WO2015053069A1 - 電池ホルダ - Google Patents
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Definitions
- the holding pieces 4 and 5 mainly exhibit a function of restraining the position in a direction orthogonal to the longitudinal axis direction of the battery BAT. These holding pieces 4 and 5 have a certain effect of suppressing the influence of the battery BAT in the longitudinal axis direction against vibration, but in order to strengthen the suppression force against stronger vibration, the elastic force of the leaf spring It is necessary to strengthen the position restraint holding force by strengthening.
- FIG. 4 is a configuration explanatory view showing a specific example of a + pole contact portion 14.
- FIG. 6 is a configuration explanatory view showing a specific example of the pole contact portion 13.
- composition explanatory drawing which shows an example of the battery holder used conventionally.
- composition explanatory drawing which shows the other example of the battery holder used conventionally.
- the positive electrode contact portion 12 is attached via an attachment hole 11e provided on one wall surface facing the longitudinal direction of the battery storage portion 11c, and the attachment hole 11f provided on the other wall surface ⁇ A pole contact portion 13 is attached.
- the positive electrode contact portion 14 is attached via an attachment hole 11g provided on one wall surface facing along the axial direction of the battery storage portion 11d, and the attachment hole 11h provided on the other wall surface is provided.
- a negative contact portion 15 is attached through the via.
- the + pole contact portion 12 and the + pole contact portion 14 have the same structure, and the ⁇ pole contact portion 13 and the ⁇ pole contact portion 15 also have the same structure.
- the ridgeline portion of the front side and the upper surface of the base 141 is cut obliquely to form an inclined portion 141c for facilitating the insertion of the battery BAT, and the front side of the base 141 is a battery mounted on the battery storage portion 11d. It functions as a support surface that supports the BAT.
- One end of the metal plate 142 is in close contact with the support surface of the base 141 and is bent at an angle corresponding to the inclination angle of the inclined portion 141c so as to substantially follow the inclined portion 141c, and the other end of the metal plate 142 is attached to the mounting hole 11g of the case 11 It is bent into an L shape so as to protrude from the bottom surface of the case 11 while being fitted and locked.
- a wiring hole 142a for soldering a wiring material (not shown) is provided on the L-shaped bent side.
- FIG. 3 is a structural explanatory view showing a specific example of the negative electrode contact portion 13, wherein (A) shows the back surface and (B) shows the front surface.
- a negative contact portion 13 is made of, for example, a base made of a resilient insulator such as rubber and formed into a rectangular parallelepiped shape, and is bent into a predetermined shape having conductivity and bonded to the base 131, for example. It is comprised with the metal plate 132 fixed by the agent.
- a ridge line portion on the front side and the upper surface of the base 131 is cut obliquely to form an inclined portion 131c for facilitating insertion of the battery BAT, and the front side of the base 131 is a battery mounted on the battery storage portion 11c. It functions as a support surface that supports the BAT.
- One end of the metal plate 132 is in close contact with the support surface of the base 131 and is bent at an angle corresponding to the inclination angle of the inclined portion 131c so as to substantially follow the inclined portion 131c, and the other end of the metal plate 132 is attached to the mounting hole 11f of the case 11. It is bent into an L shape so as to protrude from the bottom surface of the case 11 while being fitted and locked.
- a wiring hole 132a for soldering a wiring material (not shown) is provided in the L-shaped bent side.
- a punching hole 132b is provided in the central portion of the surface of the metal plate 132 facing from the support surface of the base 131 to the inclined portion 131c.
- This punching hole 132b functions as a safety mechanism for preventing the positive electrode of the battery BAT from being in electrical contact with the metal plate 132 when the positive and negative poles of the battery BAT are inserted incorrectly, and the battery BAT operates normally.
- the metal plate 132 is pressed against the support surface of the base 131 having elasticity, so that a part of the support surface relatively bulges out from the punching hole 132b and holds the negative electrode of the battery BAT in close contact. Also works.
