JPH0845562A - 電池を内蔵する防水構造の携帯式電気機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池ケースを完全に密閉して、誘導コイルを
簡単かつ容易に、さらに必要ならば規制品であるチョー
クコイルを使用して装着できるようにする。 【構成】 携帯式電気機器は、本体ケース１内に電池ケ
ース２を内蔵している。電池ケース２内の電池は、整流
素子２５を介して誘導コイル１８に接続している。電池
ケース２の開口窓１１はインナーパッキン１２を介して
プリント基板１０で閉塞される。プリント基板１０には
誘導コイル１８が固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電池を充電する誘導コ
イルを内蔵する防水構造の携帯式電気機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の防水構造の携帯式電気機器の内部
構造を図１と図２に示す。これ等の図に示す電気機器は
完全密閉の電動歯ブラシで、本体ケース１に電池ケース
２を内蔵している。電動歯ブラシのように水を使用する
環境で使用される電気機器は、完全な水密構造とするこ
とによって便利に使用できる。また、内部に水が侵入し
ないので、水による故障を解消して機器の寿命を長くで
きる特長がある。

【０００３】図に示す電動歯ブラシは、二次電池３を電
池ケース２に収納し、電池ケース２を本体ケース１に内
蔵している。電池ケース２は二次電池を保護して、二次
電池が水に接触して腐食しないようにする。電池ケース
２を水密な構造で閉塞するために、電池ケース２と本体
ケース１との隙間にメインパッキン４を挟着している。
メインパッキン４は、本体ケース１に水が侵入するのを
阻止する。さらに、メインパッキン４は、電池ケース２
の内部で発生するガスも遮断する。二次電池を過充電し
たときに、電池ケース２の内部で発生するガスが本体ケ
ース１の内部に漏れて、発火する危険性があるからであ
る。

【０００４】図に示す電動歯ブラシは、電池ケース２の
内部で発生するガスを本体ケース１の外部に排気するた
めに、本体ケース１の底部に設けられた蓋ケース５の底
に排気窓６を設けている。排気窓６は排気シート７で閉
塞している。排気シート７は、ガスは透過するが、水は
透過しないシートである。この構造の電動歯ブラシは、
電池ケース２の内部で発生するガスを、排気シート７で
外部に排気できる。

【０００５】しかしながら、この構造の電動歯ブラシ
は、メインパッキン４のシールが完全でないと、電池ケ
ース２のガスが本体ケース１に漏れる弊害がある。メイ
ンパッキン４のガス漏れを完全にすることは簡単でな
い。メインパッキン４の一部にリード線８を貫通させて
いるからである。リード線８は、電池ケース２内の電池
から本体ケース１に電力を取り出すために必要である。
メインパッキン４を貫通するリード線は、電池ケース２
の外面に設けた溝９に配設される。メインパッキン４
は、リード線の外側に配設される。この構造のメインパ
ッキン４は、リード線８を貫通させる部分でガス漏れが
発生する。この部分のガス漏れを阻止するために、シリ
コンゴム等のコーキング材を塗布している。このため、
製造に手間がかかる欠点がある。また、コーキング材の
塗布状態が悪いと、ガス漏れを完全に阻止することがで
きず、漏れたガスが発火する危険性がある。

【０００６】本発明者は、この欠点を解決するために、
図３と図４に示す構造の防水構造の携帯式電気機器を開
発した。これ等の図に示す携帯式電気機器は、電池ケー
ス２の下端に設けた開口窓１１をリード端子板２１で閉
塞して電池ケース２を密閉する。開口窓１１は、電池ケ
ース２から電力を取り出すために必要である。リード端
子板２１が開口窓１１を気密に閉塞するために、リード
端子板２１と開口窓１１の周縁との間にインナーパッキ
ン１２が挟着される。電池ケース２は、気密に閉塞され
るが、内圧が上昇するときには、ガスを排気する特性が
要求される。電池ケース２からガスを排気するために、
リード端子板２１に貫通孔２１Ａを設け、貫通孔２１Ａ
を、ガスを通過させるが水を通過させない排気シート７
で閉塞している。

