JP3134053U - 電源コネクタ切替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】農業機械や輸送機械などの狭く、作業がしづらいエンジンルーム内においても、容易に電源バッテリーの長期間放置による電圧低下を防止し、電源バッテリーを常にエンジンが始動し易い状態に保つ電源バッテリーの電圧低下防止、及び農業機械や輸送機械の盗難防止に用いられる電源バッテリーに装着型切替装置を提供する。
【解決手段】電源バッテリーの負極端子に取り付けられるコネクタと、前記コネクタの挿抜を行うコネクタ可動装置と、暗証番号の入力を介して前記コネクタ可動装置を作動させる制御装置とを備える電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置。
【選択図】図１

Description

本考案は、耕運機、トラクター、コンバインなどの農業機械、及び自動車、オートバイなどの輸送機械に搭載される電源バッテリーの自然放電を抑制して電圧低下を防止する装置に関する。

耕運機、トラクター、コンバインなどに代表される農業機械、及び自動車、モーターバイク、プレジャーボートなどの輸送機械は、そのエンジンの始動時に、搭載している電源バッテリーからセルモーターへと電気を供給してエンジンを発動させている。
この始動時のエンジン発動に際し、電源バッテリーには一定以上の電圧をセルモーターへ供給することが必要となっているが、電源バッテリーは、電気的負荷のない状態においても、放電して電圧を低下させている。

特に農業機械のように季節ごとの繁忙期のみで使用され、その期間を除いては車庫や倉庫に格納され放置状態となるために電源バッテリーの電圧低下が起こる。また、自家用車でも、長期間の旅行などで家を空けたり、週末のみの利用など、自動車を長期間利用しない場合には、電源バッテリーの放電が進み、利用したいときに電圧が低下してしまっていて、エンジンの始動ができないという恐れがある。

更に、電源バッテリーは、温度が下がると電圧が低下し、エンジンの始動に支障をきたすこともある。特に寒冷地では電圧低下が起こり易く、特に、冬場には顕著となる。

そこで、このような電源バッテリーの放電による電圧低下に対して、寒冷地では、電源バッテリーの大容量化が寒冷地仕様として搭載されるが、寒冷地以外の地域では、電源バッテリーから電線端子を取り外して電気的に絶縁状態にする方法、或いは電源バッテリーそのものを農業機械や輸送機械から取り外す方法などが用いられる。特に、電源バッテリーそのものを取り外す方法は、農業機械や輸送機械の盗難防止にも有効である。

しかしながら、上記のように電源バッテリーから電線端子を取り外す作業は、種々の機器が搭載されている狭いエンジンルーム内で、電源バッテリーの電極ポストに取り付けられている電線端子の取り付けボルトを緩めて電線端子を外すもので、エンジンルーム内の他の機器、部品との干渉もあって、やりにくく、面倒な作業となっている。そのために、つい外すことをせずにそのままにしてしまい、電源バッテリーの電圧低下を招いてしまう。

一方、電源バッテリーを取り外す方法は、一般に原付バイクを除いて、搭載されている電源バッテリーは重量があるために、常人が取り外し、持ち運ぶことは困難である。

したがって、本考案の目的は、農業機械や輸送機械などの狭く、作業がしづらいエンジンルーム内においても、容易に電源バッテリーの長期間放置による電圧低下を防止し、電源バッテリーを常にエンジンが始動し易い状態に保つ電源バッテリーの電圧低下防止、及び農業機械や輸送機械の盗難防止に用いられる電源バッテリー装着型の電源コネクタ切替装置を提供することにある。

請求項１記載の考案は、電源バッテリーの負極端子への取付部を有する第一のコネクタ端子と前記第一のコネクタ端子と嵌合するように可動する第二のコネクタ端子とからなるコネクタと、前記第一のコネクタ端子と連結している受動部と前記第二のコネクタ端子と連結し、前記第一のコネクタ端子と前記第二のコネクタ端子を嵌合させる能動部とからなるコネクタ可動装置と、前記コネクタ可動装置を作動させ、前記コネクタを通電状態から絶縁状態或いは絶縁状態から通電状態へとの切替を行う切替部と前記コネクタ可動装置を作動させるための暗証番号を入力する暗証番号入力部と入力された暗証番号を記憶、照合して前記切替部への制御情報を出力する制御部とからなる制御装置とを、備える電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置である。

請求項２記載の考案は、請求項１記載の電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置からなる電源バッテリーの電圧低下防止装置である。

