JP2010178516A - プラグイン充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】部品配置を特異な状態に変更することで、ケースをコンパクトにする。
【解決手段】プラグイン充電器は、表面に電池ポケット２を有すると共に、底面１０に折り畳みできるＡＣプラグ３を連結してなるケース１に、充電回路４を実装する回路基板５を内蔵している。プラグイン充電器は、電源コンセント３９に挿入されるＡＣプラグ３から入力される商用電源で電池ポケット２にセットしている電池６０を充電する。充電回路４は、商用電源を電池６０の充電電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ４０を備えている。ケース１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０のトランス４５を一方の端部である第１の端部１１に配置して、ＡＣプラグ３を他方の端部である第２の端部１２に配置している。ケース１は、電池ポケット２を第１の端部１１から第２の端部１２側に離して配置して、第１の端部１１に設けた第１の収納部２１にトランス４５を配置している。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＡＣプラグを電源コンセントに挿入して、商用電源から入力される電力で電池を充電するプラグイン充電器に関する。

充電器は、ＡＣプラグをケースに設けているプラグイン充電器と、電源コードを接続する電源コネクタをケースに設けているＡＣインレット充電器とがある。ＡＣインレット充電器は、電源コードを使用して電源コンセントに接続するので、長くてかさばる電源コードを必要とする欠点がある。これに対して、ＡＣプラグを備えるプラグイン充電器は、電源コードを使用する必要がなく、全体をコンパクトにして便利に持ち運びできる。

この構造の充電器は開発されている（特許文献１及び２参照）。これ等の公報に記載される充電器は、ケースの表面に、電池を脱着自在にセットする電池ポケットを設けて、裏面にＡＣプラグを設けている。

特開２００６−５４９６０号公報 特開２００８−４１４５０号公報

以上の充電器は、ＡＣプラグから入力される商用電源を、電池の充電電圧に変換する充電回路を内蔵している。充電回路は、商用電源の電圧を電池の充電電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータは、商用電源を直流に変換し、この直流を商用電源よりも高い周波数、たとえば数十ｋＨｚ以上の周波数でスイッチングしてトランスの１次側に入力し、トランスで電池の充電電圧に変換して直流に変換して電池に供給する。このＤＣ／ＤＣコンバータは、電子部品に比較して大きなトランスを備えている。

以上の公報に開示される従来の充電器は、ＡＣプラグの近傍に、ＤＣ／ＤＣコンバータのトランスを実装している。このため、ＡＣプラグの近傍に大きな収納スペースを設けて、ここに大きなトランスを配置している。トランスは、回路基板に実装されて、ケースに収納される。ケースに内蔵される回路基板は、ＡＣプラグを配置する部分に切欠部を設けて、この切欠部にＡＣプラグを折り畳みできるように配置している。この構造によって、ケース全体を薄く設計できる。ただ、回路基板に切欠部を設けて、ここにＡＣプラグを配置し、さらに、切欠部のある回路基板に大きなトランスを配置する構造は、ケースの全体の大きさに制約を受け、ケースを相当に小さくできない欠点がある。それは、ＡＣプラグを配置する領域と、大きな部品を配置する領域を電池ポケットを設けない領域に配置するからである。すなわち、ケースは、電池ポケットを配置する領域の内部には薄いスペースしか設けることができないので、電池ポケットを設けない領域を大きくして、ここにＡＣプラグと大きなトランスを配置する必要があり、全体が大きくなる欠点がある。

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、部品配置を特異な状態に変更することで、ケースを著しくコンパクトにできるプラグイン充電器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

本発明のプラグイン充電器は、充電できる電池６０、１６０を脱着自在にセットできる電池ポケット２、１０２を表面に有し、底面１０には折り畳みできるＡＣプラグ３を連結してなるケース１、１０１と、このケース１、１０１に内蔵されて、充電回路４を実装する回路基板５とを備えている。プラグイン充電器は、ＡＣプラグ３が電源コンセント３９に挿入され、ＡＣプラグ３から入力される商用電源を回路基板５に実装する充電回路４で電池６０、１６０の充電電圧に変換して、電池ポケット２、１０２にセットしている電池６０、１６０を充電する。回路基板５に実装される充電回路４は、入力される商用電源を電池６０、１６０の充電電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ４０を備えている。ケース１、１０１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０のトランス４５を一方の端部である第１の端部１１、１１１に配置して、ＡＣプラグ３を他方の端部である第２の端部１２、１１２に配置している。さらに、ケース１、１０１は、電池ポケット２、１０２を第１の端部１１、１１１から第２の端部１２、１１２側に離して配置して、ケース１、１０１の第１の端部１１、１１１にトランス４５を収納する第１の収納部２１、１２１を設けており、この第１の収納部２１、１２１にトランス４５を配置している。

以上のプラグイン充電器は、ＡＣプラグに接続されるトランスを、ＡＣプラグと反対側の端部に配置する独特の部品配置とすることで、ケースを著しくコンパクトにできる特徴を実現する。大きな部品であるトランスを、ＡＣプラグと同じ端部に配置する従来の充電器は、折り畳みできるＡＣプラグで収納スペースが制限される領域に大きなトランスを配置することから、この領域が相当に大きくなってケース全体が大きくなる。

