JP4665408B2

JP4665408B2 - 電子機器の電池室構造

Info

Publication number: JP4665408B2
Application number: JP2004060027A
Authority: JP
Inventors: 俊行大森; 洋織田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2024-03-04
Also published as: JP2005251547A; US20050197002A1; US7150637B2

Description

本発明は電池を用いる小型の電子機器に関し、特に電子機器と電池とをコネクタで電気接続する電池室の構造に関するものである。

モバイル機器の小型の電子機器の電源として電池が用いられている。容量の大きな電池としては、複数個の電池をパッケージ化した電池が用いられることが多く、この種の電池では電池からコネクタを引き出し、電子機器に対して当該コネクタを利用して電気接続する構成がとられている。図１はその一例であり、電子機器としてモバイル用プリンタ（以下、プリンタと略称する）の例である。プリンタ１のケーシング２の背面に細長い矩形の開口２１が設けられ、この開口２１内に電池室８が構成され、開口２１装着される電池蓋７によって電池室８を塞ぐようになっている。また、電池室８の内底面の一部には凹部１１ａ内にコネクタ端子１１ｂを配設した構成の機器側コネクタ１１が一体的に設けられている。ここで、電池１０は例えば、単３電池を６本直列接続した状態でパッケージ化した構成の専用電池として構成されており、この専用電池からはリード１０ａが引き出され、リード１０ａの先端に前記機器側コネクタ１１と共とにコネクタ部を構成する電池側コネクタ１２が接続されている。そして、前記専用電池１０は電池側コネクタ１２を機器側コネクタ１１の凹部１１ａに嵌合してコネクタ端子１１ｂに対する電気接続を行った上で、専用電池１０を電池室８内に収納し、開口２１を電池蓋７で塞ぐ構成がとられている。

このようなプリンタ１を始めとして、電池を電源とする小型の電子機器では、動作中に電池が外れると機器の誤作動を生じるおそれがあるので、電池が外れることを防止する技術が提案されている。特に、モバイル機器では振動や衝撃が加わる頻度が高く、継続的な振動によって両コネクタの嵌合状態が緩み、電子機器の誤作動を生じるおそれがある。特許文献１では、ＩＣメモリカードと電池蓋とを機械的に係合関係を有する構造を採用することで、ＩＣメモリカードを抜かない限り電池蓋が開かず、電池が外れないようになっている。この構成では図１に示したようなコネクタ部により電気接続を行う電子機器では、そのまま適用することは困難である。そこで、コネクタにロック機構を設けた構成が提案されており、例えば、図５に従来のコネクタの構成例を示すように、電池側コネクタ１２Ａとして、コネクタの一部に弾性変形するシーソ型のロック片１２１を一体に設けておき、電池側コネクタ１２Ａを機器側コネクタ１１の凹部１１ａに嵌合したときにロック片１２１の先端のロック爪１２２が機器側コネクタ１１に設けた凹溝１１１内の突部１１２に係合し、この係合によって電池側コネクタ１２Ａが機器側コネクタ１１から脱落されるのを防止している。電池側コネクタ１２Ａを取り外す場合には、指でロック片１２１の基端を押してロック爪１２２を突部１１２との係合から外すことで電池側コネクタ１２Ａを機器側コネクタ１１から引き抜くことが可能になる。
特開平７−１４５６３号公報

図５のようなロック機構を備えたコネクタ構造では、電池側コネクタ１２Ａを機器側コネクタ１１に嵌合する際には、ロック片１２１を弾性変形させて係合を行うためには所定以上の力で挿入を行う必要があり、そのため電池側コネクタ１２Ａを指で保持した状態で狭い電池室８内に差し入れて機器側コネクタ１１に嵌合させる作業は困難である。また、ロック爪１２２での係合を解除する際には指を電池室８内に挿入してロック片１２１を操作する必要があり、狭い電池室８内でこのような操作を行うことは非常に作業性が悪い。また、コネクタが嵌合している状態で電池１０に無理な力が加えられてコード１０ａに大きな引っ張り力が加わったときにロック爪１２１やロック片１２２が破損してしまうことがある。

