JP2011159478A - 電子機器及び電池パック - Google Patents

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Abstract

【課題】電子機器本体の筐体の強度を増すと共に電子機器の薄型化を実現すること。
【解決手段】ノートPC1に設けられたバッテリホルダ9の上方向の面であって筐体2aである上壁9aに梁50、51及び52が形成される。従って上壁9aは、梁50,51及び52によって強度が増して補強される。このことで従って上壁9aと天壁2jとの厚みTを薄くすることができる。バッテリホルダ9に収容される電池パック10の上側の面である上面10aにスリット60,61及び62が形成される。このスリット60,61及び62は、バッテリホルダ9に形成された梁50,51及び52それぞれと嵌め合わさる。従って電池パック10がバッテリホルダ9に収容された状態でも、ノートPC1の厚みを薄くすることができる。
【選択図】 図7

Description

本発明は、電池パックを収容する電子機器及び電池パックに関する。
近年、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯情報端末を利用者が携帯することは広く一般的になっている。またテレビジョン受像機は、据え置きだけでなく壁掛けなどによる設置の提案がなされている。このような電子機器に対しては、小型化、軽量化、又は薄型化に対して利用者からの強い要望がある。しかし電子機器の小型化、軽量化、又は薄型化に伴って、電子機器の筐体の強度を増すことが必要になっている。
例えば特許文献1によれば、表示パネルを備えた電子機器において、第1〜第3の補強構造(梁部)をプレス成形により安価且つ軽量に形成した保持部材によって当該表示パネルが補強されると共に保持されていた。
また特許文献2によれば、電子機器内において、電池ユニットのケースが電池セルを収容する部分よりも厚さが薄い薄厚部を有し、この薄厚部とポインティングデバイスとが厚さ方向で重なるように搭載されて薄型化を可能としていた。
特開2005−275123号公報 (図1 段落0014) 特開2006−260255号公報 (図7 段落0035)
ところが特許文献1では、保持部材に関して、加工工程を削減して生産性を向上させると共に表示パネルを補強することが目的とされていただけで、補強のための梁部の凸面と他の部品との干渉による影響に関しては考慮されていなかった。
また特許文献2では、電子機器の薄型化を可能とすることを目的として、ポインティングデバイスと電池ユニットとが重なる部位において、厚さ方向の部品の厚みが薄くなるような構成としていただけであった。従って、電子機器本体の筐体における厚みの薄くなった部分の強度を増すことは考慮されていなかった。
すなわち従来は、電子機器本体の筐体の強度を増すと共に電子機器の薄型化を実現することができなかった。
そこで本発明は上述した課題を解決するために、本体の筐体の強度を増すと共に薄型化を実現することができる電子機器及び電池パックを提供することを目的とする。
本発明は上述した課題を解決するため、電子部品と、前記電子部品が動作するための電力を蓄電する電池パックと、前記電池パックを収容するバッテリホルダとを備え、前記バッテリホルダは、当該バッテリホルダを構成する面であって前記電池パックの一面と対向する第1の面に梁を有し、前記電池パックは、当該電池パックの外郭を構成する面であって前記バッテリホルダの前記第1の面と対向する第2の面に、前記梁が嵌め込まれるスリットが形成されることを特徴とする電子機器を提供する。
また本発明は上述した課題を解決するため、電子機器のバッテリホルダに収容される電池パックであって、前記バッテリホルダに形成された梁が嵌め込まれるスリットが形成されることを特徴とする電池パックを提供する。
本発明によれば、電子機器本体の筐体の強度を増すと共に電子機器の薄型化を実現することができる。
本発明の実施形態に係る電子機器であるノート型パーソナルコンピュータ(以下、ノートPCと称する)1の斜視図。 ノートPCの本体ユニットを下方向から見た平面図。 電池パックを上方から見た斜視図。 電池パックのX方向のスリットを避けた線である図3のX−X断面図の一部。 電池パックのX方向のスリットを避けた線である図3のX−X断面図の一部。 電池パックのY方向のスリットを避けた線である図3のY−Y断面図。 電池パックがバッテリホルダに収容された状態で、本体ユニットにおいてX方向の梁(スリット)を横切るようにして切断した断面図。 電池パックを上側から見た平面図。
