JP4810101B2 - 電池ボックス - Google Patents

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Description

本発明は異なる形状の電池を使用することが可能なカメラに設けられた電池ボックスに関するものである。
近年のカメラの多くは専用の電池を使用するように構成されている。例えば、リチウム一次電池はリチウム二次電池に較べると重量エネルギ密度と体積エネルギ密度が高く、特に消費電力の高いデジタルカメラの電源に用いて好適である。しかしながら、カメラ用に開発されているリチウム一次電池は製造しているメーカが少なく、販路も未だ十分ではないため海外等では入手が難しくカメラを使用する際には不便を感じることがある。そのため近年では、汎用のリチウム一次電池や専用のリチウム二次電池以外にも海外等でも入手が容易な汎用型の単3形電池を使用することが可能なカメラが提供されている。例えば、特許文献1では、専用電池の電池ボックスを覆うカメラボディの一部を電池室形成部材として引き出し構造とし、この電池室形成部材を引き出したときに専用電池の代わりに単3形電池を格納することができるようにしている。このようにすることで、専用電池が入手できない場合でも、入手し易い単3形電池でカメラを使用することが可能になる。
特開2002−208387号公報
また、本出願人が提供しているデジタルカメラにおいてもリチウム一次電池の他に単3形電池を使用することができるような構造がとられている。例えば、図1に示すデジタルカメラは、カメラボディ1のグリップ部3内に電池ボックス10を構成し、カメラボディ1の底板1aに設けた電池蓋12をヒンジにより開閉して電池ボックス10内に電池を出し入れするものである。また、電池蓋12は閉じた状態でB1方向にスライドさせることで係止を行い、電池蓋12が開くことがないように構成されている。このデジタルカメラでは、6Vの電源で駆動するように構成されているため、前記電池ボックス10には4本の単3形電池、あるいは2本のCR−V3電池(リチウム一次電池)のいずれかを選択して使用することができる。図10(a)のように、単3形電池D1は所要の径寸法d1及び長さ寸法L1をした円柱状をしており、図の上端面に正電極+が、他端面に負電極−が設けられている。CR−V3電池D2は図10(b)のように、単3形電池を2本並列配置したような構成であり、したがって単3形電池とほぼ同じ幅寸法d2を有しているが、長さ寸法L2は単3形電池D1よりも若干寸法(略2.5mm)だけ長く形成され、一端面に正電極+と負電極−が並んで設けられている。
このように4本の単3形電池と2本のCR−V3電池を使用することができるようにするため、電池ボックスは4本の単3電池を2×2の配列で並列状態に装填可能であり、CR−V3電池は2本を厚さ方向に並列状態に装填可能とされている。また、図示は省略するが、電池ボックスの電池蓋の内面には電池の電極に接して電気接続を行うためにバネ性のある金属片を加工した電池接片を固定しており、電池蓋を閉めたときに当該電池接片が電池の電極に弾接して電気接続を行うようになっている。
本出願人が提案している前述した電池ボックスでは、特許文献1のようにカメラボディの外側に電池室形成部材を引き出す必要がないため、カメラの外観を損なわないととともにカメラの保持性や使い勝手を損なわないという利点がある。しかしながら、単3形電池とCR−V3電池の長さ(高さとも言う)の寸法差が大きいため、電池蓋12を閉じたときに電池接片と電池電極との接触に際して問題が生じる。すなわち、図11(a),(b)は同じ電池ボックス11内に単3形電池D1とCR−V3電池D2を装填したときの状態を比較して示す断面図である。同図(a)のように長さの短い単3形電池D1の電極+に電池接片112を適切に弾接させるために電池接片112のバネ力を設計すると、同図(b)のように、長さの長いCR−V3電池D2を使用したときには電池接片112の撓み寸法が大きくなり、当該電池接片112のバネ力が大きなものとなる。そのため、このバネ力はCR−V3電池D2の底部において電池蓋12に作用するようになり、電池蓋12を閉めるときに比較的に大きな力が必要となり、電池蓋12が閉め難くなる。また、閉じた状態にある電池蓋12に対しては常時電池接片12のバネ力が大きい状態で加えられていることになるため、電池蓋12を開く際に係止を外すべく電池蓋12をスライドさせる際の操作も困難になる。
