JP3609757B2 - パック電池 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機器に設けているバッテリー取付部に脱着できるように装着されるパック電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気機器に設けているバッテリー取付部にセットされるパック電池は、バッテリー取付部にしっかりと固定して装着することが大切である。このことを実現するために、従来の電気機器はケースにロック爪を設けている。このロック爪は、バネで弾性的に押し出されて、パック電池に設けている嵌合穴に嵌合されて、パック電池がバッテリー取付部から外れるのを防止する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構造は、パック電池を外れないように電気機器に装着できるが、電気機器にロック爪を設ける必要がある。この構造は、ロック爪が故障するときに正常に使用できなくなる欠点がある。また、ロック爪の修理のために電気機器をサービス工場に運ぶ必要がある。このことは、ロック爪が故障すると、修理するまで電気機器を使用できなくする。
【０００４】
本発明の第１の目的はこの欠点を解決すること、すなわち、電気機器ではなくてパック電池にロック爪を設けることにより、ロック爪が故障するときにはパック電池を新しいものに交換して直ちに使用できるようにできるパック電池を提供することにある。
【０００５】
ロック爪を備えるパック電池は、パック電池を新しいものに交換すると、ロック爪の機構も新しくなって故障を少なくできる。また、万一故障しても、電気機器をサービス工場に送ることなく、パック電池を交換して直ちに使用できる特長もある。しかしながら、パック電池は、できるかぎりコンパクトにする必要があるが、ロック爪を設けると外形が大きくなってしまう。とくに、ロック爪が弾性的に押し出されるように、すなわちバネで押し出されて往復運動できるように内蔵する機構は、たとえばケースにロック爪を往復運動できるように連結する構造が要求されて、外形が大きくなってしまう欠点がある。
【０００６】
本発明の第２の目的は、さらにこの欠点を解決すること、すなわち、ロック爪を備えるにもかかわらず、外形をできるかぎり小さくできるパック電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のパック電池は、電気機器２０に設けられているバッテリー取付部２２に脱着できるように装着される。パック電池は、バッテリー取付部２２に設けられている嵌合穴２４に嵌合されるロック爪７をケース２から突出して設けている。ケース２は、素電池４とプリント基板６に加えて、プリント基板６を素電池４から絶縁する基板ホルダー５を内蔵している。ケース２から突出しているロック爪７は、プリント基板６を絶縁している基板ホルダー５とケース２内面との間に摺動できるように配設されており、このロック爪７を弾性体８でもって弾性的にケース２から突出している。
【０００８】
本発明のパック電池は、ケース２の両端にロック爪７を設けることができる。さらに、パック電池は、ケース２と基板ホルダー５のいずれかまたは両方に、ロック爪７を移動させるガイドリブ９を一体的に成形して設けることができる。
【０００９】
ロック爪７は、ケース２の外部に表出されているツマミ部７ｂと、ケース２から突出してバッテリー取付部２２の嵌合穴２４に嵌合されるツメ部７ａとで構成することができる。このロック爪７は、ツマミ部７ｂを操作して、ツメ部７ａを簡単にケース２の内部に引き込みできる。さらに、ロック爪７は、ツマミ部７ｂの両側に突出して、ケース２内面を摺動する摺動ツバ７ｃを設けることができる。このロック爪７は、摺動ツバ７ｃによって、ケース２の外側に外れるのが有効に阻止される。
【００１０】
基板ホルダー５は、ロック爪７との対向面に、ロック爪７の移動方向に延長して摺動凸条１０を設けることができる。この基板ホルダー５は、ロック爪７が摺動凸条１０の上端縁を摺動して往復運動する。さらに、プラスチック製の基板ホルダー５は、ロック爪７が導電性を有する場合に、ロック爪７がプリント基板６へ接近するのを阻止する絶縁リブ１１を一体的に成形して設けることができる。さらに、プラスチック製の基板ホルダー５は、素電池４をプリント基板６に接続するリード板１４を絶縁するための絶縁プレート５Ｃを一体的に成形して設けて、この絶縁プレート５Ｃを素電池４とリード板１４との間に配設することができる。
