JP6515488B2 - 電池収納機構及び撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子機器における電池の収納機構、及び電池を内部に収納する撮像装置に関する。
電池を内部電源として駆動及び制御される電子機器では、電池を収納する電池室を備え、電池室の開口部を開閉する蓋が設けられている。蓋を開くことで電池室への電池の挿脱が可能になる。電池室から電池を取り外しやすくするために、電池室内には電池を排出方向(電池室の開口部方向)に向けて付勢する手段が設けられている場合が多い。この種の電池収納機構では、電池と端子の確実な接触を維持させると共に、電池室からの不用意な電池の脱落を防止するために、電池室内の所定の位置に電池を保持させる手段が必要である。保持手段として、電池室の蓋自体を用いるタイプや、蓋とは別に設けた電池ロック手段を用いるタイプが知られている。独立した電池ロック手段を備える後者のタイプは、電池室の蓋を開いた際に突発的な電池の脱落を防止できるという利点があるが、蓋とは別に電池ロック手段を操作する必要があり、操作の手間がかかるという問題があった。
特許文献1は、蓋とは別の電池ロック手段を備えている電池収納機構を一眼レフカメラの電池ボックスに適用した例を示している。カメラ本体内に電池室を形成し、この電池室の開口部となる電池交換窓をカメラ本体の底面側に形成し、電池交換窓を開閉する電池蓋が設けられている。電池蓋はヒンジによってカメラ本体に対して回動可能に支持されている。電池蓋には側縁から出没可能なロック片が設けられており、電池交換窓の側部にロック片を係合させることによって電池蓋を閉じ位置に保持することができる。カメラ本体には電池室内に出没可能な電池係止爪が設けられており、電池係止爪は電池室内に突出する方向に付勢されている。電池係止爪にはロック解除用のテーパ形状部が形成されており、電池交換窓を通して電池室内へ電池を挿入するとき、電池がテーパ形状部に当接する。テーパ形状部は電池の挿入方向の移動を受けたときに電池係止爪を電池室からの退避方向に移動させる力を生じる形状をなしており、電池により押された電池係止爪が一旦退避して電池の挿入を許す。電池室へ電池が挿入されると、電池係止爪が付勢力によって電池室内への突出位置に戻って電池室からの電池の離脱を防ぐ。電池室から電池を取り外すときには、指や治具を用いて電池係止爪を退避方向へ移動させる。このような電池収納機構では、電池の取り外し時に、ロック片の操作を含めた電池蓋の開閉操作とは別に電池係止爪の操作を行う必要があるため、電池交換に手間がかかって撮影のタイミングを逃してしまうおそれがある。
特許文献2には、ハードディスクドライブを内蔵した撮像装置で、ハードディスクドライブを開閉する開閉蓋の着脱に連動してバッテリー装着部におけるロック及びロック解除を行う構造が記載されている。バッテリー装着部のロック機構を直接に操作しない点で特許文献1の電池収納機構と異なるが、ロック解除時に開閉蓋を撮像装置本体から取り外す必要があり、利便性において改善の余地がある。
特開2008-71592号公報 特開2008-167202号公報
本発明は、電池交換の作業性に優れる電池収納機構、及び電池交換の作業性に優れる撮像装置を提供することを目的とする。
本発明は、開口部を通して電池を挿脱可能な電池室と、電池室の開口部を開閉可能な蓋部材とを有する電池収納機構において、蓋部材が開口部を閉じる閉じ位置から所定の中間開き位置に達するまでの間、電池室内に電池を保持させるロック状態にあり、中間開き位置から開き方向への蓋部材の移動によって電池室への電池の挿脱を許すロック解除状態になる電池ロック手段を備えるものであり、以下の特徴を有する
蓋部材のタイプとして、軸を中心とする回動によって電池室の開口部を開閉するものや、直線的に移動して電池室の開口部を開閉するものを採用することができる。
