(57)【要約】【課題】  携帯機器と充電器との間における電気的接続の信頼を向上する。【解決手段】  バッテリ２０を有する携帯機器１０と、携帯機器１０のバッテリ２０を充電する充電器５０のセットであって、携帯機器１０と充電器５０の一方が、２つの結束部３４、３６で束ねられた複数の金属線３２を備える第１充電端子３０を有しており、携帯機器１０と充電器５０の他方が、第２充電端子７０を有しており、携帯機器１０を充電器５０に接続したときに、第２充電端子７０が、２つの結束部３４、３６の間の金属線３２の束と接触する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを有する携帯機器と、携帯機器のバッテリを充電する充電器のセットであって、
携帯機器と充電器の一方が、２つの結束部で束ねられた複数の金属線を備える第１充電端子を有しており、
携帯機器と充電器の他方が、第２充電端子を有しており、
携帯機器を充電器に接続したときに、第２充電端子が、２つの結束部の間の金属線の束と接触することを特徴とする携帯機器と充電器のセット。
【請求項２】
携帯機器を充電器に接続したときに、第２充電端子が、２つの結束部の間の金属線の束に挿入されることを特徴とする請求項１のセット。
【請求項３】
２つの結束部の間に存在する各金属線の長さが、２つの結束部の間の距離よりも長いことを特徴とする請求項２のセット。
【請求項４】
第２充電端子の金属線の束に挿入される部分のうちの最も太い部分が、半径ｒを有する円形の断面形状を有しており、
２つの結束部の間に存在する各金属線の長さＬ１、２つの結束部の間の距離Ｌ２、及び、半径ｒが、
Ｌ１＞Ｌ２＋（π−２）ｒ
の関係を満たすことを特徴とする請求項３のセット。
【請求項５】
２つの結束部の少なくとも一方が、２つの結束部の間の距離が変化する方向に移動可能であるとともに、２つの結束部の間の距離が広がる方向に付勢されていることを特徴とする請求項２のセット。
【請求項６】
バッテリと、
２つの結束部で束ねられた複数の金属線を備えており、バッテリに接続されている充電端子、
を有していることを特徴とする携帯機器。
【請求項７】
２つの結束部の間に存在する各金属線の長さが、２つの結束部の間の距離よりも長いことを特徴とする請求項６の携帯機器。
【請求項８】
２つの結束部の少なくとも一方が、２つの結束部の間の距離が変化する方向に移動可能であるとともに、２つの結束部の間の距離が広がる方向に付勢されていることを特徴とする請求項６の携帯機器。
【請求項９】
携帯機器のバッテリを充電可能であり、２つの結束部で束ねられた複数の金属線を備える充電端子を有していることを特徴とする充電器。
【請求項１０】
２つの結束部の間に存在する各金属線の長さが、２つの結束部の間の距離よりも長いことを特徴とする請求項９の充電器。
【請求項１１】
２つの結束部の少なくとも一方が、２つの結束部の間の距離が変化する方向に移動可能であるとともに、２つの結束部の間の距離が広がる方向に付勢されていることを特徴とする請求項９の充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを有する携帯機器と、携帯機器のバッテリを充電する充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１、２に開示されているように、バッテリを有する携帯機器と、携帯機器のバッテリを充電する充電器が知られている。携帯機器側の充電端子が充電器側の充電端子と接触すると、充電器から携帯機器に電力が供給され、バッテリが充電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２８３８５２号
【特許文献２】特開２００７−２４２４３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯機器側の充電端子や、充電器側の充電端子に異物が付着することがある。これにより、これらの充電端子同士が接触不良となり、バッテリを充電することができない場合がある。
【０００５】
特許文献１の技術では、携帯機器側の充電端子と充電器側の充電端子とを回転可能なローラとしている。この構成によれば、携帯機器を充電器に接続する度にローラが回転して接点の位置が変化するので、接触不良の発生を抑制することができる。しかしながら、この構造では、ローラ状の充電端子の異物が付着している箇所が接点になった場合には、接触不良が生じる。また、この構造では、ローラと軸受とが摺動するため、その摺動部分で金属粉が発生する。金属粉が酸化すると、ローラと軸受との間で電気的接続が断たれ、これによってバッテリの充電が阻害される場合がある。
