JP2002324531A - 接点上の絶縁汚染物により生ずる電池・装置間の接触抵抗を極小にするための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電池と電気回路の接点間の絶縁汚染物による抵
抗を低減する装置を提供する。 【解決手段】円錐コイルばね接点（６００）の端子接触
点（６１０）は、電池挿入時に電池の端子接触面に局部
的に高い圧力を加え、電池接触面の汚染物を削ぎ落とす
ように除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に電池に関
し、更に詳細には、電池端子に存在する絶縁汚染物層の
存在に起因する電池端子の接触抵抗を減らすことに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電気装置は普通、その電力を電気装置に
関連する電池室内に収容された１個以上の電池から得て
いる。電池室は通常、電気装置と一体になっている。代
わりに、電池室を、電線のような導体要素により電気装
置に接続して電気装置から離して設けることができる。

【０００３】多数の形式の一次（再充電不能）および二
次（再充電可能）電池が存在する。乾電池は通常、標準
のＡＡＡ、ＡＡ、Ｃ、およびＤ電池サイズのような多数
の周知の大きさおよび構成で入手できる。腕時計型電
池、円盤電池、皿型電池、およびボタン電池ともいうミ
ニチュア電池も、標準サイズで入手でき、通常、補聴
器、電気腕時計、および他の装置に使用されている。

【０００４】乾電池用電池室は、設置した乾電池の負端
子に電気的に接触する、通常平面状タブまたは円錐コイ
ルばねの形状を成す、正接点を備えている。通常平面状
タブの形状を成す負接点は、設置した乾電池の正端子に
電気的に接触するよう電池室に設けられている。平面状
の、凹みの付いたタブ接点は、通常、ミニチュア電池用
電池室に使用されている。１個以上の電池をこのような
電池室に設置すると、装置は設置した電池を挟んで設置
された電気負荷として働く。

【０００５】２個以上の乾電池を必要とする電池室で
は、電池は直列にまたは並列に設置される。直列構成で
は、電池は、正端子ボタンの平面状表面が順方向に隣接
する電池の負端子表面に接触して「頭部と尾部を向き合
わせて」設置され、電池が平行なまたは同一線である長
手方向の軸を有し、すなわち、電池が直線を形成してい
る。その結果、このように設置された電池を「直線的に
整列している」という。

【０００６】標準乾電池、ミニチュアまたは他の形式の
電池に関連してよく提示される問題は、電池端子の酸化
および硫化である。酸化物および硫化物の層はしばし
ば、電池を製造するときから電池を最終的に使用すると
きまでのような、時間とともに発生する。加えて、電池
端子の電気化学的腐食が一定の環境および情況で生ずる
可能性がある。これら酸化物、硫化物、および腐食膜
は、電池端子を絶縁する表面汚染物である。本発明に特
に関係の深いのはこの絶縁汚染物層により生ずる電池接
触抵抗の増大である。接触抵抗は、隣接電池間および電
池と装置との間の物理的接触に起因する電池回路の電気
抵抗である。端子が絶縁汚染物層を有する環境では、接
触抵抗はかなりな大きさになることがあり、特に高電流
用途では、貴重な電池電力を消費する。これにより設置
した電池が急速に消耗し、装置の利用可能性が減り、電
池を取り替えまたは再充電する必要の割合が増大する。
更に、このような高い接触抵抗は、設置した電池から利
用できる最大電流を減らし、一定の電池装置を高電流装
置に利用できなくする。

【０００７】たとえば、直列に設置された１．２ボルト
の２個の乾電池は、２．４ボルトを供給する。５アンペ
アの高電流用途では、電池は１２ワットの電力を出す。
接触抵抗が一つ以上の電池端子に存在する絶縁汚染物層
のため公称０．０６オームから０．２オームまで増大す
れば、接触抵抗に打ち勝つ消費電力が１．５ワットから
５ワットに増大する。換言すれば、利用可能な電力の４
０％が接触抵抗により消費される。これにより装置に利
用できる電力および電流が減少する。加えて、損失電力
は本質的に電池端子および／または装置接点を加熱す
る。これにより電池が損傷または性能低下したり電池室
が損傷したりする可能性があり、火災の危険が増大す
る。

【０００８】この問題を解決する従来の一つの方法は、
オペレータに、隣接する直線整列電池間に挿入する別々
のシート金属凹み片を与えることであった。この方法に
は幾つかの欠点がある。たとえば、部品の追加は価格を
増大させる。また複雑さが増し、ユーザが電池を迅速に
且つ容易に設置するのが困難になる。ユーザは第１の電
池を設置し、シート金属を正しい位置に中間接触するよ
う位置決めし、第２の電池を、シート金属をその正しい
位置に保持しながら、挿入しなければならない。したが
って、このような補足部品はしばしば不適当にまたは誤
って使用され、または紛失したり、全く使用されないこ
とがある。

【０００９】電池端子上の絶縁汚染物はまた、電池と装
置との間の接触抵抗を増大させる。たとえば、直列電池
構成の第１の電池をその正端子ボタンの平面状表面を装
置の平面状負タブ接点と平行に且つ接触させて設置す
る。直列電池構成を成す最後の電池を、その平面状負端
子表面が平面状円錐コイルばね巻線または接触タブと平
行に且つ接触するように設置する。通常の円錐コイルば
ね接点は、一連の弦巻巻線を備え、上部巻線が負電池端
子表面と実質的に平行に且つ接触している。同様に、並
列構成では、電池は各々、その正および負の端子が電池
室の反対極性の接点に同様にして接触するよう設置され
る。平面状タブおよび平面状円錐コイルばね巻線は電池
端子を被覆している絶縁汚染物層を貫通できない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電池室に設
置された電池の端子に存在する絶縁汚染物層を破壊す
る、電池室に使用するための円錐コイルばね電池接点を
目的としている。このような円錐コイルばね接点は、こ
のような絶縁汚染物層の存在による円錐コイルばね接点
と電池接点との間の接触抵抗を極小にする。これにより
実施装置に利用できる電池の電力および電流の量が増大
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の多数の態様を、
要約局面の各々について実施できる別々の実施形態とと
もに、下に要約する。この実施形態は、必ずしも包括的
にしたり各他の形態を排除したりするものではなく、本
発明のどの局面に関連して提示されているかに関係な
く、矛盾のない、他の場合には可能であるどんな様式に
よってでも組合わせることができることを理解すべきで
ある。また、本発明のこれら要約局面は例示に限られる
ものであり、限定するものではないと考えられることを
理解すべきである。

【００１２】本発明の一局面では、電池室に使用するた
めの円錐コイルばね接点が開示されている。コイルばね
接点は、電池端子接触点だけが電池室に設置された電池
の隣接する端子に接触するように構成され、設置されて
おり、この場合前記接触点はコイルばね接点の上端ター
ンの極小面積により形成されている。

【００１３】本発明の他の局面では、電池室に設置され
た電池の端子に接触するよう電池室に使用するための円
錐コイルばね接点が開示されている。円錐コイルばね接
点は、上端ターンの極小表面積が設置された電池に接触
するように構成された上端ターンを備えるよう構成さ
れ、設置されている。

【００１４】本発明の更に他の局面では、電池室が開示
されている。電池室は、１個以上の電池を受けるよう構
成されたハウジング、および円錐コイルばね接点を備え
ている。円錐コイルばね接点は、ハウジングの内部に固
定された下端ターン、設置された電池の端子に接触する
ための上端ターン、および上端ターンと下端ターンとの
間に設けられた複数の偏心巻線を備えている。上端ター
ンは、ハウジングに設置された電池の端子に接触する最
前方の偏心端子接触点を形成している。