従来の充電器は、図１の一部切欠平面図に示すように、ケース５０１の一方の端部にＡＣプラグ５０３とトランス５４５を配置している。この充電器は、回路基板５０５に切欠部５０５Ａを設けて、切欠部５０５ＡにＡＣプラグ５０３を配置している。切欠部５０５Ａによって小さくなった、図においては幅が狭くなった回路基板５０５は、大きなトランス５４５の配置場所に制約を受けて、トランス５４５を回路基板５０５の幅の狭い部分には配置できない。また、ケース５０１の表面に凹部５１３として電池ポケット５０２を設けた部分は、内部が薄くなるので、この部分にもトランス５４５を配置できない。このため、充電器は、回路基板５０５を長くして、大きなトランス５４５を、ＡＣプラグ５０３と電池ポケット５０２との間に配置する必要がある。

これに対して、本発明のプラグイン充電器は、図４と図５に示すように、大きなトランス４５をＡＣプラグ３と反対側に配置することから、トランス４５を配置する収納スペースがＡＣプラグ３で制限されず、大きなトランス４５を最適な配列でケース１に収納できる。また、ＡＣプラグ３を設けるために設けた切欠部５Ａで小さくなった回路基板５は、トランスの２次側に接続される小さい電子部品などを配置するスペースとして利用できる。さらに、ＡＣプラグ３と電池ポケット２との間に大きなトランスを配置しないことから、ＡＣプラグ３を電池ポケット２に接近でき、電池ポケット２の内側に位置するようにＡＣプラグ３を配置できる。すなわち、ＡＣプラグ３と電池ポケット２とをケース１の上下に離して重ねる状態で配置することもできる。このため、本発明の充電器は、大きなトランス４５を収納しながらケース１の外形を相当に小さくできる特徴がある。ちなみに、大きなトランスをＡＣプラグの反対側に配置する本発明のプラグイン充電器は、複数機種のデジタルカメラの電池パックを充電する構造としながら、外形寸法を７４（Ｌ）ｍｍ×５０．５（Ｗ）ｍｍ×２２．４（Ｈ）ｍｍと極めて小さくできる。これに対して、トランスをＡＣプラグと同じ端部に配置する従来の充電器では、同じ用途のもので外形が約３０％も大きくなる。

本発明のプラグイン充電器は、トランス４５の２次側に接続してなる充電制御用ＡＳＩＣ４６を備えると共に、ケース１、１０１の第２の端部１２、１１２に第２の収納部２２、１２２を設けて、この第２の収納部２２、１２２に充電制御用ＡＳＩＣ４６を収納することができる。
以上のプラグイン充電器は、ＡＣプラグを配置する端部にトランスの２次側に接続してなる充電制御用ＡＳＩＣを配置するので、ＡＣプラグによって収納スペースの制限された狭いスペースを有効に利用して、小さい２次側部品を配置して、ケースをコンパクトにできる。とくに、このプラグイン充電器は、トランスの２次側に接続される２次側部品を充電制御用ＡＳＩＣとして極めて小さくできるので、これを配置する場所に制約を受けず、狭いスペースに配置することでケースをよりコンパクトにできる。

本発明のプラグイン充電器は、ケース１の電池ポケット２の底面２Ａの内側に薄い収納部２３を設けて、この薄い収納部２３にトランス４５の２次側に接続してなる２次側部品５２を配置することができる。
以上のプラグイン充電器は、電池ポケットの内側にできる薄い収納部を有効に利用して２次側部品を配置するので、この領域を有効に利用して小さい２次側部品を配置してケースをコンパクトにできる。

本発明のプラグイン充電器は、ＡＣプラグ３を配置しているプラグ領域２４の一部を、電池ポケット２の下方に配置することができる。
このプラグイン充電器は、電池ポケットとＡＣプラグとを上下に重なるように配置することで、ケース内のスペースを有効に利用してケースをコンパクトにできる。

本発明のプラグイン充電器は、ケース１、１０１の平面形状を長方形として、長辺の一方の端部を第１の端部１１、１１１、他方の端部を第２の端部１２、１１２とすることができる。
以上のプラグイン充電器は、全体を長方形として内部に効率よく部品を配置してケースをコンパクトにできる。

本発明のプラグイン充電器は、ケース１、１０１の表面の中間に電池ポケット２、１０２を設けて、電池ポケット２、１０２の両側に第１の収納部２１、１２１と第２の収納部２２、１２２とを設けることができる。
以上の充電器は、第１の収納部にトランスを、第２の端部に２次側部品を配置して、この中間に電池ポケットを配置することで、トランスと２次側部品とを分離して配置でき、トランスの高電圧の１次側と低電圧の２次側とを確実に絶縁状態に配置できる。

本発明のプラグイン充電器は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０のトランス４５の１次側に接続している１次側部品５１が、商用電源を整流するダイオードと、このダイオードで整流された脈流を平滑化する電解コンデンサ４２Ａと、電解コンデンサ４２Ａで平滑化された直流を所定の周期でオンオフにスイッチングするスイッチング素子４３とを備えて、１次側部品５１の電解コンデンサ４２Ａと、スイッチング素子４３を第１の端部１１に配置することができる。
このプラグイン充電器は、トランスと１次側部品の電解コンデンサと、スイッチング素子とを第１の端部に配置してケースをコンパクトにできる。

本発明のプラグイン充電器は、ＡＣプラグ３に脱着自在に連結される変換プラグ７０を有し、この変換プラグ７０でＡＣプラグ３の形状を変更することができる。
このプラグイン充電器は、ＡＣプラグに変換プラグを脱着自在に連結することで、電源コンセントのタイプが異なる複数の外国で使用できる。

