JP3504621B2 - バッテリーモジュールとその位置決め構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特に、携帯電話
機、ＰＨＳ（簡易型携帯電話）のような携帯用電子機器
等のバッテリーモジュールとその位置決め構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、携帯電話機、ＰＨＳ等の携帯端末
に用いられるバッテリーモジュールには、バッテリーセ
ルと、バッテリーの充電制御及び電気的保護のための回
路基板と、携帯端末本体に接続するコネクターとを備え
たものがある（例えば、特開２０００−３１５４８３号
公報参照）。

【０００３】前記回路基板は、接続端子を介してバッテ
リーセルの正極端子と負極端子に各々接続された状態
で、この回路基板と前記コネクターとを接続するハーネ
スを露出させてバッテリーセルと一体として樹脂で被覆
成形される。バッテリーセルは、小型軽量であることが
必須とされる携帯端末内部に収納する必要から、一般
に、長方形の薄板形状に形成されている。また、樹脂
は、バッテリーセルの一対の対向する側面の正極端子お
よび負極端子をも被覆するように成形されるため、長方
形の薄板状のバッテリーセルの対向する一対の側面を含
む領域が樹脂により被覆されたバッテリーモジュールが
構成される。

【０００４】このようなバッテリーモジュールの成形
は、樹脂で被覆するバッテリーセルが薄板状であるとい
う形状的特徴のために、バッテリーセルをその厚さ方向
に分割される金型で挟み、金型のキャビティ面とバッテ
リーセルとの間に形成される隙間に樹脂を流し込むこと
により行われるのが一般的である。したがって、成形さ
れたバッテリーモジュールを離型するには、金型を開い
た後に、一方の金型のキャビティ内に収容されているバ
ッテリーモジュールを、適当なエジェクタによって、そ
の厚さ方向に押圧して金型から押し出す（エジェクトす
る）ことが行われている。

【０００５】このため、樹脂で成形されたバッテリーモ
ジュールのモジュール側面には、一般に金型からの離型
を容易にする抜き勾配が設けられている。抜き勾配は、
一般には、０．５°〜２°程度であり、薄板状のバッテ
リーモジュールの場合には、外観上視認することができ
ない程度の軽微な傾斜となっている。

【０００６】このように構成されるバッテリーモジュー
ルは、携帯端末に収納されるものであるため、携帯中に
携帯端末内で移動しないように、携帯端末に設けられた
収納凹部にしっかりと固定された状態に位置決めされる
必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複雑な
位置決め構造は、部品点数の増加、組立工数の増大、並
びに、製品コストの増加をもたらすことになるため好ま
しくなく、また、収納凹部をバッテリーモジュールの外
形に精度よく一致する形状に形成することも、上述した
微細な抜き勾配のために困難である。また、逆に、バッ
テリーモジュールの外形に精度よく一致する形状の収納
凹部を形成した場合には、小さいクリアランスのために
バッテリーモジュールを携帯端末の収納凹部内に挿入す
る組立作業が困難になるという不都合が考えられる。

【０００８】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、低い製造コストで、組立容易性を向上す
ることができるバッテリーモジュールとその位置決め構
造を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明は、板状のバッテリーセルの少なくと
も一側面を、溶融したポリアミド系樹脂、ポリウレタン
系樹脂またはポリオレフィン系樹脂のいずれかにより被
覆し、金型から前記バッテリーセルの厚さ方向に離型し
てなるバッテリーモジュールであって、前記樹脂により
形成されたモジュール側面が、前記厚さ方向に対して５
°以上傾斜しているバッテリーモジュールを提案してい
る。

