JP6942335B2 - 電池収納構造体及び電池ボックス - Google Patents

Description

この発明は電池収納構造体及び電池ボックスに関し、特に直列接続と並列接続とを切り替えることができる電池収納構造体及び電池ボックスに関するものである。

従来、電池の直列接続と並列接続とを簡単に切替可能な電池収納構造体として、特許文献１に示す電池ホルダーが存在している。

この電池ホルダーは、それぞれに電池を同じ方向に並べてセット可能な第１のセット部と第２のセット部と第３のセット部とをあらかじめ備えたものである。

第１のセット部及び第２のセット部の各々に電池をセットした場合には並列状態とすることができる。又、第１のセット部及び第３のセット部の各々に電池をセットした場合には直列状態とすることができる。

これによって、電池を入れ替え、所定の電極同士を接続することで、電池の直列接続と並列接続とを簡単に切替可能となる。

尚、第１のセット部、第２のセット部及び第３のセット部の全てにそれぞれ電池をセットしておく態様も開示されている。

特開２０１２−１３８２３４号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された電池ホルダーは、直列接続にあっては第２のセット部が使用されず、又、並列接続にあっては第３のセット部が使用されず、場所を余分に必要とする問題があった。

尚、第１のセット部、第２のセット部及び第３のセット部の全てにそれぞれ電池をセットしておく場合も、直列接続及び並列接続の各々において所定のセット部が使用されないこととなるため、実質的に同様である。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、連結配置の自由度が向上しコンパクトとなる電池収納構造体及び電池ボックスを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、その各々に柱状の電池を収納することができる少なくとも２つの電池ボックスが連結されてなる電池収納構造体であって、電池ボックスの各々は、平面視外縁が略長方形形状であって上方に開放された容器形状である電池ボックス本体と、平面視において、電池ボックス本体の外縁を平行状態に囲う仮想長方形において、一方の対頂点に位置する一対の係合部及び他方の対頂点に位置する一対の被係合部と、電池ボックス本体の長手方向両端部において形成された一対の端子受収納部と、端子受収納部に脱着自在に取り付けられ、収納される電池の正極及び負極の端子の各々に接して通電可能とする端子受とを備え、一対の係合部及び一対の被係合部の各々は、仮想長方形の内側において電池ボックス本体に対して支持され、一の電池ボックスの一対の係合部の各々は、他の電池ボックスの一対の被係合部の各々と脱着自在に係合し、電池ボックス本体の一方の対頂点の位置から斜め外方に突出する第１延出部及び第３延出部を更に備え、係合部は、第１延出部及び第３延出部の各々の先端に接続され、電池ボックス本体の他方の対頂点の位置から斜め外方に突出する第２延出部及び第４延出部を更に備え、被係合部は、第２延出部及び第４延出部の各々の先端に接続されるものである。

このように構成すると、一の電池ボックスと他の電池ボックスとが電池ボックス本体の平面視短辺側において連結される第１の接続状態と、平面視長辺側において連結される第２の接続状態とを切替自在となる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、係合部及び被係合部の一方は、垂直方向を軸方向として延びる円柱形状の軸体であり、他方は、軸体の垂直方向上端部及び下端部と係合する一対のリング状の軸受であるものである。
このように構成すると、第１の接続状態と第２の接続状態とを切り替える際に、係合部と被係合部との係合箇所の一方が係合した状態を維持しながら回転移動させることができる。
請求項３記載の発明は、その各々に柱状の電池を収納することができる少なくとも２つの電池ボックスが連結されてなる電池収納構造体であって、電池ボックスの各々は、平面視外縁が略長方形形状であって上方に開放された容器形状である電池ボックス本体と、平面視において、電池ボックス本体の外縁を平行状態に囲う仮想長方形において、一方の対頂点に位置する一対の係合部及び他方の対頂点に位置する一対の被係合部と、電池ボックス本体の長手方向両端部において形成された一対の端子受収納部と、端子受収納部に脱着自在に取り付けられ、収納される電池の正極及び負極の端子の各々に接して通電可能とする端子受とを備え、一対の係合部及び一対の被係合部の各々は、仮想長方形の内側において電池ボックス本体に対して支持され、一の電池ボックスの一対の係合部の各々は、他の電池ボックスの一対の被係合部の各々と脱着自在に係合し、係合部及び被係合部の一方は、垂直方向を軸方向として延びる円柱形状の軸体であり、他方は、軸体の垂直方向上端部及び下端部と係合する一対のリング状の軸受であるものである。
このように構成すると、一の電池ボックスと他の電池ボックスとが電池ボックス本体の平面視短辺側において連結される第１の接続状態と、平面視長辺側において連結される第２の接続状態とを切替自在となる。又、第１の接続状態と第２の接続状態とを切り替える際に、係合部と被係合部との係合箇所の一方が係合した状態を維持しながら回転移動させることができる。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、平面視において、電池ボックス本体の外縁の中心点と、仮想長方形の中心点とが一致するものである。

