バッテリの電圧安定機能、およびバッテリ電圧の管理機能等の多機能発揮型のバッテリの電圧安定装置を実現できる効果を奏する。
【００２８】
また、請求項８記載の発明によれば、逆接防止回路によって、回路基板上に実装された蓄電回路、バッテリ電圧チェッカー回路等を実装した電気回路が逆接続された否かを容易に判別できるため、蓄電回路中のコンデンサ素子の早期劣化や、損傷を未然に、かつ、確実に防止することができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明に係るバッテリの電圧安定装置の実施形態を、自動車エンジンルームに設置したバッテリに接続した場合を例に挙げ、図１〜図９に基づいて詳述する。
図１（ａ）はアース線を非接続状態におけるバッテリの電圧安定装置の外観平面図、同（ｂ）は（ａ）の左側面を拡大して示した左側面図、図２（ａ）は図１の2−2線における矢視拡大断面図、同（ｂ）は（ａ）の矢印Ａの要部拡大断面図である。
【００３０】
バッテリの電圧安定装置は、合成樹脂材等の絶縁性素材で略箱型をなす本体ケース１と、同様に絶縁性素材で形成された底板２とで内部に空間Ｓが形成され、内部空間Ｓに回路基板３が収納される。回路基板３には、図６に示されるように、保護回路１０，逆接防止回路１１，蓄電回路１２，およびバッテリ電圧チェッカー回路１３からなる電気回路ＥＣが形成されている。電気回路ＥＣについては、後で詳述する。
【００３１】
先ず、本体ケース１の構造を主として図１〜図５を参照しながら説明する。図１，図２（ａ）において、本体ケース１の右側には、バッテリ５（図６参照）の正極端子５ａと負極端子５ｂとに接続された正極線４ａと負極線４ｂとの端子金具４ａ１、４ｂ１が接続される。具体的には、各端子金具４ａ１、４ｂ１を包み込むように防水グロメット４ａ２，４ｂ２が設けられ、回路基板３に穿たれた孔３ａ、３ｂに回路基板用締結具であるボルト３ａ１，３ｂ１とフランジ付きナット３ａ２，３ｂ２により、各端子金具４ａ１，４ｂ１が回路基板３の正極側回路と負極側回路とに電気接続した状態で締結される（図３，図４参照）。そして、防水グロメット４ａ２，４ｂ２に形成した嵌合溝を、本体ケース１の所定箇所に嵌合することで、回路基板３の右側がグロメット４ａ２，４ｂ２を介在して本体ケース１に位置決め固定される。
【００３２】
次に、本体ケース１の左側の構造を説明するが、以下では同一の部材または部分には煩雑を避けるため、一個の符号を付していくことで説明していくこととする。すなわち、本体ケースの左側（図１，図２）には段差をなす平坦な端子台１ａが形成され、端子台１ａの上面には金メッキ処理された金属プレート６が、下面には回路基板３が配置され、図４に示されるように、これら端子台１ａ、金属プレート６、および回路基板３には、それぞれ対応する位置に略等間隔で並んだ各３個のボルト孔１ｂ、６ｂ、３ｃが穿たれ、これらボルト孔に金メッキ処理された３個の端子台用締結具であるフランジ付きボルト７ａとナット７ｂにより、図５に示すように一体に締結され、かかる締結具７ａ，７ｂによる締結により、回路基板３の負極側回路（アース側）に電気接続されるようになっている。
【００３３】
回路基板３および金属プレート６が端子台用締結具７ａ、７ｂで締結された後は、上方からケースカバー８がボルト孔８ａを挿通するボルト８ｂにより端子台１ａを覆うように装着される。このとき、端子台１ａに設けた突起部１ｃと、ケースカバー８に設けた突起部８ｃとが付き合わされることで支柱が形成され、各支柱間にアース線９（図７参照）の端子金具９ａを収容しうる程度の締結用窓１ｄ（図１（ｂ）参照）が設けられることとなる。
【００３４】
なお、本体ケース１の上面には、回路基板３に実装されるバッテリ電圧チェッカー回路１３（図６参照）の２色型ＬＥＤ１４を臨ませる孔１ｅと、回路基板３へ、例えば二液性エポキシ樹脂でなるポッティング材を注入するための注入孔１ｆとが設けられ、その注入後に、帯状のロゴステッカー１ｇを接着するようにしている。
【００３５】
また、金属プレート６には、端子台１ａの突起部１ｃと干渉しないようにする凹部６ａが設けられ、端子台１ａに対する位置決めを行い易くしている。
