JP2016110779A - 電池収納機構 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器内に電池を収納する電池収納機構で、電池室からの電池の落下を防止し、かつ電池室への電池の挿脱操作性を向上させる。【解決手段】開口部を通して電池を挿脱可能な電池室を有する電池収納機構において、電池室近傍に回転可能に設けられ、電池室に挿入された電池に対して側方から当接して電池室からの排出方向への電池の移動に抵抗を付与し、電池の挿脱動作に応じて回転する電池保持部材を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器における電池の収納機構に関する。

電源として電池を用いる電子機器では、使用時に電池を確実に保持すると共に、電池交換に際して電池をスムーズに着脱できることが求められる。電池を収納する電池室を電子機器内に備える場合には、電池室を開閉する蓋や、蓋とは別に設けた電池ロック手段を用いて、電池室内に電池を保持する。また、電子機器の外側に電池を保持する場合は、電池を着脱方向にスライドさせることでロック及びロック解除されるスライドロック機構などが用いられる。

電池室内に電池を収納するタイプでは、電池室の蓋を開いたときに、電池室から電池が不用意に落下するおそれがある。特に、電池室から電池を取り外しやすくするために電池を排出方向（電池室の開口部方向）に向けて付勢している場合は、そのリスクが高い。電池室の蓋とは別に電池ロック手段を備えることで、蓋の開成時の突発的な電池の落下を防ぎやすくなるが、電池室の開口部を下向きにしてロック解除操作を行った場合などにおいて、電池が勢いで脱落する可能性が残る。電池室の開口部が下向きになり電池の落下が生じやすい場合として、カメラを三脚に据えて撮影する状況などが想定される。また、電池ロック手段を備える場合は、ロック解除操作を行う手間がかかり、電池の迅速な着脱を実現するという点で改善の余地があった。電子機器の外側に電池を保持するタイプは、防水や防塵性において不利で電池の接点が汚れやすいことや、電池が外側に露出することで美観的に劣ることがデメリットになる。

特開２００９-３２４３１号公報 特開２０１３-９８２２１号公報 特開２００６-２２９３５７号公報 特開２００８-２５７９４４号公報

本発明は、電子機器内に電池を収納する電池収納機構で、電池室からの電池の落下を防止し、かつ電池室への電池の挿脱操作性を向上させることを目的とする。

本発明は、開口部を通して電池を挿脱可能な電池室を有する電池収納機構において、電池室近傍に回転可能に設けられ、電池室に挿入された電池に対して側方から当接して電池室からの排出方向への電池の移動に抵抗を付与し、電池の挿脱動作に応じて回転する電池保持部材を有することを特徴としている。

電池保持部材は、軸を中心とする径が非均一な偏心部材であり、電池が電池室に完全収納される状態で、電池保持部材の小径部分が電池に対向し、電池が電池室への完全収納状態から排出方向に移動するときに、電池保持部材の大径部分が電池に接触して電池に対する移動抵抗を増大させるように構成することが好ましい。

電池保持部材は弾性変形可能であり、電池保持部材の大径部分が電池に接触する状態で電池が電池室の排出方向に移動すると、電池保持部材が弾性変形しながら電池の移動に伴って回転することが好ましい。

電池保持部材のうち小径部分に、大径部分よりも摩擦抵抗の小さい材質の低摩擦部を設けたり、電池に対して接触しない切り欠き部を形成したりすることも可能である。

電池保持部材を、電池室内の電池に対して接近及び離間する方向に移動可能に支持した上で、電池に接近する方向に付勢してもよい。

電池室の開口部を開閉可能な蓋部材と、電池室内に挿入された電池を排出方向へ付勢する電池付勢手段とを有し、蓋部材を閉じた状態から開くと、電池付勢手段の付勢力によって電池が電池室からの排出方向へ移動し、この電池の移動に伴って電池保持部材の回転が開始されるようにするとよい。

以上の本発明の電池収納機構によれば、電子機器内に電池を収納する電池収納機構で、電池室からの電池の落下を防止し、かつ電池室への電池の挿脱操作性を向上させることができる。

