JPH0815001B2 - 懐中電灯 - Google Patents

懐中電灯

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JPH0815001B2
JPH0815001B2 JP62048645A JP4864587A JPH0815001B2 JP H0815001 B2 JPH0815001 B2 JP H0815001B2 JP 62048645 A JP62048645 A JP 62048645A JP 4864587 A JP4864587 A JP 4864587A JP H0815001 B2 JPH0815001 B2 JP H0815001B2
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barrel
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アンソニー・マグリカ
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マグ・インストウルメント・インコ−ポレイテツド
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は懐中電灯、特に小型携帯用懐中電灯に係わ
る。
種々の寸法と形状とを有する懐中電灯は当業者には既
知である。特にこの種の既知の懐中電灯のあるものは、
電源として2個以上の乾電池を使用し、これらの乾電池
は手にもつ円筒チューブ内に直列に装填される。代表的
な例では、電流は電池の1つの電極から導体を介してス
イッチに流れ、次に導体を介して電球の他方の電極に流
れる。電球のフィラメントを通過した後に電気回路は電
球の第2の電極を介して導体に導通し、一方導体は懐中
電灯ハウジングと導通する。懐中電灯ハウジングは通常
一般的にばね部材からなる導体と導通路を形成し、導体
は電池の他方の電極と導通している。スイッチを作動し
て回路を結成すると、電流はフィラメントを流れて光を
発生し、代表例では光は反射板により焦点を結び光ビー
ムを形成する。
このような懐中電灯から発生される光は、使用される
反射板の品質およびビーム経路内に挿入されるレンズの
光学特性によりしばしば強度が弱められる。さらに強力
な光ビームを得るために乾電池を直列に7個も必要とす
ることがあり、このために懐中電灯は寸法も大きくなり
重量も重くなる。
従来このような懐中電灯の改善努力は主として光学特
性の向上に向けられてきた。反射率が高く形状のよい反
射板を懐中電灯内に組込むことにより焦点が鮮明に結ば
れて発生される光ビームの質が向上されることが分かっ
た。さらに懐中電灯の電球の特性改善によっても多少向
上された。
携帯用懐中電灯は広範囲の用途に使用されるので、光
ビームの分散が変化できる可変焦点懐中電灯の開発がな
されてきた。しかしながらこの開発もこれまでは大型懐
中電灯に向けられていた。
アルミニウムのような金属体で作られる懐中電灯にお
いては、金属体を介して有効な導通と接触とを維持する
ためには多くの製造工程を必要とする。これらの工程は
全体の製造工程の中でも比較的費用のかかる工程であ
る。これらの工程のあるものは種々の金属部材の多段切
削加工、陽極酸化および脱脂工程を必要とする。さら
に、電気回路の部分を形成する銅やアルミニウムのよう
な異種金属間で、導通部材間の電気伝導度により電気分
解腐食のような劣化を発生しないようにする。
発明の要約 電気伝導度および光学特性を改善した懐中電灯を提供
することが本発明の目的である。
分散が変えられる光ビームを発生可能な懐中電灯を提
供することが本発明の他の目的である。
光ビームの分散を変化させる構造部分の相対運動が、
懐中電灯の回路を開閉するスイッチ機能を与えるような
懐中電灯を提供することが本発明の他の目的である。
本発明によれば、懐中電灯は内部に円筒スリーブを設
けた胴を有し、スリーブは中に少なくとも2個の乾電池
を直列に装填する。電球保持組立体は、その中に保持さ
れる電球の電極と胴内のスリーブおよび電球の電極と電
池の電極とのそれぞれの間を導通させる導体を有する。
後部キャップとばね部材とは胴の1端を密閉し、後部キ
ャップに対してスリーブの離れた位置にある他端を介し
て電池の他の電極との導通を形成する。
