JP2008010209A

JP2008010209A - 電池パック

Info

Publication number: JP2008010209A
Application number: JP2006177166A
Authority: JP
Inventors: Koji Aizawa; 孝司相澤
Original assignee: Casio Hitachi Mobile Communications Co Ltd
Current assignee: Casio Hitachi Mobile Communications Co Ltd
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】組み立てずれや溶着ずれ、寸法のバラツキが生じた場合にも、容易に対応して電池パックに装着部をクリアランスが生じることなく確実に装着することのできる電池パックを提供する。
【解決手段】電池パック１は、装着部１０５の底部１０５eに配されるインナーケース２と、インナーケース１に対して突き合わせて配されるアウターケース３と、インナーケース２とアウターケース３との間に形成される空間内に収容される素電池４とを備えている。インナーケース２の外形寸法Ｍ，Ｎをアウターケース３の外形寸法ｍ，ｎより大きくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、上下二つのケース部材で構成されるケース内に素電池を収容してなる電池パックに関する。

従来より、携帯電話機等の電子機器では駆動用電源として電池パックが使用されている。電池パックは、上下二つのケース部材で構成されるケース内に、素電池と保護回路や電極端子などが搭載された回路基板とを収容したもので、一方のケース部材（ケース半体）に、素電池や回路基板等を収容した状態で他方のケース部材（ケース半体）を被せて一方のケース部材に固定したものであり、固定方法としては２つのケース部材の嵌め合わせ部を超音波溶着するなどの方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。そして、このような電池パックは電子機器の筐体の裏ケース等に形成された装着部に着脱自在に装着されている。
特開２００５−３１７３９１号公報

ところで、電池パックを電子機器の装着部に装着する場合、装着部に露出して設けられたバネ製を有するプラスとマイナスの電源接続端子に電池パックの電極をそれぞれ接触させるように、装着部に電池パックを上から係合配置することで電池パックを裏ケースに装着している。
そして、このような電子機器では、電源接続端子と電池パックの電極との接触信頼性を高めるために、電池パックを装着部に装着した状態で電池パックががたつかないように、電池パックと装着部とのクリアランス（隙間）を限りなく小さくする必要がある。
しかしながら、電池パックは、二つのケース部材を嵌め合わせてなるケース内に素電池や回路基板等を収容する構造であるため、二つのケース部材各々の製造誤差や二つのケース部材の嵌め合わせ部分における組み立てずれ（溶着ずれ等）によって外形寸法のバラツキが大きくなり、電池パックと装着部とのクリアランスを小さくすることができない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、外形寸法のバラツキが少ない電池パックを提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、上下二つのケース部材で構成されるケース内に素電池を収容してなる電池パックにおいて、前記二つのケース部材のうちいずれか一方の外形寸法を他方の外形寸法より大きくしたことを特徴とする。

本発明によれば、電池パックの外形寸法が外形寸法の大きい方のケース部材によって決定されるので、外形寸法の誤差が少ない。したがって、装着部と電池パックとの間のクリアランスを小さくすることができ、装着部内における電池パックのガタツキが少なくなり、また、給電部の接触信頼性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、電池パックを装着する電子機器の一例として携帯電話機について説明する。
［第一の実施の形態］
図１は、携帯電話機１００を裏側から見た際の分解斜視図である。
携帯電話機１００の筐体は、表ケース１０１と裏ケース１０２とを互いに組み合わせてなり、表ケース１０１と裏ケース１０２との間に内部回路を実装する回路基板（図示しない）が収容されている。
表ケース１０１は、略箱状の周知のものであり、入力キーや表示パネル（図示しない）が設けられている。一方、裏ケース１０２も略箱状の周知のものであり、上端部に回路基板に導通するアンテナ１０３が装着され、裏面には報知用スピーカ１０４が設けられている。また、裏ケース１０２の裏面下半部には電池パック１を装着する装着部１０５が形成されている。装着部１０５は、平面視略矩形状に形成された凹部であり、凹部を形成する上側内壁面１０５aには、電源接続コネクタ１０７が設けられ、両隅部に後述する電池パック１の係止爪２１が係止される係止穴１０６が形成されている。また、この上側内壁面１０５aには、蓋部１２０の係止爪（図示しない）が係止される係止穴１０７が左右に形成されている。凹部を形成する左右内壁面１０５c，１０５dの高さは、上下内壁面１０５a，１０５bの高さよりも後述する電池パック１の蓋部１２０の厚み分だけ低くなっている。