- the front surface of the base is in contact with each electrode surface of the battery BAT, the frictional force when following the direction orthogonal to the longitudinal axis direction of the battery BAT is reinforced. Therefore, it has the same followability to vibrations as the conventional coil spring type electrode structure, and it is difficult for momentary interruption due to slippage between opposing electrodes even when continuous intense vibration or impact from the outside is applied. A structure is obtained.
- an example in which an elastic rubber made of an insulating material is used as a base is not limited to rubber, and an elastomer or a gel can also be used.
- the base may be made of, for example, conductive rubber, and a necessary part may be electrically insulated by an insulating member.
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Abstract
外部からの連続的な激しい振動や衝撃による外部への直流電源出力の瞬断発生を抑制し、電池の脱着性の良い電池ホルダを実現すること。 収納される電池BATと電気的に接続される電極接点部13(14)を備えた電池ホルダにおいて、前記電極接点部は、弾力性を有するベース131(141)に金属プレート132(142)が取り付けられたことを特徴とする。
Description
本発明は電池ホルダに関し、詳しくは電極の構造に関する。
図4は従来から用いられている電池ホルダの一例を示す構成説明図であり、板ばね方式の電極構造を有するものである。図4において、ベースプレート1は長辺が保持される電池BATとほぼ等しい長さを有する矩形状に形成されていて、長手軸方向の一端には板ばねよりなる+極接点部2が固着され、他端には板ばねよりなる-極接点部3が+極接点部2と対向するように固着されている。そして、ベースプレート1の両側の側辺には、取り付けられる電池BATを保持するための板ばねよりなる保持片4、5が対向するように固着されている。
+極接点部2および-極接点部3は、一端がほぼL字型に折り曲げられてその折り曲げ辺はベースプレート1に固着され、他端は保持される電池BATのそれぞれの電極に対して板ばねの弾性力により押し付けられて安定した状態で接触する接点部として機能するように山形に折り曲げられている。
これら+極接点部2および-極接点部3の先端の間隔は、山形に折り曲げられていることによりベースプレート1に固着された状態で保持される電池BATの軸方向の長さよりもやや広くなっているので、電池BATを容易に挿入できる。なお、これら+極接点部2と-極接点部3は、ベースプレート1を介して電気的に絶縁されている。
保持片4、5も板ばねで形成されたものであり、中央部分はベースプレート1の長軸方向と直交するようにベースプレート1に固着されている。これら保持片4、5の両端は取り付けられる電池BATの側面に板ばねの弾性力により押し付けられるように同一方向にほぼL字型に折り曲げられ、さらにほぼ密着した状態で両側から挟持するように円弧状に形成されている。これら保持片4、5の先端部分も、電池BATを容易に着脱できるように、それぞれ外側に向かって折り曲げられている。
