JP7184623B2 - 電池ケース - Google Patents

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Description

本発明は、円柱状の電池(例えば、単三型の電池)が収容される電池ケースに関する。
従来、電池ケースは、電池の正負極の誤った装着により電気的接続が形成されないように、逆差防止部品が設けられることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008-60052号公報
特許文献1には、穿通エリアを設けた絶縁部材が、電池弾性接触端子の第一弾性アーム上に固定されている構成を開示されている。これにより、電池の突出した正極が電池弾性接触端子に接触するとき、突出した正極が第一弾性アームの接触片に接触して電気的接続が形成され、使用者が電池を入れる方向を誤った場合は、電池の平らな負極が絶縁部材に阻隔されるため、電池弾性接触端子との電気的接続が形成されないようになっている。
しかしながら、特許文献1に記載の構成は、細かい絶縁部材を電池弾性接触端子に取り付ける面倒な組立作業が発生する、という問題がある。
そこで、本発明は、逆差防止部品を電池弾性接触端子に取り付けることなく、電池の逆差を防止するとともに、電池に必要な接触圧を確保することができる電池ケースを提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明の電池ケースは、凸状のプラス極端子とマイナス極端子とを備える円柱状の電池が収容される収容部と、前記収容部の一方の底部に配置される、前記マイナス極端子に接触する負極側端子と、前記収容部の他方の底部に配置される、前記プラス極端子に接触する弾性体の正極側弾性端子と、前記正極側弾性端子と、前記収容部に収容された前記電池との間に配置される、前記収容部の長手方向にスライド可能な逆差防止部品と、を備え、前記逆差防止部品は、前記マイナス極端子と当接可能な当接面と、前記当接面の近傍に前記プラス極端子を挿入可能な開口部と、を備え、前記マイナス極端子を前記当接面に当接させて前記収容部に収容する際に、前記正極側弾性端子は、前記逆差防止部品の背面に押されて、前記当接面から突出しない位置に弾性変形することを特徴とする。
このように構成された本発明の電池ケースは、逆差防止部品を電池弾性接触端子に取り付けることなく、電池の逆差を防止するとともに、電池に必要な接触圧を確保することができる。
実施例1の電池ケースの構成を示す斜視図である。 実施例1のケース本体を示す斜視図である。 実施例1のケース本体の一部を拡大して示す斜視図である。 実施例1の逆差防止品と正極側弾性端子を示す分解斜視図である。 実施例1の電池ケースを示す断面図である。 実施例1の電池ケースに正しい向きで電池を収容した状態を示す断面図である。 実施例1の電池ケースに誤った向きで電池を収容した状態を示す断面図である。 実施例2の電池ケースを示す断面図である。 実施例3の電池ケースを示す断面図である。
以下、本発明による電池ケースを実現する実施形態を、図面に示す実施例1~実施例3に基づいて説明する。
実施例1における電池ケースは、2本の単三型の電池を電源として使用する電子機器に適用される。
[電池ケースの構成]
図1は、実施例1の電池ケースの構成を示す斜視図である。以下、図1に基づいて、実施例1の電池ケースの構成を説明する。
電池ケース1は、図1に示すように、ケース本体10と、ケース本体10に取り付けられるカバー2と、蓋部材50と、から構成される。
電池ケース1の内部には、円柱状の2本の電池61を収容する収容部S1,S2が形成される。電池61は、例えば単三型の電池や単四型の電池である。収容部S1,S2は、電池61を挿入可能な開口4を有する。電池61は、電池61の長手方向の端部から、開口4を通して収容部S1,S2に挿入されて収容される。
一方の電池61は、凸状のプラス極端子61a側から開口4を通して収容部S1に挿入される。他方の電池61は、マイナス極端子61b側から開口4を通して収容部S2に挿入される。これにより、電子機器が稼働可能となる。