このように構成すると、第１の接続状態及び第２の接続状態において、電池ボックス同士をいずれの方向において連結した場合でも各々の電池ボックス本体の位置が揃う。

請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明の構成において、一の電池ボックスと他の電池ボックスとが電池ボックス本体の平面視長辺側において連結される接続状態において、一の電池ボックスの端子受収納部及びこれに隣接する他の電池ボックスの端子受収納部に同時に取り付けられる連結端子受を更に備え、連結端子受は、一の電池ボックスに収納される電池の端子及び他の電池ボックスに収納される電池の端子に接して通電させることができるものである。

このように構成すると、第２の接続状態において、連結端子受を取り付けることで電池が通電する。

請求項６記載の発明は、その内部に電池を収納し、電池の正極及び負極の端子の各々に接して通電可能とする端子受を取り付けることができる電池ボックスであって、平面視外縁が略長方形形状であって上方に開放された容器形状である電池ボックス本体と、平面視において、電池ボックス本体の外縁を囲う仮想四角形の頂点の位置関係において、一方の対頂点の位置関係にある一対の係合部及び他方の対頂点の位置関係にある一対の被係合部とを備え、一対の係合部及び一対の被係合部の各々は、仮想四角形の内側において電池ボックス本体に対して支持され、一対の係合部の各々の形状は、一対の被係合部の各々の形状とは互いに係合可能に形成され、電池ボックス本体の一方の対頂点の位置から斜め外方に突出する第１延出部及び第３延出部を更に備え、係合部は、第１延出部及び第３延出部の各々の先端に接続され、電池ボックス本体の他方の対頂点の位置から斜め外方に突出する第２延出部及び第４延出部を更に備え、被係合部は、第２延出部及び第４延出部の各々の先端に接続されるものである。

このように構成すると、互いに同一形状の電池ボックス同士を、対応する辺同士の係合部及び被係合部を係合させることで連結することができる。
請求項７記載の発明は、その内部に電池を収納し、電池の正極及び負極の端子の各々に接して通電可能とする端子受を取り付けることができる電池ボックスであって、平面視外縁が略長方形形状であって上方に開放された容器形状である電池ボックス本体と、平面視において、電池ボックス本体の外縁を囲う仮想四角形の頂点の位置関係において、一方の対頂点の位置関係にある一対の係合部及び他方の対頂点の位置関係にある一対の被係合部とを備え、一対の係合部及び一対の被係合部の各々は、仮想四角形の内側において電池ボックス本体に対して支持され、一対の係合部の各々の形状は、一対の被係合部の各々の形状とは互いに係合可能に形成され、係合部及び被係合部の一方は、垂直方向を軸方向として延びる円柱形状の軸体であり、他方は、軸体の垂直方向上端部及び下端部と係合する一対のリング状の軸受であるものである。
このように構成すると、互いに同一形状の電池ボックス同士を、対応する辺同士の係合部及び被係合部を係合させることで連結することができる。又、第１の接続状態と第２の接続状態とを切り替える際に、係合部と被係合部との係合箇所の一方が係合した状態を維持しながら回転移動させることができる。

以上説明したように、請求項１記載の発明は、一の電池ボックスと他の電池ボックスとが電池ボックス本体の平面視短辺側において連結される第１の接続状態と、平面視長辺側において連結される第２の接続状態とを切替自在となるため、一の電池ボックスと他の電池ボックスとを、電池ボックス本体の平面視短辺側及び長辺側のいずれにおいても簡便に連結可能となり、連結配置の自由度が向上し、コンパクトとなる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の効果に加えて、第１の接続状態と第２の接続状態とを切り替える際に、係合部と被係合部との係合箇所の一方が係合した状態を維持しながら回転移動させることができるため、連結配置の自由度が更に向上する。
請求項３記載の発明は、一の電池ボックスと他の電池ボックスとが電池ボックス本体の平面視短辺側において連結される第１の接続状態と、平面視長辺側において連結される第２の接続状態とを切替自在となるため、一の電池ボックスと他の電池ボックスとを、電池ボックス本体の平面視短辺側及び長辺側のいずれにおいても簡便に連結可能となり、連結配置の自由度が向上し、コンパクトとなる。又、第１の接続状態と第２の接続状態とを切り替える際に、係合部と被係合部との係合箇所の一方が係合した状態を維持しながら回転移動させることができるため、連結配置の自由度が更に向上する。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、第１の接続状態及び第２の接続状態において、電池ボックス同士をいずれの方向において連結した場合でも各々の電池ボックス本体の位置が揃うため、連結配置の自由度が更に向上する。