図5は従来から用いられている電池ホルダの他の例を示す構成説明図であり、コイルばね方式の電極構造を有するものである。図5において、ケース6には、2個の電池BATを装着できるように仕切り壁6a、6bが設けられて2個の電池格納部6c、6dが形成されている。各電池格納部6c、6dの仕切り壁6a、6bと対向する辺には、それぞれ収納される電池BATの側面に部分的に密着して保持する断面形状が円弧状のホールド部6e、6fが形成されている。
電池格納部6cの軸方向に沿って対向する一方の壁面にはコイルばねよりなる+極接点部7が固着され、他方の壁面にはコイルばねよりなる-極接点部8が固着されている。同様に、電池格納部6dの軸方向に沿って対向する一方の壁面にはコイルばねよりなる+極接点部9が固着され、他方の壁面にはコイルばねよりなる-極接点部10が固着されている。
なお、これら電極接点部7~10はケース6に対して絶縁されている。そして、+極接点部7と-極接点部10は、電池格納部6c、6dに装着される2個の電池BATが直列接続されるように電気的に接続されている。
図5の構成において、たとえば電池格納部6cに電池BATを装着格納するのにあたっては、電池BATを斜めにして接点コイル7または8のどちらか一方を電池BATの一端で圧縮し、電池BATの他端と他方の接点コイルが安定に接触した状態になるまで押し込む。
図6は、特許文献1に記載されている電池ホルダの構成説明図である。図6において、+極接点部21は板ばねで形成され、-極接点部22はコイルばねで形成されている。
図4に示す板ばね方式の電極構造は、電池の脱着性が良く構造も単純であるが、機械的な振動に対しては直流電源出力に瞬断を発生させる可能性がある。
電池BATの各電極と+極接点部2および-極接点部3との接触状態に着目すると、電池BATの長手軸方向の移動に対しては+極接点部2および-極接点部3の板ばねが柔軟性を有することから追従できる。ところが、長手軸方向以外のその他の方向への移動に対しては板ばねが変形しないため電池BATの各電極と+極接点部2および-極接点部3との間にすべりを生じる。
保持片4、5は、主に電池BATの長手軸方向と直交する方向について位置を拘束する機能を発揮するものである。これらの保持片4、5は、振動に対しても電池BATの長手軸方向への影響を抑制する一定の効果を有するものの、より強い振動に対する抑制力を強化するためには板ばねの弾性力を強くして位置拘束保持力を強くする必要がある。
ところが、これら保持片4、5の位置拘束保持力を強くすると電池BATの脱着性を悪化させることになり、十分な対策を講じることはできない。
電池BATの各電極におけるすべりの発生は直ちに直流電源出力の瞬断に繋がるものではないが、連続的に強い振動が発生すると接点部分の金属摩耗により絶縁性の摩耗粉を生じて絶縁不良となる。これらの現象は微摺動摩耗として報告されている。
これに対し、図5に示すコイルばね方式の電極構造は、振動に対しては一定の効果がある。コイルばねの圧縮状態が伸縮可能な状態であれば、コイルばね先端に外力を受けてもばねの弾性変形の範囲であらゆる方向に変形可能である。接点として機能するコイルばね7~10の先端は、コイルばね7~10の圧縮力により電池BATの各極に対して押圧し接触している。
電池BATが振動により長手軸方向に沿って移動した場合、コイルばね7~10が弾性変形で追従変化し、電池BATも長手軸方向の一定の範囲であれば接点部分の摩擦力により追従変化する。
電池BATの長手軸方向の振動に対して追従変化させるためには、接点として機能するコイルばね7~10のばね定数および長さを、電池BATが長手軸方向の一端方向に移動した時に他端方向のコイルばねの先端部が電池BATの電極から離れて瞬断しないような値にする必要がある。
しかし、電池BATの脱着性を向上させるためには、一方のコイルばねの長さを他方よりも短くしておき、電池BATを傾けながら他方のコイルばねの押し込み量を少なくする必要があるが、この場合には強い振動によって瞬断が発生する恐れがある。
図6の従来例においても、図5の従来例と同様の理由から、強い振動によって瞬断が発生する可能性がある。
本発明は、このような課題を解決するものであって、その目的は、外部からの連続的な激しい振動や衝撃による外部への直流電源出力の瞬断発生を抑制し、電池の脱着性の良い電池ホルダを実現することにある。
本発明の目的は、以下の構成によって達成される。
(1) 収納される電池の電極と電気的に接続される電極接点部を備えた電池ホルダにおいて、
前記電極接点部は、弾力性を有するベースに金属プレートが取り付けられたことを特徴とする電池ホルダ。