【０００７】この構造の携帯式電気機器は、理想的な状
態で電池ケース２を水密構造に密閉できる。さらに、リ
ード端子板２１でもって電池ケース２から本体ケース１
に電力を供給できる。このため、電池ケース２と本体ケ
ース１との間に配設するメインパッキン４で、電池ケー
ス２と本体ケース１との間を完全な気密構造とする必要
がない。メインパッキン４から多少の水が侵入しても、
リード端子板２１とインナーパッキン１２で電池ケース
２に水が侵入するのを防止できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造の携帯式電気機器は、図１と図２に示す携帯式電気機
器と同じように、電池ケース２の下端に誘導コイル１８
を配設するのに手間がかかる欠点がある。誘導コイル１
８は、本体ケース１の外部に配設される励磁コイル（図
示せず）から交流が誘導されるコイルである。誘導コイ
ル１８に発生する交流の起電力は、ダイオード（図示せ
ず）に整流されて内蔵する電池３を充電する。図１ない
し図４に示す携帯式電気機器は、電池ケース２の下端に
ボビン２２を固定して誘導コイル１８を配設し、誘導コ
イル１８をダイオードを介して電池に接続する必要があ
る。この構造の携帯式電気機器は、ボビン２２に誘導コ
イル１８を巻き、ボビン２２を電池ケース２の下端に連
結し、さらに、誘導コイル１８のリード線をダイオード
を介して電池に電気接続する必要があり、組み立てに手
間がかかる欠点がある。さらに、独得の構造のボビン２
２に誘導コイル１８を巻くので、誘導コイル１８に、規
格品として市販されているチョークコイルを使用でき
ず、誘導コイル１８の製造に手間がかかって部品コスト
が高くなる欠点がある。

【０００９】本発明はさらにこの欠点を解消することを
目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、電池
ケースを完全に密閉できることに加えて、誘導コイル
を、簡単かつ容易に、さらに必要ならば規制品であるチ
ョークコイルを使用して装着できる電池を内蔵する防水
構造の携帯式電気機器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電池を内蔵する
防水構造の携帯式電気機器は、前述の目的を達成するた
めに下記の構成を備える。防水構造の携帯式電気機器
は、水密構造の本体ケース１内に、電池を内蔵する電池
ケース２を内蔵している。電池ケース２内の電池には、
整流素子２５を介して誘導コイル１８を接続している。
誘導コイル１８に誘導される交流は、整流素子２５に整
流されて電池を充電する。

【００１１】さらに、本発明の携帯式電気機器は、電池
ケース２の開口窓１１を閉塞する部材に、リード端子板
に代わってプリント基板１０を使用する。プリント基板
１０は、インナーパッキン１２を介して電池ケース２の
開口窓１１を水密に閉塞する。さらに、プリント基板１
０には誘導コイル１８を固定している。

【００１２】さらに、本発明の請求項２に記載される携
帯式電気機器は、プリント基板１０で電池ケース２の開
口窓１１を密閉し、さらに、本体ケース１の誘導コイル
１８を配設する閉鎖空間２６を密閉するために、プリン
ト基板１０の両面にインナーパッキン１２を配設してい
る。一方のインナーパッキン１２は、プリント基板１０
と電池ケース２の開口窓１１の周縁との間に挟着されて
電池ケース２の開口窓１１を密閉する。他方のインナー
パッキン１２はプリント基板１０と本体ケース１の蓋ケ
ース６に形成された支柱壁６Ａとの間に挟着されて、蓋
ケース５の底面と支柱壁６Ａとプリント基板１０とで囲
まれた閉鎖空間２６を閉塞する。誘導コイル１８はプリ
ント基板１０に固定されて閉鎖空間２６に配設される。