本発明の目的は、長さ寸法の異なる電池を電池ボックス内に内装し、あるいは取り出す際における操作を容易に行うことを可能にした電池ボックスを提供するものである。
本発明は、開口部を通して長さの異なる電池を長さ方向に内装可能なボックス部と、当該ボックス部の開口部を開閉する電池蓋とを有する電池ボックスであって、長さの長い方の電池を内装したときに当該電池に係合してボックス部内に係止するための電池係止爪と、電池蓋を閉じた状態から電池蓋を開くときに電池係止爪による電池の係止を解除する係止解除片とを備えることを特徴とする。この電池ボックスにおいて、ボックス部に設けられた電池蓋係止片と、電池蓋に設けられ当該電池蓋を閉じた状態で第1の方向にスライドしたときに電池蓋係止片に係合する電池蓋係止爪とを備える。また、係止解除片は電池蓋を第1の方向と反対の第2の方向にスライドしたときに電池係止爪の係止を解除する構成とする。
本発明によれば、電池ボックスに長さの長い方の電池を装填する際には、ボックス部に設けた電池係止爪によって当該電池が係止され、電池接片のバネ力によってボックス部から突出する状態を回避することができるので、電池蓋を閉じる際に電池を電池蓋と共に押し込む必要がなく、電池蓋を少ない力で軽く閉じることができる。また、電池ボックスから当該電池を取り出すときには、電池は電池係止爪によってボックス部から突出することが係止されているので電池蓋を開く操作を小さい力で容易に行うことができる。さらに、電池蓋を開く直前には電池係止爪による電池の係止が解除されるので、電池蓋を開いた際には電池は電池接片のバネ力によってボックス部から突出されるので、ボックス部から突出された状態になる電池をボックス部から容易に取り出すことが可能になる。
本発明においては、電池係止爪はボックス部の一部を切り欠いた弾性変形可能な可撓片で構成され、常態ではボックス部に内装された電池の一部に係合し、弾性変形されたときに電池との係合が解除される構成であり、部品点数を増やすことなく電池係止爪が構成できる。
電池係止爪には、電池蓋を第1の方向にスライドしたときに電池係止爪を弾性変形させることなく係止解除片を移動案内させるための第1のテーパ部と、第2の方向にスライドしたときに係止解除片によって電池係止爪を弾性変形させる第2のテーパ部とを備える。特に、係止解除片は板厚方向に変形可能なバネ性のある板材で構成され、その先端部に第1及び第2の方向に沿って傾斜するテーパ部を有し、第1のテーパ部は係止解除片が第1の方向に移動されたときに係止解除片を板厚方向に変形させて当該係止解除片を電池係止爪との干渉から回避させる立面テーパ部として構成され、第2のテーパ部は係止解除片が第2の方向に移動されたきに係止解除片に設けられたテーパ部に当接して電池係止爪を弾性変形させる平面テーパ部として構成されている。この構成により、電池蓋を開閉すべくスライドすることにより、係止解除片による係止と係止解除を電池蓋の開閉に連動させることが可能になる。
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図1は本発明をレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラに適用した実施例1を前面下方から見上げた斜視図である。図1においてカメラボディ1の前面にはレンズマウント2が配設されており、このレンズマウント2には図には表れない撮像レンズが装着される。前記カメラボディ1の前面から見て左側には撮影者がカメラを右手で保持する際のグリップ部3が設けられており、このグリップ部3の上面には図には表れないレリーズボタンや、同図に一部が示されているメインスイッチ4や設定ダイヤル5が配設されている。また、前記グリップ部3内にはカメラボディ1と別体に形成された電池ボックス10が内装されており、この電池ボックス10は前記カメラボディ1の底板1aの一部を構成するとともに、当該電池ボックス10の後述する下側開口部を開閉するための電池蓋12を備えている。この電池蓋12は下側開口部を開閉する際に、図1のA1方向及びこれと反対のA2方向に回動でき、また図1のB1方向及びこれと反対のB2方向にスライドさせることが可能とされている。
