JP2013183499A - Portable type power supply device and light-emitting unit detachable thereto - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外装ケースに充電可能な二次電池を内蔵した携帯式電源装置及びこれに着脱するための発光ユニットに関し、特に外部に接続される電気機器に電力を供給する携帯式の電源として利用可能な携帯式電源装置及びこれに着脱可能な発光ユニットに関する。 The present invention relates to a portable power supply device having a rechargeable battery built in an exterior case and a light emitting unit for attaching to and detaching from the portable battery, and particularly to a portable power supply for supplying power to an externally connected electrical device. The present invention relates to a portable power supply device and a light emitting unit that can be attached to and detached from the portable power supply device.
内部に一対の円筒形電池を内蔵する携帯式電源装置は開発されている(特許文献1参照)。この携帯式電源装置は、図24の分解斜視図に示すように電気機器の携帯式の電源として使用されるものであり、一対の円筒形電池201の間に絶縁ホルダー203を配置して、この絶縁ホルダー203でもって円筒形電池201と回路基板204とを定位置に配置して電池組立209とし、この電池組立209を外装ケース202に収納している。
A portable power supply device incorporating a pair of cylindrical batteries inside has been developed (see Patent Document 1). As shown in the exploded perspective view of FIG. 24, this portable power supply device is used as a portable power supply for electric equipment, and an
この携帯式電源装置は図25の前方からみた斜視図及び図26の背面から見た斜視図に示すように、前面にUSBのAタイプの出力コネクタ208を設け、背面にはUSBのBタイプの入力コネクタ218を設けている。これにより、前後から給電を行うことが可能となる。また、上面にはスイッチ213を設けている。
As shown in the perspective view from the front of FIG. 25 and the perspective view from the back of FIG. 26, this portable power supply device is provided with a USB A
このような携帯式電源装置に対して、USBの出力コネクタに発光ユニットをアタッチメント式に装着すれば、USB端子からの給電を受けて照明装置として利用できる。
一方で、このような照明機能を付加した携帯式電源装置においても、コスト削減が強く求められている。特に、発光ユニットは光源やこれを実装するためのユニット基板など、部品点数が増える上、このような基板を挿入するために発光ユニットのユニットケースを二分割して螺合するなど、細かな部品の組み立て作業が煩雑化し、組み立てコストが高くなる傾向にあった。
If such a portable power supply device is attached to a USB output connector in an attachment manner, it can be used as a lighting device by receiving power from the USB terminal.
On the other hand, cost reduction is also strongly demanded for portable power supply devices to which such an illumination function is added. In particular, the light emitting unit has a small number of parts, such as a light source and a unit board for mounting the light source, and the number of parts increases, and the unit case of the light emitting unit is divided into two parts and screwed to insert such a board. Assembling work has become complicated, and the assembling cost tends to increase.
また、このようなアタッチメント式の発光ユニットは、USBの出力コネクタに対して頻繁に着脱されることが予想されるところ、USB端子は発光ユニットに内蔵されたユニット基板に直付けされていることが多く、挿抜の繰り返しによってユニット基板との接続部分が破損する可能性があった。特に、発光ユニットを電源装置本体から外す際には、ユーザが発光ユニットを左右に捻るようなツイスト動作を行うことが多く、この際の捻りの応力によって、ユニット基板が歪み、半田付け等された電気接続が破損されることが懸念されていた。 In addition, such an attachment-type light emitting unit is expected to be frequently attached to and detached from the USB output connector. However, the USB terminal may be directly attached to a unit substrate built in the light emitting unit. In many cases, the connection with the unit substrate may be damaged by repeated insertion and removal. In particular, when removing the light emitting unit from the main body of the power supply device, the user often performs a twisting operation that twists the light emitting unit left and right, and the unit substrate is distorted and soldered by the twisting stress at this time. There was concern that the electrical connection would be broken.
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、低コストに製造可能であり、しかも繰り返し着脱しても破損を抑制して信頼性を高めて安定的に使用可能な携帯式電源装置及びこれに着脱可能な発光ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of such conventional problems. A main object of the present invention is a portable power supply device that can be manufactured at low cost, and that can be stably used with improved reliability by suppressing damage even when repeatedly attached and detached, and a light emitting unit that can be attached to and detached from the portable power supply device Is to provide.
上記の目的を達成するため、本発明の第1の側面に係る携帯式電源装置は、本体ケース2、62と、前記本体ケース2、62内部に収納される充電可能な一以上の二次電池1と、前記二次電池1を充電するための電力を外部から受けるための受電機構12と、前記本体ケース2、62の一端面において表出される、外部の電気機器130に電力を供給するための給電端子8と、前記本体ケース2、62の前記給電端子8を設けた端面2X、62Xに脱着自在に装着される発光ユニット20、80とを備えている。前記発光ユニット20、80は、外側開口の収納凹部22を設けたユニットケース21、81と、前記収納凹部22に収納される平板状のユニット基板24と、前記ユニット基板24の表面側に固定された半導体発光素子25と、前記ユニット基板24の裏面側に固定されて、前記収納凹部22の底面30を貫通して前記本体ケース2、62側に突出するユニット側端子28と、前記収納凹部22の開口部23を閉塞する透光部材26とを備えており、前記ユニット側端子28が前記給電端子8に挿入されて、前記本体ケース2、62に連結されるようにしており、さらに、前記半導体発光素子25とユニット側端子28とを予め実装したユニット基板24と、前記透光部材26とを、前記ユニットケース21、81の開口部23から嵌合可能に構成している。
To achieve the above object, the portable power supply according to the first aspect of the present invention includes
上記構成により、発光ユニットの組み立て時において、ユニットケースを分解することなくユニット基板を収納でき、組み立て作業を大幅に簡素化できる利点が得られる。
さらに、ユニット基板の表面側に半導体発光素子を実装し、裏面側にユニット側端子を実装することで、発熱部材を上面側に配置しつつ、背面側のユニット側端子でもって裏面側に伝熱できるため、発熱部分と放熱部分の分離が図られ、放熱性を改善できる効果も得られる。
With the above configuration, when the light emitting unit is assembled, the unit substrate can be stored without disassembling the unit case, and the assembling work can be greatly simplified.
Furthermore, by mounting the semiconductor light emitting element on the front side of the unit board and mounting the unit side terminal on the back side, heat transfer to the back side with the unit side terminal on the back side while arranging the heat generating member on the top side. Therefore, the heat generating portion and the heat radiating portion can be separated, and the effect of improving the heat dissipation can be obtained.
本発明の第2の側面に係る携帯式電源装置は、前記ユニットケース21、81が、前記本体ケース2、62の端面2X、62Xの外形に沿う形状の周壁21B、81Bを備えて、前記発光ユニット20、80を前記本体ケース2、62に装着する状態で、該周壁21B、81Bの端面を前記本体ケース2、62の端面2X、62Xに当接させることができる。
これにより、本体ケースの端面に当接するユニットケースの周壁で、雨水等の水や、埃等の異物の侵入を有効に防止して、給電端子やユニット側端子を保護できる。また、周壁の端面を本体ケースに当接させることで、ユニットケースと本体ケースとの結強度を向上できる。例えば、誤って落下させたときに、ユニットケースが受ける衝撃を、周壁を介して本体ケースの端面で支持して、この衝撃による負荷が給電端子とユニット側端子との連結部分に作用するのを低減できる。このため、落下等の衝撃で、ユニット側端子とユニット基板の接続部分や、給電端子と回路基板の接続部分が損傷するのを有効に防止できる。さらにまた、周壁を本体ケースの端面の外形に沿う形状とすることで、本体ケースと発光ユニットとを一体的なデザインとして、良好なデザインとすることができる。
In the portable power supply device according to the second aspect of the present invention, the
Accordingly, the peripheral wall of the unit case that comes into contact with the end surface of the main body case can effectively prevent intrusion of water such as rain water and foreign matters such as dust, and protect the power supply terminal and the unit side terminal. Further, by bringing the end face of the peripheral wall into contact with the main body case, the bonding strength between the unit case and the main body case can be improved. For example, when the unit case is accidentally dropped, the impact received by the unit case is supported by the end surface of the main body case via the peripheral wall, and the load caused by this impact acts on the connection portion between the power supply terminal and the unit side terminal. Can be reduced. For this reason, it can prevent effectively that the connection part of a unit side terminal and a unit board | substrate and the connection part of an electric power feeding terminal and a circuit board | substrate are damaged by impacts, such as dropping. Furthermore, by forming the peripheral wall along the outer shape of the end surface of the main body case, the main body case and the light-emitting unit can be integrated as a good design.
本発明の第3の側面に係る携帯式電源装置は、前記ユニットケース21、81が、前記開口部23を矩形状とする収納凹部22を備えて、該収納凹部22の内部において、前記ユニット基板24の両端を保持するための保持機構27を備えることができる。
上記構成により、開口部を矩形状とする収納凹部の内部において、保持機構でユニット基板を確実に保持できるので、発光ユニットの着脱時に捻りの応力が加えられても、ユニット基板やユニット側端子、及びこれらの接続部分の破損を有効に阻止できる。
In the portable power supply device according to the third aspect of the present invention, the
With the above configuration, since the unit substrate can be securely held by the holding mechanism inside the storage recess having a rectangular opening, even if a twisting stress is applied when the light emitting unit is attached or detached, the unit substrate, the unit side terminal, In addition, breakage of these connecting portions can be effectively prevented.
