JP2013255376A - 充電器、及び、充電用端子の配置構造 - Google Patents

充電器、及び、充電用端子の配置構造 Download PDF

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Abstract

【課題】充電池を容易に装着可能であり、かつ、充電器が備える充電用端子を異物から保護できる充電器、及び、充電用端子の配置構造を提供する。
【解決手段】充電器1は、充電池を挿入可能な有底筒状のポケット2を備え、ポケット2の側面のうち少なくとも一部は、充電器1が平面に設置された状態で下向きとなり、鉛直方向に対して傾斜する斜面となる面18であって、この面18に充電用端子19を設けている。
【選択図】図4

Description

本発明は、充電池への充電を行う充電器、及び、この充電器における充電用端子の配置構造に関する。
従来、充電池への充電を行う充電器として、充電池を装着する位置に異物が混入しても充電器本体の端子が破損しないようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1記載の充電器は、充電器本体の端子に異物が接触しにくいように、平板状の充電池が装着されるよう構成された浅い収納空所の最上部に、充電器本体の端子を設けている。
特開平9−19069号公報
充電器において充電池を装着する部分の形状は、充電池の形状や装着時の利便性を考慮して、様々な形状となっている。例えば、箱形や長手形状の充電池を充電する充電器は、ポケット状の収容部を備えた構造とすることで、充電池の装着が容易になる。また、この種の充電器においてポケット状の収容部の内部に充電用の端子を配置すると、端子が充電器の外側に露出しないため端子を保護できるという利点もある。反面、このような構造とした場合、収容部に液体等の異物が侵入した場合に、充電器用の端子に液体が接触してしまう。このように、充電器において充電池を容易に装着可能な構成とし、さらに充電器の端子を液体等の異物から保護することは容易ではなかった。
上記課題を解決するため、本発明は、充電池を容易に装着可能であり、かつ、充電器が備える端子を異物から保護できる充電器、及び、充電用端子の配置構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、充電池を挿入可能な有底筒状のポケットを備え、前記ポケットの側面のうち少なくとも一部は、平面に設置された状態で下向きとなり、鉛直方向に対して傾斜する斜面であって、この斜面に充電用端子を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、充電池をポケットに挿入することで容易に装着することができる。また、このポケット内の充電用端子は下向きの斜面に設けられているので、外部から液体がポケット内に浸入した場合であっても、液体が充電用端子に接触しにくく、液体がポケット内に貯留しても充電用端子が液体に接触しにくい状態とすることができる。これにより、充電器を、充電池を容易に装着可能な構成とし、かつ、充電用端子を液体の異物から保護することができる。
ここで、筒とは、断面円形に限らず、方形を含む多角形や楕円形もしくはこれらの形状を組み合わせた断面形状を有するものを含む。
また、本発明は、上記充電器であって、前記ポケットに、前記充電用端子よりも前記ポケットの下端に近い位置に開口する排出口を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、ポケットに液体が浸入した場合に、液体が充電用端子に接触せずに排出口から排出されやすくなっているため、充電用端子をより確実に保護できる。
また、本発明は、上記充電器であって、前記排出口を、前記ポケットの底面の最下部に設けたことを特徴とする。
本発明によれば、排出口がポケットの底面の最下部にあるので、液体がより速やかに排出口から排出され、液体が排出されるまでに充電用端子に接触する可能性も低い。これにより、充電用端子をより確実に保護できる。
また、本発明は、上記充電器であって、充電器本体に、前記ポケットを構成する有底の電池ホルダー部を設け、前記電池ホルダー部の底面に前記排出口を形成し、前記充電器本体の内部に、前記電池ホルダー部の前記排出口の下方に位置する受け皿を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、排出口から排出される液体が充電器本体の内部において拡散することを防止できるので、充電器本体の汚損、及び、充電用端子以外の構成部品の液体への接触を防止できる。
