CN111066172B - 电池安装单元、电动设备和电源单元 - Google Patents
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Abstract
本发明实现一种能够在可拆装电池装置的电池安装单元中容易地拆装各种各样形状的电池装置的结构。电池安装单元(1)包括:能够与电池装置(3)的外部端子(110)嵌合且具有外部端子(110)能够在至少一方向上滑动的形状的连接端子(13);和在外部端子(110)嵌合于连接端子(13)的状态下,从电池装置(3)看时位于与连接端子(13)相同侧,且能够以支点为中心旋转的杆(30)。外部端子(110)构成为能够弹性变形以使得通过夹入连接端子(13)而与连接端子(13)嵌合。杆(30)在因施加于握持部(35)的力而以上述支点为中心旋转时,作用部(32)能够对电池装置(3)施加使之向外部端子(110)与连接端子(13)的嵌合被解除的方向滑动的力。
Description
技术领域
本发明涉及安装于从电池装置供给电力的设备,且能够拆装上述电池装置的电池安装单元、具有其的电动设备和电源单元。
背景技术
已知有安装于从电池装置供给电力的设备,且能够拆装上述电池装置的电池安装单元。作为具有这种电池安装单元的设备,例如专利文献1中公开了一种具有能够在电池安装部上拆装的电池装置的电动车辆。该电动车辆的上述电池安装部具有与上述电池装置的连接用端子连接的连接用端子。
其中,一般来说,用于如上所述的电动车辆的电池安装部的连接用端子,具有突出的形状,与上述连接用端子连接的电池装置的连接用端子,具有能够插入上述电池安装部的连接用端子的形状。在上述电池安装部的连接用端子和上述电池装置的连接用端子具有如上所述的结构的情况下,在将上述电池装置从上述电池安装部拆下时,需要用于使连接用端子彼此脱离的力和将上述电池装置抬起的力合起来的较大的力。
对此,在上述电动车辆中,通过使上述电池装置相对于上述电池安装部转动,解除上述电池装置的连接用端子与上述电池安装部的连接用端子的连接,使上述电池装置从上述电池安装部脱离。
由此,能够用比较小的力将上述电池装置从上述电动车辆的上述电池安装部拆下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-73838号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述专利文献1中公开的电动车辆的电池装置,由于能够相对于电池安装部转动,所以能够容易地将上述电池装置从上述电池安装部拆下。但是,根据电池装置的形状或电池装置的周围的空间的不同,有时无法使该电池装置相对于电池安装部转动。在这样的情况下,就无法像上述专利文献1公开的那样容易地将电池装置从电池安装部拆下。即,上述专利文献1公开的那样的电池装置的安装结构,无法容易地拆装各种各样形状的电池装置。
本发明的目的在于在能够拆装电池装置的电池安装单元中,实现一种能够容易地拆装各种各样形状的电池装置的结构。
用于解决课题的方法
本发明的一个实施方式的电池安装单元,是安装于从具有外部端子的电池装置供给电力的设备,且能够拆装上述电池装置的电池安装单元。该电池安装单元包括:能够与上述外部端子嵌合且具有能够使上述外部端子在至少一方向上滑动的形状的连接端子;和在上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下,从上述电池装置看时位于与上述连接端子相同侧,且能够以支点为中心旋转的杆,上述外部端子和上述连接端子的一者,构成为能够弹性变形以使得通过夹入上述外部端子和上述连接端子的另一者来使上述外部端子和上述连接端子嵌合,上述杆具有:包含上述支点和第1作用部的臂部,该第1作用部在上述电池装置的上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下位于比上述支点靠上述电池装置一侧、且在上述杆以上述支点为中心旋转时与上述电池装置接触;和握持部,其相对于上述臂部,连接于夹着上述支点与上述第1作用部相反的一侧,在因施加于上述握持部的力而以上述支点为中心旋转时,上述第1作用部能够对上述电池装置施加使之向上述外部端子与上述连接端子的嵌合被解除的方向滑动的力(第1结构)。
由此,通过以支点为中心使杆旋转,能够容易地解除电池装置的外部端子与连接端子的嵌合,而使上述电池装置从电池安装单元脱离。具体来说,通过对上述杆的握持部施加力以使得上述杆以上述支点为中心旋转,上述杆的第1作用部对上述电池装置施加使之在上述外部端子与上述连接端子的嵌合被解除的方向上滑动的力。即,根据上述杆的“杠杆原理”,能够使上述外部端子滑动以解除其与上述连接端子的嵌合。由此,能够容易地解除上述外部端子与上述连接端子的嵌合。因此,能够容易地使上述电池装置从上述电池安装单元脱离。
而且,上述杆在上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下,从上述电池装置看时位于与上述连接端子相同侧。由此,能够对上述电池装置在靠近上述外部端子与上述连接端子的嵌合部分施加由上述杆的旋转产生的力。由此,能够以较小的力解除上述外部端子与上述连接端子的嵌合。
在上述第1结构中,上述杆通过以上述支点为中心旋转,而能够在上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下将上述电池装置固定于上述设备的固定状态和将上述外部端子与上述连接端子的嵌合解除的解除状态之间切换(第2结构)。
由此,通过杆的旋转能够容易地进行电池装置对于设备的拆装。
在上述第1或第2结构中,上述杆具有第1突起部,其在因施加于上述握持部的力而以上述支点为中心向一方向旋转时,作为通过上述电池装置的第1载荷承接面对上述电池装置施加使之向上述外部端子与上述连接端子的嵌合被解除的方向滑动的力的上述第1作用部发挥作用(第3结构)。
由此,通过杆的旋转能够容易地进行电池装置对于设备的脱离。
在上述第1~第3结构中的任一结构中,上述杆具有第2突起部,其在因施加于上述握持部的力而以上述支点为中心向另一方向旋转时,作为通过上述电池装置的第2载荷承接面对上述电池装置施加使之向使上述外部端子与上述连接端子嵌合的方向滑动的力的第2作用部发挥作用(第4结构)。
由此,通过杆的旋转能够容易地进行电池装置对于设备的安装。
在上述第4结构中,上述外部端子相对于上述连接端子能够滑动的上述一方向,是上述电池装置相对于上述设备离开的方向。上述第1突起部设置在上述杆上与上述第2突起部相比靠近上述设备的位置(第5结构)。
由此,利用作为第1作用部发挥功能的第1突起部,能够更容易地使电池装置从设备脱离。即,上述第1突起部由于与第2突起部相比位于靠近上述设备的位置,所以通过杆的旋转,能够容易地将上述电池装置相对于上述设备抬起,并且解除上述电池装置的外部端子与连接端子的嵌合。
在上述第1或第2结构中,上述外部端子相对于上述连接端子能够滑动的上述一方向,是上述电池装置相对于上述设备离开的方向。上述第1作用部,在上述电池装置的上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下,位于上述电池装置与上述设备之间。上述杆构成为,在因施加于上述握持部的力而以上述支点为中心旋转时,上述第1作用部对上述电池装置施加使之从上述设备离开的方向的力(第6结构)。
由此,能够使电池装置相对于设备离开,并且解除上述电池装置的外部端子与连接端子的嵌合。由此,能够容易地从设备拆下电池装置。
在上述第1、第2或第6结构中的任一结构中,上述臂部,从与由上述杆的旋转形成的旋转面正交的方向看时,在上述第1作用部与上述握持部之间具有连接部。上述支点位于上述连接部(第7结构)。
由此,通过以支点为中心的杆的旋转,能够将臂部用作“杠杆”。由此,能够利用第1作用部容易地将输入到握持部的力传递到电池装置。由此,能够容易地解除电池装置的外部端子与连接端子的嵌合,从而从设备拆下上述电池装置。
在上述第1、第2、第6或第7结构中的任一结构中,上述杆具有一对上述臂部。上述一对臂部在上述电池装置的上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下,以上述一对臂部的上述第1作用部夹着上述电池装置相对的方式与上述握持部连接(第8结构)。
由此,能够利用杆的一对臂部使电池装置移动以使得能够解除上述电池装置的外部端子与连接端子的嵌合。因此,能够容易地解除电池装置的外部端子与连接端子的嵌合。
在上述第1、第2、第6~第8结构中的任一结构中,电池安装单元还包括锁定机构,其在上述电池装置的上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下将上述杆锁定(第9结构)。
由此,即使在对电池装置施加了振动的情况下,也能够保持上述电池装置的外部端子与连接端子的嵌合的状态。另外,通过利用锁定机构锁定杆,能够使上述外部端子与上述连接端子嵌合,所以能够更可靠地使上述外部端子与上述连接端子嵌合。
在上述第9结构中,上述锁定机构具有:锁定部;和对上述锁定部赋予施力的施力赋予部,上述锁定机构构成为,通过按下上述锁定部而成为解除上述杆的锁定的锁定解除状态,通过利用上述施力赋予部的施力推上上述锁定部而成为锁定上述杆的锁定状态(第10结构)。
由此,能够利用锁定机构切换杆的锁定或锁定解除。由此,能够容易地切换电池装置对于设备的固定和上述电池装置从上述设备的拆下。
在上述第9或第10结构中,上述锁定机构以能够锁定上述杆的上述握持部的方式设置(第11结构)。由此,能够利用锁定机构可靠地锁定杆。另外,由于在对上述杆的握持部施加力时能够容易地操作上述锁定机构,所以能够容易地解除上述杆的锁定。因此,能够提高上述锁定机构的操作性。
在上述第11结构中,上述握持部具有能够与上述锁定机构卡合的卡合部(第12结构)。由此,能够利用锁定机构可靠地锁定杆。
在上述第9~第12结构中的任一结构中,还包括能够保持上述连接端子的连接端子保持件。上述杆可旋转地设置于上述连接端子保持件。上述锁定机构以能够将上述杆锁定于上述连接端子保持件的方式设置(第13结构)。
由此,能够紧凑地配置连接端子、杆和锁定机构。因此,能够使电池安装单元成为紧凑的结构。
在上述第13结构中,上述杆在上述电池装置的上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下,从上述设备和上述电池装置的排列方向看时设置成上述握持部与上述连接端子保持件重叠。上述锁定机构,在上述电池装置的上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下,从上述设备和上述电池装置的排列方向看时设置在与上述杆的上述握持部重叠的位置(第14结构)。
由此,能够将杆和锁定机构紧凑地配置于连接端子保持件,并且在对上述杆的握持部施加力时能够容易地操作上述锁定机构。由此,能够提高上述杆和上述锁定机构的操作性。
在上述第1~第14结构中的任一结构中,上述连接端子与上述电池装置的上述外部端子的嵌合力,比上述电池装置的载荷大(第15结构)。
像这样即使在连接端子与电池装置的外部端子的嵌合力较大的情况下,根据如上所述的电池安装单元的结构,也能够容易地解除上述连接端子与上述外部端子的嵌合。即,上述第1~第14的各结构,对于如上所述连接端子与电池装置的外部端子的嵌合力较大的电池安装单元特别有效。
在上述第1~第15结构中的任一结构中,上述连接端子构成为能够嵌合到设置于宽度尺寸或长度尺寸比高度尺寸大的上述电池装置的上述外部端子(第16结构)。
