JP2021050980A - Electronic apparatus and power supply terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器及び給電用端子に関する。 The present invention relates to electronic devices and power supply terminals.
従来、ソーラーセルを用いて太陽光等の光を受光して電力を発生させ、それを二次電池に給電することにより、電池を交換することなく連続して動作することが可能な電子機器が流通している。しかしながら、一般に、ソーラーセルによる給電は、有線による給電と比較すると給電量が少ないため、給電時間が長くなる。したがって、このような電子機器において、二次電池が完全放電状態になった場合、電子機器が再び動作可能となるまでに時間を要するという問題点があった。 Conventionally, electronic devices that can operate continuously without replacing batteries by receiving light such as sunlight using a solar cell to generate electric power and supplying power to the secondary battery. It is in circulation. However, in general, the power supply by the solar cell has a smaller power supply amount than the power supply by the wire, so that the power supply time becomes longer. Therefore, in such an electronic device, when the secondary battery is in a completely discharged state, there is a problem that it takes time for the electronic device to be able to operate again.
一方で、給電時間を短縮するために電子機器において接触型の充電用端子を採用する場合において、広く用いられているプラグ/レセプタクル型の充電用端子を採用する場合、デザイン上の制約が生じるという問題点があった。特許文献1には、導体で構成されるボタンスイッチと裏蓋とを内蔵された充電式電池の充電用端子として用いる腕装着型電子機器が記載されている。
On the other hand, when adopting a contact-type charging terminal in an electronic device in order to shorten the power supply time, design restrictions arise when adopting a widely used plug / receptacle type charging terminal. There was a problem.
しかしながら、充電用端子は、充電のたびに給電用端子との接触及び離隔を繰り返すことにより傷等が生じやすいため、外部に露出されるボタンスイッチや裏蓋等の部分を充電用端子として用いることで傷等が目立ち、外観が劣化するという問題点があった。そこで、このような電子機器において、デザイン上の制約を生じさせず且つ外観を劣化させずに高い給電効率による充電を可能とすることが求められていた。 However, since the charging terminal is liable to be scratched or the like due to repeated contact and separation with the power supply terminal each time it is charged, the part such as the button switch or the back cover exposed to the outside should be used as the charging terminal. There was a problem that scratches and the like were conspicuous and the appearance was deteriorated. Therefore, in such an electronic device, it has been required to enable charging with high power feeding efficiency without causing design restrictions and deteriorating the appearance.
本発明は、上述の課題を解決すべくなされたものであり、デザイン上の制約を生じさせず且つ外観を劣化させずに高い給電効率による充電を可能とする電子機器及び給電用端子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides an electronic device and a power supply terminal capable of charging with high power supply efficiency without causing design restrictions and deteriorating the appearance. The purpose is.
本発明に係る電子機器は、二次電池を内蔵し、一部に内外を貫通する端子孔が設けられた外装ケースと、端子孔に挿通され、挿通された状態において外装ケースの外面から突出する突出部を備えた筒状の被把持部材と、被把持部材に挿通される軸部と、軸部と外装ケースの外部で結合し且つ軸部よりも大きい径の頭部と、を有する操作部材と、を備え、外装ケースは、外面において端子孔を囲繞する囲繞部を有し、囲繞部の少なくとも一部が二次電池の正極及び負極のうちの何れか一方の極と電気的に導通し、操作部材の頭部は、外装ケースに対向する対向部を有し、対向部の少なくとも一部が二次電池の一方の極とは異なる他方の極と電気的に導通し、囲繞部の少なくとも一部と対向部の少なくとも一部とは、二次電池の充電用端子として用いられる、ことを特徴とする。 The electronic device according to the present invention has a built-in secondary battery and an outer case having a terminal hole penetrating inside and outside, and an outer case that is inserted through the terminal hole and protrudes from the outer surface of the outer case in the inserted state. An operating member having a tubular gripped member having a protruding portion, a shaft portion inserted through the gripped member, and a head portion connected to the shaft portion outside the outer case and having a diameter larger than that of the shaft portion. The outer case has a surrounding portion that surrounds the terminal hole on the outer surface, and at least a part of the surrounding portion is electrically conductive with one of the positive electrode and the negative electrode of the secondary battery. The head of the operating member has a facing portion facing the outer case, and at least a part of the facing portion is electrically conductive with the other pole different from one pole of the secondary battery, and at least the surrounding portion. A part and at least a part of the facing portion are characterized in that they are used as charging terminals for a secondary battery.
また、本発明に係る電子機器において、操作部材は、軸部の軸心方向に移動することにより、操作部材が外装ケースに押し込まれた第1状態、操作部材が外装ケースから離隔する方向に引き出された第3状態、及び、操作部材が第1状態と第3状態との中間に位置する第2状態の間を遷移し、操作部材が第2状態にある場合、囲繞部の少なくとも一部と対向部の少なくとも一部とが、二次電池の充電用端子として用いられる、ことが好ましい。 Further, in the electronic device according to the present invention, by moving the operating member in the axial direction of the shaft portion, the operating member is pulled out in the first state in which the operating member is pushed into the outer case and in the direction in which the operating member is separated from the outer case. When the third state and the second state in which the operating member is located between the first state and the third state are transitioned and the operating member is in the second state, at least a part of the surrounding portion is formed. It is preferable that at least a part of the facing portion is used as a charging terminal for the secondary battery.
