JP2005151694A - バッテリー充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブレードの接点部を大きくし、多少のズレがあっても接触が維持される構造のバッテリー充電器を提供する。
【解決手段】 バッテリー充電器１のＡＣプラグ３は、２つの導電性ブレード４を有し、これらをほぼ直角に突出させる端面と、第１の側面に第１面と第１回転軸を備え、第１の側面とは反対の第２の側面に第２面と第２回転軸を備える。一方の導電性ブレードと電気的に接続された第１接点部１５は第１回転軸表面から僅かに突出する面状の接点部として構成され、他方の導電性ブレードと電気的に接続された第２接点部１５は第２回転軸表面から僅かに突出する面状の接点部として構成される。ケース内部に設けられた基板には、第１接点部１５および第２接点部１５と弾性的に接触する導電性バネ端子１７がそれぞれ設けられ、各接点部との接触は、導電性バネ端子１７の突起部においてなされる。
【選択図】 図４

Description

この発明は、バッテリー充電器に関し、特に、ＡＣプラグを回転させることにより本体のケースに収納可能なバッテリー充電器に関する。

近年、ディジタルビデオカメラやディジタルスチルカメラをはじめとする非常に多くの種類のポータブル機器が、様々な世代に受け入れられ、広く利用されるようになってきている。こうしたポータブル機器の電源は、ほとんどの場合電池である。特に最近では、電池技術の進歩やユーザのリサイクル意識の高まり等を背景に、多くのポータブル機器が、充電可能な電池（例えば、リチウム−イオン電池）で動作するようになっている。

このような充電可能な電池に対する需要の高まりに応じて、交流電源を使用して電池を充電するバッテリー充電器が多く販売されるようになっている。

従来のバッテリー充電器には、ＡＣプラグが充電器本体に収納できるもの（特許文献１）や、充電器本体とＡＣプラグが接触可能なコンタクト部材を有するもの（特許文献２）がある。特許文献１では、ＡＣプラグは、ＡＣプラグが有する２つの導電性ブレードを支持する支持部を通る回転軸を中心に回転することによって充電器本体に対して９０度突出し、その状態で交流電源のコンセントに挿入される。当該回転は、上記２つの導電性ブレードの板面の方向に回転するものである。

これに対して、ＡＣプラグが、同様に、導電性ブレードを支持する支持部を通る回転軸を中心に回転することによって充電器本体から９０度突出する構成ではあるが、上記２つの導電性ブレードの板面と直交する方向に回転する（いわゆる横回転型）タイプのものがある。本明細書では、この横回転型のようなＡＣプラグの回転の態様を「横回転」と称することにする。

こうしたタイプに属する従来のバッテリー充電器の例を、図７および図８に示す。図７は、交流電源のコンセントに挿入するＡＣプラグが、バッテリー充電器のケースから約９０度の角度で突出している状態の正面図（図７Ａ）と平面図（図７Ｂ）とを示している。

図７Ａは、２つの導電性ブレード５２、ＡＣプラグ回転軸５３、および前記導電性ブレードと電気的に接触する接点部５４を有するＡＣプラグ５１が、バッテリー充電器のケース５０からほぼ直角に突出している状態を示す。ＡＣプラグ５１は、ＡＣプラグ回転軸５３を中心として矢印ｄの方向に約９０度だけ横回転することが可能であり、そのような回転により、ＡＣプラグ５１が、ケース５０内に収納される構造となっている。ＡＣプラグ回転軸５３の表面には、接点部５４が配置され、接点部５４は、それぞれ対応する導電性ブレード５２に電気的に接続される。

上記接点部５４は、円形のＡＣプラグ回転軸５３の表面外周部付近に、当該ＡＣプラグ回転軸５３の中心点を挟んで対向するようにそれぞれ配置される。また、接点部５４は、図７Ａに示す状態では、それぞれ対応する導電性バネ端子５５に接触し、電気的に接続される。

ＡＣプラグ５１が矢印ｄの方向に約９０度回転されると、ＡＣプラグ回転軸５３の部分も同様に、矢印ｄの方向に回転するので、ＡＣプラグ回転軸５３の表面に配置された接点部５４もまた矢印ｄの方向に回転し、その結果、接点部５４は、それぞれ対応する導電性バネ端子５５と一定の距離を保つように離される。

