JP2018534756A - 格納式コードリールを有する電子機器を充電するための機構 - Google Patents

Abstract

電子機器を格納式コードリールで充電するための機構。この装置は、格納式コードの長さを調整する操作を含めて、操作中に実質的に連続的に変換された電源接続を維持する。【選択図】 図８

Description

発明の優先権
この出願は、一部継続出願であり、２０１３年１２月３１日に出願された非仮出願第１４／１４５，４１９号及び２０１４年１１月５日に出願された仮出願第６２／０７５，６９０号の優先権を主張する。

本発明は一般に、１つ又は複数の携帯電話又は同様の電子機器用の調整可能な長さの充電接続器材を提供することに関し、更に具体的には、コードリールの調整中に持続的な電気接続及び充電を保証しつつ、不使用時に全ての電気接続器材をシェル若しくはハウジング内に格納することを可能にすることに関する。携帯電話、ラップトップ等のバッテリーを充電するために使用されるコードは、本発明と共に使用することができ、格納されたときには安全に保管されており、絡み合い、風雨及び損傷から保護される。

発明の背景
スマートフォン、ラップトップコンピュータ、タブレット等を含むモバイル電子製品の使用が増加するにつれて、これらの製品に電力を供給し再充電するための低コストのコンパクトな電源及び解決策の必要性も増え続けている。モバイル製品の殆どの製造業者は、一般的に、これらのモバイル製品と共にプラグイン電源アダプタを提供しており、製造業者の顧客の電力供給要求を満たすのに役立っている。

今日の電源アダプタは、典型的には、ＡＣ電圧をモバイル機器に供給されるＤＣ電圧に変換するように構成されたＡＣ対ＤＣ電力変換器である。例えば、殆どの家庭やオフィスに一般的に見られる標準的なＡＣ壁コンセントにアダプタを単純に差し込むだけで、使用者は殆どのモバイル機器に電力を供給することができる。しかしながら、このような装置は、しばしば嵩張って不格好であり、ＡＣ対ＤＣアダプタは、「ブリック（ｂｒｉｃｋ）」構成を有し、各コード（即ち、コンバータを装置に接続するコード、及びコンバータをコンセントに接続するコード）は、共にブラブラして弛み、使用者及び機器の安全上及び損傷のリスクを形成する。

これらの電源アダプタは、直流電力及び再充電機能を便利に提供するが、使用者は、個々のモバイル機器の各々に電力を供給するために、別々のアダプタを携帯する必要があることがしばしばである。これは、多くの場合、使用者が複数の機器の全てに電力を供給するために複数のアダプタを携行しなければならないことを意味し、使用者の持ち運びに要する嵩張り量が増加することもあり、これまた面倒である。

従って、異なる電力要件を有する多種多様なモバイル機器及び携帯機器に電力を供給するために必要な種々の電源部品の全てを携行することに関連するシステム電力管理の問題を解決する電力変換器及びシステムが必要とされている。更に、電力ケーブルに必要なスペース及び起こり得る電力ケーブルの絡み合いを低減し、使用者による電力変換器の使い易さを向上させる電力変換器及びシステムに対する要請がある。

ここで説明するコードリールアセンブリは、接続コードの長さを調整している場合であっても、電源と機器との間で変換された電力を供給するための電気的接続の堅牢性を改善する機能の必要性があることに関する。本発明は更に、同時に複数の機器の場合を含む、複数の機器に接続し、電力を供給する能力に関する。本発明はまた、不使用時に、そのような複数のコード又はコネクタを安全に格納することに関する。

本発明は、一般に、携帯電話又は類似の電子機器用の格納式コードリールを含む充電機器に関連する必要性に対処することに関する。より具体的には、このような必要性には、同時に複数の機器を含む複数のフォームファクターに接続する能力を有し、不使用時に絡み合いを回避するために、合理化されたプロファイルの内側に格納する格納式コードリールが含まれる。更に、変換された電源コネクタの必要性には、コードの長さが調整されている場合であっても、例えば、使用者及びモバイル機器の動作に起因する支障がないように、充電された機器への電力の連続供給が保証される必要性がある。

用語の定義
以下の用語は、出願時の特許請求の範囲で使用されているものであり、法律の要件に合致する範囲で最も広く簡明で一般的な意味を持つことが意図されている。

「格納式コードリール」とは、Ｂｕｒｋｅへの米国特許第５，０９４，３９６号（その主題は、参照により本明細書に組み込まれている）及びＢｕｒｋｅへの米国特許出願第２００７／０２６２１８５号（その主題は、参照により本明細書に組み込まれている）に見られる形式のようなスプールコードを有するケーブル格納ユニット及びケーブル管理システムを意味する。

