JP2010160980A - 電気機器及び電気機器に装着する変換ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】様々な仕様のコンセントに接続して利用可能な電気機器等を提供する。
【解決手段】ＡＣプラグを備える機器本体１０と、機器本体１０のＡＣプラグに装着される、ＡＣインレット２９を設けた変換ユニット２０と、を備える電気機器１００であって、変換ユニット２０は、一対のプラグ刃を挿入するための一対のレセプタクルと、規格化されたコネクタを接続するための、外部に開口されたＡＣインレット２９を有する。これにより、既存の電気機器に変換ユニット２０を装着してＡＣインレット２９を設けることができ、このＡＣインレットに規格化されたコネクタを装着して電気機器に電力を供給できるようになる。また、プラグイン式とＡＣインレット式と行ったような電源供給のための仕様の異なる電気機器を別途用意することなく、一種類で異なる仕様に対応できるという製造上の利点も得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、商用電源から電力を得る電気機器及び電気機器に装着する変換ユニットに関する。

商用電源から電力を供給する電気機器は、ＡＣプラグを電源コンセントに接続して使用される。商用電源は、使用する国や地域によって規格が異なり、電圧や周波数の他、コンセントの挿入孔やここに挿入するＡＣプラグの形状が異なっている。従って、使用する国や地域が異なると、異なった仕様で電気機器を設計する必要がある。ただ、ＡＣプラグの形状毎に異なる電気機器を作成すると、特定の国でしか使用できなくなる。この欠点は、ＡＣプラグを脱着できるケースに連結して解消できる。（特許文献１及び２参照）

特開平７−２６４８５５号公報 特開平７−３２０８２７号公報 特開２００７−１６５０９４号公報 特開２００４−２２８０００号公報

ケースに変換プラグを連結する電気機器は、各々の国のコンセントに適合する変換プラグを連結する。この構造の電気機器は、全ての国で使用するときに変換プラグを使用する必要がある。このため、たとえば日本と外国で使用できる電気機器が日本で使用されるときにも変換プラグを装着する必要がある。この結果、たとえば外国で使用して、日本用の変換プラグを失うと、本国の日本で使用できなくなる問題があった。

また現地仕様にローカライズするために変換プラグを用意しなければならないため、製造コストも高くなる上、使い勝手の面でも悪くなる。また旅行などの際に電気機器を一時的に使用するために変換プラグを持ち歩く必要があり、嵩張るという欠点もあった。

一方で、ＡＣプラグを備える電源ケーブルをＡＣアダプタに接続するためのＡＣインレットは、ある程度共通仕様となっている。例えば日本では、８の字状の断面を持つ、いわゆる「めがねコード」と呼ばれる二極コネクタ（ＩＥＣ６０３２０／J６０３２０）が用いられる場合が多い。

このため、特にノート型パソコンでは、海外旅行用にＡＣプラグを変更した電源ケーブルを用意し、変換プラグでなく電源ケーブル自体を変更することで、海外仕様に対応することが行われている。また特許文献３では、このようなＡＣアダプタ７０にＡＣプラグ７１とＡＣインレット７２を切替式としたＡＣ機器（図２５）が、特許文献４ではＡＣプラグ７１ＢとＡＣインレット７２Ｂのいずれかを使用可能とした充電器７０Ｂ（図２６）が、それぞれ開示される。

しかしながらこのような方法では、ノート型パソコンのように、ＡＣインレットを備えるＡＣアダプタを使用する電気機器でしか利用できないという欠点があった。現状では、電源回路であるＡＣアダプタを外付けとする機器は、ノート型パソコンのような機器に限られ、他の電気機器では電源回路を内蔵しているものも多く、このような機器ではＡＣインレットが無く、ＡＣプラグのみを表出させているため、電源ケーブルの交換ができない。

また特許文献３、４の方法では、予め特別な機構を設けたＡＣアダプタやＡＣインレットを設けた充電器を使用する必要があり、既存の電気機器では利用できないという問題もあった。

一方、従来の電気機器では、各国別のコンセント仕様に対応するために、機器本体に直接ＡＣプラグ７１Ｃを設けるプラグイン式（図２７参照）の電気機器７０Ｃと、電源ケーブルを接続するＡＣインレット７２Ｃを設けたＡＣインレット式（図２８参照）の電気機器７０Ｄの２種類を用意する必要があった。特に機器本体を直接コンセントに差し込むプラグイン式では、機器本体のケース外形が大きい場合にコンセントを占有してしまい、挿入先のコンセントに隣接して設けられた他のコンセントを使用できないことがあるため、小型のＡＣプラグを一端に設けた電源ケーブルを接続できるようＡＣインレット式を採用することも多い。特に、持ち歩く場面の多い携帯型電気機器の二次電池を充電する充電器では、海外に持ち出すことも多いため、このような各国対応は重要となる。しかしながら、このような機器では、ユーザが使用する際の、変換プラグを用意する手間に加え、機器を提供する製造者側にとっても、各国別の仕様に対応させるため、プラグイン式に機器本体に設けるＡＣプラグを各国別の仕様で設計し、さらにはＡＣインレット式の機器も設計しなければならず、複数の仕様別の設計、製造作業が生じ、非効率となっていた。

