JP3166155U - 電源供給ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】単一のユニットを介してコンピュータ及び複数の電子周辺装置に対して同時に所要の電源を供給できる電源アダプタを提供する。【解決手段】本体１２１と、外部電源入力ポートと、外部電源出力コネクタ１２３と、少なくとも一つのタップ端子１２４と、を備える。前記外部電源入力ポートは、前記本体に形成され、交流電源線１１０が接続されることで交流電力を受けるのに用いられる。前記外部電源出力コネクタは、前記本体に形成され、電源アダプタ１２０に接続されることで前記交流電力を前記電源アダプタに出力するのに用いられる。前記タップ端子は、前記本体に形成され、タップ電圧の出力に用いられる。【選択図】図１

Description

本考案は、電子装置の外部電源装置に関し、特に電源アダプタ及び電源アダプタを具える電源供給ユニットに関する。

ノート型パソコン又は一部の液晶一体型パソコン（Ａｌｌ−Ｉｎ−Ｏｎｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ＡＩＯ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）では、外部電源を使用する際に、外部接続式の電源装置を通じて電源が供給される。電源装置は通常、ＡＣ電源ケーブル、電源装置本体、及び直流出力ケーブルを備える。一般的に、どの型式のコンピュータにも、対応する電源装置の型式が存在し、異なる型式の電源装置を任意に流用することができない。

また、コンピュータの使用者は、往々にして、例えば携帯電話、ＭＰ３／ＭＰ４マルチメディアプレーヤ、或いはデジタルカメラなど各種の異なる電子装置を同時に使用する。前記電子装置には内蔵バッテリーがあるとは言え、依然として電源不足の際に充電する必要がある。そして前記電子装置にも往々にしてそれぞれ対応する電源装置が存在する。異なる様々な電子周辺装置について、使用者は、往々にして各種型式の電源装置を準備し、それを随時携帯することによって、電子装置を必要な際に使えるようにする必要がある。使用者にとって、大量の電源装置があることは保存するにせよ携帯するにせよ、いずれにおいても不便をもたらすものである。

前記電子装置はまた、コンピュータのＵＳＢポート又はＩＥＥＥ１３９４ポートを介して充電することができるが、一般的なコンピュータ、とりわけノート型パソコンに備わるＵＳＢポート又はＩＥＥＥ１３９４ポートの数には限りがあり、各種の電子周辺装置を同時に接続して充電することができない。同時に、マザーボードの電源管理の制限を受け、ＵＳＢポートが提供できる電流や総消費電力も制限されるため、同時に多くの装置に対して充電が行われると、電源不足が生じやすくなり、一部のＵＳＢポートの動作に異常をもたらすことになる。

また、コンピュータのＵＳＢポート又はＩＥＥＥ１３９４ポートを介した充電においては、コンピュータを起動させた状態で行わなければならず、コンピュータの電源を切った状態で行うことができない。そのため、使用者は、往々にして、単一の電子周辺装置に対してのみ充電する必要がある際に、コンピュータを起動してコンピュータを電源を浪費させる状態に置かなければならない。

電子周辺装置の充電に関する問題を解決するために、本考案は、単一のユニットを介してコンピュータ及び複数の電子周辺装置に対して同時に所要の電源を供給できる電源アダプタを提供する。

本考案が提供する電源アダプタは、本体と、外部電源入力ポートと、外部電源出力コネクタと、少なくとも一つのタップ端子と、を備える。前記外部電源入力ポートは、前記本体に形成され、交流電源線との接続に用いられる。前記外部電源出力コネクタは、前記本体に形成され、電源装置との接続に用いられる。前記タップ端子は、前記本体に形成され、タップ電圧の出力に用いられる。

前記電源アダプタにおいては、前記外部電源出力コネクタから交流電力がコンピュータの電源装置に提供され、同時に前記タップ端子を介して前記タップ電圧が複数の電子周辺装置に出力される。そのため、複数の電子周辺装置に電源を供給する給電構造を簡素化することができる。

本考案は更に、電源供給ユニットを提供する。当該電源供給ユニットは、電源アダプタと、電源装置と、電源出力ケーブルと、を備える。電源アダプタは、本体と、外部電源入力ポートと、外部電源出力コネクタと、少なくとも一つのタップ端子と、を備える。前記外部電源入力ポートは、前記本体に形成され、交流電力を受けるのに用いられる。前記外部電源出力コネクタは、前記本体に形成され、前記交流電力を出力するのに用いられる。前記タップ端子は、前記本体に形成され、タップ電圧を出力するのに用いられる。前記電源装置は、前記外部電源出力コネクタが差し込み接続されて前記交流電力を受け前記交流電力を直流電力に変換するための電圧変換部入力ポートを備える。前記電源出力ケーブルは、その一端が前記電源装置に接続されることで直流電力を受け、他端にはコンピュータに差し込み接続されるためのＤＣプラグが設けられる。

