JP4338582B2 - 電池収容装置 - Google Patents

Description

本願発明は、複数本の電池を収容する電池収容装置に関する。

従来、電池収容室と当該電池収容室に着脱自在に収容される電池ケースが知られている。当該電池ケースは、電池を出し入れするための開口が上部に設けられた箱形形状に合成樹脂を用いて一体的に形成されたものである（特許文献１）。
実公平１−４５０８５号公報

上記特許文献１記載の電池ケースは電子機器に用いられるものであり、特に記載はされていないものの、当該電子機器とはテープレコーダー、ラジオといった衝撃を嫌う精密機器のようなものであると思われる。すなわち、前記特許文献１の明細書および図面を見る限り、構造的に電子機器が強い衝撃を受けた場合については想定されておらず、強い衝撃を受けた際に電池ケースが外れない様な構造は採用されていない。

本願発明は、比較的丁寧な取り扱いが要求される前述のような電子機器とは異なり、横転や落下等の比較的強い衝撃を受けた場合であっても、本体部から電池が飛び出すことのない電池の収容構造を提供することを課題とする。

上記課題に鑑み、本願請求項１記載の発明は以下の手段を有する。すなわち、
外観形状は角部をなくすことにより丸みを帯びた形状になっている装置本体と当該装置本体に設けた収容空間の開口部より引き出し可能に設けた電池収容ケースを有する電池収容装置であって、
前記装置本体は、前記電池収容ケースを収容した開口部を塞ぐ回動可能な蓋体を有しており、
前記電池収容ケースは、前記蓋体の内側面と当接する当接部を有し、当該蓋体の閉動作に伴って押圧されることにより装置本体内に押し込まれ、
前記蓋体は装置本体と係合して固定される係合部を有し、
さらに前記電池収容ケースは、両端に正負の各電極を有した円柱状の電池を複数本並列に配置可能な収容部を有するとともに、当該収容部内の装置本体側にすべての負電極用のコイルを配設し、
当該電池収容ケースの側壁に設けた突起は、前記収容空間の開口縁と係合することで、前記収容空間から前記電池収容ケースが抜け出ないようになっており、
当該電極用のコイルの先端の位置が、電池収容ケースを最も引き出した状態で前記装置本体の開口部と同一若しくは開口部よりも奥側となるように前記突起が設けられていることを特徴とする電池収容装置。

また、本願請求項２記載の発明は以下の手段を有する。すなわち、
前記蓋体は、下端に設けた装置本体に対して枢着される一対の突起と、上端に装置本体に対する蓋体の装着面と略平行な係合面を形成した鈎部を有する係合片と、装置本体の装着面側に開口を有する嵌合孔を有し、
前記鈎部は、装置本体の上面に形成した係合口の側縁と係合して蓋体の開方向への回動を防止し、
前記嵌合孔は、装置本体の装着面に出没可能に設けられた規制部材の先端が挿入されることによって、装置本体の装着面に沿った方向への蓋体の移動を制限するようになっていることを特徴とする請求項１記載の電池収容装置。

