JPH04248251A - 電池収納装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器に使用さ
れるＩＣメモリのバックアップ用途等に多く用いられて
いるいわゆるボタン型やコイン型のような円盤型電池等
の電池を収納した電池ケースを、着脱自在に、電池取付
部材（例えば、プリント基板等）に取り付けるようにし
た電池収納装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種電子機器に多く使用されてい
るマンガンリチウム電池等のボタン型電池の場合、その
用途からプリント基板上に直接取り付けられることが多
い。この取付に際し、電池自体を加熱することは避けな
ければならないので、従来においては、電池の正極およ
び負極にそれぞれ金属性タブ端子をスポット溶接等によ
り接合し、これらタブ端子をプリント基板に挿入して半
田付けしていた。

【０００３】しかしながら、この方式の場合には、下記
の問題があった。 （１）　プリント基板に実装した時点で、電池回路が閉
じられて放電が開始され、電子機器の稼働前に電池容量
が消費されるため、電子機器の稼働後の電池寿命が短く
なる。 （２）　電池を半田付けしてプリント基板に搭載してい
るため、電池の交換作業に手間がかかる。 （３）　半田付けの工程が必要であり、その分、実装時
間が長くなり、コストアップに繋がる。 （４）　タブ端子を電池にスポット溶接する分、コスト
アップとなる。 （５）　半田フローによる取り付けの場合、半田槽内の
半田を介して電池の両極間が短絡し、この間電池容量が
消費されてしまう。 （６）　プリント基板への電子部品等の取り付けを半田
リフローにより行う場合、電池自身に対する耐熱の問題
から、電池の実装は半田リフローにより行うことができ
ず、他の電子部品の取付にリフロー半田による自動取付
作業を採用しても、電池の実装のみ別工程にて手作業に
よる取付作業が必要であり、生産性が良くない。

【０００４】このような問題を解決するため、専用の電
池ホルダを作り、この電池ホルダの正負両端子をプリン
ト基板に半田付けしておき、その後、電池ホルダ内に電
池を挿入実装する方法も従来から提案されている。しか
しながら、この方法も以下のような問題がある。 （１）　電池ホルダをプリント基板に取り付けるため、
半田付けが必要であり、この半田付けによる実装時間が
多くかかり、コストアップとなり易い。 （２）　電池ホルダとしてのケースおよび正負両端子タ
ブを必要とするため、必要部品点数が多く、かつ組立加
工も必要となるため、コストアップとなる。 （３）　電池ホルダの取付作業の他に、電池挿入作業が
必要となる。

【０００５】上記のような問題を解消するため、本出願
人は、先に特願平１−２７７０４８号において、本願の
図６及び図７に示すように、電池８１を収納した電池ケ
ース８２をプリント基板８３のような電池取付部材に着
脱自在に取り付けてなる電池収納装置を提案した。この
電池収納装置においては、ボタン型電池８１を収納した
電池ケース８２を一対の脚部８２ａによりプリント基板
８３に着脱自在に取り付けている。プリント基板８３に
は、図８に示すように、一対の挿入孔８４ａ，８４ａと
この挿入孔８４ａに繋がる係合溝８４ｂ，８４ｂとが形
成されており、脚部８２ａを挿入孔８４ａ内に挿入する
とともに電池ケース８２を回転させて脚部８２ａを係合
溝８４ｂ内に入り込ませることにより、電池ケース８２
をプリント基板８３に着脱自在に取り付ける。この電池
ケース８２は例えばプラスチック材料により成形された
全面にニッケル等の金属めっき処理が行なわれてい導電
性を有している。電池ケース８２の脚部８２ａはプリン
ト基板８３の裏面に形成された電極８６と接触するため
、電池８１の一方の電極（正極）は電池ケース８２を介
してプリント基板８３の電極８６と電気的に接続され、
電池８１の他方の電極（負極）はプリント基板８３の表
面の電極８５と直接に接触してこれと電気的に接続され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のような導電性を
有する電池ケースは、プラスチック材料の成形品の全面
にニッケル等の金属メッキ処理をして作ること以外に、
例えばカーボン等を含有させて導電性を付与したプラス
チックにより作ったり、金属のダイカスト、機械加工等
により作ったりすることができる。しかしこのような電
池ケースを用いる場合には、以下のような問題があるこ
とが判明した。まず、電池ケースとして、プラスチック
成形品に全面ニッケルメッキした場合には、（１）　プ
ラスチック成形品は高温下で弾性が低下するため、高温
環境下において脚部とプリント基板の電極との接触力が
低下し、電気的な接触の信頼性が低くなる（２）　プラ
スチックの表面にニッケルメッキするには、下地メッキ
が必要であり、そのコストが高くなるという問題がある
。

