JP6203664B2

JP6203664B2 - 充電器

Info

Publication number: JP6203664B2
Application number: JP2014035710A
Authority: JP
Inventors: 秀行田賀; 田渕　泰弘; 泰弘田渕; 守酒井
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: JP2015162297A

Description

この発明は、例えば充電式のねじ締め機等の電動工具の電源として用いるバッテリパック（二次電池）を充電するための充電器に関する。

この種のバッテリパックは、電動工具から取り外して別途用意した充電器で充電することにより繰り返し使用することができる。この充電器については、その機能を向上させ、あるいは使い勝手を高めるために従来より様々な工夫が施されている。例えば、下記の特許文献１には、バッテリパックに加えて携帯電話を充電できる機能を備えた充電器が記載されている。また、特許文献１には、充電器の側部に商用の交流１００Ｖ電源を出力するためのコンセントを備えた構成が記載されている。

特開２０１１−９７５０８号公報

しかしながら、従来の充電器では、直流電源出力用のコネクタの位置について改善すべき点があった。この種の充電器には、本体ハウジングの上面にバッテリパックを取り付けるためのバッテリ取り付け部を備え、このバッテリ取り付け部がバッテリパックを本体ハウジングの上面に沿ってスライドさせて取り付け、取り外しするスライド取り付け形式の取り付け構造を備えるものが提供されている。係るスライド取り付け形式のバッテリ取り付け部を備える充電器では、外部電源出力用の電源コネクタの位置について工夫を加えることにより当該充電器の使い勝手を一層高めることができる。本発明は、充電器の使い勝手（取り扱い性）をより高めることを目的とする。

上記の課題は以下の各発明により解決される。
第１の発明は、バッテリパックを充電するための充電器であって、本体ハウジングの上面にバッテリパックを取り付けるためのバッテリ取り付け部を備えており、このバッテリ取り付け部に対するバッテリパックの取り付け、取り外し方向について本体ハウジングのバッテリ取り付け側の側面またはバッテリ取外し側の側面に直流電源出力用の電源コネクタを備えた充電器である。第１の発明によれば、通常使用者はバッテリパックの取り付け、取外し方向について本体ハウジングのバッテリ取り付け側の側面またはバッテリ取外し側の側面に位置する。このため、電源コネクタがバッテリパックの取り付け、取外し方向について本体ハウジングのバッテリ取り付け側の側面またはバッテリ取外し側の側面に配置されることにより当該電源コネクタに対する外部機器の接続、切り離しを楽に行うことができ、この点で当該充電器の使い勝手（取り扱い性）を高めることができる。

第２の発明は、第１の発明において、バッテリ取り付け部はバッテリパックを本体ハウジングの上面に沿って移動させて取り付け、取り外しする取り付け構造を備え、移動方向を本体ハウジングの前後方向に設定した充電器である。第２の発明によれば、使用者はバッテリパックをバッテリ取り付け部に対して前後方向に移動させることにより取り付け、取り外しすることができ、この点でバッテリパック取り付け、取り外し時の取り扱い性（操作性）を高めることができる。

第３の発明は、第２の発明において、バッテリ取り付け部に対するバッテリパックの取り付け方向を本体ハウジングの前面側へ向けた方向に設定した充電器である。第３の発明によれば、使用者はバッテリパックを手前側へスライドさせてバッテリ取り付け部に取り付けることができる。また、電源コネクタが使用者に最も近くて目視しやすい前面に位置することにより、当該電源コネクタに対する外部機器の接続、切り離しを楽に行うことができ、この点で当該充電器の使い勝手（取り扱い性）を高めることができる。

第４の発明は、第１〜第３の何れか一つの発明において、電源コネクタの本体ハウジングの前面における左右方向の位置について、本体ハウジングから引き出された交流電源供給用の電源コードに位置合わせした充電器である。第４の発明によれば、電源コードを商用の交流１００Ｖ電源コンセントに接続して当該充電器に電源が供給される。本体ハウジングの前面における外部電源出力用の電源コネクタをこの電源コードにより近い部位に位置合わせすることにより、電源コードが接続された電源回路に対して電源コネクタを最短距離で接続することができ、この点で電源コネクタの配線取り回しの簡略化を図ることができる。例えば、本体ハウジングの右側部に電源コードが引き込まれている場合には、電源コネクタを本体ハウジングの前面の右端寄りに配置することにより、配線を極力短くしてその取り回しの簡略化を図ることができる。

