JPH08504054A - バッテリ・パック保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明のバッテリ・パック保持装置は、射出成型品である。この射出成型品は、無線電話（１００）用の背面ハウジングと、バッテリ・パック（１０１）がスライドするための２つのレール（２０１，２０３）と、無線電話（１００）でバッテリ・パック（１０１）を保持する６つのガイド・バー（２０７，２０９，２１１，２１３，２１５，２１７）とを含む。６つのガイド・バーのうち４つはコンプライアンス型である。コンプライアンス型ガイド・バー（２０７，２１１，２１３，２１７）はＵ字型を有し、レールに結合される。溝（４０１）は、ガイド・バーのたわみを許容するためコンプライアンス型ガイド・バーの下のレールから切られる。たわみは、バッテリ・パック（１０１）が完全挿入されたときにバッテリ・パック（１０１）のブレット（４０９）によって生じる。ガイド・バーのたわみ（ｙ）は、バッテリ・パック（１０１）に計算された力を与える。この計算された力は、バッテリ・パックのコンタクトと無線電話のコンタクトとの間で高品位な電気接続を保証する。

Description

【発明の詳細な説明】 バッテリ・パック保持装置 発明の分野 本発明は、一般に、バッテリ・パックに関し、さらに詳しくは、バッテリ駆動 装置を収容するハウジングでバッテリ・パックを保持する装置に関する。 発明の背景 携帯電子装置の分野では、バッテリ・パックを簡単に取り外し、携帯バッテリ 駆動装置に確実に装着する必要がある。バッテリ・パックが携帯バッテリ駆動装 置に装着されるとき、バッテリ・パックが携帯バッテリ駆動装置に対して一定の 電源を供給するように、バッテリ・パックとバッテリ駆動装置との間で確実な電 気接続を行う必要がある。 従来、バッテリ駆動装置でバッテリ・パックを簡単に着脱する多くの装置があ ったが、一部のバッテリ・パックおよびバッテリ駆動装置の保持機構は、厳しい 環境にさらされると破損することがあった。よって、より確実なバッテリ・パッ クの保持を行い、かつバッテリ・パックと携帯バッテリ駆動装置との間でより高 品位な電気接続を行うバッ テリ・パック保持装置を作ることは有利である。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明を採用できる携帯無線電話の図である。 第２図は、本発明を採用する第１図に示すような携帯無線電話のハウジングの 図である。 第３図は、本発明を採用する携帯無線電話および装着されたバッテリ・パック の背面図である。 第４図は、バッテリ・パックと第３図に示す携帯無線電話の背面ハウジングと の間のインタフェースの断面図である。 第５図は、本発明を採用する携帯無線電話の背面ハウジングの一部を示す拡大 図である。 第６図は、本発明を採用する携帯無線電話の背面ハウジングの一部の右側面図 である。 第７図は、本発明に関する計算のために用いられる理論的なビームの図である 。 第８図は、第７図に示す理論的なビームの断面図である。 好適な実施例の説明 一般に、本明細書で説明するバッテリ・パック保持装置は、射出成型品である 。この射出成型品は、無線電話用の 背面ハウジングと、バッテリ・パックがスライドするための２つのレールと、無 線電話でバッテリ・パックを保持するための６つのガイド・バーとを含む。６つ のガイド・バーのうち４つは、コンプライアンス（compliancｅ）型ガイド・バ ーである。コンプライアンス型ガイド・バーはＵ字型を有し、レールに結合され る。溝（channel）は、ガイド・バーのたわみを許容するため、コンプライアン ス型ガイド・バーの下のレールから切られる。コンプライアンス型ガイド・バー のたわみは、バッテリ・パックが完全挿入されたときにバッテリ・パックのブレ ット（bullets）によって生じる。このたわみは、計算された力をバッテリ・パ ックに与える。この計算された力により、バッテリ・パックの電気コンタクトと 無線電話の電気コンタクトとの間の高品位な電気接続が保証される。 第１図は、着脱式バッテリ・パック１０１が装着された携帯無線電話１００の 図である。