JP2022120202A - 電池パック、非燃焼式吸引器、電子機器、電動工具及び無人飛行体 - Google Patents

Abstract

【課題】電池セル等が保持される空間へ水分が侵入することを防止する電池パックを提供する。【解決手段】外装ケースと、電池と、回路基板と、回路基板が格納された基板ホルダーと、電池に蓄えられた電力を外部機器に出力する出力端子と、外部機器と接続される接続部材を有し、基板ホルダーの側面の少なくとも一部は接続部材によって覆われており、基板ホルダーの一部に第１開口部が設けられ、回路基板の基板ホルダー側の表面にセンサーが設けられ、基板ホルダーと、回路基板の外周部の間には、リング状の第１弾性部材が介在している電池パックである。【選択図】図８

Description

本発明は、電池パック、非燃焼式吸引器、電子機器、電動工具及び無人飛行体に関する。

近年、紙巻たばことは異なり火を使用しないたばこ、所謂、非燃焼式吸引器が普及しつつある。例えば、特許文献１には、電池によりヒーター等の加熱要素を動作させ、当該加熱要素で液体を霧化させ、その蒸気を吸うようにした構成を有する非燃焼式吸引器が記載されている。

特表２０１７－５１７２７９号公報

特許文献１に記載の非燃焼式吸引器では、液体の補充用貯蔵タンクに対して、液体が外部に漏れ出すことを防止するための封止リングが使用されている。かかる構成では、補充用貯蔵タンクから液体が漏れ出すことは防止できるものの、霧化した液体が冷却されることで液化した水分等を含む液体（以下、水分と適宜、略称する）が電池や回路基板が保持される空間に侵入する虞がある。

本発明は、電池等が保持される空間への水分の侵入を防止することができる電池パック、非燃焼式吸引器、電子機器、電動工具及び無人飛行体を提供することを目的の一つとする。

上述した課題を解決するために、本発明は、
外装ケースと、電池と、回路基板と、
回路基板が格納された基板ホルダーと、
電池に蓄えられた電力を外部機器に出力する出力端子と、
外部機器と接続される接続部材を有し、
基板ホルダーの側面の少なくとも一部は接続部材によって覆われており、
基板ホルダーの一部に第１開口部が設けられ、
回路基板の基板ホルダー側の表面にセンサーが設けられ、
基板ホルダーと、回路基板の外周部の間には、リング状の第１弾性部材が介在している
電池パックである。
本発明は、上述した電池パックを有する非燃焼式吸引器でも良い。
本発明は、上述した電池パックを有する電子機器でも良い。
本発明は、上述した電池パックを有する電動工具でも良い。
本発明は、上述した電池パックを有する無人飛行体でも良い。

本発明の実施の形態によれば、電池等が保持される空間への水分の侵入を防止することができる。なお、本明細書で例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。

図１は、実施の形態にかかる非燃焼式吸引器の構成例を説明する際に参照される分解斜視図である。 図２は、実施の形態にかかる非燃焼式吸引器の構成例を説明する際に参照される分解斜視図である。 図３は、実施の形態にかかる電池パックの構成例を説明する際に参照される分解斜視図である。 図４は、実施の形態にかかる電池パックの一部を拡大して示した分解斜視図である。 図５は、実施の形態にかかる基板ホルダーの構成例を説明する際に参照される図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、実施の形態にかかる透光部材の構成例を説明する際に参照される図である。 図７は、実施の形態にかかる水分侵入防止構造を説明する際に参照される図である。 図８は、実施の形態にかかる水分侵入防止構造を説明する際に参照される図である。 図９は、実施の形態にかかる電池パックの上面図である。 図１０は、応用例を説明する際に参照される図である。 図１１は、応用例を説明する際に参照される図である。 図１２は、応用例を説明する際に参照される図である。

以下、本発明の実施の形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜実施の形態＞
＜変形例＞
＜応用例＞
以下に説明する実施の形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施の形態等に限定されるものではない。

＜実施の形態＞
［非燃焼式吸引器の全体構成例］
本実施の形態では、非燃焼式吸引器に適用される電池パックを例にした説明がなされる。なお、非燃焼式吸引器は、加熱対象等の違いに応じて、液体を霧化してエアロゾルを発生させる方式や、たばこを直接加熱する方式等、種々の方式が存在する。本発明は、特定の方式の非燃焼式吸引器に限定されるものではないが、本実施の形態では、低温加熱方式と呼ばれる方式の非燃焼式吸引器を例にした説明がなされる。低温加熱方式とは、電池パックから供給される電力を使用して液体を加熱し、霧化したエアロゾルをたばこが詰まったたばこカプセルを通じてユーザが吸い込む方式である。勿論、本発明は、高温加熱方式の非燃焼式吸引器に対しても適用することができる。

図１及び図２にかかる分解斜視図を参照して、本実施の形態にかかる非燃焼式吸引器（非燃焼式吸引器１）の構成例について説明する。非燃焼式吸引器１は、概略、円筒状の電池パック２と、電池パック２に取り付けられる円筒状のカートリッジケース３と、カートリッジケース３に取り付けられる吸引部４とを有している。なお、以下の説明において、吸引部４の側を吸引側、反対側を先端側と称する場合がある。

図２に示すように、カートリッジケース３の内部には、カトマイザー３１が収納されている。また、カートリッジケース３の内部には、電池パック２から供給される電力を使用して動作する外部機器の一例であるヒーター（不図示）及び液リザーバ（不図示）が収納されている。

