JPH0348844Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、蓄電池を利用した充電式電源装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

電子機器でもポータブルタイプのものには、そ
の電源として乾電池を使用する機器が多い。たと
えば、携帯用ステレオカセツトレコーダや携帯用
ビデオテープレコーダあるいは小型カメラなどの
電源として一般にJIS規格等の標準規格乾電池が
用いられ、最近の電子化によりその応用範囲は拡
まる傾向にある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述のような標準規格乾電池を電源とする電子
機器のうちには、乾電池の出力電圧と、その電子
機器に正常な動作をさせるのに必要な電圧との差
が小さく、乾電池の能力の限界近くでこれらの電
子機器を動作させているものもある。たとえば、
携帯用ステレオカセツトレコーダの中には、単３
乾電池１本の電源によつて動作させているものも
あり、これら単３乾電池１本の電源は、公称電圧
が1.5Vであつて、内部の増幅回路のトランジス
タ等の素子のしきい値や動作電圧を考慮すると、
公称電圧に対して電圧の余裕が少なく、連続使用
の際には、通常の電子機器よりも短時間で音質の
劣化等の不具合が生じてくる。すなわち、一般に
乾電池の連続使用時には、乾電池の放電による電
圧降下が生じて、より短時間で乾電池の出力電圧
がこれらの電子機器に要求される電圧を下回るこ
とによつてSN比が劣化したり、テープの駆動用
のモータのトルクが減少して異常な再生音となつ
たりすることがある。従つてこれらの電子機器を
使用する場合で、特に雑音などのない正常な動作
を行いたい場合などは、使用によつて電圧が降下
する出力電圧がこれら電子機器を正常な動作をさ
せるのに必要とされる電圧に達した状態で電池交
換を行わねばならず、何本も乾電池を消費するこ
とになり経済でない。

これに対して上述したような携帯用ステレオカ
セツトレコーダ等の電子機器ではなく通常の機器
では、公称電圧が1.2Vであつて標準規格乾電池
の形状を有し充電によつて複数回使用することが
できるニツケル・カドミウム蓄電池を用いること
によつて何本も乾電池を消費することなく、電池
代を節約することができる。しかし、上述したよ
うな携帯用ステレオカセツトレコーダ等の電子機
器では、ニツケル・カドミウム蓄電池の出力電圧
1.2Vでは、電子機器を正常に動作させるのに必
要な電圧と比較して電圧が不足することがあり、
これらの電子機器には応用することができないで
いた。

本考案は以上の点に鑑み、乾電池を電源にする
電子機器に使用でき、しかも一般の乾電池と比較
して、正常な動作をする時間の長い充電式電源装
置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するため、本考案の充電式
電源装置は、標準規格乾電池の外形寸法、形状を
有する筐体内に直列接続された複数個の蓄電池が
収納される。それら蓄電池の一方の端子と上記筐
体の電極の間には、切り換えられて用いられる第
１、第２の電流路が形成される。ここで、第１の
電流路は、主に放電用に用いられる電流路であ
り、放電電圧を調整するダイオードが上記筐体内
に収納されて配設される。第２の電流路には、切
り換えて用いるためのスイツチ又は整流素子等が
配設される。

〔作用〕

標準規格乾電池の外形寸法、形状を有する筐体
内に、電源装置を収納することにより、乾電池を
電源とする機器に使用することができる。複数個
の蓄電池を直列接続し、それら蓄電池の端子と上
記筐体の電極の間の第１の電流路にダイオードを
設けることで、放電時において乾電池の端子電圧
相当の電圧を得ることができる。ここで、ダイオ
ードは電圧降下素子として機能するが、このダイ
オードを用いることで、特に電流値の変化に対し
て一定の電圧降下が得られることになる。すなわ
ち、抵抗のように電流によつて、降下する電圧が
変動するものではなく、安定して電圧を降下させ
ることができる。このように安定した放電時の電
圧降下を行うダイオードを有した第１の電流路に
対して、第２の電流路では充電時や直列接続させ
た蓄電池の電圧をそのまま筐体の電極の電圧とす
るような放電時に用いる。