(1) 収納される電池の電極と電気的に接続される電極接点部を備えた電池ホルダにおいて、
前記電極接点部は、弾力性を有するベースに金属プレートが取り付けられたことを特徴とする電池ホルダ。
(2) 前記電極接点部の金属プレート周辺のベースは前記電池の電極周辺と接触するように形成されていることを特徴とする上記(1)に記載の電池ホルダ。
(3) 前記電極接点部の-極側の金属プレートは前記電池の+極が電気的に接触しないように部分的に切り欠かれていることを特徴とする上記(2)に記載の電池ホルダ。
これらにより、外部からの連続的な激しい振動や衝撃による外部への直流電源出力の瞬断発生を抑制でき、電池の脱着性の良い電池ホルダを実現できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例を示す構成説明図である。図1において、ケース11には、2個の電池BATを装着できるように仕切り壁11a、11bが設けられて2個の電池格納部11c、11dが形成されている。各電池格納部11c、11dの長手方向に沿って対向する各壁面にはそれぞれ矩形の取付穴11e~11hが設けられている。各電池格納部11c、11dの仕切り壁11a、11bと対向する辺には、それぞれ収納される電池BATの側面に部分的に密着して保持する断面形状が円弧状のホールド部11i、11jが形成されている。
電池格納部11cの長手方向に沿って対向する一方の壁面に設けられている取付穴11eを介して+極接点部12が取り付けられ、他方の壁面に設けられている取付穴11fを介して-極接点部13が取り付けられている。同様に、電池格納部11dの軸方向に沿って対向する一方の壁面に設けられている取付穴11gを介して+極接点部14が取り付けられ、他方の壁面に設けられている取付穴11hを介して-極接点部15が取り付けられている。ここで、+極接点部12と+極接点部14は同一構造であり、-極接点部13と-極接点部15も同一構造である。
なお、これら電極接点部12~15はケース11に対して絶縁されている。そして、-極接点部13と+極接点部14とは、電池格納部11c、11dに装着される2個の電池BATが直列接続されるように電気的に接続されている。
図2は+極接点部14の具体例を示す構成説明図であって、(A)は裏面を示し、(B)は正面を示している。図2において、+極接点部14は、たとえばゴムなどの弾力性を有する絶縁体よりなり直方体状に成形されたベース141と、導電性を有し所定の形状に折り曲げ加工されベース141にたとえば接着剤により固着される金属プレート142とで構成されている。
ベース141の裏面側には電池格納部11dの一方の壁面に設けられている取付穴11gに嵌め合わされて係止される2個のフック141aと141bが設けられていて、ケース11への取付面として機能する。なお、これら2個のフック141aと141bは、自由辺が互いに外向きになるように断面形状がL字形に成形されている。
ベース141の正面側と上面の稜線部分は斜めに切除されて電池BATの挿入を容易にするための傾斜部141cが形成されていて、ベース141の正面側は電池格納部11dに装着される電池BATを支持する支持面として機能する。
金属プレート142の一端はベース141の支持面に密着して傾斜部141cにほぼ沿うように傾斜部141cの傾斜角度に応じた角度で折り曲げ加工され、他端はベース141をケース11の取付穴11gに嵌め合わせて係止した状態でケース11の底面から突出するようにL字形に折り曲げ加工されている。L字形の折り曲げ辺には、図示しない配線材をはんだ接合するための配線穴142aが設けられている。
図3は-極接点部13の具体例を示す構成説明図であって、(A)は裏面を示し、(B)は正面を示している。図3において、-極接点部13は、たとえばゴムなどの弾力性を有する絶縁体よりなり直方体状に成形されたベース131と、導電性を有し所定の形状に折り曲げ加工されベース131にたとえば接着剤により固着される金属プレート132とで構成されている。
ベース131の裏面側には電池格納部11cの一方の壁面に設けられている取付穴11fに嵌め合わされて係止される2個のフック131aと131bが設けられていて、ケース11への取付面として機能する。なお、これら2個のフック131aと131bは、自由辺が互いに外向きになるように断面形状がL字形に成形されている。
