(57)【要約】【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。【選択図】  図１
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【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。
【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。
【図１】
2006006084.tif 000003
【図２】
2006006084.tif 000004
【図３】
2006006084.tif 000005