JP4623976B2 - 電池収納構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えばデジタルカメラの電池室に設けられる電池収納構造に関する。

デジタルカメラの電源としての電池を収納するため、カメラ内部には電池室が設けられる。電池室は、２つの円柱形の乾電池、または２つの円柱形の乾電池が一体に形成されたパック型の乾電池いずれもが収納可能なものが知られている。

このような電池室には、電池は例えば底面に向かって長手方向に挿入されることにより収納され、挿入口は電池蓋で閉じられる。そして、電池室の底面および電池蓋にはそれぞれ、電池の両端子に接触するための接片が２つずつ設けられる。ここで、底面に設けられた２つの接片は弾性部材で形成され、このバネ力により電池は押圧され、電池蓋に対向する電池の端子は、電池蓋に設けられた２つの接片を押圧し、接触が確保されている。

ここで、円柱形の乾電池は、パック型の電池に比べその長さが短い。したがって、パック型の電池のみならず、円柱形の電池も、電池蓋の接片に接触させるためには、底面に設けられた接片のバネ力を大きくする必要がある。

しかし、電池室において、接片のバネ力を大きくするためには、接片を大きくしなければならず、電池室を小型化することが困難である。また、接片のバネ力を強くしすぎると、電池蓋が開けられたとき電池が飛び出してしまったり、電池蓋を閉める際に強い力を要するので、接片のバネ力は適正に調整する必要がある。

そこで、本願発明は長さが異なる電池を収納可能な電池室において、接片のバネ力を適正に調整し、電池の両端子を接片に適正に接触させることと、電池室の小型化とを両立できる電池収納構造を提供することを目的とする。

本発明に係る電池収納構造は、挿入口から底面に向けて電池を挿入することにより、挿入方向と直交する方向に並ぶ電池の第１および第２の端子が、底面に対向するように、電池を収納する電池室と、第１の端子の近傍で基端部が底面に沿い、底面から離れつつ挿入口へ向かって延び、先端部が第２の端子を挿入方向の逆方向に弾接するように、板バネに形成された第１の電池接片と、第２の端子の近傍で基端部が底面に沿い、底面から離れつつ挿入口へ向かって延び、先端部が第１の端子を挿入方向の逆方向に弾接するように、板バネに形成された第２の電池接片とを備える。そして、第１および第２の電池接片は、それぞれ第２および第１の端子に押圧されることにより、所定部が底面に当接し、当接後さらに押圧されたときの第１および第２の電池接片のバネ定数は、当接前のバネ定数より大きいことを特徴とする。これにより、小型化された電池室において、電池の端子と、電池接片との接触を充分に確保することができる。

第１および第２の電池接片はそれぞれ所定部において、底面から先端部がさらに離れるように折り曲げられていることが好ましい。また、底面が第１および第２の突起を有する場合には、第１および第２の電池接片の所定部は、それぞれ第１および第２の突起に当接するようにしても良い。

第１および第２の電池接片は、底面に対して垂直であり第１および第２の端子を含む所定平面を挟むように設けられることが好ましい。これにより、電池室をより小型化することができる。

第１および第２の電池接片は、対向する電池室の側壁にそれぞれ固定されることが好ましい。第１および第２の電池接片のそれぞれの先端部が、挿入口側に延びる突片を有する場合、それぞれの突片が第１および第２の端子を弾接する。さらに第１および第２の電池接片が、それぞれ他方の電池接片に向けて延びる膨出片を有する場合には、膨出片に突片が設けられることが好ましい。

本発明は、小型化された電池室において、底面に設けられた電池接片のバネ力を適正に調整し、電池の端子と、電池接片との接触を充分に確保することができる。

本発明の実施形態を図１〜８を用いて説明する。図１は、電池室の斜視図を示す。電池室１０は、例えばデジタルカメラ等の機器内部に設けられる。電池室１０は、例えば円柱形の電池８３（図８参照）を２本並列して格納し、また円柱形の電池２本が一体に形成されたパック型の電池１３（図１参照）を１本格納することができる。

