JP6944002B2

JP6944002B2 - バッテリーの組構造

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Publication number: JP6944002B2
Application number: JP2020041356A
Authority: JP
Inventors: 劉家宏; 陳建宏
Original assignee: Darfon Electronics Corp
Current assignee: Darfon Electronics Corp
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2040-03-10
Also published as: TWI728524B; JP2021068693A; US11469474B2; US20210126230A1; EP3812254A1; TW202118119A

Description

本発明は、バッテリーの組構造（battery assembly）に関する、更に具体的には、２段階の係合メカニズムを有するバッテリーの組構造に関する。

一般的な電動自転車はバッテリーを電動モーターの動力源とし、バッテリーは通常自転車のフレームに掛着される。バッテリーが振動によりフレームから離脱しないようにするために、通常はロックメカニズムによりバッテリーの固定が強化される。

しかしながら、使用者がバッテリーを取り外す場合、通常は片手でバッテリーを支え、もう片方の手でロックを解除することで、ロック解除後にバッテリーがフレームから直接脱落してバッテリーが損傷したりするのを防ぐ必要があり、操作が不便である。

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。

本発明の目的は、２段階の係合メカニズムを有するバッテリーの組構造を提供し、バッテリーユニットを取り外す際にバッテリーユニットがバッテリーホルダーから直接離脱するのを防ぐことにある。

本発明の一態様では、本発明に係るバッテリーの組構造は、バッテリーユニット及びバッテリーホルダーを備え、バッテリーユニットはバッテリーホルダーに取り外し可能となるように設置される。バッテリーユニットはバッテリーと、第一係合部と、第二係合部と、を備え、第一係合部及び第二係合部はバッテリーの端部に設置され、且つ第二係合部は端部に対して作用する。バッテリーホルダーは、第一係合部または第二係合部に選択的に係合されることによりバッテリーユニットが第一位置または第二位置に位置決めされる係止部材を備える。係止部材及び第一係合部がロック解除方向に沿って相対移動をして係合が解除されると、バッテリーユニットは離脱方向に沿って第一位置から係止部材及び第二係合部が係合される第二位置まで移動し、且つ第二係合部が端部に対して作用することにより係止部材との係合が解除され、バッテリーユニットが離脱方向に沿って再度移動してバッテリーホルダーから離脱する。

本発明の一態様では、本発明に係るバッテリーの組構造は、バッテリーホルダーに設置されて係止部材に接合されるロックを更に備える。ロックがロック状態にある場合、係止部材及び第一係合部の相対移動が制限されて係合が保持される。また、ロックがロック解除状態にある場合、係止部材がロック解除方向に沿って移動するように駆動することにより、係止部材と第一係合部との係合が解除される。

本発明の一態様では、バッテリーユニットは可動板を備え、第一係合部及び第二係合部は離脱方向に沿って間隔を空けて可動板に設置される。バッテリーユニットが第一位置に位置決めされると、第二係合部の離脱方向上の投影の少なくとも一部分が第一係合部の外側に位置する。

本発明の一態様では、可動板は回転可能となるようにバッテリーの端部に設置されると共に操作部を更に有し、第一係合部は第二係合部と操作部との間に設置され、操作部が受力すると可動板が駆動されて回転し、第二係合部が駆動されて係止部材から離間することにより係合が解除される。

本発明の一態様では、可動板が回転可能となるようにバッテリーの端部に設置される。バッテリーユニットは、回転可能となるように可動板の第一係合部に隣接する一端に接合される操作部を更に備え、操作部が受力することにより可動板が駆動されて回転し、第二係合部と係止部材との係合が解除される。

本発明の一態様では、バッテリーユニットは、バッテリーの側辺に可動するように設置されるアクチュエータを更に備える。アクチュエータが外力を受けると操作部を押し動かして第二係合部が係止部材から離間するように駆動することにより係合が解除され、外力の加力方向はロック解除方向及び／或いは離脱方向に垂直になる。

本発明の一態様では、アクチュエータが外力を受けて変形または回転することにより操作部を押し動かす。

本発明の一態様では、第一係合部及び第二係合部はバッテリーの端部にそれぞれ設置され、第二係合部が第一係合部に対して相対移動する。バッテリーユニットが第一位置に位置決めされると、第二係合部の離脱方向上の投影の少なくとも一部分が第一係合部の外側に位置する。バッテリーユニットが第二位置に位置決めされると、第二係合部が第一係合部に対してバッテリーの内側に向けて相対移動可能となり、係止部材との係合が解除される。

本発明の一態様では、第一係合部及び第二係合部はバッテリーの端部にそれぞれ設置され、第二係合部が第一係合部に対して相対移動する。バッテリーユニットが第一位置に位置決めされると、第二係合部の離脱方向上の投影の少なくとも一部分が第一係合部の外側に位置する。前記バッテリーユニットが第二位置に位置決めされると、第二係合部が第一係合部に対してバッテリーの側方に向けて相対移動可能となり、第二係合部と係止部材との間に位置ずれが生じて係合が解除される。

本発明の一態様では、第二係合部の側方移動方向は離脱方向及びロック解除方向に垂直になる。

本発明の一態様では、バッテリーユニットは、第二係合部に対応するように設置される操作部を更に備え、操作部が受力すると第二係合部が駆動されて第一係合部に対してバッテリーの側方に向けて相対移動し、第二係合部の離脱方向上の投影と係止部材とが重なり合わなくなる。

本発明の一態様では、本発明に係るバッテリーの組構造は、バッテリーユニットに設置されて第一係合部に接合されるロックを更に備える。ロックがロック状態にある場合、係止部材及び第一係合部の相対移動が制限されて係合が維持される。ロックがロック解除状態にある場合、第一係合部がロック解除方向に沿って移動するように駆動して、係止部材と第一係合部との係合が解除される。

本発明の一態様では、バッテリーユニットが第二位置に位置決めされると、第二係合部が第一係合部に対してバッテリーの内側に向けて相対移動可能となり、係止部材との係合が解除される。

本発明の一態様では、バッテリーユニットは、可動板とバッテリーの端部との間に設置される弾性部材を更に備える。弾性部材が復元力を与えることにより第二係合部の離脱方向での投影の少なくとも一部分は第一係合部の外側に位置する状態が保持される。

本発明の一態様では、係止部材は係止部及びストッパー面を有し、係止部材が係止部により第一係合部または第二係合部と選択的に係合されることにより、バッテリーユニットが第一位置または第二位置に位置決めされる。バッテリーユニットが第一位置に位置決めされると、ストッパー面が第二係合部に対応する。

本発明の一態様では、バッテリーホルダーはベースを更に備える。係止部材はベースに設置され、ベースはストッパー面を有する。バッテリーユニットが第一位置に位置決めされると、ストッパー面が第二係合部に対応する。

本発明の一態様では、バッテリーホルダーはベースを更に備え、係止部材はベースに設置され、且つバッテリーの端部はガイド溝を有する。ベースがガイド溝に沿って相対移動を行うことにより、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して相対移動するように誘導される。

本発明の一態様では、バッテリーホルダーはベースを更に備え、係止部材はベースに設置され、バッテリーユニットは端部に凹部を有する。ベースの外壁が凹部の側壁に沿って相対移動することにより、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して相対移動するように誘導される。

本発明の一態様では、バッテリーホルダーはベースを更に備え、係止部材はベースに設置され、ベースはバッテリーユニットに対面する一側にガイド面を有し、バッテリーユニットは端部にガイド壁を有する。ガイド壁がガイド面に沿って相対移動を行うことにより、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して相対移動するように誘導される。