以下、本発明における実施形態について図面を用いて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る電子機器であるノート型パーソナルコンピュータ(以下、ノートPCと称する)1の斜視図である。
図1に示すように本実施形態に係るノートPC1は、キーボード5などが設けられた本体ユニット2と、表示パネル6などを有し本体ユニット2に対して開閉可能に設けられた表示ユニット3とで構成されている。
そして便宜上、ノートPC1の使用状態を基準として、本体ユニット2の幅方向(左右方向)をX方向、本体ユニット2の利用者側から見た奥行方向(前後方向)をY方向、本体ユニット2の厚さ方向(上下方向)をZ方向とする。それぞれの方向の基準軸となるX軸、Y軸、及びZ軸は、相互に直交する。各部品の図については、ノートPC1に取り付けられた状態での方向が示される。またこれ以降の説明では、奥行方向(Y方向)の手前側を前側、奥側を後側と定義する。さらに厚さ方向(Z方向)の表面側を上側、裏面側を下側と定義する。
なお本実施形態は、本発明に係る構成を適用した電子機器として、ノートPC1を例とした実施形態である。しかし本実施形態に係る構成が、携帯型移動端末装置、携帯電話などの電子機器に適用された実施形態であっても構わない。
本体ユニット2は矩形状の扁平な筐体2aを有し、表示ユニット3は矩形状の扁平な筐体3aを有する。この筐体2a,3aは、金属材料や合成樹脂材料等を用いて構成することができる。
本体ユニット2には、筐体2aの外面である表面2b側に露出する状態で、入力操作部としてのキーボード5、ポインティングデバイス7、クリックボタン8などが設けられている。図1においては、キーボード5の一部のキー5aのみが示されている。また筐体2aはキーボード5の後側に天壁2j、前側にパームレスト2kを有している。
また本体ユニット2には、図3で詳述する部品(モジュール)としての電池パック(バッテリ)10を収容するためのバッテリホルダ9が設けられている。この電池パック10は筐体2aの下側からの装着によってバッテリホルダ9に収容される。バッテリホルダ9は天壁2jの下方向に配置されている。バッテリホルダ9はパームレスト2kの下方向に配置されてもよい。
この本体ユニット2は、いずれも図示しないHDD、メインボード、無線通信モジュールなどの電子部品を備えた機器本体部である。
表示ユニット3には、筐体3aの外面である表面3b側に露出する状態で、電子部品としてのLCD(Liquid
Crystal Display)といった表示パネル(表示画面を有する表示装置)6が備えられている。
ヒンジ機構4は、本体ユニット2の端部と表示ユニット3の端部とを相対回動可能に接続する。これら本体ユニット2及び表示ユニット3は、ヒンジ機構4によって、回動軸Ax回りに開き状態と閉じ状態との間で回動可能となっている。図1に示す状態は開き状態である。開き状態では、キーボード5や表示パネル6などが露出して、ユーザが使用可能な状態となる。閉じ状態では、表面2b,3b同士が相互に近接した状態で対向して、キーボード5や表示パネル6などが、筐体2a,3aによって隠された状態となる。
本体ユニット2及び表示ユニット3に備えられた複数の電子部品は、バッテリホルダ9に収容される電池パック10からの電力を供給されて動作することができる。
次に、図2を用いて、ノートPC1の本体ユニット2の底面2eの構造を説明する。図2は、ノートPC1の本体ユニット2を下方向から見た平面図である。
本体ユニット2には、筐体2aの外面である底面2eの後側(筐体2aの後側の側壁(周壁)としての後面2dに近い側)の端部には、電池パック10を収容するためのバッテリホルダ9が形成されている。このバッテリホルダ9は、後面2dに沿ってX方向を長手とする細長い矩形状(X方向に長い長尺状)の空間である。またバッテリホルダ9は、底面2eの壁部である底壁2cが形成する面に対して凹溝状に形成されている。
このバッテリホルダ9には、図3で詳述する電池パック10が収容される。またバッテリホルダ9には、電池パック10が収容される状態で、電池パック10と電気的に接続するための端子が備えられたコネクタ2fが設けられている。電池パック10がバッテリホルダ9に収容される状態では、電池パック10の一面が底面2eと連なった一連の面が形成される。すなわち、電池パック10の一面がバッテリホルダ9の蓋を兼ねる構造になっている。