像这样,宽度尺寸或长度尺寸比高度尺寸大的电池装置,像现有技术那样难以通过使之转动而从电池安装单元拆下。另外,具有上述结构的电池装置,当像现有技术那样转动来拆下时,通过转动电池装置活动的范围变大,所以难以拆下。与之相对地,通过对电池安装单元应用上述第1~第15的结构,能够容易地解除上述电池装置的外部端子与连接端子的嵌合。即,上述第1~第15的各结构,对于能够安装具有如上所述结构的电池装置的电池安装单元特别有效。
在上述第1~第16结构中的任一结构中,还包括保持部,其在上述电池装置的上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下,相对于上述电池装置在上述连接端子的相反侧保持上述电池装置(第17结构)。由此,能够更可靠地将电池装置固定于设备。
本发明的一个实施方式的电动设备,是从具有外部端子的电池装置供给电力的电动设备。该电动设备包括具有上述第1~第17结构中的任一结构的电池安装单元(第18结构)。
在电动设备的情况下,在电池装置的外部端子与电动设备的连接端子之间流动比较大的电流,并且容易对上述电池装置施加振动。因此,需要使上述外部端子与上述连接端子更加牢固地嵌合。由此,通过对安装于电动设备的电池安装单元应用上述第1~第17的各结构,能够容易地解除上述外部端子与上述连接端子的嵌合。
本发明的一个实施方式的电源单元包括:电池装置;和以能够使上述电池装置可拆装的方式构成的、具有上述第1~第17结构中的任一结构的电池安装单元(第19结构)。
在上述第19结构中,上述电池装置具有二次电池(第20结构)。在电池装置具有二次电池的情况下,电池装置对于设备的拆装的频率较高。由此,通过对电池安装单元应用上述第1~第17的各结构,能够容易地将电池装置从设备拆下。因此,能够容易地对于设备拆装电池装置。
发明的效果
本发明的一个实施方式的电池安装单元具有:能够与电池装置的外部端子嵌合且具有能够在上述外部端子的至少一方向上滑动的形状的连接端子;和在上述外部端子嵌合于上述连接端子的状态下,从上述电池装置看时位于与上述连接端子相同侧,且能够以支点为中心旋转的杆。上述外部端子和上述连接端子的一者,构成为能够弹性变形以使得通过夹入上述外部端子和上述连接端子的另一者来使上述外部端子和上述连接端子嵌合。电池安装单元通过以支点为中心旋转的杆,对电池装置施加使之在该电池装置的外部端子与连接端子的嵌合被解除的方向上滑动的力。
根据上述结构,能够容易地解除电池装置的外部端子与连接端子的嵌合,而使上述电池装置从电池安装单元容易地脱离。
附图说明
图1是表示在实施方式1的电池安装单元上安装了电池装置的状态的立体图。
图2是表示在实施方式1的电池安装单元上安装了电池装置的状态的立体图。
图3是表示电池装置的概略结构的立体图。
图4是图1的IV-IV线截面图。
图5是表示电池安装单元的第2保持部的概略结构的立体图。
图6是表示电池安装单元的第1保持部的概略结构的立体图。
图7是表示杆旋转的样子的侧视图。
图8是从长边方向的一侧看电池装置的第1凸部的图。
图9是表示将电池装置安装到电池安装单元的样子的侧视图。
图10是表示将电池装置从电池安装单元拆下的样子的侧视图。
图11是表示对于电池安装单元的连接端子拆下电池装置的外部端子的样子的局部放大图。
图12是表示在实施方式2的电池安装单元上安装了电池装置的状态的与图1相当的图。
图13是表示在实施方式2的电池安装单元上安装了电池装置的状态的与图2相当的图。
图14是表示电池装置的概略结构的立体图。
图15是图12的XV-XV线截面图。
图16是表示电池安装单元的第2保持部的概略结构的立体图。
图17是表示电池安装单元的第1保持部的概略结构的立体图。
图18是表示杆旋转的样子的侧视图。
图19是从长边方向的一侧看电池装置的第1凸部的图。
图20是表示将电池装置安装到电池安装单元的样子的侧视图。
图21是表示将电池装置从电池安装单元拆下的样子的侧视图。
图22是表示对于电池安装单元的连接端子拆下电池装置的外部端子的样子的局部放大图。
图23是表示在实施方式3的电池安装单元上安装了电池装置的状态的与图1相当的图。
图24是表示电池装置的概略结构的立体图。
图25是图23的XXV-XXV线截面图。
图26是表示电池安装单元的第1保持部的概略结构的立体图。
图27是表示杆旋转的样子的侧视图。
图28是表示将电池装置安装到电池安装单元的样子的侧视图。
图29是表示将电池装置从电池安装单元拆下的样子的侧视图。
图30是表示对于电池安装单元的连接端子拆下电池装置的外部端子的样子的局部放大图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对图中的相同或相当部分赋予相同的符号并且不重复对其的说明。
另外,在以下的说明中,以在设备2中安装了电池安装单元1的安装面2a为基准,将与安装面2a正交的方向称为上下方向,将沿着安装面2a的方向称为左右方向。另外,将对于安装面2a安装了电池安装单元1的方向称为上方向。
另外,在以下的说明中,“固定”、“连接”和“安装”(以下称为固定等)的表达,不仅仅指部件彼此直接进行固定等的情况,也包括通过其他部件进行固定等的情况。即,在以下的说明中,固定等的表达,包括部件彼此的直接和间接的固定等的意思。
[实施方式1]
(整体结构)
图1和图2是表示本发明的实施方式1的电池安装单元1和电池装置3的概略结构的立体图。该电池安装单元1是用于将电池装置3安装到设备2的装置。具体来说,电池安装单元1安装于设备2。另外,在电池安装单元1安装有电池装置3。电池安装单元1利用未图示的配线等与设备2电连接,以使得能够从电池装置3对设备2供给电力。通过将电池装置3安装于电池安装单元1,构成电源单元4。
设备2是像无人飞行物、电动工具和电动自行车等那样通过电动机的驱动进行动作的电动设备。设备2的电动机通过从电池装置3供给的电力而被驱动。其中,设备2只要是通过从电池装置3供给的电力进行驱动的设备即可,也可以为电动设备以外的设备。
图3是表示电池装置3的概略结构的立体图。图4是图1的IV-IV线截面图。
如图1~图4所示,电池装置3例如是长方体状。电池装置3以长边方向沿着设备2的安装面2a的方式安装于电池安装单元1。以下,在电池装置3安装于电池安装单元1的状态下,将电池装置3的上下方向称为高度方向,将电池装置3的左右方向称为宽度方向。电池装置3在安装于电池安装单元1的状态下,长度方向的尺寸L(长度尺寸)或宽度方向的尺寸W(宽度尺寸)比高度方向的尺寸H(高度尺寸)大。本实施方式的电池装置3在安装于电池安装单元1的状态下,长度尺寸L比高度尺寸H大,高度尺寸H比宽度尺寸W大。
电池装置3具有:长方体状的壳体100、收纳在壳体100内的锂离子电池105、和外部端子110。锂离子电池105是能够充放电的二次电池,与现有技术的结构相同,所以省略详细说明。另外,虽然没有特别图示,电池装置3还具有用于控制锂离子电池的充放电的控制电路。
壳体100例如为长方体状的树脂制部件。壳体100如图4所示,在长边方向的一侧具有在长边方向上突出的第1凸部101,并且在长边方向的另一侧具有在长边方向上突出的第2凸部102。第1凸部101和第2凸部102各自在壳体100的长边方向的端部设置在比壳体100的高度方向的中央靠下侧。另外,壳体100可以为树脂制以外的部件,也可以为长方体以外的形状。
第1凸部101由电池安装单元1的后述的第1保持部10保持。即,第1凸部101具有能够与后述的第1保持部10的杆30卡合的形状。另外,如图3和图8所示,第1凸部101具有能够收纳外部端子110的多个缝隙101a。多个缝隙101a以在上下方向上延伸且下侧开口的方式设置于第1凸部101。另外,图8是从上述长边方向的一侧看电池装置3的第1凸部101的图。
外部端子110配置在第1凸部101的缝隙101a内、即壳体100的长边方向的一个端部。外部端子110如图8所示,是U字状的由导电性材料构成的部件,配置在壳体100的第1凸部101的缝隙101a内,且以下方开口的方式配置。外部端子110构成为能够弹性变形以使得通过开口侧扩张而产生弹性恢复力。
虽然没有特别图示,外部端子110通过配线等与壳体100内的锂离子电池105电连接。
(电池安装单元)
如图1和图2所示,电池安装单元1具有第1保持部10和第2保持部20。第1保持部10和第2保持部20以将电池装置3夹在中间的方式分别固定于设备2。即,第1保持部10相对于电池装置3位于长边方向的一侧,第2保持部20相对于电池装置3位于长边方向的另一侧。电池装置3在安装于电池安装单元1的状态下,利用第1保持部10和第2保持部20保持长边方向的两侧。由此,电池装置3通过电池安装单元1被固定于设备2。
图5是表示第2保持部20的概略结构的立体图。图6是表示第1保持部10的概略结构的立体图。
如图5所示,第2保持部20具有供设置于电池装置3的壳体100的第2凸部102插入的凹部20a。通过使电池装置3的壳体100的第2凸部102位于第2保持部20的凹部20a内,能够利用第2保持部20保持电池装置3的壳体100的长边方向的另一侧。其中,第2保持部20由螺栓21固定于设备2。
如图1和图4所示,第1保持部10保持电池装置3的壳体100的长边方向的一侧。如图6所示,第1保持部10具有连接端子保持件11、杆30和锁定机构40。连接端子保持件11固定于设备2。连接端子保持件11在内部具有能够与电池装置3的外部端子嵌合的连接端子13。杆30和锁定机构40设置于连接端子保持件11。
连接端子保持件11具有保持件主体12和连接端子13。
保持件主体12例如为大致长方体状的金属制部件。保持件主体12如图1和图6所示,具有保持件上表面部12a、保持件底面部12b、保持件侧面部12c和一对保持件端面部12d。保持件侧面部12c在电池装置3安装于电池安装单元1的状态下,位于保持件主体12的电池装置3一侧。
保持件上表面部12a位于保持件主体12的上侧。如图1和图4所示,保持件上表面部12a朝向保持件侧面部12c的相反侧向下方倾斜,以使得在如后所述杆30旋转时不会与杆30的握持部35发生干扰。如图4所示,保持件上表面部12a具有能够收纳锁定机构40的收纳凹部15。收纳凹部15顶视时形成为长方形。收纳凹部15具有长方形的底面部15a和包围底面部15a的侧面部15b。
保持件底面部12b位于保持件主体12的下侧。保持件侧面部12c位于保持件主体12的短边方向的一侧,在保持件主体12的长边方向上延伸。如图1和图6所示,保持件端面部12d分别位于保持件主体12的长边方向的两个端部。
如图1和图4所示,保持件主体12在短边方向上在保持件侧面部12c的相反侧具有开口部12e。其中,保持件主体12也可以不具有开口部12e。
在本实施方式中,保持件主体12也具有固定部12f。保持件主体12由插入于固定部12f的螺栓14(参照图1和图2)固定于设备2。
如图4和图6所示,连接端子13在保持件主体12的保持件侧面部12c设置有多个。连接端子13是俯视时形成为大致长方形的板状的导电性的金属制部件。
多个连接端子13在厚度方向(保持件主体12的短边方向)上贯通保持件侧面部12c,并且以各连接端子13的厚度方向与保持件主体12的长边方向一致的方式在该长边方向上多个排列地配置。即,多个连接端子13从上方看时在厚度方向上以规定的间隔并排排列。其中,各连接端子13由未图示的配线与设备2电连接。
