JP2011249018A - Battery charger for battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電池パックを充電可能な充電器に関する。 The present invention relates to a charger capable of charging a plurality of battery packs.
ノートパソコンや携帯電話等の電池パックで駆動する電気機器では、電池パックを充電するために、ACアダプタを接続して充電される構成のものが多い。しかしこの構成では、一々ノートパソコンにACアダプタをセットしなければならず、効率が悪いので、複数の電池パックを装着して、纏めて充電可能な充電器が開発されている(例えば特許文献1参照)。このような充電器の例を図13に示す。この図に示すように、充電器90は、複数台の電池パック91を個別に装着するための装着ポケット92を設けている。各装着ポケット92は電池パック91を挿入して直立姿勢で保持できるように窪ませた穴状で、その底面には、電池パック91のパック側コネクタと接続するためのポケット側コネクタ93を備えている。各電池パック91は、充電器90に開口された装着ポケット92にそれぞれ挿入されて、底面のポケット側コネクタ93に、電池パック91のパック側コネクタ94を装着して、充電される。
Many electric devices that are driven by a battery pack such as a laptop computer or a mobile phone are configured to be charged by connecting an AC adapter in order to charge the battery pack. However, in this configuration, the AC adapter must be set in the notebook computer one by one, and the efficiency is low. Therefore, a charger that can be charged together by attaching a plurality of battery packs has been developed (for example, Patent Document 1). reference). An example of such a charger is shown in FIG. As shown in this figure, the
このような構成では、電池パックを正確にコネクタで接続する必要があるところ、電池パックを装着ポケットに装着すると自動的にコネクタ自体も係合する構成となっている。特に充電器のコネクタにおいては、充電用の大電流が流れるため、コネクタ同士を確実に接続する必要がある。 In such a configuration, the battery pack needs to be accurately connected with the connector, but when the battery pack is mounted in the mounting pocket, the connector itself is automatically engaged. In particular, in a connector of a charger, since a large current for charging flows, it is necessary to securely connect the connectors.
しかしながら、縦長の電池パックを縦置きに挿入する構成では、電池パックが長くなる程、電池パックを安定的に保持するために装着ポケットの深さも深くなる。装着ポケットが深くなると、開口部から底面までの距離も長くなり、底面に設けられたポケット側コネクタとの接続が難しくなる。 However, in the configuration in which the vertically long battery pack is inserted vertically, the longer the battery pack is, the deeper the mounting pocket becomes in order to stably hold the battery pack. When the mounting pocket becomes deeper, the distance from the opening to the bottom surface becomes longer, and it becomes difficult to connect to the pocket-side connector provided on the bottom surface.
特に、図14の断面図に示すように、充電器に装着ポケット92を形成するには、装着ポケット92を成型する金型の抜き勾配を考慮する必要から、開口側が底面側よりも広くなる。この結果、装着ポケット92の開口部分は、電池パック1の外形よりも大きくなり、隙間GPが生じる結果、挿入の姿勢が定まり難くなる。
In particular, as shown in the cross-sectional view of FIG. 14, in order to form the
特に近年の大容量化の要求に応えるため、多数の電池セルを直列接続する必要が生じ、電池セルの使用数が大きくなるにつれて、電池パックの外形も大きくなる傾向にある。しかも、このような大型の電池パックでは、より多くの電流がコネクタの接続部分に通電されるため、より確実なコネクタの接続が求められるところである。 In particular, in order to meet the demand for larger capacity in recent years, it is necessary to connect a large number of battery cells in series. As the number of battery cells used increases, the outer shape of the battery pack tends to increase. Moreover, in such a large-sized battery pack, a larger amount of current is passed through the connector connection portion, so that more reliable connector connection is required.
また、図14の断面図に示すように、装着ポケット92の開口部が広くなることで、装着ポケット92の内壁と電池パック91との間の隙間が大きくなって、挿入された電池パック91の姿勢が安定しなくなることも考えられる。特に充電中は、電池パック91を安定して保持し続ける必要があるところ、電池パック91が不安定になるとコネクタ93、94との接続状態が一定しなくなる。コネクタ93、94のがたつきは、コネクタを構成するピンの曲がりや破損に繋がる。また、コネクタ同士の接触が一定しなくなると、接触抵抗の増大やこれに伴うジュール熱の発熱量が増大し、これによってもコネクタを破損する可能性もある。
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 14, the opening of the
加えて、図15に示すように電池パック91を斜めに挿入すると、電池パック91の隅部が装着ポケット92の底面に設けられたコネクタ93、94に接触して、コネクタ93、94を破損することも考えられる。特に複数の電池パックを纏めて充電する用途は、営業部隊や医療用途等の業務用での利用が考えられるところ、このような用途では使い方も粗っぽくなり、環境としてはより過酷となる。
In addition, when the
本発明は、従来のこのような背景に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、電池パックを確実に装着ポケットにセットすると共に、安定した状態で電池パックを保持できる電池パック用充電器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a conventional background. The main object of the present invention is to charge the battery pack that can securely hold the battery pack while the battery pack is securely set in the mounting pocket. Is to provide a vessel.
