JP2006136124A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】充電装置100は、充電ケース52に設けられたバッテリー収容空間54と、バッテリー収容空間54に設けられた充電用端子56とを備えている。充電ケース52は、下部ケース58と、下部ケース58とは別体の上部ケース60とで構成されている。充電ケース52には、下部ケース58と上部ケース60とを係脱可能に結合すると共にバッテリー収容空間54に挿入されたバッテリー2に上方への力が加わった際にこの力がバッテリー2から上部ケース60に伝達されることで下部ケース58と上部ケース60との結合を解除する係脱機構が設けられている。
【選択図】図11
Description
このような充電装置では、バッテリーの一部が収容空間に収容され残りの部分が充電装置の外方に突出した状態となっている。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、バッテリーが装着された状態で外力が加わった場合にバッテリーおよび充電装置に無理な力がかかることを防止する上で有利な充電装置を提供することにある。
図1は実施例1で用いる第1のバッテリー4の斜視図、図2(A)は第1のバッテリー4の平面図、(B)は(A)のB矢視図、(C)は(A)のC矢視図、(D)は(A)のD矢視図、図3(E)は図2(D)のE矢視図、(F)は(E)のF矢視図である。
図4(A)は第1のバッテリー4の前面を示す図、(B)は(A)のB矢視図である。
図5(A)は第2のバッテリー6の前面を示す図、(B)は(A)のB矢視図である。
本実施例では、バッテリー2として、図1、図5に示す第1のバッテリー4、第2のバッテリー6の厚さの異なる2種類のものが図7に示す充電装置100に選択的に収容される。
まず、これら第1のバッテリー4、第2のバッテリー6について説明する。
図1〜図4に示すように、第1のバッテリー4は、薄い矩形板状のバッテリーケース10と、バッテリーケース10の内部に設けられた電池セル40(図20)と、バッテリーケース10に設けられたバッテリー端子30とを備えている。
図1に示すように、バッテリーケース10は、前後方向の両端に位置する前面10Aおよび後面10Bと、前後方向と直交する厚さ方向の両端に位置する上面10Cおよび下面10Dと、前後方向および厚さ方向に対して直交する幅方向の両端に位置する2つの側面10Eとを有している。
各側面10Eには幅方向の外方に断面形状が均一で長さ方向に延在するガイド壁1002が膨出形成されている。
ガイド壁1002の前面10A寄りの箇所に係合凹部1004が形成されている。
ガイド壁1002の後面10B寄りの箇所にストッパ壁1006が膨出形成されている。このストッパ壁1006は、バッテリーの後面10Bを充電装置100に向けて充電装置100に挿入できないようにしたものであり、いわゆる逆挿防止用の壁である。
本実施例では、壁部32の内側に、幅方向に間隔をおき下方に開放状の複数の溝が形成された端子構成用部材が取着され、前記複数の接片は、各溝の側面を形成するように配設されている。
各接片36は、図16に示す電池部40の電池セル42のプラス側端子およびマイナス側端子、通信部44のデータ送受信用のデータ端子のそれぞれと接続されている。
図5(A)、(B)に示すように、第2のバッテリー6のバッテリーケース10は、第1のバッテリー4と同様に、前面10Aおよび後面と、上面10Cおよび下面10Dと、2つの側面10Eとを有している。
各側面10Eには、第1のバッテリー4と同様に、ガイド壁1002が膨出形成され、ガイド壁1002には、係合凹部1004と同形同大の係合凹部1004が形成され、また、ストッパ壁1006が形成されている。
図15に示すように、バッテリー端子30は、第1のバッテリーと同様に、バッテリーケース10の前面10Aに前方および下方に開放状の空間部32を形成する壁部34と、壁部34の幅方向に間隔おいた箇所から突設され空間部32内において上下方向に延在する複数の接片36とで構成され、本実施例では、壁部32の内側に、幅方向に間隔をおき下方に開放状の複数の溝が形成された端子構成用部材が取着され、前記複数の接片は、各溝の側面を形成するように配設されている。