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、既存の電気機器に利用可能な、変換プラグを使用せずとも海外の様々な仕様のコンセントに接続して利用可能な電気機器及び電気機器に装着する変換ユニットを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するため、本発明の第１の電気機器は、一対のプラグ刃を有するＡＣプラグを備える機器本体と、機器本体のＡＣプラグに装着される、ＡＣインレットを設けた変換ユニットと、を備える電気機器であって、前記変換ユニットは、前記一対のプラグ刃を挿入するための一対のプラグ挿入部と、規格化されたコネクタを接続するための、外部に開口されたＡＣインレットを有する。これにより、既存の電気機器に変換ユニットを装着してＡＣインレットを設けることができ、このＡＣインレットに規格化されたコネクタを装着して電気機器に電力を供給できるようになる。また、プラグイン式とＡＣインレット式と行ったような電源供給のための仕様の異なる電気機器を別途用意することなく、一種類で異なる仕様に対応できるという製造上の利点も得られる。

また第２の電気機器によれば、さらに前記変換ユニットを機器本体に固定するための固定機構を備えることができる。これにより、変換ユニットを機器本体に装着した状態で一体的に利用できる。

さらに第３の電気機器によれば、前記機器本体は、底面からプラグ刃を突出させており、前記変換ユニットは、外観を略箱形とし、該箱形の第１の面に一対のプラグ挿入部を設け、前記第１の面と直交する第２の面にＡＣインレットを設けることができる。これにより、底面から突出するプラグ刃を、変換ユニットでもって側面にＡＣインレットが開口するように変更できるので、電源ケーブルを接続し易くできコードの取り回しが改善される。

さらにまた第４の電気機器によれば、ＡＣインレットに接続するコネクタに、二極コネクタを利用できる。これにより、日本を始め多くの国で普及している二極コネクタを介して電気機器に電源供給できるため、従来の多種多様なコンセントを変換することなく、直接海外の商用電源と接続することができるようになる。

さらにまた第５の電気機器によれば、さらに、前記ＡＣインレットに一端を接続され、他端にＡＣプラグを設けた電源ケーブルを備えることができる。これにより、各国のコンセント仕様に対応した電源ケーブルを用意することで、容易に各国の仕様に対応させて電気機器を利用可能とできる。

さらにまた第６の電気機器によれば、機器本体を二次電池の充電器とできる。これにより、海外で使用されることの多い充電器の使い勝手を大きく改善して本発明の利点を享受できる。

さらにまた第７の変換ユニットによれば、電器機器のＡＣプラグに装着される変換ユニットであって、ＡＣプラグの一対のプラグ刃を挿入するための一対のプラグ挿入部と、規格化されたコネクタを接続するための、外部に開口されたＡＣインレットを有することができる。これにより、既存の電気機器にこの変換ユニットを装着してＡＣインレットを容易に付加することができ、このＡＣインレットに規格化されたコネクタを装着することで電気機器に電力を供給できるようになる。また、プラグイン式とＡＣインレット式と行ったような電源供給のための仕様の異なる電気機器を別途用意することなく、この変換ユニットを付加して共通化できるという製造上の利点も得られる。

機器本体に変換ユニットを装着し、さらに電源ケーブルを装着しようとする状態を示す斜視図である。 図１の電気機器を斜め下方から見た斜視図である。 図１の電気機器を斜め上方から見た斜視図である。 本発明の一実施例にかかる２種の角形パック電池の充電器の斜視図である。 図４に示す充電器の背面斜視図である。 図４に示す充電器の一部断面平面図である。 図４に示す充電器の分解斜視図である。 図４に示す充電器に第１の角形パック電池を装着した状態を示す斜視図である。 図８に示す充電器の一部断面平面図である。 図８に示す充電器の垂直横断面図であって、図９のＡ−Ａ線断面に相当する図である。 図４に示す充電器に第２の角形パック電池を装着した状態を示す斜視図である。 図１１に示す充電器の一部断面平面図である。 図１１に示す充電器の垂直縦断面図であって、図１２のＢ−Ｂ線断面に相当する図である。 図４に示す充電器を下方から見た斜視図である。 図１の変換ユニットを斜め下方前方より見た斜視図である。 図１５の変換ユニットを斜め下方後方より見た斜視図である。 ＡＣインレットの異なる形状の例を示す模式図である。 図１に示す電気機器の変換ユニットを分離した状態を示す斜視図である。 図１５に示す変換ユニットの断面図である。 変換ユニットと機器本体の連結構造を示す断面を含む分解斜視図である。 装着する途中状態での変換ユニットと機器本体の連結構造を示す断面を含む斜視図である。 装着した状態での変換ユニットと機器本体の連結構造を示す断面を含む斜視図である。 ３芯式のＡＣプラグを備える電源ケーブルを示す斜視図である。 ＡＣプラグの異なる形状の例を示す模式図である。 ＡＣプラグとＡＣインレットを切替式としたＡＣアダプタを示す斜視図である。 ＡＣプラグとＡＣインレットを表出させた充電器を示す斜視図である。 充電器にＡＣプラグを設けたプラグイン式の充電器を示す斜視図である。 充電器にＡＣインレットを設けた充電器を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電気機器及び電気機器に装着する変換ユニットを例示するものであって、本発明は電気機器及び電気機器に装着する変換ユニットを以下のものに特定しない。また特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

図１〜図３に、本発明の一実施の形態に係る電気機器１００の外観を示す。これらの図において、図１は機器本体１０に変換ユニット２０を装着し、さらに電源ケーブル５０を装着しようとする状態を示す斜視図、図２は電気機器１００を斜め下方から見た斜視図、図３は斜め上方から見た斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示す電気機器１００は、機器本体１０と変換ユニット２０で構成される。機器本体１０は、図４などに示すように電源供給のためのＡＣプラグ９を備えている。変換ユニット２０は、ＡＣプラグ部分に装着された後、固定機構で固定される。図３、図４の例では、ＡＣプラグ９の一対のブレード状のプラグ刃８を変換ユニット２０に形成された一対のプラグ挿入部２４に挿入して連結している。以下の例では、機器本体１０として二次電池である角形パック電池の充電器に適用する例を説明する。ただ、本発明は充電器に限られず、商用電源のコンセントから電源供給を受ける他の電気機器にも適宜利用できることはいうまでもない。
（機器本体１０）

