説明

パック電池

【課題】単三電池を装着するように設計している電池収納部に、単三電池に代わって装着して、内蔵する電池を充電台で充電して便利に使用する。
【解決手段】パック電池は、電子機器60の電池収納部61に、単三電池54Bに代わってセットする。パック電池は、電池ケース71と複数の単四電池54Aと電池ホルダ72と回路基板73と、充電台10の電源コイル21に電磁結合される誘導コイル51とを備えている。単四電池54Aは、その中心間隔(d)が電池収納部61にセットされる単三電池54Bの中心間隔(D)よりも大きくなるように離して電池ケース71に収納して、隣接する単四電池54Aの間に収納スペース82を設けている。パック電池は、この収納スペース82に回路基板73に実装している電子部品84を配設して、単四電池54Aと電池ホルダ72と回路基板73と誘導コイル51とを積層状態に配設して電池ケース71に収納している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、充電台の電源コイルに電磁結合される誘導コイルを内蔵して、誘導コイルで電池を充電するパック電池に関し、とくに複数の単三電池を平行に並べて装着するように設計してなる電子機器の電池収納部に、単三電池に代わってセットされるパック電池に関する。
【背景技術】
【0002】
電磁誘導の作用で電源コイルから誘導コイルに電力搬送して電池を充電する構造は、開発されている。(特許文献1及び2参照)
【0003】
特許文献1は、充電台に、高周波電源で励磁される電源コイルを内蔵し、パック電池には、電源コイルに電磁結合される誘導コイルを内蔵する構造を記載する。さらに、パック電池は、誘導コイルに誘導される交流を整流し、これを電池に供給して充電する回路も内蔵する。この構造によると、充電台の上にパック電池を載せて、非接触状態でパック電池の電池を充電できる。
【0004】
さらに、特許文献2は、携帯機器の底部に電池を内蔵し、さらにその下方に二次側充電用アダプタを設けて、この二次側充電用アダプタに誘導コイルと充電回路を内蔵する構造を記載する。また、誘導コイルに電磁結合される電源コイルを充電台に設ける構造も記載する。充電台に二次側充電用アダプタを結合する携帯機器を載せ、電源コイルから誘導コイルに電力搬送して、携帯機器の電池を充電する。
【特許文献1】特開平9−63655号公報
【特許文献2】実用新案登録第3011829号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
これらの公報に記載される構造は、電源コイルから誘導コイルに電力搬送して電池を充電するので、接点を介することなく無接点で電池を充電できる特徴がある。ただ、特許文献1に記載されるパック電池は、パック電池を装着するように設計している専用の電子機器に限って使用される。このため、単三電池を使用するように設計している電子機器の電池収納部に単三電池に代わって使用することはできない。また、特許文献2は、電子機器に内蔵している電池を、互いに電磁結合している電源コイルから誘導コイルに電力搬送して充電するので、この構造によっても単三電池を使用するように設計している電子機器に、単三電池に代わってパック電池をセットして使用することはできない。
【0006】
本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電子機器の単三電池を装着するように設計している電池収納部に、単三電池に代わって装着して使用でき、しかも、内蔵する電池を充電台で充電することで極めて便利に使用できるパック電池を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、複数の単四電池を内蔵し、しかも電力搬送で内蔵する単四電池を充電しながら外形をコンパクトにして、単三電池を装着するように設計している電池収納部に単三電池に代わって装着して使用できるパック電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【0007】
本発明のパック電池は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
パック電池は、複数の単三電池54Bを平行に並べて装着するようにしてなる電池収納部61を有する電子機器60の電池収納部61に、単三電池54Bに代わってセットする。パック電池は、電子機器60の電池収納部61に脱着自在に装着される外形の電池ケース71と、この電池ケース71に内蔵してなる、単三電池54Bよりも細い複数の単四電池54Aと、複数の単四電池54Aを平行に並べて定位置に配置する電池ホルダ72と、この電池ホルダ72に積層するように配設されて、単四電池54Aに接続されると共に、充電台10から供給される電力を受ける回路基板73とを備えている。複数の単四電池54Aは、その中心間隔(d)が電子機器60の電池収納部61にセットされる単三電池54Bの中心間隔(D)よりも大きくなるように離して電池ケース71に収納しており、隣接する単四電池54Aの間に、回路基板73に実装している電子部品84を配設する収納スペース82を設けている。パック電池は、この収納スペース82に回路基板73に実装している電子部品84を配設して、複数列の単四電池54Aと、電池ホルダ72と、回路基板73とを積層状態に配設して電池ケース71に収納している。
