JP2018117450A - 給電システム - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、汎用コンセントを内部に設けたパソコンケースが記載されている。汎用コンセントは外部に設けた電源端子と接続されており、電源端子はAC100V電源と接続することができるので、パソコンケースからノート型パソコンを取り出さなくても充電できる。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、電気機器をキャリングケースから取り出すことなく、簡易な操作で電気機器に対して給電可能な給電システムを提供することを目的とする。
請求項3に記載の発明は、前記給電台と前記受電部の一方は、他方との対向面に設けた出没穴から先端部を出没自在となるように支持された出没突起と、前記出没突起を突出姿勢に弾性付勢する弾性付勢部材と、を備え、前記給電台と前記受電部の他方に配置されて、着脱過程で前記出没突起を押圧して没入姿勢に変位させる押圧部と、装着完了時に前記先端部を受け容れて前記突出姿勢に維持する受穴と、を備えることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、前記受電部を前記給電台に装着したときに、前記キャリングケースを厚さ方向に挟む転倒防止手段を備えたことを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、前記キャリングケースの内部に、前記受電端子と導通し、且つ前記電気機器のプラグが接続されるコンセントを備えたことを特徴とする。
本発明に係る給電システムは、電気機器を収容・運搬するキャリングケースと、キャリングケースを電気的・機械的に接続可能な給電台とを備え、キャリングケースを給電台に載置することで、キャリングケース内に収容された電気機器への充電を可能とする点に特徴がある。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図1は、本発明の第一の実施形態に係る給電システムの概略構成を示した斜視図である。給電システム1は、ノート型パーソナルコンピュータ(ノート型パソコン)等の電子機器を初めとする電気機器を収容するキャリングケース100と、キャリングケース100が着脱自在に装着(載置)されると共に、キャリングケース100内に収容された電気機器に対して給電する給電台200とを備える。
なお、以下においては、キャリングケースの運搬時の姿勢(起立姿勢)を基準として、ハンドル105が形成された側を上側として説明する。
キャリングケース100は、ハンドル105の伸びる方向に沿って伸びる分割線によりケース本体101と蓋部材103とに二分割されている。なお、以下の説明においてはハンドル105の伸びる方向をキャリングケース100の長手方向として説明する。また、上下方向と長手方向の双方に直交する方向を奥行き方向(又は厚さ方向)とする。
ケース本体101と蓋部材103は、ヒンジ部として機能する底面(下面)において一体化されており、ケース本体101は底面を除く周縁部に配置された線ファスナー107により開閉自在に構成されている。
キャリングケース100は、ケース本体101及び蓋部材103がナイロン等から形成されたソフトタイプのケースでもよいし、強化プラスチック等から形成されたハードタイプのケースでもよい。
図2は、ケース本体の内部構造、及び給電台との関係を示す一部透視正面図である。
ケース本体101は、電気機器を収容する機器収容部111と、電気機器に供給する電力を受電する受電部120とを有する。
ケース本体101は、機器収容部111を複数の空間に分割する可動間仕切113、113を備えている。本例に示す機器収容部111には、可動間仕切113、113によって、ノート型パソコン300を収容する機器本体収容部115と、ノート型パソコン300のACアダプタ301を収容するアダプタ収容部117とが形成されている。
ACアダプタ301は、変圧回路・整流回路・安定化電源回路などを備えている。ACアダプタ301には、ACアダプタ301に交流電力を供給する入力ケーブル303と、ACアダプタ301から出力される直流電力をノート型パソコン300に供給する出力ケーブル305とが接続されている。入力ケーブル303の先端に設けられたプラグ307は受電部120に接続される。