【０００６】
特許文献２の技術では、充電器側の充電端子をブラシ状としている。ブラシ状の充電端子は携帯機器側の充電端子と多数の接点で接触する。これによって、充電器側の充電端子と携帯機器側の充電端子との間の電気的接続の信頼性が確保される。しかしながら、このような構造では、携帯機器を充電器に接続する毎にブラシ状の充電端子の毛先が広がるため、充電する毎にブラシ状の充電端子が携帯機器側の充電端子と接触し難くなる。すなわち、特許文献２の充電器は、初期においては電気的接続の信頼性が高いが、充電を繰り返すうちに電気的接続の信頼性が低下してしまう。
【０００７】
以上に説明したように、従来の技術では、携帯機器と充電器との間における電気的接続の信頼性に問題がある。したがって、本明細書では、これらの間の電気的接続の信頼性を向上することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書は、バッテリを有する携帯機器と、携帯機器のバッテリを充電する充電器のセットを提供する。携帯機器と充電器の一方が、２つの結束部で束ねられた複数の金属線を備える第１充電端子を有している。携帯機器と充電器の他方が、第２充電端子を有している。携帯機器を充電器に接続したときに、第２充電端子が、２つの結束部の間の金属線の束と接触する。
【０００９】
このセットでは、第２充電端子が、２つの結束部の間の金属線の束（すなわち、第１充電端子）と接触する。各金属線は、第２充電端子に押されて撓むことができる。したがって、第２充電端子は、多数の金属線と接触することができる。すなわち、第２充電端子は、多数の接点で第１充電端子と接触することができる。このため、第１充電端子と第２充電端子の間の接触不良を抑制することができる。また、第２充電端子と接触する金属線の束は、その接触領域の両側で束ねられている。このため、金属線の束と第２充電端子との接触が繰り返し行われても、金属線の間隔が極端に広がることがない。すなわち、仮に、金属線の束が接触領域の片側でのみ束ねられている場合には、上述したブラシ状の充電端子の毛先が広がる現象と同様の現象が生じ、充電器を繰り返し使用している間に金属線の間の間隔が徐々に広がって電気的接続の信頼性が低下してしまう。しかしながら、本明細書が開示するセットでは、金属線の束が接触領域の両側で束ねられているため、このような現象が生じない。このため、このセットでは、金属線の束と第２充電端子との接触が繰り返し行われても、金属線の間隔が極端に広がることがない。したがって、このセットは、繰り返し使用されても、携帯機器と充電器との間における電気的接続の信頼性が低下し難い。このように、このセットによれば、携帯機器と充電器との間における電気的接続の信頼性を向上することができる。
【００１０】
上述したセットにおいては、携帯機器を充電器に接続したときに、第２充電端子が、２つの結束部の間の金属線の束に挿入されることが好ましい。
【００１１】
なお、第２充電端子が金属線の束に挿入されるとは、第２充電端子が金属線の束の内部の金属線（すなわち、表面に露出してない金属線）に接触する状態となることを意味する。
【００１２】
このような構成によれば、第２充電端子がより多くの接点で第１充電端子と接触するので、接触不良がより生じ難い。
【００１３】
上述したセットにおいては、２つの結束部の間に存在する各金属線の長さが、２つの結束部の間の距離よりも長いことが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、第２充電端子が金属線の束に挿入されていない状態において、各金属線が撓んでいる。このため、第２充電端子を金属線の束に容易に挿入することができる。
【００１５】
また、第２充電端子の金属線の束に挿入される部分のうちの最も太い部分が、半径ｒを有する円形の断面形状を有しており、２つの結束部の間に存在する各金属線の長さＬ１、２つの結束部の間の距離Ｌ２、及び、半径ｒがＬ１＞Ｌ２＋（π−２）ｒの関係を満たすことが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、第２充電端子を金属線の束に挿入したときに、各金属線に強いテンションが加わることが防止される。これにより、金属線の破断や金属線の磨耗を抑制することができる。
【００１７】
また、２つの結束部の少なくとも一方が、２つの結束部の間の距離が変化する方向に移動可能であるとともに、２つの結束部の間の距離が広がる方向に付勢されていてもよい。
【００１８】
