JP3035570U - 携帯電話用二次電池の充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話用二次電池に対して時および所を問
わず簡易に充電することができる携帯電話用二次電池充
電装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 携帯電話用の被充電電池の端子電圧と異
なる電圧を有する電池電源の接続部と、該電池電源の電
圧を被充電電池の電圧に適合せしめるための直流電圧変
成手段と、該直流電圧変成手段の出力電圧を被充電電池
に印加するための出力端子部と、を具備する携帯電話用
二次電池の充電装置において、前記出力端子部が正負両
極に分離されており、それぞれの接触端子と被充電電池
の端子部とを電気的に導通せしめるための圧接手段を有
して構成される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、被充電電池端子の配置または極性等の制限なしに各種携帯電話用二 次電池に対して充電可能な携帯電話用二次電池の充電装置に関する。

【０００２】 近年、携帯電話、ＰＨＳ等（以下、単に携帯電話という）が広く普及し、その 電源としての二次電池が極めて重要な役割を果たしている。電池には、周知のよ うに、ただ一度の放電のみ可能である一次電池と、多数回にわたる充電および放 電が可能な二次電池とが存在する。

【０００３】 広く使用されている一次電池は、国際的にも規格化されており、手軽に使用で きる利点があるが、完全な消耗品であるため不経済である。

【０００４】 多数回にわたる充電・放電が可能な二次電池として、古くから使用されている 鉛蓄電池は、長い歴史の間に種々改良され、寸法および容量等も格段に進歩して いる。しかしながら、この鉛蓄電池は、重量が嵩むこと、電解液として希硫酸溶 液を使用すること、などの理由から小形移動用、例えば携帯用機器類の電源とし ては適していない。

【０００５】 このような歴史的に良く知られている鉛蓄電池を小形に形成した、小形シール 鉛電池も一部採用されているが、単位重量当たりの電池容量が少ない。現在、携 帯電話をはじめとする各種携帯機器に使用される小形二次電池としてはニッケル −カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池、ニッケル−水素（ＮｉＭＨ）電池、リチウム イオン（Ｌｉ）電池等が広く採用されている。

【０００６】

【従来の技術】

携帯電話用二次電池は、現今の携帯電話の著しい普及に伴って大量に使用され ているが、機種によって形状寸法も異なり、その端子電圧も３．６〜９．６Ｖが あり種々存在する。加えて、この二次電池の充電にはそれぞれの形式に合わせた 接続端子形状を有し、かつこの端子電圧よりも高い電圧を発生する充電装置が必 要となる。そのため、通常の充電装置は商用電源を適宜電圧に降圧した後、整流 して得られる直流電圧により充電が行われる。

【０００７】 ハンディターミナル、ノートパソコン、電子手帳等の多くの携帯機器類と比較 して、携帯電話が決定的に相違するのは、前者がユーザー自身の意思に基づいて 使用時期および使用場所を選定可能であるのに対して、自己の意思による使用、 すなわち電話の発信に加えて、自己の意思によらずに外部から加えられる使用、 すなわち電話の受信機能が含まれることである。他者からの電話の呼び出しは予 測不可能なことも多く、時間および場所のいかんを問わず絶えず待ち受け可能な 状態（スタンバイ）にあることが要求される。

【０００８】 さらに、携帯電話は常時携帯することに意義があり、長時間の外出、旅行、出 張等においても所持するため充電時間が自由に確保できない欠点がある。このよ うな携帯電話の特性から、二次電池の使用可能時間はきわめて重要な意義を有す る。そのため二次電池の充電や交換することにより、交信不能となる時間が可能 な限り短いものが必要となる。

【０００９】 このような要求に対応するため、複数の電池を用意し、充電容量が不足した際 に予備電池と交換し、その間に消耗した電池の充電を行っている。しかしながら 、従来の充電装置は商用電源を必要とするため、商用電源が自由に使用できない 外出中や旅行先では役に立たない。

【００１０】 また、従来技術による充電方式では、過不足のない充電状態で充電操作を終了 することも容易ではなく、不十分な充電状態のまま使用を開始しなければならな いことも多い。小形二次電池の充電状態は現行では外部から確認することができ ないためであり、必要かつ十分な充電終了時を決定することも容易ではない。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、携帯電話用二次電池に対して時および所を問わず簡易に充電するこ とができる携帯電話用二次電池の充電装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置は、図１に示すように、携帯電話 用の被充電電池の端子電圧と異なる電圧を有する電池電源の接続部１と、該電池 電源の電圧を被充電電池の電圧に適合せしめるための直流電圧変成手段２と、該 直流電圧変成手段２の出力電圧を被充電電池Ｂに印加するための出力端子部３と 、により構成され、そして前記出力端子部が正負両極３ａ，３ｂに分離されてお り、それぞれの接触端子３ｔを被充電電池の端子部に対して電気的に導通せしめ るための圧接手段４ａ，４ｂを有している。

