JP2011171117A - 電池ホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】
落下時などの衝撃に対して扁平型電池の脱落を防ぎ、かつ、扁平型電池を容易に挿入、および、取り出すことができ、さらに、電気的接触の信頼性に富む電池ホルダを安価に提供すること。
【解決手段】
一枚の金属板によって形成された電池ホルダは、上面２１と、左右側面２２ａ，２２ｂと、挿入規制部２３とからなる収納部２０と、挿入口２４と、少なくとも収納部２０の背面の一部を開口して設けた押し出し穴２５と、上面の挿入口２４側から延設された弾性変形部３２ａ，３２ｂと、弾性変形部３２ａ，３２ｂの先端部分の係止部３１と、上面の一部を切り起こした接触部４１ａ，４１ｂとを備えており、係止部３１は、弾性変形部３２ａ，３２ｂと連続する部分の一部を、正面側を支点として、背面側を印刷配線基板８１の方向へ９０°未満の角度で舌片状に切り起こして形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、扁平型電池を保持する電池ホルダに関するものである。

近年の電子機器においては、スタティックＲＡＭに代表される揮発性メモリに格納されたデータを保持するための電源、あるいは、比較的消費電力が小さい計時用半導体デバイスを動作させるための電源などの用途で、扁平型電池が広く用いられている。例えば、パソコンは、主電源の供給が絶たれても各種設定データなどを保持するための補助電源として扁平型電池を内蔵しているものが多い。

この扁平型電池を保持し、かつ、扁平型電池の各電極と、印刷配線基板上の回路との間を電気的に接続するための手段として、電池ホルダが広く用いられている。従来、用いられている電池ホルダの形状、構成は、例えば、特許文献１、あるいは、特許文献２に示されるようなものである。

特許文献１に示される電池ホルダは、円筒状のホルダ部を有し、さらに、ホルダ部の側面の一部を切り開いて設けられたホルダ開口部を有する。ホルダ開口部はバネ性を有しており、その開口幅は、挿入される扁平型電池の直径よりも小さく構成されている。このような電池ホルダでは、ホルダ開口部の弾性力に抗して開口部を押し広げながら扁平型電池が挿入されることとなり、扁平型電池が所定の保持位置に達した後は、ホルダ開口部の弾性力によって、扁平型電池が挿入方向へ付勢され、保持される。

また、特許文献２に示される電池ホルダは、扁平型電池の一方の電極に接触する接続クランプから延出されたトング、および、その先端に設けられた屈曲端部を有する。接続クランプ、トング、屈曲端部は可撓性金属によって形成されている。このような電池ホルダでは、トング部分を撓ませることによって、屈曲端部を扁平型電池の側面にかからない位置まで待避させ、その状態を維持しながら、扁平型電池が挿入されることとなり、扁平型電池が所定の保持位置に達した後は、トング部分の撓みの復元に伴って屈曲端部が元の位置に戻り、屈曲端部が扁平型電池の側面に接触することによって、扁平型電池が保持されるものである。

特開平９−２５９８４７号公報 特開２０００−１３３２２８号公報

特許文献１に代表される従来の構造、即ち、扁平型電池を収納する収納部の側面を構成する部材の弾性力によって、扁平型電池所を所定の位置に保持する構造とした電池ホルダにおいては、扁平型電池に電池ホルダの保持力を越えるような強い衝撃が与えられた場合、例えば、扁平型電池と電池ホルダを含む電子機器を落下させた場合の着地時の衝撃によって、扁平型電池が電池ホルダから脱落してしまうことがあった。扁平型電池の脱落を防ぐべく、扁平型電池を付勢する弾性力を大きくすると、扁平型電池を挿入する際、あるいは、取り外す際の作業性が著しく低くなることが容易に想像できる。