本願発明に係る電池収容装置は以下に述べる効果を有する。
電池を収容するケースは、電池収容装置本体から完全には取り外すことができないようになっているので、電池交換の際等に電池収容装置本体からケースを落下させたりケースの落下による電池の飛散等を防止することができるという効果を有する。
また、ケース本体の電気的な接続は、ケースを弾性的に押圧するコイルバネ状の接点部材によって行われているので、本体が衝撃を伴うような振動を受けた場合であっても、常に電気的な導通を保つことができるという効果を有している。
また、ケースは一定量以上引き出すことができないようになっており、マイナス電極を構成するコイルバネ状の接点の先端が装置本体に設けた開口部よりも突出しないようになっている。これにより、ケース内への電池の収容の際に、電池が電極の横方向（上方）から接するのを防ぐことができ、電極を横方向から押し曲げて変形させるという不具合を防止することができるという効果を有する。
また、多少の衝撃によってはケースと本体との間の電気的な導通が遮断されないように、比較的強い押圧力を有するバネ状の接点が用いられている。したがって、ケースの押圧にも比較的強い力が必要となるが、本願発明の電池収容装置は、蓋体を用いて、てこの原理によりケースを押圧するようになっているので比較的弱い力によってケースを押圧することができるという効果を有している。
また、ケースはバネ状の接点部材によって弾性的に押圧されているので、常に装置本体からケースを飛び出す方向に付勢された状態となっている。したがって、蓋体を開くことによって、ケース(前壁部)が接点部材の弾性によってケース本体から若干飛び出すので、その後のケースの引き出し作業が行いやすくなっている。
また、コイル状の接点部材を用いた場合には、弾性変形するストロークを長くすることができるので、電気的な接触状態を保つ接触範囲を長くすることができる。したがって、時間の経過によって接点部材の弾性力が低下した場合であっても、コイル状の接点部材は接触範囲に幅があるので、弾性力の低下によって直ちに電気的な導通が遮断されるおそれがないという効果を有している。
また、蓋体の開き動作を二重に規制する構造となっているので、多少の衝撃が加えられたとしても簡単に蓋が開いて、電池が外れるという不具合を防止することができるという効果を有している。
さらに、装置本体の外観が全体的に丸みを帯びたデザインに形成されているので、ぬいぐるみに内蔵しても使用者が極端に電池収容装置の存在を意識したり、違和感を抱かないようになっている。

以下、本願発明を実施するための最良の形態を図１乃至図４を用いて説明する。
図１は、本願発明に係る電池収容装置１の外観斜視図を表している。電池収容装置１は、電池収容装置本体（以下「本体」という）３と当該本体３に装着される電池収容ケース（以下「ケース」という）５と、本体３に設けられたケース５の収容部を開閉可能に塞ぐ蓋体７とから構成されている。なお、図面では、固定用のネジの記載は省略して表している。
本体３は、合成樹脂の一体成型による左右２個の半割体３ａ、３ｂを接合させることにより構成したものであり、内部には前記ケース５を収容する収容空間９を有し、ケース５に装着された電池Ｂによって駆動される音声発生回路等を搭載した電子基板１１を内蔵したものである。本実施の形態において本体３は、ぬいぐるみ人形の内部に収容して所定の音声を発生させる音声発生ユニットとして用いられるものとなっている。また、使用する電池は正負の各電極を両端に有した円柱状の単三型の電池となっている。

図２は、本願発明に係る電池収容装置１の分解斜視図を表している。電池収容装置１の筐体部を構成する本体３は、前述したように左右２個の半割体３ａ、３ｂを接合させることによって構成されている。左右２個の半割体３ａ、３ｂは略対称形状を成し、各半割体３ａ、３ｂの端面を接合させて、ねじ（図示せず）により締結されるようになっている。各半割体３ａ、３ｂの結合によって、前記収容空間９や電子基板１１の装着部の他、蓋体７および蓋体７の移動を規制する規制部材１３（ロック手段）、電源スイッチ１５、電子基板１１の所定回路と前記ケース５（外部電極２６）との電気的な接点を構成する圧縮コイルバネ状の接点部材１７等を保持する所定の空間等が形成されるようになっている。
また、本体３の外観形状は、全体的に丸みを帯びた形状になっている。角部をなくすことにより、ぬいぐるみの内部に収容した際に使用者に対して違和感を与えないためである。

ケース５について説明する。本実施の形態ではケース５は単三型の乾電池を３本収容するようになっており、当該３本の電池が収容される所定容積の収容部１９を有している。収容部１９は、上部全面が開口となる箱形に形成されており、３本の乾電池が電極の方向を同一方向にそろえて収容されるようになっている。本実施の形態では、収容部１９の手前側（前壁となる正電極壁）に凸状のプラス（正）電極２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）、奥側（後壁となる負電極壁）に圧縮コイルバネ状のマイナス（負）電極２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ）が設けられており、マイナス（負）電極２３の上方は開放されており閉塞しないようになっている。
また、ケース５の奥側壁２５の外側には、一対の外部電極２６（２６ａ、２６ｂ）が設けられており、収容部１９内のプラス電極２１およびマイナス電極２３と導通するようになっている。外部電極２６ａ、２６ｂと、プラス電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよびマイナス電極２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、３本の電池が収容された状態で電池を直列接続した
のと同様の状態に回路を構成するものである。
具体的には、外部電極２６ａとマイナス電極２３ａ、プラス電極２１ａとマイナス電極２３ｂ、プラス電極２１ｂとマイナス電極２３ｃ、プラス電極２１ｃと外部電極２６ｂが導通した状態で設けられている。