本発明のプラグイン充電器は、電池ポケット１０２にセットして充電される電池１６０を、複数機種のデジタルカメラの電源に使用される角形の電池パック１６１、１６２とすることができる。
このプラグイン充電器は、複数機種のデジタルカメラの電池パックを充電できるので、複数のデジタルカメラを使用しながら、ひとつの充電器で各々のデジタルカメラの電池パックを充電できる。このことは、メーカーにあっては、製造するプラグイン充電器の機種を少なくして、製造コストを低減でき、ユーザーにあっては、デジタルカメラを変更して充電器を交換する必要がなく、また、複数のデジタルカメラを持ち運びする状態にあっては、複数のデジタルカメラと一緒にひとつの充電器を携帯して全ての電池パックを充電できる。

さらに、本発明のプラグイン充電器は、電池ポケット１０２を、角形の電池パック１６１、１６２を脱着自在にセットできる平面形状を四角形とする凹部１１３として、四角形の凹部１１３の隣接する２辺に、電池パック１６１、１６２に設けている電源接点１６５、１６６に接触する接続端子１５５、１５６を設けることができる。
以上のプラグイン充電器は、外形が異なる電池パックを電池ポケットにセットして充電できる特徴がある。

従来の充電器の一部切欠平面図である。 本発明の一実施例にかかるプラグイン充電器の斜視図である。 図２に示すプラグイン充電器を背面側から見た底面斜視図である。 図２に示すプラグイン充電器の分解斜視図である。 図２に示すプラグイン充電器の縦断面図であって、図６のＡ−Ａ線断面に相当する図である。 図２に示すプラグイン充電器の平面図である。 図６に示すプラグイン充電器の内部構造を示す平面図である。 本発明の一実施例にかかるプラグイン充電器の回路図である。 図２に示すプラグイン充電器の使用状態を示す斜視図である。 図２に示すプラグイン充電器に変換プラグを連結した状態を示す斜視図である。 図１０に示すプラグイン充電器と変換プラグの脱着構造を示す斜視図である。 変換プラグの斜視図である。 図１０に示すプラグイン充電器の使用状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施例にかかるプラグイン充電器の斜視図である。 図１４に示すプラグイン充電器に２種の電池パックをセットする状態を示す斜視図である。

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プラグイン充電器を例示するものであって、本発明はプラグイン充電器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９に示すプラグイン充電器は、底面１０にＡＣプラグ３を設けているプラスチック製のケース１と、このケース１に内蔵してなる充電回路４を実装する回路基板５とを備える。ケース１は、充電できる電池６０を脱着自在にセットできる電池ポケット２を表面に設けて、その反対側の底面１０に、折り畳みできるようにＡＣプラグ３を連結している。本実施例の説明において、ケース１のＡＣプラグ３を設けている面を底面１０、その反対側の面であって、電池ポケット２を設けている面を表面とする。

以上のプラグイン充電器は、図９に示すように、電池ポケット２に電池６０をセットしてＡＣプラグ３を電源コンセント３９に挿入して電池６０を充電する。この状態で、ＡＣプラグ３から入力される商用電源は回路基板５に実装する充電回路４で電池６０の充電電圧と電流に変換されて、電池ポケット２にセットしている電池６０に供給されて電池６０を充電する。

さらに、図１０ないし図１２のプラグイン充電器は、ＡＣプラグ３に、脱着できるように変換プラグ７０を連結している。これ等の図に示すプラグイン充電器は、変換プラグ７０を外してＡＣプラグ３を電源コンセント３９に連結する（図９参照）。また、ＡＣプラグ３に変換プラグ７０を連結して、ＡＣプラグ３の電源コンセント３９と異なる形状の電源コンセント７９に連結される（図１３参照）。

ケース１は、２分割されたプラスチック製の上ケース１Ａと下ケース１Ｂとを備える。上ケース１Ａは、表面に凹部１３を設けて電池ポケット２としている。電池ポケット２には、充電できる電池６０がセットされる。上ケース１Ａと下ケース１Ｂは、周囲に周壁１４を設けている。上ケース１Ａと下ケース１Ｂは、周壁１４を連結して内部に閉鎖された収納室２０を設けている。

ケース１は、図５の断面図に示すように、上ケース１Ａの表面の長手方向の中間に電池ポケット２を設けて、電池ポケット２よりも一方の端部である第１の端部１１に第１の収納部２１を、他方の端部である第２の端部１２には第２の収納部２２を設けている。電池ポケット２は、ケース１の表面に凹部１３を設けて形成される。ケース１は、電池ポケット２の底面２Ａの内側に薄い収納部２３を設けており、その両側に薄い収納部２３よりも上下幅の大きい、第１の収納部２１と第２の収納部２２とを設けている。

図４の分解斜視図に示すプラグイン充電器は、ケース１内に回路基板５を内蔵している。回路基板５は、充電回路４を実現する部品を実装している。図の回路基板５は、一端部に切欠部５Ａを設けて、この切欠部５ＡにＡＣプラグ３を配置している。