請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、第２の接続状態において、連結端子受を取り付けることで電池が通電するため、電池同士を導線で繋ぐ必要が無くなり、簡便性及び確実性が向上する。

請求項６記載の発明は、互いに同一形状の電池ボックス同士を、対応する辺同士の係合部及び被係合部を係合させることで連結することができるため、コンパクトとなると共に、接続状態が安定する。
請求項７記載の発明は、互いに同一形状の電池ボックス同士を、対応する辺同士の係合部及び被係合部を係合させることで連結することができるため、コンパクトとなると共に、接続状態が安定する。又、第１の接続状態と第２の接続状態とを切り替える際に、係合部と被係合部との係合箇所の一方が係合した状態を維持しながら回転移動させることができるため、連結配置の自由度が更に向上する。

この発明の第１の実施の形態による電池ボックスの電池を収納していない状態の外観形状を示す斜視図である。 図１で示した電池ボックスの平面図である。 図１で示した電池ボックスの電池を収納した状態の外観形状を示す斜視図である。 図３で示した電池ボックスを２つ連結させる電池収納構造体の第１の接続状態の外観形状を示す斜視図である。 図４で示した電池収納構造体において導線を描いた状態の平面図である。 図３で示した電池ボックスを２つ連結させる電池収納構造体の第２の接続状態において、導線を描いた状態で各構成部品の取付工程を示す分解斜視図である。 図６で示した電池収納構造体の各構成部品を取り付けた状態の外観形状を示す斜視図である。 図７で示した電池収納構造体の平面図である。 電池収納構造体の第１の接続状態から第２の接続状態へ切り替える際の電池ボックスの動きを示す平面図である。 この発明の第２の実施の形態による電池収納構造体の第１の接続状態及び第２の接続状態を示す模式図である。

図１はこの発明の第１の実施の形態による電池ボックスの電池を収納していない状態の外観形状を示す斜視図であり、図２は図１で示した電池ボックスの平面図である。

これらの図を参照して、電池ボックス２は、合成樹脂からなり、図示しない電池を収納して用いられ、図２に示すような平面視外縁が略長方形形状であって上方に開放された容器形状である電池ボックス本体３と、電池ボックス本体３の平面視外縁の長方形の各コーナーから放射状に外方に延びた位置にあり電池ボックス本体３に対して支持された一対の係合部（第１係合部１７及び第２係合部１９）及び一対の被係合部（第１被係合部１８及び第２被係合部２０）とから主に構成されている。

まず、電池ボックス本体３は、平面視略長方形形状の底部５と、底部５の四方に接続され上方に立ち上がる第１側壁部６（右方）、第２側壁部７（前方）、第３側壁部８（左方）、及び、第４側壁部９（後方）とを主に備え、上述した容器形状を構成している。底部５には開口１０が設けられており、これによる効果は後述する。

又、電池ボックス本体３の長手方向一方端部には、第１側壁部６に対して内側に離間して板状の一対の仕切り壁２３ａ、２３ｂが形成されており、他方端部にも同様に、第３側壁部８に対して内側に離間して板状の一対の仕切り壁２３ｃ、２３ｄが形成されている。そして、底部５、一対の仕切り壁２３ａ、２３ｂ、一対の仕切り壁２３ｃ、２３ｄ、第２側壁部７及び第４側壁部９に囲まれる空間は、電池を収納することができる電池収納部４である。一対の仕切り壁２３ａ、２３ｂ同士は電池ボックス本体３の短手方向（前後方向）において離間しており、後述する端子受を取り付ける際に固定するように設定されている。一対の仕切り壁２３ｃ、２３ｄについても同様である。

又、一対の仕切り壁２３ａ、２３ｂと第１側壁部６との間に形成された空間は、電池収納部４に収納される電池の端子に接して通電可能とする端子受（図示せず）が脱着自在に取り付けられる端子受収納部２５ａである。一対の仕切り壁２３ｃ、２３ｄ側においても同様に端子受収納部２５ｂが形成されている。即ち、電池ボックス本体３の長手方向両端部には端子受収納部２５ａ、２５ｂが形成されている。

次に、隣接する第１側壁部６と第２側壁部７との接続箇所からは第１延出部１２が外方に延び、第１延出部１２の外方端部には第１係合部１７が形成されている。同様に、隣接する第２側壁部７と第３側壁部８との接続箇所からは第２延出部１３が外方に延び、第２延出部１３の外方端部には第１被係合部１８が形成されている。同様に、隣接する第３側壁部８と第４側壁部９との接続箇所からは第３延出部１４が外方に延び、第３延出部１４の外方端部には第２係合部１９が形成されている。同様に、隣接する第４側壁部９と第１側壁部６との接続箇所からは第４延出部１５が外方に延び、第４延出部１５の外方端部には第２被係合部２０が形成されている。

