携帯式電源
【課題】規格電池を使用しながら、急速充電における電池の温度上昇による弊害を防止し、全体をコンパクトにする。
【解決手段】携帯式電源は、複数の電池１をセットする装着凹部６をケース２に設けている。装着凹部６は、深さを電池１の外径よりも浅くして、セットされる電池１の上部を開口部から突出させる形状としている。この装着凹部６を開閉するように、水平方向に移動するスライド扉４を連結している。スライド扉４は、閉塞プレート４０の両側に側壁４１を有し、装着凹部６にセットされる電池表面と側壁４１との間に冷却隙間８を設けて、この冷却隙間８を外部に開口する冷却開口９をケース２と閉塞プレート４０との間に設けている。携帯式電源は、閉位置にあるスライド扉４が装着凹部６の電池１の脱落を阻止すると共に、冷却開口９と冷却隙間８に流動される空気で電池１を冷却し、スライド扉４を開位置として電池１を装着凹部６に脱着する。
【解決手段】携帯式電源は、複数の電池１をセットする装着凹部６をケース２に設けている。装着凹部６は、深さを電池１の外径よりも浅くして、セットされる電池１の上部を開口部から突出させる形状としている。この装着凹部６を開閉するように、水平方向に移動するスライド扉４を連結している。スライド扉４は、閉塞プレート４０の両側に側壁４１を有し、装着凹部６にセットされる電池表面と側壁４１との間に冷却隙間８を設けて、この冷却隙間８を外部に開口する冷却開口９をケース２と閉塞プレート４０との間に設けている。携帯式電源は、閉位置にあるスライド扉４が装着凹部６の電池１の脱落を阻止すると共に、冷却開口９と冷却隙間８に流動される空気で電池１を冷却し、スライド扉４を開位置として電池１を装着凹部６に脱着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、ＩＣプレーヤなどの電子機器に内蔵される電池を緊急充電するのに使用される携帯式電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池を内蔵する携帯式電源は開発されている（特許文献１参照）。この公報に記載される携帯式電源は、図１に示すように、充電する電池を内蔵する電子機器をセットする第１の区画９１に上に、電源アセンブリ９３を配置する第２の区画９２を設けている。電源アセンブリ９３は、電池と昇圧回路と充電回路と電池保護回路と電池残量感知回路を備えている。さらに、第２区画９２には、充電ソケット９４と、コードを介して電子機器に接続して電子機器に電力を供給する電源ソケット９５と、コンピュータと電子デバイス間でデータをやりとりするＵＳＢコネクタ９６とを設けている。
【特許文献１】特開２００５−３２３４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１の携帯式電源は、電源アセンブリに内蔵される電池で電子機器に電力を供給する。このとき、電源アセンブリの電池が放電されて電子機器の電池を充電する。携帯式電源は、接続する電子機器の内蔵電池を短時間で急速充電して便利に使用できる。電子機器に内蔵される電池を短時間で急速充電するには、内蔵電池の充電電流を大きく、すなわち携帯式電源の電池の放電電流を大きくする必要がある。とくに、電池を脱着自在にセットする携帯式電源は、電池の放電電流が大きくなる。それは、脱着自在にセットされる単三電池などの規格電池の電圧が１．２Ｖ〜１．５Ｖと低いことから、電子機器に内蔵される電池を充電するために電圧を昇圧して供給するからである。たとえば、電池の電圧を２倍に昇圧して、電子機器に出力するとき、電池の放電電流は電子機器の電池を充電する電流の２倍となる。このことから、脱着できる電池でもって、外部に接続される電子機器の電池を充電する携帯式電源は、電池の放電電流が相当に大きく、とくに、電子機器の電池を急速充電する携帯式電源にあっては、さらに電池の放電電流が大きくなる。電池は大電流で放電されて温度が上昇するので、効率よく冷却して温度による特性の低下を防止することが大切である。とくに、この主の用途に最適なニッケル水素電池は、温度が上昇して電気特性が低下することから、効率よく冷却して大電流による温度上昇を少なくすることが大切である。図１に示す携帯式電源は、電池を効率よく冷却することが難しく、脱着できる電池で外部に接続される電子機器に内蔵される電池を短時間で急速充電できない。
【０００４】
また、単三電池などの規格電池がセットされる携帯式電源は、複数の電池を直列に接続して出力電圧を高くできる。ただ、複数の電池をセットして外部の電子機器の電池を充電する構造にあっては、各々の電池を均一に冷却することが難しくなる。とくに、非常時に携帯電話等の電子機器を充電する携帯式電源は、持ち運びながら電子機器の電池を充電することから、全体をコンパクトにすることが要求されるが、全体をコンパクトにしながら各々の電池を効率よく均一に冷却するは極めて難しい。
【０００５】
携帯式電源は、電池をリチウムイオン電池として電圧を高くできる。ただ、リチウムイオン電池は、単三電池などの規格電池がなく、脱着できる電池とすることができない。脱着できる単三電池などの規格電池は、電圧は低いが非常時には一次電池をセットして外部に接続される電子機器の電池を充電することができる。電池を交換できない携帯式電源は、外部に電子機器を接続してこれに内蔵される電池を充電するには、内蔵する電池を常に充電状態とする必要がある。電池が充電されない状態にあると、外部に接続する電子機器に電力を供給できないからである。これに対して、電池を脱着できる携帯式電源は、万一電池が充電された状態にない緊急時には、一次電池をセットし、あるいは別に充電された電池をセットして便利に使用できる。このため、非常時に便利に使用できる特徴がある。ただ、脱着できる電池は電圧が低くて、放電電流が大きくなる弊害がある。
【０００６】
本発明は、携帯式電源に要求される以上の難しい課題を解決することを目的として開発されたもので、本発明の重要な目的は、単三電池などの規格電池を脱着できる状態で使用しながら、大電流による急速充電においても、電池の温度上昇を少なくして電池の温度上昇による弊害を防止でき、しかも全体をコンパクトにできる携帯式電源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の携帯式電源は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
携帯式電源は、充電できる複数の電池１を脱着自在にセットできる装着凹部６を有するケース２と、このケース２に設けられて外部の電子機器に接続されるコネクタ３と、このコネクタ３に電池１の電圧を調整して出力し、かつケース２に内蔵されてなる電圧調整回路５０とを有する。ケース２の装着凹部６は、複数の電池１を水平面内に平行に並べて収納でき、かつ上方を開口してなる凹部形状であって、凹部の深さを電池１の外径よりも浅くして、セットされる電池１の上部を開口部から突出させる形状としている。さらに、この装着凹部６を開閉するように、装着凹部６の開口部の両側に沿う水平方向にのみ移動できるようにスライド扉４を連結している。このスライド扉４は、装着凹部６の開口部を閉塞すると共に、装着凹部６にセットされる電池１が外れるのを阻止する閉塞プレート４０の両側に、ケース２に移動自在に連結してなる側壁４１を有する。さらにまた、スライド扉４は、装着凹部６にセットされる電池表面と側壁４１との間に冷却隙間８を設けると共に、この冷却隙間８を外部に開口するように、ケース２と閉塞プレート４０との間に冷却開口９を設けている。携帯式電源は、閉位置にあるスライド扉４が、閉塞プレート４０で装着凹部６の電池１の脱落を阻止すると共に、装着凹部６にセットされる電池１を冷却開口９と冷却隙間８に流動される空気で冷却し、スライド扉４を開位置として電池１を装着凹部６に脱着する。
【０００８】
本発明の請求項２の携帯式電源は、装着凹部６を、単三電池を脱着自在にセットする形状としている。
【０００９】
本発明の請求項３の携帯式電源は、装着凹部６にセットされる電池１の長手方向に直交する方向に移動自在に、スライド扉４をケース２に連結している。