上記目的を達成するために、本発明の第1の側面に係る電池パック用充電器によれば、電池パック1を充電可能な充電器であって、本体ケース10と、該電池パック1を着脱自在に装着するために前記本体ケース10の一面に開口された、該電池パック1の外形に応じて形成された装着ポケット12と、前記装着ポケット12に設けられ、電池パック1に設けられた充電接点3と接続するよう構成されたポケット側接続部20と、前記装着ポケット12を構成する側壁の内、互いに対向する第一側壁11において、前記装着ポケット12の開口位置から底面15に向かって連続し、かつ前記装着ポケット12に挿入された電池パック1に向かって第一の高さで突出するように形成された第一リブ13と、前記第一側壁11において、前記第一の高さよりも高い第二の高さで電池パック1に向かって突出すると共に、前記装着ポケット12の開口位置に面して形成された第二リブ14とを備えてなり、前記装着ポケット12に挿入された電池パック1に、前記第一リブ13及び第二リブ14の少なくとも一部を当接させて、該電池パック1を保持するよう構成することができる。これにより、第一リブと第二リブの一対のリブを、装着ポケットの開口において両側に設けて対向させることで、開口面積を小さくして電池パックが斜めに挿入できないように規制して、電池パックの隅部がコネクタに接触する事態を回避し、コネクタを保護すると共に、開口位置から底面まで連続して設けられた第一リブで電池パックの両側面から、電池パックを装着ポケット内に案内すると共に、装着後は第二リブで電池パックの両側から狭持することで、電池パックが左右にぐらつかないように安定して保持でき、電池パックの正確な挿入と、挿入後の保持状態を維持できる。
In order to achieve the above object, according to the battery pack charger according to the first aspect of the present invention, the
また、第2の電池パック用充電器によれば、ポケット側接続部20が、前記装着ポケット12の底面15に設けられ、電池パック1の底面に設けられた充電接点3と接続するよう構成できる。これにより、装着ポケットの底面でポケット側接続部と電池パックの充電接点とを安定的に連結、保持できる。
Further, according to the second battery pack charger, the pocket-
さらに、第3の電池パック用充電器によれば、前記第一側壁11が、底面15から開口面に向かって断面積が広くなるように傾斜されており、前記装着ポケット底面15における、前記第一側壁11同士の間の開口幅が、電池パック底面2の幅とほぼ同じ大きさに形成され、かつ前記第二リブ14の突出高さが、前記装着ポケット底面15の開口幅とほぼ等しくなるように形成できる。これにより、装着ポケットの底面と第一側壁とが接する左右の隅部と、対向する第二リブの先端の計4点により、装着ポケットに挿入された電池パックを確実に保持できる。
Further, according to the third battery pack charger, the
さらにまた、第4の電池パック用充電器によれば、前記第二リブ14の長さが、前記第一リブ13よりも短く形成できる。これにより、第一リブよりも突出させた第二リブの長さを短くして、第二リブを形成するための金型の費用を削減できる。
Furthermore, according to the fourth battery pack charger, the length of the
さらにまた、第5の電池パック用充電器によれば、さらに前記装着ポケット12に挿入される電池パック1が、幅が厚さよりも広い板状であり、前記第一リブ13及び第二リブ14を設けた第一側壁11が、電池パック1の厚さ方向に面するよう構成できる。これにより、板状の電池パックの側面の内、厚さ方向をなす面を第一リブ及び第二リブで当接させて保持できる。特に電池パックを、水平断面視において長手方向を両側から保持することで、安定的に保持できる。
Furthermore, according to the fifth battery pack charger, the
さらにまた、第6の電池パック用充電器によれば、前記第一リブ13の、電池パック1側に突出する突出面13aは、前記装着ポケット底面15に向かって傾斜するよう形成されており、前記第二リブ14の、電池パック1側に突出する突出面14aは、略垂直面に形成できる。これにより、第一リブを傾斜姿勢で延長させて電池パック挿入時のガイド機能を果たし、一方第二リブは挿入された電池パックを強い圧力で当接させて、確実に保持状態を維持できる。
Furthermore, according to the sixth battery pack charger, the
さらにまた、第7の電池パック用充電器によれば、前記第二リブ14を、該電池パック1に向かって先細りとなる形状に形成できる。これにより、装着ポケットに挿入された電池パックに対して第二リブが当接する際の圧力を高めることができ、より強固な保持が可能となる。
Furthermore, according to the seventh battery pack charger, the
さらにまた、第8の電池パック用充電器によれば、前記第一リブ13が、成形金型を利用して形成されており、前記第二リブ14を、スライド金型によって形成できる。これにより、長い第一リブは通常の成形金型を利用して形成できるので、容易にかつ安価に形成できる一方、短い第二リブは、スライド金型を利用して形成することとし、ただし長さを短く抑えることで、スライド金型の費用を抑制できるという効果が得られる。
Furthermore, according to the eighth battery pack charger, the
さらにまた、第9の電池パック用充電器によれば、さらに前記装着ポケット12を構成する側壁の内、前記第一リブ13及び第二リブ14を設けた側壁と交差する第二側壁16に、前記第一リブ13及び第二リブ14と略直交する姿勢に突出させた第三リブ17を備えており、前記第三リブ17でもって、前記装着ポケット12に挿入された電池パック1に当接させることでこれを保持できる。これにより、第一リブ及び第二リブに加えて、これらと直交する向きに突出させた第三リブでも電池パックを保持して、異なる方向から電池パックを一層安定して保持できる利点が得られる。
Furthermore, according to the ninth battery pack charger, the
さらにまた、第10の電池パック用充電器によれば、前記ポケット側接続部20が、前記装着ポケット底面15において、中心から端部側に偏心させて配置されてなり、かつ前記第三リブ17を、前記ポケット側接続部20と対向する位置に設けることができる。これにより、電池パックと接続するコネクタの位置を、装着ポケット底面の中心でなく、ずらして配置することで、コネクタの配置し易くすると共に、コネクタと重なるように第三リブを配置することで、電池セルの特にコネクタ部分を強固に保持することができ、コネクタが連結状態から位置ずれしないようこれを安定的に支持できる利点が得られる。
Furthermore, according to the tenth battery pack charger, the pocket
さらにまた、第11の電池パック用充電器によれば、さらに前記第三リブ17を設けた第二側壁16と対向する第三側壁18に、前記第三リブ17と対向する姿勢に突出させた第四リブ19を設けてなり、前記第四リブ19は、前記第三側壁18上において、前記第二側壁16の前記第三リブ17を設けた位置と対向する位置とは異なる位置に設けることができる。これにより、第三リブと対向する位置から離れた位置に第四リブが設けられ、電池パックを保持する位置を対向面上で意図的にオフセット配置させることにより、確実な保持が可能となる。
Furthermore, according to the eleventh battery pack charger, the
さらにまた、第12の電池パック用充電器によれば、前記第一リブ13、第二リブ14、第三リブ17は、前記装着ポケット12の開口部に面する上端縁13b、14b、17bの少なくともいずれかを、前記側壁から突出する方向に従って、底面15側に傾斜するよう形成できる。これにより、電池パックの挿入時に電池パックの下面等がリブに当接しても、衝撃を緩和できると共に、傾斜面をスライドして電池パックを装着ポケットの底面側に案内するよう誘導できる利点が得られる。
Furthermore, according to the twelfth battery pack charger, the