本発明の目的は、コネクタが意に反して外れることを防止する一方でコネクタの着脱操作を容易化した電池室を提供するものである。

本発明は、電子機器のケーシングに設けられた開口内に配設されて電池の収納が可能な電池室と、当該電池室内に設けられ電池に接続された電池側コネクタが嵌合される機器側コネクタと、電池室を覆うように開口に装着される電池蓋とを備える電子機器において、電池蓋はケーシングに係合して電池蓋をケーシングに係止するための係止片を備え、電池側コネクタは正面側から機器側コネクタに対して嵌合される構成であり、電池蓋の係止片は電池蓋をケーシングに装着したときに機器側コネクタに対向する位置に配設され、電池側コネクタを機器側コネクタから引き抜くのに必要な寸法よりも小さい寸法で機器側コネクタに嵌合されている電池側コネクタの引き抜き方向の背面に対向配置される。

本発明によれば、コネクタを嵌合する際には単に電池側コネクタを機器側コネクタに挿入させるだけでよく、コネクタの嵌合を解除する際には単に電池側コネクタを機器側コネクタから引き抜くだけでよく、コネクタの着脱操作を容易に行うことができる。その一方で、電池側コネクタを機器側コネクタに嵌合した状態では、機器ケーシングに係合している電池蓋によって電池側コネクタが機器側コネクタから離脱することを防止し、コネクタの嵌合状態を保持することが可能である。

本発明の好ましい形態では、係止片は基部が電池蓋に連結されたＵ字型またはＶ字型をした弾性材で構成され、その先端部が自由端として弾性変形され、先端部に設けられたフックが電池室の開口内縁に係合可能とされ、係止片の頂部が電池側コネクタの前記背面に対して対向配置される構成とすることが好ましい。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。本実施例では図１に示したモバイル用のプリンタに適用した例である。図１を再度参照すると、プリンタ１はケーシング２の上面にスリット状の紙挿入口３が、前面には図には表れないがスリット状の紙排出口が配設され、紙挿入口３から挿入した熱転写紙（図示せず）に対してプリントを行い、プリントした紙を紙排出口から排出する。また、ケーシング２の上面にはメインスイッチ４とフリンタの動作状態を示す複数個のＬＥＤ表示器５が配置されている。また、前記ケーシング２の背面の一側部には外部電源を接続するためのＡＣアダプタ端子６が配置されるとともに、このＡＣアダプタ端子６を除く背面のほぼ全領域にわたって電池蓋７で覆われた電池室８が配置されている。

前記電池室８は前記ケーシング２の背面に設けられた細長い矩形の開口２１内に凹設されており、内部に専用の電池１０が収納可能である。前記開口２１に臨む電池室８の上底面と下底面にはそれぞれプリンタ１の長手方向に沿って延長された小幅の支持レール８１が内方に突出されている。また、前記電池室８内には、長手方向の一端部において奥壁の一部８２が正面方向に突出されており、この奥壁一部８２に機器側コネクタ１１が配設され、後述する電池側コネクタ１２が嵌合可能とされている。前記機器側コネクタ１１は小型の矩形をした凹部１１ａ内に複数個のコネクタ端子１１ｂが配設された構成である。また、前記電池室８の他端部寄りの一部には収納した電池を引き出すための布等で形成された短帯状の引き出しリボン８３が一端支持されている。

前記プリンタ１に用いられる前記電池１０はここでは６本の単３電池またはこれに近い形状の電池を横２列、縦３列に配置して樹脂シート材で被覆して１パッケージ化した構成であり、図２（ａ）に一部を示すように、電池１０の長手方向の一端部から正負の２本のリード１０ａを引き出し、その先端に電池側コネクタ１２を接続している。前記電池側コネクタ１２は前記機器側コネクタ１１と共にコネクタ部を構成するものであり、図２（ｂ）に示すように、前記機器側コネクタ１１の凹部１１ａに挿入可能な小型の矩形体として形成され、図には表れないが内部には当該凹部１１ａに挿入されたときに、機器側コネクタ１１のコネクタ端子１１ｂに嵌合ないし接触するコネクタ端子が配設され、前記リード１０ａに電気接続されている。図２（ａ）から判るように、本実施例の前記電池側コネクタ１２には、図５に示した従来の電池側コネクタ１２Ａのようにロック片１２１等のロック機構は設けられておらず、したがって機器側コネクタ１１にもロック片１２１を係合させるための構成は備えられていない。