電源接続コネクタ１０７は、例えば、接続端子となるコネクタピンがスプリングにより押し出される構成のスプリングコネクタであって、各接続端子１０８〜１１０の接触部が装着部１０５に露出するように設けられ、装着部１０５に装着された電池パック１と表ケース１０１及び裏ケース１０２内の回路基板とを電気的に接続するものである。電源接続コネクタ１０７は、電池パック１のプラス電極端子５２に付勢力によって圧接されるプラス電源接続端子１０８と、マイナス電極端子５３に付勢力によって圧接されるマイナス電源接続端子１０９と、サーミスタ（温度検出素子）用端子５４に付勢力によって圧接されるＴ端子１１０と、これらプラス電源接続端子１０８、マイナス電源接続端子１０９及びＴ端子１１０をそれぞれ保持する端子ケース１１１とを備えている。プラス電源接続端子１０８は、図１中右側に配され、Ｔ端子１１０は中央に、マイナス電源接続端子１０９は左側に配されている。

また、裏ケース１０２の裏面で装着部１０５を形成する下側内壁面１０５b近傍に、スライド可能にロック部材１１２が組み付けられている。ロック部材１１２は、後述の電池パック１が装着部１０５に装着された後に、電池パック１を覆うように装着部１０５に嵌め込まれた蓋部１２０のロック穴１２１にスライドして挿入されるようになっている。
蓋部１２０は、電池パック１よりも外形寸法が大きい略矩形板状をなしている。蓋部１２０の上端面に、装着部１０５の上側内壁面１０５aに形成された係止穴１０７に係止する係止爪（図示しない）が係止穴１０７に対応して左右に形成されている。

図２は、電池パック１の斜視図、図３は、電池パック１の分解斜視図である。
電池パック１は、裏ケース１０２の装着部１０５に装着自在に設けられる。電池パック１は、インナーケース（ケース部材）２と、アウターケース（ケース部材）３と、インナーケース２とアウターケース３との間に形成される空間内に収容される素電池４とを備えている。

素電池４は、例えばリチウムイオン電池等の充電池で、インナーケース２及びアウターケース３内に収容される大きさであり、左右側面が湾曲した略直方体状をなしている。素電池４の電源接続コネクタ１０７側の上端面４aの略中央部にはマイナス電極４２が設けられ、マイナス電極４２と離間してプラス電極４１が設けられている。

インナーケース２は、装着部１０５の底部１０５e側に凸とされた略箱状のものである。アウターケース３は、インナーケース２とは逆向きに凸とされた略箱状のものである。
インナーケース２の電源接続コネクタ１０７側の上側外壁面２aには、その面２aから突出した二つの係止爪２１が形成されている。これら係止爪２１は、装着部１の両隅部に形成された係止穴１０６に対応しており、係止穴１０６にそれぞれ係止されるものである。
また、インナーケース２の内壁面には、全周に渡って段部２２が形成されており、この段部２２がアウターケース３の溶着部３３に突き合わされて溶着される。また、インナーケース２の上側外壁面２aには、切欠部２３が形成されている。切欠部２３には、電源接続コネクタ１０７が接触する端子ホルダ５１が配置されるようになっている。端子ホルダ５１は、保護回路基板５の外面に突出して設けられ、電源接続コネクタ１０７の各接続端子１０８〜１１０に対応するように、プラス電極端子５２が、図２，図３中左側に配され、Ｔ端子５４は中央に、マイナス電極端子５３は右側に配されている。また、保護回路基板５の内面で、端子ホルダ５１に対向する位置に、マイナスリード板５６が形成され、保護回路基板５の内面でマイナスリード板５６と離間してプラスリード板５５が形成されている。マイナスリード板５６は、素電池４のマイナス電極４２に溶着され、プラスリード板５５は素電池４のプラス電極４１に溶着されている。また、素電池４と保護回路基板５との間にはＰＴＣ (positive Temperature Coefficient) サーミスタ６が介在しており、ＰＴＣ６のリード部は、マイナス電極４２とプラス電極４１との間の位置にスポット溶着されている。ＰＴＣ６は、素子温度がある温度より上昇すると、急激に抵抗値が変化するデバイスである。

アウターケース３のロック部材１１２側の下側外壁面３bには、突起部３１が形成されている。突起部３１は、電池パック１を装着部１０５に装着した後、装着部１０５から電池パック１を取り外す際に指の爪を引っかけるためのものである。突起部３１は、アウターケース３を構成する天面３２に対して面一に形成されている。
また、アウターケース３の内壁面には、端子ホルダ５１が配置される箇所を除き、ほぼ全周に渡って、インナーケース２の段部２２に溶着される溶着部３３がインナーケース２側に向けて凸となるように形成されている。