【００１３】 本考案に係る充電装置における電池電源としては、広く入手可能な規格形乾電 池とすることができる。このような乾電池は、電気店、デパート、スーパー、写 真屋、雑貨店、コンビニエンスストア、駅売店、遊園地売店、土産物店等々で容 易に入手可能である。また、乾電池の自動販売機も多数設置されており、時間制 限なしに入手することも可能である。

【００１４】 かかる乾電池を利用する場合は、直流電圧変成手段２では、例えば乾電池２本 程度の使用を考慮し、３ボルトの電圧を携帯電話用二次電池の電圧、例えば３． ６〜９．６Ｖに昇圧するものであり、スイッチング素子を内蔵する昇圧回路をも って構成することができる。

【００１５】 なお、単一〜単三型の乾電池と同じ規格形状の充電型電池も多数市販されてい るため、かかる充電可能な電池電源を利用することもできる。

【００１６】 また、充電のための電池電源として１２Ｖ、２４Ｖの自動車のバッテリーを利 用することができる。前述の直流電圧変成手段２として、降圧回路を併置するこ とにより、さらに有利な充電装置を得ることができる。この場合は例えばシガー ライター挿入部への接続プラグを備えた接続コードを付加することにより目的を 達成することができる。

【００１７】 さらに、充電のための電池電源として１００Ｖの商用電源を利用することがで きる。この場合、直流電圧変成手段２として、降圧回路、商用電源整流回路を併 置する。これにより、さらに有利な充電装置を得ることができる。

【００１８】 本考案に係る前記出力端子部は、正負両極に分離してそれぞれ別個に端子部３ ａ，３ｂとして形成することができる。かかる構成をとることによって端子位置 変更手段ならびに被充電電池の種類に応じた極性切替え操作が不要となる。

【００１９】 前記正負両端子には、それぞれの接触端子電極を被充電電池の端子に対して電 気的に導通せしめるための圧接手段４ａ，４ｂをそれぞれ具備している。このよ うな圧接手段としては、磁性体製の電池パック筐体に吸着せしめるための永久磁 石をそれぞれの出力端子部に取り付けておくように構成する。

【００２０】 さらに、非磁性体製の電池パック筐体の場合には、磁性体製の薄板を予め電池 パック筐体の所望部位に貼付しておき、該磁性体製薄板に対して永久磁石を吸着 せしめることができる。なお、この圧接手段４ａ，４ｂとしては、種々の粘着体 の吸着力または弾性体、例えば弾性体ベルトの収縮力を利用することもでき、こ れらの場合は、電池パックの材質には左右されずに圧接せしめることができる。

【００２１】 このような構成の本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置によれば、手軽 に入手可能な電池電源によって、特性・形状等の異なる携帯電話用二次電池の充 電が可能となる。

【００２２】 さらに、１２Ｖ回路または２４Ｖ回路を付加しておくことにより、乾電池入手 困難の場合にも、車両用バッテリーにより充電処理を行うことができる。

【００２３】 本考案にかかる二次電池の充電装置の利用によって、旅行、出張、外出時等に おいて電池切れによる通話不能を解消でき、また重要な交信が不能になる事態は 殆ど解消できる。

【００２４】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態について添付図を参照しながら説明する。図２は本 考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置１０の実施例回路を示すブロック図で ある。図２において図１と同じ構成部には同じ参照符号を付している。

【００２５】 充電装置１０は、電池電源Ｏの接続部１、直流電圧変成手段２、被充電電池Ｂ に対する出力端子部３ａ、３ｂから構成される。電池電源Ｏの接続部１は、乾電 池の規格に適合する端子またはその他電池電源に対する接続部とすることができ る。

【００２６】 直流電圧変成手段２は、降圧・昇圧素子２１、スイッチング素子２２、降圧・ 昇圧制御回路２３、逆接続保護素子２４、逆接続保護制御回路２５を具備してお り、電池電源Ｏの電圧、例えば乾電池の１．５Ｖの整数倍の電圧または自動車の バッテリーの電圧、例えば１２Ｖを、被充電電池Ｂに対し電圧に適合せしめよう に機能する。

