説明

携帯機器用充電装置

【課題】 携帯機器に内蔵された電池を充電する充電装置において、携帯機器が受け入れ部に入れられたときの衝撃を緩和する。
【解決手段】 携帯機器、例えばハンディ型バーコード読取装置5が充電装置1の受け入れ部4内に挿入されると、これを受ける受台7が下方向に移動して空気室6の空気を圧縮する。このときの空気の圧縮は、空気室6内の空気を溝8から少量ずつ外部に流出させながら行われるため、その空気圧縮により、受台7に対してその移動速度に応じた抵抗力を作用させる。このため、バーコード読取装置5を充電装置1の受け入れ部4に勢い良く挿入してしまったとしても、その際の衝撃は空気室6内の空気を圧縮することによって緩和される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、携帯電話機やハンディタイプのコード読取装置などのような電池を内蔵した携帯機器に用いられる携帯機器用充電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、携帯電話機やハンディタイプのバーコード読取装置などのような携帯機器に用いられる充電装置としては、特許文献1に開示されたようなものがある。これは、充電装置の受け入れ部の底部にばねを設け、携帯機器が受け入れ部に挿入されたとき、まず、携帯機器の受電端子が充電装置の給電端子に接触し、そして、この状態で携帯機器が更に受け入れ部内に挿入されてゆくと、これをばねが受けて当該携帯機器を上下に振動させることにより、携帯機器の受電端子が充電装置の給電端子を擦ってその給電端子に付着した埃や汚れなどを除去するようにしたものである。
【特許文献1】特開平8−64260号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
携帯機器が乱暴に扱われ、充電する際に、充電装置の凹状の受け入れ部に携帯機器が投げ込まれたような場合、従来の充電装置では、充電装置および携帯機器の双方に衝撃力が作用し、互いに傷つけ合うという不具合があった。上記の特許文献1に開示された充電装置では、ばねは携帯機器を振動させる目的で設けられたものであるから、その弾発力は相当強く、乱暴に受け入れ部に入れられた携帯機器の衝撃を緩和する効果は期待できない。
【0004】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、携帯機器が受け入れ部に入れられたときの衝撃を緩和することができる携帯機器用充電装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1の手段では、携帯機器が充電装置の受け入れ部に入れられると、これを受けて受台が下方向に移動する。この受台の下方への移動により、空気室内の空気が圧縮されるが、このときの空気圧縮は、空気を通気部から流出させながら行われるので、空気圧縮の程度はそれ程大きくはない。このため、空気圧縮に伴って、受台が携帯機器に及ぼす抵抗力もそれ程大きなものではないので、携帯機器の衝撃を吸収して効果的に緩衝することができる。しかも、携帯機器が受け入れ部に勢い良く入れられると、そのときの勢いに応じた速度で受台が下方へ移動するので、単位時間当たり通気部から流出する空気量も多いが、空気圧縮の程度も大きくなる。このため、受台は携帯機器に対して受け入れ部に入れられた際の勢いに応じた抵抗力を発揮し、優れた緩衝効果を発揮する。
【0006】
請求項2の手段では、下方に移動した受台を上方向に移動させる復帰手段として、圧縮ばねを採用し、その圧縮ばねの弾発力を、受台が下方への移動限界位置まで移動した状態で、携帯機器がその重量によって受台に及ぼす押し下げ力のほぼ半分となるように設定したので、圧縮ばねの弾発力が強すぎて衝撃緩和効果を損なうといった恐れがない。
請求項3の手段では、復帰手段を構成する圧縮ばねは、ばね線を巻き径が連続的に変化するように形成されたコイルばねであって、一巻き当たりの巻き径の変化量がばね線の線径よりも大きく、最大限押し縮めた状態でばね線が重ならないように構成されているので、圧縮ばねの収容空間を小さくすることができ、充電装置の大型化を回避できる。
【0007】
請求項4の手段では、受台の凹部内に携帯機器を受ける軟質部材が充填されているので、携帯機器の傷付を防止できる。
請求項5の手段では、軟質部材が非弾性部材からなっているので、この軟質部材による衝撃緩和効果を期待することができる。ここで、非弾性部材とは、外力による変形量がその外力と比例関係をもっていない材料で形成されたものを言う。
【0008】
請求項6の手段では、軟質部材は、高密度独立気泡層と低密度独立気泡層とを上下に有した発泡プラスチック部材からなるので、より一層優れた衝撃緩和効果を得ることができる。
請求項7の手段では、携帯機器の受電端子に接触して当該携帯機器の電池を充電するための給電端子は、受台が上限界位置にあるときには当該受台によって隠され、受台が下方への移動限界位置に移動することによって露出して携帯機器の受電端子に接触する構成であるので、携帯機器の衝撃力が給電端子に作用する恐れがない。
【0009】
