JP2005197033A

JP2005197033A - 電池収納装置

Info

Publication number: JP2005197033A
Application number: JP2004000612A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Kajikawa; 勝治梶川; Kenichi Tamura; 健一田村; Hisatsugu Ogita; 久嗣荻田; Naoto Suko; 直人須甲
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-01-05
Filing date: 2004-01-05
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2024-01-05
Also published as: JP4547914B2

Abstract

【課題】電池収納装置の小型化・軽量化。
【解決手段】一側面に正極端子４および負極端子５を所定の間隔を開けて併設した端子台２に対し、電池ケース３を矢印Ａの方向に係合させて電池収納装置１０を形成させ、また、電池６の一端部から一底面に連続して折り返されて正極７および負極８を所定の間隔を開けて併設され、電池６を電池収納装置１０に挿入して、正極端子４と正極７、負極端子５と負極８とを着接させることにより、振動やショック等による接触不良を起こすこと無く、安定した電圧を受けることが可能となる。また、電池を逆挿入した場合の電気回路への影響も防ぐことが可能となる。さらに、両電極を並べて一底面に設けることにより、従来の電池より薄く形成することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電池収納装置に関し、特に携帯用電子機器に用いられる電池収納装置に関する。

一般に携帯用電子機器においては、外部からの商用電源を利用して駆動することができないため、単三乾電池等の一次電池をキャビネット内に収納する、または二次電池をキャビネット内外に装着するようにし、これらの電池の出力により装置を駆動するようにしている。

従来の携帯用電子機器として、例えば、ポータブルミニディスク記録・再生装置（以下、ミニディスク装置という）があり、ミニディスク装置の一例として特許文献１がある。
以下、図６、図７を用いて特許文献１に記載されている内容を簡略して記載する。

図６において、ミニディスク装置２００の内部には、電池収納装置２０１が配置されている。この電池収納装置２０１は、通称ガム電池と呼ばれている薄型電池２０２を収納するに足る大きさで、非導電性の樹脂等によって一体成形されており、プラスティックシャーシ２０３とも一体的に形成され、また、一端側にこの薄型電池２０２を出し入れするための電池挿入口２０４および電池挿入口２０４を開閉する開閉蓋２０５を有している。薄型電池２０２は、図６の矢印Ｊの方向に負極２０６を電池挿入口２０４に挿入し、電池収納装置２０１に収納される。

図７は、図６に示したミニディスク装置の内部構造の概略を示した斜視図であり、プラスティックシャーシ２０３の一部を切り欠き、電池ケース２０８を切り欠いた箇所に取着することにより一体形成される。この電池ケース２０８の電池挿入口２０４側には、蝶番構造の開閉蓋２０５が設けられており、この開閉蓋２０５の内側には、電池ケース内部に収納される電池の正極２０７と接触する導電性の電池接点部２０９を有する電池接触端子２１０が開閉蓋２０５に対してスライドできるように嵌入されている。そして、電池ケース２０８の負極電池接触側面には、電池接触端子２１１に設けられた二つの舌片部の開放端を電池ケース２０８への挿入方向にそれぞれ折り曲げて形成させた電池接点部をそれぞれ貫通できるように端子窓２１２ａ、２１２ｂが設けられており、電池接触端子２１１を図７のような矢印Ｋの方向に電池ケース２０８の負極電池接触側面に嵌合する。

特開２００２−１９７７７６号公報

このように、ミニディスク装置は、小型化・軽量化の目的のため、種々の改良が成されているが、規格化されているディスクカートリッジを保持するホルダ、ホルダを支えるシャーシの大きさは、変更することはできない上、装置本体部のディスク駆動部や光ピックアップ部のような駆動系の配置にもデザイン上の自由度は実質的に無く、小型化も限界に近いものがあり、かつ、軽量化も装置本体の強度の点から限界に近いものがある。
しかしながら、ミニディスク装置等の携帯用電子機器は、その利便性から、より小型化・軽量化が要求され、さらなる小型化・軽量化を行うために電池収納スペースの縮小が考えられた。