【００３６】
こうして、本体ケース１に回路基板３の左側が締結具７ａ、７ｂにより締結されると、図５に示される底蓋２をビス１ｊで本体ケース１に締結することで本体ケース１は外部から密閉され、回路基板３は回路基板用締結具であるボルト３ａ１，３ｂ１とナット３ａ２，３ｂ２とで本体ケース１に結合されると同時に電気回路ＥＣの正極側回路と負極側回路とに接続される一方、端子台用締結具７ａ，７ｂにより本体ケース１に結合されることで負極側回路に接続されるようになる。
【００３７】
次に、回路基板３に実装される電気回路ＥＣを説明する。すなわち、当該電気回路２は、図６に示されるように、保護回路（ヒューズ）１０、逆接防止回路１１，蓄電回路１２、およびバッテリ電圧チェッカー回路１３からなる。
保護回路１０はバッテリ５の正極端子に接続される。
逆接防止回路１１は、一対のリレーと、それらリレーにより開閉する一対の可動スイッチと、逆接続検出用ダイオード１１ａおよびダイオード１１ｂとを具備する。バッテリ５に接続されていない状態の非通電状態では、一対の可動スイッチは、図６に図示した状態の位置にあり、バッテリ５に接続して通電されると、上記ダイオード１１ａ、１１ｂが通電することで、後述するバッテリ電圧チェッカー回路１３の第１ＬＥＤ１４ａあるいは第２ＬＥＤ１４ｂが点滅することで正常に接続されていることを表示する。反対に、極性を逆にして接続された場合には、ダイオード１１ａ，１１ｂが通電しないことにより、第１ＬＥＤ１４ａ、第２ＬＥＤ１４ｂのいずれもが消灯することとなり、正極線４ａおよび負極線４ｂ（図１、図３参照）がバッテリ５に逆接続されている状態にあることを知ることができるようになっており、これにより後述する蓄電回路１２中のコンデンサ素子の早期劣化、損傷を未然に防止できるようにしている。
【００３８】
上記蓄電回路１２は、バッテリの電圧安定装置の主要な一構成要素であり、上記逆接防止回路１１に並列に接続され、各電装部品や点火系への供給電圧を安定させ、車両の有する潜在能力を引き出すためのチューニング部材であり、例えば0,1μＦの容量を有する電解コンデンサである有機半導体アルミ固体コンデンサ（本実施形態の設置数は５個）１２ａと、セラミックコンデンサ（設置数は５個）１２ｂとを並列接続することで形成されている。バッテリ５に通電されることで、各コンデンサ１２ａ、１２ｂに電圧が蓄電され、バッテリ５電圧が低下した場合に、バッテリ５に電圧を供給するように機能する。
【００３９】
次に、上記バッテリ電圧チェッカー回路１３を説明する。バッテリ電圧チェッカー回路１３は、上記蓄電回路１２に並列に接続され、以下の構成要素で構成されている。すなわち、バッテリ電圧チェッカー回路１３には、緑色発光の第１ＬＥＤ１４ａおよび赤色発光の第２ＬＥＤ１４ｂを一体化した２色型ＬＥＤ１４と、電圧チェック機能として機能する第１ツェナーダイオード１５と、第２ツェナーダイオード１６と、上記第１、第２両ＬＥＤ１４ａ、１４ｂの発光をスイッチング制御する第１トランジスタ１７ａ、第２トランジスタ１７ｂ、第３トランジスタ１７ｃ、および第４トランジスタ１７ｄでなるスイッチ機能素子１７と、ＩＣで形成したタイマー回路１８とが設けられる。
【００４０】
上記第１ツェナーダイオード１５は、バッテリ５の実用使用状態時における電源電圧が、例えば１２ボルト以上であるとされる場合に、この１２ボルトを第１基準値とし、第１基準値以上にあるか否かをチェックするようになっている。すなわち、第１ツェナーダイオード１５に第１基準値以上の電圧が作用したときには、第２トランジスタ１７ｂはＯＮし、第１基準値よりも小さな電圧が作用した場合にはＯＦＦするように形成される。
第２ツェナーダイオード１６は、バッテリの電源電圧が、第１基準値（１２ボルト）よりも低い第２基準値（例えば１１ボルト）以上で作動するが、それ以下では作動しないように形成される。すなわち、バッテリ電圧が第１基準値（１１ボルト）と第２基準値（１２ボルト）の間に低下した場合には、第２ツェナーダイオード１６が作動して第４トランジスタ１７ｄをＯＮするが、第２ツェナーダイオード１６に作用するバッテリの端子電圧が第２基準値（１１ボルト）未満になった場合には、第４トランジスタ１７ｄをＯＦＦするようになっている。
