JP3211213U - 充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】商用電源からの電力を使用してホルダに直接充電ができる充電器であって、使い勝手が良く電気効率的にも優れた充電器を提供する。【解決手段】電子タバコ用の充電器であって、電極部１０６を備えた機器１０１の軸端部１０８を着脱可能に保持する保持部４と、機器１０１の給電用の電極部１０６との接触によって電力を供給可能とする給電用電極と、保持部４による軸端部１０６の保持および保持解除を行うロック手段を有し、軸端部１０８の挿入および押圧によって機器１０１を充電可能に保持するとともに、解除手段の操作によって充電および軸端部１０６の保持を解除することにより、機器１０１を取り外し可能に構成したことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本考案は、充電器に関するものである。特に、電子たばこに適した充電器に関するものである。

たばこの成分を内包したカートリッジを加熱することによって、たばこの成分を吸引するように構成した電子たばこが知られている。このような、カートリッジを加熱する装置として特許文献１記載の誘導加熱装置がある。この誘導加熱装置は、カートリッジを保持するホルダとして構成されるとともに、カートリッジの加熱を高度に制御する装置として構成される。
カートリッジを加熱するホルダは蓄電機能を有しており、たばこ成分の吸引を所定回数行えるように電力を保持するように構成される。ホルダに対する充電は、専用の充電器によって行われることになるが、カートリッジとホルダは外出時にも携帯される用具であり、ホルダの蓄電量が枯渇した場合には同時に携行される蓄電容量の大きいバッテリを内蔵した携帯型充電機器から充電を行いつつ使用するのが一般的である。

特表２０１６−５２４７７７号公報

上記のように、外出時には外部電源（商用電源）を利用できる場所が限られるため携帯型充電機器とともにホルダを持ち歩くのが通常であるが、自宅などの商用電源が使用できる場合にまでバッテリを使用する携帯型充電機器を使用するのは面倒であるし、エネルギー効率も悪い。
本考案は当該課題に鑑み考案したものであって、商用電源からの電力を使用してホルダに直接充電ができる充電器であって、使い勝手が良く電気効率的にも優れた充電器の提供を課題とするものである。

上記課題を解決するために本考案は以下の構成を有するものである。すなわち、
電極部を備えた機器の軸端部を着脱可能に保持する保持部と、
前記機器の電極部との接触によって電力を供給可能とする給電用電極と、
前記保持部による前記軸端部の保持および保持解除を行うロック手段を有し、
前記保持部を、前記軸端部の挿入を伴った前記軸端部による押圧によって前記機器の電極部と前記給電用電極とを接触可能に構成するとともに、前記ロック手段との係合によって前記機器の電極部と前記給電用電極との接触状態を維持するよう構成し、
前記保持部と前記ロック手段の係合を解除する解除手段を設け、
前記解除手段の操作に伴う前記保持部と前記ロック手段との係合解除によって、前記機器の電極部と前記給電用電極との接触状態を解除するとともに、前記保持部から前記軸端部を取り外し可能に構成したことを特徴とする充電器。

また、本考案は上記充電器であって以下の構成を有するものである。すなわち、
前記保持部、給電用電極、ロック手段を内部に収容した筐体を設けるとともに、当該筐体を覆うカバー体を設け、前記解除手段を前記カバー体によって構成したことを特徴とする。

また、本考案は上記充電器であって以下の構成を有するものである。すなわち、
前記保持部を前記軸端部を挟持可能に構成した保持体によって構成し、
前記軸端部の挿入による押圧によって一体的に後退するのに伴い前記軸端部を挟持するように構成し、
一体的に後退した前記保持体を前記ロック手段との係合によって固定するとともに、
前記カバー体の操作によって前記ロック手段との係合を解除し、挟持していた前記軸端部を開放するように構成したことを特徴とする。

また、本考案は上記充電器であって以下の構成を有するものである。すなわち、
外部電源に接続されたＵＳＢ端子を接続するソケットを設けたことを特徴とする。

また、本考案は上記充電器であって以下の構成を有するものである。すなわち、
前記機器の電極部から取得する情報を増幅する増幅回路を設け、当該増幅回路をトリオード仕様にしたことを特徴とする。

また、本考案は上記充電器であって以下の構成を有するものである。すなわち、
前記機器の電圧の低下を感知可能に構成するとともに、当該電圧の低下を０ボルトに近い電圧から感知可能に構成したことを特徴とする。

また、本考案は上記充電器であって以下の構成を有するものである。すなわち、回路に搭載する発振回路を水晶振動部品によって構成したことを特徴とする。

また、本考案は上記充電器であって以下の構成を有するものである。すなわち、
前記機器が、たばこ成分を含浸させたカートリッジを装着して加熱することによって当該カートリッジに含浸させたたばこ成分を吸飲可能にするホルダであって、棒状の軸部を有し当該軸部の軸端部に前記電極部を設けたものであることを特徴とする。

