JP4708521B2

JP4708521B2 - ボタン形電池用の垂直配置支持装置

Info

Publication number: JP4708521B2
Application number: JP29784499A
Authority: JP
Inventors: シュテファン・リーダー
Original assignee: レナータ・アーゲー
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: EP0996180B1; US6087037A; DE69821106D1; JP2000133228A; EP0996180A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷回路板などの平坦表面上に垂直に配置できるボタン形電池用支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボタン形電池は、小型であることから電子装置の集積回路用の電源として広く使用されている。
【０００３】
電子時計では、ボタン形電池は常に、ケース内に配置された印刷回路に用意したへこみ部内か、消耗時の電池交換を容易にするためにケースの裏蓋に設けられてカバーで密封されたへこみ部内に水平に配置されている。電池端子と電子回路との接続は、印刷回路板またはフレームに永久的に固定されてボタン形電池の表面のいずれか一方またはケースの縁部と弾性的に接触する金属クランプによって行われる。
【０００４】
携帯電話またはコンピュータなどの若干大型の電子装置の場合、印刷回路と電池容器とを別々に製造して、これらの２部材を機械的及び電気的に組み合わせることが経済的に好都合であるように見える。電子時計の既存の技術の開発で、そのような容器は一般的にボタン形電池を印刷回路上に水平配置できるように構成させている。印刷回路と電池との間の接続クランプは、比較的複雑な切り欠き部分と屈曲部分とを有する金属板で形成されており、これらの金属板はケースの内側から所定位置に固定される。そのような構造は、例えば英国特許第２，２９２，６３５号に開示されている容器で示されている。水平配置は、高さ方向の必要空間が小さいと共に容器に良好な安定性を与えるという利点を備えており、例えば国際特許第９７／４４８３６号に開示されているように、容器内にキャッチを追加して形成することによって安定性をさらに向上させることができる。
【０００５】
しかし、この形式の水平配置には少なくとも２つの問題点がある。印刷回路上に占める空間が比較的大きいため、最終製品のコスト増加を招く一方、そのような装置の垂直方向に得られる空間は一般的に、ボタン形電池を収容する容器を垂直方向に配置するのに十分である。容器の片面が全体的または部分的に外側に開放していても、ボタン形電池の取り付け及び特に取り外しが非常に面倒である。ソニー・エレクトロニクス社(Sony Electronics Inc.)などの一定の製造者は、自社製品の範囲で垂直配置できる容器を提案しているが、それらの構造は水平配置の容器とほぼ同一であり、接点クランプ用の固定ラグに追加または異なった屈曲部分を設けている点で異なっているだけである。そのような容器は、容器の内側からのクランプの取り付け及び電池の着脱に対して前述のものと同一の問題点を伴っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、外側表面から取り付けることができる簡単な形状の電池クランプを有する垂直配置の容器によって上記の問題点を解決することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、平坦表面上に垂直に配置できるボタン形電池用の支持装置であって、
絶縁材料からなり、上方に開放し、矩形の底部、２つの小壁及び２つの垂直な大壁で形成された容器と、
容器に取り付けられて電池の陽極及び陰極を平坦表面上に配置された接点に電気接続する第１金属クランプ及び第２金属クランプとを備えたボタン形電池支持装置に関する。
【０００８】
