JP6113428B2

JP6113428B2 - 電池収容装置

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Publication number: JP6113428B2
Application number: JP2012157135A
Authority: JP
Inventors: 利夫瓶子
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2032-07-13
Also published as: JP2014022085A

Description

本発明は、電池が一列あたり複数個並べて収容される収容部に、各電池間を仕切る仕切り部及び中間電極が設けられている電池収容装置に関するものである。

単１〜単６形等の円筒状の電池（乾電池又は充電式電池）で動作する電子機器として、例えば携帯型マルチメータ、携帯型電力計等の測定装置や、テレビのリモートコントロール送信機（リモコン送信機）、デジタルカメラ等がある。これら電子機器には、電池を交換し易いように、例えば装置の背面や底面に、蓋で開閉可能な電池の収容部が設けられている。

このような電子機器を誤って落下させたり、ぶつけたりした場合、その衝撃で電池が収容部から飛び出してしまうという問題があった。特に電池が直列に並べられて収容されている場合、電極のばね性により複数の電池が列方向に付勢されているため、一層飛び出し易かった。

例えば特許文献１には、一列に並んで収容される各電池間に仕切り部（突起部）を設け、そこに中間電極を配置して、電池を一つずつ電極のばねで付勢することで、電池を飛び出し難くした電池収容器が記載されている。この電池収容器の中間電極は、負極用の円錐渦巻状のコイル電極と正極用の平面渦巻状の平面部とによって形成されている。同文献中に詳細な記載はないが、この中間電極は、１本の線材をコイル電極及び平面渦巻状の平面部に巻いて形成しているか、又は、コイル電極と平面渦巻状の平面部とを別部材で形成して、半田付けや電線等で接続しているものと解される。

特開２００５−１７４６２８号公報

中間電極を１本の線材を巻いて形成する場合、形状が複雑になるので製造するために高度な技術が必要であり、中間電極のコストが高くなる。又、中間電極を２つの別部材で構成してそれらを半田付け等で接続する場合、形状が単純になるため中間電極のコストは安価になるが、接続のための人手が必要になり組み立てに時間が掛かる。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、一列に並んだ各電池間に配置する中間電極を低コストなものにすることができ、さらに組み立てを短時間で簡便に行うことができる電池収容装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された電池収容装置は、電池が一列あたり複数個並べて収容される収容部に、各電池間を仕切る仕切り部が設けられており、該仕切り部に該電池間を直列接続するための中間電極が配置されている電池収容装置であって、該仕切り部が、二個の係止孔が形成された壁状の保持壁を該電池間に有し、該中間電極が、該保持壁を間に挟み込み可能に曲げられた断面コ字状の導電性の板部材と、該板部材の側部の一方の側に該電池の正極に接触する正極電極と、該板部材の側部の他方の側に該電池の負極に接触する負極電極とを有しており、該板部材を該保持壁に挟み込むように挿入し、該中間電極を該保持壁に保持したとき、該保持壁の該係止孔の各々と係止する抜け防止爪が該板部材の両側部の各々に形成されていることを特徴とする。

請求項２に記載された電池収容装置は、請求項１に記載されたものであり、前記仕切り部が、前記板部材を挿入するための溝を有していることを特徴とする。

請求項３に記載された電池収容装置は、請求項１又は２に記載されたものであり、前記板部材が、前記溝内に嵌るように隆起させた隆起部を有していることを特徴とする。

請求項４に記載された電池収容装置は、請求項１から３のいずれかに記載されたものであり、前記板部材が非対称形状で形成されており、この非対称形状に対応する形状で前記保持壁が形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載された電池収容装置は、請求項４に記載されたものであり、前記板部材は、その折り曲げ部分の一方の端部が切り欠かれて切欠き部に形成され、該切欠き部に対応する前記保持壁の位置に上方に突出する逆差し防止突起が形成されていることを特徴とする。

請求項６に記載された電池収容装置は、請求項１から５のいずれかに記載されたものであり、前記正極電極が、前記板部材自体で形成されていることを特徴とする。

請求項７に記載された電池収容装置は、請求項１から６のいずれかに記載されたものであり、前記負極電極が、前記板部材に取り付けられたコイルばね、又は前記板部材自体で形成された板ばねであることを特徴とする。