また、ケース本体101の上面には、受電部120に電力が供給されていることを示す通電ランプ109が配置されている。
図3は、受電部と給電台の構成例を示した一部断面図である。
受電部120は、ケース本体101の底面(外周面)から上方に向けて(ケース本体101の内部側に向けて)凹陥するように形成された接続凹所121と、接続凹所121の最奥部から下方に向けて(開口側に向けて)突出した雄型の受電端子123、123とを備える。接続凹所121は直方体状の空間である。接続凹所121の長手方向において対向する2つの内側面124、124(給電台との対向面)には、出没穴125、125が貫通形成されている。
受電端子123、123と内側面124、124は、給電台200に対する受電部120の装着方向(図中矢印A方向)に沿って伸びている。
また、受電部120は、ケース本体101の内部に配置されて、出没穴125、125から先端部127a、127aを出没自在となるように支持された係止ピン127、127(作動手段、出没突起)と、係止ピン127、127を突出姿勢に弾性付勢する弾性付勢部材129、129とを備える。
係止ピン127、127の先端部127a、127aは先細りの錘状に形成されており、先端部127a、127aに対して装着方向に沿った外力が加えられた場合に係止ピン127、127はケース本体101内に没入した没入姿勢となり、外力が取り除かれると接続凹所121内に突出した突出姿勢となる。
受電部120は、アダプタ収容部117側にコンセント131を備えている。コンセント131には、ノート型パソコン300のプラグ307が接続される。コンセント131は、アダプタ収容部117内に露出したプラグ差込口133、133と、受電部120内に配置された接続端子135、135とを備えている。プラグ差込口133、133はプラグ307の導体刃を受電部120内に受け容れる。接続端子135、135は受電端子123、123と導通しており、受電部120内に挿入されたプラグ307の導体刃と接触、導通する。
受電端子123、123に供給された電力は、内部配線137及び専用の電源回路を介して通電ランプ109にも供給される。通電ランプ109は、受電部120に電力が供給されている場合に点灯する。
給電台200は、キャリングケース100の受電部120を着脱自在に接続する部位である。給電台200は、配線類を収容したベース部201と、ベース部201の上面から突出した角柱状の接続台部203を備えている。接続台部203は、受電部120に嵌合する形状である。
接続台部203内には、商用電源に接続されることにより交流電力を受電部120に供給する雌型の一対の給電端子205(205a、205b)が収容されている。夫々の給電端子205a、205bの直上に位置する接続台部203の上面には、端子差込口207、207が貫通形成されている。
端子差込口207、207は、受電部120に設けられた受電端子123、123を夫々接続台部203の内部に受け容れる。また、接続台部203内に挿入された受電端子123、123は、夫々給電端子205a、205bと接触、導通する。
接続台部203の長手方向において対向する2つの外側面208、208(押圧部)には、ピン受穴209、209が貫通形成されている。ピン受穴209、209は、受電部120の係止ピン127、127を接続台部203内に受け容れる。なお、外側面208、208は、キャリングケース100の着脱方向(図中矢印A方向)に沿って伸びている。
スイッチ本体213は押圧されることにより、給電端子205aと電圧線217a間を導通させる接点を有している。
揺動片215は、その一端部215aがピン受穴209側に配置され、他端部215bがスイッチ本体213側に配置されている。揺動片215は、中間部に設けた軸支部215cを給電台200の適所によって回動自在に支持されている。揺動片215は、軸支部215cを中心として、実線で示す非通電姿勢と破線で示す通電姿勢との間で揺動する。揺動片215は、軸支部215cに設けたトーションバネ等、弾性付勢部材により、常時は非通電姿勢に弾性付勢されている。
非通電姿勢にあるとき、揺動片215の一端部215aはピン受穴209を閉止(又はピン受穴209側に近接)した状態にあり、揺動片215の他端部215bはスイッチ本体213の接点を離間させて給電端子205aと電圧線217a間を非通電状態とする。通電姿勢にあるとき、揺動片215の一端部215aはピン受穴209を開放(又はピン受穴209から離間)した状態にあり、揺動片215の他端部215bはスイッチ本体213の接点を接触させて給電端子205aと電圧線217a間を通電状態とする。