【0008】
以上の構造のパック電池は、電子機器の単三電池を装着するように設計している電池収納部に、単三電池に代わって装着して使用できることから、電子機器から外すことなく、電子機器にセットする状態で繰り返し充電することで、単三電池よりもさらに便利に使用できる特徴がある。また、以上のパック電池は、複数の単四電池を内蔵することで充電容量を大きくしながら、単三電池よりも細い単四電池を、中心間隔が単三電池よりも広くなるように離して配設して、隣接する単四電池の間に、回路基板に実装している電子部品の収納スペースを設けて、ここに回路基板の電子部品を配置できることから、外形をコンパクトにして、単三電池を装着するように設計している電池収納部に単三電池に代わって装着して使用できる特徴も実現する。
【0009】
本発明の請求項2のパック電池は、充電台10の電源コイル21に電磁結合されて、単四電池54Aを充電する電力を誘導する誘導コイル51を備えており、この誘導コイル51を回路基板73に積層するように配設している。このパック電池は、内蔵する単四電池を、電源コイルに電磁結合される誘導コイルに誘導される電力で充電するので、無接点充電で安定して充電できる構造としながら、単三電池を装着するように設計している電池収納部に単三電池に代わって装着して使用できる。
【0010】
本発明の請求項3のパック電池は、単四電池54Aをニッケル水素電池としている。このパック電池は、単位体積に対する充電容量をアルカリ電池よりも大きくできるニッケル水素電池を使用することから、単三電池に代わって使用しながら、単三電池に勝るとも劣らない充電容量を実現して、パック電池を電源として電子機器を長い時間にわたって使用できる特徴がある。
【0011】
本発明の請求項4のパック電池は、2本の単三電池54Bを平行に並べて収納する電池収納部61を有する電子機器60に、2本の単三電池54Bに代わって装着するようにしており、電池ケース71に2本の単四電池54Aを平行に並べて収納してなる。
このパック電池は、2本の単三電池に代わって2本の単四電池を使用することから、単四電池としてニッケル水素電池などの充電容量の大きな二次電池を使用することで、単三電池に勝るとも劣らない充電容量を実現して、パック電池を電源として電子機器を長い時間にわたって使用できる特徴がある。
【0012】
本発明の請求項5のパック電池は、回路基板73と誘導コイル51との間にブラケット74を配設して、ブラケット74で誘導コイル51を定位置に配置している。このパック電池は、ブラケットで誘導コイルを定位置に配置できる特徴がある。
【0013】
さらに、本発明の請求項6のパック電池は、ブラケット74と誘導コイル51との間にシールド層75を設けている。このパック電池は、ブラケットでシールド層を定位置に配置して、電池や回路基板を電源コイルからシールドして保護できる特徴がある。
【0014】
本発明の請求項7のパック電池は、電池ホルダ72が、単四電池54Aとの対向面である電池対向面に、単四電池54Aを定位置に配置する嵌着凹部72aを有する。この構造は、電池ホルダの嵌着凹部に単四電池に案内して、単四電池を定位置に配置できる。
【0015】
本発明の請求項8のパック電池は、電池ホルダ72が、回路基板73との対向面である基板対向面に、回路基板73を定位置に嵌着する周壁72bを有し、この周壁72bの内側に回路基板73を配置している。このパック電池は、単四電池を定位置に配置する電池ホルダでもって、回路基板を正確な位置に配置できる。
【0016】
さらに、本発明の請求項9のパック電池は、請求項2の構成に加えて、電子機器60に装着される状態で電池収納部61の開口部を閉塞する背面プレート76を備え、この背面プレート76の表面を湾曲面とすると共に、この背面プレート76の内側に誘導コイル51を内蔵している。この誘導コイル51は、背面プレート76の湾曲面に沿う形状に巻かれると共に、内蔵される単四電池54Aの長手方向に細長いループ状としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
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パック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。
【0018】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、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」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。
【0019】
