(57)【要約】【課題】簡単な構造で、ケーシング内の電子部品を防水する。【解決手段】充電装置のケーシング３は、パック電池１の装着部２の底に位置する装着部底プレート５に流入開口７を、装着部底プレート５よりも下方にあるケース底プレート６に排水開口８を開口している。装着部底プレート５は、ケーシング３内に突出する内側周壁９を設けて、内側周壁９の内側に流入開口７を開口している。ケース底プレート６は、内側周壁９よりも外側に外側周壁１０を設けて、外側周壁１０の内側に排水開口８を開口している。流入開口７を通過する水を内側周壁９と外側周壁１０で排水開口８に案内する。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パック電池（１）を脱着できるように装着する装着部（２）を有するケーシング（３）と、このケーシング（３）に内蔵される充電回路とを備え、この充電回路に接続している出力端子（４）を装着部（２）に設けて、装着部（２）にセットされるパック電池（１）を充電するようにしてなる充電装置であって、
ケーシング（３）は、装着部（２）の底に位置する装着部底プレート（５）と、この装着部底プレート（５）よりも下方にあってケーシング（３）の下面を閉塞しているケース底プレート（６）とを備えており、
装着部底プレート（５）は、装着部（２）に流入される水を装着部（２）からケーシング内に流入させる流入開口（７）を開口しており、ケース底プレート（６）は流入開口（７）からケーシング内に流入する水を排水する排水開口（８）を開口しており、
さらに、装着部底プレート（５）は、ケーシング内に突出するように内側周壁（９）を設けて、この内側周壁（９）の内側に流入開口（７）を開口しており、ケース底プレート（６）は、この内側周壁（９）よりも外側に外側周壁（１０）を設けて、外側周壁（１０）の内側に排水開口（８）を開口しており、流入開口（７）を通過する水を内側周壁（９）と外側周壁（１０）とで排水開口（８）に案内するようにしてなる充電装置。
【請求項２】
内側周壁（９）の下端を外側周壁（１０）の上端よりも下方に位置させている請求項１に記載される充電装置。
【請求項３】
装着部底プレート（５）の流入開口（７）に出力端子（４）を配設している請求項１に記載される充電装置。
【請求項４】
装着部底プレート（５）の流入開口（７）に、出力端子（４）を固定している端子ホルダー（１１）を配設している請求項３に記載される充電装置。
【請求項５】
端子ホルダー（１１）が、装着部底プレート（５）の上に突出する上突出部（１１Ａ）を有し、この上突出部（１１Ａ）からさらに上方に突出して出力端子（４）を固定している設けている請求項４に記載される充電装置。
【請求項６】
装着部底プレート（５）の下面と端子ホルダー（１１）の上面とに互いに嵌合される凹凸形状の嵌合部（１７）、（１８）を設けており、装着部底プレート（５）の嵌合部（１７）を端子ホルダー（１１）の嵌合部（１８）に嵌合して、端子ホルダー（１１）を定位置に配置している請求項４に記載される充電装置。
【請求項７】
装着部底プレート（５）とケース底プレート（６）との間に、充電回路を実現する電子部品（２１）を実装してなる回路基板（１２）を配置している請求項１に記載される充電装置。
【請求項８】
回路基板（１２）に、内側周壁（９）を挿入する貫通孔（１２Ａ）を開口して、この貫通孔（１２Ａ）に内側周壁（９）を挿入している請求項７に記載される充電装置。
【請求項９】
回路基板（１２）を外側周壁（１０）の上に配置している請求項７に記載される充電装置。
【請求項１０】
出力端子（４）が端子ホルダー（１１）を上下に貫通しており、出力端子（１１）の下突出部（４Ａ）にリード線（２３）を連結して、リード線（２３）を内側周壁（９）と外側周壁（１０）との間に配線して回路基板（１２）に連結している請求項４及び７に記載される充電装置。
【請求項１１】
ケース底プレート（６）の外側周壁（１０）の内側に、端子ホルダー（１１）を固定する凸部（１３）を設けており、この凸部（１３）に出力端子（４）の端子ホルダー（１１）を連結している請求項４に記載される充電装置。
