TW201810793A - 充電裝置 - Google Patents

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TW201810793A
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喜多信仁
秋山平
永田大悟
坂井英治
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日商軟銀商業服務有限公司
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本發明在於提供一種充電裝置,其可以分別使用滿量充電容量不相同之複數種的電池。
本發明之用以充電電子機器的充電裝置(1),係具有:電池單元(2)及電線單元(3)。電池單元(2),係具備有:全固態電池(21)、以及容納全固態電池的電池外殼(23)。電線單元(3),係具備有:能夠裝卸地與電子機器連接的第1連接器部(31)、及能夠裝卸地與電池單元(2)連接的第2連接器部(32)、以及控制電池單元之放電的放電電路(321)。

Description

充電裝置
本發明,是關於用以對電子機器進行充電的充電裝置。
智慧型手機等之電子機器,是可以使用充電裝置來進行充電。作為該充電裝置者,是一體地構成有:電池、及控制電池之放電的放電電路、以及用以將充電裝置連接至電子機器的電線。
在一體地構成有電池、放電電路、以及電線的充電裝置中,只能使用同一種類的電池,亦不能變更電池的滿量充電容量。因此,若要分別使用滿量充電容量不相同之複數種電池之情形時,就必須先準備電池之滿量充電容量不相同之複數種類的充電裝置。
在此,亦考慮只準備電池之滿量充電容量為最大的充電裝置。但是,愈是增大電池的滿量充電容量,愈是造成電池的大型化,充電裝置亦大型化。因此,僅準 備大型的充電裝置,攜帶該充電裝置走動,對使用者而言並不方便。又,依電子機器的使用狀況,即使電池的滿量充電容量沒有那麼的大,也是可以充分地將電子機器充電。因此,攜帶具備有適合於電子機器之使用狀況的滿量充電容量之電池的充電裝置走動,對使用者而言較為便利。
另一方面,若是將電池及放電電路配置在充電裝置內時,有時是必須考慮放電電路的大小尺寸,來決定充電裝置的大小尺寸。於此情形時,會有受制於放電電路,而妨礙充電裝置小型化之情形。
本案的第1發明,是用以充電電子機器的充電裝置,其具有:電池單元以及電線單元。電池單元,係具備有:全固態電池、以及容納全固態電池的電池外殼。電線單元,係具備有:能夠裝卸地與電子機器連接的第1連接器部、及能夠裝卸地與電池單元連接的第2連接器部、以及控制電池單元之放電的放電電路。
根據本發明,由於是將電池單元及電線單元以作為不同個體而構成,故可以備以滿量充電容量不相同之複數種類的電池單元。又,放電電路,由於是設置在電線單元,所以沒有必要在電池單元內設置放電電路,可以在不用考慮放電電路的尺寸大小下,來決定電池單元的大小。
充電裝置,亦可以具有將第2連接器部連結於電池單元的連結構件。連結構件,係可藉由貫穿電池外殼而與第2連接器部卡合,來將第2連接器部連結於電池單元。藉由使用連結構件,可以將電線單元的第2連接器部連結於要使用的電池單元。
於電池單元,可以設置:露出於電池外殼之第1表面的第1接點構件、以及露出於與第1表面為相反側之第2表面的第2接點構件。於連結構件,可以設置:與第1接點構件接觸的凸緣部、及從凸緣部突出的柱部、以及設置於柱部的前端面並從第2表面突出的銷。第2連接器部,是被配置在電池外殼的第2表面上。並且於第2連接器部,可以設置:與第2接點構件接觸的第3接點構件、及與柱部的前端面接觸的第4接點構件、以及與銷卡合的卡合部。
凸緣部及柱部的外形,可以形成為圓形。於連結構件,可以設置由使用者所把持的旋扭。於電線單元,可以將供旋扭插入的開口部,設置在與第1連接器部相鄰的位置。
充電裝置,亦可以具有將第1連接器部及第2連接器部連結於電池單元的連結構件。該連結構件,係貫穿第1連接器部及電池外殼,並且與第1連接器部及第2連接器部卡合。
於電池單元,可以設置:露出於電池外殼之第1表面的第1接點構件、以及露出於與第1表面為相反側 之第2表面的第2接點構件。連結構件,其與上述第2連接器部卡合著時,可以使之與第1接點構件接觸。又,第2連接器部,是被配置在電池外殼的第2表面上。並且,於第2連接器部,可以設置與第2接點構件接觸的接點銷。
本案的第2發明,是經由具備有放電電路的電線單元而與電子機器連接,用以對電子機器供給電力的電池單元。該電池單元,係具有:全固態電池、及電池外殼、及第1接點構件、以及第2接點構件。電池外殼,是容納全固態電池,並具備有貫穿連結構件的貫穿孔,該連結構件是用以將電線單元連接於電池單元。第1接點構件,是露出於電池外殼的第1表面。第2接點構件,是露出於與第1表面為相反側的第2表面,並與配置在第2表面上的電線單元電性連接。第1接點構件,是經由連結構件而與電線單元電性連接。
本案的第3發明,是用以將來自具備有全固態電池之電池單元的電力供給至電子機器的電線單元。該電線單元,係具有:電線本體、及第1連接器部、以及第2連接器部。第1連接器部,是設置於電線本體的一端,能夠與電子機器裝卸地連接。第2連接器部,是設置於電線本體的另一端,能夠與電池單元裝卸地連接。第2連接器部,係具有:控制電池單元之放電的放電電路、以及與貫穿電池單元之連結構件卡合的卡合部。