カトマイザー３１は、液体がヒーターにより熱せられることにより発生するエアロゾルを吸引部４側に向かって噴霧するものである。吸引部４には、内部にたばこが詰められたカプセル（不図示）が収納されており、液体が霧化したエアロゾルがカプセルを通じて吸引側に向かう。ユーザは、吸引部４を介して、たばこ由来の成分を含むエアロゾルを吸い込む。

非燃焼式吸引器１のオン／オフは、円形状のボタン部２０１（操作部）に対する押下操作により行われる。なお、後述するように、本実施の形態にかかる電池パック２は、気圧センサーを有している。気圧センサーにより閾値以上（例えば、１００Ｐａ以上）の気圧差が検出された場合、換言すれば、非燃焼式吸引器１が吸われたことが検出された場合に、電池パック２が動作しヒーターへの電力供給が行われる。なお、非燃焼式吸引器１の詳細な動作例については後述する。

本実施の形態にかかる非燃焼式吸引器１では、非燃焼式吸引器１の起動時に、電池パック２の残容量が視覚的に報知されるようになっている。例えば、ボタン部２０１の周囲に、円形状の透光部材が配されている。また、電池パック２は、発光素子を有している。当該発光素子が、電池パック２の残容量に応じた色で発光し、発光素子が発光した際の発光色が透過部材を介してユーザにより視認される。

［電池パックの構成例］
（全体の構成例）
次に、図３、図４及び図５を参照して、電池パック２の構成例について説明する。図３は、電池パック２の全体の構成を示す分解斜視図であり、図４は、電池パック２の一部の構成（後述するホルダー及び基板ホルダー）を拡大して示した分解斜視図である。図５は、後述する基板ホルダーを接続側から視た図である。

電池パック２は、上述したボタン部２０１の他に、外装ケース２０２と、電池セル２０３と、ホルダー２０４と、第１回路基板２０５と、透光部材２０６と、接続部材２０７と、オー（Ｏ）リング２０８と、基板ホルダー２０９と、パッキン２１０と、回路基板の一例である第２回路基板２１１と、タブ２１２と、ストッパ２１３と、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)基板２１４と、３枚の絶縁紙２１５と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）２１６と、絶縁テープ２１７と、ＦＰＣ２１８とを有している。なお、図３に向かって右上の側が電池パック２の先端側であり、図３に向かって左下の側が、電池パック２がカートリッジケース３に接続される接続側に対応している。以下では、先端側及び接続側と適宜、方向が摘示されて電池パック２の構成例に関する説明がなされる。また、上下左右等の方向を規定する記載は、特に断らない限り、図面に向かう方向を基準として規定される。

外装ケース２０２は、ステンレス等の金属部材から成る中空円筒状の部材である。外装ケース２０２内には、電池セル２０３、第１回路基板２０５及び透光部材２０６等が収納及び保持される。外装ケース２０２の周面の所定箇所には、円形状の外装ケース孔部２０２Ａが形成されている。外装ケース孔部２０２Ａにボタン部２０１が挿入される。

電池セル２０３は、例えば充放電可能な二次電池であり、具体例としては、円筒形状のリチウムイオン二次電池である。電池セル２０３は、ホルダー２０４に収納及び保持される。本実施の形態では、先端側に正極端子、接続側に負極端子が配された状態で電池セル２０３がホルダー２０４に収納される。

ホルダー２０４は、ポリカーボネート等の樹脂から成り、電池セル２０３や第１回路基板２０５等を収納及び保持する部材である。ホルダー２０４の詳細については後述する。

第１回路基板２０５は、電池パック２の動作を制御したり電池パック２の保護動作を行うコントローラや適宜な電子部品が実装される回路基板である（これらの構成の図示は省略している。）。本実施の形態にかかる第１回路基板２０５には、スイッチ２０５Ａが実装されている。スイッチ２０５Ａの内部には、スプリング等の弾性体が収納されている。ボタン部２０１が押下されることによりスイッチ２０５Ａが押され、電池パック２がオン／オフされる。また、第１回路基板２０５には、発光素子の一例であるＬＥＤ(Light Emitting Diode)を含むＬＥＤチップ２０５Ｂが実装されている。ＬＥＤチップ２０５Ｂは、例えば、任意の色を発光できるフルカラータイプのＬＥＤチップである。第１回路基板２０５は、ホルダー２０４に収納及び保持される。なお、第１回路基板２０５の端部（周縁付近の箇所）は、実装不可領域として設定されている。

透光部材２０６は、全体として、湾曲した中空の半円筒形状を成す部材である。透光部材２０６は、ポリカーボネートやアクリル等の樹脂成形体やガラス等、光を透過可能な光透過性部材により構成されている。なお、透光部材２０６は、透明でも良いし、半透明でも良く、ＬＥＤチップ２０５Ｂから射出された光を視認できる程度の透明度があれば良い。透光部材２０６は、ＬＥＤチップ２０５Ｂから射出された光を透光部材２０６内部で拡散または反射させて外部に導くこともあることから、透光部材２０６は、導光部材とも言い得る。透明部材２０６（導光部材）は、レンズ、プリズム、シボ等の構造体を有していてもよく、それによって拡散、集光機能等を兼ね備えていてもよい。なお、透光部材２０６の構造の詳細については後述する。

接続部材２０７は、例えば、中空円筒状の第１接続部材２０７Ａと、リング状の第２接続部材２０７Ｂと、中空円筒状の第３接続部材２０７Ｃとを有している。第２接続部材２０７Ｂは、第１接続部材２０７Ａ及び第３接続部材２０７Ｃ内に収納及び保持される。第３接続部材２０７Ｃは、その内部に第２接続部材２０７Ｂ及び第３接続部材２０７Ｃを収納すると共に、基板ホルダー２０９を収納及び保持するものである。第１接続部材２０７Ａの先端側の一部が第３接続部材２０７Ｃ内に差し込まれ、第１接続部材２０７Ａの接続側の一部が第３接続部材２０７Ｃから外部に露出する。第３接続部材２０７Ｃからは、第２回路基板２１１に形成された正極及び負極の出力端子の先端がそれぞれ露出する。