また、本発明に係る電子機器において、操作部材が第2状態にない場合、対向部の少なくとも一部は他方の極と電気的に絶縁される、ことが好ましい。 Further, in the electronic device according to the present invention, when the operating member is not in the second state, it is preferable that at least a part of the facing portion is electrically insulated from the other pole.
また、本発明に係る電子機器において、対向部の少なくとも一部は、第1状態において囲繞部の少なくとも一部と接触可能である、ことが好ましい。 Further, in the electronic device according to the present invention, it is preferable that at least a part of the facing portion is in contact with at least a part of the surrounding portion in the first state.
また、本発明に係る電子機器は、外装ケースに内蔵される弾性体をさらに備え、弾性体は、操作部材が第2状態にある場合、弾性力により操作部材を第1状態に遷移させる、ことが好ましい。 Further, the electronic device according to the present invention further includes an elastic body built in the outer case, and the elastic body causes the operating member to transition to the first state by an elastic force when the operating member is in the second state. Is preferable.
また、本発明に係る電子機器は、時刻を表示する時刻表示部を駆動させるための表示駆動部をさらに備え、操作部材は、第3状態において、軸部の周方向に回転する操作により、表示駆動部によって指示される時刻を変更する、ことが好ましい。 Further, the electronic device according to the present invention further includes a display driving unit for driving a time display unit for displaying the time, and the operating member displays the time by rotating the shaft portion in the circumferential direction in the third state. It is preferable to change the time indicated by the drive unit.
本発明に係る給電用端子は、本発明に係る電子機器の二次電池に給電するための給電用端子であって、略平板形状を有する非導電性の電極支持部材と、電極支持部材の一方の面に設けられ、囲繞部の少なくとも一部を介して二次電池の一方の極と電気的に導通可能な第1電極と、電極支持部材の一方の面の裏側の面に設けられ、対向部の少なくとも一部を介して二次電池の他方の極と電気的に導通可能な第2電極と、を備えることを特徴とする。 The power supply terminal according to the present invention is a power supply terminal for supplying power to the secondary battery of the electronic device according to the present invention, and is one of a non-conductive electrode support member having a substantially flat plate shape and an electrode support member. The first electrode, which is provided on the surface of the battery and is electrically conductive to one pole of the secondary battery via at least a part of the surrounding portion, and the first electrode provided on the back surface of one surface of the electrode support member and facing each other. It is characterized by comprising a second electrode that is electrically conductive with the other electrode of the secondary battery via at least a part of the portion.
また、本発明に係る給電用端子において、電極支持部材は、開口部の最小の開口幅が被把持部材の突出部の外径よりも小さいコの字型の略平板形状を有し、突出部を把持可能である、ことが好ましい。 Further, in the power feeding terminal according to the present invention, the electrode support member has a U-shaped substantially flat plate shape in which the minimum opening width of the opening is smaller than the outer diameter of the protruding portion of the gripped member, and the protruding portion. It is preferable that the device can be gripped.
また、本発明に係る給電用端子において、第1電極及び第2電極は、開口部の付近において電極支持部材から離隔する方向に屈曲した板バネである、ことが好ましい。 Further, in the power feeding terminal according to the present invention, it is preferable that the first electrode and the second electrode are leaf springs bent in a direction away from the electrode support member in the vicinity of the opening.
本発明に係る電子機器及び給電用端子は、デザイン上の制約を生じさせず且つ外観を劣化させずに高い給電効率による充電を可能とする電子機器及び給電用端子を提供することを目的とする。 An object of the electronic device and power supply terminal according to the present invention is to provide an electronic device and power supply terminal capable of charging with high power supply efficiency without causing design restrictions and deteriorating the appearance. ..
以下、図面を参照しつつ、本発明の様々な実施形態について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to those embodiments, but extends to the inventions described in the claims and their equivalents.