電池室１０は側壁と底面１２を有し、側壁は平面に形成され互いに対向する第１および第２の平面２０、２１と、互いに対向し円弧を呈する第１および第２の湾曲壁面２２、２３により構成される。底面１２は、円柱形の電池８３が２本またはパック型の電池１３が１本挿入されるので、長手方向の長さが幅方向の長さの略２倍である。

パック型の電池１３の一方の端面４０（図３参照）には、電池１３の長手方向に直交する方向に並ぶ２つの端子１５、１６（図３参照）が設けられる。電池１３の他方の端面（図示せず）には、端子が設けられない。電池１３は、電池室１０の底面１２に端面４０が対向するように、挿入口１１から底面１２に向けて、長手方向に挿入され、電池室１０内に収納される。挿入口１１は、電池蓋（図示せず）によって閉じられる。電池蓋が閉じられると、両端面は、それぞれ底面１２および電池蓋に対向する。

底面１２には、２つの端子（第１および第２の端子１５、１６（図２参照））に対向する位置に第１および第２の電池接片３０１、３０２が設けられる。第１および第２の電池接片３０１、３０２は第１および第２の湾曲壁面２２、２３にネジ３１１、３１２によって固定される。電池蓋にも、電池２つの電池接片（図示せず）が設けられ、円柱形電池８３（図８参照）が２本挿入されたときは、円柱形電池８３の端子がそれらの電池接片に対向する。

図２、図３は電池１３が挿入されたときの電池室１０を示す。図２、図３においては、電池１３は挿入されているが、底面に対向する第１および第２の端子１５、１６が電池接片３０２、３０１に接していないときの状態を示す。

第１および第２の端子１５、１６は、電池１３の端面４０に比べ凹み、底面側から見て円形に形成されている。電池１３が電池室１０内に収納されると、端子１５、１６の中心位置は、電池室１０の幅方向（図２中上下方向）における中心平面Ｐ上に位置する。すなわち、平面Ｐは端子１５、１６を含み、底面１２に対して垂直な平面である。

第１および第２の電池接片３０１、３０２は、それぞれの基端部３２１、３２２が電池室１０外から電池室１０内に向けて挿通し、電池室１０外側において基端部３２１、３２２に連接された固定部３８１、３８２によって第１および第２の湾曲壁面２２、２３に固定されている。固定部３８１、３８２は、それぞれ第１および第２の湾曲壁面２２、２３の円弧の中心Ｘ，Ｘ’からずれた位置に設けられる。

電池室１０は、例えば直方体を呈するカメラボディ内に設けられ、第１の平面２０は、例えばカメラボディの前壁面または後壁面に沿い、湾曲壁面２２の中心Ｘに接する平面はカメラボディの側壁面に沿っている。すなわち、カメラボディを構成する壁面と湾曲壁面２２の間に形成された空間は使用されない空間（デッドスペース）となる。しかし、本実施形態においては、固定部３８１、３８２が円弧中心Ｘ，Ｘ’からずれた位置に設けられているので、デッドスペースは、電池接片３０１、３０２を固定するために使用されている。

図２に示すように、第１および第２の電池接片３０１、３０２は、平面Ｐを挟んで両側に設けられている。すなわち、第１および第２の電池接片３０１、３０２は、底面１２に対して垂直であり第１および第２の端子１５、１６を含む所定平面（平面Ｐ）を挟むように設けられる。第１および第２の電池接片３０１、３０２は、それぞれ平面Ｐを横切ることなしに、一方の湾曲壁面２２、２３から、電池室１３の長手方向（図２中左右方向）の中心平面Ｍを越えて他方の湾曲壁面２３、２２へ向かって延びている。

図３に示すように、第１の電池接片３０１は、基端部３２１において第１の底面部１２ａに当接している。そして、第１の電池接片３０１は、基端部３２１から電池の挿入口へ向けて徐々に底面１２から離れて延出し、屈曲部３５１を経て先端部３３１まで延びる。屈曲部３５１においては、先端部３３１が底面１２からさらに離れて電池挿入口へ向かうように折り曲げられる。

