JP4736427B2

JP4736427B2 - バッテリー装置及び電子機器

Info

Publication number: JP4736427B2
Application number: JP2004378320A
Authority: JP
Inventors: 由利奥村; 洋一宮嶋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: JP2006185751A

Description

本発明は、一次電池及び二次電池が装着される電子機器及び、この電子機器用の二次電池を構成するバッテリー装置に関する。

従来より携帯用の電子機器は、一次電池又は二次電池が挿入されるバッテリー収納部が設けられ、これより機器本体に電力の供給を受けて駆動されている。また、電子機器用の二次電池は、専用の充電器に装着されることにより再充電され、繰り返し用いられている。

この種の電子機器には、例えば一次電池として単三型の乾電池が用いられ、また、電子機器の消費電力や電池寿命を考慮してこの単三型乾電池を二本挿入するバッテリー収納部が設けられるものがある。また、かかる電子機器用の二次電池は、バッテリー収納部内に収納可能にする必要から、バッテリー収納部の内部形状に応じて単三型乾電池と同形状の二次電池が二本配列された組電池として形成されたものがある。

この種の二次電池には、寸法上は同じ形態を有していても、放電容量や作動電圧、充電電圧等の充放電特性が異なるものがあり、電子機器によって使えるものと使えないものとがある。したがって、当該電子機器に適した二次電池とは充放電特性の異なる二次電池が装着された場合には、電子機器が作動しないか、また動作上の障害を引き起こす原因となる場合がある。

特許第３１９６２２３号公報

そこで、本発明は充放電特性等に応じた種別の識別が可能なバッテリー装置及びこのバッテリー装置を用いた電子機器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係るバッテリー装置は、負極及び正極を備える電極体と、該電極体を収容した円筒缶体とからなる複数の二次電池と、上記複数の二次電池の各円筒缶体が長手方向に沿って接着されるセパレーターを介して当該長手方向と直交する方向に配列され、電子機器のバッテリー収納部へ上記円筒缶体の長手方向に挿入させて装着させるバッテリー装置において、上記セパレーターには、隣接する上記円筒缶体の間に形成された一方の凹部に設けられ、該円筒缶体の長手方向の略中央部から上記バッテリー収納部への挿入方向の後端側にかけて、上記バッテリー収納部と係合する係合部を有し、該係合部は、上記バッテリー装置の挿入端側の端面に、当該バッテリー装置の属性に応じた識別形状を有し、上記バッテリー収納部内に設けられたレバースイッチと当接する識別部が形成され、上記バッテリー装置の極性を逆にして上記バッテリー収納部内に挿入されたとき、上記バッテリー収納部内に形成され隣接する上記円筒缶体の間に形成された他方の凹部と係合することにより上記バッテリー装置の挿入をガイドするガイド突部に、上記係合部が係止されて該バッテリー収納部内への挿入が規制されるものである。

また、本発明に係る電子機器は、
負極及び正極を備える電極体と、該電極体を収容した円筒缶体とからなる複数の二次電池を有し、上記複数の二次電池が各円筒缶体の長手方向に沿って接着されるセパレーターを介して当該長手方向と直交する方向に配列されてなるバッテリー装置が上記円筒缶体の長手方向に挿入されて装着されるバッテリー収納部を有し、該バッテリー収納部内には、上記バッテリー装置の隣接する上記円筒缶体の間に形成された一方の凹部に設けられ、該円筒缶体の長手方向の略中央部から上記バッテリー収納部への挿入方向後端側にかけて形成された係合部の挿入端側の端面に形成され上記バッテリー装置の属性に応じた識別形状を有する識別部に当接されるレバースイッチが、上記係合部の移動領域に臨まされて形成され、上記バッテリー収納部には、上記隣接する上記円筒缶体の間に形成された他方の凹部と係合することにより上記バッテリー装置の挿入をガイドするとともに、上記バッテリー装置が極性を逆にして挿入されたときに上記係合部が当接されることにより該バッテリー収納部内への挿入を規制するガイド突部が形成されているものである。

このようなバッテリー装置及びこのバッテリー装置を用いた電子機器によれば、バッテリー装置がバッテリー収納部に挿入されると、この識別部が係合部の移動軌跡上に設けられたレバースイッチに係合される。このとき、識別部は、その形状によってレバースイッチの押圧量が異なることから、電子機器は、この押圧量の違いを検出することにより挿入されたバッテリー装置の種別を判別することができる。したがって電子機器は、例えば、不適合なバッテリー装置が挿入された場合には機器本体の操作を無効としたり、挿入されたバッテリー装置が急速充電が可能なものであれば最適な充電速度で充電を行うことができる。

以下、本発明に係るバッテリー装置及び電子機器を適用したディジタルスチルカメラについて図面を参照しながら詳細に説明する。本発明が適用されたディジタルスチルカメラ１は、図１乃至図３に示すように、カメラ本体部１１を有する。このカメラ本体部１１には、前面部の一方の側に、レンズ鏡筒で構成されたレンズ部１２が設けられ、他方の側に膨出してユーザにより把持されるグリップ部１３が設けられている。また、カメラ本体部１１には、グリップ部１３側の上面部に、シャッタ釦１４が設けられている。

このグリップ部１３の内部には、乾電池４等の一次電池やニッケル水素二次電池５等の充電型のバッテリが単体で収納され、あるいはバッテリが複数配列され一体化されたバッテリー装置２が収納されるバッテリー収納部２０が形成されており、図３に示すように、グリップ部１３が設けられた側の底面部には、バッテリー収納部２０を開閉する電池蓋１５が設けられている。このバッテリー収納部２０には、一次電池や二次電池あるいはバッテリー装置２と選択的に、交流電源を直流電源に変換しカメラ本体部１１の電源回路に供給するＤＣアダプタ３が装着される。したがって、このカメラ本体部１１には、外部の直流電源が供給されるＤＣジャック専用のコネクタ及び切り換え回路やスイッチ等は設けられておらず、小型化が図られている。このバッテリー収納部２０及びバッテリー収納部２０に挿入されるバッテリー装置２及びＤＣアダプタ３については後に詳述する。