図2は図1のカメラボディ1から前記電池ボックス10を取り出した状態の斜視図である。前記電池ボックス10は下端部を開口した下側開口部111を有する箱状のボックス部11と、この下側開口部111を開閉する前記電池蓋12とで構成され、それぞれ樹脂成形によって形成される。前記ボックス部11は4本の単3形電池を縦横に2本ずつ配列した状態で、あるいは2本のCR−V3電池を並列状態に内装することができる内容積の形状、寸法に形成されており、前記電池蓋12は前記ボックス部11の下側開口部111の一側においてヒンジ121により開閉可能に連結されている。前記電池蓋12は、詳細は後述するが、図1にA1方向に回動して下側開口部111を閉じた上で、カメラボディ1の底板1aと平行なB1方向にスライドしたときにボックス部11に対して係止されてヒンジ121での回動ができなくなるようになっている。反対に、図1のB1方向と反対のB2方向にスライドさせることで係止が外れ、A2方向に開くことができるようにされている。そのため、前記ヒンジ121は電池蓋をボックス部11に対して矢印B1,B2方向に小寸法だけスライドさせることができるようにルーズな連結構成とされている。
図3は前記ボックス部11の一部の縦断面図であり、ボックス部11の内部の上底面にはボックス部11内に内装する単3形電池あるいはCR−V3電池の各電極に導通して電気接続を行うための4つの電池接片112が配設されている。これらの電池接片112はバネ性を有する金属板を加工したものであり、図2にも示したように、ボックス部11の上底面に沿った部分に設けた窓部113を通して外側からボックス部11の内部にまで電池接片112を差し入れ、ボックス部11の上底面に設けた突起116により固定した構成である。ここで、前記電池接片112は長さの短い単3形電池に対して好適な電気接触を確保するためにボックス部11の上底面から下方に向けて比較的に長い寸法で突出するように曲げ加工されており、そのため図11(a),(b)に示したように、単3形電池よりも長いCR−V3電池をボックス部11に内装したときには当該電池接片112の撓み量が多くなり、この電池接片112のバネ力によって電池蓋12が閉め難くなっていることは前述の通りである。
また、図4は電池ボックス10の上下を反対にして図2の裏側から見た斜視図であり、これらの図に示すように、前記ボックス部11の下側開口部111の端面には、一側に電池蓋係止片114が突出形成され、反対側には一対の電池係止爪115が突出形成されている。前記電池蓋係止片114は下側開口部111の端面に一体に立設され、当該端面との間に係止溝を構成するように断面が逆L字型に形成されている。また、前記電池係止爪115は、ボックス部11内に内装される2本のCR−V3電池のそれぞれの一側部に対向するように当該ボックス部11の側部を上下方向に細片状に切り欠いて板厚方向に弾性変形可能な可撓片115aを形成し、この可撓片115aの先端をボックス部11の内方に向けて爪状に突出した構成としている。これらの電池係止爪115は、図5に1つを拡大して示すように平面形状は電池蓋12のスライド方向に対して傾斜した平面テーパ部115bを有し、またその一側には立面方向に傾斜した立面テーパ部115cを有している。この構造により前記2つの電池係止爪115は可撓片115aの板厚方向の弾性変形によってボックス部11の側方方向(図4のC方向)に弾性変形が可能とされており、特にCR−V3電池をボックス部11に内装する際には、電池係止爪115が外側C方向に弾性変形して下側開口部内から退避して内装を可能とする一方で、CR−V3電池が装填されたときには電池係止爪は弾性復帰してCR−V3電池の底部に係合し、CR−V3電池がボックス部11内から脱落されないように構成されている。