蓋部材50は、ヒンジ部5を介して、開口4に対して蓋をした閉位置と、開口4を開放した開位置との間を移動可能とする。閉位置において、蓋部材50をスライドさせて、蓋部材50をケース本体10及びカバー2に固定するロック機構を設けてもよい。閉位置にある蓋部材50は、収容部S1,S2の一方の底部を構成する。
蓋部材50は、内面に負極側端子としての端子板51が取り付けられる。端子板51は、導電性を有する金属から形成される。端子板51は、2つの突起部52,53が形成される。突起部52,53は、収容部S1,S2に電池61が収容されて、蓋部材50が閉位置にある状態で、電池61のプラス極端子61aとマイナス極端子61bとに接触可能とする。
なお、収容部S1の長手方向を長手方向Dとする。実施例1では、長手方向Dが、電池61が挿抜される挿抜方向となる。また、電池61が抜かれる方向を前方向Fとし、電池61が挿入される方向を後方向Bとする。
[逆差防止構造の構成]
図2は、実施例1のケース本体10を示す斜視図である。図3は、実施例1のケース本体10の一部を拡大して示す斜視図である。図4は、実施例1の逆差防止品と正極側弾性端子を示す分解斜視図である。図5は、実施例1の電池ケース1を示す断面図である。以下、図2~図5に基づいて、実施例1の逆差防止構造の構成を説明する。
(ケース本体)
ケース本体10には、図2~図4に示すように、逆差防止部品20と、正極側弾性端子30と、円錐状のコイルばねの負極弾性端子40と、が取り付けられる。
正極側弾性端子30は、収容部S1の開口4とは反対側の端部に配置される。すなわち、正極側弾性端子30は、収容部S1の他方の底部に配置される。負極弾性端子40は、収容部S2の開口4とは反対側の端部に配置される。すなわち、負極弾性端子40は、収容部S1の他方の底部に配置される。
逆差防止部品20は、正極側弾性端子30と、収容部S1に収容された電池61との間に配置される。逆差防止部品20は、ケース本体10の底面が窪んだ窪み部11に配置される。
(逆差防止部品)
逆差防止部品20は、例えば樹脂等により絶縁体として形成される。逆差防止部品20は、図4に示すように、本体部21と、本体部21から側方に突出する袖部22と、本体部21の下側で、本体部21から前方向Fに延在する脚部23と、を備える。
本体部21の前面側には、電池61の、電池61のプラス極端子61aの周縁部又はマイナス極端子61bに当接可能な当接面としての前面当接面21aが形成される。前面当接面21aは、本体部21の中央付近に開口部25を形成するように枠状に形成される。
開口部25は、電池61のプラス極端子61aを挿入可能であるが、電池61のマイナス極端子61bを挿入できない程度の大きさに形成される。
本体部21の上面には、図4及び図5に示すように、カバー2の下面2aに当接する2つの上方摺動部21fを備える。上方摺動部21fは、長手方向Dに延びる断面半円状の凸部として形成される。すなわち、上方摺動部21fは、収容部S1の上面に摺動可能に形成される。
袖部22は、図3及び図4に示すように、上下方向において、本体部21の中央より若干上方に設けられる。袖部22は、本体部21の両方の側面から、側方に突出するように形成される。
一方の袖部22の下面には、ケース本体10の縦壁としての側壁12の上面12aに当接する2つの側方摺動部22aを備える。他方の袖部22の下面には、ケース本体10の縦壁としての中央壁13の上面13aに当接する2つの側方摺動部22aを備える。側方摺動部22aは、長手方向Dに垂直な方向に延びる断面半円状の凸部として形成される。すなわち、上方摺動部21fは、収容部S1の縦壁に摺動可能に形成される。なお、カバー2に、袖部22の上下方向の動きを規制する規制リブを設けてもよい。
脚部23は、図4及び図5に示すように、本体部21の下側に2つ形成される。各脚部23の下面には、ケース本体10の窪み部11の底面11aに当接する下方摺動部23aを備える。下方摺動部23aは、長手方向Dに延びる断面半円状の凸部として形成される。すなわち、下方摺動部23aは、収容部S1の下面に摺動可能に形成される。