【００１５】本発明の前述のおよび他の特徴および長所
は、下記詳細説明からおよび付図から一層明らかに理解
されるであろう。この説明は、例示のためだけを目的に
与えたものであり、如何なる方法でも本発明の範囲を限
定するものではない。図面において、類似参照数字は、
同一のまたは機能的に同様の要素を指している。他に、
参照数字の最左端の一桁または二桁はその参照数字が最
初に現われる図面を確認するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】Ｉ．はじめに 本発明は、互いに接触する、または電池室の接点に接触
する電池端子の部分に存在する絶縁汚染物層を破壊する
かまたは除去することにより電池と電池との間、および
電池と装置との間の接触抵抗を極小にする方法および装
置を目的としている。特に、本発明は、端子の極小表面
積が隣接電池端子または装置接点に接触するように標準
の乾電池およびミニチュア電池を設置している。電池室
に直線的に整列した電池に加えられる所定の圧縮力が、
隣接電池端子および／または隣接電池端子および装置接
点の表面に存在する絶縁汚染物層を破壊するのに十分な
最大接触圧力を生ずる。好適には、電池が電池室に設置
されたとき相対横運動が隣接電池および／または電池と
装置接点との間に伝えられ、絶縁汚染物層を貫通しやす
くする。

【００１７】本発明の開示実施形態は、そのそれぞれの
長手方向軸が電池を互いに、乾電池の正端子ボタンの縁
またはミニチュア電池の正ケースの縁のような、少なく
とも一つの端子の接近可能な極小表面積で接触させる角
度で交差する２個以上の標準の乾電池またはミニチュア
電池のための電池装置を目的としている。電池と電池、
および電池と装置とがこの端子縁領域だけで接触すれ
ば、接触表面積が極小になり、局部接触圧力が極大にな
る。これにより接触端子領域に存在する絶縁汚染物層が
破壊し、それによりそれに起因する接触抵抗が減少す
る。重要なのは、結果として得られる接触抵抗の減少が
電池を再構成せずに、すなわち標準の市販電池を使用し
て、ばねまたは凹み板のような追加構成要素を使用せず
に達成されることである。

【００１８】本発明はまた、電池室に使用する円錐コイ
ルばね電池接点を目的としている。円錐コイルばね接点
は、曲がって隣接電池の端子に接触するための極小表面
積を有する一つ以上の端子接触領域を形成する上端ター
ンを備えた状態で構成されている。接触領域は各々、所
定の圧縮力に対して、隣接電池の端子に存在する絶縁汚
染物層を破壊するに十分な圧力を加える接触点を与え
る。好適には、円錐コイルばね接点は、端子接触点が軸
から横に偏った状態にある巻線により形成される回転軸
を備えている。これによりこの横方向にある巻線の領域
が隣接電池により加えられる軸方向圧縮力に応答して巻
線の他の領域をいっそう圧縮する。このため次には接点
ばねが圧縮されるにつれて端子接触点が横方向に更に移
動する。これが生ずるにつれて、端子接触点が設置され
た電池の端子を擦り剥き、電池端子に存在する絶縁汚染
物層を実質的に除去する。

【００１９】II．電池の説明 電池は、時に電解槽と言われるが、化学エネルギを電気
に変換する装置である。ここに使用するかぎり、電池
を、単位電池１個だけの他に、単一ケーシング内に直列
または並列に接続された２個以上の単位電池から構成す
ることができる。各単位電池は、液体、ペースト、また
は固体の電解質、正電極、および負電極を備えている。
電解質はイオン導体として働き、電極の一方は電解質と
反応して電子を発生するが、他方の電極は電子を受け入
れる。装置の電池室に設置するときのように負荷に接続
すると、この反応により電流が電池から流れ、電力が消
費される。本発明を多数の形式の再充電可能のおよび再
充電不能の電池に適用し動作させることができるが、本
発明を単に理解しやすくするために、もっと普通の形式
の二つの電池、乾電池とミニチュア電池とに、関連して
説明する。このような電池は、リチウム・イオン、ニッ
ケル・カドミウム、水素化ニッケル金属、再充電可能ア
ルカリ、その他のような、色々な化学物質を備えてい
る。

【００２０】Ａ．乾電池 普通に入手可能な二つの標準乾電池の斜視図を図１Ａお
よび図１Ｂに示してある。乾電池１００Ａおよび１００
Ｂは、包括的に且つ一般に乾電池１００または、簡単
に、電池１００という。乾電池１００を一次電池または
二次電池のいずれかとすることができる。一次電池は、
電池に貯えられたエネルギが電流に変換されてしまった
らその元の形態に再構成できない電池であり、すなわち
それらは再充電不能である。一次電池は元来、その発明
者、すなわち１８６０年代に乾電池を発明したフランス
の化学者ジョルジュ・ルクランシェに敬意を表して、ル
クランシェ電池と言われていた。この形式の電池に与え
られた他の名称には、たとえば、閃光電池、ボルタ電
池、アルカリ電池などがある。乾電池１００を二次電池
にすることもできる。

【００２１】二次電池を電池内の化学反応を逆にするこ
とにより再充電することができ、すなわち、それらは再
充電可能である。このような電池は、１８５９年にフラ
ンスの物理学者ガストン・プランテにより発明された。
再充電可能および再充電不能の乾電池１００の化学組成
は、その幾つかを上に記したが、周知であり、ここには
これ以上説明しない。

【００２２】一次乾電池の、および更に最近では、二次
乾電池のサイズおよび構成は、ＡＮＳＩ規格により規定
されており、標準のＡＡＡ、ＡＡ、Ｃ、およびＤの電池
サイズとして市場入手可能である。それだけで、このよ
うな乾電池１００のすべての共通の特徴はその構成であ
る。図１Ａおよび図１Ｂは、「Ｃ」サイズの乾電池に関
する仕様を満たす二つの従来技術の乾電池１００Ａおよ
び１００Ｂの側面図である。乾電池１００は、頭部領域
１０２および尾部領域１０４を形成する円筒殻またはケ
ーシング１１０を備えている。正端子１０６は頭部領域
１０２に設置されるが、負端子１０８は尾部領域１０４
に設置される。乾電池１００の内部構成および化学的性
質は、多様であり、当技術で周知である。しかし、あら
ゆる場合に、正端子１０６は、普通にボタンという、ケ
ーシング１１０から突出する形成円筒形突起である。端
子ボタン１０６は曲線のまたは楕円形の縁１１２を有す
るが、正端子ボタン１０６の上面１１４は実質的に平面
状である。長手軸１１８が負端子１０８から正端子１０
６まで電池１００を貫いている。平面状表面１１６およ
び１１４は長手軸１１８に直交している。正端子ボタン
１０６の高さまたは厚さ１２０は、二つの例示電池１０
０Ａおよび１００Ｂにより示したように、多様である。

【００２３】上述の電池の例は、ドゥラセル・インコー
ポレーテッド、およびエヴァレディ電池カンパニー・イ
ンコーポレーテッドから入手できる。ドゥラセル電池
は、ｗｗｗ．ｄｕｒａｃｅｌｌ．ｃｏｍで詳細に説明さ
れているが、エヴァレディ電池は、ｗｗｗ．ｅｖｅｒｅ
ａｄｙ．ｃｏｍで詳細に説明されている（ドゥラセル
は、ジレット会社の一部門であるドゥラセル・インコー
ポレーテッドの登録商標である。エヴァレディは、エヴ
ァレディ電池カンパニー・インコーポレーテッドの登録
商標である。）これらのおよび他の乾電池の寸法は、標
準化されており、ＡＮＳＩ規格により規定されているか
ら、このような電池の寸法は、製造業者に関係なく実質
的に同じであり、指定公差内にある。