一方、前記電池蓋12の内面にはボックス部11に単3形電池を内装したときに、2本の対をなす単3形電池の電極に電気接触してこれらの単3形電池をそれぞれ直列に電気接続するための2つの短絡用電池接片122が金属板により形成され、ネジ123により固定されている。また、当該電池蓋12の内面の前記短絡用電池接片122の一側には、電池蓋12を前述のようにB1方向にスライドしたときに前記電池蓋係止片114に係合可能な断面がL字型をした電池蓋係止爪124が突出形成される。また、前記短絡用電池接片122の反対側には、前記ボックス部11の2つの電池係止爪115にそれぞれ対向するように2つの係止解除片125が取着されている。これらの係止解除片125は板厚方向にバネ性のある金属板を加工したものであり、それぞれ前記スライド方向のB1方向に向けて配設され、基端部においてネジ126により電池蓋12の内面に締結支持されている。これら係止解除片125は電池蓋12を閉じたときに前記2つの電池係止爪115の立面テーパ部115cに対して同じ高さ位置、すなわち同じ平面上で対向位置されるようになっている。また、前記2つの係止解除片125の先端部には先端に向けて徐々に幅寸法が拡大するテーパ部125aを有しており、このテーパ部125aは前記2つの電池係止爪115の平面テーパ部115bに対応してほぼ同じ傾斜角度のテーパ形状とされている。
以上の構成の電池ボックスに電池を内装及び取り出す際の操作を図6及び図7を参照して説明する。なお、これらの図は電池蓋12を上方に向けた状態で電池を内装する場合の電池ボックス10のみを示した図である。図6(a)のように電池蓋12を開けた状態ではボックス部11の下側開口部111が開放されるので、ボックス部11内に電池を内装する。このとき、電池ボックスに4本の単3形電池D1を内装する場合には、図 に示したように単3形電池D1はCR−V3電池D2よりも長さが短いため、ボックス部11内の上底面に配設されている電池接片112の撓み量は少なく、単3形電池D1の底部はボックス部11の下側開口部111の端面よりも若干内側に位置している。また、このとき単3形電池D1の径寸法はCR−V3電池D2の幅寸法よりも小さいため電池係止爪115が挿入に際しての邪魔になることはない。そのため、図6(b)のように、ヒンジ121の軸回りのA1方向に電池蓋12を閉じたときに単3形電池D1を介して電池蓋12に加えられる電池接片122によるバネ力は小さい。したがって、この閉じた状態のまま図6(c)のように、電池蓋12をB1方向にスライドすると、図には表れないが、電池蓋係止爪124が電池蓋係止片114の係止溝内に入り込むため、電池蓋12はボックス部11に係止され、電池蓋12は閉じた状態が保持されることになる。
また、反対に単3形電池D1を電池ボックス10から取り出すときには、電池蓋12を図6(b)のようにB2方向にスライドさせると電池蓋係止爪124が電池蓋係止片114の係止溝から外れ、図6(a)のように電池蓋12をヒンジ121の軸回りのA2方向に回転して開放することができ、下側開口部111を開放してボックス部11から単3形電池D1を取り出すことが可能になる。
一方、電池ボックス10にCR−V3電池D2を内装する場合には、図7(a)のように、単にボックス部11内にCR−V3電池D2を内装しただけでは電池接片112のバネ力によってCR−V3電池D2の底部はボックス部11の下側開口部111から突出した状態にある。そのため、この状態で電池蓋12を閉じようとしたときには同時にCR−V3電池D2をボックス部11内にまで押し込む必要があり、電池接片112の撓み量が大きくなり、電池接片112のバネ力によって電池蓋12が閉め難くなる。このとき、CR−V3電池D2をボックス部11内に内装する時点では、電池係止爪115はCR−V3電池D2の側面との衝接によって外側方向に弾性変形されているが、図7(b)のように、CR−V3電池D2をボックス部11内にまで完全に押し込んだ時点で電池係止爪115は可撓片115aの弾性力によってCR−V3電池D2の底部を越えて内方に復帰し、電池係止爪115がCR−V3電池D2の底部に係合する。これにより、CR−V3電池D2は底部がボックス部11内に完全に挿入された状態で保持されることになり、単3形電池の場合と同様に電池蓋12をA1方向に容易に閉めることが可能になる。その後は、図6(b),(c)に示したように、単3形電池の場合と同様に電池蓋12をB1方向にスライドして電池蓋係止爪124を電池蓋係止片114に係合させることで電池蓋12を閉じた状態に保持できる。この場合でも電池蓋12がCR−V3電池と干渉することはなく、小さい力でスライドさせることが可能になる。
