特許 5764229 携帯端末充電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5764229

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】携帯端末充電システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/46 20060101AFI20150723BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20150723BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20150723BHJP

   H01R 13/707 20060101ALI20150723BHJP

   H01R 13/24 20060101ALI20150723BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/46 101

   H02J7/00 301B

   H01M10/44 Q

   H01R13/707

   H01R13/24

【請求項の数】3

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-57226(P2014-57226)

(22)【出願日】2014年3月19日

【審査請求日】2014年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000136136

【氏名又は名称】株式会社ＰＦＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100117075

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 剣太

(74)【代理人】

【識別番号】100113103

【弁理士】

【氏名又は名称】香島 拓也

(72)【発明者】

【氏名】西田 翔

(72)【発明者】

【氏名】高山 徳裕

【審査官】 赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１８６６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２８９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２５３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１７４０５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−０６０８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４３６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６８８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１８７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３８４７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ１０／４２−１０／４８，

Ｈ０１Ｒ１３／００−１３／０８，

Ｈ０１Ｒ１３／１５−１３／３５，

Ｈ０１Ｒ１３／５６−１３／７２，

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２，

Ｈ０２Ｊ７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源と接続される充電器と、
前記充電器に設けられた複数の充電器側接続端子と、
バッテリを有する携帯端末と、
前記携帯端末に設けられた複数の端末側接続端子と、
を備え、
前記端末側接続端子と前記充電器側接続端子とが電気的に接続することで、前記電源からの電力により前記バッテリが充電される携帯端末充電システムであって、
前記端末側接続端子は、端末側検出端子と、端末側電源端子とを含んで構成され、
前記充電器側接続端子は、
前記端末側接続端子の接続状態を維持しつつ、前記充電器に対する前記携帯端末の離接に追従して進退自在に形成され、
前記端末側検出端子と接続される充電器側検出端子と、
前記端末側電源端子と接続され、かつ外力が作用していない状態で、前記充電器側検出端子よりも長い充電器側電源端子と、
を含んで構成され、
前記充電器は、
底面に前記充電器側接続端子が設けられ、かつ前記端末側接続端子が設けられている端子面を含む前記携帯端末の一部が挿入されることで、前記端末側接続端子と前記充電器側接続端子とが電気的に接続される端末収容部と、
前記携帯端末の挿入方向視において前記端末収容部を閉塞する閉塞位置と、前記携帯端末を前記端末収容部に挿入できる待避位置との間で回動するフラップと、
前記フラップを閉塞位置に向けて付勢する付勢部材と、
前記端末側検出端子および前記充電器側検出端子が検出端子接続状態となり、かつ前記検出端子接続状態に基づいて前記充電器が前記携帯端末と接続されていることが検出されると、前記端末側電源端子および前記充電器側電源端子を介して前記電源から前記バッテリに電力を供給するスイッチ回路と、
を有し、
前記携帯端末は、
前記充電器と接続されていることが検出される間は、前記充電器側電源端子および前記端末側電源端子を介して前記充電器からの電力を前記バッテリに供給する電源回路と、
を有し、
前記携帯端末を前記充電器に対して前記挿入方向と反対方向に相対移動させることで、前記端末側検出端子および前記充電器側検出端子が検出端子非接続状態となってから、前記端末側電源端子および前記充電器側電源端子が電源端子非接続状態となるまでの間に、前記相対移動に対して抵抗を創出する抵抗創出部をさらに備え、
前記抵抗創出部は、
前記フラップに形成されたフラップ側突起部と、
前記携帯端末に形成され、前記検出端子非接続状態となってから、前記電源端子非接続状態となるまでの間に、前記フラップ側突起部と接触する端末側突起部と、
を有する、
ことを特徴とする携帯端末充電システム。

【請求項2】

電源と接続される充電器と、
前記充電器に設けられた複数の充電器側接続端子と、
バッテリを有する携帯端末と、
前記携帯端末に設けられた複数の端末側接続端子と、
を備え、
前記端末側接続端子と前記充電器側接続端子とが電気的に接続することで、前記電源からの電力により前記バッテリが充電される携帯端末充電システムであって、
前記端末側接続端子は、端末側検出端子と、端末側電源端子とを含んで構成され、
前記充電器側接続端子は、
前記端末側接続端子の接続状態を維持しつつ、前記充電器に対する前記携帯端末の離接に追従して進退自在に形成され、
前記端末側検出端子と接続される充電器側検出端子と、
前記端末側電源端子と接続され、かつ外力が作用していない状態で、前記充電器側検出端子よりも長い充電器側電源端子と、
を含んで構成され、
前記充電器は、
底面に前記充電器側接続端子が設けられ、かつ前記端末側接続端子が設けられている端子面を含む前記携帯端末の一部が挿入されることで、前記端末側接続端子と前記充電器側接続端子とが電気的に接続される端末収容部と、
前記携帯端末の挿入方向視において前記端末収容部を閉塞する閉塞位置と、前記携帯端末を前記端末収容部に挿入できる待避位置との間で回動するフラップと、
前記フラップを閉塞位置に向けて付勢する付勢部材と、
前記端末側検出端子および前記充電器側検出端子が検出端子接続状態となり、かつ前記検出端子接続状態に基づいて前記充電器が前記携帯端末と接続されていることが検出されると、前記端末側電源端子および前記充電器側電源端子を介して前記電源から前記バッテリに電力を供給するスイッチ回路と、
を有し、
前記携帯端末は、
前記充電器と接続されていることが検出される間は、前記充電器側電源端子および前記端末側電源端子を介して前記充電器からの電力を前記バッテリに供給する電源回路と、
を有し、
前記携帯端末を前記充電器に対して前記挿入方向と反対方向に相対移動させることで、前記端末側検出端子および前記充電器側検出端子が検出端子非接続状態となってから、前記端末側電源端子および前記充電器側電源端子が電源端子非接続状態となるまでの間に、前記相対移動に対して抵抗を創出する抵抗創出部をさらに備え、
前記抵抗創出部は、
前記フラップあるいは前記携帯端末の一方に形成された接触突起部と、
前記フラップあるいは前記携帯端末の他方に形成され、前記検出端子非接続状態となってから、前記電源端子非接続状態となるまでの間に、前記接触突起部が侵入する窪み部と、
を有する、
ことを特徴とする携帯端末充電システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の携帯端末充電システムにおいて、
前記抵抗創出部は、前記携帯端末を前記充電器に対して前記挿入方向と反対方向に相対移動させることで、前記端末側検出端子および前記充電器側検出端子が非接続状態となるまで、前記携帯端末と前記フラップとの間で非接触である、
携帯端末充電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、携帯端末充電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

