JP4772907B2 - 電子機器及び電池パック - Google Patents

Description

本発明は、電池パックを収容する電子機器及び電池パックに関する。

近年、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯情報端末を利用者が携帯することは広く一般的になっている。またテレビジョン受像機は、据え置きだけでなく壁掛けなどによる設置の提案がなされている。このような電子機器に対しては、小型化、軽量化、又は薄型化に対して利用者からの強い要望がある。しかし電子機器の小型化、軽量化、又は薄型化に伴って、電子機器の筐体の強度を増すことが必要になっている。

例えば特許文献１によれば、表示パネルを備えた電子機器において、第１〜第３の補強構造（梁部）をプレス成形により安価且つ軽量に形成した保持部材によって当該表示パネルが補強されると共に保持されていた。

また特許文献２によれば、電子機器内において、電池ユニットのケースが電池セルを収容する部分よりも厚さが薄い薄厚部を有し、この薄厚部とポインティングデバイスとが厚さ方向で重なるように搭載されて薄型化を可能としていた。

特開２００５−２７５１２３号公報 （図１ 段落００１４） 特開２００６−２６０２５５号公報 （図７ 段落００３５）

ところが特許文献１では、保持部材に関して、加工工程を削減して生産性を向上させると共に表示パネルを補強することが目的とされていただけで、補強のための梁部の凸面と他の部品との干渉による影響に関しては考慮されていなかった。

また特許文献２では、電子機器の薄型化を可能とすることを目的として、ポインティングデバイスと電池ユニットとが重なる部位において、厚さ方向の部品の厚みが薄くなるような構成としていただけであった。従って、電子機器本体の筐体における厚みの薄くなった部分の強度を増すことは考慮されていなかった。

すなわち従来は、電子機器本体の筐体の強度を増すと共に電子機器の薄型化を実現することができなかった。
そこで本発明は上述した課題を解決するために、本体の筐体の強度を増すと共に薄型化を実現することができる電子機器及び電池パックを提供することを目的とする。

本発明は上述した課題を解決するため、第１の方向に並べて配置されるとともに、前記電子部品が動作するための電力を蓄電する第１の電池セルと第２の電池セルとを有する電池パックと、前記電池パックを収容するバッテリホルダ部と、を備え、前記バッテリホルダ部は、当該バッテリホルダ部を構成する面であって前記電池パックを覆った第１の面に突出部を有し、前記電池パックは、前記第１の面と対向する第２の面に、前記突出部が嵌め込まれるスリット部が設けられ、前記スリット部は、前記第２の面において前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとの境界に沿うとともに、前記第１の方向と交差する第２の方向に延びた形状であることを特徴とする電子機器を提供する。

また本発明は上述した課題を解決するため、第１の電池セルと第２の電池セルとを含み、前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとの境界に沿って前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとの並び方向と交差した方向に延びた開口部が設けられた電池パックと、前記電池パックが収容されたバッテリホルダ部を有した筺体と、前記バッテリホルダ部の面から前記電池パック側に突出され、前記電池パックが収容された状態で前記開口部内に位置された突出部と、を備えたことを特徴とする電子機器を提供する。

本発明によれば、電子機器本体の筐体の強度を増すと共に電子機器の薄型化を実現することができる。

本発明の実施形態に係る電子機器であるノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣと称する）１の斜視図。 ノートＰＣの本体ユニットを下方向から見た平面図。 電池パックを上方から見た斜視図。 電池パックのＸ方向のスリットを避けた線である図３のＸ−Ｘ断面図の一部。 電池パックのＸ方向のスリットを避けた線である図３のＸ−Ｘ断面図の一部。 電池パックのＹ方向のスリットを避けた線である図３のＹ−Ｙ断面図。 電池パックがバッテリホルダに収容された状態で、本体ユニットにおいてＸ方向の梁（スリット）を横切るようにして切断した断面図。 電池パックを上側から見た平面図。

以下、本発明における実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る電子機器であるノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣと称する）１の斜視図である。
図１に示すように本実施形態に係るノートＰＣ１は、キーボード５などが設けられた本体ユニット２と、表示パネル６などを有し本体ユニット２に対して開閉可能に設けられた表示ユニット３とで構成されている。