【００１０】この発明に係るバッテリーモジュールによ
れば、バッテリーセルの少なくとも一側面を被覆する樹
脂により形成されたモジュール側面を、抜き勾配として
は通常採用されない５°以上の勾配を有する斜面とする
ことにより、バッテリーモジュールの幅寸法が、厚さ方
向の両端において視認し得る程の差を有するように構成
される。その結果、このバッテリーモジュールを挿入す
る相手部品の収納凹部に対して挿入のために十分なクリ
アランスを確保することが可能となり、組立容易性が向
上することになる。また、厚さ方向の両端における幅寸
法に目視し得る程の差を設けることにより、バッテリー
モジュールを相手部品に組み付ける作業者が、バッテリ
ーモジュールの表裏面を誤ることも防止することがで
き、組立を更に容易にすることができる。

【００１１】また、この発明は、バッテリーセルの対向
する少なくとも一対の側面を樹脂により被覆してなり、
樹脂により形成された少なくとも一対のモジュール側面
が、厚さ方向に沿う同一方向に向かって、バッテリーモ
ジュールの幅寸法を漸次拡大させるようにそれぞれ傾斜
しているバッテリーモジュールを提案している。

【００１２】この発明に係るバッテリーモジュールによ
れば、バッテリーセルの両側面に同一方向に広がる５°
以上の勾配を設けることにより、上述した作用を倍化さ
せることができる。

【００１３】また、この発明は、バッテリーモジュール
を、相手部品に位置決めする位置決め構造であって、モ
ジュール側面と、相手部品に設けられバッテリーモジュ
ールが組み合わせられたときにモジュール側面に当接す
る当接面とを具備し、該当接面がモジュール側面と相補
的な斜面であるバッテリーモジュールの位置決め構造を
提案している。

【００１４】この発明に係るバッテリーモジュールの位
置決め構造によれば、バッテリーモジュールの相手部品
に形成された当接面を上向きにして、その上方からバッ
テリーモジュールを組み合わせると、モジュール側面が
当接面に当接して両者が位置決めされる。この場合にお
いて、当接面がモジュール側面と相補的な斜面であるた
め、バッテリーモジュールが当接面に沿って、所定の位
置決め位置まで導かれ、確実な位置決めが行われる。ま
た、モジュール面および当接面の寸法精度が若干悪い場
合であっても、当接面の高さ方向の位置を若干変動させ
るだけで両者を位置決め状態に配することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係るバッテリー
モジュールとその位置決め構造の一実施形態について、
図１〜図６を参照して説明する。本実施形態に係るバッ
テリーモジュール１は、図１に示されるように、例え
ば、アルミニウム材を深絞り成形して製造されたケース
の中に封入された略長方形の薄板状のバッテリーセル２
の一対の対向側面２ａ，２ｂの一部および両側面２ａ，
２ｂに隣接する側面２ｃを樹脂で被覆成形することによ
り構成されている。図中、符号３はハーネス、符号４は
コネクタである。

【００１６】バッテリーセル２は、その強度上、高温高
圧に耐え得るものではなく、一般に高温高圧で行われる
射出成形を適用できないため、バッテリーセル２の周囲
への樹脂の被覆成形は、軟化温度が低くかつ溶融時の粘
度も低いポリアミド系樹脂やポリウレタン系樹脂または
ポリオレフィン系樹脂等を使用して低温低圧で行われ
る。

【００１７】本実施形態に係るバッテリーモジュール１
では、バッテリーセル２の側面２ａ〜２ｃに樹脂で成形
された各モジュール側面１ａ，１ｂ，１ｃが、図２およ
び図３の（ａ）に示されるように、厚さ方向の平面に対
してそれぞれ５°の勾配を有している。特に、図３
（ａ）に示されるような方向からみると、バッテリーセ
ル２の対向する一対の側面２ａ，２ｂを樹脂で被覆して
なる各モジュール側面１ａ，１ｂが厚さ方向の同一方向
（表面１ｄ）に向かって漸次広がる５°の勾配を有して
いるので、両側で合計１０°の勾配がある。図３中にお
いて、明確にするためにハーネスおよびコネクタは省略
している。