回動タイプの蓋部材を用いる場合、電池ロック手段を次のように構成することができる。電池室に対する電池の挿脱方向の移動軌跡上に進出するロック位置と、電池室に対する電池の挿脱方向の移動軌跡上から退避するロック解除位置との間で直線的に移動する直進ロック部材を備え、ロック付勢部材によって直進ロック部材をロック位置に向けて付勢する。蓋部材に対して回動可能に枢着され、かつ直進ロック部材に形成した長孔に対して摺動可能に接続されるリンクを設ける。蓋部材が閉じ位置から中間開き位置まで回動するとき、直進ロック部材は、長孔内でのリンクの接続位置を変化させながら、ロック付勢部材の付勢力によってロック位置に保持される。蓋部材が中間開き位置よりも開き方向に回動するとき、直進ロック部材がリンク部材の移動力を受けてロック解除位置に移動される。
回動タイプの蓋部材を用いる場合の異なる形態として、電池ロック手段を次のように構成することもできる。電池ロック手段は、蓋部材に対して所定の最小開き角から最大開き角の範囲で相対回動可能に支持された回動ロック部材と、蓋部材に対して回動ロック部材を最大開き角に向けて付勢するロック付勢部材とを備える。蓋部材が閉じ位置にあるとき、回動ロック部材は、蓋部材に対する最小開き角にあり、かつ電池室に対する電池の挿脱方向の移動軌跡上に進出するロック位置にある。蓋部材が閉じ位置から中間開き位置まで回動するとき、回動ロック部材はロック付勢部材の付勢力によってロック位置に保持され、蓋部材の中間開き位置で最大開き角になる。蓋部材が中間開き位置よりも開き方向に回動するとき、回動ロック部材は、蓋部材と共に回動して、電池室に対する電池の挿脱方向の移動軌跡上から退避するロック解除位置に移動される。
直線的に移動するタイプの蓋部材を用いる場合、電池ロック手段を次のように構成することができる。電池室に対する電池の挿脱方向の移動軌跡上に進出するロック位置と、電池室に対する電池の挿脱方向の移動軌跡上から退避するロック解除位置との間で蓋部材と略平行に移動する直進ロック部材を備え、ロック付勢部材によって直進ロック部材をロック位置に向けて付勢する。蓋部材と直進ロック部材には、互いの移動によって係合や離間する関係の係合伝達部とを設ける。蓋部材が開き位置から中間開き位置まで移動するとき、係合伝達部が係合せず、直進ロック部材はロック付勢部材の付勢力によってロック位置に保持される。蓋部材が中間開き位置よりも開き方向に移動するとき、係合伝達部が係合して、直進ロック部材が蓋部材の移動力を受けてロック解除位置に移動される。
本発明は電池を用いる様々な分野の電子機器に用いることが可能であり、一例として撮像手段を有する撮像装置に適用することができる。
以上の本発明の電池収納機構によれば、蓋部材の開閉操作に電池ロック手段を連動させることで、電子機器における電池交換を容易に行うことが可能となる。また、本発明を適用した電池収納機構を撮像装置に備えることで、電池交換の作業性を向上させて撮影機会の逸失を減らすことができる。
本発明を適用した第1の実施形態の電池収納機構で、蓋部材が閉じ位置にある状態を示す図である。 第1の実施形態の電池収納機構で、電池ロック部材のロック解除動作が開始される中間位置まで蓋部材を開いた状態を示す図である。 第1の実施形態の電池収納機構で、蓋部材が開き位置にある状態を示す図である。 第2の実施形態の電池収納機構で、蓋部材が閉じ位置にある状態を示す図である。 第2の実施形態の電池収納機構で、電池ロック部材のロック解除動作が開始される中間位置まで蓋部材を開いた状態を示す図である。 第2の実施形態の電池収納機構で、蓋部材が開き位置にある状態を示す図である。 第3の実施形態の電池収納機構で、蓋部材が閉じ位置にある状態を示す図である。 第3の実施形態の電池収納機構で、電池ロック部材のロック解除動作が開始される中間位置まで蓋部材を開いた状態を示す図である。 第3の実施形態の電池収納機構で、蓋部材が開き位置にある状態を示す図である。
図1から図3に電池収納機構の第1の実施形態を示す。電子機器の内部に、電池20を収納可能な電池室21が形成されている。電池室21の一端に開口部22が形成され、開口部22と反対側の電池室21の底部には電池排出バネ23が設けられている。電池排出バネ23は開口部22側(電池室21からの排出方向)へ向けて電池20を付勢する。電池室21の内部には端子(不図示)が設けられており、図1のように電池室21に電池20を収納させた状態で、電池20側の端子が電池室21内の端子に対して接触する。