「ハウジング」とは、スプールを巻き上げ、内包し、及び保護し、また、格納されたときにコードを更に保護する剛性ケーシングを意味する。このハウジングは、格納されたときに電気プラグ又はコネクタなどの電気コネクタを受け入れて保護するための凹部又はキャビティを更に含むことができるが、これに限定されるものではない。

「スプール」とは、その周りに電気コードを巻き付けることができるシリンダを意味し、即ちリールである。このスプールは更に、２つの面若しくは縁部を有し、これらはシリンダに接続され、それらの間のシリンダよりも大きな径を有し、コードをシリンダの周りに巻き付けることができる。

「ばね接点」とは、スプールの導電面との実質的に一定の電気的連通を維持する可撓性接点を意味する。このばね接点は、実質的に定位置に固定されているが、スプールの回転運動の間、継続的な電気的連通に適応するように可撓性がある。

複数の意味が可能な場合、最も広い意味が意図される。以下に記載された請求項で使用される全ての単語は、文法と英語の通常の慣習的な用法に従った使用を意図している。

本発明は、以下の特徴、要素、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数に関する。

１つの開示された実施形態は、電源（例えば、壁コンセント）を電子機器（例えば、携帯電話、ラップトップなど）に接続するための格納式コードリールを含むデバイスを指向しており、電源を電子機器に使用するのに適した形態に変換するための機構を含む。充電ステーションは、使用者の必要に応じて長さを調整することができるコードリールを保持するためのハウジングを含む。コードをリールに格納することは、不使用時に機器又は使用者に対する安全上の問題を保護するのに役立つ。本発明は、特に、コードリールの長さを調整している場合であっても、電源と機器との間の実質的に一貫した電気的接続を維持する機構を提供する。この機構は、スプールの回転中にコードリールにあるスプールの導電面を接触させるための１つ以上の金属ばねを含む。

本発明の別の実施形態は、デバイスにおける１つ以上の電気的接続器材の全体の格納を可能とするための安全機能を更に含み、これは電源コンセントプラグ（これはデバイスのハウジング内の凹部の中へ折り畳むことができる）及び格納式コードプラグ（これは完全に格納されたときにハウジングの別の凹部に保持することができる）を含む。更に、ハウジングは、接続の第２のフォームファクター及び／又は第２の電子装置への接続を可能にするための第２のコネクタ（例えば、雌コネクタ）を含むことができる。

従って、開示された発明の１つの目的は、接続ケーブルの長さの調整中であっても、連続的に変換された電源供給充電を電子機器へ提供することであることが解る。

本発明の更なる目的は、不使用時に、電源をモバイル機器等へ結合する電気コネクタ等の全体を格納するためのハウジングを提供することである。

本発明の別の目的は、電源をモバイル機器接続の１つよりも多くのフォームファクターに結合する複数の電気コネクタを提供することである。

本発明の更に別の目的は、電源を１つよりも多くのモバイル機器等に同時に接続する複数の電気コネクタを提供することである。

請求項記載の発明の全ての実施形態が上述の本発明の目的の各々を達成するわけではないことに留意すべきである。例えば、本発明の特定の請求項記載の発明の実施形態は、複数の電子機器へ又は複数の電子機器へ同時に取り付ける能力を必要としない。更に、本発明の更なる目的は、本発明の概要、好ましい実施形態の詳細な説明、及び添付図面に示されたものに基づいて明らかになるであろう。本発明のこのような目的、特徴及び利点は、その例示的な実施形態の以下の詳細な説明及び添付図面に示されたものを考慮して、より明らかになるであろう。

図１ａ及び図１ｂは本発明の好ましい実施形態による充電デバイスの斜視図及び露出斜視図である。 図２は、本発明の１つの好ましい実施形態によるコードリールの面に係合するばねフィンガの斜視図である。 図３は、本発明の好ましい実施形態による、複数のフォームファクター電気コネクタ及びハウジング凹部の側面図であり、ハウジング凹部はこのようなコネクタを保持するためのものである。 図４は、本発明の好ましい実施形態による電源に接続するための折り畳み式プラグの詳細の側面図である。 図５ａ−図５ｃは、本発明の別の好ましい実施形態による別のモジュール式デバイスの正面図及び側面図である。 図６は、本発明の別の好ましい実施形態による代替的なモジュール式デバイスの分解図である。 図７ａ−図７ｃは、本発明の別の好ましい実施形態によるＵＳＢ電源プラグの特徴を示す。 図８は、本発明の別の好ましい実施形態による別のモジュール式デバイスの正面露出図を示す。 図９ａ−図９ｂは、本発明の別の好ましい実施形態による別のモジュール式デバイスの左側及び右側斜視図を示す。 図１０ａ−図１０ｅは、本発明の更に別の好ましい実施形態による主ハウジングモジュールの正面図、左側面図、右側面図、上面図及び底面図を示す。 図１１ａ−図１１ｅは、本発明の更に別の好ましい実施形態による壁電源プラグモジュールと組み合わせた主ハウジングモジュールの正面図、左側面図、右側面図、上面図及び底面図を示す。 図１２ａ−図１２ｅは、本発明の更に別の好ましい実施形態によるＵＳＢ電源プラグモジュールと組み合わせた主ハウジングモジュールの正面図、左側面図、右側面図、上面図及び底面図を示す。 図１３は、本発明の更に別の好ましい実施形態による主ハウジングモジュールの分解図を示す。