第５の発明は、第１〜第４の何れか一つの発明において、本体ハウジングは、上側の上ハウジングと下側の下ハウジングに二分される半割り構造を備えており、前記電源コネクタを前記上ハウジングと前記下ハウジングの半割り結合部に配置した充電器である。第５の発明によれば、本体ハウジングに対する電源コネクタの組み付け作業の簡略化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る充電器の全体斜視図である。本図では、２口充電器が例示されている。上ハウジングを取り外した状態の充電器の斜視図である。上ハウジングを取り外した状態の充電器の平面図である。電源コネクタ及びその周辺の斜視図である。本図では、上ハウジングを取り外した状態が示されている。図１中(V)-(V)線断面矢視図であって、充電器の縦断面図である。電源コネクタ及びその周辺の斜視図である。本図では、防水キャップを装着した状態が示されている。電源コネクタ及びその周辺の斜視図である。本図では、防水キャップの本体部を電源コネクタから外した状態が示されている。防水キャップ単体の斜視図である。本図は、前面側から見た状態を示している。防水キャップ単体の斜視図である。本図は、後面側から見た状態を示している。

次に、本発明の実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１に示すように本実施形態で例示する充電器１は、２つのバッテリパックＢ，Ｂを同時に充電できる２口タイプの充電器である。図１において使用者はこの充電器１の手前側に位置する。以下、使用者を基準にして前後、左右及び上下の各方向を用いる。また、使用者から見て手前側を正面（前側）、その反対側を背面（後ろ側）ともいう。

充電器１の上面には、２組のバッテリ取り付け部１０，１０が左右に並列に配置されている。左右のバッテリ取り付け部１０，１０は、相互に同じ構成を備えている。左右のバッテリ取り付け部１０，１０には、それぞれスライド取り付け形式のバッテリパックＢを取り付けることができる。各バッテリ取り付け部１０は、左右一対のレール１１，１１を備えている。図１中白抜き矢印で示すように左右のレール１１，１１に沿ってバッテリパックを前方へスライドさせることにより当該バッテリパックＢをバッテリ取り付け部１０に取り付けることができる。

両レール１１，１１間には、端子カバー１２が前後方向にスライド可能に設けられている。端子カバー１２は、後方にスライドする方向（閉じ方向）にばね付勢されている。このばね付勢力に抗して端子カバー１２が開かれると、バッテリパックＢに対する端子（図では見えていない）が露出される。バッテリパックＢをレール１１，１１に沿って前方へスライドさせると、この端子カバー１２がバッテリパックＢに押されて前方へ開放される。端子カバー１２を前方へ開放しつつバッテリパックＢを図１中白抜き矢印で示すバッテリ取り付け方向（前方）へスライドさせると、露出された端子がバッテリパックＢのプラス端子とマイナス端子に電気的に接続される。

充電器１は、概ね偏平箱体形状の本体ハウジング２を有している。本体ハウジング２は、上側の上ハウジング３と下側の下ハウジング４を結合した半割り構造を備えている。図では、上ハウジング３と下ハウジング４の結合部（半割り結合部）に符号Ｊが付されている。上ハウジング３に上記バッテリ取り付け部１０，１０が設けられている。下ハウジング４の下面四隅には、設置用の脚部４ａ〜４ａが設けられている。本体ハウジング２の前面右端部寄りに電源コネクタ２０が装備されている。この電源コネクタ２０に、例えば携帯音楽プレーヤや携帯電話等の外部機器（図示省略）の電源コードを接続してこれら外部機器を利用することができ、またその充電をすることができる。本実施形態の充電器１は、外部機器に対して直流の電源（例えば直流５Ｖ）を供給できる機能を備えている。本実施形態では、電源コネクタ２０として、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）のＡ雌端子が装備されている。本実施形態は、電源コネクタ２０の防水構造に特徴を有している。係る防水構造の詳細は後述する。

