JP3500472B2 - 充電式小型電気機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、充電式の電池を内蔵し
た充電式小型電気機器に係り、廃棄時の公害防止目的で
の電池回収対策やメンテナンス時の交換容易化対策を講
じたものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の充電式小型電気機器として、た
とえば、特開平１−３１５９４４号公報や同２−８２４
４４号公報などに開示されているように本体ケースの一
部に、蓋で塞がれる電池取出口を設け、充電式の電池が
機器内の回路とリード線でハンダ付けなどで接続固定さ
れている場合も、蓋を開けて電池をこの取出口内で配線
基板ごと折り取り易くし、あるいはリード材を切断し易
くすることにより、特殊な工具の省略化、電池の機器か
らの取り出しの簡易化を図ろうとしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前出の従来
例のものでは、機器から電池を取り出す際、蓋を取り外
すと配線基板上の電池がこれの取出口に露出するように
しているが、その電池は配線基板上に固定されていてそ
の周りにその他の各種の電気・電子部品が狭苦しく雑然
と並び詰まっており、このため電池を配線基板ごと折り
取る作業、あるいはリード材を切断する作業が煩わし
い、という問題があった。

【０００４】そこで、一般の乾電池と同様に、陰陽両極
の接触端子間に乾電池を挿脱自在に挟着保持することが
考えられるが、これでは経時的に接触抵抗が高く変化す
る傾向にあり、急速充電時の大電流による端子間電圧検
出精度が不安定となって確実な充電制御が行えず、また
使用時の大電流放電時の接触電位降下により充分な電池
性能が発揮できないものとなる。

【０００５】本発明の目的は、上記のような、配線基板
とこれに搭載される充電式の電池を内蔵する充電式小型
電気機器において、電池の配線基板からの取外し作業性
の簡易化を図り、また安定した高い端子接触圧を得る点
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１に、本発明は、図示
例のように、配線基板１０への電池１１の押し付け荷重
を受けて弾性変形する弾性押え部材１３を取付け、電池
１１の端子に接続された折曲自在なリード１２の先端側
を弾性押え部材１３と配線基板１０との間に通してその
間で圧接状態に挟持したことを特徴とするものである。
第２に、本発明は、電池１１の端子に接続された折曲自
在なリード１２を弾性押え部材１３と配線基板１０との
間に通してその間で圧接状態に挟持するとともに、電池
１１と弾性押え部材１３との間にも通してその間でも圧
接状態に挟持したことを特徴とするものである。上記弾
性押え部材１３は導体または不導体で構成することは任
意である。ここに配線基板１０とは、プリント配線板以
外に、機器本体ケースの内壁に直接、配線リード板を装
着固定するものも含む意味に用いる。

【０００７】

【作用】第１の本発明によれば、電池１１のリード１２
の先端側を弾性押え部材１３と配線基板１０との間に通
し、しかる後、電池１１を配線基板１０に対し押し付け
て弾性押え部材１３を弾性変形させることで電池１１を
配線基板１０に対し高い端子接触圧で取付けることがで
きる。また取外し時は、上記押し付け力を解除すること
で高い端子接触圧が減退し、電池１１のリード１２を弾
性押え部材１３と配線基板１０との間から抜き出すだけ
で電池１１を配線基板１０から取り外すことができる。
第２の本発明によれば、電池１１のリード１２を弾性押
え部材１３と配線基板１０との間、および電池１１と弾
性押え部材１３との間にそれぞれに通し、しかる後、電
池１１を配線基板１０に対し押し付けて弾性押え部材１
３を弾性変形させることで、リード１２が弾性押え部材
１３と配線基板１０との間、および電池１１と弾性押え
部材１３との間の２箇所で圧接挟持されてより安定した
高い端子接触状態が得られる。