(第1の実施形態)
図1は、本発明に係る充電システムS1の概略構成の一例を示す図である。充電システムS1は、二次電池を内蔵する時計1と、給電用端子2と、給電用電源3とを有する。給電用端子2は、略平板形状を有し、導線等により直流又は交流の給電用電源3と電気的に接続される。後述するように、給電用端子2は、時計1の外装ケースと竜頭との間に挿入されることにより給電用電源3から供給された電力を時計1の二次電池に給電する。なお、時計1は、電子機器の一例である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a charging system S1 according to the present invention. The charging system S1 includes a
図2は、時計1の正面図である。
FIG. 2 is a front view of the
時計1は、外装ケース110、竜頭120、ベゼル130、文字板140、時針141、分針142、秒針143、第1見返し150及び第2見返し151を備える。外装ケース110は、二次電池160及びムーブメント170(何れも後述する。)を文字板140の下側に内蔵する部材であり、導体により成形される。ベゼル130は、外装ケース110の上面に設けられる環状の部材である。文字板140は、時刻を指示する文字や記号等が印刷または形成された板状の部材であり、外装ケース110の内部に、外装ケース110の上側から視認可能に配置される。文字板140の上面には、二次電池から電力の供給を受けたムーブメント170によって時刻を表示するように駆動される時針141、分針142及び秒針143が設けられる。また、文字板140の上面の外周付近を覆うように第1見返し150及び第2見返し151が配置される。文字板140の上側には、風防ガラス180(図3参照)が設けられる。なお、ムーブメント170は、表示駆動部の一例である。
The
図3は、時計1の断面図である。図3は、図2のI−I方向から見た断面図のうち、竜頭120の近傍を示す図である。なお、竜頭120は、操作部材の一例である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
外装ケース110の側面の一部には、外装ケース110の内外を貫通する端子孔111が設けられる。端子孔111には、筒状のパイプ112が挿入される。パイプ112は、端子孔111に挿入されたときに外装ケース110の側面から突出する突出部113を有する。竜頭120は、パイプ112に挿通される軸部121、及び、軸部121と外装ケース110の外部において結合し且つ軸部121よりも大きい径の頭部122とを有する。軸部121は、外装ケース110の内部においてムーブメント170と接続され、端子孔111の内周には、端子孔111を通じて水等が外装ケース110の内部に流入しないように防水部材114が設けられる。なお、パイプ112は、被把持部材の一例である。
A
竜頭120は、軸部121の軸心方向に所定の移動可能範囲において移動可能であり且つ周方向に回転可能である。竜頭120は、その軸心方向の位置に応じて、第1状態、第2状態及び第3状態の間を遷移する。第1状態は、図3に示す、竜頭120が外装ケース110の方向に押し込まれた位置にある状態である。第3状態は、竜頭120が外装ケース110から離隔する方向に引き出された位置にある状態である。第2状態は、竜頭120が第1状態と第3状態との中間の位置にある状態である。また、第2状態は、二次電池160を充電するための状態であり、第3状態は、ムーブメント170に対する操作を行うための状態である。なお、第1状態と第3状態との中間の位置は、充電可能位置の一例である。
The
第1状態において、竜頭120の頭部122の外装ケース110に対向する対向部123は、外装ケース110の側面において端子孔111を囲繞する囲繞部115と接触可能である。対向部123と頭部122の側面とは湾曲部124により接続され、外装ケース110の側面は、湾曲部116を介して外装ケース110の底面117に接続される。これにより、対向部123と囲繞部115との間の距離は、軸部121の軸心から離隔するにつれて大きくなる。
In the first state, the facing
図4は、時計1の概略構成の一例を示す図である。時計1は、上述したように、外装ケース110、竜頭120、二次電池160及びムーブメント170を備えるとともに、充電回路190を備える。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the
二次電池160は、ムーブメント170及び充電回路190に電力を供給するための部材であり、例えば、リチウムイオン電池である。充電回路190は、外装ケース110に内蔵される、二次電池160を充電するための電源回路であり、例えば、整流機能、電圧制御機能及び電流制御機能を有するプリント回路基板である。充電回路190は、正入力端子191及び負入力端子192を介して入力された入力電力を、二次電池160に応じた電流値及び電圧値の出力電力に変換し、正出力端子193及び負出力端子194を介して出力する。
The
充電回路190の正出力端子193及び負出力端子194は、それぞれ二次電池160の正極161及び負極162とそれぞれ電気的に接続される。充電回路190の正入力端子191は、リード線等を介して、外装ケース110と電気的に接続される。これにより、外装ケース110の囲繞部115は、二次電池160の正極と電気的に導通する。充電回路190の負入力端子192は、後述するように、竜頭120が第2状態にある場合に竜頭120と電気的に接続される。これにより、竜頭120の対向部123は、二次電池160の負極と電気的に導通する。なお、囲繞部115が二次電池160の負極と、対向部123が二次電池160の正極と電気的に導通するように構成されてもよい。
The
ムーブメント170は、表示駆動部として時針141、分針142及び秒針143などの時刻表示部を駆動させるための構成を備えており、水晶振動子、分周回路、ステップモータ及び輪列等を有する。水晶振動子は、圧電体及び電極を備え、高周波信号を出力する。分周回路は、水晶振動子から出力された高周波信号を所定周期のパルス信号(例えば、1秒当たり1パルスの信号)に変換して出力する。ステップモータは、分周回路から出力されたパルス信号に応じて回転子を所定角度だけ回転させる。輪列は、複数の歯車を有し、ステップモータの回転子の回転を、その回転数を変化させながら時針141、分針142及び秒針143に伝達する。このようにして、ムーブメント170は、時針141、分針142及び秒針143などの時刻表示部を、それらが時刻を表示するように駆動させる。
The
また、ムーブメント170は、竜頭120に接続される。竜頭120は、第3状態で軸部121の周方向に回転する操作により、回転力をムーブメント170に伝達し、時刻表示部を駆動させることによって時刻表示部によって表示される時刻を変更する。
Further, the