容器の各大壁は、クランプを外側から垂直に固定するためのへこみ部を有している。このへこみ部は、容器の内側と連通した切り欠き部分を含む分離壁と、小壁につながった２つの垂直ストリップ及び底部につながった水平ストリップとによって形成されており、これらのストリップは分離壁に平行である。これらのストリップは外側に向かって開口を形成している一方、クランプ用スナップはめ合い手段とガイドに使用される垂直肩部分とを形成している。水平ストリップはさらに、底部を貫通する少なくとも１つの通路を備えている。クランプは、貫通路にはまる少なくとも１つの接続ラグが一端部から延び出した可撓性金属板で形成され、金属板は、容器の内部に向かって屈曲した変形部分を切り欠き連通部分付近に有すると共に、垂直ストリップの対応部分に対して相補的であるがそれに対して垂直方向にずれたスナップはめ合い手段を各縁部に有して、クランプを上から底部まで滑らせることによって所定位置にセットすることができる。
【０００９】
好適な実施態様によれば、相補的スナップはめ合い手段は、各垂直ストリップの縁部から延びた少なくとも１つの矩形突出部分と、クランプの各縁部に形成された同一寸法の少なくとも１つのノッチとによって簡単かつ経済的に形成され、その最大幅はへこみ部の各側の垂直肩部分間の距離にほぼ対応している。クランプは可撓性金属板製であり、それをへこみ部に取り付ける際は、ノッチ及び矩形突出部分を一致させてから、へこみ部の底部に当たって停止するまでクランプを垂直肩部分に沿って滑らせる。それによってノッチ及び突出部分の相対位置が変化して、各クランプを垂直配置することができる。
【００１０】
肩部分の底部とクランプの縁部との間の摩擦調節を行うことが可能である。本発明の別の態様によれば、例えば支持装置を印刷回路に固定する時にラグによって伝達される圧力に耐えるアンカー手段をクランプに設けることによって、クランプの垂直移動を阻止する。非制限的な例として、これらのアンカー手段は、クランプから切り欠いて分離壁の方に屈曲させたトングか、分離壁に形成されてクランプに形成された切り込み部にはまる隆起部分で構成される。もちろん、幾つかの異なったアンカー手段を同時に使用することも可能である。
【００１１】
クランプは同一形状であって、それぞれが単一の接続ラグだけを有することができる。しかし、周知の原理に従って、２つの接続ラグを設けた電池の陽極側と１つの接続ラグだけとした陰極側とを区別することが好都合である。
【００１２】
また、水平配置の支持装置と異なって、接続ラグは屈曲または変形部分から離れた位置にあり、これによってそれらが係合する印刷回路の接点に対するそれらの相対位置をさらに正確に固定することができることに注意されたい。
【００１３】
ボタン形電池を容器内の所定位置に保持するために、例えばへこみ部の縁部の矩形突出部分にはまるか、スナップ式にはめ合わされるカバーを設けることができる。しかし、余分な部品の製造を避ける好適な実施態様によれば、陽極クランプの屈曲部分の先から延び出したトングの先端部分を折り曲げて電池の面と接触させることによって、ボタン形電池が容器内に保持される。
【００１４】
出力電圧を高くしたい場合、１つのボタン形電池の代わりに、その１つの電池と同一厚さを有する２つのボタン形電池を直列に用いることは、当該技術において周知である。本発明の別の態様によれば、この目的はトングの屈曲部分に絶縁スリーブを設けることによって、すなわち電池支持装置の基本的な変更を伴わないで達成される。
【００１５】
同様に、常にカバーがケースより小径であるボタン形電池の非対称的寸法に正確に適合した電池収納部を設けることも周知である。従来技術に関する説明の最初に挙げたようなボタン形電池支持装置では、垂直または水平の配置のいずれであっても、電池を収容する容器部分をその電池の寸法に正確に形成することができるが、それを所定位置に保持するために一方の面に載置された弾性板は、極を逆にした挿入を完全には防止することができない。本発明の別の態様によれば、不適当な向きの電池の挿入を完全に阻止する２つの縁部が容器の内側に設けられている。
【００１６】
