JP4810103B2 - 電池ボックス - Google Patents

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Description

本発明は規格の異なる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14(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14(b)のように、単3形電池を2本並列配置したと同様な構成であり、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15(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。逆に電池接片112のバネ力を小さくすると、長さの短い単3形電池D1を内装したときに電池蓋12側に設けて単3形電池を直列接続するために電池ボックスの反対側に設けられる電池接片(図示せず)において単3形電池D1の電極に対する電気接触が不十分なものになる。
本発明の目的は、長さ寸法等の規格の異なる電池を電池ボックス内に内装したときの適切な電気接触を可能にするとともに、電池を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短い第1の電池とそれよりも長さの長い第2の電池を選択して長さ方向に内装し、内装した電池に電池接片を電気接触させるボックス部と、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、ボックス部の開口部を覆う位置に進退可能な可動電池接片を備えており、可動電池接片は第1の電池を内装したときに開口部を覆う位置に進出され、第2の電池を内装したときにボックス部内に収納されるように構成したことを特徴とする。さらに、可動電池接片はボックス部の開口部の縁部において電池の内装方向に沿って回動可能に支持され、ボックス部の内側面に設けられた収納凹部内に収納される内方位置と開口部を開放する外方位置との間で回動可能な構成とする。あるいは、可動電池接片はボックス部の開口部の縁部において電池の内装方向に沿って回動可能に支持され、ボックス部の開口部を覆う位置と開口部を開放する外方位置との間で回動可能であり、かつボックス部の内側面に設けられた収納凹部内にスライド構造により収納される構成とする。
本発明によれば、長さの長い第2の電池を内装したときに電池接片による電気接触が適切となるように設計しておくことで、当該第2の電池の内装、取り出し操作、特に電池蓋の開閉操作を小さな操作力で適切に行うことが可能になるとともに、長さの短い第1の電池の場合には、電池蓋との間に可動電池接片を介在させるので、実質的には第2の電池と同じ長さの電池を内装する場合と同等となり、電池接片による適切な電気接触での内装を可能にするとともに、可動電池接片に対しても好適な電気接触が可能となり、電池の内装、取り出しに際しての電池蓋の開閉操作を小さな操作力で適切に行うことが可能になる。
本発明においては、可動電池接片を開口部を開放する方向に付勢するバネ手段を備えることで、電池の内装、取り出し時における可動電池接片の操作を低減することができる。特に、可動電池接片を開口部を覆う位置に保持するためのクリック機構を備えることで、操作を最小限にすることができる。また、可動電池接片は収納凹部内にスライド構造により収納される構成とすることで、構造の簡易化が実現できる。さらに、可動電池接片はボックス部の開口部の対向する両辺にそれぞれ一対設けられることで、4本の単3形電池を内装する場合に適用できる。
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はこのボックス部111の下側開口部111の一側において開閉可能にヒンジ121により連結されている。また、前記ボックス部11の下側開口部111の端面には、前記スライド方向B1に沿った両側部にそれぞれ電池蓋係止片112が突出形成されている。これらの電池蓋係止片112は下側開口部111の端面に固定的に形成されており、当該端面との間に前記B1方向と反対のB2方向に開放した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。
一方、前記電池蓋12の内面の前記各電池蓋係止片112に対向する両側位置には、前述のように電池蓋をB1方向にスライドしたときにそれぞれ前記電池蓋係止片112に係合可能な断面がL字型をした電池蓋係止爪122が突出形成されている。したがって、電池蓋12をA1方向に回動して閉じた上で、カメラボディ1の底板と平行な図1のB1方向にスライドしたときには各電池蓋係止片112にそれぞれ電池蓋係止爪122が係止し、電池蓋12をボックス部11に対して係止するようになっている。反対に、電池蓋12を図1のB1方向と反対のB2方向にスライドさせることで電池蓋係止片112と電池蓋係止爪122との係止が外れ、さらにヒンジ121により電池蓋をA2方向に開くことができるようにされている。なお、前記ヒンジ121は電池蓋12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は前記電池ボックス10を上下を反対に向け、かつ電池蓋12を除いた外観斜視図である。