JP4577304B2 - 充電装置 - Google Patents

Description

本発明は、ビデオカメラや携帯電話等の各種電子機器の電源として用いられる電池パックの充電装置に関するものである。

従来、上記したような充電装置としては、二次電池である電池パックと、この電池パックの挿入部を有する充電器を備え、電池パックの底部に凹部を設けると共に、充電器の挿入部の底部に、電池パックが正規の向きで挿入されたときに凹部に係合し且つ誤挿入されたときに凹部に非係合となる凸部を設け、電池パックが誤った向きで挿入されたときに同電池パックと充電器の端子同士の接触を防止するものがあった（特許文献１）。

また、従来の充電装置において、電池パックの誤挿入を防止する手段としては、電池パックの形状を上下非対称あるいは左右非対称にしたり、一部を変形させたりすると共に、充電器の電池収納部の形状を電池パックの形状に対応したものとし、電池パックを正規の向きだけに挿入又は収納し得るようにしたものがあった。
特開平９−９８５４１号公報

ところで、近年では、電子機器の小型軽量化などに伴って、電源として用いられる電池パックにも様々な改良が成され、その中の一つとして電池パックの薄型化が実現されている。しかし、薄型化された電池パックは、その構造上、充分な厚みを有する電池パックに比べて機械的強度が若干低くなるのは止むを得ない。

このため、従来の充電装置では、上述の如く電池パックの誤挿入の防止を図っていたものの、電池パックの薄型化が進むと、充電器の電池収納部に電池パックを収納する際に、電池パックの部分的又は全体的な変形によって同電池パックが誤った向きで装着されてしまう場合があった。そして、電池収納部に強固に嵌り込んだ電池パックを無理に取り出すと同電池パックを破損する虞があることから、従来の充電装置では、電池パックの薄型化に伴って、上記したような電池パックの誤装着及びこれにより生じる問題点を解決することが課題となっていた。

なお、上記のような電池パックの誤装着に対処するには、充電器の電池収納部の空間に余裕をもたせ、電池収納部と電池パックの間に常に隙間を設けることで、誤装着した電池パックの変形や破壊を回避することも考えられるが、この場合、電池収納部に電池パックを正規の向きで収納した場合にも隙間が生じるので端子の接触不良が起こる虞がある。

本発明は、上記したような従来の状況に鑑みて成されたものであって、電池パックと充電器から成る充電装置において、とくに薄型化された電池パックに好適であり、充電器の電池収納部に対して電池パックを正規の向きで収納した場合には、電池パックを安定して保持して良好な充電状態を維持することができ、また、電池パックの誤装着による変形や破壊を防止することができる充電装置を提供することを目的としている。

本発明の充電装置は、二次電池である扁平な電池パックと、前記電池パックを収納する扁平凹状の電池収納部を備えた充電器とから成る充電装置であって、前記電池パックは、一端部に端子を有する端子板を備えると共に、他端部に底板を備え、前記端子板の両端部において、電池収納部に対して正規の向きで収納した際に外側となる表側に、角を形成する出隅部を有すると共に、裏側に、角を除去した状態の逃げ部を有しており、前記充電器の電池収納部は、電池パックの端子に対応する接触子と、当該電池収納部の収納空間の接触子側を部分的に被う張出部を備えると共に、張出部の裏面に、収納した電池パックの両側の出隅部に夫々当接する凸部を設けた構成としており、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。

上記構成を備えた充電装置は、充電器の電池収納部に対して正規の向きで電池パックを収納すると、張出部の裏面に設けた凸部に、端子板の両端部における表側の出隅部が当接して、電池パックの端子板側の端部を拘束（電池パックの厚さ方向の動きを拘束）すると共に、充電器の接触子と電池パックの端子とが接触し、この際、出隅部と凸部との当接により電池パックのがたつきを阻止するので、接触子と端子との良好な接触状態すなわち良好な充電状態が維持される。

また、電池収納部に対して電池パックを表裏逆向きにして収納すなわち誤装着すると、充電器の接触子と電池パックの端子とが非接触になると共に、張出部の凸部に、端子板の両端部における裏側の逃げ部が対応する。これにより、凸部による拘束が成されずに、電池収納部内で電池パックの厚さ方向に空間の余裕が生じ、誤装着であっても電池収納部に電池パックが強固に嵌り込むことがないので、電池パックに変形や破壊が生じるような事態が防止される。

本発明の充電装置によれば、電池パックと充電器から成る充電装置において、とくに薄型化した電池パックを適用しても、充電器の電池収納部に対して電池パックを正規の向きで収納した場合には、電池パックを安定して保持して良好な充電状態を維持することができ、しかも、電池パックを表裏逆向きに誤装着したとしても、電池パックの収納を妨げないようにして、同電池パックの変形や破壊を防止することができる。

