JP2001267015A - コネクタ及び充電器 - Google Patents
コネクタ及び充電器Info
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- battery pack
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
テリパックに対し、接続状態を良好且つ確実に保ち、不
用意に外れることを防止したコネクタ及び充電器を得
る。 【解決手段】 コネクタ10は、コネクタ本体12にラ
ッチ部18が突設され、ラッチ部18の下方にコネクタ
部20を配置し、下面12Aには押さえ板14が固着さ
れている。バッテリパック150の凹部180に設けた
バッテリコネクタ130にコネクタ部20を接続する
と、ラッチ部18のフック24が、凹部180の溝部1
82に係合し、押さえ板14がバッテリパック150の
底面150Bに当接してラッチ部18との間にバッテリ
コネクタ130を挟持し、コネクタ10はその接続状態
にロックされる。
Description
器に係り、詳しくは、ノートブック型パーソナル・コン
ピュータ等に装備されるバッテリパックを充電するた
め、バッテリパックに接続されるコネクタ及びそのコネ
クタを備えた充電器に関する。
ノートブック型パーソナル・コンピュータ(以下、ノー
ト型PC)等のポータブル・コンピュータは、パッケー
ジ化されたバッテリ(以下、バッテリパック)を取外し
可能に装着しているものが多い。
イズや形状が、ノート型PCのサイズや内部レイアウ
ト、バッテリ装着位置等により決定され、PC機種ごと
に異なっている。また、バッテリの通信方式や電気的接
続用のバッテリコネクタも、機種ごと(バッテリパック
の種類ごと)に異なっていることが多い。そのため、従
来は、バッテリパックごとに専用の充電器(バッテリ・
チャージャ)が必要とされていた。
では、11機種で5種類のバッテリパックが用意されて
おり、これに合わせて5種類の充電器を提供している。
は、開発競争が一段と激しさを増しており、高性能、低
価格の機種をタイムリーに市場へ供給する必要から、モ
デルチェンジのサイクルが早まってきている。また一方
で、多様なニーズに応えるためのラインナップ強化も図
っており、機種数が増加する傾向にある。
れるたびに新しいバッテリパックを開発し、互換性のな
い専用の充電器を提供していては、開発期間の短縮や低
価格化を推進する上で大きな負担となる。
ーザー側としても、機種ごとに充電器を買い揃え使い分
けなければならないことは不便であり無駄でもある。
プにおいては、バッテリの通信方式及びバッテリコネク
タを共通として、互換性のある充電器の開発を進めた。
なるのが、充電器側に装備するコネクタとバッテリパッ
ク側に設けるバッテリコネクタとの接続である。
クタの形状や取付け位置の違いに応じて充電器側のコネ
クタを個々に作製できたため、コネクタ接続構造の設計
自由度が高く、したがって、接続状態を良好に保つため
の設計が比較的容易であった。
ックあるいは充電器に振動や衝撃等が加わるようなこと
があっても、コネクタ同士の接続が外れる不具合を確実
に防止できていた。
バッテリコネクタの共通化は図れたが、バッテリパック
形状の違い等によってその取付け位置が多少異なるた
め、接続状態を良好に保つための新たな構造を設計する
必要がある。
ネクタの取付け位置が異なるバッテリパックに対し、接
続状態を良好且つ確実に保ち、不用意に外れることを防
止したコネクタ及び充電器を提供することを課題とす
る。
に本発明に係るコネクタは、バッテリパックの被接続部
に設けられたバッテリコネクタに接続部を接続させる
と、コネクタ本体に突設されたラッチ部が、被接続部に
設けられた被係合部に係合する。同時に、少なくともこ
の接続状態では、挟持部材がバッテリパックに当接して
ラッチ部との間にバッテリコネクタを挟持し、バッテリ
コネクタに電気的に接続された接続部をその接続状態に
保持する。
いるラッチ部の係合力、及び、バッテリコネクタをラッ
チ部と挟持部材と間に挟持している挟持力によって接続
が強固とされ、これにより、例えば、接続方向とは反対
方向の引抜き力が作用しても、大きな抵抗力を発生させ
てその接続状態を維持することができる。
で、ラッチ部と挟持部材とによる挟持力がコネクタの回
転モーメントに対する高い抵抗となり、バッテリパック
からのコネクタ外れを阻止できる。
持部材とにより挟持する構造であるため、バッテリパッ
クに対するバッテリコネクタの取付け位置、例えば、バ
ッテリパックの厚み方向での取付け位置がバッテリパッ
クの種類によって多少異なる形態であっても、その取付
