JP5219616B2

JP5219616B2 - 充電台

Info

Publication number: JP5219616B2
Application number: JP2008128911A
Authority: JP
Inventors: 秀世森田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2028-05-15
Also published as: JP2009278798A

Description

本発明は、二次電池を内蔵する携帯機器を装着して、内蔵している二次電池を充電する充電台に関する。

充電台は、装着される携帯機器の電源端子に接触される正負の接触端子を備えている。正負の接触端子に金属が接触してショートすると、大きなショート電流が流れる。また、正負の接触端子の電圧が高い場合には、濡れた手で接触すると感電する可能性もある。また、電圧が低い場合でも、長時間接触すると低温やけどを被るおそれがある。この弊害を解消するために、携帯機器を装着しない状態では、接触端子をケース内に収納する充電台が開発されている（特許文献１参照）。
特開２００６−５０７５８号公報

特許文献１に記載される充電台は、携帯機器の電源端子に接触される山形に折曲している出力端子部のあるスプリング線を、ケース内に傾動できるように設けている傾動体に連結して、傾動体にシーソー片を連結している。シーソー片は、ケースの装着部にセットされる携帯機器に押される突出部を設けている。この充電台は、装着部に携帯機器をセットしない状態では、シーソー片が突出部を装着部に突出させて、傾動体は出力端子部をケース内の引き込み位置とする。充電台の装着部に携帯機器が装着されると、シーソー片の突出部が押し込まれて、シーソー片は傾動体を傾動させて、これに連結している出力端子部を装着部に突出させて、携帯機器の電源端子に接触させる。

この構造の充電台は、携帯機器を装着部にセットしない状態で、出力端子部を装着部に突出させない。したがって、充電台を使用しない状態で、出力端子部のショートや感電を防止できる。しかしながら、この構造の充電台は、携帯機器を使用するときに出力端子部を突出して、使用しないときにケース内に収納するための構造が複雑になって製造コストが高くなる欠点がある。

本発明は、さらに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、使用しないときに出力端子部をケース内に収納し、携帯機器をセットする状態では確実に出力端子部を携帯機器の電源端子に接触できる充電台を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

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、電池を内蔵する携帯機器２０を脱着できるように装着する装着部２を有するケース１と、このケース１の内部に固定されてなる回路基板５と、このケース１内に設けられて、ケース１の装着部２にセットされる携帯機器２０の電源端子２１に接触される出力端子部３ａを有するスプリング線３と、ケース１に傾動自在に連結されて、ケース１の装着部２に突出する突出部７を有するシーソー片４とを備えている。スプリング線３は、第１の端部３Ａを回路基板５に固定して、第１の端部３Ａと反対側の端部である第２の端部３Ｂに出力端子部３ａを設けて、第１の端部３Ａと第２の端部３Ｂとの中間にある中間連結部３Ｃをシーソー片４に連結して、シーソー片４の突出部７をスプリング線３で装着部２に弾性的に突出させている。シーソー片４は、第１の端部４Ａと第２の端部４Ｂの中間を傾動軸８を介してケース１に傾動自在に連結して、第１の端部４Ａに突出部７を設けて、第２の端部４Ｂをスプリング線３の中間連結部３Ｃに連結している。充電台は、ケース１の装着部２に携帯機器２０がセットされない状態では、スプリング線３がシーソー片４の突出部７を装着部２に突出させて、出力端子部３ａをケース１内に収納しており、装着部２に携帯機器２０がセットされてシーソー片４の突出部７がケース１内に押し込まれると、シーソー片４が傾動して出力端子部３ａを携帯機器２０の電源端子２１に接触させる。