携帯無線電話１００は、現在使用されている多くの携帯バッテリ駆動 電気装置の１つであり、他にはラップトップ・コンピュータ，ページャ，懐中電 灯がある。第２図は、本発明を採用する携帯無線電話の背面ハウジング２００の 図である。好適な実施例では、背面ハウジング２００は、互いに平行で、長さ方 向で背面ハウジング２００の背面に沿った２つのレール２０１，２０３を有する 。各レール２０１，２０３は、バッテリ・パックが完全挿入されたときにバッテ リ・パックに圧力を加 えるための少なくとも１つのコンプライアンス・ガイド・バーを含む。好適な実 施例では、第１レール２０１は、３つのガイドバー２０７，２０９，２１１を含 む。ガイド・バー２０７，２１１は、本発明の主題であるコンプライアンス型で ある。第２レール２０３も同様に、３つのガイド・バー２１３，２１５，２１７ を含む。ガイド・バー２１３，２１７もコンプライアンス型である。他の同様に 十分な実施例では、特定の実施例について必要と思われる異なる数のレールおよ び異なる数のコンプライアンス・ガイド・バーを含むことができる。 背面ハウジング２００における開口部２０５は、無線電話が完全に組み立てら れたときに、携帯無線電話ハウジング内に収容される電気コンポーネントに結合 される第１セットの電気コンタクトへのアクセスを可能にする。無線電話１００ が完全に組み立てられると、第１セットの電気コンタクトは開口部２０５を介し てハウジング２００の背面から突出する。各電気コンタクトは、バッテリ・パッ クが完全挿入されるとバッテリ・パック１０１に力を加える。この力を克服する ため、コンプライアンス・ガイド・バーは、電気コンタクトによって与えられる 力と、バッテリ・パック１０１自体の重量によって生じる力とを越える力を与え るように設計される。好適な実施例のコンプライアンス・ガイド・バーを設計す る際に用いられる計算については以下で説明する。 第３図は、バッテリ・パック１０１が装着された携帯無線電話１００の背面平 面図である。第４図は、第３図の断面Ａ−Ａから見た断面図である。第４図は、 バッテリ・パック１０１と携帯無線電話１００の背面ハウジング２００との間の インタフェースを詳しく示す。第４図に示す断面Ａ−Ａから、レール２０１は背 面ハウジング２００から隆起していることが容易にわかる。参照番号４０１によ って示される領域は、コンプライアンス・ガイド・バー２０７が強制干渉点（fo rced in terference point）４０７において背面ハウジングからたわむことを許 容するための溝空間である。強制干渉点４０７は、コンプライアンス・ガイド・ バー２０７とバッテリ・パックのハウジングのブレット４０９とによって生じる 。 第５図は、本発明を採用する携帯無線電話１００の背面ハウジング２００の一 部を示す拡大図である。この図は、レール２０３内の溝４０３とコンプライアン ス・ガイド・バー２１３とを含む背面ハウジング２００を明確に示している。前 述のように背面ハウジング２００における開口部２０５は、携帯無線電話１００ 内に収容される電気コンポーネントに結合される第１セットの電気コンタクトに 対するアクセスを可能にする。第１セットの電気コンタクトは、バッテリ・パッ ク１０１が完全挿入されるときバッテリ・パック１０１に力を加える。好適な実 施例では、第１セットの電気コンタクトには４つの電気コンタクトがある。各 ４つの電気コンタクトは５０グラムの力を加え、その結果、バッテリ・パック１ ０１に２００グラムの力が加えられ、バッテリ・パック１０１は、第１セットと 第２セットの電気コンタクト間で確実な接続を保証するため、少なくともその力 に等しくかつ反対の力を与えなければならない。 第６図は、レール２０３およびコンプライアンス・ガイド・バー２１３を詳細 に示す右側面図である。４つのコンプライアンス・ガイド・バー２０７，２１１ ，２１３，２１７は、もっとも重いバッテリ・パックの重量によって生じる力と 、第１セットの電気コンタクトの力とを越える力を与える。