【００２４】Ｂ．ミニチュア電池 図２Ａおよび図２Ｂは、ここではミニチュア電池２００
という（包括的におよび、一般にミニチュア電池２００
と言い、または単に電池２００という）現在使用されて
いる他の普通の電池の二つの実施形態の上面図および側
面図である。ミニチュア電池２００は、腕時計型電池、
コイン電池、ボタン電池、円盤電池、皿型電池、および
水銀電池ともいう。現在、ミニチュア電池２００は普
通、水銀、リチウムおよび二酸化マンガン、酸化銀、お
よびその他のような化学物質のものとして入手できる。

【００２５】ミニチュア電池２００は、たとえば、補聴
器、光電池、および電気式腕時計に使用するための小さ
い平らな円盤の形に作られる。ミニチュア電池２００
は、頭部領域２０２および尾部領域２０４を規定する円
盤形殻またはケーシング２１０を備えている。正端子２
０６は尾部領域２０４にあるが、負端子２０８は頭部領
域２０２にある。ミニチュア電池の内部構成は当技術で
周知であると考えられ、ここではこれ以上説明しない。
ミニチュア電池２００の高さまたは厚さ２２０は、二つ
の例示電池２００Ａおよび２００Ｂにより示したように
多様である。負端子２０８を電池２００Ａに関して示し
たように小さい円筒形隆起面とすることができ、または
電池２００Ｂに関して示したように、表面と同一面にす
ることができる。電池２００Ｂにおいて、負端子２０８
は電池ケーシング２１０の周辺まで広がっていない。上
面図に示したように、それはその直径が、電池ケーシン
グ２１０の直径よりわずかに少ない実質的に円形の領域
である。乾電池１００の場合のように、負端子２０８の
上面２１６および正端子２０６の表面２１４は、実質的
に平面状である。各電池２００には、正端子２０６から
負端子２０８までその中心を貫いている軸２１８があ
る。平面状表面２１４、２１６は、長手軸２１８と実質
的に直交している。

【００２６】III．電池配置 現時点で入手可能な電池構成要素は、横方向に隣接して
または直列に整列して１個以上の電池を保持している。
横方向に隣接している配置では、電池は各々、正および
負の装置接点に電気的に接続されているが、直列に整列
している配置では、電池は、互いに平行または同一のそ
れらの長手軸と整列している。この後者の通常の配置を
成す電池をここでは互いに「直線的に整列している」と
言い、すなわち、それらは直線を形成している。両方の
配置において、設置した電池の長手軸も、円錐コイルば
ね接点の中心軸および装置のタブ接点の直交表面ベクト
ルと平行または同一線である。このような配置は、通常
の乾電池１００およびミニチュア電池２００が、互いに
および／または平面状コイル巻線または装置のタブ接点
に隣接する平面状表面１１４、１１６、２１４、２１６
を有していることを示している。記したように、このよ
うな直線的に整列した電池同志の間の接触抵抗は、電池
端子上に存在する絶縁汚染物層のためかなりなものにな
る可能性がある。同様の現象が電池端子と装置接点との
間にも発生する。上に記したもののような通常の方法
は、通常、このような現存する電池構成要素を隣接する
直線整列乾電池の間の接触抵抗を減らすよう計画された
部品を追加することにより更新している。記したとお
り、このような補足部品は電池構成要素の複雑さを増
し、しばしば不適当に使用されたり、または全く使用さ
れなかったりする。

【００２７】このような方法と対照的に、本発明は、１
個以上の電池が、それらのそれぞれの極小表面積が互い
に接触するように構成されている電池構成要素を備えて
いる。特に、本発明人は、現存する乾電池１００および
ミニチュア電池２００が、隣接する電池の平面状の反対
極性の端子が接近できる少なくとも一つのそれらの端子
に縁を有することを観察している。特に、再び図１Ａお
よび図１Ｂを参照して、乾電池１００の正端子１０６
は、記したとおり、平面状の正端子表面１１４の周辺に
曲線の、または楕円形の縁表面１１２を有している。正
端子ボタン１０６は頭部１０２および正端子表面の残り
の部分から隆起しているので、縁１１２に平面状の反対
極性の端子および正端子１０６の平面状表面１１４に平
行でない装置接点が接近可能である。再び図２Ａおよび
図２Ｂを参照すると、ミニチュア電池２００の正端子２
０６は接近可能な縁２１２を有するケーシングを備えて
いる。縁２１２は、記したように、平面状正端子表面２
１４の周辺にある曲線の、または楕円形の表面である。
縁２１２は電池ケーシングの周辺にあるので、縁２１２
は、平面状の反対極性の電池端子または正端子２０６の
平面状表面２１４に平行でない装置接点が接近できる正
端子表面の領域である。

【００２８】本発明に従って構成された電池室は、設置
された電池を、端子の縁１１２、２１２が正の電池端子
１０６、２０６と対応する負端子１０８、２０８との間
の唯一つの接触点である状態で配置している。端子縁１
１２、２１２を利用することにより、本発明は、隣接電
池間の接触面積を平面状接触表面１１４および１１６に
比較して減らし、隣接電池１００、２００の間にかなり
な局部接触圧力を与えている。この接触圧力は、同じ圧
縮力を受ける通常の電池配置により与えられる接触圧力
よりかなり大きい。高圧力接触点は端子１０６、１０
８、２０６、および２０８に存在する絶縁汚染物層を破
壊する。これにより、次には、本発明の電池室に設置さ
れた隣接電池の間の接触抵抗が減少する。或る実施形態
では、設置した電池と装置接点との間の接触抵抗も同様
にして減らされている。

【００２９】図３および図４は、それぞれ、本発明のさ
まざまな実施形態により配置された２個の乾電池および
２個のミニチュア電池の図である。図５は、装置接点お
よび本発明の別の実施形態に従って配置された乾電池の
概略図である。図３を参照すると、図３で参照しやすい
ように電池３０２Ａおよび３０２Ｂと符号の付いた２個
の乾電池１００が本発明に従って配置されている。特
に、乾電池３０２Ａは電池３０２Ｂの前に設置されてい
る。端子接触点３０４は、電池３０２Ｂの正端子１０６
と電池３０２Ａの負端子１０８との間の唯一つの接触点
である。端子接触点３０４は負端子１０８の平面状表面
１１６に接触する正端子の縁１１２の領域である。これ
を達成するには、乾電池３０２Ｂを、それらの長手軸１
１８Ａおよび１１８Ｂが所定の角度３０８で互いに交差
するように配置する。角度３０８は、平面状表面１１
４、１１６が、通常の配置の場合のように、互いに平行
である角度（すなわち、０度）より大きい角度から、ケ
ーシング１１０が互いに接触して端子１０６、１０８の
分離を生ずる角度（この角度は乾電池１００の寸法とと
もに変化する）より小さい角度までの範囲にある。

【００３０】同様に、図４に示したミニチュア電池を参
照すると、図４で参照しやすいように電池４０２Ａおよ
び４０２Ｂと符号の付いた２個のミニチュア電池２００
が本発明に従って配置されている。特に、ミニチュア電
池４０２Ａがミニチュア電池４０２Ｂの前に設置されて
いる。端子接触点４０４は、電池４０２Ｂの正端子２０
６と電池４０２Ａの負端子２０８との間の唯一つの接触
点である。端子接触点４０４は、負端子２０８の平面状
表面２１６に接触する正端子の縁２１２の領域である。
これを達成するには、ミニチュア電池４０２をそれらの
長手軸２１８Ａおよび２１８Ｂが所定の角度４０８で互
いに交差するように配置する。角度４０８は、平面状表
面２１４、２１６が互いに平行である角度（すなわち、
０度）より大きい角度から、９０゜未満の角度までの範
囲にある。