タブレット端末などの携帯端末はバッテリを搭載しており、バッテリの充電に充電器が用いられている。充電器によりバッテリを充電する携帯端末充電システムにおいては、充電器に携帯端末を載置することで、携帯端末に設けられた端末側接続端子と充電器に設けられた充電器側接続端子とが電気的に接続して、バッテリの充電が開始される。

【0003】

通常、充電器側接続端子は、携帯端末の充電が行われていないと、外部に露出することになる。充電器が設置される場所は、携帯端末の使用環境に左右され、製造工場や、保管倉庫、食料品提供店舗の調理場などがある。従って、充電器が設置される場所によっては、大気中に埃や油など異物が飛散しており、露出している充電器側接続端子に付着する可能性がある。充電器側接続端子に異物が付着しても、充電器に対する携帯端末の抜き差し、いわゆる挿抜は繰り返し行われる。従って、充電器側接続端子に付着した異物が充電器側接続端子あるいは端末側接続端子の表面に押し固められ、接続端子どうしの接触を妨げる、すなわち接続端子間が絶縁する可能性がある。

【0004】

そこで、従来では、携帯端末が充電器により充電されていない非充電状態において、フラップが端末側接続端子を覆うことで、端末側接続端子が外部に露出することを抑制する技術が提案されている（特許文献１，２）。これによれば、充電器側接続端子に異物が付着することが抑制されるので、接続端子に付着した異物が剥がれた際に接続端子に隙間が生じることで発生するスパークを抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−２５５８５５号公報

【特許文献2】特開２００４−２１５３３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、接続端子の間で発生するスパークは、バッテリの充電不良や、接続端子を損傷させる可能性がある。スパーク発生の原因は、上記接続端子の異物付着以外にも、通常の充電器に対する携帯端末の引き抜きによる接続端子どうしの離間においても発生する場合があるため、さらなる接続端子間のスパークの発生を抑制することが要望されている。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接続端子間のスパークの発生を抑制することができる携帯端末充電システムを提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、電源と接続される充電器と、前記充電器に設けられた複数の充電器側接続端子と、バッテリを有する携帯端末と、前記携帯端末に設けられた複数の端末側接続端子と、を備え、前記端末側接続端子と前記充電器側接続端子とが電気的に接続することで、前記電源からの電力により前記バッテリが充電される携帯端末充電システムであって、前記端末側接続端子は、端末側検出端子と、端末側電源端子とを含んで構成され、前記充電器側接続端子は、前記端末側接続端子の接続状態を維持しつつ、前記充電器に対する前記携帯端末の離接に追従して進退自在に形成され、前記端末側検出端子と接続される充電器側検出端子と、前記端末側電源端子と接続され、かつ外力が作用していない状態で、前記充電器側検出端子よりも長い充電器側電源端子と、を含んで構成され、前記充電器は、底面に前記充電器側接続端子が設けられ、かつ前記端末側接続端子が設けられている端子面を含む前記携帯端末の一部が挿入されることで、前記端末側接続端子と前記充電器側接続端子とが電気的に接続される端末収容部と、前記携帯端末の挿入方向視において前記端末収容部を閉塞する閉塞位置と、前記携帯端末を前記端末収容部に挿入できる待避位置との間で回動するフラップと、前記フラップを閉塞位置に向けて付勢する付勢部材と、前記端末側検出端子および前記充電器側検出端子が検出端子接続状態となり、かつ前記検出端子接続状態に基づいて前記充電器が前記携帯端末と接続されていることが検出されると、前記端末側電源端子および前記充電器側電源端子を介して前記電源から前記バッテリに電力を供給するスイッチ回路と、を有し、前記携帯端末は、前記充電器と接続されていることが検出される間は、前記充電器側電源端子および前記端末側電源端子を介して前記充電器からの電力を前記バッテリに供給する電源回路と、を有し、前記携帯端末を前記充電器に対して前記挿入方向と反対方向に相対移動させることで、前記端末側検出端子および前記充電器側検出端子が検出端子非接続状態となってから、前記端末側電源端子および前記充電器側電源端子が電源端子非接続状態となるまでの間に、前記相対移動に対して抵抗を創出する抵抗創出部をさらに備え、前記抵抗創出部は、前記フラップに形成されたフラップ側突起部と、前記携帯端末に形成され、前記検出端子非接続状態となってから、前記電源端子非接続状態となるまでの間に、前記フラップ側突起部と接触する端末側突起部と、を有する。
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、電源と接続される充電器と、前記充電器に設けられた複数の充電器側接続端子と、バッテリを有する携帯端末と、前記携帯端末に設けられた複数の端末側接続端子と、を備え、前記端末側接続端子と前記充電器側接続端子とが電気的に接続することで、前記電源からの電力により前記バッテリが充電される携帯端末充電システムであって、前記端末側接続端子は、端末側検出端子と、端末側電源端子とを含んで構成され、前記充電器側接続端子は、前記端末側接続端子の接続状態を維持しつつ、前記充電器に対する前記携帯端末の離接に追従して進退自在に形成され、前記端末側検出端子と接続される充電器側検出端子と、前記端末側電源端子と接続され、かつ外力が作用していない状態で、前記充電器側検出端子よりも長い充電器側電源端子と、を含んで構成され、前記充電器は、底面に前記充電器側接続端子が設けられ、かつ前記端末側接続端子が設けられている端子面を含む前記携帯端末の一部が挿入されることで、前記端末側接続端子と前記充電器側接続端子とが電気的に接続される端末収容部と、前記携帯端末の挿入方向視において前記端末収容部を閉塞する閉塞位置と、前記携帯端末を前記端末収容部に挿入できる待避位置との間で回動するフラップと、前記フラップを閉塞位置に向けて付勢する付勢部材と、前記端末側検出端子および前記充電器側検出端子が検出端子接続状態となり、かつ前記検出端子接続状態に基づいて前記充電器が前記携帯端末と接続されていることが検出されると、前記端末側電源端子および前記充電器側電源端子を介して前記電源から前記バッテリに電力を供給するスイッチ回路と、を有し、前記携帯端末は、前記充電器と接続されていることが検出される間は、前記充電器側電源端子および前記端末側電源端子を介して前記充電器からの電力を前記バッテリに供給する電源回路と、を有し、前記携帯端末を前記充電器に対して前記挿入方向と反対方向に相対移動させることで、前記端末側検出端子および前記充電器側検出端子が検出端子非接続状態となってから、前記端末側電源端子および前記充電器側電源端子が電源端子非接続状態となるまでの間に、前記相対移動に対して抵抗を創出する抵抗創出部をさらに備え、前記抵抗創出部は、前記フラップあるいは前記携帯端末の一方に形成された接触突起部と、前記フラップあるいは前記携帯端末の他方に形成され、前記検出端子非接続状態となってから、前記電源端子非接続状態となるまでの間に、前記接触突起部が侵入する窪み部と、を有する。