さらにバッテリホルダ9のXY平面、XZ平面及びYZ平面それぞれの断面は、この電池パック10のそれぞれの断面の形状に合わせた形状となるように形成されている。本実施形態では、バッテリホルダ9の上側の面であって筐体2aである上壁9aに、X方向の梁50、及びY方向の梁51,52が形成されている。これらの梁50,51及び52は、上壁9aの外面に対して下方向に突出する凸形状となる。この上壁9aは、電池パック10がバッテリホルダ9に収容される状態で、上壁9aと対向する電池パック10の外面が成す形状に合うように形成されている。この筐体2aである上壁9aは、梁50,51及び52によって強度が増すので補強されることになる。
次に、図3を用いて、電池パック10の外形の構造を説明する。図3は、電池パック10を上方から見た斜視図である。
電池パック10は、本体ユニット2及び表示ユニット3に備えられた複数の電子部品が動作するための電力を蓄電する部品である。この電池パック10は、電源として機能する電池セル(蓄電池)を備えている。
この電池パック10には、電池パック10内の蓄電池に蓄えられた電力をノートPC1に備えられた電子部品などに供給するための端子が備えられたコネクタ10cが設けられている。このコネクタ10cの端子は、電池パック10内の蓄電池に充電するためにも利用される。すなわちコネクタ10は、電池パック10がバッテリホルダ9に収容された状態では、バッテリホルダ9に設けられたコネクタ2fの端子と電気的に接続される。
また電池パック10の前側且つ下側の端縁には筐体2aと係合する爪10dが設けられると共に、電池パック10の後側の面にはリブ11が形成されている。爪10dとリブ11とによって、電池パック10がバッテリホルダ9に収容された状態が保持される。
電池パック10は、X方向を長手とする細長い矩形状(X方向に長い長尺状)の略直方体の形状で形成されている。また電池パック10の下側の面である下面10bは略平らであり、電池パック10がバッテリホルダ9に収容される状態では、この下面10bが筐体2aの底面2eと連なった一連の面を形成する。さらに電池パック10の上側の面である上面10aのYZ断面は上方に膨出する逆U字状に形成されている。従ってこの形状に対応して、バッテリホルダ9の上壁9aのYZ断面は逆U字状に形成されている。
電池パック10の外郭を構成する面である上面10aには、X方向のスリット60、及びY方向のスリット61,62が形成されている。これらのスリット60,61及び62は、上面10aに対して下方向に窪む凹形状となる。また、これらのスリット60,61及び62は、電池パック10がバッテリホルダ9に収容される状態では、上面10aと対向するバッテリホルダ9の上壁9aに形成された梁50,51及び52に嵌め合わさるように形成されている。スリット60,61及び62が梁50,51及び52と嵌め合わさることで、電池パック10がバッテリホルダ9に収容される状態の、電池パック10とバッテリホルダ9とのZ方向の隙間を極力減らすことができる。
なお、この電池パック10の内部には電力を蓄電する蓄電池としての複数の電池セルが格納されるが、詳細は図4〜図6及び図8を用いて後述する。
次に、図4,5を用いて、電池パック10の内部の構造を説明する。図4,5は、電池パック10のX方向のスリット60を避けた線である図3のX−X断面図の一部である。
図4に示すように、電池パック10の上面10aの一部にはスリット61(又は62)が形成されている。仕切り壁10kは、電池パック10の下面10bからスリット61の下側の面を形成する壁に向って起立する。この仕切り壁10kは、電池セル500a,500bが格納される空間を仕切るための構成部品である。このように電池セル500a,500bが格納される空間を仕切ることは、電池パック10を構成する上で義務付けられている。本実施形態では、電池セル500a,500bは円筒型セルとして構成されている。すなわちこの仕切り壁10kを挟んで、電池セル500a,500bが配置されることになる。
この仕切り壁10kの左側には電池セル500aのマイナス側が配置される。電池セル500aのマイナス側には、マイナス端子501が備えられている。このマイナス端子501は、電池パック10内部に格納された複数の電池セルを電気的に接続するためのマイナス電極503に接触する。