さらにまた、第13の電池パック用充電器によれば、さらに前記ポケット側接続部20を介して接続される電池パック1に対して充電を行う充電回路を実装した板状の回路基板30と、板状の一方の端面を、ポケット側接続部20と固定し、他方の端面を前記回路基板30に装着した複数のサブ基板32を備えており、前記複数のサブ基板32は、互いに平行に、略垂直姿勢で前記本体ケース10内において、前記回路基板30上に固定できる。これにより、板状のサブ基板を垂直姿勢としつつ、その端縁にポケット側接続部を固定することで、サブ基板の最も強い方向にポケット側接続部を接続して、電池パックをポケット側接続部に接続する際に加わる応力に対し十分な抗力を備えることができる。
Furthermore, according to the thirteenth battery pack charger, a plate-
さらにまた、第14の電池パック用充電器によれば、さらに前記装着ポケット底面15に露出されて、前記ポケット側接続部20の周囲をカバーするコネクタカバー22を備え、前記コネクタカバー22の底面に、前記本体ケース10内部で垂直姿勢に固定された前記サブ基板32の端縁を挿入する挿入スリット36を備えることができる。これにより、コネクタカバーでポケット側接続部を保護すると共に、コネクタカバー底面の挿入スリットにサブ基板の上端縁を挿入して、機械的な安定度を増してコネクタの周囲にコネクタカバーを配置でき、一層強度面でのポケット側接続部の補強を図ることができる。
Furthermore, according to the fourteenth battery pack charger, the battery pack further includes a
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パック用充電器を例示するものであって、本発明は電池パック用充電器を以下のものに特定しない。特に本明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施の形態に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、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が、これらは特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies a battery pack charger for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack charger as follows. In particular, in this specification, in order to facilitate understanding of the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as “claims” and “means for solving the problems”. However, these members are not intended to specify the members shown in the claims as the members of the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent members described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to the description unless otherwise specified. It's just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing. In addition, the contents described in some examples and embodiments may be used in other examples and embodiments.
図1〜図12に、本発明の一実施の形態に係る電池パック用充電器100を示す。これらの図において図1は電池パック用充電器100に電池パック1を挿入する状態を示す斜視図、図2は図1から電池パック1を外した状態を示す斜視図、図3は図1の電池パック用充電器100の上ケース10Aを下ケース10Bから外した状態を示す分解斜視図、図4は図1の電池パック用充電器100を上面から見た平面図、図5は図4のV−V線における断面図、図6は図5に電池パック1を挿入した状態を示す断面図、図7は図4のVII−II線における断面図、図8は図3の下ケース10Bの斜視図、図9は図8のサブ基板32からコネクタカバー22を外した状態を示す分解斜視図、図10は図9のサブ基板32の斜視図、図11は図10のコネクタカバー22の斜視図、図12は図9の下ケース10Bからサブ基板32を外した状態を示す分解斜視図を、それぞれ示している。これらの図に示す電池パック用充電器100は、ノートパソコン用の電池パック1を4個セットして充電可能な充電器である。この電池パック用充電器100は、図1〜図4等に示すように外形を箱形の本体ケース10とし、上面に、電池パック1を挿入するための装着ポケット12を開口している。この例では、同一形状の装着ポケット12を4つ、互いに平行に形成している。各装着ポケット12は、電池パック1を挿入できる形状及び大きさに形成される。この例では、厚さが幅よりも薄い板状の電池パック1を、電池パック1の長手方向に挿入し、縦置き姿勢で装着して保持できるよう、装着ポケット12も平面視長方形のほぼ角柱状に形成される。
1 to 12 show a
本体ケース10は、図3に示すように上下に二分割され、上ケース10Aと下ケース10Bとで構成される。上ケース10Aには装着ポケット12が形成され、また下ケース10Bには、回路基板30やサブ基板32等が固定される。これら上ケース10Aと下ケース10Bは、それぞれ絶縁性、耐熱性に優れた樹脂製とする。特に上ケース10Aは、金型を用いた射出成形により成型される。
As shown in FIG. 3, the
また本体ケース10の上面は、平面状とせず、電池パック1の広い面(主面)に面して、括れさせた窪み9を形成することで、電池パック1の主面を広く露出させている。このようにすることで、ユーザは電池パック1の着脱に際して電池パック1の主面を広い面積で把持し易くなり、挿抜作業を簡単に行える。また、電池パック1が広い面積で露出されることは、電池パック1の放熱性を向上させることにも寄与する。
Further, the upper surface of the
さらに本体ケース10には、各装着ポケット12に対応させて表示部4を設けている。図2の例では、各装着ポケット12開口部分に面する位置に、表示部4としてLEDランプを設けている。表示部4は、点灯パターンによって電池パック1が充電中であることや、充電が完了したことを示したり、電池パック1の残容量を検出してこれをユーザに告知したり、あるいは電池パック1の異常を検知するとその旨を表示する等、電池パック1の状態や充電状態を表示するために使用される。また、電池パック用充電器自体のパイロットランプを設けてもよい。さらにこの例では、本体ケース10に開口を設けてLEDランプを表出させているが、LEDランプを本体ケース内に内蔵して、外部に表出させない構成としてもよい。
Further, the
なお、異なる形状の電池パックを装着できるよう、装着ポケットの外形を各々の電池パックに応じて異ならせたり、あるいは一の装着ポケットで、複数の異なる形状の電池パックを装着できるような、共通の形状に形成することもできる。また装着ポケットの数も、この例に限定されず、3個以下、あるいは5個以上としてもよいことはいうまでもない。
(電池パック1)
In order to be able to attach battery packs with different shapes, the external shape of the attachment pocket varies depending on each battery pack, or a single attachment pocket can be used to attach multiple different shape battery packs. It can also be formed into a shape. Needless to say, the number of mounting pockets is not limited to this example, and may be three or less, or five or more.
