JP2006059689A - 携帯型電子機器及び電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】 一定以上のコネクタ嵌合長を確保しつつ電池パックの厚さを薄くする。
【解決手段】 電話機本体２の電池収容部２Ａ底面に凸型のコネクタ２Ｂを立設すると共に、電池パック３にその厚さ方向に貫通孔３Ａを設けてこの貫通孔３Ａ内に第２のコネクタ３Ｂを設ける。そして、電池パック３を電話機本体２の電池収容部２Ａに装着する際に、上記第１のコネクタ２Ｂを上記貫通孔３Ａに挿入して第２のコネクタ３Ｂに嵌合させるように構成したものである。
【選択図】 図３

Description

この発明は、携帯電話機等の携帯型電子機器と、この携帯型電子機器に使用される電池パックに関する。

携帯電話機等の携帯型電子機器は、一般に電源としてリチウムイオン電池等を使用した板状の電池パックを使用している。また、この電池パックと機器本体との間の電気的な接続構造としては、接点間の接触を利用するものが多く用いられている。しかし、このような接続構造は、衝撃や振動により電池パックと機器本体との間の電気的接続状態が不安定になりやすいという問題点を有している。

一方、電池パックと機器本体との間を電気的に接続するための他の構造として、コネクタを用いたものが提案されている。この接続構造は、例えば携帯電話機において電話機本体の電池収容部底面に凸型をなすコネクタを立設すると共に、電池パックに凹型をなすコネクタを埋め込んで設ける。そして、電池パックを電池収容部に収容したときに、上記電池パックの凹型コネクタに電話機本体の凸型コネクタを嵌合させることにより、電池パックと電話機本体との間を電気的に接続するものである（例えば、特許文献１を参照。）
このようなコネクタによる接続構造を採用することで、接点間の接触のみに頼る場合に比べ、振動や衝撃等に対し電池パックと電話機本体との間の電気的な接続状態を安定に保持することができる。
特開２０００−３４９８７５号公報

しかし、特許文献１に示される構成では、電池パックに凹型コネクタを埋設するものであるため、電池パックの厚さが増えるという問題点がある。より詳細に、特許文献１の図３を参照して説明すると、電池パック１０に形成されているコネクタ２２は、凹部２２ａを有するコネクタブロック２２Ａを有し、電話機本体２に設けられた凸型のコネクタ２１と嵌合する構成を有する。このため、電池パック１０の厚さは、凹部２２ａに差し込まれる凸型のコネクタ２１と凹型のコネクタ２２との嵌合長等に加え、凹型のコネクタブロック２２Ａ自身の厚さも含む。また、電池パックの厚さを抑えようとすると、凹型コネクタの端子に対する凸型コネクタの端子の嵌合長が短くなって、コネクタ間の接触の安定性を十分に確保できなくなるという問題点がある。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、一定以上のコネクタ嵌合長を確保しながら電池パックの厚さを薄くすることが可能な電池パック及び携帯型電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の電池パックは、携帯型電子機器本体に設けられかつ凸型をなす第１のコネクタが立設された電池収容部に、着脱自在に収容される電池パックにおいて、少なくとも電池セルを収容した筐体と、前記筐体の厚さ方向に貫通して設けられる貫通孔と、前記貫通孔内に設けられ、前記電池パックが前記電池収容部に収容された状態で前記貫通孔に挿入される前記第１のコネクタと電気的に接続される第２のコネクタとを具備する。これにより、コネクタ間の嵌合長を一定以上確保しながら、電池パックの厚さを薄くすることができる。よって、コネクタ間の接触の安定性を十分保持しつつ、電池パック自体はもとよりこの電池パックを収容する携帯型電子機器の小型軽量化を図ることができる。

また、上記電池パックの第２のコネクタは、前記筐体の中心から外れた位置に、少なくとも１つ設けられている。この構成により、上記電池パックを１つ用意することで、電池収容部に設置される第２のコネクタは、少なくとも４箇所の異なる任意の位置に設計されることが可能となり、携帯型電子機器本体の設計自由度が向上される。

この発明によれば、コネクタ間の嵌合長を一定以上確保しながら、電池パックの厚さを薄くすることができる。このため、コネクタ間の接触の安定性を十分保持しつつ、電池パック自体はもとよりこの電池パックを収容する携帯型電子機器の小型軽量化を図ることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、この発明に係わる携帯型電子機器の一実施形態である携帯電話機の概略構成を示す斜視図である。図１に示される通り、携帯電話機１は、電話機本体２と、電池パック３とから構成される。なお、図示しないが、電話機本体２の電池収容部２Ａには、電池パック３が収容された状態でカバーが装着される。

