JP2007318904A - 電気機器の充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気機器の受電電極が短手方向に沿った端部に設けられていても、充電装置の給電端子と電気機器の受電電極とを確実に接触させることができる充電装置を提供する。
【解決手段】凹部の底面に設けられた第一突出口から一部が突出する状態で筐体１の長手方向に沿った回動軸に対して回動自在に備えられ、電気機器の凹部への装着によって回動して第一突出口から筐体１の内部に引退する第一部材５と、第一部材５を覆って配置され、第一部材５の回動に伴って回動する摺動作用部によって回動軸と直交する摺動方向Ｄ１に摺動される第二部材７と、第二部材７を摺動方向Ｄ１と逆方向Ｄ２に付勢する付勢手段９と、第二部材７に備えられ、第二部材７の摺動に伴って、凹部の長手方向の一方の側壁に設けられた第二突出口から突出して電気機器の受電電極に押圧接触可能な突出状態となる給電端子１１とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気機器が装着される凹部を有する筐体を供えて構成される電気機器の充電装置に関する。

携帯電話などの電気機器が装着される凹部を有する筐体を備え、その凹部への電気機器の装着に伴って電気機器への充電が開始されるような充電装置が知られている。図７は、このような従来の充電装置の側方断面図である。図７（ａ）は、電気機器が装着されていない状態での側方断面図、（ｂ）は、電気機器が装着されている状態での側方断面図である。
図７に示す従来の充電装置１００は、上部筐体１０２と下部筐体１０３とで構成される筐体１０１を有し、下部筐体１０３に各種部品が装着されている。電気機器が装着される凹部１０４を有する筐体１０１は略長方形であり、その長手方向に沿った両端部に、揺動部材１０７と導電性の給電端子部材１１１とが設けられている。
また、下部筐体１０３の内底面に沿って摺動可能な摺動部材１０５は、揺動部材１０７及び給電端子部材１１１と当接している。揺動部材１０７は、下部筐体１０３に連結された軸１１０によって下部筐体１０３に対して揺動可能に軸支されている。そして、電気機器２００が凹部１０４に装着されると、凹部１０４から突出していた突出部１０８が電気機器２００によって筐体１０１内部へと押し下げられる。その結果、揺動部材１０７の当接部１０９と摺動部材１０５の当接部１０６とが当接し、摺動部材１０５はｄ１方向に変位する。
給電端子部材１１１は、弾性を有するワイヤ状の部材であり、自身の弾性力によって凹部１０４から突出するように下部筐体１０３の内底面に装着されている。但し、摺動部材１０５は、上部筐体１０２との間に設けられたバネ１１２によってｄ２方向に付勢されている。即ち、摺動部材１０５は、揺動部材１０７が凹部１０４から突出するように付勢され、給電端子部材１１１は、凹部１０４から筐体１０１内に引退するように付勢されている。
このように、図７に示した従来の充電装置１００では、揺動部材１０７の作動方向及び給電端子部材１１１の作動方向は共にｄ１及びｄ２に沿った同一直線方向である（以上、例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２７８２５２号公報（第３−４頁、図２、図３）

上記従来の充電装置は、給電端子部材１１１が筐体１０１の長手方向に沿った端部に設けられている。これは、電気機器２００の受電電極がその長手方向に沿った端部に設けられているからである。但し、電気機器２００の仕様によっては電気機器２００の受電電極がその短手方向に沿った端部などに設けられるように設計されることもある。その場合、同一方向に沿って作動する上記揺動部材１０７と上記摺動部材１０５と上記給電端子部材１１１とを筐体１０１の短手方向に沿って作動するように設ける必要がある。
しかし、図７からも分かるように、その機構を筐体１０１の短手方向に沿って作動するように設けることは、充電装置の横幅が限られていることを考慮すると、実際にはスペース的に困難である。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気機器の受電電極が短手方向に沿った端部に設けられていても、充電装置の給電端子と電気機器の受電電極とを確実に接触させることができる充電装置を提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る充電装置は、電子機器が装着される凹部を有する筐体を備え、前記電子機器の装着に伴って前記筐体の中から前記筐体の外へ突出させた充電端子を前記電子機器の受電電極に接触させて前記電子機器を充電する電子機器の充電装置であって、下記構成を備えることを特徴とする。
即ち、その特徴構成は、
一部が前記凹部の底面に設けられた第一突出口から突出する状態で前記筐体の長手方向に沿うと共に２つに分割された回動軸に対して回動自在に備えられ、前記電気機器の前記凹部への装着によって回動して前記第一突出口から前記筐体の内部に引退する第一部材と、
前記第一部材を覆って配置され、前記分割された回動軸の一方を中央部に設けられた窓部から突出させ、この回動軸と一体となった摺動作用部によって前記第一部材の回動に伴って前記筐体の底面或いは天面に沿って前記回動軸と直交する摺動方向に摺動される第二部材と、
前記第二部材を前記摺動方向と逆方向に付勢する付勢手段と、
前記充電端子として前記第二部材に備えられ、前記摺動方向に前記第二部材が摺動された場合に、前記筐体の凹部の長手方向の一方の側壁に設けられた第二突出口から突出して前記電子機器の前記受電電極に押圧接触可能な突出状態となる給電端子とを備える点にある。