(Battery pack 1)
電池パック1は、外形を箱形として、内部に充電可能な二次電池を内蔵している。二次電池は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等が好適に使用できる。特に、複数の二次電池セルを直列及び/又は並列に接続した電池パック1として、所望の出力や容量に調整できる。
(ポケット側接続部20)
The
(Pocket side connection part 20)
各装着ポケット12は、底面15にポケット側接続部20を設けている。ポケット側接続部20は、電池パック1を装着ポケット12に収納した状態で、電池パック1の底面2に設けられた充電接点3と接続されて、電池パック1に給電して充電する。このためポケット側接続部20は、充電用の電源端子を備えている。また、電池パック1の温度や、電池パック1に含まれる複数の電池セルの中間電位を、電池パック1側から電池パック用充電器側に伝えるための信号端子や、電池パック1が充電器と合致した仕様のものであるかどうかを判定する真贋判定端子等を、ポケット側接続部20に備えることもできる。
Each mounting
またポケット側接続部20は、図2、図5、図6等に示すように、装着ポケット12の底面15において、中心から端部側に偏心させて配置させている。このように電池パック1と接続するポケット側接続部20の位置を、装着ポケット底面15の中心でなく、ずらせて配置することで、コネクタの配置し易くできる。
(装着ポケット12)
Further, as shown in FIGS. 2, 5, 6, and the like, the pocket
(Mounting pocket 12)
装着ポケット12は、底面15と側壁とで区画され、全体として角形の有底筒状に形成されている。装着ポケット底面15には、後述するコネクタカバー22を配置するための矩形状のポケット開口窓21が形成されている(図3参照)。またコネクタカバー22の中央に開口されたスリット状のカバー開口窓23から、ポケット側接続部20が突出される(図9等参照)。
The mounting
また側壁は、図5及び図6の断面図に示すように、電池パック1の装着方向において、開口側を広く、底面15側を狭くするよう、傾斜させている。具体的には、互いに対向する第一側壁11(図5及び図6において左右に位置する側壁)は、底面15から開口面に向かって断面積が広くなるように傾斜されている。同様に、第一側壁11とほぼ直交して設けられる第二側壁16と、これと対向する第三側壁18も、図7等に示すように底面15から開口面に向かって断面積が広くなるように傾斜されている。
Further, as shown in the cross-sectional views of FIGS. 5 and 6, the side wall is inclined so that the opening side is wide and the
さらに側壁には、複数のリブを設けており、装着ポケット12に挿入された電池パック1に対して突出する姿勢に固定している。具体的には、互いに対向する第一側壁11(図5及び図6において左右に位置する側壁)に、第一リブ13と第二リブ14を設けている。
(第一リブ13)
Further, a plurality of ribs are provided on the side wall, and the rib is fixed in a posture that protrudes with respect to the
(First rib 13)
第一リブ13は、装着ポケット12の開口位置から底面15に向かって連続するよう、縦長に形成される。また第一リブ13は傾斜させる等、高さを一定とせず、変化させてもよく、第一リブ13の突出高さ(第一高さ)を、例えば0mm〜10mm程度とする。さらに好ましくは、第一リブ13の高さを底面15に向かうほど高さが低くなるように構成する。このようにすることで、電池パック1を装着ポケット12に挿入する際のガイド効果を高めることができる。図5の例では、第一リブ13の下端で突出高さを約1mm、上端で突出高さを約4mmとしている。
(第二リブ14)
The
(Second rib 14)
一方第二リブ14は、第一リブ13のように連続されず、開口部の近傍にのみ設けられている。また第二リブ14は、第一リブ13よりも高く突出させている。第二リブ14の突出高さ(第二高さ)は、例えば5mm〜20mm程度とする。図5の例では、第二リブ14の突出高さを、約5mmとしている。
On the other hand, the
これら第一リブ13と第二リブ14は、図2等に示すように一の第一側壁11上に平行に設けている。また、この第一側壁11と対向する面(別の第一側壁11)においても、同様に第一リブ13と第二リブ14とが設けられている。この結果、図6に示すように、第一リブ13と第二リブ14の対が、電池パック1の両側に位置して、それぞれが電池パック1に向かって突出することで、電池パック1を両側から、挿入に際してこれをガイドし、挿入後はこれを保持するように作用する。詳しくは、開口位置から底面15まで連続した第一リブ13でもって、電池パック1が装着ポケット12内に案内される。このとき電池パック1を、装着ポケット12に対して垂直の姿勢でなく、傾斜させたとしても、電池パック1の表面に第一リブ13が当接されて、装着ポケット12内に正しい姿勢で案内されるように、これをガイドできる。いいかえると、電池パック1が斜めに挿入されて、装着ポケット底面15のポケット側接続部20に電池パック1の隅部が接触してこれを破損する事態を回避できる。このように、第一リブ13は電池パック1を装着ポケット12に挿入するよう誘い込み用のテーパ面として作用する。
These
また装着ポケット12に正しい姿勢で案内された電池パック1は、第一リブ13よりも背の高い第二リブ14で開口部分にて保持され、さらに装着ポケット底面15と第一側壁11との境界面で電池パック1が保持される。特に装着ポケット底面15における、第一側壁11同士の間の開口幅は、電池パック底面2の幅とほぼ同じ大きさに形成される。また第二リブ14の突出高さは、対向する第二リブ14同士の間隔が装着ポケット底面15の開口幅とほぼ等しくなるように形成されている。この結果、図6に示すように電池パック1の側面を底部と中間部で、左右それぞれ、計4箇所で保持できる(図6においてXで示す位置)。これによって安定的な保持が図られ、充電中に電池パック1ががたつく事態を回避でき、充電の信頼性向上が図られる。特に電池パック1側に、リブを挿入する溝を設ける等の余分な加工を施すことなく、平面状の電池パック1表面にリブを複数箇所で当接させる構造により保持できる。ただ、電池パックの表面にリブに応じた位置に溝やスリットを設ける構成とすることもできる。また、このような溝やスリットを設ける場合は、リブの位置に応じて設ける一方、この充電台と対応しない電池パックの装着を物理的に阻止するよう、例えば電池パック側にリブに抵触するような突起を設けたり、電池パック用充電器側に、スリットと合致しない位置にリブを設ける等、正しい電池パックとこの電池パック用充電器のみが合致する嵌合構造とすることもできる。
The
さらに、上述の通り第一リブ13及び第二リブ14を設けた第一側壁11が、電池パック1の厚さ方向に面するよう構成されることで、電池パック1を、水平断面視において長手方向の両側を保持することとし、形状的に安定で強固な面を保持する構成によって、一層安定的に保持でき、信頼性も高まる。加えて、第一リブ13及び第二リブ14は、それぞれ対向する第一側壁11において同じ位置に、すなわち対向する位置に各々設けられる。これによって、第一リブ13同士、及び第二リブ14同士が装着ポケット12で各々対向し、左右対称な位置にて電池パック1を把持できる。
