(57)【要約】【課題】充電池を覆う被覆部材の有無によらず安定した充電品質を維持できる充電装置および充電池を提供する。【解決手段】充電装置は、被充電体を載置するための載置領域を形成する凹形状のハウジングと、ハウジングの凹面底部に設けられ、載置領域に載置された被充電体の受電端子に接触して被充電体に電力を供給する給電端子と、ハウジングの凹面から載置領域の内側方向に突出して設けられ、載置領域に載置された被充電体に当接することにより、被充電体に保護ケースが取り付けられた状態で載置領域に載置された場合に、被充電体の受電端子と給電端子とが対向する方向に、保護ケースを収容可能な所定の空隙を形成する空隙形成部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被充電体を載置するための載置領域を形成する凹形状のハウジングと、
前記ハウジングの凹面底部に設けられ、前記載置領域に載置された前記被充電体の受電端子に接触して被充電体に電力を供給する給電端子と、
前記ハウジングの凹面から前記載置領域の内側方向に突出して設けられ、前記載置領域に載置された前記被充電体に当接することにより、前記被充電体に保護ケースが取り付けられた状態で前記載置領域に載置された場合に、前記被充電体の前記受電端子と前記給電端子とが対向する方向に、前記保護ケースを収容可能な所定の空隙を形成する空隙形成部とを備える、充電装置。
【請求項２】
前記空隙形成部は、前記載置領域に載置された前記被充電体の被当接部に係合する係合部を備え、
前記係合部は、前記受電端子を前記給電端子に対して位置決めする、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記ハウジングの凹面のうち少なくとも相対向する２側面から前記載置領域の内側方向に突出して設けられ、前記載置領域に載置された前記被充電体の側面を挟持することにより、前記載置領域における前記被充電体の位置を固定する挟持部を備える、請求項１または２のいずれかに記載の充電装置。
【請求項４】
前記挟持部は、前記被充電体の側面に形成された被挟持部に嵌合する係止爪である、請求項３に記載の充電装置。
【請求項５】
前記挟持部は、前記載置領域の内側方向にばねで付勢される、請求項３または４のいずれかに記載の充電装置。
【請求項６】
前記空隙形成部は、前記被充電体に保護ケースが取り付けられた状態で前記載置領域に載置された場合に、前記保護ケースが前記空隙に収容されることにより、前記被充電体に前記保護ケースが取り付けられているか否かにかかわらず、前記受電端子の前記給電端子に対する位置関係が一定となるように構成される、請求項１〜５のいずれかに記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電装置、充電池および充電池が取り付けられる電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、充電池が電子機器に取り付けられた状態やさらにケースで覆われた状態であっても充電可能な充電装置が知られている。特許文献１が開示する充電装置９００および充電池９０１が取り付けられた電子機器９０２の断面図を図１３に示す。充電装置９００においては、凹所９０３に、電子機器９０２に取り付けられた充電池９０１が挿入される。凹所９０３の一側面と充電池９０１の一側面とにより充電池９０１の位置合わせがされ、凹所９０３の底部に設けられ、図示しないばねで賦勢された端子９０４と、充電池９０１の底部に設けられた端子９０５とが接触する。充電池９０１および電子機器９０２がケース９０６に覆われている場合（図１３の（ａ））およびケース９０６に覆われていない場合（図１３の（ｂ））の各状態において、ケース９０６の厚みのため、充電装置９００の端子９０４に対する充電池９０１の端子９０５の位置が異なるが、端子９０５は充電池９０１の厚み方向に一定の長さを有しており、いずれの状態でも充電装置９００の端子９０４と接触可能となっている。これにより、ケース９０６の有無によらず、充電池９０１の充電が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−８９７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、充電装置の端子と充電池の端子の接触位置が一定でない場合、端子間の接触圧を一定に保つのが困難であるため、接触抵抗等の端子の電気的特性に変動が発生しやすく、充電品質を安定させにくい。