け寸法の差を、ラッチ部と挟持部材との間隔の拡縮によ
って吸収可能である。したがって、バッテリコネクタの
取付け位置が異なるバッテリパックにおいても、良好な
接続が得られる。
の取付け位置が異なるバッテリパックに対して接続状態
を良好且つ確実にすることができ、コネクタに引抜き力
あるいは回転力が作用するなどしても、容易に外れるこ
とを防止できる。
たラッチ部の突設長さより長くしてもよい。
係合させる必要があるため、その大きさや突設長さが被
接続部の形状等により制約を受けることになるが、挟持
部材は、バッテリパックに当接させラッチ部との間でバ
ッテリコネクタを挟持できればよいため、被接続部の形
状等による規制は受けない。
り、その長さはをラッチ部の突設長さより長く設定すれ
ば、コネクタに回転方向の力が作用した場合、より大き
な抵抗力を発生させられ、コネクタ外れの防止効果が高
められる。
をバッテリパック外面に摺接させながら接続部をバッテ
リコネクタへとガイドできるため、接続操作も容易とな
る。
の板片とし、自由状態で自由端が固定端よりラッチ部側
に位置するよう屈曲させてもよい。
弾性変形が可能であり、これより、ラッチ部との間でバ
ッテリコネクタを容易に挟持することができる。さら
に、簡単に作製できるため、安価である。
いて自由端(先端)が固定端(基端)よりラッチ部側に
位置する構造とすることで、バッテリコネクタを挟持し
た際の変形量が大きくなり、挟持力を高めることができ
る。
インサート成形してもよい。
板ばねをインサート成形することで、板片の強度や耐久
性が向上させられる。このため、例えば、板片をバッテ
リパック底面に当接させるような形態では、板片がバッ
テリパックの自重で押されても簡単に変形するようなこ
とはなく、また充電中におけるバッテリパックの発熱で
板片が温められたとしても、剛性を保って挟持力の低下
が抑制できる。
いるため、すなわち、合成樹脂により被覆されて外部に
露出しない構造であるため、バッテリパックの外面に直
接接触して傷付けることはなく、手が触れてもケガをす
る恐れもない。
パックとの当接部において板ばねが露出していなければ
よいため、例えば、それら周縁部及び当接部のみが被覆
されたような態様でも構わない。
らなる弾性部材を固着してもよい。
ゴム等を板片の自由端側に固着することにより、コネク
タがバッテリパックに接続された状態では、弾性部材が
バッテリパックに当接、密着して大きな摩擦力を発生さ
せ、板片のすべり止め及びバッテリパックの傷防止効果
が得られる。
タを備えたことを特徴とした充電器である。
施の形態を説明する。
トブック型パーソナル・コンピュータ100(以下、ノ
ート型PC100)及びバッテリパック150の装着位
置が示されている。
00のPC本体110は、上面にキーボード・ユニット
112が配設されており、CPUやメモリ、周辺コント
ローラ・チップ等を実装したマザーボード、及び、ハー
ドディスク・ドライブ(HDD)やフロッピー(登録商
標)ディスク・ドライブ(FDD)、CD−ROMドラ
イブ等の記憶装置を含む各周辺機器類(いずれも図示省
略)を内蔵している。
晶表示ディスプレイ(LCD)・ユニット120が回動
可能に軸支されている。
すように、PC本体110底面の前端側に凹設されたバ
ッテリ装着部114に装着され、装着状態(図1
(A))では、バッテリパック側面に設けられたバッテ
リコネクタをPC本体110側(バッテリ装着部114
内)のコネクタ116に電気的に接続させるようになっ
ている。
ート型PC100へ駆動電力が供給され、PCの操作が
可能となる。なお、通常のノート型PCであれば、バッ
テリパック以外にも、AC電源等により駆動電力の供給
が可能である。
ャージャ及びそのバッテリ・チャージャを用いて充電可
能な複数種類のバッテリパックが示されている。前述し
たように、各バッテリパックのバッテリコネクタは同じ
種類のものを採用して共通化させており、本形態では、
1種類のバッテリ・チャージャ200を用い、同一のバ
ッテリコネクタ130を備えた6種類のバッテリパック
(バッテリパック150、152、154、156、1
58、160)の充電が行える構成である。
プタ210の端子部212が接続され、ACアダプタ2
10でACからDCへと変換された電力を、ケーブル2
02の先端に連結したコネクタ10を介して、バッテリ
パック150、152、154、156、158、16
0へと供給できるようになっている。各バッテリパック
は、供給された電力を内蔵しているバッテリ・セル17
0、172に蓄電させることで、対応するノート型PC
への電力供給を可能としている。
は、コネクタ10を2個装備してACアダプタ210か
らの電力を各コネクタに切り替えて出力できる形態であ