本発明の第4の側面に係る携帯式電源装置は、前記保持機構27が、ユニットケース21、81に一体成形されてなる複数の係止アーム33を備えて、前記係止アーム33は、前記収納凹部22の開口部23に向かって突出する弾性アーム部33Aと、前記弾性アーム部33Aの先端に設けたフック部33Bとを有しており、前記係止アーム33が前記フック部33Bを前記ユニット基板24の端部に弾性的に係止することができる。
上記構成により、係止アームを弾性変形させることで、ユニット基板を容易に定位置に嵌入でき、また定位置に配置されたユニット基板をフック部で弾性的に係止することで、確実に定位置に保持できる。
In the portable power supply device according to the fourth aspect of the present invention, the
With the above configuration, the unit arm can be easily fitted into a fixed position by elastically deforming the locking arm, and the unit board placed at the fixed position can be securely fixed by hooking elastically with the hook portion. Can be held in position.
本発明の第5の側面に係る携帯式電源装置は、前記透光部材26が、前記収納凹部22の内周面に沿う挿入筒部26Bを備えており、前記挿入筒部26Bを前記収納凹部22に嵌入して前記透光部材26を収納凹部22に嵌合させると共に、前記挿入筒部26Bを前記係止アーム33のフック部33Bの背面側に配置して、該係止アーム33を係止状態に保持することができる。
上記構成により、挿入筒部を収納凹部の開口部に嵌入することで透光部材をユニットケースに嵌合状態で連結しながら、挿入筒部の先端を係止アームのフック部の背面側に配置することで、フック部の係止状態が解除されるのを確実にできる。
In the portable power supply device according to the fifth aspect of the present invention, the
With the above configuration, the distal end of the insertion cylinder portion is arranged on the back side of the hook portion of the locking arm while the translucent member is connected to the unit case in a fitted state by fitting the insertion cylinder portion into the opening of the storage recess. By doing so, it is possible to reliably release the hooked state of the hook portion.
本発明の第6の側面に係る携帯式電源装置は、前記収納凹部22が、ユニット側端子28を貫通させる貫通穴31を底面30に開口しており、前記底面30が、前記貫通穴31の開口縁に沿って、前記ユニット側端子28の外周面に当接する保持壁32を備えることができる。
上記構成により、収納凹部の底面の定位置にユニット側端子を配置しながら、貫通穴に挿通されるユニット側端子の外周面に保持壁を当接させて保持することで、ユニット側端子を給電端子に着脱する際の捻れや傾きを抑制して、ユニット側端子とユニット基板との接続部分が破損するのを有効に防止できる。
In the portable power supply device according to the sixth aspect of the present invention, the
With the above configuration, power is supplied to the unit-side terminal by placing the unit-side terminal at a fixed position on the bottom surface of the storage recess and holding the holding wall against the outer peripheral surface of the unit-side terminal inserted through the through hole. It is possible to effectively prevent the connection portion between the unit side terminal and the unit substrate from being damaged by suppressing twisting and inclination when the terminal is attached to and detached from the terminal.
本発明の第7の側面に係る携帯式電源装置は、前記透光部材26が、透光性を有する平板状の透光部26Aを備えて、前記透光部26Aを前記半導体発光素子25に対向して配置しており、さらに、前記透光部26Aは、前記半導体発光素子25と対向する部分をに集光部26aを備えることができる。
上記構成により、透光部材の透光部を平板状としつつも、半導体発光素子と対向する部分に集光部を設けることで、半導体発光素子からの出力光を集光でき、出力光を高めることができる。
In the portable power supply device according to the seventh aspect of the present invention, the
With the above configuration, the light transmitting portion of the light transmitting member is formed in a flat plate shape, but the light collecting portion is provided at a portion facing the semiconductor light emitting device, so that the output light from the semiconductor light emitting device can be collected and the output light is increased. be able to.
本発明の第8の側面に係る携帯式電源装置は、前記給電端子8をUSBコネクタ8Aとして、前記ユニット側端子28をUSBプラグ28Aとすることができる。
これにより、広く普及しているUSB端子で給電可能な電気機器に給電できる。
In the portable power supply device according to the eighth aspect of the present invention, the
As a result, it is possible to supply power to an electric device that can be supplied with power by a widely used USB terminal.
本発明の第9の側面に係る携帯式電源装置は、前記半導体発光素子25を発光ダイオードとすることができる。
In the portable power supply device according to the ninth aspect of the present invention, the semiconductor
本発明の第10の側面に係る発光ユニットは、充電可能な二次電池1を本体ケース2に収納して、前記本体ケース2の一端面に、外部の電気機器130に電力を供給するための給電端子8を表出してなる電源装置に脱着可能であって、外側開口の収納凹部22を設けたユニットケース21、81と、前記収納凹部22に収納される平板状のユニット基板24と、前記ユニット基板24の表面側に固定された半導体発光素子25と、前記ユニット基板24の裏面側に固定されて、前記収納凹部22の底面30を貫通して外部に突出するユニット側端子28と、前記収納凹部22の開口部23を閉塞する透光部材26とを備えており、前記ユニット側端子28が前記給電端子8に挿入されて電源装置に連結されるようにしており、さらに、前記半導体発光素子25とユニット側端子28とを予め実装したユニット基板24と、前記透光部材26とを、前記ユニットケース21、81の開口部23から嵌合可能に構成している。
上記構成により、発光ユニットの組み立て時において、ユニットケースを分解することなくユニット基板を収納でき、組み立て作業を大幅に簡素化できる利点が得られる。
さらに、ユニット基板の表面側に半導体発光素子を実装し、裏面側にユニット側端子を実装することで、発熱部材を上面側に配置しつつ、背面側のユニット側端子でもって裏面側に伝熱できるため、発熱部分と放熱部分の分離が図られ、放熱性を改善できる効果も得られる。
A light emitting unit according to a tenth aspect of the present invention is for storing a rechargeable
With the above configuration, when the light emitting unit is assembled, the unit substrate can be stored without disassembling the unit case, and the assembling work can be greatly simplified.
Furthermore, by mounting the semiconductor light emitting element on the front side of the unit board and mounting the unit side terminal on the back side, heat transfer to the back side with the unit side terminal on the back side while arranging the heat generating member on the top side. Therefore, the heat generating portion and the heat radiating portion can be separated, and the effect of improving the heat dissipation can be obtained.
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携帯式電源装置を例示するものであって、本発明は携帯式電源装置を以下のものに特定しない。なお、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。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。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。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
[実施例1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a portable power supply device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the portable power supply device as follows. In addition, the member shown by the claim is not what specifies the member of embodiment. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent members described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing. In addition, the contents described in some examples and embodiments may be used in other examples and embodiments.