【００１０】
本発明の請求項４の携帯式電源は、ケース２が、上面の片側部分を装着凹部６として、他の片側部分を電子回路を内蔵する電子回路収納部７としており、閉位置にあるスライド扉４が、電子回路収納部７と装着凹部６の表面を同一平面状に成形してなる閉塞プレート４０でカバーしている。
【００１１】
本発明の請求項５の携帯式電源は、ケース２のひとつの端面に、複数のコネクタ３を配設している。さらに、本発明の請求項６の携帯式電源は、コネクタ３をＵＳＢコネクタ３Ｂとしている。
【００１２】
さらにまた、本発明の請求項７の携帯式電源は、ケース２に、外部の電源アダプタから直流電力が供給される電源コネクタ３Ａと、この電源コネクタ３Ａに接続されて、電源コネクタ３Ａから供給される電力で装着凹部６にセットされる電池１を充電する充電回路５２を内蔵している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の携帯式電源は、単三電池などの規格電池を脱着できる状態で使用しながら、大電流による急速充電においても、電池の温度上昇を少なくして電池の温度上昇による弊害を防止でき、しかも全体をコンパクトにできる特徴がある。それは、本発明の携帯式電源が、複数の電池を脱着自在にセットできる装着凹部を有するケースに、外部の電子機器に接続されるコネクタと、このコネクタに電池の電圧を調整して出力する電圧調整回路とを設け、さらに、装着凹部を、複数の電池を水平面内に平行に並べて収納でき、かつ上方を開口してなる凹部形状とし、凹部の深さを電池の外径よりも浅くして、セットされる電池の上部を開口部から突出させる形状とし、さらにまた、装着凹部を開閉するように、装着凹部の開口部の両側に沿う水平方向にのみ移動できるようにスライド扉を連結し、このスライド扉は装着凹部の開口部を閉塞すると共に装着凹部にセットされる電池が外れるのを阻止する閉塞プレートの両側に、ケースに移動自在に連結してなる側壁を設ける構造とし、また、スライド扉には、装着凹部にセットされる電池表面と側壁との間に冷却隙間を設けると共に、この冷却隙間を外部に開口するように、ケースと閉塞プレートとの間に冷却開口を設けて、閉位置にあるスライド扉の閉塞プレートで装着凹部の電池の脱落を阻止すると共に、装着凹部にセットされる電池を冷却開口と冷却隙間に流動される空気で冷却し、スライド扉を開位置として電池を装着凹部に脱着できるようにしているからである。
【００１４】
とくに、本発明の請求項２の携帯式電源は、装着凹部を、単三電池を脱着自在にセットする形状とする。この携帯式電源は、規格電池として市販されている単三電池の充電できる電池をセットし、あるいは単三電池の充電できない電池をセットして、外部に接続される電子機器の電池を充電できる。
【００１５】
また、本発明の請求項３の携帯式電源は、スライド扉が、装着部にセットされる電池の長手方向に直交する方向に移動自在にケースに連結している。この構造の携帯式電源は、各々の電池を両端から冷却して、電池の温度むらを少なくできる。
【００１６】
さらにまた、本発明の請求項４の携帯式電源は、ケースが、上面の片側部分に装着凹部として、他の片側部分を電子回路を内蔵する電子回路収納部としており、閉位置にあるスライド扉が、電子回路収納部と装着凹部の表面を同一平面状に成形してなる閉塞プレートでカバーするようにしている。この携帯式電源は、スライド扉の閉位置で、装着凹部と電子回路収納部の両方をカバーするので外観をスッキリとしてコンパクトにできる。
【００１７】
また、本発明の請求項５の携帯式電源は、ケースのひとつの端面に、複数のコネクタを設けているので、各々のコネクタに電子機器や電源アダプタを接続して、便利に使用できる。また、本発明の請求項６の携帯式電源は、コネクタをＵＳＢコネクタとするので、ＵＳＢコネクタを介して種々の電子機器に接続できる。
【００１８】
さらにまた、本発明の請求項７の携帯式電源は、ケースに、外部の電源アダプタから直流電力が供給される電源コネクタと、この電源コネクタに接続されて、電源コネクタから供給される電力で装着凹部にセットされる電池を充電する充電回路を内蔵する。この携帯式電源は、装着凹部に接続する電池を充電しながら、充電された電池で外部に接続され電子機器の電池を充電できる。このため、装着凹部に接続する電池を外部の充電器で充電する必要がなく、便利に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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携帯式電源を例示するものであって、本発明は携帯式電源を以下のものに特定しない。
【００２０】
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。
【００２１】
図２ないし図８に示す携帯式電源は、充電できる複数の電池１を脱着自在にセットできる装着凹部６を有するケース２と、このケース２に設けられて外部の電子機器に接続されるコネクタ３と、このコネクタ３に電池１の電圧を調整して出力し、かつケース２に内蔵されてなる電圧調整回路５０とを有する。
【００２２】
ケース２は、上面の片側半分に装着凹部６を設けている。装着凹部６は、２本の電池１を水平面内に平行に並べて収納でき、かつ上方を開口している凹部形状としている。図の装着凹部６は、スライド扉４の移動方向に、直交する姿勢で、２本の電池１を収納する。いいかえると、スライド扉４を、装着凹部６にセットされる電池１の長手方向に直交する方向に移動できるようにケース２に連結している。
【００２３】
装着凹部６は、凹部の深さを電池１の外径よりも浅くして、セットされる電池１の上部を開口部から突出させる形状としている。図の携帯式電源は、２本の単三電池１を平行に並べてセットする装着凹部６をケース２の上面に設けている。装着凹部６は、２本の円筒形電池１の下面に沿う２列の嵌着溝６Ａを平行に設けている。この装着凹部６は、各々の嵌着溝６Ａに円筒形電池１を入れて定位置にセットできる。ただし、本発明の携帯式電源は、装着凹部にセットする電池を２本には特定しない。装着凹部は、３本以上の電池、たとえば４本の電池をセットする大きさとすることもできる。
【００２４】
図のケース２は、平面形状を四角形として、上面の片側半分に装着凹部６を設けて、残りの片側半分を電子回路を内蔵する電子回路収納部７としている。ケース２は、電子回路収納部７を装着凹部６を設けた部分よりも厚くして、電子回路収納部７の内部に電子回路を内蔵している。電子回路収納部７は、装着凹部６にセットされる電池１の頂上面にほぼ等しい高さとしている。このケース２は、閉塞プレート４０を平面状とするスライド扉４で電子回路収納部７と装着凹部６の両方をカバーできる。また、閉位置にあるスライド扉４の閉塞プレート４０が、装着凹部６にセットされる電池１の頂上面に接近し、あるいは接触して、これでもって電池１が装着凹部６から外れたり、位置がずれるのを阻止できる。
【００２５】
ケース２は、プラスチックで別々に成形している底ケース２Ａと、この底ケース２Ａの上に連結しているトップケース２Ｂとを備える。底ケース２Ａは、図５に示すように、上方を開口する箱形にプラスチックを成形している。さらに、この底ケース２Ａは、四角形の底プレート２０の３辺に周壁２１を設けた形状に成形している。周壁２１は、底プレート２０の両側に連結している側壁２１Ａと、これらの側壁２１Ａの一端を連結している端面壁２１Ｂからなる。底プレート２０の両側に連結している側壁２１Ａは、底プレート２０に連結される下部を湾曲形状に成形して、内側に突出する補強リブ２２を一体的に成形して設けている。さらに、底ケース２Ａは、３辺の周壁２１の内側に回路基板５を入れて定位置に配置している。
【００２６】
