JPH097568A - 磁気吸着素子付き充電可能電池及び充電部装着ユニット付き充電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電可能な電池（２次電池）及びその電池を
充電するための充電器であって、電池の形状の差異に関
わらず共通の充電器で充電することができるようにした
充電可能電池及びその充電器を提供すること。 【構成】 パック状に形成された充電可能電池１の筐体
外周の所定部分に、少なくとも＋端子３及び−端子４
と、高透磁率材料製の磁気吸着素子２ａ、２ｂとを備え
るようにした充電可能電池の構成。前記高透磁率材料製
の磁気吸着素子を備えた充電可能電池に充電を行うため
に、充電可能電池側の＋端子及び−端子と夫々対応する
位置に充電器側の＋１３端子及び−端子１４を有し、且
つ充電可能電池側に設けられた前記高透磁率材料製の磁
気吸着素子と対応する位置に永久磁石素子１２ａ、１２
ｂを備え、前記高透磁率材料製の磁気吸着素子と前記永
久磁石素子との間の磁気的吸着力によって、充電可能電
池と充電器との間の電気的接触関係及び装着関係を保持
するようにした充電部装着ユニット付き充電器の構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力会社が供給する交
流電源に依存しない移動用又は携帯用の電子機器の電気
エネルギ源としての充電可能な電池（２次電池）及びそ
の電池を充電するための充電器であって、電池の形状の
差異に関わらず共通の充電器で充電することを可能にし
うるようにした相互連結手段を備えた充電可能電池及び
その充電器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に２次電池と総称される電池は、近
年の技術開発に伴って多種多様な形状を有している。実
用化された２次電池の草分けは鉛蓄電池（端子電圧２．
０Ｖ／セル）であったが、形状をより小さく且つ電池容
量をより大きくという時代の要請に応えて、ニッケル・
カドミウム電池（端子電圧１．２Ｖ／セル）、ニッケル
水素電池（端子電圧１．２Ｖ／セル）、リチウム・イオ
ン電池（端子電圧２．５Ｖ／セル）と進化してきた。

【０００３】同種の電池であっても、例えば携帯電話用
の電池のように形状をより小さく、重量をより軽く、寿
命をより長くするばかりか、装置を構成する他の部品と
の間のスペース配分の都合上から、新規な電池外形を開
発する必要にも迫られているのが現状である。

【０００４】他方、従来の充電器は、電池を固定するた
めの手段として、充電器側に固定するための溝や押さえ
付け金具等を設けていた。即ち、電池の筐体全体を固定
するため、充電端子以外の部分に、筐体との接触固定点
を有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような状態の下で
は、電池の形状が充電器の形状に制約をうけてしまい、
新規な電池形状の開発の制約となってしまう。既存の充
電器では充電できない形状を開発した場合、その電池に
応じた充電器を作ることになる。これにより、使用者
は、電池毎にそれに合わせて設計制作された充電器と交
換使用する必要に迫られる。これは利用者にとっては、
不経済、且つ不便である。本発明は上記のような問題点
の解決を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】電池の側に磁気的吸着手
段の片割れ即ち例えば鉄片を設け、充電器の側には残り
の片割れ即ち永久磁石素子を設ける。そして電池と充電
器との固定、引いては電池側の端子と充電器側の端子と
の間の電気的接続関係のために、従来のように電池筐体
全体に対する接触固定位置関係が特定化した固定点を設
けることなく、永久磁石素子の磁力線を利用した磁気結
合による固定方式とした。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図３を参照
して説明するが、最初に充電可能電池の実施例について
説明し、次に充電部装着ユニット付き充電器について説
明する。

【０００８】（充電可能電池）：図１（Ａ）は充電可能
な２次電池パックの一例であって、１セル当り１．２Ｖ
の起電力を有するニッケル水素電池のセルを３個、電気
的に直列接続して筐体に納め、少くとも＋端子３及び−
端子４を設けて成る、端子電圧３．６Ｖの電池パック１
を例示する。なお、端子７はオプションとして設けられ
ている過充電防止温度センサ用のものである。

【０００９】図示した電池パック１の例は、携帯電話機
の背面に嵌着させるためのものであって、３００mAh の
電力容量を有し縦５cm、横４cm、厚さ１cm程度のカマボ
コ型の外観を呈している。カマボコ型は例示であって、
平板型でも棒型でもよく、形状は自由である。消費電力
がより大きい電子機器に使用する電池パックの場合に
は、パック内に納める電池セルの寸法をより大きくすれ
ばよい。電池セルの寸法を大きくしても電池パック内で
直列接続されているセルの個数が変らなければ電池パッ
クの端子電圧（この実施例では３．６Ｖ）は不変であ
る。

