JP2008043088A

JP2008043088A - 薄型充電器

Info

Publication number: JP2008043088A
Application number: JP2006215490A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Sasaji; 克亨笹治; Eiji Satsuma; 栄治薩摩
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】単三又は単四電池を充電しながら、電池よりも薄くして便利に持ち運びする。充電している電池を上下の両面から冷却して電池の温度上昇を少なくする。
【解決手段】薄型充電器は、円筒形の電池１を脱着自在にセットする電池ポケット３を有するケース２と、電池１の端部電極に電気接続される第１及び第２の充電端子４と、充電電源５とを備える。ケース２は、電池１の外径よりも薄く、ケース２の両面に貫通する電池ポケット３を設けている。ケースは、電池ポケット３の充電端子４に電池両端の端部電極を接触させる状態で、電池１をケース２の両面に突出させるように、充電端子４を電池ポケット３の両端に配設している。
【選択図】図７

Description

本発明は単三又は単四電池である電池を充電する充電器に関し、とくに薄くて携帯に便利な充電器に関する。

単三又は単四電池である二次電池は、両端に正負の電極を設けているので、両端部に充電端子を設けている電池ポケットにセットして充電される。このタイプの充電器として種々の構造のものが開発されている。たとえば、特許文献１に記載される充電器は、図１に示すように、ケース９２の上面に電池ポケット９３を設けている。この充電器は、ケース９２に充電電源を内蔵しており、この充電電源を電池ポケット両端の充電端子９４に接続して、単三電池などを充電する。
特開平１０−２７５６３６号公報

図１に示す充電器は、単三電池を脱着するための電池ポケット９３を設けている。この充電器は、ケース９２に上方を開口する電池ポケット９３を設けている。電池ポケット９３の両端に充電端子９４を配設するために、電池ポケット９３の下方のケース９２内には、回路基板９９を収納している。この回路基板９９に充電端子９４を固定して、電池ポケット９３の両端に表出させている。この構造の充電器のケースは、、電池ポケットの下方に回路基板を収納する部分を設けるので、全体が厚くなる。このため、電池と一緒に持ち運ぶときに、重くてかさばる欠点がある。また、充電される電池は、上方のみが開口されるので、電池の下面を効率よく冷却しながら充電できない欠点もある。電池は大きな電流で急速充電するときに電池温度が高くなる。電池の温度上昇は、電池に悪い影響を与えるばかりでなく、ユーザーが手で触って熱い等の弊害がある。

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、単三又は単四電池からなる電池を充電しながら、電池よりも薄くして便利に持ち運びできる薄型充電器を提供することにある。
さらに本発明の他の大切な目的は、充電している電池を上下の両面から冷却して電池の温度上昇を少なくしながら充電でき、また電池ポケットにセットしている電池を簡単に外して便利に使用できる薄型充電器を提供することにある。

本発明の薄型充電器は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
薄型充電器は、単三又は単四電池である円筒形の電池１を脱着できるようにセットする電池ポケット３を有するケース２と、このケース２の電池ポケット３の両端に配設されて、電池ポケット３にセットされる電池１の端部電極に電気接続される第１及び第２の充電端子４と、この充電端子４に接続されてケース２に内蔵している充電電源５とを備える。ケース２は、電池１の外径よりも薄く、このケース２の両面に貫通する電池ポケット３を設けている。さらに、ケース２は、この電池ポケット３の両端に配設している充電端子４に電池両端の端部電極を接触させる状態で、電池１をケース２の両面に突出させるように、充電端子４を電池ポケット３の両端に配設している。

本発明の薄型充電器は、第１の充電端子４Ａに、電池１の温度を検出する温度センサ２０を接続して、第１の充電端子４Ａと充電電源５とを接続する電源ラインのリード線６Ａを、温度センサ２０を充電電源５に接続するリード線に併用することができる。

本発明の薄型充電器は、電池ポケット３を、複数本の電池１を平行に並べて収納する内形とすると共に、隣接して配設される円筒形電池の谷間に位置して、リード線６を収納する収納ロッド７をケース２に設けることができる。