[Example 1]
図1〜図15に、本発明の実施例1に係る携帯式電源装置100を示す。これらの図に示す携帯式電源装置100は、電源装置本体10と発光ユニット20で構成される。電源装置本体10は、本体ケース2と、この本体ケース2の内部に収納される充電可能な二次電池1と、二次電池1を充電するための電力を外部から受けるための受電機構12と、本体ケース2の一端面において表出される、外部の電気機器130に電力を供給するための給電端子8とを備えている。発光ユニット20は、電源装置本体10に脱着自在に装着されて、電源装置本体10から供給される電力で、内蔵する半導体発光素子25を発光させる。発光ユニット20は、電源装置本体10の給電端子8に接続されるユニット側端子28を備えており、発光ユニット20を電源装置本体10に装着する状態で、このユニット側端子28を給電端子8に接続して、電源装置本体10に内蔵される二次電池1から給電される。これによって携帯式電源装置100を照明装置として利用できる。
1 to 15 show a portable
電源装置本体10は、外部接続する電気機器130への給電を行う際には、図2と図3に示すように発光ユニット20を本体ケース2から外して給電端子8を表出させ、給電端子8に、給電したい電気機器130(例えば携帯電話)に接続するための接続端子131を接続する。電源装置本体10は、本体ケース2の上面に給電スイッチ13を設けており、この給電スイッチ13をONすることで、電気機器130への給電が開始される。これにより、電気機器130を駆動したり、電気機器130に内蔵される二次電池を充電することが可能となる。
(受電機構12)
When supplying power to the externally connected
(Power receiving mechanism 12)
一方で、電源装置本体10は、内蔵する二次電池1を充電する際には、図4に示すように、電力供給機器120に接続されて充電され、あるいは、図5に示すように、磁気誘導作用で電力を搬送する無接点充電台110に載せて充電される。この電源装置本体10は、二次電池1を充電する電力を外部から受けるための受電機構12を備えている。図4に示す電源装置本体10は、受電機構12として、外部接続される電力供給機器120、例えば、商用電源に接続されたACアダプタを接続するための受電端子18を、本体ケース2の端面2Yに設けている。この電源装置本体10は、図4に示すように、受電端子18に、電力供給機器120の出力端子121を接続することで、二次電池1への充電が開始される。また、電源装置本体10は、図5に示す無接点充電台110に載置された状態で、磁気誘導作用により搬送される電力を受け取るために、受電機構12として受電コイル5(図5及び図6参照)を内蔵している。無接点充電台110は、電源装置本体10に磁気誘導作用で電力供給するための送電コイル105と、この送電コイル105に交流電力を供給する交流電源(図示せず)を外装ケース102に内蔵している。電源装置本体10は、図5に示すように、無接点充電台110の載せプレート106に載置することで、磁気誘導作用により送電コイル105から受電コイル5に電力搬送されて、二次電池1への充電が開始される。以上のようにして、電源装置本体10は、本体ケース2に内蔵する二次電池1を充電でき、外部接続される電気機器130に電力を供給する電源として繰り返し利用できる。
On the other hand, when charging the built-in
以上の電源装置本体10は、受電機構12として、受電端子18と受電コイル5を備えており、外部接続される電力供給機器120と磁気誘導作用で電力搬送する無接点充電台110のいずれからも電力供給を受けて内蔵する二次電池1を充電可能としている。ただ、電源装置本体は、必ずしも電力供給機器と無接点充電台の両方から給電可能な構造とする必要はなく、いずれか一方から電力供給を受けて内蔵する二次電池を充電する構造とすることもできる。この電源装置本体は、受電機構として、受電端子と受電コイルのいずれか一方のみを備えることができる。
(電源装置本体10)
The power supply device
(Power supply body 10)
図1ないし図7に示す電源装置本体10は、本体ケース2の内部に、二次電池1と回路基板4と絶縁ホルダー3からなる電池組立9を収納している。図の電源装置本体10は、2本の二次電池1を内蔵している。本体ケース2に内蔵する2本の二次電池1は円筒形電池1Aで、これらの円筒形電池1Aを互いに平行な姿勢で所定の間隔離して、本体ケース2の内部の両側に配置している。この電池組立9は、絶縁ホルダー3でもって、回路基板4と円筒形電池1Aとを定位置に配置している。
(本体ケース2)
A power supply
(Body case 2)
本体ケース2は、プラスチック製の上ケース2Aと下ケース2Bを連結して内部に収納スペースを設けている。図の本体ケース2は、2本の円筒型電池1Aを両側に並べた電池組立9を収納するので、両側面を円筒形電池1Aの表面に沿う湾曲面として、両端面を平面状としている。本体ケース2は、一方の端面2Xに、2組の給電端子8を2段に並べて外部に表出させる2個の端子窓2aを開口して、他方の端面2Yには、受電端子18を外部に表出させる端子窓2bを開口している。さらに、上ケース2Aは、給電スイッチ13を外部に表出するためのスイッチ窓14を上面に開口している。
The
下ケース2Bは、受電コイル5を定位置に配置できるように、底面の内面に、受電コイル5を収納できる円形凹部15を設ける共に、この円形凹部15の中心に位置して、受電コイル5の中心孔に挿通する位置決めボス16を一体成形して設けている。図に示す位置決めボス16は円筒状で、受電コイル5とシールドプレート6の中心孔を嵌入して、これらを定位置に配置している。
(二次電池1)
The
(Secondary battery 1)
二次電池1は円筒形のリチウムイオン電池である。リチウムイオン電池は、ラップトップ型のマイクロコンピュータの電源などの種々の用途に多用されている円筒形電池1Aが使用できる。ただし、電源装置本体は、二次電池をこのタイプに特定するものではない。二次電池1をリチウムイオン電池とする電源装置本体10は、電源装置本体10の外形を小さくして充電できる容量を大きくできる。さらに、二次電池には、リチウムイオン電池以外の円筒形電池、たとえば、ニッケル水素電池などの充電できる全ての電池を使用できる。
The
二次電池1は、図6と図7に示すように、正負の端面電極を一対のリード板11を介して回路基板4に連結している。一対のリード板11は、端面電極に接続される接続部から引き出されて回路基板4に接続される接続片11aを備える。これらのリード板11は、絶縁ホルダー3の両端に配置されて、接続部が二次電池1の端面電極に接続されると共に、接続片11aを絶縁ホルダー3に貫通させて回路基板4に接続している。
(受電コイル5)
As shown in FIGS. 6 and 7, the
(Receiving coil 5)
受電コイル5は、線材を平面に渦巻き状に巻いた平面コイルである。この平面コイルの受電コイル5は、渦巻きを1層又は複数層に巻いて、全体の形状を円板状として外形を円形としている。受電コイル5は、回路基板4側の表面にシールドプレート6を積層している。シールドプレート6は、受電コイル5に誘導される交流磁界から、回路基板4と二次電池1とをシールドしている。ただ、電磁誘導作用で無接点充電台から充電されない電源装置本体は受電コイルを内蔵することなく、受電端子から入力される電力で二次電池を充電する。
(クッション材7)
The
(Cushion material 7)
図6と図7の電源装置本体10は、受電コイル5と円筒形電池1Aとの間にクッション材7を配置している。クッション材7は、受電コイル5を下ケース2Bの内面に密着させると共に、受電コイル5と二次電池1との熱伝導を遮断する。クッション材7に押されて、下ケース2Bの内面に密着される受電コイル5は、電源装置本体10を無接点充電台110にセットする状態で送電コイル105により接近して、効率よく二次電池1を充電する。受電コイル5と二次電池1との熱伝導を遮断するクッション材7は、発熱する受電コイル5による二次電池1の温度上昇を理想的な状態で遮断する。ただ、受電コイルは、接着剤や両面テープ等を介して、下ケースの内面に接着して固定することもできる。
(給電端子8)
6 and 7, the
(Power supply terminal 8)
電源装置本体10は、本体ケース2に装着される発光ユニット20や、外部に接続される電気機器130に電力を供給する給電端子8を備えている。給電端子8は、回路基板4に固定されて、本体ケース2の内部の定位置に配置されている。図の電源装置本体10は、給電端子8としてUSBコネクタ8Aを備えている。給電端子8であるUSBコネクタ8Aは、標準USBコネクタとしている。図の電源装置本体10は、USBコネクタ8Aである給電端子8を2段に並べて回路基板4に固定して、本体ケース2の端面2Xから表出させている。2段に並べて配置されるUSBコネクタ8Aは、USBプラグが挿入される長方形の挿入部の長辺側の一辺が、回路基板4と平行な姿勢となるように回路基板4に固定している。ただ、2段に並べて配置されるUSBコネクタは、長方形の挿入部の長辺側の一辺が、回路基板と垂直な姿勢となるように回路基板に固定することもできる。ここで、給電端子はUSBコネクタには特定されない。給電端子には、USBコネクタ以外の端子構造であって、接続される機器側の端子が脱着自在に挿抜されて電力を供給できる他の端子構造を使用することもできる。また、電源装置本体は、ひとつの給電端子を設けることもできる。以上の給電端子8は、電気機器や発光ユニットが接続される状態で、本体ケース2の上面に設けた給電スイッチ13をONすると電力を出力する。
(受電端子18)
The power supply device
(Power receiving terminal 18)
さらに、図の電源装置本体10は、二次電池1を充電するための受電端子18も備える。図の受電端子18もUSBコネクタである。受電端子18であるUSBコネクタは、ミニUSBコネクタとしている。ただ、受電端子はUSBコネクタには特定されない。受電端子には、USBコネクタ以外の端子構造であって、電力供給機器に接続されて電力が供給される他の端子構造、例えば、ピン端子を使用することもできる。なお、受電コイルを備えて、電磁誘導作用で無接点充電台から電力供給可能な電源装置は、必ずしも受電端子を設ける必要はない。
(回路基板4)
Furthermore, the power supply device
(Circuit board 4)
