JP6039376B2 - 電池パックの組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器の駆動用電源として用いられる電池パックの組立方法に関する。

従来、携帯電話機等の携帯型電子機器では、駆動用電源として電池パックが使用されている。
電池パックは、インナーケースとアウターケースとの間に、素電池と保護回路や電極端子などが搭載された回路基板とを収容したものである。インナーケースとアウターケースとを固定する方法としては、超音波溶着などの方法が用いられている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３１７３９１号公報

しかし、従来の超音波溶着では、インナーケースまたはアウターケースのいずれか一方のケースの側壁の先端部に溶着リブを形成し、この溶着リブを他方のケースの側壁の先端部に設けられた溶着面に当接させた状態で、超音波ホーンを当てて振動を加えるため、大きな超音波エネルギーをかけると溶着リブが他方の溶着面から外れてしまう危険性が高い。このため、大きな超音波エネルギーをかけることが困難であり、全周に亘って確実に溶着することが困難であった。

本発明の課題は、電池を収容するケース部材を確実に溶着し、電池パックの防水性を向上させることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、電池を第１のケース部材及び第２のケース部材で覆い溶着装置により一体化して組立てる電池パックの組立方法であって、前記第１のケース部材及び前記第２のケース部材に全周にわたって当接するフランジを形成し、一方のフランジの全周にわたって溶着リブを形成し、他方のフランジの全周にわたって溝を形成し、前記溶着リブが前記溝に挿入された状態で、前記一方のフランジと前記他方のフランジとを前記溶着装置の超音波ホーンで挟持し、前記一方のフランジと前記他方のフランジを当接させて溶着することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電池パックの組立方法であって、前記第１のケース部材または前記第２のケース部材の少なくとも一方には、前記電池に設けられた端子を露出させる開口が設けられており、前記開口の周縁部と前記端子の周縁部とは、防水部材により封止されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電池パックの組立方法であって、前記第１のケース部材または前記第２のケース部材には、前記電池が電力を供給する電子機器に固定される固定部が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の電池パックの組立方法であって、前記電池パックは、前記電池が電力を供給する電子機器に収納され、前記第１のケース部材または前記第２のケース部材は、この電子機器の電池パックを収納する収納部を蓋する電池蓋と一体に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、電池を収容するケース部材を確実に溶着し、電池パックの防水性を向上させることができる。

本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、携帯電話機の分解斜視図である。 図１において、電池パックを裏面側から見た分解斜視図である。 図１及び図２の電池パックの分解斜視図である。 （ａ）は電池パックの正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。 （ａ），（ｂ）ともに、図１及び図２の電池収納凹部を有する筐体の断面図である。 電池パックの変形例の分解斜視図である。 電池パックの更なる変形例の分解斜視図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１及び図２は本発明を適用した電子機器の一実施形態として携帯電話機を示したもので、第一の筐体１と第二の筐体２はヒンジ部３を介して互いに折り畳み自在に連結されている。
第一の筐体１には、電池収納凹部４が設けられ、この電池収納凹部４に電池パック５が収納される。

図３は電池パック５の分解状態を示し、図４は電池パック５の縦横方向の中央断面を示したもので、電池パック５は、図示のように、電池５１、アウターケース５２、インナーケース５３からなる電池本体部５０と、枠部材５４と、防水リング５５と、電池蓋５６とから構成されている。

電池５１は、インナーケース５３側に一対の電池端子５１ａと、端部に一対の充電端子５１ｂとを有し、アウターケース５２及びインナーケース５３により覆われている。

アウターケース５２は、電池５１を収容する凹部５２ａがインナーケース５３側に設けられている。凹部５２ａの周縁部には、フランジ部５２ｄが形成されている。フランジ部５２ｄのインナーケース５３側の面には、周縁部に沿って、インナーケース５３の溶着リブ５３ｅが挿入される溝５２ｅが設けられている。溝５２ｅの幅は溶着リブ５３ｅの幅よりも若干広く、深さは溶着リブ５３ｅの高さよりも若干低い。

また、アウターケース５２の端部には、電池５１の充電端子５１ｂを露出させる一対の開口５２ｂが設けられている。開口５２ｂの周縁部と充電端子５１ｂの周縁部とは、枠状の防水部材（例えば防水タイプの両面テープ等）５７により封止される。このため、開口５２ｂから電池本体部５０内への水の浸入を防止することができる。

インナーケース５３は、電池５１を収容する凹部５３ａがアウターケース５２側に設けられている。凹部５３ａには、電池端子５１ａを露出させる一対の開口５３ｂが設けられている。開口５３ｂの周縁部と電池端子５１ａの周縁部とは、枠状の防水部材（例えば防水タイプの両面テープ等）５８により封止される。このため、開口５３ｂから電池本体部５０内への水の浸入を防止することができる。

