JP2022149361A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造として、部品コストと製造コストを低減しながら、複数の接続端子をケースの正確な位置に配置する。【解決手段】電池パックは、電池セル１をセルホルダー２で定位置に配置してなる電池ユニット１０と、電池ユニット１０の定位置に配置してなる回路基板３と、回路基板３と電池ユニット１０を収納してなるケース４とを備える。回路基板３は、外部機器に接続する複数の接続端子５が表面に固定されている。ケース４は、接続端子５を外部に露出する端子窓４４を開口してなる表面プレート４１を備えている。回路基板３は、セルホルダー２の定位置に連結され、かつ電池ユニット１０と端子窓４４を開口してなる表面プレート４１との間に挟着されてケース４内の定位置に配置されて、接続端子５を端子窓４４に露出している。【選択図】図４

Description

本発明は、ケースの端子窓に接続端子を露出させている電池パックに関する。

ケースの端子窓に接続端子を設けている電池パックは、カメラなどの携帯機器に多用されるが、この電池パックは携帯機器などの外部機器の所定に位置にセットされて、複数の接続端子を機器の端子に電気接続して便利に使用できる。この電池パックは、ケースの定位置にセットする状態で、接続端子を外部機器の電源端子や信号端子などの複数の端子に確実に安定して、しかも長期間にわたって接触不良を起こすことなく電気接続できる特性が要求される。このことを実現するために、従来の電池パックは、複数の接続端子を端子ホルダーに固定し、この端子ホルダーをケースに内蔵している。端子ホルダーは、複数の接続端子を定位置に配置するために、回路基板や電池のホルダーに連結されて、ホルダーを介してケースの定位置に配置している。（特許文献１参照）

特開２０１４－１３８４８３号公報

複数の接続端子を端子ホルダーに固定し、端子ホルダーを回路基板や電池のホルダーに連結して、各々の接続端子をケース内に配置する電池パックは、全ての接続端子を正確な位置に配置することが難しく、構造と部品点数が多くなって部品コストと製造コストが高くなる欠点がある。

本発明は、従来の電池パックが有する以上の欠点を解消することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、簡単な構造として、部品コストと製造コストを低減しながら、複数の接続端子をケースの正確な位置に配置できる電池パックを提供することにある。

本発明のある態様に係る電池パックは、電池セルをセルホルダーで定位置に配置してなる電池ユニットと、電池ユニットの定位置に配置してなる回路基板と、回路基板と電池ユニットを収納してなるケースとを備える。回路基板は、外部機器に接続する複数の接続端子が表面に固定されている。ケースは、接続端子を外部に露出する端子窓を開口してなる表面プレートを備えている。回路基板は、セルホルダーの定位置に連結され、かつ電池ユニットと端子窓を開口してなる表面プレートとの間に挟着されてケース内の定位置に配置されて、接続端子を端子窓に露出している。

以上の電池パックは、簡単な構造で部品コストと製造コストを低減しながら、複数の接続端子をケースの正確な位置に配置できる。

本発明の一実施形態に係る電池パックの斜視図である。 図１に示す電池パックの分解斜視図である。 図２に示す電池パックを下側から見た分解斜視図である。 図１に示す電池パックのＩＶ－ＩＶ線断面図である。 電池ユニットの分解斜視図である。 電池ユニットを箱形ケースに挿入する状態を示す断面図である。 電池ユニットを箱形ケースに挿入する状態を示す断面図である。 第１のケース係止部と第１のホルダー係止部の係止状態を示す拡大断面斜視図である。 第２のケース係止部と第２のホルダー係止部の係止状態を示す拡大断面斜視図である。

本発明の一実施形態に係る電池パックは、電池セルをセルホルダーで定位置に配置してなる電池ユニットと、電池ユニットの定位置に配置してなる回路基板と、回路基板と電池ユニットを収納してなるケースとを備え、回路基板は、外部機器に接続する複数の接続端子が表面に固定されてなり、ケースは、接続端子を外部に露出する端子窓を開口してなる表面プレートを備え、回路基板は、セルホルダーの定位置に連結され、かつ電池ユニットと端子窓を開口してなる表面プレートとの間に挟着されてケース内の定位置に配置されて、接続端子を端子窓に露出している。

以上の電池パックは、電池セルを定位置に配置するセルホルダーの定位置に回路基板を配置して、この回路基板に直接に複数の接続端子を固定しているので、従来の電池パックのように複数の接続端子を固定する端子ホルダーを必要としない。また、回路基板に直接に複数の接続端子を固定しているので、接続端子と回路基板とを接続するリード線などの配線も省略できる。端子ホルダーを省略して部品コストを低減し、さらに端子ホルダーを回路基板や電池ホルダーに連結する必要もなく、製造工程を簡素化して製造コストも低減できる。