本考案に係る充電器は、ホルダを差し込んで押仕込むことによって装着と充電開始が行われ、カバーを押すだけの簡単な操作によって取り外しを行うことができるという効果を有している。また、机上に置いたまま使用することができるものであり、電子タバコの新たな充電方法を提供できるという効果を有している。

本実施の形態に係る充電器と電子たばこを表した外観図である。 電極側を上方に向けた状態のホルダの外観図である。 充電器にホルダを装着した状態とホルダを取り外す場合を表した説明図である。 充電器の内部構造を説明するための分解斜視図である。 充電器の回路図である。 保持部が下降した状態の充電器の内部構造を説明するための断面図である。 保持部が復帰した状態の充電器の内部構造を説明するための断面図である。

以下、本考案を実施するための形態を図を用いて説明する。
図１は、本実施の形態に係る充電器１と電子たばこ１００を表した外観図である。
電子たばこ１００は、充電器１を使用するホルダ１０１およびカートリッジ１０２から構成されるものであり、充電器１に装着することによって内部のバッテリに充電を行い、カートリッジ１０２内のたばこ成分を加熱して吸飲できるように構成したものである。
ホルダ１０１は、一端（図の上端）にカートリッジ１０２を差し込んで装着する装着口１０３、軸部１０４の側面にカートリッジ１０２の加熱回路を駆動させるためのスイッチ１０５と、他端（図の下端）に充電用の接点端子（電極部）１０６を有している。

図２は、接点端子１０６側を上方に向けた状態の電子たばこ１００（ホルダ１０１）の外観図である。接点端子１０６を端面に設けた他端側の軸端部１０８は、端部に向かって次第に縮径する紡錘形状のように、先端に向かって先が細くなるような傾斜面を外周面に有している。スイッチ１０５の裏面に相当する軸部１０４の側面には、軸部１０４の長手方向に亘る浅い溝１０７が形成されている。この溝１０７は、後述する充電器１設けたガイド（凸状部２１）と係合することによって、ホルダ１０１を装着する向きを合わせる際のガイドとして使用されるようになっている。

充電器１は、一例として高さの低い円柱状の外観形状を有している。充電器１の上面にはホルダ１０１の他端側の軸端部１０８を差し込んで装着するための装着口２が設けられている。また、充電器１は、筐体内に配置した後述する各手段を有するとともに、上面および側面の大半を覆う円筒形のカバー３によって覆われている。このカバー３は、上方から押圧されるとやや下方に移動するように形成されている。

図３は、充電器１にホルダ１０１を装着した（図３（ａ））状態から、充電器１からホルダ１０１を取り外す場合（図３（ｂ））の操作を表した説明図である。
充電器１に対するホルダ１０１の装着は、ホルダ１０１の軸端部１０８を装着口２内に挿入し、下方Ｄに押し込むことによって行われる。装着口２の内部には、詳細には後述する保持部４が設けられており、下方Ｄに向かって押し込まれた軸端部１０８とともに後退（下降）しつつ、軸端部１０８付近の外周面を挟持してホルダ１０１を保持するようになっている。この際、ホルダ１０１の端部に設けた充電用の接点端子１０６と、充電器１内に設けた給電用のコンタクトピン９とが接触した状態を維持し、充電が行われるようになっている。

ホルダ１０１を上記充電器１に装着した状態で下方Ｄに向かってカバー３を押圧すると、載置されている筐体５に対してカバー３が下方Ｄに向かってスライドするように移動する。この際、カバー３の下降によって保持部４の復帰を規制しているロック手段１２が解除され、押し込まれた保持部４が初期位置まで復帰移動するとともに軸端部１０８の挟持と接点同士の接触が解除される。この動作によってホルダ１０１の取り外しが可能になる。

図４は、充電器１の内部構造を表した分解斜視図である。
充電器１は、底部に配置されるベースフレーム６、このベースフレーム６と結合することによって内部に収容空間を形成した筐体５を構成するミドルフレーム７を有している。
筐体５内部の底部には、電源接続用のソケット８、コンタクトピン９、充電回路を構成する各種デバイスからなる図５に示した電子回路を構成した基板１０を設けている。また、筐体５内にはホルダ１０１の軸端部１０８を挟持（保持）する２個の保持体１１ａ、１１ｂからなる保持部４を上下動可能に設け、この下動した保持部４の上動を規制するロック手段１２を基板１０上に設けている。さらに、上記の各手段を内蔵した筐体５には、その上面および外周部を覆うカバー３を設けている。