【０００５】
それ故に、本発明の目的は、充電池を覆う被覆部材の有無によらず安定した充電品質を維持できる充電装置および充電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、例えば以下のような構成例が挙げられる。
【０００７】
構成例は、被充電体を載置するための載置領域を形成する凹形状のハウジングと、ハウジングの凹面底部に設けられ、載置領域に載置された被充電体の受電端子に接触して被充電体に電力を供給する給電端子と、ハウジングの凹面から載置領域の内側方向に突出して設けられ、載置領域に載置された被充電体に当接することにより、被充電体に保護ケースが取り付けられた状態で載置領域に載置された場合に、被充電体の受電端子と給電端子とが対向する方向に、保護ケースを収容可能な所定の空隙を形成する空隙形成部とを備える、充電装置である。
【０００８】
上述の構成例において、空隙形成部は、載置領域に載置された被充電体の被当接部に係合する係合部を備え、係合部は、受電端子を給電端子に対して位置決めしてもよい。
【０００９】
また、ハウジングの凹面のうち少なくとも相対向する２側面から載置領域の内側方向に突出して設けられ、載置領域に載置された被充電体の側面を挟持することにより、載置領域における被充電体の位置を固定する挟持部を備えてもよい。
【００１０】
また、挟持部は、被充電体の側面に形成された被挟持部に嵌合する係止爪であってもよい。
【００１１】
また、挟持部は、載置領域の内側方向にばねで付勢されてもよい。
【００１２】
また、空隙形成部は、被充電体に保護ケースが取り付けられた状態で載置領域に載置された場合に、保護ケースが空隙に収容されることにより、被充電体に保護ケースが取り付けられているか否かにかかわらず、受電端子の給電端子に対する位置関係が一定となるように構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、充電池を覆う被覆部材の有無によらず安定した充電品質を維持できる充電装置および充電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る充電装置の平面図および側面図
【図２】実施形態に係る充電装置の斜視図
【図３】実施形態に係る電子機器の側面図および下面図
【図４】実施形態に係る充電池の平面図および側面図
【図５】実施形態に係る保護ケースを着けた電子機器の側面図および下面図
【図６】実施形態に係る保護ケースを着けた状態での設置状態を示す平面図および側面図
【図７】実施形態に係る保護ケースを着けた状態での設置状態を示す斜視図
【図８】実施形態に係る保護ケースを着けた状態での設置状態を示す断面図
【図９】実施形態に係る保護ケースを着けていない状態での設置状態を示す平面図および側面図
【図１０】実施形態に係る保護ケースを着けていない状態での設置状態を示す斜視図
【図１１】実施形態に係る保護ケースを着けていない状態での設置状態を示す断面図
【図１２】実施形態に係る拡張用機器を接続した状態での設置状態を示す断面図
【図１３】従来の充電装置および充電池の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１６】
（充電装置）
図１の（ａ）に本実施形態に係る充電装置１００の平面図、（ｂ）、（ｃ）に側面図を示し、図２に斜視図を示す。充電装置１００は、基部１０１、側部１０２を有する。側部１０２は、基部１０１の周縁の少なくとも一部を除いて基部１０１を取り囲むように形成される。基部１０１と側部１０２とは、凹形状の載置領域を構成する。
【００１７】
基部１０１には、第１の凸部１０３と、凹部１０４と、凹部１０４の周縁に第２の凸部１０５とが形成されている。
【００１８】
側部１０２には、２つの接触部１０６が形成されている。接触部１０６は、側部１０２の相対向する位置に１つずつ形成され、載置領域の内方側に延び、充電池を挟持する。接触部１０６は、側部１０２に３つ以上形成されてもよい。