機器本体１０の外観を図４〜図１４に示す。これらの図において、図４は充電器の斜視図、図５は背面斜視図、図６は一部断面平面図、図７は分解斜視図、図８は充電器に第１の角形パック電池を装着した状態の斜視図、図９はこの一部断面平面図、図１０はＡ−Ａ線における垂直横断面図、図１１は充電器に第２の角形パック電池を装着した状態の斜視図、図１２はその一部断面平面図、図１３はＢ−Ｂ線における垂直縦断面図、図１４は下方から見た斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示す充電器は、異種の角形パック電池を充電する。この充電器は、図５に示すように、外形が異なり、かつ外周の端子面３１、４１に電極端子３２、４２を設けている第１の角形パック電池３０と第２の角形パック電池４０とを脱着自在にセットして充電する脱着凹部２を外装ケース１に設けている。

脱着凹部２は、その開口部の内形を四角形として、互いに直交するように隣接して配設される第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂに、第１の角形パック電池３０の電極端子３２、に接触する第１の充電端子５Ａと、第２の角形パック電池４０の電極端子４２に接触する第２の充電端子５Ｂとを設けている。さらに、脱着凹部２は、図９と図１２に示すように、第１の角形パック電池３０と第２の角形パック電池４０の端子面３１、４１を９０度回転させる姿勢でセットして、各々の電極端子３２、４２を充電端子５に接触できる内形としている。図８ないし図１０に示すように、第１の角形パック電池３０は、電極端子３２を第１の充電端子５Ａに接触する姿勢で脱着凹部２にセットされて第１の充電端子５Ａを介して充電される。図１１ないし図１３に示すように、第２の角形パック電池４０は、電極端子４２を第２の充電端子５Ｂに接触する姿勢で脱着凹部２にセットされて第２の充電端子５Ｂを介して充電される。

以上の充電器は、図７の分解斜視図に示すように、脱着凹部２を設けているプラスチック製の外装ケース１と、この外装ケース１の内側に設けられて、脱着凹部２の周壁４を構成し、かつ、この周壁４から充電端子５を突出させてなるプラスチック製の接点支持台３と、この接点支持台３を固定すると共に、充電端子５を連結して、外装ケース１の内部に固定してなる回路基板６とを備える。

外装ケース１はプラスチック製で、上ケース１Ａと下ケース１Ｂとを別々に成形して連結している。図の外装ケース１は、平面形状を四角形とする上ケース１Ａと下ケース１Ｂに外周壁を一体的に成形して設け、外周壁を互いに連結している。下ケース１Ｂは、底面に、商用電源のコンセントに脱着できるように挿入されるＡＣプラグ９を折り畳みできるように連結している。この機器本体１０は、図１４に示すように折り畳み状態のＡＣプラグ９のプラグ刃８を収納する案内スペース４４を表面に開口して設けている。ＡＣプラグ９は、折り畳まれた状態で、機器本体１０から突出しない。

上ケース１Ａは、上面に開口するように脱着凹部２を設けている。上ケース１Ａは、表面プレート１１の一部に凹部を設けて、この凹部を脱着凹部２としている。脱着凹部２は四角形に開口されて、表面プレート１１の一部を凹部とする底面プレート１２を四角形としている。この脱着凹部２は、第１の角形パック電池３０と第２の角形パック電池４０とを、その端子面３１、４１を９０度回転してセットできる形状としている。四角形の脱着凹部２は、図５において右上にある第３の周壁４Ｃと、左上にある第４の周壁４Ｄを、脱着凹部２の底面２Ａに対して垂直に成形している。この形状は、角形パック電池を脱着凹部２に抜けないようにセットできる。ただ、垂直面の第３の周壁４Ｃと第４の周壁４Ｄは、角形パック電池との隙間が狭くなって、脱着凹部２からの取り出しが難しくなるので、図の上ケース１Ａは、第３の周壁４Ｃと第４の周壁４Ｄに、脱着凹部２にセットされた角形パック電池の取出凹部１３を設けている。取出凹部１３は、脱着凹部２の上縁に向かって角形パック電池との隙間が広くなる形状としている。取出凹部１３は、ここにユーザーが指等を入れて、角形パック電池を簡単に取り出しできる。

図１０と図１３の断面図は、第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂの垂直断面を示している。これ等の図に示すように、第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂは、四角形である脱着凹部２の内側に突出するひさし部１４を開口縁に設けてアンダーカット形状としている。アンダーカット形状の脱着凹部２は、ここにセットした角形パック電池の抜けを防止できる。とくに、角形パック電池に充電端子５を弾性的に押圧する状態での角形パック電池の抜けを防止できる。

この第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂのアンダーカット形状を実現するために、外装ケース１は、四角形である脱着凹部２のふたつの周壁４、すなわち第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂを接点支持台３で構成している。接点支持台３を脱着凹部２の定位置に配置するために、外装ケース１の上ケース１Ａは、接点支持台３を案内するスリット開口１５を設けている。スリット開口１５は、脱着凹部２の第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂの位置に設けている。スリット開口１５に接点支持台３が挿入されて、この状態で、アンダーカット形状のひさし部１４は外装ケース１の上ケース１Ａで構成され、周壁４は接点支持台３で構成される。スリット開口１５は、図１０と図１３の断面図に示すように、外装ケース１である上ケース１Ａの底面プレート１２の外周部から、底面プレート１２と表面プレート１１との間を開口している。底面プレート１２の一部を除くように設けられるスリット開口１５は、その開口縁を、図１０と図１３の垂線ｎで示す位置、すなわち、ひさし部１４の先端縁よりも四角形の内側に配置している。この形状の上ケース１Ａは、簡単な構造の成形金型で成形できる。それは、上下に分割される成形金型を上下に開いて上ケース１Ａをプラスチックで成形できるからである。とくに、脱着凹部２の第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂをアンダーカット形状としながら、簡単な成形金型で上ケース１Ａを成形できる特徴がある。