第１の電池接片３０１の先端部３３１には、図２に示すように、第２の電池接片３０２に向けて平面Ｐまで延びる膨出片３９１が設けられる。膨出片３９１は、電池蓋側に向くように第１の接片３０１に対して約９０°折り曲げられて形成される突片４０１を有する。突片４０１は、中心平面Ｐとほぼ平行に起立していて、上方から見ると、第２の端子１６の中心位置にほぼ重なる位置に設けられる。なお、第２の電池接片３０２は、基端部３２２が第２の底面部１２ｂに接するように設けられ、第１の電池接片３０１と同様に形成される。

電池接片３０１、３０２に当接する第１および第２の底面部１２ａ、１２ｂは、湾曲壁面２２、２３にそれぞれ近接し、電池１３が収納されたときの電池１３の第１および第２の端子１５、１６近傍にそれぞれ位置する。第１および第２の底面部１２ａ、１２ｂは、第１および第２の底面部１２ａ、１２ｂの間に設けられた第３の底面部１２ｃに比べ、挿入口に向けてわずかに高い。第３の底面部１２ｃには、第１の突起５０ａと、第２の突起５０ｂが設けられる。第１および第２の突起５０ａ、５０ｂは、その先端が第１および第２の底面部１２ａ、１２ｂと同一平面上に位置するように形成される。

図４に第１の電池接片３０１の斜視図を示す。なお、第２の電池接片３０２も第１の電池接片３０１と同様の形状を有する。電池接片３０１は、金属板から一体的に形成され、固定部３８１と，基端部３２１と，第１および第２のアーム部３６１、３７１とを有する板バネである。固定部３８１は、基端部３２１に連設され、基端部３２１に対して図中下向きに９０°折り曲げられ、ネジ３１１（図２参照）を挿入するための孔３８３を有する。第１のアーム部３６１は基端部３２１から延び、基端部３２１に対して図中下向きに傾くように折り曲げられる。第２のアーム部３７１は、第１のアーム部３６１に連接し、屈曲部３５１から、第１のアーム部３６１よりもさらに下向きに傾くように折り曲げられている。なお、第１のアーム部および第２のアーム部３６１、３７１の長手方向の長さは略同一である。

図５は、電池１３が電池接片３０１を押圧し、屈曲部３５１が突起５０ａに当接したときの状態を示す。電池１３が底面１２に向けて挿入されると、第２の端子１６が第１の電池接片３０１の突片４０１を底面１２に向けて押圧する。第１の電池接片３０１は板バネであるので、端子１６により押圧されると、その押圧力に反発して、突片４０１が第１の底面部１２ａを支点としてバネ力により端子１６を圧接する。

ここで、電池１３による押圧が進むと、図５に示すように、屈曲部３５１が突起５０ａに当接する。ここで、この後さらに電池１３により押圧が進めば、電池接片３０１は、突起５０ａを支点として端子１６を押圧する。

図６のグラフ（１）は、本実施形態における突片４０１の挿入方向への変位距離と、端子１６に作用されるバネ力の関係を示す。図６のグラフ（１）に示すように、屈曲部３５１が突起５０ａに当接する前における端子１６に作用されるバネ力の増加量は、変位距離に対して一定の割合で増加する。

ここで、接片３０１が突起５０ａに当接すると、上述したように支点と突片４０１との距離が短くなる。したがって、第１の電池接片３０１が突起５０ａに当接した後における変位距離に対するバネ力の増加量は一定の割合であるが、当接前の増加量に比べて大きくなる。すなわち、当接後さらに押圧されたときの第１の電池接片３０１のバネ定数は、当接前のバネ定数より大きくなる。第２の電池接片３０２と突起５０ｂも同様である。