図１ａ及び図１ｂに見られるように、デバイス１０は、例えば、壁コンセント（図示せず）などに接続するためのそこから延出する壁プラグコネクタ等、電源コネクタ１６を有する第１の端部１４を持つハウジング１２を含む。第２の端部１８は、そこから伸びる伸長可能なコード２０を有しており、このコード２０は、携帯電話、ラップトップ等（図示せず）と結合するための所望のフォームファクター形式のデバイスコネクタ２２で終端する。コードは、当業者に知られているような「引張り収納（ｐｕｌｌ ｔｏ ｓｔｏｗ）」機構を通じてスプール２４の周りに格納できる。スプール２４は、コード２０を周りに巻き付けるためのシリンダ２６と、シリンダ２６の各端部における２つの面２８とを含む。スプール２４は、引き戻しのためにばね付勢され、少なくとも１つの面２８の円周上の対応する位置に接触する非導電性のラチェット２７によって巻き戻される所望の点に保持される。

図２に示すように、面２８の少なくとも１つは導電面（例えば、金属）を含み、これはスプール２４とプリント回路基板３２とを電気的に接触させる複数のばね接点３０と接触し、そのプリント回路基板は、電源コネクタ１６から受け取った電力を所望の電流形に変換して、スプール２４を通じてコード２０に伝達する。

図３の代替的実施形態に示されるように、コード２０及びデバイスコネクタ２２は、ハウジング１２の周囲を越えて延出しないように完全に格納し得る。具体的には、コード２０の実質的に全てを第２の端部１８の開口部を通過させてシリンダ２６の周りに巻き付けることができるが、デバイスコネクタ２２は幅が広すぎるため通過しない。しかしながら、ハウジング１２は、デバイスコネクタ２２を収容するように寸法付けられた第１の凹部３４と、完全に格納されたときにデバイスコネクタ２２と係合するためのマウント３６とを含む。従って、デバイスコネクタ２２は、完全に格納されたときにハウジング１２の輪郭内に完全に保持されるので、不使用時にデバイス１０に弛んだコード又はコネクタがあることによって生じる雑音及び安全上の問題を排除する。

更に、この代替的実施形態では、ハウジング１２は、回路基板３２へのそれ自身の電気接続を有する第２の雌コネクタ３８を含む。従って、この実施形態は、使用者に、必要に応じて、複数の異なるフォームファクターのコネクタを単一の電力変換器に接続させ、又は同時に複数の機器を同じ電力変換器に接続させることを可能とする。

図４に示す別の好ましい実施形態では、デバイス１０は、ヒンジ接続４０を介してハウジング１２に接続された電源コネクタ１６を含む。ハウジングは、不使用時にプラグ又は電源コネクタをハウジング１２の輪郭内で折り畳むことを可能にする第２の電力コネクタ凹部４２を更に含み、これにより、不使用時のデバイス１０の潜在的損傷の別の原因が排除される。

更に別の実施形態では、図５−図９に示すように、デバイス１１０は、主ハウジング１１２と、モジュール式ＡＣ充電ユニット１１４とを含む。この実施形態は、バッテリー１５０を追加して、及びモジュール式ＡＣユニットを使用して、図１−図４の実施形態とほぼ同様な方式で働く。この実施形態では、デバイス１１０は、依然として、折り畳み式壁プラグ１１６又は折り畳み式ＵＳＢプラグ１４６の形態でハウジング１１２に接続された少なくとも１つの電源プラグを有する。更に、回路基板の機能性は、主ハウジングユニット１１２とモジュール式ＡＣ充電ユニット１１４との間で分割される。具体的には、主ハウジング１１２はＤＣ充電ユニットを含み、モジュール式ＡＣ充電ユニット１１４はＡＣ充電回路１３２を含む。この構成では、デバイス１１０は、何らかの外部電源が存在しない場合に、ＡＣ電源（壁プラグなど）、ＤＣ電源（ＵＳＢ接続など）又はバッテリー電源間で交換することができる。