本発明の一態様では、ロック解除方向は実質的に離脱方向に垂直になる。

従来の技術と比較すると、本発明に係るバッテリーの組構造は、バッテリーユニット及びバッテリーホルダーの２段階の係合メカニズムにより、バッテリーユニット及びバッテリーホルダーのロック効果が強化されるのみならず、第一段階の係合が解除された後もバッテリーユニット及びバッテリーホルダーの係合が保持され、使用者が時間的に余裕をもって第二段階の係合の解除を行うことができ、バッテリーユニットが直接脱落して損傷する事故を有効に防ぐことができ、操作上の利便性も向上する。

本発明の一実施形態に係るバッテリーの組構造を示す概略図である。図１のバッテリーユニットの局部拡大分解の概略図である。図２の可動板を別の角度からみた概略図である。図１のバッテリーホルダーの分解概略図である。本発明に係るバッテリーホルダーがバッテリーユニットを第一位置に位置決めした場合の断面概略図である。本発明に係るバッテリーホルダーがバッテリーユニットを第二位置に位置決めした場合の断面概略図である。本発明の異なる実施形態によるバッテリーの組構造を示す局部断面概略図である。本発明の異なる実施形態によるバッテリーの組構造を示す局部断面概略図である。本発明の異なる実施形態によるバッテリーの組構造を示す局部断面概略図である。本発明の異なる実施形態によるバッテリーの組構造を示す局部断面概略図である。本発明の一実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の一実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらなる他の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらなる他の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらなる他の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらなる他の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらなる他の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明の又別の実施形態に係るバッテリーの組構造の断面及び底面を示す概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。本発明のさらにさらなる実施形態に係るバッテリーの組構造を示す概略図である。本発明の一実施形態の操作部とアクチュエータの作動を示す概略図である。本発明の一実施形態の操作部とアクチュエータの作動を示す概略図である。本発明の他の実施形態のバッテリーの組構造を示す概略図である。本発明のさらなる他の実施形態の操作部とアクチュエータの作動を示す概略図である。本発明のさらなる他の実施形態の操作部とアクチュエータの作動を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。また、本発明に係るバッテリーの組構造は、電動自転車に適用可能であるが、但しこれに限定されない。本発明に係るバッテリーの組構造は２段階取り外し操作が必要なあらゆる装置に適用可能であり、安全で便利な方式でバッテリーの組構造を取り外し可能となる。以下、図面を参照しながら本発明の実施例に係るバッテリーの組構造の各部材の構造及び操作について詳しく説明する。

以下、図１〜１３Ｃを参照しながら、本発明に係るバッテリーの組構造をさらに詳しく説明する。図１は本発明の一実施形態に係るバッテリーの組構造を示す概略図である。図示すように、バッテリーの組構造１はバッテリーユニット１０及びバッテリーホルダー２０を備える。バッテリーユニット１０はバッテリーホルダー２０に取り外し可能となるように設置される。バッテリーユニット１０はバッテリー１１０と、第一係合部１２２と、第二係合部１２４と、を含む。第一係合部１２２及び第二係合部１２４はバッテリー１１０の端部１１２に設置され、第二係合部１２４は端部１１２に対して作用する。バッテリーホルダー２０は係止部材２１０を具備する。係止部材２１０は第一係合部１２２または第二係合部１２４と選択的に係合されることにより、バッテリーユニット１０を第一位置または第二位置に位置決めされる。係止部材２１０及び第一係合部１２２がロック解除方向Ｄ１（図３参照）に沿って相対移動を行って係合が解除されると、バッテリーユニット１０が離脱方向Ｄ２（図２参照）に沿って第一位置から係止部材２１０及び第二係合部１２４が係合される第二位置まで移動し、且つ第二係合部１２４が端部１１２に対して作用することにより係止部材２１０との係合が解除され、バッテリーユニット１０がバッテリーホルダー２０から離脱する。

図１と図２を同時に参照の上、図２は図１のバッテリーユニットの局部拡大分解の概略図である。図１を参照すると、具体的には、バッテリー１１０の長軸方向に対応し合う２つの端部１１２及び１１４を有し、端部１１２はバッテリーホルダー２０に隣接し、端部１１４はバッテリーホルダー２０から離れた側にある。バッテリーユニット１０は、回転可能となるようにバッテリー１１０の端部１１２に設置される可動板１２０を備え、第一係合部１２２及び第二係合部１２４は離脱方向Ｄ２に沿って間隔を空けて可動板１２０に設置される。一実施例では、バッテリー１１０は端部１１２にバッテリーキャップ１３０が設置され、バッテリーキャップ１３０と可動板１２０との間には枢着機構（例えば、軸穴及びピボット）を有し、可動板１２０及びバッテリーキャップ１３０が回転可能となるように連結され、端部１１２に対して回転することができる。例えば、バッテリーキャップ１３０が軸穴１３２を有し、可動板１２０が対応する軸部１２８を有し、且つ軸部１２８が軸穴１３２に挿入され、可動板１２０がバッテリーキャップ１３０（または端部１１２）に対して回転する。一実施例では、軸部１２８は可動板１２０と一体成形され、可動板１２０の側方から延出される凸部であるが、但しこれに限られない。他の実施例では、軸部１２８及び可動板１２０が別個の部材であり、例えば、可動板１２０が軸穴１３２に対応するスルーホールを有し、軸部１２８がスルーホールを貫通すると共に両端が可動板１２０の軸棒より突出する。

可動板１２０は操作部１２６を更に有し、第一係合部１２２は第二係合部１２４と操作部１２６との間に設置される。具体的には、第二係合部１２４、第一係合部１２２、及び操作部１２６はバッテリーユニット１０に沿ってバッテリーホルダー２０の離脱方向Ｄ２から順に設置される。即ち、第二係合部１２４、第一係合部１２２、及び操作部１２６はそれぞれ離脱方向Ｄ２の上流、中流、及び下流に位置する。つまり、離脱方向Ｄ２が下方に離脱する場合、第二係合部１２４、第一係合部１２２、及び操作部１２６が上から下にかけて順に設置される。操作部１２６が受力すると前記可動板が駆動されて回転し、例えば、使用者が押すことにより可動板１２０が駆動されて回転し、且つ第二係合部１２４がそれに応じて移動することにより係止部材２１０より遠ざかる。一実施例では、第一係合部１２２及び第二係合部１２４が掛合形式であり、且つ離脱方向Ｄ２上の第二係合部１２４の掛合の頂点が第一係合部１２２の外側に位置することが好ましい。つまり、離脱方向Ｄ２上で第二係合部１２４の投影が少なくとも部分的に第一係合部１２２の外側に位置する（或いは少なくとも一部が第一係合部１２２と重なり合わない）、即ち、第二係合部１２４が第一係合部１２２よりも更にバッテリーホルダー２０の方向に突出する。一実施例では、操作部１２６は第一係合部１２２から第二係合部１２４から遠ざかる方向に向けて延伸される板体または棒体であり、且つ操作部１２６はバッテリーホルダー１０の方向に傾斜することが好ましい。