なお、突起５０ａを設けず、屈曲部３５１が底面１２に直接当接する構成としても良いが、本実施形態のように、突起５０ａを設けることで、屈曲部３５１が底面１２に当接する位置（支点）が固定されるので、バネ力の増加量が安定する。

図７は、電池１３が電池室１０内に完全に収納され、電池蓋が閉じられたときの状態を示す。電池１３は、電池室１０内に収納されると、電池接片３０１、３０２が略直線状になるまで深く挿入される。すなわち、電池接片３０１、３０２の先端部３３１、３３２は、ほぼ第１および第２の底面部１２ａ、１２ｂの位置まで後退し、電池１３の端面４０と底面１２との距離は電池接片３０１、３０２の板の厚み分まで近づく。ここで、電池１３は、挿入方向とは逆向きに電池接片３０１、３０２により押圧され、これにより電池１３の他端面（図示せず）が電池蓋に設けられた電池接片（図示せず）を押圧する。したがって、底面４０に対向する電池の端子１５、１６は、底面１２に設けられた電池接片３０１、３０２に適正に接触し、電池接片３０１、３０２から離れることはない。

また、電池１３の第２の端子１６は、挿入方向逆向きに延びる突片４０１により、第１の電池接片３０１に接触するので、第２の端子１５が第１の電池接片３０１に接触することはない。

図８は、円柱形の電池８３が電池室１０内に収納され、電池蓋が閉められたときの様子を示す。図８に示すように、円柱形の電池８３は、パック型の電池１３に比べ長さが短いので、電池室１０内に収納されたとしても、図７のように電池接片３０１が略直線状になるまで、電池接片３０１が押圧されて挿入されない。

ここで、もし、突起５０ａが設けられず、また電池接片３０１が屈曲部３５１を有していなければ、電池接片３０１は底面１３に当接しない。すると、電池８３の変位量に対するバネ力の増加量は少ないままであり、電池８３はバネ力により充分に圧接されない。

電池８３が充分に圧接されないと、電池８３の他端面（図示せず）に設けられた端子が電池蓋に設けられた電池接片を充分に押圧できない。したがって、例えば電池室１０に衝撃が与えられると、電池８３の端子と電池接片が離れて、瞬断等が引き起こされることがある。

しかし、本実施形態においては、電池８３が電池室に収納され電池蓋が閉じられると、屈曲部３５１は底面１２（突起５０ａ）に当接する。したがって、電池接片３０１は、当接後の大きい第２のバネ定数に基づくバネ力により、端子８４を圧接するので、電池８３は電池蓋に設けられた電池接片を強く押圧することができ、瞬断等の発生を防止することができる。

また、図６に示すように、円柱電池８３が電池室１０に収納され、円柱電池８３の両端子が底面１２および電池蓋の電池接片に適正に接触するとき、電池の端子１６はバネ力Ｘにより電池接片３０１に押圧される。

図６のグラフ（２）は、電池接片３０１が屈曲等されず、底面１２に当接しないときの状態を示す。もし、グラフ（２）に示すように、電池接片３０１が底面１２に当接しなければ、バネ定数は小さいままである。したがって、円柱電池８３の両端子が接片に接触するとき、電池接片３０１は、図６のグラフ（２）に示すように、大きく変位し、距離Ｍまで変位する。電池室１０が電池８３を収納した状態で、電池蓋が開けられると、電池８３は、板バネの復元力により、電池接片３０１が変位しているだけ、挿入方向逆向きに変位する。したがって、電池８３は、電池蓋が開けられると、大きく変位し、挿入方向逆向きに距離Ｍ変位し、電池８３が飛び出してしまうことがある。

それに対し、本実施形態では、グラフ（１）に示すように、円柱電池８３が収納され、円柱電池８３の両端子が接片に接触するときの電池接片３０１の挿入方向への変位距離は、距離Ｌであり、距離Ｍに比べ非常に短い。したがって、本実施形態においては、電池蓋が開けられた場合の電池８３の変位距離も距離Ｌと短く、電池８３が飛び出すようなことはない。