【００３１】下に詳細に説明するように、本発明の電池
室は、端子および／または接点が互いに接触するとき、
好適には幾らかの圧縮力を受けている間に、隣接電池の
端子の間および／または電池端子と装置接点との間の相
対横移動をも受ける。これを図３および図４に矢印で示
してある。図３を参照すると、一つの電池３０２が矢印
３１０または３１２の方向に移動することができ、他方
の電池３０２は静止したままか、または反対の方向３１
０、３１２に移動する。本発明のこのような局面では、
端子上に存在する絶縁汚染物層は破壊されているかまた
は他の場合、生ずる接触拭き取り動作により貫通され
る。このような電池室は、電池が直線的に整列し、装置
接点が設置される電池の対向端にあるように構成されて
いる。反対極性の装置接点間の距離は、それらの間に設
置された電池の全長より少ない。電池が電池室に設置さ
れると、電池が装置接点に向かって押される。装置接点
は弾性変形し、電池を電池室に設置できるようにするの
に必要な空間を与える。その後、装置接点は、電池が電
池室内のそれらの設置位置にあるとき電池の長手軸に沿
ってばね力を加える。このばね力は、電池を互いに押
し、端子対端子および端子対装置の接触を確実に維持す
る。このような相対横移動を、実施形態および用途によ
って決まるが、設置している間に、または機械的スイッ
チの作動に応答してのような、その後の他の時期に、呼
び出すことができる。

【００３２】図５は、電池と装置との間の接触抵抗を減
らす一つの実施形態を示す、本発明により構成された接
点タブの概略図である。図５で、本発明に従って構成さ
れた乾電池用電池室５００では、負接点タブ５０２が正
電池端子１０６の表面１１４と平行にならないように設
置されている。そうではなく、装置端子タブ５０２は設
置された電池１００の正端子の縁１１２だけに接触する
ように設置されている。これにより正の電池端子１０６
と、他の場合には通常の配置で加えられるより大きい接
触圧力を伝える負の装置端子５０２との間に接触点３０
４が得られる。相対角度および他の構成の詳細を、電池
１００の寸法を与えれば当業者は容易に決定できる。

【００３３】IV．円錐コイルばね接点 図６は、本発明の一局面による円錐コイルばね接点の側
面図、上面図、および前面図である。円錐コイルばね接
点６００は、高圧力接触点を、および好適には、隣接電
池端子に存在する絶縁汚染物層を破壊し、擦り剥き、ま
たは他の場合除去する接点拭き取り動作を与えることに
より電池端子と円錐コイルばね接点６００との間の接触
抵抗を減らし、または除去する。

【００３４】本発明の円錐コイルばね接点６００は一連
の巻線または渦巻線６０２を備えている。図６に示す実
施形態では、巻線６０２は各々、下端ターン６１４の方
に大きく、上端ターン６０８の方に小さくなる直径を有
している。その結果、コイルばね接点６００の形状は、
ほぼ円錐である。代わりの実施形態では、各巻線６０２
の直径は、実質的に変わらないか、または図６に示した
ものとは違うように変化する。図６に示したように、巻
線には回転中心軸６０４がある。円錐コイルばねの軸は
好適には、隣接電池１００、２００の軸１１８、２１８
と平行かまたは同一である。

【００３５】下端ターン６１４は、円錐コイルばね接点
６００の底面６１２を形成するが、上端ターン６０８
は、上面６０６を形成する。通常、底面６１２は、実施
電池室の領域に固定されるが、上面６０６は、該電池室
に設置された電池１００、２００に接触する。圧縮され
ると、上部巻線の長さ方向の表面と端子表面との間の直
接接触を維持する通常の円錐コイルばね接点とは対照的
に、円錐コイルばね接点６００は、上端ターン６０８が
乾電池１００またはミニチュア電池２００の負端子１０
８、２０８に接触するための端子接触領域６１０を形成
するよう曲がった状態に構成されている。接触領域６１
０は、所定の圧縮力に対して、隣接電池端子上に存在す
る絶縁汚染物層を破壊するのに十分な圧力を伝える接触
点を与える。

【００３６】更に、接触領域６１０は偏心している、す
なわち、接触点６１０は、円錐コイルばね６００の軸６
０４から横に離れている。その結果、電池１００、２０
０が円錐コイルばね接点６００を圧縮するにつれて、接
触点６１０がその図示位置から偏心６１６の方向に横に
移行する。これにより、存在する絶縁汚染物層の実質的
部分を擦り剥く横方向滑り運動が隣接電池端子に伝えら
れる。加えて、記したとおり、接触点６１０はその後、
残っている絶縁汚染物層を破壊するに十分な圧力を伝え
る接触点を与える。

【００３７】円錐コイルばね接点６００は好適には、高
導電性材料から形成され、且つ一個体であることが好ま
しい。本発明の一局面によれば、円錐コイルばね接点６
００の遠端６２０に導線（図示せず）が周知の仕方で取
付けられている。たとえば、一実施形態では標準の圧着
コネクタを使用している。他の実施形態では、導線が無
数の公知の技法のどれかを使用して円錐コイルばね６０
０にはんだ付けされている。更に他の実施形態では、導
電スリーブが円錐コイルばね６００に堅く接続されてい
る。スリーブの内径は導線を受けて保持するのに十分に
なっている。

【００３８】これは導線を円錐コイルばね接点の反対の
端に、すなわち、下端ターン６１４に、接続する通常の
技法とは対照的である。この通常の方法は、下端ターン
６１４が印刷回路板または電池室に接続される通常のば
ね接点であるので、広く実施されてきている。対照的
に、本発明は、円錐コイルばね接点のかなりなバルク抵
抗を実質的に減らす。たとえば、ＡＡ電池室の通常の円
錐コイルばね接点は、長さ１４０−−１５０ｍｍ、直径
０．８１ｍｍの電線を使用している。このようなコイル
ばね接点の抵抗は、ばね接点の材料が３０２ステンレス
鋼、ピアノ線、ベリリウム銅Ｃ１７２００、および燐青
銅５２１であるとき、それぞれ、ほぼ０．２１１オー
ム、０．５２７オーム、０．３３７オーム、および０．
０３９オームである。これにより、次には、円錐コイル
ばね接点のバルク抵抗が、上記材料の各々に対して、
０．００５５オーム、０．０１３９オーム、０．００４
４オーム、および０．００１オームにそれぞれ減少す
る。更に、本発明のこの特徴を実現する円錐コイルばね
接点をバルク抵抗が小さいため通常のタブまたは板ばね
の電池接点の代わりに使用できる。このような応用はコ
イルばね接点が通常の電池室に普通に使用されている通
常の凹み付き板ばねよりかなり製造費用が少ないので価
格効果がある。たとえば、円錐コイルばね接点を製造す
る機器は、シート金属ダイおよび関連の、板ばねを作る
機器よりかなり廉価である。他に、製造プロセス中に発
生する廃材は極小である。更に、各種の接点に対して使
用する材料が少ない。

【００３９】図７Ａは、本発明の代わりの実施形態によ
る円錐コイルばね接点の側面図、上面図、および前面図
を含んでいる。円錐コイルばね６００の場合のように、
円錐コイルばね接点７００は、接点７００および隣接電
池端子に存在する絶縁汚染物層を破壊し、擦り剥き、ま
たは他の場合除去する高圧力接触点を設けることによ
り、隣接電池端子と円錐コイルばね接点７００との間の
接触抵抗を減らし、または除去している。