各接片36は、図14に示す電池部40の電池セル42のプラス側端子およびマイナス側端子、通信部44のデータ送受信用のデータ端子のそれぞれと接続されている。
第1、第2のバッテリー1、2に設けられたバッテリー端子30は、同一の形状、構造で形成されており、それらの前面10Aに対する位置は、上下方向の寸法がそれらのガイド壁1002を基準として同一の箇所に設けられ、また、左右方向の寸法が一方の側面10Eを基準として同一の箇所に設けられている。
図6は充電装置100およびバッテリーの斜視図、図7は充電装置100およびバッテリーの着脱動作の説明図、図8、図9は充電装置100に第1のバッテリー4が装着された状態を示す斜視図、図10は充電装置100に第2のバッテリー6が装着された状態を示す斜視図である。
図11は充電装置100の分解斜視図、図12(A)は充電装置100の平面図、(B)は(A)のB矢視図、(C)は(A)のC矢視図、(D)は(A)のD矢視図、図13(E)は図11(A)のE矢視図、(F)は(E)のF矢視図である。
図14は(A)は充電装置100の下部ケース58の平面図、(B)は(A)のB矢視図である。
図15(A)は充電装置100の上部ケース60の平面図、(B)は上部ケース60の下面図である。
図16は係脱機構の説明図、図17はガイド溝55の説明図である。
図18(A)は充電用端子の正面図、(B)は(A)のB矢視図、(C)は(A)のC矢視図である。
図19(A)、(B)は第1のバッテリー4のバッテリー端子30と充電装置100の充電用端子56の説明図、(C)、(D)は第2のバッテリー6のバッテリー端子30と充電装置100の充電用端子56の説明図である。
図20は充電装置100の制御系の構成を示すブロック図である。
充電ケース52は、前面5202、後面5204、上面5206、下面5208、左右の側面5210を備えており、バッテリー収容空間54は、バッテリー2がその長さ方向に沿って挿入されるように前面5202から後面5204に向かって延在形成され、前面5202および上面5206に開放状に(前方および上方に開放状に)形成されている。
図11に示すように、充電ケース52は、バッテリー収容空間54にバッテリー2が挿入された状態で、バッテリー2が下方に臨む部分に対面する全ての箇所を含んだ下部ケース58と、下部ケース58とは別体でバッテリー2が上方に臨む部分に対面する全ての箇所を含んだ上部ケース60とで構成されている。
両側の側壁5402には、バッテリー収容空間54側に開放状でバッテリー収容空間54の延在方向に沿って延在しバッテリー2のガイド壁1002が滑動可能に挿入されるガイド溝55が形成されている。これらガイド溝55が前面5202に臨む部分は、バッテリー2のガイド壁1002が挿入されやすいように、上下方向の寸法が大きく形成されている。
ガイド溝55は、下部ケース58の上部ケース60への合わせ面5801と上部ケース60の下部ケース58への合わせ面6001に沿って延在形成されている。
より詳細には、図17に示すように、ガイド溝55は、下壁5502と、上壁5504と、側壁5506とで構成され、下壁5502と側壁5506部分が下部ケース58に形成され、上壁5504が上部ケース60に形成されている。
図18、図19に示すように、充電用端子56は、下部ケース58に設けられ上部が上部ケース60により閉塞されバッテリー収容空間54方向に開放状の空間部62を形成する壁部64と、壁部64の幅方向に間隔をおいた複数箇所からそれぞれ突設され空間部62内で上下に延在しバッテリー端子30の複数の接片36に接触可能な複数の接片66により構成されている。本実施例では複数の接片66は、空間部62の底面6202および背面6204から突設されている。
また、図18に示すように、前壁5404には、常時前壁5404から突出するとともに、バッテリー2の前面10Aに当接することで前壁5404の内側に没入し、バッテリー2が装着されたことを検知するバッテリー検知スイッチ68が設けられている。
本実施例では、図14に示すように、合成樹脂から構成された弾性を有する湾曲片72が設けられ、この湾曲片72の長手方向の一端7202が下ケースの上面に溶着により固定され、湾曲片72の他端7204が下ケース58の上面の係止壁5802に係止され、湾曲片72の長手方向の中間部に設けた係合凸部70が側壁5402の切り欠き5403を通してバッテリー2の係合凹部1004に係合するように構成されている。