【００１９】
第１の凸部１０３の頂部には、充電池に充電電力を提供する給電部１０７が備えられている。図１および図２に示す例では、給電部１０７は、図示しないばねで付勢された３つの端子（給電端子）１０８と、端子カバーとを含む接触式の給電部である。端子カバーはばねで付勢されており、押圧により基部１０１方向に移動し、端子カバーに形成されたスリットから端子を露出させる。しかし、給電部１０７は、このような態様に限られず、いかなる態様であってもよい。例えば、端子の数は３つでなくてもよく、端子カバーはなくてもよい。
【００２０】
（電子機器）
図３の（ａ）、（ｂ）に本実施形態に係る電子機器２００の側面図および下面図を示す。電子機器２００は、一例として、ゲーム装置のリモートコントローラである。電子機器２００は、十字キー、操作ボタン等、ユーザーの操作を受け付ける各種の操作部２０１を備える。また、加速度センサ等のセンサを内部に備える。電子機器２００は、操作部２０１が受け付けた操作を特定する情報や、電子機器２００の位置、向き等を特定するのに用いられる情報を、電波等を用いて、ゲーム装置等に提供する。また、電子機器２００は、赤外線受光部２０２、スピーカー２０４、拡張機器またはケーブルを接続する接続端子２０３を備える。電子機器２００には、充電池３００が取り付けられており、充電池３００からの電力で動作する。電子機器２００は、このようなリモートコントローラに限られず、充電池によって動作すればどのような機器であってもよい。
【００２１】
（充電池）
図４の（ａ）、（ｂ）に、本実施形態に係る充電池３００単体の平面図および側面図を示す。充電池３００は、電子機器２００に取り付けられた際、外面を構成する一面に、充電装置１００の給電部１０７から、充電電力の提供を受ける受電部３０１を備える。図４に示す例では、受電部３０１は、３つの端子（受電端子）３０３を備えるが、端子の個数は、これに限られず、給電部１０７の形式に適合していればいくつでもよい。また、充電池３００の外面には、受電部３０１から見て互いに逆方向に離れた側方の２側面に、１つずつ被接触部３０２が形成されている。被接触部３０２は、側面に３つ以上形成されてもよい。
【００２２】
（保護ケース）
図５の（ａ）、（ｂ）に、充電池３００が取り付けられた電子機器２００に、被覆部材である保護ケース４００を着けた場合の側面図および下面図を示す。保護ケース４００は、所定の露出箇所を除いて電子機器２００および充電池３００を覆う。露出箇所は、少なくとも電子機器２００が充電装置１００と接触する部分、すなわち受電部３０１、被接触部３０２である。また、操作部２０１、赤外線受光部２０２、スピーカー２０４等も操作性や音、光の伝播を考慮して適宜露出箇所に含まれる。なお、保護ケース４００は電子機器を傷、衝撃等から保護したり、液体、異物等の浸入を防いだりするものであればよく、ジャケットやカバーなどであってもよい。
【００２３】
充電装置１００、電子機器２００、充電池３００の各筐体および保護ケース４００の素材は、いずれも限定されないが、例えば樹脂やシリコン等を用いることができる。また、各筐体や保護ケース４００は、一体的に成型されてもよく、個別に成型された複数の部品の組み合わせでもよい。なお、充電装置１００の基部１０１および側部１０２は、凹形状の載置領域を有するハウジングの形状を説明するために便宜的に区分したものであり、ハウジングの構成部品の成型単位を規定するものではない。
【００２４】
（充電池の充電装置への設置）
以下に、充電装置１００を用いた充電池３００の充電について説明する。充電池３００は、電子機器２００に取り付けられ、さらにこれらに保護ケース４００が着けられた状態で、充電装置１００に設置し、充電することができる。図６の（ａ）に設置状態における、充電装置１００と、充電池３００を取り付け、さらに保護ケース４００を着けた電子機器２００の平面図を示し、（ｂ）、（ｃ）に側面図を示し、図７に斜視図を示す。また、図８に、図６のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線に沿った、充電装置１００、電子機器２００、充電池３００および保護ケース４００の断面図を示す。なお、内部部品については、図示を適宜省略してある。図８に示すように、基部１０１と側部１０２とが構成する載置領域と、電子機器２００および充電池３００との間には保護ケース４００の厚み以上の距離を空けて、保護ケース４００を収容する空隙が形成されるよう、載置領域の形状が設定されている。充電装置１００の接触部１０６、第１の凸部１０３、第２の凸部１０５は、この空隙の形成に寄与する空隙形成部として機能する。
