JP4744389B2 - 充電台 - Google Patents

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Description

本発明は、装着される電子機器に、出力端子を安定して接続できる充電台に関し、とくに、電子機器を装着するときに、ケース内から出力端子を突出させて電子機器に電気接続して接触不良を解消する充電台に関する。
電子機器を装着しない状態で出力端子をケース内に収納し、電子機器を装着すると出力端子が突出して電子機器に電気接続される充電器は開発されている。(特許文献1参照)
特開2003−134680号公報
特許文献1に記載される充電器は、電子機器である電話器を装着しない状態では、出力端子をケース内に収納し、電話器を装着すると出力端子が突出して電話器の接点に接触する構造としている。この充電器は、装着部の底面から突出して、電話機の接点を弾性的に押圧する一対の充電端子を設けている。充電器は、一対の充電端子をケースから出し入れするために、装着部に装着される電話器に押圧されて、充電端子の位置を移動させる一対の作動部材を備える。この作動部材は、装着部の底面に出入りできるように配設される突出部と、充電端子を押し下げてケース内に移動させる規制部とを備える。さらに、充電器は、電子機器が装着されない非装着状態で、規制部で出力端子を押し下げて、突出部を底面から突出させる方向に一対の作動部材を付勢する弾性体を備える。この充電器は、装着部に電子機器が装着されない非装着状態では、弾性体の弾性力によって、作動部材の規制部が出力端子を押し下げて、出力端子をケース内に収納する。また、装着部に電子機器が装着される状態では、突出部が電子機器に押圧されて、作動部材がケース内に傾動し、傾動する規制部が出力端子を押し下げなくなって、出力端子が装着部に突出して電話機の接点を弾性的に押圧する。この構造の充電器は、電子機器の装着状態によって、一対の充電端子からなる出力端子をケースから出入りさせて、電子機器の接点に接触不良を解消しながら接続できる。
ところで、充電器と電子機器を、たとえばUSB端子を介して通信する充電器は、一対の充電端子に加えて多数の信号端子を電子機器に接続する必要がある。この構造にあっては、充電端子と信号端子からなる多数の出力端子を並べて配列する必要がある。多数の出力端子を電子機器の接続端子に接触させる構造は、出力端子が電子機器を押圧する力が強くなる。それは、接触不良を解消するために、各々の出力端子を所定の押圧力で接続端子に押し付けるからである。出力端子が電子機器を押圧するトータルの押圧力が大きくなると、電子機器を充電器の定位置にセットできなくなる。この弊害は、充電器に電子機器を嵌着構造で定位置に保持することで解消できる。この充電器は、ケースに電子機器を定位置に保持する嵌着部を設けている。嵌着構造で定位置に配置される電子機器は、突出部を押し込んで、多数の出力端子をケースから押し出して電子機器の接続端子に接触させる。
この構造の充電器は、突出部を押し込んで、多数の出力端子をケースから押し出すので、出力端子数が多くなると、突出部を押圧する力が強くなる。たとえば、3つの信号端子と、2つの電源端子を電子機器に接続する充電器は、5つの出力端子を電子機器に押圧する。この充電器は、5つの出力端子を押し出すので、突出部を押し込む力が強くなり、電子機器の突出部を押圧する部分が損傷しやすくなる欠点がある。
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、電源端子と信号端子の両方を装着される電子機器に接続しながら、出力端子を押し出す突出部による電子機器の損傷を少なくできる充電台を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、雑音の影響を少なくしながら通信回路を電子機器の接続端子に接続できる充電台を提供することにある。
本発明の充電台は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