またカメラ本体部１１の底面部には、電池蓋１５に隣り合って三脚等が取り付けられる取付孔１６が設けられている。この取付孔１６は、三脚等のアクセサリが取り付けられると共に、スタンド装置に装着されたとき、スタンド装置の装着部に形成された位置決め突起が係合する孔となる。更に、カメラ本体部１１の底面部には、レンズ部１２が設けられた側に、スタンド装置と電気的接続をするためのジャック部１７が設けられている。

またカメラ本体部１１の背面部には、図１に示すように、レンズ部１２の裏側となる領域に表示部１８が設けられている。この表示部１８は、例えば略矩形をなし、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等の表示素子で形成されている。この表示部１８の上側には、ファインダ部１９が設けられている。また、この表示部１８に隣り合うようにして、カメラ本体部１１の背面部には、複数の操作釦でなる操作部１０が設けられている。この操作部１０は、例えば、内部メモリに保存格納されている画像データを表示部１８に表示させる操作を行うことができる。また、操作部２１では、ディジタルスチルカメラ１の詳細な設定、例えばフラッシュのオンオフ等を設定することができる。

ここで、バッテリー収納部２０内に収納されるバッテリー装置２について説明する。ディジタルスチルカメラ１は、バッテリー収納部２０に例えば単三型乾電池や、単三型乾電池と同形状の二次電池が収納されるとともに、単三型乾電池と同形状の二次電池が２つ配列され一体化されたバッテリー装置２を用いることができる。このバッテリー装置２を構成する二次電池には、例えばニッケル水素二次電池２１が用いられる。ニッケル水素二次電池２１は、図４に示すように、円筒形の電池缶体２２内に負極及び正極とを備える電極体と電解液とが収納されるとともに、この電池缶体２２の長手方向の一端側に正極端子部が、他端側に負極端子部が形成されている。電池缶体２２内に収納された電極体は、可逆的に水素を吸蔵／放出し得る負極活物質及び正極活物質を担持した帯状の負極材料及び正極材料をセパレータを介して巻回するとともに、それぞれ負極リード、正極リードが導出されることにより、負極及び正極が形成されている。そして電池缶体２２は、負極リードが電池缶体２２の底面に溶接され、正極リードが電池缶体２２の電池蓋に溶接されることにより、上端を正極端子部２２ａ、下端を負極端子部２２ｂとして形成されている。なお、電池缶体２２は、正極端子部２２ａ及び負極端子部２２ｂを除いて絶縁性のシート材等で被覆されている。

そしてバッテリー装置２は、図５（Ａ）〜（Ｇ）、図６及び図７に示すように、２つのニッケル水素二次電池２１が、電池缶体２２の長手方向と直交する方向に、正極端子部２２ａと負極端子部２２ｂとが互いに逆を向くように配設されると共に、セパレータ２３を介して接着されることにより形成されている。ニッケル水素二次電池２１を接着するセパレータ２３は、図８に示すように、電池缶体２２の長手方向に沿って接着されるセパレート板２４と、隣接された電池缶体２２間に形成される一方の凹部２ａに応じて設けられ、後述するバッテリー収納部２０内に形成されたレバースイッチ６１と係合される係合部２５とを有する。電池缶体２２は、セパレート板２４の両側面に接着剤等によって接着されている。なお、セパレート板２４に接着された２つの電池缶体２２は、凸状に形成された正極端子部２２ａの突端と平坦に形成された負極端子部２２ｂの端面とがそれぞれ同じ高さとなるように接着される。

セパレート板２４は、側面が電池缶体２２に応じて円弧状に形成された板状体からなり、上面には長手方向の中間部から一端部にかけて係合部２５が形成されている。なおセパレート板２４の下面は平坦化されることにより、バッテリー装置２の他方の凹部２ｂは長手方向に亘って溝状に形成されている。この凹部２ｂにはバッテリー収納部２０に形成されたガイド突部５３が係合される。

バッテリー装置２の一方の凹部２ａに形成された係合部２５は、バッテリー収納部２０に形成されたレバースイッチ６１に係合されることにより、ディジタルスチルカメラ１にバッテリー装置２の種別識別を可能とさせるためのものである。係合部２５は、セパレート板２４の長手方向中間部から挿入方向後端側にかけて形成されている。この係合部２５は、挿入方向前端側の端面２５ａには、バッテリー装置２の種別識別を行う識別部２６が形成され、挿入方向後端側の端面２５ｂには後述する電池蓋１５に形成された支持突部２８と対向される突起２７が形成されている。

識別部２６は、バッテリー装置２の放電容量や、充電電圧、充電電流等の充放電特性等に応じて、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、例えば凸形状、平坦形状、あるいは凹形状に形成されている。この識別部２６は、バッテリー装置２がバッテリー収納部２０に挿入されると係合部２５の移動軌跡上に設けられたレバースイッチ６１に係合される。このとき、識別部２６は、その形状によってレバースイッチ６１の押圧量が異なることから、ディジタルスチルカメラ１は、この押圧量の違いを検出することにより挿入されたバッテリー装置２の種別を判別することができる。したがってディジタルスチルカメラ１は、例えば、不適合なバッテリー装置が挿入された場合にはカメラ本体部１１の操作を無効としたり、挿入されたバッテリー装置２が急速充電が可能なものであれば最適な充電速度で充電を行うことができる。

係合部２５の後端面２５ｂに設けられた突起２７は、図７に示すように、電池缶体２２の端面よりも低い位置に設けられている。そして突起２７は、図９に示すように、電池蓋１５がバッテリー収納部２０を閉塞することによって電池蓋１５側に設けられた支持突部２８が電池缶体２２間に形成された凹部２ａに臨まされることによりこの支持突部２８と所定のクリアランスを隔てて対向される。この状態で、ディジタルスチルカメラ１が落下した場合、落下衝突時にはニッケル水素二次電池２１が電池蓋１５に接触するよりも先に突起２７と電池蓋１５の支持突部２８とが接触する。この突起２７と支持突部２８との接触は点接触であるため、ディジタルスチルカメラ１の落下によりカメラ本体部１１に衝撃を受けても、面接触で当たった場合に比してバッテリー装置２に加わる衝撃が軽減される。したがって、セパレータ２３と電池缶体２２とがズレたり、剥離するなどの事故を防止することができる。