図5乃至図7は、竜頭120の動作について説明するための模式図である。竜頭120は、外装ケース110の内部において、ムーブメント170のつづみ車171及び小鉄車172を介して、ムーブメント170の輪列に回転力を伝達可能に接続される。また、竜頭120は、外装ケース110の内部において、何れも導体により成形されるおしどり173及びかんぬき174を介して、充電回路190の負入力端子192に電気的に接続される。
5 to 7 are schematic views for explaining the operation of the
図5は、竜頭120が外装ケース110の方向に押し込まれた第1状態における竜頭120とムーブメント170及び充電回路190との接続について説明するための模式図である。
FIG. 5 is a schematic view for explaining the connection between the
竜頭120の軸部121の先端面には、略角柱形状の導体である巻真125が螺着されることにより接続される。つづみ車171は、巻真125に貫通され、巻真125の周方向に連動して回転するとともに軸心方向に摺動可能である。つづみ車171の一方の面には、ムーブメント170の輪列が有する複数の歯車のうちの何れかの歯車と嵌合する小鉄車172と咬合可能な甲歯171aが設けられる。図5においては、竜頭120が第1状態であるから、つづみ車171と小鉄車172とは咬合せず、竜頭120の回転力はムーブメント170の輪列に伝達されない。
A winding
巻真125の一部には、他の部分よりも小さい径を有する溝部126が設けられ、溝部126にはおしどり173の第1先端部173aが嵌合する。つづみ車171の溝部171bには、かんぬき174の先端部174aが嵌合する。かんぬき174は、第1谷部174b、山部174c及び第2谷部174dを有する。第1状態において、おしどり173の第2先端部173bは、かんぬき174の第1谷部174bに嵌合する。また、かんぬき174は、かんぬきばね175による弾性力を受け、第2先端部173bが第1谷部174bに嵌合した状態で係止される。なお、かんぬきばね175は、弾性体の一例である。
A
図6は、第1状態において竜頭120を外装ケース110から離隔する方向に引き出した第2状態における竜頭120とムーブメント170及び充電回路190との接続について説明するための模式図である。
FIG. 6 is a schematic view for explaining the connection between the
竜頭120が外装ケース110から離隔する方向(図6の上方向)に引き出されると、巻真125の溝部126に嵌合したおしどり173の第1先端部173aがその方向に押されることにより、おしどり173は、第1方向(図6の反時計回り方向)に回転する。おしどり173の回転により、第2先端部173bは、かんぬき174の山部174cを押してかんぬき174を第1方向とは反対の第2方向に回転させる。かんぬき174の回転により、かんぬき174の脚部174eは、充電回路190の負入力端子192と接触する。これにより、竜頭120は、おしどり173及びかんぬき174を介して充電回路190と電気的に導通する。なお、おしどり173を非導体で成形するとともにつづみ車171を導体で成形し、竜頭120がつづみ車171及びかんぬき174を介して充電回路190と導通するようにしてもよい。
When the
また、かんぬき174の回転により、かんぬき174の先端部174aが嵌合するつづみ車171は、小鉄車172に近接する方向に摺動する。
Further, due to the rotation of the
また、第2状態において、かんぬき174は、かんぬきばね175による、第1方向に回転させる弾性力を受ける。これにより、第2状態において竜頭120が引き出す力を受けなくなった場合、竜頭120は弾性力により第1状態に遷移し、係止される。
Further, in the second state, the
図7は、第2状態において竜頭120を外装ケース110から離隔する方向にさらに引き出した第3状態における竜頭120とムーブメント170及び充電回路190との接続について説明するための模式図である。
FIG. 7 is a schematic view for explaining the connection between the
竜頭120が外装ケース110から離隔する方向にさらに引き出されると、おしどり173はさらに第1方向に回転する。おしどり173の回転により、第2先端部173bは、山部174cを押し出してかんぬき174を第2方向にさらに回転させるとともに第2谷部174dに嵌合する。かんぬき174の回転により、脚部174eは、負入力端子192と離隔し、電気的に絶縁される。また、かんぬき174の回転により、つづみ車171は、小鉄車172に近接する方向にさらに摺動し、甲歯171aが小鉄車172と咬合する。これにより、竜頭120の回転力がムーブメント170の輪列に伝達される。
When the
また、第3状態においても、かんぬき174は、かんぬきばね175による、第1方向に回転する弾性力を受ける。しかしながら、おしどり173の第2先端部173bがかんぬき174の第2谷部174dに嵌合しているため、第3状態において竜頭120が引き出す力を受けなくなった場合でも、竜頭120は第3状態で係止される。
Further, also in the third state, the
図8は、給電用端子2の正面図であり、図9は、給電用端子2の断面図である。図9は、図8のII−II断面から見た断面図である。
FIG. 8 is a front view of the
給電用端子2は、電極支持部材210、第1電極220及び第2電極230を有する。電極支持部材210は、略平板形状を有する非導電性の部材である。電極支持部材210の一部には、表裏を貫通し、パイプ112の突出部113の外径よりも大きい径を有する略円形の孔部211が設けられる。孔部211の外周の一部は、最小の開口幅が突出部113の外径よりも小さく且つ軸部121の外径よりも大きい開口部212を介して電極支持部材の開口辺213と接続される。これにより、電極支持部材210は、略コの字型の形状を有し、突出部113を把持可能である。開口辺213の近傍には、開口辺213に近づくにつれて厚さが小さくなるテーパ構造214が設けられる。
The
第1電極220は、電極支持部材210の一方の面に、孔部211及び開口部212を避けてそれぞれ設けられる、コの字型の略平板形状を有する導体である。第2電極230は、電極支持部材210の、第1電極220が設けられた面の裏側の面に、第1電極220と同様に設けられる、コの字型の略平板形状を有する導体である。第1電極220は、コの字型において対向する2辺に相当する対向辺部221のそれぞれに、電極支持部材210から離隔する方向に屈曲した板バネ構造を有する。また、第2電極230は、第1電極220と同様に、対向辺部231のそれぞれに板バネ構造を有する。これにより、給電用端子2は、全体として、電極支持部材210の開口辺213に向かって厚さが小さくなるテーパ構造を有する。第1電極220及び第2電極230は、リード線(不図示)等を介して給電用電源3の正極及び負極にそれぞれ電気的に接続される。