また仕切り壁10kの右側には電池セル500bのプラス側が配置される。電池セル500bのプラス側には、プラス端子502が備えられている。このプラス端子502は、電池パック10内部に格納された複数の電池セルを電気的に接続するためのプラス電極504に接触する。
これらマイナス電極503とプラス電極504とは電池パック10内部で電気的に接続されるが、接続態様は特に限定されない。
スリット61に対する仕切り壁10kの位置関係は、電池セルのプラス側が仕切り壁10kの右側と左側の何れに配置されるかに依存する。図4に示す断面図においては、仕切り壁10kの右側に電池セル500bのプラス端子502が配置されている。このときスリット61の下方向には、電池セル500bのプラス端子502が配置される空間が必要になるので、仕切り壁10kはスリット61の左側の壁の下方向に配置される。
またスリット61の左側の壁は、仕切り壁10kが上方向に延長される位置に配置されなくてもよい。例えば図5に示すように、スリット61よりもX方向に幅が広いスリット61aが形成されてもよい。この場合、スリット61aの左側の壁は、仕切り壁10kが上方向に延長される位置よりも左側の電池セル500a寄りに配置される。
このような構成により、スリット61(又は62)は、複数の電池セルを長手方向で隣り合うように配置した場合に生じる隙間を利用した位置に形成される。すなわち、スリット61(又は62)は電池セルとの干渉を避けて設けられている。従って電池パック10のZ方向の厚みは、スリット61(又は62)の形成により増すことなく、従来の電池パックと同様に電池セルの径に依存する。
次に、図6を用いて、電池パック10の内部の構造を説明する。図6は、電池パック10のY方向のスリット61,62を避けた線である図3のY−Y断面図である。
図6に示すように、電池パック10の上面10aの一部にはスリット60が形成されている。仕切り壁10mは、電池パック10の下面10bからスリット60の下側の面を形成する壁に向って起立する。この仕切り壁10mは、電池セル500c,500dが格納される空間を仕切るための構成部品である。このように電池セル500c,500dが格納される空間を仕切ることは、電池パック10を構成する上で義務付けられている。本実施形態では、電池セル500c,500dは円筒型セルとして構成されている。すなわちこの仕切り壁10mを挟んで、電池セル500c、500dが配置されることになる。
スリット60に対する仕切り壁10mの位置関係は、スリット60のY方向の略中央で、スリット60の下側の壁と交わるように配置される。従ってスリット60は、この仕切り壁10mのZ方向の中心線を基準にして線対称となるように形成されることが好ましいが、この態様に限定されるものではない。
このような構成によって、スリット60は、複数の電池セルを短手方向で隣り合うように配置した場合に生じる隙間を利用して形成される。すなわち、スリット60は電池セルとの干渉を避けて設けられている。従って電池パック10のZ方向の厚みは、スリット60の形成により増すことなく、従来の電池パックと同様に電池セルの径に依存する。
次に、図7を用いて、電池パック10がバッテリホルダ9に収容された状態を詳細に説明する。
図7は、電池パック10がバッテリホルダ9に収容された状態で、本体ユニット2においてX方向の梁50(スリット60)を横切るようにして切断した断面図である。
この断面図に示すように、筐体2aの一部である天壁2jの下方にはバッテリホルダ9の上壁9aが形成されている。この天壁2jと上壁9aとは厚みTとなる厚さで形成されている。天壁2j及び上壁9aは離間した2つの部品ではなく、一体となった一つの部品として形成されてもよい。また上壁9aの一部には梁50が形成されている。
電池パック10の上面10aの一部には、電池パック10がバッテリホルダ9に収容された状態で、梁50と嵌め合わせるスリット60が形成されている。また電池パック10の上面10aと下面10bとの間(図7において網掛けで示した部分)には、図4〜図6で説明したように電池セルが格納される空間などが確保されている。
そして、このような電池パック10がバッテリホルダ9に収容された状態では、上壁9aと上面10aとは互いに干渉し合うことなく略密着した状態となる。そして梁50はスリット60と嵌め合わさる。すなわち梁50のZ方向の長さ(梁50の高さ)は、スリット60のZ方向の長さ(スリット60の深さ)に対して同等か、より短くなるように成形されることが好ましい。