【００２７】 なお、逆接続保護素子２４および逆接続保護制御回路２５は、被充電電池Ｂの 端子位置が機種によって正負逆の場合もあるため、過誤により正負逆に接続した 場合に逆電流の通電を防止して回路および被充電電池に対する悪影響を防止する ものである。

【００２８】 この場合には、逆接続保護制御回路２５により回路遮断制御を行うと同時に可 視出力およびまたは可聴出力によりアラームを発し、利用者に切替え操作を要求 するように構成することができる。さらに進んで、逆接続保護制御回路２５の出 力により図示していない極性切替えリレーを作動させ、自動切り替えを行うよう に構成することができる。

【００２９】 被充電電池Ｂに接触させるためにリード線の先端に接続された正負の出力端子 部３ａ，３ｂのそれぞれの接触端子３ｔは、端子寸法、間隔等の異なる多種類の 被充電電池Ｂの端子にそれぞれ個別に圧接せしめることができる。かかる構成を 採用した結果、本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置は型式の異なる各種 被充電電池Ｂに対して容易に適合せしめることが可能となる。

【００３０】 また、他の態様として、電池型式ごとのアタッチメントを用意しておきこれを 交換する方式、端子固定用のビス孔を多数形成しておき、簡易工具によっていず れかに選択的に固定することにより、当該電池の端子位置に適合せしめる方式等 が任意に採用できる。

【００３１】 このようないずれかの方式によれば、充電器本体は汎用形として形成しておき 、ユーザーの選択により自己の保有する装置の電池型式に適合せしめることがで き、さらに携帯電話の機種の変更に伴い電池型式が変わった場合にもなんら支障 なく継続使用することができる。

【００３２】 図３は、本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置本体１１の好適な実施例 を示す斜視図である。図に示すように、本充電装置は、電池電源接続部１を備え た電池収納部および直流電圧変成手段としての回路素子類（図示していない）を 含む充電装置本体１１と、正負それぞれに分離して形成された出力端子部３ａ， ３ｂと、電池収納部カバー１２と、から構成される。

【００３３】 充電装置本体１１には、出力端子部３ａ，３ｂに出力電圧を発生せしめるため の充電制御スイッチ１３を付加している。

【００３４】 図４は、出力端子部３ａ（３ｂも同様であるため省略する）の裏面の構成例を 示すものであり、弾性金属を曲げ加工した接触端子部３ｔを備え、さらに被充電 電池への端子の圧接を図るための手段として永久磁石４ａが配設されている。被 充電電池のケースが磁性体の場合にはそのまま、また非磁性体の場合には、両面 テープや適宜接着剤によって被充電電池の対応する部位に磁性体薄板を予め貼付 しておくことにより、永久磁石４ａの吸引力により充電用の接触端子３ｔと被充 電電池の端子との接触圧を確保することができる。

【００３５】 図５および図６は、図４における出力端子部３ａの接触端子３ｔを被充電電池 Ｂの端子に圧接する状態を示す側断面図である。図５は被充電電池Ｂの端子が電 池本体の表面とほぼ平坦である場合の圧接状態を示すものであり、図６は被充電 電池Ｂの端子部が電池本体面よりも突出している場合の圧接状態を示すものであ る。

【００３６】 被充電電池Ｂの端子の取り付け位置が、図６のような態様または反対に端子部 が嵌入しているような場合にも、出力端子部３と被充電電池Ｂの電池端子との接 触を良好に保つために、接触端子３ｔは、前述のように弾性体金属で形成される のが望ましく、さらにその取り付け部に弾性体を内蔵していると都合がよい。

【００３７】 図７（Ａ），（Ｂ）は、出力端子部３ａ，３ｂの圧接手段の他の実施例を示す ものである。図（Ａ）のように出力端子部３ａ（３ｂ）に破線で示した弾性体ベ ルトＥの挿通孔３ｈを形成しておき、図（Ｂ）のように該弾性体ベルトＥの弾力 を利用して接触端子３ｔと被充電電池の電池端子との接触圧力を確保する実施例 を示すものである。なお、弾性体ベルトＥは当初より所定径の環状体とすること もできるが、先端を切り離しておき、スナップまたは圧着式ファスナー等で連結 するようにしておくことができる。

【００３８】 このように、接触端子３ｔを被充電電池Ｂの電池端子に圧接するための永久磁 石による手段に代えて、各種粘着体や、弾性体に圧着式ファスナーを組み合わせ た圧接手段による保持力を利用することもでき、価格低減ならびに軽量化を図る ことができる。