また、ケース５の右の側壁２７および左の側壁２９の、奥側壁２５寄りの各外側には、突起３１、３１が設けられている（図３参照）。当該突起３１は、収容空間９の開口縁３３と係合し、収容空間９に収容したケース５が、収容空間９から抜け出ないようにするためのストッパーとしての作用を有するものである。また、当該突起３１は、マイナス電極２３の取り付け位置を考慮して配置されている。本実施の形態においては、本体３からケース５を最も引き出した際に、マイナス電極２３の先端（電池と接する一端）の位置が本体３の開口縁３３によって構成される開口部と略同じか若干奥側となるように突起３１が設けられている。
上記構造により、図３（ｂ）に示すようにケース５の引き出し時に常にマイナス電極２３が本体１によって覆われるようになっており、電池（波線部）は本体１によって覆われていない部分から差し込まれるようになっているため、マイナス接点２３を上方（横方向）から押すことは無い。
また、ケース５の前壁３５には、手前側に突出した断面略Ｔ字状の押圧杆３７が突出して設けられている。当該押圧杆３７は、ケース５を引き出す際の摘みとして用いる他、蓋体７の内側面と当接し、蓋体７に押圧されてケース５を本体３に押し込める作用を有するものである。

前述のように、マイナス電極２３は圧縮コイルバネ状に形成されており、先端側にむかって先細（小径）となるように形成されている。マイナス電極２３の基部（大径部）は、ケース５内に固定された板状の金属板（図示せず）に取り付けられている。なお、プラス電極２１ａとマイナス電極２３ｂおよびプラス電極２１ｂとマイナス電極２３ｃは、プラス電極を構成する凸部とマイナス電極２３となるコイルの取付部を形成した一枚の板金部材によって接続されている。
また、ケース５の奥側壁２５の外側に設けた外部電極２６ａは、奥側壁２５を挟んでマイナス電極２３ａのほぼ裏面に設けられており、外部電極２６ｂは、奥側壁２５を挟んでマイナス電極２３ｃのほぼ裏面に設けられている。

蓋体７は、本体３の収容空間９の開口部を開閉可能に覆うものである。蓋体７の下端縁両側には、回転軸となる一対の円柱状の小突起３９が設けられている。当該小突起３９は、本体３の収容空間９の開口部下部に上下方向に沿って設けられた長溝（支持部）４１によって、上下動および回動可能となるように支持されている。長溝４１は、小突起３９より若干広い幅を有し、左右に設けた当該長溝４１によって小突起３９を摺動可能に保持し、蓋体７が外れることなく、回動可能かつ上下動可能となるように支持するようになっている。
蓋体７の上端縁には、本体３と係合する係合片４３が一体的に設けられている。係合片４３は、本体３側に突出し、先端を下方に屈曲させ蓋体の装着面（前記開口部を設けた本体前面部）と略平行な係合面を形成した鈎部４５を設けたものである。当該鈎部４５を有した係合片４３は、本体３に設けた被係合部４７と係合することにより、蓋体７の回動を規制するようになっている。
被係合部４７に対する蓋体７の係合は、上下方向に移動可能に設けられている蓋体７を一旦上方に移動させた後、降下させて鈎部４５を被係合部４７に係合させることにより行われるようになっている。また、詳細には後述するが、蓋体７は鈎部４５が被係合部に係合した状態で係合する規制部材１３によって上方への移動が規制されるようになっている。当該蓋体７の上方への移動を制限することによって、蓋体７の開動作を防止するようになっている。