請求項３記載の考案は、請求項１記載の電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置からなる始動用電源バッテリーを搭載する機器用の盗難防止装置である。

本考案に係る電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置を、耕運機、トラクター、コンバインなどの農業機械、及び自動車、モーターバイク、プレジャーボートなどの輸送機械の電源バッテリーに取り付けることにより、長期間放置や外気温が低くなる冬季において、搭載した電源バッテリーの自己放電による電圧の低下を、きわめて容易に防ぐことが可能となり、常に使用可能状態を維持する。また、電源バッテリーへの取り付け及び放電対策としてのコネクタの抜き差しも、狭いエンジンルーム内で容易に行えるものである。

更に、本考案は暗証番号を入力することにより、電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置を動作させ得るもので、一度絶縁状態として放電対策を行っている状態からは、不当な手段で、この暗証番号を入手する以外、農業機械及び輸送機械を始動させることは困難であり、その盗難の防止にも多大な効果を奏するものである。

以下、図を参照して本考案に係る電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置について説明する。
図１は、本考案の構成を説明するダイヤグラム図である。
図２は、本考案に係る実施形態の一例を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、(ｃ)はコネクタ可動装置及びコネクタ部分の断面図である。
図３は、本実施形態の動作状態を説明する模式図である。
図４は、電源バッテリーの負極端子に図２の実施形態を取り付けた状態を示す側面図である。
図５は、図２に示す実施形態の構成を示すブロック図である。

図１は、本考案の構成を説明するもので、本考案は、制御装置、コネクタ可動装置及びコネクタから構成され、制御装置からの指示によりコネクタ可動装置が動作して、コネクタを絶縁状態から通電状態、或いはその逆の通電状態から絶縁状態へと移行させるものである。

この制御装置は、本考案に係る装置を動作させるための電源、主スイッチを有し、更に暗証番号の入力、記憶、照合、状態切替指示の各機能を有している。
主スイッチ及び暗証番号は、本考案に係る装置のセキュリティレベルを高めるために設けられているもので、この装置を動作させるには、主スイッチの操作及び暗証番号の入力の二重鍵を必要とする。

コネクタは、電源バッテリーの負極端子に接続、固定される固定部と、この固定部と嵌合する可動部とから構成されている。

コネクタ可動装置は、コネクタの固定部と連結する受動部と、コネクタの可動部と連結する能動部からなっている。この能動部が制御装置の指示に従って動作することにより連結しているコネクタの可動部と固定部との挿抜を行う。

以下、図２乃至図５により本考案の実施形態を説明する。
図２乃至図５において、１は電圧低下防止装置、１’は盗難防止装置、２はコネクタ、２０は第一のコネクタ端子（固定部）、２１は第二のコネクタ端子（可動部）、２２は電極取付部、３はコネクタ可動装置、３０は受動部（ソレノイドコイル）、３１は能動部（可動鉄心）、４は制御装置、４０は切替部（リレー）、４１は切替制御部、４１０は制御用ＩＣ、４１１は暗証番号入力部、４１２は番号表示部、４１３は主スイッチ、４１４は電源、５は取り付け基板、５０は負極端子取り付け孔、５１は正極端子取り付け孔、６は電源バッテリー、７ａは負極端子、７ｂは正極端子である。

図２及び図３に示すように、本考案に係る電圧低下防止装置１或いは盗難防止装置１’は、電源バッテリー６の負極端子７ａと電極取付部２２で接続、締結具２３にて固定される第一のコネクタ端子２０と、絶縁状態或いは通電状態の二つの状態を相反して採ることのできるように可動する第二のコネクタ端子２１からなるコネクタ２と、このように相反する状態をコネクタ２にもたらすべく、第二のコネクタ端子２１を動かすコネクタ可動装置３及びその制御を行う制御装置４を、取り付け基板５上に設ける構造となっている。

本実施形態のコネクタ可動装置３は、図２（ｃ）及び図３（ａ）、（ｂ）で示されるように２個のソレノイドコイル（３０ａ、３０ｂ）を受動部３０として用い、能動部３１の可動鉄心）を往復運動させるものである。
コネクタ２とコネクタ可動装置３は、第一のコネクタ端子２０とソレノイドコイルからなる受動部３０が連結され、第二のコネクタ端子２１と可動鉄心からなる能動部３１が連結されている構造となっている。

