JP4083141B2 - 充電器 - Google Patents

Description

本発明は、被充電機器を保持する保持部を備え、前記保持部に被充電機器を保持した状態で、前記被充電機器に設けられた入力端子に電気的に接続する充電端子を備えた充電器に関し、例えば、携帯電話・固定電話の子機・携帯型音響機器・携帯型撮像機器・携帯ゲーム機・シェーバー・バッテリパック等の充電器として用いられる。

近年、被充電機器を確実に保持し、かつ、異常通電等を防止可能な充電器が求められている。
従来、このような充電器として、被充電機器を保持した状態で係止する係止部材を設けたものが知られている（例えば特許文献１を参照）。
この係止部材は、前記充電器に保持した被充電機器の入力端子が、充電器の充電端子に確実に接触する状態に保持し、接触不良等による充電不良を防止する。前記係止部材は、前記被充電機器を固定する際に、保持部から一度大きく引退して、前記保持部に前記被充電機器を受け入れる。その後、再度突出して、前記被充電機器に設けた係止部に係合することで、確実な保持機能を発揮する。

また、前記保持部に被充電機器を保持していない非充電状態で、前記充電端子に、針・クギ・硬貨・クリップ・ネックレス等の金属製品が接触して異常通電等するのを防止するものが知られている（例えば特許文献２を参照）。
この充電器は、前記充電端子に通電する押下姿勢と、通電しない解放姿勢とに切替えるスイッチを備える。さらに、この充電器は、被充電機器の背面に当接して揺動するレバーを備えている。保持部に被充電機器を保持すると、前記揺動レバーが保持部から引退し、さらに、前記スイッチの操作片を押し込むことで充電端子に通電される。

特開２０００−３２１０５号公報 特開２００３−２８９３６２号公報

上述の特許文献１に記載の充電器に設けられる前記係止部材は、保持部に突出する解放姿勢、保持部から大きく引退して被充電機器を受入可能にする引退姿勢、再び保持部に突出して被充電機器に係止する係止姿勢に切替えることができる。この構成により、被充電機器の保持機能を高めるものである。
しかしながら、特許文献１に記載の技術には、被充電機器を保持していないとき充電端子への通電を阻止する構成は開示も示唆もされていない。よって、当該充電器では、必ずしも異常通電を防止できるとは言えない。

一方、特許文献２の充電器では、被充電機器の装着を検知する突起を備えたレバーが被充電機器の保持方向に揺動し、さらにこのレバーが同じ方向に動作するスイッチ操作片を押し込む構成となっている。しかし、このスイッチ操作片が、解放姿勢から押下姿勢に動作するときのストロークには一定の範囲がある。つまり、前記揺動レバーの移動ストロークが前記操作片のストロークに制限されることとなり、両者の取付け位置の調整等が不十分な場合には、前記揺動レバーの揺動動作あるいは、スイッチ操作片の入切動作が確実に行なわれないおそれがある。

また、被充電機器の係止機構と、充電端子への通電状態を切替える機構とを併せ持つ充電器は構成が複雑になり、部品点数の増加を伴ううえにサイズが大きく、重量が増大するなど取扱いが不便とある。

そこで、本発明は上記実状に鑑み、簡単な構成でありながら被充電機器を確実に固定し、かつ、非充電時に充電端子への通電を確実に防止し得る充電器を提供することにある。

本発明の充電器の特徴構成は、被充電機器を保持する保持部と、前記被充電機器を前記保持部に保持した状態で、前記被充電機器の入力端子に電気的に接続する充電端子とを備え、前記保持部に前記被充電機器を保持するとき、前記被充電機器に当接しつつ前記保持部にスライド出退して前記被充電機器に係止可能な係止部材と、前記保持部からスライド引退する前記係止部材によって、前記係止部材のスライド方向とは異なる方向に動作して、前記充電端子への通電を開始するスイッチとを備えた点にある。

本構成のごとく、前記保持部からスライド引退する前記係止部材のスライド方向とは異なる方向に動作して、前記充電端子への通電を開始するスイッチを備えると、前記係止部材の動作と前記スイッチの動作とが干渉しない。係止部材は、被充電機器の装脱に際して、被充電機器の表面に当接しつつ、自由にスライド出退することができる。このとき、スイッチの入切動作は、係止部材のスライド方向と異なっている。係止部材はスイッチの入切に必要な量だけスイッチを押込み動作する必要がある。スイッチが入り動作した後は、当該スイッチは係止部材のスライドの移動の傷害にはならず、係止部材は、自由に出退動作することができる。

また、前記スイッチの押込操作には、ある程度の押圧力が必要となる。しかし、この押込み方向は、係止部材のスライド方向と異なるため、被充電機器に対する係止力と、前記スイッチの操作力とを個別に生じさせることができる。このため、前記スイッチの押圧力は係止部材のスライド動作に殆ど影響しない。つまり、係止部材の出退動作に要する力が小さく、被充電機器の装脱が容易でありながら、スイッチの動作を確実ならしめることができる。