オーリング２０８は、例えばシリコンゴム等の弾性体により構成されたリング状の防水部材である。具体的には、オーリング２０８は、接続部材２０７と基板ホルダー２０９との間に介在される防水部材である。オーリング２０８が、第２弾性部材にかかる構成に対応している。

基板ホルダー２０９は、その内部に第２回路基板２１１が格納される部材である。図４に示すように、基板ホルダー２０９は、全体としては中空の円筒状を成し、接続側が円形状の表面２０９Ａにより略閉塞されており、先端側が開放されている。図４及び図５に示すように、表面２０９Ａには、正極端子が挿通される正極端子用孔部２０９Ｂと、負極端子が挿通される負極端子用孔部２０９Ｃと、空気を通すための空気吸引用孔部２０９Ｄが形成されている。空気吸引用孔部２０９Ｄが第１開口部にかかる構成に対応しており、正極端子用孔部２０９Ｂ及び負極端子用孔部２０９Ｃが第２開口部にかかる構成に対応している。

また、基板ホルダー２０９の周面には、先端側の径が大きくなるように、円形状の段差２０９Ｅが形成されている。段差２０９Ｅの接続側主面（以下、段差２０９Ｅの外周面と適宜、称する）が、接続部材２０７、具体的には、第１接続部材２０７Ａの先端側端面と対向する。段差２０９Ｅの外周面と第１接続部材２０７Ａの先端側端面との間に、上述したオーリング２０８が介在される。なお、段差２０９Ｅの外周面とは反対側の面、即ち、基板ホルダー２０９の内側に位置する段差２０９Ｅの面を、段差２０９Ｅの内周面と適宜、称する。段差２０９Ｅから先端側に延在する基板ホルダー２０９の周面には、爪部嵌合用孔部２０９Ｆが形成されている。基板ホルダー２０９の側面の少なくとも一部が、接続部材２０７により覆われている。

パッキン２１０は、例えばシリコンゴム等の弾性体により構成されたリング状の防水部材である。具体的には、パッキン２１０は、上述した段差２０９Ｅの内周面と第２回路基板２１１の外周部（周縁付近の箇所）との間に介在される防水部材である。パッキン２１０が、第１弾性部材にかかる構成に対応している。

第２回路基板２１１は、基板ホルダー２０９内に収納及び保持される回路基板である。第２回路基板２１１は、全体として円形状を成す回路基板である。第２回路基板２１１の接続側主面（基板ホルダー２０９側の表面）には、電池セル２０３の出力端子である、正極端子２１１Ａ及び負極端子２１１Ｂが形成されている。

また、正極端子２１１Ａ及び負極端子２１１Ｂが形成されている主面と同一の主面に、気圧センサー２１１Ｃが実装されている。気圧センサー２１１Ｃは、例えば、静電容量型又はピエゾ抵抗型の気圧センサーである。第２回路基板２１１の接続側主面における周縁部が、上述した段差２０９Ｅの内周面と対向する。第２回路基板２１１の接続側主面における周縁部と段差２０９Ｅの内周面との間に、上述したパッキン２１０が介在される。

タブ２１２は、電池セル２０３の正極端子の出力端子を負極端子側に引き回す金属板である。

ストッパ２１３は、ＵＳＢ基板２１４を保持するものである。ストッパ２１３は、ホルダー２０４の所定箇所に嵌合される。

ＵＳＢ基板２１４は、電池セル２０３の充電及び外部の電子機器等との通信を行うためのＵＳＢコネクタが形成される基板である。ＵＳＢ基板２１４は、ホルダー２０４に嵌合されたストッパ２１３により保持される。

絶縁紙２１５は、電池セル２０３とタブ２１２との間に挿入される。絶縁紙２１５は、電池セル２０３とタブ２１２とを絶縁するものである。なお、絶縁紙２１５の枚数は、３枚に限定されることなく適宜、設定することができる。

ＦＰＣ２１６は、ＵＳＢ基板２１４と第１回路基板２０５とを接続するものである。

絶縁テープ２１７は、後述するホルダー２０４の電池セル収納部に巻き付けられることにより電池セル２０３を固定するものである。

ＦＰＣ２１８は、第１回路基板２０５と第２回路基板２１１とを接続するものである。

（ホルダーについて）
次に、図４を参照して、ホルダー２０４の構成例について詳細に説明する。ホルダー２０４は、中空の半円筒形状を成すベース２０４Ａを有している。ベース２０４Ａの中央付近にはベース２０４Ａの軸方向と略直交する方向に延在する壁部２０４Ｂが形成されている。ベース２０４Ａの先端側には、略円形状の側面部２０４Ｃが形成されている。また、側面部２０４Ｃに対して先端側の位置には、側面部２０４Ｄが側面部２０４Ｃと対向するように形成されている。側面部２０４Ｃ及び側面部２０４Ｄの間の対向間隙の周囲には、両者を連結する壁部２０４Ｅが部分的に形成されている。壁部２０４Ｅには、ＵＳＢ（例えば、Ｍｉｃｒｏ ＵＳＢと称される規格）接続を可能とするためのＵＳＢケーブル挿入孔（図示せず）が形成されている。なお、図示は省略されているが、外装ケース２０２にもＵＳＢケーブル挿入孔に通じる孔部が形成されている。側面部２０４Ｃと側面部２０４Ｄとの対向間隙に、上述したストッパ２１３に保持されたＵＳＢ基板２１４が収納される。ＵＳＢケーブル挿入孔に接続されたＵＳＢケーブルがＵＳＢ基板２１４に対して接続され、ＵＳＢ接続を使用した電池パック２の充電が行われる。