図２及び図３は、上ハウジング３を取り外して内部の全体が見える状態を示している。下ハウジング４内には、バッテリ取り付け部１０，１０用の充電制御部１３，１３が収容されている。充電制御部１３，１３は、それぞれ各種のデバイスを搭載した制御基板１３ａを備えている。下ハウジング４の右側部からは電源コード６が引き込まれている。この電源コード６を経て当該充電器１に商用１００Ｖ電源が供給される。本実施形態において充電制御部１３については特に変更を要しないことから、その詳細な説明を省略する。

図４及び図５に示すように電源コネクタ２０は、コネクタ本体２１と外部電源出力用の電源回路基板２２を備えている。本実施形態では、コネクタ本体２１と電源回路基板２２は、分離されて配置されている。コネクタ本体２１と電源回路基板２２は、図示省略した配線により電気的に接続されている。コネクタ本体２１は、防水壁部５と下ハウジング４の側壁により区画された平面視ほぼ矩形のコネクタエリア５Ａ内に取り付けられている。コネクタ本体２１は、コネクタ基板７上に固定されている。コネクタ基板７はコネクタエリア５Ａ内に固定されている。コネクタ本体２１の差し込み口は、本体ハウジング２の正面右端部寄りにおいて結合部Ｊの上下に跨って設けた矩形の開口部２ａに嵌め込まれて固定されている。

防水壁部５は、下ハウジング４に一体に成形されている。防水壁部５は、下ハウジング４の底面から上方へ張り出す状態に設けられている。図示するように防水壁部５は、下ハウジング４の右前角部において、右側部から前面部に跨ってＬ字形に形成されている。防水壁部５は結合部Ｊよりも上方へ延びる高さで形成されている。この防水壁部５により、コネクタエリア５Ａと回路基板エリア５Ｂは、相互に水密に区画されている。防水壁部５の左上部には配線を挿通するための凹部５ａが設けられている。また、コネクタエリア５Ａ内において、下ハウジング４の底部には排水孔５ｂが設けられている。コネクタ本体２１若しくは開口部２ａを経て外部からコネクタエリア５Ａ内に侵入した水は、この排水孔５ｂを経て外部に排水される。

図５に示すように下ハウジング４の防水壁部５に対応して、上ハウジング３にも防水壁部９が一体に成形されている。上ハウジング３側の防水壁部９は、当該上ハウジング３の天板部から下方へ張り出す状態に設けられている。図では示されていないが、この防水壁部９は、上ハウジング３の右前角部において、その右側部から前面部に跨ってＬ字形に形成されている。下ハウジング４側の防水壁部５を同じく、この防水壁部９によっても上ハウジング３の右前角部に平面視ほぼ矩形のコネクタエリア５Ａが形成される。

図５に示すように上ハウジング３側の防水壁部９は、下ハウジング４側の防水壁部５に対して高さ方向にオーバーラップしている。このため、図５に示すように、上ハウジング３側の防水壁部９の下部は、下ハウジング４側の防水壁部５の上部に対して前側（コネクタ本体２１側）に張り出している。すなわち、前側から、コネクタ本体２１、上ハウジング３側の防水壁部９、下ハウジング４側の防水壁部５の順に配置されている。下ハウジング４側の防水壁部５の上部と上ハウジング３側の防水壁部９の下部が高さ方向にオーバーラップしていることにより、本体ハウジング２の右前角部に形成されるコネクタエリア５Ａとその周囲の主として回路基板エリア５Ｂとの間の高い水密性（防水性）が確保されている。

電源回路基板２２は、コネクタエリア５Ａの外側後方の回路基板エリア５Ｂ内に配置されている。防水壁部５と防水壁部９により区画されたコネクタエリア５Ａの後方及び左方にも複数の区画壁部８〜８が設けられている。各区画壁部８も、下ハウジング４の底部から上方へ張り出す状態に設けられている。回路基板エリア５Ｂは、防水壁部５の後方に設けた区画壁部８によりコネクタエリア５Ａの後方に隣接して設けられている。電源回路基板２２は、この回路基板エリア５Ｂ内において、その面方向を上方に沿わせた起立状態に配置されている。