本発明を適用した電池収納機構で、蓋部材が閉じ位置にある状態を示す図である。 蓋部材が開かれて電池室から電池が排出方向の途中で保持された状態の電池収納機構を示す図である。 電池室から電池が完全に引き抜かれた状態の電池収納機構を示す図である。 電池収納機構を構成するカムの異なる実施形態を示す図であり、（Ａ）は回転軸に沿って見たときのカムを示し、（Ｂ）は回転軸と垂直な方向から見たときのカムを示す。 電池収納機構を構成するカムの異なるさらに実施形態を示す図である。 電池に当接する方向にカムを付勢した別実施形態の電池収納機構を示す図である。 電池保持部材を円形状に構成した別実施形態の電池収納機構を示す図である。

図１から図３に示す電池収納機構は、電子機器の内部に電池１０を収納可能な電池室１１が形成されている。電池室１１の一端に開口部１２が形成され、開口部１２と反対側の電池室１１の底部には電池排出バネ（電池付勢手段）１３が設けられている。電池排出バネ１３は開口部１２側（電池室１１からの排出方向）へ向けて電池１０を付勢する。

電池室１１の開口部１２は蓋部材１４によって開閉される。蓋部材１４は、軸１５を中心として回動可能に電子機器本体に対して支持されており、図１に示す閉じ位置から図２及び図３に示す開き位置の間で回動する。蓋部材１４を閉じ位置に保持させる蓋ロック手段を備えているが、蓋ロック手段の図示は省略している。蓋部材１４には、閉じ位置にあるときに電池室１１内を向く面に電池保持部１６が設けられている。

電池室１１からの電池１０の排出方向の移動に抵抗を付与する電池保持部材として、電池室１１内に軸２１を中心として回転可能なカム２０が設けられている。カム２０は、軸２１を中心とする径が非均一な偏心回転部材であり、ゴムなどの弾性変形可能な材質で形成されている。カム２０は電池室１１内に挿入された電池１０の側面に当接し、軸２１を中心とする回転方向の位置変化に応じて、電池室１１内への突出量を変化させて電池１０に対して付与する加圧力を変化させる。カム２０は、図示を省略する付勢部材によって、図１ないし図３に矢印で示す付勢方向Ｓ（図中の反時計方向）に向けて回転付勢されている。カム２０に対する付勢部材は任意のものを選択できるが、カム２０と電子機器内の固定部とに両端が接続するねじりコイルバネを用いると構造の簡略さやスペース効率の点で好ましい。カム２０には、軸２１から偏心した位置に規制突起２２が突設されている。

電池室１１内に電池１０を完全に収納して蓋部材１４を閉じた図１の状態では、蓋部材１４に設けた電池保持部１６が電池１０の一端に当接して電池１０を電池室１１の底部側に押圧し、電池室１１の底部に位置する電池排出バネ１３が電池１０の他端に当接して電池１０を排出方向（開口部１２側）に向けて付勢する。また、カム２０の小径部分が電池１０の側面に接触している。

電池室１１から電池１０を取り外す際には図２のように蓋部材１４を開き位置に回動させる。蓋部材１４の開放によって電池保持部１６による保持が解除された電池１０は、電池排出バネ１３の付勢力によって排出方向（開口部１２側）に移動しようとする。このとき、排出方向への電池１０の移動に伴って、電池１０との接触部分における摩擦によってカム２０が付勢方向Ｓに回転する（連れ回りする）。カム２０が回転すると、電池１０の側面に対するカム２０の接触箇所が小径部分から大径部分に変化していく。すると、カム２０から電池１０に作用する側方からの加圧力（側圧）が大きくなり、電池１０を電池室１１の内面に押し付ける力が強くなる。そして、電池１０の排出方向への移動に対してカム２０の摩擦抵抗による制限がかかり、図２の状態で電池１０が保持される。

図２の保持状態から手などによる引き抜き動作で、電池１０に対してカム２０の摩擦抵抗に抗する排出方向の力を付与すると、カム２０が弾性変形しながら付勢方向Ｓに回転し、図３に示すように電池室１１から電池１０を抜き取ることができる。カム２０は、電子機器の内部に形成したストッパ１７（図３）に対して規制突起２２が当接することによって、それ以上の付勢方向Ｓへの回転が規制され、電池室１１内に電池１０が挿入されていない状態では図３に示す位置を維持する。

