JPH08140277A - 充電式直流電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池を充電する際、上記電池がニッケル−カ
ドミウム蓄電池のときに、このニッケル−カドミウム蓄
電池に充電電力を供給し、上記電池がマンガン乾電池の
ときは、このマンガン乾電池に充電電力が供給されない
ようにする。 【構成】 電子機器１内に装着されている電池２の陽極
３及び陰極４は、陽極端子８及び陰極端子９を介して負
荷７に接続されている。また、この電池２を充電するた
めの充電電力が供給される陽極側充電用端子１１及び陰
極側充電用端子１２は、陽極端子８及び側面接触端子１
０を介して、電池２の陽極３及び側面５に各々接続され
ている。なお、電池２としてニッケル−カドミウム蓄電
池を使用し、このニッケル−カドミウム蓄電池の側面５
が絶縁物６で覆われている場合は、上記側面接触端子１
０とニッケル−カドミウム蓄電池の側面５とが直接接触
するように、上記絶縁物６の全部又は一部を剥ぎ取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一次電池及び二次電池
のいずれをも電源供給源として使用することができ、更
に、二次電池を充電する際、この二次電池を装着したま
まの状態で充電することができる充電式直流電源装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワイヤレスマイクや電気カミソ
リ、テープレコーダ等の電子機器には、電池を電源とし
て動作するものがあるが、中には、充電できないマンガ
ン乾電池と、充電することによって繰り返し使用できる
ニッケル−カドミウム蓄電池（以下、Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池
と称す。）との両方を電源として使用できるものがあ
る。また、これらの電子機器の殆どは、その内部に上記
マンガン乾電池及びＮｉ−Ｃｄ蓄電池を装着するように
構成されている。そして、これらの電子機器では、Ｎｉ
−Ｃｄ蓄電池を充電する際に、このＮｉ−Ｃｄ蓄電池を
電子機器内に装着したままの状態で充電できるものも多
い。

【０００３】上記のような電子機器の従来例を、図３に
示す。同図に示すように、この電子機器１０１は、その
内部に電池２を着脱可能な状態で装着している。この電
池２は、一方の端面に突出した陽極３を有し、他方の端
面を陰極４とする円筒型のものである。また、この電池
２には、マンガン乾電池及びＮｉ−Ｃｄ蓄電池のうち、
互いの寸法が同一規格であればどちらでも使用すること
ができる。そして、この電池２の陽極３は陽極端子８を
介して、また陰極４は陰極端子９を介して、各々負荷７
に接続されている。従って、この電池２の陽極３から陽
極端子８を介して、また電池２の陰極４から陰極端子９
を介して、電池２の直流電力が負荷７に供給される。

【０００４】更に、陽極端子８及び陰極端子９は、電子
機器１０１の底面１ａに各々間隔を隔てて露出した状態
で設けられている陽極側充電用端子１１及び陰極側充電
用端子１２に各々接続されている。この陽極側充電用端
子１１及び陰極側充電用端子１２は、電池２としてＮｉ
−Ｃｄ蓄電池が使用されているとき、このＮｉ−Ｃｄ蓄
電池の充電を行う際に、後述する充電器２０からＮｉ−
Ｃｄ蓄電池充電用の充電電力を受給するためのものであ
る。

【０００５】上記Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池を充電するための充
電器２０は、その内部に充電回路２１を有している。こ
の充電回路２１は、電源プラグ２４から例えば商用交流
電力（ＡＣ１００Ｖ）を入力し、この商用交流電力を上
記Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池を充電するための充電電力に変換
し、この充電電力を陽極側出力端子２６及び陰極側出力
端子２７から出力するものである。また、この充電器２
０には、電子機器１０１の下部１ｂを挿入させることの
できる挿入孔２５が設けられている。この挿入孔２５の
底面２５ａには、この挿入孔２５に電子機器１０１の下
部１ｂが挿入されたとき、電子機器１０１の底面１ａに
設けられている上記陽極側充電用端子１１及び陰極側充
電用端子１２に各々接触するように、陰極側充電電力出
力端子２２及び陰極側充電電力出力端子２３が設けられ
ている。そして、この陰極側充電電力出力端子２２及び
陰極側充電電力出力端子２３は、上記充電回路２１の陽
極側出力端子２６及び陰極側出力端子２７に各々接続さ
れている。