【００１８】このように構成された本実施形態に係るバ
ッテリーモジュール１によれば、厚さ方向の両端、すな
わち、バッテリーモジュール１の表裏において、例え
ば、バッテリーモジュール１の厚さ寸法を約４ｍｍとす
ると、５°の勾配による表裏面１ｄ，１ｅの幅寸法の格
差は、４×ｔａｎ５°≒０．３５ｍｍ、両側合計１０°
の勾配による表裏面１ｄ，１ｅの幅寸法の格差は、約
０．７ｍｍである。したがって、図２および図３（ａ）
からも明らかなように、バッテリーモジュール１を取り
扱う組立作業者は、その表裏面１ｄ，１ｅの幅寸法の格
差を明白に目視することが可能であり、その結果、特別
な表示がなくても、その表裏を誤ることなく、これを扱
うことができる。

【００１９】図３（ｂ）に、モジュール側面１ａ′，１
ｂ′が２°の勾配を有するバッテリーモジュール１′
を、比較例として示す。これによれば、携帯端末のバッ
テリーモジュール１のように薄板状のバッテリーセル２
では、勾配が２°程度では、表裏面１ｄ′，１ｅ′の幅
寸法の格差が明らかではないのに対し、図３（ａ）のよ
うに勾配が５°程度となれば、幅寸法の格差を目視で確
認できることがわかる。

【００２０】また、本実施形態に係るバッテリーモジュ
ール１は、例えば、携帯電話等の相手部品５に収納され
る際に相互に位置決め状態に組み合わせられる。したが
って、本実施形態では、図４に示されるように、相手部
品５に、バッテリーモジュール１を収容する収納凹部６
を設け、この収納凹部６の側壁をバッテリーモジュール
１のモジュール側面１ａ，１ｂに相補的な形状、すなわ
ち、本実施形態の場合には、収納凹部６の深さ方向に対
して５°の勾配で開口方向に開く傾斜面６ａ，６ｂ（当
接面）とすることにより、バッテリーモジュール１のモ
ジュール側面１ａ，１ｂとこの傾斜面６ａ，６ｂとで位
置決め機構７を構成している。

【００２１】このように構成された本実施形態に係るバ
ッテリーモジュール１およびその位置決め機構７によれ
ば、バッテリーモジュール１を組み付ける作業者は、例
えば、携帯電話等の相手部品５の収納凹部６を上向きに
配置しておき、バッテリーモジュール１のコネクタ４を
携帯電話側のコネクタ（図示略）に接続した後に、バッ
テリーモジュール１の幅が狭い側の面（裏面１ｅ）を下
向きにして収納凹部６上に落とすだけで、バッテリーモ
ジュール１を収納凹部６に確実に位置決め状態に配置す
ることができる。

【００２２】すなわち、バッテリーモジュール１は、収
納凹部６への挿入先端となる裏面１ｅ側の幅寸法が小さ
く、収納凹部６はバッテリーモジュール１の表面１ｄ側
まで収納するために、その開口幅寸法はバッテリーモジ
ュール１の表面１ｄの幅寸法以上に形成されている。こ
のため、バッテリーモジュールの挿入先端に対して収納
凹部６の開口幅寸法は十分に大きく（例えば、上の例で
は０．７ｍｍ以上）、作業者は、特に、バッテリーモジ
ュール１を収納凹部６に挿入する際に厳密な位置合わせ
を行わなくても、概略的に位置合わせして、配置あるい
は落下させるだけで、バッテリーモジュール１のモジュ
ール側面１ａ〜１ｃが、収納凹部６側壁の傾斜面６ａ〜
６ｃ（符号６ｃは図示略）に倣って移動させられ、収納
凹部６にバッテリーモジュール１が位置決めされること
になる。

【００２３】バッテリーモジュール１が収納凹部６に位
置決め状態に配置された後は、例えば、図５に示される
ように、バッテリーモジュール１を収納凹部６の深さ方
向に押さえる蓋部材８を相手部品５に取り付けることに
より、バッテリーモジュール１を相手部品５に対して完
全に固定することができる。