以上のように構成した本実施形態の充電器１によれば、本体ハウジング２の前面右寄りにＵＳＢ接続方式の電源コネクタ２０を備えている。この電源コネクタ２０に、例えば携帯音楽プレーヤ等の外部機器（図示省略）の電源コードを接続することにより、当該充電器１から外部機器に直流電源が供給される。主として電動工具のバッテリを充電するための充電器１に、従来にない直流電源出力機能を持たせることにより、当該充電器１の使い勝手をより高めることができる。しかも、電源コネクタ２０が使用者にとって最も近くで目視しやすい本体ハウジング２の前面に配置されていることから、使用者は電源コネクタ２０に対して外部機器の電源コードを楽に接続し、切り離すことができ、この点で当該充電器１の使い勝手を一層高めることができる。

また、商用の交流１００Ｖ電源を供給するための電源コード６が本体ハウジング２の右側部に引き込まれている。上記したように電源コネクタ２０が本体ハウジング２の前面右寄りの位置に配置されることにより、当該電源コネクタ２０を最短距離で電源回路に接続することができることから、電源コネクタ２０と電源回路との間において配線取り回しの簡略化を図ることができる。

また、電源コネクタ２０のコネクタ本体２１が本体ハウジング２の半割り結合部Ｊであって上ハウジング３と下ハウジング４との間に挟まれるようにして配置されている。このため、当該充電器１の組み立ての手間を簡略化することができる。また、本体ハウジング２を成形するための金型の簡略化を図ることができ、この点で当該充電器１の製作コストの低減を図ることができる。

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。図６及び図７は、コネクタ本体２１を取り付けた開口部２ａに防水キャップ３０を追加装備した構成が示されている。この防水キャップ３０は、適度な弾性を有するゴムを素材として一体に成形されたもので、図８及び図９に示すようにそれぞれ矩形平板形状を有する本体部３１と支持部３２を備えている。支持部３２は、本体部３１の一方の長辺側（下端縁）に沿ってＬ字形に張り出す状態に設けられている。本体部３１の上部には使用者が指先で摘むためのつまみ部３１ａが設けられている。本体部３１の後面には、コネクタ本体２１の差し込み口に嵌め込むためのシール部３１ｂが一体に設けられている。このシール部３１ｂがコネクタ本体２１の差し込み口に弾性的に嵌め込まれることにより当該コネクタ本体２１の差し込み口を経たコネクタエリア５Ａ内への水の浸入が防止される。また、コネクタ本体２１の差し込み口にシール部３１ｂが嵌め込まれることにより、その周囲（当該本体部３１の後面）が本体ハウジング２の開口部２ａに弾性的に押し当てられて当該開口部２ａが水密に塞がれる。

開口部２ａの下側には、スリット孔形状の支持孔２ｃが形成されている。この支持孔２ｃに防水キャップ３０の支持部３２が挿入されている。本体ハウジング２の支持孔２ｃに支持部３２が挿入されて、本体部３１がコネクタ本体２１の差し込み口に対して開閉可能に支持されている。支持部３２には、それぞれ棒形状をなす２つのシール部３２ａ，３２ｂが一体に設けられている。前側のシール部３２ａは、本体部３１との結合部付近に沿って上側に盛り上がる状態に設けられている。後ろ側のシール部３２ｂは、前側のシール部３２ａに対して一定の間隔をおいて平行に設けられている。後ろ側のシール部３２ｂは、支持部３２の上下両面にそれぞれ断面半円形に盛り上がる状態に設けられている。前側のシール部３２ａと後ろ側のシール部３２ｂとの間の間隔は、支持孔２ｃの深さ（下ハウジング４の肉厚）よりもやや小さな寸法に設定されている。

後ろ側のシール部３２ｂを弾性変形させつつ支持孔２ｃ内に押し込んで、支持部３２が支持孔２ｃ内に挿入されている。支持部３２が支持孔２ｃ内に挿入されて当該防水キャップ３０が本体ハウジング２の前面右側に支持されている。支持部３２は、前後のシール部３２ａ，３２ｂ間に当該支持孔２ｃの口元を位置させた状態で挿入されている。この挿入状態で前側のシール部３２ａが支持孔２ｃの口元に対して外側から押圧され、後ろ側のシール部３２ｂが支持孔２ｃの口元に対して内側から押圧されて、当該支持孔２ｃのシールがなされる。

シール部３２ａ，３２ｂが弾性的に押圧される支持孔２ｃの口元には、断面半円形の凹部が当該口元に沿って設けられている。この凹部にシール部３２ａ，３２ｂがそれぞれより大きな面積で弾性的に押圧されることにより、支持孔２ｃの内外間におけるシール（防水、防塵）がより確実になされるようになっている。