また、図4は電池蓋12を含む図3のX−X線に沿う縦断面図である。前記ボックス部11の上部(図3,4では下部)には内装される4本の単3形電池の電極、換言すれば2本のCR−V3電池の各2つの電極に対応する4箇所の側面位置にそれぞれ開口窓11aが開設され、各開口窓11aを通してそれぞれバネ性を有する金属板を帯状に曲げ加工した4つの電池接片113が内装されている。各電池接片113は先端部113aがボックス部11内の上底面にまで進入されるとともに、ほぼ「く」字型に曲げられ、ボックス部11に内装される電池の各電極に接触することが可能とされている。ここで、長さの長いCR−V3電池を内装したときに、当該CR−V3電池の底部がボックス部11の下側開口部111から小寸法だけ突出し、電池蓋12を容易に開閉操作することができるように前記各電池接片113はその先端部113aが適切な寸法及びバネ力となるように設計されている。前記各電池接片113の基端部113bはボックス部11の外側底面に沿って延設されるとともに、当該外側底面に設けた係止爪11bに係合されて脱落することが防止されている。なお、前記4つの電池接片113はそれぞれ図には表れない導電リードによってカメラ内部の回路に電気接続されることは言うまでもない。
また、前記ボックス部11の下部側の互いに対向する側面領域部、すなわちCR−V3電池を内装したときに各CR−V3電池の正面に対応する側面領域において、前記開口部111から所要の寸法領域がそれぞれ外方に向けて突出された突出部114が設けられており、これらの突出部114の縁部には一対の可動電池接片115がそれぞれ図の上下方向に回動可能に、換言すれば観音開き動作が可能に支持されている。これら可動電池接片115は金属板を加工したものであり、前記ボックス部11内に単3形電池が内装されたときに、隣接する単3型電池の+電極と−電極にそれぞれ接触して両電極を直列に短絡させるものである。各可動電池接片115は蝶羽根形状とされ、内面には単3形電池の+電極と−電極にそれぞれ接触可能な凸部115aと円形穴115bが設けられている。また、外面には電池蓋12の内面に当接する当接突起115cが曲げ形成されている。
前記ボックス部11の前記突出部114の外側面にはバネ性のある金属板を加工した軸受板116がネジ11cにより固定されており、この軸受板116によって支軸117が水平状態に両端支持され、この支軸117に前記可動電池接片115の基端部が軸支されている。前記支軸117にはトーションバネ118が巻回されており、このトーションバネ118によって前記可動電池接片115を下側開口部111の外側に向けて回動するように付勢している。さらに、前記軸受板116の一部には前記支軸117方向に向けて舌片状をしたクリックバネ片116aが一体に設けられており、このクリックバネ片116aは前記可動電池接片115の基部に設けられた逆L字状のクリック片115dが可動電池接片115と共に回動されたときにその回動途中位置において対面することが可能とされている。
また、前記ボックス部11の前記突出部114の内面側には前記可動電池接片115を内側面に沿って収納するための収納凹部119が形成されている。すなわち、図5に図3と同様の斜視図を示すように、前記可動電池接片115が支軸117によりボックス部11の内方に向けて回動されたときに、可動電池接片115をボックス部11の内側面に沿った状態で収納凹部119内に収納し、これにより可動電池接片115を収納凹部119内に収納した状態でも前記各電池をボックス部11内に内装することができるようになっている。
以上の構成の電池ボックス10に電池を内装し、また取り出す際の操作を説明する。図6は電池ボックスにCR−V3電池を内装する状態を示している。なお、以降に参照する図はカメラを上下反対に向けて電池を内装する場合を示している。図6(a)のように、電池蓋12をA2方向に開いた状態でボックス部11の下側開口部111から2本のCR−V3電池を内装する。このとき、図3及び図4に示したように可動電池接片115はトーションバネ118によって外方に付勢されているが、クリック片115dはクリックバネ片116aの外側に係合されているため、可動電池接片115はボックス部11の下側開口部111を覆う位置にある。この状態からCR−V3電池D2をボックス部11に内装して行くと、可動電池接片115は電池D2に押されてトーションバネ118のバネ力に抗してボックス部11内にまで回動され、CR−V3電池D2を内装したときには図6(b)に示すようにボックス部11内の収納凹部119内に収納される。この状態は図5に示した状態と同様である。また、この状態を図7の縦断面図に示す。したがって、可動電池接片115を直接操作しなくとも電池D2の内装を行うことは可能である。
