JP3625621B2

JP3625621B2 - 充電装置

Info

Publication number: JP3625621B2
Application number: JP20136197A
Authority: JP
Inventors: 秀世森田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2017-07-28
Also published as: JPH1145743A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電気機器やパック電池を装着して二次電池を充電する充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
充電装置は、携帯電気機器等を装着する充電台と、この充電台に電力を供給する電源とを別々に分離したタイプのものがある。このタイプの充電装置は、車のバッテリーや交流の１００Ｖなど、種々の用途に使用できる充電装置として便利である。電源を交換することによって、車のバッテリーで充電し、あるいは、商用電源で充電できるからである。
【０００３】
この構造の充電装置は、電源と充電台を、プラグを介して脱着できるように連結している。プラグは、電源に連結されているコードの先端に連結されている。充電台は、プラグを脱着自在に連結するコネクターを設けている。この充電装置は、プラグを充電台に連結して、電源を充電台に連結する。この状態で、充電台に、携帯電気機器やパック電池を装着して、二次電池を充電する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電源と充電台をプラグで連結する充電装置は、便利に使用できる特長があるが、二次電池を充電しているときに、プラグが抜けて、二次電池を充電できなくなることがある。二次電池を充電しているときに、プラグが抜けて充電できなくなると、携帯電気機器を使用しようとするときに、電池が放電された状態となって使用できないことがある。二次電池を満充電するためには、ニッケル−カドミウム電池で３０分〜１時間以上、リチウムイオン二次電池では数時間を必要とする。このため、充電の途中でプラグが外れると、これを連結した後も、直ちに二次電池を満充電できない。プラグを連結して、満充電されるまで待って使用する必要がある。
【０００５】
このような欠点を解消するために、ロック機構を備えるプラグも開発されている。ただ、この構造は、プラグを充電台に連結した後、ロック機構を操作して抜けないようにセットする必要がある。また、プラグを抜くときは、ロック機構を解除する必要がある。このため、プラグの脱着に手間がかかる欠点がある。さらに、決められた操作をしてロックし、また、ロックを解除する必要があり、誰もが便利に使用できない欠点もある。さらに、構造も複雑になる欠点がある。
【０００６】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、極めて簡単な構造で、特別な操作をしないで、プラグを抜けないように充電台に連結して、二次電池を確実に充電できる充電装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の充電装置は、充電台１と、この充電台１に連結される電源３とを備える。充電台１は、携帯電気機器２を脱着自在に装着して、携帯電気機器２に内蔵され、あるいは携帯電気機器２に脱着自在に装着されている二次電池を充電する。電源３は、プラグ４とコード５を介して充電台１に連結される。
【０００８】
充電台１は、装着される携帯電気機器２に押し出されて、電源３のプラグ４が抜けるのを阻止する抜止ストッパ１６を備えている。携帯電気機器２が充電台１に装着されると、抜止ストッパ１６が押し出されて、プラグ４は抜けないように充電台１に連結される。
【０００９】
さらに、本発明の請求項２の充電装置は、携帯電気機器２を装着するのに代わって、パック電池６を充電台１に装着して、パック電池６の二次電池を充電する。充電台１と電源３とは、請求項１の充電装置と同じ構造で連結される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための充電装置を例示するものであって、本発明は充電装置を下記のものに特定しない。
【００１１】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１２】
図１に示す充電装置は、携帯電気機器２を脱着自在に装着する充電台１と、この充電台１にプラグ４とコード５を介して連結される電源３とを備える。
【００１３】
携帯電気機器２は、背面に脱着自在にパック電池６を装着しており、充電台１に装着した状態でパック電池６を充電する。携帯電気機器２は、充電台１に装着した状態で、充電端子を充電台に電気接続し、あるいは、パック電池６に設けた充電端子７を充電台１に電気接続してパック電池６に内蔵される二次電池を充電する。
【００１４】