図７Ｂでは、接点部５４と導電性バネ端子５５との接触状態がより明確に示されている。また、空洞部５６は、ＡＣプラグ５１が図７Ａの矢印ｄの方向に約９０度だけ横回転された場合に、導電性ブレード５２を収納するスペースである。

図８は、上述したＡＣプラグ５１が図７に示す状態、すなわち、導電性ブレード５２がケース５０に対してほぼ直角に突出した状態のＡＣプラグ５１の周辺部を示した斜視図である。

このタイプのバッテリー充電器では、特に図７Ｂを参照すると明らかなように、それぞれの極の接点部５４が、ＡＣプラグ５１の、同じ側のＡＣプラグ回転軸５３の表面に設置されている。

特開平６−３８３８８号公報

実開平５−８８１５２号公報

しかしながら、従来のバッテリー充電器においては、上述したように、２つの接点部が、一方のＡＣプラグ回転軸の表面にのみ設置されているので、海外安全規格による要求を満足するには、２つの接点部間の距離を一定以上にしなければならないという問題が生じる。海外安全規格であるＵＬ（Underwriters Laboratories）１３１０によれば、この場合の接点部間の距離は、６．４ｍｍ以上確保しなければならないこととされている。

さらに、この２つの接点部間の距離を一定以上にすることに起因して、ＡＣプラグの回転軸部分や導電性バネ端子も大きくしなければならないという問題も生じる。この結果、ＡＣプラグの回転軸周辺部に一定のスペースが必要となり、バッテリー充電器のサイズを小型化できないという問題点がある。

従って、この発明の目的は、より小さいスペースでＡＣプラグの回転軸周辺部を構成することができ、かつ良好な接続を実現できる小型のバッテリー充電器を提供することにある。

この発明は、交流電源に接続するためのＡＣプラグを有し、交流電源を直流電源に変換してバッテリーに充電を行うバッテリー充電器であって、ＡＣプラグが第１導電性ブレード、第２導電性ブレード、および第１導電性ブレードと第２導電性ブレードを部分的に支持する支持部を有し、ＡＣプラグを、第１導電性ブレードおよび第２導電性ブレードの板面と直交する方向に回転することによって、ＡＣプラグが、バッテリー充電器のケースに収納され、またはバッテリー充電器のケースから突出した位置に移動され、支持部が、第１導電性ブレードの一部および第２導電性ブレードの一部をほぼ直角に突出させる端面と、端面に直交しＡＣプラグの第１の側面を形成する第１面および第１の側面とは反対の第２の側面を形成する第２面と、第１面から外側に突出した第１回転軸と、第２面から外側に突出した第２回転軸とを備え、第１導電性ブレードと電気的に接続された第１面状接点部が第１回転軸から突出し、第２導電性ブレードと電気的に接続された第２面状接点部が第２回転軸から突出するよう構成され、ケース内部に設けられた基板に、第１導電性バネ端子および第２導電性バネ端子が設けられ、第１導電性バネ端子の突起部が第１面状接点部と弾性的に接触し、第２導電性バネ端子の突起部が第２面状接点部と弾性的に接触するよう構成されたバッテリー充電器である。

この発明によれば、ＡＣプラグの両側の回転軸表面にそれぞれ導電性ブレードの接点部が僅かに突出して配置されるため、より小さいスペースでＡＣプラグの回転軸周辺部を構成して、よりサイズの小さいバッテリー充電器を提供することができる。また、導電性バネ端子の突起部と導電性ブレードの面状の接点部が接触し、上記接点部が広い範囲に配置されているため、導電性バネ端子の位置ずれ等による接触不良が効果的に抑止される。