スリット開口１５に案内される接点支持台３は、脱着凹部２の第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂを構成する。接点支持台３は、脱着凹部２の開口縁よりも外側に周壁４を配置して、上ケース１Ａで構成される脱着凹部２の開口縁を、四角形の内側に突出するひさし部１４としている。この構造によって、脱着凹部２は、隣接するふたつの周壁４である第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂがアンダーカット形状とされる。

接点支持台３は、絶縁材のプラスチックで全体を成形している。この接点支持台３は、回路基板６に固定されて充電端子５を定位置に配置する。また、この接点支持台３は、外装ケース１の定位置に配置されて、四角形である脱着凹部２の互いに直交して隣接される第１の周壁４Ａと、第２の周壁４Ｂを構成する。第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂは、四角形の隣接する２辺に配設される。したがって、第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂを構成する接点支持台３は、平面形状において全体の形状をＬ字状に成形している。

図の接点支持台３は、脱着凹部２の周壁４に加えて、脱着凹部２の底面２Ａの一部を構成する水平部３Ａを一体的に成形して設けている。水平部３Ａは周壁４に対して直交して水平姿勢に配置される。したがって、水平部３Ａと周壁４とを設けている接点支持台３は、垂直断面の形状もＬ字状に成形している。水平部３Ａは、スリット開口１５の底面プレート１２を除いた部分を閉塞するように成形される。また、水平部３Ａは、接点支持台３をスリット開口１５の定位置に配置する状態で、その上面を上ケース１Ａの底面プレート１２と同一水平面に配置するように成形される。

図の接点支持台３は、回路基板６を介して外装ケース１の定位置に固定している。この構造は、接点支持台３と充電端子５の両方を直接に回路基板６に連結し、接点支持台３と充電端子５と回路基板６とを組立アッセンブリーとして、外装ケース１に固定できるので、能率よく簡単に組み立てできる特徴がある。さらに、図７の接点支持台３は、回路基板６の定位置に連結するために、複数の連結フック２１を一体的に成形して設けている。一方、回路基板６には、この連結フック２１を挿入して接点支持台３を定位置に連結するために連結穴２２を設けている。この構造の接点支持台３は、連結フック２１を回路基板６の連結穴２２に挿通して、回路基板６の定位置に簡単に連結できる。ただし、接点支持台は、図示しないが、回路基板を介することなく、直接に外装ケースに固定して、定位置に配置することもできる。この構造は、接点支持台を定位置に配置する嵌合構造を接点支持台と外装ケースとに設けて、接点支持台を外装ケースの定位置に固定できる。

接点支持台３は、充電端子５を定位置に配置する。したがって、接点支持台３は、第１の周壁４Ａに、第１の角形パック電池３０の電極端子３２に接触する第１の充電端子５Ａを、第２の周壁４Ｂには、第２の角形パック電池４０の電極端子４２に接触する第２の充電端子５Ｂを配置している。充電端子５を定位置に配置するために、接点支持台３は、充電端子５の金属線を出入りできるように案内するガイドスリット２３を設けている。図７の接点支持台３は、第１の周壁４Ａと第２の周壁４Ｂに、各々３列のガイドスリット２３を図において上下に伸びるように設けている。３列の充電端子５を定位置に配置するためである。第１の周壁４Ａは、第１の角形パック電池３０の電極端子３２に接触する位置に第１の充電端子５Ａを配置し、第２の周壁４Ｂは、第２の角形パック電池４０の電極端子４２に接触する位置に第２の充電端子５Ｂを配置するようにガイドスリット２３を設けている。ガイドスリット２３は、その幅を、充電端子５の金属線の外径よりも広くして、金属線の充電端子５を自由に出入りできるようにガイドしている。

図９と図１２の脱着凹部２は、第１の充電端子５Ａに第２の角形パック電池４０を接触させず、また、第２の充電端子５Ｂには第１の角形パック電池３０を接触させない構造としている。すなわち、脱着凹部２にセットされる第１の角形パック電池３０が第２の充電端子５Ｂに接触すると、第２の充電端子５Ｂを損傷する弊害がある。それは、脱着凹部２にセットされる第１の角形パック電池３０が、第２の充電端子５Ｂに接触すると、第２の充電端子５Ｂがガイドスリット２３の横方向に作用する力で変形させる等の弊害があるからである。第１の角形パック電池３０は、電極端子３２を第１の充電端子５Ａに接触させるように、すなわち端子面３１と垂直な方向に移動されながら、脱着凹部２にセットされる。第１の角形パック電池３０の端子面３１に垂直な方向は、第２の充電端子５Ｂが弾性的に突出する方向と垂直な方向となる。第２の充電端子５Ｂは、弾性的に突出する方向には自由に移動できるが、この方向と直交する横向きの力が作用すると、ガイドスリット２３に沿って移動できずに、変形する等の弊害がある。第１の充電端子５Ａと第２の充電端子５Ｂは同じように作用するので、第２の角形パック電池４０をセットするときに、第２の角形パック電池４０が第１の充電端子５Ａに接触しても同じ弊害が発生する。以上の弊害を防止するために、図９と図１２の充電器は、脱着凹部２にセットされる第１の角形パック電池３０が第２の充電端子５Ｂに非接触状態となり、また、脱着凹部２にセットされる第２の角形パック電池４０が第１の充電端子５Ａに非接触状態となるようにしている。このことを実現するために、接点支持台３は、周壁４に接点凹部７を設けて、この接点凹部７に充電端子５を配置している。第１の充電端子５Ａを設けている第１の接点凹部７Ａは、第１の角形パック電池３０を挿入するが、第２の角形パック電池４０を挿入しないようにして、第１の角形パック電池３０の電極端子３２に第１の充電端子５Ａを接触させる。第２の充電端子５Ｂを設けている第２の接点凹部７Ｂは、第２の角形パック電池４０を挿入するが、第１の角形パック電池３０を挿入しないようにして、第２の角形パック電池４０の電極端子４２に第２の充電端子５Ｂを接触させる。