本考案には、電源アダプタが単独で電子周辺装置への電源供給に用いられることが可能であり、コンピュータやその他の電源装置を介して給電する必要がないという利点がある。同時に、電源アダプタは、電源装置に差し込み接続されて、直接バイパス交流電力を電源装置に供給し、電源装置と一体に結合されてもよく、繁雑なケーブル接続を行う必要がない。本考案に係る電源供給ユニットでは、電源アダプタが電源装置に結合されており、同時に多数の電源装置を携帯するのに比べ、本考案に係る電源供給ユニットは、収納、携帯、及び使用がよりし易いものとなっている。

本考案に係る第１実施例の電源供給ユニットの分解図である。 第１実施例の電源供給ユニットの立体図である。 第１実施例における、一部の素子の分解図であり、交流電源線及び電源アダプタの変化形態を説明する図である。 第１実施例における、一部の素子の分解図であり、交流電源線及び電源アダプタの変化形態を説明する図である。 第１実施例における、一部の素子の分解図であり、交流電源線及び電源アダプタの変化形態を説明する図である。 本考案に係る第１実施例における、電源アダプタ内部の回路ブロック図である。 本考案に係る第１実施例における、タップ端子のピンを示す模式図である。 本考案に係る第１実施例における、電源アダプタ内部の回路ブロック図である。 本考案に係る第１実施例における、コンピュータ本体、電子周辺装置、及び電源供給ユニットを示す立体図である。 本考案に係る第１実施例における、電子周辺装置及び電源アダプタを示す立体図である。 本考案に係る第２実施例における、電源アダプタの立体図である。 本考案に係る第２実施例における、電源アダプタの立体図である。 本考案に係る第３実施例の側面図である。 本考案に係る第３実施例の側面図である。

図１及び図２に示すように、本考案に係る第１実施例において開示される電源供給ユニット１００は、交流電源線１１０、電源アダプタ１２０、及び電源装置１３０（Ｐｏｗｅｒ Ａｄａｐｔｅｒ）を備える。

電源アダプタ１２０は、本体１２１を含み、当該本体１２１には、外部電源入力ポート１２２、外部電源出力コネクタ１２３及び／又は複数のタップ端子１２４が形成される。

図１及び図２に示すように、本体１２１はおおむね矩形の六面体を呈しており、対向する第１端面１２１ａ及び第２端面１２１ｂとを具え、且つ第１端面１２１ａ及び第２端面１２１ｂの間に周面１２１ｃが形成されている。本考案に係る第１実施例において、周面１２１ｃは、相互に接続する四つの長方形の平面からなる。

図１及び図２に示すように、外部電源入力ポート１２２は本体１２１の第１端面１２１ａに形成され、且つ外部電源出力コネクタ１２３は本体１２１の第２端面１２１ｂに形成されている。外部電源入力ポート１２２は交流電源線１１０を接続するためのものであり、交流電源線１１０を介して家庭用交流電源コンセントの交流電力を受ける。外部電源出力コネクタ１２３は外部電源入力ポート１２２に電気的に接続され、且つ外部電源出力コネクタ１２３が電源装置１３０に差し込み接続される構造とすることで、交流電力が直接電源装置１３０に伝送される。

図１及び図２に示すように、交流電源線１１０の一端に交流コンセントから交流電力を受けるためのＡＣプラグ１１１が設けられ、他端に前記電源アダプタ１２０の外部電源入力ポート１２２に差し込み接続されるＡＣコネクタ１１２が設けられる。

図３Ａ及び図３Ｂに、ＡＣプラグ１１１、ＡＣコネクタ１１２及び外部電源入力ポート１２２の異なる規格を示す。

ＡＣプラグ１１１の規格は家庭用交流電源コンセント に対応して用いられるものであって、異なる形態の２Ｐプラグ又は３Ｐプラグを含む。同様に、ＡＣコネクタ１１２はＡＣプラグ１１１及び外部電源入力ポート１２２に対応する。ＡＣプラグ１１１が２Ｐプラグの場合、ＡＣコネクタ１１２は２Ｐコネクタであり且つ外部電源入力ポート１２２は２Pソケットである。ＡＣプラグ１１１が３Ｐプラグの場合、ＡＣコネクタ１１２は３Ｐコネクタであり且つ外部電源入力ポート１２２は３Ｐソケットである。