以上のように、本実施形態においては、電池接片３０１、３０２が電池の端子が並ぶ方向に延びることにより小型化された電池室１０において、長さの異なる電池１３、８３を適正に収納することができる。

なお、図８においては、模式的に１本の円柱形の電池が挿入されたときの状態を示したが、さらにもう１本電池が挿入されたときも、第２の電池接片３０２が第１の電池接片３０１と同様の挙動を示す。

なお、本実施形態には、底面１２に突起５０ａが設けられ、さらに電池接片３０１が屈曲部３５１において折り曲げられていたが、突起５０ａは設けられていなくても良い。また、電池接片３０１が屈曲部３５１において折り曲げられていなくても良い。本実施形態においては、電池接片３０１、３０２が電池の挿入途中で底面１２に当接すれば良いからである。

さらに、突起５０ａは、底面に設けられず、底面１２に対向するように、電池接片３０１、３０２の屈曲部３５１、３５２に設けられても良い。

本発明の実施形態の電池室の斜視図を示す。 パック型の電池が挿入されたときの電池室の上方から見たときの平面図を示す。 パック型の電池が挿入されたときの電池室の側面図を示す。 電池接片の斜視図を示す。 図３に比べ、パック型の電池が底面に向けてさらに挿入されたときの電池室の側面図を示す。 突片の挿入方向への変位距離と、端子に作用されるバネ力の関係を示す。 パック型の電池が電池室内に収納されているときの側面図を示す。 円柱形の電池が電池室内に収納されているときの側面図を示す。

符号の説明

１０ 電池室
１２ 底面
１５ 第１の端子
１６ 第２の端子
３０１ 第１の電池接片
３０２ 第２の電池接片
３５１ 屈曲部
４０１ 突片
１３、８３ 電池

Claims (6)

1. 挿入口から底面に向けて前記電池を挿入することにより、前記挿入方向と直交する方向に並ぶ前記電池の第１および第２の端子が、前記底面に対向するように、前記電池を収納する電池室と、
   前記第１の端子の近傍で基端部が前記底面に沿い、前記底面から離れつつ前記挿入口へ向かって延び、先端部が前記第２の端子を前記挿入方向の逆方向に弾接するように、板バネに形成された第１の電池接片と、
   前記第２の端子の近傍で基端部が前記底面に沿い、前記底面から離れつつ前記挿入口へ向かって延び、先端部が第１の端子を前記挿入方向の逆方向に弾接するように、板バネに形成された第２の電池接片とを備え、
   前記第１および第２の電池接片は、それぞれ前記第２および第１の端子に押圧されることにより、所定部が前記底面に当接し、当接後さらに押圧されたときの前記第１および第２の電池接片のバネ定数は、当接前のバネ定数より大きくなるとともに、
   前記第１および第２の電池接片はそれぞれ前記所定部において、前記底面から先端部がさらに離れるように折り曲げられていることを特徴とする電池収納構造。
2. 前記底面は第１および第２の突起を有し、前記第１および第２の電池接片の所定部は、それぞれ前記第１および第２の突起に当接することを特徴とする請求項１に記載の電池収納構造。
3. 前記第１および第２の電池接片は、前記底面に対して垂直であり前記第１および第２の端子を含む平面を挟むように設けられることを特徴とする請求項１に記載の電池収納構造。
4. 前記第１および第２の電池接片は、対向する前記電池室の側壁にそれぞれ固定されることを特徴とする請求項１に記載の電池収納構造。
5. 前記第１および第２の電池接片のそれぞれの先端部は、前記挿入口側に延びる突片を有し、それぞれの前記突片が前記第１および第２の端子を弾接することを特徴とする請求項１に記載の電池収納構造。
6. 前記第１および第２の電池接片は、それぞれ他方の電池接片に向けて延びる膨出片を有し、前記膨出片に前記突片が設けられることを特徴とする請求項５に記載の電池収納構造。

Images