JP5722147B2 - 電池収納装置 - Google Patents

Description

本発明は、電池収納装置に関する。

電池は、可搬性に優れるなどの長所を有することから、様々な機器の電源として使用されている。また、近年、電子機器の小型化が急速に進展しており、電池を電源として使用する携帯型の電子機器が数多く開発されている。

一方、電池は、所定期間にわたり使用すると寿命を迎えるため交換または充電しなければならない。そのため、寿命を迎えた電池は、電子機器から取り外され、新しい電池が電子機器に取り付けられる。

一般に、電池は電子機器の電池収納装置に収納されている。電池収納装置は、電池の正極端子に接触して正極電位を導く正極用導電端子と、電池の負極端子に接触して負極電位を導く負極用導電端子とを有する。多くの電池収納装置では、負極用導電端子はバネなどの弾性部材で構成されており、負極用導電端子の接触部が弾性部材で付勢されて揺動し、負極端子に負極用導電端子の接触部が圧接される。このような構造の電池収納装置では、負極端子を負極用導電端子の接触部に押し付けつつ、正極端子を正極用導電端子と接触させるように電池収納装置に挿し込んで収納する（たとえば、下記特許文献１を参照）。

特許文献１の電池収納装置は、負極用導電端子の接触部を電池収納装置の側壁部に係止する係止部を設けて、負極用導電端子の接触部が側壁部から離間する方向へ大きく張り出すことを抑制する構造になっている。

特許第４１３８１９１号公報

しかしながら、上記特許文献１の電池収納装置では、係止部を設けたことより、負極用導電端子の接触部の揺動方向と交差する方向に負極用導電端子の接触部が移動することが制限される。したがって、正極端子を正極用導電端子に押し付けつつ、負極端子を負極用導電端子の接触部の揺動方向と交差する方向から電池収納装置に挿入する場合、負極用導電端子が破損してしまうおそれがある。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、負極端子を負極用導電端子の接触部の揺動方向と交差する方向から電池収納装置に挿入する場合であっても負極用導電端子が破損し難い電池収納装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

本発明の電池収納装置は、電池収納部と、導電端子とを有する。電池収納部は、電池を所定位置に収納する。導電端子は、電池収納部の側壁部に設けられ、電池の電極端子と接触し、電池の電極端子によって押圧される任意の方向に弾性変形可能である。導電端子は、電池が所定位置に収納された際の電池の長手方向の側方に弾性変形可能である。側壁部には、第１切欠きと、第２切欠きと、が連通して形成されている。第１切欠きには、電池が所定位置に収納された際に電極端子の押圧により弾性変形した導電端子が退避する。第２切欠きには、電池が所定位置に収納されるまでに電極端子が第１切欠きとは異なる方向に導電端子を押圧した場合に導電端子が退避できる。第２切欠きは、第１切欠きに対して、導電端子が弾性変形可能な側方側であり電池と隣接して収納された他の電池がある側とは反対側の部分のみに形成される。

本発明によれば、負極端子によって押圧された方向に弾性変形した負極用導電端子を第２切欠きに退避するので、負極端子を負極用導電端子の接触部の揺動方向と交差する方向から電池収納装置に挿入する場合であっても負極用導電端子が破損し難い。その結果、電池収納装置の故障率が低減する。

本発明の第１の実施形態において電池収納装置を有する生体情報送信機を説明するための外観図である。 図２（Ａ）は図１に示す生体情報送信機の背面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す生体情報送信機をＩ−Ｉ線に沿って切断した断面図である。 図２（Ａ）に示す開口部を紙面の左上から右下方向に見た図である。 図４（Ａ）は、図２（Ａ）に示す生体情報送信機をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図を利用して負極端子で負極用導電端子を押圧し始める段階を説明するための図である。また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す段階における負極用導電端子の動作を説明するための図である。 図５（Ａ）は負極端子で負極用導電端子を押圧する段階を説明するための図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示す段階における負極用導電端子の動作を説明するための図である。 図６（Ａ）は電池収納装置に電池を収納した段階を説明するための図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示す段階における負極用導電端子の動作を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態における電池収納装置の第２切欠きを説明するための図である。

以下、添付した図面を参照して本発明の電池収納装置の実施形態を説明する。なお、図中、同一の部材には、同一の符号を用いた。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。以下では、本発明の電池収納装置を生体情報送信機に適用する場合を例示して説明する。しかしながら、本発明の電池収納装置は生体情報送信機に適用する場合に限定されることはなく、生体情報送信機以外の電子機器にも適用することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態において電池収納装置を有する生体情報送信機の外観図である。本実施形態の生体情報送信機の電池収納装置は、電池の負極端子によって押圧される任意の方向に弾性変形可能な負極導電端子が退避できる第２切欠を設けることを特徴とする。