このように、本構成の充電台であれば、一つの部材のみを用いた簡単な構成でありながら、被充電機器の係止保持機能と、被充電機器の保持中にのみ充電端子に通電する機能とを奏することができる。

尚、前記スイッチは、全体が動作して入切状態を切替えるものであってもよく、スイッチの一部が動作して入切り状態を切替えるものであっても良い。

本発明の充電器は、前記係止部材がスイッチ操作面を備えるとともに、
前記スイッチが、前記スイッチ操作面に当接する操作片と、当該操作片が出退する壁面とを備え、前記スイッチ操作面と前記壁面とが対向近接するよう、前記係止部材をスライド自在に保持するガイド部材の取付位置と、前記スイッチの取付位置とを、充電器本体の底部に設けた同じ面を基準に決定するのが好ましい。

本構成の充電台は、前記係止部材に備えたスイッチ操作面が、スイッチに設けた操作片に当接し、この操作片をスイッチの壁面に対して出退させてスイッチの入切操作を行うものである。このとき、前記操作片の押込み量を十分に確保し、充電端子の通電・非通電状態の切換を確実に行うためには、前記操作面とスイッチの前記壁面との間隔を正確に位置決めする必要がある。

そのため、本構成では、前記係止部材をスライド自在に保持するガイド部材の取付位置と、前記スイッチの取付位置とを、充電器本体の底部に設けた同じ面を基準に決定する。充電器本体の底部は、通常、充電器を組み立てる際に基準となる部材であり、形状に誤差が少なく十分な強度を有する。本構成では、この部材に設けた同じ面を基準に、係止部材のスライド動作をガイドするガイド部材とスイッチとを取り付けてある。これにより、前記スイッチ操作面とスイッチの壁面とを極めて正確に位置決めすることができ、被充電機器の保持に際して充電端子の通電・非通電状態を確実に切り換えることができる。

本発明の充電台では、前記係止部材を、前記被充電機器を前記保持部に装脱する方向に対して交差する方向にスライド移動させるよう構成してある。

本構成のごとく、被充電機器の装脱方向と係止部材のスライド方向とを交差させておけば、前記被充電機器を保持部に載置する際に、前記係止部材が被充電機器の表面を倣いながらスライド動作することができる。このとき、被充電機器は充電台の保持部に単に置くだけでよく、載置操作が極めて簡単である。
本構成のごとく、係止部材のスライド方向が被充電機器の装脱方向に交差するものであれば、係止部材をスライドさせるためにバネ等の付勢部材を設けてある場合でも、当該バネ部材の力が被充電機器を保持部から離脱させるように作用することはない。むしろ被充電機器を保持部の側面に押し付けるなど、保持効果を高める力として期待できる。この結果、被充電機器を保持する際の保持力が向上して被充電機器の充電姿勢が安定したものになる。

このように、本構成であれば、被充電機器の装着に際して、被充電機器を単に保持部に置くだけでよく、その際に、特段の抵抗を感じず、被充電機器を確実に係止することができ、操作性に優れた充電器を提供することができる。

本構成の充電台では、前記被充電機器を上下方向に装脱できるように前記保持部を構成しておくとよい。

本構成のごとく、前記被充電機器を保持部に対して上下方向に装脱するものであれば、前記被充電機器を自重で前記保持部に装着することができる。この結果、被充電機器の装着操作が非常に簡単になり、利便性に優れた充電器を提供することができる。

（概要）
本発明に係る充電器と、被充電機器としての携帯電話Ｋとを図１および図２に示す。当該充電器は、その充電器本体１に携帯電話Ｋを保持する保持部Ｈを備えると共に、携帯電話Ｋを保持した状態で、携帯電話Ｋの入力端子Ｋ１に電気的に接続する充電端子２を備えている。
また、前記保持部Ｈに携帯電話Ｋを保持するとき、携帯電話Ｋに当接しつつ前記保持部Ｈにスライド出退して携帯電話Ｋに係止可能な係止部材３を備えている。
さらに、当該充電器は、前記保持部Ｈからスライド引退する係止部材３によって、この係止部材３のスライド方向とは異なる方向に動作して、前記充電端子Ｋ１への通電を開始するスイッチ４を備えている。

図２に示すように、前記充電器本体１は、共に硬質樹脂からなる上ケース１１と下ケース１２とを組み合わせて構成する。上ケース１１の外表面には、前記携帯電話Ｋを装着する凹状の保持部Ｈを形成してある。充電器本体１の内部空間には、携帯電話Ｋの入力端子Ｋ１に接触する充電端子２の他、前記充電端子２に対する通電を入切りするスイッチ４、携帯電話Ｋに係合する係止部材３、当該係止部材３をスライド自在に保持するガイド部材５、前記充電端子２に給電する電源端子６等を設けてある。これらの部材は、前記下ケース１２に固設される回路基盤７に取り付けてある。

