JP3440898B2 - バッテリーパック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器のＤＣ電
源として使用し、内部に電池を収容するバッテリーパッ
クに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来のバッテリーパックを本願出願人と
同一の出願人による特願平３─５２５５５号に記載され
た例を参照して説明する。図８は斯かるバッテリーパッ
ク１０が充電器１２に装着されて充電されている状態を
示し、図９は斯かる充電器１２の例を示す。 【０００３】この充電器１２はプラスチックよりなる成
形品であり、バッテリーパック１０を受け入れる穴５１
を有する。充電器１２は電源トランス等を有する１次回
路部５２と整流回路等を有する２次回路部５３とを有
し、更に、斯かる１次回路部５２に接続されたプラグ付
きＡＣコード５４を有する。 【０００４】２次回路部５３には、ＤＣ電源供給用のア
ダプタプラグ５５と、充電電源供給用の第１の端子５６
及び第２の端子５７と、温度検出信号入力用の第３の端
子５８とが設けられている。アダプタプラグ５５は、電
気機器がバッテリーパック１０を使用しないでＡＣ電源
より得たＤＣ電源を直接使用することができるように設
けられたものである。 【０００５】これらの３つの端子５６〜５８は弾性変形
することができるように、例えば板ばねとして形成され
ており、第３の端子５８のばね定数は第１の及び第２の
端子５６、５７のばね定数の略２／３の大きさを有す
る。また第１〜第３の端子５６〜５８はモールド板６０
に組み込まれて穴５１の底面に配置されており、斯かる
モールド板６０はバッテリーパック１０のケース５９の
色「黒」とは異なる色「青」等を有する。 【０００６】更に、２次回路部５３には制御回路が設け
られており、斯かる制御回路はバッテリーパック１０内
の電池の充電を制御するように作動し、充電開始により
第１の端子５６と第２の端子５７との間の電圧が徐々に
上昇し、更にピーク値に達した後、僅かに下降した時に
充電を終了するような、所謂−ΔＶ充電完了方法に基づ
いて制御を行うように構成されている。 【０００７】尚、斯かる制御回路はバッテリーパック１
０の底面に設けられた温度検出素子からの温度検出信号
に基づいて充電中の電池の温度を検出し、斯かる温度が
所定の値を越えたとき、第１の端子５６及び第２の端子
５７から電池に供給する充電電流を遮断し充電器１２に
よる充電を中断するように構成されている。 【０００８】バッテリーパック１０は上ケース１４と底
ケース１６とからなるケース１８を有し、ケース１８の
内部に複数の電池が収容されるように構成されている。 【０００９】図１０はバッテリーパック１０とその内部
に円柱状の電池２１〜２５が収容されている状態を示
し、図１０A は底ケース１６が取り除かれたバッテリー
パック１０の内部を示し、図１０B は図１０A の線A −
Ａに沿って見たバッテリーパック１０の断面を示す。 【００１０】電池２１〜２５は例えばニッケル水素２次
電池であってよく、図示のように並列的に配列されてい
る。電池２１〜２５の電極は導電板３２によって接続さ
れ、こうして５つの電池２１〜２５は互いに電気的に直
列に接続された組電池２７として構成されている。尚、
電池２１〜２５の電極と導電板３２との間には絶縁シー
ト３４が配置されている。 【００１１】斯かる組電池２７は充電放電用のそれぞれ
正と負の第１の電極３６と第２の電極３８とを有し、更
に斯かる２つ電極３６、３８の下側にはサーミスタ等の
温度検出素子４２及び（図示しない）ブレーカが配置さ
れている。これら第１の及び第２の電極３６、３８と温
度検出素子４２及び（図示しない）ブレーカ等は２つの
電池２１、２２の間に配置されたモールド部材４４に支
持されている。 【００１２】電池２１の下側には更に温度検出信号を出
力する第３の電極４０が配置されている。斯かる第３の
電極４０は板ばねを構成するべく薄板状に形成されてお