このような構成によれば、２つの結束部の間の距離が小さい場合には金属線が撓み、２つの結束部の間の距離が広がると、金属線の撓みがなくなるか、または、金属線の撓みが小さくなる。第２充電端子が金属線の束に挿入されていない状態では、付勢されることで２つの結束部の間の距離が大きくなっている。第２充電端子を金属線の束に挿入すると、これによって金属線が撓み、金属線に引っ張られることで２つの結束部の間の距離が縮まる。すなわち、この構造によれば、第２充電端子を金属線の束に挿入したときに、２つの結束部の間の距離が縮まることで、金属線の撓みが許容される。このため、金属線の破断や金属線の磨耗を抑制することができる。
【００１９】
また、上述した２つの結束部で束ねられた複数の金属線を備える充電端子を有する携帯機器単体及び充電器単体も、本明細書が開示する技術である。このような携帯機器や充電器も、上述したセットのように使用することで、携帯機器と充電器との間における電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１のＲＦＩＤリーダライタ１０及び充電器５０の縦断面を部分的に示す図。
【図２】ＲＦＩＤリーダライタ１０の底部の拡大断面図。
【図３】充電端子３０とホルダ４０とを分離させた状態を示す図。
【図４】充電端子３０の下面図。
【図５】金属線３２の束に充電端子７０が挿入された状態の充電端子３０の下面図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図。
【図７】実施例２の充電端子１３０の下面図。
【図８】金属線３２の束に充電端子７０が挿入された状態の実施例２の充電端子１３０の下面図。
【図９】充電端子２７０が金属線３２に接触している状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１のＲＦＩＤリーダライタ１０と充電器５０のセットを示している。ＲＦＩＤリーダライタ１０は、携帯式のＲＦＩＤリーダライタであり、バッテリ２０を内蔵している。ＲＦＩＤリーダライタ１０は、ＲＦＩＤタグとの間で無線通信を行い、ＲＦＩＤタグからデータを読み出したり、ＲＦＩＤタグにデータを書き込んだりする。ＲＦＩＤリーダライタ１０の底面には、正極側の充電端子３０と負極側の充電端子（図示省略）が設置されている。これらの２つの充電端子は、バッテリ２０に接続されている。
【００２２】
充電器５０は、ＲＦＩＤリーダライタ１０のバッテリ２０を充電する。充電器５０は、ケーシング６０を備えている。ケーシング６０の上部には、凹部６２が形成されている。凹部６２の底面には、正極側の充電端子７０と、負極側の充電端子（図示省略）が設置されている。充電端子７０は、ケーシング６０の内側から、凹部６２の底面を貫通し、ケーシング６０の外側に突出しているピン部７０ａを有している。ピン部７０ａは、略円柱形状を備えており、その上端はＲ状に成形されている。また、負極側の充電端子も、正極側の充電端子７０と略同じ構造を有している。これらの２つの充電端子の間には、図示しない電源回路によって直流電圧が印加される。
【００２３】
ＲＦＩＤリーダライタ１０の底部を充電器５０の凹部６２に挿入すると、正極側の充電端子７０と正極側の充電端子３０とが互いに接続され、ＲＦＩＤリーダライタ１０の負極側の充電端子と充電器５０の負極側の充電端子とが互いに接続される。これによって、ＲＦＩＤリーダライタ１０のバッテリ２０に直流電圧が供給され、バッテリ２０が充電される。
【００２４】
次に、充電端子３０の構造について詳細に説明する。なお、ＲＦＩＤリーダライタ１０の負極側の充電端子は、正極側の充電端子３０と略同じ構造を有しているので、ここではその説明を省略する。図２に示すように、ＲＦＩＤリーダライタ１０のケーシングの底部には、貫通孔１２が形成されている。その貫通孔１２には、ホルダ４０が固定されている。そのホルダ４０に、充電端子３０が固定されている。
【００２５】
図２、３に示すように、充電端子３０は、多数の金属線３２と、２つの結束部材３４、３６を有している。多数の金属線３２の一方の端部が結束部材３４によって束ねられており、多数の金属線３２の他方の端部が結束部材３６によって束ねられている。充電端子３０は、軸方向にわずかに圧縮された状態でホルダ４０に固定される。したがって、充電端子３０がホルダ４０に固定された状態では、図４に示すように、結束部材３４と結束部材３６の間に存在する各金属線３２が、少し撓んでいる。すなわち、結束部材３４と結束部材３６の間の距離Ｌ２よりも、結束部材３４と結束部材３６の間に存在する各金属線３２の長さＬ１の方が大きい。結束部材３４、３６は金属により構成されている。図２、３に示すように、結束部材３４には、配線３８が接続されている。
【００２６】