充電台は、電池を内蔵する電子機器20を脱着自在に嵌着構造で定位置に保持してセットする装着部2を有するケース1と、この装着部2にセットされる電子機器20の接続端子21に弾性的に押圧される電源端子4及び信号端子5からなる複数の出力端子3と、ケース1の装着部2に突出する突出部7を有し、かつ装着部2にセットされる電子機器20に押されて傾動する傾動台6と、この傾動台6の突出部7を装着部2に突出する方向に弾性力を加えている弾性体9と、ケース1に内蔵されると共にケース1に固定される基板10とを備える。電源端子4と信号端子5からなる出力端子3は弾性変形できる弾性金属線で、電子機器20の接続端子21に接続される接点部4a、5aを有する。電源端子4は傾動台6に連結しており、信号端子5は基板10に連結している。傾動台6は、電子機器20のセットされない非装着位置において、信号端子5の接点部5aをケース1内の方向に移動させる押下部8を有する。装着部2に電子機器20が装着されない非装着位置において、傾動台6の押下部8が、信号端子5の接点部5aをケース1内の方向に移動させると共に、傾動台6に連結している電源端子4が傾動台6と共に、ケース1内の方向に移動する。装着部2に電子機器20が装着される装着状態では、電子機器20が傾動台6の突出部7を押し込んで傾動台6を傾動させ、傾動位置にある傾動台6の押下部8が信号端子5の接点部5aを装着部2に突出させると共に、傾動台6に連結している電源端子4の接点部4aも装着部2に突出させて、電子機器20の接続端子21に電気接続される。
本発明の充電台は、電源端子4と信号端子5からなる複数の出力端子3を、接点部4a、5aを横並び配列とする状態で、傾動台6と基板10に連結することができる。
本発明の充電台は、電源端子4と信号端子5が、弾性金属線の中間をループ状に加工すると共に、ループ4b、5bの一端部を山形に折曲して接点部4a、5aとし、ループ4b、5bの他端部を固定部4c、5cとすることができる。さらに、電源端子4は、固定部4cを傾動台6に連結し、信号端子5は、固定部5cを基板10に連結することができる。
本発明の充電台は、傾動台6を、中間を支点として傾動自在にケース1に内蔵し、支点の一方の端部である第1の端部6Aに突出部7を設け、他方の第2の端部6Bに出力端子3の接点部4a、5aを突出させる電極窓14を開口して、山形に折曲している接点部4a、5aを電極窓14に出入り自在に挿通することができる。
本発明の充電台は、電源端子と信号端子の両方を電子機器の接続端子に押圧しながら、これらの出力端子をケースから押し出す突出部による電子機器の損傷を少なくできる特徴がある。それは、本発明の充電台が、全ての出力端子をケースに内蔵する基板には固定しないで、信号端子のみを基板に固定し、電源端子を突出部で傾動される傾動台に固定しているからである。信号端子は、基板に固定されて、傾動台の押下部に押されて接点部がケース内に収納される。信号端子の接点部をケース内に押し込んでいる傾動台は、弾性体に押されて突出部を突出させる位置に傾動している。弾性体が、傾動台を傾動させて信号端子の接点部をケース内に押し込んでいるので、信号端子が多くなると、弾性体が強く傾動台を傾動させる必要がある。弾性体の弾性力で傾動台を傾動させるからである。本発明の充電台は、基板に固定するのを信号端子のみとして、電源端子を基板には固定しない。この構造は、基板に固定する出力端子数を少なくできる。このため、弾性体が傾動台を傾動させて、接点部をケース内に押し込む出力端子数を少なくできる。したがって、弾性体が傾動台を傾動させる弾性力を弱くできる。いいかえると、弾性体を弱いバネにできる。弱いバネで傾動される傾動台は、突出部が装着部に突出される力を弱くできる。このため、突出部を電子機器で押し込む力を弱くでき、電源端子が突出部に押されて損傷するのを防止できる。
さらに、本発明の充電台は、電源端子を傾動台に固定する。したがって、電源端子は傾動台の突出部を装着部に突出させる力を作用させない。ただ、電子機器が装着部にセットされる状態では、電源端子は電子機器の接続端子に押圧させる。しかしながら、電子機器は、突出部を押し込んで傾動台を傾動させた後、接続端子を電源端子に接触する姿勢として装着部にセットできる。このため、電子機器が突出部をケース内に押し込むとき、電源端子の弾性が突出部を電子機器に押圧することはない。したがって、本発明の充電台は、電子機器が突出部を押し込む力を弱くして、突出部による電子機器の損傷を少なくできる。