電池室21の開口部22は蓋部材24によって開閉される。蓋部材24は、軸25を中心として回動可能に電子機器本体に対して支持されており、図1に示す閉じ位置から図3に示す開き位置の間で回動する。蓋部材24を閉じ位置に保持させる蓋ロック手段を備えているが、蓋ロック手段の図示は省略している。
電池収納機構は、電池室21内に電池20を保持させる電池ロック手段を有している。以下、電池ロック手段について説明する。電池室21の開口部22付近には、蓋部材24とは別体の電池ロック部材26が支持されている。電池ロック部材26は、電子機器本体に対して、電池室21の深さ方向(電池室21に対する電池20の挿脱方向)と略垂直な方向に直進移動可能に支持されており、電池室21に対する電池20の挿脱方向の移動軌跡上に進出する(開口部22の内側に突出する)ロック位置(図1及び図2)と、電池室21に対する電池20の挿脱方向の移動軌跡上から退避する(開口部22内に突出しない)ロック解除位置(図3)との間で移動可能である。電池ロック部材26がロック解除位置にあるときは、電池室21への電池20の挿脱が可能であり、電池ロック部材26がロック位置にあるときは、電池室21からの電池20の取り外しが規制される。電池ロック部材26はロック付勢バネ27によってロック位置へ向けて付勢されている。
電池ロック部材26はリンク28を介して蓋部材24と連動する。リンク28は、一方の端部28aを蓋部材24のうち軸25から偏心した位置に枢着(回動可能に接続)し、他方の端部28bを電池ロック部材26に形成した長孔26aに対して摺動可能に挿入させている。長孔26aは電池ロック部材26の移動方向と略平行に長手方向を向けて形成されている。
蓋部材24を閉じた図1の状態では、ロック付勢バネ27の付勢力によって電池ロック部材26がロック位置に保持されている。このロック位置よりも電池室21内への突出方向(図1の左手方向)への電池ロック部材26の移動は、図示しないストッパによって規制される。図1の状態では、リンク28の端部28bは長孔26aの一端(軸25から遠い側の端部)付近に位置しており、リンク28は電池ロック部材26の位置制御には関与していない。
図1の閉じ位置から蓋部材24を開き方向に回動させると、軸25と偏心した位置に端部28aを接続させたリンク28が牽引され、端部28bの位置が変化する。図1の閉じ位置から図2の中間開き位置まで蓋部材24が回動する間は、リンク28の端部28bが長孔26a内を移動するため蓋部材24の動作が電池ロック部材26に伝達されず、電池ロック部材26はロック位置に保持され続ける。蓋部材24が図2の中間開き位置に達すると、リンク28の端部28bが長孔26aの他端(軸25に近い側の端部)に当接し、これ以降は蓋部材24の開き方向の力がリンク28を介して電池ロック部材26に伝わるようになる。そのため、図2の中間開き位置から図3の開き位置まで蓋部材24を回動させるときには、ロック付勢バネ27の付勢力に抗して電池ロック部材26がロック位置からロック解除位置へ移動される。図3に示すように、電池ロック部材26がロック解除位置に移動することで電池20に対する保持が解除され、電池排出バネ23の付勢力によって電池20が電池室21から押し出される。
電池室21内への電池20の挿入は、蓋部材24が図3の開き位置と図2の中間開き位置のいずれにある状態でも行うことができる。図2の中間開き位置では電池ロック部材26がロック位置にあるので、電池ロック部材26をロック解除位置に一旦移動させることで電池20が開口部22を通過することが可能になる。その際、電池20の挿入方向の移動力を受けたときにロック解除位置への移動分力を生じさせる分力発生部(テーパー面など)を電池ロック部材26に形成しておくことにより、電池ロック部材26を手などでロック解除位置に押し込む手間を要さずに、蓋部材24が中間開き位置にある場合でも電池20の押し込み動作のみで電池室21への挿入を行うことができる。