コンタクトピン９は、基板１０に対して垂直に取り付けた導電体であり、先端部に設けた細軸部が筒状の基部に対して出没するように構成されており、押すと初期位置から後退し、押圧を解除すると内部に設けたスプリングによって弾性的に初期位置に戻るようになっている。コンタクトピン９は、対向する接点に接触すると弾性力を伴って接触するものであり、複数本のコンタクトピンを設けた場合であっても、各ピンとも安定した電気的な接触を保つようになっている。
ソケット８はＵＳＢ接続用のソケットになっており、外部電源に接続されたＵＳＢケーブル（図示せず）を介して電力の供給を受けるようになっている。

基板１０は、コンタクトピン９を支持するとともに、ホルダ１０１の接点端子（電極部）１０６と接触して充電用の電力を供給する図５に示した電気回路を設けている。
ロック手段１２は、ベースフレーム６の底面と平行を為す方向（水平方向）に向う突出部を構成する横アーム１３と、ベースフレーム６の底面に対して直交する方向（垂直方向）に向かう縦アーム１４を有する略Ｌ字状の部材として形成したものである。

図６は、充電器１の内部構造を説明するための断面図であり、保持部４を下方に向かって後退（降下）させた場合を表している。なお、保持部の降下は、ホルダ１０１を装着して押し込んだ場合に行われるものであるが、図６は説明のためにホルダ１０１を省いた状態を表している。
ベースフレーム６の底面に対して直交する方向に向かう縦アーム１４には、内側に向かって突出した突起１５が設けられている。当該突起１５は、筐体５内において上下動可能に設けられている保持部４の側面に形成した係合部１６と係合可能に設けられており、保持部４が下方に向かって後退（降下）した場合に係合し、圧縮コイルスプリング２６によって縦アーム１４を弾性的に押圧することによってこの係合状態を維持し、下降した状態を維持するようになっている。

本実施の形態に係る保持部４は、ホルダ１０１の軸端部１０８を収容する空間を形成する二つの保持体１１ａ、１１ｂに分割されており、底部中央１７を支点として僅かに回動することで、上部に形成されている開口１８の大きさを広げたり、狭めたりするようになっている。
保持部４の底面と基板１０の間には圧縮コイルスプリング２５が設けられており、保持体１１（１１ａ、１１ｂ）を常に上方に押圧するようになっている。ロック手段１２が有する突起１５と保持体１１側面の係合部１６との係合が維持されていると、保持体１１の上方への移動が制限され、その状態を維持するようになっている。
また、保持部４を構成する２個の保持体１１ａ、１１ｂは、下方に向かって降下すると外形部分が縦アーム１４を含めた筐体５内部の構造体によって拘束される状態になり、開口１８が開くのを制限するようになっている。

図７は、図６と同様に充電器１の内部構造を説明するための断面図であり、保持部４を上方に向かって移動（上昇）させた場合を表している。
水平方向に向う横アーム１３の突出部１９は、カバー３の内面に形成した係合部２０と係合するようになっており、カバー３の押し下げに伴って降下するようになっている。
水平方向に向う横アーム１３の突出部１９がカバー３によって下方に押し下げられると、上記保持部４の下降状態を維持しているロック手段１２との係合が解除され、この解除に伴って圧縮コイルスプリング２５の作用により、保持部４が上方に移動する。

本実施の形態に係る保持部４は、前述のようにホルダ１０１の軸端部１０８を収容する空間を略中央で分割した保持体１１（１１ａ、１１ｂ）によって形成されている。両保持体１１ａ、１１ｂは、底部中央１７を共通の支点として上方部分が近接および離間するように、回動可能になっている。
保持部４の上縁は、各保持体１１ａ、１１ｂによって二分割された開口縁として構成されており、分割された開口縁同士が対向する角部分に、約４５度で傾斜した傾斜面を有する誘導部２２を設けている。
この誘導部２２は、各保持体１１ａ、１１ｂが上昇した際に、ミドルフレーム７の内面に設けた突起のような係合部２３を招き入れ、この係合部による楔のような作用によって二つの保持体１１ａ、１１ｂを引き離し、保持部４上部の開口１８を開かせるようになっている。

また、各保持体１１ａ、１１ｂが下降した際には、保持体１１ａ、１１ｂと係合部２３との係合が解除されるので、保持部４上部の開口１８が最小面積となるように二つの保持体１１ａ、１１ｂが近接する。この際、充電器１にホルダが挿入されていると、二分割された保持体１１ａ、１１ｂによってホルダ１０１を挟んで保持し、ホルダ１０１が有する電極部１０６と充電器１のコンタクトピン９の接触を維持し、ホルダ１０１に対する充電状態を維持するようになっている。
充電が完了して充電器１からホルダ１０１を取り外す際には、カバー３を上方から下方Ｄに向かって押すことにより、ロック手段１２によるロックが解除されて保持部４が上昇し、開口１８を広げてホルダ１０１の挟持状態を解除する。