【０００７】電池ケースを、カーボンを添加含有させて
導電性を付与したプラスチックから成形した場合には、
プラスチック中に均一にカーボンを分散させることが難
しく、安定した電気抵抗値が得にくいため、カーボン含
有プラスチックは導電体として使用するには信頼性が低
いという問題がある。

【０００８】また、電池ケースを金属のダイカスト、機
械加工により作る場合には、その製造が難しくかつ製造
コストが高いという問題がある。

【０００９】本発明は上記のような問題に鑑みたもので
、信頼性が高く、製造が容易で、かつ低コストで大量生
産が可能な電池ケースを用いた電池収納装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、電池を収納した電池ケースが電池取付部材に着
脱自在に取り付けられてなる電池収納装置であって、前
記電池の一方の電極と前記電池取付部材の一方の電極と
は前記電池ケースを介して電気的に接続され、前記電池
の他方の電極と前記電池取付部材の他方の電極とは直接
に接触して電気的に接続されるように構成された電池収
納装置において、前記電池ケースは前記電池取付部材の
挿入孔に貫通され得る脚部材と前記電池を保持する保持
部材とを備えているとともに金属板からプレス加工によ
って一体に成形されているものである。

【００１１】

【作用】脚部材および保持部材を備えた電池ケースは、
金属板からプレス加工によって一体に成形されているか
ら、脚部材および保持部材等を金属板のたわみ等の弾性
力が働くように精度よく加工することができる。したが
って、電池電極と電池取付部材の電極との電気的接続を
確実にすることができて信頼性が向上する。

【００１２】

【実施例】以下、図１〜図４に基づいて本発明の好まし
い実施例について説明する。本実施例に係る電池収納装
置は、図１に示すように、電池ケース１０とこの電池ケ
ース１０が着脱自在に取り付けられるプリント基板２０
とから構成される。

【００１３】図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、電
池ケース１０は、弾性及び導電性を有する金属薄板、例
えば、ニッケルメッキしたステンレス鋼の薄板を一体プ
レス成形して作られており、円盤状の上板部１２と、こ
の上板部１２から円筒上に延びた複数の側板部１１およ
び１対の側板脚部１５とを備えている。電池ケース１０
には、上板部１２と側板部１１と側板脚部１５とに囲ま
れて下方に開口したほぼ円筒状の収納空間が形成されて
おり、この収納空間内にボタン型電池１が収納される。 複数の側板部１１は、上述の収納空間内にボタン型電池
１が収納されたとき正極２の側面に密着しかつボタン型
電池１の略中心方向に弾性力が加わるように、収納空間
内方へわずかにそれぞれ傾けられている。

【００１４】一対の側板脚部１５は側板部１１よりも下
方に突出して脚部を形成しており、図２（Ｂ）に示すよ
うにこの脚部下端は外方に略「レ」字状に折り曲げられ
て接触係止部１６が形成されている。この接触係止部１
６の上面には、デテント作用を行う半球状の小突起１６
ａが形成されている。また、接触係止部１６は、図２（
Ｃ）に示すように小突起１６ａを中心に幅方向の端部１
６ｂにかけて略山形状になっている。

