携帯式電源装置
【課題】携帯式電源装置の防水仕様を実現し、また懐中電灯等にも兼用できるようにする。
【解決手段】本体ケース１０の一端面において表出される受電端子４３と、受電端子４３を設けた面と同じ面に設けられる、外部の電気機器に電力を供給するための給電端子４２と、メイン基板３８と、受電端子４３及び給電端子４２を実装したサブ基板４１と、二次電池３１及びメイン基板３８を防水状態に収納する防水袋５０と、本体ケース１０の、受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を被覆するキャップ部とを備え、キャップ部は、本体ケース１０に装着した状態で、受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を防水状態に被覆すると共に、本体ケース１０に装着した状態で、給電端子４２に挿入されるよう配置されたキャップコネクタ２１を突出させており、さらにキャップコネクタ２１を給電端子４２に挿入することで二次電池３１から電力を給電されて駆動する負荷を備える。
【解決手段】本体ケース１０の一端面において表出される受電端子４３と、受電端子４３を設けた面と同じ面に設けられる、外部の電気機器に電力を供給するための給電端子４２と、メイン基板３８と、受電端子４３及び給電端子４２を実装したサブ基板４１と、二次電池３１及びメイン基板３８を防水状態に収納する防水袋５０と、本体ケース１０の、受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を被覆するキャップ部とを備え、キャップ部は、本体ケース１０に装着した状態で、受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を防水状態に被覆すると共に、本体ケース１０に装着した状態で、給電端子４２に挿入されるよう配置されたキャップコネクタ２１を突出させており、さらにキャップコネクタ２１を給電端子４２に挿入することで二次電池３１から電力を給電されて駆動する負荷を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外装ケースに充電可能な二次電池を内蔵した携帯式電源装置に関し、特に外部に接続される電気機器に電力を供給する携帯式の電源として利用可能な携帯式電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内部に一対の円筒形電池を内蔵する携帯式電源装置は開発されている（特許文献１参照）。この携帯式電源装置は、図１４の分解斜視図に示すように電気機器の携帯式の電源として使用されるものであり、一対の円筒形電池１０１の間に絶縁ホルダー１０３を配置して、この絶縁ホルダー１０３でもって円筒形電池１０１と回路基板１０４とを定位置に配置して電池組立１０９とし、この電池組立１０９を外装ケース１０２に収納している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３１０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この携帯式電源装置は図１５の前方からみた斜視図及び図１６の背面から見た斜視図に示すように、前面にＵＳＢのＡタイプの出力コネクタ１１０を設け、背面にはＵＳＢのＢタイプの入力コネクタ１１１を設けている。これにより、前後から給電を行うことが可能となる。また、上面にはスイッチを設けている。
【０００５】
この携帯式電源装置は、防水されていないため、屋外の使用が困難であった。特に、水がかかるような状況では、スイッチの周囲の隙間や、ＵＳＢ端子の開口から浸水して、内部の電子部品が短絡したり錆びるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、防水仕様とすることが可能な携帯式電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の側面に係る携帯式電源装置は、
一方向に細長く延長された本体ケース１０と、前記本体ケース１０内部に収納される充電可能な一以上の二次電池３１と、前記本体ケース１０の一端面において表出される、前記二次電池３１を充電するための電力を外部から受けるための受電端子４３と、前記受電端子４３を設けた面と同じ面に設けられる、外部の電気機器に電力を供給するための給電端子４２と、前記二次電池３１の電力を前記給電端子４２から供給する出力電力に変換する変換回路を実装し、前記二次電池３１と略平行な姿勢にて、前記本体ケース１０内部に収納されるメイン基板３８と、受電端子４３及び給電端子４２を実装したサブ基板４１と、前記本体ケース１０の、前記受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を被覆するキャップ部と、を備えており、前記二次電池３１及び前記メイン基板３８は防水構造として本体ケース１０に収納され、前記キャップ部は、前記本体ケース１０に装着した状態で、前記受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を防水状態に被覆すると共に、前記本体ケース１０に装着した状態で、前記給電端子４２に挿入されるよう配置されたキャップコネクタ２１を突出させており、さらに前記キャップコネクタ２１を前記給電端子４２に挿入することで前記二次電池３１から電力を給電されて駆動する負荷を備えることができる。これにより、キャップで受電端子や給電端子等をカバーして防水機能を実現すると共に、キャップ自体に給電して電気機器として利用することも可能となる。特に、受電端子及び給電端子を実装したサブ基板をメイン基板と分離することで、変換回路を実装したメイン基板を防水袋で絶縁しつつ、端子類を表出させる構造を実現している。
【０００８】
また第２の側面に係る携帯式電源装置は、前記キャップ部が、それぞれが異なる負荷を備えた複数種類が用意され、選択的に前記本体ケース１０に装着することができる。これにより、キャップ部を変更することで、携帯式電源装置自体を異なる種類の電気機器として利用できる。
【０００９】
さらに第３の側面に係る携帯式電源装置は、前記負荷を発光ダイオードＬＥＤとできる。これによって、携帯式電源装置を防水型の懐中電灯としても利用できる。
【００１０】
さらにまた第４の側面に係る携帯式電源装置は、前記キャップ部が、前記本体ケース１０と嵌合されるキャップ本体２３と、前記発光ダイオードＬＥＤを実装するキャップ基板２５と、を備えており、前記キャップ本体２３が、弾性体６０をインサート成形してなり、前記キャップ本体２３と前記本体ケース１０との接合面、及び前記キャップ本体２３と前記基板との接合面に、それぞれ前記弾性体６０を表出させ、かつ各接合面において前記弾性体６０を弾性変形させて防水構造を実現できる。これにより、キャップ部を装着した本体ケースの防水性能を確実に発揮できる構造が実現される。
【００１１】
さらにまた第５の側面に係る携帯式電源装置は、さらに前記二次電池３１及び前記メイン基板３８の防水構造として、前記二次電池３１及びメイン基板３８を防水状態に収納する防水袋５０を備えることができる。これにより、防水袋で容易に二次電池とメイン基板の防水構造を達成でき、安価な構成で安全性を高めることができる。
【００１２】
さらにまた第６の側面に係る携帯式電源装置は、前記受電端子４３と給電端子４２とは、互いに異なる形状の端子に構成できる。これにより、受電端子と給電端子とを確実に区別でき、また誤挿入を物理的に阻止して安全性を高める効果も得られる。
【００１３】
さらにまた第７の側面に係る携帯式電源装置は、前記受電端子４３及び／又は給電端子４２を、規格化された端子とできる。これにより、ＵＳＢ端子や携帯電話の充電端子のような、規格化あるいは標準化された端子に接続可能な端子を備えた、普及型の電気機器に給電できる。
【００１４】
さらにまた第８の側面に係る携帯式電源装置は、前記受電端子４３及び／又は給電端子４２が、ＵＳＢ端子とできる。これにより、広く普及しているＵＳＢ端子で給電可能な電気機器に給電できる。
【００１５】
さらにまた第９の側面に係る携帯式電源装置は、前記給電端子４２が、ＵＳＢ規格のＡ端子であり、前記受電端子４３をＵＳＢ規格のマイクロ端子とできる。これにより、給電端子と受電端子とを物理的に区別できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る携帯式電源装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図２】図１の携帯式電源装置の分解斜視図である。
【図３】図２のさらに分解斜視図である。
【図４】図１の携帯式電源装置を背面から見た斜視図である。
【図５】図１の携帯式電源装置にストラップをかける状態を示す斜視図である。
【図６】図３のコアパックの分解斜視図である。
【図７】図３のコアパックを斜め下方から見た斜視図である。
【図８】図７のコアパックを示す平面図である。
【図９】キャップ部を前方から見た斜視図である。
【図１０】図９のキャップ部を背面から見た斜視図である。
【図１１】図９のキャップ部の分解斜視図である。
【図１２】図９のキャップ部の断面図である。
【図１３】実施例２に係る携帯式電源装置を示す斜視図である。
【図１４】従来の携帯式電源装置を示す分解斜視図である。
【図１５】図１４の携帯式電源装置を前方から見た斜視図である。
【図１６】図１４の携帯式電源装置を背面から見た斜視図である。
【図１７】図１７（ａ）は実施例１に係る携帯式電源装置で電気機器を充電する様子を示す模式図、図１７（ｂ）は電気機器を充電する様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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携帯式電源装置を例示するものであって、本発明は携帯式電源装置を以下のものに特定しない。なお、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。
（実施例１）
【００１８】
図１〜図５に、本発明の実施例１に係る携帯式電源装置１００を示す。これらの図において、図１は実施例１に係る携帯式電源装置１００を斜め上方から見た斜視図、図２は図１の携帯式電源装置１００の分解斜視図、図３は図２のさらに分解斜視図、図４は図１の携帯式電源装置１００を背面から見た斜視図、図５は図１の携帯式電源装置１００にストラップＳＴをかける状態を示す斜視図を、それぞれ示している。
【００１９】
これらの図に示す携帯式電源装置１００は、本体ケース１０と、キャップ部２０で構成される。本体ケース１０は中空の有底箱形であり、二次電池３１やメイン基板３８、サブ基板４１等を収納し、開口端を本体カバー１２で閉塞する。本体カバー１２には、受電端子４３と給電端子４２が設けられる。またキャップ部２０が、本体カバー１２を閉塞するよう、本体ケース１０に嵌合して連結される。キャップ部２０は水密に本体ケース１０に装着されて受電端子４３と給電端子４２を保護する防水キャップとして機能する。この状態で携帯式電源装置１００は防水され、屋外での使用に適した充電用の電源として利用できる。また、キャップ部２０にはキャップコネクタ２１と、キャップコネクタ２１で電力を受けて点灯される発光ダイオードＬＥＤを設けている。キャップ部２０を本体ケース１０に装着した状態で、キャップコネクタ２１が給電端子４２に挿入されて、ここから本体ケース１０の二次電池３１の電力供給を受けて発光ダイオードＬＥＤを点灯できる。これによって携帯式電源装置１００を懐中電灯として利用できる。キャップ部２０は、発光ダイオードＬＥＤを設けたサブ基板４１も防水構造としており、防水の懐中電灯が実現される。