現在使用している両端に端子が配設されている一次電池や二次電池の形状は、振動や落下等によるショックが加えられた際に起こる電池の電極部分と電池接触端子の接触不良を抑えるため、正極、負極の両側もしくは片側から適度の弾性力を持たせ、これを常に電池の電極部分に対して弾性的に圧着させる必要がある。このため、ミニディスク装置では、電池接触端子を板バネで形成して適度の弾性力を持たせる等の必要最小限のスペースで弾性力を持たせる方法が採られており、電池収納装置の縮小化も難しいものがあった。

本発明は、上記した課題を鑑みてなされたものであり、電池の形状を変え、より一層の小型化・軽量化の可能な電池収納装置を提供するものである。

本発明の電池収納装置は、正電極と負電極が底面側に所定の間隔を開けて一端部に併設された矩形電池を収納する電池収納装置において、正極側端子部と負極側端子部が一側面に所定の間隔を開けて一端部にコイルばねと共に併設された端子台と、端子台と係合する電池ケースとを備え、前記矩形電池を収納する際は、前記矩形電池を前記端子台上に摺動させ、前記正電極と前記正極側端子部、前記負電極と前記負極側端子部とを着接させると共に、前記矩形電池を取り出す際は、前記コイルばねにより挿入方向と逆方向への移動力を付勢して前記矩形電池を抜脱することを特徴とする。

また、前記正極側端子部および前記負極側端子部は、前記矩形電池の挿入方向に浮き上がっており、前記正極側端子部および前記負極側端子部の先端は、への字状をした凸部を形成している。
さらに、前記正極側端子部は前記端子台の短手方向の略中央に形成され、該正極側端子部の左右に前記負極側端子部および前記コイルばねが形成され、前記正電極は前記矩形電池の短手方向の略中央に形成され、前記負電極は前記負極側端子部と接する側に形成されている。
なお、前記端子台は、携帯用電子機器の回路基板に載置されていることを特徴とする。

本発明の電池収納装置によれば、端子台を設け、その上に正極端子および負極端子を一側面の一端部に所定の間隔を開けて併設し、さらに電池の長手方向の両端面に設けられていた正極および負極を、矩形電池の底面側の一端部に両電極を所定の間隔を開けて併設した構造をしているため、電極と電極端子を接触させるときに従来の構造では必要であった電池の両端からの圧着が無くなるため、小型化が可能となり、また圧着のため使用していた部材が無くなるため、軽量化にも繋がる。
また、端子台を設け、端子台に電極端子を取り付けることにより、電極端子を基板に直付けすることによる力量の不安定さを解消することができる。

さらに、端子台に設けられた電極端子は、電池挿入方向に浮き上がった形状をしているため、電池挿入時の電極端子の変形を防ぐことができ、電極と電極端子との接触を確実のものとしている。加えて、上記電極端子の先端は、への字状に折れ曲がった凸部を形成しており、また、電池の電極部は少し凹んだ位置に形成されているため、電池を端子台上を摺動させることにより、凸部と凹部が噛み合うように着接するため、振動やショックによる電極と端子との接触不良を防止することができると共に、更なる薄型化・小型化が可能となる。

さらに、電池を表裏逆に挿入しても、凸部形状をした電極端子の先端が凹部の無い電池の角に当たるため、電池を電池収納装置内に最後まで挿入することはできず、逆挿入の防止効果が得られる。つまり、電極と端子との接触は起こらないため、逆電圧の印加による回路破損防止用の保護回路を設ける必要は無くなり、とても安価に製造することが可能となる。

また、正極端子および負極端子を所定の間隔を開けて側面の一端部に併設したことにより、従来の電池と異なり、正極端子と負極端子が近くに構成できるため、基板上のパターンの引き回しが容易になる。さらに、従来の電池ケースは、基板を切り欠いてスペースを設け、そのスペースに電池収納部を設けていたが、端子台を設けて基板に載置するという構造にすることにより、基板を切り欠く必要が無くなり、有効な基板面積が増え、新規の回路を構成することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態として、図面に示す例に沿って説明する。
図１は、本発明の実施の形態であるミニディスク装置の閉じた状態の外観図であり、ミニディスク装置１００は、本体ケース１０１，カバー体１０３、とから構成され、本体ケース１０１側には、本体ケース１０１とカバー体１０３の開閉を行うため開閉摘み１０６、ミニディスクへの記録動作を行う記録摘み１０８、各種ボタンや摘みの操作を無効にするホールドスイッチ１０７、電池入れ部の開閉蓋１０９、とからなり、カバー体１０３の表面部１０２には、表示窓１０４、各種操作ボタン１０５が配置されている。