給電システム1の使用方法について説明する。前提として、キャリングケース100の機器収容部111内にノート型パソコン300が収容され、ノート型パソコン300がACアダプタ301を介して受電部120に接続されているものとする。
給電台200にキャリングケース100を載置していないとき、揺動片215は非通電姿勢にある。このため、給電台200のスイッチ211はオフとなっており、給電端子205aには電力が供給されない。従って、給電台200にキャリングケース100を載置していない状態においては、消費電力の低減、及び感電防止を図ることができる。
キャリングケース100を給電台200に載置する過程で、係止ピン127、127の先端部127a、127aは、接続台部203の上面と外側面208、208とによって形成される角部(外側面208、208の上端縁)に当接し、係止ピン127、127は没入姿勢に変位する。外側面208、208は、キャリングケース100を給電台200に着脱する過程で、キャリングケース100側に設けた係止ピン127、127を押圧して没入姿勢に維持する。
出没穴125、125とピン受穴209、209は、キャリングケース100を給電台200に載置したときに対向する位置に形成されている。従って、キャリングケース100を給電台200に載置したとき(装着完了時)に、係止ピン127、127は、弾性付勢部材129、129の弾性付勢力により突出姿勢に復帰して、ピン受穴209、209から接続台部203内に進入する。
キャリングケース100を給電台200に載置したとき、受電端子123、123は端子差込口207、207から接続台部203内に進入して、給電端子205a、205bと導通する。受電端子123、123を介してコンセント131に電力が供給されることから、ノート型パソコン300をキャリングケース100内に収容した状態であっても、ノート型パソコン300の充電が可能となる。また、受電端子123、123を介して電力を供給された通電ランプ109が点灯するので、充電が行われていることを外部から目視確認することができる。
キャリングケース100を給電台200から離脱させる場合には離脱方向に所定の外力を加えなければ係止ピン127、127を没入姿勢に変位させることができない。従って、係止ピン127、127とピン受穴209、209は、キャリングケース100が容易に給電台200から離脱することを防止する離脱防止手段として機能する。
以上のように、本実施形態によれば、キャリングケースを給電台に載置するだけで、キャリングケース内に収容したノート型パソコンを充電することができる。
また、夜間等の業務時間外においてキャビネット内での施錠保管が義務づけられている場合であっても、給電台を施錠可能なキャビネット内に設置すれば、ノート型パソコンをキャリングケースから取り出すことなく充電を継続することができる。
本例においては、受電部120をキャリングケース100の底面に配置したが、側面に配置してもよい。また、通電ランプ109は、キャリングケース100を給電台200に載置したときに視認しやすい位置にあればよく、ケース本体101の上面以外に配置してもよい。
本例において、係止ピン127はスイッチ211を作動させるスイッチ作動手段、及びピン受穴209内に挿入されることでキャリングケース100が給電台200から外れることを防止する離脱防止手段として兼用されるが、スイッチ作動手段と離脱防止手段とを兼用せず、別個の構成として設けてもよい。
本発明の第二の実施形態について説明する。なお、第一の実施形態と同様の構成には同一の符号を付して適宜説明を省略する。
図4は、本発明の第二の実施形態に係る給電システムを示した正面図である。
給電システム2は、キャリングケース100と給電台400とを備える。キャリングケース100に設けられた受電部140は、ケース本体101の底部、長手方向一端角部に配置されている。給電台400は概略直方体形状であり、キャリングケース100に設けられた受電部140は給電台400の外形状に対応する概略直方体形状の空間である接続凹所141を備える。