连接端子13,在电池装置3安装于电池安装单元1的状态下,在厚度方向上被夹入到电池装置3的U字状的外部端子110。如上所述,电池装置3的外部端子110形成为U字状,并且构成为能够弹性变形以使得通过张开开口侧而产生弹性恢复力(参照图8)。由此,如图8所示,连接端子13,在电池装置3安装于电池安装单元1的状态下,通过插入到电池装置3的外部端子110的开口内,而与外部端子110嵌合。电池安装单元1的连接端子13与电池装置3的外部端子110的嵌合力,比电池装置3的载荷大。其中,上述嵌合力,例如为约0.04kN,电池装置3的载荷例如为约0.02kN。在此,电池装置3的载荷,在利用杆30的后述的作用部32支承电池装置3的情况下,相当于电池装置3的自重作用于作用部32的力。
如上所述,多个连接端子13从上方看时在厚度方向上以规定的间隔并排排列,所以与各连接端子13嵌合的电池装置3的外部端子110能够在上下方向上相对于各连接端子13滑动。
杆30可旋转地与保持件主体12连接(参照图7)。即,杆30如图1、图2和图4所示,在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下,从电池装置3看位于与电池安装单元1的连接端子13相同侧。杆30如图7所示通过以与保持件主体12连接的支点P为中心旋转,而能够在将电池装置3固定于电池安装单元1的固定状态(图1所示的状态和图7的实线)和将电池装置3对于电池安装单元1的固定解除的解除状态(图10所示的状态和图7的虚线)之间切换。上述解除状态如后所述,是电池安装单元1的连接端子13与电池装置3的外部端子110的嵌合被解除了的状态。其中,图7是从侧方看杆30旋转的样子的图。
另外,如图1和图4所示,杆30在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下,从设备2和电池装置3的排列方向(本实施方式中为上下方向)看时设置成后述的握持部35与连接端子保持件11重叠。
如图6所示,杆30具有一对臂部31和握持部35。一对臂部31,它们的一个端部与握持部35连接成一体。即,一对臂部31和握持部35是一体的。其中,本实施方式中,杆30为金属制部件,但并不限定于此,也可以由其他材料构成。
一对臂部31分别具有弯折部31a(连接部),整体上形成为L字状。一对臂部31分别在弯折部31a可旋转地被支承于保持件主体12的下部。即,杆30的支点P位于弯折部31a。
另外,一对臂部31分别在另一个端部具有作用部32(第1作用部)。作用部32在杆30旋转而将电池装置3从电池安装单元1拆下时,与电池装置3接触而使电池装置3从电池安装单元1脱离。作用部32是从臂部31在保持件主体12的长边方向上延伸的平板状,与臂部31形成为一体。作用部32在电池装置3安装于电池安装单元1的状态下,位于电池装置3与设备2的安装面2a之间。
握持部35相对于一对臂部31夹着弯折部31a与作用部32的相反侧的端部(一个端部)连接。即,在一对臂部31中,从与由杆30的旋转形成的旋转面正交的方向看,弯折部31a位于作用部32与握持部35之间。上述旋转面是臂部31的左右方向的端部通过杆30的旋转描绘的平面。另外,一对臂部31在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下,以作用部32夹着电池装置3相对的方式与握持部35连接。
握持部35从与上述旋转面正交的方向看,从一对臂部31的端部在一对臂部31的弯折方向的相反方向且与一对臂部31的上述端部正交的方向上延伸。由此,杆30具有曲柄状弯折的形状。
握持部35是平板状的部件,顶视时在中央部分具有在厚度方向上贯通的矩形状的开口35a。握持部35在杆30处于上述固定状态时,位于连接端子保持件11的保持件上表面部12a的上方。握持部35的开口35a具有设置于连接端子保持件11的保持件上表面部12a的后述的锁定机构40的锁定部41能够卡合的形状。即,握持部35的开口35a的周缘部35b,是后述的锁定部41能够卡合的卡合部。
锁定机构40是用于将杆30在上述固定状态下进行锁定的机构。锁定机构40设置于连接端子保持件11的保持件主体12的保持件上表面部12a。锁定机构40如图1和图4所示,在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下,从设备2和电池装置3的排列方向(本实施方式中为上下方向)看时设置在与杆30的握持部35重叠的位置。锁定机构40通过与杆30的握持部35的开口35a的周缘部35b卡合,将杆30锁定于连接端子保持件11。
锁定机构40具有锁定部41和施力赋予部42。
锁定部41是顶视时长方形的板部件,与连接端子保持件11的保持件主体12的保持件上表面部12a同样,朝向保持件侧面部12c的相反侧向下方倾斜。锁定部41被收纳在设置于连接端子保持件11的保持件上表面部12a的收纳凹部15。
施力赋予部42例如为在轴线方向上延伸的螺旋状的压缩螺旋弹簧。施力赋予部42配置在连接端子保持件11的收纳凹部15的底面部15a与被收纳在收纳凹部15内的锁定部41之间,在收纳凹部15的底面部15a上弹性支承锁定部41。施力赋予部42向使锁定部41从收纳凹部15的底面部15a离开的方向施力。
锁定部41以上表面位于比保持件主体12的保持件上表面部12a的外表面靠上方且能够与杆30的握持部35的开口35a的周缘部35b卡合的方式由施力赋予部42施力。
根据上述结构,锁定部41通过施力赋予部42而向比保持件主体12的保持件上表面部12a的外表面靠上方突出,而与杆30的握持部35的开口35a的周缘部35b卡合。由此,能够锁定杆30。
另一方面,锁定部41通过抵抗施力赋予部42的弹性恢复力被按下,而位于比保持件主体12的保持件上表面部12a的外表面靠下方的位置。由此,锁定部41与杆30的握持部35的开口35a的周缘部35b的卡合被解除。由此,杆30的锁定被解除。
如上所述,电池安装单元1具有电池装置3的外部端子110在嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下能够锁定杆30的锁定机构40,所以即使在对电池装置3施加了振动的情况下,也能够保持电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13嵌合的状态。另外,在杆30卡合于电池装置3的壳体100的第1凸部101的状态下,通过利用锁定机构40锁定杆30,能够使电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13更可靠地嵌合。
另外,在上述结构中,锁定机构40具有锁定部41和对锁定部41赋予施力的施力赋予部42,构成为通过按下锁定部41而成为解除杆30的锁定的锁定解除状态,另一方面,通过利用施力赋予部42的施力推上锁定部41而成为锁定杆30的锁定状态。
由此,能够利用锁定机构40将杆30对于连接端子保持件11锁定或解除锁定。由此,能够容易地切换电池装置3对于设备2的固定和电池装置3对于设备2的固定解除。
另外,在上述结构中,锁定机构40设置成能够锁定杆30的握持部35。由此,能够利用锁定机构40可靠地锁定杆30。另外,由于在对杆30的握持部35施加力时能够容易地操作锁定机构40,所以能够容易地解除杆30的锁定。因此,能够提高锁定机构40的操作性。
另外,在上述结构中,杆30的握持部35,作为能够与锁定机构40卡合的卡合部具有开口35a的周缘部35b。由此,能够利用锁定机构40可靠地锁定杆30。
另外,在上述结构中,电池安装单元1还包括能够保持连接端子13的连接端子保持件11。杆30可旋转地设置于连接端子保持件11,锁定机构40能够锁定杆30地设置于连接端子保持件11。
由此,能够紧凑地配置连接端子13、杆30和锁定机构40。因此,能够使电池安装单元1成为紧凑的结构。
另外,在上述结构中,杆30在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下,从设备2和电池装置3的排列方向看时设置成握持部35与连接端子保持件11重叠。锁定机构40在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下,从设备2和电池装置3的排列方向看时设置在与杆30的握持部35重叠的位置。
由此,能够将杆30和锁定机构40紧凑地配置于连接端子保持件11,并且在对杆30的握持部35施加力时能够容易地操作锁定机构40。由此,能够提高杆30和锁定机构40的操作性。
(电池装置的拆装动作)
接着,用图9~图11说明电池装置3对于电池安装单元1的拆装动作。图9是表示将电池装置3安装到电池安装单元1的样子的侧视图。图10是表示将电池装置3从电池安装单元1拆下的样子的侧视图。图11是表示在电池安装单元1上拆装电池装置3时的外部端子110与连接端子13的嵌合的样子的局部放大截面图。
如图9所示,在将电池装置3安装到电池安装单元1时,首先,将电池装置3的壳体100的第2凸部102插入到电池安装单元1的第2保持部20的凹部20a内。
之后,将电池装置3的壳体100的第1凸部101按压到杆30的作用部32,并且使电池装置3的外部端子110嵌合到设置于电池安装单元1的连接端子保持件11的连接端子13。此时,杆30以位于臂部31的弯折部31a的支点P为中心旋转以使得握持部35能够起来。
设置于连接端子保持件11的保持件上表面部12a的锁定机构40的锁定部41,由如上所述进行旋转的杆30的握持部35向下方按压,所以使施力赋予部42在轴线方向上压缩并且被收纳到连接端子保持件11的收纳凹部15内。
在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态(图4所示的状态)下,杆30如图1和图4所示卡合于电池装置3的壳体100的第1凸部101。在该状态下,锁定机构40的锁定部41因杆30的握持部35而不再接受按压力,所以因施力赋予部42的弹性恢复力而向比连接端子保持件11的保持件上表面部12a的外表面靠上方突出。由此,锁定机构40的锁定部41卡合于杆30的握持部35的开口35a的周缘部35b。由此,杆30被锁定机构40锁定在连接端子保持件11上,所以成为杆30卡合于电池装置3的壳体100的第1凸部101的固定状态。
由此,在电池装置3安装于电池安装单元1的状态下,能够利用电池安装单元1的第1保持部10和第2保持部20保持电池装置3。像这样在电池装置3被安装于电池安装单元1的状态下,经由电池装置3的外部端子110和电池安装单元1的连接端子13从电池装置3对设备2供给电力。
接着,在将电池安装单元1从电池装置3拆下时,推压锁定机构40的锁定部41以使其位于比连接端子保持件11的保持件上表面部12a的外表面靠下方的位置,如图10所示,对杆30的握持部35向从电池装置3离开的方向施加力。
由此,锁定机构40进行的杆30的锁定被解除,所以杆30以支点P为中心在臂部31倒伏的方向(图中的实线箭头)旋转。通过这样的杆30的旋转,如图11所示,杆30的作用部32使电池装置3的长边方向的一侧向从设备2离开的方向(粗线箭头方向)移动以解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合。
此时,根据杆30的“杠杆原理”,能够容易地解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合,并且能够使电池装置3的长边方向的一侧容易地从设备2离开。
