JPS60161573A - 蓄電池の開路電圧試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧試験装置の分野に係シ、特に蓄電池の開
路電圧、つまシ、開路充電状態を試験する分野に関する
。

〔従来技術とその問題点〕

蓄電池全自動車に据付けたのち、自動車の組立工程中で
その電池の試験を行なうことは、欠陥のある蓄電池を装
備した自動車が組立工場から配送されることがないよう
にするための重要な工程である。過去の試験装置は、標
準電圧計を使用したシ、場合によっては、据付けた蓄電
池が自動車のエンジンを始動する能力をもっているがど
うかを観察するだけであった。これらの多くは、蓄電池
がエンジンを始動させる能力をもたない場合、その機能
を果すように急いで充電するだけのことであって、蓄電
池が全充鑞電荷を保持することができるかどうかについ
ての試験までも、さらに行うものではなかった。とにか
く、蓄電の据付時において、その据付けた蓄電池のｄ待
状態等を簡易な手段によシ、迅速かつ正確に確認し検証
することのできる装置は存在しなかった。

〔発明の目的（効果）と構成的特徴〕

本発明は従来技術における叙上の問題点の解決に指向し
てなされたもので、その主目的は、鉛−酸型式の蓄電池
の状態ｔ−個人で試験して、その開放（無負荷）電圧値
が所定の範囲内にあるがどぅかを確認するとともに、電
池が試験済みで受入れ可能の状態にあることを表わす検
印（ａｕｄｉｔｉｎｄｉｃｉａ）　ｋ　＊池に押すのに
必要な手段を提供するにおる。

本発明は、構成簡単で、携行ならびに操作容易な手段に
より、試験される蓄電池からの電圧全利用して、その蓄
電池が受け入れ可能な所定範囲の電圧低より上か、下か
、あるいはその範囲内であるか否か全迅速かつ正確に決
定し表示することのできる、完全な携帯用の把持装置を
提供する。本発明による把持装置内の可能化回路によっ
て、押しボタンがソレノイドを付勢させて、プランジャ
を動作させ、蓄′成池の測定した開路′電圧が受け入れ
られる′電圧範囲内にあるとき、蓄−池の選択した端子
柱の上に検印を押す。

〔発明の具体的構成・作用及び実施例〕本発明による蓄
電池の開路電圧試験装置は、第１図、第２図及び第３図
において記号１００で示される。この装置は把持可能な
、つまり、手で握れるハウジング１０５を含み、蓄電池
の正″ｐ　ＩＩ端子柱に接触しておくことを目的とする
第１電気端子１０１、同じ蓄電池の負″Ｎ”端子柱に接
触しておくことを目的とする第２゛酸気端子１０２、前
記ハウジング１０５のハフ１ルの下に取付ける押しボタ
ンスイッチＰＢ−１、および試験している電池の状態を
表示するために、ハウジング１０５の頭部１０γ上端に
取付ける発光ダイオーＰ表示装置（ＬＢＣＤＳ）　Ｌｌ
　ｒ　Ｌ２　＊　Ｌ３及びＬ４がハウジング１［１５か
ら露出する。本発明１００の主な利用目的は自動車に据
付けた蓄電池の開路電圧を試験することにあるが、通常
それらの蓄電池は各端子柱Ｐ及びＮに締め金＋ＯＬ及び
−ＯＬが取付けであるので、第１゛亀気端子１０１には
、この端子１０１から絶縁された心出しフランジ１０３
を設けて、検証試験中にこの端子を正端子柱Ｐに中心合
せ合するための手段としている。心出しフランジ１０３
は表示用刻印装置が、締め金ではなく端子柱の頂部に接
触することを確実にする。

また、４電池の寸法がその容量及び使用目的に従って異
なることにもとづき、試験装置１ｏｏには端子１０１の
中心からの放射憇に沿って延びる伸長電気端子１０２が
設けられているので、ＮからＮ′までの距離範囲だけ離
れた端子柱をもつ蓄電池についても、その試験装置１０
０を改修しないで試験することができる。