【００１３】

【作用】本発明の防水構造の携帯式電気機器は、電池ケ
ース２の開口窓１１を、誘導コイル１８を固定している
プリント基板１０で閉塞する。プリント基板１０は、開
口窓１１を完全に閉塞するために、インナーパッキン１
２を介して開口窓１１を閉塞している。この構造の携帯
式電気機器は、プリント基板１０に誘導コイル１８を固
定し、プリント基板１０と電池ケース２との間にインナ
ーパッキン１２を配設して組み立てることにより、電池
ケース２を確実に密閉して、簡単かつ容易に誘導コイル
１８を固定できる。

【００１４】さらに、本発明の請求項２に記載する電池
を内蔵する防水構造の携帯式電気機器は、プリント基板
１０の両面にインナーパッキン１２を配設し、電池ケー
ス２の内面側に配設されるインナーパッキン１２で電池
ケース２の開口窓１１を密閉し、電池ケース２の外側に
配設されるインナーパッキン１２で、誘導コイル１８を
収納する閉鎖空間２６を密閉する。このため、この構造
の携帯式電気機器は、誘導コイル１８を電池ケース２の
外部に配設して、しかも水密に閉塞している閉鎖空間２
６に配設できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための防水構造の携帯式電気機器を例示す
るものであって、本発明は防水構造の携帯式電気機器を
下記のものに特定しない。

【００１６】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１７】図５と図６は、防水構造の携帯式電気機器
を電動歯ブラシとする具体例を示す。これ等の図に示す
電動歯ブラシは、図７と図８に示すように細長い外形を
している。電動歯ブラシは、図９に示すように充電台１
９にセットされて、内蔵する二次電池を充電する。充電
台１９はセットされた携帯式電気機器の誘導コイル１８
に交流を誘導させる励磁コイル２３を内蔵する。

【００１８】携帯式電気機器である電動歯ブラシの本体
ケース１は、底部を蓋ケース５で閉塞している。本体ケ
ース１の上部には歯ブラシを連結している。本体ケース
１には、図示しないが歯ブラシを往復運動させる機構
と、これを駆動するモーターとを内蔵している。

【００１９】モーターを回転させるために、本体ケース
１に二次電池３を内蔵している。二次電池３は電池ケー
ス２に収納して本体ケース１に内蔵している。本体ケー
ス１と電池ケース２はプラスチックの成形品である。電
池ケース２に二次電池を内蔵する構造を図５と図６とに
示している。この図に示す携帯式電気機器は、本体ケー
ス１内に、電池３を気密に内蔵する電池ケース２を内蔵
している。電池ケース２は、本体ケース１の内径よりも
細い外形の円筒状で、電池ケース２と本体ケース１との
間に隙間を設けている。電池ケース２と本体ケース１と
の隙間には、メインパッキン４を配設している。

【００２０】メインパッキン４は、本体ケース１と蓋ケ
ース５との境界に配設されていて、この境界から水が侵
入するのを防止している。電池ケース２の外周には、メ
インパッキン４が上昇するのを阻止する凸条１３を成形
している。蓋ケース５の内面には、メインパッキン４を
押圧する段差部１４を成形している。蓋ケース５の段差
部１４と電池ケース２の凸条１３とでメインパッキン４
を押圧して所定の位置に固定している。メインパッキン
４は本体ケース１の下端縁に密着して、本体ケース１と
蓋ケース５との境界からの水の侵入を阻止している。

【００２１】電池ケース２は上部の内側を太く成形して
段差部２４を形成している。段差部２４にはシールパッ
キン１７を挿入している。ここに挿入されるシールパッ
キン１７は、上段の二次電池の外周と電池ケース２内面
とに密着して、二次電池と電池ケース２内面とを気密に
閉塞する。したがって、電池ケース２で発生するガス
は、電池ケース２から上方に漏れることなく、下端の開
口窓１１から下方に排出される。