また、この発明の構成により、導電性バネ端子を小さくすることができるため、内部部品の距離確保が容易になる。また、導電性バネ端子の形状に関する自由度が大きいため、バッテリー充電器のさらなる小型化が可能である。さらに、組み立て時の余分な確認作業を省略することができるため、製造時のコストダウンが期待できる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態に係るバッテリー充電器の一例を示す斜視図である。図１Ａでは、交流電源のコンセントに挿入されるＡＣプラグ３が、バッテリー充電器１のケース２に収納されている状態を表している。ＡＣプラグ３は、２つの導電性ブレード４を有しており、ＡＣプラグ３の回転軸を中心として矢印ａの方向に回転（横回転）させ、導電性ブレード４をケース２から約９０度突出させる。このバッテリー充電器は、例えば、ディジタルビデオカメラや、ディジタルスチルカメラ等に使用するリチウム−イオン電池を充電するためのものである。

図１Ｂは、図１Ａの状態から、ＡＣプラグ３を矢印ａの方向に約９０度回転させて、導電性ブレード４をケース２の側面に対してほぼ直角に突出させた状態を示している。この状態で、導電性ブレード４が交流電源のコンセントに挿入できるようになる。２つの導電性ブレード４は、その一端が、例えば絶縁性の樹脂によって支持される。さらに、これらの導電性ブレード４は、上記支持部の一部である端面５に対してほぼ直角に、かつ互いに平行に支持される。バッテリー充電器１は、この導電性ブレード４を介して得られる交流電源を直流電源に変換し、バッテリーを充電する。図１Ｂの矢印ｂの方向にＡＣプラグ３を約９０度回転（横回転）させると、ＡＣプラグ３はケース２内に収納され、図１Ａに示す状態に戻る。

図２は、図１Ｂのように、ＡＣプラグ３を突出させたバッテリー充電器１を、各方向から見た状態を示す略線図である。図２Ａは、バッテリー充電器１の平面図であり、図２Ｂは、バッテリー充電器１の正面図であり、図２Ｃは、バッテリー充電器１の下面図であり、図２Ｄは、バッテリー充電器１の側面図である。

本実施形態のバッテリー充電器１は、図２Ｄで示す左側溝部分に充電対象のバッテリーを装着する。バッテリーの装着は、図２Ａで示す矢印ｃの方向にバッテリーを上記溝部分に沿ってスライドさせ、矢印ｃの先端の位置まで移動させることによって行われる。そうすると、スライドシャッター９内の端子接点部とバッテリーの端子が接触し、その状態で充電が行われる。

その他、図２Ａにおいては、バッテリーロック用ツメ６、バッテリースライド時カギ状押さえ７、充電ランプ８が示されている。

次に、ＡＣプラグ３の構造について詳細に説明する。図３は、導電性ブレード４の構成を示す略線図である。図３Ａは導電性ブレード４の平面図、図３Ｂは導電性ブレード４の正面図、図３Ｃは導電性ブレード４の側面図である。

図１で示すように、ＡＣプラグ３は、２つの導電性ブレード４を含んでいるが、この発明の実施の形態においては、同じ形状の導電性ブレード４を使用することができる。図３Ｂに示すように、導電性ブレード４の一端は一定の幅の板面を有しており、この部分が交流電源のコンセントに差し込まれる（以下、当該部分を差込部という）。当該部分の幅、厚さ、長さ等は、所定の規格に準じるものである。導電性ブレード４の他端はＬ字型に延長されて、その先端が面状の接点部１５となる。後述するように、この面状の接点部１５が導電性バネ端子１７の突起部１９と弾性的に接することにより、基板上の回路部に対して交流電源を供給する。

図３Ａおよび図３Ｃに示すように、接点部１５の面は、導電性ブレード４の差込部の板面とほぼ垂直の位置関係にあり、特に図３Ｃから分かるように、両者の間の幅の狭い部分は当該２つの部分を接続するように斜めに曲がって形成される（以下、当該部分を幅狭部という）。

図４は、ＡＣプラグ３の構成を示す略線図である。図４ＡはＡＣプラグ３の左側面図であり、図４ＢはＡＣプラグ３の正面図であり、図４ＣはＡＣプラグ３の右側面図であり、図４ＤはＡＣプラグ３の下面図である。

ＡＣプラグ３は、図４Ｂ、および図４Ｄに示すように、前記第１面１１、前記第２面１２からそれぞれ張り出した第１回転軸１３と第２回転軸１４を備える。これらの回転軸は、バッテリー充電器１のケース２のＡＣプラグ３の格納部周辺の構造によって支持されて、図１Ｂのように、ＡＣプラグ３がケース２から突出する際の回転軸として機能する。