【００３９】 図８は、被充電電池に対する出力端子部を、リード線を介して正負毎に別個に 形成した実施例の使用状態を示すものである。正負それぞれの出力端子部３ａお よび３ｂの接触端子３ｔは弾性金属からなり、永久磁石その他を含む出力端子部 の先端に取り付けられる。

【００４０】 該出力端子部３ａ，３ｂの背面には、接続に当たっての便宜を考慮し、＋・− の符号を付加しておくことが望ましい。出力端子部３ａ，３ｂの後端には充電装 置本体の出力端子に接続されるリード線が接続されている。

【００４１】 図９は正負個別の出力端子部の構成を示す部分破断側面図である。弾性金属製 の接触端子３ｔとリード線とは、樹脂内部に装入して成形する、いわゆるインサ ートモールド成形品である出力端子部３ａ，３ｂ内で接続される。また、その下 面には、先の実施例と同様に圧接手段として永久磁石４ａが配設されており、被 充電電池の筐体への吸着を行うものとすることができる。

【００４２】 図１０の（Ａ）および（Ｂ）は、被充電電池の端子周辺の構造のいかんにもか かわらず弾性金属製の接触端子３ｔの撓みによって対応可能であることを図示し た説明図である。被充電電池Ｂの端子の取り付け位置が、図（Ａ）、（Ｂ）のよ うな態様または端子部が盛り上がっているいるような場合にも、接触端子３ｔと 被充電電池Ｂの電池端子との接触を良好に保つことができる。

【００４３】 表１は本考案にかかる二次電池の充電装置の図２に示した回路構成において、 単３アルカリ乾電池２本を使用した場合の充電状態を実測した結果を示すもので ある。なお、表中における被充電電池の電池型式および適合携帯電話の例は、下 記の通りである。

【００４４】 被充電電池１：３．６Ｖ、６００ｍＡｈ（適用電話例：ＮＴＴ ＤｏＣｏＭｏ ムーバＰ１０１ (800MHzデジタル) ） 被充電電池２：４．８Ｖ、５５０ｍＡｈ（適用電話例：ＮＴＴ ＤｏＣｏＭｏ ムーバＮ II (800MHz デジタル) ） 被充電電池３：６Ｖ、５５０ｍＡｈ（適用電話例：ＮＴＴ ＤｏＣｏＭｏムー バ ＴＺ８２０ (1.5GHz デジタル) ）

【００４５】

【表１】

【００４６】 上述の各実施例においては、規格型の乾電池、例えば単１、単２、単３等の乾 電池を使用した状態を説明しているが、電池電源として容量の点から不足する感 は免れない。移動時においても最も手軽な電池電源として、車両搭載バッテリー を利用することができる。

【００４７】 この場合には、図２に示した乾電池用の降圧・昇圧素子２１に加えて１２Ｖま たは２４Ｖの降圧用回路を併設することにより容易に対応することができる。こ のように併設した降圧素子２１に対して、例えばシガーライター用プラグ付きの コードによって接続し、作動せしめることにより充電処理を行うことができる。

【００４８】 このような異なる電池電源の電圧を、所望の被充電電池電圧へ制御するには、 図２のブロック図における降圧・昇圧制御回路２３を、図示していないスイッチ 類によって切替えることにより実施することができる。

【００４９】 図１１は、本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置の他の実施例の構成を 示すブロック図である。この実施例においては、被充電電池Ｂに対する接続端子 部３ａ，３ｂの他に、直流ジャック３３を設けたものである。

【００５０】 この直流ジャック３３は、二次電池を装着した携帯電話に対して電池電圧に相 当する直流電圧を印加することができるものである。携帯電話には、二次電池の 両極と並列に接続されたジャックが設けられており、このジャックと充電装置１ ０の直流ジャック３３とを接続コードの両端のプラグを挿入することによって充 電装置１０と携帯電話とを接続するものである。

【００５１】 この実施例に係る充電装置では、携帯電話に装着されている電池がかなり消耗 している場合であっても、充電装置１０を携帯電話に接続することによって、乾 電池、車両用バッテリー等の外部電池電源を利用して、携帯電話本来の機能を発 揮せしめることができる。

【００５２】 したがって、携帯電話用二次電池が消耗している場合であっても通話が可能と なり、また待ち受け（スタンバイ）状態のように低消費電力の状態では、被充電 電池への充電が行われる。

【００５３】 さらに、本考案においては、良く知られた整流回路を付加することにより、商 用電源による充電が可能となるような構成も採用することができる。

【００５４】

【考案の効果】

本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置では、手軽に入手可能な電池電源 によって携帯電話用二次電池の充電が可能となる。したがって、旅行、出張、外 出時等において電池切れにより通話不能に至る事態を回避することができる。