さらに、電池パックは、電池セルの充放電を制御する保護回路などを必要とするので、この保護回路を実装するための回路基板を必須とするが、この回路基板は、種々の電子部品を実装するので、接続端子のみを設けている端子ホルダーに比較して外形が大きく、さらにセルホルダーなどを介してケース内の定位置に配置されるので、回路基板に直接に固定している接続端子は、回路基板によってケース内の定位置に配置される。

さらに、以上の電池パックは、電池セルをセルホルダーで定位置に配置している電池ユニットと、端子窓を開口しているケースの表面プレートとで回路基板を挟着して定位置に配置するので、接続端子を設けている回路基板を端子窓のある表面プレートの内面に最接近できる。回路基板が端子窓の表面プレート内面に最接近されて、回路基板に固定している接続端子は、表面プレート内面に最接近して、端子窓に最適位置に配置される。この構造は、表面プレートの端子窓と接続端子との相対的な位置ずれを防止して、接続端子を高い精度でケースの定位置に保持し、とくに端子窓を設けているケースの表面プレートとの相対的な位置ずれを防止して、接触不良などの弊害を効果的に防止できる特長を実現する。さらに電池ユニットと表面プレートとで回路基板を挟着して定位置に保持する構造は、長期間に使用されて接触不良を効果的に防止でき特長も実現する。

電池パックは外部機器にセットされて、接続端子は外部機器に設けている弾性変形する端子、すなわち弾性端子に接触して電気接続される。弾性端子は、弾性変形して接続端子の表面に弾性的に押圧されて電気接続される。弾性端子は、所定の接触圧で電池パックの接続端子に押圧されて正常な電気接続が実現されるので、接触圧の低下は接触不良の原因となる。電池パックの接続端子の位置ずれ、とくに弾性端子の押圧方向への接続端子の位置ずれは、接触圧を低下させて接触不良の原因となる。

以上の電池パックは、回路基板に接続端子を固定して、回路基板を電池ユニットと端子窓のある表面プレートとで挟着して接続端子を定位置に配置するので、電池パックが外部機器にセットされて、接続端子が弾性端子で弾性的に押圧されても、接続端子を固定している回路基板の位置ずれは防止される。回路基板が、電池ユニットで表面プレートに挟着されて、電池ユニットが回路基板の位置ずれを防止するからである。外部機器にセットされ、外部機器の弾性端子で接続端子が弾性的に押圧されて位置ずれしない接続端子は、外部機器の弾性端子との接触圧の変化が抑制される。このため、長期間使用されても、接続端子は確実に外部機器の弾性端子に安定して電気接続されて、接触不良を防止できる特長を実現する。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、回路基板の外周縁とセルホルダーを、嵌合凹部に嵌合凸部を案内してなる嵌合構造で連結して、回路基板をセルホルダーの定位置に連結している。

以上の電池パックは、回路基板を嵌合構造でセルホルダーの定位置に連結しているので、電池ユニットとケースの表面プレートとで挟着して定位置に配置される回路基板の接続端子をより高い精度でケースの端子窓に配置できる。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、回路基板が外周縁に嵌合凹部を有し、セルホルダーが、嵌合凹部に案内されて回路基板を定位置に配置する嵌合凸部を有し、嵌合凸部を嵌合凹部に案内してなる嵌合構造で、回路基板をセルホルダーの定位置に連結している。

以上の電池パックは、回路基板の外周縁に嵌合凹部を設けることで、嵌合凹部を簡単に形成しながら、セルホルダーに設けた嵌合凸部との嵌合構造により、回路基板を確実にセルホルダーの定位置に連結できる。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、回路基板が、接続端子を設けてなる端子領域の両側に嵌合凹部を設けている。

以上の電池パックの回路基板は、端子領域の両側に嵌合凹部を設けているので、回路基板が位置ずれなくセルホルダーに連結されて、接続端子の位置ずれを防止できる特長がある。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、回路基板が表面に接続端子を有し、セルホルダーが回路基板の裏面を支持する複数の支持リブを一体成形している。

以上の電池パックは、回路基板の裏面をセルホルダーの複数の支持リブで支持するので、回路基板の位置ずれ、とくに外部機器の端子に押圧される押圧方向の位置ずれを防止して、接触不良をより効果的に防止できる特長がある。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、セルホルダーとケースが、セルホルダーに設けてなるホルダー係止部と、ケースに設けてなるケース係止部とを係止構造で連結している。