反射板と、レンズと、正面キャップとを含むヘッド組
立体は胴に回転可能に装着され、このとき電球はレンズ
内側にある反射板の中心に設けられた孔内を通過する。
電池は通常「ペンライト(pen light)」用電池と言
われる大きさのものが好ましい。
スリーブは黄銅のような非鉄材料とし、さらにニッケ
ルメッキされる。これにより電池電極および後部キャッ
プ内のばね部材とに導通接続される部分の隣接部の導通
性が確実になる。
ヘッド組立体は胴の外側に形成されたねじと係合し、
ヘッド組立体を胴軸の周りに回転することによりレンズ
と電球との間の相対位置が変化する。ヘッド組立体が胴
上で十分に回転されると反射板は電球保持組立体の前方
端部を押し、後部キャップに接するばねの力に抗して電
球保持組立体を胴内で後方に移動させる。この位置で
は、電球と胴との間の電気回路を形成するための電球保
持組立体内の導体は、円筒スリーブまたは胴から離れて
いる。
ヘッド組立体が胴に対し前進する方向にヘッド組立体
を回転すると、反射体から電球保持組立体の全面にかか
る圧力は緩み、後部キャップ内のばねが電池と電球保持
組立体とを前方方向に押進める。このとき導体は円筒ス
リーブと接触し、これにより電気回路を完成して電球を
点灯させる。このとき電球保持組立体はストッパに衝当
して、電球保持組立体の円筒スリーブおよび胴に対する
相対的な前進運動は阻止される。ヘッド組立体を胴に対
し前進する方向にさらに回転を継続すると、反射板は電
球よりさらに前方に前進する。これにより電球に対する
反射板の焦点が変化し、この結果レンズから出る光ビー
ムの分散が変化される。
ヘッド組立体が胴から抜け出るまでヘッド組立体を回
転するとレンズも抜けてくる。ヘッド組立体をほぼ水平
な面上に置きその中に円筒胴を垂直に挿入することによ
り「テーブルランプ」が形成できる。
実施例 第1図、第2図、第4図および第5図に示す懐中電灯
の全体構造は基本的には類似する。第1図、第2図、第
4図および第5図の実施例においては、内部に円筒スリ
ーブが設けられている。以下に懐中電灯の構造を説明す
る。
懐中電灯20は全体が真円の円筒すなわち胴21を含み、
その第1の端部は後部キャップ22により密閉され、その
第2の端部は、ヘッド組立体23で密閉される。ヘッド組
立体はヘッド24を有し、ヘッド24には正面キャップ25が
装着され、正面キャップ25はレンズ26を保持している。
ヘッド組立体23は胴21の直径よりも大きい直径を有し、
胴21の外側を包むように構成される。胴21は軸方向に沿
って機械加工された握り面27を形成する。後部キャップ
22はその中に形成されたタブ29内の孔に手提げ用ひもを
通せるような構造を有している。
胴21はその中に少なくとも2個の超小型乾電池31を直
列に装填するのに十分な大きさを有する。後部キャップ
22は外ねじ32の領域を有し、ねじ32は胴21の内面上に形
成された相手ねじと係合する。後部キャップ22と胴21と
の間の境界面にシール部材33が設けられて防水構造を形
成するが、シール部材としてはO−リングが代表例であ
る。胴21内にばね部材34が設けられ、これにより後部キ
ャップ22と隣接電池31の外皮電極35との間に導通が形成
される。ばね34はまた電池31を矢印36の方向に前進させ
るように働く。最後方電池31の中心電極37は、前方電池
31の外皮電極と接触する。この前方電池の中心電極38
は、下部絶縁レセプタクル41内に装着された第1の導体
39と接触するように押付けられる。下部絶縁レセプタク
ル41は、またその中に側部接触導体42をも装着する。中
心導体39と側部接触導体42との両方は下部絶縁レセプタ
クル内に設けられた孔を軸方向に貫通し、両方とも小型
2本ピン電球45の端子電極43,44を摩擦により装着しか
つ保持する。
第3図は、胴21内に設けられて中に電池31を装填する
円筒スリーブ100を示す。スリーブ100の前方端部101
は、内包に突出して向く周縁リップ102を有する。ばね3
4の作用により、導体42はスリーブ100のリップ102と接
触することになる。
スリーブ100は黄銅のような非鉄材料で、かつニッケル
メッキされる。スリーブは後部キャップ22に隣接する位
置にある遠隔他端部に間隔をあけて軸方向に切込み103
を有し、これにより板ばねのフィンガ104が形成され