【００１０】そこで、端子電圧は同一である電池パック
に対しては、電力容量の大小、外形寸法の大小、外観形
状の差とは無関係に、少くとも＋端子３及び−端子４の
形状、寸法、位置関係を一定にしておけば、同一の充電
器が共用できる筈である。かくて、電池パック１を装着
すべき携帯電話又は電子機器の設計上のスペース配分等
の都合に合わせて、電池パックの外形寸法、外観形状を
適宜多種多様に設計しても、それらの電池パック毎に別
の充電器を用意するような無駄を強要するおそれを排除
できると考え、その実現を目差したのが本発明の第１の
構想である。

【００１１】ところで、例えば携帯電話機に対して使用
する電池パック１のように、特に小型軽量化が要請され
る電池パックの場合には端子の構造及び充電器に対する
着脱自在の固定機構の構造に対して格別な制約がある。
その制約とは、電池パックの外形、特に端子を有する面
には、可能な限り突出部を設けないようにすることであ
る。このため端子の構造は、端子面が端子取付面に対し
てフラットになるように埋込んだ板状に構成されるのが
従来からの例であった。

【００１２】ところが、従来の充電器では電池パックに
突出部を設けないようにする必要上、電池パックと充電
器との機械的連結のために、充電器側に電池パックを装
着するための外枠を設け、その外枠内に電池パック取付
溝を設けるのが通例であった。この充電器側に設けた電
池パック装着用の外枠が妨げとなって、特定の外形を有
する電池パックに対する専用の充電器を用意することが
「強要」され「共用」の妨げとなっていたのである。

【００１３】この点に着目した本発明の第２の構想は、
電池パックを充電器に装着するための手段として、電池
パック及び充電器の双方に突出部分を有しない構成を与
えること、更に具体的には、それを実現するための自然
力利用態様として、永久磁石素子と高透磁率材料（例え
ば軟鉄）との磁気的結合手段を利用することである。

【００１４】上に述べた永久磁石素子と高透磁率材料と
の組合せは、磁気的に吸着するものと吸着されるものと
の何れを、電池パック１又は充電器（充電器装着ユニッ
ト１０）の側に置くかは自由に選択してよい。しかし例
えば携帯電話は、使用者のポケット又は鞄の内でキャッ
シュカード等の磁気ストリップを有するものと同居する
可能性があるので、永久磁石素子が磁気的な影響を与え
ないようにするため、永久磁石素子のブロックは充電器
側に、例えば軟鉄の板で代表される高透磁率材料の板体
を電池パック側に、夫々配置するのが好ましい。

【００１５】図１（Ａ）に例示した電池パック１では、
縦長の２本の軟鉄の条片２ａ、２ｂを左右並行に埋込み
配置しているが、条片に限らずブロック状のものあって
も、上下並行、斜め又は非対象に配置してもよい。要
は、充電部装着ユニット１０側に配置された永久磁石素
子１２ａ、１２ｂと対接して必要かつ十分な磁気的吸着
力を発生しうるように配置すればよい。

【００１６】＋端子３、−端子４の構造は、端子面が端
子取付面に対してフラットになるように埋込んだ、又は
貼付けた板状に構成される。＋端子３、−端子４の配置
は、電池パック１の形状、寸法とは無関係に、端子電圧
毎に一定とする。図に示された位置決め穴５ａ、５ｂ
は、磁気的吸着力によって機械的及び電気的に連結され
ている電池パック１と充電部装着ユニット１０との連結
位置合わせ兼位置ずれ防止用のものであって、充電部装
着ユニット１０側に設けた位置決めピン１５ａ、１５ｂ
と嵌合しうるようになっている。

【００１７】位置決め穴５ａ、５ｂ及び位置決めピン１
５ａ、１５ｂは、どちらを電池パック１又は充電部装着
ユニット１０に設けるかは設計事項であるが、突出部を
構成しない点で図示のように位置決め穴５ａ、５ｂを電
池パック１側に設けるのが好ましい。

【００１８】位置決め穴５ａ、５ｂ及び位置決めピン１
５ａ、１５ｂの形状も又設計事項であって、穴とピンと
の組み合わせに限定されず、方形溝と方形ブロックの組
み合わせでも、外枠と入れ子の組み合わせであっても良
い。そして、電池パック１の端子電圧毎に一定の独自の
形状、寸法、配置とすれば、電圧の異なる充電器を誤用
（誤接続）する危険を防止する機能を与えることができ
る。