ベース２０４Ａの接続側には、ベース２０４Ａの径に比して小となる径であり、中空の半円筒形状であるホルダー接続部２０４Ｇが形成されている。ホルダー接続部２０４Ｇの周面には、爪部２０４Ｈが形成されている。爪部２０４Ｈが、上述した基板ホルダー２０９の爪部嵌合用孔部２０９Ｆに差し込まれることにより、ホルダー接続部２０４Ｇと基板ホルダー２０９とが嵌合する。基板ホルダー２０９の爪部嵌合用孔部２０９Ｆ及び爪部２０４Ｈの数は、例えば、３個であるが、これに限定されるものではない。

上述した壁部２０４Ｂにより、ベース２０４Ａ内の空間が先端側の空間と接続側の空間とに分割される。先端側の空間が、電池セル２０３が収納される電池セル収納部２０４Ｉとして機能する。

壁部２０４Ｂの接続側の近傍には、ベース２０４Ａの端面を連結する連結面２０４Ｊが形成されている。連結面２０４Ｊのそれぞれの端部からは接続側に向かって、ベース２０４Ａの端面２４１Ａ及び端面２４１Ｂが延在している。端面２４１Ａの外側寄りの箇所からは、壁部２４２Ａが立設している。また、端面２４１Ｂの外側寄りの箇所からは、壁部２４２Ｂが立設している。連結面２０４Ｊ、壁部２４２Ａの形成箇所を除く端面２４１Ａ（以下、単に端面２４１Ａと言う場合もある）、及び、壁部２４２Ｂの形成箇所を除く端面２４１Ｂ（以下、単に端面２４１Ｂと言う場合もある）により、コ字状の平坦部が形成される。この平坦部に第１回路基板２０５の端部（周縁付近）が載置される。即ち、コ字状の平坦部が回路基板保持部として機能する。例えば、連結面２０４Ｊに第１回路基板２０５の短手方向の端部が載置され、端面２４１Ａ及び端面２４１Ｂのそれぞれに、第１回路基板２０５の長手方向の端部が載置される。回路基板保持部の領域は、例えば、第１回路基板２０５の実装不可領域が載置可能な程度の大きさに設定される。

壁部２４２Ａ及び壁部２４２Ｂが、回路基板保持部（本実施の形態では、端面２４１Ａ及び端面２４１Ｂを含む平面）に対して凸となる凸部に対応している。

なお、ホルダー２０４は、上述したホルダー２０４の各構成が一体成形されたものでも良いし、別々の部品が接着、溶着等されたものでも良い。

（透光部材について）
次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、透光部材２０６の構成例について説明する。図６Ａは透光部材２０６の斜視図であり、図６Ｂは透光部材２０６を接続側から見た正面図である。

透光部材２０６は、外装ケース２０２の内周面（内壁）に沿うように伸び、中空の半円筒形状を成す第１脚部２０６Ａを有している。第１脚部２０６Ａの頂部付近には、円形状を成す透光部材孔部２０６Ｂが形成されている。透光部材孔部２０６Ｂには、ボタン部２０１が挿入される。

また、透光部材孔部２０６Ｂの周囲には、外側に向かってやや凸となり、その射影が略円形状を成す壁部２０６Ｃが立設している。透光部材孔部２０６Ｂ及び壁部２０６Ｃの径の和は、外装ケース２０２に設けられている外装ケース孔部２０２Ａの径と略同じ値に設定されている。外装ケース２０２内に挿入された透光部材２０６の壁部２０６Ｃが、外装ケース孔部２０２Ａの周縁に引っかけられる（係止される）ようにして透光部材２０６が位置決めされる。即ち、透光部材２０６の一部、例えば、壁部２０６Ｃの少なくとも一部が外装ケース２０２の外部に露出する。ユーザは、この露出箇所を介して、ＬＥＤチップ２０５Ｂから射出された光を視認することができる。

また、透光部材２０６は、第２脚部２０６Ｄを有している。第２脚部２０６Ｄは、第１脚部２０６Ａの内周面に沿うようにして形成され、その一部が第１脚部２０６Ａの接続側から突出するように形成されている。第１脚部２０６Ａ及び第２脚部２０６Ｄは、例えば、一体成形されており、上述したように光透過性部材により構成されている。第１脚部２０６Ａと第２脚部２０６Ｄとが別の部品であって、互いに接着、溶着等されたものでも良い。

第１脚部２０６Ａの一方の先端には、段差２５１Ａが形成されており、この段差２５１Ａにより内側に凸部２５２Ａ（リブ）が形成され、外側に凹部２５３Ａが形成されている。凹部２５３Ａは、ホルダー２０４が外装ケース２０２に挿入される際に、ホルダー２０４の壁部２４２Ａ（図４参照）の先端付近をガイドするものであり、その大きさは、壁部２４２Ａの先端付近の大きさと略同じ大きさに設定されている。凹部２５３Ａには、凸部２５２Ａの突出方向と同じ方向（図５Ｂにおける下側に向かう方向）に突出する突起２５４Ａが形成されている。