第３図及び第４図に示したように、正端子１υ１及び負
端子１０２は、蓄電池のＰ端子柱及びＮ４子柱のそれぞ
れの上部平坦面と確実に接触できる構成の下部平坦面を
もつ。

端子１０１には、その中に延びる中央孔が設けられ、刻
印用プランジャ棒１１５がその中を通過できるようにな
されている。また、ソレノイド５Ｌ−１ｋ、電気端子１
０１上方の頭部１０７内に取付け、開口１０６と同心円
状の円筒形通路１０８を設け、そして、プランシャ棒１
１５を取付けである。プランジャ棒１１５は、ソレノイ
ド５Ｌ−１とプランジャ１１５の上部つば１１１との間
にあるコイルはね１１３によって、その上方位置にばね
バイアスされる。プランジャの下端１１７には、３個の
ピン先のような表示用刻印を備えており、電池の開路電
圧が受け入れ可能の範囲内の値であると判ったとき、端
子柱Ｐの頂部へと駆動され、また押しボタンＰＢ−’ｌ
　ｔ−押すことによってソレノイド５Ｌ−１が動作せし
められる。

押しボタンを押すとき、ソレノイド５Ｌ−１ｋ動作可能
にするｍ０し化回路を第５図に示す。この可能化回路で
は、端子１０１と端子１０２間に現われる電圧を使用し
て基準電圧全設定し、これに対して開路−圧（ＶＯＣ）
が比軟される。この可能化回路における論理回路部分で
は、発光ダイオード（ＬＥＤ）表示装置の駆動部に可能
化信号を与えることによって、開路電圧が基？＄砿正圧
部定めた受け入れ可能な電圧レベルの範囲をこえている
か、不足しているか、又はその範囲内であるかどうかを
表示させる。開路電圧が受け入れ可能な範囲内にあると
きは、押しボタンスイッチＰＢ−１の手動操作により付
勢されるように、ソレノイド８Ｌ〜１が可能化される。

受は入れ可能な動作をする鉛〜醒型成池は、その負端子
と正端子間で１２．３８ボルトから１２．８０ボルトま
での開路（無負荷）電圧をもつことが定められている。

１２．８０ボルト以上の電圧ｔもつ蓄電池は、蓄電池の
再充電によって生じる表面電荷を含むと考えられる。従
って、最近の再充゛成にもとづき１２．８０ボルト以上
の開路電圧をもつ蓄電池は、電荷を保持する電池の持続
能力のあることを表わさない。もちろん、１２．６８ボ
ルト以下の開路電圧をもつ電池は充゛亀不足と考えられ
て、受は入れられないものとして評価される。

接地端子１０２に対して、端子１０１に現われる開路・
１圧十ＶＯＣは、抵抗Ｒ９及び抵抗ＲＩＯからなる電圧
分割回路網によって電圧降下される。抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ
ＩＯとの関係は、両抵抗の接合点でＶＯＣの約４６−〇
′亀電圧生じる関係にされる。便宜上、この１圧値を’
／　ｖｏｃと表わし、これを低１圧比較器２０２の正入
力端子と高電圧比較器２０４の負入力端子と忙加える。

８ポルト調整回路２０１は、また端子１０１に接続され
て、回路内の種々の能動素子への電源として調整された
８ｆルト直流を供給する。約６．２５ボルトの基準電圧
ＶＴは温度補償調整回路２０３を介して供給される。こ
の温度補償調整回路２０３は、ダイオードＤ７を介して
調整ボルト電源に接続され、一端は接地される。この温
度調長−圧ＶＴは、抵抗Ｒ４の一端に印加されるが、こ
の抵抗Ｒ４は、低１圧比較器路２０２の負入力端子１０
に接続された較正電圧分割回路の一部をなす。ポテンシ
オメータＰ１と抵抗Ｒ２１とは、基準電圧ＶＴ及び接地
間に較正電圧分割回路を構成する。