充電台１は、図１と図２の断面図に示すように、携帯電気機器２を装着するセット凹部８を上面に設けている。充電台１の内部には、電源３から供給される電力を制御して二次電池を充電する電圧と電流に調整し、さらに、二次電池が満充電されると充電を停止するための制御回路（図示せず）を内蔵している。制御回路は、充電台１のケース９に内蔵されるプリント基板１０に設けられている。
【００１５】
充電台１は、プラグ４を連結するためのコネクター１１を側部に配設している。図２の充電台１は、コネクター１１を、ケース９内に固定されるプリント基板１０に固定している。プリント基板１０のコネクター１１にプラグ４を挿入して連結するために、充電台１は、図２と図３に示すように、ケース９の底部に設けている垂直側板１２に、プラグ４を挿入するための貫通孔１３を設けている。垂直側板１２は、ケース９の側面よりも内側に位置して、プラグ４を装着するための脱着凹部１４を底面に設けている。
【００１６】
充電台１のケース９は、図２と図３に示すように、脱着凹部１４の底板１５を貫通して、抜止ストッパ１６を配設している。抜止ストッパ１６は、板バネ１７を介してケース９の脱着凹部１４の底板１５の内面に連結されている。抜止ストッパ１６は、脱着凹部１４の底板１５と、セット凹部８の底板１８に設けられた貫通孔１４Ａ、１８Ａに軸方向に移動できるように挿通されており、中間には、上下に移動位置を特定する鍔１９を設けている。板バネ１７は、一端をケース９の底面に固定しており、他端で鍔１９の下面を弾性的に押し上げている。したがって、充電台１のセット凹部８に携帯電気機器２が装着されない状態では、抜止ストッパ１６は板バネ１７に押し上げられて、図２の実線位置、すなわち、脱着凹部１４に突出しない位置に保持される。
【００１７】
図の抜止ストッパ１６は、板バネ１７で弾性的に押し上げられる。板バネ１７は、簡単な構造で、抜止ストッパ１６を弾性的に押し上げることができる。ただ、抜止ストッパ１６は、図１の鎖線で示すように、鍔１９と脱着凹部１４の底板１５との間に配設される押しバネであるコイルスプリング２０で弾性的に押し上げることもできる。また、コイルスプリング２０に代わって、他のゴム状弾性体等で抜止ストッパを押し上げることもできる。
【００１８】
充電台１のセット凹部８に携帯電気機器２が装着されると、抜止ストッパ１６が携帯電気機器２に押されて、脱着凹部１４に押し出される。抜止ストッパ１６は、プラグ４の後端部に接近する位置に押し出される。この位置に押し出される抜止ストッパ１６は、プラグ４が抜けるのを確実に阻止できる。
【００１９】
図に示す、Ｌ型プラグは、後端に接近して抜止ストッパ１６を突出して、抜けるのを確実に阻止できる特長がある。ただ、本発明の充電装置は、プラグ４をＬ型プラグに特定しない。直線状のＩ型プラグも使用できる。Ｉ型プラグは、図４に示すように、細くなった部分に抜止ストッパ１６を突出させて、プラグ４がコネクター１１から抜けない構造とする。
【００２０】
プラグ４は、図１に示すように、コード５を介して電源３に接続されている。電源３は、トランスとダイオードとコンデンサーとを内蔵しており、電源コンセントに連結するための電源プラグ２１をケース２２に絶縁して固定している。トランスは、入力される交流の１００Ｖ等を、二次電池の充電に適した電圧に降圧する。ダイオードは、トランスの二次側に接続されて、交流を整流する。コンデンサーは、整流された脈流を平滑な直流に変換する。電源３からは、二次電池の充電に適した電圧の直流が出力され、電源３の出力は、コード５とプラグ４を介して充電台１に供給される。
【００２１】
車のバッテリーで充電する充電装置は、電源に、バッテリーの電圧を二次電池の充電に適した電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータを内蔵している。ただ、車のバッテリー電圧が、二次電池の電圧に適した電圧である場合、電源にはＤＣ−ＤＣコンバータを内蔵させる必要はない。この電源は、入力される電圧を、コードとプラグを介して直接に充電台に供給することができる。したがって、電源は必ずしも電圧を変換し、あるいは、交流を直流に変換する電源回路を内蔵させる必要はない。
【００２２】
以上の構造の充電装置は、プラグ４を充電台１に連結した後、充電台１に携帯電気機器２を装着して、携帯電気機器２の二次電池を充電できる。充電台１に携帯電気機器２を装着すると、抜止ストッパ１６が突出して、プラグ４を抜けない状態とするので、充電しているときに、プラグ４が抜けることはない。
【００２３】
以上の実施例の充電装置は、充電台１に携帯電気機器２を装着し、携帯電気機器２に装着しているパック電池６に内蔵される二次電池を充電する。ただ、本発明の充電装置は、二次電池を内蔵する携帯電気機器を充電台に装着して、内蔵される二次電池を充電することもできる。さらに、充電装置は、パック電池を充電台に装着して、二次電池を充電することもできる。図１の充電台１は、パック電池６を定位置に装着するために、セット凹部８に位置決凸起２３を設けている。位置決凸起２３は、弾性的に突出できるように、充電台１のケース９に設けられている。位置決凸起２３は、パック電池６を定位置に装着できる位置に配設される。位置決凸起２３は、携帯電気機器２をセット凹部８に装着するときに、押し込まれる。