本例においては、キャリングケース100を長手方向に沿って水平に(図中矢印B方向に)移動させることによって、受電部140に給電台400を嵌合させることができる。
図5(b)に示すように、受電部140は、底面101aと長手方向の一端に位置する側面101bとに跨がって形成されると共に給電台400を受け容れる接続凹所141と、接続凹所141の内側面に形成されて給電台に対するケース本体101の着脱方向(長手方向)に沿って伸びる被ガイド部143、143と、接続凹所141の着脱方向の最奥部(最奥面145)から着脱方向に沿って突出した雄型の一対の受電端子147、147を備える。
本例に示す被ガイド部143、143は、キャリングケース100の着脱方向に沿って伸びると共に対向する2つの内面に夫々形成された突条からなる。
蓋部材151は、ナイロン等、柔軟性のある材料から構成されている。蓋部材151は、ケース本体101の底面101aと側面101bとに跨がって接続凹所141を閉止する閉止位置と、ケース本体101の側面101b側に位置して接続凹所141を開放する開放位置との間でスライドする。蓋部材151は、その長手方向をスライド方向とする。
蓋部材151の長手方向(移動方向)の各端部には中間部よりも幅(短手方向の長さ)の大きい幅広部151a、151aが形成されている。押さえ片157はケース本体101の側面に配置されており、蓋部材151の長手方向中間部をケース本体101との間でスライド可能に保持する。また、押さえ片157は、蓋部材151の長手方向中間部の通過を許容するが幅広部151a、151aの通過を禁止することで、蓋部材151がケース本体101から脱落することを防止する。
ケース本体101の底面であって、接続凹所141よりも長手方向の中間部寄りには、接続凹所141に隣接して面ファスナー153が配置されている。また、閉止位置において面ファスナー153と対向する蓋部材151の幅広部151aには、面ファスナー153に対して自在に着脱する面ファスナー155が配置されている。
給電台400は、外側面に形成されてキャリングケース100の着脱方向に沿って伸びるガイド部401、401と、図5(b)に示す接続凹所141の最奥面145との対向面に形成されて受電端子147、147を夫々受け容れる端子差込口403、403を備える。
給電台400は、第一の実施形態と同様に概略直方体状であるが、その他の形状であってもよい。
本例に示すガイド部401、401は、キャリングケース100の着脱方向に沿って伸びると共に対向する2つの側面に夫々形成された凹条(溝状のガイド)からなる。ガイド部401、401は給電台400に対するキャリングケース100の着脱時に被ガイド部143、143と係合して、キャリングケース100をガイド部401、401に沿って案内する。
給電台400の内部には、端子差込口403、403から挿入された受電端子147、147を受け容れる雌型の給電端子405、405と、給電端子405、405への交流電力の供給を断接するスイッチ411を備える。
図示するスイッチ411は、給電ケーブル217の電圧線とアース線の双方を断接する両切りスイッチである。
スイッチ411は、給電端子405、405と夫々導通接続された固定電極413、413と、給電ケーブル217の各線(電圧線及びアース線)と夫々導通接続された可動電極415、415と、先端部417a、417aがガイド部401、401内において出没すると共に、先端部417a、417aが給電台400の内部に没入したときに可動電極415、415を固定電極413、413に接触させる作動ピン417、417と、を備える。
作動ピン417、417の先端部417a、417aは先細りの錘状に形成されている。作動ピン417、417は、被ガイド部143、143(図5(b)参照)がガイド部401、401に沿って案内される過程で被ガイド部143、143によって押圧されて没入姿勢となる。また、受電部140が給電台400から取り外された場合には、作動ピン417、417を押圧する外力が取り除かれるので、弾性付勢部材419、419の弾性付勢力により突出姿勢となる。
可動電極415、415は導電性の板バネから構成され、作動ピン417、417が図7(a)に示す突出姿勢にあるときには固定電極413、413から離間し、作動ピン417、417が図7(b)に示す没入姿勢にあるときには作動ピン417、417により押圧されて固定電極413、413に接触、導通する。