以上の電池パックは、セルホルダーとケースとを係止構造で連結するので、ホルダー係止部をケース係止部に係止して電池ユニットとケースとを連結して簡単に組み立てできる特長がある。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、ケースが、表面プレートの周囲に側壁と端部壁とからなる周壁を設けてなる箱形に成形されてなる箱形ケースと、箱形ケースの開口部を閉塞してなる蓋ケースとを備え、箱形ケースは、表面プレートに端子窓を開口してなり、箱形ケースにセルホルダーを係止構造で連結して、回路基板をセルホルダーと箱形ケースとで挟着して、接続端子を端子窓の露出位置に配置している。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、箱形ケースが、一対の側壁の内面に突出するケース係止部を有し、セルホルダーが、ケース係止部に係止されるホルダー係止部を有している。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、箱形ケースの一対の側壁は、表面プレートに垂直姿勢で連結してなる垂直側壁と、表面プレートに傾斜姿勢で連結してなる傾斜側壁とを備えており、ケース係止部が、垂直側壁の内面に設けてなる第１のケース係止部と、傾斜側壁の内面に設けてなる第２のケース係止部とを備え、第１のケース係止部を第２のケース係止部よりも高く突出させている。

以上の電池パックは、セルホルダーの一方のホルダー係止部を垂直側壁の第１のケース係止部に係止して、電池ユニットを箱形ケース内に傾動しながら挿入して、セルホルダーの他方のホルダー係止部を傾斜側壁の第２のケース係止部に係止することで、スムーズに電池ユニットを箱形ケース内に挿入して係止構造で定位置に連結できる。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、表面プレートが、垂直側壁が連結された側縁部に端子窓を開口している。

以上の電池パックは、箱形ケースが、表面プレートに開口された端子窓側の側縁に垂直姿勢の垂直側壁を連結し、反対側の側縁に傾斜姿勢の傾斜側壁を設けることで、端子窓が開口された側の側壁と表面プレートとの連結強度を高めて、ここに係止される回路基板の位置ずれを低減でき、端子窓に対して接続端子を正確に位置決めできる。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、箱形ケースの側壁が、ホルダー係止部がケース係止部を超えて係止位置に移動できる弾性を有し、側壁が弾性変形して、ホルダー係止部をケース係止部の係止位置に配置している。

以上の電池パックは、箱形ケースの側壁を弾性変形して、電池ユニットを簡単に箱形ケース内に挿入して、電池ユニットを箱形ケースに係止構造で定位置に連結できる特長がある。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、箱形ケースの側壁が、表面プレートに直角に連結されてなる垂直側壁と、表面プレートに鈍角に連結されてなる傾斜側壁とを備え、傾斜側壁が中央部を外側に突出してなる湾曲形状である電池パック。

以上の電池パックは、電池ユニットを簡単に箱形ケース内にスムーズに挿入して、電池ユニットを箱形ケースに係止構造で連結できる特長がある。

本発明の他の実施形態に係る電池パックは、ケース係止部が、ホルダー係止部の挿入方向に向かって上り勾配の傾斜面を有し、ホルダー係止部が傾斜面を移動してケース係止部の係止位置に案内されるようにしている。

以上の電池パックは、ホルダー係止部を傾斜面に沿って摺動してスムーズにケース係止部の係止位置に移動できるので、電池ユニットをスムーズに箱形ケース内に挿入して係止構造で連結できる。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想の具体例を示すものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

（実施形態１）
本発明の実施形態１にかかる電池パックを図１ないし図４に示す。図１は電池パックの斜視図を、図２は図１の電池パックの分解斜視図を、図３は図２の電池パックを下側から見た分解斜視図を、図４は図１の電池パックのＩＶ－ＩＶ線垂直断面図を、それぞれ示している。これらの図に示す電池パック１００は、複数の電池セル１をセルホルダー２に連結している電池ユニット１０と、電池ユニット１０の定位置に連結されてなる回路基板３と、回路基板３と電池ユニット１０を収納しているケース４とを備える。

（電池ユニット１０）
電池ユニット１０は、セルホルダー２でもって複数の電池セル１を平行姿勢で定位置に配置している。電池セル１は円筒型電池で、好ましくはリチウムイオン二次電池などの非水電解液二次電池が使用できるが、本発明は電池セル１を円筒型電池や非水電解液二次電池に特定するものでなく、現在使用され、あるいはこれから開発される全ての二次電池が使用できる。

（セルホルダー２）
セルホルダー２は、絶縁性のプラスチックを成形して製作される。図２ないし図５に示すセルホルダー２は、表面側には２本の円筒型電池を案内する２列の溝部２１を設けている。溝部２１の両端には円筒型電池の端面を内側に配置する端プレート部２２を設けている。セルホルダー２の裏面側には、平面状の回路基板３を支持する複数の支持リブ２３と、回路基板３を定位置に連結する嵌合凸部２４と、ケース４の定位置に係止構造で連結される係止部６とを設けている。