本実施例では、前面5202をなす下部ケース58の壁部の上端の2箇所、左右の側面5210をなす下部ケース58の壁部の上端の2箇所、後面5204をなす下部ケース58の壁部の上端の3箇所に、図7、図11に示すように、凹部5220が設けられている。
より詳細には、下部ケース58の前面、左右の側面、後面の上端は、図11、図14、図16に示すように、他の部分に比べて下部ケース58の内側に偏位した壁部5818として構成され、凹部5220はこれらの壁部5818に形成されている。
また、前面5202をなす上部ケース60の壁部の下端の2箇所、左右の側面5210をなす上部ケース60の壁部の下端の2箇所、後面5204をなす上部ケース60の壁部の下端の3箇所に、図15、図16に示すように、凹部5220に係脱可能な凸部6020が設けられている。
より詳細には、上部ケース60は、図12、図13、図16に示すように、上面5206を形成する上壁6002と、この上壁6002の周囲から下方に延在する周壁6004とで構成されており、凸部6020はこれら周壁6004の内面の箇所に設けられている。
本実施例では、これら凹部5220と凸部6020により係脱機構が構成されている。なお、このような係脱機構として従来公知の様々な構造が採用可能であり、バッテリー2の破損が防止されるように、バッテリー2の剛性などに応じてその結合強度などが適宜決定される。
図20に示すように、充電回路50は、電源回路5002、制御部5004、電流制限回路5006、電流制限スイッチ5008、バッテリー検知スイッチ68を備えている。
電源回路5002は、電源プラグ74を介して供給される交流電源からバッテリー2を充電するために必要な電圧、電流の直流電源を生成して出力するものであり、生成された直流電源は電流制限回路5006を介してプラス側およびマイナス側の接片66に供給される。また、電源回路5002は、制御部5004動作用の直流電源も生成している。
電流制限回路5006は、電源回路5002から供給される直流電源が入力される入力端5006Aと、入力端5006Aに入力された直流電源の電流を微小電流に制限してプラス側の接片66に出力する出力端5006Bとを有している。
電流制限スイッチ5008は、入力端5006Aと出力端5006Bとの間に接続され、制御部5004からの制御に基づいてオン、オフするものである。
制御部5004は、電源回路5002から供給される直流電源によって動作を行うものであり、バッテリー検知スイッチ68がバッテリー2の挿入を検知した状態では、電流制限スイッチ5008をオンすることで電源回路5002からの直流電源を接片66に供給し、バッテリー検知スイッチ68がバッテリー2の挿入を検知しない状態では、電流制限スイッチ5008をオフすることで電流制限回路5006で制限された微小電流を接片66に供給するように構成されている。なお、前記微小電流は、接片66間が短絡した場合でも充電回路50に支障が生じない電流値に設定されている。
また、制御部5004は、バッテリー2が充電装置100に挿入され、バッテリー2のデータ送受信用のデータ端子の接片36に接片66が接続されると、これら接片36、66を介してバッテリー2の通信部44とデータの通信を行うことで、電源回路5002の電流値などを制御してバッテリー2に対して供給される充電電流を制御するように構成されている。
また、本実施例では、上部ケース58が下部ケース60に結合された状態か、切り離された状態かを検知する不図示のケース分離検知スイッチ(特許請求の範囲のケース分離検知手段に相当)が、例えば下部ケース60の上壁に設けられており、制御部5004は前記ケース分離検知スイッチが前記分離を検知すると、電源回路5002の出力を停止させるように構成されている。
このようなケース分離検知スイッチは、例えば下部ケース60の上壁から常時突出するとともに、下部ケース58に結合された上部ケース60の下壁に当接することで前記下壁内に没入されることで上部ケース60が下部ケース58に結合された状態を検知し、上部ケース60が下部ケース58から分離された際にケース分離検知スイッチが突出することで上部ケース60が下部ケース58から分離された状態を検知するように構成されている。