図1ないし図4は、電子機器60の電池収納部61にパック電池70をセットしている携帯機器50を充電台10の装着部12にセットする状態を示している。図1と図3は、携帯機器50をカバーで被覆することなく充電台10にセットする状態を示し、図2と図4は、携帯機器50をカバー40で被覆して充電台10にセットする状態を示している。携帯機器50は、図3と図4に示すように、誘導コイル51と、この誘導コイル51に電力搬送される電力で充電される電池54を内蔵するパック電池70を、電子機器60の円筒型単三電池54Bを収納する電池収納部61に、円筒型単三電池54Bに代わってセットしている。充電台10は、携帯機器50をケース11の装着部12に脱着自在にセットして、携帯機器50の電池54を充電する。本実施例においては、携帯機器50として、ゲーム電子機器等の電子製品を、操作するリモコンが利用できる。
【0020】
図3ないし図5の充電台10は、上ケース11Aに装着部12を設けている。上ケース11Aの装着部12は、底面をU溝状に湾曲する湾曲底面13としている。図の上ケース11Aの装着部12は、U溝状である湾曲底面13の長手方向が、後方に向かって上り勾配に傾斜する姿勢であって、下端にはストッパ壁14を設けている。この装着部12は、長手方向に直交する断面形状をU溝状として、携帯機器50を正確な位置に案内する。この上ケース11Aは、装着部12の両側に一対の側壁15を設けて、装着部12の下端部にはストッパ壁14を設ける形状にプラスチックを成形して製作している。
【0021】
さらに、図の上ケース11Aは、ストッパ壁14に、LED30の発光を外部に照射する光ガイド31を露出させている。光ガイド31は、透光性のプラスチック製で、図6と図7に示すように下ケース11Bに固定している。この光ガイド31は、ケース11内に固定している回路基板20に配置されるLED30の光を先端の露出部31Aにガイドして、露出部31Aから外部に照射する。露出部31Aの先端は、ストッパ壁14の表面側と、ストッパ壁14の内面側、すなわち装着部12側に露出して、LED30の発光をストッパ壁14の表面と、ストッパ壁14の内面に照射する。ストッパ壁14の内面に照射される発光は、図7に示すように、携帯機器50のカバー40に照射されてカバー40を発光させる。
【0022】
充電台10は、図3、図4、及び図6に示すように、上ケース11Aの湾曲底面13の内側に電源コイル21を配置している。電源コイル21は平面状に巻かれた平面コイルで、湾曲底面13の内面に接近して配設している。電源コイル21は、U溝状の長手方向に細長いループ状に巻いて、長手方向に長い領域に電力搬送できるようにしている。図の電源コイル21は平面コイルであるが、電源コイルは、湾曲底面に沿うように両側部を湾曲面とする平面コイルとすることもできる。
【0023】
電源コイル21は、誘導コイル51との反対側、図において電源コイル21の下側にシールド層23を設けている。シールド層23は、透磁率の高い金属やフェライトからなる層で、電源コイル21の誘導コイル51と反対側をシールドする。シールド層23と電源コイル21は、ケース11に内蔵しているプラスチック製の支持台16に固定している。支持台16は、回路基板20を挟着して下ケース11に固定されて、シールド層23と電源コイル21をケース11の定位置に配置する。この支持台16は、湾曲底面13に沿う傾斜面16Aを有し、この傾斜面16Aにシールド層23と電源コイル21とを積層して固定している。
【0024】
電源コイル21は、図8の回路図に示すように、回路基板20に実装される高周波の電源22に接続している。高周波の電源22は、ACアダプタ25から入力される直流電力を高周波電力に変換して電源コイル21に供給する。高周波の電源22は、携帯機器50に内蔵される電池54が満充電されると高周波電力の出力を遮断する回路を内蔵している。携帯機器50の電池54の満充電は、携帯機器50に内蔵している充電回路52で検出される。高周波の電源22は、携帯機器50の充電回路52と通信して、携帯機器50の電池54が満充電されたことを検出して出力を遮断することができる。
【0025】
図9は、複数台の充電台10を横に並べて、複数の携帯機器50の電池を充電する状態を示している。この状態で使用される充電台10は、横に隣接する充電台10に脱着自在に連結できる連結部17を備えている。連結部17は、水平面内で90度回転させて、折り畳みできるように下ケース11Bの底面に連結される。この連結部17はプラスチック製で、図6に示すように、その一端部には、下ケース11Bに回転できるように連結する回転軸17Aを上に突出して設けており、他端部には、隣接する充電台10の下ケース11Bに設けた嵌着凹部18に案内される嵌着凸部17Bを上に突出して設けている。下ケース11Bは、連結部17の嵌着凸部17Bを案内する嵌着凹部18を底面に設けている。この連結部17は、使用しない状態では、隣の充電台10に突出しないように折り畳まれる。隣に充電台10を並べて使用するときは、90度回転して、下ケース11Bから引き出し、嵌着凸部17Bを隣の下ケース11Bの嵌着凹部18に入れて、隣接する充電台10を連結する。