回路基板4は、一端部に給電端子8を固定して、他端部に受電端子18を固定している。回路基板4に固定される給電端子8と受電端子18は、回路基板4を介して本体ケース2の内部の定位置に配置される。さらに、回路基板4は、図示しないが、受電コイル5に誘導される交流を直流に変換して二次電池1を充電する充電回路と、外部接続される電力供給機器120から入力される電力で二次電池1を充電するサブ充電回路と、充電された二次電池1の電圧を一定の電圧に安定化して出力するDC/DCコンバータと、二次電池1の充電状態と給電端子8への放電状態とを制御する制御回路とを実装している。充電回路は、受電コイル5に誘導される交流を整流して直流に変換する整流回路と、この整流回路で整流された脈流を平滑化する平滑回路と、この平滑回路で平滑化された直流で二次電池1を充電する充電制御回路とを備えている。サブ充電回路は、電力供給機器120から入力される電力で二次電池1を充電する。サブ充電回路は、受電端子18に電力供給機器120が接続されると、このことを入力電流、または入力電圧から検出し、電力供給機器120から供給される電力で二次電池1を充電する。さらに、この電源装置本体10は、受電端子18に電力供給機器120が接続されて、かつ無接点充電台110にセットされる状態において、電力供給機器120と無接点充電台110のいずれか一方で二次電池1を充電する構造としている。さらに、回路基板4は、図示しないが、二次電池1の充放電を制御する保護回路も実装している。
(絶縁ホルダー3)
The
(Insulation holder 3)
絶縁ホルダー3は、絶縁材のプラスチックを成形して制作される。絶縁ホルダー3は、両側に2本の円筒形電池1Aを配置して、一対の円筒形電池1Aの間隔が広くなる上面側に回路基板4を配置し、さらに、2本の円筒形電池1Aの間に給電端子8と受電端子18とを配置している。絶縁ホルダー3は、2本の円筒形電池1Aの間に配置される給電端子8と受電端子18とを、本体ケース2の端面2X、2Yに設けた端子窓2a、2bから外部に表出させる姿勢で本体ケース2に収納される。
(発光ユニット20)
The insulating
(Light emitting unit 20)
次に発光ユニット20について詳述する。発光ユニット20の斜視図を図8と図9に、分解斜視図を図10ないし図12に、断面図を図13ないし図15にそれぞれ示す。これらの図に示すように発光ユニット20は、外側開口の収納凹部22を設けたユニットケース21と、この収納凹部22に収納される平板状のユニット基板24と、このユニット基板24の表面側に固定された半導体発光素子25と、ユニット基板24の裏面側に固定されたユニット側端子28と、収納凹部22の開口部23を閉塞する透光部材26とを備えている。発光ユニット20は、ユニットケース21の背面側であって、本体ケース2と対向する対向面側に、電源装置本体10の給電端子8に挿入できるように、ユニット側端子28を突出させて配置している。
(ユニットケース21)
Next, the
(Unit case 21)
ユニットケース21は、図8ないし図12に示すように、端面プレート21Aの外周に沿って周壁21Bを設けた形状にプラスチックで成形している。図1と図2のユニットケース21は、本体ケース2の端面2Xに沿って装着できるように、周壁21Bの端面形状を、本体ケース2の端面2Xの外形に沿う形状としている。図の本体ケース2は、内部の両側に円筒形電池1Aを収納して、端面2Xの形状を長円形としているので、ユニットケース21の外形、すなわち、周壁21Bの端面形状を長円形としている。とくに、図のユニットケース21は、周壁21Bの端面の外形を、本体ケース2の端面2Xの外形とほぼ等しくして、周壁21Bの外周面を本体ケース2の外周面に沿って連続する構造としている。この構造は、本体ケース2と発光ユニット21とを一体的なデザインとして、その境界部分が目立たないすっきりとした美しい外観にできる。さらに、図に示すユニットケース21は、本体ケース2との対向面側において、周壁21Bの内側に凹部を設けた薄い箱形にプラスチックで成形している。この構造は、軽量にして低コストに製造できる。
As shown in FIGS. 8 to 12, the
さらに、ユニットケース21は、端面プレート21Aの中央部を背面側に突出させる形状として、端面プレート21Aに外側開口の収納凹部22を設けている。ユニットケース21の収納凹部22は、開口部23を矩形状とする箱形形状に成形している。図の収納凹部22は、開口部23の形状を略正方形としている。箱形の収納凹部22は、内部にユニット基板24を収納できる内形と深さに成形している。収納凹部22は、図13ないし図15に示すように、内周面を、内部に向かって次第に狭くなるテーパー面としている。この収納凹部22は、テーパー面を抜き勾配としてプラスチックで一体成形される。
Furthermore, the
ユニットケース21は、収納凹部22に収納されるユニット基板24を定位置に保持すると共に、このユニット基板24の裏面側に固定されるユニット側端子28を収納凹部22の底面30に貫通させて、ユニットケース21の背面側に突出させている。ユニットケース21は、図11ないし図15に示すように、収納凹部22の底面30に、ユニット側端子28を貫通させる貫通穴31を開口している。図のユニットケース21は、貫通穴31の開口縁に沿って収納凹部22の内側に突出する保持壁32を一体成形して設けている。この保持壁32は、ここに挿通されるユニット側端子28の外周面に当接して、ユニット側端子28を正しい姿勢に保持する。この構造は、ユニット側端子28を保持壁32で保持することで、ユニット側端子28を給電端子8に挿入する際の捻れや傾きを抑制して、ユニット側端子28とユニット基板24との接続部分が破損するのを有効に防止できる。
The
さらに、図に示すユニットケース21は、収納凹部22の内部において、収納凹部22に収納されるユニット基板24を保持するための保持機構27を備えている。図11、図14、及び図15に示す保持機構27は、ユニットケース21に一体成形された複数の係止アーム33を備えている。係止アーム33は、収納凹部22の開口部23に向かって伸びる弾性アーム部33Aと、この弾性アーム部33Aの先端に設けたフック部33Bとを備えている。図の係止アーム33は、収納凹部22の底面30から開口部23に向かって突出する姿勢で一体成形された弾性アーム部33Aを備えており、この弾性アーム部33Aの先端にフック部33Bを設けている。この係止アーム33は、フック部33Bでユニット基板24の両端を弾性的に係止して、ユニット基板24を定位置に保持する構造としている。図に示す保持機構27は、4本の係止アーム33を備えており、ユニット基板24の両端に対向して2本ずつの係止アーム33を配置している。この保持機構27は、互いに対向する係止アーム33の間に挿入されるユニット基板24の両端をフック部33Bで係止して保持する。ユニット基板24の装着時において、互いに対向する係止アーム33は、対向するフック部33Bが離れる方向に弾性アーム部33Aを弾性変形させてフック部33Bの間にユニット基板24を通過させると共に、ユニット基板24の通過後は、弾性アーム部33Aが元の形状に復帰して、対向するフック部33Bでユニット基板24の両端を弾性的に係止する。フック部33Bの上端面は、ユニット基板24を挿入する方向に案内しやすいように、内側に向かって下り勾配に傾斜する傾斜面としている。以上の保持機構27は、ユニット基板24を簡単かつ容易に装着しながら、外れないように保持できる。
Furthermore, the
さらに、ユニットケース21は、ユニット基板24を収納凹部22の定位置に配置できるように、ユニット基板24を位置決めする位置決めリブ34を、対向する内周面から突出して設けている。この位置決めリブ34は、前述の係止アーム33が係止するユニット基板24の2辺と異なる2辺に対向して設けられている。これらの位置決めリブ34は、ユニット基板24の端部に設けた位置決めスリット24Bに案内されて、ユニット基板24を定位置に配置する。
Further, the
以上のユニットケース21は、図1と図2に示すように、発光ユニット20を電源装置本体10に装着する状態で、本体ケース2の端面2Xに対向して配置される。図のユニットケース21は、本体ケース2に装着する状態で、周壁21Bの端面を本体ケース2の端面2Xに当接させている。このように、周壁21Bの端面を本体ケース2の端面2Xに当接させる構造は、本体ケース2の端面2Xに設けた給電端子8と、ユニットケース21側に設けたユニット側端子28を保護できる特徴がある。それは、この周壁21Bにより、雨水等の水が侵入するのを防止し、あるいは埃等の異物が侵入するのを防止できるからである。また、携帯式電源装置を誤って落下させたときにおいても、ユニットケース21が受ける衝撃を、周壁21Bを介して本体ケース2の端面2Xで支持できるので、この衝撃による負荷が給電端子8とユニット側端子28との連結部分に作用するのを低減できる特徴もある。このため、落下等の衝撃による負荷が、ユニット側端子28とユニット基板24の接続部分や、給電端子8と回路基板4の接続部分にかかるのを低減して、これらの接続部分が損傷するのを有効に防止できる。
(ユニット基板24)
1 and 2, the
(Unit board 24)
ユニット基板24は、収納凹部22に収納されて定位置に配置される。ユニット基板24は、ユニットケース21の開口部23の内形に沿う矩形状に成形している。図10ないし図15に示すユニット基板24は、表面側に半導体発光素子25を固定すると共に、裏面側にユニット側端子28を固定している。図のユニット基板24は、ユニット側端子28の挿入方向がユニット基板24に対して略垂直となる起立する姿勢でユニット側端子28を固定している。このユニット基板24は、図11と図12に示すように、半導体発光素子25とユニット側端子28とを予め実装した状態で、ユニットケース21の収納凹部22に収納される。
The
ユニット基板24は、前述の保持機構27を介して収納凹部22の定位置に固定される。図11と図12に示すユニット基板24は、係止アーム33を定位置に案内してフック部33Bで係止できるように、外周縁に切欠部24Aを設けている。図に示すユニット基板24は、ユニット基板24の両端であって、互いに対向する対向する4カ所に、すなわち、前述の4つの係止アーム33と対向する位置に切欠部24Aを設けている。この切欠部24Aは、係止アーム33を案内できる幅と深さに成形している。
The
さらに、図11と図12に示すユニット基板24は、切欠部24Aを設けた2辺と異なる2辺に位置決めスリット24Bを設けている。位置決めスリット24Bは、収納凹部22に設けた前述の位置決めリブ34と対向する位置に設けている。ユニット基板24は、位置決めスリット24Bに位置決めリブ34が案内されて収納凹部22の定位置に位置決めされると共に、切欠部24Aに案内される係止アーム33で係止状態に保持されて、収納凹部22の定位置に固定される。
(半導体発光素子25)
Further, the
(Semiconductor light emitting element 25)
半導体発光素子25は、ユニット基板24の表面側であって、収納凹部22の開口部23側の面に固定している。図に示す半導体発光素子25は、チップタイプの発光ダイオード25Aである。図に示す発光ダイオード25Aには、1つの白色LEDを使用しているが、RGBのLEDを使用して、フルカラー発光が可能なカラー光源とすることもできる。半導体発光素子25は、電源装置本体10から供給される電力で発光する。
(ユニット側端子28)
The semiconductor
(Unit side terminal 28)