（係止機構）
本発明の充電器は、携帯電話Ｋを保持する際に、携帯電話Ｋの背面に形成した係止用凹部Ｋ２に係合する係合部材３を備えている。当該係合部材３は、前記保持部Ｈに携帯電話Ｋを装着するとき、携帯電話Ｋの外表面に当接して前記保持部Ｈに対してスライド出退する。そして、携帯電話Ｋを保持部Ｈに装着し終えたとき、前記係止用凹部Ｋ２に係合して携帯電話Ｋを係止保持する。

前記係止部材３は、図２および図３に示すごとく、ガイド部材５によってスライド自在に保持される。具体的には、係止部材３の胴部３１からフォーク状に突出形成したガイド部３４が、ガイド部材５のガイド溝５１に案内されて、前記携帯電話Ｋの装脱方向と交差する方向にスライド移動する。係止部材３とガイド部材５との間には、係止部材３を前記保持部Ｈの側に突出させるよう付勢するバネ部材８を設けてある。係止部材３の先端には、携帯電話Ｋの係止用凹部Ｋ２に係合する係止部３３を備えている。

本構成のごとく、係止部材３のスライド方向が携帯電話Ｋの装脱方向に交差するものであれば、バネ部材８が携帯電話Ｋに作用させる力が携帯電話Ｋを保持部から離脱させるように作用することはない。例えば、保持部Ｈが、落とし込んだ携帯電話Ｋを包持する形状の空間に構成してあるような場合には、前記バネ部材８の付勢力は、携帯電話Ｋを前記空間の側面に押し付けることになる。このような場合には、むしろ携帯電話Ｋを保持部Ｈに保持する力が向上して携帯電話Ｋの充電姿勢が安定したものになる。

（通電機構）
本発明の充電器は、例えば、携帯電話Ｋを立てた姿勢で保持部Ｈに載置することで、充電端子２に通電するよう構成してある。つまり、携帯電話Ｋを装着していないときには充電端子２は露出しているが、このときに充電端子への通電を遮断して、異物が接触して短絡等が生じるのを防止するものである。

そのため、本発明の充電器は、携帯電話Ｋを保持したときのみ充電端子２に通電するスイッチ４を備えている。図２に示すごとく、当該スイッチとしては、例えば当該スイッチの上部に形成した壁面４２に対して操作片４１が出入りするマイクロスイッチを用いる。当該スイッチ４は、前記充電端子２に通電する押下姿勢と、通電を遮断する解放姿勢とに切替自在である。このスイッチ４は、例えば、下ケース１２に取付けた回路基盤７に設置する。この回路基盤７は、前記電源端子６からの給電を受け、前記スイッチ４の操作により前記充電端子２に通電する電源回路等を設けてある。

充電端子２は、図２に示すごとく、前記保持部Ｈに出退自在に屈曲形成してある端子部２１と、前記回路基盤７に接続固定される固定部２２、および、これらの間に設けたコイルバネからなる付勢部２３により形成してある。この充電端子２は、上ケース１１と下ケース１２とで挟持された状態で固定される。

（動作態様）
図３、図４に示すように、携帯電話Ｋを保持部Ｈに装着すると、前記係止部材３が携帯電話Ｋの下部背面に当接して乗り上げ、上ケース１の内部に引退動作する。前記係止部材３のスライド移動に伴って、前記スイッチ４の操作片４１が押し込み操作される。前記操作片４１は、係止部材３のスライド方向とは異なる上下方向に押し下げられる。これにより、前記充電端子２が通電状態となる。

さらに、携帯電話Ｋを下方に変位させると、図４〜図５に示すように、前記携帯電話Ｋは自重で下端に達するとともに、その下端部において充電端子２と入力端子Ｋ１とが接触する。このとき、前記係止部材３は、前記携帯電話Ｋの下部背面を乗り越えて係止用凹部Ｋ２に達し、前記係止部材３が前記バネ部材８により保持部Ｈの側に突出する。これにより係止部材３が前記係止用凹部Ｋ２に係合し、前記携帯電話Ｋを前記保持部Ｈに係合保持する。この後、前記携帯電話Ｋの充電が開始される。

本構成の充電器では、携帯電話Ｋを装着するとき、携帯電話Ｋを保持部Ｈに向かって下方に落とし込むだけでよいから、その装着動作は極めて容易である。前記保持部材３は、前記バネ部材８の付勢力に抗って押し込まれることになるが、保持部Ｈへの装着に際しては、携帯電話Ｋの自重を利用できるため、前記バネ部材８の付勢力の抵抗を感じることはない。