バッテリ・パック１ ０１が無線電話１００のバッテリ・パック保持装置に挿入されると、バッテリ・ パック１０１はレール２０１，２０３に沿ってスライドする。バッテリ・パック １０１の一部、すなわち第４図に示すブレット４０９は、好適な実施例における ６つのガイドレール２０７，２０９，２１１，２１３，２１５，２１７の下側に 沿ってスライドする。バッテリ・パック１０１がレール２０１，２０３に沿って スライドすると、ブレット４０９はコンプライアンス・ガイド・バーのＵ字型部 分に接触する。コンプライアンス・ガイド・バーのＵ字型部分は、背面ハウジン グ２００から上にたわむ。このたわみにより、バッテリ・パック１０１のブレッ トに負荷または力が生じて、バッテリ・パック１０１を携帯無線電話１００の背 面ハウジング２００に引きつける。所定の力を印加するよう にコンプライアンス・ガイド・バー２０７，２１１，２１３，２１７を意識的に 設計することにより、バッテリ・パック１０１は十分な力を第１セットの電気コ ンタクトで維持し、高品位な電気接続が得られる。 コンプライアンス・ガイド・バー２０７，２１１，２１３，２１７およびそれ ぞれの溝およびレールの形状，材料，ベースおよび高さを決定する際の具体的な 計算を以下に示す。アール（radius）６０１，６０３，６０５は、応力および力 の集中を低減し、かつコンプライアンス・ガイド・バーおよび対応するレールの 柔軟性および寿命を向上するように、設計全体において用いられる。アール６０ １，６０３，６０５の厳密な形状は本発明の関心事項ではないが、当業者であれ ばこれらのアールを組み入れることができる。 第７図は、第６図のＵ字型６０７を計算するために用いた理論的な固定エンド ・ビームのモデルである。第８図は、第７図に示す断面Ｂ−Ｂの図であり、ビー ムのベース（ｂ）および高さ（ｈ）の寸法を示す。 Ｗは、コンプライアンス・ガイド・バーによって生成する必要がある力の量で ある。好適な実施例では、コンプライアンス・ガイド・バーがもっとも重いバッ テリ．パック（１９０ｇ）と、第１セットの電気コンタクトによってバッテリ・ パックに印加される力（２００ｇ）に等しい力とを保持するために少なくとも十 分な力を与えなければならないと想定することによって、Ｗは算出される。 Ｗ＝１９０ｇ＋４（５０ｇ）＝３９０ｇ ３９０ｇはバッテリ・パック保持装置が支えなければならない総重量である。４ つのコンプライアンス・ガイド・バーがあるので、各コンプライアンス・ガイド ・バーは所要総重量の４分の１を与える。 Ｗ_bar＝３９０ｇ／４＝９７．５ｇ＝．０９７５Ｋｇ ここで、質量を力に変換すると、 ＭＸａ＝Ｆ ０．９７５×９．８１＝０．９５６ニュートン たわみｙ，慣性モーメントＩおよび材料の最大応力σ_MAXについての式を用いて 、未知数ｂおよびｈについて解くことができる。 ｙ＝ＷＬ³／１９２ＥＩ， Ｉ＝ｂｈ³／１２， σ_MAX＝３／４ ＷＬ／ｂｈ² コンプライアンス・ガイド・バー２０７，２１１，２１ ３，２１７の寸法を計算する際に、以下のように仮定した： １．ｙは所要たわみ量で、ｙ＝０．５ｍｍ ２．ｓ_maxは材料の最大応力で、ｓ_max＝４０Ｎ／ｍｍ² ３．Ｌ＝１３ｍｍ ４．Ｗ＝０．９５６Ｎ ５．ａは重力加速度で、ａ＝９．８１Ｍ／ｓｅｃｏｎｄｓ² ６．Ｅはヤング係数で、Ｅ＝１９００Ｎ／ｍｍ² その結果、ｂおよびｈについて次式が得られる： ｂ＝ＷＬ³／１６Ｅｈ³ｙ ＝（０．９５６）（１３）³／１６（１９００）（０．５９）³（０． ５） ＝０．６７ｍｍ ｈ＝σ_MAXＬ²／１２Ｅｙ ＝４０（１３）²／１２（１９００）（０．５） ＝０．５９ｍｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電気装置のハウジングの第１平面側と一体形成され、バッテリ・パックを収 容するバッテリ・パック保持装置であって： 前記第１平面側に結合された第１レールであって、前記第１レールの第１部分 に沿って形成された少なくとも第１溝を有し、前記第１溝は前記第１平面側に直 交する第１レール；および 前記第１レールの前記第１部分に一体的に結合され、前記第１溝の上面を形成 する少なくとも第１コンプライアンス・ガイド・バーであって、前記バッテリ・ パックの完全挿入時に、前記ガイド・バーが前記バッテリ・パックによって前記 第１平面側からたわみ、前記第１平面側に向けて前記バッテリ・パックに第１の 所定の力を加えるようなＵ字型を有する少なくとも第１コンプライアンス・ガイ ド・バー； によって構成されることを特徴とするバッテリ・パック保持装置。 ２．前記第１平面側に結合され、前記第１レールと平行に整合された第２レール であって、前記第２レールは前記第２レールの第２部分に沿って形成された少な くとも第２溝を有し、前記第２溝も前記第１平面側に直交する第２レール；およ び 前記第２レールの前記第２部分に一体的に結合され、前記第２溝の上面を形成 する少なくとも第２コンプライアンス・ガイド・バーであって、前記少なくとも 第１コンプライアンス・ガイド・バーの形状を有する少なくとも第２コンプライ アンス・ガイド・バー； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載のバッテリ・パック 保持装置。 ３．前記少なくとも第１コンプライアンス・ガイド・バーの形状はＵ字型であり 、前記Ｕ字型の頂点は前記第１溝に押し入ることを特徴とする請求項１記載のバ ッテリ・パック保持装置。 ４．前記第１平面側は、前記バッテリ・パックが完全挿入されたときに、前記バ ッテリ・パックに第２の所定の力を加える複数のコンタクトを有することを特徴 とする請求項１記載のバッテリ・パック保持装置。 ５．前記第１の所定の力は、前記バッテリ・パックの重量と、前記第２の所定の 力とに依存することを特徴とする請求項４記載のバッテリ・パック保持装置。 ６．前記第１の所定の力は、前記第２の所定の力と、前記バッテリ・パックの重 量によって生じる力とを越えることを特徴とする請求項４記載のバッテリ・パッ ク保持装置。 ７．前記ガイド・バーは、前記第１の所定の力を生じるための所定の高さおよび 幅を有することを特徴とする請求項１記載のバッテリ・パック保持装置。 ８．電気装置が配置された第１ハウジングと、前記ハウジング内に部分的に配置 され、第１端部と第２端部とを有する第１セットの電気コンタクトであって、前 記第１セットの電気コンタクトの前記第１端部が前記電気装置に接続され、前記 第１セットの電気コンタクトの前記第２端部が前記第１ハウジングの背面から突 出する第１セットの電気コンタクトと、前記ハウジングの前記背面と一体形成さ れ、バッテリ・パックを収容するバッテリ・パック保持装置とを含む無線電話装 置において、前記バッテリ・パック保持装置は： 前記第１平面側に結合され、第１レールの第１部分に沿って形成された少なく とも第１溝を有する第１レールであって、前記第１溝は前記ハウジングの前記背 面に直交する第１レール； 前記第１平面側に結合され、前記第１レールに平行に整合された第２レールで あって、前記第２レールは前記第２レールの第２部分に沿って形成された少なく とも第２溝を有し、前記第２溝も前記ハウジングの前記背面側に直交する第２レ ール；および 前記第１レールの前記第１部分と前記第２レールの前記第２部分とにそれぞれ 一体的に結合された少なくとも第１および第２コンプライアンス・ガイド・バー であって、前記少なくとも第１および第２コンプライアンス・ガイド・バーは、 前記バッテリ・パックの完全挿入時に、前記第１ および第２コンプライアンス・ガイド・バーが前記バッテリ・パックによって前 記ハウジングの前記背面からたわみ、前記第１平面側に向けて前記バッテリ・パ ックに第１の所定の力を加えて、前記第１および第２セットの電気コンタクトを 電気結合するような形状を有する少なくとも第１および第２コンプライアンス・ ガイド・バー； によって構成されることを特徴とする無線電話装置。 ９．前記少なくとも第１および第２コンプライアンス・ガイド・バーの形状はＵ 字型であり、前記Ｕ字型の頂点は前記第１および第２溝に押し入ることを特徴と する請求項８記載の無線電話装置。 １０．前記第１の所定の力は、前記バッテリ・パックの重量と、前記第１セット の電気コンタクトによって生じる第２の所定の力とに依存することを特徴とする 請求項８記載の無線電話装置。