また、本発明の充電台は、信号端子を基板に固定して、電源端子を傾動台に固定しているので、電源端子はリード線を介して基板に接続する必要があるが、信号端子は基板に直接に固定して、雑音を誘導するリード線を接続する必要がない。このため、信号端子の雑音の影響を少なくできる特徴も実現する。
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台を例示するものであって、本発明は充電台を以下のものに特定しない。
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」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。
図1ないし図10に示す充電台は、電池を内蔵する電子機器20を脱着できるようにセットする装着部2を有するケース1と、この装着部2にセットされる電子機器20の接続端子21に接続される複数の出力端子3と、ケース1に内蔵されてセットされる電子機器20で傾動される傾動台6と、この傾動台6を傾動させる方向に弾性力を加えている弾性体9と、ケース1に内蔵している基板10とを備える。
ケース1はプラスチックを成形したもので、図1の斜視図と、図2の平面図に示すように、上面1Aに電子機器20をセットする装着部2を設けている。図のケース1は、上面1Aに、傾動台6の突出部7を突出させる突出窓17と、出力端子3である電源端子4と信号端子5の接点部4a、5aを突出させる電極窓18とを開口している。さらに、図のケース1は、装着部2の両端部に周壁11を設けている。装着部2は、電子機器20を嵌着構造で一定の位置に保持する。図の装着部2は、周壁11の内側に、電子機器20の一端部を挿入して定位置に保持する嵌着溝12を設けてなる嵌着構造としている。装着部2にセットされた電子機器20は、図7と図8に示すように、傾動台6の突出部7と、出力端子3である電源端子4と信号端子5の接点部4a、5aに押圧される。装着部2の嵌着構造は、突出部7と接点部4a、5aに押圧される電子機器20を定位置に保持する。図のケース1は、電子機器20を傾斜姿勢で装着する装着部2を設けている。ただ、本発明の充電台は、電子機器を装着部にセットする姿勢を傾斜姿勢には特定しない。電子機器を垂直あるいは水平な姿勢で装着部にセットすることもできるからである。
本発明の充電台にセットされて内蔵する電池が充電される電子機器20は、携帯電話等のように充電できる電池と電子回路を内蔵する機器、あるいはパック電池のように電池を内蔵する機器である。充電台は、ケース1の内部に充電回路を内蔵しており、あるいは外部に設ける電源アダプタに接続されて、装着部2にセットされる電子機器20に内蔵される電池を充電する。
出力端子3は、ケース1の装着部2にセットされる電子機器20の接続端子21に弾性的に押圧されて、電気接続される。出力端子3は、内蔵する電池を充電するための電源端子4と、電子機器20との間で通信する信号端子5からなる。充電台は、図9と図10に示すように、3つの信号端子5と、その両側に配設している一対の電源端子4からなる5つの出力端子3を設けている。さらに、電源端子4と信号端子5からなる複数の出力端子3は、電子機器20の接続端子21に接続する接点部4a、5aを、一列に横並びに配列している。
電源端子4と信号端子5からなる出力端子3は、弾性変形できる弾性金属線を折曲加工して製作される。図の出力端子3は、弾性金属線の中間をループ状に加工して、その一端部を山形に折曲して接点部4a、5aとし、他端を固定部4c、5cとしている。山形の接点部4a、5aは、その両側に直線部4d、5dを設けて、直線部4d、5dを傾動台6の下面に配設している。出力端子3は、ループ4b、5bの両端に設けている接点部4a、5aと固定部4c、5cが互いに拡開する方向に弾性力が作用する押しバネである。一対の電源端子4は、固定部4cを傾動台6に連結している。