本発明の電池収容装置によれば、中間電極が簡便な形状であるので、製造が容易になり安価なものになる。さらに、正極電極と負極電極とを例えば半田付けやコネクタ等で接続する必要がなく、仕切り部の保持壁を挟み込むように中間電極を挿入するだけで取り付けることができるので、短時間で簡便に組み立てることができる。しかも、板部材には、仕切り部の保持壁の係止孔に係止される抜け防止爪が設けられており、仕切り部に挿入した中間電極を構成する板部材は仕切り部から脱落せず、振動等の衝撃があっても仕切り部による保持を維持できる。

仕切り部が中間電極の板部材を挿入する溝を有している場合、中間電極が仕切り部に一層確実に保持される。板部材が溝内に嵌るように隆起させた隆起部を有している場合、中間電極がより強固に保持される。

板部材が非対称形状で形成されており、この非対称形状に対応する形状で保持壁が形成されている場合、中間電極を誤って逆向きで保持壁に取り付けようとしても、形状が合わず取り付けることができない。そのため、中間電極を正しい向きで保持壁に取り付けることができる。

板部材の折り曲げ部分の一方の端部を切り欠いて切欠き部を形成し、この切欠き部に対応する保持壁の位置に上方に突出する逆差し防止突起を形成している場合、中間電極の逆差しを確実に防止できる。

正極電極や負極電極が板部材自体で形成されている場合、中間電極を一層安価に製造できる。負極電極がコイルばねの場合、耐久性の優れたものになる。

本発明を適用する電池収容装置の一例である携帯型マルチメータの背面図である。図１中の鎖線枠で囲んだ部分の拡大図である。中間電極６ａの（ａ）正極電極側の斜視図、（ｂ）負極電極側の斜視図である。中間電極６ａの製造途中を示す（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。図２中の仕切り部４のみを示す拡大図である。図２中のＡ−Ａ線断面図である。図１中のＢ−Ｂ線断面図である。別の中間電極６０を示す負極電極側の斜視図である。中間電極６０の製造途中を示す（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。別の中間電極６１及び仕切り部４を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。

本発明の電池収容装置の一例である携帯型マルチメータ１の背面図を図１に示す。このマルチメータ１は、一例として直方体の筐体２を有している。この筐体２の背面（図の観察面側）には、一例として単３形の４本の電池９０ａ〜９０ｄ（以下、単に電池９０ともいう）を収容するために略直方体の部屋状に窪ませた収容部３が、筐体２と一体的に樹脂で形成されている。収容部３は、一列あたり電池９０を直列に２本並べて収容すると共に、その列を２列収容可能な形状に形成されている。同図では、電池９０ａと電池９０ｂとが一列に並べられており、電池９０ｃと電池９０ｄとが一列に並べられている例を示している。

収容部３は、図示しない取り外し式の蓋によって、開口部が開閉されるようになっている。収容部３の一端部（図の下方）の近くに形成された切欠き孔５１は、蓋に形成された爪を掛止するための孔であり、収容部３の他端部（図の上方）の近くに形成された螺子孔５２は蓋を螺子止めするための孔である。

この収容部３は、正極電極１１，１３、負極電極１２，１４、仕切り部４、電池支持壁５、及び中間電極６ａ，６ｂを備えている。

正極電極１１は、電池９０ａの正極に接触し、正極電極１３は電池９０ｃの正極に接触する凸部付の導電性の板である。負極電極１２は、電池９０ｂの負極に接触し、負極電極１４は電池９０ｄの負極に接触するコイルばね付きの導電性の板である。正極電極１１，１３、及び負極電極１２，１４は従来の電池収容装置に使用されるものと同様のものであるので、詳細な説明は省略する。負極電極１２と正極電極１３とが、装置内部で電気的に接続されていて、電池９０ａ〜９０ｄが電気的に直列に接続されるようになっている。

仕切り部４は、一列に並べられる２本（複数本の一例）の電池９０間を仕切り、中間電極６ａ，６ｂを保持するためのものである。仕切り部４は、収容部３と一体的に樹脂で形成されている。中間電極６ａは、電池９０ａ，９０ｂ間を電気的に直列接続し、中間電極６ｂは、電池９０ｃ，９０ｄ間を電気的に直列接続する。

電池支持壁５は、各電池９０が列に対して横方向にずれないように電池９０を支持するためのものである。電池支持壁５は、一例として電池９０と接する部分が電池９０の円筒径と略同径の円弧状に形成されている。この電池支持壁５は、収容部３と一体的に樹脂により形成されている。