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら非制限的な例として挙げる実施例の以下の説明を読めば明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、容器１と、２つの接続クランプ２０ａ、２０ｂと、ボタン形電池３０とを含むボタン形電池支持装置を示している。容器１は、プラスチック材料の型成形または射出成形によって単一部品を形成するか、後述するように後で組み立てられた幾つかの部品で形成される。この容器１では電池３０を容器１に挿入した時に電気接続することができる２つの接続クランプ２０ａ、２０ｂを外側から固定することができる。容器１はほぼ平行六面体であり、矩形の底部２の上に２つの小壁３と、２つの大壁４ａ、４ｂ（図２に図示）とが載っており、大壁の各々にへこみ部１０ａ、（図１には見えない１０ｂ）が形成されている。２つの接続ラグ２６ａを有するクランプ２０ａを収容するためのへこみ部１０ａだけについて説明すると、へこみ部１０ａはそれを容器１の内部から分離する分離壁５ａによって形成されていることがわかり、分離壁５ａには容器１の小壁３に平行な中心面に対して対称的なほぼ矩形の切り欠き連通部分７ａが設けられている。この切り欠き連通部分７ａは、容器１の開口の上縁部につながる傾斜面６ａで対称的に広がっている。へこみ部１０ａの外側に面する形状は、小壁３に平行な中心面に対して対称的な形状で小壁３につながった２つの垂直ストリップ１１ａと、底部２につながった水平ストリップ１５ａとによって定められており、これらのストリップ１１ａ、１５ａは分離壁５ａに平行である。各垂直ストリップ１１ａは分離壁５ａに張り付けるかそれと一体化して、へこみ部１０ａの中央に向いている各縁部にクランプ２０ａの縁部用のガイドとして機能する垂直肩部分１２ａを形成している。
【００１８】
各ストリップ１１ａの縁部は直線的ではなく、へこみ部１０ａの中心軸線の方に向いた少なくとも１つの突出部分を有している。図示の例では、各ストリップ１１ａの縁部の中央部分に第１矩形突出部分１３ａが、底部２につながる部分に小型の第２突出部分１４ａが設けられている。これらの突出部分１３ａ、１４ａは、後述するようにクランプ２０ａをそれらにスナップ式にはめ付けることができるようにしており、その数及び幾何学的形状は本発明の範囲の決定的要因ではなく、例えば連続的なのこ歯状突出部分でも同一目的を達成できるであろう。
【００１９】
水平ストリップ１５ａは、その長さの一部分１８に分離壁５ａに張り付けられているかそれと一体化されている。垂直ストリップ１１ａと向き合う側部に分離壁５ａに達し、容器１の底部２に開いた貫通路１６ａを設けている。この水平ストリップ１５ａはさらに、貫通路１６ａの各側に差込部１９ａを有しており、この差込部１９ａは外側で閉じており、分離壁５ａとの間隔がクランプ２０ａの厚さにほぼ対応している。
【００２０】
クランプ２０ａは、一方の端部に２つの接続ラグ２６ａを備えた金属板で形成されており、ラグを形成させた端部と反対側の他端部から細いトング２１が延び出している。金属板とトングの連結部付近に屈曲部分２７ａを有すると共に、トングの端部２２が９０゜折れ曲がって電池３０を所定位置に保持できるようになっている。金属板の両縁部にノッチ２３ａが設けられており、これはノッチと対応する容器の突出部分１３ａと同一形状であり、従って本例では矩形である。金属板の下部分にはさらに、ストリップ１５ａの部分１８に対して相補的な形状の切り欠き部分２８が設けられており、その両側には差込部１９ａに差し込まれる２つの平坦部分２９ａが形成されている。図１に示されているように、クランプ２０ａはさらに、このクランプ２０ａをへこみ部１０ａ内にセットした後に永久的に固定するアンカー手段を備えている。主に、これらのアンカー手段は、平坦部分２９ａを部分的に切り欠いて分離壁５ａの方に曲げた小トング２４ａによって形成されている。これらの小トング２４ａはもちろん金属板の他の位置に、また数を多くして設けることもでき、肩部分１２ａと接触する金属板の縁部に切ることもできる（図１に示されていない）。変更例として、金属板に例えば半円形の切り欠き部２５ａを設けて、分離壁５ａに形成された隆起部分９ａに係合させることもできる。金属板に切り欠き部を設けるが、対応の隆起部分９ａを設けなくてもよく、この切り欠き部は電池支持装置の自動連続組み立て時にクランプの供給及び位置設定を行うのに有用であろう。
【００２１】