以上の充電台は、極めて簡単な構造としながら、使用しないときに出力端子部をケース内に収納してショートや感電を防止し、携帯機器をセットする状態では確実に出力端子部を携帯機器の電源端子に接触して電池を充電できる特徴がある。とくに、本発明の充電台は、携帯機器の電源端子に接触させる出力端子部を設けているスプリング線の中間連結部をシーソー片の端部に連結して、スプリング線でシーソー片を傾動して、使用しないときに出力端子部をケース内に、使用するときには出力端子部を電源端子に接触させることから、簡単な構造でショートや感電を防止できる。
また、上記の特許文献１においては、傾動体と共に、これに設置された出力端子部のあるスプリング線が傾動する構造であるので、外部からの充電する電力を導く際に、外部電力を導入する構造（たとえば、コネクター受け部）とスプリング線とをリード線等により連結する必要があるが、本発明においては、スプリング線３の第１の端部３Ａが回路基板５に固定してあるので、この部分で、リード線等により連結する必要がなく、簡単な構造である。

本発明の請求項２の充電台は、スプリング線３が、中間連結部３Ｃをコイル状に巻いてコイル連結部３ｃを設けており、シーソー片４の第２の端部４Ｂには、コイル連結部３ｃに挿入して連結できる連結ロッド９を設けている。この充電台は、シーソー片４の連結ロッド９をスプリング線３のコイル連結部３ｃに挿入して、シーソー片４の第２の端部４Ｂをスプリング線３の中間連結部３Ｃに連結している。
この充電台は、簡単かつ容易に、スプリング線の中間連結部を、シーソー片の第２の端部に連結できる特徴がある。

本発明の請求項３の充電台は、スプリング線３が、第１の端部３Ａと中間連結部３Ｃとの間にコイル状に巻いてなるコイルバネ部３ｄを有する。

本発明の請求項４の充電台は、シーソー片４の突出部７を装着部２の底面１０から突出させており、スプリング線３の出力端子部３ａを装着部２の底面１０から突出させている。

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。

以下、携帯電話などの携帯機器を脱着できるように装着して、内蔵している二次電池を充電する充電台を詳述する。ただし、本発明は、携帯機器を携帯電話に特定するものではなく、たとえば、ＭＤやＣＤの再生または録音再生機、デジタル携帯機器、ゲーム機等の二次電池を内蔵している全ての携帯機器とすることができる。

図１ないし図５に示す充電台は、携帯機器２０を脱着できるように装着する装着部２を有するケース１と、このケース１の内部に固定されてなる回路基板５と、このケース１内に設けられて、ケース１の装着部２にセットされる携帯機器２０の電源端子２１に接触される出力端子部３ａを有するスプリング線３と、ケース１に傾動自在に連結されて、ケース１の装着部２に突出する突出部７を有するシーソー片４とを備えている。

さらに、充電台は、ケース１に充電回路（図示せず）を内蔵している。ただし、本発明の充電台は、ケース１に必ずしも充電回路を設ける必要ない。外部に設けている充電回路にリード線を介して接続することもできるからである。

図に示す充電台は、ケース１の上面に装着部２を設けている。装着部２は、ケース１の上面に設けた凹部である。携帯機器２０は、凹部の装着部２に嵌着されて定位置にセットされる。携帯機器２０は、自重で凹部の装着部２に装着される。ただし、ケースは、装着部に装着した携帯機器を抜けないように引っかけて係止する係止部を装着部に設けることができる。このケースは、係止部でしっかりと携帯機器を定位置に装着して保持できる。

ケース１は、プラスチックを成形して製作される。ケース１は、上面に凹部を設けて携帯機器２０の装着部２を設けている。ケース１は、内蔵しているスプリング線３の出力端子部３ａを外部に突出させる端子窓１１と、シーソー片４の突出部７を装着部２に突出させる貫通孔１２を開口している。図１ないし図４に示すケース１は、装着部２の底面１０に端子窓１１と貫通孔１２を設けている。ただし、ケースは、図示しないが、装着部の背面や側面に端子窓と貫通孔を設けることもできる。図１ないし図４に示す充電台は、携帯機器２０（図４に概略形状を示す）の背面に設けている電源端子２１に出力端子部３ａを接触させる。携帯機器２０は、背面を下面として装着部２にセットされる。したがって、装着部２の底面１０に端子窓１１と貫通孔１２を設けて、水平な姿勢でセットされる携帯機器２０の背面の電源端子２１に出力端子部３ａを接触させる。携帯機器は、機種によって種々の位置に電源端子を配置しており、また種々の姿勢で装着部にセットされるので、ケースの装着部には、携帯機器の電源端子に接触できるように、出力端子部の端子窓と、貫通孔を設ける。

