TOP > 国内特許検索 > ACアダプタ > 明細書

明細書 :ACアダプタ

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第3714666号 (P3714666)
公開番号 特開2003-284342 (P2003-284342A)
登録日 平成17年9月2日(2005.9.2)
発行日 平成17年11月9日(2005.11.9)
公開日 平成15年10月3日(2003.10.3)
発明の名称または考案の名称 ACアダプタ
国際特許分類 H02M  7/04      
H01R 13/703     
H01R 31/06      
FI H02M 7/04 A
H01R 13/703
H01R 31/06 B
請求項の数または発明の数 1
全頁数 9
出願番号 特願2002-029552 (P2002-029552)
出願日 平成14年2月6日(2002.2.6)
優先権出願番号 2002005641
優先日 平成14年1月15日(2002.1.15)
優先権主張国 日本国(JP)
審査請求日 平成16年9月28日(2004.9.28)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】593165487
【氏名又は名称】学校法人金沢工業大学
発明者または考案者 【氏名】坂本 康正
個別代理人の代理人 【識別番号】100084870、【弁理士】、【氏名又は名称】田中 香樹
【識別番号】100079289、【弁理士】、【氏名又は名称】平木 道人
【識別番号】100119688、【弁理士】、【氏名又は名称】田邉 壽二
審査官 【審査官】尾家 英樹
参考文献・文献 特開2000-166090(JP,A)
特開2000-123930(JP,A)
特開2000-209785(JP,A)
特開2000-224667(JP,A)
特開2000-150083(JP,A)
特開2001-128358(JP,A)
特開2001-346335(JP,A)
特開2000-301991(JP,A)
特開平7-104892(JP,A)
実開平6-56746(JP,U)
調査した分野 H02M 7/00
H01R 13/703
H01R 31/06
特許請求の範囲 【請求項1】
交流を直流に変換するACアダプタにおいて、
交流が供給される一次巻線と、交流を直流に変換する整流回路が接続される二次巻線とを有するトランスと、
該トランスの前記一次巻線の回路に接続された、ノーマリオープンのスイッチとを具備し、
前記スイッチは該ACアダプタの出力側に接続されたDCプラグに設けられ、前記DCプラグはDC(+)(-)端子を形成された筒状の差込部と、該差込部の内部に突出する操作ピンとを有し、該操作ピンは、該DCプラグが電子機器に差し込まれると該電子機器によって押圧されて該スイッチを閉にし、該DCプラグが電子機器から抜かれると該押圧が解除されて該スイッチを開にすることを特徴とするACアダプタ。
発明の詳細な説明 【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パソコン、携帯電話機などの電子機器に適用して好適なACアダプタに関し、特に、不使用時にAC電力が消費されないようにした省エネルギータイプのACアダプタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、商用電源(AC100V)を直流(例えば、12V)に変換するためのACアダプタが、パソコンや携帯電話などの電源として広く利用されている。このACアダプタは、その内部にトランスと整流回路とを有し、トランスの一次側には商用電源が接続され、二次側には整流回路が接続されている。この整流回路は、交流を直流に変換し、直流を例えばDCプラグに送出する。該DCプラグには、パソコンや携帯電話等の電子機器が接続され、該電子機器に直流が供給される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、従来のACアダプタは、トランスの一次側が商用電源と常に接続されているために、ACアダプタの不使用時にもAC100Vがトランスの一次側の巻線を流れ、無駄に消費されるという問題があった。
【0004】
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解消し、不使用時には、商用電源からのAC電力が消費されないようにしたACアダプタを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、交流を直流に変換するACアダプタにおいて、交流が供給される一次巻線と、交流を直流に変換する整流回路が接続される二次巻線とを有するトランスと、該トランスの前記一次巻線の回路に接続された、ノーマリオープンのスイッチとを具備し、前記スイッチは該ACアダプタの出力側に接続されたDCプラグに設けられ、前記DCプラグはDC(+)(-)端子を形成された筒状の差込部と、該差込部の内部に突出する操作ピンとを有し、該操作ピンは、該DCプラグが電子機器に差し込まれると該電子機器によって押圧されて該スイッチを閉にし、該DCプラグが電子機器から抜かれると該押圧が解除されて該スイッチを開にするようにした点に特徴がある。