【請求項１２】
回路基板（１２）とケース底プレート（６）との間に放熱プレート（１４）を配設している請求項７に記載される充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パック電池を脱着できるように装着して充電する充電装置に関し、とくに、電動自転車のように屋外で使用される機器用のパック電池を充電するのに最適な充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パック電池の充電装置は、装着部に水が浸入することがある。とくに、電動自転車のように屋外で使用される機器用のパック電池は、水が付着する状態で充電装置にセットされることがある。装着部の水がケーシング内に浸入すると、ケーシングに内蔵する回路基板や充電回路を実現する部品を故障させる原因となる。このような弊害を避けるために、排水構造の充電装置が開発されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２１３０５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この公報に記載される充電装置は、底に排水開口を設けて、浸入する水を外部に排水している。しかしながら、この構造では、ケーシング内に浸入する水が、ケーシングに内蔵している電子部品を故障させることがある。それは、ケーシングに浸入する水を電子部品に接触しないように理想的な防水構造として排水できないからである。
【０００５】
したがって、本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、極めて簡単な構造で、ケーシング内の電子部品の理想的な防水構造として、水による故障を極減できる充電装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の充電装置は、パック電池１を脱着できるように装着する装着部２を有するケーシング３と、このケーシング３に内蔵される充電回路とを備える。充電回路に接続している出力端子４を装着部２に設けて、装着部２にセットされるパック電池１を充電する。さらに充電装置のケーシング３は、装着部２の底に位置する装着部底プレート５と、この装着部底プレート５よりも下方にあってケーシング３の下面を閉塞しているケース底プレート６とを備えている。装着部底プレート５は、装着部２に流入される水を装着部２からケーシング３内に流入させる流入開口７を開口しており、ケース底プレート６は、流入開口７からケーシング３内に流入する水を排水する排水開口８を開口している。さらに、装着部底プレート５は、ケーシング３内に突出するように内側周壁９を設けて、この内側周壁９の内側に流入開口７を開口しており、ケース底プレート６は、この内側周壁９よりも外側に外側周壁１０を設けて、外側周壁１０の内側に排水開口８を開口している。充電装置は、流入開口７を通過する水を内側周壁９と外側周壁１０とで排水開口８に案内するようにしている。
【０００７】
本発明の請求項２の充電装置は、内側周壁９の下端を外側周壁１０の上端よりも下方に位置させている。さらに、本発明の請求項３の充電装置は、装着部底プレート５に開口している流入開口７に出力端子４を配設している。さらに、請求項４の充電装置は、装着部底プレート５の流入開口７に、出力端子４を固定している端子ホルダー１１を配設している。さらにまた、請求項５の充電装置は、出力端子４を固定している端子ホルダー１１に、装着部底プレート５の上に突出する上突出部１１Ａを設け、この上突出部１１Ａからさらに上方に突出するようにして出力端子４を固定している。
【０００８】
請求項６の充電装置は、装着部底プレート５の下面と端子ホルダー１１の上面とに互いに嵌合される凹凸形状の嵌合部１７、１８を設けており、装着部底プレート５の嵌合部１７を端子ホルダー１１の嵌合部１８に嵌合して、端子ホルダー１１を定位置に配置している。
【０００９】