根据本实施方式的结构,设置于电池安装单元1的连接端子保持件11的连接端子13,具有在将电池装置3对于电池安装单元1拆装时外部端子110能够滑动的形状。而且,在连接端子保持件11设置有能够以支点P为中心旋转的杆30。杆30具有位于比支点P靠电池装置3一侧的作用部32和夹着支点P位于作用部32的相反侧的握持部35。
由此,通过以支点P为中心使杆30旋转,能够容易地解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合,而使电池装置3从电池安装单元1脱离。具体来说,通过对杆30的握持部35施加力以使得杆30以支点P为中心旋转,杆30的作用部32对电池装置3施加使之在电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合被解除的方向上滑动的力。即,根据杆30的“杠杆原理”,能够使电池装置3的外部端子110滑动以解除其与电池安装单元1的连接端子13的嵌合。由此,能够容易地解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合。因此,能够容易地使电池装置3从电池安装单元1脱离。
而且,在本实施方式中,杆30在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下,从电池装置3看位于与电池安装单元1的连接端子13相同侧。由此,能够对电池装置3在靠近电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合部分施加由杆30的旋转产生的力。因此,能够以较小的力解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合。
另外,在本实施方式中,作用部32在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下,位于电池装置3与设备2之间。杆30构成为,在因施加于握持部35的力而以支点P为中心旋转时,作用部32对电池装置3施加使之从设备2离开的方向的力。
由此,能够使电池装置3相对于设备2离开,并且解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合。由此,能够容易地从设备2拆下电池装置3。
另外,在本实施方式中,杆30通过以与保持件主体12连接的支点P为中心旋转,而能够在将电池装置3固定于电池安装单元1的固定状态与将电池装置3对于电池安装单元1的固定解除的解除状态之间切换。由此,通过杆30的旋转能够容易地进行电池装置3对于设备2的拆装。
另外,在本实施方式中,杆30的臂部31从与由杆30的旋转形成的旋转面正交的方向看,在作用部32与握持部35之间具有弯折部31a,作为杆30的旋转中心的支点P位于弯折部31a。
由此,通过以支点P为中心的杆30的旋转,能够将臂部31用作“杠杆”。由此,能够利用作用部32容易地将输入到握持部35的力传递到电池装置3。由此,能够容易地解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合,从而从设备2拆下电池装置3。
另外,在本实施方式中,杆30具有一对臂部31。一对臂部31在电池装置3的外部端子110嵌合于连接端子13的状态下,以一对臂部31的作用部32夹着电池装置3相对的方式与握持部35连接。
由此,能够利用杆30的一对臂部31使电池装置3移动以使得能够解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合。因此,能够容易地解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合。
另外,在本实施方式中,电池安装单元1的连接端子13构成为能够嵌合到设置于宽度尺寸W或长度尺寸L比高度尺寸H大的电池装置3的外部端子110。
像这样,宽度尺寸W或长度尺寸L比高度尺寸H大的电池装置3,像现有技术那样难以通过使之转动而从电池安装单元拆下。与之相对地,通过对电池安装单元应用本实施方式的结构,能够容易地解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合。即,本实施方式的结构对于能够安装具有如上所述结构的电池装置3的电池安装单元特别有效。
另外,在本实施方式中,电池安装单元1的连接端子13与电池装置3的外部端子110的嵌合力,比电池装置3的载荷大。
像这样即使在电池安装单元1的连接端子13与电池装置3的外部端子110的嵌合力较大的情况下,根据本实施方式的电池安装单元1的结构,也能够容易地解除电池安装单元1的连接端子13与电池装置3的外部端子110的嵌合。即,本实施方式的结构对于如上所述电池安装单元1的连接端子13与电池装置3的外部端子110的嵌合力较大的电池安装单元特别有效。
本实施方式的结构优选应用在安装于由电池装置3的电力驱动的电动设备的电池安装单元上。在电动设备的情况下,在电池装置的外部端子与电动设备的连接端子之间流动比较大的电流,并且容易对上述电池装置施加振动。因此,需要使上述外部端子与上述连接端子更加牢固地嵌合。由此,通过对安装于电动设备的电池安装单元应用本实施方式的结构,能够容易地解除电池装置3的外部端子110与电池安装单元1的连接端子13的嵌合。
本实施方式的结构优选应用在能够拆装具有二次电池的电池装置的电池安装单元上。在电池装置具有二次电池的情况下,电池装置对于设备2的拆装的频率较高。由此,通过对电池安装单元应用本实施方式的结构,能够容易地将电池装置3从设备2拆下。因此,能够容易地对于设备2拆装电池装置3。
[实施方式2]
(整体结构)
图12和图13是表示本发明的实施方式2的电池安装单元201和电池装置203的概略结构的立体图。该实施方式的电池安装单元201中,第1保持部210和第2保持部220与实施方式1的电池安装单元1的第1保持部10和第2保持部20的结构不同。以下,对与实施方式1同样的结构赋予相同的附图标记并省略说明,仅对与实施方式1结构不同的部分进行说明。
与实施方式1的电池安装单元1同样,电池安装单元201也安装于设备2。另外,在电池安装单元201安装有电池装置203。电池安装单元201利用未图示的配线等与设备2电连接,以使得能够从电池装置203对设备2供给电力。通过将电池装置203安装于电池安装单元201,构成电源单元204。
图14是表示电池装置203的概略结构的立体图。图15是图12的XV-XV线截面图。
如图12~图15所示,电池装置203例如是长方体状。电池装置203以长边方向沿着设备2的安装面2a的方式安装于电池安装单元201。以下,在电池装置203安装于电池安装单元201的状态下,将电池装置203的上下方向称为高度方向,将电池装置203的左右方向称为宽度方向。电池装置203在安装于电池安装单元201的状态下,长度方向的尺寸L(长度尺寸)或宽度方向的尺寸W(宽度尺寸)比高度方向的尺寸H(高度尺寸)大。本实施方式的电池装置203在安装于电池安装单元201的状态下,长度尺寸L比高度尺寸H大,高度尺寸H比宽度尺寸W大。
电池装置203具有:长方体状的壳体300、收纳在壳体300内的锂离子电池105、和外部端子110。
壳体300例如为长方体状的树脂制部件。壳体300如图15所示,在长边方向的一侧具有在长边方向上突出的第1凸部301,并且在长边方向的另一侧具有在长边方向上突出的第2凸部302。第1凸部301和第2凸部302各自在壳体300的长边方向的端部设置在比壳体300的高度方向的中央靠下侧。另外,壳体300可以为树脂制以外的部件,也可以为长方体以外的形状。
第1凸部301由电池安装单元201的后述的第1保持部210保持。另外,如图14和图19所示,第1凸部301具有能够收纳外部端子110的多个缝隙301a。多个缝隙301a以在上下方向上延伸且下侧开口的方式设置于第1凸部301。另外,图19是从上述长边方向的一侧看电池装置203的第1凸部301的图。
外部端子110配置在第1凸部301的缝隙301a内、即壳体300的长边方向的一个端部。外部端子110如图19所示,是U字状的由导电性材料构成的部件,配置在壳体300的第1凸部301的缝隙301a内,且以下方开口的方式配置。
如图14和图19所示,壳体300在上述长边方向的一侧具有一对第1凹部303和第2凹部304。
第2凹部304位于第1凸部301的上侧且电池装置203的宽度方向中央部。第2凹部304形成于壳体300的上述长边方向的一侧的侧面和第1凸部301的上部。即,第2凹部304在壳体300上从电池装置203的宽度方向看形成为大致L字状。
第2凹部304具有位于第1凸部301一侧的第2载荷承接面304a。在将电池装置203安装到电池安装单元201的第1保持部210时,后述的杆230的第2突起部233与第2载荷承接面304a接触。即,如后所述在杆230以支点P为中心向电池装置203一侧旋转时,由杆230的第2突起部233对第2载荷承接面304a施加向下方的力。由此,能够将电池装置203的长边方向的一侧相对于第1保持部210向下方按压。
一对第1凹部303位于第1凸部301的电池装置203的宽度方向两侧。一对第1凹部303在壳体300的长边方向上开口。在使电池装置203从电池安装单元201的第1保持部210脱离时,后述的杆230的第1突起部232位于一对第1凹部303内。
一对第1凹部303分别在上侧具有第1载荷承接面303a。在使电池装置203从电池安装单元201的第1保持部210脱离时,后述的杆230的第1突起部232与第1载荷承接面303a接触。即,如后所述在杆230以支点P为中心向电池装置203的相反侧旋转时,由杆230的第1突起部232对第1载荷承接面303a施加向上方的力。由此,能够将电池装置203的长边方向的一侧相对于第1保持部210向上方脱离。
其中,在本实施方式中,在电池装置203设置有具有第1载荷承接面303a的第1凹部303、和具有第2载荷承接面304a的第2凹部304。但是,只要电池装置具有第1载荷承接面和第2载荷承接面即可,不需要像本实施方式那样在电池装置上具有从表面凹陷的凹部。即,只要是具有能够与电池安装单元201的第1突起部232卡合的第1载荷承接面和能够与第2突起部233卡合的第2载荷承接面的结构,也可以在电池装置上设置例如凸部或者缺口等那样的凹部以外的结构。
(电池安装单元)
如图12和图13所示,电池安装单元201具有第1保持部210和第2保持部220。第1保持部210和第2保持部220以将电池装置203夹在中间的方式分别固定于设备2。即,第1保持部210相对于电池装置203位于长边方向的一侧,第2保持部220相对于电池装置203位于长边方向的另一侧。电池装置203在安装于电池安装单元201的状态下,利用第1保持部210和第2保持部220保持长边方向的两侧。由此,电池装置203通过电池安装单元201被固定于设备2。
图16是表示第2保持部220的概略结构的立体图。图17是表示第1保持部210的概略结构的立体图。
如图16所示,第2保持部220从上方看时具有C字状的形状。由此,能够利用第2保持部220将电池装置203的壳体300的长边方向的端部在壳体300的宽度方向上定位。
第2保持部220具有供设置于电池装置203的壳体300的第2凸部302插入的凹部220a。通过使电池装置203的壳体300的第2凸部302位于第2保持部220的凹部220a内,能够利用第2保持部220保持电池装置203的壳体300的长边方向的另一侧。其中,第2保持部220由螺栓221固定于设备2。