底ケース２Ａは、側壁２１Ａの上端縁を、トップケース２Ｂの側壁３１Ａの下端にインロー構造で連結される。図９はインロー構造で連結する底ケース２Ａとトップケース２Ｂの側壁２１Ａ、３１Ａの連結構造を示す拡大断面図である。このインロー構造は、底ケース２Ａの側壁２１Ａに沿って縦溝２３を設け、この縦溝２３に嵌入する凸条３３をトップケース２Ｂの側壁３１Ａに設け、凸条３３を縦溝２３に入れて連結している。図９の底ケース２Ａの側壁２１Ａの上面に設けている縦溝２３は、片側（図９において左側）を開放して、開放部に補強リブ２２を突出して設けている。この側壁２１Ａは、補強リブ２２でトップケース２Ｂの凸条３３が内側にずれるのを阻止して、定位置に連結できる。さらに、この図のインロー構造は、トップケース２Ｂの側壁３１Ａの下端に外側に突出するように鍔部３２を設け、この鍔部３２の外側縁に下方に突出する凸条３３を設けている。このインロー構造は、鍔部３２の上面を超音波ホーンで押圧して、凸条３３を縦溝２３に確実に超音波溶着できる。この構造は、底ケース２Ａの側壁２１Ａの上面とトップケース２Ｂの鍔部３２が両外側に突出するが、この突出面にスライド扉４を案内して、スライド扉４の外側面を底ケース２Ａの側壁２１Ａの外側面と同一面にできる。
【００２７】
トップケース２Ｂは、上プレート３０の周囲に周壁３１を連結する形状に成形している。上プレート３０は、一方の片側部に四角形の装着凹部６を設けて、他方の片側部を高く成形して、ここを電子回路収納部７としている。装着凹部６の外側部には、電子回路収納部７よりも低くしている段差部３５を設けている。図のトップケース２Ｂは、装着凹部６の両側と冷却開口９を設ける部分の３辺には、所定の幅の段差部３５を設けている。図３、及び図６ないし図８に示すように、段差部３５は、装着凹部６にセットされる電池１の上部を突出させる高さとしている。装着凹部６の両側に設ける段差部３５は、スライド扉４で設けられる冷却隙間８の横幅を特定する。図８の断面図に示すように、スライド扉４の側壁４１が段差部３５の外側に位置するからである。したがって、段差部３５の幅を広くして、冷却隙間８の横幅を広くできる。また、この段差部３５の上下位置は冷却隙間８の上下幅を特定する。したがって、段差部３５を低くして冷却隙間８の上下幅を広くできる。段差部３５は、好ましくは横幅を約５ｍｍとする。ただし、段差部の横幅は、３ｍｍ〜１０ｍｍとすることもできる。また、段差部３５は、電子回路収納部７の表面から約５ｍｍ低くして、上下幅を５ｍｍとする冷却開口９を設ける。ただし、段差部は、電子回路収納部の表面から３ｍｍ〜１０ｍｍ低くして、冷却開口を設けることができる。
【００２８】
トップケース２Ｂの周壁３１は、底ケース２Ａの側壁２１Ａにインロー構造で連結される側壁３１Ａと、底ケース２Ａの端面壁３１Ｂに連結される端面壁３１Ｂとからなる。図５に示すケース２は、トップケース２Ｂの側壁３１Ａと端面壁３１Ｂに、下方に突出する係止片３４を設け、底ケース２Ａの側壁２１Ａと端面壁２１Ｂの内面に、この係止片３４を係止する係止部２４を設けており、両方の周壁２１、３１を係止構造で連結している。さらに、底ケース２Ａとトップケース２Ｂは、周壁２１と周壁３１とを超音波溶着して連結され、あるいは接着して連結される。
【００２９】
さらに、図５ないし図７に示すケース２は、底ケース２Ａの３辺に周壁２１を設けてひとつの辺を開口して、この開口辺をトップケース２Ｂに一体的に成形している端面プレート３６で塞いでいる。トップケース２Ｂは、端面プレート３６と上プレート３０とのコーナー部に、スライド扉４の終端縁に設けているストッパ凸条４２を案内する係止凹部３７を設けている。スライド扉４は、閉位置に移動されてストッパ凸条４２を係止凹部３７に案内する。いいかえると、ストッパ凸条４２が係止凹部３７に案内されて、スライド扉４は閉位置に停止される。
【００３０】
端面プレート３６は、複数のコネクタ３を配置している。図のケース２は、ひとつの端面である端面プレート３６に複数のコネクタ３を配置している。図のケース２は、２個のコネクタ３を端面プレート３６に配置している。コネクタ３は、電源コネクタ３ＡとＵＳＢコネクタ３Ｂからなり、ふたつのコネクタ３の間にスイッチ１１を設けている。端面プレート３６はコネクタ３を配設するためにコネクタ窓３８を開口している。このコネクタ窓３８の内側に、電源コネクタ３ＡとＵＳＢコネクタ３Ｂを固定している。これらのコネクタ３は、コネクタ窓３８を貫通する電源プラグやＵＳＢコネクタのプラグを挿入できるように、ケース２に内蔵される回路基板５に固定している。
【００３１】
スイッチ１１も回路基板５に固定されて、操作部１２を端面プレート３６に設けたスリット窓３９から外部に表出している。スイッチ１１は、回路基板５に実装している電池１の残容量検出回路５５に表示信号を出力して、残容量を表示させる。残容量検出回路５５は、発光ダイオード５６等のパイロットランプの点灯色や点灯数で電池１の残容量を表示する。残容量検出回路５５は、スイッチ１１から表示信号が入力されると、一定の時間、発光ダイオード５６を点灯して残容量を表示する。また、スイッチ１１は、電圧調整回路５０を動作状態に切り換えることもできる。スイッチ１１のオンオフ信号で残容量を表示し、また、電圧調整回路５０の動作状態を切り換える携帯式電源は、スイッチ１１を短く押すと残容量を表示し、スイッチ１１を長く押すと電圧調整回路５０を動作状態に切り換えることができる。電圧調整回路５０は、スイッチ１１から入力されるオン信号が設定時間よりも長いことを判定して、動作状態に切り換えられる。この携帯式電源は、スイッチ１１を長く押さない状態で電圧調整回路５０を動作しない状態に保持できるので、ＵＳＢコネクタ３Ｂに電子機器を接続しない状態で、電池１の無駄な消費を防止できる。それは、電圧調整回路５０が動作状態にあると負荷に電子機器を接続しない状態で電力を消費するからである。
【００３２】
スライド扉４はプラスチック製で、平面状の閉塞プレート４０の両側に側壁４１を一体的に成形して設けている。閉塞プレート４０は、スライド扉４の閉位置において、ケース２に設けている装着凹部６の開口部を閉塞すると共に、装着凹部６にセットされる電池１が外れるのを阻止する。図のスライド扉４は、内面がトップケース２Ｂの電子回路収納部７の上面に沿う形状として、閉塞プレート４０の両側に湾曲するように側壁４１を設けている。側壁４１は、その下端を、トップケース２Ｂの段差部３５の外側縁に移動できるように連結している。図３と図５の斜視図、及び図８と図９の断面図に示すように、トップケース２Ｂは、段差部３５の外側面に、スライド扉４を移動できるように連結するガイド溝２７を設けている。このガイド溝２７に沿って移動できるように、スライド扉４は側壁４１の下端縁に沿って、内側に突出するガイド凸条４３を設けている。ガイド凸条４３をガイド溝２７に案内し、スライド扉４はケース２に抜けない状態で移動できるように連結される。
【００３３】
スライド扉４は、側壁４１の下端縁をガイド凸条４３でケース２のガイド溝２７に連結する構造で、側壁４１と電池表面との間に冷却隙間８を設けている。すなわち、電池１は段差部３５の内側に配設され、スライド扉４の側壁４１は段差部３５の外側に配設されることで、側壁４１と電池１との間に冷却隙間８を設けている。さらに、スライド扉４は、平面状の閉塞プレート４０の両側に側壁４１を設ける形状として、冷却隙間８を外部に開口する冷却開口９を、ケース２の段差部３５と閉塞プレート４０との間に設けている。
【００３４】
以上の携帯式電源は、図２と図６に示すように、閉位置にあるスライド扉４の閉塞プレート４０でもって、装着凹部６にセットしている電池１の脱落を阻止し、さらに、装着凹部６にセットされる電池１を冷却開口９と冷却隙間８に流す空気で冷却する。また、図３と図７に示すように、スライド扉４を開位置として電池１を装着凹部６に脱着する。
【００３５】