【００１５】側板部１１の下端は内方に略「く」字状に
折り曲げられてリテーナ部１１ａが形成されている。電
池ケース１０の収納空間内に収納されたボタン型電池１
は、図１に示すようにその正極２の側面が側板部１１に
よって内径方向へ弾性力を受けるとともに、正極２の下
端がリテーナ部１１ａにより保持されている。これによ
って、ボタン型電池１は電池ケース１０内に確実に保持
される。上板部１２には、２箇所に治具用穴１３が形成
されているとともに、中央部が内方に突出して半球状の
凸部１４が形成されている。

【００１６】この電池ケース１０の収納空間内に収納さ
れるボタン型電池１は、その外周を形成する正極２と、
下面を形成する負極３とを有し、収納空間内に収納され
た状態で、正極２は複数の側板部１１と接触し、電池ケ
ース１０全体が正の電極となる。このとき、負極３は電
池ケース１０とは全く接触していない。但し、ボタン型
電池１を収納した電池ケース１０は、図１に示すように
、プリント基板２０に着脱自在に取り付けられるのであ
るが、このように取り付けられた状態で、電池１の負極
３はプリント基板２０の表面２０ａと接触する。

【００１７】プリント基板２０は、図３（Ａ）に示すよ
うに、絶縁材料からなる平板であって、その表面２０ａ
及び裏面２０ｂに、それぞれ第１及び第２の導電パター
ン２５，２６が形成されている。表面２０ａに形成され
た第１の導電パターン２５は円形部分２５ａにボタン型
電池１の負極３の面が接触し細長部分２５ｂが他の部品
等への配線用である。裏面２０ｂに形成された第２の導
電パターン２６は、弧状部分２６ａに電池ケース１０の
接触係止部１６が接触し、細長部分２６ｂが他の部品等
への配線用である。幅の広い部分と狭い部分とがある一
対の切り欠き穴が円形部分２５ａと弧状部分２６ａとの
間に弧状に形成されている。幅の広い部分が挿入孔２１
で、狭い部分が係合溝２２であって、挿入孔２１は、電
池ケース１０の接触係止部１６よりも大きく、挿入孔２
１内に接触係止部１６を挿入することができるようにな
っている。また、一方の係合溝２２の外側には小孔２３
が穿設されている。

【００１８】上述のような電池ケース１０をプリント基
板２０に取り付けるには、ボタン型電池１を収納した状
態で、側板脚部１５を接触係止部１６から挿入孔２１内
に挿入する。この側板脚部１５の挿入状態を図３（Ｂ）
に示すが、接触係止部１６の幅方向の端部１６ｂとプリ
ント基板２０の裏面２０ｂとの間には、わずかな隙間１
７ができるとともに、接触係止部１６の小突起１６ａは
挿入孔２１内にわずかに入り込んだ状態となる。この状
態から、電池ケース１０全体をプリント基板２０に対し
て図３（Ａ）に示す矢印Ｒ方向に回して側板脚部１５を
係合溝２２内に入り込ませる。このとき、側板脚部１５
の接触係止部１６は隙間１７があるため裏面２０ｂ上に
スムーズに入り込むことができる。

【００１９】接触係止部１６の小突起１６ａは、挿入孔
２１内にわずかに入り込んだ図３（Ｂ）の状態から、図
の下方に押し下げられた状態で裏面２０ｂの第２の導電
パターン２６の弧状部分２６ａに図１（Ａ）（Ｂ）に示
すように接触する。このようにして、接触係止部１６は
図の下方に押し下げられた状態となって小突起１６ａは
接触係止部１６が図の上方に復元しようとする弾性力お
よび後述する上板部１２のたわみによる弾性力を受けな
がら第２の導電パターン２６の弧状部分２６ａに強く接
触する。

【００２０】以上のようにして、接触係止部１６が、プ
リント基板２０の第２の導電体パターン２６に強く接触
する状態となると、一対の側板脚部１５は、図の下方（
プリント基板２０側）に引張られる状態となるから、上
板部１２はその凸部１４を中心にして下方に若干たわみ
ながらこのたわみによる弾性力を受ける。したがって、
凸部１４はボタン型電池１の正極２を押し付けるように
正極２に強く接触し、同時に負極３の面は第１の導電パ
ターン２５の円形部分２５ａに押し付けられて強く接触
する。このようにして、電池１の正極２は電池ケース１
０を介してプリント基板２０の裏面２０ｂの導電パター
ン２６と電気的に確実に接続され、負極３はプリント基
板２０の表面２０ａの導電パターン２５と直接接触して
電気的に確実に接続する。