なお、電池蓋１５に設けられた支持突部２８は、単体の乾電池や二次電池が２つバッテリー収納部２０に収納された際には、これら隣接して収納される乾電池や二次電池の間に挿入されることによりクリアランスを設け、ショート等の危険を回避させることができる。また、電池蓋１５には、支持突部２８の両側に乾電池や二次電池あるいはバッテリー装置２の挿入方向後端側の端面に設けられた正極端子部２２ａ及び負極端子部２２ｂと接触される一対の蓋体電極２９，３０が形成されている。

また係合部２５は、バッテリー装置２が極性を逆にしてバッテリー収納部２０に挿入された場合、バッテリー収納部２０に形成されたガイド突部５３に当接される。したがってバッテリー装置２は、バッテリー収納部２０への誤挿入が防止されている。なお、係合部２５は、バッテリー装置２の凹部２ａ内に設けられ、電池缶体２２の最外径よりも突出されない高さとされている。

以上のようなバッテリー装置２は、バッテリー収納部２０に挿入されるとカメラ本体部１１の電源回路に直流電源を供給する。また、バッテリー装置２は、バッテリー収納部２０に収納された状態でディジタルスチルカメラ１が詳細を省略する家庭用交流電源と接続されたカメラスタンドに載置されると、交流電源が直流電源に変換されて供給されることにより充電が行われる。また、バッテリー装置２は、後述する充電器７０に装着されることによっても充電を行うことができる。

なお、バッテリー装置２は、ニッケル水素二次電池２１を用いる以外にも、リチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム蓄電池、鉛蓄電池等、任意の蓄電池を用いて構成することができる。

次いで、バッテリー収納部２０内に収納されるとともに、ＡＣ／ＤＣコンバータを介して家庭用交流電源と接続されることより、ディジタルスチルカメラ１に外部の直流電源を供給するＤＣアダプタ３について説明する。ＤＣアダプタ３は、図６、図１０及び図１１に示すように、アダプタ本体３１と、アダプタ本体３１から延長されたケーブル３２の先端に設けられたコネクタ３３とを有し、このコネクタ３３が、ＡＣ電源プラグ３４を備えたＡＣ／ＤＣコンバータ３５と接続されて用いられる。

アダプタ本体３１は、バッテリー収納部２０の各収納部に対応して第１、第２の円筒部３７，３８が長手方向と直交する方向に隣接して設けられ、これら第１、第２の円筒部３７，３８の間には長手方向に沿って両面に第１、第２の溝部３９，４０が形成されている。第１の円筒部３７には、バッテリー収納部２０の第１の収納部５１に形成された挿入ガイド部５７に応じて挿入規制部４１が形成されている。挿入規制部４１は、ＤＣアダプタ３がバッテリー収納部２０に極性を逆にして挿入されることを防止するためのものであり、第１の円筒部３７の外周の一部を角形に突出させることにより形成されている。挿入規制部４１は、この挿入規制部４１の頂点介して隣り合う第１の規制辺４１ａと第２の規制辺４１ｂとを有し、この挿入規制部４１を構成する第１、第２の規制辺４１ａ，４１ｂは、図１２（Ａ）に示すように、第１の円筒部３７の外周より延長されて互いに約９０°の角度をなす。また、第１、第２の規制辺４１ａ，４１ｂは、第１の円筒部３７の外周上の基端部を結ぶ円弧の中心角θ_１が９０°未満に形成されている。すなわち、第１の規制辺４１ａは、第１の円筒部３７の外周の基端部における接線方向よりもやや第１の円筒部３７の外側に傾けて延設され、第２の規制辺４１ｂは、第１の円筒部３７の外周の基端部における接線方向に延設され、これら第１、第２の規制辺４１ａ，４１ｂが互いに９０°をなす。このような第１、第２の規制辺４１ａ，４１ｂは、第１の円筒部３７の外周上の基端部を結ぶ円弧を想定すると、この円弧の中心角θ_１が９０°未満となる。したがって、ＤＣアダプタ３は、バッテリー収納部２０の第１の収納部５１に収納される際には、第１の収納部５１に挿入規制部４１の形状と同様に形成された挿入ガイド部５７にガイドされ、スムーズに挿入することができる。また、ＤＣアダプタ３は、第１の円筒部３７と第２の円筒部３８を逆にして極性が逆にされた状態でバッテリー収納部２０に挿入されると、この挿入規制部４１がバッテリー収納部２０内に形成された当接部５８に当接され挿入が禁止される。また、挿入規制辺４１は、図１２（Ｂ）に示すように、第３の規制辺４１ｃ及び第４の規制辺４１ｄを共に第１の円筒部３７のが異種の基端部における接線方向よりもやや第１の円筒部３７の外側に傾けて延設させ、互いに９０°をなすように形成し、これら第３、第４の規制辺４１ｃ，４１ｄの第１の円筒部３７の外周上の基端部を結ぶ円弧を想定すると、この円弧の中心角θ_２が９０°未満となるように形成してもよい。

なお、この挿入規制部４１は、第１の規制辺４１ａと第２の規制辺４１ｂとの交点が円弧状に面取りされている。したがって後述するバッテリー収納部２０に挿入される際、バッテリー収納部２０内に形成された挿入ガイド部５７に摺接しても干渉し合うことがないため、スムーズに摺動させることができ、また摺動による塵埃等の発生を防止することができる。

なお、第１の円筒部３７は、挿入方向の前端面及び後端面には電極端子部が設けられておらず、平坦化されている。

第２の円筒部３８は、長手方向の略中間部から挿入方向後端面にかけて断面略半円状に切り欠かれた切欠き部４３が形成され、この切欠き部４３の挿入方向前側の端面４３ａよりＡＣ／ＤＣコンバータ３５と接続されるケーブル３２が延設されている。なお、ケーブル３２は、ＤＣアダプタ３がバッテリー収納部２０内に収納されると、カメラ本体部１１の側面部に形成された導出孔５９よりカメラ本体部１１外へ導出される。また第２の円筒部３８の挿入方向前端部には、バッテリー収納部２０内に設けられた第２の電極５２ａと接触される凸状の第１の電極端子部４４が形成されている。この第１の電極端子部４４は正極とされている。