上記特徴構成によれば、電気機器の装着によって、回動される第一部材の回動軸と同一平面上で直交する摺動方向に第二部材が摺動される。そして、この第二部材の摺動に伴って、給電端子が筐体の凹部の側壁に設けられた第二突出口から突出する。
従って、筐体の長手方向に沿った回動軸の回動に伴い、筐体の短手方向に沿った端部に設けられた給電端子を筐体の凹部に突出させることができる。その結果、充電装置の給電端子と、電気機器の受電電極とを確実に接触させることができる。
また、第二部材は、第一部材の回動に伴って回動する摺動作用部によって摺動されるが、第一部材は、第二部材に覆われている。つまり、筐体の厚み方向、即ち筐体の底面に対して直交する方向では、第二部材と力学的な回動軸とが一部で重なり合う。従って、第一部材と第二部材とが厚み方向に重ねて配置されても、全体の厚みを最小限に抑えることができる。
また、第一部材の力学的な回動軸は、分割されることによって軸支部間の長さを充分長くとることができる。従って、ブレを抑制して正確に、第一部材の回動を、摺動作用部を介して第二部材に伝達することができる。

また、本発明の電気機器の充電装置は、前記給電端子が、Ｌ字状に折り曲げられた金属線により構成され、一方の端部が前記受電電極に対する接触子となり、他方の端部が前記第二突出口から突出する方向に付勢力を有して前記第二部材に固定される固定部となり、Ｌ字の屈曲部において前記第二部材の係止部によって付勢方向への前記接触子の移動を規制されたバネ部材であることを特徴とする。

この特徴構成によれば、給電端子が金属端子で構成されているので、給電端子自身が付勢力を備える。また、この付勢力によって給電端子は第二突出口から突出する方向に付勢されるが、給電端子の接触子は、第二部材の係止部によって移動を規制されている。従って、電気機器が筐体に装着されない状態では、接触子が第二突出口から出ることがないようにすることができる。即ち、この状態において他の物体が接触子に触れることを防止することができる。
また、上記係止部は、摺動する第二部材に設けられているので、接触子は、係止部に規制される強さの付勢力を保って第二突出口から突出する。その結果、接触子と電気機器の受電電極とを確実に接触させることができる

また、本発明の電気機器の充電装置は、前記第一部材の前記第一突出口から突出する突出部が、当接した前記電子機器による回動を案内する傾斜面を有することを特徴とする。

この特徴構成によれば、上記傾斜面に電気機器が当接することで、電気機器の重さ或いは筐体の凹部に電気機器を装着しようとする力によって第１摺動部材が電気機器に対して相対移動することになる。つまり、筐体の凹部への電気機器の装着と、充電装置からの給電端子部材の突出とが連動することになる。その結果、筐体の凹部に電気機器が装着されていないときには、充電装置から給電端子部材は突出しておらず、給電端子部材に物体が接触する可能性や、給電端子部材同士が短絡する可能性などを排除できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る電気機器の充電装置の分解斜視図である。図２は、充電装置の下部筐体に各種部品が装着されている状態を示す斜視図である。図３は、充電装置の斜視図であり、（ａ）は電気機器が充電装置に装着されていない状態、（ｂ）は装着されている状態での斜視図である。図４は、スライダ、スプリング、給電端子、カムとの関係を示す分解斜視図である。