図２、図３Ａ及び図３Ｂに描かれた２Ｐのプラグ、２Ｐのコネクタ、２Ｐのソケット、３Ｐのプラグ、３Ｐのコネクタ、３Ｐのソケットは数多くの規格の一つに過ぎず、本考案はこれら前記規格に制限されるものではない。

図４に示すように、ＡＣコネクタ１１２はＬ型コネクタであってもよく、ＡＣプラグ１１１はＬ型プラグであってもよく、その規格は上記と同様図面に描かれたものに限定されず、各種規格の２Ｐ／３Ｐプラグ及び２Ｐ／３Ｐコネクタであってよい。

図１及び図２に示すように、前記電源装置は、交流を直流に変換する電源装置（ＡＣ−ＤＣ Ａｄａｐｔｅｒ）であって、１１０Ｖ〜２２０Ｖの交流電力を受けて、８Ｖ〜２４Ｖの直流電力に変換するためのものである（実際の出力電位は規格によって決められる）。電源装置１３０は、電源アダプタ１２０の前記外部電源出力コネクタ１２３が差し込み接続されて前記交流電力を受け前記交流電力を直流電力に変換するための電圧変換部入力ポート１３１を備える。電源供給ユニット１００は更に電源出力ケーブル１５０を含み、その一端が電源装置１３０に接続されることで直流電力を受け、他端にはＤＣプラグ１５１（ＤＣ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌｕｇ）が設けられる。ＤＣプラグ１５１は、ノート型パソコン等のモバイル電子装置に差し込み接続され、それによって８Ｖ〜２４Ｖの直流電力がモバイル電子装置に供給される。

図５に示すように、電源アダプタ１２０は更に、整流回路１２５及びバイパス線路１２６を備え、且つ整流回路１２５及びバイパス線路１２６は本体１２１内に設けられる。バイパス線路１２６は、外部電源入力ポート１２２及び外部電源出力コネクタ１２３を接続し、外部電源入力ポート１２２を外部電源出力コネクタ１２３にバイパスさせるためのものである。従って、交流電力は、バイパス線路１２６を直接通り外部電源出力コネ１２３から交流電力が出力される。

図５に示すように、整流回路１２５は、交流入力端１２５ａ及び複数の直流出力端１２５ｂを備える。交流入力端１２５ａは前記バイパス線路１２６に電気的に接続され、それによって整流回路１２５が間接的に外部電源入力ポート１２２に電気的に接続される。交流入力端１２５ａは、直接外部電源入力ポート１２２に電気的に接続され、それによって整流回路１２５が直接外部電源入力ポート１２２に電気的に接続されるようにしてもよい。

図１、図２及び図５に示すように、タップ端子１２４は本体１２１の周面１２１ｃに設けられ、タップ電圧の出力に用いられる。整流回路１２５は交流入力端１２５ａを介して外部電源入力ポート１２２から交流電力を受け、交流電力をタップ電圧に変換する。複数の直流出力端１２５ｂはそれぞれタップ端子１２４に電気的に接続され、それによってタップ電圧が各タップ端子１２４に分岐され、各タップ端子１２４からタップ電圧がそれぞれ出力される。

図１に示すように、本考案に開示される電源アダプタ１２０は、単独で電源供給機能を有するハブ装置とすることができる。例えば携帯電話やＭＰ３／ＭＰ４プレーヤといった電圧及び電流要求が比較的低い電子周辺装置が外部接続による電源を必要とする場合、例えば一端がＵＳＢコネクタで他端が専用充電コネクタであるケーブルといった対応する接続ケーブルが、タップ端子１２４のうちの一つに差し込み接続されることによって、直接電源アダプタ１２０を介して動作に必要な直流電力を得ることができる。電源アダプタ１２０は複数のタップ端子１２４を備えているため、電源アダプタ１２０は同時に複数の電子周辺装置に電源を供給することが可能である。

図１及び図２に示すように、本考案に係る第１実施例において述べたタップ端子１２４は、例えばＵＳＢ規格又はＭｉｎｉ ＵＳＢ規格である給電能力を有するデータ伝送端子を備え、それによってタップ電圧が５Ｖである直流電力が出力される。ただし、タップ端子１２４はＵＳＢ又はＭｉｎｉ ＵＳＢ規格の端子に限定されず、その他の給電能力を有するデータ伝送端子、例えばＩＥＥＥ１３９４（Ｆｉｒｅｗｉｒｅ）のような電圧がより高い直流電力（ＤＣ８Ｖ〜４０Ｖ）を出力するための端子であってもよい。タップ端子１２４は又、一般的な給電に用いられるＤＣ電源ジャック（ＤＣ Ｐｏｗｅｒ Ｊａｃｋ）であってもよい。