【発明の効果】

【0009】

本発明にかかる携帯端末充電システムは、接続端子間のスパークの発生を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る携帯端末充電システムの充電器（待避位置）の斜視図である。

【図2】図２は、充電器（待避位置）の側面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る携帯端末充電システムの充電器（閉塞位置）の斜視図である。

【図4】図４は、充電器（閉塞位置）の側面図である。

【図5】図５は、フラップ側突起部を示す要部拡大図である。

【図6】図６は、充電器側接続端子を示す図である。

【図7】図７は、実施形態に係る携帯端末充電システムの携帯端末の斜視図である。

【図8】図８は、端末側突起部を示す要部拡大図である。

【図9】図９は、端末側接続端子を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る携帯端末充電システムのブロック図である。

【図11】図１１は、収容状態における接続端子の説明図である。

【図12】図１２は、収容状態における抵抗創出部の説明図である。

【図13】図１３は、検出端子非接続状態における接続端子の説明図である。

【図14】図１４は、検出端子非接続状態における抵抗創出部の説明図である。

【図15】図１５は、抵抗創出部を有さない場合における電源回路のＯＮ／ＯＦＦと、接続端子ＯＦＦタイミングとの関係図である。

【図16】図１６は、抵抗創出部を有する場合における電源回路のＯＮ／ＯＦＦと、接続端子ＯＦＦタイミングとの関係図である。

【図17】図１７は、抵抗創出部の変形例を示す図である。

【図18】図１８は、抵抗創出部の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。

【0012】

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る携帯端末充電システムの充電器（待避位置）の斜視図である。図２は、充電器（待避位置）の側面図である。図３は、実施形態に係る携帯端末充電システムの充電器（閉塞位置）の斜視図である。図４は、充電器（閉塞位置）の側面図である。図５は、フラップ側突起部を示す要部拡大図である。図６は、充電器側接続端子を示す図である。図７は、実施形態に係る携帯端末充電システムの携帯端末の斜視図である。図８は、端末側突起部を示す要部拡大図である。図９は、端末側接続端子を示す図である。図１０は、実施形態に係る携帯端末充電システムのブロック図である。図１１は、収容状態における接続端子の説明図である。図１２は、収容状態における抵抗創出部の説明図である。図１３は、検出端子非接触状態における接続端子の説明図である。図１４は、検出端子非接触状態における抵抗創出部の説明図である。ここで、図５は図３のＡ部分拡大図であり、図９は図７のＢ部分拡大図である。また、図１２、図１４は、幅方向視における要部断面図である。

【0013】

図１０に示すように、実施形態に係る携帯端末充電システム１は、電源１００と接続される充電器２と、充電器２に設けられた複数の充電器側接続端子３と、バッテリ４４を有する携帯端末４と、携帯端末４に設けられた複数の端末側接続端子５とを含んで構成されている。携帯端末充電システム１は、端末側接続端子５と充電器側接続端子３とが電気的に接続すること、すなわち接続端子接続状態となることで、電源１００からの電力によりバッテリ４４が充電されるものである。

【0014】

充電器２は、携帯端末４を充電する際に、携帯端末４が載置されるものである。充電器２は、ＡＣアダプタ２００を介して、電源１００、例えば、商用電源から電力が供給されるものである。充電器２は、図１に示すように、充電器本体２１と、フラップ２２と、付勢部材２３と、複数の充電器側接続端子３が設けられる充電器側コネクタ２４と、スイッチ回路２５とを含んで構成されている。