1‧‧‧充電裝置
2‧‧‧電池單元
3‧‧‧電線單元
4‧‧‧連結構件
21‧‧‧電池模組
23‧‧‧電池外殼
24‧‧‧第1接點構件
26‧‧‧第2接點構件
31‧‧‧第1連接器部
32‧‧‧第2連接器部
33‧‧‧電線本體
311‧‧‧連接器
321‧‧‧電路基板
323‧‧‧連接器殼體
327b‧‧‧第3接點構件
328b‧‧‧第4接點構件
41‧‧‧旋扭
41a‧‧‧操作部
41b‧‧‧軸部
41c‧‧‧支撐部
42‧‧‧止動件
42a‧‧‧凸緣部
42b‧‧‧圓柱部
42c‧‧‧銷
第1圖是作為第1實施形態之充電裝置的外觀圖。
第2圖是作為第1實施形態之電池單元的分解圖。
第3圖是作為第1實施形態之電池單元的正面圖。
第4圖是作為第1實施形態之電池單元的背面圖。
第5圖是作為第1實施形態之電線單元的分解圖。
第6圖是作為第1實施形態之電線單元的第2連接器部的外觀圖。
第7圖是顯示作為第1實施形態之第2連接器部的內部構造的圖面。
第8圖是作為第1實施形態之連結構件的外觀圖。
第9圖是顯示於第1實施形態中,將第2連接器部固定於電池單元之狀態的圖面。
第10圖是顯示於第1實施形態中,將電線單元的第1連接器部固定於電池單元之狀態的圖面。
第11圖是顯示於變形例中,電池單元及連接器部之構造的圖面。
第12圖是作為第2實施形態之電池單元的分解圖。
第13圖是作為第2實施形態之電池單元的正面圖。
第14圖是作為第2實施形態之電池單元的背面圖。
第15圖是作為第2實施形態之電線單元的分解圖。
第16圖是顯示於第2實施形態中,將第1連接器部及第2連接器部固定於電池單元之狀態的圖面。
第17圖是顯示於第2實施形態中,將第1連接器部及第 2連接器部固定於電池單元之狀態的圖面。
第18圖是於第2實施形態中,連結構件、第1連接器部、第2連接器部、以及電池單元的斷面圖。
第19圖是顯示於第2實施形態中,將第1連接器部從電池單元卸下後之狀態的圖面。
第20圖是於第2實施形態中,連結構件、第2連接器部、以及電池單元的斷面圖。
(第1實施形態)
對作為本發明之第1實施形態的充電裝置進行說明。於第1圖所示的充電裝置1,是用來在對內藏於智慧型手機等之電子機器(圖示省略)的電池進行充電。充電裝置1,係具有:電池單元2、及電線單元3、以及連結構件4。
電池單元2及電線單元3是能夠分離,藉由使用連結構件4,可以將電線單元3連結於電池單元2。又,電線單元3,是可以連接於電子機器(圖示省略)。藉由將電線單元3連接於電池單元2及電子機器,可以從電池單元2將電力供給至電子機器來對電子機器內的電池進行充電。
首先,對於電池單元2的構造,使用第2圖~第4圖進行說明。
電池單元2,係具有:電池模組21、以及容納 電池模組21的電池外殼23。電池模組21,是形成為板狀之由至少1個全固態電池所構成。在使用複數個全固態電池時,是可以藉由將此等之全固態電池重疊並電性地並聯或串聯連接,而構成電池模組21。
可以藉由將複數個全固態電池電性地並聯或串聯連接,來增加電池模組21的滿量充電容量。又,可以藉由變更全固態電池的大小,來增加電池模組21的滿量充電容量。因而可以製造電池模組21之滿量充電容量不同的複數種類的電池單元2。另一方面,可以藉由將複數個全固態電池電性地串聯連接,來增加電池模組21的輸出。
全固態電池,為具有固態電解質的二次電池。作為全固態電池者,為薄膜型全固態電池或者塊體型全固態電池。薄膜型全固態電池,是藉由氣相法等,來形成構成正極、負極、以及固態電解質之各個的薄膜,再由此等的薄膜所積層者。塊體型全固態電池,是藉由正極、負極、以及固態電解質之各個的微粒子層所構成,再由此等的層所積層者。在本實施形態中,是可以使用具有周知構造或者周知材料的全固態電池,來構成電池模組21。
電池模組21,是具有負極端子21a及正極端子21b,且除了負極端子21a及正極端子21b之外的電池模組21的外表面,是由絕緣層所覆蓋。
電池外殼23,是沿著電池模組21的外表面所形成,作為電池外殼23的材料,例如,可以使用皮或樹脂。電池外殼23,是具有外殼本體231及蓋232。蓋232, 是將形成在外殼本體231之上表面的開口部231a予以封閉,並且被固定於外殼本體231。藉由蓋232被固定於外殼本體231,而使電池外殼23的內部成為密閉狀態。
第1接點構件24,是形成環狀。第1接點構件24的外周面,是被固定在:於第1接點殼25所形成的圓形開口部25a。又,第1接點構件24,是經由配線(圖示省略),與電池模組21的負極端子21a電性連接。第1接點殼25,是以樹脂等之絕緣材料所形成。
第1接點構件24及第1接點殼25,是被容納在電池外殼23的內部。第1接點殼25,於電池外殼23的內部,是為了將第1接點構件24予以定位所使用。第1接點殼25的開口部25a,是位在:與形成於外殼本體231的圓形開口部231b重疊的位置。開口部231b的直徑,為第1接點構件24的外徑以上,當從電池外殼23的外部(亦即,第2圖之箭頭D1的方向)觀看開口部231b時,則如第3圖所示,於開口部231b的內側有第1接點構件24位於其中。亦即,第1接點構件24,是透過開口部231b,而露出於電池外殼23的外表面。