このような構成により、本体ユニット2の筐体2aの電池パック10が収容される部位において、Z方向の薄型化を可能とすることができる。
なお、本体ユニット2における、Y方向の梁51又は52(スリット61又は62)を横切るようにして切断した断面図の構造は、図7に示したX方向の梁50(スリット60)を横切るようにして切断した断面図の構造と略同様の構造となる。
次に、図8を用いて、電池パック10の上面10aに形成されたスリット60〜62の態様を説明する。
図8は、電池パック10を上側から見た平面図である。
本実施形態における電池パック10は、前側に2つの爪10dと1つのコネクタ10c、後側に2つのリブ11が備えられている。また電池パック10の内部には、6つの電池セル500a〜500fが格納されている。これらの電池セル500a〜500fは、X方向にプラス側とマイナス側とが並ぶように配置されている。それぞれの電池セル500a〜500fは、X方向に対して左がプラス側で右がマイナス側となるように配置されているが、この態様に限定されるものではない。
X方向のスリット60は、電池セル500a〜500cが格納される前側格納部と電池セル500d〜500fが格納される後側格納部との間に形成される。このスリット60は各電池セル500a〜500fの長手方向に沿うようにして形成されている。
Y方向のスリット61は、電池セル500c,500dが格納される右側格納部と電池セル500b,500eが格納される中側格納部との間に形成される。またY方向のスリット62は、電池セル500b,500eが格納される中側格納部と電池セル500a,500fが格納される左側格納部との間に形成される。これらのスリット60,61は、各電池セル500a〜500fの短手方向に沿うようにして形成されている。またスリット60,61は、各電池セル500a〜500fのプラス端子の上側を通過するように形成されている。
従ってX方向のスリット60は、Y方向のスリット61及び同62それぞれと交わっている。
以上の構成を換言すると、電池パック10は複数の電池セルをX方向又はY方向に並べて配置している。そしてスリット60〜62は、これら複数の電池セル同士の境界をX方向又はY方向と交わり上面10aに向かうZ方向に投射した上面10a上の線上に設けられる。特にスリット61,62は、複数の電池セルのプラス端子(正極端子)をZ方向に投射した上面10a上の領域を通過するようにして設けられる。
電池セル500a〜500fそれぞれのX方向におけるプラス側とマイナス側との向きは、図8に示した態様に限定されるものではない。
なお本実施形態では、電池セル500a〜500fを円筒型セルとして説明したが、この態様以外にも角型セルやラミネート型セルにも適用することが可能である。
以上説明したように本実施形態によれば、ノートPC1に設けられたバッテリホルダ9の上方向の面であって筐体2aである上壁9aに梁50、51及び52が形成される。従って上壁9aは、梁50,51及び52によって強度が増して補強されるのでバッテリホルダ9の上方向の筐体2aの厚みを薄くすることができる。またこのバッテリホルダ9に収容される電池パック10の上側の面である上面10aに、特別に厚みを増すことなくスリット60,61及び62が形成される。このスリット60,61及び62は、バッテリホルダ9に形成された梁50,51及び52それぞれと嵌め合わさる。従って電池パック10がバッテリホルダ9に収容された状態でも、ノートPC1の厚みを薄くすることができる。すなわち、電子機器本体の筐体の強度を増すと共に電子機器の薄型化を可能とすることができる。
なお本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。また、前述した実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、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く、さらに、異なる実施形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良い。