【０００８】

【実施例】本発明に係る充電式小型電気機器の実施例を
図面に基づき説明する。図示例では電気かみそりを挙げ
ているが、そのほかに、例えば、充電式電気バリカンや
充電式ヘアーアイロン、更にはビデオ一体型カメラなど
の充電式パック電源体などにも同様に適用できる。図２
および図３において、この電気かみそりは、本体ケース
１の上部にロータリ式の内刃２と網目状の外刃３からな
る切断ヘッド４を備えた構造である。本体ケース１の底
部には充電・交流両用タイプのプラグ５を備えている。
本体ケース１はプラスチック製の前後ケース１ａ・１ｂ
を突き合わせて上下の締付けねじ６で一体的に結合して
なり、この内部にはモータ７と、モータ７の回転を減速
して内刃２に伝達する多段ギヤからなる駆動伝達機構９
を収納している。

【０００９】また本体ケース１の内部には充電回路を含
む電気回路パターンを印刷した配線基板１０を収納して
おり、配線基板１０には２本のＮｉ−Ｃｄ電池などの充
電式の電池１１がモータ７の左右に位置するよう搭載さ
れる。図４に示すように、電池１１はこれの陰極缶の外
周に絶縁性の外装体８を巻付けてなり、その陰陽両極に
それぞれ折曲自在な平板状のリード１２をスポット溶接
などで接続している。一方、配線基板１０には端子兼用
の弾性押え部材１３が取付けられる。

【００１０】弾性押え部材１３は、図５および図６に示
すように、薄い弾性金属板などの導体をプレス加工して
周枠部１４と、周枠部１４の内側一部に連設させて切り
起こした押え部１５とからなり、周枠部１４はその先端
部１４ａと基端部との間の中間部からリード１６を配線
基板１０側に向けて垂設し、このリード１６を配線基板
１０の端子孔１７に挿入して配線基板１０に印刷した回
路パターン１９の一部１９ａとハンダ付けする。これに
より弾性押え部材１３が配線基板１０に取付けられる。
この場合、周枠部１４の基端部から配線基板１０側に向
けて垂設した突片３０・３０により、弾性押え部材１３
と配線基板１０との間に所定の空間を確保する。

【００１１】電池１１を配線基板１０に取付けるとき
は、押え部１５の自由端側の先端１５ａとこれ対向する
周枠部１４の一部１４ａとの間に、電池１１のリード１
２の先端が曲げて通されるのであるが、このときリード
１２の先端が押え部１５の先端１５ａと周枠部１４の先
端部１４ａとの間にスムーズに入り易くするために、周
枠部１４の先端部１４ａの上面側は押え部１５に向けて
下り傾斜するよう傾斜させて該先端部１４ａにリードガ
イド面１８を形成している。

【００１２】押え部１５の先端側は第１の屈曲部１５ｂ
と第２の屈曲部１５ｃを有するジグザグ状に曲げた形に
形成する。図６の（Ｂ）に示すように電池１１のリード
１２の先端を曲げて押え部１５の先端１５ａと周枠部１
４の一部１４ａとの間に通した後、電池１１を配線基板
１０に対し押し付ける。すると、第１の屈曲部１５ｂが
その電池１１の周面下部で押圧されて押え部１５がつぶ
される様に弾性変形し、リード１２が押え部１５の先端
１５ａと第２の屈曲部１５ｃの２箇所で配線基板１０に
向けて強く押し付けて圧接するため、高い接触圧を得る
ことができる。

【００１３】特に、第１の屈曲部１５ｂに加わる押圧力
は先端１５ａと第２の屈曲部１５ｃに対し互いに逆向き
に作用するため、リード１２は不必要に前後ずれを生じ
ることなく押え込まれる。なお、弾性押え部材１３をプ
レス加工やエッチング加工により製作する場合は、それ
ら加工によってできるエッジが図６において下面側にな
るよう設定すれば、先端１５ａのリード１２に対するワ
イピングおよび食い込み効果が顕著に得られる。

【００１４】電池１１の配線基板１０への押し付け状態
は、図３に示すように本体ケース１の前後ケース１ａ・
１ｂを突き合わせて締付けねじ６で一体的に結合するこ
とよりその後ケース１ｂの内壁またはこれに付設したリ
ブ１ｃなどで電池１１を配線基板１０に対し押し付ける
ことにより確実に保持される。これにより電池１１側の
リード１２が配線基板１０の回路パターン１９の一部１
９ａと接続状態にある弾性押え部材１３に高い接触圧で
圧接した状態が確実に保持されることになり、押し付け
力を高くする程電池１１自体のぐらつきは頑強に止めら
れ、接触圧はより一層高まることになる。なお、後ケー
ス１ｂの内壁の前記リブ１ｃと並べて付設した１対の位
置規制リブ１ｄ・１ｄを電池１１の陰極側端と陽極側端
にそれぞれ近接ないし当接させることにより電池１１の
長手方向の移動規制を行っている。