このように構成された逆差防止部品20は、上方摺動部21fと、側方摺動部22aと、下方摺動部23aとによって、支持された状態で、長手方向Dにスライド可能となる。また、逆差防止部品20は、ケース本体10の側壁12に設けられた段差状のストッパ部12bと、窪み部11に設けられた段差状のストッパ部11bとによって、前方向Fへの移動が規制されるようになっている。
本体部21の後面側(背面側)には、図5に示すように、背面として、第1後面21bと、第1後面21bより後方に形成された第2後面21cと、を備える。
第1後面21bは、開口部25の下方に形成される。第2後面21cは、開口部25の上方と下方とに形成される。第1後面21bの角部21dには、後述する正極側弾性端子30の傾斜部33aが当接可能となっている。なお、第1後面21bを設けないで、第2後面21cに後述する正極側弾性端子30の傾斜部33aを当接させてもよい。
(正極側弾性端子)
正極側弾性端子30は、導電性を有する金属で形成される。負極側端子としての端子板51の長手方向Dの長さは、正極側弾性端子30の長手方向Dの長さより短く形成される。正極側弾性端子30は、図4に示すように、板状に形成される端子本体31と、端子本体31の下側から延びる2つの第1弾性部32と、端子本体31の下側から延びる1つの第2弾性部33と、端子本体31の上側から延びる接続部35と、を備える。
端子本体31は、板状に形成される。第1弾性部32は、弾性を有するように、帯状の板を折り曲げて形成される。第1弾性部32は、正極側弾性端子30の幅方向において、両端部付近に設けられる。
第2弾性部33は、2つの第1弾性部32の間に設けられる。第2弾性部33は、開口部25の幅より短い幅の帯状の板を折り曲げて形成され、弾性を有する。
第2弾性部33は、図4及び図5に示すように、傾斜部33aと、先端部33bと、曲部33cと、を備える。
傾斜部33aは、帯状の板を折り曲げられた起点から、上下方向に対して、前方向Fに傾斜して形成される。先端部33bは、傾斜部33aの先端から、曲部33cを介して、略上方に延びるように形成される。
接続部35は、端子本体31の上端から、後方向Bに延びて、図示しない電線等により、電子機器を制御する制御基板に接続される。
図5に示すように、第1弾性部32が、ケース本体10に形成された溝部11cに嵌めこまれることで、正極側弾性端子30がケース本体10に取り付けられる。正極側弾性端子30が、ケース本体10に取り付けられた状態では、傾斜部33aと、先端部33bと、曲部33cとは、開口部25に挿入されるようになっている。
[電池挿入時の動作]
図6は、実施例1の電池ケース1に正しい向きで電池61を収容した状態を示す断面図である。図7は、実施例1の電池ケース1に誤った向きで電池61を収容した状態を示す断面図である。以下、図6及び図7に基づいて、実施例1の電池挿入時の動作を説明する。
(正しい向きで電池を収容した場合)
電池61を、電池61の凸状のプラス極端子61a側から開口4を通して収容部S1に挿入すると、プラス極端子61aが正極側弾性端子30の曲部33cに当接する。
プラス極端子61aが正極側弾性端子30の曲部33cに当接した状態で、さらに電池61を押し込むと、図6に示すように、正極側弾性端子30の第2弾性部33が、プラス極端子61aに押され、後方向Bに弾性変形する。この際、逆差防止部品20は、電池61のプラス極端子61aの外周縁(端面)に押されて、後方向Bにスライドする。そして、蓋部材50を開口4に対して蓋をした閉位置にする。
これにより、電池61は、正極側弾性端子30と端子板51に対して、電気的な接続がされることになる。
(誤った向きで電池を収容した場合)
電池61を、電池61のマイナス極端子61b側から開口4を通して収容部S1に挿入すると、マイナス極端子61bが逆差防止部品20の前面当接面21aに当接する。