図１に鎖線枠で囲んだ部分の拡大図を、図２に示す。同図では、電池９０を収容していない状態を示している。

図２に示すように、仕切り部４には、中間電極６ａと中間電極６ｂとが互いに逆向きに取り付けられている。中間電極６ａと中間電極６ｂとは、同様の構造のものである。仕切り部４についても、中間電極６ａが取り付けられる部分と中間電極６ｂが取り付けられる部分は、互いに逆向きに同様の構造になっている。そのため、以下では中間電極６ａとそれを保持する仕切り部４の構造について説明し、中間電極６ｂに関する部分の説明は省略する。

中間電極６ａを図３に示す。図３（ａ）に、正極電極２２側から観察した中間電極６ａの斜視図を示し、図３（ｂ）に、負極電極３２側から観察した中間電極６ａの斜視図を示す。

同図に示すように、中間電極６ａは、断面コの字状に折り曲げられた形状の導電性の板部材２０を備えている。板部材２０は、一例として、導電性及びばね性を有する黄銅板にニッケルメッキを施したものである。この板部材２０の一方の側である側部２１に、電池９０（図１参照）の正極に接触する導電性の正極電極２２が設けられており、他方の側である側部３１に電池９０の負極に接触する導電性の負極電極３２が設けられている。側部２１と側部３１とは隙間を有して背中合わせに対向しており、正極電極２２と負極電極３２とが互いに逆方向を向いている。

図３（ａ）に示すように、正極電極２２は、電池９０の正極に接触し易くするために、一例として、板部材２０自体である側部２１の中央部を、外側に凸状に隆起させて形成されたものである。

側部２１には、正極電極２２の他に、固定用隆起部２３、及び抜け防止爪２４が形成されている。固定用隆起部２３は、側部２１の左右両側を、円弧状に外側に隆起させたものである。抜け防止爪２４は、側部２１の下側の一方の側端（図３（ａ）の右側端）に、上側が開くように背面側（側部３１側）に切り起こしたものである。

図３（ｂ）に示すように、負極電極３２は、一例として、ニッケルメッキ鋼線などを巻いて形成された導電性の円錐渦巻状のコイルばねである。この負極電極３２は、側部３１の中央部に、側部３１の背面側（側部２１側）が突出しないように取り付けられている。この負極電極３２は、弾性体であり、電池９０を付勢しつつ、電池９０の負極に接触するためのものである（図１参照）。

側部３１には、固定用隆起部３３、及び抜け防止爪３４が形成されている。固定用隆起部３３は、側部３１の左右両側を、円弧状に外側に隆起させたものである。抜け防止爪３４は、側部３１の下側の他方の側端（図３（ｂ）の右側端）に、上側が開くように背面側（側部２１側）に切り起こしたものである。抜け防止爪２４及び抜け防止爪３４は、互いが当たらないように、位置をずらして形成されている。側部２１と側部３１との隙間が広く、抜け防止爪２４と抜け防止爪３４とが当たらない場合には、位置をずらさず対向させて形成してもよい。

この板部材２０には、逆差し防止用の切欠き部２８が形成されている。切欠き部２８は、板部材２０上部の折り曲げ部分の一方の端部を切り欠いて、板部材２０を非対称形状に形成したものである。

この中間電極６ａの製造は、一例として、金属板を金型で打ち抜いたり曲げたり隆起させたりするプレス加工により、最初に板部材２０を平らな状態で製造する。このプレス加工時に、板部材２０の外形形状と共に、正極電極２２、固定用隆起部２３，３２、抜け防止爪２４，３４、切欠き部２８、及び負極電極３２取付用のかしめ加工部分も同時に形成する。

次に、図４に示すように、平らな状態の板部材２０をかしめ加工して負極電極３２を取り付ける。続いて、図３に示すように、板部材２０を真ん中から断面コの字状に折り曲げて中間電極６ａが完成する。なお、板部材２０を折り曲げた後に、負極電極３２を取り付けるようにしてもよい。

次に、仕切り部４の構造について説明する。

中間電極６ａ、６ｂを取り付ける前の仕切り部４を図５に示す。図５は図２に対応している。

仕切り部４には、電池９０（図１参照）間に位置する壁状の保持壁４１、溝４２，４３、切欠き部４４，４５、及び逆差し防止突起４６が形成されている。

図２に示すＡ−Ａ線断面図を、図６に示す。中間電極６ａは、側部２１と側部３１との間に保持壁４１が位置するように挟み込んで仕切り部４に保持されている。側部２１と側部３１との間隔は、保持壁４１の板厚と同程度の間隔で形成することが好ましい。