り、2個のバッテリパックを同時に接続して充電が行え
るようになっている。
なわち、ノート型PC100のコネクタ116、あるい
はバッテリ・チャージャ200のコネクタ10に接続さ
れるバッテリコネクタ130は、図3に示すように、バ
ッテリパック150の側面150Aに形成された凹部1
80(被接続部)の下部側に配置されて埋設されており
(他のバッテリパックについても同様にバッテリパック
側面に埋設されている)、以下、このバッテリコネクタ
130について説明する。
るプラスチック材料によって形成されており、図4に示
すように、後述するコネクタ10のプラグやガイドが挿
入されるスリット131、132、134を備えてい
る。スリット131、132、134は、バッテリパッ
ク150の厚み方向に除肉されて、上部及び前部(側面
150A側)を開口としている。
ト131、132は合計5個設けられており、それぞれ
のスリット131、132の内側壁には、プラグと接触
する一対の端子136が対向して配設され(図では片側
の端子のみ示されている)、壁面から露出して所定寸法
で突出している。
プラス端子、マイナス端子の他、バッテリの残容量等の
情報をノート型PC100とバッテリパック150との
間で通信するための制御信号用端子とされ、それら各端
子が所定のスリット131、132に配設されている。
ト134は、スリット131、132よりも幅及び深さ
寸法が大きくされており、内壁面に端子を設けてはいな
い。
されている凹部180には、後述するコネクタ10のラ
ッチ部をロックするため、内側壁のバッテリコネクタ1
30上方に、バッテリパック150の厚み方向に沿った
一対の溝部182が対向して形成されている。
ッテリパック150の側面150Aを所定範囲彫り込ん
でバッテリコネクタ130前面とほぼ同一面上に設けた
コネクタ当接部184とされ、このコネクタ当接部18
4によって、バッテリコネクタ130に接続されるコネ
クタ10の挿入方向の位置が規制されるようになってい
る。
ジャ200に装備したコネクタ10が示されている。コ
ネクタ10は、コネクタ本体12及びそのコネクタ本体
12の下面12Aに固着された押さえ板14を備えてい
る。
を摘み易くするための円形凹部16が設けられ、コネク
タ本体先端に、バッテリパック150への接続を行うた
めのラッチ部18及びコネクタ部20が設けられてい
る。ラッチ部18は、コネクタ本体12の上部側から前
方へと突設されており、このラッチ部18の下方に、コ
ネクタ部20が配置されている。
22の内側に一対のフック24、及び、フック24を付
勢するためのスプリング25を備えている。
配置され、先端部に形成されたツメ部26をコネクタ1
0の側方に向け突板22から突出させるとともに、後端
部28が突板22に回動可能に軸支されている。また両
フック24には、ツメ部26の反対面に、金属製の線材
を略U形状に屈曲させて形成したスプリング25の先端
がそれぞれ挿通されて架設されており、スプリング25
の自由状態では、両フック24のツメ部26先端が所定
の距離に保たれている。
方向へ押圧されると、スプリング25の弾性変形によっ
てツメ部26を突板22の内方へと変位させ(図中の二
点鎖線位置)、押圧力が解除されると、スプリング25
の付勢力によってもとの位置に復帰する。よってラッチ
部18は、これら構成によりラッチ機能を備えている。
ク150側のバッテリコネクタ130に対応して構成さ
れており、スリット131、132へ挿入されて端子1
36に電気的に接続する計5個のプラグ30(金属製)
と、スリット134へ挿入されるガイド32(プラスチ
ック製)とを備えている。
で、各々が嵌合するスリットの大きさに合わせて形成さ
れており、ここでは、ガイド32をプラグ30よりも一
回り大きくしてスリットへの挿入時に先に挿入できるよ
うにしている。また、プラグ30、ガイド32は、ラッ
チ部18の突板22外周縁よりも入り込んで配置されて
おり、外部との接触等から保護されるようになってい
る。
同じく、供給電力のプラス、マイナスや、制御信号を通
信する機能が各々に振り分けられている。
ている押さえ板14は、弾性力があるプラスチック、あ
るいはエラストマー等の合成樹脂製であり、図示のよう
な略V形状に屈曲した形状とされている。そして図7
(A)に示すように、コネクタ本体12の下面12Aに
おける略後端部に固着されて片持支持されており、先端
側がコネクタ本体12の前方へと突出している。
寸法よりも少し狭く、長さがコネクタ本体12の長さ寸
法の2倍程度であり、自由状態(無負荷状態)では、自
由端(先端部14A)が固定端(基端部14B)よりも
若干上方に位置してラッチ部18に接近した構造をして