如图12和图15所示,第1保持部210保持电池装置203的壳体300的长边方向的一侧。如图17所示,第1保持部210具有连接端子保持件211和杆230。连接端子保持件211固定于设备2。连接端子保持件211在内部具有能够与电池装置203的外部端子嵌合的连接端子13。杆230设置于连接端子保持件211。
连接端子保持件211具有保持件主体212和连接端子13。
保持件主体212例如为大致长方体状的金属制部件。保持件主体212如图12和图17所示,具有保持件上表面部212a、保持件底面部212b、保持件侧面部212c和一对保持件端面部212d。保持件侧面部212c在电池装置203安装于电池安装单元201的状态下,位于保持件主体212的电池装置203一侧。
保持件上表面部212a位于保持件主体212的上侧。如图12和图17所示,保持件上表面部212a具有后述的能够以杆230可旋转的方式支承杆230的一对杆支承部213。一对杆支承部213从保持件上表面部212a的保持件主体212的长边方向的两个端部向上方延伸。杆230可旋转地被支承于一对杆支承部213的上部。
保持件底面部212b位于保持件主体212的下侧。保持件侧面部212c位于保持件主体212的短边方向的一侧,在保持件主体212的长边方向上延伸。如图12和图17所示,保持件端面部212d分别位于保持件主体212的长边方向的两个端部。
如图12和图15所示,保持件主体212在短边方向上在保持件侧面部212c的相反侧具有开口部212e。其中,保持件主体212也可以不具有开口部212e。
在本实施方式中,保持件主体212也具有固定部212f。其中,保持件主体212由固定部212f固定于设备2。
如图15和图17所示,连接端子13在保持件主体212的保持件侧面部212c设置有多个。连接端子13是俯视时形成为大致长方形的板状的导电性的金属制部件。
多个连接端子13在厚度方向(保持件主体212的短边方向)上贯通保持件侧面部212c,并且以各连接端子13的厚度方向与保持件主体212的长边方向一致的方式在该长边方向上多个排列地配置。即,多个连接端子13从上方看时在厚度方向上以规定的间隔并排排列。其中,各连接端子13由未图示的配线与设备2电连接。
连接端子13,在电池装置203安装于电池安装单元201的状态下,在厚度方向上被夹入到电池装置203的U字状的外部端子110。如上所述,电池装置203的外部端子110形成为U字状,并且构成为能够弹性变形以使得通过张开开口侧而产生弹性恢复力(参照图19)。由此,如图19所示,连接端子13,在电池装置203安装于电池安装单元201的状态下,通过插入到电池装置203的外部端子110的开口内,而与外部端子110嵌合。电池安装单元201的连接端子13与电池装置203的外部端子110的嵌合力,比电池装置203的载荷大。其中,上述嵌合力,例如为约0.04kN,电池装置203的载荷例如为约0.02kN。在此,电池装置203的载荷,在利用杆230的后述的第2突起部233支承电池装置203的情况下,相当于电池装置203的自重作用于第2突起部233的力。
如上所述,多个连接端子13从上方看时在厚度方向上以规定的间隔并排排列,所以与各连接端子13嵌合的电池装置203的外部端子110能够在上下方向上相对于各连接端子13滑动。
杆230可旋转地与被支承于保持件主体212(参照图18)。即,杆230如图12、图13和图15所示,在电池装置203的外部端子110嵌合于电池安装单元201的连接端子13的状态下,从电池装置203看位于与电池安装单元201的连接端子13相同侧。杆230如图18所示通过以保持件主体212的杆支承部213的支承点(支点P)为中心旋转(参照实线箭头),而能够在将电池装置203固定于电池安装单元201的固定状态(图12所示的状态和图18的实线)和将电池装置203对于电池安装单元201的固定解除的解除状态(图21所示的状态和图18的二点划线)之间切换。上述解除状态如后所述,是电池安装单元201的连接端子13与电池装置203的外部端子110的嵌合被解除了的状态。其中,图18是从侧方看杆230旋转的样子的图。
另外,如图12和图15所示,杆230在电池装置203的外部端子110嵌合于电池安装单元201的连接端子13的状态下,即在杆230的固定状态下,设置成后述的臂部231沿着电池装置203的壳体300。
如图17所示,杆230具有平板状的臂部231、一对第1突起部232(第1作用部)、第2突起部233(第2作用部)和握持部235。
臂部231是在一方向上延伸的长方形的平板状。臂部231在长边方向的一个端部具有向厚度方向的一侧弯折的弯折部231a(连接部)。即,通过臂部231的上述一个端部在臂部231的短边方向整体向上述厚度方向的一侧弯折,形成弯折部231a。弯折部231a的上述短边方向的两侧由保持件主体212的杆支承部213可旋转地支承。即,臂部231能够相对于杆支承部213以支点P为中心旋转。
第2突起部233设置于弯折部231a的弯折部分。第2突起部233相对于臂部231在厚度方向的另一侧且长边方向的一侧延伸。第2突起部233的突出端部在臂部231以支点P为中心向直立方向旋转时,向下方移动。
由此,在将电池装置203安装到第1保持部210时,以支点P为中心使臂部231向电池装置203一侧旋转,由此,第2突起部233的突出端部与设置于电池装置203的壳体300的第2凹部304的第2载荷承接面304a接触,对第2载荷承接面304a施加向下方的力。
即,第2突起部233的突出端部在将电池装置203安装到第1保持部210时作为作用点发挥功能。由此,第2突起部233作为第2作用部发挥作用。其中,第2突起部233在使电池装置203从第1保持部210脱离时,不与电池装置203的壳体300接触。
一对第1突起部232设置于弯折部231a的前端部分。一对第1突起部232相对于弯折部231a设置于上述短边方向的两个端部。一对第1突起部232从弯折部231a在与第2突起部233相同方向上延伸。一对第1突起部232位于比第2突起部233靠下方。一对第1突起部232的突出端部在臂部231以支点P为中心向倒伏方向旋转时,向上方移动。
由此,在使电池装置203从第1保持部210脱离时,以支点P为中心使臂部231向电池装置203的相反侧旋转,由此,第1突起部的232与设置于电池装置203的壳体300的第1凹部303的第1载荷承接面303a接触,对第1载荷承接面303a施加向上方的力。
即,第1突起部232的突出端部在使电池装置203从第1保持部210脱离时作为作用点发挥功能。由此,第1突起部232作为第1作用部发挥作用。其中,第1突起部232在将电池装置203安装到第1保持部210时,不与电池装置203的壳体300接触。
握持部235与臂部231的长边方向的另一个端部连接。握持部235向弯折部231a的方向、即臂部231的厚度方向的一侧弯折。握持部235在臂部231的长边方向上相对于臂部231位于夹着支点P与第2突起部233和第1突起部232相反的一侧。
杆230由一体的部件构成。另外,在本实施方式中,杆230是金属制部件。但是,杆可以由多个部件构成,也可以由金属材料以外的材料构成。
(电池装置的拆装动作)
接着,用图20~图22说明电池装置203对于电池安装单元201的拆装动作。图20是表示将电池装置203安装到电池安装单元201的样子的侧视图。图21是表示将电池装置203从电池安装单元201拆下的样子的侧视图。图22是表示在电池安装单元201上拆装电池装置203时的外部端子110与连接端子13的嵌合的样子的局部放大截面图。
在将电池装置203安装到电池安装单元201时,首先,将电池装置203的壳体300的第2凸部302插入到电池安装单元201的第2保持部220的凹部220a内。
之后,如图20所示,通过使杆230以靠近电池装置203的壳体300的方式旋转(参照实线箭头),对于壳体300的第2凹部304的第2载荷承接面304a使杆230的第2突起部233向下方按压(参照空心箭头)。由此,能够使电池装置203的外部端子110嵌合到电池安装单元201的第1保持部210的连接端子13。
此时,根据杆230的“杠杆原理”,能够容易地使电池装置203的外部端子110与电池安装单元201的连接端子13嵌合。
通过使杆230旋转至臂部231贴着电池装置203的壳体300的位置,电池装置203的外部端子110和第1保持部210的连接端子13成为嵌合状态(参照图15)。该杆230的状态为固定状态。
由此,在电池装置203安装于电池安装单元201的状态下,能够利用电池安装单元201的第1保持部210和第2保持部220保持电池装置203。像这样在电池装置203被安装于电池安装单元201的状态下,经由电池装置203的外部端子110和电池安装单元201的连接端子13从电池装置203对设备2供给电力。
接着,在将电池装置203从电池安装单元201拆下时,使杆230从电池装置203的壳体300离开的方向、即使杆230倒伏的方向(参照实线箭头)旋转。由此,如图21所示,杆230的第1突起部232与壳体300的第1凹部303的第1载荷承接面303a接触,所以利用第1突起部232对第1载荷承接面303a施加向上方的力(参照空心箭头)。
通过这样的杆230的旋转,如图22所示,杆230的第1突起部232使电池装置203的长边方向的一侧向从设备2离开的方向移动以解除电池装置203的外部端子110与电池安装单元201的连接端子13的嵌合。
此时,根据杆230的“杠杆原理”,能够容易地解除电池装置203的外部端子110与电池安装单元201的连接端子13的嵌合,并且能够使电池装置203的长边方向的一侧容易地从设备2离开。
通过使杆230旋转至臂部231倒伏的位置,电池装置203的外部端子110与第1保持部210的连接端子13的嵌合被接触并且成为电池装置203的长边方向的一侧从设备2离开的解除状态(参照图21和图22)。该杆230的状态为解除状态。
在本实施方式的结构中,也与实施方式1同样,能够容易地使电池装置203从电池安装单元201脱离。
即,在本实施方式中,杆230具有第1突起部232,其在因施加于握持部235的力而以支点P为中心向一方向旋转时进入到设置于电池装置203的第1凹部303内,作为通过第1凹部303的第1载荷承接面303a对于电池装置203施加使之向外部端子110与连接端子13的嵌合被解除的方向滑动的力的第1作用部发挥功能。
由此,伴随杆230的旋转,杆230的第1突起部232能够对于设置于电池装置203的第1凹部303的第1载荷承接面303a,在使电池装置203从第1保持部210脱离的方向上施加力。因此,通过杆230的旋转,能够容易地使电池装置203从电池安装单元201脱离。
而且,在本实施方式中,杆230具有第2突起部233,其在因施加于握持部235的力而以支点P为中心向另一方向旋转时进入到设置于电池装置203的第2凹部304内,作为通过第2凹部304的第2载荷承接面304a对于电池装置203施加使外部端子110与连接端子13嵌合的方向滑动的力的第2作用部发挥功能。
由此,伴随杆230的旋转,杆230的第2突起部233能够对于设置于电池装置203的第2凹部304的第2载荷承接面304a,在使电池装置203安装到第1保持部210的方向上施加力。因此,通过杆230的旋转,能够容易地将电池装置203安装到电池安装单元201。
另外,在本实施方式中,第1突起部232在杆230上设置于与第2突起部233相比靠近设备2的位置。