【００２２】電池ケース２の相対向する外側の両側には
リード線８を固定している。リード線８を固定するため
に、電池ケース２の外側の両面には溝９を設けている。

【００２３】電池ケース２の下端には開口窓１１を設け
ている。開口窓１１は円筒状の周壁１５を設けている。
周壁１５は、上端の内面に段差ができる形状に成形し
て、インナーパッキン１２を密着させる挟着台１６を成
形している。挟着台１６にはインナーパッキン１２を密
着させる。インナーパッキン１２は、挟着台１６とプリ
ント基板１０とに挟着される。インナーパッキン１２を
挟着台１６に挟着するプリント基板１０は、インナーパ
ッキン１２を介して電池ケース２の開口窓１１を気密に
閉塞する。プリント基板１０は円盤状で、外周の２カ所
に、リード線８を挿通するための切欠部１０Ａを設けて
いる。プリント基板１０は、開口窓１１の周壁１５より
も大きな外周の円盤状をしている。プリント基板１０
は、切欠部１０Ａにリード線８を案内し、インナーパッ
キン１２を挟着して電池ケース２の開口窓１１を気密に
閉塞する。

【００２４】プリント基板１０の中心には、電池の＋極
に接触される接点２７を固定している。接点２７はプリ
ント基板１０を上下に貫通して固定されている。プリン
ト基板１０の下面には、誘導コイル１８と整流素子２５
とを固定している。誘導コイル１８は市販のチョークコ
イルである。整流素子２５はダイオードである。接点２
７と整流素子２５と誘導コイル１８とは図１０に示すよ
うに接続されている。整流素子２５は−側を接点２７
に、＋側に誘導コイル１８の片方の端子に接続してい
る。誘導コイル１８の他の端子は、プリント基板１０の
切欠部１０Ａに挿入されるリード線８に接続している。
図１０に示す回路は、誘導コイル１８に誘導される交流
が整流素子２５で整流されて、電池３を充電する。誘導
コイル１８は、充電台の励磁コイル２３から交流が誘導
されるように、励磁コイル２３と同軸に巻かれている。
プリント基板１０の下面に固定される整流素子２５と誘
導コイル１８は、支柱壁６Ａの内側に配設される。

【００２５】誘導コイル１８は、図９に示すように電動
歯ブラシを充電台１９にセットしたときに、充電台１９
の励磁コイル２３から交流が誘導される。図９に示す充
電台１９は、電動歯ブラシの下端を挿入してセットする
円筒状の脱着支柱２０を有する。脱着支柱２０に電動歯
ブラシの下端を挿入すると、支持支柱に内蔵される励磁
コイル２３から、電動歯ブラシの誘導コイル１８に交流
が誘導されて、二次電池が充電される。このように、誘
導コイル１８に電磁誘導で交流を誘導して二次電池を充
電する電気機器は、本体ケース１を完全な密閉構造とし
て理想的な防水構造とすることができる特長がある。

【００２６】電池ケース２の下端を閉塞するプリント基
板１０は、電池ケース２内のガスを外部に排出するため
の貫通孔（図示せず）がある。貫通孔は、インナーパッ
キン１２の内側にある。プリント基板１０の貫通孔は、
プリント基板１０に固定される接点２７、整流素子２
５、誘導コイル１８の接続部分に設けることもできる。
これ等の接続部分を完全に気密に閉塞するプリント基板
１０は、インナーパッキン１２の内側に貫通孔を開口す
る。

【００２７】プリント基板１０は下面にもインナーパッ
キン１２を密着している。このインナーパッキン１２
は、蓋ケース５に一体成形された支柱壁６Ａに押圧され
る。支柱壁６Ａは、インナーパッキン１２を案内する凹
部を上面に設けている。支柱壁６Ａはプラスチック製の
蓋ケース５に一体成形されている。支柱壁６Ａの直径
は、電池ケース２の周壁１５とほぼ同一である。プリン
ト基板１０は、両面にほぼ同じ直径のインナーパッキン
１２を密着し、上面のインナーパッキン１２は電池ケー
ス２の周壁に、下面のインナーパッキン１２は蓋ケース
５の支柱壁６Ａに押圧されてプリント基板１０に密着さ
れる。