1…ノート型パーソナルコンピュータ(ノートPC)、2…本体ユニット、2a…筐体、2b…表面、2c…底壁、2d…後面、2e…底面、2f…コネクタ、2j…天壁、2k…パームレスト、3…表示ユニット、3a…筐体、3b…表面、4…ヒンジ機構、5…キーボード、5a…キー、6…表示パネル、7…ポインティングデバイス、8…クリックボタン、9…バッテリホルダ、9a…上壁、10…電池パック(バッテリ)、10a…上面、10b…下面、10c…コネクタ、10d…爪、10k…仕切り壁、10m…仕切り壁、11…リブ、50〜52…梁、60〜62…スリット、500a〜500f…電池セル。
本発明は上述した課題を解決するため、第1の方向に並べて配置されるとともに、前記電子部品が動作するための電力を蓄電する第1の電池セルと第2の電池セルとを有する電池パックと、前記電池パックを収容するバッテリホルダと、を備え、前記バッテリホルダは、当該バッテリホルダを構成する面であって前記電池パックを覆った第1の面に突出部を有し、前記電池パックは、前記第1の面と対向する第2の面に、前記突出部が嵌め込まれるスリット部が設けられ、前記スリット部は、前記第2の面において前記第1の電池セルと前記第2の電池セルとの境界に沿うとともに、前記第1の方向と交差する第2の方向に延びた形状であることを特徴とする電子機器を提供する。
また本発明は上述した課題を解決するため、第1の電池セルと第2の電池セルとを含み、前記第1の電池セルと前記第2の電池セルとの境界に沿って延びた開口部が設けられた電池パックと、突出部が設けられた面部を有し、前記突出部が前記開口部内に嵌る位置で前記電池パックが収容された筺体と、を備え、前記開口部は、第1の電池セルと第2の電池セルとの並び方向と交差した方向に延びたことを特徴とする電子機器を提供する。
また本発明は上述した課題を解決するため、第1の電池セルと第2の電池セルとを含み、前記第1の電池セルと前記第2の電池セルとの境界に沿って延びた開口部が設けられた電池パックと、前記電池パックが収容されたバッテリホルダ部を有した筺体と、前記バッテリホルダ部の面から前記電池パック側に突出され、前記電池パックが収容された状態で前記開口部内に位置された突出部と、を備えたことを特徴とする電子機器を提供する。
また本発明は上述した課題を解決するため、第1の電池セルと第2の電池セルとを含み、前記第1の電池セルと前記第2の電池セルとの境界に沿って前記第1の電池セルと前記第2の電池セルとの並び方向と交差した方向に延びた開口部が設けられた電池パックと、前記電池パックが収容されたバッテリホルダ部を有した筺体と、前記バッテリホルダ部の面から前記電池パック側に突出され、前記電池パックが収容された状態で前記開口部内に位置された突出部と、を備えたことを特徴とする電子機器を提供する。

Claims (8)

  1. 電子部品と、
    前記電子部品が動作するための電力を蓄電する電池パックと、
    前記電池パックを収容するバッテリホルダと、
    を備え、
    前記バッテリホルダは、当該バッテリホルダを構成する面であって前記電池パックの一面と対向する第1の面に梁を有し、
    前記電池パックは、当該電池パックの外郭を構成する面であって前記バッテリホルダの前記第1の面と対向する第2の面に、前記梁が嵌め込まれるスリットが形成されることを特徴とする電子機器。
  2. 前記電池パックは前記電力を蓄電するための電池セルを備え、
    前記スリットは前記電池セルとの干渉を避けて形成されることを特徴とする請求項1記載の電子機器。
  3. 前記電池パックは前記第1及び第2の電池セルを第1の方向に並べて配置し、前記スリットは、前記第1の電池セルと前記第2の電池セルとの境界を、前記第1の方向と交わり前記第2の面に向かう第2の方向に投射した前記第2の面上の線上に形成されることを特徴とする請求項2記載の電子機器。
  4. 前記スリットは、前記電池セルの正極端子を前記第2の方向に投射した前記第2の面上の領域を通過するようにして形成されることを特徴とする請求項2記載の電子機器。
  5. 前記電池セルは円筒型であることを特徴とする請求項2記載の電子機器。
  6. 電子機器のバッテリホルダに収容される電池パックであって、
    前記バッテリホルダに形成された梁が嵌め込まれるスリットが形成されることを特徴とする電池パック。
  7. 電池セルを備え、前記スリットは前記電池セルとの干渉を避けて形成されることを特徴とする請求項6記載の電池パック。
  8. 前記電池セルは円筒型であることを特徴とする請求項7記載の電池パック。
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