【0026】
充電台10に内蔵される高周波の電源22の回路図を図8に示している。この電源22は、ACアダプタ25から入力される電源コネクタ26と、隣の充電台10から入力される外部入力コネクタ27から電力が供給される。電源コネクタ26と外部入力コネクタ27は、図9に示すように、ケース11のケース11の背面に固定している。さらに、ケース11の底面には、隣の充電台10に電力を供給する電源コード28を脱着できるように収納している。電源コード28を収納するために、ケース11の底面には電源コード28を嵌着する収納凹部19を設けている。この電源コード28は、高周波の電源22に接続している。
【0027】
高周波の電源22は、電源コネクタ26から入力される電力と、外部入力コネクタ27から入力される電力とを切り換えて、携帯機器50の電池54を充電する。すなわち、電源コイル21を励磁する。図8と図9に示すように、第1の充電台10Aと第2の充電台10Bを連結して第1の携帯機器50Aの電池54と第2の携帯機器50Bの電池54を充電するには、以下の工程でふたつの携帯機器50の電池54を充電する。
(1)第1の充電台10AをACアダプタ25に接続して、ACアダプタ25から第1の充電台10Aの電源22に直流電力を供給する。第1の充電台10Aの電源22は、ACアダプタ25から入力される直流電力で電源コイル21を励磁して、第1の携帯機器50Aの電池54を充電する。この状態で、第1の充電台10Aの電源22は、電源コード28からは電力を出力しない。
(2)第1の携帯機器50Aの電池54が満充電されると、第1の充電台10Aの電源22は電源コイル21の励磁を停止して、電源コード28から第2の充電台10Bに直流電力を出力する。
(3)第2の充電台10Bの電源22は、電源コード28から入力される直流電力、すなわち外部入力コネクタ27から入力される直流電力でもって、電源コイル21を励磁して、第2の携帯機器50Bの電池54を充電する。第2の携帯機器50Bの電池54が満充電されると、第2の充電台10Bの電源22は電源コイル21の励磁を停止して、電池54の充電を終了する。
【0028】
以上のように、複数の携帯機器50の電池54を順番に充電する回路構成は、ACアダプタ25からの入力電力を大きくすることなく、複数の携帯機器50の電池54を満充電できる。
【0029】
携帯機器50は、電子機器60の電池収納部61に、充電できない一次電池である単三電池54Bに代わって充電式二次電池を内蔵するパック電池70をセットしている。電子機器60の背面にパック電池70をセットしている携帯機器50は、図3と図4に示すように、充電台10の装着部12に載せられる背面をU溝状の湾曲底面13に沿う形状に湾曲して湾曲背面53として、この湾曲背面53の内側に、湾曲背面53の沿う湾曲面に巻かれた誘導コイル51を内蔵している。図10は、脱着自在なカバー40で被覆している携帯機器50を示す斜視図である。このカバー40は、携帯機器50の電子機器60のケース表面に設けているスイッチなどの操作部65を露出して、操作部65のない表面をカバーしている。図の携帯機器50は、前面と背面の一部にスイッチなどの操作部65を設けているので、操作部65のない携帯機器50の背面の上部のスイッチ部を除くほぼ全面と、両側面と上下面からなる外周面と、前面の外周部を被覆している。カバー40は、弾性的に収縮して携帯機器50の表面に密着するように被着される。また、カバー40は伸縮して携帯機器50に脱着できるように被着される。携帯機器50は、カバー40で被覆する状態で、あるいはカバーで被覆されない状態で、充電台10の装着部12にセットして内蔵する電池54を充電する。カバー40は、伸縮性のある軟質プラスチックや天然あるいは合成ゴムで、携帯機器50を落下や衝突などの衝撃から保護する。カバー40で被覆し、あるいは被覆されない携帯機器50は、図1と図2に示すように、上下の長手方向を後方に向かって上り勾配とする姿勢で充電台10の装着部12にセットされ、その下端をストッパ壁14に載せる姿勢で装着される。
【0030】
携帯機器50は、電子機器60の背面にセットしているパック電池70の湾曲背面53の内側に、湾曲背面53に沿う湾曲面に巻かれた誘導コイル51を内蔵している。図3、図4、及び図11の携帯機器50は、複数本の円筒形電池54を平行に並べて収納する電池収納部61を有する電子機器60と、この電子機器60の電池収納部61に脱着自在に装着しているパック電池70とからなる。電子機器60は、背面に開口するように電池収納部61を設けて、ここにパック電池70を装着して開口部を閉塞している。図の携帯機器50は、パック電池70に電池54と誘導コイル51を内蔵して、湾曲背面53の内側に誘導コイル51を収納している。電子機器60の電池収納部61は、図3、図4、及び図11の鎖線で示すように、複数の、図にあっては2本の単三電池54Bを平行に並べて収納できる形状としている。パック電池70は、複数の、図にあっては2本の単三電池54Bに代わって電池収納部61に脱着自在に収納できる外形としている。この構造の携帯機器50は、図11に示すように、単三電池54Bと充電できるパック電池70の両方で便利に使用できる。電子機器60は、図11の鎖線で示すように、電池収納部61に単三電池54Bを装着する状態では、開口部を脱着蓋63で閉塞する。脱着蓋63は、電池収納部61の開口部に脱着できるように連結される。脱着蓋63を外して、電池収納部61に単三電池54Bを装着し、単三電池54Bを装着する状態で脱着蓋63を電子機器60に連結して電池収納部61の開口部を閉塞する。