図３（ａ）は前記電池蓋７を内面側から見た斜視図であり、当該電池蓋７は前記ケーシング２の開口２１と同じ形状・寸法をした矩形の板状に形成されており、内面の両側には長手方向に沿って電池室８の支持レール８１の内縁に当接されるガイドレール７１が内面側に向けて突出形成されている。また、一端部には前記電池室８の一端側のケーシング内縁２２に嵌合するほぼＵ字状またはＶ字状をした係止片７３が一体に形成されている。図３（ｂ）に側面図を示すように、前記係止片７３は基端部７３ａが電池蓋７の内面に一体形成され、先端部７３ａは自由端として電池蓋７の他端に設けた切欠き７４内に配置されている。また、係止片７３の先端側の外面には鋸歯状をしたフック７３ｃが一体に突出形成され、このフック７３ｃが前記電池室８の一端側のケーシング内縁２２に内側から係止するように構成されている。また、電池蓋７の他端部には前記電池室８の他端側の内面に設けられた一対の係合凹溝８４（図１参照）にそれぞれ係合する一対の係合突片７２が突出形成されている。

ここで、図４（ａ）に、電池室８に電池１０を収納し、機器側コネクタ１１に電池側コネクタ１２を嵌合した状態の概略断面図を示すように、前記係止片７３のＵ字状またはＶ字状の頂部７３ｄは、前記電池蓋７をプリンタ１の電池室８を覆うように開口２１に取着されたときに、前記機器側コネクタ１１に対向される位置、さらに言えば当該機器側コネクタ１１に挿入された電池側コネクタ１２に対向する位置となるように設定されている。換言すれば、機器側コネクタ１１は前記電池室８の一端位置よりも若干寸法だけ長手方向に偏った位置に設定されている。また、前記係止片７３の頂部７３ｄの高さは、前記機器側コネクタ１１に嵌合された電池側コネクタ１２の背面に所要の間隔Ｌｓで近接する位置となる寸法に設定されている。詳細に言えば、機器側コネクタ１１に電池側コネクタ１２を嵌合した状態のときに、前記間隔Ｌｓが当該電池側コネクタ１２を機器側コネクタ１１から引き抜くのに必要とされる長さ寸法Ｌｍよりも小さくなるように設定されている。

なお、前記電池蓋７を電池室８を覆う開口２１に装着する際には、他端部の係合突片７２を係合凹溝８４に差し入れた上で、電池蓋７で電池室８を覆うようにする。このときガイドレール７１を支持レール８１の内縁に当接させることで、電池蓋７の両側を電池室８の一対の支持レール８１によって支承させる。次いで、一端部に設けた係止片７３を開口２１の他端に嵌入させる。係止片７３はＵ字状またはＵ字状の間隔が狭められながら開口２１内に進入され、進入された後に弾性復帰してフック７３ｃがケーシング内縁２２に係合し、この係合によって電池蓋７が開口２１から外れ難い状態で装着される。

したがって、電池室８に電池１０を収納する際には、電池蓋７を取り外した状態で電池側コネクタ１２を機器側コネクタ１１に挿入して嵌合する。電池側コネクタ１２には従来のようなロック片が存在していないので挿入は容易であり、機器側コネクタ１１に嵌合して両者間の電気接続が確保される。次いで、リード１０ａを撓めながら電池１０を電池室８内に収納する。しかる後、前述のように他端部の係合突片７２を係合凹溝８４に係合させながら電池蓋７を閉めることで一端部の係止片７３のフック７３ｃをケーシング内縁２２に係止させ、電池蓋７で電池室８を閉塞するとともに電池の収納が完了する。

このように電池を収納した状態では、図４（ａ）に示したように、電池蓋７の係止片７３の頂部７３ｄは電池側コネクタ１２の背面に近接された位置に配置されている。そのため、図４（ｂ）に示すように、プリンタ１に加えられる振動や衝撃によって電池側コネクタ１２に機器側コネクタ１１から引き抜く方向の力が加えられて電池側コネクタ１２が機器側コネクタ１１から離脱方向に移動されても、電池側コネクタ１２の背面は係止片７３の頂部７３ｄに直ぐに当接されるため、それ以上電池側コネクタ１２が機器側コネクタ１１から引き抜かれなくなり、結局電池側コネクタ１２は係止片７３によって機器側コネクタ１１からの脱落が阻止されることになる。