【００１１】
ケース２は、基板ホルダー５を定位置に保持するストッパ突起２Ｄを内面に突出して一体的に成形して設けることができる。このパック電池は、ケース２を基板ホルダー５に確実に連結できるので、ロック爪７を所定の位置に正確に配置して、正しく機能させることができる。
【００１２】
さらに、パック電池は、素電池４とリード板１４の間に、両面に粘着層のある絶縁シート１５を配設して、この絶縁シート１５でリード板１４を素電池４の表面に絶縁して接着することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池１を例示するものであって、本発明はパック電池１を以下のものに特定しない。
【００１４】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１５】
図１と図２に示すパック電池１は、図３に示す電気機器２０のバッテリー取付部２２に脱着できるように装着される。この図の電気機器２０は、ケース２１の側縁に沿ってパック電池１を嵌入できる凹部を設けてバッテリー取付部２２としている。このバッテリー取付部２２は、細長い直線状の溝型で、ここにパック電池１を装着して開口部を閉塞する。バッテリー取付部２２は、装着したパック電池１が外れるのを阻止するために、対向する両端の内面に嵌合穴２４を設けている。嵌合穴２４は、凹部の開口部に近い位置に設けている。さらに、開口部の周縁には、パック電池１をより正確な位置と姿勢で装着するために、位置決凸部２５を突出して設けている。この電気機器２０は、たとえば、図４に示す状態で、バッテリー取付部２２にパック電池１が装着される。さらに、図の電気機器２０は、バッテリー取付部２２の側縁に沿って、手を入れることができる取っ手窪み２６を設けている。この電気機器２０は、取っ手窪み２６に手を入れて、パック電池１をバッテリー取付部２２から簡単に引き出しできる。
【００１６】
さらにまた、図３の電気機器２０のバッテリー取付部２２は、凹部の底面ではなくて側面に接点２３を設けている。この接点２３は、バッテリー取付部２２の中央部ではなくて一方の端部に配設される。接点２３は、パック電池１の端子１３に確実に電気接続するように、ケース２１の表面から弾性的に押し出されている。この接点２３は、たとえば弾性変形する金属線や金属板で製作され、あるいはスプリングで弾性的に押し出されて、ケース２１から弾性的に突出している。さらに、接点２３は、パック電池１を挿入する方向に延長して設けられる。
【００１７】
パック電池１は、バッテリー取付部２２に嵌入できるようにケース２の全体を細長い形状としている。このパック電池１は、図５ないし図１１に示すように、ケース２に円筒型電池の素電池４を内蔵している。素電池４は、円筒型電池であるリチウムイオン電池である。ただ、素電池４には、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の二次電池も使用できる。
【００１８】
さらに、パック電池１は、バッテリー取付部２２に設けている嵌合穴２４に嵌合されるロック爪７を端部に設けている。図のパック電池１は、ケース２の両端にロック爪７を設けている。ロック爪７は、アルミニウムやマグネシウム、あるいはアルミニウム合金やマグネシウム合金等の金属を鋳造して製作している。金属製のロック爪７は、優れた強度と耐摩耗性がある。ただし、ロック爪７は、必ずしも金属製とする必要はなく、プラスチックを成形して製作することもできる。
【００１９】
ケース２の両端に設けている一対のロック爪７は、ユーザーがツマミ部７ｂを操作して、ケース２から突出しているツメ部７ａをケース２の内部に引き込みできる第１のロック爪７Ａと、ユーザーが操作してツメ部７ａをケース２の内部に引き込みできない第２のロック爪７Ｂとを備える。このパック電池１は、両方のロック爪７を弾性的にケース２から突出させているので、バッテリー取付部２２にスムーズに脱着できる特長がある。ただ、本発明のパック電池は、必ずしもケースの両端に弾性的に出入りするロック爪を設ける必要はない。図において第２のロック爪７Ｂは、出入りしないようにケースに固定することもできる。したがって、パック電池は、ケースの一方にのみロック爪を設けて、バッテリー取付部に脱着することもできる。