第2接點構件26,是被固定於第2接點殼27,並且經由配線(圖示省略),與電池模組21的正極端子21b電性連接。第2接點殼27,是以樹脂等之絕緣材料所形成,且重疊於第1接點殼25。第2接點構件26及第2接點殼27,是被容納在電池外殼23的內部。第2接點殼27,於電池外殼23的內部,是為了將第2接點構件26予以定位所使 用。第2接點殼27,係具有圓形的開口部27a。開口部27a的直徑,為第1接點構件24的內徑以下。
蓋232,係具有:矩形的第1開口部232a、以及圓形的第2開口部232b。第2接點構件26,是貫穿過第1開口部232a,如第4圖所示,而露出於蓋232的外表面。第4圖,是從第2圖所示之箭頭D2的方向觀察電池單元2時的圖面。
第2開口部232b,是與第2接點殼27的開口部27a重疊,第2開口部232b的直徑,是與開口部27a的直徑大致相等。從電池外殼23的外部觀察蓋232時,第1接點構件24,是由第2接點殼27及蓋232所覆蓋,並沒有突出於第2開口部232b的內側(請參照第4圖)。
根據本實施形態,第1接點構件24,只露出於電池單元2的第1表面;第2接點構件26,只露出於電池單元2的第2表面(請參照第3、4圖)。在此,所謂第1表面及第2表面,是指電池單元2位於電池模組21之厚度方向(第2圖的上下方向)上的兩端面。
藉由使第1接點構件24及第2接點構件26,露出於電池單元2的2個表面,可以抑制電池模組21的短路。若第1接點構件24及第2接點構件26,在電池單元2的同一表面露出的話,在電池單元2的外部配置導電構件時,會有該導電構件與第1接點構件24及第2接點構件26接觸,而造成電池模組21短路之虞。根據本實施形態,可以抑制如此之電池模組21的短路。
其次,對於電線單元3的構造,使用第5圖進行說明。
電線單元3,是具有:第1連接器部31、第2連接器部32、以及電線本體33。第1連接器部31,是設置於電線本體33的一端,而連接於電子機器(圖示省略)。第2連接器部32,是設置於電線本體33的另一端,而連接於電池單元2。又,於第5圖中,是顯示將電線本體33的一部分予以切斷。
第1連接器部31,是具有:連接器311、第1連接器殼體312、第2連接器殼體313、以及連接器外罩314。連接器311的前端部,是從第1連接器殼體312突出。連接器311的基端部,是被容納於第1連接器殼體312及第2連接器殼體313。
第1連接器殼體312,是被固定於第2連接器殼體313;第2連接器殼體313,是被固定於電線本體33的一端。連接器外罩314,是能夠裝卸地被安裝在連接器311的前端部。於連接器311的前端部裝著有連接器外罩314時,連接器外罩314,是藉由覆蓋連接器311的前端部,來保護連接器311。
於連接器311的基端部,連接有負極電線331及正極電線332。負極電線331及正極電線332,是貫穿過第2連接器殼體313,而延伸至電線本體33的內部。負極電線331及正極電線332,是從電線本體33的一端延伸至另一端,再從電線本體33的兩端突出。
電線本體33,是藉由可折彎的材料所形成,因應電線本體33的變形,負極電線331及正極電線332亦變形。從電線本體33之另一端突出的負極電線331及正極電線332,是與第2連接器部32連接著。於電線本體33的一端側,形成有開口部333。開口部333,是形成在負極電線331與正極電線332之間。
第2連接器部32,係具有:電路基板321、固定基板322、連接器殼體323、以及裝飾外罩324。電路基板321,是與負極電線331及正極電線332連接。於電路基板321,構裝有用以控制電池模組21之放電的放電電路。該放電電路,是與負極電線331及正極電線332電性連接。於該放電電路,含有:例如,用以將電池模組21的電壓予以昇壓的昇壓電路、或是用以阻斷電池模組21之放電的阻斷電路。
構裝於電路基板321的放電電路,是經由配線而與固定基板322電性連接。又,電路基板321及固定基板322,亦可以一體地形成。固定基板322,係具有開口部322a。於固定基板322,係固定有第3接點套管327a及第4接點套管328a,第3接點套管327a及第4接點套管328a,是形成為圓筒狀。
於第3接點套管327a的內側,配置有第3接點構件327b及彈簧327c。彈簧327c的一端,是被固定於固定基板322,彈簧327c的另一端,是被固定於第3接點構件327b。藉此,彈簧327c,是朝向從固定基板322離開的方 向彈推第3接點構件327b。第3接點構件327b,是透過第3接點套管327a或彈簧327c,而與構裝於固定基板322的配線連接。藉此,第3接點構件327b,經由固定基板322,與電路基板321的放電電路電性連接。
於第4接點套管328a的內側,配置有第4接點構件328b及彈簧328c。彈簧328c的一端,是被固定於固定基板322;彈簧328c的另一端,是被固定於第4接點構件328b。藉此,彈簧328c,是朝向從固定基板322離開的方向彈推第4接點構件328b。第4接點構件328b,是透過第4接點套管328a或彈簧328c,而與構裝於固定基板322的配線連接。藉此,第4接點構件328b,經由固定基板322,與電路基板321的放電電路電性連接。
電路基板321、固定基板322、第3接點套管327a以及第4接點套管328a等,是被容納於連接器殼體323。連接器殼體323,可以由樹脂等之絕緣材料所形成。連接器殼體323的外表面,是由裝飾外罩324所覆蓋。連接器殼體323,係具有殼體本體325及蓋326。蓋326,是覆蓋住:形成在殼體本體325之上表面的開口部325a,並固定於殼體本體325。