【００２８】蓋ケース５は、支柱壁６Ａの内側で底面に
排気窓６を開口している。排気窓６は排気シート７で閉
塞されている。排気シート７は、ガスを透過して、水を
通過させない薄いシート材である。排気シート７は、排
気窓６よりも大きい円盤状で、排気窓６の上面に接着さ
れて排気窓６を閉塞している。

【００２９】蓋ケース５は、底のある円筒状で、本体ケ
ース１の下端開口部にねじ込んで固定されるように、上
端の内側に雌ネジを成形している。本体ケース１は、蓋
ケース５をねじ込む部分に雄ネジを成形している。

【００３０】この構造の蓋ケース５は、これを本体ケー
ス１の下端にねじ込んで、図５に示すように、インナー
パッキン１２をプリント基板１０に密着して所定の位置
に固定する。この図に示す電動歯ブラシは、蓋ケース５
の支柱壁６Ａの上端で、プリント基板１０の下面にイン
ナーパッキン１２を押圧し、さらに、このインナーパッ
キン１２を介してプリント基板１０を上面のインナーパ
ッキン１２に押圧する。プリント基板１０は、上下のイ
ンナーパッキン１２に挟着されて、電池ケース２の開口
窓１１を閉塞する。このように、プリント基板１０の上
下をインナーパッキン１２で挟着する構造は、電池ケー
ス２の開口窓１１をより確実に閉塞できる特長がある。
ただ、プリント基板１０の下面のインナーパッキン１２
は必ずしも必要としない。プリント基板１０に排気窓６
を開口して、排気シート７で閉塞することもできるから
である。

【００３１】

【発明の効果】本発明の電池を内蔵する防水構造の携帯
式電気機器は、電池ケースからのガス漏れを確実に阻止
できると共に、安価に能率よく多量生産できる特長があ
る。本体ケースへの水の侵入をメインパッキンで阻止
し、電池ケースからのガス漏れを、プリント基板とイン
ナーパッキンとで阻止するからである。インナーパッキ
ンが電池ケースの開口窓に密着され、このパッキンにプ
リント基板が密着する構造は、電池ケースの開口窓から
のガス漏れを確実に阻止できる特長がある。この構造
は、電池ケースからプリント基板を外部に突出させるに
もかかわらず、電池ケースの開口窓をガス漏れしない気
密構造に閉塞できる特長がある。したがって、本発明の
携帯式電気機器は、電池ケースから本体ケースにガス漏
れして発火する危険性がなく安全に使用できる特長があ
る。

【００３２】さらに、本発明の携帯式電気機器は、電池
ケースの開口窓をインナーパッキンとプリント基板とで
閉塞して、電池ケースからのガス漏れを防止する。この
ため、図１と図２に示す携帯式電気機器のように、メイ
ンパッキンでもって電池ケースのガス漏れを阻止する必
要がない。したがって、メインパッキンとリード線との
隙間にコーキング材を充填してガス漏れを阻止する処理
を必要としない。このことは、製造工程を簡素化して、
能率よく多量生産できる特長を実現する。さらに、コー
キングしてガス漏れを阻止する従来の携帯式電気機器
は、コーキング状態が悪いとガス漏れする欠点がある。
とくに、電池ケースとメインパッキンとの間をコーキン
グして気密に閉塞する構造は、リード線と電池ケース表
面との間に隙間があり、さらに、リード線とパッキンの
間にも隙間があるので、その両方の隙間を気密に閉塞す
るために、相当な注意を必要とする。これに対して、本
発明の携帯式電気機器は、コーキングする必要がなく、
開口窓をインナーパッキンとプリント基板とで確実に閉
塞できる特長がある。したがって、本発明の防水構造の
携帯式電気機器は、簡単かつ容易に、しかも能率よく安
価に多量生産して、ガス漏れで起因する発火を極減でき
るという理想的な特長を実現する。