る。後部キャップ22は、電池31の第2の電極に隣接する
後部キャップ22の周縁に内方に向いた環状切込み105を
有する。環状切込み105はばね部材106の一部を収納し、
これにより板ばねのフィンガ104は環状スロット105内の
ばね部材106と係合する。
下部絶縁レセプタクル41はばね34の作用により矢印36
で示す方向に押付けられて移動し、遂にはスリーブ100
の端部上に形成されたリップ102と接触するに至る。こ
のときに側部接触導体42とスリーブ100のリップ102との
間に導通が形成される。
上部絶縁レセプタクル47は、下部絶縁レセプタクル41
が設けられる胴21の端部の外側に配置される。上部絶縁
レセプタクル47は脚部を有し下部絶縁レセプタクル41と
はめ合い形状を形成し、かつ上部絶縁レセプタクル47と
下部絶縁レセプタクル41との対向面間に適当な間隔を維
持する。電球45の電極43,44は上部絶縁レセプタクル47
を貫通し、かつ中心導体39と側部接触導体42とそれぞれ
導通を形成し、一方電球45の外皮は上部絶縁レセプタク
ル47の外表面に当接する。
ヘッド組立体23は胴21の外側に、ヘッド24の内面に形
成されたねじ48を胴21の外面上に形成された相手ねじと
係合させることにより装着される。ねじに隣接して胴21
の周縁にO−リング49が装着され、ヘッド組立体23と同
21との間に防水密封を形成する。実質的に抛物面状の反
射板51はヘッド24の最外端内に配置され、ここで反射板
51はレンズ26によって動かないように保持され、一方レ
ンズ26はヘッド24の外径の前方部分に形成されたねじ52
とねじ係合をなす正面キャップ25により保持される。正
面キャップ25とヘッド24との間の境界面にO−リング53
が挿入されて防水密封を形成する。
ヘッド24がねじ48を介して胴21上に十分にねじ込まれ
ると、電球45が中を通過できるように設けられた孔の周
囲に相当する反射板の中央部分は上部絶縁レセプタクル
47の最外面に押付けられ、レセプタクル47を矢印36で示
された方向とは逆方向に押出す。
次に上部絶縁レセプタクル47は下部絶縁レセプタクル
41を同一方向に押し、これにより下部絶縁レセプタクル
41の最前面と胴21の前方端部上のこの実施例におけるス
リーブ100のリップ102との間に間隙が形成される。かく
して側部接触導体42は、胴21上のリップ102との接触か
ら引離される。
ヘッド24を胴21の軸の周りに適当に回転すると、ヘッ
ド組立体23はねじ48の係合を介して矢印36で示される方
向に移動する。第2図の実線で示す位置に到達するとヘ
ッド23は矢印36の方向へ十分な距離だけ前進し、これに
より反射板51もまた同じ距離だけ移動し、電池31を矢印
36の方向に移動させるばね34の押出し力により上部絶縁
レセプタクル47および下部絶縁レセプタクルもまた移動
される。
この位置におて側接触導体42は胴21の前方端部にある
スリーブ100のリップ102と接触するに至り、これにより
電気回路が閉じられる。
ヘッド組立体23を矢印36で示される方向へさらに移動
させるようにヘッド組立体23をさらに回転すると、ヘツ
ド組立体23は第2図の仮像で示す位置に到達し、正面キ
ャップは位置25′へ、レンズは位置26′へ来て、これに
より反射板51は位置51′へ移動される。この運動の間上
部絶縁レセプタクル47は胴21に対する固定位置にとどま
っている。従って電球45もまた固定位置のままである。
ヘッド組立体23のこの追加回転の間に行なわれた反射板
51の電球45に対する相対移動により、電球45のフィラメ
ントの位置も反射板51の抛物面の焦点に対し相対的に移
動し、これにより電球45からレンズ26を貫通して出てく
る光ビームの分散も変わってくる。
第4図の実施例においては、ヘッド組立体23はヘッド
組立体23のほぼ半分以上の長さにわたり後部キャップ22
の方向に向かって緩やかなテーパ106が形成される。テ
ーパ106はほぼ均等で緩やかである。
第5図の実施例においては、ヘッド組立体23はヘッド
組立体23のほぼ半分以上の長さにわたり後部キャップ22
の方向に向かって緩やかにな凹面テーパ107が形成され
る。テーパ107はほぼ均等な凹面形状をなしている。
第4図および第5図を参照して懐中電灯の電気回路を
説明する。電気エネルギは、最後方電池31から前方電池