ポテンシオメータＰ１はこの装置に使用される前に較正
されるので、低電圧比較器回路２０２の負入力端子１０
に現われる電圧は、受は入れられる最低′成＃Ｅ１２．
５８ボルトの約２分の１であって、これｆｌＶＯｃＬと
呼ぶ。サンプル域圧匈ｖｏｃは、抵抗Ｒｒ５′ｆｔ介し
て低電圧比較器回路２０２の正入力端子１１に接続され
る。従って、ｖＯＣが１２．３８ボルトヲ超過するとき
、低−圧比較器回路２０２の出力ＣＬは端子１３に高レ
ベル″１”の出力信号を発生する。

高電圧比較器回路２０４は、低１圧比較器回路２０２と
同様な動作をする。サンプル電圧％ｖｏｃは負入力端子
４に接続され、また基準−圧ＶＴは抵抗Ｒ２、ポテンシ
オメータＰ２及び抵抗Ｒ２２で電圧降下を受けて、比較
器回路２０４の正入力端子５に加えられる。従って、負
入力端子４に加わるサンプル電圧によって、ｖＯＣが１
２．８０ボルト以下であることを示すときは、／ｌＥ、
ｄ圧比較器回路２０４は高レベル″１”の出力信号を発
生する。

もしもサンプルＶＯＣが１２．３８ボルト以下であると
きは、低電圧比較器２０２のＣＬ出力信号は低レベル″
０”となり、また高電圧比較器２０４のＣＨ出力信号は
高レベル″１″となる。ＮＯＲデート２０６及び２０８
は、比較器２０２及び比較器２０４の出力ＯＬ及びＣＨ
ｉ検出して電流増幅器２１６に高レベル出力を供給する
。電流増幅器２１６は、抵抗ｎ１１ｅ介して赤色６拒否
”ＬＥＩ）Ｌ４に出力信号を加える。ＬＥＤ’、Ｌ４は
、通常、飽和状態にバイアスされているＰＮＰ　トラン
ジスタＱ３のエミッタに直列に接続される。

これに反して、もしもサンダルｖＯＣが１２．８０ポル
）１こえるときは、高電圧比較器２０４からのＣＨ倍信
号低レベル″０”となるが、低１圧比較器２０２の出力
ＣＬは高レベル″１”となる。

ＮｏＲ）ｆ−）　２１０及び２１２は、それに応じて、
電流ＪｖＩｌｉ￥［２１Ｂに高レベル入力を与え、それ
により−泥槽幅器２１８が抵抗Ｒ１２を介して赤色１高
い”ＬＥＤ　Ｌ　２へ付勢越流を供給して、ｖＯＣが１
２．８０ボルト以上であることｔ−表示する。

ＶＯＣが１２．３８ボルトよシ高＜、１２．８０ボルト
よりも低い受け入れられる範囲内であるときは、ＣＬ出
力１ぽ号及びＣＨ出力信号の双方が高レベル″１”とな
って、それぞれＡＮＤデート２１４の各入力端子に加え
られる。そのとき、ＡＮＤデート２１４の出力は、抵抗
Ｒ１５ｅ介して飽和状態に駆動されているＮＰＮ　トラ
ンジスタＱ１のペースへ信号を送る。緑色の７受は入れ
”ＬＥＤ　Ｌ　３が抵抗Ｒ１６と直列のトランジスタＱ
１のコレクタ回路に接続されである。ＬＥＤ　Ｌ　５は
そのアノ−ｒがＶＯＣに接続されていてＱｌが飽和にな
るとき付勢されて、試験中の電池が受け入れ可能である
ことを示す。トランジスタＱ１のエミッタは、フィルタ
コンデンサＣ２に接続されているが、これは大きなａｖ
／ａｉ信号がたまたまソレノイｙ　５Ｌ−１ｔ−駆動す
るのを防止するためである。５ｅａｌは、ダイオードＤ
１及びＤ６を通してトランジスタＱ１のエミッタに現わ
れる電圧によってトリガされる事実から、ソレノイド５
Ｌ−１は、トランジスタＱ１が飽和状態にあるときＫだ
け動作可能となる。コンデンサＣ４は、ダイ、ｔ　−ト
Ｄ　６　（！：　５ＣＲ１ｔｙ）ｒ　−ト電極との接合
点に接続されて大＠なｄｖ／ｄｔ信号に対しフィルタ機
能を果し、またソレノイド５Ｌ−１の誤り付勢を防止す
る。ソレノイド５Ｌ−１がＱｌ及び８ＣＲｉによって動
作可能となるとき、ｖＯＣとソレノイド８Ｌ−１との間
に接続されている押しざタンスイッチＰＢ−１の手動押
下によって、ソレノイドが付勢される。