電池１０を電池室１１に挿入するときは、電池１０の挿入動作に伴ってカム２０が付勢方向Ｓと反対方向に回転する。カム２０の大径部分が電池１０の側面に当接する状態で摩擦抵抗が大きくなり、さらに電池１０を押し込むとカム２０が弾性変形しながら回転して、図１のようにカム２０の小径部分が電池１０に接触する状態になる。

図４から図６はカム２０の異なる形態を示している。図４のカム２０は、表面材質の一部を異ならせており、小径部分に他の部分（大径部分）よりも滑りやすい低摩擦部２０ａを有している。低摩擦部２０ａを形成する材質として、ポリアセタール（ＰＯＭ）などを用いることが好ましい。電池室１１に電池１０を挿入するとき、電池１０が低摩擦部２０ａに接触する位置まで挿入されると、低摩擦部２０ａと電池１０の間で滑りが生じてカム２０がそれ以上回転（付勢方向Ｓと反対方向の回転）しないように位置制御され、図１に示す適切な位置で確実にカム２０を停止させることができる。

図５のカム２０は、図４のカム２０のように表面材質を異ならせる代わりに、小径部分の一部を平面状に切り欠いた切り欠き部２０ｂを有している。電池室１１に挿入される電池１０が切り欠き部２０ｂの位置に達すると、電池１０に対するカム２０の加圧接触が解除され、カム２０がそれ以上回転（付勢方向Ｓと反対方向の回転）しないように位置制御され、図１に示す適切な位置で確実にカム２０を停止させることができる。切り欠き部２０ｂを有するカム２０は、全体を共通の材質で形成することができるため、安価に製造可能という利点がある。

図６のカム２０は、長孔３０内に軸２１が支持されている。長孔３０は、電池１０の挿脱方向に対して略垂直な方向へ移動可能に軸２１を支持しており、カム２０は付勢バネ３１によって電池１０に接近する方向に付勢されている。付勢バネ３１でカム２０を付勢することにより、カム２０が経時的に摩耗しても電池１０に対する安定した加圧力を付与できる。また、カム２０の製造段階で生じた寸法のばらつきを原因とする加圧力のばらつきを、付勢バネ３１の付勢力によって解消または軽減できる。

図６の構成では、先の実施形態におけるカム２０の弾性変形と同様の効果を、長孔３０に沿うカム２０の移動によって得ることができる。そのため、カム２０の本体部分を硬質材で形成するような変更も可能である。この場合、蓋部材１４を開いたときに電池１０の抜け落ちを確実に防ぐために、カム２０における電池１０との接触部分（カム２０の周面）に滑り止め加工などを施して、カム２０と電池１０の摩擦係合を維持させるようにするとよい。

以上のように、電池室１１への電池１０の挿脱移動に抵抗を付与するカム２０を設けたことにより、電池室１１内に電池１０が収納された状態で開閉蓋１４を開いたときの突発的な電池１０の落下を防止することができる。カム２０を用いた電池１０の保持（図２の状態）は、摩擦抵抗に抗して電池１０を引き抜く動作で解除させることができるので、複雑な操作を要さない。また、電池１０自体を保持しながらの引き抜き動作であるため、電池１０以外の部位に対するロック解除操作などが原因で電池１０を落下させてしまうリスクを排除できる。さらに電池室１１内に回転可能なカム２０を設けるだけであるため、構造の簡略さという点でも優れている。

図７は、電池１０に接触して電池室１１からの落下を防ぐ電池保持部材として、軸２６を中心とする径が均一な（真円形状の）円形回転部材２５を用いている。円形回転部材２５の軸２６は、電池１０の挿脱方向に対して略垂直な方向へ移動可能に長孔３２によって支持されており、付勢バネ３３によって電池１０に接近する方向に付勢されている。付勢バネ３３の付勢力は、電池排出バネ１３が電池１０に付与する排出方向への付勢力よりも小さく、かつ電池１０の自重による移動力よりも大きく設定される。蓋部材１４を開いたときに、電池１０が電池排出バネ１３の付勢力によって電池室１１からの排出方向に所定量押し出されると、円形回転部材２５との間に働く摩擦抵抗によって電池１０が保持される。つまり、先の実施形態の非円形のカム２０と同様に、円形回転部材２５によって、蓋部材１４を開いたときの突発的な電池１０の落下を防ぐことができる。この円形回転部材２５による保持状態で電池１０を把持して引き抜き方向への力を付与することで、円形回転部材２５を回転させながら電池室１１から電池１０を抜き取ることができる。