【００２４】また、本実施形態に係るバッテリーモジュ
ール１の位置決め構造７によれば、一定の勾配を有する
バッテリーモジュール１のモジュール側面１ａ，１ｂ
と、これに相補的な形状の収納凹部６側壁の傾斜面６
ａ，６ｂとを接触させることによってバッテリーモジュ
ール１の位置決めを行うので、バッテリーモジュール１
または相手部品５の収納凹部６の寸法精度がある程度低
くてもバッテリーモジュール１を相手部品５に対して位
置決め状態に固定することができる。

【００２５】すなわち、図５に示されるように、バッテ
リーモジュール１の幅寸法が若干異なる場合であって
も、図中に２点鎖線で示す収納凹部６の深さ方向にバッ
テリーモジュール１を若干移動させるだけで、幅寸法の
変動を吸収して、バッテリーモジュール１を収納凹部６
に対して確実に位置決め状態に固定することができる。
この場合、バッテリーモジュール１の深さ方向への移動
を押さえる蓋部材８に、この位置変動を吸収しながら確
実に押さえるための弾発部材９、例えば、ゴム、スポン
ジあるいはバネ等を取り付けておけばよい。

【００２６】さらに、本実施形態のバッテリーモジュー
ル１は、バッテリーセル２の形状的特徴のために薄板状
に形成されるため、これを成形する金型としては、バッ
テリーモジュール１の厚さ方向に分割される金型（図示
略）が用いられる。そして、型締めした金型間にバッテ
リーモジュール１は、型開き後に一方の金型内に残った
ものが厚さ方向にエジェクトされることにより金型から
離型される。

【００２７】しかしながら、ポリアミド系樹脂やポリウ
レタン系樹脂またはポリオレフィン系樹脂等を用いる本
実施形態のバッテリーモジュール１では、比較的低温低
圧で良好な成形を行うことができるものの、低温で溶融
する粘度の低いこれらの樹脂は、よい接着剤のように作
用して、金型のキャビティ面に接着し、その離型が困難
であるという不都合がある。

【００２８】そこで、本実施形態に係るバッテリーモジ
ュール１によれば、バッテリーセル２の側面に被覆成形
された樹脂からなるモジュール側面１ａ〜１ｃをバッテ
リーセル２の厚さ方向に対して５°の勾配を有する形状
に形成したので、このモジュール側面１ａ〜１ｃの勾配
を抜き勾配として利用することができ、成形品であるバ
ッテリーモジュール１の金型からの離型を容易にするこ
とができる。

【００２９】なお、上記実施形態に係るバッテリーモジ
ュール１では、モジュール側面１ａ〜１ｃの勾配を５°
としたが、これに限定されるものではなく、５°以上の
任意の勾配を採用することも可能である。特に、このモ
ジュール側面１ａ〜１ｃの勾配を抜き勾配として利用す
る場合には、５°〜１５°であることが好ましく、５°
〜１０°であることが、より好ましい。

【００３０】次に、本発明に係るバッテリーモジュール
とその位置決め構造の第２の実施形態について、図６〜
図９を参照して説明する。本実施形態に係るバッテリー
モジュール１０は、携帯端末用バッテリーモジュール１
０であって、図６に示されるように、薄板状のバッテリ
ーセル１１の側面１１ａ〜１１ｄおよび表面１１ｅ全体
を樹脂で被覆成形することにより、バッテリーセル１１
の表面１１ｅ側に蓋部材１２を一体的に配置した構成の
ものである。樹脂により成形されたバッテリーモジュー
ル１０のモジュール側面１０ａ，１０ｂは、図７に示さ
れるように、第１の実施形態と同様に、バッテリーセル
１１の厚さ方向に対して５°の勾配を有している。