そして便宜上、ノートＰＣ１の使用状態を基準として、本体ユニット２の幅方向（左右方向）をＸ方向、本体ユニット２の利用者側から見た奥行方向（前後方向）をＹ方向、本体ユニット２の厚さ方向（上下方向）をＺ方向とする。それぞれの方向の基準軸となるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、相互に直交する。各部品の図については、ノートＰＣ１に取り付けられた状態での方向が示される。またこれ以降の説明では、奥行方向（Ｙ方向）の手前側を前側、奥側を後側と定義する。さらに厚さ方向（Ｚ方向）の表面側を上側、裏面側を下側と定義する。

なお本実施形態は、本発明に係る構成を適用した電子機器として、ノートＰＣ１を例とした実施形態である。しかし本実施形態に係る構成が、携帯型移動端末装置、携帯電話などの電子機器に適用された実施形態であっても構わない。

本体ユニット２は矩形状の扁平な筐体２ａを有し、表示ユニット３は矩形状の扁平な筐体３ａを有する。この筐体２ａ，３ａは、金属材料や合成樹脂材料等を用いて構成することができる。

本体ユニット２には、筐体２ａの外面である表面２ｂ側に露出する状態で、入力操作部としてのキーボード５、ポインティングデバイス７、クリックボタン８などが設けられている。図１においては、キーボード５の一部のキー５ａのみが示されている。また筐体２ａはキーボード５の後側に天壁２ｊ、前側にパームレスト２ｋを有している。

また本体ユニット２には、図３で詳述する部品（モジュール）としての電池パック（バッテリ）１０を収容するためのバッテリホルダ９が設けられている。この電池パック１０は筐体２ａの下側からの装着によってバッテリホルダ９に収容される。バッテリホルダ９は天壁２ｊの下方向に配置されている。バッテリホルダ９はパームレスト２ｋの下方向に配置されてもよい。

この本体ユニット２は、いずれも図示しないＨＤＤ、メインボード、無線通信モジュールなどの電子部品を備えた機器本体部である。
表示ユニット３には、筐体３ａの外面である表面３ｂ側に露出する状態で、電子部品としてのＬＣＤ（Liquid
Crystal Display）といった表示パネル（表示画面を有する表示装置）６が備えられている。

ヒンジ機構４は、本体ユニット２の端部と表示ユニット３の端部とを相対回動可能に接続する。これら本体ユニット２及び表示ユニット３は、ヒンジ機構４によって、回動軸Ａｘ回りに開き状態と閉じ状態との間で回動可能となっている。図１に示す状態は開き状態である。開き状態では、キーボード５や表示パネル６などが露出して、ユーザが使用可能な状態となる。閉じ状態では、表面２ｂ，３ｂ同士が相互に近接した状態で対向して、キーボード５や表示パネル６などが、筐体２ａ，３ａによって隠された状態となる。

本体ユニット２及び表示ユニット３に備えられた複数の電子部品は、バッテリホルダ９に収容される電池パック１０からの電力を供給されて動作することができる。
次に、図２を用いて、ノートＰＣ１の本体ユニット２の底面２ｅの構造を説明する。図２は、ノートＰＣ１の本体ユニット２を下方向から見た平面図である。
本体ユニット２には、筐体２ａの外面である底面２ｅの後側（筐体２ａの後側の側壁（周壁）としての後面２ｄに近い側）の端部には、電池パック１０を収容するためのバッテリホルダ９が形成されている。このバッテリホルダ９は、後面２ｄに沿ってＸ方向を長手とする細長い矩形状（Ｘ方向に長い長尺状）の空間である。またバッテリホルダ９は、底面２ｅの壁部である底壁２ｃが形成する面に対して凹溝状に形成されている。