ケース２に内蔵される回路基板５は、電池１の正負の端面電極に接続されるリード板１０を固定している。リード板１０は、弾性変形できる金属板で制作される。図のリード板１０は、Ｌ字状に折曲されて一方の折曲片を固定部、他方の折曲片を電池１の端面電極に接触される接点部としている。これらのリード板１０は、トップケース２Ｂの装着凹部６の内面に開口して設けた電極窓２８から、装着凹部６の内側に表出させている。一方のリード板１０Ａは、トップケース２Ｂに設けている一対の保持リブ２９で定位置に配置される。一対の保持リブ２９は、一方の側壁３１Ａの内面であって、電極窓２８の開口縁部と側壁３１Ａとの間に、平行で上下に伸びる姿勢で設けられて、その間隔をリード板１０Ａの幅にほぼ等しくしている。一対の保持リブ２９の間に一方のリード板１０Ａ、たとえば電池１の正極に接触するリード板１０Ａを嵌着して、定位置に配置している。また、他方のリード板１０Ｂは、先端部を折り返して折曲部とすると共に、この折曲部に山形凸部を設けて、この山形凸部を電極窓２８から装着凹部６の内側に突出させている。このリード板１０Ｂは、たとえば電池１の負極を押圧する状態で端面電極に接触する。
【００３６】
さらに、回路基板５に実装する電子回路を図１０に示す。この回路基板５は、電源コネクタ３から入力される電力で円筒形電池１を充電する充電回路５２と、この充電回路５２で充電される電池１の電圧を所定の電圧に安定化して出力する電圧調整回路５０であるＤＣ／ＤＣコンバータ５１とを備える。充電回路５２は、電源コネクタ３Ａに接続される電源アダプタから供給される電力で電池１を充電する。電池１をリチウムイオン電池とする携帯式電源にあっては、この充電回路５２が定電流定電圧充電して電池を満充電する。また、電池をニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とする携帯式電源にあっては、充電回路が定電流充電して電池を満充電する。さらに、充電回路５２は、電池１の満充電を検出して充電を停止する。
【００３７】
回路図に示す携帯式電源は、電池１と電圧調整回路５０との間に、電源スイッチ５３を接続している。この電源スイッチ５３は、スイッチング回路５４でオンオフに制御される。スイッチング回路５４は、スイッチ１１から入力される信号で電源スイッチ５３をオンオフに切り変える。スイッチング回路５４は、スイッチ１１から一定の時間オン信号が入力されると電源スイッチ５３をオンに切り換えて、電池１の出力を電圧調整回路５０に出力する。この状態で電圧調整回路５０は動作状態となって、出力側に接続しているＵＳＢコネクタ３Ｂに安定化された電力を供給する。スイッチング回路５４は、ＵＳＢコネクタ３Ｂに接続している電子機器が外されると、ＵＳＢコネクタ３Ｂから電子機器が外されたことを、出力電流で検出できる。電子機器が外されると出力電流が０Ａとなるからである。
【００３８】
さらに、図の回路基板５は、電池１の残容量を検出する残容量検出回路５５も実装している。この残容量検出回路５５は、電池１の電圧や電池１の電流から残容量を演算して、発光ダイオード５６の発光色や点灯個数で残容量を表示する。この残容量検出回路５５は、スイッチ１１からオン信号が入力されると、発光ダイオード５６を点灯して所定の時間にわたって残容量を表示する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の携帯式電源を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる携帯式電源の斜視図である。
【図３】図２に示す携帯式電源のスライド扉を開いた状態を示す斜視図である。
【図４】図２に示す携帯式電源を下側から見た背面斜視図である。
【図５】図２に示す携帯式電源の分解斜視図である。
【図６】図２に示す携帯式電源のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図３に示す携帯式電源のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図６に示す携帯式電源のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】底ケースとトップケースの連結構造を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の一実施例にかかる携帯式電源の回路図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…電池
２…ケース ２Ａ…底ケース
２Ｂ…トップケース
３…コネクタ ３Ａ…電源コネクタ
３Ｂ…ＵＳＢコネクタ
４…スライド扉
５…回路基板
６…装着凹部 ６Ａ…嵌着溝
７…電子回路収納部
８…冷却隙間
９…冷却開口
１０…リード板 １０Ａ…リード板
１０Ｂ…リード板
１１…スイッチ
１２…操作部
２０…底プレート
２１…周壁 ２１Ａ…側壁
２１Ｂ…端面壁
２２…補強リブ
２３…縦溝
２４…係止部
２７…ガイド溝
２８…電極窓
２９…保持リブ
３０…上プレート
３１…周壁 ３１Ａ…側壁
３１Ｂ…端面壁
３２…鍔部
３３…凸条
３４…係止片
３５…段差部
３６…端面プレート
３７…係止凹部
３８…コネクタ窓
３９…スリット窓
４０…閉塞プレート
４１…側壁
４２…ストッパ凸条
４３…ガイド凸条
５０…電圧調整回路
５１…ＤＣ／ＤＣコンバータ
５２…充電回路
５３…電源スイッチ
５４…スイッチング回路
５５…残容量検出回路
５６…発光ダイオード
９１…第１の区画
９２…第２の区画
９３…電源アセンブリ
９４…充電ソケット
９５…電源ソケット
９６…ＵＳＢコネクタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話、ＩＣプレーヤなどの電子機器に内蔵される電池を緊急充電するのに使用される携帯式電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池を内蔵する携帯式電源は開発されている（特許文献１参照）。この公報に記載される携帯式電源は、図１に示すように、充電する電池を内蔵する電子機器をセットする第１の区画９１に上に、電源アセンブリ９３を配置する第２の区画９２を設けている。電源アセンブリ９３は、電池と昇圧回路と充電回路と電池保護回路と電池残量感知回路を備えている。さらに、第２区画９２には、充電ソケット９４と、コードを介して電子機器に接続して電子機器に電力を供給する電源ソケット９５と、コンピュータと電子デバイス間でデータをやりとりするＵＳＢコネクタ９６とを設けている。
【特許文献１】特開２００５−３２３４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１の携帯式電源は、電源アセンブリに内蔵される電池で電子機器に電力を供給する。このとき、電源アセンブリの電池が放電されて電子機器の電池を充電する。携帯式電源は、接続する電子機器の内蔵電池を短時間で急速充電して便利に使用できる。電子機器に内蔵される電池を短時間で急速充電するには、内蔵電池の充電電流を大きく、すなわち携帯式電源の電池の放電電流を大きくする必要がある。とくに、電池を脱着自在にセットする携帯式電源は、電池の放電電流が大きくなる。それは、脱着自在にセットされる単三電池などの規格電池の電圧が１．２Ｖ〜１．５Ｖと低いことから、電子機器に内蔵される電池を充電するために電圧を昇圧して供給するからである。たとえば、電池の電圧を２倍に昇圧して、電子機器に出力するとき、電池の放電電流は電子機器の電池を充電する電流の２倍となる。このことから、脱着できる電池でもって、外部に接続される電子機器の電池を充電する携帯式電源は、電池の放電電流が相当に大きく、とくに、電子機器の電池を急速充電する携帯式電源にあっては、さらに電池の放電電流が大きくなる。電池は大電流で放電されて温度が上昇するので、効率よく冷却して温度による特性の低下を防止することが大切である。とくに、この主の用途に最適なニッケル水素電池は、温度が上昇して電気特性が低下することから、効率よく冷却して大電流による温度上昇を少なくすることが大切である。図１に示す携帯式電源は、電池を効率よく冷却することが難しく、脱着できる電池で外部に接続される電子機器に内蔵される電池を短時間で急速充電できない。
【０００４】
また、単三電池などの規格電池がセットされる携帯式電源は、複数の電池を直列に接続して出力電圧を高くできる。ただ、複数の電池をセットして外部の電子機器の電池を充電する構造にあっては、各々の電池を均一に冷却することが難しくなる。とくに、非常時に携帯電話等の電子機器を充電する携帯式電源は、持ち運びながら電子機器の電池を充電することから、全体をコンパクトにすることが要求されるが、全体をコンパクトにしながら各々の電池を効率よく均一に冷却するは極めて難しい。
