JP2001250519A - 電池パック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製作が容易で、かつ携帯型電話機の本体側に
対して良好な接続状態で装着することのできる電池パッ
クを提供する。 【解決手段】 ケース２と、このケース２に内装された
電池と、外部と電気的に導通されるコネクタ７と電池に
接続される回路基板６とをフレキシブル配線板８を介し
て接続して構成された回路基板モジュール３とを備え、
コネクタ７は、板状部材からなり、かつその表面に端子
部１１が露出したものであり、ケース２内の表面には、
開口４が形成されており、コネクタ７は、開口４からそ
の一端が臨むように支持機構によって支持された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、たとえば携帯型
電話機やノート型パソコン等の携帯用電子機器に用いら
れ、それらに対して電源供給が可能な電池パックに関す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、たとえば、携帯型電話機やノート型パソコン等で
は、リチウムイオン電池やマンガン電池等のバッテリ用
電池を内蔵した電池パックが用意され、この電池パック
は、携帯型電話機等の本体に対して着脱可能にされた構
成とされている。上記電池パックを用いれば、商用電源
等から電源電圧を供給することなく、一定時間、上記携
帯型電話機等を使用することができる。

【０００３】図１２は、このような電池パックの内部構
成を示した一部切欠斜視図である。この電池パック４１
は、略直方形状のケース４２と、図示しないバッテリ電
池からの電力を携帯型電話機の本体（図示せず）に適正
に供給するとともに過放電や過充電を防止するための回
路を搭載した回路基板モジュール４３とを備えて構成さ
れている。

【０００４】回路基板モジュール４３は、プリント配線
上に電子部品（図示せず）を実装した回路基板４４と、
この回路基板４４にハーネス４５を介して接続されたコ
ネクタ４６とを有している。この回路基板モジュール４
３を製作してケース４２に組み込む際には、上記ハーネ
ス４５の各電線の一端を、回路基板４４上の配線パター
ンに半田付けして接合し（図１２のＡ部参照）、上記ハ
ーネス４５を所定の形状に引き回しながら、ケース４２
表面に形成された貫通孔４７から外部に引き出す。次い
で、ハーネス４５を貫通孔４７において固定し、ハーネ
ス４５の各電線の他端を、コネクタ４６の端子（図示せ
ず）に圧着等によって接合する。これにより、上記回路
基板モジュール４３が電池パック４１に組み込まれる。
そして、この電池パック３１を携帯型電話機の本体に装
着する際に、コネクタ４６を、携帯型電話機の本体側に
設けられるソケット等（図示せず）に固定する。

【０００５】このように、図１２に示す電池パック４１
では、上記組み込み作業において、ハーネス４５の端部
の処理に半田付けを行ったり、ハーネス４５を所定形状
に引き回したりするので、各製品ごとにいわば手作業で
行わなければならない。そのため、非常に手間であり、
また多くの作業時間を必要とする。したがって、上記構
成の電池パック４１は、量産に不向きであった。

【０００６】図１３は、他の電池パックの内部構成を示
した一部切欠斜視図である。この電池パック５１の回路
基板モジュール５２では、基板実装タイプのコネクタ５
３が回路基板５４の表面に直接実装された構成とされ、
コネクタ５３は、図１３におけるケース５５の下面に形
成された開口５６から外部に臨むようにされている。そ
して、この電池パック５１を携帯型電話機の本体に装着
する際に、上記コネクタ５３が、携帯型電話機の本体側
に設けられるソケット等に固定される。なお、上記コネ
クタ５３に代わり、端子台が設けられたものもあるが、
装置の軽量化を図るため、最近ではコネクタがより多く
用いられている。