本発明の充電装置は、二次電池である扁平な電池パックと、電池パックを収納する扁平凹状の電池収納部を備えた充電器とから成るものである。

上記の充電装置における電池パックは、一端部に適数の端子を有する端子板を備えると共に、他端部に底板を備え、端子板の両端部において、電子収納部に対して正規の向きで収納した際に外側となる表側に、角を形成する出隅部を有すると共に、裏側に、切欠き、丸み（Ｒ）及び面取り等により角を除去した状態の逃げ部を有している。

また、上記の充電装置において、充電器の電池収納部は、電池パックの端子に対応する接触子（充電器側の端子）と、当該電池収納部の収納空間の接触子側を部分的に被う張出部を備えると共に、張出部の裏面に、収納した電池パックの両側の出隅部に夫々当接する凸部を設けた構成になっている。

すなわち、上記の充電装置は、従来では無理に誤装着した電池パックに変形や破壊が生じたため、このような事態を回避するものであるから、電池パックの端子板の両端部に設けた出隅部及び逃げ部と、充電器の張出部の裏面に設けた凸部との構成により、電池パックの誤装着を許容する。

つまり、充電装置は、充電器の電池収納部に対して電池パックを正規の向きで収納した場合には、凸部と出隅部との当接により、電池パックの端子板側の端部を拘束して、充電器と接触子と電池パックの端子との良好な接触状態を維持する。また、電池収納部に対して電池パックを表裏逆向きにして収納すなわち誤装着すると、凸部に逃げ部が対応し、これにより、凸部による拘束が成されないようにし、誤装着であっても電池収納部に対する電池パックの収納を妨げずに電池パックの変形や破壊を防止する。

本発明の充電装置は、より好ましい実施形態として、電池パックが、端子板から底板へ至る方向に対して直交する断面において扁平楕円形状を成しており、底板が、同様の扁平楕円形状を成している構成とすることができる。

これにより、充電装置は、電池パックが、底板の両端部において、表側及び裏側の両方に丸み（Ｒ）により角の除去した状態の逃げ部を設けたことになる。つまり、先述したように、充電器の電池収納部に対して電池パックを表裏逆向きに誤装着した場合に、凸部による拘束が成されないようにして電池パックの変形や破壊を防止するのと同様に、電池パックを前後逆向き（底板を先にして収納する向き）にしても、また、電池パックを表裏逆向きで且つ前後逆向きにしても、凸部による拘束を行わず且つ収納を妨げずに、電池パックの変形や破壊を防止することができる。

さらに、本発明の充電装置は、より好ましい実施形態として、充電器の張出部の裏面に、電池収納部の開放部分側から凸部先端に至る傾斜面を設けた構成とすることができ、これにより、電池収納部に電池パックを収納する際に、傾斜面が電池パックのガイド部として機能し、電池パックの着脱を円滑に行うことができる。

さらに、本発明の充電装置は、より好ましい実施形態として、凸部の大きさが、電池パックを端子板から底板へ至る方向へ見た状態において、逃げ部による角の除去範囲に収まる大きさである構成とすることができ、これにより、凸部と出隅部との当接により電池パックを安定して保持する機能と、凸部による拘束を回避することで電池パックの変形及び破損を防止する機能の両方をより確実に得ることができる。

以下、図面に基づいて、本発明の充電装置の一実施形態を詳しく説明する。

充電装置は、図１〜図５に示すように、二次電池である扁平な電池パックＢと、電池パックＢを収納する扁平凹状の電池収納部Ｈを備えた充電器Ｃを備えている。

電池パックＢは、例えば帯状の正負電極と帯状のセパレータを巻回又は積層した電極体を外装材で被覆して成るものであって、図４に示すように、扁平な胴部１の一端部に、複数の端子２ａ〜２ｃを有するプラスチック製の端子板２が取り付けてあると共に、胴部１の他端部に、同じくプラスチック製の底板３が取り付けてある。

また、電池パックＢは、胴部１の横断面すなわち端子板２から底板３に至る方向に対して直交する断面が、扁平楕円形状を成しており、底板３が同じ大きさの扁平楕円形状を成している。このため、電池パックＢは、胴部１及び底板３の両側が、表裏面を滑らかに連続させる湾曲面になっている。

さらに、電池パックＢは、充電器Ｃの電池収納部Ｈに正規の向きで収納した際に外側となる面（図３及び図４に示す上面）を表側としており、端子板２の両端部における表側に、角を形成する出隅部４，４が設けてあると共に、端子板２の両端部における裏側に、切欠きにより角を矩形に除去した状態の逃げ部５，５が設けてある。