【０００６】即ち、電子機器１０１内に装着されている
電池２がＮｉ−Ｃｄ蓄電池であるとき、このＮｉ−Ｃｄ
蓄電池の充電を行うには、まず、電子機器１０１の下部
１ｂを充電器２０の挿入孔２５に挿入する。これによっ
て、電子機器１０１側の陽極側充電用端子１１及び陰極
側充電用端子１２と、充電器２０側の陽極側充電電力出
力端子２２及び陰極側充電電力出力端子２３とが各々接
触し、即ち電子機器１０１と充電器２０とが接続され
る。そして、充電器２０内の充電回路２１の陽極側出力
端子２６及び陰極側出力端子２７から出力されている充
電電力が、陽極側充電電力出力端子２２と陽極側充電用
端子１１と陽極端子８とを介して、及び陰極側充電電力
出力端子２３と陰極側充電用端子１２と陰極端子９とを
介して、電池２であるＮｉ−Ｃｄ蓄電池の陽極３及び陰
極４に供給され、即ちＮｉ−Ｃｄ蓄電池の充電が行われ
る。このように、この電子機器１０１では、電池２を充
電する際、電池２を電子機器１０１内から取り外すこと
なく電池２を充電することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては、電子機器１０１内にいずれの電池２が装着
されているのか、即ち電池２としてマンガン乾電池及び
Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池のうちどちらが装着されているのかに
ついて、電子機器１０１の外部から確認することができ
ない。また、この電池２がマンガン乾電池及びＮｉ−Ｃ
ｄ蓄電池のうちどちらであるのかを確認するためには、
電子機器１０１のケース（図示せず）を開けて確認する
必要があるが、マンガン乾電池とＮｉ−Ｃｄ蓄電池との
外観が非常に似ているため、両者を判別し難い場合があ
る。従って、電池２としてマンガン乾電池が使用されて
いるにも係わらず、そのまま電子機器１０１を充電器２
０に接続してしまい、即ち充電不可能なマンガン乾電池
に対して充電を行ってしまう恐れがあり、これによっ
て、マンガン乾電池に液漏れ等の異常が発生し、ひいて
は電子機器１０１を破損してしまうという問題がある。

【０００８】本発明は、電池２としてＮｉ−Ｃｄ蓄電池
が電子機器１０１内に装着されているときにのみ、この
電池２（Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池）の充電を行うように構成
し、電池２としてマンガン乾電池が電子機器１０１内に
装着されているときは、この電池２（マンガン乾電池）
の充電を行うことのない充電式直流電源装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明の充電式直流
電源装置は、充電不可能な一次電池及び該一次電池と略
同等な形状を有する充電可能な二次電池のいずれをも電
源供給源として負荷に電力を供給することができ、上記
一次電池及び上記二次電池は各々同一の場所に装着され
る直流電源装置において、上記負荷に接続されると共に
上記一次電池及び上記二次電池のいずれが上記場所に装
着されても上記一次電池及び上記二次電池の各第１及び
第２の電極に各々接触する第１及び第２の接触端子と、
上記第２の電極のうち上記第２の接触端子では接触不可
能な位置にある上記二次電池の第２の電極のみに接触す
る第３の接触端子と、上記第１及び第３の接触端子に接
続されると共に上記二次電池を充電するための充電電力
が供給される第１及び第２の充電用端子とを、具備する
ことを特徴とするものである。