充電端子５は、弾性変形できる金属線で、一端を回路基板６にハンダ付けなどの方法で固定している。さらに、充電端子５は、金属線を折曲加工して、角形パック電池の電極端子３２、４２に接触する接点部５ａと、この接点部５ａを弾性的に角形パック電池の電極端子３２、４２に押圧する弾性アーム部５ｂとを設けている。この充電端子５は、金属線を接点支持台３のガイドスリット２３に案内して、接点部５ａを弾性的に突出させて、角形パック電池の電極端子３２、４２に弾性的に押圧するようにしている。図の充電端子５は、金属線の一端を回路基板６に固定しているが、接点支持台に一端を固定して、接点部をガイドスリットから弾性的に突出する構造とすることもできる。接点支持台３に固定される充電端子５は、リード線（図示せず）を介して回路基板６に接続され、あるいは外装ケース１に内蔵される充電回路（図示せず）に接続され、あるいは外部から入力される電源ライン（図示せず）に接続して、角形パック電池を充電することができる。

回路基板６は、ＡＣプラグ９から入力される商用電力を角形パック電池を充電する充電電流と充電電圧に変換する充電回路と、角形パック電池の満充電を検出して充電を停止する制御回路などを実現する電子部品を実装している。この回路基板６は、実装している充電回路の出力側に充電端子５の金属線を接続している。充電器は、第１の角形パック電池３０と第２の角形パック電池４０の両方を充電するために、第１の充電端子５Ａと第２の充電端子５Ｂとを充電回路に接続している。充電回路は、第１の角形パック電池３０と第２の角形パック電池４０を最適な充電電流と充電電圧で充電する回路を備えている。したがって、充電容量が異なり、あるいは充電電圧が異なる第１の角形パック電池３０と第２の角形パック電池４０の両方を最適な電流と電圧で充電できる。

このように、充電器などの電気機器１０は、各国の電源電圧を入力電圧として、電気機器を駆動させる適切な電圧に変換するための電圧変換回路を内蔵している。電圧変換回路は、好ましくは入力電圧が１００Ｖ〜２５０Ｖの範囲で変化しても、機器の駆動に適切な駆動電圧に変換するよう構成する。

回路基板６は、嵌合構造で外装ケース１の下ケース１Ｂの定位置に固定される。回路基板６は、下ケース１Ｂにネジ止めし、あるいは係止し、あるいは下ケース１Ｂと上ケース１Ａとで挟着して、外装ケース１の定位置に固定される。

また、本実施例においては、第１の角形パック電池３０と第２の角形パック電池４０については、多少の寸法的な変更がある場合でも、主に、接点支持台３の寸法を変更するだけで、他の部品は共通して使用することが可能である。

上記の例では、角形電池を充電する充電器を例に挙げて説明したが、単三型、単四型といった規格化された電池や、円筒形以外の形状の電池を充電する充電器においても、本発明を適用できることは言うまでもない。また充電器に限らず、充電回路を内蔵した電気機器にも適用できる。
（変換ユニット２０）

次に、このような充電器のＡＣプラグに接続する変換ユニット２０について、図１５、図１６に基づいて説明する。これらの図において、図１５は斜め下方前方より見た斜視図を、図１６は斜め下方後方より見た斜視図を、それぞれ示している。変換ユニット２０の外形は、図１５に示すように略箱形とし、図において底面をＡＣプラグと接続するための接続面とし、また底面と直交する面（図において正面側）に、電源ケーブル５０を挿入するためのＡＣインレット２９を開口している。この変換ユニット２０は、図１〜図３に示すように、機器本体１０の底面で突出するＡＣプラグ９を連結具として利用して装着し、さらに機器本体１０の側面側にＡＣインレット２９を開口できるので、電源ケーブル５０の接続口を機器本体１０の底面から側面側に変更して、使い勝手を改善できる。

変換ユニット２０は図１９の断面図に示すように上下に２分割されており、ネジにより螺合される。また機器本体１０に装着する際は、ＡＣプラグ９の一対のプラグ刃８をプラグ挿入部２４に挿入して、これをＡＣインレット２９内部で突出する一対のピンプラグと電気的に接続するための電器接続機構４８を備えている。図１９に示す電器接続機構４８は、弾性接続アームを形成する弾性接点である。この弾性接続アームが、プラグ挿入部２４に挿入されるＡＣプラグ８のプラグ刃８の表面に弾性的に押圧する状態で接触して電気接続される。したがって、弾性接続アームは、プラグ刃８の挿入位置に配置されている。
（ＡＣインレット２９）