回路基板５に実装される充電回路４は、ＡＣプラグ３から入力される商用電源を電池６０の充電電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ４０を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、図８の回路図に示すように、ＡＣプラグ３から入力される商用電源の交流を整流する整流回路４１であるダイオードブリッジ４１Ａと、このダイオードブリッジ４１Ａから出力される脈流を平滑化する平滑回路４２の電解コンデンサ４２Ａと、平滑回路４２から出力される直流をスイッチングしてトランス４５の１次側に入力するスイッチング素子４３のＦＥＴと、１次側巻き線４５Ａの一方の端子をスイッチング素子４３に、他方の端子を平滑回路４２の出力側に接続しているトランス４５と、このトランス４５の２次側巻き線４５Ｂの出力である２次側に接続されて、トランス４５から出力される交流を整流し、平滑化して電池６０の充電電圧と電流に制御する充電制御用回路の部品としての充電制御用ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）４６とを備える。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、２次側の電圧と電流を検出して１次側にフィードバックするフィードバック回路４７を備えている。フィードバック回路４７は、スイッチング素子４３をオンオフに切り換えるデューティーを制御して、電池６０を充電する電圧と電流を制御する。フィードバック回路４７は、スイッチング素子４３のオン時間を長くして、出力電圧を高く、出力電流を大きくし、反対にオン時間を短くして、出力電圧を低く、出力電流を小さく制御して、あらかじめ設定している電圧と電流にコントロールする。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０のトランス４５は、コアーに巻き線を施したもので、電池を充電する出力を電圧変換する特性が要求されることから外形が大きくなる。また、トランスの１次側に接続している電解コンデンサ４２Ａは、低い周波数の商用電源を平滑化することから静電容量を大きくする必要があって、外形も大きくなる。また、スイッチング素子４３は、電池６０を充電するための電力をトランス４５に出力することから、放熱板のある大出力のＦＥＴやトランジスタが使用される。このスイッチング素子は、図４においては、図示しないが、例えば、回路基板５の裏面に配置される。ただ、スイッチング素子は、回路基板の表側の面であって、第１の端部に配置することもできる。さらに、ダイオードブリッジ４１Ａも、入力される商用電源を整流して、電池６０の充電電力を出力するので比較的大きくなる。以上のように、トランス４５は、他の電子部品に比較して大きく、また、トランスの１次側に接続される１次側部品５１も、トランス４５の２次側に設けられる充電制御用ＡＳＩＣ４６などの２次側部品５２に比較して大きくなる。

ケース１は、ＡＣプラグ３とトランス４５と大きな１次側部品５１とを互いに反対側の端部に配置している。トランス４５と大きな１次側部品５１は、ケース１の一方の端部である第１の端部１１に配置されて、ＡＣプラグ３は、他方の端部である第２の端部１２に配置される。ケース１は、一方の端部である第１の端部１１に第１の収納部２１を設けて、他方の端部である第２の端部１２に第２の収納部２２を設けている。第１の収納部２１には、トランス４５と大きな１次側部品５１を配置し、第２の収納部２２にはＡＣプラグ３を配置している。ケース１の一方の端部に第１の収納部２１を設けるために、ケース１は、電池ポケット２を第１の端部１１から第２の端部１２側に離して配置して、ケース１の第１の端部１１にはトランス４５と大きな１次側部品５１を収納する第１の収納部２１を設けている。図のケース１は、第１の収納部２１のケース１の長さ方向の幅（Ｈ１）を、第２の収納部２２の長さ方向の幅（Ｈ２）よりも広くして、ここにトランス４５と大きな１次側部品５１を配置している。

図６に示すケース１は、平面形状を長方形として、長辺の一方の端部を第１の端部１１として第１の収納部２１を設け、他方の端部を第２の端部１２として第２の収納部２２を設けている。このケース１は、表面の中間に電池ポケット２を設けて、電池ポケット２の両側に第１の収納部２１と第２の収納部２２とを設けている。

充電回路４を実装する回路基板５は、図４と図７に示すように、下ケース１Ｂの周壁１４の内側に配置される四角形で、下ケース１Ｂに固定している。回路基板５は、第２の収納部２２に配置される一方の端部に切欠部５Ａを設けて、切欠部５ＡにＡＣプラグ３を配置している。さらに、図５と図６のプラグイン充電器は、ＡＣプラグ３を配置しているプラグ領域２４の一部を、電池ポケット２の下方に配置して、すなわち、プラグ領域２４の一部が、電池ポケット２の内側の一部に侵入するようにＡＣプラグ３を配置している。この配置は、回路基板５に切欠部５Ａを設けることで実現している。

図示しないが、プラグイン充電器は、ＡＣプラグを電池ポケットの内側に配置することで、第２の収納部を設けない構造とすることもできる。このプラグイン充電器は、小型の充電制御用ＡＳＩＣなどの２次側部品を電池ポケットの内側にできる薄い収納部に配置する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の２次側部品５２である充電制御用ＡＳＩＣ４６は、小さいＩＣであるから、切欠部５Ａを設けて収納領域の制限された第２の収納部２２に配置され、あるいは、電池ポケットの底面の内側に設けられる薄い収納部に配置される。図４と図５のプラグイン充電器は、回路基板５の表面側の片面にトランス４５と１次側部品５１と２次側部品５２とを固定している。ただ、小さい２次側部品は、回路基板の底面側に配置することもできる。また、１次側部品の小さいコンデンサーや抵抗器などは回路基板の裏面に配置することができる。
本実施例においては、充電制御用回路の電気素子部品として、充電制御用ＡＳＩＣを利用しているが、その全部、あるいは一部を、個々のディスクリートな電気素子部品にして配置することもできる。２次側部品として、充電制御用ＡＳＩＣ等の電気素子部品、ディスクリートな電気素子部品は、１次側部品が配置される領域以外に配置することができる。