図６に示すように、ＵＳＢ規格の給電能力を有するデータ伝送端子を例にすると、タップ端子１２４のピンは、電源ピン１２４ａ（Ｖｃｃ，Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）、接地ピン１２４ｂ、及び／又は複数のデータ伝送ピン１２４ｃを備える。ＵＳＢ規格のデータ伝送ピン１２４ｃは二つあり、それぞれ伝送ピン（Ｔｘ）及び接地ピン（Ｒｘ）である。電源ピン１２４ａは整流回路１２５の直流出力端１２５ｂに直接接続されるが、一方、データ伝送ピン１２４ｃは整流回路１２５に電気的に接続されておらず、空きピンとされるか、又は互いにその他の回路を介して接続されることでデータ交換が行われる。注意すべきは、ＵＳＢ規格のタップ端子１２４は例示的に説明するものに過ぎず、本考案のタップ端子１２４はＵＳＢ規格に限定されず、異なる規格のタップ端子１２４であってよい。

図６及び図７に示すように、本考案の一つ又は複数の実施例における電源アダプタ１２０は更に、例えばＵＳＢ規格に対応したタップ端子１２４のＵＳＢハブ回路のようなデータ伝送線ハブ回路１２７を備えてもよく、本体１２１内に設けられ、それによって各タップ端子１２４のデータ伝送ピン１２４ｃが接続される。

図８に示すように、タップ端子１２４のうちの一つはコンピュータ本体４００に接続され、ホストポート（Ｈｏｓｔ Ｐｏｒｔ）として用いられ、その他のタップ端子１２４は前記コンピュータ本体４００に接続するノード（Ｎｏｄｅ）として用いられるようにし、これによって残りのタップ端子１２４がそれぞれケーブル４２０で電子周辺装置４１０に接続され、電子周辺装置４１０が前記コンピュータ本体４００に接続されるようにしている。コンピュータ本体４００に接続するためのケーブル４２０は、その両端がそれぞれ標準ＵＳＢ規格及びＭｉｃｒｏ ＵＳＢ規格のコネクタであってよく、単一規格のコネクタに限定されない。同時に、電源アダプタ１２０は電源装置１３０に接続され、外部の交流電力を電源装置１３０に供給している。電源装置１３０によってその交流電力が直流電力に変換された後、電源出力ケーブル１５０を介してコンピュータ本体４００に供給される。

図９に示すように、単に電子周辺装置４１０に充電するだけの場合、電源アダプタ１２０は電源装置１３０に接続される必要がなく、ケーブル４２０によってタップ端子１２４及び電子周辺装置４１０に接続されればよい。そのため、コンピュータ本体４００を起動させる必要がない。

つまり、本考案は外部電源を電源装置１３０に変換供給することとタップ電圧を供給すること以外にも、データ伝送線ハブ（ＨＵＢ）としても用いることが可能であり、単一の装置によって複数の給電又はアダプタ装置に取って代わることができ、使用者は、異なる需要に応じて異なるアダプタ装置、充電装置、及びデータ伝送線ハブを用意する必要がなくなる。

図１０Ａ及び図１０Ｂに、本考案に係る第２実施例に開示される電源供給ユニットを示す。当該電源供給ユニットは、交流電源線、電源アダプタ２２０、及び電源装置を備える。ここで、交流電源線及び電源装置は実質的に第１実施例において開示されたものと同一であり、図面及び本明細書においてその説明は省略する。

第２実施例ににおいて、本体２２１の外表面に、少なくとも一つの溝部２２１ｄが形成され、各溝部２２１ｄは本体１２１を巻回するように形成されている。溝部２２１ｄは縦方向に巻回するようにしてもよく横方向に巻回するようにしてもよい。前記溝部２２１ｄは、交流電源線を巻回して、且つ本体２２１から脱落しないようにするためのものであり、これによって電源供給ユニットを使用しない際に、交流電源線をしっかりと収納することができる。