図の電源端子4は、固定部4cの先端をフック状に加工して、傾動台6に連結している。つまり、電源端子4は、傾動台6に連結されており、電子機器20が装着部2にセットされて傾動台6が傾動されると、傾動台6と共に傾動する。さらに、電源端子4は、固定部4cの先端にリード線13をハンダ付けなどの方法で連結し、このリード線13を基板10に接続している。電源端子4は、リード線13を介して基板10から充電電流を供給している。信号端子5は、固定部5cを基板10に直接にハンダ付けなどの方法で固定している。図の信号端子5は、固定部5cを基板10に貫通し、ハンダ付けして固定している。基板10は、傾動台6の下方にあってケース1の底板1Bに固定している。
電源端子4は、接点部4aの両側に設けた直線部4dを傾動台6の下面に配設し、山形の接点部4aを傾動台6の電極窓14から上方に突出させている。この電源端子4は、接点部4aを傾動台6の電極窓14から弾性的に突出させている。信号端子5も、直線部5dを傾動台6の下面に配設し、山形の接点部5aを傾動台6の電極窓14から上方に突出させている。この信号端子5も、接点部5aを傾動台6の電極窓14から弾性的に突出させている。
傾動台6は、傾動できるようにケース1に内蔵される。この傾動台6は、装着部2にセットされる電子機器20に押されて傾動する。電子機器20で傾動するように、傾動台6はケース1の装着部2に突出する突出部7を有する。図10の傾動台6は、中間に設けた傾動軸15を支点として傾動できるようにケース1に内蔵される。傾動軸15は、傾動台6の両側に突出して直線状に設けられる。この傾動軸15を回転できるように支持する軸受部19は、ケース1の内部に設けられている。ケース1の軸受部19に傾動軸15を入れて、傾動台6は傾動できるようにケース1に連結される。
傾動台6は、支点となる傾動軸15を境界として、一方の端部である第1の端部6A、図において傾動軸15の左側の端部に突出部7を設けている。図の傾動台6は、突出部7をプラスチックで傾動台6と別に成形して、突出部7を傾動台6に連結している。突出部7は、装着部2の表面に直交する方向に移動できるようにケース1に設けた凹部16に入れている。突出部7が凹部16から抜け出ないように、突出部7は下端に鍔状のストッパを7A設けている。凹部16は、突出部7を突出させるがストッパ7Aを係止するように、開口部を小さくしている。さらに、突出部7は、傾動台6の端部を連結する連結溝7Bを設けている。連結溝7Bは、傾動台6の方向に開口して、傾動台6の先端を挿入している。この突出部7は、電子機器20に押されてケース1から押し込まれると、連結している傾動台6を傾動させる。
さらに、傾動台6は、支点となる傾動軸15を境界として、他方の端部である第2の端部6B、図において右側の端部に、出力端子3の接点部4a、5aを突出させる電極窓14を開口している。この電極窓14は、山形に折曲している出力端子3の接点部4a、5aを出入り自在に挿通している。電極窓14は山形の接点部4a、5aを挿通するので、スリット状に開口している。スリットの幅は、出力端子3の弾性金属線の太さよりも大きく、山形の接点部4a、5aの幅よりも広くしている。図の充電台は、5列の接点部4a、5aを直線状に並べているので、5列のスリット状の電極窓14を横一列に並べて開口している。傾動台6の電極窓14は、ケース1の上面1Aに開口した電極窓18と互いに対向する位置に設けられている。
傾動台6は、電子機器20が装着部2にセットされない非装着位置で、信号端子5の接点部5aをケース1内の方向に移動させる押下部8を有する。図の傾動台6は、第2の端部6Bの下面に信号端子5の直線部5dを配設して、山形の接点部5aを電極窓14から上方に突出させるので、傾動台6の第2の端部6Bを信号端子5の押下部8としている。ここで、傾動台の第2の端部6B(=信号端子5の押下部8)は、一対の電源端子4も係止しているが、電源端子4は傾動台6に固定されているので、傾動台6と共に傾動する。図の傾動台6は、電源端子4の直線部4dも、第2の端部6Bの下面に配設して、山形の接点部4aを電極窓14から上方に突出している。この構造は、電源端子4の接点部4aの突出位置を正確に特定できる。ただ、本発明の充電台は、電源端子4を傾動台6に連結しているので、電源端子4を傾動台6に連結する位置を特定して、接点部4aの突出高さを特定することもできる。したがって、電源端子は、必ずしも傾動台に設けた押下部で突出位置を特定する必要はない。