【００１０】第２の発明の充電式直流電源装置は、第１
の発明の充電式直流電源装置において、上記一次電池及
び上記二次電池が一方の端面に上記第１の電極である突
部を有し他方の端面を上記第２の電極とする円筒型の形
状から成り、上記一次電池は上記円筒の側面が上記第１
及び第２の電極と絶縁され、上記二次電池は上記円筒の
側面をも上記第２の電極とし、上記側面に上記第３の接
触端子が接触する状態に構成されたことを特徴とするも
のである。

【００１１】第３の発明の充電式直流電源装置は、第２
の発明の充電式直流電源装置において、上記二次電池の
上記側面が絶縁物で覆われており、上記二次電池は上記
側面の一部又は全部を露出させるように上記絶縁物を剥
ぎ取られた状態で装着され、上記露出させた上記側面に
上記第３の接触端子が接触する状態に構成されたことを
特徴とするものである。

【００１２】第４の発明の充電式直流電源装置は、第
１、第２又は第３の発明の充電式直流電源装置におい
て、上記一次電池がマンガン乾電池であり、上記二次電
池がニッケル−カドミウム蓄電池であることを特徴とす
るものである。

【００１３】

【作用】第１の発明によれば、一次電池及び二次電池の
いずれが装着されても、これらの一次電池及び二次電池
の直流電源は、各第１及び第２の電極と、第１及び第２
の接触端子とを介して負荷に供給される。一方、二次電
池が装着されている状態で第１及び第２の充電用端子に
充電電力が供給されたとき、即ちこの充電式直流電源装
置を充電状態にしたとき、充電電力は、この第１及び第
２の充電用端子と第１及び第３の接触端子とを介して二
次電池の第１及び第２の電極に供給され、即ちこの二次
電池の充電が行われる。なお、一次電池が装着されてい
る状態で第１及び第２の充電用端子に充電電力が供給さ
れたとしても、即ちこの充電式直流電源装置を充電状態
にしたとしても、第２の充電用端子を介して充電電力が
供給される第３の接触端子は、二次電池の第２の電極の
みに接触し、即ち一次電池の第２の電極には接触しない
ので、充電電力が一次電池に供給されることはない。

【００１４】第２の発明によれば、上記第３の接触端子
が、一次電池及び二次電池の側面に接触する。ここで、
二次電池が装着されている状態でこの充電式直流電源装
置を充電状態にしたとき、充電電力は、第１及び第３の
接触端子を介して二次電池の第１の電極及び側面、即ち
第１及び第２の電極に供給され、つまり、この二次電池
の充電が行われる。なお、一次電池が装着されている状
態でこの充電式直流電源装置を充電状態にしたとして
も、第３の接触端子が接触しているこの一次電池の側面
は第１及び第２の電極と絶縁されているので、即ち第３
の接触端子はこの一次電池の第１及び第２の電極とは接
触しないので、充電電力がこの一次電池に供給された
り、充電電力が短絡したりすることはない。

【００１５】第３の発明によれば、二次電池が、その側
面、即ち第２の電極の一部又は全部を露出させた状態で
装着されており、この露出させた側面、即ち第２の電極
に第３の接触端子が接触する。従って、この二次電池が
装着されている状態でこの充電式直流電源装置を充電状
態にしたとき、充電電力は、第１及び第３の接触端子を
介してこの二次電池の第１の電極及び露出させた側面、
即ち二次電池の第１及び第２の電極に供給され、これに
よってこの二次電池の充電が行われる。

【００１６】第４の発明によれば、上記一次電池がマン
ガン乾電池であり、上記二次電池がニッケル−カドミウ
ム蓄電池であり、上記第１、第２、又は第３の発明と同
様な作用を奏する。