以上、図示実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は図示実施形態に限定されるものではない。例えば、電池室１１の奥行き方向におけるカム２０や円形回転部材２５の位置設定は、電池１０に移動抵抗を付与するタイミングなどに関係するので所定の制約があるが、電池室１１の周方向においてカム２０や円形回転部材２５を電池１０のどの位置に配置するかについては任意に選択することができる。すなわち、図示実施形態では蓋部材１４を支持する軸１５とカム２０や円形回転部材２５を支持する軸２１、２６とが平行になる位置にカム２０円形回転部材２５を配しているが、これとは異なる周方向位置（軸１５と軸２１、２６が非平行になる位置）にカム２０や円形回転部材２５を配置してもよい。

図示実施形態では、電池室１１の開口部１２を閉じる蓋部材１４が軸１５を中心として回動するタイプであるが、本発明は電池室の蓋部材の形態を限定するものではない。例えば、直線的に移動して開閉する蓋部材などを用いることも可能である。

図示実施形態はカム２０や円形回転部材２５によって電池室１１からの電池１０の落下を防止できるので、カム２０や円形回転部材２５とは別の電池ロック手段（電池室１１への挿入した電池１０の端部に係合するロック爪など）を設けずに構成の簡略化を図ることが可能である。しかし、カム２０や円形回転部材２５に加えてロック爪のような電池ロック手段を備える構成を選択することも可能である。

電池１０の形状は、カム２０や円形回転部材２５が当接する面が平坦な平面であると接触圧のコントロールをしやすいので好ましいが、電池１０が円筒状の外周面を有する構成などに適用することも可能である。

１０ 電池
１１ 電池室
１２ 開口部
１３ 電池排出バネ（電池付勢手段）
１４ 蓋部材
１５ 軸
１６ 電池保持部
１７ ストッパ
２０ カム（電池保持部材）
２０ａ 低摩擦部
２０ｂ 切り欠き部
２１ 軸
２２ 規制突起
２５ 円形回転部材（電池保持部材）
２６ 軸
３０ 長孔
３１ 付勢バネ
３２ 長孔
３３ 付勢バネ

Claims (7)

1. 開口部を通して電池を挿脱可能な電池室を有する電池収納機構において、
   上記電池室近傍に回転可能に設けられ、上記電池室に挿入された上記電池に対して側方から当接して上記電池室からの排出方向への上記電池の移動に抵抗を付与し、上記電池の挿脱動作に応じて回転する電池保持部材を有することを特徴とする電池収納機構。
2. 上記電池保持部材は、軸を中心とする径が非均一な偏心部材であり、
   上記電池が上記電池室に完全収納される状態で、上記電池保持部材の小径部分が上記電池に対向し、
   上記電池が上記電池室への完全収納状態から排出方向に移動するときに、上記電池保持部材の大径部分が上記電池に接触して上記電池に対する移動抵抗を増大させる請求項１記載の電池収納機構。
3. 上記電池保持部材は弾性変形可能であり、上記電池保持部材の上記大径部分が上記電池に接触する状態で上記電池が上記電池室の排出方向に移動すると、上記電池保持部材が弾性変形しながら上記電池の移動に伴って回転する請求項２記載の電池収納機構。
4. 上記電池保持部材は上記小径部分に、上記大径部分よりも摩擦抵抗の小さい材質の低摩擦部を有している請求項２または請求項３記載の電池収納機構。
5. 上記電池保持部材は上記小径部分に、上記電池に対して接触しない切り欠き部を有している請求項２または請求項３記載の電池収納機構。
6. 上記電池保持部材は、上記電池室内の上記電池に対して接近及び離間する方向に移動可能に支持され、上記電池に接近する方向に付勢されている請求項１ないし５のいずれか１項記載の電池収納機構。
7. 上記電池室の上記開口部を開閉可能な蓋部材と、上記電池室内に挿入された上記電池を排出方向へ付勢する電池付勢手段とを有し、
   上記蓋部材を閉じた状態から開くと、上記電池付勢手段の付勢力によって上記電池が上記電池室からの排出方向へ移動し、上記電池の移動に伴って上記電池保持部材の回転が開始される請求項１ないし６のいずれか１項記載の電池収納機構。

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