又、図２の破線で示すように、平面視において、第１係合部１７、第１被係合部１８、第２係合部１９及び第２被係合部２０を仮想直線で結ぶと、電池ボックス本体３の外縁の外側において仮想長方形２７が構成される。そして、仮想長方形２７と図２の二点鎖線で示す長方形形状の電池ボックス３の外縁２８とは、対応する辺同士が平行となるように設定されている。換言すれば、電池ボックス本体３の外縁２８を平行状態に囲う仮想長方形２７において、一対の係合部１７、１９は一方の対頂点に位置し、一対の被係合部１８、２０は他方の対頂点に位置する。このように構成したことによる効果は後述する。

以上説明したように、一対の係合部１７、１９及び一対の被係合部１８、２０の各々は、仮想長方形２７の内側において電池ボックス本体３に対して延出部１２〜１５を介して支持されている。

又、平面視において、電池ボックス本体３の外縁２８の中心点と、仮想長方形２７の中心点とは互いに点２９であり一致する。このように構成したことによる効果は後述する。

又、基本的に電池ボックス２は点２９を中心として点対称に構成されているため、電池をその正極及び負極の方向を問わずに収納することができる。

又、一対の係合部１７、１９の各々の形状は、一対の被係合部１８、２０の各々の形状と脱着自在に係合可能に形成されている。具体的には、一対の係合部１７、１９の各々は、互いに同一の形状であって、垂直方向を軸方向として延びる円柱形状の軸体である。又、一対の被係合部１８、２０の各々は、互いに同一の形状であって、一対の係合部１７、１９の各々の軸体の垂直方向上端部及び下端部と係合する一対のリング状の軸受である。一対の係合部１７、１９の各々の軸体を一対の被係合部１８、２０の各々の軸受に対して例えば水平方向から押し込むことで、撓みにより係合する。このように構成したことによる効果は後述する。

電池ボックス２をこれ単体で使用する際には、電池を電池収納部４に収納し、端子受を端子受収納部２５ａ、２５ｂに取り付ける。この単体の使用状態について以下説明する。

図３は図１で示した電池ボックスの電池を収納した状態の外観形状を示す斜視図である。

図を参照して、円柱状の電池３１は電池収納部４に収納されている。図２で上述したように、底部５には開口１０が設けられているため、電池３１をより垂直方向下方にまで押し込むことができる。加えて、第２側壁部７及び第４側壁部９の上端と面一に接続され内方に突出する一対の係止部３２ａ、３２ｂが電池３１を押さえつけるため、電池３１の位置が安定し使用時に不用意に外れる虞が減少している。

一対の端子受２４ａ、２４ｂは合成樹脂からなり、その胴部に形成された貫通孔３５ａ、３５ｂに導線３３ａ、３３ｂを通し、巻きつけてから端子受収納部２５ａ、２５ｂに取り付ける。これによって、収納される電池３１の正極端子３６及び負極端子３７の各々に接して通電可能としている。

次に、上述したように、一対の係合部１７、１９の各々の形状は、一対の被係合部１８、２０の各々の形状と脱着自在に係合可能に形成されており、又、電池ボックス２の前後左右のいずれの方向においても係合部及び被係合部が現れるように構成されているため、一の電池ボックスと他の電池ボックスとを左右方向（図２参照）（電池ボックス本体３の平面視短辺側）及び前後方向（電池ボックス本体３の平面視長辺側）のいずれにおいても連結することができる。

図４は図３で示した電池ボックスを２つ連結させる電池収納構造体の第１の接続状態の外観形状を示す斜視図であり、図５は図４で示した電池収納構造体において導線を描いた状態の平面図である。

尚、電池ボックス２と電池ボックス４２とは基本的に同様の構成である。

これらの図を参照して、電池収納構造体１は、電池ボックス２と電池ボックス４２とを電池ボックス本体３の平面視短辺側の一方（左右方向）において連結することで構成されている。即ち具体的には、電池ボックス２の右方の第１係合部１７と電池ボックス４２の左方の第１被係合部４８とを係合させると共に、電池ボックス２の右方の第２被係合部２０と電池ボックス４２の左方の第２係合部４９とを係合させることで、電池収納構造体１の第１の接続状態が構成されている。

電池ボックス２に収納された電池３１と電池ボックス４２に収納された電池５１とは同じ方向（電池３１の正極端子３６及び電池５１の正極端子５６が共に左方）を向いており、電池３１の負極端子３７と電池５１の正極端子５６とは端子受２４及び端子受５４を介して導線３３で繋がれていることから、図４及び図５に示す第１の接続状態にあっては直列接続を構成している。