マイナス極端子61bが逆差防止部品20の前面当接面21aに当接した状態で、さらに電池61を押し込むと、図7に示すように、逆差防止部品20は、後方向Bにスライドする。この際、正極側弾性端子30の第2弾性部33の傾斜部33aは、逆差防止部品20の第1後面21bの角部21dに当接しつつ、後方向Bに押され、正極側弾性端子30の第2弾性部33が弾性変形する。
この状態では、正極側弾性端子30の第2弾性部33は、逆差防止部品20の開口部25から突出しない位置にある。また、蓋部材50を閉位置にしようとしても、凸状のプラス極端子61aが邪魔をして、蓋部材50を閉位置にすることができない。
これにより、電池61は、正極側弾性端子30と端子板51に対して、電気的な接続がされないことになる。
[電池ケースの作用]
実施例1の電池ケース1の作用を説明する。実施例1の電池ケース1は、凸状のプラス極端子61aとマイナス極端子61bとを備える円柱状の電池61が収容される収容部S1と、収容部S1の一方の底部に配置される、マイナス極端子61bに接触する負極側端子(端子板51)と、収容部S1の他方の底部に配置される、プラス極端子61aに接触する弾性体の正極側弾性端子30と、正極側弾性端子30と、収容部S1に収容された電池61との間に配置される、収容部S1の長手方向Dにスライド可能な逆差防止部品20と、を備え、逆差防止部品20は、マイナス極端子61bと当接可能な当接面(前面当接面21a)と、当接面(前面当接面21a)の近傍にプラス極端子61aを挿入可能な開口部25と、を備え、マイナス極端子61bを当接面(前面当接面21a)に当接させて収容部S1に収容する際に、正極側弾性端子30は、逆差防止部品20の背面に押されて、当接面(前面当接面21a)から突出しない位置に弾性変形する(図7)。
これにより、収容部S1に、電池61のプラス極端子61aを逆差防止部品20に向けた姿勢で収容した場合、プラス極端子61aを開口部25に挿入して正極側弾性端子30に接触させることができる。そして、この状態では、圧縮された正極側弾性端子30の弾性力により、電池61に対して、必要な接触圧を確保することができる。
一方、収容部S1に、電池61のマイナス極端子61bを逆差防止部品20に向けた姿勢で収容した場合、マイナス極端子61bを当接面(前面当接面21a)に当接させてマイナス極端子61bを正極側弾性端子30に非接触にすることができる。そのため、逆差防止部品20を正極側弾性端子30に取り付けることなく、簡易な構成で、電池61の逆差を防止するとともに、電池61に必要な接触圧を確保することができる。
実施例1の電池ケース1は、負極側端子(端子板51)は、収容部S1の開口4に蓋をする蓋部材50に取り付けられ、収容部S1の長手方向Dの負極側端子(端子板51)の長さは、正極側弾性端子30より短い(図7)。
これにより、蓋部材50を開閉して、電池61を交換する際に、負極側端子(端子板51)が邪魔にならないようにすることができる。そのため、ユーザの電池61の交換性を向上させることができる。
また、収容部S1に、電池61のマイナス極端子61bを逆差防止部品20に向けた姿勢で収容した場合は、凸状のプラス極端子61a分だけ電池61が収容部S1から突出することになる。そのため、収容部S1に、電池61のマイナス極端子61bを逆差防止部品20に向けた姿勢で収容した場合は、蓋部材50を閉まらないようにすることができる。その結果、ユーザは、早期に電池61の誤着に気付くことができる。
実施例1の電池ケース1では、正極側弾性端子30は、逆差防止部品20の背面(第1後面21b)に当接可能な傾斜部33aを有する板ばねである(図4)。
これにより、収容部S1に、電池61のマイナス極端子61bを逆差防止部品20に向けた姿勢で収容した場合、マイナス極端子61bを当接面(前面当接面21a)に当接させ、逆差防止部品20の背面(第1後面21b)で、傾斜部33aを押して、板ばねを弾性変形させることができる。そのため、簡易な構成で、電池61の逆差を防止するとともに、電池61に必要な接触圧を確保することができる。