【００２４】
図１に示すように、パック電池６と携帯電気機器２の両方を、セット凹部８の定位置に装着できる充電装置は、便利に使用できる。ただ、本発明の充電装置は、パック電池のみを定位置に装着するセット凹部を設けることもできる。この充電装置は、パック電池専用の充電器となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の充電装置は、特別な操作をしないで、プラグを抜けないように充電台に連結して、二次電池を確実に充電できる特長がある。それは、本発明の充電装置が、充電台に装着される携帯電気機器やパック電池で抜止ストッパを押し出して、プラグを抜けないようにするからである。とくに、本発明の充電装置は、二次電池を充電するために充電台に装着する携帯電気機器やパック電池でプラグの抜止ストッパを押し出すので、プラグが抜けると都合が悪いときに限って、抜けないようにする。このため、二次電池の充電が完了して、携帯電気機器やパック電池を充電台から外した状態では、従来の装置と同じように、簡単にプラグを充電台から外すことができる。したがって、本発明の充電装置は、誰もが簡単かつ容易に、しかも極めて便利に使用して、二次電池を確実に充電できる特長が実現される。
【００２６】
さらに、本発明の充電装置は、装着される携帯電気機器やパック電池で、抜止ストッパを押し出す機構で、プラグの外れを阻止するので、プラグが外れるのを防止するための機構を極めて簡単にして、低コストに多量生産できる特長も実現される。
【００２７】
さらにまた、本発明の充電装置は、充電中に二次電池の充電が休止されることがなく、充電を開始すると確実に満充電できるので、二次電池を理想的な環境で充電できる特長も実現する。二次電池は、充電を開始して満充電されるまで、連続して充電されるのを理想とする。充電している途中に充電が休止されると、再び充電を開始するときに、二次電池の電圧を検出して残存容量を演算し、残存容量から充電状態を制御する必要があるからである。残存容量を演算して、充電状態を制御するとき、理想的な状態で充電できないこともある。たとえば、ニッケル−カドミウム電池等は、充電しているときに、電池電圧が多少低下するΔＶを検出して、満充電と判定するので、満充電を検出するためには、所定の電流で充電する必要がある。このため、満充電された後にプラグが抜けると、再び充電して満充電を検出することになるので、満充電が検出されるまでは、過充電することになる。また、リチウムイオン二次電池等は、電池電圧を検出して満充電を検出するが、満充電された後に充電を停止すると、電池電圧は多少低下する。したがって、満充電の後にプラグが抜けると、再び充電が再開されて、所定の電圧に上昇するまで、過充電することになる。したがって、充電装置は、たとえ、満充電された後に、プラグが抜けても、二次電池を過充電することがあって、好ましくない。とくに、ニッケル−カドミウム電池やリチウムイオン二次電池等の二次電池は、過充電すると電池性能が著しく低下する性質があるので、過充電を確実に阻止することが極めて大切である。本発明の充電装置は、充電台に携帯電気機器やパック電池を充電している状態で、プラグが抜けることがないので、二次電池が満充電された後に、過充電されることがなく、また、充電中に休止して、再び充電することもなく、二次電池を常に理想的な状態で充電できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる充電装置の一部断面側面図
【図２】図１に示す充電装置の横断面図
【図３】図１に示す充電装置の底面図
【図４】本発明の他の実施例にかかる充電装置の横断面図
【符号の説明】
１…充電台
２…携帯電気機器
３…電源
４…プラグ
５…コード
６…パック電池
７…充電端子
８…セット凹部
９…ケース
１０…プリント基板
１１…コネクター
１２…垂直側板
１３…貫通孔
１４…脱着凹部
１５…底板１５Ａ…貫通孔
１６…抜止ストッパ
１７…板バネ
１８…底板１８Ａ…貫通孔
１９…鍔
２０…コイルスプリング
２１…電源プラグ
２２…ケース
２３…位置決凸起

Claims

携帯電気機器（２）が脱着自在に装着されて、携帯電気機器（２）に内蔵され、あるいは脱着自在に装着されている二次電池を充電する充電台（１）と、この充電台（１）にプラグ（４）とコード（５）を介して連結されてなる電源（３）とからなる充電装置において、
充電台（１）が、装着される携帯電気機器（２）に押し出されて、プラグ（４）の抜けを阻止する抜止ストッパ（１６）を備え、携帯電気機器（２）を装着した状態でプラグ（４）が抜けない状態に保持されるように構成されてなることを特徴とする充電装置。
パック電池（６）が脱着自在に装着されて、パック電池（６）に内蔵される二次電池を充電する充電台（１）と、この充電台（１）にプラグ（４）とコード（５）を介して連結されてなる電源（３）とからなる充電装置において、
充電台（１）が、装着されるパック電池（６）に押し出されて、プラグ（４）の抜けを阻止する抜止ストッパ（１６）を備え、パック電池（６）を装着した状態でプラグ（４）が抜けない状態に保持されるように構成されてなることを特徴とする充電装置。