弾性体9は、突出部7をケース1の装着部2に突出させる方向に傾動台6を押圧している。図の弾性体9は、弾性金属線の中間をループ状に加工して、ループ9bの両端に直線状の押圧片9a設けている。この弾性体9は、両端の押圧片9aを拡開する押しバネで、傾動台6とケース1の底板1Bとの間に配設されて、傾動台6の突出部側を弾性的に押圧している。電子機器の非装着時においては、3つの信号端子5を傾動台6の第2の端部6B(=信号端子5の押下部8)にて、係止し、押し下げるために、弾性体9には、3つの信号端子5の復元力よりも大きな復元力が必要である。ここで、一対の電源端子4は傾動台6と一体となって傾動するので、弾性体9は、一対の電源端子4を押し下げるための復元力を大きくする必要はない。
一方、従来のように、3つの信号端子と一対の電源端子からなる5つの出力端子を基板に固定する構造では、この5つの出力端子の復元力よりも大きな力が弾性体に必要になる。
以上の充電台は、以下の状態で使用される。
[電子機器が装着部にセットされない状態]
図1ないし図4に示すように、電子機器が装着部2にセットされない状態では、突出部7は電子機器20に押し込まれない。したがって、弾性体9が傾動台6の第1の端部6Aを下から押し上げて、突出部7をケース1の装着部2に突出させる。傾動台6は、この状態で、非装着位置に配置される。非装着位置にある傾動台6は、図3と図4に示すように、押下部8が出力端子3を押し下げて、接点部4a、5aをケース1の内部に収納する。
[電子機器が装着部にセットされる途中]
図5と図6に示すように、電子機器20が装着部2にセットされる途中の状態では、突出部7が電子機器20に押されてケース1の内部に押し込まれる。図5と図6は、電子機器20の一方の端部(図において左側の端部)を嵌着溝に12に挿入し、他方の端部(図において右側の端部)を装着部2に接近させる状態を示している。ただ、これらの図に示す状態では、電子機器20の全体が装着部2にセットされず、接続端子21を出力端子3の接点部4a、5aに接触する位置に装着されない。突出部7が電子機器20でケース1内に押し込まれるが、出力端子3の接点部4a、5aは電子機器20の接続端子21に押圧されない。このため、電子機器20の表面には、突出部7をケース1内に押し込んで、傾動台6を傾動させるための反作用のみが作用する。弾性体9は、3つの信号端子5をケース1内に押し込むように弱いバネとしている。弾性体9が、電源端子4をケース1内に押し込む弾性力を必要としないからである。したがって、電子機器20の表面には、復元力の弱い弾性体9を弾性変形させるように突出部7を押圧して、傾動台6を傾動させるので、突出部7に押圧される力が弱く、突出部7による損傷を小さくできる。
従来であれば、5つの出力端子の復元力に抗するため、強いバネの弾性体とする必要があるので、この大きな力に抗して電子機器を装着する際に、電子機器の表面に傷がつきやすい問題点があった。
[電子機器が装着部にセットされる状態]
図7と図8に示すように、電子機器20が装着部2にセットされる状態では、突出部7が電子機器20に押されてケース1の内部に押し込まれる。突出部7がケース1内に押し込まれると、傾動台6は装着位置に傾動される。装着位置にある傾動台6は、図7と図8に示すように、第2の端部6Bが上昇するように傾動して、出力端子3の接点部4a、5aを上昇させる。上昇する出力端子3の接点部4a、5aは、ケース1の上面1Aから突出して、電子機器20の接続端子21に押圧されて電気接続される。このとき、信号端子5は固定部5cを基板10に固定して、それ自体の弾性で接続端子21に押圧され、電源端子4は固定部4cを傾動台6に連結して、それ自体の弾性で接点部4aを接続端子21に押圧する。