【００１５】このように配線基板１０に取付けられた電
池１１は、この機器を寿命により廃棄あるいは交換する
ときは、締付けねじ６を緩めて本体ケース１を分解して
電池１１への押し付け力を解除すれば接触圧も連けいし
て減退され、リード１２を弾性押え部材１３と配線基板
１０との間から抜き出すことにより配線基板１０から容
易に外すことができ、その廃棄処分や交換が簡単に行え
る。

【００１６】図６の（Ｂ）において、電池１１を配線基
板１０に対し強く押し付けるとき弾性押え部材１３の第
１の屈曲部１５ｂが電池１１の表面側をこすりながらず
れるため、その表面の絶縁性外装体８を破り、短絡する
おそれがある。こうした場合は、弾性押え部材１３が対
応する電池１１の表面に、表面滑性の優れた二硫化モリ
ブデンなどを混在した絶縁性滑性テープ８′などを貼着
すればよい。また、絶縁性の外装体８それ自体を表面滑
性に優れた材料で形成してもよい。

【００１７】電池１１の配線基板１０への押し付け状態
を保持する手段としては、そのほかに、電池１１を配線
基板１０にバンドやテープなどで後に容易に解けるよう
に強く巻付けることによっても得られる。

【００１８】上記実施例では、配線基板１０に対し弾性
押え部材１３がこれの突片３０を有する基端部を電池１
１と配線基板１０との対向面間に、また周枠部１４の先
端部１４ａを前記対向面間より外側にそれぞれ位置させ
る方向に取付けられるが、その弾性押え部材１３の取付
け方向を図７のように逆向きにすることもできる。

【００１９】この図７に示す実施例では、配線基板１０
に対し弾性押え部材１３がこれの先端部１４ａを電池１
１と配線基板１０との対向面間に、また突片３０を有す
る基端部を前記対向面間より外側にそれぞれ位置させる
方向に取付けられている。

【００２０】このように弾性押え部材１３の取付け方向
を上記実施例とは逆向きにした場合は、電池１１のリー
ド１２の先端１２ａは、弾性押え部材１３の突片３０・
３０間の切欠部３４から押え部１５と配線基板１０との
間に通し、更に押え部１５の先端１５ａと周枠部１４の
先端部１４ａ間に通して該先端部１４ａと電池１１との
間に達するまで挿入することになる。

【００２１】この挿入後、電池１１を配線基板１０に対
し強く押し付ける。すると、電池１１の周壁で押え部１
５の第１の屈曲部１５ｂとリード１２の先端１２ａとが
配線基板１０側に向けて押圧される。このように第１の
屈曲部１５ｂが押圧されると第２の屈曲部１５ｃがリー
ド１２の長手方向中途部を配線基板１０に対し押し付
け、またリード１２の先端１２ａが押圧されるとその先
端１２ａが周枠部１４の先端部１４ａに対し押し付けら
れる。この結果、リード１２が押え部１５と配線基板１
０間のＡ部、および電池１１と周枠部１４の先端部１４
ａ間のＢ部の２箇所でそれぞれ圧接状態に挟持される、
という安定した接触状態を得ることができる。なお、こ
の場合押え部１５の先端１５ａを上記実施例の場合と同
様に長く形成し（図７の（Ｂ）の破線参照）、この先端
１５ａもリード１２に接触するようにすることもでき
る。