溝部２１は、円筒型電池の外周面に沿う形状に成形されて円筒型電池を溝に案内して定位置に配置する。円筒型電池は、溝部２１に案内されて両面接着テープでセルホルダー２に位置ずれしないように接合できる。端プレート部２２は円筒型電池の両端に設けている正負の電極を露出する貫通穴２２ａを有し、この貫通穴２２ａに露出する電極にリード板１１が溶接されて、リード板１１で電池セル１を電気接続している。図の電池ユニット１０は２本の電池セル１をリード板１１で直列に接続して出力電圧を電池セル１の２倍としているが、電池セル１は並列に接続することもできる。

溝部２１は円筒に沿う形状に成形されて凹凸面となるので、円筒の軸方向に所定の間隔で複数の支持リブ２３を、回路基板３との対向面に設けている。支持リブ２３は、回路基板３の対向面に直行する姿勢に突出して、回路基板３の表面に対して垂直姿勢に配置されて、回路基板３を裏面から支持する。各々の支持リブ２３は、平面状の回路基板３を裏面から支持できるように、回路基板３との接触面を、回路基板３の裏面と同一平面に配置している。図５のセルホルダー２は、回路基板３の両側（図５において回路基板３の上下）を支持する２行の支持リブ２３を、溝部２１の両側に配置している。さらに、図５のセルホルダー２は、図において回路基板３の下端縁を嵌合する段差部２５を設けている。段差部２５は図において回路基板３の下方への位置ずれを阻止する。図のセルホルダー２は、段差部２５を形成する対向壁２６の中央部を下方に延長して回路基板３と同一面に配置される支持部２７を形成している。セルホルダー２は、この支持部２７を両面接着テープ１２でケース４の内面に位置ずれしないように接合できる。

さらに、セルホルダー２は、回路基板３の上下左右の位置ずれを阻止するために、回路基板３の外周縁に設けている嵌合凹部３４に案内する嵌合凸部２４を設けている。セルホルダー２は、回路基板３との対向面となる背面側に嵌合凸部２４を設けている。嵌合凸部２４は、回路基板３の嵌合凹部３４に案内されて、回路基板３をセルホルダー２の定位置に配置する。図２、図３、及び図５の回路基板３は、接続端子５を設けている端子領域３１の両側に嵌合凹部３４を設けているので、この嵌合凹部３４に案内する嵌合凸部２４を回路基板３に向かって突出して設けている。回路基板３に向かって突出する嵌合凸部２４は、回路基板３の嵌合凹部３４に案内される状態で、回路基板３の表面からは突出しない。回路基板３の表面から突出しない嵌合凸部２４は、回路基板３をケース４と電池ユニット１０に挟着する状態で、接続端子５をケース４の内面に密着するのを阻害しない。回路基板３の表面から突出しない嵌合凸部２４は、一対の嵌合凸部２４で回路基板３を挟着して回路基板３を外れ難い状態で連結することができる。図１と図２のセルホルダー２は、回路基板３の端子領域３１の両側に設けている嵌合凹部３４に嵌合凸部２４を案内しているので、回路基板３に設けている接続端子５の位置ずれをより効果的に抑制できる。図の回路基板３は両側縁と上下縁とに嵌合凹部３４を設けているので、各々の嵌合凹部３４に挿入される複数の嵌合凸部２４をセルホルダー２に設けている。

（回路基板３）
回路基板３は、絶縁基板に電池セル１の保護回路を実現する電子部品（図示せず）を実装している。絶縁基板は、例えばガラス繊維で補強されたエポキシ樹脂基板などが使用できる。保護回路は、電池の過充電や過放電を検出して電流を制御する回路、電池の過電流を検出して電流を遮断する回路、電池の温度を検出して異常温度になると電流を遮断する回路等である。回路基板３は、セルホルダー２との対向面に電子部品を配置して、ケース４の表面プレート４１の内面との対向面には電子部品を実装することなく平面状としている。この回路基板３は、ケース４の表面プレート４１の内面に密着して、回路基板３の接続端子５を表面プレート４１の内面に密接できる。ただ回路基板３は、表面プレートの内面との対向面に電子部品を実装して、表面プレートの内面には、電子部品を案内する凹部を成形して、接続端子を表面プレートの内面に密接することもできる。

回路基板３は、セルホルダー２の外形よりも小さく、かつケース４の表面プレート４１の外形よりも小さくして、表面プレート４１の内面に密接できる外形としている。回路基板３は、保護回路を実現する多数の電子部品を実装し、さらに複数の接続端子５を表面に接合する大きさを必要とするので、図１と図２の回路基板３は、表面プレート４１の内面の横幅（Ｗ）と長さ（Ｌ）よりも小さい四角形として、表面プレート４１内面に密接される。回路基板３は、外形を大きくして、接続端子５を安定して表面プレート４１の内面に密接できる。回路基板３は、横幅（Ｈ）と長さ（Ｄ）を、例えば表面プレート４１の内形の１／２以上、好ましくは３／４以上として、複数の接続端子５を表面プレート４１の内面に安定して確実に密接できる。