ユニット側端子28は、ユニット基板24の背面側に固定されており、ユニット基板24をユニットケース21の収納凹部22に収納する状態で、収納凹部22の底面30を貫通して、ユニットケース21の背面側であって、電源装置本体10との対向面21Xから突出している。ユニット側端子28は、発光ユニット20を電源装置本体10に装着する状態で給電端子8に挿入される。したがって、ユニット側端子28は、ユニットケース21を本体ケース2の端面2Xに対向させる状態で、給電端子8に挿入されるように、給電端子8と対向する位置に配置している。
The
図に示すユニット側端子28はUSBプラグ28Aで、ユニット基板24にハンダ付けして固定されている。USBプラグ28Aであるユニット側端子28は、後端から突出する複数の接続ピン28aをユニット基板24に挿入して物理的に連結すると共に、この状態で接続ピン28aをユニット基板24の導電部にハンダ付けしてユニット基板24に固定し、また電気接続している。図のユニット側端子28は、端子の挿入方向がユニット基板24に対して略垂直となる起立姿勢でユニット基板24に固定されている。
The
図に示す発光ユニット20は、1つのユニット側端子28を備えている。この発光ユニット20は、図2に示すように、電源装置本体10に装着する状態で、このユニット側端子28を対向する給電端子8(図2においては上側)に挿入して接続される。ただ、発光ユニットは、図示しないが、複数のユニット側端子を備えることもできる。この発光ユニットは、たとえば、2つのユニット側端子を、対向する2段の給電端子に対向して配置することができる。この発光ユニットは、複数のユニット側端子を複数の給電端子に挿入することで、発光ユニットと本体ケースとの機械的な連結構造を強化できる利点が得られる。このため、挿抜時や落下時の捻れや傾き、衝撃を効果的に抑制できると共に、接続不良等の弊害も確実に阻止できる特徴がある。とくに、一方のユニット側端子と回路基板との接続部分が不良になっても、他方のユニット側端子を介して電力供給が維持できる特徴がある。さらに、2つのユニット側端子を備える発光ユニットは、いずれか一方のユニット側端子をダミー端子とすることもできる。この発光ユニットは、ダミー端子を連結専用の部材とすることで、発光ユニットと本体ケースとの機械的な連結構造を強化でき、ユニット側端子の捻れや傾き、変形などをより効果的に抑制できる。
(透光部材26)
The
(Translucent member 26)
透光部材26は、ユニットケース21の開口部23に嵌合されて、この開口部23を閉塞する。透光部材26は、透光性を有する平板状の透光部26Aを備えている。透光部26Aは、外面側を平面状とすると共に、内面側であって半導体発光素子25と対向する部分を凸レンズ状に形成して、集光部26aを設けている。この構造の透光部26Aは、半導体発光素子25の発光を、凸レンズ状の集光部26aで集光して高出力で出力できる。
The
さらに、図に示す透光部材26は、透光部26Aの外周縁に沿って収納凹部22の開口部23に嵌入される挿入筒部26Bを一体成形して設けている。挿入筒部26Bは、収納凹部22の開口部23の内周面に沿う外形であって、収納凹部22の内形とほぼ等しく、あるいはやや大きな外形に成形しており、挿入筒部26Bを収納凹部22に嵌入して透光部材26をユニットケース21に嵌着できるようにしている。さらに、挿入筒部26Bは、図14と図15に示すように、収納凹部22に嵌入される状態で、収納凹部22の内面22Aと係止アーム33の背面との間に挿入される全長を有している。図に示すユニットケース21は、収納凹部22の内面22Aと係止アーム33の背面とをテーパー面として、金型の抜き勾配を設けている。このため、収納凹部22の内面22Aと係止アーム33の背面との間にできる挿入隙間35は、挿入筒部26Bの挿入方向に向かって次第に狭くなる形状に成形されている。この挿入隙間35に挿入筒部26Bを圧入することで、挿入筒部26Bは、収納凹部22の内面22Aと係止アーム33とに挟着されてユニットケース21に強固に連結される。また、このとき、係止アーム33は、挿入隙間35に挿入される挿入筒部26Bによって、フック部33Bの背面がユニット基板24側に向かって押圧される。これにより、係止アーム33は、フック部33Bがユニット基板24を係止する方向に押圧されて、フック部33Bの係止状態が解除されるのが確実に阻止される。
Furthermore, the
ただ、挿入筒部26Bは、必ずしも収納凹部22の内面22Aと係止アーム33の背面との間にできる挿入隙間35に圧入する構造とする必要はない。それは、係止アームの背面にできる挿入隙間に挿入筒部を挿入することで、係止アームのフック部がユニット基板から離れる方向に移動するのを阻止できるからである。すなわち、透光部材の挿入筒部は、係止アームの背面にできる挿入隙間に挿入することで、係止アームの係止状態が解除されるのを確実に阻止できる。
However, the
さらに、挿入筒部26Bは、透光部材26を正しい姿勢でユニットケース21の開口部23に配置できるように、収納凹部22の内周面に設けた位置決めリブ34を案内する位置決めスリット26cを設けている。位置決めスリット26cは、位置決めリブ34と対向する位置に設けている。この透光部材26は、位置決めスリット26に位置決めリブ34を案内する姿勢で挿入筒部26Bを開口部23に挿入することで、透光部材26が誤った姿勢で開口部23に挿入されるのを確実に防止できる。
Further, the
さらに、透光部材26は、ユニットケース21の開口部23の定位置に配置されるように、透光部26Aの両端面から外側に突出する鍔部26bを設けている。図14と図15に示す透光部材26は、ユニットケース21に設けた係止アーム33と対向する両端面に鍔部26bを設けている。ユニットケース21は、この鍔部26bと対向する開口縁部に、鍔部26bを当接させて透光部材26を定位置に位置決めする段差部36を設けている。この透光部材26は、鍔部26bを段差部36に当接させる状態で定位置に位置決めされる。
Furthermore, the
さらに、収納凹部22の開口部23に嵌入される透光部材26は、係止構造でユニットケース21に固定される。図10、図11、及び図14に示すユニットケース21は、隣接する係止アーム33の中間に位置して、開口縁部に設けた段差部36に沿って内面側に突出する係止凸部37を設けている。透光部材26は、図12と図14に示すように、この係止凸部37と対向する位置に係止凸部37を案内する係止凹部38を設けている。図に示す透光部材26は、鍔部26bに隣接して、鍔部26bに沿う溝状の係止凹部38を設けている。さらに、図に示す透光部材26は、係止凹部38の開口縁であって、挿入筒部26Bの先端側に位置して、係止凹部38に案内された係止凸部37が外れるのを阻止するストッパ凸部39も設けている。ストッパ凸部39は、係止凸部37の挿入側を傾斜面として、係止凸部37を係止凹部38に案内しやすくしている。
Furthermore, the
以上の透光部材26は、挿入筒部26Bを収納凹部22の開口部23に嵌入する状態で、挿入筒部26Bの先端部を係止アーム33の背面に挿入すると共に、透光部26Aの両端面から突出する鍔部26bを、開口部23の段差部36に当接させる状態で、ユニットケース21の開口縁部に設けた係止凸部37を係止凹部38に案内して、ユニットケース21の定位置に係止構造で固定される。係止凹部38に案内される係止凸部37は、ストッパ凸部39によって係止状態が解除されるのが防止される。
The
以上の発光ユニット20は、図11と図12に示すように、ユニットケース21の収納凹部22に、半導体発光素子25とユニット側端子28とが固定されたユニット基板24が挿入されると共に、収納凹部22の開口部23が透光部材26で閉塞されて、ユニット基板24がユニットケース21の内部の定位置に配置される。この状態で、ユニット基板24の背面に固定されたユニット側端子28は、図11ないし図15に示すように、収納凹部22の底面30を貫通して、ユニットケース21の背面側に突出する。さらに、この状態で、収納凹部22の底面30の外側面であって、本体ケース2と対向する対向面21Xにラベル29を付着する。このラベル29は、片面に接着面を有するプラスチックシートで、ユニット側端子28を挿通する貫通孔29Aが開口されている。このラベル29は、ユニットケース21の対向面21Xに付着される状態で、係止アーム33や係止凸部37を成型するために収納凹部22の底面30に開口される金型の成型ピンの抜き穴や、収納凹部22の底面30に開口された貫通穴31とユニット側端子28との間にできる隙間を閉塞する。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
以上の発光ユニット20は、ユニット側端子28と給電端子8を介して脱着自在に電源装置本体10に連結される。この発光ユニット20は、電源装置本体10に対して、図2の矢印Aで示す方向に移動させて、ユニット側端子28を給電端子8に挿入して装着される。発光ユニット20は、ユニット側端子28が給電端子8に挿入される状態で、本体ケース2の端面2Xに対向して配置されて、電源装置本体10に物理的に連結され、かつ電気的にも接続される。発電ユニット20は、ユニット側端子28と給電端子8が電気接続される状態で、本体ケース2の上面に設けた給電スイッチ13をONすることで、電源装置本体10から電力が供給されて、内蔵する半導体発光素子25が点灯する。
The
さらに、発光ユニットは、半導体発光素子の点灯状態をコントロールする点灯回路を備えることもできる。このコントロール回路は、例えば、ユニット基板に実装されて、半導体発光素子の点灯パターンや点灯色等をコントロールすることができる。このように、半導体発光素子の点灯状態をコントロールできる発光ユニットは、半導体発光素子の点灯状態やオンオフを制御するスイッチを、ユニットケースの端面や側面に設けることができる。
[実施例2]
Further, the light emitting unit may include a lighting circuit that controls the lighting state of the semiconductor light emitting element. For example, the control circuit is mounted on a unit substrate and can control a lighting pattern, a lighting color, and the like of the semiconductor light emitting element. As described above, the light emitting unit capable of controlling the lighting state of the semiconductor light emitting element can be provided with the switch for controlling the lighting state and on / off of the semiconductor light emitting element on the end face and side surface of the unit case.