また、バッテリーユニット１０は弾性部材１４０を更に備える。弾性部材１４０は可動板１２０とバッテリー１１０の端部１１２との間に設置される。弾性部材１４０が復元力を与えることにより、第二係合部１２４の離脱方向Ｄ２での投影が第一係合部１２２の外側に少なくとも部分的に位置するように保持される。弾性部材１４０は圧縮ばね或いは引張ばねであり、且つ第二係合部１２４または操作部１２６に対応するように設置され、対応する復元力を与えて第二係合部１２４が第一係合部１２２に突出する状態が保持される。一実施例では、図２に示すように、弾性部材１４０は第二係合部１２４に対応するようにバッテリー１１０の端部１１２に設置され、且つ弾性部材１４０が復元力を提供することによりバッテリーホルダー２０の方向に第二係合部１２４を押し動かす。例えば、弾性部材１４０がバッテリーキャップ１３０と可動板１２０との間に設置され、且つ弾性部材１４０の位置が第二係合部１２４に対応する。弾性部材１４０は圧縮ばねとして実施されてもよく、且つその両端がバッテリーキャップ１３０及び可動板１２０にそれぞれ接合される。一実施例では、図２Ａに示すように、可動板１２０は第二係合部１２４に対する一側、即ち、バッテリーキャップ１３０に対面する一側に位置決め孔１２９が開設され、弾性部材１４０が位置決めされる。即ち、弾性部材１４０の一部分が位置決め孔１２９に収容され、バッテリーキャップ１３０と可動板１２０との間に位置決めされるが、但しこれに限られない。他の実施例（図示せず）では、可動板１２０またはバッテリーキャップ１３０が位置決めピンを有し、弾性部材１４０が位置決めピンに覆設されて位置決めされてもよい。他の実施例では、弾性部材１４０が操作部１２６に対応するようにバッテリー１１０の端部１１２に設置され、且つ弾性部材１４０が引張ばねとして実施され、復元力を与えて操作部１２６がバッテリーホルダー２０の方向にバッテリー１１０の端部１１２を引っ張り、第二係合部１２４が第一係合部１２２に突出する状態を保持するか係合状態を維持する（図５Ｂ参照）。

図１及び図３を同時に参照の上、図３は図１のバッテリーホルダーの分解概略図である。一実施例では、バッテリーホルダー２０はロック２２０と、ベース２３０と、弾性部材２４０と、を更に備える。ロック２２０はバッテリーホルダー２０に設置されて係止部材２１０に接合される。具体的には、ロック２２０及び係止部材２１０はベース２３０の対向する両側にそれぞれ設置され、且つ弾性部材２４０はロック２２０と係止部材２１０との間に設置される。ロック２２０のロック及びロック解除に応じて、係止部材２１０がロック解除方向Ｄ１に沿って移動することが制限されるか又は許可される。例えば、ロック２２０がロック状態にある場合、係止部材２１０及び第一係合部１２２がロック解除方向Ｄ１に沿って相対移動を行うことが制限されて係合が保持される。ロック２２０がロック解除状態にある場合、係止部材２１０が駆動されてロック解除方向Ｄ１に沿って移動し、係止部材２１０と第一係合部１２２との係合が解除される。

係止部材２１０は係止部２１２を有し、係止部２１２は外に向けて突出している。即ち、バッテリーユニット１０の方向に突出している。係止部２１２は第一係合部１２２及び第二係合部１２４に対応する形状を有する掛合形式であり、第一係合部１２２または第二係合部１２４に係合される。係止部材２１０は、ロック２２０との接合に用いられる接合孔２１４を更に有する。一実施例では、接合孔２１４は相互に連通される第一孔部２１４ａ及び第二孔部２１４ｂを有し、第一孔部２１４ａの孔径は第二孔部２１４ｂの孔径より大きく、これによりひょうたん型の接合孔２１４が形成される。

ロック２２０はロック本体２２２及び駆動軸２２４を備える。駆動軸２２４はロック本体２２２に接続され、且つロック本体２２２のロック及びロック解除に対応するようにロック本体２２２に対して伸長又は退縮し、即ち、ロック解除方向Ｄ１に沿って伸長又は退縮する。例えば、ロック本体２２２はキーロックまたは文字合わせ錠であってもよく、鍵を用いるかまたはパスワードを設定することによりロック状態或いはロック解除状態となる。ロック本体２２２がロック状態にある場合、駆動軸２２４がロック本体２２２に対して伸長状態となる。ロック本体２２２がロック解除状態にある場合、駆動軸２２４はロック本体２２２に対して退縮状態となる。即ち、駆動軸２２４が伸長状態である場合、ロック本体２２２に対して伸長する長さが、駆動軸２２４が退縮状態にある場合のロック本体２２２に対して伸長する長さよりも長くなる。駆動軸２２４は長軸方向に沿って首部２２６及び頭部２２８を含み、首部２２６が長軸方向（または伸縮方向）に垂直になる幅（または径方向の直径）は頭部２２８よりも小さい。即ち、首部２２６は頭部２２８に対して内縮する。

ベース２３０は好ましくは中空ケース体形式であり、係止部材２１０がベース２３０中でベース２３０に対して相対移動可能となる。一実施例では、ベース２３０は第一側板２３２と、台座２３４と、第二側板２３６と、を備える。台座２３４は内部に収容空間２３４２を有する枠体であり、第一側板２３２及び第二側板２３６は収容空間２３４２に対して台座２３４の対向する両側にそれぞれ設置され、内部に収容空間２３４２を有するケース体が構成される。第一側板２３２及び第二側板２３６はロック、係合、接着、溶接等の方式で台座２３４に接続されるが、但しこれらに限定されない。他の実施例では、第一側板２３２及び／或いは第二側板２３６は台座２３４と一体成形されて内部に収容空間２３４２を有するケース体が形成されてもよい。第一側板２３２はロック２２０に隣接し、第二側板２３６は係止部材２１０に隣接する。第一側板２３２はスルーホール２３２２を有し、第二側板２３６は開口部２３６４を有し、スルーホール２３２２及び開口部２３６４は収容空間２３４２に連通される。スルーホール２３２２のサイズは駆動軸２２４に対応し、駆動軸２２４を通過させ、且つ開口部２３６４のサイズは係止部材２１０に対応し、係止部２１２が延出される。

ロック２２０は第一側板２３２の外側に設置され、駆動軸２２４はスルーホール２３２２及び収容空間２３４２を貫通する。弾性部材２４０は第一側板２３２と係止部材２１２との間に設置されると共に駆動軸２２４に覆設される。第一孔部２１４ａの孔径は駆動軸２２４の頭部２２８に対応し、且つ第二孔部２１４ｂの孔径は首部２２６に対応し、駆動軸２２４が第一孔部２１４ａから接合孔２１４を通過して、頭部２２８が係止部材２１０の第二側板２３６に隣接する一側に位置し、且つ首部２２６が接合孔２１４の第一孔部２１４ａ中に位置することが可能となる。これにより、組み立て時には、第二孔部２１４ｂに向けて駆動軸２２４を移動し、首部２２６が第二孔部２１４ｂに係合され、駆動軸２２４が係止部材２１０に堅固に接合されて連動機構が形成され、且つ係止部２１２が開口部２３６４に露出する。

図４Ａ及び図４Ｂを参照の上、図４Ａと図４Ｂは本発明に係るバッテリーホルダーがバッテリーユニットを第一位置及び第二位置にそれぞれ位置決めさせた場合の断面概略図である。図４Ａに示すように、係止部材２１０と第一係合部１２２とが係合されると、バッテリーホルダー２０によりバッテリーユニット１０が第一位置に位置決めされる。第一位置はバッテリーユニット１０及びバッテリーホルダー２０が結合されると共にロックされる位置である。例えば、第一位置にある場合、ロック２２０はロック操作またはロック解除操作が行うことができる。ロック２２０がロック状態にある場合、駆動軸２２４が伸長状態となり、ロック本体２２２に対して相対移動不能となり、係止部材２１０及び第一係合部１２２がロック解除方向Ｄ１に沿って相対移動を行えず係合状態が保持されて、バッテリーユニット１０がバッテリーホルダー２０にロックされる。本実施例では、ベース２３０はストッパー面２３６２を有する。バッテリーユニット１０が第一位置に位置決めされると、ストッパー面２３６２が第二係合部１２４に対応し、可動板１２０の移動が更に制限され、係止部材２１０と第一係合部１２２との係合が強化される。