The
図10乃至図12は、給電用端子2を用いて時計1の二次電池に給電するために給電用端子2を時計1の外装ケース110と竜頭120との間に挿入する場合における時計1及び給電用端子2の断面図である。
10 to 12 show the
図10は、給電用端子2が外装ケース110と竜頭120との間に挿入されている途中の図2のI−I断面から見た断面図のうちの竜頭120の近傍を示した図である。図10に示されるように、給電用端子2は、時計1の下方向から竜頭120の頭部122と外装ケース110との間に挿入される。
FIG. 10 is a view showing the vicinity of the
竜頭120の対向部123と外装ケース110の囲繞部115が接触している第1状態である場合、給電用端子2が挿入されるとき、給電用端子2のテーパ構造214又は板バネ構造を有する第1電極220の対向辺部221が竜頭120の湾曲部124と接触する。接触により、竜頭120の対向部123は、竜頭120を外装ケース110から離隔させる方向に押し出す力を受け、竜頭120は、第2状態に遷移する。続いて、第2状態に遷移した竜頭120の軸部121が給電用端子の開口部212を通過するように、給電用端子2が挿入される。このように、時計1は、竜頭120が湾曲部124を有することにより、利用者が竜頭120を外装ケース110から引き出す操作をすることなく給電用端子2を挿入することを可能とする。
In the first state where the facing
また、給電用端子2は、外装ケース110の湾曲部116と第2電極230の対向辺部231とが接触するようにして挿入されてもよい。この場合、給電用端子2が挿入されるに伴って第1電極220の対向辺部221が竜頭120の対向部123又は湾曲部124と接触する。接触により、上述したように、竜頭120の対向部123は竜頭120を外装ケース110から離隔させる方向に押し出す力を受け、竜頭120は、第2状態に遷移し、給電用端子2が挿入される。このように、時計1は、外装ケース110が湾曲部116を有することにより、利用者が竜頭120を外装ケース110から引き出す操作をすることなく給電用端子2を挿入することを可能とする。
Further, the
図11は、図10において、給電用端子2を挿入した後の図であり、図12は、図11のIII −III 断面から見た断面図のうちの端子孔111の近傍を示した図である。また、図12においては、対向部123の外周を点線により示している。給電用端子2が挿入され、パイプ112の突出部113が給電用端子2の孔部211の内部に位置するようになった場合、第2電極230は、外装ケース110の囲繞部115と当接可能となる。開口部212の開口幅は突出部113の外径よりも小さいため、第2電極230が囲繞部115と当接した状態において、給電用端子2の電極支持部材210は、突出部113を下側から把持する。これにより、利用者が給電用端子2を保持しなくても、給電用端子2が重力によって下方向に落下することがなくなる。
FIG. 11 is a view after the
また、図5を用いて説明したように、第2状態では、かんぬきばね175の弾性力により、竜頭120は第1状態に遷移しようとする。給電用端子2は、第1状態に遷移しようとする竜頭120と外装ケース110とに挟み込まれ、竜頭120の対向部123は、第1電極220の対向辺部221と当接する。これにより、第1電極220に接続された給電用電源3の正極と二次電池160の正極161とが電気的に接続されるとともに、第2電極230に接続された給電用電源3の負極と二次電池160の負極が電気的に接続され、二次電池160に給電される。
Further, as described with reference to FIG. 5, in the second state, the
以上説明したように、時計1において、外装ケース110の外面において端子孔111を囲繞する囲繞部115と、竜頭120の頭部122の外装ケース110に対向する対向部123とが二次電池160の充電用端子として用いられる。これにより、時計1は、接触による二次電池160への給電を可能とし、デザイン上の制約を生じさせずに高い給電効率を維持することを可能とする。すなわち、時計1は、二次電池160に対して接触給電をするためにプラグ/レセプタクル型の充電端子等を備える必要がなくなるため、従来の時計と同等のデザイン性を確保することができる。また、時計1は、囲繞部115及び対向部123という、時計1の通常の使用時に露出されない部分を充電用端子として用いるため、充電により傷等が生じたとしても、それにより外観が劣化することがない。
As described above, in the
また、時計1において、竜頭120が第2状態の位置にない場合、対向部123は二次電池160と電気的に絶縁される。これにより、時計1は、二次電池160に給電するための状態とムーブメント170に対する操作を行うための状態とを区別し、給電中に誤ってムーブメント170が操作されることを防ぐことを可能とする。
Further, in the
また、時計1において、対向部123は、第1状態において囲繞部115と接触可能である。これにより、第1状態において外装ケース110と竜頭120とが等電位となり、時計1は、静電気放電により時計1の電子部品に影響が出る可能性を抑えることを可能とする。
Further, in the
また、時計1において、かんぬきばね175は、弾性力により竜頭120を第1状態の位置に係止する。これにより、対向部123が囲繞部115と接触した状態となり、時計1は、対向部123又は囲繞部115の表面が損傷する可能性を抑えることができる。また、時計1は、二次電池160への給電が終了し利用者が給電用端子2を引き抜いた際に自動的に第1状態に遷移するため、利便性が向上する。
Further, in the
なお、以上では、時計1を例に説明したが、これに限られない。本発明は、二次電池を内蔵する、導体で成形された外装ケースと軸部及び頭部を有する操作部材とを備える、携帯電話機、ゲーム機等の任意の電子機器に適用されてもよい。また、この場合において、電子機器は、弾性体としてコイルばねを内蔵し、操作部材の軸部に接続されたコイルばねの弾性力により第2状態から第1状態に遷移するように構成されてもよい。
In the above description, the
また、上述した説明では、外装ケース110は導体で成形されるものとしたが、これに限られない。外装ケース110の囲繞部115の少なくとも一部が導体であり、且つ、囲繞部115と二次電池160とが電気的に導通可能であれば、外装ケース110の他の部分は非導体により成形されてもよい。同様に、竜頭120の対向部123の少なくとも一部が導体であり、且つ、対向部123と二次電池160とが電気的に導通可能であれば、竜頭120の他の部分は非導体により成形されてもよい。
Further, in the above description, the
(第2の実施形態)
図13は、本発明の第2の実施形態に係る充電システムS2の概略構成の一例を示す図である。充電システムS2は、時計4と、給電用端子2と、給電用電源3と、信号出力装置5と、重畳装置6とを備える。