[Example 2]
さらに、図16ないし図23に、本発明の実施例2に係る携帯式電源装置200を示す。これらの図に示す携帯式電源装置200は、電源装置本体60が、本体ケース62に1本の二次電池1を内蔵している。電源装置本体60は、1本の二次電池1と回路基板64と絶縁ホルダー63とからなる電池組立69を本体ケース62に内蔵している。本体ケース62に内蔵する1本の二次電池1は円筒形電池で、この円筒形電池1Aを本体ケース62片側の側面の内側に配置している。この電池組立69は、絶縁ホルダー63でもって、回路基板64と円筒形電池1Aとを定位置に配置している。
Further, FIGS. 16 to 23 show a portable
(本体ケース62)
本体ケース62は、上ケース62Aと下ケース62Bとを連結して内部に収納スペースを設けている。図の本体ケース62は、1本の円筒形電池1Aを片側に配置した電池組立69を収納するので、一方の側面を円筒形電池1Aの表面に沿う湾曲面として、他方の側面を平面状としている。さらに、本体ケース62は、両端面を平面状として、一方の端面62Xに、給電端子8を外部に表出させる端子窓62aを開口して、他方の端面62Yには、受電端子18を外部に表出させる端子窓62bを開口している。さらに、上ケース62Aは、給電スイッチ13を外部に表出するためのスイッチ窓14を上面に開口している。さらに、下ケース62Bは、受電コイル5を定位置に配置できるように、底面の内面に、受電コイル5を収納できる円形凹部15を設ける共に、この円形凹部15の中心に位置して、受電コイル5の中心孔に挿通する位置決めボス16を一体成形して設けている。
(二次電池1)
(Main body case 62)
The
(Secondary battery 1)
二次電池1は円筒形のリチウムイオン電池で、図17と図18に示すように、正負の端面電極を一対のリード板71を介して回路基板64に連結している。一対のリード板71は、端面電極に接続される接続部から引き出されて回路基板64に接続される接続片71aを備える。これらのリード板71は、絶縁ホルダー63の両端に配置されて、接続部が二次電池1の端面電極に接続されると共に、接続片71aを絶縁ホルダー63に貫通させて回路基板64に接続している。
(給電端子8)
The
(Power supply terminal 8)
給電端子8は、回路基板64に固定されて、本体ケース62の内部の定位置に配置されている。図の電源装置本体60は、給電端子8として1つのUSBコネクタ8Aを備えている。給電端子8であるUSBコネクタ8Aは、標準USBコネクタとしている。図の電源装置本体60は、USBコネクタ8Aである給電端子8をて回路基板64に固定して、本体ケース62の端面62Xから表出させている。1つのUSBコネクタ8Aは、USBプラグが挿入される長方形の挿入部の長辺側の一辺が、回路基板64と略垂直な姿勢となるように回路基板64に固定している。この構造は、USBコネクタ8Aである給電端子8を絶縁ホルダー63に面積効率よく収納して定位置に配置しながら、全体の外形をコンパクトできる。
(受電端子18)
The
(Power receiving terminal 18)
さらに、電源装置本体60は、二次電池1を充電するための受電端子18も備える。図の受電端子18もUSBコネクタである。受電端子18であるUSBコネクタは、ミニUSBコネクタとしている。
(回路基板64)
Furthermore, the power supply device
(Circuit board 64)
回路基板64は、一端部に給電端子8を固定して、他端部に受電端子18を固定している。回路基板64に固定される給電端子8と受電端子18は、回路基板64を介して本体ケース62の内部の定位置に配置される。さらに、この回路基板64も、図示しないが、前述の回路基板と同様に、受電コイル5に誘導される交流を直流に変換して二次電池1を充電する充電回路と、外部接続される電力供給機器120から入力される電力で二次電池1を充電するサブ充電回路と、充電された二次電池1の電圧を一定の電圧に安定化して出力するDC/DCコンバータと、二次電池1の充電状態と給電端子8への放電状態とを制御する制御回路と、二次電池1の充放電を制御する保護回路を備えている。
(絶縁ホルダー63)
The
(Insulation holder 63)
絶縁ホルダー63は、本体ケース62の片側であって、円筒形電池1Aと平面状の側面との間に配置している。図の絶縁ホルダー63は、片側に1本の円筒形電池を配置して、この円筒形電池1Aと平面状の側面の間隔が広くなる上面側に回路基板64を配設して、回路基板64よりも内側に給電端子8と受電端子18を配設している。絶縁ホルダー63は、2本の円筒形電池1Aの間に配置される給電端子8と受電端子18とを、本体ケース62の端面62X、62Yに設けた端子窓62a、62bから外部に表出させる姿勢で本体ケース62に収納している。
(発光ユニット80)
The insulating
(Light emitting unit 80)
次に発光ユニット80について詳述する。発光ユニット80の斜視図を図19と図20に、分解斜視図を図21ないし図23にそれぞれ示す。これらの図に示す発光ユニット80は、外側開口の収納凹部22を設けたユニットケース81と、この収納凹部22に収納される平板状のユニット基板24と、このユニット基板24の表面側に固定された半導体発光素子25と、ユニット基板24の裏面側に固定されたユニット側端子28と、収納凹部22の開口部23を閉塞する透光部材26とを備えている。発光ユニット80は、ユニットケース81の背面側であって、本体ケース62と対向する対向面側に、電源装置本体60の給電端子8に挿入できるように、ユニット側端子28を突出させて配置している。
ここで、この発光ユニット80は、図16に示す形状の電源装置本体60の端面62Xに沿って装着されるので、ユニットケース81の形状と、ユニットケース81の背面側に突出するユニット側端子28の挿入部の長辺の向きが、前述の実施例1の発光ユニットと異なるが、それ以外の構造については、前述の発光ユニット20を同じ構造としている。したがって、前述の実施例1の発光ユニット20と同じ構成要素については、同符号を付してその詳細な説明を省略する。
(ユニットケース81)
Next, the
Here, since the
(Unit case 81)
ユニットケース81は、図19ないし図23に示すように、端面プレート81Aの外周に沿って周壁81Bを設けた形状にプラスチックで成形している。ユニットケース81は、図16に示すように、本体ケース62の端面62Xに沿って装着できるように、周壁81Bの端面形状を、本体ケース62の端面62Xの外形に沿う形状としている。図の本体ケース62は、内部の片側に円筒形電池1Aを収納するので、ユニットケース81の外形、すなわち、周壁81Bの端面形状を、片側を半円形として他の片側を方形状とする形状としている。図16のユニットケース81は、周壁81Bの端面の外形を、本体ケース62の端面62Xの外形とほぼ等しくしており、周壁81Bの外周面を本体ケース62の外周面に沿って連続する構造として、本体ケース62と発光ユニット81とを一体的なデザインとしている。
As shown in FIGS. 19 to 23, the
さらに、ユニットケース81は、端面プレート81Aの片側であって、外形を方向状とする片側部を背面側に突出させる形状として、外側開口の収納凹部22を設けている。ユニットケース81の収納凹部22は、開口部23を矩形状とする箱形形状に成形して内部にユニット基板24を配置している。ユニットケース81は、収納凹部22に収納されるユニット基板24を定位置に保持すると共に、このユニット基板24の裏面側に固定されるユニット側端子28を収納凹部22の底面30に貫通させて、ユニットケース81の背面側に突出させている。この発光ユニット80も、ユニットケース81に一体成形された複数の係止アーム33からなる保持機構27を備えており、この保持機構27によってユニット基板24を収納凹部22の定位置に固定している。
Further, the
以上のユニットケース81は、図16に示すように、発光ユニット80を電源装置本体60に装着する状態で、本体ケース62の端面62Xに対向して配置される。図のユニットケース81は、本体ケース62に装着する状態で、周壁81Bの端面を本体ケース62の端面62Xに当接させている。このように、周壁81Bの端面を本体ケース62の端面2Xに当接させる構造は、雨水や埃等の侵入をこの周壁81で防止して、本体ケース62の端面62Xに設けた給電端子8と、ユニットケース81側に設けたユニット側端子28を保護できる。また、携帯式電源装置を誤って落下させたときにおいても、ユニットケース81が受ける衝撃を、周壁81Bを介して本体ケース62の端面62Xで支持できるので、衝撃による負荷が、ユニット側端子28とユニット基板24の接続部分や、給電端子8と回路基板4の接続部分にかかるのを低減して、これらの接続部分が損傷するのを有効に防止できる。