請求項8の手段では、受台が下方への移動限界位置までの移動に応動して作動し、給電端子を携帯機器の受電端子に接触する位置に変位させる押し出し機構を備えているので、確実に給電端子を受電端子に接触させることができる。
請求項9の手段では、押し出し機構は、受台から受ける力を拡大して給電端子に伝達する梃子部材を有しているので、給電端子を受電端子に適切な接触圧で接触させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明をハンディ型バーコード読取装置(以下、BHTと称する。)の充電装置に適用した一実施例につき図面を参照しながら説明する。
図1において、充電装置1の本体2は、プラスチック製で、下方に開放された中空状をなし、その下面の開口はプラスチック製の底板3によって塞がれている。本体2には、受け入れ部4が形成されている。この受け入れ部4は、携帯機器であるBHT5の一端側を収容できる程度の大きさの断面角形(BHT5の一端側と同じ断面形状)の有底凹部に形成されている。この受け入れ部4は、本体2の傾斜上面において開口しており、この開口はBHT5を受け入れ部4内に挿入するための挿入口4aとされている。
【0011】
有底凹状の受け入れ部4の内部の下方部分は、空気室6ともされている。受け入れ部4内には、空気室6の蓋として作用する受台7が上下動可能に嵌合されている。この受台7はプラスチック製で、外周面に空気室6を外部と連通させるための通気手段としての溝8が1本または複数本形成されている。この溝8の断面積は小さく、空気流通を許容するが、その流通量を制限する絞り作用も有しているものである。そして、受台7が下方に移動するとき、当該受台7は、空気室6内に溜められている空気を圧縮し、これに伴い、空気室6内の空気の一部は溝8を通って外部に流出する。
【0012】
従って、受台7は、下方に移動するとき、空気室6内の空気を圧縮することによって抵抗力を受ける。このとき、受台7の下方への移動速度が低い場合には、空気室6内の空気が溝8から外部に抜け出る際、それ程大きな抵抗を受けることがないので、空気室6内の空気はそれ程圧縮されない。これに対し、受台7の下方への移動速度が高い場合には、空気室6内の空気が溝8から外部に抜け出る際、単位時間当たりの空気流出量が多くなることにより大きな通気抵抗を受けるので、空気室6内の空気の圧縮程度は大きい。以上のことから、受台7が下方へ移動する際、その移動速度に応じて、当該受台7が空気室6から受ける抵抗力が変化する。
【0013】
受台7には、上向きに開放する凹部9が形成され、この凹部9内に軟質部材10が充填されている。軟質部材10は、例えば、図2に示すように、高密度独立気泡層10aと低密度独立気泡層10bとを上下2層に形成した発泡プラスチック部材からなる。上記高密度独立気泡層10bは、比較的細かい独立気泡を無数に有した層として形成され、低密度独立気泡層10aは、比較的大きな独立気泡を無数に有した層として形成されている。そして、受け入れ部4にBHT5が挿入されると、そのBHT5は受台7に受けられるが、直接的には軟質部材10に当接するようになっている。
【0014】
受け入れ部4の底部と受台7との間には、受台7を上方向に付勢する復帰手段としての圧縮ばね、具体的には圧縮コイルばね11が配設されている。この圧縮コイルばね11は、ばね線を巻き径が連続的に変化する円錐コイルばねに形成され、且つ一巻き当たりの巻き径の変化量がばね線の線径よりも大きくなっていて、最大限押し縮めた状態でばね線が重ならないように構成されている。従って、この圧縮コイルばね11にあって、最大限押し縮めた状態では、その全体の高さは線径と同じになる。
【0015】
受台7は、圧縮コイルばね11を最大限押し縮めた状態になるまで下方に移動した位置を下方への移動限界位置としている。そして、圧縮コイルばね11は、受台7が下方への移動限界位置まで移動した状態、つまり圧縮コイルばね11が最大限押し縮められた状態において、BHT5がその重量によって受台7に及ぼす下方への力のほぼ半分の弾発力を持つように設定されている。
【0016】
本体2内には、基板12が縦型に配設されている。この基板12には、充電回路を構成する電子部品13などが搭載されている。また、基板12には、BHT5に給電するための給電端子14が設けられている。この給電端子14は、ばね性を有した金属板から構成されて上端部が基板12に取り付けられている。この給電端子14の中間部には、BHT6の下端部分に設けられた受電端子15に接触する接点部14aが突出状態にして形成されている。
【0017】
受け入れ部4の周壁部には、給電端子14の接点部14aを受け入れ部4内に突出されるための透孔16が形成されている。この透孔16は、図1に示すように、受台7が圧縮コイルばね11の弾発力によって上方に押し上げられた位置にあるとき、当該受台7によって隠されている。従って、常には、給電端子14は、受台7によって隠された状態にある。
【0018】
