JP4532158B2

JP4532158B2 - 電源スイッチ付き各種電池機器

Info

Publication number: JP4532158B2
Application number: JP2004124631A
Authority: JP
Inventors: 健一塩野入
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-04-20
Also published as: JP2005310498A

Description

本発明は、電源スイッチ付き各種電池機器に係り、さらに詳しくは、検電器や計測器を含む電池内蔵タイプの電源スイッチ付き各種電池機器に関する技術である。

検電器や計測器を含む電池内蔵タイプの各種電池機器は、通常、電路を開閉するスライドスイッチを備えており、該スライドスイッチを操作することで使用時には電路をＯＮとし、その使用を終えたときには電路をＯＦＦにして電池を無駄に消費しないようにしておくことができるようになっている。

図６は、上記スライドスイッチを検電器に適用した場合の従来例を示す全体斜視図であり、検電器１は、図示しない電池や必要な回路部が収納されている筒状本体部２と、該筒状本体部２の先端側に突設された検電部３と、同筒状本体部２の頂端側に着脱自在に施蓋される電池出入用の蓋部４と、筒状本体部２の適位置に配設されて電路を開閉するスライドスイッチ５とを少なくとも備えて形成されている。

また、この種のスライドスイッチは、下記特許文献１に示すように検電器に設けてある複数の接点に順次接続させるように設置して、内蔵回路を所望するものに切り替える際に用いるようにしているものもある。
特開平８−１９４０１９号公報

図６に示すスライドスイッチ５や特許文献１に設置されているスライドスイッチを使用する場合には、その大きさにより検電器の本体（例えば図５の筒状本体部２）側の形状も左右されてしまう結果、それだけ設計上の自由度も制約を受けてしまうばかりでなく、部品コストも高くなる不都合があった。

また、スライドスイッチがプッシュスイッチと同様な跳ね返りスイッチになっており、該スライドスイッチをスライドした場合にのみ信号が内部回路に送られて、電路のＯＮ−ＯＦＦを電子的に行っている場合には、微量ながらも電流が流れて電池が消費されてしまうという不具合もあった。

本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、設計上の自由度を高めつつ部品コストを削減できると同時に、電路ＯＦＦ時における電池の微量消費をもなくすことができる電源スイッチ付き各種電池機器を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、１以上の電池の収容を自在に形成された本体部と、該本体部内の電池の一方の極に押出し方向での弾性を伴って接触する一方側極接点と前記電池の他方の極側へと至る他方側電極板とを検出回路部に各別に付設して本体部内に設置される機器用回路体と、前記電池の他方の極が位置する前記本体部の頂端部に対し所定範囲での回転とその着脱とが自在に施蓋され、かつ、その回転時に電池の他方の極と前記他方側電極板との間を電気的に接離する導電金具片を具備させてなる蓋状スイッチ部とを少なくとも備え、本体部における前記頂端部は、突起部が形成された小径外周部をその頂端縁側に備え、その施蓋時に前記小径外周部と対面する前記蓋状スイッチ部における周壁部の内周面には、小径外周部の前記突起部の導入を許す導入溝部と、該導入溝部と連続させ、かつ、前記他方側電極板と前記導電金具片とを非接触にして前記突起部を案内する狭幅溝部と、該狭幅溝部と連続させて前記突起部を案内し、かつ、前記他方側電極板と前記導電金具片とを接触させるに至る広幅溝部とからなるガイド溝を有する小径内周部を備え、施蓋時における前記蓋状スイッチ部と前記本体部との間には、回路が閉成された通電状態時に前記広幅溝部の溝幅と前記狭幅溝部の溝幅との間の差分を空隙として確保させたことを最も主要な特徴とする。

この場合、前記電池の他方の極はプラス極であり、前記蓋状スイッチ部が備える導電金具片は前記プラス極との接触のみを自在として配設するのが好ましい。

本発明によれば、回路が閉成された通電状態時に前記広幅溝部の溝幅と前記狭幅溝部の溝幅との間の差分を空隙として確保できるとともに、各種電池機器から電路を開閉するスライドスイッチをなくしたことにより、本体部側の設計上の自由度をそれだけ高めることができるほか、スイッチ構造を簡素化することにより部品コストを削減することができる。また、その不使用時には、電池における一方の極と他方の極との間を完全に遮断することができるので、電池の微量消費をなくすこともできる。さらに、蓋状スイッチ部が備える導電金具片を電池の他方の極であるプラス極との接触のみを可能に配設してある場合には、電池の誤装填による検出回路部の損傷を未然に確実に防止することができる。