【0015】

充電器本体２１は、基部２１ａと、前方壁部２１ｂと、後方壁部２１ｃと、底面２１ｄと、端末収容部２１ｅと、位置決め部２１ｆと、幅方向規制部２１ｇとを含んで構成されている。基部２１ａには、充電器側コネクタ２４と、スイッチ回路２５とが内部に設けられている。前方壁部２１ｂおよび後方壁部２１ｃは、図２に示すように、基部２１ａの幅方向における両端から、鉛直方向のうち上方向に延在して形成されている。つまり、充電器本体２１は、幅方向視において、上方向に開口するコ字状に形成されている。ここで、後方壁部２１ｃは、前方壁部２１ｂより上方向に延在、すなわち前方壁部２１ｂよりも底面２１ｄからの距離が長く形成されている。後方壁部２１ｃは、図３に示すように、前方壁部２１ｂと対向する側に、フラップ２２を収容するフラップ収容部２１ｈが形成されている。底面２１ｄは、図４に示すように、前方壁部２１ｂと後方壁部２１ｃとの間に形成されている。底面２１ｄは、複数の充電器側接続端子３が設けられている。本実施形態では、底面２１ｄの幅方向における中央部に、充電器側コネクタ２４の一部、すなわち複数の充電器側接続端子３が端末収容部２１ｅに露出している。端末収容部２１ｅは、携帯端末４の後述する一部が挿入されるものであり、前方壁部２１ｂ、後方壁部２１ｃおよび底面２１ｄにより形成された空間である。従って、携帯端末４の一部が端末収容部２１ｅに挿入されると、複数の充電器側接続端子３が携帯端末４の後述する端子面４１ａと対向する。位置決め部２１ｆは、端末収容部２１ｅに一部が収容された携帯端末４と接触することで、携帯端末４を充電器２に対して収容状態とするものである。つまり、位置決め部２１ｆは、端子面４１ａと底面２１ｄとの鉛直方向の間隔を一定に維持するものである。位置決め部２１ｆは、複数の充電器側接続端子３を挟んで底面２１ｄから上方向に突出してそれぞれ形成されている。幅方向規制部２１ｇは、収容状態で、充電器２に対する携帯端末４の幅方向における相対移動を規制するものである。幅方向規制部２１ｇは、後方壁部２１ｃの幅方向における両端部の底面２１ｄ側にそれぞれ前方壁部２１ｂ側に突出して形成されている。各幅方向規制部２１ｇは、端末収容部２１ｅに携帯端末４の一部が収容される際に、携帯端末４の後述する各幅方向規制穴４１ｂにそれぞれ挿入され、収容状態での相対移動を規制することとなる。

【0016】

フラップ２２は、携帯端末４の挿入方向視、本実施形態における鉛直方向のうち下方向視において、端末収容部２１ｅを閉塞する閉塞位置と、携帯端末４を端末収容部２１ｅに挿入できる待避位置との間で回動するものである。本実施形態におけるフラップ２２は、平板状に形成されており、充電器本体２１に回動自在に支持されている。フラップ２２は、幅方向における両端部の底面２１ｄ側と反対側にそれぞれ回動軸２２ａが形成されている。各回動軸２２ａは、後方壁部２１ｃの鉛直方向における上方向の端部で、かつ幅方向における両端部に形成された図示しない支持部に対して回動自在に支持されている。ここで、フラップ２２は、図４に示すように、鉛直方向における下方向の端部である先端部２２ｂが前方壁部２１ｂと接触できるように、回動軸２２ａから先端部２２ｂまでの長さが設定されている。本実施形態における閉塞位置とは、先端部２２ｂが前方壁部２１ｂと接触するまで、フラップ２２が前方壁部２１ｂに向かって回動する位置をいう。また、本実施形態における待避位置とは、図２に示すように、後方壁部２１ｃに収容されるまで、フラップ２２が後方壁部２１ｃに向かって回動する位置をいう。

【0017】

また、フラップ２２は、図３に示すように、実施形態における抵抗創出部６の一部を構成するフラップ側突起部２２ｃが形成されている。フラップ側突起部２２ｃは、フラップ２２の収容状態における携帯端末４と対向する対向面２２ｄに形成されている。フラップ側突起部２２ｃは、対向面２２ｄの幅方向における両端部の先端部２２ｂ側にそれぞれ形成されている。本実施形態におけるフラップ側突起部２２ｃは、図５に示すように、半円板状で、対向面２２ｄに形成されている突起部のうち、最も先端部２２ｂ側に形成されている。

【0018】

付勢部材２３は、図４に示すように、フラップ２２を閉塞位置に向けて付勢するものである。本実施形態における付勢部材２３は、図１に示すように、フラップ２２の各回動軸２２ａに対応してそれぞれ設けられ、フラップ２２が前方壁部２１ｂに向かって回動する方向の回転力を各回動軸２２ａに付与する、例えばコイルスプリングである。

【0019】

充電器側コネクタ２４は、複数の充電器側接続端子３を充電器２に対して固定するものである。充電器側コネクタ２４には、図６に示すように、複数の充電器側接続端子３が底面２１ｄから上方向に向けて突出して設けられている。