また、受電部140が給電台400に嵌合されて、受電端子147、147が給電端子405、405と導通するときには、可動電極415、415が固定電極413、413と導通して、電力が給電端子405、405から受電端子147、147に供給される。
本実施形態に係る給電システムのように、給電台と受電部に、対となるガイド部401及び被ガイド部143を設けることによって、受電端子123を給電端子205まで導くことができ、両端子の接触・導通を確実にすることができる。また、被ガイド部143をガイド部401によって拘束することができるので、キャリングケース100を給電台200に載置した場合には、ガイド部401及び被ガイド部143をキャリングケース100の転倒防止手段として機能させることができる。
本例において受電部140の着脱方向は、ケース本体101の底面の長手方向に沿った方向であるが、底面に対して直交する方向やその他の方向を着脱方向としてもよい。また、ガイド部401及び被ガイド部143の形成位置や形成数も上記に限定されない。
<第一の実施態様>
本態様は、電気機器(ノート型パソコン300)を収容する機器収容部111、及び電気機器に供給する電力を受電する受電部120を有したキャリングケース100と、受電部が着脱自在に装着される給電台200と、を備えた給電システム1であって、給電台は、電源に接続される給電端子205、及び給電端子への電力を断接するスイッチ211を備え、受電部は、給電台に装着されたときにスイッチを作動させて給電端子に通電させる作動手段(係止ピン127)、及び給電端子と導通する受電端子123を備えたことを特徴とする。
従来、ノート型パソコンに充電するためには、ノート型パソコンをキャリングケースから取り出してAC100V電源に接続する必要があり、手間が掛かるという問題があった。また、ノート型パソコンが会社の備品であり、且つセキュリティの関係から業務時間外は施錠できるキャビネットに保管することが義務づけられているような場合、外出先で使用されたノート型パソコンを充電できる時間は、社員が帰社してから退社するまでの時間となり、十分な充電時間を確保できないこととなる。内蔵バッテリーの充電が不十分であると、外出先でノート型パソコンを駆動できない、といった問題が生ずる虞がある。
本態様によれば、キャリングケースを給電台に装着するだけで、キャリングケースの受電部に設けた受電端子が給電台に設けた給電端子とが導通するので、電気機器をキャリングケースから取り出すことなく、簡易な操作で電気機器に給電することができる。また、給電台をキャビネット内に設置すれば、キャリングケースをキャビネット内の所定の位置に収納するだけで、ノート型パソコンに充電できるようになり、充電不足により発生する不具合を未然に防止することができる。
本態様に係る給電システム1において、給電端子は、電源の電圧線217aに接続される電圧側端子(給電端子205a)と、電源のアース線217bに接続されるアース側端子(給電端子205b)とを含み、スイッチ211は、少なくとも電圧線側を断接することを特徴とする。
スイッチは給電端子への電力を断接する手段である。本態様に示すスイッチは、キャリングケースが給電台に装着された場合に給電端子に通電し、キャリングケースが給電台から離脱した場合に給電端子を停電する。本態様においては、電気機器に給電する場合に給電端子に通電することで感電事故の発生を防止する。
ここで、電源が交流電源の場合、2つの給電端子の一方は電圧線側と導通し、他方はアース線側と導通する。電圧線側と導通した端子に接触すると感電の虞があるが、アース線側と導通した端子に接触しても感電の虞はないため、スイッチは電圧線側のみを断接すれば感電事故の発生を防止できる。しかし、一般家庭用のコンセント及びプラグを介して商用電源と接続する場合、電圧線とアース線が使い分けられるとは限らない。そのため、スイッチは、電圧線側だけではなくアース線側も断接する構成であることが望ましい。
本態様に係る給電システム1において、給電台と受電部の一方(受電部100)は、他方との対向面(内側面124、124)に設けた出没穴125から先端部127aを出没自在となるように支持された出没突起(係止ピン127)と、出没突起を突出姿勢に弾性付勢する弾性付勢部材129、を備え、給電台と受電部の他方(給電台200)に配置されて、着脱過程で出没突起を押圧して没入姿勢に変位させる押圧部(外側面208、208)と、装着完了時に先端部を受け容れて突出姿勢に維持する受穴(ピン受穴209)と、を備えることを特徴とする。