【０００５】
携帯式電源は、電池をリチウムイオン電池として電圧を高くできる。ただ、リチウムイオン電池は、単三電池などの規格電池がなく、脱着できる電池とすることができない。脱着できる単三電池などの規格電池は、電圧は低いが非常時には一次電池をセットして外部に接続される電子機器の電池を充電することができる。電池を交換できない携帯式電源は、外部に電子機器を接続してこれに内蔵される電池を充電するには、内蔵する電池を常に充電状態とする必要がある。電池が充電されない状態にあると、外部に接続する電子機器に電力を供給できないからである。これに対して、電池を脱着できる携帯式電源は、万一電池が充電された状態にない緊急時には、一次電池をセットし、あるいは別に充電された電池をセットして便利に使用できる。このため、非常時に便利に使用できる特徴がある。ただ、脱着できる電池は電圧が低くて、放電電流が大きくなる弊害がある。
【０００６】
本発明は、携帯式電源に要求される以上の難しい課題を解決することを目的として開発されたもので、本発明の重要な目的は、単三電池などの規格電池を脱着できる状態で使用しながら、大電流による急速充電においても、電池の温度上昇を少なくして電池の温度上昇による弊害を防止でき、しかも全体をコンパクトにできる携帯式電源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の携帯式電源は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
携帯式電源は、充電できる複数の電池１を脱着自在にセットできる装着凹部６を有するケース２と、このケース２に設けられて外部の電子機器に接続されるコネクタ３と、このコネクタ３に電池１の電圧を調整して出力し、かつケース２に内蔵されてなる電圧調整回路５０とを有する。ケース２の装着凹部６は、複数の電池１を水平面内に平行に並べて収納でき、かつ上方を開口してなる凹部形状であって、凹部の深さを電池１の外径よりも浅くして、セットされる電池１の上部を開口部から突出させる形状としている。さらに、この装着凹部６を開閉するように、装着凹部６の開口部の両側に沿う水平方向にのみ移動できるようにスライド扉４を連結している。このスライド扉４は、装着凹部６の開口部を閉塞すると共に、装着凹部６にセットされる電池１が外れるのを阻止する閉塞プレート４０の両側に、ケース２に移動自在に連結してなる側壁４１を有する。さらにまた、スライド扉４は、装着凹部６にセットされる電池表面と側壁４１との間に冷却隙間８を設けると共に、この冷却隙間８を外部に開口するように、ケース２と閉塞プレート４０との間に冷却開口９を設けている。携帯式電源は、閉位置にあるスライド扉４が、閉塞プレート４０で装着凹部６の電池１の脱落を阻止すると共に、装着凹部６にセットされる電池１を冷却開口９と冷却隙間８に流動される空気で冷却し、スライド扉４を開位置として電池１を装着凹部６に脱着する。
【０００８】
本発明の請求項２の携帯式電源は、装着凹部６を、単三電池を脱着自在にセットする形状としている。
【０００９】
本発明の請求項３の携帯式電源は、装着凹部６にセットされる電池１の長手方向に直交する方向に移動自在に、スライド扉４をケース２に連結している。
【００１０】
本発明の請求項４の携帯式電源は、ケース２が、上面の片側部分を装着凹部６として、他の片側部分を電子回路を内蔵する電子回路収納部７としており、閉位置にあるスライド扉４が、電子回路収納部７と装着凹部６の表面を同一平面状に成形してなる閉塞プレート４０でカバーしている。
【００１１】
本発明の請求項５の携帯式電源は、ケース２のひとつの端面に、複数のコネクタ３を配設している。さらに、本発明の請求項６の携帯式電源は、コネクタ３をＵＳＢコネクタ３Ｂとしている。
【００１２】
さらにまた、本発明の請求項７の携帯式電源は、ケース２に、外部の電源アダプタから直流電力が供給される電源コネクタ３Ａと、この電源コネクタ３Ａに接続されて、電源コネクタ３Ａから供給される電力で装着凹部６にセットされる電池１を充電する充電回路５２を内蔵している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の携帯式電源は、単三電池などの規格電池を脱着できる状態で使用しながら、大電流による急速充電においても、電池の温度上昇を少なくして電池の温度上昇による弊害を防止でき、しかも全体をコンパクトにできる特徴がある。それは、本発明の携帯式電源が、複数の電池を脱着自在にセットできる装着凹部を有するケースに、外部の電子機器に接続されるコネクタと、このコネクタに電池の電圧を調整して出力する電圧調整回路とを設け、さらに、装着凹部を、複数の電池を水平面内に平行に並べて収納でき、かつ上方を開口してなる凹部形状とし、凹部の深さを電池の外径よりも浅くして、セットされる電池の上部を開口部から突出させる形状とし、さらにまた、装着凹部を開閉するように、装着凹部の開口部の両側に沿う水平方向にのみ移動できるようにスライド扉を連結し、このスライド扉は装着凹部の開口部を閉塞すると共に装着凹部にセットされる電池が外れるのを阻止する閉塞プレートの両側に、ケースに移動自在に連結してなる側壁を設ける構造とし、また、スライド扉には、装着凹部にセットされる電池表面と側壁との間に冷却隙間を設けると共に、この冷却隙間を外部に開口するように、ケースと閉塞プレートとの間に冷却開口を設けて、閉位置にあるスライド扉の閉塞プレートで装着凹部の電池の脱落を阻止すると共に、装着凹部にセットされる電池を冷却開口と冷却隙間に流動される空気で冷却し、スライド扉を開位置として電池を装着凹部に脱着できるようにしているからである。
【００１４】
とくに、本発明の請求項２の携帯式電源は、装着凹部を、単三電池を脱着自在にセットする形状とする。この携帯式電源は、規格電池として市販されている単三電池の充電できる電池をセットし、あるいは単三電池の充電できない電池をセットして、外部に接続される電子機器の電池を充電できる。
【００１５】
また、本発明の請求項３の携帯式電源は、スライド扉が、装着部にセットされる電池の長手方向に直交する方向に移動自在にケースに連結している。この構造の携帯式電源は、各々の電池を両端から冷却して、電池の温度むらを少なくできる。
【００１６】
さらにまた、本発明の請求項４の携帯式電源は、ケースが、上面の片側部分に装着凹部として、他の片側部分を電子回路を内蔵する電子回路収納部としており、閉位置にあるスライド扉が、電子回路収納部と装着凹部の表面を同一平面状に成形してなる閉塞プレートでカバーするようにしている。この携帯式電源は、スライド扉の閉位置で、装着凹部と電子回路収納部の両方をカバーするので外観をスッキリとしてコンパクトにできる。
【００１７】
また、本発明の請求項５の携帯式電源は、ケースのひとつの端面に、複数のコネクタを設けているので、各々のコネクタに電子機器や電源アダプタを接続して、便利に使用できる。また、本発明の請求項６の携帯式電源は、コネクタをＵＳＢコネクタとするので、ＵＳＢコネクタを介して種々の電子機器に接続できる。
【００１８】
さらにまた、本発明の請求項７の携帯式電源は、ケースに、外部の電源アダプタから直流電力が供給される電源コネクタと、この電源コネクタに接続されて、電源コネクタから供給される電力で装着凹部にセットされる電池を充電する充電回路を内蔵する。この携帯式電源は、装着凹部に接続する電池を充電しながら、充電された電池で外部に接続され電子機器の電池を充電できる。このため、装着凹部に接続する電池を外部の充電器で充電する必要がなく、便利に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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携帯式電源を例示するものであって、本発明は携帯式電源を以下のものに特定しない。
