JP2009165240A

JP2009165240A - 充電台

Info

Publication number: JP2009165240A
Application number: JP2007341189A
Authority: JP
Inventors: Hideyo Morita; 秀世森田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2009-07-23
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: JP5065002B2

Abstract

【課題】スイッチの接触不良を効果的に防止しながら、極めて簡単な構造として安価に多量生産する。
【解決手段】充電台は、電池内蔵機器３０の装着部１２を有するケース１１と、この電池内蔵機器３０の電源端子３１に接触されるスプリング線１３と、電池内蔵機器３０に押されて、スプリング線１３を充電回路２０に接続するスイッチ１４とを備える。スプリング線１３は、コイル状に巻かれた弾性コイル部１３Ｃに端子部１３Ａを連結している。スイッチ１４は、弾性変形してスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに接触する弾性金属線１７と、弾性金属線１７を押圧する絶縁出入具１８とを備える。充電台は、電池内蔵機器３０がセットされて絶縁出入具１８が押されると、弾性金属線１７が弾性変形して、スプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに接触してスイッチ１４がオン状態に切り換え、弾性金属線１７を介して充電回路２０をスプリング線１３に接続する。
【選択図】図３

Description

本発明は、主として携帯電話などの電池内蔵機器をセットして、内蔵する電池を充電する充電台に関する。

充電台は、セットされる電池内蔵機器の電源端子に接触される正負の出力端子部を備えている。正負の出力端子部に金属が接触してショートすると、大きなショート電流が流れる。また、正負の出力端子部の電圧が高い場合には、濡れた手で接触すると感電する可能性もある。また、電圧が低い場合でも、長時間接触すると低温やけどを被るおそれがある。この弊害を解消するために、携帯機器を装着しない状態では、出力端子部を充電回路から分離するスイッチを内蔵する充電台が開発されている（特許文献１及び２参照）。
実開平３−１６４５号公報特開２００３−３４８２０９号公報

特許文献１の充電台を図１に示す。この充電台８０は、ケース８１にシーソー式の充電端子８３を内蔵している。この充電端子８３を傾動させるために、ケース８１の一部に弾性変形する弾性部８４を設けている。一方、充電台８０にセットされる電池内蔵機器９０は、弾性部８４を弾性変形する突起９２を設けている。この充電台８０は、電池内蔵機器９０がセットされると、弾性部８４が弾性変形されてシーソー式の充電端子８３を傾動させる。傾動する充電端子８３は、一端を電池内蔵機器９０の電源端子９１に接触させて、他端を基板８５の充電回路に接触させる。この充電台８０は、電池内蔵機器９０をセットしない状態で、シーソー式の充電端子８３を基板８５の充電回路から分離して安全に使用できる。しかしながら、この構造は、シーソー式の充電端子と基板の充電回路との接触不良が発生しやすい欠点がある。接触不良を防止するために、専用の接点を使用すると製造コストが高くなる。また、充電端子をシーソー式に傾動させることから、構造も複雑になる欠点がある。

さらに、特許文献２の充電台は、プランジャーを押してオンオフに切り換えられるスイッチとして、別に制作しているリミットスイッチやマイクロスイッチなどの専用のスイッチを内蔵している。この構造は、スイッチの信頼性を向上できるが、部品コストが高くなる欠点がある。

本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、スイッチの接触不良を効果的に防止しながら、極めて簡単な構造にでき、安価に多量生産できる充電台を提供することにある。

本発明の充電台は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
充電台は、充電できる電池を内蔵する電池内蔵機器３０を嵌合状態で脱着できるように装着する装着部１２を有するケース１１と、このケース１１内に設けられて、装着部１２にセットされる電池内蔵機器３０の電源端子３１に接触される端子部１３Ａを有するスプリング線１３と、装着部１２にセットされる電池内蔵機器３０に押されてオンオフに切り換えられて、スプリング線１３を充電回路２０に接続するスイッチ１４とを備える。充電台は、装着部１２に電池内蔵機器３０がセットされると、スイッチ１４がオン状態に切り換えられて、スプリング線１３が充電回路２０に接続されて電池内蔵機器３０の電池を充電する。スプリング線１３は、ケース１１の取り付け部１６に連結されるコイル状に巻かれた弾性コイル部１３Ｃと、この弾性コイル部１３Ｃに連結してなる端子部１３Ａを有する。スイッチ１４は、充電回路２０に接続されてなる導電性を有する弾性金属線１７と、電池内蔵機器３０に押されて弾性金属線１７を押圧する絶縁出入具１８とを備える。弾性金属線１７は、弾性変形してスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに接触すると共に、一端部をケース１１の取り付け部１６に連結している。絶縁出入具１８は、ケース１１の装着部１２に出入り自在に配設されて、装着部１２にセットされる電池内蔵機器３０に押されて弾性金属線１７を押圧してスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに接触させる。この充電台は、ケース１１の装着部１２に電池内蔵機器３０が装着されて、絶縁出入具１８が押されると、弾性金属線１７が弾性変形して、スプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃの凹凸に接触してスイッチ１４がオン状態に切り換えられ、オン状態に切り換えられるスイッチ１４の弾性金属線１７を介して充電回路２０がスプリング線１３に接続される。

