JP4729868B2

JP4729868B2 - 電池によって駆動される装置

Info

Publication number: JP4729868B2
Application number: JP2004158567A
Authority: JP
Inventors: 宏之藤原
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: JP2005340036A

Description

本発明は、電池によって駆動される装置に関するものである。

電池によって駆動される電子腕時計やその他の小型の装置には、コイン型すなわち円板型の形状を有する電池が広く使用されている。そのため、コイン型の電池に関する提案も多い。
例えば、ある先行文献によるコイン型電池においては、直径３０ｍｍ、厚さ３．５ｍｍのリチウムイオン電池の断面図である図１に示されているように、正極リード２は電池ケース４に溶接され、負極リード３は封口キャップ５に溶接されている。正極の接点部を構成する電池ケース４と、負極の接点部を構成する封口キャップ５との間の近接した領域が、絶縁封口用ガスケット６によって絶縁されている。（特許文献１参照）
また、他の先行文献によるコイン型アルカリ電池においては、図１に示されているように、正極の接点部を構成する正極缶１と、負極の接点部を構成する負極カップ３との近接した領域が、ガスケット２によって絶縁されている。（特許文献２参照）
すなわち、一般的なコイン型の電池は、図９に示す構造になっている。図９において、電池１００は、正極の接点部を構成する電池ケース１と、負極の接点部を構成する電池ケース２によって電池内部を強度的に保護する構造になっている。図１０は、電池１００を使用する装置の電池ホルダー２００の構造を示す図である。ＡＢＳ樹脂などの合成樹脂からなる電池ホルダー２００には、弾性部材からなる導電性の接点部３および接点部４が設けられている。また、電池ホルダー２００の開口部の縁５は、薄い肉厚によって曲がり易い形状になっていて、容易に電池１００を装着できるようになっている。図１１は、電池１００を電池ホルダー２００に装着した状態を示す図である。この図に示すように、電池１００の電池ケース１は電池ホルダー２００の２つの接点部３に接触し、電池ケース２は接点部４に接触する。この状態において、電池ホルダー２００の開口部の縁５は、装着した電池１００を保持する役割を果たしている。
特開２００３−２１７５６２号公報特開２００４−２２３６２号公報

しかしながら、従来におけるコイン型の電池の構造は、図９に示したように、正極の接点部を構成する電池ケース１の縁１ａと、負極の接点部を構成する電池ケース２の縁２ａとが近接した構造になっているので、紙や合成樹脂などの梱包から電池１００を取り出した後は、不注意な取り扱いによって正極と負極とが容易にショートするおそれがあった。さらに、コイン型の電池だけでなく、携帯電話などの小型の通信端末装置やディジタルカメラに着脱自在に装着できる電池や、角型形状のいわゆるＢ電池においても、正極の接点部と負極の接点部とが近接した構造になっているので、不注意な取り扱いによって正極と負極とが容易にショートするおそれがあった。
本発明は、このような従来の課題を解決するためのものであり、不注意な取り扱いによって正極と負極とがショートするを防止できるとともに、特別な作業を必要とすることなく装置の電池ホルダーに装着するだけで、正極と負極とが装置の電池ホルダーの対応する接点部に電気的に確実に接続して、電源としての機能を十分に果たすことができる電池の構造を実現すること、および、その電池を電池ホルダーに収容することによって駆動される装置を実現することを目的とする。

請求項１に記載の装置は、所定の収容手段に収容されたコイン型電池によって駆動される装置であって、コイン型電池の正極の接点部に接触される第１の接点部と、コイン型電池の負極の接点部に接触される第２の接点部と、コイン型電池が収容された際に当該電池の接点部を被覆した絶縁材料の少なくとも一部を剥離する剥離手段と、を前記収容手段に有するとともに、前記剥離手段は、前記収容手段においてコイン型電池を着脱するために形成された開口部の鑢状の縁である構成になっている。