請求項７の充電装置は、装着部底プレート５とケース底プレート６との間に、充電回路を実現する電子部品２１を実装している回路基板１２を配置している。さらに、請求項８の充電装置は、回路基板１２に、内側周壁９を挿入する貫通孔１２Ａを開口して、この貫通孔１２Ａに内側周壁９を挿入している。さらに、請求項９の充電装置は、回路基板１２を外側周壁１０の上に配置している。さらにまた、請求項１０の充電装置は、端子ホルダー１１を上下に貫通して出力端子４を固定しており、出力端子４の下突出部４Ａにリード線２３を連結し、このリード線２３を内側周壁９と外側周壁１０との間に配線して回路基板１２に連結している。
【００１０】
請求項１１の充電装置は、ケース底プレート６の外側周壁１０の内側に、端子ホルダー１１を固定する凸部１３を設けており、この凸部１３に出力端子４の端子ホルダー１１を連結している。請求項１２の充電装置は、回路基板１２とケース底プレート６との間に放熱プレート１４を配設している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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充電装置を例示するものであって、本発明は充電装置を以下のものに特定しない。
【００１２】
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、「特許請求の範囲の欄」、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。
【００１３】
図１に示す充電装置は、自転車用のパック電池のように、屋外で使用されるパック電池を充電するための充電装置である。この充電装置は、床等の略水平面上に置かれて使用される。パック電池は、図２に示すように自転車の縦フレーム１５の後側に脱着できるように装着されて、自転車の車輪をモーターで駆動する。このパック電池１は、図３と図４に示すように、充電装置に脱着できるようにセットして充電される。自転車用のパック電池のように屋外で使用されるパック電池１は、水が付着した状態で充電装置に装着されることがある。このため、このパック電池１を充電する充電装置は、パック電池１に付着する水が悪い影響を与えない構造とすることが特に大切である。ただし、本発明は、屋外用のパック電池を充電する充電装置には特定しない。
【００１４】
図１の充電装置は、図５〜図１０に示すように、パック電池１を脱着できるように装着する装着部２を有する略かまぼこ型外形のケーシング３と、このケーシング３に内蔵される充電回路（図示せず）とを備える。なお、図５、図６において、表面に現れる二点鎖線は、外形形状における曲面状の稜線を示している。ケーシング３は、上方及び前方を開口する装着部２を上面に設けている。装着部２には、パック電池１を立てた姿勢で装着する凹部である。装着部２の底には、パック電池１の電源端子（図示せず）に接続される３つの金属板状の出力端子４、４、４を設けている。出力端子４は、ケーシング３に内蔵される充電回路に接続されて、パック電池１を充電する。装着部２の底に出力端子４を設けて、パック電池１の底の電源端子を接触させる構造は、パック電池１の重量で電源端子を出力端子４に押圧できる。このため、パック電池１の電源端子を出力端子４に押圧して、接触不良を少なくして確実に電気接続できる特長がある。ただし、本発明の充電装置は、必ずしも装着部の底に出力端子を設ける必要はなく、たとえば図示しないが、装着部の側面に出力端子を設けることもできる。
【００１５】
ケーシング３は、下ケース３Ｂに上ケース３Ａを連結している。下ケース３Ｂと上ケース３Ａはプラスチックで成形している。下ケース３Ｂは、周囲に側壁を設けて上方を開口している。上ケース３Ａは、下ケース３Ｂの側壁に連結される側壁を周囲に設けている。下ケース３Ｂの側壁の上端縁に、上ケース３Ａの側壁の下端縁を連結している。上ケース３Ａと下ケース３Ｂの側壁は、図９と図１０の拡大断面図に示すように、水がケーシング３内に浸入しないように、重なり合う構造で連結している。すなわち、上ケース３Ａの下端縁部を下ケース３Ｂの上端縁部よりも外側に積層する構造で連結している。このケーシング３は、下ケース３Ｂと上ケース３Ａとを側壁で連結して、下ケース３Ｂの開口部を上ケース３Ａで閉塞する。
