JP2008013092A - バッテリ電圧安定器 - Google Patents

Abstract

【課題】 一般ドライバの簡単操作により、自動車の急発進時等におけるバッテリ電圧およびエンジン出力の低下を防止可能にする。
【解決手段】 本体１はシガーソケットに着脱自在に装着されるプラグ部材２を有し、プラグ部材２に、シガーソケット側の電圧出力端子に接続可能な接続端子３、４を設け、接続端子３、４に本体１に収納された充放電用のコンデンサ５を直列接続し、コンデンサ５に対し抵抗８を介して発光ダイオード６を並列接続した構成である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、バッテリ電圧安定器に係り、特にバッテリ負荷の急変に対してバッテリ電圧を安定化することにより、バッテリ負荷の安定的動作を維持可能にするバッテリ電圧安定器に関する。

自動車用エンジンの点火装置は、燃焼室に先端を臨ませた点火プラグに対し、イグニッションコイルに誘起された高圧電流を流して火花を発生させ、この火花により燃焼室内の混合気に着火し、爆発させるという構成を持つ。この構成によれば、混合気の爆発圧力によりピストンを気筒内で昇降駆動させ、このピストンの駆動力をコンロッドを介してクランク軸および車軸に伝え、自動車を走行させることができる。

しかしながら、このような自動車用エンジンでは、車両の急発進時や高速走行時に、アクセル開度を最大にしてエンジン回転数を上げようとすると、バッテリ負荷が瞬時に増大することにより、逆にバッテリ電圧が大きく低下することがある。このため、エンジンの点火性能が低下し、従ってエンジン出力が低下し、自動車の加速性能が却って悪化する。

また、バッテリ電圧の低下により、オーディオ装置等の音響性能や前照灯等の照度が低下するほか、エンジンにより駆動されるコンプレッサの動作が不安定となり、所期の空調機能が得られなくなるという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、女性ドライバを含む一般ドライバの車室内における簡単操作により、前記自動車の急速発進時等におけるバッテリ電圧の低下およびこれによるエンジン特性の劣化を容易に防止できるバッテリ電圧安定器を得ることを目的とする。

前記目的達成のために、本発明にかかるバッテリ電圧安定器は、シガーソケットに着脱自在に装着されるプラグ部材を有する本体と、該プラグ部材に設けられて、前記シガーソケット側の電圧出力端子に接続可能な接続端子と、前記本体内に設けられ該接続端子に直列接続された充放電用のコンデンサと、該コンデンサに対し抵抗を介して並列接続された発光ダイオードと、を備えることを特徴とする。

この構成により、発光ダイオードはバッテリ電圧安定器のプラグ部材がシガーソケットに対し正規に装着されていることを表示するとともに、前記抵抗は前記コンデンサに充電が行われる過程で、発光ダイオードに突入電流や過電流が流れるのを防止し、これにより発光ダイオードが破壊されるのを未然に回避することができる。

一方、バッテリ電圧の低下時に、コンデンサに蓄積された充電電荷を放電することにより、バッテリ負荷の急変時等における電力不足を補償し、エンジン特性の低下を防止でき、エンジン負荷およびバッテリ負荷の安定的運用を可能にする。また、このエンジン負荷およびバッテリ負荷の運用のための作業を、本体のプラグ部材を自動車のシガーソケットに挿し込むという簡単操作により、何人も容易に実現できる。

また、本発明にかかるバッテリ電圧安定器は、前記コンデンサと前記接続端子とを結ぶ回路の途中に、ヒューズが接続されていることを特徴とする。
この構成により、発光ダイオードおよびコンデンサを含む回路に短絡事故が発生することによって、短絡電流が車載装備されている他の電子回路やヒューズに流れ込み、これらの破壊や溶断を招くことを未然に回避することができる。