ＰＮＰ　）　、ＦンジスタＱ２がＩＪＤ３のカソードと
トランジスタＱ３のベースとの間に取付けられており、
このトランジスタＱ２のベースは抵抗Ｒ１３及びダイオ
ードＤ４ｔ−介して８Ｃ！Ｒ１の７ノードに接続される
。押しボタンＰＢ−１’ｉｉ押下してソレノイド５Ｌ−
１ｋ付勢させると、ｖＯＣが１２．３８ボルト以下に降
下するときには、Ｑ２がＬＥＤ　Ｌ３を付勢状態にラッ
チングする働き金する。トランジスタＱ２によるラッチ
ング作用がないと、押しボタｙ　ＰＢ−１ｋＷ　Ｌ　ｆ
ｃｆｃ、めＫ　ＶＯＣが１２．６８ボルト以下１ｃ降下
するとき、ＬｉＬ３は発光が終止する。

このラッチング用ト２ンジスタＱ２はまた、Ｑ２が飽和
状態にあるとき、トランジスタＱ３１ｉ″不導通状態に
バイアスすることによってＬｇｖ　Ｌ４の動作を禁止す
る効果ももつ。従って、押しボタンＰＢ−１カ押され、
ソレノイド５Ｌ−１がＶＯＣ”ｆｃ１２．５Ｂボルト以
下に降下させるとぎは、緑色ＩＪＤ　Ｌ３は発光を続け
るが赤色ＬＥＤ　Ｌ４は発光が消える。

ＶＯＣ端子１０１及び１０２１４池に迅速かつ反覆して
接触させて、回路に、平均ＶＯＣ’４圧が受け入れられ
る範囲内にあると思わせることによって、大きなｗｏｅ
　（１２，８０ボルト以上）がひよつとしてソレノイド
５Ｌ−１ｔ−付勢するのを防止するために、禁止回路が
設けである。その［１８！回路は、ツェナダイオ−ＩＦ
Ｚ２、コンデ：ｙすｃ　５．５ｃａ−２、抵抗Ｒ１８及
びツェナダイオード２６などで構成される。動作時に、
赤色ＬＩＬ２が付勢されるたびに、Ｂｃ：ａ−２にはパ
ルスが印加され、それによって、接地状態の０ＣＲ−１
のデートを効果的に保持する。

°　使用時には、技術者が不発明の装置１００を試験し
ようとする電池の端子柱の上に置いて、）−ウジング１
０５の頭部１０１上のＬＥＤ表示装置を監視する。サン
プル磁圧ＶＯＣが１２．’３８ボルトから１２．８０ボ
ルトの間にあるときは、緑色の６受は入れ’　ＬＥＤ　
Ｌ３が付勢されるので技術者は押しボタンスイッチＰＢ
−１’ｆｔ押してソレノイド５Ｌ−１内部のピストン棒
１１５を正電気端子１０１の円筒形孔を通して駆動させ
て、蹴地の°゛Ｐ”端子柱の柔らかい上部面に刻印を押
させる。

万一技術者がこの試験装置を反対極性で１池に適用する
ときは、反対極性回路が働いて可能化回路に保護を与え
るとともに、反対極性である旨を表示する黄色６反対”
ＬＥＤ　Ｌｌ　Ｋ’付勢させる。反対極性保護回路は、
ツェナダイオードｚ１を含み、ツェナダイオードｚ１は
、そのカッ−Ｐが端子１０１に接続され、またそのアノ
−ｒは抵抗Ｒ２０と抵抗Ｒ１９との接合点に接続されて
いる。試験装置ヲ゛電池から取外し中にソレノイドが動
作可能である間に、押しボタンＰＢ−ｉが押下された場
合には、ＬＩＬｉとその直列抵抗Ｒ１９を流れる過剰電
流は抵抗Ｒ２０によって短絡される。