(ユニット基板24、半導体発光素子25、ユニット側端子28、透光部材26)
As shown in FIG. 16, the
(
ユニット基板24は、表面側に半導体発光素子25を固定すると共に、裏面側にユニット側端子28を固定している。このユニット基板24も、半導体発光素子25とユニット側端子28とが予め実装された状態で収納凹部22に挿入されて、収納部22の定位置に配置される。ユニット基板24の背面側に固定されたユニット側端子28は、収納凹部22の底面30を貫通して、ユニットケース81の背面側であって、電源装置本体60との対向面81Xから突出している。ユニット側端子28は、ユニットケース81を本体ケース62の端面62Xに対向させる状態で、給電端子8に挿入されるように、給電端子8と対向する位置に配置している。図16に示す本体ケース62は、端面から表出する給電端子8の長辺を、図において上下方向に配置しているので、ユニットケース81の背面側に突出するユニット側端子28も、この給電端子8に対向するように、端子面の長辺が上下方向となるように配置している。すなわち、図19ないし図23に示す発光ユニット80は、収納部22に挿入されるユニット基板24やこれに実装されるユニット側端子28の向き、収納部22の底面30に開口される貫通孔31の向き、さらには、ユニット基板24を保持するための保持機構27や透光部材26の向きを、図8ないし図12に示す発光ユニット20に対して、ユニット側端子28の挿入方向を回転軸として90度回転させた姿勢としている。これにより、図19ないし図23に示す発光ユニット80のユニット基板24や透光部材26は、前述の図8ないし図12に示す発光ユニット20と同じ構造として、ユニットケース81の収納凹部22に連結できるようにしている。ただ、発光ユニットは、ユニット基板に実装されるユニット側端子の向きと収納部の底面に開口される貫通孔の向きのみを、図8ないし図12に示す発光ユニットから90度回転させた姿勢とし、その他の構造、すなわち、ユニット基板や透光部材、ユニット基板を保持するための保持機構を、図8ないし図12に示す発光ユニットと同じ方向に設けることもできる。
The
以上の発光ユニット80は、図22と図23に示すように、ユニットケース81の収納凹部22に、半導体発光素子25とユニット側端子28とが固定されたユニット基板24が挿入されると共に、収納凹部22の開口部23が透光部材26で閉塞されて、ユニット基板24がユニットケース81の内部の定位置に配置される。この状態で、ユニット基板24の背面に固定されたユニット側端子28は、図19ないし図23に示すように、収納凹部22の底面30を貫通して、ユニットケース81の背面側に突出する。さらに、この状態で、収納凹部22の底面30の外側面であって、本体ケース2と対向する対向面21Xにラベル29を付着する。
As shown in FIGS. 22 and 23, the above
以上の発光ユニット80は、ユニット側端子28と給電端子8を介して脱着自在に電源装置本体60に連結される。この発光ユニット80は、電源装置本体60に対して、図16の矢印Aで示す方向に移動させて、ユニット側端子28を給電端子8に挿入して装着される。発光ユニット60は、ユニット側端子28が給電端子8に挿入される状態で、本体ケース62の端面62Xに対向して配置されて、電源装置本体60に物理的に連結され、かつ電気的にも接続される。発電ユニット80は、ユニット側端子28と給電端子8が電気接続される状態で、本体ケース62の上面に設けた給電スイッチ13をONすることで、電源装置本体60から電力が供給されて、内蔵する半導体発光素子25が点灯する。
The
以上の実施例の携帯式電源装置は、ユニットケース21、81の周壁21B、81Bの端面の外形を、本体ケース2、62の端面2X、62Xの外形とほぼ等しくして、周壁21B、81Bの端面を本体ケース2、62の端面2X、62Xの外周縁部に当接させる構造としている。ただ、ユニットケースは、図示しないが、周壁の端面の内形を本体ケースの端面の外形とほぼ等しくして、すなわち、周壁の内形を本体ケースの端部の外形とほぼ等しくして、周壁の内側に本体ケースの端部を嵌着して連結する構造とすることもできる。この構造は、本体ケースの端面側をユニットケースで密閉状態にカバーできるので、雨水等の水や埃等が侵入するのをより効果的に防止できる特徴がある。さらに、ユニットケースの周壁を本体ケースに嵌合させることで、発光ユニットが本体ケースから不意に外れるのを有効に防止できる特徴もある。
In the portable power supply device of the above embodiment, the outer shapes of the end faces of the
本発明に係る携帯式電源装置は、携帯電話や携帯型音楽プレーヤ用を充電する緊急充電器、あるいは緊急充電器を充電するための充電器として好適に利用しながら、装着される発光ユニットの半導体発光素子を発光させて照明装置として利用できる。 A portable power supply device according to the present invention is a semiconductor of a light emitting unit to be mounted while being preferably used as an emergency charger for charging a mobile phone or a portable music player, or a charger for charging an emergency charger. The light emitting element can be used as a lighting device by emitting light.
100…携帯式電源装置
200…携帯式電源装置
1…二次電池 1A…円筒形電池
2…本体ケース 2A…上ケース
2B…下ケース
2X…端面
2Y…端面
2a…端子窓
2b…端子窓
3…絶縁ホルダー
4…回路基板
5…受電コイル
6…シールドプレート
7…クッション材
8…給電端子 8A…USBコネクタ
9…電池組立
10…電源装置本体
11…リード板 11a…接続片
12…受電機構
13…給電スイッチ
14…スイッチ窓
15…円形凹部
16…位置決めボス
18…受電端子
20…発光ユニット
21…ユニットケース 21A…端面プレート
21B…周壁
21X…対向面
22…収納凹部 22A…内面
23…開口部
24…ユニット基板 24A…切欠部
24B…位置決めスリット
25…半導体発光素子 25A…発光ダイオード
26…透光部材 26A…透光部
26B…挿入筒部
26a…集光部
26b…鍔部
26c…位置決めスリット
27…保持機構
28…ユニット側端子 28A…USBプラグ
28a…接続ピン
29…ラベル 29A…貫通孔
30…底面
31…貫通穴
32…保持壁
33…係止アーム 33A…弾性アーム部
33B…フック部
34…位置決めリブ
35…挿入隙間
36…段差部
37…係止凸部
38…係止凹部
39…ストッパ凸部
60…電源装置本体
62…本体ケース 62A…上ケース
62B…下ケース
62X…端面
62Y…端面
62a…端子窓
62b…端子窓
63…絶縁ホルダー
64…回路基板
69…電池組立
71…リード板 71a…接続片
80…発光ユニット
81…ユニットケース 81A…端面プレート
81B…周壁
81X…対向面
102…外装ケース
105…送電コイル
106…載せプレート
110…無接点充電台
120…電力供給機器
121…出力端子
130…電気機器
131…接続端子
201…円筒形電池
202…外装ケース
203…絶縁ホルダー
204…回路基板
208…出力コネクタ
209…電池組立
213…スイッチ
218…入力コネクタ
DESCRIPTION OF
2B ... Lower case
2X ... end face
2Y ... end face
2a ... Terminal window
2b ...
21B ... Surrounding wall
21X ... Opposing
24B ... Positioning slit 25 ... Semiconductor
26B ... Insertion cylinder
26a ... Condensing part
26b ... Buttocks
26c ... Positioning slit 27 ...
28a ... Connecting
33B ... Hook
62B ... Lower case
62X ... end face
62Y ... end face
62a ... Terminal window
62b ...
