JP2010061949A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の端子面の電気的特性を維持することが可能な電子機器を提供する。
【解決手段】弾性部材１２により支持され、複数の先端部７を有し中心軸に平行方向に移動するピン８と、弾性部材とピンを収容する保持枠１０を備えた端子６において、ピンが保持枠に押し込まれる際、ピン８は所定量までは中心軸を中心に回転し、所定量を超えると回転せずに中心軸と平行方向に移動する。
【選択図】図２

Description

本発明は電子機器に関する。

携帯型電子機器に使用される複数の電池（特に、充電可能な二次電池）には小型、大容量かつ低コストが求められるため、構造は単純で端子面が露出しているものが多い。そのため、搬送中に端子面が汚れたり、指で端子面を触って端子面が酸化したりする場合もある。瞬間的に大電流を流す場合は接触部の抵抗が電力ロスにつながり、小電流を続ける時には表面の酸化による絶縁層が破壊できにくくなり導通しづらくなるため、端子面の電気的特性を維持することが重要となる。

そこで、特許文献１は、クリーニング機構を備えた電子機器を開示している。かかるクリーニング機構は、回転軸の周りに回転し、回転軸から偏芯した先端を有するピンが電池の端子面に弾性力で接触する。ピンが回転することにより、その先端が端子面で摺動して端子面の汚れや酸化を除去するというクリーニング効果を与える。
特開平８−１７５０３号公報

しかしながら、特許文献１では、ピンの先端が回転軸から偏芯しているので、回転時に回転軸には回転軸を傾かせる力が加わる結果、回転を案内する部材に応力が加わって破損する虞がある。また、ピンが回転方向に案内されているので電子機器に衝撃が加わると電池の動きに追従することができずに電源の瞬断が発生してしまう虞があった。

本発明は、電池の端子面の電気的特性を維持することが可能な電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての電子機器は、電池が挿入されて収納される電池収納部と、前記電池が前記電池収納部に挿入される方向の端部に設けられ、前記電池と電気的に接続することが可能な端子と、を有する電子機器であって、前記端子は、前記電池の端子面と接触する先端部を有するピンと、前記電池収納部内で前記ピンを移動自在に保持する保持枠と、前記ピンを前記保持枠から前記電池収納部内に突出する方向に付勢する弾性部材と、を有し、前記先端部は前記ピンの中心軸から偏芯した位置に形成され、前記弾性部材に抗して前記ピンを前記電池収納部内に移動する際に、所定の位置までは前記ピンが前記ピンの中心軸を回転中心とする回転を伴って前記電池収納部内に移動し、前記所定の位置以降は前記ピンが前記回転を伴わず前記電池収納部内に移動するように、前記保持枠は前記ピンを保持することを特徴とする。

本発明によれば、電池の端子面の電気的特性を維持することが可能な電子機器を提供することができる。

図１は、本実施例のデジタルカメラ（電子機器、撮像装置）の斜視図である。図１において、デジタルカメラ本体１は、電源である電池２を収納する電池収納部３と、電池２を収納状態で保持する電池蓋４を有し、電池蓋４はデジタルカメラ本体１に開閉可能に取り付けられている。電池２は電池蓋４を開いた状態で電池収納部３の開口端５から挿入されて電池収納部３に収納される。本実施例の電池２は二次電池である。電池２が電池収納部３に挿入される方向Ｄにおいて、電池収納部３の開口端５と反対側の端部には、電池２と電気的に接続することが可能な端子６が設けられている。本実施例の端子６は、後述するようにクリーニング機能を有している。

図２は端子６の断面図、図３は端子６の斜視図、図４は端子６の側面図、図５は端子６の分解斜視図である。図４、図５は簡略のため筐体１４を不図示とする。端子６は、ピン８と、保持枠１０と、弾性部材１２と、保持部材１３と、案内部２０と、を有する。

ピン８は、（回転）中心軸Ｃから偏芯した先端部７を有する。先端部７は、電池２の端子面２ａと接触することができる導電性の材料から構成されている。中心軸Ｃは、ピン８の回転中心軸であると共に、中空円筒形状の本体部８ａの中心軸でもある。本実施例では、本体部８ａも導電性材料から構成されている。先端部７は、ドーム形状（半球状）の先端において中心軸Ｃの周りに等間隔で形成されており、ｎ個（即ち、複数の）先端部７がピン８に設けられている。本実施例では、ｎは３であるが、これは例示的である。先端部７は、回転しながら電池２の端子面２ａに対してクリーニング機能を発揮するために、中心軸Ｃから偏芯する必要があるが、端子面２ａと先端部７の接触力が弱い場合には１つであってもよいし、その形状も限定されない。例えば、先端部７は円面又は輪帯面で電池２の端子面２ａに接触してもよい。

なお、ピン８は、本体部８ａの円筒側面８ａ_１の保持部材１３に近い側の端部の近傍に、円筒側面８ａ_１から外側に突出するように突起２２を更に有する。一対の突起２２が中心軸Ｃの周りに１８０度間隔で（対称に）設けられている。必要があれば、３つの突起が等間隔で（即ち、１２０度間隔で）設けられてもよい。等間隔で突起を設けるのは、ピン８が回転する際に中心軸Ｃから傾く方向に力がピン８に作用しないためである。