本体1内には、受台7の下方への移動により、給電端子14をBHT5の受電端子15に接触させる位置に変位させる押し出し機構17が設けられている。即ち、受け入れ部4の底壁部には、当該底壁部から上下に突出する押圧子18が上下動可能に設けられている。この押圧子18は、受台7が下方への移動限界位置近くまで移動すると、それ以降の受台7の下方への移動によって押圧されて下方に移動する。
【0019】
一方、本体2内には、梃子部材としてのL字形のリンク19が支軸20を中心にして回動可能に設けられている。このリンク19の一端部は押圧子18の下端部に接し、他端部は給電端子14の下端部に接している。そして、リンク19は、押圧子18が下方に移動すると、矢印A方向に回動して給電端子14の下端部を接点部14aが受け入れ部4の内側に突出する方向(矢印B方向)に変位させるように構成されている。この場合、リンク19は、支軸20と押圧子18に接する一端部との間の長さの方が、支軸20と給電端子14に接する他端部との間の長さよりも長くなっており、一端部が受ける力を拡大して他端部に伝えることができるようにしている。
【0020】
次に上記のように構成した充電装置1の作用を説明する。
BHT5は、内部に電池(二次電池)を内蔵している。この電池を充電すべく、BHT5を充電装置1の受け入れ部4内に挿入する。すると、BHT5の一端部が受台7の軟質部材10に受けられ、そして、受台7がBHT5の重量を受けて圧縮コイルばね11の弾発力に抗して下方に移動する。この受台7の下方への移動により、空気室6内に溜められている空気が圧縮され、この圧縮に伴い、空気室6内の空気が受台7の外周面の溝8を通って外部に流出するようになる。そして、以後、受台7は、空気室6内の空気を溝8から流出させながら下方に移動してゆく。
【0021】
ところで、BHT5を受け入れ部4内に挿入する際、投げ入れるようにして勢い良く挿入したとする。受け入れ部4内に挿入されたBHT5は、まず、軟質部材10に受けられるため、勢い良く挿入されても、傷付きの恐れがない。しかも、本実施例では、軟質部材10が低密度独立気泡層10aと高密度独立気泡層10bとを上下2層に形成した発泡プラスチック部材からなっているので、上層である高密度独立気泡層10bは主としてBHT5が衝突したときの衝撃を吸収し、下層である低密度独立気泡層10aは主にクッション材として柔軟にBHT5を受け止める。
【0022】
このようにして、勢い良く挿入されたBHT5は、軟質部材10により緩衝的に受け止められるが、最終的には受台7がその際の衝撃力を受けるので、当該受台7が勢い良く下方に移動する。ところが、受台7の溝8は細く、一度に大量の空気を外部に抜き出すことができないので、空気室6内の空気の圧縮程度は大きくなる。このため、BHT5が受け入れ部4に勢い良く挿入されると、受台7は、そのときのBHT5の勢いに応じた抵抗力を空気室6から受けることによって、受台7が一挙に下方への移動限界位置まで移動することなく、BHT5から受ける衝撃が緩和される。
【0023】
さて、受台7が下方に移動してゆくと、透孔16が受け入れ部4内に開放され、そして、BHT5がその受電端子15を給電端子14に対向させる位置まで下降すると共に、受台7が押圧子18を押圧してリンク19を矢印A方向に回動させる。これにより、給電端子14が矢印B方向に変位して接点部14aを透孔16から突出させてBHT5の受電端子15に押し当てる。このとき、リンク19は、いわゆる梃子の原理で、押圧子18から受ける力を大きくして給電端子14に伝えるため、接点部14aが適度な圧力で受電端子15に接触する。
【0024】
そして、最終的には、受台7は、図3に示すように、圧縮コイルばね11を最大限圧縮した位置、即ち受台7と空気室6の底面との間の隙間が圧縮コイルばね11のばね線の線径相当分になる位置(下方への移動限界位置)まで下降して停止し、この状態でBHT5の電池の充電が行われる。
BHT5の電池の充電が終了すると、BHT5を受け入れ部4から取り出す。すると、受台7は、圧縮コイルばね11の弾発力によって上方へ移動し、この移動に伴い、空気室6内の圧力が下がるため、溝8から外気が空気室6内に流入する。そして、受台7の上昇により、押圧子18の押圧が解かれるため、給電端子14が復元弾発力によって矢印とは反対方向に変位し、接点部14aを透孔16内に退避させる。受台7が元の位置まで上昇すると、透孔16が受台7によって塞がれる。
【0025】
このように本実施例によれば、BHT5を充電装置1の受け入れ部4に勢い良く挿入しても、そのときの衝撃は、空気室6の空気が圧縮されることによって緩和されるので、BHT5や受台7が損傷する恐れがない。
また、本実施例では、受台7を元の位置に押し上げる復帰手段を、円錐コイルばねからなる圧縮コイルばね11としたので、最大限押し縮めたときの高さが低くなる。このため、圧縮コイルばね11の収容のためのスペースをそれ程大きくしなくとも済み、本体2を小型に構成することができる。
【0026】
また、本実施例では、受台7の下方への移動により、給電端子14をBHT5の受電端子15に接触させる位置に変位させる押し出し機構17を設けたので、給電端子14を確実にBHT5の受電端子15に接触させることができる。しかも、この際、リンク19により押圧子18の押圧力を大きくして給電端子14が適度な接触圧を持ってBHT5の受電端子15に接触するようにしたので、長期使用によって上記接触圧の低下を生ずることを効果的に防止できる。