り、電池２１に接着剤によって直接接着してよく又はモ
ールド部材４４に装着するようにしてもよい。 【００１３】温度検出素子４２には２つのリード線４２
Ａと４２Ｂが接続されており、第１のリード線４２Ａに
よって温度検出素子４２は第１の電極３６に接続され、
第２のリード線４２Ｂによって温度検出素子４２は第３
の電極４０に接続される。 【００１４】組電池２７及び３つの電極３６、３８、４
０は上ケース１４の内面に接触するように配置される。 【００１５】図１１にケース１８の底面即ち底ケース１
６の外面の構成を示す。底ケース１６の外面には１１個
の凹部１６Ａ〜１６Ｋと３つの孔１６ａ、１６ｂ、１６
ｃとが形成され、そのうち２つ孔１６ａ、１６ｂはそれ
ぞれ凹部１６Ｄ、１６Ｅに形成されている。 【００１６】３つの孔１６ａ、１６ｂ、１６ｃはバッテ
リーパック１０の３つの電極３６、３８、４０に対応し
た位置に形成されており、従って、上ケース１４に底ケ
ース１６を被せてケース１８を組立て、その内部に電池
２１〜２５を配置したとき、３つの電極３６、３８、４
０はそれぞれ対応する３つの孔１６ａ、１６ｂ、１６ｃ
より露出することとなる。 【００１７】８つの凹部１６Ｃ〜１６Ｊと２つの孔１６
ａ、１６ｂは、電池２１〜２５の隙間２８Ａ〜２８Ｄに
対応して配置されている。 【００１８】尚、底ケース１６の外面には図示のように
３つの電極に隣接して記号○とその中の記号＋、−、⊥
が付されているが、これらは、プラスチックを成形する
ときにその表面に凹凸を設けて形成したものである。 【００１９】底ケース１６は、例えば、全体の色を
「黒」とし、３つの孔１６ａ、１６ｂ、１６ｃを囲む点
線２０内を他の色「青」として構成されている。 【００２０】充電器１２の穴５１の底面には、図９に示
すように、凸部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが形成されてお
り、斯かる凸部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃは対応するバッ
テリーパック１０の凹部１６Ｉ、１６Ｇ、１６Ｈに係合
するように配置されている。 【００２１】斯かる凹部１６Ｉ、１６Ｇ、１６Ｈのう
ち、外側の凹部１６Ｉ、１６Ｇは検出穴と称され、内側
のより大きい凹部１６Ｈはロック穴と称される。検出穴
１６Ｉ、１６Ｇは、バッテリーパック１０がこの充電器
１２に適合するものか又は適合しないものかを検出する
ように機能する。 【００２２】この充電器１２に適合するバッテリーパッ
クではその２つの凸部６１Ａ、６１Ｂは対応する検出穴
１６Ｉ、１６Ｇにそれぞれ好適に挿入され、バッテリー
パック１０の底面は充電器１２の穴５１の底面に接触す
るが、この充電器１２に適合しないバッテリーパック１
０ではその２つの凸部６１Ａ、６１Ｂは対応する凹部１
６Ｉ、１６Ｇに挿入されず、バッテリーパック１０の底
面は充電器１２の穴５１の底面より浮き上がった状態と
なる。 【００２３】ロック穴１６Ｈは、充電器１２に装着され
たバッテリーパック１０が充電中に移動しないようにバ
ッテリーパック１０を支持するように機能する。 【００２４】充電器１２に適合するバッテリーパック１
０が装着されると、底ケース１６の孔１６ａ、１６ｂ、
１６ｃより露出した組電池２７の３つの電極３６、３
８、４０はそれぞれ充電器１２の３つの端子５６、５
７、５８に接触する。 【００２５】上述のように、３つの電極３６、３８、４
０と３つの端子５６、５７、５８との少なくとも一方は
弾性変形可能な部材例えば板ばねより構成されており、
両者間の接触は斯かる部材の偏倚力によって確実化され
ることができる。尚、上述のように、第３の端子５８の
ばね定数は他の端子に比べて小さくされており、それに
よって第３の電極を有しないバッテリーパック１０がこ
の充電器１２に装着されても、バッテリーパック１０の
底面を傷つけることがない。 【００２６】ここに説明した例では、バッテリーパック
１０の底ケース１６に検出穴１６Ｉ、１６Ｇを設け、斯