【００３１】また、バッテリーセル１１と一体的に成形
された蓋部材１２には、図６および図７に示されるよう
に、該蓋部材１２を携帯端末本体１３（図８，図９参
照）に取り付けるための係合突起１４と、着脱用操作部
１５とが設けられている。図中符号１６は、蓋部材１２
を構成する樹脂内部に配置され、携帯端末本体１３の電
極（図示略）に接触するように露出させられた接触端子
である。

【００３２】また、携帯端末本体１３には、図８に示さ
れているように、前記バッテリーモジュール１０の蓋部
材１２から突出するバッテリーセル１１部分を収容する
収容凹部１７と、該収容凹部１７の側壁に間隔をあけて
複数配置された、モジュール側面１０ａ，１０ｂと同一
の勾配を有する固定用リブ１８とが設けられている。ま
た、携帯端末本体１３には、蓋部材１２に設けられた係
合突起１４を挿入する凹部（図示略）と前記着脱用操作
部１５を係合させる係合凹部１９とが設けられている。

【００３３】前記固定用リブ１８が設けられている位置
では、図９に示されているように、固定用リブ１８とモ
ジュール側面１０ａ，１０ｂとは相補的形状に形成され
ており、蓋部材１２が完全に閉じた状態で、バッテリー
モジュール１０のモジュール側面１０ａ，１０ｂが固定
用リブ１８の傾斜面１８ａに接触して位置決めされるよ
うになっている。図中、符号２０は携帯端末のキーパッ
ド、符号２１は、携帯端末本体１３内部の回路基板、符
号２２は、回路基板２１とバッテリーモジュール１０と
の間に配されるシールド部材である。

【００３４】このように構成された本実施形態に係るバ
ッテリーモジュール１０を携帯端末本体１３に取り付け
る場合には、蓋部材１２に設けられた係合突起１４を携
帯端末本体１３の凹部に挿入した状態で、蓋部材１２を
携帯端末本体１３に対して揺動させることにより、蓋部
材１２と一体的に形成されたバッテリーセル１１を携帯
端末本体１３に設けられた収納凹部１７に近接させる。
収納凹部１７内には固定用リブ１８が設けられているの
で、バッテリーモジュール１０のモジュール側面１０
ａ，１０ｂが固定用リブ１８の傾斜面１８ａに倣って所
定の位置決め位置に案内され、蓋部材１２の着脱用操作
部１５が携帯端末本体１３の係合凹部１９に係合する時
点で、モジュール側面１０ａ，１０ｂが固定用リブ１８
の傾斜面１８ａに密着して完全に位置決めされることに
なる。

【００３５】したがって、蓋部材１２の係合突起１９と
携帯端末本体１３の凹部とが、相互に遊びを有して係合
されている場合であっても、すなわち、両者を微細なク
リアランスで嵌合させなくても、勾配を有するモジュー
ル側面１０ａ，１０ｂと固定用リブ１８の傾斜面１８ａ
との協働によって両者を確実に位置決め状態にすること
ができる。

【００３６】なお、上記各実施形態においては、携帯電
話やＰＨＳのような携帯端末用のバッテリーモジュール
１，１０を例に挙げて説明したが、これに代えて、薄板
状のバッテリーモジュール１，１０を装着して使用する
任意の装置用のバッテリーモジュールとその位置決め構
造に、本発明を採用することにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は以下の効果を奏する。本発明に係るバッテリーモジュ
ールによれば、板状のバッテリーセルの側面を樹脂で被
覆したモジュール側面を厚さ方向に５°以上傾斜させる
ことにより、厚さ４〜６ｍｍ程度の薄型のバッテリーモ
ジュールであっても、表裏面における幅寸法の格差を作
業者が目視で確認できる。その結果、これを取り扱う作
業、特に、組立作業を容易にすることができる。

【００３８】また、モジュール側面の勾配をバッテリー
モジュールを成形する金型から抜き出す際の抜き勾配と
して利用することができる。一般に０．５°〜２°程度
である抜き勾配を５°以上に設定することにより、接着
性の高いポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂または
ポリオレフィン系樹脂のいずれを用いたものでも、容易
に離型することができるという効果がある。