図１に示す本実施形態の生体情報送信機１００は、携帯型の生体情報送信機であり、たとえば病院において、患者の衣服などに取り付けられ、患者の血圧、心拍数、動脈血酸素飽和度などの生体情報を逐次ナースステーションに無線送信する。

ナースステーションでは、生体情報送信機１００によって送信された生体情報が専用のセントラルモニタ（不図示）で受信され、受信された生体情報を看護師などの医療従事者が監視する。したがって、たとえば担当の看護師が患者に付き添っていないときに患者の生体情報に異常が発生した場合でも、ナースステーションの看護師が患者の生体情報の異常を把握し、患者に対して適切な医療処置をすることができる。

以下、図２を参照して、本実施形態の電池収納装置について説明する。図２（Ａ）は図１に示す生体情報送信機の背面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す生体情報送信機をＩ−Ｉ線に沿って切断した断面図である。なお、図２（Ｂ）には、電池収納装置を含む生体情報送信機の筐体背面パネルの断面が示されている。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すとおり、本実施形態の電池収納装置１０は、生体情報送信機１００の筐体背面の開口部２０に設けられ、開口部２０は図示しない蓋部によって密閉される。生体情報送信機１００を使用するときは、蓋部で開口部２０を密閉することにより、電池収納装置１０を水分の浸入から保護することができる。一方、開口部２０から蓋部を外すことにより、開口部２０を通じて電池を交換することができる。

本実施形態では、図２（Ａ）において紙面の上方を向いている正極端子と負極端子とが電気的に接続され、上記２本の電池が直列に接続される。したがって、下方を向いている正極端子と負極端子との間に上記２本の電池の電圧を加えた電圧が現れる。この電圧は、生体情報送信機１００の電源部を介して演算処理部、表示部、操作部、通信インターフェース部などの各構成に配線を通じて供給される。

次に、図３を参照して、本実施形態の電池収納装置をより詳しく説明する。図３は、図２（Ａ）に示す開口部を紙面の左上から右下方向に見た図である。

図３に示すとおり、電池収納装置１０は、電池収納部１、分離部２、正極用導電端子３、および負極用導電端子４を有する。

電池収納部１は、電池を所定位置に収納する。本実施形態では、電池収納部１は、たとえば樹脂で生体情報送信機１００の筐体と一体的に形成されている。電池収納部１は、ケーシング部１Ａと、第１および第２側壁部１Ｂ，１Ｃと、を有する。

ケーシング部１Ａは、隣接して収納された２本の電池の断面形状に沿って曲面状に形成され、収納された２本の電池の側面を覆う。また、第１および第２側壁部１Ｂ，１Ｃは、ケーシング部１Ａの底部から生体情報送信機１００の筐体の背面へ向けて垂直に延伸し、収納された電池の長手方向の位置を規定する。第１側壁部１Ｂは、第２側壁部１Ｃに対して電池収納部１の内側へ突出して形成される。第１側壁部１Ｂにより、電池を挿入するときに４Ｂコイル状部がつぶれない。なお、第１および第２側壁部１Ｂ，１Ｃは、電池収納部１と一体的に樹脂で形成されてもよいし、電池収納部１とは別々に樹脂で形成されて、接着剤などで電池収納部１と接着されてもよい。また、本実施形態では、第１側壁部１Ｂには、第１切欠き５Ａおよび第２切欠き５Ｂが形成されている。第１切欠き５Ａおよび第２切欠き５Ｂについては後述する。

分離部２は、ケーシング部１Ａ上に形成され、隣接して収納された２本の電池同士を分離する。分離部２は、第１分離部２Ａおよび第２分離部２Ｂを有する。

第１分離部２Ａは、収納された２本の電池の長手方向に沿ってケーシング部１Ａ上に突出して形成される。第１分離部２Ａは、隣接して収納された２本の電池同士を分離し、電池収納部１内における電池の短手方向の位置を規定する。

また、第２分離部２Ｂは、第１分離部２Ａの長手方向の中央部に断面が三角形状に突出して形成される。第２分離部２Ｂの長手方向の長さは、第１分離部２Ａの長手方向も長さよりも短く形成される。したがって、電池収納部１に挿入された電池は、第１分離部２Ｂ上で水平状態を維持することはできない。分離部２を跨ぐ電池は、水平状態になれないので、電池の負極端子は水平に回転して負極用導電端子４を側方から押圧できない。また、図３に示す負極用導電端子４側で電池の負極が下がった状態でも、第２分離部２Ｂに高さがあるため、電池が負極用導電端子４の接触部４Ａの下側に入り込むことを防止できる。