かる検出穴１６Ｉ、１６Ｇに充電器１２の穴５１の底面
の凸部６１Ａ、６１Ｂが好適に係合するか否かによっ
て、このバッテリーパック１０が充電器１２に適合する
ものであるか否かが検出される。斯かる構成は、バッテ
リーパック１０と充電器１２との間ばかりでなく、バッ
テリーパック１０とそれを電源として使用する電気機器
との間にも利用される。 【００２７】 【発明が解決しようとする課題】バッテリーパック１０
が充電器１２に適合しない場合にはバッテリーパック１
０は充電器１２より凸部６１Ａ、６１Ｂの高さだけ浮き
上がり傾斜する。この傾斜角度が大きいと、バッテリー
パック１０と充電器１２との間の不適合を容易に検出す
ることができ、逆にこの傾斜角度が小さいと、バッテリ
ーパック１０と充電器１２との間の不適合を検出するこ
とがより困難になる。 【００２８】傾斜角度を大きくするためには、充電器１
２の凸部６１Ａ、６１Ｂの高さを大きくし且つバッテリ
ーパック１０の検出穴１６Ｉ、１６Ｇの深さを大きくす
ればよいが、それでは充電器１２及び底ケース１６の成
形加工が困難となる。 【００２９】充電器１２の凸部６１Ａ、６１Ｂの高さを
変えずに、バッテリーパック１０の傾斜角度を大きくす
るためには、充電器１２の凸部６１Ａ、６１Ｂ及びバッ
テリーパック１０の検出穴１６Ｉ、１６Ｇをより中央の
位置に配置すればよい。 【００３０】しかしながら、上述の従来例では図１１に
示すように、検出穴１６Ｉ、１６Ｇはバッテリーパック
１０の底ケース１６にて一方の側部に隣接して設けられ
ており、その中央部には設けられていない。 【００３１】更に、バッテリーパック１０には使用済及
び充電済を指示する（図示しない）識別マーカが装着さ
れており、斯かる識別マーカはバッテリーパック１０の
底ケース１６の前端部１６─１（図１０Ｂ参照）に配置
されている。従って、バッテリーパック１０の長手方向
の寸法が識別マーカの突起部だけ大きくなる。 【００３２】本発明は、上述したような問題点を解消す
るためになされたもので、使用する充電器あるいは電気
機器の電源として適合若しくは適合しないバッテリーパ
ックを容易に検出することのできるバッテリーパックを
得ることを目的とする。 【００３３】 【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明によるバッテリーパックは、内部に複数個
の電池を収容するバッテリーパックにおいて、内部に電
池が２列に配置されると共に電池間のバッテリーパック
の底面中央部及び底面側部にバッテリーパックが接続さ
れる充電器又は電気機器の接続部に形成した係合部と係
合するバッテリーの種類を検出するための検出部を設け
たものである。 【００３４】上述したように構成した本発明におけるバ
ッテリーパックは、バッテリーが充電器又は電気機器に
接続される際、バッテリーパックの検出部が底面中央部
及び底面側部にあるため、充電器又は電気機器の係合部
と係合状態のときには、バッテリーパックは充電器又は
電気機器に装着可能となり、当該充電器又は電気機器に
適合したバッテリーパックとなる。 【００３５】また、バッテリーパックの検出部が充電器
又は電気機器の係合部と係合しない状態のときは、バッ
テリーパックは充電器又は電気機器に装着不能となり、
充電器又は電気機器に適合しないバッテリーパックとな
る。 【００３６】 【発明の実施の形態】以下、本発明のバッテリーパック
を実施例に示した図面を参照して説明する。尚、前述し
た図１〜図４と対応する部分には同一符号を付してその
詳細な説明は省略する。 【００３７】図１はバッテリーパック１０の一例の外観
を示す斜視図であり、このバッテリーパック１０は上ケ
ース１４と底ケース１６とからなるケース１８より構成
されている。 【００３８】図２はケース１８の詳細を示し、図２Ａは
平面図、図２Ｂは側面図、図２Ｃは底面図である。図３
は図１のＡ−Ａ線におけるバッテリーパック１０の断面
図、図４Ａはバッテリーパック１０の前端部から見た正
面図、図４Ｂは図１のＢ−Ｂ線におけるバッテリーパッ