接続端子５は金属板で、回路基板３の表面であって、ケース４の表面プレート４１の内面との対向面に固定される。接続端子５は、好ましくは表面を金メッキして、表面の金属酸化膜による接触抵抗を低くしている。ただ、接続端子５には表面をメッキしないニッケル等の金属板も使用できる。図の接続端子５は、正負の電源端子５ａと、ふたつの信号端子５ｂを設けている。接続端子５は、電源端子５ａと信号端子５ｂを四角形として、正負の電源端子５ａは信号端子５ｂより横幅を広くして大電流を通電できる形状としている。正負の電源端子５ａは離して配置されて、その間に信号端子５ｂを配置している。電源端子５ａと信号端子５ｂは、回路基板３の端子領域３１に直線状に並べて、所定の隙間を設けて互いに絶縁状態で固定されている。図２ないし図５の回路基板３は、外周部（図においては上端縁部）に端子領域３１を設けている。端子領域３１の両側には嵌合凹部３４を設けて、セルホルダー２の嵌合凸部２４を案内して位置ずれを防止している。

接続端子５は、回路基板３の導電部に半田付けして電気接続して固定される。接続端子５は、回路基板３の導電部に半田付けするために、外周縁から突出する接続リード（図示せず）を設けている。接続リードは回路基板３の貫通穴（図示せず）に挿通されて、裏面に設けている導電部に半田付けして連結される。接続端子５は、回路基板３を貫通して導電部に半田付けされる接続リードを介して、回路基板３の定位置に固定される。接続端子５は、ケース４の表面プレート４１とセルホルダー２に挟着されて定位置に配置される回路基板３を介して、ケース４の定位置に配置される。

回路基板３は、セルホルダー２の定位置に連結するために、外周に嵌合凹部３４を設けている。嵌合凹部３４は、セルホルダー２の嵌合凸部２４が案内されて、セルホルダー２の定位置に連結される。図２、図３、及び図５の回路基板３は、上縁と下縁に嵌合凹部３４を設けて上下方向の位置ずれを阻止し、左右の両側縁に嵌合凹部３４を設けて左右の位置ずれを阻止している。上縁の嵌合凹部３４は端子領域３１の両側に配置され、下縁と両側縁にはふたつの嵌合凹部３４を設けている。各々の嵌合凹部３４は、セルホルダー２に設けている嵌合凸部２４が案内されて、回路基板３は定位置に配置される。回路基板３の上下縁に案内される嵌合凸部２４は、回路基板３を上下で弾性的に挟んで外れ難い状態で連結でき、また左右の嵌合凹部３４に案内される嵌合凸部２４も、回路基板３を左右から弾性的に挟んで外れ難い状態で連結できる。

（ケース４）
図１ないし図４の電池パック１００は、別々に成形している箱形ケース４Ａと蓋ケース４Ｂからなる。箱形ケース４Ａは、表面プレート４１の周囲に、側壁４２と端部壁４３とからなる周壁を設けている四角形の箱形にプラスチックを成形している。蓋ケース４Ｂは、箱形ケース４Ａよりも低い周壁の箱形に成形され、箱形ケース４Ａと蓋ケース４Ｂを周壁で連結して、箱形ケース４Ａの開口部を蓋ケース４Ｂで閉塞している。ケース４は、箱形ケース４Ａに電池ユニット１０を挿入して、箱形ケース４Ａに蓋ケース４Ｂを連結して組み立てられる。箱形ケース４Ａは、一対の側壁４２を、表面プレート４１に直角に連結している垂直側壁４２Ａと、表面プレート４１に傾斜して連結している傾斜側壁４２Ｂとで構成している。図のケース４は、箱形ケース４Ａと蓋ケース４Ｂの周壁を連結している。箱形ケース４Ａと蓋ケース４Ｂは、係止構造や嵌合構造で連結し、超音波溶着して連結し、接着して連結することができる。図のケース４は、箱形ケース４Ａの周壁に連結フック４８を設けて、蓋ケース４Ｂは連結フック４８を引っかけて連結する引っかけ部４９を設けて、係止構造で連結している。

箱形ケース４Ａは、表面プレート４１に接続端子５の露出位置に端子窓４４を開口している。端子窓４４の内形は接続端子５の外形よりも小さく、言い換えると接続端子５の外形は端子窓４４の内形よりも大きく、端子窓４４の内側全体に接続端子５を露出させる。電池パック１００は、箱形ケース４Ａの表面プレート４１とセルホルダー２とで回路基板３を挟着して、回路基板３を位置ずれしないように定位置に配置して、各々の接続端子５を端子窓４４に露出させる。ケース４の表面プレート４１とセルホルダー２が、回路基板３を挟着状態に保持して接続端子５を定位置に配置するために、箱形ケース４Ａとセルホルダー２は係止部６を介して連結される。