図１に示すように、本発明の充電装置は、電気機器が装着される凹部２３を有する筐体１を備える。筐体１の凹部２３に電気機器が装着されると、第二突出口２２から給電端子９が突出し、電気機器の受電電極と接触して、電気機器が充電される。給電端子９は、電気機器が装着されていないときには、筐体１の中に引退する。従って、非充電状態においては、給電端子９が他の物体に触れることなく、安全性を確保することができる。

図１に示すように、筐体１は、上部筐体２と下部筐体３とにより構成される。上部筐体２或いは下部筐体３には、カム５（第一部材）、スライダ７（第二部材）、給電端子９、スプリング１１（付勢手段）などが組み付けられる。図１では、下部筐体３にこれらを組み付けた場合を例示している。本例では、これら各種部品が組み付けられた下部筐体３を上方から上部筐体２で押さえて嵌め合わせ、筐体１が組み立てられる。このように、上記を始めとした各部品を確実に内部に装着した状態で筐体１が組み立てられる。そして、上部筐体２と下部筐体３との係合部の数箇所において、下部筐体３の外側からネジ止めされる。

図１〜４に示すように、カム５は、凹部２３の底面に設けられた第一突出口２１から、その一部である突出部５１が突出状態で、筐体１の長手方向に沿った回動軸（力学的な回動軸Ｃ）に対して回動自在に備えられる。後述するように、このカム５の回動に連動して、筐体１の第二突出口２２から充電端子としての給電端子９が出退する。
突出部５１は、電気機器５０によるカム５の回動を案内する傾斜面５３を有している。電気機器５０が凹部２３に装着されると、傾斜面５３と電気機器５０との接触位置が変化しながら、カム５が図示反時計周りに回動する。そして、突出部５１は、第一突出口２１から筐体１の内部に引退する。

図４に示すように、カム５の力学的な回動軸Ｃに対応する実際の回動軸５５は、中ほどで分割され、２つの回動軸５５ａと５５ｂとから構成されている。突出部５１の側の回動軸５５ａは、下部筐体３に設けられた軸受け３１ａに支持される。他方の側の回動軸５５ｂは、スライダ７の中央部に設けられた窓部７１において、下部筐体３に設けられた軸受け３１ｂに支持される。分割された回動軸５５は、摺動作用部５７を介して連結されている。従って、回動軸５５の両端部を通る力学的な回動軸Ｃは、筐体１の長手方向に沿って充分な長さを確保することができる。尚、上述したようにカム５やスライダ７などが、上部筐体２に組み付けられる場合には、軸受け３１（３１ａ、３１ｂ）も上部筐体２に設けられる。

スライダ７は、カム５の回動に伴って回動する摺動作用部５７によって、下部筐体３の底面、即ち筐体１の底面に沿って力学的な回動軸Ｃと直交する摺動方向（図２に示す矢印Ｄ１）に摺動される。上述したようにカム５やスライダ７などが、上部筐体２に組み付けられる場合には、上部筐体２の天面、即ち筐体１の天面に沿って矢印Ｄ１方向に摺動される。
スライダ７は、図４に示すように、長孔部７３（７３ａ、７３ｂ）を有する２つの摺動軸部と、これら摺動軸部を連結する平面部７２とを有している。平面部７２には、上述した窓部７１が設けられている。摺動軸部の長孔部７３には、ピン７４（７４ａ、７４ｂ）が設けられている。これらピンには、それぞれスプリング１１（１１ａ、１１ｂ）が取り付けられる。これらスプリング１１の一端は、ピン７４が突出する長孔部７３の壁面で係止される。これらスプリング１１の他端は、上部筐体２の内側に形成され、下部筐体３の側に突出するストッパ（不図示）によって係止される。尚、上述したようにカム５やスライダ７などが、上部筐体２に組み付けられる場合には、このストッパは下部筐体３の内側に、上部筐体２の側に突出するように設けられる。
これらスプリング１１は、図２に示す矢印Ｄ２方向にスライダ７を付勢する。つまり、 これらスプリング１１は、摺動作用部５７によるスライダ７の摺動を妨げる方向にスライダ７を付勢する。
従って、筐体１の凹部２３に電気機器５０が装着されていないとき、スプリング１１によって付勢されたスライダ７は、カム５を電気機器の装着時とは逆方向に回動させる。そして、カム５の突出部５１は、上部筐体２に設けられた第一突出口２１から突出した状態で保持される。