【００２０】
この携帯式電源装置１００は、携行に便利なストラップや肩紐をかけるための構造を設けている。図１及び図５の例では、キャップ部２０の上面にＵ字状の紐挿入部２２を設け、また本体ケース１０の底面近傍に紐スリット１１を開口している。これにより、紐挿入部２２と紐スリット１１にストラップＳＴを通すことができ、ストラップＳＴでもって携帯式電源装置１００を携行し易くできる。加えて、ストラップＳＴをキャップ部２０と本体ケース１０に通すことにより、キャップ部２０を本体ケース１０から外した状態でもストラップＳＴに連通されるため、キャップ部２０を紛失する事態も回避できる。図１等の例では、紐挿入部２２はキャップ部２０の底面近傍に一体成形で設けている。また紐スリット１１は、図４に示すように本体ケース１０の底面近傍で上面から底面にかけて断面視斜めに開口している。
【００２１】
本体ケース１０の端面には、図２に示すように給電端子４２と受電端子４３を設けている。また本体ケース１０の側面には給電スイッチ１３を設けている。外部接続する電気機器への給電を行う際には、図１７（ａ）に示すようにキャップ部２０を本体ケース１０から外して給電端子４２を表出させ、給電端子４２に、給電したい電気機器ＥＤ（例えば携帯電話）のプラグＰＧを接続し、給電スイッチ１３をＯＮすることで、電気機器ＥＤへの給電が開始される。これにより、電気機器ＥＤを駆動したり電気機器ＥＤに内蔵される二次電池を充電することが可能となる。一方で、携帯式電源装置１００に内蔵する二次電池３１を充電する際には、図１７（ｂ）に示すように同じくキャップ部２０を外して受電端子４３を表出させ、受電端子４３に、電力供給機器ＰＳ（例えば商用電源に接続されたＡＣアダプタ）のプラグＰＧを接続することで、二次電池３１への充電が開始される。これにより、本体ケース１０に内蔵する二次電池３１を充電でき、携帯式電源装置１００を充電器として繰り返し利用できる。以下、携帯式電源装置１００を構成する各部材の詳細を順次説明する。
（本体ケース１０）
【００２２】
本体ケース１０は、一方向に延長された細長い形状としている。図３の分解斜視図に示す本体ケース１０は、有底箱形に形成され、上面を本体カバー１２で被覆し、内部にコアパック３０とサブ基板４１を収納している。コアパック３０は、図６の分解斜視図に示すように、二次電池３１と、電池ホルダ３２と、メイン基板３８と、スイッチプレート３９で構成され、これらを防水袋５０に収納して密封している。このように防水袋５０で二次電池３１のコアパック３０を覆って防水構造とすることで、本体ケース１０の内部に侵入する水から二次電池３１を保護できる。また、このコアパック３０は、防水袋５０をクッション材に使用することで、本体ケース１０に加わる外力の衝撃を吸収して、耐衝撃強度を向上できる。防水袋５０には、十分な強度と耐水性を有する材質が使用でき、透明な樹脂製とすることが好ましい。図３の例ではポリエチレン製としている。また本体ケース１０の側面には、図３に示すように給電スイッチ１３を表出させるための円形のスイッチ開口窓１４を設けている。
（二次電池３１）
【００２３】
図３の例では、コアパック３０は二次電池３１として１本の円筒形電池を備えている。この円筒形電池は、充電可能な二次電池３１とすることで、充電によって繰り返し使用できる。例えばリチウムイオン二次電池３１が、単位体積あたりの容量が大きく、好適に利用できる。ただ、ニッケル水素電池等、他の二次電池も利用できる。図３の例では、円筒形電池として１本の１８６５０型リチウムイオン二次電池を使用している。ただ、円筒形電池を２本以上使用することもでき、また円筒形電池に限らず角形電池を使用することもできる。
（電池ホルダ３２）
【００２４】
電池ホルダ３２は、円筒形電池を１本収納する電池収納部３３を形成している。図３の例では、電池収納部３３として円筒形電池の湾曲側面に沿った形状で二次電池３１の側面を保持し、更に両端面を保持板３４で保持するコ字状の開口を有している。この電池ホルダ３２は、絶縁性と耐熱性に優れた樹脂製とする。
（メイン基板３８）
【００２５】
メイン基板３８は、二次電池３１とほぼ平行な姿勢で、電池ホルダ３２に固定される。図３の例では、電池ホルダ３２の電池収納部３３を設けた面と反対面に、メイン基板３８を固定している。このように配置することで、二次電池３１とメイン基板３８とを離間させ、さらにメイン基板３８と電池ホルダ３２の断熱性によって、メイン基板３８に実装された半導体素子の発熱で二次電池３１が加熱される事態を回避している。
【００２６】
また電池ホルダ３２の底面側には、リード板３６が固定される。図３の例では、電池ホルダ３２の保持板３４にはリード板３６を挿入するリード用スリット３５が開口されており、このリード用スリット３５を通じて、電池ホルダ３２の裏面側からリード板３６が電池収納部３３側に挿入され、二次電池３１とメイン基板３５との電気接続が得られる。
【００２７】
メイン基板３８は平板状のガラスエポキシ基板であり、円筒形電池の電圧を変換するための電圧変換回路等の電子部品を、表面や裏面に実装している。電圧変換回路は、円筒形電池の出力電圧を安定化して出力するＤＣ／ＤＣコンバータが好適に利用できる。
【００２８】
さらにメイン基板３８は、二次電池３１の放電のみならず、放電後の二次電池３１を充電して再度使用可能とするための充電回路も実装している。充電回路は、受電端子４３を介して外部から供給される電力を充電に必要な電圧に変換する変換回路を備えている。またメイン基板３８には、放電を開始するための放電スイッチも設けられている。放電スイッチはプッシュスイッチであり、メイン基板３８の表面側に設けられた放電スイッチカバー３７を押下して操作される。
（スイッチプレート３９）
【００２９】
ユーザは、本体ケース１０に表出された給電スイッチ１３で放電スイッチを押すように操作する。この際、給電スイッチ１３で放電スイッチカバー３７を操作し易いよう、本体ケース１０の内部には、放電スイッチカバー３７と給電スイッチ１３との間にスイッチプレート３９が介在される。スイッチプレート３９は、防水袋５０の外面から、メイン基板３８の上面に重ねて配置され、放電スイッチを操作するための中間部材として機能する。上述の通り、本体ケース１０の側面には、給電スイッチ１３を表出させるための円形のスイッチ開口窓１４を設けており、このスイッチ開口窓１４に表出されるスイッチプレート３９の給電スイッチ１３を押圧することで、放電スイッチカバー３７を介して間接的に放電スイッチが操作されて、放電が開始される。このように放電スイッチをプッシュスイッチとすることで、スライドスイッチ等に比べてスイッチ開口窓１４の隙間を小さくでき、浸水の可能性を低減できる。
【００３０】
なおスイッチプレートから防水袋を介して直接、メイン基板３８上の放電スイッチを押下することができれば、放電スイッチカバーを省略することもできる。ただ、この場合はスイッチプレートから放電スイッチまで突出させる突起を高くする必要があるところ、筒状の外装ケースに、防水袋で保護されたメイン基板及び二次電池を挿入する際に、スイッチプレートの突起が高くなると挿入し難くなる。このため、図７〜図８の例では放電スイッチカバー３７を設けて、スイッチプレート３９の突出量を抑えている。
（防水袋５０）
【００３１】
本体ケース１０は、スイッチ開口窓１４の部分で給電スイッチ１３との間に隙間が生じるため、ここから本体ケース１０内部への浸水を阻止することが困難である。内部に浸水した水は、メイン基板３８を腐食したり二次電池３１をショートさせる等の問題を生じる可能性がある。そこで、防水対策を行う必要がある。この例では、二次電池３１のコアパック３０は、防水袋５０に収納されて、その開口部を水密に閉塞して、本体ケース１０に収納される。この携帯式電源装置１００は、二次電池３１にメイン基板３８を接続しているコアパック３０を防水袋５０に収納するので、二次電池３１に加えてメイン基板３８も一緒に防水構造として本体ケース１０に収納できる。とくに、この構造は、二次電池３１とメイン基板３８に加えて、二次電池３１とメイン基板３８の接続部を含むコアパック３０全体を防水袋５０に収納できる。このため、理想的な状態で、二次電池３１とメイン基板３８の両方を防水構造として本体ケース１０に収納できる。この構造によると、二次電池３１とメイン基板３８との接続部も防水袋５０に収納できるので、この部分を防水構造とするためにシール材を塗布する等の手間を必要としない。また、シール材が劣化して防水構造に保持できない弊害も発生しない。この構造の携帯式電源装置１００は、防水袋５０からリード線５５のみを引き出す極めて簡単な構造となる。このため、リード線５５のみを防水袋５０の開口部から防水構造で引き出して、二次電池３１とメイン基板３８の全体を防水構造として本体ケース１０に収納できる。
【００３２】
防水袋５０は、図６に示すように、可撓性シートを袋状に成形したものである。防水袋５０の可撓性シートには、プラスチックシートが使用できる。プラスチックシートには、ポリエチレン、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンイミド（ＰＥＩ）、ペット（ＰＥＴ）等が使用できる。これらのプラスチックシートは、可撓性と耐熱性に優れている特長がある。また、二次電池３１の安全弁が開弁されたときに排出される電解液によって、溶融されたり化学反応を起こすこともない。ただ、可撓性シートには、他のプラスチックシートも使用できる。
【００３３】
図６に示す防水袋５０は、二次電池３１のコアパック３０を収納する収納部を備えており、リード線５５を引き出すために一部を開口している。防水袋５０は、収納部に二次電池３１のコアパック３０を収納すると共に、コアパック３０から引き出されたリード線５５を開口部から外部に引き出している。防水袋５０の収納部は、二次電池３１のコアパック３０を収納できる形状と大きさに成形している。防水袋５０は、収納される二次電池３１のコアパック３０の外形に沿う袋状、例えばコアパック３０を無理なく収納できるように、コアパック３０の外形よりも多少大きな直方体形状や角筒状とすることができる。ただ、防水袋は、円筒状や楕円筒状とすることもできる。
【００３４】
防水袋５０は、図６〜図８に示すように、収納部を、二次電池３１のコアパック３０を収納できる袋状として、この部分に二次電池３１のコアパック３０を収納すると共に、リード線５５を引き出す部分である開口部を細く絞ってリード引出部５２としている。図に示す防水袋５０は、開口部と収納部を同じ太さの筒状としている。この防水袋５０は、プラスチックを筒状にインフレーション成形したものを、所定の長さに切断して、能率よく安価に多量生産できる。図に示す防水袋５０は、筒状に成形された可撓性シートの一端を溶着又は接着して、他端を開口部とする袋状に成形している。さらに、袋状に成形された防水袋５０の収納部に二次電池３１のコアパック３０を挿入し、開口部からリード線５５を引き出すと共に、この部分を細く絞ってリード引出部５２としている。