また、本発明は、上記充電器であって、前記受け皿には排出口が形成され、前記受け皿の下方において、前記充電池の充電に関わる配線が配置される空間に、前記排出口と前記充電器本体の外部とを連通する管を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、ポケットに侵入した液体の異物を充電器本体の内部で拡散することなく速やかに外部に排出できる。また、ポケットの下方に配線を配置しても、この配線に液体が触れないように保護できるので、充電器本体の内部における配線の取り回しの自由度を高められる。
また、本発明は、上記充電器であって、前記ポケットの側面において前記底面に接する位置に、前記充電池に形成された溝と係合するリブを備え、前記リブは、前記充電池に形成された溝と係合して、前記充電用端子と前記充電池が備える充電用電極との接圧を確保することを特徴とする。
本発明によれば、充電用端子と充電用電極との接圧を確保することで充電用端子と充電用電極とを確実に接触させ、安定して充電を行うことができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、充電器における充電用端子の配置構造であって、前記充電器本体に、充電池を挿入可能な有底筒状のポケットを備え、前記ポケットの側面のうち少なくとも一部は、前記充電器が平面に設置された状態で下向きとなり、鉛直方向に対して傾斜する斜面であって、この斜面に充電用端子を設けたこと、を特徴とする。
本発明によれば、充電池をポケットに挿入することで容易に装着することができる。また、充電用端子をポケット内の下向きの斜面に設けたことにより、外部からポケットに液体が浸入した場合であっても、液体が充電用端子に接触しにくく、液体がポケット内に貯留しても充電用端子が液体に接触しにくい状態とすることができる。これにより、充電池を容易に装着可能な充電器において、充電用端子を液体の異物から保護できる。
また、本発明は、上記充電用端子の配置構造であって、前記ポケットに、前記充電用端子よりも前記ポケットの下端に近い位置に開口する排出口を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、ポケットに液体が浸入した場合に、液体が充電用端子に接触せずに排出口から排出されやすくなっているため、充電用端子をより確実に保護できる。
本発明によれば、充電池を容易に装着可能であり、かつ、充電用端子を液体の異物から保護することが可能な充電器、及び、充電用端子の配置構造を提供できる。
充電器の構成図である。 図1におけるII−II線の断面を上方から見た斜視図である。 図1におけるIII−III線の断面図である。 図1におけるIV−IV線の断面図である。 充電池の斜視図である。 充電池を収容した充電器の斜視図である。 充電池の収容状態を示す断面図である。
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について説明する。
図1は、充電器1の外観斜視図である。
この図1に示す充電器1は、充電可能な二次電池である充電池を装着して、この充電池への充電を行う装置である。充電器1は、略箱形の本体3を有し、本体3の上面に、充電池が挿入される複数のポケット2が形成されている。本実施形態では4つのポケット2が形成され、これらポケット2に充電池を装着して、4つの充電池を同時に充電できる。
より詳細には、本体3は、ポケット2を形成する4つの電池ホルダー4(電池ホルダー部)と、ホルダー装着体5とによって構成される。ホルダー装着体5の上面は、互いに平行な4つの傾斜面が階段状に配置された形状となっており、各傾斜面5aに電池ホルダー4がはめ込まれている。傾斜面5aの傾斜方向はホルダー装着体5の前端側が低くなる方向である。また、ポケット2の開口上端及び電池ホルダー4の上端は傾斜面5aに面一となっている。
傾斜面5aには、電池ホルダー4に装着された充電池の充電状態を示すインジケーター6が、電池ホルダー4に隣接して設けられている。また、ホルダー装着体5の前端面には、充電器の電源をオン/オフする電源スイッチ7が設けられている。
なお、この図1から後述する図4までの各図は、充電器1を水平面に設置した状態を示す。また、図1、図2、及び図4には、充電器1の接地面に対する鉛直方向を、下向きの矢印Gで示す。