次に、電池ボックス本体の平面視長辺側において連結する第２の接続状態について説明する。

図６は図３で示した電池ボックスを２つ連結させる電池収納構造体の第２の接続状態において、導線を描いた状態で各構成部品の取付工程を示す分解斜視図であり、図７は図６で示した電池収納構造体の各構成部品を取り付けた状態の外観形状を示す斜視図であり、図８は図７で示した電池収納構造体の平面図である。

まず図６を参照して、電池収納構造体１は、電池ボックス２と電池ボックス４２とを電池ボックス本体３の平面視長辺側の一方（前後方向）において連結することで構成されている。即ち具体的には、電池ボックス２の前方の第１係合部１７と電池ボックス４２の後方の第２被係合部５０とを係合させると共に、電池ボックス２の前方の第１被係合部１８と電池ボックス４２の後方の第２係合部４９とを係合させることで、電池収納構造体１の第２の接続状態が構成されている。

又、電池収納構造体１は、左方において電池ボックス２の端子受収納部２５ａ及びこれに隣接する電池ボックス４２の端子受収納部５５ａに対して、その脚部６６ａ、６６ｂを差し込むことで同時に取り付けられる連結端子受６３ａを更に備える。

連結端子受６３ａは、導線３３ａが巻きつけられた端子受２４ａを図６の二点鎖線の矢印で示すように取り付けることができる端子受導入口６５ａを有する。又、連結端子受６３ａの脚部６６ａ、６６ｂ及び端子受導入口６５ａには端子が設けられており、脚部６６ａ、６６ｂと端子受導入口６５ａとは電気的に接続されている。

又、連結端子受６３ａと同一形状である連結端子受６３ｂも同様に、端子受導入口６５ｂや脚部６６ｃ、６６ｄを有し、右方において端子受収納部２５ｂ及びこれに隣接する端子受収納部５５ｂに同時に取り付けられる。

そして、図６の一点鎖線の矢印で示すように、電池収納構造体１の電池ボックス２、４２に電池３１、５１を収納し、連結端子受６３ａを端子受収納部２５ａ及び端子受収納部５５ａに取り付けることで、脚部６６ａ、６６ｂの表面が電池３１の正極端子３６及び電池５１の正極端子５６に接し、端子受２４ａを介して通電可能となる。

又、連結端子受６３ｂも同様に電池３１の負極端子３７及びこれに隣接する電池５１の負極端子５７に接して通電可能となる。

このように、第２の接続状態において、連結端子受６３ａ、６３ｂを取り付けることで電池３１、５１が通電するため、電池３１、５１を導線で繋ぐ必要が無くなり、簡便性及び確実性が向上する。

そして、このようにして各構成部品を取り付けることで、図７及び図８に示す電池収納構造体１が構成される。尚、これらの図においては導線の描写を省略している。

図６と併せて図７及び図８を参照して、電池ボックス２に収納された電池３１と電池ボックス４２に収納された電池５１とは同じ方向（電池３１の正極端子３６及び電池５１の正極端子５６が共に左方）を向いており、電池３１の正極端子３６と電池５１の正極端子５６とは連結端子受６３ａで接続されていると共に電池３１の負極端子３７と電池５１の負極端子５７とは連結端子受６３ｂで接続されていることから、図７及び図８に示す第２の接続状態にあっては並列接続を構成している。

次に、図９は電池収納構造体の第１の接続状態から第２の接続状態へ切り替える際の電池ボックスの動きを示す平面図である。

図を参照して、電池収納構造体１を図５で上述した第１の接続状態から図８で上述した第２の接続状態へと切り替える際には、まず電池ボックス２と電池ボックス４２との連結を一部又は全部解除し、その後例えば電池ボックス４２を第２の接続状態における位置（電池ボックス本体３の長辺側において連結する位置）へと移動させ、電池ボックス２と電池ボックス４２との所定の係合部及び被係合部を係合することで連結する。

即ち、第１の切替方法としては、電池ボックス２の第１係合部１７と電池ボックス４２の第１被係合部４８との係合を解除し、電池ボックス２の第２被係合部２０と電池ボックス４２の第２係合部４９の係合箇所を中心として図９の上部の一点鎖線の矢印で示すように電池ボックス４２を回転移動させることによって第２の接続状態へと切り替えることができる。

この第１の切替方法は、上述したように係合部及び被係合部が軸体及びこれと係合する軸受となっているために、係合部と被係合部との係合箇所の一方が係合した状態を維持しながら回転移動させることができるため、連結配置の自由度が更に向上したものである。

尚、この状態では電池ボックス２の電池３１と電池ボックス４２の電池５１とが異なる方向を向くため、電池３１及び電池５１の互いに隣接する端子同士を端子受や連結端子受によって接続した場合には直列接続又はショート回路となる。並列接続を所望する場合は、電池３１又は電池５１を電池ボックス２又は電池ボックス４２から取り外し、方向を入れ替えれば良い。