【0020】

スイッチ回路２５は、図１０に示すように、電源１００と充電器側電源端子３Ｐとの通電、非通電を切り替えるものである。スイッチ回路２５は、例えば、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を含み、ソース端子２５Ｓと、ゲート端子２５Ｇと、ドレイン端子２５Ｄとを有している。ソース端子２５Ｓは、ＡＣアダプタ２００を介して電源１００と電気的に接続されている。ゲート端子２５Ｇは、充電器側検出端子３Ｄと電気的に接続されている。ドレイン端子２５Ｄは、充電器側電源端子３Ｐと電気的に接続されている。スイッチ回路２５は、端末側検出端子５Ｄと充電器側検出端子３Ｄとが電気的に接続され（検出端子接続状態）、かつ携帯端末４の電源回路４２からの検出電圧がゲート端子２５Ｇに印加されるとソース端子２５Ｓとドレイン端子２５Ｄとが電気的に接続される（通電状態）。つまり、スイッチ回路２５は、検出端子接続状態に基づいて充電器２が携帯端末４と接続されていることを電源回路４２からの検出電圧に基づいて判断する。そして、端末側電源端子５Ｐと充電器側電源端子３Ｐとが電気的に接続されている（電源端子接続状態）と、端末側電源端子５Ｐおよび充電器側電源端子３Ｐを介して電源１００からバッテリ４４に電力を供給する。一方、スイッチ回路２５は、端末側検出端子５Ｄと充電器側検出端子３Ｄとが電気的に接続されていない（検出端子非接続状態）、あるいは検出端子接続状態であっても、検出電圧がゲート端子２５Ｇに印加されていないと、ソース端子２５Ｓとドレイン端子２５Ｄとが電気的に接続されない（非通電状態）。

【0021】

複数の充電器側接続端子３は、携帯端末４が収容状態で、複数の端末側接続端子５とそれぞれ電気的に接続されるものである。複数の充電器側接続端子３は、複数の端末側接続端子５の接続状態を維持しつつ、充電器２に対する携帯端末４の離接に追従して進退自在に形成されている。本実施形態における複数の充電器側接続端子３は、図６に示すように、スプリング端子であり、本体部３１と、端子部３２と、図示しない端子部付勢部材とを有している。本体部３１は、充電器側コネクタ２４に固定されている。端子部３２は、充電器２に対して携帯端末４が離接する方向、本実施形態における鉛直方向に移動自在に本体部３１に支持されている。端子部付勢部材は、本体部３１と端子部３２との間に介在することで、端子部３２に外力が作用していない状態（無負荷状態）で、端子部３２が本体部３１から最も突出するように、端子部３２を本体部３１に対して上方向に付勢する、例えばコイルスプリングである。

【0022】

本実施形態における複数の充電器側接続端子３は、充電器側検出端子３Ｄと、充電器側電源端子３Ｐと、充電器側ＧＮＤ端子３Ｇと、充電器側認識信号端子３Ｒとを含んでいる。充電器側検出端子３Ｄは、収容状態で端末側検出端子５Ｄと電気的に接続される。充電器側電源端子３Ｐは、収容状態で端末側電源端子５Ｐと電気的に接続される。充電器側ＧＮＤ端子３Ｇは、０Ｖが印加されており、収容状態で端末側ＧＮＤ端子５Ｇと電気的に接続される。充電器側認識信号端子３Ｒは、収容状態で端末側認識信号端子５Ｒと電気的に接続される。複数の充電器側接続端子３は、無負荷状態で、本体部３１から露出する端子部３２の鉛直方向における長さが異なる。つまり、複数の充電器側接続端子３は、無負荷状態で、底面２１ｄから先端までの上方向の長さが異なる。

【0023】

充電器側検出端子３Ｄ、充電器側電源端子３Ｐ、充電器側ＧＮＤ端子３Ｇ、充電器側認識信号端子３Ｒの無負荷状態でのそれぞれの長さＨｄ，Ｈｐ，Ｈｇ、Ｈｒは、Ｈｇ＞Ｈｐ＝Ｈｒ＞Ｈｄとなる。つまり、無負荷状態では、充電器側検出端子３Ｄが最も短く、充電器側ＧＮＤ端子３Ｇが長く、充電器側電源端子３Ｐおよび充電器側認識信号端子３Ｒが充電器側検出端子３Ｄと充電器側ＧＮＤ端子３Ｇとの間の長さである。従って、充電器２に対して携帯端末４が収容状態となる場合は、まず充電器側ＧＮＤ端子３Ｇが端末側ＧＮＤ端子５Ｇと接続状態となり、次に充電器側電源端子３Ｐが端末側電源端子５Ｐと、充電器側認識信号端子３Ｒが端末側認識信号端子５Ｒと接続状態となり、最後に充電器側検出端子３Ｄが端末側検出端子５Ｄと接続状態となる。一方、収容状態から充電器２に対して携帯端末４を取り外す場合は、まず充電器側検出端子３Ｄが端末側検出端子５Ｄと非接続状態となり、次に充電器側電源端子３Ｐが端末側電源端子５Ｐと、充電器側認識信号端子３Ｒが端末側認識信号端子５Ｒと非接続状態となり、最後に充電器側ＧＮＤ端子３Ｇが端末側ＧＮＤ端子５Ｇと非接続状態となる。なお、本実施形態における複数の充電器側接続端子３は、図１に示すように、前後方向に２列、幅方向に８列で配置されているが、上記各端子を含んでいれば数や配列に制限はない。

【0024】

携帯端末４は、オペレータが持ち運び、種々の操作をすることで、種々の業務を行うために用いるものである。携帯端末４は、図１０に示すように、筐体４１と、電源回路４２と、充電回路４３と、バッテリ４４と、端末制御部４５と、記憶部４６と、表示部４７と、操作部４８と、複数の端末側接続端子５が設けられる端末側コネクタ４９とを含んで構成されている。また、図示は省略するが、少なくとも無線あるいは有線のいずれかで、外部の装置と情報のやりとりを行う通信部をさらに含んでいる。

【0025】

筐体４１は、図７に示すように、平板状に形成されている。少なくとも筐体４１は、表示部４７、操作部４８および端末側コネクタ４９が外部に露出して設けられている（図８および図１１参照）。筐体４１は、端子面４１ａと、幅方向規制穴４１ｂとを含んで構成されている。端子面４１ａは、図８に示すように、筐体４１の外周面の１つであり、底面２１ｄと対向する面である。端子面４１ａは、複数の端末側接続端子５が設けられている。本実施形態では、端子面４１ａの幅方向における中央部に、端末側コネクタ４９の一部、すなわち複数の端末側接続端子５が外部に露出している。幅方向規制穴４１ｂは、各幅方向規制部２１ｇにそれぞれ対応して形成されるものであり、収容状態で、幅方向規制部２１ｇがそれぞれ挿入されるものである。幅方向規制穴４１ｂは、筐体４１の裏面４１ｃの幅方向における両端部の端子面４１ａ側にそれぞれ裏面４１ｃおよび端子面４１ａに開口するように筐体４１を切り欠いて形成されている。