端子窓１１は、スプリング線３の出力端子部３ａを装着部２に突出させる位置に配置される。端子窓１１は、装着部２に装着される携帯機器２０の電源端子２１の位置に開口される。ケース１は、ふたつの端子窓１１と、ひとつの貫通孔１２を開口している。ふたつの端子窓１１は、正負の出力端子部３ａを装着部２に突出させる。また、貫通孔１２は、シーソー片４に設けている突出部７を装着部２に突出させる。

さらに、ケース１は、回路基板５に積層して固定されるベースプレート６を内蔵している。このベースプレート６は、絶縁材のプラスチックの成形体である。このベースプレート６は、シーソー片４を傾動できるように連結するために、シーソー片４の傾動軸８を回転できるように支持する支持リブ１５を一体的に成形して設けている。支持リブ１５は、ベースプレート６から上方に立ち上がるように設けられて、その上端部に、シーソー片４の傾動軸８を回転できるように案内する半円形の凹部１５ａを設けている。シーソー片４は、図３と図４に示すように、第１の端部４Ａと第２の端部４Ｂとの中間に、両側に突出して傾動軸８を設けている。両側の傾動軸８は直線上に配設される。シーソー片４の両側にある傾動軸８を支持するために、支持リブ１５はシーソー片４の両側に配設されて、シーソー片４の両側に設けている傾動軸８を回転できるように支持している。支持リブ１５の凹部１５ａに案内された傾動軸８は、ケース１の天板で抜けないように配置される。以上のケース１は、シーソー片４を簡単な構造で傾動できるようにケース１に連結できる。ただし、本発明の充電台は、シーソー片を傾動できるようにケースに連結する構造を以上の構造には特定しない。シーソー片の傾動軸を回転できるようにケースに連結できる全ての構造とすることができる。

シーソー片４は、全体を絶縁材のプラスチックで成形している。シーソー片４は、第１の端部４Ａと第２の端部４Ｂの中間に設けている傾動軸８を介してケース１に傾動自在に連結している。さらに、シーソー片４は、第１の端部４Ａに突出部７を設けて、第２の端部４Ｂをスプリング線３の中間連結部３Ｃに連結している。第１の端部４Ａの突出部７は、スプリング線３に押されて、装着部２に弾性的に突出している。この突出部７が、装着部２にセットされる携帯機器２０に押されて、シーソー片４は傾動する。第２の端部４Ｂは、両側に一対の連結ロッド９を突出して設けている。一対の連結ロッド９は直線状に配設される。この連結ロッド９は、スプリング線３の中間連結部３Ｃに設けているコイル連結部３ｃに挿入されて、シーソー片４の第２の端部４Ｂはスプリング線３の中間連結部３Ｃに連結される。したがって、連結ロッド９の外径はコイル連結部３ｃの内径よりも小さくしている。ただ、連結ロッドの外径をコイル連結部の内径よりも大きくして、コイル連結部を弾性的に拡開して連結ロッドに連結することもできる。この構造は、スプリング線の中間連結部をシーソー片の第２の端部に外れないように確実に連結できる。第２の端部４Ｂの両側に連結ロッド９を設けて、連結ロッド９をスプリング線３のコイル連結部３ｃに挿入して連結する構造は、絶縁材のプラスチックで成形しているシーソー片４でもって、正負のスプリング線３を確実に絶縁しながら、シーソー片４を傾動できる。また、正負の出力端子部３ａも離して互いに接触しない状態で、端子窓１１に出入りできる。