ホルダ４０は、板状の基部４２と、基部４２から下方に伸びる爪部４４、４６を有している。爪部４４、４６の先端は、ホルダ４０の中心側に向かって折れ曲がっている。充電端子３０は、基部４２と、爪部４４と、爪部４６に囲まれた空間４８（図３参照）内に収容された状態で、ホルダ４０に固定されている。基部４２には、スリット４９が形成されている。充電端子３０に接続されている配線３８は、スリット４９を通ってホルダ４０の外側に引き出されている。ホルダ４０は貫通孔１２内に嵌め込まれて固定されている。ホルダ４０は、結束部材３４、３６の間の金属線３２の束がＲＦＩＤリーダライタ１０の下面に露出するように取り付けられている。
【００２７】
次に、充電器５０によってＲＦＩＤリーダライタ１０を充電する際の、ＲＦＩＤリーダライタ１０の正極側の充電端子３０と充電器５０の正極側の充電端子７０との接続について説明する。なお、ＲＦＩＤリーダライタ１０の負極側の充電端子と充電器５０の負極側の充電端子との接続は、充電端子３０と充電端子７０との接続と同様であるので、その説明を省略する。ＲＦＩＤリーダライタ１０の底部を充電器５０の凹部６２に挿入すると、凹部６２の底面から突出している充電端子７０のピン部７０ａが、ＲＦＩＤリーダライタ１０の底部に固定されている充電端子３０に挿入される。より詳細には、ピン部７０ａが、充電端子３０の金属線３２の束に挿入される。すると、図５に示すように、各金属線３２が、挿入されたピン部７０ａに押されて変形する。なお、上記の通り、ピン部７０ａが金属線３２の束に挿入されていない状態では、結束部材３４と結束部材３６の間に存在する各金属線３２が撓んでいる。したがって、ピン部７０ａが金属線３２の束に挿入されたときに、各金属線３２が無理なく変形する。特に、この実施例では、金属線３２の束に挿入されているピン部７０ａの最大半径ｒと、各金属線３２の長さＬ１と、結束部材３４と結束部材３６の間の距離Ｌ２が、
Ｌ１＞Ｌ２＋（π−２）ｒ
の関係を満たしている。すなわち、図５の直線ＡＢ、円弧ＢＣ、直線ＣＤの各長さを加算した距離よりも、各金属線３２の長さＬ１の方が長い（但し、各金属線３２は、高さ方向（図５の奥行き方向）にも撓んでいるので、図５では、各金属線３２の長さが直線ＡＢ、円弧ＢＣ、直線ＣＤの各長さを加算した距離よりも短く見えている。）。したがって、ピン部７０ａが金属線３２の束に挿入されたときに、各金属線３２にテンションがほとんど加わらない。これにより、各金属線３２が破断することが防止される。また、これによって、各金属線３２とピン部７０ａとの間で高い摩擦力が生じることが抑制され、各金属線３２とピン部７０ａの磨耗が抑制される。また、図６に示すように、充電端子７０は、最表面の金属線３２だけでなく、表面に露出していない内部の多数の金属線３２にも接触する。すなわち、ピン部７０ａは、多数の接点において充電端子３０と接触する。したがって、ピン部７０ａの表面に異物が付着している場合でも、ピン部７０ａと充電端子３０との間で接触不良が生じることが防止される。また、金属線３２は両端部を結束部材３４、３６によって結束されているので、金属線３２が撓むことができる限度を超えて各金属線３２の間の間隔が広がることがない。このため、繰り返し充電を行ったとしても、ピン部７０ａが金属線３２に接触できなくなることがない。すなわち、繰り返し充電を行ったとしても、電気的接続の信頼性を維持することができる。
【００２８】
また、このように金属線３２の束を充電端子３０として用いると、充電を行う度に、充電端子７０と充電端子３０との接点の位置が変化する。このため、特定の位置で各充電端子の磨耗が局所的に進行することが抑制される。これにより、例えば、充電端子表面のメッキの寿命を伸ばすことができる。また、接点の位置が変化することで、磨耗により生じる金属粉が分散される。これによって、酸化した金属粉による接触不良が生じることを抑制することができる。
【００２９】
また、ＲＦＩＤリーダライタ１０を充電器５０に接続したときに、ピン部７０ａは金属線３２の束を貫通しない。すなわち、ピン部７０ａを金属線３２の束に最も深く挿入したとしても、図６に示すように、ピン部７０ａの先端が金属線３２の束の内部に留まる。したがって、ＲＦＩＤリーダライタ１０に、ピン部７０ａの先端を収容するための空間を設ける必要がない。これにより、ＲＦＩＤリーダライタ１０を小型化することができる。
【００３０】
また、上記の通り、ピン部７０ａの先端は、Ｒ状に成形されている。したがって、ピン部７０ａを金属線３２の束にスムーズに挿入することができ、また、ピン部７０ａを金属線３２の束からスムーズに引き抜くことが出来る。
【００３１】