電池蓋24を開き位置から閉じるときにも電池ロック部材26が連動する。電池蓋24が閉じ方向に回動すると、リンク28の端部28bの位置が長孔26a内で変化してリンク28による電池ロック部材26の牽引状態が解除され、電池蓋24が図2の中間開き位置まで閉じられると、電池ロック部材26がロック位置まで移動可能になる。なお、図3のように電池20が電池室21から突出する状態では、電池ロック部材26のロック位置方向への移動が電池20によって規制されるので、電池ロック部材26が実際にロック位置へ向けて移動するタイミングは、電池20の全体が電池室21内に入った後になる。この際の電池室21への電池20の押し込みは、指などで行ってもよいが、閉じ位置に向けて回動する蓋部材24によって行うことで手間を省くことができる。電池ロック部材26の位置よりも深く電池20が押し込まれると、ロック付勢バネ27の付勢力によって電池ロック部材26がロック解除位置からロック位置に向けて移動する。
以上のように、電池ロック部材26が蓋部材24と連動して動作するように構成したことで、電池ロック部材26と蓋部材24を個別に操作する必要がなく、電池交換を迅速かつ容易に行うことができる。電池ロック部材26は、蓋部材24を開く際に中間開き位置に達するまでロック位置に保持されるので、電池20の突発的な脱落を防ぐことができる。
なお、電池ロック部材26をロック位置に付勢するロック付勢バネ27の付勢力を、電池20を排出方向に付勢する電池排出バネ23の付勢力よりも大きく設定することが好ましい。このように設定することで、電池排出バネ23の付勢力を受けた電池20から電池ロック部材26に対してロック解除位置方向への分力が作用するような場合でも、蓋部材24が中間開き位置に達するまでは電池ロック部材26を確実にロック位置に保持させることができる。
図4から図6に示す第2の実施形態は、電池ロック手段の構成要素として、第1の実施形態の電池ロック部材26とは異なる動作を行う電池ロック部材30を有している。なお、図4から図6において第1の実施形態(図1から図3)と共通する部分については同じ符号で示しており、共通部分の説明は省略する。
電池ロック部材30は、蓋部材24と共通の軸25によって回動可能に支持されており、蓋部材24に対して所定の範囲内で相対回動が可能である。具体的には、図4に示す状態が相対的な回動範囲の一端であり、このとき蓋部材24に対する電池ロック部材30の開き角が最小(最小開き角)になる。また、図5及び図6に示す位置関係が相対的な回動範囲の他端であり、このとき蓋部材24に対する電池ロック部材30の開き角が最大(最大開き角)になる。電池ロック部材30は最大開き角よりも蓋部材24に対する開き角度を大きくしないように、図示しないストッパによって回動制限を受ける。
電池ロック部材30と蓋部材24の間にロック付勢バネ(ロック付勢部材)31が設けられている。ロック付勢バネ31は、蓋部材24に対する電池ロック部材30の開き角度を大きくさせる方向に付勢する。図4に示す蓋部材24の閉じ位置では、ロック付勢バネ31の付勢力をチャージさせながら、電池室21からの電池20の離脱を規制するロック位置に電池ロック部材30が保持される。このとき電池ロック部材30は蓋部材24に対して最小開き角になっており、電池ロック部材30が蓋部材24と略平行な関係にある。
蓋部材24が図4の閉じ位置から図5の中間開き位置に達するまでは、蓋部材24と電池ロック部材30はストッパによる相対回動規制を受けないため、蓋部材24のみが回動し、ロック付勢バネ31の付勢力によって電池ロック部材30がロック位置に保持され続け、蓋部材24と電池ロック部材30の間の開き角が徐々に大きくなる。蓋部材24が図5の中間開き位置からさらに開き方向に回動すると、蓋部材24と電池ロック部材30の相対回動がストッパにより規制され、蓋部材24に対する開き角度が最大になっている電池ロック部材30が蓋部材24と共に回動するようになる。そして蓋部材24が図6の開き位置に達すると、電池ロック部材30は、電池室21に対する電池20の挿脱方向の移動軌跡上から退避するロック解除位置に達し、電池室21からの電池20の離脱が可能になる。
図7から図9に示す第3の実施形態では、蓋部材40と電池ロック部材41がいずれも、電池室21への電池20の挿脱方向と略垂直な方向に直進移動可能に支持されている。蓋部材40は、図7に示す閉じ位置と、図9に示す開き位置との間で移動することができる。