【0026】

また、筐体４１は、図７に示すように、実施形態における抵抗創出部６の一部を構成する端末側突起部４１ｄが形成されている。端末側突起部４１ｄは、フラップ２２の対向面２２ｄと対向する面、すなわち裏面４１ｃに形成されている。端末側突起部４１ｄは、裏面４１ｃの幅方向における両端部の端子面４１ａ側にそれぞれ形成されている。本実施形態における各端末側突起部４１ｄは、図９に示すように、三角柱状で、幅方向において幅方向規制穴４１ｂよりも中央部側に形成されている。ここで、一対のフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄは、携帯端末４の収容状態での鉛直方向視において、少なくとも一部、本実施形態では全部が重なるように、フラップ２２および筐体４１に形成されている。また、一対のフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄは、図１２に示すように、幅方向視において、携帯端末４の収容状態から検出端子非接続状態までの間で接触していないように形成されている。つまり、抵抗創出部６は、携帯端末４の収容状態、すなわち図１１に示すように、すべての接続端子が接続状態となってから検出端子非接続状態となるまでの間において、携帯端末４を充電器２に対して挿入方向（下方向）と反対方向（上方向）に相対移動させても、抵抗を創出しない。また、一対のフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄは、検出端子非接続状態となってから電源端子非接続状態となるまでの間において、図１４に示すように、携帯端末４の収容状態での幅方向視において接触するように形成されている。つまり、抵抗創出部６は、携帯端末４を充電器２に対して挿入方向（下方向）と反対方向（上方向）に相対移動させて携帯端末４を充電器２から引き抜く際に、収容状態から電源端子非接続状態となるまでの間に抵抗を創出する。

【0027】

電源回路４２は、図１０に示すように充電器２と接続されていることが検出される間は、充電器側電源端子３Ｐおよび端末側電源端子５Ｐを介して充電器２から電力の供給を受け付けるものである。電源回路４２は、端末側認識信号端子５Ｒと、端末側検出端子５Ｄと、端末側電源端子５Ｐと、端末側ＧＮＤ端子５Ｇと、充電回路４３とそれぞれ電気的に接続されている。電源回路４２は、端末側認識信号端子５Ｒと充電器側認識信号端子３Ｒとが電気的に接続され（識別信号端子接続状態）、充電器２から識別電圧が印加され、識別電圧が充電器２固有の所定電圧であるか否かを判断し、識別電圧が所定電圧であると判断すると、ＯＮとなる。電源回路４２は、ＯＮとなると、検出電圧を端末側検出端子５Ｄに印加する。つまり、電源回路４２は、携帯端末４が載置されたものが充電器２であると判断すると、スイッチ回路２５を通電状態とさせ、電源端子接続状態および端末側ＧＮＤ端子５Ｇと充電器側ＧＮＤ端子３Ｇとが電気的に接続されている（ＧＮＤ端子接続状態）と、充電回路４３を介して充電器２からの電力をバッテリ４４に供給する。また、電源回路４２は、検出端子接続状態から検出端子非接続状態となるとＯＦＦとなる。電源回路４２は、ＯＦＦとなると、端末側認識信号端子５Ｒおよび端末側電源端子５Ｐからの電流を遮断することで、端末側認識信号端子５Ｒおよび端末側電源端子５Ｐとの電気的な接続を遮断する。ここで、電源回路４２は、検出端子非接続状態となってから所定時間Ｘ（例えば、１．５ｍｓｅｃ）経過後にＯＦＦとなる。

【0028】

充電回路４３は、バッテリ４４と電気的に接続されており、電源回路４２から供給される充電器２からの電力によりバッテリ４４の充電制御を行うものである。充電回路４３は、バッテリ４４の充電状態を監視しており、充電状態に応じて、充電の要否を判断してバッテリ４４の充電を行う。

【0029】

バッテリ４４は、充放電が可能な二次電池であり、オペレータが携帯端末４を充電器２から取り外し、持ち運びながら操作する場合において携帯端末４の電源となるものである。バッテリ４４には、例えば、鉛蓄電池、ニッケル・カドニウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池などがある。なお、バッテリ４４は、容易に交換可能に筐体４１に設けられていてもよい。

【0030】

端末制御部４５は、携帯端末４に搭載されている各機器と電気的に接続され、各機器を制御するものである。端末制御部４５は、ハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）などから構成されている。

【0031】

記憶部４６は、プログラムや情報を永続的に記憶する装置である。記憶部４６には、ハードディスクドライブに代表される磁気ディスクなどの内部記憶装置や、ＵＳＢメモリに代表されるフラッシュメモリなどの外部記憶装置が含まれる。

【0032】

表示部４７は、端末制御部４５の表示制御に基づいて、オペレータに必要な情報を表示する。表示部４７は、図１１に示すように、筐体４１の前面４１ｅに表示面が露出して配置されており、バッテリ４４からの電力により駆動する液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどのディスプレイである。本実施形態における表示部４７は、携帯端末４における表示を行う機能以外に、入力部としての機能も有するタッチパネルディスプレイであり、ユーザーが任意の位置を押圧することで、位置に対する電気信号が端末制御部４５に出力される。