凹部５３ａの周縁部には、フランジ部５３ｄが形成されている。フランジ部５３ｄのアウターケース５２側の面には、周縁部に沿って、アウターケース５２の溝５２ｅに挿入される溶着リブ５３ｅが設けられている。インナーケース５３の溶着リブ５３ｅがアウターケース５２の溝５２ｅに挿入された状態で、超音波溶着されて、アウターケース５２とインナーケース５３とが合体している。
また、インナーケース５３の端部には、電池５１の充電端子５１ｂを裏側から支持する支持部５３ｃとを有している。

ここで、アウターケース５２とインナーケース５３とを溶着する方法について説明する。まず、アウターケース５２及びインナーケース５３の凹部５２ａ，５３ａに電池が収容し、溝５２ｅに溶着リブ５３ｅが挿入されるようにフランジ部５２ｄ，５３ｄを重ね合わせる。

次に、フランジ部５２ｄ，５３ｄを図示しない超音波ホーンで挟持し、超音波ホーンに高周波を印加してフランジ部５２ｄ，５３ｄに振動を加える。すると、溝５２ｅの底面と溶着リブ５３ｅとの接触部が振動による摩擦熱により加熱され、溶着リブ５３ｅが溶融する。
超音波ホーンへの高周波の印加を停止すると、溶融した部分の温度が低下し、溶着リブ５３ｅと溝５２ｅとが溶着される。

このように、溶着リブ５３ｅを溝５２ｅに挿入した状態でフランジ部５２ｄ，５３ｄを重ね合わせ、超音波ホーンで挟持するので、大きな振動を加えても溶着リブ５３ｅが溝５２ｅから外れてしまうことがない。したがって、アウターケース５２及びインナーケース５３の外周部を確実に溶着することができ、電池本体部５０内への水の浸入を防止することができる。

枠部材５４は、インナーケース５３の外周面にＯリングによる防水リング５５を装着するもので、インナーケース５３の周縁部をアウターケース５２に超音波溶着した後、インナーケース５３の外周面に固着されている。
防水リング５５は、例えばＯリングであり、図４に示すように、インナーケース５３と枠部材５４との間に挟持される。

電池蓋５６は、中央に電池本体部５０がアウターケース５２側から収容される凹部５６ａが設けられており、両面テープ５９によりアウターケース５２に接着される。
電池蓋５６は、図４に示すように、凹部５６ａの底部から外周部に向かって傾斜面５６ｆが設けられている。電池蓋５６をアウターケース５２に接着したときに、この傾斜面５６ｆがアウターケース５２のフランジ部５２ｄによる段差を覆い隠す役割を果たす。
凹部５６ａには、開口５２ｂ及び充電端子５１ｂを露出させる開口５６ｂが設けられている。

電池蓋５６には、第一の筐体１の電池収納凹部４の一辺に沿って備えられる一対のロック操作部材６に対応した一対の半円状切欠５６ｃと、その反対側に設けた一対の係合凸部５６ｄとを有している。この一対の係合凸部５６ｄは、電池パック５を電池収納凹部４に装着する際に、中ケース１３に設けられた不図示の係合凹部に係合する。また、半円状切欠５６ｃには、回転操作されるロック操作部材６のロック爪６１が係合する溝５６ｅが形成されている。

図５（ａ）は電池収納凹部４に電池パック５を収納した第一の筐体１の縦横方向の中央断面を示したもので、第一の筐体１は、図示のように、上ケース１１、下ケース１２及び中ケース１３をビス止めにより合体して構成されている。
そして、図１、図２に示すように、下ケース１２に形成した開口１４から、中ケース１３に形成した電池収納凹部４が露出している。

電池収納凹部４には、その内壁面に全周にわたって段部４１が形成されており、開口１４側の方が広くなっている。電池パック５を電池収納凹部４に装着した際には、電池パックに取り付けた防水リング５５が段部４１よりも開口１４側の電池収納凹部４の内壁面に圧接されて、電池収納凹部４内への水の進入を防止するようになっている。また、電池収納凹部４には、底部に一対の電源コネクタ４２が設けられている。この電源コネクタ４２は、電池パック５の電池端子５１ａに接続されるもので、電池収納凹部４の底部に形成した開口４３から露出している。

なお、上ケース１１には操作キー部７が設けられており、そのキーラバー７１には一体の防水パッキン部７２が設けられている。この防水パッキン部７２は、上ケース１１と中ケース１３との嵌め合わせ部の防水を行う。また、上ケース１１及び下ケース１２の合わせ部一側面にはサイドキー８が組み付けられており、そのキーラバー８１には一体の防水部８２が設けられている。この防水部８２は、中ケースの側壁に形成されたサイドキー８用の貫通孔部の防水を行う。