【００１７】

【実施例】本発明に係る充電式直流電源装置の一実施例
を図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施例
の充電式直流電源装置を備えた電子機器１、及びこの電
子機器１用の充電器２０の概略電気回路図である。同図
に示すように、この電子機器１は、図３に示す従来の電
子機器１０１に、側面接触端子１０を付加したものであ
る。即ち、この側面接触端子１０を、電池２の側面５で
陽極３側の端部と陰極４側の端部との間の中央よりも少
し陰極４側の位置に接触するように設けたものである。
そして、図３に示す従来の電子機器１０１において接続
していた陰極側充電用端子１２と陰極端子９とを切り離
し、上記側面接触端子１０と陰極側充電用端子１２とを
接続したものである。なお、これ以外の電子機器１の構
成、及び充電器２０の構成については、図３に示す従来
の電子機器１０１及び充電器２０と同等であり、同等部
分には同一符号を付して、その構成についての詳細な説
明は省略する。

【００１８】この電子機器１は、図３に示す従来の電子
機器１０１と同様に、電池２として、互いの寸法が同一
規格のものであれば、円筒型のマンガン乾電池及びＮｉ
−Ｃｄ蓄電池のどちらでも使用することができるが、図
１は、電池２としてＮｉ−Ｃｄ蓄電池を使用した状態を
示すものである。この円筒型のＮｉ−Ｃｄ蓄電池は、一
般には、側面５が陰極を兼ねており、即ち陽極３側とは
反対側の端面（陰極４）の他に側面５をも陰極としてお
り、この側面５は、図２に点線で示すように、例えばビ
ニール等の絶縁物６で覆われている。

【００１９】図１に示す電子機器１においては、このＮ
ｉ−Ｃｄ蓄電池を、その側面を覆っている絶縁物６のう
ち陰極４側の約半分を剥ぎ取り、即ち図２に一点鎖線で
示す部分から矢印に示す方向の絶縁物６を剥ぎ取り、陰
極である側面５の陰極４側の約半分を露出させた状態で
装着している。そして、この露出した側面５に上記側面
接触端子１０が接触するように構成されている。従っ
て、側面接触端子１０は、Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池の陰極に接
触していることになり、即ちＮｉ−Ｃｄ蓄電池の陰極は
側面接触端子１０を介して陰極側充電用端子１２に接続
されている。

【００２０】なお、上記Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池に代えて電池
２としてマンガン乾電池を使用する場合、マンガン乾電
池の側面はＮｉ−Ｃｄ蓄電池の側面のように絶縁物等で
覆われていないので、マンガン乾電池を電子機器１内に
装着する際、上記Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池のように絶縁物６を
剥ぎ取るような加工を施す必要はない。このマンガン乾
電池を電子機器１内に装着した場合も、このマンガン乾
電池の側面に側面接触端子１０が接触するが、マンガン
乾電池の側面は、一般に、陽極及び陰極のいずれとも絶
縁されているので、マンガン乾電池の陽極又は陰極が側
面接触端子１０を介して陰極側充電用端子１２に電気的
に接続されることはない。

【００２１】上記のように構成された電子機器１におい
て、この電子機器１、即ち負荷７が動作しているとき
は、電池２の陽極３及び陰極４から出力される直流電力
が、陽極端子８及び陰極端子９を介して負荷７に供給さ
れており、これによって負荷７が動作している。勿論、
この場合、電池２としてＮｉ−Ｃｄ蓄電池及びマンガン
乾電池のいずれが使用されても、この電子機器１は同等
な動作を行う。なお、マンガン乾電池が特許請求の範囲
に記載の一次電池に、Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池が二次電池に各
々対応する。また、電池２の陽極３及び陰極４が、特許
請求の範囲に記載の第１及び第２の電極に各々対応す
る。