【００１６】
ケーシング３は、上ケース３Ａに装着部２を設けている。さらに、上ケース３Ａは、パック電池１の装着部の底に位置する装着部底プレート５を一体的に成形して設けている。下ケース３Ｂは、上ケース３Ａの装着部底プレート５よりも下方にあって上ケース３Ａの下面を閉塞しているケース底プレート６を備えている。上ケース３Ａの装着部底プレート５は、装着部２に流入される水を装着部２からケーシング３内に流入させる流入開口７を開口している。流入開口７は、図５及び図９において左側に位置する２つの出力端子４を貫通させる平面視略長方形の開口と、右側に位置する残りの１つの出力端子４を貫通させる平面視略長方形の開口からなる。図９と図１０に示す装着部２の装着部底プレート５は、図１０に表すように、前面より奥側に行くにしたがって、わずかに下り勾配に傾斜している。この装着部底プレート５は、水を速やかに流入開口７に流入できる。ただし、装着部底プレートは、水平面とすることもできる。
【００１７】
さらに、上ケース３Ａの装着部底プレート５は、ケーシング３内に突出するように内側周壁９を設けて、この内側周壁９で囲まれる領域の内側に流入開口７を開口している。内側周壁９は、装着部底プレート５の底面に一体成形された下方に伸びる筒状の周壁で、流入開口７に流れ込む水を外部に漏らすことなく、その内側で下方に流下させる。ここで、内側周壁９は、周壁が延在する下方向とは直交する方向、すなわち、水平方向の断面においては、略長方形となる筒状であって、全周において切れ目がない（図５において、点線で示す内側周壁９を参照）。内側周壁９は、ケーシング３に内蔵される回路基板１２を貫通して、回路基板１２よりも下方まで伸びる高さとしている。内側周壁９を上下に貫通させるために、回路基板１２は貫通孔１２Ａを設けている。回路基板１２の貫通孔１２Ａに内側周壁９を挿入する構造は、内側周壁９の内側を流下する水を回路基板１２に接触させることなく、ケーシング３外に排水できる。
【００１８】
さらに、図のケーシング３は、装着部底プレート５に開口している流入開口７に出力端子４を配設している。出力端子４は、端子ホルダー１１を介して、装着部底プレート５の流入開口７に配設される。すなわち、出力端子４を固定している端子ホルダー１１を流入開口７に配設して、流入開口７の内部に出力端子４を配設している。
【００１９】
端子ホルダー１１は絶縁材料のプラスチック製で、金属製の出力端子４をインサートして固定している。プラスチック製の端子ホルダー１１に出力端子４をインサートして固定する構造は、出力端子４を端子ホルダー１１に隙間なくしっかりと固定できる。ただし、出力端子は、端子ホルダーをプラスチックで成形した後、端子ホルダーに挿入して固定することもできる。この出力端子は、絶縁して端子ホルダーに固定し、あるいはネジ止や嵌着構造として端子ホルダーに固定することもできる。
【００２０】
図の端子ホルダー１１は、３本の出力端子４を互いに絶縁する状態で固定している。この端子ホルダー１１は、図９と図１０に示すように、装着部底プレート５を貫通してさらに上方に突出する上突出部１１Ａを有し、この上突出部１１Ａからさらに上方に突出して出力端子４を固定している。さらに、図に示す出力端子４は、鎖線で示すように端子ホルダー１１を上下に貫通して固定され、端子ホルダー１１から下方に突出する下突出部４Ａにリード線２３を連結している。
【００２１】
端子ホルダー１１は、内側周壁９の内側に配設される本体部１１Ｂと、この本体部１１Ｂの上に位置する上突出部１１Ａとをプラスチックで一体的に成形している。端子ホルダー１１と流入開口７との間には、水を通過させる排水隙間１６を設けている。さらに端子ホルダー１１と内側周壁９との間にも水を通過させる排水隙間１６を設けている。装着部２に流入される水は、流入開口７に設けられる排水隙間１６を通過して装着部底プレート５の下に流下される。このような隙間は、大きいものであっても、小さいものであっても良い。
【００２２】