これに対して、充電器Ｃは、図１に示す如く、上下に組み合わせたケーシング６ａ，６ｂの内部に回路基板７を備えると共に、上側のケーシング６ａに、上方に開放された扁平凹状の電池収納部Ｈが設けてある。この電池収納部Ｈは、電池パックＢの外形に対応した内法寸法を有すると共に、側壁８ａと底壁８ｂとの間には、図１に示すように、先述した電池パックＢの両側の湾曲面に対応した丸み（Ｒ）８ｃが設けてある。

また、電池収納部Ｈは、電池パックＢの端子２ａ〜２ｃに対応する接触子（充電端子）９ａ〜９ｃと、当該電池収納部Ｈの収納空間の接触子側を部分的に被う張出部１０を備えると共に、図１及び図５に示すように、張出部１０の裏面（内側面）に、正規の向きで収納した電池パックＢの両側の出隅部４，４に夫々当接する凸部１１，１１が設けてあり、とくに図５に示すように、張出部１０の裏面には、電池パックＢの着脱時のガイド部として、電池収納部Ｈの開放部分側から凸部１１の先端に至る傾斜面１２が設けてある。

上記の構成により、電池収納部Ｈは、その深さ方向において、電池パックＢの厚さに対して、凸部１１の突出長さ分だけ大きい収納空間を有している。また、充電器Ｃの接触子９ａ〜９ｃは、詳細構造の図示を省略したが、突出方向へ弾性的に付勢してあり、収納した電池パックＢの端子２ａ〜２ｃに圧接状態となって、電池パックＢを安定して保持する機能をも有している。さらに、張出部１０は、凸部１１を設けるためだけでなく、接触子９ａ〜９ｃの部分を保護すると共に、収納した電池パックＢが不用意に外れるのを防止する機能をも有する。

ここで、充電器Ｃの張出部１０の凸部１１は、電池パックＢを端子板２から底板３へ至る方向へ見た状態において、逃げ部５による角の除去範囲、より詳しくは、図６（ａ）に示すように、出隅部４と切欠きによる逃げ部５との差の範囲（斜線で示す範囲）に収まる大きさを有し、且つ出隅部４及び逃げ部５に対応する位置に設けてある。

また、この実施形態では、電池バックＢの胴部１及び底板３の両側が湾曲面となっていることから、底板３の両端部の表側及び裏側の両方にも、丸み（Ｒ）により角が除去された状態の逃げ部を設けたことになる。そこで、凸部１１は、上記の如く出隅部４と切欠きによる逃げ部５との差の範囲に収まる大きさであり、且つまた図４（ｂ）に示すように、出隅部４と丸み（Ｒ）による逃げ部（５）との差の範囲（斜線で示す範囲）に収まる大きさを有し、且つ出隅部４及び逃げ部（５）に対応する位置に設けてある。

以上の構成を備えた充電装置は、充電器Ｃの電池収納部Ｈに対して正規の向き（表側を上側にした向き）で電池パックＢを収納すると、図１及び図５に示すように、張出部１０の裏面に設けた凸部１１，１１に、端子板２の両端部における表側の出隅部４，４が当接して、電池パックＢの端子板２側の端部を拘束すると共に、充電器Ｃの接触子９ａ〜９ｃと電池パックＢの端子２ａ〜２ｃとが接触する。

このとき、当該充電装置では、出隅部４，４と凸部１１，１１との当接により電池パックＢのがたつきを阻止しているので、接触子９ａ〜９ｃと端子２ａ〜２ｃとの良好な接触状態すなわち良好な充電状態が維持されることとなる。

また、当該充電装置は、電池収納部Ｈに対して電池パックＢを表裏逆向きにして収納すなわち誤装着すると、充電器Ｃの接触子９ａ〜９ｃと電池パックＢの端子２ａ〜２ｃとが非接触になると共に、図７に示すように、張出部１０の凸部１１，１１に、端子板２の両端部における裏側の逃げ部５，５が対応する。

これにより、当該充電装置は、凸部１１，１１による拘束が成されずに、電池収納部Ｈ内で電池パックＢの厚さ方向（上下方向）に空間の余裕が生じ、電池パックＢの収納を妨げることが無い。とくに、この実施形態の充電装置では、電池収納部Ｈにおける側壁８ａと底壁８ｂとの間に丸み（Ｒ）８ｃが設けてあるので、誤装着により下側となった出隅部４，４と丸み８ｃとが干渉して、電池パックＢがその端子板２側で上方にずれた状態となり、誤装着であっても電池収納部Ｈに電池パックＢが強固に嵌り込むことがないので、電池パックＨに変形や破壊が生じるような事態が防止される。