本発明の電池の構造およびその電池によって駆動される装置によれば、不注意な取り扱いによって正極と負極とがショートするを防止できるとともに、特別な作業を必要とすることなく装置に装着するだけで、正極の接点部と負極の接点部とが装置の収容手段の対応する接点部に電気的に確実に接続して、電源としての機能を十分に果たすことができるという効果が得られる。

以下、本発明に電池の構造およびその電池によって駆動される装置の第１実施形態ないし第４実施形態について説明する。第１実施形態ないし第４実施形態における電池は、表面に絶縁性の塗料を塗布した構造になっている。図１は、塗料を塗布する前の状態における第１実施形態ないし第４実施形態に共通するコイン型の電池１０の基本構造を示し、正極の接点部である電池ケース１１および負極の接点部である電池ケース１２によって、内部に電池本体（図示せず）を封入している。
すなわち、一方が開口した所定の深さを有する円筒型の電池ケース１１によって正極の接点部を構成し、電池ケース１１の開口された部分を塞ぐ円板型の電池ケース１２によって負極の接点部を構成し、電池ケース１１および電池ケース１２によって形成されるコイン型のケース内に電池本体を封入する構造になっている。なお、図には記載されていないが、電池ケース１２は樹脂などの絶縁部材によって電池ケース１１と電気的に絶縁されている。

図２は、第１実施形態における電池１０の構造を示す図である。図２に示すように、電池ケース２の表面に絶縁性の塗料１３が塗布されている。図３は、第１実施形態における電池ホルダー２０の構造を示す図である。図３に示すように、電池ホルダー２０には、電池１０を容易に収容するとともに、収容された電池１０を上から押圧して保持する肉厚の薄い弾性状の開口部１４、電池ケース１１に接触する２つの弾性部材からなる接点部１５、電池ケース１２に接触する弾性部材からなる接点部１６が設けられている。さらに、接点部１６の表面には、金属の鋭利な突起１７が形成されている。

このため、電池１０を電池ホルダー２０に装着した際には、電池１０は上から押圧されるので、鋭利な突起１７によって電池ケース１２の塗料１３が破られて剥離される。この結果、金属の突起１７によって電池ケース１２と接点部１６とが電気的に接続される。収容された後は、電池１０は弾性状の開口部１４によって上から押圧されているので、電気的な接続はそのまま維持される。一方、塗料が塗布されていない電池ケース１１の両側面は、２つの接点部１５に直接接触して電気的に接続される。

以上のように、この第１実施形態によれば、電池１０の負極の接点部を構成する電池ケース１２が絶縁性の塗料１３によって被覆されているので、不注意な取り扱いによって正極と負極とがショートするを防止できるとともに、電池１０を電池ホルダー２０に収容する際に、電池ケース１２を被覆している塗料１３が、接点部１６の鋭利な突起１７によって剥離されるので、特別な作業を必要とすることなく、装置の電池ホルダー２０に装着するだけで、負極の接点部を構成する電池ケース１２が電池ホルダー２０の対応する接点部１６に導電性の突起１７を介して電気的に確実に接続して、電源としての機能を十分に果たすことができる。

図４は、第２実施形態における電池１０の構造を示す図である。図４に示すように、電池ケース１の表面に絶縁性の塗料１３が塗布されている。図５は、第２実施形態における電池ホルダー２０の構造を示す図である。図５において、図３に示した電池ホルダー２０と同じ構成要素については同一の符号で示されている。図５の電池ホルダー２０における２つの接点部１５の表面には、それぞれ金属の鋭利な突起１８が形成されている。

このため、電池１０を電池ホルダー２０に装着した際には、電池１０は上から押圧されるので、鋭利な突起１８によって電池ケース１１の両側面の塗料１３が破られて剥離される。この結果、金属の突起１８によって電池ケース１１と２つの接点部１５とが電気的に接続される。収容された後は、電池１０は弾性状の開口部１４によって上から押圧されているとともに、弾性部材である２つの接点部１５によって両側から押圧されるので、電気的な接続はそのまま維持される。一方、塗料が塗布されていない電池ケース１２は、接点部１６に直接接触して電気的に接続される。