【００３９】さらに、モジュール側面の勾配によるバッ
テリーモジュールの表裏面の幅寸法の格差を利用して、
他の部品に設けられる収納凹部への挿入作業を容易にす
ることができる。

【００４０】また、本発明によれば、バッテリーモジュ
ールの幅方向の両側に配されるモジュール面を厚さ方向
に沿う同一方向に向かって漸次広がるように傾斜させる
ことにより、両モジュール側面を合計して１０°以上の
勾配を達成し、上記効果を倍増させることができる。

【００４１】さらに、本発明に係るバッテリーモジュー
ルの位置決め構造によれば、バッテリーモジュールの相
手部品への位置決めに、モジュール側面の勾配とこれに
当接する相補的な当接面とを利用するので、バッテリー
モジュールを相手部品に取り付ける作業者は、両者の位
置決め作業に煩わされることなく、単にバッテリーモジ
ュールを相手部品に概略的に位置合わせするだけで済む
という効果を奏する。

【００４２】また、傾斜しているモジュール側面を、こ
れと同じ勾配で傾斜している当接面に当接させることに
よりバッテリーモジュールと相手部品とを位置決めする
ので、バッテリーモジュールまたは相手部品の寸法精度
が多少低く、幅寸法が部品ごとに変動する場合であって
も、バッテリーモジュールと相手部品との位置関係をバ
ッテリーセルの厚さ方向に若干ずらすだけで、両者を確
実に位置決めすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態に係るバッテリーモ
ジュールを示す斜視図である。

【図２】 図１のバッテリーモジュールを矢印Ａの方
向から見た側面図である。

【図３】 図１のバッテリーモジュールを矢印Ｂの方
向から見た側面図である。

【図４】 図１のバッテリーモジュールを相手部品に
挿入する場合の状態を示す説明図である。

【図５】 図１のバッテリーモジュールの寸法精度が
変動する場合を示す説明図である。

【図６】 本発明の第２の実施形態に係るバッテリー
モジュールを示す正面図である。

【図７】 図６のバッテリーモジュールの側面図であ
る。

【図８】 図６のバッテリーモジュールを携帯端末本
体に取り付ける場合を説明する斜視図である。

【図９】 図６のバッテリーモジュールの位置決め構
造を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１，１０ バッテリーモジュール １ａ〜１ｃ；１０ａ，１０ｂモジュール側面 ２，１１ バッテリーセル ５ 相手部品 ６ａ〜６ｂ；１８ａ 傾斜面（当接面） ７ 位置決め構造 １３ 携帯端末本体（相手部品）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板状のバッテリーセルの少なくとも一側面
   を、溶融したポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂ま
   たはポリオレフィン系樹脂のいずれかにより被覆し、金
   型から前記バッテリーセルの厚さ方向に離型してなるバ
   ッテリーモジュールであって、 前記樹脂により形成されたモジュール側面が、前記厚さ
   方向に対して５°以上傾斜しているバッテリーモジュー
   ル。
2. 【請求項２】前記バッテリーセルの対向する少なくとも
   一対の側面を前記樹脂により被覆してなり、該樹脂によ
   り形成された少なくとも一対のモジュール側面が、厚さ
   方向に沿う同一方向に向かって、バッテリーモジュール
   の幅寸法を漸次拡大させるようにそれぞれ傾斜している
   請求項１記載のバッテリーモジュール。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載のバッテリー
   モジュールを、相手部品に位置決めする位置決め構造で
   あって、前記モジュール側面と、前記相手部品に設けら
   れ、前記バッテリーモジュールが組み合わせられたとき
   に前記モジュール側面に当接する当接面とを具備し、該
   当接面が、前記モジュール側面と相補的な斜面であるバ
   ッテリーモジュールの位置決め構造。