JP2004213987A - 電池パックの識別構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シンプルな構成で、電池パックの種類を識別可能な技術を提案し、防水構造の機器本体と電池パックであっても、採用可能な識別技術を提供すること。
【解決手段】本発明の電池パックの識別構造は、防水構造の電池パック２を、防水構造の筐体構成部材の内部に電子回路が配設された本体３に装着して使用するように構成された電子機器１において、電池パック２には、電池パックの種類に応じて永久磁石Ｍを所定の場所に取り付ける取り付け手段を備え、本体３には、電池パックに装着された永久磁石Ｍに対応した場所に磁気検出手段６を設けるとともに、少なくとも前記永久磁石Ｍと前記磁気検出手段６との間に介在する筐体構成部材３２に防水シール５で封止されている孔４を設けた。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防水機能を備えるとともに、複数種類の電池パックを使用可能な電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数種類の電池パックを使用可能な電子機器においては、装着された電池パックの種類を判別して、それに応じた使用方法をとるように構成されているものがある。
特に、装着された電池パックに対する充電機能を備えた電子機器の場合には、装着された電池パックが充電できない１次電池であるにも関わらず充電を開始すると、液漏れや破裂等の事故が発生する危険がある。
そのため、装着された電池パックに対する充電機能を備えた電子機器の場合には、装着された電池パックが１次電池であるか、充電可能な２次電池であるかを判別する必要があった。
そのために、装着された電池パックが１次電池であるか２次電池であるかを、使用者が確認して、充電開始するか否かを判断しなければならなかった。
【０００３】
そこで、装着された電池パックの種類を自動的に検出する機能が種々提案されている。
例えば、ニッケルカドミウム蓄電池を用いた電池パックか、鉛蓄電池を用いた電池パックかを、磁気センサもしくは判別溝によって検出する機能を備えた充電器が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
また、装着された電池パックの種類を可動磁石の位置によって判別する機能を備えた電池識別回路が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
以上のような充電可能か否かの区別以外にも、電池の出力電流の大小に応じて、電子機器の動作条件を変える必要がある場合もあった。
例えば、出力電流を大きくとれない電池パックの場合、例えばトランシーバの場合には送信電力を制限するような制御が必要な場合もあった。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６３８０９４号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】
特許第２８４２８４４号公報（第２、３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に記載の技術は、ニッケルカドミウム電池を用いた電池パックの外装を磁性体であるニッケルで構成し、鉛蓄電池を用いた電池パックの外装を磁性体で構成しないことにより、充電器本体側に設けた磁気センサで識別可能に構成したものであるが、電池パックの外装が磁性体であるか否かで区別して構成する必要があるので、汎用性が低いとういう問題と、電池本体の外装が共に磁性体である場合には、どちらも磁気センサが感応してしまい識別困難であるという問題があった。
また、特許文献２に記載の技術は、電池パック側に、位置を可動させることができる磁石を複数個設け、装置本体側には、前記磁石の位置を検出可能なホール素子を配設して、ホール素子で検出した磁石の位置に基づいて電池パックの種類を判別し、種類に応じて充電条件等を切り換えるように構成したものであるが、電池パック側にも、装置本体側にも複雑な構成が必要であるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、極めてシンプルな構成で、電池パックの種類を識別可能な技術を提案し、防水構造の機器本体と電池パックであっても採用可能な識別技術を提供することを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の発明は、
電池パックを、筐体構成部材の内部に電子回路が配設された本体に装着して使用するように構成された電子機器における電池パックの識別構造において、
電池パックには、電池パックの種類に応じて永久磁石を所定の場所に取り付ける取り付け手段を備え、
本体には、電池パックに装着された永久磁石に対応した場所に磁気検出手段を設けるとともに、少なくとも前記永久磁石と前記磁気検出手段との間に介在する筐体構成部材に磁力線通過補助構造を構成した。
【０００８】
請求項２の発明は、さらに、
磁力線通過補助構造は、少なくとも永久磁石と磁気検出手段との間に介在する筐体構成部材は非磁性体金属製とするとともに、前記非磁性体金属製の筐体構成部材に孔を設けることによって構成した。
請求項３の発明は、さらに、
電池パックと本体とを防水構造とし、