(Second embodiment)
FIG. 13 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the charging system S2 according to the second embodiment of the present invention. The charging system S2 includes a clock 4, a
信号出力装置5は、時刻情報を含む信号を出力する装置である。信号出力装置5は、電波時計の標準電波を受信して所定の周波数帯域(例えば、数kHz〜数MHz)のアナログ電圧信号に変換し、重畳装置6に対して出力する。信号出力装置5は、GPS(Global Positioning System)衛星から送信された信号を受信して所定の周波数帯域の電圧信号に変換して出力してもよい。 The signal output device 5 is a device that outputs a signal including time information. The signal output device 5 receives the standard radio wave of the radio clock, converts it into an analog voltage signal in a predetermined frequency band (for example, several kHz to several MHz), and outputs it to the superimposing device 6. The signal output device 5 may receive a signal transmitted from a GPS (Global Positioning System) satellite, convert it into a voltage signal in a predetermined frequency band, and output the signal.
重畳装置6は、給電用電源3から供給された電源電圧に信号出力装置5から出力された電圧信号を重畳して給電用端子2に供給する。重畳装置6は、重畳された電圧信号を出力するための正出力端子61及び負出力端子62を有し、正出力端子61は給電用端子2の第1電極220に、負出力端子62は第2電極230に、それぞれ接続される。
The superimposition device 6 superimposes a voltage signal output from the signal output device 5 on the power supply voltage supplied from the power supply power supply 3 and supplies the voltage signal to the
給電用端子2は、略平板形状を有し、時計1と同様に、時計4の外装ケースと竜頭との間に挿入されることにより給電用電源3から供給された電力を時計1の二次電池に給電する。
The
時計4は、給電用端子2を介して給電用電源3から電力の供給を受けるとともに、重畳された電圧信号に基づいて時刻情報を取得し、取得した時刻情報に対応する時刻を指示するようにムーブメントを制御する。時計4の正面図及び竜頭近傍の断面図は、時計1と同様であるため、説明を省略する。
The clock 4 receives power from the power supply 3 for power supply via the
図14は、時計4の概略構成の一例を示す図である。時計4は、時計1と同様に外装ケース110、竜頭120、二次電池160、充電回路190を備えるとともに、分離回路410、通信部420、ムーブメント430、記憶部440及び処理部450を備える。充電回路190、分離回路410、通信部420、ムーブメント430、記憶部440及び処理部450は、二次電池160から電力を供給されることにより動作する。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the clock 4. Like the
分離回路410は、重畳装置6によって重畳された電圧信号を分離して時刻情報を示すデジタルデータに変換するための回路であり、帯域通過フィルタ及び増幅器を備える。帯域通過フィルタは、重畳された電圧信号に対応する周波数(例えば、数kHz〜数MHz)を選択的に通過させるフィルタ回路である。増幅器は、帯域通過フィルタを通過した電圧信号の電圧値が通信部420に応じた適当な値となるように電圧信号を増幅させる回路である。増幅された電圧信号は、通信部420に供給される。
The
分離回路410の正入力端子411は、リード線等により外装ケース110と電気的に接続される。分離回路410の負入力端子412は、時計1における充電回路の負入力端子192と同様に、おしどり173及びかんぬき174を介して、第2状態において竜頭120と電気的に接続される。また、分離回路410の正出力端子413及び負出力端子414は、充電回路190の正入力端子191及び負入力端子192とそれぞれ接続され、充電回路190に対して電力を供給する。
The
通信部420は、処理部450が信号出力装置から供給された信号を受信するための構成であり、通信インタフェース回路を備える。通信部420は、分離回路から供給されたアナログ電圧信号をデジタルデータに変換し、処理部450に供給する。
The
ムーブメント430は、時刻表示部の時針、分針及び秒針を駆動させるための表示駆動部であり、水晶振動子、制御回路、ステップモータ及び輪列を備える。水晶振動子は、圧電体及び電極を備え、高周波信号を出力する。制御回路は、分周回路としての機能を有し、水晶振動子から出力された高周波信号を所定周期のパルス信号に変換して出力する。ステップモータは、制御回路から出力されたパルス信号に応じて回転子を所定角度だけ回転させる。輪列は、複数の歯車を有し、ステップモータの回転子の回転を、その回転数を変化させながら時針、分針、秒針に伝達する。これにより、ムーブメント430は、時針、分針、秒針などの時刻表示部を、それらが時刻を表示するように駆動させる。
The
また、制御回路は、ステップモータに出力した信号を監視することで、時針、分針及び秒針の指示位置を算出し、処理部450に供給する。また、制御回路は、処理部450から制御信号が入力された場合、その制御信号に応じてステップモータの回転子を回転させるための信号を出力する。これにより、ムーブメント430は、時刻表示部を処理部450からの制御信号に基づいて駆動させる。
Further, the control circuit calculates the indicated positions of the hour hand, the minute hand and the second hand by monitoring the signal output to the step motor, and supplies the signal to the