以上のように、この第２実施形態によれば、電池１０の正極の接点部を構成する電池ケース１１が絶縁性の塗料１３によって被覆されているので、不注意な取り扱いによって正極と負極とがショートするを防止できるとともに、電池１０を電池ホルダー２０に収容する際に、電池ケース１１を被覆している塗料１３が、接点部１５の鋭利な突起１８によって剥離されるので、特別な作業を必要とすることなく、装置の電池ホルダー２０に装着するだけで、正極の接点部を構成する電池ケース１１が電池ホルダー２０の対応する接点部１５に電気的に確実に接続して、電源としての機能を十分に果たすことができる。

図６は、第３実施形態における電池ホルダー２０の構造を示す図である。なお、第３実施形態における電池の構造は、図４に示した第２実施形態の電池の構造と同じであるので、図４を流用して第３実施形態を説明する。図６に示すように、電池ホルダー２０には、電池１０を容易に収容するとともに、収容された電池１０を上から押圧して保持する肉厚の薄い弾性状の開口部１４、電池ケース１１に接触する２つの弾性部材からなる接点部１５、電池ケース１２に接触する弾性部材からなる接点部１６が設けられている。さらに、開口部１４の縁１９は、金属又は硬度の高い樹脂などで硬い鑢状の構造になっている。

このため、電池１０を電池ホルダー２０に装着した際には、電池１０は上から押圧されるので、開口部１４の硬い鑢状の縁１９によって電池ケース１１の両側面の塗料１３が破られて剥離される。この結果、電池１０を収容した後は電池ケース１１と２つの接点部１５とが電気的に接続される。収容された後は、電池１０は弾性状の開口部１４によって上から押圧されているとともに、弾性部材である２つの接点部１５によって両側から押圧されるので、電気的な接続はそのまま維持される。一方、塗料が塗布されていない電池ケース１２は、接点部１６に直接接触して電気的に接続される。

以上のように、この第３実施形態によれば、電池１０の正極の接点部を構成する電池ケース１１が絶縁性の塗料１３によって被覆されているので、不注意な取り扱いによって正極と負極とがショートするを防止できるとともに、電池１０を電池ホルダー２０に収容する際に、電池ケース１１を被覆している塗料１３が、開口部１４の縁１９によって剥離されるので、特別な作業を必要とすることなく、装置の電池ホルダー２０に装着するだけで、正極の接点部を構成する電池ケース１１が電池ホルダー２０の対応する接点部１５に電気的に確実に接続して、電源としての機能を十分に果たすことができる。

図７は、第４実施形態における電池１０の構造を示す図である。図４に示すように、電池ケース１１および電池ケース２の表面、すなわち電池１０の全体の表面に絶縁性の塗料１３が塗布されている。図８は、第４実施形態における電池ホルダー２０の構造を示す図である。図８に示すように、電池ホルダー２０には、電池１０を容易に収容するとともに、収容された電池１０を上から押圧して保持する肉厚の薄い弾性状の開口部１４、電池ケース１１に接触する２つの弾性部材からなる接点部１５、電池ケース１２に接触する弾性部材からなる接点部１６が設けられている。さらに、接点部１６の表面には、金属の鋭利な突起１７が形成されているとともに、２つの接点部１５の表面には、それぞれ金属の鋭利な突起１８が形成されている。

このため、電池１０を電池ホルダー２０に装着した際には、電池１０は上から押圧されるので、鋭利な突起１７によって電池ケース１２の下側の塗料１３が破られて剥離されるとともに、２つの鋭利な突起１８によって電池ケース１１の両側面の塗料１３が破られて剥離される。この結果、金属の突起１７によって電池ケース１２と接点部１６とが電気的に接続されるとともに、金属の突起１８によって電池ケース１１と２つの接点部１５とが電気的に接続される。収容された後は、電池１０は弾性状の開口部１４によって上から押圧されているとともに、弾性部材である２つの接点部１５によって両側から押圧されるので、３箇所の全てにおいて電気的な接続はそのまま維持される。