【0033】

操作部４８は、オペレータが操作することで、操作に基づいた電気信号を端末制御部４５に入力するものである。操作部４８は、筐体４１の前面４１ｅに操作面が露出して配置されており、例えば押下することで電気信号を出力するボタンや、回転することで、電圧を変化させた電気信号を出力するボリュームなどで構成されている。

【0034】

端末側コネクタ４９は、複数の端末側接続端子５を携帯端末４に対して固定するものである。端末側コネクタ４９には、図８に示すように、複数の端末側接続端子５が端子面４１ａに露出して設けられている。

【0035】

複数の端末側接続端子５は、携帯端末４が収容状態で、図１１に示すように、複数の充電器側接続端子３とそれぞれ電気的に接続されるものである。本実施形態における複数の端末側接続端子５は、端末側検出端子５Ｄと、端末側電源端子５Ｐと、端末側ＧＮＤ端子５Ｇと、端末側認識信号端子５Ｒとを含んでいる。複数の端末側接続端子５は、図８に示すように、平面状に形成されている。

【0036】

次に、本実施形態に係る携帯端末充電システム１による携帯端末４の充電について説明する。まず、充電器２に対して携帯端末４を載置することで、バッテリ４４を充電するまでについて説明する。まず、オペレータは、携帯端末４の一部を端末収容部２１ｅに挿入して収容状態とする。この際、収容状態となる前に、まずＧＮＤ端子接続状態となり、次に、図１３に示すように、電源端子接続状態および認識信号端子接続状態となる。ここでは、電源回路４２がＯＮとなり、スイッチ回路２５と電源回路４２とが電気的に接続され、電源回路４２に電源１００から電力が供給できる状態となる。また、認識信号端子接続状態となることで、電源回路４２から端末側検出端子５Ｄに検出電圧が印加される。そして、図１１に示すように、収容状態となると、検出端子接続状態となり、検出電圧がスイッチ回路２５に印加され、スイッチ回路２５が通電状態となり、電源回路４２および充電回路４３を介して、バッテリ４４に電源１００から電力が供給され、バッテリ４４が充電される。

【0037】

次に、充電器２に対して携帯端末４を取り外すことで、バッテリ４４の充電を終了するまでについて説明する。携帯端末４が収容状態では、充電器２からバッテリ４４に電源１００からの電力を供給できる状態であり、図１２に示すように、一対のフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄが接触していない状態である。次に、オペレータが充電器２に対して携帯端末４を取り外す、すなわち充電器２に対して携帯端末４を引き抜くために、上方向に引き上げると、充電器２に対して携帯端末４が鉛直方向に離間するのに伴い、複数の充電器側接続端子３がそれぞれ複数の端末側接続端子５との接続状態を維持しつつ伸びる。このとき、一対のフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄは、接触していない状態を維持しているので、オペレータが充電器２に対して携帯端末４を上方向に引き上げるのに必要な力は一定である。次に、オペレータが充電器２に対して携帯端末４をさらに引き上げ続けると、図１３に示すように、検出端末非接触状態となる。ここで、検出端子非接続状態となることで、所定時間Ｘ経過後、電源回路４２がＯＦＦとなる。このとき、一対のフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄは、図１４に示すように、接触を開始する。一対のフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄが接触した状態で、オペレータが充電器２に対して携帯端末４を上方向に引き上げると、端末側突起部４１ｄがフラップ側突起部２２ｃを乗り越えることになる。端末側突起部４１ｄがフラップ側突起部２２ｃを乗り越えるためには、フラップ２２を閉塞位置に向けて付勢する付勢部材２３に対抗して、フラップ２２を待避位置に向けて回動させることとなり、これが抵抗力として作用し、オペレータが充電器２に対して携帯端末４をさらに上方向に引き上げるのに必要な力が大きくなる。そのため、オペレータが充電器２に対して携帯端末４を上方向に引き上げる力が一定である場合は、充電器２に対して携帯端末４が鉛直方向に離間する速度が遅くなる。次に、オペレータが充電器２に対して携帯端末４をさらに引き上げ続けると、電源端子非接続状態および認識信号端子非接続状態となる。ここで、電源端子非接続状態および認識信号端子非接続状態となることで、電源回路４２がＯＦＦとなり、スイッチ回路２５と電源回路４２とが電気的に接続されなくなり、電源回路４２に電源１００から電力が供給されない状態となる。このとき、一対のフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄは、端末側突起部４１ｄがフラップ側突起部２２ｃを乗り越え、接触が終了する。一対のフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄが非接触となることで、抵抗力が作用しなくなり、大きくなっていたオペレータが充電器２に対して携帯端末４をさらに上方向に引き上げるのに必要な力が小さくなる。次に、オペレータが充電器２に対して携帯端末４をさらに引き上げ続けると、ＧＮＤ端子非接触状態となり、端末収容部２１ｅから携帯端末４が取り外され、充電器２に対して携帯端末４が引き抜かれる。なお、抵抗力は、充電器２に対して携帯端末４を上方向に引き上げた際に、充電器２が携帯端末４に追従して、充電器２の載置場所から浮く程度に設定されている。