収容空間９の開口を形成した本体３の前面部には、前述したように蓋体７が開閉可能に取り付けられており、当該蓋体７の回動を上下動可能な状態で軸支する長溝４１が設けられている。また、本体３上面の前面側には、蓋体７に設けた係合片４３（鈎部４５）と係合して回動を規制する被係合部４７が設けられている。さらに、被係合部４７の近傍には、本体３の上面に操作子４９を表出させた規制部材１３が摺動可能に設けられており、操作子４９の操作によって先端５１を本体３の前面壁（蓋体７の装着面）から出没させるようになっている。
規制部材１３は、前記先端５１が所定幅の板状を成しており、蓋体７の前記係合片４３近傍に設けられた嵌合孔５３に挿通可能となっている。規制部材１３の先端５１が嵌合孔５３に挿通されることにより先端５１が蓋体７の上方移動を規制するようになっている。
その他、本体３内には、電子基板１１、電源スイッチ１５の他、スピーカー５７等の電気部品が内蔵されている。

次に、前記本体３内にケース５を収容し、蓋体７を閉じるまでの流れを図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。
図４（ａ）は、電池Ｂを収容したケース５を本体３の収容空間９に押し込み、コイルバネ状の接点部材を押し縮めた状態で、蓋体７を立てて収容空間９の開口部を閉じた状態を表している。蓋体７は、立てた状態（収容空間９の開口面と略平行の状態）で、上下方向に移動可能となっている。蓋体７は、蓋体７の下端両側に設けられた小突起３９が本体３の長溝４１に回動可能かつ上下動可能に支持されている。蓋体７は、当該小突起３９と長溝４１の作用によって、立てた状態で上下移動可能となっている。同図は、蓋体７を立てた後、下方に移動させる前の状態を表している。すなわち、被係合部４７に対して係合片４３の鈎部４５が係合する前の状態を表している。

図４（ｂ）は、立てた蓋体７を降下させ、被係合部４７に対して係合片４３の鈎部４５を係合させた状態を表している。この状態では、ケース５は電気的な接点を兼ねた接点部材１７によって、収容空間９から押し出される方向に力を受けているが、ケース５前壁３５の押圧杆３７を介してケース５が蓋体７によって押圧されることにより、飛び出しが防止されるようになっている。
図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示した状態を、規制部材１３を中心として表したものである。蓋体７を立てた後降下させた状態では、本体３に設けられた規制部材１３の先端５１と蓋体７の内面に開口を有する嵌合孔５３とが対向するようになっている。

図４（ｄ）は、操作子４９を操作して規制部材１３を蓋体７方向に移動させ、蓋体７の嵌合孔５３に先端５１を嵌挿させた状態を表している。嵌合孔５３に規制部材１３の先端が嵌挿されると、蓋体７の上方への移動を制限することになる。この結果として、本体３の被係合部４７と蓋体７の係合片４３（鈎部４５）との、係合が不用意に解除されることなく、蓋体７の開動作を規制することができるようになっている。

以上説明した本実施の形態に係る電池収容装置は以下に述べる作用を有する。
第一に、電池を収容するケース５は、ケース５の側壁２７、２９に設けた突起３１が本体３の開口縁３３と係合して、完全には取り外すことができないようになっている。当該作用により本体３からケース５を取り出す際に落下させたり、ケース５の落下にともなう電池の飛散等を防止することができる。
また、ケース５と本体３の電気的な接続は、ケース５を弾性的に押圧するコイルバネ状の接点部材１７によって行われており、本体３が衝撃を伴うような振動を受けた場合であっても、常に電気的な導通が保たれるようになっている。
また、ケース５は本体３内から一定量以上引き出すことができないようになっている。本実施の形態では、ケース５内の奥壁側にすべてのマイナス電極２３を配置し、当該マイ
ナス電極２３を構成するコイルバネ状の接点の先端が、開口縁３３によって構成される開口部よりも突出しない位置となるように設けられている。当該接点の先端位置は、前記ケース５の側壁２７、２９に設けた突起３１の位置および接点の全高によって定められるものである。このように、開口部より当該コイルバネ状の接点の先端が突出しないことにより、ケース５内への電池Ｂの収容の際に、電極を横方向から押し曲げて変形させるという不具合を防止することができるという作用を有する。