前記筐体構成部材に設けられた孔は防水シールで封止されている構成とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる電池パックの識別構造を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の電池パックの識別構造を採用した防水機能を具備した携帯型トランシーバの側面断面図である。
図中、
１は携帯型トランシーバであり、アルカリ乾電池を内蔵した着脱可能な電池パック２を、本体３に装着して使用するように構成されている。
前記電池パック２は、筐体２０の内部に単３型のアルカリ乾電池Ｂを５本収納して直列接続されるように構成されている。２１は、５本の電池Ｂを直列接続して取り出す電極である。
前記電池パック２は、防水蓋２２を閉じることによって、内部の電池収納空間が外部に対して防水されるように防水機能を備えている。このとき、防水蓋２２の周囲に配設された防水パッキン２３によって、防水蓋２２の縁と、電池パック２の筐体２０の内面との間が水密状態となり防水機能が実現されている。
そして、前記防水蓋２２の裏面（電池収納空間側）の所定の位置に永久磁石Ｍが固定されている。
前記筐体２０と防水蓋２２とで、電池パック側の防水機能が実現されている。
【００１１】
電池パック２Ａは、筐体２４の内部に角型のリチウムイオン電池Ａを２個収納して直列接続されるように構成されている。また、この電池パック２Ａも前記同様に防水機能が実現されている。
しかし、この電池パック２Ａの防水蓋２５の裏面（電池収納空間側）には永久磁石は無い。収納されている電池がリチウムイオン電池であることと、永久磁石が無いこと以外は、電池パック２Ａの外形は電池パック２とほぼ同じである。
このようにして、永久磁石Ｍの有無で、内部の電池がアルカリ乾電池であるか、リチウムイオン電池であるかが区別されているのである。
【００１２】
前記本体３は、筐体３０の内部にトランシーバとして必要な送受信機能がプリント基板Ｃ等を用いて構成されている。
前記本体３は、防水蓋３２を閉じることによって、内部の空間が外部に対して防水されるように防水機能を備えている。このとき、防水蓋３２の周囲に配設された防水パッキン３３によって、防水蓋３２の縁と、本体３の筐体３０の内面との間が水密状態となり防水機能が実現されている。
なお、当然ではあるが、スピーカ３４、操作ボタン３５、操作ツマミ３６等も防水構造となっている。
なお、前記防水蓋３２には、前記電池パック２を装着した状態での永久磁石Ｍに対応する位置に、孔４が設けられている。この孔４は通気性を備えた防水シール５で封止されている。
前記筐体３０と防水蓋３２とによって筐体構成部材が形成されている。
【００１３】
そして、前記プリント基板Ｃには、前記孔４に対応する位置に磁気検出手段としてのホールＩＣ６が配設されている。前記プリント基板Ｃには、図２に示すような制御回路が構成されている。
電池パックを装着した状態において、前記ホールＩＣ６と永久磁石Ｍとの間には、２つの防水蓋２２、３２が介在するが、電池パック側の防水蓋２２は合成樹脂製とすることによってホールＩＣによる永久磁石Ｍの検出に大きな影響は与えない。また、本体側の防水蓋３２は、電磁シールド効果を得るために金属製とすることが望ましいが、非磁性体の金属とするとともに、前記孔４を設けることによって、磁力線の通過を助けるようにしたので、ホールＩＣによる永久磁石Ｍの検出に大きな影響は与えない。なお、前記孔４は、本体３の内部の空間の圧力変化による通気を確保するために、通気性を備えた防水シール５で封止されているのである。
前記防水蓋３２に設けられた孔４が磁力線通過補助構造が形成されている。
【００１４】
なお、３１は、電池パックを装着したときに、電池パック側の電極２１に押圧されて電力の供給を受けるための電極である。この電極３１は前記電極２１と確実に電気的に接続されるように、前記電極２１側へ付勢する弾性体を内蔵している。また、電極どうしの接触部分を防水するためのパッキンを備えている。
【００１５】
図２において、
７はトランシーバの送受信部であり、スピーカ３４、操作スイッチ３５、操作ツマミ３６、マイク３７、アンテナ３８等の必要な構成が接続されている。
ホールＩＣ６から出力される磁気検出信号は、判別回路６１にて所定の判別基準に従って処理されて、永久磁石Ｍを検出したか否かの検出信号を前記送受信部７へ出力する。
前記送受信部７においては、送信状態の場合において、前記ホールＩＣ６によって永久磁石Ｍを検出した場合には、送信電力制限回路７１を低出力側に切り換え、永久磁石Ｍを検出しなかった場合には、送信電力制限回路７１を高出力側に切り換える。
また、３１は電池パック側の電極２１に押圧されて電気的な接続状態を得るための電極である。電池パック側から入力される電力は前記電極３１から本体の各部へ供給される。
【００１６】
以上のように構成されているので、本体３にアルカリ乾電池を用いた電池パック２が装着されると、電池パック２に備えられている永久磁石Ｍを、ホールＩＣ６が検出して、判別回路６１からは永久磁石Ｍを検出したという検出信号を前記送受信部７へ出力する。それによって、送受信部７における送信電力制限回路７１は低出力側へ切り換えられ、当該トランシーバ１の持つ最大出力未満の所定の送信出力までの動作しか許可しない。