【００５５】 さらに、１２Ｖ回路または２４Ｖ回路を付加しておくことにより、乾電池入手 困難の場合にも、車両用バッテリーにより充電処理を行うことができる。この場 合、正負の出力端子部が分離して形成されているため、被充電電池の異なる端子 構造にも容易に対応可能である。したがって、電池形状、定格電圧、極性等が異 なっていても容易に対応することができる。

【００５６】 本考案に係る二次電池の充電装置の利用によって、時・場所等を選ばず充電操 作が可能であり、電池切れによる通話不能を回避し、重要な交信が不能になる事 態は殆ど解消され、携帯電話の使い勝手がさらに向上する。

【００５７】 また、直流ジャックを併設した構成によれば、被充電電池を装着した携帯電話 に対して作動電力を供給し、かつ軽負荷の状態では充電動作を行うことができる 。

【００５８】 したがって、電池本来の電池が消耗した場合であっても、乾電池等の外部電池 を利用することにより、携帯電話の使用不可の状態をほぼ確実に解消し、不使用 状態の間に充電を行うことができ、携帯電話の使い勝手を大幅に向上せしめるこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置の
基本構成を示すブロック図である。

【図２】本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置の
具体的構成例を示すブロック図である。

【図３】本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置の
全体構成を示す斜視図である。

【図４】本考案に係る携帯電話用二次電池の出力端子部
の構成を示す斜視図である。

【図５】本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置の
実施例における充電端子圧接状態の例を示す側断面図で
ある。

【図６】本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置の
実施例における充電端子圧接状態の他の例を示す側断面
図である。

【図７】本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置の
他の実施例における出力端子部の構成を示す側面図（図
（Ａ））ならびに接続状態を示す斜視図（図（Ｂ））で
ある。

【図８】本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置の
出力端子を正負個別に形成した実施例の接続状態を示す
斜視図である。

【図９】図８に示した実施例における端子部の構造を示
す部分破断側面図である。

【図１０】図８および図９に示した実施例における接触
端子部の接触状態を示す側面図である。

【図１１】本考案に係る携帯電話用二次電池の充電装置
の他の実施例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 電池電源接続部 ２ 直流電圧変成部（直流電圧変成手段） ３ａ，３ｂ 出力端子部（充電端子） ３ｔ 接触端子 ４ａ，４ｂ 永久磁石（圧接手段） １０ 充電装置 １１ 充電装置本体 １２ カバー １３ 充電制御スイッチ ２１ 降圧・昇圧素子 ２２ スイッチング素子 ２３ 降圧・昇圧制御回路 ２４ 逆接続保護素子 ２５ 逆接続保護制御回路 ３３ 直流ジャック Ｏ 電池電源 Ｂ 被充電電池

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 携帯電話用の被充電電池の端子電圧と異
   なる電圧を有する電池電源の接続部と、該電池電源の電
   圧を被充電電池の電圧に適合せしめるための直流電圧変
   成手段と、該直流電圧変成手段の出力電圧を被充電電池
   に印加するための出力端子部と、を具備する携帯電話用
   二次電池の充電装置において、 前記出力端子部が正負両極に分離されており、それぞれ
   の接触端子と被充電電池の端子部とを電気的に導通せし
   めるための圧接手段を有することを特徴とする携帯電話
   用二次電池の充電装置。
2. 【請求項２】 前記圧接手段が、被充電電池の筐体外面
   に直接または間接的に吸着せしめるために各出力端子部
   に取り付けられた永久磁石であることを特徴とする請求
   項１に記載の携帯電話用二次電池の充電装置。
3. 【請求項３】 前記圧接手段が、被充電電池の筐体外面
   および／または各出力端子部に取り付けられた粘着体で
   あることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話用二次
   電池の充電装置。
4. 【請求項４】 前記圧接手段が、被充電電池の筐体外面
   および／または各出力端子部に取り付けられた弾性体ベ
   ルトであることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話
   用二次電池の充電装置。
5. 【請求項５】 前記電池電源接続部が、乾電池接続部で
   あることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
   載の携帯電話用二次電池の充電装置。
6. 【請求項６】 前記電池電源接続部が、自動車バッテリ
   ーの出力接続部であることを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の携帯電話用二次電池の充電装置。
7. 【請求項７】 前記電池電源接続部が、商用電源整流回
   路の出力接続部であることを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の携帯電話用二次電池の充電装置。