農業機械、輸送機械を使用している状況では、第一のコネクタ端子２０と第二のコネクタ端子２１が嵌合、接続している図３（ａ）の通電状態となっている。
一方、不使用時、長期間の倉庫内での格納状態及び気温の低下する冬季では、図３（ａ）の状態からソレノイドコイル３０ｂに電流が流れ、可動鉄心３１を矢印Ｂ方向に移動させ、図３（ｂ）の絶縁状態とずることで、放電による電圧低下の防止及びエンジンの始動をし難くして盗難の防止を行う。

図３（ｂ）の状態から再び使用状態である図３（ａ）の状態に移行するには、ソレノイドコイル３０ａに電流が流れることにより、可動鉄心３１が矢印Ａ方向に移動して第一のコネクタ端子２０と第二のコネクタ端子２１が嵌合、接続して通電状態となり、利用できるようになる。

このコネクタ可動装置３は、本実施形態のソレノイドコイルを用いる方法の他にも第二のコネクタ端子２１を動かし、コネクタ３の絶縁／通電状態を可能とする方法であるのならばどのような方法を用いても良い。

本実施形態における制御装置４は、コネクタ可動装置３を動作させて、第二のコネクタ端子２１の挿抜動作の切替を行う切替部４０と、その切替部４０に切替指示を出す制御部４１からなる。
本実施形態では、切替部４０に電磁リレーを使用しているが、半導体リレーなどの他のリレー、或いは制御部４１からの指示に従ってコネクタ可動装置を動作させるものなら良い。

制御部４１は、キーパッド４１１及び液晶表示板４１２、制御ＩＣと、これらの部品及びコネクタ可動装置の電源となる電池４１４と、主スイッチ４１３を備えている。

キーパッド４１１と液晶表示板４１２は、本考案に係る装置を稼動させるのに必須要件である暗証番号を入力、表示するもので、本実施形態では取り付け基板５に備え付けられているが、脱着式としも良い。脱着式にすることで本考案に係る装置のセキュリティレベルの向上も図れる。

制御ＩＣ４１０は、照合用暗証番号の記憶、及びキーパッド４１１から入力された暗証番号の照合用暗証番号との照合、更に、その照合結果に基づき、切替部４０への各種指示を出す状態切替指示の各機能が搭載されている。

主スイッチ４１３は、本考案に係る装置の電源スイッチであり、これをオン状態にしてから、暗証番号を入力して、動作させるものである。本実施形態ではプッシュスイッチを用いているが、鍵付きスイッチを用いると、セキュリティレベルが高まる効果がある。

これらの制御装置４及びコネクタ可動装置３の電源は、本実施形態のように電池４１４を備えても、電源バッテリー６から供給することもできる。なお、制御装置４として、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）を用いても良く、装置の簡素化がはかれる。

コネクタ可動装置３や制御装置４が配置される取り付け基板５は、電源バッテリー６の負極端子７ａ及び正極端子７ｂに嵌め込むことのできる取り付け孔５０ａ、５０ｂを有している。その材質は、プリント配線基板と絶縁性のプラスチック板を組み合わせた多層基板などが通常用いられるが、電気配線用基板としての特性と絶縁性を有し、且つ電源バッテリーへの取り付けが可能な材料であるのなら何を用いても良い。

図２に示す実施形態の電圧低下防止装置１或いは盗難防止装置１’の電源バッテリー６への取り付けは、図４（ａ）に示されるように、取り付け基板５に設けた負極端子取り付け孔５０ａ及び正極端子取り付け孔５０ｂに、電源バッテリー６の負極端子７ａ及び正極端子７ｂを、それぞれ嵌め込み、固定して電源バッテリー６の上面への設置が行われる。

取り付け基板５の負極端子７ａへの取り付けと同時に、コネクタ２の第一のコネクタ端子２０を、負極端子７ａに嵌め込むことで、電源バッテリー６に接続、固定される。

このように、本実施形態では、電源バッテリー６の正負極端子（７ａ、７ｂ）を利用して、電圧低下防止装置１或いは盗難防止装置１’の取り付けが行われるが、電源バッテリーの大きさによっては、図４（ｂ）に示されるような負極端子７ａのみを利用する取り付け方法でも良い。

次に、本実施形態の利用方法について、図５を用いて説明する。
図５は、電源バッテリーに取り付けられた本実施形態の電圧低下防止装置１或いは盗難防止装置１’のブロック図で、電源バッテリー６に装着された電圧低下防止装置１或いは盗難防止装置１’のコネクタ２は通電状態（使用状態）となっている。