なお、分離部２は、電池収納部１と一体的に形成されてもよいし、電池収納部１と別々に形成されてもよい。

正極用導電端子３は、収納された電池の正極端子と接触して電池の正極電位を導く。本実施形態では、正極用導電端子３は、第２側壁部１Ｃ上の凹部に設けられ、収納された電池の正極端子と接触する。具体的には、正極用導電端子３は、金属製の線材でＵ字状に形成され、収納された電池の正極端子の突出部に確実に接触する。また、本実施形態では、正極用導電端子３が第２側壁部１Ｃ上の凹部に設けられることにより、電池収納部１に電池が逆向きに挿入された場合に電池の負極端子が正極用導電端子３と接触することを防止できる。

負極用導電端子４は、収納された電池の負極端子と接触して電池の負極電位を導く。本実施形態では、負極用導電端子４は、第１側壁部１Ｂに設けられ、電池の負極端子と接触し、電池の負極端子によって押圧される任意の方向に弾性変形することができる。

より具体的には、負極用導電端子４は、接触部４Ａおよび２つのコイル状部４Ｂを有する。図２（Ａ）に示すとおり、接触部４Ａは、金属製の線材からなり、生体情報送信機１００の背面から見てＵ字状である。また、図２（Ｂ）に示すとおり、接触部４Ａは、生体情報送信機１００の側方から見て屈曲部を有する。収納された電池の負極端子は、当該屈曲部と接触する。

接触部４Ａの根元の部分と屈曲部との間の距離は、電池を電池収納部１に挿入するときに負極用導電端子４に加える押圧力の設定に応じて決定される。上記距離を短く形成する場合、電池を電池収納部１に挿入するとき、より大きな押圧力を加える必要がある。すなわち、電池を電池収納部１に挿入するとき「固い」と感じられる。一方、上記距離を長く形成すると、電池を電池収納部１に挿入するとき、より小さい押圧力で済む。すなわち、電池を電池収納部１に挿入するとき「軟らかい」と感じられる。また、本実施形態では、接触部４Ａの根元の部分から屈曲部までの部分は、略水平に形成されている。

コイル状部４Ｂは、金属製の線材が巻回されてなり、接触部４Ａを第１側壁部１Ｂに対して離間させる方向に付勢する。本実施形態では、コイル状部４Ｂが第１側壁部１Ｂに具合良く収まるようにするため、コイル状部４Ｂの巻き線は密に巻いてあることが好ましい。

また、接触部４Ａおよび２つのコイル状部４Ｂは１本の金属製の線材からなり、２つのコイル状部４Ｂの間に接触部４Ａが形成されている。なお、コイル状部４Ｂの巻き数および線材の太さは、必要とされる付勢力に応じて適宜決定される。また、接触部４Ａおよび２つのコイル状部４Ｂは、それぞれ別々に形成された後に接合されてもよい。

このような負極用導電端子４によれば、負極用導電端子４が弾性変形して接触部４Ａを第１側壁部１Ｂに対して離間させる方向に付勢するので、負極用導電端子４の接触部４Ａは確実に電池の負極端子と接触することができる。

第１側壁部１Ｂには、第１切欠き５Ａおよび第２切欠き５Ｂが連通して形成されている。第１切欠き５Ａは、負極用導電端子４の下部に略矩形状の開口部として形成されている。電池が所定位置に収納された際に負極端子の押圧により弾性変形した負極用導電端子４は、第１切欠き５Ａに退避する。第１切欠き５Ａは、略矩形状の開口部であることが好ましいが、他の形状であってもよい。

一方、第２切欠き５Ｂは、負極用導電端子４のコイル状部４Ｂの下部であって、かつ第１切欠き５Ａの側方に形成されている。第２切欠き５Ｂは、第１切欠き５Ａから第１側壁部１Ｂの縁部に向いケーシング部１Ａの形状に沿って先細りになるように形成されている。電池が所定位置に収納されるまでに負極端子が第１切欠き５Ａとは異なる方向に負極用導電端子４を押圧した場合に負極用導電端子４は第２切欠き５Ｂに退避することができる。具体的には、電池の負極端子が、図３に示す負極用導電端子４の右側上方から左側下方に向けて、負極用導電端子４を押圧する場合、負極用導電端子４は、第２切欠き５Ｂに向かって動き、退避できる。第２切欠き５Ｂの形状は、負極用導電端子４が引っかからずに退避できるような形状であれば、上記のような形状に限定されず、他の形状であってもよい。