第１の円筒部３７と第２の円筒部３８との間に設けられた第１の溝部３９は、ＤＣアダプタ３がバッテリー収納部２０内に収納される際に、バッテリー収納部２０に形成されたガイド突部５３が係合され、スムーズな挿脱を行うことができる。また、第２の溝部４０には、バッテリー収納部２０の係合突部５４に設けられた第３の電極６２と接触する第２の電極端子部４５が形成されている。第２の電極端子部４５は、負極とされている。このように、ＤＣアダプタ３は、バッテリー収納部２０の第１の収納部５１に設けられた第１の電極５１ａに対応して第１の円筒部３７の挿入方向前端部に電極端子部を設けず、第２の溝部４０に第２の電極端子部４５を設けることにより、乾電池や二次電池あるいは上記バッテリー装置２の電極配置と比べて正極端子と負極端子とが離れた位置に設けられているため、ショート等の危険が回避され安全性が確保される。また、バッテリー収納部２０にも第２の電極端子部４５に対応した位置に第３の電極６２を設けることで、バッテリー収納部２０内の第２の電極５２ａ及び第３の電極６２導通された場合にはディジタルスチルカメラ１に適合する専用のＤＣアダプタ３が用いられていることをディジタルスチルカメラ１側で判別することができる。したがって、専用のＤＣアダプタ３が用いられた場合にのみ可能な特別な操作をディジタルスチルカメラ１に行わせるようにすることもできる。

また、第２の電極端子部４５は、第１、第２の円筒部３７，３８よりも突出しない高さに形成されている。すなわち、第２の電極端子部４５は、第２の溝部４０が臨まされている側の第１、第２の円筒部３７，３８の外周面よりも低くされている。したがって、ＤＣアダプタ３は、第２の電極端子部４５によってバッテリー収納部２０内の構成部品等を損傷させることや、第２の電極端子部４５の汚損、ショート等の危険を回避することができる。

また、ＤＣアダプタ３は、挿入方向後端面に第１の溝部３９から連続する第３の溝部４６が形成されている。第３の溝部４６は、ＤＣアダプタ３がバッテリー収納部２０に収納され、電池蓋１５によって閉塞されると、電池蓋１５に設けられた支持突部２８が嵌合する。

このようなＤＣアダプタ３は、バッテリー収納部２０に挿入されると、第２の円筒部３８の挿入方向前端部に形成された正極の第１の電極端子部４４がバッテリー収納部２０側に設けられた第２の電極５２ａと接触する前に、第２の溝部４０に形成された負極の第２の電極端子部４５が係合突部５４に形成された第３の電極６２と接触する。このように負極端子が正極端子よりも先に接触するため、安定した電力供給を行うことができる。

また、ＤＣアダプタ３は、第１の円筒部３７が挿入方向の前端面を平坦化されるとともに、挿入方向の前端面に凸状の第１の電極端子部４４が形成された第２の円筒部３８や上記バッテリー装置２あるいは乾電池４や二次電池５に比べて長手方向に短く形成されている。したがって、図１３に示すように、バッテリー収納部２０に挿入された際に、バッテリー収納部２０の第１の電極５１ａに設けられた支持バネ５１ｂによる第１の円筒部３７に対する荷重が少なくなるため、ＤＣアダプタ３の収納後の電池蓋１５を閉める際のバネ圧力が小さく、電池蓋１５による閉塞動作を容易に行うことができて操作感を向上することができる。

次いで、カメラ本体部１１に駆動電源を供給する一次電池や二次電池あるいは上記バッテリー装置２やＤＣアダプタ３が収納されるバッテリー収納部２０について説明する。このバッテリー収納部２０は、図６に示すように、カメラ本体部１１の底面部に形成され、各種電源が挿入される第１、第２の収納部５１，５２が外方に臨まされるとともに、電池蓋１５（図６においては図示を省略している。）によって閉塞される。第１、第２の収納部５１，５２は、例えば単三型乾電池がそれぞれ収納されるに適した大きさの中空円筒形に形成され、長手方向と直交する方向に並んで設けられている。また第１の収納部５１と第２の収納部５２とは長手方向に亘って連続されると共に、第１の収納部５１と第２の収納部５２との間には、円筒体を長手方向と直交する方向に２つ配列された一次電池、二次電池、バッテリー装置２及びＤＣアダプタ３の円筒体間に形成された凹部２ｂや第１の溝部３９に応じて、これら各種電源の挿脱をガイドするガイド突部５３と、後述するレバースイッチ６１及び第３の電極６２が形成された係合突部５４が形成されている。

第１の収納部５１は、図１４に示すように、内周の一部にＤＣアダプタの挿入をガイドすると共に誤挿入を防止する挿入ガイド部５７が形成されている。挿入ガイド部５７は、第１の収納部５１の内周壁の一部が角形に切り欠かれて形成されている。挿入ガイド部５７は、この挿入ガイド部５７の頂点を介して隣り合う第１のガイド辺５７ａと第２のガイド辺５７ｂとを備え、挿入ガイド部５７を構成する第１、第２のガイド辺５７ａ，５７ｂは、第１の収納部５１の内周壁より延設されて互いに約９０°の角度をなす。また、第１、第２のガイド辺５７ａ，５７ｂは、第１の収納部５１の内周壁上の基端部を結ぶ円弧の中心角θ_３が９０°未満に形成されている。すなわち、第１のガイド辺５７ａは、内周壁の基端部における接線方向よりもやや第１の収納部５１の外側に傾けて延設され、第２のガイド辺５７ｂは、内周壁の基端部における接線方向に延設され、これら第１、第２のガイド辺５７ａ，５７ｂが互いに９０°をなす。このような第１、第２のガイド辺５７ａ，５７ｂは、内周壁上の基端部を結ぶ円弧を想定すると、この円弧の中心角θ_３が９０°未満となる。したがって、第１の収納部５１は、挿入ガイド部５７が形成された一角の切り欠き角度が９０°未満となるため、図９に示すように、単三型の乾電池や二次電池が挿入された場合にも、内周壁によって挿入ガイド部５７側の側面まで一部支持することができ、これらが挿入ガイド部５７の切り欠き方向にガタつくことを防止することができる。