ここで、電池蓋12をスライドしたときの電池係止爪115と係止解除片125の動作について図8及び図9を参照して説明する。これらの図において(a1),(b1)は模式的な平面図、(a2),(b2)は縦断面図を示している。先ず、ボックス部11内に電池を内装して電池蓋12をA1方向に回動して閉じただけの時点では、図8(a1),(a2)のように、電池蓋12の内面の2つの係止解除片125はそれぞれ先端部が電池蓋係止片115よりもB1方向と反対のB2方向の位置にある。そして、図8(b1),(b2)のように電池蓋係止爪124を電池蓋係止片114に係合させるべく電池蓋をB1方向にスライドして行くと、各係止解除片125はそれぞれ先端部が電池係止片115の立面テーパ部115cに当接し、さらにこの立面テーパ部115cに沿って同図の上方側に板厚方向に弾性変形される。さらに電池蓋12をB1方向にスライドし、電池蓋係止爪124が電池蓋係止片114に係止した状態となると、図9(a1),(a2)のように、係止解除片115の先端部は電池係止爪115を乗り越えた状態になる。
また、CR−V3電池D2を電池ボックス10から取り出すべく電池蓋12を開くときには、図9(b1),(b2)のように、電池蓋12をB2方向にスライドさせて行くと、2つの係止解除片125の各先端部のテーパ部125aが電池係止爪115の平面テーパ部115bに当接状態を保って移動されるため、係止解除片125のテーパ部125aと電池係止爪115の平面テーパ部115bとの間のテーパ作用によって電池係止爪115に対してC方向外側に変形力を生じさせる。これにより電池係止爪115はC方向外側に弾性変形して下側開口部111の縁部から後退されるため、電池係止爪115がCR−V3電池D2の底縁の係止状態から解除される。CR−V3電池D2は電池係止爪115による係止が解除されると電池接片112のバネ力によってボックス部11から押し出された状態となり、図7(a)に示した状態となる。したがって、ヒンジ121により電池蓋12をA2方向に開けばCR−V3電池D2をボックス部11から容易に取り出すことが可能になる。
このように、電池ボックス10にCR−V3電池D2を内装する際には、ボックス部11に設けた電池係止爪115によってCR−V3電池D2が係止されるので、電池接片112のバネ力によってCR−V3電池D2がボックス部11から突出することを防止することができるので、電池蓋12を閉じる際にCR−V3電池D2を共に押し込む必要がなく、電池蓋12を少ない力で軽く閉じることができる。また、電池ボックス10からCR−V3電池D2を取り出すときには、電池蓋12をスライド開方向のB2方向にスライド操作するが、このスライド操作を行う時点ではCR−V3電池D2は電池係止爪115によって以前としてボックス部11から突出することが係止されているのでスライド操作を小さい力で容易に行うことができる。そして、スライド操作が完了して電池蓋係止片114と電池蓋係止爪124との係止が解除されるのと同時に係止解除片125によって電池係止爪115によるCR−V3電池D2の係止が解除されるので、電池蓋12を開いたときにはCR−V3電池D2は電池接片112のバネ力によってボックス部11から突出されることになる。そして、電池蓋12を開いたときには電池係止片115の係止解除操作を行うことなくCR−V3電池D2をボックス部11から取り出すことができる。
因みに、実施例1における係止解除片125が存在していないときには、電池蓋12を開いたときにCR−V3電池D2を係止している電池係止爪115を1つずつ係止解除する操作が必要であり、電池の取り出し作業が煩雑なものになる。特に、実施例1のように2本のCR−V3電池D2を内装している電池ボックス10において電池を取り出す際には、電池蓋12をスライドする操作に加えて、2つの電池係止爪115を順次係止解除させる操作が必要であり、この係止解除の操作は指先で行うために操作が極めて困難なものになり易く、電池の取り出し操作の全体が困難名ものになり易い。この点、実施例1ではこのような煩雑な作業は不要であり、単に電池蓋12をスライドして開くだけで2本のCR−V3電池を取り出すことが可能になる。
実施例1では単3形電池とCR−V3電池を使用することが可能な電池ボックスの例を示したが、長さの異なる電池をそれぞれ使用することが可能で、電池蓋をヒンジにより回動し、かつスライドして係止する構成の電池ボックスであれば本発明を同様に適用することが可能である。また、本発明はカメラの電池ボックスに限られるものではなく、電池を電源とする各種電子機器の電池ボックスに適用することが可能である。