実施例1の電池ケース1では、逆差防止部品20は、収容部S1の下面(窪み部11の底面11a)に摺動可能な下方摺動部23aと、収容部S1の上面(カバー2の下面2a)に摺動可能な上方摺動部21fと、収容部S1の逆差防止部品20の側方の縦壁(側壁12,中央壁13)に摺動可能な側方摺動部22aと、を備える(図4)。
これにより、逆差防止部品20を収容部S1に対して、姿勢を安定させて移動させることができる。そのため、逆差防止部品20を、収容部S1内を滑らかに移動させることができる。その結果、安定して、電池61の逆差を防止するとともに、電池61に必要な接触圧を確保することができる。
実施例2の電池ケースは、正極側弾性端子が異なる点で、実施例1の電池ケースと相違する。
[正極側弾性端子の構成]
図8は、実施例2の電池ケースを示す断面図である。以下、図8に基づいて、実施例2の正極側弾性端子の構成を説明する。なお、実施例1で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一の符号を用いて説明する。
実施例2の正極側弾性端子130の第2弾性部133は、8に示すように、傾斜部133aと、先端部133bと、曲部133cと、を備える。
傾斜部33aは、帯状の板を折り曲げられた起点から、上下方向に対して、前方向Fに傾斜して形成される。先端部33bは、傾斜部33aの先端から、曲部33cを介して、略上方に延びるように形成される。
正極側弾性端子130が、ケース本体10に取り付けられた状態では、傾斜部133aと、先端部133bと、曲部133cとは開口部25に挿入されるようになっている。先端部133bは、第2後面21cの角部21eに当接可能となっている。
このように、正極側弾性端子130の先端部133bが第2後面21cの角部21eに当接する構成であっても、実施例1と同様の作用効果を発揮する。
なお、他の構成及び作用効果については、上記実施例と略同様であるので説明を省略する。
実施例3の電池ケースは、正極側弾性端子が異なる点で、実施例1の電池ケースと相違する。
[正極側弾性端子の構成]
図9は、実施例3の電池ケースを示す断面図である。以下、図9に基づいて、実施例3の正極側弾性端子の構成を説明する。なお、実施例1で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一の符号を用いて説明する。
実施例3の正極側弾性端子230は、導電性を有する金属で圧縮ばねとして形成される。負極側端子としての端子板51の長手方向Dの長さは、正極側弾性端子230の長手方向Dの長さより短く形成される。
正極側弾性端子230は、図9に示すように、逆差防止部品20の開口部25より大きな径の大径部231と、開口部25より小さな径の小径部232と、接続部235と、を備える圧縮ばねである。
大径部231の端部は、逆差防止部品20の第2後面21cと当接可能とする。小径部232は、逆差防止部品20の開口部25から突出しない位置にある。
[電池ケースの作用]
実施例3の電池ケース1の作用を説明する。実施例3の電池ケース1は、正極側弾性端子230は、開口部25より大きな径の大径部231と、開口部25より小さな径の小径部232とを備える圧縮ばねである(図9)。
これにより、収容部S1に、電池61のプラス極端子61aを逆差防止部品20に向けた姿勢で収容した場合、プラス極端子61aを開口部25に挿入して正極側弾性端子230の小径部232に接触させることができる。そして、この状態では、圧縮された正極側弾性端子230の弾性力により、電池61に対して、必要な接触圧を確保することができる。
一方、収容部S1に、電池61のマイナス極端子61bを逆差防止部品20に向けた姿勢で収容した場合、マイナス極端子61bを当接面(前面当接面21a)に当接させてマイナス極端子61bを正極側弾性端子230に非接触にすることができる。そのため、簡易な構成で、電池61の逆差を防止するとともに、電池61に必要な接触圧を確保することができる。
なお、他の構成及び作用効果については、上記実施例と略同様であるので説明を省略する。
以上、本発明の電池ケースを実施例1~実施例3に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、各実施例の組み合わせや、設計の変更や、追加等は許容される。