バッテリー2を充電する際には、図6、図8に示すように、バッテリー2の前面10A、両側側壁10E、下面10Dのそれぞれを充電装置100のバッテリー収容空間54の前壁5404、両側壁5402、底壁5406のそれぞれに臨ませ、バッテリー2のガイド壁1002を充電装置100のガイド溝55に挿入し、バッテリー端子30を充電用端子56に接触させる。
この状態でガイド壁1002の係合凹部1004が係合凸部70に係合し、バッテリー2の挿入状態が安定して保持され、バッテリー2の前面10Aによってバッテリー検知スイッチ68がオンされる。
バッテリー2のバッテリー端子30は、上述のようにガイド壁1002と一方の側面10Eを基準として設けられているので、厚さの異なる第1、第2のバッテリー4、6の装着が共に支障なく行われる。
これにより、制御部5004の制御により電源回路5002からの直流電源がバッテリー2に供給され充電動作が開始される。
バッテリー2の充電が終了した場合には、バッテリー2の後部を把持して充電装置100の収容空間54から抜去する。
本実施例では、バッテリー2の2つのガイド壁1002からガイド溝55の上壁5504に前記力が伝達されることにより凹部5820と凸部6020の係合が外れ、下部ケース58に対して上部ケース60が分離され、バッテリー2は上部ケース60と共に下部ケース58から取り外される。
したがって、バッテリー2および充電装置100、あるいは、バッテリー端子30および充電用端子56に無理な力が作用してこれらが破損することを防止することができる。
なお、本実施例では、前記ケース分離検知スイッチの検知動作によって電源回路5002の出力を停止した場合について説明したが、このようなケース分離検知スイッチを省略してもよい。その場合には、下部ケース58と上部ケース60が分離した際にバッテリー2の前面10Aがバッテリー検知スイッチ68から離間することでこのバッテリー検知スイッチ68がオフするため、制御部5004によって電流制限スイッチ5008がオフされ電流制限回路5006で制限された微小電流が充電用端子56の接片66に供給されることになる。この場合、仮に接片66間が短絡しても前述したように充電回路50には悪影響が生じないため支障はないが、本実施例のように前記ケース分離検知スイッチの検知動作によって電源回路5002の出力を停止すれば電源回路5002を含む充電回路50に対する影響をより抑制する上で有利となる。
なお、図6、図8、図10、図11では、上部ケース60の下縁が平坦な例を示しており、図9、図12、図21では、上部ケース60の下縁の後部が下方に湾曲した例を示している。
実施例1と同様な箇所、部材に同一の符号を付して説明すると、実施例2では、バッテリー収容空間54が収容すべきバッテリー2の厚さに対応した高さを持って構成されている。
詳細には、バッテリー収容空間54は、バッテリー2の上面10Cに臨む上壁5420と、バッテリー2の前面10Aに臨む前壁5422と、バッテリー2の2つの側面10Eにそれぞれ臨む両側の側壁5424と、バッテリー2の下面10Dに臨む下壁5426とを有している。
そして、上壁5420は上部ケース60に形成され、前壁5422と両側の側壁5424と下壁5426は下部ケース58に形成されている。
なお、バッテリー収容空間54の前壁5422に充電用端子30とバッテリー検知スイッチ68が設けられていること、上部ケース60と下部ケース58とが前記係脱機構を介して結合されていることなどは実施例1と同様である。
このような実施例2によっても実施例1と同様な作用効果が奏される。
Claims (8)
- 前後方向の長さを有しその前端にバッテリー端子が設けられたバッテリーを充電する充電装置であって、
前記充電装置は、充電回路が収容され前面および後面を有する充電ケースと、前記充電ケースに前記前面に開放状に設けられ前記前面の開放された部分から前記後面に向かって延在し前記バッテリーがその長さ方向に挿入されるバッテリー収容空間と、前記バッテリー収容空間の延在方向の端部に設けられ前記充電回路に接続されて前記バッテリー端子に挿脱可能に接触する充電用端子とを備え、
前記充電ケースは、前記バッテリー収容空間にバッテリーが挿入された状態で、前記バッテリーが下方に臨む部分に対面する全ての箇所を含んだ下部ケースと、前記下部ケースとは別体で前記バッテリーが上方に臨む部分に対面する全ての箇所を含んだ上部ケースとで構成され、