電話機本体２は電池収容部２Ａを備え、この電池収容部２Ａの底面には、凸型をなす第１のコネクタ２Ｂが立設してある。この第１のコネクタ２Ｂの設置位置は、後述する電池パック３に設けられる第２のコネクタ２Ｂの設置位置に対応して、電池収容部２Ａ底面の四隅のうちの一箇所に設定される。なお、図１では第１のコネクタ２Ｂの突出方向をＰ、このＰと直交する電池収容部２Ａ底面と平行な方向をＱで示している。

一方、電池パック３は、図示しない電池セル及び制御回路を板状をなす長方体型の筐体内に収容したもので、この筐体にはその厚さ方向（上記Ｐ方向）に、フロント面３Ｆからリア面３Ｒにかけて貫通する貫通孔３Ａが設けてある。この貫通孔３Ａの設置位置は、図４に示すように電池パック筐体の中心線Ｃ，Ｃ′から外れた位置に設定されている。そして、上記貫通孔３Ａ内には凹型をなす第２のコネクタ３Ｂが設置してある。この第２のコネクタ３Ｂは、上記電池パック３が電話機本体２の電池収容部２Ａに収容された状態で、上記第１のコネクタ２Ｂと嵌合する。

図２は、図１に示した電池パック３の第２のコネクタ３Ｂと電話機本体２の第１のコネクタ２Ｂとが嵌合している状態を示す横断面図、図３はそのＥ−Ｅ矢視断面図である。

図２に示すとおり、電池パック３の第２のコネクタ３Ｂは、長方形の筒状に形成されたコネクタブロック３１と、このコネクタブロック３１の内側面のうち向かい合う２つの側面に相対向する状態で配置された３対のコンタクト３２とを有する。

一方、電話機本体２の第１のコネクタ２Ｂは、凸型をなすコネクタブロック２１と、このコネクタブロック２１にその側面から突出した状態で設けられる３個のコンタクト２２とを有する。コネクタブロック２１は、上記電池パック３の第２のコネクタ３Ｂのコネクタブロック３１内に、非接触に挿入可能なサイズを有する。３個のコンタクト２２はそれぞれ図３に示すようなカンチレバー型（釣り針型）を有し、自身の弾性力によって上記第２のコネクタ３Ｂの３対のコンタクト３２に対し圧接する。かくして、第１のコネクタ２Ｂと第２のコネクタ３Ｂとの間は電気的に接続され、これにより電池パック３から電話機本体２への電源供給が可能となる。

なお、通常、電池パック３のリア面３Ｒには、上記貫通孔３Ａの開口部を覆うように銘板４が取着される。この銘板４には、電池パック３の定格値や使用上の注意等が表示されている。また銘板４は、ユーザが電池パック３を電話機本体２の電池収容部２Ａに装着する際に、電池パック３のリア面３Ｒとフロント面３Ｆとを識別し易くする役割も果たす。

このような構造であるから、電池パック３を電話機本体２の電池収容部２Ａに装着すると、電話機本体２の第１のコネクタ２Ｂが電池パック３の貫通孔３Ａに差し込まれる。この差し込み過程において、貫通孔３Ａ内では第１のコネクタ２Ｂのコンタクト２２が第２のコネクタ３Ｂのコンタクト３２に対し弾性接触した状態で、コンタクト２２とコンタクト３２との接触点が図３に示す矢印Ｆ方向に移動する。また、このときコンタクト２２はコンタクト３２に対し、先に接触する接触部２２ａと後から接触する接触部２２ｂの２点で接触する。このように、コンタクト２２とコンタクト３２との接触部が２つ以上ある場合、後から接触した接触部２２ｂがコンタクト３２と接触を開始した位置から、差し込み作業が完了した位置までの距離が嵌合長Ｄとなる。この嵌合長を一定長以上確保することが、コネクタ２Ｂ，３Ｂ間の接触の安定性を保持する上で重要である。

この実施形態では、電池パック３に貫通孔３Ａを設けてこの貫通孔３Ａ内に第２のコネクタ３Ｂを設けている。このため、第１のコネクタ２Ｂの先端が銘板４に接触するまでに十分な挿入ストロークが得られ、これにより電池パック３の筐体の厚さを厚くしなくても、上記コネクタ２Ｂ，３Ｂ間の嵌合長Ｄは一定長以上に保持される。このため、コネクタ２Ｂ，３Ｂ間の接触の安定性は十分保持される。