図５（ａ）の状態から、輸送機械或いは農業機械を使用しない状態にするには、主スイッチ４１３をオン（イ）し、キーパッド４１１より予め制御ＩＣ４１０に記憶されている暗証番号を入力する。暗証番号が入力されると制御ＩＣ４１０内で、その照合が行われ、一致した場合、切替部４０のリレーコイルｂ_１に電流が流れ、接点（Ｘ）と接点（Ｂ）が接続（状態ｂ）し、ソレノイドコイル３０ｂに電流が流れて可動鉄心３１が矢印Ｂ方向に移動して第一のコネクタ端子２０と第二のコネクタ端子２１とが乖離する。

この状態ｂで、輸送機械或いは農業機械は休止状態となり、主スイッチ４１３をオフ（ア）にして、電源バッテリーの電圧低下防止状態或いは盗難防止状態となる。
コネクタ２の動作が終了後に、リレーコイルｂ_１への制御部４１から電流供給が停止され、切替部４０は状態ｘに戻る。

次に、休止状態から輸送機械或いは農業機械を利用する場合、エンジンを始動するために、主スイッチ４１３をオン（イ）にし、上記のようにキーパッド４１１より指定の暗証番号を入力し、制御ＩＣ４１０内での照合、確認を経た後、コネクタ２を通電状態にすべく、切替部４０のリレーコイルａ_１に電流が流れ、接点（Ｘ）が接点（Ａ）と接続（状態ａ）し、ソレノイドコイル３０ａに電流が流れて可動鉄心３１が矢印Ａ方向に動き通電状態を形成する。
なお、ここでの暗証番号の照合に際して、一回の利用ごとの暗証番号入力の回数を制限する。回数としては３回程度とする。
即ち、誤った暗証番号が制限回数入力された場合には、暗証番号の照合機能が停止され、先に設定され、且つこの暗証番号とは異なる別の暗証番号を入力しない限り、輸送機械の始動のための暗証番号の照合ができなくなる。従って、盗難防止に大きな効果を示すものとなる。

次いでコネクタ２の動作終了後、リレーコイルａ_１への制御部４１からの電流供給が停止され、切替部４０は状態ｘに戻り、主スイッチ４１３をオフ（イ）にする。
なお、コネクタ２は通電状態、即ち第一のコネクタ端子２０と第二のコネクタ端子２１が嵌合されている状態を維持し、輸送機械或いは農業機械は利用できるようになる。

本考案の構成を説明するダイヤグラム図である。 本考案に係る実施形態の一例を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）はコネクタ可動装置及びコネクタ部分の断面図である。 本実施形態の動作状態を説明する模式図である。 電源バッテリーの負極端子に図２の実施形態を取り付けた状態を示す側面図である。 図２に示す実施形態の構成を示すブロック図で、（ａ）は使用時、(ｂ)は休止時、（ｃ）は始動時を示すものである。

符号の説明

１ 電圧低下防止装置
１’ 盗難防止装置
２ コネクタ
２０ 第一のコネクタ端子
２１ 第二のコネクタ端子
２２ 電極取付部
２３ 締結具
３ コネクタ可動装置
３０ 受動部
３０ａ、３０ｂ ソレノイドコイル
３１ 能動部（可動鉄心）
４ 制御装置
４０ 切替部
４１ 制御部
４１０ 制御ＩＣ
４１１ キーパッド
４１２ 液晶表示板
４１３ 主スイッチ
４１４ 電源
５ 取り付け基板
５０ａ 負極端子取り付け孔
５０ｂ 正極端子取り付け孔
６ 電源バッテリー
７ａ 負極端子
７ｂ 正極端子

Claims (3)

1. 電源バッテリーの負極端子への取付部を有する第一のコネクタ端子と前記第一のコネクタ端子と嵌合するように可動する第二のコネクタ端子とからなるコネクタと、
   前記第一のコネクタ端子と連結している受動部と前記第二のコネクタ端子と連結し、前記第一のコネクタ端子と前記第二のコネクタ端子を嵌合させる能動部とからなるコネクタ可動装置と、
   前記コネクタ可動装置を作動させ、前記コネクタを通電状態から絶縁状態或いは絶縁状態から通電状態へとの切替を行う切替部と前記コネクタ可動装置を作動させるための暗証番号を入力する暗証番号入力部と入力された暗証番号を記憶、照合して前記切替部への制御情報を出力する制御部とからなる制御装置とを、
   備える電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置。
2. 請求項１記載の電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置からなる電源バッテリーの電圧低下防止装置。
3. 請求項１記載の電源バッテリー装着型電源コネクタ切替装置からなる始動用電源バッテリーを搭載する機器用の盗難防止装置。

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