ボックス部11内にCR−V3電池D2を内装すると、電池接片113は当該CR−V3電池D2に対応させた適切な寸法及びバネ力に設計されているので、CR−V3D電池D2の電極が電池接片113に接触したときに電池接片113に生じるバネ力は小さく、CR−V3電池D2をボックス部11の奥まで内装させることができる。したがって、図8の縦断面図に示すように、この状態で電池蓋12をA1方向に回動してボックス部11の下側開口部111を閉じ、さらに閉じた状態のまま電池蓋12をB1方向にスライドすると、図2に示した電池蓋係止爪122が電池蓋係止片113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。反対に電池D2を電池ボックス10から取り出すときには、電池蓋を図1のB2方向にスライドさせると電池蓋係止爪122が電池蓋係止片113の係止溝から外れ、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でボックス部11から電池D2を取り出すことが可能になる。
一方、電池ボックスに単3形電池を内装するときには、図9(a)に示すように、一対の可動電池接片115をボックス部11の長さ方向に沿った方向に開いた状態にする。このとき、図10に縦断面図を示すように、クリック片115dはクリックバネ片116aを乗り越えて内方に位置され、可動電池接片115はトーションバネ118のバネ力によってその開いた状態が保持される。これによりボックス部11の下側開口部111が開放された状態になり、4本の単3形電池D1をボックス部11に内装することが可能になる。
ボックス部11内に単3形電池D1を内装した後は、図9(b)及び図11に示すように、可動電池接片115を下側開口部111を覆う位置まで戻すと、クリック片115dはクリックバネ片116aを反対方向に乗り越え、可動電池接片115は単3形電池D1の底部上に重なる状態となる。ただし、この状態では内装された単3形電池D1はボックス部11内の電池接片113のバネ力によって図の上方に付勢されているので、可動電池接片115は電池D1により下方から突き上げられており、若干開いた状態にある。
その後は、CR−V3電池の場合と同様に、図12に示すように、電池蓋をA1方向に回動して閉じることで、電池蓋12の内面が可動電池接片115の裏面の当接突起115cに当接され、可動電池接片115は電池蓋12によって単3形電池D1側に押圧されるので、内装された単3電池端子D1の電極はそれぞれ可動電池接片115に接触され、各2本の単3形電池D1を直列に短絡して電気接続する。また、同時に電池蓋12と単3形電池D1との間に可動電池接片115が介在された状態となるので、単3形電池D1の長さがCR−V3電池よりも短くても単3形電池D1は電池蓋12及び可動電池接片115によって上部方向(同図の下方向)に押される形となり、各単3形電池D1の上部の電極は電池接片113に適切なバネ力によって電気接触される。その上で電池蓋12をB1方向にスライドして図2に示した電池蓋係止爪122を電池蓋係止片112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。この際における電池接片113によるバネ力は前述のように予め小さく設計されているので、電池蓋12を小さい力でスライドさせることが可能になる。このように単3形電池D1を内装する際には、可動電池接片115を開く位置に操作し、その後に閉じる操作を行うことが必要となるが、この操作のみでよく、電池の内装操作を最小限の操作で行うことができる。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2のB2方向にスライドさせるが、この場合でも小さい力でスライドさせることができる。電池蓋12を開いたときにはトーションバネ118のバネ力を利用して可動電池接片115を両側に開いた状態とすることで図9(a)の状態とすることができるためボックス部11から単3形電池D1を取り出すことが可能になる。
このように、実施例1では、電池ボックス10の電池接片113を長さの長いCR−V3電池に適正なバネ力が得られるように設計しておくことで、CR−V3電池の内装、取り出し操作、特に電池蓋12の開閉操作を小さな操作力で適切に行うことが可能になる。一方、長さの短い単3形電池の場合には、電池蓋12との間に可動電池接片115を介在させるので、実質的にはCR−V3電池と同じ長さの電池を内装したと同等となり、電池接片113の撓み量をほぼ同じにし、電池接片113において適切なバネ力での電気接触を確保するとともに、可動電池接片115についても好適な電気接触が可能となり、しかも電池の内装、取り出しに際しての電池蓋12の開閉操作を小さな操作力で適切に行うことが可能になる。
実施例1では可動電池接片115を回動させてボックス部11内の収納凹部119に収納させていたが、可動電池接片115をスライドして収納凹部119に収納させるようにしてもよい。例えば、図13(a)に要部の概略的な縦断面図を示すように、可動電池接片115の支軸117の両端部を収納凹部119の内面両側に長さ方向に沿って設けた一対のガイド溝11dに支持させ、当該支軸117をボックス部11の長さ方向にスライド移動可能に構成する。また、この実施例2では実施例1の軸受板116は省略している。なお、トーションバネ118はバネ力の小さいものを設けているが、これは省略してもよく、単に可動電池接片115を支軸117に対して回動可能に支持させた構成としてもよい。