図2は図1におけるII−II線の断面を上方から見た斜視図である。また、図3は図1におけるIII−III線の断面図であり、図4は図1におけるIV−IV線の断面図である。
図2〜図4に示すように、ホルダー装着体5は、平坦な底面5bを有する中空の長尺体に作製されている。ホルダー装着体5の各傾斜面5aには、ホルダー挿入穴5cが形成され、このホルダー挿入穴5cに、カップ形状の電池ホルダー4が上方から差し込まれて固定されている。
電池ホルダー4は、筒状部11と、筒状部11の先端を塞ぐ底部12と、筒状部11の開口の縁に設けられたフランジ13とを備え、筒状部11と底部12とが有底筒状のポケット2を形成する。また、フランジ13は、ホルダー挿入穴5cの縁部から延びる後述の水受け部8に、ねじ15により固定されている。なお、本実施形態においては筒状部11の断面すなわちポケット2の断面は略矩形であり、幅方向に沿った一方の長辺の両端がR形状となっているが、この断面形状は充電池の形状に合わせて任意の形状とすることができ、多角形であっても円形であっても良いし、これらの形状を組み合わせた形状としてもよい。
ポケット2の底面2aを形成する底部12は、図4に示すように、充電器1の前部に向かって下がる傾斜面となっていて、ポケット2内部において最も低い位置にある前端部には、排出口16が開口している。底面2aは充電器1の前後方向に2段で構成され、充電器1の後側に位置する底面後部12aは、充電器1の前側に位置する底面前部12bよりわずかに低い。
また、底面後部12aの後端は筒状部11の外側に延出され、この延出部に、ポケット2内に配置される充電用端子19を支持する支持部材20、充電用端子19に電気的に接続される配線コネクター21等が設けられる。ポケット2は傾斜面5aに対しほぼ垂直に下方に延びているので、充電器1の設置状態において、ポケット2は斜め下方に延びる。このため、ポケット2の側面は鉛直方向Gに対して傾斜している。
ポケット2の側面のうち、充電器1の後端側の面18は、図1〜図4に示すように充電器1を平面に設置した状態において、鉛直方向Gに対して傾斜しており、下を向いて傾斜する傾斜面である。一方、充電器1の前端側の面も鉛直方向Gに対して傾斜しており、この面は上方を向いて傾斜している。面18の下端には、充電用端子19が配置されている。充電用端子19は、ポケット2に装着される充電池の端子(後述)に接触して導通し、充電用の電力を供給する。
本実施形態では、より好ましい一例として、ポケット2の開口面の短手方向の長さよりもポケット2の深さの方が大きく、充電用端子19が、ポケット2の深さ方向において中央より下方に配設された構成を示す。より好ましくは、ポケット2の開口面の長手方向の長さよりもポケット2の深さの方が大きい構成とすることができる。この構成では充電用端子19がポケット2の開口面側より奥に位置しており、充電器1の外から充電用端子19に触れにくいため、充電用端子19への異物の接触をより確実に防止できるという利点がある。すなわち、金属片や人の手指等の異物がポケット2の奥まで達しないと充電用端子19に接触しないため、充電用端子19が保護されている。
また、ポケット2の側面のうち、幅方向に対面する一対の側面22には、それぞれ腕部24が形成されている。腕部24は、ポケット2の内部において後側に寄った位置にあり、ポケット2内の前側に位置する排出口16から離れている。
腕部24は、側面22に略U字形状の切り込み23を設けることで、側面22の一部を利用して形成される。腕部24はポケット2の深さ方向に延びており、その上端部が側面22に繋がっていて、下端には、筒状部11の内側に突出する爪部25(係合部)が形成されている。
また、底面後部12aと側面22との接合部には、ポケット2の深さ方向に延びるリブ31が立設されている。リブ31は、面18から所定の距離だけ離して面18と平行に延び、上端は爪部25の近傍に達する。
一方、本体3の内部において、電池ホルダー4の外側には水受け部8がホルダー装着体5に一体となって設けられている。水受け部8は、底面前部12bの下方に位置する受け皿27を有する。受け皿27は底面前部12bに開口する排出口16の直下に位置して、例えば排出口16から流下する流体を受け皿27によって受ける構造となっている。
受け皿27は、ほぼ中央部が下がったすり鉢形状または谷形状になっており、下端または下端近傍に下部排出口28が開口している。下部排出口28には、水受け部8の下方に延びる管35が連結され、管35の下端はホルダー装着体5の底面につながっており、底面において外側に開口している。つまり、管35は下部排出口28とホルダー装着体5の外部とに連通している。