本实施方式的结构也与实施方式1的结构同样,电池装置203相对于设备2离开的方向,是电池装置203的外部端子110相对于电池安装单元201的第1保持部210的连接端子13能够滑动的方向。由此,如上所述通过在杆230设置第1突起部232,能够利用第1突起部232更容易地使电池装置203从设备2脱离。即,第1突起部232由于与第2突起部233相比位于靠近设备2的位置,所以通过杆230的旋转,能够容易地将电池装置203相对于设备2抬起,并且解除电池装置203的外部端子110与连接端子13的嵌合。
[实施方式3]
(整体结构)
图23是表示本发明的实施方式3的电池安装单元401和电池装置403的概略结构的立体图。该实施方式的电池安装单元401中,第1保持部410与实施方式2的电池安装单元201的第1保持部210的结构不同。以下,对与实施方式2同样的结构赋予相同的附图标记并省略说明,仅对与实施方式2结构不同的部分进行说明。
与实施方式2的电池安装单元201同样,电池安装单元401也安装于设备2。另外,在电池安装单元401安装有电池装置403。电池安装单元401利用未图示的配线等与设备2电连接,以使得能够从电池装置403对设备2供给电力。通过将电池装置403安装于电池安装单元401,构成电源单元404。
图24是表示电池装置403的概略结构的立体图。图25是图23的XXV-XXV线截面图。
如图23~图25所示,电池装置403例如是长方体状。电池装置403以长边方向沿着设备2的安装面2a的方式安装于电池安装单元401。
电池装置403与实施方式2同样,具有:长方体状的壳体500、收纳在壳体500内的锂离子电池105、和外部端子110。
壳体500如图25所示,在长边方向的一侧具有在长边方向上突出的第1凸部501,并且在长边方向的另一侧具有在长边方向上突出的第2凸部502。第1凸部501和第2凸部502各自在壳体500的长边方向的端部设置在比壳体500的高度方向的中央靠下侧。
第1凸部501由电池安装单元401的后述的第1保持部410保持。另外,如图24所示,第1凸部501具有能够收纳外部端子110的多个缝隙501a。多个缝隙501a以在上下方向上延伸且下侧开口的方式设置于第1凸部501。外部端子110的详细结构与实施方式2同样,所以省略。
如图24所示,壳体500在具有第1凸部501的一侧,具有突起部503、凹部504和平面部505。
平面部505位于第1凸部501的上方。平面部505在壳体500的具有第1凸部501的一侧端面,形成位于比第1凸部501靠上侧的面。
凹部504从电池装置403的长边方向看位于壳体500的具有第1凸部501一侧的端面的中央。凹部504包括:形成于平面部505的第1凹部504a;和形成于第1凸部501且与第1凹部504a连续的第2凹部504b。第1凹部504a的宽度尺寸比第2凹部504b的宽度尺寸大。因此,凹部504从电池装置403的长边方向看整体呈T字状。即,从电池装置403的长边方向看,由第1凹部504a和第2凹部504b形成台阶差。
在使电池装置403安装到电池安装单元401的第1保持部410时,后述的杆430的一对第2突起部434位于凹部504内。另外,在使电池装置403从电池安装单元401的第1保持部410脱离时,后述的杆430的突起支承部433位于凹部504内。
凹部504具有形成第1凹部504a的侧面且形成上述台阶差的一对第2载荷承接面504c。在将电池装置403安装到电池安装单元401的第1保持部410时,后述的杆430的一对第2突起部434与一对第2载荷承接面504c接触。即,如后所述在杆430以支点P为中心向电池装置403一侧旋转时,由杆430的一对第2突起部434对一对第2载荷承接面504c施加向下方的力。由此,能够将电池装置403的长边方向的一侧相对于第1保持部410向下方按压。
突起部503位于凹部504的上侧且宽度方向中央。突起部503从凹部504的上端(与平面部505连接的部分)的中央向下方延伸。突起部503从电池装置403的宽度方向看为大致三角形的形状,从壳体500的长边方向看具有与能够安装电池安装单元401的安装面2a平行地延伸的第1载荷承接面503a。突起部503在使电池装置403安装到电池安装单元401的第1保持部410时,位于后述的杆430的开口436内。
在使电池装置403从电池安装单元401的第1保持部410脱离时,后述的杆430的第1突起部433a与突起部503的第1载荷承接面503a接触。即,如后所述在杆430以支点P为中心向电池装置403的相反侧旋转时,由杆430的第1突起部433a对第1载荷承接面503a施加向上方的力。由此,能够将电池装置403的长边方向的一侧相对于第1保持部410向上方脱离。
(电池安装单元)
如图23和图25所示,电池安装单元401具有第1保持部410和第2保持部220。第1保持部410和第2保持部220以将电池装置403夹在中间的方式分别固定于设备2。即,第1保持部410相对于电池装置403位于长边方向的一侧,第2保持部220相对于电池装置403位于长边方向的另一侧。电池装置403在安装于电池安装单元401的状态下,利用第1保持部410和第2保持部220保持长边方向的两侧。由此,电池装置403通过电池安装单元401被固定于设备2。第2保持部220的结构与实施方式2同样,所以省略说明。
图26是表示第1保持部410的概略结构的立体图。第1保持部410如图23和图25所示,保持电池装置403的壳体500的长边方向的一侧。
如图26所示,第1保持部410具有连接端子保持件411、杆430和锁定机构440。连接端子保持件411固定于设备2。连接端子保持件411在内部具有能够与电池装置403的外部端子嵌合的连接端子13。杆430和锁定机构440设置于连接端子保持件411。
连接端子保持件411具有保持件主体412和连接端子13。连接端子13的结构与实施方式2同样,所以省略说明。
保持件主体412为大致长方体状的部件。保持件主体412以长边方向延伸电池装置403的宽度方向的方式配置。保持件主体412如图23和图26所示,具有保持件上表面部412a、保持件底面部412b、保持件侧面部412c和一对保持件端面部412d。保持件侧面部412c在保持件主体412上位于安装电池装置403的一侧的相反侧。
保持件上表面部412a位于保持件主体412的上侧。如图23和图26所示,保持件上表面部412a具有后述的能够以杆430可旋转的方式支承杆430的一对杆支承部413。一对杆支承部413位于比保持件上表面部412a的长边方向的两个端部靠长边方向内方,且向上方延伸。杆430可旋转地被支承于一对杆支承部413的上部。其中,杆支承部只要能够以杆可旋转的方式支承杆即可,也可以例如设置于保持件上表面部的两端。
在保持件上表面部412a,在长边方向中央配置有后述的锁定机构440。
保持件底面部412b位于保持件主体412的下侧。保持件侧面部412c位于保持件主体412的短边方向的一侧,在保持件主体412的长边方向上延伸。一对保持件端面部412d分别位于保持件主体412的长边方向的两个端部。
在保持件主体412的内部,沿着保持件上表面部412a与保持件侧面部412c的连接部分,配置有后述的能够以锁定机构440可旋转的方式支承锁定机构440的旋转轴。
在本实施方式中,保持件主体412也具有固定部412f。保持件主体412由固定部412f固定于设备2。
杆430可旋转地与被支承于保持件主体412(参照图27)。杆430如图27所示通过以保持件主体412的杆支承部413的支承点(支点P)为中心旋转(参照实线箭头),而能够在将电池装置403固定于电池安装单元401的固定状态(图23所示的状态和图27的实线)和将电池装置403对于电池安装单元401的固定解除的解除状态(图29所示的状态和图27的二点划线)之间切换。上述解除状态如后所述,是电池安装单元401的连接端子13与电池装置403的外部端子110的嵌合被解除了的状态。其中,图27是从侧方看杆430旋转的样子的图。
另外,如图23和图25所示,杆430在电池装置403的外部端子110嵌合于电池安装单元401的连接端子13的状态下,即在杆430的固定状态下,设置成后述的臂部431沿着电池装置403的壳体500。
如图26所示,杆430具有臂部431、突起支承部433、一对第2突起部434(第2作用部)、和握持部435。另外,在杆430配置有杆施力赋予部432。
臂部431具有:在长边方向上平行延伸的一对平板部431a;将上述一对平板部431a在上述长边方向的一侧的端部连结的连结部431b;和将上述一对平板部431a在上述长边方向的大致中央连结的连结部431c。在臂部431,上述一对平板部431a的上述长边方向的另一侧的端部431d不连结。由此,在臂部431的另一侧,由上述一对平板部431a和连结部431c形成开口436。
如图25和图26所示,臂部431在端部431d分别具有保持件连接部431e(连接部)。保持件连接部431e,在使杆430直立的状态(图27中用实线表示的状态)下,相对于臂部431,分别设置在连接端子保持件411上安装电池装置403的一侧的相反侧。杆430以保持件连接部431e为旋转中心可旋转地被保持件主体412的杆支承部413支承。即,臂部431能够相对于杆支承部413以支点P为中心旋转。
一对第2突起部434,在臂部431的端部431d上分别设置在保持件连接部431e所处的一侧的相反侧。一对第2突起部434从臂部431向厚度方向的外方突出。即,第2突起部434,在使杆430直立的状态(图27中用实线表示的状态)下,从臂部431向在连接端子保持件411上安装电池装置403的一侧突出。另外,一对第2突起部434以在使杆430直立的状态下位于下侧的面与安装面2a平行的方式形成。
由此,在将电池装置403安装到第1保持部410时,以支点P为中心使臂部431向电池装置403一侧旋转,由此,第2突起部434能够对第2载荷承接面504c施加向下方的力。详细来说,当使杆430旋转时,一对第2突起部434与设置于电池装置403的壳体500的第2载荷承接面504c接触,对第2载荷承接面504c施加向下方的力。
即,一对第2突起部434在将电池装置403安装到第1保持部410时作为作用点发挥功能。由此,一对第2突起部434作为第2作用部发挥作用。其中,一对第2突起部434在使电池装置403从第1保持部410脱离时,不与电池装置403的壳体500接触。
突起支承部433设置在一对保持件连接部431e之间。突起支承部433在臂部431的外方且与臂部431延伸的方向平行的方向上延伸。即,突起支承部433,在使杆430直立的状态(图27中用实线表示的状态)下,从臂部431向下方向(与安装面2a垂直的方向)上延伸。在上述状态下,突起支承部433位于比第2突起部434靠下方。
在突起支承部433设置有第1突起部433a(第1作用部)和杆端部438。杆端部438是位于突起支承部433的前端部的部分。即,杆端部438,在使杆430直立的状态(图27中用实线表示的状态)下,位于杆430的最靠下端。
第1突起部433a在突起支承部433的厚度方向上,位于在连接端子保持件411安装电池装置403的一侧,并向上述厚度方向的外方突出。第1突起部433a在臂部431从直立状态以支点P为中心向倒伏方向旋转时,与突起支承部433一起向上方移动。
由此,当以支点P为中心使臂部431向在连接端子保持件411安装电池装置403的一侧的相反侧旋转时,由第1突起部433a推起电池装置403的突起部503。由此,电池装置403从第1保持部410脱离。详细来说,当使杆430向在连接端子保持件411安装电池装置403的一侧的相反侧旋转时,第1突起部433a与设置于电池装置403的壳体500的突起部503的第1载荷承接面503a接触,对第1载荷承接面503a施加向上方的力。