負極用導電端子４が第１切欠き５Ａに退避しているとき、負極用導電端子４の接触部４Ａの先端部が第１切欠き５Ａの底部と接触しないように、負極用導電端子４の接触部４Ａの屈曲部と先端部との間の距離が設定される。すなわち、電池が電池収納部１に収納されている状態で負極用導電端子４の接触部４Ａの先端部と第１切欠き５Ａの底部との間には所定の間隙が設定される。また、負極用導電端子４が第２切欠き５Ｂに退避しているとき、負極用導電端子４の接触部４Ａの先端部が第２切欠き５Ｂの底部と接触しないように、負極用導電端子４の接触部４Ａの先端部と第２切欠き５Ｂの底部との間にも所定の間隙が設定される。

第２切欠き５Ｂは、第１側壁部１Ｂにおいて、隣接して収納された他の電池がある側とは反対側の部分、すなわち図３に示す第１側壁部１Ｂの左側のみに形成される。これは、上記他の電池が収納される空間があるため、上記他の電池がある側から負極用導電端子４が押圧され易いためである。

第１および第２切欠き５Ａ，５Ｂは、２つのコイル状部４Ｂの間の空間にも連通している。したがって、２つのコイル状部４Ｂの間が部材で離隔されている場合に比べて負極用導電端子４が弾性変形することが容易である。

以上のとおり、負極用導電端子４は、電池が所定位置に収納された際の電池の長手方向の側方に弾性変形可能であり、第２切欠き５Ｂは、第１切欠き５Ａに対して、負極用導電端子４が弾性変形可能な側方側に形成されている。したがって、負極端子を負極用導電端子４の接触部４Ａの揺動方向と交差する方向から電池収納装置１０に挿入する場合であっても負極用導電端子４が破損し難い。

次に、図４〜図６を参照して、本実施形態の電池収納装置の作用について説明する。なお、以下の説明では、本実施形態の電池収納装置の作用について説明するため、電池収納装置に電池を収納する通常の手順とは異なる手順、すなわち誤った手順で電池を収納する場合を説明する。

図４〜図６は、本発明の第１の実施形態における電池収納装置に電池を収納するときの負極用導電端子の動作を説明するための図である。図４（Ａ）は、図２（Ａ）に示す生体情報送信機をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図を利用して負極端子で負極用導電端子を押圧し始める段階を説明するための図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す段階における負極用導電端子の動作を説明するための図である。図５（Ａ）は負極端子で負極用導電端子を押圧する段階を説明するための図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示す段階における負極用導電端子の動作を説明するための図である。図６（Ａ）は電池収納装置に電池を収納した段階を説明するための図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示す段階における負極用導電端子の動作を説明するための図である。なお、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）、および図６（Ｂ）には電池を図示していない。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すとおり、第２側壁部１Ｃに設けられた正極用導電端子３に向けて電池Ｘの正極端子が挿し込まれたのち、電池Ｘの負極端子がケーシング部１Ａの底部に向けて押圧される。電池Ｘの負極端子が押圧され始める段階において、負極用導電端子４はまだ弾性変形していない。

次に、図５（Ａ）に示すとおり、電池Ｘの負極端子は、ケーシング部１Ａの底部に向けて押圧されるだけではなく、図５（Ａ）に示す断面図において、紙面の手前側から奥側へ向けて押圧される。その結果、負極用導電端子４は第１切欠き５Ａへ向けて弾性変形すると同時に手前側から奥側へ向けても弾性変形する。図５（Ｂ）に示すとおり、弾性変形した負極用導電端子４の接触部４Ａは第２切欠き５Ｂに退避する。したがって、負極用導電端子４の接触部４Ａが第１側壁部１Ｂと接触して破損することが防止できる。

次に、図６（Ａ）に示すとおり、電池Ｘが電池収納部１の所定位置に収納される。このとき、第２切欠き５Ｂに退避していた負極用導電端子４の接触部４Ａは、図６（Ａ）に示す断面図において、紙面の奥側から手前側へ向かう復元力を受けて、図６（Ｂ）に示すとおり、第１切欠き５Ａに移動して退避する。