更に別の実施形態では、図９−図１３に示すように、デバイス２１０は、別個の壁装着電源プラグモジュール２１４及びＵＳＢ電源プラグモジュール２１６を有する主ハウジング２１２を含む。何れの構成においても、主ハウジング２１２は、壁装着電源プラグモジュール２１４とＵＳＢ電源プラグモジュール２１６との間の交換を容易にする接続を可能にするＵＳＢコネクタなどの電源プラグコネクタ２４６を含む。従って、この実施形態では、デバイス２１０は、図１１に示すような別個の壁装着電源プラグモジュール２１４を用いることにより、又は外部電源への何らかの接続が存在しない場合には、バッテリー電源に依存することにより、ＡＣ電源（例えば壁プラグ）、ＤＣ電源（例えば、ＵＳＢ接続）の間でＵＳＢ電源プラグモジュール２１６を交換できる。更に、主ハウジング２１２及び任意の別個のモジュールとの接続は、雄又は雌の電源プラグコネクタ２４６を主ハウジング上に配置することにより、壁装着電源プラグモジュール２１４上の往復コネクタ（図示せず）及びＵＳＢ電源プラグモジュール２１６と共に行うことができる。

本開示は、様々な修正及び代替形態が可能であるが、それらの特定の例示的な実施形態は、図面において例として示され、本明細書において詳細に説明されている。しかしながら、本開示を開示された特定の実施形態に限定することは意図されていないが、反対に、本発明の開示の意図するところは、添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の要旨及び目的内に入る全ての修正例、均等物及び代替物を包含することであることを理解されたい。

Claims (7)

1. 格納式コードリール装置であって、
   ａ）ハウジングと、
   ｂ）前記ハウジング内に配置されて、このハウジングに対して回転するように配置されたスプールであり、一方の面に沿って導電面を有するスプールと、
   ｃ）遠位端及び近位端を有する格納式コードであり、この格納式コードは、格納中に前記スプールの周りに巻き付くようにして前記ハウジングから延出して且つ前記ハウジング内へ格納可能であり、この格納式コードの前記近位端は、前記スプールの前記導電面と電気的に連通する格納式コードと、
   ｄ）前記スプールの前記導電面と持続的な導電接触を可能にするための少なくとも１つの固定された導電性ばね接点と、
   ｅ）前記固定された導電性ばね及び前記スプールの前記導電面を介して電気的連通を通じて前記格納式コードに電力を供給するように前記ハウジングに対して固定的に接続された電源プラグと、
   ｆ）使用時に前記格納式コードの所望の伸張のために前記スプールの位置を機械的に維持するためのラチェットとを備える格納式コードリール装置。
2. 請求項１の格納式コードリール装置において、前記格納式コードに電力充電が供給されると同時に、電子機器に接続して、この電子機器に電力を供給するための雌電子充電ポートを更に備える格納式コードリール装置。
3. 請求項１の格納式コードリール装置において、前記ハウジングは、格納されたときに前記ハウジングの輪郭内で前記コードの前記遠位端をその中に物理的に保持するための外側向きキャビティ及び肩部をその内部に更に備える格納式コードリール装置。
4. 請求項１の格納式コードリール装置において、前記ハウジングは、不使用時に前記電源プラグを収容するための電源プラグ凹部を含むと共に、前記電源プラグは、格納時に前記電源プラグ凹部内へ回転する折り畳み式電源プラグである格納式コードリール装置。
5. 格納式コードリール装置であって、
   ａ）ハウジングと、
   ｂ）前記ハウジング内に配置されて、このハウジングに対して回転するように配置されたスプールであり、一方の面に沿って導電面を有するスプールと、
   ｃ）遠位端及び近位端を有する格納式コードであり、この格納式コードは、格納中に前記スプールの周りに巻き付くようにして前記ハウジングから延出して且つ前記ハウジング内へ格納可能であり、この格納式コードの前記近位端は、前記スプールの前記導電面と電気的に連通する格納式コードと、
   ｄ）前記導電面と持続的な導電接触を可能にするための少なくとも１つの固定された導電性接点と、
   ｅ）前記固定された導電性接点及び前記スプールの前記導電面を介して電気的連通を通じて前記格納式コードに電力を供給するように前記ハウジングに対して固定的に接続された電源プラグと、
   ｆ）前記固定された接点に電気的に連通して前記格納式コードへ直流電流供給を与えるプリント回路基板とを備える格納式コードリール装置。
6. 請求項１の格納式コードリール装置において、前記電源プラグは折り畳み式電源プラグである格納式コードリール装置。
7. 請求項１の格納式コードリール装置において、前記ラチェットが非導電性ラチェットである格納式コードリール装置。

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