実施例1~実施例3では、逆差防止部品20の開口部25を貫通穴とする例を示した。しかし、開口部としては、切欠きであってもよい。
実施例1~実施例3では、電池61を単三型又は単四型の電池とする例を示した。しかし、電池としては、円柱状の電池であればよい。
実施例1及び実施例2では、正極側弾性端子30,130を板ばねとし、実施例3では、正極側弾性端子230を圧縮ばねとする例を示した。しかし、正極側弾性端子としては、前方向Fに弾性力を作用させるものであればよい。
実施例1及び実施例2では、第2弾性部33,133の先端部33b,133bが上方を向くように構成される例を示した。しかし、第2弾性部の先端部は、この態様に限定されず、下方を向くように構成されてもよい。
実施例1~実施例3では、電池61は、電池61の長手方向の端部から、開口4を通して収容部S1,S2に挿入されて収容される例を示した。しかし、電池61を、ケース本体10の上方から収容部S1,S2に収容されてもよい。
実施例1~実施例3では、電池ケース1が蓋部材50を備える例を示した。しかし、電池ケース1としては、蓋部材50を設ける替わりに、壁を設けてもよい。
実施例3では、正極側弾性端子230は、開口部25より大きな径の大径部231と、開口部25より小さな径の小径部232とを備える例を示した。しかし、正極側弾性端子としては、小径部を設けなくてもよい。この場合、大径部にプラス極端子61aを接触させる。これにより、電池61の逆差を防止するとともに、電池61に必要な接触圧を確保することができる。
実施例1~実施例3では、本発明を、電池61を並列に配置する電池ケース1,101に適用する例を示した。しかし、本発明は、電池61を直列に配置する電池ケースに適用することができる。
実施例1~実施例3では、本発明を2本の電池を電源として使用する電子機器に適用する例を示した。しかし、本発明は、1本の電池や、3本以上の電池を電源として使用する電子機器に適用することができる。
1 電池ケース
4 開口
20 逆差防止部品
21a 前面当接面(当接面の一例)
21b 第1後面(背面の一例)
21f 上方摺動部
22a 側方摺動部
23a 下方摺動部
25 開口部
30 正極側弾性端子
33a 傾斜部
51 端子板(負極側端子の一例)
50 蓋部材
61 電池
61a プラス極端子
61b マイナス極端子
230 正極側弾性端子
231 大径部
232 小径部
D 長手方向
S1 収容部

Claims (2)

  1. 凸状のプラス極端子とマイナス極端子とを備える円柱状の電池が収容される収容部と、
    前記収容部の一方の底部に配置される、前記マイナス極端子に接触する負極側端子と、
    前記収容部の他方の底部に配置される、前記プラス極端子に接触する弾性体の正極側弾性端子と、
    前記正極側弾性端子と、前記収容部に収容された前記電池との間に配置される、前記収容部の長手方向にスライド可能な逆差防止部品と、を備え、
    前記逆差防止部品は、前記マイナス極端子と当接可能な当接面と、前記当接面の近傍に前記プラス極端子を挿入可能な開口部と、を備え、
    前記マイナス極端子を前記当接面に当接させて前記収容部に収容する際に、前記正極側弾性端子は、前記逆差防止部品の背面に押されて弾性変形した状態で、前記当接面から突出しない位置にあり、
    前記収容部は、前記逆差防止部品に当接して、前記逆差防止部品が前記負極側端子方向にスライドする範囲を規制する規制部を有する
    ことを特徴とする、電池ケース。
  2. 前記逆差防止部品は、前記収容部を構成する面または前記収容部に形成された壁に接触し摺動可能な摺動部を有しており、
    前記摺動部が、前記規制部に当接することで、前記逆差防止部品が前記負極側端子方向にスライドする範囲が規制される
    ことを特徴とする、請求項1に記載の電池ケース。
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