Furthermore, as described above, the
このように、長く背の低い第一リブ13と、短く背の高いリブを組み合わせることで、電池パック1の装着動作と、装着後の保持とを両立できる。特に、上ケースに形成される装着ポケットは金型成型される都合上、金型の脱型時の抜き勾配を考慮する必要があり、鉛直に形成できず、この結果図6に示すように、装着ポケット12の上面側が底面15側よりも広くなる。この結果、装着ポケットに挿入された電池パックは、装着ポケットの底面側では比較的固定し易いものの、上方側では側壁との間の隙間が大きくなって、左右に振れるような動作が可能となって、がたつきやすくなる。電池パックががたつくと、ポケット側接続部と電池パックの充電接点3との接続が不安定となり、接触抵抗の増大に繋がる。接触抵抗が大きくなると、ジュール熱が発生するため、特に充電時の大電流によって発熱が大きくなる結果、ポケット側接続部を熱で破損する可能性が生じる。このような事態を回避するため、装着ポケットに挿入された電池パックを可能な限り安定的に保持することが好ましい。そこで本実施の形態では、装着ポケットの側壁内面からリブを突出させることで、リブの先端を電池パック1の表面に当接させて、電池パック底面2のみならず、装着ポケット12の開口位置でも保持することとした。
In this way, by combining the long and short
ただし、このようなリブを設けようとすれば、上ケースを成型するための金型を入れ子状としたスライド金型を使用する必要がある。このような金型は通常の金型よりも構成が複雑なため高価となる。特にリブを、装着ポケット側壁の全面に設けようとすれば、金型も大きくなり、コストも高くなる。そこで本実施の形態では、リブを2つに分けて、第一リブ13を、背を低くして連続させることで、通常の成形金型を利用して形成可能とし、第一リブ13を設けるコストを抑制している。この結果形成される第一リブ13は、電池パック1側に突出される突出面13aが、装着ポケット底面15に向かって傾斜するよう形成されるので、電池パック1を装着ポケット12に挿入する際の案内用として有効に機能する。すなわち、抜き勾配の傾斜面を利用して、この連続面に沿って電池パック1を装着ポケット12に案内できる。
However, if such a rib is to be provided, it is necessary to use a slide mold in which a mold for molding the upper case is nested. Such a mold is more expensive than a normal mold because of its complicated structure. In particular, if the rib is provided on the entire surface of the side wall of the mounting pocket, the mold becomes large and the cost increases. Therefore, in the present embodiment, the
そして第二リブ14については、スライド金型を利用して形成することとした。これによって第二リブ14の、電池パック1側に突出する突出面14aを、第一リブ13よりも高く形成できる。いいかえると、装着ポケット底面15における電池パック1の幅とほぼ等しい高さまで高くした第二リブ14を形成して、電池パック1の挿入後の保持に好適な構成を実現している。特に金型成型時において、第一リブ13を形成する成形金型は、図5、図6等において上下方向に分割されるため、抜き勾配を設ける必要から、鉛直な面を形成できない。一方、第二リブ14を形成するためのスライド金型は、これらの図において水平方向に移動されるため、上方向への抜き勾配を考慮しなくて済む結果、第二リブ14の突出面14aを、ほぼ垂直面に形成することができる。一方で、水平方向への抜き勾配が必要となるため、第二リブ14の上面及び下面は、電池パック1側に向かうに従って先細りとなるように形成する。この構成は電池パック1の保持に際して不利とならず、逆に電池パック1に当接する際の圧力を高める方向に作用するため、逆に強固で安定した保持に好適となる。
(第三リブ17)
The
(Third rib 17)
さらに、図2、図4及び図7等に示すように、電池パック1の主面側に面する第二側壁16に、第三リブ17を設けている。さらにまた第二側壁16と対向する第三側壁18には、第四リブ19を設けている。これら第三リブ17及び第四リブ19で、第一リブ13及び第二リブ14と交差する方向からも電池パック1を保持することで、一層電池パックの定姿勢での維持を確実にできる。
Further, as shown in FIGS. 2, 4, 7, etc., a
これら第三リブ17及び第四リブ19は、第一リブ13と同様、金型成型で形成される。このため、抜き勾配を設ける観点から、開口端に向かって広くなる方向に傾斜されている。そして、第一リブ13と同様、この抜き勾配の傾斜面を利用して、この連続面に沿って電池パック1を装着ポケット12に案内する役目も果たす。
Similar to the
さらに第三リブ17及び第四リブ19は、好ましくは複数設ける。図4の例ではそれぞれ2つ設けている。またこの例では、第二側壁16及び第三側壁18においてそれぞれ対称な位置に設けている。これによって、電池パック1に対して左右均等な位置を保持し、一方に偏ることなくバランスよく保持できる。
Further, a plurality of
加えて、これら第三リブ17及び第四リブ19は、好ましくは図4に示すように、対向する位置に設けず、ずらした位置となるように配置する。特に図2、図5等に示すように、装着ポケット12には括れさせた窪み9を設けていることから、この窪み9によって高さの低くなった位置に第三リブ17を設けると共に(図4、図5)、窪み9を設けていない部位に第四リブ19を設けることで、長さの異なるリブによって電池パック1の主面を狭持できる。このため第三リブ17は、第四リブ19や第一リブ13よりも長さを短くしている。
In addition, the
さらに、電池パック1がどのような姿勢で装着ポケット12に挿入されようとも、必ずいずれかのリブが電池パック1と当接するようにでき、ガイドの役目を果たすことで電池パック1を正しい姿勢に変更させて装着することができ、ポケット側接続部20に電池パック1の隅部が接触して破損する事態を回避できる。
Furthermore, no matter what posture the
さらに加えて、第三リブ17及び第四リブ19は、ポケット側接続部20を設けた領域と重複する位置に設けることが好ましい。図4の例では、2つ設けた第三リブ17及び第四リブ19の一方が、ポケット側接続部20の位置と重なるように配置されている。このようにすることで、電池パック1の充電接点3とポケット側接続部20との接続位置の部位を第三リブ17及び第四リブ19で強固に保持することができ、コネクタが連結状態から位置ずれしないようこれを安定的に支持できる利点が得られる。
In addition, it is preferable that the