図４Ｂに示すように、ロック２２０がロック状態からロック解除状態に変わると、駆動軸２２４がロック本体２２２に向けて移動し（即ち、退縮）、係止部材２１０がロック解除方向Ｄ１に沿って移動するように駆動して第一係合部１２２から離間し、係合状態が解除され、バッテリーユニット１０が離脱方向Ｄ２に沿って第一位置から係止部材２１０及び第二係合部１２４が係合される第二位置まで移動する。例えば、係止部材２１０及び第一係合部１２２の係合が解除されると、バッテリーユニット１０が重力によりバッテリーホルダー２０に対して下方に移動し、第二係合部と係止部材２１０とが係合されることにより第二位置に位置決めされる。バッテリーユニット１０が第二位置に位置決めされると、第二係合部１２４がストッパー面２３６２から離脱して端部１１２に対して作用することにより係止部材２１０との係合が解除され、バッテリーユニット１０が離脱方向Ｄ２に沿ってバッテリーホルダー２０に対して再度相対移動することによりバッテリーホルダー２０から離脱する。本実施例では、ロック解除方向Ｄ１は実質的に離脱方向Ｄ２に垂直であり、即ち、ロック解除方向Ｄ１及び離脱方向Ｄ２は実質敵に直交する２つの方向であるが、但しこの限りではない。他の実施例では、ロック解除方向Ｄ１と離脱方向Ｄ２との間の狭角は９０度超または９０度未満でもよい。

図５Ａは本発明の他の実施形態によるバッテリーの組構造を示す部分断面概略図である。本実施例では、ストッパー面２３６２は係止部材２１０に任意で設置される。図５Ａに示すように、係止部材２１０は係止部２１２及びストッパー面２３６２を有し、係止部２１２及びストッパー面２３６２は係止部材２１０の対応する両端にそれぞれ位置する。具体的には、係止部２１２及びストッパー面２３６２はバッテリーユニット１０の離脱方向に沿って設置され、ストッパー面２３６２は上流に位置され、係止部２１２は下流に位置される。図４Ａ及び図５Ａの実施例では、ストッパー面２３６２は掛合形式の第二係合部１２４に対応し、上から下に向けてベース２３０の内側に傾斜する斜面であるが、但しこれに限られない。他の実施例では、ストッパー面２３６２は直立面でもよい。バッテリーホルダー２０がストッパー面２３６２を有し、バッテリーユニット１０が弾性部材１４０を有する実施例では、バッテリーユニット１０が第一位置に位置決めされる場合、ストッパー面２３６２が可動板１２０（または第二係合部１２４）及び弾性部材１４０に圧着され、第二係合部１２４が必ずしも第一係合部１２２に比べて係止部材２１０の方向に突出するわけではない。係止部材２１０の第一係合部１２２との係合が解除され、第二係合部１２４がストッパー面２３６２から離脱した後、弾性部材１４０が復元力を与えると、第二係合部１２４が係止部材２１０に向けて移動することにより第一係合部１２２に比べて係止部材２１０に向けて突出するか更に突出する状態が形成され、更に係止部材２１０と係合される。

また、バッテリーユニット１０とバッテリーホルダー２０との間には誘導構造を有する設計であることが好ましく、バッテリーユニット１０が誘導されてバッテリーホルダー２０に対して相対移動する。図６Ａと図６Ｂは本発明の異なる実施形態におけるバッテリーの組構造を示す局部断面概略図である。図６Ａに示すように、バッテリー１１０の端部１１２にはガイド溝１３４を有し、ベース２３０はガイド溝１３４に沿って相対移動を行い、バッテリーユニット１０が誘導されてバッテリーホルダー２０に対して相対移動する。例えば、バッテリーキャップ１３０には表面構造の設計により可動板１２０の両側にガイド溝１３４が形成され、ガイド溝１３４の延伸方向はバッテリーユニット１０の離脱方向に平行となる。ガイド溝１３４の設計に対応するように、ベース２３０には第二側板２３６の両側にガイドブロック２３６６が形成される。バッテリーユニット１０がバッテリーホルダー２０に対して相対移動すると、ガイドブロック２３６６がガイド溝１３４中で相対移動を行い、誘導作用が達成させる。バッテリーユニット１０とバッテリーホルダー２０との間の誘導構造はガイド溝及びガイドブロックに限られず、ガイド壁及びガイド面によって誘導されてもよい。ちなみに、バッテリーユニット１０は端部１１２に凹部を有してもよく（例えば、１３４が指す位置）、ベース２３０の外壁２３６７が凹部の側壁１３５に沿って相対移動を行うことにより、バッテリーユニット１０が誘導されてバッテリーホルダー２０に対して相対移動する。例えば、バッテリーキャップ１３０は第二側板２３６の幅に基づいて凹部として設計され、凹部がバッテリーユニット１０の離脱方向の両側壁１３５に平行してガイド面が形成され、第二側板２３６の外壁２３６７に対応する。これにより、バッテリーユニット１０がバッテリーホルダー２０に対して相対移動すると、ベース２３０の外壁２３６７が凹部の側壁１３５に沿って相対移動を行い、誘導作用が達成される。

図６Ｂに示すように、ベース２３０のガイド面２３６８は第二側板２３６の側壁の内表面に形成され、バッテリーユニット１０のガイド壁１３６をバッテリーキャップ１３０’とすることができ、ガイド面２３６８の突出する側壁に対応する。本実施例では、２つのガイド壁１３６の間の距離は２つのガイド面２３６８の間の距離と同等かもしくはやや下回っている。よって、バッテリーユニット１０がバッテリーホルダー２０に対して相対移動すると、ガイド壁１３６がガイド面２３６８に沿って相対移動を行い、誘導作用が達成される。

以下、図７Ａ乃至図７Ｅを参照しつつ、本発明に係るバッテリーの組構造の操作について具体的に説明する。まず、図７Ａに示すように、バッテリーユニットは実質的にバッテリーホルダーに完全に装設され、且つロック２２０のロックにより係止部材２１０の移動が制限され、係止部２１２とバッテリーユニットの第一係合部１２２との係合が保持され、バッテリーユニットのバッテリーホルダーに対する移動が制限されて第一位置に位置決めされ、即ち、取り外し不能の位置に位置決めされる。

次は、図７Ｂに示すように、ロック２２０がロック状態からロック解除状態に変わると、駆動軸が退縮して係止部材２１０が収容空間２３４２内に向けて移動するように駆動して、第一係合部１２２から離間して係合が解除される。この際、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間には係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して相対移動する、例えば、重力により下方に移動する。第二係合部１２４は第一係合部１２２に比べて係止部材２１０側に突出しているため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して係止部２１２及び第二係合部１２４が係合されるまで相対移動して第二位置に位置決めされる（図７Ｃ参照）。即ち、ロック２２０がロック状態からロック解除状態に変わると、係止部材２１０がロック解除方向Ｄ１に沿って移動するように駆動することにより、係止部２１２が第一係合部１２２の移動経路から離間するが、係止部材２１０は第二係合部１２４の移動経路上に維持され、バッテリーユニットが離脱方向Ｄ２に沿って係止部２１２及び第二係合部１２４が干渉（または係合）するまで移動し、移動が停止すると第二位置に位置決めされる。

次は、図７Ｃに示すように、バッテリーユニットが第二位置に位置決めされると、第二係合部１２４がバッテリー１１０の端部に対して相対移動し、使用者が操作部１２６に外力Ｆを加えると、例えば、バッテリーホルダーに向けて操作部１２６を押すと、可動板１２０が軸部１２８を回転の中心として時計回り方向Ｒに回転し、第二係合部１２４が回転するように駆動されて係合部２１２から離脱する（図７Ｄ参照）。この際、図７Ｅに示すように、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間の係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して離脱方向Ｄ２に沿って再度相対移動し、例えば、重力により下方に移動し、バッテリーホルダーから取り外される。