【００２２】図８に示すように、弾性押え部材１３は配
線基板１０の上面側から第１貫通孔２０を通して一旦そ
の下面側に導き、第１貫通孔２０と並べて設けた第２貫
通孔２１を通して再び上面側に戻すよう巻付けたもので
あってもよい。この弾性押え部材１３の配線基板１０の
上面側へ導出する押え部１５は「く」の字形状に曲げて
屈曲部１５ｂを有する。しかるときは、電池１１のリー
ド１２は第１貫通孔２０を通して弾性押え部材１３の先
端１５ａとこれに対向する部分１３ａとの間から配線基
板１０の下面側に通し、電池１１を配線基板１０に押し
付けて屈曲部１５ｂを押えると、押え部１５が弾性変形
してその先端１５ａでリード１２を弾性押え部材１３の
一部１３ａに圧接させる。勿論、この場合も上記一部１
３ａを傾斜させておけば、リード１２のガイド作用が得
られる。

【００２３】図９に示す他の実施例では弾性押え部材１
３を上記弾性押え部材１３の断面形状と概ね同じ形状に
形成し、これを配線基板１０の回路パターン１９の一部
１９ａにハンダ付け、または加熱圧着して取付けてな
る。電池１１を配線基板１０に取付ける要領は図６に示
す実施例の場合と同様である。

【００２４】上記した各実施例では弾性押え部材１３は
導体で構成してこれ自体を端子に使用できるものとする
が、これに代えて弾性押え部材１３を不導体で構成し、
電池１１のリード１２を配線基板１０上の回路パターン
１９の一部１９ａに直接圧接させることに使用するよう
にすることもできる。この実施例として、図１０および
図１１に示すようなものがある。図１０に示す弾性押え
部材１３は、その基本的な形状は図５に示す弾性押え部
材１３の形状と同じように周枠部１４と押え部１５とを
有するものであり、それと異なるところはプラスチック
やゴムなどの不導体で形成され、配線基板１０に対して
は周枠部１４に設けた係止爪２２を配線基板１０に設け
た取付孔２３に圧入して抜け止め状に固定し、配線基板
１０の回路パターン１９の一部１９ａの上に押え部１５
が配するように取付けている点である。

【００２５】この実施例において、電池１１を配線基板
１０に取付けるには、図１１の（Ａ）の状態から同図の
（Ｂ）に示すように電池１１のリード１２の先端を曲げ
て周枠部１４のリードガイド面１８上を滑らして押え部
１５と回路パターン１９の一部１９ａとの間に挿入し、
電池１１で押え部１５の第１の屈曲部１５ｂを配線基板
１０に向けて押し付ける。これにより押え部１５が弾性
変形してその第２の屈曲部１５ｃでリード１２が回路パ
ターン１９の一部１９ａに高い接触圧で圧接されること
になる。この場合、図１１の（Ａ）のように周枠部１４
のリードガイド面１８の下り側の端の高さＨを回路パタ
ーン１９の一部１９ａの高さｈよりも高くすることによ
り、リード１２の先端が回路パターン１９の一部１９ａ
上へ滑り落ちやすくなる。なお、弾性押え部材１３をこ
のように不導体で構成する場合は電池１１を絶縁性の外
装体８で覆うことなくその陰極缶を裸のままにしておい
ても短絡するのを防止できる。

【００２６】不導体からなる上記弾性押え部材１３とし
ては、必ずしもリードガイド面１８を必要とするもので
はなく、たとえば、図１２の（Ａ）に示すような形のも
のであってもよい。図１２の（Ａ）に示す弾性押え部材
１３は弾性変形自在なアーム部２４の先端に断面円弧状
の押え部１５を有してなり、その押え部１５が配線基板
１０の回路パターン１９の一部１９ａの上に位置するよ
うにアーム部２４の基部２４ａを配線基板１０の取付孔
２３に挿入して固定したものである。

【００２７】しかるときは、同図の（Ｂ）に示すように
電池１１のリード１２の先端を曲げて押え部１５と回路
パターン１９の一部１９ａとの間に挿入し、電池１１で
押え部１５を配線基板１０に対し押し付け弾性変形させ
て、リード１２の先端を回路パターン１９の一部１９ａ
に圧接させる。この場合、電池１１による押圧荷重は押
え部１５の先端１５ａと押え部１５のアーム部２４との
連接部２５との２箇所に加えられて押え部１５が断面円
弧を拡げる様に弾性変形して集中し、その押え部１５の
円周下部でリード１２の先端が回路パターン１９の一部
１９ａに高い接触圧で圧接する。電池１１を水平に下ろ
したとき押え部１５の先端１５ａが電池１１の周面下部
に先当たりするようその先端１５ａは連接部２５よりも
高く設定しておくことが好ましい。