【０００７】上記電池パック５１によれば、図１２に示
した電池パック４１に比べ、ハーネス４５が省略されて
いるので、上述した回路基板モジュール４３の製作、組
み込み作業の手間等を解消することができる。しかしな
がら、この電池パック５１の構成では、電池パック５１
を携帯型電話機の本体に装着する際、その装着の位置精
度が必要とされる。すなわち、コネクタ５３は、回路基
板５４に実装されたまま本体側のソケットに接合される
ため、回路基板５４がケース５５内の所定位置に適切に
組み込まれていないと、あるいはケース５５が携帯型電
話機の本体に対して適切に装着するように製作されてい
ないと、上記コネクタ５３と携帯型電話機の本体側のソ
ケットとの間で嵌合ずれが生じ、接触不良等の原因とな
るといった問題点があった。

【０００８】

【発明の開示】本願発明は、上記した事情のもとで考え
出されたものであって、製作が容易で、かつ携帯型電話
機の本体側に対して良好な接続状態で装着することので
きる電池パックを提供することを、その課題とする。

【０００９】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【００１０】本願発明に係る電池パックによれば、ケー
スと、このケースに内装された電池と、外部と電気的に
導通されるコネクタと電池に接続される回路基板とを導
線部材を介して接続して構成された回路基板モジュール
とを備え、コネクタは、板状部材からなり、かつ表面に
端子部が露出されており、ケース内の表面には、開口が
形成されており、コネクタは、開口からその一端が臨む
ようにコネクタを遊動自在に支持するように形成される
支持機構によって支持されたことを特徴とする。より具
体的には、支持機構は、一対の支持部材からなり、各支
持部材には、互いに対向する面に上記コネクタを支持す
るための溝部が形成され、溝部の中間部には、上記コネ
クタの側面に設けられた凹部に係合する係合片が設けら
れている。

【００１１】本願発明によれば、回路基板モジュールの
コネクタは、ケースの開口からその一端が外部に臨むよ
うにケース内に設けられた支持機構によって支持され、
その表面に端子部が露出した板状部材からなるものであ
るので、たとえば携帯型電話機の本体に電池パックが装
着される際、上記コネクタが上記本体に設けられたソケ
ット等に容易に嵌合することができる。このように、電
池パックは、上記コネクタにより、比較的容易な構成で
上記本体に装着することができる。

【００１２】また、コネクタは、支持機構によって遊動
自在に支持されているので、接触不良等の不具合を抑え
ることができる。すなわち、溝部は、その中間部に向か
って狭まるようにテーパ状に形成されている。これによ
れば、コネクタは、支持部材の係合片を支点にして、そ
の先端が表裏面と直交する方向に溝部の形状に沿って微
小な範囲で移動可能とされるので、電池パックを携帯型
電話機の本体側に装着するとき、上記本体のソケットに
位置ずれが生じていても、上記溝部の形状によってその
ずれを吸収することができる。そのため、ケースに対す
るコネクタの位置決め精度を特に必要とすることはな
く、本体側のソケットに対してコネクタを確実に嵌合さ
せることができる。したがって、接触不良等の不具合を
抑えることができ、信頼性の高い電池パックを提供する
ことができる。

【００１３】また、係合片は、コネクタの凹部に対して
遊嵌するように形成されているので、電池パックを携帯
型電話機の本体側に装着するときに、本体側ソケットの
脱着方向に対してソケットに位置ずれが生じていても、
そのずれを吸収することができる。この場合も、上記と
同様に、接触不良等の不具合を抑えることができる。

【００１４】本願発明の好ましい実施の形態によれば、
導線部材は、フレキシブル配線板からなる。これによれ
ば、従来の構成のように電線が一本一本別体とされたハ
ーネスに比べ、その端部の半田付けが容易に行えるの
で、回路基板モジュールの製作において、その製作時間
の短縮化を図ることができる。そのため、量産性に優れ
た電池パックを提供することができる。

【００１５】本願発明の他の好ましい実施の形態によれ
ば、コネクタは、回路基板と同一の基材によって形成さ
れている。これにより、たとえば回路基板を製作すると
きに同時にコネクタを製作できるので、コネクタにたと
えば市販のものを使用しなくてもよく、部品コストの低
減化を図ることができるとともに製作時間の短縮化を図
ることができる。