すなわち、この発明の一実施形態では、電池パック３に設けた貫通孔３Ａ内に第２のコネクタ３Ｂを設けているため、電池パック３の厚さを維持する場合には嵌合長Ｄをさらに長くすることができ、一方、嵌合長Ｄを維持する場合には電池パック３の厚さをさらに薄くすることができる。このため、前者であればコネクタ２Ｂ，３Ｂ間の接触の信頼性を高めて電話機本体２と電池パック３との電気的接続をより確実に行うことが可能となる。また、嵌合長Ｄがより長く確保されることにより、コネクタ２Ｂ，３Ｂ間の嵌合構造上のマージンが十分に確保され、この結果第２のコネクタ３Ｂと第１のコネクタ２Ｂとのタイプが異なる場合にも、信頼性の高い接続を行うことができる。言い換えれば、電話機本体２の設計の自由度が増し、多種多様な電話機本体への適用が可能となる。一方後者であれば、必要とされるコネクタ２Ｂ，３Ｂ間の接触の信頼性を確保しつつ電池パック３をより薄型にすることができるので、電池パック３自体はもとより携帯電話機１のさらなる小型軽量化を図ることが可能となる。この効果は、筐体のより一層の軽薄短小化と軽量化が求められている携帯電話機にあって、きわめて有用である。

さらに、この発明の一実施形態では次のような作用効果も奏せられる。すなわち、先に述べたように電池パック３に設けられる第２のコネクタ３Ｂは貫通孔３Ａ内に設けられる。しかも、図４に示されるとおり第２のコネクタ３Ｂは破線で示す中心線Ｃ，Ｃ′から外れた位置に配置されている。したがって、第１のコネクタ２Ｂを図１に示すように電池収容部２Ａ底面の他の異なる位置５１，５２，５３のいずれに設けたとしても、電池パック３を任意の方向に裏返すことで、上記いずれの位置５１，５２，５３のコネクタ２Ｂに対しても第２のコネクタ３Ｂを嵌合させることが可能である。

例えば、図１に示す位置５１に第１のコネクタ２Ｂが設けられている場合には、電池パック３を図１に示す状態から中心線Ｃを中心に回転させて図４に示す状態に裏返すことにより、第２のコネクタ３Ｂを上記位置５１にある第１のコネクタ２Ｂに嵌合させることができる。また、第１のコネクタ２Ｂが図１に示す位置５２に設けられている場合には、電池パック３を上記中心線Ｃと直交する中心線Ｃ′を中心にさらに回転させて再度裏返すことにより、第２のコネクタ３Ｂを上記位置５２にある第１のコネクタ２Ｂに嵌合させることができる。同様に、第１のコネクタ２Ｂが図１に示す位置５３に設けられている場合には、電池パック３を図１に示す状態から上記中心線Ｃ′を中心に回転させて裏返すことにより、第２のコネクタ３Ｂを上記位置５３にある第１のコネクタ２Ｂに嵌合させることができる。

このように、本実施形態に係わる電池パック３を使用することで、電話機本体１では第１のコネクタ２Ｂを電池収容部２Ａ内の異なる４箇所のうちの任意の位置に設置することが可能となり、これにより設計自由度が向上される。なお、１個の電池パック３を上記第１のコネクタ２Ｂの設置位置の異なる４タイプのいずれの携帯電話機にも使用できるようにするには、銘板４を取着しないか、或いは取着しても貫通孔３Ａを避けて取着する必要がある。一方、携帯電話機のタイプごとに専用の電池パックを用意する場合には、電話機本体２のコネクタの設置位置が上述の４つのうちのどれか１つと決定した段階で、電話機本体２と対向しない面に、貫通孔３Ａの開口部を遮蔽する状態で銘板４を取着すればよい。このようにすると、電池パック３を銘板４が取着されている面を下向きにして電池収容部２Ａに収容することができなくなるため、電池パック３の収容作業時のユーザの混乱を軽減できる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では電池パック３に１個の第２のコネクタ３Ｂを設けた場合を例にとって説明した。しかし、それに限定されるものではなく、電池パックに複数の第２のコネクタを設けるようにしてもよい。例えば図５（ａ）では、電池パック３１０に中心線Ｃに対して線対称となる位置に２つのコネクタ３１０Ａ，３１０Ｂを設けている。この構成により、電池パック３１０は、２タイプの異なる位置に第１のコネクタを有する電話機本体と嵌合可能である。また、図５（ｂ）では、電池パック３２０の対向角の関係にある２箇所に第２のコネクタ３２０Ａ，３２０Ｂを設置している。このうちコネクタ３２０Ａは、開口部の長辺が電池パック３の短辺と平行になるように配置され、コネクタ３２０Ｂは開口部の長辺が電池パック３の長辺と平行になるように配置されている。この構成により、電池パック３２０は、８タイプの異なる位置にコネクタを有する電話機本体と嵌合可能である。