【００３５】
防水袋５０は、細く絞られたリード引出部５２を、閉塞具（図示せず）で閉塞して、二次電池３１のコアパック３０を防水構造で収納できる。閉塞具は、例えばリード引出部５２を外部から結束する結束バンド等の結束具が利用できる。また結束具には線材や粘着テープも利用できる。さらに閉塞具は、例えば防水袋５０から引き出されるリード線５５と開口部との隙間に接着剤やシール剤を充填する状態として、その外側から結束する等の構造で防水袋５０の開口部を確実に閉塞できる。
【００３６】
さらに、防水袋は、図示しないが、リード引出部５２をコードブッシュで閉塞することもできる。コードブッシュは、例えばゴムや軟質プラスチック等のゴム状弾性体で成形して、リード線を水密に挿通させると共に、外周面に沿って防水袋の可撓性シートを水密に結束して水密に閉塞できる。このように、ゴム状弾性体でのコードブッシュは、リード線や防水袋の可撓性シートを弾性的に挟着して、防水構造に密閉しながらリード線を引き出すことができる。ゴム状弾性体であるコードブッシュは、リード線をインサート成形して、リード線を水密に挿通することも、リード線を貫通孔に圧入する状態で挿通して水密に挿通することもできる。以上のコードブッシュは、リード線と防水袋とを別々に密閉するので、リード線と防水袋の両方を確実に防水構造で閉塞できる特徴がある。ただ、閉塞具は、リード線と可撓性シートとの両方を水密に挟着して、リード線を防水構造で防水袋から引き出すこともできる。
【００３７】
以上のように、リード引出部５２が防水構造で閉塞される防水袋５０は、外部から水分が浸入するのを有効に防止して、内部に収納されるコアパック３０を確実に防水する。さらに、防水構造で閉塞される防水袋５０は、収納される二次電池３１の安全弁が開弁されたときに排出される電解液が防水袋５０の外側に漏れるのを有効に防止できる特長もある。
【００３８】
防水袋５０からリード線５５を引き出したリード引出部５２は、図８に示すように、コアパック３０の端部において折り返されて、電池ホルダ３２の下方に設けた引出スペースに配置される。ただ防水袋は、以上の構造に特定しない。防水袋は、二次電池のコアパックを防水構造で収納しながら、二次電池のコアパックに接続されたリード線を外部に引き出しできる他の全ての構造が採用できる。
【００３９】
以上のようにして、コアパック３０が防水袋５０に収納され、メイン基板３８から引き出されたリード線５５は、リード引出部５２において、防水構造で防水袋５０から引き出される。リード引出部５２を閉塞具やシール剤で閉塞する防水袋５０は、好ましくは、閉塞部分において気密に閉塞して、本体ケース１０に収納することができる。防水袋５０を気密に閉塞して本体ケース１０に収納する携帯式電源装置１００は、防水袋５０内の空気温度が変化して膨張し、あるいは収縮するとき、可撓性シートの防水袋５０が変形し、防水袋５０から空気が排気されたり、防水袋５０に空気が吸入されることがない。したがって、温度変化で防水袋５０の内部に外気が侵入するのを理想的な状態で阻止して、結露水に起因する二次電池３１やリード板３６の腐食を確実に阻止できる。さらに、気密に閉塞される防水袋５０は、内部に残存する気体を、乾燥された空気や不活性ガスとして、結露等を有効に防止することもできる。
【００４０】
ただし、本明細書において、防水袋を気密に閉塞するとは、空気の出入りを完全に遮断して防水袋の開口筒部を閉塞する状態のみを意味するのではなく、防水袋内の空気を外部に排気できる状態、例えば防水袋を外部から押圧して、圧力をかけた状態で防水袋の内部の空気を排気できるように閉塞する状態を含む広い意味で使用する。この状態は、外部から圧力が作用しない通常の状態では、防水袋への空気の出入りは生じない。したがって、温度変化で防水袋の内部に外気が侵入することもない。ただ、本発明の携帯式電源装置は、必ずしも防水袋を気密に閉塞する必要はない。
【００４１】
さらに、リード引出部５２を閉塞具やシール剤で閉塞する防水袋５０は、好ましくは、内部の空気を排気した状態で閉塞し、あるいは、開口部を閉塞した後、内部の空気を排気する。それは、防水袋５０の内部に空気が満たされた状態では、風船のように膨れた状態となって容積が大きくなり、外装ケースに収納し難くなると共に、外装ケースへの収納時や衝撃等を受けたときに、可撓性シートが破損しやすくなるからである。内部の空気を排気した状態、いいかえると、袋全体をしぼませた状態の防水袋５０は、容積を小さくして外装ケースに収納しやすくできると共に、収納時や衝撃を受けたときの破損を極減できる。
【００４２】
防水袋５０は、リード引出部５２を閉塞具で閉塞した後、防水袋５０を外側から押圧して袋内の圧力を高くして、閉塞部分から空気を外部に排気することができる。また、防水袋５０は、内部の空気を吸引しながら、すなわち、内部を減圧する状態でリード引出部５２を閉塞して、内部の空気を排気することもできる。防水袋５０は、例えば防水袋５０内の空気をリード引出部５２から排気して、防水袋５０の内部を減圧してコアパック３０の表面に密着させることができる。この防水袋５０は、リード引出部５２に吸引ノズルを差し込んで内部の空気を吸引して内部を減圧することができる。この防水袋５０は、内部の空気を排気した後、リード引出部５２をシリコーン樹脂等のシール剤で閉塞して気密に閉塞することができる。
【００４３】
さらに、携帯式電源装置は、図示しないが、二次電池のコアパックを収納する防水袋の外側を、収縮チューブで被覆し、あるいは、防水袋の外側に粘着テープを付着して、防水袋をコアパックの表面に沿わせることもできる。収縮チューブは、熱収縮チューブ又はゴム状弾性体である。熱収縮チューブには、塩化ビニル系又はポリオレフィン系のシート材を筒状に成形したものが使用できる。ゴム状弾性体には、難燃性シリコーンが使用できる。これらの収縮チューブは、収縮する状態で、コアパックを収納している防水袋の表面に密着して、これを被覆する大きさと形状とすることができる。粘着テープには、例えばポリプロピレンテープが使用できる。
【００４４】
以上のように、防水袋５０の外周を収縮チューブや粘着テープで被覆する構造は、可撓性のシートである防水袋５０をコアパックの外周面に密着できるので、防水袋５０が嵩張るのを有効に防止して、簡単に外装ケースに収納して能率よく組み立てできる特長がある。さらに、防水袋５０の外周を被覆する収縮チューブや粘着テープで、外装ケース内面との接触面を被覆できるので、防水袋５０の可撓性シートがコアパックと外装ケースで挟まれて破損するのを有効に防止できる特長がある。
【００４５】
なお、上記の例では二次電池３１とメイン基板３８の防水構造として、これらを防水袋５０に収納する構成を採用したが、防水構造はこの構成に限定されず、例えば樹脂によって二次電池とメイン基板の周囲を被覆したり、ポッティング等により隙間を埋めたり、ケースをパッキンやシール材などで密封する構造なども適宜利用できる。
（サブ基板４１）
【００４６】
このようにしてコアパック３０は防水され、また防水されたコアパック３０から引き出されたリード線５５は、図７に示すようにサブ基板４１に接続される。サブ基板４１には、給電端子４２と受電端子４３とが設けられる。給電端子４２は、外部の電気機器に電力を供給するための端子である。一方受電端子４３は、二次電池３１を充電するための電力を外部から受けるための端子である。これら給電端子４２と受電端子４３は、本体ケース１０の同一の端面において表出される。図３の例では、本体カバー１２から表出される。このため給電端子４２と受電端子４３は、サブ基板４１上で、サブ基板４１の端縁に並ぶように実装されている。なお、これらの給電端子４２と受電端子４３は、外部機器と接続する都合上、表出させる必要があり、構造上防水袋で防水できない。このため、これらの端子を実装するサブ基板４１は防水袋５０の外に置かれており、サブ基板４１はメイン基板３８とは個別の防水構造によって防水が図られている。ここでは、サブ基板４１の給電端子４２や受電端子４３のコネクタ部品の半田部分に、シリコンボンドを塗布して防水を図っている。このように、受電端子４３及び給電端子４２を実装したサブ基板４１をメイン基板３８と分離することで、変換回路を実装したメイン基板３８を防水袋５０で絶縁して安全性を高めつつ、端子類を表出させる構造を実現している。
【００４７】
受電端子４３と給電端子４２とは、端子形状を互いに異なる形状とすることで、両者を形状で区別でき、また誤挿入を物理的に阻止して安全性を高める。またこれら受電端子４３や給電端子４２は、規格化又は標準化された端子とする。特にＵＳＢ端子とすることで、広く普及しているＵＳＢ端子で給電可能な電子機器に給電でき、汎用性が高められる。図３等の例では、給電端子４２をＵＳＢ規格のＡ端子とし、一方受電端子４３をＵＳＢ規格のマイクロ端子としている。これにより、汎用性の高い携帯式電源装置として利用できる。
【００４８】
以上のように、外部に表出させる必要のある給電端子４２と受電端子４３をキャップ部２０で被覆することで、防水仕様の携帯式電源装置を実現している。防水仕様を実現するには、端子類のすべてにキャップを設ける必要があるところ、複数の端子を有する場合は、防水すべき箇所が複数にわたり、構造が複雑化するという問題があった。そこで、実施例１に係る携帯式電源装置１００では、給電端子４２と受電端子４３を一箇所に纏めて、一のキャップ部２０でこれらを被覆する構造として、簡素化を図っている。加えて、キャップ部２０に負荷を設けて、キャップ部２０自体を電気機器の一として利用可能とする形態において、キャップ部２０の天面での防水構造も、同一の弾性体６０を用いることで、防水構造も共通化でき、一層の構成の簡素化と低コスト化が実現できる。また、同一面に給電端子４２と受電端子４３を設ける際に、各端子の物理的な形状が異ならせることで、これらを取り違える事態を回避して安全性を高めている。
（本体カバー１２）
【００４９】
本体カバー１２には、給電端子４２と受電端子４３とを表出させるための矩形状の開口窓がそれぞれ開口される。このように、同一面に給電端子４２と受電端子４３を設けることで、開口部分を一箇所に纏め、防水対策を講じ易くしている。すなわち、給電端子４２と受電端子４３を設けた面のみを、キャップ部２０で覆うことで防水性を達成できる。
（キャップ部２０）
【００５０】
次にキャップ部２０を前方から見た外形を図９の斜視図に、背面から見た斜視図を図１０に、分解斜視図を図１１に、断面図を図１２に、それぞれ示す。これらの図に示すようにキャップ部２０は、本体ケース１０と嵌合されるキャップ本体２３と、キャップ本体２３の前面を被覆するキャップカバー２４と、キャップカバー２４とキャップ本体２３で狭持されて、負荷として発光ダイオードＬＥＤを実装するキャップ基板２５と、キャップ基板２５を覆う保護カバー２６とを備えている。
（キャップ本体２３）
【００５１】