【００２５】
充電装置１００への電子機器２００の設置は、充電池３００の受電部３０１を、充電装置１００の給電部１０７に対向させ、かつ、充電池の被接触部３０２と充電装置１００の接触部１０６とを対向させる向きを維持しながら、充電装置１００に徐々に近接させることにより行う。
【００２６】
保護ケース４００が着けられた電子機器２００および充電池３００を、充電装置１００に近接させると、載置領域に、これらの少なくとも一部が挿入される。挿入が進行すると、充電池３００の、保護ケース４００に覆われていない受電部３０１の周縁は、充電装置１００の第１の凸部１０３の頂部の周縁に接触し、受電部３０１が給電部１０７に対して位置決めされる。第１の凸部１０３は、基部１０１から保護ケース４００の厚み以上の突出量を有しており、この接触は、保護ケース４００に妨げられることがない。
【００２７】
また、充電池３００の、保護ケース４００に覆われていない被接触部３０２と、これにそれぞれ対向する充電装置１００の各接触部１０６とが接触する。これにより、充電池３００の充電装置１００に対する位置決めがされ、受電部３０１が給電部１０７に対向して接触する状態が維持される。接触部１０６は、側部１０２から保護ケースの厚み以上の突出量を有しており、この接触も、保護ケース４００に妨げられることがない。ここで、挿入の途中で接触部１０６が保護ケース４００に引っかかることがないよう、被接触部３０２から挿入方向にみて、適切な長さにわたって保護ケース４００に露出部分を設けてもよい。
【００２８】
また、この状態で、電子機器２００の、操作部２０１のうち、充電池３００の受電部３０１と同じ側の面に配置され、保護ケース４００に覆われていないトリガーボタンの周縁と、充電装置１００の第２の凸部１０５とが接触する。また、凹部１０４の内方の空隙には、トリガーボタンが収容され、設置中に意図せずトリガーボタンが押下されることを防ぐ。第２の凸部１０５は、基部１０１から保護ケース４００の厚み以上の突出量を有しており、この接触も、保護ケース４００に妨げられることがない。凹部１０４や第２の凸部１０５の個数、形状および位置は、電子機器２００の操作部２０１の個数、形状、位置および設置状態における充電装置１００と電子機器２００との位置関係に応じて、適宜設計すればよい。また、電子機器２００の基部１０１に対向する面に操作部２０１が備えられていない場合や、当該面から操作部２０１が突出していない場合は、凹部１０４や第２の凸部１０５は、形成されなくてよい。
【００２９】
本実施形態では、一例として、充電池３００の被接触部３０２は、所定の長さ、幅、および深さで形成された係止溝であり、充電装置１００の接触部１０６は、載置領域の内側方向にばねで付勢された可動式の係止爪である。上述の位置決めにおいて、係止爪の先端が係止溝に嵌入することで、充電装置１００に対して充電池３００が固定され、ひいては電子機器２００および保護ケース４００の位置も固定される。しかし、充電池３００はこのような係止機構によって固定されなくてもよく、位置決めされた状態から移動することが、少なくとも特定の方向に、一定の強度で制限されるだけでもよい。接触部１０６および被接触部３０２の形状は、このように互いに当接または係合して、充電池３００を位置決めし、または挟持等により固定する当接部−被当接部、係合部−被係合部、あるいは、挟持部−被挟持部等として機能すれば、電子機器２００を充電装置１００に設置したり、充電装置１００から取り外したりする障害とならない限り、とくに限定されない。また、接触部１０６は係止爪以外の形状であっても、載置領域の内側方向にばねで付勢されてよい。
【００３０】
正しく位置決めが行われた状態で、給電部１０７の端子カバーは、受電部３０１に接触し押し下げられ、スリットから露出した給電部１０７の各端子１０８はそれぞれ、対向する受電部３０１の各端子３０３と接触し、充電が行われる。
【００３１】