一方、特許文献２に代表される従来の構造、即ち、可撓性金属などを用いて扁平型電池の厚さ方向に変位可能な保持機構を構成し、この保持機構によって扁平型電池の外周面を係止する構造とした電池ホルダにおいては、扁平型電池へ衝撃が与えられた場合に対する保持性能は良好なものとなる。しかしながら、交換するために扁平型電池を電池ホルダから意図的に取り外す場合には、保持機構部分の先端側面にマイナスドライバーの先端を引っ掛けるなどして、保持機構を移動させて係止を解除し、その状態を維持したままで扁平型電池を取り出す必要があり、その作業性は低いものであった。

本発明はこのような現状を鑑みてなされたものであり、落下時などの衝撃に対しても扁平型電池の脱落を防ぎ、かつ、扁平型電池を容易に挿入、および、取り出すことができ、さらに、電気的接触の信頼性に富む電池ホルダを安価に提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１記載の電池ホルダは、弾性を有する一枚の金属板から形成されており、印刷配線基板に対して平行な上面と、上面からそれぞれ垂下させて設けた左右側面と、背面側に設けられた挿入規制部とからなる収納部と、正面側に設けられた挿入口と、少なくとも、前記収納部の背面側の一部を開口して設けた押し出し穴と、前記上面の正面側からアーム状に延設された弾性変形部と、当該弾性変形部と連続して設けられ、一端が扁平型電池の側面に接する係止部と、前記上面の一部を印刷配線基板方向へ切り起こして設けられ、扁平型電池の一方の電極と弾性接触する接触部と、印刷配線基板に半田付けするための半田付け部とを有しており、前記係止部は、前記上面を前記弾性変形部の先端まで延長して得られる範囲内の一部を、正面側を支点として背面側を印刷配線基板の方向へ９０°未満の角度で舌片状に切り起こして形成されていることを特徴とする。

また、請求項２記載の電池ホルダは、前記左右側面のうちの一方から、前記上面を横切って、他方の側面に至る補強リブを有することを特徴とする

請求項１に記載の発明による電池ホルダは、係止部によって挿入された扁平型電池が強固に保持されるため、落下時などの衝撃によって扁平型電池が脱落するようなことがない。さらに、弾性変形部の先端に、指先あるいは爪を引っ掛けることができ、工具などを用いなくても係止部を容易に移動させることが可能であるため、扁平型電池を容易に挿入、および、取り出すことができる。

また、次に挙げる３点のことから、極めて安価にこの電池ホルダを製造することができる。
（１）電池ホルダ全体を一枚の金属板で形成していること。
（２）弾性変形部を形成するために、プレス加工によって切り落とされるべき部分を利用して係止部を形成したことで、電池ホルダを形成するために必要となる金属板材料の最大外形寸法を抑え、材料取りを良好なものとしていること。
（３）弾性変形部に対する係止部の折り曲げ角度を９０°未満としていることで、金属板材料を曲げ加工する際の加工性が良好であること。

請求項２に記載の発明による電池ホルダは、左右側面のうちの一方から、上面を経て、他方の側面に至る補強リブによって、扁平型電池が挿入されている状態での収納部の変形が抑制されるため、収納部上面に設けられている接触部の扁平型電池の電極に対する接触圧を良好に保つことができる。これと同時に、挿入されている扁平型電池の一方の扁平面に対して補強リブが接触することによって、扁平型電池の収納部内での厚さ方向への移動幅を制限することができるため、より安定に扁平型電池を保持すことが可能となる。

本発明による電池ホルダの一実施例を示す図であり、それぞれ、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は右側面図である。 図１と同じ一実施例の外観を正面側より見た斜視図であり、扁平型電池が挿入されている状態を示したものである。 図２のＡ−Ａ線断面図である。

以下、図１乃至図３を参照して、本発明に係る電池ホルダの一実施例について説明する。尚、説明の便宜上、以降の記述においては、
扁平型電池７１の厚さ方向を“上下方向”、
左右側面２２ａ，２２ｂと垂直な方向を“左右方向”
とそれぞれ称する。