従って、ポケット2の上部開口から液体が流入した場合、この液体は底面前部12bに開口する排出口16から排出され、受け皿27に達する。受け皿27に流下した液体は、下部排出口28から管35を通ってホルダー装着体5の外部に排出される。このため、ポケット2に液体が浸入しても、速やかに充電器1の外に排出される構造である。
また、水受け部8は、受け皿27の前側の縁から上方に延びる仕切り壁26を有し、この仕切り壁26によって、ホルダー装着体5の内部空間が前後方向に仕切られている。図4に示すように、水受け部8は各々の電池ホルダー4に対応して4つ設けられ、前後に隣接する電池ホルダー4の下の空間は、各水受け部8の仕切り壁26により区分されている。このため、いずれかのポケット2に液体が浸入した場合に、この液体が他のポケット2の下方の空間まで広がることなく、充電器1の外部に排出される。
底面前部12bに開口する排出口16と、受け皿27に開口する下部排出口28とは、図水平方向にずれた位置にあってもよい。つまり、下部排出口28は、排出口16の直下を避けた位置にあってもよい。この場合、ホルダー装着体5の底面に開口する管35を通してポケット2の内部が一直線上に並んでいないことから、ホルダー装着体5の底面からポケット2の内部に、例えば棒状の異物が入り込むことがない。
より好ましくは、図4に示すように、受け皿27に充電器1の幅方向に延びる谷が形成され、この谷の一部に下部排出口28が開口するとともに、排出口16が谷の上方に位置する構成としてもよい。この場合、排出口16から受け皿27に流下する液体がより速やかに下部排出口28に達し、外部に排出される。
上述のように、ホルダー装着体5の内部には、水受け部8の周囲に空間がある。図2及び図3に示すように、ホルダー装着体5の内部空間には、水受け部8の側方に基板収容室36が形成されている。基板収容室36は充電器1の前後方向に延びる空間であって、水受け部8が形成された空間とは概略仕切られている。基板収容室36にはホルダー装着体5の前部から後部に達する長尺の基板38と、基板38を収容する箱形の基板ケース37が配置されている。基板38には、各ポケット2の内部に配設された充電用端子19に充電用の電力を供給するとともに、充電池の充電状態に応じて各充電用端子19に供給する電力を制御する電力供給回路(図示略)が実装されている。基板38には、充電器1の外部から、充電器1の背面に設けられた開口5dを通って引き込まれる電源線(図示略)が接続され、この電源線により電源供給回路に電力が供給される。
基板38の上端には、各々のポケット2に対応する位置に、電源供給回路の制御により点灯/消灯する複数のLED(図示略)が配置されている。各々のLEDはインジケーター6の直下に位置し、透明な樹脂部材で構成されるインジケーター6によってLEDの光が充電器1の上面に導かれる。
また、上述のように充電用端子19に電力を供給するため、基板38には、各々の充電用端子19に繋がる配線50が接続されている。これらの配線50は、基板38から、図4に示すようにポケット2の底面後部12aの端に配置された配線コネクター21まで、ホルダー装着体5の内部空間を通って引き回されている。より詳細には、配線50は電池ホルダー4の下方、及び受け皿27の下方を引き回され、電池ホルダー4の後方で立ち上がって配線コネクター21に接続される。
上記のように、ポケット2に液体が浸入した場合、この液体は受け皿27に流下し、下部排出口28から管35を通って充電器1の外部に排出されるので、配線50が液体に接触することがなく、配線50は液体の異物から保護される。
次いで、充電器1に装着して充電される充電池の形状について説明する。
図5は充電池40の斜視図である。
図5に示すように、充電池40は略箱形の外形を有し、内部に二次電池を収容している。ポケット2の形状は充電池40の断面形状に合わせた形となっているので、充電池40は、長手形状の一端をポケット2に差し込むことで充電器1に装着される。
説明の便宜のため、充電池40の図中手前側を底面43とし、図中上側の側面を背面42とし、背面42に隣接する面を側面44とする。充電池40は、底面43を下にしてポケット2に挿入される。
充電池40は、背面42と底面43にまたがる位置に電池側電極41を備えている。電池側電極41は、充電池40をポケット2に装着した状態で充電用端子19(図2)に接触して導通する。