またこれらの第一リブ13、第二リブ14、第三リブ17は、いずれも、装着ポケット12の開口部に面する上端縁13b、14b、17bを、側壁から突出する方向に従って、底面15側に傾斜するよう形成することが好ましい。これにより、電池パック1の挿入時に電池パック1の下面等がリブに当接しても、衝撃を緩和できると共に、傾斜面をスライドして電池パック1を装着ポケット底面15側に案内するよう誘導できる利点が得られる。
(回路基板30)
The
(Circuit board 30)
また電池パック用充電器100は、図3、図8、図9、図12等に示すように、本体ケース10内に回路基板30と、複数のサブ基板32を設けている。回路基板30は、ポケット側接続部20を介して接続される電池パック1に対して充電を行う充電回路を実装している。この回路基板30は、図3に示すように下ケース10Bに固定される。
(サブ基板32)
Further, as shown in FIGS. 3, 8, 9, 12, etc., the
(Sub-board 32)
またサブ基板32は、各電池パック1に関する保護回路を実装している。例えば、電池パック1の温度を検出し、所定の閾値以上にパック温度が上昇した際に充電を停止するよう、保護回路を各サブ基板32毎に設ける。
Further, the
またサブ基板32は、図8に示す例では、回路基板30上で互いに平行となるよう、垂直姿勢に固定される。この例では、図12に示すように各サブ基板32は、サブ基板コネクタ34を介して、回路基板30上に着脱式に装着されている。
In the example shown in FIG. 8, the sub-boards 32 are fixed in a vertical posture so as to be parallel to each other on the
サブ基板32の外観を、図10の斜視図に示す。各サブ基板32は、図8、図9に示すように、縦置き姿勢にした下面をサブ基板コネクタ34を介して回路基板30に固定し、上面に、ポケット側接続部20を固定している。このようにサブ基板32を垂直姿勢として、その端縁にポケット側接続部20を固定することで、回路基板30の最も強い方向にポケット側接続部20を接続して、電池パック1をポケット側接続部20に接続する際に加わる応力に対し十分な抗力を備えることができる。逆に、サブ基板を水平姿勢に保持して、その主面上にポケット側接続部を固定すると、ポケット側接続部に加わる応力によってサブ基板が撓むこととなり、長期使用によってポケット側接続部と回路基板の接続が破損する可能性もある。よって、強度的に最も有利な縦置きとして、この方向でポケット側接続部への応力を受けることで、機械的な耐久性を向上できる。加えて、縦置きでサブ基板32を配置することにより、回路基板30上に複数のサブ基板32を配置する際のスペース確保も容易となる。
(ポケット側接続部20)
The appearance of the sub-board 32 is shown in the perspective view of FIG. As shown in FIG. 8 and FIG. 9, each sub-board 32 has a lower surface in a vertically placed posture fixed to the
(Pocket side connection part 20)
サブ基板32の上部には、図9等に示すようにポケット側接続部20が固定される。この例では、ねじ止めによってサブ基板32の上面から、ポケット側接続部20の端子類が突出するように固定される。この例では、ポケット側接続部20としてコネクタが利用されている。ただ、コネクタに代わり、金属端子等を利用できることはいうまでもない。
(コネクタカバー22)
As shown in FIG. 9 and the like, the pocket
(Connector cover 22)
さらに各サブ基板32は、ポケット側接続部20の周囲をカバーするコネクタカバー22を備える。コネクタカバー22は図11の斜視図に示すように、全体を板状とし、中央にポケット側接続部20が突出させるためのカバー開口窓23を開口している。またコネクタカバー22の周囲には、凹状の溝(凹状溝37)が設けられ、この部分に上ケース10Aのポケット開口窓21周囲で下面に突出するように設けられたポケット鍔部25を受ける。また凹状溝37の周囲には、カバー鍔部38を形成している。これによって、装着ポケット12に万一水が浸入しても、カバー開口窓23の周囲に設けた凹状溝37で水を溜めることができ、ポケット側接続部20が浸漬される事態を回避できる。加えて、コネクタカバー22の裏面側には、図10、図11に示すように、縦置き姿勢のサブ基板32の端面を受けるための挿入スリット36を形成している。このコネクタカバー22は、好ましくは樹脂等の絶縁性に優れた部材で一体成型により形成される。
Furthermore, each sub-board 32 includes a
コネクタカバー22は、図2等に示すように、装着ポケット底面15に開口されたポケット開口窓21に挿入される。このためコネクタカバー22の形状は、ポケット開口窓21に対応する大きさに形成される。さらにコネクタカバー22は、図9に示すように、サブ基板32の上方から、カバー開口窓23にポケット側接続部20を挿入すると共に、挿入スリット36にサブ基板32の端面を挿入して、サブ基板32の上面にセットされる。またこの状態で、図3等に示すように上ケース10Aを下ケース10Bに固定して、装着ポケット底面15に開口されたポケット開口窓21からコネクタカバー22を表出させると共に、ポケット鍔部25を凹状溝37に挿入して、ポケット側接続部20を装着ポケット底面15に保持できる。このようにコネクタカバー22を使用することで、ポケット側接続部20を周囲から保持してこれを保護でき、電池パック1の挿入によってポケット側接続部20に加わる応力に対して、ポケット側接続部20を補強できる。
As shown in FIG. 2 and the like, the
以上のようにして、電池パック用充電器は、電池パック1を装着ポケット12に挿入した状態で、この電池パック1を確実に保持して充電を可能とし、また電池パック1の挿抜を繰り返しての使用によってもポケット側接続部20と電池パック1の充電接点3との接続を安定的に行うことができ、信頼性の高い電池パック用充電器を実現できる。
As described above, the battery pack charger allows the
本発明に係る電池パック用充電器は、ノートパソコン用の電池パックの充電器の他、携帯電話やPDA等の携帯型電気機器、あるいはアシスト自転車や電動工具等、様々な種類の電池パックの充電器として好適に適用できる。 The battery pack charger according to the present invention is used for charging various types of battery packs such as portable electric devices such as mobile phones and PDAs, assist bicycles and electric tools, in addition to battery pack chargers for notebook computers. It can be suitably applied as a container.