なお、この挿入ガイド部５７は、第１のガイド辺５７ａと第２のガイド辺５７ｂとの交点が円弧状に面取りされている。したがって後述するＤＣアダプタ３が挿入される際、ＤＣアダプタ３に形成された挿入規制部４１が摺接しても干渉し合うことがないため、スムーズに摺動させることができ、また摺動による塵埃等の発生を防止することができる。

また第２の収納部５２は、中空円筒状に形成されるとともに、内周壁の一部が切り欠かれることによりＤＣアダプタ３が極性を逆にして挿入された際に挿入規制部４１が当接されてＤＣアダプタ３の挿入を阻止する当接部５８が形成されている。なお当接部５８の近傍には、ＤＣアダプタ３から延長されたコードをカメラ本体部１１外へ導く導出孔５９が形成されている。導出孔５９は、可撓性を有する閉塞片６０によって閉塞される。閉塞片６０は、一端をカメラ本体部１１に取り付けられ、ＤＣアダプタ３が挿入されると、図６中矢印Ａ方向へ回動されることにより導出孔５９を開放しＤＣアダプタ３より延長されるケーブル３２をカメラ本体部１１外へ排出させる。

なお、第１の収納部５１は、底面部に第１の電極５１ａが、第２の収納部５２は，底面部に第２の電極５２ａが形成されている。これら第１の電極５１ａ及び第２の電極５２ａは、バッテリー装置２、乾電池４あるいは二次電池５が第１、第２の収納部５１，５２に収納されると、これら各種電源の挿入端側の端面に形成された電極端子部を支持する支持バネ５１ｂ，５２ｂがそれぞれ設けられている。

ここで、上述したようにＤＣアダプタ３は、第１の円筒部３７が、第２の円筒部３８や上記バッテリー装置２あるいは乾電池４や二次電池５に比べて長手方向に短く形成されている。したがって、図１３に示すように、第１の電極５１ａに設けられた支持バネ５１ｂは、第１の円筒部３７に対する荷重が少なくなるため、ＤＣアダプタ３の収納後の電池蓋１５を閉める際のバネ圧力が小さく、電池蓋１５による閉塞動作を容易に行うことができることから、操作感を向上させている。

これら第１、第２の収納部５１，５２の間には、各種電源の挿脱をガイドするガイド突部５３が設けられる。このガイド突部５３は、第１、第２の収納部５１，５２の隣り合う内周壁が連続されることによりバッテリー収納部２０の内面側に突出形成されている。ガイド突部５３は、乾電池や二次電池といった各種電源が収納される際に、挿脱をガイドするとともに、収納された乾電池や二次電池を隔離する隔壁として機能する。またガイド突部５３は、バッテリー装置２が収納される際にはバッテリー装置２の凹部２ｂと係合されることにより挿脱をガイドする。またガイド突部５３は、ＤＣアダプタ３が収納される際にはＤＣアダプタ３の第１の溝部３９と係合されることにより挿脱をがイドする。

またガイド突部５３は、バッテリー装置２が極性を逆にして収納され、凹部２ａが係合されると、バッテリー装置２の凹部２ａに設けられた係合部２５が当設してバッテリー収納部２０内への挿入を規制するため、誤挿入を防止することができる。

ガイド突部５３と対向する位置には、レバースイッチ６１及び第３の電極６２が形成された係合突部５４が形成されている。この係合突部５４も、上記ガイド突部５３と同様に第１、第２の収納部５１，５２の隣り合う内周壁が連続されることによりバッテリー収納部２０の内面側に突出して形成されている。また係合突部５４は、第１、第２の収納部５１，５２の開放端側にレバースイッチ６１及び第３の電極６２が形成されている。レバースイッチ６１は、バッテリー装置２の係合部２５に当接されることにより係合部２５の端面に形成された識別部２６の形状に応じて挿入されたバッテリー装置２の種別を判別するものであり、また第３の電極６２は、ＤＣアダプタ３に設けられた第２の電極端子部４５に接触されるものである。

係合突部５４は、バッテリー収納部２０の開放端側の端面が開放された中空状に形成され、図１５に示すように、内部にレバースイッチ６１と、レバースイッチ６１によって押圧操作される検出スイッチ６４と、レバースイッチ６１を開放端側に付勢する付勢部材６５とが設けられている。

レバースイッチ６１は、係合突部５４内に挿入されバッテリー装置２の収納方向にスライドされる挿入部６６と、該挿入部６６と一体に形成され挿入部６６のスライド量に応じて検出スイッチ６４を押圧操作する操作部６７と、挿入部６６の一端より突出されることによりバッテリー装置２の係合部２５に押圧される押圧部６８とを有する。挿入部６６は、係合突部５４の開放端側の一端部６６ａに押圧部６８が突出形成されている。押圧部６８は、挿入部６６の一端部より係合突部５４の開放端からバッテリー収納部２０内に突出されることにより、バッテリー装置２の係合部２５の移動領域に臨まされている。したがってレバースイッチ６１は、バッテリー装置２がバッテリー収納部２０内に収納されると、押圧部６８が係合部２５に押圧され係合突部５４の奥へスライドされる。また挿入部６６は、押圧部６８が形成された一端部と反対側の他端部が、係合突部５４内に配設された付勢部材６５に付勢されることにより、常時係合突部５４をバッテリー収納部２０の開放端側に付勢されている。また操作部６７は、挿入部６６と一体に形成されることにより、挿入部６６のスライドに応じて移動される。そして操作部６７は、移動領域上に配設された検出スイッチ６４を押圧することにより検出スイッチ６４を操作する。

また検出スイッチ６４は、回動量に応じてバッテリー装置２の種別を判別する検出レバー６４ａを備え、この検出レバー６４ａがレバースイッチ６１の操作部６７の移動領域上に臨まされて配設されている。