図９の端子ホルダー１１は、装着部底プレート５に嵌合構造で定位置に連結される。嵌合構造で連結するために、装着部底プレート５の下面と、端子ホルダー１１の上面には、互いに嵌合される凹凸形状の嵌合部１７、１８を設けている。図の充電装置は、装着部底プレート５の下面に凸部状で略円柱状の嵌合部１７を、端子ホルダー１１に凸部の嵌合部１７を嵌入できる略円柱形状をくりぬいた形状の凹部の嵌合部１８を設け、凸部を凹部に入れて、端子ホルダー１１を装着部底プレート５の定位置に連結している。
【００２３】
さらに、図の端子ホルダー１１は、ケース底プレート６に設けた凸部１３に止ネジ２０で連結している。この凸部１３は、下ケース３Ｂの内側に、円柱状の支柱のように突出している。さらに、この凸部１３は、図９の断面図に示すように、円柱をくりぬいた形状であって、下側を開口してなる挿入凹部１３Ａを内部に設けており、この挿入凹部１３Ａに止ネジ２０を挿通している。止ネジ２０は、凸部１３と端子ホルダー１１を貫通して、装着部底プレート５に設けている凸部の嵌合部１７にねじ込まれて、端子ホルダー１１を固定し、さらに下ケース３Ｂと上ケース３Ａとを連結する。凸部１３は、ケース底プレート６に一体的に成形して設けている外側周壁１０の内側に配設される。凸部１３は、端子ホルダー１１の底面に接する高さに成形される。
【００２４】
下ケース３Ｂのケース底プレート６は、装着部底プレート５の流入開口７からケーシング３内に流入する水を排水する排水開口８を開口している。ケース底プレート６は、上ケース３Ａの装着部底プレート５に設けている内側周壁９よりも外側に位置する外側周壁１０を連結して設けて、外側周壁１０の内側に排水開口８を開口している。外側周壁１０は、ケース底プレート６の内面に一体成形された筒状の周壁で、ケース底プレート６の内面から上方に突出して設けている。ここで、外側周壁１０は、周壁が延在する下方向とは直交する方向、すなわち、水平方向の断面においては、略長方形となる筒状であって、全周において切れ目がない（図５において、点線で示す外側周壁１０を参照）。さらに、この外側周壁１０は、その上端を内側周壁９の下端よりも上方に位置させている。いいかえると、内側周壁９の下端を外側周壁１０の上端よりも下方に位置させている。流入開口７から流入する水は、内側周壁９の内側に流下させ、さらに内側周壁９を流下する全ての水を外側周壁１０の内側に流下させて、排水開口８からケーシング３の外部に排水する。水が流れる方向を、図１０において矢印で示す。
【００２５】
上記のように、内側周壁９は、その全周において切れ目がなく、装着部底プレート５の底面に一体成形されており、外側周壁１０は、その全周において切れ目がなく、ケース底プレート６の内面に一体成形されている。充電装置は、外側周壁１０の上端を内側周壁９の下端よりも上方に位置して、内側周壁９の下端部分と外側周壁１０の上端部分とを互いに重ね合わせる構造として、内側周壁９の水を外側周壁１０の外側に漏れない構造としている。よって、このような構造の充電装置は、流入開口７から流入する水を、内側周壁９及び外側周壁１０より外側のケーシング３内部に行かせることなく、排水開口８から確実に排出させることができる。
【００２６】
充電装置は、装着部底プレート５とケース底プレート６との間に、充電回路を実現する電子部品２１を実装している。回路基板１２は、電源コード２２と出力端子４を接続しており、電源コード２２から入力される商用電源をパック電池１の充電電圧に変換して出力端子４から出力する。また、出力端子４の１つは、パック電池１の温度を検出するために使用することもできる。回路基板１２は、図９のと図１０の断面図に示すように、外側周壁１０の上に配設している。回路基板１２は、図示しないが、ケース底プレートに一体的に成形している連結ロッドの上端に、ネジ止め、あるいは係止する等の構造で固定される。
【００２７】
外側周壁１０の上に配設される回路基板１２は、内側周壁９の下端よりも上方に配設される。このため、回路基板１２は貫通孔１２Ａを設けて、貫通孔１２Ａに内側周壁９を挿入している。貫通孔１２Ａは、内側周壁９の外形よりも大きい。回路基板１２には、出力端子４に接続するリード線２３を接続している。このリード線２３は、図１０の断面図に示すように、一端を回路基板１２に連結して、他端を出力端子４の下突出部４Ａに連結している。さらに、このリード線２３は、内側周壁９と外側周壁１０との間に配線されて、出力端子４を回路基板１２に連結する。したがって、内側周壁９と外側周壁１０との間には、リード線２３を配線できる隙間を設けている。
