JP5040141B2 - 電池ケース - Google Patents

Description

この発明は、複数の電池を実装してバッテリーパックとして使用する電池ケースに関するものである。

携帯型の電子機器では、電池ケースに乾電池タイプの電池を複数個実装したバッテリーパックを使用するものがある。このようなバッテリーパックでは、限られたスペースにできるだけ多くの電池を実装できれば、電子機器の駆動時間を長くできる。この解決策の一つとして、ケース本体とカバー部に電池を実装し、その実装した電池を向き合わせて嵌合すれば、電池ケースの厚さは少し厚くなるが、電池の実装密度は向上できる。

ところが、このように電池を向き合わせて嵌合すると、カバー側の電池の端子とケース側の電池の端子とが接触してショートすることが考えられる。また、端子だけではなく、カバー側の電池とケース側の電池が直接接触すると、接触した電池の外装被覆が損傷（特に、乾電池タイプのニッケルカドニウム電池の外装被覆は傷つきやすい）していた場合、短絡事故を起こしてしまうことが考えられる。

この問題を解決する一つの方法として、（特許文献１）には、図７に示すように、電池ケース１のケース側２とカバー側３に、電池４の仕切り壁となるリブ５をケース側２とカバー側３の嵌合面に沿って互い違いの位置に形成し、電池４を互い違いの位置で収容して、電池４の外周面同士が接触しないように電池４の位置決めを行なうものが記載されている。
実開平０６−８５５４５号公報

しかしながら、上記のように、電池を外周面同士が接触しないように互い違いの位置で収容すると、電池を収容できない空きスペースが生じるので、ケースの寸法が大きくなる問題がある（図７参照）。

そこで、この発明の課題は、空きスペースを生じないようにしてケースの小型化を図るとともに、ケース側の端子とカバー側の端子あるいはケース側の電池とカバー側の電池が確実にショートしないようにすることである。

上記の課題を解決するため、この発明では、筒型の電池を実装したケース本体とカバー部を、電池を向き合わせてスペーサーを介して嵌合するという構成を採用したのである。

このような構成を採用したことにより、スペーサーが端子間あるいは電池間に介在して端子間または電池同士の接触を防ぐことができる。また、電池を互い違いに配置しなくても良いので、無駄な空きスペースを生じない。

また、このとき、スペーサーが板状で、その一端がケース本体あるいはカバー部に回動自在に取り付けられて実装した電池に被せるようにした構成を採用することもできる。

このような構成を採用することにより、スペーサーを回動してケース本体あるいはカバー部をオープンにして電池を実装し、実装した電池にスペーサーを回動して被せる。こののち、電池を実装したカバー部あるいはケース本体を嵌合すれば、スペーサーを端子間あるいは電池間に介在させて端子間または電池間の接触を防ぐことができる。このようにスペーサーを回動するたけで簡単に電池の実装ができるし、端子間や電池間の接触を防ぐことができる。また、このとき、スペーサーは、ケース本体あるいはカバー部に取り付けられているので、紛失も防ぐことができる。

この発明は、以上のように構成したことにより、電池ケースの限られたスペース内に、多数の電池を実装できる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、この形態の電池ケース１０は、携帯型の無線機１１のもので、単三乾電池を１２個実装し、長時間の駆動を可能にする大容量タイプのものであり、標準品のバッテリーパックと取り替えて使用するオプション用のものである。

この電池ケース１０は、図２に示すように、ケース本体１２とカバー部１３とからなっており、ケース本体１２とカバー部１３とに筒型の電池Ｂ１〜１２を実装するようになっている。

ケース本体１２は、図２に示すように、細長い形状で周囲には、カバー部１３との嵌合部１４が形成されており、その内側を隔壁１５で区切って、図３のように、筒状の９本の単三乾電池Ｂ１〜Ｂ９を三本ずつ三列に亘って実装するようになっている。この９本の乾電池Ｂ１〜Ｂ９は、配線材１６と端子１７を用いて、後述するカバー部１３の電池Ｂ１０〜Ｂ１２とともに、図４に示すように、６本ずつ直列に接続したものを並列に接続する構成になっている。

また、ケース本体１２の上端部に、プラスとマイナスの給電用電極１８ａ、１８ｂが設けられている。また、下端部には係合用の溝１９が設けられている。前記給電用電極１８ａ、１８ｂは、図１のように、無線機１１を装着した際に、無線機側の受電用電極と接触するようになっている。また、係合用の溝１９には、後述するように、カバー部１３のレバー２０が嵌合し、両部材を係止する。