又、図９の下部の一点鎖線の矢印で示すように電池ボックス４２を回転移動させることもでき、同様に第２の接続状態へと切り替えることができる。

又、第２の切替方法としては、電池ボックス２と電池ボックス４２との係合を完全に解除した後、電池ボックス４２を図９の上部又は下部の二点鎖線で示すように電池ボックス２の前方側又は後方側に移動させることで第２の接続状態の並列接続へと切り替えることができる。

このように、裏表を逆転させる場合（底部を垂直方向上方とする状態）を除いて、電池ボックス２の前後左右側のいずれの方向に対しても電池ボックス４２は接続させることができ、連結配置の自由度が高いものである。

以上説明したように、本発明の電池収納構造体は、一の電池ボックス２と他の電池ボックス４２とが電池ボックス本体３の平面視短辺側において連結される第１の接続状態と、平面視長辺側において連結される第２の接続状態とを切替自在であるため、一の電池ボックス２と他の電池ボックス４２とを、電池ボックス本体３の平面視短辺側及び長辺側のいずれにおいても簡便に連結可能となり、連結配置の自由度が向上し、コンパクトとなる。

又、本発明の電池ボックスは、互いに同一形状の電池ボックス２、４２同士を、対応する辺同士の係合部及び被係合部を係合させることで連結することができるため、コンパクトとなると共に、接続状態が安定する。

このような電池収納構造体及び電池ボックスは、連結配置の自由度の高さゆえに使用者が自ら配置を創意工夫することができると共に、マンガン電池を使用する等して安全性を確保することを前提としてショート回路を構成することも可能であるため、学習教材として好適に用いられる。又、第２の接続状態において連結端子受を使用する場合には、隣接する電池の端子同士を、導線を用いず連結端子受がコの字状に繋いでいることが見てとれるため、視覚的に理解を容易とすることができ、学習教材として更に好適となる。

次に、図１０はこの発明の第２の実施の形態による電池収納構造体の第１の接続状態及び第２の接続状態を示す模式図である。

図を参照して、電池収納構造体７１は、同図の実線で描いた電池ボックス７２と一点鎖線で描いた電池ボックス８２とを連結させてなる。同図の実線で描いた長方形で示す電池ボックス本体７３の短辺側（左右方向）において連結したものが第１の接続状態であり、長辺側（前後方向）において連結したものが第２の接続状態であり、切替自在である。

尚、同図の実線で描いた長方形で示す電池ボックス本体７３の構成は、第１の実施の形態における電池ボックス本体３と基本的に同様である。又、同図の「＋」で示す係合部及び「−」で示す被係合部の構成も、第１の実施の形態における係合部１７、１９及び被係合部１８、２０と基本的に同様である。そのため、相違点を中心に以下説明する。

同図で模式的に示す平面視において、この電池ボックス本体７３の外縁は長方形であってその中心点は点７５であり、係合部及び被係合部を仮想直線で結ぶ仮想長方形７４の中心点は点７６であり、電池ボックス本体７３の外縁の長方形は仮想長方形７４の内側において前方に偏っているため一致しない。そのため、例えば同図の右部に示す電池ボックス８２を同図に示す向きから前後方向に１８０°回転させた状態で電池ボックス７２と短辺側において連結すると、第１の接続状態は構成可能であるが電池ボックス本体同士の位置が前後方向において整わないこととなる。この場合も電池ボックス７２、８２に収納された電池の端子同士は導線で繋がれるため使用は可能である。但し、上述したこの発明の第１の実施の形態のように、平面視において電池ボックス本体の外縁の中心点と仮想長方形の中心点とが一致するものであれば、第１の接続状態及び第２の接続状態において、電池ボックス同士をいずれの方向において連結した場合でも各々の電池ボックス本体の位置が前後方向又は左右方向に揃うため、連結配置の自由度が更に向上することとなり好ましい。

尚、上記の各実施の形態では、特定の円柱状の電池を用いていたが、電池の種類（アルカリ電池、マンガン電池等）や、大きさ（単１電池、単３電池等）や、形状（円柱状、箱型等）等は種々変更することができる。

又、上記の各実施の形態では、特定の脱着自在の端子受を用いていたが、電池ボックスと一体的に形成される端子受を用いても良い。又、導電性を有する金属製の端子受を用いても良い。あるいは、端子受を用いず導線で直接的に電池を通電させても良い。

更に、上記の各実施の形態では、連結端子受に端子受を取り付けることで通電させていたが、端子受を取り付けることなく連結端子受に導線を巻きつける等して通電させても良い。