【００１６】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。

【００１８】図１は、本願発明に係る電池パックの内部
構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示す電池パッ
クの下面側における斜視図である。また、図３は、上記
電池パックに適用される回路基板モジュールの平面図で
あり、図4は、回路基板モジュールが電池パックに組み
込まれる際の状態を示す図である。

【００１９】この電池パック１は、たとえば携帯型電話
機の本体（図示せず）に対して着脱可能とされたケース
２と、ケース２内に組み込まれ、図示しないたとえばリ
チウムイオン電池からなるバッテリ電池からの電力を携
帯型電話機等の本体側に適正に供給するとともに過放電
や過充電を防止するための回路を搭載した回路基板モジ
ュール３とを備えて構成されている。

【００２０】ケース２は、樹脂等からなり、中空構造を
有する略直方形状に形成され、図２に示すように、その
背面に開口４が形成されている。この開口４からは、回
路基板モジュール３のコネクタ７（後述）が外部に臨む
ようにされ、このコネクタ７が携帯型電話機の本体側の
ソケット等に嵌合されることにより、電池パック１が上
記本体に電気的に接続される。

【００２１】回路基板モジュール３は、回路基板６と、
コネクタ７と、両者６，７を電気的に接続するための導
線部材としてのフレキシブル配線板８とによって構成さ
れている。

【００２２】回路基板６は、たとえばガラスエポキシ樹
脂からなる矩形状とされたリジッド型のプリント配線基
板であり、ケース２内において電池（図示せず）との接
触を回避するように、すなわち、ケース２の長手方向一
端面２ａの近傍に、その一端面２ａに沿って延びるよう
に配されている。回路基板６は、図３，４に示すよう
に、その表面に銅箔等からなる配線パターン１１が形成
され、配線パターン１１の所定箇所において、ＩＣ１２
や抵抗１３の電子部品が実装されている。また、配線パ
ターン１１には、フレキシブル配線板８との接続部分と
しての端子部１４が設けられている。

【００２３】フレキシブル配線板８は、たとえばニッケ
ルまたは銅等の薄肉線状とした複数本の芯線１５を平行
に配列し、たとえばポリイミド樹脂等からなる薄片状の
ベースフィルム１６を被覆して一体保持した構成とさ
れ、容易に湾曲可能とされる。フレキシブル配線板８の
長さは、図４に示すように、フレキシブル配線板８を湾
曲させた場合、回路基板６およびコネクタ７が互いに対
向するような長さに予め設定されている。

【００２４】上記フレキシブル配線板８の一端は、上記
芯線１５がベースフィルム１６から露出されており、そ
の露出部分が回路基板６上の配線パターン１１の端子部
１４に半田付けされて接合される。芯線１５の表面は、
予め錫等のメッキが施されており、そのため、配線パタ
ーン１１の端子部１４に半田固定される場合、半田フィ
レット１７が形成されやすいようになっている。また、
上記配線パターン１１は、フレキシブル配線板８の芯線
１５のピッチに対応したピッチを有している。

【００２５】また、フレキシブル配線板８の他端は、そ
の一端と同様に、上記芯線１５がベースフィルム１６か
ら露出されており、上記コネクタ７の配線パターン２１
の端子部２２に半田付けにより接合される。なお、図３
では、フレキシブル配線板８の芯線１５の芯数は３本と
され、各芯線１５に対して半田付けされているが、芯線
１５の芯数は上記に限らず、上記数以上に設けられてい
てもよく、それらの芯線１５のうち所定数をまとめて半
田付けするようにしてもよい。