（ケース４とセルホルダー２の係止構造）
箱形ケース４Ａとセルホルダー２は係止構造で連結されて、電池ユニット１０を箱形ケース４Ａの定位置に配置し、箱形ケース４Ａの表面プレート４１とセルホルダー２で回路基板３を挟着して、回路基板３を表面プレート４１の内面に密接する。図２ないし図４に示す係止構造は、箱形ケース４Ａの一対の側壁４２の内側に突出して設けているケース係止部７と、セルホルダー２に設けているホルダー係止部８とを備え、ケース係止部７にホルダー係止部８を係止して、電池ユニット１０をケース４に連結する。ケース係止部７は、図４の断面図に示すように、ホルダー係止部８の挿入方向に向かって上り勾配の傾斜面７ｃを設けている。このケース係止部７は、電池ユニット１０を箱形ケース４Ａに挿入するときに、セルホルダー２のホルダー係止部８を傾斜面７ｃで摺動させて、スムーズにケース係止部７の係止位置に案内できる。

（ケース係止部７）
図２と図３に示すケース係止部７は、平面視をコ字状として、本体壁７ｂの両側に上り勾配の傾斜リブ７ａを連結している。傾斜リブ７ａは、電池ユニット１０の挿入方向に伸びる姿勢に設けられて、側壁４２と一体構造に成形されている。このケース係止部７は傾斜リブ７ａが本体壁７ｂを補強するリブの作用もして、本体壁７ｂを十分な強度で側壁４２に連結する。

箱形ケース４Ａは、表面プレート４１に直角に連結している垂直側壁４２Ａと、表面プレート４１に鈍角に連結している傾斜側壁４２Ｂとを有し、傾斜側壁４２Ｂは中央部を外側に突出する湾曲形状としている。傾斜側壁４２Ｂの湾曲形状は、図６の分解断面図に示すように、電池ユニット１０の上部を箱形ケース４Ａの表面プレート４１と垂直側壁４２Ａとの隅部に挿入する状態で、電池ユニット１０を矢印Ａで示す方向に回転して、電池ユニット１０の下面が移動する軌跡に沿う形状としている。この形状の箱形ケース４Ａは、図６に示すように、電池ユニット１０をスムーズに挿入してセルホルダー２のホルダー係止部８をケース係止部７の係止位置に移動できる。垂直側壁４２Ａは、内面に突出する第１のケース係止部７Ａを設けており、傾斜側壁４２Ｂは、内面に突出する第２のケース係止部７Ｂを突出して設けている。第１のケース係止部７Ａは第２のケース係止部７Ｂよりも高く、言い換えると第２のケース係止部７Ｂを第１のケース係止部７Ａよりも低くしている。

図に示す箱形ケース４Ａは、表面プレート４１の一方の側縁であって、端子窓４４が開口された領域側の側縁に垂直側壁４２Ａを連結して、反対側の側縁に傾斜側壁４２Ｂを連結している。言い換えると、箱形ケース４Ａは、端子窓４４に対向して配置される接続端子５の端子領域３１が配置された電池ユニット１０の端部が挿入される側の側縁に垂直側壁４２Ａを連結している。この構造は、セルホルダー２の上端部であって、接続端子５が配置された側のホルダー係止部８を、垂直側壁４２Ａに設けた第１のケース係止部７Ａに係止させて確実に支持できる特長がある。

さらに、箱形ケース４Ａは、側壁４２を弾性変形できる厚さにプラスチックで成形している。この箱形ケース４Ａは、電池ユニット１０を内部の定位置にセット際に、図７に示すように、セルホルダー２のホルダー係止部８がケース係止部７を超えて係止位置に移動する状態で弾性変形するので、電池ユニット１０をスムーズに箱形ケース４Ａ内に挿入しながら、より確実な係止構造、すなわちホルダー係止部８がケース係止部７の内側に深く侵入して深く係止する状態として、外れないように連結できる特長がある。