このバッテリホルダ９には、図３で詳述する電池パック１０が収容される。またバッテリホルダ９には、電池パック１０が収容される状態で、電池パック１０と電気的に接続するための端子が備えられたコネクタ２ｆが設けられている。電池パック１０がバッテリホルダ９に収容される状態では、電池パック１０の一面が底面２ｅと連なった一連の面が形成される。すなわち、電池パック１０の一面がバッテリホルダ９の蓋を兼ねる構造になっている。

さらにバッテリホルダ９のＸＹ平面、ＸＺ平面及びＹＺ平面それぞれの断面は、この電池パック１０のそれぞれの断面の形状に合わせた形状となるように形成されている。本実施形態では、バッテリホルダ９の上側の面であって筐体２ａである上壁９ａに、Ｘ方向の梁５０、及びＹ方向の梁５１，５２が形成されている。これらの梁５０，５１及び５２は、上壁９ａの外面に対して下方向に突出する凸形状となる。この上壁９ａは、電池パック１０がバッテリホルダ９に収容される状態で、上壁９ａと対向する電池パック１０の外面が成す形状に合うように形成されている。この筐体２ａである上壁９ａは、梁５０，５１及び５２によって強度が増すので補強されることになる。

次に、図３を用いて、電池パック１０の外形の構造を説明する。図３は、電池パック１０を上方から見た斜視図である。
電池パック１０は、本体ユニット２及び表示ユニット３に備えられた複数の電子部品が動作するための電力を蓄電する部品である。この電池パック１０は、電源として機能する電池セル（蓄電池）を備えている。

この電池パック１０には、電池パック１０内の蓄電池に蓄えられた電力をノートＰＣ１に備えられた電子部品などに供給するための端子が備えられたコネクタ１０ｃが設けられている。このコネクタ１０ｃの端子は、電池パック１０内の蓄電池に充電するためにも利用される。すなわちコネクタ１０は、電池パック１０がバッテリホルダ９に収容された状態では、バッテリホルダ９に設けられたコネクタ２ｆの端子と電気的に接続される。

また電池パック１０の前側且つ下側の端縁には筐体２ａと係合する爪１０ｄが設けられると共に、電池パック１０の後側の面にはリブ１１が形成されている。爪１０ｄとリブ１１とによって、電池パック１０がバッテリホルダ９に収容された状態が保持される。

電池パック１０は、Ｘ方向を長手とする細長い矩形状（Ｘ方向に長い長尺状）の略直方体の形状で形成されている。また電池パック１０の下側の面である下面１０ｂは略平らであり、電池パック１０がバッテリホルダ９に収容される状態では、この下面１０ｂが筐体２ａの底面２ｅと連なった一連の面を形成する。さらに電池パック１０の上側の面である上面１０ａのＹＺ断面は上方に膨出する逆Ｕ字状に形成されている。従ってこの形状に対応して、バッテリホルダ９の上壁９ａのＹＺ断面は逆Ｕ字状に形成されている。

電池パック１０の外郭を構成する面である上面１０ａには、Ｘ方向のスリット６０、及びＹ方向のスリット６１，６２が形成されている。これらのスリット６０,６１及び６２は、上面１０ａに対して下方向に窪む凹形状となる。また、これらのスリット６０,６１及び６２は、電池パック１０がバッテリホルダ９に収容される状態では、上面１０ａと対向するバッテリホルダ９の上壁９ａに形成された梁５０，５１及び５２に嵌め合わさるように形成されている。スリット６０，６１及び６２が梁５０，５１及び５２と嵌め合わさることで、電池パック１０がバッテリホルダ９に収容される状態の、電池パック１０とバッテリホルダ９とのＺ方向の隙間を極力減らすことができる。

なお、この電池パック１０の内部には電力を蓄電する蓄電池としての複数の電池セルが格納されるが、詳細は図４〜図６及び図８を用いて後述する。
次に、図４，５を用いて、電池パック１０の内部の構造を説明する。図４，５は、電池パック１０のＸ方向のスリット６０を避けた線である図３のＸ−Ｘ断面図の一部である。