図１は、本発明を検電器に適用した場合を例に図示した分解斜視図であり、図２は、図１に示す配置関係を頂端方向から見下ろした状態で示す分解斜視図である。

これらの図によれば、電池機器１１の一例として図示されている検電器２１は、２本の乾電池など、１以上の適宜種類の電池Ｂの収容を自在に形成された例えば円筒状などを呈する本体部２２と、該本体部２２内の電池Ｂの一方の極であるマイナス極ｍに押出し方向での弾性を伴って接触する一方側極接点としてのマイナス極接点５４と、電池Ｂの他方の極であるプラス極ｐ側へと至る他方側電極板としてのプラス極電極板５５とを検出回路部５３に各別に付設して本体部２２内に設置される機器用回路体１２としての検電回路体５２と、電池Ｂの他方の極であるプラス極ｐが位置する側の本体部２２に対し所定範囲での回転とその着脱とが自在であって、かつ、電池Ｂを押下げながら施蓋される蓋状スイッチ部６２とを少なくとも備えてその全体が構成されている。なお、図示の電池機器１１は、検電器２１を例示するものであることから、本体部２２の先端部２３側には検電回路体５２の検出回路部５３の前端部５３ａを覆って保護する透明なキャップ部４２が止着されている。しかし、図示は省略してあるが、キャップ部４２に替えて個々の電池機器１１の機能および用途により定まる適宜の構造を具備させておくこともできる。

このうち、本体部２２は、把持操作が容易な適宜長さの中空状の絶縁樹脂材などにより形成されており、その先端部２３側の周方向には滑り止め用の凹凸部２４が先端縁２３ａ側に鍔部２５を隆設した状態のもとで形成されている。また、頂端部２８側の適位置には、胸ポケットに入れて携行する際の脱落を防止するためのクリップ部２６が付設されている。なお、本体部２２に対する蓋状スイッチ部６２の施蓋構造については、図３および図４を参酌しながらその詳細を後述する。

検電回路体５２が備えるマイナス極接点５４は、本体部２２内に収容される電池Ｂの一方の極であるマイナス極ｍとの圧接が自在な圧縮ばね材により形成されている。また、同プラス極電極板５５は、本体部２２の内周面２２ａの長さ方向に沿わせてその先端部２３側から頂端部２８側へと到達する適宜長さの板状本体部５６と、該本体部５６の開放端にて外側に突設された接点部５７とを備えて形成されている。この場合、板状本体部５６の内側（電池Ｂとの対向面）は、絶縁塗料を塗布するなど適宜の絶縁処理を施して形成された絶縁層５６ａを備えており、該絶縁層５６ａを介して電池Ｂとの間が絶縁されている。

しかも、検電回路体５２を構成している検出回路部５３は、その先端部５３ａ側がキャップ部４２内に、マイナス極接点５４を含む後端部５３ｂ側が本体部２２の先端部２３内に収容される位置関係のもとで配置されている。

一方、図３は、本体部２２の頂端部２８側の詳細構造を部分拡大図とともに示す斜視図であり、図４（ａ）〜（ｃ）は、図３に示す本体部２２の頂端部２８側と対応合致させるべく形成された蓋状スイッチ部６２の内部構造の詳細をその目視位置を変えて各別に示す拡大斜視図である。

これらの図によれば、本体部２２は、その頂端縁２８ａ位置からやや下方に位置させた外周面２２ｂに本体部２２自体の外径よりも大径となって周設された鍔部２９と、該鍔部２９との間に段差面２９ａを介してその上方へと連続する部位に本体部２２の外径と略同径となって確保された中間外周部３０と、該中間外周部３０との間に段差面３０ａを介して頂端縁２８ａへと連続する部位に設けた小径外周部３１とからなる頂端部２８を備えて形成されている。

本体部２２の頂端部２８側に施蓋される蓋状スイッチ部６２は、例えば円形の天板部６３と、該天板部６３から垂設された周壁部６５とで一体形成されており、その覆設時に該周壁部６５の開放端面６５ａを介して本体部２２の鍔部２９の段差面２９ａとの当接が自在となっている。なお、図中の符号８９は、抓み操作を円滑に行うための凹凸部を示す。

しかも、蓋状スイッチ部６２における周壁部６５の内周面６６は、本体部２２の頂端部２８における中間外周部３０と小径外周部３１との間で必要となる動きに対応合致させることができる内部構造を付与することにより形成されている。