また、充電池３００は、電子機器２００に取り付けられ、保護ケース４００は着けられていない状態でも、充電装置１００に設置し充電することができる。図９の（ａ）に、設置状態における、充電装置１００と、充電池３００を取り付けた電子機器２００の平面図を示し、（ｂ）、（ｃ）に側面図を示し、図１０に斜視図を示す。また、図１１に、図９のＣ−Ｃ’線およびＤ−Ｄ’線に沿った、充電装置１００、電子機器２００、充電池３００および保護ケース４００の断面図を示す。なお、内部部品については、図示を適宜省略してある。図１１に示すように、第１の凸部１０３の頂部の周縁が受電部３０１の周縁に接触することによって、また、接触部１０６が電子機器２００を挟持することによって、基部１０１充電装置１００との間に空隙が形成される。
【００３２】
充電装置１００は、第１の凸部１０３、接触部１０６によって、充電池３００本体のみを保持して位置決めし、第２の凸部１０５によって、電子機器２００本体のみに接触して位置決めされた状態を維持するため、保護ケース４００が着けられてなくても、着けられている場合と同様の位置関係に、充電池３００の充電装置１００に対する位置決めを行うことができる。また、充電池３００は、電子機器２００に取り付けられていない単体の状態であっても、充電装置１００に設置し、充電することができる。この場合も、第１の凸部１０３、接触部１０６によって、電子機器２００に取り付けられている場合と同様の位置関係に、充電池３００の充電装置１００に対する位置決めを行うことができる。
【００３３】
このため、保護ケース４００、電子機器２００の有無に依存せず、設置状態における充電池３００の受電部３０１と充電装置１００の給電部１０７との位置関係は一定となり、受電部３０１の各端子３０３への給電部１０７の各端子１０８の接触位置、接触圧も一定となることから、これらの端子の電気的特性の変動を抑え、充電品質を安定させることができる。また、保護ケース４００、電子機器２００の有無にかかわらず充電可能であることから、充電の目的のために、保護ケース４００を外したり、着けたりする必要がなく、また、電子機器２００から充電池３００を取り外したり、取り付けたりする必要がなく、充電作業を容易化することができる。
【００３４】
また、充電装置１００の凹部１０４によって、電子機器２００の操作部２０１を収容して保護するため、充電時に操作部２０１を誤操作することを防ぐことができる。
【００３５】
また、上述したように、充電装置１００の側部１０２は、基部１０１の周縁の一部には形成されていない。図７、図１０等に示すように、本実施形態においては、設置状態において、電子機器２００の接続端子２０３が形成された側面の延長方向となる方向には、凹形状の載置領域の縁部分を構成する側部１０２が形成されていない。すなわち、この方向にたいして、載置領域は開放されている。これにより、電子機器２００の接続端子２０３に拡張用の他の電子機器やケーブル等を接続した状態であっても、充電を行うことができる。図１２に、電子機器２００の接続端子２０３に拡張用機器５００を接続し、充電装置１００に設置した場合のこれらの斜視図を示す。図１２に示すように、拡張用機器５００は、側部１０２に接触することはないため、拡張用機器５００を接続しない場合と同様の位置関係に、充電池３００の充電装置１００に対する位置決めを行うことができる。なお、このような拡張用機器５００にも、形状を対応させた保護ケース４００を着けてもよい。基部１０１の形状は、位置決めされた状態において、拡張用機器５００との間に、保護ケース４００を収容する空隙が形成されるよう、拡張用機器５００、保護ケース４００の形状に応じて設定してよい。また、充電装置１００の側部１０２が形成されない位置、範囲は、電子機器２００の接続端子２０３の位置等に応じて適宜設定すればよい。なお、電子機器が携帯用端末等である場合には、拡張用機器はイヤホン、外部スピーカ等のアクセサリであってもよい。
【００３６】
なお、充電池３００の受電部３０１および被接触部３０２の位置は限定されないが、例えば、充電池３００、あるいは、これを取り付けた電子機器２００の重心位置の近傍に備えれば、位置決め状態をより安定させることができる。
【００３７】