【００２８】
さらに、図の充電装置は、回路基板１２とケース底プレート６との間に、回路基板１２と対向する部分が回路基板１２と略同一面積である放熱プレート１４を配設している。放熱プレート１４はアルミニウム等の金属板で、回路基板１２に実装する発熱部品、たとえば、パワーＦＥＴやトランジスタ、あるいは整流用のダイオード、メモリ効果を解消するためにパック電池１を放電させる放電抵抗等を冷却する。放熱プレート１４は、図８の断面図に示すように、Ｌ字状に折曲されており、この折曲部１４Ａを回路基板１２から上方に突出させている。放熱プレート１４は、回路基板１２にねじ止めし、あるいは嵌着して固定している。
【００２９】
また、図７に示すように、電源コード２２の連結部２２Ａが導入される部分については、下ケース３Ｂの内側に二重壁１９を設けている。したがって、連結部２２Ａより水が浸入することがあっても、二重壁１９と外周との間に水が溜まり、それ以上内部に水が浸入することはない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の充電装置は、極めて簡単な構造で、ケーシング内の電子部品を理想的な状態で防水しながら、流入する水を排水して水による故障を極減できる特長がある。それは、本発明の充電装置が、装着部の底にある装着部底プレートに流入開口を開口し、さらにその下にあるケーシングのケース底プレートには排水開口を開口すると共に、装着部底プレートには、ケーシング内に突出するように内側周壁を設けて、内側周壁の内側に流入開口を開口し、ケース底プレートは内側周壁よりも外側に外側周壁を設けて、外側周壁の内側に排水開口を開口しているので、流入開口を通過する水を、内側周壁と外側周壁とでケース内に漏らすことなく排水開口から排水するからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる充電装置の斜視図
【図２】図１の充電装置で充電されるパック電池を使用する自転車の一例を示す側面図
【図３】図１に示す充電装置にパック電池を装着する状態を示す斜視図
【図４】図１に示す充電装置にパック電池を装着した状態を示す斜視図
【図５】図１に示す充電装置の平面図
【図６】図１に示す充電装置の正面図
【図７】図１に示す充電装置の縦断面図であって図５に示す充電装置のＡ−Ａ線断面に相当する図（端子ホルダー及び出力端子は、断面でなく正面図として表示）
【図８】図１に示す充電装置の横断面図であって図５に示す充電装置のＢ−Ｂ線断面に相当する図（端子ホルダー及び出力端子は、断面でなく側面図として表示）
【図９】図７に示す充電装置の要部拡大断面図
【図１０】図８に示す充電装置の要部拡大断面図
【符号の説明】
１…パック電池
２…装着部
３…ケーシング            ３Ａ…上ケース        ３Ｂ…下ケース
４…出力端子              ４Ａ…下突出部
５…装着部底プレート
６…ケース底プレート
７…流入開口
８…排水開口
９…内側周壁
１０…外側周壁
１１…端子ホルダー        １１Ａ…上突出部      １１Ｂ…本体部
１２…回路基板            １２Ａ…貫通孔
１３…凸部                １３Ａ…挿入凹部
１４…放熱プレート        １４Ａ…折曲部
１５…縦フレーム
１６…排水隙間
１７…嵌合部
１８…嵌合部
１９…二重壁
２０…止ネジ
２１…電子部品
２２…電源コード          ２２Ａ…連結部
２３…リード線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004236450.tif 000011
【図１０】
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