電池蓋７を取り外すときには、係止片７３の先端部７３ｂを摘んで狭める方向に弾性変形させることで、フック７３ｃがケーシング内縁２２から外れて電池蓋７を開口２１から取り外すことができる。電池蓋７を取り外すことで係止片７３が電池側コネクタ１２の背後位置には存在しない状態となるので、その後に引き出しリボン８３を外側に引っ張って電池１０を電池室８から引き出した後、コード１０ａないし電池側コネクタ１２を単に引っ張るだけで機器側コネクタ１１から取り外すことができる。勿論、電池１０を電池室８に収納した状態で電池側コネクタ１２のみを機器側コネクタ１１から引き抜くことも可能である。

以上のように、本実施例では、電池側コネクタ１２を機器側コネクタ１１に嵌合させる際には、単に電池側コネクタ１２を機器側コネクタ１１の１１ａに挿入するだけでよい。また、電池側コネクタ１２を機器側コネクタ１１から取り外す際には、単に電池側コネクタ１２を引き抜くだけでよい。したがって、電池室８の内部が狭い場合でも電池側コネクタ１２の嵌合および離脱の各操作を容易に行うことができる。そして、電池室８に電池１０を収納した後は電池蓋７で開口２１を閉じれば電池蓋７の係止片７３によって電池側コネクタ１２が機器側コネクタ１１から脱落することが防止されるため、プリンタ１に加えられる振動や衝撃によって電池側コネクタが離脱されることはない。

ここで、本発明では電池蓋７を閉じたときに電池側コネクタ１２が機器側コネクタ１１から外れないようにすればよいので、実施例１のような係止片を利用するのではなく電池蓋７の裏面に専用の突起を設け、この突起で電池側コネクタ１２が脱落されないように構成してもよい。ただし、前述の実施例１の構成では、係止片７３は電池蓋８に既に存在しているものであるので、係止片７３に対する機器側コネクタ１１や電池側コネクタ１２の寸法や配設位置を適切に設定するだけで本発明が実現できるという点で実施例１は優れていると言える。

前記実施例では、電池蓋はケーシングとは別体に形成した例を示しているが、電池蓋をケーシングに対してヒンジ構造で一体形成された電池蓋についても本発明を適用することができる。

本発明の電子機器はモバイル用のプリンタに限られるものではなく、コネクタを有する電池を電源とする電子機器であれば本発明を同様に適用できることは言うまでもない。

本発明の電子機器としてのモバイル用のプリンタの概略斜視図である。電池と電池を収納した状態の一部の拡大斜視図である。電池蓋を裏面側から見た斜視図と要部の拡大側面図である。電池側コネクタと係止片との位置関係を示す断面図である。従来のコネクタ構造を示す一部の拡大斜視図である。

符号の説明

１プリンタ（電子機器）
２ケーシング
７電池蓋
８電池室
１０電池
１１機器側コネクタ
１２電池側コネクタ
２１開口
７３係止片

Claims

電子機器のケーシングに設けられた開口内に配設されて電池の収納が可能な電池室と、前記電池室内に設けられ、前記電池に接続された電池側コネクタが嵌合される機器側コネクタと、前記電池室を覆うように前記開口に装着される電池蓋とを備える電子機器において、前記電池蓋は前記ケーシングに係合して電池蓋をケーシングに係止するための係止片を備え、前記電池側コネクタは前面側から前記機器側コネクタに対して嵌合される構成であり、前記係止片は前記電池蓋をケーシングに装着したときに前記機器側コネクタに対向する位置に配設され、前記電池側コネクタを前記機器側コネクタから引き抜くのに必要な寸法よりも小さい寸法で前記機器側コネクタに嵌合されている前記電池側コネクタの引き抜き方向の背面に対向配置されることを特徴とする電子機器の電池室構造。
前記係止片は基部が前記電池蓋に連結されたＵ字型またはＶ字型をした弾性材で構成され、その先端部が自由端として弾性変形され、前記先端部に設けられたフックが前記電池室の開口内縁に係合可能とされ、前記係止片の頂部が前記電池側コネクタの前記背面に対して対向配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の電池室構造。