【0031】
パック電池70は、脱着蓋63を外して電池収納部61に装着される。電池収納部61に装着されるパック電池70は、脱着蓋を一体構造に設けている。このパック電池70は、電池収納部61に装着されて、開口部を閉塞する。パック電池70を図12と図13に示している。図13は、図12に示すパック電池70の分解斜視図である。さらに、携帯機器50を充電台10にセットした状態の断面図を図3と図4に示している。これらの図に示すパック電池70は、電池54を収納している電池ケース71と、この電池ケース71に収納している2本の単四電池54Aと、単四電池54Aを定位置に配置する電池ホルダ72と、この電池ホルダ72の上に積層するように配設されて電池54に接続している回路基板73と、この回路基板73の上に積層するように配設しているブラケット74と、このブラケット74の上に配設しているシールド層75と、シールド層75の上に配設している誘導コイル51と、さらに誘導コイル51の上に配設している背面プレート76とを備える。背面プレート76とブラケット74と電池ホルダ72は、絶縁材のプラスチックを成形して製作している。
【0032】
背面プレート76は、電子機器60の湾曲背面53に沿う湾曲面に成形して、表面と内面を湾曲面としている。図の背面プレート76は、電池収納部61の脱着蓋63に代わって使用されるので、外形を電池収納部61の開口部を閉塞できる外形、すなわち脱着蓋63と同じ形状に成形している。図のパック電池70は、背面プレート76を介して電子機器60の電池収納部61に連結する。この背面プレート76は、電池収納部61の開口部に脱着できるように、上端部(図12において左下部)に係止フック77を一体的に成形して設けて、下端部(図12において右上部)には電池収納部61の開口部に係止される弾性フック78を一体的に成形して設けている。電池収納部61は、係止フック77と弾性フック78を係止する係止凹部67、68を電池収納部61の上下端部に設けている。このパック電池70は、係止フック77を係止凹部67に引っかける状態で電池収納部61に押し込んで、弾性フック78を係止凹部68に係止して、電池収納部61に外れない状態でセットされる。弾性フック78を弾性的に変形して係止凹部68から外して、パック電池70は電子機器60から外すことができる。さらに、図3と図4の断面図に示す背面プレート76は、両側縁の中央部に長手方向に伸びる凸条79を設けている。この凸条79は、電子機器60に設けた電池収納部61の開口部両側に設けたガイド溝69に入れられて、背面プレート76を開口部に確実に連結している。
【0033】
誘導コイル51は、背面プレート76の内面に配設される。誘導コイル51は、表面に絶縁皮膜を設けている金属である銅線を平面状に巻いて平面コイルとし、これを背面プレート76の内面の湾曲面に沿う形状に変形して、背面プレート76の湾曲面に接近して配設している。誘導コイル51は、電源コイル21に効率よく電磁結合できるように、携帯機器50の長手方向、すなわち単四電池54Aの長手方向に細長いループ状としている。
【0034】
シールド層75は、誘導コイル51の下面に積層されて、回路基板73及び電池54を電源コイル21から磁気シールドする。このシールド層75は、金属やフェライト等の透磁率の高い層で、電源コイル21の高周波が回路基板73や電池54に影響を与えるのを防止する。シールド層75は、誘導コイル51に沿う形状に湾曲されて、誘導コイル51の背面に接近して配設される。
【0035】
ブラケット74はプラスチック製で、背面プレート76に対向する表面を、背面プレート76に沿う湾曲面に成形している。ブラケット74は、その表面と背面プレート76の内面とに間に湾曲する隙間を設けて、ここに誘導コイル51とシールド層75を挟着する状態で固定している。ブラケット74は、回路基板73に対向する裏面を平面状とし、あるいは回路基板73に実装する電子部品を案内する凹部を設けた形状に成形して、回路基板73に積層するように固定される。さらに、ブラケット74は、誘導コイル51を定位置に配置する位置決め凸部74aを表面に一体的に成形して設けている。位置決め凸部74aは、細長い誘導コイル51の内側穴に案内されて、誘導コイル51を定位置に配置する。図12のブラケット74は、細長い誘導コイル51の内側穴の長手方向に離して、その両端部に位置するように設けて、誘導コイル51を定位置に配置している。さらに、ブラケット74は、位置決め凸部74aのある部分を厚く成形して、電池ケース71を固定するネジ止めボスに併用している。このブラケット74は、電池ケース71を貫通する止ネジ81をブラケット74の各位置決め凸部74aにねじ込んで、電池ケース71をブラケット74に固定できる。