【００２６】コネクタ７は、上記回路基板６と同様にた
とえばガラスエポキシ樹脂からなるリジッド基板をベー
スにしたものであり、矩形状とされたその表面には、銅
箔等からなる端子部としての配線パターン２１が形成さ
れている。詳細には、コネクタ７の表面において、図３
に示すように、短手方向の一端から他端にわたり複数本
の配線パターン２１が平行に延び、他端側において裏面
に回り込むように延びている。この配線パターン２１
は、フレキシブル配線板８の芯線１５のピッチに対応し
たピッチを有している。なお、このコネクタ７は、カー
ドエッジタイプのオス型コネクタとして用いられ、携帯
型電話機の本体側に設けられるカードエッジタイプのメ
ス型ソケットと接合される。

【００２７】また、コネクタ７の長手方向の両側面に
は、その中間部に凹部２３がそれぞれ形成されている。
この凹部２３は、ケース２内に設けられたコネクタ７を
支持するための後述する一対の支持部材２６に係合され
るものである。

【００２８】上記のように、電池パック１の回路基板モ
ジュール３では、フレキシブル配線板８が用いられるた
め、従来の構成のように電線が一本一本別体とされたハ
ーネスに比べ、その端部における半田付けが容易に行え
得る構成とされている。そのため、回路基板モジュール
３の製作において、その製作時間の短縮化を図ることが
できる。しかも、フレキシブル配線板８の芯線１５のピ
ッチは、回路基板６の配線パターン１１のピッチ、コネ
クタ７の配線パターン２１のピッチとそれぞれ等しくな
るように予め設定されているため、その半田付けがより
容易に行え、上記製作時間の短縮化に寄与することがで
きる。

【００２９】また、コネクタ７は、上述したように、回
路基板６と同様にガラスエポキシ樹脂からなるリジッド
基板によって構成されているので、たとえば回路基板６
を製作するときに同時にコネクタ７を製作できる。その
ため、コネクタ７にたとえば一般的に高価な市販のもの
を使用しなくてもよいので、部品コストの低減化を図る
ことができる。

【００３０】電池パック１のケース２内には、図１に示
すように、コネクタ７を遊動自在に支持するとともにコ
ネクタ７の一端が外部に臨むようにした一対の支持部材
２６が設けられている。すなわち、一対の支持部材２６
は、ケース２の一端部２ａの内側に両支持部材２６が互
いに対向するように立設され、両支持部材２６の間に回
路基板６が挟み込むようにして支持される。詳細には、
両支持部材２６の対向する面２６ａに、図５および図６
に示すように、コネクタ７が支持される溝部２７が形成
され、この溝部２７に回路基板６の両端が挟持される。

【００３１】溝部２７のほぼ中間部には、コネクタ７の
側面に形成された凹部２３に係合するための係合片２８
が形成されている。溝部２７の係合片２８は、コネクタ
７の凹部２３に対して遊嵌するように形成されている。
このような構成によれば、電池パック１を携帯型電話機
の本体に装着するときに、本体側ソケットの脱着方向
（図６のＢ方向参照）に対してソケットに位置ずれが生
じていても、係合片２８が凹部２３に遊嵌して設けられ
ているので、そのずれを吸収することができる。そのた
め、ケース１に対するコネクタ７の位置決め精度を特に
必要とすることはなく、本体側のソケットに対してコネ
クタ７を確実に嵌合させることができる。したがって、
接触不良等の不具合を抑えることができ、信頼性の高い
電池パック１を提供することができる。

【００３２】また、溝部２７は、図７および図８に示す
ように、その中間部に形成された係合片２８に向かって
狭まるようにテーパ状に形成されている。このように溝
部２７を形成すれば、コネクタ７は、支持部材２６の係
合片２８を支点にして、その先端が表裏面と直交する方
向（図７のＣ方向参照）に溝部２７の形状に沿って微小
な範囲で移動可能とされるので、電池パック１を携帯型
電話機の本体側に装着するとき、上記本体のソケットに
位置ずれが生じていても、溝部２７の形状によってその
ずれを吸収することができる。そのため、ケース１に対
するコネクタ７の位置決め精度を特に必要とすることは
なく、本体側のソケットに対してコネクタ７を確実に嵌
合させることができる。したがって、接触不良等の不具
合を抑えることができ、また、上記溝部２７のテーパ状
の表面は、本体側ソケットが挿入されるときの案内面と
して機能し、本体側ソケットをスムーズにケース１内に
案内することができるといった利点がある。