以上において、電池パック５は、第一の筐体１の電池収納凹部４に対し、その開口１４から一端側の一対の係合凸部５６ｄを差し込み、中ケース１３に設けられた不図示の係合凹部に係合させるとともに、他端側の一対の半円状切欠５６ｃをロック操作部材６に沿って重ねる。
そして、一対のロック操作部材６をそれぞれ回転操作して、各々のロック爪６１を半円状切欠５６ｃの溝５６ｅにそれぞれ係合させることで、電池パック５の装填保持がなされる。

なお、以上の実施形態においては、第一の筐体１に設けられた不図示の係合凹部に係合する係合凸部５６ｄ及び第一の筐体１の電池収納凹部４の一辺に沿って設けられた一対のロック操作部材６のロック爪６１が係合する溝５６ｅ等の、電池パック５を電池収納凹部４に装着した状態で固定する固定機構を電池蓋５６に設ける構成であったが、これらの固定機構を電池パック５のアウターケース５２に設けるようにしてもよい。図６は、その一例を示したもので、電池パック５のアウターケース５２のフランジ部５２ｄの一方に、一対のロック操作部材６に対応した一対の半円状切欠５２ｆとロック操作部材６のロック爪６１が係合する溝５２ｈが形成され、その反対側に一対の係合凸部５２ｇが形成されている。また、電池５１が薄型である場合には、図７に示すように、電池パック５のアウターケース５２を平板上にすると共に、そのフランジ部５２ｄに図６と同様の半円状切欠５２ｆ、溝５２ｈ及び係合凸部５２ｇを形成することにより、電池蓋５６をなくすこともできる。
また、以上の実施形態においては、携帯電話機としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ノート型ＰＣ、パームトップＰＣ、ＰＤＡ、その他の携帯用等の電子機器であっても良い。また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

（付記１）
電池を第１のケース部材及び第２のケース部材で覆い一体化してなる電池パックにおいて、
第１のケース部材及び第２のケース部材には全周にわたって互いに当接するフランジが形成され、
一方のフランジには全周にわたって溶着リブが形成され、
他方のフランジには全周にわたって溝が形成され、
前記溶着リブが前記溝に挿入された状態で溶着されていることを特徴とする電池パック。

（付記２）
前記第１のケース部材または前記第２のケース部材の少なくとも一方には、前記電池に設けられた端子を露出させる開口が設けられており、
前記開口の周縁部と前記端子の周縁部とは、防水部材により封止されていることを特徴とする付記１に記載の電池パック。

（付記３）
前記第１のケース部材または前記第２のケース部材には、前記電池が電力を供給する電子機器に固定される固定部が設けられていることを特徴とする付記１または２に記載の電池パック。

（付記４）
前記電池パックは、前記電池が電力を供給する電子機器に収納され、
前記第１のケース部材または前記第２のケース部材は、この電子機器の電池パックを収納する収納部を蓋する電池蓋と一体に設けられることを特徴とする付記１または２に記載の電池パック。

（付記５）
付記１〜４のいずれか一項に記載の電池パックを備えることを特徴とする電子機器。

４ 収納凹部（収納部）
５ 電池パック
５１ 電池
５２ アウターケース（ケース部材）
５２ｄ，５３ｄ フランジ部
５２ｅ 溝
５３ インナーケース（ケース部材）
５３ｅ 溶着リブ
５２ｂ，５３ｂ，５６ｂ 開口
５６ 電池蓋
５６ｄ 係合凸部（固定部）
５６ｅ 溝（固定部）

Claims (4)

1. 電池を第１のケース部材及び第２のケース部材で覆い溶着装置により一体化して組立てる電池パックの組立方法であって、
   前記第１のケース部材及び前記第２のケース部材に全周にわたって当接するフランジを形成し、
   一方のフランジの全周にわたって溶着リブを形成し、
   他方のフランジの全周にわたって溝を形成し、
   前記溶着リブが前記溝に挿入された状態で、前記一方のフランジと前記他方のフランジとを前記溶着装置の超音波ホーンで挟持し、前記一方のフランジと前記他方のフランジを当接させて溶着することを特徴とする電池パックの組立方法。
2. 前記第１のケース部材または前記第２のケース部材の少なくとも一方には、前記電池に設けられた端子を露出させる開口が設けられており、
   前記開口の周縁部と前記端子の周縁部とは、防水部材により封止されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パックの組立方法。
3. 前記第１のケース部材または前記第２のケース部材には、前記電池が電力を供給する電子機器に固定される固定部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電池パックの組立方法。
4. 前記電池パックは、前記電池が電力を供給する電子機器に収納され、
   前記第１のケース部材または前記第２のケース部材は、この電子機器の電池パックを収納する収納部を蓋する電池蓋と一体に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の電池パックの組立方法。

Images