図１、図２に示す通り、本実施例による電池ホルダ１０は、一枚の板材によってその全体が形成されている。板材は、導電性と弾性を有する金属の板材であり、このような金属板材料に対してプレス加工を施すことによって、電池ホルダ１０が形成される。

電池ホルダ１０は、印刷配線基板８１と平行な上面２１、上面から連続する面をそれぞれ印刷配線基板８１方向へ垂直に折り曲げることによって設けた左右側面２２ａ，２２ｂ、および、背面側に挿入規制部２３を備えている。これら、上面２１、左右側面２２ａ，２２ｂ、挿入規制部２３、および、電池ホルダ１０が実装される印刷配線基板８１の表面によって、扁平型電池７１が収納される収納部２０が構成されている。左右側面２２ａ，２２ｂの間の寸法は、挿入される扁平型電池７１の直径よりも若干大きく形成され、また、上面２１と印刷配線基板８１表面との間の寸法は、挿入される扁平型電池７１の厚さよりもやや大きく形成されており、扁平型電池７１が支障なく収納部２０に収まるように構成されている。

収納部２０の正面側には、挿入口２４が設けられている。挿入口２４は、扁平型電池７１を収納部２０へ挿入する際、あるいは、収納部２０から取り外す際に、扁平型電池７１が通過する開口部である。開口部の上下方向寸法、および、左右方向寸法とも、前述した収納部２０の上下方向寸法、および、左右方向寸法と同一となっており、扁平型電池７１が支障なく開口部を通過することができる。

収納部２０の背面側には、上面２１の背面側の左右端付近から延設され、それぞれ略垂直に印刷配線基板８１方向へ曲げられた二つの弾性片２６ａ，２６ｂが設けられている。また、二つの弾性片２６ａ，２６ｂの先端側には、二つの弾性片２６ａ，２６ｂの間を接続して設けられた挿入規制部２３が備えられている。挿入された扁平型電池７１は、最終的に、この挿入規制片に当接することによって挿入方向への移動が制限され、所定の位置に保持される。

上面２１の背面側の二つの弾性片２６ａ，２６ｂの間は、正面側へ向かう緩やかな円弧形状に形成されている。この円弧形状を為す上面２１の背面側部分と、二つの弾性片２６ａ，２６ｂと、挿入規制部２３とで囲まれる穴部分が、押し出し穴２５である。このように押し出し穴２５を構成したことで、扁平型電池７１が所定の位置に収納された際、扁平型電池７１の背面側の一部が押し出し穴２５部分に露出した状態となる。扁平型電池７１を電池ホルダから取り出す際には、扁平型電池７１の押し出し穴２５に露出した部分を指先で押すことで、容易に取り出すことができる。前述の円弧形状は、指先で扁平型電池を良好に押し出すための形状である。

上面２１の正面側には、左右端付近からそれぞれ印刷配線基板８１に平行に延出された二つの弾性変形部３２ａ，３２ｂが設けられている。弾性変形部３２ａ，３２ｂは、上面２１と繋がる左右端付近から、正面側の先端部へ至るに伴って、中央寄りに湾曲するアーム状の形状となっており、その先端には係止部３１が設けられている。二つの弾性変形部３２ａ，３２ｂは、接続部３３を介して、その先端部が互いに接続されている。弾性変形部３２ａ，３２ｂは、その弾性によって係止部３１が上下方向へ移動することを許容する。扁平型電池を取り外す際には、弾性変形部３２ａ，３２ｂの弾性に抗して係止部３１を印刷配線基板８１と反対側の方向へ移動させることによって、係止部３１の係止を解除することができる。