於殼體本體325的內部,設置有形成為圓筒狀的導引部325b。導引部325b,是被配置在第3接點套管327a與第4接點套管328a之間。如第6圖所示,於殼體本體325,形成有與導引部325b的內側連通的開口部325c。第6圖,是從第5圖所示之箭頭D3的方向觀察第2連接器部32時 的圖面。
於殼體本體325的內部,設置有一對的桿彈簧329,各桿彈簧329的一部分,是突出於導引部325b的內側。於殼體本體325,如第6圖及第7圖所示,形成有開口部325d、325e。開口部325d,是與第3接點套管327a的內側連通。開口部325e,是與第4接點套管328a的內側連通。第3接點構件327b及第4接點構件328b的前端,是通過開口部325d、325e,而突出於殼體本體325的外側。
其次,對於連結構件4,使用第8圖進行說明。
連結構件4,是具備有旋扭41及止動件42。旋扭41,是由樹脂等之絕緣材料所形成,並具有:操作部41a、軸部41b、以及支撐部41c。操作部41a,是由使用者所把持的部分。支撐部41c,是用以支撐止動件42。軸部41b,是形成為圓柱狀。軸部41b的一端,是固定於操作部41a,軸部41b的另一端,是固定於支撐部41c。
止動件42,係具有:凸緣部42a、圓柱部42b、以及銷42c。凸緣部42a,是形成為圓板狀,並固定於旋扭41的支撐部41c。圓柱部42b,是從凸緣部42a突出,並從圓柱部42b的前端面突出有銷42c。銷42c,是設置在圓柱部42b之前端面的中心,銷42c的前端,是形成為球狀。
其次,對於將電線單元3連結於電池單元2時的操作進行說明。
連結構件4的止動件42,是從電池單元2的開口部231b插入。開口部231b的直徑,由於比止動件42之凸緣部42a的直徑還大,所以凸緣部42a可插入至開口部231b的內側。圓柱部42b的直徑,由於比第1接點構件24的內徑還小,所以圓柱部42b,可插入至第1接點構件24的內側。在此,由於凸緣部42a的直徑,是比第1接點構件24的內徑還大,所以凸緣部42a,不插入於第1接點構件24之內側地與第1接點構件24接觸。
圓柱部42b的直徑,是比第2接點殼27之開口部27a的直徑、或者蓋232之第2開口部232b的直徑還小。因此,圓柱部42b,係貫穿第1接點構件24,並且貫穿開口部27a及第2開口部232b。由於在圓柱部42b的前端面設有銷42c,所以銷42c,是突出於電池單元2的外部。
電線單元3的第2連接器部32,是沿著電池單元2的蓋232而配置。此時,突出於電池單元2之外部的銷42c,是貫穿殼體本體325的開口部325c,而插入於導引部325b的內側。於導引部325b的內側,突出有一對桿彈簧329的一部分,可使銷42c與一對桿彈簧329卡合。藉此,可以防止造成銷42c從導引部325b脫落,而可以維持將電線單元3的第2連接器部32連結於電池單元2(請參照第9圖)。
在本實施形態中,為了防止插入於導引部325b的銷42c與固定基板322接觸,因而於固定基板322形成有開口部322a。又,若是固定基板322,是與插入於導 引部325b的銷42c開離著的話,亦可以不用在固定基板322形成開口部322a。
當銷42c卡合在一對桿彈簧329時,第3接點構件327b的前端是與電池單元2的第2接點構件26電性接觸。在此,第3接點構件327b是與正極電線332電性連接,並且第2接點構件26是與電池模組21的正極端子21b電性連接。因此,正極電線332,是與電池模組21的正極端子21b電性連接。
又,當銷42c卡合在一對桿彈簧329時,第4接點構件328b的前端是與圓柱部42b的前端面接觸。止動件42的凸緣部42a,由於是與第1接點構件24接觸著,所以第1接點構件24,透過止動件42及第4接點構件328b,而與負極電線331電性連接。又,第1接點構件24,是與電池模組21的負極端子21a電性連接。因此,負極電線331,是與電池模組21的負極端子21a電性連接。
如上所述,若將電線單元3的第2連接器部32連結於電池單元2,並且將電線單元3的連接器311連接於電子機器(圖示省略)的話,便可以透過電線單元3,使電池單元2與電子機器電性連接。藉此,將電池模組21的電力供給至電子機器,而可以對內藏於電子機器的電池進行充電。
在本實施形態中,可以將電線單元3的第1連接器部31固定於電池單元2。對於此點,說明如下。
使用連結構件4,將電線單元3的第2連接器部 32連結於電池單元2時,充電裝置1,係成為第1圖所示的狀態。在第1圖所示的狀態中,第1連接器部31是能夠移動的。在此,電線本體33的開口部333,是形成為:沿著旋扭41的操作部41a之外形的形狀。因此,可以將旋扭41的操作部41a插入於電線本體33的開口部333。
旋扭41的軸部41b,由於是比電線本體33的厚度還長,所以操作部41a,可貫穿開口部333。當將操作部41a貫穿開口部333後的狀態中,使連結構件4旋轉時,充電裝置1,成為第10圖所示的狀態。在此,在使連結構件4旋轉時,圓柱部42b的前端面,係只是以該前端面的中心作為旋轉中心進行旋轉。因此,可以使圓柱部42b的前端面維持接觸於第4接點構件328b的狀態。