充電池40の幅方向の両側に位置する側面44には、底面43から延びる直線状の溝45が形成されている。図5には現れていないが、溝45は一対の側面44の各々に形成されている。溝45の底面43側の端には幅広のテーパー部46が形成されている。また、溝45の上端には充電池40の厚み方向に延びる爪係合溝48が形成されている。
図6はポケット2に収容された充電池40を含む充電器1の斜視図、図7は充電池40がポケット2に収容された電池ホルダー4の断面図である。
図6及び図7に示すように、充電池40は、ポケット2内の面18に背面42が対面する向きで、ポケット2に挿入される。充電池40がポケット2の奥まで挿入された状態では、図7に示すように爪部25が充電池40の爪係合溝48に係合している。爪部25は充電池40をポケット2に挿入する過程で、側面44に押されて腕部24とともに外側に押されて変位し、充電池40がポケット2の最奥部に達すると爪部25が爪係合溝48に係合し、充電池40の位置を規制するとともに意図しない脱落を防止する。
さらに、ポケット2に充電池40を挿入すると、ポケット2内部に立設されたリブ31が溝45に入り込み、ポケット2の面18と充電池40の背面42との距離が規制される。これにより、充電池40のがたつきが防止されるとともに、充電用端子19と、電池側電極41の背面42側の面との接圧が確保される。また、充電池40をポケット2に挿入する過程では溝45に形成されたテーパー部46により、リブ31が案内されるので、ポケット2のサイズが充電池40より大きい場合であっても充電池40を最適な位置に装着できる。
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係る充電器1は、充電池40をポケット2に挿入することで容易に装着でき、ポケット2内の充電用端子19は下向きの斜面である面18に設けられているので、外部から液体がポケット2内に浸入した場合であっても、充電用端子19とポケット2内に流れる液体との接触を防止できる。また、ポケット2内に液体が貯留しても、この液体に充電用端子19が接触しにくい状態を保持できる。これにより、充電池40を容易に装着可能であり、かつ、充電用端子19を液体の異物から保護することが可能な充電器1を実現できる。さらに、ポケット2の面18が、鉛直方向に対して傾斜しているので、ポケット2に浸入した液体がポケット2の傾斜に沿って底面2aに流れるので、充電用端子19に液体の異物がより接触しにくい。
また、ポケット2の底面2aに排出口16が開口し、この排出口16は充電用端子19よりもポケット2の下端に近い位置に開口している。より詳細には、排出口16はポケット2の底面2aの最下部に開口している。このため、ポケット2に浸入する液体の量が多い場合であっても、この液体は速やかに、充電用端子19に接触しないうちに排出口16から排出されるので、充電用端子19をより確実に保護できる。
さらに、排出口16は、ポケット2の底面2aを構成する底面前部12bに開口している。ポケット2に侵入した液体は、面18に対向する上向きの斜面に沿って流れやすく、底面後部12aよりも底面前部12b側に流下する。本実施形態では、排出口16を底面前部12bに設けた構成となっている。言い換えれば、充電用端子19が配設された面18よりも、面18に対向する面に寄せて排出口16が配置されている。このため、ポケット2に侵入した液体が、充電用端子19に接するより先に排出口16から排出されやすいので、より確実に充電用端子19を異物から保護できる。
また、充電器の本体3に、ポケット2を構成する有底の電池ホルダー4を設け、電池ホルダー4の底部12に排出口16を形成し、本体3の内部に、排出口16の下方に位置する受け皿27を設けたので、ポケット2の排出口16から排出された液体の異物がポケット2の下方で拡散しないようにして、充電器1の本体3内の汚損を防止し、充電用端子19以外の構成部品を保護できる。
また、受け皿27には下部排出口28が形成され、受け皿27の下方において、充電池40の充電に関わる配線50が配置される空間に、下部排出口28と外部とを連通する管35を設けたので、ポケット2の排出口16から排出された液体の異物を、ポケット2の下方で拡散させることなく充電器1の外部に排出でき、充電用端子19に加えて配線を異物から保護できる。
また、ポケット2の側面22に、充電池40の側面を構成する側面44の爪係合溝48に係合する爪部25を有する腕部24を変位可能に設けたので、爪係合溝48に爪部25が係合することで、充電池40の位置を高精度で位置決めできる。さらに、腕部24は、側面22に形成された切り込み23により、側面22の一部を変位可能としたものであるので、ポケット2とは別の部材として腕部24を用意する必要がなくなり、生産性の向上およびコスト削減が期待できる。