第１脚部２０６Ａの他方の先端には、段差２５１Ｂが形成されており、この段差２５１Ｂにより内側に凸部２５２Ｂ（リブ）が形成され、外側に凹部２５３Ｂが形成されている。凹部２５３Ｂは、ホルダー２０４が外装ケース２０２に挿入される際に、ホルダー２０４の壁部２４２Ｂの先端付近をガイドするものであり、その大きさは、壁部２４２Ｂの先端付近の大きさと略同じ大きさに設定されている。凹部２５３Ｂには、凸部２５２Ｂの突出方向と同じ方向（図６Ｂにおける下側に向かう方向）に突出する突起２５４Ｂが形成されている。

［水分侵入防止構造について］
次に、本発明の特徴の一つである、電池パック２の水分侵入防止構造について説明する。電池パック２の水分侵入防止構造は、外装ケース２０２内において第１回路基板２０５及び電池セル２０３が保持される空間（以下、電池セル等保持空間と適宜、称する）への水分の侵入を防止する構造である。電池セル等保持空間へ侵入し得る水分としては、カートリッジケース３から漏れ出した液体、霧化した液体がカートリッジケース３若しくは電池パック２内で冷却されることで液化した水分、ユーザの唾液等が想定される。

図７は、電池パック２の接続側先端付近の内部構成例（軸方向の断面）を示す図である。なお、図７では、本実施の形態にかかる水分侵入防止構造の理解を容易とするために、オーリング２０８及びパッキン２１０の図示を省略している。電池パック２内には、第１回路基板２０５及び電池セル２０３（図７及び図８では不図示）が保持される電池セル等保持空間ＳＰが形成されている。

図７では、電池セル等保持空間ＳＰへの水分の侵入経路が点線の矢印により示されている。水分の侵入経路としては、空気吸引用孔部２０９Ｄを介して侵入した水分が、第２回路基板２１１の表面を伝わり、基板ホルダー２０９と第２回路基板２１１との間から電池セル等保持空間ＳＰに侵入する経路が挙げられる。水分の他の侵入経路としては、接続部材２０７と基板ホルダー２０９との間に形成される空間を水分が伝わり電池セル等保持空間ＳＰに侵入する経路が挙げられる。

図８に示すように、本実施の形態にかかる電池パック２では、第２回路基板２１１の外周部と基板ホルダー２０９の段差２０９Ｅの内周面との間には、パッキン２１０が介在している。パッキン２１０により、基板ホルダー２０９と第２回路基板２１１との間から電池セル等保持空間ＳＰに水分が侵入してしまうことが防止される。また、本実施の形態にかかる電池パック２では、接続部材２０７と基板ホルダー２０９の段差２０９Ｅの外周面との間には、オーリング２０８が介在している。オーリング２０８により、接続部材２０７と基板ホルダー２０９との間に形成される空間を水分が伝わり電池セル等保持空間ＳＰに侵入してしまうことが防止される。以上のようにして、電池セル等保持空間ＳＰへの水分の侵入が防止されるので、電池セル２０３や第１回路基板２０５を保護することが可能となる。

なお、本実施の形態では、気圧センサー２１１Ｃが空気吸引用孔部２０９Ｄに対してオフセットされた位置に実装されている。具体的には、気圧センサー２１１Ｃが空気吸引用孔部２０９Ｄに対して所定以上、離隔した位置に実装されている。かかる構成により、空気吸引用孔部２０９Ｄから侵入した水分が滴下して、気圧センサー２１１Ｃに直接かかってしまうことを防止することができる。従って、気圧センサー２１１Ｃを保護することができる。なお、気圧センサー２１１Ｃが防水機能を有している場合には、気圧センサー２１１Ｃの実装位置は、任意の位置に設定することができる。

［電池パックの組立方法］
次に、実施の形態にかかる電池パック２の組立方法について説明する。始めに、透光部材２０６が外装ケース２０２内に挿入される。透光部材２０６の壁部２０６Ｃが外装ケース２０２の外装ケース孔部２０２Ａに引っかけられる（係止される）ことにより、透光部材２０６が位置決めされる。かかる状態で、外装ケース孔部２０２Ａ及び透光部材孔部２０６Ｂにより外装ケース２０２の内外に通じる孔部が形成される。

次に、電池セル２０３が、ホルダー２０４の電池セル収納部２０４Ｉに収納される。具体的には、タブ２１２が取り付けられ、絶縁紙２１５が貼付された電池セル２０３が電池セル収納部２０４Ｉに収納される。収納された電池セル２０３は、絶縁テープ２１７より電池セル収納部２０４Ｉに固定される。

また、ストッパ２１３に保持されたＵＳＢ基板２１４が、ホルダー２０４に収納される。ＵＳＢ基板２１４及び第１回路基板２０５のそれぞれに対してＦＰＣ２１６が接続されることにより両者が電気的に接続される。また、ＦＰＣ２１８が第１回路基板２０５及び第２回路基板２１１に接続されることにより両者が電気的に接続される。なお、ストッパ２１３の左右両端部は爪状になっており、ホルダー２０４の先端側の左右側面に設けられた孔部２０４Ｆに嵌合される構成となっている。

次に、第１回路基板２０５の端部が、連結面２０４Ｊ、端面２４１Ａ及び端面２４１Ｂに載置される。また、第２回路基板２１１がホルダー接続部２０４Ｇの先端に配される。そして、外装ケース２０２の先端側開放端からホルダー２０４の接続側が外装ケース２０２内に挿入される。そして、壁部２４２Ａが透光部材２０６の凹部２５３Ａに、壁部２４２Ｂが透光部材２０６の凹部２５３Ｂにそれぞれガイドされながらホルダー２０４が外装ケース２０２内に挿入される。このように、凹部２５３Ａ及び凹部２５３Ｂがガイド機能を有しているので、ホルダー２０４が誤った向きで外装ケース２０２内に挿入されてしまうことを防止することができる。