【００２０】
図のパック電池１は、素電池４と、プリント基板６と、このプリント基板６を素電池４から絶縁する基板ホルダー５をケース２に内蔵している。ロック爪７は、基板ホルダー５とケース内面との間に摺動できるように配設される。ロック爪７をケース２の基板ホルダー５の間に配設する状態を図９ないし図１１の断面図に示す。これ等の図に示すロック爪７は、弾性体８に押されて、ケース２からツメ部７ａを弾性的に突出している。弾性体８は、押しバネのコイルスプリングである。弾性体８は、一端をロック爪７に連結して、他端をケース２の内面に設けたコ字リブ２Ｃに連結している。ケース２はプラスチックの成形品で、図１２に示すように、内面にコ字リブ２Ｃを一体的に成形して設けている。ロック爪７は、弾性体８であるコイルスプリングに挿入する凸部を設け、この凸部をコイルスプリングに入れて弾性体８を外れないように連結している。図１３は、図１２に示すケース２にロック爪７を装着した状態を示している。
【００２１】
第１のロック爪７Ａは、ユーザーが操作してツメ部７ａをケース２から引き込むことができる。このロック爪７は、ケース２の外部に表出されているツマミ部７ｂと、ケース２から突出してバッテリー取付部２２の嵌合穴２４に嵌合されるツメ部７ａとを有する。ツメ部７ａは、ケース２を貫通して設けている開口窓２Ａからケース２の外部に表出する。ツマミ部７ｂは、開口窓２Ａの内側にあって、ケース２と同一面に配設され、開口窓２Ａ内を移動して、ツメ部７ａをケース２から出入りさせる。このロック爪７は、図１０に示すように、ツマミ部７ｂの両側に突出して、ケース内面を摺動する摺動ツバ７ｃを設けている。摺動ツバ７ｃは、ロック爪７が開口窓２Ａからケース２の外部に出るのを阻止する。さらに、ロック爪７が開口窓２Ａから内側に押し込まれるのを阻止するために、基板ホルダー５にガイドリブ９を一体的に成形して設けている。ガイドリブ９は、ロック爪７の摺動凸条１０に兼用される。摺動凸条１０は、ロック爪７との対向面に配設されて、ロック爪７の移動方向に延長して設けられる。この摺動凸条１０は、上端縁でロック爪７を摺動させて、ロック爪７をスムーズに往復運動できるように保持する。図の基板ホルダー５は、２列のガイドリブ９を摺動凸条１０として設けている。
【００２２】
さらに、一方のガイドリブ９は、プリント基板６とロック爪７との間に配設されて、プリント基板６とロック爪７とを絶縁する絶縁リブ１１にも併用される。図に示すパック電池１は、導電性のあるロック爪７の近傍に充放電用コネクタ１２を配設しているので、この充放電用コネクタ１２に接続するプリント基板６がロック爪７に接近して配設される。導電性のあるロック爪７は、プリント基板６に接触してショートさせる危険性がある。このため、プラスチック製の基板ホルダー５に、ロック爪７がプリント基板６に接近するのを阻止する絶縁リブ１１を一体的に成形して設けている。一方のガイドリブ９は、この絶縁リブ１１の作用をして、ロック爪７がプリント基板６に接触するのを阻止している。図１４は、素電池４に基板ホルダー５とプリント基板６を固定している電池組立３の平面図である。この図に示すプリント基板６は、絶縁リブ１１であるガイドリブ９を設ける部分を細くして幅を狭くし、幅狭部分の側面に絶縁リブ１１であるガイドリブ９を設けている。この構造は、プリント基板６とロック爪７とを確実に絶縁できる。したがって、ロック爪７の近傍で、充放電用コネクタ１２をプリント基板６に半田付けして連結して、これ等がロック爪７でショートされるのを確実に阻止できる。
【００２３】
以上の構造のロック爪７は、横方向に位置がずれるのを開口窓２Ａで阻止し、上方への位置ずれを摺動ツバ７ｃで阻止し、下方への位置ずれを摺動凸条１０と絶縁リブ１１に併用されるガイドリブ９で阻止しており、ツマミ部７ｂを操作してツメ部７ａをケース２の内部に引き込むことができる。
【００２４】