以上のとおり、本実施形態の電池収納装置１０によれば、電池Ｘの負極端子によって押圧された方向に弾性変形した負極用導電端子４が第２切欠き５Ｂに退避する。したがって、負極端子を負極用導電端子４の接触部４Ａの揺動方向と交差する方向から電池収納装置１０に電池を挿入する場合であっても負極用導電端子４が破損し難い。その結果、電池収納装置１０の故障率が低減する。

また、本実施形態の電池収納装置１０によれば、第１分離部２Ａに加えて第２分離部２Ｂが形成されているので、第１分離部２Ｂ上で電池Ｘが水平になることはない。その結果、電池の負極端子は、水平に回転して負極用導電端子４を側方から押圧できない。また、第２分離部２Ｂに高さがあるため、電池が負極用導電端子４の接触部４Ａの下側に入り込むことを防止できる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１側壁部の両側に第２切欠きを形成する場合について説明する。なお、説明の重複を避けるため第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図７は、本発明の第２の実施形態における電池収納装置の第２切欠きを説明するための図である。

図７に示すとおり、本実施形態では、第１側壁部１Ｂの左側のみならず右側にも第２切欠き５Ｂを形成する。このように第１側壁部１Ｂの両側に第２切欠き５Ｂを形成することにより、図７において紙面の左側から右側に向けて負極用導電端子４が押圧された場合、負極用導電端子４の接触部４Ａは第１側壁部１Ｂの右側の第２切欠き５Ｂに退避することができる。したがって、負極用導電端子４の接触部４Ａが第１側壁部１Ｂと接触して破損することが防止できる。

以上のとおり、第１および第２の実施形態において、本発明の電池収納装置を説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。

たとえば、第１および第２の実施形態では、弾性変形可能な負極用導電端子を負極端子が押圧して負極用導電端子が第２切欠きに退避する構成を説明した。しかしながら、本発明の電池収納装置は、弾性変形可能な正極用導電端子を正極端子が押圧して正極用導電端子が第２切欠きに退避する構成とすることもできる。

また、第１および第２の実施形態では、２本の電池を収納する電池収納装置を例示して説明した。しかしながら、本発明の電池収納装置は、１本および３本以上の電池を収納する電池収納装置に適用することができる。たとえば、３本の電池を収納する電池収納装置の場合、３本並んだ電池のうちの中央の電池に対応する第１側壁部について、第２の実施形態のように両側に第２切欠きを形成する。

また、第１および第２の実施形態では、電池として単三形乾電池を例示して説明した。しかしながら、本発明の電池収納装置は単三形乾電池に限らず、単一〜単五形乾電池を含む円筒形電池に適用することができる。

１ 電池収納部、
２ 分離部、
２Ａ 第１分離部、
２Ｂ 第２分離部、
３ 正極用導電端子、
４ 負極用導電端子（導電端子）、
４Ａ 接触部、
４Ｂ コイル状部、
５Ａ 第１切欠き、
５Ｂ 第２切欠き、
１０ 電池収納装置、
２０ 開口部、
１００ 生体情報送信機。

Claims (3)

1. 電池を所定位置に収納する電池収納部と、
   前記電池収納部の側壁部に設けられ、前記電池の電極端子と接触し、前記電池の電極端子によって押圧される任意の方向に弾性変形可能な導電端子と、を有し、
   前記側壁部には、前記電池が前記所定位置に収納された際に前記電極端子の押圧により弾性変形した前記導電端子が退避する第１切欠きと、前記電池が前記所定位置に収納されるまでに前記電極端子が前記第１切欠きとは異なる方向に前記導電端子を押圧した場合に当該導電端子が退避できる第２切欠きと、が連通して形成されており、
   前記導電端子は、前記電池が前記所定位置に収納された際の前記電池の長手方向の側方に弾性変形可能であり、
   前記第２切欠きは、前記第１切欠きに対して、前記導電端子が弾性変形可能な前記側方側であり前記電池と隣接して収納された他の電池がある側とは反対側の部分のみに形成される、電池収納装置。
2. 前記電池収納部は、隣接して収納された複数の電池同士を分離する分離部を有し、
   前記分離部は、収納された前記電池の長手方向に沿って突出して形成された第１分離部と、
   前記第１分離部の中央部に突出して形成された第２分離部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の電池収納装置。
3. 前記導電端子は、
   前記電池の電極と接触する接触部と、
   前記接触部を前記側壁部に対して離間させる方向に付勢する複数のコイル状部と、
   を有し、
   前記複数のコイル状部の間の空間は、前記第１および第２切欠きと連通していることを特徴とする請求項１または２に記載の電池収納装置。

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