【００２０】
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。
【００２１】
図２ないし図８に示す携帯式電源は、充電できる複数の電池１を脱着自在にセットできる装着凹部６を有するケース２と、このケース２に設けられて外部の電子機器に接続されるコネクタ３と、このコネクタ３に電池１の電圧を調整して出力し、かつケース２に内蔵されてなる電圧調整回路５０とを有する。
【００２２】
ケース２は、上面の片側半分に装着凹部６を設けている。装着凹部６は、２本の電池１を水平面内に平行に並べて収納でき、かつ上方を開口している凹部形状としている。図の装着凹部６は、スライド扉４の移動方向に、直交する姿勢で、２本の電池１を収納する。いいかえると、スライド扉４を、装着凹部６にセットされる電池１の長手方向に直交する方向に移動できるようにケース２に連結している。
【００２３】
装着凹部６は、凹部の深さを電池１の外径よりも浅くして、セットされる電池１の上部を開口部から突出させる形状としている。図の携帯式電源は、２本の単三電池１を平行に並べてセットする装着凹部６をケース２の上面に設けている。装着凹部６は、２本の円筒形電池１の下面に沿う２列の嵌着溝６Ａを平行に設けている。この装着凹部６は、各々の嵌着溝６Ａに円筒形電池１を入れて定位置にセットできる。ただし、本発明の携帯式電源は、装着凹部にセットする電池を２本には特定しない。装着凹部は、３本以上の電池、たとえば４本の電池をセットする大きさとすることもできる。
【００２４】
図のケース２は、平面形状を四角形として、上面の片側半分に装着凹部６を設けて、残りの片側半分を電子回路を内蔵する電子回路収納部７としている。ケース２は、電子回路収納部７を装着凹部６を設けた部分よりも厚くして、電子回路収納部７の内部に電子回路を内蔵している。電子回路収納部７は、装着凹部６にセットされる電池１の頂上面にほぼ等しい高さとしている。このケース２は、閉塞プレート４０を平面状とするスライド扉４で電子回路収納部７と装着凹部６の両方をカバーできる。また、閉位置にあるスライド扉４の閉塞プレート４０が、装着凹部６にセットされる電池１の頂上面に接近し、あるいは接触して、これでもって電池１が装着凹部６から外れたり、位置がずれるのを阻止できる。
【００２５】
ケース２は、プラスチックで別々に成形している底ケース２Ａと、この底ケース２Ａの上に連結しているトップケース２Ｂとを備える。底ケース２Ａは、図５に示すように、上方を開口する箱形にプラスチックを成形している。さらに、この底ケース２Ａは、四角形の底プレート２０の３辺に周壁２１を設けた形状に成形している。周壁２１は、底プレート２０の両側に連結している側壁２１Ａと、これらの側壁２１Ａの一端を連結している端面壁２１Ｂからなる。底プレート２０の両側に連結している側壁２１Ａは、底プレート２０に連結される下部を湾曲形状に成形して、内側に突出する補強リブ２２を一体的に成形して設けている。さらに、底ケース２Ａは、３辺の周壁２１の内側に回路基板５を入れて定位置に配置している。
【００２６】
底ケース２Ａは、側壁２１Ａの上端縁を、トップケース２Ｂの側壁３１Ａの下端にインロー構造で連結される。図９はインロー構造で連結する底ケース２Ａとトップケース２Ｂの側壁２１Ａ、３１Ａの連結構造を示す拡大断面図である。このインロー構造は、底ケース２Ａの側壁２１Ａに沿って縦溝２３を設け、この縦溝２３に嵌入する凸条３３をトップケース２Ｂの側壁３１Ａに設け、凸条３３を縦溝２３に入れて連結している。図９の底ケース２Ａの側壁２１Ａの上面に設けている縦溝２３は、片側（図９において左側）を開放して、開放部に補強リブ２２を突出して設けている。この側壁２１Ａは、補強リブ２２でトップケース２Ｂの凸条３３が内側にずれるのを阻止して、定位置に連結できる。さらに、この図のインロー構造は、トップケース２Ｂの側壁３１Ａの下端に外側に突出するように鍔部３２を設け、この鍔部３２の外側縁に下方に突出する凸条３３を設けている。このインロー構造は、鍔部３２の上面を超音波ホーンで押圧して、凸条３３を縦溝２３に確実に超音波溶着できる。この構造は、底ケース２Ａの側壁２１Ａの上面とトップケース２Ｂの鍔部３２が両外側に突出するが、この突出面にスライド扉４を案内して、スライド扉４の外側面を底ケース２Ａの側壁２１Ａの外側面と同一面にできる。
【００２７】
トップケース２Ｂは、上プレート３０の周囲に周壁３１を連結する形状に成形している。上プレート３０は、一方の片側部に四角形の装着凹部６を設けて、他方の片側部を高く成形して、ここを電子回路収納部７としている。装着凹部６の外側部には、電子回路収納部７よりも低くしている段差部３５を設けている。図のトップケース２Ｂは、装着凹部６の両側と冷却開口９を設ける部分の３辺には、所定の幅の段差部３５を設けている。図３、及び図６ないし図８に示すように、段差部３５は、装着凹部６にセットされる電池１の上部を突出させる高さとしている。装着凹部６の両側に設ける段差部３５は、スライド扉４で設けられる冷却隙間８の横幅を特定する。図８の断面図に示すように、スライド扉４の側壁４１が段差部３５の外側に位置するからである。したがって、段差部３５の幅を広くして、冷却隙間８の横幅を広くできる。また、この段差部３５の上下位置は冷却隙間８の上下幅を特定する。したがって、段差部３５を低くして冷却隙間８の上下幅を広くできる。段差部３５は、好ましくは横幅を約５ｍｍとする。ただし、段差部の横幅は、３ｍｍ〜１０ｍｍとすることもできる。また、段差部３５は、電子回路収納部７の表面から約５ｍｍ低くして、上下幅を５ｍｍとする冷却開口９を設ける。ただし、段差部は、電子回路収納部の表面から３ｍｍ〜１０ｍｍ低くして、冷却開口を設けることができる。
【００２８】
トップケース２Ｂの周壁３１は、底ケース２Ａの側壁２１Ａにインロー構造で連結される側壁３１Ａと、底ケース２Ａの端面壁３１Ｂに連結される端面壁３１Ｂとからなる。図５に示すケース２は、トップケース２Ｂの側壁３１Ａと端面壁３１Ｂに、下方に突出する係止片３４を設け、底ケース２Ａの側壁２１Ａと端面壁２１Ｂの内面に、この係止片３４を係止する係止部２４を設けており、両方の周壁２１、３１を係止構造で連結している。さらに、底ケース２Ａとトップケース２Ｂは、周壁２１と周壁３１とを超音波溶着して連結され、あるいは接着して連結される。
【００２９】
さらに、図５ないし図７に示すケース２は、底ケース２Ａの３辺に周壁２１を設けてひとつの辺を開口して、この開口辺をトップケース２Ｂに一体的に成形している端面プレート３６で塞いでいる。トップケース２Ｂは、端面プレート３６と上プレート３０とのコーナー部に、スライド扉４の終端縁に設けているストッパ凸条４２を案内する係止凹部３７を設けている。スライド扉４は、閉位置に移動されてストッパ凸条４２を係止凹部３７に案内する。いいかえると、ストッパ凸条４２が係止凹部３７に案内されて、スライド扉４は閉位置に停止される。
【００３０】
端面プレート３６は、複数のコネクタ３を配置している。図のケース２は、ひとつの端面である端面プレート３６に複数のコネクタ３を配置している。図のケース２は、２個のコネクタ３を端面プレート３６に配置している。コネクタ３は、電源コネクタ３ＡとＵＳＢコネクタ３Ｂからなり、ふたつのコネクタ３の間にスイッチ１１を設けている。端面プレート３６はコネクタ３を配設するためにコネクタ窓３８を開口している。このコネクタ窓３８の内側に、電源コネクタ３ＡとＵＳＢコネクタ３Ｂを固定している。これらのコネクタ３は、コネクタ窓３８を貫通する電源プラグやＵＳＢコネクタのプラグを挿入できるように、ケース２に内蔵される回路基板５に固定している。
【００３１】