第２のロック爪７Ｂは、図９と図１１に示すように、ケース２と基板ホルダー５との間に往復運動できるように内蔵される。このロック爪７は、ケース２に一体的に成形しているガイドリブ９で横方向の位置ずれを阻止し、上方向の位置ずれをケース２の内面で阻止し、下方の位置ずれを基板ホルダー５で阻止している。したがって、このロック爪７は、ガイドリブ９とケース２と基板ホルダー５で囲まれる領域で往復運動される。ガイドリブ９は、図１１と図１２に示すように、ロック爪７の両側にあって、ロック爪７が往復運動する方向に延長して設けている。このガイドリブ９は、ケース２に一体的に成形して設けられる。図１１のパック電池１は、ガイドリブ９の両外側に位置する位置決リブ５Ａを基板ホルダー５に一体的に成形して設けている。この構造は、基板ホルダー５とケース２とを正確な位置に連結できる。さらに、このロック爪７は、ケース２から突出するツメ部７ａをケース２の先端面に設けた開口窓２Ｂから摺動できるように突出させている。開口窓２Ｂは、ここにツメ部７ａを摺動させて、ロック爪７の左右と上下の位置ずれを阻止する。
【００２５】
プリント基板６は、基板ホルダー５を介して素電池４に連結されて電池組立３となり、電池組立３がケース２に収納される。電池組立３の正面図と背面図を図１５と図１６に示し、充放電用コネクタ１２を接続しているプリント基板６の平面図を図１７に示す。これ等の図に示すプリント基板６は、保護回路を実現する電子部品（図示せず）を実装しており、さらに充放電用コネクタ１２の端子１３を半田付けして固定している。基板ホルダー５はプラスチック製で、プリント基板６を定位置に嵌合して固定できる固定部を上面に設けており、下面を素電池４の表面に沿う形状に成形している。さらに、図の基板ホルダー５は、第２のロック爪７Ｂが押し込まれる位置を制限するストッパリブ５Ｂを上面に突出するように設けている。
【００２６】
さらに電池組立３は、プラスチックで成形している基板ホルダー５に、素電池４をプリント基板６に接続しているリード板１４を絶縁するための絶縁プレート５Ｃを一体的に成形して設けている。図１５に示すように、この絶縁プレート５Ｃは、素電池４とリード板１４との間に配設されて、リード板１４を素電池４から絶縁する。さらに、図１６に示すように、素電池４とリード板１４の間に、両面に粘着層のある絶縁シート１５を配設しており、この絶縁シート１５でリード板１４を素電池４の表面に絶縁して接着している。この電池組立３は、リード板１４を素電池４に接着して固定しているので、ケース２に入れるときにリード板１４をケース２に引っかからないようにしてスムーズに入れることができる。
【００２７】
電池組立３は、ケース２に収納される。ケース２は、電池組立３を収納する状態で、基板ホルダー５を定位置に保持するストッパ突起２Ｄをケース２の内面に突出して、ケース２と一体的に成形して設けている。基板ホルダー５は、ストッパ突起２Ｄを係止する係止凸部５Ｄを、外側に突出して一体的に成形して設けている。このパック電池１は、基板ホルダー５をストッパ突起２Ｄで定位置に保持する。したがって、基板ホルダー５をケース２の正確な位置に保持できると共に、ロック爪７に押されても基板ホルダー５を移動しないように定位置に保持できる。
【００２８】
以上の構造のパック電池１は、ロック爪７を装着したケース２に電池組立３を入れ、ケース２を連結して組み立てられる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明のパック電池は、電気機器のバッテリー取付部に装着させるロック爪をケースから突出して設けているので、ロック爪が故障しても、パック電池を新しいものに交換して電気機器を使用できる特長がある。このように、ロック爪を備えるパック電池は、万一故障や破損しても、電気機器を修理することなく、パック電池を交換することにより直ちに使用できる。
【００３０】
さらに、本発明のパック電池は、ロック爪を備えるにもかかわらず、外形をできるかぎり小さくできる特長がある。それは、本発明のパック電池が、ケースから突出しているロック爪を、プリント基板を絶縁している基板ホルダーとケース内面との間に摺動できるように配設しているからである。このように、基板ホルダーとケース内面との間にロック爪を配設する構造は、ロック爪を配設するための特別な部材やスペースを必要とすることなく、極めて省スペースにロック爪を配設できるので、パック電池の外形を小さくして低コストに製造できる。しかも、本発明のパック電池は、弾性体でもってロック爪を弾性的にケースから突出させているので、極めて理想的にロック爪を往復運動できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかるパック電池の斜視図