本発明の薄型充電器は、温度センサ２０を接続する第１の充電端子４Ａをマイナス側の充電端子として、充電電源５を第１の充電端子４Ａよりも第２の充電端子４Ｂに接近して配設し、ケース２の収納ロッド７には、第１の充電端子４Ａを充電電源５に接続する電源ラインのリード線６Ａと、温度センサ２０に接続している信号ラインのリード線６Ｂとを収納することができる。

本発明の薄型充電器は、第１の充電端子４Ａが、端部電極に接触する部分の両側に弾性変形部１５を設けることができる。

本発明の薄型充電器は、第１の充電端子４Ａを、電池ポケット３にセットされる電池１に押されて弾性変形する弾性金属板とし、第２の充電端子４Ｂを、電池ポケット３にセットされる電池１に押されて弾性変形しない金属板として、この金属板をケース２に内蔵してケース２を補強することができる。

本発明の薄型充電器は、単三又は単四電池からなる電池を充電しながら、電池よりも薄くして便利に持ち運びできる特徴がある。それは、本発明の充電器が、ケースを電池の外径よりも薄くして、ケースの両面に貫通するように電池ポケットを設けて、この電池ポケットの両端に充電端子を配設して、この充電端子を電池両端の端部電極を接触させる状態で、電池をケースの両面に突出させる状態としているからである。さらに、本発明の薄型充電器は、ケースの両面に貫通する電池ポケットに電池を装着して、電池をケースの両面に突出できるので、充電している電池を上下の両面から冷却して電池の温度上昇を小さくでき、また電池ポケットにセットしている電池を簡単に外して便利に使用できる特徴も実現する。

さらに、本発明の請求項２の薄型充電器は、第１の充電端子に、電池の温度を検出する温度センサを接続して、第１の充電端子と充電電源を接続している電源ラインのリード線を、温度センサを充電電源に接続するリード線に併用しているので、従来の充電器のように、第１の充電端子と温度センサとを電池ポケットの下面に配設される基板に固定することなく、この基板を省略しながら、リード線による配線を簡単にして、充電器の薄型化を実現できる。

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器を例示するものであって、本発明は充電器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２ないし図７に示す充電器は、単三又は単四電池である円筒形の二次電池を充電する。充電される電池１は、ニッケル−水素電池やニッケルカドミウム電池である。ただ、本発明の充電器は、充電する電池をニッケル−水素電池やニッケルカドミウム電池には特定しない。充電器は、電池１を脱着できるようにセットする電池ポケット３を有するケース２と、このケース２の電池ポケット３の両端部に配設されて、電池ポケット３にセットされる電池両端の端部電極に電気接続される第１及び第２の充電端子４と、この充電端子４に接続されてケース２に内蔵している充電電源５とを備える。

ケース２は、図３に示すように、電池１の外径よりも薄くしている。薄いケース２は、両面を貫通して電池ポケット３を設けている。図のケース２は、円筒形電池１の直径の約半分の厚さとしている。図のケース２は、全体の形状を長方形とする、電池１よりも薄い板状としている。図２ないし図４において、ケース２の右側に電池ポケット３を設けて、ケース２の左側に充電電源５を内蔵している。

図のケース２は、２本の円筒形の電池１を平行に並べてセットできる電池ポケット３を設けている。電池ポケット３は、２本の電池１を平行に並べて収納できる内形としている。さらに、電池ポケット３は、図４と図５に示すように、隣接して配設される２本の円筒形電池の谷間に位置して、リード線６を収納する収納ロッド７をケース２に連結して設けている。

ケース２は、下ケース２Ａに上ケース２Ｂを固定して、下ケース２Ａと上ケース２Ｂの間に充電電源５を内蔵している。下ケース２Ａは、図５と図６に示すように周囲に隔壁を有する形状にプラスチックを一体的に成形している。さらに、下ケース２Ａは、２列の電池ポケット３を開口している。２列の電池ポケット３の間には、リード線６の収納ロッド７を設ける連結ライン８を設けている。上ケース２Ｂは、周囲に隔壁を設けている下ケース２Ａの上面開口部を閉塞する外形の板状にプラスチックを成形している。さらに、この上ケース２Ｂは、２列の電池ポケット３を設ける形状に成形して、２列の電池ポケット３の間には、下ケース２Ａの連結ライン８の上面を閉塞する、断面形状を山形とする連結ライン９を設けている。図５に示すように、下ケース２Ａの連結ライン８に、山形に成形している上ケース２Ｂの連結ライン９を連結して、内部に収納部を有する収納ロッド７を設けている。収納ロッド７には、電源ラインのリード線６Ａと、信号ラインのリード線６Ｂとを配設している。