図４に示すように、電池パック１０の上面１０ａの一部にはスリット６１（又は６２）が形成されている。仕切り壁１０ｋは、電池パック１０の下面１０ｂからスリット６１の下側の面を形成する壁に向って起立する。この仕切り壁１０ｋは、電池セル５００ａ，５００ｂが格納される空間を仕切るための構成部品である。このように電池セル５００ａ，５００ｂが格納される空間を仕切ることは、電池パック１０を構成する上で義務付けられている。本実施形態では、電池セル５００ａ，５００ｂは円筒型セルとして構成されている。すなわちこの仕切り壁１０ｋを挟んで、電池セル５００ａ，５００ｂが配置されることになる。

この仕切り壁１０ｋの左側には電池セル５００ａのマイナス側が配置される。電池セル５００ａのマイナス側には、マイナス端子５０１が備えられている。このマイナス端子５０１は、電池パック１０内部に格納された複数の電池セルを電気的に接続するためのマイナス電極５０３に接触する。

また仕切り壁１０ｋの右側には電池セル５００ｂのプラス側が配置される。電池セル５００ｂのプラス側には、プラス端子５０２が備えられている。このプラス端子５０２は、電池パック１０内部に格納された複数の電池セルを電気的に接続するためのプラス電極５０４に接触する。

これらマイナス電極５０３とプラス電極５０４とは電池パック１０内部で電気的に接続されるが、接続態様は特に限定されない。
スリット６１に対する仕切り壁１０ｋの位置関係は、電池セルのプラス側が仕切り壁１０ｋの右側と左側の何れに配置されるかに依存する。図４に示す断面図においては、仕切り壁１０ｋの右側に電池セル５００ｂのプラス端子５０２が配置されている。このときスリット６１の下方向には、電池セル５００ｂのプラス端子５０２が配置される空間が必要になるので、仕切り壁１０ｋはスリット６１の左側の壁の下方向に配置される。

またスリット６１の左側の壁は、仕切り壁１０ｋが上方向に延長される位置に配置されなくてもよい。例えば図５に示すように、スリット６１よりもＸ方向に幅が広いスリット６１ａが形成されてもよい。この場合、スリット６１ａの左側の壁は、仕切り壁１０ｋが上方向に延長される位置よりも左側の電池セル５００ａ寄りに配置される。

このような構成により、スリット６１（又は６２）は、複数の電池セルを長手方向で隣り合うように配置した場合に生じる隙間を利用した位置に形成される。すなわち、スリット６１（又は６２）は電池セルとの干渉を避けて設けられている。従って電池パック１０のＺ方向の厚みは、スリット６１（又は６２）の形成により増すことなく、従来の電池パックと同様に電池セルの径に依存する。

次に、図６を用いて、電池パック１０の内部の構造を説明する。図６は、電池パック１０のＹ方向のスリット６１，６２を避けた線である図３のＹ−Ｙ断面図である。

図６に示すように、電池パック１０の上面１０ａの一部にはスリット６０が形成されている。仕切り壁１０ｍは、電池パック１０の下面１０ｂからスリット６０の下側の面を形成する壁に向って起立する。この仕切り壁１０ｍは、電池セル５００ｃ，５００ｄが格納される空間を仕切るための構成部品である。このように電池セル５００ｃ，５００ｄが格納される空間を仕切ることは、電池パック１０を構成する上で義務付けられている。本実施形態では、電池セル５００ｃ，５００ｄは円筒型セルとして構成されている。すなわちこの仕切り壁１０ｍを挟んで、電池セル５００ｃ、５００ｄが配置されることになる。

スリット６０に対する仕切り壁１０ｍの位置関係は、スリット６０のＹ方向の略中央で、スリット６０の下側の壁と交わるように配置される。従ってスリット６０は、この仕切り壁１０ｍのＺ方向の中心線を基準にして線対称となるように形成されることが好ましいが、この態様に限定されるものではない。

このような構成によって、スリット６０は、複数の電池セルを短手方向で隣り合うように配置した場合に生じる隙間を利用して形成される。すなわち、スリット６０は電池セルとの干渉を避けて設けられている。従って電池パック１０のＺ方向の厚みは、スリット６０の形成により増すことなく、従来の電池パックと同様に電池セルの径に依存する。