【図２】図１に示すパック電池の背面斜視図
【図３】図１に示すパック電池が装着される電気機器の斜視図
【図４】図１に示すパック電池を図３に示す電気機器のバッテリー取付部に装着する状態を示す概略図
【図５】図１に示すパック電池の平面図
【図６】図１に示すパック電池の正面図
【図７】図１に示すパック電池の右側面図
【図８】図１に示すパック電池の左側面図
【図９】図１に示すパック電池の垂直縦断面図
【図１０】図７に示すパック電池の横断面図
【図１１】図８に示すパック電池の横断面図
【図１２】図１に示すパック電池のケースの平面図
【図１３】図１２に示すケースにロック爪を装着した状態を示す平面図
【図１４】図９に示すパック電池の電池組立を示す平面図
【図１５】図１４に示す電池組立の正面図
【図１６】図１４に示す電池組立の背面図
【図１７】図１４に示す電池組立のプリント基板の平面図
【符号の説明】
１…パック電池
２…ケース ２Ａ…開口窓 ２Ｂ…開口窓
２Ｃ…コ字リブ ２Ｄ…ストッパ突起
３…電池組立
４…素電池
５…基板ホルダー ５Ａ…位置決リブ ５Ｂ…ストッパリブ
５Ｃ…絶縁プレート ５Ｄ…係止凸部
６…プリント基板
７…ロック爪 ７Ａ…第１のロック爪 ７Ｂ…第２のロック爪
７ａ…ツメ部 ７ｂ…ツマミ部
７ｃ…摺動ツバ
８…弾性体
９…ガイドリブ
１０…摺動凸条
１１…絶縁リブ
１２…充放電用コネクタ
１３…端子
１４…リード板
１５…絶縁シート
２０…電気機器
２１…ケース
２２…バッテリー取付部
２３…接点
２４…嵌合穴
２５…位置決凸部
２６…取っ手窪み

Claims (10)

1. 電気機器（２０）に設けられているバッテリー取付部（２２）に脱着できるように装着され、かつバッテリー取付部（２２）に設けられている嵌合穴（２４）に嵌合されるロック爪（７）をケース（２）から突出して設けており、
   ケース（２）には、素電池（４）とプリント基板（６）に加えて、プリント基板（６）を素電池（４）から絶縁する基板ホルダー（５）を内蔵しており、
   ケース（２）から突出しているロック爪（７）が、プリント基板（６）を絶縁している基板ホルダー（５）とケース（２）内面との間に摺動できるように配設され、このロック爪（７）を弾性体（８）でもって弾性的にケース（２）から突出してなるパック電池。
2. ケース（２）の両端にロック爪（７）を設けている請求項１に記載されるパック電池。
3. ケース（２）と基板ホルダー（５）のいずれかまたは両方に、ロック爪（７）を移動させるガイドリブ（９）を一体的に成形して設けている請求項１に記載されるパック電池。
4. ロック爪（７）が、ケース（２）の外部に表出されているツマミ部（７ｂ）と、ケース（２）から突出してバッテリー取付部（２２）の嵌合穴（２４）に嵌合されるツメ部（７ａ）とを有する請求項１に記載されるパック電池。
5. ツマミ部（７ｂ）の両側に突出して、ケース（２）内面を摺動する摺動ツバ（７ｃ）を有する請求項４に記載されるパック電池。
6. 基板ホルダー（５）がロック爪（７）との対向面に、ロック爪（７）の移動方向に延長して摺動凸条（１０）を設けており、ロック爪（７）が摺動凸条（１０）の上端縁を摺動して往復運動する請求項１に記載されるパック電池。
7. ロック爪（７）が導電性を有し、プラスチック製の基板ホルダー（５）に、ロック爪（７）のプリント基板（６）への接近を阻止する絶縁リブ（１１）を一体的に成形して設けている請求項１に記載されるパック電池。
8. 基板ホルダー（５）がプラスチック製で、素電池（４）をプリント基板（６）に接続するリード板（１４）を絶縁するための絶縁プレート（５Ｃ）を一体的に成形して設けており、この絶縁プレート（５Ｃ）を素電池（４）とリード板（１４）との間に配設している請求項１に記載されるパック電池。
9. ケース（２）が、基板ホルダー（５）を定位置に保持するストッパ突起（２Ｄ）を内面に突出して一体的に成形している請求項１に記載されるパック電池。
10. 素電池（４）とリード板（１４）の間に、両面に粘着層のある絶縁シート（１５）を配設しており、この絶縁シート（１５）でリード板（１４）を素電池（４）の表面に絶縁して接着している請求項１に記載されるパック電池。

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