スイッチ１１も回路基板５に固定されて、操作部１２を端面プレート３６に設けたスリット窓３９から外部に表出している。スイッチ１１は、回路基板５に実装している電池１の残容量検出回路５５に表示信号を出力して、残容量を表示させる。残容量検出回路５５は、発光ダイオード５６等のパイロットランプの点灯色や点灯数で電池１の残容量を表示する。残容量検出回路５５は、スイッチ１１から表示信号が入力されると、一定の時間、発光ダイオード５６を点灯して残容量を表示する。また、スイッチ１１は、電圧調整回路５０を動作状態に切り換えることもできる。スイッチ１１のオンオフ信号で残容量を表示し、また、電圧調整回路５０の動作状態を切り換える携帯式電源は、スイッチ１１を短く押すと残容量を表示し、スイッチ１１を長く押すと電圧調整回路５０を動作状態に切り換えることができる。電圧調整回路５０は、スイッチ１１から入力されるオン信号が設定時間よりも長いことを判定して、動作状態に切り換えられる。この携帯式電源は、スイッチ１１を長く押さない状態で電圧調整回路５０を動作しない状態に保持できるので、ＵＳＢコネクタ３Ｂに電子機器を接続しない状態で、電池１の無駄な消費を防止できる。それは、電圧調整回路５０が動作状態にあると負荷に電子機器を接続しない状態で電力を消費するからである。
【００３２】
スライド扉４はプラスチック製で、平面状の閉塞プレート４０の両側に側壁４１を一体的に成形して設けている。閉塞プレート４０は、スライド扉４の閉位置において、ケース２に設けている装着凹部６の開口部を閉塞すると共に、装着凹部６にセットされる電池１が外れるのを阻止する。図のスライド扉４は、内面がトップケース２Ｂの電子回路収納部７の上面に沿う形状として、閉塞プレート４０の両側に湾曲するように側壁４１を設けている。側壁４１は、その下端を、トップケース２Ｂの段差部３５の外側縁に移動できるように連結している。図３と図５の斜視図、及び図８と図９の断面図に示すように、トップケース２Ｂは、段差部３５の外側面に、スライド扉４を移動できるように連結するガイド溝２７を設けている。このガイド溝２７に沿って移動できるように、スライド扉４は側壁４１の下端縁に沿って、内側に突出するガイド凸条４３を設けている。ガイド凸条４３をガイド溝２７に案内し、スライド扉４はケース２に抜けない状態で移動できるように連結される。
【００３３】
スライド扉４は、側壁４１の下端縁をガイド凸条４３でケース２のガイド溝２７に連結する構造で、側壁４１と電池表面との間に冷却隙間８を設けている。すなわち、電池１は段差部３５の内側に配設され、スライド扉４の側壁４１は段差部３５の外側に配設されることで、側壁４１と電池１との間に冷却隙間８を設けている。さらに、スライド扉４は、平面状の閉塞プレート４０の両側に側壁４１を設ける形状として、冷却隙間８を外部に開口する冷却開口９を、ケース２の段差部３５と閉塞プレート４０との間に設けている。
【００３４】
以上の携帯式電源は、図２と図６に示すように、閉位置にあるスライド扉４の閉塞プレート４０でもって、装着凹部６にセットしている電池１の脱落を阻止し、さらに、装着凹部６にセットされる電池１を冷却開口９と冷却隙間８に流す空気で冷却する。また、図３と図７に示すように、スライド扉４を開位置として電池１を装着凹部６に脱着する。
【００３５】
ケース２に内蔵される回路基板５は、電池１の正負の端面電極に接続されるリード板１０を固定している。リード板１０は、弾性変形できる金属板で制作される。図のリード板１０は、Ｌ字状に折曲されて一方の折曲片を固定部、他方の折曲片を電池１の端面電極に接触される接点部としている。これらのリード板１０は、トップケース２Ｂの装着凹部６の内面に開口して設けた電極窓２８から、装着凹部６の内側に表出させている。一方のリード板１０Ａは、トップケース２Ｂに設けている一対の保持リブ２９で定位置に配置される。一対の保持リブ２９は、一方の側壁３１Ａの内面であって、電極窓２８の開口縁部と側壁３１Ａとの間に、平行で上下に伸びる姿勢で設けられて、その間隔をリード板１０Ａの幅にほぼ等しくしている。一対の保持リブ２９の間に一方のリード板１０Ａ、たとえば電池１の正極に接触するリード板１０Ａを嵌着して、定位置に配置している。また、他方のリード板１０Ｂは、先端部を折り返して折曲部とすると共に、この折曲部に山形凸部を設けて、この山形凸部を電極窓２８から装着凹部６の内側に突出させている。このリード板１０Ｂは、たとえば電池１の負極を押圧する状態で端面電極に接触する。
【００３６】
さらに、回路基板５に実装する電子回路を図１０に示す。この回路基板５は、電源コネクタ３から入力される電力で円筒形電池１を充電する充電回路５２と、この充電回路５２で充電される電池１の電圧を所定の電圧に安定化して出力する電圧調整回路５０であるＤＣ／ＤＣコンバータ５１とを備える。充電回路５２は、電源コネクタ３Ａに接続される電源アダプタから供給される電力で電池１を充電する。電池１をリチウムイオン電池とする携帯式電源にあっては、この充電回路５２が定電流定電圧充電して電池を満充電する。また、電池をニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とする携帯式電源にあっては、充電回路が定電流充電して電池を満充電する。さらに、充電回路５２は、電池１の満充電を検出して充電を停止する。
【００３７】
回路図に示す携帯式電源は、電池１と電圧調整回路５０との間に、電源スイッチ５３を接続している。この電源スイッチ５３は、スイッチング回路５４でオンオフに制御される。スイッチング回路５４は、スイッチ１１から入力される信号で電源スイッチ５３をオンオフに切り変える。スイッチング回路５４は、スイッチ１１から一定の時間オン信号が入力されると電源スイッチ５３をオンに切り換えて、電池１の出力を電圧調整回路５０に出力する。この状態で電圧調整回路５０は動作状態となって、出力側に接続しているＵＳＢコネクタ３Ｂに安定化された電力を供給する。スイッチング回路５４は、ＵＳＢコネクタ３Ｂに接続している電子機器が外されると、ＵＳＢコネクタ３Ｂから電子機器が外されたことを、出力電流で検出できる。電子機器が外されると出力電流が０Ａとなるからである。
【００３８】
さらに、図の回路基板５は、電池１の残容量を検出する残容量検出回路５５も実装している。この残容量検出回路５５は、電池１の電圧や電池１の電流から残容量を演算して、発光ダイオード５６の発光色や点灯個数で残容量を表示する。この残容量検出回路５５は、スイッチ１１からオン信号が入力されると、発光ダイオード５６を点灯して所定の時間にわたって残容量を表示する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の携帯式電源を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる携帯式電源の斜視図である。
【図３】図２に示す携帯式電源のスライド扉を開いた状態を示す斜視図である。
【図４】図２に示す携帯式電源を下側から見た背面斜視図である。
【図５】図２に示す携帯式電源の分解斜視図である。
【図６】図２に示す携帯式電源のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図３に示す携帯式電源のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図６に示す携帯式電源のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】底ケースとトップケースの連結構造を示す拡大断面図である。
【図１０】本発明の一実施例にかかる携帯式電源の回路図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…電池
２…ケース ２Ａ…底ケース
２Ｂ…トップケース
３…コネクタ ３Ａ…電源コネクタ
３Ｂ…ＵＳＢコネクタ
４…スライド扉
５…回路基板
６…装着凹部 ６Ａ…嵌着溝
７…電子回路収納部
８…冷却隙間
９…冷却開口
１０…リード板 １０Ａ…リード板
１０Ｂ…リード板
１１…スイッチ
１２…操作部
２０…底プレート
２１…周壁 ２１Ａ…側壁
２１Ｂ…端面壁
２２…補強リブ
２３…縦溝
２４…係止部
２７…ガイド溝
２８…電極窓
２９…保持リブ
３０…上プレート
３１…周壁 ３１Ａ…側壁
３１Ｂ…端面壁
３２…鍔部
３３…凸条
３４…係止片
３５…段差部
３６…端面プレート
３７…係止凹部