更に、上記の各実施の形態では、連結端子受を備えていたが、連結端子受を備えていなくとも良い。

更に、上記の各実施の形態では、第２の接続状態において電池の正極側及び負極側の両側に連結端子受を取り付けていたが、一方側のみに連結端子受を取り付けて他方側には端子受を隣接する電池の端子の各々に取り付けても良い。特に、第２の接続状態において直列接続とするときはこのようにして用いる。

更に、上記の各実施の形態では、係合部及び被係合部は特定の位置関係であったが、位置関係を入れ替えても良い。

更に、上記の各実施の形態では、係合部及び被係合部は特定の形状（軸体及び軸受）であったが、他の形状であっても良い。例えば、鉤状体及びこれに係合するリング体や、凸状体及びこれに係合する凹状体等が挙げられる。但し、回転移動や連結配置の自由度の観点からは、上述した軸体及び軸受であることが好ましい。

更に、上記の各実施の形態では、電池ボックス本体の平面視外縁は略長方形形状であったが、本発明の要旨を逸脱しない限り他の形状であっても実質的に略長方形形状に含まれる。例えば、半円筒形状のものや、各コーナー部に丸みが形成されているものや、垂直方向においてテーパー状又は逆テーパー状であるものや、外縁に波型や凹凸が形成されているもの等が挙げられる。

更に、上記の各実施の形態では、一対の係合部及び一対の被係合部を仮想直線で結ぶと仮想長方形を構成していたが、少なくとも四角形形状の仮想四角形であれば良い。この場合でも、互いに同一形状の電池ボックス同士を、対応する辺同士の係合部及び被係合部を係合させることで連結することができるため、コンパクトとなると共に、対応する辺同士が連結されることで接続状態が安定する。

又同様に、上記の各実施の形態では、仮想四角形は電池ボックス本体の外縁を平行状態に囲っていたが、平行状態でなくとも良い。

更に、上記の各実施の形態では、係合部及び被係合部は電池ボックス本体に対して延出部により特定位置に支持されていたが、延出部は他の形状及び位置であっても良い。例えば電池ボックス本体の外縁の各コーナー部からではなく外縁の途中に接続され外方に延びるもの等が挙げられる。尚、延出部は仮想四角形の内側にあることが、電池ボックスの移動を阻害しない観点から好ましい。又、延出部を備えることなく係合部及び被係合部が電池ボックス本体に対して支持されていても良い。

更に、上記の各実施の形態では、２つの電池ボックスを連結させていたが、３つ以上連結させても良い。

更に、上記の各実施の形態では、底部に特定の開口が設けられていたが、開口が設けられていなくとも良い。又、底部の裏面である載置面に滑り止めのための粘着層等が設けられていても良い。

更に、上記の各実施の形態では、端子受収納部が電池ボックス本体の特定位置に設けられていたが、端子受収納部が電池ボックスと別体であるものや、側壁部の上端に端子受を取り付ける等して側壁部が端子受収納部を兼ねているものも本発明に実質的に含まれる。

更に、上記の各実施の形態では、電池ボックスの各構成要素は特定の形状であったが、他の形状であっても良い。

更に、上記の各実施の形態による電池収納構造体は、使用方法は限定されない。例えば、電球や電流計と接続して学習教材として用いることも可能であるし、スイッチと接続してモーターカーに内蔵して用いることも可能である。

１、７１…電池収納構造体
２、４２、７２、８２…電池ボックス
３、７３…電池ボックス本体
１７…第１係合部
１８、４８…第１被係合部
１９、４９…第２係合部
２０、５０…第２被係合部
２４、５４…端子受
２５、５５…端子受収納部
２７、７４…仮想長方形
２８…外縁
２９…点
３１、５１…電池
３６、５６…正極端子
３７、５７…負極端子
６３…連結端子受
７５…点
７６…点
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (7)