シーソー片４は、第１の端部４Ａと第２の端部４Ｂの中間を傾動軸８として傾動する。したがって、突出部７が装着部２から押し込まれるように傾動するシーソー片４は、突出部７と反対側の端部に設けている連結ロッド９が装着部２から突出する方向に移動する。連結ロッド９に中間連結部３Ｃを連結しているスプリング線３は、シーソー片４の突出部７が押されない状態で、出力端子部３ａをケース１の内部に収納する。ケース１に収納される出力端子部３ａは、傾動するシーソー片４で端子窓１１から装着部２に向かって移動される。シーソー片４の突出部７が装着部２から押し込まれると、スプリング線３の中間連結部３Ｃは、突出部７の反対方向、すなわち装着部２に向かって移動される。中間連結部３Ｃが装着部２に向かって移動すると、出力端子部３ａは携帯機器２０の電源端子２１に接近する方向に移動して、電源端子２１に確実に接触される。

スプリング線３は、導電性のある弾性線材で製作される。このスプリング線３は、第１の端部３Ａを回路基板５に固定している。第１の端部３Ａは回路基板５を貫通してハンダ付けなどの方法で回路基板５に固定される。回路基板５に固定される第１の端部３Ａは、回路基板５に実装される充電回路（図示せず）に接続され、あるいは回路基板５を介してＡＣアダプタに接続されて、スプリング線３の出力端子部３ａに接続される携帯機器２０の電池を充電する。スプリング線３の第２の端部３Ｂは、山形に折曲されて端子窓１１から装着部２に突出できる出力端子部３ａとしている。山形に折曲している第２の端部３Ｂの先端は、Ｌ字状に折曲されており、この折曲片３ｂをケース１の内面に接触するストッパ片としている。

さらに、スプリング線３は、中間連結部３Ｃをコイル状に巻いて、シーソー片４の連結ロッド９を挿入するコイル連結部３ｃとしている。コイル連結部３ｃは複数回巻かれて、シーソー片４の連結ロッド９に確実に連結できる。スプリング線３は、コイル連結部３ｃでもって山形の出力端子部３ａを上方に突出する形状としている。図３ないし図５のスプリング線３は、コイル連結部３ｃと第１の端部３Ａとの間もコイル状に巻いてコイルバネ部３ｄを設けている。コイルバネ部３ｄは、中間連結部３Ｃと第１の端部３Ａとの実質長を長くする。このため、このスプリング線３は、シーソー片４をスムーズに無理なく傾動できる。第１の端部３Ａと中間連結部３Ｃとが長くなって、弾性変形しやすくなるからである。さらに、コイルバネ部３ｄは、中間連結部３Ｃから水平方向に伸びる部分を垂直方向に向きを変えて、第１の端部３Ａを回路基板５に貫通する方向としている。

スプリング線３のコイルバネ部３ｄは、シーソー片４を支持する支持リブ１５を設けているベースプレート６に一体的に成形して設けているガイドロッド１６に挿入されて、位置ずれしない状態で弾性変形される。ガイドロッド１６は、絶縁壁１７の両側に突出して直線状に設けている。ガイドロッド１６は、コイルバネ部３ｄの内径よりも細く、あるいはコイルバネ部の内面に接触して摺動できる形状として、コイルバネ部３ｄを定位置に保持しながら自由に弾性変形させる。この構造は、正負のスプリング線３を、ガイドロッド１６に連結して絶縁壁１７で離して絶縁し、さらにシーソー片４の連結ロッド９に挿入して、シーソー片４で離して絶縁しながら、弾性変形できる。このため、正負のスプリング線３をショートさせることなく、出力端子部３ａを装着部２に突出し、あるいはケース１に収納できる。

以上の充電台は、以下の状態で使用される。
（１）充電台に携帯機器がセットされない状態
この状態で、スプリング線３はシーソー片４で変形されず、出力端子部３ａをケース１内に収納する位置にある。シーソー片４は、スプリング線３でもって突出部７を装着部２に弾性的に突出させる位置にある。ケース１内に収納される出力端子部３ａは、外部に露出してショートすることがなく、またユーザーが出力端子部３ａに接触して感電することがない。