【0007】
前記の特徴によれば、ACアダプタの不使用時には、例えば商用電源からの交流がトランスに供給されないので、無駄なAC電力の消費を防止することができるようになる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態の回路図を示す。
【0009】
図において、ACプラグ1は商用電源に接続される。ACアダプタ2は、ACプラグ1から入力されてくる交流を直流に変換し、直流をDCプラグ3に供給する。DCプラグ3にはパソコン等のOA機器が接続され、該OA機器に直流電力が供給される。
【0010】
ACアダプタ2内には、トランス21、全波整流回路22、平滑回路23が設けられている。全波整流回路22は、マトリックス接続された組ダイオードから構成されており、平滑回路23は、回路に直列接続されたチョークコイルと、並列接続された2個の電解コンデンサから構成されている。
【0011】
トランス21の一次巻線の両側の端子21a、21bは、電線11、12を介してACプラグ1の二つの端子に接続されているが、前記2本の電線のうちの一方の電線、例えば電線12は、端子21bからDCプラグ3中に設けられたスイッチ33(図2参照)を介してACプラグ1の端子に接続されている。なお、このスイッチ33については、後で詳述する。平滑回路23の出力側は、電線13、14を介してDCプラグ3の出力端子に接続されている。
【0012】
次に、図2を参照して、前記DCプラグ3の内部の構成を説明する。DCプラグ3は、筒状のDC(-)端子31とその内部の中心に該筒状端子31と同方向に延びるDC(+)端子32と、前記電線12に接続されたスイッチ33と、このスイッチ33をオン、オフするための操作ピン34を有している。この操作ピン34は、例えば筒状端子31の下方であって、かつ該筒状端子31と平行に、外方へ延びるように構成されている。
【0013】
スイッチ33は、図示されているように、2個の接点35a,35bと、該接点35bに一端が当接し他端が外方に延びる操作ピン34と、該操作ピン34を外方へ付勢するばね(スプリング)36とから構成されている。したがって、該スイッチ33は通常は開(ノーマリーオープン)となっている。
【0014】
次に、本実施形態の動作を説明する。ACアダプタの使用時には、DCプラグ3は、例えば図示されていないパソコンの電源端子に挿入される。そうすると、パソコンの筐体に、プラグ3の操作ピン34が当たりさらに前記ばね36に抗して内方へ押し込まれ、前記2個の接点35aと35bとが接触し、電気的に導通する。この結果、前記トランス21の一次側巻線に商用電源からの交流が供給されるようになり、二次側巻線に減圧された交流が発生される。この交流は、前記整流回路22で整流され、次いで平滑回路23で平滑されて安定した直流となり、電線13、14を通ってDCプラグ3のDC(+)端子32と筒状のDC(-)端子31とに伝えられる。このようにして、DCプラグ3に接続されたパソコンに直流が供給される。
【0015】
一方、ACアダプタ2の不使用時、すなわちDCプラグ3がパソコンの電源端子から抜かれると、DCプラグ3のスイッチ33のばね36の反発力により、操作ピン34が外方へ押しやられ、前記2個の接点35aと35bとは離れる。このため、前記電線12はスイッチ33により切断され、商用電源はトランス21の一次巻線に供給されなくなる。したがって、ACアダプタの不使用時には、商用電源からの電力の消費が完全になくなり、無駄な電力の消費を防止できるようになる。
【0016】
次に、前記DCプラグ3の他の実施例を図10を参照して説明する。図10(a)はDCプラグ3の斜視図、同図(b)はB-B線断面図及び一部透視図を示す。なお、図2と同一の符号は同一または同等物を示す。
【0017】
このDCプラグ3は、第1の径を有する第1の円筒筐体91と第2の径を有する第2の円筒筐体92(第1の径≧第2の径)を有し、これらは一方の端部で図示のように結合されている。該第1の円筒筐体91の他方の端部には、前記ACアダプタ2から延びる電線93が引き込まれ、一方、第2の円筒筐体92は、図示されていないOA機器等の電源端子への差込部を構成している。
【0018】
図10(b)を参照すれば明らかなように、第1の円筒筐体91の内部には、AC電線12の途中に接続されたスイッチ33が設けられている。第2の円筒筐体92の外周表面にはDC(-)端子31が形成され、一方その内周の壁面にはDC(+)端子32が形成されている。また、前記スイッチ33の操作ピン34は、第2の円筒筐体92内の一部に突出するように配置されており、該操作ピン34は、第2の円筒筐体92の中心軸方向に移動可能に支持されている。操作ピン34のスイッチ33寄りの所定長には、一端がスイッチ33に、他端が支持体に固定されたスプリング36がこれを巻くように挿入されている。これにより、DCプラグ3の非装着時には、操作ピン34はスイッチ33をオフにするように付勢されている。
【0019】