〔実施例〕

本考案の好適な実施例を図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本考案の第１の実施例となる充電式
電源装置の構造を示している。この充電式電源装
置は、電圧発生源として２個の直列に電気的接続
を行つたニツケル・カドミウム蓄電池４，５と、
放電電圧を調整するためのダイオード９と、切り
換えスイツチ８とを有し、標準規格乾電池と略同
一の外形寸法、形状を有する筐体１内に充電式電
源装置の上記部品を収納してなる。

この充電式電源装置の外形形状を第２図に示
す。第２図は、外形形状として標準規格乾電池の
単３型の乾電池の形状とした場合を表し、この場
合は通常の単３型の乾電池と同様に、充電式電源
装置の筐体１は円柱状の形状となり、円柱上面お
よび円柱底面にそれぞれ電極２，３を有してい
る。また、切り換えスイツチ８等のスイツチを有
し、これが標準規格乾電池の略同一の外形寸法、
形状をはみ出さないようにするため切り欠き部１
４を円柱側面に設けている形状になつている。

さらに、充電式電源装置の構造について詳述す
ると、筐体１は合成樹脂や金属などで形成され、
この筐体１の内部に、２個の直列に電気的接続を
行つたニツケル・カドミウム蓄電池４，５を配
し、該ニツケル・カドミウム蓄電池４，５のうち
の高電圧側にあたるニツケル・カドミウム蓄電池
４の端子６ａは、上記筐体１の円柱上面に設けら
れ金属材料等をプレス加工したプラス電極２に接
続している。一方、上記ニツケル・カドミウム蓄
電池４，５のうちの低電圧側にあたるニツケル・
カドミウム蓄電池５の端子６ｂは、切り欠き部１
４の内側に充填された合成樹脂等の部分に固定さ
れた電極片７と電気的接続をしている。該電極片
７は、上記筐体１に形成された切り欠き部１４の
裏面に接して設けられた上記切り換えスイツチ８
に接続し、この切り換えスイツチ８には、ダイオ
ードリード端子１０と電気配線１１が接続されて
いる。ダイオードリード端子１０は、筐体１底部
で切り欠き部１４の内側に充填された合成樹脂に
係合しているダイオード９に接続し、一方電気配
線１１は、上記筐体１の円柱底面に設けられ、プ
ラス電極２と同様に金属材料等をプレス加工した
マイナス電極３に接続している。上記ダイオード
９の切り換えスイツチ８に接続しない他のダイオ
ードリード端子１２には、上記電気配線１１と同
じくマイナス電極３に接続している。なお、上述
したプラス電極２およびマイナス電極３は、筐体
１を金属等の材料で形成した場合は、これら電極
２，３と筐体１との間に絶縁体を介在させて両者
の短絡を防ぐことができる。

この充電式電源装置の動作を第３図の等価回路
を参照しながら説明する。本考案に係る充電式電
源装置の電圧供給源は、ニツケル・カドミウム蓄
電池４，５によるため、一般に用いられるマンガ
ン乾電池と比較して、何回もすなわち通常の場合
300回から500回程度充電、放電を繰り返すことが
可能である。また、ニツケル・カドミウム蓄電池
の特性で、連続放電でも電圧の降下はマンガン乾
電池より少ない。従つて長時間の連続放電に耐え
ることができる。このニツケル・カドミウム蓄電
池４，５は、直列に電気的接続されるためその両
端の電圧が2.4V程度になり、定格電圧を1.5Vと
する乾電池をその電源とする電子機器では、電圧
を降下する必要があり、そのため第１の電流路に
配設されたダイオード９が使用され所望の電圧が
得られる。ニツケル・カドミウム蓄電池５と電極
３の間には、第３図に示すような切り換えスイツ
チ８が設けられて、この切り換えスイツチ８によ
つて第２の電流路１１への切り換えが可能とな
る。この第２の電流路１１はバイパスとして機能
し、この第２の電流路１１を用いることで、電圧
の無駄のない充電が可能であり、直列接続された
ニツケル・カドミウム蓄電池４，５の2.4V程度
の電圧を取り出すことも可能である。第３図の回
路構成の変形例として、第４図に示すようなダイ
オード９と並列にスイツチ１８を設けても良い。
これらの切り換えスイツチ８やスイツチ１８は、
第２図に示されるように、ボールペン、シヤープ
ペン等の筆記具１５の先で切り換え操作を行うこ
とができる。