記憶部440は、プログラム又はデータを記憶するためのデバイスであり、例えば、半導体メモリ装置を備える。記憶部440は、処理部450による処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。プログラムは、例えば、CD−ROM、DVD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記憶媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部440にインストールされる。
The
処理部450は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を備える。処理部450は、例えばCPU(Central Processing Unit)であり、時計4の動作を統括的に制御する。処理部450は、DSP(Digital Signal Processor)、LSI(Large-Scaled IC)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等でもよい。処理部450は、記憶部440に記憶されているプログラムに基づいて時計4の各種処理が適切な手順で実行されるように、ムーブメント430の動作を制御する。処理部450は、複数のプログラムを並列に実行することができる。
The
処理部450は、通信処理部451をその機能ブロックとして備える。通信処理部451は、処理部450によって実行されるプログラムによって実現される機能モジュールである。通信処理部451は、時計4に実装されるファームウェアとして実現されてもよい。
The
図15は、給電用端子2が時計4の外装ケース110と竜頭120との間に挿入された場合に時計4によって実行される処理の流れの一例を示すフロー図である。この処理は、あらかじめ記憶部440に記憶されているプログラムに基づいて、処理部450が通信部420及びムーブメント430と協働することにより実行される。
FIG. 15 is a flow chart showing an example of the flow of processing executed by the watch 4 when the
通信処理部451は、時刻情報を取得する(S101)。通信処理部451は、通信部420を介して、分離回路から出力された電圧信号に含まれる時刻情報のデジタルデータを取得する。
The
続いて、通信処理部451は、取得した時刻情報に対応する時刻を表示するようにムーブメント430を制御し(S102)、処理を終了する。通信処理部451は、ムーブメント430の制御回路から、時針141、分針142及び秒針143の現在の指示位置を取得することにより、現在の指示時刻を取得する。続いて、通信処理部451は、取得した時刻情報と取得した下内の指示時刻が一致するか否かを判定する。一致しないと判定された場合、通信処理部451は、取得した現在の指示時刻が取得した時刻情報に対応する時刻と一致するように時針141、分針142及び秒針143を駆動させるための制御信号をムーブメント430の制御回路に出力する。これにより、通信処理部451は、取得した時刻情報に対応する時刻を表示するようにムーブメント430を制御する。
Subsequently, the
以上説明したように、本発明に係る時計4は、給電用端子2を介して、電源電圧に重畳された時刻情報を含む電圧信号から時刻情報を取得し、取得した時刻を指示するようにムーブメント430を制御する。これにより、時計4は、時刻情報を取得するためにアンテナ等を備える必要がなくなり、部品点数が削減されるため、正確な時刻を指示するという機能を有しながらデザイン性を向上させる。
As described above, the clock 4 according to the present invention is a movement that acquires time information from a voltage signal including time information superimposed on the power supply voltage via the
なお、上述した説明では、時刻情報が電圧信号に含まれるものとしたが、これに限られず、任意のデータが電圧信号に含まれてもよい。例えば、時計4のファームウェア更新用のデータが電圧信号に含まれてもよい。この場合、通信処理部451は、ファームウェア更新用のデータを受信したことに応じて、ファームウェアを更新する。
In the above description, the time information is included in the voltage signal, but the present invention is not limited to this, and arbitrary data may be included in the voltage signal. For example, the voltage signal may include data for updating the firmware of the clock 4. In this case, the
また、この場合において、任意のデータを受信した通信処理部451は、データが正常に受信されたことを示す応答信号を信号出力装置5に対して送信してもよい。この場合、通信部420は、応答信号を、信号出力装置5が出力する電圧信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域のアナログ電圧信号に変換して、分離回路410に出力する。異なる周波数帯域は、例えば、信号出力装置5が出力する電圧信号の周波数帯域よりも低い周波数帯域である。分離回路410は、通信部420から受信した電圧信号を、正入力端子411及び負入力端子412を介して信号出力装置5に対して送信する。これにより、時計4と信号出力装置5との間において、双方向通信が実現する。
Further, in this case, the
当業者は、本発明の精神および範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。例えば、上述した実施形態及び変形例は、本発明の範囲において、適宜に組み合わせて実施されてもよい。 It will be appreciated by those skilled in the art that various changes, substitutions and modifications can be made to this without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the above-described embodiments and modifications may be carried out in appropriate combinations within the scope of the present invention.