図２と図３のプラグイン充電器は、充電される電池６０として、デジタルカメラの電源に使用される角形の電池パック６１を充電する。したがって、ケース１の表面には、角形の電池パック６１を脱着できるようにセットできる四角形の凹部１３を設けて電池ポケット２としている。電池ポケット２に露出するように、電池パック６１の電源接点６５に弾性的に接触する接続端子５５を設けている。電池ポケット２には、正負の充電端子５５Ａと信号端子５５Ｂからなる、３本の弾性金属線の接続端子５５を設けている。各々の接続端子５５は充電制御用ＡＳＩＣ４６に接続され、電池パック６１の電源接点６５に接続されて電池６０を充電する。

図１４と図１５に示すプラグイン充電器は、ケース１０１に設ける電池ポケット１０２を、角形の電池パック１６１、１６２を脱着自在にセットできる平面形状を四角形とする凹部１１３として、四角形の凹部１１３の隣接する２辺に、電池パック１６１、１６２に設けている電源接点１６５、１６６に接触する接続端子１５５、１５６を設けている。この電池ポケット１０２は、異なる機種のデジタルカメラに使用される外形が異なる電池パック１６１、１６２を、９０度回転してセットできる内形としている。四角形の２辺に設けている２組の接続端子１５５、１５６は、９０度回転してセットされる電池パック１６１、１６２の電源接点１６５、１６６に接触する位置に配置している。このプラグイン充電器は、複数機種のデジタルカメラの電源に使用される外形が異なる電池パック１６１、１６２を９０度回転して電池ポケット１０２にセットすることで、複数種の電池１６０を充電できる。

このプラグイン充電器も、図示しないが、トランスと１次側部品をケース１０１の一方の端部である第１の端部１１１に配置して、ＡＣプラグ３を他方の端部である第２の端部１１２に配置している。ケース１０１は、電池ポケット１０２を第１の端部１１１から第２の端部１１２側に離して配置して、ケース１０１の第１の端部１１１にトランスと１次側部品を収納する第１の収納部１２１を設けて、この第１の収納部１２１にトランスと１次側部品を配置し、ケース１０１の第２の端部１１２に第２の収納部１２２を設けて、この第２の収納部１２２に２次側部品（図示せず）を収納している。

以上のプラグイン充電器は、角形の電池パック６１、１６１、１６２を充電するように、電池ポケット２、１０２の内形を四角形としているが、本発明は、角形の電池パックを充電する充電器には特定しない。プラグイン充電器は、電池ポケットの形状を、充電する電池を脱着自在にセットできる形状として、種々の電池を充電できるからである。

本発明のプラグイン充電器は、ケース１の外形をコンパクトにするものであるから、ケース１の全表面積が小さくなる。したがって、ケース表面に表記する必要がある注意事項や安全事項などは、ケース１の表面のみでなく底面１０にも表示することで、全ての表示をすることができる。

ＡＣプラグ３は、図４の分解斜視図に示すように、一対の金属板からなるプラグ刃３１をプラスチック製の絶縁回転台３２に固定している。絶縁回転台３２は、両端に突出する回転軸３３をケース１に回転できるように連結している。この絶縁回転台３２を介して、ＡＣプラグ３は、折り畳みできるようにケース１に連結される。さらに、図８に示すように、一対のプラグ刃３１は、ケース１に内蔵している回路基板５に実装している充電回路４に接続されて、充電回路４に商用電力を供給する。そして、充電回路４は、世界各国の商用電力を入力して電池を充電する電圧と電流に変換する特性を備えている。

ＡＣプラグ３は、プラグ刃３１の両面に平行な面内で折り畳みできるように、絶縁回転台３２の回転軸３３をケース１に連結している。この姿勢で折り畳みするＡＣプラグ３は、図４に示すように、プラスチック製の絶縁回転台３２の両端に、プラグ刃３１の両面に直交するように回転軸３３を一体的に成形して設けている。一対の回転軸３３は、プラグ刃３１の後端に位置し、互いに直線上に配置される。この回転軸３３を回転できるように支持する回転穴（図示せず）がケース１に設けられている。この回転穴に回転軸３３を支持して、ＡＣプラグ３は回転できるようにケース１に連結される。プラグ刃３１は、折り畳んでケース１に収納する状態では、電子機器内部の充電回路４に接続されない。プラグ刃３１は、起こした状態で充電回路４に接続されて、電池６０に充電する電力を供給する。

ケース１は、図３、図５、及び図１１に示すように、折り畳み状態のＡＣプラグ３のプラグ刃３１を収納する案内スペース１５を底面１０に開口するように設けている。ＡＣプラグ３は、折り畳まれた状態で、ケース１から突出しない。図５のケース１は、折り畳まれたＡＣプラグ３を、ケース１の第２の端部１２に配置する。したがって、案内スペース１５は、ケース１の第２の端部１２の底面１０であって、第２の端部１２の底面１０から端面にかけて開口して設けている。ＡＣプラグ３は一対のプラグ刃３１を有するので、一対のプラグ刃３１を収納するために、案内スペース１５は、各々のプラグ刃３１を別々に収納する第１スペース１５Ａと第２スペース１５Ｂを有する。ＡＣプラグ３は、プラグ刃３１の両面を含む面内で回転して折り畳みするので、案内スペース１５の第１スペース１５Ａと第２スペース１５Ｂの幅は、プラグ刃３１の厚さよりも大きい溝形として設けられる。このＡＣプラグ３は、プラグ刃３１の両面に平行な面内で折り畳みされるので、一対のプラグ刃３１を別々に収納する第１スペース１５Ａと第２スペース１５Ｂは、プラグ刃３１の折り畳み面に対する垂直方向の幅を狭くすることができる。