【００２２】一方、電池２としてＮｉ−Ｃｄ蓄電池を使
用しており、このＮｉ−Ｃｄ蓄電池の充電を行うには、
まず、電子機器１の下部１ｂを充電器２０の挿入孔２５
に挿入する。これによって、電子機器１側の陽極側充電
用端子１１及び陰極側充電用端子１２と、充電器２０側
の陽極側充電電力出力端子２２及び陰極側充電電力出力
端子２３とが各々接触し、即ち電子機器１と充電器２０
とが接続される。そして、充電器２０内の充電回路２１
の陽極側出力端子２６及び陰極側出力端子２７から出力
される充電電力が、陽極側充電電力出力端子２２と陽極
側充電用端子１１と陽極端子８とを介して、及び陰極側
充電電力出力端子２３と陰極側充電用端子１２と側面接
触端子１０とを介して、電池２であるＮｉ−Ｃｄ蓄電池
の陽極３及び側面５、即ち陰極に供給され、これによっ
てＮｉ−Ｃｄ蓄電池の充電が行われる。

【００２３】なお、電池２としてマンガン乾電池が使用
されている場合は、電子機器１と充電器２０とを接続し
ても、側面接触端子１０と接触しているマンガン乾電池
の側面は、陽極３及び陰極４とは絶縁されているため、
充電器２０から出力される充電電力がこのマンガン乾電
池に供給されることはない。なお、上記側面接触端子１
０が、特許請求の範囲に記載の第３の接触端子に対応す
る。

【００２４】上記のように、本実施例によれば、電池２
の充電を行う際に、この電池２としてＮｉ−Ｃｄ蓄電池
を使用している場合にのみ、この電池２としてのＮｉ−
Ｃｄ蓄電池に充電電力が供給され、これによってＮｉ−
Ｃｄ蓄電池の充電が行われるように構成されている。そ
して、電池２としてマンガン乾電池が使用されている場
合には、上記充電電力がマンガン乾電池に供給されない
ように構成されている。このように構成されているの
で、マンガン乾電池を電池２として電子機器１内に装着
したままの状態で、この電子機器１を充電器２０に接続
しても、充電器２０から出力される上記充電電力がマン
ガン乾電池に供給されることはないので、マンガン乾電
池に液漏れ等の異常を生じさせ、ひいては電子機器１を
破損してしまうようなことはない。

【００２５】なお、本実施例においては、電池２として
Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池を使用する場合、Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池の
側面５を覆っている絶縁物６の一部を剥ぎ取ったが、こ
の絶縁物６の一部に限らず全部を剥ぎ取ってもよい。ま
た、Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池の側面５が絶縁物６で覆われてい
ない場合は、上記のような絶縁物６を剥ぎ取るような加
工を施す必要はない。

【００２６】また、側面接触端子１０を、電池２の側面
５で陽極３側の端部と陰極４側の端部との間の中央より
も少し陰極４側の位置に接触するように設けたが、電池
２としてＮｉ−Ｃｄ蓄電池を使用したときに、このＮｉ
−Ｃｄ蓄電池の側面５のうち、絶縁物６を剥ぎ取って露
出させた部分に側面接触端子１０が接触するように構成
すれば、この側面接触端子１０の接触位置を上記位置に
限ることはない。

【００２７】

【発明の効果】第１の発明の充電式直流電源装置は、二
次電池が装着されている状態でこの充電式直流電源装置
を充電状態にしたときに、二次電池に充電電流が供給さ
れ、即ちこの二次電池の充電が行われるように構成さ
れ、一次電池が装着されている状態でこの充電式直流電
源装置を充電状態にしたとしても、一次電池には充電電
力が供給されないように構成されている。このように構
成されているので、万一、一次電池を装着したままの状
態で、この充電式直流電源装置を充電状態にしたとして
も、一次電池に充電電力が供給されてこの一次電池を破
壊し、ひいてはこの充電式直流電源装置を破損してしま
うようなことがないという効果がある。