【００３３】このように、コネクタ７は、図示しない携
帯型電話機の本体側に設けられるソケット等に対してス
ムーズにかつ容易に固定可能とされる構成とされてい
る。そのため、回路基板６がケース１内の適正な所定位
置に高精度で組み込まれる必要はなく、あるいはケース
１が携帯型電話機の本体に対して確実に装着するように
製作されていなければならないといった必要性もない。

【００３４】次に、上記回路基板モジュール３の製造方
法について説明する。回路基板６およびコネクタ７は、
図９に示すように、それらに相当する基板品３１，３２
が互いに共通するフレーム上に形成された集合基板３３
を用いて製作される。すなわち、集合基板３３は、一般
的なリジッド型の原板によって構成され、基板品３１，
３２は、上記集合基板３３の表面に公知のフォトリソグ
ラフィー法により配線パターン１１，２１が形成された
後、所定の金型によって打ち抜き加工して形成される。

【００３５】一方、フレキシブル配線板８は、たとえば
ニッケルまたは銅等の薄肉線状とした複数本の芯線１５
を平行に配列し、たとえばポリイミド樹脂等からなる薄
片状の連続したテープ状のベースフィルム１６を芯線１
５に沿って、その表面側および裏面側から貼り合わせ
る。このベースフィルム１６は、芯線１５の長さよりも
寸法の短いものが用いられ、その両サイドから芯線１５
の両端が露出した状態で連続的に貼り合わされる。

【００３６】そして、図１０に示すように、フレキシブ
ル配線板８が、上記集合基板３３の状態のままで、回路
基板６およびコネクタ７に接合される。すなわち、フレ
キシブル配線板８の一端が回路基板６の配線パターン１
１に、フレキシブル配線板８の他端がコネクタ７の配線
パターン２１に、それぞれ半田リフロー処理等によって
半田付けされることにより接続され、同時に回路基板６
の配線パターン６の所定位置に、ＩＣ１２や抵抗１３等
の電子部品Ｅが実装される。

【００３７】次いで、集合基板３３の連設部３４を切断
することにより、図３に示す回路基板モジュール３が得
られる。このように、コネクタ７および回路基板６は、
同一の集合基板３３から製作され、しかも集合基板３３
のままでフレキシブル配線板８を実装して回路基板モジ
ュール３が製作されるので、その部品コストを低減する
ことができるとともに量産性を向上させることができ
る。

【００３８】このようにして、回路基板６、コネクタ７
およびフレキシブル配線板８が連結された回路基板モジ
ュール３は、たとえば、図１に示したように、電池パッ
クＰに組み込まれる。すなわち、回路基板６の両端を一
対の支持片２９で挟み込むように取り付け、コネクタ７
を一対の支持部材２６に取り付ける。この場合、フレキ
シブル配線板８は湾曲されて組み込まれるが、接合部分
は半田付けにより強固に固定されているため、芯線１５
が端子部１７から外れたり、電気的に接触不良を生じさ
せることを抑制することができる。

【００３９】なお、コネクタ７を一対の支持部材２６に
取り付ける際、たとえばコネクタ７を上方から取り付け
るようとすると、支持部材２６の係合片２８に引っ掛か
ることになる。この場合、たとえばケース２が上面と下
面とに分割された構成とされ、一方の支持部材２６が上
面に固着され、他方の支持部材２６が下面に固着されて
おれば、コネクタ７を支持部材２６の係合片２８に引っ
掛かることなく、図１に示す構成を容易に実現すること
ができる。