1. その各々に柱状の電池を収納することができる少なくとも２つの電池ボックスが連結されてなる電池収納構造体であって、
   前記電池ボックスの各々は、
   平面視外縁が略長方形形状であって上方に開放された容器形状である電池ボックス本体と、
   平面視において、前記電池ボックス本体の外縁を平行状態に囲う仮想長方形において、一方の対頂点に位置する一対の係合部及び他方の対頂点に位置する一対の被係合部と、
   前記電池ボックス本体の長手方向両端部において形成された一対の端子受収納部と、
   前記端子受収納部に脱着自在に取り付けられ、収納される電池の正極及び負極の端子の各々に接して通電可能とする端子受とを備え、
   一対の前記係合部及び一対の前記被係合部の各々は、前記仮想長方形の内側において前記電池ボックス本体に対して支持され、
   一の前記電池ボックスの一対の前記係合部の各々は、他の前記電池ボックスの一対の前記被係合部の各々と脱着自在に係合し、
   前記電池ボックス本体の一方の対頂点の位置から斜め外方に突出する第１延出部及び第３延出部を更に備え、前記係合部は、前記第１延出部及び前記第３延出部の各々の先端に接続され、
   前記電池ボックス本体の他方の対頂点の位置から斜め外方に突出する第２延出部及び第４延出部を更に備え、前記被係合部は、前記第２延出部及び前記第４延出部の各々の先端に接続される、電池収納構造体。
2. 前記係合部及び前記被係合部の一方は、垂直方向を軸方向として延びる円柱形状の軸体であり、他方は、前記軸体の垂直方向上端部及び下端部と係合する一対のリング状の軸受である、請求項１記載の電池収納構造体。
3. その各々に柱状の電池を収納することができる少なくとも２つの電池ボックスが連結されてなる電池収納構造体であって、
   前記電池ボックスの各々は、
   平面視外縁が略長方形形状であって上方に開放された容器形状である電池ボックス本体と、
   平面視において、前記電池ボックス本体の外縁を平行状態に囲う仮想長方形において、一方の対頂点に位置する一対の係合部及び他方の対頂点に位置する一対の被係合部と、
   前記電池ボックス本体の長手方向両端部において形成された一対の端子受収納部と、
   前記端子受収納部に脱着自在に取り付けられ、収納される電池の正極及び負極の端子の各々に接して通電可能とする端子受とを備え、
   一対の前記係合部及び一対の前記被係合部の各々は、前記仮想長方形の内側において前記電池ボックス本体に対して支持され、
   一の前記電池ボックスの一対の前記係合部の各々は、他の前記電池ボックスの一対の前記被係合部の各々と脱着自在に係合し、
   前記係合部及び前記被係合部の一方は、垂直方向を軸方向として延びる円柱形状の軸体であり、他方は、前記軸体の垂直方向上端部及び下端部と係合する一対のリング状の軸受である、電池収納構造体。
4. 平面視において、
   前記電池ボックス本体の外縁の中心点と、前記仮想長方形の中心点とが一致する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電池収納構造体。
5. 一の前記電池ボックスと他の前記電池ボックスとが前記電池ボックス本体の平面視長辺側において連結される接続状態において、一の前記電池ボックスの前記端子受収納部及びこれに隣接する他の前記電池ボックスの前記端子受収納部に同時に取り付けられる連結端子受を更に備え、
   前記連結端子受は、一の前記電池ボックスに収納される電池の端子及び他の前記電池ボックスに収納される電池の端子に接して通電させることができる、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電池収納構造体。
6. その内部に電池を収納し、前記電池の正極及び負極の端子の各々に接して通電可能とする端子受を取り付けることができる電池ボックスであって、
   平面視外縁が略長方形形状であって上方に開放された容器形状である電池ボックス本体と、
   平面視において、前記電池ボックス本体の外縁を囲う仮想四角形の頂点の位置関係において、一方の対頂点の位置関係にある一対の係合部及び他方の対頂点の位置関係にある一対の被係合部とを備え、
   一対の前記係合部及び一対の前記被係合部の各々は、前記仮想四角形の内側において前記電池ボックス本体に対して支持され、
   一対の前記係合部の各々の形状は、一対の前記被係合部の各々の形状とは互いに係合可能に形成され、
   前記電池ボックス本体の一方の対頂点の位置から斜め外方に突出する第１延出部及び第３延出部を更に備え、前記係合部は、前記第１延出部及び前記第３延出部の各々の先端に接続され、
   前記電池ボックス本体の他方の対頂点の位置から斜め外方に突出する第２延出部及び第４延出部を更に備え、前記被係合部は、前記第２延出部及び前記第４延出部の各々の先端に接続される、電池ボックス。
7. その内部に電池を収納し、前記電池の正極及び負極の端子の各々に接して通電可能とする端子受を取り付けることができる電池ボックスであって、
   平面視外縁が略長方形形状であって上方に開放された容器形状である電池ボックス本体と、
   平面視において、前記電池ボックス本体の外縁を囲う仮想四角形の頂点の位置関係において、一方の対頂点の位置関係にある一対の係合部及び他方の対頂点の位置関係にある一対の被係合部とを備え、
   一対の前記係合部及び一対の前記被係合部の各々は、前記仮想四角形の内側において前記電池ボックス本体に対して支持され、
   一対の前記係合部の各々の形状は、一対の前記被係合部の各々の形状とは互いに係合可能に形成され、
   前記係合部及び前記被係合部の一方は、垂直方向を軸方向として延びる円柱形状の軸体であり、他方は、前記軸体の垂直方向上端部及び下端部と係合する一対のリング状の軸受である、電池ボックス。

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