変換プラグ７０は、図１０ないし図１２に示すように、一対のピンプラグ７１を絶縁ホルダー７２に固定している。ピンプラグ７１は金属ロッドである。絶縁ホルダー７２はプラスチック製で、金属ピンである一対のピンプラグ７１を互いに絶縁しながら定位置に固定している。絶縁ホルダー７２は、ピンプラグ７１をインサートして固定している。ただ、絶縁ホルダーには、ピンプラグをインサートすることなく、たとえば嵌着し、あるいは接着して固定することもできる。さらに、図の変換プラグ７０は、一対のピンプラグ７１に加えて、１本の挿入ピン７４を備えている。図に示す挿入ピン７４はダミーピンで、プラスチックでもって絶縁ホルダー７２に一体成形して設けている。

さらに、絶縁ホルダー７２は、図１２に示すように、ＡＣプラグ３のプラグ刃３１を嵌入してＡＣプラグ３に連結されるプラグ挿入部７３を設けている。絶縁ホルダー７２は、図示しないが、プラグ刃３１を挿入できるように内部を中空状に成形している。プラグ挿入部７３は、挿入されたプラグ刃３１を、プラグ刃３１の表面に平行な方向に平行移動できるように、その内幅をプラグ刃３１の外幅よりも広くしている。この変換プラグ７０は、プラグ刃３１をプラグ挿入部７３に挿入する状態で、図１０の矢印で示す方向に移動させて、ケース１に抜けないように装着される。

また、変換プラグ７０の絶縁ホルダー７２は、プラグ挿入部７３にＡＣプラグ３のプラグ刃３１を挿入する状態で、その内部において、接続機構（図示せず）を介してプラグ刃３１をピンプラグ７１に電気接続している。接続機構は、ピンプラグ７１の後端部とプラグ刃３１の先端部に弾性的に接触する弾性接点である。弾性接点である接続機構は、たとえば、一端をピンプラグ７１の後端に弾性的に押圧させると共に、他端を、プラグ挿入部７３に挿入されるＡＣプラグ３のプラグ刃３１の表面に弾性的に押圧させて、各々のプラグ刃３１を各々のピンプラグ７１に電気接続する。したがって、弾性接点は、プラグ刃３１の挿入位置に配置される。

さらに、変換プラグ７０の絶縁ホルダー７２は、プラグ挿入部７３にＡＣプラグ３のプラグ刃３１を挿入する状態、言いかえると、変換プラグ７０をケース１に連結する状態で、プラグ刃３１を垂直に起こしたＡＣプラグ３に連結する係止フック７７を設けている。係止フック７７は、ＡＣプラグ３の絶縁回転台３２に設けている係止凹部３４に係止されて、変換プラグ７０をケース１に連結する。

変換プラグ７０の係止フック７７を連結するために、ケース１のＡＣプラグ３は、図４と図１１に示すように、絶縁回転台３２に係止凹部３４を設けている。絶縁回転台３２は、プラグ刃３１の間に係止凹部３４を設けている。ＡＣプラグ３の絶縁回転台３２は、図１１に示すように、プラグ刃３１を垂直に起こした状態で、係止凹部３４に係止フック７７を連結して係止する。したがって、絶縁回転台３２は、プラグ刃３１を垂直な姿勢に起こした状態で、ケース１の底面１０側に開口する係止凹部３４を設けている。絶縁回転台３２は、プラグ刃３１を水平姿勢に折り畳む状態では、ケース１の表面側に係止凹部３４を設ける必要がない。このため、絶縁回転台３２は、図３に示すように、プラグ刃３１を折り畳む状態でケース１の底面となる面を平面状に成形している。

係止凹部３４は、係止フック７７を挿入して、図１１の矢印で示す方向に移動させて係止する。この係止凹部３４は、開口部を狭くして、変換プラグ７０の係止フック７７を係止するようにしている。図の係止凹部３４は、図１１の矢印で示す方向に変換プラグ７０を移動させて、係止フック７７を係止する。したがって、係止凹部３４は、底部の幅を、係止フック７７の挿入方向に広くしている。すなわち、係止凹部３４は、底部を深くしていることになる。

変換プラグ７０の係止フック７７を図１２に示す。この係止フック７７は、絶縁ホルダー７２の表面から突出して設けられる。さらに、係止フック７７は、プラグ刃３１の間に設けている係止凹部３４に連結するように、プラグ挿入部７３の開口部の間に配設している。係止フック７７は、その下端部を、変換プラグ７０の移動方向、すなわち、プラグ刃３１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７７は、変換プラグ７０を図１１の矢印で示す方向に移動して、係止凹部３４に係止するので、先端部を図１１の矢印の先端部で示す方向に突出させている。

図の変換プラグ７０は、係止フック７７を係止凹部３４に係止してケース１に連結し、さらに、変換プラグ７０とケース１をロック機構８０を介して脱着できるように連結している。ロック機構８０は、ケース１に設けたロックフック８１と、変換プラグ７０に設けているロック係止部８２と、ロックフック８１がロック係止部８２に連結された状態に停止するストッパ８３とを備える。