100…電池パック用充電器
1…電池パック
2…電池パック底面
3…充電接点
4…表示部
9…窪み
10…本体ケース
10A…上ケース
10B…下ケース
11…第一側壁
12…装着ポケット
13…第一リブ;13a…第一リブの突出面;13b…上端縁
14…第二リブ;14a…第二リブの突出面;14b…上端縁
15…装着ポケット底面
16…第二側壁
17…第三リブ;17b…上端縁
18…第三側壁
19…第四リブ
20…ポケット側接続部
21…ポケット開口窓
22…コネクタカバー
23…カバー開口窓
25…ポケット鍔部
30…回路基板
32…サブ基板
34…サブ基板コネクタ
36…挿入スリット
37…凹状溝
38…カバー鍔部
90…充電器
91…電池パック
92…装着ポケット
93…ポケット側コネクタ
94…パック側コネクタ
GP…隙間
DESCRIPTION OF
Claims (14)
本体ケース(10)と、
該電池パック(1)を着脱自在に装着するために前記本体ケース(10)の一面に開口された、該電池パック(1)の外形に応じて形成された装着ポケット(12)と、
前記装着ポケット(12)に設けられ、電池パック(1)に設けられた充電接点(3)と接続するよう構成されたポケット側接続部(20)と、
前記装着ポケット(12)を構成する側壁の内、互いに対向する第一側壁(11)において、前記装着ポケット(12)の開口位置から底面(15)に向かって連続し、かつ前記装着ポケット(12)に挿入された電池パック(1)に向かって第一の高さで突出するように形成された第一リブ(13)と、
前記第一側壁(11)において、前記第一の高さよりも高い第二の高さで電池パック(1)に向かって突出すると共に、前記装着ポケット(12)の開口位置に面して形成された第二リブ(14)と、
を備えてなり、
前記装着ポケット(12)に挿入された電池パック(1)に、前記第一リブ(13)及び第二リブ(14)の少なくとも一部を当接させて、該電池パック(1)を保持するよう構成してなることを特徴とする電池パック用充電器。 A charger capable of charging the battery pack (1),
Body case (10),
A mounting pocket (12) formed in accordance with the outer shape of the battery pack (1) opened in one surface of the main body case (10) for detachably mounting the battery pack (1),
A pocket side connection portion (20) provided in the mounting pocket (12) and configured to connect to a charging contact (3) provided in the battery pack (1);
Of the side walls constituting the mounting pocket (12), the first side walls (11) facing each other are continuous from the opening position of the mounting pocket (12) toward the bottom surface (15), and the mounting pocket (12 A first rib (13) formed to protrude at a first height toward the battery pack (1) inserted in
The first side wall (11) protrudes toward the battery pack (1) at a second height higher than the first height and faces the opening position of the mounting pocket (12). The second rib (14),
With
At least a part of the first rib (13) and the second rib (14) is brought into contact with the battery pack (1) inserted into the mounting pocket (12) to hold the battery pack (1). A battery pack charger configured as described above.
ポケット側接続部(20)が、前記装着ポケット(12)の底面(15)に設けられ、電池パック(1)の底面に設けられた充電接点(3)と接続するよう構成されてなることを特徴とする電池パック用充電器。 The battery pack charger according to claim 1,
The pocket side connecting part (20) is provided on the bottom surface (15) of the mounting pocket (12), and is configured to connect to the charging contact (3) provided on the bottom surface of the battery pack (1). A battery pack charger.
前記第一側壁(11)は、底面(15)から開口面に向かって断面積が広くなるように傾斜されており、
前記装着ポケット底面(15)における、前記第一側壁(11)同士の間の開口幅が、電池パック(1)の底面(2)の幅とほぼ同じ大きさに形成され、
かつ前記第二リブ(14)の突出高さが、前記装着ポケット底面(15)の開口幅とほぼ等しくなるように形成されてなることを特徴とする電池パック用充電器。 The battery pack charger according to claim 1 or 2,
The first side wall (11) is inclined so that the cross-sectional area increases from the bottom surface (15) toward the opening surface,
In the mounting pocket bottom surface (15), the opening width between the first side walls (11) is formed to be approximately the same size as the width of the bottom surface (2) of the battery pack (1),
The battery pack charger is characterized in that the protruding height of the second rib (14) is formed to be substantially equal to the opening width of the bottom surface (15) of the mounting pocket.
前記第二リブ(14)の長さが、前記第一リブ(13)よりも短く形成されてなることを特徴とする電池パック(1)用充電器。 The battery pack charger according to any one of claims 1 to 3,
The battery pack (1) charger, wherein the length of the second rib (14) is shorter than that of the first rib (13).