次に、図７を用いて、電池パック１０がバッテリホルダ９に収容された状態を詳細に説明する。
図７は、電池パック１０がバッテリホルダ９に収容された状態で、本体ユニット２においてＸ方向の梁５０（スリット６０）を横切るようにして切断した断面図である。

この断面図に示すように、筐体２ａの一部である天壁２ｊの下方にはバッテリホルダ９の上壁９ａが形成されている。この天壁２ｊと上壁９ａとは厚みＴとなる厚さで形成されている。天壁２ｊ及び上壁９ａは離間した２つの部品ではなく、一体となった一つの部品として形成されてもよい。また上壁９ａの一部には梁５０が形成されている。

電池パック１０の上面１０ａの一部には、電池パック１０がバッテリホルダ９に収容された状態で、梁５０と嵌め合わせるスリット６０が形成されている。また電池パック１０の上面１０ａと下面１０ｂとの間（図７において網掛けで示した部分）には、図４〜図６で説明したように電池セルが格納される空間などが確保されている。

そして、このような電池パック１０がバッテリホルダ９に収容された状態では、上壁９ａと上面１０ａとは互いに干渉し合うことなく略密着した状態となる。そして梁５０はスリット６０と嵌め合わさる。すなわち梁５０のＺ方向の長さ（梁５０の高さ）は、スリット６０のＺ方向の長さ（スリット６０の深さ）に対して同等か、より短くなるように成形されることが好ましい。

このような構成により、本体ユニット２の筐体２ａの電池パック１０が収容される部位において、Ｚ方向の薄型化を可能とすることができる。
なお、本体ユニット２における、Ｙ方向の梁５１又は５２（スリット６１又は６２）を横切るようにして切断した断面図の構造は、図７に示したＸ方向の梁５０（スリット６０）を横切るようにして切断した断面図の構造と略同様の構造となる。

次に、図８を用いて、電池パック１０の上面１０ａに形成されたスリット６０〜６２の態様を説明する。
図８は、電池パック１０を上側から見た平面図である。
本実施形態における電池パック１０は、前側に２つの爪１０ｄと１つのコネクタ１０ｃ、後側に２つのリブ１１が備えられている。また電池パック１０の内部には、６つの電池セル５００ａ〜５００ｆが格納されている。これらの電池セル５００ａ〜５００ｆは、Ｘ方向にプラス側とマイナス側とが並ぶように配置されている。それぞれの電池セル５００ａ〜５００ｆは、Ｘ方向に対して左がプラス側で右がマイナス側となるように配置されているが、この態様に限定されるものではない。

Ｘ方向のスリット６０は、電池セル５００ａ〜５００ｃが格納される前側格納部と電池セル５００ｄ〜５００ｆが格納される後側格納部との間に形成される。このスリット６０は各電池セル５００ａ〜５００ｆの長手方向に沿うようにして形成されている。

Ｙ方向のスリット６１は、電池セル５００ｃ，５００ｄが格納される右側格納部と電池セル５００ｂ，５００ｅが格納される中側格納部との間に形成される。またＹ方向のスリット６２は、電池セル５００ｂ，５００ｅが格納される中側格納部と電池セル５００ａ，５００ｆが格納される左側格納部との間に形成される。これらのスリット６０，６１は、各電池セル５００ａ〜５００ｆの短手方向に沿うようにして形成されている。またスリット６０，６１は、各電池セル５００ａ〜５００ｆのプラス端子の上側を通過するように形成されている。

従ってＸ方向のスリット６０は、Ｙ方向のスリット６１及び同６２それぞれと交わっている。
以上の構成を換言すると、電池パック１０は複数の電池セルをＸ方向又はＹ方向に並べて配置している。そしてスリット６０〜６２は、これら複数の電池セル同士の境界をＸ方向又はＹ方向と交わり上面１０ａに向かうＺ方向に投射した上面１０ａ上の線上に設けられる。特にスリット６１，６２は、複数の電池セルのプラス端子（正極端子）をＺ方向に投射した上面１０ａ上の領域を通過するようにして設けられる。