また、電話機本体１の電池収容部２Ａ底面における複数の位置（例えば図１に示す４箇所２Ｂ，５１，５２，５３）のすべてに第１のコネクタを設け、これらのコネクタのいずれかに電池パック３の１個のコネクタ３Ｂを嵌合させるようにしてもよい。このように構成すると、電池収容部２Ａに対し電池パック３を裏返した状態で装着しても、またどのような向きに収容しても、電気的な接続を行うことが可能となる。このように構成すると、お年寄りや子供等の取り扱いに不慣れなユーザや、目の不自由なユーザが、電池パック３をその表裏や向きを意識することなく装着することができるようになり、きわめて有効である。

さらに、例えば図６に示すように、電池パック３３０の縁の一部を切り欠いた状態に貫通孔３３０Ａを形成し、この切り欠きを有する貫通孔３３０Ａに第２のコネクタを設けるようにしてもよい。このように構成すると、電話機本体２の筐体側部に電池収容スロットを設け、この電池収容スロットに図１に示す矢印Ｑ方向に電池パック３２０をスライド挿入して収容することが可能となる。

さらに、前記実施形態では第２のコネクタ３Ｂが設けられる貫通孔３Ａの開口形状を長方形として説明した。しかし、これに限定されるものではなく、例えば正方形、円形等の他の形状であってもよい。また、前記実施形態では、第２のコネクタ３Ｂは貫通孔３Ａ内の向かい合う２面にコンタクト３２を配置したものとして説明した。しかし、これに限らずコンタクト３２を貫通孔３Ａ内の片方の面にだけ配置し、この片側のコンタクトに対し第１のコネクタ２Ｂのコンタクト２２を接触させるように構成してもよい。

さらに、携帯型電子機器には、携帯電話機に限らず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）や、ノート型のパーソナル・コンピュータ、トランシーバ等の携帯型無線機、携帯型のＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、携帯型テレビジョン受信機、映像・オーディオプレーヤ、携帯型ゲーム機、電子辞書等のその他の機器も含まれる。その他、電子機器本体の形状や構成、電池パックの形状や構成、第１及び第２のコネクタの構成とその設置位置等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

この発明に係わる携帯型電子機器の一実施形態である携帯電話機の概略構成を示す斜視図。 図１に示した携帯電話機の要部であるコネクタの嵌合構造を示す横断面図。 図２に示した嵌合構造のＥ−Ｅ矢視断面図。 図１に示した電池パックをフロント面から示す斜視図。 この発明に係わる電池パックの他の実施形態を示す平面図。 この発明に係わる電池パックのその他の実施形態を示す斜視図。

符号の説明

１・・・携帯電話機、２・・・電話機本体、３・・・電池パック、４・・・銘板、２Ａ・・・電池収容部、２Ｂ・・・第１のコネクタ、３Ａ・・・貫通孔、３Ｂ・・・第２のコネクタ、２２・・・第１のコネクタのコンタクト、３２・・・第２のコネクタのコンタクト。

Claims (5)

1. 電池収容部を備えた携帯型電子機器本体と、
   この携帯型電子機器本体の前記電池収容部に着脱自在に収容される電池パックとを具備し、
   前記携帯型電子機器本体は、
   前記電池収容部内に立設される凸型をなす第１のコネクタを備え、
   前記電池パックは、
   少なくとも電池セルを収容した筐体と、
   前記筐体の厚さ方向に貫通して設けられる貫通孔と、
   前記貫通孔内に設けられ、前記電池パックが前記電池収容部に収容された状態で前記貫通孔に挿入される前記第１のコネクタと電気的に接続される第２のコネクタと
   を備える携帯型電子機器。
2. 携帯型電子機器本体に設けられかつ凸型をなす第１のコネクタが立設された電池収容部に、着脱自在に収容される電池パックにおいて、
   少なくとも電池セルを収容した筐体と、
   前記筐体の厚さ方向に貫通して設けられる貫通孔と、
   前記貫通孔内に設けられ、前記電池パックが前記電池収容部に収容された状態で前記貫通孔に挿入される前記第１のコネクタと電気的に接続される第２のコネクタとを
   具備する電池パック。
3. 前記筐体に前記孔部の一方の開口部を閉塞する状態で取着される銘板を、さらに具備する請求項２記載の電池パック。
4. 前記第２のコネクタは、前記筐体の中心から外れた位置に、少なくとも１つ設けられる請求項２記載の電池パック。
5. 前記貫通孔は、前記筐体の縁を切り欠いた状態に設けられる請求項２記載の電池パック。

Images