上記の構成のDCプラグ3によれば、該DCプラグ3が、例えば図示されていないパソコンの電源端子に挿入されると、操作ピン34の頭部34aがパソコンの筐体に押されてスイッチ33をオンさせる。そうすると、前記したように、トランス21の一次側巻線に商用電源からの交流が供給されるようになり、二次側巻線に減圧された交流が発生される。この交流は、前記整流回路22で整流され、次いで平滑回路23で平滑されて安定した直流となり、電線13、14を通ってDCプラグ3のDC(+)端子32と筒状のDC(-)端子31とに伝えられる。このようにして、DCプラグ3に接続されたパソコンに直流が供給される。一方、DCプラグ3がパソコンの電源端子から引き抜かれると、操作ピン34はスプリング36の弾発力により元の状態に復帰し、スイッチ33をオフにする。
【0020】
この実施例によれば、図2のDCプラグと同様に、ACアダプタの不使用時には、商用電源からの電力の消費が完全になくなり、無駄な電力の消費を防止できるようになる。さらに、操作ピン34が第2の円筒筐体92内に存在するので、他の物体に当たって変形する恐れがない。このため、故障する恐れが小さく、かつコンパクトなDCプラグを提供できる。
【0021】
図3は、本実施形態の変形例を示す図である。この変形例は、前記スイッチ33と直列に、トグルスイッチ33aを接続したものである。この構成によれば、DCプラグ3をパソコンに接続した状態(すなわち、スイッチ33がオン)であっても、パソコンの不使用時にトグルスイッチ33aをオフにすれば、商用電源はトランス21の一次巻線に供給されなくなくなり、無駄な電力の消費を防止できるようになる。なお、前記スイッチ33は削除し、トグルスイッチ33aのみで、電線12を接続および切断するようにしてもよい。
【0022】
また、他の変形例として、例えば図1において、ACプラグ1とACアダプタ2とを一体型としても良い。
【0023】
次に、本発明の第2実施形態を、図4~図6を参照して説明する。この実施形態は、携帯電話用ACアダプタに本発明を適用したものである。
【0024】
図4に示されているように、携帯電話機51の図示されていないバッテリは、該携帯電話機51を、携帯電話用ACアダプタ52、すなわち充電器の所定載置部に設置することにより充電される。なお、符号53a,53b,54a,および54bは、図5の同符号と同一物を示す。
【0025】
図5(a)は、該携帯電話用ACアダプタ52の平面図を示し、同図(b)は、携帯電話機51の底面図を示す。携帯電話用ACアダプタ52の携帯電話機載置部には、2個のAC端子53a,53bと、DC(+)出力端子54aとDC(-)出力端子54bとが、所定位置に形成されている。一方、携帯電話機51の底面には、同図(b)に示されているように、導電体の材料で形成された短絡板55と、DC(+)入力端子56aとDC(-)入力端子56bとが設けられている。前記DC(+)出力端子54aとDC(-)出力端子54bと、携帯電話機51の前記DC(+)入力端子56aとDC(-)入力端子56bとは、それぞれ対応する位置に形成されている。前記AC端子53a,53bは、同図(c)に示されているような例えば「く」の字型に折り曲げられた金属板から形成され、一方前記短絡板55は、少なくともAC端子53a,53bを接続する長さを有する例えば「く」の字型に折り曲げられた金属板から形成されている。
【0026】
携帯電話機51が携帯電話用ACアダプタ52の携帯電話機載置部上に置かれると、短絡板55が前記AC端子53aと53bとを短絡し、電気的に導通する。また、前記DC(+)出力端子54aとDC(-)出力端子54bとが、それぞれ、携帯電話機51の前記DC(+)入力端子56aとDC(-)入力端子56bとに、電気的に接続される。
【0027】
図6は、前記携帯電話用ACアダプタ52の回路構成を示す。図中の図5(a)と同符号は、同一または同等物を示す。なお、回路構成は、図1のACアダプタ2のそれと同じであるので、説明を省略する。
【0028】
以上のように、本実施形態においては、携帯電話機51がACアダプタ52から外されている時には、AC端子53aと53bは電気的に分離されているので、商用電源の交流の消費が防止され、省エネルギ化を図ることができるようになる。
【0029】
次に、本発明の第3の実施形態を、図7の回路図を参照して説明する。この実施形態は、前記トランス21の一次巻線の電線12を、パソコン等の電子機器60側に設けられたスイッチ、好ましくはそのメインスイッチ61に接続し、このスイッチにより、前記一次巻線に供給される交流をオン、オフさせるようにした点、すなわち該スイッチに第1実施形態のスイッチ33(図2参照)の働きをさせるようにした点に特徴がある。なお、図中の62は電子機器60のDC(+)、(-)の入力端子、63はDCプラグであり、他の符号は、図1と同一または同等物を示す。
【0030】
図8(a)は前記DCプラグ63の一実施例の斜視図を示し、同図(b)はその差込部70の正面図を示す。また、図9(a)は電子機器60の一部に設けられた前記差込部70の受け部80の断面図(同図(b)のA-A’線断面図)を示し、同図(b)は該受け部80の正面図を示す。
【0031】