保持枠１０は、ピン８が部分的に挿入されてピン８を保持する中空円筒部材である。保持枠１０は、電池収納部内でピン８を移動自在に保持する保持枠として機能する。

弾性部材１２は、ピン８を保持枠１０から突出する方向Ｅに付勢する。弾性部材１２は導電性の材料から構成される圧縮バネである。弾性部材１２は、ピン８を保持枠１０から電池収納部内に突出する方向に付勢する弾性部材として機能する。弾性部材１２は、一端１２ａをピン８の内部の先端部７に係止されてピン８と電気的に接続されている。また、弾性部材１２の他端１２ｂを保持部材１３に接触して保持部材１３と電気的に接続されている。ピン８、保持枠１０、保持部材１３はそれぞれ非導電部材で形成される筐体１４に固定されている。

保持部材１３は、金属材料から構成されたＬ字形状を有し、保持枠１０の一端１０ａ及び弾性部材１２の他端１２ｂに接触する垂直部１３ａと、基板１５に半田付けされて固定されると共に電気的に接続される水平部１３ｂと、を有する。ピン８は、弾性部材１２を介して保持部材１３と接続され、保持部材１３は基板１５と電気的に接続されているため、電池２から基板１５に実装された電子部品に電源が供給される。

案内部（案内機構）２０は、ピン８の突起２２と、保持枠１０に設けられた溝２４、２６と、を有する。ピン８の突起２２は、ピン８が収容される保持枠１０に設けられた溝２４、２６に挿入可能に構成されている。但し、案内部２０は、保持枠１０の円筒側面とピン８の本体部８ａの円筒側面の一方に設けられた突起と、他方に設けられて突起に係合する溝と、を有すれば足りる。即ち、本実施例では、前記一方はピン８で前記他方は保持枠１０であるが、これは逆でもよい。案内部２０の突起と溝の形状及び長さは、以下のようにして、決定される。即ち、電池収納部３に挿入された電池２の端子面２ａがピン８の先端部７に接触した後で弾性部材１２の弾性力に抗して更に電池収納部に収納されると、ピン８が案内部２０に案内されて回転しながら保持枠１０に挿入される。その後、ピン８が案内部２０に案内されて無回転のまま保持枠１０に挿入され、電池２が電池収納部３に完全に挿入された状態ではピン８は電池２が電池収納部３に挿入される方向Ｄに移動することができるが、回転は拘束される。なお、これについては、後で詳しく説明する。

本実施例の案内部２０の溝は、保持枠１０の円筒側面１０ｂに蔓巻き状に形成されて前記突起が係合可能な蔓巻き溝２４と、保持枠１０の円筒側面１０ｂに母線方向Ｋに平行に形成されて蔓巻き溝２４と接続され、突起２２が係合可能な平行溝２６と、を有する。母線方向Ｋは電池２が電池収納部３に収納される方向Ｄと平行であり、また、中心軸Ｃと平行である。本実施例では２つの突起２２が設けられるので、二対の溝２４、２６が設けられる。

図６は、電池２と端子６との接続を示す断面図である。端子６は、基板１５に半田等で実装されており、電池収納部３に固定されている。ピン８の中心軸Ｃは電池２の挿入方向Ｄと平行である。電池２が開口端５より電池収納部３に挿入されると、ピン８の先端部７が電池２の端子面２ａに接触する。そのまま電池２を電池収納部３の内部に押し込み続けると先端部７は端子面２ａとの接触を維持したまま、ピン８は弾性部材１２を圧縮させながら保持枠１０の内部に収納されるように移動する。

図７、図８、図９は、電池２が電池収納部３に挿入される際のピン８の動作を説明するための断面図である。分かりやすくするために筐体１４を不図示とする。

図７は電池２の端子面２ａが先端部７に当接した状態を示す断面図である。ピン８は弾性部材１２によって保持枠１０から突出する方向に付勢されており、突起２２は案内部２０の端に突当った状態で保持されている。この状態から電池２を端子６方向へさらに押し込むと、突起２２が案内部２０の蔓巻き溝２４に案内されながら進むため、ピン８は中心軸Ｃに対して回転をしながら保持枠１０に押し込まれる。先端部７は電池２の端子面２ａに当接した状態で回転するために、端子面２ａ上の汚れや酸化皮膜を先端部７が除去する。このように、保持枠１０に案内部２０を設け、ピン８が保持枠１０に押し込まれる際に、ピン８は案内部２０に案内されながら中心軸Ｃを中心に回転しながら中心軸Ｃと平行方向に所定の位置まで移動する。ピン８は所定の位置以降は回転せずに中心軸Ｃと平行方向に移動する。かかる簡単な構成により、端子面２ａをクリーニングすることができる。