本発明の請求項２の充電台は、弾性金属線１７を、コイルスプリング部１７Ｂを介してケース１１の取り付け部１６に連結している。

本発明の請求項３の充電台は、スイッチ１４が、一方のスプリング線１３を充電回路２０に接続している。

本発明の請求項４の充電台は、弾性金属線１７が、折曲加工されて絶縁出入具１８に連結される部分に突出部１７Ｃを設けており、この突出部１７Ｃを絶縁出入具１８の内側に案内している。

本発明の充電台は、スイッチの接触不良を効果的に防止しながら、極めて簡単な構造として、安価に多量生産できる特徴がある。それは、本発明の充電台が、電池内蔵機器の電源端子に接続されるスプリング線を弾性変形するように設けた弾性コイル部をスイッチの接点に併用すると共に、この弾性コイル部に接触するように、その一端をケースの取り付け部に連結してなる弾性金属線と、このケースの装着部に出入り自在に配設されて、装着部にセットされる電池内蔵機器に押されて弾性金属線を押圧して弾性コイル部に接触させる絶縁出入具とでスイッチを構成するからである。このスイッチは、ケースの装着部にセットされる電池内蔵機器で絶縁出入具が押され、押される絶縁出入具が弾性金属線を弾性変形し、弾性変形する弾性金属線がスプリング線の弾性コイル部に接触してスイッチをオン状態に切り換える。絶縁出入具を介してスイッチの弾性コイル部に押しつけられて接触する弾性金属線は、接触するごとに弾性コイル部の表面を擦って接触不良を解消する。とくに、弾性コイル部は、スプリング線を弾性変形させる部分であるから、スプリング線の端子部が電池内蔵機器に押されるごとに変形して、弾性金属線との接触部分を相対的に変化させる。また、弾性コイル部がコイル状に巻かれて凹凸があることも、弾性金属線との接触不良を防止する効果がある。すなわち、本発明の充電台は、電池内蔵機器をセットすることで弾性金属線を変形し、また、この弾性金属線を接触させる弾性コイル部も変形し、さらに弾性金属線が接触する部分をコイルで凹凸形状とすることで、接触不良を効果的に防止して、電池内蔵機器の電池を安定して充電する。
また、スプリング線の弾性コイル部を接点に併用し、この弾性コイル部に接触するように弾性金属線を設けて、これを絶縁出入具で変形されることから、全体の構造を極めて簡単にして、安価に多量生産できる特徴を実現する。

本発明の請求項２の充電台は、弾性金属線を、コイルスプリング部を介してケースの取り付け部に連結しているので、弾性金属線をスムーズに弾性変形できる特徴がある。

本発明の請求項３の充電台は、一方のスプリング線を、スイッチを介して充電回路に接続しているので、片方にのみスイッチを設ける簡単な構造として、ショートや低温やけどを防止できる。

本発明の請求項４の充電台は、弾性金属線が、折曲加工されて絶縁出入具に連結される部分に突出部を設けており、この突出部を絶縁出入具の内側に案内しているので、弾性金属線と絶縁出入具を確実に安定して連結できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための充電台を例示するものであって、本発明は充電台を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図２ないし図５に示す充電台１０は、充電できる電池（図示せず）を内蔵する電池内蔵機器３０を脱着できるように装着して、内蔵している電池を充電する。電池内蔵機器３０は、携帯電話である。ただ、本発明は、内蔵する電池を充電する電池内蔵機器を特定するものでなく、たとえば、ＭＤやＣＤの再生または録音再生機、デジタルカメラ、ゲーム機、パック電池等の二次電池を内蔵している全ての電池内蔵機器とすることができる。