【００４０】円錐コイルばね接点７００は、一連の巻線
または渦巻線７０２を備えている。図７Ａに示した実施
形態では、円錐コイルばね接点７００の形状は円錐であ
るが、他の構成が可能である。図７Ａに示したように、
巻線７０２には回転中心軸７０４がある。

【００４１】下端ターン７１４は、実施する電池室の領
域に固定するよう計画された底面７１２を形成するが、
上端ターン７０８は、電池１００、２００に接触する上
面７０６を形成する。円錐コイルばね接点７００は、上
端ターン７０８が乾電池１００またはミニチュア電池２
００の負端子１０８、２０８に接触するための偏心端子
接触点７１０を形成するよう曲がった状態に構成されて
いる。偏心接触点７１０は、ばね７００が圧縮されるに
つれて偏心７１６の方向に横に移行し、隣接電池端子に
存在する絶縁汚染物層を破壊することができる高圧力を
接触点を与える。

【００４２】図６に戻って、円錐コイルばね接点６００
の接触点６１０がヘアピン上端ターン６０８で形成され
ている。図示したように、コイル６００の遠端６２０
は、軸６０４に沿って底面６１２の方に向いている。コ
イルばね接点７００（図７）は代わりの実施形態を示し
ている。円錐コイルばね接点７００の接触点７１０は、
上端ターン７０８のわずかな曲がりにより形成されてい
る。この曲がりの頂点は接触点７１０を形成している。
代わりの実施形態では、円錐コイルばね接点が上面６０
６、７０６の位置で偏心接触点を与える別の構成を有す
ることができることが当業者には明らかになるはずであ
る。

【００４３】図７Ｂは、本発明のコイルばね接点の代わ
りの実施形態による二つ以上の偏心接触点を有する円錐
コイルばね接点の等角図である。円錐コイルばね接点７
５０は、隣接電池端子と円錐コイルばね接点７５０との
間の接触抵抗を、その各々が接触点７５２および隣接電
池端子に存在する絶縁汚染物層を破壊し、好適には擦り
剥く、多数の高圧力接触点７５２を設けることにより減
らすかまたは除去している。

【００４４】円錐コイルばね接点７５０は、接点６００
および７００と同様に構成されている。したがって、同
様の詳細をここでこれ以上説明しない。しかし、接点６
００および７００と対照的に、円錐コイルばね接点７５
０は、隣接電池端子に接触するための上面７５４に三つ
の偏心端子接触領域７５２Ａ−７５２Ｃを形成する曲が
りのある上端ターン７５６で構成されている。各端子接
触点７５２の上端ターン７５６上での相対位置を接点６
００および７００を参照して上に記した横方向移行を防
止または導入するよう選択することができる。

【００４５】Ｖ．電池室 Ａ．乾電池用電池室 記したとおり、本発明の乾電池用電池室では、乾電池
は、隣接電池の平面状負端子に接触する正端子縁の高圧
力接触点を生ずる一定角度で交差する隣接電池の長手軸
と整列している。このような電池室は、多数の構成を有
することができ、その幾つかを下に説明する。

【００４６】図８は、本発明の一実施形態による乾電池
室の図である。電池室８００は、２個の乾電池８１４Ａ
および８１４Ｂを直列に整列した配置で受けるよう構成
されたハウジング８０２を備えている。乾電池８１４Ａ
は収容部８００の前方位置にあるが、乾電池８１４Ｂは
後方位置にある。ハウジング８０２は共に電池室８００
の内部領域を形成するハウジング・ドア８０６が付いた
ハウジング基体８０４を備えている。

【００４７】ハウジング基体８０４は、一体を成す後部
側壁８０８および前部側壁８１０の付いたハウジング・
フロア８１２を備えている。後部側壁８０８に円錐コイ
ルばね６００が固定されている。円錐コイルばね６００
は、電池８１４Ｂの負端子１０４に接触している。コイ
ルばね接点６００に導線８２８が取付けられている。前
部側壁８１０には、前方電池８１４Ａの正端子１０６に
電気的に接触するドーム型接点８２０が固定されてい
る。導線８２６が接点８２０に電気的に接続されてい
る。共に、導線８２８および８２６は電流をホスト装置
に供給する。固定ドーム型接点８２０は、好適に各々が
低い接触抵抗を与える小さい半径の多数の接触ドームを
備えている。一実施形態では、ドームは近接して設けら
れ、正端子１０６が偶然にハウジング基体８０４の内部
に保持されないようにする引き込み角を有している。円
錐コイルばね６００は、上述のもののような構造を備
え、上述のもののような機能を行なうが、固定ドーム型
接点は従来どおりのものである。しかし、固定ドーム型
接点８２０および円錐コイルばね接点６００はともに他
の構成を有する接点と取り替えることができることを理
解すべきである。

【００４８】図８に示した実施形態では、電池８１４を
完全に設置された位置に示してあり、それらの長手軸１
１８（図１）の間の角度３０８はほぼ７度である。しか
し、この角度は例示だけに用いたものであり、電池８１
４をそれらの長手軸の間の角度３０８が或る他の角度で
あるように設置できることを理解すべきである。この例
示実施形態では、この角度は電池８１４を異なる傾斜を
有するフロアに対して固定することにより保持されてい
る。図示したように、ハウジング・フロア８１２は、電
池８１４Ａを支持する表面を有する一つの領域および電
池８１４Ｂを支持する表面を有する第２の領域を備えて
いる。ハウジング・フロア８１２の表面はこれら領域の
各々で電池８１４をそれらの長手軸を所要交差配置に維
持する相対角および構成を備えている。

【００４９】ハウジング・フロア８１２は、それぞれ、
電池８１４Ａ、および８１４Ｂを支持するための弾力支
持体８１６Ａおよび８１６Ｂを備えている。弾力支持体
８１６Ａおよび８１６Ｂはそれぞれ溝８３０Ａおよび８
３０Ｂの中にある。圧縮されない状態では、支持体８１
６は、それぞれの溝８３０の深さよりわずかに大きい高
さを有し、ハウジング・フロア８１２の表面から上に突
出している。弾力支持体８１６は、エラストマまたは他
の柔軟支持材料から作られている。最初、電池８１４を
ハウジング基体８０４の内部にゆるく設置する。最初
に、電池８１４Ａを固定接点８２０に対して設置する。
設置すると、電池８１４Ａは、弾力支持体８１６Ａに乗
り、一時的にハウジング・フロア８１２の表面から上昇
する。前部側壁８１０は、電池８１４Ａを設置しようと
する場所の上方に広がる片持ち梁型張り出し８１８を備
えている。張り出し８１８はオペレータに電池８１４Ａ
を設置するための案内面を与える。次に、電池８１４Ｂ
を円錐コイルばね６００に対してその正端子１０６を電
池８１４Ａの負端子１０４に対して静置させて設置す
る。この位置で、電池８１４Ｂは、弾力支持体８１６Ｂ
に乗り、一時的にフロア８１２から上昇する。

【００５０】代わりの実施形態では、弾力支持体８１６
は、図８に示したほぼ溝８３０の位置でハウジング・フ
ロア８１２にある孔を貫通しているドームを備えた扁平
ばねで置き換えられている。このような実施形態では、
ばねをハウジング基体８０４の外面に熱かしめするかま
たは他の場合固定することができる。好適には、このよ
うなばねをプラスチックで作るかまたは非弾性導電皮膜
で被覆する。ばねとして実施するときは、設置した８１
４電池が孔または他の欠陥を有していれば、弾力支持対
８１６が互いに接触してばねが導電経路を与えることが
ないようにすべきである。