DCプラグ70の差込部70は外筒71と内筒72を有し、外筒71は内筒72を保護する働きをしている。内筒72の例えば内壁の下部には、前記電線12に接続される一方の端子61aが形成され、その外壁の右側側面には電線12に接続される他方の端子61bが形成されている。また、前記内筒72の内壁の上部には電線13に接続されたDC(+)の端子62aが、一方その外壁の左側側面には電線14に接続されたDC(-)の端子62bが形成されている。外筒71と内筒72とは、円周方向の幅が異なる第1、第2のリブ73、74で結合されている。なお、該第1、第2のリブ73、74は差込部70を機械的に強化するだけでなく、差込方向に制約を設けて間違った差込みがなされないようにしている。
【0032】
電子機器60側に設けられた前記受け部80は、図9(a)、(b)に示されているように、前記外筒71に適合する大きさの径の第1の中空円筒部81と、前記内筒72に適合する大きさの径の第2の中空円筒部82とを有している。また、該第1、第2の中空円筒部81、82との間に前記差込部70の第1中空円筒75と適合する大きさの径の第1円筒部83が形成され、第2の中空円筒部82の中央には差込部70の第2の中空円筒部76と適合する大きさの径の好ましくは中実の第2円筒部84が同軸に設けられている。
【0033】
前記第1円筒部83の上部には、前記差込部70の第1リブ73に適合する第1溝73’が形成され、一方下部には前記第2リブ74に適合する第2溝74’が形成されている。
【0034】
また、前記第1円筒部83の左側内壁には前記メインスイッチ61の一方の端子に接続される入力端子61b’が設けられ、第2円筒部84の下部には該メインスイッチ61の他方の端子に接続される入力端子61a’が設けられている。また、前記第1円筒部83の右側内壁には電子機器60のDC(-)入力端子62b’が設けられ、第2円筒部84の上部には電子機器60の(+)入力端子62a’が設けられている。
【0035】
本実施形態において、DCプラグ63が受け部80に正しく位置合わせされて差し込まれると、差込部70の第1リブ73、第2リブ74が、それぞれ前記受け部80の第1溝73’、第2溝74’に適合する。また、前記差込部70の外筒71、内筒72が、それぞれ受け部80の第1、第2の中空円筒部81、82に適合的に挿入される。また、差込部70の第1、第2の中空円筒部75、76に、それぞれ受け部80の第1、第2円筒部83、84が適合的に挿入される。
【0036】
この結果、前記差込部70に形成された端子61a、61b、62aおよび62bが、それぞれ、受け部80に形成された入力端子61a’、61b’、62a’および62b’と電気的に接続されることになる。したがって、電子機器60の不使用時等においてメインスイッチ61がオフにされると、トランス21の一次巻線に商用電源からの交流が供給されなくなり、商用電源の交流の消費が防止され、省エネルギ化を図ることができるようになる。
【0037】
上記の実施形態では、ACアダプタから直流電源を供給される電子機器として、パソコンと携帯電話機を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、他の電子機器の電源にも適用できることは明らかである。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ACアダプタの不使用時には、ACアダプタ内に設けられたトランスの一次巻線に交流が供給されないので、交流電力が無駄に消費されるのを回避する事ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態の構成を示す回路図である。
【図2】 図1のDCプラグの一具体例を示す図である。
【図3】 DCプラグの変形例を示す図である。
【図4】 本発明の第2実施形態の概念図である。
【図5】 携帯電話用アダプタの平面図、携帯電話機の底面図およびAC端子、短絡板の斜視図である。
【図6】 携帯電話用アダプタの構成を示す回路図である。
【図7】 本発明の第3実施形態の構成を示す回路図である。
【図8】 該第3実施形態におけるDCプラグの斜視図およびその正面図である。
【図9】 電子機器側のDCプラグ受け部の断面図と正面図である。
【図10】 DCプラグの他の実施例の斜視図、B-B線断面図及び一部透視である。
【符号の説明】
1・・・ACプラグ、2・・・ACアダプタ、3・・・DCプラグ、11、12・・・電線、21・・・トランス、22・・・整流回路、23・・・平滑回路、33・・・スイッチ、34・・・操作ピン、33a・・・トグルスイッチ、51・・・携帯電話機、52・・・携帯電話用ACアダプタ、53a、53b・・・AC端子,54a、54b・・・DC(+)出力端子、DC(-)出力端子、55・・・短絡板、60・・・電子機器、61・・・メインスイッチ、63・・・DCプラグ、70・・・差込部、80・・・受け部、91、92・・・第1、第2の円筒筐体。
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
2
【図4】
3
【図5】
4
【図6】
5
【図7】
6
【図8】
7
【図9】
8
【図10】
9