キャップ本体２３は、上面を開口し、底面には後述するキャップコネクタ２１を設けている。上面開口部には、図１１に示すようにキャップ基板２５やキャップカバー２４が嵌入される。また本体ケース１０を連結する下面には、キャップコネクタ２１を突出させている。図１２の断面図に示すように、下面は本体ケース１０の本体カバー１２の端面外周を囲むように、端縁から接合リブ２７を突出させ、開口面としている。また本体カバー１２の端面は、図３に示すように接合リブ２７を嵌合できるように周縁に段差部１５を形成している。ここでキャップ本体２３及び本体カバー１２は、それぞれ樹脂等、絶縁性に優れた部材で成形される。この際、接合面を水密に閉塞するために、弾性体６０を介在させている。
（弾性体６０）
【００５２】
弾性体６０は、キャップ本体２３下面の開口面の内面に設けられる。キャップ部２０を本体ケース１０に嵌合させる際は、接合リブ２７と段差部１５の間に介在された弾性体６０が弾性変形して隙間を無くし、接合部分の防水構造が達成される。弾性体６０は、エラストマー等が好適に利用できる。
【００５３】
一方で、キャップ本体２３の上面においても、開口部をキャップカバー２４を閉塞する部分において防水構造が発揮されるよう、同様に開口部の内面とキャップカバー２４との接合面に弾性体６０が配置される。ここで、キャップ本体２３の上面と下面で開口部分を水密とする弾性体６０を共通化すべく、図１２に示すように樹脂製のキャップ本体２３の形成に際して、エラストマーをインサート成形している。エラストマーは、上面と下面の開口面内面に表出するように配置される。これによって、キャップ本体２３上下面の水密構造を容易に達成できる。このように、本体ケース１０にキャップ部２０を装着した状態で、受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を防水状態に被覆すると共に、キャップ部２０の上面においても防水性が達成され、屋外使用可能な防水構造の携帯式電源装置が実現される。
（キャップ基板２５）
【００５４】
キャップ基板２５には、キャップコネクタ２１を介して本体ケース１０から給電される電力で駆動される負荷が実装される。図１１の例では、キャップ基板２５には負荷として、発光ダイオードＬＥＤが３個実装されている。ここでは３つの白色ＬＥＤを使用しているが、ＲＧＢのＬＥＤを使用すれば、フルカラー発光が可能なカラー光源として利用できる。さらにキャップ基板２５には、ＬＥＤの点灯スイッチ２８が設けられている。
（キャップカバー２４）
【００５５】
キャップカバー２４は、レンズである。レンズでキャップ基板２５を覆うことにより、ＬＥＤの発光を適度に集光又は拡散させることが可能となる。またＬＥＤの点灯のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための作動スイッチ２９を天面に設けている。この作動スイッチ２９は、キャップカバー２４の表面を弾性的に押圧して、キャップ基板２５に実装された点灯スイッチ２８を操作させる。すなわち作動スイッチ２９の上面にメンブレンシートを貼付し、このメンブレンシートの粘着材（両面テープ）によって浸水を防止する。この構成であれば、キャップカバー２４に開口窓を設ける必要が無く、防水性が維持される。
（保護カバー２６）
【００５６】
さらに図１１の例では、ＬＥＤ及びキャップ基板２５を保護するため、キャップカバー２４の内面に更に保護カバー２６を介在させている。保護カバー２６は、ＬＥＤを挿入する貫通孔２６Ｂが開口されている。さらに、キャップカバー２４でＬＥＤの作動スイッチ２９を操作できるよう、プッシュスイッチ２６Ｃが設けられている。プッシュスイッチ２６Ｃは、キャップカバー２４に設けられた作動スイッチ２９に加えられる力を、キャップ基板２５に実装された点灯スイッチ２８に伝達する。
（キャップコネクタ２１）
【００５７】
一方でキャップ本体２３は、底面側において、本体ケース１０に装着した状態で、給電端子４２に挿入されるよう配置されたキャップコネクタ２１を突出させている。好ましくは、キャップコネクタ２１はキャップ本体２３と一体的に設けられる。図１０の例では、キャップコネクタ２１はキャップ本体２３と一体成形で形成されている。これによってキャップコネクタ２１とキャップ本体２３との接続強度を増し、信頼性が高められる。このキャップ部２０は、キャップコネクタ２１を給電端子４２に挿入することで二次電池３１から電力を給電されて、ＬＥＤを点灯でき、懐中電灯や非常ライトとして利用できる。このキャップコネクタは、ＵＳＢ規格のＡ端子と同型のプラグに形成されている。またキャップコネクタ２１を給電端子４２に挿入することで、キャップ部２０と本体ケース１０との機械的な連結構造を強化できる利点も得られる。
【００５８】
このように、キャップで受電端子４３や給電端子４２等をカバーして防水機能を実現すると共に、キャップ自体に給電して電気機器として利用することも可能となり、単なる給電用の電池パックとしてでなく、必要に応じてそれ自体を電気機器として利用できるという、極めて利用範囲の広い機器として活用できる。
（実施例２）
【００５９】
また上記の例では、キャップ部として、負荷にＬＥＤを用いて懐中電灯として利用可能な形態を説明したが、キャップ部はこの構成に限られるものでない。すなわち、図１３の実施例２に示す携帯式電源装置２００のように、他の負荷を用いたキャップ部２０Ｂ〜２０Ｅを用意し、用途に応じて交換式とすることで、ユーザの利用用途や目的に応じて携帯式電源装置を様々な形態で利用できるようになって、利便線を一層高めることができる。例えば負荷として、キャップ部２０Ｂでは電気カミソリ、キャップ部２０Ｃでは電動歯ブラシを使用しており、アウトドアや旅行等に便利なグッズとして利用できる。また、電動ボウルやハンドミキサー等、料理関係の電動機器に利用することもできる。あるいはキャップ部２０Ｄでは負荷をラジオとしており、キャップ部２０Ｅでは非常ブザーとしている。この他ワンセグメント放送が受信可能なＴＶや非常信号発信器等とすれば、災害時の非常持ち出し用の機器としても活用できる。このように、キャップ部をアタッチメントとして交換自在とし、用途に応じて変更することで、複数の機器を持ち歩くことなく、機能を変更できる。特に、このような携帯型の機器が嵩張る原因として、電池の部分が大きく重くなる傾向にあるところ、電源部分を共通化して、非駆動機器のみを交換式とすることで、小型化に有利となる。また電源部分が防水構造であることから、水洗いが可能で、屋外使用や清潔に保ちたい電気機器に適用できる利点が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る携帯式電源装置は、携帯電話や携帯型音楽プレーヤ用を充電する緊急充電器、あるいは緊急充電器を充電するための充電器として、好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１００、２００…携帯式電源装置
１０…本体ケース
１１…紐スリット
１２…本体カバー
１３…給電スイッチ
１４…スイッチ開口窓
１５…段差部
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ…キャップ部
２１…キャップコネクタ
２２…紐挿入部
２３…キャップ本体
２４…キャップカバー
２５…キャップ基板
２６…保護カバー；２６Ｂ…貫通孔；２６Ｃ…プッシュスイッチ
２７…接合リブ
２８…点灯スイッチ
２９…作動スイッチ
３０…コアパック
３１…二次電池
３２…電池ホルダ
３３…電池収納部
３４…保持板
３５…リード用スリット
３６…リード板
３７…放電スイッチカバー
３８…メイン基板
３９…スイッチプレート
４１…サブ基板
４２…給電端子
４３…受電端子
５０…防水袋
５２…リード引出部
５５…リード線
６０…弾性体
１０１…円筒形電池
１０２…外装ケース
１０３…絶縁ホルダー
１０４…回路基板
１０９…電池組立
１１０…出力コネクタ
１１１…入力コネクタ
ＥＤ…電気機器
ＰＳ…電力供給機器
ＰＧ…プラグ
ＬＥＤ…発光ダイオード
ＳＴ…ストラップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外装ケースに充電可能な二次電池を内蔵した携帯式電源装置に関し、特に外部に接続される電気機器に電力を供給する携帯式の電源として利用可能な携帯式電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内部に一対の円筒形電池を内蔵する携帯式電源装置は開発されている（特許文献１参照）。この携帯式電源装置は、図１４の分解斜視図に示すように電気機器の携帯式の電源として使用されるものであり、一対の円筒形電池１０１の間に絶縁ホルダー１０３を配置して、この絶縁ホルダー１０３でもって円筒形電池１０１と回路基板１０４とを定位置に配置して電池組立１０９とし、この電池組立１０９を外装ケース１０２に収納している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３１０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この携帯式電源装置は図１５の前方からみた斜視図及び図１６の背面から見た斜視図に示すように、前面にＵＳＢのＡタイプの出力コネクタ１１０を設け、背面にはＵＳＢのＢタイプの入力コネクタ１１１を設けている。これにより、前後から給電を行うことが可能となる。また、上面にはスイッチを設けている。
【０００５】
この携帯式電源装置は、防水されていないため、屋外の使用が困難であった。特に、水がかかるような状況では、スイッチの周囲の隙間や、ＵＳＢ端子の開口から浸水して、内部の電子部品が短絡したり錆びるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、防水仕様とすることが可能な携帯式電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の側面に係る携帯式電源装置は、
一方向に細長く延長された本体ケース１０と、前記本体ケース１０内部に収納される充電可能な一以上の二次電池３１と、前記本体ケース１０の一端面において表出される、前記二次電池３１を充電するための電力を外部から受けるための受電端子４３と、前記受電端子４３を設けた面と同じ面に設けられる、外部の電気機器に電力を供給するための給電端子４２と、前記二次電池３１の電力を前記給電端子４２から供給する出力電力に変換する変換回路を実装し、前記二次電池３１と略平行な姿勢にて、前記本体ケース１０内部に収納されるメイン基板３８と、受電端子４３及び給電端子４２を実装したサブ基板４１と、前記本体ケース１０の、前記受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を被覆するキャップ部と、を備えており、前記二次電池３１及び前記メイン基板３８は防水構造として本体ケース１０に収納され、前記キャップ部は、前記本体ケース１０に装着した状態で、前記受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を防水状態に被覆すると共に、前記本体ケース１０に装着した状態で、前記給電端子４２に挿入されるよう配置されたキャップコネクタ２１を突出させており、さらに前記キャップコネクタ２１を前記給電端子４２に挿入することで前記二次電池３１から電力を給電されて駆動する負荷を備えることができる。これにより、キャップで受電端子や給電端子等をカバーして防水機能を実現すると共に、キャップ自体に給電して電気機器として利用することも可能となる。特に、受電端子及び給電端子を実装したサブ基板をメイン基板と分離することで、変換回路を実装したメイン基板を防水袋で絶縁しつつ、端子類を表出させる構造を実現している。