このようなレバースイッチ６１は、バッテリー装置２がバッテリー収納部２０内に収納されていない場合には、付勢部材６５に付勢されることによって挿入部６６が係合突部５４の開放端側にスライドされている。このとき、挿入部６６と一体に形成された操作部６７は、検出スイッチ６４の検出レバー６４ａと当接しない位置にある。

そして、バッテリー装置２がバッテリー収納部２０に収納されると、レバースイッチ６１は、押圧部６８が係合部２５の前端面２５ａに形成された識別部２６に押圧されて挿入部６６が係合突部５４の奥へスライドされる。このとき、レバースイッチ６１は、識別部２６の形状に応じてスライド量が異なる。すなわち、挿入部６６は、識別部２６が凸形状の場合はより係合突部５４の奥へスライドし、識別部２６が平形状の場合は凸形状の場合よりも手前までスライドし、識別部２６が凹形状の場合は平形状の場合よりもさらに手前までスライドする。したがって挿入部６６のスライド量に応じて操作部６７のスライド量も異なるため、操作部６７に押圧操作される検出スイッチ６４も、検出レバー６４ａの回動量が異なる。そして、上述したように識別部２６は、バッテリー装置２の放電容量や、充電電圧、充電電流等の充放電特性等に応じて、凸形状、平坦形状、あるいは凹形状に形成されているため、識別部２６の相違に応じて検出レバー６４ａの回動量が異なることから、この回動量を検出することにより挿入されたバッテリー装置２の種別を判別することができる。そしてこのバッテリー装置２の種別に応じて最適な充電等の操作を行うことができる。

また、バッテリー装置２がバッテリー収納部２０から取り出されると、係合部２５に押圧されていたレバースイッチ６１は、挿入部６６が付勢部材６５によって係合突部５４の開放端側にスライドされる。したがって、挿入部６６とともに操作部６７がバッテリー収納部２０の開放端側へスライドされ、検出スイッチ６４への押圧が解除される。

このレバースイッチ６１の手前には、ＤＣアダプタ３に設けられた第２の電極端子部４５に接触される第３の電極６２が設けられている。第３の電極６２は、バッテリー収納部２０の第１の収納部５１と第２の収納部５２との間に設けられることにより、ＤＣアダプタ３の第２の溝部４０に形成された第２の電極端子部４５の移動領域上に臨まされている。そして第３の電極６２は、ＤＣアダプタ３がバッテリー収納部２０内に挿入されると、ＤＣアダプタ３の第２の円筒部３８に形成された第１の電極端子部４４が第２の収納部５２に形成された第２の電極５２ａと接触するよりも先に、第２の電極端子部４５と接触される。また、この第２の電極端子部４５は負極に形成されているため、ＤＣアダプタ３は、負極が接触された後に正極が接触されることとなり、ＤＣアダプタ３を介しての電力の供給を安定して行うことができる。

またディジタルスチルカメラ１は、第２の収納部５２に設けられた第２の電極５２ａと第３の電極６２とが導通された場合にはディジタルスチルカメラ１に適合する専用のＤＣアダプタ３が用いられていることをディジタルスチルカメラ１側で判別することができる。したがって、専用のＤＣアダプタ３が用いられた場合にのみ可能な特別な操作をディジタルスチルカメラ１に行わせるようにすることもできる。

このようなディジタルスチルカメラ１は、バッテリー収納部２０内にバッテリー装置２が収納された状態で、家庭用交流電源と接続されたカメラスタンド（図示せず）に載置されると、交流電源が直流電源に変換されて供給されることによりバッテリー装置２に対して充電を行うことができる。また、バッテリー装置２や二次電池５は、以下に示す充電器７０に装着されることによっても充電される。

この充電器７０は、バッテリー装置２及び単体の二次電池５が充電可能な兼用充電器であり、図１６に示すように、略蒲鉾形の本体部７１の上面に設けられた２つの電池収納部７２，７２と、各電池収納部７２，７２との間を仕切る仕切壁７３と、各電池収納部７２，７２の外方側に長手方向に沿って設けられた側壁７４，７４と、バッテリー装置２や二次電池５に設けられた各電極端子を支持する電極支持部７５を備える。

電池収納部７２は、単三型乾電池と同サイズに形成されたバッテリー装置２のニッケル水素二次電池２１や単体の二次電池５が収納されるに適した大きさを有し、断面略円弧状に形成されている。この電池収納部７２は、長手方向と直交する方向に隣接して２つ形成され、各電池収納部７２，７２間を仕切壁７３によって仕切られている。また各電池収納部７２は外方側に側壁７４が形成されている。これら仕切壁７３と側壁７４とは、図１７に示すように、いずれも電池収納部７２と連続して円弧状に形成されるとともに、電池収納部７２に収納されたバッテリー装置２のニッケル水素二次電池２１や単体の二次電池５の中心軸の位置よりも低く形成されている。また側壁７４は、仕切壁７３よりも低く形成されるとともに、さらに本体部７１の側面７１ａに向かって下降する傾斜部７６が形成されている。したがって電池収納部７２は、収納されたバッテリー装置２や二次電池５の下側面に側壁７４から容易に手指８２を掛けることができるため、取り外しをスムーズに行うことができる。

また、この電池収納部７２には、長手方向の両端面７２ａ，７２ｂに電極支持部７５が形成されている。電極支持部７５は、電池収納部７２の両端面７２ａ，７２ｂを略矩形状に切り欠いた第１、第２の切欠き部７７，７８より、可撓性を有する金属板からなる第１、第２の導電板７９，８０が臨まされることにより形成されている。第１の導電板７９は、バッテリー装置２や二次電池５の正極端子を支持するものであり、この第１の導電板７９が臨まされた第１の切欠き部７７は、略凸状に形成された正極端子を支持する支持壁８１が切り欠きの周囲に突設されている。また第２の導電板８０は、バッテリー装置２や二次電池５の負極端子を支持するものであり、この第２の導電板８０は第２の切欠き部７８の上端部から下側に傾斜されると共に中間で下方に折り曲げられることにより電池収納部７２側に張り出し形成されている。そして電極支持部７５は、ニッケル水素二次電池２１に形成された正極端子部２２ａと負極端子部２２ｂとが互いに逆を向くように配設されているバッテリー装置２に対応して、相隣接する電池収納部７２の第１の切欠き部７７及び第１の導電板７９と、第２の切欠き部７８及び第２の導電板８０とが互いに逆を向くように形成されている。このような電極支持部７５は、バッテリー装置２や二次電池５が電池収納部７２に収納されると、凸形状の正極端子を第１の切欠き部７７に設けられた支持壁８１によって支持するとともに、電池収納部７２側に張り出し形成された第２の導電板８０によって略平坦状の負極端子を支持することにより、バッテリー装置２や二次電池５を電池収納部７２内に保持する。