充電台１０は、充電できる電池を内蔵する電池内蔵機器３０を嵌合状態で脱着できるように装着する装着部１２を有するプラスチック製ケース１１と、このケース１１内に設けられて、装着部１２にセットされる電池内蔵機器３０の電源端子３１に接触される端子部１３Ａを有する金属線からなるリング線１３と、装着部１２にセットされる電池内蔵機器３０に押されてオンオフに切り換えられて、スプリング線１３を充電回路２０に接続するスイッチ１４とを備える。

図のケース１１は、上面に装着部１２を設けている。装着部１２は、ケース１１の上面に設けた上方を開口している凹部である。電池内蔵機器３０は、凹部の装着部１２に嵌着して定位置にセットされる。図の装着部１２は、電池内蔵機器３０を横長の姿勢でセットする形状としている。

図の充電台１０は、ケース１１に回路基板１５を内蔵している。回路基板１５は、一対のスプリング線１３を連結している。この回路基板１５は、コネクタ（図示せず）を介して充電回路２０に接続される。図の充電台１０は、ケース１１に充電回路２０を内蔵しないが、充電回路を内蔵することもできる。

スプリング線１３は、導電性と弾性のある線材で製作される。このスプリング線１３は、ケース１１の装着部１２に突出する山形の端子部１３Ａを設けている。山形の端子部１３Ａの先端には、ケース１１の内面に係止する係止部１３Ｂを設けている。このスプリング線１３は、係止部１３Ｂをケース１１の内面に接触して、端子部１３Ａの突出位置を特定している。いいかえると、係止部１３Ｂをケース１１の内面に接触する状態で、端子部１３Ａをケース１１の装着部１２に突出させる形状としている。この端子部１３Ａを弾性的に装着部１２に突出させるために、端子部１３Ａはコイル状に巻いている弾性コイル部１３Ｃに連結して、弾性コイル部１３Ｃの終端をケース１１の取り付け部１６である回路基板１５にハンダ付けなどの方法で連結している。スプリング線１３は、弾性コイル部１３Ｃの中心線を回路基板１５と平行とする姿勢で回路基板１５に連結されて、弾性コイル部１３Ｃでもって端子部１３Ａを装着部１２に弾性的に突出させる。図の充電台１０は、一対のスプリング線１３を、弾性コイル部１３Ｃの内側に端子部１３Ａを位置させる姿勢とし、かつ山形の端子部１３Ａを同一面とするように、回路基板１５に固定している。

図の充電台１０は、一方のスプリング線１３にのみスイッチ１４を接触させている。この充電台１０は、スイッチ１４をオンとする状態で、一対のスプリング線１３を充電回路２０に接続して、充電回路２０から正負の電圧を供給して電池内蔵機器３０の電池を充電する。スイッチ１４をオフにする状態では、一方のスプリング線１３が充電回路２０から切り離される。したがって、この状態では、装着部１２に突出するスプリング線１３の端子部１３Ａに接触してもショートせず、また、人体が接触しても通電されず、低温やけどなどを防止できる。このように、一方のスプリング線１３をスイッチ１４で充電回路２０に接続する充電台１０は、回路構成を簡単にできる。ただ、本発明の充電台は、図示しないが、同じ構造のスイッチを介して両方のスプリング線を充電回路に接続することもできる。

スイッチ１４は、スプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃを接点に併用する。このスイッチ１４は、弾性変形してスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに接触する弾性金属線１７と、この弾性金属線１７を弾性変形する絶縁出入具１８とを備える。

弾性金属線１７は、一端部をケース１１の取り付け部１６である回路基板１５に連結して、回路基板１５を介して充電回路２０に接続している。図の弾性金属線１７は、弾性コイル部１３Ｃに接触するアーム部１７Ａをコイルスプリング部１７Ｂに連結する形状に、導電性のある金属線を加工して制作している。この弾性金属線１７は、コイルスプリング部１７Ｂの終端を、ケース１１の取り付け部１６である回路基板１５にハンダ付けなどの方法で固定して、回路基板１５を介して充電回路２０に接続している。弾性金属線１７は、絶縁出入具１８で押し下げられない状態では、アーム部１７Ａをスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに接触させず、絶縁出入具１８に押し下げられてアーム部１７Ａを弾性コイル部１３Ｃに接触するように回路基板１５に固定される。