前記装着ポケット(12)に挿入される電池パック(1)が、幅が厚さよりも広い板状であり、
前記第一リブ(13)及び第二リブ(14)を設けた第一側壁(11)が、電池パック(1)の厚さ方向に面するよう構成されてなることを電池パック用充電器。 The battery pack charger according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
The battery pack (1) inserted into the mounting pocket (12) has a plate shape whose width is wider than the thickness,
A battery pack charger, wherein the first side wall (11) provided with the first rib (13) and the second rib (14) is configured to face the thickness direction of the battery pack (1).
前記第一リブ(13)の、電池パック(1)側に突出する突出面(13a)は、前記装着ポケット底面(15)に向かって傾斜するよう形成されており、
前記第二リブ(14)の、電池パック(1)側に突出する突出面(14a)は、略垂直面に形成されてなることを電池パック用充電器。 The battery pack charger according to any one of claims 1 to 5,
The protruding surface (13a) of the first rib (13) protruding toward the battery pack (1) side is formed so as to be inclined toward the mounting pocket bottom surface (15),
The battery pack charger is such that a protruding surface (14a) of the second rib (14) protruding toward the battery pack (1) is formed in a substantially vertical surface.
前記第二リブ(14)が、該電池パック(1)に向かって先細りとなる形状に形成されてなることを電池パック用充電器。 The battery pack charger according to any one of claims 1 to 6,
The battery pack charger, wherein the second rib (14) is formed in a shape that tapers toward the battery pack (1).
前記第一リブ(13)が、成形金型を利用して形成されており、
前記第二リブ(14)が、スライド金型によって形成されてなることを電池パック用充電器。 The battery pack charger according to any one of claims 1 to 7,
The first rib (13) is formed using a molding die,
The battery pack charger, wherein the second rib (14) is formed by a slide mold.
前記装着ポケット(12)を構成する側壁の内、前記第一リブ(13)及び第二リブ(14)を設けた側壁と交差する第二側壁(16)に、前記第一リブ(13)及び第二リブ(14)と略直交する姿勢に突出させた第三リブ(17)を備えており、
前記第三リブ(17)でもって、前記装着ポケット(12)に挿入された電池パック(1)に当接させることでこれを保持してなることを電池パック用充電器。 The battery pack charger according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
Among the side walls constituting the mounting pocket (12), the first rib (13) and the second side wall (16) intersecting with the side wall provided with the first rib (13) and the second rib (14) It has a third rib (17) protruding in a posture substantially orthogonal to the second rib (14),
A battery pack charger, wherein the third rib (17) is held in contact with the battery pack (1) inserted into the mounting pocket (12).
前記ポケット側接続部(20)が、前記装着ポケット底面(15)において、中心から端部側に偏心させて配置されてなり、
かつ前記第三リブ(17)を、前記ポケット側接続部(20)と対向する位置に設けてなることを特徴とする電池パック用充電器。 The battery pack charger according to claim 9,
The pocket side connection part (20) is arranged eccentrically from the center to the end side in the mounting pocket bottom surface (15),
The battery pack charger is characterized in that the third rib (17) is provided at a position facing the pocket side connecting portion (20).
前記第三リブ(17)を設けた第二側壁(16)と対向する第三側壁(18)に、前記第三リブ(17)と対向する姿勢に突出させた第四リブ(19)を設けてなり、
前記第四リブ(19)は、前記第三側壁(18)上において、前記第二側壁(16)の前記第三リブ(17)を設けた位置と対向する位置とは異なる位置に設けられてなることを特徴とする電池パック用充電器。 The battery pack charger according to claim 10, further comprising:
Provided on the third side wall (18) facing the second side wall (16) provided with the third rib (17) is a fourth rib (19) protruding in a posture facing the third rib (17). And
The fourth rib (19) is provided on the third side wall (18) at a position different from the position opposite to the position where the third rib (17) is provided on the second side wall (16). A battery pack charger.
前記第一リブ(13)、第二リブ(14)、第三リブ(17)は、前記装着ポケット(12)の開口部に面する上端縁(13b,14b,17b)の少なくともいずれかを、前記側壁から突出する方向に従って、底面(15)側に傾斜するよう形成してなることを特徴とする電池パック用充電器。 The battery pack charger according to any one of claims 1 to 11,
The first rib (13), the second rib (14), the third rib (17), at least one of the upper end edges (13b, 14b, 17b) facing the opening of the mounting pocket (12), A battery pack charger, wherein the battery pack charger is formed so as to incline toward the bottom surface (15) in a direction protruding from the side wall.
前記ポケット側接続部(20)を介して接続される電池パック(1)に対して充電を行う充電回路を実装した板状の回路基板(30)と、
板状の一方の端面を、ポケット側接続部(20)と固定し、他方の端面を前記回路基板(30)に装着した複数のサブ基板(32)を備えており、
前記複数のサブ基板(32)は、互いに平行に、略垂直姿勢で前記本体ケース(10)内において、前記回路基板(30)上に固定されてなることを特徴とする電池パック用充電器。 The battery pack charger according to any one of claims 1 to 12, further comprising:
A plate-like circuit board (30) mounted with a charging circuit for charging the battery pack (1) connected via the pocket side connection part (20);
One end face of the plate shape is fixed to the pocket side connection part (20), and the other end face is provided with a plurality of sub-boards (32) attached to the circuit board (30),
The battery pack charger, wherein the plurality of sub-boards (32) are fixed on the circuit board (30) in the main body case (10) in a substantially vertical posture in parallel with each other.
前記装着ポケット底面(15)に露出されて、前記ポケット側接続部(20)の周囲をカバーするコネクタカバー(22)を備え、
前記コネクタカバー(22)の底面に、前記本体ケース(10)内部で垂直姿勢に固定された前記サブ基板(32)の端縁を挿入する挿入スリット(36)を備えてなることを電池パック用充電器。 The battery pack charger according to claim 13, further comprising:
A connector cover (22) that is exposed on the bottom surface of the mounting pocket (15) and covers the periphery of the pocket side connection portion (20),
For the battery pack, the bottom surface of the connector cover (22) is provided with an insertion slit (36) for inserting an edge of the sub board (32) fixed in a vertical posture inside the main body case (10). Charger.
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