【0036】
回路基板73は、誘導コイル51に誘導される電力で電池54を充電する充電回路(図示せず)を実現する電子部品84を実装している。この充電回路は、誘導コイル51に誘導される高周波電力を電池54を充電できる直流に変換して電池54を充電する。回路基板73は、実装する電子部品84を、図13において下面(図3と図4において上面)、すなわち電池側に固定している。
【0037】
電池ホルダ72は、複数本、図においては2本の単四電池54Aを定位置に配置すると共に、回路基板73を定位置に配置する。電池ホルダ72はプラスチック製で、電池対向面に電池54の嵌着凹部72aを設ける形状に成形している。図のパック電池70は、2本の単四電池54Aを内蔵するので、単四電池54Aの円筒に沿う形状の嵌着凹部72aを平行に2列に設けている。パック電池70の単四電池54Aは、図3と図4の鎖線で示す単三電池54Bに代わって電池収納部61に装着される。単四電池54Aは単三電池54Bよりも外径が小さいので、図3と図4に示すように、電池収納部61に装着される単三電池54Bよりも中心位置を両側に離して配置して、電池間の隙間を広くして、ここに回路基板73に実装する電子部品84を配置する収納スペース82を設けている。すなわち、単四電池54Aは、その中心間隔(d)が電子機器60の電池収納部61にセットされる単三電池54Bの中心間隔(D)よりも大きくなるように離して電池ケース71に収納されて、隣接する単四電池54Aの間に、回路基板73に実装している電子部品84を配設する収納スペース82を設けて、この収納スペース82に回路基板73に実装している電子部品84を配設している。単四電池54Aは、できる限り外側に離して配置して、電池間の収納スペース82を広くしている。
【0038】
電池ホルダ72は、回路基板73との対向面である基板対向面に、回路基板73を定位置に嵌着する周壁72bを一体的に成形して設けている。この周壁72bの内側に回路基板73を嵌着して、定位置に固定している。さらに、電池ホルダ72は、回路基板73に固定している電子部品84を案内する凹部72cを基板対向面に設けている。この凹部72cは、隣接する電池54の間にあって、電池54の間にできる収納スペース82を有効に利用して、電子部品84を配設している。
【0039】
電池ケース71は、内部に複数、図にあっては2本の単四電池54Aを収納できる箱形にプラスチックを成形して、開口部を背面プレート76に連結している。箱形の電池ケース71は、開口縁を背面プレート76に嵌合係止構造で連結し、あるいは溶着して連結して、開口部を背面プレート76で閉塞して組み立てられる。図3と図4の断面図に示す電池ケース71は、電池収納部61に設けている隔壁66を案内する案内溝71aを底面に設けている。隔壁66は、単三電池54Bを定位置に収納するために、電池54の間に設けている。さらに、電池ケース71は、案内溝71aの両側に、単四電池54Aを定位置に配置する保持リブ71bを一体的に成形して設けている。この電池ケース71は、保持リブ71bと両側の側壁との間に単四電池54Aを入れて定位置に配置している。さらに、電池ケース71は、出力端子83を外部に露出させる端子窓71cを開口して、端子窓71cから出力端子83を外部に露出している。パック電池70の出力端子83は、電池収納部61に設けている電源端子62に接触して、電子機器60に電力を供給する。電源端子62は、電池収納部61に収納される単三電池54Bの電極に接触する位置に配置される。したがって、単三電池54Bに代わってパック電池70を収納して、パック電池70から電子機器60に電力が供給される。
【0040】
以上のパック電池70は、以下の工程で組み立てられる。
(1)電池ケース71に単四電池54Aを収納し、この単四電池54Aの上に電池ホルダ72を配設して単四電池54Aを定位置に配置する。
(2)電池ホルダ72の上に回路基板73とブラケット74を積層し、さらに、ブラケット74の上にシールド層75を介して誘導コイル51を積層して、誘導コイル51をブラケット74の定位置に配置する。この状態で、回路基板73と単四電池54Aと誘導コイル51とを接続し、電池ケース71の端子窓71cの内側に回路基板73に接続している出力端子83を配置する。
(3)電池ケース71を貫通する止ネジ81をブラケット74の位置決め凸部74aにねじ込んで、ブラケット74を電池ケース71に固定して電池組立80とする。
(4)電池ケース71の開口縁を背面プレート76に固定して、電池組立80を背面プレート76に固定する。
【0041】
以上の構成を備える携帯機器と充電台においては、携帯機器50を、脱着自在なカバー40で被覆しており、充電台10の装着部12を、カバー40で被覆する携帯機器50をセットできる内形としている。この構造の携帯機器と充電台は、携帯機器50をカバー40で被覆する状態で、あるいはカバーで被覆しない状態においても、装着部12の所定の位置に案内して、誘導コイル51を電源コイル21に接近して携帯機器50の電池54を効率よく充電できる。