図１０Ａ及び図１０Ｂに、本考案に係る第３実施例に開示される電源供給ユニット３００を示す。当該電源供給ユニット３００は、交流電源線３１０、電源アダプタ３２０、及び電源装置３３０を備える。第３実施例の電源供給ユニット３００は第１実施例とほぼ同じであり、その相違点は、第３実施例においては電源アダプタ３２０の外部電源出力コネクタ３２３が屈曲形態を呈しており、且つ第１端面３２１ａから電源アダプタ３２０の長手方向に沿って延在された後、第２端面３２１ｂに向かって屈曲している点にある。これによって、電源アダプタ３２０は電源装置３３０の上に重ね合わせることが可能となり、外部電源出力コネクタ３２３が電源装置３３０の電圧変換部入力ポート３３１に接続されるようになる。電源アダプタ３２０が電源装置３３０の上に重ね合わされるため、電源供給ユニット３００の全長を大幅に短縮することができ、ひいては電源供給ユニット３００が占有するスペースを縮小することが可能となる。

１００ 電源供給ユニット
１１０ 交流電源線
１１１ ＡＣプラグ
１１２ ＡＣコネクタ
１２０ 電源アダプタ
１２１ 本体
１２１ａ 第１端面
１２１ｂ 第２端面
１２１ｃ 周面
１２２ 外部電源入力ポート
１２３ 外部電源出力コネクタ
１２４ タップ端子
１２４ａ 電源ピン
１２４ｂ 接地ピン
１２４ｃ データ伝送ピン
１２５ 整流回路
１２５ａ 交流入力端
１２５ｂ 直流出力端
１２６ バイパス線路
１２７ データ伝送線ハブ回路
１３０ 電源装置
１３１ 電圧変換部入力ポート
１５０ 電源出力ケーブル
１５１ ＤＣプラグ
２２０ 電源アダプタ
２２１ 本体
２２１ｄ 溝部
３００ 電源供給ユニット
３１０ 交流電源線
３２０ 電源アダプタ
３２１ａ 第１端面
３２１ｂ 第２端面
３２３ 外部電源出力コネクタ
３３０ 電源装置
３３１ 電圧変換部入力ポート
４００ コンピュータ本体
４１０ 電子周辺装置
４２０ ケーブル

Claims (10)

1. 電源供給ユニットであって、
   本体と、
   前記本体に形成され、交流電力を受けるための外部電源入力ポートと、
   前記本体に形成され、前記交流電力を出力するための外部電源出力コネクタと、
   前記本体に形成され、タップ電圧を出力する少なくとも一つのタップ端子と、
   を備えることを特徴とする電源供給ユニット。
2. 前記本体に設けられ、前記外部電源入力ポート及び前記タップ端子を接続する整流回路を更に備え、それによって前記外部電源入力ポートから前記交流電力を受けて前記交流電力を前記タップ電圧に変換し、前記タップ端子から前記タップ電圧が出力されるようにすることを特徴とする請求項１に記載の電源供給ユニット。
3. 前記外部電源入力ポートは、前記外部電源出力コネクタにバイパスされ、それによって前記外部電源出力コネクタから前記交流電力が出力されることを特徴とする請求項２に記載の電源供給ユニット。
4. 前記タップ端子のピンは、前記整流回路に電気的に接続される電源ピンと、前記整流回路に電気的に接続されない少なくとも一つのデータ伝送ピンとを含むことを特徴とする請求項２に記載の電源供給ユニット。
5. 前記本体内に設けられ、前記タップ端子の前記データ伝送ピンが接続されるためのデータ伝送線ハブ回路を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の電源供給ユニット。
6. 前記本体の外表面に少なくとも一つの溝部が本体を巻回するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電源供給ユニット。
7. 前記本体は、対向する第１端面と第２端面とを備え、前記外部電源入力ポートが前記第１端面に設けられ、前記外部電源出力コネクタが前記第２端面に設けられ、且つ前記第１端面から前記本体の長手方向に沿って延在された後、前記第２端面に向かって屈曲していることを特徴とする請求項１に記載の電源供給ユニット。
8. 電源装置を更に備え、前記電源装置は、前記外部電源出力コネクタが差し込み接続されて前記交流電力を受け前記交流電力を直流電力に変換するための電圧変換部入力ポートを備えることを特徴とする請求項１に記載の電源供給ユニット。
9. 電源出力ケーブルを更に備え、前記電源出力ケーブルは、その一端が前記電源装置に接続されることで前記直流電力を受け、他端にはＤＣプラグが設けられることを特徴とする請求項８に記載の電源供給ユニット。
10. 交流電源線を更に備え、前記交流電源線は、その一端に交流コンセントから前記交流電力を受けるためのＡＣプラグが設けられ、他端に前記電源アダプタの前記外部電源入力ポートに差し込み接続されるＡＣコネクタが設けられることを特徴とする請求項８に記載の電源供給ユニット。

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