ク１０の断面図である。 【００３９】図４Ｂに示すように本例ではバッテリーパ
ック１０内には円柱状の電池が２列に配列され、合計４
個の電池が収容される。これら４個の電池は、従来例の
場合と同様に互いに直列に接続されて組電池を構成して
いてよい。 【００４０】図２Ｃ及び図３を参照してバッテリーパッ
ク１０を説明すると、バッテリーパック１０の底ケース
１６には、その底面において中心線Ｘ−Ｘに沿って凹部
１０２、１０４、１０８、１１２が設けられ、また、底
ケース１６の一側部に沿って凹部１０６が設けられてい
る。このうち、凹部１０２、１０４、１０６は検出部と
しての検出穴であり、凹部１０８及び１１２はロック穴
である。 【００４１】詳しく説明すると、検出穴１０２は予備の
検出穴、検出穴１０４は当該バッテリーがリチューム
（Ｌｉ）電池であることを検出するための検出穴であ
り、検出穴１０６はバッテリーパック１０がバッテリー
であることを検出するための検出穴である。これら、各
検出穴１０２、１０４及び１０６の有無によるバッテリ
ーパックの機能については後で説明する。 【００４２】このように構成した検出穴１０２、１０
４、１０６は、充電器又は電気機器に形成した係合部と
なる突部と係合するか、否かによって、バッテリーパッ
ク１０が充電器又は電気機器と適合するか又は不適合で
あるかが検出される。従って、バッテリーパック１０が
充電器又は電気機器に適合しない状態は、充電器又は電
機機器に設けた突部と対応する位置にバッテリーパック
１０の各検出穴のない状態つまり、バッテリーパック１
０の底ケース１５はフラットな状態となり、このため、
バッテリーパック１０は大きく傾斜して充電器又は電機
機器内への装着が不可能となる。 【００４３】また、上述したロック穴１０８及び１１２
によって充電器又は電気機器に装着されたバッテリーパ
ック１０がその位置に支持される。 【００４４】一方、底ケース１０の周囲にはリブを有す
る穴１２０、１２２、１２４及び１２６が形成されてい
る。これら、穴１２０〜１２６はバッテリーパック１０
を充電器又は電機機器のバッテリー収納部に装着したと
き、このバッテリー収納部に形成された突起部と係合し
て固定される。 【００４５】また、底ケース１６の前端部１６−１には
凹部８０、８２が形成されており、これら凹部８０、８
２の底面には図４Ａに示すように組電池の第１及び第２
の電極３６、３８が配置されている。これら、電極３
６、３８はバッテリーパック１０を充電器に装着して充
電するときの充電電極として機能し、バッテリーパック
１０を電機機器に装着して電源を供給するときの電源電
極として機能する。 【００４６】また、上述した底ケース１６の前端部中央
部にはマーカ１３０が設けられている。このマーカ１３
０は例えば、バッテリーパック１０が充電済みのもので
あるか否か、また、バッテリーパック１０が使用済みの
ものであるか否か等を識別するように機能する。すなわ
ち、実施例におけるマーカ１３０は凹部１３１内に摺動
可能に配置され、先端部に突起１３２Ａを有するスライ
ダ１３２とから構成されている。 【００４７】バッテリーパック１０が充電済みであると
きはマーカ１３０が凹部１３１内全体に突出した状態と
なり、バッテリーパック１０が使用中あるいは使用済み
である場合はマーカ１３０はパック内に後退し短く突出
した状態となる。これは、例えば、バッテリーパック１
０が充電器に接続されて充電を完了したあと、バッテリ
ーパック１０を充電器から引き出すと、マーカ１３０の
突起１３２Ａが充電器に形成した係合子に係合しスライ
ダ１３２が引き出されて突出するため、バッテリーパッ
ク１０の充電状態を目視することができる。一方、バッ
テリーパック１０を電機機器のバッテーリ収納部内に収
容させると、マーカ１３０の突起１３２Ａが図示しない
部材によって押し戻される。従って、上記バッテリー収
容部からバッテリーパック１０を取り出すと、バッテリ
ーパック１０が使用済み状態であることを目視すること