携帯電話Ｋによって押し込まれた係止部材３の下部には、スイッチ４の操作片４１を押し込むスイッチ操作面３２を備えている。当該スイッチ操作面３２の一端部であって、前記係止部３３を設けたのと反対側の端部には傾斜面３１ａを設けてある。係止部材３の押し込みに際し、まず、この傾斜面３１ａが前記操作片４１に当接して、操作片４１をスイッチ４の壁面４２に押し込む。この傾斜面３１ａを設けたことで、操作片４１の押込みに要する力は僅かとなる。操作片４１の押し込みが終了した後は、操作片４１に前記スイッチ操作面３２が摺接しつつ係止部材３がスライド移動する。

この機構から明らかなごとく、前記操作片４１を確実に押し込み操作するには、前記スイッチ操作面３２と前記壁面４２とが極めて精度良く対向近接している必要がある。勿論、係止部材３のガイド溝５１に過大なガタ付きがあってはならない。そこで、本発明の充電器では、ガイド部材５の取付位置と、前記スイッチ４の取付位置とを正確に行うべく、両者の取り付け基準を下ケース１２の底部に設けた同じ面１２ａに設定してある。

充電器本体の下ケース１２は、通常、充電器を組み立てる際に基準となる部材であり、形状に誤差が少なく十分な強度を有している。本構成では、この部材に設けた同じ面１２ａを基準に、係止部材３のスライド動作をガイドするガイド部材５とスイッチ４とを取り付けてある。
尚、図２乃至図５に示したごとく、スイッチ４は、前記面１２ａに取り付けた回路基盤７の上に取り付けてある。しかし、このような回路基盤７の厚みに誤差が生じることは少なく、事実上は前記面１２ａを基準にスイッチ４を取り付けたのと変わりはない。

図３〜図５に示すように、充電が完了して前記携帯電話Ｋを保持部Ｈから離脱させると、係止部材３が保持部Ｈの側にスライド移動し、前記操作片４１が解放されて、充電端子２が非通電状態となる。充電端子２が付勢部２３の付勢力により、及び、係止部材３がバネ部材８の付勢力によって元の位置に復帰し、前記充電端子２への通電が停止される。

以上のごとく、本発明の充電器であれば、一つの係合部材を用いる簡単な構成としながら、被充電機器を保持部に確実に保持固定することができ、しかも、被充電機器を保持していないときには充電端子への通電を防止して充電端子で短絡等の不都合が生じるのを確実に防止する等、極めて利便性に優れた充電器の提供が可能となる。

本発明の充電器は、被充電機器の充電を行うに当たり、被充電機器を確実に固定し、かつ、非充電時に充電端子への通電を確実に防止することができ、充電器の利便性を向上するものである。
例えば、本発明の充電器は、携帯電話・固定電話の子機・携帯型音響機器・携帯型撮像機器・携帯ゲーム機・シェーバー・バッテリパック等の充電器として用いることができる。

充電器および被充電機器を示す斜視図 充電器を示す分解斜視図 解放姿勢にある係止部材の作用説明図 引退姿勢にある係止部材の作用説明図 係止姿勢にある係止部材の作用説明図

符号の説明

１ 充電器本体
２ 充電端子
３ 係止部材
３２ スイッチ操作面
４ スイッチ
４１ 操作片
４２ 壁面
５１ ガイド部材
Ｈ 保持部
Ｋ 被充電機器
Ｋ１ 入力端子

Claims (3)

1. 被充電機器を保持する保持部と、前記被充電機器を前記保持部に保持した状態で、前記被充電機器の入力端子に電気的に接続する充電端子とを備えた充電器であって、
   前記保持部に前記被充電機器を保持するとき、前記被充電機器に当接しつつ前記保持部にスライド出退して前記被充電機器に係止可能な係止部材と、
   前記充電端子への通電を入切するスイッチとを備え、
   前記係止部材がスイッチ操作面を備えるとともに、前記スイッチが、前記スイッチ操作面に当接する操作片と、当該操作片が出退する壁面とを備え、
   前記スイッチ操作面と前記壁面とが対向近接するよう、前記係止部材をスライド自在に保持するガイド部材を備えるとともに、当該ガイド部材と前記スイッチとが、充電器本体に設けた回路基板に取り付けられ、
   前記係止部材が前記保持部からスライド引退すると、前記係止部材に形成されたスイッチ操作面によって、前記操作片が前記係止部材のスライド方向とは異なる方向に動作して前記充電端子への通電を開始するように構成されている充電器。
2. 前記係止部材が、前記被充電機器を前記保持部に装脱する方向と交差する方向にスライド移動する請求項１に記載の充電器。
3. 前記保持部が、前記被充電機器を上下方向に装脱するように構成してある請求項１又は２に記載の充電器。

Images