本発明の実施例1のカメラを前面側の下方向から見た斜視図である。 実施例1の電池ボックスの斜視図である。 ボックス部の一部の縦断面図である。 電池ボックスを上下反対にした状態の斜視図である。 要部を模式的に示す拡大斜視図である。 単3形電池を内装するときの作用を説明する斜視図である。 CR−V3電池を内装するときの作用を説明する斜視図である。 電池蓋のスライド作用を説明する平面図と断面図のその1である。 電池蓋のスライド作用を説明する平面図と断面図のその2である。 単3形電池とCR−V3電池を比較した斜視図である。 単3形電池とCR−V3電池を電池ボックスに内装した状態を示す一部の縦断面図である。
符号の説明
1 カメラボディ
2 レンズマウント
3 グリップ部
10 電池ボックス
11 ボックス部
12 電池蓋
112 電池接片
114 電池蓋係止片
115 電池係止爪
115b 平面テーパ部
115c 立面テーパ部
121 ヒンジ
122 短絡電池接片
124 電池蓋係止爪
125 係止解除片
125a テーパ部
D1 単3形電池
D2 CR−V3電池

Claims (8)

  1. 開口部を通して長さの異なる電池を長さ方向に内装可能なボックス部と、前記ボックス部の前記開口部を開閉する電池蓋とを有する電池ボックスであって、長さの長い方の電池を内装したときに当該電池に係合して前記ボックス部内に係止するための電池係止爪と、前記電池蓋を閉じた状態から電池蓋を開くときに前記電池係止爪による電池の係止を解除する係止解除片とを備えることを特徴とする電池ボックス。
  2. 前記ボックス部に設けられた電池蓋係止片と、前記電池蓋に設けられ当該電池蓋を閉じた状態で第1の方向にスライドしたときに前記電池蓋係止片に係合する電池蓋係止爪とを備えることを特徴とする請求項1に記載の電池ボックス。
  3. 前記係止解除片は前記電池蓋を前記第1の方向と反対の第2の方向にスライドしたときに前記電池係止爪の係止を解除する構成であることを特徴とする請求項2に記載の電池ボックス。
  4. 前記電池係止爪は前記ボックス部の一部を切り欠いた弾性変形可能な可撓片で構成され、常態では前記ボックス部に内装された電池の一部に係合し、弾性変形されたときに前記電池との係合が解除される構成であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電池ボックス。
  5. 前記電池係止爪には、前記電池蓋を前記第1の方向にスライドしたときに前記電池係止爪を弾性変形させることなく前記係止解除片を移動案内させるための第1のテーパ部と、前記第2の方向にスライドしたときに前記係止解除片によって前記電池係止爪を弾性変形させる第2のテーパ部とを備えることを特徴とする請求項4に記載の電池ボックス。
  6. 前記係止解除片は板厚方向に変形可能なバネ性のある板材で構成され、その先端部に前記第1及び第2の方向に沿って傾斜するテーパ部を有し、前記第1のテーパ部は前記係止解除片が前記第1の方向に移動されたときに前記係止解除片を板厚方向に変形させて当該係止解除片を前記電池係止爪との干渉から回避させる立面テーパ部として構成され、前記第2のテーパ部は前記係止解除片が前記第2の方向に移動されたきに前記係止解除片に設けられたテーパ部に当接して前記電池係止爪を弾性変形させる平面テーパ部として構成されていることを特徴とする請求項5に記載の電池ボックス。
  7. 前記ボックス部内には4本の長さの短い第1の電池、または前記第1の電池よりも幅寸法がほぼ2倍で長さの長い第2の電池が挿入可能であり、前記2本の第2の電池をそれぞれ係止する2つの電池係止爪と、前記2つの電池係止爪をそれぞれ係止解除する2つの係止解除片を備えることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の電池ボックス。
  8. 前記第1の電池は単3形電池であり、前記第2の電池はCR−V3電池であることを特徴とする請求項7に記載の電池ボックス。

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