さらに、当該充電装置は、電池パックＢが、底板３の両端部において、表側及び裏側の両方に丸み（Ｒ）により角の除去した状態の逃げ部（５）を設けたものとなっているので、電池収納部Ｈに対して、電池パックＢをその底板３が先になるように前後逆向きに誤装着しても、図８に示すように、電池パックＢの表裏にかかわらず凸部１１，１１による拘束が行われないことになり、なお且つ電池パックＢの収納も妨げないので、電池収納部Ｈに電池パックＢが強固に嵌り込むことがなく、その結果、電池パックＢの変形や破壊を防止することができる。

このように、上記実施形態で説明した充電装置は、電池パッＢクの端子板２の両端部に出隅部４及び逃げ部５を設けると共に、充電器Ｃの張出部１０の裏面に凸部１１を設け、この際、凸部１１の大きさを図６に示す逃げ部５による角の除去範囲に収まる大きさとすることで、電池パックＢの誤装着を許容、換言すれば電池パックＢの変形を伴うような無理な誤装着を回避して、正規の状態において電池パックＢを安定して保持する機能と、誤装着した電池パックＢの変形及び破損を防止する機能の両方をより確実に得ることができる。

なお、この種の充電装置では、電池パックＢの正しい収納方向を表す文字や記号等の表示や、充電時に点灯するチャージランプなどを備えていることが一般的であるから、電池パックＢを誤装着したとしても、これを速やかに判断することが可能であり、このほかに誤装着を判断する手段を設けることも可能である。また、当該充電装置は、仮に誤装着の状態で放置したとしても、端子同士の接触、電池パックの変形や破壊が生じる心配が全く無いので、トラブルを未然に防ぐ点できわめて利用価値の高いものである。

さらに、本発明の充電装置は、その構成が上記実施形態のみに限定されるものではなく、構成の細部を適宜変更することが可能であり、例えば、電池パックの出隅部及び逃げ部と電池収納部の凸部との構成については、電池パックの端子板の横側（短辺側）と電池収納部との間に設けることも不可能ではないが、この場合には、電池パックと電池収納部の側壁との間に隙間が生じて収納した電池パックの安定性が損なわれるため、上記実施形態のように電池パックの表側に出隅部、裏側に逃げ部を設けた構成が最良の形態である。

さらに、当該充電装置における電池パックの出隅部及び逃げ部と電池収納部の凸部との構成は、電池パックと同電池パックを電源とする電子機器の電池収納部との間にも適用することが充分に可能である。

本発明の充電装置の一実施形態において電池パックの収納部分を説明する断面図である。 充電器を説明する斜視図である。 電池パック及び充電器を説明する斜視図である。 電池パックを説明する斜視図である。 図１に示す電池パックの収納部分の側部断面図である。 電池パックの出隅部及び逃げ部と充電器の凸部との関係を示す各々説明図（ａ）（ｂ）である。 電池収納部に対して電池パックを表裏逆向きに誤装着した状態を説明する断面図である。 電池収納部に対して電池パックを前後逆向きに誤装着した状態を説明する断面図である。

符号の説明

Ｂ…電池パック、Ｈ…電池収納部、Ｃ…充電器、２…端子板、２ａ〜２ｃ…端子、３…底板、４…出隅部、５…逃げ部、９ａ〜９ｃ…接触子、１０…張出部、１１…凸部、１２…傾斜面。

Claims (4)

1. 二次電池である扁平な電池パックと、前記電池パックを収納する扁平凹状の電池収納部を備えた充電器とから成る充電装置であって、
   前記電池パックは、一端部に端子を有する端子板を備えると共に、他端部に底板を備え、前記端子板の両端部において、電池収納部に対して正規の向きで収納した際に外側となる表側に、角を形成する出隅部を有すると共に、裏側に、角を除去した状態の逃げ部を有しており、
   前記充電器の電池収納部は、電池パックの端子に対応する接触子と、当該電池収納部の収納空間の接触子側を部分的に被う張出部を備えると共に、張出部の裏面に、収納した電池パックの両側の出隅部に夫々当接する凸部を設けたことを特徴とする充電装置。
2. 前記電池パックが、端子板から底板へ至る方向に対して直交する断面において扁平楕円形状を成しており、底板が、同様の扁平楕円形状を成していることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
3. 前記充電器の張出部の裏面に、電池収納部の開放部分側から凸部先端に至る傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
4. 前記凸部の大きさが、電池パックを端子板から底板へ至る方向へ見た状態において、逃げ部による角の除去範囲に収まる大きさであることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。

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