JP2010218799A - 電源コネクタおよび携帯型電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯型電子機器が筐体外部の電源から電力供給を受けるときに、端子を離脱させることで発熱による発煙や発火を防止するとともに、端子を再接続できない電源コネクタを提供する。
【解決手段】所定の温度以上に発熱したときに、絶縁体で構成される押し出し部を電源プラグの挿入方向に移動させることにより電源プラグを押し出して電源プラグとの接続を解除するとともに、電源プラグの再挿入を禁止するよう、電源コネクタを構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯型電子機器が筐体外部の電源から電力供給を受けるときに、電源を携帯型電子機器と着脱自在に接続するための電源コネクタに関し、特に、接触不良が発生した場合の発熱による発煙や発火を防止可能な電源コネクタに関する。

ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯型電子機器では、筐体に内蔵するバッテリによるほか、筐体外部のＡＣアダプタのような電源から電力供給を受けても動作可能なように構成されることがある。筐体外部の電源が接続されていると、電子機器を携帯して使用するのに不便であるため、携帯型電子機器と電源との接続は、着脱自在なコネクタが用いられるのが一般的である。

電源コネクタには、携帯型電子機器が必要とする電流がまとめて流れる。一方、コネクタは、電極の接触箇所に電流が流れる構造となっているため、接触に異常が生じると接点の抵抗が大きくなる。この状態で、まとまった量の電流を流し続けると大きな熱を発生し、周囲の部品の動作に影響を与えたり、最悪の場合はコネクタ自体または周囲の部品の発煙・発火を招いたりする可能性がある。

かかる危険を回避するものとして、温度に応じて接続を遮断するコネクタが種々提案されている。例えば、特許文献１には、温度に応じて形状を変化させる形状記憶合金をコネクタ内部に設け、異常発熱したときに電気的接続を遮断する差し込み接続器が記載されている。

実開昭６１−１６６３８８号公報

特許文献１に記載の差し込み接続器では、温度が上昇したときに形状記憶合金が変形することで接続端子をコネクタから離脱させ、これによって発煙や発火を防止することができるが、端子の離脱に気づいたユーザは接続端子を再びコネクタに接続することが可能である。ユーザが接続端子を強引にコネクタに接続しようとすると、形状記憶合金部材やその周辺部材に負担がかかり、故障の原因となる。

そこで、本発明は、携帯型電子機器が筐体外部の電源から電力供給を受けるときに、端子を離脱させることで発煙や発火を防止するとともに、端子の再接続を防止可能な電源コネクタを提供することを目的とする。

本発明の電源コネクタは、所定の温度以上に発熱したときに、絶縁体で構成される押し出し部を電源プラグの挿入方向に移動させることにより電源プラグを押し出して電源プラグとの接続を解除するとともに、電源プラグの再挿入を禁止することを特徴とする。

本発明の携帯型電子機器は、外部の電源の有する電源プラグが電源コネクタに接続されたときに電源より電力を供給され、電源コネクタ近傍が所定の温度以上に発熱したときに、絶縁体で構成される押し出し部を電源プラグの挿入方向に移動させることにより電源プラグを押し出して電源プラグとの接続を解除するとともに、電源プラグの再挿入を禁止することを特徴とする。

本発明によれば、携帯型電子機器が筐体外部の電源から電力供給を受けるときに、端子を離脱させることで発熱による発煙や発火を防止するとともに、端子を再接続できない電源コネクタを提供できる。

本実施形態の電源コネクタを有する携帯型電子機器と電源との関係を示す図である。 電源プラグと嵌合する前の本実施形態の電源コネクタの構造を示す図である。 本実施形態の電源コネクタを構成する陰極を陽極方向から見た図である。 電源プラグと嵌合したときの本実施形態の電源コネクタの構造を示す図である。 発熱によって電源プラグを離脱させるときの本実施形態の電源コネクタの構造を示す図である。 電源プラグが離脱した後の本実施形態の電源コネクタの構造を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。本実施形態は、筐体外部にある電源から端子を介して電源コネクタにて電力の供給を受ける携帯型電子機器である。

図１は、本実施形態の電源コネクタを有する携帯型電子機器と電源との関係を示す図である。図１を参照すると、携帯型電子機器１は、電源コネクタ２を有している。電源３は電源ケーブルと電源プラグ４が接続されている。電源プラグ４は電源コネクタに電力を供給するための端子として機能し、電源プラグ４と電源コネクタ２とが嵌合することにより、電源３から携帯型電子機器１に対して電力が供給される。

携帯型電子機器１は、例えばノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）など、外部から電力供給を受けて動作可能な電子機器である。電源コネクタ２については、後で詳述する。電源３は、例えばＡＣアダプタであり、携帯型電子機器１が動作するのに適した電圧・電流を供給する。電源プラグ４は、電源コネクタ２に脱着自在に嵌合可能な形状をした電極である。電源プラグ４は電源ケーブルを介して電源３に接続され、電源コネクタ２と嵌合することによって、電源３の供給する電力を携帯型電子機器１に伝達する。

図２は、電源プラグと嵌合する前の本実施形態の電源コネクタの構造を示す図である。図２を参照すると、電源コネクタ３は、電源プラグ４を収容するための空間５を有する。
また、電源コネクタ３は、電源プラグ４の電極と接続するために導体で構成された陽極１０と陰極２０とを有する。陽極１０はプラス、陰極２０はマイナスの電極であるが、本発明の実施にあたってはこれに限定されず、その逆であってもよいし、供給される電流が交流であってもよい。