さらにまた、腕部24はポケット2の底面2aより上方に配置される。この構成と、ポケット2の底面2aの最下部に排出口16を配置した構成とによって、側面22の切り込み23から液体が漏れるおそれがない。
また、充電用端子19の近傍、すなわちポケット2の側面22において底面後部12aに接する位置に、充電池40に形成された溝45と係合して、充電用端子19と充電池40が備える電池側電極41との接圧を確保するリブ31を備えているので、充電用端子19と電池側電極41との間とを確実に接触させ、安定して充電を行うことができる。このリブ31は、例えば、底部12から離して設けてもよいが、この場合も、側面22の中央よりも底部12側であると、充電用端子19と充電池40が備える電池側電極41との接圧をより確実に確保できるので、好ましい。
なお、上記実施形態では、ポケット2に排出口16を形成する構成を例に挙げて説明したが、これは好ましい一態様を示したのであって、排出口16を設けない構成としても、ポケット2に浸入した液体に充電用端子19が接触しにくいという本発明の効果を得ることができる。また、排出口16を形成しない構成では受け皿27を設ける必要はない。
また、排出口16の位置についても上記実施形態で説明した位置に限定されず、排出口16を側面22の近傍に配置してもよい。下部排出口28の位置についても同様である。また、本体3は、別の部材としてのホルダー装着体5と電池ホルダー4とを組み合わせて構成されるものとして説明したが、これらを同一部材により構成してもよい。さらに、充電器1が備えるポケット2の数やインジケーター6の構成等を含む細部構成についても任意に変更可能であることは勿論である。
1…充電器、2…ポケット、2a…底面、3…本体(充電器本体)、4…電池ホルダー(電池ホルダー部)、5…ホルダー装着体、16…排出口、18…面(側面、下向きの斜面)、19…充電用端子、22…側面、23…切り込み、24…腕部、25…爪部、27…受け皿、28…下部排出口(排出口)、31…リブ、35…管、40…充電池、41…充電用電極、45…溝。

Claims (8)

  1. 充電池を挿入可能な有底筒状のポケットを備え、
    前記ポケットの側面のうち少なくとも一部は、平面に設置された状態で下向きとなり、鉛直方向に対して傾斜する斜面であって、この斜面に充電用端子を設けたこと、
    を特徴とする充電器。
  2. 請求項1記載の充電器であって、
    前記ポケットに、前記充電用端子よりも前記ポケットの下端に近い位置に開口する排出口を設けたことを特徴とする充電器。
  3. 請求項2記載の充電器であって、
    前記排出口を、前記ポケットの底面の最下部に設けたことを特徴とする充電器。
  4. 請求項2または3記載の充電器であって、
    充電器本体に、前記ポケットを構成する有底の電池ホルダー部を設け、前記電池ホルダー部の底面に前記排出口を形成し、前記充電器本体の内部に、前記電池ホルダー部の前記排出口の下方に位置する受け皿を設けたことを特徴とする充電器。
  5. 請求項4に記載の充電器であって、
    前記受け皿には排出口が形成され、
    前記受け皿の下方において、前記充電池の充電に関わる配線が配置される空間に、前記受け皿の排出口と前記充電器本体の外部とを連通する管を設けたことを特徴とする充電器。
  6. 請求項1から5のいずれかに記載の充電器であって、
    前記ポケットの側面において前記底面に接する位置に、前記充電池に形成された溝と係合するリブを備え、
    前記リブは、前記充電池に形成された溝と係合して、前記充電用端子と前記充電池が備える充電用電極との接圧を確保することを特徴とする充電器。
  7. 充電器における充電用端子の配置構造であって、
    充電器本体に、充電池を挿入可能な有底筒状のポケットを備え、
    前記ポケットの側面のうち少なくとも一部は、前記充電器が平面に設置された状態で下向きとなり、鉛直方向に対して傾斜する斜面であって、この斜面に充電用端子を設けたこと、
    を特徴とする充電用端子の配置構造。
  8. 請求項7記載の充電用端子の配置構造であって、
    前記ポケットに、前記充電用端子よりも前記ポケットの下端に近い位置に開口する排出口を設けたことを特徴とする充電用端子の配置構造。
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