カム５は、上部筐体２側から見てスライダ７に覆われている。従って、筐体１の厚み方向、即ち下部筐体３の底面に対して直交する方向では、スライダ７と力学的な回動軸Ｃとが一部で重なり合う。これにより、スライダ７とカム５とが厚み方向に重ねて配置されても、全体の厚みを最小限に抑えることができる。
また、上述したように、カム５の力学的な回動軸Ｃは充分な長さを確保されている。従って、ブレを抑制して正確に、カム５の回動を、摺動作用部５７を介してスライダ７に伝達することができる。
さらに、摺動作用部５７は、筐体１の長手方向においてスライダ７のほぼ中央に設けられた受け部７９に当接するように構成されている。そして、上述した２つの摺動軸は、この受け部７９を挟んで、筐体１の長手方向においてほぼ等距離に配置され、スプリング１１によって付勢されている。従って、ブレを抑制して正確に、摺動作用部５７を介してスライダ７を摺動させることができる。

スライダ７の一方の摺動軸には、２つの給電端子９（９ａ、９ｂ）が固定されている。これら給電端子９は、Ｌ字状に折り曲げられた金属線により構成されたバネ部材である。図４に示すように、給電端子９は、それぞれ、中央部分にコイル状に巻回されたコイル部９１（９１ａ、９１ｂ）を有している。これにより、バネ部材としての付勢力を増している。
給電端子９の両端部は、それぞれ接触子９３（９３ａ、９３ｂ）、接続端子９７（９７ａ、９７ｂ）として作用する。接触子９３は、筐体１の凹部２３に装着された電気機器５０の受電電極（不図示）と接触可能な端子である（図３参照）。接続端子９７は、筐体１に内蔵される充電装置の回路基板（不図示）と接続可能な端子である。

給電端子９は、コイル部９１が、支点となるスライダ７のコイル軸部７７（７７ａ、７７ｂ）に巻きつくように取り付けられる。そして、接続端子９７の側において、スライダ７の固定部７８（７８ａ、７８ｂ）によって固定される。こうして、給電端子９は、金属線自身の付勢力及びコイル部９１の付勢力によって、接触子９３が第二突出口２２から突出する方向に付勢される。
ここで、この付勢力が規制されなければ、電気機器５０の装着に拘らず、接触子９３が第二突出口２２から突出する。従って、Ｌ字状に折り曲げられた屈曲部９５において、スライダ７のストッパ７６（７６ａ、７６ｂ）が当接することによって、この付勢力が規制される。

以下、さらに図５及び図６を参照しながら、電気機器５０の装着に伴う本発明の充電器の作用について説明する。図５は、電気機器５０の装着に伴う充電装置の作用を示す説明図であり、（ａ）は、電気機器５０が未装着の場合のスライダ７、スプリング１１、給電端子９、カム５の関係を示す斜視図、（ｂ）は、その側方断面図である。図６は、電気機器５０の装着に伴う充電装置の作用を示す説明図であり、（ａ）は、電気機器５０が装着された場合のスライダ７、スプリング１１、給電端子９、カム５の関係を示す斜視図、（ｂ）は、その側方断面図である。

図３（ａ）及び図５に示すように、電気機器５０が装着されていない場合には、カム５は、スライダ７を介してスプリング１１によってＤ２方向に付勢されている。このため、突出部５１は、筐体１の第一突出口２１から突出している。一方、給電端子９は、第二突出口２２から筐体１の内部へ引退している。

図３（ｂ）に示すように、筐体１の凹部２３に電気機器５０が装着されると、上述したようにカム５の傾斜面５３が、突出部５１に当接した電気機器５０によるカム５の回動を案内する。従って、カム５は、図６に示すように反時計周りに回動される（二点鎖線から実線へと回動する。）。電気機器５０が完全に装着されると、カム５の突出部５１は、第一突出口２１から筐体１の内部へと引退する。
カム５がこのように回動されると、カム５の摺動作用部５７がスライダ７の受け部７９を押圧し、スプリング１１の付勢力に抗って、スライダ７をＤ１方向に摺動させる。