図５と図７の上ケース２Ｂは、下ケース２Ａに連結する連結嵌合部１０を設けており、この連結嵌合部１０を下ケース２Ａに連結する。図のケース２は、連結嵌合部１０に嵌合凹部１１を設けている。下ケース２Ａは、この嵌合凹部１１に案内される嵌合凸部１２を設けている。このケース２は、上ケース２Ｂの嵌合凹部１１に、下ケース２Ａの嵌合凸部１２を入れて互いに連結される。

さらに、図７の上ケース２Ｂは、第２の充電端子４Ｂを固定している往復台１３を、電池１の軸方向に出入りさせる摺動窓１４を開口している。図の上ケース２Ｂは、電池ポケット３との境界にスリット状の摺動窓１４を設けている。

図の充電器は、電池ポケット３を、２本の電池１を平行に並べて収納する形状としているが、本発明の充電器は、電池ポケットを、１本の電池をセットできる形状とし、あるいは４本以上の電池をセットできる形状とすることもできる。

電池ポケット３は、ここにセットされる電池１の端部電極に接触する第１の充電端子４Ａと第２の充電端子４Ｂを両端部に設けている。図２ないし図７の充電器は、第１の充電端子４Ａをマイナス側の充電端子とし、第２の充電端子４Ｂをプラス側の充電端子としている。さらに、第２の充電端子４Ｂであるプラス側の充電端子を充電電源５側に配設して、第１の充電端子４Ａであるマイナス側の充電端子を充電電源５から離れた端部に配設している。いいかえると、充電器は、充電電源５を第１の充電端子４Ａよりも第２の充電端子４Ｂに接近して配設している。充電電源５から離れて配設される第１の充電端子４Ａは、リード線６を介して充電電源５に接続される。このリード線６は、電池ポケット３の間に設けている収納ロッド７に配線される。

第１の充電端子４Ａであるマイナス側の充電端子は、弾性金属板で製作されて、電池１の端部電極に接触する部分の両側に弾性変形部１５を設けている。図の充電器は、２本の電池１を電池ポケット３にセットして充電するので、２本の電池１の端部電極に接続するために、第１の充電端子４Ａを２組設けている。２組の充電端子４は、一枚の弾性金属板で製作されて、互いに接続している。

第２の充電端子４Ｂは、電池ポケット３にセットされる電池１に押されても弾性変形しない金属板で製作される。図７に示す第２の充電端子４Ｂは、金属板をＬ字状に折曲して、往復台１３の内面に固定している。第２の充電端子４Ｂは、図８の断面図に示すように、充電電源５に摺動端子１６を介して電気接続される。第２の充電端子４Ｂは、電池１のプラス側に接続される充電端子４で、各々の電池１に独立して別々に接触される。この充電器は、各々の電池１を独立して充電電流をコントロールして満充電できる。たとえば、残容量が異なる電池や、満充電容量が異なる電池を、各々の電池に最適な状態で満充電できる。

第２の充電端子４Ｂを固定している往復台１３はプラスチック製で、図７に示すように、端面プレート１３Ａに直角に摺動プレート１３Ｂを連結する形状に成形している。端面プレート１３Ａは、電池１の凸部電極を挿入する嵌着窓１３ａを貫通してを設けている。電池ポケット３にセットされる電池１は、凸部電極を嵌着窓１３ａに入れて、定位置に保持される。端面プレート１３Ａの内側には第２の充電端子４Ｂを固定している。したがって、嵌着窓１３ａに挿入される電池１の凸部電極は、第２の充電端子４Ｂに接触して電気接続される。摺動プレート１３Ｂは、上ケース２Ｂに設けた摺動窓１４に出入りできるように配設される。