電源コネクタ３は、さらに、押し出し部３０を有する。押し出し部３０は、所定以上の温度になると、形状記憶合金で構成されるバネ３３によって電源プラグ４を押し出す向きに付勢される。押し出し部３０は絶縁体で構成され、陰極２０と対向する位置に戻り止め部３１とプラグロック解除部３２とを有する。押し出し部３０を構成する絶縁体は、絶縁性とともに所定の耐熱性を有するものであり、例えばポリブチレンテレフタレートなどのエンジニアリングプラスチックを適用可能である。

電源プラグ４の電極は、略円筒状に形成されており、略同心円状に２つの電極を有する。すなわち、外周の略円筒の電極はマイナスの電極であってその外表面において電源コネクタ３の陰極２０と接触し、内周の略円筒の電極はプラスの電極であってその内表面において電源コネクタ３の陽極１０と接触するように構成されている。また、外周の電極は、係止凹部４０を有する。電極の極性がこれに限定されないのは、電源コネクタ３の陽極１０および陰極２０と同様である。なお、図２では、電源プラグ４は外周から見た状態で表されており、内周の電極は図示されていない。

図３は、本実施形態の電源コネクタを構成する陰極を陽極方向から見た図である。図２と図３とをあわせて参照すると、導体を陽極１０の方向に山折りにし、続いて係止凸部２２において山折りにされ、さらに谷折りされて、谷折り箇所から終端までの面に穴２１を設けた構造となっている。陰極２０を構成する導体は、金属板などの所定の弾性を有する素材で構成されており、係止凸部２２は所定の力で押圧することで変形可能である。

図４は、電源プラグと嵌合したときの本実施形態の電源コネクタの構造を示す図である。図４を参照すると、電源プラグ４は、電源コネクタ３の空間５に収容されている。このとき、外周の電極が陰極２０と、内周の電極が陽極１０とそれぞれ接触することによって、電源２から携帯型電子機器１に電力が供給される。

外周の電極の有する係止凹部４０は、陰極２０の有する係止凸部２２と嵌合している。これにより、電源プラグ４が電源コネクタ３から不用意に外れないように保持するとともに、所定以上の力で電源プラグ４を引くことで電源コネクタ３から離脱可能となっている。

図５は、発熱によって電源プラグを離脱させるときの本実施形態の電源コネクタの構造を示す図である。図５を参照すると、バネ３３は発熱によって記憶していた形状に復帰し、押し出し部３０を電源プラグ４の挿入方向に付勢する。このとき、押し出し部３０のプラグロック解除部３２が電源プラグ４の外周電極の係止凹部４０と電源コネクタ２の陰極２０の係止凸部２２との嵌合を解除するため、小さい力での押し出しによって電源プラグ４を離脱させることができる。このとき、押し出し部３０の戻り止め部３１は、陰極２０の穴２１に係合する。

図６は、電源プラグが離脱した後の本実施形態の電源コネクタの構造を示す図である。図６を参照すると、温度が下がるため、バネ３３による押し出し部３０の付勢はなされていない。しかしながら、押し出し部３０の戻り止め部３１が陰極２０の穴２１に係合しているため、押し出し部３０をこれ以上電源コネクタ３の奥へ押し込むことができず、電源２から携帯型電子機器１に電力供給しようとしても、電源プラグ４を電源コネクタ３に接続することができない。

以上のように構成することにより、電源プラグを電源コネクタに確実かつ着脱自在に接続するとともに、異常発熱時にはこれを離脱させ、さらに、再接続して継続利用することを回避できるため、携帯型電子機器を使用するときの安全性を一層向上させることができる。

１ 携帯型電子機器
２ 電源コネクタ
３ 電源
４ 電源プラグ
１０ 陽極
２０ 陰極
３０ 押し出し部

Claims (6)

1. 所定の温度以上に発熱したときに、絶縁体で構成される押し出し部を電源プラグの挿入方向に移動させることにより前記電源プラグを押し出して前記電源プラグとの接続を解除するとともに、前記電源プラグの再挿入を禁止することを特徴とする、電源コネクタ。
2. 前記押し出し部を、前記電源プラグを押し出すために移動した位置に保持することによって前記電源プラグの再挿入を禁止することを特徴とする、請求項１に記載の電源コネクタ。
3. 前記電源プラグと接触して電力供給を受けるための電極を有し、
   前記押し出し部を、前記位置において前記電極と係合させることによって保持することを特徴とする、請求項２に記載の電源コネクタ。
4. 前記電極が、前記電源プラグの有する係止凹部と係合する係止凸部を有し、
   前記押し出し部が、前記位置に移動するときに前記係止凹部と前記係止凸部との係合を解除する係合解除部を有することを特徴とする、請求項２または３に記載の電源コネクタ。
5. 前記所定の温度以上の温度になると記憶していた形状に復帰する形状記憶合金で構成されたバネに付勢されることで、前記押し出し部を前記位置に移動させることを特徴とする、請求項１ないし４に記載の電源コネクタ。
6. 外部の電源の有する電源プラグが電源コネクタに接続されたときに前記電源より電力を供給され、
   前記電源コネクタ近傍が所定の温度以上に発熱したときに、絶縁体で構成される押し出し部を前記電源プラグの挿入方向に移動させることにより前記電源プラグを押し出して前記電源プラグとの接続を解除するとともに、前記電源プラグの再挿入を禁止することを特徴とする、携帯型電子機器。

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