図４Ｂから明らかなように、ＡＣプラグ３は、２つの導電性ブレード４を含み、その中の主に幅狭部が、例えば絶縁性の樹脂等に埋め込まれることによって支持され（図４Ｂの点線で表した部分）、差込部は当該絶縁性の樹脂等から外側に延びている。接点部１５は、導電性ブレード４の差込部の板面とほぼ垂直な、比較的大きな面として構成され、かつ、ＡＣプラグ３の第１回転軸１３、および第２回転軸１４の表面から僅かに突出するよう構成される。このため、より小さいスペースでＡＣプラグの回転軸周辺部を構成して、よりサイズの小さいバッテリー充電器を提供することができる。

これら２つの導電性ブレード４は、接点部１５が絶縁性の樹脂等から出る位置において最も近接する。この近接する部分は、上記幅狭部の一端であって、接点部１５に接続する部分である。このように、例えば、絶縁性の樹脂と一体化した構造とすることによって、ＵＬ１３１０の要求距離（樹脂内部絶縁距離）は０．８ｍｍへと短縮される。

一方、２つの導電性ブレード４の差込部はそれぞれ、図４Ａおよび図４Ｂに示すとおり、絶縁性の樹脂等からなる端面５に対してほぼ直角に延び、互いに平行に保持されている。

また、図４Ｂに示すように、ＡＣプラグ３の右端には、クリック機構用の凹み１８を設け、ケース２には、この凹みに嵌るようなツメが設けられる。これによって、ＡＣプラグ３が、バッテリー充電器１のケース２に収納された状態、およびバッテリー充電器１のケース２から突出した状態でそれぞれＡＣプラグ３を一時的に保持するように機能する。

次に、図５を参照して、上記ＡＣプラグ３と、バッテリー充電器１のケース２および導電性バネ端子との位置関係について説明する。図５は、ＡＣプラグ３とケース２内の周辺構造を表す略線図である。図５Ａは、ＡＣプラグ３が、バッテリー充電器１のケース２に収納された状態を示しており、図５Ｂと図５Ｃは、ＡＣプラグ３が、２つの接点部１５が、対応する２つの導電性バネ端子１７にどのように接触するかを示している。

図５Ｂと図５Ｃをあわせて参照すると分かるように、一方の導電性ブレード４の接点部１５が対応する導電性バネ端子１７に接触し、他方の接点部１５が同様に、対応する別の導電性バネ端子１７に接触している。さらに導電性バネ端子１７は、その突起部１９において対応する接点部１５と接触する。この例では、ＡＣプラグ３が、バッテリー充電器１のケース２に収納された状態を示しているが、接点部１５は、比較的大きな面状の部分であるため、ＡＣプラグ３をバッテリー充電器１のケース２からほぼ直角に突出した状態にしても、上記同様の接触が実現される。

図３に示すように、導電性ブレード４の接点部１５は、ＡＣプラグ３の第１回転軸１３、および第２回転軸１４の表面から僅かに突出するよう構成されるが、第１回転軸１３の表面から突出する接点部１５は、ＡＣプラグ３の回転による導電性バネ端子１７の突起部１９の移動軌跡を少なくとも包含する範囲で第１回転軸１３の表面から突出するよう構成される。さらに、接点部１５は、上記突起部１９の移動軌跡の外側に、ある程度の遊び領域を設けるように突出することが好ましい。このような構成によって、導電性バネ端子１７に多少の位置ずれ等が生じても、接点部１５との間の接触不良を効果的に防止することができる。同様に、第２回転軸１４の表面から突出する接点部１５も、ＡＣプラグ３の回転による導電性バネ端子１７の突起部１９の移動軌跡を少なくとも包含する範囲で第２回転軸１４の表面から突出するよう構成される。