図の弾性金属線１７は、コイルスプリング部１７Ｂの中心線をスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃの中心線と平行となる姿勢で回路基板１５に連結している。さらに、弾性金属線１７は、アーム部１７Ａを弾性コイル部１３Ｃの中心線に交差する姿勢、好ましくは、中心線に直行する姿勢で回路基板１５に連結される。この弾性金属線１７は、弾性コイル部１３Ｃの線材に平行にアーム部１７Ａを接触させて、より接触不良を少なくできる。また、弾性コイル部１３Ｃは、コイル状に巻かれており、表面には凹凸があるので、この凹凸に弾性金属線１７を接触させて接触不良を少なくできる。

さらに、弾性金属線１７は、絶縁出入具１８に連結する部分には、突出部１７Ｃを設けている。突出部１７Ｃは、絶縁出入具１８の内側に設けている凹部１８Ａに挿入される。この構造の弾性金属線１７は、絶縁出入具１８に位置ずれしないように連結される。ただし、弾性金属線は、必ずしも絶縁出入具に連結する突出部を設ける必要はなく、絶縁出入具を弾性金属線のアーム部の上方に配設して、絶縁出入具でアーム部を押して変形することもできる。また、図示しないが、絶縁出入具にアーム部を案内するスリット状の溝を設けて、ここにアーム部を案内することもできる。

絶縁出入具１８は、ケース１１の装着部１２に出入り自在に配設される。ケース１１は、絶縁出入具１８を挿入する貫通孔１９を設けて、ここに絶縁出入具１８を案内している。絶縁出入具１８は、プラスチックを山形に成形して制作される。さらに、絶縁出入具１８は、ケース１１の貫通孔１９に挿入されて、上方に抜けないように、下端部に両側に伸びるストッパ１８Ｂを設けている。さらに、絶縁出入具１８は、内部に弾性金属線１７の突出部１７Ｃを案内する凹部１８Ａを設けている。この凹部１８Ａに弾性金属線１７の突出部１７Ｃが案内されて、絶縁出入具１８は、弾性金属線１７の弾性で、装着部１２に弾性的に突出している。この充電台１０は、弾性金属線１７で絶縁出入具１８をケース１１の装着部１２に弾性的に突出させるので、絶縁出入具１８を弾性的に装着部１２に突出させる専用の弾性体を設ける必要がない。ただ、図示しないが、たとえばケースに一体的に成形される弾性アームを介して絶縁出入具をケースの装着部に弾性的に突出させる構造とすることもできる。

絶縁出入具１８は、これが装着部１２にセットされる電池内蔵機器３０で押し込まれると、弾性金属線１７を弾性変形してスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに接触させる形状に成形される。とくに、装着部１２に電池内蔵機器３０をセットする状態で、弾性金属線１７のアーム部１７Ａを弾性変形させて、スプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに所定の圧力で押圧される形状に成形される。絶縁出入具１８は、装着部１２に高く突出する形状として、弾性金属線１７のアーム部１７Ａをスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに強く押しつけることができる。ただ、絶縁出入具が高すぎると、弾性金属線を押し下げる反作用で押し上げられる力が強くなって、電池内蔵機器が装着部から押し上げられる状態となる。したがって、絶縁出入具１８の高さは、接触不良を起こさない圧力で弾性金属線１７のアーム部１７Ａをスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに押圧しながら、弾性金属線１７の反作用で電池内蔵機器３０が装着部１２から押し上げられない高さとする。

以上の充電台１０は、スプリング線１３や弾性金属線１７を連結するケース１１の取り付け部１６を回路基板１５としている。すなわち、取り付け部１６である回路基板１５を介して、スプリング線１３と弾性金属線１７とをケース１１の定位置に配置している。ただ、スプリング線や弾性金属線は、ケースの内側に取り付け部を一体成形して設けて、ケースに直接に連結することも、ケースや回路基板以外の部材を取り付け部として配設して、この取り付け部を介してケースの定位置に配置することもできる。

以上の充電台１０は、以下の状態で使用される。
（１）充電台に電池内蔵機器がセットされない状態
この状態において、絶縁出入具１８は、図４に示すように、電池内蔵機器３０に押し下げられない。すなわち、弾性金属線１７が絶縁出入具１８を装着部１２に突出させる位置とする。この状態にある弾性金属線１７は、アーム部１７Ａをスプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃに接触させない。したがって、弾性金属線１７と弾性コイル部１３Ｃとを接点とするスイッチ１４はオフ状態となる。オフ状態のスイッチ１４は、一方のスプリング線１３、すなわち端子部１３Ａを充電回路２０から分離する。したがって、この状態で、ケース１１の装着部１２に突出する一対の端子部１３Ａに金属が接触してもショートしない。また、一対の端子部１３Ａに人体が接触しても通電せず、低温やけどなどを起こすことがない。