また、ロック２２０がロック解除状態に設定されると、図７Ａ乃至図７Ｅに示す順序とは逆方向に操作が行われ、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに装設される。任意による第二係合部１２４及び係止部２１２の掛合斜面の設計により、操作部１２６に外力Ｆをかけずとも、装設方向（即ち、離脱方向とは逆方向）にバッテリーユニットが直接押し動かされると、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに装設される。また、外力Ｆが解除された後、弾性部材１４０（図示せず）が第二係合部１２４に復元力を提供し、可動板１２０が逆方向に回転して第二係合部１２４がバッテリーホルダーの方向に移動する。

図８Ａ乃至図８Ｅは本発明の他の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。図８Ａに示すように、本実施例では、操作部１２６は可動板１２０’の第一係合部１２２に隣接する一端に回転可能に接合され、操作部１２６が受力すると（例えば、使用者に押される）可動板１２０’が回転するように駆動して、第二係合部１２４と係止部材１２０との係合が解除される。具体的には、操作部１２６及び可動板１２０’は相互に接合される２つの部材である。可動板１２０'は対応する両端に間隔を空けて設置される第一係合部１２２及び第二係合部１２４を有し、操作部１２６は回転可能となるように可動板１２０’に接合され、第二係合部１２４、第一係合部１２２、及び操作部１２６は前述の実施例に類似する配置となる。本実施例では、操作部１２６は例えば弓型の湾曲形状を有してもよい。操作部１２６の湾曲点がシャフト１６０を介して回転可能となるようにバッテリーキャップ１３０（または端部）に接合され、且つ操作部１２６の一端が回転可能となるようにシャフト１５０を介して可動板１２０’に接合されることにより、操作部１２６が端部に対して回転する際に可動板１２０’が回転するように駆動される。

以下に、本発明に係るバッテリーの組構造の操作部１２６の作動について図８Ａ乃至図８Ｅを参照しながら再度詳細に説明し、バッテリーの組構造の残りの操作については前述の実施例の関連する説明を参照すること。まず、図８Ａに示すように、バッテリーユニットは実質的にバッテリーホルダーに完全に装設され、且つロック２２０のロックにより係止部材２１０の移動が制限され、係止部２１２とバッテリーユニットの第一係合部１２２との係合が保持され、バッテリーユニットのバッテリーホルダーに対する移動が制限されて第一位置に位置決めされる、即ち、取り外し不可能の位置に位置決めされる。この際、操作部１２６がバッテリーホルダーの方向に湾曲し、即ち、操作部１２６の自由端がそのシャフト１６０に比べてバッテリーホルダーに接近する。

図８Ｂに示すように、ロック２２０がロック状態からロック解除状態に変わると、駆動軸が退縮して係止部材２１０がロック解除方向Ｄ１に沿って収容空間２３４２内に向けて移動するように駆動して、第一係合部１２２から離間して係合が解除される。この際、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間では係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットが離脱方向Ｄ２に沿ってバッテリーホルダーに対して相対移動し、例えば、重力により下方に移動する。第二係合部１２４は第一係合部１２２よりも係止部材２１０側に突出しているため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して係止部２１２及び第二係合部１２４が係合するまで相対移動して第二位置に位置決めされる（図８Ｃ参照）。

図８Ｃに示すように、バッテリーユニットが第二位置に位置決めされる場合、第二係合部１２４がバッテリー１１０の端部に対して相対移動するため、使用者は操作部１２６に外力Ｆを加えることで、例えば、操作部１２６をバッテリーホルダーから離れる方向に押すことで、操作部１２６がシャフト１６０を中心に回転し、可動板１２０’に連結される第一係合部１２２に隣接する一端がバッテリーホルダーに近づく方向に移動し、可動板１２０’が軸部１２８を回転の中心として時計回り方向Ｒに沿って回転するように駆動し、第二係合部１２４が更に回転するように駆動して係合部２１２から離脱する（図８Ｄ参照）。この際、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間に係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して離脱方向に沿って再度相対移動し、例えば、重力により下方に移動し、バッテリーホルダーから取り外される（図８Ｅ参照）。また、本実施例に係るバッテリーユニットは前述の実施例で説明した弾性部材１４０（図示せず）を有し、外力Ｆを解除した後に、弾性部材１４０は第二係合部１２４に復元力を与え、可動板１２０’が逆方向に回転することにより第二係合部１２４がバッテリーホルダーの方向に移動し、操作部１２６が更に駆動されて自由端のシャフト１６０よりもバッテリーホルダーに近い位置まで戻される。

図９Ａ乃至図９Ｅは本発明のさらなる他の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。まず、図９Ａに示すように、本実施例では、第一係合部１２２及び第二係合部１２４はバッテリー１１０の端部にそれぞれ設置される。即ち、第一係合部１２２及び第二係合部１２４は分離する２つの部材であり、前述の可動板１２０及び１２０’に統合されない。例えば、第一係合部１２２はバッテリーキャップ１３０に形成される掛合面または係合面であり、第二係合部１２４は移動可能となるようにバッテリーキャップ１３０に設置される部材である。本実施例では、バッテリーキャップ１３０はチャンネル１３８を有することが好ましく、第二係合部１２４はチャンネル１３８中で移動することにより第一係合部１２２に対して相対移動する。例えば、第二係合部１２４の中間部分はチャンネル１３８中に位置し、且つ両端はバッテリーキャップ１３０からそれぞれ突出し、係止部材２１０と係合する部分及び使用者が操作する操作部１２６とする。本実施例では、第二係合部１２４はバッテリーキャップ１３０（または端部）と相対的に水平移動（または側方移動）を行い、即ち、移動方向はバッテリーユニットの離脱方向と実質的に垂直である。

以下に、本発明の第二係合部１２４の作動を図９Ａ乃至図９Ｅを参照しながら詳細に説明し、バッテリーの組構造の残りの操作については前述の実施例の関連する説明を参照すること。まず、図９Ａに示すように、バッテリーユニットは実質的にバッテリーホルダーに完全に装設され、且つロック２２０のロックにより係止部材２１０の移動が制限され、係止部２１２とバッテリーユニットの第一係合部１２２との係合が保持され、バッテリーユニットのバッテリーホルダーに対する移動が制限されて第一位置に位置決めされ、即ち、取り外し不能の位置に位置決めされる。この際、第二係合部１２４の離脱方向Ｄ２上での投影の少なくとも一部は第一係合部１２２の端部の外側に位置し、即ち、第二係合部１２４が第一係合部１２２よりも係止部材２１０側に突出される。

次は、図９Ｂに示すように、ロック２２０がロック状態からロック解除状態に変わると、駆動軸が退縮して係止部材２１０がロック解除方向Ｄ１に沿って収容空間２３４２内に向けて移動するように駆動して、第一係合部１２２から離間して係合が解除される。この際、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間に係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットはバッテリーホルダーに対して離脱方向Ｄ２に沿って相対移動することが可能となる、例えば、重力により下方に移動する。第二係合部１２４が第一係合部１２２よりも係止部材２１０側に突出するため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して係止部２１２及び第二係合部１２４が係合するまで相対移動し、第二位置に位置決めされる（図９Ｃ参照）。