ベース131の正面側と上面の稜線部分は斜めに切除されて電池BATの挿入を容易にするための傾斜部131cが形成されていて、ベース131の正面側は電池格納部11cに装着される電池BATを支持する支持面として機能する。
金属プレート132の一端はベース131の支持面に密着して傾斜部131cにほぼ沿うように傾斜部131cの傾斜角度に応じた角度で折り曲げ加工され、他端はベース131をケース11の取付穴11fに嵌め合わせて係止した状態でケース11の底面から突出するようにL字形に折り曲げ加工されている。L字形の折り曲げ辺には、図示しない配線材をはんだ接合するための配線穴132aが設けられている。
なお、金属プレート132のベース131の支持面から傾斜部131cにかけて対向する面の中央部分には打抜き穴132bが設けられている。この打抜き穴132bは、電池BATの+、-極を間違えて挿入した場合には電池BATの+電極が金属プレート132と電気的に接触しないための安全機構として機能するとともに、電池BATが正常に装着された状態では金属プレート132が弾力性を有するベース131の支持面に押し付けられることによって支持面の一部が相対的に打抜き穴132bから膨らみ出て電池BATの-極を密着保持する保持機構としても機能する。
このような構成において、電池BATを電池格納部11c、11dに装着するのにあたっては、電池BATの+、-極の方向を電池格納部11c、11dの+、-極に合わせて概ねの位置合わせをした後、電池格納部11c、11dの上からほぼ水平の状態で電池BATの+、-極を電池格納部11c、11dの+、-極に押し付けるという単純な操作を行う。
電池BATの電池格納部11c、11dからの取り外しも、電池BATを上に引き上げるだけの単純な操作を行えばよく、従来の板ばね方式の電極構造と同様な電池BATの脱着性がより単純な操作で実現できる。
電池BATを電池格納部11c、11dに装着した状態では、各極接点部の弾力性を有するベースの圧縮状態が伸縮可能な状態であれば、ベースの弾性変形範囲であらゆる方向に変形可能となっているため、電池BATが振動により移動した場合でも電池BATの長手軸方向にはベースの弾性変形で追従する。
電池BATの長手軸方向と直交する方向は、一定の範囲であれば接点部の摩擦力により電池BATの移動に追従する。
また、ベースの正面が電池BATの各電極面に接触しているため、電池BATの長手軸方向と直交する方向に追従する場合の摩擦力を補強している。したがって、従来のコイルばね方式の電極構造と同様な振動に対する追従性を有し、外部からの連続的な激しい振動や衝撃が加わっても対向する電極相互間のすべりによる瞬停が発生しにくい電極構造が得られる。
なお、上記実施例では、ベースとして絶縁体よりなり弾力性を有するゴムを用いる例を説明したが、ゴムに限るものではなく、エラストマーやゲルを用いることもできる。
また、ベースはたとえば導電ゴムで構成されていて、必要な部分が絶縁部材により電気的に絶縁されているものであってもよい。
以上説明したように、本発明によれば、外部からの連続的な激しい振動や衝撃による外部への直流電源出力の瞬断発生を抑制でき、電池の脱着操作性の良い電池ホルダを実現することができる。
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。 なお、本出願は、2013年10月11日付で出願された日本特許出願(特願2013-213806号)に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
11 ケース
12、14 +極接点部
13、15 -極接点部
BAT 電池
12、14 +極接点部
13、15 -極接点部
BAT 電池
Claims (3)
- 収納される電池の電極と電気的に接続される電極接点部を備えた電池ホルダにおいて、
前記電極接点部は、弾力性を有するベースに金属プレートが取り付けられたことを特徴とする電池ホルダ。 - 前記電極接点部の金属プレート周辺のベースは前記電池の電極周辺と接触するように形成されていることを特徴とする請求項1記載の電池ホルダ。
- 前記電極接点部の-極側の金属プレートは前記電池の+極が電気的に接触しないように部分的に切り欠かれていることを特徴とする請求項2記載の電池ホルダ。
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