クランプ２０ｂも同様に形成されるが、１つの接続ラグ２６ｂだけを有しており、屈曲部分２７ｂの先に延びるトングを備えていない。
【００２２】
大壁４ｂは、図１の斜視図では見えないが、図２に示されている。図２ではクランプ２０ａ、２０ｂが所定位置にセットされていると共に、２つのボタン形電池３０ａ、３０ｂが直列に配置されている。この大壁４ｂは先に説明した大壁と同様な構造を有しているが、へこみ部１０ｂが、クランプ２０ａより細くて１つの接続ラグ２６ｂだけを有しているクランプ２０ｂを収容するように構成されている点で異なっている。理解を助けるために、へこみ部１０ｂの開口の形状を太い連続線で示し、クランプ２０ｂの全表面を、見える部分も見えない部分も含めて陰影線で示している。
【００２３】
下側ストリップ１５ｂは中央位置に１つの貫通路１６ｂだけを有している。差込部１９ｂが通路１６ｂの各側に設けられており、通路１６ａの各側の各ストリップ部分１５ｂは事実上、垂直ストリップ１１ｂの延長部分に過ぎない。図２はまた、クランプ２０ｂをへこみ部１０ｂに組み込んだ後、相補的スナップはめ合わせ手段、すなわち矩形突出部分１３ｂと対応のノッチ２３ｂが軸方向にずれて、クランプ２０ｂの下部分２９ｂが差込部１９ｂにはまっていることを明確に示している。
【００２４】
次に図２及び図３を参照すると、以上に記載したボタン式電池支持装置は２つのボタン式電池３０ａ、３０ｂを収容することができ、トング２１の屈曲端部２２が絶縁スリーブ３１で被覆されていることがわかるであろう。直列の２つの電池３０ａ、３０ｂ間の電気的接続は、２つのクランプ２０ａ、２０ｂの屈曲部分２７ａ、２７ｂによってそれぞれ陽極及び陰極に設けられた接点だけによって行われる。
【００２５】
図４は、クランプ２０ａ、２０ｂを省略して示す図２に対応した上面図であり、１つまたは２つのボタン形電池を不適切な方向に挿入されるのをリブ８がいかに防止するかを図１よりわかりやすく示している。
【００２６】
以上に説明したように、本発明による電池支持装置は非常に経済的に製造することができる。接続クランプ２０ａ、２０ｂは、当該技術の専門家には周知であるためにここでは詳細に説明しない打ち抜きまたは機械加工によって帯板または金属板から製造される。
【００２７】
容器１は、プラスチック材料を型込めまたは射出成形することによって単一部品として形成できるが、型の製造の点では２つ以上の部品の組み立てによって製造する方が経済的に好都合であろう。例えば、図５は、プラスチック材料の型成形または射出成形によって形成された２つの部品１ａ、１ｂをはめ合わせることによって得られる上記のような容器を示している。第１内側部品１ａは、分離壁５ａ、５ｂと、部分底部２’と２つの部分小壁３’とを有している。第２外側部品は、へこみ部１０ａ、１０ｂを形成するストリップ１１ａ、１５ａ、１１ｂ、１５ｂと、部分底部２”と、部分小壁３”とを有している。これらの部分構造部材は、組み立て後の対応壁２、３の厚さのほぼ半分の厚さを有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボタン形電池を収容するための本発明に従った支持装置の分解斜視図である。
【図２】１つまたは２つのボタン形電池を収容するための本発明に従った支持装置の陰極クランプ側の前面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図２に示されている支持装置の、接続クランプを省いた上面図である。
【図５】２部品を組み立てることによって得られる容器の分解斜視図である。
【符号の説明】
１容器、２底部、３小壁、４ａ、４ｂ大壁、
５ａ、５ｂ分離壁、７ａ、７ｂ切り欠き部分、
１０ａ、１０ｂへこみ部、１１ａ、１１ｂ垂直ストリップ、
１２ａ、１２ｂ肩部分、１５ａ、１５ｂ水平ストリップ、
１６ａ、１６ｂ貫通路、２０ａ、２０ｂクランプ、
２３ａ、２３ｂノッチ、２６ａ、２６ｂ接続ラグ、
２７ａ、２７ｂ屈曲部分

Claims

平坦表面上に垂直に配置できるボタン形電池用の支持装置において、
絶縁材料からなり、上方に開放し、矩形の底部（２）、２つの小壁（３）及び２つの垂直な大壁（４ａ、４ｂ）で形成された容器（１）と、