81B ... Surrounding wall
81X ... opposing
Claims (10)
前記本体ケース(2;62)内部に収納される充電可能な一以上の二次電池(1)と、
前記二次電池(1)を充電するための電力を外部から受けるための受電機構(12)と、
前記本体ケース(2;62)の一端面において表出される、外部の電気機器(130)に電力を供給するための給電端子(8)と、
前記本体ケース(2;62)の、前記給電端子(8)を設けた端面(2X;62X)に脱着自在に装着される発光ユニット(20;80)と、
を備えており、
前記発光ユニット(20;80)は、
外側開口の収納凹部(22)を設けたユニットケース(21;81)と、
前記収納凹部(22)に収納される平板状のユニット基板(24)と、
前記ユニット基板(24)の表面側に固定された半導体発光素子(25)と、
前記ユニット基板(24)の裏面側に固定されて、前記収納凹部(22)の底面(30)を貫通して前記本体ケース(2;62)側に突出するユニット側端子(28)と、
前記収納凹部(22)の開口部(23)を閉塞する透光部材(26)と、
を備えており、
前記ユニット側端子(28)が前記給電端子(8)に挿入されて、前記本体ケース(2;62)に連結されるようにしており、
さらに、前記半導体発光素子(25)とユニット側端子(28)とを予め実装したユニット基板(24)と、前記透光部材(26)とを、前記ユニットケース(21;81)の開口部(23)から嵌合可能に構成してなることを特徴とする携帯式電源装置。 Body case (2; 62),
One or more rechargeable secondary batteries (1) housed in the body case (2; 62),
A power receiving mechanism (12) for receiving power for charging the secondary battery (1) from the outside;
A power supply terminal (8) for supplying power to an external electric device (130), which is exposed at one end surface of the main body case (2; 62),
A light emitting unit (20; 80) detachably attached to an end surface (2X; 62X) provided with the power supply terminal (8) of the main body case (2; 62);
With
The light emitting unit (20; 80)
A unit case (21; 81) provided with a storage recess (22) in the outer opening;
A flat unit board (24) housed in the housing recess (22);
A semiconductor light emitting element (25) fixed to the surface side of the unit substrate (24);
A unit side terminal (28) fixed to the back side of the unit substrate (24), penetrating the bottom surface (30) of the housing recess (22) and projecting to the main body case (2; 62) side;
A translucent member (26) for closing the opening (23) of the storage recess (22);
With
The unit side terminal (28) is inserted into the power supply terminal (8) and is connected to the main body case (2; 62),
Further, the unit substrate (24) preliminarily mounted with the semiconductor light emitting element (25) and the unit side terminal (28), and the light transmitting member (26), the opening of the unit case (21; 81) ( 23) A portable power supply device characterized in that it can be fitted.
前記ユニットケース(21;81)が、前記本体ケース(2;62)の端面(2X;62X)の外形に沿う形状の周壁(21B;81B)を備えており、前記発光ユニット(20;80)を前記本体ケース(2;62)に装着する状態で、前記周壁(21B;81B)の端面が前記本体ケース(2;62)の端面(2X;62X)に当接することを特徴とする携帯式電源装置。 The portable power supply device according to claim 1,
The unit case (21; 81) includes a peripheral wall (21B; 81B) having a shape along the outer shape of the end surface (2X; 62X) of the main body case (2; 62), and the light emitting unit (20; 80) Is mounted on the main body case (2; 62), and the end surface of the peripheral wall (21B; 81B) abuts on the end surface (2X; 62X) of the main body case (2; 62). Power supply.
前記ユニットケース(21;81)が、前記開口部(23)を矩形状とする収納凹部(22)を備えると共に、該収納凹部(22)の内部において、前記ユニット基板(24)を保持するための保持機構(27)を備えてなることを特徴とする携帯式電源装置。 The portable power supply device according to claim 1 or 2,
The unit case (21; 81) includes a storage recess (22) in which the opening (23) has a rectangular shape, and holds the unit substrate (24) inside the storage recess (22). A portable power supply device comprising a holding mechanism (27).
前記保持機構(27)が、ユニットケース(21;81)に一体成形されてなる複数の係止アーム(33)を備えており、前記係止アーム(33)は、前記収納凹部(22)の開口部(23)に向かって突出する弾性アーム部(33A)と、前記弾性アーム部(33A)の先端に設けたフック部(33B)とを有しており、前記係止アーム(33)が前記フック部(33B)を前記ユニット基板(24)の端部に弾性的に係止してなることを特徴とする携帯式電源装置。 The portable power supply device according to claim 3,
The holding mechanism (27) includes a plurality of locking arms (33) formed integrally with the unit case (21; 81), and the locking arms (33) are formed in the storage recess (22). It has an elastic arm portion (33A) protruding toward the opening (23) and a hook portion (33B) provided at the tip of the elastic arm portion (33A), and the locking arm (33) A portable power supply device, wherein the hook portion (33B) is elastically locked to an end portion of the unit substrate (24).
前記透光部材(26)が、前記収納凹部(22)の内周面に沿う挿入筒部(26B)を備えており、前記挿入筒部(26B)を前記収納凹部(22)に嵌入して前記透光部材(26)を収納凹部(22)に嵌合させると共に、前記挿入筒部(26B)を前記係止アーム(33)のフック部(33B)の背面側に配置して、該係止アーム(33)を係止状態に保持してなることを特徴とする携帯式電源装置。 The portable power supply device according to claim 4,
The translucent member (26) includes an insertion tube portion (26B) along the inner peripheral surface of the storage recess (22), and the insertion tube portion (26B) is fitted into the storage recess (22). The translucent member (26) is fitted into the housing recess (22), and the insertion tube portion (26B) is disposed on the back side of the hook portion (33B) of the locking arm (33), thereby A portable power supply device characterized in that the stop arm (33) is held in a locked state.
前記収納凹部(22)が、ユニット側端子(28)を貫通させる貫通穴(31)を底面(30)に開口しており、前記底面(30)が、前記貫通穴(31)の開口縁に沿って、前記ユニット側端子(28)の外周面に当接する保持壁(32)を備えることを特徴とする携帯式電源装置。 A portable power supply device according to any one of claims 1 to 5,
The storage recess (22) has a through hole (31) that penetrates the unit side terminal (28) opened to the bottom surface (30), and the bottom surface (30) is formed at an opening edge of the through hole (31). And a holding wall (32) in contact with the outer peripheral surface of the unit side terminal (28).
前記透光部材(26)が、透光性を有する平板状の透光部(26A)を備え、前記透光部(26A)を前記半導体発光素子(25)に対向して配置しており、さらに、前記透光部(26)が前記半導体発光素子(25)と対向する部分に集光部(26a)を備えることを特徴とする携帯式電源装置。 The portable power supply device according to any one of claims 1 to 6,
The translucent member (26) includes a translucent plate-shaped translucent part (26A), and the translucent part (26A) is disposed to face the semiconductor light emitting element (25). The portable power supply device further comprises a light condensing part (26a) at a portion where the light transmitting part (26) faces the semiconductor light emitting element (25).
前記給電端子(8)がUSBコネクタ(8A)で、前記ユニット側端子(28)がUSBプラグ(28A)であることを特徴とする携帯式電源装置。 A portable power supply device according to any one of claims 1 to 7,
The portable power supply device, wherein the power supply terminal (8) is a USB connector (8A) and the unit side terminal (28) is a USB plug (28A).
前記半導体発光素子(25)が発光ダイオードであることを特徴とする携帯式電源装置。 A portable power supply device according to any one of claims 1 to 8,
A portable power supply device, wherein the semiconductor light emitting element (25) is a light emitting diode.
外側開口の収納凹部(22)を設けたユニットケース(21;81)と、
前記収納凹部(22)に収納される平板状のユニット基板(24)と、
前記ユニット基板(24)の表面側に固定された半導体発光素子(25)と、
前記ユニット基板(24)の裏面側に固定されて、前記収納凹部(22)の底面(30)を貫通して外部に突出するユニット側端子(28)と、
前記収納凹部(22)の開口部(23)を閉塞する透光部材(26)と、
を備えており、
前記ユニット側端子(28)が前記給電端子(8)に挿入されて、前記電源装置に連結されるようにしており、
さらに、前記半導体発光素子(25)とユニット側端子(28)とを予め実装したユニット基板(24)と、前記透光部材(26)とを、前記ユニットケース(21;81)の開口部(23)から嵌合可能に構成してなることを特徴とする電源装置に脱着可能な発光ユニット。 A rechargeable secondary battery (1) is housed in a main body case (2; 62), and one end surface of the main body case (2; 62) is used to supply power to an external electrical device (130). A light-emitting unit that can be attached to and detached from a power supply device that exposes the power supply terminal (8),
A unit case (21; 81) provided with a storage recess (22) in the outer opening;
A flat unit board (24) housed in the housing recess (22);
A semiconductor light emitting element (25) fixed to the surface side of the unit substrate (24);
A unit side terminal (28) fixed to the back side of the unit substrate (24) and projecting outside through the bottom surface (30) of the storage recess (22);
A translucent member (26) for closing the opening (23) of the storage recess (22);
With
The unit side terminal (28) is inserted into the power supply terminal (8) and is connected to the power supply device,
Further, the unit substrate (24) preliminarily mounted with the semiconductor light emitting element (25) and the unit side terminal (28), and the light transmitting member (26), the opening of the unit case (21; 81) ( 23) A light-emitting unit that can be attached to and detached from a power supply device.
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