【０００８】
また第２の側面に係る携帯式電源装置は、前記キャップ部が、それぞれが異なる負荷を備えた複数種類が用意され、選択的に前記本体ケース１０に装着することができる。これにより、キャップ部を変更することで、携帯式電源装置自体を異なる種類の電気機器として利用できる。
【０００９】
さらに第３の側面に係る携帯式電源装置は、前記負荷を発光ダイオードＬＥＤとできる。これによって、携帯式電源装置を防水型の懐中電灯としても利用できる。
【００１０】
さらにまた第４の側面に係る携帯式電源装置は、前記キャップ部が、前記本体ケース１０と嵌合されるキャップ本体２３と、前記発光ダイオードＬＥＤを実装するキャップ基板２５と、を備えており、前記キャップ本体２３が、弾性体６０をインサート成形してなり、前記キャップ本体２３と前記本体ケース１０との接合面、及び前記キャップ本体２３と前記基板との接合面に、それぞれ前記弾性体６０を表出させ、かつ各接合面において前記弾性体６０を弾性変形させて防水構造を実現できる。これにより、キャップ部を装着した本体ケースの防水性能を確実に発揮できる構造が実現される。
【００１１】
さらにまた第５の側面に係る携帯式電源装置は、さらに前記二次電池３１及び前記メイン基板３８の防水構造として、前記二次電池３１及びメイン基板３８を防水状態に収納する防水袋５０を備えることができる。これにより、防水袋で容易に二次電池とメイン基板の防水構造を達成でき、安価な構成で安全性を高めることができる。
【００１２】
さらにまた第６の側面に係る携帯式電源装置は、前記受電端子４３と給電端子４２とは、互いに異なる形状の端子に構成できる。これにより、受電端子と給電端子とを確実に区別でき、また誤挿入を物理的に阻止して安全性を高める効果も得られる。
【００１３】
さらにまた第７の側面に係る携帯式電源装置は、前記受電端子４３及び／又は給電端子４２を、規格化された端子とできる。これにより、ＵＳＢ端子や携帯電話の充電端子のような、規格化あるいは標準化された端子に接続可能な端子を備えた、普及型の電気機器に給電できる。
【００１４】
さらにまた第８の側面に係る携帯式電源装置は、前記受電端子４３及び／又は給電端子４２が、ＵＳＢ端子とできる。これにより、広く普及しているＵＳＢ端子で給電可能な電気機器に給電できる。
【００１５】
さらにまた第９の側面に係る携帯式電源装置は、前記給電端子４２が、ＵＳＢ規格のＡ端子であり、前記受電端子４３をＵＳＢ規格のマイクロ端子とできる。これにより、給電端子と受電端子とを物理的に区別できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る携帯式電源装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図２】図１の携帯式電源装置の分解斜視図である。
【図３】図２のさらに分解斜視図である。
【図４】図１の携帯式電源装置を背面から見た斜視図である。
【図５】図１の携帯式電源装置にストラップをかける状態を示す斜視図である。
【図６】図３のコアパックの分解斜視図である。
【図７】図３のコアパックを斜め下方から見た斜視図である。
【図８】図７のコアパックを示す平面図である。
【図９】キャップ部を前方から見た斜視図である。
【図１０】図９のキャップ部を背面から見た斜視図である。
【図１１】図９のキャップ部の分解斜視図である。
【図１２】図９のキャップ部の断面図である。
【図１３】実施例２に係る携帯式電源装置を示す斜視図である。
【図１４】従来の携帯式電源装置を示す分解斜視図である。
【図１５】図１４の携帯式電源装置を前方から見た斜視図である。
【図１６】図１４の携帯式電源装置を背面から見た斜視図である。
【図１７】図１７（ａ）は実施例１に係る携帯式電源装置で電気機器を充電する様子を示す模式図、図１７（ｂ）は電気機器を充電する様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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携帯式電源装置を例示するものであって、本発明は携帯式電源装置を以下のものに特定しない。なお、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。
（実施例１）
【００１８】
図１〜図５に、本発明の実施例１に係る携帯式電源装置１００を示す。これらの図において、図１は実施例１に係る携帯式電源装置１００を斜め上方から見た斜視図、図２は図１の携帯式電源装置１００の分解斜視図、図３は図２のさらに分解斜視図、図４は図１の携帯式電源装置１００を背面から見た斜視図、図５は図１の携帯式電源装置１００にストラップＳＴをかける状態を示す斜視図を、それぞれ示している。
【００１９】
これらの図に示す携帯式電源装置１００は、本体ケース１０と、キャップ部２０で構成される。本体ケース１０は中空の有底箱形であり、二次電池３１やメイン基板３８、サブ基板４１等を収納し、開口端を本体カバー１２で閉塞する。本体カバー１２には、受電端子４３と給電端子４２が設けられる。またキャップ部２０が、本体カバー１２を閉塞するよう、本体ケース１０に嵌合して連結される。キャップ部２０は水密に本体ケース１０に装着されて受電端子４３と給電端子４２を保護する防水キャップとして機能する。この状態で携帯式電源装置１００は防水され、屋外での使用に適した充電用の電源として利用できる。また、キャップ部２０にはキャップコネクタ２１と、キャップコネクタ２１で電力を受けて点灯される発光ダイオードＬＥＤを設けている。キャップ部２０を本体ケース１０に装着した状態で、キャップコネクタ２１が給電端子４２に挿入されて、ここから本体ケース１０の二次電池３１の電力供給を受けて発光ダイオードＬＥＤを点灯できる。これによって携帯式電源装置１００を懐中電灯として利用できる。キャップ部２０は、発光ダイオードＬＥＤを設けたサブ基板４１も防水構造としており、防水の懐中電灯が実現される。
【００２０】
この携帯式電源装置１００は、携行に便利なストラップや肩紐をかけるための構造を設けている。図１及び図５の例では、キャップ部２０の上面にＵ字状の紐挿入部２２を設け、また本体ケース１０の底面近傍に紐スリット１１を開口している。これにより、紐挿入部２２と紐スリット１１にストラップＳＴを通すことができ、ストラップＳＴでもって携帯式電源装置１００を携行し易くできる。加えて、ストラップＳＴをキャップ部２０と本体ケース１０に通すことにより、キャップ部２０を本体ケース１０から外した状態でもストラップＳＴに連通されるため、キャップ部２０を紛失する事態も回避できる。図１等の例では、紐挿入部２２はキャップ部２０の底面近傍に一体成形で設けている。また紐スリット１１は、図４に示すように本体ケース１０の底面近傍で上面から底面にかけて断面視斜めに開口している。
【００２１】
本体ケース１０の端面には、図２に示すように給電端子４２と受電端子４３を設けている。また本体ケース１０の側面には給電スイッチ１３を設けている。外部接続する電気機器への給電を行う際には、図１７（ａ）に示すようにキャップ部２０を本体ケース１０から外して給電端子４２を表出させ、給電端子４２に、給電したい電気機器ＥＤ（例えば携帯電話）のプラグＰＧを接続し、給電スイッチ１３をＯＮすることで、電気機器ＥＤへの給電が開始される。これにより、電気機器ＥＤを駆動したり電気機器ＥＤに内蔵される二次電池を充電することが可能となる。一方で、携帯式電源装置１００に内蔵する二次電池３１を充電する際には、図１７（ｂ）に示すように同じくキャップ部２０を外して受電端子４３を表出させ、受電端子４３に、電力供給機器ＰＳ（例えば商用電源に接続されたＡＣアダプタ）のプラグＰＧを接続することで、二次電池３１への充電が開始される。これにより、本体ケース１０に内蔵する二次電池３１を充電でき、携帯式電源装置１００を充電器として繰り返し利用できる。以下、携帯式電源装置１００を構成する各部材の詳細を順次説明する。
（本体ケース１０）
【００２２】
本体ケース１０は、一方向に延長された細長い形状としている。図３の分解斜視図に示す本体ケース１０は、有底箱形に形成され、上面を本体カバー１２で被覆し、内部にコアパック３０とサブ基板４１を収納している。コアパック３０は、図６の分解斜視図に示すように、二次電池３１と、電池ホルダ３２と、メイン基板３８と、スイッチプレート３９で構成され、これらを防水袋５０に収納して密封している。このように防水袋５０で二次電池３１のコアパック３０を覆って防水構造とすることで、本体ケース１０の内部に侵入する水から二次電池３１を保護できる。また、このコアパック３０は、防水袋５０をクッション材に使用することで、本体ケース１０に加わる外力の衝撃を吸収して、耐衝撃強度を向上できる。防水袋５０には、十分な強度と耐水性を有する材質が使用でき、透明な樹脂製とすることが好ましい。図３の例ではポリエチレン製としている。また本体ケース１０の側面には、図３に示すように給電スイッチ１３を表出させるための円形のスイッチ開口窓１４を設けている。
（二次電池３１）
【００２３】
図３の例では、コアパック３０は二次電池３１として１本の円筒形電池を備えている。この円筒形電池は、充電可能な二次電池３１とすることで、充電によって繰り返し使用できる。例えばリチウムイオン二次電池３１が、単位体積あたりの容量が大きく、好適に利用できる。ただ、ニッケル水素電池等、他の二次電池も利用できる。図３の例では、円筒形電池として１本の１８６５０型リチウムイオン二次電池を使用している。ただ、円筒形電池を２本以上使用することもでき、また円筒形電池に限らず角形電池を使用することもできる。
（電池ホルダ３２）
【００２４】
電池ホルダ３２は、円筒形電池を１本収納する電池収納部３３を形成している。図３の例では、電池収納部３３として円筒形電池の湾曲側面に沿った形状で二次電池３１の側面を保持し、更に両端面を保持板３４で保持するコ字状の開口を有している。この電池ホルダ３２は、絶縁性と耐熱性に優れた樹脂製とする。
（メイン基板３８）
【００２５】
メイン基板３８は、二次電池３１とほぼ平行な姿勢で、電池ホルダ３２に固定される。図３の例では、電池ホルダ３２の電池収納部３３を設けた面と反対面に、メイン基板３８を固定している。このように配置することで、二次電池３１とメイン基板３８とを離間させ、さらにメイン基板３８と電池ホルダ３２の断熱性によって、メイン基板３８に実装された半導体素子の発熱で二次電池３１が加熱される事態を回避している。
【００２６】
また電池ホルダ３２の底面側には、リード板３６が固定される。図３の例では、電池ホルダ３２の保持板３４にはリード板３６を挿入するリード用スリット３５が開口されており、このリード用スリット３５を通じて、電池ホルダ３２の裏面側からリード板３６が電池収納部３３側に挿入され、二次電池３１とメイン基板３５との電気接続が得られる。
【００２７】