また、図５Ｃに示すように、交流電源は、導電性ブレード４、接点部１５、および導電性バネ端子１７を介して基板１６に供給される。

この発明の構成によって、２つの接点部１５が、それぞれＡＣプラグ３の反対側の側面に配置され、かつ導電性ブレード４の幅狭部の一端が絶縁性の樹脂等により支持される。

次に、図６を参照して、導電性バネ端子１７の構成について説明する。バッテリー充電器１は、２つの導電性バネ端子１７を有するが、基本的に同型のものでよい。図６Ａは導電性バネ端子１７の平面図、図６Ｂは導電性バネ端子１７の正面図、図６Ｃは導電性バネ端子１７の側面図である。図６Ｃでは特に、導電性バネ端子１７の構造が明確に示されている。導電性バネ端子１７は、矢印ｃの方向から力が加えられた場合に、その方向とは逆の方向に抗力を生じる。その結果、対応する導電性ブレード４の接点部１５と導電性バネ端子１７との間の弾性的な接触が実現される。

また、導電性バネ端子１７は、接点部１５側のバネの側面に設けられた突起部１９で、接点部１５と接触する。この突起部１９の考えられる移動軌跡に対して接点部１５を十分広く設けることによって、導電性バネ端子１７にある程度の位置ずれが生じても、突起部１９と接点部１５との接触が良好に維持される。

この発明の実施の形態に係るバッテリー充電器の外観を示す略線図である。 この発明の実施の形態に係るバッテリー充電器の各方向からの外観を示す略線図である。 この発明の実施の形態に係るＡＣプラグの導電性ブレードの構成を示す略線図である。 この発明の実施の形態に係るＡＣプラグの構成を示す略線図である。 この発明の実施の形態に係るＡＣプラグを組み込んだバッテリー充電器を示す略線図である。 この発明の実施の形態に係る導電性バネ端子１７の構成を示す略線図である。 従来のバッテリー充電器とＡＣプラグの構成を示す略線図である。 従来のバッテリー充電器とＡＣプラグの構成を示す別の略線図である。

符号の説明

１・・・バッテリー充電器、２・・・ケース、３・・・ＡＣプラグ、４・・・導電性ブレード、５・・・端面、１５・・・接点部、１７・・・導電性バネ端子

Claims (3)

1. 交流電源に接続するためのＡＣプラグを有し、前記交流電源を直流電源に変換してバッテリーに充電を行うバッテリー充電器において、
   前記ＡＣプラグが第１導電性ブレード、第２導電性ブレード、および前記第１導電性ブレードと前記第２導電性ブレードを部分的に支持する支持部を有し、
   前記ＡＣプラグを、前記第１導電性ブレードおよび前記第２導電性ブレードの板面と直交する方向に回転することによって、前記ＡＣプラグが、前記バッテリー充電器のケースに収納され、または前記バッテリー充電器のケースから突出した位置に移動され、
   前記支持部が、前記第１導電性ブレードの一部および前記第２導電性ブレードの一部をほぼ直角に突出させる端面と、前記端面に直交し前記ＡＣプラグの第１の側面を形成する第１面および前記第１の側面とは反対の第２の側面を形成する第２面と、前記第１面から外側に突出した第１回転軸と、前記第２面から外側に突出した第２回転軸とを備え、
   前記第１導電性ブレードと電気的に接続された第１面状接点部が前記第１回転軸から突出し、前記第２導電性ブレードと電気的に接続された第２面状接点部が前記第２回転軸から突出するよう構成され、
   前記ケース内部に設けられた基板に、第１導電性バネ端子および第２導電性バネ端子が設けられ、前記第１導電性バネ端子の突起部が前記第１面状接点部と弾性的に接触し、前記第２導電性バネ端子の突起部が前記第２面状接点部と弾性的に接触するよう構成されていることを特徴とするバッテリー充電器。
2. 請求項１に記載のバッテリー充電器において、
   前記第１面状接点部は、前記ＡＣプラグの回転による前記第１導電性バネ端子の突起部の移動軌跡を少なくとも包含する範囲で前記第１回転軸の表面に面状に突出し、
   前記第２面状接点部は、前記ＡＣプラグの回転による前記第２導電性バネ端子の突起部の移動軌跡を少なくとも包含する範囲で前記第２回転軸の表面に面状に突出することを特徴とするバッテリー充電器。
3. 請求項１に記載のバッテリー充電器において、
   前記ＡＣプラグの前記端面に対向する支持部の面に凹みを設け、前記ケースには、前記凹みに対応するツメが設けられていることを特徴とするバッテリー充電器。

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