摺動プレート１３Ｂは、その両側にアーム１７を連結しており、このアーム１７に引っ張りバネ１８を連結している。引っ張りバネ１８は、アーム１７を介して往復台１３を弾性的に引っ張っている。この構造は、往復台１３に固定している第２の充電端子４Ｂを、電池ポケット３にセットされる電池１の凸部電極に弾性的に押圧する。したがって、第２の充電端子４Ｂを確実に安定して、電池１の凸部電極に電気接続する。また、端面プレート１３Ａの嵌着窓１３ａに電池１の凸部電極を入れて、電池１を位置ずれしないように電池ポケット３に保持する。

往復台１３に固定する第２の充電端子４Ｂを弾性変形しない金属板とする充電器は、第２の充電端子４Ｂを、厚くて強靱な金属板にできるので、これをケース２に内蔵して、ケース２を補強できる。とくに、第２の充電端子４Ｂを往復台１３に固定する構造は、第２の充電端子４Ｂと往復台１３の両方でケース２を補強できる。

充電電源５は、回路基板１９に充電回路を実現する電子部品を固定している。回路基板１９は、第２の充電端子４Ｂに接触する正負の摺動端子１６を固定している。この摺動端子１６は、図８に示すように、第２の充電端子４Ｂの内面に弾性的に押圧されて、第２の充電端子４Ｂに電気接続される。第２の充電端子４Ｂは、摺動プレート１３Ｂの内面に固定しているプレート部４ｂを摺動端子１６に接触している。また、回路基板１９は、電源ラインであるリード線６を介して、第１の充電端子４Ａにも接続される。第１の充電端子４Ａに接続される電源ラインのリード線６Ａは、ケース２の収納ロッド７に内蔵される。

さらに、第１の充電端子４Ａは、電池１の温度を検出する温度センサ２０を接続している。温度センサ２０は、第１の充電端子４Ａに熱結合する状態で固定される。温度センサ２０は、一対の出力を有する。一対の出力間の電気抵抗の変化で電池１の温度を検出する。温度センサ２０は、一方の出力側を、第１の充電端子４Ａに接続して、他方の出力側を、電源ラインのリード線６Ａと一緒に収納ロッド７に配線している信号ラインのリード線６Ｂに接続している。この構造は、温度センサ２０を固定するための回路基板１９を設ける必要がない。従来の充電器は、温度センサ２０を回路基板に固定して、この回路基板を電池ポケットの底部に配置するので、ケース全体を薄くできなかった。これに対して、図６と図７に示す構造は、温度センサ２０を配置する回路基板を必要とせず、また、温度センサ２０を電池温度の検出に好ましい位置に配置できる。また、温度センサ２０と回路基板１９とを接続するリード線６を１本にして配線を簡単にできる。第１の充電端子４Ａを充電電源５に接続する電源ラインのリード線６Ａを、温度センサ２０の信号ラインに併用しているからである。したがって、この構造は、温度センサ２０で電池１の温度を速やかに検出しながら、ケース２を薄くできる。図６と図７の充電器は、温度センサ２０の一方の出力側を、第１の充電端子４Ａに接続しているが、第１の充電端子に接続している電源ラインのリード線に接続することもできる。

充電器は、図９に示すように、ＡＣアダプタ２１を接続して電力を供給する。この充電器は、ＡＣアダプタ２１を接続するＤＣジャック２２を設け、このＤＣジャック２２を充電電源５に接続している。この充電器は、商用電源を電池１の充電電力に変換する回路を充電電源５に設ける必要がなく、充電電源５の回路構成を簡単に小さくできる。ただし、本発明の充電器は、充電電源５に商用電源を電池１の充電電圧に変換する回路を内蔵することもできる。この充電器は、商用電源に直接に接続して電池１を充電する。また、ＡＣアダプタに代わって車のシガーライターに接続されるカーアダプタを接続して、車両のバッテリから電力を供給することもできる。

さらに、充電器は、ＵＳＢ端子に接続される機器の内蔵電池を充電し、また、携帯電話の内蔵電池の充電にも併用できる。このことを実現する充電器は、図９に示すように、充電器に汎用のＤＣジャック２２を設け、この汎用のＤＣジャック２２に専用アタッチメント２３、２６を接続する。専用アタッチメント２３、２６は、接続する機器に専用のものが使用される。たとえばＵＳＢ端子に接続される機器の内蔵電池を充電する専用アタッチメント２３は、充電器の汎用のＤＣジャック２２に接続される汎用プラグ２４とＵＳＢ端子２５とを設けている。また、携帯電話の内蔵電池を充電する専用アタッチメント２６は、充電器の汎用のＤＣジャック２２に接続される汎用プラグ２７と、携帯電話の電源端子に接続される接続端子２８とを設けている。このように専用アタッチメント２３、２６を交換して充電器の汎用のＤＣジャック２２に接続して、種々の機器に内蔵される電池を充電できる。