即,突起支承部433的第1突起部433a,在使电池装置403从第1保持部410脱离时作为作用点发挥功能。由此,第1突起部433a作为第1作用部发挥作用。其中,第1突起部433a在将电池装置403安装到第1保持部410时,不与电池装置403的壳体500接触。
握持部435与臂部431的长边方向的一个端部、即相对于臂部431的与第1突起部433a和第2突起部434在上述长边方向上相反的一侧的端部连接。握持部435相对于臂部431向保持件连接部431e所处的一侧弯折。握持部435在臂部431的长边方向上位于夹着支点P与第1突起部433a和第2突起部434相反的一侧。
杆430由一体的部件构成。但是,杆也可以由多个部件构成。
杆施力赋予部432例如为在轴线方向上延伸的螺旋状的压缩螺旋弹簧。杆施力赋予部432在一对保持件连接部431e的一侧,配置在杆支承部413与保持件连接部431e之间,将杆430弹性支承在杆支承部413上。杆施力赋予部432,以支点P为中心对杆430向使之在连接端子保持件411安装电池装置403的一侧的相反侧旋转的方向施力。
锁定机构440将杆430在直立状态下锁定在连接端子保持件411。锁定机构440如图23和图26所示,具有锁定机构主体部441和锁定施力赋予部444(参照图25)。
锁定机构主体部441具有平板部441a、锁定卡止部442和锁定操作部443。
平板部441a是在一方向上延伸的长方形的平板状。锁定卡止部442设置在平板部441a的长边方向的一个端部,并向上方突出。锁定操作部443设置在平板部441a的长边方向的另一个端部,并向上方突出。在锁定机构主体部441中,平板部441a、锁定卡止部442和锁定操作部443形成为一体。
锁定机构主体部441,相对于连接端子保持件411,以锁定卡止部442位于安装电池装置403的一侧,并且锁定操作部443位于上述安装的一侧的相反侧的方式配置在保持件上表面部412a上。更详细地说,在保持件上表面部412a,在长度方向中央形成有从短边方向的一个端部至另一个端部延伸的长方形的开口。锁定机构主体部441以封闭上述开口的方式,锁定机构主体部441的长边方向沿着上述开口的长边方向配置。
锁定机构主体部441可旋转地与保持件主体412连接。具体来说,锁定机构主体部441中,锁定操作部443的下部与配置在保持件主体412的内部的旋转轴可旋转地连接。锁定机构主体部441以上述旋转轴为中心旋转。由此,当将锁定操作部443相对于连接端子保持件411向安装电池装置403的一侧按压时,锁定机构主体部441以上述旋转轴为中心旋转以使得锁定卡止部442向下方移动。
在本实施方式中,锁定机构440由一体的部件构成。但是,锁定机构也可以由多个部件构成。
锁定施力赋予部444例如为在轴线方向上延伸的螺旋状的压缩螺旋弹簧。锁定施力赋予部444以锁定机构主体部441向上方施力的方式设置于上述旋转轴。锁定施力赋予部444以锁定机构主体部441的平板部441a与保持件上表面部412a形成平面的方式弹性支承锁定机构主体部441。即,锁定施力赋予部444以上述旋转轴为中心进行施力以使得锁定机构主体部441的锁定卡止部442向上方移动。
锁定机构440,在使臂部431直立的状态下位于杆430的最靠下端的杆端部438与向锁定机构440的上方突起的锁定卡止部442卡合的状态下,将杆430锁定于连接端子保持件411。
(电池装置的拆装动作)
接着,用图28~图30说明电池装置403对于电池安装单元401的拆装动作。图28是表示将电池装置403安装到电池安装单元401的样子的侧视图。图29是表示将电池装置403从电池安装单元401拆下的样子的侧视图。
首先,将电池装置403的壳体500的第2凸部502插入到电池安装单元401的第2保持部220的凹部220a内。
接着,如图28所示,通过使杆430以靠近电池装置403的壳体500的方式旋转(参照实线箭头),对于壳体500的第1凸部501的第2载荷承接面504c使杆430的第2突起部434向下方按压(参照空心箭头)。由此,能够使电池装置403的外部端子110嵌合到电池安装单元401的第1保持部410的连接端子13。
此时,根据杆430的“杠杆原理”,能够容易地使电池装置403的外部端子110与电池安装单元401的连接端子13嵌合。
通过使杆430旋转至臂部431贴着电池装置403的壳体500的位置,电池装置403的外部端子110和第1保持部410的连接端子13成为嵌合状态(参照图25)。该杆430的状态为固定状态。其中,在本实施方式中,如图25所示,在杆430处于固定状态时,锁定机构440的锁定卡止部442卡合于杆430的杆端部438,由此,杆430被锁定于连接端子保持件411。
由此,在电池装置403安装于电池安装单元401的状态下,能够利用电池安装单元401的第1保持部410和第2保持部220保持电池装置403。像这样在电池装置403被安装于电池安装单元401的状态下,经由电池装置403的外部端子110和电池安装单元401的连接端子13从电池装置403对设备2供给电力。
在将电池装置403从电池安装单元401拆下时,首先,将锁定操作部443向电池装置403一侧按压。这样一来,锁定机构440以旋转轴为中心旋转,锁定卡止部442向下方移动。由此,锁定卡止部442与杆430的杆端部438的卡合被解除。在该状态下,如图29所示,使杆430向从电池装置403的壳体500离开的方向、即使杆430倒伏的方向(参照实线箭头)旋转。由此,杆430的第1突起部433a与壳体500的突起部503的第1载荷承接面503a接触,利用第1突起部433a对第1载荷承接面503a施加向上方的力(参照空心箭头)。此时,配置于杆430的杆施力赋予部432的作用力,向使杆430倒伏的方向施加,所以能够容易地拆下电池装置403。
通过这样的杆430的旋转,如图30所示,杆430的第1突起部433a使电池装置403的长边方向的一侧向从设备2离开的方向移动以解除电池装置403的外部端子110与电池安装单元401的连接端子13的嵌合。
此时,根据杆430的“杠杆原理”,能够容易地解除电池装置403的外部端子110与电池安装单元401的连接端子13的嵌合,并且能够使电池装置403的长边方向的一侧容易地从设备2离开。
通过使杆430旋转至臂部431倒伏的位置,电池装置403的外部端子110与第1保持部410的连接端子13的嵌合被接触并且成为电池装置403的长边方向的一侧从设备2离开的解除状态(参照图29和图30)。该杆430的状态为解除状态。
在本实施方式的结构中,也与实施方式2同样,能够容易地使电池装置403从电池安装单元401脱离。
即,在本实施方式中,杆430具有第1突起部433a,其在因施加于握持部435的力而以支点P为中心向一方向旋转时与设置于电池装置403的突起部503接触,作为通过突起部503的第1载荷承接面503a对于电池装置403施加使之向外部端子110与连接端子13的嵌合被解除的方向滑动的力的第1作用部发挥功能。
由此,伴随杆430的旋转,杆430的第1突起部433a能够对于设置于电池装置403的突起部503的第1载荷承接面503a,在使电池装置403从第1保持部410脱离的方向上施加力。因此,通过杆430的旋转,能够容易地使电池装置403从电池安装单元401脱离。
而且,在本实施方式中,杆430具有第2突起部434,其在因施加于握持部435的力而以支点P为中心向另一方向旋转时进入到设置于电池装置403的凹部504内,作为通过第1凸部501的第2载荷承接面504c对于电池装置403施加使外部端子110与连接端子13嵌合的方向滑动的力的第2作用部发挥功能。
由此,伴随杆430的旋转,杆430的第2突起部434能够对于设置于电池装置403的第1凸部501的第2载荷承接面504c,在使电池装置403安装到第1保持部410的方向上施加力。因此,通过杆430的旋转,能够容易地将电池装置403安装到电池安装单元401。
另外,在本实施方式中,第1突起部433a在杆430上设置于与第2突起部434相比靠近设备2的位置。
本实施方式的结构也与实施方式2的结构同样,电池装置403相对于设备2离开的方向,是电池装置403的外部端子110相对于电池安装单元401的第1保持部410的连接端子13能够滑动的方向。由此,如上所述通过在杆430设置第1突起部433a,能够利用第1突起部433a更容易地使电池装置403从设备2脱离。即,第1突起部433a由于与第2突起部434相比位于靠近设备2的位置,所以通过杆430的旋转,能够容易地将电池装置403相对于设备2抬起,并且解除电池装置403的外部端子110与连接端子13的嵌合。
(其他实施方式)
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是上述实施方式只不过是用于实施本发明的示例而已。因此,本发明并不限定于上述实施方式,能够在不脱离其意旨的范围内将上述实施方式适当变形来进行实施。
在上述各实施方式中,设置于电池安装单元1、201、401的连接端子保持件11、211、411的连接端子13是平板状的,电池装置3、203、403的外部端子110是在厚度方向上夹入连接端子13那样的U字状。但是,也可以电池装置的外部端子是平板状的,电池安装单元的连接端子是在厚度方向上夹入外部端子那样的U字状。
另外,也可以电池装置的外部端子和电池安装单元的连接端子的一者是针(pin)状的,电池装置的外部端子和电池安装单元的连接端子的另一者是能够与针状的端子嵌合的形状。
即,电池装置的外部端子和电池安装单元的连接端子只要是彼此能够嵌合且至少能够在一方向上滑动的形状,可以是任意形状。
在上述实施方式1和2中,连接端子保持件11、211的保持件主体12、212具有开口部12e、212e。但是,保持件主体也可以不具有开口部。另外,在上述实施方式1中,保持件主体12的保持件上表面部12a朝向保持件侧面部12c的相反侧向下方倾斜,但并不限定于此,只要是杆30旋转时不干扰杆30的形状,可以是任意形状。
在上述实施方式1中,电池安装单元1的杆30具有一对臂部31。一对臂部31在电池装置3的外部端子110嵌合于电池安装单元1的连接端子13的状态下,以一对臂部31的作用部32夹着电池装置3相对的方式与握持部35连接。但是,一对臂部的作用部也可以不是夹着电池装置相对地配置。另外,杆也可以仅具有一个臂部。
在上述实施方式1和2中,杆30、230在臂部31、231具有弯折部31a、231a。但是,杆也可以在臂部不具有弯折部。杆只要是根据杆的“杠杆原理”,能够地解除电池装置的外部端子与电池安装单元的连接端子的嵌合的结构,可以具有任意结构。
在上述各实施方式中,杆30、230、430以支点为中心旋转。但是,杆只要具有能够实现“杠杆原理”的旋转的结构,也可以是不具有以杆可旋转的方式支承杆的轴的结构。例如,也可以是通过弹性变形来实现杆的“杠杆原理”的旋转的结构。
在上述实施方式1和3中,电池安装单元1、401具有将杆30、430锁定的锁定机构40、440。但是,电池安装单元也可以不具有锁定机构。
在上述实施方式1和3中,锁定机构40、440设置于连接端子保持件11、411的保持件主体12、412的保持件上表面部12a、412a。但是,锁定机构只要是能够锁定杆的位置,可以设置在保持件主体的任意位置。
在上述实施方式1中,锁定机构40锁定杆30的握持部35。另外,在上述实施方式3中,锁定机构440锁定杆430的杆端部438。但是,锁定机构只要能够锁定杆,也可以锁定握持部或杆端部以外的部分。例如,锁定机构也可以锁定杆的臂部。