なお、インナーケース２の上下方向（長手方向）の外形寸法Ｍは、アウターケース３の上下方向の外形寸法ｍよりも大きくなっている。すなわち、電池パック１を組み立てた状態において、アウターケース３の上側外壁面３aからインナーケース２の上側外壁面２aが突出し、且つアウターケース３の下側外壁面３bからインナーケース２の下側外壁面２bが突出するようになっている。また、インナーケース２の左右方向（短手方向）の外形寸法Ｎもアウターケース３の左右方向の外形寸法ｎよりも大きくなっている。すなわち、電池パック１を組み立てた状態において、アウターケース３の左右外壁面３c，３dからインナーケース２の左右外壁面２c，２dが突出するようになっている。

したがって、素電池４のマイナス電極４２にマイナスリード板５６の先端を溶着し、ＰＴＣ６をマイナス電極４２とプラス電極４１との間の位置に溶着し、プラス電極４１にプラスリード板５６を溶着して保護回路基板５を素電池４の上端面４aに配置する。次いで、保護回路基板５の端子ホルダ５１をインナーケース２の切欠部２３内に配置するように、インナーケース２の内側に保護回路基板５を配置する。さらに、アウターケース３の溶着部３３をインナーケース２の段部２２に突き合わせて溶着する。これによって電池パック１が組み立てられる。

組み立てられた電池パック１は、図１に示すように、係止爪２１を装着部１０５内の係止穴１０６に挿入されるように位置合わせした状態で、電池パック１を上から装着部１０５内に押し込み、蓋部１２０で電池パック１を覆うとともに装着部１０５内に嵌め込んで、ロック部材１１２を電池パック１側にスライドさせてロック部材１１２に一体に形成されている係止爪を蓋部１２０のロック穴１２１に挿入することによりロックされる。
これによって、電池パック１が装着部１０５内に固定され、また、各電源接続端子１０８〜１１０が電池パック１の各電極端子５２〜５４に接触して導電する。

図４(a)，(b)は、電池パック１を装着部１０５内に装着した状態で、図２における切断線IV−IVに沿って切断した際の矢視断面図である。なお、図４中、素電池４の図示は省略している。
図４(a)では、インナーケース２とアウターケース３とが正常な位置関係で溶着され、インナーケース２の左右方向中心位置とアウターケース３の左右方向中心位置とが略一致している状態の電池パック１が装着部１０５の底部１０５eに配置された状態を示し、図４(b)では、インナーケース２の左右方向中心位置に対してアウターケース３の左右方向中心位置が右方向にずれて溶着された状態の電池パック１が装着部１０５の底部１０５eに配置された状態を示している。
このように、本実施の形態では、インナーケース２の左右方向（短手方向）の外形寸法Ｎをアウターケース３の左右方向（短手方向）の外形寸法ｎよりも大きくしているので、インナーケース２とアウターケース３とがずれて溶着されてもアウターケース３が装着部１０５の内壁面１０５ｃ、１０５ｄ（図１参照）に接触することは無く、インナーケース２と装着部１０５との間のクリアランスは一定である。
また、本実施の形態では、インナーケース２の上下方向（長手方向）の外形寸法Ｍをアウターケース３の上下方向（長手方向）の外形寸法ｍよりも大きくしているので、電池パック１の電極端子５２〜５４が設けられている面（インナーケース２の上側外壁面２ａ）と装着部１０５の上側内壁面１０５ａとの間のクリアランスを、電池パック１の電極端子５２〜５４が設けられているインナーケース２の上下方向（長手方向）の外形寸法Ｍに基づいて決めることが出来る。これにより、電源接続コネクタ１０７の接続端子１０８〜１１０と電池パック１の電極端子５２〜５４との接触圧を適正な範囲内に収めることが出来るので、給電部の接触信頼性も高くなる。

［第二の実施の形態］
図５は、電池パック１Ａの斜視図、図６は、電池パック１Ａの分解斜視図である。
第二の実施の形態における電池パック１Ａは、第一の実施の形態の電池パック１と異なり、インナーケース２Ａ及びアウターケース３Ａの中央内部が開口した枠状のものであり、また、溶着によって接合するのではなく、インナーケース２Ａとアウターケース３Ａとを互いに係合させることによって組み立てている点で第一の実施の形態と異なる。なお、電池パック１Ａを装着する携帯電話機１００は第一の実施の形態と同様のため、同様の符号を付して説明する。
電池パック１Ａは、インナーケース２Ａと、アウターケース３Ａと、インナーケース２Ａとアウターケース３Ａとの間に形成される空間内に収容される素電池４Ａとを備えている。
素電池４Ａは、第一の実施の形態の素電池４と同様で、プラス電極４１Ａ及びマイナス電極４２Ａが設けられている。