【００２１】以上のような構成によれば、電池ケース１
０の収納空間内にボタン型電池１を収納した状態で、側
板脚部１５を挿入孔２１内に挿入した後、この側板脚部
１５を係合溝２２内に入り込ませるだけで接触係止部１
６がプリント基板２０の裏面２０ｂに係止し、電池ケー
ス１０をプリント基板２０に取り付けることができ、逆
に、側板脚部１５を係合溝２２から挿入孔２１を通して
取り外すことにより電池ケース１０を簡単に取り外すこ
とができる。

【００２２】なお、電池ケース１０を矢印Ｒ方向に十分
に回転させた時には、接触係止部１６の上面の小突起１
６ａがプリント基板２０に形成された小孔２３内に入り
込み、電池ケース１０はこの位置で保持される。

【００２３】また、側板脚部１５の接触係止部１６は、
図示のように外方に折り曲げられているが、内方に折り
曲げてもよい。この場合、第２の導電パターンはプリン
ト基板２０の裏面２０ｂに係合溝２２の近傍であって、
表面２０ａの円形部分２５ａとほぼ対応する位置に設け
ればよい。また、プリント基板２０において、第２の導
電パターン２６が形成されていない係合孔２２側にも必
要に応じて第２の導電パターンを形成してもよい。

【００２４】上記のようにボタン型電池１を収納保持し
た電池ケース１０をプリント基板２０に取り付ける作業
は、電池ケース１０を直接手にもって行うことも可能で
あるが、この作業を図４（Ａ）（Ｂ）に示すような治具
５を用いて行うと作業性がよい。この治具５は樹脂等か
らなり、電池ケース１０にほぼ密着して電池ケース１０
を収納保持する空間を有する保持部９を備え、その上部
には板状のつまみ６を有している。保持部９には一対の
突起７が収納空間に突出するように設けられ、電池ケー
ス１０を治具５内に図示のように収納すると、一対の突
起７は電池ケース１０の上板部１２の一対の治具用穴１
３内に嵌まり込む。

【００２５】したがって、電池ケース１０を保持した状
態で治具５のつまみ６を手に持って、側板脚部１５の接
触係止部１６を挿入孔２１内に挿入させた後、つまみ６
を回転させれば、治具５とともに電池ケース１０も回転
させることができ、電池ケース１０を簡単にプリント基
板２０に取り付けることができる。また、この取り付け
状態から逆方向に回転させれば、簡単に電池ケース１０
を取りはずすことができる。

【００２６】次に、本発明による電池収納装置の変形例
について図５により説明する。図に示すように、この電
池収納装置は上述の実施例における電池ケース１０の全
体を絶縁ケース８によって覆うようにしたものである。

【００２７】通常、プリント基板には電池以外に、例え
ば、抵抗体やコンデンサー等の電子部品が搭載される。 これら電子部品を高密度実装するような場合には、各電
子部品の間隔が狭くなり、場合によっては電子部品同士
が接触する外部短絡のおそれがある。したがって、部品
はそれぞれ確実に絶縁されていることが望ましい。ボタ
ン型電池１を収納した電池ケース１０は、電池ケース１
０全体が正の電極となっているから、図５に示すように
、電池１を収納保持してプリント基板２０に取り付けら
れた電池ケース１０は、絶縁ケース８により隔離して絶
縁すると、外部短絡を防止できる。

【００２８】なお、上述の変形例の場合、絶縁ケース８
は、電池ケース１０をプリント基板２０に取り付ける際
の治具としても用いることができるように、図４に示し
た治具５と同様の、つまみ及び治具用突起を設けてもよ
い。あるいは、つまみは省略してもよいが、絶縁ケース
８を治具として回転させる場合には絶縁ケースの外周面
にローレット加工等によって刻み目を形成しておけば便
利である。