メイン基板３８は平板状のガラスエポキシ基板であり、円筒形電池の電圧を変換するための電圧変換回路等の電子部品を、表面や裏面に実装している。電圧変換回路は、円筒形電池の出力電圧を安定化して出力するＤＣ／ＤＣコンバータが好適に利用できる。
【００２８】
さらにメイン基板３８は、二次電池３１の放電のみならず、放電後の二次電池３１を充電して再度使用可能とするための充電回路も実装している。充電回路は、受電端子４３を介して外部から供給される電力を充電に必要な電圧に変換する変換回路を備えている。またメイン基板３８には、放電を開始するための放電スイッチも設けられている。放電スイッチはプッシュスイッチであり、メイン基板３８の表面側に設けられた放電スイッチカバー３７を押下して操作される。
（スイッチプレート３９）
【００２９】
ユーザは、本体ケース１０に表出された給電スイッチ１３で放電スイッチを押すように操作する。この際、給電スイッチ１３で放電スイッチカバー３７を操作し易いよう、本体ケース１０の内部には、放電スイッチカバー３７と給電スイッチ１３との間にスイッチプレート３９が介在される。スイッチプレート３９は、防水袋５０の外面から、メイン基板３８の上面に重ねて配置され、放電スイッチを操作するための中間部材として機能する。上述の通り、本体ケース１０の側面には、給電スイッチ１３を表出させるための円形のスイッチ開口窓１４を設けており、このスイッチ開口窓１４に表出されるスイッチプレート３９の給電スイッチ１３を押圧することで、放電スイッチカバー３７を介して間接的に放電スイッチが操作されて、放電が開始される。このように放電スイッチをプッシュスイッチとすることで、スライドスイッチ等に比べてスイッチ開口窓１４の隙間を小さくでき、浸水の可能性を低減できる。
【００３０】
なおスイッチプレートから防水袋を介して直接、メイン基板３８上の放電スイッチを押下することができれば、放電スイッチカバーを省略することもできる。ただ、この場合はスイッチプレートから放電スイッチまで突出させる突起を高くする必要があるところ、筒状の外装ケースに、防水袋で保護されたメイン基板及び二次電池を挿入する際に、スイッチプレートの突起が高くなると挿入し難くなる。このため、図７〜図８の例では放電スイッチカバー３７を設けて、スイッチプレート３９の突出量を抑えている。
（防水袋５０）
【００３１】
本体ケース１０は、スイッチ開口窓１４の部分で給電スイッチ１３との間に隙間が生じるため、ここから本体ケース１０内部への浸水を阻止することが困難である。内部に浸水した水は、メイン基板３８を腐食したり二次電池３１をショートさせる等の問題を生じる可能性がある。そこで、防水対策を行う必要がある。この例では、二次電池３１のコアパック３０は、防水袋５０に収納されて、その開口部を水密に閉塞して、本体ケース１０に収納される。この携帯式電源装置１００は、二次電池３１にメイン基板３８を接続しているコアパック３０を防水袋５０に収納するので、二次電池３１に加えてメイン基板３８も一緒に防水構造として本体ケース１０に収納できる。とくに、この構造は、二次電池３１とメイン基板３８に加えて、二次電池３１とメイン基板３８の接続部を含むコアパック３０全体を防水袋５０に収納できる。このため、理想的な状態で、二次電池３１とメイン基板３８の両方を防水構造として本体ケース１０に収納できる。この構造によると、二次電池３１とメイン基板３８との接続部も防水袋５０に収納できるので、この部分を防水構造とするためにシール材を塗布する等の手間を必要としない。また、シール材が劣化して防水構造に保持できない弊害も発生しない。この構造の携帯式電源装置１００は、防水袋５０からリード線５５のみを引き出す極めて簡単な構造となる。このため、リード線５５のみを防水袋５０の開口部から防水構造で引き出して、二次電池３１とメイン基板３８の全体を防水構造として本体ケース１０に収納できる。
【００３２】
防水袋５０は、図６に示すように、可撓性シートを袋状に成形したものである。防水袋５０の可撓性シートには、プラスチックシートが使用できる。プラスチックシートには、ポリエチレン、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンイミド（ＰＥＩ）、ペット（ＰＥＴ）等が使用できる。これらのプラスチックシートは、可撓性と耐熱性に優れている特長がある。また、二次電池３１の安全弁が開弁されたときに排出される電解液によって、溶融されたり化学反応を起こすこともない。ただ、可撓性シートには、他のプラスチックシートも使用できる。
【００３３】
図６に示す防水袋５０は、二次電池３１のコアパック３０を収納する収納部を備えており、リード線５５を引き出すために一部を開口している。防水袋５０は、収納部に二次電池３１のコアパック３０を収納すると共に、コアパック３０から引き出されたリード線５５を開口部から外部に引き出している。防水袋５０の収納部は、二次電池３１のコアパック３０を収納できる形状と大きさに成形している。防水袋５０は、収納される二次電池３１のコアパック３０の外形に沿う袋状、例えばコアパック３０を無理なく収納できるように、コアパック３０の外形よりも多少大きな直方体形状や角筒状とすることができる。ただ、防水袋は、円筒状や楕円筒状とすることもできる。
【００３４】
防水袋５０は、図６〜図８に示すように、収納部を、二次電池３１のコアパック３０を収納できる袋状として、この部分に二次電池３１のコアパック３０を収納すると共に、リード線５５を引き出す部分である開口部を細く絞ってリード引出部５２としている。図に示す防水袋５０は、開口部と収納部を同じ太さの筒状としている。この防水袋５０は、プラスチックを筒状にインフレーション成形したものを、所定の長さに切断して、能率よく安価に多量生産できる。図に示す防水袋５０は、筒状に成形された可撓性シートの一端を溶着又は接着して、他端を開口部とする袋状に成形している。さらに、袋状に成形された防水袋５０の収納部に二次電池３１のコアパック３０を挿入し、開口部からリード線５５を引き出すと共に、この部分を細く絞ってリード引出部５２としている。
【００３５】
防水袋５０は、細く絞られたリード引出部５２を、閉塞具（図示せず）で閉塞して、二次電池３１のコアパック３０を防水構造で収納できる。閉塞具は、例えばリード引出部５２を外部から結束する結束バンド等の結束具が利用できる。また結束具には線材や粘着テープも利用できる。さらに閉塞具は、例えば防水袋５０から引き出されるリード線５５と開口部との隙間に接着剤やシール剤を充填する状態として、その外側から結束する等の構造で防水袋５０の開口部を確実に閉塞できる。
【００３６】
さらに、防水袋は、図示しないが、リード引出部５２をコードブッシュで閉塞することもできる。コードブッシュは、例えばゴムや軟質プラスチック等のゴム状弾性体で成形して、リード線を水密に挿通させると共に、外周面に沿って防水袋の可撓性シートを水密に結束して水密に閉塞できる。このように、ゴム状弾性体でのコードブッシュは、リード線や防水袋の可撓性シートを弾性的に挟着して、防水構造に密閉しながらリード線を引き出すことができる。ゴム状弾性体であるコードブッシュは、リード線をインサート成形して、リード線を水密に挿通することも、リード線を貫通孔に圧入する状態で挿通して水密に挿通することもできる。以上のコードブッシュは、リード線と防水袋とを別々に密閉するので、リード線と防水袋の両方を確実に防水構造で閉塞できる特徴がある。ただ、閉塞具は、リード線と可撓性シートとの両方を水密に挟着して、リード線を防水構造で防水袋から引き出すこともできる。
【００３７】
以上のように、リード引出部５２が防水構造で閉塞される防水袋５０は、外部から水分が浸入するのを有効に防止して、内部に収納されるコアパック３０を確実に防水する。さらに、防水構造で閉塞される防水袋５０は、収納される二次電池３１の安全弁が開弁されたときに排出される電解液が防水袋５０の外側に漏れるのを有効に防止できる特長もある。
【００３８】
防水袋５０からリード線５５を引き出したリード引出部５２は、図８に示すように、コアパック３０の端部において折り返されて、電池ホルダ３２の下方に設けた引出スペースに配置される。ただ防水袋は、以上の構造に特定しない。防水袋は、二次電池のコアパックを防水構造で収納しながら、二次電池のコアパックに接続されたリード線を外部に引き出しできる他の全ての構造が採用できる。
【００３９】
以上のようにして、コアパック３０が防水袋５０に収納され、メイン基板３８から引き出されたリード線５５は、リード引出部５２において、防水構造で防水袋５０から引き出される。リード引出部５２を閉塞具やシール剤で閉塞する防水袋５０は、好ましくは、閉塞部分において気密に閉塞して、本体ケース１０に収納することができる。防水袋５０を気密に閉塞して本体ケース１０に収納する携帯式電源装置１００は、防水袋５０内の空気温度が変化して膨張し、あるいは収縮するとき、可撓性シートの防水袋５０が変形し、防水袋５０から空気が排気されたり、防水袋５０に空気が吸入されることがない。したがって、温度変化で防水袋５０の内部に外気が侵入するのを理想的な状態で阻止して、結露水に起因する二次電池３１やリード板３６の腐食を確実に阻止できる。さらに、気密に閉塞される防水袋５０は、内部に残存する気体を、乾燥された空気や不活性ガスとして、結露等を有効に防止することもできる。
【００４０】
ただし、本明細書において、防水袋を気密に閉塞するとは、空気の出入りを完全に遮断して防水袋の開口筒部を閉塞する状態のみを意味するのではなく、防水袋内の空気を外部に排気できる状態、例えば防水袋を外部から押圧して、圧力をかけた状態で防水袋の内部の空気を排気できるように閉塞する状態を含む広い意味で使用する。この状態は、外部から圧力が作用しない通常の状態では、防水袋への空気の出入りは生じない。したがって、温度変化で防水袋の内部に外気が侵入することもない。ただ、本発明の携帯式電源装置は、必ずしも防水袋を気密に閉塞する必要はない。
【００４１】
さらに、リード引出部５２を閉塞具やシール剤で閉塞する防水袋５０は、好ましくは、内部の空気を排気した状態で閉塞し、あるいは、開口部を閉塞した後、内部の空気を排気する。それは、防水袋５０の内部に空気が満たされた状態では、風船のように膨れた状態となって容積が大きくなり、外装ケースに収納し難くなると共に、外装ケースへの収納時や衝撃等を受けたときに、可撓性シートが破損しやすくなるからである。内部の空気を排気した状態、いいかえると、袋全体をしぼませた状態の防水袋５０は、容積を小さくして外装ケースに収納しやすくできると共に、収納時や衝撃を受けたときの破損を極減できる。
【００４２】
防水袋５０は、リード引出部５２を閉塞具で閉塞した後、防水袋５０を外側から押圧して袋内の圧力を高くして、閉塞部分から空気を外部に排気することができる。また、防水袋５０は、内部の空気を吸引しながら、すなわち、内部を減圧する状態でリード引出部５２を閉塞して、内部の空気を排気することもできる。防水袋５０は、例えば防水袋５０内の空気をリード引出部５２から排気して、防水袋５０の内部を減圧してコアパック３０の表面に密着させることができる。この防水袋５０は、リード引出部５２に吸引ノズルを差し込んで内部の空気を吸引して内部を減圧することができる。この防水袋５０は、内部の空気を排気した後、リード引出部５２をシリコーン樹脂等のシール剤で閉塞して気密に閉塞することができる。