【0027】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張或は変更が可能である。
軟質部材は、ポリスチレンフォームのような非弾性部材であっても良く、非弾性部材であれば、BHT5が当接した当初は良く変形するが、その後は次第に変形し難くなるようにして緩衝機能を持たすようにすることができる。また、軟質部材は、防振性材料で形成されたものであっても良い。
通気部は、溝8に限られず、受台7と受け入れ部4の内周面との間の隙間であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の一実施例を示す縦断面図
【図2】軟質部材の断面図
【図3】受台が下降した状態で示す縦断面図
【符号の説明】
【0029】
図面中、2は本体、4は受け入れ部、5はハンディ型バーコード読取装置(携帯機器)、6は空気室、7は受台、8は溝(通気手段)、9は凹部、10は軟質部材、11は圧縮コイルばね(復帰手段)、14は給電端子、15は受電端子、17は押し出し機構、18は押圧子、19はリンク(梃子部材)である。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
受け入れ部に携帯機器を受け入れ、当該携帯機器の電池を充電する充電装置において、
携帯機器が前記受け入れ部に入れられたときの衝撃を緩和する緩衝機構を備え、
前記緩衝機構は、
前記受け入れ部に入れられた携帯機器を受けてその重量により下方向へ移動する受台と、
前記受台を上下方向に移動可能に収容し、前記受台が携帯機器を受けて下方向へ移動することにより、内部の空気を圧縮させる空気室と、
前記受台の下方向への移動に伴って前記空気室内の空気を外部に流出させ、前記受台の上方向への移動に伴って外部から前記空気室内に空気を流入させる通気手段と、
前記受け入れ部から前記携帯機器が外されたとき、前記受台を上方向に移動させる復帰手段とを具備し、
前記受台の下方向への移動時、前記空気室内の空気が圧縮されながら前記通気手段から外部に流出することにより、前記受台に対してその下方への移動速度に応じた抵抗力を作用させることを特徴とする携帯機器用充電装置。
【請求項2】
前記復帰手段は、圧縮ばねから構成され、その圧縮ばねの弾発力は、前記受台が下方への移動限界位置まで移動した状態で、前記携帯機器がその重量によって前記受台に及ぼす下方への押し下げ力のほぼ半分となるように設定されていることを特徴とする請求項1記載の携帯機器用充電装置。
【請求項3】
前記復帰手段を構成する圧縮ばねは、ばね線を巻き径が連続的に変化するように形成されたコイルばねであって、一巻き当たりの巻き径の変化量がばね線の線径よりも大きく、最大圧縮状態でばね線が重ならないように構成されていることを特徴とする請求項2記載の携帯機器用充電装置。
【請求項4】
前記受台は、上向きに開放する凹部を有し、この凹部内に前記携帯機器を受ける軟質部材が充填されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の携帯機器用充電装置。
【請求項5】
前記軟質部材は、非弾性部材からなることを特徴とする請求項4記載の携帯機器用充電装置。
【請求項6】
前記軟質部材は、高密度独立気泡層と低密度独立気泡層とを上下に有した発泡プラスチック部材からなることを特徴とする請求項4記載の携帯機器用充電装置。
【請求項7】
前記携帯機器の受電端子に接触して当該携帯機器の電池を充電するための給電端子は、前記受台が復帰手段によって上方へ移動されたときには当該受台によって隠され、前記受台が下方へ移動することによって露出して前記携帯機器の受電端子に接触する構成であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の携帯機器用充電装置。
【請求項8】
前記受台の下方への移動に応動して作動し、前記給電端子を前記受け入れ部側に変位させて前記携帯機器の受電端子に接触させる押し出し機構を備えていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の携帯機器用充電装置。
【請求項9】
前記押し出し機構は、前記受台から受ける力を拡大して前記給電端子に伝達する梃子部材を有していることを特徴とする請求項8記載の携帯機器用充電装置。


【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2006−6084(P2006−6084A)
【公開日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−182621(P2004−182621)
【出願日】平成16年6月21日(2004.6.21)
【出願人】(501428545)株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Fターム(参考)】