従来の充電器の断面図である。本発明の一実施例にかかる薄型充電器の使用状態を示す斜視図である。図２に示す充電器の側面図である。図１に示す薄型充電器の斜視図である。図１に示す薄型充電器の横断面図である。図４に示す薄型充電器の上ケースを取り除いた斜視図である。図４に示す薄型充電器の分解斜視図である。図７に示す往復台と第２の充電端子の断面斜視図である。本発明の一実施例にかかる薄型充電器の使用例を示す側面図である。

符号の説明

１…電池
２…ケース２Ａ…下ケース
２Ｂ…上ケース
３…電池ポケット
４…充電端子４Ａ…第１の充電端子
４Ｂ…第２の充電端子４ｂ…プレート部
５…充電電源
６…リード線６Ａ…電源ラインのリード線
６Ｂ…信号ラインのリード線
７…収納ロッド
８…連結ライン
９…連結ライン
１０…連結嵌合部
１１…嵌合凹部
１２…嵌合凸部
１３…往復台１３Ａ…端面プレート１３ａ…嵌着窓
１３Ｂ…摺動プレート
１４…摺動窓
１５…弾性変形部
１６…摺動端子
１７…アーム
１８…引っ張りバネ
１９…回路基板
２０…温度センサ
２１…ＡＣアダプタ
２２…ＤＣジャック
２３…専用アタッチメント
２４…汎用プラグ
２５…ＵＳＢ端子
２６…専用アタッチメント
２７…汎用プラグ
２８…接続端子
９２…ケース
９３…電池ポケット
９４…充電端子
９９…回路基板

Claims

単三又は単四電池である円筒形の電池(1)を脱着できるようにセットする電池ポケット(3)を有するケース(2)と、このケース(2)の電池ポケット(3)の両端に配設されて、電池ポケット(3)にセットされる電池(1)の端部電極に電気接続される第１及び第２の充電端子(4)と、この充電端子(4)に接続されてケース(2)に内蔵している充電電源(5)とを備える充電器であって、
ケース(2)が電池(1)の外径よりも薄く、このケース(2)の両面に貫通する電池ポケット(3)を設けると共に、この電池ポケット(3)の両端に配設している充電端子(4)に電池両端の端部電極を接触させる状態で、電池(1)をケース(2)の両面に突出させるように、充電端子(4)を電池ポケット(3)の両端に配設してなる薄型充電器。
第１の充電端子(4A)に、電池(1)の温度を検出する温度センサ(20)を接続して、第１の充電端子(4A)と充電電源(5)とを接続する電源ラインのリード線(6A)を、温度センサ(20)を充電電源(5)に接続するリード線に併用している請求項１に記載される薄型充電器。
電池ポケット(3)が、複数本の電池(1)を平行に並べて収納する内形とし、かつ隣接して配設される円筒形電池の谷間に位置して、リード線(6)を収納する収納ロッド(7)をケース(2)に設けている請求項２に記載される薄型充電器。
温度センサ(20)を接続する第１の充電端子(4A)がマイナス側の充電端子で、充電電源(5)を第１の充電端子(4A)よりも第２の充電端子(4B)に接近して配設しており、ケース(2)の収納ロッド(7)には、第１の充電端子(4A)を充電電源(5)に接続する電源ラインのリード線(6A)と、温度センサ(20)に接続している信号ラインのリード線(6B)とを収納している請求項３に記載される薄型充電器。
第１の充電端子(4A)が、端部電極に接触する部分の両側に弾性変形部(15)を設けている請求項１に記載される薄型充電器。
第１の充電端子(4A)は、電池ポケット(3)にセットされる電池(1)に押されて弾性変形する弾性金属板で、第２の充電端子(4B)は、電池ポケット(3)にセットされる電池(1)に押されて弾性変形しない金属板で、この金属板がケース(2)に内蔵されてケース(2)を補強している請求項１に記載される薄型充電器。