ロックフック８１は、図１１に示すように、第１スペース１５Ａと第２スペース１５Ｂの間に配設している。図においてケース１の下ケース１Ｂの底面１０には、第１スペース１５Ａと第２スペース１５Ｂ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１５Ａと第２スペース１５Ｂの底面からは突出するが、ケース１の底面１０からは突出しない。突出部１７の中央には、柱状の凹部を設けて、この凹部にねじの頭部を入れて、下ケース１Ｂを上ケース１Ａにねじ止めしている。この四角柱の突出部１７は、ひとつの面の下部、図１１において四角柱の右上側に位置する側面の下部に、凸条を一体的に成形して設けてロックフック８１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８１の上方にストッパ８３を配設している。ストッパ８３は、変換プラグ７０のロック係止部８２をロックフック８１に係止状態に停止させる。ストッパ８３を設けるために、図のケース１においては、第１スペース１５Ａと第２スペース１５Ｂの凹部の底面と同一面に位置して、この底面が延在して、底板１８となっている。この底板１８は、ストッパ８３を弾性的に下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の側面から離して開口される。ストッパ８３と四角柱の突出部１７とロックフック８１の凸条と底板１８で、変換プラグ７０のロック係止部８２を囲んで、抜けないように保持するためである。

ストッパ８３は、全体をプラスチックで一体的に成形している。図４のストッパ８３は、底板１８のストッパ開口１８Ａから突出する突出部８３Ａと、この突出部８３Ａの突出を停止させて突出位置を特定する段差部８３Ｂと、上方に突出する弾性アーム部８３Ｃとからなる。このストッパ８３は、一体成型された弾性アーム部８３Ｃで弾性的に押し下げられて、突出部８３Ａを底板１８のストッパ開口１８Ａから突出させる。弾性アーム部８３Ｃは、略への字状（図４参照）であって、その先端部が上ケース１Ｂの内側に押されて、たわむことで、弾性力を発生させている。段差部８３Ｂは、図において左右方向と内側方向に突出して、ストッパ開口１８Ａの開口縁に当接して、突出部８３Ａの突出量を特定している。以上のロック機構８０は、ストッパ８３が突出部８３Ａを押し下げた状態で、ロックフック８１をロック係止部８２に係止して、変換プラグ７０を外れないようにケース１に連結する。

さらに、ロック機構は、図示しないが、ストッパの外側面に、外側に突出するツマミ部を設けると共に、このツマミ部を外部に突出させる開口窓をケースの側面に設けることもできる。このロック機構は、ツマミ部を指で押し上げて、突出部を底板のストッパ開口から押し上げてロック状態を簡単に解除できる。このロック機構は、ストッパを押し上げた状態で、ロックフックをロック係止部に脱着する。

変換プラグ７０は、図１２に示すように、ケース１の第１スペース１５Ａに挿入される第１連結突出部７５と、第２スペース１５Ｂに挿入される第２連結突出部７６をプラスチックで一体的に成形して設けている。図の変換プラグ７０は、絶縁ホルダー７２に一体的に成形して、第１連結突出部７５と第２連結突出部７６を設けている。

第１連結突出部７５と第２連結突出部７６は、図において絶縁ホルダー７２の上面に突出して設けている。さらに、第１連結突出部７５と第２連結突出部７６は、ＡＣプラグ３に変換プラグ７０を挿入する方向、図１２において上方に突出して設けられて、変換プラグ７０をＡＣプラグ３に連結する状態で、第１スペース１５Ａと第２スペース１５Ｂに挿入される。

また、このような構造の第１連結突出部７５と第２連結突出部７６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、変換プラグ７０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、変換プラグ７０のプラグ挿入部７３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、変換プラグの電気仕様（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１２の変換プラグ７０は、第１連結突出部７５と第２連結突出部７６を連結するリブ７８をケース１の絶縁ホルダー７２に一体的に成形して、ロック係止部８２を設けている。このリブ７８は、ロックフック８１を係止する係止孔を設けて、ロック係止部８２としている。このロック係止部８２は、係止孔にロックフック８１の凸条を入れて、ロックフック８１に係止される。この構造の変換プラグ７０は、第１連結突出部７５と第２連結突出部７６を、ロック係止部８２となるリブ７８で連結して補強する。このため、第１連結突出部７５と第２連結突出部７６の変形を防止して、これ等を第１スペース１５Ａと第２スペース１５Ｂに正確に案内して、変換プラグ７０をケース１に連結する。