【００２９】以上説明した電池収納装置によれば、ボタ
ン型電池１を収納保持した電池ケース１０をプリント基
板２０に、半田付け等の作業なしで、手でもしくは治具
を用いて簡単に実装することが可能であり、電池交換は
この電池１を収納した電池ケース１０ごとに行うことが
できるので、一般のユーザーでも簡単に電池交換を行う
ことができる。

【００３０】また、電池ケース１０は金属板からプレス
加工で一体に成形するので、上板部１２の凸部１４、側
板部１１およびリテーナ部１１ａ、側板脚部１５および
接触係止部１６等の細かな部分を精度よくつくることが
できる。したがって、必要な金属板のたわみ等の弾性力
を確実に得ることができて、負極３および正極２と第１
および第２の導電パターン２５、２６との各電気的接続
が確実になり、信頼性が向上するとともに、製造が容易
でかつ大量生産が可能となりコスト減を達成できる。

【００３１】なお、電池ケース１０は、ステンレス鋼以
外にも、各種の金属材料からプレス加工してつくること
ができ、バネ性に富みかつプレス加工性のよい金属材料
が好ましい。例えば、鉄鋼、りん青銅、白銅（又は洋白
）などが使用できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので次に記載する効果を奏する。 （１）電池取付部材への電池取付のための半田付けが不
必要であり、電池の実装時間が短くなり、製造コストを
低減することができる。 （２）電池ケースは、金属板のプレス加工からつくられ
るため、精度がよく電気的接続部分の接触のための弾性
力が確実に得られ、また、プラスチックの場合のような
高温環境下での弾性力の低下のおそれがなく、電気的な
接続の信頼性が高い。 （３）電池ケースは１枚の金属板からつくることができ
るので、部品点数は単数となり、かつ、製造が容易で大
量生産が可能となってコスト減が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の電池収納装置を示す部分
縦断面図（Ａ）および側板脚部を部分的に示す縦断面図
（Ｂ）である。

【図２】図１に示す電池収納装置を構成する電池ケース
の平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）及び側面図（Ｃ）である
。

【図３】図１に示す電池収納装置を構成するプリント基
板を示す平面図（Ａ）およびこのプリント基板の挿入孔
に電池ケースの側板脚部を挿入した場合のＢ−Ｂ線矢視
図（Ｂ）である。

【図４】図１に示す電池収納装置に電池ケース装着用の
治具を取り付けた状態を示す平面図（Ａ）及び部分縦断
面図（Ｂ）である。

【図５】本発明に係る電池収納装置の変形例を示す部分
縦断面図である。

【図６】従来の電池収納装置を示す正面図である。

【図７】図６に示す従来の電池収納装置に用いられる電
池及び電池ケースを示す部分断面図である。

【図８】図６に示す従来の電池収納装置に用いられるプ
リント基板を示す平面図である。

【符号の説明】

１　　　　ボタン型電池（電池） ２　　　　正極（一方の電極） ５　　　　負極（他方の電極） １０　　電池ケース １１　　側板部（保持部材） １５　　側板脚部（脚部材） １６　　接触係止部 ２０　　プリント基板（電池取付部材）２１　　挿入孔 ２２　　係合孔 ２５　　第１の導電パターン（電池取付部材の他方の電
極） ２６　　第２の導電パターン（電池取付部材の一方の電
極）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電池を収納した電池ケースが電池取付部材
   に着脱自在に取り付けられてなる電池収納装置であって
   、前記電池の一方の電極と前記電池取付部材の一方の電
   極とは前記電池ケースを介して電気的に接続され、前記
   電池の他方の電極と前記電池取付部材の他方の電極とは
   直接に接触して電気的に接続されるように構成された電
   池収納装置において、前記電池ケースは前記電池取付部
   材の挿入孔に貫通され得る脚部材と前記電池を保持する
   保持部材とを備えているとともに金属板からプレス加工
   によって一体に成形されていることを特徴とする電池収
   納装置。