壁部２４２Ａの先端面が凹部２５３Ａと当接しつつ、ホルダー２０４がスライドされて外装ケース２０２に挿入される。また、壁部２４２Ｂの先端面が凹部２５３Ｂと当接しつつ、ホルダー２０４がスライドされて外装ケース２０２に挿入される。即ち、ホルダー２０４は、壁部２４２Ａと凹部２５３Ａとの当接箇所及び壁部２４２Ｂと凹部２５３Ｂとの当接箇所で発生する抗力に反するようにして、外装ケース２０２に圧入される。また、ホルダー２０４の圧入に伴って、第１回路基板２０５の上面端部が凸部２５２Ａ及び凸部２５２Ｂにより押さえられる。

ホルダー２０４が外装ケース２０２内に一定以上圧入されると、外装ケース２０２の先端側端面がホルダー２０４の側面部２０４Ｄに当接し、ホルダー２０４の移動が規制される。外装ケース２０２内では、外装ケース２０２の内周面とホルダー２０４の外側及び透光部材２０６の外側とが干渉する。また、ホルダー２０４と透光部材２０６とが互いに干渉する。ホルダー２０４の移動が規制された状態では、ホルダー接続部２０４Ｇが、外装ケース２０２の接続側開放端から外部に露出する。

そして、パッキン２１０が内部に収納された基板ホルダー２０９が、ホルダー接続部２０４Ｇに接続される。具体的には、基板ホルダー２０９の爪部嵌合用孔部２０９Ｆに、ホルダー２０４の爪部２０４Ｈが嵌合され、これにより、ホルダー２０４と基板ホルダー２０９とが接続される。嵌合時に生じる力によって、パッキン２１０が、第２回路基板２１１の接続側主面の周縁と、段差２０９Ｅの内周面とにより押し潰され、パッキン２１０の防水機能が発現される。

次に、基板ホルダー２０９の段差２０９Ｅにオーリング２０８が載置される。そして、接続部材２０７の先端側が、外装ケース２０２の接続側開放端に接続され、基板ホルダー２０９が接続部材２０７により覆われる。接続時に生じる力によって、オーリング２０８が、段差２０９Ｅの外周面と第１接続部材２０７Ａの先端側端面とにより押し潰され、オーリング２０８の防水機能が発現される。

最後に、ボタン部２０１が外装ケース孔部２０２Ａ及び透光部材孔部２０６Ｂに差し込まれる。ボタン部２０１が所定位置で係止される。

以上のように電池パック２が組み立てられることにより、各構成が一体化される（図９参照）。なお、上述した電池パック２の組立方法は一例であり、一部の工程の順序が入れ替わっても良い。

［非燃焼式吸引器の動作例］
次に、本実施の形態にかかる非燃焼式吸引器１の動作例について説明する。ボタン部２０１が押されると、第１回路基板２０５に実装されたコントローラが気圧センサー２１１Ｃから気圧を取得する。気圧センサー２１１Ｃは、例えば、基板ホルダー２０９、第２回路基板２１１及びパッキン２１０で区画される空間であり、空気吸引用孔部２０９Ｄと連通する空間の気圧を検出する。コントローラは、異なるタイミングで取得した気圧の差（気圧差）が閾値以上であるか否かを判断する。気圧センサー２１１Ｃによる気圧の取得や、コントローラの判断処理は、周期的に行われる。

ユーザによって非燃焼式吸引器１が吸われると、空気吸引用孔部２０９Ｄからカートリッジケース３に向けて空気が吸い出されるので、気圧センサー２１１Ｃの雰囲気の気圧が減少する。そこで、コントローラは、気圧差が閾値以上である場合に非燃焼式吸引器１が吸引されたと判断し、正極端子２１１Ａ及び負極端子２１１Ｂを介して、電池セル２０３の電力をカートリッジケース３内のヒーターに出力する制御を行う。ヒーターにより液体が加熱され、霧化した液体がたばこカプセルを通ってユーザに吸われる。

［実施の形態により得られる効果］
上述した実施の形態によれば、下記の効果が得られる。
気圧センサーにより閾値以上の気圧差が検出された場合に、電池パックが動作するようにしているので、吸引力が弱い子供が悪戯や誤って非燃焼式吸引器を吸引した場合でも、非燃焼式吸引器が動作してしまうことを防止することができる。
非燃焼式吸引器に気圧センサーを適用した場合には、気圧差を検出するために、空気吸引用孔部を設ける必要がある。かかる空気吸引用孔部を介して水分が電池セル等保持空間に侵入する虞がある。しかしながら、実施の形態にかかる構成によれば、基板ホルダーと、第２回路基板の外周部との間にパッキンを介在させているので、電池セル等保持空間に水分が侵入してしまうことを防止することができる。また、気圧センサーの雰囲気の気密性を確保できるので、センサーの検知精度を向上させることができる。

また、接続部材と基板ホルダーとの間に生じる空間にもオーリングを介在させているので、当該空間を介して電池セル等保持空間に水分が侵入することを防止することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明の内容は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。以下、変形例について説明する。

上述した実施の形態では、センサーとして、気圧センサー２１１Ｃを適用した例にして説明したが、これに限定されるものではない。他のセンサーとしては、温度センサー、湿度センサー、加速度センサー、光センサー、磁気センサー及び液検知センサー等が挙げられる。複数個のセンサーが電池パック２に適用されても良い。センサーの種類は、電池パック２が適用される機器に応じて適宜、変更される。