（ホルダー係止部８）
セルホルダー２は、第１のケース係止部７Ａに係止される第１のホルダー係止部８Ａと、第２のケース係止部７Ｂに係止される第２のホルダー係止部８Ｂとを、ケース係止部７の係止位置に設けている。図２と図３において、セルホルダー２は、第１のホルダー係止部８Ａを上面に、第２のホルダー係止部８Ｂを下面に設けている。第１のホルダー係止部８Ａは、図４、図５、及び図８に示すように、第１のケース係止部７Ａの本体壁７ｂに面接触状態で係止される係止面を有する板状で、両側縁を支持リブ２３に連結している。第２のホルダー係止部８Ｂは、図３及び図９に示すように、第２のケース係止部７Ｂの本体壁７ｂに面接触状態で係止される係止面を有する板状で、一方の側縁を溝部２１に連結された支持部２７に、他方の側縁を端プレート部２２に連結している。この形状のホルダー係止部８は、支持リブ２３や支持部２７、または端プレート部２２を介して十分な強度でセルホルダー２に一体構造に連結されるので、ホルダー係止部８をセルホルダー２に十分な強度で連結できる。側壁４２のケース係止部７が傾斜リブ７ａを介して高強度に側壁４２に連結され、ホルダー係止部８が支持リブ２３や端プレート部２２等により高強度にセルホルダー２に連結される電池パック１００は、セルホルダー２とケース４との連結強度を強くできる。この電池パック１００は、回路基板３を表面プレート４１とセルホルダー２とで強固に挟着して、接続端子５を表面プレート４１の内面に確実に密接できる特長を実現する。

以上の箱形ケース４Ａと電池ユニット１０は、図６と図７に示すように、電池ユニット１０の隅部であって、第１のホルダー係止部８Ａを設けた隅部を先に、箱形ケース４Ａ内に挿入し、電池ユニット１０を箱形ケース４Ａ内に傾動しながら挿入して、第１のケース係止部７Ａの係止位置に第１のホルダー係止部８Ａを係止して、スムーズに電池ユニット１０を箱形ケース４Ａに内に挿入しながら、確実に外れ難い状態で係止できる特長がある。

以上の電池パック１００は、以下の工程で組み立てできる。
（１）図２及び図３に示すように、回路基板３を嵌合構造でセルホルダー２の定位置に連結して接続端子５を回路基板３に接続する。セルホルダー２は溝部２１に電池セル１を連結する。
（２）電池セル１と回路基板３を定位置に連結している電池ユニット１０を、箱形ケース４Ａの周壁内に案内して、ケース４とセルホルダー２とを係止構造で連結して、電池ユニット１０を箱形ケース４Ａの定位置に連結する。図６と図７の断面図は、電池ユニット１０を箱形ケース４Ａに挿入する状態を示している。始めに、図６の断面図に示すように、電池ユニット１０を傾斜姿勢として、図においてセルホルダー２の上部を先に箱形ケース４Ａ内に案内して、第１のホルダー係止部８Ａを第１のケース係止部７Ａの内側に配置する。その後、傾斜姿勢の電池ユニット１０を矢印Ａで示す方向に回転して、電池ユニット１０の下部を箱形ケース４Ａの周壁内に挿入する。この状態で、図７に示すように、箱形ケース４Ａの側壁４２が弾性変形して、第２のホルダー係止部８Ｂが第２のケース係止部７Ｂを超えて係止位置に案内される（図４参照）。図８に示すように、第１のホルダー係止部８Ａが第１のケース係止部７Ａに係止され、図９に示すように、第２のホルダー係止部８Ｂが第２のケース係止部７Ｂに係止されて、電池ユニット１０は箱形ケース４Ａの定位置に配置される。この状態で、回路基板３が、セルホルダー２と箱形ケース４Ａの表面プレート４１に挟着されて、接続端子５を定位置に配置する。挟着されて定位置に保持される回路基板３は、表面プレート４１の内面に密接されて、表面に設けている接続端子５を端子窓４４の内側に密接状態で配置する。
（３）電池ユニット１０を定位置に配置した箱形ケース４Ａは、開口部に蓋ケース４Ｂが連結されて電池パック１００として組み立てられる。

本発明に係る電池パックは、ケースの端子窓４４に接続端子を設けている電池パックとして、カメラや音楽プレーヤ、電動工具などの携帯機器の電源として好適に使用される。

１００…電池パック
１…電池セル
２…セルホルダー
３…回路基板
４…ケース
４Ａ…箱形ケース
４Ｂ…蓋ケース
５…接続端子
５ａ…電源端子
５ｂ…信号端子
６…係止部
７…ケース係止部
７Ａ…第１のケース係止部
７Ｂ…第２のケース係止部
７ａ…傾斜リブ
７ｂ…本体壁
７ｃ…傾斜面
８…ホルダー係止部
８Ａ…第１のホルダー係止部
８Ｂ…第２のホルダー係止部
１０…電池ユニット
１１…リード板
１２…両面接着テープ
２１…溝部
２２…端プレート部
２２ａ…貫通穴
２３…支持リブ
２４…嵌合凸部
２５…段差部
２６…対向壁
２７…支持部
３１…端子領域
３４…嵌合凹部
４１…表面プレート
４２…側壁
４２Ａ…垂直側壁
４２Ｂ…傾斜側壁
４３…端部壁
４４…端子窓
４８…連結フック
４９…引っかけ部