【００４１】
上記スイッチ機能素子１７における第１トランジスタ１７ａは、そのコレクタが第１、第２両ＬＥＤ１４ａ、１４ｂの出力側に接続され、第２トランジスタ１７ｂのコレクタは第２ＬＥＤ１４ｂ（赤色ＬＥＤ）の入力側に接続され、第３トランジスタ１７ｃのコレクタは第１ＬＥＤ１４ａ（緑色ＬＥＤ）の入力側に接続され、第２トランジスタ１７ｂのベースに第１ツェナーダイオード１５の出力側に接続され、第４トランジスタ１７ｄのベースに第２ツェナーダイオード１６の出力側に接続されている。
【００４２】
上記タイマー回路１８は、例えば、第１ＬＥＤ１４ａと第２ＬＥＤ１４ｂの発光周期を制御するもので、ＧＮＤ用の１番ピン、トリガ用の２番ピン、出力用の３番ピン、リセット用の４番ピン、電圧コントロール用の５番ピン、スレッシュホールド用の６番ピン、抵抗用の７番ピン、およびＶｃｃ用の８番ピンを有する８ピン構造で、３番ピンを第１トランジスタ１７ａのベース端子に接続し、また４番ピン（リセット用）を第４トランジスタ１７ｄのコレクタに接続している。
【００４３】
また、電気回路２のアース側回路には、本体ケース１の端子台１ａに設けられる各種のアース線９（図７参照）が電気接続されるようになっている。
【００４４】
なお、図中の符号Ｒ１〜Ｒ１０は抵抗を、２０および２１はノイズ取り用のコンデンサを、２２は第１、第２両ＬＥＤ１４ａ、１４ｄの点滅周期を決定するコンデンサを、２３は回路保護用のツェナーダイオードをそれぞれ示す。
【００４５】
上記バッテリ電圧チェッカー回路１３の作用は次のようになる。
（電源電圧が１２ボルト以上の場合）
バッテリの電圧安定装置の正極線４ａおよび負極線４ｂをバッテリ５の所定の正極端子５ａと負極端子５ｂとに接続する。第１ツェナーダイオード１５は通電して第２トランジスタ１７ｂはＯＮになり、これにより第３トランジスタ１７ｃはＯＦＦになる。一方、第２ツェナーダイオード１６もこれに作用する電圧が１３ボルト以上であるので、通電し、第４トランジスタ１７ｄがＯＮの状態になり、これにより４番ピンに電圧が作用し、タイマー回路１８がＯＮ状態（非リセット状態）となり、３番ピンから出力信号が第１トランジスタ１７ａに印加されてＯＮ作動する。こうして、タイマー回路１８から周期的に出力される信号により第１トランジスタ１７ａがＯＮしたとき，第１ＬＥＤ１４ａは緑色に発光し、ＯＦＦすることで消灯するので、第１トランジスタ１７ａのＯＮ、ＯＦＦの繰り返し作動により、第１ＬＥＤ１４ａは緑色点滅し、バッテリの電源電圧が実用使用電圧レベルの１２ボルト以上にあって正常であることを知ることができる。
【００４６】
（電源電圧が１１ボルトと１２ボルトの間に低下した場合）
この場合には、第１ツェナーダイオード１５はＯＦＦする。これにより、第２トランジスタ１７ｂはＯＦＦ、第３トランジスタ１７ｃはＯＮになり、第１ＬＥＤ１４ａは消灯する。他方、第２ツェナーダイオード１６はＯＮ状態を続行しているので、第１ＬＥＤ１４ａに切り替わって第２ＬＥＤ１４ｂが赤色発光しながら点滅する。これにより、バッテリ端子電圧が１１ボルトから１２ボルトの間に低下している状態にあることを知らせる。
【００４７】
（電源電圧が１１ボルト未満になった場合）
この場合には、第２ツェナーダイオード１６が非通電となり、第４トランジスタ１７ｄはＯＦＦとなる。すると、タイマー回路１８はリセットされて出力はゼロとなり、第１トランジスタ１７ａはＯＦＦになる。これにより、第１、第２両ＬＥＤ１４ａ、１４ｂは共に消灯した状態となり、バッテリの端子電圧が１１ボルト未満であり、バッテリ上がりとなっていること知らせる。
【００４８】
（電源電圧が急激に降下した場合）
バッテリ電圧チェッカー回路１３と並列して蓄電回路１２を接続しているので、上記バッテリ電圧のチェックを行っている最中においても、バッテリ電圧に急激な電圧降下が起きて電流不足を生じた場合には、蓄電回路１３で蓄電された充電電流がバッテリ５を介して点火系や電装品に供給されるため、車両の有する潜在能力を引き出すことができ、ひいてはバッテリ電圧を安定させることができるようになる。