一方、ケース本体１２の内側には、脱着部材２１が設けられている。脱着部材２１は、図２のように、実装する第一列と第二列の電池Ｂ５、Ｂ６、Ｂ９とＢ４、Ｂ３、Ｂ８の間（下部から第一列とする）に取付けられる。前記脱着部材２１は、楕円状で中空の突部２２を有するもので、前記突部２２の内側には、係合用の凹部２３が設けられており、図２、３に示す前記凹部２３が、無線機１１のロック部２５と係合して係止するようになっている。また、この突部２２には、係止した無線機１１のロック部２５との係合を解除するためのノブ２４が取付けられている。前記ノブ２４は、押し圧部２４ａと圧接部２４ｂとからなり、押し圧部２４ａは、ケース本体１２の裏面側に露出させてある。一方、圧接部２４ｂは図５のように無線機１１のロック部２５と当接するようになっており、押し圧部２４ａを押すことで前記ロック部２５をリリースするようになっている。このノブ２４はスプリング２６で付勢されており、押した後は押す前の状態に復帰するようになっている。また、この脱着部材２１には、スペーサー２７が取付けられている。

スペーサー２７は板状のもので、その両面に、図２のようなリブ２８を設けて、６個の電池Ｂ５、Ｂ６、Ｂ９、Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２を保持するようにしてある。このスペーサー２７は、エラストマー系の樹脂で形成することにより、電池サイズのばらつきを吸収して抑えることができるようにしてある。また、スペーサー２７の一端に軸部２９を設け、その軸部２９の軸を図５のように脱着部材２１の軸受部２１ａに嵌合することにより、回動自在に保持するようになっている。このケース本体１２には、脱着部材２１とケースの下部に、カバー部１３との接続用の端子３０、３１が設けられている。

カバー部１３は、図２に示すように、ケース本体１２と同じ細長い形状で、下部の内側を電池の収容部３２とし、その上部外郭を、図１または図５のように、無線機１１の装着部３３とした構造となっている。また、周囲には、ケース本体１２との嵌合部３４を形成した構造となっている。例えば、嵌合部３４は、図２のように、収容部３２の外壁の内側を突出させてケース本体１２と嵌合するようにし、かつ、上部は、凹部３５を設けてケース本体１２の突起３６と嵌合するようにしてある。

前記電池の収容部３２は、内側を隔壁１５で区切って、筒状の単三乾電池Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２を三本実装するようになっている。その際、ケース本体１２と同様に、電池Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２の実装箇所には必要に応じて配線材１６と端子１７を施してある。また、この収容部３２の上部と下部には端子４０、４１を設けて、ケース本体１２の端子３０，３１と接続するようになっている。

一方、外郭の装着部３３は、電池を実装する無線機の背面形状に合わせて形成したもので、図１のように、受け４２を設けて、その受け４２に、無線機１１を装着する。この受け４２の部分には、貫通孔４５が設けられている。前記貫通孔４５は、楕円形で、カバー部１３をケース本体１２と嵌合した際に、ケース本体１２の脱着部材２１の突部２２が臨むようになっている。

このカバー部１３の下端には、先述のＬ形のレバー２０が設けられている。このレバー２０は、カバー部１３の下端にシャフト４３でもって回動自在に取付けてあり、ケース本体１２と嵌合した際に、係合用の溝１９へ嵌合してケース本体１２と分離しないためにロックするためのものである。

この形態は、上記のように構成されており、この電池ケースでは、ケース本体１２とカバー部１３とを例えば、図２のように分離した状態で電池Ｂ１〜Ｂ１２を実装する。

ケース本体１２への電池Ｂ１〜Ｂ９の実装は、まず、スペーサー２７を回動させて図６のようにオープンにする。この状態で、９本の電池Ｂ１〜Ｂ９を実装する。実装時の電池Ｂ１〜Ｂ９の向きは、全て図４のようにケース下部の方向がプラスである。実装が終わるとスペーサー２７を回動させて、図２のように、実装した電池Ｂ５、Ｂ６、Ｂ９に被せる。このように、スペーサー２７は、ケース本体１２に取付けてあるので、紛失することはない。同様に、カバー部１３への電池Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２の実装は、３本の電池Ｂ１０、Ｂ１１、Ｂ１２をカバー部１３の下部方向がプラスとなるようにする。