【００２８】不導体からなる弾性押え部材１３として
は、そのほかに、図１３の（Ａ）に示すようにアーム部
２４の先端に断面環状の押え部１５を有するものとした
うえで、その押え部１５が配線基板１０の回路パターン
１９の一部１９ａの上に位置するようにアーム部２４の
基部２４ａを配線基板１０の取付孔２３に挿入して固定
するものであってもよい。これにおいても、同図の
（Ｂ）に示すように電池１１のリード１２の先端は押え
部１５と回路パターン１９の一部１９ａとの間に挿入
し、電池１１の押し付け力で押え部１５が配線基板１０
に対し押し付けられると、押え部１５が偏平状につぶれ
る様に弾性変形し、その押え部１５の円周下部でリード
１２の先端が回路パターン１９の一部１９ａに高い接触
圧で圧接することになる。なお、押え部１５の、リード
１２の先端を押える部分には、滑り止め用の小さい凹凸
２６をつけておくことが好ましい。

【００２９】また、弾性押え部材１３としては、図１４
に示すように押え部１５を「へ」の字形状に形成すると
ともに、その押え部１５の基部寄りにリード通し孔２７
を設けて、その基部側に設けた係止爪２２を配線基板１
０の取付孔２３に挿入して固定するものであってもよ
い。これによれば、電池１１のリード１２の先端を曲げ
てリード通し孔２７から押え部１５の先端１５ａと配線
基板１０上の回路パターン１９の一部１９ａとの間に通
し、電池１１を押え部１５の屈曲部１５ｂに押し付け
る。すると、押え部１５の「へ」の字形状がつぶれる様
に変形し、その先端１５ａがリード１２を矢印方向Ｃに
引き込むようにしてリード１２を回路パターン１９の一
部１９ａに圧接させることができる。

【００３０】電池１１は円筒形のものに限られず、その
ほかの形状、たとえば、図１５に示すような角形のも
の、あるいは陰陽両極が電池１１の同一端側に並べて設
けられる形態のもの等にも同様に適用できる。この図１
５にも示すように配線基板１０に対する電池１１の押し
付け状態を保持する手段としては、配線基板１０に電池
１１を押し付け保持するための弾性ホルダ２９を取付
け、この弾性ホルダ２９と配線基板１０との間に電池１
１を抜き出し可能に嵌合するものであってもよい。

【００３１】上記した各実施例では配線基板１０として
プリント配線板を使用した場合を示すが、これに代えて
図１６の（Ａ）に示すように電気機器の本体ケース１の
ハーフケース１ｂを配線基板に兼ね、該ケース１ｂの内
壁に直接、配線リード板兼用の「く」の字形状の押え部
１５を有する弾性押え部材１３を固定し、この弾性押え
部材１３の基部にリード線３１を接続するものであって
もよい。同図において、３２は、電池１１を支えるため
にケース１ｂの内壁に設けたリブである。この場合、図
１６の（Ｂ）に示すように電池１１のリード１２を
「Ｕ」字形状に折り曲げ、その先端を弾性押え部材１３
の先端１５ａとこれに対向するハーフケース１ｂの内壁
との間に通す。しかるのち他のハーフケース１ａに一体
に、または別体に設けた電池押付け用のリブ１ｃを電池
１１の片側の陰極側とハーフケース１ｂの内壁との間に
くさび状に差し込むことにより電池１１を他方の陽極側
方向に押し付ける。すると、弾性押え部材１３の押え部
１５はこの屈曲部１５ｂに電池１１の押圧荷重を受けて
弾性変形し、その先端１５ａがリード１２に圧接する。
電池１１を取出すときは、ハーフケース１ａを開け、リ
ブ１ｃを抜き出して電池１１への押し付けを解除する
と、弾性押え部材１３とリード１２との接触圧が減退
し、該リード１２を弾性押え部材１３とハーフケース１
ｂの内壁との間から抜き出すことができ、電池１１の取
出しを容易とする。