【００４９】
こうして、バッテリの電圧安定装置の本体ケース１に、上記保護回路１０，逆接防止回路１１，蓄電回路１２およびバッテリ電圧チェッカー回路１３でなる電気回路ＥＣが実装された回路基板３が取り付けられると共に、正極線４ａと負極線４ｂとが本体ケース１に締結されるようにしているので、回路基板３の正極側回路と負極側回路とに接続され、正極線４ａと負極線４ｂを結線した図１（ａ）に示すようなバッテリの電圧安定装置を完成することができる。
また、本体ケース１にアース線９を取りつける場合には、図７、図８に示されるように、端子台１ａに直立するボルト７ａにアース線９の端子金具９ａを通してナット７ｂで端子金具９ａを金属プレート６に締結する。次いで、ケースカバー８をボルト８ｂにより端子台１ａに装着することにより、図９に示すように、アース線９を結線した態様のバッテリの電圧安定装置を得ることができる。
【００５０】
上記したように、本実施形態によれば、アース線９を取りつける場合には、バッテリの電圧安定装置の端子台１ａにアース線９を纏めて集約して取りつけることができるため、バッテリ５の負極端子に端子金具９ａを逐一取り付けるような作業を不要化でき、エンジンルーム内におけるアース線配線上のドレスアップ効果を高めることができ、また、アース線９を、回路基板３の負極側回路を介してバッテリの負極端子５ｂ（図６参照）に直接に接続しているため、点火系・電装装置系の効率を向上でき、さらにバッテリの電圧安定装置１３には、コンデンサ素子でなる蓄電回路１２が実装されているので、バッテリ電圧が降下した場合でも、電気負荷にスムーズに電流供給ができ、したがって、エンジン出力、各電装挿通の性能を大幅に向上できる効果がある。
【００５１】
また、回路基板３は回路基板用締結具３ａ１，３ａ２により正極線４ａを正極側回路に、また締結具３ｂ１，３ｂ２により負極線４ｂを負極側回路に接続することができ、かつ、端子台用締結具７ａ、７ｂの締結によりアース線９を回路基板３の負極側回路に接続することができ、確実で信頼ある電気接続を実現できる。
【００５２】
また、金属プレート６の凹部６ａを端子台１ａの突起部１ｃに位置合わせしながら端子台１ａにセットできるため、金属プレート６を段取りよく位置決めして端子台に設け易くなり、アース線の取り付け作業の能率を向上できる。
【００５３】
また、ケースカバー８は、その突起部８ｃを端子台１ａの突起部１ｃに付き合わさる状態で締結用窓１ｄが形成されるため、ケースカバー８の強度を高めることができ、また、アース線９の端子金具９ａや金属プレート６等が外部に露出しないように保護するため、ショートを回避できる。
【００５４】
また、金属プレート６および端子台用締結具７ａ、７ｂに金メッキ処理を施しているので、アース線９を締結した場合に、これらの間における抵抗損失を抑制できる。
【００５５】
また、回路基板３は、回路基板用締結具と端子台用締結具とにより本体ケース１に固定しているため、回路基板の本体ケースに対する保持力が大きく、車両走行時における振動に対しても耐振動特性に優れたバッテリの電圧安定装置を得ることができるだけでなく、上記回路基板用締結具３ａ１、３ａ２、３ｂ１、３ｂ２および端子台用締結具７ａ、７ｂが回路基板を本体ケースに取り付けるための締結具を兼用しているので部品点数を少なくできる。
【００５６】
また、バッテリの電圧安定装置を自動車のエンジンルームに設置したバッテリに接続して使用する場合には、常時バッテリに接続されているため、バッテリの電源電圧をエンジンが停止している状態でも、常にチェックでき、バッテリが実用使用状態にあるか、充電を行うべきか、バッテリ液を補充すべきか、さらにはバッテリ交換を行うべきか等を視認することでバッテリの保守・整備等の管理を容易に行える利点がある。
【００５７】