３８…コネクタ窓
３９…スリット窓
４０…閉塞プレート
４１…側壁
４２…ストッパ凸条
４３…ガイド凸条
５０…電圧調整回路
５１…ＤＣ／ＤＣコンバータ
５２…充電回路
５３…電源スイッチ
５４…スイッチング回路
５５…残容量検出回路
５６…発光ダイオード
９１…第１の区画
９２…第２の区画
９３…電源アセンブリ
９４…充電ソケット
９５…電源ソケット
９６…ＵＳＢコネクタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電できる複数の電池(1)を脱着自在にセットできる装着凹部(6)を有するケース(2)と、このケース(2)に設けられて外部の電子機器に接続されるコネクタ(3)と、このコネクタ(3)に電池(1)の電圧を調整して出力し、かつケース(2)に内蔵されてなる電圧調整回路(50)とを有する携帯式電源であって、
前記ケース(2)の装着凹部(6)は、複数の電池(1)を水平面内に平行に並べて収納でき、かつ上方を開口してなる凹部形状であって、凹部の深さを電池(1)の外径よりも浅くして、セットされる電池(1)の上部を開口部から突出させる形状としており、
さらに、この装着凹部(6)を開閉するように、装着凹部(6)の開口部の両側に沿う水平方向にのみ移動できるようにスライド扉(4)を連結しており、このスライド扉(4)は装着凹部(6)の開口部を閉塞すると共に装着凹部(6)にセットされる電池(1)が外れるのを阻止する閉塞プレート(40)の両側に、ケース(2)に移動自在に連結してなる側壁(41)を有し、
さらに又、スライド扉(4)は、装着凹部(6)にセットされる電池表面と側壁(41)との間に冷却隙間(8)を設けると共に、この冷却隙間(8)を外部に開口するように、ケース(2)と閉塞プレート(40)との間に冷却開口(9)を設けており、
閉位置にある前記スライド扉(4)が、閉塞プレート(40)で装着凹部(6)の電池(1)の脱落を阻止すると共に、装着凹部(6)にセットされる電池(1)を冷却開口(9)と冷却隙間(8)に流動される空気で冷却し、スライド扉(4)を開位置として電池(1)が装着凹部(6)に脱着されるようにしてなる携帯式電源。
【請求項２】
前記装着凹部(6)が、単三電池を脱着自在にセットする形状である請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項３】
前記スライド扉(4)が、装着凹部(6)にセットされる電池(1)の長手方向に直交する方向に移動自在にケース(2)に連結されてなる請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項４】
前記ケース(2)が、上面の片側部分に装着凹部(6)として、他の片側部分を電子回路を内蔵する電子回路収納部(7)としており、閉位置にある前記スライド扉(4)が、電子回路収納部(7)と装着凹部(6)の表面を同一平面状に成形してなる閉塞プレート(40)でカバーするようにしてなる請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項５】
前記ケース(2)のひとつの端面に、複数のコネクタ(3)を配設している請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項６】
前記コネクタ(3)がＵＳＢコネクタ(3B)である請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項７】
前記ケース(2)に、外部の電源アダプタから直流電力が供給される電源コネクタ(3A)と、この電源コネクタ(3A)に接続されて、電源コネクタ(3A)から供給される電力で装着凹部(6)にセットされる電池(1)を充電する充電回路(52)を内蔵する請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項１】
充電できる複数の電池(1)を脱着自在にセットできる装着凹部(6)を有するケース(2)と、このケース(2)に設けられて外部の電子機器に接続されるコネクタ(3)と、このコネクタ(3)に電池(1)の電圧を調整して出力し、かつケース(2)に内蔵されてなる電圧調整回路(50)とを有する携帯式電源であって、
前記ケース(2)の装着凹部(6)は、複数の電池(1)を水平面内に平行に並べて収納でき、かつ上方を開口してなる凹部形状であって、凹部の深さを電池(1)の外径よりも浅くして、セットされる電池(1)の上部を開口部から突出させる形状としており、
さらに、この装着凹部(6)を開閉するように、装着凹部(6)の開口部の両側に沿う水平方向にのみ移動できるようにスライド扉(4)を連結しており、このスライド扉(4)は装着凹部(6)の開口部を閉塞すると共に装着凹部(6)にセットされる電池(1)が外れるのを阻止する閉塞プレート(40)の両側に、ケース(2)に移動自在に連結してなる側壁(41)を有し、
さらに又、スライド扉(4)は、装着凹部(6)にセットされる電池表面と側壁(41)との間に冷却隙間(8)を設けると共に、この冷却隙間(8)を外部に開口するように、ケース(2)と閉塞プレート(40)との間に冷却開口(9)を設けており、
閉位置にある前記スライド扉(4)が、閉塞プレート(40)で装着凹部(6)の電池(1)の脱落を阻止すると共に、装着凹部(6)にセットされる電池(1)を冷却開口(9)と冷却隙間(8)に流動される空気で冷却し、スライド扉(4)を開位置として電池(1)が装着凹部(6)に脱着されるようにしてなる携帯式電源。
【請求項２】
前記装着凹部(6)が、単三電池を脱着自在にセットする形状である請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項３】
前記スライド扉(4)が、装着凹部(6)にセットされる電池(1)の長手方向に直交する方向に移動自在にケース(2)に連結されてなる請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項４】
前記ケース(2)が、上面の片側部分に装着凹部(6)として、他の片側部分を電子回路を内蔵する電子回路収納部(7)としており、閉位置にある前記スライド扉(4)が、電子回路収納部(7)と装着凹部(6)の表面を同一平面状に成形してなる閉塞プレート(40)でカバーするようにしてなる請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項５】
前記ケース(2)のひとつの端面に、複数のコネクタ(3)を配設している請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項６】
前記コネクタ(3)がＵＳＢコネクタ(3B)である請求項１に記載される携帯式電源。
【請求項７】
前記ケース(2)に、外部の電源アダプタから直流電力が供給される電源コネクタ(3A)と、この電源コネクタ(3A)に接続されて、電源コネクタ(3A)から供給される電力で装着凹部(6)にセットされる電池(1)を充電する充電回路(52)を内蔵する請求項１に記載される携帯式電源。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１３１０９０（Ｐ２００９−１３１０９０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０５０８１（Ｐ２００７−３０５０８１）
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【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２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２６日（２００７．１１．２６）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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