スライダ７が摺動されると、スライダ７に固定された２つの給電端子９が第二突出口２２から突出する。電気機器５０が装着された状態において、第二突出口２２には、電気機器５０の受電電極が至近距離で対向している。
スライダ７の摺動距離は、凹部２３に装着された時の電気機器５０の受電電極と、引退状態での給電端子９の接触子９３との距離よりに比べて、長く設定されている。このため、スライダ７の摺動に伴って突出する接触子９３は、スライダ７の摺動の途上で電気機器の受電電極に接触する。スライダ７は、この接触の後も摺動を継続する。給電端子９は、バネ部材であるから、その付勢力によって強く受電電極に接触する。その結果、給電端子９と受電電極とは確実な当接状態を維持することができ、良好な充電が実施できる。

以上、説明したように、電気機器の受電電極が短手方向に沿った端部に設けられていても、充電装置の給電端子と電気機器の受電電極とを確実に接触させることができる充電装置を提供することができる。

本発明に係る充電装置は、携帯電話機、携帯情報端末、携帯型オーディオ機器、デジタルスチルカメラなどの電気機器を充電するために利用することができる。

本発明に係る電気機器の充電装置の分解斜視図 充電装置の下部筐体に各種部品が装着されている状態を示す斜視図 電気機器が充電装置に装着されていない状態での充電装置の斜視図（ａ）と、装着されている状態での充電装置の斜視図（ｂ） スライダ、スプリング、給電端子、カムとの関係を示す分解斜視図 本発明に係る充電装置の電気機器の装着に伴う作用を示す説明図であり、電気機器が未装着の場合のスライダ、スプリング、給電端子、カムの関係を示す斜視図（ａ）と、側方断面図（ｂ） 本発明に係る充電装置の電気機器の装着に伴う作用を示す説明図であり、電気機器装着の場合のスライダ、スプリング、給電端子、カムの関係を示す斜視図（ａ）と、側方断面図（ｂ） 電気機器が従来の充電装置に装着されていない状態での側方断面図（ａ）と、装着されている状態での側方断面図（ｂ）

符号の説明

１：筐体
２：上部筐体
２１：第一突出口
２２、２２ａ、２２ｂ：第二突出口
２３：凹部
３：下部筐体
５：カム（第一部材）
５１：突出部
５３：傾斜面
５５、５５ａ、５５ｂ：回動軸
Ｃ：力学的な回動軸
７：スライダ（第二部材）
７１：窓部
７６、７６ａ、７６ｂ：ストッパ（係止部）
９：給電端子
９３：接触子
９５：屈曲部
１１：スプリング（付勢手段）
５０：電気機器

Claims (3)

1. 電気機器が装着される凹部を有する筐体を備え、前記電気機器の装着に伴って前記筐体の中から前記筐体の外へ突出させた充電端子を前記電気機器の受電電極に接触させて前記電気機器を充電する電気機器の充電装置であって、
   一部が前記凹部の底面に設けられた第一突出口から突出する状態で前記筐体の長手方向に沿った回動軸に対して回動自在に備えられ、前記電気機器の前記凹部への装着によって回動して前記第一突出口から前記筐体の内部に引退する第一部材と、
   前記第一部材の前記回動軸と一体となった摺動作用部を覆って配置され、前記第一部材の回動に伴って回動する前記摺動作用部によって前記筐体の底面或いは天面に沿って前記回動軸と直交する摺動方向に摺動される第二部材と、
   前記第二部材を前記摺動方向と逆方向に付勢する付勢手段と、
   前記充電端子として前記第二部材に備えられ、前記摺動方向に前記第二部材が摺動された場合に、前記筐体の凹部の長手方向の一方の側壁に設けられた第二突出口から突出して前記電気機器の前記受電電極に押圧接触可能な突出状態となる給電端子とを備える電気機器の充電装置。
2. 前記給電端子は、Ｌ字状に折り曲げられた金属線により構成され、一方の端部が前記受電電極に対する接触子となり、他方の端部が前記第二突出口から突出する方向に付勢力を有して前記第二部材に固定される固定部となり、Ｌ字の屈曲部において前記第二部材の係止部によって付勢方向への前記接触子の移動を規制されたバネ部材である請求項１に記載の電気機器の充電装置。
3. 前記第一部材の前記第一突出口から突出する突出部は、当接した前記電気機器による回動を案内する傾斜面を有する請求項１に記載の電気機器の充電装置。

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