仕切り部４の溝４２には、側部２１が挿入され、仕切り部４の溝４３には、側部３１が挿入されている。溝４２は、側部２１の固定用隆起部２３を、ちょうど挟み込む溝幅、又は僅かに撓ませる程度の溝幅で形成されている。同様に、溝４３は、側部３１の固定用隆起部３３を、ちょうど挟み込む溝幅、又は僅かに撓ませる程度の溝幅で形成されている。これにより、溝４２に側部２１がしっかりと嵌り、溝４３に側部３１がしっかりと嵌るため、中間電極６ａが、がたつくことなく、仕切り部４に確実に保持される。

保持壁４１には、抜け防止爪３４に対応する位置に、係止孔４８が形成されている。中間電極６ａ（側部３１）を抜こうとしたときに、切り起こした抜け防止爪３４が係止孔４８に係止されて、抜け止めされる。抜け防止爪２４に対応する位置にも、係止孔４９（図７参照）が形成されていて、側部２１が抜け止めされている。

図７に、図１のＢ−Ｂ線断面図を示す。同図では、電池９０が収容されていない状態を図示している。図７（ａ）は、中間電極６ａ，６ｂを仕切り部４に取り付ける前の状態を図示しており、図７（ｂ）は、中間電極６ａ，６ｂを取り付けた後の状態を図示している。

図７（ａ）に示すように、保持壁４１には、中間電極６ａ，６ｂの切欠き部２８に対応する位置を上方に突出させた逆差し防止突起４６が形成されている。そのため、図７（ｂ）に示すように、中間電極６ａ，６ｂが正しい向きであれば、逆差し防止突起４６に当たらず仕切り部４の奥まで中間電極６ａ，６ｂを挿入することができる。中間電極６ａ，６ｂを誤って逆向きで挿入しようとした場合、中間電極６ａ，６ｂが逆差し防止突起４６に当たるため、奥まで挿入することができず、逆差しが防止される。

仕切り部４には、正極電極２２に対応する位置に切欠き部４４が形成され、負極電極３２に対応する位置に切欠き部４５が形成されていて、中間電極６ａ，６ｂが電池９０に接触できるようになっている。

図７（ａ）に示すように、保持壁４１の上から中間電極６ａ，６ｂを仕切り部４に挿入するだけで、仕切り部４に短時間で簡便に取り付けることができる。中間電極６ａ，６ｂは、各々、一体的であるので、半田付けなどの取り付け作業は不要である。また、中間電極６ａ，６ｂの構造も主に板部材２０を曲げた簡便な構造であるので、安価に製造することができる。

なお、負極電極３２がコイルばねである例について説明したが、板部材２０自体で負極電極を形成してもよい。

図８に、負極電極３２ａ側から観察した中間電極６０の斜視図を示す。この中間電極６０には、負極電極３２ａとして、側部３１ａを切り起こして曲げて形成した板ばねが設けられている。負極電極３２ａ以外の構造は、中間電極６ａ，６ｂと同様である。

この中間電極６０の製造は、図９に示すように、一例として、金属板をプレス加工して、最初に板部材２０ａを平らな状態で製造する。このプレス加工時に、板部材２０ａの外形形状と共に、正極電極２２、固定用隆起部２３，３３、抜け防止爪２４，３４、切欠き部２８、及び負極電極３２ａも同時に形成する。次に、平らな状態の板部材２０ａを真ん中から断面コの字状に折り曲げて中間電極６０が完成する。

このように、中間電極６０は、全て同一の金属板で形成されているので、一層安価に製造することができる。また、前述した中間電極６ａ，６ｂと同様に、仕切り部４に挿入するだけで、短時間に簡便に取り付けることができる。

以上、本発明の電池収容装置の例として、マルチメータ１について説明したが、電池で動作する種々の電子機器に本発明を適用することができる。又、本発明は、単１〜単６形の乾電池を収容する装置に好ましく適用することができるが、例えばボタン型電池のように直列に配置される電池を収容する装置であれば適用可能である。

又、負極電極３２，３２ａが弾性体である例について説明したが、正極電極２２としてコイルばねや板ばねなどの弾性体を設けてもよい。弾性体には、公知の種々のばね等を採用することができる。正極電極２２及び負極電極３２の少なくとも一方が弾性体であれば、電池９０を付勢して、電池９０の飛び出しを防止することができる。その場合、他の電極１１〜１４（図１参照）も中間電極６ａ，６ｂの弾性体に対応するように構成する。