インナーケース２Ａは、装着部１０５の底部１０５e側に凸とされ、中央内部が開口された略枠状のものである。アウターケース３Ａは、インナーケース２Ａとは逆向きに凸とされ、中央内部が開口された略枠状のものである。
インナーケース２Ａの電源接続コネクタ１０７側の上側壁面２aＡには、その面２aＡから突出した二つの係止爪２１Ａが形成されている。これら係止爪２１Ａは、装着部１０５の両隅部に形成された係止穴１０６に対応しており、係止穴１０６にそれぞれ係止されるものである。
また、インナーケース２Ａの左右壁部の突き合わせ面には、アウターケース３Ａ側に向けて突出するフック２４Ａが二カ所ずつ形成されている。フック２４Ａは、その突き合わせ面においてインナーケース２Ａの左右内壁面２eＡ，２fＡ側に寄せて形成されており、インナーケース２Ａの左右内壁面２eＡ，２fＡとフック２４Ａの内面とが面一となるように形成されている（図７参照）。フック２４Ａは、アウターケース３Ａの突き合わせ面に形成されたフック穴３４Ａに係合するようになっており、係合により接合される。また、この突き合わせ面に、二つのフック２４Ａに隣接して、アウターケース３Ａ側に向けて突出するリブ２５Ａが二カ所に形成されている。リブ２５Ａも、フック２４Ａと同様に、その突き合わせ面においてインナーケース２Ａの左右内壁面２eＡ，２fＡ側に寄せて形成されており、インナーケース２Ａの左右内壁面２eＡ，２fＡとフック２４Ａの内面とが面一となるように形成されている。そして、アウターケース３Ａに突き合わされた際に、リブ２５Ａは、アウターケース３Ａの左右内壁面に当接するようになっている。
インナーケース２Ａの上側外壁面２aＡには、端子ホルダ５１Ａが配置される切欠部２３Ａが形成されている。端子ホルダ５１Ａは、上述の端子ホルダ５１と同様のもので、保護回路基板５Ａの外面に突出して設けられ、プラス電極端子５２Ａ、Ｔ端子５４Ａ、マイナス電極端子５３Ａが配されている。また、保護回路基板５Ａの内面に、マイナスリード板５６Ａやプラスリード板５５Ａが形成されている。マイナスリード板５６Ａは、素電池４Ａのマイナス電極５３Ａに溶着され、プラスリード板５５Ａは素電池４Ａのプラス電極４１Ａに溶着されている。また、素電池４Ａと保護回路基板５Ａとの間にはＰＴＣ６Ａが介在しており、ＰＴＣ６Ａのリード部は、マイナス電極４２Ａとプラス電極４１Ａとの間の位置にスポット溶着されている。

アウターケース３Ａのロック部材１１２側の下側外壁面３bＡには、突起部３１Ａが形成されている。突起部３１Ａは、電池パック１Ａを装着部１０５に装着した後、装着部１０５から電池パック１Ａを取り外す際に指の爪を引っかけるためのものである。
アウターケース３Ａの左右外壁部３cＡ，３dＡのうちインナーケース２Ａのフック２４Ａに対応する位置に、それぞれ略矩形状のフック穴３４Ａが形成されている。

なお、インナーケース２Ａの上下方向（長手方向）の外形寸法Ｑは、アウターケース３Ａの上下方向の外形寸法ｑよりも大きくなっている。すなわち、インナーケース２Ａとアウターケース３Ａとを接合させた状態において、アウターケース３Ａの上側外壁面３aＡからインナーケース２Ａの上側外壁面２aＡが突出し、且つアウターケース３Ａの下側外壁面３bＡからインナーケース２Ａの下側外壁面２bＡが突出するようになっている。また、インナーケース２Ａの左右方向（短手方向）の外形寸法Ｒもアウターケース３Ａの左右方向の外形寸法ｒよりも大きくなっている。すなわち、インナーケース２Ａとアウターケース３Ａとを接合させた状態において、アウターケース３Ａの左右外壁面３cＡ，３dＡからインナーケース２Ａの左右外壁面２cＡ，２dＡが突出するようになっている。