Claims (13)

1. 電池セルをセルホルダーで定位置に配置してなる電池ユニットと、
   前記電池ユニットの定位置に配置してなる回路基板と、
   前記回路基板と前記電池ユニットを収納してなるケースと、
   を備え、
   前記回路基板は、外部機器に接続する複数の接続端子が表面に固定されてなり、
   前記ケースは、前記接続端子を外部に露出する端子窓を開口してなる表面プレートを備え、
   前記回路基板は、前記セルホルダーの定位置に連結され、かつ前記電池ユニットと前記端子窓を開口してなる前記表面プレートとの間に挟着されて前記ケース内の定位置に配置されて、前記接続端子を前記端子窓に露出してなる電池パック。
2. 請求項１に記載の電池パックであって、
   前記回路基板の外周縁と前記セルホルダーが、嵌合凹部に嵌合凸部を案内してなる嵌合構造で連結されて、前記回路基板が前記セルホルダーの定位置に連結されてなる電池パック。
3. 請求項２に記載の電池パックであって、
   前記回路基板が外周縁に嵌合凹部を有し、
   前記セルホルダーが、前記嵌合凹部に案内されて前記回路基板を定位置に配置する嵌合凸部を有し、
   前記嵌合凸部が前記嵌合凹部に案内されてなる嵌合構造で、前記回路基板が前記セルホルダーの定位置に連結されてなる電池パック。
4. 請求項２又は３に記載の電池パックであって、
   前記回路基板が、前記接続端子を設けてなる端子領域の両側に前記嵌合凹部を設けてなる電池パック。
5. 請求項１ないし４のいずれか一に記載の電池パックであって、
   前記回路基板が表面に前記接続端子を有し、
   前記セルホルダーが前記回路基板の裏面を支持する複数の支持リブを一体成形してなる電池パック。
6. 請求項１ないし５のいずれか一に記載の電池パックであって、
   前記セルホルダーと前記ケースが、前記セルホルダーに設けてなるホルダー係止部と、前記ケースに設けてなるケース係止部とを係止構造で連結してなる電池パック。
7. 請求項６に記載の電池パックであって、
   前記ケースが、
   表面プレートの周囲に側壁と端部壁とからなる周壁を設けてなる箱形に成形されてなる箱形ケースと、
   前記箱形ケースの開口部を閉塞してなる蓋ケースとを備え、
   前記箱形ケースは、前記表面プレートに前記端子窓を開口してなり、
   前記箱形ケースに前記セルホルダーが係止構造で連結されて、前記回路基板が前記セルホルダーと前記箱形ケースとに挟着されて、前記接続端子が前記端子窓の露出位置に配置されてなる電池パック。
8. 請求項７に記載の電池パックであって、
   前記箱形ケースが、一対の前記側壁の内面に突出する前記ケース係止部を有し、
   前記セルホルダーが、前記ケース係止部に係止されるホルダー係止部を有する電池パック。
9. 請求項８に記載の電池パックであって、
   前記箱形ケースの一対の前記側壁は、
   前記表面プレートに垂直姿勢で連結してなる垂直側壁と、
   前記表面プレートに傾斜姿勢で連結してなる傾斜側壁とを備え
   前記ケース係止部が、
   前記垂直側壁の内面に設けてなる第１のケース係止部と、
   前記傾斜側壁の内面に設けてなる第２のケース係止部とを備えており、
   前記第１のケース係止部を前記第２のケース係止部よりも高く突出させてなる電池パック。
10. 請求項９に記載の電池パックであって、
    前記表面プレートが、前記垂直側壁が連結された側縁部に端子窓を開口してなる電池パック。
11. 請求項９または１０に記載の電池パックであって、
    前記箱形ケースの前記側壁が、前記ホルダー係止部が前記ケース係止部を超えて係止位置に移動できる弾性を有し、
    前記側壁が弾性変形して、前記ホルダー係止部が前記ケース係止部の係止位置に配置されてなる電池パック。
12. 請求項８ないし１１のいずれか一に記載の電池パックであって、
    前記箱形ケースの一対の前記側壁が、
    前記表面プレートに直角に連結されてなる垂直側壁と、
    前記表面プレートに鈍角に連結されてなる傾斜側壁とを備え、
    前記傾斜側壁が中央部を外側に突出してなる湾曲形状である電池パック。
13. 請求項１０に記載の電池パックであって、
    前記ケース係止部が、
    前記ホルダー係止部の挿入方向に向かって上り勾配の傾斜面を有し、
    前記ホルダー係止部が傾斜面を移動して前記ケース係止部の係止位置に案内される電池パック。

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