（２）充電台に電池内蔵機器がセットされる状態
図５に示すように、装着部１２にセットされる電池内蔵機器３０が絶縁出入具１８を押し下げる。押し下げられる絶縁出入具１８は、弾性金属線１７のアーム部１７Ａを押し下げて、スプリング線１３の弾性コイル部１３Ｃの凹凸に接触させる。この状態で、スイッチ１４はオン状態となる。オン状態のスイッチ１４は、スプリング線１３を弾性金属線１７を介して充電回路２０に接続する。したがって、一対の端子部１３Ａが充電回路２０に接続されて、電池内蔵機器３０の電池を充電する。

従来の充電台の断面図である。本発明の一実施例にかかる充電台の斜視図である。図２に示す充電台の内部構造を示す断面斜視図である。図２に示す充電台の垂直縦断面図である。図４に示す充電台に電池内蔵機器をセットした状態を示す断面図である。

符号の説明

１０…充電台
１１…ケース
１２…装着部
１３…スプリング線１３Ａ…端子部
１３Ｂ…係止部
１３Ｃ…弾性コイル部
１４…スイッチ
１５…回路基板
１６…取り付け部
１７…弾性金属線１７Ａ…アーム部
１７Ｂ…コイルスプリング部
１７Ｃ…突出部
１８…絶縁出入具１８Ａ…凹部
１８Ｂ…ストッパ
１９…貫通孔
２０…充電回路
３０…電池内蔵機器
３１…電源端子
８０…充電台
８１…ケース
８３…充電端子
８４…弾性部
８５…基板
９０…電池内蔵機器
９１…電源端子
９２…突起

Claims

充電できる電池を内蔵する電池内蔵機器(30)を嵌合状態で脱着できるように装着する装着部(12)を有するケース(11)と、このケース(11)内に設けられて、装着部(12)にセットされる電池内蔵機器(30)の電源端子(31)に接触される端子部(13A)を有するスプリング線(13)と、前記装着部(12)にセットされる電池内蔵機器(30)に押されてオンオフに切り換えられて、前記スプリング線(13)を充電回路(20)に接続するスイッチ(14)とを備え、前記装着部(12)に電池内蔵機器(30)がセットされるとスイッチ(14)がオン状態に切り換えられてスプリング線(13)が充電回路(20)に接続されて電池内蔵機器(30)の電池を充電するようにしてなる充電台において、
前記スプリング線(13)が、ケース(11)の取り付け部(16)に連結されるコイル状に巻かれた弾性コイル部(13C)と、この弾性コイル部(13C)に連結してなる端子部(13A)を有し、
前記スイッチ(14)は、弾性変形して前記スプリング線(13)の弾性コイル部(13C)に接触すると共に、前記ケース(11)の取り付け部(16)に一端部を連結しており、かつ充電回路(20)に接続されてなる導電性を有する弾性金属線(17)と、前記ケース(11)の装着部(12)に出入り自在に配設されて、装着部(12)にセットされる電池内蔵機器(30)に押されて前記弾性金属線(17)を押圧してスプリング線(13)の弾性コイル部(13C)に接触させる絶縁出入具(18)とを備え、
前記ケース(11)の装着部(12)に電池内蔵機器(30)が装着されて、絶縁出入具(18)が押されると、弾性金属線(17)が弾性変形されて、スプリング線(13)の弾性コイル部(13C)の凹凸に接触してスイッチ(14)がオン状態に切り換えられ、オン状態に切り換えられるスイッチ(14)の弾性金属線(17)を介して充電回路(20)がスプリング線(13)に接続されるようにしてなる充電台。
前記弾性金属線(17)がコイルスプリング部(17B)を介してケース(11)の取り付け部(16)に連結されてなる請求項１に記載される充電台。
前記スイッチ(14)が一方のスプリング線(13)を充電回路(20)に接続する請求項１に記載される充電台。
前記弾性金属線(17)が、折曲加工されて絶縁出入具(18)に連結される部分に突出部(17C)を設けており、この突出部(17C)を絶縁出入具(18)の内側に案内している請求項１に記載される充電台。