図２は、図１に示した実施の形態の回路基板を示した図である。
図２において、メイン基板１の隅に沿うように端子台２がメイン基板１の天面側に載置されている。端子台２には、端子台２の長手方向の略中央から端部にかけて、正極端子４と負極端子５とが所定の間隔を開け、平行に設けられている。なお、この正極端子４は短手方向の略中央に設けられており、所定の間隔を開けて負極端子５がメイン基板１の内部寄りに設けられており、正極端子４を中心軸とし、負極端子５と対局する位置（メイン基板１の外側寄り）にコイルばね９が設置されている。このコイルばね９は、挿入された電池６を取り出す時、電池６に対して挿入方向と逆方向に移動力を付勢するために用いられる。

電池ケース３は、端子台２の上部から矢印Ａの方向に、端子台２と係合して、一面の開いた略直方体の形状をした電池収納装置１０を形成する。この電池収納装置１０内に、電池６を矢印Ｂの方向に沿うように挿入する。

図３を用いて電池６の形状を説明する。なお、図３（ａ）は電池６の表側から見た斜視図を示し、図３（ｂ）は裏側から見た斜視図を示している。なおまた、本実施の形態で使用する電池は、２次電池である薄型のリチウム（Ｌｉ）イオン電池を使用するものとするが、必要な電圧を印加することが可能な電池ならば、薄型のニッケル・カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池又はニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池等の二次電池、若しくは、今回使用する形状に形成した一次電池等、どの様な電池を用いても良いものとする。

本発明の実施の形態における電池６の形状は、厚さＨは略３．５ｍｍ、縦長さＬは略２３ｍｍ、横長さＷは略６３ｍｍという薄く幅広い直方体の形状をしており、従来使用されている薄型電池よりも縦長さＬのは略７ｍｍ程長くなったが、横長さＷは略３ｍｍ短く、厚さＨは略２ｍｍ程薄くなり、回路基板に組み込みやすく、本体ケースを更に縮小することが可能となる形状をしている。

電池６において、側面６ｃ側の略中央に正極７ａ、そして所定の間隔を開け側面６ａ寄りに平行するように負極８ａがそれぞれ凹状に設けられており、凹状の正極７ａおよび負極８ａは連続して下面側６ｆに折り返され、所定長の凹状の正極７ｂおよび負極８ｂを形成している。このため、電池６を端子台２に対し側面６ｃを向けて摺動させる場合、正極端子４と正極７、負極端子５と負極８とが、嵌合するように、接触することが可能となる。

また、側面６ｃにおいて、両電極を側面６ａ側に寄せ、側面６ｄ側を空ける構成にすることにより、例えば、電池６を裏表逆に挿入した際、側面６ｃに対し均等幅に電極を設置したときに可能性のある電極と端子との接触を無くすことができ、電気回路へ正負逆の電圧を印加することによる影響を完全に防ぐことができる。また、側面６ｃの空いたスペースに上記にて説明したコイルばね９を当接することにより、電池６を取り出す時の挿入方向の逆方向への移動力の付勢を与えることができる。

図４を用いて、電池６の収納方法を説明する。なお、図４（ａ）はメイン基板１を上から見た図であり、（ｂ）は同図（ａ）をＣ−Ｃ方向から見た断面図である。
電池ケース３を端子台２に係合し、電池収納装置１０を形成する。そして、矢印Ｅの方向から電池６の電極面を挿入方向に向けて端子台２に電池６を摺動させ、正極７および負極８を正極端子４および負極端子５に着接させる。このとき、図４（ｂ）に示すように、正極端子４は電池６の挿入方向に浮き上がった状態になっており、下方向へ抑え込むと上方向に反発する力を持つ板ばね形状をしているため、確実に正極端子４と正極７を着接することが可能となる。