31の外皮電極と接触す中心電極37へ導入される。次に電
気エネルギは前方電池31からその中心電極38を介して電
球電極44に接続される中心接点39に導入される。電球45
を通過した後、電気エネルギは側部接触導体42に接続さ
れる電球電極43に入る。ヘッド組立体が第4図または第
5図に示す位置までねじ48の周りに回転されると、側部
接触導体42は円筒スリーブ100のリップ102との接触はな
くなり、従って電気回路は開かれる。
ヘッド組立体23が後部キャップ22の方向にねじ48を介
して回転されると、側部接触導体42は、ばね34により矢
印36の方向に押出される下部絶縁レセプタクル41により
リップ102に圧着される。この形状においては電気エネ
ルギは側部接触導体42からリップ102へ、さらにスリー
ブ100を介してばね106および後部キャップ22へ流れる。
ばね34は後部キャップ22を最後方電池31の外皮電極35に
電気的に接続する。ヘッド組立体23をヘッド組立体23が
矢印36で示される方向と反対の方向へ移動するようにね
じ48の周りに回転することにより、ヘッド組立体23は第
4図および第5図に示される位置に復元され、これによ
り電気回路は開いて懐中電灯を消灯する。
ヘッド組立体23をヘッド組立体23が胴21に対し第4図
及び第5図の矢印36の方向に相対的に移動するようにね
じ48の周りに回転することにより、前記のように電気回
路は閉じ、電球45は点灯される。ヘッド組立体23をこの
方向にさらに回し続けるとヘッド組立体23は懐中電灯20
の前方端部から完全に抜取られる。ヘッド組立体23をほ
ぼ水平な面上に正面キャップ22を25を下にして面上に置
くことにより、懐中電灯20の後部キャップ22をヘッド24
内に挿入して胴21をほぼ鉛直な位置に保持することが可
能である。反射板51はヘッド組立体23の中にあるので電
球45はほぼ球面照明を放出し、これにより「周囲」照明
を形成する。
好ましい実施例においては、胴21と、後部キャップ22
と、ヘッド24とおよび正面キャップ25とから成る小型懐
中電灯20の外側金属表面のすべてを形成する部材は、航
空機品質の熱処理アルミニウムで且つ耐食性をもたせる
ために陽極酸化されたものから作られる。シール用Oリ
ング33,49,53は、懐中電灯20の内部は水200フィートの
深さまでシールする雰囲気シールを形成する。内部の電
気接点面はすべて、有効な導通が得られるように適当な
機械加工される。
ニッケルメッキスリーブ100により、電気分解による
腐植にさらされることなく電気回路の種々のニッケル製
要素間の有効な導通が形成されるが、もしニッケルメッ
キをしなければ例えばアルミニウムと銅との異種金属間
の接触が起こり、電気分解腐食を受けるであろう。ニッ
ケルメッキスリーブ100は加工、脱脂、陽極酸化の工程
が不要で、アルミニウムの本体および後部キャップには
これらが必要になるであろう。
反射板51はコンピュータで作成された抛物面で、光学
的精度を出すために真空でのアルミ金属被覆がなされて
いる。ヘッド24と胴31との間のねじ48はヘッド組立体23
を1/4回転以下だけ回転すると電気回路を閉じて懐中電
灯を点灯させ、さらに1/4回転だけ回転すると光ビーム
を「スポット」から「ソフトフラッド(soft floo
d)」に調節するように加工される。予備電球62は後部
キャップ22内に設けられた空胴内に収納可能である。
本発明の好適実施例を説明してきたが、当業者であれ
ば多数の修正、変更及び代替態様ならびに代替材料を考
えつくことが可能で、これらは本発明に使用可能であ
る。これらの代替態様はすべて、特許請求の範囲で定義
されるように本発明の範囲内と考えられる。このような
代替態様の一例としては、完全な円筒内部スリーブ100
の代りに、胴21の内部を走る導通部材であって、胴21の
前方端部におけるリップ形状接点と絶縁部材47との間の
適当な接点と、後部キャップ22との接点とを有する導通
部材にすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は内部円筒スリーブを有する懐中電灯の部分短縮
断面図、第2図は懐中電灯の前方端部の移動を仮像で示
した第1図の懐中電灯の前方端部の部分断面図、第3図
は懐中電灯の内部円筒スリーブの斜視図、第4図は内部