固定用隆起部２３，３３、逆差し防止爪２４，３４、切欠き部２８の位置や形状、設ける数は適宜変更することができる。必要性に応じて、固定用隆起部２３，３３、逆差し防止爪２４，３４、切欠き部２８は設けなくてもよい。又、固定用隆起部２３，３３を設けずに、仕切り部４の溝４２，４３の溝幅を、板部材２０の板厚と同程度の幅に形成してもよい。仕切り部４に溝４２，４３を設けずに、保持壁４１だけで中間電極６ａ，６ｂを保持させてもよい。

又、図６、図７等に示すように、板部材２０の折り曲げ部分（側部２１と側部３１との接続部）が上方に位置するように、仕切り部４に中間電極６ａを挿入すると、作業性が良いため好ましいが、板部材２０の折り曲げ部分が横を向くように仕切り部４に挿入する構造にしてもよい。

例えば、図１０に示すように、側部２１と側部３１との接続部２９が横方向を向くようにして、仕切り部４に取り付ける中間電極６１を示す。この場合、仕切り部４の保持壁４１ａに、接続部２９が通るスリット６５を形成する。接続部２９の下方側には切欠き部２８を形成して、この切欠き部２８に対応する位置の保持壁４１ａにはスリット６５を形成せずに、逆差し防止用の壁６７を形成しておくことが好ましい。なお、同図では、仕切り部４の溝４２等の図示を省略している。

スリット６５に接続部２９を通して、側部２１と側部３１との間に保持壁４１を位置させることで、中間電極６１が保持壁４１に保持される。中間電極６１を正しい向きでスリット６５に差し込むと、切欠き部２８があるため、接続部２９が壁６７に当たらず、中間電極６１を奥まで挿入することができる。一方、中間電極６１を逆向きで、つまり切欠き部２８が上側になるようにして、スリット６５に挿入すると、接続部２９が壁６７に当たるため、中間電極６１を奥まで挿入することができず、逆差しが防止されるようになっている。同図に示すように、中間電極６１の固定用隆起部２３や抜け防止爪２４は、中間電極６１の挿入方向に沿う向きで側部２１に形成する。この例では、中間電極６１に１つだけ抜け防止爪２４が設けられている例を示している。

１は携帯型マルチメータ、２は筐体、３は収容部、４は仕切り部、５は電池支持壁、６ａ・６ｂは中間電極、１１・１３は正極電極、１２・１４は負極電極、２０・２０ａは板部材、２１は一方の側部、２２は正極電極、２３は固定用隆起部、２４は抜け防止爪、２８は切欠き部、２９は接続部、３１・３１ａは他方の側部、３２・３２ａは負極電極、３３は固定用隆起部、３４は抜け防止爪、４１・４１ａは保持壁、４２・４３は溝、４４・４５は切欠き部、４６は逆差し防止突起、４８・４９は係止孔、５１は切欠き孔、５２は螺子孔、６０・６１は中間電極、６５はスリット、６７は壁、９０ａ・９０ｂ・９０ｃ・９０ｄは電池である。

Claims

電池が一列あたり複数個並べて収容される収容部に、各電池間を仕切る仕切り部が設けられており、該仕切り部に該電池間を直列接続するための中間電極が配置されている電池収容装置であって、
該仕切り部が、二個の係止孔が形成された壁状の保持壁を該電池間に有し、
該中間電極が、該保持壁を間に挟み込み可能に曲げられた断面コ字状の導電性の板部材と、該板部材の側部の一方の側に該電池の正極に接触する正極電極と、該板部材の側部の他方の側に該電池の負極に接触する負極電極とを有しており、
該板部材を該保持壁に挟み込むように挿入し、該中間電極を該保持壁に保持したとき、該保持壁の該係止孔の各々と係止する抜け防止爪が該板部材の両側部の各々に形成されていることを特徴とする電池収容装置。
前記仕切り部が、前記板部材を挿入するための溝を有していることを特徴とする請求項１に記載の電池収容装置。
前記板部材が、前記溝内に嵌るように隆起させた隆起部を有していることを特徴とする請求項２に記載の電池収容装置。
前記板部材が非対称形状で形成されており、この非対称形状に対応する形状で前記保持壁が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電池収容装置。
前記板部材は、その折り曲げ部分の一方の端部が切り欠かれて切欠き部に形成され、該切欠き部に対応する前記保持壁の位置に上方に突出する逆差し防止突起が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電池収容装置。
前記正極電極が、前記板部材自体で形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電池収容装置。
前記負極電極が、前記板部材に取り付けられたコイルばね、又は前記板部材自体で形成された板ばねであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電池収容装置。