いる。
ッテリコネクタ130に接続する際は、通常は、図3に
示すような向きで行う。
30の正面から近づけ、図7(A)に示すように、押さ
え板14をバッテリパック150の底面150B側に回
し込んで待機させる。
押さえ板14の先端部14Aをバッテリパック150の
底面150Bに当接、あるいは摺接させながら、図7
(B)に示すように、コネクタ部20の位置をバッテリ
コネクタ130に合わせる。
コネクタ130に近づけ、ラッチ部18の突板22を凹
部180に嵌め合わせながら、コネクタ部20のプラグ
30、ガイド32を、スリット131、132、134
へと挿入していく。
に先に入り込んでプラグ30とスリット131、132
との位置を合わせるため、それらの挿入がスムーズであ
り、同時に、プラグ30がバッテリコネクタ130の前
面に押し当てられて破損するようなこともない。
ック24は、ツメ部26が凹部180の内側面に接触
し、押圧されて、突板22の内方へと回動する(図6の
矢印A方向)。
6が溝部182に達すると、フック24はスプリング2
5の付勢力により外方へと回動し、図8に示すように、
ツメ部26を溝部182に嵌め込んで係合させる。また
そのほぼ同じ位置で、コネクタ本体12の前面12Bが
コネクタ当接部184に当接してコネクタ10の挿入は
規制され(挿入完了位置)、プラグ30は、スリット1
31、132の端子136に接触して電気的に接続され
る。
に示すように、押さえ板14の押圧力により、バッテリ
コネクタ130がラッチ部18と押さえ板14とに挟持
されている。
パック150のバッテリコネクタ130に接続されてロ
ックされ、バッテリ・チャージャ200によるバッテリ
充電が可能となる。
クタ10をバッテリコネクタ130のほぼ正面から挿入
しているが、実際には挿入向きに柔軟性がある。つま
り、コネクタ10が多少傾いたり、斜め上方あるいは下
方から挿入されたとしても、ラッチ部18が凹部180
に嵌りながらコネクタ部20とバッテリコネクタ130
の位置を合わせるため、仮に少々乱暴に挿入されたとし
ても、スムーズで迅速な接続が可能である。
ネクタ10では、バッテリパック150の凹部180に
設けたバッテリコネクタ130にコネクタ部20を接続
すると、コネクタ本体12に突設されたラッチ部18の
フック24が、凹部180の溝部182に係合する。ま
たこの接続状態では、押さえ板14がバッテリパック1
50の底面150Bに当接してラッチ部18との間にバ
ッテリコネクタ130を挟持し、コネクタ10はその接
続状態にロックされる。
リコネクタ130をラッチ部18と押さえ板14と間に
挟持する挟持力により、コネクタ10の接続が強固とさ
れる。したがって、バッテリ充電中に、バッテリ・チャ
ージャ200のケーブル202やバッテリパック150
が引張られるなどしても、その接続が容易に外れること
はない。
な回転方向の力が作用する場合でも、ラッチ部18と押
さえ板14とによる挟持力がコネクタ10の回転モーメ
ントの抵抗となり、やはりコネクタ外れが防止される。
部18と押さえ板14で挟持する構造であるため、図9
(A)、(B)に示すように、バッテリパックの厚み方
向でのバッテリコネクタ取付け位置がバッテリパックの
種類によって多少異なる形態であっても(H1<H
2)、その取付け寸法の差が、押さえ板14の撓み変形
によって吸収される。したがって、バッテリコネクタ1
30の取付け位置が異なるバッテリパックにおいても、
良好な接続が得られる。
さをコネクタ本体12に突設したラッチ部より長くして
いる。前述したように、ラッチ部18はバッテリパック
150の凹部180に嵌合させるために凹部180の大
きさに合わせているが、押さえ板14は、コネクタ接続
状態でバッテリパック150の底面150Bに位置する
ため、長さの変更が可能である。
8の突設長さより長く設定すれば、コネクタ10に回転
力に対してより大きな抵抗力が発生させられ、コネクタ
外れの防止効果を高められる。
え板14をバッテリパック150の底面150Bに摺接
させながらコネクタ部20をバッテリコネクタ130へ
とガイドできるため、接続操作も容易となる。
30を挟持するための部材を合成樹脂製の屈曲した押さ
え板14として片持支持しており、これによって、押さ
え板14の弾性変形を利用し、コネクタ部20との間で
バッテリコネクタ130を容易に挟持することができ
る。さらに合成樹脂であるため、型成形によって安価に
作製できる。
由端が固定端よりラッチ部18側に位置するよう屈曲し
た構造であり、これによって、バッテリコネクタ130
を挟持した際の変形量が大きくなり、挟持力が高められ
る。
を2mmとしており、これによって、バッテリコネクタ