すなわち、本体部２２の頂端部２８とこれに施蓋される蓋状スイッチ部６２との関係を図示例にしたがって具体的に説明すれば、本体部２２の頂端部２８における小径外周部３１の適位置には、プラス極電極板５５における板状本体部５６がその開放端側に弾性を伴って付設された接点部５７を外周面２２ｂから突出するように露出させ、かつ、接点部５７の開放縁５７ａ側を背面方向から支持する形状を備えた切欠窓３２が形成されている。

また、小径外周部３１にあって切欠窓３２の左側近傍位置と周方向での反対位置とにおける頂端縁２８ａ側には、それぞれ突起部３３が各別に突設されている。さらに、中間外周部３０における切欠窓３２の下方と周方向での反対側との各位置には、縦方向に平行な一対の隆条部３４，３４がそれぞれ隆設されており、これら各一対の隆条部３４，３４相互間には位置決め用凹部３５がそれぞれ形成されている。さらにまた、鍔部２９にあって切欠窓３２の下方に位置して左右方向へと等間隔にやや離間させた両部位には、施蓋された蓋状スイッチ部６２の現在位置を認識させるさせるための待機位置目印３６と通電位置目印３７とが各別に突設されている。なお、待機位置目印３６と通電位置目印３７とは、蓋状スイッチ部６２の現在位置を認識させることができるものであれば、刻入したり描示するなどの適宜手法により配設しておくことができる。

一方、蓋状スイッチ部６２における周壁部６５の内周面６６は、その施蓋時に本体部２２の頂端部２８側の外周面２２ｂにあって鍔部２９と連続する中間外周部３０の側と対面する大径内周部６７と、中間外周部３０と連続している小径外周部３１と対面する小径内周部７０とで形成されている。

このうち、大径内周部６７は、本体部２２の頂端部２８における各突起部３３を含む小径外周部３１の導入を許す内径が付与されて形成されているほか、待機時と接点閉成時との２段階で位置決め用凹部３５との嵌合を自在に配設された計２個の小突起６８がその周方向で相互に対向する位置関係にある部位に各別に設けられている。また、隣り合う小突起６８，６８の中間に位置する蓋状スイッチ部６２の外周面６２ａの各位置には、待機位置目印３６と通電位置目印３７との関係で位置合わせされる例えば突起状の位置合せ目印６９が設けられている。なお、位置合せ目印６９は、図示例以外にも刻入したり描示するなどの適宜手法により設けておくことができる。

さらに、大径内周部６７は、その施蓋時に一方の隆条部３４と隣接する位置に該隆条部３４と当接して蓋状スイッチ部６２の必要以上の逆回転を阻止すべく突設された突起７２を備えている。

施蓋時に本体部２２の小径外周部３１と対面する位置関係にある小径内周部７０は、図４（ｂ）に示すように小径外周部３１が備える突起部３３の導入を許す導入溝部７１ａと、該導入溝部７１ａと連続させて回路が開成された待機時を示す待機位置目印３６に至るまで突起部３３を案内する狭幅溝部７１ｂと、該狭幅溝部７１ｂと連続させて回路が閉成された通電位置目印３７に至るまで突起部３３を案内する広幅溝部７１ｃとからなるガイド溝７１を設けて形成されている。

このため、蓋状スイッチ部６２は、突起部３３が導入溝部７１ａを経て狭幅溝部７１ｂに入り込んだ際に、その開放端面６５ａが本体部２２の鍔部２９の段差面２９ａと略密接する程度に近接し、狭幅溝部７１ｂを経て広幅溝部７１ｃに入り込んだ際に、マイナス極接点５４が電池Ｂに付勢している押し出し方向での押圧力により広幅溝部７１ｃと狭幅溝部７１ｂとの溝幅の差分だけの空隙ｔを図５に示すように形成して押し出されることになる。

また、蓋状スイッチ部６２には、図４（ｃ）に示すように天板部６３の内側面６３ａと周壁部６４の内周面６６とを介して導電金具片８３が設置されており、該導電金具片８３によりプラス極電極板５５の側の接点部５７と、検電回路体５２が備えるマイナス極接点５４が生成するばね力により押出し方向に付勢されてその開蓋時に頂端部２８の頂端縁２８ａからやや突出するように収容されている電池Ｂの他方の極であるプラス極ｐとの間を短絡させることができるようになっている。

すなわち、導電金具片８３は、天板部６３の内側面６３ａの最長部位に架け渡される適幅の水平片部８４と、該水平片部８４の両端から蓋状スイッチ部６２の周壁部６５の内周面６６における少なくとも小径内周部７０の縦寸程度の長さを付与して各別に直立させた起立片部８８とで形成されている。