電池ロック手段を構成する電池ロック部材41は、第1の実施形態の電池ロック部材26と同様に、電池室21内に進入するロック位置(図7、図8)と、電池室21から退避するロック解除位置(図9)との間で移動することができ、ロック付勢バネ42によってロック位置へ向けて付勢されている。蓋部材40と電池ロック部材41の互いの対向箇所には連動突起(係合伝達部)40aと連動突起(係合伝達部)41aが設けられている。
図7に示す蓋部材40の閉じ位置では、連動突起40aと連動突起41aが離間しており、ロック付勢バネ42の付勢力で電池ロック部材41がロック位置に保持されて、電池室21からの電池20の離脱を規制する。蓋部材40が図7の閉じ位置から図8の中間開き位置に達するまでは、連動突起40aと連動突起41aが係合しないため、ロック付勢バネ42の付勢力によって電池ロック部材41がロック位置に保持され続ける。蓋部材40が図8の中間開き位置に達すると、連動突起40aが連動突起41aに係合する。蓋部材40が中間開き位置からさらに開き方向に移動すると、連動突起40aが連動突起41aを押圧し、蓋部材40の移動に伴って、ロック付勢バネ42の付勢力に抗して電池ロック部材41がロック位置からロック解除位置へ向けて移動する。蓋部材40が図9の開き位置に達すると、電池ロック部材41はロック解除位置に達して電池室21からの電池20の離脱が可能になる。
以上のように、第2の実施形態と第3の実施形態においても、電池ロック部材30や電池ロック部材41が蓋部材24や蓋部材40の開閉動作と連動して動作することにより、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。これらの変形例から分かるように、本発明では、蓋部材の動作方向や、電池ロック手段の構成などに関する様々な改変が可能である。
以上の各実施形態のような電池収納機構をカメラなどの撮像装置に適用することで、電池交換による時間のロスを少なくして撮影機会の逸失を減らすことができる。具体的には、撮像素子などの撮像手段を内部に有する撮像装置の本体内に電池室21を形成し、撮像装置の本体に蓋部材24、40や電池ロック部材26、30、41といった部材を支持させることにより構成される。
以上、図示実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は図示実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、図示実施形態では電池室を閉じる蓋部材として、軸回りに回動する蓋部材24と、直線的に移動する蓋部材40を例示したが、直線的に移動させて蓋自体のロック解除を行ってから回動して開くタイプの蓋部材なども知られている。このように複合的な動作を行う蓋部材を備えた電池収納機構を対象として本発明を適用することも可能である。
また、本発明の電池収納機構の適用例としてカメラなどの撮像装置を例示したが、本発明の適用分野は撮像装置に限られるものではなく、電池を挿脱させる様々な電子機器に用いることができる。
20 電池
21 電池室
22 開口部
23 電池排出バネ
24 蓋部材
25 軸
26 電池ロック部材(直進ロック部材)
26a 長孔
27 ロック付勢バネ(ロック付勢部材)
28 リンク
28a 28b リンクの端部
30 電池ロック部材(回動ロック部材)
31 ロック付勢バネ(ロック付勢部材)
40 蓋部材
40a 連動突起(係合伝達部)
41 電池ロック部材(直進ロック部材)
41a 連動突起(係合伝達部)
42 ロック付勢バネ(ロック付勢部材)

Claims (4)

  1. 開口部を通して電池を挿脱可能な電池室と、上記電池室の上記開口部を開閉可能な蓋部材とを有する電池収納機構において、
    上記蓋部材が上記開口部を閉じる閉じ位置から所定の中間開き位置に達するまでの間、上記電池室内に上記電池を保持させるロック状態にあり、上記中間開き位置から開き方向への上記蓋部材の移動によって上記電池室への上記電池の挿脱を許すロック解除状態になる電池ロック手段を備え、
    上記蓋部材は軸を中心とする回動によって上記電池室の上記開口部を開閉し、上記中間開き位置は、上記軸を中心とする回動方向の所定の角度位置であり、
    上記電池ロック手段は、