上述した実施の形態において、ホルダー接続部２０４Ｇと基板ホルダー２０９とが、爪部２０４Ｈによる嵌合ではなく、レーザー溶接やボンド等により固定されても良い。

電池パックは、円筒形状に限らず、三角柱形状、四角柱形状等、任意の形状とすることができる。電池パックとしては、ラミネート型のリチウムイオン電池の他、リチウムイオン電池以外の二次電池を適用することもできる。

なお、本発明の実施の形態は、電子たばこ，加熱式たばこ及びネブライザーに用いられる制御装置を含むが、これらに限定されない。本発明の実施形態は、ユーザが吸引するエアロゾルを生成するための様々な非燃焼式吸引器に用いられる制御装置を含み得る。

上述した実施の形態において液体を貯留する貯留部は、エアロゾル源を収容するタンクとして構成されても良い。この場合、エアロゾル源は、例えば、グリセリンやプロピレングリコールといった多価アルコール、水などの液体である。非燃焼式吸引器が電子たばこである場合、貯留部内のエアロゾル源は、加熱することによって香喫味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物を含んでいても良い。エアロゾル源保持部は、貯留部内のエアロゾル源を保持するものである。例えば、エアロゾル源保持部は、繊維状又は多孔質性の素材から構成され、繊維間の隙間や多孔質材料の細孔に液体としてのエアロゾル源を保持する。前述した繊維状又は多孔質性の素材には、例えばコットンやガラス繊維、またはたばこ原料などを用いることができる。非燃焼式吸引器がネブライザー等の医療用吸入器である場合、エアロゾル源はまた、患者が吸入するための薬剤を含んでも良い。別の例として、貯留部は、消費されたエアロゾル源を補充することができる構成を有しても良い。あるいは、貯留部は、エアロゾル源が消費された際に貯留部自体を交換することができるように構成されても良い。また、エアロゾル源は液体に限られるものではなく、固体でも良い。エアロゾル源が固体の場合の貯留部は、空洞の容器であっても良い。非燃焼式吸引器は、エアロゾル源を担持する固体であるエアロゾル基材を有していても良い。エアロゾル源は、例えば、グリセリンやプロピレングリコールといった多価アルコール、水などの液体であっても良い。エアロゾル基材内のエアロゾル源は、加熱することによって香喫味成分を放出するたばこ原料やたばこ原料由来の抽出物を含んでいても良い。非燃焼式吸引器がネブライザー等の医療用吸入器である場合、エアロゾル源はまた、患者が吸入するための薬剤を含んでも良い。エアロゾル基材は、エアロゾル源が消費された際にエアロゾル基材を交換することができるように構成されても良い。エアロゾル源は液体に限られるものではなく、固体でも良い。

＜応用例＞
上述した実施の形態では、電池パックが非燃焼式吸引器に適用された例について説明したが、これに限定されるものではない。電池パックは、センサーを備え、防水機能が要求される電子機器などに対しても適用することができる。以下、応用例について説明する。

（電子機器に関する応用例）
図１０は、電子機器１６０１の回路構成例を示す。本例に係る電子機器１６０１は、ウェアラブル機器を想定している。ウェアラブル機器としては、例えば、スマートウオッチ、メガネ型端末（ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ））が挙げられる。電子機器１６０１は、例えば、表示装置１６１２と、駆動制御部としてのコントローラＩＣ１６１５と、センサー１６２０と、ホスト機器１６１６と、電源としての電池パック１６１７とを有している。センサー１６２０がコントローラＩＣ１６１５を含んでいても良い。

センサー１６２０は、ユーザのタッチ操作や、ウェアラブル機器自体の曲げ等の変位を検出し、それに応じた出力信号をコントローラＩＣ１６１５に出力する。コントローラＩＣ１６１５は、センサー１６２０からの出力信号に基づく検出結果に応じた情報をホスト機器１６１６に出力する。なお、電池パック１６１７に搭載されたセンサーは、電子機器の１６０１のセンサー１６２０の機能を兼ね備えていてもよい。

ホスト機器１６１６は、コントローラＩＣ１６１５から供給される情報に基づき、各種の処理を実行する。例えば、表示装置１６１２に対する文字情報や画像情報等の表示、表示装置１６１２に表示されたカーソルの移動、画面のスクロール等の処理を実行する。

表示装置１６１２は、例えばフレキシブルな表示装置であり、ホスト機器１６１６から供給される映像信号や制御信号等に基づき、画面を表示する。表示装置１６１２としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）ディスプレイ、電子ペーパー等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

電池パック１６１７は、上述した実施の形態又はその変形例にかかる電池パックである。電池パック１６１７は、複数の電池パックにより構成されたものでも良い。

本発明にかかる電池パックを適用可能な電子機器としては、ウェアラブル機器の他に、例えば、レーザーポインタ、携帯型照明機器、ノート型パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話、スマートフォン、撮像装置、オーディオ機器、ゲーム機器、電子書籍、電子辞書、補聴器、玩具、医療機器、ロボット等に対しても適用することができる。

（電動工具に関する応用例）
図１１は、本発明にかかる電池パックが適用可能な電動工具、具体的には、電動ドライバー４０の構成例を示す図である。電動ドライバー４０は、本体内にＤＣモータ等のモータ４０１が収納されている。モータ４０１の回転がシャフト４０２に伝達され、シャフト４０２によって被対象物にネジが打ち込まれる。電動ドライバー４０には、ユーザが操作するトリガースイッチ４０３が設けられている。