【００４３】
さらに、携帯式電源装置は、図示しないが、二次電池のコアパックを収納する防水袋の外側を、収縮チューブで被覆し、あるいは、防水袋の外側に粘着テープを付着して、防水袋をコアパックの表面に沿わせることもできる。収縮チューブは、熱収縮チューブ又はゴム状弾性体である。熱収縮チューブには、塩化ビニル系又はポリオレフィン系のシート材を筒状に成形したものが使用できる。ゴム状弾性体には、難燃性シリコーンが使用できる。これらの収縮チューブは、収縮する状態で、コアパックを収納している防水袋の表面に密着して、これを被覆する大きさと形状とすることができる。粘着テープには、例えばポリプロピレンテープが使用できる。
【００４４】
以上のように、防水袋５０の外周を収縮チューブや粘着テープで被覆する構造は、可撓性のシートである防水袋５０をコアパックの外周面に密着できるので、防水袋５０が嵩張るのを有効に防止して、簡単に外装ケースに収納して能率よく組み立てできる特長がある。さらに、防水袋５０の外周を被覆する収縮チューブや粘着テープで、外装ケース内面との接触面を被覆できるので、防水袋５０の可撓性シートがコアパックと外装ケースで挟まれて破損するのを有効に防止できる特長がある。
【００４５】
なお、上記の例では二次電池３１とメイン基板３８の防水構造として、これらを防水袋５０に収納する構成を採用したが、防水構造はこの構成に限定されず、例えば樹脂によって二次電池とメイン基板の周囲を被覆したり、ポッティング等により隙間を埋めたり、ケースをパッキンやシール材などで密封する構造なども適宜利用できる。
（サブ基板４１）
【００４６】
このようにしてコアパック３０は防水され、また防水されたコアパック３０から引き出されたリード線５５は、図７に示すようにサブ基板４１に接続される。サブ基板４１には、給電端子４２と受電端子４３とが設けられる。給電端子４２は、外部の電気機器に電力を供給するための端子である。一方受電端子４３は、二次電池３１を充電するための電力を外部から受けるための端子である。これら給電端子４２と受電端子４３は、本体ケース１０の同一の端面において表出される。図３の例では、本体カバー１２から表出される。このため給電端子４２と受電端子４３は、サブ基板４１上で、サブ基板４１の端縁に並ぶように実装されている。なお、これらの給電端子４２と受電端子４３は、外部機器と接続する都合上、表出させる必要があり、構造上防水袋で防水できない。このため、これらの端子を実装するサブ基板４１は防水袋５０の外に置かれており、サブ基板４１はメイン基板３８とは個別の防水構造によって防水が図られている。ここでは、サブ基板４１の給電端子４２や受電端子４３のコネクタ部品の半田部分に、シリコンボンドを塗布して防水を図っている。このように、受電端子４３及び給電端子４２を実装したサブ基板４１をメイン基板３８と分離することで、変換回路を実装したメイン基板３８を防水袋５０で絶縁して安全性を高めつつ、端子類を表出させる構造を実現している。
【００４７】
受電端子４３と給電端子４２とは、端子形状を互いに異なる形状とすることで、両者を形状で区別でき、また誤挿入を物理的に阻止して安全性を高める。またこれら受電端子４３や給電端子４２は、規格化又は標準化された端子とする。特にＵＳＢ端子とすることで、広く普及しているＵＳＢ端子で給電可能な電子機器に給電でき、汎用性が高められる。図３等の例では、給電端子４２をＵＳＢ規格のＡ端子とし、一方受電端子４３をＵＳＢ規格のマイクロ端子としている。これにより、汎用性の高い携帯式電源装置として利用できる。
【００４８】
以上のように、外部に表出させる必要のある給電端子４２と受電端子４３をキャップ部２０で被覆することで、防水仕様の携帯式電源装置を実現している。防水仕様を実現するには、端子類のすべてにキャップを設ける必要があるところ、複数の端子を有する場合は、防水すべき箇所が複数にわたり、構造が複雑化するという問題があった。そこで、実施例１に係る携帯式電源装置１００では、給電端子４２と受電端子４３を一箇所に纏めて、一のキャップ部２０でこれらを被覆する構造として、簡素化を図っている。加えて、キャップ部２０に負荷を設けて、キャップ部２０自体を電気機器の一として利用可能とする形態において、キャップ部２０の天面での防水構造も、同一の弾性体６０を用いることで、防水構造も共通化でき、一層の構成の簡素化と低コスト化が実現できる。また、同一面に給電端子４２と受電端子４３を設ける際に、各端子の物理的な形状が異ならせることで、これらを取り違える事態を回避して安全性を高めている。
（本体カバー１２）
【００４９】
本体カバー１２には、給電端子４２と受電端子４３とを表出させるための矩形状の開口窓がそれぞれ開口される。このように、同一面に給電端子４２と受電端子４３を設けることで、開口部分を一箇所に纏め、防水対策を講じ易くしている。すなわち、給電端子４２と受電端子４３を設けた面のみを、キャップ部２０で覆うことで防水性を達成できる。
（キャップ部２０）
【００５０】
次にキャップ部２０を前方から見た外形を図９の斜視図に、背面から見た斜視図を図１０に、分解斜視図を図１１に、断面図を図１２に、それぞれ示す。これらの図に示すようにキャップ部２０は、本体ケース１０と嵌合されるキャップ本体２３と、キャップ本体２３の前面を被覆するキャップカバー２４と、キャップカバー２４とキャップ本体２３で狭持されて、負荷として発光ダイオードＬＥＤを実装するキャップ基板２５と、キャップ基板２５を覆う保護カバー２６とを備えている。
（キャップ本体２３）
【００５１】
キャップ本体２３は、上面を開口し、底面には後述するキャップコネクタ２１を設けている。上面開口部には、図１１に示すようにキャップ基板２５やキャップカバー２４が嵌入される。また本体ケース１０を連結する下面には、キャップコネクタ２１を突出させている。図１２の断面図に示すように、下面は本体ケース１０の本体カバー１２の端面外周を囲むように、端縁から接合リブ２７を突出させ、開口面としている。また本体カバー１２の端面は、図３に示すように接合リブ２７を嵌合できるように周縁に段差部１５を形成している。ここでキャップ本体２３及び本体カバー１２は、それぞれ樹脂等、絶縁性に優れた部材で成形される。この際、接合面を水密に閉塞するために、弾性体６０を介在させている。
（弾性体６０）
【００５２】
弾性体６０は、キャップ本体２３下面の開口面の内面に設けられる。キャップ部２０を本体ケース１０に嵌合させる際は、接合リブ２７と段差部１５の間に介在された弾性体６０が弾性変形して隙間を無くし、接合部分の防水構造が達成される。弾性体６０は、エラストマー等が好適に利用できる。
【００５３】
一方で、キャップ本体２３の上面においても、開口部をキャップカバー２４を閉塞する部分において防水構造が発揮されるよう、同様に開口部の内面とキャップカバー２４との接合面に弾性体６０が配置される。ここで、キャップ本体２３の上面と下面で開口部分を水密とする弾性体６０を共通化すべく、図１２に示すように樹脂製のキャップ本体２３の形成に際して、エラストマーをインサート成形している。エラストマーは、上面と下面の開口面内面に表出するように配置される。これによって、キャップ本体２３上下面の水密構造を容易に達成できる。このように、本体ケース１０にキャップ部２０を装着した状態で、受電端子４３及び給電端子４２を設けた面を防水状態に被覆すると共に、キャップ部２０の上面においても防水性が達成され、屋外使用可能な防水構造の携帯式電源装置が実現される。
（キャップ基板２５）
【００５４】
キャップ基板２５には、キャップコネクタ２１を介して本体ケース１０から給電される電力で駆動される負荷が実装される。図１１の例では、キャップ基板２５には負荷として、発光ダイオードＬＥＤが３個実装されている。ここでは３つの白色ＬＥＤを使用しているが、ＲＧＢのＬＥＤを使用すれば、フルカラー発光が可能なカラー光源として利用できる。さらにキャップ基板２５には、ＬＥＤの点灯スイッチ２８が設けられている。
（キャップカバー２４）
【００５５】
キャップカバー２４は、レンズである。レンズでキャップ基板２５を覆うことにより、ＬＥＤの発光を適度に集光又は拡散させることが可能となる。またＬＥＤの点灯のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための作動スイッチ２９を天面に設けている。この作動スイッチ２９は、キャップカバー２４の表面を弾性的に押圧して、キャップ基板２５に実装された点灯スイッチ２８を操作させる。すなわち作動スイッチ２９の上面にメンブレンシートを貼付し、このメンブレンシートの粘着材（両面テープ）によって浸水を防止する。この構成であれば、キャップカバー２４に開口窓を設ける必要が無く、防水性が維持される。
（保護カバー２６）
【００５６】
さらに図１１の例では、ＬＥＤ及びキャップ基板２５を保護するため、キャップカバー２４の内面に更に保護カバー２６を介在させている。保護カバー２６は、ＬＥＤを挿入する貫通孔２６Ｂが開口されている。さらに、キャップカバー２４でＬＥＤの作動スイッチ２９を操作できるよう、プッシュスイッチ２６Ｃが設けられている。プッシュスイッチ２６Ｃは、キャップカバー２４に設けられた作動スイッチ２９に加えられる力を、キャップ基板２５に実装された点灯スイッチ２８に伝達する。
（キャップコネクタ２１）
【００５７】
一方でキャップ本体２３は、底面側において、本体ケース１０に装着した状態で、給電端子４２に挿入されるよう配置されたキャップコネクタ２１を突出させている。好ましくは、キャップコネクタ２１はキャップ本体２３と一体的に設けられる。図１０の例では、キャップコネクタ２１はキャップ本体２３と一体成形で形成されている。これによってキャップコネクタ２１とキャップ本体２３との接続強度を増し、信頼性が高められる。このキャップ部２０は、キャップコネクタ２１を給電端子４２に挿入することで二次電池３１から電力を給電されて、ＬＥＤを点灯でき、懐中電灯や非常ライトとして利用できる。このキャップコネクタは、ＵＳＢ規格のＡ端子と同型のプラグに形成されている。またキャップコネクタ２１を給電端子４２に挿入することで、キャップ部２０と本体ケース１０との機械的な連結構造を強化できる利点も得られる。
【００５８】
このように、キャップで受電端子４３や給電端子４２等をカバーして防水機能を実現すると共に、キャップ自体に給電して電気機器として利用することも可能となり、単なる給電用の電池パックとしてでなく、必要に応じてそれ自体を電気機器として利用できるという、極めて利用範囲の広い機器として活用できる。
（実施例２）
【００５９】