在上述实施方式1中,锁定机构40具有锁定部41和施力赋予部42。另外,在上述实施方式3中,锁定机构440具有锁定机构主体部441和锁定施力赋予部444。但是,锁定机构只要是能够锁定杆的结构,可以具有任意结构。
在上述实施方式1和3中,杆30、430和锁定机构40、440设置于连接端子保持件11、411。但是,杆和锁定机构的至少一者,可以设置在与连接端子保持件不同的部件上。
在上述实施方式2中,杆230具有一对第1突起部232和第2突起部233。另外,在上述实施方式3中,杆430具有第1突起部433a和一对第2突起部434。但是,杆也可以具有3个以上的第1突起部。另外,杆也可以具有3个以上的第2突起部。
在上述实施方式2和3中,在电池装置203、403设置有用于形成第1载荷承接面303a、503a和第2载荷承接面304a、504a的凹部。但是,只要电池装置具有第1载荷承接面和第2载荷承接面即可,不需要像本实施方式那样在电池装置上设置凹部。即,只要是具有能够与电池安装单元201、401的第1突起部232、433a卡合的第1载荷承接面和能够与第2突起部233、434卡合的第2载荷承接面的结构,也可以在电池装置上设置例如凸部或者缺口等那样的凹部以外的结构。
在上述实施方式2和3中,杆230、430具有握持部235、435。但是,杆也可以不具有握持部。
在上述实施方式2中,杆也可以构成为被具有与实施方式1的锁定机构40或实施方式3的锁定机构440同样功能的锁定机构锁定。
在上述实施方式2和3中,杆230、430在处于固定状态时,位于贴着电池装置203、403的壳体300、500的位置。但是,杆只要在处于固定状态时能够将壳体固定于设备的位置,可以位于任意位置。
在上述实施方式3中,杆施力赋予部432在一对保持件连接部431e的一侧,配置在杆支承部413与保持件连接部431e之间。但是,杆施力赋予部,只要以支点P为中心对杆向使之在连接端子保持件安装电池装置的一侧的相反侧旋转的方向施力,可以配置在任意位置。
在上述各实施方式中,电池安装单元1、201、401的杆30、230、430,通过以支点P为中心旋转,使电池装置3、203、403的长边方向的一侧向从设备2离开的方向移动,由此解除电池装置3、203、403的外部端子110与电池安装单元1、201、401的连接端子13的嵌合。但是,杆也可以构成为通过以支点为中心的旋转,使电池装置的长边方向的一侧从连接端子保持件在上述长边方向上离开。在上述实施方式中,电池装置的外部端子和电池安装单元的连接端子构成为也能够在上述长边方向上滑动,所以利用如上所述的杆的结构,也能够解除电池装置的外部端子与电池安装单元的连接端子的嵌合。即,杆只要是通过以支点为中心的旋转,使电池装置的外部端子相对于电池安装单元的连接端子滑动,而能够地解除电池装置的外部端子与电池安装单元的连接端子的嵌合的结构,可以具有任意结构。
其中,如上所述,在使电池装置从连接端子保持件在长边方向上离开的方式移动的情况下,需要预先拆下保持电池装置的长边方向的另一侧的保持部。
另外,如上所述,在使电池装置从连接端子保持件在长边方向上移动的情况下,杆的作用部只要对电池装置施加力以使电池装置的外部端子相对于电池安装单元的连接端子滑动,而能够解除电池装置的外部端子与电池安装单元的连接端子的嵌合即可,所以也可以不位于电池装置与设备之间。
在上述各实施方式中,电池装置3、203、403在安装于电池安装单元1、201、401的状态下,是长度尺寸L比高度尺寸H大,高度尺寸H比宽度尺寸W大的长方体状。但是,电池装置也可以宽度尺寸比高度尺寸大。另外,电池装置也可以高度尺寸比长度尺寸大。而且,电池装置的形状并不限定于长方体,可以为任意形状。
在上述各实施方式中,外部端子110设置在电池装置3、203、403的长边方向的一侧。但是,外部端子可以设置在电池装置的任意位置。其中,在外部端子设置在电池装置的长边方向的一侧以外的情况下,电池安装单元的连接端子只要设置在能够嵌合到电池装置的外部端子的位置即可。
在上述各实施方式中,电池装置3、203、403具有作为二次电池的锂离子电池。但是,电池装置也可以具有其他结构的二次电池,也可以具有一次电池。
工业上的可利用性
本发明能够用于安装于从电池装置供给电力的设备,且能够拆装上述电池装置的电池安装单元。
附图标记说明
1、201、401 电池安装单元
2 设备
2a 安装面
3、203、403 电池装置
4、204、404 电源单元
10、210、410 第1保持部
11、211、411 连接端子保持件
12、212、412 保持件主体
13 连接端子
15 收纳凹部
20、220 第2保持部(保持部)
30、230、430 杆
31、231、431 臂部
31a、231 弯折部(连接部)
32 作用部(第1作用部)
35、235、435 握持部
35a 开口
35b 周缘部(卡合部)
40 锁定机构
41 锁定部
42 施力赋予部
100、300、500 壳体
101、301、501 第1凸部
101a、301a、501a 缝隙
102、302、502 第2凸部
105 锂离子电池
110 外部端子
213、413 杆支承部
232、433a 第1突起部(第1作用部)
233、434 第2突起部(第2作用部)
303 第1凹部
303a 第1载荷承接面
304 第2凹部
304a 第2载荷承接面
431e 保持件连接部(连接部)
438 杆端部(卡合部)
440 锁定机构
441 锁定机构主体部
442 锁定卡止部
443 锁定操作部
503 突起部
503a 第1载荷承接面
504 凹部
504c 第2载荷承接面
P 支点。
Claims (21)
1.一种电池安装单元,其安装于从具有外部端子的电池装置供给电力的设备,且能够拆装所述电池装置,所述电池安装单元的特征在于,包括:
能够与所述外部端子嵌合且具有能够使所述外部端子在至少一方向上滑动的形状的连接端子;和
在所述外部端子嵌合于所述连接端子的状态下,从所述电池装置看时位于与所述连接端子相同侧,且能够以支点为中心旋转的杆,
所述外部端子和所述连接端子的一者构成为能够弹性变形,以使得通过夹入所述外部端子和所述连接端子的另一者来使所述外部端子和所述连接端子嵌合,
所述杆具有:
包含所述支点和第1作用部的臂部,该第1作用部在所述电池装置的所述外部端子嵌合于所述连接端子的状态下位于比所述支点靠所述电池装置一侧、且在所述杆以所述支点为中心旋转时与所述电池装置接触;和
握持部,其相对于所述臂部,夹着所述支点连接于与所述第1作用部相反的一侧,
在所述杆因施加于所述握持部的力而以所述支点为中心旋转时,与所述电池装置接触的所述第1作用部能够对所述电池装置施加使之向所述外部端子与所述连接端子的嵌合被解除的方向滑动的力。
2.如权利要求1所述的电池安装单元,其特征在于:
所述臂部与所述握持部形成为一体而构成所述杆。
3.如权利要求2所述的电池安装单元,其特征在于:
所述臂部形成有弯折部,所述支点位于所述弯折部。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电池安装单元,其特征在于:
所述杆通过以所述支点为中心旋转,而能够在所述外部端子嵌合于所述连接端子的状态下将所述电池装置固定于所述设备的固定状态和将所述外部端子与所述连接端子的嵌合解除的解除状态之间切换。
5.如权利要求1~3中任一项所述的电池安装单元,其特征在于:
所述杆具有第1突起部,其在因施加于所述握持部的力而以所述支点为中心向一方向旋转时,作为通过所述电池装置的第1载荷承接面对所述电池装置施加使之向所述外部端子与所述连接端子的嵌合被解除的方向滑动的力的所述第1作用部发挥作用。
6.如权利要求5所述的电池安装单元,其特征在于:
所述杆具有第2突起部,其在因施加于所述握持部的力而以所述支点为中心向另一方向旋转时,作为通过所述电池装置的第2载荷承接面对所述电池装置施加使之向使所述外部端子与所述连接端子嵌合的方向滑动的力的第2作用部发挥作用。
7.如权利要求6所述的电池安装单元,其特征在于:
所述外部端子相对于所述连接端子能够滑动的所述一方向,是所述电池装置相对于所述设备离开的方向,
所述第1突起部设置在所述杆上与所述第2突起部相比靠近所述设备的位置。
8.如权利要求1~3中任一项所述的电池安装单元,其特征在于:
所述外部端子相对于所述连接端子能够滑动的所述一方向,是所述电池装置相对于所述设备离开的方向,
所述第1作用部,在所述电池装置的所述外部端子嵌合于所述连接端子的状态下,位于所述电池装置与所述设备之间,
所述杆构成为,在因施加于所述握持部的力而以所述支点为中心旋转时,所述第1作用部对所述电池装置施加使之从所述设备离开的方向的力。
9.如权利要求1~3 中任一项所述的电池安装单元,其特征在于:
所述杆具有一对所述臂部,
所述一对臂部在所述电池装置的所述外部端子嵌合于所述连接端子的状态下,以所述一对臂部的所述第1作用部夹着所述电池装置相对的方式与所述握持部连接。
10.如权利要求1~3中任一项所述的电池安装单元,其特征在于:
还包括锁定机构,其在所述电池装置的所述外部端子嵌合于所述连接端子的状态下将所述杆锁定。
11.如权利要求10所述的电池安装单元,其特征在于:
所述锁定机构具有:
锁定部;和
对所述锁定部赋予施力的施力赋予部,
所述锁定机构构成为,通过按下所述锁定部而成为解除所述杆的锁定的锁定解除状态,通过利用所述施力赋予部的施力上推所述锁定部而成为锁定所述杆的锁定状态。
12.如权利要求10所述的电池安装单元,其特征在于:
所述锁定机构以能够锁定所述杆的所述握持部的方式设置。
13.如权利要求12所述的电池安装单元,其特征在于:
所述握持部具有能够与所述锁定机构卡合的卡合部。
14.如权利要求10所述的电池安装单元,其特征在于:
还包括能够保持所述连接端子的连接端子保持件,
所述杆可旋转地设置于所述连接端子保持件,
所述锁定机构以能够将所述杆锁定于所述连接端子保持件的方式设置。
15.如权利要求14所述的电池安装单元,其特征在于:
所述杆在所述电池装置的所述外部端子嵌合于所述连接端子的状态下,从所述设备和所述电池装置的排列方向看时设置成所述握持部与所述连接端子保持件重叠,
所述锁定机构,在所述电池装置的所述外部端子嵌合于所述连接端子的状态下,从所述设备和所述电池装置的排列方向看时设置在与所述杆的所述握持部重叠的位置。
16.如权利要求1~3中任一项所述的电池安装单元,其特征在于:
所述连接端子与所述电池装置的所述外部端子的嵌合力,比所述电池装置的载荷大。
17.如权利要求1~3中任一项所述的电池安装单元,其特征在于:
所述连接端子构成为能够嵌合到设置于宽度尺寸或长度尺寸比高度尺寸大的所述电池装置的所述外部端子。
18.如权利要求14所述的电池安装单元,其特征在于:
还包括保持部,其在所述电池装置的所述外部端子嵌合于所述连接端子的状态下,相对于所述电池装置在所述连接端子的相反侧保持所述电池装置。
19.一种电动设备,其从具有外部端子的电池装置供给电力,所述电动设备的特征在于:
包括权利要求1~3中任一项所述的电池安装单元。
20.一种电源单元,其特征在于,包括:
电池装置;和
以能够使所述电池装置可拆装的方式构成的、权利要求1~3中任一项所述的电池安装单元。
21.如权利要求20所述的电源单元,其特征在于:
所述电池装置具有二次电池。
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