図８はピン８が保持枠１０に回転量に対応する所定量だけ押し込まれた状態を示す断面図である。案内部２０の蔓巻き溝２４は保持枠１０の円筒側面に蔓巻き状に形成され、中心軸Ｃと平行な平行溝２６に接続される。案内部２０に突起２２が案内されるピン８は蔓巻き溝２４を過ぎると回転を終了する。所定量を超えて電池２を電池収納部３に押し込むと、ピン８は突起２２が案内部２０の平行溝２６に案内されるために回転せずに保持枠１０に押し込まれる。

図９は電池２を電池収納部３に、ピン８が回転する回転量を超えて押しこんだ状態を示す断面図である。ピン８は案内部２０の平行溝２６に案内され、中心軸Ｃと平行方向に押し込まれる。デジタルカメラ本体１は図９に示す状態で電池２を保持する。

案内部２０の蔓巻き溝２４の回転量は、先端部７の数をｎとした場合、１／ｎ回転未満、例えば、先端部７が３つの場合は蔓巻き溝２４の回転量が１／３回転未満であることが望ましい。これにより、先端部７が端子面２ａの同じ位置を複数回擦ることがなくなるので端子面２ａを傷つけることを防止することができる。また、ピン８を弾性部材１２の弾性力が比較的低い押込みの初期の段階で回転させることによって先端部７と端子面２ａとの接触圧が余り高くない状態で端子面上を先端部７が摺動するので、端子面２ａへの不用意なダメージを回避できる。

本実施例のピン８の押し込み量は所定量よりも大きく、電池２はピン８が中心軸を中心に回転しない範囲で使用され、弾性部材１２の付勢方向、ピン８の移動可能な方向及び電池２の挿入方向の３つの方向が一致している。このため、デジタルカメラ本体１に衝撃が加わった際に電池２がデジタルカメラ本体１内で動いても端子面２ａに先端部７が追従するために電源の瞬断を防止することができる。このように電池収納部３に電池２が収納された状態でピン８が移動可能な範囲は、ピン８が中心軸を中心に回転しない範囲としているので、良好な追従性を得ることができる。仮に、ピン８が中心軸を中心に回転する範囲を、電池収納部３に電池２が収納された状態でピン８が移動可能な範囲内に設定してしまうと、端子面２ａと先端部７との回転摩擦によってピン８の追従性が悪くなってしまう。

以上、本実施例によれば、電池２を電池収納部３に挿入する際に電池２の端子面２ａのクリーニングを効果的に行うことができ、端子面２ａの信頼性を高めることができる。なお、端子６が設けられる電子機器は、デジタルカメラに限定されず、充電器でもよいし、電池ケースでもよい。

本実施例のデジタルカメラ（電子機器、撮像装置）の斜視図である。 図１に示す電池収納部の奥に配置される端子の断面図である。 図２に示す端子の斜視図である。 図２に示す端子の側面図である。 図２に示す端子の分解斜視図である。 図１に示す電池と図２に示す端子の関係を示す断面図である。 図６に示す電池が電池収納部に挿入される際のピンの動作を説明するための断面図である。 図６に示す電池が電池収納部に挿入される際のピンの動作を説明するための断面図である。 図６に示す電池が電池収納部に挿入される際のピンの動作を説明するための断面図である。

符号の説明

２ 電池
２ａ 端子面
３ 電池収納部
５ 開口端
６ 端子
７ 先端部
８ ピン
１０ 保持枠
１２ 弾性部材
２０ 案内部
２２ 突起
２４ 蔓巻き溝
２６ 平行溝

Claims (5)

1. 電池が挿入されて収納される電池収納部と、
   前記電池が前記電池収納部に挿入される方向の端部に設けられ、前記電池と電気的に接続することが可能な端子と、
   を有する電子機器であって、
   前記端子は、
   前記電池の端子面と接触する先端部を有するピンと、
   前記電池収納部内で前記ピンを移動自在に保持する保持枠と、
   前記ピンを前記保持枠から前記電池収納部内に突出する方向に付勢する弾性部材と、を有し、
   前記先端部は前記ピンの中心軸から偏芯した位置に形成され、
   前記弾性部材に抗して前記ピンを前記電池収納部内に移動する際に、所定の位置までは前記ピンが前記ピンの中心軸を回転中心とする回転を伴って前記電池収納部内に移動し、前記所定の位置以降は前記ピンが前記回転を伴わず前記電池収納部内に移動するように、前記保持枠は前記ピンを保持することを特徴とする電子機器。
2. 前記保持枠には溝が形成され、前記ピンには突起が形成され、前記突起が前記溝に案内されることで、前記弾性部材に抗して前記ピンを前記電池収納部内に移動する際に、所定の位置までは前記ピンが前記ピンの中心軸を回転中心とする回転を伴って前記電池収納部内に移動し、前記所定の位置以降は前記ピンが前記回転を伴わず前記電池収納部内に移動するように、前記保持枠は前記ピンを保持することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記電池収納部に前記電池が収納された状態で前記ピンが移動可能な範囲は少なくとも前記ピンが前記回転を伴わず前記電池収納部内に移動する範囲とすることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記ピンはｎ個の先端部を有し、前記ピンが前記ピンの中心軸を回転中心とする回転を伴って前記電池収納部内に移動する際に１／ｎ回転することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子機器。
5. 前記電池は二次電池であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子機器。