前記下部ケースと上部ケースとを係脱可能に結合すると共に前記バッテリー収容空間に挿入された前記バッテリーに上方への力が加わった際にこの力が前記バッテリーから前記上部ケースに伝達されることで前記下部ケースと上部ケースとの結合を解除する係脱機構が設けられている、
ことを特徴とする充電装置。 - 前記充電用端子は、前記下部ケースに設けられ上部が前記上部ケースにより閉塞され前記バッテリー収容空間方向に開放状の空間部を形成する壁部と、前記壁部の幅方向に間隔をおいた複数箇所からそれぞれ突設され前記空間部内で上下に延在し前記バッテリー端子を構成する複数の接片に接触可能な複数の接片により構成されていることを特徴とする請求項1記載の充電装置。
- 前記バッテリーは、前記前後方向に対して直交する幅方向の両端に位置する2つの側面を有し、前記バッテリー収容空間は、前記バッテリーの2つの側面にそれぞれ臨む両側の側壁を有し、前記両側の側壁には、前記バッテリー収容空間側に開放状で前記バッテリー収容空間の延在方向に沿って延在するガイド溝が形成され、前記ガイド溝は、前記下部ケースの上部ケースへの合わせ面と前記上部ケースの下部ケースへの合わせ面に沿って延在形成されていることを特徴とする請求項1記載の充電装置。
- 前記バッテリーは、前記前後方向に対して直交する幅方向の両端に位置する2つの側面を有し、前記バッテリー収容空間は、前記バッテリーの2つの側面にそれぞれ臨む両側の側壁を有し上方に開放状に形成され、前記両側の側壁には、前記バッテリー収容空間側に開放状で前記バッテリー収容空間の延在方向に沿って延在するガイド溝が形成され、前記ガイド溝は、前記下部ケースの上部ケースへの合わせ面と前記上部ケースの下部ケースへの合わせ面に沿って延在形成されていることを特徴とする請求項1記載の充電装置。
- 前記バッテリーは、前記前後方向に対して直交する幅方向の両端に位置する2つの側面と、各側面に設けられた係合凹部とを有し、前記バッテリー収容空間は、前記バッテリーの2つの側面にそれぞれ臨む両側の側壁を有し、前記バッテリー収容空間にバッテリーが挿入され前記バッテリー端子と充電用端子とが接触した状態で前記係合凹部に係脱可能に係合する係合凸部が前記側壁の箇所で、かつ、前記下部ケースの上部ケースへの合わせ面の箇所に設けられていることを特徴とする請求項1記載の充電装置。
- 前記バッテリーは、前記バッテリー端子が設けられた前面を有し、前記バッテリー収容空間は、前記バッテリの前面に臨む前壁を有し、前記充電用端子は前記前壁の部分に設けられ、前記下部ケースは、前記充電用端子が設けられた前記前壁の部分を有し、前記前壁の部分に、上部が前記上部ケースにより閉塞され前記バッテリー収容空間方向に開放状の空間部を形成する壁部と、前記壁部の幅方向に間隔をおいた複数箇所からそれぞれ突設され前記空間部内で上下に延在し前記バッテリー端子を構成する複数の接片に接触可能な複数の接片が設けられ、前記充電用端子はこれら空間部、壁部、複数の接片により構成されていることを特徴とする請求項1記載の充電装置。
- 前記バッテリーは薄い矩形板状に形成され、前記バッテリーは、前記バッテリー端子が設けられた前面と、前記前後方向と直交する厚さの両端に位置する上面と下面と、前記前後方向および厚さ方向に対して直交する幅方向の両端に位置する2つの側面を有し、前記バッテリー収容空間は、前記バッテリーの上面に臨む上壁と、前記バッテリの前面に臨む前壁と、前記バッテリーの2つの側面にそれぞれ臨む両側の側壁と、前記バッテリーの下面に臨む下壁とを有し、前記上壁は前記上部ケースに形成され、前記前壁と両側の側壁と下壁は前記下部ケースに形成されていることを特徴とする請求項1記載の充電装置。
- 前記充電回路は、前記充電用端子に前記バッテリーを充電するために必要な電源を供給するように構成され、前記上部ケースが前記下部ケースに結合された状態か、分離された状態かを検知するケース分離検知手段を設け、前記充電回路は、前記ケース分離検知手段によって前記上部ケースが前記下部ケースから分離されたことが検知されたときに、前記充電用端子に対する前記電源の供給を停止することを特徴とする請求項1記載の充電装置。
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