電池セル５００ａ〜５００ｆそれぞれのＸ方向におけるプラス側とマイナス側との向きは、図８に示した態様に限定されるものではない。
なお本実施形態では、電池セル５００ａ〜５００ｆを円筒型セルとして説明したが、この態様以外にも角型セルやラミネート型セルにも適用することが可能である。

以上説明したように本実施形態によれば、ノートＰＣ１に設けられたバッテリホルダ９の上方向の面であって筐体２ａである上壁９ａに梁５０、５１及び５２が形成される。従って上壁９ａは、梁５０，５１及び５２によって強度が増して補強されるのでバッテリホルダ９の上方向の筐体２ａの厚みを薄くすることができる。またこのバッテリホルダ９に収容される電池パック１０の上側の面である上面１０ａに、特別に厚みを増すことなくスリット６０，６１及び６２が形成される。このスリット６０，６１及び６２は、バッテリホルダ９に形成された梁５０，５１及び５２それぞれと嵌め合わさる。従って電池パック１０がバッテリホルダ９に収容された状態でも、ノートＰＣ１の厚みを薄くすることができる。すなわち、電子機器本体の筐体の強度を増すと共に電子機器の薄型化を可能とすることができる。

なお本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。また、前述した実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよく、さらに、異なる実施形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良い。

１…ノート型パーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）、２…本体ユニット、２ａ…筐体、２ｂ…表面、２ｃ…底壁、２ｄ…後面、２ｅ…底面、２ｆ…コネクタ、２ｊ…天壁、２ｋ…パームレスト、３…表示ユニット、３ａ…筐体、３ｂ…表面、４…ヒンジ機構、５…キーボード、５ａ…キー、６…表示パネル、７…ポインティングデバイス、８…クリックボタン、９…バッテリホルダ、９ａ…上壁、１０…電池パック（バッテリ）、１０ａ…上面、１０ｂ…下面、１０ｃ…コネクタ、１０ｄ…爪、１０ｋ…仕切り壁、１０ｍ…仕切り壁、１１…リブ、５０〜５２…梁、６０〜６２…スリット、５００ａ〜５００ｆ…電池セル。

Claims (7)

1. 第１の方向に並べて配置されるとともに、前記電子部品が動作するための電力を蓄電する第１の電池セルと第２の電池セルとを有する電池パックと、
   前記電池パックを収容するバッテリホルダ部と、
   を備え、
   前記バッテリホルダ部は、当該バッテリホルダ部を構成する面であって前記電池パックを覆った第１の面に突出部を有し、
   前記電池パックは、前記第１の面と対向する第２の面に、前記突出部が嵌め込まれるスリット部が設けられ、
   前記スリット部は、前記第２の面において前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとの境界に沿うとともに、前記第１の方向と交差する第２の方向に延びた形状であることを特徴とする電子機器。
2. 前記スリットは前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとの干渉を避けて形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記スリットは、前記第１の電池セルと前記第２の電池セルの正極端子を前記第２の方向に投射した前記第２の面上の領域を通過するようにして形成されることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
4. 前記第１の電池セルと前記第２の電池セルは円筒型であることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
5. 第１の電池セルと第２の電池セルとを含み、前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとの境界に沿って延びた開口部が設けられた電池パックと、
   突出部が設けられた面部を有し、前記突出部が前記開口部内に嵌る位置で前記電池パックが収容された筺体と、
   を備え、
   前記開口部は、第１の電池セルと第２の電池セルとの並び方向と交差した方向に延びたことを特徴とする電子機器。
6. 前記突起部は、前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとの境界に沿って延びたことを特徴とする請求項５記載の電子機器。
7. 第１の電池セルと第２の電池セルとを含み、前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとの境界に沿って前記第１の電池セルと前記第２の電池セルとの並び方向と交差した方向に延びた開口部が設けられた電池パックと、
   前記電池パックが収容されたバッテリホルダ部を有した筺体と、
   前記バッテリホルダ部の面から前記電池パック側に突出され、前記電池パックが収容された状態で前記開口部内に位置された突出部と、
   を備えたことを特徴とする電子機器。

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