従って、突出姿勢にある出没突起を着脱過程で没入姿勢に変位させることができ、装着完了時には先端部を受穴内に突出させることで出没突起を突出姿勢に変位させることができる。キャリングケース100を給電台から取り外す場合には、出没突起を没入姿勢に変位させうる外力を加える必要があるので、キャリングケースが給電台から容易に離脱することを防止できる。
本態様に係る給電システム1は、受電部120を給電台200に装着したときに、キャリングケース100を厚さ方向に挟む転倒防止手段(転倒防止柵204)を備えていることを特徴とする。
転倒防止手段によってキャリングケースの対向する2面を支持することにより、給電台に装着した場合のキャリングケースの転倒を防止して、受電端子125が給電端子205から離脱することを防止する。
本態様に係る給電システム2は、給電台400に配置されてキャリングケース100の着脱方向に沿って伸びるガイド部401と、受電部140に配置されてガイド部に案内される被ガイド部143と、を備えたことを特徴とする。
対となるガイド部及び被ガイド部を設けることによって、受電端子123を給電端子205まで導くことができ、両端子の接触・導通を確実にすることができる。また、被ガイド部をガイド部によって拘束することができるので、キャリングケースを給電台に接続した場合には、ガイド部及び被ガイド部をキャリングケースの転倒防止手段として機能させることができる。
本態様に係る給電システム1は、キャリングケース100の内部に、受電端子123と導通し、且つ電気機器(ノート型パソコン300)のプラグ307が接続されるコンセント131を備えたことを特徴とする。
本態様に係る給電システムはキャリングケース内にコンセントを備えたので、プラグを備えた各種の電気機器に対して、キャリングケース内に収容した状態でプラグを介した給電が可能となる。なお、本実施態様においては、コンセントとこれに対応するプラグによる電気機器に給電する構成であるが、上記以外の給電端子・受電端子を用いて電気機器に給電する構成であってもよい。
Claims (6)
- 電気機器を収容する機器収容部、及び前記電気機器に供給する電力を受電する受電部を有したキャリングケースと、
前記受電部が着脱自在に装着される給電台と、を備えた給電システムであって、
前記給電台は、電源に接続される給電端子、及び前記給電端子への電力を断接するスイッチを備え、
前記受電部は、前記給電台に装着されたときに前記スイッチを作動させて前記給電端子に通電させる作動手段、及び前記給電端子と導通する受電端子を備えたことを特徴とする給電システム。 - 前記給電端子は、前記電源の電圧線に接続される電圧側端子と、前記電源のアース線に接続されるアース側端子とを含み、前記スイッチは少なくとも前記電圧線側を断接することを特徴とする請求項1に記載の給電システム。
- 前記給電台と前記受電部の一方は、他方との対向面に設けた出没穴から先端部を出没自在となるように支持された出没突起と、前記出没突起を突出姿勢に弾性付勢する弾性付勢部材と、を備え、
前記給電台と前記受電部の他方に配置されて、着脱過程で前記出没突起を押圧して没入姿勢に変位させる押圧部と、装着完了時に前記先端部を受け容れて前記突出姿勢に維持する受穴と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の給電システム。 - 前記受電部を前記給電台に装着したときに、前記キャリングケースを厚さ方向に挟む転倒防止手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の給電システム。
- 前記給電台に配置されて前記キャリングケースの着脱方向に沿って伸びるガイド部と、
前記受電部に配置されて前記ガイド部に案内される被ガイド部と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の給電システム。 - 前記キャリングケースの内部に、前記受電端子と導通し、且つ前記電気機器のプラグが接続されるコンセントを備えたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の給電システム。
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