また、図４の（ａ）に示すように、被接触部３０２は、充電池３００の充電装置１００への挿入方向に平行な方向からみて、受電部３０１の中心に関して点対称（１８０°の回転対称）の配置にならないように配置することが好ましい。これに対応して、図１の（ａ）に示すように、充電装置１００の接触部１０６は、充電池３００の充電装置１００への挿入方向に平行な方向からみて、給電部１０７の中心に関して点対称の配置にならないように配置することが好ましい。図４の（ａ）に示す例では、２つの被接触部３０２と受電部３０１とは、略一直線上に配置されるが、各中心が精確に一直線上には配置されておらず、２つの被接触部３０２は、受電部３０１に関して点対称となっていない。同様に、図１の（ａ）に示す例では、２つの接触部１０６と給電部１０７とは、略一直線上に配置されるが、各中心が精確に一直線上には配置されておらず、２つの接触部１０６は、給電部１０７に関して点対称となっていない。これらにより、充電池３００を、挿入方向を軸にして、正しい向きから１８０°回転した誤った向きで充電装置１００に設置しようとした場合は、給電部１０７と受電部３０１とが対向するように位置決めができないようにすることができ、極性が逆転した状態で充電が行われることを回避できる。
【００３８】
以上の説明において、充電池３００の受電部３０１および充電装置１００の給電部１０７は、それぞれの端子において接触する接触式（接点式）であるものとして説明した。しかし、これらは、端子を備えず、互いに接触しない電磁波方式等の非接触式（無接点式）であってもよい。この場合、充電池３００は、充電装置１００の接触部１０６と充電池３００の被接触部３０２とによって、例えば、受電部３０１と給電部１０７との間の好適な電力伝播効率が得られる範囲内の位置関係に位置決めされてもよいし、さらに、充電装置１００の設置位置の傾斜や衝撃等によって充電池３００が移動するのを防ぐために固定されてもよい。しかし、非接触方式においては、接触方式に比べて充電池の位置決めに対する要求レベルが高くない場合もありうる。このような場合は、充電装置１００の接触部１０６、充電池３００の被接触部３０２は、設けなくてもよい。また、以上の説明において、充電池３００は、電子機器２００と着脱可能であるとしたが、電子機器２００に一体的に組み込まれていてもよい。
【００３９】
また、本実施例においては、給電部１０７の周縁が電子機器２００に当接することによって空隙を形成することとしたが、給電部１０７と離れた場所に別途電子機器２００と当接して空隙を形成する部分を設けてもよい。
【００４０】
さらに、本発明に係る充電装置は、ゲーム装置のリモートコントローラに限られず、携帯電話、タブレット等種々の携帯端末等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、充電装置、充電池および充電池で動作する電子機器等に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１００    充電装置
１０１    基部
１０２    側部
１０３    第１の凸部
１０４    凹部
１０５    第２の凸部
１０６    接触部
１０７    給電部
１０８    充電装置の端子
２００    電子機器
２０１    操作部
２０２    赤外線受光部
２０３    接続端子
２０４    スピーカー
３００    充電池
３０１    受電部
３０２    被接触部
３０３    充電池の端子
４００    保護ケース
５００    拡張用機器
【図１】
2014232593.tif 000003
【図２】
2014232593.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014232593.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014232593.tif 000008
【図７】
2014232593.tif 000009
【図８】
2014232593.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2014232593.tif 000014
【図１３】
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