【００４０】そして、回路基板モジュール３が組み込ま
れた電池パック１は、図１１に示すように、たとえば携
帯型電話機Ｐの背面側の所定位置に装着される。この場
合、携帯型電話機Ｐには、電池パック１のコネクタ７に
対向する位置に、カードエッジタイプのメス型ソケット
３６が設けられ、コネクタ７と嵌合される。具体的に
は、メス型ソケット３６は、コネクタ７の先端部が挿入
可能なスロット部３７を有し、スロット部３７内にコネ
クタ７の配線パターン２１に対応する導体パターン３８
が設けられている。そして、コネクタ７がソケット３６
のスロット部３７に差し込まれて連結された状態では、
コネクタ７の配線パターン２１がスロット部３７の導体
パターン３８に接触することにより、コネクタ７とソケ
ット３６とが電気的に接続される。

【００４１】もちろん、この発明の範囲は上述した実施
の形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施
形態において説明した回路基板モジュール３のコネクタ
７の位置決め構造は、上記実施形態に示した構成に限る
ものではない。また、回路基板モジュール３は、上述し
た電池パック１に組み込まれて適用されることに限定さ
れず、カメラやビデオ等の小型電子機器等に適用される
ようにしてもよい。

【００４２】また、上記実施形態では、フレキシブル配
線板８を１つだけ用いて回路基板６とコネクタ７とを接
続したが、複数のフレキシブル配線板８を用いて両者
６，７を接続するようにしてもよい。また、この場合、
複数のコネクタ７が携帯型電話機に固定されるようにし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る回路基板が適用される電池パッ
クの内部構成図である。

【図２】図１に示す電池パックの背面における斜視図で
ある。

【図３】図１に示す回路基板モジュールを示す平面図で
ある。

【図４】回路基板モジュールの側面図である。

【図５】支持部材の斜視図である。

【図６】コネクタの支持状態を示す正面図である。

【図７】コネクタの支持状態を示す側面図である。

【図８】コネクタの支持状態を示す平面図である。

【図９】回路基板モジュールの製作を説明するための図
である。

【図１０】回路基板モジュールの製作を説明するための
図である。

【図１１】携帯型電話機に装着されるときの電池パック
を示す斜視図である。

【図１２】従来の電池パックの内部構成を示す図であ
る。

【図１３】従来の他の電池パックの内部構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

２ ケース ３ 回路基板モジュール ６ 回路基板 ７ コネクタ ８ 導線部材 ２３ 凹部 ２６ 支持部材 ２７ 溝部 ２８ 係合片

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケースと、このケースに内装された電池
   と、外部と電気的に導通されるコネクタと上記電池に接
   続される回路基板とを導線部材を介して接続して構成さ
   れた回路基板モジュールとを備え、 上記コネクタは、板状部材からなり、かつ表面に端子部
   が形成されており、 上記ケースの表面には、開口が形成されており、 上記コネクタは、上記開口からその一端が臨むように支
   持機構によって支持されたことを特徴とする、電池パッ
   ク。
2. 【請求項２】 上記支持機構は、上記コネクタを遊動自
   在に支持するように形成された、請求項１に記載の電池
   パック。
3. 【請求項３】 上記支持機構は、一対の支持部材からな
   り、 上記各支持部材には、互いに対向する面に上記コネクタ
   を支持するための溝部が形成され、 上記溝部の中間部には、上記コネクタの側面に設けられ
   た凹部に係合する係合片が設けられた、請求項１または
   ２に記載の電池パック。
4. 【請求項４】 上記溝部は、その中間部に向かって狭ま
   るようにテーパ状に形成された、請求項３に記載の電池
   パック。
5. 【請求項５】 上記係合片は、上記コネクタの凹部に対
   して遊嵌するように形成された、請求項３または４に記
   載の電池パック。
6. 【請求項６】 上記導線部材は、フレキシブル配線板か
   らなる、請求項１ないし５のいずれかに記載の電池パッ
   ク。
7. 【請求項７】 上記コネクタは、上記回路基板と同一の
   基材によって形成された、請求項１ないし６のいずれか
   に記載の電池パック。