また、ケース５は回動する蓋体７の内側面によって押圧されるようになっている。ケース５はコイルバネ状の接点部材１７を押し縮めて装着されるものであるが、前述の通り衝撃等が加えられても容易に電気的な導通が切断されないように、比較的強い力でケース５を押圧している。本実施の形態では、回動する蓋体７の中間付近（中間付近に設けた凹部）によってケース５（押圧杆３７）を押圧している。すなわち、回動軸である突起３１を支点、押圧杆３７と当接する蓋体７の中間付近を作用点、蓋体７の上端部を力点とするてこの原理により、本来必要とする略半分の力でケース５を押圧し、その押圧の一連の操作の中でさらに蓋体７を降下させることによって押圧したままの状態を保持することができるという作用を有している。
さらに、蓋体７は規制部材１３によって上方への移動が規制され、これにより蓋体７の開き動作を二重に制限することができるようになっている。当該機構により、本体３に対して多少の衝撃が加えられたとしても簡単に蓋が開いて、電池が外れるという不具合を防止することができるという作用を有している。特に、本実施の形態に係る電池収容装置１は、ぬいぐるみへの内蔵を考慮して形成されたものであり、ぬいぐるみの落下、乱暴な取り扱い等によっても容易に電池が外れることがないように考慮され形成されたものである。
また、ぬいぐるみへの内蔵を考慮して、本体３の外観は全体的に丸みを帯びたデザインに形成しており、ぬいぐるみを使用する使用者に対して極端に本体３の存在を意識したり、違和感を抱かせないようになっている。

本願発明に係る電池収容ケースの外観斜視図である。 本願発明に係る電池収容ケースの分解斜視図である。 本願発明に係る電池収容ケースの使用状態を説明する説明図である。 本願発明に係る電池収容ケースの使用状態を説明する説明図である。

符号の説明

１ 電池収容装置
３ 電池収容装置本体（本体）
５ 電池収容ケース（ケース）
７ 蓋体
９ 収容空間
１１ 電子基板
１３ 規制部材
１５ 電源スイッチ
１７ 接点部材
１９ 収容部
２１（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ） プラス電極
２３（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ） マイナス電極
２５ 奥側壁（後壁、負電極壁）
２６（２６ａ、２６ｂ） 外部電極
２７ 右の側壁
２９ 左の側壁
３１ 突起
３３ 開口縁
３５ 前壁（正電極壁）
３７ 押圧杆
３９ 小突起
４１ 溝（支持部）
４３ 係合片
４５ 鈎部
４７ 被係合部
４９ 操作子
５１ 先端
５３ 嵌合孔
５７ スピーカー

Claims (2)

1. 外観形状は角部をなくすことにより丸みを帯びた形状になっている装置本体と当該装置本体に設けた収容空間の開口部より引き出し可能に設けた電池収容ケースを有する電池収容装置であって、
   前記装置本体は、前記電池収容ケースを収容した開口部を塞ぐ回動可能な蓋体を有しており、
   前記電池収容ケースは、前記蓋体の内側面と当接する当接部を有し、当該蓋体の閉動作に伴って押圧されることにより装置本体内に押し込まれ、
   前記蓋体は装置本体と係合して固定される係合部を有し、
   さらに前記電池収容ケースは、両端に正負の各電極を有した円柱状の電池を複数本並列に配置可能な収容部を有するとともに、当該収容部内の装置本体側にすべての負電極用のコイルを配設し、
   当該電池収容ケースの側壁に設けた突起は、前記収容空間の開口縁と係合することで、前記収容空間から前記電池収容ケースが抜け出ないようになっており、
   当該電極用のコイルの先端の位置が、電池収容ケースを最も引き出した状態で前記装置本体の開口部と同一若しくは開口部よりも奥側となるように前記突起が設けられていることを特徴とする電池収容装置。
2. 前記蓋体は、下端に設けた装置本体に対して枢着される一対の突起と、上端に装置本体に対する蓋体の装着面と略平行な係合面を形成した鈎部を有する係合片と、装置本体の装着面側に開口を有する嵌合孔を有し、
   前記鈎部は、装置本体の上面に形成した係合口の側縁と係合して蓋体の開方向への回動を防止し、
   前記嵌合孔は、装置本体の装着面に出没可能に設けられた規制部材の先端が挿入されることによって、装置本体の装着面に沿った方向への蓋体の移動を制限するようになっていることを特徴とする請求項１記載の電池収容装置。

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