円筒スリーブと、緩やかなテーパ外面を備えたヘッド組
立体とを有する懐中電灯の部分短縮断面図、および第5
図は内部円筒スリーブと、緩やかなテーパ凹外面と備え
たヘッド組立体とを有する懐中電灯の部分短縮断面図で
ある。 20……懐中電灯、21……胴、22……後部キャップ、23…
…ヘッド組立体、24,25……レンズと反射板との保持手
段、26……レンズ、31……乾電池、34……ばね部材、3
9,42……接続手段(導通部材)、41……下部レセプタク
ル、42,43……伸長ピン、45……電球、47……電球保持
手段(上部レセプタクル)、51……反射板、62……予備
電球、100……胴内導通部材、102……リップ、103……
切込み、104……板ばねのフィンガ、105……環状切込
み、106……テーパ、107……凹面テーパ。

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】−少なくとも1個の乾電池を保持する胴
    と、 −電球と、 −電球を保持する手段と、 −実質的に抛物面状の反射板と、 −実質的に平坦なレンズと、 −胴の一方の端部に配置された反射板とレンズとを保持
    する手段であって、この手段は胴に沿って制御的に軸方
    向に移動するように設計され、これにより反射板と電球
    との間の相対的位置が変化して前記電球からレンズを通
    過して流出する光ビームの反射分散を変化させるところ
    の保持手段と、 −反射板とレンズの保持手段とは反対側の端部で胴と係
    合可能な後部キャップと、 −電池の第1の電極を電球の第1の電極に電気的に接続
    する手段と、 −および胴内の導通部材であって、電球の第2の電極を
    電池の第2電極、即ち前記後部キャップの隣接位置にあ
    る第2の電極に電気的に接続するための導通部材と、 からなる懐中電灯であって、 反射板とレンズとの保持手段を電池を保持する胴の軸方
    向への相対移動が、電球の少なくとも一方の電極とそれ
    にそれぞれ接続されている電池電極との間の電気接続を
    開くようにした懐中電灯。
  2. 【請求項2】導通部材が胴内に設けられた円筒スリーブ
    で、中に電池が装填可能なものである、特許請求の範囲
    第1項に記載の懐中電灯。
  3. 【請求項3】電球は2本ピン電球であって、電球の各電
    極が電球から伸長する細長いピンである、特許請求の範
    囲第2項に記載の懐中電灯。
  4. 【請求項4】胴内にあって反射板の保持手段に隣接して
    胴端部間に設けられたレセプタクルであって、電球は電
    球電極がレセプタクル内に装着されるように取付けられ
    るようにしたレセプタクルと、およびセレプタクル内の
    導通部材であって電球電極を電池電極に電気的に接続す
    るものであり、一方の導通部材がスリーブを介して電池
    端子に接続され、他方の導通部材が電池電極の中心に接
    続されるようにした導通部材とを有する、特許請求の範
    囲第2項に記載の懐中電灯。
  5. 【請求項5】抛物面状反射板と平坦レンズとがヘッド組
    立体内に装着され、ヘッド組立体は胴の第2の端部にお
    いて胴の半径方向外面とねじ係合をなし、前記反射板は
    電球が貫通可能なように形成された中心孔を中に有す
    る、特許請求の範囲第2項に記載の懐中電灯。
  6. 【請求項6】ヘッド組立体のねじ係合は軸方向に移動し
    て反射板の電球に対する位置を変化し、これにより電球
    から流出する光ビームの焦点を変化させる、特許請求の
    範囲第5項に記載の懐中電灯。
  7. 【請求項7】スリーブが反射板に隣接する端部に内方を
    向くリップを有し、またヘッド組立体を胴に沿って胴の
    後部キャップ方向へ軸に沿い移動させると、レセプタク
    ルはスリーブのリップとの係合から離れ、これにより導
    通部材をスリーブのリップから引離して懐中電灯の電気
    回路を遮断する、特許請求の範囲第6項に記載の懐中電
    灯。
  8. 【請求項8】後部キャップがばね部材を有し、前記後部
    キャップが胴とねじ係合をなし、ばね部材は乾電池を胴
    の反対方向へ押付けるものである、特許請求の範囲第1
    項から第7項のいずれかに記載の懐中電灯。