本発明によれば、シガーソケットに着脱自在に装着されるプラグ部材を有する本体と、該プラグ部材に設けられて、前記シガーソケット側の電圧出力端子に接続可能な接続端子と、前記本体内に設けられ該接続端子に直列接続された充放電用のコンデンサと、を設けて、該コンデンサに対し抵抗を介して発光ダイオードを並列接続した構成としたことにより、抵抗が発光ダイオードに突入電流や過電流が流れることを防止するとともに、バッテリ電圧の低下時に、コンデンサが蓄積電荷を放電することによって、バッテリ負荷の急変時等における負荷供給電力の不足を補償して、エンジン特性の低下を防止でき、エンジン負荷およびバッテリ負荷の安定的運用を図ることができる。また、このエンジン負荷およびバッテリ負荷の運用のための作業を、本体のプラグ部材を自動車のシガーソケットに挿し込むという操作のみで、何人も容易に実現できる。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態を示すバッテリ電圧安定器の斜視図、図２は、そのバッテリ電圧安定器の電気回路図、図３は、本発明の使用状態を示す斜視図である。

同図において、この実施の形態のバッテリ電圧安定器Ａは、本体１と、この本体に固設されたプラグ部材２とから構成されている。
本体１は、後述するコンデンサ５、抵抗７等が収納される部材であり、人が摘んだり、握ったり、床の上に落としても容易に破損せずに収納物を保護できる強度、硬度を有する材料によって筺体に形成されている。この本体１の形状は、特に制限されるものではないが、本例では直方体状の場合を示している。この本体１は、シガーソケット１２に装着するとき手で持つ部分にもなるので、それに対応する形状、大きさが好ましい。また、この本体１の外周面には、商標や社名を印刷したり、商標や社名を印刷したシールを貼り付けることが可能である。

前記プラグ部材２には接続端子３、４が設けられている。プラグ部材２は、自動車のダッシュボード１１近傍に設けられたシガーソケット１２に対し着脱可能な形状、サイズを持つ。このプラグ部材２は、その差込端（装着端）の端面中央および外周に接続端子３、４を有する。

接続端子４はワイヤスプリングや板スプリングなどからなり、前記差込端外周の直径方向に対向する２箇所に設けられている。従って、プラグ部材２の先端部を図３に示すようにシガーソケット１２に差し込むと、そのスプリングの弾発力（圧縮および伸張作用）により、プラグ部材２は、本体１を支持し、自由に脱抜しないように、シガーソケット内に安定保持される。

前記本体１には、前記プラグ部材２の接続端子３、４に電気的に接続されたコンデンサ（例えば、電解コンデンサ）５が収納されている。さらに、この本体１の先端部には、プラグ部材２の前記シガーソケット１２に対する装着が確実であるとき点灯する発光ダイオード６が取り付けられている。
この発光ダイオード６は、例えば、緑、赤、白などの発光色を持つものを用いることができる。

また、図２に示す電気回路のように、プラグ部材２の差込端に突設された接続端子３、４には、ヒューズ７を介してコンデンサ５の正極端子および負極端子がそれぞれ接続されている。また、このコンデンサ５には保護抵抗８を介して発光ダイオード６が並列接続されている。

前記電気回路において、コンデンサ５を電解コンデンサとすると、アルミニュームなどの表面に電解酸化によって酸化皮膜を作り、これを誘電体としてこれの上に対向電極を設けて巻き重ね、ペースト状の電解液を含浸させた構成を持つため、大容量のものが得られる。

従って、本実施の形態のバッテリ電圧安定器Ａにこのコンデンサ５を用いると、全体の形状は小形化できるにも拘らず、エンジン起動時のようにバッテリ負荷が急激に変化した場合に、バッテリ容量の低下を補填するように機能する。つまり、バッテリ電圧が安定状態を維持することとなる。勿論、全照灯などの点灯時の電力負荷の変動に対しては、オルタネータ（発電機）が発生する電力の充電と放電の繰り返しにより、バッテリ電圧は十分に安定状態を維持する。

また、抵抗８は、過負荷時等における発光ダイオード６への過電流または突入電流の流入によって、この発光ダイオード６が破壊するのを防止するように機能する。このため発光ダイオード６は電流規格内で安定動作可能になる。

ヒューズ７は、前記コンデンサ５および発光ダイオード６を含む回路に何らかの理由で短絡事故が発生したとき、車載側の電子部品やヒューズなどに短絡電流が流れて、これらを破損や溶断することを未然に回避するように機能する。