如第10圖所示,使連結構件4旋轉,藉由使操作部41a接觸於電線本體33的表面,可以防止造成操作部41a從開口部333脫落。藉此,可以將電線單元3的第1連接器部31固定於電池單元2。如上所述,藉由將電線單元3的第1連接器部31及第2連接器部32事先固定於電池單元2,可以容易地攜帶充電裝置1走動。
在本實施形態中,雖是將第1接點構件24與電池模組21的負極端子21a電性連接,將第2接點構件26與電池模組21的正極端子21b電性連接,不過並非侷限於此者。具體上,也可以將第1接點構件24與正極端子21b電性連接,將第2接點構件26與負極端子21a電性連接。於此情形時,只要將負極電線331與第2接點構件26電性連接,將 正極電線332與第1接點構件24電性連接即可。
另一方面,作為位在連結構件4的凸緣部42a及圓柱部42b之形狀(外形)者,可以作為圓形以外的其他形狀(例如,多角形)。為了將電線單元3的第2連接器部32與電池單元2電性連接,只要凸緣部42a是與第1接點構件24接觸,圓柱部42b是與第4接點構件328b接觸即可。
在本實施形態中,雖是使連結構件4的銷42c卡合於一對的桿彈簧329,不過並不侷限於此。亦即,與銷42c卡合的部分(以下稱卡合部),只要能夠與銷42c卡合、以及解除與銷42c的卡合即可,任何構造皆可。具體上,只要受銷42c壓入時可使卡合部擴開,銷42c通過後時卡合部回復至原本的狀態即可。
在本實施形態中,雖是藉由使連結構件4旋轉,將旋扭41的操作部41a插入於電線本體33的開口部333,不過並不侷限於此。具體而言,亦可以使操作部41a彈性變形後再插入於開口部333。操作部41a,由於在通過開口部333後回復至原本的狀態,來使操作部41a接觸於電線本體33,故可以抑制操作部41a從開口部333脫落的情事。藉此,與本實施形態同樣地,可以將電線單元3的第1連接器部31固定於電池單元2。
以下,對於本實施形態的變形例進行說明。
(變形例1)
在本實施形態中,雖是使用連結構件4,將電線單元3 的第2連接器部32連結於電池單元2,不過並不侷限於此。亦即,可以省略連結構件4,而將第2連接器部32直接連結於電池單元2。對於該具體的構造,於以下進行說明。
第1接點構件24及第2接點構件26,可以設在電池外殼23的同一面內。又,在設有第1接點構件24及第2接點構件26之電池外殼23的外表面,可以設置:插入於第2連接器部32的導引部325b並與桿彈簧329卡合的銷。藉由使該銷與桿彈簧329卡合,可以將第2連接器部32連結於電池單元2。而且,使設置於第2連接器部32的第3接點構件327b及第4接點構件328b,可以分別與第2接點構件26及第1接點構件24接觸。
另一方面,即使不使銷卡合於桿彈簧329,仍可將第2連接器部32連結於電池單元2。對於此構造,使用第11圖進行說明。
在第11圖中,於電池單元2的表面(同一面內),設置有第1接點構件24及第2接點構件26。相當於上述之第2連接器部32的連接器部34,係具有供電池單元2的一部分插入的凹部34a。於凹部34a,設有:與第2接點構件26接觸的第3接點構件34b,以及與第1接點構件24接觸的第4接點構件34c。
藉由使連接器部34對電池單元2在箭頭D4的方向上移動,可以將電池單元2的一部分插入於連接器部34的凹部34a。在此,藉由在電池單元2的外表面及凹部34a設置相互卡合的卡合部,便可以將連接器部34連結於電池 單元2。分別形成於電池單元2及凹部34a的卡合部,可以藉由凹凸面而構成。
藉由使形成在電池單元2及凹部34a的卡合部相互地卡合,可以防止連接器部34朝向箭頭D5的方向移動,而從電池單元2脫離開。亦即,藉由形成在電池單元2及凹部34a的卡合部,可以使連接器部34,對電池單元2只能在箭頭D4的方向上移動。
上述的連接器部34,是與本實施形態同樣地,可以設置在電線本體33的另一端。另一方面,亦可以省略電線本體33,而將連接器311設在連接器部34。
(變形例2)
在本實施形態中,電線單元3,是被使用在用以連接於電池單元2及電子機器,來將電池單元2的電力供給至電子機器。在此,也可以先行準備具有對電池單元2進行電力供給以外之功能的電線單元3。
具體上,是可以將本實施形態所說明之放電電路以外的電氣零件設置於電線單元3。電氣零件,是可以設置在第1連接器部31及第2連接器部32中之至少一方。作為電氣零件者,例如,LED等之發光元件、GPS(Global Positioning System)所使用的接收機、或者以藍牙(註冊商標:Bluetooth)等之無線通信規格所使用的無線通信機。
作為電氣零件之電源者,可以使用與電線單 元3之第1連接器部31連接之電子機器內的電池、或者使用與電線單元3之第2連接器部32連接的電池單元2。
將電氣零件設置於第1連接器部31之情形時,可以將第2連接器部32連結於電池單元2,將來自電池單元2的電力供給至電氣零件。在此,於第1連接器部31,也可以不設置於電子機器連接的連接器311。於此情形時,電線單元3,可以作為具備有電氣零件,並與電池單元2連結的吊繩(strap)來使用。
將電氣零件設置於第1連接器部31之情形時,將第1連接器部31連接於電子機器,就可以將來自電子機器內之電池的電力供給至電氣零件。於此情形時,即使第2連接器部32與電池單元2沒有電性連接亦可。亦即,第2連接器部32,是使用連結構件4,與電池單元2僅有機械性連接亦可。於此情形時,由於沒有將第2連接器部32與第1連接器部31電性連接的必要,所以可以省略負極電線331及正極電線332。