次は、図９Ｃに示すように、バッテリーユニットが第二位置に位置決めされると、第二係合部１２４が第一係合部１２２に対してバッテリー１１０の内側に向けて相対移動し、係止部材２１０との係合が解除される。具体的には、使用者が第二係合部１２４の操作部１２６に外力Ｆをかけると、例えば、バッテリーホルダーから遠ざかる方向に操作部１２６を押すと、第二係合部１２４がチャンネル１３８中で加力方向（或いは、係止部材２１０の移動方向に平行）に沿って移動して係合部２１２から離脱する（図９Ｄ参照）。即ち、第二係合部１２４がバッテリー１１０の内側に向けて退縮し、第二係合部１２４がバッテリーキャップ１３０よりも係止部材２１０側に突出する長さが短縮する。この際、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間では係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して離脱方向Ｄ２に沿って再度相対移動する、例えば、重力により下方に移動し、バッテリーホルダーから取り外される（図９Ｅ参照）。また、本実施例に係るバッテリーユニットは前述の実施例で説明した弾性部材１４０（図示せず）を有し、外力Ｆを解除した後、弾性部材１４０が第二係合部１２４に復元力を与えるため、第二係合部１２４が逆方向に移動して第二係合部１２４の第一係合部１２２よりもバッテリーホルダーに近い位置まで戻される。

図１０Ａ乃至図１０Ｊは本発明の他の実施例に係るバッテリーの組構造が離脱方向Ｄ２にある断面及び底面の概略図である。図１０Ａと図１０Ｂに示すように、本実施例では、第一係合部１２２及び第二係合部１２４は分離する２つの部材であり、第二係合部１２４の側方移動方向は図９Ａに示す実施例とは異なる。図９Ａの実施例と似たように、第一係合部１２２はバッテリーキャップ１３０に形成される掛合面または係合面であり、第二係合部１２４はバッテリーキャップ１３０に対して側方に相対移動を行う。バッテリーユニットは、第二係合部１２４に対応するように設置される操作部１７０を更に備える。操作部１７０が受力することにより（例えば、使用者に押される）第二係合部１２４が駆動して第一係合部１２２に対してバッテリー１１０の側方に向けて相対移動する。具体的には、第二係合部１２４の移動方向はバッテリーユニットの離脱方向及び係止部材２１０の移動方向に対して垂直であることが好ましい、即ち、第二係合部１２４の移動方向、係止部材２１０の移動方向、及びバッテリーユニットの離脱方向がそれぞれＸＹＺで表示する３次元空間のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の方向となる。

以下、本発明の第二係合部１２４の作動を図１０Ａ乃至図１０Ｊを参照しながら、詳細に説明し、バッテリーの組構造の残りの操作については前述の実施例の関連する説明を参照してもよい。まず、図１０Ａと図１０Ｂに示すように、バッテリーユニットは実質的にバッテリーホルダーに完全に装設され、ロック２２０のロックにより係止部材２１０の移動が制限され、係止部２１２とバッテリーユニットの第一係合部１２２との係合が保持され、バッテリーユニットのバッテリーホルダーに対する移動が制限されて第一位置に位置決めされる、即ち、取り外し不能の位置に位置決めされる。この際、第二係合部１２４の離脱方向Ｄ２上における投影の少なくとも部分的に第一係合部１２２の端部の外側に位置し、即ち、第二係合部１２４が第一係合部１２２に比べて係止部材２１０側に突出する。

次は、図１０Ｃと図１０Ｄに示すように、ロック２２０がロック状態からロック解除状態に変わると、駆動軸が退縮して係止部材２１０がロック解除方向Ｄ１に沿って収容空間２３４２内に向けて移動するように駆動して、第一係合部１２２から離間されて係合が解除される。この際、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間には係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して離脱方向Ｄ２に沿って相対移動し得る、例えば、重力により下方に移動する。第二係合部１２４が第一係合部１２２に比べて係止部材２１０側に突出するため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して係止部２１２と第二係合部１２４とが係合するまで相対移動して第二位置に位置決めされる（図１０Ｅと図１０Ｆ参照）。

次は、図１０Ｅと図１０Ｆに示すように、バッテリーユニットが第二位置に位置決めされると、第二係合部１２４が第一係合部１２２に対してバッテリー１１０の側方に向けて相対移動し、第二係合部１２４と係止部材２１０との間に位置ずれが生じて係合が解除される。具体的には、使用者が操作部１７０に外力Ｆを加えることにより、例えば、バッテリー１１０の短軸方向に沿ってバッテリー１１０の内側に向けて操作部１７０を押すことにより、第二係合部１２４が加力方向に沿って移動して係合部２１２との間に位置ずれが生じる（図１０Ｇと図１０Ｈ参照）。即ち、第二係合部１２４がバッテリーキャップ１３０に対して係止部材２１０側に突出する長さが変わらずに位置が変わり、係止部材２１０との間に位置ずれが生じる、例えば、第二係合部１２４の離脱方向Ｄ２における投影が係止部材２１０と重畳しなくなる。本実施例では、第二係合部１２４の側方移動方向は実質的に離脱方向Ｄ１及びロック解除方向Ｄ２に垂直である。この際、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間には係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対してロック解除方向Ｄ２に沿って再度相対移動し得る、例えば、重力により下方に移動し、バッテリーホルダーから取り外される（図１０Ｉと図１０Ｊ参照）。また、本実施例に係るバッテリーユニットは前述の実施例で説明した弾性部材１４０（図示せず）を有し、外力Ｆを解除した後に、弾性部材１４０は第二係合部１２４に復元力を与え、第二係合部１２４は逆方向に移動して元の位置に戻る。

図１１Ａ乃至図１１Ｅは本発明のさらに別の実施形態に係るバッテリーの組構造の作動を示す概略図である。まず、図１１Ａに示すように、本実施例では、バッテリーの組構造のロック１８０はバッテリーユニット１０に設置されて第一係合部１２２に接合される。ロック１８０がロック状態にある場合、係止部材２１０と第一係合部１２２の相対移動が制限されて係合が維持される。ロック１８０がロック解除状態にある場合、第一係合部１２２が移動するように駆動して、係止部材２１０と第一係合部１２２との係合が解除される。つまり、本実施例では、係止部材２１０は固定部材であってもよく、第一係合部１２２及び第二係合部１２４は作動部材である。具体的には、ロック１８０がロック２２０に類似する構造を有してもよく、且つロック２２０の駆動軸２２４が本実施例の第一係合部１２２として用いられ、第一係合部１２２がロック１８０のロックする場合の伸長或いはロック解除する場合の退縮に基づいて、係止部材２１０に対する相対的位置が変化して係合または係合の解除が形成される。例えば、第二係合部１２４は図９Ａに類似する構造を有することにより、第二係合部１２４がバッテリー１１０の端部に対して前後に相対移動をしてもよいが、但しこの限りではない。第二係合部１２４も図１０Ａに類似する構造を有することにより、第二係合部１２４がバッテリー１１０の端部に対して側方に相対移動を可能としてもよい。

以下、本発明に係るバッテリーの組構造の操作を図１１Ａ乃至図１１Ｅを参照しながら詳細に説明する。まず、図１１Ａに示すように、バッテリーユニットは実質的にバッテリーホルダーに完全に装設され、ロック１８０のロックにより第一係合部１２２の移動が制限され、バッテリーユニットの第一係合部１２２と係止部材２１０の係止部２１２との係合が保持され、バッテリーユニットのバッテリーホルダーに対する相対移動が制限されて第一位置に位置決めされる、即ち、取り外し不能の位置に位置決めされる。この際、第二係合部１２４及び第一係合部１２２の離脱方向Ｄ２上における投影の少なくとも一部分が重畳し、且つそれぞれが係止部材２１０の係止部２１２の少なくとも一部分と重畳する。