その容器に取り付けられて電池の陽極及び陰極を平坦表面上に配置された接点に電気接続する第１金属クランプ（２０ａ）及び第２金属クランプ（２０ｂ）とを備えた支持装置であって、
各大壁（４ａ、４ｂ）は、クランプ（２０ａ、２０ｂ）を容器の外側から垂直に固定するためのへこみ部（１０ａ、１０ｂ）を有しており、そのへこみ部（１０ａ、１０ｂ）は、容器の内側と連通した切り欠き部分（７ａ、７ｂ）を含む分離壁（５ａ、５ｂ）と、小壁（３）につながった２つの垂直ストリップ（１１ａ、１１ｂ）と底部（２）につながった水平ストリップ（１５ａ、１５ｂ）とによって形成されており、前記ストリップ（１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂ）は前記分離壁（５ａ、５ｂ）に平行であって前記へこみ部（１０ａ、１０ｂ）の開口を形成し、ガイド肩手段（１２ａ、１２ｂ）及びクランプ用スナップはめ合い手段を形成しており、前記水平ストリップ（１５ａ、１５ｂ）はさらに、底部（２）を貫通する少なくとも１つの通路（１６ａ、１６ｂ）を備えており、前記クランプ（２０ａ、２０ｂ）は、貫通路（１６ａ、１６ｂ）にはまる少なくとも１つの接続ラグ（２６ａ、２６ｂ）が一端部から延びている可撓性金属板で形成され、その金属板は、容器の内側に向かって屈曲した変形部分（２７ａ、２７ｂ）を前記切り欠き連通部分（７ａ、７ｂ）付近に有すると共に、前記垂直ストリップの対応部分（１３ａ、１３ｂ）に対して相補的であり、所定位置にセットする時に前記垂直ストリップの対応部分（１３ａ、１３ｂ）に対して垂直方向にスライドするスナップはめ合い手段（２３ａ、２３ｂ）を各縁部に有して、前記クランプ（２０ａ、２０ｂ）を上から底部まで滑らせることによって所定位置にセットできるようにしたことを特徴とする支持装置。
相補的スナップはめ合い手段は、へこみ部（１０ａ、１０ｂ）へ各垂直ストリップ（１１ａ、１１ｂ）の縁部から延びた少なくとも１つの矩形突出部分（１３ａ、１３ｂ）と、クランプ（２０ａ、２０ｂ）の縁部に形成された同一寸法の少なくとも１つの矩形ノッチ（２３ａ、２３ｂ）とによって形成されていることを特徴とする請求項１記載のボタン形電池支持装置。
各クランプ（２０ａ、２０ｂ）はさらに、クランプから切り欠いて前記分離壁（５ａ、５ｂ）の方に屈曲させたトング（２４ａ、２４ｂ）、または前記分離壁（５ａ、５ｂ）に形成された隆起部分（９ａ、９ｂ）が係合する切り欠き部（２５ａ、２５ｂ）などのアンカー手段を含むことを特徴とする請求項１記載のボタン形電池支持装置。
電気接続部を形成するクランプ（２０ａ、２０ｂ）の各々は単一の接続ラグ（２６ｂ）を有していることを特徴とする請求項１記載のボタン形電池支持装置。
電池の陰極に接続されるクランプ（２０ｂ）は１つの接続ラグ（２６ｂ）を有しており、陽極に接続されるクランプ（２０ａ）は２つの接続ラグ（２６ａ）を有していることを特徴とする請求項１記載のボタン形電池支持装置。
電池ケースの底部と接触するクランプ（２０ａ）からトング（２１）が延び出しており、そのトング（２１）の端部（２２）が折れ曲がってボタン形電池を容器内の所定位置に保持することを特徴とする請求項１記載のボタン形電池支持装置。
前記折り曲げ端部（２２）は、絶縁スリーブ（３１）で被覆されて、２つのボタン形電池（３０ａ、３０ｂ）を一緒に直列に配置できるようにしたことを特徴とする請求項６記載のボタン形電池支持装置。
容器内の分離壁の同一側に配置された２つの隅部分に、ボタン形電池の非対称性に合わせた２つのリブ（８）を設けていることを特徴とする請求項１記載のボタン形電池支持装置。
容器（１）は、プラスチック材料の型成形または射出成形によって単一部品として得られることを特徴とする請求項１記載のボタン形電池支持装置。
容器（１）は、プラスチック材料の型成形または射出成形によって得られてはめ合わされる２つの部品（１ａ、１ｂ）で形成され、第１内側部品（１ａ）は、分離壁（５ａ、５ｂ）と、部分底部（２’）と、部分小壁（３’）とを含み、第２外側部品（１ｂ）は、へこみ部（１０ａ、１０ｂ）を形成させるストリップ（１１ａ、１５ａ、１１ｂ、１５ｂ）と、部分底部（２”）と、部分小壁（３”）とを含み、それらの部分部材は組み立て後に底部（２）及び小壁（３）を形成することを特徴とする請求項１記載のボタン形電池支持装置。