    上記電池室に対する上記電池の挿脱方向の移動軌跡上に進出するロック位置と、上記電池室に対する上記電池の挿脱方向の移動軌跡上から退避するロック解除位置との間で直線的に移動する直進ロック部材と;
    上記直進ロック部材を上記ロック位置に向けて付勢するロック付勢部材と;
    上記蓋部材に対して回動可能に枢着されると共に、上記直進ロック部材に形成した長孔に対して摺動可能に接続されるリンクと;
    を有し、
    上記蓋部材が上記閉じ位置から上記中間開き位置まで回動するとき、上記直進ロック部材は、上記長孔内での上記リンクの接続位置を変化させながら、上記ロック付勢部材の付勢力によって上記ロック位置に保持され、
    上記蓋部材が上記中間開き位置よりも開き方向に回動するとき、上記直進ロック部材が上記リンク部材の移動力を受けて上記ロック解除位置に移動されることを特徴とする電池収納機構。
  2. 開口部を通して電池を挿脱可能な電池室と、上記電池室の上記開口部を開閉可能な蓋部材とを有する電池収納機構において、
    上記蓋部材が上記開口部を閉じる閉じ位置から所定の中間開き位置に達するまでの間、上記電池室内に上記電池を保持させるロック状態にあり、上記中間開き位置から開き方向への上記蓋部材の移動によって上記電池室への上記電池の挿脱を許すロック解除状態になる電池ロック手段を備え、
    上記蓋部材は軸を中心とする回動によって上記電池室の上記開口部を開閉し、上記中間開き位置は、上記軸を中心とする回動方向の所定の角度位置であり、
    上記電池ロック手段は、
    上記蓋部材に対して所定の最小開き角から最大開き角の範囲で相対回動可能に支持された回動ロック部材と;
    上記蓋部材に対して上記回動ロック部材を上記最大開き角に向けて付勢するロック付勢部材と;
    を有し、
    上記蓋部材が上記閉じ位置にあるとき、上記回動ロック部材は、上記蓋部材に対する上記最小開き角にあり、かつ上記電池室に対する上記電池の挿脱方向の移動軌跡上に進出するロック位置にあり、
    上記蓋部材が上記閉じ位置から上記中間開き位置まで回動するとき、上記回動ロック部材は上記ロック付勢部材の付勢力によって上記ロック位置に保持され、上記蓋部材の上記中間開き位置で上記最大開き角になり、
    上記蓋部材が上記中間開き位置よりも開き方向に回動するとき、上記回動ロック部材は、上記蓋部材と共に回動して、上記電池室に対する上記電池の挿脱方向の移動軌跡上から退避するロック解除位置に移動されることを特徴とする電池収納機構。
  3. 開口部を通して電池を挿脱可能な電池室と、上記電池室の上記開口部を開閉可能な蓋部材とを有する電池収納機構において、
    上記蓋部材が上記開口部を閉じる閉じ位置から所定の中間開き位置に達するまでの間、上記電池室内に上記電池を保持させるロック状態にあり、上記中間開き位置から開き方向への上記蓋部材の移動によって上記電池室への上記電池の挿脱を許すロック解除状態になる電池ロック手段を備え、
    上記蓋部材は直線的に移動して上記電池室の上記開口部を開閉し、上記中間開き位置は、上記直線的な移動方向の途中位置であり、
    上記電池ロック手段は、
    上記電池室に対する上記電池の挿脱方向の移動軌跡上に進出するロック位置と、上記電池室に対する上記電池の挿脱方向の移動軌跡上から退避するロック解除位置との間で、上記蓋部材と略平行に移動する直進ロック部材と;
    上記直進ロック部材を上記ロック位置に向けて付勢するロック付勢部材と;
    上記蓋部材と上記直進ロック部材に設けた係合伝達部と;
    を有し、
    上記蓋部材が上記開き位置から上記中間開き位置まで移動するとき、上記係合伝達部が係合せず、上記直進ロック部材は上記ロック付勢部材の付勢力によって上記ロック位置に保持され、
    上記蓋部材が上記中間開き位置よりも開き方向に移動するとき、上記係合伝達部が係合して、上記直進ロック部材が上記蓋部材の移動力を受けて上記ロック解除位置に移動されることを特徴とする電池収納機構。
  4. 上記電池室は撮像手段を有する撮像装置の内部に形成されている、請求項1ないしのいずれか1項記載の電池収納機構を備えた撮像装置。
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