1 時計
110 外装ケース
111 端子孔
112 パイプ
113 突出部
115 囲繞部
120 竜頭
123 対向部
160 二次電池
170 ムーブメント
2 給電用端子
210 電極支持部材
220 第1電極
230 第2電極
1
Claims (9)
前記端子孔に挿通され、前記挿通された状態において前記外装ケースの外面から突出する突出部を備えた筒状の被把持部材と、
前記被把持部材に挿通される軸部と、前記軸部と前記外装ケースの外部で結合し且つ前記軸部よりも大きい径の頭部と、を有する操作部材と、を備え、
前記外装ケースは、外面において前記端子孔を囲繞する囲繞部を有し、前記囲繞部の少なくとも一部が前記二次電池の正極及び負極のうちの何れか一方の極と電気的に導通し、
前記操作部材の前記頭部は、前記外装ケースに対向する対向部を有し、前記対向部の少なくとも一部が前記二次電池の前記一方の極とは異なる他方の極と電気的に導通し、
前記囲繞部の少なくとも一部と前記対向部の少なくとも一部とは、前記二次電池の充電用端子として用いられる、
ことを特徴とする電子機器。 An exterior case with a built-in secondary battery and a terminal hole that penetrates inside and outside.
A tubular member to be gripped, which is inserted through the terminal hole and has a protruding portion protruding from the outer surface of the outer case in the inserted state.
An operating member having a shaft portion inserted into the gripped member and a head portion connected to the shaft portion outside the outer case and having a diameter larger than that of the shaft portion is provided.
The outer case has a surrounding portion that surrounds the terminal hole on the outer surface, and at least a part of the surrounding portion is electrically conductive with one of the positive electrode and the negative electrode of the secondary battery.
The head of the operating member has a facing portion facing the exterior case, and at least a part of the facing portion is electrically conductive with the other pole different from the one pole of the secondary battery. ,
At least a part of the surrounding part and at least a part of the facing part are used as charging terminals of the secondary battery.
An electronic device characterized by that.
前記操作部材が前記第2状態にある場合、前記囲繞部の少なくとも一部と前記対向部の少なくとも一部とが、前記二次電池の充電用端子として用いられる、
請求項1に記載の電子機器。 By moving the operating member in the axial direction of the shaft portion, the operating member is pushed into the outer case in a first state, and the operating member is pulled out in a direction away from the outer case. The state and the transition between the second state in which the operating member is located between the first state and the third state,
When the operating member is in the second state, at least a part of the surrounding portion and at least a part of the facing portion are used as charging terminals of the secondary battery.
The electronic device according to claim 1.
請求項2に記載の電子機器。 When the operating member is not in the second state, at least a portion of the facing portion is electrically insulated from the other pole.
The electronic device according to claim 2.
請求項2又は3に記載の電子機器。 At least a part of the facing portion is in contact with at least a part of the surrounding portion in the first state.
The electronic device according to claim 2 or 3.
前記弾性体は、前記操作部材が第2状態にある場合、弾性力により前記操作部材を第1状態に遷移させる、
請求項4に記載の電子機器。 Further provided with an elastic body built in the outer case,
When the operating member is in the second state, the elastic body causes the operating member to transition to the first state by an elastic force.
The electronic device according to claim 4.
前記操作部材は、前記第3状態において、前記軸部の周方向に回転する操作により、前記表示駆動部によって指示される前記時刻を変更する、
請求項2−5の何れか一項に記載の電子機器。 It is further equipped with a display drive unit for driving the time display unit that displays the time.
In the third state, the operating member changes the time indicated by the display driving unit by an operation of rotating the shaft portion in the circumferential direction.
The electronic device according to any one of claims 2-5.
略平板形状を有する非導電性の電極支持部材と、
前記電極支持部材の一方の面に設けられ、前記囲繞部の少なくとも一部を介して前記二次電池の前記一方の極と電気的に導通可能な第1電極と、
前記電極支持部材の前記一方の面の裏側の面に設けられ、前記対向部の少なくとも一部を介して前記二次電池の前記他方の極と電気的に導通可能な第2電極と、
を備えることを特徴とする給電用端子。 A power supply terminal for supplying power to the secondary battery of the electronic device according to any one of claims 1-6.
A non-conductive electrode support member having a substantially flat plate shape,
A first electrode provided on one surface of the electrode support member and electrically conductive to the one electrode of the secondary battery via at least a part of the surrounding portion.
A second electrode provided on the back surface of the one surface of the electrode support member and electrically conductive to the other electrode of the secondary battery via at least a part of the facing portion.
A power supply terminal characterized by being equipped with.
請求項7に記載の給電用端子。 The electrode support member has a U-shape having an opening having a minimum opening width smaller than the outer diameter of the protrusion of the member to be gripped, and can grip the protrusion.
The power supply terminal according to claim 7.
請求項8に記載の給電用端子。 The first electrode and the second electrode are leaf springs bent in a direction away from the electrode support member in the vicinity of the opening.
The power supply terminal according to claim 8.
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CN114509931A (en) * | 2022-03-25 | 2022-05-17 | 维沃移动通信有限公司 | Wearable device and control method and device thereof |
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