【0042】
図3に示すように、カバーで被覆されない携帯機器50が適切に配置された状態においては、充電台10の湾曲底面13の最も底の部分と、携帯機器50の湾曲背面53の最も底の部分が一致して接触する。充電台10の湾曲底面13と、携帯機器50の湾曲背面53は、左右対称な構造なので、携帯機器50を充電台10の装着部12に装着すると、携帯機器50自体の自重で、滑り落ちるようにして、適切な配置位置に配置できる。そして、充電台10の湾曲底面13と、携帯機器50の湾曲背面53とを、摩擦係数が小さい材質のプラスチック材料とすると、このように、より容易に、滑り落ちるようにして、適切な配置位置に配置できる。
【0043】
また、図4に示すように、カバー40で被覆する状態においても、充電台10の湾曲底面13に、携帯機器50の湾曲背面53を配置するときに、以下のように位置合わせができるので、容易に位置合わせして、効率よく充電することができる。
(1)充電台10の湾曲底面13の最も底の部分と、携帯機器50の湾曲背面53の最も底の部分を合わせるようにして配置すると位置合わせが良好にできる。
(2)充電台10の湾曲底面13、携帯機器50の湾曲背面53は、左右対称な構造なので、両者の中心線を合わせるようにして配置すると位置合わせが良好にできる。
(3)携帯機器50の前面が、左右方向に水平となるように配置すると位置合わせが良好にできる。
【0044】
以上の実施例のパック電池70は、無接点の充電台10から電磁誘導で携帯機器50に搬送される電力で、内蔵する単四電池54Aを充電する構造としている。ただ、本発明のパック電池は、無接点の充電台を使用する電磁誘導による電力搬送だけでなく、接点を有する充電台を介して電力供給して、内蔵する電池を充電することもできる。図14と図15は、充電接点94を備える充電台90と、この充電台90の装着部92にセットされる携帯機器50とを示している。図14の充電台90は、装着部92に接点窓93を開口して、この接点窓92から充電接点93を突出させている。充電接点93は、装着部92に装着される携帯機器50の背面にセットされるパック電池95の背面に設けた電源端子98と対向する位置に設けている。図15の携帯機器50は、背面に設けた電池収納部61に、パック電池95を脱着自在に装着している。このパック電池95は、背面プレート96に端子窓97を開口して、この端子窓97から電源端子98を表出させている。電源端子98は、パック電池95に内蔵される回路基板(図示せず)に接続されており、充電台90から供給される電力を回路基板に供給して、内蔵する電池を充電する。このパック電池95を装着した携帯機器50が充電台90の装着部92にセットされると、装着部92の接点窓93から突出する充電接点94が、パック電池95の背面に表出する電源端子98に接触して、充電接点94から電源端子98に電力が供給される。パック電池95は、充電接点94と電源端子98を介して充電台90から供給される電力で、内蔵する単四電池54Aを充電する。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の一実施例にかかるパック電池をセットしている携帯機器をカバーで被覆することなく充電台にセットする状態を示す斜視図である。
【図2】本発明の一実施例にかかるパック電池をセットしている携帯機器をカバーで被覆して充電台にセットする状態を示す斜視図である。
【図3】図1に示す携帯機器と充電台のA−A線断面図である。
【図4】図2に示す携帯機器と充電台のA−A線断面図である。
【図5】充電台の斜視図である。
【図6】図5に示す充電台の上ケースを外した斜視図である。
【図7】図2に示す携帯機器と充電台のB−B線断面図である。
【図8】携帯機器と充電台の回路図であって、複数の充電台を並べて使用する状態を示す図である。
【図9】複数の充電台を並べて使用する状態を底面から見た背面斜視図である。
【図10】カバーで被覆している携帯機器の斜視図である。
【図11】本発明の一実施例のパック電池を携帯機器から取り外す状態を示す分解斜視図である。
【図12】図11に示すパック電池の底面斜視図である。
【図13】図12に示すパック電池の分解斜視図である。
【図14】本発明の他の実施例にかかるパック電池をセットしている携帯機器を充電する充電台の斜視図である。
【図15】本発明の他の実施例にかかるパック電池を携帯機器から取り外す状態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【0046】
10…充電台 10A…第1の充電台
10B…第2の充電台
11…ケース 11A…上ケース
11B…下ケース
12…装着部
13…湾曲底面
14…ストッパ壁
15…側壁
16…支持台 16A…傾斜面
17…連結部 17a…回転軸
17b…嵌着凸部
18…嵌着凹部
19…収納凹部
20…回路基板
21…電源コイル
22…電源
23…シールド層
25…ADアダプタ