また、バッテリー装置２や二次電池５は、円弧状に形成された仕切壁７３及び側壁７４によって電池収納部７２への収納がガイドされ、また相隣接する電池収納部７２間に設けられた仕切壁７３によって、斜めに傾いた状態で収納されることが防止されている。

また、バッテリー装置２は、図１６及び図１７に示すように、正極端子部２２ａを第１の切欠き部７７及び第１の導電板７９側に向け、負極端子部２２ｂを第２の切欠き部７８及び第２の導電板８０側に向けると、係合部２５が形成されていない凹部２ｂが仕切壁７３に向くこととなる。したがって、充電器７０は、バッテリー装置２が極性を合わせて電池収納部７２に収納されることにより、仕切壁７３にバッテリー装置２の凹部２ｂが係合される。一方、充電器７０は、バッテリー装置２が極性を逆にして電池収納部７２に収納しようとすると、凹部２ａと仕切壁７３とが対向されることとなるため、凹部２ａに形成された係合部２５と仕切壁７３とが当設してバッテリー装置２の収納が規制され、バッテリー装置２の誤挿入を防止することができる。

また、充電器７０は、二次電池５が極性を合わせて電池収納部７２に収納されると、上述したように、凸状の正極端子部が周囲を第１の切欠き部７７に形成された支持壁８１に支持される。一方、充電器７０は、二次電池５が極性を逆にして電池収納部７２に収納しようとすると、凸状の正極端子部が電池収納部７２内に張り出し形成された第２の導電板８０の傾斜面によって上面側に付勢されるため、二次電池５の収納が規制され、二次電池５の誤挿入を防止することができる。

この充電器７０は、バッテリー装置２が装着される際には、２つのニッケル水素二次電池２１がいずれも電池収納部７２に装着されたか否かを検出する検出手段８３を備える。そして充電器７０は、バッテリー装置２が電池収納部７２に装着されている場合には、当該バッテリー装置２に適した充電を行うように制御される。すなわち、充電器７０は、単体の二次電池５と、二次電池が複数組み合わされたバッテリー装置２との兼用充電器として形成されている。また、二次電池５は、製造者ごとに充電電圧や容量等の充電特性や品質等が異なっている一方、バッテリー装置２は予め充電特性が定まっているものが多く、品質も安定している。そこで、充電器７０は、バッテリー装置２が装着された場合には、既知の充電特性から最適な充電方法を選択することで、例えば急速充電を行うことができ、ユーザにとって使い勝手が向上される。そこで、バッテリー装置２の充電を行う充電器７０は、バッテリー装置２が装着されているのか、あるいは単体の二次電池５が装着されているのかを判別すると共に、バッテリー装置２の２つのニッケル水素二次電池２１が電池収納部７２に装着されたかを検出する検出手段８３が設けられ、バッテリー装置２のニッケル水素二次電池２１が全て装着された場合には急速充電を行う等、当該バッテリー装置２に最適な充電を行うように制御される。

この検出手段８３は、単体の二次電池５とバッテリー装置２のいずれが電池収納部７２に装着されているのかを判別すると共に、バッテリー装置２が装着されている場合にはニッケル水素二次電池２１がすべて装着されていることを検出するものである。そして、充電器７０は、単体の二次電池５が装着された場合には電池収納部７２の一つに装着されれば充電を開始し、バッテリー装置２が装着された場合には全ての電池収納部７２に装着されたときに充電を開始する。

かかる検出手段８３としては、例えば、バッテリー装置２のセパレータ２３に凹部２ｂ側に突出する突部を設けるとともに、充電器７０の仕切壁７３に、当該突部が挿入される挿入口を設け、この挿入口内に検出スイッチを設けることにより構成される。この検出手段８３によれば、バッテリー装置２が、２つのニッケル水素二次電池２１のいずれもが極性を正しく電池収納部７２に収納されると、凹部２ｂと仕切壁７３とが係合されると共に、セパレータ２３に形成された突部が仕切壁７３に設けられた挿入口に挿入されて検出スイッチが押下される。これにより、充電器７０には、ディジタルスチルカメラ１専用のバッテリー装置２が装着され、かつ２つのニッケル水素二次電池２１が装着されたことを検出することができる。一方、充電器７０に単体の二次電池５が１つ又は２つ装着された場合には、仕切壁７３に形成された挿入口内には突部が挿入されないため検出スイッチが押下されない。したがって充電器７０は、単体の二次電池５が装着されたものと判別することができる。

また検出手段８３としては、例えばバッテリー装置２にＩＣタグを設けるとともに、充電器７０側に当該ＩＣタグの読み取り装置を装着させるようにしてもよい。ＩＣタグはニッケル水素二次電池２１にそれぞれ設け、またＩＣタグの読み取り装置も各電池収納部７２に設ける。かかる検出手段８３によっても、ＩＣタグを読み取ることによりディジタルスチルカメラ１専用のバッテリー装置２が装着され、かつ２つのニッケル水素二次電池２１がいずれも装着されたことを検出することができる。

またＩＣタグにバッテリー装置２の充電電圧や容量等の充放電特性情報を盛り込み、この充放電特性情報を充電器７０側で読み取るようにすれば、充電器７０側で急速充電が可能か否か等を判断することができ、装着されたバッテリー装置２に最適な充電方法を選択することができる。