本実施の形態では、ＡＣインレット２９の形状として一般的な８の字状の断面を持つ、いわゆる「めがねコード」と呼ばれる二極コネクタ（ＩＥＣ３２０−１スタンダードシートＣ８（レセプタクル））に対応させている。ただ、この形状に限られず、規格化された他の仕様に準拠してＡＣインレットを形成することも可能であることはいうまでもない。例えば三極やその他の多極型コネクタを挿入可能なＡＣインレットに形成することも可能である。特に三極コネクタあるいは三極ケーブル（ＩＥＣ３２０ Ｃ２０等）も広く利用されているため、好ましい。ただ、三極コネクタは二極コネクタよりも大きいため、小型化の観点からは二極コネクタがより適していると言える。三極コネクタをはじめとする利用可能なＡＣインレット２９の形状の例としては、図１７に示すような形状が挙げられる。これらはレセプタクル（雌型）側の形状を示しているが、用途に応じてプラグ（雄型）側の形状を利用することもできる。

このようにしてプラグイン式の機器本体１０にＡＣインレット２９を付加できるので、コンセントよりも広く世界的に普及しているＡＣインレットを利用して商用電源との接続が可能となる。また電気機器を製造する側にとっても、プラグイン式とＡＣインレット式といった電源供給のための異なる仕様の電気機器を用意することなく、一種類で各国の異なる仕様に対応可能な電気機器を提供でき、設計上、製造上の工程及びコスト削減も達成できる。
（固定機構）

次に、この変換ユニット２０を機器本体１０に連結した状態で固定するための固定機構を、図１８〜図２２に基づいて説明する。これらの図において、図１８は図１に示す電気機器の変換ユニット２０を分離した状態を示す斜視図、図１９は変換ユニット２０の断面図、図２０は変換ユニット２０と機器本体１０の連結構造を示す断面を含む分解斜視図、図２１は装着する途中状態での変換ユニット２０と機器本体１０の連結構造を示す断面を含む斜視図、図２２は装着した状態での変換ユニット２０と機器本体１０の連結構造を示す断面を含む斜視図を、それぞれ示している。

変換ユニット２０は、レセプタクルを構成するプラグ挿入部２４にＡＣプラグ９のプラグ刃８を挿入する状態、言いかえると、変換ユニット２０を機器本体１０に連結する状態で、折り畳み状態のＡＣプラグ９に連結する係止フック２７を設けている。係止フック２７は、ＡＣプラグ９の絶縁回転台４３に設けている係止凹部４５に係止されて、変換ユニット２０を機器本体１０に連結する。

変換ユニット２０の係止フック２７を連結するために、機器本体１０のＡＣプラグ９は絶縁回転台４３に係止凹部４５を設けている。絶縁回転台４３は、プラグ刃８の間に係止凹部４５を設けている。ＡＣプラグ９の絶縁回転台４３は、プラグ刃８を垂直に起こした状態で、係止凹部４５に係止フック２７を連結して係止する。したがって、絶縁回転台４３は図１８に示すように、プラグ刃８を垂直な姿勢に起こした状態で、機器本体１０の表面側に開口する係止凹部４５を設けている。絶縁回転台４３は、プラグ刃８を水平姿勢に折り畳む状態では、機器本体１０の表面側に係止凹部４５を設ける必要がない。このため、絶縁回転台４３は図４に示すように、プラグ刃８を折り畳む状態で機器本体１０の表面となる面を平面状に成形している。

係止凹部４５は、係止フック２７を挿入して、図２１の矢印で示す方向に移動させて係止する。この係止凹部４５は、図２０ないし図２２の断面図に示すように、開口部を狭くして、変換ユニット２０の係止フック２７を係止するようにしている。図の係止凹部４５は、図２１の矢印で示す方向に変換ユニット２０を移動させて、係止フック２７を係止する。したがって、係止凹部４５は、底部の幅を図２１の矢印で示す方向に広くしている。即ち、係止凹部４５は、底部を深くしていることになる。

さらに変換ユニット２０には、底面の片側に凸状４６が設けられ、機器本体１０の変換ユニット装着面には、凸状４６と対応する位置に、これを挿入するためのスリット４７が開口される。これにより、変換ユニット２０を機器本体１０に装着する際、凸状４６がスリット４７に挿入され、変換ユニット２０の位置決めとガイドとして機能する。またスリット４７は、変換ユニット２０を機器本体１０に対して図２１の矢印で示す方向に移動できるよう、凸状４６の移動量分だけ移動方向に長く開口される。このように凸状４６とスリット４７は、変換ユニット２０の移動量も規定する。

変換ユニット２０の係止フック２７を図１６に示す。この係止フック２７は、変換ユニット２０の底面から突出して設けられる。さらに、係止フック２７は、プラグ刃８の間に設けている係止凹部４５に連結するように、プラグ挿入部２４の開口部の間に配設している。係止フック２７は、その下端部を、変換ユニット２０の移動方向、すなわち、プラグ刃８の両面に平行な方向に突出させて断面視Ｌ字状のフック状としている。図の係止フック２７は、変換ユニット２０を図２１の矢印で示す方向に移動して、係止凹部４５に係止するので、先端部を図２１の矢印で示す方向に突出させている。

図の変換ユニット２０は、係止フック２７を機器本体１０に係止して機器本体１０に連結し、さらに、変換ユニット２０と機器本体１０を固定機構６０を介して連結している。固定機構６０は、機器本体１０に設けたロックフック６１と、変換ユニット２０に設けているロック係止部６２と、ロックフック６１がロック係止部６２に連結された状態に停止するストッパ６３とを備える。