支持部３２を介して支持された本体部３１は、上方に回動させてそのシール部３１ｂをコネクタ本体２１の差し込み口に弾性的に嵌め込めば図６に示すように閉じられる。図６に示すように防水キャップ３０が閉じられることにより、コネクタ本体２１若しくは開口部２ａを経てコネクタエリア５Ａ内に外部から水や粉塵等が浸入することが防止される。

つまみ部３１ａを摘んで本体部３１を下方へ回動させることにより本体部３１を図７に示すように開くことができる。図７に示すように防水キャップ３０の本体部３１を開くことにより、コネクタ本体２１に外部電源コードを接続することができ、これにより当該充電器１から外部機器に対して電源供給可能な状態となる。

以上説明した実施形態にはさらに変更を加えることができる。電源コネクタ２０を本体ハウジング２の前面右端寄りに配置した構成を例示したが、本体ハウジングの前面左端寄りの位置、あるいは左右方向中央に配置する構成としてもよい。

外部電源供給用の電源コネクタ２０としてＵＳＢ接続形式のコネクタを例示したが、その他様々な形態のコネクタについて例示した構成を適用することにより同様の作用効果を得ることができる。

２つのバッテリパックＢ，Ｂを同時に充電することができる二口タイプの充電器１を例示したが、１口タイプあるいは３つ以上のバッテリパックを同時に充電することができる多口タイプの充電器について例示した直流電源供給用の電源コネクタを適用することができる。

本体部３１を上下に回動させて開閉する上下開閉式の防水キャップ３０を例示したが、これに代えて本体部を左右に回動させて開閉する左右開閉式の防水キャップを電源コネクタに併設してもよい。

電源コネクタ２０の電源回路基板２２を充電制御部１３とは切り離して配置した構成を例示したが、係る電源コネクタの電源回路を充電制御部１３に実装して基板を共通化した構成としてもよい。

１…充電器
２…本体ハウジング、２ａ…開口部
Ｊ…半割り結合部
３…上ハウジング
４…下ハウジング、４ａ…脚部
５…防水壁部（下ハウジング側）、５ａ…凹部、５ｂ…排水孔
５Ａ…コネクタエリア
５Ｂ…回路基板エリア
６…電源コード
７…コネクタ基板
８…区画壁部
９…防水壁部（上ハウジング側）
Ｂ…バッテリパック
１０…バッテリ取り付け部
１１…レール
１２…端子カバー
１３…充電制御部
２０…電源コネクタ
２１…コネクタ本体
２２…電源回路基板
３０…防水キャップ
３１…本体部、３１ａ…つまみ部、３１ｂ…シール部
３２…支持部，３２ａ…シール部（前側）、３２ｂ…シール部（後ろ側）

Claims

バッテリパックを充電するための充電器であって、本体ハウジングの上面に前記バッテリパックを取り付けるためのバッテリ取り付け部を備えており、
前記本体ハウジングの前面又は後面に、直流電源出力用の電源コネクタを備えており、
前記バッテリ取り付け部は前記バッテリパックを前記本体ハウジングの上面に沿って移動させて取り付け、取り外しする取り付け構造を備えており、
前記バッテリ取り付け部に対する前記バッテリパックの取り付け方向が前記本体ハウジングの前面側へ向けた方向に設定されており、かつ前記バッテリパックの前記バッテリ取り付け部に対する取り付け、取り外しのための移動範囲が前記本体ハウジングの前面よりも後面側に設定されており、当該移動範囲の下方を避けて前記電源コネクタが配置された充電器。
請求項１に記載した充電器であって、前記電源コネクタの前記本体ハウジングの前面における左右方向の位置について、前記本体ハウジングから引き出された交流電源供給用の電源コードに位置合わせした充電器。
請求項１又は２に記載した充電器であって、前記本体ハウジングは、上側の上ハウジングと下側の下ハウジングに二分される半割り構造を備えており、前記電源コネクタを前記上ハウジングと前記下ハウジングの半割り結合部に配置した充電器。
請求項１〜３の何れか１項に記載した充電器であって、前記電源コネクタを水密に塞ぐ防水キャップを備えた充電器。