將電氣零件設置於第2連接器部32之情形時,將第2連接器部32連接於電池單元2,就可以將來自電池單元2的電力供給至電氣零件。在此,於第1連接器部31,也可以不設置與電子機器連接的連接器311。於此情形時,電線單元3,可以作為具備有電氣零件,並與電池單元2連結的吊繩來使用。又,由於沒有將第1連接器部31及第2連接器部32電性連接的必要,所以可以省略負極電線331及正極電線332。
將電氣零件設置於第2連接器部32之情形時,將第1連接器部31連接於電子機器,就可以將來自電子機器內之電池的電力供給至電氣零件。於此情形時,即使第2連接器部32與電池單元2沒有電性連接亦可。亦即,第2連接器部32,是使用連結構件4,與電池單元2僅有機械性連接亦可。
(變形例3)
在本實施形態中,可以將電線單元3連結於電池單元2、或是將電線單元3從電池單元2分離。在本變形例中,可以將電線單元3及電池單元2一體地構成。具體上,可以省略第2連接器部32,而將從電線本體33之另一端突出的負極電線331及正極電線332,與電池模組21的負極端子21a及正極端子21b電性連接。
(第2實施形態)
對於作為本發明之第2實施形態的充電裝置進行說明。於本實施形態中,對於具有與在第1實施形態所說明之構件同等功能的構件,使用相同的符號。以下,主要是對於與第1實施形態不同的點,進行說明。
首先,對於電池單元2的構造,使用第12圖進行說明。
電池單元2,係具有電池模組21及電池外殼23。電池外殼23,具有第1外殼233及第2外殼234。第1外 殼233及第2外殼234,是覆蓋於電池模組21之全面。形成於第1外殼233之外緣的凸緣部233a,係與形成於第2外殼234之外緣的凸緣部234a重疊而相互地固定。例如,可以使用接著劑將凸緣部233a、234a予以固定。
第1接點構件24,是固定於電池模組21的負極端子21a,並與負極端子21a電性連接。第1接點構件24形成為環狀,於負極端子21a,形成有:與形成於第1接點構件24之內側的開口部重疊的開口部(圖示省略)。第2接點構件26,是固定於電池模組21的正極端子21b,並與正極端子21b電性連接。
於負極端子21a及正極端子21b的上方,配置有由絕緣材料所形成的接點殼25。於接點殼25,形成有貫穿接點殼25的開口部25a。第1接點構件24被配置於開口部25a的內側。於第2外殼234,與開口部25a重疊的位置,形成有貫穿第2外殼234的開口部234b。
負極端子21a及正極端子21b,與第1外殼233之間,配置有由絕緣材料所形成的絕緣板28。絕緣板28,係具有第1開口部28a及第2開口部28b。
第1開口部28a,是與形成於第1外殼233的第1開口部233b重疊。電池模組21的第2接點構件26,是貫穿第1開口部28a及第1開口部233b,而露出於第1外殼233的外表面。第2開口部28b,是與負極端子21a的開口部(圖示省略)重疊,並且與形成於第1外殼233的第2開口部233c重疊。
第13圖,是從第12圖所示之箭頭D6的方向觀察電池單元2時的圖面;第14圖,是從第12圖所示之箭頭D7的方向觀察電池單元2時的圖面。如第13圖所示,於開口部234b的內側,露出有第1接點構件24。另一方面,如第14圖所示,於第1外殼233的外表面,從第1開口部233b露出有第2接點構件26。在此,於第2開口部233c的內側,並沒有露出第1接點構件24。
其次,對於電線單元3的構造,使用第15圖進行說明。
電線單元3,係具有:電線本體33、及設置於電線本體33之一端的第1連接器部31、以及設置於電線本體33之另一端的第2連接器部32。電線本體33,係具有:2個分割體33A、33B、及負極電線331、以及正極電線332。負極電線331及正極電線332,是被配置於2個分割體33A、33B之間。
第1連接器部31,具有連接器311。連接器311,是固定於第1連接器殼體315。負極電線331的一端及正極電線332的一端,是連接於連接器311。
第1連接器殼體315,是被容納在第2連接器殼體316。又,電線本體33的一端部亦被容納在第2連接器殼體316。第2連接器殼體316,是由2個副殼體316A、316B所構成。
於副殼體316A,設置有形成為圓筒狀的導引部316a,於導引部316a的內周面形成有螺紋溝(內螺 紋)。形成於導引部316a內側的孔部,是形成至副殼體316A的外表面。在此,第1連接器殼體315,是被配置在與導引部316a不會產生干涉的位置,具體上,是被配置在相對於導引部316a為第15圖之左側的位置。
又,於副殼體316A形成有銷316b。銷316b,是貫穿:形成於分割體33B之一端的開口部33a2,以及形成於分割體33A之一端的開口部33a1。藉此,可以將電線本體33的一端部固定於第2連接器殼體316。在此,於各開口部33a1、33a2的兩側,配置有負極電線331及正極電線332。
於副殼體316B的外表面(上表面)形成有凹部316c,於凹部316c的底面,形成有貫穿副殼體316B的開口部316d。開口部316d,是與在副殼體316A之導引部316a的內側所形成的孔部成為重疊。