図５に示した充電回路は、外部電源との接続用として汎用性の高いＵＳＢ端子を接続するソケット８を備えている。このソケット８から電圧５ボルトで給電を受け、回路の駆動によってホルダ１０１に対する充電用の電力をコンタクトピン９を介して出力するようになっている。
この電源回路は、ホルダ１０１の状態を取得するために、充電用の端子であるコンタクトピン９を介して取得した情報を増幅して取得するトリオード仕様の信号増幅回路を有している。

また、ホルダ１０１の完全放電後の電圧低下に関してホルダの情報を0Vに近いところから感知する様にプログラムしている。さらに、水晶振動部品による発振回路２４を設けることで回路を安定させ、発振回路２４を構成する部品品質のバラツキに伴う大量生産時に発生しやすい制御不良を軽減させている。

ホルダ１０１は、使用者が手に持って頻繁に口に運ぶものであるから軽量に作る必要があり、一回の充電操作によって効率よく充電が行われ、使用可能回数がなるべく多く、バッテリの寿命を損なわないことが望ましい。このため、充電器には効率のよい充電とバッテリの寿命劣化の抑制が求められる。
このために、前述したように回路をトリオード仕様にして検出する感度を上げ、ホルダに搭載されているバッテリの状態を詳細に把握した上で、適切な充電が行われるようプログラムに基づいて充電器を制御するようになっている。

以上説明した充電器１は、ホルダ１０１を保持部に差し込んでそのまま押仕込むことによってホルダ１０１を係止するとともに充電を開始し、充電器１の外観を構成するカバー３を押すことによって係止したホルダ１０１を取り外せるという、操作が簡単で使い勝手の良い充電器を提供するものとなっている。
また、従来机上に置いたまま上方から差し込むだけの操作で使用することができる電子たばこ用の充電器は無く、電子タバコの新たな充電方法を提供するものとなっている。

本考案は、電子タバコ用の充電器、充電方法に利用可能である。

１ 充電器
２ 装着口
３ カバー
４ 保持部
５ 筐体
６ ベースフレーム
７ ミドルフレーム
８ ソケット
９ コンタクトピン
１０ 基板
１１ 保持体
１２ ロック手段
１３ 横アーム
１４ 縦アーム
１５ 突起
１６ 係合部
１７ 底部中央
１８ 開口
１９ 突出部
２０ 係合部
２２ 誘導部
２３ 係合部
２４ 発振回路
２５ 圧縮コイルスプリング
２６ 圧縮コイルスプリング

Claims (8)

1. 電極部を備えた機器の軸端部を着脱可能に保持する保持部と、
   前記機器の電極部との接触によって電力を供給可能とする給電用電極と、
   前記保持部による前記軸端部の保持および保持解除を行うロック手段を有し、
   前記保持部を、前記軸端部の挿入を伴った前記軸端部による押圧によって前記機器の電極部と前記給電用電極とを接触可能に構成するとともに、前記ロック手段との係合によって前記機器の電極部と前記給電用電極との接触状態を維持するよう構成し、
   前記保持部と前記ロック手段の係合を解除する解除手段を設け、
   前記解除手段の操作に伴う前記保持部と前記ロック手段との係合解除によって、前記機器の電極部と前記給電用電極との接触状態を解除するとともに、前記保持部から前記軸端部を取り外し可能に構成したことを特徴とする充電器。
2. 前記保持部、給電用電極、ロック手段を内部に収容した筐体を設けるとともに、当該筐体を覆うカバー体を設け、
   前記解除手段を前記カバー体によって構成したことを特徴とする請求項１記載の充電器。
3. 前記保持部を前記軸端部を挟持可能に構成した保持体によって構成し、
   前記軸端部の挿入による押圧によって一体的に後退するのに伴い前記軸端部を挟持するように構成し、
   一体的に後退した前記保持体を前記ロック手段との係合によって固定するとともに、
   前記カバー体の操作によって前記ロック手段との係合を解除し、挟持していた前記軸端部を開放するように構成したことを特徴とする請求項2記載の充電器。
4. 外部電源に接続されたＵＳＢ端子を接続するソケットを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項記載の充電器。
5. 前記機器の電極部から取得する情報を増幅する増幅回路を設け、当該増幅回路をトリオード仕様にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項記載の充電器。
6. 前記機器の電圧の低下を感知可能に構成するとともに、当該電圧の低下を０ボルトに近い電圧から感知可能に構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項記載の充電器。
7. 回路に搭載する発振回路を水晶振動部品によって構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項記載の充電器。
8. 前記機器が、たばこ成分を含浸させたカートリッジを装着して加熱することによって当該カートリッジに含浸させたたばこ成分を吸飲可能にするホルダであって、
   棒状の軸部を有し当該軸部の軸端部に前記電極部を設けたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項記載の充電器。
   
   

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