【００３２】図１６に示す実施例では弾性押え部材１３
が配線リード板を兼ねているが、これに代えて図１７に
示すように配線リード板３３と弾性押え部材１３とは別
々に設けることもできる。すなわち、この図１７に示す
実施例では、配線基板兼用のハーフケース１ｂの内壁に
配線ード板３３を固定し、「く」の字形状の押え部１５
を有する弾性押え部材１３を、押え部１５が配線リード
板３３と対向するように固定するものであってもよい。
その弾性押え部材１３はプラスチックまたは金属材の何
れの材料でも構成することができる。この場合において
も、図１６に示す実施例の場合と同様に電池押付け用の
リブ１ｃで電池１１をハーフケース１ｂの内壁に押し付
けることで弾性押え部材１３の押え部１５は弾性変形し
てその先端１５ａがリード１２に圧接することになる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、充電式の電池１１も弾
性押え部材１３を介して配線基板１０に対し安定した高
い端子接触圧で取付けることができ、しかも電池１１の
リード１２を弾性押え部材１３と配線基板１０との間か
ら抜き出すという簡単な操作で、電池１１を配線基板１
０から取外すことができてその廃棄や交換処理が簡単に
行えて有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】要部の縦断側面図である。

【図２】電気かみそりの全体の縦断正面図である。

【図３】電気かみそりの縦断側面図である。

【図４】配線基板と電池を分離した状態で示す斜視図で
ある。

【図５】弾性押え部材の斜視図である。

【図６】（Ａ）は電池を配線基板に取付ける前の状態を
示す側面図、（Ｂ）はその取付け後の状態を示す側面図
である。

【図７】他の実施例を示し、（Ａ）は電池を配線基板に
取付けた状態を示す側面図、（Ｂ）はその一部の拡大図
である。

【図８】他の実施例を示す要部側面図である。

【図９】他の実施例を示す要部側面図である。

【図１０】他の実施例を示す弾性押え部材の斜視図であ
る。

【図１１】図１０に示す弾性押え部材を用いて電池を配
線基板に取付ける前の状態を示す側面図、（Ｂ）はその
取付け後の状態を示す側面図である。

【図１２】他の実施例を示し、（Ａ）は電池を配線基板
に取付ける前の状態を示す側面図、（Ｂ）はその取付け
後の状態を示す側面図である。

【図１３】他の実施例を示し、（Ａ）は電池を配線基板
に取付ける前の状態を示す側面図、（Ｂ）はその取付け
後の状態を示す側面図である。

【図１４】他の実施例を示す要部側面図である。

【図１５】更に、他の実施例を示す要部の斜視図であ
る。

【図１６】更に又、他の実施例を示し、（Ａ）は電池を
取付ける前の状態を示す側面図、（Ｂ）はその取付け後
の状態を示す側面図である。

【図１７】更に又、他の実施例を示す要部側面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 配線基板 １１ 電池 １２ リード １３ 弾性押え部材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線基板１０と、配線基板１０に搭載さ
   れる充電式の電池１１とを内蔵した充電式小型電気機器
   において、 配線基板１０に対する電池１１の押し付け荷重を受けて
   弾性変形する弾性押え部材１３が配線基板１０に取付け
   られており、 電池１１の端子に接続された折曲自在なリード１２の先
   端側が弾性押え部材１３と配線基板１０との間に通され
   てその間で圧接状態に挟持されていることを特徴とする
   充電式小型電気機器。
2. 【請求項２】 配線基板１０と、配線基板１０に搭載さ
   れる充電式の電池１１とを内蔵した充電式小型電気機器
   において、 配線基板１０に対する電池１１の押し付け荷重を受けて
   弾性変形する弾性押え部材１３が配線基板１０に取付け
   られており、 電池１１の端子に接続された折曲自在なリード１２の先
   端側が、弾性押え部材１３と配線基板１０との間に通さ
   れてその間で圧接状態に挟持されるとともに、電池１１
   と弾性押え部材１３との間に通されてその間で圧接状態
   に挟持されていることを特徴とする充電式小型電気機
   器。