この場合、水平片部８４の長さ方向での中央位置には、図４（ａ）からも明らかなように電池Ｂのプラス極ｐとの当接を自在とした凸状接点８５が起立片部８８の直立方向へと突設されているほか、凸状接点８５の長さ方向での両隣に位置する各部位には、切欠部８６を形成して基端８７ａ側から凸状接点８５方向へと立ち上がらせ、かつ、その先端部位を適長さ分切除してなる固定用爪片８７が相互に向き合う配置関係で各別に形成されている。

また、各切欠部８６の凸状接点８５寄りに位置する部位と対面する天板部６３の内側面６３ａには、図４（ｃ）に示すように天板部６３側へと水平片部８４を押し付けた際に各固定用爪片８７の開放縁８７ｂと掛合する固定用突起６４が各別に突設されている。この場合、各固定用突起６４の座高を凸状接点８５の突出高さよりも高くして形成しておくならば、電池Ｂが逆装填されてマイナス極ｍが位置することがあっても凸状接点８５への接触を阻止する障害物として機能させることもできる。

次に、上記構成からなる本発明の作用効果を図１〜図４に基づいて説明すれば、本体部２２内には、検出回路部５３の前端部５３ａ側を先端部２３から突出させ、かつ、マイナス極接点５４が電池Ｂのマイナス極ｍと接触し、プラス極電極板５５の板状本体部５６に付設された接点部５７を本体部２２の頂端部２８における小径外周部３１の切欠窓３２から露出させた状態のもとで検電回路体５２が配設される。

キャップ部４２は、検電回路体５２の検出回路部５３の前端部５３ａ側を覆ってこれを保護するために本体部２２の先端部２３側に嵌着するなどして止着される。

２本の乾電池からなる電池Ｂは、マイナス極接点５４側にマイナス極ｍが対面する配置関係で本体部２２内に直列に装填する。このとき、プラス極電極板５５の板状本体部５６は、その内側（電池Ｂとの対向面）に絶縁層５６ａを備えているので、電池Ｂとは絶縁されている。

このようにして電池Ｂを本体部２２内に装填した後は、その頂端部２８に蓋状スイッチ部６２を施蓋する。その際における施蓋手順を詳しく説明すれば、本体部２２の頂端部２８における小径外周部３１に突設されている各突起部３３に蓋状スイッチ部６２における小径内周部７０の各導入溝部７１ａを向き合わせた位置関係のもとで、本体部２２の頂端部２８側に蓋状スイッチ部６２を押し込む。

蓋状スイッチ部６２は、ガイド溝７１における各導入溝部７１ａを介して本体部２２側の各突起部３３の導入を許す結果、その開放端面６５ａが本体部２２側の鍔部２９の段差面２９ａと当接するに至る。

この時点で蓋状スイッチ部６２を時計方向に回転させることにより、本体部２２側の各突起部３３は、ガイド溝７１におけるそれぞれの狭幅溝部７１ｂ内へと導入される結果、蓋状スイッチ部６２もその脱落が阻止されて本体部２２側に施蓋される。これ以降、電池Ｂのプラス極ｐは、導電金属片８３がその水平片部８４に備える凸状接点８５と常接状態となる。なお、天板部６３の内側面６３ａに突設されている各固定用突起６４の座高を凸状接点８５の突出高さよりも高くして形成してある場合には、電池Ｂが逆装填されてマイナス極ｍが位置することがあっても凸状接点８５への接触を阻止する障害物として機能させることができるので、電池Ｂの誤装填による検出回路部５３の損傷を未然に確実に防止することができることになる。

この状態で蓋状スイッチ部６２をさらに時計方向に回転させ、その位置合わせ目印６９を本体部２２の待機位置目印３６の位置に合致させることにより、突起部３３が導入溝部７１ａを経て狭幅溝部７１ｂに入り込み、蓋状スイッチ部６２の開放端面６５ａが本体部２２の鍔部２９の段差面２９ａと略密接する程度に近接させての待機状態となる。さらに、突起部３３が狭幅溝部７１ｂを経て広幅溝部７１ｃに入り込み、その位置合わせ目印６９を本体部２２の通電位置目印３７の位置に合致させた際には、マイナス極接点５４が電池Ｂに付勢している押し出し方向での押圧力により広幅溝部７１ｃと狭幅溝部７１ｂとの溝幅の差分だけの空隙ｔ（図５参照）を形成した施蓋状態のもとで通電状態となって蓋状スイッチ部６２が押し出されることになる。