ができる。 【００４８】従って、上述したマーカ１３０は、スライ
ダ１３２の表面と凹部の表面に色彩の異なる色をそれぞ
れ表示しておくことによって、バッテリーパック１０が
充電状態であるか、使用済みであるかが色によって認識
することができる。 【００４９】ここで、バッテリーパック１０の前述した
検出穴の種々の例を示し、バッテリーパック１０の機能
を図５〜図７を参照して説明する。尚、各図においてバ
ッテリーパック１０は底ケースから見た状態を示してあ
る。 【００５０】図５Ａに示したバッテリーパック１０は図
２Ｃに示したバッテリーパックと同一のものであり、こ
のバッテリーパック１０は検出穴１０４が設けられてい
るためパック内に収容されているバッテリーはリチウム
電池であり、かつ、一側部に検出穴１０６が設けられて
いるためバッテリーの機能を有することが理解できる。 【００５１】また、図５Ｂは図５Ａのバッテリーパック
１０に対して検出孔１０６と対抗し底ケース１６の他側
部に検出穴１４０が設けられている。ここの位置に検出
穴１４０が設けられていると、このバッテリーパック１
０はバッテリーの電力出力量が大であることを示してい
る。従って、図５Ａに示したバッテリーパック１０は上
述した検出穴１４０が無いためバッテリーの電力出力量
は小であることを示している。 【００５２】図６Ａ及び図６Ｂに示したバッテリーパッ
ク１０−１は、検出穴１０４が設けられていないバッテ
リーパックであって、このバッテリーパック１０−１は
リチウム以外の例えば、ニッカド等の電池を使用した新
バッテリーであることを示している。そして、図６Ａの
場合はバッテリーの電力出力量が小であることを示し、
図６Ｂの場合は電力出力量は大であることを示してい
る。 【００５３】また、図６Ａ及び図６Ｂのバッテリーパッ
クにおいて予備の検出穴１０２にバッテリーの充電回数
を記憶する例えば、ＩＣメモリからなるＩＤ端子１４２
及びバッテリーの加熱温度を検出する温度端子１４６が
設けられている。 【００５４】ＩＤ端子１４２は、充電器に装着された
際、充電器側に設けられた検出素子によってバッテリー
パック側に設けられたＩＣメモリ内に充電回数が記憶さ
れる作用が行える。 【００５５】温度端子１４６は、充電器に装着された
際、充電器側に設けられたバイメタル等の温度検出素子
によってバッテーリパックの温度を検出し表示する作用
が行える。 【００５６】また、図７Ａ及び図７Ｂに示したバッテリ
ーパック１０−２は、検出穴１０４がバッテリーパック
の長手方向と直交方向に幅を狭くした検出穴１０４Ａに
形成している。このバッテリーパック１０−２は上述し
たリチウム電池のバッテリーパック１０に互換可能なバ
ッテリーである。そして、このバッテリーパック１０−
２にも電力出力量が大と小の２種類のバッテリーが備え
られている。 【００５７】ここで、上述した各バッテリーパック１
０、１０−１、１０−２が使用可能な充電器と電機機器
とを表１に示す。尚、各バッテリーパックはそれぞれ底
ケースから見た状態の図を示し、また、理解し易くする
ためにロック穴は省略してある。さらに、電機機器とし
てカメラ一体型ＶＴＲを用いた例を示してある。また、
充電器及び電気機器側の図はバッテリーパックが接続さ
れる接続面を示し、バッテリーパックの図とは左右反転
している。そしてこれら各図において２重四角は突部を
示し、黒く塗りつぶした部分は検出穴を示し、このう
ち、各バッテリーパックの端部の黒く塗りつぶした部分
はマーカ１３０を示す。鎖線の四角はフラット面を示
し、四角にＳ印はリチウム電池と新電池とを識別するた
めの検出スイッチ、四角に×印は温度端子１４６、そし
て四角に○印はＩＤ端子１４２を示す。 【００５８】 【表１】【００５９】上記した表からそれぞれのバッテリーパッ
クと適合可能な充電器及び電気機器とは○印を示し、不
適合な場合は×印で示してある。 【００６０】リチウム電池と新電池が共用の充電器にお
いて、検出スイッチによるリチウム電池のバッテリーパ
ック１０と新電池のバッテリーパック１０−１との識別