このように、充電器７０は、専用のバッテリー装置２が装着されると、その充放電特性に応じて急速充電等を行うのに対して、単体の二次電池５が装着されたものと判別した場合には、定格電圧や容量あるいは品質等が異なる各種二次電池が装着されることを想定して、どのような品質の二次電池が装着されても事故の起こらないような規格の電圧や容量で充電が行われる。

なお、充電器７０には、図１８（Ａ）に示すように、本体部７１の長手方向の一端面に、家庭用交流電源と接続されＡＣ／ＤＣコンバータが設けられた電源ケーブルの終端が連結されるインレット８４が形成されている。なお充電器７０は、インレット８４を設ける替わりに、ＡＣ／ＤＣコンバータを内蔵すると共に、図１８（Ｂ）に示すように、家庭用交流電源と接続されるプラグ８５を設けてもよい。また充電器７０の上面には、電池収納部７２の形成領域外に、充電開始、充電終了等の状態を光の点灯、消灯等によって表示する表示部８６が形成されている。

なお、上記充電器７０においては、電池収納部７２を２つとしたが、３つ以上設けてもよい。この場合、二次電池が３つ以上配列されて構成されたバッテリー装置にも対応することもできる。

本発明が適用されたディジタルスチルカメラを示す斜視図である。本発明が適用されたディジタルスチルカメラを示す斜視図である。本発明が適用されたディジタルスチルカメラを示す底面図である。バッテリー装置に用いるニッケル水素二次電池の内部を示す断面図である。バッテリー装置を説明するために示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は背面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は左側面図、（Ｇ）は斜視図である。バッテリー収納部及びバッテリー収納部に収納される各種電源を示す斜視図である。バッテリー装置の分解斜視図である。セパレータを示す斜視図である。バッテリー収納部を閉塞する電池蓋を示す斜視図である。ＤＣアダプタを示す斜視図である。ディジタルスチルカメラをＤＣアダプタを介して家庭用電源と接続する様子を示す斜視図である。ＤＣアダプタを示す正面図である。ＤＣアダプタを示す平面図である。バッテリー収納部を示す正面図である。バッテリー収納部の内部を示す斜視図である。充電器を示す斜視図である。バッテリー装置が装着された充電器を示す断面図である。充電器を示す側面図である。

符号の説明

１ディジタルスチルカメラ、２バッテリー装置、３ＤＣアダプタ、４乾電池、５二次電池、１１カメラ本体部、１５電池蓋、２０バッテリー収納部、２１ニッケル水素二次電池、２２電池缶体、２３セパレータ、２４セパレート板、２５係合部、２６識別部、２７突起、２８支持突部、２９，３０蓋体電極、３１アダプタ本体、３７，３８円筒部、３９，４０溝部、４１挿入規制部、４１ａ第１の規制辺、４１ｂ第２の規制辺、４３切欠き部、４４，４５電極端子部、４６溝部、５１，５２収納部、５３ガイド突部、５４係合突部、５７挿入ガイド部、５７ａ第１のガイド辺、５２ｂ第２のガイド辺、５８当接部、５９導出孔、６０閉塞片、６１レバースイッチ、６２第３の電極、６４検出スイッチ、６５付勢部材、６６挿入部、６７操作部、６８押圧部、７０充電器、７１本体部、７２電池収納部、７３仕切壁、７４側壁、７５電極支持部、８３検出手段

Claims

負極及び正極を備える電極体と、該電極体を収容した円筒缶体とからなる複数の二次電池と、
上記複数の二次電池の各円筒缶体が長手方向に沿って接着されるセパレーターを介して当該長手方向と直交する方向に配列され、電子機器のバッテリー収納部へ上記円筒缶体の長手方向に挿入させて装着させるバッテリー装置において、
上記セパレーターには、隣接する上記円筒缶体の間に形成された一方の凹部に設けられ、該円筒缶体の長手方向の略中央部から上記バッテリー収納部への挿入方向の後端側にかけて、上記バッテリー収納部と係合する係合部を有し、該係合部は、上記バッテリー装置の挿入端側の端面に、当該バッテリー装置の属性に応じた識別形状を有し、上記バッテリー収納部内に設けられたレバースイッチと当接する識別部が形成され、
上記バッテリー装置の極性を逆にして上記バッテリー収納部内に挿入されたとき、上記バッテリー収納部内に形成され隣接する上記円筒缶体の間に形成された他方の凹部と係合することにより上記バッテリー装置の挿入をガイドするガイド突部に、上記係合部が係止されて該バッテリー収納部内への挿入が規制されるバッテリー装置。
上記識別部は、凸部、平面部、凹部のうちいずれか一つからなることを特徴とする請求項１記載のバッテリー装置。
上記係合部は、上記識別部が形成された端面と反対側の端面に、上記バッテリー収納部を閉塞する蓋体に形成された支持突部と対向する突起が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバッテリー装置。
負極及び正極を備える電極体と、該電極体を収容した円筒缶体とからなる複数の二次電池を有し、上記複数の二次電池が各円筒缶体の長手方向に沿って接着されるセパレーターを介して当該長手方向と直交する方向に配列されてなるバッテリー装置が上記円筒缶体の長手方向に挿入されて装着されるバッテリー収納部を有し、
該バッテリー収納部内には、上記バッテリー装置の隣接する上記円筒缶体の間に形成された一方の凹部に設けられ、該円筒缶体の長手方向の略中央部から上記バッテリー収納部への挿入方向後端側にかけて形成された係合部の挿入端側の端面に形成され上記バッテリー装置の属性に応じた識別形状を有する識別部に当接されるレバースイッチが、上記係合部の移動領域に臨まされて形成され、
上記バッテリー収納部には、上記隣接する上記円筒缶体の間に形成された他方の凹部と係合することにより上記バッテリー装置の挿入をガイドするとともに、上記バッテリー装置が極性を逆にして挿入されたときに上記係合部が当接されることにより該バッテリー収納部内への挿入を規制するガイド突部が形成されている電子機器。
上記バッテリー収納部を閉塞する蓋体には、上記係合部の上記識別部が形成された端面と反対側の端面に設けられた突起と対向される支持突部が形成されていることを特徴とする請求項４記載の電子機器。