【００５１】ハウジング・ドア８０６は、電池の圧縮部
材８２４を固定する剛性構造８２２を備えている。電池
の圧縮部材８２４は、ドア８０６を閉めたとき電池８１
４に圧縮力を加えるよう構成されている。ドア８０６が
閉まるにつれて、電池８１４Ａはハウジング・フロア８
１２に向かって押され、弾力支持体８１６Ａを圧縮す
る。加えて、電池８１４Ａが固定接点８２０に向かって
更に押される。これにより電池８１４Ａの正端子１０６
と固定接点８２０との間に相対横移動が生ずる。記した
ように、接点８２０に力が加わっている間にこれが行な
われると、接点８２０は、正端子１０６の上に存在する
絶縁汚染物層を実質上破壊する。圧縮部材８２４の開示
した実施形態は、設置した電池８１４にともに同時に接
触するので、非導電性である。代わりの実施形態では、
ばねまたは他の柔軟要素を使用できる。しかし、導電材
料を使用すれば、その各々が一方の電池８１４に接触し
て二つの電池ケーシング間に導電経路が確立しないよう
にする二つの要素として実施すべきであることを理解す
べきである。

【００５２】同様に、ドア８０６が閉まるにつれて、電
池の圧縮部材８２４が電池８１４Ｂに圧縮力を加え、電
池８１４Ｂを円錐コイルばねに対しておよび弾力支持体
８１６Ｂに対して押し、結局ハウジング・フロア８１２
の上に静止する。円錐コイルばね６００により加えらる
軸力のため、電池８１４Ｂの正端子１０６は、電池８１
４Ｂがフロア８１２の方に移動するにつれて電池８１４
Ａの負端子１０４の表面を擦り剥く。これにより電池８
１４Ｂの正端子１０６と電池８１４Ａの負端子１０４と
の間の他に、電池８１４Ｂの負端子１０４と円錐コイル
ばね６００との間にも相対横移動が生ずる。記したとお
り、この横移動は、電池８１４Ｂの正端子１０６および
負端子１０４の上に存在する絶縁汚染物層のかなりな部
分を拭き取り、または擦り剥く。

【００５３】図８に示したように、このような圧縮力が
加わる点は、電池８１４の頭部および尾部の領域であ
る。当業者に明らかであるように、このような圧縮力が
加わる場所、ドア８０６が閉まるにつれて力が加わる順
序、および同様の動作特徴は、多数の要因の関数であ
る。これらの要因には、たとえば、電池室８００に入っ
ている電池８１４の数、設置された電池の構成、ハウジ
ング・ドア８０６がハウジング基体８０４と係合する様
式、などがある。一つの特定の実施形態では、ハウジン
グ・ドア８０６は、ハウジング基体８０４に蝶番で留め
られ、両者を互いに固定するためのラッチを備えてい
る。ハウジング・ドア８０６は、その閉じた位置にある
とき、ドア８０６が電池の公差の変動に関係なく上述の
ように、電池８１４をハウジング基体８０４に押し込む
ように十分剛いことを理解すべきである。

【００５４】図９は、本発明の電池室の代わりの実施形
態の側面図である。電池室９００は、２個の乾電池１０
０を直線的に整列した、軸交差配置の様式で保持する曲
がったハウジング９０２を備えている。ドーム型接点９
０８がラッチ型ドア９０４に取付けられ、ドア９０４を
ハウジング９０２にラッチしたとき所定位置９１４Ａに
ある電池１００の正端子１０６に接触するようになって
いる。円錐コイルばね接点６００がハウジング９０２の
遠い内面に取付けられ、所定位置９１４Ｂにある乾電池
１００の負端子１０４に接触するようになっている。導
線９１０および９１２がそれぞれ、円錐コイルばね接点
６００およびドーム型接点９０８に接続されている。

【００５５】電池室ハウジング９０２は、電池１００
が、図３に示し且つ上に説明したように、互いに接触す
るように曲がっている。ドア９０４が閉まり、乾電池９
１４Ａが乾電池９１４Ｂに向かって押されるにつれて、
ハウジング９０２に設置されているばね９０６または他
の変形可能な材料が乾電池９１４の相対横移動を生ず
る。最初の圧縮力を受けた状態で、ばね９０６が変形
し、乾電池９１４Ａをハウジング９０２の中に更に移動
させる。乾電池９１４Ａは次に矢印９１６の方向に下方
に滑る。これにより乾電池９１４Ａと乾電池９１４Ｂと
の間に相対横移動が生ずる。このような横移動により乾
電池９１４Ｂの縁１１２が乾電池９１４Ａの負端子１０
４の上にある絶縁汚染物層を擦り剥く。

【００５６】電池９１４Ａと９１４Ｂとの間に所要の相
対横移動を生ずるのに曲がったハウジング９０２を用い
て別の機構を実施できることが明らかである。たとえ
ば、一つの代わりの実施形態では、スライドスイッチが
電池９１４Ａの尾部領域１０４に隣接してハウジング９
０２に取付けられている。スライドスイッチは電池９１
４の長手軸に実質的に平行なスロットの中を移動する。
スライドスイッチの頂部は、手で触れて制御するように
ハウジング９０２の外部に設置されている。スライドス
イッチの傾斜突起は電池９１４Ａに隣接してハウジング
９０２の内部に設置されている。スライドスイッチがス
ロットに沿って前方部分（ラッチ・ドア９０４の方）か
ら後方部分（円錐コイルばね接点６００の方）に移動す
るにつれて、傾斜領域の大きい方の部分が電池９１４Ａ
の尾部領域１０４とハウジング９０２の内面との間に入
るようになる。これにより矢印９１６の方向に下向きの
力が生じ、電池９１４Ａを下向き方向に設置しなおす。
これにより二つの電池９１４Ａと９１４Ｂとの間に相対
横移動が生ずる。記したように、このような横移動によ
り縁１１２が絶縁汚染物層のかなりの部分が擦り剥かれ
る。好適には、スライドスイッチは、一つ以上の非導電
材料から作られ、電池ケーシングの絶縁を破壊して短絡
を生ずることがないようにしている。

【００５７】図１０は、本発明の電池室の別の実施形態
の側面図である。電池室１０００は、クラムシェル・ハ
ウジング１００２を備えている。ハウジング１００２は
長手方向に二つの半部に分離されている。すなわち電池
９１４を受けるための下半部１００４および下半部１０
０４に蝶番で接続されている上半部１００６である。こ
の実施形態では、相対横移動は、クラムシェル・ハウジ
ング１００２の動作により設置された電池に伝えられ
る。ハウジングの下半部１００４は電池９１４を部分的
に設置される位置に受ける。上半部１００６は、その内
面から下半部１００４の方に突出する、ゴム柱のよう
な、非導電性突起１０１０を備えている。ハウジングの
上半部１００６が蝶番１００８の周りを開いた位置から
閉じた位置まで回転するにつれて、突起１０１０が電池
９１４に接触し、電池９１４に９１６の方向の力を加え
る。この力は電池９１４Ｂを下半部１００４におよび円
錐コイルばね６００に押す。円錐コイルばね６００が圧
縮されるにつれて、乾電池９１４Ｂがわずかに回転し、
乾電池９１４Ｂの正端子１０６の縁１１２を、円錐コイ
ルばね接点６００により加えられる力を受けている状態
で乾電池９１４Ａの負端子１０４の表面に向かって強制
的に移動させる。