また上記の例では、キャップ部として、負荷にＬＥＤを用いて懐中電灯として利用可能な形態を説明したが、キャップ部はこの構成に限られるものでない。すなわち、図１３の実施例２に示す携帯式電源装置２００のように、他の負荷を用いたキャップ部２０Ｂ〜２０Ｅを用意し、用途に応じて交換式とすることで、ユーザの利用用途や目的に応じて携帯式電源装置を様々な形態で利用できるようになって、利便線を一層高めることができる。例えば負荷として、キャップ部２０Ｂでは電気カミソリ、キャップ部２０Ｃでは電動歯ブラシを使用しており、アウトドアや旅行等に便利なグッズとして利用できる。また、電動ボウルやハンドミキサー等、料理関係の電動機器に利用することもできる。あるいはキャップ部２０Ｄでは負荷をラジオとしており、キャップ部２０Ｅでは非常ブザーとしている。この他ワンセグメント放送が受信可能なＴＶや非常信号発信器等とすれば、災害時の非常持ち出し用の機器としても活用できる。このように、キャップ部をアタッチメントとして交換自在とし、用途に応じて変更することで、複数の機器を持ち歩くことなく、機能を変更できる。特に、このような携帯型の機器が嵩張る原因として、電池の部分が大きく重くなる傾向にあるところ、電源部分を共通化して、非駆動機器のみを交換式とすることで、小型化に有利となる。また電源部分が防水構造であることから、水洗いが可能で、屋外使用や清潔に保ちたい電気機器に適用できる利点が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る携帯式電源装置は、携帯電話や携帯型音楽プレーヤ用を充電する緊急充電器、あるいは緊急充電器を充電するための充電器として、好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１００、２００…携帯式電源装置
１０…本体ケース
１１…紐スリット
１２…本体カバー
１３…給電スイッチ
１４…スイッチ開口窓
１５…段差部
２０、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ…キャップ部
２１…キャップコネクタ
２２…紐挿入部
２３…キャップ本体
２４…キャップカバー
２５…キャップ基板
２６…保護カバー；２６Ｂ…貫通孔；２６Ｃ…プッシュスイッチ
２７…接合リブ
２８…点灯スイッチ
２９…作動スイッチ
３０…コアパック
３１…二次電池
３２…電池ホルダ
３３…電池収納部
３４…保持板
３５…リード用スリット
３６…リード板
３７…放電スイッチカバー
３８…メイン基板
３９…スイッチプレート
４１…サブ基板
４２…給電端子
４３…受電端子
５０…防水袋
５２…リード引出部
５５…リード線
６０…弾性体
１０１…円筒形電池
１０２…外装ケース
１０３…絶縁ホルダー
１０４…回路基板
１０９…電池組立
１１０…出力コネクタ
１１１…入力コネクタ
ＥＤ…電気機器
ＰＳ…電力供給機器
ＰＧ…プラグ
ＬＥＤ…発光ダイオード
ＳＴ…ストラップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に細長く延長された本体ケース(10)と、
前記本体ケース(10)内部に収納される充電可能な一以上の二次電池(31)と、
前記本体ケース(10)の一端面において表出される、前記二次電池(31)を充電するための電力を外部から受けるための受電端子(43)と、
前記受電端子(43)を設けた面と同じ面に設けられる、外部の電気機器に電力を供給するための給電端子(42)と、
前記二次電池(31)の電力を前記給電端子(42)から供給する出力電力に変換する変換回路を実装し、前記二次電池(31)と略平行な姿勢にて、前記本体ケース(10)内部に収納されるメイン基板(38)と、
受電端子(43)及び給電端子(42)を実装したサブ基板(41)と、
前記本体ケース(10)の、前記受電端子(43)及び給電端子(42)を設けた面を被覆するキャップ部と、
を備えており、
前記二次電池(31)及び前記メイン基板(38)は防水構造として本体ケース(10)に収納され、
前記キャップ部は、
前記本体ケース(10)に装着した状態で、前記受電端子(43)及び給電端子(42)を設けた面を防水状態に被覆すると共に、
前記本体ケース(10)に装着した状態で、前記給電端子(42)に挿入されるよう配置されたキャップコネクタ(21)を突出させており、
さらに前記キャップコネクタ(21)を前記給電端子(42)に挿入することで前記二次電池(31)から電力を給電されて駆動する負荷を備えてなることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯式電源装置であって、
前記キャップ部が、それぞれが異なる負荷を備えた複数種類が用意され、選択的に前記本体ケース(10)に装着されてなることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の携帯式電源装置であって、
前記負荷が、発光ダイオード(LED)であることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の携帯式電源装置であって、
前記キャップ部が、
前記本体ケース(10)と嵌合されるキャップ本体(23)と、
前記発光ダイオード(LED)を実装するキャップ基板(25)と、
を備えており、
前記キャップ本体(23)が、弾性体(60)をインサート成形してなり、
前記キャップ本体(23)と前記本体ケース(10)との接合面、及び前記キャップ本体(23)と前記基板との接合面に、それぞれ前記弾性体(60)を表出させ、かつ各接合面において前記弾性体(60)を弾性変形させて防水構造を実現してなることを特徴とする携帯式電気機器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載の携帯式電源装置であって、さらに、
前記二次電池(31)及び前記メイン基板(38)の防水構造として、前記二次電池(31)及びメイン基板(38)を防水状態に収納する防水袋(50)を備えることを特徴とする携帯式電気機器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一に記載の携帯式電源装置であって、
前記受電端子(43)と給電端子(42)とは、互いに異なる形状の端子に構成されてなることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の携帯式電源装置であって、
前記受電端子(43)及び／又は給電端子(42)が、規格化された端子であることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項８】
請求項７に記載の携帯式電源装置であって、
前記受電端子(43)及び／又は給電端子(42)が、ＵＳＢ端子であることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項９】
請求項８に記載の携帯式電源装置であって、
前記給電端子(42)が、ＵＳＢ規格のＡ端子であり、
前記受電端子(43)が、ＵＳＢ規格のマイクロ端子であることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項１】
一方向に細長く延長された本体ケース(10)と、
前記本体ケース(10)内部に収納される充電可能な一以上の二次電池(31)と、
前記本体ケース(10)の一端面において表出される、前記二次電池(31)を充電するための電力を外部から受けるための受電端子(43)と、
前記受電端子(43)を設けた面と同じ面に設けられる、外部の電気機器に電力を供給するための給電端子(42)と、
前記二次電池(31)の電力を前記給電端子(42)から供給する出力電力に変換する変換回路を実装し、前記二次電池(31)と略平行な姿勢にて、前記本体ケース(10)内部に収納されるメイン基板(38)と、
受電端子(43)及び給電端子(42)を実装したサブ基板(41)と、
前記本体ケース(10)の、前記受電端子(43)及び給電端子(42)を設けた面を被覆するキャップ部と、
を備えており、
前記二次電池(31)及び前記メイン基板(38)は防水構造として本体ケース(10)に収納され、
前記キャップ部は、
前記本体ケース(10)に装着した状態で、前記受電端子(43)及び給電端子(42)を設けた面を防水状態に被覆すると共に、
前記本体ケース(10)に装着した状態で、前記給電端子(42)に挿入されるよう配置されたキャップコネクタ(21)を突出させており、
さらに前記キャップコネクタ(21)を前記給電端子(42)に挿入することで前記二次電池(31)から電力を給電されて駆動する負荷を備えてなることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯式電源装置であって、
前記キャップ部が、それぞれが異なる負荷を備えた複数種類が用意され、選択的に前記本体ケース(10)に装着されてなることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の携帯式電源装置であって、
前記負荷が、発光ダイオード(LED)であることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の携帯式電源装置であって、
前記キャップ部が、
前記本体ケース(10)と嵌合されるキャップ本体(23)と、
前記発光ダイオード(LED)を実装するキャップ基板(25)と、
を備えており、
前記キャップ本体(23)が、弾性体(60)をインサート成形してなり、
前記キャップ本体(23)と前記本体ケース(10)との接合面、及び前記キャップ本体(23)と前記基板との接合面に、それぞれ前記弾性体(60)を表出させ、かつ各接合面において前記弾性体(60)を弾性変形させて防水構造を実現してなることを特徴とする携帯式電気機器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載の携帯式電源装置であって、さらに、
前記二次電池(31)及び前記メイン基板(38)の防水構造として、前記二次電池(31)及びメイン基板(38)を防水状態に収納する防水袋(50)を備えることを特徴とする携帯式電気機器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一に記載の携帯式電源装置であって、
前記受電端子(43)と給電端子(42)とは、互いに異なる形状の端子に構成されてなることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一に記載の携帯式電源装置であって、
前記受電端子(43)及び／又は給電端子(42)が、規格化された端子であることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項８】
請求項７に記載の携帯式電源装置であって、
前記受電端子(43)及び／又は給電端子(42)が、ＵＳＢ端子であることを特徴とする携帯式電源装置。
【請求項９】
請求項８に記載の携帯式電源装置であって、
前記給電端子(42)が、ＵＳＢ規格のＡ端子であり、
前記受電端子(43)が、ＵＳＢ規格のマイクロ端子であることを特徴とする携帯式電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−２０５３７１（Ｐ２０１２−２０５３７１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６７７３（Ｐ２０１１−６６７７３）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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