電動ドライバー４０の把手の下部筐体内に、電池パック４０５及びモータ制御部４０４が収納されている。電池パック４０５に対して本発明にかかる電池パックを適用することができる。モータ制御部４０４は、モータ４０１を制御する。モータ４０１以外の電動ドライバー４０の各部が、モータ制御部４０４によって制御されてもよい。電池パック４０５と電動ドライバー４０とはそれぞれに設けられた係合部材によって係合されている。電池パック４０５が電動ドライバー４０に着脱自在とされていても良い。

電池パック４０５からモータ制御部４０４に対して電力が供給されると共に、両者の間で電気的に通信可能とされている。なお、電動ドライバー４０はセンシング機能を有し、電池パック１６１７に搭載されたセンサーが、当該センシング機能を有していてもよい。

トリガースイッチ４０３は、例えば、モータ４０１とモータ制御部４０４との間に挿入され、ユーザがトリガースイッチ４０３を押し込むと、モータ４０１に電池パック４０５からの電力が供給され、モータ４０１が回転する。ユーザがトリガースイッチ４０３を戻すと、モータ４０１の回転が停止する。モータ制御部４０４は、例えば、モータ４０１の回転／停止、並びに回転方向を制御する。

以上説明したように、本発明は、電池パック４０５を有する電動工具として構成することも可能である。

（無人飛行体に関する応用例）
図１２は、本発明にかかる電池パックが適用可能な電動飛行体（ドローン）の平面図である。中心部としての円筒状または角筒状の胴体部５０１と、胴体部５０１の上部に固定された支持軸５０２ａ～５０２ｆとから機体が構成される。一例として、胴体部５０１が６角筒状とされ、胴体部５０１の中心から６本の支持軸５０２ａ～５０２ｆが等角間隔で放射状に延びるようになされている。胴体部５０１および支持軸５０２ａ～５０２ｆは、軽量で強度の高い材料から構成されている。

本応用例では、回転翼およびモータの数が６個とされている。しかしながら、４個の回転翼およびモータを有する構成、或いは８個以上の回転翼およびモータを有する構成でもよい。

支持軸５０２ａ～５０２ｆの先端部には、回転翼の駆動源としてのモータ５０３ａ～５０３ｆがそれぞれ取り付けられている。モータ５０３ａ～５０３ｆの回転軸に回転翼５０４ａ～５０４ｆが取り付けられている。各モータを制御するためのモータ制御回路を含む回路ユニット５０５が、支持軸５０２ａ～５０２ｆが交わる中心部に取り付けられている。

さらに、胴体部５０１の下側の位置に動力源としてのバッテリ部５０６が配置されている。バッテリ部５０６は、胴体部５０１の例えば内部に着脱自在に取り付けられている。かかるバッテリ部５０６に対して、本発明の電池パックを適用することができる。なお、無人飛行体には、無人航空機の全体を制御する全体コントローラ、各種センサーが設けられており、上昇や降下、前進、後退等を行うことができるようにされている。本発明にかかる電池パック２が無人飛行体に適用される場合には、センサーとして気圧センサーの他に、姿勢検出センサーや加速度センサーが適用され得る。

上述した応用例において、上記実施の形態に係る電池パックを採用することにより、センサーを備えた電子機器、電動工具、無人飛行体などにおいて、防水機能を発揮しつつ、センシング機能を良好に確保することができる。

１・・・非燃焼式吸引器、２・・・電池パック、２０２・・・外装ケース、２０３・・・電池セル、２０７・・・接続部材、２０８・・・オーリング、２０９・・・基板ホルダー、２０９Ｂ・・・正極端子用孔部、２０９Ｃ・・・負極端子用孔部、２０９Ｄ・・・空気吸引用孔部、２１０・・・パッキン、２１１・・・第２回路基板、２１１Ａ・・・正極端子、２１１Ｂ・・・負極端子、２１１Ｃ・・・気圧センサー

Claims (10)

1. 外装ケースと、電池と、回路基板と、
   前記回路基板が格納された基板ホルダーと、
   前記電池に蓄えられた電力を外部機器に出力する出力端子と、
   前記外部機器と接続される接続部材を有し、
   前記基板ホルダーの側面の少なくとも一部は前記接続部材によって覆われており、
   前記基板ホルダーの一部に第１開口部が設けられ、
   前記回路基板の前記基板ホルダー側の表面にセンサーが設けられ、
   前記基板ホルダーと、前記回路基板の外周部の間には、リング状の第１弾性部材が介在している
   電池パック。
2. 前記接続部材と前記基板ホルダーとの間にリング状の第２弾性部材が介在している
   請求項１に記載の電池パック。
3. 前記出力端子は、前記回路基板のうち前記基板ホルダー側の表面に設けられている
   請求項１又は２に記載の電池パック。
4. 前記基板ホルダーには第２開口部が設けられ、前記出力端子が第２開口部に挿通されている
   請求項１から３までの何れかに記載の電池パック。
5. 前記センサーは、静電容量型又はピエゾ抵抗型の気圧センサーである
   請求項１から４までの何れかに記載の電池パック。
6. 前記センサーは、温度センサー、湿度センサー、加速度センサー、光センサー、磁気センサー及び液検知センサーの少なくとも一つである
   請求項１から４までの何れかに記載の電池パック。
7. 請求項１から６までの何れかに記載の電池パックを有する非燃焼式吸引器。
8. 請求項１から６までの何れかに記載の電池パックを有する電子機器。
9. 請求項１から６までの何れかに記載の電池パックを有する電動工具。
10. 請求項１から６までの何れかに記載の電池パックを有する無人飛行体。

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