このような構成になるバッテリ電圧安定器Ａでは、本体１を指で摘み、プラグ部材２の差込端をシガーソケット１２に対し差し込んで装着する。装着された状態が図３に示されている。この装着状態は、前記接続端子４の弾発力により安定支持されるとともに、接続端子３、４がシガーソケット１２内の正負の各電極に接続される。この正負の電極は、自動車に搭載されたバッテリの正極端子および負極端子に続くものであり、バッテリ電圧の例えばＤＣ１２ボルトが供給されている。

このため、各接続端子３、４に印加された電圧は、ヒューズ７を介してコンデンサ５および発光ダイオード６に供給され、コンデンサ５の充電が開始されるとともに、発光ダイオード６が瞬時に点灯を開始する。これに対し、コンデンサ５は前記抵抗８およびコンデンサ５による時定数によって徐々に充電が開始され、設定電圧に達すると、放電があるまでその電位を保持する。この電位は、バッテリ電圧に近い値を持ち、電気回路的には、バッテリに対し並列接続された関係となる。

したがって、前記エンジンの起動時やその他のバッテリ電圧変動要因の発生時には、そのバッテリ電圧の低下分をコンデンサ５が放出する電荷で補填することとなる。このため、見掛け上、バッテリ電圧はバッテリ負荷の変動に関わらず、常に一定状態を維持することとなる。この結果、自動車の急発進時にエンジンの出力低下が生じることがなく、車速をスムースに立ち上がらせて、安定走行状態が得られる。

また、本体１の前記プラグ部材２をシガーソケット１２に装着するという簡単操作によってバッテリ電圧安定器Ａを取り付けることができるので、従来のようにボンネットを開いて、治具操作という作業が必要なくなり、特に女性ドライバも、前記のようなバッテリ電圧安定化の効果を享受することができるものとなる。

以上のように、本実施の形態では、シガーソケット１２に着脱自在に装着されるプラグ部材２を有する本体１と、該プラグ部材２に設けられて、前記シガーソケット１２側の電圧出力端子に接続可能な接続端子３、４と、接続端子３、４に直列接続された前記本体１内に設けられるコンデンサ５と、を設けて、コンデンサ５に対し抵抗８を介して発光ダイオード６を並列接続したことにより、抵抗８が発光ダイオード６に突入電流や過電流が流れることを防止するとともに、バッテリ電圧の低下時に、コンデンサ５が蓄積電荷を放電することによって、バッテリ負荷の急変時等における負荷供給電力の不足を補償できる。このため、エンジン特性の低下を防止でき、エンジン負荷およびバッテリ負荷の安定的運用を図ることができる。また、このエンジン負荷およびバッテリ負荷の運用のための作業が、本体１のプラグ部材２を自動車のシガーソケット１２に挿し込むという操作のみとなる。

本発明のバッテリ電圧安定器は、コンデンサ容量および定格電圧に合った電圧をコンデンサに充電可能にし、コンデンサに蓄積されている電荷を放電することで、バッテリ負荷の急変時等における電力不足を補償してエンジン特性の低下を防止でき、エンジン負荷およびバッテリ負荷の安定的運用を可能にするという効果を有し、バッテリ負荷の急変に対して、バッテリ電圧を安定化することによりバッテリ負荷の安定的動作を維持可能にするバッテリ電圧安定器等に有用である。

本発明の実施の形態を示すバッテリ電圧安定器の斜視図である。 本発明の実施の形態によるバッテリ電圧安定器を示す電気回路図である。 本発明の使用状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 本体
２ プラグ部材
３、４ 接続端子
５ コンデンサ
６ 発光ダイオード
７ ヒューズ
８ 抵抗
Ａ バッテリ電圧安定器

Claims (2)

1. シガーソケットに着脱自在に装着されるプラグ部材を有する本体と、
   該プラグ部材に設けられて、前記シガーソケット側の電圧出力端子に接続可能な接続端子と、
   前記本体内に設けられ該接続端子に直列接続された充放電用のコンデンサと、
   該コンデンサに対し抵抗を介して並列接続された発光ダイオードと、
   を備えることを特徴とするバッテリ電圧安定器。
2. 前記コンデンサと前記接続端子とを結ぶ回路の途中に、ヒューズが接続されていることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ電圧安定器。
   

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