【００３３】さらに本発明の携帯式電気機器の特筆すべ
き特長は、誘導コイルを簡単かつ容易に、しかも必要な
らば市販されているチョークコイルを使用して所定の位
置に配設できることにある。それは、本発明の携帯式電
気機器は、電池ケースの下端に設けた開口窓を、インナ
ーパッキンを介してプリント基板で閉塞し、このプリン
ト基板に誘導コイルを固定しているからである。この構
造の携帯式電気機器は、プリント基板に直接に誘導コイ
ルを固定して、このプリント基板を電池ケースに装着し
て本体ケースに収納できる。従来の携帯式電気機器のよ
うに、専用のボビンに誘導コイルを巻き、これを電池ケ
ースの下端に連結して本体ケースに収納する必要がな
い。誘導コイルとプリント基板とを電池ケースに装着し
て組み立てできる。このため、組み立て工程を著しく簡
単にできると共に、使用部品を削減して安価に多量生産
できる特長がある。

【００３４】さらに本発明の請求項２に記載する携帯式
電気機器は、電池ケースの上下にインナーパッキンを配
設し、下面のインナーパッキンを蓋ケースの支柱壁でプ
リント基板の下面に押圧して密着し、上面のインナーパ
ッキンは、電池ケースの開口窓に密着している。この構
造の携帯式電気機器は、蓋ケースを固定することによ
り、プリント基板の両面にインナーパッキンを密着し
て、電池ケースを密閉できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の防水構造の携帯式電気機器の下部を示す
断面図

【図２】図１に記す防水構造の携帯式電気機器の分解斜
視図

【図３】本発明者が先に開発した携帯式電気機器の電気
機器の下部を示す断面図

【図４】図３に示す携帯式電気機器の分解斜視図

【図５】本発明の実施例にかかる携帯式電気機器の下部
を示す断面図

【図６】図５に示す携帯式電気機器の分解斜視図

【図７】図５に示す携帯式電気機器である電動歯ブラシ
の全体を示す正面図

【図８】図５に示す携帯式電気機器である電動歯ブラシ
の全体を示す側面図

【図９】図５に示す携帯式電気機器である電動歯ブラシ
を充電台にセットした状態を示す正面図

【図１０】図５に示す携帯式電気機器の回路図

【符号の説明】

１…本体ケース ２…電池ケース ３…電池 ４…メインパッキン ５…蓋ケース ６…排気窓 ６Ａ…支柱壁 ７…排気シート ８…リード線 ９…溝 １０…プリント基板 １０Ａ…切欠部 １１…開口窓 １２…インナーパッキン １３…凸条 １４…段差部 １５…周壁 １６…挟着台 １７…シールパッキン １８…誘導コイル １９…充電台 ２０…脱着支柱 ２１…リード端子板 ２１Ａ…貫通孔 ２２…ボビン ２３…励磁コイル ２４…段差部 ２５…整流素子 ２６…閉鎖空間 ２７…接点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水密構造の本体ケース(1)内に、電池(3)
   を内蔵する電池ケース(2)を内蔵しており、電池ケース
   (2)内の電池(3)には、整流素子(25)を介して誘導コイル
   (18)が接続されており、誘導コイル(18)に誘導される交
   流が整流素子(25)で整流されて電池(3)を充電するよう
   に構成された防水構造の携帯式電気機器において、 電池ケース(2)の開口窓(11)がインナーパッキン(12)を
   介してプリント基板(10)で閉塞されると共に、プリント
   基板(10)に誘導コイル(18)を固定してなることを特徴と
   する電池を内蔵する防水構造の携帯式電気機器。
2. 【請求項２】 プリント基板(10)の両面にインナーパッ
   キン(12)が配設され、一方のインナーパッキン(12)は、
   プリント基板(10)と電池ケース(2)の開口窓(11)の周縁
   との間に挟着され、他方のインナーパッキン(12)はプリ
   ント基板(10)と本体ケース(1)に形成された支柱壁(6A)
   との間に挟着され、本体ケース(1)の底面と支柱壁(6A)
   とプリント基板(10)とで囲まれた閉鎖空間(26)に誘導コ
   イル(18)が配設されてなる請求項１に記載の電池を内蔵
   する防水構造の携帯式電気機器。