次の部品表には、図面に示した多くの集積回路、トラン
ジスタ及びサイリスタの商業上入手可能性を示す。

部品　部品番号　記事 集積回路 Ｉ　ＣＩ　ＬＭＩ５９Ｊ　カッド゛電圧比較器（Ｍ）＊
Ｉ　Ｃ２ＭＣ１４００１ＢＣＪ　０ＭＯ８カッド２−人
力ＮＯＲ（Ｍ）Ｉ　Ｃ！　４　ＭＯ７８ＭＯ３ＱＴ　８
Ｖ−５Ａ正電圧調整器（Ｍ）Ｉ　Ｃ５ＭＣ１４０４ＡＬ
Ｊ６　精密低変動６．２５Ｖ基準（Ｍ）Ｉ　Ｃ６ＣＤ４
０８１ＢＣ！Ｊ　ＣＭＯ８加ド２加入２ＡＮＤ（Ｍ）ト
ランジスタ Ｑｌ　２Ｎ４４０１　ＮＰＮシリコンスイッチングトラ
ンジスタ（Ｍ） Ｑ２ｒＱ３　２Ｎ４４０３　ＰＮＰシリコンスイッチン
グトランジスタ（Ｍ） サイリスタ ５ＣＲ１２Ｎ６４０５　１６Ａ　ｒｍｓ−８０ＤＶ　Ｓ
ＣＲ（Ｍ）ＳＣ’Ｒ２２Ｎ５０６２　０．８Ａｒｍｓ−
１０００Ｖ　ＳＣＲ（Ｍ）＊（Ｍ）＝モートローラ（Ｍ
ｏｔｏｒｏｌａ　）＊＊（ＴＩ）　＝テキサスインスツ
ルメント（Ｔｅｘａｓ　Ｉｎｓｔｒｕ−ｍθｎｔｓ） 本発明の新規な概念の範囲を逸脱しないで多くの変形や
変更を実施できることが明かであるので、特許請求の範
囲には、本発明の其の精神と範囲に属するすべての変形
及び変更を含むものと考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の蓄電池の開路電圧試験装置の一実施
例であって、その被試験蓄電池上部の測定位置に載置さ
れた本発明装置の立面図、第２図は同じく本ｙＡ８Ａ装
置における電圧表示装置部分を示している平面図、第３
図は同じく、動作ソレノイド及びシ気端子を含む本発明
装置の頭部の断面図、第４図は同じく被試に＊蓄電池の
負端子に接触するための不発明装置の伸長された眠気端
子を示す端面図、及び第５図は同じく本発明装置？＋を
気的に駆動する可能化回路の詳細を示す′電気回路図で
ある。 〔参照符号の説明〕 １００・・・蓄電池の開路電圧試験装置１０１・・・第
１成気端子 １０２・・・第２成気端子 １０３・・・心出しフランジ １０５・・・把持用ハウジング １０７・・・頭部 ＰＢ−ｉ・・・押ボタンスイッチ ５Ｌ−１・・・ソレノイド １１５・・・プランシャ棒（ピストン棒）Ｌｌ　１　Ｌ
２１　Ｌ３１　Ｌ４・・・発光ダイオード代理人浅村　
皓 二呂＝≧＝・３・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　蓄電池の正端子柱に接触させて載置するように
   なされた第１亀気端子、 蓄電池の負端子柱に接触させて載置するようになされた
   第２゛畦気端子、 前記Ｍ１１気端子及び第２′ｆｔ気端子のいずれか一方
   に近接して配設され、その対応して接触した端子柱に識
   別可能な特徴をもった刻印をほどこすための刻印装置、 前記刻印装置を付勢するためのソレノイド、前記第１電
   気端子と前記第２電気端子との間の開路′電圧が所定範
   囲内の１直であるとき、前記ソレノイドを動作可能とす
   るために前記第１屯気端子及び第２電気端子に接続され
   た動作可能化回路、及び 前記動作可能化回路によって前記ソレノイドの動作が可
   能化されるとき、前記ソレノイドを付勢するための付勢
   装置、 全具備して成ることを％徴とする、蓄電池の開路′電圧
   試験装置。 （２、特許請求の範囲第１項に２いて、前記試験装置の
   各部品を収容し、操作者が片手で握ることができるよう
   な構造とした１個のハウジングを備え、前記付勢装置に
   は前記妹作者が片手で操作するため前記ハウジングに押