１…ケース １Ａ…上ケース
１Ｂ…下ケース
２…電池ポケット ２Ａ…底面
３…ＡＣプラグ
４…充電回路
５…回路基板 ５Ａ…切欠部
１０…底面
１１…第１の端部
１２…第２の端部
１３…凹部
１４…周壁
１５…案内スペース １５Ａ…第１スペース
１５Ｂ…第２スペース
１７…突出部
１８…底板 １８Ａ…ストッパ開口
２０…収納室
２１…第１の収納部
２２…第２の収納部
２３…薄い収納部
２４…プラグ領域
３１…プラグ刃
３２…絶縁回転台
３３…回転軸
３４…係止凹部
３９…電源コンセント
４０…ＤＣ／ＤＣコンバータ
４１…整流回路 ４１Ａ…ダイオードブリッジ
４２…平滑回路 ４２Ａ…電解コンデンサ
４３…スイッチング素子
４５…トランス ４５Ａ…１次側巻き線
４５Ｂ…２次側巻き線
４６…充電制御用ＡＳＩＣ
４７…フィードバック回路
５１…１次側部品
５２…２次側部品
５５…接続端子 ５５Ａ…充電端子
５５Ｂ…信号端子
６０…電池
６１…電池パック
６５…電源接点
７０…変換プラグ
７１…ピンプラグ
７２…絶縁ホルダー
７３…プラグ挿入部
７４…挿入ピン
７５…第１連結突出部
７６…第２連結突出部
７７…係止フック
７８…リブ
７９…電源コンセント
８０…ロック機構
８１…ロックフック
８２…ロック係止部
８３…ストッパ ８３Ａ…突出部
８３Ｂ…段差部
８３Ｃ…弾性アーム部
１０１…ケース
１０２…電池ポケット
１１１…第１の端部
１１２…第２の端部
１１３…凹部
１２１…第１の収納部
１２２…第２の収納部
１５５…接続端子
１５６…接続端子
１６０…電池
１６１…電池パック
１６２…電池パック
１６５…電源接点
１６６…電源接点
５０１…ケース
５０２…電池ポケット
５０３…ＡＣプラグ
５０５…回路基板 ５０５Ａ…切欠部
５１３…凹部
５４５…トランス

Claims (10)

1. 充電できる電池(60)、(160)を脱着自在にセットできる電池ポケット(2)、(102)を表面に有し、底面(10)には折り畳みできるＡＣプラグ(3)を連結してなるケース(1)、(101)と、このケース(1)、(101)に内蔵されて、充電回路(4)を実装する回路基板(5)とを備えており、
   前記ＡＣプラグ(3)が電源コンセント(39)に挿入され、ＡＣプラグ(3)から入力される商用電源を回路基板(5)に実装する充電回路(4)で電池(60)、(160)の充電電圧に変換して、前記電池ポケット(2)、(102)にセットしている電池(60)、(160)を充電するようにしてなるプラグイン充電器であって、
   前記回路基板(5)に実装される充電回路(4)は、入力される商用電源を電池(60)、(160)の充電電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ(40)を備えており、
   前記ケース(1)、(101)は、ＤＣ／ＤＣコンバータ(40)のトランス(45)を一方の端部である第１の端部(11)、(111)に配置して、前記ＡＣプラグ(3)を他方の端部である第２の端部(12)、(112)に配置しており、さらに、ケース(1)、(101)は、前記電池ポケット(2)、(102)を第１の端部(11)、(111)から第２の端部(12)、(112)側に離して配置して、ケース(1)、(101)の第１の端部(11)、(111)にトランス(45)を収納する第１の収納部(21)、(121)を設けており、この第１の収納部(21)、(121)にトランス(45)を配置していることを特徴とするプラグイン充電器。
2. 前記トランス(45)の２次側に接続してなる充電制御用ＡＳＩＣ(46)を備え、前記ケース(1)、(101)が、第２の端部(12)、(112)に第２の収納部(22)、(122)を設けて、この第２の収納部(22)、(122)に充電制御用ＡＳＩＣ(46)を配置している請求項１に記載されるプラグイン充電器。
3. 前記ケース(1)が、電池ポケット(2)の底面(2A)の内側に薄い収納部(23)を設けており、この薄い収納部(23)に前記トランス(45)の２次側に接続してなる２次側部品(52)を配置している請求項１に記載されるプラグイン充電器。
4. 前記ＡＣプラグ(3)を配置しているプラグ領域(24)の一部が電池ポケット(2)の下方に配置されてなる請求項１に記載されるプラグイン充電器。
5. 前記ケース(1)、(101)の平面形状が長方形で、長辺の一方の端部を第１の端部(11)、(111)、他方の端部を第２の端部(12)、(112)としている請求項１に記載されるプラグイン充電器。
6. 前記ケース(1)、(101)の表面の中間に電池ポケット(2)、(102)を設けて、電池ポケット(2)、(102)の両側に第１の収納部(21)、(121)と第２の収納部(22)、(122)とを設けている請求項１に記載されるプラグイン充電器。
7. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ(40)のトランス(45)の１次側に接続している１次側部品(51)が、商用電源を整流するダイオードと、このダイオードで整流された脈流を平滑化する電解コンデンサ(42A)と、電解コンデンサ(42A)で平滑化された直流を所定の周期でオンオフにスイッチングするスイッチング素子(43)とを備え、前記１次側部品(51)の電解コンデンサ(42A)と、スイッチング素子(43)を第１の端部(11)に配置している請求項１に記載されるプラグイン充電器。
8. 前記ＡＣプラグ(3)に脱着自在に連結される変換プラグ(70)を有し、変換プラグ(70)でＡＣプラグ(3)の形状を変更するようにしてなる請求項１に記載されるプラグイン充電器。
9. 前記電池ポケット(102)にセットして充電される電池(160)が、複数機種のデジタルカメラの電源に使用される角形の電池パック(161)、(162)である請求項１に記載されるプラグイン充電器。
10. 前記電池ポケット(102)が、角形の電池パック(161)、(162)を脱着自在にセットできる平面形状を四角形とする凹部(113)で、四角形の凹部(113)の隣接する２辺に、電池パック(161)、(162)に設けている電源接点(165)、(166)に接触する接続端子(155)、(156)を設けている請求項９に記載されるプラグイン充電器。

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