ロックフック６１は、図１６と図２０に示すように、第１スペース４４Ａと第２スペース４４Ｂの間に配設している。図において機器本体１０の上ケース１Ａの背面（図の上面）には、第１スペース４４Ａと第２スペース４４Ｂを設けて、その間に四角柱状の突出部１７を設けている。ただ、この突出部１７は、第１スペース４４Ａと第２スペース４４Ｂの底面からは突出するが、機器本体１０の裏面の表面からは突出しない。突出部１７の中央には、円柱状の凹部を設けてこの凹部にねじの頭部を入れて、上ケース１Ａ、下ケーズ１Ｂをねじ止めしている。この四角柱の突出部１７は、ひとつの面の上部、図において四角柱の右下側に位置する背面の上部に、凸条を一体的に成形して設けてロックフック６１としている。

さらに、この四角柱の突出部１７は、ロックフック６１の下方にストッパ６３を配設している。ストッパ６３は、変換ユニット２０のロック係止部６２をロックフック６１に係止状態に停止される。ストッパ６３を設けるために、図の機器本体１０においては、第１スペース４４Ａと第２スペース４４Ｂの凹部の底面と同一面に位置して、この底面が延在して、底面板１８となっている。この底面板１８は、ストッパ６３を弾性的に上方に突出させるストッパ開口１８Ａを設けている。ストッパ開口１８Ａは、四角柱の突出部１７の背面から離して開口される。ストッパ６３と四角柱の突出部１７とロックフック６１の凸条と底面板１８で、変換ユニット２０のロック係止部６２を囲んで、抜けないように保持するためである。

ストッパ６３は、全体をプラスチックで一体的に成形している。図１８のストッパ６３は、底面板１８のストッパ開口１８Ａから突出する。

変換ユニット２０は、図１６に示すように、機器本体１０の第１スペース４４Ａに挿入される第１連結突出部２５と、第２スペース４４Ｂに挿入される第２連結突出部２６をプラスチックで一体的に成形して設けている。図の変換ユニット２０は、箱状のケースと一体的に成形することで、第１連結突出部２５と第２連結突出部２６を設けている。

第１連結突出部２５と第２連結突出部２６は、図において変換ユニット２０の下面に突出して設けている。さらに、第１連結突出部２５と第２連結突出部２６は、ＡＣプラグ９に変換ユニット２０を挿入する方向、図１６や図１８において下方に突出して設けられて、変換ユニット２０をＡＣプラグ９に連結する状態で、第１スペース４４Ａと第２スペース４４Ｂに挿入される。

また、このような構造の第１連結突出部２５と第２連結突出部２６は、以下のように、使用者が、誤った使用ができないようにしている。使用者が、変換ユニット２０のみを利用して、別途、用意されたプラグ刃のソケット（図示せず）を、変換ユニット２０のプラグ挿入部２３に挿入することを試みるとき、プラグ刃のソケットの本体が、第１連結突出部２５と第２連結突出部２６に当り、ソケットが正常に挿入できない。よって、ソケットより電力が供給される電子機器（図示せず）を使用することができず、変換プラス２０の電気仕様（例えば、２４０Ｖ）に対応していない電子機器（例えば、１００Ｖ仕様）を使用することがないので、誤った使用により電子機器に高電圧が印加され、電気的に電子機器が破壊されることもない。

図１６の変換ユニット２０は、第１連結突出部２５と第２連結突出部２６を連結するリブ２８を一体的に成形すると共に、ロック係止部６２を設けている。このリブ２８は、ロックフック６１を係止する係止孔を形成し、ロック係止部６２としている。このロック係止部６２は、係止孔にロックフック６１の凸条を入れて、ロックフック６１に係止される。この構造の変換ユニット２０は、第１連結突出部２５と第２連結突出部２６を、ロック係止部６２となるリブ２８で連結して補強する。このため、第１連結突出部２５と第２連結突出部２６の変形を防止して、これらを第１スペース４４Ａと第２スペース４４Ｂに正確に案内して、変換ユニット２０を機器本体１０に連結する。

リブ２８には、係止段部２８Ａが設けられている。リブ２８がストッパ６３に当接することで、ストッパ６３を底面板１８のストッパ開口１８Ａから下げて、ロックフック６１をロック係止部６２に装着して変換ユニット２０を機器本体１０に装着できる。変換ユニット２０を機器本体１０に装着すると、リブ２８がストッパ６３のストッパ６３に当接しなくなることで、ストッパ６３が底面板１８のストッパ開口１８Ａから突出し、ストッパ６３が変換ユニット２０の係止段部２８Ａと係合（図２２参照）することで、変換ユニット２０が、本体１０の上方向に抜けることを防止する。

なお、上記の例では変換ユニット２０が充電器から外れない状態に固定機構で固定している。このため、変換ユニット２０を充電器に装着後、必要に応じてネジなどで固定状態を確実にする。ただ、変換ユニット２０を充電器に着脱自在に固定することもできる。この場合は、変換ユニット２０を外すとＡＣプラグのプラグ刃８が表出し、これを直接コンセントに差し込んで給電できる。
（電源ケーブル５０）

図１に示す充電器は、電源ケーブル５０を接続して商用電源から給電可能とできる。電源ケーブル５０は、機器本体１０を使用する国の商用電源の仕様に合わせた耐圧を備えるコードを使用する。またケーブルの先端には、使用する国のコンセント形状に応じたＡＣプラグ５１を有するものを適宜用意できる。例えば図１に示す電源ケーブル５０の例では、プラグ刃５２として２本のピン状を備えている。また図２３に示す電源ケーブル５０Ｂは、２枚のブレードに加え、１本のアース用ピンを加えた３芯式のＡＣプラグ５１を備える。ＡＣプラグの形状は、図２４に示すように、各国の仕様に応じてプラグ部分の大きさ、形状、プラグ刃の形状、数などを適宜選択できる。いうまでもなく、機器本体１０が備えるＡＣプラグ９とは別形状のＡＣプラグ５１を備える電源ケーブル５０を使用する。なおＡＣプラグの形状は、刃状、ピン状など様々なものがあり、その数も２以上など多様であるが、本明細書においては、これらを含めて一対のプラグ刃を有するＡＣプラグと表現する。すなわちプラグ刃には刃状のみならずピン状や角柱状などの形状も含み、また一対には、３以上のプラグ刃も含む意味で使用する。