次は、図１１Ｂに示すように、ロック１８０がロック状態からロック解除状態に変わると、駆動軸が退縮して第一係合部１２２がロック解除方向Ｄ１に沿ってバッテリー１１０の内側に向けて移動するように駆動し、係合部２１２から離間して係合が解除される。この際、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間に係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して離脱方向Ｄ２に沿って相対移動する、例えば、第二係合部１２４と係止部２１２とが係合してバッテリーユニットが第二位置に位置決めされるまで重力により下方に移動する（図１１Ｃ参照）。即ち、ロック１８０がロック状態からロック解除状態に変わると、第一係合部１２２が第二係合部１２４の移動経路から離間するように駆動して、バッテリーユニットが第二係合部１２４と係止部２１２とが干渉（または係合）するまで移動して停止し、第二位置に位置決めされる。

次は、図１１Ｃに示すように、バッテリーユニットが第二位置に位置決めされると、第二係合部１２４は第一係合部１２２に対するバッテリー１１０の内側に向けての相対移動が可能となり、係止部材２１０との係合が解除される。具体的には、使用者が第二係合部１２４の操作部に外力Ｆを加えると、例えば、バッテリーホルダーから離れる方向に操作部を押すと、第二係合部１２４がチャンネル１３８中で加力方向（或いは第一係合部１２２に平行する移動方向）に沿って移動して係合部２１２から離脱する（図１１Ｄ参照）。この際、バッテリーユニットとバッテリーホルダーとの間に係合メカニズムが存在しないため、バッテリーユニットがバッテリーホルダーに対して離脱方向Ｄ２に沿って再度相対移動し、例えば、重力により下方に移動し、バッテリーホルダーから取り外される（図１１Ｅ参照）。また、本実施例に係るバッテリーユニットは前述の実施例で説明した弾性部材１４０（図示せず）を有し、外力Ｆが解除された後、弾性部材１４０が第二係合部１２４に復元力を与え、第二係合部１２４が逆方向に移動して元の位置まで戻される。

また、上述の本実施例では、他の連動機構と操作部とが接合されることにより、加力を改変して操作部の作用方向を制御する。図１２Ａは本発明のさらなる実施形態に係るバッテリーの組構造を示す概略図である。本実施例では、バッテリーユニットはアクチュエータ１９０を更に備える。アクチュエータ１９０は可動できるようにバッテリーユニットの側辺に設置され、且つアクチュエータ１９０が外力Ｆを受けると操作部１２６を押し動して第二係合部１２４が駆動し、係止部材２１０から離間して係合が解除され、外力Ｆの加力方向はロック解除方向Ｄ１及び／或いは離脱方向Ｄ２に垂直になる。例えば、アクチュエータ１９０の一端は図７Ａの操作部１２６に接合し、アクチュエータ１９０のもう一端はバッテリーユニットのバッテリーキャップ１３０（またはバッテリー１１０）に連結されてもよい。アクチュエータ１９０の少なくとも一部はバッテリーユニットの外側に露出し、使用者が外力Ｆを加えると、操作部１２６が移動するように駆動する。以下では、図１２Ｂと図１２Ｃを参照しながら本発明の操作部１２６及びアクチュエータ１９０の作動関係について説明する。

図１２Ｂに示すように、アクチュエータ１９０は好ましくはバッテリーユニットの両側の可変駆動板または弾性片に設置され、アクチュエータ１９０の両端は操作部１２６及びバッテリーキャップ１３０（またはバッテリー１１０）にそれぞれ接合される。本実施例では、アクチュエータ１９０が受力して弾性変形し、操作部１２６を押し動して、操作部１２６は基準面Ｐに対して移動方向Ｄ３に沿って図１２Ｃに示す位置まで相対移動する。例えば、離脱方向Ｄ２が下向きの場合、アクチュエータ１９０が設置されることにより、使用者が片手でバッテリーユニットを支持し、親指及び人差し指でバッテリーユニットの側辺に設置されるアクチュエータ１９０に同時に力を加えると、アクチュエータ１９０が作動して（例えば、変形して伸長する）バッテリーホルダーに向けて操作部１２６を押し動かして、第二係合部１２４が回転するように駆動して、係止部材２１０から離間して係合が解除される。外力Ｆが解放されると、アクチュエータ１９０の復元力により操作部１２６及びアクチュエータ１９０が図１２Ｂに示す位置まで戻される。換言すれば、図１２Ａの実施例では、移動方向Ｄ３と図７Ｃの外力Ｆの加力方向は同じ方向であり、アクチュエータ１９０の設置により、アクチュエータ１９０にかけられる外力Ｆの加力方向がロック解除方向Ｄ１及び離脱方向Ｄ２に垂直になり、操作の利便性が向上する。アクチュエータ１９０の設置は実施例に示す可変駆動板または弾性片に限られず、アクチュエータ１９０の作動も変形に限定されない。他の実施例では、アクチュエータが適合するあらゆる連動機構として実施されてもよく、例えば、操作部１２６と共に回転可能となるように接合される１つ以上の連動部材で、連動部材の回転及び／或いは移動により操作部１２６の移動が制御し、操作の利便性を向上してもよい。

図１３Ａは本発明の他の実施形態のバッテリーの組構造を示す概略図である。図１３Ｂ及び図１３Ｃには操作部１２６及びアクチュエータ１９０’の作動関係を図示し、図１３Ｂ及び図１３Ｃはバッテリーユニットの離脱方向Ｄ２に沿って見た場合の平面概略図である。図１３Ａと図１３Ｂに示すように、本実施例では、アクチュエータ１９０’は複数の連動部材１９２、１９４及び弾性部材１９６を備え、操作部１２６と共に作用する連動部材が構成される。例えば、連動部材１９２、１９４は連接棒形式により実施してもよく、且つ弾性部材１９６はねじりばねにより実施してもよい。本実施例では、２組のアクチュエータ１９０’は好ましくはバッテリーユニットの両側にそれぞれ設置される。連動部材１９２はバッテリーユニットの側辺から操作部１２６に向けて延伸されると共に連動部材１９４に枢結され、ねじりばね式の弾性部材１９６は連動部材１９２と１９４との枢結箇所に設置され、連動部材１９４は連動部材１９２に対する他側が操作部１２６に接合される。アクチュエータ１９０’はバッテリーのケース体またはバッテリーキャップ１３０に枢結され、ねじりばねの２つの延伸アームは連動部材１９２、１９４にそれぞれ当接されてもよい。図１３Ｂと図１３Ｃに示すように、アクチュエータ１９０’が受力すると、例えば、使用者が連動部材１９２の自由端に外力Ｆをかけると、ねじりばねの枢着箇所が回転すると共にねじりばねが圧縮され、基準面に対して移動方向Ｄ３に沿って操作部１２６が押し動されて、可動板１２０が対応するように回転し、第二係合部１２４が移動するように駆動して、係止部材２１０から離脱して係合が解除され、バッテリーユニットがバッテリーホルダーから完全に離脱できるようにする。外力Ｆが解放すると、ねじりばね（即ち、弾性部材１９６）の復元力により操作部１２６及びアクチュエータ１９０’が図１３Ｂに示す位置まで戻される。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