【0038】

本実施形態に係る携帯端末充電システム１は、携帯端末４を充電器２に対して挿入方向と反対方向に相対移動させる間に、抵抗創出部６が抵抗を創出し、抵抗力によりオペレータが充電器２に対して携帯端末４をさらに上方向に引き上げるのに必要な力を大きくすることができる。図１５は、抵抗創出部を有さない場合における電源回路のＯＮ／ＯＦＦと、接続端子ＯＦＦタイミングとの関係図である。図１６は、抵抗創出部を有する場合における電源回路のＯＮ／ＯＦＦと、接続端子ＯＦＦタイミングとの関係図である。図１５に示すように、抵抗創出部６を有さない場合は、検出端子非接続状態（検出端子ＯＦＦ）となってから電源端子非接続状態（電源端子ＯＦＦ）となるまでにおいて、オペレータが充電器２に対して携帯端末４を上方向に引き上げるのに対して抵抗が創出されていない。従って、例えば、オペレータが素早く引き抜いたり、斜めに引き抜いたりなど、予定されている通常の引き抜き方とは異なる引き抜き方をすることで、検出端子非接続状態から電源回路４２がＯＦＦとなる所定時間Ｘまでに、電源端子非接続状態（電源端子ＯＦＦ）となる可能性がある（同図に示すＹ）。電源回路４２がＯＦＦとなる前に電源端子非接続状態となると、充電器側電源端子３Ｐと端末側電源端子５Ｐとの間で電流が流れている状態で、充電器側電源端子３Ｐが端末側電源端子５Ｐから離間することになり、スパークが発生する可能性がある。これにより、充電器２に対する携帯端末４の抜き差し、いわゆる挿抜が繰り返し行われることで、充電器側電源端子３Ｐおよび端末側電源端子５Ｐに施されたメッキなどが剥がれ、すなわち充電器側電源端子３Ｐおよび端末側電源端子５Ｐを損傷させ、バッテリ４４の充電不良となる可能性がある。一方、図１６に示すように、抵抗創出部６を有する場合は、検出端子非接続状態（検出端子ＯＦＦ）となってから電源端子非接続状態（電源端子ＯＦＦ）となるまでにおいて、オペレータが充電器２に対して携帯端末４を上方向に引き上げるのに対して抵抗が創出される。従って、予定されている通常の引き抜き方とは異なる引き抜き方をしても、抵抗が創出されていない場合と比較して、検出端子非接続状態となってから、電源端子非接続状態となるまでの時間を長くすることができるので、検出端子非接続状態から電源回路４２がＯＦＦとなる所定時間Ｘまでに、電源端子非接続状態（電源端子ＯＦＦ）となることを抑制できる（同図に示すＺ）。

【0039】

以上により、本実施形態に係る携帯端末充電システム１は、外力が作用していない場合に、フラップ２２が端末収容部２１ｅを閉塞する閉塞位置となるので、複数の充電器側接続端子３に異物が付着することを抑制することができる。また、本実施形態に係る携帯端末充電システム１は、抵抗創出部６により、検出端子非接続状態から電源回路４２がＯＦＦとなるまで、すなわちバッテリ４４に電源１００からの電力が供給できる状態で、電源端子非接続状態となることを抑制できる。これらにより、接続端子間のスパークの発生を抑制することができる。

【0040】

なお、上記実施形態におけるフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄは、フラップ２２および筐体４１に対してそれぞれ一体に形成されていても、フラップ２２および筐体４１に対して別部材として形成されていてもよい。別部材として形成されている場合は、フラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄが設けられていない既存の充電器２および携帯端末４に、接着剤や両面粘着シートなどでフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄをフラップ２２および筐体４１にそれぞれ固定することで、抵抗創出部６を形成することができる。

【0041】

また、上記実施形態では、抵抗創出部６をフラップ側突起部２２ｃおよび端末側突起部４１ｄとしたが、これに限定されるものではない。図１７は、抵抗創出部の変形例を示す図である。図１８は、抵抗創出部の変形例を示す図である。図１７に示すように、抵抗創出部６は、フラップ２２の対向面２２ｄに形成された接触突起部２２ｅと携帯端末４の筐体４１に形成された窪み部４１ｆであってもよい。この場合は、検出端子非接触状態となってから電源端子非接触状態となるまでの間に、接触突起部２２ｅがフラップ２２に作用する付勢部材２３の付勢力により、窪み部４１ｆに入り込み抵抗を創出することとなる。また、図１８に示すように、抵抗創出部６は、携帯端末４の筐体４１に形成された接触突起部４１ｇとフラップ２２の対向面２２ｄに形成された窪み部２２ｆであってもよい。この場合は、検出端子非接触状態となってから電源端子非接触状態となるまでの間に、接触突起部４１ｇがフラップ２２に作用する付勢部材２３の付勢力により、窪み部２２ｆに入り込み抵抗を創出することとなる。

【符号の説明】

【0042】

１ 携帯端末充電システム
２ 充電器
２２ フラップ
２２ｃ フラップ側突起部
２２ｅ 接触突起部
２２ｆ 窪み部
２３ 付勢部材
２５ スイッチ回路
３ 充電器側接続端子
３Ｄ 充電器側検出端子
３Ｇ 充電器側ＧＮＤ端子
３Ｐ 充電器側電源端子
３Ｒ 充電器側認識信号端子
４ 携帯端末
４１ａ 端子面
４１ｄ 端末側突起部
４１ｆ 窪み部
４１ｇ 接触突起部
４２ 電源回路
４４ バッテリ
５ 端末側接続端子
５Ｄ 端末側検出端子
５Ｇ 端末側ＧＮＤ端子
５Ｐ 端末側電源端子
５Ｒ 端末側認識信号端子
６ 抵抗創出部
１００ 電源
２００ ＡＣアダプタ

【要約】

【課題】接続端子間のスパークの発生を抑制することができる携帯端末充電システムを提案すること。
【解決手段】携帯端末充電システムは、電源と接続される充電器と、充電器に設けられた複数の充電器側接続端子と、バッテリを有する携帯端末と、携帯端末に設けられた複数の端末側接続端子とを備える。携帯端末を充電器に対して挿入方向と反対方向に相対移動させることで、端末側検出端子および充電器側検出端子が検出端子非接続状態となってから、端末側電源端子および充電器側電源端子が電源端子非接続状態となるまでの間に、相対移動に対して抵抗を創出する抵抗創出部（フラップ側突起部２２ｃ、端末側突起部４１ｄ）を備える。
【選択図】図１４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】