   しボタンスイッチｔ−設けである蓄電池の開路電圧試験
   装置。 （３）特許請求の範囲第２項において、前記第１電気端
   子を前記電池端子柱に接触させるとき、前記第１′醒気
   端子を前記４池端子柱の中心に置くための、絶縁案内装
   置を前記第１眠気端子に備えて成る直電池の開路電圧試
   験装置。 （４）％許請求の範囲第２項において、前記第１電気端
   子を円筒形にして、前記蓄電池の正端子柱の頂部平坦面
   に接触するように前記ハウジングに取付け、また前記ソ
   レノイド及び前記刻印装置は前記正端子柱の頂部平面に
   刻印がほどこされるように、前記第１電気端子と同心円
   状に前記ノ−ウジング内に取付けて構成された、蓄電池
   開路電圧試験装置。 （５）特許請求の範囲第４項において、前記第１電気端
   子には、前記正端子柱の前記上部平坦面と接触するため
   の平坦な下部面と、前記下部面から前記ハウジング内に
   延びる円筒形開口とを備え、前記ソレノイドには前記円
   筒形開口と同心状の円筒形通路を備え、また前記刻印装
   置には前記通路内に縦方向に取付けた可動ピストン棒全
   備え、これが前記ソレノイドによって作動されるとき、
   前記開口内を縦方向に移動するように構成された、蓄電
   池開路電圧試験装置。 （６）％許請求の範囲第５項において、前記可動ピスト
   ン棒には、前記開口に最も近い下端に識別可能な刻印を
   ほどこすための刻印装置を備えて、動作中、前記刻印装
   置は、前記第１′ｉｔ気端子の前記開口を通して前記正
   端子柱の頂部平坦面内に強制的に駆動されて、前記の第
   １或気端子と第２電気端子間の前記開路電圧が前記所定
   範囲内の値にあると）−を表示するように構成された、
   蓄電池開路電圧試験装置。 （７）特許請求の範囲第６項において、前記第２電気端
   子は、前記蓄電池の前記負端子柱と接触するように、前
   記第１亀気端子から定められた放射状線に沿って延びる
   ような構成になっており、前記正端子柱と負端子柱との
   間の異る距離間隔をもっ電池に対しても前記開路１圧の
   試験に使用できるように構成されている、蓄電池の開路
   電圧試験装置。 （８）特許請求の範囲第１項において、前記試験装置に
   前記の第１電気端子と第２亀気端子間の前記開路電圧が
   前記の所定範囲内の値にあるとき、その旨を表示するた
   めに前記動作可能化回路に接続された第１の表示装置を
   含んで成る、蓄電池の開路電圧試験装置。 （９）特許請求の範囲第８項において、前記試験装置に
   、前記の第１電気端子と第２゛亀気端子間の前記開路電
   圧が前記所定範囲内の１直以上であるときその旨を表示
   するために、前記動作可能化回路に接続された第２の表
   示装置も含んで成る蓄電池の開路電圧試験装置。 ［０）　特許請求の範囲第８項において、前記試験装置
   に、前記の第１市気端子と第２４気端子との間の前記開
   路電圧が前記所定範囲内の値以下であるときにその旨を
   表示するために、前記動作可能化回路に接続された第６
   の表示装置も含んで成る、蓄電池開路電圧試験装置。 αυ　特許請求の範囲第８項において、前記試験装置に
   前記の第１　′ｌｉｔ気端子と第２電気端子間の前記開
   路電圧が反対極性に接続されたものであるとき、その旨
   を表示するために前記動作可能化回路に接続された第４
   の表示装置も含んで成る、蓄電池の開路電圧試験装置。