方法としては、検出スイッチがバッテリーパックと接触
あるいは非接触することによってオン、オフ制御し識別
する。例えば、検出スイッチが充電器のフラット面に設
けられている場合、リチウム電池のバッテリーパックは
この検出スイッチ部分に凹部からなる検出穴１０４が対
応するため検出スイッチは接触せずオフ状態であり、新
電池のバッテリーパック１０−１の場合は検出スイッチ
に対応する面がフラット面であるため、検出スイッチは
接触しオン動作する。従って、検出スイッチは上述した
例に限定することなく、スイッチのオン、オフ制御でき
るものであれば、検出スイッチを凹部内に設けるようす
ることであってもよい。また、検出スイッチは上述した
互換可能なバッテリーパック１０−２の検出穴１０４Ａ
と対応できるように幅を狭く形成してある。 【００６１】また、上述したリチウム互換可能な充電器
に設けられた突部は幅を狭く形成することによって、バ
ッテリーパック１０−２とは適合可能であると共に、リ
チウム電池のバッテリーパック１０の検出穴１０４にも
係合し適合可能となる。 【００６２】また、表１において電源とはバッテリーで
はなく、電源端子としての端子板であって、この端子板
も電力出力量が大小２種類備えられ、表に示した充電器
又は電気機器に適合できる。 【００６３】尚、本発明は、上述しかつ図面に示した実
施例に限定するものでなく、その要旨を逸脱しない範囲
内で種々の変形実施が可能である。 【００６４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるバ
ッテリーパックは、内部に複数個の電池を収容するバッ
テリーパックにおいて、内部に電池が２列に配置される
と共に電池間のバッテリーパックの底面中央部及び底面
側部にバッテリーパックが接続される充電器又は電気機
器の接続部に形成した係合部と係合するバッテリーの種
類を検出するための検出部を設けたことによって、バッ
テリーパックが使用する充電器又は電気機器の電源とし
て適合するものであるか、又は適合しないものであるか
を容易に検出することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のバッテリーパックの一例を示す斜視図
である。 【図２】本発明のバッテリーパックの一例の平面図、側
面図及び底面図である。 【図３】図１のＡ−Ａ線におけるテリーパックの断面図
である。 【図４】本発明におけるバッテリーパックの正面図及び
断面図である。 【図５】リチウム電池式バッテリーパックの各々の底面
図である。 【図６】新電池式バッテリーパックの各々の底面図であ
る。 【図７】リチウム上位互換式バッテリーパックの各々の
底面図である。 【図８】充電器に装着された従来のバッテリーパックの
斜視図である。 【図９】従来の充電器の斜視図である。 【図１０】従来のバッテリーパックの説明図である。 【図１１】従来のバッテリーパックの底面図である。 【符号の説明】 １０，１０−１，１０−２ バッテリーパック、１２
充電器、１４ 上ケース、１６ 下ケース、１８ ケー
ス、２１，２２電池、１０２，１０４，１０６ 検出
穴、１０４Ａ 検出穴、１０８，１１２ロック穴、１３
０ マーカ、１３２ スライダ、１３２Ａ 突起、１４
０ 検出穴、１４２ ＩＤ端子、１４６ 温度端子

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01M 2/10 H01M 10/42 - 10/48

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 内部に複数個の電池を収容するバッテリ
   ーパックにおいて、内部に上記電池が２列に配置される
   と共に当該電池間の上記バッテリーパックの底面中央部
   及び底面側部に当該バッテリーパックが接続される充電
   器又は電気機器の接続部に形成した係合部と係合するバ
   ッテリーの種類を検出するための検出部を設けたことを
   特徴とするバッテリーパック。