連接器外罩314,是相對於第2連接器殼體316能夠裝卸。具體上,於第2連接器殼體316形成有凸部316e,連接器外罩314是裝著於凸部316e。凸部316e的一半,是形成在副殼體316A,凸部316e之剩下的一半(圖示省略),是形成在副殼體316B。於凸部316e的內側,配置有第1連接器殼體315。連接器311,是從第2連接器殼體316突出。藉由將連接器外罩314裝著於第2連接器殼體316,連接器外罩314可以覆蓋連接器311。
連結構件5,是具有:頭部5a、及從頭部5a突出的第1軸部5b、及從第1軸部5b突出的第2軸部5c、以及 從第2軸部5c突出的第3軸部5d。於頭部5a的外表面(上表面)形成有溝5e。在本實施形態中,頭部5a雖是形成為圓形,不過也可以形成為其他的形狀。藉由將治具(圖示省略)插入於頭部5a,可以使頭部5a(亦即,連結構件5)旋轉。
於第1軸部5b的外周面及第3軸部5d的外周面形成有螺紋溝。第2軸部5c的直徑,是比第1軸部5b的直徑還小,也比第3軸部5d的直徑還小。又,第3軸部5d的直徑,是比第1軸部5b的直徑還小。又,第3軸部5d的直徑,亦可以與第1軸部5b的直徑相等。於第2軸部5c的外周面,固定有由絕緣材料所形成的絕緣環5f。
連結構件5,是插入於第2連接器殼體316的凹部316c及開口部316d。在此,凹部316c,是形成為可以收容頭部5a的尺寸。開口部316d的直徑,是比頭部5a的直徑還小,於開口部316d,可插入第1軸部5b、第2軸部5c、以及第3軸部5d。當使頭部5a接觸到凹部316c的底面時,第2軸部5c及第3軸部5d,是貫穿過導引部316a,而從副殼體316A的外表面突出。
第2連接器部32,係具有連接器殼體323。連接器殼體323,是由副殼體323A、323B所構成。副殼體323A,具有開口部323a及銷323b,副殼體323A的外表面是由裝飾外罩324所覆蓋。開口部323a,是貫穿於副殼體323A。副殼體323B,係具有:第1開口部323c、及第2開口部323d、以及墊片部323e。第1開口部323c及第2開口部 323d,是貫穿於副殼體323B。墊片部323e,是從副殼體323B的外表面(上表面)。
於連接器殼體323的內部,配置有固定基板322。於固定基板322,是與第1實施形態同樣地,構裝有用以控制電池模組21之放電的放電電路。在此,固定基板322,是配置在與副殼體323A的銷323b不會產生干涉的位置。於固定基板322,固定有負極電線331的另一端及正極電線332的另一端。
固定基板322,係具有形成為圓筒狀的導引部322b。於導引部322b的內周面形成有螺紋溝(內螺紋)。導引部322b,是與負極電線331電性連接。形成於導引部322b之內側的孔部,是貫穿於固定基板322。形成於導引部322b之內側的孔部的上端,是與副殼體323B的第1開口部323c重疊,該孔部的下端,是與副殼體323A的開口部323a重疊。
固定基板322,係具有接點銷322c。接點銷322c,是與正極電線332電性連接。接點銷322c的外周面(除了前端部),是由絕緣材料所形成的絕緣層所覆蓋。接點銷322c,是插入於副殼體323B的第2開口部323d。藉此,可以將固定基板322定位於副殼體323B。
電線本體33的另一端部,是被容納於連接器殼體323。於電線本體33之分割體33A的另一端,形成有開口部33b1;於分割體33B的另一端,形成有開口部33b2。副殼體323A的銷323b,為貫穿分割體33A、33B的開口部 33b1、33b2。藉此,可以將電線本體33的另一端部固定於連接器殼體323。
如第16圖及第17圖所示,藉由使用連結構件5,可以將第1連接器部31及第2連接器部32固定於電池單元2。第16圖,主要是顯示第1連接器部31已被固定在電池單元2之狀態的圖面。第17圖,主要是顯示第2連接器部32已被固定在電池單元2之狀態的圖面。
已將第1連接器部31及第2連接器部32固定在電池單元2時,第1連接器部31的一部分及第2連接器部32的一部分,是被配置在脫離於電池單元2的位置。而且,於電池單元2的外部,在第1連接器部31及第2連接器部32之間,配置有連接器殼體323的墊片部323e。
如此地藉由配置墊片部323e,可以使第1連接器部31及第2連接器部32的間隔維持在預定間隔。藉此,可以抑制第1連接器部31傾斜於電池單元2、亦可以抑制第2連接器部32傾斜於電池單元2。又,墊片部323e的前端,可以是接觸於第2連接器殼體316(具體上為副殼體316A)的外表面,亦可以是離開於第2連接器殼體316(具體上為副殼體316A)的外表面。
第18圖,是第16圖所示的A-A斷面圖。如第18圖所示,連結構件5的頭部5a與凹部316c接觸時,第1軸部5b,是位在導引部316a的內側位置。形成於第1軸部5b之外周面的螺紋溝(外螺紋),是與形成於導引部316a之內周面的螺紋溝卡合。在此,第1軸部5b的下端面,是離開 於第1接點構件24,第1軸部5b與第1接點構件24成為非導通狀態。
第2軸部5c,是位在接點殼25之開口部25a的內側位置,並且是位在第1接點構件24之開口部的內側位置。在此,於第2軸部5c的外周面,由於配置有絕緣環5f,因此第2軸部5c與第1接點構件24成為非導通狀態。如此地,由於第1軸部5b及第2軸部5c相對於第1接點構件24成為非導通狀態,故連結構件5與第1接點構件24成為非導通狀態。