また、電極端子と電池との接続部を、図４（ｂ）の波線円Ｄで囲った部分を拡大した図５を用い、より詳しく説明する。
正極端子４は電池６の挿入方向に浮き上がった形状をしており、また、正極端子４の先端は、への字状に折れ曲がった凸部を形成しているため、電池６を電池収納装置１０内に挿入していくと徐々に沈み込み、電池６が電池収納装置１０に完全に収納されると、正極端子４は４’の位置に移動し、正極端子４’の凸部が端子台２の底面より突出している状態となる。つまり、電池６が電池収納装置１０内部を摺動することにより、正極端子４は４’へと移動し、電池６の凹形状をした電極７と正極端子４’の凸部が嵌合するように着接する構成になっている。このため、電池６を裏表逆に挿入したとしても、電池６は電極部のみ凹んだ形状をしているため、正極端子４の先端に設けられた凸部が壁となり、電池６の挿入進路を塞いでしまうため、電池収納装置１０内に電池６を収納することはできない構成となっている。換言すれば、この構成が逆電流の防止をする保護回路の役目を果たすため、回路内への損傷を無くすことができる。
なお、図示していないが、負極端子５も上記した正極電極４と同様の形状をしており、同様の動作をする。

なお、上記した電池収納装置１０内に挿入された電池６は、開閉蓋１０９を閉じることにより電池収納装置１０内に収納される。
また、電池収納装置１０内に電池６が収納されている時、開閉蓋１０９を開くと、コイルばね９による挿入方向と逆方向への付勢力により、電池６は電池収納装置１０の外へと押し出され、取り出すことができる。

以上のように、本発明は、端子台を用いた構成をしているため、電池端子を基板に直付けすることによる力量の不安定さ、および基板に穴をあけることによる基板の有効面積の減少を抑える効果を持っている。また、端子および電極を一側面に設けることにより、電池の薄型化および振動等による接触不良を無くす効果が得られ、さらに、電極端子の上を電池が挿脱されるため、電極端子に付着したゴミ等を取り除く効果もあり、常に接触抵抗の少ない状態で接続することが可能となる。

本発明の実施の形態としてミニディスク装置を例示したが、携帯用としては他に携帯電話、携帯用パソコン、デジタルカメラ等、更に携帯用に限定せず、ラジオやオーディオ機器、電子玩具等の電池を電源とするあらゆる電子機器にも応用が可能である。更に、本発明は以上示した実施形態にとらわれず、様々な形態に発展できることは言うまでもない。

本発明の実施の形態におけるミニディスク装置を示す外観図である。本発明の実施の形態における回路基板、電池ケース、電池を示す斜視図である。（ａ）実施の形態における電池の表側斜視図である。（ｂ）実施の形態における電池の裏側斜視図である。（ａ）実施の形態における回路基板、電池ケース、電池を示す上面図である。（ｂ）実施の形態における回路基板、電池ケース、電池を示す断面図である。実施の形態における電極端子部の拡大図である。特許文献１に示す電池収納装置の外観図である。特許文献１に示す電池収納装置に用いられる電池接触端子の詳細外観図である。

符号の説明

１メイン基板、２端子台、３電池ケース、４正極端子、５負極端子、６電池
７正極、８負極、９コイルばね、１０電池収納装置
１００ポータブルミニディスク記録・再生装置、１０１本体ケース、１０２表面部、１０３カバー体、１０４表示窓、１０５操作ボタン、１０６開閉摘み、１０７ホールドスイッチ、１０８記録摘み、１０９開閉蓋

Claims

正電極と負電極が底面側に所定の間隔を開けて一端部に併設された矩形電池を収納する電池収納装置において、
正極側端子部と負極側端子部が一側面に所定の間隔を開けて一端部にコイルばねと共に併設された端子台と、
端子台と係合する電池ケースとを備え、
前記矩形電池を収納する際は、該矩形電池を前記端子台上に摺動させ、前記正電極と前記正極側端子部、前記負電極と前記負極側端子部とを着接させると共に、前記矩形電池を取り出す際は、前記コイルばねにより挿入方向と逆方向への移動力を付勢して前記矩形電池を抜脱することを特徴とする電池収納装置。
前記正極側端子部および前記負極側端子部は前記矩形電池の挿入方向に浮き上がっており、前記正極側端子部および前記負極側端子部の先端は、への字状をした凸部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の電池収納装置。
前記正極側端子部は前記端子台の短手方向の略中央に形成され、該正極側端子部の左右に前記負極側端子部および前記コイルばねが形成され、
前記正電極は前記矩形電池の短手方向の略中央に形成され、前記負電極は前記負極側端子部と接する側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池収納装置。
前記端子台は、携帯用電子機器の回路基板に載置されていることを特徴とする請求項１に記載の電池収納装置。