ケース本体１２とカバー部１３への電池の実装ができると、実装したケース本体１２とカバー部１３の電池Ｂ１〜Ｂ１２を向き合わせて嵌合する。この嵌合は、カバー部１３の電池収容部３２の突出部分をケース本体１２に嵌合し、その上部の凹部にケース本体１２の突起を嵌合する。さらに、カバー部１３の下端のレバー２０を図５のようにケース本体１２の溝１９に嵌める。

こうして嵌合した電池ケース１０は、ケース本体１２の端子３０、３１とカバー部１３の端子４０、４１とが接触して図４の回路が構成される。また、図５のように、スペーサー２７が端子１７間あるいは電池Ｂ１〜Ｂ１２間に介在して端子１７間または電池Ｂ１〜Ｂ１２同士の接触を防ぐ。そのため、電池を互い違いに配置しなくても良いので、無駄な空きスペースを生じることが無く、多数の電池Ｂ１〜Ｂ１２を実装できる。しかも、衝撃に対してもスペーサーがクッションとして働き、端子同士や電池同士のショートを防ぐこともできる。

嵌合のできた電池ケース１０には、無線機１１を装着する。無線機１１の装着は、図１のように無線機１１をカバー部１３の受け４２に嵌入して装着する。すると、電池ケース１０の上端の給電電極１８ａ、１８ｂが、無線機１１の受電電極と接触し、また、カバー部１３の受け４２の貫通孔４５には、無線機１１のロック部２５が嵌入して無線機１１を固定する。このようにセットすれば、使用できるようになる。

一方、電池Ｂ１〜Ｂ１２の交換などで、電池ケース１０を無線機１１から取り外す場合は、電池ケース１０の裏面側（ケース本体１２）のノブ２４を押すと、押されたノブ２４の圧接部２４ｂが、無線機１１のロック部２５を押してリリースすることができるので、無線機１１を引き抜けば、給電電極１８ａ、１８ｂとの接触も解除して取り外すことができる。

ちなみに、嵌合された電池ケース１０の嵌合を強化するために、図３に示す符号Ａのアンダーカット部の凹部、また、その金型のスライドの逃げ道としてスペースＣを設けなければならなかったが、この電池の配置のできない無駄なスペースＣは端子溝の壁が途切れるための補強を行なうことで、そのスペースＣを利用し無線機１１をリリースするためのノブ２４やノブ２４を動作させるスプリング２６を配置することにより、安価にリリース構造を形成している。

無線機１１を取り外すと、ケース本体１２に係合する下端のレバー２０を外して、ケース本体１２とカバー部１３を引き外せば、嵌合を解除できるので、解除したケース本体１２とカバー部１３の電池Ｂ１〜Ｂ１２を先に述べたようにして入れ替えて使用する。このとき、ケース本体１２では、スペーサー２７を回動させて図６のようにオープンにして取り替える。このように電池Ｂ１〜Ｂ１２の取り替えも簡単にできる。

なお、実施形態では、電池に単三の乾電池を用いた場合について述べたが、これに限定されるものではない。これ以外の単一、単二、単四、単五でもよく、このような筒型の形状であれば、充電池にも適用できるものである。

また、実施形態では、スペーサーをケース本体に設けたものについて述べたが、これに限定されるものではなく、スペーサーはカバー部側に設けるようにしてもよい。

この発明は、ケースとカバーのような２つの収納ケースに電池を実装し、その実装した電池を向き合うようにして対面嵌合する際の端子や電池同士のショートを防ぐことができるので、電池サイズにとらわれることなく、無線機以外の電子機器の電池ケースや複数の電池を収める電池ケースに適用できる。

実施形態の斜視図 実施形態の平面図 スペーサーの無い場合の実施形態の平面図 電池の回路図 実施形態の要部の断面図 実施形態の作用説明図 従来例の断面図

符号の説明

１２ ケース本体
１３ カバー部
２７ スペーサー
Ｂ１〜Ｂ１２ 電池

Claims (1)

1. 筒型の電池（Ｂ１〜Ｂ１２）を実装したケース本体（１２）とカバー部（１３）を、電池（Ｂ１〜Ｂ１２）を向き合わせてスペーサー（２７）を介し嵌合して成り、
   上記スペーサー（２７）が板状で、その一端がケース本体（１２）あるいはカバー部（１３）に回動自在に取り付けられて、実装した電池（Ｂ１〜Ｂ１２）に被さるようにした電池ケース。

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