以上のように、この第４実施形態によれば、電池１０の正極の接点部を構成する電池ケース１１、および、負極の接点部を構成する電池ケース１２が絶縁性の塗料１３によって被覆されているので、不注意な取り扱いによって正極と負極とがショートするを防止できるとともに、電池１０を電池ホルダー２０に収容する際に、電池ケース１１を被覆している両側面の塗料１３が、２つの接点部１５の鋭利な突起１８によって剥離されるとともに、電池ケース１２を被覆している塗料１３が、接点部１６の鋭利な突起１７によって剥離されるので、特別な作業を必要とすることなく、装置の電池ホルダー２０に装着するだけで、正極の接点部を構成する電池ケース１１および負極の接点部を構成する電池ケース１２が、電池ホルダー２０のそれぞれに対応する接点部１５および１６に電気的に確実に接続して、電源としての機能を十分に果たすことができる。

なお、上記各実施形態においては、電池１０を被覆する絶縁部材として塗料１３を用いるようにしたが、薄膜のシール材又は柔らかいシール材で被覆するような構成にしてもよい。このようなシール材で電池を被覆した場合でも、電池ホルダーの接点部に形成された鋭利な突起や開口部の縁に形成された鑢状の部分によって、電気的な接続は必要な電池の部分のシール材を容易に剥離することができる。

また、上記各実施形態においては、コイン型の電池について説明したが、本発明の適用範囲はコイン型の電池に限定されるものではない。例えば、携帯電話などの小型の通信端末装置やディジタルカメラに着脱自在に装着できる薄い直方体の形状を持つ電池や、角型形状のいわゆるＢ電池などのように、正極の接点部と負極の接点部とが近接した構造を持っている全ての電池においても、本発明を適用することが可能である。このような他の形状の電池においても、塗料やシール材からなる絶縁部材でショートするおそれのある電池の部分を被覆して、装置の電池ホルダーに収容する際に、電気的な接続が必要な絶縁部材を剥離することにより、不注意な取り扱いによって正極と負極とがショートするを防止できるとともに、特別な作業を必要とすることなく機器に装着するだけで、正極の接点部と負極の接点部とが装置の電池ホルダーの対応する接点部に電気的に確実に接続して、電源としての機能を十分に果たすことができる。

本発明の各実施形態に共通する電池の基本構造を示す図。本発明の第１実施形態における電池の構造を示す図。本発明の第１実施形態における電池ホルダーの構造を示す図。本発明の第２実施形態および第３実施形態における電池の構造を示す図。本発明の第２実施形態における電池ホルダーの構造を示す図。本発明の第３実施形態における電池ホルダーの構造を示す図。本発明の第４実施形態における電池の構造を示す図。本発明の第４実施形態における電池ホルダーの構造を示す図。従来の電池の構造を示す図。従来の電池ホルダーの構造を示す図。従来の電池を電池ホルダーに収容した状態を示す図。

符号の説明

１０コイン型の電池
１１電池の正極の接点部である電池ケース
１２電池の負極の接点部である電池ケース
１３塗料
１４電池ホルダーの開口部
１５，１６電池ホルダーの接点部
１７，１８電池ホルダーの接点部の突起
１９電池ホルダーの開口部の縁
２０電池ホルダー

Claims

所定の収容手段に収容されたコイン型電池によって駆動される装置であって、
コイン型電池の正極の接点部に接触される第１の接点部と、
コイン型電池の負極の接点部に接触される第２の接点部と、
コイン型電池が収容された際に当該電池の接点部を被覆した絶縁材料の少なくとも一部を剥離する剥離手段と、
を前記収容手段に有するとともに、前記剥離手段は、前記収容手段においてコイン型電池を着脱するために形成された開口部の鑢状の縁であることを特徴とする装置。