なお、上述した実施例では、Ｌ１＞Ｌ２＋（π−２）ｒの関係が満たされていたが、各金属線３２の長さＬ１がこれより小さくてもよい。金属線３２を短くすると、ピン部７０ａが金属線３２の束に挿入されたときに、各金属線３２にテンションが加わり易くなる。このため、ピン部７０ａが各金属線３２に対して強く接触する。このように、ピン部７０ａが各金属線３２に対して強く接触するようにしても、ＲＦＩＤリーダライタ１０と充電器５０の間の電気的接続の信頼性を向上させることができる。また、ピン部７０ａを金属線３２の束に挿入したときに各金属線３２が弾性変形するようにしておけば、各金属線３２が破断等することが抑制される。
【実施例２】
【００３２】
次に、実施例２のＲＦＩＤリーダライタと充電器のセットについて説明する。実施例２のセットでは、ＲＦＩＤリーダライタの充電端子の構造が実施例１とは異なる。実施例２のセットの他の構造は、実施例１のセットと等しい。
【００３３】
図７に示すように、実施例２のＲＦＩＤリーダの充電端子１３０は、充電端子７０のピン部７０ａが金属線３２の束に挿入されていない状態において、各金属線３２が略直線状に伸びている。結束部材３４は、図７の位置から左方向にスライドできるようにホルダに取り付けられている。結束部材３４は、図示しないバネによって、図７の右方向に付勢されている。これによって、結束部材３４が、図７に示す位置に位置決めされている。結束部材３６は、図７の位置から右方向にスライドできるようにホルダに取り付けられている。結束部材３６は、図示しないバネによって、図７の左方向に付勢されている。これによって、結束部材３６が、図７に示す位置に位置決めされている。
【００３４】
実施例２のセットでは、充電端子７０のピン部７０ａを充電端子１３０の金属線３２の束に挿入する際に、各金属線３２にテンションが加わる。このテンションによって、結束部材３４がバネの付勢力に逆らって図７の左方向にスライドする。また、金属線３２のテンションによって、結束部材３６がバネの付勢力に逆らって図７の右方向にスライドする。その結果、図８に示すように、結束部材３４、３６の間の距離が縮まり、ピン部７０ａが金属線３２の束にスムーズに挿入される。すなわち、結束部材３４、３６の間の距離が縮まることで、各金属線３２の撓みが許容され、ピン部７０ａが金属線３２の束にスムーズに挿入される。ピン部７０ａが金属線３２の束に挿入されることで、充電端子７０が充電端子１３０に対して多数の接点で接触し、これらの間での接触不良が防止される。充電端子７０を充電端子１３０から引き抜くと、バネの付勢力によって結束部材３４、３６が元の位置に戻り、充電端子１３０が図７の状態に戻る。
【００３５】
このように、実施例２でも、充電端子７０と充電端子１３０が多数の接点で接触する。これにより、電気的接続の信頼性を向上させることができる。また、バネの付勢力よりも強い力が各金属線３２に加わらないので、各金属線３２の破断を抑制することができる。なお、実施例２のセットでは、結束部材３４、３６の両方が移動可能とされていたが、何れか一方のみが移動可能とされていてもよい。
【００３６】
なお、上述した実施例１、２のセットでは、ＲＦＩＤリーダライタ１０が多数の金属線を束ねた充電端子を有しており、充電器５０が金属線を束ねた充電端子に対して接続される充電端子（以下、相手側の充電端子という）を有していた。しかしながら、充電器５０が多数の金属線を束ねた充電端子を有しており、ＲＦＩＤリーダライタ１０が相手側の充電端子を有していてもよい。また、実施例１、２のセットでは、相手側の充電端子がピン状（円柱状）の形状を有していたが、他の形状を有していてもよい。また、実施例１、２のセットでは、金属線を束ねた充電端子に相手側の充電端子が挿入されたが、相手側の充電端子が金属線を束ねた充電端子に接触するだけでもよい。このように接触するだけでも、図９に示すように、相手側の充電端子２７０が、複数の金属線３２と接触することで、多数の接点を得ることができる。また、上述した実施例１、２のセットでは、相手側の充電端子が１つのピン部（すなわち、金属線の束に挿入される部分）を有していたが、相手側の充電端子が複数のピン部を有していてもよい。このような構成によれば、複数のピン部が金属線の束に挿入されるので、より多くの接点を得ることができる。
【００３７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３８】
１０：ＲＦＩＤリーダライタ
２０：バッテリ
３０：充電端子
３２：金属線
３４：結束部材
３６：結束部材
４０：ホルダ
５０：充電器
６０：ケーシング
６２：凹部
７０：充電端子
７０ａ：ピン部
【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】
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