実際の使用に際しては、位置合せ目印６９を本体部２２の通電位置目印３７の位置に図５に示すように合致させることにより、導電金属片８３の一方の起立片部８８が頂端部２８における小径外周部３１の切欠窓３２から露出しているプラス極電極板５５側の接点部５７と接触するに至り、電源ＯＮとなって検出回路部５３が通電状態となり、必要な検電作業に入ることができる。

作業を終えた後は、位置合せ目印６９が本体部２２の待機位置目印３６の位置と一致するまで蓋状スイッチ部６２を半時計方向に回転させて従前の待機状態におくことができる。また、電池Ｂの交換時には、蓋状スイッチ部６２をさらに半時計方向に回転させて小径外周部３１の各突起部３３を蓋状スイッチ部６２の各導入溝部７１ａにまで戻すことにより、簡単に施蓋状態を解消することができる。

以上の説明は、本発明を検電器に適用した場合を例に説明したものであるが、本発明の適用機器はこれに限られるものではなく、本体部に電池を内蔵させ、その蓋部にスイッチ機能を付与してなる計測器を含む各種電池機器の電源スイッチ構造として適用することができる。

本発明を検電器に適用した場合を例に図示した分解斜視図。図１に示す配置関係を頂端方向から見下ろした状態で示す分解斜視図。本体部の頂端部側の詳細構造を部分拡大図とともに示す斜視図。図３に示す本体部の頂端部側と対応合致させるべく形成された蓋状スイッチ部の内部構造の詳細をその目視位置を変えて（ａ）〜（ｃ）として各別に示す拡大斜視図。図１に示す例についての組立て後の全体形状を示す右側面図。スライドスイッチを検電器に適用した場合の従来例を示す全体斜視図。

１１各種電池機器
１２機器用回路体
２１検電器
２２本体部
２２ａ内周面
２２ｂ外周面
２３先端部
２３ａ先端縁
２４凹凸部
２５鍔部
２６クリップ部
２８頂端部
２８ａ頂端縁
２９鍔部
２９ａ段差面
３０中間外周部
３０ａ段差面
３１小径外周部
３２切欠窓
３３突起部
３４隆条部
３５位置決め用凹部
３６待機位置目印
３７通電位置目印
４２キャップ部
５２検電用回路体
５３検出回路部
５３ａ前端部
５３ｂ後端部
５４マイナス極接点
５５プラス極電極板
５６板状本体部
５６ａ絶縁層
５７接点部
５７ａ開放縁
６２蓋状スイッチ部
６２ａ外周面
６３天板部
６３ａ内側面
６４固定用突起
６５周壁部
６５ａ開放端面
６６内周面
６７大径内周部
６８小突起
６９位置合わせ目印
７０小径内周部
７１ガイド溝
７１ａ導入溝部
７１ｂ狭幅溝部
７１ｃ広幅溝部
７２突起
８３導電金具片
８４水平片部
８５凸状接点
８６切欠部
８７固定用爪片
８７ａ基端
８７ｂ開放縁
８８起立片部
８９凹凸部
Ｂ電池
ｍマイナス極
ｐプラス極

Claims

１以上の電池の収容を自在に形成された本体部と、該本体部内の電池の一方の極に押出し方向での弾性を伴って接触する一方側極接点と前記電池の他方の極側へと至る他方側電極板とを検出回路部に各別に付設して本体部内に設置される機器用回路体と、前記電池の他方の極が位置する前記本体部の頂端部に対し所定範囲での回転とその着脱とが自在に施蓋され、かつ、その回転時に電池の他方の極と前記他方側電極板との間を電気的に接離する導電金具片を具備させてなる蓋状スイッチ部とを少なくとも備え、
本体部における前記頂端部は、突起部が形成された小径外周部をその頂端縁側に備え、
その施蓋時に前記小径外周部と対面する前記蓋状スイッチ部における周壁部の内周面には、小径外周部の前記突起部の導入を許す導入溝部と、該導入溝部と連続させ、かつ、前記他方側電極板と前記導電金具片とを非接触にして前記突起部を案内する狭幅溝部と、該狭幅溝部と連続させて前記突起部を案内し、かつ、前記他方側電極板と前記導電金具片とを接触させるに至る広幅溝部とからなるガイド溝を有する小径内周部を備え、
施蓋時における前記蓋状スイッチ部と前記本体部との間には、回路が閉成された通電状態時に前記広幅溝部の溝幅と前記狭幅溝部の溝幅との間の差分を空隙として確保させたことを特徴とする電源スイッチ付き各種電池機器。
前記電池の他方の極はプラス極であり、前記蓋状スイッチ部が備える導電金具片は前記プラス極との接触のみを自在として配設した請求項１に記載の電源スイッチ付き各種電池機器。