実施例2では、CR−V3電池を内装する場合には可動電池接片115を収納凹部119内に押し込むことにより、図13(b)のように、支軸117がガイド溝11dに沿って同図のC1方向にスライド移動されるので、可動電池接片115を収納凹部119に収納させることができ、CR−V3電池を実施例1と同様にボックス部11に内装できる。一方、単3形電池を内装する場合には、支軸117をガイド溝11dに沿わせながら可動電池接片115を収納凹部119から引き出すことにより、図13(a)に示したように可動電池接片115をボックス部11の下側開口部111外にまでスライド移動させ、この状態で可動電池接片115を開いて単3形電池を内装する。その後は可動電池接片115を閉じて単3形電池上に覆うように閉じ、その上で電池蓋12を閉じればよい。各電池を取り出す場合はそれぞれ逆の操作をすればよい。
実施例2では、可動電池接片115を収納させる際、あるいは単3形電池上を覆う状態に位置させる際の手作業が実施例1に比較して多少増えるが、構造を実施例1よりも簡略化することができるので、簡易構成あるいは安価な電池ボックスに適用する上では有効である。
なお、前記各実施例では単3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、長さ及び形状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。 電池ボックスを上下反対に向けた斜視図である。 図3のX−X線に沿う縦断面図である。 可動電池接片を収納した状態の斜視図である。 CR−V3電池を内装する操作を説明するための斜視図である。 CR−V3電池を内装する途中の状態の縦断面図である。 CR−V3電池を内装した状態の縦断面図である。 単3形電池を内装する操作を説明するための斜視図である。 単3形電池を内装する途中の状態の縦断面図である。 単3形電池を内装する途中の状態の縦断面図である。 単3形電池を内装した状態の縦断面図である。 実施例2の一部の縦断面図である。 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 電池蓋
10 電池ボックス
11 ボックス部
12 電池蓋
112 電池蓋係止片
113 電池接片
115 可動電池接片
116 軸受板
117 支軸
118 トーションバネ
119 収納凹部
122 電池蓋係止爪
D1 単3形電池
D2 CR−V3電池

Claims (6)

  1. 開口部を通して長さの短い第1の電池と長さの長い第2の電池を選択して長さ方向に内装し、内装した電池に対して電池接片を電気接触させるボックス部と、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、前記ボックス部の前記開口部を覆う位置に進退可能な可動電池接片を備え、前記可動電池接片は前記第1の電池を内装したときに前記開口部を覆う位置に進出され、前記第2の電池を内装したときに前記ボックス部内に収納されるように構成しており、さらに前記可動電池接片は前記ボックス部の前記開口部の縁部において前記電池の内装方向に沿って回動可能に支持され、前記ボックス部の内側面に設けられた収納凹部内に収納される内方位置と前記開口部を開放する外方位置との間で回動可能であることを特徴とする電池ボックス。
  2. 開口部を通して長さの短い第1の電池と長さの長い第2の電池を選択して長さ方向に内装し、内装した電池に対して電池接片を電気接触させるボックス部と、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、前記ボックス部の前記開口部を覆う位置に進退可能な可動電池接片を備え、前記可動電池接片は前記第1の電池を内装したときに前記開口部を覆う位置に進出され、前記第2の電池を内装したときに前記ボックス部内に収納されるように構成しており、さらに前記可動電池接片は前記ボックス部の前記開口部の縁部において前記電池の内装方向に沿って回動可能に支持され、前記ボックス部の前記開口部を覆う位置と前記開口部を開放する外方位置との間で回動可能であり、かつ前記ボックス部の内側面に設けられた収納凹部内にスライド構造により収納される構成であることを特徴とする電池ボックス。
  3. 前記可動電池接片を前記開口部を開放する方向に付勢するバネ手段を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電池ボックス。
  4. 前記可動電池接片を前記開口部を覆う位置に保持するためのクリック機構を備えることを特徴とする請求項3に記載の電池ボックス。
  5. 前記可動電池接片は前記ボックス部の前記開口部の対向する両辺にそれぞれ一対設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電池ボックス。
  6. 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電池であり、前記可動電池接片は2本の単3形電池を相互に電気接続する短絡接片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。
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