１バッテリーの組構造
１０バッテリーユニット
１１０バッテリー
１１２端部
１１４端部
１２０可動板
１２０’ 可動板
１２２第一係合部
１２４第二係合部
１２６操作部
１２８軸部
１２９位置決め孔
１３０バッテリーキャップ
１３０’ バッテリーキャップ
１３２軸穴
１３４ガイド溝
１３５側壁
１３６ガイド壁
１３８チャンネル
１４０弾性部材
１５０シャフト
１６０シャフト
１７０操作部
１８０ロック
１９０アクチュエータ
１９０’ アクチュエータ
１９２連動部材
１９４連動部材
１９６弾性部材
２０バッテリーホルダー
２１０係止部材
２１２係止部
２１４接合孔
２１４ａ第一孔部
２１４ｂ第二孔部
２２０ロック
２２２ロック本体
２２４駆動軸
２２６首部
２２８頭部
２３０ベース
２３２第一側板
２３２２スルーホール
２３４台座
２３４２収容空間
２３６第二側板
２３６２ストッパー面
２３６４開口部
２３６６ガイドブロック
２３６７外壁
２３６８ガイド面
２４０弾性部材
Ｄ１ロック解除方向
Ｄ２離脱方向
Ｄ３移動方向
Ｆ外力
Ｐ基準面

Claims

バッテリーと、第一係合部と、第二係合部と、を含み、前記第一係合部及び前記第二係合部は前記バッテリーの端部に設けられ、且つ前記第二係合部は前記端部に対して前記バッテリーに向かう方向または前記バッテリーから離れる方向に移動可能なバッテリーユニットと、
前記バッテリーユニットが取り外し可能に設置され、係止部材を含み、前記係止部材が前記第一係合部に係合されることにより前記バッテリーユニットが第一位置に位置決めされ、且つ前記係止部材が前記第二係合部に係合されることにより前記バッテリーユニットが第二位置に位置決めされるバッテリーホルダーと、を備え、
前記係止部材及び前記第一係合部がロック解除方向に沿って相対移動を行って係合が解除されると、前記バッテリーユニットが離脱方向に沿って前記第一位置から前記係止部材及び前記第二係合部が係合される前記第二位置まで移動すると共に、前記第二係合部が前記端部に対して移動することにより前記係止部材との係合が解除され、前記バッテリーユニットが前記離脱方向に沿って再度移動すると前記バッテリーホルダーから離脱されることを特徴とするバッテリーの組構造。
前記バッテリーホルダーに設置されて前記係止部材に接合されるロックを更に備え、前記ロックがロック状態となると、前記係止部材及び前記第一係合部の相対移動が制限されて係合が保持され、また、前記ロックがロック解除状態となると、前記係止部材が前記ロック解除方向に沿って移動するように駆動して、前記係止部材と前記第一係合部との係合が解除されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーユニットは可動板を備え、前記第一係合部及び前記第二係合部は前記離脱方向に沿って間隔を空けて前記可動板に設置され、且つ前記バッテリーユニットが前記第一位置に位置決めされると、前記第二係合部の前記離脱方向上に沿った投影の少なくとも一部分が前記第一係合部の外側に位置することを特徴とする請求項２に記載のバッテリーの組構造。
前記可動板は回転可能となるように前記バッテリーの前記端部に設置されると共に操作部を更に有し、前記第一係合部は前記第二係合部と前記操作部との間に設けられ、前記操作部が受力すると前記可動板が駆動されて回転し、前記第二係合部が駆動されて前記係止部材から離間して係合が解除されることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーの組構造。
前記操作部は回転可能となるように前記可動板の前記第一係合部に隣接する一端に接合されることを特徴とする請求項４に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーユニットはアクチュエータを更に備え、前記アクチュエータは前記バッテリーの側辺に可動するように設置され、前記アクチュエータが外力を受けると前記操作部を押し動かして前記第二係合部が駆動されて前記係止部材から離間することにより係合が解除され、前記外力の加力方向は前記ロック解除方向及び／或いは前記離脱方向に垂直になることを特徴とする請求項４に記載のバッテリーの組構造。
前記アクチュエータが前記外力を受けて変形または回転することにより前記操作部を押し動かすことを特徴とする請求項６に記載のバッテリーの組構造。
前記第二係合部が前記第一係合部に対して相対移動し、前記バッテリーユニットが前記第一位置に位置決めされると、前記第二係合部の前記離脱方向に沿った投影の少なくとも一部分が前記第一係合部の外側に位置し、また、前記バッテリーユニットが前記第二位置に位置決めされると、前記第二係合部が前記第一係合部に対して前記バッテリーの内側に向けて相対移動が可能となり、前記係止部材との係合が解除されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーの組構造。
前記第二係合部が前記第一係合部に対して相対移動し、前記バッテリーユニットが前記第一位置に位置決めされると、前記第二係合部の前記離脱方向に沿った投影の少なくとも一部分が前記第一係合部の外側に位置し、また、前記バッテリーユニットが前記第二位置に位置決めされると、前記第二係合部が前記第一係合部に対して前記バッテリーの側方に向けての相対移動が可能となり、前記第二係合部と前記係止部材との間に位置ずれが生じて係合が解除されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーの組構造。
前記第二係合部の側方移動方向は前記離脱方向及び前記ロック解除方向に垂直になることを特徴とする請求項９に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーユニットは操作部を更に備え、前記操作部は前記第二係合部に対応するように設けられ、前記操作部が受力すると前記第二係合部が駆動されて前記第一係合部に対して前記バッテリーの側方に向けて相対移動し、前記第二係合部の前記離脱方向上の前記投影と前記係止部材とが重なり合わなくなることを特徴とする請求項９に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーユニットに設置されて前記第一係合部に接合されるロックを更に備え、前記ロックがロック状態になると、前記係止部材及び前記第一係合部の相対移動が制限されて係合が維持され、また、前記ロックがロック解除状態となると、前記第一係合部が前記ロック解除方向に沿って移動するように駆動して、前記係止部材と前記第一係合部との係合が解除されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーユニットが前記第二位置に位置決めされると、前記第二係合部が前記係止部材に対して前記バッテリーの内側に向けての相対移動が可能となり、前記係止部材との係合が解除されることを特徴とする請求項１２に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーユニットは弾性部材を更に備え、前記弾性部材は前記可動板と前記バッテリーの前記端部との間に設置され、前記弾性部材が復元力を与えることにより前記第二係合部の前記離脱方向上での投影が少なくとも部分的に前記第一係合部の外側に位置する状態が保持されることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーの組構造。
前記係止部材は係止部及びストッパー面を有し、前記係止部材が前記係止部により前記第一係合部または前記第二係合部と選択的に係合されることにより、前記バッテリーユニットが前記第一位置または前記第二位置に位置決めされ、また、前記バッテリーユニットが前記第一位置に位置決めされると、前記ストッパー面が前記第二係合部に対応することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーホルダーはベースを更に備え、前記係止部材は前記ベースに設置され、前記ベースはストッパー面を有し、前記バッテリーユニットが前記第一位置に位置決めされると、前記ストッパー面が前記第二係合部に対応することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーホルダーはベースを更に備え、前記係止部材は前記ベースに設置され、前記バッテリーの前記端部はガイド溝を有し、前記ベースが前記ガイド溝に沿って相対移動を行うことにより、前記バッテリーユニットが前記バッテリーホルダーに対して相対移動するように誘導されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーホルダーはベースを更に備え、前記係止部材は前記ベースに設置され、前記バッテリーユニットは前記端部に凹部を有し、前記ベースの外壁が前記凹部の側壁に沿って相対移動を行うことにより、前記バッテリーユニットが前記バッテリーホルダーに対して相対移動するように誘導されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの組構造。
前記バッテリーホルダーはベースを更に備え、前記係止部材は前記ベースに設置され、前記ベースは前記バッテリーユニットに対面する一側にガイド面を有し、前記バッテリーユニットは前記端部にガイド壁を有し、前記ガイド壁が前記ガイド面に沿って相対移動を行うことにより前記バッテリーユニットが前記バッテリーホルダーに対して相対移動するように誘導されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの組構造。
前記ロック解除方向は実質的に前記離脱方向に垂直になることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーの組構造。