26…電源コネクタ
27…外部入力コネクタ
28…電源コード
30…LED
31…光ガイド 31A…露出部
40…カバー
50…携帯機器 50A…第1の携帯機器
50B…第2の携帯機器
51…誘導コイル
52…充電回路
53…湾曲背面
54…電池 54A…単四電池
54B…単三電池
60…電子機器
61…電池収納部
62…電源端子
63…脱着蓋
65…操作部
66…隔壁
67…係止凹部
68…係止凹部
69…ガイド溝
70…パック電池
71…電池ケース 71a…案内溝
71b…保持リブ
71c…端子窓
72…電池ホルダ 72a…嵌着凹部
72b…周壁
72c…凹部
73…回路基板
74…ブラケット 74a…位置決め凸部
75…シールド層
76…背面プレート
77…係止フック
78…弾性フック
79…凸条
80…電池組立
81…止ネジ
82…収納スペース
83…出力端子
84…電子部品
90…充電台
92…装着部
93…接点窓
94…充電接点
95…パック電池
96…背面プレート
97…端子窓
98…電源端子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の単三電池(54B)を平行に並べて装着するようにしてなる電池収納部(61)を有する電子機器(60)の電池収納部(61)に、単三電池(54B)に代わってセットされるパック電池であって、
電子機器(60)の電池収納部(61)に脱着自在に装着される外形の電池ケース(71)と、この電池ケース(71)に内蔵してなる、単三電池(54B)よりも細い複数の単四電池(54A)と、複数の単四電池(54A)を平行に並べて定位置に配置する電池ホルダ(72)と、この電池ホルダ(72)に積層するように配設されて、前記単四電池(54A)に接続されると共に、充電台(10)から供給される電力を受ける回路基板(73)とを備えており、
前記単四電池(54A)は、その中心間隔(d)が電子機器(60)の電池収納部(61)にセットされる単三電池(54B)の中心間隔(D)よりも大きくなるように離して電池ケース(71)に収納されて、隣接する単四電池(54A)の間に、回路基板(73)に実装している電子部品(84)を配設する収納スペース(82)を設けており、この収納スペース(82)に回路基板(73)に実装している電子部品(84)を配設して、前記複数列の単四電池(54A)と、前記電池ホルダ(72)と、前記回路基板(73)とを積層状態に配設して電池ケース(71)に収納してなるパック電池。
【請求項2】
充電台(10)の電源コイル(21)に電磁結合されて、前記単四電池(54A)を充電する電力を誘導する誘導コイル(51)を備えており、この誘導コイル(51)を回路基板(73)に積層するように配設している請求項1に記載されるパック電池。
【請求項3】
前記単四電池(54A)がニッケル水素電池である請求項1に記載されるパック電池。
【請求項4】
2本の単三電池(54B)を平行に並べて収納する電池収納部(61)を有する電子機器(60)に、2本の単三電池(54B)に代わって装着されるパック電池であって、電池ケース(71)に2本の単四電池(54A)を平行に並べて収納してなる請求項3に記載されるパック電池。
【請求項5】
前記回路基板(73)と誘導コイル(51)との間にブラケット(74)を配設して、ブラケット(74)で誘導コイル(51)を定位置に配置している請求項1に記載されるパック電池。
【請求項6】
前記ブラケット(74)と誘導コイル(51)との間にシールド層(75)を設けている請求項5に記載されるパック電池。
【請求項7】
前記電池ホルダ(72)が、単四電池(54A)との対向面である電池対向面に、単四電池(54A)を定位置に配置する嵌着凹部(72a)を有する請求項1に記載されるパック電池。
【請求項8】
前記電池ホルダ(72)が、回路基板(73)との対向面である基板対向面に、回路基板(73)を定位置に嵌着する周壁(72b)を有し、この周壁(72b)の内側に回路基板(73)を配置している請求項1に記載されるパック電池。
【請求項9】
電子機器(60)に装着される状態で電池収納部(61)の開口部を閉塞する背面プレート(76)を備えており、この背面プレート(76)が表面を湾曲面とすると共に、この背面プレート(76)の内側に前記誘導コイル(51)が内蔵されており、この誘導コイル(51)が背面プレート(76)の湾曲面に沿う形状に巻かれると共に、内蔵される単四電池(54A)の長手方向に細長いループ状としてなる請求項2に記載されるパック電池。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2009−266597(P2009−266597A)
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−114590(P2008−114590)
【出願日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願人】(000001889)三洋電機株式会社 (18,308)
【Fターム(参考)】