【００２８】第２の発明の充電式直流電源装置は、一次
電池を円筒型で側面が第１及び第２の電極と絶縁されて
いる電池とし、二次電池を円筒型で側面が第２の電極で
ある電池としている。そして、この充電式直流電源装置
を充電状態にしたときに充電電流が供給される第３の接
触端子を、上記一次電池及び二次電池の側面に接触させ
ることによって、一次電池には充電電力が供給されず
に、二次電池にのみ充電電力が供給されるように構成さ
れている。このように構成されているので、万一、一次
電池を装着したままの状態で、この充電式直流電源装置
を充電状態にしたとしても、従来のものと異なり、一次
電池に充電電力が供給されないので、この一次電池に液
漏れ等が生じることはなく、ひいてはこの充電式直流電
源装置を破損してしまうようなことがないという第１の
発明と同様な効果を奏する。

【００２９】第３の発明の充電式直流電源装置は、第２
の電極でもある側面が絶縁物で覆われている二次電池
を、上記側面、即ち第２の電極の一部又は全部を露出さ
せるように上記絶縁物を剥ぎ取った状態で装着し、この
露出させた側面、即ち第２の電極に上記第３の接触端子
が接触するように構成されている。このように構成され
ているので、二次電池の側面が絶縁物で覆われていて
も、この二次電池に充電電力を供給することができ、即
ちこの二次電池を充電することができる。従って、上記
第２の発明と同様な効果を奏する。

【００３０】第４の発明によれば、上記一次電池がマン
ガン乾電池であり、上記二次電池がニッケル−カドミウ
ム蓄電池であり、上記第１、第２、又は第３の発明と同
様な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る充電式直流電源装置を
備えた電子機器及びその充電器の概略電気回路図であ
る。

【図２】同実施例の充電式直流電源装置に使用するニッ
ケル−カドミウム蓄電池の外観斜視図である。

【図３】従来の充電式直流電源装置を備えた電子機器及
びその充電器の概略電気回路図である。

【符号の説明】

１ 電子機器 ２ 電池 ３ 陽極 ４ 陰極 ５ 側面 ６ 絶縁物 ７ 負荷 ８ 陽極接触端子 ９ 陰極接触端子 １０ 側面接触端子 １１ 陽極側充電用端子 １２ 陰極側充電用端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電不可能な一次電池及び該一次電池と
   略同等な形状を有する充電可能な二次電池のいずれをも
   電源供給源として負荷に電力を供給することができ、上
   記一次電池及び上記二次電池は各々同一の場所に装着さ
   れる直流電源装置において、 上記負荷に接続されると共に上記一次電池及び上記二次
   電池のいずれが上記場所に装着されても上記一次電池及
   び上記二次電池の各第１及び第２の電極に各々接触する
   第１及び第２の接触端子と、上記第２の電極のうち上記
   第２の接触端子では接触不可能な位置にある上記二次電
   池の第２の電極のみに接触する第３の接触端子と、上記
   第１及び第３の接触端子に接続されると共に上記二次電
   池を充電するための充電電力が供給される第１及び第２
   の充電用端子とを、具備することを特徴とする充電式直
   流電源装置。
2. 【請求項２】 上記一次電池及び上記二次電池が一方の
   端面に上記第１の電極である突部を有し他方の端面を上
   記第２の電極とする円筒型の形状から成り、上記一次電
   池は上記円筒の側面が上記第１及び第２の電極と絶縁さ
   れ、上記二次電池は上記円筒の側面をも上記第２の電極
   とし、上記側面に上記第３の接触端子が接触する状態に
   構成されたことを特徴とする請求項１に記載の充電式直
   流電源装置。
3. 【請求項３】 上記二次電池の上記側面が絶縁物で覆わ
   れており、上記二次電池は上記側面の一部又は全部を露
   出させるように上記絶縁物を剥ぎ取られた状態で装着さ
   れ、上記露出させた上記側面に上記第３の接触端子が接
   触する状態に構成されたことを特徴とする請求項２に記
   載の充電式直流電源装置。
4. 【請求項４】 上記一次電池がマンガン乾電池であり、
   上記二次電池がニッケル−カドミウム蓄電池であること
   を特徴とする請求項１、２又は３に記載の充電式直流電
   源装置。