【００５８】Ｂ．ミニチュア電池用電池室 図１１Ａは、本発明の一実施形態によるミニチュア電池
用電池室１１００の概略図である。この特定の実施形態
では、ハウジング１１０２は３個のミニチュア電池１１
０４Ａ−１１０４Ｃを受けるよう構成されている。図示
したように、電池１１０４は、電池１１０４Ｂおよび１
１０４Ｃの縁２１２が、それぞれ ミニチュア電池１１
０４Ａおよび１１０４Ｃの表面２１６に対して高圧力接
触点を与えるように配置されている。この新規な配置を
図４を参照して紹介し、上に説明した。

【００５９】各電池１１０４に対してハウジング１１０
２により与えられる空間は、最大サイズの１個の電池お
よび最小サイズの１個の隣接電池を考慮するに十分であ
ることを認識すべきである。それだけで、縁２１２は、
設置される特定の電池によって決まるが、別々の位置で
表面２１６に接触できる。電池１１０４のこのような変
動に対応するよう小さい調節を行なうのに、ハウジング
１１０２は、それに対して電池１１０４Ｂが旋回する隅
角１１０８を設けている。加えて、電池１１０４とハウ
ジング１１０２の内面との間に空間が設けられている。

【００６０】図１１Ａに示した実施形態では、装置のド
ーム型接点１１０４Ａが電池室１１００に取付けられて
ミニチュア電池１１０２Ａの正端子２０６に接触してい
る。ミニチュア電池１１０４Ｂが隅角１１０８に対して
旋回するにつれて、電池１１０４Ｂがミニチュア電池１
１０４Ａの表面２１６に接触する点が変化する。したが
って、ドーム型接点１１０４Ａが好適に広く離れている
ドームと接触し、電池１１０２Ａが電池１１０２Ｂに対
して確実に保持される。別のドーム型接点１１０６Ｂが
電池室１１００に設けられてミニチュア電池１１０４Ｃ
の負端子２０８に接触する。ドーム型接点１１０６Ｂ
も、設置される電池１１０４の大きさの変動に関係なく
それと隣接電池１１０４Ｃとの間の正しい電気的接触を
確保するに十分な大きさであるべきである。ドーム型接
点１１０６のいずれかまたは双方を、上述のように、本
発明の円錐コイルばね接点６００、７００で置き換える
ことができることも認識すべきである。

【００６１】図１１Ｂは、本発明の代わりの実施形態に
よるミニチュア電池用電池収容部１１５０の図である。
図示したように、電池１１５４が、縁２１２が隣接ミニ
チュア電池の表面２１６に対する高圧力接触点を与える
ように、設置されている。この特定の実施形態では、ハ
ウジング１１５２は５個のミニチュア電池１１５４を受
けるよう構成されている。この配置では、それぞれのパ
ターンが現れ、電池１１５４Ａおよび１１５４Ｂが電池
１１５４Ｃおよび１１５４Ｄと同じ相対位置を有し、電
池１１５４Ｂおよび１１５４Ｃが電池１１５４Ｄおよび
１１５４Ｅと同じ相対位置を有している。配置の一端に
固定ドーム型接点１１５６Ｂが設けられ、一方他端に柔
軟ドーム型接点１１５６Ａが設けられて電池１１５４を
互いに接触する状態を維持している。四つの旋回隅角１
１０８が設けられて電池サイズの小さい調節および変動
を考慮している。それぞれの配置をどんな数の電池１１
５４をも入れるように拡張できることを認識すべきであ
る。

【００６２】VI．装置用途の例示 本発明の電池質を現在または将来開発されるどんな電池
駆動の装置にも実施できる。どんな電池駆動の装置も本
発明から利益を得ることができる。記したとおり、記し
た接触抵抗から最も悪影響を受ける装置は高電流装置で
ある。その例にはカメラ、スキャナ、フラッシュライ
ト、およびＶＣＲのようなライト取付け具、動力ねじ回
し、動力錐、生垣刈り込み機、電気剃刀、などのような
動力道具、および他の形式の電池駆動装置、がある。こ
れは限定するためのものではないこと、および本発明を
多数の他の電池駆動装置に実施できることを理解すべき
である。このような装置の一つ、スキャナ、を下に図１
２を参照して説明する。図１２は、本発明の電池室を実
施する手持ち式スキャナの概略ブロック図である。スキ
ャナ１２００は、ヒューレット・パッカード会社から入
手できる手持ち式光学スキャナのようなすべてのスキャ
ナを表す。

【００６３】スキャナ１２００は、底面１２１６が平ら
なベル形ハウジング１２０２を備えている。ハウジング
１２０２は、ユーザが握りやすいように設計されてい
る。一般に、ユーザはハウジング１０２および手動掃引
スキャナ１２００を紙１２０４の上に保持して紙の上に
示された印刷情報を走査する。スキャナ１２００は、走
行照明ランプ１２１４の付いたＣＣＤ１２０６を備えて
いる。走行照明装置１２１４は、画像処理・データ記憶
装置１２０８により使用される赤外光を発生し、紙１２
０４の上のスキャナ１２００の位置を追跡する高電力放
出装置である。ＣＣＤ１２０６はページ１２０４の上に
ある情報を拾いあげ、画像プロセッサは紙の上の画像を
再構成する。電池室１２１２は、１．２ボルトのＡＡ乾
電池２個を受けるよう構成されている。電源１２１０
は、２．４ボルトのＤＣ電圧をスキャナ１２００が使用
する５ボルトＤＣおよび１２ボルトＤＣに変換する。

【００６４】走行照明装置１２１４の高消費電力のた
め、スキャナ１２００はほぼ５アンペアを消費する。本
発明が無ければ、スキャナ１２００は２個の１．２ボル
ト電池を０．２５−０．３０時間で使い尽くす可能性が
ある。この消耗の速さに寄与する重要な因子は、２個の
電池の間の接触抵抗が、電池端子上の絶縁汚染物の存在
のため約０．２オームであるということである。それだ
けで、利用可能な１２ワットの電力の内の５ワットまた
は４０％を消費して接触抵抗に打ち勝つことができる。
しかし、本発明を実施すれば、隣接電池間の接触抵抗が
ほぼ０．０６オームに減少し、それにより接触抵抗に打
ち勝つための消費電力が１．５ワットに減少する。２．
５アンペアで動作する同様のスキャナは、端子接点での
電力損失を１．２５ワットから０．３８ワットに減ら
し、所要電流のより低い装置も本発明から実質的に利益
を受けることを示している。

【００６５】本発明は、本発明と同時に出願された、発
明人Ｌａｒｒｙ Ｅ．Ｍａｐｌｅの、共通に所有する合
衆国特許出願「電池端子上の絶縁汚染物層から生ずる電
池端子の接触抵抗を減らすための電池配置」に関連して
いる。

【００６６】本発明のさまざまな実施形態を上に説明し
てきたが、それらは例示のためだけに提示したものであ
り、限定する目的ではないことを理解すべきである。た
とえば、記した乾電池およびミニチュア電池は、一次電
池であるとして説明したが、本発明は、二次電池に、ま
たは同じまたは同様の構成を有する再充電可能電池にも
使用できることも認識すべきである。ここに開示した実
施形態では、隣接電池の長手軸はともに同じ仮想平面内
にある。しかし、これは必要事項ではない。すなわち、
長手軸は同じ平面内にある必要はない。換言すれば、隣
接電池の長手軸は一つの平面または軸と一定角度で交差
できるばかりでなく、第２のまたは第３の平面または軸
と交差してもよい。電池の数がここに開示したものに限
定されないことも明らかなはずである。たとえば、どん
な数の乾電池１００をも直列整列させ、各々がその隣接
電池を上記のようにした相対配置を有することができ
る。したがって、本発明の広さおよび範囲を上述のどの
例示実施形態によっても限定すべきではなく、特許請求
の範囲およびそれらの同等事項によってのみ規定される
べきである。