第５図は、本考案の第２の実施例を示し、第１
の実施例と異なる点は、切り換えスイツチを回路
に用いず２つのダイオード２４，２５を互いに逆
方向の極性端子で接続して、電圧降下素子とする
ことである。この場合は、切り換えスイツチを必
要とせず、より簡便な構造とすることができる。

本考案に係る充電式電源装置の使用方法は、上
述したような携帯用ステレオカセツトレコーダや
携帯用ビデオテープレコーダあるいは小型カメラ
などの電源として使用することができ、充分に長
時間使用することができる。また、電子機器がた
とえば6Vを必要する機器の場合には、乾電池が
４本収納できるようになつているが、このうち少
なくとも１本に本考案の充電式電源装置を使用
し、切り換えスイツチ８またはスイツチ１８を、
直接ニツケル・カドミウム蓄電池４，５の電圧が
取り出せる側にセツトしたり、標準規格乾電池の
形状を有する公称電圧1.2Vのニツケル・カドミ
ウム蓄電池や、プラス電極とマイナス電極が短絡
されたダミー電池あるいは通常の乾電池と本考案
に係る充電式電源装置を組み合わせて所望の電圧
に調整して使用することも可能である。

なお、本考案の実施例に説明される蓄電池は、
ニツケル・カドミウム蓄電池に限定されることは
なく、たとえば鉛蓄電池等の他のアルカリ蓄電池
などももちいることができ、この直列に接続され
る蓄電池は、２個以上、必要に応じて設定するこ
とも可能である。また、ダイオードとしては、実
施例で説明したようなダイオードのみならず、ダ
イオード接続されたトランジスタ等の素子を用い
ることができる。

また、切り換えスイツチ８やスイツチ１８は、
上述したように、切り欠き部１４に設けられてい
るが、第６図に示されるように、切り欠き部を設
けずに、標準規格乾電池の略同一の外形寸法、形
状を有する筐体１６の円柱底部そのものを回転式
のスイツチ１９として利用することもできる。こ
の場合は、筐体１６に対して円柱底部であるスイ
ツチ１９を左右に回転させることによつて、スイ
ツチ１９を開閉する。

筐体１および筐体１６の形状に用いられるJIS
規格等の標準規格乾電池は、いわゆる、単１、単
２、単３、単４、単５などの乾電池（UM−１な
いしUM−５）や、9Vの公称電圧である006P型
の乾電池などがあげられる。

〔考案の効果〕

本考案に係る充電式電源装置を従来乾電池を使
用していたところに使用することにより、電圧降
下の顕著な乾電池に比較して充分に長時間電子機
器等を正常に動作させることができる。また、放
電電圧を調整するダイオードによつて、乾電池の
端子電圧相当の電圧を電流値の変化に対して比較
的安定して得ることができる。さらに、このよう
な電圧降下素子として機能するダイオードが設け
られた第１の電流路に対して切り換え可能な第２
の電流路を設けているため、第１の電流路のダイ
オードを保護すると共に十分な充電が可能であ
り、直接蓄電池の電圧を筐体の電極に取り出すこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第１の実施例に説明される充電
式電源装置の構造を示す図であり、第２図は上記
充電式電源装置の外観斜視図であり、第３図及び
第４図は上記充電式電源装置の等価回路図であ
り、第５図は本考案第２の実施例に説明される充
電式電源装置の等価回路図であり、第６図は、切
り換えスイツチを筐体形状にした充電式電源装置
の外観斜視図である。 １……筐体、４，５……ニツケル・カドミウム
蓄電池、８……切り換えスイツチ、９……電圧降
下素子（ダイオード）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 標準規格乾電池の外形寸法、形状を有する筐体
   内に直列接続された複数個の蓄電池が収納され、
   それら蓄電池の一方の端子と上記筐体の電極の間
   に切り換えられて用いられる第１、第２の電流路
   が形成され、その第１の電流路に放電電圧を調整
   するダイオードが上記筐体内に収納されて設けら
   れてなる充電式電源装置。