また、バッテリの電圧安定装置内の回路基板に、蓄電回路だけでなく、バッテリ電圧チェッカー回路をも実装しているので、バッテリの電圧安定装置を全体としてコンパクトに形成でき、エンジンルームの省スペースを図れ、ドレスアップ効果に有利となり、集中アーシングシステム機能、バッテリの電圧安定機能、およびバッテリ電圧の管理機能等の多機能発揮型のバッテリの電圧安定装置を実現できる効果がある。
【００５８】
また、本実施形態では、一対のリレーと、それらリレーにより開閉する一対の可動スイッチと、逆接続検出用ダイオードとを具備する逆接防止回路１１を電気回路ＥＣに設けているので、逆接防止回路１１がバッテリ５に対して正常に接続された場合には、逆接続検出用ダイオード１１ａ，１１ｂにバッテリ電流が通電することで、その時のバッテリ電圧によりバッテリ電圧チェッカー回路１３に組み込まれた第１ＬＥＤ１４ａあるいは第２ＬＥＤ１４ｂのいずれかが点滅して、正常に接続されていることを表示する。反対に、極性を逆にして接続された場合には、逆接続検出用ダイオード１１ａ，１１ｂにバッテリ電流が通電しないことにより、第１ＬＥＤ１４ａ、第２ＬＥＤ１４ｂのいずれもが消灯することとなり、逆接続状態にあることを知ることができるようになる。このように、逆接防止回路１１によって、回路基板３上に実装された蓄電回路１２、バッテリ電圧チェッカー回路１３等を実装した電気回路ＥＣが逆接続された否かを容易に判別できるため、蓄電回路中のコンデンサ素子の早期劣化や、損傷を未然、かつ、確実に防止することができる効果がある。
【００５９】
以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上記実施形態では、自動車に適用した場合について説明したが、二輪車、モーターボート、スノー車両等にも適用できるものである。
また、上記実施形態では、タイマー回路１８を設けることで各ＬＥＤ１４ａ、１４ｂを点滅発光させたが、タイマー回路を省略して点灯させるだけの態様にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係るバッテリの電圧安定装置の外観平面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）の2−2線における本体ケースの矢視拡大断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部を拡大して示した要部断面図である。
【図３】正極線と負極線とを回路基板に取りつける構造を説明する分解斜視図である。
【図４】本体ケースの端子台に回路基板と金属プレートが締結される構造を分解して示した分解斜視図である。
【図５】端子台にケースカバーを取りつける状態を示した外観分解斜視図である。
【図６】バッテリの電圧安定装置の回路基板に実装された電気回路図である。
【図７】バッテリの電圧安定装置にアース線を締結する前の状態を示す外観斜視図である。
【図８】同様に、端子台にケースカバーが装着される前の状態を示す外観斜視図である。
【図９】アース線が締結された状態におけるバッテリの電圧安定装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  本体ケース
１ａ  端子台
１ｃ  突起部
２  底蓋
３  回路基板
４ａ  正極線
４ｂ  負極線
４ａ１、４ｂ１  端子金具
４ａ２，４ｂ２  グロメット
５  バッテリ
５ａ  正極端子
５ｂ  負極端子
６  金属プレート
７ａ  ボルト（端子台用締結具）
７ｂ  ナット（端子台用締結具）
８  ケースカバー
９  アース線
９ａ  端子金具
１０  保護回路
１１  逆接防止回路
１２  蓄電回路
１３  バッテリ電圧チェッカー回路
１４ａ  第１ＬＥＤ
１４ｂ  第２ＬＥＤ
１５  第１ツェナーダイオード
１６  第２ツェナーダイオード
１７  スイッチ機能素子
１８  タイマー回路
ＥＣ  電気回路
Ｓ  本体ケース内部の空間
【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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