【００６７】本発明は以下に要約される。

【００６８】１． 電池室（８００、９００、１００
０、１１５０）に使用するためのコイルばね電池接点
（６００、６００、７５０）において、前記接点は電池
端子の偏心接触点（６１０、７１０、７５２）だけが設
置された隣接電池に接触するように構成されていること
を特徴とするコイルばね電池接点。

【００６９】２． 前記コイルばね電池接点（６００、
６００、７５０）が、前記電池室（８００、９００、１
０００、１１００、１１５０）に設置された前記電池
（１００、２００）の端子（１０６、１０６、２０６、
２０８）に接触するための、前記接点の最前端の前記端
子接触点（６１０、７１０、７５２）を形成する上端タ
ーン（６０８、７０８）を有する複数の偏心巻線（６０
２、７０２）を備えていることを特徴とする第１項に記
載のコイルばね電池接点。

【００７０】３． 前記電池端子の偏心接触点（６１
０、７１０、７５２）が、前記円錐コイルばね接点（６
００、７００、７５０）の前記上端ターン（６０８、７
０８）に形成された複数の前記偏心電池端子接触点（７
５２Ａ、７５２Ｂ、７５２Ｃ）の一つであることを特徴
とする第２項に記載のコイルばね電池接点。

【００７１】４． 前記上端ターン（６０８、７０８）
が、その頂点が前記端子接触点（６１０、７１０、７５
２）を形成するヘアピン形ターンであることを特徴とす
る第２項に記載のコイルばね電池接点。

【００７２】５． 前記円錐コイルばね接点が、前記巻
線（６０２、７０２）により形成される回転軸（６０
４、７０４）を備え、前記端子接触点（６１０、７１
０、７５２）が前記軸（６０４、７０４）から第１の方
向（６１６、７１６）に横に偏っていることを特徴とす
る第２項に記載のコイルばね電池接点。

【００７３】６． 前記横の偏りのため、前記設置電池
（１００、２００）により加えられる圧縮力に応答して
前記第１の横方向（６１６、７１６）にある前記巻線
（６０２、７０２）の領域が前記巻線（６０２、７０
２）の他の領域よりいっそう多く圧縮され、それにより
前記端子接触点（６１０、７１０、７５２）が、前記コ
イルばね接点（６００、６００、７５０）が前記電池の
設置に応答して圧縮するにつれて、前記設置電池（１０
０、２００）の前記端子（１０６、１０６、２０６、２
０８）を擦り剥くことを特徴とする第５項に記載のコイ
ルばね電池接点。

【００７４】７． １個以上の電池（１００、２００）
を受けるよう構成されているハウジング（８０２、９０
２、１００２、１１０２）、および前記ハウジング（８
０２、９０２、１００２、１１０２）の内部に固定され
た下端ターン（６１４、７１４）と、設置電池（１０
０、２００）の端子（１０６、１０６、２０６、２０
８）に接触するための上端ターン（６０８、７０８）
と、前記上端ターンと下端ターンとの間に設置され、前
記上端ターン（６０８、７０８）が前記ハウジング（８
０２、９０２、１００２、１１０２）に設置された前記
電池（１００、２００）の端子（１０６、１０６、２０
６、２０８）に接触する隣接する一つ以上の端子接触点
（６１０、７１０、７５２）を形成している複数の偏心
巻線（６０２、７０２）とを有するコイルばね接点（６
００、６００、７５０）、を備えていることを特徴とす
る電池室。

【００７５】８． 前記コイルばね接点が前記巻線（６
０２、７０２）により規定される回転軸を有しており、
前記一つ以上の端子接触点（６１０、７１０、７５２）
が前記軸から横に偏っていて、前記設置される電池（１
００、２００）により加えられる圧縮力に応答して第１
の横方向（６１６、７１６）にある前記巻線（６０２、
７０２）の領域が、前記巻線（６０２、７０２）の他の
領域よりいっそう多く圧縮されることを特徴とする第７
項に記載の電池室。

【００７６】９． 前記コイルばね接点（６００、７０
０、７５０）の形状が円錐形であることを特徴とする第
８項に記載の電池室。

【００７７】１０． 前記電池室（８００、９００、１
０００、１１００、１１５０）が、前記コイルばね接点
（６００、６００、７５０）の前記上端ターン（６０
８、７０８）の遠端（６２０、７２０）に接続された導
線を備えていることを特徴とする第８項に記載の電池
室。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ、Ｂともに本発明の実施形態に従って設置で
きる従来技術の２個の乾電池の概略側面図である。

【図２】Ａ、Ｂともに本発明の実施形態に従って設置で
きる従来技術の２個のミニチュア電池の概略側面図であ
る。

【図３】そのそれぞれの長手軸が本発明の一実施形態に
従って交差している直列整列配置を成す２個の乾電池の
概略図である。

【図４】そのそれぞれの長手軸が本発明の一実施形態に
従って交差している直列整列配置を成す２個のミニチュ
ア電池の概略図である。

【図５】本発明の一実施形態による装置接点タブの図で
ある。

【図６】本発明の一実施形態による偏心接触点を有する
円錐コイルばね装置接点の上面図、前面図、および側面
図である。

【図７】Ａは本発明の代わりの実施形態による偏心接触
点を有する円錐コイルばね装置接点の上面図、前面図、
および側面図である。Ｂは本発明のもう一つの実施形態
による二つ以上の偏心接触点を有する円錐コイルばね装
置接点の等角図である。

【図８】本発明の一実施形態により直列整列、交差長手
軸配置を成して電池を保持する乾電池用電池室の図であ
る。

【図９】本発明の一実施形態により直列整列、交差長手
軸配置を成して電池を保持する乾電池用電池室の図であ
る。

【図１０】本発明の一実施形態により直列整列、交差長
手軸配置を成して電池を保持する乾電池用電池室の図で
ある。

【図１１】Ａは本発明の一実施形態により直列整列、交
差長手軸配置を成して電池を保持するミニチュア電池用
電池室の図である。Ｂは本発明のもう一つの実施形態に
より直列整列、交差長手軸配置を成して電池を保持する
ミニチュア電池用電池室の図である。

【図１２】本発明の一実施形態による電池収容部を有す
る手持ち式スキャナの概略ブロック図である。

【符号の説明】

１００ 電池 １０６ 電池端子 ２００ 電池 ２０６ 電池端子 ２０８ 電池端子 ６００ コイルばね電池接点 ６０２ 同心巻線 ６１０ 端子接触点 ６０４ 回転軸 ６０８ 上端ターン ７００ コイルばね電池接点 ７０２ 同心巻線 ７０４ 回転軸 ７０８ 上端ターン ７１０ 端子接触点 ７５０ コイルばね電池接点 ７５２ 端子接触点 ８００ 電池室 ８０２ ハウジング ９００ 電池室 ９０２ ハウジング １０００ 電池室 １００２ ハウジング １１００ 電池室 １１０２ ハウジング １１５０ 電池室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラリー イー メイプル アメリカ合衆国 コロラド80525 フォー トコリンズ クリフローズコート 1207 Ｆターム(参考） 5H040 AA19 AT01 DD12 NN03

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電池室（８００、９００、１０００、１１
   ５０）に使用するためのコイルばね電池接点（６００、
   ６００、７５０）において、前記接点は電池端子の偏心
   接触点（６１０、７１０、７５２）だけが設置された隣
   接電池に接触するように構成されていることを特徴とす
   るコイルばね電池接点。