また、本体３にリチウムイオン電池を用いた電池パック２Ａが装着されると、この電池パック２Ａには永久磁石Ｍが備えられていないので、ホールＩＣ６は永久磁石を検出せず、判別回路６１からは永久磁石Ｍを検出しないという検出信号を前記送受信部７へ出力する。それによって、送受信部７における送信電力制限回路７１は高出力側へ切り換えられ、当該トランシーバ１の持つ最大出力まで動作することを許可する。
【００１７】
このように、装着された電池パックの種類に応じて適した送信出力に制限して使用することができるので、送信波の品質が低下しないとともに、電池が急激に消耗して通信不能になることを防止できる。
【００１８】
図１、２に基づいた説明においては、電池パックの種類を検出し、電池パックの種類に応じて本体側での電力を制限するように構成した場合を例にとって説明したが、以下に説明するように、充電可能な電池パックを用いる場合において、その電池パックの種類を検出して、その電池パックの充電条件に応じて充電するように構成することもできる。
図３は電池パックの種類に応じて充電条件を切り換えるように構成した場合の構成例である。
図３において、送受信部７まわりの構成と、ホールＩＣ６および判別回路６１の構成は、図２の場合と同様であるのでその説明を省略する。
図中、符号８はＡＣアダプター８３を用いた電源回路であり、送受信部７をはじめ、各部へ電源を供給するように構成されている。
８１は充電条件切り換え回路であり、判別回路６１から出力される検出信号に応じて充電電流等の充電条件を自動的に切り換えるように構成されている。
８２は電池パック側の電極２１に押圧されて電気的な接続状態を得るための電極である。
【００１９】
図３のような構成の場合には、例えば、２次電池を用いた電池パックの場合には、図１の電池パック２Ａのように永久磁石を取り付けず、１次電池を用いた電池パックの場合には、図１の電池パック２のように永久磁石を取り付けて、使用されている電池の充電の可否を区別する。
そして、図３の充電条件切り換え回路８１においては、永久磁石が検出されなかった場合には充電可能な電池パックであると判断できるので充電を許可し、永久磁石が検出された場合には充電できない電池パックであると判断できるので充電を許可しないように自動的に切り換える。
このようにして、１次電池に誤って充電してしまって、液漏れや破裂等の事故が発生することを防止できるのである。
【００２０】
なお、電池パック側においては、永久磁石の磁力線の向きを電池パックの種類に応じて変えることによって、永久磁石が無い場合と合わせて３種類の電池パックを区別することができる。
さらに、永久磁石を配設する場所を電池の種類に応じて変えて、本体側においては、複数のホールＩＣによって配設された永久磁石の場所を検出して、永久磁石の配設された場所に応じて、本体側での電力の使用条件や、電池パックへの充電条件等を切り換えるように構成してもよい。
なお、磁力線通過補助構造としては、孔に限定されるものではなく、他の部分より透磁率の高い部材を配設したりしてもよい。
また、磁気検出手段としては、ホール素子を用いたホールＩＣに限らず、磁気抵抗素子や種々の磁気センサを使用することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明によれば、永久磁石と磁気検出手段との間に介在する筐体構成部材に磁力線通過補助構造を構成したので、本体に設けた磁気検出手段によって、電池パックに装着された永久磁石の有無をより確実に検出することができる。
また、請求項２の発明によれば、筐体構成部材を非磁性体金属製とするとともに、前記非磁性体金属製の筐体構成部材に孔を設けることによって磁力線通過補助構造を構成したので、シールド効果が得られるとともに上記効果が得られる。また、請求項３の発明によれば、防水構造の筐体であっても上記効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる電池パックの識別構造を採用した携帯型トランシーバの分解状態の側面断面図である。
【図２】前記携帯型トランシーバの要部のブロック図である。
【図３】前記携帯型トランシーバの要部の別の形態のブロック図である。
【符号の説明】
１ 携帯型トランシーバ
２ 電池パック
２Ａ 電池パック
３ 本体
３０ 筐体
３２ 防水蓋
３３ 防水パッキン
４ 孔
５ 防水シール
６ 磁気検出手段，ホールＩＣ
３０，３２ 筐体構成部材
３２、４ 磁力線通過補助構造
Ｍ 永久磁石

Claims (3)

1. 電池パックを、筐体構成部材の内部に電子回路が配設された本体に装着して使用するように構成された電子機器における電池パックの識別構造において、
   電池パックには、電池パックの種類に応じて永久磁石を所定の場所に取り付ける取り付け手段を備え、
   本体には、電池パックに装着された永久磁石に対応した場所に磁気検出手段を設けるとともに、少なくとも前記永久磁石と前記磁気検出手段との間に介在する筐体構成部材に磁力線通過補助構造を構成したことを特徴とする電池パックの識別構造。
2. 磁力線通過補助構造は、少なくとも永久磁石と磁気検出手段との間に介在する筐体構成部材は非磁性体金属製とするとともに、前記非磁性体金属製の筐体構成部材に孔を設けることによって構成したことを特徴とする請求項１に記載の電池パックの識別構造。
3. 電池パックと本体とを防水構造とし、
   前記筐体構成部材に設けられた孔は防水シールで封止されていることを特徴とする請求項２に記載の電池パックの識別構造。

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