本発明の一実施例にかかる充電台の斜視図である。 図1に示す充電台の平面図である。 図2に示す充電台のA−A線断面図である。 図2に示す充電台のB−B線断面図である。 図3に示す充電台に電子機器をセットする途中を示す断面図である。 図4に示す充電台に電子機器をセットする途中を示す断面図である。 図3に示す充電台に電子機器をセットする状態を示す断面図である。 図4に示す充電台に電子機器をセットする状態を示す断面図である。 図1に示す充電台の内部構造を示す斜視図である。 充電台の内部構造を示す分解斜視図である。
符号の説明
1…ケース 1A…上面
1B…底面
2…装着部
3…出力端子
4…電源端子 4a…接点部
4b…ループ
4c…固定部
4d…直線部
5…信号端子 5a…接点部
5b…ループ
5c…固定部
5d…直線部
6…傾動台 6A…第1の端部
6B…第2の端部
7…突出部 7A…ストッパ
7B…連結溝
8…押下部
9…弾性体 9a…押圧片
9b…ループ
10…基板
11…周壁
12…嵌着溝
13…リード線
14…電極窓
15…傾動軸
16…凹部
17…突出窓
18…電極窓
19…軸受部
20…電子機器
21…接続端子

Claims (4)

  1. 電池を内蔵する電子機器(20)を脱着自在に嵌着構造で定位置に保持してセットする装着部(2)を有するケース(1)と、この装着部(2)にセットされる電子機器(20)の接続端子(21)に弾性的に押圧される電源端子(4)及び信号端子(5)からなる複数の出力端子(3)と、ケース(1)の装着部(2)に突出する突出部(7)を有し、かつ装着部(2)にセットされる電子機器(20)に押されて傾動する傾動台(6)と、この傾動台(6)の突出部(7)を装着部(2)に突出する方向に弾性力を加えている弾性体(9)と、ケース(1)に内蔵されると共にケース(1)に固定される基板(10)とを備える充電台であって、
    電源端子(4)と信号端子(5)からなる出力端子(3)は弾性変形できる弾性金属線で、電子機器(20)の接続端子(21)に接続される接点部(4a)、(5a)を有し、電源端子(4)は傾動台(6)に連結され、信号端子(5)は基板(10)に連結されており、
    傾動台(6)は、電子機器(20)のセットされない非装着位置において、信号端子(5)の接点部(5a)をケース(1)内の方向に移動させる押下部(8)を有し、
    装着部(2)に電子機器(20)が装着されない非装着位置において、傾動台(6)の押下部(8)が信号端子(5)の接点部(5a)をケース(1)内の方向に移動すると共に、傾動台(6)に連結している電源端子(4)が傾動台(6)と共にケース(1)内の方向に移動し、
    装着部(2)に電子機器(20)が装着される装着状態では、電子機器(20)が傾動台(6)の突出部(7)を押し込んで傾動台(6)を傾動させ、傾動位置にある傾動台(6)の押下部(8)が信号端子(5)の接点部(5a)を装着部(2)に突出させると共に、傾動台(6)に連結している電源端子(4)の接点部(4a)も装着部(2)に突出して、電子機器(20)の接続端子(21)に電気接続されるようにしてなる充電台。
  2. 電源端子(4)と信号端子(5)からなる複数の出力端子(3)が、接点部(4a)、(5a)を横並び配列とする状態で、傾動台(6)と基板(10)に連結している請求項1に記載される充電台。
  3. 電源端子(4)と信号端子(5)が、弾性金属線の中間をループ状に加工すると共に、ループ(4b)、(5b)の一端部を山形に折曲して接点部(4a)、(5a)とし、ループ(4b)、(5b)の他端部を固定部(4c)、(5c)として、電源端子(4)は固定部(4c)を傾動台(6)に連結し、信号端子(5)は固定部(5c)を基板(10)に連結している請求項1に記載される充電台。
  4. 傾動台(6)が中間を支点として傾動自在にケース(1)に内蔵され、支点の一方の端部である第1の端部(6A)に突出部(7)を設け、他方の第2の端部(6B)に出力端子(3)の接点部(4a)、(5a)を突出させる電極窓(14)を開口しており、山形に折曲している接点部(4a)、(5a)を電極窓(14)に出入り自在に挿通している請求項1に記載される充電台。
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