130の取付け位置が最大で4mm異なる形態でも、コ
ネクタ10の挿入及び引抜力が4.9〜9.8N(約
0.5〜1kgf)程度得られている。今回のノート型
PCラインナップでは、バッテリパックの重さが300
〜450g程度であるため、この値であれば実用上問題
ないレベルである。
び図11に示されている。この変形例によるコネクタ4
0では、押さえ板42にSUS材からなる板ばね44が
インサート成形されている。ただしこの板ばね44は、
先端部42Aを含む押さえ板42の周縁部及び下面側が
被覆され、上面側の中央部分は露出している。
することで、押さえ板42の強度や耐久性が向上し、バ
ッテリパック150の自重で押されても、簡単に変形す
ることはない。また、バッテ充電中におけるバッテリパ
ック150の発熱で温められたとしても、剛性が保たれ
挟持力の低下が抑制される。
ね44がバッテリパック150の底面150Bに直に接
触しないため、バッテリパック150を傷付けることは
なく、板ばね44の外周縁に手などが触れてケガをする
恐れもない。
されている。この変形例では、前述した押さえ板14の
先端部14Aに、合成ゴムからなる弾性片46が固着さ
れている。
タ10がバッテリパック150に接続された状態では
(図中の二点鎖線位置)、弾性片46がバッテリパック
150の底面に当接し、密着して大きな摩擦力を発生さ
せる。したがって、押さえ板14のすべり止め効果が得
られ、さらにバッテリパック150の傷防止効果も向上
する。
コネクタ40の押さえ板42先端部に設けてもよい。
PCのバッテリパックに限らず、他の電子機器に装備さ
れるバッテリパックにおいても適用することができる。
としたので、バッテリコネクタの取付け位置が異なるバ
ッテリパックに対し、接続状態を良好且つ確実に保ち、
不用意に外れることを防止できる。
ーソナル・コンピュータ及びバッテリパックの装着位置
を示した外観図である。
ジャ及び充電可能なバッテリパックの種類を示した説明
図である。
る。
コネクタの拡大斜視図である。
斜視図である。
分断面図である。
コネクタに接続する手順を示した説明図である。
コネクタに接続されてラッチ部がロックした状態を示す
拡大斜視図である。
位置が異なるバッテリパックに接続した状態を示す説明
図である。
ある。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 バッテリパックの被接続部に設けられた
バッテリコネクタに接続部が電気的に接続されるコネク
タであって、 コネクタ本体と、 前記コネクタ本体に突設され、前記被接続部に設けられ
た被係合部に係合するラッチ部と、 少なくとも前記接続部が前記バッテリコネクタに接続さ
れた状態で、前記バッテリパックに当接し前記ラッチ部
との間にバッテリコネクタを挟持する挟持部材と、 を有することを特徴とするコネクタ。 - 【請求項2】 前記挟持部材は、前記ラッチ部の突設長
さより長くされていることを特徴とする請求項1に記載
のコネクタ。 - 【請求項3】 前記挟持部材は合成樹脂からなる片持状
の板片とされ、自由状態で自由端が固定端より前記ラッ
チ部側に位置するよう屈曲していることを特徴とする請
求項1又は請求項2に記載のコネクタ。 - 【請求項4】 前記板片に、金属からなる板ばねがイン
サート成形されていることを特徴とする請求項3に記載
のコネクタ。 - 【請求項5】 前記板片の自由端側に、高分子材料から
なる弾性部材が固着されていることを特徴とする請求項
3又は請求項4に記載のコネクタ。 - 【請求項6】 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載
のコネクタを備えたことを特徴とする充電器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000071115A JP3358176B2 (ja) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | コネクタ及び充電器 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000071115A JP3358176B2 (ja) | 2000-03-14 | 2000-03-14 | コネクタ及び充電器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001267015A true JP2001267015A (ja) | 2001-09-28 |
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