【００１９】（充電部装着ユニット付き充電器）：充電
部装着ユニット１０の正面を図１（Ｂ）に示し、電池パ
ック１に対面させた同部の背面を図１（Ａ）に示し、電
源プラグ２１、電線２２、２２ａ、２２ｂを含めた充電
器全体の構成を図２に示す。

【００２０】電源プラグ２１は、例えば商用１００Ｖ交
流電源ソケットに接続するための通常のものであって、
２芯又は接地線を含めた３芯電線２２、２２ａ、２２ｂ
を介して充電部本体２３に給電される。

【００２１】図２に示す外付けの充電部本体２３は、例
えば交流１００Ｖを３〜１０Ｖに変圧し、整流した後、
定電圧機能、定電流機能、又は過充電防止機能等の任意
の機能を有する制御回路を経て、充電部装着ユニット２
４ａの充電端子２５へ予定の直流低電圧（例えば３．６
Ｖ）を供給する。

【００２２】充電部本体２４ａの大きさは、充電専用の
充電器の場合は５０cm³ 程度のものであるが、待ち受け
送受信用のＡＣアダプタとして兼用する場合でも精々上
記の２倍程度である。従って必要に応じて充電部本体２
４ａを電源プラグ２１と一体化することができる。

【００２３】図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示す充電部装着
ユニット１０は可成り拡大して示されている。前述のと
おり、例示の電池パックの実寸は縦５cm、横４cm、厚さ
１cm程度のものであるから、その大きさと対比すると充
電部装着ユニットの大きさは、通常の電源プラグの大き
さの精々２杯程度のものであることを承知されたい。

【００２４】＋端子１３、−端子１４、過充電防止温度
センサ用端子１７、永久磁石素子１２ａ、１２ｂ、位置
決めピン１５ａ、１５ｂが、電池パック１側の夫々対応
する部分と対接できる形状、寸法、位置に配設されてい
る。側面に図示した複数本の縦線１６は、電池パック１
に対する着脱の際に、これを摘む親指と人差指の腹に対
する滑り止めの役を果す突起部である。

【００２５】図３に示すように、充電部本体２３を充電
部装着ユニット２４ｂと一体化してもよい。この実施態
様の場合には、前述の縦線１６は縦長の複数本の溝状に
構成し、内蔵された充電部本体に対する通風孔と、指に
対する滑り止めの２役を果すようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明の充電器によれば、電池の形状が
充電器の形状に制約を受けないので、同一電圧の充電可
能電池に対しては、端子部分の形状さえ同一にすれば、
同一の充電器が共用できることになる。そして充電器の
共用化は、使用者の利便性を増大させると同時に、用
途、目的に応じた様々な電池を開発することができるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の充電可能な２次電池パック及
びそれと対向配置して示す充電部装着ユニットの斜視図
であり、（Ｂ）は充電部装着ユニットの正面構造を示す
斜視図である。

【図２】充電部本体を充電端子装着ユニットとは別体の
外付け構造とした実施例を示す図である。

【図３】充電部本体を充電端子装着ユニットと一体化し
た実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ 電池パック ２ａ、２ｂ 軟鉄の条片 ３ ＋端子 ４ −端子 ５ａ、５ｂ 位置決め穴 １０ 充電部装着ユニット １２ａ、１２ｂ 永久磁石素子 １３ ＋端子 １４ −端子 １５ａ、１５ｂ 位置決めピン １６ 縦線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パック状に形成された充電可能電池であ
   って、パックの筐体外周の所定部分に、少なくとも＋端
   子及び−端子と、高透磁率材料製の磁気吸着素子とを備
   えたことを特徴とする磁気吸着素子付き充電可能電池。
2. 【請求項２】 高透磁率材料製の磁気吸着素子を備えた
   充電可能電池に充電を行うための充電器であって、充電
   可能電池側の＋端子及び−端子と夫々対応する位置に充
   電器側の＋端子及び−端子を有し、且つ充電可能電池側
   に設けられた前記高透磁率材料製の磁気吸着素子と対応
   する位置に永久磁石素子を備え、前記高透磁率材料製の
   磁気吸着素子と前記永久磁石素子との間の磁気的吸着力
   によって、充電可能電池側の＋端子及び−端子と充電器
   側の＋端子及び−端子との間の電気的接触関係及び装着
   関係を保持するようにしたことを特徴とする充電部装着
   ユニット付き充電器。