連結構件5的第3軸部5d,是位在固定基板322之導引部322b的內側位置。形成於第3軸部5d之外周面的螺紋溝(外螺紋),是與形成於導引部322b之內周面的螺紋溝卡合。如上所述地,藉由連結構件5的第1軸部5b是與導引部316a卡合,並且第3軸部5d是與導引部322b卡合,因而透過連結構件5,可以將第1連接器部31及第2連接器部32固定於電池單元2。
藉由第3軸部5d與導引部322b卡合,第3軸部5d(亦即,連結構件5),是與被固定於固定基板322的負極電線331電性連接。不過,如上所述,由於連結構件5與第1接點構件24為非導通狀態,故第1接點構件24並沒有與負極電線331電性連接。
當已將第2連接器部32固定於電池單元2時,露出於第1外殼233之外表面的第2接點構件26,係與露出於連接器殼體323(副殼體323B)之外表面的接點銷322c 接觸。藉此,第2接點構件26與固定基板322成為導通狀態,因此第2接點構件26,是與被固定於固定基板322的正極電線332電性連接。在此,如上所述,第1接點構件24與負極電線331,由於沒有電性連接,所以電池單元2,並不會有經由電線單元3及連結構件5而產生短絡的情形。
於第16圖~第18圖所示的狀態中,藉由使用治具(圖示省略)來使連結構件5旋轉,可以從第1連接器部31、電池單元2、以及第2連接器部32,將連結構件5卸下。亦即,藉由使連結構件5旋轉,可以解除第1軸部5b及導引部316a的卡合,並且可以解除第3軸部5d及導引部322b的卡合。只要將連結構件5卸下,就使第1連接器部31及第2連接器部32從電池單元2脫離。
如上所述地將連結構件5卸下後,使用連結構件5,可以只將第2連接器部32固定於電池單元2。第19圖,是顯示只將第2連接器部32固定於電池單元2之狀態的圖面。如第19圖所示,藉由將第1連接器部31從電池單元2卸下,與第1實施形態相同樣地,可以將第1連接器部31的連接器311連接於電子機器(圖示省略)。
第20圖,是第19圖所示的B-B斷面圖。如第20圖所示,藉由從電池單元2將第1連接器部31脫離,便可以使連結構件5之第1軸部5b的下端面接觸於第1接點構件24。藉此,連結構件5與第1接點構件24,成為導通狀態。
又,連結構件5的第3軸部5d,是與導引部322b卡合著,因而與被固定於固定基板322的負極電線331 電性連接。藉此,負極電線331,係經由固定基板322、連結構件5、以及第1接點構件24,而與電池模組21的負極端子21a電性連接。
與第18圖所示的狀態同樣地,第2接點構件26與接點銷322c,係相互地接觸而成為導通狀態。藉此,正極電線332,係經由接點銷322c及第2接點構件26,而與電池模組21的正極端子21b電性連接。
於第19圖及第20圖所示的狀態中,藉由將第1連接器部31的連接器311連接於電子機器(圖示省略),可以將電池模組21的電力供給至電子機器。又,如第20圖所示,藉由第1軸部5b的下端面接觸於第1接點構件24,並且第3軸部5d與導引部322b卡合,第2連接器部32,係經由連結構件5而維持固定在電池單元2。
上述的變形例2、3,亦可以適用於第2實施形態。
1‧‧‧充電裝置
2‧‧‧電池單元
3‧‧‧電線單元
4‧‧‧連結構件

Claims (7)

  1. 一種充電裝置,是用以充電電子機器的充電裝置,其特徵為具有:電池單元以及電線單元;該電池單元,係具備有:全固態電池、以及容納上述全固態電池的電池外殼;該電線單元,係具備有:能夠裝卸地與上述電子機器連接的第1連接器部、及能夠裝卸地與上述電池單元連接的第2連接器部、以及控制上述電池單元之放電的放電電路。
  2. 如申請專利範圍第1項的充電裝置,其中,具有連結構件,其係藉由貫穿上述電池外殼而與上述第2連接器部卡合,來將上述第2連接器部連結於上述電池單元。
  3. 如申請專利範圍第2項的充電裝置,其中,上述電池單元,係具有:露出於上述電池外殼之第1表面的第1接點構件、以及露出於與上述第1表面為相反側之第2表面的第2接點構件;上述連結構件,係具有:與上述第1接點構件接觸的凸緣部、及從上述凸緣部突出的柱部、以及設置於上述柱部的前端面並從上述第2表面突出的銷;上述第2連接器部,是被配置在上述電池外殼的上述 第2表面上,並具有:與上述第2接點構件接觸的第3接點構件、及與上述柱部的上述前端面接觸的第4接點構件、以及與上述銷卡合的卡合部。
  4. 如申請專利範圍第3項的充電裝置,其中,上述凸緣部及上述柱部的外形是形成為圓形。
  5. 如申請專利範圍第2至4項中之任一項所述的充電裝置,其中,上述連結構件,係具有由使用者所把持的旋扭;上述電線單元,係於與上述第1連接器部相鄰的位置,具有供上述旋扭插入的開口部。
  6. 如申請專利範圍第1項的充電裝置,其中,具有連結構件,其係藉由貫穿第1連接器部及上述電池外殼,並且與上述第1連接器部及上述第2連接器部卡合,而將上述第1連接器部及上述第2連接器部連結於上述電池單元。
  7. 如申請專利範圍第2項的充電裝置,其中,上述電池單元,係具有:露出於上述電池外殼之第1表面的第1接點構件、以及露出於與上述第1表面為相反側之第2表面的第2接點構件;上述連結構件,與上述第2連接器部卡合著時,是與 上述第1接點構件接觸;上述第2連接器部,是被配置在上述電池外殼的上述第2表面上,並具有與上述第2接點構件接觸的接點銷。
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