  9. 【請求項9】胴が少なくとも2個の乾電池を直列電気的
    接触で収容するようにした、特許請求の範囲第8項に記
    載の懐中電灯。
  10. 【請求項10】後部キャップが予備電球を保持するよう
    にした、特許請求の範囲第9項に記載の懐中電灯。
  11. 【請求項11】リップから離れたスリーブ端部に間隔を
    あけて軸方向切込みを有し、これにより板ばねのフィン
    ガを形成する、特許請求の範囲第7項に記載の懐中電
    灯。
  12. 【請求項12】後部キャップが電池の第2の電極に隣接
    する後部キャップの周縁に内方を向いて環状切込みを有
    し、この切込みはばね部材を収納するものでありまた板
    ばねが切込み内でばね部材と係合する、特許請求の範囲
    第11項に記載の懐中電灯。
  13. 【請求項13】スリーブが非鉄材料である、特許請求の
    範囲第2項に記載の懐中電灯。
  14. 【請求項14】スリーブが黄銅構成である、特許請求の
    範囲第13項に記載の懐中電灯。
  15. 【請求項15】非鉄材料がニッケルメッキされている、
    特許請求の範囲第13項に記載の懐中電灯。
  16. 【請求項16】ヘッド組立体がヘッド組立体の実質的に
    半分以上の長さにわたり後部キャップの方向に向かって
    外面にゆるやかなテーパを有する、特許請求の範囲第7
    項に記載の懐中電灯。
  17. 【請求項17】ヘッド組立体がヘッド組立体の実質的に
    半分以上の長さにわたり後部キャップの方向に向かって
    外面にゆるやかな凹面テーパを有する、特許請求の範囲
    第7項に記載の懐中電灯。
  18. 【請求項18】−少なくとも2個の直列接続した乾電池
    を保持する胴と、 −電球から伸長する細長いピンが電球の電極であるよう
    な電極を有する2本ピン電球と、 −電球を保持する手段と、 −実質的に抛物面状の反射板と、 −実質的に平坦なレンズと、 −胴の一方の端部に配置された反射板とレンズとを保持
    する手段であって、この手段は胴に沿って制御的に軸方
    向に移動するように設計され、これにより反射板と電球
    との間の相対的位置が変化して前記電球からレンズを通
    過して流出する光ビームの反射分散を変化させるところ
    の保持手段と、 −反射板とレンズの保持手段とは反対側の端部で胴と係
    合可能な後部キャップと、 −電池の第1の電極を電球の第1の電極に電気的に接続
    する手段と、 −および胴内のスリーブであって電池がスリーブ内に装
    填可能であり、電球の第2の電極を電池の第2の電極、
    即ち前記後部キャップの隣接位置にある第2の電極に電
    気的に接続するためのスリーブと、 からなる懐中電灯であって、 反射板とレンズとの保持手段を電池を保持する胴の軸方
    向への相対移動が、電球の少なくとも一方の電極とそれ
    にそれぞれ接続されている電池電極との間の電気接続を
    開くようにした懐中電灯。
  19. 【請求項19】スリーブが反射板に隣接する端部に内方
    を向くリップを有し、またヘッド組立体を胴に沿って胴
    の後部キャップ方向へ軸に沿い移動させると、レセプタ
    クルはスリーブのリップとの係合から離れ、これにより
    導通部材をスリーブのリップから引離して懐中電灯の電
    気回路を遮断する、特許請求の範囲第18項に記載の懐中
    電灯。
  20. 【請求項20】リップから離れたスリーブ端部に間隔を
    あけて軸方向切込みを有し、これにより板ばねのフィン
    ガを形成する、特許請求の範囲第19項に記載の懐中電
    灯。
  21. 【請求項21】後部キャップが電池の第2の電極に隣接
    する後部キャップの周縁に内方を向いて環状切込みを有
    し、この切込みはばね部材の部分を収納するものであ
    り、また板ばねが切込み内でばね部材と係合する、特許
    請求の範囲第20項に記載の懐中電灯。
  22. 【請求項22】スリーブがニッケルメッキした非鉄材料
    からなる、特許請求の範囲第18項に記載の懐中電灯。
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