したがって、素電池４Ａのマイナス電極３２Ａにマイナスリード板４１Ａの先端を溶着し、ＰＴＣ６Ａをマイナス電極４２Ａとプラス電極４１Ａとの間の位置に溶着し、プラス電極４１Ａにプラスリード板５６Ａを溶着して保護回路基板５Ａを素電池４の上側外面４aＡに配置する。次いで、保護回路基板５Ａの端子ホルダ５１Ａをインナーケース２Ａの切欠部２３Ａ内に配置するように、インナーケース２Ａの内側に保護回路基板５Ａを配置する。さらに、インナーケース２Ａのフック２４Ａにアウターケース３Ａのフック穴３４Ａを係合する。最後に、外装ラベル７Ａで素電池４Ａが露出した部分を覆う。これによって電池パック１Ａが組み立てられる。

図７(a)，(b)は、電池パック１Ａを装着部１０５内に装着した状態で、図５における切断線VII−VIIに沿って切断した際の矢視断面図である。なお、図７中、素電池４Ａ及び外装ラベル７Ａの図示は省略している。
図７(a)では、インナーケース２Ａの左右方向中心位置とアウターケース３Ａの左右方向中心位置とが略一致している状態の電池パック１Ａが装着部１０５の底部１０５eに配置された状態を示し、図４(b)では、インナーケース２Ａの左右方向中心位置に対してアウターケース３Ａの左右方向中心位置が右方向にずれて接合された状態の電池パック１Ａが装着部１０５の底部１０５eに配置された状態を示している。このように、本実施の形態においても、外形寸法の大きいインナーケース２Ａによって電池パック１の外形寸法が決定されるため、インナーケース２Ａと装着部１０５との間のクリアランスは一定である。

本発明の実施の形態によれば、電池パック１，１Ａの外形寸法はインナーケース２，２Ａのみによって決定されるので、電池パック１，１Ａと装着部１０５との間のクリアランスを小さく抑えることができる。すなわち、アウターケース３，３Ａとインナーケース２，２Ａとを同じ寸法に形成する場合に、インナーケース２，２Ａ及びアウターケース３，３Ａそれぞれの製造誤差だけでなく、組み立てずれや溶着ずれ等が電池パック１，１Ａの外形寸法に大きく影響し、電池パック１，１Ａの外形寸法に大きなバラツキが生じるが、本発明のように、インナーケース２，２Ａを予めアウターケース３，３Ａよりも大きく形成しておくことで、インナーケース２の製造誤差のみで、アウターケース３の製造誤差が影響することなく、電池パック１と装着部１０５との間のクリアランスを小さく抑えることができる。その結果、装着部１０５内での電池パック１，１Ａのガタツキが少なくなり、装着部１０５の電源接続コネクタ１０７と電池パック１，１Ａの各電極端子１０８〜１１０、１０８Ａ〜１１０Ａとの接触信頼性を高めることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、インナーケース２，２Ａをアウターケース３，３Ａよりも外形寸法を大きくした場合を例に挙げたが、アウターケース３，３Ａをインナーケース２，２Ａに対して大きく形成しても構わない。
また、上記実施の形態では、電極端子５２〜５４，５２Ａ〜５４Ａが電池パック１，１Ａの側面に設けられた例を挙げたが、電極端子５２〜５４，５２Ａ〜５４Ａは電池パック１，１Ａの下面に設けられる構成のものでもよい。

携帯電話機１００を裏側から見た際の分解斜視図である。電池パック１の斜視図である。電池パック１の分解斜視図である。 (a)、(b)は、図２における切断線IV−IVに沿って切断した際の矢視断面図である。電池パック１Ａの斜視図である。電池パック１Ａの分解斜視図である。 (a)，(b)は、図５における切断線VII−VIIに沿って切断した際の矢視断面図である。

符号の説明

１，１Ａ電池パック
２，２Ａインナーケース（ケース部材）
３，３Ａアウターケース（ケース部材）
４，４Ａ素電池
１００携帯電話機
１０５装着部
１０５e 底部
Ｍ，Ｑインナーケースの上下方向外形寸法
ｍ，ｑアウターケースの上下方向外形寸法
Ｎ，Ｒインナーケースの左右方向外形寸法
ｎ，ｒアウターケースの左右方向外形寸法

Claims

上下二つのケース部材で構成されるケース内に素電池を収容してなる電池パックにおいて、
前記二つのケース部材のうちいずれか一方の外形寸法を他方の外形寸法より大きくしたことを特徴とする電池パック。