係止部３１は、弾性変形部３２ａ，３２ｂの先端付近に設けられており、二つの弾性変形部３２ａ，３２ｂで挟まれる範囲の先端側の一部分を、弾性変形部３２ａ，３２ｂに対して約４５°の角度で印刷配線基板８１方向へ舌片状に切り起こして設けられている。この部分は、本来であれば、弾性変形部３２ａ，３２ｂを形成するために切り落とされ、廃棄される部分であるが、本実施例では、この部分を係止部３１として利用することで、金属板材料の無駄を省いている。このように、上面２１を弾性変形部３２ａ，３２ｂの先端（本実施例の場合は、接続部３３の端部に当たる）まで延長して得られる範囲内の部分を利用して係止部３１を設けることで、系止部３１を設けるために余分な金属板材料を費やすことを回避することができ、金属板材料の単位面積当たりからより多くの電池ホルダを得ることができる。

また、本実施例では、二つの弾性変形部３２ａ，３２ｂの先端部が接続されている接続部３３を、係止部３１と一体的に約４５°の角度で折り曲げている。このように構成することで、係止部３１のみを切り起こすこととした構成よりも、プレス加工による加工性が良好となる。

このように構成された係止部３１は、挿入された扁平型電池が収納部２０の所定の位置に達すると、その先端が扁平型電池７１の側面に接触し、扁平型電池７１を係止することで、扁平型電池７１の脱落を防ぐ。また、係止部３１の係止を解除する場合には、接続部３３に指先、あるいは、爪を引っ掛けて、接続部３３と共に係止部３１を印刷配線基板８１と反対側の方向へ移動させることによって容易に係止を解除することができる。このため、扁平型電池７１を取り外す際に、工具を用いる必要がない。また、切り起こし角度を約４５°としたことで、プレス加工による折り曲げ加工を容易なものとし、製造原価の低減を図っている。

尚、本実施例では弾性変形部３２ａ，３２ｂを二つ設けているが、弾性変形部の数は二つに限定されるものではない。例えば、左右方向中心部に一つの弾性変形部を設け、その先端部の両側に本実施例と同様に切り起こした係止部を設けてもよい。あるいは、弾性変形部を三つ以上設けて、その先端部に本実施例と同様に切り起こした係止部を設けてもよい。

上面２１には、二箇所の接触部４１ａ，４１ｂが設けられている。接触部４１ａ，４１ｂは、扁平型電池７１の挿入、取り出し方向と平行に、かつ、電池ホルダ１０の左右方向に対する中心線に対して対称な位置に、二箇所のＵ字形状に切り込みを入れ、正面側を支点として、印刷配線基板８１方向へに舌片状に切り起こして形成されている。接触部４１ａ，４１ｂは弾性を有している。この弾性によって接触部４１ａ，４１ｂは、挿入された扁平型電池７１を印刷配線基板８１方向へ付勢し、扁平型電池７１の上下方向の移動を抑制すると同時に、扁平型電池７１の電極面に対して弾性接触する。接触部４１ａ，４１ｂの先端付近には、先端部の一部を板厚の約１／２の高さで印刷配線基板８１方向へ球面状に盛り上げた接触凸部４２ａ，４２ｂが設けられている。接触凸部４２ａ，４２ｂによって、扁平型電池７１の電極面との接触を点接触とすることで、良好な電気的接触が得られる。

尚、扁平型電池７１の他方の電極と、印刷配線基板８１上の回路との間との接続は、印刷配線基板８１上に、接触を得るための接触用パターン（図示しない）を設けることによって実現されている。接触用パターンとは、扁平型電池７１が所定の保持位置にある場合の扁平型電池７１の中心に対して同心円状に、印刷配線板基板８１上の銅箔パターンを露出させた状態としたものである。より良好な電気的接続を得るために、この接触用パターン上に半田を固着させて、半田の表面が印刷配線基板８１の表面より若干高くなるようにしても良い。