またＡＣインレット２９に電源ケーブル５０を接続することで、機器本体１０を直接コンセントに接続するよりも取り回しの面で有利となる。すなわち大きな機器本体１０がコンセントを占有して、他の隣接するコンセントを利用できない事態を回避できる。

なお本発明によれば、電源ケーブルを各国のコンセントの仕様に応じて用意する必要は生じるものの、従来の方式でも電源ケーブルについては別途用意しなければならないことが多かった。なぜなら、日本国内で用いられている電源ケーブルは定格電圧が１１５Ｖ程度のものが多く、このためヨーロッパ諸国など２００Ｖ以上の地域で用いる場合には、このような高電圧に対応した電源ケーブルを別途用意する必要があった（電源電圧の低い米国においては、そもそもコンセントの形状自体が似ているため、変換プラグ自体が不要）。したがって、変換プラグの必要な国においては、仮にコンセントの形状を変換プラグなどを用いて対応させたとしても、どのみち電源ケーブルを用意する必要があったといえ、本発明の適用における実質的なデメリットとはならない。

以上のように本実施の形態によれば、充電器など既存の電気機器に変換ユニットを付加することで、容易に電気機器にＡＣインレットを設けることができる。ＡＣインレットは、コンセントよりも世界的に広く普及しているため、コンセントの変換プラグを使用することなく、容易に電気機器を世界対応とすることができる。

本発明に係る電気機器及び電気機器に装着する変換ユニットは、充電器など、海外に持ち出すことの多い携帯型電気機器及びこれに装着する変換ユニットとして好適に利用できる。

１００…電気機器
１…外装ケース
１Ａ…上ケース；１Ｂ…下ケース
２…脱着凹部；２Ａ…底面
３…接点支持台；３Ａ…水平部
４…周壁；４Ａ…第１の周壁；４Ｂ…第２の周壁；４Ｃ…第３の周壁
４Ｄ…第４の周壁
５…充電端子；５Ａ…第１の充電端子；５Ｂ…第２の充電端子
５ａ…接点部；５ｂ…弾性アーム部
６…回路基板
７…接点凹部；７Ａ…第１の接点凹部；７Ｂ…第１の接点凹部
８…プラグ刃
９…ＡＣプラグ
１０…機器本体
１１…表面プレート
１２…底面プレート
１３…取出凹部
１４…ひさし部
１５…スリット開口
１７…突出部
１８…底面板；１８Ａ…ストッパ開口
２０…変換ユニット
２１…連結フック
２２…連結穴
２３…ガイドスリット
２４…プラグ挿入部
２５…第１連結突出部
２６…第２連結突出部
２７…係止フック
２８…リブ；２８Ａ…係止段部
２９…ＡＣインレット
３０…第１の角形パック電池
３１…端子面
３２…電極端子
４０…第２の角形パック電池
４１…端子面
４２…電極端子
４３…絶縁回転台
４４…案内スペース
４４Ａ…第１スペース；４４Ｂ…第２スペース
４５…係止凹部
４６…凸状
４７…スリット
４８…電器接続機構
５０、５０Ｂ…電源ケーブル
５１…ＡＣプラグ
５２…プラグ刃
６０…固定機構
６１…ロックフック
６２…ロック係止部
６３…ストッパ
７０…ＡＣアダプタ；７０Ｂ…充電器；７０Ｃ、７０Ｄ…電気機器
７１、７１Ｂ、７１Ｃ…ＡＣプラグ
７２、７２Ｂ、７２Ｃ…ＡＣインレット

Claims (7)

1. 一対のプラグ刃を有するＡＣプラグを備える機器本体と、
   機器本体のＡＣプラグに装着される、ＡＣインレットを設けた変換ユニットと、
   を備える電気機器であって、
   前記変換ユニットは、前記一対のプラグ刃を挿入するための一対のプラグ挿入部と、
   規格化されたコネクタを接続するための、外部に開口されたＡＣインレットを有することを特徴とする電気機器。
2. 請求項１に記載の電気機器であって、さらに、
   前記変換ユニットを機器本体に固定するための固定機構を備えることを特徴とする電気機器。
3. 請求項１又は２に記載の電気機器であって、
   前記機器本体は、底面からプラグ刃を突出させており、
   前記変換ユニットは、外観を略箱形とし、該箱形の第１の面に一対のプラグ挿入部を設け、前記第１の面と直交する第２の面にＡＣインレットを設けたことを特徴とする電気機器。
4. 請求項１から３のいずれか一に記載の電気機器であって、
   ＡＣインレットに接続するコネクタが、二極コネクタであることを特徴とする電気機器。
5. 請求項１から４のいずれか一に記載の電気機器であって、さらに、
   前記ＡＣインレットに一端を接続され、他端にＡＣプラグを設けた電源ケーブル
   を備えることを特徴とする電気機器。
6. 請求項１から５のいずれか一に記載の電気機器であって、
   機器本体が二次電池の充電器であることを特徴とする電気機器。
7. 電器機器のＡＣプラグに装着される変換ユニットであって、
   ＡＣプラグの一対のプラグ刃を挿入するための一対のプラグ挿入部と、
   規格化されたコネクタを接続するための、外部に開口されたＡＣインレットを有することを特徴とする変換ユニット。

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