（２）充電台の装着部に携帯機器がセットされる状態
装着部２にセットされる携帯機器２０は、シーソー片４の突出部７を押して装着部２からケース１内に押し込む。突出部７がケース１内に押し込まれるとシーソー片４が傾動して、スプリング線３の中間連結部３Ｃを装着部２に向かって、すなわち上昇させる。スプリング線３の中間連結部３Ｃが装着部２に向かって移動されるので、出力端子部３ａは装着部２の端子窓１１から突出する方向に移動されて、端子窓１１の対向位置にある携帯機器２０の電源端子２１に接触される。この状態で、電源端子２１に接触する出力端子部３ａから携帯機器２０の電源端子２１に電力が供給されて、携帯機器２０の電池が充電される。電池の充電が完了して携帯機器２０を装着部２から外すと、スプリング線３の弾性で出力端子部３ａはケース１内に収納され、シーソー片４の突出部７が装着部２に突出する。

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３に示す充電台に携帯機器を装着した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。

符号の説明

１…ケース
２…装着部
３…スプリング線３Ａ…第１の端部
３Ｂ…第２の端部
３Ｃ…中間連結部
３ａ…出力端子部
３ｂ…折曲片
３ｃ…コイル連結部
３ｄ…コイルバネ部
４…シーソー片４Ａ…第１の端部
４Ｂ…第２の端部
５…回路基板
６…ベースプレート
７…突出部
８…傾動軸
９…連結ロッド
１０…底板
１１…端子窓
１２…貫通孔
１５…支持リブ１５ａ…凹部
１６…ガイドロッド
１７…絶縁壁
２０…携帯機器
２１…電源端子

Claims

電池を内蔵する携帯機器(20)を脱着できるように装着する装着部(2)を有するケース(1)と、このケース(1)の内部に固定されてなる回路基板(5)と、このケース(1)内に設けられて、ケース(1)の装着部(2)にセットされる携帯機器(20)の電源端子(21)に接触される出力端子部(3a)を有するスプリング線(3)と、前記ケース(1)に傾動自在に連結されて、ケース(1)の装着部(2)に突出する突出部(7)を有するシーソー片(4)とを備えており、
前記スプリング線(3)は、第１の端部(3A)を回路基板(5)に固定して、第１の端部(3A)と反対側の端部である第２の端部(3B)に出力端子部(3a)を設けて、第１の端部(3A)と第２の端部(3B)との中間にある中間連結部(3C)をシーソー片(4)に連結して、シーソー片(4)の突出部(7)をスプリング線(3)で装着部(2)に弾性的に突出させており、
前記シーソー片(4)は、第１の端部(4A)と第２の端部(4B)の中間を傾動軸(8)を介してケース(1)に傾動自在に連結して、第１の端部(4A)に突出部(7)を設けて、第２の端部(4B)をスプリング線(3)の中間連結部(3C)に連結しており、
ケース(1)の装着部(2)に携帯機器(20)がセットされない状態では、前記スプリング線(3)がシーソー片(4)の突出部(7)を装着部(2)に突出させて、出力端子部(3a)をケース(1)内に収納しており、装着部(2)に携帯機器(20)がセットされてシーソー片(4)の突出部(7)がケース(1)内に押し込まれると、シーソー片(4)が傾動して出力端子部(3a)を携帯機器(20)の電源端子(21)に接触させるようにしてなる充電台。
前記スプリング線(3)が、中間連結部(3C)をコイル状に巻いてコイル連結部(3c)を設けており、シーソー片(4)の第２の端部(4B)には、コイル連結部(3c)に挿入して連結できる連結ロッド(9)を設けており、シーソー片(4)の連結ロッド(9)をスプリング線(3)のコイル連結部(3c)に挿入して、シーソー片(4)の第２の端部(4B)をスプリング線(3)の中間連結部(3C)に連結している請求項１に記載される充電台。
前記スプリング線(3)が、第１の端部(3A)と中間連結部(3C)との間にコイル状に巻いてなるコイルバネ部(3d)を有する請求項１に記載される充電台。
前記シーソー片(4)の突出部(7)を装着部(2)の底面(10)から突出させており、前記スプリング線(3)の出力端子部(3a)を装着部(2)の底面(10)から突出させる請求項１に記載される充電台。