左右側面２２ａ，２２ｂの印刷配線基板８１側には、左右側面２２ａ，２２ｂから連接して、それぞれ収納部２０と反対側へ垂直に曲げて設けた半田付け部５１ａ，５１ｂが設けられている。電池ホルダ１０が実装される印刷配線基板８１上には、予め、半田付け部５１ａ，５１ｂが印刷配線基板８１に接する面よりもやや大きい面を有する銅箔ランド（図示しない）が配設されており、この銅箔ランドと、半田付け部５１ａ，５１ｂとを半田付けすることによって、電池ホルダ１０が印刷配線基板８１へ固定されると共に、電池ホルダ１０と印刷配線基板８１とが電気的に接続される。

上面２１の正面付近には、右側面の略半分の位置から、上面２１を横切り、左側面の略半分の位置（右側面と対称な位置）に至る連続した補強リブ６１が設けられている。図３に示す通り、補強リブ６１の断面視形状は、半円状であり、板厚の約１／５の高さで収納部２０側へ突出した形状となっている。上面２１に設けられた接触部４１ａ，４１ｂが、挿入された扁平型電池７１の電極面に弾性接触すると、同時に上面２１に弾性力の反力が作用し、上面２１が印刷配線基板８１と反対側の方向へ膨らむ方向の力が加わることとなる。補強リブ６１を設けることで、この反力による上面２１の撓みを防ぎ、上面２１と、扁平型電池７１の電極面との距離が適性に保たれ、扁平型電池７１に対する接触部４１ａ，４１ｂの弾性力を良好に保つことができる。

また、衝撃などによって、扁平型電池７１が収納部内で接触部の弾性に抗して上面側に移動した場合、あるいは、収納部内で扁平型電池７１の正面側が浮き上がるように傾いた場合に、扁平型電池７１の上面側の電極面に対して補強リブが接触することで扁平型電池７１の上下方向の移動幅が制限されるため、扁平型電池７１の無用な上下方向移動、あるいは、傾きが抑制される。これによって、より安定に扁平型電池７１を保持し、かつ、安定な電気的接触を得ることができる。

本発明による電池ホルダは、扁平型電池を用いる電子機器類において、その扁平型電池を保持し、かつ、電気的な接続を得るための手段として、極めて広い範囲で利用可能である。

１０ 電池ホルダ
２０ 収納部
２１ 上面
２２ａ 右側面、 ２２ｂ 左側面
２３ 挿入規制部
２４ 挿入口
２５ 押し出し穴
２６ａ，２６ｂ 弾性片
３１ 係止部
３２ａ，３２ｂ 弾性変形部
３３ 接続部
４１ａ，４１ｂ 接触部
４２ａ，４２ｂ 接触凸部
５１ａ，５１ｂ 半田付け部
６１ 補強リブ
７１ 扁平型電池
８１ 印刷配線基板

Claims (2)

1. 扁平型電池を保持し、当該扁平型電池の電極と印刷配線基板上の回路との間の電気的接続を得るための電池ホルダであって、
   弾性を有する一枚の金属板から形成されており、
   印刷配線基板に対して平行な上面と、上面からそれぞれ垂下させて設けた左右側面と、背面側に設けられた挿入規制部と、からなる収納部と、
   正面側に設けられた挿入口と、
   少なくとも、前記収納部の背面側の一部を開口して設けた押し出し穴と、
   前記上面の正面側からアーム状に延設された弾性変形部と、
   当該弾性変形部と連続して設けられ、一端が扁平型電池の側面に接する係止部と、
   前記上面の一部を印刷配線基板方向へ切り起こして設けられ、扁平型電池の一方の電極と弾性接触する接触部と、
   印刷配線基板に半田付けするための半田付け部と、
   を有しており、
   前記係止部は、前記上面を前記弾性変形部の先端まで延長して得られる範囲内の一部を、正面側を支点として、背面側を印刷配線基板の方向へ９０°未満の角度で舌片状に切り起こして形成されている
   ことを特徴とする電池ホルダ。
2. 前記左右側面のうちの一方から、前記上面を横切って、他方の側面に至る補強リブを有することを特徴とする請求項１記載の電池ホルダ。

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